JPH05292783A

JPH05292783A - ブラシレス直流モータ

Info

Publication number: JPH05292783A
Application number: JP4090549A
Authority: JP
Inventors: Eiji Ueda; 英司上田; Toshio Inaji; 稲治　　利夫
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-04-10
Filing date: 1992-04-10
Publication date: 1993-11-05

Abstract

(57)【要約】【目的】通常回転中に、回転子と固定子巻線の回転磁
界の位相関係を最適に補正するセンサのないブラシレス
直流モータを提供する。【構成】回転子１１６の回転を周波数発電機１０１で
検出し、方向検出手段１０３は周波数信号から回転方向
を検出する。カウンタ手段１０６は、方向検出信号と周
波数信号に応じたカウント動作を行う。カウント値は波
形発生手段１０９により波形信号に変換され、固定子巻
線７０３に波形信号に対応した回転磁界を生じ、回転子
１１６が回転駆動される。固定子巻線７０３の電流と端
子電圧の位相差に応じてカウンタ手段１０６の内容を補
正する事により、高効率でトルクリップルの小さいセン
サのないブラシレス直流モータが実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転子の回転位置を検
出するための位置検出素子を不要としたブラシレス直流
モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】ブラシレス直流モータは、ブラシ付の直
流モータ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】従来、この種のブラシレス直流モータは、
固定子巻線の通電相の切換えのためにブラシに相当する
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、位置検出素子自体決して安価なものではな
く、さらに素子の取付け位置調整の煩雑さや配線数の増
加により、ブラシレス直流モータはブラシ付直流モータ
に比べて大幅にコストが上昇する欠点がある。また、モ
ータ内部に位置検出素子を取り付けなければならないた
め、モータの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モータも小型
かつ薄型化され、ホール素子等の位置検出素子を取り付
ける場所的な余裕がなくなってきている。そこで、ホー
ル素子の如き位置検出素子の全くないブラシレス直流モ
ータが、従来よりいくつか提案されている。

【０００４】この種の位置検出素子の全くないブラシレ
ス直流モータとしては、モータに取り付けられた周波数
発電機の出力パルスを利用するものがある。これは、回
転子の回転に応じたパルスを発生する周波数発電機の出
力パルスをカウンタでカウントし、そのカウント値に対
応して予め設定された電流パターンの駆動電流を３相の
固定子巻線に順次通電させ、回転子を回転させるもので
ある。しかし、電源投入時には固定子巻線と回転子との
初期位置が不定のため、初期位置を確定する必要があ
る。

【０００５】このような要求に対して、特開昭６３ー２
６２０８８号公報が提案されている。また特願平４−２
３４９１号において、『複数の磁極を有する永久磁石回
転子と、前記永久磁石回転子に所定の間隔を有して配置
された複数相の固定子巻線と、前記永久磁石回転子の回
転数に比例した複数相の周波数信号を発生する周波数発
電機と、前記複数相の周波数信号により前記永久磁石回
転子の回転方向を検出し、方向検出信号を出力する方向
検出手段と、前記周波数発電機の少なくとも１つの周波
数信号のパルス数を前記方向検出信号に応じてアップカ
ウントもしくはダウンカウントするカウンタ手段と、前
記カウンタ手段の計数値に応じた複数相の波形信号を発
生する波形発生手段と、前記複数相の波形信号に応じて
前記固定子巻線に電力を供給し回転磁界を発生する電力
供給手段と、電源投入時に前記永久磁石回転子の磁極と
前記複数相の固定子巻線の励磁磁極とが所定の関係にな
るように位相合わせを行う位相合わせ手段より構成され
たことを特徴とするブラシレス直流モータ。』が提案さ
れている。

【０００６】

【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、軸ロスまたは周波数発電機の出力信号に
入るノイズ等によりカウンタ手段の計数値に誤差が生じ
る。このカウント誤差により、モータの効率が低下し、
またトルクリップルも増加する。このため高精度回転が
要求されるＶＴＲのキャプスタンモータ等には応用でき
なくなる等、ブラシレス直流モータの応用に大きな制約
があった。特に、小型モータでは効率低下は大きな問題
となる。

【０００７】特開昭６３ー２６２０８８号公報において
は、固定子巻線に流れる電流のゼロクロス点を検出し
て、カウンタ回路をリセットするようにして、カウンタ
手段の計数値を補正するように構成している。しかし、
カウンタ手段の計数値を固定巻線の電流のゼロクロス点
でリセットするだけでは、計数値の補正が困難であるこ
とが分かった。

【０００８】本発明は上記問題点に鑑み、モータ回転時
に、計数誤差を補正できるように構成したブラシレス直
流モータを提供することを目的とする。

【０００９】さらに本発明は、モータの効率を高効率に
保ち、またトルクリップルを小さくすることによって、
広い用途に応用可能なブラシレス直流モータを提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明のブラシレスモータは、複数の磁極を有する
回転子と、回転子に所定の間隔を有して配置された複数
相の固定子巻線と、回転子の回転数に比例した複数相の
周波数信号を発生する周波数発電機と、複数相の周波数
信号により回転子の回転方向を検出し、方向検出信号を
出力する方向検出手段と、方向検出信号と少なくとも１
つの周波数信号とに応じて第１の加算信号と第１の減算
信号を出力する加減算信号発生手段と、少なくとも１つ
の固定子巻線の電流位相と固定子巻線の端子電圧位相と
の位相差に対応した値に応じて第２の加算信号と第２の
減算信号を出力する位相検出手段と、第１の加算信号と
第２の加算信号とに応じて第３の加算信号を出力し、第
１の減算信号と前記第２の減算信号とに応じて第３の減
算信号を出力する加減算信号合成手段と、第３の加算信
号のパルス数に応じてアップカウントし、第３の減算信
号のパルス数に応じてダウンカウントするカウンタ手段
と、回転方向指令に応じてカウンタ手段の計数値に対応
した値から所定の値を加減算し波形デジタル値を出力す
る位相調整手段と、波形デジタル値に応じた複数相の波
形信号を発生する波形発生手段と、複数相の波形信号に
応じて固定子巻線に電力を供給し回転磁界を発生する電
力供給手段という構成を備えて構成したものである。

【００１１】位相検出手段は、固定子巻線の端子電圧位
相が固定子巻線の電流位相より進んでいる時は、固定子
巻線の端子電圧位相が進むように、第２の加算信号と第
２の減算信号を出力し、固定子巻線の端子電圧位相が固
定子巻線の電流位相より遅れている時は、固定子巻線の
端子電圧位相が遅れるように、第２の加算信号と第２の
減算信号を出力するように構成している。

