JP2650397B2 - 直流無整流子モータ - Google Patents
直流無整流子モータInfo
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- JP2650397B2 JP2650397B2 JP1029117A JP2911789A JP2650397B2 JP 2650397 B2 JP2650397 B2 JP 2650397B2 JP 1029117 A JP1029117 A JP 1029117A JP 2911789 A JP2911789 A JP 2911789A JP 2650397 B2 JP2650397 B2 JP 2650397B2
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- Japan
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- rotor
- circuit
- signal
- output
- commutator motor
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は３相の直流無整流子モータに関するものであ
りビデオテープレコーダ（VTR）等のシリンダードラム
駆動モータ、フロッピーディスク装置のスピンドルモー
タなどに好適な直流無整流子モータを提供するものであ
る。
りビデオテープレコーダ（VTR）等のシリンダードラム
駆動モータ、フロッピーディスク装置のスピンドルモー
タなどに好適な直流無整流子モータを提供するものであ
る。
従来の技術 近年、多くのVTR、フロッピーディスク装置に直流無
整流子モータが多用されるようになってきている。これ
らVTRのシリンダードラム駆動モータにおいては、ドラ
ムの回転磁気ヘッドの回転位置を検出するためにドラム
に連結されたモータの回転子の１回転毎に１回のパルス
信号（以下PG信号と称す）を必要とする。
整流子モータが多用されるようになってきている。これ
らVTRのシリンダードラム駆動モータにおいては、ドラ
ムの回転磁気ヘッドの回転位置を検出するためにドラム
に連結されたモータの回転子の１回転毎に１回のパルス
信号（以下PG信号と称す）を必要とする。
また、フロッピーディスクのドライブ装置を駆動する
スピンドルモータにおいても、フロッピーディスクの書
き込みスタート位置を規定するためインデックスパルス
と呼ばれる１回転につき１回のPG信号が必要となる。
スピンドルモータにおいても、フロッピーディスクの書
き込みスタート位置を規定するためインデックスパルス
と呼ばれる１回転につき１回のPG信号が必要となる。
このようなPG信号を得る手段を有した従来のモータ構
成を第７図に示す。
成を第７図に示す。
ロータマグネット40がロータヨーク34に固定され、ま
たロータヨーク34の外周にPGマグネット41が固定されて
おり、このマグネット41と対向して、ホールIC42がステ
ータ基板37に取り付けられている。この構成によりロー
タが１回転する度に、PGマグネットの磁束をホールICが
検出してPG信号を発生する。
たロータヨーク34の外周にPGマグネット41が固定されて
おり、このマグネット41と対向して、ホールIC42がステ
ータ基板37に取り付けられている。この構成によりロー
タが１回転する度に、PGマグネットの磁束をホールICが
検出してPG信号を発生する。
なお、ステータ基板37のロータマグネット40と対向す
る部分に回転子（ロータ）の回転位置検出用素子44を設
けて駆動制御している。
る部分に回転子（ロータ）の回転位置検出用素子44を設
けて駆動制御している。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような従来例の構成においては回
転子にPGマグネットを接着剤等により取り付けるため、
工程の増加、また部品点数の増加をもたらし、また、PG
パルス検出用に感磁素子を設けていることにより、材料
コストの上昇や組立て工数の増加をもたらすという問題
点があり、性能的にも必要な感度を得るためには、通常
のフェライト等のマグネットでは磁束が不足するため高
価な希土類マグネットがPGマグネットとして使われ、ま
すますコストが上昇するという問題点を有していた。
転子にPGマグネットを接着剤等により取り付けるため、
工程の増加、また部品点数の増加をもたらし、また、PG
パルス検出用に感磁素子を設けていることにより、材料
コストの上昇や組立て工数の増加をもたらすという問題
点があり、性能的にも必要な感度を得るためには、通常
のフェライト等のマグネットでは磁束が不足するため高
価な希土類マグネットがPGマグネットとして使われ、ま
すますコストが上昇するという問題点を有していた。
本発明は上記の問題点を解決するために、３相の無整
流子電動機において、３相分配信号を作成するために基
本的に必要な３つの位置検出用素子より得られる信号を
利用して、特別に部品点数を増加することなく、PG信号
