JPH0474956B2 - - Google Patents

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JPH0474956B2
JPH0474956B2 JP58116981A JP11698183A JPH0474956B2 JP H0474956 B2 JPH0474956 B2 JP H0474956B2 JP 58116981 A JP58116981 A JP 58116981A JP 11698183 A JP11698183 A JP 11698183A JP H0474956 B2 JPH0474956 B2 JP H0474956B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、直流無刷子電動機、さらに詳述すれ
ば、永久磁石回転子と、この回転子と空隙を介し
て対向設置される固定子と、回転子の磁極位置を
検出する位置検出器と、この位置検出器の出力に
応じた電流を上記固定子の励磁巻線に通電する通
電制御装置とを備えて回転子を回転駆動する構成
の直流無刷子電動機に関するもので、特に、供給
する電圧を不変としておいて回転子の速度を定格
速度以下の任意の速度に制御可能としようとする
もので、例えば、フアンモータ等、比較的軽負荷
の電動機に適用される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a direct current brushless electric motor, and more specifically, a permanent magnet rotor, a stator disposed opposite to the rotor through a gap, A direct current device configured to rotationally drive the rotor, including a position detector that detects the magnetic pole position of the rotor, and an energization control device that supplies current to the excitation winding of the stator according to the output of the position detector. This relates to brushless motors, and in particular, it attempts to control the rotor speed to any speed below the rated speed while keeping the supplied voltage unchanged.For example, it is used for relatively light-load motors such as fan motors. Applies to electric motors.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

従来例を第1図により説明する。第1図aは直
流無刷子電動機の断面図、bはその通電制御回路
図である。第1図において、1は回転子軸、3は
回転ハブ(図には見えていない)を介して回転子
軸1に直結していて回転子軸1と一体的に回転す
る永久磁石であり、これらの1,3で電動機の回
転子を構成する。永久磁石3は円筒形状をしてお
り、その円筒の半周はN極に、残りの半周はS極
に着磁されている。なお、この電動機が冷却用フ
アンの駆動源に用いられる電動機である場合は、
永久磁石の外周側に、フアンブレードの複数枚が
植設されることになる。5a,5bは固定子鉄芯
のポールシユー、6a,6bは固定子磁極、7
a,7bは各固定子磁極6a,6bにそれぞれ巻
装された励磁巻線、8は固定子ヨーク、9は永久
磁石3の回転磁極位置を検出する位置検出器であ
る。4は永久磁石3の内周面と固定子鉄芯のポー
ルシユー5a,5bの外周面との間の空隙であ
り、そして、位置検出器9はこの空隙4内の、ポ
ールシユー5a,5bを対称的に2等分する中心
線上より僅かに外れた位置に配置される。b図に
おいて、Qa,Qbは各励磁巻線7a,7bの通電
を制御するトランジスタ、R1,R2,R3,R4はそ
れぞれ抵抗である。
A conventional example will be explained with reference to FIG. FIG. 1a is a sectional view of a DC brushless motor, and FIG. 1b is a diagram of its energization control circuit. In FIG. 1, 1 is a rotor shaft, 3 is a permanent magnet that is directly connected to the rotor shaft 1 via a rotating hub (not visible in the figure) and rotates integrally with the rotor shaft 1. These 1 and 3 constitute the rotor of the electric motor. The permanent magnet 3 has a cylindrical shape, and half the circumference of the cylinder is magnetized to the north pole, and the remaining half circumference is magnetized to the south pole. In addition, if this electric motor is used as a drive source for a cooling fan,
A plurality of fan blades will be planted on the outer circumferential side of the permanent magnet. 5a and 5b are pole shoes of the stator iron core, 6a and 6b are stator magnetic poles, and 7
Reference numerals a and 7b denote excitation windings wound around the respective stator magnetic poles 6a and 6b, 8 a stator yoke, and 9 a position detector for detecting the rotating magnetic pole position of the permanent magnet 3. 4 is a gap between the inner circumferential surface of the permanent magnet 3 and the outer circumferential surface of the pole shoes 5a, 5b of the stator iron core, and the position detector 9 symmetrically moves the pole shoes 5a, 5b within this gap 4. It is placed at a position slightly off the center line that bisects the area. In figure b, Q a and Q b are transistors that control energization of the excitation windings 7 a and 7 b, and R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are resistors, respectively.

