JP2704081B2 - センサレス・スピンドルモータ制御回路 - Google Patents
センサレス・スピンドルモータ制御回路Info
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
- H02P6/185—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using inductance sensing, e.g. pulse excitation
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/20—Arrangements for starting
- H02P6/22—Arrangements for starting in a selected direction of rotation
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- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置等に
用いられるセンサレス・スピンドルモータ制御回路に関
する。
用いられるセンサレス・スピンドルモータ制御回路に関
する。
【０００２】
【従来の技術】小型の磁気ディスク装置では、センサレ
ス・スピンドルモータが一般に使用されている。このセ
ンサレス・スピンドルモータを使用した場合、ロータの
位置を直接検知できないので、ステータ側コイルに発生
する逆起電圧とコイル共通端子の電圧とを電圧比較器に
より比較してロータ位置信号を作成し、このロータ位置
信号に基づいて励磁相の切換えタイミングを設定してい
る。
ス・スピンドルモータが一般に使用されている。このセ
ンサレス・スピンドルモータを使用した場合、ロータの
位置を直接検知できないので、ステータ側コイルに発生
する逆起電圧とコイル共通端子の電圧とを電圧比較器に
より比較してロータ位置信号を作成し、このロータ位置
信号に基づいて励磁相の切換えタイミングを設定してい
る。
【０００３】このセンサレス・スピンドルモータを使用
した場合、逆起電力は、ロータが回転しないと発生しな
いので、起動時にはロータの位置に関係なく励磁相を１
回転させてロータを回転させるという所謂強制回転によ
る駆動方法が用いられている。
した場合、逆起電力は、ロータが回転しないと発生しな
いので、起動時にはロータの位置に関係なく励磁相を１
回転させてロータを回転させるという所謂強制回転によ
る駆動方法が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】モータ起動時に上記強
制回転を行なった場合、励磁相の回転数が適正であれば
ロータは回転するが、磁界回転数が速すぎると脱調を起
し、ロータは回転しない。また、逆に通常は適正な回転
数であっても、何等かの原因でロータの負荷が大きくな
った場合にも、磁界の回転数が適正でなくなり、ロータ
は回転しない。このような場合には、同一回転数でリト
ライ動作を何回行なっても脱調状態は解消されず、モー
タを起動できない。
制回転を行なった場合、励磁相の回転数が適正であれば
ロータは回転するが、磁界回転数が速すぎると脱調を起
し、ロータは回転しない。また、逆に通常は適正な回転
数であっても、何等かの原因でロータの負荷が大きくな
った場合にも、磁界の回転数が適正でなくなり、ロータ
は回転しない。このような場合には、同一回転数でリト
ライ動作を何回行なっても脱調状態は解消されず、モー
タを起動できない。
【０００５】また、センサレス・スピンドルモータで
は、起動時にロータの位置が分からないため、上記強制
回転を行なう際、モータコイルの１相を励磁して強制的
に位置決めし、その後、起動動作を行なっている。図８
は、この起動時におけるロータとコイルの間の電気角
と、発生するトルクの関係を示したものである。同図に
おいて、縦軸はトルク軸であり、発生するトルクの最大
値を「１」として相対値を示している。横軸は角度軸あ
り、相変化の１周期を３６０°とした時の励磁相とロー
タとの角度を示している。ａはトルク特性であり、励磁
相とロータの相対位置と、発生するトルクの関係を示し
ている。上記図８から明らかなように０°±３０°、１
８０°±３０°においては、ピーク値の１／２しかトル
クが発生しない。通常は、この１／２のトルクであって
も問題なく起動できるが、装置の経年変化等でロータの
静止摩擦、例えば磁気ディスクと磁気ヘッドの間の静止
摩擦が著しく増大した場合には、同一相でのみ位置決め
励磁を行なっていては、ロータを動かすことができない
場合がある。
は、起動時にロータの位置が分からないため、上記強制
回転を行なう際、モータコイルの１相を励磁して強制的
に位置決めし、その後、起動動作を行なっている。図８
は、この起動時におけるロータとコイルの間の電気角
と、発生するトルクの関係を示したものである。同図に
おいて、縦軸はトルク軸であり、発生するトルクの最大
値を「１」として相対値を示している。横軸は角度軸あ
り、相変化の１周期を３６０°とした時の励磁相とロー
