JPH03251096A - Dc commutatorless motor - Google Patents
Dc commutatorless motorInfo
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- JPH03251096A JPH03251096A JP2046204A JP4620490A JPH03251096A JP H03251096 A JPH03251096 A JP H03251096A JP 2046204 A JP2046204 A JP 2046204A JP 4620490 A JP4620490 A JP 4620490A JP H03251096 A JPH03251096 A JP H03251096A
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Landscapes
- Rotational Drive Of Disk (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はVTR用シリンダトラムモータ、フロッピーデ
ィスク用スピンドルモータ等のインデックスパルス信号
の生成手段を具備する直流無整流子モ・−タ:、l J
4−るもしりこ−=、る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention is applicable to direct current non-commutated motors equipped with means for generating index pulse signals, such as cylinder tram motors for VTRs and spindle motors for floppy disks.
4-Rumoshiriko-=,ru.
従来の技術
従来から、VTR用シリンダートラムモータおよびフロ
ッピーディスク用モータにおいては各々の機能として前
者はドラムのビデオヘッドの回転位置を検出するため1
回転につき1回もしくは2回のパルス信号(以下PG倍
信号略記する)を必要とし、後者においてはフ[]ツピ
ーディスクの書込み位置のインデックスパルスとして1
回転につき1回のパルスが必要となっている。2. Description of the Related Art Traditionally, cylinder tram motors for VTRs and motors for floppy disks each have one function: the former for detecting the rotational position of the video head of the drum.
One or two pulse signals (hereinafter abbreviated as PG multiplication signal) are required per rotation, and in the latter case, one pulse signal is used as an index pulse for the writing position of the disk.
One pulse is required per rotation.
第5図は従来のVTR用シリンダートラムモータの一例
である。ロータマグネット12がロータヨーク14に固
定され、N極とS極に着磁がなされた磁極片(以下PG
マグネットと称する>16a。FIG. 5 shows an example of a conventional cylinder tram motor for a VTR. A rotor magnet 12 is fixed to a rotor yoke 14, and magnetic pole pieces (hereinafter referred to as PG) are magnetized to N and S poles.
>16a called magnet.
16 bをロータヨーク13外周に180度分割して位
置固定され、このPGマグネッh16a、16bと対向
して感磁素子(−船釣にはホール素子)17がステータ
基板22に取付けられ、ロータが回転する度に、その磁
束を検出し1回転に2パルスのPG倍信号発生する。16b is divided into 180 degrees on the outer periphery of the rotor yoke 13 and fixed in position, and a magnetic sensing element (-Hall element for boat fishing) 17 is attached to the stator board 22 facing the PG magnets h16a and 16b, and the rotor rotates. Each time, the magnetic flux is detected and a PG multiplied signal of 2 pulses per rotation is generated.
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記のような従来例において、回転子外
周へのPGマグネット取付け、これと対向する感磁素子
の取付は等により、部品点数増加と組立て工数増加によ
るコストアップ、また性能的にも回転子の機械的バラン
スの悪化、PCマグネット取付位置の精度、PGマグネ
ットの漏れ磁束の周囲への影響等の問題点を有していた
。Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional example as described above, the mounting of the PG magnet on the outer periphery of the rotor and the mounting of the magneto-sensitive element facing the rotor, etc., increases the number of parts and assembly man-hours, resulting in increased cost. Furthermore, in terms of performance, there were problems such as deterioration of the mechanical balance of the rotor, accuracy of the PC magnet mounting position, and influence of leakage magnetic flux of the PG magnet on the surrounding area.
本発明は上記問題点を解決するために、3相の位置信号
を1個の検出素子で検知する3相無整流子モータにおい
で、この位置信号を利用し、他の特別な部品を追加する
ことなしにインデックスパルス信号を生成する手段を提
供するものである。In order to solve the above problems, the present invention utilizes this position signal and adds other special parts to a 3-phase commutatorless motor that detects 3-phase position signals with one detection element. The present invention provides a means for generating an index pulse signal without any interference.