【００１２】

【作用】本発明は上記した構成によって、位相検出手段
により前記固定子巻線の電流位相と前記固定子巻線の端
子電圧位相との位相差を検出することによって、カウン
タ手段のカウント値の誤差に対応した量を検出し、検出
した位相差に応じて第２の加算信号と第２の減算信号を
出力することにより、カウンタ手段のカウンタ値を補正
する。

【００１３】このブラシレス直流モータを用いれば、従
来のブラシレス直流モータ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、モータ内部
に位置検出素子を取り付ける必要がないため、モータは
構造上の制約を受けず超小型化、超薄型化が可能とな
る。

【００１４】

【実施例】以下本発明の一実施例のブラシレス直流モー
タについて、図面を参照しながら説明する。

【００１５】図７（ａ）に偏平型のブラシレス直流モー
タの回転子と固定子巻線の構成図を示す。図７（ａ）に
おいて、回転軸７０１とともに回転する回転子１１６
は、固定子７０２と対向配置されている。回転子１１６
は図７（ｂ）に示すように複数極（ここでは、８極とす
る）を等間隔に円周方向にそって円盤状に配置されてい
る。また固定子７０２は図７（ｃ）に示すように平面上
に回転軸７０１を中心として円盤状に等間隔に配置され
た複数個の偏平巻線（ここでは、６個とする）から構成
され、互いに１８０度隔てた偏平巻線は互いに接続さ
れ、３相の固定子巻線７０３ａ，７０３ｂ，７０３ｃを
構成している。

【００１６】次に、図７のブラシレスモータの回転トル
ク発生原理について説明する。図８に固定子巻線７０３
ａ，７０３ｂ，７０３ｃに流れる電流波形の一例を示
す。図８の電流波形Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃはそれぞれ固定子
巻線７０３ａ，７０３ｂ，７０３ｃに流れる電流の波形
である。図９に回転子１１６の磁極と固定子巻線７０３
ａ，７０３ｂ，７０３ｃの相対位置関係を示す。

【００１７】まず、初期状態において、回転子１１６と
固定子巻線７０３ａ，７０３ｂ，７０３ｃが図９（ａ）
の状態にあるとする。この時、図８のθ＝０の時の電流
信号（θ＝０の時の電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ）を固定子巻
線７０３ａ，７０３ｂ，７０３ｃに供給した時の電流の
流れる方向と回転トルクの発生する方向を図９（ａ）に
示す。この場合、回転子１１６は図９（ａ）に示すよう
に逆回転方向（図中では右方向）に回転トルクをうけ、
逆方向に回転する。

【００１８】次に、初期状態において、回転子１１６と
固定子巻線７０３ａ，７０３ｂ，７０３ｃが図９（ｂ）
の状態にあるとする。この時、図８のθ＝０の電流信号
を固定子巻線７０３ａ，７０３ｂ，７０３ｃに供給した
ときの電流の流れる方向と回転トルクの発生する方向を
図９（ｂ）に示す。この場合、回転子１１６は図９
（ｂ）に示すように正回転方向（図中では左方向）に回
転トルクをうけ、正方向に回転する。

【００１９】さらに、初期状態において、回転子１１６
と固定子巻線７０３ａ，７０３ｂ，７０３ｃが図９
（ｃ）の状態にあるとする。この時、図８のθ＝０の電
流信号を固定子巻線７０３ａ，７０３ｂ，７０３ｃに供
給した時、回転トルクは零となる。すなわち、図８のθ
＝０の電流信号を固定子巻線７０３ａ，７０３ｂ，７０
３ｃに供給した時、回転子１１６と固定子巻線７０３
ａ，７０３ｂ，７０３ｃは最終的に図９（ｃ）の状態と
なる。図９（ｃ）の状態において、回転子１１６の位置
が左右に移動しても、図９（ｃ）の状態に復帰する様に
回転トルクが発生する。

【００２０】以下、回転子１１６の磁極方向と固定子巻
線７０３の回転磁界の磁極方向が図９（ｃ）の状態にあ
る時、回転子１１６の磁極方向と固定子巻線７０３の回
転磁界の磁極方向が一致している状態と呼ぶ。

【００２１】次に、回転子１１６の磁極方向と固定子巻
線７０３の回転磁界の磁極方向が一致している状態で、
固定子巻線７０３の電流信号を変化させた時の回転トル
クの発生動作について説明する。

【００２２】図１０（ａ）は回転子１１６の磁極方向と
固定子巻線７０３の回転磁界の磁極方向が一致した状態
である。図１０（ｂ）に、固定子巻線７０３に図８のθ
＝９０度の電流信号を供給した時の、回転子１１６の回
転トルクの方向を示す。図１０（ｂ）に示すように、θ
＝９０度の電流信号を供給すると回転子１１６は正方向
に回転トルクを受け、正方向に回転する。また、図１０
（ｃ）に、固定子巻線７０３に図８のθ＝１８０度の電
流信号を供給した時の、固定子巻線７０３の電流方向を
示す。この状態では、回転子１１６の回転トルクは零で
ある。しかし、回転子１１６に外部より正方向あるいは
逆方向に外乱トルクが加わると、回転子１１６は図１０
（ｃ）の状態から遠ざかる方向に回転トルクを受ける。
すなわち、逆方向回転の外乱トルク受けると、逆方向の
回転トルクを受け逆方向回転し、正方向回転の外乱トル
ク受けると、正方向の回転トルクを受け正方向回転す
る。従って、この状態は不安定であり、回転子１１６の
回転方向も不確定になる。図１０（ｄ）に、固定子巻線
７０３に図８のθ＝−９０度（２７０度）の電流信号を
供給した時の、回転子１１６の回転トルクの方向を示
す。図１０（ｄ）に示すように、θ＝−９０度（２７０
度）の電流信号を供給すると回転子１１６は逆方向に回
転トルクを受け、逆方向回転する。

【００２３】したがって、回転子１１６の磁極方向と固
定子巻線７０３の回転磁界の磁極方向が一致した状態
で、固定子巻線７０３に供給する電流信号を操作するこ
とにより、回転子１１６を正方向または逆方向に自由に
回転させることが可能である。

