JPH04275093A - ブラシレスモータ駆動回路 - Google Patents

ブラシレスモータ駆動回路

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JPH04275093A
JPH04275093A JP3058244A JP5824491A JPH04275093A JP H04275093 A JPH04275093 A JP H04275093A JP 3058244 A JP3058244 A JP 3058244A JP 5824491 A JP5824491 A JP 5824491A JP H04275093 A JPH04275093 A JP H04275093A
Authority
JP
Japan
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drive
brushless motor
magnet
circuit
relative position
Prior art date
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Pending
Application number
JP3058244A
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English (en)
Inventor
Hideo Niikura
英生 新倉
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH04275093A publication Critical patent/JPH04275093A/ja
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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】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題(図4及び図5)課題を解
決するための手段(図1〜図3)作用(図1〜図3) 実施例(図1〜図3) 発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明はブラシレスモータ駆動回
路に関し、特にホール素子等の回転検出素子を用いない
ブラシレスモータの駆動回路に適用して好適なものであ
る。
【0003】
【従来の技術】従来、例えば3相のブラシレスモータを
駆動する回路においては、ホール素子等の回転検出素子
を用いずに、駆動コイルに発生する逆起電圧を利用して
駆動コイルに通電させる駆動電流を切り換えるようにな
されたものが提案されている(特開平2−51389 
号公報)。
【0004】このブラシレスモータ駆動回路においては
、ロータ側のマグネツトが回転した際にステータ側に設
けられた3相の各駆動コイルに発生する正弦波状の逆起
電圧を検出し、当該逆起電圧波形がその振幅の中心レベ
ル(すなわち0レベル)をクロスする時点(以下これを
ゼロクロス点と呼ぶ)を検出することにより、当該検出
結果に基づいて各駆動コイルへの駆動電流の通電タイミ
ングを得るようになされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところでこの種のブラ
シレスモータ駆動回路においては、起動時にロータ側の
マグネツトが停止しており逆起電圧が発生しないことに
より、各駆動コイルに駆動電流を通電するタイミングを
得ることが困難である。
【0006】従つてこの場合、任意の相の駆動コイルに
駆動電流を通電してマグネツトを回転させ、その結果生
じる逆起電圧を検出してマグネツトの回転位置を特定し
、これにより各駆動コイルへの通電タイミングを得るよ
うになされている。
【0007】ここで当該ブラシレスモータ駆動回路によ
つて駆動する3相のブラシレスモータは、図4に示すよ
うに第1相の駆動コイルLUを形成するコイルLU1及
びLU2と第2相の駆動コイルLVを形成するコイルL
V1及びLV2と第3相の駆動コイルLWを形成するコ
イルLW1及びLW2とがそれぞれステータ側において
円周状に配置され(図4(A))、当該駆動コイルに対
向する位置に円板状のマグネツト2(図4(B))が回
転自在に軸支されている。
【0008】また駆動コイルLU1、LU2、LV1、
LV2、LW1、LW2は、円周状に配列された配列中
心に対して駆動コイルLU1及びLU2、LV1及びL
V2、LW1及びLW2がそれぞれ対称位置に直列接続
されている。
【0009】また駆動コイルLU1、LU2、LV1、
LV2、LW1、LW2は、それぞれ45°の形成領域
を持ち、各駆動コイルLU1、LU2、LV1、LV2
、LW1、LW2の中心がそれぞれ60°の角間隔で形
成されていることによりそれぞれ360°を6分割して
配置されていると共に、ロータ側のマグネツト2はN極
