JPH01122388A - Sensorless brushless motor - Google Patents

Sensorless brushless motor

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JPH01122388A
JPH01122388A JP62276834A JP27683487A JPH01122388A JP H01122388 A JPH01122388 A JP H01122388A JP 62276834 A JP62276834 A JP 62276834A JP 27683487 A JP27683487 A JP 27683487A JP H01122388 A JPH01122388 A JP H01122388A
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switching
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Masato Tanaka
正人 田中
Toshiya Kan
韓 敏哉
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators
    • H02P6/16Circuit arrangements for detecting position
    • H02P6/18Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
    • H02P6/182Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using back-emf in windings

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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To prevent a motor against malfunction in switching the conduction, by deciding the conductive switching position with the quantity of delay in proportion to the motor speed. CONSTITUTION:A sensorless brushless motor is of a two-phase bidirectional conduction type, in which two-phase coils La-Lb are switched for bidirectional conduction with a switching circuit 1. Pulse signals S1-S2 from this circuit 1 are given to DFF 3-4 through a mask circuit 8, where the mask, etc., is controlled with the control data in proportion to the motor speed from a microprocessor 7. A delay clock DCK is given to the clock input of FF 3-4 and 45 deg. delayed pulse signals Ha-Hb are given to a driving pulse generation logic 2 for logical processing, through which bidirectional conductive pulses P1-P8 in every 90 deg. are formed. With these pulses transistors are turned ON and OFF for switching conduction. Even if the detecting period is extended or reduced, the conductive angle is set up at a predetermined electric angle with the variable delay in proportion to the speed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は位置検出用センサの無いブラシレスモータに関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a brushless motor without a position detection sensor.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

励磁コイルの誘起電圧に基いてロータの回転基準位置を
検出して、その基準位置とモータの速度情報とに基く可
変遅延により、励磁コイルの通電切換え点を最適に定め
ると共に、通電切換えにより励磁コイルに発生するノイ
ズが基準位置の検出を妨害しないように信号マスキング
を行い、センサを用いたモータと同等な動作性能を得た
センサレスブラシレスモータである。
The rotation reference position of the rotor is detected based on the induced voltage of the excitation coil, and a variable delay based on the reference position and motor speed information is used to optimally determine the energization switching point of the excitation coil. This is a sensorless brushless motor that performs signal masking to prevent the noise generated by the sensor from interfering with the detection of the reference position, and achieves operating performance equivalent to that of a motor using sensors.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ブラシレスモータは一般には、ホール素子のような位置
センサでロータの回転位置を検出して、その検出信号に
基いて相切換えのスイッチングパルスを形成する構成に
なっている。しかしながらホール素子を設けることは、
部品コストの上昇、配線数の増加、取り付は位置の調整
工数の増加の原因となっていた。
Brushless motors are generally configured to detect the rotational position of a rotor using a position sensor such as a Hall element, and generate switching pulses for phase switching based on the detection signal. However, providing a Hall element
Increased parts costs, increased number of wires, and installation caused increased man-hours for position adjustment.

そこで本願出願人は既に位置センサが不要なブラシレス
モータを提案している(例えば特願昭61−12541
3号)、このブラシレスモータでは、固定子コイルの誘
起電圧を検出してロータの回転位置を示すパルスを形成
し、このパルスに対し固定遅延を施して通電用のタイミ
ングパルスを形成している。
Therefore, the applicant of this application has already proposed a brushless motor that does not require a position sensor (for example, Japanese Patent Application No. 12541/1983).
No. 3), in this brushless motor, the induced voltage of the stator coil is detected to form a pulse indicating the rotational position of the rotor, and a fixed delay is applied to this pulse to form a timing pulse for energization.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上述のセンサレスブラシレスモータでは、例えばモノマ
ルチのような固定の遅延器を用いて通電用のタイミング
パルスを形成しているので、線速一定(CLV)形のビ
デオディスクプレーヤのような回転数が広範囲にわたっ
て制御されるモータには適用することができなかった。
The above-mentioned sensorless brushless motor uses a fixed delay device, such as a monomulti, to form the timing pulse for energization, so it can rotate over a wide range of speeds, such as in a constant linear velocity (CLV) type video disk player. However, it could not be applied to motors that are controlled over the entire range.

またモータの起動時には、ロータの回転位置とは無関係
に特別な通電パルスを発生させていたので、立上り時の
通電角がロータの回転角と完全に同期していなく、従っ
て立上り特性が良くなかった。
Furthermore, when starting the motor, a special energizing pulse was generated regardless of the rotor's rotational position, so the energizing angle at startup was not completely synchronized with the rotor's rotational angle, resulting in poor startup characteristics. .

