JPH04317582A - 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

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Publication number
JPH04317582A
JPH04317582A JP3080287A JP8028791A JPH04317582A JP H04317582 A JPH04317582 A JP H04317582A JP 3080287 A JP3080287 A JP 3080287A JP 8028791 A JP8028791 A JP 8028791A JP H04317582 A JPH04317582 A JP H04317582A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
brushless motor
circuit
coil
stopped
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3080287A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideaki Abe
秀明 安倍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ブラシレスモータの駆
動回路における給電停止時のブラシレスモータの停止方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ブラシレスモータはロータの回転位置を
ホール素子等の位置検出素子で検出し、コイルに切換的
に電流を供給してロータを回転させている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のブ
ラシレスモータを停止させる場合には電源の供給を停止
すればよい。しかし、上述のように電源の供給を停止し
た場合には、ロータが慣性力で回転を維持し、速やかに
停止させることができない。本発明は上述の点に鑑みて
為されたものであり、その目的とするところは、電源の
供給が停止された場合に急速に回転を停止させることが
できるブラシレスモータの駆動回路を提供することにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、電源スイッチのオフにより電源の供給
が停止されたことを降圧出力から検知する給電停止検知
回路を備え、この給電停止検知回路の出力で制御回路が
コイルに電圧を印加するスイッチング素子をすべてオン
とすると共に、コイルをアースに接続するスイッチング
素子をすべてオフとしている。
【0005】
【作用】上述のように構成することにより、電源スイッ
チのオフにより電源の供給が停止された場合に、慣性力
でロータが回転する際にコイルに誘起される逆起電圧を
用いてブレーキをかけ、急速に回転を停止させることが
できるようにし、しかも給電停止検知回路が降圧出力か
ら電源の供給が停止されたことを検知することにより、
給電が停止されても駆動電源の電圧降下の遅れにより駆
動回路の他の回路が生きている状態でブレーキをかける
ことができるようにして、ブレーキを確実にかけること
ができるようにしたものである。
【0006】
【実施例】図1乃至図7に本発明の一実施例を示す。本
実施例のブラシレスモータは、ロータ2に貫装された軸
3の両端をケース4の両端に固着された軸受け5で回動
自在に軸支し、ケース4の内周にロータ2の回りを取り
囲んでステータ1を配置してある。このブラシレースモ
ータの場合にはステータ鉄心にコイル9を巻装したステ
ータ1を3相6極構成とし、ロータ2を図3に示すよう
に交互に異極に着磁した4極の磁石片2aをロータ鉄心
2bの回りに貼着した4極構成としてある。そして、ロ
ータ2の回転をホール素子6により検出するために、軸
3の一端部に回転検知用の円板状の磁石7を固着し、こ
の磁石7をステータ1の配列と同一状態で周方向におい
て交互に異極に着磁し、この磁石7の周端面に対向させ
て図3に示すように60°ずつずらせてホール素子6を
配置してある。なお、ホール素子6はブラケット8に取
り付けて磁石7に対向させてある。ステータ1のコイル
9に通電を行う電線10はこのホール素子6を配設した
側で接続金具11を用いて引出してある。
【0007】このブラシレスモータの駆動回路の構成を
図1に示す。この駆動回路は、交流電源(AC100V
)Vsを電源トランスTにて降圧し、ダイオードブリッ
ジDBで整流した電圧を駆動電源としてあり、この駆動
電源の両端にコイル9に切換的に電流を供給するトラン
ジスタ(あるいはFETなど)Q1 〜Q6 を接続し
