JPH04217893A - ３相ブラシレスｄｃモータ制御装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は３相ブラシレスＤＣ（直
流）モータの回転速度を制御する３相ブラシレスＤＣモ
ータ制御装置に関し、特にマイクロコンピュータを利用
した３相ブラシレスＤＣモータ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の３相ブラシレスＤＣモータ
制御装置を示すブロック図である。マイクロコンピュー
タ１７から出力された起動信号は、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ
−ＬｏｃｋｅｄＬｏｏｐ　）制御回路１８に入力される
。このＰＬＬ制御回路１８には、基準周波数発生回路１
９から基準信号が入力されると共に、ＤＣモータ１のＦ
Ｇ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　）検出
部２０において発生したＦＧパルスが入力されるように
なっている。ＰＬＬ制御回路１８は、前記基準信号及び
ＦＧパルスを比較して両者の位相のずれを検出し、この
位相のずれに基づいて補正電圧信号を出力する。

【０００３】この補正電圧信号は増幅回路２１に入力さ
れる。増幅回路２１は、この補正電圧信号を増幅してＤ
Ｃモータ駆動回路２２に出力する。ＤＣモータ駆動回路
２２は、ＤＣモータ１の回転子の位置を検出する位置検
出部３から出力された位置検出信号を入力し、この位置
検出信号に同期してＤＣモータ１に供給する電流の位相
を切換えて、ＤＣモータ１に駆動パルスを出力すると共
に、前記補正電圧信号に基づいてＤＣモータ１に流れる
電流を制御する。これにより、モータ１の回転速度を所
定の値に維持することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の３相ブラシレスＤＣモータ制御装置には、複数
の回路を組み合わせて装置を構成するため、回路構成が
複雑であり、モータ１を容易に使用することができない
という欠点がある。また、回転速度を検出するためのＦ
Ｇ検出部２０をモータ１に設ける必要があるという欠点
もある。

【０００５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、モータの回転速度を検出するためのＦＧ検
出部が不要であると共に、モータを容易に駆動制御する
ことができる３相ブラシレスＤＣモータ制御装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る３相ブラシ
レスＤＣモータ制御装置は、ＤＣモータの回転子位置検
出部から出力された位置信号が入力されるマイクロコン
ピュータ部及びこのマイクロコンピュータ部から出力さ
れた駆動信号に基づいて前記ＤＣモータを駆動するドラ
イバ部により構成され、前記マイクロコンピュータ部は
、前記位置信号を入力し波形整形した信号を出力する波
形整形手段と、この波形整形手段の出力に基づいて前記
モータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、この
回転速度検出手段による回転速度検出結果及び前記波形
整形手段の出力に基づいて前記駆動信号を生成するパル
ス生成手段とを有することを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明に係る３相ブラシレスＤＣモータ制御装
置は、マイクロコンピュータ部及びドライバ部により構
成されており、前記マイクロコンピュータ部にはＤＣモ
ータの回転子位置検出部から出力された位置信号を波形
整形する波形整形手段及びこの波形整形手段の出力に基
づいて前記モータの回転速度を検出する回転速度検出手
段が設けられている。従って、ＤＣモータには回転速度
を検出するためのＦＧ部を設ける必要がない。また、本
発明に係るＤＣモータ制御装置は、前記波形整形手段、
前記回転速度検出手段及び駆動信号を出力するパルス生
成手段がマイクロコンピュータ部に設けられているため
、モータとドライバ部との間及びモータの回転子位置検
出部とマイクロコンピュータ部との間を接続するだけで
モータを駆動制御することができる。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。

【０００９】図１は本発明の実施例に係る３相ブラシレ
スＤＣモータ制御装置を示すブロック図である。ＤＣモ
ータ１はドライバ部２から与えられる駆動パルスにより
回転する。このドライバ部２は、トランジスタＱ１，Ｑ
２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６により構成されている。つ
まり、トランジスタＱ１，Ｑ２は電源３０と接地３１と
の間に直列に接続されている。これと同様に、トランジ
スタＱ３，Ｑ４及びトランジスタＱ５，Ｑ６も、夫々電
源３０と接地３１との間に直列に接続されている。そし
て、トランジスタＱ１とトランジスタＱ２との接続点、
トランジスタＱ３とトランジスタＱ４との接続点及びト
ランジスタＱ５とトランジスタＱ６との接続点がモータ
１に接続されている。また、トランジスタＱ１，Ｑ２，
Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６にはマイクロコンピュータ部１
６から夫々駆動信号ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４，ｖ５，ｖ
６が与えられるようになっている。