第1図b図の、は電源供給端子であり、こ
こに所定の直流電圧を印加すると、位置検出器9
は第1図aの図示状態では永久磁石3のS極に対
向しているのでS極を検出してトランジスタQa
のベースに正の電圧を、Qbのベースに負の電圧
を与え、これによりトランジスタQaが導通して
励磁巻線7aに電流を流し、この電流により生じ
る磁界により永久磁石3に、例えば、時計方向の
回転力を発生し、回転子が時計方向に回転する。
回転子が半回転すると位置検出器9は永久磁石3
のN極に対向し、トランジスタQbのベースに正
の電圧を、Qaのベースに負の電圧を与え、これ
によりQbが導通して励磁巻線7bに電流を流し、
この電流により生じる磁界により永久磁石3に、
同じ時計方向の回転力を発生し、回転子は引き続
き時計方向に回転する。以下、同様に動作して、
回転子が半回転するごとに、通電する励磁巻線7
a,7bが切換えられて、連続的に時計方向の回
転力を発生する。
In Fig. 1b is the power supply terminal, and when a predetermined DC voltage is applied here, the position detector 9
In the state shown in FIG. 1a, is opposed to the S pole of the permanent magnet 3, so the S pole is detected and the transistor Q a
A positive voltage is applied to the base of , and a negative voltage is applied to the base of Q b , which makes the transistor Q a conductive and causes a current to flow through the excitation winding 7 a, and the magnetic field generated by this current causes the permanent magnet 3 to, for example, A clockwise rotational force is generated, and the rotor rotates clockwise.
When the rotor rotates half a turn, the position detector 9 detects the permanent magnet 3.
A positive voltage is applied to the base of the transistor Q b and a negative voltage is applied to the base of the transistor Q a , which makes Q b conductive and causes current to flow through the excitation winding 7b.
The magnetic field generated by this current causes the permanent magnet 3 to
The same clockwise rotational force is generated and the rotor continues to rotate clockwise. The following works in the same way,
The excitation winding 7 is energized every half rotation of the rotor.
a and 7b are switched to continuously generate clockwise rotational force.

冷却用フアンの駆動用電動機としては、従来、
一般に交流の誘導電動機が採用されていた。この
理由は、誘導電動機は構造が簡単で安価に製造で
き、しかも磨耗する部分がなく寿命が長いという
特長があるためであつた。しかし、誘導電動機は
交流電源のある場所でしか使用できないという不
都合があり、他方で冷却フアンの被冷却対象とな
る電子機器等の小形化や広域での普及を推進する
過程で電子機器内の電源を直流低電圧に統一する
という要請が生じ、これに対処するように冷却用
フアンの駆動用電動機も直流低電圧で運転できる
ものが必要となつてきた。
Conventionally, electric motors for driving cooling fans are
Generally, AC induction motors were used. The reason for this was that induction motors have a simple structure, can be manufactured at low cost, and have a long lifespan as there are no parts that wear out. However, induction motors have the disadvantage that they can only be used in places with AC power.On the other hand, in the process of promoting the miniaturization and wide-area spread of electronic devices that are cooled by cooling fans, There has been a demand to standardize the cooling fan to a low DC voltage, and to meet this demand, it has become necessary for the motor for driving the cooling fan to be able to operate at a low DC voltage.

この要請に対して駆動用電動機として整流子と
刷子を有する通常の直流電動機を使用すること
は、刷子から発生する磨耗粉が電子機器類を汚染
すること、電動機の寿命が誘導電動機に比し短か
いことなどの不都合があるために、第1図に例示
したような、刷子を有しない、速度発電機を設け
る必要のない構造簡易な直流無刷子電動機が賞用
されている。
In response to this request, using a normal DC motor with a commutator and brushes as a drive motor is disadvantageous because abrasion powder generated from the brushes contaminates electronic equipment and the life of the motor is shorter than that of an induction motor. Because of the disadvantages such as scratches, a DC brushless motor with a simple structure, which does not have brushes and does not require a speed generator, as illustrated in FIG. 1, is preferred.

