JP3244800B2

JP3244800B2 - センサレスモータの起動方法

Info

Publication number: JP3244800B2
Application number: JP25090492A
Authority: JP
Inventors: 勲金田
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 1992-09-21
Filing date: 1992-09-21
Publication date: 2002-01-07
Anticipated expiration: 2017-01-07
Also published as: JPH06105592A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロータに永久磁石、ス
テータにモータコイルを有し、特に、ホール素子等のロ
ータの位置検出用センサを含まないセンサレスモータに
関し、より詳細には、センサレスモータの起動制御方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスクや光ディスクなどの記録
媒体の回転駆動用に用いられるモータとして、直流モー
タの一種であるセンサレスモータが知られている。この
センサレスモータは、駆動コイルの近傍を永久磁石を有
するロータが通過すると、磁場変化からモータの駆動コ
イルに起電圧が生じるので、ロータ回転中は、特に、ロ
ータの位置検出用センサを設けなくても、モータコイル
に生じる起電圧を測定すればロータの位置を検出できる
ことに着目して、モータの小型化や構造の簡略化を図っ
ている。

【０００３】ところで、この種のセンサレスモータの駆
動制御回路では、モータコイルに発生しているコイル起
電圧を信号に変換する回路を設け、この回路で変換され
た信号をロータ位置信号として用いて駆動制御回路を動
作させる。ところが、モータの起動時には、当然のこと
ながらモータがまだ停止状態にあって、駆動コイルには
起電圧が発生していない。

【０００４】このため、この種のモータでは、ロータの
位置が不明な状態で起動を行なうことになる。この起動
時には、通常、ステータの駆動コイルとロータの永久磁
石との位置に関係なく、決まったシーケンスでロータを
周方向回転させる励磁電流を供給する歩進工程が行なわ
れる。図１０には、従来採用されていたセンサレスモー
タの駆動部の回路構成を示している。同図において、モ
ータ２１の駆動コイルは、制御回路２２によって制御さ
れる出力トランジスタ２３から励磁電流を受ける。モー
タ２１が回転している時は、駆動コイルに生じる起電圧
が検出回路２４で検出され、ロータ位置信号として制御
回路２２に供給される。この位置信号に基づいて、制御
回路２２は、出力トランジスタ２３をオン／オフし、ロ
ータを所定方向に回転させる。

【０００５】一方、起動時には、モータ２１が回転して
いないので、検出回路２４の出力は送出されない。そこ
で、まず、切換スイッチ２７が起動回路２５側に接続さ
れる。起動回路２５は、所定シーケンスで駆動コイルを
励磁するための信号を制御回路２２に供給する。そし
て、ロータが回転を始めると駆動コイルに起電圧が発生
するので、切換スイッチ２７は検出回路２４側に切換え
られる。

【０００６】しかし、起動時は、ロータの位置に拘ら
ず、決まった手順の励磁電流を供給する歩進工程を行う
ため、当初はロータが逆向きに僅かに動いたり、所定時
間が経過しても必要な回転速度に達していないことがあ
る。このような起動失敗に対処するため、例えば、図１
１に示すような制御システムが組み込まれている。この
制御システムは、スタート指示が与えられ、制御がスタ
ートすると、まずステップＳ１で、スタート／ブレーキ
信号Ｓ／Ｂをハイレベルからローレベルに変化させ、モ
ータ２１の起動工程を実行する。この起動工程は、切換
スイッチ２７が起動回路２５に接続され、所定順序で駆
動コイルを励磁するための歩進信号が制御回路２２に送
られる。この歩進信号に基づいてモータ２１の駆動コイ
ルが励磁される。

【０００７】次に、駆動コイルに誘起される超電力を検
出すること等により、実際にモータが起動したか否かが
ステップＳ２で判定される（検出モード）。この場合、
例えば、所定回転速度の９０％以上の回転速度を得た
時、起動は成功したと見なす。起動に成功した時は、さ
らに加速し、定速回転工程に移る。起動に失敗した時
は、Ｓ／Ｂ信号をローからハイに変化させ、所定の制動
を行なう（ステップＳ３）。これはブレーキ工程と呼ば
れ、その後再び、ステップＳ１に戻り、Ｓ／Ｂ信号をハ
イからローに変化させ、再度起動工程を実行する。

