JPH05115196A - ブラシレスモータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ブラシレスモータのトルクを一定とすることが
できる駆動電流波形を一段と容易な方法かつ簡易な構成
によつて生成しようとするものである。 【構成】磁気回路の構成に差を有するブラシレスモータ
ごとにトルク脈動が小さくなるような駆動電流を所定の
算出方法によつて算出し、当該駆動電流によつてブラシ
レスモータを駆動するようにしたことにより、ブラシレ
スモータのトルク脈動を簡易な方法によつて一段と小さ
くし得る。また各相のコイルに通電する電流の和が０と
なるように駆動電流波形を算出するようにしたことによ
り、各相のコイルの共通接続点を低インピーダンス化す
る必要を回避し、これにより回路構成を一段と簡素化す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】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 課題を解決するための手段（図１及び図１３） 作用 実施例 （１）第１実施例（図１〜図１２） （２）第２実施例（図１３〜図２０） （３）他の実施例 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装
置に関し、予め駆動電流波形を生成しておくようになさ
れたブラシレスモータ駆動装置に適用して好適なもので
ある。

【０００３】

【従来の技術】従来、この種のブラシレスモータ駆動装
置においてはブラシレスモータを構成する各相のコイル
に対して、予め所定のメモリに記憶されている正弦波形
状の駆動電流を所定のタイミングで通電するようになさ
れたものが考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで一般にモータ
のトルクはコイルの電流及び鎖交磁束を乗算した結果で
あるが、実際にコイルの鎖交磁束は正確な正弦波とはな
らず、奇数次高調波成分を有する波形となる。従つてコ
イルに通電する電流を正弦波とすると、正弦波でなる電
流及びこれとは異なる波形でなる鎖交磁束によつて得ら
れる当該モータのトルク波形は一定とはならずに脈動を
生ずる問題があつた。

【０００５】この問題点を解決するための一つの方法と
して、正弦波を使用せずに個々のモータの鎖交磁束に適
合させて駆動電流波形を製造工程時に生成し、メモリに
記憶する方法が考えられるが、モータの機種ごとに最適
電流波形を設定するには試行錯誤が必要であり、作業が
煩雑化する問題があつた。

【０００６】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、モータのトルクを一定とすることができる駆動電流
波形を一段と容易な方法によつて生成し得るブラシレス
モータ駆動装置を提案しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め第１の発明においては、ブラシレスモータ２の各相の
コイルＬＵ、ＬＶ、ＬＷに通電する駆動電流波形ＩＵ、
ＩＶ、ＩＷを記憶する記憶手段５と、ブラシレスモータ
２から検出される所定の周波数信号をカウントしブラシ
レスモータ２のロータ角度を特定する特定手段１３と、
当該特定手段１３によつて特定されたロータ角度に基づ
いて記憶手段５からロータ角度に応じた駆動電流波形Ｉ
Ｕ、ＩＶ、ＩＷを出力する出力手段９、１３とを有する
ブラシレスモータ駆動装置１、１０において、コイルＬ
Ｕ、ＬＶ、ＬＷの受ける鎖交磁束量にコイルＬＵ、Ｌ
Ｖ、ＬＷに流れる電流値を乗じた値が、ロータ角度に対
する正弦波の２乗に比例した値となるように各相のコイ
ルＬＵ、ＬＶ、ＬＷに通電する駆動電流波形ＩＵ、Ｉ
Ｖ、ＩＷを算出し、算出結果を記憶手段５に記憶し、記
憶された駆動電流波形ＩＵ、ＩＶ、ＩＷによつてブラシ
レスモータ２を駆動するようにする。

【０００８】また第２の発明においては、ブラシレスモ
ータ２の各相のコイルＬＵ、ＬＶ、ＬＷに通電する駆動
電流波形ＩＵ、ＩＶ、ＩＷを予め記憶する記憶手段５
と、ブラシレスモータ２から検出される所定の周波数信
号をカウントしブラシレスモータ２のロータ角度を特定
する特定手段１３と、当該特定手段１３によつて特定さ
れたロータ角度に基づいて記憶手段５からロータ角度に
応じた駆動電流波形ＩＵ、ＩＶ、ＩＷを出力する出力手
段１３とを有するブラシレスモータ駆動装置１０におい
て、各相のコイルＬＵ、ＬＶ、ＬＷに通電する電流の和
を０とすると共にブラシレスモータの出力トルクＴＲＱ
を一定とするような電流波形を駆動電流波形ＩＵ、Ｉ
Ｖ、ＩＷとして算出するようにする。

