JPH02179294A - Brushless dc motor - Google Patents

Brushless dc motor

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JPH02179294A
JPH02179294A JP63333197A JP33319788A JPH02179294A JP H02179294 A JPH02179294 A JP H02179294A JP 63333197 A JP63333197 A JP 63333197A JP 33319788 A JP33319788 A JP 33319788A JP H02179294 A JPH02179294 A JP H02179294A
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phase
pole
magnet
driving
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Toshiaki Fukuoka
服岡 俊明
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To enhance an efficiency and to largely reduce a current consumption by calculating a separated signal in response to a pole, and combining it to obtain 3-phase full-wave driving signals with el phase deviation of 120 deg.. CONSTITUTION:An O pole (which does not generate a magnetic flux due to nonmagnetization, cutout, etc.) is provided in width of approx. 1/3 of the width of the pole at the center of a position detecting magnet 1b having the same number of poles as that of a driving magnet 1a. N-O-N poles are disposed corresponding to the N-poles of the driving magnet 1a, and S-O-S poles are disposed corresponding to the S-poles of the driving magnet 1a. After the output of a magnetic detector 11 for detecting the magnetic flux of the position detecting magnet 1b is applied to an amplifier 12, the upper and lower sides of the output waveform are shaped through a waveform shaper 13 having threshold characteristics. A signal in which el phases are deviated at 120 deg. is obtained by calculating by a signal processor 4, outputs to a driving circuit 15 to drive with 3-phase full-wave 180 deg. el phase.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は1個の磁気検出素子で3相全波駆動を可能にし
た無刷子直流モータに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a brushless DC motor that enables three-phase full-wave drive with one magnetic detection element.

従来の技術 近年、小形直流モータは音響分野ばかりでな(、情報・
産業分野においてもその制御性の良さが認められ、非常
な勢いで用途が拡大している。その中でも無刷子直流モ
ータは刷子・整流子という接触部分がな(、長寿命とい
う利点をもっていることから特に信頼性が重視される産
業用モータとしての用途が拡大している。
Conventional technology In recent years, small DC motors have been used not only in the acoustic field (but also in the information and
Its excellent controllability has also been recognized in the industrial field, and its applications are rapidly expanding. Among these, brushless DC motors have the advantage of having no contact parts such as brushes and commutators, and have a long life, so their use as industrial motors where reliability is particularly important is expanding.

そうした中で小形軸流ファンはここ数年交流から直流へ
とその駆動方式が切替えられ、無刷子直流モータを利用
した直流軸流ファンが増えてきている。
Under these circumstances, the drive method of small axial fans has been switched from alternating current to direct current in recent years, and the number of direct current axial fans using brushless direct current motors is increasing.

直流軸流ファンは限られたスペースの中に駆動回路を収
納しなければならないことと、低コストであることが求
められている。これらのことを実現するために各種方式
の中から1個の磁気検出素子で駆動でき、配線が簡単な
2相半半波駆動式を採用している。
DC axial fans are required to have a drive circuit housed in a limited space and to be low cost. In order to achieve these things, we have adopted a two-phase half-wave drive type, which can be driven by a single magnetic detection element and has simple wiring, from among various types.

直流軸流ファンに多(採用されている従来の2相半波駆
動方式について図面を用いて簡単に説明する。
The conventional two-phase half-wave drive system used in DC axial fans will be briefly explained using drawings.