しかし、冷却用フアンの駆動源に直流無刷子電
動機を使用する場合、電動機から発生する回転音
が、できるだけ小さいことが要求される。そこ
で、同一風量を発生するならば、小形のフアンを
高速で回転させるより、それより大形のフアンを
低速で回転させる方が、発生する騒音が小さくな
ることから、例えば定格回転数3000rpmの直流無
刷子電動機をそれ以下の低回転数で回転させたい
という要望が多い。電動機を低速回転させるに
は、固定子巻線仕様を変更し、巻線の巻数を増加
させ、巻線の線径を小さくしなければならない
が、巻数を増加させると巻線工数が増加し、線径
を小さくすると巻線時の断線が多くなり、歩留ま
りが悪くなり、製造原価が高くなるという不都合
が生じる。また、低速回転を得るのに、通電制御
回路のトランジスタ等の制御素子を使用して励磁
巻線に印加する電圧を下げる方式もよく行なわれ
るが、巻線印加電圧の切換え整流を導通、非導通
のトランジスタのスイツチング作用を用いること
で小形化を行なつている電動機の場合、上記方式
では電圧制御用の大コレクタ損失のスランジスタ
が必要となり、発熱が大となる、設置スペースが
必要となる、効率が悪化する等の不都合が生じ、
小形製品には不適当である。さらに、低速回転を
得るのに、巻線に低控素子を追加する方式も、従
来、行なわれているが、この方式によつても、前
記の大コレクタ損失のコレクタを追加するのと同
様の不都合がある。さらに、以上の方式は、いず
れも起動時のトルクが高速回転仕様の電動機に比
較して小さくなるという不都合である。
However, when a DC brushless motor is used as a drive source for a cooling fan, it is required that the rotation noise generated by the motor be as small as possible. Therefore, if the same amount of air is generated, rotating a larger fan at a lower speed will generate less noise than rotating a smaller fan at a higher speed. There are many requests for brushless electric motors to rotate at lower rotational speeds. In order to rotate an electric motor at low speed, it is necessary to change the stator winding specifications, increase the number of turns, and reduce the wire diameter of the winding. However, increasing the number of turns increases the number of winding man-hours, If the wire diameter is made smaller, there will be more wire breaks during winding, resulting in lower yields and higher manufacturing costs. Furthermore, in order to obtain low-speed rotation, a method of lowering the voltage applied to the excitation winding using a control element such as a transistor in a conduction control circuit is often used. In the case of electric motors that are made smaller by using the switching action of transistors, the above method requires a transistor with large collector loss for voltage control, which generates a large amount of heat, requires installation space, and reduces efficiency. Inconveniences such as worsening of
Not suitable for small products. Furthermore, in order to obtain low speed rotation, a method of adding a low damping element to the winding has been conventionally used, but this method also has the same effect as adding a collector with a large collector loss as described above. It's inconvenient. Furthermore, all of the above methods have the disadvantage that the torque at startup is smaller than that of an electric motor with high-speed rotation specifications.

また、空隙寸法の大小等により発生するレラク
タンストルクを起動に利用する、1相方式の直流
無刷子電動機もよく採用されるが、しかし、この
場合は、巻線通電により発生する電磁起動トルク
が小さいために、起動時に、逆回転レラクタンス
トルクが打消されずに電動機が起動できない場合
も生じるという不都合がある。
In addition, single-phase DC brushless motors are often adopted, which use reluctance torque generated by the size of the air gap, etc., for starting. However, in this case, the electromagnetic starting torque generated by energizing the windings Since the motor is small, there is a problem that the reverse rotation reluctance torque is not canceled out at the time of starting, and the electric motor may not be able to start.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、従来技術での上記した諸不都
合点を除き、定格回転数以下の任意の低速回転数
で運転させることができ、起動特性のすぐれた、
構造簡易の直流無刷子電動機を提供することにあ
る。
The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages of the prior art, to provide a system that can be operated at any low speed below the rated speed and has excellent starting characteristics.