【０００９】

【作用】磁気回路の構成に差を有するブラシレスモータ
ごとにトルク脈動が小さくなるような駆動電流波形Ｉ
Ｕ、ＩＶ、ＩＷを所定の算出方法によつて算出し、当該
駆動電流波形ＩＵ、ＩＶ、ＩＷによつてブラシレスモー
タを駆動するようにしたことにより、ブラシレスモータ
のトルク脈動を簡易な方法によつて一段と小さくし得
る。

【００１０】また各相のコイルＬＵ、ＬＶ、ＬＷに通電
する電流の和が０となるように駆動電流波形ＩＵ、Ｉ
Ｖ、ＩＷを算出するようにしたことにより、各相のコイ
ルＬＵ、ＬＶ、ＬＷの共通接続点を低インピーダンス化
する必要を回避し、これにより回路構成を一段と簡素化
することができる。

【００１１】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００１２】（１）第１実施例 図１において１は全体として３相のブラシレスモータ２
を駆動するためのブラシレスモータ駆動装置を示し、ブ
ラシレスモータ２の各相のコイルＬＵ、ＬＶ及ＬＷごと
に通電すべき電流波形が対応する波形メモリ５Ａ、５Ｂ
及び５Ｃに電圧値としてそれぞれ記憶されている。

【００１３】コイルＬＵに対応する波形メモリ５Ａは記
憶されている駆動電流波形をコンパレータ６Ａの非反転
入力端に入力する。コンパレータ６Ａは反転入力端にコ
ンパレータ８Ａから出力されるコイルＬＵの電流値を入
力し、波形メモリ５Ａからの電流波形及びコンパレータ
６Ａからの検出電流値を比較し、その差分を駆動出力と
して電圧−電流変換回路９に送出する。

【００１４】電圧−電流変換回路９は、ベースが互いに
接続された２つのトランジスタＱ１及びＱ２でなるＵ相
用の電流変換部において入力された駆動出力を電流変換
し、抵抗Ｒ１を介してコイルＬＵに送出する。

【００１５】またコイルＬＶに対応する波形メモリ５Ｂ
は記憶されている駆動電流波形をコンパレータ６Ｂの非
反転入力端に入力する。コンパレータ６Ｂは反転入力端
にコンパレータ８Ｂから出力されるコイルＬＶの電流値
を入力し、波形メモリ５Ｂからの電流波形及びコンパレ
ータ６Ｂからの検出電流値を比較し、その差分を駆動電
圧として電圧−電流変換回路９に送出する。

【００１６】電圧−電流変換回路９は、ベースが互いに
接続された２つのトランジスタＱ３及びＱ４でなるＶ相
用の電流変換部において入力された駆動電圧を電流変換
し、抵抗Ｒ２を介してコイルＬＶに送出する。

【００１７】またコイルＬＷに対応する波形メモリ５Ｃ
は記憶されている駆動電流波形をコンパレータ６Ｃの非
反転入力端に入力する。コンパレータ６Ｃは反転入力端
にコンパレータ８Ｃから出力されるコイルＬＷの電流値
を入力し、波形メモリ５Ｃからの電流波形及びコンパレ
ータ６Ｃからの検出電流値を比較し、その差分を駆動電
圧として電圧−電流変換回路９に送出する。

【００１８】電圧−電流変換回路９は、ベースが互いに
接続された２つのトランジスタＱ５及びＱ６でなるＷ相
用の電流変換部において入力された駆動電圧を電流変換
し、抵抗Ｒ３を介してコイルＬＷに送出する。

【００１９】またトランジスタＱ７及びＱ８は所定の駆
動信号ＳＣＯＭに基づいて動作し、各コイルＬＵ、ＬＶ
及びＬＷの共通接続点ＣＯＭの電流を補正するようにな
されている。