【０００８】このようなセンサレスモータの起動方法に
おいては、例えば、パソコンのハードディスク駆動用モ
ータにおいては、パソコンのスイッチオンと同時にハー
ドディスクの駆動が指示され、通常、ハードディスクの
立上動作は１０秒程度で完了させる必要がある。そこ
で、例えば、上記駆動部の制御回路にカウンターを準備
し、起動失敗でカウンターを順次歩進させ、起動失敗が
所定回数（たとえば８回）になったらパソコンのディス
プレイに「リセットボタンを押して下さい」等のメッセ
ージを表示させ、再度立上動作を繰り返すようにしてい
る。

【０００９】しかしながら、このような従来のセンサレ
スモータの起動方法には、以下に説明する技術的課題が
指摘されていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、上述したセ
ンサレスモータの起動方法においては、ロータの位置を
確認せずに起動手順が行なわれる。このため、僅かな確
率であっても起動失敗が生じることは避け難い。たとえ
ば、１０００回に１回の起動失敗が生じる。起動が失敗
した時は、ブレーキ工程に進入し、モータを停止させて
初期の状態に復活させ、再び起動工程を行なうことによ
って起動をさせている。ここで、繰り返される起動工程
はそれぞれ独立のものである。したがって、１回の起動
モードによる失敗が１／１０００であるとすれば、起動
モードを２回繰り返した場合も各回について１／１００
０の失敗の確率がある。起動失敗は可及的に減少させる
ことが望まれる。

【００１１】本発明は、以上のような従来の問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、ヘ
ッドスティクションなどにより大きな負荷が作用した場
合でも、起動失敗の発生確率を著しく減少させることの
できるセンサレスモータの起動方法を提供することであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、永久磁石を有するロータと、駆動コイル
を有するステータとを含み、前記ロータの回転検出用の
センサを有さないセンサレスモータの起動方法におい
て、スタート信号の送出後に、励磁電流を前記駆動コイ
ルに供給する第１起動工程と、前記第１起動工程の後
に、前記駆動コイルに供給されている励磁電流を所定時
間（Ｔ₁）保持する第１保持工程と、前記第１保持工程
の後に、前記駆動コイルに励磁電流を供給する第２起動
工程と、前記第２起動工程の後に、前記駆動コイルに供
給されている励磁電流を所定時間（Ｔ ₂）保持する第２
保持工程と、前記第２保持工程の後に、前記駆動コイル
に励磁電流を供給する第３起動工程と、前記第３起動工
程の後に、加速乃至定速信号電流を前記駆動コイルに供
給する加速乃至定速工程とを含み、前記第１保持工程の
周波数ｆ₁（１／２Ｔ₁）と前記第２保持工程の周波数
ｆ₂（１／２Ｔ₂）とが、センサレスモータの回転系の
固有振動数Ｆ₀に対して、ｆ₁＞Ｆ₀＞ｆ₂の関係を満
足することを特徴とする。

【００１３】前記構成のセンサレスモータの起動方法に
おいては、前記第１起動工程の前に、前記駆動コイルに
励磁電流を供給する予備起動工程と、この予備起動工程
の後に、前記駆動コイルに供給されている励磁電流を所
定時間（Ｔ₀）保持する予備保持工程とを設け、この予
備保持工程の周波数ｆ₀（１／２Ｔ₀）と前記第１保持
工程の周波数ｆ₁（１／２Ｔ₁）と前記第２保持工程の
周波数ｆ₂（１／２Ｔ ₂）とを、センサレスモータの回
転系の固有振動数Ｆ₀に対して、ｆ₁＞ｆ₀≧Ｆ₀＞ｆ
₂の関係を満足するように設定することができる。