また励磁コイルの誘起電圧に基いてロータの回転位置を
検出しているので、コイルの通電切換点でコイルに発生
するスパイク状ノイズや検出系の残留ノイズが回転位置
の検出信号に混入し、通電切換角、通電中及び通電方向
が安定に定まらなくなる不都合があった。
In addition, since the rotor's rotational position is detected based on the induced voltage of the excitation coil, spike-like noise generated in the coil at the coil's energization switching point and residual noise from the detection system may mix into the rotational position detection signal, causing the energization to change. There was an inconvenience that the switching angle, energization period, and energization direction were not stably determined.

本発明はこれらの問題を解消したセンサレスブラシレス
モータを提供するものである。
The present invention provides a sensorless brushless motor that solves these problems.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明のセンサレスブラシレスモータは、励磁コイルL
a5Lbの誘起電圧Ea SEbに基いてロータ回転の
基準位置(マグネットのO″、180 ”)l):出す
るゼロクロスコンパレータ19.2゜のような回路と、
上記基準位置から所定量遅延させた遅延パルスを形成す
る遅延回路5と、上記遅延パルスに基いて上記励磁コイ
ルLa、Lb(7)通電切換え信号を発生する回路(駆
動パルス発生ロジック2)と、モータの回転速度を検出
して上記遅延回路の遅延量を制御し、上記通電切換位置
をモータ速度に応じて調整する回路(マイクロプロセッ
サ7)とを具備する。
The sensorless brushless motor of the present invention has an exciting coil L
A circuit such as a zero cross comparator 19.2° that outputs a reference position of rotor rotation based on the induced voltage EaSEb of a5Lb (O'', 180''l) of the magnet,
a delay circuit 5 that forms a delay pulse delayed by a predetermined amount from the reference position; a circuit (drive pulse generation logic 2) that generates an energization switching signal for the excitation coils La and Lb (7) based on the delay pulse; A circuit (microprocessor 7) is provided that detects the rotational speed of the motor, controls the delay amount of the delay circuit, and adjusts the energization switching position according to the motor speed.

更に、上記遅延パルスに基いて上記基準位置の検出出力
中の疑似パルスP、を抑制するマスク信号を形成するマ
スク回路8を具備する。
Furthermore, a mask circuit 8 is provided which forms a mask signal based on the delayed pulse to suppress the pseudo pulse P in the detection output of the reference position.

〔作 用〕[For production]

モータの速度変化に対応してロータ回転の基準位置の検
出周期が伸縮するが、速度に応じた可変遅延により、基
準位置に対する通電角が常に所定の電気角に設定される
。従って起動時や速度を可変制御するときに、如何なる
速度であっても最適でロスの無い通電切換えが行われる
Although the detection cycle of the reference position of rotor rotation expands or contracts in response to changes in the speed of the motor, the energization angle with respect to the reference position is always set to a predetermined electrical angle due to the variable delay depending on the speed. Therefore, at the time of startup or when controlling the speed variably, the energization switching is performed optimally and without loss at any speed.

また遅延回路5の出力に基いて電流切換位置を包含する
位相のマスク信号をモータ速度に対応して作ることがで
き、励磁コイルに発生するノイズによってロータ回転の
基準位置の検出が妨害されることが無い、従って遅延回
路回路5は正しい基準位置検出に基いて動作し、通電切
換え点及びマスク位置を決定する。
Furthermore, based on the output of the delay circuit 5, a mask signal with a phase that includes the current switching position can be created in accordance with the motor speed, and the detection of the reference position of rotor rotation can be prevented by noise generated in the excitation coil. Therefore, the delay circuit circuit 5 operates based on correct reference position detection and determines the energization switching point and the mask position.

〔実施例〕〔Example〕

第1図に本発明によるセンサレスブラシレスモータの駆
動回路の概略ブロック図を示す。実施例のブラシレスモ
ータは、2相両方向通電式であって、第3図Aに示すよ
うにロータマグネフ’)21は8極に着磁され、またス
テータ基板22上に電気角で90”の導体間隔(機械角
で22.5°)の2相のコイルLa、Lbが配置されて
いる。各コイルLa% Lbは電気的に同相(電気角3
60°の整数倍)の位置に配置された直列コイルLa2
、Lag  (Lb+−、Lbt )から成り、個々ノ
コイルの巻線ピッチは電気角で180° (機械角で4
5゛)になっている。
FIG. 1 shows a schematic block diagram of a drive circuit for a sensorless brushless motor according to the present invention. The brushless motor of this embodiment is of a two-phase bidirectional energization type, and as shown in FIG. (22.5 degrees in mechanical angle) two-phase coils La and Lb are arranged. Each coil La% Lb is electrically in phase (22.5 degrees in electrical angle).
Series coil La2 placed at a position (an integral multiple of 60°)
, Lag (Lb+-, Lbt), and the winding pitch of each individual coil is 180° in electrical angle (4 in mechanical angle).
5゛).