【００１０】モータ１には位置検出部３が設けられてお
り、この位置検出部３は回転子の位置を示す位置信号ｖ
ａ，ｖｂ，ｖｃをマイクロコンピュータ部１６に出力す
る。この位置検出部３には、例えばセンサとしてホール
素子が使用されている。

【００１１】マイクロコンピュータ部１６は、ＡＬＵ（
Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃａｎｄ　Ｌｏｇｉｃ　ｕｎｉｔ　
）１３、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）
１４、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　ｒｅａｄ
　ｗｒｉｔｅＭｅｍｏｒｙ　）１５、コンパレータ５ａ
，５ｂ，５ｃ、パルス生成回路４、エッジ検出回路６、
タイマ１１、オーバフロー制御回路１２、カウンタ８、
コンパレータ９及びレジスタ１０等により構成されてい
る。

【００１２】モータ１の位置検出部３から出力された位
置信号ｖａ，ｖｂ，ｖｃは夫々コンパレータ５ａ，５ｂ
，５ｃの非反転入力端に入力される。このコンパレータ
５ａ，５ｂ，５ｃの反転入力端は、いずれも抵抗７ａ及
び抵抗７ｂに接続されている。この抵抗７ａ，７ｂは、
電源と接地３１との間に直列に接続されて介装されてい
る。

【００１３】コンパレータ５ａ，５ｂ，５ｃの出力端は
、いずれもエッジ検出回路６に接続されていると共に、
パルス生成回路４に接続されている。エッジ検出回路６
は、コンパレータ５ａ，５ｂ，５ｃからの出力信号のエ
ッジを検出して、検出パルスをカウンタ８に出力する。 カウンタ８にはオーバフロー制御回路１２を介してタイ
マ１１が接続されている。そして、このカウンタ８は、
タイマ１１に設定された時間内に入力された前記検出パ
ルスの数を計数して、その結果をコンパレータ９に出力
する。コンパレータ９は、カウンタ８及びレジスタ１０
に接続されている。そして、このコンパレータ９は、カ
ウンタ８の出力とレジスタ１０に予め設定されている値
とを比較して所定の回転数とモータ１の実際の回転数と
の差を検出し、その結果を内部バス３２に出力する。

【００１４】この内部バス３２には、ＡＬＵ１３、ＲＯ
Ｍ１４、ＲＡＭ１５及びパルス生成回路４が接続されて
いる。

【００１５】次に、このように構成されたＤＣモータ制
御装置の動作について説明する。

【００１６】図２は、本実施例の３相ブラシレスＤＣモ
ータ制御装置の動作を示すタイミングチャート図である
。位置検出部３にホール素子が使用されている場合、位
置検出部３から出力される位置信号ｖａ，ｖｂ，ｖｃは
、相互に位相が１２０°づつ異なる正弦波である。コン
パレータ５ａ，５ｂ，５ｃは、夫々位置信号ｖａ，ｖｂ
，ｖｃを入力し、これらの信号を波形整形する。即ち、
コンパレータ５ａは、位置信号ｖａの電位が０Ｖよりも
高いときはハイレベル、０Ｖよりも低いときはロウレベ
ルの信号を出力する。これと同様に、コンパレータ５ｂ
，５ｃは、夫々位置信号ｖｂ，ｖｃの電位が０Ｖよりも
高いときはハイレベル、低いときはロウレベルの信号を
出力する。

【００１７】パルス生成回路４は、コンパレータ５ａ，
５ｂ，５ｃの出力に基づいて、駆動信号ｖ１乃至ｖ６を
出力する。この駆動信号ｖ１，ｖ３，ｖ５は夫々コンパ
レータ５ａ，５ｂ，５ｃの出力の立上がりから特定の時
間だけハイレベルになるパルス信号である。また、駆動
信号ｖ２，ｖ４，ｖ６は、夫々コンパレータ５ａ，５ｂ
，５ｃの出力の立下りから特定の時間だけ複数のパルス
が出力される信号である。