課題を解決するための手段
上記課肪を解決するために、本発明の直流無整流子モー
タは1個のマグネット上に夫々第1.第2、第3の着磁
帯としての構成要素である2部glの主磁極と3n極の
3値着磁部と速度情報を得る多極着磁部が構成された回
転子と、前記回転子の第2の着磁帯である3値着磁部(
第ルヘノtN極の磁極、第2レヘル、S極の磁極、第3
しl\ル無着磁の信号から成る)から得られる位置情報
を検出する1個の位置検出素子と、前記位置検出素子の
出力信号を増幅する増幅器と、上記増幅器からの出力信
号を弁別し、分配する分配器と、3相の位置信号を生成
する検出信号処理回路を通し3相の固定子巻線への通電
切換が行われる駆動回路を罐えた3相モータにおいて、
前記位置検出信号と対向する3値着磁帯の磁極の一部に
逆極性もしくは無着磁の着磁を施し、この1個の位置検
出素子の出力信号を信号処理し、前記無着磁の磁極から
(Hられるリセット信号と3相のうち1相の位置信号を
分周して得られる信号とからインデックス信号発生回路
を構成したものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the DC commutatorless motor of the present invention has first and second magnets on one magnet. A rotor including a main magnetic pole of 2 parts GL, a ternary magnetized part of 3 n poles, and a multi-pole magnetized part for obtaining speed information, which are components as the second and third magnetized belts, and the rotor. The ternary magnetization section (which is the second magnetization zone)
The magnetic pole of the N pole, the second leher, the magnetic pole of the S pole, the third
one position detecting element that detects position information obtained from a non-magnetized signal); an amplifier that amplifies the output signal of the position detecting element; and an amplifier that discriminates the output signal from the amplifier. , in a three-phase motor that includes a drive circuit in which energization is switched to three-phase stator windings through a distributor that distributes and a detection signal processing circuit that generates three-phase position signals,
A part of the magnetic pole of the ternary magnetized belt facing the position detection signal is magnetized with reverse polarity or non-magnetized, and the output signal of this one position detection element is subjected to signal processing. An index signal generation circuit is constructed from a reset signal (H) from the magnetic pole and a signal obtained by frequency-dividing the position signal of one of the three phases.
作用
本発明は上記した構成により、1個の感磁素子で駆動さ
れる3相1センサーの無整流子モータにおいて、この感
磁素子1個から出力されるロータマグネットの位1信号
を利用し回転子の機械角略180夏冬に電気信号の高レ
ベル、低レベルの1回転1パルスのインデックス信号を
得ることになる。Effect The present invention has the above-described configuration, and in a three-phase, one-sensor, non-commutator motor driven by one magnetic sensing element, rotation is achieved by using the rotor magnet position 1 signal output from one magnetic sensing element. An index signal of high level and low level electric signals of 1 pulse per revolution is obtained in the summer and winter with a mechanical angle of approximately 180.
実施例
以下本発明の一実施例の直流無整流子モータについて図
面を参照しながら説明する。EXAMPLE Hereinafter, a DC commutatorless motor according to an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の実施例におけるモータの基本構成図で
ある。第1図においてシャフト1に固定されたロータヨ
ーク2及びロータマグネット・3、このマグネット3と
対向したステータコイル4とステータヨーク7及び基板
5を備えている、第2図はロータとステータの平面図で
ある。10はロータマグネットで8極(n−=4)の主
磁極が着磁され、これと対向してステータコイル4a。FIG. 1 is a basic configuration diagram of a motor in an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a rotor yoke 2 fixed to a shaft 1, a rotor magnet 3, a stator coil 4 facing the magnet 3, a stator yoke 7, and a substrate 5. FIG. 2 is a plan view of the rotor and stator. be. 10 is a rotor magnet having 8 main magnetic poles (n-=4) magnetized, and facing the stator coil 4a.