を得ることを可能にする無整流子モータを提供するもの
である。
流子電動機において、３相分配信号を作成するために基
本的に必要な３つの位置検出用素子より得られる信号を
利用して、特別に部品点数を増加することなく、PG信号
を得ることを可能にする無整流子モータを提供するもの
である。
課題を解決するための手段 上記従来の課題を解決するために本発明の無整流子モ
ータは、３相の固定子巻線と、該固定子巻線と対向し、
2nの磁極が着磁された回転子と、この回転子と対向し、
回転子の回転位置を検出する３個の位置検出素子と、そ
の出力信号を差動合成して、それぞれ３相の固定子巻線
への電流を通電切換する駆動回路を備え、前記位置検出
素子と対向する回転子の磁極の一部に逆極性もしくは無
磁性の着磁帯を施し、また、その位置検出素子の出力信
号を差動合成して得られる３相信号を絶対値加算する加
算器と、その出力信号を所定の基準レベルで比較するこ
とにより１回転につき１回のPG信号を検出する検出信号
処理回路を備えたものである。
ータは、３相の固定子巻線と、該固定子巻線と対向し、
2nの磁極が着磁された回転子と、この回転子と対向し、
回転子の回転位置を検出する３個の位置検出素子と、そ
の出力信号を差動合成して、それぞれ３相の固定子巻線
への電流を通電切換する駆動回路を備え、前記位置検出
素子と対向する回転子の磁極の一部に逆極性もしくは無
磁性の着磁帯を施し、また、その位置検出素子の出力信
号を差動合成して得られる３相信号を絶対値加算する加
算器と、その出力信号を所定の基準レベルで比較するこ
とにより１回転につき１回のPG信号を検出する検出信号
処理回路を備えたものである。
作用 本発明は、上記した構成によって４極以上の磁極より
なる３相の無整流子電動機において、駆動制御するため
の転流信号検出用として基本的に必要な３つの位置検出
信号を利用して、１回転に１回のPG信号を得ることがで
きる。
なる３相の無整流子電動機において、駆動制御するため
の転流信号検出用として基本的に必要な３つの位置検出
信号を利用して、１回転に１回のPG信号を得ることがで
きる。
実施例 以下本発明の実施例の直流無整流子モータについて、
図面を参照しながら説明する。
図面を参照しながら説明する。
第１図は本発明の実施例におけるモータの原理的構成
図である。第１図において2,3,4はホール素子よりなる
位置検出素子で、各々機械的に120゜の位相差をもって
配置されている。また、5,6,7は各々機械的に120゜の位
相差をもって配置された固定子巻線であり、１は回転子
で４極（ｎ＝２）の磁極が着磁された着磁部と、位置検
出素子2,3,4と対向する位置検出トラックのＮ極の一部
にはＳ極の着磁帯ａが施されている。
図である。第１図において2,3,4はホール素子よりなる
位置検出素子で、各々機械的に120゜の位相差をもって
配置されている。また、5,6,7は各々機械的に120゜の位
相差をもって配置された固定子巻線であり、１は回転子
で４極（ｎ＝２）の磁極が着磁された着磁部と、位置検
出素子2,3,4と対向する位置検出トラックのＮ極の一部
にはＳ極の着磁帯ａが施されている。
第２図は本発明の実施例における回路ブロック図であ
る。
る。
同図において2,3,4は第１図に示した位置検出素子で
あり、各々一方の入力端は接地されており、他の入力端
は直流電源８に接続されている。また、直流電源８の他
方の一端は接地されている。10,11,12は位置検出素子2,
3,4にそれぞれ接続された増幅器、13,14,15,は増幅器1
0,11,12,と接続された減算回路、16,17,18は減算回路1
0,11,12にそれぞれ接続され、モータ固定子巻線5,6,7に
接続された電流駆動回路、19は減算回路16,17,18に接続
された絶対値加算回路、21は増幅器10,11,12に接続され
た相選択回路、22は絶対値加算回路19に接続された比較
器、23は相選択回路21と比較器22に接続されたアナログ
スイッチ、24は相選択回路，比較器22,アナログスイッ
チ23とで構成されるPG信号検出回路である。
あり、各々一方の入力端は接地されており、他の入力端
は直流電源８に接続されている。また、直流電源８の他
方の一端は接地されている。10,11,12は位置検出素子2,
3,4にそれぞれ接続された増幅器、13,14,15,は増幅器1
0,11,12,と接続された減算回路、16,17,18は減算回路1
0,11,12にそれぞれ接続され、モータ固定子巻線5,6,7に
接続された電流駆動回路、19は減算回路16,17,18に接続
された絶対値加算回路、21は増幅器10,11,12に接続され
た相選択回路、22は絶対値加算回路19に接続された比較
器、23は相選択回路21と比較器22に接続されたアナログ
スイッチ、24は相選択回路，比較器22,アナログスイッ
チ23とで構成されるPG信号検出回路である。
以上のように構成された直流無整流子モータについ
て、以下第２図、第３図及び第４図を用いてその動作を
説明する。ここで第３図は、第２図のPG信号検出回路24
