JPH01255496A - Dc brushless motor - Google Patents

Dc brushless motor

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JPH01255496A
JPH01255496A JP63083335A JP8333588A JPH01255496A JP H01255496 A JPH01255496 A JP H01255496A JP 63083335 A JP63083335 A JP 63083335A JP 8333588 A JP8333588 A JP 8333588A JP H01255496 A JPH01255496 A JP H01255496A
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JP
Japan
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induced voltage
rectangular wave
voltage
circuit
armature winding
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JP63083335A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomohiro Inoue
智寛 井上
Yasuhiro Okada
康弘 岡田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH01255496A publication Critical patent/JPH01255496A/en
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    • HELECTRICITY
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To need no rotor pole position detecting means, by controlling feed current using rectangular wave voltage due to a CR charge or discharge voltage detecting circuit at the time of starting, and by using induced voltage automatically with its generation to control the feed current. CONSTITUTION:A DC brushless motor 4 has two-phase armature windings 2, 3 forming a stator, and the rotor 1 of a permanent magnet. The armature winding 2 is connected to a power line +V via a transistor(Tr)5, and the armature winding 3 is connected to the line +V via a Tr6, respectively. By the Tr5, a switching driving section 55 is formed, and by the Tr6, the switching driving section 55 is formed, mid current is fed to the respective windings 2, 3. In this case, at the time of starting, from a CR charge or discharge detecting circuit 54, starting signal is obtained, and the current is fed to the windings 2-3. After the starting, with induced voltage detected by induced voltage detecting circuits 18, 28, via resistors 7, 8, Trs 6, 7 are respectively driven and are rotated.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、各種熱源の冷却用ファンモータ等に用いられ
る直流ブラシレスモータに関するものであご1、特に回
転子の磁極位は検出手段を設けることな(、その回転子
を正確に回転駆動するセンサーレス直流ブラシレスモー
フに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a DC brushless motor used in fan motors for cooling various heat sources, etc. The present invention relates to a DC brushless motor used for fan motors for cooling various heat sources. , relates to a sensorless DC brushless morph that accurately rotates its rotor.

従来の技術 直流ブラシレスモータの電機子巻線に電流を供給して駆
動する駆動回路においては、電機子巻線に流す電流を回
転子の磁極位置に応じて切換えるために、回転子の位置
に関連してその位置を検出すべく配置された回転子磁極
位置検出手段を用いるものが一般的である。例えば、比
較的小型の直流ブラシレス2相モータの場合、永久磁石
形とされた回転子に対して固定子とされた2相の電機子
巻線が配備されるが、これに対する駆動回路においては
、2相の電機子巻線の夫々にこれらに断続的に電流を供
給すべく接続されたスイッチングトランジスタ等で構成
された駆動部が設けられるとともに、回転子の近傍に設
置された、例えば、ホール素子等の感磁性素子などが用
いられて構成する回転子磁極位置検出手段が設けられる
。そして、この回転子磁極位置検出手段の出力によって
、例えば、2相の電機子巻線の夫々に接続された駆動部
を形成するスイッチングトランジスタがオン・オフ制御
されることにより駆動部の制御がなされ、それにより、
回転子の磁極位置の適正に応じた電機子巻線に選択的に
電流供給がなされて、回転子の回転が持続せしめられる
ことになる。
Conventional technology In a drive circuit that supplies current to the armature winding of a DC brushless motor to drive the armature winding, the current flowing through the armature winding is switched in accordance with the rotor's magnetic pole position. It is common to use a rotor magnetic pole position detecting means arranged to detect the position. For example, in the case of a relatively small DC brushless two-phase motor, a two-phase armature winding is provided as a stator for a permanent magnet rotor, but in the drive circuit for this, A drive unit composed of a switching transistor or the like is connected to each of the two-phase armature windings to intermittently supply current thereto, and a Hall element, for example, installed near the rotor is provided. A rotor magnetic pole position detecting means is provided using a magnetically sensitive element such as the above. The output of the rotor magnetic pole position detection means controls the drive unit by, for example, turning on and off switching transistors that form the drive unit connected to each of the two-phase armature windings. ,Thereby,
Current is selectively supplied to the armature windings depending on the appropriate position of the magnetic poles of the rotor, thereby sustaining the rotation of the rotor.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このように、直流ブラシレスモータにそ
の回転子の近傍に回転子磁極位置検出手段が設定される
ことになる従来の駆動回路が付設される場合には、直流
ブラシレスモータにおいて回転子磁極位置検出手段のた
めのスペースが必要となり、しかも、そのスペースが特
定されたちのとなるので、それだけ直流ブラシレスモー
タの構成上及び特性上の制約が増加してしまい、また、
回転子磁極位置検出手段の取付けにあたっては、微妙な
組込み位置の設定のもとに高い組込み精度が要求される
という問題がある。さらに、回転子磁極位置検出手段は
通常、その検出動作が温度や湿度等の環境条件に左右さ
れるものとなるので、直流ブラシレスモータの駆動を種
々の環境のもとて安定に行うことが困難とされるという
不都合もある。
Problems to be Solved by the Invention However, when a DC brushless motor is provided with a conventional drive circuit in which a rotor magnetic pole position detection means is set near the rotor, the DC brushless motor is A space is required for the rotor magnetic pole position detection means in the motor, and this space must be specified, which increases the restrictions on the configuration and characteristics of the DC brushless motor.
When installing the rotor magnetic pole position detecting means, there is a problem in that high installation accuracy is required based on delicate installation position setting. Furthermore, the detection operation of rotor magnetic pole position detection means is usually affected by environmental conditions such as temperature and humidity, making it difficult to drive a DC brushless motor stably under various environments. There is also the inconvenience of being considered.

