JPH03135392A - ブラシレスモータの駆動回路 - Google Patents
ブラシレスモータの駆動回路Info
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- JPH03135392A JPH03135392A JP1272127A JP27212789A JPH03135392A JP H03135392 A JPH03135392 A JP H03135392A JP 1272127 A JP1272127 A JP 1272127A JP 27212789 A JP27212789 A JP 27212789A JP H03135392 A JPH03135392 A JP H03135392A
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- brushless motor
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 230000027311 M phase Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/10—Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はブラシレスモータの駆動回路に関する。
従来、ブラシレスモータの駆動回路はロータマグネット
を２相の駆動コイルにより回転付勢すると共に、ロータ
マグネットの回転位置を２個のホール素子で検出してそ
の各出力信号を２個の増幅器によりそれぞれ増幅し、こ
れらの増幅器の各出力信号と基準電圧との掛算を２個の
制御掛算器により行ってその出力信号により２相の駆動
コイルを駆動し、さらにこの２相の駆動コイルに供給さ
れる出力電圧を２乗演算手段により２乗演算して上記ホ
ール素子に帰還をかけるものが特開昭５８−９３４８２
号公報に記載されている。
を２相の駆動コイルにより回転付勢すると共に、ロータ
マグネットの回転位置を２個のホール素子で検出してそ
の各出力信号を２個の増幅器によりそれぞれ増幅し、こ
れらの増幅器の各出力信号と基準電圧との掛算を２個の
制御掛算器により行ってその出力信号により２相の駆動
コイルを駆動し、さらにこの２相の駆動コイルに供給さ
れる出力電圧を２乗演算手段により２乗演算して上記ホ
ール素子に帰還をかけるものが特開昭５８−９３４８２
号公報に記載されている。
また、他のブラシレスモータの駆動回路として第９図に
示すようなものが提案されている。このブラシレスモー
タの駆動回路では２ｎ（ｎ：！１数）極に着磁されたロ
ータマグネット１が３相の駆動コイル２，３．４により
回転付勢され、ホール素子からなる位置検出器５，６は
電源７より一定の電流が供給されてロータマグネット１
による磁界φＵ、φＶを検出することでロータマグネッ
ト１の回転位置を検出する。ホール素子５，６の出力信
号は増幅器８，９により増幅され、合成器ｌＯは増幅器
８，９の出力信号Ｕ、Ｖの加算及び反転を行って第３相
の４３号Ｗ＝−（Ｕ＋Ｖ）を合成する。制御掛算器１１
．１２．１３は増幅器８，９の出力信号Ｕ。
示すようなものが提案されている。このブラシレスモー
タの駆動回路では２ｎ（ｎ：！１数）極に着磁されたロ
ータマグネット１が３相の駆動コイル２，３．４により
回転付勢され、ホール素子からなる位置検出器５，６は
電源７より一定の電流が供給されてロータマグネット１
による磁界φＵ、φＶを検出することでロータマグネッ
ト１の回転位置を検出する。ホール素子５，６の出力信
号は増幅器８，９により増幅され、合成器ｌＯは増幅器
８，９の出力信号Ｕ、Ｖの加算及び反転を行って第３相
の４３号Ｗ＝−（Ｕ＋Ｖ）を合成する。制御掛算器１１
．１２．１３は増幅器８，９の出力信号Ｕ。
■及び合成器ＩＯの出力信号Ｗと速度制御信号ＣＴＬと
の各掛算を行い、その出力信号が出力増幅器１４゜１５
．１６により増幅されて３相の駆動コイル２，３゜４に
供給される。また、増幅器８，９の出力信号Ｕ、Ｖ及び
合成器１０の出力信号Ｗが累乗演算器１７゜１８．１９
により各々累乗され、この累乗演算器１７．１ｇ。
の各掛算を行い、その出力信号が出力増幅器１４゜１５
．１６により増幅されて３相の駆動コイル２，３゜４に
供給される。また、増幅器８，９の出力信号Ｕ、Ｖ及び
合成器１０の出力信号Ｗが累乗演算器１７゜１８．１９
により各々累乗され、この累乗演算器１７．１ｇ。
Ｉ９はその各累乗結果の和が一定値となるようにべき数
が偶数に設定されている。制御手段２０においては累乗
演算器１７，１８．１９（７）出力信号Ｕ２．Ｖ”、Ｗ
”が加算器２１により加算され、この加算器２１の出力
信号が比較器２２により基準電圧ＲＥＦと比較されてそ
の誤差信号が掛算機能を有する演算機能と増幅機能とを
兼ね備えた増幅器８．９に帰還される。
が偶数に設定されている。制御手段２０においては累乗
演算器１７，１８．１９（７）出力信号Ｕ２．Ｖ”、Ｗ
”が加算器２１により加算され、この加算器２１の出力
信号が比較器２２により基準電圧ＲＥＦと比較されてそ
の誤差信号が掛算機能を有する演算機能と増幅機能とを
兼ね備えた増幅器８．９に帰還される。
従って、この帰還ループによりＵ”＋Ｖ２＋Ｗ２＝ＲＥ
Ｆとなるように増幅器８，９のゲインが制御される。
Ｆとなるように増幅器８，９のゲインが制御される。
上記特開昭５８−９３４８２号公報に記載されたブラシ
レスモータの駆動回路では２乗演算手段の出力信号をホ
ール素子に帰還するので、ホール素子のオフセットは補
正できるが、その後段の増幅器や制御掛算器のオフセッ
トに対する補正効果が全く低く、その補正できなかった
