JPH04133684A

JPH04133684A - 制御回路内蔵型直流ブラシレスモータの駆動装置

Info

Publication number: JPH04133684A
Application number: JP2254874A
Authority: JP
Inventors: Shoji Mochizuki; 昌二望月
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-09-25
Filing date: 1990-09-25
Publication date: 1992-05-07

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野ｊ本発明は直゛流ブラシレスモータの駆動装置に関するも
ので、特に、制御回路内蔵型直流ブランレスモータの駆
動装置に関するものである。

［従来の技術］従来のこの種の制御回路内蔵型直流ブランレスモータと
して、特開昭６１−１８０５９５号公報に掲載の技術を
挙げることかできる。

第５図は従来の制御回路内蔵型直流ブランレスモータを
示すブロック図である。

図において、（５１）はモータ駆動用電源、（５２）は
制御回路用電源であり、共に直流電源である。（５３）
は回転子の回転位置を検出する位置検出手段、（５４）
は起動時にｆめ定めた同期信号を発生する同期信号発生
部、（５５）は起動時にｆめ定めた通電信号を発生する
通電信号発生部、（５６）は位置検出手段（５３）及び
同明信号発生部（５４）からの各信号によりスイッチン
グ素子（５８）〜（６３）を制御し、モータ巻線（６４
）〜（６６）への給電を制御する制御信弓を発生させる
制御部、（５７）は制御部（５６）からの制御信号と通
電信号発生部（５５）からの通電信号との論理積てスイ
ッチング素子（５８）〜（６３）を制御する論理積回路
である。（６３）はモータの回転子である永久磁石から
なるロータである。

この構成の制御回路内蔵＾）１直流ブラシレスモタでは
、起動時に制御部（５６）からの制御信号と通電信号発
生部（５５）からの通電信号との論理積でスイッチング
素子（５８）〜（６３）を適宜制御してロータ（６７）
を起動している。

また、第６図は従来の制御回路内蔵型直流プランレスモ
ータの駆動装置を示す回路図である。

図において、（１）は商用電源、（２）は商用電源（］
）を整流するタイオートブリッジ、（３）は平滑コンデ
ンサ、（４）はＤＣ／ＤＣコンバータ用のスイッチング
Ｉ・ランス、（５）は整流タイオート、（６）は平滑コ
ンデンサ、（７）はスイッチング素子であるトランジス
タ、（８）は商用電源（１）を変圧するトランス、（９
）は整流タイオート、（１０）は平滑コンデンサである
。

（３０）はモータであり、この制御回路内蔵型直流ブラ
ンレスモータの外観を示す。

従来の制御回路内蔵型直流ブランレスモータは第５図の
ように構成されており、第６図の駆動装置によって制御
される。

次に動作について説明をする。

モータ（３０）のＶＣＣに制御回路用型＃、（５２）、
ＶＤＩ）にモータ駆動用電源（５１）が印加されると、
各制御回路（５３）〜（５７）か動作を開始し、スイッ
チング素子（５８）〜（６３）か位置信号を基準にして
規定のパターンでオン／オフし、モータ巻線（６４）〜
（６６）に三相交流が印加される。このとき、モータ巻
線（６４）〜（６６）に流れる電流はＶＤＩ）に比例す
る。したがって、モータ（３０）のトルクも電圧に比例
するため、ＶＤＤを大きくすると速度が速くなり、ＶＤ
Ｄを小さくすると速度か遅くなる。

一方、第６図に示した駆動回路では、商用電源（１）を
トランス（８）で変圧し、整流ダイオ−１’（９）及び
平滑コンデンサ（ｌＯ）を介してｉｌ制御回路用電源Ｖ
ＣＣか得られ、商用型！　（１）をタイオートブリッジ
（２）及び平滑コンデンサ（３）を介して一旦直流電源
とし、トランス（４）及びｌ・ランジスタ（７）で交流
に変換し、再度、整流タイオード（５）及び平滑コンデ
ンサ（６）を介して直流プランレスモータ駆動用の所望
の直流電圧を得る。通常、スイソチンクトランジスタ（
７）のＦオン／オフ」デユーティを変えること、または
、スイッチンク周波数を変えることにより直流電圧を制
御する。

［発明が解決しようとする課題］Ｌ記のような従来の制御回路内蔵型直流ブランレスモー
タでは、第５図に示したような制御回路がモータ（３０
）に内蔵されているため、モータ（３０）への接続線か
３本で済み、電源回路たけて速度制御かできた。