【００２４】また、図８のθ＝９０度またはθ＝−９０
度の電流信号を供給した時、効率は最大となり、またト
ルクリップルは最小となるため、高精度の回転が得られ
る。

【００２５】図１に本発明のブラシレス直流モータの構
成図を示す。図１において、周波数発電機１０１は回転
子１１６の１回転当たりＺ回（Ｚは歯数と呼び、ここで
は、Ｚ＝３６０×４とする）の周波数信号ｍ１，ｍ２を
発生する。周波数信号ｍ１，ｍ２は回転子１１６が正方
向に回転している時は、周波数信号ｍ１が周波数信号ｍ
２より９０度進んだ位相をもち、逆方向に回転している
時は周波数信号ｍ１が周波数信号ｍ２より９０度遅れた
位相をもつ。波形整形回路１０２は、周波数信号ｍ１，
ｍ２を波形整形し、それぞれに対応した矩形波信号ａ
１，ａ２を出力する。方向検出回路１０３は２相の矩形
波信号ａ１，ａ２から回転子１１６の回転方向を検出す
る。

【００２６】方向検出回路１０３の具体的な構成を図２
に示す。図２において、データ入力型のフリップフロッ
プ回路２１のデータ入力端子Ｄに矩形波信号ａ１が入力
され、クロック入力端子ＣＫに矩形波信号ａ１が入力さ
れている。図３（ａ）に回転子１１６が正方向に回転し
ているときの矩形波信号ａ１，ａ２の波形を示す。デー
タ入力型のフリップフロップ回路２１はクロック入力端
子ＣＫに入力された信号の立上がりエッジ毎に、データ
入力端子Ｄの状態を保持し、その状態をデータ入力型の
フリップフロップ回路２１の出力として出力端子Ｑより
出力する。このような動作を行うと、図３（ａ）の様に
回転子１１６が正方向回転している時は、データ入力型
のフリップフロップ回路２１の出力は常に高電位状態
（以下、この状態を”Ｈ”と呼ぶ）となる。また、回転
子１１６が逆方向回転しているときの矩形波信号ａ１，
ａ２を図３（ｂ）に示す。回転子１１６が逆方向回転し
ているときは図３（ｂ）のように矩形波信号ａ１が矩形
波信号ａ２より位相が９０度遅れる。この場合、データ
入力型のフリップフロップ回路２１の出力は常に低高電
位状態（以下、この状態を”Ｌ”と呼ぶ）となる。した
がて、図２の様に方向検出回路１０３を構成することに
より、回転子１１６の回転方向が検出できる。そして、
方向検出回路１０３の出力信号である方向検出信号ｒｄ
は、回転子１１６が正方向に回転している時、ｒｄ＝”
Ｈ”となり、回転子１１６が逆方向に回転している時、
ｒｄ＝”Ｌ”となる。方向検出信号ｒｄは後述の初期位
置検出器１０７と加減算信号発生器１０４に入力されて
いる。さらに、加減算信号発生器１０４には矩形波信号
ａ１が入力されている。

【００２７】加減算信号発生器１０４では、回転子１１
６が正方向に回転している時（方向検出信号ｒｄが”
Ｈ”の時）第１の加算信号ｕ１として、矩形波信号ａ１
を出力し、第１の減算信号ｄ１として”Ｈ”を出力す
る。また、回転子１１６が逆方向に回転している時（方
向検出信号ｒｄが”Ｌ”の時）第１の減算信号ｄ１とし
て、矩形波信号ａ１を出力し、第１の加算信号ｕ１とし
て”Ｈ”を出力する。加減算信号合成器１０５では後述
の第２の加算信号ｕ２のパルスと第１の加算信号ｕ１の
パルスを合成して、第３の加算信号ｕ３として出力し、
また後述の第２の減算信号ｄ２のパルスと第１の減算信
号ｄ１のパルスを合成して、第３の減算信号ｄ３として
出力する。カウンタ回路１０６は、Ｎ進（Ｎは、歯数Ｚ
と回転子の磁極数により決まり、ここでは、Ｎ＝３６０
とする）のアップダウンカウンタであり、第３の加算信
号ｕ３のパルスの到来毎に内容を１カウント増加し、ま
た第３の減算信号ｄ３のパルスの到来毎に内容を１カウ
ント減少する。そして、カウンタ値を計数値ｃｄとして
出力する。計数値ｃｄは初期位置検出器１０７に入力さ
れる。

【００２８】初期位置検出器１０７では、電源投入時に
方向検出回路１０３の方向検出信号ｒｄの論理に応じて
第１のデジタル信号ｃｄ１を出力し、通常回転時（回転
子１１６が連続して回転している時）には、計数値ｃｄ
を第１のデジタル信号ｃｄ１として出力する。具体的に
は、電源投入時に、まず図８のθ＝０度の時の電流信号
が得られるように第１のデジタル信号ｃｄ１を出力す
る。これにより、回転子１１６はトルクを受け回転す
る。次に、方向検出信号ｒｄにより回転子１１６の回転
方向を判断し、回転子１１６の回転方向と逆向きの回転
磁界が得られるように第１のデジタル信号ｃｄ１を出力
する。そしてこの動作を、方向検出信号ｒｄの論理が反
転するまで（回転子１１６の回転方向が変化するまで）
行う。その後、第１のデジタル信号ｃｄ１を初期カウン
ト値ｓｄとして出力する。初期カウント値ｓｄ出力後、
通常回転動作の処理に移行し、計数値ｃｄを第１のデジ
タル値として出力する。

【００２９】位相調節器１０８では、電源投入時は、初
期位置検出器１０７が初期位置検出操作のため、第２の
デジタル信号（波形デジタル信号）ｐｄとして第１のデ
ジタル信号ｃｄ１を出力する。そして、方向指令入力端
子１１２に入力された方向指令ｒｍが”Ｌ”の時（方向
指令が逆回転指令の時）、第１のデジタル信号ｃｄから
３６０を法として９０を減算したデジタル値を第２のデ
ジタル信号ｐｄとして出力する。すなわち、第１のデジ
タル信号ｃｄから９０を減算した後、デジタル値が負値
になると、その負値に３６０を加算する（減算の結果、
正値の時は加算を行わない）。また、方向指定入力端子
１１２に入力された方向指令ｒｍが”Ｈ”の時（方向指
令が正回転指令の時）、第１のデジタル信号ｃｄ１に３
６０を法として９０を加算したデジタル値を第２のデジ
タル信号ｐｄとして出力する。すなわち、第１のデジタ
ル信号ｃｄ１に９０を加算した後、デジタル値が３６０
以上の値になった時は、その３６０以上の値から３６０
を減算する（加算の結果、３６０未満の値の時は減算を
行わない）。このような演算を行うと、第２のデジタル
信号ｐｄのデジタル値は０から３５９までの整数値とな
る。第２のデジタル信号ｐｄは波形発生器１０９に入力
される。波形発生器１０９では、第２のデジタル信号ｐ
ｄに応じて波形信号ｐ１，ｐ２，ｐ３を出力する。図６
に波形発生器１０９の構成図を示す。

