JPH0522983A

JPH0522983A - 無整流子直流電動機

Info

Publication number: JPH0522983A
Application number: JP3165497A
Authority: JP
Inventors: Toshio Inaji; 稲治　　利夫; Makoto Goto; 誠後藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-07-05
Filing date: 1991-07-05
Publication date: 1993-01-29

Abstract

(57)【要約】【目的】固定子巻線に誘起される逆起電力から固定子
卷線の電流切換えに必要な位置信号を発生し、切換指令
により回転方向を任意に変更することが可能な無整流子
直流電動機を提供する。【構成】固定子巻線１１,１２,１３に誘起される逆起
電力のゼロクロス点を逆起電力検出手段１で検出し、そ
の検出信号をもとに論理パルス発生手段２で複数相のパ
ルスを発生させ、複数相のパルスより位置信号合成手段
３により複数相の台形波状の位置信号を合成し、入力端
子５に加えられる切換指令に応じて３相分の位置信号の
うち、２相分を入れ換えて相順を切換えるように構成す
ることにより、電動機の回転方向を任意に切換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無整流子直流電動機に関
し、特に固定子巻線に誘起される逆起電力から、固定子
巻線の電流切換えに必要な位置信号を発生するようにし
た無整流子直流電動機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、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、高信頼性が要求される
産業用機器や映像・音響機器に広く応用されている。

【０００３】この種の無整流子直流電動機のうち、固定
子巻線に誘起される逆起電力から永久磁石回転子の回転
位置を検出する方式のものは、従来よりいくつか提案さ
れている。これは、永久磁石回転子が回転したとき３相
の固定子巻線に誘起される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（電気角で３０度）だけ遅延させることによっ
て６相の位置信号を合成している。そしてこの６相の位
置信号によりそれぞれ駆動用トランジスタをオン、オフ
することにより固定子巻線に電流を通電させる。このよ
うな相切換え動作を順次行い、永久磁石回転子を回転さ
せる（例えば特開昭６２−２６０５８６号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、固定子巻線に流れる駆動電流波形は通電
幅がほぼ１２０度（電気角）の矩形波状となるため、切
換えに伴うスパイク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回路が固定子巻線
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
で使用するほどその傾向が著しいという問題点を有して
いた。また、従来の固定子巻線に誘起される逆起電力か
ら固定子巻線の電流切換えに必要な位置信号を発生する
ようにした無整流子直流電動機では、回転子の回転方向
を切換える必要のある用途には使用できないという問題
点を有していた。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑み、固定子巻線に
誘起される逆起電力から永久磁石回転子の回転位置を正
確に検出することができ、従来固定子卷線の通電端子に
必要とされた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する。さらに、切
換指令により回転方向を任意に変更することが可能な無
整流子直流電動機を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の無整流子直流電動機は、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、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パルス信号列に応じて
複数相のパルスを出力する論理パルス発生手段と、逆起
電力検出手段から出力されるパルス信号列と論理パルス
発生回路から出力される複数相のパルスより複数相の台
形波状の位置信号を合成する位置信号合成手段と、その
回転子の位置信号に応じて固定子巻線に電力を供給する
電力供給手段とを含み、切換指令に応じて複数相の位置
信号の相順を切換えるという構成を備えたものである。

【０００７】

【作用】本発明は上記した構成によって、固定子巻線に
誘起された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、そのパルス信号列をもとに台形波
状の位置信号を作成しているので、従来の無整流子直流
電動機のような位置検出素子が不要のため、素子の取付
け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、電動機内部に位置検出素子を取
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。

【０００８】さらに、固定子巻線各相に通電される電流
の相切換えは、台形波状の位置信号により極めて滑らか
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、従来例のように
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、騒音の非常に少ない電動機の駆動
が可能となる。また、切換指令により複数相の位置信号
の相順を切換えることができるので、切換指令に応じて
回転子の回転方向を容易に切り換えることができる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の一実施例の無整流子直流電動機
について、図面を参照しながら説明する。

【００１０】（図１）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。（図
１）において、１は逆起電力検出手段で、３相の固定子
巻線１１,１２,１３に誘起される逆起電力ａ,ｂ,ｃが入
力される。逆起電力検出手段１は３相の逆起電力ａ,ｂ,
ｃのゼロクロス点を検出してパルス列ｎに変換する。こ
のパルス列ｎは３相の逆起電力ａ,ｂ,ｃのゼロクロス点
を示す。パルス列ｎは論理パルス発生手段２と位置信号
合成手段３に入力される。論理パルス発生手段２は入力
されたパルス列ｎ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じ周波数の６相のパルスを出
力する。逆起電力検出手段１で発生されたパルス列ｎと
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
位置信号合成手段３に入力され、６相の位置信号に変換
される。位置信号合成手段３で合成された６相の位置信
号は入力端子５に加えられる切換指令に応じて相順を決
定したのち、回転子の位置信号として電力供給手段４に
出力される。電力供給手段４は位置信号に応じて各固定
子巻線１１,１２,１３に順次駆動電流を両方向に供給す
る。

