JPH0454894A

JPH0454894A - 無整流子直流電動機

Info

Publication number: JPH0454894A
Application number: JP2161805A
Authority: JP
Inventors: Toshio Inaji; 利夫稲治; Makoto Goto; 誠後藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-06-20
Filing date: 1990-06-20
Publication date: 1992-02-21
Anticipated expiration: 2013-05-18
Also published as: JP2751579B2

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】産業上の利用分野本発明は無整流子直流電動機に関し、さらに詳しくは永
久磁石回転子の回転位置を検出するためのホール素子の
如き回転子位置検出素子を不要とした無整流子直流電動
機に関するものである。

従来の技術無整流子直流電動機はブラシ付の直流電動機に比べ機械
的接点を持たないため長寿命であると同時に電気的雑音
も少なく、近年、高信鱈性が要求される産業用機器や映
像・音響機器に広く応用されている。

従来、この種の無整流子直流電動機はそのほとんどが固
定子巻線の通電相切換えのために、ブラシに相当する回
転子位置検出素子（例えばホール素子）を使用している
。しかしながら回転子位置検出素子自体決して安価なも
のではな（、さらに素子の取付は位置調整の煩雑さ、配
線数の増加により無整流子直流電動機はブラシ付直流電
動機に比べて大幅にコストが上昇する欠点がある。

また電動機内部に回転子位置検出素子を取り付けなけれ
ばならないため構造上の制約が起こることがしばしばあ
る。近年、機器の小型化に伴い使用される電動機も小型
かつ薄型化されホール素子等の位置検出素子を取り付け
る場所的余裕がなくなってきている。

そこでホール素子の如き回転子位置検出素子の全くない
無整流子直流電動機が従来よりいくつか提案されている
。

その１つは、例えば特公昭５５−１６０９８０号公報に
示されるような固定子巻線に電流を一方向だけに供給す
る、いわゆる半波駆動方式の無整流子直流電動機がある
。これは起動時に自起動回路で特定の固定子巻線相のみ
を付勢して回転子の位置決めを予め行い、次に３相の固
定子巻線のうち休止中の２つの固定子巻線に誘起される
逆起電力を検出することによって次の通電相を決定し固
定子巻線に電流を一方向だけに順次供給するものである
。

さらには、例えば特公昭６２−２６０５８６号公報に示
されるような固定子巻線に電流を両方向に供給する、い
わゆる全波駆動方式の無整流子直流電動機である。これ
は電動機の起動時には起動パルス発生回路の出力する起
動パルスで固定子巻線に流れる電流を強制的に順次切換
えて駆動し、回転子の回転が上昇して固定子巻線に逆起
電力が誘起されたときに逆起電力のゼロクロス点を検出
しその出力信号をモノマルチで一定時間だけ遅延させる
ことによって通電のタイミングを決定するものである。

以下、その駆動波形について第２図および第３図を参照
しながら説明する。

第２図は無整流子直流電動機を構成する固定子巻線電力
供給手段の一実施例を示す回路構成図、第３図は従来例
におけるその各部信号波形図である。

第２図において２７は永久磁石回転子、１１．１２゜１
３は固定子巻線、２１．２２．２３．２４．２５．２６
は駆動用トランジスタでこれらのトランジスタをＯＮ。

ＯＦＦすることにより固定子巻線１１．１２．１３に電
流を供給する。そのうち２１．２２．２３はＰＮＰ　）
ランジスタ、２４．２５．２６はＮＰＮ　トランジスタ
で構成されている。２０は電源である。一般に無整流子
電動機の駆動は、回転子２７の回転位置に応じて得られ
る６相のパルス信号を駆動用トランジスタ２１゜２６、
２２．２４．２３．２５の各ベースに印加して行われる
。その６相のパルス信号波形を第３図ｄ　−ｉに示す、
ただし各トランジスタのベースに加えられる信号の方向
はＰＮＰ　トランジスタ２Ｌ　２２．２３には電流が流
出する方向に、ＮＰＮ　）ランジスタ２４２５、２６に
は電流が流入する方向に加えられる。まずトランジスタ
２１．２６が導通して固定子巻線１１゜１２に電流が流
れる。次にトランジスタ２１．２６が導通して固定子巻
線１１．１３に電流が流れる。このような相切換え動作
を順次行い、永久磁石回転子２７を回転させる。そのと
きの固定子巻線１１．１２．１３には各々第３図ｊ、に
、１に示す電流が両方向に通電される。また回転子２７
が回転している状態では固定子巻線１１．１２．１３の
各端子には第３図ａ。

ｂ、ｃに示す電圧（逆起電力）が誘起される。同図ｄ　
−ｉ　、で示される６相のパルス信号は回転子２７の位
置信号に相当し、逆起電力ａ、ｂ、ｃの波形とは第３図
に示すような位相関係にあり電気角で３０度だけ位相が
異なることに注意すべきである。

そこで例えば特公昭６２−２６０５８６号公報に示され
るような先行技術では固定子巻線に誘起された逆起電力
のゼロクロス点を検出しその出力信号をモノマルチを用
いることによって一定時間だけ遅延させて通電のタイミ
ングを決定している。したがって固定子巻線に流れる電
流波形は通電幅がほぼ１２０度（電気角）の矩形波状と
なり、固定子巻線に流れる電流は２、峻にオン・オフさ
れることになる。

発明が解決しようとする課題回転子位置検出素子のない無整流子直流電動機は基本的
には固定子巻線に誘起される逆起電力を利用して固定子
巻線の相切換えに必要な位置信号を作成している。した
がって起動時においては各固定子巻線に逆起電力が発生
していないので、固定子巻線の初期通電相が定まらない
。そこで、これら先行技術に示される無整流子直流電動
機にあっては起動用に特別な起動回路を設けている。上
述した特公昭５５−１６０９８０号公報では、特定の固
定子巻線のみを付勢して予め回転子の初期位置を決定し
ている。ところが初期位置を決定するために固定子巻線
の１相のみを付勢しても、回転子の位置は振動的となり
なかなか静止せず、その結果起動時間が長くなる。

また上述した特公昭６２−２６０５８６号公報では、起
動回路の出力する出力パルスにより固定子巻線を強制的
に順次切換えている。しかし、固定子巻線を強制的に順
次切換えても回転子の回転は同じく振動的となる。した
がって、検出回路で逆起電力のゼロクロス点をうまく検
出できても、固定子巻線を強制的に順次切換えて駆動す
る起動モードから逆起電力のゼロクロス点を検出して行
う正規の位置検出モードにはうまく切換えることが困難
である。すなわち、起動モードから正規の位置検出モー
ドへの切換えのタイミングが難しく、結果として電動機
の起動時間が長くなる。

一般に、これら回転子位置検出素子のない無整流子直流
電動機は、起動時においては回転子が静止しているため
各固定子巻線には逆起電力を発生していない、そのため
初期の通電相が定まらず、位置検出モードの電動機に比
べると起動性が著しく劣るという問題点がある。