The object of the present invention is to provide a DC brushless motor with a simple structure.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明の特徴は、上記目的を達成するために、
直流無刷子電動機においてその通電制御装置を、
位置検出器の出力信号に同期した鋸歯状波電圧信
号を発生する鋸歯状波発生回路と、この鋸歯状波
電圧を平滑化する平滑回路と、上記鋸歯状波電圧
と上記平滑電圧を比較し鋸歯状波電圧が平滑電圧
より小さいとき出力を発生する第1の比較器と、
低速回転時の平滑出力電圧より大きな電圧値に設
定される設定電圧と上記平滑電圧を比較し設定電
圧が平滑電圧より小さいとき出力を発生する第2
の比較器と、上記第1、第2の比較器のいずれか
より出力が発生している時に前記位置検出器出力
を固定子の励磁巻線に通電させるゲート回路とを
偏えた構成とするにある。
In order to achieve the above object, the features of the present invention are as follows:
The energization control device for a DC brushless motor,
A sawtooth wave generation circuit generates a sawtooth voltage signal synchronized with the output signal of the position detector, a smoothing circuit smoothes this sawtooth wave voltage, and compares the sawtooth wave voltage and the smoothed voltage to generate a sawtooth wave voltage signal. a first comparator that produces an output when the waveform voltage is less than the smoothed voltage;
A second voltage generator that compares the smoothed voltage with a set voltage that is set to a voltage value larger than the smoothed output voltage during low-speed rotation, and generates an output when the set voltage is smaller than the smoothed voltage.
The comparator and the gate circuit which energizes the excitation winding of the stator when the output from either the first or second comparator is generated are biased. be.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の一実施例を第2図、第3図によ
り説明する。第2図は通電制御回路図、第3図は
その各部信号のタイムチヤートである。この実施
例は、1個の位置検出器と2個の固定子励磁巻線
とを有する第1図構成の直流無刷子電動機の通電
制御装置に対するものである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a power supply control circuit diagram, and FIG. 3 is a time chart of various signals. This embodiment is directed to an energization control device for a DC brushless motor having one position detector and two stator excitation windings as shown in FIG.

第2図において、位置検出器9、例えばホール
素子、の正側出力信号10と、負側出力信号1
0′とは、それぞれAND回路70,75の一方の
入力となつており、これらのAND回路70,7
5の各出力80,85がそれぞれ固定子の励磁巻
線(第1図の7a,7b)に供給される。20は
位置検出器9の出力信号に同期した鋸歯状波電圧
信号を発生する鋸歯状波発生回路であり、例え
ば、抵抗とコンデンサとの直列回路に定電流源を
接続し、コンデンサの端子に接続したトランジス
タスイツチを、位置検出9の出力信号10及び1
0′の立上がり時点に発生するパルス信号でON
させる構成とし、コンデンサの端子電圧を出力信
号20として取出すことにより、信号20は、位
号10の立上がりによつてクリアされた後直ちに
充電をはじめ、次に信号10′の立上がりにより
クリアされるまで上昇を続ける鋸歯状波電圧信号
となる。従つて、この鋸歯状波電圧信号20のピ
ーク値は、第3図に示すように、電動機の速度が
低いときほど高くなる。30はこの鋸歯状波電圧
信号20を平滑化する平滑回路である。40は第
1の比較器で、鋸歯状波電圧信号20と、平滑回
路30からの平滑電圧30とを比較し、鋸歯状波
電圧20の方が平滑電圧30より小さいときに、
出力信号40を発生する。45は第2の比較器
で、電動機の低速回転時の平滑出力電圧より大き
な電圧値に、設定器50で設定された設定電圧5
0と平滑電圧30とを比較し、設定電圧50の方
が平滑電圧30より小さいときに、出力信号45
を発生する。60はOR回路で、第1の比較器4
0の出力40及び第2の比較器45の出力45を
入力に受けて、出力信号60を発生して、AND
回路70,75のそれぞれの他方の入力として送
られる。
In FIG. 2, a positive output signal 10 and a negative output signal 1 of a position detector 9, such as a Hall element, are shown.