タとの角度を示している。ａはトルク特性であり、励磁
相とロータの相対位置と、発生するトルクの関係を示し
ている。上記図８から明らかなように０°±３０°、１
８０°±３０°においては、ピーク値の１／２しかトル
クが発生しない。通常は、この１／２のトルクであって
も問題なく起動できるが、装置の経年変化等でロータの
静止摩擦、例えば磁気ディスクと磁気ヘッドの間の静止
摩擦が著しく増大した場合には、同一相でのみ位置決め
励磁を行なっていては、ロータを動かすことができない
場合がある。
【０００６】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
固体のばらつきや経年変化等で、起動時におけるロータ
の負荷が大きく増加した場合でも、リトライ動作で必ず
モータを起動できるセンサレス・スピンドルモータ制御
回路を提供することを目的とする。
固体のばらつきや経年変化等で、起動時におけるロータ
の負荷が大きく増加した場合でも、リトライ動作で必ず
モータを起動できるセンサレス・スピンドルモータ制御
回路を提供することを目的とする。
【０００７】また、本発明は、起動時のロータの位置に
かかわらず最大トルクをロータに与えることができ、ロ
ータの静止摩擦が大きくてもモータの起動を確実に行な
い得るセンサレス・スピンドルモータ制御回路を提供す
ることを目的とする。
かかわらず最大トルクをロータに与えることができ、ロ
ータの静止摩擦が大きくてもモータの起動を確実に行な
い得るセンサレス・スピンドルモータ制御回路を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によるセンサレス
・スピンドルモータ制御回路は、センサレス・スピンド
ルモータと、このスピンドルモータの励磁相を制御する
励磁相制御手段と、上記スピンドルモータで発生する逆
起電圧に基づいてロータ位置信号を発生するロータ位置
検出手段と、上記スピンドルモータの起動時にロータの
位置決め励磁を行なった後に励磁相を強制回転する手段
と、この手段による強制回転駆動時に上記ロータ位置検
出手段の出力信号によりロータの回転を検知する手段
と、この手段によりロータの回転が検知されなかった際
に上記強制回転をリトライし、そのリトライ毎に上記位
置決めの励磁相を変える手段とを具備したことを特徴と
する。
・スピンドルモータ制御回路は、センサレス・スピンド
ルモータと、このスピンドルモータの励磁相を制御する
励磁相制御手段と、上記スピンドルモータで発生する逆
起電圧に基づいてロータ位置信号を発生するロータ位置
検出手段と、上記スピンドルモータの起動時にロータの
位置決め励磁を行なった後に励磁相を強制回転する手段
と、この手段による強制回転駆動時に上記ロータ位置検
出手段の出力信号によりロータの回転を検知する手段
と、この手段によりロータの回転が検知されなかった際
に上記強制回転をリトライし、そのリトライ毎に上記位
置決めの励磁相を変える手段とを具備したことを特徴と
する。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【作用】本発明では、スピンドルモータの起動時にロー
タの位置決め励磁を行ない、その後、励磁相を強制回転
し、ロータ位置検出手段の出力信号によりロータが回転
したか否かを判断する。ロータの回転を検知した場合
は、ロータ位置信号に基づいて適正相を励磁する制御回
転動作に移行し、ロータを定常速度まで加速してその速
度を保持する。ロータの回転が検知されなかった場合
は、上記強制回転をリトライし、そのリトライ毎に上記
位置決めの励磁相を変える。
タの位置決め励磁を行ない、その後、励磁相を強制回転
し、ロータ位置検出手段の出力信号によりロータが回転
したか否かを判断する。ロータの回転を検知した場合
は、ロータ位置信号に基づいて適正相を励磁する制御回
転動作に移行し、ロータを定常速度まで加速してその速
度を保持する。ロータの回転が検知されなかった場合
は、上記強制回転をリトライし、そのリトライ毎に上記
位置決めの励磁相を変える。
【００１３】上記のように強制回転が不成功の場合、そ
の回転開始相を順次変更することにより、回転開始相を
大きいトルクを有する相に一致させることができ、この
結果、ロータの静止摩擦が大きくてもモータの起動を確
実に行なうことができる。
の回転開始相を順次変更することにより、回転開始相を
大きいトルクを有する相に一致させることができ、この
結果、ロータの静止摩擦が大きくてもモータの起動を確
実に行なうことができる。
【００１４】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。 （第１実施例）
する。 （第１実施例）
【００１５】図１は本発明の第１実施例を示すブロック
図である。同図におていて、１１はモータ制御部、１２
は駆動回路、１３は例えば３相のセンサレス・スピンド
ルモータ、１４はロータ位置検出回路である。
図である。同図におていて、１１はモータ制御部、１２
は駆動回路、１３は例えば３相のセンサレス・スピンド
ルモータ、１４はロータ位置検出回路である。