第7図(a)は最も一般的な2相半波駆動方式の駆動回
路を示し、A相、B相の駆動コイル51.52に出力ト
ランジスタ53.54がそれぞれ直列に接続されている
。第7図(b)はロータマグネット55の着磁分布を示
し、駆動部55aと位置検出部55bよりなる。第7図
(C)は上記駆動コイル各相51.52に発生する誘起
電圧波形、第7図(d)は上記ロータマグネット55の
位置検出部55bの磁束分布を表している。上記ロータ
マグネット55の位置検出部55bの磁束を位置検出素
子(図示せず)によって検出し、その出力でA相及びB
相の出力トランジスタ53.54を180°el毎に交
互に導通させて、回転させることができるが、ロータの
停止位置が第7図(C)の誘起電圧を発生しない点(死
点=Ov)にある時はこのモータを自起動させることは
できない。従ってそれを補うために誘起電圧がOVとな
る点以外で停止するように、例えば駆動コイル51.5
2が巻装されるステータコア(図示せず)とロータマグ
ネット55の空隙を不均一にしてレラクタンスを設ける
。このようにすれば起動時には必ず起動トルクをもち、
正常に回転することができる。
FIG. 7(a) shows a drive circuit of the most common two-phase half-wave drive system, in which output transistors 53 and 54 are connected in series to A-phase and B-phase drive coils 51 and 52, respectively. FIG. 7(b) shows the magnetization distribution of the rotor magnet 55, which consists of a drive section 55a and a position detection section 55b. FIG. 7(C) shows the induced voltage waveform generated in each phase 51, 52 of the drive coil, and FIG. 7(d) shows the magnetic flux distribution of the position detecting portion 55b of the rotor magnet 55. The magnetic flux of the position detecting section 55b of the rotor magnet 55 is detected by a position detecting element (not shown), and the output is used to detect the A phase and B phase.
The output transistors 53 and 54 of each phase can be turned on alternately every 180°el to rotate the rotor, but the rotor stops at the point at which no induced voltage is generated (dead center = Ov) in Fig. 7(C). This motor cannot be started automatically when the Therefore, to compensate for this, for example, the drive coil 51.5 is designed to stop at a point other than the point where the induced voltage becomes OV.
Reluctance is provided by making the gap between the stator core (not shown) around which magnet 2 is wound and the rotor magnet 55 uneven. In this way, you will always have starting torque at startup,
It can rotate normally.

次に第8図は上記の起動時の問題点を解消するためにマ
グネットの着磁分布を工夫したものである。
Next, FIG. 8 shows a diagram in which the magnetization distribution of the magnet has been devised in order to solve the above-mentioned problem at startup.

(特公昭43−8771号)。(Special Publication No. 43-8771).

即ち、第8図(a)は駆動回路を示し、A相、B相の駆
動コイル61.62に出カドランジスタロ3゜64が接
続され、第7図(a)の構成と同一である。
That is, FIG. 8(a) shows a drive circuit, in which an output transistor 3.degree. 64 is connected to the A-phase and B-phase drive coils 61, 62, and the configuration is the same as that of FIG. 7(a).

第8図(b)はロータマグネット65の着磁分布を示し
、N極とS極との間にO極(無着磁部)を有する駆動部
65aとN、S着磁された位置検出部65bよりなる。
FIG. 8(b) shows the magnetization distribution of the rotor magnet 65, in which a drive part 65a having an O pole (non-magnetized part) between the N and S poles and a position detection part magnetized by N and S. Consists of 65b.

第8図(C)はコイル各相に発生する誘起電圧波形、第
8図(d)はロータマグネット65の位置検出部65b
の磁束分布を表している。ロータマグネット65の着磁
分布とステータコア形状を適当に選べば、第8図(C)
のように誘起電圧波形を180°e1以上に拡大させる
ことができる。
FIG. 8(C) shows the induced voltage waveform generated in each phase of the coil, and FIG. 8(d) shows the position detection section 65b of the rotor magnet 65.
represents the magnetic flux distribution. If the magnetization distribution of the rotor magnet 65 and the shape of the stator core are appropriately selected, Fig. 8(C)
The induced voltage waveform can be expanded to 180°e1 or more as shown in FIG.

このようにすれば上記位置検出部65bの磁束を位置検
出素子(図示せず)によって検出し、その出力でA相及
びB相の出カドランジスタロ1.62を180″e1毎
に交互に導通して、回転させても常に誘起電圧があるた
め死点をもつことがない。
In this way, the magnetic flux of the position detecting section 65b is detected by a position detecting element (not shown), and the output transforms the output transistors 1.62 of the A phase and B phase alternately every 180''e1. Even when rotating, there is always an induced voltage, so there is no dead center.