【００１１】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。

【００１２】（図２）は本発明の無整流子直流電動機を
構成する電力供給手段４の一実施例を示す回路構成図で
ある。

【００１３】（図２）において、２７は永久磁石回転
子、１１,１２,１３は固定子巻線、２１,２２,２３,２
４,２５,２６は駆動用トランジスタで、これらのトラン
ジスタをオン、オフすることにより固定子巻線１１,１
２,１３に電流を供給する。そのうち２１,２２,２３は
ＰＮＰトランジスタ、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
流子直流電動機の駆動は、回転子２７の回転位置に応じ
て得られる６相の位置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。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には電流を
引き出す方向に、ＮＰＮトランジスタ２４,２５,２６に
は電流を流し込む方向に加えられる。まず、トランジス
タ２１,２５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。

【００１４】（図３）は本発明の無整流子直流電動機を
構成する電力供給手段４の一実施例の各部信号波形図で
ある。

【００１５】（図３）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。ｄ′,ｅ′,ｆ′,ｇ′,ｈ′,ｉ′は位置信号合成手
段３で合成される６相の信号で、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。これは台
形波状の信号波形であり、この台形波状の信号波形を得
る方法については、（図８）および（図９）にて説明す
る位置信号合成手段のところで詳細に説明する。

【００１６】（図３）のｄ′,ｅ′,ｆ′,ｇ′,ｈ′,
ｉ′の６相の位置信号はそれぞれ駆動用トランジスタ２
１,２６,２２,２４,２３,２５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には電流を
引き出す方向に、ＮＰＮトランジスタ２４,２５,２６に
は電流を流し込む方向に加えられる。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
流に比例した電流を各コレクタに通電する。その結果、
固定子巻線１１,１２,１３には（図３）のｊ,ｋ,ｌ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。

【００１７】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。

【００１８】（図４）は本発明の無整流子直流電動機を
構成する逆起電力検出手段１の一実施例の回路構成図で
ある。

【００１９】（図４）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。３１,３２,３
３は比較回路で、その入力端子（＋）には固定子巻線１
１,１２,１３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。３
４,３５,３６はアンド回路で、それぞれ比較回路３１,
３２と比較回路３２，３３および比較回路３３，３１の
各出力が接続されている。３０は３入力のオア回路で、
アンド回路３４,３５,３６の各出力が入力されてオア出
力ｍを出力する。３９はイクスクルーシブオア回路で、
片方の入力にはオア回路３０の出力ｍがそのまま入力さ
れ、他方の入力にはオア回路３０の出力信号ｍを抵抗３
７とコンデンサ３８で定まる時定数だけ遅延した信号が
入力される。イクスクルーシブオア回路３９の出力は逆
起電力検出回路１の出力端子となって、パルス列ｎを出
力する。

【００２０】（図４）に示す逆起電力検出手段１の動作
について、（図５）を用いて説明する。

【００２１】（図４）に示す抵抗１４,１５,１６はそれ
ぞれ固定子巻線１１,１２,１３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ｏ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１１,１
２,１３に誘起される逆起電力ａ,ｂ,ｃは（図４）の比
較回路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、比較回路３１,３２,３３の各出力端子には（図
５）の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ｕ,ｖ,ｗが得られる。パルスｕ,ｖ,ｗのパ
ルスエッジは逆起電力ａ,ｂ,ｃのゼロクロス点とそれぞ
れ一致する。その結果、オア回路３０の出力端子からは
（図５）の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、立ち下が
りエッジの位相が一致したパルスｍが出力される。（図
５）のｎはオア回路３０の出力パルスｍを両エッジ微分
した波形である。すなわち、イクスクルーシブオア回路
３９からは３相の各起電力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ｎが出力され
る。

【００２２】（図６）は本発明の無整流子直流電動機を
構成す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（図７）に示す。

【００２３】（図６）において、８０は６相のリングカ
ウンタで逆起電力検出手段１の出力するパルス列ｎが入
力され、６つの出力端子には（図７）に示すｐ１,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ｐ１,ｐ２,ｐ３,ｐ４,ｐ５,ｐ６
は位置信号合成手段３にそれぞれ出力される。