オフセットによりブラシレスモータのトルクリップルが
増加する。第１０図（ａ）はホール素子の不平衡電圧に
対するブラシレスモータの１−ルクリップルを示し、第
１０図（Ｃ）は増幅器のオフセットに対するブラシレス
モータのトルクリップルを示す。この第１０図から分か
るように増幅器のオフセットがほとんど補正されなくて
ブラシレスモータのトルクリップルが大きくなる。また
、制御掛算器のオフセットもほとんど補正されなくてブ
ラシレスモータの１〜ルクリツプルが大きくなる。
レスモータの駆動回路では２乗演算手段の出力信号をホ
ール素子に帰還するので、ホール素子のオフセットは補
正できるが、その後段の増幅器や制御掛算器のオフセッ
トに対する補正効果が全く低く、その補正できなかった
オフセットによりブラシレスモータのトルクリップルが
増加する。第１０図（ａ）はホール素子の不平衡電圧に
対するブラシレスモータの１−ルクリップルを示し、第
１０図（Ｃ）は増幅器のオフセットに対するブラシレス
モータのトルクリップルを示す。この第１０図から分か
るように増幅器のオフセットがほとんど補正されなくて
ブラシレスモータのトルクリップルが大きくなる。また
、制御掛算器のオフセットもほとんど補正されなくてブ
ラシレスモータの１〜ルクリツプルが大きくなる。
上記第９図に示したブラシレスモータの駆動回路ではホ
ール素子の不平衡電圧に対するブラシレスモータのトル
クリップルが第１０図（ｂ）に示すようになり、増幅器
のオフセットに対するブラシレスモータのトルクリップ
ルが第１０図（ｄ）に示すようになる。しかし、帰還ル
ープ以降の回路の誤差が全く補正されず、そのまま駆動
コイル２，３゜４の通電波形エラーとなってブラシレス
モータのトルクむらが生ずる。
ール素子の不平衡電圧に対するブラシレスモータのトル
クリップルが第１０図（ｂ）に示すようになり、増幅器
のオフセットに対するブラシレスモータのトルクリップ
ルが第１０図（ｄ）に示すようになる。しかし、帰還ル
ープ以降の回路の誤差が全く補正されず、そのまま駆動
コイル２，３゜４の通電波形エラーとなってブラシレス
モータのトルクむらが生ずる。
本発明は上記欠点を改善し、回路誤差すべてに補正をか
けてより高精度な正弦波通電を行うことができるブラシ
レスモータの駆動回路を提供することを目的とする。
けてより高精度な正弦波通電を行うことができるブラシ
レスモータの駆動回路を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項１の発明は２ｎ（ｎ：
整数）極に着磁されたロータマグネットと、このロータ
マグネットを回転付勢するｍ（ｍ：整数）相の駆動コイ
ルと、上記ロータマグネットの回転位置を検出して出力
信号を発生するＫ（Ｋ：整数）個の位置検出器とを有す
るブラシレスモータの駆動回路であって、上記に個の位
置検出器からの出力信号が一方の入力端子に入力される
ｍ個の制御掛算器と、このｍ個の制御掛算器の各出力信
号が入力されて上記駆動コイルを駆動するｍ個の出力増
幅器と、このｍ個の出力増幅器の出力電圧を各々累乗し
これらの累乗結果の和が一定値となるようにべき数が偶
数に設定されたｍ個の累乗掛算器と、このｍ個の累乗掛
算器の出力電圧を加算した和電圧が所定値となるように
上記ｍ個の制御掛算器の他方の入力端子に帰還をかける
制御手段とを具備したものであり、 請求項２の発明は請求項１記載のブラシレスモータの駆
動回路において、上記ロータマグネットを回転付勢する
３相の駆動コイルと、上記ロータマグネットの回転位置
を検出して電気角１２０°の位相差を有する出力信号を
発生する２個の位置検出器と、この２個の位置検出器の
各出力信号により第３相の信号を合成する合成器とを備
えたものである。
整数）極に着磁されたロータマグネットと、このロータ
マグネットを回転付勢するｍ（ｍ：整数）相の駆動コイ
ルと、上記ロータマグネットの回転位置を検出して出力
信号を発生するＫ（Ｋ：整数）個の位置検出器とを有す
るブラシレスモータの駆動回路であって、上記に個の位
置検出器からの出力信号が一方の入力端子に入力される
ｍ個の制御掛算器と、このｍ個の制御掛算器の各出力信
号が入力されて上記駆動コイルを駆動するｍ個の出力増
幅器と、このｍ個の出力増幅器の出力電圧を各々累乗し
これらの累乗結果の和が一定値となるようにべき数が偶
数に設定されたｍ個の累乗掛算器と、このｍ個の累乗掛
算器の出力電圧を加算した和電圧が所定値となるように
上記ｍ個の制御掛算器の他方の入力端子に帰還をかける
制御手段とを具備したものであり、 請求項２の発明は請求項１記載のブラシレスモータの駆
動回路において、上記ロータマグネットを回転付勢する
３相の駆動コイルと、上記ロータマグネットの回転位置
を検出して電気角１２０°の位相差を有する出力信号を
発生する２個の位置検出器と、この２個の位置検出器の
各出力信号により第３相の信号を合成する合成器とを備
えたものである。
請求項１の発明ではロータマグネットがｍ相の駆動コイ
ルにより回転付勢され、Ｋ個の位置検出器がロータマグ
ネットの回転位置を検出して出力信号を発生する。Ｋ個
の位置検出器からの出力信号がｍ個の制御掛算器の一方
の入力端子に入力され１ｍ個の出力増幅器はｍ個の制御
掛算器の各出力信号が入力されて駆動コイルを駆動する
。このｍ個の出力増幅器の出力電圧がｍ個の累乗掛算器
により各々累乗され、制御手段がｍ個の累乗掛算器の出
力電圧を加算した和電圧が所定値となるように上記ｍ個
の制御掛算器の他方の入力端子に帰還をかける。
ルにより回転付勢され、Ｋ個の位置検出器がロータマグ
ネットの回転位置を検出して出力信号を発生する。Ｋ個
の位置検出器からの出力信号がｍ個の制御掛算器の一方