本発明は、直流ブラシレスモータについて、それに回転
子磁極位置検出手段を設けることなく、その回転子を適
正に回転駆動するこ乏ができるようにされた直流ブラシ
レスモータ駆動回路及び、起動時の回転トルクを与える
ための起動回路を得ることを目的とする。
The present invention relates to a DC brushless motor drive circuit that can properly rotate the rotor without providing a rotor magnetic pole position detection means therein, and a rotational torque at the time of startup. The purpose is to obtain a starting circuit to give .

課題を解決するための手段 上述の目的を達成すべ(、本発明に係る直流ブラシレス
モータは、第1及び第2の相の電機子巻線の夫夕に電流
を断続的に供給する第1及び第2のスイッチング駆動部
と、CR充放電回路の電位検出回路の信号により、矩形
波電圧を交互に送出し、かつ互いに逆極性の関係となる
第1及び第2の矩形波電圧を送出する矩形波電圧発生部
と、上記第1及び第2の矩形波電圧及び上記第1及び第
2の相の電機子巻線に得られる誘起電圧を合成する第1
及び第2の波形合成部と、起動時には上記第1及び第2
の矩形波電圧発生部の矩形波電圧を供給して上記第1及
び第2のスイッチング駆動部を作動させ、第1及び第2
の相の電機子巻線に誘起電圧が発生すれば、上記第1及
び第2の波形合成部によって上記第1及び第2のスイッ
チング駆動部を動作させる第1及び第2の誘起電圧検出
回路と、上記第1及び第2の誘起電圧検出回路の信号に
より上記CR充放電検出回路を制御する誘起電圧合成回
路とを備えたものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above-mentioned objects, a DC brushless motor according to the present invention includes a first phase and a second phase armature winding. A rectangular structure that alternately sends out rectangular wave voltages based on signals from the second switching drive unit and the potential detection circuit of the CR charge/discharge circuit, and sends out first and second rectangular wave voltages that have opposite polarities to each other. a wave voltage generator, and a first unit that combines the first and second rectangular wave voltages and the induced voltages obtained in the armature windings of the first and second phases.
and a second waveform synthesis section, and the first and second waveform synthesis sections at the time of startup.
The first and second switching drive units are operated by supplying a rectangular wave voltage from a rectangular wave voltage generation unit of
If an induced voltage is generated in the armature winding of the phase, the first and second induced voltage detection circuits operate the first and second switching drive sections by the first and second waveform synthesis sections. , and an induced voltage synthesis circuit that controls the CR charge/discharge detection circuit using signals from the first and second induced voltage detection circuits.

作用 このように構成される本発明に係る直流ブラシレスモー
タにおいては、第1及び第2のスイッチング駆動部によ
り電流が断続的に供給される直流ブラシレスモータの第
1及び第2の電機子巻線の夫々に生じる誘起電圧が第1
及び第2の波形合成部に供給され、これら第1及び第2
の波形合成部には、同時にCR充放電検出回路の信号に
より矩形波電圧を交互に送出し、かつ互いに逆極性の関
係となる第1及び第2の矩形波電圧を送出する矩形波電
圧発生部より信号が、第1及び第2の波形合成部に供給
される。上記第1及び第2の波形合成部の信号は、第1
及び第2の誘起電圧検出回路へ供給され、上記第1及び
第2の誘起電圧検出回路からの信号をスイッチング駆動
部に供給してそれらによるスイッチング動作を行わせる
。また、上記第1及び第2の誘起電圧を合成する誘起電
圧合成回路へ供給し、上記誘起電圧合成回路の信号を上
記CR充放電検出回路へ供給し矩形波電圧発生部の信号
を制御する。
In the DC brushless motor according to the present invention configured as described above, current is intermittently supplied to the first and second armature windings of the DC brushless motor by the first and second switching drive units. The induced voltage generated in each is the first
and a second waveform synthesizer, and these first and second waveform synthesizers
The waveform synthesizing section includes a rectangular wave voltage generating section that simultaneously sends out rectangular wave voltages alternately based on the signal of the CR charge/discharge detection circuit, and sends out first and second rectangular wave voltages having opposite polarities to each other. The signal is supplied to the first and second waveform synthesizers. The signals of the first and second waveform synthesis sections are
and a second induced voltage detection circuit, and the signals from the first and second induced voltage detection circuits are supplied to a switching drive section to perform a switching operation by them. It also supplies the first and second induced voltages to an induced voltage synthesis circuit that synthesizes them, and supplies the signal of the induced voltage synthesis circuit to the CR charge/discharge detection circuit to control the signal of the rectangular wave voltage generation section.