0' is one input of each AND circuit 70, 75, and these AND circuits 70, 7
The respective outputs 80, 85 of 5 are supplied to the excitation windings (7a, 7b in FIG. 1) of the stator, respectively. 20 is a sawtooth wave generation circuit that generates a sawtooth voltage signal synchronized with the output signal of the position detector 9; for example, a constant current source is connected to a series circuit of a resistor and a capacitor, and the circuit is connected to a terminal of the capacitor. output signals 10 and 1 of position detection 9.
Turns on with a pulse signal generated at the rising edge of 0'
By taking out the terminal voltage of the capacitor as the output signal 20, the signal 20 starts charging immediately after being cleared by the rising edge of the digit 10, and continues charging until it is cleared by the rising edge of the signal 10'. This results in a sawtooth wave voltage signal that continues to rise. Therefore, the peak value of this sawtooth voltage signal 20 becomes higher as the speed of the motor is lower, as shown in FIG. 30 is a smoothing circuit that smoothes this sawtooth wave voltage signal 20. A first comparator 40 compares the sawtooth voltage signal 20 and the smoothed voltage 30 from the smoothing circuit 30, and when the sawtooth voltage 20 is smaller than the smoothed voltage 30,
An output signal 40 is generated. 45 is a second comparator, which sets the set voltage 5 set by the setting device 50 to a voltage value larger than the smoothed output voltage when the motor rotates at low speed.
0 and the smoothed voltage 30, and when the set voltage 50 is smaller than the smoothed voltage 30, the output signal 45
occurs. 60 is an OR circuit, and the first comparator 4
0 output 40 and the output 45 of the second comparator 45 are received as inputs, an output signal 60 is generated, and the AND
It is sent as the other input of each of circuits 70, 75.

以上の構成を備えた通電制御装置は次のように
動作する。まず、第1の比較器40について考え
ると、固定子励磁巻線への通電期間は、鋸歯状波
電圧20が平滑電圧30より小さい期間だけとな
り、電動機の定常運転状態では通電期間は50%に
なり、供給される電源電圧は一定でも、励磁巻線
に供給される実効電圧は約1/2となり、このため
電動機の発生トルクは約1/2となり、電動機は発
生トルクと負荷トルクとが平滑する速度で回転す
る。この時に発生トルクを調整する働きをする鋸
歯状歯電圧20の周期は、位置検出機9の出力信
号10,10′と同期しているので速度帰還が作
用した形となり、速度発電機を備えた帰還制御方
式ではないにもかかわらず、運転速度は安定す
る。
The energization control device having the above configuration operates as follows. First, considering the first comparator 40, the energization period to the stator excitation winding is only the period when the sawtooth wave voltage 20 is smaller than the smoothed voltage 30, and in the steady operation state of the motor, the energization period is 50%. Therefore, even if the supplied power supply voltage is constant, the effective voltage supplied to the excitation winding is approximately 1/2, and therefore the torque generated by the motor is approximately 1/2, and the generated torque and load torque of the motor are smooth. rotate at a speed that At this time, the period of the sawtooth voltage 20, which functions to adjust the generated torque, is synchronized with the output signals 10, 10' of the position detector 9, so that speed feedback is applied, and a speed generator is provided. Even though it is not a feedback control system, the operating speed is stable.

しかし、第1の比較器40を備えた構成だけで
は、電動機の起動時には鋸歯状波電圧20の方が
平滑電圧30より高いことから、自己起動するこ
とができない。これに対処して設けられたのが第
2の比較器45である。即ち、定速回転時の平滑
出力電圧より大きな電圧値に設定された設定電圧
50と平滑電圧30とを比較する第2の比較器を
設け、設定電圧50の方が平滑電圧30より小さ
い時に比較器出力を発生させる。そして、第1の
比較器、第2の比較器のいずれかより出力の発生
のある時に、位置検出器9の出力を固定子励磁巻
線に通電させるゲート回路構成とする。
However, with only the configuration including the first comparator 40, self-starting is not possible because the sawtooth wave voltage 20 is higher than the smoothed voltage 30 when starting the motor. The second comparator 45 is provided to cope with this problem. That is, a second comparator is provided to compare the smoothed voltage 30 with a set voltage 50 set to a voltage value larger than the smoothed output voltage during constant speed rotation, and when the set voltage 50 is smaller than the smoothed voltage 30, the comparison is made. generates a device output. The gate circuit is configured to energize the stator excitation winding with the output of the position detector 9 when an output is generated from either the first comparator or the second comparator.