【００１６】上記モータ制御部１１は、モータ１３を回
転させるための三相の相制御信号１５を、起動時には起
動プロトコルに沿って、また、定常回転時はロータ位置
検出回路１４からのロータ位置信号１８に合わせて駆動
回路１２へ出力する。この駆動回路１２は、モータ制御
部１１からの相制御信号１５を基にして三相のモータ駆
動信号１６を発生し、モータ１３に供給すると共に、ロ
ータ位置検出回路１４に入力する。
転させるための三相の相制御信号１５を、起動時には起
動プロトコルに沿って、また、定常回転時はロータ位置
検出回路１４からのロータ位置信号１８に合わせて駆動
回路１２へ出力する。この駆動回路１２は、モータ制御
部１１からの相制御信号１５を基にして三相のモータ駆
動信号１６を発生し、モータ１３に供給すると共に、ロ
ータ位置検出回路１４に入力する。
【００１７】モータ１３は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相のステー
タ側モータコイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃ及びロータ
（図示せず）を備え、モータ駆動信号１６によりモータ
コイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃが駆動され、ロータに対
する回転磁界を発生する。ロータが回転駆動されると、
モータコイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃに逆起電圧が発生
するが、この逆起電圧は上記駆動回路１２からのモータ
駆動信号１６に重畳してロータ位置検出回路１４に入力
される。更に、モータコイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃの
共通端子１７から出力される電圧Ｖａは、ロータ位置検
出回路１４に入力される。
タ側モータコイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃ及びロータ
（図示せず）を備え、モータ駆動信号１６によりモータ
コイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃが駆動され、ロータに対
する回転磁界を発生する。ロータが回転駆動されると、
モータコイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃに逆起電圧が発生
するが、この逆起電圧は上記駆動回路１２からのモータ
駆動信号１６に重畳してロータ位置検出回路１４に入力
される。更に、モータコイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃの
共通端子１７から出力される電圧Ｖａは、ロータ位置検
出回路１４に入力される。
【００１８】ロータ位置検出回路１４は、モータ１３の
共通端子電圧Ｖａを基準としてモータコイル１３ａ，１
３ｂ，１３ｃの逆起電圧を比較し、その比較結果をロー
タ位置信号１８としてモータ制御部１１へ出力する。モ
ータ制御部１１は、上記ロータ位置信号１８からロータ
位置を判断し、上記相制御信号１５を作成するが、ロー
タの回転を検知できなかった場合は、リトライ時ごとに
励磁相の回転数を順次遅くする手段を有している。
共通端子電圧Ｖａを基準としてモータコイル１３ａ，１
３ｂ，１３ｃの逆起電圧を比較し、その比較結果をロー
タ位置信号１８としてモータ制御部１１へ出力する。モ
ータ制御部１１は、上記ロータ位置信号１８からロータ
位置を判断し、上記相制御信号１５を作成するが、ロー
タの回転を検知できなかった場合は、リトライ時ごとに
励磁相の回転数を順次遅くする手段を有している。
【００１９】次に上記実施例の動作を図２のフローチャ
ートに従って説明する。図２はモータ制御部１１におけ
るモータ起動プロトコルを示すフローチャートである。
モータ制御部１１は、モータ１３の各コイル１３ａ，１
３ｂ，１３ｃに対する励磁相の回転数を初期設定し（ス
テップＡ1 ）、その初期設定値に応じた相制御信号１５
を駆動回路１２に出力する。駆動回路１２は、相制御信
号１５に応じた速度で励磁相の切換を行ない、Ｕ，Ｖ，
Ｗの三相のモータ駆動信号１６を発生し、モータ１３を
強制回転駆動する（ステップＡ2 ）。
ートに従って説明する。図２はモータ制御部１１におけ
るモータ起動プロトコルを示すフローチャートである。
モータ制御部１１は、モータ１３の各コイル１３ａ，１
３ｂ，１３ｃに対する励磁相の回転数を初期設定し（ス
テップＡ1 ）、その初期設定値に応じた相制御信号１５
を駆動回路１２に出力する。駆動回路１２は、相制御信
号１５に応じた速度で励磁相の切換を行ない、Ｕ，Ｖ，
Ｗの三相のモータ駆動信号１６を発生し、モータ１３を
強制回転駆動する（ステップＡ2 ）。
【００２０】上記モータ制御部１１によるモータ１３の
強制回転制御は、図３に示すフローチャートに従って実
行される。まず、初期相励磁、つまり、任意あるいは特
定の１相に対して励磁を行なう（ステップＢ1 ）。次に