さらに前者の先行技術に示される無整流子直流電動機に
あっては、固定子巻線の一方向だけに電流を供給する半
波駆動方式であるためその駆動回路を簡単に構成できる
反面、固定子巻線に流れる電流を両方向に流れるように
構成した全波駆動方式の電動機に比べると固定子巻線の
利用率が低くて効率が悪く、発生トルクも小さいという
問題点がある。

また後者の先行技術に示される無整流子直流電動機にあ
っては、固定子巻線に誘起される逆起電力のゼロクロス
点で発生されたパルスをモノマルチで一定時間だけ遅延
させることにより通電相を決定する方式であり、その遅
延時間が電動機の回転数と無関係に一定であるため回転
数を変える必要がある用途には向かず、適用性に乏しい
という問題点がある。

また先行技術に示される無整流子直流電動機にあっては
、固定子巻線に流れる駆動電流は通電幅がほぼ１２０度
（電気角）の矩形波状となる。そのため切換えに伴うス
パイク状電圧を低減するために実際には比較的大きなコ
ンデンサを含むフィルタが固定子巻線の通電端子に必要
となる。また、固定子巻線に流れる電流が急峻にオン・
オフされるため、回転時に振動、騒音を発生しやすいと
いう欠点を有し、しかも電動機を高速回転で使用するほ
どその傾向が著しいという問題点がある。

本発明は、回転子位置検出素子の不要な無整流子直流電
動機でありながら、特別の起動回路を設けることなく良
好な起動特性の得られる無整流子直流電動機を提供する
ことを目的としている。

さらに本発明は、回転子位置検出素子の不要な、しかも
固定子巻線に流れる電流を両方向に流れるように構成し
た全波駆動方式の無整流子直流電動機を提供することを
目的としている。

さらには本発明は電動機の回転数を任意に変えることが
可能な無整流子直流電動機を提供することを目的として
いる。

さらには本発明は、先行技術に示された無整流子直流電
動機に必要とされるような大きなコンデンサを含むフィ
ルタ回路が不要で、高速回転時にも振動、騒音の極めて
少ない無整流子直流電動機を提供することを目的として
いる。

課題を解決するための手段本発明は上記目的を達成するために、複数相の固定子巻
線のそれぞれに発生する逆起電力のゼロクロス点を検出
して選択信号発生手段の出力する選択信号に応じてＩ相
の逆起電力のみを順次パルス整形してパルス信号列を得
る逆起電力検出手段と、逆起電力検出手段の出力するパ
ルス信号列の周期を計数し、その周期が所定の範囲内に
あるときは計数した周期に比例もしくは略比例した時間
だけ論理パルス発生手段の出力信号を遅延させた遅延パ
ルスを出力し、周期が所定の範囲を越えたときは疑似出
力パルスを論理パルス発生手段に出力するパルス遅延手
段と、逆起電力検出手段のパルス信号列を分周して固定
子巻線の逆起電力と同じ周波数の複数相の信号を発生す
る論理パルス発生手段と、論理パルス発生手段の出力信
号より回転子の回転位置信号を合成する位置信号合成手
段と、その回転位置信号に応じて固定子巻線を付勢する
固定子巻線電力供給手段とを含んで構成される。

作用本発明は上記した構成により、固定子巻線に誘起される
逆起電力のゼロクロス点をパルス整形してパルス信号列
に変換し、このパルス信号列をもとに回転子位置信号を
作成しているので、電動機の回転数を変化させても次に
通電すべき固定子巻線の通電位相が変化することはない
。しかも、固定子巻線の通電状態から次辷検出すべき相
の逆起電力のみをパルス信号列に変換するように選択回
路を付加しているので、逆起電力のゼロクロス点誤検出
による相切換えの誤動作もなく常に安定した駆動が得ら
れる。

したがって、回転数を変える必要がある用途にも容易に
応用することが可能となり、従来例の回転子位置検出素
子不要の無整流子直流電動機に見られるような回転数を
変化させた場合に駆動が不安定になるということはない
。

さらに加えて、本発明は起動用に特別な起動回路を設け
なくても、起動時においては疑似出力パルスを容易に出
、力することができ、この疑似出力パルスにより固定子
巻線を強制的に順次切換えている。そして逆起電力検出
手段で逆起電力のゼロクロス点を検出したとき、固定子
巻線を強制的に順次切換えて駆動する起動モードから逆
起電力のゼロクロス点を検出して行う正規の位置検出モ
ードに速やかに切換えることができ、従来の位置検出素
子行の電動機と比べても遜色のない起動特性が得られる
。

さらに、本発明は固定子巻線に誘起される逆起電力のゼ
ロクロス点のみを検出しているので、駆動電流による電
圧の影響を受けることもなく固定子巻線に流れる電流を
両方向に流せる全波駆動方式の電動機の構成をとること
ができる。

さらに加えて、固定子巻線各相に通電される電流の相切
換えが極めて滑らかに行われるため、従来例に見られる
ような、相切換えに伴うスパイク状電圧を低減するため
の比較的大きなコンデンサを含むフィルタ回路を固定子
巻線の通電端子に接続する必要がない。

また、固定子巻線に流れる電流が、従来例の如く急峻に
オン・オフされることがなく相切換えが滑らかに行われ
るため、振動および騒音の非常に少なく電動機の駆動が
可能となる。

実施例以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。

第１図は本発明の一実施例における無整流子直流電動機
の構成を示すブロック図である。第１図において、１は
逆起電力検出手段で、３相の固定子巻線１１．１２．１
３に誘起される逆起電力と選択信号発生手段６の出力す
る選択信号とが入力される。

逆起電力検出手段１は選択信号発生手段６の出力する選
択信号に応じて３相の逆起電力のゼロクロス点を検出し
てパルス列ｍに変換する。このパルス列ｍは３相の逆起
電力のゼロクロス点を示す。

逆起電力検出手段１の出力するパルス列ｍは論理パルス
発生手段２とパルス遅延手段３に入力される。論理パル
ス発生手段２は逆起電力検出手段１の出力するパルス列
ｍを分周して固定子巻線１１゜１２．１３に誘起される
逆起電力と同し周波数の６相のパルスを出力する。パル
ス遅延手段３はまず入力されたパルス列の周期ｍを計数
する。そして計数した周期の概略１／２の時間だけ出力
パルスを遅延させて遅延パルスとして選択信号発生手段
６に出力する。また計数した周期が所定の範囲を越えた
ときは疑似出力パルスを論理パルス発、生芋段２に出力
する。論理パルス発生手段２で発生された６相のパルス
信号は位置信号発生手段４に入力され、６相のパルス信
号をもとに回転子２７の回転位置信号に変換される。こ
の回転位置信号は固定子巻線電力供給手段５に入力され
る。固定子巻線電力供給手段５は位置信号発生手段４の
出力する回転子位置信号に応じて各固定子巻線１１．１
２．１３に順次駆動電流を両方向に供給する。