しかし、この種の制御回路内蔵型直流ブランレスモータ
では、モータの回転数を検出し、速度制御を行なうには
、特別な速度検出器を設ける必要かあった。速度検出か
できない場合には、オープンループて制御されるため、
送風機等に応用した場合には負荷トルクの変動によって
回転数か大きく変化し、騒音、振動か発生することがあ
った。

また、速度検出用に回転数検出器等を外付けすると、配
線か多くなり、装置全体のコストか上昇する等の問題か
あった。

そこで、この発明は特別な速度検出器を用いることなく
速度の検出かできる制御回路内蔵型直流ブラシレスモー
タの駆動装置の提供を目的とするものである。

し課題を解決するための手段１本発明にかかる制御回路内蔵型直流ブラシレスモータの
駆動装置は、モータに内蔵され、半導体素子によりモー
タ巻線への電流切換えを行ない永゛久磁石からなるロー
タを回転させる制御回路と、前記モータに流れる電流を
検出する電流検出手段と、前記検出電流のレベルを判定
する判定レベルを設定する判定レベル設定手段と、前記
検出電流と判定レベルとの比較によりモータの回転数を
検出する回転数検出手段とを具備するものである。

［作用コ本発明においては、電流検出手段てモータに流れる電流
を検出し、この検出電流のレベルを判定する判定レベル
を判定レベル設定手段で設定し、回転数検出手段で検出
電流と判定レベルとを比較してモータの回転数を検出す
るものであるから、特別な速度検出器を用いることなく
モータの速度の検出ができる。

「実施例」以下、本発明の実施例について説明をする。

く第一実施例〉第１図はこの発明の第一実施例である制御回路内蔵型直
流ブラシレスモータの駆動装置を示す回路図である。図
中、上記従来例と同−符号及び記号は」二記従来例の構
成部分と同一または相当する構成部分を示す。

図において、（１１）は電流検出用抵抗であり、モータ
に流れる電流を検出する電流検出手段である。（１２）
及び（］３）は判定電流レベル設定用抵抗であり、この
判定電流レベル設定用抵抗（１２）、　　（１３）によ
り電流のレベルを’Ｉ’ｌｌ定する判定レベルを設定す
る。（１４）は検出電流と判定レベルとを比較するコン
パレータである。なお、モータ（３０）に内蔵されてい
る制御回路自体は従来例の第５図と同一構成である。

この実施例の制御回路内蔵型直流フランレスモータの駆
動装置は上記のように構成されており、制御回路用電源
ＶＣＣ及びモータ駆動用電源ＶＤＤの作り方は従来と同
一である。

次に、この実施例の制御回路内蔵型直流プランレスモー
タの駆動装置の動作について説明をする。

第３図の（ａ）はこの発明の第一実施例である制御回路
内蔵型直流ブラシレスモータの駆動装置における検出電
流を示す波形図である。第３図の（ａ）の波形はモータ
（３０）及び電流検出用抵抗（１１）に流れる電流波形
であり、この波形は第１−図の電圧波形ＶＳと同一であ
る。直流プランレスモータは６ステツプで駆動するのか
一般的であり、電流波形は電気角６０°毎に立上る波形
となる。この電流を電流検出用抵抗（１１）で検出し、
第１１図の判定電流レベル設定用抵抗（１２）。

（１３）で設定された判定レベルとコンパレータ（１４
）で比較することにより、第３図の（ｂ）に示すような
速度信号が得られる。第３図の（ｂ）は（ａ、　）の検
出電流と判定レベルとを比較することにより求まる速度
信号を示す波形図である。即ち、コンパレータ（１４）
の−（マイデス）側端子に人力される検出電流よりも＋
（プラス）側端子に人力される判定レベルが大きいと所
定の＋（プラス）信号が出力される。したがって、この
速度信号の周期からスイッチング素子（５８）〜（６３
）によりモータ巻線（６４）〜（６６）への電流切換え
を行なう速度、即ち、永久磁石からなるロータ（６７）
の回転速度が検出できる。なお、モータ（３０）か４ポ
ールの場合は１２パルスて／１回転である。

