JPH01194885A

JPH01194885A - ブラシレスモータ駆動回路

Info

Publication number: JPH01194885A
Application number: JP63017966A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Otaki; 大瀧　博行; Susumu Aoki; 進青木
Original assignee: Mitsuba Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1988-01-28
Filing date: 1988-01-28
Publication date: 1989-08-04
Anticipated expiration: 2010-03-06
Also published as: JPH0720392B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］〈産業上の利用分野ン本発明はブラシレスモータに関し、特に正逆転可能なブ
ラシレスモータの駆動回路に関する。

〈従来の技術〉 −ｉＲにブラシレスモータは、ロータの磁極に対応して
ステータコイルを適宜励磁して回転力を得るべく磁極セ
ンサを用いてロータの磁極位置を検出し、駆動回路によ
って電機子電流を切換えるようになっている。ブラシレ
スモータの特性は、電機子電流の切換タイミングに一定
の進角を設定することによって改善されるが、正逆転可
能なブラシレスモータには通常時計方向回転用及び反時
計方向回転用に別個の磁極センサ手段がそれぞれある進
角を設定して配置されている。

このように２組の磁極センサ手段を設けることによって
部品点数が増加し、故障発生率が高くなる。しかも、両
磁極センサ手段はそれぞれ別個に独立して作動するよう
になっているため、一方の磁極センサ手段が故障すれば
他方の磁極センサ手段しか使用できず、ブラシレスモー
タはいずれか］方向にしか駆動できなくなる。

〈発明が解決しようとする課題〉そこで、本発明の目的は、時計方向及び反時計方向にそ
れぞれ別個の磁極センサ手段を備え、時計・反時計両回
転方向に駆動可能なブラシレスモータに於て、一方の磁
気センサ手段が故障した場合に他方の磁気センサ手段を
用いてロータの回転位置を検出し、いずれの回転方向に
も駆動することができるブラシレスモータ駆動回路を提
供することにある。

［発明の構成］く課題を解決するための手段〉上述の目的は、本発明によれば、時計方向に回転するロ
ータの回転位置を検出する第１磁極センサ手段と、反時
計方向に回転する前記ロータの回転位置を検出する第２
磁極センサ手段とを有するブラシレスモータに於て、前
記ロータの回転方向に対応して前記第１磁極センサ手段
または前記第２磁極センサ手段から入力する回転位置信
号に基づいて電機子電流を切換制御する制御回路を備え
るブラシレスモータ駆動回路であって、前記第１−磁極
センサ手段及び前記第２磁極センサ手段と前記制御回路
との間にそれぞれ故障検出回路が接続され、かつ前記制
御回路が、前記ロータの回転方向に対応する一方の前記
磁極センサ手段に接続された前記故障検出回路から故障
信号を入力すると、他方の前記磁極センサ手段から入力
する回転位置信号に基づいて電機子電流を切換制御する
ようになっていることを特徴とするブラシレスモータ駆
動回路を提供することにより達成される。

〈作用〉このようにすれば、一方の磁気センサ手段に故障が発生
すると、対応する故障検出回路から入力する故障信号に
よって制御回路が故障を検知し、かつ他方の磁気センサ
手段に切換えてロータの回転位置を検出することにより
、電機子電流の切換制御を継続して行うことができる。

〈実施例〉以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図に示されるように、本発明を適用したブラシレス
モータ１は、ロータ２がＮ極・Ｓ極各１個の永久磁石３
ａ、３ｂからなるロータマグネット３を備える。ロータ
マグネット３の周囲には、時計方向に回転するロータ２
の回転位置を検出するための３個の第１磁極センサ４〜
６と、反時計方向に回転するロータ２の回転位置を検出
するための３個の第２磁極センサ７〜９とが通常の電機
子電流切換位置Ａ１〜Ａ３に対してそれぞれ進角θ１、
θ２をもって配置されている。磁極センサ４〜っは磁界
の強弱及び磁極を判別することができる周知のポール素
子からなり、それぞれブラシレスモータ１の駆動回路１
０に接続されている。

駆動回路１０は、電機子電流の切換を制御する制御回路
１１を備え、制御回路１１には図示されていないが電機
子電流の断続、切換を実際に行う駆動部が接続されてい
る。制御回路１１は、時計方向回転用の第１磁極センサ
４〜６にそれぞれ接続された３個の第１コンパレータ１
２〜１４と反時計方向回転用の第２磁極センサ７〜９に
それぞれ接続された３個の第２コンパレータ１５〜１７
とを備え、それぞれ第１故障検出回路１８、第２故障検
出回路１９を介して共通の制御部２０に接続されている
。各コンパレータ１２〜１７は、従来のブラシレスモー
タ駆動回路と同様にロータマグネット３の極性により各
磁極センサ４〜９に生じた電位差を検出し、Ｈｉ（高）
レベルまたはＬＯ（低）レベルのデジタル信号に変換し
て故障検出回路１８．１９に出力する。