【００３０】以下、波形発生器１０９での波形信号ｐ
１，ｐ２，ｐ３の作成法について説明する。波形発生器
１０９は、予め正弦波状の信号を記憶させた３個のＲＯ
Ｍ（リード・オンリー・メモリ）６０１ａ，６０１ｂ，
６０１ｃと３個のＲＯＭ６０１のデジタル値をそれぞれ
アナログ信号に変換する３個のＤ／Ａ変換器（デジタル
／アナログ変換器）６０２ａ，６０２ｂ，６０２ｃによ
り構成されている。なお、ＲＯＭ６０１ａ内の正弦波状
の信号のデータはＲＯＭ６０１ｂ内のデータより位相が
１２０度遅れており、ＲＯＭ６０１ｂ内の正弦波状の信
号のデータはＲＯＭ６０１ｃ内のデータより位相が１２
０度遅れている。すなわち、３個のＲＯＭ６０１内の正
弦波状のデータは互いに位相が１２０度異なるように設
定されている。また、第２のデジタル信号ｐｄのデジタ
ル値が０から３５９まで変化すると、ＲＯＭ６０１の出
力値の位相は０度から３５９度まで変化するように設定
されている。第２のデジタル信号ｐｄは３個のＲＯＭ６
０１ａ，６０１ｂ，６０１ｃに入力され、第２のデジタ
ル信号ｐｄに対応するデータがＲＯＭ６０１からＤ／Ａ
変換器６０２に出力される。そして、Ｄ／Ａ変換器６０
２からＲＯＭ６０１ａ，６０１ｂ，６０１ｃ内の正弦波
状のデータと第２のデジタル信号ｐｄに対応した波形信
号ｐ１，ｐ２，ｐ３が出力される。波形信号ｐ１，ｐ
２，ｐ３は電力供給器１１０に入力され、電力増幅され
た駆動電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃを固定子巻線７０３ａ，７
０３ｂ，７０３ｃに供給する。固定子巻線７０３ａ，７
０３ｂ，７０３ｃに駆動電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃが供給さ
れることにより、回転磁界が生じ回転子１１６が回転す
る。

【００３１】位相検出器１１１は、固定子巻線７０３ａ
に流れる電流の位相と固定子巻線７０３ａの端子電圧の
位相を比較し、その位相差に対応して、第２の加算信号
ｕ２または第２の減算信号ｄ２を出力する。位相検出器
１１１の具体的な構成例を図４に示す。抵抗器４０１
は、電力供給器１１０と固定子巻線７０３ａの間に、固
定子巻線７０３ａと直列に接続されている。抵抗器４０
１の電力供給器１１０側の端子は第１の比較器４０２の
＋端子に接続され、抵抗器４０１の固定子巻線７０３ａ
側の端子は第１の比較器４０２の−端子と第２の比較器
４０３の＋端子に接続されている。第２の比較器４０３
の−端子には、所定の基準電圧が印加されている。位相
比較器４０４には、比較器４０３の出力信号Ｖｃと第１
の比較器４０２の出力信号Ｉｃがそれぞれ第１の入力信
号Ｖｃと第２の入力信号Ｉｃとして入力されている。位
相比較器４０４では、第１の入力信号Ｖｃと第２の入力
信号Ｉｃとの位相比較を行う。第１の入力信号Ｖｃの位
相が第２の入力信号Ｉｃの位相より進んでいる時は、第
１の出力信号ｕ２０として位相差量に応じたパルス信号
が出力され、第２の出力信号ｄ２０として”Ｌ”が出力
される。また第１の入力信号Ｖｃの位相が第２の入力信
号Ｉｃの位相より遅れている時は、第２の出力信号ｄ２
０として位相差量に応じたパルス信号が出力され、第１
の出力信号ｕ２０として”Ｌ”が出力される。第１の出
力信号ｕ２０は第１のナンド回路４０６の一方の入力端
子に入力され、第２の出力信号ｄ２０は第２のナンド回
路４０７の一方の入力端子に入力されている。発信回路
４０５は、矩形波信号ａ１の周波数の比較して、低い周
波数のクロック信号ｃｌｋを出力する。クロック信号ｃ
ｌｋは第１のナンド回路４０６の他方の入力端子と第２
のナンド回路４０７の他方の入力端子に入力されてい
る。第１のナンド回路４０６の出力信号は第２の加算信
号ｕ２として出力され、第２のナンド回路４０７の出力
信号は第２の減算信号ｄ２として出力される。

【００３２】なお、位相比較器４０４は第１の入力信号
Ｖｃと第２の入力信号Ｉｃの位相差が所定の値より小さ
い時は、第１の出力信号ｕ２０と第２の出力信号ｄ２０
の両信号とも“Ｌ”を出力するように構成されている。

【００３３】図５に各部の信号波形を示す。図５の
（ａ）は固定子巻線７０３ａの端子電圧Ｖａの位相が電
流Ｉａの位相より進んでいる時の各部の波形図である。
まず、端子電圧Ｖaは第２の比較器４０３により基準電
圧と比較され、出力信号Ｖｃとなる。電流Ｉaは抵抗器
４０１を流れるため、抵抗器４０１の両端の電圧によっ
て電流Ｉaが検出できる。電流Ｉaは第１の比較器４０２
によって検出され、出力信号Ｉｃとなる。位相比較器４
０４では第１の入力信号Ｖｃと第２の入力信号Ｉｃの位
相が比較され、第１の入力信号Ｖｃの位相が第２の入力
信号Ｉｃの位相より遅れているため、第１の出力信号ｕ
２０としてパルス信号が出力され、第２の出力信号ｄ２
０として”Ｌ”が出力される。第１の出力信号ｕ２０と
クロック信号ｃｌｋは第１のナンド回路４０６に入力さ
れ、図５の（ａ）に示す第２の加算信号ｕ２が出力され
る。第２の減算信号ｄ２は第２の出力信号ｄ２０が”
Ｌ”のため、”Ｈ”となる。

【００３４】一方、図５の（ｂ）は固定子巻線７０３ａ
の端子電圧の位相が電流位相より遅れている時の各部の
波形図である。まず、端子電圧Ｖaは第２の比較器４０
３により基準電圧と比較され、出力信号Ｖｃとなる。電
流Ｉaは第１の比較器４０２によって検出され、出力信
号Ｉｃとなる。位相比較器４０４では第１の入力信号Ｖ
ｃと第２の入力信号Ｉｃの位相が比較され、第１の入力
信号Ｖｃの位相が第２の入力信号Ｉｃの位相より遅れて
いるため、第２の出力信号ｄ２０としてパルス信号が出
力され、第１の出力信号ｕ２０として“Ｌ”が出力され
る。第２の出力信号ｄ２０とクロック信号ｃｌｋは第２
のナンド回路４０７に入力され、図５の（ａ）に示す第
２の減算信号ｄ２が出力される。第２の加算信号ｕ２は
第１の出力信号ｕ２０が“Ｌ”のため、“Ｈ”となる。