【００２０】かくしてコイルＬＵ、ＬＶ及びＬＷには波
形メモリ５Ａ、５Ｂ及び５Ｃに予め記憶されている駆動
電流波形に基づく電流が所定のタイミングで通電され
る。

【００２１】ここで波形メモリ５Ａ、５Ｂ及び５Ｃに予
め記憶されている駆動電流波形は、製造工程時において
当該ブラシレスモータを外部駆動することによつて各相
のコイルＬＵ、ＬＶ及びＬＷから得られる逆起電圧（す
なわち各コイルの鎖交磁束）に基づいて算出されたもの
であり、当該ブラシレスモータ１の合成出力トルクＴＲ
Ｑが一定となるような電流波形として算出されるように
なされている。

【００２２】すなわち各コイルの鎖交磁束に通電電流を
乗じたものが正弦波の２乗となるように設定したときブ
ラシレスモータの出力トルクが一定となるという原理に
基づき、正弦波の２乗の波形から鎖交磁束（逆起電圧）
を除したものを駆動電流波形として各波形メモリ５Ａ、
５Ｂ及び５Ｃに記憶し、これによつてブラシレスモータ
２を駆動するようになされている。

【００２３】以下駆動電流波形の算出方法の一例を説明
する。図２は各コイルＬＵ、ＬＶ及びＬＷによつて発生
する奇数次高調波成分を含んだ逆起電圧波形ＶＵ、ＶＶ
及びＶＷ（すなわちロータ角度に対する鎖交磁束量の変
化）を示し、当該逆起電圧波形ＶＵ、ＶＶ及びＶＷの基
本波成分と同じ位相でなる正弦波の２乗の値をこの逆起
電圧で除した結果が図３に示す波形ＩＵ、ＩＶ及びＩＷ
となる。

【００２４】この波形ＩＵ、ＩＶ及びＩＷは、各相コイ
ルＬＵ、ＬＶ及びＬＷの鎖交磁束波形のレベルが基準と
なる同位相の正弦波のレベルに比して小さな位置におい
て大きな値となると共に、鎖交磁束波形のレベルが同位
相正弦波のレベルよりも大きな位置において小さな値と
なる。

【００２５】従つて当該波形ＩＵ、ＩＶ及びＩＷを各コ
イルＬＵ、ＬＶ及びＬＷに通電する駆動電流波形として
波形メモリ５（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ）に記憶し、ブラシレ
スモータ２の駆動時にロータ角度に応じた所定のタイミ
ングでこれを読出し、各コイルＬＵ、ＬＶ及びＬＷに通
電することによつてブラシレスモータ２を駆動すると、
各相の発生トルクは図４に示す波形ＴＵ、ＴＶ及びＴＷ
となる。このトルク波形ＴＵ、ＴＶ及びＴＷは正弦波の
２乗に比例した波形となることにより、これらを合成し
て得られる合成トルクＴＲＱは一定となる。

【００２６】以上の構成において、図５は製造時におけ
るモータ逆起電圧測定処理手順ＲＴ０を示し、図６に示
す逆起電圧測定装置１０を用いてロータ駆動時における
各コイルＬＵ、ＬＶ、ＬＷに発生する逆起電圧（すなわ
ち各コイルＬＵ、ＬＶ、ＬＷの鎖交磁束量）を測定す
る。

【００２７】すなわち逆起電圧測定装置１０の制御装置
１３は図５に示す逆起電圧波形測定処理ＲＴ０を実行
し、まずステツプＳＰ１においてブラシレスモータ２を
外部駆動し、続くステツプＳＰ２においてブラシレスモ
ータ２に設けられているパルス発生器（図示せず）から
得られるＰＧ信号（パルス信号）を検出したか否かを判
断する。ここで否定結果が得られると、このことは測定
しようとするコイルに対してロータ部が基準位置まで回
転していないことを表しており、このとき制御装置１３
は再びステツプＳＰ２に戻つてＰＧ信号が検出されるま
で当該処理ループを繰り返す。

【００２８】ここでステツプＳＰ２において肯定結果が
得られると、このことはロータ部が基準位置まで到達し
たことを表しており、制御装置１３は続くステツプＳＰ
３に移つてブラシレスモータ２からＦＧ信号（周波数信
号）が検出されたか否かを判断する。

【００２９】ＦＧ信号はブラシレスモータ２の回転方向
に沿つて設けられた磁気検出パターンによつて得ること
ができ、上記ＰＧ信号を基準としたロータ部の回転位置
を検出し得るようになされている。従つてステツプＳＰ
３において否定結果が得られると、このことはロータ部
がＦＧ信号によつて表される測定点まで到達していない
ことを表しており、このとき制御装置１３はステツプＳ
Ｐ３に戻つて、ＦＧ信号が検出されるまで当該処理ルー
プを繰り返す。

