JP3107384B2 - Drive device for brushless motor - Google Patents
Drive device for brushless motorInfo
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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
- H02P6/04—Arrangements for controlling or regulating the speed or torque of more than one motor
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- Power Engineering (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は永久磁石形のロータを有するブラシレスモー
タの駆動装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a drive device for a brushless motor having a permanent magnet type rotor.
(従来の技術) 例えば、VTRの回転ヘッドを駆動するためのブラシレ
スモータ用の駆動装置としては、ステータ部分にロータ
の極の位置を検出するための位置検出素子たる磁気セン
サ例えばホール素子を電気角で60度若しくは120度の間
隔で複数個配設し、これらのホール素子からの位置検出
信号に基づいて前記ステータのステータコイルへの通電
タイミングを決定する論理変換部を設け、この論理変換
部の結果たる転流信号により前記ステータコイルに通電
する駆動回路たるインバータ回路を設ける構成が一般的
である。(Prior Art) For example, as a drive device for a brushless motor for driving a rotary head of a VTR, a magnetic sensor such as a Hall element, which is a position detecting element for detecting the position of a pole of a rotor in a stator portion, is electrically driven. A plurality of logic converters are arranged at intervals of 60 degrees or 120 degrees, and a logic conversion unit that determines the timing of energizing the stator coil of the stator based on the position detection signals from these Hall elements is provided. In general, an inverter circuit is provided as a drive circuit that energizes the stator coil according to the resulting commutation signal.
尚、この種のブラシレスモータにおいては、ステータ
部分に周波数発電用導体パターンを形成し、ロータ部分
にこの周波数発電用導体パターンに対応して周波数発電
用永久磁石を取付けて、ロータの回転に応じて周波数発
電用導体パターンから周波数発電信号を得るようにした
周波数発電機を設け、この周波数発電機の周波数発電用
導体パターンから得られる周波数発電信号に基づいて速
度制御することも行なわれている。又、ロータ部分に位
相検出信号用永久磁石を取付け、ステータ部分にこの位
相検出信号用磁気センサを取付けて、ロータの特定位相
の位相検出信号を得るようにした位相検出信号発生器を
設け、磁気センサから得られる位相検出信号に基づいて
テープの頭出し、ヘッドの切換え等の制御を行なうよう
になっている。In this type of brushless motor, a frequency power generation conductor pattern is formed on a stator portion, and a frequency power generation permanent magnet is attached to the rotor portion corresponding to the frequency power generation conductor pattern, and the frequency generation permanent magnet is mounted in accordance with the rotation of the rotor. A frequency generator that obtains a frequency power generation signal from the frequency power generation conductor pattern is provided, and the speed is controlled based on the frequency power generation signal obtained from the frequency power generation conductor pattern of the frequency power generator. In addition, a phase detection signal generator is provided in which a phase detection signal permanent magnet is attached to the rotor portion, and a phase detection signal magnetic sensor is attached to the stator portion to obtain a phase detection signal of a specific phase of the rotor. Based on the phase detection signal obtained from the sensor, control such as cueing of the tape and switching of the head is performed.
(発明が解決しようとする課題) ところが、上記従来の構成では、例えば3相のブラシ
レスモータの場合を例にとると、磁気センサとして3個
のホール素子を用いる必要があり、しかも、配線数とし
ては、ステータコイルに対する電力線の3本,ホール素
子に対する電源線として2本,各ホール素子の出力線と
して各2本の計11本が必要である。このため、ブラシレ
スモータ内の構造が複雑になり、大形重量化する不具合
があり、総じて、高価になる。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the above-described conventional configuration, for example, in the case of a three-phase brushless motor, it is necessary to use three Hall elements as a magnetic sensor, and furthermore, the number of wirings is reduced. Requires three power lines for the stator coil, two power lines for the Hall elements, and two output lines for each Hall element, for a total of eleven. For this reason, the structure inside the brushless motor is complicated, and there is a problem that the size and weight are increased, and the cost is generally high.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、ロータの極の位置を直接検出する磁気センサを用い
ることなく転流信号を得ることができるブラシレスモー
タの駆動装置を提供するにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a brushless motor driving device that can obtain a commutation signal without using a magnetic sensor that directly detects the position of a pole of a rotor. .
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明のブラシレスモータの駆動装置は、界磁用の複
数の磁極を有する永久磁石形のロータと複数相のステー
タコイルを有するステータとを備えたブラシレスモータ
において、同期回転用信号を発生する発振手段と、前記
ロータの回転に応じてその磁極数に関連する周波数信号
を発生する周波数信号発生手段と、前記ロータの回転に
応じてその磁極の位相に対応する位相検出信号を発生す
る位相検出信号発生手段と、前記同期回転用信号と前記
周波数信号に基づき前記ステータコイルに供給される転
流信号を発生する転流信号発生手段であって、起動時に
は同期回転用信号に基づいて前記転流信号を発生すると
ともに、前記周波数信号に基づく転流信号を発生してい
る状態において、該転流信号の転流相を前記位相検出信
号によって補正する転流信号発生手段と、 前記転流信号発生手段から出力される転流信号を、前
記複数相のステータコイルに順次通電するための駆動回
路とを具備したことに特徴を有する。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) A brushless motor driving device according to the present invention includes a permanent magnet type rotor having a plurality of field magnetic poles and a stator having a plurality of phase stator coils. In the brushless motor, an oscillating means for generating a signal for synchronous rotation, a frequency signal generating means for generating a frequency signal related to the number of magnetic poles in accordance with the rotation of the rotor, and a magnetic signal in response to the rotation of the rotor Phase detection signal generation means for generating a phase detection signal corresponding to the phase, and a commutation signal generation means for generating a commutation signal supplied to the stator coil based on the synchronous rotation signal and the frequency signal, At the time of startup, the commutation signal is generated based on the synchronous rotation signal, and the commutation signal is generated while the commutation signal is generated based on the frequency signal. A commutation signal generating means for correcting the commutation phase of the commutation phase by the phase detection signal; It is characterized by having it.
さらに本発明のブラシレスモータの駆動装置は、同期
回転用信号を発生する発振手段を設け、ロータの回転に
応じてその磁極数に関連する周波数信号を発生するとと
もに特定位相の位相検出信号を発生する信号発生手段を
設け、複数相のステータコイルに順次通電するための駆
動回路を設け、与えられる信号をカウントして転流信号
を発生しこの転流信号を前記駆動回路に与える転流信号
を発生回路を設け、この転流信号発生回路に対して起動
時には前記発振手段からの同期回転用信号を与えその後
前記信号発生手段からの周波数信号を与えるように切換
える切換回路を設け、前記転流信号発生回路を、周波数
信号に切換えられた後には前記信号発生手段からの位相
検出信号が与えられる毎にリセットされて転流相の補正
を行なうように構成し、信号発生手段を、多極に形成さ
れた周波数信号用着磁部及びこれとは逆極性に形成され
た位相検出信号用着磁部からなる永久磁石と、この永久
磁石の各着磁部に応じて正及び負の出力信号を発生する
磁気センサとを有するようにする構成に特徴を有する。Further, the brushless motor driving device of the present invention is provided with an oscillating means for generating a signal for synchronous rotation, generates a frequency signal related to the number of magnetic poles and generates a phase detection signal of a specific phase according to the rotation of the rotor. A signal generating means is provided, and a drive circuit for sequentially energizing the plural-phase stator coils is provided, and a given signal is counted to generate a commutation signal. A switching circuit for switching the commutation signal generation circuit to a synchronous rotation signal from the oscillating means at the start-up, and a frequency signal from the signal generation means. The circuit is configured such that after switching to a frequency signal, the circuit is reset every time a phase detection signal is supplied from the signal generating means to correct a commutation phase. A signal generating means, a permanent magnet consisting of a magnetized portion for frequency signals formed in multiple poles and a magnetized portion for phase detection signal formed in the opposite polarity, and each magnetized portion of this permanent magnet. And a magnetic sensor for generating positive and negative output signals in response.