従って起動時における死点の問題は発生しない。Therefore, the dead point problem at startup does not occur.

発明が解決しようとする課題 以上説明したように2相半波駆動方式は構造が簡単であ
るという長所をもっているが、その反面モータとしての
効率が非常に悪い。従って消費電流も多く、マグネット
及び巻線が大きくなり、重量も重くなるなどの欠点をも
っている。
Problems to be Solved by the Invention As explained above, the two-phase half-wave drive system has the advantage of a simple structure, but on the other hand, it is extremely inefficient as a motor. Therefore, it has drawbacks such as high current consumption, large magnets and windings, and heavy weight.

磁気検出素子1個で2相以上を駆動する方式として、第
9図のような3相半波駆動方式が考えられる。
As a method for driving two or more phases with one magnetic detection element, a three-phase half-wave drive method as shown in FIG. 9 can be considered.

第9図(a)は駆動回路を示し、A相、B相、C相の駆
動コイル71,72.73に出力トランジスタ?4,7
5.76がそれぞれ直列に接続されている。第9図(b
)はロータマグネット77の着磁分布を示し、N、S着
磁された駆動部77aと、N極とS極の間にO極(無着
磁部)を有する位置検出部77bよりなる。第9図(C
)はコイル各相に発生する誘起電圧波形、第9図(d)
はロータマグネット77の位置検出部77bの磁束分布
、第9図(e)はモータ駆動信号を表している。第9図
(b)のように位置検出部77bをN−0−3となるよ
うに着磁し、第9図(d)のように位置検出素子の出力
にe側、e側にそれぞれスレッショールドを設け、これ
をロジック処理すると第9図(e)のような3値の信号
が得られる。この3値信号によって第9図(a)のA相
、B相、C相の出力トランジスタ74゜75.76を1
20″el毎に順に導通させると死点のない駆動を行う
ことができる。しかし、この方式においても効率という
面ではいま一歩である。
FIG. 9(a) shows a drive circuit, in which output transistors are connected to drive coils 71, 72, and 73 of A, B, and C phases. 4,7
5.76 are connected in series. Figure 9 (b
) shows the magnetization distribution of the rotor magnet 77, which is composed of a drive section 77a that is magnetized to N and S, and a position detection section 77b that has an O pole (non-magnetized section) between the N and S poles. Figure 9 (C
) is the induced voltage waveform generated in each phase of the coil, Figure 9(d)
9 represents the magnetic flux distribution of the position detecting portion 77b of the rotor magnet 77, and FIG. 9(e) represents the motor drive signal. As shown in FIG. 9(b), the position detecting section 77b is magnetized so that it becomes N-0-3, and as shown in FIG. 9(d), the output of the position detecting element has threads on the e side and the By providing a shoulder and processing it with logic, a ternary signal as shown in FIG. 9(e) is obtained. This ternary signal turns the A-phase, B-phase, and C-phase output transistors 74°75.76 in FIG. 9(a) to 1.
By sequentially conducting every 20''el, it is possible to perform a drive without dead center. However, even this method is still a step away in terms of efficiency.

本発明は磁気検出素子1個で3相全波駆動できるモータ
駆動方式を実現し、配線構造が簡単でしかも効率が高(
消費電流を大巾に減少できる無刷子直流モータを提供せ
んとするものである。
The present invention realizes a motor drive system capable of three-phase full-wave drive with a single magnetic detection element, and has a simple wiring structure and high efficiency (
It is an object of the present invention to provide a brushless DC motor that can greatly reduce current consumption.