の入力端子に入力され１ｍ個の出力増幅器はｍ個の制御
掛算器の各出力信号が入力されて駆動コイルを駆動する
。このｍ個の出力増幅器の出力電圧がｍ個の累乗掛算器
により各々累乗され、制御手段がｍ個の累乗掛算器の出
力電圧を加算した和電圧が所定値となるように上記ｍ個
の制御掛算器の他方の入力端子に帰還をかける。
請求項２の発明ではロータマグネットが３相の駆動コイ
ルにより回転付勢され、２個の位置検出器がロータマグ
ネットの回転位置を検出して電気角１２０°の位相差を
有する出力信号を発生する。
ルにより回転付勢され、２個の位置検出器がロータマグ
ネットの回転位置を検出して電気角１２０°の位相差を
有する出力信号を発生する。
この２個の位置検出器の各出力信号により第３相の信号
が合成器で合成される。
が合成器で合成される。
第１図は本発明の一実施例を示す。
２ｎ（ｎ：′ＩＩｉ数）極に着磁されたロータマグネッ
ト３１が３相の駆動コイル３２．３３．３４により回転
付勢され、ホール素子からなる位置検出器３５．３６は
電源３７より一定の電流が供給されてロータマグネット
３１による磁界φＵ、φＶを検出することでロータマグ
ネット３１の回転位置を検出する。このホール素子３５
．３６は電気角１２０°の位相差を持つように配置され
、ホール素子以外の位置検出器を用いてもよい。ホール
素子３５．３６の出力電圧はロータマグネット３１の着
磁分布が回転方向へ正弦波状になっていることにより電
気角１２０°の位相差を持つ略正弦波となる。このホー
ル素子３５．３６の出力電圧は増幅器３８．３９により
増幅され、合成器４０は増幅器３８．３９の出力信号の
加算及び反転を行って第３相の信号を合成する。増幅器
３８．３９の出力信号及び合成１１ｉ：４０の出力信号
は制御掛算器４１，４２．４３の一方の入力端子に入力
され、制御掛算器４１，４２．４３の出力信号が出力増
幅器４４，４５．４６により増幅されて３相の駆動コイ
ル３２．３３．３４に供給される。また、出力増幅器４
４．４５．４６の出力信号が累乗演算器４７，４８．４
９により各々累乗され、この累乗演算器４７．４８．４
９はその各累乗結果の和が一定値となるようにへき数が
偶数に設定されている。制御手段５０においては累乗演
算器４７．４８．４９の出力信号が加算器５１により加
算され、この加算器５１の出力信号が比較器５２により
速度制御信号ＣＴＬと比較されてその誤差信号が制御掛
算器４１，４２．４３の他方の入力端子に帰還される。
ト３１が３相の駆動コイル３２．３３．３４により回転
付勢され、ホール素子からなる位置検出器３５．３６は
電源３７より一定の電流が供給されてロータマグネット
３１による磁界φＵ、φＶを検出することでロータマグ
ネット３１の回転位置を検出する。このホール素子３５
．３６は電気角１２０°の位相差を持つように配置され
、ホール素子以外の位置検出器を用いてもよい。ホール
素子３５．３６の出力電圧はロータマグネット３１の着
磁分布が回転方向へ正弦波状になっていることにより電
気角１２０°の位相差を持つ略正弦波となる。このホー
ル素子３５．３６の出力電圧は増幅器３８．３９により
増幅され、合成器４０は増幅器３８．３９の出力信号の
加算及び反転を行って第３相の信号を合成する。増幅器
３８．３９の出力信号及び合成１１ｉ：４０の出力信号
は制御掛算器４１，４２．４３の一方の入力端子に入力
され、制御掛算器４１，４２．４３の出力信号が出力増
幅器４４，４５．４６により増幅されて３相の駆動コイ
ル３２．３３．３４に供給される。また、出力増幅器４
４．４５．４６の出力信号が累乗演算器４７，４８．４
９により各々累乗され、この累乗演算器４７．４８．４
９はその各累乗結果の和が一定値となるようにへき数が
偶数に設定されている。制御手段５０においては累乗演
算器４７．４８．４９の出力信号が加算器５１により加
算され、この加算器５１の出力信号が比較器５２により
速度制御信号ＣＴＬと比較されてその誤差信号が制御掛
算器４１，４２．４３の他方の入力端子に帰還される。
なお、速度制御信号ＣＴＬはブラシレスモータの速度を
一定に保つために常に脈動している。
一定に保つために常に脈動している。
この実施例では駆動回路最終段である出力増幅器４４，
４５．４６の出力信号を制御手段５０に入力されるので
、帰還ループ以降は駆動コイル３２．３３．３４のみと
なり、駆動回路全体に帰還がかけられて回路誤差がすべ
てが補正される。
４５．４６の出力信号を制御手段５０に入力されるので
、帰還ループ以降は駆動コイル３２．３３．３４のみと
なり、駆動回路全体に帰還がかけられて回路誤差がすべ
てが補正される。
また、制御掛算器４１，４２．４３の入力端子に帰還が
かけられるので、増幅器３８．３９に帰還をかけた場合
よりも制御掛算器４１，４２．４３のオフセラ１〜が良
く補正され、増幅器３８．３９のオフセットに対する補
正効果は前述の第９図に示したブラシレスモータの駆動
回路と変わらない。第５図はこの模様を示す。第５図（
ｂ）（ｄ）はこの実施例における増幅器３８．３９のオ
フセットに対するトルクリップルと、制御掛算器４］、
４２．４３のオフセットに対するトルクリップルとを示
し、第５図（ａ）（Ｑ）はこの実施例において制御掛算
器４１，４２．４３の入力端子に帰還がかけずに増幅器
３８ 、３９に帰還をかけるようにした場合における増
幅器３８ 、３９のオフセットに対するトルクリップル
と、制御掛算器４１，４２．４３のオフセットに対する
トルクリップルとを示す。この実施例では前述の第９図
に示したブラシレスモータの駆動回路に比べて増幅器３
８．３９のオフセットに対するトルクリップルが約１／
３になって制御掛算器４Ｉ、４２．４３のオフセットに
対するトルクリップルが約１／３になり、総合のトルク
