JP2958360B2 - 同期形ブラシレスｄｃモータ - Google Patents
同期形ブラシレスｄｃモータInfo
- Publication number
- JP2958360B2 JP2958360B2 JP1179021A JP17902189A JP2958360B2 JP 2958360 B2 JP2958360 B2 JP 2958360B2 JP 1179021 A JP1179021 A JP 1179021A JP 17902189 A JP17902189 A JP 17902189A JP 2958360 B2 JP2958360 B2 JP 2958360B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- rotor
- input
- output
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Brushless Motors (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 a.産業上の利用分野 本発明は、同期形ブラシレスDCモータに関し、特に、
コギングの発生位置と回転子角度検出信号の信号発生位
置とを相関関係とすることにより、所定角度の正逆間欠
回転を行うことができるようにするための新規な改良に
関する。
コギングの発生位置と回転子角度検出信号の信号発生位
置とを相関関係とすることにより、所定角度の正逆間欠
回転を行うことができるようにするための新規な改良に
関する。
b.従来の技術 従来、用いられていたこの種の所定角度毎に回転駆動
するモータとしては、本願と同一出願人による特開昭61
−254058号に開示されたステップモータの構成を挙げる
ことができる。
するモータとしては、本願と同一出願人による特開昭61
−254058号に開示されたステップモータの構成を挙げる
ことができる。
c.発明が解決しようとする課題 従来のステップモータは、以上のように構成されてい
たため、次のような課題を有していた。すなわち、ステ
ップモータでは、その構造上、大きいトルクを得るこ
と、および起動時よりの高速立上げは極めて困難であり
大トルクおよび高速立上げを必要とする用途には不適で
あった。
たため、次のような課題を有していた。すなわち、ステ
ップモータでは、その構造上、大きいトルクを得るこ
と、および起動時よりの高速立上げは極めて困難であり
大トルクおよび高速立上げを必要とする用途には不適で
あった。
さらに、ステップモータの場合には、入力駆動パルス
数に比例したステップ駆動数を完全に得ることは困難
で、脱調を起こすこともあった。
数に比例したステップ駆動数を完全に得ることは困難
で、脱調を起こすこともあった。
従って、ステップモータを用いた機器の信頼性を100
％確保することは極めて困難なことであった。
％確保することは極めて困難なことであった。
本発明は、以上のような課題を解決するためになされ
たもので、特に、コギングの発生位置と回転子角度検出
信号の信号発生装置とを相関関係とすることにより、所
定角度の正逆間欠回転を行うことができるようにした同
期形ブラシレスDCモータを提供することを目的とする。
たもので、特に、コギングの発生位置と回転子角度検出
信号の信号発生装置とを相関関係とすることにより、所
定角度の正逆間欠回転を行うことができるようにした同
期形ブラシレスDCモータを提供することを目的とする。
d.課題を解決するための手段 本発明による同期形ブラシレスモータは、複数のスロ
ットを有し、固定子巻線を有する固定子に対し、複数の
磁極を構成する永久磁石を有する回転子を用い、前記各
永久磁石の二相の回転角度信号を得るための一対のホー
ル素子と、前記各回転角度信号を波形整形回路によりデ
ィジタル信号として入力される４倍方向判別回路及び論
理反転回路と、前記４倍方向判別回路からの出力が入力
される第２計数回路と前記第２計数回路からの出力が入
力されると共に、CW指令パルス及びCCW指令パルスが入
力される第１計数回路からのパルスが入力される差検出
回路と、前記差検出回路からの出力が入力されるD/A変
換回路及び論理反転回路と、前記D/A変換回路からのア
ナログ電圧が入力されると共に前記論理反転回路からの
出力がレベルシフト回路を介して入力されるドライブIC
と、を備え、前記ドライブICの電流を前記固定子巻線に
出力させ、前記CW指令パルスが第１計数回路に入力され
て前記差検出回路からの出力が１の時に回転子がCW方向
に回転すると共に零の時に回転子の回転が停止し、前記
CCW指令パルスが第１計数回路に入力されて前記差検出
回路からの出力が論理反転回路で反転されてドライブIC
に入力されることにより回転子がCCW方向に回転され、
前記回転子を正逆間欠回転させるようにした同期形ブラ
シレスDCモータにおいて、前記永久磁石の磁極と固定子
のスロット形状の組合わせにより発生する周期的なコギ
ングのコギング発生位置と、前記回転子の回転角度検出