【００３５】このようにして、位相検出器１１１は固定
子巻線７０３ａの端子電圧Ｖａの位相が電流Ｉａの位相
より進んでいる時は、第２の加算信号としてパルス信号
を出力し、第２の減算信号として“Ｈ”を出力する。ま
た位相検出器１１１は固定子巻線７０３ａの端子電圧Ｖ
ａの位相が電流Ｉａの位相より遅れている時は、第２の
加算信号として“Ｈ”を出力し、第２の減算信号として
パルス信号を出力する。

【００３６】以上、回転子１１６と固定子巻線７０３と
周波数発電機１０１と方向検出回路（方向検出手段）１
０３と加減信号発生器（加減信号発生手段）１０４と加
減算信号合成器（加減算信号合成手段）１０５とカウン
タ回路（カウンタ手段）１０６と初期位置検出器（初期
位置検出手段）１０７と位相調節器（位相調節手段）１
０８と波形発生器（波形発生手段）１０９と電力供給器
（電力供給手段）１１０と位相検出器（位相検出手段）
１１１とでブラシレス直流モータが構成されている。

【００３７】次に、電源投入による初期位置検出動作が
終了した後の通常回転時の動作について説明する。ここ
で、初期位置として、固定子巻線５０３の回転磁界の磁
極方向は回転子１１６の磁極方向より予め電気角で９０
度進んでいるものとする。この時、回転子１１６は回転
磁界とで正方向の回転トルクを受け、正方向に回転す
る。回転子１１６の回転に応じて、周波数発電機１０１
より周波数信号が生じ、波形整形回路１０２は周波数信
号を波形整形し、矩形波信号ａ１，ａ２を出力する。矩
形波信号ａ１，ａ２は回転子１１６が正方向に回転して
いるため矩形波信号ａ１は矩形波信号ａ２より位相が９
０度進んでいる。このため方向検出回路１０３の方向検
出信号ｒｄは”Ｈ”となる。

【００３８】加減算信号発生器１０４は方向検出信号ｒ
ｄが“Ｈ”のため、第１の加算信号ｕ１として、矩形波
信号ａ１を出力する。第１の加算信号ｕ１は加減算信号
合成器１０５に入力され、第２の加算信号ｕ２と合成さ
れて、第３の加算信号ｕ３として出力される。カウンタ
回路１０６では、第３の加算信号ｕ３のパルス数をアッ
プカウントする。カウンタ回路１０６の計数値は、初期
位置検出器１０７に入力されて、第１のデジタル値ｃｄ
１として出力される。第１のデジタル値ｃｄ１は位相調
節器１０８で補正され、第２のデジタル値ｒｄとして出
力され、回転子１１６の回転角度に対応した量だけ位相
が進んだ波形信号ｐ１，ｐ２，ｐ３として波形発生器１
０９から出力される。その結果、回転子１１６が正方向
に回転した量だけ固定子巻線７０３による回転磁界が回
転し、再び回転子１１６に回転トルクを生じる。このよ
うにして、回転子１１６の回転量を検出し、その量だけ
回転磁界が回転することにより、回転子１１６が連続的
に正方向に回転する。

【００３９】次に、初期位置として、固定子巻線５０３
の回転磁界の磁極方向は回転子１１６の磁極方向より予
め電気角で９０度遅れているものとする。この時、回転
子１１６は回転磁界とで逆方向の回転トルクを受け、逆
方向に回転する。回転子１１６の回転に応じて、周波数
発電機１０１より周波数信号が生じ、波形整形回路１０
２は周波数信号を波形整形し、矩形波信号ａ１，ａ２を
出力する。矩形波信号ａ１，ａ２は回転子１１６が逆方
向に回転しているため矩形波信号ａ１は矩形波信号ａ２
より位相が９０度遅れている。このため方向検出回路１
０３の方向検出信号ｒｄは“Ｌ”となる。

【００４０】加減算信号発生器１０４は方向検出信号ｒ
ｄが“Ｌ”のため、第１の減算信号ｄ１として、矩形波
信号ａ１を出力する。第１の減算信号ｄ１は加減算信号
合成器１０５に入力され、第２の減算信号ｄ２と合成さ
れて、第３の減算信号ｄ３として出力される。カウンタ
回路１０６では、第３の減算信号ｄ３のパルス数をダウ
ンカウントする。カウンタ回路１０６の計数値は、初期
位置検出器１０７に入力されて、第１のデジタル値ｃｄ
１として出力される。第１のデジタル値ｃｄ１は位相調
節器１０８で補正され、第２のデジタル値ｒｄとして出
力され、回転子１１６の回転角度に対応した量だけ位相
が進んだ波形信号ｐ１，ｐ２，ｐ３として波形発生器１
０９から出力される。その結果、回転子１１６が逆方向
に回転した量だけ固定子巻線７０３による回転磁界が回
転し、再び回転子１１６に回転トルクを生じる。このよ
うにして、回転子１１６の回転量を検出し、その量だけ
回転磁界が回転することにより、回転子１１６が連続的
に逆方向に回転する。

【００４１】以上より、初期位置として、固定子巻線７
０３の回転磁界の磁極方向と回転子１１６の磁極方向と
の初期位置関係を上述の様に定めることにより回転子１
１６を正方向または逆方向に回転させることができる。

【００４２】次に、初期位置の検出動作について説明す
る。電源投入時などは回転子１１６と固定子巻線５０３
の位置またはカウンタ回路１０６の計数値が不確定のた
め初期位置検出の動作が必要となる。初期位置検出時
は、まず電源投入により初期位置検出器１０７の第１の
デジタル値ｃｄ１に対応した波形信号ｐ１，ｐ２，ｐ３
が作成される。そして、固定子巻線７０３により回転磁
界を生じ、これにより、回転子１１６は回転する。回転
方向は、磁界の磁極方向と回転子１１６の磁極方向との
角度によって異なる。磁界の磁極方向が回転子１１６の
磁極方向に対して電気角で０〜１８０度にある時は、回
転子１１６は正方向に回転し、磁界の磁極方向が回転子
１１６の磁極方向に対して電気角で０〜−１８０度にあ
る時は、回転子１１６は逆方向に回転し、磁界の磁極方
向が回転子１１６の磁極方向に対して電気角で０度にあ
る時、回転子１１６は回転トルクを受けず停止し、磁界
の磁極方向が回転子１１６の磁極方向に対して電気角で
１８０度にある時は、回転方向は不定（回転方向を特定
できない。）となる。