課題を解決するための手段 本発明は多極着磁された駆動用マグネット部と駆動用マ
グネット部のN極に対応してN−0−N極(0は無着磁
部)を配置し、駆動用マグネット部のS極に対応して5
−O−S極を配置した位置検出用マグネット部と、この
位置検出用マグネット部に対向して配置され、位置信号
を出力する1個の磁気検出素子と、上記位置検出素子か
らの出力信号を増巾する増巾回路と、その増巾された位
置信号を上記磁極に対応して分離する波形整形回路と、
その分離された信号を合成して3相全波駆動信号を作る
信号処理回路と、この信号処理回路からの信号に基づき
3相コイルを駆動する3相全波駆動回路とを備えたもの
である。
Means for Solving the Problems The present invention arranges N-0-N poles (0 is a non-magnetized part) corresponding to the N poles of a multipolar magnetized driving magnet part and the driving magnet part, 5 corresponding to the S pole of the drive magnet part
- A position detection magnet section with an O-S pole arranged, one magnetic detection element that is arranged opposite to this position detection magnet section and outputs a position signal, and an output signal from the position detection element. an amplification circuit that amplifies the width; a waveform shaping circuit that separates the amplified position signal corresponding to the magnetic pole;
It is equipped with a signal processing circuit that synthesizes the separated signals to generate a three-phase full-wave drive signal, and a three-phase full-wave drive circuit that drives a three-phase coil based on the signal from this signal processing circuit. .

作用 上記構成によれば、磁気検出素子の出力を増巾器にかけ
た後、その出力波形の上側及び下側におのおのスレッシ
ョールド特性を有する波形整形回路を通して波形整形を
行うと、磁極に応じて分離された信号が得られ、この信
号を信号処理回路で演算処理して合成することにより1
20°e1位相のずれた3相全波駆動用信号が得られ、
この信号に基づき駆動回路を作動させて3相全波駆動を
行うことができる。
Effect According to the above configuration, when the output of the magnetic detection element is applied to the amplifier and then waveform-shaped through a waveform-shaping circuit having threshold characteristics on the upper and lower sides of the output waveform, the output waveform is shaped according to the magnetic pole. Separated signals are obtained, and by processing these signals in a signal processing circuit and combining them, 1
A three-phase full-wave drive signal with a 20°e1 phase shift is obtained,
Based on this signal, the drive circuit can be operated to perform three-phase full-wave drive.

実施例 本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明す
る。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図はリング状ロータマグネットを展開した着磁分布
のパターン図、第2図はブラシレスモーフの構成を示す
断面図、第3図は第2図のロータ部を示す断面図である
。図において、1はロータフレーム2の内面に固着した
リング状ロータマグネット、3は内周にロータシャフト
4を支持する軸受5が装備され、外周にステータコアを
介して駆動コイル6が装備された支持台、7はロータマ
グネット1の位置検出部1bに対向して設けた磁気検出
素子、8は回路基板である。上記構成において、ロータ
マグネット1の着磁分布及び1個の磁気検出素子7以外
は通常の2極3相3コイルのモータ構造である。本発明
の構造上の特徴の一つに上記ロータマグネット1の着磁
分布がある。即ち、第1図のように駆動用マグネット部
1aと同磁極数をもった位置検出用マグネット部1bの
中央に磁極中の約1/3の巾でO極(無着磁又は切欠き
などにより磁束を発生しない部分)を設け、駆動用マグ
ネット部1aのN極に対応してN−0N極を配置し、駆
動用マグネット部1aのS極に対応して5−O−S極を
配置している。このような磁極分布を得るには着磁ヨー
クを工夫するか、プラスチックマグネット又はゴムマグ
ネットを用いて切欠き部を設けても容易に実現可能であ
る。
FIG. 1 is a pattern diagram of magnetization distribution when a ring-shaped rotor magnet is developed, FIG. 2 is a sectional view showing the configuration of a brushless morph, and FIG. 3 is a sectional view showing the rotor portion of FIG. 2. In the figure, 1 is a ring-shaped rotor magnet fixed to the inner surface of the rotor frame 2, 3 is a support base equipped with a bearing 5 on the inner circumference that supports the rotor shaft 4, and a drive coil 6 on the outer circumference via the stator core. , 7 is a magnetic detection element provided opposite to the position detection section 1b of the rotor magnet 1, and 8 is a circuit board. In the above configuration, except for the magnetization distribution of the rotor magnet 1 and one magnetic detection element 7, the motor has a normal two-pole, three-phase, three-coil motor structure. One of the structural features of the present invention is the magnetization distribution of the rotor magnet 1. That is, as shown in FIG. 1, an O pole (not magnetized or notched) is placed in the center of the position detection magnet part 1b, which has the same number of magnetic poles as the drive magnet part 1a, with a width of about 1/3 of the magnetic poles. A part that does not generate magnetic flux) is provided, an N-0N pole is arranged corresponding to the N pole of the driving magnet part 1a, and a 5-O-S pole is arranged corresponding to the S pole of the driving magnet part 1a. ing. Such a magnetic pole distribution can be easily achieved by devising a magnetizing yoke or by providing a notch using a plastic magnet or a rubber magnet.