【００２４】次に本発明の無整流子直流電動機を構成す
る位置信号合成手段３の動作について詳しく説明する。
なお、位置信号合成手段３は、信号合成部と信号切換部
より構成されている。

【００２５】（図８）は本発明の一実施例における位置
信号合成手段３を構成する信号合成部の回路構成図で、
その各部信号波形図を（図９）に示す。（図１０）は位
置信号合成手段３を構成する信号切換部の回路構成図
で、その各部信号波形図を（図１１）に示す。

【００２６】（図８）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は逆起電力検出手段１の出力に応じて
傾斜波形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
電流源回路、５４は入力がコンデンサ５１に接続された
バッファアンプである。コンデンサ５１、スイッチ５
０、定電流源回路５２、バッファアンプ５４で傾斜波形
発生回路１００を構成している。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。５６は
反転アンプで、バッファアンプ５４とバッファアンプ５
５の出力が接続されている。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の各出力は合成回
路１０１,１０２,１０３,１０４,１０５,１０６に接続
されている。なお、合成回路１０１,１０２,１０３,１
０４,１０５,１０６はそれぞれ同一の構成であるので、
合成回路１０１の構成だけを示してある。合成回路１０
１において６１,６２,６３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６１,６２,６３の他方は共通接続され
て抵抗６４に接続されている。抵抗６４に得られる電圧
信号は電流変換回路６５により電流信号に変換され、合
成回路１０１の出力となる。

【００２７】次に（図８）に示す位置信号合成手段３の
信号合成部の動作について、（図９）の各部信号波形図
を用いて説明する。

【００２８】傾斜波形発生回路１００のスイッチ５０が
開いているときは、コンデンサ５１には定電流源回路５
２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５１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１の出
力するパルス列ｎの立ち上がりエッジのタイミングで短
時間だけ閉じるように構成されているので、パルス列ｎ
の立ち上がりエッジでコンデンサ５１に蓄えられた電荷
を瞬時に放電させ、傾斜波形発生回路１００からは（図
９）のｓｔに示すようなパルス列ｎと同位相の傾斜波形
が得られる。（図９）のｓｆは基準電圧源５３を示す波
形で、大きさは傾斜波形ｓｔのピーク値に等しく設定さ
れている。（図９）のｓｄは、反転アンプ５６の出力を
示す波形で、反転アンプ５６にはバッファアンプ５４の
出力ｓｔとバッファアンプ５５の出力ｓｆとが入力され
ているので、反転アンプ５６の出力からは（図９）のｓ
ｄに示すような、ｓｔを反転した信号が得られる（ｓｄ
＝ｓｆ−ｓｔ）。合成回路１０１を構成するスイッチ６
１,６２,６３は、論理パルス発生回路２の出力するパル
ス信号ｐ１,ｐ２,ｐ３に応じて信号”Ｈ”でスイッチオ
ン、信号”Ｌ”でスイッチオフされるので、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
回路１０１にて合成さる。なお、ｐ１,ｐ２,ｐ３がすべ
て”Ｌ”の区間ではスイッチ６１,６２,６３がすべてオ
フされ、抵抗６４の電位はアース電位に等しくなる。こ
のようにして抵抗６４に得られた合成電圧値は、電流変
換回路６５により電流値（電流吸い込み）に変換され、
出力端子ｄからは図９ｄに示す台形波状の位置信号波形
が出力される。

【００２９】以下、同様にして合成回路１０２,１０３,
１０４,１０５,１０６の各出力端子からは、パルス信号
（ｐ２,ｐ３,ｐ４）、（ｐ３,ｐ４,ｐ５）、（ｐ４,ｐ
５,ｐ６）、（ｐ５,ｐ６,ｐ１）、（ｐ６,ｐ１,ｐ２）
に応じて位置信号ｅ,ｆ,ｇ,ｈ,ｉが出力される。ただ
し、合成回路１０２,１０４,１０６の各出力ｅ,ｇ,ｉは
電流吐き出し型の出力で、合成回路１０３,１０５の各
出力ｆ,ｈは合成回路１０１の出力ｄと同じ電流吸い込
み型の出力である。（図９）のｄ,ｅ,ｆ,ｇ,ｈ,ｉの信
号は永久磁石回転子２７の位置信号となる。

【００３０】（図１０）は（図８）に示す位置信号合成
手段３の他の実施例の要部回路構成図で、（図１０）は
（図８）の傾斜波形発生回路１００をディジタル回路に
置き換えたものである。