2相のコイルLa% Lbは第1図のスイッチング回路
1によって双方向に(往復で)切換通電される。即ち、
第2図に示すように負荷(コイルLa。
The two-phase coil La% Lb is bidirectionally (reciprocally) energized by the switching circuit 1 shown in FIG. That is,
As shown in FIG. 2, the load (coil La.

Lb)に対してブリッジ接続されたトランジスタ11〜
18を駆動パルスP1〜P8によって電気角で90°ず
つオンさせて、各コイルLa5Lbの両端を交互に十電
源と接地とに切換接続してモータを駆動する。
Transistors 11 to 11 bridge-connected to Lb)
18 is turned on at each electrical angle of 90 degrees by drive pulses P1 to P8, and both ends of each coil La5Lb are alternately connected to the power source and ground to drive the motor.

モータが回転しているとき、各コイルLa5Lbの両端
には第4図Aの波形図に示すように90’位相差の正弦
波状の誘起電圧Ea、Ebが発生する。この誘起電圧E
a、EbはコイルLa% Lbの両端に2人力が接続さ
れたコンパレータ19.20によってゼロクロス、即ち
交流の中性点電位において波形整形される。従って各コ
ンパレータ19.20から第4図Bに示すように誘起電
圧E a sEbと同じ周期及び位相で且つ交流極性に
高レベル及び低レベルが対応した90°位相差のパルス
信号S1、S2が得られる。このパルス信号はコイルL
 a SL bに対するロータの回転基準位置を示す。
When the motor is rotating, sinusoidal induced voltages Ea and Eb with a phase difference of 90' are generated at both ends of each coil La5Lb, as shown in the waveform diagram of FIG. 4A. This induced voltage E
The waveforms of a and Eb are shaped at the zero cross, that is, at the neutral point potential of the alternating current, by comparators 19 and 20, each of which has two terminals connected to both ends of the coil La%Lb. Therefore, as shown in FIG. 4B, from each comparator 19, 20, pulse signals S1 and S2 with a 90° phase difference, which have the same period and phase as the induced voltage E a sEb and whose high level and low level correspond to the AC polarity, are obtained. It will be done. This pulse signal is
a shows the rotational reference position of the rotor with respect to SL b.

パルス信号S1、S2は遅延回路5に供給され、第4図
Cに示すように、Sl、S2の立上りの両エツジから時
間Tだけ立上りが遅延された遅延クロックDCKが形成
される。なおりCKの立下りはSl、S2と同期してい
る0時間Tは電気角で45°に相当し、これにより回転
位置センサ無しで、ロータマグネット21の基準位置で
ある磁極境界から45°の位置を前縁とする90°幅の
通電角を設定することができる。後述のように、時間T
はモータの回転速度が変っても常に電気角45°に保た
れるようにマイクロプロセッサ7によって可変制御され
る。
The pulse signals S1 and S2 are supplied to the delay circuit 5, and as shown in FIG. 4C, a delayed clock DCK whose rise is delayed by a time T from both rising edges of S1 and S2 is formed. Furthermore, the falling edge of CK is synchronized with Sl and S2. 0 time T corresponds to 45 degrees in electrical angle. Therefore, without a rotational position sensor, it is possible to move 45 degrees from the magnetic pole boundary, which is the reference position of the rotor magnet 21. An energization angle of 90° width can be set with the position as the leading edge. As described below, time T
is variably controlled by the microprocessor 7 so that the electrical angle is always maintained at 45° even if the rotational speed of the motor changes.

第1図において、スイッチング回路1からのパルス信号
S1、S2はマスク回路8を介してDフリップフロップ
3.4の0人力に与えられる。なおマスク回路8はパル
ス信号S1、S2に含まれるE a % E bのゼロ
クロス位置以外の部分のノイズを除去する回路である。
In FIG. 1, pulse signals S1 and S2 from a switching circuit 1 are applied to a D flip-flop 3.4 via a mask circuit 8. Note that the mask circuit 8 is a circuit that removes noise in a portion other than the zero cross position of E a % E b included in the pulse signals S1 and S2.