このように構成することにより、電動機起動時
には鋸歯状波電圧20のピーク値が高いことか
ら、平滑電圧30の出力も設定電圧50より高
く、従つて第2の比較器45は出力信号45を発
生し、この出力信号45により回転子励磁巻線は
フル通電となつて電動機は起動する。回転子は次
第に加速されていくが、平滑電圧30が設定電圧
50より低くなるまでは、第2の比較機器5は引
き続き通電信号を出力するから、励磁巻線に流れ
る電流はフル通電となる。さらに回転子が加速さ
れて、平滑電圧30が設定電圧50より低くなる
と、第2の比較器45の出力信号45はなくな
り、以後は第1の比較器40の出力によるオン、
オフ通電指令信号がOR回路、AND回路で構成さ
れるゲート回路に送られ、第1の比較器40の出
力に応じた低速運転となる。この第1の比較器4
0の出力による低速運転時の速度の調整は、鋸歯
状波発生回路20の出力電圧20と、平滑回路3
0の出力電圧30とをそれぞれ図示されていない
分圧器で分圧して第1の比較器40に入力するよ
うにし、第1の比較器40の発生する出力40の
オン、オフの比率を変更することにより容易に可
能である。
With this configuration, since the peak value of the sawtooth voltage 20 is high when the motor is started, the output of the smoothed voltage 30 is also higher than the set voltage 50, and therefore the second comparator 45 generates the output signal 45. However, this output signal 45 fully energizes the rotor excitation winding and starts the motor. Although the rotor is gradually accelerated, the second comparison device 5 continues to output the energization signal until the smoothed voltage 30 becomes lower than the set voltage 50, so that the current flowing through the excitation winding is fully energized. When the rotor is further accelerated and the smoothed voltage 30 becomes lower than the set voltage 50, the output signal 45 of the second comparator 45 disappears, and from then on, the output of the first comparator 40 turns on and off.
The off-energization command signal is sent to a gate circuit composed of an OR circuit and an AND circuit, and low-speed operation is performed according to the output of the first comparator 40. This first comparator 4
Adjustment of the speed during low-speed operation using an output of 0 is performed using the output voltage 20 of the sawtooth wave generation circuit 20 and the smoothing circuit 3.
0 output voltage 30 is divided by a voltage divider (not shown) and input to the first comparator 40, and the on/off ratio of the output 40 generated by the first comparator 40 is changed. This is easily possible.

以上のように、本発明実施例によれば、供給す
る直流電圧は一定にしておいて、鋸歯状波発生回
路からの出力とその平滑電圧とをそれぞれ調整し
て第1の比較器で比較することで固定子巻線への
通電率を任意に調整することができ、その通電率
に対応した低速度で電動機を運転させることがで
き、しかもこの速度は位置検出器で検出して負帰
還されているから、別に速度発電機を設ける構成
としなくても運転速度は安定しており、さらに、
起動時用の第2の比較器を設けた構成であること
から、起動時には上記第1の比較器出力による制
御とは無関係に、固定子巻線にはフル通電され、
最大の起動トルクで安定に起動ができ、しかも所
定の速度に達すれば自動的に第1の比較器出力に
よる制御に移行するという利点がある。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the supplied DC voltage is kept constant, and the output from the sawtooth wave generation circuit and its smoothed voltage are adjusted and compared by the first comparator. This allows the energization rate to the stator windings to be adjusted arbitrarily, and the motor to be operated at a low speed corresponding to the energization rate.Moreover, this speed is detected by a position detector and fed back negatively. Therefore, the operating speed is stable even without a separate speed generator, and furthermore,
Since the configuration includes a second comparator for startup, the stator winding is fully energized at startup, regardless of the control by the first comparator output.