第２図に良く示されるように、第１故障検出回路１８は
、第１コンパレータ１２〜１４の各出力線２１〜２３に
ＮＡＮＤゲート２４及びＯＲゲート２５が接続され、か
つ両ゲート２４．２５の出力がＡＮＤゲート２６に接続
されている。ＡＮＤゲート２６の出力線２７は第１コン
パレータ１２〜１４の出力線２１〜２３と並列に制御部
２０に接続されている。第２故障検出回路１９も上述の
第１故障検出回路１８と同様に構成されている。

第３図には、ロータ２を時計方向に回転させた場合に於
ける各コンパレータ１２〜１．７の出力が示されている
。第１コンパレータ１２〜１４について考えると、まず
ロータ２の回転に伴いコンパレータ１２の出力がＬｏか
らＨｉに立ち上がり、次にコンパレータ１４の出力がＨ
ｉがらＬｏに立ち下がる。更にロータ２が回転すると、
コンパレータ１３の出力が立ち上がり、コンパレータ１
２の出力が立ち下がる。次にコンパレータ１４の出力が
立ち上がり、コンパレータ１３の出力が立ち下がる。こ
のように第１磁極センサ４〜６及びその接続回路が正常
に作動しているときは、第１コンパレータ１２〜１４の
出力が順次立ち上がりと立ち下がりとを交互に繰返して
変化する。反時計方向回転用の第２コンパレータ１５〜
１７についても、第１コンパレータ１２〜１４と位相が
０１十０２ずれるだけで同様に出力が変化する。第３図
かられかるように磁極センサの正常作動時には、第１コ
ンパレータ１２〜１４または第２コンパレータ１５〜１
７の出力が全部同時にＨｉレベルまたはＬｏレベルとな
ることがない。

ホール素子に故障が発生すると、コンパレータ１２〜１
４の出力が立ち」二がつと立ち上がりまたは立ち下がり
と立ち下がりのように同じレベルで連続する。磁極セン
サ４〜９またはその接続回路等に故障が発生すると、そ
れに対応するコンパレータ１２〜１７から）Ｉ　ｉまた
はＬｏの同じレベルのデジタル信号が継続して出力され
る。このため、第１コンパレータ１２〜１４または第２
コンパレータ１５〜１７の出力全部が同時にＨｉまたは
ＬＯレベルになる状態が発生する。第１コンパレータ１
２〜１４の出力が全部Ｈｉレベルの場合にはＮＡＮＤゲ
ート２４の出力がＬＯレベルとなり、ＡＮＤゲート２６
がら出力線２７を介してＬｏレベルのデジタル信号が制
御部２ｏへ送られる。また、第１コンパレータ１２〜１
４がらの出力が全部Ｌｏレベルの場合にはＯＲゲート２
５の出力がＬｏレベルとなり、ＡＮＤゲート２６がら出
力線２７を介してＬ　ｏレベルのデジタル信号が制御部
２０へ送られる。

制御部２０は、第１故障検出回路１８の出力線２７から
Ｌｏレベルのデジタル信号、即ち故障信号を入力すると
、電機子電流の切換制御を第１磁極センサ４〜６から第
２磁極センサ７〜９に切換えて行うようになっている。

第２磁極センサ７〜９が正常に作動している限り、第３
図に示されるように第２コンパレータ１５〜１７から第
１コンパレータ１２〜１４の出力と一定の位相ずれをも
ってロータ２の回転位置を示すデジタル信号が入力する
ので、引続きモータ１を時計方向に回転させることがで
きる。また、ロータ２が反時計方向に回転している場合
に第２磁極センサ７〜９またはその接続回路に故障が発
生すると、第２故障検出回路１９から出力線２８を介し
て故障信号が制御部２０へ送られ、第２磁極センサ７〜
９から第１磁極センサ４〜６に切換えてロータ２を引続
き反時計方向に回転させることができる。また、制御部
２０は第１故障検出回路１８まなは第２故障検出回路１
．９から故障信号を入力すると、出力線２９からアラー
ム表示部に信号を出力し、故障状態を容易に判断できる
ようになっている。

本発明は、上述の実施例に示される２極ロータ形モータ
だけでなく、多極ロータ形モータにも同様に適用するこ
とができる。例えば第４図には４極ロータ形ブラシレス
モークの実施例が示されている。