ノイズは電流切換点などの特定位置で発生するので、マ
イクロプロセッサ7からのモータ速度に応じた制御デー
タによってマスク位置及びマスクが制御される。
Since noise occurs at specific positions such as current switching points, the mask position and the mask are controlled by control data from the microprocessor 7 according to the motor speed.

フリップフロップ3.4のクロック入力には上記の遅延
クロックDCKが与えられる。従ってフリップフロップ
3.4の出力から第4図りに示すように45°遅延のパ
ルス信号)(2% Hbが得られる。このパルス信号l
a、H’bは駆動パルス発生ロジック2に与えられ、論
理処理(エンコード)により、第4図Eに示す90°ご
との双方向通電パルスP1〜P8が形成される。この通
電パルスにより第2図のトランジスタ11〜18がオン
/オフされ、コイルL a % L bの各対向磁極の
90°巾(45°〜135°及び225°〜315゜)
の区間において、磁極の極性と通電方向とが対応するよ
うに切換通電が行われ、一方方向の回転トルクが発生さ
れる。
The above-mentioned delayed clock DCK is applied to the clock input of the flip-flop 3.4. Therefore, a 45° delayed pulse signal (2% Hb) is obtained from the output of the flip-flop 3.4 as shown in the fourth diagram.
a and H'b are applied to the driving pulse generation logic 2, and through logical processing (encoding), bidirectional energizing pulses P1 to P8 every 90° shown in FIG. 4E are formed. This energization pulse turns on/off the transistors 11 to 18 in FIG.
In the section, switching energization is performed so that the polarity of the magnetic pole corresponds to the direction of energization, and rotational torque in one direction is generated.

なおロータマグネット21が静止しているときには、コ
イルから誘起電圧が発生しないので、起動時には、マイ
クロプロセッサ7の制御により起動パルス発生回路6か
ら起動パルスが一定時間発生される。起動パルスはフリ
ップフロップ3.4のセット及びリセット端子に与えら
れて、第4図りのパルス信号)(a s Hbと同様な
2相パルスが形成される。これにより起動時にはコイル
L a %Lbが他励駆動されて、ロータマグネット2
1が所定回転方向に強制回転される。
Note that when the rotor magnet 21 is stationary, no induced voltage is generated from the coil, so at startup, the startup pulse generation circuit 6 generates a startup pulse for a certain period of time under the control of the microprocessor 7. The starting pulse is applied to the set and reset terminals of the flip-flop 3.4, and a two-phase pulse similar to the pulse signal in the fourth diagram) (a s Hb) is formed. The rotor magnet 2 is separately excited and driven.
1 is forcibly rotated in a predetermined rotation direction.

次に第5図は第1図の遅延回路5及びマスク回路8の実
施例を示すブロック回路図で、第6図は各部の波形図で
ある。コイルLa、Lbの誘起電圧E a SE bは
、第2図にも示したコンパレータ19.20に供給され
、ゼロクロス整形される。
Next, FIG. 5 is a block circuit diagram showing an embodiment of the delay circuit 5 and mask circuit 8 of FIG. 1, and FIG. 6 is a waveform diagram of each part. The induced voltages E a SE b of the coils La and Lb are supplied to comparators 19 and 20 also shown in FIG. 2, and subjected to zero-cross shaping.

各コンパレータ19.20は、立上り、立下りがEa、
Ebのゼロクロスに対応するパルス信号S1、S2(第
6図)を形成するが、コイルLa、Lbの電流切換位置
(45°、135°、225°、315°)で発生する
スパイク状のインダクションノイズNを検出してしまう
。そこでパルス信号S1、S2に混入したノイズパルス
Pnをマスク回路8により除去している。
Each comparator 19.20 has a rising edge and a falling edge as Ea,
Pulse signals S1 and S2 (Fig. 6) corresponding to the zero crossing of Eb are formed, but spike-like induction noise occurs at the current switching positions (45°, 135°, 225°, 315°) of the coils La and Lb. N is detected. Therefore, the noise pulse Pn mixed into the pulse signals S1 and S2 is removed by the mask circuit 8.