上述したような位置検出用マグネット部1bと1個の磁
気検出素子7を用いて本発明の3相全波の駆動信号を合
成する構成を第4図の信号波形及び第5図のブロック図
を用いて説明する。
The signal waveform in FIG. 4 and the block diagram in FIG. I will explain using

上記位置検出用マグネット部1bの磁束を検出する例え
ばホール素子のような磁気検出素子11の出力波形は第
4図(a)のようになる。この出力を増巾器12にかけ
た後、その出力波形の上側及び下側に各々スレッショー
ルド特性を有する波形整形回路13を通して波形整形を
行うと第4図(C)。
The output waveform of the magnetic detection element 11, such as a Hall element, which detects the magnetic flux of the position detection magnet part 1b is as shown in FIG. 4(a). After this output is applied to an amplifier 12, the output waveform is shaped through a waveform shaping circuit 13 having threshold characteristics on the upper and lower sides, respectively, as shown in FIG. 4(C).

第4図(d)のような波形が得られる。これらの波形と
第4図(a)を更に増巾して得られた第4図(b)の波
形を信号処理回路14で演算処理する。即ち、第4図(
b)の正側と第4図(C)の反転した信号とを信号処理
回路14で演算処理すると第4図(e)及び第4図げ)
を得る。同様にして第4図(b)の負側の反転した信号
と第4図(d)の反転した信号とを信号処理回路14で
演算処理すると第4図(g)及び第4図(h)を得る。
A waveform as shown in FIG. 4(d) is obtained. These waveforms and the waveform of FIG. 4(b) obtained by further amplifying FIG. 4(a) are subjected to arithmetic processing in the signal processing circuit 14. That is, Fig. 4 (
When the positive side of b) and the inverted signal of Fig. 4(C) are processed by the signal processing circuit 14, Fig. 4(e) and Fig. 4(g) are obtained.
get. Similarly, when the signal processing circuit 14 processes the negative side inverted signal in FIG. 4(b) and the inverted signal in FIG. 4(d), the result is shown in FIG. 4(g) and FIG. 4(h). get.

以上のようにして得られた4つの信号のうち、第4図(
e)と第4図(1′0をNOR回路にて演算処理をする
と第4図(i)が得られ、同様に第4図(f)と第4図
(g)をNOR回路にて演算処理すると第4図(j)が
得られる。次に第4図(e)と第4図(f)を合成して
第4図(りを得、同様にして第4図(g)と第4図(i
)から第4図(1)を、第4図(h)と第4図U)から
第4図(Ill)を得ることができる。第4図(k) 
、 (1) 、 (m)は夫々120″e1位相のずれ
た信号であり、これらを駆動回路15に出力すれば3相
全波180°el駆動を行うことができる。
Of the four signals obtained as described above, Figure 4 (
Figure 4 (i) is obtained by calculating e) and Figure 4 (1'0) using a NOR circuit, and similarly Figure 4 (f) and Figure 4 (g) are calculated using a NOR circuit. After processing, Fig. 4(j) is obtained. Next, Fig. 4(e) and Fig. 4(f) are combined to obtain Fig. 4(ri), and in the same way, Fig. 4(g) and Fig. 4(f) are combined. Figure 4 (i
4(1) can be obtained from ), and FIG. 4(Ill) can be obtained from FIG. 4(h) and FIG. 4U). Figure 4(k)
.