てある。ここで、トランジスタQ1 ,Q4 、トラン
ジスタQ2 ,Q5 及びトランジスタQ3 ,Q6 
を夫々ダイオードブリッジDBの出力間に直列に接続し
、上記夫々のトランジスタQ1 〜Q6 の直列回路の
接続点に他端が共通接続されたコイル9の一端を接続し
てある。
【0008】ここでまず、ブラシレスモータの駆動方法
について説明する。このブラシレスモータの場合には電
源の正極側に接続されたトランジスタQ1 〜Q3 と
負極側に接続されたトランジスタQ4 〜Q6 のいず
れか1つを共にオンにしてコイル9のいずれか2相に切
換的に電流を流す。但し、直列接続されたトランジスタ
Q1 ,Q4 、トランジスタQ2 ,Q5 及びトラ
ンジスタQ3 ,Q6 を共にオンしないようにしてあ
る。
【0009】図4がその動作を示す説明図である。なお
、以下の説明では、各コイル9をU,V,W相と区別し
て説明する。図4(a)(イ)に示すようにトランジス
タQ2 ,Q6 がオンであるとすると(なお、図4(
イ)では斜線を付したものがオンである)、V相及びW
相に図示の矢印で示す電流が流れる。この場合に例えば
ステータ1のV相がS極、W相がN極に磁化されるもの
とし、ロータ2を同図(a)(ロ)中の矢印方向に回転
させる場合には、次に同図(b)に示すようにトランジ
スタQ2 ,Q4 をオンにして、V相及びU相に図示
の矢印で示す電流を流し、ステータ1のV相をS極、U
相をN極に磁化するというようにして、以降図4(c)
〜(f)に示すようにトランジスタQ3 ,Q4 →Q
3 ,Q5 →Q1 ,Q5 →Q1 ,Q6とオンに
し、さらに図4(a)に戻るという動作を繰り返すこと
により、ステータ1の磁極片の磁化状態を切り換えてロ
ータ2を矢印方向に回転させる。なお、ロータ2の回転
方向を逆にする場合にはトランジスタQ1 〜Q6 を
上述の場合と反対にオン,オフ制御を行えばよい。
【0010】上述のトランジスタQ1 〜Q6 のオン
制御はICで構成された制御回路20で行う。この制御
回路20はホール素子6の出力(磁束密度に応じた出力
)H1 〜H3 に応じて上述したようにトランジスタ
Q1 〜Q6 をオン,オフ制御する信号を出力する。 上記ホール素子6の出力H1 〜H3 と制御回路20
の出力との関係を図5に示す。なお、この制御回路20
及び後述する回路の電源は、ダイオードブリッジDBの
出力をツェナダイオードZD1 により定電圧化する定
電圧回路21から供給してある。
【0011】この駆動回路では正回転スイッチを兼ねる
メインスイッチSW1 と逆回転スイッチSW2 とを
備え、夫々のスイッチSW1 ,SW2 は2回路構成
のものを用いてある。そして、本実施例ではメインスイ
ッチSW1 をオフした際に急速にブラシレスモータの
回転を止めるために、トランジスタQ1 〜Q3 をす
べてオンにすると共に、トランジスタQ4 〜Q6 を
すべてオフにすることにより、U,V,W相のコイル9
の一端を短絡してブラシレスモータの回転にブレーキを
かけるようにしてある。つまり、メインスイッチSW1
がオフされてコイル9への通電が停止されても、ロータ
2は直ぐには回転を停止せずに慣性力で回転を維持し、
この回転によりコイル9に逆起電圧が発生する。そこで
、上述のようにトランジスタQ1 〜Q3 をオンにし
てコイル9の一端も共通接続する形にして、逆起電圧に
よりコイル9にロータ2を逆回転させる電流を流し、自
らの電力によりロータ2の回転にブレーキをかけ、ロー
タ2を急速に停止させるのである。なお、上述のように
トランジスタQ1 〜Q3 をすべてオンにすると共に
、トランジスタQ4 〜Q6 をすべてオフにする制御
は制御回路20が行うのであるが、この制御回路20に
は上記動作を行うためのブレーキ端子BRKを備え、こ
のブレーキ端子BRKがローレベルになった際に上記の
ようにトランジスタQ1 〜Q6 をオン,オフ制御す
る。
【0012】ところで、上述のようにブレーキをかける
場合、給電の停止直後を検出する必要がある。そこで、
本実施例では降圧トランスTの一端の電位を検出し、負
極側の電位が0となった際に制御回路20のブレーキ端
子BRKをローレベルにする給電停止検知回路22を設
けてある。ここで、この給電停止検知回路22は、降圧
トランスTの一端から印加される電圧で充電されるコン
デンサC1 と、このコンデンサC1 の両端電圧を受
けてオン,オフするトランジスタQ7 と、トランジス
タQ7 のオフ時にオンとなるトランジスタQ8 とで
構成してある。
【0013】この給電停止検知回路22は、メインスイ
ッチSW1 がオフされ、コンデンサC1 への電圧の
印加が停止された後、図6に示すようにコンデンサC1
 の充電電荷が抵抗R1 を介して放電され、コンデン