又、磁気センサにおける永久磁石の周波数信号用着磁
部側からの出力信号に応じて等間隔の速度検出信号を得
るようにするとよい。In addition, it is preferable to obtain speed detection signals at equal intervals in accordance with an output signal from the magnetized portion for the frequency signal of the permanent magnet in the magnetic sensor.
そして、信号発生手段を、N極及びS極が多極に形成
された周波数信号用着磁部及びその内の所定のS極及び
N極が他よりも着磁レベルが大になされて形成された位
相検出信号用着磁部からなる永久磁石と、この永久磁石
の各着磁部に応じて正及び負の出力信号を発生する磁気
センサと、この磁気センサの出力信号がゼロクロス点に
おいてゼロクロス信号を発生するゼロクロス検出回路と
を有するように構成することが好ましい。The signal generating means is formed by forming a frequency signal magnetized portion having N poles and S poles formed in multiple poles, and predetermined S poles and N poles having a higher magnetized level than others. A permanent magnet comprising a magnetized part for phase detection signal, a magnetic sensor for generating positive and negative output signals according to each magnetized part of the permanent magnet, and a zero-cross signal at the zero-cross point when the output signal of the magnetic sensor is zero. And a zero-cross detection circuit that generates
更に、発振手段,信号発生手段,駆動回路,転流信号
発生回路及び切換回路からなるモータ駆動部に対して外
部制御部から速度制御を行なうように構成し、前記モー
タ駆動部から外部制御部に対して周波数信号及び位相検
出信号を含む速度検出信号を一つの信号用線によって伝
達する構成にするとよい。Further, the external control unit controls the speed of a motor drive unit including an oscillating unit, a signal generation unit, a drive circuit, a commutation signal generation circuit, and a switching circuit. On the other hand, it is preferable that the speed detection signal including the frequency signal and the phase detection signal is transmitted by one signal line.
又、モータ駆動部と外部制御部との間を、速度検出信
号用の信号用線と、この信号用線からの速度検出信号に
基づく速度指令信号を前記モータ駆動部に与える指令用
線と、前記外部制御部からモータ制御部に直流電源を供
給する正電位用電源線及びグランド用電源線とによって
接続する構成にすることが好ましい。Further, between the motor drive unit and the external control unit, a signal line for a speed detection signal, a command line for giving a speed command signal based on the speed detection signal from the signal line to the motor drive unit, It is preferable that the external control unit is connected to a power supply line for positive potential for supplying DC power to the motor control unit and a power supply line for ground.
(作用) 本発明のブラシレスモータの駆動装置によれれば、起
動時には発振手段からの同期回転用信号が転流信号発生
回路に与えられて、駆動回路を介してブラシレスモータ
が同期モータとして起動され、その後、信号発生手段か
らの周波数信号が転流信号発生回路に与えられて、駆動
回路を介してブラシレスモータが同期モータとして回転
を続行され、更に、転流信号発生回路は位相検出信号が
与えられる毎にリセットされて転流相が所定の相となる
ように補正するようになり、従って、その後は負荷変動
があってもブラシレスモータは脱調を生ずることなく安
定して回転されることになる。更に、永久磁石における
周波数信号用着磁部及び位相検出用着磁部を夫々異なる
極数に着磁するようにしたことにより、永久磁石の着磁
が安定して、着磁精度が向上するとともに、磁気センサ
の出力信号を充分に大にすることができて、S/N比をよ
くすることができる。(Operation) According to the brushless motor driving device of the present invention, the synchronous rotation signal from the oscillating means is given to the commutation signal generating circuit at the time of startup, and the brushless motor is started up as a synchronous motor via the driving circuit. Thereafter, the frequency signal from the signal generating means is supplied to the commutation signal generation circuit, the brushless motor continues to rotate as a synchronous motor via the drive circuit, and the commutation signal generation circuit receives the phase detection signal. The commutation phase is reset each time it is reset, so that the commutation phase becomes the predetermined phase.Therefore, after that, even if there is a load change, the brushless motor can be rotated stably without step-out. Become. Furthermore, the magnetizing part for the frequency signal and the magnetizing part for the phase detection in the permanent magnet are magnetized with different numbers of poles, so that the magnetizing of the permanent magnet is stabilized and the magnetizing accuracy is improved. In addition, the output signal of the magnetic sensor can be made sufficiently large, and the S / N ratio can be improved.
更に、速度検出信号を永久磁石の周波数信号用着磁部
側から得るようにした場合には、N極及びS極のレベル
が相違しても速度検出信号の精度の向上を図り得る。Further, when the speed detection signal is obtained from the magnetized portion for the frequency signal of the permanent magnet, the accuracy of the speed detection signal can be improved even if the levels of the N pole and the S pole are different.
そして、信号発生手段としてゼロクロス検出回路を備
えた場合には、永久磁石の着磁ばらつきの影響を受ける
ことがない。When a zero-cross detection circuit is provided as a signal generation unit, there is no influence from the variation in magnetization of the permanent magnet.
更に、モータ駆動部に対して外部制御部から速度制御
するようにした場合には、速度検出信号は周波数信号及
び位相検出信号の双方の情報を含んでいるので、信号用
線は1本で済む利点がある。Further, when the speed of the motor drive unit is controlled from the external control unit, the speed detection signal includes information of both the frequency signal and the phase detection signal, so that only one signal line is required. There are advantages.
しかも、外部制御部からモータ駆動部に対して直流電
源を供給するようにした場合には、これらの間の接続
は、信号用線,指令用線,正電位用電源線及びグランド
用電源線の4本で済む利点がある。In addition, when DC power is supplied from the external control unit to the motor drive unit, the connection between them is made up of a signal line, a command line, a positive potential power line, and a ground power line. There is an advantage that only four are required.
(実施例) 以下、本発明をVTRの回転ヘッドを駆動する駆動モー
タに適用した第1の実施例につき第1図乃至第4図を参
照しながら説明する。(Embodiment) Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is applied to a drive motor for driving a rotary head of a VTR will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
先ず、第2図及び第3図に従ってブラシレスモータ1
の構成につき述べる。2はフレームであり、これにはプ
リント配線基板3が取付けられている。又、フレーム2
にはプリント配線基板3の下方に位置してステータ4が
固定されており、このステータ4はステータコア5に複
数相例えば3相のステータコイル6を巻装して構成され
ている。更に、フレーム2の中心部にはロータ7のシャ
フト8が挿通支承されており、このシャフト8の下端部
には有底短円筒状のロータヨーク9が固定されている。
ロータヨーク9には内周面がステータコア5の外周面と
対応するようにして永久磁石10が装着されている。この
永久磁石10の内周面には、複数極例えばN極,S極が交互
になる界磁用磁極8極に着磁されている。又、永久磁石
10の外周面には、第3図に示すように、多数極となるよ
うにN極の周波数信号用着磁部11が着磁されているとと
もに、これとは逆極数の複数極となるS極の位相検出信
号用着磁部12が着磁され、その合計極数は24極となるよ
うに設定されている。そして、前記プリント配線基板3
には前記着磁部11及び12と対応してホール素子からなる
磁気センサ13が取付けられている。First, according to FIGS.
Will be described. Reference numeral 2 denotes a frame on which a printed wiring board 3 is mounted. Also, frame 2
, A stator 4 is fixed below the printed circuit board 3, and the stator 4 is configured by winding a plurality of phases, for example, three-phase stator coils 6 around a stator core 5. Further, a shaft 8 of a rotor 7 is inserted and supported in the center of the frame 2, and a short bottomed cylindrical yoke 9 is fixed to a lower end of the shaft 8.