又、第4図(e)〜(Dの6つの信号で駆動すれば3相
余波120°el駆動を行うことができる。
Further, by driving with six signals shown in FIG. 4(e) to (D), three-phase aftereffect 120 DEG EL driving can be performed.

以上述べてきた一連の動作を行う回路構成のうち、信号
処理回路14について一実施例に基づいて説明する。第
6図の如(、夫々第1の入力端子と出力端子が互いにク
ロスカップリング接続された論理ゲート21及び22と
、夫々第1の入力端子と出力端子が互いにクロスカップ
リング接続された論理ゲート25及び26と、夫々第1
の入力端子と出力端子が互いにクロスカップリング接続
された論理ゲート28及び29と、出力端子が上記論理
ゲート25の第2の入力端子に接続された論理ゲート2
3と、出力端子が上記論理ゲート28の第2の入力端子
に接続された論理ゲート27と、第1の入力端子に上記
論理ゲート28及び29によるゲート対の出力が供給さ
れた論理ゲート30を備え、上記論理ゲート23の第1
の入力端子に上記論理ゲート21及び22によるゲート
対の出力が供給され、上記論理ゲート27の第1の入力
端子に上記論理ゲート25及び26によるゲート対の出
力が供給され、上記論理ゲート22の第2の入力端子と
論理ゲート26の第2の入力端子と論理ゲート29の第
2の入力端子と論理ゲート30の第2の入力端子は接続
されて、増巾回路12により十分に増巾された出力信号
(第1の信号)が供給され、上記論理ゲート21の第2
の入力端子は上記論理ゲート23の第2の入力端子に接
続されると共にインバータ24を介して上記論理ゲート
27の第2の入力端子に接続され、波形整形回路13の
出力信号(第2の信号)が供給され、上記論理ゲート2
1〜30によって順序回路を構成すると、上記論理ゲー
ト30の出力端子及び論理ゲート25の出力端子に夫々
順序付けされた第1の出力信号及び第2の出力信号が出
力される。このとき第1の信号に第4図(b)の正側の
信号、第2の信号に第4図(C)の反転された信号を供
給すると第1の出力信号には第4図(e)、第2の出力
信号には第4図(f)が出力される。同様に第1の信号
に第4図(b)の負側の反転された信号、第2の信号に
第4図(d)の反転された信号を供給すると第1の出力
信号には第4図(g)、第2の出力信号には第4図()
I)が出力される。
Among the circuit configurations that perform the series of operations described above, the signal processing circuit 14 will be described based on one embodiment. As shown in FIG. 25 and 26 and the first
logic gates 28 and 29 whose input terminals and output terminals are cross-coupled connected to each other; and a logic gate 2 whose output terminal is connected to a second input terminal of the logic gate 25.
3, a logic gate 27 whose output terminal is connected to the second input terminal of the logic gate 28, and a logic gate 30 whose first input terminal is supplied with the output of the gate pair of the logic gates 28 and 29. a first gate of the logic gate 23;
The output of the pair of gates formed by the logic gates 21 and 22 is supplied to the input terminal of the logic gate 27, the output of the pair of gates formed by the logic gates 25 and 26 is supplied to the first input terminal of the logic gate 27, and the output of the pair of gates formed by the logic gates 25 and 26 is supplied to the first input terminal of the logic gate 27. The second input terminal, the second input terminal of the logic gate 26, the second input terminal of the logic gate 29, and the second input terminal of the logic gate 30 are connected and sufficiently amplified by the amplification circuit 12. The output signal (first signal) is supplied to the second output signal of the logic gate 21.
The input terminal of the waveform shaping circuit 13 is connected to the second input terminal of the logic gate 23 and the second input terminal of the logic gate 27 via the inverter 24. ) is supplied, and the logic gate 2
1 to 30 constitute a sequential circuit, a first output signal and a second output signal ordered are outputted to the output terminal of the logic gate 30 and the output terminal of the logic gate 25, respectively. At this time, if the positive side signal of FIG. 4(b) is supplied to the first signal and the inverted signal of FIG. 4(C) is supplied to the second signal, the first output signal is ), the second output signal shown in FIG. 4(f) is output. Similarly, if the first signal is supplied with the negative-side inverted signal of FIG. 4(b), and the second signal is supplied with the inverted signal of FIG. 4(d), the first output signal is Figure (g), the second output signal is Figure 4 ().
I) is output.