以上のように構成された一実施例をもとにして本発明の
無整流子直流電動機の動作について詳しく説明する。

第４図は本発明の無整流子直流電動機を構成する固定子
巻線電力供給手段５の一実施例の各部信号波形図である
。

第４図において、ａ、ｂ、ｃはそれぞれ固定子巻線１１
．１２．１３に誘起される逆起電力波形である。

同図ｄ　％　ｉは位置信号発生手段４で合成される６相
信号で、回転子２７の回転位置に応じて得られる６相の
位置信号に相当する。これは従来例の第３図ｄ　−ｉに
示す矩形波状の信号波形とは異なり台形波状の信号波形
である。なお、この台形波状の信号波形を得る方法につ
いては、第１６図および第１７図にて説明する位置信号
発生手段のところで詳細に説明する。

第４図ｄ　％　ｉの６相位置信号はそれぞれ第２図に示
す駆動用トランジスタ２１．２６．２２．２４．２３゜
２５の各ベースに入力される。ただし各トランジスタの
ベースに加えられる信号の方向はＰＮＰ　トランジスタ
２１．２２．２３には電流が流出する方向に、ＮＰＮ　
ｌ−ランジスタ２４．２５．２６には電流が流入する方
向に加えられる。するとそれぞれのトランジスタは加え
られたベース電流を増幅して各ベース電流に比例した電
流が各コレクタに流れる。その結果固定子巻線１１．１
２．１３には第４図ｊ、　ｋ、　　１に示す電流が両方
向に通電される。このような相切換え動作を順次行い、
永久磁石回転子２７を回転させる。

このような信号処理を行う本発明の一実施例の各部の動
作についてさらに図面を用いて説明する。

第５図は第１図に示す本発明の一実施例における逆起電
力検出手段ｌの回路構成図である。

第５図において１４．１５．１６は抵抗で片方は固定子
巻線１１．１２．１３の各端子に接続され、他方はそれ
ぞれ共通接続されている。　３１．３２．３３は比較回
路で、その入力端子（＋）には固定子巻線１１．１２゜
１３の各端子が接続され、入力端子（−）には抵抗１４
、１５．１６の共通接続点が接続されている。３４゜３
５、３６はインバータ回路でそれぞれ比較器３Ｌ　３２
゜３３の各出力が接続されている。　７１．７２．７３
．７４゜７５、７６はスイッチでそのうちスイッチ７１
．７３．７５の片方はインバータ回路３６．３４．３５
にそれぞれ接続され、スイッチ７２．７４．７６の片方
は比較回路３２゜３３、３１にそれぞれ接続されている
。スイッチ７１゜７２、７３．７４．７５．７６の他方
はそれぞれ共通接続されて、逆起電力検出手段ｌの出力
端子となっている。

第５図に示す逆起電力検出手段の動作について第６図を
用いて説明する。

第５図の抵抗１４．１５．１６はそれぞれ固定子巻線１
１、１２．１３と接続されているので、抵抗１４．１５
゜１６の共通接続点には固定子巻線１１．１２．１３の
中性点０と同一の電位が得られる。したがって電動機と
しては特別に固定子巻線の中性点から信号線を引き出し
ておく必要がない、固定子巻線１１．１２゜１３に誘起
される逆起電力はそれぞれ第６図ａ、ｂ。

Ｃに示されるような信号波形であり、これらは第５図の
比較器３１．３２．３３の入力端子（＋）に入力され、
入力端子（−）には抵抗１４．１５．１６の共通接続点
に得られる固定子巻線の中性点電位が入力されている。

したがって比較器３１．３２．３３の各出力端子には第
６図ｕ、ｖ、ｗに示すような逆起電力ａ、ｂ、ｃを波形
整形したパルスが得られる。

パルス波形Ｕ、Ｖ、Ｗのパルスエツジは逆起電力ａ、ｂ
、ｃのゼロクロス点とそれぞれ一致する。

第６図ｔｌ、ｔ２．ｔ３．　　ｔ４．ｔ５．ｔ６は選択
信号発生手段６から逆起電力検出手段１に出力される６
相の信号で、その立ち上がりエツジは逆起電力ａ、ｂ、
ｃのゼロクロス点のタイミングと電気角で３０度だけ遅
延させた選択信号波形を示す。

これらの選択信号によりスイッチ７Ｌ　７２．７３．７
４７５、７６がオン・オフされる（信号“Ｈ”でスイッ
チオン、信号°“Ｌ　１１でスイッチオフ）。

その結果、スイッチ７Ｌ　７２．７３．７４．７５．７
６の共通接続点からは第６図ｍに示す波形が得られ３相
の逆起電力ａ、ｂ、ｃのゼロクロス点とパルスの立ち上
がりエツジとが一致したパルス列ｍが出力される。すな
わち逆起電力ａ、ｂ、ｃのゼロクロス点ごとにパルスが
出力され逆起電力ａ、ｂ。

Ｃの１周期につき６回（電気角で６０度ごと）のパルス
列ｍが出力される。− 次に本発明の一実施例におけるパルス遅延手段３の動作
について詳しく説明する。

第７図は第１図に示す本発明の一実施例におけるパルス
遅延手段３の回路構成図、第８図（Ａ）は電動機の定常
回転におけるその各部信号波形図、第８図（Ｂ）は電動
機の起動時におけるその各部信号波形図である。

第７図において、４１は第１のカウント手段、４２は第
２のカウント手段、４４はクロックパルス発生手段であ
る。第１のカウント手段４１はその計数値が所定の値を
越えたときにキャリーフラグｔを出力し、第２のカウン
ト手段４２はその計数値が零になったときにゼロフラグ
２を出力する。クロックパルス発生手段４４は２種類の
クロックパルスｃｋ２ｃｋを発生しており、ｃｋのクロ
ックパルスは第１のカウント手段４１に、２０にのクロ
ックパルス（クロック周波数はｃｋの２倍）は第２のカ
ウント手段４２に入力されている。４３は転送手段で逆
起電力検出手段ｌの出力するパルス列ｍと第１のカウン
ト手段４１の出力するキャリーフラグｔが入力され、第
１のカウント手段４１にはその計数値をリセットするリ
セットパルスｒを、第２のカウント手段４２には第１の
カウント手段４１の計数値をロードするロードパルスＳ
を出力する。なお、信号２が遅延パルス、信号ｔが疑似
出力パルスを形成する。

第７図に示すパルス遅延手段３の動作について、まず永
久磁石回転子２７が定常回転しているときについて第８
図（Ａ）を用いて説明する。第１のカウント手段４１は
転送手段４３の出力するリセットパルスｒが入力される
までクロックパルスｃｋをアップカウントする。リセッ
トパルスｒは逆起電力発生手段１が出力するパルス列ｍ
と同じ周期であるので、第１のカウント手段４１の計数
値は逆起電力検出手段１の出力するパルス列ｍの周期を
計数したことになる。その様子を第８図（Ａ）のｐに計
数値をアナログ的に示している。第２のカウント手段４
２には転送手段４３の出力するロードパルスＳのタイミ
ングで第１のカウント手段４１のカウント値ｐが初期値
として転送される。第２のカウント手段４２はパルス列
ｍの周期を計数した計数値Ｐを２ｃｋのクロックでダウ
ンカウントするのでロードパルスＳ（またはパルスｍの
立ち上がりエツジ）のパルス列のちょうど中間点で計数
値が零になる。その様子を第８図（Ａ）のｑａにアナロ
グ的に示しである。第２のカウント手段４２は計数値が
零のときゼロフラグが出力されるように構成されている
ので、第２のカウント手段４２は第８図（Ａ）の２に示
すような遅延パルス２を出力する。

