JP3426362B2 - 多相ｄｃモータ動作方法及び装置 - Google Patents
多相ｄｃモータ動作方法及び装置Info
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- JP3426362B2 JP3426362B2 JP22346794A JP22346794A JP3426362B2 JP 3426362 B2 JP3426362 B2 JP 3426362B2 JP 22346794 A JP22346794 A JP 22346794A JP 22346794 A JP22346794 A JP 22346794A JP 3426362 B2 JP3426362 B2 JP 3426362B2
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- phase
- coil
- current
- switch
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は多相ＤＣモータを動作さ
せる回路及び方法における改良に関するものであって、
更に詳細には、コイルフェーズコミュテーション技術を
介してセンサレス３相ＤＣモータを動作する方法及び回
路における改良に関するものである。
せる回路及び方法における改良に関するものであって、
更に詳細には、コイルフェーズコミュテーション技術を
介してセンサレス３相ＤＣモータを動作する方法及び回
路における改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本発明は多相ＤＣモータに関するもので
あって、特に、例えば、ハードディスクドライブ、ＣＤ
ＲＯＭドライブ、フロッピィディスク等のコンピュータ
に関連した適用場合において見出されるデータ媒体を回
転するために使用されるブラシレス・センサレス多相Ｄ
Ｃモータに関するものである。このようなコンピュータ
関連適用場面においては、三相ブラシレス・センサレス
ＤＣモータが益々ポピュラーなものとなっている。何故
ならば、それは信頼性が高く、軽量であり且つ高精度だ
からである。
あって、特に、例えば、ハードディスクドライブ、ＣＤ
ＲＯＭドライブ、フロッピィディスク等のコンピュータ
に関連した適用場合において見出されるデータ媒体を回
転するために使用されるブラシレス・センサレス多相Ｄ
Ｃモータに関するものである。このようなコンピュータ
関連適用場面においては、三相ブラシレス・センサレス
ＤＣモータが益々ポピュラーなものとなっている。何故
ならば、それは信頼性が高く、軽量であり且つ高精度だ
からである。
【０００３】このタイプのモータは、通常、実際には多
数のモータ極と共に多数のステータコイルが使用される
ものであるが、中央に位置させたステータと「Ｙ」形態
に接続した３個のコイルを有するものと考えることが可
能である。通常の動作においては、これらのコイルが逐
次的に付勢され、その場合に例えば６個のコミュテーシ
ョン（転流）シーケンスでもって種々のコイルの組合わ
せによって電流経路が確立される。
数のモータ極と共に多数のステータコイルが使用される
ものであるが、中央に位置させたステータと「Ｙ」形態
に接続した３個のコイルを有するものと考えることが可
能である。通常の動作においては、これらのコイルが逐
次的に付勢され、その場合に例えば６個のコミュテーシ
ョン（転流）シーケンスでもって種々のコイルの組合わ
せによって電流経路が確立される。
【０００４】より詳細に説明すると、一般的には、三相
モータの従来の動作においては、「Ｙ」接続したコイル
形態の２つのコイルを介して電流が流されて、一方３番
目のコイルはコミュテーション即ち転流の目的のために
検知すべき逆起電力（ｂｅｍｆ）を発生させるために使
用される。達成可能な最大速度は、コイルの配列によっ
て物理的に発生することの可能な最大トルクに関連して
おり、従って、両方のコイルを介して通過させることの
可能な最大電流に関連している。このことは、回転ロー
タによって発生される逆起電力及び２個のコミュテーシ
ョンによって選択されるコイルの直列抵抗によって制限
される。３個の端子のうちのいずれか２つに対する全て
の可能な電流の組合わせ（尚、中央タップは逆起電力検
知のために予約されている）が、回転ロータを介しての
コミュテーションのために全部で６個の等距離磁気ベク
トルを発生する。
モータの従来の動作においては、「Ｙ」接続したコイル
形態の２つのコイルを介して電流が流されて、一方３番
目のコイルはコミュテーション即ち転流の目的のために
検知すべき逆起電力（ｂｅｍｆ）を発生させるために使
用される。達成可能な最大速度は、コイルの配列によっ
て物理的に発生することの可能な最大トルクに関連して
おり、従って、両方のコイルを介して通過させることの
可能な最大電流に関連している。このことは、回転ロー
タによって発生される逆起電力及び２個のコミュテーシ
ョンによって選択されるコイルの直列抵抗によって制限
される。３個の端子のうちのいずれか２つに対する全て
の可能な電流の組合わせ（尚、中央タップは逆起電力検
知のために予約されている）が、回転ロータを介しての
コミュテーションのために全部で６個の等距離磁気ベク
トルを発生する。
【０００５】高速においては、回転モータによって誘起
される逆起電力がコイルへ印加させることの可能な電流
の大きさを制限する。このことはトルクを制限し、従っ
て、与えられた電圧に対しての達成可能な最大速度を制
限する。逆起電力の振幅は部分的には鎖交磁束の数即ち
コイルの巻数によって決定される。現在のところ、セン
サレスモータを動作させるためには二重コイルモードが
使用されている。
される逆起電力がコイルへ印加させることの可能な電流
の大きさを制限する。このことはトルクを制限し、従っ
て、与えられた電圧に対しての達成可能な最大速度を制
限する。逆起電力の振幅は部分的には鎖交磁束の数即ち
コイルの巻数によって決定される。現在のところ、セン
サレスモータを動作させるためには二重コイルモードが
使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、多相ＤＣモ
ータを動作させる改良した方法及び回路を提供すること
を目的とする。
ータを動作させる改良した方法及び回路を提供すること
を目的とする。
【０００７】本発明の別の目的とするところは、効率を
増加させ且つ減少させた供給電圧で三相モータを動作さ
せるために使用することの可能な方法及び回路を提供す
ることである。
増加させ且つ減少させた供給電圧で三相モータを動作さ
せるために使用することの可能な方法及び回路を提供す
ることである。
【０００８】本発明の更に別の目的とするところは、他
のモータ駆動回路と共に集積回路チップ上へ集積化する
ことの可能な上述したタイプの方法及び回路を提供する
ことである。
のモータ駆動回路と共に集積回路チップ上へ集積化する
ことの可能な上述したタイプの方法及び回路を提供する
ことである。
【０００９】本発明の更に別の目的とするところは、使
用可能な電力又は取扱うことの可能な電力によって決定
される固定された電流で最大トルクを得ることの可能な
上述したタイプの改良した方法及び装置を提供すること
である。
用可能な電力又は取扱うことの可能な電力によって決定
される固定された電流で最大トルクを得ることの可能な
上述したタイプの改良した方法及び装置を提供すること
である。
【００１０】本発明の更に別の目的とするところは、よ
り大きなモータの加速を可能とする上述したタイプの改
良した方法及び装置を提供することである。
り大きなモータの加速を可能とする上述したタイプの改
良した方法及び装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】高速においては、回転モ
ータによって誘起される逆起電力がコイルへ印加させる
ことの可能な電流の大きさを制限する。このことは、ト
ルクを制限し、従って与えられた電圧に対して達成可能
な最大速度を制限する。逆起電力の振幅即ち大きさは、
部分的には、鎖交磁束の数即ちコイルの巻数によって決
定される。現在のところ、センサレスモータを動作する
ために二重コイルモードが使用されている。本発明にお
いては、単一コイルモードが導入され、それはコイルの
巻数を半分に節減し、逆起電力を減少させる。このこと
は与えられた供給電圧から得ることの可能な速度を一層
高いものとすることを可能としている。
ータによって誘起される逆起電力がコイルへ印加させる
ことの可能な電流の大きさを制限する。このことは、ト
ルクを制限し、従って与えられた電圧に対して達成可能
な最大速度を制限する。逆起電力の振幅即ち大きさは、
部分的には、鎖交磁束の数即ちコイルの巻数によって決
定される。現在のところ、センサレスモータを動作する
ために二重コイルモードが使用されている。本発明にお
いては、単一コイルモードが導入され、それはコイルの
巻数を半分に節減し、逆起電力を減少させる。このこと
は与えられた供給電圧から得ることの可能な速度を一層
高いものとすることを可能としている。
【００１２】然しながら、スタートアップ即ち始動期間
中においては、逆起電力は存在しない。その目標とする
ところは、使用可能な電力又は取扱うことの可能な電力
によって決定される固定された電流で最大のトルクを達
成することである。従って、スタートアップ即ち始動時
においては、２つのコイルを使用して鎖交磁束を増加さ
せ、そのことは発生される磁界を強くさせ且つトルクを
最大のものとさせる。このことはより大きな加速を発生
させ、そのことはモータがより速く速度をあげることを
可能とする。逆起電力がトルクを制限する速度にモータ
が到達すると、コミュテーションモードは単一コイルモ
ードへスイッチされ、その場合に逆起電力を低下させ、
且つモータはより高い速度を達成する。回転コミュテー
ションシーケンスを破壊することのない態様でこの遷移
を達成するための方法が検討されねばならない。
中においては、逆起電力は存在しない。その目標とする
ところは、使用可能な電力又は取扱うことの可能な電力
によって決定される固定された電流で最大のトルクを達
成することである。従って、スタートアップ即ち始動時
においては、２つのコイルを使用して鎖交磁束を増加さ
せ、そのことは発生される磁界を強くさせ且つトルクを
最大のものとさせる。このことはより大きな加速を発生
させ、そのことはモータがより速く速度をあげることを
可能とする。逆起電力がトルクを制限する速度にモータ
が到達すると、コミュテーションモードは単一コイルモ
ードへスイッチされ、その場合に逆起電力を低下させ、
且つモータはより高い速度を達成する。回転コミュテー
ションシーケンスを破壊することのない態様でこの遷移
を達成するための方法が検討されねばならない。
【００１３】本発明の広義の側面によれば、中央タップ
において共通接続した複数個の駆動コイルを具備するタ
イプの多相ＤＣモータを動作する方法が提供される。各
駆動コイルは、中央タップ接続部と反対側の端部にコイ
ル電流入力ノードを有しており、且つ一対のスイッチに
よって駆動される。各対のスイッチは、電源電圧に対し
て即ちそれを横断して直列接続すべく配列されており、
且つコイル電流入力ノードの夫々のノードへ接続した各
対の各スイッチの間に接続ノードを有している。付加的
な対のスイッチが設けられており、それは電源電圧に対
して即ちそれを横断して直列接続すべく配列されてお
り、且つ中央タップに接続した各スイッチの間に接続ノ
ードを有している。これらのスイッチは、初期的なスタ
ートアップ即ち始動時間の間駆動コイルの逐次的に選択
される対の間に駆動電流を通過させるべく動作される。
この初期的なスタートアップ即ち始動時間の後に、これ
らのスイッチは、駆動コイルのうちで逐次的に選択され
る単一のコイルと中央タップ電流入力ノードとの間に駆
動電流を通過させるように動作される。
において共通接続した複数個の駆動コイルを具備するタ
イプの多相ＤＣモータを動作する方法が提供される。各
駆動コイルは、中央タップ接続部と反対側の端部にコイ
ル電流入力ノードを有しており、且つ一対のスイッチに
よって駆動される。各対のスイッチは、電源電圧に対し
て即ちそれを横断して直列接続すべく配列されており、
且つコイル電流入力ノードの夫々のノードへ接続した各
対の各スイッチの間に接続ノードを有している。付加的
な対のスイッチが設けられており、それは電源電圧に対
して即ちそれを横断して直列接続すべく配列されてお
り、且つ中央タップに接続した各スイッチの間に接続ノ
ードを有している。これらのスイッチは、初期的なスタ
ートアップ即ち始動時間の間駆動コイルの逐次的に選択
される対の間に駆動電流を通過させるべく動作される。
この初期的なスタートアップ即ち始動時間の後に、これ
らのスイッチは、駆動コイルのうちで逐次的に選択され
る単一のコイルと中央タップ電流入力ノードとの間に駆
動電流を通過させるように動作される。
【００１４】本方法においては、これらのスイッチを個
別的に動作するためのシーケンス回路を設けることが可
能であり、該シーケンス回路は、スタートアップ即ち始
動期間中においては、以下の表にしたがって、逐次的に