これにより、起動時においては、第1及び第2のスイッ
チング駆動部は、CR充放電検出回路により制御される
。矩形波電圧発生部の信号が、第1及び第2の波形合成
部へ供給され、上記第1及び第2の波形合成部の信号が
第1及び第2の誘起電圧検出回路へ供給され、上記誘起
電圧検出回路の信号に基づいて第1及び第2の相の電機
子巻線の夫々に対する電流供給動作を行って、回転子を
起動させ、さらに回転して第1及び第2の相の電機子巻
線の夫々に誘起電圧が生じれば、上記誘起電圧は、第1
及び第2の波形合成部へ供給されて、上記矩形波電圧と
上記誘起電圧の信号の合成出力が、上記第1及び第2の
波形合成部より出力され、上記第1及び第2の誘起電圧
検出回路へ供給され、上記誘起電圧検出回路の信号に基
づいて第1及び第2の相の電機子巻線の夫々に対する電
流供給動作を行って、回転子の回転状態を断続させる。
Thus, at startup, the first and second switching drive sections are controlled by the CR charge/discharge detection circuit. The signal from the rectangular wave voltage generator is supplied to the first and second waveform synthesizers, the signals from the first and second waveform synthesizers are supplied to the first and second induced voltage detection circuits, and the signals from the first and second waveform synthesizers are supplied to the first and second induced voltage detection circuits. Based on the signal from the induced voltage detection circuit, current is supplied to each of the first and second phase armature windings to start the rotor, which further rotates to start the first and second phase electric machines. If an induced voltage is generated in each of the child windings, the induced voltage will be
and a second waveform synthesis section, and a combined output of the signals of the rectangular wave voltage and the induced voltage is output from the first and second waveform synthesis sections, and the signal of the first and second induced voltage is outputted from the first and second waveform synthesis sections. The current is supplied to a detection circuit, and current is supplied to each of the first and second phase armature windings based on the signal from the induced voltage detection circuit, thereby intermittent rotation of the rotor.

また上記誘起電圧は、誘起電圧合成回路へ供給され、上
記誘起電圧合成回路の信号によりCRの充放電を制御し
、矩形波電圧を制御する。
Further, the induced voltage is supplied to an induced voltage synthesis circuit, and a signal from the induced voltage synthesis circuit controls charging and discharging of the CR, thereby controlling the rectangular wave voltage.

このようにして、本発明に係る直流ブラシレスモータ起
動回路は、回転子磁極位置検出手段を設けることなく、
適正に駆動することができる。
In this way, the DC brushless motor starting circuit according to the present invention does not require any rotor magnetic pole position detection means.
It can be driven properly.

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照して述べる。Example Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図、第2図は、本発明に係る直流ブラシレスモータ
起動回路の一実施例を示し、第1図はそのブロックダイ
アグラムで、第2図は第1図の具体的回路図を示す。モ
ータ4は、固定子を形成する2相の電機子巻線2及び3
と永久磁石形とされた回転子1とを有している。回転子
1は、円板状とされてその中央に回転軸を有して回転す
るものとされ、この例では、回転軸の周囲が180度ず
つ2つの領域に区分されており、各領域は夫々N極着磁
部分(N)、S極着磁部分(S)とされている。
1 and 2 show an embodiment of a DC brushless motor starting circuit according to the present invention, FIG. 1 is a block diagram thereof, and FIG. 2 is a specific circuit diagram of FIG. 1. The motor 4 has two phase armature windings 2 and 3 forming a stator.
and a rotor 1 in the form of a permanent magnet. The rotor 1 is disk-shaped and rotates with a rotation axis at the center. In this example, the circumference of the rotation axis is divided into two regions of 180 degrees each, and each region is They are respectively a north pole magnetized portion (N) and a south pole magnetized portion (S).

電機子巻線2は、トランジスタ5のエミッタ・コレクタ
通路を介して電源ライン+Vに接続されており、一方電
機子巻締3は、トランジスタ6のエミッタ・コレクタ通
路を介して電源ライン+Vに接続されている。そしてト
ランジスタ5は、電機子巻線2に対するスイッチング駆
動部55を形成しており、トランジスタ6がオン状態の
とき、電機子巻線2に電源ライン+Vから電流を供給す
る。また、トランジスタ6は、電機子巻線3に対するス
イッチング駆動部55を形成しており、トランジスタ6
がオン状態のとき、電機子巻線3に電源ライン+Vから
電流を供給する。
The armature winding 2 is connected to the power line +V via the emitter-collector path of the transistor 5, while the armature winding 3 is connected to the power line +V via the emitter-collector path of the transistor 6. ing. The transistor 5 forms a switching drive section 55 for the armature winding 2, and when the transistor 6 is in an on state, current is supplied to the armature winding 2 from the power supply line +V. Further, the transistor 6 forms a switching drive section 55 for the armature winding 3, and the transistor 6
When in the on state, current is supplied to the armature winding 3 from the power supply line +V.

