JP2691670B2 - モータの速度検出装置 - Google Patents

モータの速度検出装置

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JP2691670B2 JP4331002A JP33100292A JP2691670B2 JP 2691670 B2 JP2691670 B2 JP 2691670B2 JP 4331002 A JP4331002 A JP 4331002A JP 33100292 A JP33100292 A JP 33100292A JP 2691670 B2 JP2691670 B2 JP 2691670B2
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    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/06Arrangements for speed regulation of a single motor wherein the motor speed is measured and compared with a given physical value so as to adjust the motor speed
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    • H02P6/17Circuit arrangements for detecting position and for generating speed information
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    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、モータの速度検出装置
に関し、特に2相以上のブラシレスモータの速度検出装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図6に示されるような3相ブラシ
レスモータの速度検出装置が知られている。このブラシ
レスモータは、駆動コイルL1,L2,L3を有する固
定子と、磁極を有する回転子との相対的位置関係に応じ
た3相の正弦波信号をホール素子1がブラシレスモー
タドライバ2に出力し、これらの信号をブラシレスモー
タドライバ2で処理して、 駆動コイルL1,L2,L
3に電流を順次流すことにより、回転子が回転するよう
になっている。一方、このブラシレスモータの速度検出
は、駆動コイルL1,L2,L3のコイル端信号を速度
検出装置3において検出し、合成することにより行われ
ている。そして、この合成された矩形波信号をF/V
(周波数/電圧)変換器4により変換し、このF/V変
換器4からの信号を加算器6において速度基準電圧Vr
efに加算し、この加算された信号をブラシレスモータ
ドライバ2にフィードバックすることにより、ブラシレ
スモータの速度制御がなされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記速
度検出装置においては、以下の問題がある。すなわち、
図7に示されるように上記速度検出装置3において検出
・合成された信号gは、逆起電圧による各相の位相のズ
レや検出器の精度の悪さにより、その波形が点線で示さ
れる精度の良い場合の波形により実線のようにズレてし
まい、加算器6からの速度偏差efが示すように偏差を
生じてしまうという問題がある。この偏差成分は検出器
やモータの精度を上げることにより除去できるが、コス
ト増となり好ましくない。
【0004】そこで本発明は、低コストで高精度の速度
検出信号を得ることができるモータの速度検出装置を提
供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のモータの速度検
出装置は上記目的を達成するために、複数相のモータを
駆動する信号のm(mは2以上の自然数≦モータの相
数)相分の駆動信号をそれぞれ検出し、この検出された
m相の信号を合成する速度検出装置において、前記速度
検出装置において検出、合成された信号を1/(m・
n)(nは自然数)分周する分周器を設けたことを特徴
としている。
【0006】
【作用】このような手段におけるモータの速度検出装置
によれば、速度検出装置において検出、合成された信号
を1/(m・n)(nは自然数)分周する分周器は、m
周期を1周期として発生する速度偏差を除去するよう働
く。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の第1の実施例を示す3相ブラシレ
スモータの速度検出装置の概略構成図であり、符号1は
ホール素子を、L1,L2,L3は駆動コイルを、2は
ブラシレスモータドライバを、3は速度検出装置を、4
はF/V変換器を、6は加算器を、Vrefは速度基準
電圧をそれぞれ示しており、この構成は従来技術のそれ
と全く同様である。この第1の実施例のブラシレスモー
タの速度検出装置が従来技術のそれと違う点は、速度検
出装置3において検出、合成された信号を1/3分周す
る分周器5を設けた点である。
【0008】ここで、速度検出信号gを合成するために
必要とされるブラシレスモータのコイル数をm(mは2
以上の自然数≦モータの相数)とすると、速度検出信号
gにはm周期を1周期とする基準速度とズレた信号成分
が含まれている。すなわち、本実施例においてはm=3
相分のモータを駆動する信号を検出していることから、
図7に示されているように、3周期を1周期とする基準
速度とズレた信号成分が含まれている。従って、速度検
出装置3において検出、合成された信号gは、分周器5
において1/3分周されて、図2(a)に示されるよう
な分周波形信号g1となり、図2(b)のように加算器
6からの速度偏差ef1は3周期を1周期とするその偏
差成分が除去されることとなる。すなわち、高精度の速
度検出信号が得られることになる。
【0009】また、分周器5の分母を3周期の2倍した
1/6(1/3・2)分周する分周器とした場合には、
その波形は図2(c)に示されるような分周波形信号g
2となり、図2(d)のように加算器6からの速度偏差
ef2は1/3分周する分周器とした場合と同様にその
偏差成分が除去されることとなる。同様に、分周器5の