選択される対の駆動コイルの間に駆動電流を通過させ、 電流の フロー 流れ ティング ｕＡ ｌＡ ｕＢ ｌＢ ｕＣ ｌＣ uCtap lCtap コイル 相１ A-B C ON OFF OFF ON OFF OFF OFF OFF 相２ A-C B ON OFF OFF OFF OFF ON OFF OFF 相３ B-C A OFF OFF ON OFF OFF ON OFF OFF 相４ B-A C OFF ON ON OFF OFF OFF OFF OFF 相５ C-A B OFF ON OFF OFF ON OFF OFF OFF 相６ C-B A OFF OFF OFF ON ON OFF OFF OFF 且つ、始動期間の後に、以下の表にしたがって、駆動コ
イルのうちの単一のコイルと中央タップとの間に駆動電
流を流させ、 電流の フロー 流れ ティング ｕＡ ｌＡ ｕＢ ｌＢ ｕＣ ｌＣ uCtap lCtap コイル 相A+ A-Ctap B&C ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF ON 相Ｃ− Ｃｔａｐ−Ｃ Ａ＆Ｂ ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＦ
Ｆ ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＮ ＯＮ ＯＦＦ 相Ｂ＋ Ｂ−Ｃｔａｐ Ａ＆Ｃ ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＮ
ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＮ 相A- Ctap-A B&C OFF ON OFF OFF OFF OFF ON OFF 相C+ C-Ctap A&B OFF OFF OFF OFF ON OFF OFF ON 相B- Ctap-B A&C OFF OFF OFF ON OFF OFF ON OFF 尚、中央タップは、Ｃtap で示してあり、各コイルは夫
々Ａ，Ｂ，Ｃで示してあり、各高電圧側スイッチは夫々
ｕＡ，ｕＢ，ｕＣ，ｕＣtap で示してあり、各低電圧側
スイッチは夫々ｌＡ，ｌＢ，ｌＣ，ｌＣtap で示してあ
り、各相は、電流が前記中央タップへ向かって指定した
コイル内へ流れる場合には（＋）で示してあり且つ電流
が前記中央タップから指定したコイルから流れる場合に
は（−）で示してあり、且つ開放状態のスイッチはＯＦ
Ｆで示してあり且つ閉成状態にあるスイッチはＯＮで示
してある。
別的に動作するためのシーケンス回路を設けることが可
能であり、該シーケンス回路は、スタートアップ即ち始
動期間中においては、以下の表にしたがって、逐次的に
選択される対の駆動コイルの間に駆動電流を通過させ、 電流の フロー 流れ ティング ｕＡ ｌＡ ｕＢ ｌＢ ｕＣ ｌＣ uCtap lCtap コイル 相１ A-B C ON OFF OFF ON OFF OFF OFF OFF 相２ A-C B ON OFF OFF OFF OFF ON OFF OFF 相３ B-C A OFF OFF ON OFF OFF ON OFF OFF 相４ B-A C OFF ON ON OFF OFF OFF OFF OFF 相５ C-A B OFF ON OFF OFF ON OFF OFF OFF 相６ C-B A OFF OFF OFF ON ON OFF OFF OFF 且つ、始動期間の後に、以下の表にしたがって、駆動コ
イルのうちの単一のコイルと中央タップとの間に駆動電
流を流させ、 電流の フロー 流れ ティング ｕＡ ｌＡ ｕＢ ｌＢ ｕＣ ｌＣ uCtap lCtap コイル 相A+ A-Ctap B&C ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF ON 相Ｃ− Ｃｔａｐ−Ｃ Ａ＆Ｂ ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＦ
Ｆ ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＮ ＯＮ ＯＦＦ 相Ｂ＋ Ｂ−Ｃｔａｐ Ａ＆Ｃ ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＮ
ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＮ 相A- Ctap-A B&C OFF ON OFF OFF OFF OFF ON OFF 相C+ C-Ctap A&B OFF OFF OFF OFF ON OFF OFF ON 相B- Ctap-B A&C OFF OFF OFF ON OFF OFF ON OFF 尚、中央タップは、Ｃtap で示してあり、各コイルは夫
々Ａ，Ｂ，Ｃで示してあり、各高電圧側スイッチは夫々
ｕＡ，ｕＢ，ｕＣ，ｕＣtap で示してあり、各低電圧側
スイッチは夫々ｌＡ，ｌＢ，ｌＣ，ｌＣtap で示してあ
り、各相は、電流が前記中央タップへ向かって指定した
コイル内へ流れる場合には（＋）で示してあり且つ電流
が前記中央タップから指定したコイルから流れる場合に
は（−）で示してあり、且つ開放状態のスイッチはＯＦ
Ｆで示してあり且つ閉成状態にあるスイッチはＯＮで示
してある。
【００１５】更に、二重コイルモードにおいては、フロ
ーティングコイルの逆起電力信号のゼロ交差と該コイル
への駆動信号のコミュテーションとの間に第一遅延を確
立させ、且つ単一コイルモードにおいては第二遅延を確
立させることが可能である。本発明の別の広義の側面に
よれば、中央タップにおいて共通接続した複数個の駆動
コイルを具備するタイプの多相ＤＣモータを動作させる
装置が提供される。各駆動コイルは中央タップと反対側
においてコイル電流入力ノードを有しており、且つスイ
ッチ対によって駆動される。各スイッチ対は、電源電圧
に対して即ちそれを横断して直列接続すべく配列されて
おり、且つコイル電流入力ノードのうちの夫々の一つへ
接続した各スイッチの間にノードを有している。付加的
な対のスイッチが電源電圧に対して即ちそれを横断して
直列接続すべく設けられており、中央タップへ接続した
各スイッチの間に接続ノードを有している。初期的なス
タートアップ即ち始動時間の間、逐次的に選択した対の
駆動コイルの間に駆動電流を通過させるために該スイッ
チを動作する回路が設けられている。又、初期的な始動
時間の後に、駆動コイルのうちで逐次的に選択される単
一のコイルと中央タップ電流入力ノードとの間に駆動電
流を通過させるために該スイッチを動作させる回路が設
けられている。
ーティングコイルの逆起電力信号のゼロ交差と該コイル
への駆動信号のコミュテーションとの間に第一遅延を確
立させ、且つ単一コイルモードにおいては第二遅延を確
立させることが可能である。本発明の別の広義の側面に
よれば、中央タップにおいて共通接続した複数個の駆動
コイルを具備するタイプの多相ＤＣモータを動作させる
装置が提供される。各駆動コイルは中央タップと反対側
においてコイル電流入力ノードを有しており、且つスイ
ッチ対によって駆動される。各スイッチ対は、電源電圧
に対して即ちそれを横断して直列接続すべく配列されて
おり、且つコイル電流入力ノードのうちの夫々の一つへ
接続した各スイッチの間にノードを有している。付加的
な対のスイッチが電源電圧に対して即ちそれを横断して
直列接続すべく設けられており、中央タップへ接続した
各スイッチの間に接続ノードを有している。初期的なス
タートアップ即ち始動時間の間、逐次的に選択した対の
駆動コイルの間に駆動電流を通過させるために該スイッ
チを動作する回路が設けられている。又、初期的な始動
時間の後に、駆動コイルのうちで逐次的に選択される単
一のコイルと中央タップ電流入力ノードとの間に駆動電
流を通過させるために該スイッチを動作させる回路が設
けられている。
【００１６】本装置は、駆動コイルのうちでフローティ
ング状態にあるコイルの逆起電力信号のゼロ交差を検知
する回路を有することが可能であり、且つゼロ交差と該
コイルへの駆動信号のコミュテーションとの間に遅延を
確立する遅延回路を有することが可能である。又、二重
コイルモードにおいて第一遅延を与え且つ単一コイルモ
ードにおいて第二遅延を与えるように該遅延回路を動作
させる回路を設けることが可能である。
ング状態にあるコイルの逆起電力信号のゼロ交差を検知
する回路を有することが可能であり、且つゼロ交差と該
コイルへの駆動信号のコミュテーションとの間に遅延を
確立する遅延回路を有することが可能である。又、二重
コイルモードにおいて第一遅延を与え且つ単一コイルモ
ードにおいて第二遅延を与えるように該遅延回路を動作
させる回路を設けることが可能である。
【００１７】
【実施例】センサレス三相モータの動作において、本発
明によれば、「Ｙ」接続したコイル形態の選択したコイ
ルへコミュテーションによって電流を印加させて関連す
るロータを回転させる。典型的な「Ｙ」接続したコイル
配列１０及び各コミュテーションシーケンスにおいて２
つの選択したコイルを介して電流が流れる場合の対応す
る電流の流れ経路によって発生される種々の磁気ベクト
ルＢ１−Ｂ６を図１に示してある。従って、３個のコイ
ル１１，１２，１３が共通の中央タップノード１５に接
続しており、該ノードに対して以下に説明するように接
続が行なわれる。説明の便宜上、コイル１１，１２，１
３の中央タップノード１５と反対側の夫々の端部はＡ，
Ｂ，Ｃとして示してある。本明細書においては、コイル
１１，１２，１３は、接続ノードの記号に対応して夫々
コイルＡ，Ｂ，Ｃと呼ぶこともある。
明によれば、「Ｙ」接続したコイル形態の選択したコイ
ルへコミュテーションによって電流を印加させて関連す
るロータを回転させる。典型的な「Ｙ」接続したコイル
配列１０及び各コミュテーションシーケンスにおいて２
つの選択したコイルを介して電流が流れる場合の対応す
る電流の流れ経路によって発生される種々の磁気ベクト
ルＢ１−Ｂ６を図１に示してある。従って、３個のコイ
ル１１，１２，１３が共通の中央タップノード１５に接
続しており、該ノードに対して以下に説明するように接
続が行なわれる。説明の便宜上、コイル１１，１２，１
３の中央タップノード１５と反対側の夫々の端部はＡ，
Ｂ，Ｃとして示してある。本明細書においては、コイル
１１，１２，１３は、接続ノードの記号に対応して夫々
コイルＡ，Ｂ，Ｃと呼ぶこともある。
【００１８】図１０を参照して後に説明するコミュテー
ションシーケンサがこれら３つのコイルの中で駆動電流
を通過させる２つのコイルを選択し、一方３番目のコイ
ルはフローティング状態即ちトライステート状態とされ
る。これは、本明細書においては、二重コイルモードと
呼称する。フローティングコイル内に発生される逆起電
力を検知して、コミュテーションの目的のための位置情
報を与える。
ションシーケンサがこれら３つのコイルの中で駆動電流
を通過させる２つのコイルを選択し、一方３番目のコイ
ルはフローティング状態即ちトライステート状態とされ
る。これは、本明細書においては、二重コイルモードと
呼称する。フローティングコイル内に発生される逆起電
力を検知して、コミュテーションの目的のための位置情
報を与える。
【００１９】二重コイルコミュテーションシーケンス動
作の結果として、６つのコミュテーションシーケンスの
各々に対して、ｉ1 −ｉ6 で順番を付けた線によって表
わされる如く、電流がコイル対内を流れる。これら３つ
のコイルのうちで各２つのコイルに対する全ての可能な
電流の組合わせｉ1 −ｉ6 （これらコイルの中央タップ
接続部は、二重コイルモードにおいて逆起電力検知を行
なうためにリザーブされている）が、全部で６個の等距
離磁気ベクトル１−６を発生させてコミュテーションを
行ないロータを回転させる。その結果得られる６つのコ
ミュテーションシーケンスのうちの各々からの磁気ベク
トルはベクトルＢｘ（ｘ＝１−６）で示してあり、それ
は夫々の電流の流れの経路ｉ1 −ｉ6 に対応している。
作の結果として、６つのコミュテーションシーケンスの
各々に対して、ｉ1 −ｉ6 で順番を付けた線によって表
わされる如く、電流がコイル対内を流れる。これら３つ
のコイルのうちで各２つのコイルに対する全ての可能な
電流の組合わせｉ1 −ｉ6 （これらコイルの中央タップ
接続部は、二重コイルモードにおいて逆起電力検知を行
なうためにリザーブされている）が、全部で６個の等距
離磁気ベクトル１−６を発生させてコミュテーションを
行ないロータを回転させる。その結果得られる６つのコ
ミュテーションシーケンスのうちの各々からの磁気ベク
トルはベクトルＢｘ（ｘ＝１−６）で示してあり、それ
は夫々の電流の流れの経路ｉ1 −ｉ6 に対応している。
【００２０】二重コイルモードで動作されるモータに対
しての種々のコミュテーション電流シーケンスに対する
モータのロータ２０の種々の位置のスナップショット即
ち瞬間的な状態を図２に示してある。従って、図２の
「相１」と示した左上のものから開始して、電流ｉ1 が
コイル１１及び１２を介して流れ、ロータ２０のＮ極２
１が約＋１２０度から−１８０度へ回転され、それは図
面中において左上から右上の状態への変化として示して
あり、且つその場合に磁気ベクトルＢ１が発生される。
ロータのＮ極２１が−１８０度の位置を通過する点にお
いて、電流がスイッチされ、即ちコミュテーションが行
なわれて、電流はｉ2 方向に流れ、それは図２の２番目
の行における「相２」において示されている。電流ｉ2
を発生するためのこの電流のコミュテーションはこの相
の開始時からＮ極２１が−１８０度から−１２０度へ回
転される間継続され、そのことは図２における２番目の
行における左側から右側へのシーケンスにおいて示され
ており、その場合に磁気ベクトルＢ２が発生される。こ
のような電流のコミュテーションは図２において逐次上
から下へ各相次ぐ相において左から右側への遷移として
同様の態様で繰返し行なわれる。
しての種々のコミュテーション電流シーケンスに対する
モータのロータ２０の種々の位置のスナップショット即
ち瞬間的な状態を図２に示してある。従って、図２の
「相１」と示した左上のものから開始して、電流ｉ1 が
コイル１１及び１２を介して流れ、ロータ２０のＮ極２
１が約＋１２０度から−１８０度へ回転され、それは図
面中において左上から右上の状態への変化として示して
あり、且つその場合に磁気ベクトルＢ１が発生される。
ロータのＮ極２１が−１８０度の位置を通過する点にお
いて、電流がスイッチされ、即ちコミュテーションが行
なわれて、電流はｉ2 方向に流れ、それは図２の２番目
の行における「相２」において示されている。電流ｉ2
を発生するためのこの電流のコミュテーションはこの相
の開始時からＮ極２１が−１８０度から−１２０度へ回
転される間継続され、そのことは図２における２番目の
行における左側から右側へのシーケンスにおいて示され
ており、その場合に磁気ベクトルＢ２が発生される。こ
のような電流のコミュテーションは図２において逐次上
から下へ各相次ぐ相において左から右側への遷移として
同様の態様で繰返し行なわれる。
【００２１】ロータの達成可能な最大速度は発生可能な
最大トルクに関係しており、且つそのトルクは選択され
た２つの駆動コイルを介して通過させることの可能な最
大電流に関係している。一方、その電流はフローティン
グコイルにおける回転ロータによって発生される逆起電
力とそれらの２つのコイルの直列抵抗の両方によって制
限される。従って、モータがスタートアップ即ち始動す
ると、ロータ上に最大のトルクを与えることの能力は、
モータを二重コイルモードで動作することによって最も
よく充足させることが可能である。何故ならば、逆起電
力は未だ良好に確立されておらず且つより大きな磁界を
発生させることが可能だからである。
最大トルクに関係しており、且つそのトルクは選択され
た２つの駆動コイルを介して通過させることの可能な最
大電流に関係している。一方、その電流はフローティン
グコイルにおける回転ロータによって発生される逆起電
力とそれらの２つのコイルの直列抵抗の両方によって制
限される。従って、モータがスタートアップ即ち始動す
ると、ロータ上に最大のトルクを与えることの能力は、
モータを二重コイルモードで動作することによって最も
よく充足させることが可能である。何故ならば、逆起電
力は未だ良好に確立されておらず且つより大きな磁界を
発生させることが可能だからである。
【００２２】本発明によれば、中央タップがスイッチ動
作される場合に６つの等距離ベクトルを発生させること
が可能であり、一度に１つのコイルを介してのみ電流を
流すことを可能としている。このことは本明細書におい
ては単一コイルモードと呼称する。従って、図３に示し
た如く、単一コイルモードにおいては、電流入力ノード
Ａ，Ｂ，Ｃにおいて夫々のコイル１１−１３内に電流を
注入し、その場合に、ノードＡ，Ｂ，Ｃは「電流入力ノ
ード」として呼称するが、電流の方向は中央タップ接続
部１５から夫々のノードへ向かう場合か又は夫々のノー
ドから離れる場合とすることが可能であることを理解す
べきである。
作される場合に６つの等距離ベクトルを発生させること
が可能であり、一度に１つのコイルを介してのみ電流を
流すことを可能としている。このことは本明細書におい
ては単一コイルモードと呼称する。従って、図３に示し
た如く、単一コイルモードにおいては、電流入力ノード
Ａ，Ｂ，Ｃにおいて夫々のコイル１１−１３内に電流を
注入し、その場合に、ノードＡ，Ｂ，Ｃは「電流入力ノ
ード」として呼称するが、電流の方向は中央タップ接続
部１５から夫々のノードへ向かう場合か又は夫々のノー
ドから離れる場合とすることが可能であることを理解す
べきである。
【００２３】コイル１１内を流れる電流はｉA-及びｉA+
で示してあるが、それは電流が中央タップ接続部１５か
ら端子Ａへ向かって流れる場合と端子Ａからコイル１１
を介して中央タップ接続部１５へ流れる場合があること
を表わしている。ｉB-及びｉB+は、夫々、中央タップ接
続部１５から端子Ｂへの電流及び端子Ｂからコイル１２
を介して中央タップ接続部１５へ流れる電流を表わして
いる。最後に、ｉC-及びｉC+は、夫々、中央タップ接続
部１５から端子Ｃへ流れる電流及び端子Ｃからコイル１
３を介して中央タップ接続部１５へ流れる電流を表わし
ている。コイル１１−１３内の夫々の電流に応答して、
６つの磁気ベクトルＢA+，ＢC-，ＢB+，ＢA-，ＢC+，Ｂ
B-が夫々の図示した方向において発生される。
で示してあるが、それは電流が中央タップ接続部１５か
ら端子Ａへ向かって流れる場合と端子Ａからコイル１１
を介して中央タップ接続部１５へ流れる場合があること
を表わしている。ｉB-及びｉB+は、夫々、中央タップ接
続部１５から端子Ｂへの電流及び端子Ｂからコイル１２
を介して中央タップ接続部１５へ流れる電流を表わして
いる。最後に、ｉC-及びｉC+は、夫々、中央タップ接続
部１５から端子Ｃへ流れる電流及び端子Ｃからコイル１
３を介して中央タップ接続部１５へ流れる電流を表わし
ている。コイル１１−１３内の夫々の電流に応答して、
６つの磁気ベクトルＢA+，ＢC-，ＢB+，ＢA-，ＢC+，Ｂ
B-が夫々の図示した方向において発生される。
【００２４】二重コイルモードに関して図１及び図２に
示した場合と同様の態様で、単一コイルモードに基づく
動作によって、ロータ２０は図４に示した種々のモータ
位置によって示した態様で回転する。従って、図４の上
側における「相Ａ＋」として示した状態から開始し、電
流ｉA+がノードＡから中央タップノード１５へ流れ、ロ
ータ２０のＮ極２１は約＋１５０度から−１５０度へ回
転し、磁気ベクトルＢA+が発生される。ロータ１７のＮ
極２１が−１５０度を通過する点において、電流がスイ
ッチされ、即ちコミュテーションが行なわれて電流はｉ
C-方向に流れ即ち中央タップノード１５からノードＣへ
流れ、そのことは図２において「相Ｃ−」と示した２番
目の行に示してある。中央タップノード１５から端子Ｃ
へ流れる電流ｉC-を発生させるこの電流のコミュテーシ
ョンは、Ｎ極２１が−１５０度から−９０度へ回転する
場合のこの相の開始時から継続して行なわれる。このよ
うな電流コミュテーションは、図４において、順番に上
から下へ及び各相において左から右へ遷移する場合に繰
り返し行なわれる。
示した場合と同様の態様で、単一コイルモードに基づく
動作によって、ロータ２０は図４に示した種々のモータ
位置によって示した態様で回転する。従って、図４の上
側における「相Ａ＋」として示した状態から開始し、電
流ｉA+がノードＡから中央タップノード１５へ流れ、ロ
ータ２０のＮ極２１は約＋１５０度から−１５０度へ回
転し、磁気ベクトルＢA+が発生される。ロータ１７のＮ
極２１が−１５０度を通過する点において、電流がスイ
ッチされ、即ちコミュテーションが行なわれて電流はｉ
C-方向に流れ即ち中央タップノード１５からノードＣへ
流れ、そのことは図２において「相Ｃ−」と示した２番
目の行に示してある。中央タップノード１５から端子Ｃ
へ流れる電流ｉC-を発生させるこの電流のコミュテーシ
ョンは、Ｎ極２１が−１５０度から−９０度へ回転する
場合のこの相の開始時から継続して行なわれる。このよ
うな電流コミュテーションは、図４において、順番に上
から下へ及び各相において左から右へ遷移する場合に繰
り返し行なわれる。
【００２５】ロータが所望の動作速度又はその近くの状
態とされると、逆起電力が確立され、且つ単一コイルモ
ードを使用することによってより効率的な動作を行なう
ことが可能である。従って、単一コイルモードにおいて
は電流は１つのコイルのみを通過するに過ぎないので、
逆起電力は二重コイルモードにおけるよりも低く、且つ
より高い動作電流を使用することが可能である。
態とされると、逆起電力が確立され、且つ単一コイルモ
ードを使用することによってより効率的な動作を行なう
ことが可能である。従って、単一コイルモードにおいて
は電流は１つのコイルのみを通過するに過ぎないので、
逆起電力は二重コイルモードにおけるよりも低く、且つ
より高い動作電流を使用することが可能である。
【００２６】上述した単一コイルコミュテーションか又
は二重コイルコミュテーションのいずれかを達成するた
めの回路５０を図５に示してある。回路５０は４組のス
イッチ対５１，５２，５３，５４を有している。これら
のスイッチは、例えば、バイポーラパワートランジス
タ、ＭＯＳＦＥＴ（図示した実施例の場合）、又はその
他の公知のタイプのトランジスタとすることが可能であ
る。各スイッチ対は、供給電圧ＶCCとして示したライン
５５上の供給電圧に対して即ちそれを横断して直列に接
続されている。ノードＡ−Ｃ及びＣtap は、夫々、各ス
イッチ対５１−５４と夫々関連しており、且つ夫々駆動
コイル１０の端子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｃtap と夫々接続してい
る。これらのスイッチ対５１−５４の各々は、本明細書
においては、高電圧側ドライバとも呼称する上側のスイ
ッチと、且つ本明細書においては低電圧側ドライバとも
呼称する下側スイッチとを有しており、且つ夫々ｕＡ，
ｌＡ，ｕＢ，ｌＢ，ｕＣ，ｌＣ，ｕＣtap ，ｌＣtap と
して示した信号によって駆動される。
は二重コイルコミュテーションのいずれかを達成するた
めの回路５０を図５に示してある。回路５０は４組のス
イッチ対５１，５２，５３，５４を有している。これら
のスイッチは、例えば、バイポーラパワートランジス
タ、ＭＯＳＦＥＴ（図示した実施例の場合）、又はその
他の公知のタイプのトランジスタとすることが可能であ
る。各スイッチ対は、供給電圧ＶCCとして示したライン
５５上の供給電圧に対して即ちそれを横断して直列に接
続されている。ノードＡ−Ｃ及びＣtap は、夫々、各ス
イッチ対５１−５４と夫々関連しており、且つ夫々駆動
コイル１０の端子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｃtap と夫々接続してい
る。これらのスイッチ対５１−５４の各々は、本明細書
においては、高電圧側ドライバとも呼称する上側のスイ
ッチと、且つ本明細書においては低電圧側ドライバとも
呼称する下側スイッチとを有しており、且つ夫々ｕＡ，
ｌＡ，ｕＢ，ｌＢ，ｕＣ，ｌＣ，ｕＣtap ，ｌＣtap と
して示した信号によって駆動される。
【００２７】スイッチ対５１−５４のスイッチは、図６
に示した表にしたがって、以下に詳細に説明するシーケ
ンサ回路によって逐次的にターンオン及びターンオフさ
れる。図６においては、スイッチ５１−５４の対の各々
の夫々のＭＯＳＦＥＴスイッチ６０−６７のゲートへコ
ミュテーション回路によって供給される状態が、各単一
コイルシーケンスの場合には、相Ａ＋乃至相Ｂ−に示し
てあり、且つ各二重コイルシーケンスの場合には、相１
乃至相６で示してある。
に示した表にしたがって、以下に詳細に説明するシーケ
ンサ回路によって逐次的にターンオン及びターンオフさ
れる。図６においては、スイッチ５１−５４の対の各々
の夫々のＭＯＳＦＥＴスイッチ６０−６７のゲートへコ
ミュテーション回路によって供給される状態が、各単一
コイルシーケンスの場合には、相Ａ＋乃至相Ｂ−に示し
てあり、且つ各二重コイルシーケンスの場合には、相１
乃至相６で示してある。
【００２８】所望により、図示した如く、下側のドライ
バトランジスタ６１，６３，６５，６７の論理状態は、
フィードバック回路７０によって制御することが可能で
あり、このようなフィードバック回路は従来公知であ
る。フィードバック回路７０は、しばしばトランスコン
ダクタンス回路とも呼称される。
バトランジスタ６１，６３，６５，６７の論理状態は、
フィードバック回路７０によって制御することが可能で
あり、このようなフィードバック回路は従来公知であ
る。フィードバック回路７０は、しばしばトランスコン
ダクタンス回路とも呼称される。
【００２９】回路５０からの出力は、ノードＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｃtap におけるスイッチ対５１−５４の夫々のスイ
ッチの相互接続部からとられる。ノードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｃ
tap はモータの夫々のステータ端子Ａ，Ｂ，Ｃ及び中央
タップ端子Ｃtap へ接続している。従って、コミュテー
ションコントローラ、即ち図１０を参照して以下に説明
するシーケンサが所定のコミュテーションシーケンスで
スイッチ対５１−５４の種々のスイッチの導通状態をシ
ーケンス動作すると、種々の個々のステータコイル１０
内に電流の流れを発生させてモータのロータの所望の回
転を発生させる。前述した如く、スタートアップ即ち始
動時においては、ステータコイルは最大トルク及び迅速
な始動を行なうために二重コイルモードで動作される。
所望の動作速度又はその近くにおいて、これらのコイル
は効率的動作を行なうために単一コイルモードへスイッ
チされる。このようなスイッチングが行なわれると、図
７に示した如く、相遷移が回転方向において３０度前進
する。何故ならば、電流経路からはずされたコイルによ
る磁界の寄与分が失われるためである。従って、磁界ベ
クトルは電流経路内に残存するコイルと整合する。一
方、図８に示した如く、単一コイルモードから二重コイ
ルモードへスイッチバックすることが必要な場合には、
再度相遷移は回転方向に３０度前進する。何故ならば、
電流経路内に付け加えられたコイルが磁界に対して寄与
分を与えるからであり、且つその磁界ベクトルは各々の
コイルからベクトルの和を表わす。
Ｃ，Ｃtap におけるスイッチ対５１−５４の夫々のスイ
ッチの相互接続部からとられる。ノードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｃ
tap はモータの夫々のステータ端子Ａ，Ｂ，Ｃ及び中央
タップ端子Ｃtap へ接続している。従って、コミュテー
ションコントローラ、即ち図１０を参照して以下に説明
するシーケンサが所定のコミュテーションシーケンスで
スイッチ対５１−５４の種々のスイッチの導通状態をシ
ーケンス動作すると、種々の個々のステータコイル１０
内に電流の流れを発生させてモータのロータの所望の回
転を発生させる。前述した如く、スタートアップ即ち始
動時においては、ステータコイルは最大トルク及び迅速
な始動を行なうために二重コイルモードで動作される。
所望の動作速度又はその近くにおいて、これらのコイル
は効率的動作を行なうために単一コイルモードへスイッ
チされる。このようなスイッチングが行なわれると、図
７に示した如く、相遷移が回転方向において３０度前進
する。何故ならば、電流経路からはずされたコイルによ
る磁界の寄与分が失われるためである。従って、磁界ベ
クトルは電流経路内に残存するコイルと整合する。一
方、図８に示した如く、単一コイルモードから二重コイ
ルモードへスイッチバックすることが必要な場合には、
再度相遷移は回転方向に３０度前進する。何故ならば、
電流経路内に付け加えられたコイルが磁界に対して寄与
分を与えるからであり、且つその磁界ベクトルは各々の
コイルからベクトルの和を表わす。
【００３０】本発明の好適実施例に基づく方法及び装置
を実施するために使用することの可能なモータコントロ
ーラ８０の電気的概略ブロック図の一部を図９に示して
ある。このモータコントローラは個別的な部品から構成
することが可能であるが、好適には、モータコントロー
ラ８０は例えば、コンピュータのハードディスクドライ
ブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、フロッピィディスクドライ
ブ等のシステムにおける磁気ディスク又はその他のディ
スクを回転するために使用する三相ＤＣブラシレススピ
ンドルモータのステータコイルへ接続すべく適合された
単一の半導体チップ上に集積化させる。注意すべきこと
であるが、本発明の好適実施例を三相モータについて説
明するが、本発明の原理はその他の多相モータに適用可
能であることは勿論である。
を実施するために使用することの可能なモータコントロ
ーラ８０の電気的概略ブロック図の一部を図９に示して
ある。このモータコントローラは個別的な部品から構成
することが可能であるが、好適には、モータコントロー
ラ８０は例えば、コンピュータのハードディスクドライ
ブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、フロッピィディスクドライ
ブ等のシステムにおける磁気ディスク又はその他のディ
スクを回転するために使用する三相ＤＣブラシレススピ
ンドルモータのステータコイルへ接続すべく適合された
単一の半導体チップ上に集積化させる。注意すべきこと
であるが、本発明の好適実施例を三相モータについて説
明するが、本発明の原理はその他の多相モータに適用可
能であることは勿論である。
【００３１】シーケンサ回路８１によって発生される信
号ｕＡ，ｌＡ，ｕＢ，ｌＢ，ｕＣ，ｌＣ，ｕＣtap ，ｌ
Ｃtap にしたがって、駆動電圧が端子Ａ，Ｂ，Ｃへ電力
段５０（図５参照）によって供給される。シーケンサ８
１は、更に、コントローラ回路のその他の回路へ駆動信
号を供給し、回路８０によって駆動されるモータの回転
の種々の側面を制御する。
号ｕＡ，ｌＡ，ｕＢ，ｌＢ，ｕＣ，ｌＣ，ｕＣtap ，ｌ
Ｃtap にしたがって、駆動電圧が端子Ａ，Ｂ，Ｃへ電力
段５０（図５参照）によって供給される。シーケンサ８
１は、更に、コントローラ回路のその他の回路へ駆動信
号を供給し、回路８０によって駆動されるモータの回転
の種々の側面を制御する。
【００３２】出力信号ｕＡ，ｌＡ，ｕＢ，ｌＢ，ｕＣ，
ｌＣ，ｕＣtap ，ｌＣtap は逆起電力ゼロ交差検知器８
６を制御するためにデコーダ８２へ供給される。尚、検
知器８６の詳細については図１３を参照して後に説明す
る。逆起電力検知増幅器８６が周期カウンタ８７、遅延
回路８８、マスク回路８９へ入力信号を供給する。遅延
回路８８の出力は、シーケンサ８１の動作及びインクリ
メント動作を制御し、且つマスク回路は以下に詳細に説
明する態様でゼロ交差検知におけるコミュテーションノ
イズをマスクすべく動作する。モータコントローラ回路
８０は、種々のクロック信号機能を与えるためにシステ
ムクロック回路９０を有している。モード制御回路９２
は、シーケンサ８１の動作を単一コイルモードと二重コ
イルモードとの間でスイッチさせるために設けられてい
る。
ｌＣ，ｕＣtap ，ｌＣtap は逆起電力ゼロ交差検知器８
６を制御するためにデコーダ８２へ供給される。尚、検
知器８６の詳細については図１３を参照して後に説明す
る。逆起電力検知増幅器８６が周期カウンタ８７、遅延
回路８８、マスク回路８９へ入力信号を供給する。遅延
回路８８の出力は、シーケンサ８１の動作及びインクリ
メント動作を制御し、且つマスク回路は以下に詳細に説
明する態様でゼロ交差検知におけるコミュテーションノ
イズをマスクすべく動作する。モータコントローラ回路
８０は、種々のクロック信号機能を与えるためにシステ
ムクロック回路９０を有している。モード制御回路９２
は、シーケンサ８１の動作を単一コイルモードと二重コ
イルモードとの間でスイッチさせるために設けられてい
る。
【００３３】図５のドライバ回路５０へ論理信号を供給
するために使用することの可能なシーケンサ回路８１を
図１０に示してある。シーケンサ回路８１はシフトレジ
スタ９５を有しており、それを介して一連の論理信号が
継続して循環される。このシーケンサ回路は初期化ライ
ン９６上の信号によって初期化され、即ちレジスタ９５
は例えば「１１００００」等の初期的シーケンスを有す
るように初期化される。シフトレジスタ９５の各段から
の出力は論理回路９７へ印加されて、出力端子ｕＡ，ｌ
Ａ，ｕＢ，ｌＢ，ｕＣ，ｌＣ，ｕＣtap ，ｌＣtap ，９
９上にコミュテーション論理信号を供給する。
するために使用することの可能なシーケンサ回路８１を
図１０に示してある。シーケンサ回路８１はシフトレジ
スタ９５を有しており、それを介して一連の論理信号が
継続して循環される。このシーケンサ回路は初期化ライ
ン９６上の信号によって初期化され、即ちレジスタ９５
は例えば「１１００００」等の初期的シーケンスを有す
るように初期化される。シフトレジスタ９５の各段から
の出力は論理回路９７へ印加されて、出力端子ｕＡ，ｌ
Ａ，ｕＢ，ｌＢ，ｕＣ，ｌＣ，ｕＣtap ，ｌＣtap ，９
９上にコミュテーション論理信号を供給する。
【００３４】論理シーケンスはインクリメント入力ライ
ン１０１へ印加される信号によってシフトレジスタ９５
を介して継続的に循環され、それは、出力端子９９上に
所要の継続的なコミュテーション出力状態を発生させる
ためにフローティングコイルから発生された逆起電力信
号に応答して発生された信号を表わしている。
ン１０１へ印加される信号によってシフトレジスタ９５
を介して継続的に循環され、それは、出力端子９９上に
所要の継続的なコミュテーション出力状態を発生させる
ためにフローティングコイルから発生された逆起電力信
号に応答して発生された信号を表わしている。
【００３５】シーケンサ回路８１はライン「ｏｎｅ／ｔ
ｗｏ」１０２へ印加される信号の状態に依存して、モー
タのステータコイルを単一コイルモードか又は二重コイ
ルモードかのいずれかで駆動するためのシーケンス信号
を供給することが可能である。ライン１０２は論理回路
９７のゲートへ接続しており、従って、二重コイルモー
ドにおいては、端子９９へ供給される信号は以下の表Ａ
に示したようなものである。
ｗｏ」１０２へ印加される信号の状態に依存して、モー
タのステータコイルを単一コイルモードか又は二重コイ
ルモードかのいずれかで駆動するためのシーケンス信号
を供給することが可能である。ライン１０２は論理回路
９７のゲートへ接続しており、従って、二重コイルモー
ドにおいては、端子９９へ供給される信号は以下の表Ａ
に示したようなものである。
【００３６】
表Ａ
電流の フロー
流れ ティング ｕＡ ｌＡ ｕＢ ｌＢ ｕＣ ｌＣ uCtap lCtap
コイル
相１ A-B C ON OFF OFF ON OFF OFF OFF OFF
相２ A-C B ON OFF OFF OFF OFF ON OFF OFF
相３ Ｂ−Ｃ Ａ ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＮ
ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＮ ＯＦＦ ＯＦＦ 相４ Ｂ−Ａ Ｃ ＯＦＦ ＯＮ ＯＮ
ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＦＦ 相５ C-A B OFF ON OFF OFF ON OFF OFF OFF 相６ C-B A OFF OFF OFF ON ON OFF OFF OFF 更に、単一コイルモードにおいては、これらの信号は以
下の表Ｂに示したようなものである。
ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＮ ＯＦＦ ＯＦＦ 相４ Ｂ−Ａ Ｃ ＯＦＦ ＯＮ ＯＮ
ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＦＦ 相５ C-A B OFF ON OFF OFF ON OFF OFF OFF 相６ C-B A OFF OFF OFF ON ON OFF OFF OFF 更に、単一コイルモードにおいては、これらの信号は以
下の表Ｂに示したようなものである。
【００３７】
表Ｂ
電流の フロー
流れ ティング ｕＡ ｌＡ ｕＢ ｌＢ ｕＣ ｌＣ uCtap lCtap
コイル
相A+ A-Ctap B&C ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF ON
相C- Ctap-C A&B OFF OFF OFF OFF OFF ON ON OFF
相B+ B-Ctap A&C OFF OFF ON OFF OFF OFF OFF ON
相A- Ctap-A B&C OFF ON OFF OFF OFF OFF ON OFF
相C+ C-Ctap A&B OFF OFF OFF OFF ON OFF OFF ON
相B- Ctap-B A&C OFF OFF OFF ON OFF OFF ON OFF
ドライバ回路に加えて、シーケンサからの信号ｕＡ，ｌ
Ａ，ｕＢ，ｌＢ，ｕＣ，ｌＣはライン９９′を介してデ
コーダ回路８２の入力へ印加される。尚デコーダ回路８
２の詳細は図１１に示してある。デコーダ回路８２は出
力端子ｓＡ＿，ｓＢ＿，ｓＣ＿，１０４上にスイッチン
グ信号を発生させて、スイッチ（不図示）を制御し、瞬
間的にフローティング状態にある１つのコイルの逆起電
力をライン１０５を介してゼロ交差検知器８６の逆起電
力入力へ供給させる。尚、このようなスイッチング回路
の詳細については米国特許第５，２２１，８８１号に記
載されている。図１１のデコーダ回路８２は図１０にお
けるシーケンサ８１からの出力からライン９９′上に内
部相データを派生させるので、出力信号ｓＡ＿は、ノー
ドＡにおけるコイル（図１参照）がフローティング状態
にあるものと予測されることを表わし、出力信号ｓＢ＿
はノードＢにおけるコイルがフローティング状態にある
ものと予測されることを表わし、且つ出力信号ｓＣ＿は
ノードＣにおけるコイルがフローティング状態にあるこ
とが予測されることを表わす。
Ａ，ｕＢ，ｌＢ，ｕＣ，ｌＣはライン９９′を介してデ
コーダ回路８２の入力へ印加される。尚デコーダ回路８
２の詳細は図１１に示してある。デコーダ回路８２は出
力端子ｓＡ＿，ｓＢ＿，ｓＣ＿，１０４上にスイッチン
グ信号を発生させて、スイッチ（不図示）を制御し、瞬
間的にフローティング状態にある１つのコイルの逆起電
力をライン１０５を介してゼロ交差検知器８６の逆起電
力入力へ供給させる。尚、このようなスイッチング回路
の詳細については米国特許第５，２２１，８８１号に記
載されている。図１１のデコーダ回路８２は図１０にお
けるシーケンサ８１からの出力からライン９９′上に内
部相データを派生させるので、出力信号ｓＡ＿は、ノー
ドＡにおけるコイル（図１参照）がフローティング状態
にあるものと予測されることを表わし、出力信号ｓＢ＿
はノードＢにおけるコイルがフローティング状態にある
ものと予測されることを表わし、且つ出力信号ｓＣ＿は
ノードＣにおけるコイルがフローティング状態にあるこ
とが予測されることを表わす。
【００３８】逆起電力制御信号に加えて、「ｐｎｓｌｏ
ｐｅ」として示された信号がライン１０６上に回路８２
によって派生される。この「ｐｎｓｌｏｐｅ」信号の状
態は、シーケンサ８１のコミュテーションのために検知
されるべきフローティングコイルの逆起電力信号の予測
された勾配を表わしている。
ｐｅ」として示された信号がライン１０６上に回路８２
によって派生される。この「ｐｎｓｌｏｐｅ」信号の状
態は、シーケンサ８１のコミュテーションのために検知
されるべきフローティングコイルの逆起電力信号の予測
された勾配を表わしている。
【００３９】コイル１１，１２，１３の間でのコミュテ
ーションは、ロータの所望の位置を表わす回路情報に関
連してモータのロータの特定の位置を表わす情報に応答
して行なわれる。より詳細に説明すると、動作モードに
依存して表Ａ又は表Ｂの次の駆動シーケンスを印加する
ためのコミュテーションは、対応するコイルが特定の回
転位置に到達すること及びコミュテーションが発生する
場合にモータがどの位置にあるべきかを表わすシーケン
サ情報との相関関係に応答して決定される。ロータの正
確な回転位置の決定は、各非駆動状態にある即ちフロー
ティング状態にあるコイルにおいての逆起電力のゼロ交
差電圧をモニタすることによって継続的に行なわれる。
更に詳細に説明すると、コイル１１，１２，１３がロー
タのコミュテーションシーケンス期間中にスイッチされ
ると、特定のフローティングコイルの電圧は図１２に示
した逆起電力ゼロ交差検知器８６によってモニタされ
る。逆起電力検知器８６はライン１０５を介してスイッ
チされた逆起電力信号を受取り、ノードＡ，Ｂ又はＣ上
の出力のうちの選択した１つを比較器（不図示）の非反
転入力端へ印加させる。選択されるノードＡ，Ｂ又はＣ
上のロータ出力のうちの特定の１つは、フローティング
であることが予測され且つその上でゼロ交差が発生する
ことが予測されるコイル１１，１２又は１３のうちのい
ずれかに対応している。本明細書においては、「フロー
ティング」という用語は、瞬間的な電流経路内に存在し
ないコイルを表わすために使用しているが、コイルが実
際にフローティングする訳ではなく、トライステートイ
ンピーダンス状態に接続される。
ーションは、ロータの所望の位置を表わす回路情報に関
連してモータのロータの特定の位置を表わす情報に応答
して行なわれる。より詳細に説明すると、動作モードに
依存して表Ａ又は表Ｂの次の駆動シーケンスを印加する
ためのコミュテーションは、対応するコイルが特定の回
転位置に到達すること及びコミュテーションが発生する
場合にモータがどの位置にあるべきかを表わすシーケン
サ情報との相関関係に応答して決定される。ロータの正
確な回転位置の決定は、各非駆動状態にある即ちフロー
ティング状態にあるコイルにおいての逆起電力のゼロ交
差電圧をモニタすることによって継続的に行なわれる。
更に詳細に説明すると、コイル１１，１２，１３がロー
タのコミュテーションシーケンス期間中にスイッチされ
ると、特定のフローティングコイルの電圧は図１２に示
した逆起電力ゼロ交差検知器８６によってモニタされ
る。逆起電力検知器８６はライン１０５を介してスイッ
チされた逆起電力信号を受取り、ノードＡ，Ｂ又はＣ上
の出力のうちの選択した１つを比較器（不図示）の非反
転入力端へ印加させる。選択されるノードＡ，Ｂ又はＣ
上のロータ出力のうちの特定の１つは、フローティング
であることが予測され且つその上でゼロ交差が発生する
ことが予測されるコイル１１，１２又は１３のうちのい
ずれかに対応している。本明細書においては、「フロー
ティング」という用語は、瞬間的な電流経路内に存在し
ないコイルを表わすために使用しているが、コイルが実
際にフローティングする訳ではなく、トライステートイ
ンピーダンス状態に接続される。
【００４０】ロータ１０の中央タップ接続部１５（図１
参照）は比較器の反転入力へ接続しており、従って、選
択したフローティングコイル上の電圧が中央タップ電圧
よりも大きくなると、比較器はライン１０５上に出力を
発生し、その出力は選択したフローティングコイル上の
電圧のゼロ電圧交差を表わしている。この比較器の構成
及び動作についての更に詳細なる説明は前述した米国特
許第５，２２１，８８１号に記載されている。
参照）は比較器の反転入力へ接続しており、従って、選
択したフローティングコイル上の電圧が中央タップ電圧
よりも大きくなると、比較器はライン１０５上に出力を
発生し、その出力は選択したフローティングコイル上の
電圧のゼロ電圧交差を表わしている。この比較器の構成
及び動作についての更に詳細なる説明は前述した米国特
許第５，２２１，８８１号に記載されている。
【００４１】図１２を参照すると、ライン１０５上の逆
起電力信号がシフトレジスタ１１０へ供給される。マス
クカウンタ８９（図１４参照）によって発生されるマス
ク信号が、ライン１１１を介して、印加されて、フリッ
プフロップ１１２がライン１４３上のリセットパルスの
後端上で逆起電力のマスク動作を開始することを可能と
している（ライン１４３上のリセットパルスは、以下に
説明するようにゼロ交差の発生の終了を表わしてい
る）。
起電力信号がシフトレジスタ１１０へ供給される。マス
クカウンタ８９（図１４参照）によって発生されるマス
ク信号が、ライン１１１を介して、印加されて、フリッ
プフロップ１１２がライン１４３上のリセットパルスの
後端上で逆起電力のマスク動作を開始することを可能と
している（ライン１４３上のリセットパルスは、以下に
説明するようにゼロ交差の発生の終了を表わしてい
る）。
【００４２】この逆起電力信号はシフトレジスタ１１０
が構成されている３個のＤ型フリップフロップ１１３，
１１４，１１５の最初のもののＤ入力へ印加される。フ
リップフロップ１１３，１１４，１１５の種々の出力
が、ＮＡＮＤゲート１２０，１２１，１２２，１２３を
有する出力論理回路１１９へ供給される。フリップフロ
ップ１１３，１１４，１１５の各々は、例えば、システ
ムクロックからのクロック入力を受取り、且つ各々は反
転された（Ｑ＿）出力及び反転されていない（Ｑ）出力
を発生する。フリップフロップ１１３，１１４，１１５
のＱ出力は夫々の次の段のフリップフロップのＤ入力へ
印加され且つ最後の段のフリップフロップ１１５のＱ出
力は出力論理回路１１９のＮＡＮＤゲート１２１へ供給
される。
が構成されている３個のＤ型フリップフロップ１１３，
１１４，１１５の最初のもののＤ入力へ印加される。フ
リップフロップ１１３，１１４，１１５の種々の出力
が、ＮＡＮＤゲート１２０，１２１，１２２，１２３を
有する出力論理回路１１９へ供給される。フリップフロ
ップ１１３，１１４，１１５の各々は、例えば、システ
ムクロックからのクロック入力を受取り、且つ各々は反
転された（Ｑ＿）出力及び反転されていない（Ｑ）出力
を発生する。フリップフロップ１１３，１１４，１１５
のＱ出力は夫々の次の段のフリップフロップのＤ入力へ
印加され且つ最後の段のフリップフロップ１１５のＱ出
力は出力論理回路１１９のＮＡＮＤゲート１２１へ供給
される。
【００４３】フリップフロップ１１３のＱ出力はＮＡＮ
Ｄゲート１２０の入力へ接続されている。フリップフロ
ッ１１４のＱ出力はＮＡＮＤゲート１２１及び１２３の
入力へ接続している。フリップフロップ１１５のＱ出力
はＮＡＮＤゲート１２２の入力へ接続している。一方、
フリップフロップ１１３のＱ＿出力はＮＡＮＤゲート１
２３の入力へ接続しており、一方フリップフロップ１１
４のＱ＿出力はＮＡＮＤゲート１２０及び１２２の入力
へ接続している。最後に、フリップフロップ１１５のＱ
＿出力はＮＡＮＤゲート１２１の入力へ接続している。
Ｄゲート１２０の入力へ接続されている。フリップフロ
ッ１１４のＱ出力はＮＡＮＤゲート１２１及び１２３の
入力へ接続している。フリップフロップ１１５のＱ出力
はＮＡＮＤゲート１２２の入力へ接続している。一方、
フリップフロップ１１３のＱ＿出力はＮＡＮＤゲート１
２３の入力へ接続しており、一方フリップフロップ１１
４のＱ＿出力はＮＡＮＤゲート１２０及び１２２の入力
へ接続している。最後に、フリップフロップ１１５のＱ
＿出力はＮＡＮＤゲート１２１の入力へ接続している。
【００４４】又、予測された負から正へ移行するゼロ交
差勾配に対応する信号を担持する予測勾配ライン１３０
がＮＡＮＤゲート１２２及び１２３の入力へ接続してお
り、且つ予測された正から負へ移行するゼロ交差勾配に
対応する予測勾配ライン１３１がＮＡＮＤゲート１２１
及び１２０の入力へ接続している。上述した如く、予測
されたゼロ交差の方向を表わすライン１３０及び１３１
上の信号は、図１０のシーケンサ回路８１におけるシフ
トレジスタ９５の出力から派生される図１１のデコーダ
回路８２において発生される位相情報から発生される。
差勾配に対応する信号を担持する予測勾配ライン１３０
がＮＡＮＤゲート１２２及び１２３の入力へ接続してお
り、且つ予測された正から負へ移行するゼロ交差勾配に
対応する予測勾配ライン１３１がＮＡＮＤゲート１２１
及び１２０の入力へ接続している。上述した如く、予測
されたゼロ交差の方向を表わすライン１３０及び１３１
上の信号は、図１０のシーケンサ回路８１におけるシフ
トレジスタ９５の出力から派生される図１１のデコーダ
回路８２において発生される位相情報から発生される。
【００４５】最後に、論理回路１１９からの出力は出力
ＮＡＮＤゲート１３５及び１３６へ接続しており、これ
らのゲートの出力は特定したフローティングコイルの実
際のゼロ交差の検知に応答して発生され、そのゼロ交差
は特定され予測された方向における遷移、即ち負から正
へ移行するゼロ交差遷移か又は正から負へ移行するゼロ
交差遷移のいずれかの遷移を有している。
ＮＡＮＤゲート１３５及び１３６へ接続しており、これ
らのゲートの出力は特定したフローティングコイルの実
際のゼロ交差の検知に応答して発生され、そのゼロ交差
は特定され予測された方向における遷移、即ち負から正
へ移行するゼロ交差遷移か又は正から負へ移行するゼロ
交差遷移のいずれかの遷移を有している。
【００４６】出力ＮＡＮＤゲート１３５及び１３６への
接続は出力ＮＡＮＤゲート１３５の入力へ接続された上
側ＮＡＮＤゲート１２３及び下側ＮＡＮＤゲート１２０
の出力、及び出力ＮＡＮＤゲート１３６の入力へ接続し
た上側ＮＡＮＤ１２２ゲートの出力及び下側ＮＡＮＤゲ
ート１２１の出力で確立されている。負の勾配のゼロ交
差が予測される場合に信号が表われるライン１３０が上
側ＮＡＮＤゲート１２２及び１２３の入力へ接続してお
り、且つ正の勾配のゼロ交差が予測される場合に信号が
表われるライン１３１が下側ＮＡＮＤゲート１２０及び
１２１の入力へ接続している。従って、上側ＮＡＮＤゲ
ート１２２及び１２３は予測された負の勾配のゼロ交差
の実際の発生に応答し、且つ下側ＮＡＮＤゲート１２０
及び１２１は予測された正の勾配のゼロ交差の実際の発
生に応答する。
接続は出力ＮＡＮＤゲート１３５の入力へ接続された上
側ＮＡＮＤゲート１２３及び下側ＮＡＮＤゲート１２０
の出力、及び出力ＮＡＮＤゲート１３６の入力へ接続し
た上側ＮＡＮＤ１２２ゲートの出力及び下側ＮＡＮＤゲ
ート１２１の出力で確立されている。負の勾配のゼロ交
差が予測される場合に信号が表われるライン１３０が上
側ＮＡＮＤゲート１２２及び１２３の入力へ接続してお
り、且つ正の勾配のゼロ交差が予測される場合に信号が
表われるライン１３１が下側ＮＡＮＤゲート１２０及び
１２１の入力へ接続している。従って、上側ＮＡＮＤゲ
ート１２２及び１２３は予測された負の勾配のゼロ交差
の実際の発生に応答し、且つ下側ＮＡＮＤゲート１２０
及び１２１は予測された正の勾配のゼロ交差の実際の発
生に応答する。
【００４７】正及び負の検知経路の各々に対して３段シ
フトレジスタ１１０において段階的な接続がなされてい
るので、出力ＮＡＮＤゲート１３５及び１３６からの出
力は時間的に離隔した２つのパルスであり、それらは正
から負へのゼロ交差又は負から正へのゼロ交差のいずれ
かから発生する。従って、ＮＡＮＤゲート１３５の出力
において発生するパルスはＮＡＮＤゲート１３６の出力
において発生するパルスよりも０．５クロックサイクル
（ＳＹＳｃｌｋ）だけ先行している。ＮＡＮＤゲート１
３５の出力は、カウンタへのライン１４１上の「ロー
ド」信号を与えるために使用され、該カウンタは位相コ
ミュテーションの後の所要のマスク時間及び遅延時間を
決定し、且つＮＡＮＤゲート１３６は以下に説明するよ
うに周期カウンタへのライン１４３上の「リセット」信
号を与えるために使用される。
フトレジスタ１１０において段階的な接続がなされてい
るので、出力ＮＡＮＤゲート１３５及び１３６からの出
力は時間的に離隔した２つのパルスであり、それらは正
から負へのゼロ交差又は負から正へのゼロ交差のいずれ
かから発生する。従って、ＮＡＮＤゲート１３５の出力
において発生するパルスはＮＡＮＤゲート１３６の出力
において発生するパルスよりも０．５クロックサイクル
（ＳＹＳｃｌｋ）だけ先行している。ＮＡＮＤゲート１
３５の出力は、カウンタへのライン１４１上の「ロー
ド」信号を与えるために使用され、該カウンタは位相コ
ミュテーションの後の所要のマスク時間及び遅延時間を
決定し、且つＮＡＮＤゲート１３６は以下に説明するよ
うに周期カウンタへのライン１４３上の「リセット」信
号を与えるために使用される。
【００４８】図９から理解される如く、ゼロ交差検知器
８６からのロード信号及びリセット信号は、周期カウン
タ８７、遅延カウンタ８８、マスクカウンタ８９へ印加
される。周期カウンタ８７（アップカウンタ）はシステ
ムクロック周波数を所望の周波数へ分割するクロック周
波数分割器９０からのクロック信号入力を受取り、選択
された周波数はシステムの分解能を決定する。周期カウ
ンタ８７は、所望のゼロ交差の実際の発生が検知された
後に、図１２の回路におけるライン１４３上に発生され
るリセットパルスによってリセットされる。従って、周
期カウンタ８７はリセットされた後にカウントアップを
開始し、且つ次の実際のゼロ交差の検知によって再度リ
セットされるまでカウントを継続して行なう。
８６からのロード信号及びリセット信号は、周期カウン
タ８７、遅延カウンタ８８、マスクカウンタ８９へ印加
される。周期カウンタ８７（アップカウンタ）はシステ
ムクロック周波数を所望の周波数へ分割するクロック周
波数分割器９０からのクロック信号入力を受取り、選択
された周波数はシステムの分解能を決定する。周期カウ
ンタ８７は、所望のゼロ交差の実際の発生が検知された
後に、図１２の回路におけるライン１４３上に発生され
るリセットパルスによってリセットされる。従って、周
期カウンタ８７はリセットされた後にカウントアップを
開始し、且つ次の実際のゼロ交差の検知によって再度リ
セットされるまでカウントを継続して行なう。
【００４９】周期カウンタ８７は、マスク、遅延及び制
御機能を行なうダウン遅延及びマスクカウンタ８８及び
８９の各々の入力へバス１４２によって接続されている
アップカウンタである。ダウンマスクカウンタ８９の詳
細は図１４に示してある。ダウンマスクカウンタ８９
は、コミュテーションが行なわれることに応答してコイ
ル１１，１２，１３によって発生されるノイズをマスク
すべく作用するマスクを決定し、所望のマスクカウント
がタイムアウトした時にライン１４０上に出力を形成す
る。例えば、ライン１４０上のマスクカウンタ出力信号
は、図１２におけるゼロ交差検知器におけるフリップフ
ロップ１１２をセットするために使用され、従ってマス
ク期間が経過した後にゼロ交差を検知することが可能で
ある。マスクカウンタ８９はライン１４１上の「ＬＯＡ
Ｄ」信号を受取り、その「ＬＯＡＤ」信号は、ＮＡＮＤ
ゲート１３６の出力上にＲＥＳＥＴパルスが発生する直
前に、図１２に示したＮＡＮＤゲート１３５の出力によ
って発生される。
御機能を行なうダウン遅延及びマスクカウンタ８８及び
８９の各々の入力へバス１４２によって接続されている
アップカウンタである。ダウンマスクカウンタ８９の詳
細は図１４に示してある。ダウンマスクカウンタ８９
は、コミュテーションが行なわれることに応答してコイ
ル１１，１２，１３によって発生されるノイズをマスク
すべく作用するマスクを決定し、所望のマスクカウント
がタイムアウトした時にライン１４０上に出力を形成す
る。例えば、ライン１４０上のマスクカウンタ出力信号
は、図１２におけるゼロ交差検知器におけるフリップフ
ロップ１１２をセットするために使用され、従ってマス
ク期間が経過した後にゼロ交差を検知することが可能で
ある。マスクカウンタ８９はライン１４１上の「ＬＯＡ
Ｄ」信号を受取り、その「ＬＯＡＤ」信号は、ＮＡＮＤ
ゲート１３６の出力上にＲＥＳＥＴパルスが発生する直
前に、図１２に示したＮＡＮＤゲート１３５の出力によ
って発生される。
【００５０】従って、動作中に、選択されたフローティ
ングコイルの実際のゼロ交差が図１２のゼロ交差検知器
８６によって検知されると、その時に周期カウンタ８７
内に存在するカウントがバス１４２を介してマスクカウ
ンタ８９内へロードされる。周期カウンタ８７はリセッ
トされて新たな周期カウントを開始し、それは、次のゼ
ロ交差が発生するまで継続する。その時に、新たなカウ
ントがマスクカウンタ８９内にロードされ、周期カウン
タ８７がリセットされ、且つそのプロセスが繰返し行な
われる。従って、マスクカウンタ８７によって決定され
る実際のマスク時間は、周期カウンタ８７によってトラ
ッキングされる如く、モータの回転速度に依存して変化
する。
ングコイルの実際のゼロ交差が図１２のゼロ交差検知器
８６によって検知されると、その時に周期カウンタ８７
内に存在するカウントがバス１４２を介してマスクカウ
ンタ８９内へロードされる。周期カウンタ８７はリセッ
トされて新たな周期カウントを開始し、それは、次のゼ
ロ交差が発生するまで継続する。その時に、新たなカウ
ントがマスクカウンタ８９内にロードされ、周期カウン
タ８７がリセットされ、且つそのプロセスが繰返し行な
われる。従って、マスクカウンタ８７によって決定され
る実際のマスク時間は、周期カウンタ８７によってトラ
ッキングされる如く、モータの回転速度に依存して変化
する。
【００５１】同様の態様で、図１３に詳細に示した遅延
ダウンカウンタ８８は、コイルが次のフェーズ即ち相へ
スイッチ即ちコミュテーションが行なわれる前に、ゼロ
交差を検知した後の遅延に対応する時間をカウントすべ
く作用をする。遅延カウンタ８８はライン１５１上のク
ロック信号によってクロック動作される。ロードライン
１４１上の信号に応答するロード及びカウント機能の動
作は、基本的には、上述したマスクカウンタ８９の動作
と同一である。
ダウンカウンタ８８は、コイルが次のフェーズ即ち相へ
スイッチ即ちコミュテーションが行なわれる前に、ゼロ
交差を検知した後の遅延に対応する時間をカウントすべ
く作用をする。遅延カウンタ８８はライン１５１上のク
ロック信号によってクロック動作される。ロードライン
１４１上の信号に応答するロード及びカウント機能の動
作は、基本的には、上述したマスクカウンタ８９の動作
と同一である。
【００５２】ライン１５５上の遅延カウンタ８８の出力
は、マスクカウンタ８９のクロック入力及びシーケンサ
８１へ印加される。遅延カウンタ８８の出力ライン１５
５上の信号は、遅延カウンタ８８による遅延カウントの
完了するまでマスクカウンタ８９へクロックパルスを印
加することを禁止する。従って、マスクカウンタ８９及
び遅延カウンタ８８のカウントは逐次的であり、マスク
カウンタ８９のマスクカウントは遅延カウンタ８８の遅
延カウントの完了に追従する。更に、出力ライン１５５
上の信号はシーケンサ８１をインクリメントさせて、モ
ータのステータコイルへ印加させるために次のコミュテ
ーションシーケンスへ前進する。
は、マスクカウンタ８９のクロック入力及びシーケンサ
８１へ印加される。遅延カウンタ８８の出力ライン１５
５上の信号は、遅延カウンタ８８による遅延カウントの
完了するまでマスクカウンタ８９へクロックパルスを印
加することを禁止する。従って、マスクカウンタ８９及
び遅延カウンタ８８のカウントは逐次的であり、マスク
カウンタ８９のマスクカウントは遅延カウンタ８８の遅
延カウントの完了に追従する。更に、出力ライン１５５
上の信号はシーケンサ８１をインクリメントさせて、モ
ータのステータコイルへ印加させるために次のコミュテ
ーションシーケンスへ前進する。
【００５３】遅延回路８８は、フローティングロータコ
イルの予測されるものではなく実際のゼロ交差信号で動
作するので、ロータのコミュテーションは予測されるフ
ローティングコイルの実際のゼロ交差が発生した後に計
算される遅延に基づいている。従って、例えば、出力ラ
イン１５５上の遅延カウンタ８８の出力はコイルコミュ
テーションを開始させるために使用される。従って、マ
スクカウンタ８９もそのカウントを開始するために遅延
カウンタの出力信号に依存するものである場合には、シ
ーケンサ回路８１からのスイッチングノイズ及びコイル
によって発生されるスイッチング過渡的状態をマスクす
ることが可能であり、従ってスイッチングノイズによっ
て発生される偶発的なゼロ交差は選択されたフローティ
ングコイルの実際のゼロ交差として解釈されることはな
い。
イルの予測されるものではなく実際のゼロ交差信号で動
作するので、ロータのコミュテーションは予測されるフ
ローティングコイルの実際のゼロ交差が発生した後に計
算される遅延に基づいている。従って、例えば、出力ラ
イン１５５上の遅延カウンタ８８の出力はコイルコミュ
テーションを開始させるために使用される。従って、マ
スクカウンタ８９もそのカウントを開始するために遅延
カウンタの出力信号に依存するものである場合には、シ
ーケンサ回路８１からのスイッチングノイズ及びコイル
によって発生されるスイッチング過渡的状態をマスクす
ることが可能であり、従ってスイッチングノイズによっ
て発生される偶発的なゼロ交差は選択されたフローティ
ングコイルの実際のゼロ交差として解釈されることはな
い。
【００５４】モータドライバ８０の最後の主要な回路
は、図１５に示したコイルモード制御回路９２である。
二重コイルモードから単一コイルモードへ回路の動作モ
ードを変化することが所望される場合には、モード制御
回路９２への「ｃｈｍｏｄｅ」入力ライン１６０へ信号
が印加される。例えば、このようなモード変化は、スタ
ートアップ即ち始動の後に、モータが例えば速度検知器
回路１６１によって所定の速度に到達したことが検知さ
れた場合に行なうことが可能である。モード制御回路９
２は２つのＤ型フリップフロップ１６３及び１６４を有
しており、それらはライン１４３を介してゼロ交差検知
器回路８６からのリセット出力によってクロック動作さ
れる。フリップフロップ１６３及び１６４のＱ出力の各
々はライン１６６及び１０２上において状態変化を発生
し、ライン１６６上において遅延制御信号を与え且つラ
イン１０２上においてモード変化信号を与える。
は、図１５に示したコイルモード制御回路９２である。
二重コイルモードから単一コイルモードへ回路の動作モ
ードを変化することが所望される場合には、モード制御
回路９２への「ｃｈｍｏｄｅ」入力ライン１６０へ信号
が印加される。例えば、このようなモード変化は、スタ
ートアップ即ち始動の後に、モータが例えば速度検知器
回路１６１によって所定の速度に到達したことが検知さ
れた場合に行なうことが可能である。モード制御回路９
２は２つのＤ型フリップフロップ１６３及び１６４を有
しており、それらはライン１４３を介してゼロ交差検知
器回路８６からのリセット出力によってクロック動作さ
れる。フリップフロップ１６３及び１６４のＱ出力の各
々はライン１６６及び１０２上において状態変化を発生
し、ライン１６６上において遅延制御信号を与え且つラ
イン１０２上においてモード変化信号を与える。
【００５５】従って、モード制御回路９２へのライン１
６０上での状態変化によってモード変化が指定される
と、状態変化は最初に遅延制御信号ライン１６６上に表
われ、それは図１３の遅延カウンタ回路８８へ印加され
る。この遅延制御信号は遅延カウンタ回路８８の入力ゲ
ート１６９へ印加され、その際にバス１４２上のカウン
トが該カウンタへロードされることを禁止する。その結
果、単一コイルモードにおいて該遅延カウンタによって
発生される遅延はゼロ又は最小のものとなる。従って、
単一コイルモードにおいては、コミュテーションが行な
われる前にゼロ交差が検知された後に基本的に遅延が導
入されることはない。
６０上での状態変化によってモード変化が指定される
と、状態変化は最初に遅延制御信号ライン１６６上に表
われ、それは図１３の遅延カウンタ回路８８へ印加され
る。この遅延制御信号は遅延カウンタ回路８８の入力ゲ
ート１６９へ印加され、その際にバス１４２上のカウン
トが該カウンタへロードされることを禁止する。その結
果、単一コイルモードにおいて該遅延カウンタによって
発生される遅延はゼロ又は最小のものとなる。従って、
単一コイルモードにおいては、コミュテーションが行な
われる前にゼロ交差が検知された後に基本的に遅延が導
入されることはない。
【００５６】次に、モード制御回路９２の動作におい
て、最小の遅延が発生された後に、第二フリップフロッ
プ１６４のＱ出力が状態を変化させて単一コイルモード
で動作すべき命令を図１０に示したシーケンサ８１への
ライン１０２上に供給する。注意すべきことであるが、
シーケンサ８１が二重コイルモードから単一コイルモー
ドへスイッチされると、ロータを継続的に回転（上述し
た如く３０度の進みを有して）を必要とする次のシーケ
ンスは自動的に選択される。二重コイルモードから単一
コイルモードへの遷移における対応するコミュテーショ
ン状態の関係を示した表を図１６に示してある。
て、最小の遅延が発生された後に、第二フリップフロッ
プ１６４のＱ出力が状態を変化させて単一コイルモード
で動作すべき命令を図１０に示したシーケンサ８１への
ライン１０２上に供給する。注意すべきことであるが、
シーケンサ８１が二重コイルモードから単一コイルモー
ドへスイッチされると、ロータを継続的に回転（上述し
た如く３０度の進みを有して）を必要とする次のシーケ
ンスは自動的に選択される。二重コイルモードから単一
コイルモードへの遷移における対応するコミュテーショ
ン状態の関係を示した表を図１６に示してある。
【００５７】後に単一コイルモードから二重コイルモー
ドへモードを戻す場合には、モード制御回路の動作シー
ケンスは同様のものである。最初に、ライン１６６上の
フリップフロップ１６３のＱ出力上の状態がその元の状
態へ復帰し、遅延カウンタ８８によって発生される遅延
をコミュテーションタイミング内に再度導入する。次い
で、ライン１０２上のフリップフロップ１６４のＱ出力
上の状態がその元の状態へ復帰し、コミュテーション回
路８１を二重コイルモードで動作すべくスイッチさせ
る。シーケンサ８１が二重コイルモードへスイッチバッ
クされると、ロータを継続して回転（上述した３０度の
進みをもって）を必要とする次のシーケンスは自動的に
選択される。単一コイルモードから二重コイルモードへ
の遷移における対応したコミュテーション状態の関係を
図１７に示してある。
ドへモードを戻す場合には、モード制御回路の動作シー
ケンスは同様のものである。最初に、ライン１６６上の
フリップフロップ１６３のＱ出力上の状態がその元の状
態へ復帰し、遅延カウンタ８８によって発生される遅延
をコミュテーションタイミング内に再度導入する。次い
で、ライン１０２上のフリップフロップ１６４のＱ出力
上の状態がその元の状態へ復帰し、コミュテーション回
路８１を二重コイルモードで動作すべくスイッチさせ
る。シーケンサ８１が二重コイルモードへスイッチバッ
クされると、ロータを継続して回転（上述した３０度の
進みをもって）を必要とする次のシーケンスは自動的に
選択される。単一コイルモードから二重コイルモードへ
の遷移における対応したコミュテーション状態の関係を
図１７に示してある。
【００５８】二重コイルモードから単一コイルモードへ
のスイッチオーバーによってロータ内に発生されるトル
ク変化は図１８のグラフに示してある。図１８（Ａ）は
各コイルによって発生される個別的なトルク貢献分を示
しており、且つ図１８（Ｂ）は結果的に発生される全ト
ルクを示している。角度方向θは図２に示されるポイン
タ２２の角度方向を表わしている。
のスイッチオーバーによってロータ内に発生されるトル
ク変化は図１８のグラフに示してある。図１８（Ａ）は
各コイルによって発生される個別的なトルク貢献分を示
しており、且つ図１８（Ｂ）は結果的に発生される全ト
ルクを示している。角度方向θは図２に示されるポイン
タ２２の角度方向を表わしている。
【００５９】同様に、単一コイルモードから二重コイル
モードへのスイッチオーバーによってロータ内に発生さ
れるトルク変化を図１９のグラフに示してある。図１９
（Ａ）は各コイルによって発生される個別的なトルク貢
献分を示しており、且つ図１９（Ｂ）は結果的に発生す
る全トルクを示している。
モードへのスイッチオーバーによってロータ内に発生さ
れるトルク変化を図１９のグラフに示してある。図１９
（Ａ）は各コイルによって発生される個別的なトルク貢
献分を示しており、且つ図１９（Ｂ）は結果的に発生す
る全トルクを示している。
【００６０】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。
【図１】 各コミュテーションシーケンスにおいて選択
された２つのコイルを介して電流が流れるデュアルコイ
ルモードにおける対応するコミュテーションされる電流
の流れ経路によって発生される種々の磁気ベクトル及び
典型的な「Ｙ」接続したコイル配列を示した概略図。
された２つのコイルを介して電流が流れるデュアルコイ
ルモードにおける対応するコミュテーションされる電流
の流れ経路によって発生される種々の磁気ベクトル及び
典型的な「Ｙ」接続したコイル配列を示した概略図。
【図２】 図１の二重コイルモードコミュテーションシ
ーケンスによって発生されるモータのロータの位置を示
した各概略図。
ーケンスによって発生されるモータのロータの位置を示
した各概略図。
【図３】 各コミュテーションシーケンスにおいて選択
された１つのコイルのみを介して電流が流れる単一コイ
ルモードにおいての夫々のコミュテーションされた電流
の流れ経路によって発生される種々の磁気ベクトル及び
中央タップ接続部を具備する典型的な「Ｙ」接続された
コイル配列を示した概略図。
された１つのコイルのみを介して電流が流れる単一コイ
ルモードにおいての夫々のコミュテーションされた電流
の流れ経路によって発生される種々の磁気ベクトル及び
中央タップ接続部を具備する典型的な「Ｙ」接続された
コイル配列を示した概略図。
【図４】 図２の単一コイルモードコミュテーションシ
ーケンスによって発生されるモータのロータの位置を示
した一連の概略図。
ーケンスによって発生されるモータのロータの位置を示
した一連の概略図。
【図５】 本発明に基づいて単一コイルモード及び二重
コイルモードの両方において三相ＤＣモータの動作にお
いて使用することの可能なＭＯＳＦＥＴモータドライバ
回路を示した概略図。
コイルモードの両方において三相ＤＣモータの動作にお
いて使用することの可能なＭＯＳＦＥＴモータドライバ
回路を示した概略図。
【図６】 本発明に基づいて単一コイルモード及び二重
コイルモードの両方に対し図５の回路のドライバトラン
ジスタへの種々のコミュテーションスイッチング信号の
表を示した説明図。
コイルモードの両方に対し図５の回路のドライバトラン
ジスタへの種々のコミュテーションスイッチング信号の
表を示した説明図。
【図７】 二重コイルモードと単一コイルモードとの間
の相遷移期間中に発生される磁界における変化を示した
中央タップ接続部を具備する「Ｙ」接続したコイル配列
を示した概略図。
の相遷移期間中に発生される磁界における変化を示した
中央タップ接続部を具備する「Ｙ」接続したコイル配列
を示した概略図。
【図８】 単一コイルモードと二重コイルモードとの間
の相変化期間中に発生する磁界における変化を示した中
央タップ接続部を具備する「Ｙ」接続したコイル配列を
示した概略図。
の相変化期間中に発生する磁界における変化を示した中
央タップ接続部を具備する「Ｙ」接続したコイル配列を
示した概略図。
【図９】 本発明に基づくモータ制御システムを示した
概略ブロック図。
概略ブロック図。
【図１０】 本発明に基づく図５のドライバ回路の動作
における単一コイル又は二重コイルコミュテーションス
イッチングのために使用することの可能なコミュテーシ
ョン回路を示した概略図。
における単一コイル又は二重コイルコミュテーションス
イッチングのために使用することの可能なコミュテーシ
ョン回路を示した概略図。
【図１１】 図１２のゼロ交差検知器の動作のためのコ
ミュテーションバスデコーダを示した概略図。
ミュテーションバスデコーダを示した概略図。
【図１２】 図９のモータ制御回路において使用するこ
との可能なゼロ交差検知器を示した概略図。
との可能なゼロ交差検知器を示した概略図。
【図１３】 図９のモータ制御回路において使用するこ
との可能な遅延カウンタを示した概略図。
との可能な遅延カウンタを示した概略図。
【図１４】 図９のモータ制御回路において使用するこ
との可能なマスクカウンタを示した概略図。
との可能なマスクカウンタを示した概略図。
【図１５】 図９のモータ制御回路において使用するこ
との可能な逐次的モード変化回路を示した概略図。
との可能な逐次的モード変化回路を示した概略図。
【図１６】 二重コイルモードから単一コイルモードへ
変化する場合の対応する相遷移の表を示した説明図。
変化する場合の対応する相遷移の表を示した説明図。
【図１７】 単一コイルモードから二重コイルモードへ
の変化における対応する相遷移の表を示した説明図。
の変化における対応する相遷移の表を示した説明図。
【図１８】 （Ａ）及び（Ｂ）は、夫々、本発明に基づ
いて動作されるモータに対しての二重コイルモードから
単一コイルモードへの遷移を示した時間の関数としての
個別的コイルトルク及び全印加トルクを示したグラフ
図。
いて動作されるモータに対しての二重コイルモードから
単一コイルモードへの遷移を示した時間の関数としての
個別的コイルトルク及び全印加トルクを示したグラフ
図。
【図１９】 （Ａ）及び（Ｂ）は、夫々、本発明に基づ
いて動作されるモータに対して単一コイルモードから二
重コイルモードへの遷移を示した時間の関数としての個
別的コイルトルク及び全印加トルクを示したグラフ図。
いて動作されるモータに対して単一コイルモードから二
重コイルモードへの遷移を示した時間の関数としての個
別的コイルトルク及び全印加トルクを示したグラフ図。
１０ コイル配列
１１，１２，１３ コイル
１５ 中央タップノード
２０ ロータ
５１−５４ スイッチ対
７０ フィードバック回路
８０ モータコントローラ
８１ シーケンサ回路
８６ ゼロ交差検知器
８６ 逆起電力検知増幅器
８７ 周期カウンタ
８８ 遅延回路
８９ マスク回路
９２ コイルモード制御回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭62−281701（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−106086（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−236790（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−224693（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02P 6/18
Claims (22)
- 【請求項１】 中央タップ電流入力ノードにおいて共通
接続した複数個の駆動コイルを具備しており、各駆動コ
イルが前記中央タップ接続部と反対側の端部において電
流入力ノードを有しており、且つ複数対のスイッチを有
しており、各対が電源電圧に対して直列接続されるべく
配列されており、各対が前記コイル電流入力ノードの夫
々の一つへ接続しており且つ対の各スイッチの間に接続
ノードを有しているタイプの多相ＤＣモータの動作方法
において、 前記電源電圧に対して直列接続すべく配列され且つ前記
中央タップへ接続した各スイッチの間の接続ノードを有
する付加的な対のスイッチを設け、 初期的始動時間の間前記スイッチを動作させて前記駆動
コイルの逐次的に選択される対の間に駆動電流を通過さ
せ、 前記初期的始動時間の後に、前記スイッチを動作させ
て、前記駆動コイルのうちでロータの回転方向とは反対
の方向において逐次的に選択される単一のコイルと前記
中央タップ電流入力ノードとの間に前記中央タップ電流
入力ノードに対しての電流の流れ方向が交番するように
駆動電流を通過させる、上記各ステップを有することを
特徴とする方法。 - 【請求項２】 請求項１において、前記スイッチの各々
がＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする方法。 - 【請求項３】 請求項１において、前記多相ＤＣモータ
が三相ＤＣモータであることを特徴とする方法。 - 【請求項４】 請求項１において、前記複数個の駆動コ
イルが「Ｙ」接続した組の駆動コイルを有することを特
徴とする方法。 - 【請求項５】 請求項１において、前記モータが二極ロ
ータを有することを特徴とする方法。 - 【請求項６】 請求項１において、更に、以下の表にし
たがって前記駆動コイルの逐次的に選択される対の間に
駆動電流を通過させるために前記始動期間中に前記スイ
ッチを個別的に動作させるシーケンス回路を設け、 電流の フロー 流れ ティング ｕＡ ｌＡ ｕＢ ｌＢ ｕＣ ｌＣ uCtap lCtap コイル 相１ A-B C ON OFF OFF ON OFF OFF OFF OFF 相２ A-C B ON OFF OFF OFF OFF ON OFF OFF 相３ B-C A OFF OFF ON OFF OFF ON OFF OFF 相４ B-A C OFF ON ON OFF OFF OFF OFF OFF 相５ C-A B OFF ON OFF OFF ON OFF OFF OFF 相６ C-B A OFF OFF OFF ON ON OFF OFF OFF 且つ、始動期間の後に、以下の表にしたがって前記駆動
コイルのうちの単一のコイルと前記中央タップとの間に
駆動電流を流し、 電流の フロー 流れ ティング ｕＡ ｌＡ ｕＢ ｌＢ ｕＣ ｌＣ uCtap lCtap コイル 相A+ A-Ctap B&C ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF ON 相C- Ctap-C A&B OFF OFF OFF OFF OFF ON ON OFF 相B+ B-Ctap A&C OFF OFF ON OFF OFF OFF OFF ON 相A- Ctap-A B&C OFF ON OFF OFF OFF OFF ON OFF 相C+ C-Ctap A&B OFF OFF OFF OFF ON OFF OFF ON 相B- Ctap-B A&C OFF OFF OFF ON OFF OFF ON OFF 尚、前記中央タップはＣtapとして示してあり、各コイ
ルは夫々Ａ，Ｂ，Ｃで示してあり、各高電圧側スイッチ
は夫々ｕＡ，ｕＢ，ｕＣ，ｕＣtapで示してあり、各低
電圧側スイッチは夫々ｌＡ，ｌＢ，ｌＣ，ｌＣtapで示
してあり、各相は、電流が前記中央タップへ向かって指
定したコイルへ流れる場合には（＋）で示してあり、且
つ電流が前記中央タップから指定したコイルから流れ出
る場合には（−）で示してあり、開放状態にあるスイッ
チはＯＦＦで示してあり、且つ閉成したスイッチはＯＮ
で示してある、ことを特徴とする方法。 - 【請求項７】 請求項１において、更に、二重コイルモ
ードにおいてはフローティングコイルの逆起電力信号の
ゼロ交差と前記コイルへの駆動信号のコミュテーション
との間に所定の第一遅延を確立すると共に単一コイルモ
ードにおいては所定の第二遅延を確立することを特徴と