A permanent magnet 10 is mounted on the rotor yoke 9 such that an inner peripheral surface thereof corresponds to an outer peripheral surface of the stator core 5. On the inner peripheral surface of the permanent magnet 10, a plurality of poles, for example, eight magnetic poles for the field, in which N poles and S poles alternate, are magnetized. Also, permanent magnet
As shown in FIG. 3, an N-pole frequency signal magnetizing portion 11 having a number of poles is magnetized on the outer peripheral surface of the pole 10 so as to have a large number of poles. The S-pole phase detection signal magnetizing section 12 is magnetized, and the total number of poles is set to 24 poles. And the printed wiring board 3
A magnetic sensor 13 made up of a Hall element is attached to the magnetized portions 11 and 12 in correspondence with the magnetized portions 11 and 12.
さて、第1図を参照する。磁気センサ13の出力端子は
波形整形回路14を介して信号発生回路15の入力端子に接
続され、以て、信号発生手段16が構成されている。この
場合、信号発生回路15は、後述するように入力される信
号に応じて周波数信号たるパルス信号FGa及び位相検出
信号たるパルス信号PGa並びに速度検出信号たる速度検
出パルスVGを出力するようになっている。そして、信号
発生回路15の2つの出力端子は切換回路17の2つの入力
端子I a及びI bに各々接続されている。18は発振用コン
デンサ18aを有する発振手段たる発振回路であり、その
出力端子は切換回路17の入力端子I cに接続されてい
る。この発振回路18は、図示しないモータスイッチのオ
ンにより発振動作を開始して同期回転用信号たるパルス
信号POを出力するようになっている。更に、切換回路17
の出力端子Oはパルスカウンタ,ロジック回路等からな
る転流信号発生回路19の入力端子に接続されている。20
は駆動回路であり、これは6個のスイッチング素子たる
トランジスタをブリッジ接続してなるインバータ回路を
含んで構成されたもので、その入力端子は転流信号発生
回路19の出力端子に接続されている。そして、駆動回路
20の出力端子はブラシレスモータ1の3相のステータコ
イル6に接続されている。Referring now to FIG. The output terminal of the magnetic sensor 13 is connected to the input terminal of the signal generation circuit 15 via the waveform shaping circuit 14, thereby forming the signal generation means 16. In this case, the signal generation circuit 15 outputs a pulse signal FGa serving as a frequency signal, a pulse signal PGa serving as a phase detection signal, and a speed detection pulse VG serving as a speed detection signal in accordance with an input signal as described later. I have. The two output terminals of the signal generating circuit 15 are connected to the two input terminals Ia and Ib of the switching circuit 17, respectively. Reference numeral 18 denotes an oscillating circuit as oscillating means having an oscillating capacitor 18a, and its output terminal is connected to the input terminal Ic of the switching circuit 17. The oscillation circuit 18 starts an oscillation operation when a motor switch (not shown) is turned on, and outputs a pulse signal PO as a synchronous rotation signal. Further, the switching circuit 17
Is connected to an input terminal of a commutation signal generation circuit 19 composed of a pulse counter, a logic circuit and the like. 20
Is a drive circuit, which is configured to include an inverter circuit formed by bridging six transistors as switching elements, the input terminal of which is connected to the output terminal of the commutation signal generation circuit 19. . And the drive circuit
The output terminals 20 are connected to the three-phase stator coils 6 of the brushless motor 1.
而して、符号13乃至20で示された各種の素子および回
路はプリント配線基板3に形成されていてモータ駆動部
21を構成するものであり、これに対して、外部から速度
等を制御する外部制御部22が設けられている。そして、
モータ駆動部21には、直流電源の正電位(12V)用電源
端子23及びグランド(G)用電源端子24と、信号用端子
25と、指令用端子26とが設けられており、又、外部制御
部22には、これらの各端子23乃至26に対応して各端子27
及び30が設けられている。更に、各端子23乃至26と各端
子27乃至30とは夫々各線31乃至34によって接続されてい
る。従って、外部制御部22の正電位用電源端子27及びグ
ランド用電源端子28間に印加される12Vの直流電源電圧
は、正電位用電源線31及びグランド用電源線32を介して
モータ駆動部21の正電位用電源端子23及びグランド用電
源端子24に供給され、ここからモータ駆動部21の各素子
及び回路に与えられるものである。The various elements and circuits denoted by reference numerals 13 to 20 are formed on the printed wiring board 3 and provided with a motor driving unit.
An external control unit 22 for controlling speed and the like from the outside is provided for this. And
The motor drive unit 21 includes a power terminal 23 for a positive potential (12 V) of a DC power supply, a power terminal 24 for a ground (G), and a signal terminal.
25 and a command terminal 26, and the external control unit 22 has terminals 27 corresponding to these terminals 23 to 26.
And 30 are provided. Further, the terminals 23 to 26 and the terminals 27 to 30 are connected by lines 31 to 34, respectively. Accordingly, the DC power supply voltage of 12 V applied between the positive potential power supply terminal 27 and the ground power supply terminal 28 of the external control unit 22 is applied to the motor drive unit 21 via the positive potential power supply line 31 and the ground power supply line 32. Are supplied to the positive potential power supply terminal 23 and the ground power supply terminal 24, and are supplied to each element and circuit of the motor drive unit 21 therefrom.
尚、第1図に示す駆動装置は機能別のブロック線図で
示しているが、実際にはマイクロコンピュータを主体と
して構成されるものである。Although the drive device shown in FIG. 1 is shown in a block diagram for each function, it is actually constituted mainly by a microcomputer.
次に、本実施例の作用につき第4図をも参照しながら
説明する。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG.