【００１８】一方、コンパレータ５ａ，５ｂ，５ｃの出
力は、エッジ検出回路６にも入力される。このエッジ検
出回路６は、コンパレータ５ａ，５ｂ，５ｃの出力の立
上がり及び立下りを検出し、その結果を検出パルスとし
て出力する。カウンタ８は、予めタイマ１１に設定され
た時間内にエッジ検出回路６から出力された検出パルス
を計数する。そして、その結果をコンパレータ９に出力
する。

【００１９】コンパレータ９は、カウンタ８から入力し
た検出パルス数と、レジスタ１０に設定された値とを比
較することにより所定の回転速度とモータ１の実際の回
転速度との差を検出し、その結果を内部バス３２に出力
する。ＡＬＵ１３は、このコンパレータ９の出力に基づ
いて、ＲＯＭ１４及びＲＡＭ１５にプログラムされた手
順によりパルス生成回路４を制御する。即ち、モータ１
の回転速度が所定の回転速度よりも低い場合、ＡＬＵ１
３はパルス生成回路４の出力ｖ２，ｖ４，ｖ６のＰＷＭ
（パルス幅変調）部分の周波数を上げる。そうすると、
ドライバ部２からＤＣモータ１に供給される電流が増加
して、モータ１の回転速度が上昇する。また、モータ１
の回転速度が所定の回転速度を超えた場合、ＡＬＵ１３
はパルス生成回路４の出力ｖ２，ｖ４，ｖ６のＰＷＭ部
分の周波数を下げる。そうすると、ドライバ部２からＤ
Ｃモータ１に供給される電流が減少して、モータ１の回
転速度が低減する。

【００２０】本実施例に係る３相ブラシレスＤＣモータ
制御装置は、このようにしてモータ１の回転速度を所望
の値に制御する。この場合に、位置信号ｖａ，ｖｂ，ｖ
ｃを利用してモータ１の回転速度を検出するため、モー
タ１にはＦＧ検出部を設ける必要がない。また、本実施
例に係るモータ制御装置は、マイクロコンピュータ部１
６及びドライバ部２により構成されているため、モータ
１とドライバ部２との間及びモータ１の位置検出部３と
マイクロコンピュータ部１６との間を接続するだけでモ
ータを駆動制御することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る３相ブ
ラシレスＤＣモータ制御装置は、マイクロコンピュータ
部及びドライバ部により構成され、前記マイクロコンピ
ュータ部にはＤＣモータの回転子位置検出部から出力さ
れた位置信号を波形整形する波形整形手段及びこの波形
整形手段の出力に基づいて前記モータの回転速度を検出
する回転速度検出手段が設けられているから、回転数を
検出するためのＦＧ検出部をモータに設ける必要がない
。また、複数の回路を組み合わせる必要がなく、３相ブ
ラシレスＤＣモータを極めて容易に駆動制御することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る３相ブラシレスＤＣモー
タ制御装置を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施例に係る３相ブラシレスＤＣモー
タ制御装置の動作を示すタイミングチャート図である。

【図３】従来の３相ブラシレスＤＣモータ制御装置を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１；ＤＣモータ ２；ドライバ部 ３；位置検出部 ４；パルス生成回路 １３；ＡＬＵ １４；ＲＯＭ １５；ＲＡＭ １６；マイクロコンピュータ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ＤＣモータの回転子位置検出部から出
   力された位置信号が入力されるマイクロコンピュータ部
   及びこのマイクロコンピュータ部から出力された駆動信
   号に基づいて前記ＤＣモータを駆動するドライバ部によ
   り構成され、前記マイクロコンピュータ部は、前記位置
   信号を入力し波形整形した信号を出力する波形整形手段
   と、この波形整形手段の出力に基づいて前記モータの回
   転速度を検出する回転速度検出手段と、この回転速度検
   出手段による回転速度検出結果及び前記波形整形手段の
   出力に基づいて前記駆動信号を生成するパルス生成手段
   とを有することを特徴とする３相ブラシレスＤＣモータ
   制御装置。