の具体的回路構成図であり、第４図は第２図の駆動装置
の各部の波形を示したものである。
て、以下第２図、第３図及び第４図を用いてその動作を
説明する。ここで第３図は、第２図のPG信号検出回路24
の具体的回路構成図であり、第４図は第２図の駆動装置
の各部の波形を示したものである。
まず第１図で示される本発明の原理的構成図において
その動作を説明すると、回転子１が例えば時計方向に回
転することにより、第1,第2,第３の位置検出素子、2,3,
4は対向する回転子の着磁磁極に対応して応答し、第４
図Ａで示すように各位置検出素子2,3,4が着磁帯ａに対
向した時には信号が落ち込んだ出力H1,H2,H3を出力し、
その出力は10,11,12で増幅（利得K,Kは定数）される。1
3,14,15は減算回路であり、減算回路13には、前記増幅
器10の出力と増幅器11の出力電圧KH1,KH2が入力され減
算されてP1（＝KH1−KH2）の電圧が出力される。減算回
路14には増幅器11,12の出力電圧KH2,KH3が入力され減算
されてP2（＝KH2−KH3）の電圧が出力される。同様に減
算回路15には増幅器12,10の出力電圧KH3,KH1が入力され
減算されてP3（＝KH3−KH1）の電圧が出力される。
その動作を説明すると、回転子１が例えば時計方向に回
転することにより、第1,第2,第３の位置検出素子、2,3,
4は対向する回転子の着磁磁極に対応して応答し、第４
図Ａで示すように各位置検出素子2,3,4が着磁帯ａに対
向した時には信号が落ち込んだ出力H1,H2,H3を出力し、
その出力は10,11,12で増幅（利得K,Kは定数）される。1
3,14,15は減算回路であり、減算回路13には、前記増幅
器10の出力と増幅器11の出力電圧KH1,KH2が入力され減
算されてP1（＝KH1−KH2）の電圧が出力される。減算回
路14には増幅器11,12の出力電圧KH2,KH3が入力され減算
されてP2（＝KH2−KH3）の電圧が出力される。同様に減
算回路15には増幅器12,10の出力電圧KH3,KH1が入力され
減算されてP3（＝KH3−KH1）の電圧が出力される。
減算回路13,14,15は各々２つの出力電圧が得られるよ
うに構成し、一方は、３差動回路と電流増幅回路で構成
される駆動回路に供給され、モータ固定子巻線の転流電
流IP1,IP2,IP3となる。もう一方の出力電圧P1,P2,P3は
絶対値加算回路９に入力されるが、前記第４図Ｂで示す
出力電圧P1,P2,P3の絶対値加算出力S1（S1＝|P1|＋|P2|
＋|P3|）は、第４図（ｃ）で示す如く前記着磁帯ａの部
分で信号レベルが落ち込んだ波形SIとなり、これを比較
器22の一方の入力として入力し、所定の電圧VTを他方の
入力端に入力し比較することにより第４図Ｄで示す如く
１回転に３回のパルスPZを出力する。ここで、相選択回
路21は、第３図の回路を示すようにトランジスタ25,26,
27,28,抵抗31,32で構成され、前記増幅器10,11,12の出
力信号が、トランジスタ25,26,27のベースに入力され、
前記位置検出素子の出力信号H1,H2,H3の大小関係が比較
され、前記第３の位置検出素子H3が他のH1,H2より大に
なる範囲（240゜〜360゜）のみトランジスタ28をオフ
し、他の範囲（０〜240゜）においては、トランジスタ2
8をオンすることにより、前記パルスPZより選択的に（2
40゜〜360゜）にあるPGパルスを第４図Ｅで示す如くト
ランジスタ30の出力として１回転につき１回のPG信号を
出力する。
うに構成し、一方は、３差動回路と電流増幅回路で構成
される駆動回路に供給され、モータ固定子巻線の転流電
流IP1,IP2,IP3となる。もう一方の出力電圧P1,P2,P3は
絶対値加算回路９に入力されるが、前記第４図Ｂで示す
出力電圧P1,P2,P3の絶対値加算出力S1（S1＝|P1|＋|P2|
＋|P3|）は、第４図（ｃ）で示す如く前記着磁帯ａの部
分で信号レベルが落ち込んだ波形SIとなり、これを比較
器22の一方の入力として入力し、所定の電圧VTを他方の
入力端に入力し比較することにより第４図Ｄで示す如く
１回転に３回のパルスPZを出力する。ここで、相選択回
路21は、第３図の回路を示すようにトランジスタ25,26,
27,28,抵抗31,32で構成され、前記増幅器10,11,12の出
力信号が、トランジスタ25,26,27のベースに入力され、
前記位置検出素子の出力信号H1,H2,H3の大小関係が比較
され、前記第３の位置検出素子H3が他のH1,H2より大に
なる範囲（240゜〜360゜）のみトランジスタ28をオフ
し、他の範囲（０〜240゜）においては、トランジスタ2
8をオンすることにより、前記パルスPZより選択的に（2
40゜〜360゜）にあるPGパルスを第４図Ｅで示す如くト
ランジスタ30の出力として１回転につき１回のPG信号を
出力する。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば４極
以上の磁極を有する３相の無整流子モータにおいても３