リップルが１７９以下になった。
かけられるので、増幅器３８．３９に帰還をかけた場合
よりも制御掛算器４１，４２．４３のオフセラ１〜が良
く補正され、増幅器３８．３９のオフセットに対する補
正効果は前述の第９図に示したブラシレスモータの駆動
回路と変わらない。第５図はこの模様を示す。第５図（
ｂ）（ｄ）はこの実施例における増幅器３８．３９のオ
フセットに対するトルクリップルと、制御掛算器４］、
４２．４３のオフセットに対するトルクリップルとを示
し、第５図（ａ）（Ｑ）はこの実施例において制御掛算
器４１，４２．４３の入力端子に帰還がかけずに増幅器
３８ 、３９に帰還をかけるようにした場合における増
幅器３８ 、３９のオフセットに対するトルクリップル
と、制御掛算器４１，４２．４３のオフセットに対する
トルクリップルとを示す。この実施例では前述の第９図
に示したブラシレスモータの駆動回路に比べて増幅器３
８．３９のオフセットに対するトルクリップルが約１／
３になって制御掛算器４Ｉ、４２．４３のオフセットに
対するトルクリップルが約１／３になり、総合のトルク
リップルが１７９以下になった。
また、制御手段５０において、従来比較器の基準電圧Ｒ
ＥＦを入力していた端子に本実施例では速度制御信号Ｃ
ＴＬを入力して比較器５２にて加算器５１の出力信号と
比較するので、この回路によりブラシレスモータの速度
制御を行うことができる。
ＥＦを入力していた端子に本実施例では速度制御信号Ｃ
ＴＬを入力して比較器５２にて加算器５１の出力信号と
比較するので、この回路によりブラシレスモータの速度
制御を行うことができる。
また、増幅器３８．３９の出力信号から合成器４０によ
り第３相の信号を合成するので、各相の信号の中点が釣
り合って常に一定となり、つまり各相の信号が釣り合っ
てそのベクトルの始点が常に一定となる。よって、３相
の信号のピークの振幅が揃うので、電源電圧をフルレン
ジで利用できて電源利用効率が高くなる。第８図（ａ）
はこの実施例において制御手段５０による制御掛算器４
１．４２．４３への帰還をかけない場合における各相の
出力信号Ｖｕ。
り第３相の信号を合成するので、各相の信号の中点が釣
り合って常に一定となり、つまり各相の信号が釣り合っ
てそのベクトルの始点が常に一定となる。よって、３相
の信号のピークの振幅が揃うので、電源電圧をフルレン
ジで利用できて電源利用効率が高くなる。第８図（ａ）
はこの実施例において制御手段５０による制御掛算器４
１．４２．４３への帰還をかけない場合における各相の
出力信号Ｖｕ。
Ｖｖ、Ｖｖ及びブラシレスモータのトルクを示し、第８
図（ｂ）は制御手段５０による制御掛算器４１，４２゜
４３への帰還をかけた場合における各相の出力信号Ｖｕ
、Ｖｖ、Ｖｗとブラシレスモータのトルクを示す。
図（ｂ）は制御手段５０による制御掛算器４１，４２゜
４３への帰還をかけた場合における各相の出力信号Ｖｕ
、Ｖｖ、Ｖｗとブラシレスモータのトルクを示す。
この実施例ではホール素子３５．３６の出力信号が第８
図（ａ、）のように振幅の異なる検出信号であっても各
相の出力信号Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖ％ｉは上記帰還により振幅
が等しくなるように補正され、電源電圧のフルレンジま
で増幅することが可能である。
図（ａ、）のように振幅の異なる検出信号であっても各
相の出力信号Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖ％ｉは上記帰還により振幅
が等しくなるように補正され、電源電圧のフルレンジま
で増幅することが可能である。
第２図は本発明の他の実施例の一部を示す。
この実施例では上記実施例において、増幅器３８゜３９
の代りに増幅器５３．５４及び３０″位相シフト回路５
５が用いられる。増幅器５３．５４は各々本体５３ａ
、 ５４ａと、非反転電流出力部５３ｂ 、 ５４ｂと
２反転電流出力部５３ｃ 、 ５４ｃとで構成され、反
転電流出力部５３ｃ、５４ｃの出力端子が互いに短絡さ
れてこの短絡点５６と非反転電流出力部５３ｂ、５４ｂ
が抵抗５７．５８．５９を介して接地される。ホール素
子３５．３６の出力信号は各々本体５３ａ 、 ５４ａ
により増幅されて非反転電流出力部５３ｂ。
の代りに増幅器５３．５４及び３０″位相シフト回路５
５が用いられる。増幅器５３．５４は各々本体５３ａ
、 ５４ａと、非反転電流出力部５３ｂ 、 ５４ｂと
２反転電流出力部５３ｃ 、 ５４ｃとで構成され、反
転電流出力部５３ｃ、５４ｃの出力端子が互いに短絡さ
れてこの短絡点５６と非反転電流出力部５３ｂ、５４ｂ
が抵抗５７．５８．５９を介して接地される。ホール素
子３５．３６の出力信号は各々本体５３ａ 、 ５４ａ
により増幅されて非反転電流出力部５３ｂ。
５４ｂより非反転出力電流として出力されると共に、反
転電流出力部５３ｃ、５４ｃより反転出力電流として出
力される。非反転電流出力部５３ｂ、５４ｂからの非反
転出力電流は抵抗５８ 、５９により電圧信号ｕ、ｖに
変換され１反転電流出力部５３ｃ、５４ｃからの反転出
力電流は短絡点５６で互いに加算されて抵抗５７により
電圧信号Ｗに変換される。３０°位相シフト回路５５は
上記３相の信号ｕ、ｖ、ｗをｕ−ｖ、ｖ−ｗ。
転電流出力部５３ｃ、５４ｃより反転出力電流として出
力される。非反転電流出力部５３ｂ、５４ｂからの非反
転出力電流は抵抗５８ 、５９により電圧信号ｕ、ｖに
変換され１反転電流出力部５３ｃ、５４ｃからの反転出
力電流は短絡点５６で互いに加算されて抵抗５７により
電圧信号Ｗに変換される。３０°位相シフト回路５５は
上記３相の信号ｕ、ｖ、ｗをｕ−ｖ、ｖ−ｗ。