初期設定された時間（Ｘ）だけ待機、例えば「１相の励
磁時間×定数（または変数）」だけ相を変化させずにそ
のまま待機する（ステップＢ2 ）。そして、上記待機時
間を経過した後に次相を励磁する（ステップＢ3 ）。こ
の時、相の励磁回数が予め設定した強制回転の相数Ｙに
達したか否かを判断し、達していなければステップＢ2
に戻って待機した後、更に次の相に対する励磁動作を行
なう。上記ステップＢ2 〜Ｂ4 の動作を繰り返し、ステ
ップＢ4 において相の励磁回数がＹ回目になったことを
検出すると強制回転動作を終了する。なお、この強制回
転必要において、待機時間（Ｘ）を短縮するステップＢ
5 を設けてもよい。即ち、このステップＢ5 の処理は、
ステップＢ4 からステップＢ2 に戻る際に、効率のよい
加速を行なうために強制回転の１相時間をロータが脱調
しない程度に短くするためのものである。
強制回転制御は、図３に示すフローチャートに従って実
行される。まず、初期相励磁、つまり、任意あるいは特
定の１相に対して励磁を行なう（ステップＢ1 ）。次に
初期設定された時間（Ｘ）だけ待機、例えば「１相の励
磁時間×定数（または変数）」だけ相を変化させずにそ
のまま待機する（ステップＢ2 ）。そして、上記待機時
間を経過した後に次相を励磁する（ステップＢ3 ）。こ
の時、相の励磁回数が予め設定した強制回転の相数Ｙに
達したか否かを判断し、達していなければステップＢ2
に戻って待機した後、更に次の相に対する励磁動作を行
なう。上記ステップＢ2 〜Ｂ4 の動作を繰り返し、ステ
ップＢ4 において相の励磁回数がＹ回目になったことを
検出すると強制回転動作を終了する。なお、この強制回
転必要において、待機時間（Ｘ）を短縮するステップＢ
5 を設けてもよい。即ち、このステップＢ5 の処理は、
ステップＢ4 からステップＢ2 に戻る際に、効率のよい
加速を行なうために強制回転の１相時間をロータが脱調
しない程度に短くするためのものである。
【００２１】上記の強制回転駆動によりモータ１３が回
転すると、モータコイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃに逆起
電圧がそれぞれ１２０°の位相差を持って発生し、Ｕ，
Ｖ，Ｗの駆動信号に重畳してロータ位置検出回路１４に
入力される。また、ロータ位置検出回路１４には、モー
タ１３の共通端子１７に発生する電圧Ｖａが入力され
る。このロータ位置検出回路１４は、共通端子電圧Ｖａ
とモータコイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃの逆起電圧とを
比較してロータ位置信号１８を発生し、モータ制御部１
１に入力する。モータ制御部１１は、上記ロータ位置信
号１８からロータが回転したか否かを判断する（ステッ
プＡ3 ）。
転すると、モータコイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃに逆起
電圧がそれぞれ１２０°の位相差を持って発生し、Ｕ，
Ｖ，Ｗの駆動信号に重畳してロータ位置検出回路１４に
入力される。また、ロータ位置検出回路１４には、モー
タ１３の共通端子１７に発生する電圧Ｖａが入力され
る。このロータ位置検出回路１４は、共通端子電圧Ｖａ
とモータコイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃの逆起電圧とを
比較してロータ位置信号１８を発生し、モータ制御部１
１に入力する。モータ制御部１１は、上記ロータ位置信
号１８からロータが回転したか否かを判断する（ステッ
プＡ3 ）。
【００２２】モータ制御部１１は、モータ１３の回転を
検知した場合は、図２に示すように通常の制御回転動作
（ステップＡ5 ）に移行するが、例えば負荷変動等によ
ってモータ１３が起動しなかった場合は、強制回転の１
相に対する待機時間（Ｘ）を長くする（ステップＡ4
）。その後、ステップＡ2 に戻って再度強制回転動作
を実行する。この再度の強制回転動作によってもモータ
１３が起動しなかった場合は、ステップＡ4 において強
制回転の１相に対する待機時間（Ｘ）を長くする。即
ち、強制回転が不成功の場合は、その都度、強制回転の
１相に対する待機時間（Ｘ）を長くし、励磁相の回転数
を順次遅くする。上記のように強制回転が不成功の場合
に励磁相の回転数を順次遅くすることにより、その過程
で必ず励磁相の回転数が適正回転数に一致する状態を生
じ、モータ１３の起動が確実に行なわれる。
検知した場合は、図２に示すように通常の制御回転動作
（ステップＡ5 ）に移行するが、例えば負荷変動等によ
ってモータ１３が起動しなかった場合は、強制回転の１
相に対する待機時間（Ｘ）を長くする（ステップＡ4
）。その後、ステップＡ2 に戻って再度強制回転動作
を実行する。この再度の強制回転動作によってもモータ
１３が起動しなかった場合は、ステップＡ4 において強
制回転の１相に対する待機時間（Ｘ）を長くする。即
ち、強制回転が不成功の場合は、その都度、強制回転の
１相に対する待機時間（Ｘ）を長くし、励磁相の回転数
を順次遅くする。上記のように強制回転が不成功の場合