パルス列ｍは逆起電力検出手段１の出力するパルスで、
パルス列ｍの立ち上がりエツジは３相の固定子巻線１１
．１２．１３に誘起される逆起電力ａ、ｂ。

Ｃのゼロクロス点を示すものであるから、パルス列ｍの
立ち上がりエツジで出力されるパルス列Ｓの間隔は電気
角で６０度に相当する。したがって第８図（Ａ）に示す
２の立ち上がりエツジは逆起電力ａ、ｂ、ｃのゼロクロ
ス点からちょうど電気角で３０度だけ遅延されたことに
なり、遅延パルスとして選択信号発生手段６に出力され
る。なおロードパルスＳとリセットパルスｒの位相関係
は第８図（Ａ）に示しているとおりである。リセットパ
ルスｒをロードパルスＳより遅延させているのは第１の
カウント手段４１のカウント値を第２のカウント手段４
２に確実に転送させるためである。また図ではパルスｓ
、ｒのパルス幅を便宜上大きく記しであるが、パルス周
期に比べて十分に狭いものとする。

次に電動機の起動時における動作について第８図（Ｂ）
を用いて説明する。第１のカウント手段４１は、転送手
段４３の出力するリセットパルスｒが入力されるまでク
ロックパルスｃｋをアップカウントする。ところが回転
子は静止しているので逆起電力発生手段ｌはパルス列ｍ
を出力しない。したがって、第１のカウント手段４１の
計数値は第８図（Ｂ）のｐに示すように単調に増加し、
その計数値が所定の値に達したとき第１のカウント手段
４１からはキャリーフラグｔを転送手段４３に出力する
。転送手段４３はその信号ｔを受けてリセットパルスｒ
とロードパルスＳを出力する。第２のカウント手段４２
はロードパルスＳで初期値がロードされた後、ダウンカ
ウントされる。そして第２のカウント手段４２の計数値
が、零になったときゼロフラグ２を遅延パルスとして選
択信号発生手段６に出力する。また、キャリーフラグｔ
は疑似出力パルスとして論理パルス発生手段２に出力さ
れる。

電動機の起動時においては、逆起電力検出手段１からは
パルス列ｍが出力されないので、疑似出力パルスｔは固
定子巻線の相切換え動作を順次行うための疑似信号とな
り、この疑似信号により永久磁石回転子２７は回転を開
始される。ところで今、第８図（Ｂ）のｑａに点線で示
すように、転送手段４３が信号ｔを受けたとき、第１の
カウント手段４１の計数値をそのまま第２のカウント手
段４２に初期値として転送されるものとする。このよう
に構成したときは、第８図（Ｂ）のｑａの点線波形より
明らかなように、第２のカウント手段４２はダウンカウ
ントされてその計数値が零に達しないうちに、第１のカ
ウント手段４Ｉの計数値がさらに転送される場合が発生
する。その場合は第２のカウント手段４２の計数値は零
にならず遅延パルス２が出力されない。したがって、第
８図（Ｂ）の２に示したようなパルスＸは発生しない。

その結果、固定子巻線の相切換えを疑似出力パルスｔで
強制的に行っても、次に逆起電力のゼロクロス点を検出
すべき相の選択信号が選択信号発生手段６より出力され
ず、電動機の加速がうまく行われない。

そこで第８図（Ｂ）の９ａに示す実線波形のように、転
送手段４３が信号ｔを受けたときは、第１のカウント手
段４１の計数値をそのまま第２のカウント手段４２に転
送するのではなく、第１のカウント手段４１の計数値よ
り小さい所定値を第２のカウント手段４２に転送するよ
うに構成する。すると上述したような第２のカウント手
段４２の計数値が零に達しないうちに第１のカウント手
段４１の計数値がさらに転送されることはなく、第２の
カウント手段４２の計数値は必ず零になり遅延パルス２
が出力される。以下、定常時と同様な動作で第２のカウ
ント手段４２からは第８図（Ｂ）の２に示すような遅延
パルス２が出力され、遅延パルス２は選択信号発生手段
６に加えられ、電力供給手段５により３相の固定子巻線
１１．１２．１３の通電相の切換えが順次が行われる。

そして電動機は加速され、良好な起動特性が得られる。

第９図は第１図に示す本発明の一実施例におけるパルス
遅延手段３の他の実施例の要部回路構成図、第１０図（
Ａ）は電動機の定常回転におけるその各部信号波形図、
第１０図（Ｂ）は電動機の起動時におけるその各部信号
波形図である。

なお第５図と同一の機能を有するものについては同一の
符号を付して重複した説明は省略する。

第９図において、４１は第１のカウント手段、４２は第
２のカウント手段であり、第１のカウント手段は８ビツ
トの、第２のカウント手段は５ビツトのディジタルカウ
ンタで構成されている。第１のカウント手段４１、第２
のカウント手段４２にはそれぞれ同一のクロックｃｋが
入力されている。第１のカウント手段４１はクロックｃ
ｋをアップカウントし、第２のカウント手段４２はクロ
ックｃｋをダウンカウントする。４５は７つのスイッチ
で構成されたスイッチ転送回路で、第７図に示す転送手
段４３のロードパルスＳにより短時間のあいだ接点に接
続され、第１のカウント手段４１の計数値の最下位ビッ
トを除くビット（第９図の例では５ビツト分）が第２の
カウント手段４２に転送される。また、第１のカウント
手段４１の計数値がオーバーフローてた第１のカウント
手段４１からキャリーフラグｔが出力されたときは、ス
イッチ転送回路４５は短時間のあいだ接点ａに接続され
、第２のカウント手段４２のすべてのビットが“ｌ”に
セットされる。

第９図に示すパルス遅延手段の動作について、まず永久
磁石回転子２７が定常回転しているときについて第１０
図（Ａ）を用いて説明する。

第２のカウント手段４２には転送手段４３の出力するロ
ードパルスＳのタイミングで第１のカウント手段４１の
計数値Ｐが転送される。ただし第２のカウント手段４２
には第１のカウント手段４１の最下位ビットだけが捨て
られて転送されるので第１Ｏ図ｑｂに示すように第２の
カウント手段４２の初期値は第１のカウント手段４１の
計数値ｐの１／２の値が初期値として与えられることに
なる。第２のカウント手段４２は、パルス列Ｓの周期を
計数した計数値の半分に相当するｐ／２をクロックｃｋ
でダウンカウントすることになるので、パルス列Ｓのち
ょうど中間点で計数値が零になる。したがって第２のカ
ウント手段４２は第１０図（Ａ）に示すような遅延パル
ス２を出力する。したがって第１０図（Ａ）に′示す２
の立ち上がりエツジは逆起電力ａｂ、ｃのゼロクロス点
からちょうど電気角で３０度だけ遅延されたことになる
。