【００４３】いま、回転子１１６が正方向の回転トルク
を受けて正方向に回転する場合を考える。この時、回転
子１１６の回転に応じて、周波数発電機１０１から周波
数信号が生じ、波形整形回路１０２により波形整形さ
れ、矩形波信号ａ１，ａ２となる。矩形波信号ａ１，ａ
２は回転子１１６が正方向に回転しているため矩形波信
号ａ１は矩形波信号ａ２より位相が９０度進み、方向検
出回路１０３の方向検出信号ｒｄは“Ｌ”となる。初期
位置検出器１０７では、方向検出信号ｒｄが“Ｈ”のた
め、波形信号ｐ１，ｐ２，ｐ３による回転磁界の回転方
向が回転子１１６の回転方向と逆方向となるように第１
のデジタル信号ｐｄを出力する。そして、初期位置検出
器１０７は方向検出信号ｒｄが“Ｌ”になるまでこの動
作を行う。方向検出信号ｒｄが“Ｌ”となると、その時
の第１のデジタル信号ｃｄ１を初期カウント値ｓｄとし
て出力し、カウンタ回路１０６の内容を変更する。位相
調節器１０８では、初期カウント値出力まで、第１のデ
ジタル値ｃｄ１を補正せず、第２のデジタル値ｐｄとし
て出力する。以後、回転子１１６の磁極方向と固定子巻
線７０３の回転磁界の磁極方向は一致し、回転子１１６
は回転を停止する。

【００４４】次に、回転子１１６が逆方向の回転トルク
を受けて逆方向に回転する場合を考える。この時、回転
子１１６の回転に応じて、周波数発電機１０１から周波
数信号が生じ、波形整形回路１０２により波形整形さ
れ、矩形波信号ａ１，ａ２となる。矩形波信号ａ１，ａ
２は回転子１１６が逆方向に回転しているため矩形波信
号ａ１は矩形波信号ａ２より位相が９０度遅れ、方向検
出回路１０３の方向検出信号ｒｄは“Ｌ”となる。初期
位置検出器１０７では、方向検出信号ｒｄが“Ｌ”のた
め、波形信号ｐ１，ｐ２，ｐ３による回転磁界の回転方
向が回転子１１６の回転方向と逆方向となるように第１
のデジタル信号ｐｄを出力する。そして、初期位置検出
器１０７は方向検出信号ｒｄが“Ｈ”になるまでこの動
作を行う。方向検出信号ｒｄが“Ｈ”となると、その時
の第１のデジタル信号ｃｄ１を初期カウント値ｓｄとし
て出力し、カウンタ回路１０６の内容を変更する。位相
調節器１０８では、初期カウント値出力まで、第１のデ
ジタル値ｃｄ１を補正せず、第２のデジタル値ｐｄとし
て出力する。以後、回転子１１６の磁極方向と固定子巻
線７０３の回転磁界の磁極方向は一致し、回転子１１６
は回転を停止する。

【００４５】次に、回転磁界の磁極方向と回転子１１６
の磁極方向とは一致した状態から、初期位相関係の設定
の動作について説明する。回転子１１６を正方向に回転
する時は、位相調整器１０８により、第１のデジタル値
ｃｄ１に所定のデジタル値（ここでは、９０とする）を
３６０を法として加算し、第２のデジタル信号ｐｄを出
力する。これにより波形信号ｐ１，ｐ２，ｐ３の位相が
電気角で９０度進むため、初期位相位置は、前述の正方
向の回転時の位相位置と同じとなり、回転子１１６は正
方向に回転する。また、回転子１１６を逆方向に回転す
るときは、位相調整器１０８により、第１のデジタル値
ｃｄ１に所定のデジタル値（ここでは、９０とする）を
３６０を法として減算する。これにより波形信号ｐ１，
ｐ２，ｐ３の位相が電気角で９０度遅れるため、初期位
相位置は、前述の逆方向回転時の位相位置と同じとな
り、回転子１１６は逆方に向回転する。

【００４６】以上の様にして、ブラシレス直流モータの
初期位相の検出と通常回転動作が行われる。

【００４７】次に、通常回転時の位相補正動作について
説明する。まずカウンタ回路１０６の計数値に誤差がな
い場合について説明する。カウンタ回路１０６の計数値
に誤差がない場合、波形発生器１０９の波形信号ｐ１，
ｐ２，ｐ３により発生する回転磁界の磁極方向が回転子
１１６の磁極方向に対して電気角で９０度の位相差を有
する。図１１に計数値に誤差がない時の固定子巻線７０
３ａの端子電圧波形Ｖａと電流波形Ｉａを示す。図１１
に示すように計数値に誤差がない場合、固定子巻線７０
３ａの端子電圧波形Ｖａと電流波形Ｉａの位相差はほと
んど零となる。

【００４８】次にカウンタ回路１０６の計数値に誤差が
ある場合について説明する。最初に、カウンタ回路１０
６の計数値に負の誤差がある場合を説明する。カウンタ
回路１０６の計数値に負の誤差がある場合、波形発生器
１０９の波形信号ｐ１，ｐ２，ｐ３は、カウンタ回路１
０６の計数値に誤差がない時に比べ位相が遅れた波形と
なる。すなわち、所望の位相より遅れた波形信号となっ
ている。この場合、波形信号ｐ１，ｐ２，ｐ３により発
生する回転磁界の磁極方向は回転子１１６の磁極方向に
対して電気角で９０度より少ない位相差となる。この時
の固定子巻線７０３ａの端子電圧波形Ｖａと電流波形Ｉ
ａを図１２に示す。図１２に示すように、カウンタ回路
１０６の計数値に負の誤差がある場合は、端子電圧波形
Ｖａは電流波形Ｉａより位相が進んだ波形となる。ま
た、波形信号ｐ１，ｐ２，ｐ３の所望の波形に対する位
相遅れ量は、端子電圧波形Ｖａと電流波形Ｉａの位相差
に対応した量となる。位相検出器１１１では、端子電圧
波形Ｖａと電流波形Ｉａの位相を比較し、位相差量に対
応して、第２の加算信号ｕ２もしくは第２の減算信号ｄ
２を出力する。この場合、端子電圧波形Ｖａは電流波形
Ｉａより位相が進んでいるため、第２の加算信号ｕ２と
してパルス信号を出力する。第２の加算信号ｕ２は加減
算信号合成器１０５で第１の加算信号ｕ１と合成され、
第３の加算信号ｕ３となる。第３の加算信号ｕ３はカウ
ンタ回路１０６に入力され、内容がアップカウントされ
る。これにより、カウンタ回路１０６の負の計数誤差が
補正される。このようにして、カウンタ回路１０６の計
数値に負の誤差が生じた場合、補正される。