【００３０】ここでステツプＳＰ３において肯定結果が
得られると、このことはロータ部がＰＧ信号による基準
位置を基準とした第１の測定点に到達したことを表して
おり、このとき制御装置１３は続くステツプＳＰ４に移
つて各コイルから発生する逆起電圧を測定する。

【００３１】さらに制御装置１３はステツプＳＰ５移つ
て、メモリ１２における各コイルの逆起電圧をそれぞれ
記憶すべきアドレスを特定した後、続くステツプＳＰ６
において当該割り当てられたアドレスに各コイルの逆起
電圧をそれぞれ記憶する。

【００３２】さらに制御装置１３は、続くステツプＳＰ
７においてモータが１回転したか否かを判断し、否定結
果が得られると、上述のステツプＳＰ３に戻つてステツ
プＳＰ３−ＳＰ４−ＳＰ５−ＳＰ６−ＳＰ７の処理ルー
プを繰り返す。

【００３３】このようにしてロータの１回転を所定数分
割してなる各測定点ごとに各コイルの逆起電圧を順次メ
モリ１２に記憶して行き、ロータが１回転するとステツ
プＳＰ７において肯定結果が得られ、このとき制御装置
１３は続くステツプＳＰ８において当該逆起電圧波形測
定処理ＲＴ０を終了する。かくしてメモリ１２には各コ
イルごとの逆起電圧波形が記憶される。

【００３４】この状態において制御装置１３は図７に示
す駆動電流の最適波形計算処理ＲＴ１に入り、ステツプ
ＳＰ１０において波形メモリ５の各相ごとに設けられた
メモリ５Ａ、５Ｂ、５Ｃのアドレスをそれぞれ設定した
後、ステツプＳＰ１１に移つてメモリ１２から上記逆起
電圧ＶＵ、ＶＶ及びＶＷを読み出し、さらにステツプＳ
Ｐ１２に移つて当該制御装置１３のＣＰＵによつて逆起
電圧ＶＵ、ＶＶ及びＶＷから最適駆動電流波形ＩＵ、Ｉ
Ｘ、ＩＷの値を計算する。

【００３５】この結果得られる値を続くステツプＳＰ１
３において波形メモリ５（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ）に格納し
続くステツプＳＰ１４においてメモリ１２及び波形メモ
リ５（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ）のアドレスをカウントアツプ
すると共に、続くステツプＳＰ１５において上述のＰＧ
信号及びＦＧ信号基づいてブラシレスモータ２のロータ
が１回転したか否かを判断する。

【００３６】ここで否定結果がられると、このことはロ
ータが１回転していないことを表しており、このとき制
御装置１３は上述のステツプＳＰ１１に戻りステツプＳ
Ｐ１１−ＳＰ１２−ＳＰ１３−ＳＰ１４の処理ループを
繰り返す。

【００３７】このようにして制御装置１３はブラシレス
モータ２のロータが１回転するまでの間、逆起電圧Ｖ
Ｕ、ＶＶ及びＶＷに基づいて最適電流波形ＩＵ、ＩＶ、
ＩＷの値を算出し、この結果を波形メモリ５（５Ａ、５
Ｂ、５Ｃ）の各アドレスに記憶することにより、当該波
形メモリ５（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ）には、ブラシレスモー
タ２の１回転分に相当する通電すべき最適電流波形Ｉ
Ｕ、ＩＶ及びＩＷが記憶される。

【００３８】かくしてロータが１回転して当該１回転分
の最適電流波形ＩＵ、ＩＶ及びＩＷがすべて記憶される
と、制御装置１３は続くステツプＳＰ１６において当該
最適電流波形計算処理ＲＴ１を終了する。

【００３９】このようにして製造工程において波形メモ
リ５に記憶された最適電流波形ＩＵ、ＩＶ及びＩＷを用
い、使用時においてブラシレスモータ２を駆動する。こ
の駆動動作を図８のモータ駆動処理手順ＲＴ２に示し、
図１及び図６との対応部分に同一符号を付して示す図９
のモータ駆動装置を用いてこれを実行する。

【００４０】すなわち制御装置１３はモータ駆動処理Ｒ
Ｔ２のステツプＳＰ２０においてブラシレスモータ２の
ロータ角度及びＦＧ信号のカウント値をイニシヤライズ
する。