に励磁相の回転数を順次遅くすることにより、その過程
で必ず励磁相の回転数が適正回転数に一致する状態を生
じ、モータ１３の起動が確実に行なわれる。
【００２３】モータ制御部１１は、上記の強制回転を行
ない、ロータ位置信号１８からロータが回転したことを
検出すると、ロータ位置信号１８に基づいて適正相を励
磁する制御回転動作に移行し、ロータを定常速度まで加
速し、その後はその定常速度を保持する。
ない、ロータ位置信号１８からロータが回転したことを
検出すると、ロータ位置信号１８に基づいて適正相を励
磁する制御回転動作に移行し、ロータを定常速度まで加
速し、その後はその定常速度を保持する。
【００２４】上記実施例によれば、強制回転が不成功の
場合、励磁相の回転数を順次遅くしてリトライするよう
にしているので、励磁相の回転数を必ず適正回転数に一
致させることができ、モータ１３の起動を確実に行なう
ことができる。 （第２実施例）
場合、励磁相の回転数を順次遅くしてリトライするよう
にしているので、励磁相の回転数を必ず適正回転数に一
致させることができ、モータ１３の起動を確実に行なう
ことができる。 （第２実施例）
【００２５】この第２実施例は、ロータの静止摩擦が大
幅に増加した場合でも、確実にモータを起動できるよう
にしたもので、図１に示した回路構成において、モータ
制御部１１により図４のフローチャートに示す起動処理
を実行する。
幅に増加した場合でも、確実にモータを起動できるよう
にしたもので、図１に示した回路構成において、モータ
制御部１１により図４のフローチャートに示す起動処理
を実行する。
【００２６】即ち、モータ制御部１１は、起動開始命令
を受けると、まず、初期設定を行ない（ステップＣ1
）、相制御信号１５を駆動回路１２に出力する。駆動
回路１２は、相制御信号１５に従って励磁相の切換を行
ない、Ｕ，Ｖ，Ｗの三相のモータ駆動信号１６を発生
し、モータ１３を強制回転駆動する（ステップＣ2 ）。
を受けると、まず、初期設定を行ない（ステップＣ1
）、相制御信号１５を駆動回路１２に出力する。駆動
回路１２は、相制御信号１５に従って励磁相の切換を行
ない、Ｕ，Ｖ，Ｗの三相のモータ駆動信号１６を発生
し、モータ１３を強制回転駆動する（ステップＣ2 ）。
【００２７】上記モータ制御部１１によるモータ１３の
強制回転制御は、図５に示すフローチャートに従って実
行される。起動時には、ロータの位置が分からないの
で、まず、強制的に１相を励磁し、ロータの位置決めを
行なう（ステップＤ1 ）。このときロータの振動が収ま
るまで、一定時間待機する。この一定時間を経過する
と、位置決め励磁を行なった相の次の相を励磁してロー
タを回転させる（ステップＤ2 ）。次に初期設定された
時間（Ｘ）だけ待機する（ステップＤ3 ）。この待機時
間（Ｘ）は、励磁相の回転数を決定するもので、ロータ
が脱調しない値に設定する。そして、上記待機時間を経
過した後に次相を励磁する（ステップＤ4 ）。この時、
相の励磁回数が予め設定した強制回転の相数Ｙに達した
か否かを判断し、達していなければステップＤ3 に戻っ
て待機した後、更に次の相に対する励磁動作を行なう。
上記ステップＤ3 〜Ｄ5 の動作を繰り返し、ステップＤ
5 において相の励磁回数がＹ回目になったことを検出す
ると強制回転動作を終了する。なお、この強制回転にお
いて、待機時間（Ｘ）を短縮するステップＢ5 を設けて
もよい。即ち、このステップＤ6 の処理は、ステップＤ
5 からステップＤ3 に戻る際に、効率のよい加速を行な
うために強制回転の１相時間をロータが脱調しない程度
に短くするためのものである。
強制回転制御は、図５に示すフローチャートに従って実
行される。起動時には、ロータの位置が分からないの
で、まず、強制的に１相を励磁し、ロータの位置決めを
行なう（ステップＤ1 ）。このときロータの振動が収ま
るまで、一定時間待機する。この一定時間を経過する
と、位置決め励磁を行なった相の次の相を励磁してロー
タを回転させる（ステップＤ2 ）。次に初期設定された
時間（Ｘ）だけ待機する（ステップＤ3 ）。この待機時
間（Ｘ）は、励磁相の回転数を決定するもので、ロータ
が脱調しない値に設定する。そして、上記待機時間を経
過した後に次相を励磁する（ステップＤ4 ）。この時、
相の励磁回数が予め設定した強制回転の相数Ｙに達した
か否かを判断し、達していなければステップＤ3 に戻っ
て待機した後、更に次の相に対する励磁動作を行なう。
上記ステップＤ3 〜Ｄ5 の動作を繰り返し、ステップＤ
5 において相の励磁回数がＹ回目になったことを検出す
ると強制回転動作を終了する。なお、この強制回転にお
いて、待機時間（Ｘ）を短縮するステップＢ5 を設けて
もよい。即ち、このステップＤ6 の処理は、ステップＤ
5 からステップＤ3 に戻る際に、効率のよい加速を行な
うために強制回転の１相時間をロータが脱調しない程度
に短くするためのものである。
【００２８】上記の強制回転駆動によりモータ１３が回
転すると、モータコイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃに逆起