【００４９】次に、カウンタ回路１０６の計数値に正の
誤差がある場合を説明する。カウンタ回路１０６の計数
値に正の誤差がある場合、波形発生器１０９の波形信号
ｐ１，ｐ２，ｐ３は、カウンタ回路１０６の計数値に誤
差がない時に比べ位相が進んだ波形となる。すなわち、
所望の位相より進んだ波形信号となっている。この場
合、波形信号ｐ１，ｐ２，ｐ３により発生する回転磁界
の磁極方向は回転子１１６の磁極方向に対して電気角で
９０度より大きい位相差となる。カウンタ回路１０６の
計数値に負の計数誤差がある場合は、端子電圧波形Ｖａ
は電流波形Ｉａより位相が遅れた波形となる。また、波
形信号ｐ１，ｐ２，ｐ３の所望の波形に対する位相遅れ
量は、端子電圧波形Ｖａと電流波形Ｉａの位相差に対応
した量となる。位相検出器１１１では、端子電圧波形Ｖ
ａと電流波形Ｉａの位相を比較し、位相差量に対応し
て、第２の加算信号ｕ２もしくは第２の減算信号ｄ２を
出力する。この場合、端子電圧波形Ｖａは電流波形Ｉａ
より位相が遅れているため、第２の減算信号ｄ２として
パルス信号を出力する。第２の減算信号ｄ２は加減算信
号合成器１０５で第１の減算信号ｄ１と合成され、第３
の減算信号ｄ３となる。第３の減算信号ｄ３はカウンタ
回路１０６に入力され、内容がダウンカウントされる。
これにより、カウンタ回路１０６の正の計数誤差が補正
される。このようにして、カウンタ回路１０６の計数値
に正の誤差が生じた場合、補正される。

【００５０】本実施例のように構成すれば、通常回転時
にカウンタ回路１０６に計数誤差が生じても、位相検出
手段、加減算信号合成手段によって補正され、常に高効
率でトルクリップルの少ないブラシレス直流モータが実
現できる。このように、高効率で、トルクリップルが小
さいことは、ブラシレス直流モータの応用範囲を極めて
大きくする。例えば、ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）
のキャプスタンモータに使用できる。

【００５１】また、本実施例では、位相検出器１１１の
発信器４０５のクロック信号ｃｌｋの周波数を矩形波信
号ａ１の周波数より低くくしている。これは、位相検出
器１１１の第２の加算信号ｕ２と第２の減算信号ｄ２に
より補正される位相量を、検出した固定子巻線７０３ａ
の端子電圧波形Ｖａと電流波形Ｉａとの位相差より小さ
くするためである。このようにすることによって、補正
動作が安定に行われることを確認した。また本実施例で
は、位相検出器１１１の位相比較器４０４の出力を固定
子巻線７０３ａの端子電圧波形Ｖａと電流波形Ｉａの位
相差が所定量より小さいときは、第１の出力信号ｕ２０
と第２の出力信号ｄ２０の出力を停止するように構成し
ている。これは、カウンタ回路１０６の計数値の誤差が
所定の値以下の時は補正動作を行わせないためである。
これにより、カウンタ回路１０６の計数値の誤差が小さ
いときは、補正により回転トルク変動がなくなり、モー
タの回転精度が向上する。

【００５２】なお、本実施例では、位相検出器１１１の
位相比較を固定子巻線７０３ａの端子電圧波形Ｖａと電
流波形Ｉａの位相差を検出するように構成したが、端子
電圧波形Ｖａの変わりにカウンタ回路１０６の計数値と
比較するように構成しても良い。また、位相差検出の
際、固定巻線７０３ａの端子電圧波形Ｖａと電流波形Ｉ
ａのみを用いたが、複数相の端子電圧波形と電流波形を
用いても良い。

【００５３】また、本実施例では、位相検出器１１１の
位相比較器４０４の出力を固定子巻線７０３ａの端子電
圧波形Ｖａと電流波形Ｉａの位相差が所定量より小さい
ときは、第１の出力信号ｕ２０と第２の出力信号ｄ２０
の出力を停止するように構成したが、端子電圧波形Ｖａ
と電流波形Ｉａの位相差と所定量と比較する時、ヒステ
リシスを持たせても良い。さらに、本実施例では、全て
ハードウエアで構成したが、前述の動作と同様な動作を
マイクロプロセッサを用いてソフトウエアで実現しても
良い。また、波形発生手段において３つのＤ／Ａ変換器
を用いたが、これを１つのＤ／Ａ変換器と３つのサンプ
ル−ホールド回路で構成しても良い。さらに、波形信号
ｐ１，ｐ２，ｐ３の内１つを他の２つより合成して作り
出してもよい。そして、これら全ての改良は、本発明に
含まれることは言うまでもない。その他、本発明の主旨
を変えずして種々の変更が可能である。

【００５４】

【発明の効果】以上のように本発明は、従来のブラシレ
ス直流モータ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。

【００５５】さらに、モータ内部に位置検出素子を取り
付ける必要がないため、モータ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。

【００５６】また上記構成により、本発明のブラシレス
直流モータは通常回転時に回転子と固定子巻線の位相関
係が最適になるように補正されるため、常に高効率でト
ルクリップルを少なくできる。このため、広い用途に応
用可能なブラシレス直流モータが容易に構成できる。し
かも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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るブラシレス直流モ―タ
の構成図