次に電動機の起動時における動作について第１０図（Ｂ
）を用いて説明する。起動時には逆起電力検出手段１は
パルス列ｍを出力しないので、第１のカウント手段４１
はクロックパルスｃｋをアップカウントし続ける。した
がって、第１のカウント手段４１の計数値は第１θ図（
Ｂ）のｐに示すように単調に増加し、その計数値がオー
バーフローしたとき第１のカウント手段４１からはキャ
リーフラグｔが出力され、転送手段４３とスイッチ転送
回路４５に入力される。転送手段４３はその信号ｔを受
けてリセットパルスｒとロードパルスＳを出力する。

第２のカウント手段４２はロードパルスＳで初期値がロ
ードされるが、今、第１０図（Ｂ）のｑａに点線で示す
ように、第２のカウント手段として７ビツトのカウンタ
を用意して、転送手段４３が信号ｔを受けたとき第１の
カウント手段４１の計数値の半分であるｐ／２の値（上
位７ビツト分）をそのまま第２のカウント手段４２に初
期値として転送されるものとする。このように構成した
ときは第１０図（Ｂ）のｑａの点線波形より明らかなよ
うに、起動時においては第２のカウント手段４２がダウ
ンカウントされてその計数値が零に達しないうちに、第
１のカウント手段４１の計数値がさらに転送される場合
が発生する。その場合は、第２のカウント手段４２の計
数値は零にならず遅延パルス２が出力されない。したが
って、第１１図（Ｂ）の２に示したようなパルスＸは発
生しない。その結果、固定子巻線の相切換えがうまく行
われず電動機の加速がうまく行われない。

そこで第１１図（Ｂ）のｑａに示す実線波形のように、
起動時に転送手段４３が信号ｔを受けたときは、第１の
カウント手段４１の計数値の半分であるｐ／２の値（こ
の場合は最下位１ビツトを除く上位７ビツト）をそのま
ま第２のカウント手段４２に転送するのではなく、転送
時にはスイッチ転送回路４５を短時間のあいだ接点すに
接続することにより、第１のカウント手段４１の計数値
の半分であるｐ／２の値よりさらに小さい所定値（この
場合はすべてのビットが“１”の５ビツト分）を第２の
カウント手段４２に転送する。すると、上述したような
第２のカウント手段４２の計数値が零に達しないうちに
第１のカウント手段４１の計数値がさらに転送されるこ
とはなく、第２のカウント手段４２の計数値は必ず零に
なり遅延パルス２が出力される。

以下、定常時と同様な動作で第２のカウント手段４２か
らは第１１図（Ｂ）の２に示すような遅延パルス２が出
力され、遅延パルス２は選択信号発生手段６に加えられ
、電力供給手段５により３相の固定子巻線ＬＬ　１２．
１３の通電相の切換えが順次行われる。そして電動機は
加速され、良好な起動特性が得られる。

第５図に示す実施例では第１および第２のカウント手段
に供給するクロックの周波数は異なっているが、第９図
に示す実施例では１種類のクロ２りでよいという利点が
ある。

第１１図は第１図に示す本発明の一実施例におけるパル
ス遅延手段３の他の実施例の回路構成図、第１２図（Ａ
）は回転子の定常回転におけるその各部信号波形図、第
１２図（Ｂ）は電動機の起動時におけるその各部信号波
形図である。

なお第７図、第９図と同一の機能を有するものについて
は同一の符号を付して重複した説明は省略する。

第１１図において、６１は第１のアップダウンカウント
手段、６２は第２のアンプダウンカウント手段である。

第１のアップダウンカウント手段６１、第２のアップダ
ウンカウント手段６２にはそれぞれアップカウント入力
ＣＵとダウンカウント入力ＣＤがある。また第１のアッ
プダウンカウント手段６１、第２のアップダウンカウン
ト手段６２はアップカウントして計数値がオーバーフロ
ーしたときにはそれぞれキャリーフラグｔａ、ｔｂを出
力し、ダウンカウントして計数値が零になったときそれ
ぞれゼロフラグｚａ、ｚｂを出力する。６５はオア回路
で、キャリーフラグｔａ、ｔｂの２つの信号が入力され
、パルスｔを出力する。６３はクロック切換え回路で、
クロック発生手段４４の発生する２種類のクロックパル
スｃｋ、２ｃｋ（クロック周波数はｃｋの２倍）をアッ
プカウント入力ＣＵに供給するか、ダウンカウント入力
ＣＤに供給するかを逆起電力検出手段ｌの出力するパル
スｍとオア回路６５の出力するフラグｔに応じて交互に
切換える。

６４はオア回路で第１．第２のアップダウンカウント手
段６１．６２のそれぞれが出力するゼロフラグｚａ、ｚ
ｂが入力された遅延パルス２を出力する。

第１１図に示すパルス遅延回路の動作についてまず永久
磁石回転子２７が定常回転しているときについて第１２
図（Ａ）を用いて説明する。

まず最初にクロック切換え回路６３のスイッチは第１１
図に示す接点の側の位置にあったとする。すると第１の
アップダウンカウント手段６Ｉのアップカウント入力Ｃ
Ｕにはクロックｃｋが供給され、パルスｍがクロック切
換え回路６３に入力されるまで第１のアンプダウンカウ
ント手段６１はアップカウント動作を行う。次にパルス
ｍがクロック切換え回路６３に入力されるとクロック切
換回路６３のスイッチは接点す側に切換えられ、第１の
アップダウンカウント手段６１はダウンカウント動作に
切換わる。このとき第１のアップダウンカウント手段６
１のダウンカウント入力にはクロック２ｃｋが入力され
る。したがって、パルス列ｍの周期をアップカウントし
た計数値を２ｃｋのクロックでダウンカウントするので
、パルス列ｍのちょうど中間点で計数値が零になる。そ
の様子を第１２図ｐａに示す。その結果、第１のアップ
ダウンカウント手段６１は第１２図（Ａ）に示すような
ゼロフラグｚａを出力する。同様に第２のアップダウン
カウント手段６２も第１２図（Ａ）のｐｂに示すような
アップダウンカウント動作を繰り返し、第１２図（Ａ）
のｚｂに示すようなゼロフラグを出力する。ゼロフラグ
ｚａ、ｚｂは交互に発生するので、オア回路６４からは
第１２図（Ａ）に示すような信号２が出力され、第１１
図に示すパルス遅延手段は立ち上がりエツジが逆起電力
ａ、ｂ、（のゼロクロス点からちょうど電気角で３０度
だけ遅延された遅延パルス２を出力することになる。