ｗ−ｕなる信号に変換して上記制御掛算器４１，４２゜
４３へ出力する。
４３へ出力する。
この実施例では合成器４０を省略でき、回路を簡略化で
きて低コストにできる。
きて低コストにできる。
第３図は本発明の他の実施例の一部を示す。
この実施例では上記第１図の実施例において。
ホール素子３５．３６、増幅器３８．３９及び合成器４
０の代りにホール素子６０，６１．６２及び増幅器６３
，６４．６５が用いられる。ホール素子６０，６１．６
２は電源３７より一定の電流が供給されてロータマグネ
ット３１による磁界φＵ、φ■、φ−を検出することで
ロータマグネソ１−３１の回転位置を検出し、電気角１
２０°の位相差を持つ３相の検出信号を出力する。この
ホール素子６０，６１，６２の出力信号は増幅器６３，
６４．６５により増幅され、上記制御掛算器４１，４２
．４３へ出力される。
０の代りにホール素子６０，６１．６２及び増幅器６３
，６４．６５が用いられる。ホール素子６０，６１．６
２は電源３７より一定の電流が供給されてロータマグネ
ット３１による磁界φＵ、φ■、φ−を検出することで
ロータマグネソ１−３１の回転位置を検出し、電気角１
２０°の位相差を持つ３相の検出信号を出力する。この
ホール素子６０，６１，６２の出力信号は増幅器６３，
６４．６５により増幅され、上記制御掛算器４１，４２
．４３へ出力される。
第７図（ａ）はこの実施例において制御手段５０による
制御掛算器４１，４２．４３への帰還をかけない場合に
おける各相の出力信号Ｖす＋ＶｖｔＶｗ及びブラシレス
モータのトルクを示し、第７図（ｂ）は制御手段５０に
よる制御掛算器４１，４２．４３への帰還をかけた場合
における各相の出力信号Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗとブラシレス
モータのトルクを示す。この実施例では３相の出力信号
Ｖ ｕ 、 Ｖ ｖ 、 Ｖ ｗの中点は一定ではなく
、逆にその中点を不定にして３相の出力信号Ｖｕ、 Ｖ
Ｖ、Ｖｖによりブラシレスモータのトルクを一定に保つ
ように上記帰還がかかるので、トルクリップルが上記実
施例より小さくなる。しかし、各相の出力信号Ｖｕ、Ｖ
ｖ、Ｖｗの振幅は一定にならず、差が大きい。よって、
３相の出力信号Ｖｕ、 Ｖｖ、 Ｖｗは振幅の大きい相
の出力信号が飽和しない倍率までしか増幅できないので
、電源利用効率が上記実施例に比べて落ちる。
制御掛算器４１，４２．４３への帰還をかけない場合に
おける各相の出力信号Ｖす＋ＶｖｔＶｗ及びブラシレス
モータのトルクを示し、第７図（ｂ）は制御手段５０に
よる制御掛算器４１，４２．４３への帰還をかけた場合
における各相の出力信号Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗとブラシレス
モータのトルクを示す。この実施例では３相の出力信号
Ｖ ｕ 、 Ｖ ｖ 、 Ｖ ｗの中点は一定ではなく
、逆にその中点を不定にして３相の出力信号Ｖｕ、 Ｖ
Ｖ、Ｖｖによりブラシレスモータのトルクを一定に保つ
ように上記帰還がかかるので、トルクリップルが上記実
施例より小さくなる。しかし、各相の出力信号Ｖｕ、Ｖ
ｖ、Ｖｗの振幅は一定にならず、差が大きい。よって、
３相の出力信号Ｖｕ、 Ｖｖ、 Ｖｗは振幅の大きい相
の出力信号が飽和しない倍率までしか増幅できないので
、電源利用効率が上記実施例に比べて落ちる。
第４図は本発明の他の実施例を示す。
この実施例は上記第１図の実施例において、２相の駆動
コイル３２．３３及びロータマグネット３１を有する２
相のブラシレスモータを駆動するようにしたものであり
、合成器４０．制御掛算ｍ ４３ ＋出力増幅器４６．
累乗演算器４９が省略される。
コイル３２．３３及びロータマグネット３１を有する２
相のブラシレスモータを駆動するようにしたものであり
、合成器４０．制御掛算ｍ ４３ ＋出力増幅器４６．
累乗演算器４９が省略される。
第６図（ａ）はこの実施例において制御手段５０による
制御掛算器４１．４２への帰還をかけない場合における
各相の出力信号Ｖｕ、Ｖｖ及びブラシレスモータのトル
クを示し、第６図（ｂ）は制御手段５０による制御掛算
器４１．４２への帰還をかけた場合における各相の出力
信号Ｖｕ、Ｖｖとブラシレスモータのトルクを示す。こ
の実施例では９０°の位相差を有する２つの出力信号し
か存在しないので、上記実施例に比べて駆動コイルに通
電していないタイミングが多く１通電効率が低くなって
ブラシレスモータの効率が低くなる。
制御掛算器４１．４２への帰還をかけない場合における
各相の出力信号Ｖｕ、Ｖｖ及びブラシレスモータのトル
クを示し、第６図（ｂ）は制御手段５０による制御掛算
器４１．４２への帰還をかけた場合における各相の出力
信号Ｖｕ、Ｖｖとブラシレスモータのトルクを示す。こ
の実施例では９０°の位相差を有する２つの出力信号し
か存在しないので、上記実施例に比べて駆動コイルに通
電していないタイミングが多く１通電効率が低くなって
ブラシレスモータの効率が低くなる。
以上のように請求項１の発明にれば２ｎ（ｎ：整数）極
に着磁されたロータマグネットと、このロータマグネッ
トを回転付勢するｍ（ｍ：整数）相の駆動コイルと、上
記ロータマグネットの回転位置を検出して出力信号を発
生するＫ（Ｋ：整数）個の位置検出器とを有するブラシ
レスモータの駆動回路であって、上記に個の位置検出器
からの出力信号が一方の入力端子に入力されるｍ個の制
御掛算器と、このｍ個の制御掛算器の各出力信号が入力
されて上記駆動コイルを駆動するｍ個の出力増幅器と、
このｍ個の出力増幅器の出力電圧を各々累乗しこれらの
累乗結果の和が一定値となるようにべき数が偶数に設定
されたｍ個の累乗掛算器と。