【００４１】これによりロータの回転位置を特定し、続
くステツプＳＰ２１においてＦＧ信号のカウント値に応
じて波形メモリ５のアドレスを特定する。

【００４２】従つてブラシレスモータ２の回転状態（ロ
ータの回転位置）に応じて、各相コイルＬＵ、ＬＶ及び
ＬＷに通電すべき電流値が記憶されている波形メモリ５
（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ）のアドレスを特定した後、ステツ
プＳＰ２２においてこれを読み出す。

【００４３】続いて制御装置１３は、ステツプＳＰ２３
の処理を実行することにより波形メモリ５（５Ａ、５
Ｂ、５Ｃ）から読み出した値をデイジタルアナログ変換
器（ＤＡコンバータ）７（図９）を介してＶ−Ｉ（電圧
−電流）変換回路９に入力し、電圧値として波形メモリ
５に記憶されていた最適電流波形ＩＵ、ＩＶ、ＩＷの値
を電流値に変換し、続くステツプＳＰ２４においてこれ
をブラシレスモータ２の対応する各相コイルＬＵ、ＬＶ
及びＬＷにそれぞれ出力する。従つてブラシレスモータ
２は波形メモリ５（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ）に記憶されてい
る最適電流波形ＩＵ、ＩＶ、ＩＷに応じた電流によつて
駆動される。

【００４４】この駆動状態において制御装置１３は続く
ステツプＳＰ２５に移つてブラシレスモータ２からＦＧ
信号が検出されたか否かを判断する。

【００４５】ここで否定結果が得られると、このことは
ブラシレスモータ２のロータがＦＧ信号を出力する位置
まで回転していないことを表しており、このとき制御装
置１３は再びステツプＳＰ２５の処理を肯定結果が得ら
れるまで繰り返す。

【００４６】ここで肯定結果が得られると、このことは
ブラシレスモータ２のロータがＦＧ信号を出力する位置
まで回転したことを表しており、このとき制御装置１３
は続くステツプＳＰ２６に移つて外部からモータ駆動を
終了する信号が入力されたか否かを判断する。

【００４７】ここで否定結果が得られると、このことは
モータ駆動状態を維持しなければならないことを表して
おり、制御装置１３は上述のステツプＳＰ２１に戻つて
カウントアツプされたＦＧ信号に応じて波形メモリ５の
アドレスを更新し、続くステツプＳＰ２２−ＳＰ２３−
ＳＰ２４−ＳＰ２５の処理を実行する。

【００４８】このようにしてステツプＳＰ２６において
肯定結果が得られるまで、ステツプＳＰ２１〜ＳＰ２５
の処理ループを繰り返すことにより、ブラシレスモータ
２はＦＧ信号を出力する回転位置で区切られた区間ごと
に対応する波形メモリ５のアドレスから読み出された最
適電流波形値によつて駆動される。

【００４９】さらにステツプＳＰ２６において肯定結果
が得られると、このことは外部からモータの駆動を終了
する命令が入力されたことを表しており、このとき制御
装置１３は続くステツプＳＰ２７に移つて当該モータ駆
動処理ＲＴ２を終了する。

【００５０】かくしてブラシレスモータ２は製造工程時
において予め算出された最適電流波形ＩＵ、ＩＶ、ＩＷ
によつて駆動されることにより、各相コイルＬＵ、ＬＶ
及びＬＷによつて発生するトルクＴＵ、ＴＶ及びＴＷを
正弦波の２乗に比例した波形とすることができ、当該ト
ルクＴＵ、ＴＶ及びＴＷを合成した合成トルクＴＲＱを
一定にすることができる。

【００５１】以上の構成によれば、各相コイルの鎖交磁
束に基づいた簡易な方法によつて予め駆動電流波形を生
成し、当該駆動電流によつてブラシレスモータ２を駆動
することにより、各相コイルによつて発生するトルクＴ
Ｕ、ＴＶ、ＴＷを合成した合成トルクＴＲＱの脈動を一
段と容易に防止することができる。

【００５２】なお上述の実施例においては、各相コイル
ＬＵ、ＬＶ及びＬＷにおいて発生するトルク波形ＴＵ、
ＴＶ及びＴＷは、当該３相のブラシレスモータ２におい
て正確に120 °ずつずれている場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、各相の位相ずれが120 °に対し
てさらにずれている場合においても適用することができ
る。