次に電動機の起動時における動作について第１３図（Ｂ
）を用いて説明する。

まず最初にクロック切換え回路６３のスイッチは第１１
図に示す接点ａ側の位置にあったとする。第１のアップ
ダウンカウント手段６１は、逆起電力発生手段１が出力
するパルスｍが入力されるまでクロックパルスｃｋをア
ップカウントする。ところが回転子は静止しているので
逆起電力発生手段１はパルス列ｍを出力しない、したが
って、第１のアップダウンカウント手段６１の計数値は
第１２図（Ｂ）のｐａに示すように単調に増加し、その
計数値がオーバーフローしたとき第１のアップダウンカ
ウント手段６１からはキャリーフラグｔａがクロック切
換え回路６３に出力される。するとクロック切換え回路
６３は、電動機の定常回転時と同様にクロック切換回路
６３のスイッチは接点す側に切換えられ、第１のアップ
ダウンカウント手段６１をアンプカウント動作からダウ
ンカウント動作に切換える。しかもダウンカウント入力
に供給されるクロックは２ｃｋであるので、アップカウ
ントした゛計数値を２ｃｋのクロックでダウンカウント
し、やがて計数値が零になる。その様子を第１２図（Ｂ
）のｐａに示す。その結果、第１のアップダウンカウン
ト手段６Ｉは第１２図（Ｂ）に示すようなゼロフラグｚ
ａを出力する。同様に、第２のアップダウンカウント手
段６２も第１２図（Ｂ）のｐｂに示すようなアップダウ
ンカウント動作を繰り返し、第１２図（Ｂ）のｚｂに示
すようなゼロフラグを出力する。ｚａ、ｚｂは交互に発
生するので、オア回路６４からは第１２図（Ｂ）に示す
ようなパルス信号２が出力される。第１２図（Ｂ）に示
すパルス信号２が遅延パルスに相当し、パルス信号ｔが
、起動時における疑伯出力パルスに相当する。以下、遅
延パルス２は選択信号発生手段３に加えられ、擬像出力
パルスｔは論理パルス発生手段２に加えられて、電力供
給手段５により３相の固定子巻線１１゜１２、１３の通
電相の切換えが順次行われる。そして電動機は加速され
、良好な起動特性が得られる。

第７図、第９図の実施例では第１のカウント手段の計数
値を第２のカウント手段に転送する転送手段が必要であ
るが、第１１図の実施例では転送手段が不要でクロック
切換え回路でアップカウント、ダウンカウント動作の切
換えだけを行えばよいという利点がある。

第１３図は第１図に示す本発明の一実施例における論理
パルス発生手段２の回路構成図で、その各部信号波形図
を第１４図に示す。

第１３図において、８２は２入力のすア回路で、逆起電
力検出手段ｌのパルス列ｍとパルス遅延手段３の疑伯出
力パルスｔが入力される。８１は６相のリングカウンタ
でオア回路８２の出力が入力され、６つの出力端子には
第１４図に示すＰｉ、Ｐ２゜Ｐ３．Ｐ４．ｐ５．ｐ６の
６相パルス信号を出力する。これらパルス信号のパルス
幅は電気角で６０度である。これらの６相パルス信号ｐ
１〜ｐ６は第１図に示す位置信号発生手段４と選択信号
発生手段６にそれぞれ出力される。

第１５図は第１図に示す本発明の一実施例における選択
信号発生手段６の回路構成図で、その各部信号波形図を
同じく第１４図に示す。

第１４図において、９１．９２．９３．９４．９５．９
６はＤフリップフロップで各クロック端子Ｃにはパルス
遅延手段３の出力する遅延パルス２が入力され、各り入
力端子には論理パルス発生手段２で出力された６相パル
ス信号ｐ１〜ｐ６が入力される。その結果、Ｄフリツプ
フロツプの各Ｑ出力端子からは論理パルス発生手段２の
６相パルス信号ｐ１〜ｐ６をそれぞれ遅延パルス２のパ
ルス幅だけ遅延した６相信号ｔｌ−ｔ６を出力する。そ
の様子を第１４図に示す。これらの６相パルス信号ｔｌ
〜ｔ６は第６図の６相の選択信号となり、そのパルス幅
は電気角で６０度で、逆起電力検出手段ｌに出力される
。

第１６図は第１図に示す本発明の一実施例における位置
信号発生手段４の回路構成図で、その各部信号波形図を
第１７図に示す。

第１６図において、５０は充放電用コンデンサ５１に蓄
えられた電荷を放電させるためのリセット用スイッチ、
５１は論理パルス発生手段２の出力に応じて鋸歯状波を
発生するための充放電用コンデンサ、５２は充放電用コ
ンデンサ５１に充電電流を供給するための定電流源管路
、５４は入力がコンデンサ５１に接続されたバッファア
ップである。コンデンサ５１、スイッチ５０、定電流源
回路５２、バッファアンプ５４で鋸歯状波発生手段１０
０を構成している。５６は反転アンプで、バッファアン
プ５４の出力が接続されている。５５はバッファアンプ
で入力には基準電圧源５３が接続されている。バッファ
アンプ５４、バッファアンプ５５および反転アンプ５６
の各出力は信号合成手段１０１．１０２．１（１３．１
０４．１０５．１０６に接続されている。なお、信号合
成手段１０１．１０２．１（１３゜１０４、１０５．１
０６はそれぞれ同一の構成であるので、信号合成手段１
０１の構成だけを示しである。信号合成手段１０１にお
いて、５７．５８．５９はスイッチで、片方はそれぞれ
バッファアンプ５４．５５および反転アンプ５６に接続
され、スイッチ５７．５８．５９の他方は共通接続れれ
て信号合成手段１０１の出力端子になっている。

次に第１６図に示す位置信号発生手段４の動作について
第１７図の各部信号波形図を用いて説明する。

鋸歯状波発生手段１００のスイッチ５１が開いていると
きはコンデンサ５１には定電流回路５２により一定電流
が供給され、スイッチ５０が閉じたときはコンデンサ５
１に蓄えられた電荷は瞬時に放電される。

ところがスイッチ５０は逆起電力検出手段ｌの出力する
パルスｍの立ち上がりエツジで短時間だけ閉じるように
構成されているので、パルスｍの立ち上がりエツジでコ
ンデンサ５１に蓄えられた電荷を瞬時に放電させ、鋸歯
状波発生手段１００からは第１７図ｓｔに示すようなパ
ルスｍと同位相の鋸歯状波が得られる。５６は反転アン
プで、バッファアンプ５４の出力ｓｔが接続されるので
、反転アンプ５６の出力からは第１７図ｓｔｂに示すよ
うな、ｓｔを反転した信号が得られる。第１７図ｓｆは
基準電圧源５３を示す波形で、大きさは鋸歯状波ｓｔの
ピーチ値に等しく設定されている。信号合成手段１０１
を構成するスイッチ５７．５８．５９は論理パルス発生
手段２の出力するパルス信号ｐｉ、ｐ２．ｐ３に応じて
オン・オフ（信号“Ｈ”でスイッチオン、信号“Ｌ”で
スイッチオフ）するので、バッファアンプ５４．５５お
よび反転アンプ５６の出力は信号合成手段１０１にて合
成され、出力端子ｄからは第１７図ｄに示す位置信号波
形が得られる。