コンパレータ19.20の出力S1、S2は、立上り、
立下りのエツジ検出回路Bll、B12、B21、B2
2に供給され、第6図83〜S6に示すように、立上り
及び立下りのエツジパルスが個別に導出される。各エツ
ジパルスS3二S6はマスク用のアンドゲートGll、
G12、G21、G22に供給され、第6図87〜S1
0のようにノイズパルスPnが除去されたエツジパルス
が得られる。各エツジパルスはノアゲート対G13、G
14及びG23、G24から成るRSフリップフロップ
に供給され、第6図311.312に示すパルス信号が
形成される。このパルス信号は、誘起電圧をゼロクロス
整形したパルス信号S1、S2からノイズパルスPnを
除去したパルスである。
The outputs S1 and S2 of the comparators 19 and 20 rise,
Falling edge detection circuit Bll, B12, B21, B2
2, and rising and falling edge pulses are individually derived as shown in FIGS. 83-S6. Each edge pulse S3 to S6 is an AND gate Gll for a mask;
Supplied to G12, G21, G22, FIG. 6 87-S1
An edge pulse like 0 from which the noise pulse Pn has been removed is obtained. Each edge pulse is paired with Noah gate G13, G
14, G23, and G24 to form pulse signals shown in FIG. 6, 311 and 312. This pulse signal is a pulse obtained by removing the noise pulse Pn from the pulse signals S1 and S2 obtained by zero-cross shaping the induced voltage.

パルス信号Sll、S12は第1図にも示したようにフ
リップフロップ3.4に導出され、既述のように遅延パ
ルス信号313.514(第6図Ha、HB)が形成さ
れる。
The pulse signals Sll, S12 are led out to the flip-flop 3.4 as also shown in FIG. 1, and delayed pulse signals 313.514 (Ha, HB in FIG. 6) are formed as described above.

一方、マスク用のアンドゲート011〜S22の出力S
7〜310はオアゲートG31に供給されて、第6図S
16に示す2相部合した両エツジ(前縁、後縁)のパル
スが形成される。このパルスS16は遅延回路5を構成
するデイレイカウンタ26の端子LDにロードパルスと
して供給される。このカウンタ26のロード入力にはマ
イクロプロセッサ7のデータバス28からモータの回転
速度に対応した制御データD0〜Dnがラッチ回路27
を介して供給される。従ってカウンタ26は、ロードデ
ータをベースにして、オアゲートG33から供給される
所定周波数のデイレイクロックをロードパルス316の
時点から計数し、第6図S17のように時間T後に第n
ビット目(MSB)の出力(立上り)を発生する。
On the other hand, the output S of AND gates 011 to S22 for masking
7 to 310 are supplied to the OR gate G31, and S
A two-phase combined edge (leading edge, trailing edge) pulse shown at 16 is formed. This pulse S16 is supplied as a load pulse to the terminal LD of the delay counter 26 constituting the delay circuit 5. The load input of this counter 26 receives control data D0 to Dn corresponding to the rotational speed of the motor from the data bus 28 of the microprocessor 7 to the latch circuit 27.
Supplied via. Therefore, the counter 26 counts the daytime clock of a predetermined frequency supplied from the OR gate G33 from the time of the load pulse 316 based on the load data, and counts the nth day clock after the time T as shown in FIG. 6 S17.
Generates the output (rising edge) of the bit (MSB).

ロードパルスS16の位置は電気角0゛及び180°に
対応する。そして、時間Tはデータバス28からのロー
ドデータによって伸縮し、モータの回転速度の変化にか
かわりなく常に電気角O。
The position of the load pulse S16 corresponds to electrical angles of 0° and 180°. The time T expands and contracts depending on the load data from the data bus 28, and is always an electrical angle O regardless of changes in the rotational speed of the motor.

〜45°及び180°〜225°の90”巾に対応する
ように制御されている。つまり、低速では時間Tが伸び
、高速では縮む。
It is controlled to correspond to a 90" width of ~45° and 180° to 225°. That is, the time T increases at low speeds and contracts at high speeds.

カウンタ26のMSBが高レベルに立上った後は、その
高レベル出力S17でオアゲートG33の出力が高レベ
ルとなり、カウンタ26のクロック人力が抑止される。
After the MSB of the counter 26 rises to a high level, the output of the OR gate G33 becomes a high level at the high level output S17, and the clock input of the counter 26 is suppressed.

従って第6図817に示すように次のロードパルスS1
6がカウンタ26に供給されてMSB出力が立下るまで
、S17は高レベルを保っている。このカウンタ出力S
17は第4図に示したデイレ−クロックDCKとしてフ
リップフロップ3.4のクロック入力に与えられ、既述
のように遅延パルス信号Ha、、Hbが形成される。
Therefore, as shown in FIG. 6 817, the next load pulse S1
S17 remains at a high level until 6 is supplied to the counter 26 and the MSB output falls. This counter output S
Reference numeral 17 is applied to the clock input of the flip-flop 3.4 as the delayed clock DCK shown in FIG. 4, and delayed pulse signals Ha, . . . Hb are formed as described above.