及びS極がそれぞれ45°の形成領域を持つて交互に形
成されていることにより 360°をそれぞれの極が8
分割して配置されている。
【0010】従つて駆動コイル及びマグネツト2を直線
状に展開して示すと図4(C)に示すようになり、停止
時において駆動コイル及びマグネツト2の相対位置関係
は一意には決まらない。ここで図4(C)は駆動コイル
LU1、LV1、LW1について示したが、当該駆動コ
イルLU1、LV1、LW1に対してそれぞれ 180
°の位置にある駆動コイルLU2、LV2、LW2につ
いてもマグネツト2との相対位置関係は同様となる。
【0011】従つて起動時においては第1相〜第3相の
駆動コイルLU1及びLU2又は、LV1及びLV2又
は、LW1及びLW2のいずれかの駆動コイルに一旦駆
動電流を通電し、マグネツト2が目的とする回転方向に
回転するか否かを検出するようになされている。
【0012】すなわち図5(A)に示すような停止状態
において、制御信号SCONによつてスイツチ回路SW
1をオン操作し、第1相の駆動コイルLU1及びLU2
に駆動電流を通電すると、マグネツト2は右方向に回転
する。
【0013】ここでマグネツト2を回転させようとする
方向が図5において左方向であるとすると、ブラシレス
モータ駆動回路は逆起電圧を検出した時点でマグネツト
2を逆転させる必要がある。
【0014】また図5(B)に示すような停止状態にお
いて、スイツチ回路SW1をオン操作し、第1相の駆動
コイルLU1及びLU2に駆動電流を通電した場合、マ
グネツト2は起動せずに停止したままの状態を維持する
【0015】従つてこの場合においても、ブラシレスモ
ータ駆動回路は他の駆動コイルに切り換えて駆動電流を
再び通電し、マグネツト2の回転方向を見定める必要が
ある。
【0016】従つて図5(C)に示すような停止状態に
おいて、スイツチ回路SW1をオン操作し、第1相の駆
動コイルLU1及びLU2に駆動電流を通電した場合に
おいてのみマグネツト2は目的とする方向(左方向)に
起動する。
【0017】このようにして起動時において一旦任意の
駆動コイルに駆動電流を通電してマグネツト2の回転方
向を判定する方法によると、図5(A)のように逆転方
向に起動した場合には正転方向に反転させる分、当該ブ
ラシレスモータを目的とする回転方向に目的とする回転
数で回転させるまでの起動時間が長くなると共に、図5
(B)のように起動しない場合には再び他の駆動コイル
に駆動電流を通電させて回転方向を判定する分、当該ブ
ラシレスモータの起動時間が長くなる問題があつた。
【0018】特に携帯用コンピユータのハードデイスク
装置に用いられるスピンドルモータ又はカメラ一体型ビ
デオテープレコーダに用いられるドラムモータ等におい
ては、モータの回転を頻繁にオンオフさせることにより
、回転立ち上がり時間が長くなるとユーザの使い勝手が
悪くなる問題があつた。
【0019】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、一段と起動時間を安定かつ短縮化し得るブラシレス
モータ駆動回路を提案しようとするものである。
【0020】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、ステータ側に設けられた複数の駆
動コイルLU1、LU2、LV1、LV2、LW1、L
W2に通電する駆動電流を駆動コイルLU1、LU2、
LV1、LV2、LW1、LW2に発生する逆起電圧V
U、VV及びVWに基づいてそれぞれ所定のタイミング
で切り換えることによりマグネツトロータ2を回転させ
るブラシレスモータ駆動回路10において、停止モード
時にマグネツトロータ2が回転状態から停止状態に近づ
いたとき、所定の駆動コイルに所定の電流を通電して停
止状態における駆動コイルLU1、LU2、LV1、L
V2、LW1、LW2及びマグネツトロータ2の相対位
置を制御し、起動モード時に駆動コイルLU1、LU2
、LV1、LV2、LW1、LW2及びマグネツトロー
タ2の相対位置に応じて所定の駆動コイルに駆動電流を
通電するようにする。
【0021】
【作用】停止モード時においてマグネツトロータ2が回
転状態から停止状態に近づいた際に、所定の駆動コイル
に通電を行い、当該停止状態におけるマグネツトロータ
2及び駆動コイルLU1、LU2、LV1、LV2、L
W1、LW2の相対位置を制御すると共に、再起動時に
おいてマグネツトロータ2及び駆動コイルLU1、LU
2、LV1、LV2、LW1、LW2の相対位置関係に
応じた駆動コイルに駆動電流を通電することにより、起
動時間を安定かつ短縮化することができる。
【0022】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
【0023】図1において10は全体としてブラシレス
モータ駆動回路を示し、ブラシレスモータのステータ側
に設けられた3相の駆動コイルLU、LV及びLW(図