に着磁されたロータマグネットと、このロータマグネッ
トを回転付勢するｍ（ｍ：整数）相の駆動コイルと、上
記ロータマグネットの回転位置を検出して出力信号を発
生するＫ（Ｋ：整数）個の位置検出器とを有するブラシ
レスモータの駆動回路であって、上記に個の位置検出器
からの出力信号が一方の入力端子に入力されるｍ個の制
御掛算器と、このｍ個の制御掛算器の各出力信号が入力
されて上記駆動コイルを駆動するｍ個の出力増幅器と、
このｍ個の出力増幅器の出力電圧を各々累乗しこれらの
累乗結果の和が一定値となるようにべき数が偶数に設定
されたｍ個の累乗掛算器と。
このｍ個の累乗掛算器の出力電圧を加算した和電圧が所
定値となるように上記ｍ個の制御掛算器の他方の入力端
子に帰還をかける制御手段とを具備したので、出力増幅
器の出力側から帰還をかけることで回路誤差がすべて補
正対象となり、より高精度な正弦波通電を実現できる。
定値となるように上記ｍ個の制御掛算器の他方の入力端
子に帰還をかける制御手段とを具備したので、出力増幅
器の出力側から帰還をかけることで回路誤差がすべて補
正対象となり、より高精度な正弦波通電を実現できる。
しかも、制御掛算器に帰還をかけることで制御掛算器の
オフセットをさらに補正でき、その分だけ回路誤差を低
減できる。
オフセットをさらに補正でき、その分だけ回路誤差を低
減できる。
また、請求項２の発明によれば請求項１記載のブラシレ
スモータの駆動回路において、上記ロータマグネットを
回転付勢する３相の駆動コイルと。
スモータの駆動回路において、上記ロータマグネットを
回転付勢する３相の駆動コイルと。
上記ロータマグネットの回転位置を検出して電気角１２
０°の位相差を有する出力信号を発生する２個の位置検
出器と、この２個の位置検出器の各出力信号により第３
相の信号を合成する合成器とを備えたので、請求項１の
発明と同様な効果が得られる。
０°の位相差を有する出力信号を発生する２個の位置検
出器と、この２個の位置検出器の各出力信号により第３
相の信号を合成する合成器とを備えたので、請求項１の
発明と同様な効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図及
び第３図は本発明の他の各実施例の一部を示すブロック
図、第４図は本発明の他の実施例を示すブロック図、第
５図（ａ）〜（ｄ）は上記第１図の実施例における増幅
器のオフセットに対するトルクリップルと、制御掛算器
のオフセットに対するトルクリップルとを、帰還をかけ
た場合と帰還をかけない場合について示す波形図、第６
図（ａ）、（ｂ）は上記第４図の実施例において帰還を
かけない場合と帰還をかけた場合について各相の出力信
号とブラシレスモータのトルクを示す波形図、第７図（
ａ）、（ｂ）は上記第３図の実施例において帰還をかけ
ない場合と帰還をかけた場合について各相の出力信号と
ブラシレスモータのトルクを示す波形図、第８図（ａ）
、（ｂ）は上記第１図の実施例において帰還をかけない
場合と帰還をかけた場合について各相の出力信号とブラ
シレスモータのトルクを示す波形図、第９図は従来のブ
ラシレスモータの駆動回路を示すブロック図、第１０図
（ａ）〜（ｄ）は従来のブラシレスモータの駆動回路に
おけるホール素子不平衡電圧、増幅器オフセットに対す
るトルクリップルを示す特性図である９３１・・・ロー
タマグネット、３２，３３．３４・・・駆動コイル、３
５，３６，６０，６１．６２・・・ホール素子、４０・
・・合成器、４１．４２．４３・・・制御掛算器、４４
，４５．４６・・・出力増幅器、４７．４８．４９・・
・累乗掛算器、５０・・・制御手段。 う４ 図 め２回 ）δ 口 ’ｒｙｉｏｑ図 最Ｑ幻 （Ｑ） ＜ｆ） 壱６０ （改） （仲 最７日 （ａ） （ｆ＞ う７０ 園
び第３図は本発明の他の各実施例の一部を示すブロック
図、第４図は本発明の他の実施例を示すブロック図、第
５図（ａ）〜（ｄ）は上記第１図の実施例における増幅
器のオフセットに対するトルクリップルと、制御掛算器
のオフセットに対するトルクリップルとを、帰還をかけ
た場合と帰還をかけない場合について示す波形図、第６
図（ａ）、（ｂ）は上記第４図の実施例において帰還を
かけない場合と帰還をかけた場合について各相の出力信
号とブラシレスモータのトルクを示す波形図、第７図（
ａ）、（ｂ）は上記第３図の実施例において帰還をかけ
ない場合と帰還をかけた場合について各相の出力信号と
ブラシレスモータのトルクを示す波形図、第８図（ａ）
、（ｂ）は上記第１図の実施例において帰還をかけない
場合と帰還をかけた場合について各相の出力信号とブラ
シレスモータのトルクを示す波形図、第９図は従来のブ
ラシレスモータの駆動回路を示すブロック図、第１０図
（ａ）〜（ｄ）は従来のブラシレスモータの駆動回路に
おけるホール素子不平衡電圧、増幅器オフセットに対す
るトルクリップルを示す特性図である９３１・・・ロー
タマグネット、３２，３３．３４・・・駆動コイル、３
５，３６，６０，６１．６２・・・ホール素子、４０・
・・合成器、４１．４２．４３・・・制御掛算器、４４
，４５．４６・・・出力増幅器、４７．４８．４９・・
・累乗掛算器、５０・・・制御手段。 う４ 図 め２回 ）δ 口 ’ｒｙｉｏｑ図 最Ｑ幻 （Ｑ） ＜ｆ） 壱６０ （改） （仲 最７日 （ａ） （ｆ＞ う７０ 園
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、２ｎ（ｎ：整数）極に着磁されたロータマグネット
と、このロータマグネットを回転付勢するｍ（ｍ：整数
）相の駆動コイルと、上記ロータマグネットの回転位置
を検出して出力信号を発生するＫ（Ｋ：整数）個の位置