信号の信号発生位置とを相関関係に配置し、且つ、コギ
ングの発生頻度と回転角度検出信号の発生頻度とを一致
させるようにした構成である。
ットを有し、固定子巻線を有する固定子に対し、複数の
磁極を構成する永久磁石を有する回転子を用い、前記各
永久磁石の二相の回転角度信号を得るための一対のホー
ル素子と、前記各回転角度信号を波形整形回路によりデ
ィジタル信号として入力される４倍方向判別回路及び論
理反転回路と、前記４倍方向判別回路からの出力が入力
される第２計数回路と前記第２計数回路からの出力が入
力されると共に、CW指令パルス及びCCW指令パルスが入
力される第１計数回路からのパルスが入力される差検出
回路と、前記差検出回路からの出力が入力されるD/A変
換回路及び論理反転回路と、前記D/A変換回路からのア
ナログ電圧が入力されると共に前記論理反転回路からの
出力がレベルシフト回路を介して入力されるドライブIC
と、を備え、前記ドライブICの電流を前記固定子巻線に
出力させ、前記CW指令パルスが第１計数回路に入力され
て前記差検出回路からの出力が１の時に回転子がCW方向
に回転すると共に零の時に回転子の回転が停止し、前記
CCW指令パルスが第１計数回路に入力されて前記差検出
回路からの出力が論理反転回路で反転されてドライブIC
に入力されることにより回転子がCCW方向に回転され、
前記回転子を正逆間欠回転させるようにした同期形ブラ
シレスDCモータにおいて、前記永久磁石の磁極と固定子
のスロット形状の組合わせにより発生する周期的なコギ
ングのコギング発生位置と、前記回転子の回転角度検出
信号の信号発生位置とを相関関係に配置し、且つ、コギ
ングの発生頻度と回転角度検出信号の発生頻度とを一致
させるようにした構成である。
e.作 用 本発明による同期形ブラシレスDCモータにおいては、
外部からの指令パルスに応じて回転軸で１パルス＝45゜
回転する。
外部からの指令パルスに応じて回転軸で１パルス＝45゜
回転する。
この状態で、回転子角度検出部であるホール素子から
の回転子角度検出信号のパルスを前記指令パルスと比較
して、その差が零となるようにクローズドループで制御
しているため、回転子の所定角度の回転を確実に得るこ
とができる。
の回転子角度検出信号のパルスを前記指令パルスと比較
して、その差が零となるようにクローズドループで制御
しているため、回転子の所定角度の回転を確実に得るこ
とができる。
また、駆動構造がブラシレスDCモータであるため、大
きい回転トルクを得ることができると共に、起動時より
高速立上げを可能とするものである。
きい回転トルクを得ることができると共に、起動時より
高速立上げを可能とするものである。
f.実施例 以下、図面と共に本発明による同期形ブラシレスDCモ
ータの好適な実施例について詳細に説明する。
ータの好適な実施例について詳細に説明する。
第１図から第５図迄は、本発明による同期形ブラシレ
スDCモータを示すもので、第１図はブロック図、第２図
は波形図、第３図はステータを示す平面図、第４図は回
転子を示す平面図、第５図は回転子の断面図である。
スDCモータを示すもので、第１図はブロック図、第２図
は波形図、第３図はステータを示す平面図、第４図は回
転子を示す平面図、第５図は回転子の断面図である。
図において符号１で示されるものは複数のスロット1a
を有する固定子であり、この固定子１は従来のステップ
モータ用の固定子と同一構造であり、各スロット1a内に
は、図示しない多相形の固定子巻線が設けられている。
を有する固定子であり、この固定子１は従来のステップ
モータ用の固定子と同一構造であり、各スロット1a内に
は、図示しない多相形の固定子巻線が設けられている。
前記固定子１の各スロット1aの間に形成された各歯部
1bによって形成された空隙1c内には、第４図および第５
図で示す回転子２が回転自在に設けられており、この回
転子２の外周には、四個の互いに異なる磁極の永久磁石
3,3A,3B,3Cが−30度毎の空隙部４を介して等間隔に配設
され、各永久磁石３〜3Cの各角度は60度に形成されてい
る。
1bによって形成された空隙1c内には、第４図および第５
図で示す回転子２が回転自在に設けられており、この回
転子２の外周には、四個の互いに異なる磁極の永久磁石
3,3A,3B,3Cが−30度毎の空隙部４を介して等間隔に配設
され、各永久磁石３〜3Cの各角度は60度に形成されてい
る。
また、前記永久磁石３〜3Cの二相の回転角度検出信号
h1,h2を得るための回転角度検出部をなす一対のホール
素子5A,5Bが、互いに45度の間隔で配設され、各ホール
素子5A,5Bの配設位置は、前記固定子１に設けた場合に
かぎらず、図示しないケーシングに設け、回転軸に設け
た四極の永久磁石からなる磁石板（図示せず）に対応し
て配設することもできる。
h1,h2を得るための回転角度検出部をなす一対のホール
素子5A,5Bが、互いに45度の間隔で配設され、各ホール
素子5A,5Bの配設位置は、前記固定子１に設けた場合に
かぎらず、図示しないケーシングに設け、回転軸に設け