4(A))に発生する逆起電圧VU、VV及びVWを通
電信号発生回路11に入力する。
【0024】通電信号発生回路11は、入力された逆起
電圧VU、VV及びVWの正弦波状の波形がその振幅の
中心電圧レベルをクロスするゼロクロス点を検出し、当
該検出結果に基づいて各駆動コイルLU、LV及びLW
に駆動電流を通電するタイミングを得、当該タイミング
においてトランジスタQ1、Q2及びQ3をそれぞれオ
ンオフ制御する切換え信号S1、S2及びS3を切換え
回路12に送出する。
【0025】切換え回路12は、当該ブラシレスモータ
が駆動状態のとき通電信号発生回路11から送出される
切換え信号S1、S2及びS3をそれぞれトランジスタ
Q1、Q2及びQ3のベースに送出することにより、各
トランジスタQ1、Q2及びQ3を所定のタイミングで
オンオフ制御し、これにより駆動コイルLU、LV及び
LWに駆動電流を通電するようになされている。
【0026】また切換え回路12は、当該ブラシレスモ
ータが回転状態から停止する停止モード及び、停止状態
及び、停止状態から起動する起動モードにおいて、起動
回路14から出力される切換え信号S6、S7及びS8
をそれぞれトランジスタQ1、Q2及びQ3のベースに
送出するようになされている。
【0027】すなわち起動回路14は、システム制御回
路13から送出される制御信号S4に基づいて、トラン
ジスタQ1、Q2及びQ3をそれぞれオンオフ制御する
ようになされており、システム制御回路13は図2に示
すように、当該ブラシレスモータが停止モード状態とな
つて減速し、回転速度SR(図2(A))が0に近づい
た時点t1において、制御信号S4を起動回路14に送
出する。
【0028】起動回路14は制御信号S4が入力される
と、図2(B)に示すように切換え信号S6、S7又は
S8のいずれかを切換え回路12を介して所定時間だけ
連続的にトランジスタQ1、Q2又はQ3に送出する。
【0029】この実施例の場合、図3(A)に示すよう
に例えば切換え信号S6によつてトランジスタQ1をオ
ン動作させ、第1相の駆動コイルLU1及びLU2に停
止時における所定時間、連続的に電流を通電する(以下
この電流を保持電流と呼ぶ)。
【0030】従つて当該駆動コイルLU1及びLU2に
対向する位置において当該駆動コイルLU1及びLU2
による磁束がロータ側のマグネツト2のN極を保持した
状態で当該マグネツト2(すなわちブラシレスモータ)
を停止させる。
【0031】従つて当該停止状態においては、第2相の
駆動コイルLV1、LV2とマグネツト2のN極及びS
極との相対位置関係及び、第3相の駆動コイルLW1、
LW2とマグネツト2のN極及びS極との相対位置関係
は、図3(A)のように決まる。
【0032】従つて再び起動しようとする場合には、図
3(B)に示すように切換え信号S7によつてトランジ
スタQ2をオン動作させることにより第2相の駆動コイ
ルLV1及びLV2に駆動電流を通電し、マグネツト2
を目的とする方向(この実施例の場合図3において左方
向)に起動させることができる。
【0033】かくしてマグネツト2が起動すると、第3
相の駆動コイルLW1及びLW2においてマグネツト2
の位置検出に必要な逆起電圧VWのゼロクロス点を検出
し、当該検出結果に基づいて切換え回路12を通電信号
発生回路11側に切り換え、以後通電信号発生回路11
から送出される逆起電圧VU、VV及びVWに基づいた
切換え信号S1、S2及びS3によつてトランジスタQ
1、Q2及びQ3を駆動制御する。
【0034】以上の構成において、ブラシレスモータ駆
動回路10は、円板状のマグネツト2を円周方向に8分
割してN極及びS極を交互に形成していると共に、当該
マグネツト2の着磁面に対向して設けられるステータ側
の駆動コイルLU1、LU2、LV1、LV2、LW1
、LW2をその配列領域である 360°の円周領域を
6分割した領域にそれぞれ配置していることにより、所
定の相の駆動コイルLU1及びLU2又は、LV1及び
LV2又は、LW1及びLW2をマグネツト2のいずれ
かの極面(S極又はN極)に合わせて対向させると、他
の相の駆動コイルはマグネツト2のS極又はN極の極面
に対してずれた状態で対向することに着目して、ブラシ
レスモータ(すなわちマグネツト2)の停止モードにお
いて回転状態から停止状態に近づいた際に所定の駆動コ
イルに保持電流を通電してマグネツト2を保持停止させ
ることにより、停止状態における駆動コイル及びマグネ
ツト2の相対位置を決めることができ、これに基づいて
再起動時に駆動電流を通電させる駆動コイルを選択する
ことができる。
【0035】従つて当該選択された駆動コイルに駆動電
流を通電することにより、目的とする所定の回転方向に
マグネツト2を確実に起動させることができる。
【0036】以上の構成によれば、再起動時において目
的とする方向に確実にマグネツト2を起動し得ることに
より、従来のように起動結果によつて他の駆動コイルに
駆動電流を通電しなおすような動作を行う場合に比して