このように、この実施例の制御回路内蔵型直流プランレ
スモータの駆動装置は、モータ（３０）に内蔵され、ス
イッチンク素子（５８）〜（６３）によりモータ巻線（
６４）〜（６６）への電流切換えを行ない永久磁石から
なるロータ（６７）を回転させる第５図に示した制御回
路と、前記モータ（３０）に流れる電流を検出する電流
検出用抵抗（１１）からなる電流検出手段と、前記検出
電流のレベルを判定する判定レベルを設定する判定電流
レベル設定用抵抗（１２）、　　（１３）からなる判定
し・＼ル設定手段と、前記検出型゛流と判定レベルとの
比較によりモータ（３０）の回転数を検出するコンパレ
ータ（１４）からなる回転数検出手段とを備えている。

そして、電流検出用抵抗（電流検出手段）（］１）てモ
ータ（３０）に流れる電流を検出し、この検出電流のレ
ベルを判定する判定レベルを判定電流レベル設定用抵抗
（判定レベル設定手段）（１２）、　　（１，３）で設
定し、コンパレータ（回転数検出手段）（１４）て検出
電流と判定レベルとの比較によりモータ（３０）の回転
数を検出する。

したかって、従来のように特別な速度検出器を用いるこ
となくモータの速度の検出かできるから、配線か複雑に
なったり、或いは装置全体のコスＩ・かに昇する二とな
く、モータ（３０）の速度検出かできる。しかも、この
検出速度を利用することにより、モータ（３０）の速度
制御を適正に行なう二とかでき、モータ（３０）の制御
性にも寄ＩＸ）し得る。

く第二実施例〉第２図はこの発明の第二実施例である制御回路内蔵型直
流プランレスモータの駆動装置を示す回路図である。図
中、上記従来例及び第一実施例と同−符号及び記号は１
−記従来例及び第一実施例の構成部分と同一または相当
する構成部分を示す。

図において、（１５）及び（１６）は判定電流レベル設
定用抵抗であり、この判定電流レベル設定用抵抗（１５
）、　　（１６）により電流のレベルを判定する判定レ
ベル２を設定する。（１７）は検出電流と判定レベル２
とを比較するコンパレータてあり、モータ（３０）に流
れる過電流を検出する。なお、モータ（３０）に内蔵さ
れている制御回路自体は従来例の第５図と同一構成であ
る。

この実施例の制御回路内蔵型直流フラシレスモークの駆
動装置は上記のように構成されており、上記第−実施例
の第１図に判定電流レベル設定用抵抗（１５）、　　（
１６）及びコンパレータ（１７）を付加したものである
。したがって、この実施例においても、制御回路用電源
ｖＣＣ及びモータ駆動用電源Ｖｌ）Ｄの作り方は従来と
同一である。

次に、この実施例の制御回路内蔵型直流ブラシレスモー
タの駆動装置の動作について説明をする。

第４図の（ａ）はこの発明の第二実施例である制御回路
内蔵型直流ブラシレスモータの駆動装置における検出電
流を示す波形図であり、（ｂ）は（ａ）の検出電流と判
定レベル１とを比較することにより求まる速度信号を示
す波形図であり、（ｃ）は（ａ）の検出電流と判定レベ
ル２とを比較することにより求まる過電流信号を示す波
形図である。なお、この第４図の（ａ）は上記第３図の
（ａ）に相当し、第４図の（ｂ）はｌ−記第３図の（ｂ
）に相当する。

即ち、この実施例においても、上記第−実施例と同様に
、モータ（３０）に流れる電流を電流検出用抵抗（１］
）で検出し、この検出電流と判定電流レベル設定用抵抗
（１２）、　　（１３）で設定された判定レベル１とを
コンパレータ（１４）で比較する二とにより、第４図の
（ｂ）に示すような速度信号が得られる。したかって、
この速度信号の周期からスイッチング素子−（５８）〜
（６３）によりモータ巻線（６４）〜（６６）への電流
切換えを行なう速度、即ち、永久磁石からなるロタ（６
７）の回転速度か検出できる。

また、この実施例においては、モータ（３０）の負荷が
増大し、モータ（３０）に流れる電流か増大すると、判
定電流レベル設定用抵抗（１５）。

（１６）で設定された判定レベル２（過電流レベル）を
越える。そして、電流検出用抵抗（１１）による検出電
流と判定電流レベル設定用抵抗（Ｊ５）、　　（１６）
で設定された判定レベル２とをコンパレータ（１４）で
比較することにより、第４図の（ｃ）に示すような過電
流信号が得られる。

したかって、この過電流信号を検出した場合には、モー
タ（３０）への供給電力を低減し、モータ（３０）の過
電流状態を回避することにより、装置全体の安全性を高
めることかできる。