【００１４】また、前記センサレスモータの起動方法に
おいては、前記第１起動工程，第２起動工程，第３起動
工程のうち、少なくとも１つの工程は、その初期に、励
磁電流が零となる休止時間を実質上含まないで前記駆動
コイルの供給電流の方向が逆転する逆励磁駆動動作を含
むことができる。さらに、前記第１起動工程，第２起動
工程，第３起動工程および予備起動工程は、それぞれ所
定パターンの歩進電流を前記駆動コイルに供給する歩進
工程を含むことができる。

【００１５】

【作用】請求項１のセンサレスモータの起動方法におい
ては、第１保持工程の周波数ｆ ₁（１／２Ｔ₁）と第２
保持工程の周波数ｆ₂（１／２Ｔ₂）とが、センサレス
モータの回転系の固有振動数Ｆ₀に対して、ｆ₁＞Ｆ₀
＞ｆ₂の関係を満足しており、第１保持工程の周波数ｆ
₁（１／２Ｔ₁）は、モータの回転系の固有振動数Ｆ₀
よりも大きくなっていて、すなわち、回転系の進み側と
なっているので、１回めの起動（第１起動工程と第１保
持工程）において逆回転することが防止される。

【００１６】また、２回目の起動（第２起動工程と第２
保持工程）においては、第２保持工程の周波数ｆ₂（１
／２Ｔ₂）が、モータの回転系の固有振動数Ｆ₀よりも
小さくなっていて、すなわち、回転系の遅れ側となって
いるので、回転が確実に行われる。なお、第１保持工程
の周波数ｆ₁（１／２Ｔ₁）を、モータの回転系の固有
振動数Ｆ₀よりも小さくすると、初期にてロータの回転
が遅れ側となるためモータは逆回転する可能性が大きく
なる。

【００１７】また、請求項２の構成によると、予備保持
工程の周波数ｆ₀（１／２Ｔ₀）と第１保持工程の周波
数ｆ₁（１／２Ｔ₁）と第２保持工程の周波数ｆ₂（１
／２Ｔ₂）とが、センサレスモータの回転系の固有振動
数Ｆ₀に対して、ｆ₁＞ｆ₀＞Ｆ₀＞ｆ₂の関係を満足
しており、予備保持工程の周波数ｆ₀（１／２Ｔ₀）と
ヘッドおよびヘッドアームを含むヘッド系の固有振動数
とがほぼ同じ大きさになっているので、この予備起動
（予備起動工程と予備保持工程）でモータを起動させる
確率が大きくなり、モータの起動により、例えば、回転
系に含まれているディスクを介してヘッドに回転力が伝
達され、この回転力によりヘッドをディスク面から浮上
させることができる。

【００１８】さらに、請求項３の構成によれば、第１起
動工程，第２起動工程第３起動工程のうち、少なくとも
１つの工程は、その初期に、励磁電流が零となる休止時
間を実質上含まないで前記駆動コイルの供給電流の方向
が逆転する逆励磁駆動動作を含んでいるので、この動作
を含む工程でモータが起動する確率が非常に大きくな
る。さらにまた、第１起動工程，第２起動工程，第３起
動工程および予備起動工程は、それぞれ所定パターンの
歩進電流を前記駆動コイルに供給する歩進工程を含んで
いるので、この歩進工程によりモータが起動する確率が
大きくなる。

【００１９】

【実施例】以下に本発明の好適な実施例について、添付
図面を参照にして詳細に説明する。図１から図４は、本
発明にかかるセンサレス多相直流モータの起動方法の第
１実施例を示している。同図に示す起動方法は、本発明
を３相のセンサレスモータに適用したものであり、図１
にはモータの制御系を含む全体構成が示されており、セ
ンサレスモータは、励磁状態で磁界を発生する図外のス
テータと、このステータの磁界との電磁相互作用により
回転力を得る図外のロータとを有している。