ブラシレスモータの起動時における起動時間を安定かつ
短縮化することができる。
【0037】従つて例えばカメラ一体型ビデオテープレ
コーダのドラムモータに本発明を適用することにより、
録画又は再生モードの起動時間を短縮化することができ
ると共に、ハードデイスク装置のスピンドルモータに本
発明を適用することにより、スタンバイ状態からデータ
の書き込み又は読み出しモードの起動時間を短縮化する
ことができる等、ユーザの使い勝手を一段と向上し得る
【0038】なお上述の実施例においては、再起動時に
おいて前回回転していた方向と同一方向に起動させる場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、再起動時
において通電する駆動コイルを選択することにより、逆
転方向に起動することができる。
【0039】また上述の実施例においては、停止時にお
いて第1相の駆動コイルLU1及びLU2に所定時間連
続的に保持電流を通電した場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、他の相の駆動コイルLV1、LV2
又はLW1、LW2に通電するようにしても良い。この
場合、当該通電した駆動コイルに基づいて再起動時に通
電する駆動コイルを選択するようにすれば良い。
【0040】また上述の実施例においては、駆動コイル
に対して一方向に駆動電流を通電するようになされたブ
ラシレスモータに本発明を適用した場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、両方向に通電するブラシレ
スモータを駆動する場合においてもこれを適用すること
ができる。
【0041】さらに上述の実施例においては、3相のブ
ラシレスモータを駆動する場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、他の種々のブラシレスモータに広く
適用することができる。
【0042】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、回転状態
から停止状態に近づいた際に、所定の駆動コイルに通電
を行い、当該停止状態におけるマグネツト及び駆動コイ
ルの相対位置を制御すると共に、再起動時において上記
マグネツト及び駆動コイルの相対位置関係に応じた駆動
コイルに駆動電流を通電することにより、起動時間を安
定かつ短縮化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるブラシレスモータ駆動回路の一実
施例を示す接続図である。
【図2】停止時におけるマグネツトの位置決め動作の説
明に供する信号波形図である。
【図3】停止時及び起動時における駆動コイルの切換え
動作の説明に供する略線図である。
【図4】駆動コイル及びマグネツトの構成を示す略線図
である。
【図5】従来の起動時の状態を示す略線図である。
【符号の説明】
2……マグネツト、10……ブラシレスモータ駆動回路
、14……起動回路、LU1、LU2、LV1、LV2
、LW1、LW2……駆動コイル、S6、S7、S8…
…切換え信号。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ステータ側に設けられた複数の駆動コイル
    に通電する駆動電流を上記駆動コイルに発生する逆起電
    圧に基づいてそれぞれ所定のタイミングで切り換えるこ
    とによりマグネツトロータを回転させるブラシレスモー
    タ駆動回路において、停止モード時に上記マグネツトロ
    ータが回転状態から停止状態に近づいたとき、所定の駆
    動コイルに所定の電流を通電して上記停止状態における
    上記駆動コイル及び上記マグネツトロータの相対位置を
    制御し、起動モード時に上記駆動コイル及び上記マグネ
    ツトロータの上記相対位置に応じて所定の駆動コイルに
    駆動電流を通電するようにしたことを特徴とするブラシ
    レスモータ駆動回路。
JP3058244A 1991-02-28 1991-02-28 ブラシレスモータ駆動回路 Pending JPH04275093A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008220163A (ja) * 2007-03-07 2008-09-18 Dr Ing H C F Porsche Ag 燃料ポンプの駆動方法
JP2013236431A (ja) * 2012-05-08 2013-11-21 Mitsubishi Electric Corp ブラシレスモータの制御方法及び制御装置
WO2015146350A1 (ja) * 2014-03-28 2015-10-01 株式会社豊田自動織機 電動機の制御装置

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