する方法。 - 【請求項８】 請求項７において、前記所定の第二遅延
が基本的にゼロであることを特徴とする方法。 - 【請求項９】 中央タップにおいて共通接続した複数個
の駆動コイルが設けられており、各駆動コイルは前記中
央タップと反対側の端部にコイル電流入力ノードを有し
ており、且つ複数個のスイッチ対が設けられており、各
スイッチ対は電源電圧に対して直列接続すべく配列され
ており、各スイッチ対は前記コイル電流入力ノードの夫
々の一つへ接続されている各スイッチの間にノードを有
しているタイプの多相ＤＣモータの動作装置において、 前記電源電圧に対して直列すべく配列されており且つ前
記中央タップへ接続した各スイッチの間に接続ノードを
具備する付加的な対のスイッチが設けられており、初期
的な始動時間の間に前記駆動コイルのうちの逐次的に選
択される対の間に駆動電流を通過させるように前記スイ
ッチを動作させる回路が設けられており、前記初期的始
動時間の後に前記駆動コイルのうちでロータの回転方向
とは反対の方向において逐次的に選択される単一のコイ
ルと前記中央タップ電流入力ノードとの間に前記中央タ
ップ電流入力ノードに対して電流の流れ方向が交番する
ように駆動電流を通過させるように前記スイッチを動作
させる回路が設けられていることを特徴とする装置。 - 【請求項１０】 請求項９において、前記スイッチの各
々がＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする装置。 - 【請求項１１】 請求項９において、前記多相ＤＣモー
タが三相ＤＣモータであることを特徴とする装置。 - 【請求項１２】 請求項９において、前記複数個の駆動
コイルが「Ｙ」接続した組の駆動コイルを有することを
特徴とする装置。 - 【請求項１３】 請求項９において、前記モータが二極
ロータを有することを特徴とする装置。 - 【請求項１４】 請求項９において、更に、前記始動期
間中に以下の表にしたがって前記駆動コイルの逐次的に
選択される対の間に駆動電流を通過させ、 電流の フロー 流れ ティング ｕＡ ｌＡ ｕＢ ｌＢ ｕＣ ｌＣ uCtap lCtap コイル 相１ A-B C ON OFF OFF ON OFF OFF OFF OFF 相２ A-C B ON OFF OFF OFF OFF ON OFF OFF 相３ B-C A OFF OFF ON OFF OFF ON OFF OFF 相４ B-A C OFF ON ON OFF OFF OFF OFF OFF 相５ C-A B OFF ON OFF OFF ON OFF OFF OFF 相６ C-B A OFF OFF OFF ON ON OFF OFF OFF 且つ、始動期間の後に、以下の表にしたがって前記駆動
コイルのうちの単一のコイルと前記中央タップとの間に
駆動電流を通過させる、 電流の フロー 流れ ティング ｕＡ ｌＡ ｕＢ ｌＢ ｕＣ ｌＣ uCtap lCtap コイル 相A+ A-Ctap B&C ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF ON 相C- Ctap-C A&B OFF OFF OFF OFF OFF ON ON OFF 相B+ B-Ctap A&C OFF OFF ON OFF OFF OFF OFF ON 相A- Ctap-A B&C OFF ON OFF OFF OFF OFF ON OFF 相C+ C-Ctap A&B OFF OFF OFF OFF ON OFF OFF ON 相B- Ctap-B A&C OFF OFF OFF ON OFF OFF ON OFF 尚、中央タップはＣtapで示してあり、各コイルは夫々
Ａ，Ｂ，Ｃで示してあり、各高電圧側スイッチは夫々ｕ
Ａ，ｕＢ，ｕＣ，ｕＣtapで示してあり、各低電圧側ス
イッチは夫々ｌＡ，ｌＢ，ｌＣ，ｌＣtapで示してあ
り、各相は、電流が前記中央タップへ向けて指定したコ
イル内へ流れる場合には（＋）で示してあり、且つ電流
が前記中央タップから指定したコイルから流れ出る場合
には（−）で示してあり、且つ開放状態にあるスイッチ
はＯＦＦで示してあり且つ閉成状態にあるスイッチはＯ
Ｎで示してある、前記表にしたがって駆動電流を流させ
るために前記スイッチを個別的に動作するシーケンス回
路が設けられていることを特徴とする装置。 - 【請求項１５】 中央タップにおいて共通接続した複数
個の「Ｙ」接続した駆動コイルが設けられており、且つ
駆動コイルは前記中央タップと反対側の端部においてコ
イル電流入力ノードを有しており、且つ電源電圧に対し
て直列接続させるための４対のトランジスタスイッチが
設けられており、前記４対の内の３対の各対のトランジ
スタスイッチは前記コイル電流入力ノードのうちの対応
する一つに接続した相互接続ノードを有しており且つ前
記４対のうちの残りの１対のトランジスタスイッチは前
記中央タップへ接続した相互接続ノードを有しているタ
イプの三相多相ＤＣモータを動作させる装置において、
前記トランジスタスイッチを二重コイルモードで動作さ
せるためのスイッチコミュテーション回路が設けられて
おり、前記残りの１対のトランジスタスイッチを交互に
オンさせながら前記３対のトランジスタスイッチの内の
選択した一つのトランジスタスイッチを所定のシーケン
スでオンさせる単一コイルモードで動作させるためのス
イッチコミュテーション回路が設けられており、二重コ
イルモードと単一コイルモードとの間で変化させるため
に前記スイッチコミュテーション回路のうちの１つを選
択的に接続させる回路が設けられていることを特徴とす
る装置。 - 【請求項１６】 請求項１５において、前記トランジス
タスイッチの各々がＭＯＳＦＥＴであることを特徴とす
る装置。 - 【請求項１７】 請求項１５において、前記モータがセ
ンサレス三相ＤＣモータであることを特徴とする装置。 - 【請求項１８】 請求項１５において、前記モータが二
極ロータを有することを特徴とする装置。 - 【請求項１９】 請求項１５において、更に、前記トラ
ンジスタスイッチを個別的に動作するシーケンス回路が
設けられており、前記シーケンス回路は、前記始動期間
中においては、以下の表にしたがって前記駆動コイルの
うちの逐次的に選択される対と前記中央タップ電流入力
ノードとの間に駆動電流を通過させ、 電流の フロー 流れ ティング ｕＡ ｌＡ ｕＢ ｌＢ ｕＣ ｌＣ uCtap lCtap コイル 相１ A-B C ON OFF OFF ON OFF OFF OFF OFF 相２ A-C B ON OFF OFF OFF OFF ON OFF OFF 相３ B-C A OFF OFF ON OFF OFF ON OFF OFF 相４ B-A C OFF ON ON OFF OFF OFF OFF OFF 相５ C-A B OFF ON OFF OFF ON OFF OFF OFF 相６ C-B A OFF OFF OFF ON ON OFF OFF OFF 且つ、始動期間の後に、以下の表にしたがって前記駆動
コイルのうちの単一のコイルと前記中央タップとの間に
駆動電流を通過させ、 電流の フロー 流れ ティング ｕＡ ｌＡ ｕＢ ｌＢ ｕＣ ｌＣ uCtap lCtap コイル 相A+ A-Ctap B&C ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF ON 相C- Ctap-C A&B OFF OFF OFF OFF OFF ON ON OFF 相B+ B-Ctap A&C OFF OFF ON OFF OFF OFF OFF ON 相A- Ctap-A B&C OFF ON OFF OFF OFF OFF ON OFF 相C+ C-Ctap A&B OFF OFF OFF OFF ON OFF OFF ON 相B- Ctap-B A&C OFF OFF OFF ON OFF OFF ON OFF 尚、前記中央タップはＣtapで示してあり、各コイルは
夫々Ａ，Ｂ，Ｃで示してあり、各高電圧側スイッチは夫
々ｕＡ，ｕＢ，ｕＣ，ｕＣtapで示してあり、各低電圧
側スイッチは夫々ｌＡ，ｌＢ，ｌＣ，ｌＣtapで示して
あり、各相は、電流が前記中央タップへ向かって指定し
たコイル内へ流れる場合には（＋）で示してあり且つ電
流が前記中央タップから指定したコイルから流れ出る場
合には（−）で示してあり、且つ開放状態にあるスイッ
チはＯＦＦで示してあり且つ閉成状態にあるスイッチは
ＯＮで示してある、ことを特徴とする装置。 - 【請求項２０】 請求項１５において、更に、初期的な
始動時間の間前記トランジスタスイッチを二重コイルモ
ードで動作させるために前記回路を選択し且つ前記初期
的な始動時間の後に前記トランジスタスイッチを単一コ
イルモードで動作させるために前記回路を選択する回路
が設けられていることを特徴とする装置。 - 【請求項２１】 請求項１５において、更に、前記駆動
コイルのうちのフローティングしているコイルの逆起電
力信号のゼロ交差を検知する回路が設けられており、ゼ
ロ交差と前記コイルへの駆動信号のコミュテーションと
の間に遅延を確立する遅延回路が設けられており、二重
コイルモードにおいては第一遅延を与え且つ単一コイル
モードにおいては第二遅延を与えるように前記遅延回路
を動作させる回路が設けられていることを特徴とする装
置。 - 【請求項２２】 請求項２１において、前記第二遅延が
基本的にゼロであることを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12334793A | 1993-09-17 | 1993-09-17 | |
| US123347 | 1993-09-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07154993A JPH07154993A (ja) | 1995-06-16 |
| JP3426362B2 true JP3426362B2 (ja) | 2003-07-14 |
Family
ID=22408150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22346794A Expired - Lifetime JP3426362B2 (ja) | 1993-09-17 | 1994-09-19 | 多相ｄｃモータ動作方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3426362B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3462598A1 (en) * | 2017-09-28 | 2019-04-03 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Method and apparatus for commutation of drive coils in a linear drive system with independent movers |
-
1994
- 1994-09-19 JP JP22346794A patent/JP3426362B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3462598A1 (en) * | 2017-09-28 | 2019-04-03 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Method and apparatus for commutation of drive coils in a linear drive system with independent movers |
| US10381958B2 (en) | 2017-09-28 | 2019-08-13 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Method and apparatus for commutation of drive coils in a linear drive system with independent movers |
| US10951138B2 (en) | 2017-09-28 | 2021-03-16 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Method and apparatus for commutation of drive coils in a linear drive system with independent movers |
| US11641169B2 (en) | 2017-09-28 | 2023-05-02 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Method and apparatus for commutation of drive coils in a linear drive system with independent movers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07154993A (ja) | 1995-06-16 |
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