4b、4cが機械的に120度の角度で配置されている
。ロータマグネット3の内周部には3値着磁帯が設けら
れ、この着磁帯上対向して1個のホール素子6がステー
タ側に配置されている。4b and 4c are mechanically arranged at an angle of 120 degrees. A ternary magnetized band is provided on the inner circumference of the rotor magnet 3, and one Hall element 6 is disposed on the stator side facing above the magnetized band.
また、ロータマグネット3の外周部は速度信号が得られ
る多極着磁部11が施されている。Further, the outer circumferential portion of the rotor magnet 3 is provided with a multi-pole magnetized portion 11 from which a speed signal can be obtained.
上記3値着磁帯にはN極、S極、無着磁極が形成された
3a、3b、3cを備え、更にそのN極3aの1部に無
着磁極3Cが施されている。従って3値着磁帯には12
極(n=4)着磁部から成り、その内の1つのN極内に
無着磁極を形成している。The ternary magnetized belt has N poles, S poles, and non-magnetized poles 3a, 3b, and 3c, and a non-magnetized pole 3C is provided on a part of the N pole 3a. Therefore, the ternary magnetized belt has 12
It consists of a pole (n=4) magnetized part, and a non-magnetized pole is formed within one of the N poles.
第3図は本発明における回路ブロック図である。FIG. 3 is a circuit block diagram in the present invention.
図中、3値着磁帯のZは無着磁極である。ホール素子6
の出力は不感帯幅を持つホールアンプ106、夫々論理
回路から構成される分配器100.検出信号処理回路1
01及び駆動信号発生回路102を用いて3相120度
通電の駆動信号に分離されパワートランジスタで構成さ
れる駆動回路103が相順に従ってオンとなり、3相の
コイルLl。In the figure, Z of the ternary magnetized belt is a non-magnetized pole. Hall element 6
The outputs of the Hall amplifiers 106 each have a dead band width, and the distributors 100 . Detection signal processing circuit 1
01 and the drive signal generation circuit 102 into three-phase 120-degree energized drive signals, and the drive circuit 103 composed of power transistors is turned on in accordance with the phase order, and the three-phase coil Ll.
L2.L3に電流が流れモータが駆動される。L2. Current flows through L3 and the motor is driven.
方、本発明が強調するところのインデックス信号発生回
路108は、2値のコンパレータから構成される上述分
配器100の出力において、1つは3値着磁部のN極内
1か所に施した無着磁極を抽出する為の論理回路から成
るリセットパルス発生回路104と同着磁部のS極から
得られた信号を分周器105により1 / n分周して
得られる信号とからモータ回転子の絶対的位置を示すイ
ンデックス信号が生成される。On the other hand, the index signal generation circuit 108, which is emphasized by the present invention, is configured such that, in the output of the above-mentioned distributor 100, which is composed of a binary comparator, one is applied to one place within the N pole of the ternary magnetized part. The motor rotates from a reset pulse generation circuit 104 consisting of a logic circuit for extracting non-magnetized poles and a signal obtained by dividing the signal obtained from the S pole of the magnetized portion by 1/n using a frequency divider 105. An index signal is generated indicating the absolute position of the child.
第4図のタイムチャートに沿って第3図を説明する。ホ
ール素子出力6aからAのような波形が6bにはこれと
反転した波形が得られる。これらの波形はホールアンプ
106に入力される。このホールアンプ106はホール
素子のオフセット、無着磁部の主磁極及び電機子からの
漏れ磁束を考慮し不感帯か設けである。ホールアンプか
ら得られる波形はBのようになり、電気的に高位しl\
ル。FIG. 3 will be explained along the time chart of FIG. 4. A waveform like A is obtained from the Hall element output 6a, and an inverted waveform is obtained from the Hall element output 6b. These waveforms are input to Hall amplifier 106. This Hall amplifier 106 is provided with a dead zone in consideration of the offset of the Hall element, the main magnetic pole of the non-magnetized portion, and the leakage magnetic flux from the armature. The waveform obtained from the Hall amplifier is as shown in B, and is electrically high level.