つの位置検出素子より得られる信号より、１回転に１回
のPG信号を得ることが可能となり、従来方式と比較して
PGマグネット、感磁素子等の検出素子の削減及び、組立
工数の削減という優れた効果を得ることができる。
以上の磁極を有する３相の無整流子モータにおいても３
つの位置検出素子より得られる信号より、１回転に１回
のPG信号を得ることが可能となり、従来方式と比較して
PGマグネット、感磁素子等の検出素子の削減及び、組立
工数の削減という優れた効果を得ることができる。
以下、本発明の他の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
第５図は本発明の他の実施例のブロック図である。
同図において、2,3,4は位置検出素子、10,11,12は増
幅器、13,14,15は減算回路、16,17,18は電流駆動回路、
5,6,7は固定子巻線、24は相選択回路21を内蔵したPG信
号検出回路で、以上は第２図のブロック図の構成と同様
である。
幅器、13,14,15は減算回路、16,17,18は電流駆動回路、
5,6,7は固定子巻線、24は相選択回路21を内蔵したPG信
号検出回路で、以上は第２図のブロック図の構成と同様
である。
第２図の構成と異なるのは、増幅器10,11,12の出力に
加算回路20が接続され、PG信号を出力させるようにした
点であり、以下その動作を第６図の波形図を用いて説明
する。
加算回路20が接続され、PG信号を出力させるようにした
点であり、以下その動作を第６図の波形図を用いて説明
する。
本発明の第１の実施例と同様に増幅器10,11,12の出力
には、第６図Ａで示す信号出力H1,H2,H3を出力する。そ
の信号出力は、第１の実施例と同様に減算回路13,14,1
5,駆動回路16,17,18を介して、固定子巻線5,6,7にIp1,I
p2,Ip3として電流分配されて、モータを駆動する信号に
なるとともに、H1,H2,H3の信号が加算回路20に入力され
同図Ｃで示す１回転に３回のPG信号を出力する。その信
号は、比較器22で電圧VTと比較され、さらに相選択回路
21でH3の落ち込み信号のみが選択されて、１回転に１回
のPG信号Ｄが23のアナログSWの出力に出力される。
には、第６図Ａで示す信号出力H1,H2,H3を出力する。そ
の信号出力は、第１の実施例と同様に減算回路13,14,1
5,駆動回路16,17,18を介して、固定子巻線5,6,7にIp1,I
p2,Ip3として電流分配されて、モータを駆動する信号に
なるとともに、H1,H2,H3の信号が加算回路20に入力され
同図Ｃで示す１回転に３回のPG信号を出力する。その信
号は、比較器22で電圧VTと比較され、さらに相選択回路
21でH3の落ち込み信号のみが選択されて、１回転に１回
のPG信号Ｄが23のアナログSWの出力に出力される。
以上説明したように、本実施例においても、３つの位
置検出素子より得られる信号により、１回転に１回のPG
信号を得ることが可能となり、従来方式と比較してPGマ
グネット、感磁素子等の検出素子の削減及び、組立工数
の削減という優れた効果を得ることができる。
置検出素子より得られる信号により、１回転に１回のPG
信号を得ることが可能となり、従来方式と比較してPGマ
グネット、感磁素子等の検出素子の削減及び、組立工数
の削減という優れた効果を得ることができる。
なお、前述の本発明の実施例においては、第１及び第
2,第３の位置検出素子を機械的に120゜の角度で配設し
ているが一般に2n（但しｎは２以上の自然数）極以上の
磁極を有する３相無整流子モータにおいて、３つの位置
検出素子を120゜×K/n（但し、Ｋは３の倍数以外の自然
数）の角度差で配置しても実施例と同様の効果が得られ
ることはいうまでもない。
2,第３の位置検出素子を機械的に120゜の角度で配設し
ているが一般に2n（但しｎは２以上の自然数）極以上の
磁極を有する３相無整流子モータにおいて、３つの位置
検出素子を120゜×K/n（但し、Ｋは３の倍数以外の自然
数）の角度差で配置しても実施例と同様の効果が得られ
ることはいうまでもない。
発明の効果 以上のように本発明は、2nの磁極が着磁された回転子
の磁束を位置検出素子で検出して、モータへの電流分配
を行わせる構成にした直流無整流子モータにおいて、前
記2nの磁極の内の１極の磁極の一部に、逆極性もしくは
無磁性の着磁を施して、さらにその信号を前記３つの位
置検出素子で検出し、加算合成することにより、通常の
モータへの電流分配に対して影響を与えることなく、１
回転に１回のPG信号を得ることができ、VTR装置やフロ
ッピーディス装置の駆動モータのコスト低減及び小型化
が可能となる。
の磁束を位置検出素子で検出して、モータへの電流分配
を行わせる構成にした直流無整流子モータにおいて、前
記2nの磁極の内の１極の磁極の一部に、逆極性もしくは
無磁性の着磁を施して、さらにその信号を前記３つの位
置検出素子で検出し、加算合成することにより、通常の
モータへの電流分配に対して影響を与えることなく、１