検出器とを有するブラシレスモータの駆動回路であって
、上記Ｋ個の位置検出器からの出力信号が一方の入力端
子に入力されるｍ個の制御掛算器と、このｍ個の制御掛
算器の各出力信号が入力されて上記駆動コイルを駆動す
るｍ個の出力増幅器と、このｍ個の出力増幅器の出力電
圧を各々累乗しこれらの累乗結果の和が一定値となるよ
うにべき数が偶数に設定されたｍ個の累乗掛算器と、こ
のｍ個の累乗掛算器の出力電圧を加算した和電圧が所定
値となるように上記ｍ個の制御掛算器の他方の入力端子
に帰還をかける制御手段とを具備したことを特徴とする
ブラシレスモータの駆動回路。 ２、請求項１記載のブラシレスモータの駆動回路におい
て、上記ロータマグネットを回転付勢する３相の駆動コ
イルと、上記ロータマグネットの回転位置を検出して電
気角１２０゜の位相差を有する出力信号を発生する２個
の位置検出器と、この２個の位置検出器の各出力信号に
より第３相の信号を合成する合成器とを備えたことを特
徴とするブラシレスモータの駆動回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1272127A JPH03135392A (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | ブラシレスモータの駆動回路 |
| US07/598,238 US5155419A (en) | 1989-10-19 | 1990-10-16 | Brushless motor drive circuit having a highly accurate sinusoidal output signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1272127A JPH03135392A (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | ブラシレスモータの駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03135392A true JPH03135392A (ja) | 1991-06-10 |
Family
ID=17509467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1272127A Pending JPH03135392A (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | ブラシレスモータの駆動回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5155419A (ja) |
| JP (1) | JPH03135392A (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5701065A (en) * | 1993-11-18 | 1997-12-23 | Ishizaki; Akira | Method and apparatus for controlling synchronous motor |
| DE19517665A1 (de) * | 1994-11-21 | 1996-11-14 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Elektronisch kommutierter Motor, und Verfahren zur Ansteuerung eines drei- oder mehrsträngigen, elektronisch kommutierten Motors |
| US6163117A (en) * | 1995-05-02 | 2000-12-19 | Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg | Electronically commutated motor and method of controlling such a motor |
| JP3397007B2 (ja) * | 1995-06-30 | 2003-04-14 | 松下電器産業株式会社 | ブラシレスモータ |
| US5767640A (en) * | 1995-09-20 | 1998-06-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Brushless motor |
| DE59611163D1 (de) * | 1996-01-10 | 2005-01-13 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Verfahren zum Betreiben eines elektronisch kommutierten Gleichstrommotors, und Motor zur Durchführung eines solchen Verfahrens |
| JP3483740B2 (ja) * | 1997-08-29 | 2004-01-06 | 株式会社東芝 | 洗濯機 |
| EP1219014A4 (en) * | 1999-09-16 | 2007-08-15 | Delphi Tech Inc | METHOD FOR MINIMALLY REDUCING THE TORQUE OF THE MOTOR TORQUE DUE TO IMBALANCES |