更にカウンタ26のMSB出力317は立上りエツジ検
出回路25にも与えられ、第6図318に示す立上りエ
ツジパルスが形成される。このエツジパルス318は順
に各相の電気角45°、135°、225°、315°
の位置を代表している。次にオアゲートG32において
、このエツジパルス518とオアゲートG31の出力パ
ルスS16 (0°、180”)とのオア出力319が
形成される。この信号S19の間隔は遅延時間巾Tに従
って伸縮し、その位相角(電気角)は常に一定である(
0°、45°、135°、180″、225°、315
°)。
Further, the MSB output 317 of the counter 26 is also applied to the rising edge detection circuit 25, and a rising edge pulse shown at 318 in FIG. 6 is formed. This edge pulse 318 has electrical angles of 45°, 135°, 225°, and 315° for each phase in order.
represents the position of Next, in the OR gate G32, an OR output 319 of this edge pulse 518 and the output pulse S16 (0°, 180'') of the OR gate G31 is formed.The interval of this signal S19 expands and contracts according to the delay time width T, and its phase angle (electrical angle) is always constant (
0°, 45°, 135°, 180″, 225°, 315
°).

このオア出力S19はマスク回路8を構成するマスクカ
ウンタ29の入力LDにロードパルスとして与えられる
。このカウンタ29は、前述のデイレイカウンタ26と
同様にマイクロコンピュータ7のデータバス28からモ
ータ回転速度に応じた制御データをラッチ回路30を介
して取込み、オアゲートG34から入力CKに供給され
る所定周波数のマスククロツタを計数する。従ってカウ
ンタ29は第6図315に示すようにパルスS19が示
すO”、180°及び45°、135°、315°の各
位置で立下り、所定時間を後に立上る低レベルのマスク
パルスをMSBから発止する。
This OR output S19 is applied as a load pulse to the input LD of the mask counter 29 constituting the mask circuit 8. Like the delay counter 26 described above, this counter 29 takes in control data corresponding to the motor rotation speed from the data bus 28 of the microcomputer 7 via the latch circuit 30, and receives control data of a predetermined frequency supplied to the input CK from the OR gate G34. Count masked ivy. Therefore, as shown in FIG. 6 315, the counter 29 detects the low-level mask pulse that falls at each position of O'', 180°, 45°, 135°, and 315° indicated by the pulse S19, and rises after a predetermined period of time. It starts from.

なおMSB(S15)が高レベルに立上った後はオアゲ
ート34によりマスククロツタが抑止され、次のロード
パルスの供給までカウト停止になっている。
Note that after the MSB (S15) rises to a high level, the mask clock is suppressed by the OR gate 34, and counting is stopped until the next load pulse is supplied.

なお上述のマスク巾tはモータの回転速度に応じて可変
であるが、回転速度に無関係な固定値であってもよい。
Note that the mask width t described above is variable depending on the rotational speed of the motor, but may be a fixed value unrelated to the rotational speed.

マスクパルスS15は、マスク用7ンドゲートS11.
312.521、S22に供給され、その低レベル区間
tでゲートが閉じられる。従って第6図の誘起電圧波形
Ea、Ebに示すように、ゼロクロス検出(0’及び1
80°)の直後の所定区間と、45°、135°、22
5°、315゜の各電流切換タイミイグの直後の所定区
間とがマスクされる。
The mask pulse S15 is applied to the seventh mask gate S11.
312.521, is supplied to S22, and the gate is closed in the low level section t. Therefore, as shown in the induced voltage waveforms Ea and Eb in FIG.
80°), 45°, 135°, 22°
The predetermined sections immediately after the current switching timings of 5° and 315° are masked.