このように、この実施例の制御回路内蔵型直流プランレ
スモータの駆動装置は、上記第一実施例と同様の第５図
に示した制御回路と、前記モータ（３０）に流れる電流
を検出する電流検出用抵抗（］１）からなる電流検出手
段と、前記検出電流のレベルを判定する判定レベル１を
設定する判定電流レベル設定用抵抗（１２）、　　（１
，３）からなる第１の判定レベル設定手段と、前記検出
電流と判定レベル］との比較によりモータ（３０）の回
転数を検出するコンパレータ（１４）からなる回転数検
出手段とを備えているとともに、前記検出電流のレベル
を’Ｉ’１１定する判定レベル２を設定する判定電流レ
ベル設定用抵抗（１５）、　　（１６）からなる第２の
判定レベル設定手段と、前記検出電流と判定しベル２と
の比較によりモータ（３ｏ）の過電流を検出するコンパ
レータ（１７）からなる過電流検出手段とを備えている
。

そして、電流検出用抵抗（電流検出手段）　　（１１）
てモータ（３０）にｌンれる電流を検出し、この検出電
流のレベルを判定する判定レベル１を判定電流レベル設
定用抵抗（第１の判定レベル設定手段）（１２）、　　
（１３，）で設定し、コンパレータ（回転数検出手段）
（１４）で検出電流と判定レベル１との比較によりモー
タ（３０）の回転数を検出する。また、前記検出電流の
レベルを’ｔ’ｌ＋定する判定しベル２を判定電流レー
・ル設定用抵抗（第２の判定レベル設定手段）（１５）
、（１６）で設定し、コンパレータ（回転数検出手段）
（１７）で検出電流と判定レベル２との比較によりモー
タ（３０）の過電流を検出する。

したがって、この実施例においても上記第一実施例と同
様に、特別な速度検出器を用いることなくモータ（３０
）の速度の検出かできるので、配線が複雑になったり、
或いは装置全体のコストか上昇する二となく、モータの
速度検出かできる。

また、過電流の検出により、モータ（３０）への供給電
力を低減し、モータ（３０）の過電流状態を回避するこ
とかできるから、装置全体の安全性か高まり、信頼性か
向上する。

［発明の効果］以上のように、本発明の制御回路内蔵型直流プランレス
モータの駆動装置は、制御回路と、電流検出手段と、’
Ｉ’１１定レベル設定手段と、回転数検出手段吉を備え
、電流検出手段てモータに流れる電流を検出し、この検
出電流のレベルを判定する判定レベルを判定レベル設定
手段で設定し、回転数検出手段で検出電流と判定レベル
との比較によりモータの回転数を検出するという簡易な
構成により、特別な速度検出器を用いることなくモータ
の速度の検出ができるので、配線か複雑になったり、或
いは装置全体のコストが上昇することなく、モータの速
度検出かできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第一実施例である制御回路内蔵型直
流ブランレスモーフの駆動装置を示す回路図、第２図は
この発明の第二実施例である制御回路内蔵型直流プラン
レスモータの駆動装置を示す回路図、第３図はこの発明
の第一実施例である制御回路内蔵型直流ブラシレスモー
タの駆動装置における波形図、第４図はこの発明の第二
実施例である制御回路内蔵型直流プランレスモータの駆
動装置における波形図、第５図は従来の制御回路内蔵型
直流ブラシレスモータを示すブロック図、第６図は従来
の制御回路内蔵型直流ブラシレスモータの駆動装置を示
す回路図である。図において、１．１＝電流検出用抵抗１−２＝判定電流レベル設定用抵抗１３：判定電流レベル設定用抵抗１４．１７：コンパレータ１５・ＩＩ定電流レベル設定用抵抗１６：判定電流レベル設定用抵抗３０：モータである。なお、図中、同−符号及び同一記号は同一または相当部
分を示すものである。代理人　弁理士　人前　増雄　外２名手続補正書（自発）梢７子門８２４８５、補正の対象（１）　明細書の発明の詳細な説明の欄（２）　図面

Claims

【特許請求の範囲】　モータに内蔵され、半導体素子によりモータ巻線への
電流切換えを行ない永久磁石からなるロータを回転させ
る制御回路と、前記モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、前記検出電流のレベルを判定する判定レベルを設定する
判定レベル設定手段と、前記検出電流と判定レベルとの比較によりモータの回転
数を検出する回転数検出手段とを具備することを特徴とする制御回路内蔵型直流ブラシ
レスモータの駆動装置。