図示しないモータスイッチがオンされると、先ず発振
回路18が10Hz程度で発振動作してパルス信号POを出力す
る。これにより、後述するようにする切換回路17がパル
ス信号POを転流信号発生回路19に与える。転流信号発生
回路19は、このパルス信号POをカウント及び論理処理し
て第4図(e),(f)及び(g)に示すように転流信
号たる出力信号φa,φb及びφcを出力し、これらを駆
動回路20に与える。駆動回路20は、これらの出力信号φ
a,φb及びφcに基づいてインバータ回路のトランジス
タをオン,オフさせることにより、出力電圧φ1,φ2及
びφ3を出力してステータコイル6に印加するようにな
る。これにより、駆動回路20のインバータ回路は他励式
インバータ回路として動作してブラシレスモータ1を同
期モータとして起動させる。そして、ブラシレスモータ
1が起動すると、そのロータ7とともに永久磁石10の着
磁部11,12も一体に回転されるので、磁気センサ13は第
4図(a)に示すように出力信号を発生する。即ち、磁
気センサ13は、周波数信号用着磁部11(N極)と対応し
た時は正(+)の出力信号FGを発生し、位相検出信号用
着磁部12(S極)と対応した時には負(−)の出力信号
PGを発生するようになり、これが波形整形回路14に与え
られる。この波形整形回路14においては、磁気センサ13
の正の出力信号FG及び負の出力信号PGを夫々基準レベル
L+及びL-と比較して正のパルス信号及び負のパルス信号
を出力し、これらを信号発生回路15に与える。そして、
信号発生回路15は、波形整形回路14の負のパルス信号に
基づいて第4図(b)に示すようにパルス信号PGaを出
力し、正のパルス信号に基づいて第4図(c)に示すよ
うにパルス信号PGaを出力する。この場合、パルス信号P
Gaの一つのパルスの前にはダミーパルスPGa′が形成さ
れていて、そのパルス信号PGaの一つのパルスが回転子
7の回転開始の基準位置を示すようになっている。更
に、信号発生回路15は、パルス信号PGa(PGa′も含む)
及びFGaを合成し且つ分周して第4図(d)に示すよう
に等間隔の速度検出パルスVGを出力する。そして、信号
発生回路15からのパルス信号PGa及びFGaは切換回路17に
与えられる。切換回路17は、パルス信号POとパルス信号
PGa及びFGaとの周波数を比較するもので、パルス信号PO
の周波数がパルス信号PGa及びFGaの周波数よりも高い場
合にそのパルス信号POを転流信号発生回路19に与え、逆
に、パルス信号PGa及びFGaの周波数がパルス信号POの周
波数よりも高い場合にはそのパルス信号PGa及びFGaを転
流信号発生回路19に与えるようになっている。従って、
ブラシレスモータ1の起動当初はパルス信号POが切換回
路17を介して転流信号発生回路19に与えられるが、パル
ス信号PGa及びFGaの周波数がパルス信号POの周波数より
も高くなると、即ち、ブラシレスモータ1が所定速度以
上となると、パルス信号PGa及びFGaが切換回路17を介し
て転流信号発生回路19に与えられるようになる。これに
より、転流信号発生回路19はこのパルス信号PGa及びFGa
に基づいて前述同様にして出力信号φa,φb及びφcを
出力し、駆動回路20は前述同様にして出力電圧φ1,φ2
及びφ3を出力する。従って、駆動回路20のインバータ
回路は、転流のためにパルス信号PGa及びFGaを用いた自
励式インバータ回路として動作して、ブラシレスモータ
1を同期モータとして運転を続行させるようになる。そ
して、転流信号発生回路19は、パルス信号PGaが与えら
れる毎にリセットされて、パルス信号PGa及びFGaに基づ
き3相のステータコイル6の内の基準相のものが常に転
流相となるような出力信号φa,φb及びφcを出力する
ように補正する。従って、駆動回路20は、転流のために
安定した6つの状態に制御され、ブラシレスモータ1は
定常運転状態になされるものである。When a motor switch (not shown) is turned on, the oscillation circuit 18 first oscillates at about 10 Hz to output a pulse signal PO. Thereby, the switching circuit 17 to be described later supplies the pulse signal PO to the commutation signal generation circuit 19. The commutation signal generation circuit 19 counts and logically processes the pulse signal PO and outputs the output signals φa, φb and φc as commutation signals as shown in FIGS. 4 (e), (f) and (g). Then, these are given to the drive circuit 20. The drive circuit 20 outputs these output signals φ
By turning on and off the transistors of the inverter circuit based on a, φb and φc, output voltages φ1, φ2 and φ3 are output and applied to the stator coil 6. As a result, the inverter circuit of the drive circuit 20 operates as a separately-excited inverter circuit and starts the brushless motor 1 as a synchronous motor. When the brushless motor 1 is started, the magnetized portions 11 and 12 of the permanent magnet 10 are also rotated together with the rotor 7 thereof, so that the magnetic sensor 13 generates an output signal as shown in FIG. . That is, the magnetic sensor 13 generates a positive (+) output signal FG when it corresponds to the frequency signal magnetizing unit 11 (N pole) and corresponds to the phase detection signal magnetizing unit 12 (S pole). Sometimes a negative (-) output signal
PG is generated, and this is supplied to the waveform shaping circuit 14. In this waveform shaping circuit 14, the magnetic sensor 13
The positive output signal FG and the negative output signal PG of the
L + and L - compared to output a positive pulse signal and a negative pulse signal and provides them to the signal generating circuit 15. And
The signal generation circuit 15 outputs a pulse signal PGa as shown in FIG. 4 (b) based on the negative pulse signal of the waveform shaping circuit 14, and shown in FIG. 4 (c) based on the positive pulse signal. The pulse signal PGa is output as described above. In this case, the pulse signal P
A dummy pulse PGa 'is formed before one pulse of Ga, and one pulse of the pulse signal PGa indicates a reference position at which the rotor 7 starts rotating. Further, the signal generation circuit 15 outputs the pulse signal PGa (including PGa ').
And FGa are synthesized and frequency-divided to output equally-spaced speed detection pulses VG as shown in FIG. 4 (d). Then, the pulse signals PGa and FGa from the signal generation circuit 15 are supplied to the switching circuit 17. The switching circuit 17 includes a pulse signal PO and a pulse signal.
It compares the frequency with PGa and FGa, and the pulse signal PO
When the frequency of the pulse signal PGa is higher than the frequency of the pulse signals PGa and FGa, the pulse signal PO is supplied to the commutation signal generation circuit 19; conversely, when the frequency of the pulse signal PGa and FGa is higher than the frequency of the pulse signal PO, Supplies the pulse signals PGa and FGa to the commutation signal generation circuit 19. Therefore,
When the brushless motor 1 is started, the pulse signal PO is supplied to the commutation signal generation circuit 19 via the switching circuit 17, but when the frequency of the pulse signals PGa and FGa becomes higher than the frequency of the pulse signal PO, that is, the brushless motor When 1 becomes equal to or higher than the predetermined speed, the pulse signals PGa and FGa are supplied to the commutation signal generation circuit 19 via the switching circuit 17. As a result, the commutation signal generation circuit 19 outputs the pulse signals PGa and FGa.
And output signals φa, φb and φc in the same manner as described above, and the drive circuit 20 outputs the output voltages φ1, φ2
And φ3 are output. Accordingly, the inverter circuit of the drive circuit 20 operates as a self-excited inverter circuit using the pulse signals PGa and FGa for commutation, and the brushless motor 1 continues to operate as a synchronous motor. Then, the commutation signal generation circuit 19 is reset every time the pulse signal PGa is given, so that the reference phase of the three-phase stator coils 6 always becomes the commutation phase based on the pulse signals PGa and FGa. Correction so that the output signals φa, φb and φc are output. Therefore, the drive circuit 20 is controlled in six stable states for commutation, and the brushless motor 1 is in a steady operation state.
一方、信号発生回路15から出力される速度検出パルス
VGは、信号用端子25とグランド用電源端子24との間に加
えられ、更に、信号用線33及びグランド用電源線32を介
して外部制御部22の信号用端子29とグランド用電源端子
28との間に供給される。外部制御部22においては、速度
検出パルスVGをカウンタでカウントすることによりブラ
シレスモータ1の実速度を演算するものであるが、この
場合には、ダミーパルスPGa′に対応するダミーパルスV
G′はカウントしない。そして、外部制御部22は、速度
検出パルスVGから得られた実速度と速度指令値とに基づ
き例えば比例積分微分制御を行なってブラシレスモータ
1を定速度回転にするための速度指令信号VSを指令用端
子30とグランド用電源端子28との間に出力する。そし
て、この速度指令信号VSは、指令用線34及びグランド用
電源線32を介してモータ駆動部21の指令用端子26とグラ
ンド用端子24との間に加えられた後、駆動回路20に与え
られるようになり、駆動回路20はブラシレスモータ1を
速度指令値に応じた定速度回転に駆動するようになる。On the other hand, the speed detection pulse output from the signal generation circuit 15
VG is added between the signal terminal 25 and the ground power supply terminal 24, and further, the signal terminal 29 of the external control unit 22 and the ground power supply terminal via the signal wire 33 and the ground power wire 32.
Supplied between 28 and. The external control unit 22 calculates the actual speed of the brushless motor 1 by counting the speed detection pulse VG by a counter. In this case, the dummy pulse V corresponding to the dummy pulse PGa 'is calculated.
G 'does not count. Then, the external control unit 22 issues a speed command signal VS for performing, for example, proportional integral differentiation control based on the actual speed and the speed command value obtained from the speed detection pulse VG to make the brushless motor 1 rotate at a constant speed. Is output between the power supply terminal 30 and the ground power supply terminal 28. Then, the speed command signal VS is applied between the command terminal 26 and the ground terminal 24 of the motor drive unit 21 via the command line 34 and the ground power supply line 32, and then given to the drive circuit 20. As a result, the drive circuit 20 drives the brushless motor 1 to rotate at a constant speed according to the speed command value.