サC1 の両端電圧がトランジスタQ7 のベース・エ
ミッタ間電圧以下に低下した際に、トランジスタQ7 
がオフとなる。 これにより、トランジスタQ8 がオンとなり、ブレー
キ端子BRKをローレベルとし、ブラシレスモータにブ
レーキをかける。ここで、コンデンサC1 の放電時定
数は、図6に示すように、ダイオードブリッジDBの出
力電圧V1 及び定電圧回路21の出力電圧V2 より
も早く低下するように設定してある。なお、ダイオード
ブリッジDBの出力電圧V1 の低下がメインスイッチ
SW1 のオフ時点から遅れるのは、コイル9の逆起電
圧のためである。また、給電停止検知回路22にコンデ
ンサC1 及び抵抗R1 からなる時定数回路を設けて
あるのは、瞬時停電などによりブレーキがかかることを
防止するためである。このようにすれば、メインスイッ
チSW1 による電源の供給が停止されると、ブレーキ
をかけて急速にブラシレスモータの回転を止めることが
でき、惰性によるオーバランなどを無くすことができる
。ここで、コンデンサC1 の容量は適当な時点でブレ
ーキがかかるように選択すればよい。
【0014】その他にこの駆動回路ではブラシレスモー
タを逆回転させることができる。この場合には逆回転ス
イッチSW2 をオンにすればよい。なお、このように
逆回転スイッチSW2 がオンされた場合にブラシレス
モータの回転方向を切り換えることができるように、制
御回路20には正逆回転制御端子CW・CCWを備えて
いおり、この正逆回転制御端子CW・CCWがハイレベ
ルのときにブラシレスモータを正方向(時計方向)に回
転させ、ローレベルの際に逆方向(反時計方向)に回転
させるようになっている。具体的にはメインスイッチS
W1 の電源供給側でない回路を電源供給端子とアース
との間に接続し、この回路のスイッチがオン,オフする
ことにより、正逆回転制御端子CW・CCWに正逆回転
信号が与えられる構成となっている。
【0015】ところが、このように正回転スイッチSW
1 の機能を兼ねるメインスイッチSW1 と逆回転ス
イッチSW2 とを共に備える場合、両スイッチSW1
 ,SW2 が同時にオンされることがある。この場合
には安全のためにブラシレスモータへの通電を停止して
回転を停止させたい。そこで、本実施例では制御回路2
0として上記スイッチSW1 ,SW2 の同時オンの
ときにすべてのトランジスタQ1 〜Q6 をオフにし
てブラシレスモータのコイル9への通電を停止させるス
トップ端子STを備えるものを用い、スイッチSW1 
,SW2 の同時オンを検出する同時オン検出回路23
を設けてある。本実施例の場合、上記同時オン検出回路
23を、定電圧回路21の出力端とアースとの間に逆回
転スイッチSW2 の電源供給側でない回路を介して接
続され、メインスイッチSW2 の電源供給側でない回
路を介して正逆回転制御端子CW・CCWに印加される
電圧がベースに印加されるトランジスタQ9 を用いて
構成してある。
【0016】いま、メインスイッチSW1 がオンにな
っている場合には、トランジスタQ9 はエミッタ側が
浮いた状態になるので、制御回路20のストップ端子S
Tには定電圧回路21の出力電圧が印加される。ここで
、制御回路20はストップ端子STがローレベルのとき
に、すべてのトランジスタQ1 〜Q6 をオフするの
で、この場合にはブラシレスモータをストップさせる制
御は行われない。
【0017】次に、逆回転スイッチSW2 が押された
場合、トランジスタQ9 のエミッタ側がアースに接続
されるが、この場合にはベース電位がアース電位になる
ため、トランジスタQ9 がオンせず、よって上述の場
合と同様にブラシレスモータにストップ制御がかからな
い。 そして、両スイッチSW1 ,SW2 が共にオンされ
ると、トランジスタQ9 のエミッタがアースに接続さ
れると共に、ベースにベース・エミッタ間電位を越える
電圧が印加されるので、トランジスタQ9 がオンとな
り、このためストップ端子STがローレベルとなって、
すべてのトランジスタQ1 〜Q6 が制御回路20で
オフされ、ブラシレスモータの回転が停止される。この
ようにすれば、両スイッチSW1 ,SW2 が同時に
押された場合に必ずブラシレスモータの回転を停止させ
るので安全となる。
【0018】
【発明の効果】本発明は上述のように、電源スイッチの
オフにより電源の供給が停止されたことを降圧出力から
検知する給電停止検知回路を備え、この給電停止検知回
路の出力で制御回路がコイルに電圧を印加するスイッチ
ング素子をすべてオンとすると共に、コイルをアースに
接続するスイッチング素子をすべてオフとしているので
、電源スイッチのオフにより電源の供給が停止された場
合に、慣性力でロータが回転する際にコイルに誘起され
る逆起電圧を用いてブレーキをかけ、急速に回転を停止