【００５３】この場合、１つの相の逆起電圧の基本波に
対して位相を合わせた場合、他の相と位相ずれをおこ
し、その結果逆起電圧が０〔Ｖ〕の付近で合成トルクＴ
ＲＱをフラツトにするため、図１０に示すような駆動電
流の急激な変化が必要となる。しかし、このような電流
変化はモータノイズを発生するだけでなく、通電を実現
すること自体困難である。

【００５４】従つてこのような逆起電圧が０〔Ｖ〕付近
においては、急激な電流変化を発生させないような方法
を用いる。すなわち図１１に示すように、逆起電圧の振
幅がその基本波振幅の30％以下になつたとき制御装置１
３において算出されたデータを採用せずに、逆起電圧の
＋側及び−側の30％の点での算出電流値を直線で結ぶよ
うにする。

【００５５】このようにすれば、逆起電圧の０〔Ｖ〕付
近において、滑らかに変化する電流を通電することがで
きる。この場合の各相コイルＬＵ、ＬＶ及びＬＷによる
トルクＴＵ、ＴＶ及びＴＷと、合成トルクＴＲＱは図１
２に示すようになり、合成トルクＴＲＱの脈動を１
〔％〕程度の実用上十分な範囲に収めつつ、電流の急激
な変化を回避することができる。

【００５６】なお上述の実施例においては、逆起電圧の
＋側及び−側の30％の点での算出電流値を直線で結ぶよ
うにした場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、基本振幅に対して他の割合となつたときの点を結ぶ
ようにしても良い。

【００５７】（２）第２実施例 図１との対応部分に同一符号を付して示す図１３は本発
明によるブラシレスモータ駆動装置の第２実施例を示
し、２０は全体として３相のブラシレスモータ２を駆動
するためのブラシレスモータ駆動装置である。

【００５８】波形メモリ５Ａ、５Ｂ及び５Ｃには各相の
コイルＬＵ、ＬＶ及びＬＷに通電すべき最適電流波形が
記憶され、当該電流波形をロータ角度に応じた所定のタ
イミングで通電することにより、ブラシレスモータ２を
駆動するようになされている。

【００５９】ここで上述の第１実施例においては、各相
のコイルＬＵ、ＬＶ及びＬＷの共通接続点ＣＯＭに対し
て電流を供給又は排出するようになされた駆動回路（ト
ランジスタＱ７及びＱ８）が設けられ、各相のコイルＬ
Ｕ、ＬＶ及びＬＷに流れる電流の和が０にないない場合
でもこれに応じて当該トランジスタＱ７及びＱ８をオン
−オフ制御することにより、必要な電流の送受を行うよ
うになされているが、本実施例においては予め波形メモ
リ５Ａ、５Ｂ及び５Ｃに記憶する電流波形について、各
相のコイルＬＵ、ＬＶ及びＬＷに通電する電流値の和が
０になるようにすることにより、共通接続点ＣＯＭに対
して電流の送受を行う必要性を回避し、トランジスタＱ
７及びＱ８を設けなくとも良いようになされている。従
つて共通接続点ＣＯＭには高周波のインピーダンスを低
減する発振防止用コンデンサＣのみが接続されている。

【００６０】すなわち波形メモリ５Ａ、５Ｂ及び５Ｃに
記憶された電流波形の算出方法としては、各相のコイル
ＬＵ、ＬＶ及びＬＷによつて発生する逆起電圧ＶＵ、Ｖ
Ｖ及びＶＷが図１４に示すように奇数次高調波成分を含
んでいる場合、各相にそれぞれ120 °位相差の正弦波電
流を通電すると図１５に示すような各相のトルクＴＵ、
ＴＶ、ＴＷ及び合成トルクＴＲＱを発生する。

【００６１】この合成トルクＴＲＱは、各相のコイルに
よつて発生する逆起電圧ＶＵ、ＶＶ及びＶＷの波形が奇
数次高調波成分を含むことによつて一定にはならない。
従つて当該合成トルクＴＲＱの逆数を、各相に通電する
正弦波電流波形に乗じて駆動電流波形ＩＵ、ＩＶ及びＩ
Ｗとしたものが図１６に示す波形となる。