分母を3周期の3倍した1/9(1/3・3)分周する
分周器とした場合にも加算器6からの速度偏差は1/3
分周する分周器とした場合と同様にその偏差成分が除去
される。
【0010】このように、3相のブラシレスモータを駆
動する信号の3相分の駆動信号をそれぞれ検出し、この
検出された3相の信号を合成する速度検出装置において
は、分周器5を1/(3・n)(nは自然数)分周する
分周器とすれば、加算器6からの速度偏差efの偏差成
分を除去でき、高精度の速度検出信号が得られることに
なる。なお、上記実施例においては、ブラシレスモータ
は一定速度で回転しているとする。
【0011】ここで、分周器5の分母を3周期の自然数
倍としない1/2分周する分周器とした場合には、その
波形は図2(e)に示されるような分周波形信号g3と
なり、図2(f)のように加算器6からの速度偏差ef
3はその偏差成分が除去されずに残ってしまうことがわ
かる。
【0012】因みに、3相のブラシレスモータを駆動す
る信号の2相分の駆動信号をそれぞれ検出し、この検出
された2相の信号を合成する速度検出装置においては、
速度検出信号gには2周期を1周期とする基準速度とズ
レた信号成分が含まれていることから、分周器5を1/
(2・n)(nは自然数)分周する分周器とすれば、加
算器6からの速度偏差efの偏差成分を除去でき、高精
度の速度検出信号が得られることになる。従って、上述
のごとく速度検出信号gを合成するのに必要なブラシレ
スモータのコイル数をm(mは2以上の自然数≦モータ
の相数)とすると、速度検出信号gにはm周期を1周期
とする基準速度とズレた信号成分が含まれていることか
ら、1/(m・n)(nは自然数)分周する分周器5を
設ければ、高精度の速度検出信号が得られることにな
る。
【0013】図3は本発明の第2の実施例を示す3相ブ
ラシレスモータの速度検出装置の概略構成図であり、第
1の実施例で説明したのと同一のものは同一符号を付
し、ここでの説明は省略する。この第2の実施例のブラ
シレスモータの速度検出装置が第1の実施例のそれと違
う点は、図1に示した第1の実施例においてF/V変換
器4からの信号を加算器6において速度基準電圧Vre
fに加算する、すなわちF/V変換器4からの信号を速
度基準電圧Vrefと比較する構成を、図3に示した第
2の実施例においては、分周器5からの信号を、基準ク
ロック8からの信号を受ける位相比較器7により比較す
る構成に代えた点であるが、このように構成しても第1
の実施例と同様な効果を得ることができるというのはい
うまでもない。
【0014】図4、図5は本発明の第3、第4の実施例
をそれぞれ示す3相ブラシレスモータの速度検出装置の
概略構成図であり、この第3、第4の実施例のブラシレ
スモータの速度検出装置が第1、第2の実施例のそれと
違う点は、図4に示した第3の実施例においては、分周
器5からの信号を第1の実施例(図1)におけるF/V
変換器4と第2の実施例(図3)における位相比較器7
とにパラにそれぞれ入力し、各々の出力信号を加算器
6,9によりそれぞれ加算するようにした点であり、
に図5に示した第4の実施例においては、第3の実施例
(図4)における分周器5を位相比較器7側にのみ設け
た点が異なるものであるが、このように構成しても
1,第2の実施例と同様な効果を得ることができるとい
うのはうまでもなく、しかも位相比較器7を用いた場合
の安定動作が図れるという効果がある。
【0015】このように、上記各実施例においては、複
数相のモータを駆動する信号のm(mは2以上の自然数
≦モータの相数)相分の駆動信号をそれぞれ検出し、こ
の検出されたm相の信号を合成する速度検出装置におい
て、1/(m・n)(nは自然数)分周する分周器5を
設け、高精度の速度検出信号を得るようにしているが、
分周比を上げると制御ゲインが下がり速度が不安定とな
るため、速度安定性に問題のない範囲で分周することが
必要である。
【0016】以上本発明者によってなされた発明を各実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記各実施
例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変形可能であるというのはいうまでもなく、例
えば、上記各実施例においては、駆動コイルL1,L
2,L3のコイル端信号により速度検出を行うようにし
ているが、ホール素子1からの信号を利用して速度検出
を行うことも可能である。
【0017】また、上記各実施例においては、ブラシレ
スモータの速度検出装置に対する適用例が述べられてい
るが、本発明はブラシレスモータのそれに対してのみ適
用可能ではなく、リニヤモータ等の他のモータの速度検
出装置に対しても勿論適用可能である。
【0018】
【発明の効果】以上述べたように本発明のモータの速度
検出装置によれば、速度検出装置において検出、合成さ
れたm(mは2以上の自然数≦モータの相数)相分の信
号を1/(m・n)(nは自然数)分周する分周器が、
m周期を1周期として発生する速度偏差を除去するの
で、低コストで高精度の速度検出信号を得ることが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示すモータの速度検出
装置の概略構成図である。
【図2】分周波形信号及び速度偏差を説明するための波
形図である。
【図3】本発明の第2の実施例を示すモータの速度検出
装置の概略構成図である。
【図4】本発明の第3の実施例を示すモータの速度検出
装置の概略構成図である。
【図5】本発明の第4の実施例を示すモータの速度検出
装置の概略構成図である。
【図6】従来技術を示すモータの速度検出装置の概略構
成図である。
【図7】速度検出信号及び速度偏差を説明するための波
形図である。
【符号の説明】
3 速度検出装置 5 分周器

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数相のモータを駆動する信号のm(m
    は2以上の自然数≦モータの相数)相分の駆動信号をそ
    れぞれ検出し、この検出されたm相の信号を合成する速
    度検出装置において、 前記速度検出装置において検出、合成された信号を1/
    (m・n)(nは自然数)分周する分周器を設けたこと
    を特徴とするモータの速度検出装置。
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