トランジスタ5は、電機子巻線3に得られる誘起電圧に
よる、誘起電圧検出回路18より抵抗7を介して、トラ
ンジスタ5のベースへベース電流を供給している。また
、トランジスタ6は、電機子巻線2に得られる誘起電圧
による、誘起電圧検出回路28より抵抗8を介して、ト
ランジスタ6のベースへベース電流を供給している。
In the transistor 5, a base current is supplied to the base of the transistor 5 via the resistor 7 from the induced voltage detection circuit 18 due to the induced voltage obtained in the armature winding 3. Furthermore, the transistor 6 supplies a base current to the base of the transistor 6 via the resistor 8 from the induced voltage detection circuit 28 due to the induced voltage obtained in the armature winding 2 .

このようにして、電機子巻線2及び3に得られる誘起電
圧により、夫々に対する電流供給動作を行い、それによ
って回転子に、回転トルクを与えて回転させる。
In this way, the induced voltages obtained in the armature windings 2 and 3 supply current to each of them, thereby imparting rotational torque to the rotor and causing it to rotate.

しかし、起動時においては、電機子巻線2及び3には、
誘起電圧が発生していないため、スイッチング駆動部へ
信号を与えることが出来ない。そのため、以下に説明す
るCR充放電検出回路54により、起動時の信号を得て
、スイッチング駆動部55を作動させて、電機子巻線2
及び3に電流を供給し、それによって回転子に回転トル
クを与えて起動させ、次には、回転により電機子巻線に
得られた誘起電圧により、自動的に電流供給動作を、こ
の誘起電圧により動作を行うように切り換える動作を波
形合成部により行うことにより、電流供給動作を行って
回転させる。
However, at startup, armature windings 2 and 3 have
Since no induced voltage is generated, no signal can be given to the switching drive unit. Therefore, the CR charging/discharging detection circuit 54, which will be described below, obtains a signal at the time of starting, and operates the switching drive section 55, thereby controlling the armature winding 2.
and 3, thereby applying rotational torque to the rotor and starting it.Next, the current supply operation is automatically started by the induced voltage obtained in the armature winding due to rotation, and this induced voltage The waveform synthesizing section performs a switching operation such that the current supply operation is performed and the rotation is performed.

次に、上記CR充放電検出回路54の動作を第2図及び
第3図を用いて説明する。
Next, the operation of the CR charge/discharge detection circuit 54 will be explained using FIGS. 2 and 3.

第2図においてコンデンサ39は抵抗38を介し充電さ
れ、トランジスタ50がオン状態のときコンデンサ39
を放電させる。このトランジスタ50のオン/オフ制御
については、第3図に示すコンデンサ39の充放電の電
圧波形(C)と、抵抗40.41及び42で分割された
基準電圧AV及びBVにて制御を行う。コンデンサ39
の充放電電圧(C)と基準電圧AVとを比較検出する比
較回路43の信号と、コンデンサ39の充放電電圧(C
)と基準電圧BYとを比較検出する比較回路44の信号
は、ナントゲート回路45と46の夫々の入力端子の一
方を、反対のナントゲート回路45と46の夫々の出力
に接続して構成したラッチ回路53の夫々の入力に供給
し、この出力は、オアゲート回路48を介し、抵抗49
を経てトランジスタ50のベースに供給すると共に、D
−FF回路のDI大入力Ω出力を接続した矩形波電圧発
生部47に供給する。
In FIG. 2, capacitor 39 is charged through resistor 38, and when transistor 50 is on, capacitor 39
discharge. The on/off control of the transistor 50 is controlled using the voltage waveform (C) of charging and discharging the capacitor 39 shown in FIG. 3 and the reference voltages AV and BV divided by the resistors 40, 41 and 42. capacitor 39
The signal from the comparison circuit 43 that compares and detects the charging/discharging voltage (C) of the capacitor 39 with the reference voltage AV and the charging/discharging voltage (C) of the capacitor 39
) and the reference voltage BY are constructed by connecting one of the input terminals of each of the Nant gate circuits 45 and 46 to the respective output of the opposite Nant gate circuit 45 and 46. It is supplied to each input of the latch circuit 53, and its output is passed through the OR gate circuit 48 to the resistor 49.
is supplied to the base of the transistor 50 via D.
- It is supplied to the rectangular wave voltage generator 47 connected to the DI large input Ω output of the FF circuit.