【００６２】この駆動電流波形ＩＵ、ＩＶ及びＩＷに
は、合成トルクＴＲＱ（図１５）の脈動を打ち消す成分
が含まれることにより、これを各相のコイルＬＵ、ＬＶ
及びＬＷに通電すると、ブラシレスモータ２の合成トル
クＴＲＱ（図１５）の脈動分が打ち消されて図１７に示
すような一定の合成トルク波形ＴＲＱとなる。

【００６３】ここで120 °位相差のある３相の正弦波電
流をコイルに通電したとき、その共通接続点ＣＯＭにお
ける電流の入出量は０となるが、図１６に示す電流波形
ＩＵ、ＩＶ及びＩＷとした場合でも任意のロータ角度に
対する３相の関係は正弦波の場合と変化していないた
め、共通接続点ＣＯＭにおける合成電流は０となる。

【００６４】ここで共通接続点ＣＯＭにおけるトータル
電流を０とする具体的な計算例を示す。まず各変数、関
数及び定数として、ロータ角度（電気角）をθ、各相の
逆起電圧をＶＵ（θ）、ＶＶ（θ）及びＶＷ（θ）（但
しＶＵ（θ）の基本波成分はｋを定数としてｋsin θと
する）、想定される逆起電圧の最大値をＶ_MAX とし、ト
ルク補正用関数Ｋ（θ）を次式、

【数１】 の関係式によつて定義する。

【００６５】このＫ（θ）を用い、角相の出力電流波形
ＩＵ（θ）、ＩＶ（θ）及びＩＷ（θ）は次式、

【数２】

【数３】

【数４】 のような関数となる（但しＡは任意の利得を示す）。

【００６６】従つてトータル電流Ｉは次式、

【数５】 によつて算出され、この結果当該合成電流Ｉが０となる
ことが分かる。

【００６７】以上の算出方法に基づき、上述の図６の場
合と同様にして製造工程時における波形メモリ５（５
Ａ、５Ｂ、５Ｃ）への電流波形の記憶作業を実行し、上
述の図９の場合と同様にして当該波形メモリ５（５Ａ、
５Ｂ、５Ｃ）の波形を用いてブラシレスモータ２を駆動
することにより、各相のコイルＬＵ、ＬＶ及びＬＷの共
通接続点ＣＯＭでの電流値を０とし得ると共に、合成ト
ルクＴＲＱを一定にすることができる。

【００６８】以上の構成によれば、各相コイルの共通接
続点ＣＯＭにおける電流値を０とし得ることにより、当
該共通接続点ＣＯＭを低インピーダンスとする必要を回
避し得、これによりトランジスタＱ７及び８を設けない
分回路構成を簡素化することができる。

【００６９】また上述の電流波形算出方法を用いた場
合、当該電流波形は急峻な変化を示さないことにより、
モータノイズが大きくなることを回避することができ
る。

【００７０】なお上述の実施例においては、各相の逆起
電圧ＶＵ、ＶＶ及びＶＷが正確に120 °の位相差をもつ
ている場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
各相の位相ずれが120 °に対してさらにずれている場合
においても適用することができる。

【００７１】例えば図１８に示すようにＵ相の逆起電圧
波形ＶＵに対してＶ相及びＷ相の逆起電圧波形ＶＶ及び
ＶＷの位相差が120 °の位相差からさらにそれぞれ−10
°及び＋10°の位相ずれを起こしている場合、波形メモ
リ５に記憶される通電電流波形ＩＵ、ＩＶ及びＩＷは図
１９に示すようになる。

【００７２】この波形ＩＵ、ＩＶ及びＩＷを駆動電流と
して各相コイルＬＵ、ＬＶ及びＬＷに通電した際の各相
トルク波形ＴＵ、ＴＶ、ＴＷ及び合成トルクＴＲＱは図
２０に示すように一定となる。この場合においても、任
意のロータ角度における各コイルＬＵ、ＬＶ及びＬＷの
共通接続点ＣＯＭでの合成電流は０となる。従つて逆起
電圧に位相差が生じている場合においても本発明を適用
することができる。

【００７３】（３）他の実施例 上述の実施例においては、３相の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、例えば２相のブラシレスモータ等、他のブラシ
レスモータにおいてもこれを適用することができる。

【００７４】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、磁気回路
の構成に差を有するブラシレスモータごとにトルク脈動
が小さくなるような駆動電流を所定の算出方法によつて
算出し、当該駆動電流によつてブラシレスモータを駆動
するようにしたことにより、ブラシレスモータのトルク
脈動を簡易な方法によつて一段と小さくし得るブラシレ
スモータ駆動装置を実現できる。