させて、惰性によるオーバラン等を起こす問題を無くす
ことができる。しかも、給電停止検知回路が降圧出力か
ら電源の供給が停止されたことを検知しているので、給
電が停止されても駆動電源の電圧降下の遅れにより駆動
回路の他の回路が生きている状態でブレーキをかけるこ
とができ、ブレーキを確実にかけることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の回路図である。
【図2】(a)はブラシレスモータの構造を示す断面図
である。 (b)は同上の平面図である。 (c)は同上の底面図である。
【図3】ロータの構造及ホール素子の配置を示す断面図
である。
【図4】ブラシレスモータの回転制御方法及びその際の
ロータの回転状態を示す説明図である。
【図5】ホール素子及び制御回路の出力波形図である。
【図6】給電停止検知回路の動作説明図である。
【図7】ブラシレスモータにブレーキをかける方法の説
明図である。
【符号の説明】
1  ステータ 2  ロータ 6  ホール素子 9  コイル 20  制御回路 22  給電停止検知回路 Vs  交流電源 Q1 〜Q6   トランジスタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  交流電源を降圧整流して得た直流電圧
    を駆動電源とし、駆動電源の両端に2つのスイッチング
    素子の直列回路を複数並列接続し、一端が共通接続され
    たステータのコイルの他端を夫々上記直列回路を構成す
    るスイッチング素子の接続点に接続し、ロータの回転位
    置を検知する位置検出素子の出力に応じて制御回路がス
    イッチング素子をオン,オフしてコイルに切換的に電流
    を流すブラシレスモータの駆動回路において、電源スイ
    ッチのオフにより電源の供給が停止されたことを降圧出
    力から検知する給電停止検知回路を備え、この給電停止
    検知回路の出力で制御回路がコイルに電圧を印加するス
    イッチング素子をすべてオンとすると共に、コイルをア
    ースに接続するスイッチング素子をすべてオフとして成
    ることを特徴とするブラシレスモータの駆動回路。
JP3080287A 1991-04-15 1991-04-15 ブラシレスモータの駆動回路 Withdrawn JPH04317582A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3080287A JPH04317582A (ja) 1991-04-15 1991-04-15 ブラシレスモータの駆動回路

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JP3080287A JPH04317582A (ja) 1991-04-15 1991-04-15 ブラシレスモータの駆動回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04317582A true JPH04317582A (ja) 1992-11-09

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ID=13714061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3080287A Withdrawn JPH04317582A (ja) 1991-04-15 1991-04-15 ブラシレスモータの駆動回路

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JP (1) JPH04317582A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6239566B1 (en) 1998-05-12 2001-05-29 Mannesmann Sachs Ag Drive system for a permanently excited electric motor having at least one phase winding

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6239566B1 (en) 1998-05-12 2001-05-29 Mannesmann Sachs Ag Drive system for a permanently excited electric motor having at least one phase winding

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19980711