Le.
低位レベル、中位レベルに波形整形され、2値のスレッ
ショルドを有する分配器100にてC,Dの信号が得ら
れる。このC,Dの2人力を基本に検出信号処理回路1
01にてD−Hの信号を得ることかでき、F、G、Hの
電気的120度通電の波形を更にモータ外部から入力さ
れる制御人力Eと比例した電流値となるようにし駆動信
号発生回路102.駆動回路103を通し電流をスイッ
チングさせモータを駆動させる。一方のインデックスパ
ルス信号JはC,Dの信号を下に二つの回路ブロックか
ら成るインデックスパルス発生回路108から構成され
る。一つは回転子のロータマグネットの機械角360度
の内180度高1ヘし。The C and D signals are obtained by a distributor 100 which is waveform-shaped into a low level and a medium level and has a binary threshold. The detection signal processing circuit 1 is based on the two-person power of C and D.
The D-H signal can be obtained at 01, and the waveform of the electrical 120 degree energization of F, G, and H is further made to have a current value proportional to the control human power E input from the outside of the motor, and a drive signal is generated. Circuit 102. The current is switched through the drive circuit 103 to drive the motor. One index pulse signal J is composed of an index pulse generation circuit 108 consisting of two circuit blocks below the C and D signals. One is 180 degrees out of the 360 degrees mechanical angle of the rotor's rotor magnet.
180度低レヘしの1回転1パルスの信号を作り出す為
に信号りを分周する分周器105とこのパルスの立上が
り、立下がりの絶対的位置を確保する為のリセットパル
ス発生回路104から成る。It consists of a frequency divider 105 that divides the frequency of the signal in order to generate a signal of one pulse per rotation with a 180-degree low recursion, and a reset pulse generation circuit 104 that ensures the absolute position of the rise and fall of this pulse. .
本発明の場合によればn=4であるから1部4分周とな
り、また、リセットパルスは波形Cに示すkの幅のパル
スIを抽出する。以上、上述のようなインデイクスパル
ス発生回路により、インデックスパルス信号Jが得られ
る。In the case of the present invention, since n=4, the frequency is divided by 4, and a pulse I having a width of k shown in waveform C is extracted as the reset pulse. As described above, the index pulse signal J is obtained by the index pulse generation circuit as described above.
以上の説明したように、本実施例によれば位置信号検出
用の1個の位置検出素子をインデックス検出用とかねる
ことによりモータ1回転に1回のインデックス信号が得
られ、従来方式と比べPGマグネット、これに対応する
感磁素子の削減、及びこれに附随する組立て工数及びコ
ストの削減等が実現できるものである。As explained above, according to this embodiment, by using one position detection element for position signal detection also for index detection, an index signal can be obtained once per motor rotation, and compared to the conventional method, the PG It is possible to reduce the number of magnets and corresponding magnetic sensing elements, and to reduce the number of assembly steps and costs associated therewith.
尚、本実施例はコアレス平面対向形モータで説明したが
コア付円周対向形モータでも良く、同様のことが言える
。Although this embodiment has been described using a coreless planar opposed type motor, a cored circumferentially opposed type motor may also be used, and the same applies.
発明の効果
以上の様に本発明は回転子の位置情報源として構成され
ている3値着磁部の着磁帯と対向する1個の位置検出素
子から得られる位置信号を分周することと前記着磁帯の
N磁極内の1部に無着磁の磁極を施することにより回転
子1回転に1回のインデックスパルス信号を得ることが
でき、しかも機械角180度高1ヘし、180度低レベ
ルの電気信号を得ることができ位置精度を悪化させるこ
となく立上がりエツジ、立下がりエツジのどちらでもイ
ンデックス検出か可能となり、モータの簡素化、コスト
低減が可能となる。Effects of the Invention As described above, the present invention divides the frequency of a position signal obtained from one position detection element facing a magnetized zone of a ternary magnetization section configured as a rotor position information source. By applying an unmagnetized magnetic pole to a part of the N magnetic pole of the magnetized belt, it is possible to obtain an index pulse signal once per rotor rotation, and moreover, it is possible to obtain an index pulse signal once per rotor rotation, and moreover, it is possible to obtain an index pulse signal once per rotor rotation, and moreover, it is possible to obtain an index pulse signal once per rotor rotation. It is possible to obtain low-level electrical signals, and it is possible to perform index detection on either rising edges or falling edges without deteriorating positional accuracy, making it possible to simplify the motor and reduce costs.