【００２０】ステータには、３相の駆動コイルｕ，ｖ，
ｗが施されていて、各駆動コイルｕ，ｖ，ｗには、励磁
電流が供給されない休止時間に各駆動コイルｕ，ｖ，ｗ
に誘起される逆誘起起電圧を検知する逆起電圧検出回路
１が接続されていて、ロータの回転位置を検出するセン
サは設けられていない。本実施例の制御系は、逆起電圧
検出回路１の検出信号が入力される制御回路２と、制御
回路２に起動時に歩進電流を供給する歩進信号発生回路
３と、制御回路２の出力側に接続された通電切換回路４
および出力ドライブ回路５とを有している。

【００２１】出力ドライブ回路５は、制御回路２からの
指令に基づいて作動する通電切換回路４からの出力信号
を受けて、各駆動コイルｕ，ｖ，ｗに設定されたパター
ンで励磁電流を供給する。制御回路２は、モータの起動
および起動後の定常運転の制御を逆起電圧検出回路１か
らの信号に基づいて行う。図２には、制御回路２で実施
される起動時の制御フローが示され、また、図３には、
この制御フローで行われる起動時のタイムチャートが示
されている。

【００２２】この実施例で実行される制御フローは、制
御回路２にスタート信号が入力されると始動され、ま
ず、ステップｓ１で、第１起動工程が実行される。この
第１起動工程では、例えば、駆動コイルｕ，ｖにおい
て、コイルｕから同ｖに向かう励磁電流が供給される。
続く、ステップｓ２，ｓ３は、図３に示す第１保持工程
を実施するためのものであり、ステップｓ２では、第１
起動工程の励磁電流をそのまま維持するための保持信号
が制御回路２から通電切換回路４に送出され、ステップ
ｓ３では、励磁電流の保持時間Ｔ₁が経過したか否かが
確認される。

【００２３】続くステップｓ４では、第１保持工程で保
持していた励磁電流が、休止時間を含まないで、＋から
−または−から＋に逆転する逆励磁駆動（Ｄ．Ｓ．Ｓ）
動作が行われ、その後、ステップｓ５で第２起動工程が
実行される。この第２起動工程では、例えば、駆動コイ
ルｕ，ｖにおいて、コイルｖから同ｕに向かう励磁電流
が供給される。ここで、ステップｓ４で実行される励磁
電流が休止時間を実質上含まないで、＋から−または−
から＋に逆転する逆励磁駆動（Ｄ．Ｓ．Ｓ）動作につい
て詳述する。本実施例の逆励磁駆動動作は、例えば、図
４に示されている駆動コイルｕへの歩進電流の供給パタ
ーンで説明すると、同図の内部歩進３までを参照すると
明らかなように、駆動コイルｕには、内部歩進１で＋方
向の励磁電流が供給され、続く内部歩進２で励磁電流が
零になる休止期間を経て、内部歩進３で−の方向の励磁
電流が供給されている。このような励磁電流の供給パタ
ーンが通常の励磁動作である。これに対して、本実施例
で採用している逆励磁駆動（Ｄ．Ｓ．Ｓ）動作は、励磁
電流が零となる休止期間を実質上経ることなく、励磁電
流の供給方向が＋から−または−から＋に逆転する。こ
のような逆励磁駆動動作を行なわせると、以下の作用効
果が得られ起動確率が向上する。すなわち、励磁電流が
零となる休止期間を経て励磁電流の供給方向を＋から−
または−から＋に逆転させると、励磁状態が一旦零にな
ってから、いずれかの方向に励磁されるので、この時の
励磁状態の変化率は、あまり大きくならないが、励磁電
流が零となる休止期間を実質上経ることなく、その供給
方向を＋から−または−から＋に逆転させると、励磁状
態の変化率は、休止時間を設けた場合の２倍になり、高
トルクが得られ、モータの起動確率が向上する。なお、
この逆励磁駆動（Ｄ．Ｓ．Ｓ）動作の理論的な根拠は、
本発明者らが平成３年電気学会産業応用部門全国大会に
て、『ダブル駆動によるセンサレススピンドルモータの
起動特性改良』の表題で既に発表している。

【００２４】続く、ステップｓ６，ｓ７は、図３に示す
第２保持工程を実施するためのものであり、ステップｓ
６では、第２起動工程の励磁電流をそのまま維持するた
めの保持信号が制御回路２から通電切換回路４に送出さ
れ、ステップｓ７では、励磁電流の保持時間Ｔ₂が経過
したか否かが確認され、その後、ステップｓ８でステッ
プｓ４と同様に逆励磁駆動動作が実行される。

【００２５】続くステップｓ９，ｓ１０は、図３に示す
歩進工程を実行するものである。この歩進工程では、制
御回路２の信号に基づいて歩進信号発生回路３から各駆
動コイルｕ，ｖ，ｗに予め設定されたパターンの励磁電
流が供給される。図４は、このような歩進電流の一例を
示している。同図に示す歩進電流は、順次設定されたパ
ターンで励磁電流の方向が切り換えられる９回の内部歩
進電流から構成されている。

【００２６】そして、ステップｓ１０で所定数の歩進電
流信号が発生したことが確認されると、ステップｓ１１
に移行し、このステップｓ１１では、逆起電圧検出回路
２の出力信号に基づいて加速・定速工程が実施され、そ
の後定速運転に移行する（ステップｓ１２）。以上の制
御フローにおいて、本実施例では、特に、以下に説明す
る点に顕著な特徴がある。すなわち、上記制御フロー中
において、ステップｓ２，３で実行される第１保持工程
の周波数ｆ₁（１／２Ｔ₁）と、ステップｓ６，ｓ７で
実行する第２保持工程の周波数ｆ₂（１／２Ｔ₂）と
は、センサレスモータの回転系の固有振動数Ｆ₀に対し
て、ｆ₁＞Ｆ₀＞ｆ₂の関係を満足するように設定する
ことである。

【００２７】このような関係を満足するように周波数な
いしは保持時間を設定すると、第１保持工程の周波数ｆ
₁（１／２Ｔ₁）は、モータの回転系の固有振動数Ｆ₀
よりも大きくなっているので、モータの回転系に進み側
の駆動力が生じ、１回めの起動（第１起動工程と第１保
持工程）において逆回転することが防止される。また、
２回目の起動（第２起動工程と第２保持工程）において
は、第２保持工程の周波数ｆ₂（１／２Ｔ₂）が、モー
タの回転系の固有振動数Ｆ₀よりも小さくなっているの
で、モータの回転系に遅れ側の駆動力が作用し、回転が
確実に行われる。

【００２８】この場合、第１保持工程の周波数ｆ₁（１
／２Ｔ₁）を、モータの回転系の固有振動数Ｆ₀よりも
小さくすると、初期にてモータの回転系が遅れ側になる
ため、モータは逆回転する可能性が大きくなる。さら
に、本実施例では、第２起動工程，歩進工程のそれぞれ
の初期に休止時間を含まないで駆動コイルの供給電流が
逆転する逆励磁駆動動作を含んでいるので、この動作を
含む工程でモータの起動力が大きくなり、この起動力の
増大により、起動する確率が非常に大きくなり、より一
層モータの起動信頼性が向上する。

【００２９】なお、本実施例の逆励磁駆動動作は、モー
タの起動信頼性をより一層高めるために採用しているの
で、この動作は本発明の起動方法においては必ずしも必
要としない。また、この第１実施例では、第２保持工程
の後に歩進工程を行っているが、この歩進工程に代えて
第１起動工程と同様な励磁電流を供給する第３起動工程
（さらに複数回の起動工程の繰り返しでもよい）を遂行
し、その後加速・定速工程を行うようにしてもよい。か
かる場合には、歩進信号発生回路３を用いることなく制
御回路２による内部制御だけで行うことができる。

【００３０】図５および図６は、この発明にかかるセン
サレスモータの起動方法の第２実施例を示しており、こ
の実施例における制御系の構成は、図１に示したものと
同じ構成のものが用いられる。図５は、制御回路２で実
施される起動時の制御フローであり、また、図６は、こ
の制御フローで行われる起動時のタイムチャートであ
る。

【００３１】この実施例で実行される制御フローは、第
１実施例と同様に、制御回路２にスタート信号が入力さ
れると始動され、まず、ステップｓ２０，ｓ２１で、第
１歩進工程が実行される。この第１歩進工程では、ステ
ップｓ２０で、制御回路２の信号に基づいて歩進信号発
生回路３から、例えば、図４に示すような、９回の内部
歩進が順次繰り返される励磁電流が、各駆動コイルｕ，
ｖ，ｗに供給され、ステップｓ２１で所定の歩進信号が
発生したか否かが確認される。

【００３２】続く、ステップｓ２２，ｓ２３は、図６に
示す第１保持工程を実施するためのものであり、ステッ
プｓ２２では、第１歩進工程の最後の内部歩進で供給さ
れていた励磁電流をそのまま維持するための保持信号が
制御回路２から通電切換回路４に送出され、ステップｓ
２３では、励磁電流の保持時間Ｔ₁が経過したか否かが
確認される。

【００３３】続くステップｓ２４では、第１保持工程で
保持していた励磁電流が、休止時間を含まないで、＋か
ら−または−から＋に逆転する逆励磁駆動（Ｄ．Ｓ．
Ｓ）動作が行われ、その後、ステップｓ２５，ｓ２６で
第２歩進工程が実行される。この第２起動工程では、ス
テップｓ２０と同様な９回の内部歩進に基づく励磁電流
が供給され、ステップｓ２６でその発生回数が確認され
る。

【００３４】続く、ステップｓ２７，ｓ２８は、図６に
示す第２保持工程を実施するためのものであり、ステッ
プｓ２７では、第２歩進工程の最終内部歩進の励磁電流
をそのまま維持するための保持信号が制御回路２から通
電切換回路４に送出され、ステップｓ２８では、励磁電
流の保持時間Ｔ₂が経過したか否かが確認され、その
後、ステップｓ２９でステップｓ２４と同様に逆励磁駆
動動作が実行される。

【００３５】続くステップｓ３０，ｓ３１は、図６に示
す第３歩進工程を実行するものである。この第３歩進工
程では、上記第１および第２歩進工程と同様に歩進電流
信号が各駆動コイルｕ，ｖ，ｗに供給され、その供給回
数がステップｓ３１で確認される。そして、ステップｓ
３１で所定数の歩進電流信号が発生したことが確認され
ると、ステップｓ３２に移行し、このステップｓ３２で
は、逆起電圧検出回路２の出力信号に基づいて加速・定
速工程が実施され、その後定速運転に移行する（ステッ
プｓ３３）。

【００３６】以上の制御フローにおいて、本実施例でも
上記第１実施例と同様にステップｓ２２，ｓ２３で実行
される第１保持工程の周波数ｆ₁（１／２Ｔ₁）と、ス
テップｓ２７，ｓ２８で実行する第２保持工程の周波数
ｆ₂（１／２Ｔ₂）とは、センサレスモータの回転系の
固有振動数Ｆ₀に対して、ｆ₁＞Ｆ₀＞ｆ₂の関係を満
足するように設定する。

【００３７】これらの周波数の関係をより具体的に明示
すると、例えば、２．５インチのディスクを２枚含むハ
ードディスクの回転系では、その固有振動数Ｆ₀が約４
０Ｈｚになるので、第１保持工程の周波数ｆ₁（１／２
Ｔ₁）を１５０Ｈｚ、第２保持工程の周波数ｆ₂（１／
２Ｔ₂）を２０Ｈｚに設定する。このように構成された
本実施例の起動方法においては、上記第１実施例で得ら
れる作用効果に加えて、第１歩進工程，第２歩進工程に
それぞれ所定パターンの歩進電流を駆動コイルｕ，ｖ，
ｗに供給する歩進工程を含んでいるので、この歩進工程
によりモータが起動する確率が大きくなる。