更に前述したようにNOR回路を用いて、第4図(e)
と第4図(稙から第4図(i)が得られ、同様にして第
4図(f)と第4図(g)から第4図(Dが得られる。
Furthermore, as mentioned above, using a NOR circuit, the result shown in FIG. 4(e)
4(i) is obtained from FIG. 4(i), and similarly, FIG. 4(D) is obtained from FIG. 4(f) and FIG. 4(g).

本出願人の出願に係る特願昭61−268001号の発
明の場合は分周回路を用いていたため、起動時にロータ
の位置と駆動信号との間に信号の同期化が必要となり、
別途起動回路を付加したが、本発明においては上記論理
ゲート22の第1の入力端子、論理ゲート26の第1の
入力端子及び論理ゲート28の第1の入力端子に電源投
入時に初期化パルスを供給するだけでよい。このように
しておけば、第4図(a)においてOから上側のスレッ
ショールドを越えるまでと、Oから下側のスレッショー
ルドを越えるまでの各々1区間ずつの間、起動時に逆回
転するがこの区間を通過するとすぐに正回転モードにな
り、その後は上述したような3相全波駆動を行うことが
できる。
In the case of the invention of Japanese Patent Application No. 61-268001 filed by the present applicant, a frequency dividing circuit was used, so it was necessary to synchronize the signal between the rotor position and the drive signal at the time of startup.
Although a separate startup circuit is added, in the present invention, an initialization pulse is applied to the first input terminal of the logic gate 22, the first input terminal of the logic gate 26, and the first input terminal of the logic gate 28 when the power is turned on. Just supply it. If this is done, the rotation will be reversed at startup for one section each from O to the point where the upper threshold is exceeded and from O to the point where the lower threshold is exceeded in Figure 4(a). As soon as the motor passes through this section, it enters the forward rotation mode, and after that, the three-phase full-wave drive as described above can be performed.

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明によれば、従来の
2相半波駆動及び3相半波駆動モータに比べて体積効率
及び電流効率の高い3相全波駆動モータが磁気検出素子
1個と位置検出用マグネットの構造の組合わせによって
実現した。電流効果が高いため電流が少な(てすむとい
うことは機器の電流容量を小さ(でき、省エネやコスト
ダウンに通じる。又、3相全波駆動モータは2相半波駆
動及び3相全波駆動モータに比べてトルクリップルも小
さいため、振動・騒音レベルも低くなる。
Effects of the Invention As is clear from the above description, according to the present invention, a three-phase full-wave drive motor with higher volumetric efficiency and current efficiency than conventional two-phase half-wave drive and three-phase half-wave drive motors is capable of magnetic detection. This was realized by combining the structure of a single element and a position detection magnet. The high current effect means that the current capacity of the equipment is small, leading to energy savings and cost reductions.In addition, 3-phase full-wave drive motors can be used with 2-phase half-wave drive and 3-phase full-wave drive. Since the torque ripple is smaller than that of a motor, vibration and noise levels are also lower.