It has the advantage that it can be stably started with the maximum starting torque and that control automatically shifts to control using the first comparator output when a predetermined speed is reached.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、供給電
圧は不変としたままで、固定子巻線への通電率を
任意に自動的に調整することができ、これにより
定格速度より低速での運転を安定に行なわせるこ
とができ、発生する騒音を低下させることが可能
となり、しかも、起動時にはフル通電となるので
起動は安定であり、さらに、上記フル通電運転か
ら通電率による運転への移行が自動的に行なわれ
る構成であることから、運転操作性の良い、構造
簡易の直流無刷子電動機を提供できる。
As explained above, according to the present invention, it is possible to arbitrarily and automatically adjust the energization rate to the stator windings while the supply voltage remains unchanged, thereby allowing operation at a speed lower than the rated speed. It is possible to perform this operation stably and to reduce the generated noise.Furthermore, since it is fully energized at startup, the startup is stable, and furthermore, the transition from the above-mentioned full energization operation to operation based on the energization rate is possible. Since the configuration is automatic, it is possible to provide a DC brushless motor with a simple structure and good operability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来技術の説明図でaは断面図、bは
通電制御回路図、第2図は本発明の一実施例を示
す通電制御回路図、第3図は第2図の各部信号の
タイムチヤートである。 符号の説明、1……回転子軸、3……永久磁
石、4……空隙、5a,5b……ポールシユー、
6a,6b……固定子磁極、7a,7b……励磁
巻線、8……固定子ヨーク、9……位置検出器、
20……鋸歯状波発生回路、30……平滑回路、
40……第1の比較器、45……第2の比較器、
50……設定電圧設定器、60……OR回路、7
0,75……AND回路。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the prior art, in which a is a sectional view, b is an energization control circuit diagram, FIG. 2 is an energization control circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram of various signals in FIG. 2. It is a time chart. Explanation of symbols, 1... Rotor shaft, 3... Permanent magnet, 4... Air gap, 5a, 5b... Pole shoe,
6a, 6b... Stator magnetic poles, 7a, 7b... Excitation windings, 8... Stator yoke, 9... Position detector,
20... Sawtooth wave generation circuit, 30... Smoothing circuit,
40...first comparator, 45...second comparator,
50...Setting voltage setting device, 60...OR circuit, 7
0,75...AND circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 永久磁石回転子と、この回転子と空隙を介し
て対向設置される固定子と、上記回転子の磁極位
置を検出する位置検出器と、この位置検出器の出
力に応じた電流を上記固定子に巻装された励磁巻
線に通電する通電制御装置とを備えて上記回転子
を駆動する直流無刷子電動機において、位置検出
器の出力信号に同期した鋸歯状波電圧信号を発生
する鋸歯状波発生回路と、この鋸歯状波電圧を平
滑化する平滑回路と、上記鋸歯状波電圧と上記平
滑電圧を比較し鋸歯状波電圧が平滑電圧より小さ
いとき出力を発生する第1の比較器と、低速回転
時の平滑出力電圧より大きな電圧値に設定される
設定電圧と上記平滑電圧を比較し設定電圧が平滑
電圧より小さいとき出力を発生する第2の比較器
と、上記第1、第2の比較器のいずれかより出力
が発生している時に前記位置検出器出力を固定子
励磁巻線に通電させるゲート回路とを備えた通電
制御装置としたことを特徴とする直流無刷子電動
機。
1 A permanent magnet rotor, a stator installed opposite to the rotor through an air gap, a position detector for detecting the magnetic pole position of the rotor, and a current according to the output of the position detector fixed as above. In a direct current brushless motor that drives the rotor and includes an energization control device that energizes an excitation winding wound around the rotor, a sawtooth motor generates a sawtooth voltage signal synchronized with the output signal of a position detector. a wave generating circuit, a smoothing circuit that smoothes the sawtooth voltage, and a first comparator that compares the sawtooth voltage and the smoothed voltage and generates an output when the sawtooth voltage is smaller than the smoothed voltage. , a second comparator that compares the smoothed voltage with a set voltage set to a voltage value larger than the smoothed output voltage during low speed rotation and generates an output when the set voltage is smaller than the smoothed voltage; A direct current brushless motor, characterized in that it is an energization control device comprising a gate circuit that energizes a stator excitation winding with the output of the position detector when an output is generated from one of the comparators.
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