【００７５】また各相のコイルに通電する電流の和が０
となるように駆動電流波形を算出するようにしたことに
より、各相のコイルの共通接続点を低インピーダンスに
する必要を回避し、これにより回路構成を一段と簡素化
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装置の第１
実施例を示す接続図である。

【図２】逆起電圧波形を示す特性曲線図である。

【図３】算出された通電電流波形を示す特性曲線図であ
る。

【図４】算出された通電電流波形によつてブラシレスモ
ータを駆動した際のトルク波形を示す特性曲線図であ
る。

【図５】逆起電圧測定処理手順を示すフローチヤートで
ある。

【図６】逆起電圧波形測定装置を示すブロツク図であ
る。

【図７】最適波形計算処理手順を示すフローチヤートで
ある。

【図８】モータ駆動処理手順を示すフローチヤートであ
る。

【図９】モータ駆動装置を示すブロツク図である。

【図１０】位相ずれが生じている際の通電電流波形を示
す特性曲線図である。

【図１１】位相ずれが生じている際の補正通電電流波形
を示す特性曲線図である。

【図１２】補正電流波形によつてモータを駆動した際の
トルク波形を示す特性曲線図である。

【図１３】本発明によるブラシレスモータ駆動装置の第
２実施例を示す接続図である。

【図１４】逆起電圧波形を示す特性曲線図である。

【図１５】奇数次高調波成分を含む逆起電圧に基づいて
算出された電流によつて駆動されたモータのトルク波形
を示す特性曲線図である。

【図１６】モータのトルク脈動を防止するように算出さ
れた電流波形を示す特性曲線図である。

【図１７】算出された電流波形によつてモータを駆動し
た際のトルク波形を示す特性曲線図である。

【図１８】位相ずれを起こした逆起電圧波形を示す特性
曲線図である。

【図１９】位相ずれを起こした際の通電電流波形を示す
特性曲線図である。

【図２０】位相ずれを起こした際のトルク波形を示す特
性曲線図である。

【符号の説明】

１……ブラシレスモータ駆動装置、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ…
…波形メモリ、１０……逆起電圧波形測定装置、１２…
…メモリ、１３……制御装置、ＬＵ、ＬＶ、ＬＷ……コ
イル、ＶＵ、ＶＶ、ＶＷ……逆起電圧、ＩＵ、ＩＶ、Ｉ
Ｗ……通電電流、ＴＵ、ＴＶ、ＴＷ……モータトルク、
ＴＲＱ……合成トルク。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブラシレスモータの各相のコイルに通電す
   る駆動電流波形を記憶する記憶手段と、上記ブラシレス
   モータから検出される所定の周波数信号をカウントし上
   記ブラシレスモータのロータ角度を特定する特定手段
   と、当該特定手段によつて特定された上記ロータ角度に
   基づいて上記記憶手段から上記ロータ角度に応じた上記
   駆動電流波形を出力する出力手段とを有するブラシレス
   モータ駆動装置において、 上記コイルの受ける鎖交磁束量に上記コイルに流れる電
   流値を乗じた値が、上記ロータ角度に対する正弦波の２
   乗に比例した値となるように上記各相のコイルに通電す
   る上記駆動電流波形を算出し、 上記算出結果を上記記憶手段に記憶し、 上記記憶された駆動電流波形によつて上記ブラシレスモ
   ータを駆動するようにしたことを特徴とするブラシレス
   モータ駆動装置。
2. 【請求項２】ブラシレスモータの各相のコイルに通電す
   る駆動電流波形を予め記憶する記憶手段と、上記ブラシ
   レスモータから検出される所定の周波数信号をカウント
   し上記ブラシレスモータのロータ角度を特定する特定手
   段と、当該特定手段によつて特定された上記ロータ角度
   に基づいて上記記憶手段から上記ロータ角度に応じた上
   記駆動電流波形を出力する出力手段とを有するブラシレ
   スモータ駆動装置において、 上記各相のコイルに通電する電流の和を０とすると共に
   上記ブラシレスモータの出力トルクを一定とするような
   電流波形を上記駆動電流波形として算出するようにした
   ことを特徴とするブラシレスモータ駆動装置。