【００３１】（図１０）において、８１はクロック発生
回路で、一定の周波数のクロックｃｋが出力されてい
る。８２はカウンタで、クロック発生回路の出力するク
ロックｃｋと逆起電力検出手段１の出力するパルスｎが
入力されている。８３はＤ−Ａ（ディジタル−アナロ
グ）変換器でカウンタ８２のディジタル値をアナログ値
に変換する。Ｄ−Ａ変換器８３の出力が傾斜波形発生回
路１００の出力端子となり、ｓｔが出力される。

【００３２】（図１０）に示す傾斜波形発生回路１００
の動作について説明する。カウンタ８２にはクロックｃ
ｋが入力され計数値は時間とともに単調に増加するの
で、カウンタ８２の内容をアナログ量に変換するＤ−Ａ
変換器８３の出力は（図８）の実施例と同様に一定の傾
斜で増加する。ところが、パルスｎがカウンタ８２に入
力されたときにはカウンタ８２の内容は瞬時にリセット
されるのでＤ−Ａ変換器８３の出力からは（図９）のｓ
ｔに示すような鋸歯状の傾斜波形ｓｔが得られる。

【００３３】（図８）の実施例では傾斜波形を発生させ
るためにコンデンサが必要であったが、（図１０）の例
ではコンデンサが不要であるため集積回路に適するとい
う特徴を有する。

【００３４】次に（図１１）に示す位置信号合成手段３
の信号切換部について説明する。（図１１）において、
４１は４つのスイッチからなる切換スイッチで、（図
８）に示した位置信号合成手段３の信号合成部の出力す
る信号ｅ,ｆ,ｈ,ｉが入力され、入力端子５に入力され
る切換指令で、スイッチの可動片が切換えられ、信号
ｅ’,ｆ’,ｈ’,ｉ’が出力される。信号ｄ,ｇはそのま
ま信号ｄ’,ｇ’として出力される。いま、入力端子５
に加えられる信号が”Ｈ”状態（正転）のときスイッチ
の可動片は（図１１）に示すように接点ａに接続されて
いるものとすると、信号ｅ,ｆ,ｈ,ｉはそのまま出力
ｅ’,ｆ’,ｈ’,ｉ’として出力される。ところが入力
端子５に加えられる指令入力が”Ｌ”状態（逆転）のと
きスイッチの可動片は接点ｂに接続され、信号ｅ’,
ｆ’,ｈ’,ｉ’として信号ｉ,ｈ,ｆ,ｅが出力される。
すなわち、入力端子５に加えられる切換指令に応じて３
相分の位置信号のうち、２相分を入れ換えて相順を切換
えるように構成されている。

【００３５】（図１２）は電力供給手段６に、（図３）
の場合とは相順の異なる位置信号を加えたときの実施例
の各部信号波形図である。

【００３６】（図１２）において、固定子巻線１１,１
２,１３に誘起される逆起電力波形ａ,ｂ,ｃは（図４）
のときと比較して相順が逆になっていることが分かる。
すなわち、電動機は逆回転したことになる。

【００３７】なお、（図１１）の実施例では、（図８）
の位置信号合成手段３の信号合成部の出力する位置信号
波形ｄ,ｅ,ｆ,ｇ,ｈ,ｉを切換スイッチ４１で相順を切
換えるようにしたが、（図８）の信号合成部で台形波状
の位置信号を合成するときに、合成回路にそれぞれ加え
られるパルスの組み合わせを替えてもよい。すなわち、
（図８）の合成回路１０１,１０２,１０３,１０４,１０
５,１０６に入力されるパルスは正転時にはそれぞれ
（ｐ１,ｐ２,ｐ３）、（ｐ２,ｐ３,ｐ４）、（ｐ３,ｐ
４,ｐ５）、（ｐ４,ｐ５,ｐ６）、（ｐ５,ｐ６,ｐ
１）、（ｐ６,ｐ１,ｐ２）であったが、切換指令に応じ
て逆転時にはそれぞれ（ｐ１,ｐ２,ｐ３）、（ｐ６,ｐ
１,ｐ２）、（ｐ５,ｐ６,ｐ１）、（ｐ４,ｐ５,ｐ
６）、（ｐ３,ｐ４,ｐ５）、（ｐ２,ｐ３,ｐ４）となる
ように切換えればよい。そのときの位置信号合成手段３
の各部信号波形図のみを（図１３）に示し、信号切換部
の回路構成図は省略する。