以下、同様にして信号合成手段１０２．１（１３．１０
４゜１０５、１０６の各出力端子からは、パルス信号（
ｐ２゜ｐ３．ｐ４）、（ｐ３．ｐ４．ｐ５）、（ｐ４゜
ｐ５．ｐ６）、（ｐ５．ｐ６．ｐｉ）、（ｐ６ｐｉ、ｐ
２）に応じて位置信号ｅ、ｆ、ｇ、ｈ。

ｉが出力される。第１７図ｄ　−ｉの信号は回転子２７
の位置信号となり第１図の固定子巻線電力供給手段５に
入力される。

以上の説明で明らかなように、本発明の無整流子電動機
では、逆起電力検出手段１は固定子巻線１１１２、１３
に誘起される逆起電力ａ、ｂ、ｃのゼロクロス点を検出
して変換パルスｍに変換し、論理パルス発生手段２はこ
の変換パルスｍを受けて６相のパルス信号Ｐ１〜ｐ６を
作成している。この６相パルス信号ｐ１〜ｐ６は位置信
号合成手段４に入力され、第１７図ｄ　−ｉに示すよう
な回転子位置信号に変化される。そして最後に電力供給
手段５はこの回転子位置信号ｄ　＝　ｉに応じて固定子
巻線１１．１２．１３に第４図ｊ、に、ｌに示すような
駆動電流を順次両方向に供給し、その結果永久磁石回転
子２７は回転される。また、逆起電力検出手段ｌの変換
パルスｍは、パルス遅延手段３で電気角で３０度だけ遅
延されて遅延パルス２に変換される。６相パルス信号ｐ
ｉ−ｐ６は、選択信号発生手段６により遅延パルス２の
パルス幅だけ遅延された６相の選択信号ｔ１〜ｔ６に変
換され、逆起電力検出手段ｌに入力される。

したがって、本発明の無整流子電動機は、ホール素子の
如き回転子位置検出素子を設けずに固定子巻線に流れる
電流を両方向に流せる全波駆動方式の電動機を構成する
ことができる。

なお、本発明に係わるパルス遅延手段において第７図の
一実施例では、第２のカウント手段に入力されるクロッ
ク周波数は第１のカウント手段に入力されるクロック周
波数の２倍として説明したが整数倍であってもよい。ま
た本発明に係わるパルス遅延手段において第１０図の一
実施例では、定常回転時における第２のカウント手段に
初期値として転送される値は２分の１となるように選ん
だが整数分の１でもよい。また、本発明に係わるパルス
遅延手段において第１２図の一実施例では、アップカウ
ント入力端子とダウンカウント入力端子のうち一方の入
力端子に入力されるクロック周波数は他方の入力端子に
入力されるクロック周波数の２倍として説明したが整数
倍でも構成できることば言うまでもない。

なお、本発明に係わる逆起電力検出手段ｌは、第４図に
示すように固定子巻線の中性点電位ｄを検出するために
共通接続した３本の抵抗を使用して行っているが、直接
電動機の固定子巻線の中性点から信号線を引き出して使
用しても可能であることは言うまでもない。また、実施
例では固定子巻線がＹ結線である３相の電動機に限った
が、相数は３相に限らす何相であってもよい。また本発
明の無整流子電動機は固定子巻線がΔ結線された電動機
に適用することも可能である。

発明の効果本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。

本発明の無整流子直流電動機は逆起電力検出手段で固定
子巻線に誘起される逆起電力のゼロクロス点のみを検出
しているので、ホール素子の如き回転子位置検出素子が
不要でありながら、固定子巻線に流れる電流を両方向に
供給する全波駆動方式の電動機が容易に構成できる。し
たがって固定子巻線の一方向だけに電流を供給する半波
駆動方式に比べて固定子巻線の利用率が高く、高効率で
、高発生トルクの電動機を提供することができる。

さらには従来の無整流子電動機のような回転子位置検出
素子が不要のため、素子の取付は位置調整の煩雑さや配
線数が削減され、大幅にコストが低減される。

さらには電動機内部に回転子位置検出素子を取り付ける
必要がないため電動機は構造上の制約を受けず超小型化
、超薄型化が可能となる。

さらに本発明の無整流子直流電動機は起動時においては
、遅延パルス発生手段の出力する疑似出力パルスにより
固定子巻線の通電相を順次切換えているので特別な起動
回路を設けることなく良好な起動特性が得られる。

さらに、本発明の無整流子直流電動機は各固定子巻線に
誘起される逆起電力のゼロクロス点間の時間を常に計数
し、その計数値をもとに次に通電すべき固定子巻線の通
電位相を決定しているので電動機の回転数を変化させた
場合には次に通電すべき固定子巻線の通電位相が変化す
ることはなく、常に安定した駆動が得られるという優れ
た効果も併せて備えている。しかも、固定子巻線の通電
状態から次に検出すべき相の逆起電力のみをパルス信号
列に変換するように選択回路を付加しているので、逆起
電力のゼロクロス点誤検出による相切換えの誤動作もな
く、常に安定した駆動が得られる。したがって、電動機
の回転数を任意に変える必要がある用途にも適用するこ
とが可能となる。

さらに、本発明の無整流子直流電動機は各固定子巻線に
通電される電流の相切換えは極めて滑らかに行われるの
で、固定子巻線に流れる電流が急峻にオン・オフされる
こともなく、切換えに伴うスパイク状電圧を低減するた
めに比較的大きなコンデンサを含むフィルタ回路を固定
子巻線の通電端子に接続することが不要で、高速回転時
にも振動、騒音の極めて少ない無整流子直流電動機を提
供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の無整流子直流電動機の一実施例の構成
を示すブロック図、第２図は本発明の一実施例における
電動機とそれを構成する固定子巻線電力供給手段の一実
施例を示す回路構成図、第３図は従来例における固定子
巻線電力供給手段の各部信号波形図、第４図は本発明の
一実施例における固定子巻線電力供給手段の各部信号波
形図、第５図は本発明の一実施例を構成する逆起電力検
出手段の一実施例を示す回路構成図、第６図は第５図の
各部信号波形図、第７図は本発明の一実施例を構成する
パルス遅延手段の一実施例を示す回路構成図、第８図（
Ａ）は第７図において定常回転した場合の各部信号波形
図、第８図（Ｂ）は起動時における各部信号波形図、第
９図は本発明の一実施例を構成するパルス遅延手段の他
の寞施例の要部回路構成図、第１０図（Ａ）は第９図に
おいて定常回転した場合の各部信号波形図、第１０図（
Ｂ）は起動時における各部信号波形図、第１１図は本発
明の一実施例を構成するパルス遅延手段の他の一実施例
を示す回路構成図、第１２図（Ａ）は第１１図において
定常回転した場合の各部信号波形図、第１３図は本発明
の一実施例を構成する論理パルス発生手段の一実施例を
示す回路構成図、第１２図（Ｂ）は起動時における各部
信号波形図、第１４図は本発明の一実施例を構成する論
理パルス発生手段と本発明の一実施例を構成する選択信
号発生手段の一実施例の動作を説明する信号波形図、第
１５図は本発明の一実施例を構成する選択信号発生手段
の一実施例を示す回路構成図、第１６図は本発明の一実
施例を構成する位置信号発生手段の−実施例を示す回路
構成図、第１７図は第１６図の動作を説明する信号波形
図である。ｌ・・・・・・逆起電力検出手段、２・・・・・・論理
パルス発生手段、３・・・・・・パルス遅延手段、４・
・・・・・位置信号発生手段、５・・・・・・固定子巻
線電力供給手段、６・・・・・・選択信号発生手段、１
１．１２．１３・・・・・・固定子巻線、４１・・・・
・・第１のカウント手段、４２・・・・・・第２のカウ
ント手段、６１・・・・・・第１のアップダウンカウン
ト手段、６２・・・・・・第２のアップダウンカウント
手段。代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第１図第３ｔ！１２図逆起電力ｆＩ出雫枚！ｉ彎ｊでルス登１手段パルスＷ！！題季６ｍ■１号ｇＩｌｔｖｅＵ定子瞥緯電７）ｆｉｒ絽４６両組＝ｗｅ１１＋谷朗定子瞥練第図第図第図第図、？第図１０図第図第１１図第１２１！１第１５図第１４図第１６図ｎ０