【図２】図１に示した方向検出器の具体的な構成例を表
す構成図

【図３】図１に示した方向検出器の動作を説明する説明
図

【図４】図１に示した位相検出器の具体的な構成例を表
す構成図

【図５】図４に示した位相検出器の動作を説明する説明
図

【図６】図１に示した波形発生器の構成例を表す構成図

【図７】本発明の一実施例に係るブラシレス直流モータ
の回転子と固定子巻線の構成を表す構成図

【図８】本発明の固定子巻線に流れる電流波形の一例を
表す波形図

【図９】本発明の一実施例に係るブラシレス直流モータ
の回転子と固定子巻線の相対位置関係を説明する説明図

【図１０】本発明の一実施例に係るブラシレス直流モー
タの回転子と固定子巻線の相対位置関係を説明する説明
図

【図１１】固定子巻線の端子電圧波形と電流波形の一例
を表す図

【図１２】固定子巻線の端子電圧波形と電流波形の一例
を表す図

【符号の説明】

１０１周波数発電機１０３方向検出手段１０４加減算信号発生手段１０５加減算信号合成手段１０６カウンタ手段１０７初期位置検出手段１０８位相調整手段１０９波形発生手段１１０電力供給手段１１１位相検出手段１１６回転子６０１メモリ手段６０２デジタル−アナログ変換器７０３固定子巻線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の磁極を有する回転子と、前記回転子
に所定の間隔を有して配置された複数相の固定子巻線
と、前記回転子の回転数に比例した複数相の周波数信号
を発生する周波数発電機と、前記複数相の周波数信号に
より前記回転子の回転方向を検出し、方向検出信号を出
力する方向検出手段と、前記方向検出信号と少なくとも
１つの前記周波数信号とに応じて第１の加算信号と第１
の減算信号を出力する加減算信号発生手段と、少なくと
も１つの前記固定子巻線の電流位相と前記固定子巻線の
端子電圧位相との位相差に対応した値に応じて第２の加
算信号と第２の減算信号を出力する位相検出手段と、前
記第１の加算信号と前記第２の加算信号とに応じて第３
の加算信号を出力し、前記第１の減算信号と前記第２の
減算信号とに応じて第３の減算信号を出力する加減算信
号合成手段と、前記第３の加算信号のパルス数に応じて
アップカウントし、前記第３の減算信号のパルス数に応
じてダウンカウントするカウンタ手段と、回転方向指令
に応じて前記カウンタ手段の計数値に対応した値から所
定の値を加減算し波形デジタル値を出力する位相調整手
段と、前記波形デジタル値に応じた複数相の波形信号を
発生する波形発生手段と、前記複数相の波形信号に応じ
て前記固定子巻線に電力を供給し回転磁界を発生する電
力供給手段より構成されたことを特徴とするブラシレス
直流モータ。
【請求項２】複数の磁極を有する回転子と、前記回転子
に所定の間隔を有して配置された複数相の固定子巻線
と、前記回転子の回転数に比例した複数相の周波数信号
を発生する周波数発電機と、前記複数相の周波数信号に
より前記回転子の回転方向を検出し、方向検出信号を出
力する方向検出手段と、前記方向検出信号と少なくとも
１つの前記周波数信号とに応じて第１の加算信号と第１
の減算信号を出力する加減算信号発生手段と、少なくと
も１つの前記固定子巻線の電流位相と前記固定子巻線の
端子電圧位相との位相差に対応した値に応じて第２の加
算信号と第２の減算信号を出力する位相検出手段と、前
記第１の加算信号と前記第２の加算信号とに応じて第３
の加算信号を出力し、前記第１の減算信号と前記第２の
減算信号とに応じて第３の減算信号を出力する加減算信
号合成手段と、前記第３の加算信号のパルス数に応じて
アップカウントし、前記第３の減算信号のパルス数に応
じてダウンカウントし、初期カウント値によりカウンタ
の初期値が設定されるカウンタ手段と、前記カウンタ手
段の計数値と前記回転方向検出信号に応じて、第１のデ
ジタル値と初期カウント値を出力する初期位置検出手段
と、回転方向指令に応じて前記第１のデジタル値に対応
した値から所定の値を加減算し第２のデジタル値を出力
する位相調整手段と、前記第２のデジタル値に応じた複
数相の波形信号を発生する波形発生手段と、前記複数相
の波形信号に応じて前記固定子巻線に電力を供給し回転
磁界を発生する電力供給手段より構成されたことを特徴
とするブラシレス直流モータ。
【請求項３】位相検出手段は、固定子巻線の端子電圧位
相が固定子巻線の電流位相より進んでいる時は、固定子
巻線の端子電圧位相が進むように第２の加算信号と第２
の減算信号を出力し、固定子巻線の端子電圧位相が固定
子巻線の電流位相より遅れている時は、固定子巻線の端
子電圧位相が遅れるように第２の加算信号と第２の減算
信号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または請求項２記載のブラシレス直流モータ。
【請求項４】位相検出手段は、第２の加算信号と第２の
減算信号のパルス数に対応した値に応答して補正される
固定子巻線の端子電圧位相の量が、固定子巻線の端子電
圧位相と固定子巻線の電流位相との位相差量より小さく
なるように構成されたことを特徴とする請求項３記載の
ブラシレス直流モータ。
【請求項５】位相検出手段は、固定子巻線の端子電圧位
相と固定子巻線の電流位相の位相差が所定値より小さい
時は、第２の加算信号及び第２の減算信号のパルスを出
力しないように構成されたことを特徴とする請求項１か
ら請求項４のいずれかに記載のブラシレス直流モータ。
【請求項６】位相調整手段は、回転方向指令に応じて第
２のデジタル値より所定の値を加減算することにより固
定子巻線の発生する回転磁界の位相を回転子の磁極の位
相から電気角で９０度だけ回転させるように構成された
ことを特徴とする請求項２記載のブラシレス直流モー
タ。
【請求項７】波形発生手段は、正弦波状の信号を予め記
憶させたメモリ手段と、前記メモリ手段から読み出され
るデジタル値をアナログ値に変換するデジタル−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１また
は請求項２記載のブラシレス直流モータ。
【請求項８】初期位置検出手段は、電源投入時に初期カ
ウント値を出力する動作を行い、その他の時は、カウン
タ手段の計数値を第１のデジタル値として出力すること
を特徴とする請求項２記載のブラシレス直流モータ。
【請求項９】初期位置検出手段、加減算信号発生手段、
加減信号合成手段、カウンタ手段、位相検出手段、位相
調整手段および波形発生手段は、処理内容に従ったプロ
グラム・データを保存するメモリ手段と、前記プログラ
ム・データに従って処理を実行する演算処理ユニットよ
り構成されたことを特徴とする請求項２記載のブラシレ
ス直流モータ。
【請求項１０】加減算信号発生手段、加減信号合成手
段、カウンタ手段、位相検出手段、位相調整手段および
波形発生手段は、処理内容に従ったプログラム・データ
を保存するメモリ手段と、前記プログラム・データに従
って処理を実行する演算処理ユニットより構成されたこ
とを特徴とする請求項１記載のブラシレス直流モータ。
【請求項１１】位相調整手段は、回転方向指令に応じて
カウンタ手段の計数値より所定の値を加減算することに
より固定子巻線の発生する回転磁界の位相を回転子の磁
極の位相から電気角で９０度だけ回転させるように構成
されたことを特徴とする請求項１記載のブラシレス直流
モータ。