電圧が発生し、Ｕ，Ｖ，Ｗの駆動信号に重畳してロータ
位置検出回路１４に入力される。また、ロータ位置検出
回路１４には、モータ１３の共通端子１７に発生する電
圧Ｖａが入力される。このロータ位置検出回路１４は、
共通端子電圧Ｖａとモータコイル１３ａ，１３ｂ，１３
ｃの逆起電圧とを比較してロータ位置信号１８を発生
し、モータ制御部１１に入力する。モータ制御部１１
は、上記ロータ位置信号１８からロータが回転したか否
かを判断する（ステップＣ3 ）。
転すると、モータコイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃに逆起
電圧が発生し、Ｕ，Ｖ，Ｗの駆動信号に重畳してロータ
位置検出回路１４に入力される。また、ロータ位置検出
回路１４には、モータ１３の共通端子１７に発生する電
圧Ｖａが入力される。このロータ位置検出回路１４は、
共通端子電圧Ｖａとモータコイル１３ａ，１３ｂ，１３
ｃの逆起電圧とを比較してロータ位置信号１８を発生
し、モータ制御部１１に入力する。モータ制御部１１
は、上記ロータ位置信号１８からロータが回転したか否
かを判断する（ステップＣ3 ）。
【００２９】モータ制御部１１は、モータ１３の回転を
検知した場合は、図４に示すように通常の制御回転動作
（ステップＣ5 ）に移行するが、ロータの静止摩擦の増
加等によってモータ１３が起動しなかった場合は、強制
回転の開始相を変更する（ステップＣ4 ）。その後、ス
テップＣ2 に戻って再度強制回転動作を実行する。以
下、同様にして強制回転が不成功の場合は、その都度、
ステップＣ4 において強制回転の開始相を変更する。
検知した場合は、図４に示すように通常の制御回転動作
（ステップＣ5 ）に移行するが、ロータの静止摩擦の増
加等によってモータ１３が起動しなかった場合は、強制
回転の開始相を変更する（ステップＣ4 ）。その後、ス
テップＣ2 に戻って再度強制回転動作を実行する。以
下、同様にして強制回転が不成功の場合は、その都度、
ステップＣ4 において強制回転の開始相を変更する。
【００３０】上記のように強制回転が不成功の場合、そ
の回転開始相を順次変更することにより、図６に示すよ
うに回転開始相が大きいトルクを有する相に必ず一致す
る時があり、この結果、ロータの静止摩擦が大きくても
モータ１３の起動を確実に行なうことができる。
の回転開始相を順次変更することにより、図６に示すよ
うに回転開始相が大きいトルクを有する相に必ず一致す
る時があり、この結果、ロータの静止摩擦が大きくても
モータ１３の起動を確実に行なうことができる。
【００３１】図６はロータとモータコイル１３ａ〜１３
ｃとの対応関係を示し、図７はモータコイル１３ａ〜１
３ｃの詳細な構成を示したものである。モータ１３はロ
ータ２０並びにコイル１３ａ〜１３ｃからなり、ロータ
２０は１２個の磁極を有している。モータコイル１３ａ
はコイルＵ1 ，Ｕ2 ，Ｕ3 を有し、モータコイル１３ｂ
はコイルＶ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 を有し、モータコイル１３ｃ
はコイルＷ1 ，Ｗ2 ，Ｗ3 を有している。
ｃとの対応関係を示し、図７はモータコイル１３ａ〜１
３ｃの詳細な構成を示したものである。モータ１３はロ
ータ２０並びにコイル１３ａ〜１３ｃからなり、ロータ
２０は１２個の磁極を有している。モータコイル１３ａ
はコイルＵ1 ，Ｕ2 ，Ｕ3 を有し、モータコイル１３ｂ
はコイルＶ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 を有し、モータコイル１３ｃ
はコイルＷ1 ，Ｗ2 ，Ｗ3 を有している。
【００３２】ロータ２０とモータコイル１３ａ〜１３ｃ
との対応関係が図６に示すように位置によって異なって
いるので、起動時の回転開始相が図８における例えば０
°±３０°あるいは１８０°±３０°の位置にあり、ト
ルクが小さくて起動が不成功であったとしても、回転開
始相を変更することにより、ロータ２０の位置にかかわ
らず最大トルクをロータ２０に与えて確実に起動するこ
とができる。
との対応関係が図６に示すように位置によって異なって
いるので、起動時の回転開始相が図８における例えば０
°±３０°あるいは１８０°±３０°の位置にあり、ト
ルクが小さくて起動が不成功であったとしても、回転開
始相を変更することにより、ロータ２０の位置にかかわ
らず最大トルクをロータ２０に与えて確実に起動するこ
とができる。
【００３３】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、セ
ンサレス・スピンドルモータの起動に際し、強制回転が
不成功の場合、その回転開始相を順次変更するようにし
たので、ロータの位置にかかわらず、最大トルクをロー
タに与えることができ、ロータの制止摩擦が大きくても
モータの起動を確実に行なうことができる。
ンサレス・スピンドルモータの起動に際し、強制回転が
不成功の場合、その回転開始相を順次変更するようにし
たので、ロータの位置にかかわらず、最大トルクをロー