電源ONの瞬間よりコンデンサ39には、抵抗38とに
よって充電が開始され、コンデンサの充電電圧Cは、第
3図のように上昇してい(。基準電圧BVに達すると比
較回路44がオフとなり、ナントゲート回路45と46
によるラッチ回路53の出力りは、オンとなり、オアゲ
ート回路48を介して抵抗4つを経てトランジスタ50
のベースに供給することにより、トランジスタ50をオ
ンしコンデンサ39を放電し、コンデンサの充放電電圧
Cが基準電圧AVに達すると比較回路43がオフとなり
、ナントゲート回路45と46によるラッチ回路53の
出力りは、オフとなり、オアゲート回路48を介して抵
抗49を経てトランジスタ50をオフすることにより再
び、コンデンサ39には、抵抗38とによって充電が開
始される。
From the moment the power is turned on, charging of the capacitor 39 and the resistor 38 starts, and the charging voltage C of the capacitor increases as shown in FIG. 3 (When it reaches the reference voltage BV, the comparison circuit 44 turns off, Nant gate circuits 45 and 46
The output of the latch circuit 53 is turned on, and passes through the OR gate circuit 48, four resistors, and the transistor 50.
, the transistor 50 is turned on and the capacitor 39 is discharged. When the charging/discharging voltage C of the capacitor reaches the reference voltage AV, the comparator circuit 43 is turned off, and the latch circuit 53 is turned on by the Nant gate circuits 45 and 46. The output is turned off, and by turning off the transistor 50 via the OR gate circuit 48 and the resistor 49, charging of the capacitor 39 and the resistor 38 is started again.

ただし月アゲート回路48の入力の一方としては、誘起
電圧合成回路37の信号Kが入力されるが、今は、誘起
電圧が発生していないものとした場合の信号であり、信
号にはオフであり、ラッチ回路53の信号りがオアゲー
ト回路48の信号となる。よってラッチ回路53の信号
りは、コンデンサ39が充電時はオフであり、放電時は
オンとなる。この信号は、同時にD−FF回路による矩
形波電圧発生部47のCK端子へ入力される。よってラ
ッチ回路53の信号りの立ち上がり、すなわちコンデン
サ39の放電時に、出力Q及びΩが反転して、かつ互い
に逆極性の矩形波電圧E及びFが送出される。上記矩形
波電圧Eは、抵抗17を介して、トランジスタ16のベ
ースに供給し、ダイオード14及び15を0N10FF
する。一方矩形波電圧Fは抵抗27を介して、トランジ
スタ26のベースに供給し、ダイオード24及び25を
0N10FFする。
However, as one of the inputs of the lunar agate circuit 48, the signal K of the induced voltage synthesis circuit 37 is input, but this is a signal assuming that no induced voltage is generated, and the signal is turned off. The signal from the latch circuit 53 becomes the signal from the OR gate circuit 48. Therefore, the signal of the latch circuit 53 is off when the capacitor 39 is being charged, and is on when the capacitor 39 is being discharged. This signal is simultaneously input to the CK terminal of the rectangular wave voltage generator 47 using the D-FF circuit. Therefore, when the signal of the latch circuit 53 rises, that is, when the capacitor 39 discharges, the outputs Q and Ω are inverted, and rectangular wave voltages E and F having opposite polarities are sent out. The above rectangular wave voltage E is supplied to the base of the transistor 16 via the resistor 17, and the diodes 14 and 15 are connected to the 0N10FF
do. On the other hand, the rectangular wave voltage F is supplied to the base of the transistor 26 via the resistor 27, and the diodes 24 and 25 are turned ON10FF.

ダイオード14.15及び抵抗12と抵抗11で分割さ
れて、誘起電圧検出回路18のe端子に入力され、かつ
eの入力端子には、ダイオード13及び抵抗1oと抵抗
9及び電機千巻143で分割されて、誘起電圧検出回路
18に入力され、抵抗7を介してトランジスタ5のベー
スへ供給される。
It is divided by diode 14, 15, resistor 12, and resistor 11, and is input to the e terminal of induced voltage detection circuit 18, and to the input terminal of e, it is divided by diode 13, resistor 1o, resistor 9, and electric machine 143. The voltage is input to the induced voltage detection circuit 18 and supplied to the base of the transistor 5 via the resistor 7.

一方ダイオード24.25及び抵抗22と抵抗21で分
割されて誘起電圧検出回路28のe端子に入力され、か
つeの入力端子には、ダイオード23及び、抵抗20と
抵抗19及び電機子巻線2で分割されて、誘起電圧検出
回路28に入力され抵抗8を介してトランジスタ6のベ
ースへ供給される。このような構成にて、誘起電圧検出
回路の入力構成による波形合成部51.52の信号によ
ってトランジスタをスイッチング駆動を行う。
On the other hand, it is divided by the diode 24, 25, the resistor 22, and the resistor 21, and is input to the e terminal of the induced voltage detection circuit 28, and the input terminal of e has the diode 23, the resistor 20, the resistor 19, and the armature winding is input to the induced voltage detection circuit 28 and supplied to the base of the transistor 6 via the resistor 8. With this configuration, the transistors are switched and driven by signals from the waveform synthesis sections 51 and 52 based on the input configuration of the induced voltage detection circuit.

今、矩形波電圧発生部47の矩形波電圧Eの信号は、抵
抗17を介して、トランジスタ16のベースに供給され
ており、矩形波電圧Eがオフであればトランジスタ16
はオフ状態であり、誘起電圧検出回路18のe端子の方
がダイオード1ケ分だけ高いため出力Gはオフとなり、
抵抗7を介したトランジスタ5もオフ状態とし、電機子
巻線2に電流を供給しない。また逆に矩形波電圧Eの信
号がオンであればトランジスタ16は、オン状態であり
、ダイオード14及び15をショートするため、誘起電
圧検出回路18のe端子の方がダイオード13の分だけ
高いため出力Gはオンとなり抵抗7を介してトランジス
タ5をオン状態とし、電機子巻線2に電流を供給する。
Now, the signal of the rectangular wave voltage E of the rectangular wave voltage generator 47 is supplied to the base of the transistor 16 via the resistor 17, and if the rectangular wave voltage E is off, the signal of the rectangular wave voltage E of the
is in the off state, and the e terminal of the induced voltage detection circuit 18 is higher by one diode, so the output G is off,
Transistor 5 via resistor 7 is also turned off, and no current is supplied to armature winding 2. Conversely, if the signal of the rectangular wave voltage E is on, the transistor 16 is on, shorting out the diodes 14 and 15, so the e terminal of the induced voltage detection circuit 18 is higher by the amount of the diode 13. Output G turns on, turns on transistor 5 via resistor 7, and supplies current to armature winding 2.

一方矩形波電圧Fは、矩形波電圧Eと逆極性であり、上
記と同様に、矩形波電圧Fによりトランジスタ26をオ
ン/オフして、ダイオード24及び25をショートする
ことにより誘起電圧検出回路28の入力を決定すること
により、トランジスタ6をオン/オフして電機子巻線3
に電流を供給している。
On the other hand, the rectangular wave voltage F has the opposite polarity to the rectangular wave voltage E, and similarly to the above, the rectangular wave voltage F turns on/off the transistor 26 and shorts the diodes 24 and 25, thereby causing the induced voltage detection circuit 28 By determining the input of the armature winding 3, it turns on/off the transistor 6
supplies current to.

そこで、この誘起電圧検出回路18及び28は、同時に
誘起電圧を検出しており、起動時には、矩形波電圧E及
びFの信号により電機子巻線2及び3に交互に電流を流
して回転子に回転トルクを与えて回転させる。この時ト
ランジー人々5反び6は、交互にオン/オフを(り返し
ている時、トランジスタがオフ状態となる場合のみ電機
子巻線には誘起電圧が発生する。
Therefore, the induced voltage detection circuits 18 and 28 detect the induced voltage at the same time, and at startup, current is caused to alternately flow through the armature windings 2 and 3 by the signals of the rectangular wave voltages E and F to the rotor. Apply rotational torque to rotate. At this time, when the transistors 5 and 6 are alternately turned on and off, an induced voltage is generated in the armature winding only when the transistors are in the off state.

この誘起電圧がダイオード1ケ分の電圧より高くなれば
、誘起電圧検出回路18及び28は、矩形波電圧E及び
Fに関係なく、電機子巻線に発生する誘起電圧による出
力信号G及びHによってトランジスタ5及び6をオン/
オフし7て電機子巻線に電流を供給して回転させる。
If this induced voltage becomes higher than the voltage of one diode, the induced voltage detection circuits 18 and 28 will output signals G and H due to the induced voltage generated in the armature winding, regardless of the rectangular wave voltages E and F. Turn on transistors 5 and 6/
Turn it off and supply current to the armature winding to rotate it.

第4図は本発明による起動時の各部の波形を示す。コン
デンサ39の充放電電圧Cの放電が開始されると共に誘
起電圧検出回路出力G及びHは反転し、電機千巻n2及
び3に電流供給を切換える。
FIG. 4 shows waveforms of various parts during startup according to the present invention. When the charging/discharging voltage C of the capacitor 39 starts discharging, the induced voltage detection circuit outputs G and H are inverted, and the current supply to the electric machine 1,000 windings n2 and 3 is switched.

この動作を何回か繰り返すと同時に電機子巻線2及び3
に発生する誘起電圧I及び7エを、矩形波電圧E及びF
との波形合成部51.52を介して誘起電圧検出回路1
8及び28に入力されているため、電機子巻線2及び3
に誘起電圧が発生すれば、誘起電圧検出回路出力G及び
14は、誘起電圧■及びJで動作し、トランジスタ5及
び6をスイッチングして、電機子巻線2及び3に電流を
供給して回転させる。そして回転が誘起電圧により制御
されると、この誘起電圧を検出して、CRの充放電動作
の制御を行うのが、誘起電圧合成回路37による出力に
である。
Repeat this operation several times and at the same time armature windings 2 and 3
The induced voltages I and 7E generated in the rectangular wave voltages E and F
The induced voltage detection circuit 1 via the waveform synthesis units 51 and 52
8 and 28, armature windings 2 and 3
If an induced voltage is generated at let When the rotation is controlled by the induced voltage, this induced voltage is detected and the output from the induced voltage synthesis circuit 37 is used to control the charging and discharging operation of the CR.

電機子巻線2に発生する誘起電圧Iは抵抗30を介して
トランジスタ32のエミッタに接続され、一方電機了巻
線3に発生する誘起電圧Jは抵抗29を介してトランジ
スタ3]のエミッタに接続される。このトランジスタ3
1及び32のベースは、共に電源子Vに接続され、又、
コレクタは共に接続されて、抵抗33と抵抗34にてG
NDへ接地されている。この抵抗33と34で分割され
て誘起電圧合成回路37の■の入力端子へ接続され一方
○端子は電源+Vより抵抗35と36で分割されて入力
されている。これにより、電機子巻線2及び3に発生ず
る誘起電圧がトランジスタのベース・エミッタ間電圧以
上発生すれば、誘起電圧合成回路37の出力には、オン
ノニなり、オアゲート回路48に入力され、抵抗49を
介してトランジスタ50のベースへ供給されトランジス
タ50がオンして、コンデンサ39は放電されるため、
矩形波電圧E及びFは、互いに逆極性で一定の電圧とな
る。
The induced voltage I generated in the armature winding 2 is connected to the emitter of the transistor 32 via a resistor 30, while the induced voltage J generated in the armature winding 3 is connected to the emitter of the transistor 3 via a resistor 29. be done. This transistor 3
The bases of 1 and 32 are both connected to the power supply V, and
The collectors are connected together and connected to the resistor 33 and the resistor 34
Grounded to ND. The voltage is divided by the resistors 33 and 34 and connected to the input terminal (■) of the induced voltage synthesis circuit 37, while the ○ terminal is inputted from the power supply +V by being divided by the resistors 35 and 36. As a result, if the induced voltage generated in the armature windings 2 and 3 exceeds the voltage between the base and emitter of the transistor, the output of the induced voltage synthesis circuit 37 becomes ON, is input to the OR gate circuit 48, and is input to the resistor 49. is supplied to the base of transistor 50 through
The rectangular wave voltages E and F are constant voltages with opposite polarities.

又、回転中に回転子を強制的にロックして回転を止める
と、誘起電圧が発生しなくなるため、誘起電圧検出回路
出力G及びHは、矩形波電圧E及びFにより動作し始め
、かつ誘起電圧合成出力には、オフとなり再びCRの充
放電が開始され、この充放電電圧Cにより、矩形波電圧
E及びFが交互にオン/オフを繰り返し、夫々の電機子
巻線に電流を供給して、回転トルクを与える。
Furthermore, if the rotor is forcibly locked and stopped during rotation, no induced voltage will be generated, so the induced voltage detection circuit outputs G and H will start to operate due to the rectangular wave voltages E and F, and the induced voltage will no longer be generated. The voltage composite output turns off and starts charging and discharging CR again, and with this charging and discharging voltage C, square wave voltages E and F alternately turn on and off, supplying current to each armature winding. to apply rotational torque.

このようにして、モータ4の速やかな起動及びその後の
安定した駆動が行われるものであり、又、回転中にロッ
クして回転が止まった場合でも再起動させることが可能
である。
In this way, the motor 4 can be started quickly and then driven stably, and even if the motor 4 locks during rotation and stops rotating, it can be restarted.

発明の効果 以上の説明から明らかな如(、本発明に係る直流ブラシ
レスモータによれば、起動時には、CR充放電電圧検出
回路による矩形波電圧により、各相の電機子巻線に対す
る電流供給制御を行うことにより起動させ、次には、各
相の電機子巻線に誘起電圧が発生すれば、自動的に、電
機子巻線に生じる誘起電圧を利用してその電機子巻線に
対する電流供給制御を行い回転させることにより回転子
磁極位置検出手段を設けることなく、適正に回転駆動す
ることが出来る。そして、このため、直流ブラシレスモ
ータにおける回転子磁極位置検出手段のためのスペース
を不要とできて、それだけ直流ブラシレスモータの構成
上及び特性上の制約を低減させることができ、かつ、回
転子磁極位置検出手段の取付に要求される微妙で高精度
が必要とされる作業を不要とすることができる。また、
回転子磁極位置検出手段を用いる場合に伴われる回転子
磁極位置検出手段の検出動作が温度や、湿度等の環境条
件に左右されることに起因する駆動動作が不安定になる
こと等の不都合から解放される。
Effects of the Invention As is clear from the above description (According to the DC brushless motor according to the present invention, at the time of startup, the current supply control to the armature windings of each phase is controlled by the rectangular wave voltage from the CR charging/discharging voltage detection circuit. Then, if an induced voltage is generated in the armature winding of each phase, the current supply to the armature winding is automatically controlled using the induced voltage generated in the armature winding. By performing this and rotating, it is possible to properly rotate and drive the rotor without providing a means for detecting the position of the rotor's magnetic pole.For this reason, it is possible to eliminate the need for space for a means for detecting the position of the rotor's magnetic pole in the DC brushless motor. This makes it possible to reduce the constraints on the configuration and characteristics of the DC brushless motor, and to eliminate the delicate work that requires high precision required for installing the rotor magnetic pole position detection means. You can.Also,
Due to inconveniences such as unstable driving operation due to the fact that the detection operation of the rotor magnetic pole position detecting means is affected by environmental conditions such as temperature and humidity when using the rotor magnetic pole position detecting means. To be released.

さらに、回転子をロックして、誘起電圧が発生しなくな
れば、再びCRの充放電が開始され、各相の電機子巻線
へ交互に電流供給制御を行い、再起動せしめて適正な回
転状態に移行させることができる。
Furthermore, when the rotor is locked and no induced voltage is generated, charging and discharging of the CR starts again, and current supply control is performed alternately to the armature windings of each phase to restart the rotor and maintain a proper rotational state. can be moved to.

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

第1図は本発明の実施例に係る直流ブラシレスる。 1・・・・・・回転子、2,3・・・・・・電機子巻線
、4・・・・・・直流ブラシレスニ相モータ、18.2
8・・・・・・誘起電圧検出回路、37・・・・・・誘
起電圧合成回路、47・・・・・・矩形波電圧発生回路
、51.52・・・・・・波形合成回路、53・・・・
・・ラッチ回路、54・・・・・・CR充放電検出回路
、55・・・・・・スイッチング駆動部。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか1名第3図
FIG. 1 shows a DC brushless according to an embodiment of the present invention. 1... Rotor, 2, 3... Armature winding, 4... DC brushless two-phase motor, 18.2
8... Induced voltage detection circuit, 37... Induced voltage synthesis circuit, 47... Rectangular wave voltage generation circuit, 51.52... Waveform synthesis circuit, 53...
... Latch circuit, 54 ... CR charge/discharge detection circuit, 55 ... Switching drive section. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and one other person Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  第1及び第2の相の各電機子巻線の夫々に電流を断続
的に供給する第1及び第2のスイッチング駆動部と、C
R充放電検出回路の電位検出回路の信号により矩形波電
圧を交互に送出し、かつ互いに逆極性の関係となる第1
及び第2の矩形波電圧を送出する矩形波電圧発生部と、
この矩形波電圧及び上記各電機子巻線から得られる誘起
電圧を合成する第1及び第2の波形合成部と、起動時に
は上記第1及び第2の矩形波電圧発生部で作られた矩形
波を上記第1及び第2のスイッチング駆動部へ供給して
上記第1及び第2のスイッチング駆動部を作動させ、第
1及び第2の相の各電機子巻線に誘起電圧が発生すれば
、上記第1及び第2の波形合成部の信号によって上記第
1及び第2のスイッチング駆動部を作動させる第1及び
第2の誘起電圧検出回路と、上記第1及び第2の相で得
られる各誘起電圧を合成した信号により上記CR充放電
検出回路を制御する誘起電圧合成回路とを備えた直流ブ
ラシレスモータ。
first and second switching drives that intermittently supply current to each of the armature windings of the first and second phases;
The first voltage generator alternately sends out rectangular wave voltages according to the signal from the potential detection circuit of the R charge/discharge detection circuit, and has opposite polarity to each other.
and a rectangular wave voltage generator that sends out a second rectangular wave voltage;
First and second waveform synthesis sections that synthesize this rectangular wave voltage and the induced voltage obtained from each of the armature windings, and a rectangular wave generated by the first and second rectangular wave voltage generation sections at the time of startup. is supplied to the first and second switching drive units to operate the first and second switching drive units, and if an induced voltage is generated in each armature winding of the first and second phases, first and second induced voltage detection circuits that operate the first and second switching drive units based on signals from the first and second waveform synthesis units; A DC brushless motor comprising an induced voltage synthesis circuit that controls the CR charging/discharging detection circuit using a signal obtained by synthesizing induced voltages.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1107441A3 (en) * 1999-12-01 2002-09-25 Papst-Motoren GmbH & Co. KG Electrically commutated DC-motor

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JPS5016812A (en) * 1973-06-21 1975-02-21
JPS6277892A (en) * 1985-09-30 1987-04-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Brushless motor
JPS62268387A (en) * 1977-08-29 1987-11-20 ダナ コ−ポレイシヨン Commutation controller of brushless dc motor

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