た四極の永久磁石からなる磁石板（図示せず）に対応し
て配設することもできる。
従って、永久磁石３〜3Cの磁極と固定子１の各スロッ
ト1a形状の組み合わせにより発生する周期的なコギング
のコギング発生位置と前記回転子２の回転子角度検出信
号h1,h2の信号発生位置（各ホール素子5A,5Bに相当す
る）とは、相関関係となるように配置され、且つ、前記
コギングの発生頻度と回転子角度検出信号の発生頻度と
が一致するように構成されている。
ト1a形状の組み合わせにより発生する周期的なコギング
のコギング発生位置と前記回転子２の回転子角度検出信
号h1,h2の信号発生位置（各ホール素子5A,5Bに相当す
る）とは、相関関係となるように配置され、且つ、前記
コギングの発生頻度と回転子角度検出信号の発生頻度と
が一致するように構成されている。
次に、第１図に示すブロック図において、符号10で示
されるものは、外部からのCW指令パルスａおよびCCW指
令パルスｂを受け入れるための第１計数回路であり、こ
の第１計数回路10は、差検出回路11に接続され、この差
検出回路11からの出力d1,d2は、D/A変換回路12を介して
ドライブIC13からブラシレスDCモータ14に入力されてい
る。
されるものは、外部からのCW指令パルスａおよびCCW指
令パルスｂを受け入れるための第１計数回路であり、こ
の第１計数回路10は、差検出回路11に接続され、この差
検出回路11からの出力d1,d2は、D/A変換回路12を介して
ドライブIC13からブラシレスDCモータ14に入力されてい
る。
前記差検出回路11の他の出力ｅは、論理反転回路15に
入力され、この論理反転回路15からの出力l1,l2は、レ
ベルシフト回路16を介して前記ドライブIC13に入力され
ている。
入力され、この論理反転回路15からの出力l1,l2は、レ
ベルシフト回路16を介して前記ドライブIC13に入力され
ている。
前記ブラシレスDCモータ14に設けられたホール素子5
A,5Bからの二相の回転角度検出信号h1,h2は、波形整形
回路17を経て４倍方向判別回路18および前記論理反転回
路15に入力され、この４倍方向判別回路18からの出力
j1,j2は、第２計数回路19を介して出力k1,k2として前記
差検出回路11に入力されている。
A,5Bからの二相の回転角度検出信号h1,h2は、波形整形
回路17を経て４倍方向判別回路18および前記論理反転回
路15に入力され、この４倍方向判別回路18からの出力
j1,j2は、第２計数回路19を介して出力k1,k2として前記
差検出回路11に入力されている。
本発明による同期形ブラシレスDCモータは、前述した
ように構成されており、以下に、その動作について説明
する。
ように構成されており、以下に、その動作について説明
する。
まず、CW指令パルスａが第１計数回路10に１パルスと
して印加（立上がり時動作）されると、この第１計数回
路10からは第１パルスC1が差検出回路11に入力される。
尚、第１、第２計数回路10,19は８ビットで構成されて
いる。
して印加（立上がり時動作）されると、この第１計数回
路10からは第１パルスC1が差検出回路11に入力される。
尚、第１、第２計数回路10,19は８ビットで構成されて
いる。
この場合、第２計数回路19からの出力k1は零となって
いるため、この差検出回路11からの出力d1が１としてD/
A変換回路12でアナログ電圧ｆがドライブIC13に供給さ
れる。
いるため、この差検出回路11からの出力d1が１としてD/
A変換回路12でアナログ電圧ｆがドライブIC13に供給さ
れる。
このドライブIC13は入力電圧に比例したコイル電流ｇ
をブラシレスDCモータ14に供給することにより、回転子
２はCW方向に回転し始め、各ホール素子5A,5Bから二相
の進み信号h1および遅れ信号h2が出力される。
をブラシレスDCモータ14に供給することにより、回転子
２はCW方向に回転し始め、各ホール素子5A,5Bから二相
の進み信号h1および遅れ信号h2が出力される。
これらの各信号h1,h2は、波形整形回路17で波形整形
されてディジタル信号i1,i2として４倍方向判別回路18
に入力され、この４倍方向判別回路18により変化点で出
力パルスj1が現れる。
されてディジタル信号i1,i2として４倍方向判別回路18
に入力され、この４倍方向判別回路18により変化点で出
力パルスj1が現れる。
この出力パルスj1によって第２計数回路19から１パル
スk1が前記差検出回路11に入力され、その結果、この差
検出回路11からは出力d1が零となり、ドライブIC13から
は電流ｇが出力されず、回転子２の回転は停止し、45゜
の間欠回転が達成される。
スk1が前記差検出回路11に入力され、その結果、この差
検出回路11からは出力d1が零となり、ドライブIC13から
は電流ｇが出力されず、回転子２の回転は停止し、45゜
の間欠回転が達成される。
前述の回転子２は、前述回転角度検出信号h1,h2が360
゜/8パルスであるため、45゜の回転の後、停止するよう