従ってゼロクロスの近傍で誘起電圧Ea、Ebに細かい
ノイズが垂畳していて、これによりコンパレータ19.
20の出力S1、S2がばたついても、S1マスクS2
の立上りを一度検出すると、その直後の変化はマスクに
より無視される。従って誘起電圧の正の半波と負の半波
とを夫々高レベル及び低レベルに対応させた正しい周期
のパルスSll、S12が得られる。同様に、各コイル
の通電切換時点で発生するスパイク状のノイズも、電流
切換直後のマスクによって除去されるので、0°、18
0°検出を妨害することが無い。よって正確なOo及び
180°検出により、切換タイミングを既述のディジタ
ルデイレイにより正確に決定することができる。
Therefore, fine noise is added to the induced voltages Ea and Eb near the zero cross, and this causes the comparator 19.
Even if the outputs S1 and S2 of 20 fluctuate, S1 mask S2
Once the rising edge of is detected, changes immediately after that are ignored by the mask. Therefore, pulses Sll and S12 of the correct period can be obtained in which the positive half-wave and negative half-wave of the induced voltage correspond to high and low levels, respectively. Similarly, the spike-like noise that occurs when the current is switched to each coil is also removed by the mask immediately after the current is switched, so 0°, 18
It does not interfere with 0° detection. Therefore, by accurate Oo and 180° detection, the switching timing can be accurately determined using the digital delay described above.

なお第1図に示すようにマスク回路8によって妨害ノイ
ズが除去されたゼロクロス検出パルスS11、S12は
、マイクロプロセッサ7にも供給され、その周期検出に
よってモータの回転速度が検出される。この速度検出に
よって形成された制御データが、0°〜45゛及び18
0゛〜225゛の各90°分の遅延時間T及びマスク巾
tを定めるためにデータバス28に導出される。上述の
ようにマスク回路8を介して正しい周期のパルスS11
、S12が供給されるので、速度検出は非常正確である
。なお速度検出をモータに取付けた周波数発電機又はパ
ルスジェネレータ等で行ってもよい。
As shown in FIG. 1, the zero-crossing detection pulses S11 and S12 from which interfering noise has been removed by the mask circuit 8 are also supplied to the microprocessor 7, and the rotational speed of the motor is detected by detecting their period. The control data formed by this speed detection is 0°~45° and 18°.
The signal is output to the data bus 28 in order to determine the delay time T and mask width t for each 90° from 0° to 225°. As mentioned above, the pulse S11 of the correct period is transmitted through the mask circuit 8.
, S12, the speed detection is very accurate. Note that speed detection may be performed using a frequency generator or a pulse generator attached to the motor.

以上本発明を2相両方向通電型のセンサレスブラシレス
モータに適用した実施例を示したが、本発明は2相以上
の3相、4相等の片方向又は両方向通電型のセンサレス
ブラシレスモータに適用することが可能である。
Although an embodiment in which the present invention is applied to a two-phase bidirectional current-carrying type sensorless brushless motor has been shown above, the present invention can also be applied to a two-phase or more three-phase, four-phase, etc. unidirectional or bidirectional current-carrying type sensorless brushless motor. is possible.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は上述のようにモータの速度に応じた遅延量で通
電切換え位置を定めるようにしたので、センサ無しで励
磁コイルの誘起電圧に基いてロータの回転位置を検出し
ても、速度に無関係に通電切換え位置が特定の電気角で
行われるように自動制御することができる。よってモー
タの起動時にもロータ位置センサ付きブラシレスモーフ
と同等の通電切換えが可能になる。また励磁コイルの誘
導起電圧中に含まれる通電切換時のスパイクノイズが位
置検出信号に混入しても、正規の基準位置と区別して除
去する(マスク)することができるので、通電切換えの
誤動作を防止してセンサ形ブラシレスモークと同等の安
定動作が得られる。
As described above, in the present invention, the energization switching position is determined by a delay amount depending on the motor speed, so even if the rotor rotational position is detected based on the induced voltage of the excitation coil without a sensor, it is independent of the speed. It is possible to automatically control the energization switching position so that it is performed at a specific electrical angle. Therefore, even when the motor is started, the same energization switching as in the brushless morph with a rotor position sensor is possible. In addition, even if spike noise during energization switching, which is included in the induced electromotive force of the excitation coil, mixes into the position detection signal, it can be distinguished from the normal reference position and removed (masked), preventing malfunctions during energization switching. As a result, stable operation equivalent to sensor type brushless smoke can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のセンサレスブラシレスモータの駆動回
路図、第2図は第1図のスイッチング回路の詳細図、第
3図A、Bはブラシレスモーフのロータ及びステータの
平面図、第4図は第1図の動作を示す各部の波形図、第
5図は第1図の遅延回路及びマスク回路を示す詳細図、
第6図は第5ずの各部の波形図である。 なお図面に用いた符号において、 1−・−・−・−・・・−・・・スイッチング回路2−
−−−−−・−−−一−・−・−・駆動パルス発生ロジ
ック3.4− ・−−−−−−・・・−・Dフリップフ
ロップ5−・−・−・−・−−−−−−−・−遅延回路
6−−−一−・−−−−一−−−−・−起動パルス発生
回路7−−−−−−−−−−−−−−−−−−−マイク
ロプロセッサ8・−−−一−−−−−・−・・−・−・
マスク回路19.20−・−・・・−・コンパレータ2
t−−・・−・・−・・・・−ロータマグネット26・
・−−−−−−・−・−〜−−−−−−デイレイカウン
タ27・・−−−−−−・・−・・−−−−−ラッチ回
路28・−・−・−・−・−−−−−−一・−・・デー
タバスLa 、 Lb、−・−・−コイル である。
FIG. 1 is a drive circuit diagram of the sensorless brushless motor of the present invention, FIG. 2 is a detailed diagram of the switching circuit of FIG. 1, FIGS. 3A and B are plan views of the rotor and stator of the brushless morph, and FIG. FIG. 1 is a waveform diagram of each part showing the operation, FIG. 5 is a detailed diagram showing the delay circuit and mask circuit of FIG. 1,
FIG. 6 is a waveform diagram of each part of the fifth part. In addition, in the symbols used in the drawings, 1-・-・−・−・・・・Switching circuit 2-
−−−−−・−−−1−・−・−・Drive pulse generation logic 3.4− ・−−−−−−−・D flip-flop 5−・−・−・−・−− −−−−−・−Delay circuit 6−−−1−・−−−−1−−−−・−Starting pulse generation circuit 7−−−−−−−−−−−−−−−−−− −Microprocessor 8・---−1−−−−−・−・・−・−・
Mask circuit 19.20--Comparator 2
t--・--・-- Rotor magnet 26・
・−−−−−−・−・−〜−−−−−−Delay counter 27・・−−−−−−・−・・−−−−−Latch circuit 28・−・−・−・−・----- Data buses La, Lb, --- Coils.