回転に１回のPG信号を得ることができ、VTR装置やフロ
ッピーディス装置の駆動モータのコスト低減及び小型化
が可能となる。
第１図は本発明の実施例の構成図、第２図は本発明の第
１の実施例のブロック図、第３図は第２図におけるPG信
号検出回路の具体的回路図、第４図は第２図，第３図に
おける各部の信号波形図、第５図は本発明の第２の実施
例のブロック図、第６図は第５図における各部の信号波
形図、第７図は従来例の直流無整流子モータの断面図で
ある。 １……回転子、2,3,4……位置検出素子、5,6,7……固定
子巻線、10,11,12……増幅器、13,14,15……減算回路、
16,17,18……駆動回路、24……PG検出回路。
１の実施例のブロック図、第３図は第２図におけるPG信
号検出回路の具体的回路図、第４図は第２図，第３図に
おける各部の信号波形図、第５図は本発明の第２の実施
例のブロック図、第６図は第５図における各部の信号波
形図、第７図は従来例の直流無整流子モータの断面図で
ある。 １……回転子、2,3,4……位置検出素子、5,6,7……固定
子巻線、10,11,12……増幅器、13,14,15……減算回路、
16,17,18……駆動回路、24……PG検出回路。
Claims (3)
- 【請求項１】３相の固定子巻線と、該固定子巻線と対向
し、2n（但し、ｎは２以上の自然数）の磁極が着磁され
た回転子と、前記回転子と対向し、この回転子の回転位
置を検出する３個の位置検出素子と、前記位置検出素子
のそれぞれの出力信号を増幅する第1,第2,第３の増幅器
と、前記増幅器の各出力の差を合成する第1,第2,第３の
減算回路と、前記減算器の出力を電流増幅し、それぞれ
３相の固定子巻線に電流を供給する駆動回路を具備し、
前記回転子の2n個の磁極の内の１極の一部に、逆極性も
しくは無極性の着磁帯を施した直流無整流子モータ。 - 【請求項２】３個の位置検出素子は、電気角で120゜の
間隔で配置されるとともに、第1,第2,第３の減算回路の
出力が加算合成される加算器と、この加算器の出力信号
を所定の基準レベルで比較することにより、１回転につ
き１回のPGパルスを検出する検出信号処理回路を備えた
請求項１記載の直流無整流子モータ。 - 【請求項３】３個の位置検出素子は、電気角で120゜の
間隔で配置されるとともに、第1,第2,第３の増幅器の出
力が加算合成される加算器と、この加算器の出力信号を
所定の基準レベルで比較することにより、１回転につき
１回のPGパルスを検出する検出信号処理回路を備えた請
求項１記載の直流無整流子モータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1029117A JP2650397B2 (ja) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | 直流無整流子モータ |
| US07/865,703 US5291104A (en) | 1989-02-08 | 1992-04-08 | DC commutatorless motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1029117A JP2650397B2 (ja) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | 直流無整流子モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02211047A JPH02211047A (ja) | 1990-08-22 |
| JP2650397B2 true JP2650397B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=12267372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1029117A Expired - Fee Related JP2650397B2 (ja) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | 直流無整流子モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2650397B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4572026B2 (ja) * | 2000-10-02 | 2010-10-27 | オリエンタルモーター株式会社 | ブラシレスｄｃモータの駆動装置および駆動方法 |
-
1989
- 1989-02-08 JP JP1029117A patent/JP2650397B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02211047A (ja) | 1990-08-22 |
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