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数相の固定子巻線のそれぞれに発生する逆起電
力を検出し選択信号に応じて１相の逆起電力のみを順次
パルス整形してパルス信号列を発生させる逆起電力検出
手段と、前記逆起電力検出手段の出力するパルス信号列
の周期を計数しその周期が所定の範囲内にあるときは計
数した周期に比例もしくは略比例した時間だけ論理パル
ス発生手段の出力信号を遅延させた遅延パルスを出力し
、周期が所定の範囲を越えたときは疑似出力パルスを論
理パルス発生手段に出力するパルス遅延手段と、前記逆
起電力検出手段のパルス信号列を分周して逆起電力と同
じ周波数の複数相のパルス信号を発生する論理パルス発
生手段と、前記パルス遅延手段の遅延パルスが入力され
この遅延パルスにより前記論理パルス発生手段のパルス
信号を遅延させて得られる選択信号を前記逆起電力検出
手段に出力する選択信号発生手段と、前記論理パルス発
生手段の出力信号より回転子の回転位置信号を合成する
位置信号合成手段と、前記回転位置信号に応じて固定子
巻線を付勢する固定子巻線電力供給手段とを含んで構成
されたことを特徴とする無整流子直流電動機。
（２）パルス遅延手段は、逆起電力検出手段の出力する
パルス信号列の周期を計数しその周期が所定の範囲内に
あるときは計数した周期の整数分の１の時間だけ遅延さ
せた遅延パルスを出力するように構成されたことを特徴
とする請求項（１）記載の無整流子直流電動機。
（３）パルス遅延手段は、逆起電力検出手段の出力する
パルス信号列の周期を計数しその周期が所定の範囲内に
あるときは計数した周期の２分の１の時間だけ遅延させ
た遅延パルスを出力するように構成されたことを特徴と
する請求項（１）記載の無整流子直流電動機。
（４）パルス遅延手段は、逆起電力検出手段の出力する
パルス信号列の周期を計数する第１のカウント手段と、
前記第１のカウント手段の計数値を第２のカウント手段
に転送する転送手段と、転送された計数値から複数の固
定子巻線の選択信号を演算出力する第２のカウント手段
と、前記第１および第２のカウント手段にクロックを入
力するクロック発生手段とを含んで構成されたことを特
徴とする請求項（１）記載の無整流子直流電動機。
（５）転送手段は第１のカウント手段の計数値に応じて
第２のカウント手段に転送される初期値を異なるように
したことを特徴とする請求項（４）記載の無整流子直流
電動機。
（６）転送手段は第１のカウント手段の計数値が所定の
範囲内にあるときはその計数値に比例もしくは略比例し
た値を第２のカウント手段に転送し所定の範囲を越えた
ときは一定値を転送するようにしたことを特徴とする請
求項（４）記載の無整流子直流電動機。
（７）転送手段は第１のカウント手段の計数値の整数分
の１の値を第２のカウント手段に転送するように構成さ
れたことを特徴とする請求項（４）記載の無整流子直流
電動機。
（８）転送手段は第１のカウント手段の計数値の２分の
１の値を第２のカウント手段に転送するように構成され
たことを特徴とする請求項（４）記載の無整流子直流電
動機。
（９）第２のカウント手段に入力されるクロック周波数
は第１のカウント手段に入力されるクロック周波数と異
なるようにしたことを特徴とする請求項（４）記載の無
整流子直流電動機。
（１０）第２のカウント手段に入力されるクロック周波
数は第１のカウント手段に入力されるクロック周波数の
整数倍にしたことを特徴とする請求項（４）記載の無整
流子直流電動機。
（１１）第２のカウント手段に入力されるクロック周波
数は第１のカウント手段に入力されるクロック周波数の
２倍にしたことを特徴とする請求項（４）記載の無整流
子直流電動機。
（１２）第２のカウント手段に入力されるクロック周波
数は第１のカウンタ手段の計数値に応じて異なるように
したことを特徴とする請求項（４）記載の無整流子直流
電動機。
（１３）パルス遅延手段は、逆起電力検出手段の発生す
るパルス列に応じてアップカウント動作とダウンカウン
ト動作が切換えられ一方がアップカウント動作のときは
他方はダウンカウント動作をする第１および第２のアッ
プダウンカウント手段と、前記第１および第２のアップ
ダウンカウント手段にクロックを入力するクロック発生
手段とを含んで構成されたことを特徴とする請求項（１
）記載の無整流子直流電動機。
（１４）第１および第２のアップダウンカウント手段は
その計数値が所定値に達したときアップカウント動作と
ダウンカウント動作とを切換えるように構成されたこと
を特徴とする請求項（１３）記載の無整流子直流電動機
。
（１５）第１および第２のアップダウンカウント手段は
一方のカウント入力端子に入力されるクロック周波数は
他方のカウント入力端子に入力されるクロック周波数と
異なるようにしたことを特徴とする請求項（１３）記載
の無整流子直流電動機。
（１６）第１および第２のアップダウンカウント手段は
一方のカウント入力端子に入力されるクロック周波数は
他方のカウント入力端子に入力されるクロック周波数の
整数倍にしたことを特徴とする請求項（１３）記載の無
整流子直流電動機。
（１７）第１，第２のアップダウンカウント手段は一方
のカウント入力端子に入力されるクロック周波数は他方
のカウント入力端子に入力されるクロック周波数の２倍
にしたことを特徴とする請求項（１３）記載の無整流子
直流電動機。
（１８）位置信号発生手段は論理パルス発生手段のパル
ス信号に応じて鋸歯状波を発生する鋸歯状波発生手段と
、論理パルス発生手段のパルス信号に応じて複数相の位
置信号を合成する信号合成手段を含んで構成されたこと
を特徴とする請求項（１）記載の無整流子直流電動機。