【００３８】（図１３）において、信号合成部１０１,
１０４で合成される位置信号ｄ’とｇ’は、（図９）の
ｄ,ｇとそれぞれ同じであるが、信号合成部１０３,１０
５で合成される位置信号ｆ’とｈ’は（図９）のｈ,ｆ
にそれぞれ一致している。同様に信号合成部１０４,１
０６で合成される位置信号ｇ’とｉ’は、（図９）の
ｉ,ｇとにそれぞれ一致している。すなわち、３相分の
位置信号のうち、２相分を入れ換えて相順を切換えるよ
うに構成できる。したがって、電力供給手段６に、（図
３）の場合とは相順の異なる位置信号を加えることにな
るので、（図１１）の実施例と同様に（図１２）に示し
た各部信号波形図が得られ、電動機は逆回転させること
ができる。

【００３９】以上より、本発明の無整流子直流電動機は
ホール素子の如き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。しかも切換指令を変化させるこ
とにより容易に回転方向を切換えることができる。

【００４０】なお、本発明に係わる逆起電力検出回路１
では（図４）に示すように、固定子巻線の中性点電位ｏ
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、本発明の実施例では固定子巻線がＹ結線さ
れた３相の電動機に限ったが、相数は３相に限らず何相
であってもよいし、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。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明は、従来の無整流子
直流電動機のような位置検出素子が不要のため、素子の
取付け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。

【００４２】さらに、電動機内部に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。

【００４３】さらに上記構成により、本発明の無整流子
直流電動機は逆起電力検出回路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。

【００４４】しかも入力端子に加えられる切換指令によ
り容易に位置信号の相順を切換えることができるので、
ホール素子の如き位置検出素子が不要でありながら、回
転方向切換が可能となる。

【００４５】さらに、固定子巻線各相に通電される電流
の相切換えは、傾斜波形発生回路の発生する傾斜波形に
より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
に接続する必要がない。また、固定子巻線に流れる電流
が、従来例のように急峻にオン、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、騒音の非常に
少ない電動機の駆動が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無整流子直流電動機の一実施例の構成
を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例における電動機と電力供給手
段の一実施例を示す回路構成図である。

【図３】本発明に係わる電力供給手段の正転時における
各部信号波形図である。

【図４】本発明に係わる逆起電力検出手段の一実施例を
示す回路構成図である。

【図５】本発明に係わる逆起電力検出手段の各部信号波
形図である。

【図６】本発明に係わる論理パルス発生手段の一実施例
を示す回路構成図である。

【図７】本発明に係わる論理パルス発生手段の各部信号
波形図である。

【図８】本発明に係わる位置信号合成手段を構成する信
号合成部の回路構成図である。

【図９】本発明に係わる位置信号合成手段信号合成部の
各部信号波形図である。

【図１０】本発明に係わる位置信号合成手段を構成する
傾斜波形発生回路の他の実施例を示す回路構成図であ
る。

【図１１】本発明に係わる位置信号合成手段を構成する
信号切換部の回路構成図である。

【図１２】本発明に係わる電力供給手段の逆転時におけ
る各部信号波形図である。

【図１３】本発明に係わる位置信号合成手段の逆転時に
おける信号合成部の各部信号波形図である。

【符号の説明】

１逆起電力検出手段２論理パルス発生手段３位置信号合成手段４電力供給手段５入力端子１１,１２,１３固定子巻線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数相の固定子巻線と、前記固定子巻線
に発生する複数相の逆起電力に応動したパルス信号列を
得る逆起電力検出手段と、前記パルス信号列に応動した
複数相のパルスを発生する論理パルス発生手段と、前記
パルス信号列と前記複数相のパルスより複数相の位置信
号を合成し、切換指令に応じて前記複数相の位置信号の
相順を切換えて出力する位置信号合成手段と、前記複数
相の位置信号に応じて固定子巻線に電力を供給する電力
供給手段より構成されたことを特徴とする無整流子直流
電動機。
【請求項２】位置信号合成手段は、逆起電力検出手段
の出力するパルス信号列に応じて傾斜波形を発生する傾
斜波形発生手段と、論理パルス発生手段の出力する複数
相のパルスに応じて前記傾斜波形より台形波信号を合成
する合成手段より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。
【請求項３】位置信号合成手段は、切換指令に応じて
複数相の位置信号のうち少なくとも２相分を入れ換える
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。
【請求項４】傾斜波形発生手段はクロックをカウント
するカウント手段と、前記カウント手段の内容をアナロ
グ量に変換するディジタル−アナログ変換器より構成さ
れたことを特徴とする請求項２記載の無整流子直流電動
機。