【００３８】図７は、本発明の第３実施例を示してい
る。この実施例の起動方法では、図５に示した第２実施
例に対して、第１保持工程の信号を送出するステップｓ
２２と、同保持工程の保持時間を確認するステップｓ２
３との間に、モータが起動したか否かを判断するステッ
プｓ４０を挿入したものである。そして、ステップｓ４
０でモータが充分に起動したことを確認すると、ステッ
プｓ３２に移行して加速・定速工程を実行するととも
に、まだ充分に回転していないと判断された場合には、
ステップｓ２３に移行する。

【００３９】この場合の起動判断には、例えば、逆起電
圧検出回路１の検出信号に基づいて、第１保持工程での
逆起電圧のゼロクロスやロータ加速度の大きさ、あるい
は、ロータの回転数などが利用できる。このようなセン
サレスモータの起動方法に依れば、上記実施例で得られ
る作用効果に加えて、モータが充分に起動したと判断さ
れると、その後の起動工程が停止されるので、起動に要
する消費電力を低減させることができる。

【００４０】なお、この実施例では、第１保持工程を送
出するステップと、この保持工程の保持時間を確認する
ステップの間に加えて、またはこれに代えて、第２保持
工程を送出するステップと第２保持工程の保持時間を確
認するステップとの間に、モータが回転したか否かを確
認するステップを設け、回転が確認されたときに加速・
定速工程に移行するように構成することもできる。

【００４１】図８および図９は、この発明にかかる起動
方法の第４実施例を示している。この実施例における制
御系の構成は、図１に示したものと同じ構成のものが用
いられる。図８は、制御回路２で実施される起動時の制
御フローであり、また、図９は、この制御フローで行わ
れる起動時のタイムチャートである。この実施例で実行
される制御フローは、第１実施例と同様に、制御回路２
にスタート信号が入力されると始動され、まず、ステッ
プｓ５０，ｓ５１で、予備歩進工程が実行される。この
予備歩進工程では、ステップｓ５０で、制御回路２の信
号に基づいて歩進信号発生回路３から、例えば、図４に
示すような、９回の内部歩進が順次繰り返される励磁電
流が、各駆動コイルｕ，ｖ，ｗに供給され、ステップｓ
５１で所定の歩進信号が発生したか否かが確認される。

【００４２】続く、ステップｓ５２，ｓ５３は、図９に
示す予備保持工程を実施するためのものであり、ステッ
プｓ５２では、予備歩進工程の最後の内部歩進で供給さ
れていた励磁電流をそのまま維持するための保持信号が
制御回路２から通電切換回路４に送出され、ステップｓ
５３では、励磁電流の保持時間Ｔ₁が経過したか否かが
確認される。

【００４３】続くステップｓ５４では、予備保持工程で
保持していた励磁電流が、休止時間を含まないで、＋か
ら−または−から＋に逆転する逆励磁駆動（Ｄ．Ｓ．
Ｓ）動作が行われ、その後は、図５に示したステップｓ
２０〜ｓ３３の制御フローが実行される。このような制
御フローにおいて、本実施例では、ステップｓ５２，ｓ
５３で実行される予備保持工程の周波数ｆ₀（１／２Ｔ
₀）と、ステップｓ２２，ｓ２３で実行される第１保持
工程の周波数ｆ₁（１／２Ｔ₁）と、ステップｓ２７，
ｓ２８で実行する第２保持工程の周波数ｆ₂（１／２Ｔ
₂）とは、センサレスモータの回転系の固有振動数Ｆ₀
に対して、ｆ₁＞ｆ₀≧Ｆ₀＞ｆ₂の関係を満足するよ
うに設定する。

【００４４】このように構成された本実施例の起動方法
においては、上記第実施例で得られる作用効果に加え
て、予備保持工程の周波数ｆ₀（１／２Ｔ₀）とヘッド
及びアームを含むヘッド系の固有振動数とがほぼ同じ大
きさになっているので、この予備起動（予備起動工程と
予備保持工程）で回転系に含まれているディスクを介し
てヘッドに回転力が伝達され、この回転力によりヘッド
をディスク面から浮上させることができ、ヘッドスティ
クションを防止して、モータの起動確率を一層向上させ
ることができる。

【００４５】なお、上記各実施例では、３相のセンサレ
スモータを例にして説明したが、本発明の実施はこれに
限定されるものではなく、他の多相センサレスモータに
も本発明を適用することが可能である。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
励磁電流の保持工程の時間（周波数）の大きさをモータ
の回転系の固有振動数との関係において特定したので、
起動時に失敗する確率を可及的に低減することが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の起動方法が適用されるセンサレスモー
タの制御系を含む全体構成ブロレック図である。

【図２】本発明にかかる起動方法の第１実施例を示すフ
ローチャート図である。

【図３】同第１実施例のタイムチャート図である。

【図４】図２に示したフローチャートで実行される歩進
工程の説明図である。

【図５】本発明にかかる起動方法の第２実施例を示すフ
ローチャート図である。

【図６】同第２実施例のタイムチャート図である。

【図７】本発明にかかる起動方法の第３実施例の要部を
示すフローチャート図である。

【図８】本発明にかかる起動方法の第４実施例の要部を
示すフローチャート図である。

【図９】同第４実施例のタイムチャート図である。

【図１０】従来のセンサレスモータの制御系を含む全体
構成図である。

【図１１】図１０に示した制御系で行われる制御の腰部
フローチャート図である。

【符号の説明】

１逆起電圧検出回路２制御回路３歩進信号発生回路４通電切換回路５出力ドライブ回路ｕ，ｖ，ｗ駆動コイル

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】永久磁石を有するロータと、駆動コイル
を有するステータとを含み、前記ロータの回転検出用の
センサを有さないセンサレスモータの起動方法におい
て、スタート信号の送出後に、励磁電流を前記駆動コイルに
供給する第１起動工程と、前記第１起動工程の後に、前記駆動コイルに供給されて
いる励磁電流を所定時間（Ｔ₁）保持する第１保持工程
と、前記第１保持工程の後に、前記駆動コイルに励磁電流を
供給する第２起動工程と、前記第２起動工程の後に、前記駆動コイルに供給されて
いる励磁電流を所定時間（Ｔ₂）保持する第２保持工程
と、前記第２保持工程の後に、前記駆動コイルに励磁電流を
供給する第３起動工程と、前記第３起動工程の後に、加速乃至定速信号電流を前記
駆動コイルに供給する加速乃至定速工程とを含み、前記第１保持工程の周波数ｆ₁（１／２Ｔ₁）と前記第２
保持工程の周波数ｆ₂（１／２Ｔ₂）とが、センサレスモ
ータの回転系の固有振動数Ｆ₀に対して、ｆ₁ ＞Ｆ₀＞
ｆ₂の関係を満足することを特徴とするセンサレスモー
タの起動方法。
【請求項２】請求項１記載のセンサレスモータの起動
方法は、前記第１起動工程の前に、前記駆動コイルに励磁電流を
供給する予備起動工程と、この予備起動工程の後に、前記駆動コイルに供給されて
いる励磁電流を所定時間（Ｔ₀）保持する予備保持工程
とが設けられ、この予備保持工程の周波数ｆ₀（１／２Ｔ₀）と前記第１
保持工程の周波数ｆ₁（１／２Ｔ₁）と前記第２保持工程
の周波数ｆ₂（１／２Ｔ₂）とが、センサレスモータの回
転系の固有振動数Ｆ₀に対して、ｆ₁＞ｆ₀≧Ｆ₀＞ｆ₂の
関係を満足することを特徴とするセンサレスモータの起
動方法。
【請求項３】前記第１起動工程，第２起動工程，第３
起動工程のうち、少なくとも１つの工程は、その初期
に、励磁電流が零となる休止時間を実質上含まないで前
記駆動コイルの供給電流の方向が逆転する逆励磁駆動動
作を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のセ
ンサレスモータ起動方法。
【請求項４】前記第１起動工程，第２起動工程，第３
起動工程および予備起動工程は、それぞれ所定パターン
の歩進電流を前記駆動コイルに供給する歩進工程を含む
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の
センサレスモータの起動方法。