尚、速度検出パルスVGにはダミーパルスVG′が含まれ
ているので、このダミーパルスVG′の次のパルスVGaが
位相検出信号に対応するものであることが判別できる。
従って、速度検出パルスVGは周波数信号と位相検出信号
の双方の情報を含んでいることになる。Since the speed detection pulse VG includes the dummy pulse VG ', it can be determined that the pulse VGa next to the dummy pulse VG' corresponds to the phase detection signal.
Therefore, the speed detection pulse VG includes information on both the frequency signal and the phase detection signal.
このような本実施例によれば、次のような効果を得る
ことができる。即ち、起動時には発振回路18からのパル
ス信号POに基づいて駆動回路20のインバータ回路を他励
式インバータ回路として動作させることによりブラシレ
スモータ1を同期モータとして起動させ、その後は、信
号発生手段16からのパルス信号PGa及びFGaに基づいて駆
動回路20のインバータ回路を自励式のインバータ回路と
して動作させることによりブラシレスモータ1を同期モ
ータとして運転させるようにしたので、従来とは異な
り、ロータ7の磁極の位置を直接検出する位置検出素子
を用いる必要はなく、それだけ、構造が簡単になり、小
形計量化を図ることができ、総じて、安価になし得る。
更に、ブラシレスモータ1がパルス信号PGa及びFGaに基
づく運転に切換わった後は、転流信号発生回路19はパル
ス信号PGaが与えられる都度リセットされるようになる
ので、転流信号発生回路19はパルス信号PGaが与えられ
る毎に即ち設定された基準位置において転流相が基準相
となるように常に補正するようになり、従って、ブラシ
レスモータ1は定常運転状態になって負荷が変動しても
脱調を生ずることはない。しかも、信号発生手段16の永
久磁石10によって、パルス信号FGaを発生させるための
周波数信号用着磁部11とパルス信号PGaを発生させるた
めの位相検出信号用着磁部12とを異極性たるN極とS極
とで形成するようにしたので、各着磁部11及び12の着磁
が安定し、着磁精度の向上を図ることができ、従って、
磁気センサ13の出力信号FG及びPGを充分大にすることが
できて、S/N比がよくなり、波形整形回路14としてアン
プを要さずにコンパレータのみで構成することもでき
る。According to this embodiment, the following effects can be obtained. That is, at the time of starting, the brushless motor 1 is started as a synchronous motor by operating the inverter circuit of the drive circuit 20 as a separately-excited inverter circuit based on the pulse signal PO from the oscillation circuit 18, and thereafter, the signal from the signal generating means 16 Since the brushless motor 1 is operated as a synchronous motor by operating the inverter circuit of the drive circuit 20 as a self-excited inverter circuit based on the pulse signals PGa and FGa, the position of the magnetic pole of the rotor 7 differs from the conventional one. It is not necessary to use a position detecting element for directly detecting the, the structure can be simplified, the size can be reduced, and the cost can be reduced as a whole.
Further, after the brushless motor 1 is switched to the operation based on the pulse signals PGa and FGa, the commutation signal generation circuit 19 is reset every time the pulse signal PGa is supplied. Each time the pulse signal PGa is supplied, that is, at the set reference position, the commutation phase is always corrected so as to become the reference phase. Therefore, even if the brushless motor 1 enters a steady operation state and the load fluctuates, There is no step-out. In addition, the permanent magnet 10 of the signal generating means 16 causes the frequency signal magnetizing section 11 for generating the pulse signal FGa and the phase detection signal magnetizing section 12 for generating the pulse signal PGa to have N polarities different from each other. Since the poles and the S pole are formed, the magnetization of each of the magnetized portions 11 and 12 is stabilized, and the magnetization accuracy can be improved.
The output signals FG and PG of the magnetic sensor 13 can be made sufficiently large, the S / N ratio can be improved, and the waveform shaping circuit 14 can be constituted by only a comparator without an amplifier.
ところで、速度検出パルスVGが微弱な信号であった場
合には、これを外部制御部22に伝送する時にグランド用
電源線32を共有すると、S/N比が悪くなって信号の判別
が困難になるので、通常は専用のグランド用線を用いる
ようにしている。ところが、本実施例においては、前述
したようにパルス信号FGa及びPGaを発生させるための着
磁部11及び12をN極及びS極の異極性に形成して、磁気
センサ13の出力信号FG及びPGを充分に大きくするように
したので、これから得られる速度検出パルスVGのレベル
も充分に大きくすることができ、従って、この速度検出
パルスVGを外部制御部22に伝送する時にグランド用電源
線32を共用することができ、それだけ接続線数を減少さ
せることができる。又、速度検出パルスVGは、ダミーパ
ルスVG′を有することから、周波数信号及び位相検出信
号の双方の情報を含んでいることになり、従って、周波
数信号及び位相検出信号を外部制御部22に伝送するのに
夫々専用の信号用線を用いなくても1本の信号用線33で
済むことになり、一層接続線数を減少させることができ
る。By the way, when the speed detection pulse VG is a weak signal, sharing the ground power supply line 32 when transmitting the signal to the external control unit 22 deteriorates the S / N ratio and makes it difficult to determine the signal. Therefore, a dedicated ground line is usually used. However, in the present embodiment, as described above, the magnetizing units 11 and 12 for generating the pulse signals FGa and PGa are formed to have different polarities of N pole and S pole, and the output signals FG and Since the PG is made sufficiently large, the level of the speed detection pulse VG obtained therefrom can also be made sufficiently high. Therefore, when transmitting this speed detection pulse VG to the external control unit 22, the power supply line 32 for ground is used. Can be shared, and the number of connection lines can be reduced accordingly. Further, since the speed detection pulse VG has the dummy pulse VG ', it includes information of both the frequency signal and the phase detection signal, and therefore transmits the frequency signal and the phase detection signal to the external control unit 22. Therefore, one signal line 33 can be used without using a dedicated signal line, and the number of connection lines can be further reduced.
この結果、本実施例によれば、第1図に示すように、
モータ駆動部21と外部制御部22との間は、正電位用電源
線31,グランド用電源線32,信号用線33及び指令用線34の
最小限の4本の接続線で接続するだけで済む利点があ
る。As a result, according to the present embodiment, as shown in FIG.
The motor drive unit 21 and the external control unit 22 need only be connected by a minimum of four connection lines of a power supply line for positive potential 31, a power supply line for ground 32, a signal line 33, and a command line. There is an advantage.
第5図は本発明の第2の実施例であり、以下、前記実
施例の第4図と同一部分には同一符号を付して示し、異
なる部分についてのみ説明する。FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. Hereinafter, the same parts as those in FIG. 4 of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and only different parts will be described.
即ち、第5図(d)に示す速度検出パルスVGは第4図
(d)に示す速度検出パルスVGよりも1パルス分だけシ
フトされた形態になっている。具体的には、第5図
(b)に示すパルス信号PGaにおけるダミーパルスPGa′
が出力された時には次のパルスを第5図(d)の速度検
出パルスVGにおけるダミーパルスVGa′とし、パルス信
号PGaにおけるダミーパルスPGa′の次のパルスが出力さ
れた時には第5図(c)に示すパルス信号FGaにおける
次のパルスを速度検出パルスVGとする。従って、第5図
(d)に示す速度検出パルスVGはダミーパルスVGa′以
外は全て周波数信号用着磁部11に基づくパルス信号FGa
によって得られることになり、永久磁石10の着磁部11,1
2のN極,S極の間に着磁レベルの相違があっても、速度
検出パルスVGの精度の向上を図ることができる。That is, the speed detection pulse VG shown in FIG. 5D is shifted from the speed detection pulse VG shown in FIG. 4D by one pulse. Specifically, the dummy pulse PGa 'in the pulse signal PGa shown in FIG.