このブラシレスモータ３１は、ロータ３２がＮ極・Ｓ極
各２個の永久磁石を交互に配置したロータマグネット３
３を備えており、ロータ３２の周囲には第１磁極センサ
３４〜３６及び第２磁極センサ３７〜３９が通常の電機
子電流切換位置Ｂ１〜Ｂ５に対してそれぞれ進角θ３、
θ４をもって配置されている。第１磁極センサ３４〜３
６はそれぞれブラシレスモータ３１の駆動回路４０の第
１コンパレータ４１〜４３に接続され、かつ第２磁極セ
ンサ３７〜３９はそれぞれ第２コンパレータ４４〜４６
に接続されている。

この駆動回路４０は第１図示の実施例の駆動回路１０と
同様に構成されており、ロータ３２が時計方向に回転し
ている場合には、第１磁極センサ３４〜３６によって回
転位置を検出し、かつ故障が発生すると故障検出回路か
ら入力した故障信号によって制御部が第２磁極センサ３
７〜３９に切換えて電機子電流の切換を制御する。また
、ロータ３２が反時計方向に回転している場合には、第
２磁極センサ３７〜３９を用いて回転位置を検出し、故
障が発生ずると同様にして第１磁極センサ３４〜３６に
切換え°ζ電機子電流を制御するようになっている。

尚、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、
その技術的範囲内に於て様々な変形・変更を加えて実施
することができる。例えばブラシレスモータの特性及び
用途に応じて磁極センサの取付は位置を変更し、または
他のセンサ要素を使用することができる。また上述した
ように、本発明によるブラシレスモータ駆動回路は磁極
センサ自体の故障だけでなくその接続回路を含む磁極セ
ンサ手段全体について故障を検出し、電機子電流の切換
制御を行うことができる。

「発明の効果」上述したように本発明によれば、磁極センサに接続され
たコンパレータと制御部との間に故障検出回路を設ける
ことによって、時計方向または反時計方向回転用磁極セ
ンサ手段に発生した故障を検出すると同時に、他方の磁
極センサ手段に切換えて電機子電流の切換制御を継続す
ることができるので、一方の磁極センサ手段の故障によ
るモータの作動停止を防止することができ、信頼性が向
上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるブラシレスモーフｌ５ｒ駆動回
路の概略を示す回路図である。第２図は、故障検出回路の回路図である。第３図は、コンパレータの出力を示す線図である。第４図は、第２実施例のブラシレスモータ駆動回路の概
略を示す回路図である。１・・・ブラシレスモータ２・・・ロータ３・・・ロー
タマグネット３ａ、３ｂ・・・永久磁石４〜６・・・第
１磁極センサ７〜９・・・第２磁極センサ１０・・・駆動回路　　　１１・・・制御凹銘１２〜１
４・・・第１コンパレータ１５〜１７・・・第２コンパレータ１８・・・第１故障検出回路１９・・・第２故障検出回路２０・・・制御部　　　　２１〜２３・・・出力線２４
・・・ＮＡＮＤゲート２５・・・ＯＲゲート２６・・・
ＡＮＤゲート　２７〜２９・・・出力線３１・・・ブラ
シレスモータ３２・・・ロータ　　　　３３・・・ロータマグネット
３４〜３６・・・第１磁極センサ３７〜３つ・・・第２磁極センサ４０・・・駆動回路４１〜４３・・・第１コンパレータ４４〜４６・・・第２コンパレータ特　許　出　願　人　株式会社三ツ葉電機製作所代　　
　理　　　人　弁理士　大　島　陽　−し−Ｊ〜　　Ｃｖｌ　　　寸　　　　　哨　　リ　　Ｎ？＋　
　　　ヤ−＋　　　　　？＋−ｖ＋＋　　　　　ヤＮ　
　　　　ヤＮロバとコ一も田Ｑ

Claims

【特許請求の範囲】　時計方向に回転するロータの回転位置を検出する第１
磁極センサ手段と、反時計方向に回転する前記ロータの
回転位置を検出する第２磁極センサ手段とを有するブラ
シレスモータに於て、前記ロータの回転方向に対応して
前記第１磁極センサ手段または前記第２磁極センサ手段
から入力する回転位置信号に基づいて電機子電流を切換
制御する制御回路を備えるブラシレスモータ駆動回路で
あって、前記第１磁極センサ手段及び前記第２磁極センサ手段と
前記制御回路との間にそれぞれ故障検出回路が接続され
、かつ前記制御回路が、前記ロータの回転方向に対応す
る一方の前記磁極センサ手段に接続された前記故障検出
回路から故障信号を入力すると、他方の前記磁極センサ
手段から入力する回転位置信号に基づいて電機子電流を
切換制御するようになっていることを特徴とするブラシ
レスモータ駆動回路。