に構成されている。
゜/8パルスであるため、45゜の回転の後、停止するよう
に構成されている。
尚、外部指令がCCW指令パルスｂの場合には、差検出
回路11からの出力ｅが論理反転回路15で反転し、反転出
力l1,l2がドライブIC13に出力され、回転子２はCCW方向
に逆回転する。
回路11からの出力ｅが論理反転回路15で反転し、反転出
力l1,l2がドライブIC13に出力され、回転子２はCCW方向
に逆回転する。
従って、回転子２の永久磁石3,3A,3B,3Cの間に空隙部
４に対応する位置で、回転子２は、停止するように構成
されており、CW,CCW何れの方向にも、ステップモータの
ように間欠回転することができる。
４に対応する位置で、回転子２は、停止するように構成
されており、CW,CCW何れの方向にも、ステップモータの
ように間欠回転することができる。
尚、前述の第１図における各出力は、第２図に示され
るタイミングチャートに示される通りである。
るタイミングチャートに示される通りである。
g.発明の効果 本発明による同期形ブラシレスDCモータは、以上のよ
うに構成されているため、次のような効果を得ることが
できる。
うに構成されているため、次のような効果を得ることが
できる。
すなわち、外部からの指令パルスに応じて45゜づつ間
欠回転し、この状態で、ホール素子からの回転角度検出
信号のパルスを前記指令パルスと比較して、その差が零
となるようにクローズドループで制御しているため、回
転子の所定角度の回転を確実に得ることができる。
欠回転し、この状態で、ホール素子からの回転角度検出
信号のパルスを前記指令パルスと比較して、その差が零
となるようにクローズドループで制御しているため、回
転子の所定角度の回転を確実に得ることができる。
また、駆動構造がブラシレスDCモータであるため、従
来のステップモータよりも大きい回転トルクを得ると共
に、起動時より高速立上げを可能とすることができる。
来のステップモータよりも大きい回転トルクを得ると共
に、起動時より高速立上げを可能とすることができる。
第１図から第５図迄は、本発明による同期形ブラシレス
DCモータを示すもので、第１図はブロツク図、第２図は
波形図、第３図はステータを示す平面図、第４図は回転
子を示す平面図、第５図は回転子の断面図である。 １は固定子、1aはスロット、２は回転子、3,3A,3B,3Cは
永久磁石、h1,h2は回転子角度検出信号、5A,5Bは信号発
生位置である。
DCモータを示すもので、第１図はブロツク図、第２図は
波形図、第３図はステータを示す平面図、第４図は回転
子を示す平面図、第５図は回転子の断面図である。 １は固定子、1aはスロット、２は回転子、3,3A,3B,3Cは
永久磁石、h1,h2は回転子角度検出信号、5A,5Bは信号発
生位置である。
Claims (1)
- 【請求項１】複数のスロット（1a）を有し、固定子巻線
を有する固定子（１）に対し、複数の磁極を構成する永
久磁石（3,3A,3B,3C）を有する回転子（２）を用い、前
記各永久磁石（3,3A,3B,3C）の二相の回転角度信号
（h1,h2）を得るための一対のホール素子（5A,5B）と、
前記各回転角度信号（h1,h2）を波形整形回路（17）に
よりディジタル信号（i1,i2）として入力される４倍方
向判別回路（18）及び論理反転回路（15）と、前記４倍
方向判別回路（18）からの出力（j1,j2）が入力される
第２計数回路（19）と、前記第２計数回路（19）からの
出力（k1,k2）が入力されると共に、CW指令パルス
（ａ）及びCCW指令パルス（ｂ）が入力される第１計数
回路（10）からのパルス（C1,C2,C3…）が入力される差
検出回路（11）と、前記差検出回路（11）からの出力
（d1,d2とｅ）が入力されるD/A変換回路（12）及び論理
反転回路（15）と、前記D/A変換回路（12）からのアナ
ログ電圧（ｆ）が入力されると共に前記論理反転回路
（15）からの出力（l1,l2）がレベルシフト回路（16）
を介して入力されるドライブIC（13）と、を備え、前記
ドライブIC（13）の電流（ｇ）を前記固定子巻線に出力
させ、前記CW指令パルス（ａ）が第１計数回路（10）に
入力されて前記差検出回路（11）からの出力（d1）が１
の時に回転子（２）がCW方向に回転すると共に零の時に
回転子（２）の回転が停止し、前記CCW指令パルス
（ｂ）が第１計数回路（10）に入力されて前記差検出回
路（11）からの出力（ｅ）が論理反転回路（15）で反転
されてドライブIC（13）に入力されることにより回転子
（２）がCCW方向に回転され、前記回転子（２）を正逆
間欠回転させるようにした同期形ブラシレスDCモータに
おいて、 前記永久磁石（3,3A,3B,3C）の磁極と固定子（１）のス
ロット形状の組合わせにより発生する周期的なコギング
のコギング発生位置と、前記回転子（２）の回転角度検
出信号（h1,h2）の信号発生位置（5A,5B）とを相関関係
に配置し、且つ、コギングの発生頻度と回転角度検出信
号（h1,h2）の発生頻度とを一致させるようにしたこと