タに与えることができ、ロータの制止摩擦が大きくても
モータの起動を確実に行なうことができる。
【００３４】
【図１】本発明の実施例に係るセンサレス・スピンドル
モータ制御回路の構成を示すブロック図。
モータ制御回路の構成を示すブロック図。
【図２】同実施例におけるモータ起動時の制御動作を示
すフローチャート。
すフローチャート。
【図３】図２における強制回転ステップの詳細を示すフ
ローチャート。
ローチャート。
【図４】本発明の第２実施例におけるモータ起動時の制
御動作を示すフローチャート。
御動作を示すフローチャート。
【図５】図４における強制回転ステップの詳細を示すフ
ローチャート。
ローチャート。
【図６】ロータとモータコイルとの位置関係を示す図。
【図７】モータコイルの詳細を示す図。
【図８】スピンドルモータのロータ位置とトルクとの関
係を示す図。
係を示す図。
１１…モータ制御部、１２…駆動回路、１３…センサレ
ス・スピンドルモータ、１４…ロータ位置検出回路、１
５…相制御信号、１６…モータ駆動信号、１７…共通端
子、１８…ロータ位置信号、２０…ロータ。
ス・スピンドルモータ、１４…ロータ位置検出回路、１
５…相制御信号、１６…モータ駆動信号、１７…共通端
子、１８…ロータ位置信号、２０…ロータ。
Claims (1)
- 【請求項１】 センサレス・スピンドルモータと、この
スピンドルモータの励磁相を制御する励磁相制御手段
と、上記スピンドルモータで発生する逆起電圧に基づい
てロータ位置信号を発生するロータ位置検出手段と、上
記スピンドルモータの起動時にロータの位置決め励磁を
行なった後に励磁相を強制回転する手段と、この手段に
よる強制回転駆動時に上記ロータ位置検出手段の出力信
号によりロータの回転を検知する手段と、この手段によ
りロータの回転が検知されなかった際に上記強制回転を
リトライし、そのリトライ毎に上記位置決めの励磁相を
変える手段とを具備したことを特徴とするセンサレス・
スピンドルモータ制御回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4071983A JP2704081B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | センサレス・スピンドルモータ制御回路 |
| US08/251,645 US5432414A (en) | 1992-03-30 | 1994-05-31 | Sensorless spindle motor control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4071983A JP2704081B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | センサレス・スピンドルモータ制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05284781A JPH05284781A (ja) | 1993-10-29 |
| JP2704081B2 true JP2704081B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=13476210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4071983A Expired - Fee Related JP2704081B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | センサレス・スピンドルモータ制御回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5432414A (ja) |
| JP (1) | JP2704081B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| FR2754116B1 (fr) * | 1996-09-27 | 1998-12-18 | Valeo Electronique | Procede et dispositif de synchronisation d'un moteur synchrone triphase |
| US6339303B1 (en) | 2000-03-31 | 2002-01-15 | International Business Machines Corporation | System, method, and program product for controlling communication of disk drive motor |
| JP4010912B2 (ja) * | 2002-09-04 | 2007-11-21 | ローム株式会社 | モータ駆動制御回路及びモータ駆動装置 |
| DE10338996A1 (de) * | 2003-08-25 | 2005-03-24 | Trw Fahrwerksysteme Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Steuerung eines bürstenlosen Elektromotors |