Is output as the dummy pulse VGa 'in the speed detection pulse VG of FIG. 5D, and when the next pulse of the dummy pulse PGa' in the pulse signal PGa is output, FIG. The next pulse in the pulse signal FGa shown in FIG. Therefore, all of the speed detection pulses VG shown in FIG. 5D except for the dummy pulse VGa ′ are pulse signals FGa based on the frequency signal magnetizing section 11.
And the magnetized parts 11 and 1 of the permanent magnet 10
The accuracy of the speed detection pulse VG can be improved even if there is a difference in the magnetization level between the N and S poles.
第6図乃至第8図は本発明の第3の実施例であり、前
記実施例と同一部分には同一符号を付して示し、以下異
なる部分についてのみ説明する。FIGS. 6 to 8 show a third embodiment of the present invention. The same parts as those of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and only different parts will be described below.
即ち、第6図において、35は永久磁石10に代わる永久
磁石であり、その内周面は永久磁石10と同様に界磁用磁
極8極に着磁されている。そして、この永久磁石35の外
周面にはN極,S極が交互になる48極に着磁された周波数
信号用着磁部35が形成され、その内の例えば5対のN極
及びS極は他よりも強く着磁されていて位相検出信号用
着磁部37に形成されている。That is, in FIG. 6, reference numeral 35 denotes a permanent magnet which replaces the permanent magnet 10, and its inner peripheral surface is magnetized to eight magnetic poles for the field like the permanent magnet 10. On the outer peripheral surface of the permanent magnet 35, a frequency signal magnetized portion 35 magnetized to 48 poles in which N poles and S poles are alternately formed, of which, for example, 5 pairs of N pole and S pole Are magnetized more strongly than the others and are formed on the magnetized portion 37 for the phase detection signal.
さて、第7図を参照する。38は信号発生手段16に代わ
る信号発生手段であり、これは、磁気センサ13を位相信
号検出回路39及びゼロクロス検出回路40の入力端子に接
続し、これらの出力端子を夫々波形整形回路41及び42を
介してミックス判別回路43の入力端子に接続し、このミ
ックス判別回路43の二つの出力端子を切換回路14の入力
端子I a及びI bに接続して構成されている。Reference is now made to FIG. Numeral 38 is a signal generating means which replaces the signal generating means 16, which connects the magnetic sensor 13 to the input terminals of the phase signal detecting circuit 39 and the zero cross detecting circuit 40, and connects these output terminals to the waveform shaping circuits 41 and 42, respectively. The input terminal of the mix discriminating circuit 43 is connected to the input terminal Ia and the input terminal Ib of the switching circuit 14.
而して、ブラシレスモータ1が起動すると、そのロー
タ7とともに永久磁石35の着磁部36も一体に回転される
ので、磁気センサ13は、第8図(a)に示すように、着
磁部36の磁極が対応する毎にその回転数に応じた正
(+),負(−)の出力信号FGを発生し、特に着磁部37
が対応した時には出力信号FGよりもレベルの高い出力信
号PGを発生する。そして、出力信号PGは位相信号検出回
路39に与えられるので、位相信号検出回路39は出力信号
PGと基準レベルl+とも比較して第8図(b)に示すよう
に検出パルスSPを出力し、これを波形整形回路41を介し
てミックス判別回路43に与える。又、出力信号PG及びFG
はゼロクロス検出回路40に与えられた後波形整形回路42
に与えられるので、波形整形回路42からは第8図(c)
に示すように出力信号PG及びFGのゼロクロス点で立上る
一定幅のゼロクロス信号たるゼロクロスパルスZPを出力
する。そして、このゼロクロスパルスZPもミックス判別
回路43に与えられる。ミックス判別回路43は、検出パル
スSPが与えられると、次に与えられるゼロクロスパルス
ZPを第8図(d)に示すように位相検出信号たるパルス
信号PGaとして出力し、又、このパルス信号PGaのパルス
相互間に位置するゼロクロスパルスZPを第8図(e)に
示すように周波数信号たるパルス信号FGaとして出力
し、そして、これらのパルス信号PGa及びFGaを合成し且
つ分周することにより第8図(f)に示すように速度検
出パルスVGを出力する。以後の動作は第1の実施例と同
様である。When the brushless motor 1 is started, the magnetized portion 36 of the permanent magnet 35 is also rotated together with the rotor 7 of the brushless motor 1, so that the magnetic sensor 13 has the magnetized portion as shown in FIG. Each time the 36 magnetic poles correspond, a positive (+) or negative (-) output signal FG corresponding to the rotation speed is generated.
Generates an output signal PG having a higher level than the output signal FG. Then, since the output signal PG is given to the phase signal detection circuit 39, the phase signal detection circuit 39
PG is compared with the reference level l + to output a detection pulse SP as shown in FIG. 8 (b), which is supplied to the mix discriminating circuit 43 via the waveform shaping circuit 41. Also, output signals PG and FG
Is a waveform shaping circuit 42 provided to the zero-cross detection circuit 40.
8 (c) from the waveform shaping circuit 42.
As shown in FIG. 7, a zero-cross pulse ZP, which is a zero-cross signal having a constant width rising at the zero-cross point of the output signals PG and FG, is output. Then, the zero cross pulse ZP is also supplied to the mix discrimination circuit 43. When the detection pulse SP is given, the mix discriminating circuit 43 receives the next zero-cross pulse.
ZP is output as a pulse signal PGa as a phase detection signal as shown in FIG. 8D, and a zero-cross pulse ZP located between the pulses of the pulse signal PGa is output as shown in FIG. 8E. The pulse signal FGa is output as a frequency signal, and these pulse signals PGa and FGa are combined and frequency-divided to output a speed detection pulse VG as shown in FIG. 8 (f). Subsequent operations are the same as in the first embodiment.
従って、この第3の実施例によれば、前記第1の実施
例同様の効果が得られることは勿論、ゼロクロス点でパ
ルスPGa,FGa及び速度検出ルスVGを出力させることがで
きるので、永久磁石35の着磁ばらつきの影響を受けるこ
とがなくて、夫々の信号の精度の向上を図ることがで
き、ブラシレスモータ1の回転むらをなくすことができ
る。Therefore, according to the third embodiment, not only the same effects as in the first embodiment can be obtained, but also the pulses PGa and FGa and the speed detection lug VG can be output at the zero-cross point. It is possible to improve the accuracy of each signal without being affected by the magnetization variation of 35, and it is possible to eliminate the rotation unevenness of the brushless motor 1.
なお、上記実施例では、ブラシレスモータ1が所定の
回転速度になったことをパルス信号POの周波数とパルス
信号FGaの周波数とを比較して判別し、転流信号発生回
路19に与えるパルス信号をPOにするかPGa,FGaにするか
切換えているが、パルス信号FGaの周波数はゼロクロス
パルスZPの周期と等価であるため、ゼロクロスパルスZP
の周期を判別することでブラシレスモータ1の回転速度
が所定のものになったことを判別するようにしてもよ
い。さらに、発振回路18が発振動作を開始してから一定
時間経過したことで、モータ1の回転速度が所定のもの
となったものと見做して、パルス信号POに代えてパルス
信号PGa、PGaを転流信号発生回路に与えるように切換え
るようにしてもよい。In the above embodiment, the fact that the brushless motor 1 has reached the predetermined rotational speed is determined by comparing the frequency of the pulse signal PO with the frequency of the pulse signal FGa, and the pulse signal given to the commutation signal generation circuit 19 is determined. Although it is switched between PO and PGa, FGa, the frequency of the pulse signal FGa is equivalent to the period of the zero-cross pulse ZP.
May be determined to determine that the rotation speed of the brushless motor 1 has reached a predetermined value. Further, when a certain time has elapsed since the oscillation circuit 18 started the oscillating operation, it is considered that the rotation speed of the motor 1 has become a predetermined value, and the pulse signals PGa and PGa are replaced with the pulse signals PO. To the commutation signal generation circuit.