を特徴とする同期形ブラシレスDCモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1179021A JP2958360B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 同期形ブラシレスｄｃモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1179021A JP2958360B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 同期形ブラシレスｄｃモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0345154A JPH0345154A (ja) | 1991-02-26 |
| JP2958360B2 true JP2958360B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=16058726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1179021A Expired - Lifetime JP2958360B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 同期形ブラシレスｄｃモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2958360B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2864257B2 (ja) * | 1989-11-09 | 1999-03-03 | 株式会社リコー | 可変焦点式レンズ駆動装置 |
-
1989
- 1989-07-13 JP JP1179021A patent/JP2958360B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0345154A (ja) | 1991-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0548059B1 (en) | Brushless motors | |
| US4136308A (en) | Stepping motor control | |
| EP0189675A1 (en) | Brushless DC motor | |
| JPH06103995B2 (ja) | センサレス方式ブラシレスモータ | |
| EP0072597A2 (en) | Self-starting brushless D.C. motor | |
| USRE31229E (en) | Stepping motor control | |
| KR970009055B1 (ko) | 직류 모터의 전류 방향 변환 회로 | |
| JP3344914B2 (ja) | ３相モータの速度制御装置 | |
| JP2958360B2 (ja) | 同期形ブラシレスｄｃモータ | |
| JP2934258B2 (ja) | サーボ装置 | |
| JP2934257B2 (ja) | サーボ装置 | |
| JP2653586B2 (ja) | ブラシレスｄｃモータ | |
| KR940006962B1 (ko) | 무정류자 직류전동기 | |
| JPH05122983A (ja) | 永久磁石モータの制御装置 | |
| JPH0336237Y2 (ja) | ||
| JP3117210B2 (ja) | ブラシレスモータの駆動装置 | |
| JP2827467B2 (ja) | 無整流子直流電動機 | |
| JPS6220790B2 (ja) | ||
| JPH09322588A (ja) | ブラシレス直流モータ | |
| JPH0564558B2 (ja) | ||
| JP2975692B2 (ja) | モータのパルス信号発生装置 | |
| JPH10146083A (ja) | スイッチドリラクタンスモータの制御装置 | |
| JP2993380B2 (ja) | ４相ブラシレスモータ | |
| JPS6162390A (ja) | ブラシレス電動機の制御装置 | |
| JPH01218397A (ja) | モータ制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080730 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080730 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090730 Year of fee payment: 10 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |