JP3232467B2 - 直流モータの駆動装置 - Google Patents
直流モータの駆動装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直流モータの駆動装置
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から自動ドアを駆動する分野などに
おいて、例として３相の直流ブラシレスモータ（以下、
モータと略す）が用いられている。このようなモータに
おいて、固定子として相互に１２０度の位相差を有する
様に配された３個のコイルを備え、回転子として周方向
にＮ極とＳ極とが交互に着磁され、例として２つの磁極
を有する永久磁石が用いられている。また、このモータ
には、３個のホール素子が設けられ、モータの回転数及
び回転子の位置を検出している。また、各コイルに駆動
電力を供給するトランジスタを含んで構成されるインバ
ータ回路が用いられる。前記ホール素子からの検出出力
は、制御回路に入力され、この制御回路は、前記検出出
力と、予め定める回転数に基づいて、モータの回転数が
前記予め定める回転数に一致するように、前記インバー
タ回路のトランジスタをオン／オフ駆動するために、振
幅変調されたパルス信号を発生する。
おいて、例として３相の直流ブラシレスモータ（以下、
モータと略す）が用いられている。このようなモータに
おいて、固定子として相互に１２０度の位相差を有する
様に配された３個のコイルを備え、回転子として周方向
にＮ極とＳ極とが交互に着磁され、例として２つの磁極
を有する永久磁石が用いられている。また、このモータ
には、３個のホール素子が設けられ、モータの回転数及
び回転子の位置を検出している。また、各コイルに駆動
電力を供給するトランジスタを含んで構成されるインバ
ータ回路が用いられる。前記ホール素子からの検出出力
は、制御回路に入力され、この制御回路は、前記検出出
力と、予め定める回転数に基づいて、モータの回転数が
前記予め定める回転数に一致するように、前記インバー
タ回路のトランジスタをオン／オフ駆動するために、振
幅変調されたパルス信号を発生する。
【０００３】図２０は、このような従来例における各部
の信号を示すタイムチャートである。図２０（１）〜
（３）は、各ホール素子が検知する各相のコイルの磁束
密度であり、図２０（４）〜（６）は、各ホール素子か
ら出力される検出信号を示し、図２０（７）〜（９）
は、前記検出信号に基づいて、前記制御回路からインバ
ータ回路に出力される制御信号の波形を示す。即ち、従
来では、図２０（７）〜（９）に示される矩形波形状の
制御信号を用いて、前記インバータ回路のトランジスタ
を駆動していた。
の信号を示すタイムチャートである。図２０（１）〜
（３）は、各ホール素子が検知する各相のコイルの磁束
密度であり、図２０（４）〜（６）は、各ホール素子か
ら出力される検出信号を示し、図２０（７）〜（９）
は、前記検出信号に基づいて、前記制御回路からインバ
ータ回路に出力される制御信号の波形を示す。即ち、従
来では、図２０（７）〜（９）に示される矩形波形状の
制御信号を用いて、前記インバータ回路のトランジスタ
を駆動していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の駆動方式に於い
て、矩形波による１２０度通電方式では、トルクリップ
ルが大きく、モータ、あるいはモータの各種機器への取
付部、モータが用いられるファンなどから共振音などの
比較的大きい騒音が発生するという問題点があった。こ
のため、モータに前記騒音を防止するための機械的防音
対策を施す必要があり、モータあるいはモータを用いる
各種機器の構成が大型化、複雑化し、また、コストが上
昇するという問題を生じる。
て、矩形波による１２０度通電方式では、トルクリップ
ルが大きく、モータ、あるいはモータの各種機器への取
付部、モータが用いられるファンなどから共振音などの
比較的大きい騒音が発生するという問題点があった。こ
のため、モータに前記騒音を防止するための機械的防音
対策を施す必要があり、モータあるいはモータを用いる
各種機器の構成が大型化、複雑化し、また、コストが上
昇するという問題を生じる。
【０００５】本発明の目的は、上述の技術的課題を解決
し、簡単な構成によって騒音の発生を防止することがで
きる直流モータの駆動装置を提供することである。
し、簡単な構成によって騒音の発生を防止することがで
きる直流モータの駆動装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、Ｕ
相、Ｖ相、Ｗ相の３相の巻線を有する直流モータの各相
毎のコイルに駆動電力をそれぞれ供給する複数のスイッ
チ素子よりなるインバータ回路と、前記直流モータの回
転子の位置を検出するＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３個の回転検
出素子と、前記３個の回転検出素子からの回転信号によ
って対応して制御信号を発生する正弦波発生回路と、前
記制御信号を変調して前記インバータ回路の各スイッチ
ング素子へパルス信号を出力するパルス幅変調回路と、
を有した直流モータの駆動装置において、前記３個の回
転検出素子の回転信号に基づいて電気角６０度毎の信号
を出力する回転パルス検出回路を有し、前記正弦波発生
回路は、１周期を複数に分割してそれぞれにアドレスを
付し、このアドレス毎に正弦波データを記憶する記憶手
段と、前記回転パルス検出回路からの信号と、前記３個
の回転検出素子の各回転信号に基づいて、前記記憶手段
のアドレスにおける上位アドレスデータを出力するエン
コーダと、前記回転パルス検出回路からの信号と、前記
３個の回転検出素子の各回転信号に基づいて、前記記憶
手段のアドレスにおける下位アドレスデータを出力する
アップカウンタと、を有し、前記記憶手段は、前記上位
アドレスデータと前記下位アドレスデータに基づいて、
これらアドレスに対応する正弦波データを呼び出し前記
変調回路へ前記制御信号として出力することを特徴とす
る直流モータの駆動装置である。 請求項２の発明は、Ｕ
相、Ｖ相、Ｗ相の３相の巻線を有する直流モータの各相
毎のコイルに駆動電力をそれぞれ供給する複数のスイッ
チ素子よりなるインバータ回路と、前記直流モータの回
転子の位置を検出するＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３個の回転検
出素子と、前記３個の回転検出素子からの回転信号によ
って対応して制御信号を発生するマイクロプロセッサよ
りなる正弦波発生手段と、前記制御信号を変調して前記
インバータ回路の各スイッチング素子へパルス信号を出
力するパルス幅変調回路と、を有した直流モータの駆動
装置において、前記３個の回転検出 素子の回転信号に基
づいて電気角６０度毎の割り込み信号を出力する回転パ
ルス検出回路を有し、前記正弦波発生手段は、１周期を
複数に分割してそれぞれにアドレスを付し、このアドレ
ス毎に正弦波データを記憶し、前記割り込み信号が入力
する毎に、前記３個の回転検出素子の各回転信号が入力
したときの、前記アドレスに対応する先頭アドレスを求
め、この先頭アドレスと正弦波データの出力回数とを加
算してアドレスを求め、この加算により得られたアドレ
スに対応する正弦波データを呼び出し前記制御信号とし
て前記変調回路へ出力することを特徴とする直流モータ
の駆動装置である。
相、Ｖ相、Ｗ相の３相の巻線を有する直流モータの各相
毎のコイルに駆動電力をそれぞれ供給する複数のスイッ
チ素子よりなるインバータ回路と、前記直流モータの回
転子の位置を検出するＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３個の回転検
出素子と、前記３個の回転検出素子からの回転信号によ
って対応して制御信号を発生する正弦波発生回路と、前
記制御信号を変調して前記インバータ回路の各スイッチ
ング素子へパルス信号を出力するパルス幅変調回路と、
を有した直流モータの駆動装置において、前記３個の回
転検出素子の回転信号に基づいて電気角６０度毎の信号
を出力する回転パルス検出回路を有し、前記正弦波発生
回路は、１周期を複数に分割してそれぞれにアドレスを
付し、このアドレス毎に正弦波データを記憶する記憶手
段と、前記回転パルス検出回路からの信号と、前記３個
の回転検出素子の各回転信号に基づいて、前記記憶手段
のアドレスにおける上位アドレスデータを出力するエン
コーダと、前記回転パルス検出回路からの信号と、前記
３個の回転検出素子の各回転信号に基づいて、前記記憶
手段のアドレスにおける下位アドレスデータを出力する
アップカウンタと、を有し、前記記憶手段は、前記上位
アドレスデータと前記下位アドレスデータに基づいて、
これらアドレスに対応する正弦波データを呼び出し前記
変調回路へ前記制御信号として出力することを特徴とす
る直流モータの駆動装置である。 請求項２の発明は、Ｕ
相、Ｖ相、Ｗ相の３相の巻線を有する直流モータの各相
毎のコイルに駆動電力をそれぞれ供給する複数のスイッ
チ素子よりなるインバータ回路と、前記直流モータの回
転子の位置を検出するＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３個の回転検
出素子と、前記３個の回転検出素子からの回転信号によ
って対応して制御信号を発生するマイクロプロセッサよ
りなる正弦波発生手段と、前記制御信号を変調して前記
インバータ回路の各スイッチング素子へパルス信号を出
力するパルス幅変調回路と、を有した直流モータの駆動
装置において、前記３個の回転検出 素子の回転信号に基
づいて電気角６０度毎の割り込み信号を出力する回転パ
ルス検出回路を有し、前記正弦波発生手段は、１周期を
複数に分割してそれぞれにアドレスを付し、このアドレ
ス毎に正弦波データを記憶し、前記割り込み信号が入力
する毎に、前記３個の回転検出素子の各回転信号が入力
したときの、前記アドレスに対応する先頭アドレスを求
め、この先頭アドレスと正弦波データの出力回数とを加
算してアドレスを求め、この加算により得られたアドレ
スに対応する正弦波データを呼び出し前記制御信号とし
て前記変調回路へ出力することを特徴とする直流モータ
の駆動装置である。
【０００７】
【作 用】本発明に従えば、直流モータのトルクリップ
ルを解消することができ、直流モータ、あるいは直流モ
ータの各種機器への取付部、直流モータが用いられる各
種機器などからの騒音の発生を防止することができる。
しかも騒音発生の防止を機械的構成を用いずに達成する
ので、モータなどの構成が簡単になる。
ルを解消することができ、直流モータ、あるいは直流モ
ータの各種機器への取付部、直流モータが用いられる各
種機器などからの騒音の発生を防止することができる。
しかも騒音発生の防止を機械的構成を用いずに達成する
ので、モータなどの構成が簡単になる。
【０００８】
【実施例】（第１の実施例） 図１は本発明の第１の実施例のモータの駆動装置１の電
気的構成を示す回路図であり、図２は本実施例に従う駆
動装置１の動作を示すタイムチャートである。本実施例
は、一例として自動ドアを走行駆動するモータについて
説明するが、本発明のモータの駆動回路はこの例に限ら
れるものではない。本実施例のモータ２は、例として３
相であって、３本のコイル３，４，５を有する固定子２
０を備え、各対のコイル３，４，５は、駆動装置１から
のＵ相、Ｖ相及びＷ相の駆動信号で駆動される。本実施
例では、コイル３，４，５に臨んで、例としてホール素
子などからなる３つの磁極検出素子Ｈが設けられ、図２
（１）〜（３）に示される回転子の磁束密度を検出し、
図２（４）〜（６）に示される検出信号ｈ１，ｈ２，ｈ
３を出力する。また、モータ２は、一対の磁極を有する
永久磁石などからなる回転子１９を備える。
気的構成を示す回路図であり、図２は本実施例に従う駆
動装置１の動作を示すタイムチャートである。本実施例
は、一例として自動ドアを走行駆動するモータについて
説明するが、本発明のモータの駆動回路はこの例に限ら
れるものではない。本実施例のモータ２は、例として３
相であって、３本のコイル３，４，５を有する固定子２
０を備え、各対のコイル３，４，５は、駆動装置１から
のＵ相、Ｖ相及びＷ相の駆動信号で駆動される。本実施
例では、コイル３，４，５に臨んで、例としてホール素
子などからなる３つの磁極検出素子Ｈが設けられ、図２
（１）〜（３）に示される回転子の磁束密度を検出し、
図２（４）〜（６）に示される検出信号ｈ１，ｈ２，ｈ
３を出力する。また、モータ２は、一対の磁極を有する
永久磁石などからなる回転子１９を備える。
【０００９】駆動装置１は、コイル３，４，５に前記Ｕ
相、Ｖ相及びＷ相の駆動信号をそれぞれ供給するインバ
ータ回路６を備え、インバータ回路６には６つのトラン
ジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６が設けられ
る。トランジスタＱ１〜Ｑ６は直流電源７に接続され
る。トランジスタＱ１，Ｑ４；Ｑ２，Ｑ５；Ｑ３，Ｑ６
の各接続点から前記Ｕ相、Ｗ相及びＶ相の駆動信号が取
出される。
相、Ｖ相及びＷ相の駆動信号をそれぞれ供給するインバ
ータ回路６を備え、インバータ回路６には６つのトラン
ジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６が設けられ
る。トランジスタＱ１〜Ｑ６は直流電源７に接続され
る。トランジスタＱ１，Ｑ４；Ｑ２，Ｑ５；Ｑ３，Ｑ６
の各接続点から前記Ｕ相、Ｗ相及びＶ相の駆動信号が取
出される。
【００１０】前記トランジスタＱ１，Ｑ２及びＱ３のベ
ースに駆動制御信号を入力する駆動装置１が設けられ
る。駆動装置１は、集積回路素子として構成され、前記
磁極検出素子Ｈから出力される磁束検出信号からモータ
２の回転速度あるいは回転周期を検出する回転パルス検
出回路８が設けられる。駆動装置１は、予め定めるモー
タ２の基準回転速度に対応する速度指令入力を発生する
速度指令部９を有し、回転周期信号、検出信号ｈ１，ｈ
２，ｈ３及び速度指令入力は、正弦波作成回路１０に入
力される。
ースに駆動制御信号を入力する駆動装置１が設けられ
る。駆動装置１は、集積回路素子として構成され、前記
磁極検出素子Ｈから出力される磁束検出信号からモータ
２の回転速度あるいは回転周期を検出する回転パルス検
出回路８が設けられる。駆動装置１は、予め定めるモー
タ２の基準回転速度に対応する速度指令入力を発生する
速度指令部９を有し、回転周期信号、検出信号ｈ１，ｈ
２，ｈ３及び速度指令入力は、正弦波作成回路１０に入
力される。
【００１１】正弦波作成回路１０は、前記回転周期、検
出信号ｈ１，ｈ２，ｈ３によって電気角６０度毎に得ら
れる回転子１９の位置情報及び速度指令入力とから、図
３（１）〜（３）に示されるような、相互に１２０度の
位相差を有する３相の略正弦波形状の制御信号を発生す
る。
出信号ｈ１，ｈ２，ｈ３によって電気角６０度毎に得ら
れる回転子１９の位置情報及び速度指令入力とから、図
３（１）〜（３）に示されるような、相互に１２０度の
位相差を有する３相の略正弦波形状の制御信号を発生す
る。
【００１２】以上のように本実施例に従えば、モータ２
のトルクリップルを解消することができ、モータ２、あ
るいはモータ２の各種機器への取付部、モータ２が用い
られる自動ドアなどからの騒音の発生を防止することが
できる。しかも騒音発生の防止を機械的構成を用いずに
達成するので、モータ２などの構成が簡単になる。
のトルクリップルを解消することができ、モータ２、あ
るいはモータ２の各種機器への取付部、モータ２が用い
られる自動ドアなどからの騒音の発生を防止することが
できる。しかも騒音発生の防止を機械的構成を用いずに
達成するので、モータ２などの構成が簡単になる。
【００１３】以下、この第１の実施例を具体的に実現で
きる例を、第２の実施例から第５の実施例で説明する。 （第２の実施例） 図４は、駆動装置１の第２の実施例を示すブロック図で
ある。本実施例における回転パルス検出回路８は、検出
信号ｈ１，ｈ２，ｈ３がそれぞれ入力され、また検出信
号ｈ１，ｈ２，ｈ３の遅延回路１４，１５，１６によっ
て遅延された信号がそれぞれ入力されるＥＸＯＲ回路１
７，１８，２１と、ＥＸＯＲ回路１７，１８，２１から
の信号が入力されるＮＯＲ回路２２とを含んで構成され
る。
きる例を、第２の実施例から第５の実施例で説明する。 （第２の実施例） 図４は、駆動装置１の第２の実施例を示すブロック図で
ある。本実施例における回転パルス検出回路８は、検出
信号ｈ１，ｈ２，ｈ３がそれぞれ入力され、また検出信
号ｈ１，ｈ２，ｈ３の遅延回路１４，１５，１６によっ
て遅延された信号がそれぞれ入力されるＥＸＯＲ回路１
７，１８，２１と、ＥＸＯＲ回路１７，１８，２１から
の信号が入力されるＮＯＲ回路２２とを含んで構成され
る。
【００１４】正弦波発生回路１０は、前記ＮＯＲ回路２
２からの信号が入力される周波数／電圧変換回路（以
下、変換回路と称する）２３と、変換回路２３からの電
圧信号に対応する周波数の信号を発生するＶＣＯ回路２
４と、ＶＣＯ回路２４からの信号の例として立ち上がり
エッジによって、予め定めるパルス長のパルスを発生す
る単安定型の発振回路２５と、発振回路２５からの信号
を２逓倍する２逓倍回路２６と、２逓倍回路２６からの
信号が入力されるデコータ２７とを含む。
２からの信号が入力される周波数／電圧変換回路（以
下、変換回路と称する）２３と、変換回路２３からの電
圧信号に対応する周波数の信号を発生するＶＣＯ回路２
４と、ＶＣＯ回路２４からの信号の例として立ち上がり
エッジによって、予め定めるパルス長のパルスを発生す
る単安定型の発振回路２５と、発振回路２５からの信号
を２逓倍する２逓倍回路２６と、２逓倍回路２６からの
信号が入力されるデコータ２７とを含む。
【００１５】前記ＶＣＯ回路２４は、後述するアップカ
ウンタ３１のビット数ｎ、モータ２の極数Ｐ、モータ２
の回転数Ｎ［ｒｐｍ］に対して、下式で規定される周波
数ｆ［Ｈｚ］の信号を出力する。
ウンタ３１のビット数ｎ、モータ２の極数Ｐ、モータ２
の回転数Ｎ［ｒｐｍ］に対して、下式で規定される周波
数ｆ［Ｈｚ］の信号を出力する。
【００１６】ｆ＝２ｎ３ＰＮ／６０ 前記発振回路２５と２逓倍回路２６の出力はエンコーダ
２８に入力され、エンコーダ２８の出力は、ＲＯＭ２９
のアドレスの上位アドレスデータとして、ＲＯＭ２９に
入力される。ＶＣＯ回路２５の出力はＡＮＤ回路３０を
介してアップカウンタ３１にクロック信号として入力さ
れる。アップカウンタ３１の出力は、前記ＲＯＭ２９に
下位アドレスデータとして入力されると共に、ＮＡＮＤ
回路３２を介して前記ＡＮＤ回路３０に入力される。前
記ＮＯＲ回路２２の出力は、アップカウンタ３１にクリ
ア信号として入力される。前記ＲＯＭ２９の出力は、ラ
ッチ回路３３，３４，３５にそれぞれ入力され、各ラッ
チ回路３３，３４，３５の出力は乗算型のデジタル／ア
ナログ変換回路（以下、変換回路と略す）３６，３７，
３８にそれぞれ入力される。変換回路３６，３７，３８
には、速度指令部９からの速度指令入力Ｖｓが、変換回
路３６，３７，３８におけるデジタル／アナログ変換の
際の基準電圧として入力される。
２８に入力され、エンコーダ２８の出力は、ＲＯＭ２９
のアドレスの上位アドレスデータとして、ＲＯＭ２９に
入力される。ＶＣＯ回路２５の出力はＡＮＤ回路３０を
介してアップカウンタ３１にクロック信号として入力さ
れる。アップカウンタ３１の出力は、前記ＲＯＭ２９に
下位アドレスデータとして入力されると共に、ＮＡＮＤ
回路３２を介して前記ＡＮＤ回路３０に入力される。前
記ＮＯＲ回路２２の出力は、アップカウンタ３１にクリ
ア信号として入力される。前記ＲＯＭ２９の出力は、ラ
ッチ回路３３，３４，３５にそれぞれ入力され、各ラッ
チ回路３３，３４，３５の出力は乗算型のデジタル／ア
ナログ変換回路（以下、変換回路と略す）３６，３７，
３８にそれぞれ入力される。変換回路３６，３７，３８
には、速度指令部９からの速度指令入力Ｖｓが、変換回
路３６，３７，３８におけるデジタル／アナログ変換の
際の基準電圧として入力される。
【００１７】前記変調回路１１，１２，１３は、前記変
換回路３６，３７，３８の出力がそれぞれ入力される電
圧比較回路４０，４１，４２と、各電圧比較回路４０，
４１，４２の出力がそれぞれ入力されるＡＮＤ回路４
６，４７，４８と、前記各電圧比較回路４０，４１，４
２に、基準三角波信号をそれぞれ入力する三角波発生回
路３９とをそれぞれ含んで構成される。各電圧比較回路
４０〜４２からの出力は、デッドタイム回路４３，４
４，４５を経て、各相毎の制御信号Ｕ，Ｖ，Ｗとして、
インバータ回路６のトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３に出
力されると共に、各電圧比較回路４０〜４２からの信号
は反転されて、ＡＮＤ回路４６，４７，４８を介して制
御信号ＥＵ，ＥＶ，ＥＷとして、インバータ回路６のト
ランジスタＱ４，Ｑ５，Ｑ６に出力される。直流電源７
からの電源ラインには、電流検出用抵抗５０が直列に設
けられ、抵抗５０によって電源ラインにおける電流が電
圧レベルとして検出される。この電圧レベルは、比較回
路５１において基準電圧と比較され、電流制限回路４９
から、前記電源ラインの電流が基準電圧に対応する電流
を超えた場合、あるいは下回った場合にローレベルの信
号を出力し、ＡＮＤ回路４６，４７，４８に入力する。
換回路３６，３７，３８の出力がそれぞれ入力される電
圧比較回路４０，４１，４２と、各電圧比較回路４０，
４１，４２の出力がそれぞれ入力されるＡＮＤ回路４
６，４７，４８と、前記各電圧比較回路４０，４１，４
２に、基準三角波信号をそれぞれ入力する三角波発生回
路３９とをそれぞれ含んで構成される。各電圧比較回路
４０〜４２からの出力は、デッドタイム回路４３，４
４，４５を経て、各相毎の制御信号Ｕ，Ｖ，Ｗとして、
インバータ回路６のトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３に出
力されると共に、各電圧比較回路４０〜４２からの信号
は反転されて、ＡＮＤ回路４６，４７，４８を介して制
御信号ＥＵ，ＥＶ，ＥＷとして、インバータ回路６のト
ランジスタＱ４，Ｑ５，Ｑ６に出力される。直流電源７
からの電源ラインには、電流検出用抵抗５０が直列に設
けられ、抵抗５０によって電源ラインにおける電流が電
圧レベルとして検出される。この電圧レベルは、比較回
路５１において基準電圧と比較され、電流制限回路４９
から、前記電源ラインの電流が基準電圧に対応する電流
を超えた場合、あるいは下回った場合にローレベルの信
号を出力し、ＡＮＤ回路４６，４７，４８に入力する。
【００１８】前記ＲＯＭ２９には、図５に示すような正
弦波を発生するための信号のレベルに関するデータが記
憶されている。図５の横軸はＲＯＭ２９のアドレスを示
し、縦軸は各アドレスに記憶されているデータを示す。
ＲＯＭ２９の上位アドレスを指定するエンコーダ２８
は、下記の表１に示すような入力と出力との関係を満足
する構成が採用される。
弦波を発生するための信号のレベルに関するデータが記
憶されている。図５の横軸はＲＯＭ２９のアドレスを示
し、縦軸は各アドレスに記憶されているデータを示す。
ＲＯＭ２９の上位アドレスを指定するエンコーダ２８
は、下記の表１に示すような入力と出力との関係を満足
する構成が採用される。
【００１９】
【表１】 以下に第２実施例の駆動装置１の動作を説明する。磁極
検出素子Ｈは、図６に示されるような、各コイル３，
４，５の磁束密度を検出し、図７（１）〜（３）に示さ
れる回転子の位置信号である検出信号ｈ１，ｈ２，ｈ３
を出力する。これらの信号に基づいて、変換回路２３に
は、図７（４）の信号が入力され、図７（５）に示す入
力の周波数に対応した電圧信号を出力する。この電圧信
号に基づいてＶＣＯ回路２４は、図７（６）に示すよう
に、入力される電圧信号の電圧レベルに対応した周波数
の信号を出力する。発振回路２５は、ＶＣＯ回路２４か
らの信号の例として立ち上がりエッジに同期して立ち上
がり、予め定める立ち上がり期間のパルスを出力する。
検出素子Ｈは、図６に示されるような、各コイル３，
４，５の磁束密度を検出し、図７（１）〜（３）に示さ
れる回転子の位置信号である検出信号ｈ１，ｈ２，ｈ３
を出力する。これらの信号に基づいて、変換回路２３に
は、図７（４）の信号が入力され、図７（５）に示す入
力の周波数に対応した電圧信号を出力する。この電圧信
号に基づいてＶＣＯ回路２４は、図７（６）に示すよう
に、入力される電圧信号の電圧レベルに対応した周波数
の信号を出力する。発振回路２５は、ＶＣＯ回路２４か
らの信号の例として立ち上がりエッジに同期して立ち上
がり、予め定める立ち上がり期間のパルスを出力する。
【００２０】２逓倍回路２６は、発振回路２５からの信
号の周波数に対して、周波数が２倍の信号を、図７
（８）のように出力する。２逓倍回路２６からの信号に
基づくデコーダ２７の出力は、図７（９）〜（１１）に
示される。デコーダ２７からの信号のハイレベルの期間
に、対応するラッチ回路３３，３４，３５のいずれかが
選択され、ＲＯＭ２９からのデータをラッチして、対応
する変換回路３６，３７，３８のいずれかに出力する。
一方、ＲＯＭ２９に記憶されているデータは、エンコー
ダ２８およびアップカウンタ３１からのアドレスデータ
によってアドレスが指定されて読み出される。
号の周波数に対して、周波数が２倍の信号を、図７
（８）のように出力する。２逓倍回路２６からの信号に
基づくデコーダ２７の出力は、図７（９）〜（１１）に
示される。デコーダ２７からの信号のハイレベルの期間
に、対応するラッチ回路３３，３４，３５のいずれかが
選択され、ＲＯＭ２９からのデータをラッチして、対応
する変換回路３６，３７，３８のいずれかに出力する。
一方、ＲＯＭ２９に記憶されているデータは、エンコー
ダ２８およびアップカウンタ３１からのアドレスデータ
によってアドレスが指定されて読み出される。
【００２１】前記速度指令部９からの速度指令入力及
び、前記ＲＯＭ２９からのデータに基づく各ラッチ回路
３３，３４，３５からのＵ相、Ｖ相及びＷ相に対応する
データＤＵ，ＤＶ，ＤＷは、図８（１）〜（４）にそれ
ぞれ示される。前記速度幅変調回路１１，１２，１３の
動作は相互に同一であり、Ｕ相を例示して説明する。変
換回路３６からの信号ＤＵと発振回路３９からの三角波
信号とは、電圧比較回路４０において、相互の信号レベ
ルが比較され、比較結果として図８（６）に示すパルス
状の信号を出力する。
び、前記ＲＯＭ２９からのデータに基づく各ラッチ回路
３３，３４，３５からのＵ相、Ｖ相及びＷ相に対応する
データＤＵ，ＤＶ，ＤＷは、図８（１）〜（４）にそれ
ぞれ示される。前記速度幅変調回路１１，１２，１３の
動作は相互に同一であり、Ｕ相を例示して説明する。変
換回路３６からの信号ＤＵと発振回路３９からの三角波
信号とは、電圧比較回路４０において、相互の信号レベ
ルが比較され、比較結果として図８（６）に示すパルス
状の信号を出力する。
【００２２】このＵ相に関するパルス状の信号は、前記
デッドタイム回路４３に入力され、図８（８）及び同図
（９）に示される制御信号Ｕと、制御信号Ｅに対して同
図に示すデッドタイムｔｄが与えられた制御信号ＥＵと
が作成される。
デッドタイム回路４３に入力され、図８（８）及び同図
（９）に示される制御信号Ｕと、制御信号Ｅに対して同
図に示すデッドタイムｔｄが与えられた制御信号ＥＵと
が作成される。
【００２３】このようにして、本実施例において、図４
に示す電気回路の構成を用いて、モータ２を簡単な構成
によって正弦波駆動することができる。すなわち、前述
した第１実施例において述べた効果と同一の効果を達成
することができる。
に示す電気回路の構成を用いて、モータ２を簡単な構成
によって正弦波駆動することができる。すなわち、前述
した第１実施例において述べた効果と同一の効果を達成
することができる。
【００２４】（第３の実施例） 図９は、本発明の第３の実施例のブロック図である。本
実施例は前述の第２実施例の構成と類似し、対応する部
分には同一の参照符号を付す。本実施例の特徴は、変換
回路２３の出力を、速度指令部９からの速度指令入力と
の間で減算する速度アンプ４９に入力し、速度アンプ４
９からの出力を、前記変換回路３６，３７，３８の基準
電圧として共通に入力するようにしたことである。この
ような構成によっても、第１実施例の駆動装置１の前述
した効果と同一の効果を達成することができると共にモ
ータの一定速制御が行える。
実施例は前述の第２実施例の構成と類似し、対応する部
分には同一の参照符号を付す。本実施例の特徴は、変換
回路２３の出力を、速度指令部９からの速度指令入力と
の間で減算する速度アンプ４９に入力し、速度アンプ４
９からの出力を、前記変換回路３６，３７，３８の基準
電圧として共通に入力するようにしたことである。この
ような構成によっても、第１実施例の駆動装置１の前述
した効果と同一の効果を達成することができると共にモ
ータの一定速制御が行える。
【００２５】（第４の実施例） 図１０は、本発明の第４の実施例の構成を示すブロック
図である。本実施例は、前記第２実施例に類似し、対応
する部分には同一の参照符号を付す。本実施例の特徴
は、前記実施例における変換回路２３、ＶＣＯ回路２
４、発振回路２５、２逓倍回路２６、デコータ２７、エ
ンコーダ２８、アップカウンタ３１及びラッチ回路３
３，３４，３５に代えて、マイクロプロセッサ５２を用
いるようにしたことである。即ち、前記各回路の動作を
マイクロプロセッサ５２が実行する。ここで、前記ＮＯ
Ｒ回路２２の出力は、マイクロプロセッサ５２にローア
クティブな割込信号バーＩＮＴとして入力される。
図である。本実施例は、前記第２実施例に類似し、対応
する部分には同一の参照符号を付す。本実施例の特徴
は、前記実施例における変換回路２３、ＶＣＯ回路２
４、発振回路２５、２逓倍回路２６、デコータ２７、エ
ンコーダ２８、アップカウンタ３１及びラッチ回路３
３，３４，３５に代えて、マイクロプロセッサ５２を用
いるようにしたことである。即ち、前記各回路の動作を
マイクロプロセッサ５２が実行する。ここで、前記ＮＯ
Ｒ回路２２の出力は、マイクロプロセッサ５２にローア
クティブな割込信号バーＩＮＴとして入力される。
【００２６】図１１は本実施例の動作を説明するタイム
チャートであり、図１２〜図１５は、本実施例の動作を
説明するフローチャートである。ステップａ１におい
て、マイクロプロセッサ５２の周知の初期設定と動作モ
ードの指定とが行われる。ステップａ２において、マイ
クロプロセッサ５２に内蔵されるＲＡＭがクリアされ、
以後の動作に備える。ステップａ３において、マイクロ
プロセッサ５２は、磁極検出素子Ｈからの図１１（１）
〜（３）に示される検出信号を読み取る。ステップａ４
において、下式で規定されるモータ２の回転パルス周期
Ｔｓ［秒］、 Ｔｓ＝６０／３ＰＮ 及び電気角６０度毎の正弦波データ出力回数ｎに基づい
て、下式の正弦波データの出力周期Ｓａｎｔ［秒］を定
める。
チャートであり、図１２〜図１５は、本実施例の動作を
説明するフローチャートである。ステップａ１におい
て、マイクロプロセッサ５２の周知の初期設定と動作モ
ードの指定とが行われる。ステップａ２において、マイ
クロプロセッサ５２に内蔵されるＲＡＭがクリアされ、
以後の動作に備える。ステップａ３において、マイクロ
プロセッサ５２は、磁極検出素子Ｈからの図１１（１）
〜（３）に示される検出信号を読み取る。ステップａ４
において、下式で規定されるモータ２の回転パルス周期
Ｔｓ［秒］、 Ｔｓ＝６０／３ＰＮ 及び電気角６０度毎の正弦波データ出力回数ｎに基づい
て、下式の正弦波データの出力周期Ｓａｎｔ［秒］を定
める。
【００２７】Ｓａｎｔ＝Ｔｓ／ｎ ステップａ５において、前記回転パルス周期Ｔｓが最大
値Ｔｍａｘ以下であるかどうかを判断する。この判断が
肯定であれば処理はステップａ４に戻り、判断が否定で
あれば処理はステップａ６に移る。ステップａ６におい
て、マイクロプロセッサ５２が内蔵するタイマに（−Ｓ
ａｎｔ）をセットする。ステップａ７において、前記タ
イマを起動する。
値Ｔｍａｘ以下であるかどうかを判断する。この判断が
肯定であれば処理はステップａ４に戻り、判断が否定で
あれば処理はステップａ６に移る。ステップａ６におい
て、マイクロプロセッサ５２が内蔵するタイマに（−Ｓ
ａｎｔ）をセットする。ステップａ７において、前記タ
イマを起動する。
【００２８】前記割込信号バーＩＮＴが入力されると、
処理は、図１３ステップｂ１に移る。ステップｂ１にお
いて、外部割込周期Ｔｓを測定し、ステップ２におい
て、前記磁極検出素子Ｈからの図１１（１）〜（３）に
示される検出信号を読み取る。ステップｂ３において、
正弦波データの出力回数ｃｏｕｎｔに０をセットする。
この後、処理は、割込が発生した図１２に示すメインル
ーチンのステップに戻る。
処理は、図１３ステップｂ１に移る。ステップｂ１にお
いて、外部割込周期Ｔｓを測定し、ステップ２におい
て、前記磁極検出素子Ｈからの図１１（１）〜（３）に
示される検出信号を読み取る。ステップｂ３において、
正弦波データの出力回数ｃｏｕｎｔに０をセットする。
この後、処理は、割込が発生した図１２に示すメインル
ーチンのステップに戻る。
【００２９】前記タイマによる割込が発生した場合、処
理は図１４及び図１５に移る。ステップｃ１において、
前記タイマを停止し、ステップｃ２において、タイマに
（−Ｓａｎｔ）をセットする。ステップｃ３において、
タイマを起動し、ステップｃ４において、前記正弦波デ
ータの出力回数ｃｏｕｎｔが前記出力回数ｎ以上となっ
たかどうかを判断する。この判断が肯定であれば、処理
はステップｃ５に移り、判断が否定であれば、ステップ
ｃ６において、出力回数ｃｏｕｎｔを−１デクリメント
し、ステップｃ５に移る。
理は図１４及び図１５に移る。ステップｃ１において、
前記タイマを停止し、ステップｃ２において、タイマに
（−Ｓａｎｔ）をセットする。ステップｃ３において、
タイマを起動し、ステップｃ４において、前記正弦波デ
ータの出力回数ｃｏｕｎｔが前記出力回数ｎ以上となっ
たかどうかを判断する。この判断が肯定であれば、処理
はステップｃ５に移り、判断が否定であれば、ステップ
ｃ６において、出力回数ｃｏｕｎｔを−１デクリメント
し、ステップｃ５に移る。
【００３０】ステップｃ５において、Ｕ相、Ｖ相及びＷ
相に関する正弦波データが格納されているアドレスＡ
Ｕ，ＡＶ，ＡＷと前記出力回数ｃｏｕｎｔを加えた数
を、新たなアドレスＡＵ，ＡＶ，ＡＷとする。ステップ
ｃ７において、アドレスＡＵ，ＡＶ，ＡＷにおけるＵ
相、Ｖ相及びＷ相に関するデータＤＡＵ，ＤＡＶ，ＤＡ
Ｗに前記速度指令Ｖｓを乗算した結果を出力用のデータ
ＤＵ，ＤＶ，ＤＷとする。ステップｃ８において、各デ
ータＤＵ，ＤＶ，ＤＷを、各変換回路３６，３７，３８
に出力する。このような本実施例の駆動装置１におい
て、各部の信号波形の実測された結果は、図１６〜図１
８に示される。
相に関する正弦波データが格納されているアドレスＡ
Ｕ，ＡＶ，ＡＷと前記出力回数ｃｏｕｎｔを加えた数
を、新たなアドレスＡＵ，ＡＶ，ＡＷとする。ステップ
ｃ７において、アドレスＡＵ，ＡＶ，ＡＷにおけるＵ
相、Ｖ相及びＷ相に関するデータＤＡＵ，ＤＡＶ，ＤＡ
Ｗに前記速度指令Ｖｓを乗算した結果を出力用のデータ
ＤＵ，ＤＶ，ＤＷとする。ステップｃ８において、各デ
ータＤＵ，ＤＶ，ＤＷを、各変換回路３６，３７，３８
に出力する。このような本実施例の駆動装置１におい
て、各部の信号波形の実測された結果は、図１６〜図１
８に示される。
【００３１】即ち、本実施例においても、前述した実施
例における効果と同様の効果を達成することができる。
例における効果と同様の効果を達成することができる。
【００３２】（第５の実施例） 図１９は、本発明の第５の実施例のブロック図である。
本実施例は前述の実施例に類似し、対応する部分には同
一の参照符号を付す。本実施例の特徴は、前記ＮＯＲ回
路２３の出力を周波数／電圧変換回路５３に入力し、前
記変換回路５３の出力を、速度指令部９からの信号と加
減算し、その結果を速度アンプ５４を介して、マイクロ
プロセッサ５２に速度指令入力Ｖｓとして入力するよう
にしたことである。このような実施例においても、前述
した実施例の効果と同様な効果を達成することができる
と共にモータの一定速制御が行える。
本実施例は前述の実施例に類似し、対応する部分には同
一の参照符号を付す。本実施例の特徴は、前記ＮＯＲ回
路２３の出力を周波数／電圧変換回路５３に入力し、前
記変換回路５３の出力を、速度指令部９からの信号と加
減算し、その結果を速度アンプ５４を介して、マイクロ
プロセッサ５２に速度指令入力Ｖｓとして入力するよう
にしたことである。このような実施例においても、前述
した実施例の効果と同様な効果を達成することができる
と共にモータの一定速制御が行える。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明に従えば、直流モー
タのトルクリップルを解消することができ、直流モー
タ、あるいは直流モータの各種機器への取付部、直流モ
ータが用いられる各種機器などからの騒音の発生を防止
することができる。しかも騒音発生の防止を機械的構成
を用いずに達成するので、モータなどの構成が簡単にな
る。
タのトルクリップルを解消することができ、直流モー
タ、あるいは直流モータの各種機器への取付部、直流モ
ータが用いられる各種機器などからの騒音の発生を防止
することができる。しかも騒音発生の防止を機械的構成
を用いずに達成するので、モータなどの構成が簡単にな
る。
【図１】本発明の一実施例の駆動装置１のブロック図で
ある。
ある。
【図２】本実施例の駆動装置１の動作を説明するタイム
チャートである。
チャートである。
【図３】本実施例の駆動装置１の動作を説明するタイム
チャートである。
チャートである。
【図４】本発明の第２の実施例の駆動装置１のブロック
図である。
図である。
【図５】ＲＯＭ２９に記憶されたデータを表す波形図で
ある。
ある。
【図６】本実施例の駆動装置１の動作を説明するタイム
チャートである。
チャートである。
【図７】本実施例の駆動装置１の動作を説明するタイム
チャートである。
チャートである。
【図８】本実施例の駆動装置１の動作を説明するタイム
チャートである。
チャートである。
【図９】本発明の第３の実施例の駆動装置１のブロック
図である。
図である。
【図１０】本発明の第４の実施例の駆動装置１のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図１１】本実施例の駆動装置１の動作を説明するタイ
ムチャートである。
ムチャートである。
【図１２】本実施例の駆動装置１の動作を説明するフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図１３】本実施例の駆動装置１の動作を説明するフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図１４】本実施例の駆動装置１の動作を説明するフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図１５】本実施例の駆動装置１の動作を説明するフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図１６】本実施例の駆動装置１の動作を説明する波形
図である。
図である。
【図１７】本実施例の駆動装置１の動作を説明する波形
図である。
図である。
【図１８】本実施例の駆動装置１の動作を説明する波形
図である。
図である。
【図１９】本発明の第５の実施例の駆動装置１のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２０】従来例の問題点を説明するタイムチャートで
ある。
ある。
１ 駆動装置 ２ モータ ３，４，５ コイル ６ インバータ回路 Ｈ 磁極検出素子 １０ 正弦波作成回路 １１，１２，１３ パルス幅変調回路 ２９ ＲＯＭ ５２ マイクロプロセッサ Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６ トランジスタ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−331489（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−236190（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−101694（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−198687（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−131389（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−60490（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−64583（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 6/02 H02K 29/08
Claims (2)
- 【請求項１】Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の巻線を有する直
流モータの各相毎のコイルに駆動電力をそれぞれ供給す
る複数のスイッチ素子よりなるインバータ回路と、 前記直流モータの回転子の位置を検出するＵ相、Ｖ相、
Ｗ相の３個の回転検出素子と、 前記３個の回転検出素子からの回転信号によって対応し
て制御信号を発生する正弦波発生回路と、 前記制御信号を変調して前記インバータ回路の各スイッ
チング素子へパルス信号を出力するパルス幅変調回路
と、 を有した直流モータの駆動装置において、 前記３個の回転検出素子の回転信号に基づいて電気角６
０度毎の信号を出力する回転パルス検出回路を有し、 前記正弦波発生回路は、 １周期を複数に分割してそれぞれにアドレスを付し、こ
のアドレス毎に正弦波データを記憶する記憶手段と、 前記回転パルス検出回路からの信号と、前記３個の回転
検出素子の各回転信号に基づいて、前記記憶手段のアド
レスにおける上位アドレスデータを出力するエンコーダ
と、 前記回転パルス検出回路からの信号と、前記３個の回転
検出素子の各回転信号に基づいて、前記記憶手段のアド
レスにおける下位アドレスデータを出力するアップカウ
ンタと、 を有し、 前記記憶手段は、 前記上位アドレスデータと前記下位アドレスデータに基
づいて、これらアドレ スに対応する正弦波データを呼び
出し前記変調回路へ前記制御信号として出力する ことを
特徴とする直流モータの駆動装置。 - 【請求項２】Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の巻線を有する直
流モータの各相毎のコイルに駆動電力をそれぞれ供給す
る複数のスイッチ素子よりなるインバータ回路と、 前記直流モータの回転子の位置を検出するＵ相、Ｖ相、
Ｗ相の３個の回転検出素子と、 前記３個の回転検出素子からの回転信号によって対応し
て制御信号を発生するマイクロプロセッサよりなる正弦
波発生手段と、 前記制御信号を変調して前記インバータ回路の各スイッ
チング素子へパルス信号を出力するパルス幅変調回路
と、 を有した直流モータの駆動装置において、 前記３個の回転検出素子の回転信号に基づいて電気角６
０度毎の割り込み信号を出力する回転パルス検出回路を
有し、 前記正弦波発生手段は、 １周期を複数に分割してそれぞれにアドレスを付し、こ
のアドレス毎に正弦波データを記憶し、 前記割り込み信号が入力する毎に、 前記３個の回転検出素子の各回転信号が入力したとき
の、前記アドレスに対応する先頭アドレスを求め、この
先頭アドレスと正弦波データの出力回数とを加算してア
ドレスを求め、この加算により得られたアドレスに対応
する正弦波データを呼び出し前記制御信号として前記変
調回路へ出力することを特徴とする直流モータの駆動装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01357093A JP3232467B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 直流モータの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01357093A JP3232467B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 直流モータの駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06233585A JPH06233585A (ja) | 1994-08-19 |
| JP3232467B2 true JP3232467B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=11836833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01357093A Expired - Fee Related JP3232467B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 直流モータの駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3232467B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8324850B2 (en) | 2006-05-18 | 2012-12-04 | Panasonic Corporation | Motor driver |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AUPP208798A0 (en) * | 1998-03-02 | 1998-03-26 | Casttikulm Research Pty Ltd | Motor controller |
| JP3888247B2 (ja) | 2002-07-15 | 2007-02-28 | 松下電器産業株式会社 | モータ駆動装置 |
| JP5026775B2 (ja) * | 2006-12-01 | 2012-09-19 | テルモ株式会社 | 酸素濃縮装置 |
| JP5077348B2 (ja) | 2007-06-14 | 2012-11-21 | パナソニック株式会社 | モータ駆動装置、モータ装置、および集積回路装置 |
| JPWO2012035719A1 (ja) * | 2010-09-15 | 2014-01-20 | パナソニック株式会社 | モータ電流位相検出装置およびそれを用いたモータ駆動装置 |
| CN104702169A (zh) * | 2015-02-06 | 2015-06-10 | 宁波知上智能软件开发有限公司 | 自动平滑门永磁直线同步电机正弦控制方法 |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP01357093A patent/JP3232467B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8324850B2 (en) | 2006-05-18 | 2012-12-04 | Panasonic Corporation | Motor driver |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06233585A (ja) | 1994-08-19 |
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