その他、本発明は上記し且つ図面に示す実施例にのみ
限定されるものではなく、例えば2組ブラシレスモータ
にも適用し得る等、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変形
して実施し得ることは勿論である。In addition, the present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings. For example, the present invention can be applied to two sets of brushless motors and can be appropriately modified and implemented without departing from the gist. Of course.
[発明の効果] 本発明は以上の説明から明らかであるように次のよう
な効果を奏する。[Effects of the Invention] As will be clear from the above description, the present invention has the following effects.
請求項1記載のブラシレスモータの駆動装置によれ
ば、発振手段からの同期回転用信号,信号発生手段から
の周波数信号及び位相検出信号に基づいてブラシレスモ
ータを起動させて定常運転させるようにしたので、ロー
タの磁極の位置を直接検出する位置検出素子は不要であ
り、それだけ、構成が簡単になって、小形軽量化を図る
ことができ、総じて、安価になし得る。請求項2記載の
ブラシレスモータの駆動装置によればの永久磁石におけ
る周波数信号用着磁部及び位相検出用着磁部を夫々異な
る極数に着磁するようにしたことにより、永久磁石の着
磁が安定して、着磁精度が向上するとともに、磁気セン
サの出力信号を充分に大にすることができて、S/N比を
よくすることができる。According to the brushless motor driving device of the first aspect, the brushless motor is started up based on the synchronous rotation signal from the oscillating means, the frequency signal and the phase detection signal from the signal generating means, and the steady operation is performed. In addition, a position detecting element for directly detecting the position of the magnetic pole of the rotor is not required, so that the configuration can be simplified, the size and weight can be reduced, and the cost can be reduced as a whole. According to the brushless motor drive device of the present invention, the frequency signal magnetized portion and the phase detection magnetized portion of the permanent magnet are magnetized to have different numbers of poles, so that the permanent magnet is magnetized. , The magnetization accuracy is improved, the output signal of the magnetic sensor can be made sufficiently large, and the S / N ratio can be improved.
請求項3記載のブラシレスモータの駆動装置によれ
ば、速度検出信号を永久磁石の周波数信号用着磁部側か
ら得るようにしたので、N極及びS極のレベルが相違し
ても速度検出信号の精度の向上を図り得る。According to the brushless motor driving device of the third aspect, the speed detection signal is obtained from the frequency signal magnetized portion side of the permanent magnet, so that the speed detection signal is obtained even if the levels of the N pole and the S pole are different. Accuracy can be improved.
請求項4記載のブラシレスモータの駆動装置によれ
ば、信号発生手段としてゼロクロス検出回路を備えるよ
うにしたので、永久磁石の着磁ばらつきの影響を受ける
ことがない。According to the brushless motor driving device of the fourth aspect, since the zero-cross detection circuit is provided as the signal generating means, there is no influence from the variation in magnetization of the permanent magnet.
請求項5記載のブラシレスモータの駆動装置によれ
ば、モータ駆動部に対して外部制御部から速度制御する
場合において、速度制御信号に周波数信号及び位相検出
信号の双方の情報を含ませているので、信号用線は1本
で済む利点がある。According to the brushless motor drive device of the fifth aspect, when speed control is performed on the motor drive unit from the external control unit, the speed control signal includes information of both the frequency signal and the phase detection signal. There is an advantage that only one signal line is required.
請求項6記載のブラシレスモータの駆動装置によれ
ば、外部制御部からモータ駆動部に直流電源を供給する
ようにした場合において、速度検出信号の伝送にグラン
ド用電源線を共用できるので、両者の間の接続は、信号
用線,指令用線,正電位用電源及びグランド用電源線の
4本で済む利点がある。According to the brushless motor drive device of the sixth aspect, when DC power is supplied from the external control unit to the motor drive unit, the ground power supply line can be shared for transmitting the speed detection signal. There is an advantage that only four lines for signal, signal line, power supply for positive potential and power supply line for ground are required.
【図面の簡単な説明】 第1図乃至第4図は本発明の第1の実施例を示し、第1
図は電気的構成を示すブロック線図、第2図はブラシレ
スモータの左半分を断面して示す側面図、第3図は永久
磁石の着磁状態を示す図、第4図は作用説明用の各部の
信号波形図であり、又、第5図は本発明の第2の実施例
を示す第4図相当図、第6図,第7図及び第8図は本発
明の第3の実施例を示す夫々第2図,第1図及び第4図
相当図である。 図面中、1はブラシレスモータ、3はプリント配線基
板、4はステータ、6はステータコイル、7はロータ、
10は永久磁石、11は周波数信号用着磁部、12は位相検出
信号用着磁部、13は磁気センサ、15は信号発生回路、16
は信号発生手段、17は切換回路、18は発振回路(発振手
段)、19は転流信号発生回路、20は駆動回路、21はモー
タ駆動部、22は外部制御部、31は正電位用電源線、32は
グランド用電源線、33は信号用線、34は指令用線、35は
永久磁石、36は周波数信号用着磁部、37は位相検出信号
用着磁部、38は信号発生手段、39は位相信号検出回路、
26はゼロクロス検出回路、43はミックス判別回路を示
す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1 to 4 show a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an electric configuration, FIG. 2 is a side view showing a cross section of the left half of the brushless motor, FIG. 3 is a diagram showing a magnetized state of a permanent magnet, and FIG. FIG. 5 is a signal waveform diagram of each part, FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 4 showing a second embodiment of the present invention, and FIGS. 6, 7, and 8 are third embodiments of the present invention. 2, FIG. 1 and FIG. 4 corresponding to FIG. In the drawing, 1 is a brushless motor, 3 is a printed wiring board, 4 is a stator, 6 is a stator coil, 7 is a rotor,
10 is a permanent magnet, 11 is a magnetized part for frequency signal, 12 is a magnetized part for phase detection signal, 13 is a magnetic sensor, 15 is a signal generation circuit, 16
Is a signal generation means, 17 is a switching circuit, 18 is an oscillation circuit (oscillation means), 19 is a commutation signal generation circuit, 20 is a drive circuit, 21 is a motor drive section, 22 is an external control section, 31 is a power supply for positive potential Line, 32 is a ground power supply line, 33 is a signal line, 34 is a command line, 35 is a permanent magnet, 36 is a frequency signal magnetized section, 37 is a phase detection signal magnetized section, and 38 is a signal generating means. , 39 is a phase signal detection circuit,
26 is a zero cross detection circuit, and 43 is a mix discrimination circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−164088(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-3-164088 (JP, A)
Claims (6)
ロータと複数相のステータコイルを有するステータとを
備えたブラシレスモータにおいて、 同期回転用信号を発生する発振手段と、 前記ロータの回転に応じてその磁極数に関連する周波数
信号を発生する周波数信号発生手段と、 前記ロータの回転に応じてその磁極の位相に対応する位
相検出信号を発生する位相検出信号発生手段と、 前記同期回転用信号と前記周波数信号に基づき前記ステ
ータコイルに供給される転流信号を発生する転流信号発
生手段であって、起動時には同期回転用信号に基づいて
前記転流信号を発生し前記周波数信号の周波数が所定値
以上の場合に前記周波数に基づいて前記転流信号を発生
するとともに、前記周波数信号に基づく転流信号を発生
している状態において、該転流信号の転流相を前記位相
検出信号によって補正する転流信号発生手段と、 前記転流信号発生手段から出力される転流信号を、前記
複数相のステータコイルに順次通電するための駆動回路
とを具備したことを特徴とするブラシレスモータの駆動
装置。1. A brushless motor comprising: a permanent magnet rotor having a plurality of magnetic poles for a field; and a stator having a plurality of stator coils, comprising: an oscillating means for generating a signal for synchronous rotation; Frequency signal generating means for generating a frequency signal related to the number of magnetic poles in response to rotation; phase detection signal generating means for generating a phase detection signal corresponding to the phase of the magnetic pole in response to rotation of the rotor; A commutation signal generating means for generating a commutation signal to be supplied to the stator coil based on the rotation signal and the frequency signal, wherein the commutation signal is generated based on the synchronous rotation signal at the time of start-up; When the frequency is equal to or higher than a predetermined value, the commutation signal is generated based on the frequency, and the commutation signal based on the frequency signal is generated. A commutation signal generating means for correcting a commutation phase of the commutation signal by the phase detection signal; and a commutation signal output from the commutation signal generation means sequentially energized to the plurality of phase stator coils. And a driving circuit for driving the brushless motor.