Claims (1)

【特許請求の範囲】  励磁コイルの誘起電圧に基いてロータ回転の基準位置
を検出する回路と、 上記基準位置から所定量遅延させた遅延パルスを形成す
る遅延回路と、 上記遅延パルスに基いて上記励磁コイルの通電切換え信
号を発生する回路と、 モータの回転速度を検出して上記遅延回路の遅延量を制
御し、上記通電切換位置をモータ速度に応じて調整する
回路と、 上記遅延パルスに基いて上記基準位置の検出出力中の疑
似パルスを抑制するマスク信号を形成する回路とを具備
するセンサレスブラシレスモータ。
[Claims] A circuit for detecting a reference position of rotor rotation based on the induced voltage of an excitation coil; a delay circuit for forming a delay pulse delayed by a predetermined amount from the reference position; A circuit that generates an energization switching signal for the excitation coil, a circuit that detects the rotation speed of the motor, controls the delay amount of the delay circuit, and adjusts the energization switching position according to the motor speed, and a circuit that detects the motor rotation speed and adjusts the energization switching position according to the motor speed. and a circuit for forming a mask signal for suppressing spurious pulses in the detection output of the reference position.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0454893A (en) * 1990-06-20 1992-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Commutatorless dc motor
US5182499A (en) * 1990-10-25 1993-01-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Sensorless brushless motor
JP2748692B2 (en) * 1990-10-19 1998-05-13 セイコーエプソン株式会社 Position sensorless brushless DC motor and its control device
KR100384682B1 (en) * 1994-10-17 2003-08-14 소니 가부시끼 가이샤 Sensorless Motor Drive Circuit
KR100450895B1 (en) * 1995-06-23 2004-11-26 산요덴키가부시키가이샤 Sensorless motor drive circuit

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62181688A (en) * 1986-02-03 1987-08-10 Matsushita Refrig Co Controlling device for brushless dc motor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62181688A (en) * 1986-02-03 1987-08-10 Matsushita Refrig Co Controlling device for brushless dc motor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0454893A (en) * 1990-06-20 1992-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Commutatorless dc motor
JP2748692B2 (en) * 1990-10-19 1998-05-13 セイコーエプソン株式会社 Position sensorless brushless DC motor and its control device
US5182499A (en) * 1990-10-25 1993-01-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Sensorless brushless motor
KR100384682B1 (en) * 1994-10-17 2003-08-14 소니 가부시끼 가이샤 Sensorless Motor Drive Circuit
KR100450895B1 (en) * 1995-06-23 2004-11-26 산요덴키가부시키가이샤 Sensorless motor drive circuit

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