第1図は本発明の実施例におけるモータの断面図、第2
図はロータとステータの平面図、第3図は本発明におけ
る回路ブロック図、第4図はその回路における信号波形
図、第5図は従来例を示すモータの断面図である。
1・・・・・・シャツ)−12・・・・・・ロータヨー
ク、3・・・・・ロータマグネット、4・・・・・・ス
テータコイル、6・・・・・・ホール素子、7・・・・
・・ステータヨーク、10・・・・・・主磁極、11・
・・・・・多極着磁部。Fig. 1 is a sectional view of a motor in an embodiment of the present invention;
3 is a circuit block diagram according to the present invention, FIG. 4 is a signal waveform diagram in the circuit, and FIG. 5 is a sectional view of a motor showing a conventional example. 1...Shirt)-12...Rotor yoke, 3...Rotor magnet, 4...Stator coil, 6...Hall element, 7... ...
...Stator yoke, 10...Main magnetic pole, 11.
...Multi-pole magnetized part.
Claims (1)
のロータマグネット上に回転力を得る2n極(但し、n
は2以上の自然数)の着磁がなされた主磁極を構成する
第1の着磁帯と前記回転子の回転位置情報源として第1
レベル、第2レベル、第3レベル(第1レベルと第2レ
ベルの中間レベル)から成る3n極(但し、nは2以上
の自然数)の3値着磁部を構成する第2の着磁帯と前記
回転子の速度情報源として着磁された多極着磁部を構成
する第3の着磁帯を設けた直流無整流子モータであって
、前記回転子1回転につき1個のインデックスパルス信
号を発生する手段として前記回転子の3値着磁部の着磁
帯の第1レベルの1磁極内に第3の磁極を形成し、この
磁極位置を対向配置した位置検出素子の出力をもとに抽
出する手段と、第2レベルの信号を分周し、前記回転子
の機械角180度各に電気信号の高レベル、低レベルの
繰返しインデックスパルス信号を出力する生成手段を具
備した直流無整流子モータ。A 3-phase stator winding and 2n poles (however, n
is a natural number of 2 or more) and a first magnetized band constituting the main magnetic pole magnetized and a first magnetized band as a rotational position information source of the rotor.
A second magnetized zone that constitutes a ternary magnetized section with 3n poles (where n is a natural number of 2 or more) consisting of a level, a second level, and a third level (an intermediate level between the first level and the second level). and a third magnetized zone constituting a multi-pole magnetized section magnetized as a speed information source of the rotor, the DC non-commutator motor having one index pulse per rotation of the rotor. As a means for generating a signal, a third magnetic pole is formed within one magnetic pole of the first level of the magnetized band of the three-value magnetized portion of the rotor, and the output of a position detection element in which the magnetic pole positions are arranged opposite to each other is also used. and generating means for frequency-dividing the second level signal and outputting high-level and low-level repetitive index pulse signals of the electric signal for each 180 degrees of mechanical angle of the rotor. Commutator motor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2046204A JPH03251096A (en) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | Dc commutatorless motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2046204A JPH03251096A (en) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | Dc commutatorless motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH03251096A true JPH03251096A (en) | 1991-11-08 |
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JP2046204A Pending JPH03251096A (en) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | Dc commutatorless motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03251096A (en) |
-
1990
- 1990-02-27 JP JP2046204A patent/JPH03251096A/en active Pending
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