このように効果の高い3相全波駆動モータが、磁気検出
素子1個で実現できる本発明の効果は大なるものがある
The present invention has a great effect in that a highly effective three-phase full-wave drive motor can be realized using only one magnetic detection element.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明のリング状マグネットを展開した着時分
布のパターン図、第2図は本発明のブラシレスモーフ実
施例の構成を示す断面図、第3図は本発明のロータ部を
示す断面図、第4図は本発明の信号処理の出力波形図、
第5図は本発明の一実施例の回路構成のブロック図、第
6図は信号処理回路の回路図、第7図は従来例の2相半
波駆動方式の説明図、第8図は従来例の他の2相半波駆
動方式の説明図、第9図は従来例の3相半波駆動方式の
説明図である。 1・・・・・・ロータマグネット、1a・・・・・・駆
動用マグネット部、1b・・・・・・位置検出用マグネ
ット部、5・・・・・コイル、7,11・・・・・・磁
気検出素子、12・・・・・増巾器、13・・・・・・
波形整形回路、14・・・・・・信号処理回路、15・
・・・・・駆動回路。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか1名第 図 第 図 城 で賦 第 図 り魅
[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] Fig. 1 is a pattern diagram of the landing time distribution when the ring-shaped magnet of the present invention is developed, Fig. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of a brushless morph embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a diagram of the distribution of landing times when the ring-shaped magnet of the present invention is developed. A sectional view showing the rotor part of the invention, FIG. 4 is an output waveform diagram of the signal processing of the invention,
Fig. 5 is a block diagram of the circuit configuration of an embodiment of the present invention, Fig. 6 is a circuit diagram of a signal processing circuit, Fig. 7 is an explanatory diagram of a conventional two-phase half-wave drive system, and Fig. 8 is a conventional example. FIG. 9 is an explanatory diagram of another two-phase half-wave drive system as an example, and FIG. 9 is an explanatory diagram of a conventional three-phase half-wave drive system. 1... Rotor magnet, 1a... Drive magnet section, 1b... Position detection magnet section, 5... Coil, 7, 11... ...Magnetic detection element, 12... Magnifier, 13...
Waveform shaping circuit, 14... Signal processing circuit, 15.
...Drive circuit. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano and one other person

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 多極着磁された駆動用マグネット部と、上記駆動用マグ
ネット部と同磁極数をもち、この駆動用マグネット部の
N極に対応してN−O−N,S極に対応してS−O−S
(Oは無着磁又は実効的に磁束を発生しない部分)の形
にほぼ等分に着磁された位置検出用マグネット部と、こ
の位置検出用マグネット部に対向して配置され、位置信
号を出力する1個の磁気検出素子と、この位置検出素子
からの信号を増巾する増巾回路と、その増巾された位置
信号を上記磁極に対応して分離する波形整形回路と、そ
の分離された信号を合成して3相全波駆動用信号を作る
信号処理回路と、この信号処理回路からの信号に基づき
3相コイルを駆動する3相全波駆動回路とを備えた無刷
子直流モータ。
It has a multi-pole magnetized driving magnet part and the same number of magnetic poles as the driving magnet part, and has N-O-N corresponding to the N pole of this driving magnet part, and S- corresponding to the S pole of this driving magnet part. O-S
(O is a part that is not magnetized or does not effectively generate magnetic flux) and is magnetized almost equally in the shape of a position detection magnet part, which is placed opposite to this position detection magnet part, and is placed opposite to the position detection magnet part, and is placed opposite to this position detection magnet part, and receives a position signal. One magnetic detection element to output, an amplification circuit that amplifies the signal from this position detection element, a waveform shaping circuit that separates the amplified position signal corresponding to the magnetic pole, and the separated part. A brushless direct current motor comprising: a signal processing circuit that synthesizes signals for three-phase full-wave driving to create a three-phase full-wave driving signal; and a three-phase full-wave driving circuit that drives a three-phase coil based on the signal from the signal processing circuit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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