| US6441578B1 (en) | 1999-09-16 | 2002-08-27 | Delphi Technologies, Inc. | Method and apparatus for torque linearization in an electric power steering system |
| US6674789B1 (en) | 1999-09-17 | 2004-01-06 | Delphi Technologies, Inc. | Reduction of EMI through switching frequency dithering |
| US6694287B2 (en) | 2001-08-30 | 2004-02-17 | Delphi Technologies, Inc. | Phase angle diagnostics for sinusoidal controlled electric machine |
| US20030062868A1 (en) * | 2001-10-01 | 2003-04-03 | Mir Sayeed A. | Switching methodology for ground referenced voltage controlled electric machine |
| US7446498B2 (en) * | 2006-09-22 | 2008-11-04 | Honeywell International Inc. | Smart phase lock loop |
| US7598683B1 (en) | 2007-07-31 | 2009-10-06 | Lsi Industries, Inc. | Control of light intensity using pulses of a fixed duration and frequency |
| US8604709B2 (en) | 2007-07-31 | 2013-12-10 | Lsi Industries, Inc. | Methods and systems for controlling electrical power to DC loads |
| US8903577B2 (en) | 2009-10-30 | 2014-12-02 | Lsi Industries, Inc. | Traction system for electrically powered vehicles |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01136588A (ja) * | 1987-11-20 | 1989-05-29 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | ブラシレスモータの駆動制御回路 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4686437A (en) * | 1980-06-20 | 1987-08-11 | Kollmorgen Technologies Corporation | Electromechanical energy conversion system |
| JPS6096191A (ja) * | 1983-10-27 | 1985-05-29 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | ブラシレスモ−タの駆動回路 |
| US4633150A (en) * | 1984-12-25 | 1986-12-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Driving circuit for brushless DC motors |
| JPS61224894A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-06 | Hitachi Ltd | 無刷子直流電動機 |
| AU590795B2 (en) * | 1985-09-20 | 1989-11-16 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Controller of dc brushless motor |
| JPH01164287A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-28 | Toshiba Corp | モータ駆動装置 |
| US5006768A (en) * | 1989-10-19 | 1991-04-09 | Sundstrand Corporation | Synchronous motor control |
-
1989
- 1989-10-19 JP JP1272127A patent/JPH03135392A/ja active Pending
-
1990
- 1990-10-16 US US07/598,238 patent/US5155419A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01136588A (ja) * | 1987-11-20 | 1989-05-29 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | ブラシレスモータの駆動制御回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5155419A (en) | 1992-10-13 |
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