| EP1720243A1 (en) * | 2004-02-26 | 2006-11-08 | Rohm Co., Ltd. | Motor drive device and electric device using motor |
| US7893638B2 (en) * | 2006-11-30 | 2011-02-22 | Denso Corporation | Apparatus and method for driving rotary machine |
| JP5115344B2 (ja) * | 2008-06-11 | 2013-01-09 | 株式会社デンソー | 車載電子制御装置及び操舵制御システム |
| KR101462736B1 (ko) * | 2012-12-27 | 2014-11-17 | 삼성전기주식회사 | Bldc 모터 구동 장치 및 이의 제어 방법 |
| JP2018014812A (ja) * | 2016-07-20 | 2018-01-25 | 株式会社デンソー | モータ駆動制御装置 |
| EP4366154A1 (de) * | 2022-11-07 | 2024-05-08 | Andreas Stihl AG & Co. KG | Verfahren zum betreiben eines permanenterregten synchronmotors eines handgetragenen bearbeitungsgeräts und handgetragenes bearbeitungsgerät |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4169990A (en) * | 1974-06-24 | 1979-10-02 | General Electric Company | Electronically commutated motor |
| US4642537A (en) * | 1983-12-13 | 1987-02-10 | General Electric Company | Laundering apparatus |
| JPS631395A (ja) * | 1986-06-19 | 1988-01-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ブラシレスモ−タの駆動回路 |
| US5202612A (en) * | 1988-01-29 | 1993-04-13 | Sinano Electric Co., Ltd. | Concrete vibrator |
| US4928043A (en) * | 1988-11-14 | 1990-05-22 | Synektron Corporation | Back EMF sampling circuit for phase locked loop motor control |
| JPH06103995B2 (ja) * | 1989-05-31 | 1994-12-14 | 日本ビクター株式会社 | センサレス方式ブラシレスモータ |
| US5166583A (en) * | 1989-11-30 | 1992-11-24 | Goldstar Co., Ltd. | Driving methods and driving circuits for brushless dc motors without rotor position sensors |
| US5017845A (en) * | 1990-10-05 | 1991-05-21 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Brushless direct current motor starting and operating apparatus and method |
| US5182499A (en) * | 1990-10-25 | 1993-01-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sensorless brushless motor |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP4071983A patent/JP2704081B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-05-31 US US08/251,645 patent/US5432414A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05284781A (ja) | 1993-10-29 |
| US5432414A (en) | 1995-07-11 |
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