ロータと複数組のステータコイルを有するステータとを
備えたブラシレスモータにおいて、 同期回転用信号を発生する発振手段と、 前記ロータの回転に応じてその磁極数に関連する周波数
信号を発生するとともに前記ロータの磁極の位相に対応
する位相検出信号を発生する信号発生手段と、 前記複数相のステータコイルに順次通電するための駆動
回路と、 与えられる信号をカウントして転流信号を発生しこの転
流信号を前記駆動回路に与える転流信号発生回路と、 この転流信号発生回路に対して起動時には前記発振手段
からの同期回転用信号を与えその後前記信号発生手段か
らの周波数信号を与えるように切換える切換回路とを具
備し、 前記転流信号発生回路は、周波数信号に切換えられた後
には前記信号発生手段からの位相検出信号が与えられる
毎にリセットされて転流相の補正を行うように構成さ
れ、前記信号発生手段は、多極に形成された周波数信号
用着磁部及び前記ロータの磁極の位相に対応して前記周
波数信号磁極部とは逆極性に形成された位相検出信号用
着磁部からなる永久磁石と、この永久磁石の各着磁部に
応じて正及び負の出力信号を発生する磁気センサとを有
することを特徴とするブラシレスモータの駆動装置。2. A brushless motor having a permanent magnet rotor having a plurality of magnetic poles for a field and a stator having a plurality of sets of stator coils, comprising: an oscillating means for generating a signal for synchronous rotation; Signal generating means for generating a frequency signal related to the number of magnetic poles in accordance with the rotation and generating a phase detection signal corresponding to the phase of the magnetic poles of the rotor; and a drive circuit for sequentially energizing the plural-phase stator coils A commutation signal generating circuit that counts applied signals to generate a commutation signal and supplies the commutation signal to the driving circuit; A switching circuit for supplying a frequency signal from the signal generating means, and then switching the commutation signal to a frequency signal. After that, each time the phase detection signal from the signal generating means is applied, the signal is reset and the commutation phase is corrected, and the signal generating means includes a multi-pole magnetized frequency signal. And a permanent magnet consisting of a phase detection signal magnetized portion having a polarity opposite to that of the frequency signal magnetic pole portion corresponding to the phase of the magnetic poles of the rotor, and a positive magnet corresponding to each magnetized portion of the permanent magnet. And a magnetic sensor for generating a negative output signal.
信号用着磁部側からの出力信号に応じて等間隔の速度検
出信号を得るようにしたことを特徴とする請求項2記載
のブラシレスモータの駆動装置。3. The brushless motor according to claim 2, wherein a speed detection signal at an equal interval is obtained in accordance with an output signal from the frequency signal magnetized portion of the permanent magnet in the magnetic sensor. Drive.
ロータと複数相のステータコイルを有するステータとを
備えたブラシレスモータにおいて、 同期回転用信号を発生する発振手段と、 前記ロータの回転に応じてその磁極数に関連する周波数
信号を発生するとともに前記ロータの磁極の位相に対応
する位相検出信号を発生する信号発生手段と、 前記複数相のステータコイルに順次通電するための駆動
回路と、 与えられる信号をカウントして転流信号を発生しこの転
流信号を前記駆動回路に与える転流信号発生回路と、 この転流信号発生回路に対して起動時には前記発振手段
からの同期回転用信号を与えその後前記信号発生手段か
らの周波数信号を与えるように切換える切換回路とを具
備し、 前記転流信号発生回路は、周波数信号に切換えられた後
には前記信号発生手段からの位相検出信号が与えられる
毎にリセットされて転流相の補正を行うように構成さ
れ、前記信号発生手段は、N極及びS極が多極に形成さ
れた周波数信号用着磁部及び前記ロータの磁極の位相に
対応して前記周波数信号磁極部の内の所定のS極及びN
極が他よりも着磁レベルが大になされて形成された位相
検出信号用着磁部からなる永久磁石と、この永久磁石の
各着磁部に応じて正及び負の出力信号を発生する磁気セ
ンサと、この磁気センサの出力信号がゼロクロス点にお
いてゼロクロス信号を発生するゼロクロス検出回路とを
有することを特徴とするブラシレスモータの駆動装置。4. A brushless motor including a permanent magnet rotor having a plurality of magnetic poles for a field and a stator having a plurality of stator coils, wherein: an oscillating means for generating a signal for synchronous rotation; Signal generating means for generating a frequency signal related to the number of magnetic poles in accordance with the rotation and generating a phase detection signal corresponding to the phase of the magnetic poles of the rotor; and a drive circuit for sequentially energizing the plural-phase stator coils A commutation signal generating circuit that counts applied signals to generate a commutation signal and supplies the commutation signal to the driving circuit; A switching circuit for supplying a frequency signal from the signal generating means, and then switching the commutation signal to a frequency signal. Then, each time the phase detection signal from the signal generating means is given, the signal is reset and the commutation phase is corrected, and the signal generating means has an N pole and an S pole formed in multiple poles. The predetermined S pole and N of the frequency signal magnetic pole portion correspond to the phase of the frequency signal magnetized portion and the magnetic pole of the rotor.
A permanent magnet consisting of a magnetized portion for phase detection signal formed by setting the poles to have a higher magnetized level than the others, and a magnet for generating positive and negative output signals according to each magnetized portion of the permanent magnet A drive device for a brushless motor, comprising: a sensor; and a zero-cross detection circuit that generates a zero-cross signal at a zero-cross point of an output signal of the magnetic sensor.
信号発生回路及び切換回路からなるモータ駆動部に対し
て外部制御部から速度制御を行うように構成され、前記
モータ駆動部から外部制御部に対して周波数信号及び位
相検出信号を含む速度検出信号を一つの信号線によって
伝達するようになっていることを特徴とする請求項2、
3或いは4記載のブラシレスモータの駆動装置。5. An external control unit controls the speed of a motor drive unit including an oscillating unit, a signal generation unit, a drive circuit, a commutation signal generation circuit, and a switching circuit. The speed detection signal including the frequency signal and the phase detection signal is transmitted to the control unit through a single signal line.
5. The brushless motor driving device according to 3 or 4.
検出信号用の信号用線と、この信号用線からの速度検出
信号に基づく速度指令信号を前記モータ駆動部に与える
指令用線と、前記外部制御部からモータ駆動部に直流電
源を供給する正電位用電源線及びグランド用電源線とに
よって接続されていることを特徴とする請求項5記載の
ブラシレスモータの駆動装置。6. A signal line for a speed detection signal and a command line for giving a speed command signal based on a speed detection signal from the signal line to the motor drive unit, between the motor drive unit and the external control unit. 6. The brushless motor driving device according to claim 5, wherein the line is connected to a positive potential power line and a ground power line for supplying DC power from the external control unit to the motor driving unit.
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JPH03289393A JPH03289393A (en) | 1991-12-19 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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RU2789839C1 (en) * | 2021-12-20 | 2023-02-13 | Мостовский Михаил Владимирович | System for controlling the rotation speed of a bl motor |
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- 1990-03-31 JP JP02086007A patent/JP3107384B2/en not_active Expired - Fee Related
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- 1991-02-08 KR KR1019910002193A patent/KR940001572B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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