JPH06121582A - ブラシレス直流モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホール素子などの位置検出素子を必要としな
い、モータの小型化・薄型化を可能とするブラシレス直
流モータを提供する。 【構成】 永久磁石回転子２０の回転に応じて出力する
周波数発電機１の２相周波数信号より回転方向と回転移
動量をそれぞれ方向検出回路３とカウント回路４で検出
する。位相調整回路５は回転方向指令１４に応じてカウ
ント回路４の計数値よりアドレス信号を作成し、波形発
生回路６はそのアドレス信号をもとに関数テーブルより
３相の位置信号を作成して出力する。電力供給回路７は
３相の位置信号に応じた駆動電流をそれぞれ固定子巻線
１１,１２,１３に供給して回転子を回転させる。また固
定子巻線に印加される複数相の電圧を比較して得られた
位相信号をもとにモータが最大効率で運転されるように
位相補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、永久磁石回転子の回転
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のが実状であ
る。

【０００４】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。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計数し、その計数値に対応して
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、永久磁石回転子を回転させるもの
である（例えば、特開昭６３−２６２０８８号公報参
照）。

【０００５】

【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、電源投入時には回転子の初期位置が分か
らないため、上述した従来技術に示されるブラシレス直
流モータでは、特別なリセット信号発生回路を設け、電
源投入時にはリセット信号を用いて上記カウンタをリセ
ットするとともに、固定子巻線に所定のリセット電流を
供給して予め回転子と固定子巻線とを所定の位置関係に
なるようにしている。

【０００６】ところが、初期位置を決定するために固定
子巻線に所定のリセット電流を供給すると回転子は移動
を始め、初期位置を中心に回転子の位置は振動的で、な
かなか初期位置には静止しない。そのため、電源投入時
における固定子巻線に所定のリセット電流を供給して回
転子を所定位置に静止させるリセットモードから、回転
子の回転に応じて周波数発電機の出力パルスを計数して
行う正規の位置検出モードにはなかなか移行できず、従
来技術に示されるブラシレス直流モータは起動時間が長
くなるという問題点を有していた。したがって、回転・
停止を頻繁に繰り返し、短時間に起動する必要がある用
途には使用できない。

【０００７】しかも、上述した従来技術に示されるブラ
シレス直流モータでは、電源投入時において回転子の初
期位置を検出するために、固定子巻線に所定のリセット
電流を供給して回転子と固定子巻線とを所定の位置関係
になるように構成したとしても、モータが負荷を負った
状態にある場合には、回転子と固定子巻線との位置関係
は負荷の大きさにより大きく変化する。そのためリセッ
トモードにおいて回転子を所定の位置に固定することが
できない。その結果、上述した従来技術に示されるブラ
シレス直流モータにあっては、リセットモードから、回
転子の回転に応じて周波数発電機の出力パルスを計数し
て行う正規の位置検出モードに移行しても、固定子巻線
に供給される電流位相が正規の位相から大きくずれてい
るため高効率な駆動を実現することができない。したが
って、従来技術に示されるブラシレス直流モータは、電
源投入時においてモータが無負荷状態である用途にしか
適用できないという問題点を有していた。

【０００８】また、上述した従来技術に示されるよう
な、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計数し、その計数値に対応
して駆動電流を３相の固定子巻線に順次通電させて永久
磁石回転子を回転させるブラシレス直流モータでは、連
続駆動中に何らかの原因で周波数発電機の出力にノイズ
が重畳したときカウンタの計数値に誤差を発生し、この
カウント誤差によりモータの効率は低下し、トルクリッ
プルも増加する。さらに、このカウント誤差が累積すれ
ば、モータが停止してしまうという最悪状態を引き起こ
す可能性もあり、上述した従来技術に示されるブラシレ
ス直流モータは信頼性に欠けるという問題点を有してい
た。

【０００９】本発明は上記問題点に鑑み、電源投入時に
おける回転子と固定子巻線の位置関係を短時間に検出す
ることができ、電源投入時における位相合わせモードか
ら、周波数発電機の出力パルスを計数して行う正規の位
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】また本発明は、電源投入時においてモータ
がすでに負荷を負っている状態であっても、負荷の大き
さには無関係に極めて精度よく初期位置を検出すること
が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。

【００１１】また本発明は、モータが通常回転している
ときに固定子巻線に誘起される誘起電圧の位相と各相の
固定子巻線に通電される電流位相とがそれぞれ一致する
ように位相補正操作を行う。したがって、モータの駆動
中に何らかの原因で周波数発電機の出力にノイズが重畳
して、誘起電圧の位相と駆動電流の位相に位相ずれが発
生しても自動的に誘起電圧の位相と駆動電流の位相を一
致させることができるので、モータが停止してしまうと
いう最悪状態を未然に防止することができ、モータを常
に高効率で駆動することができる。

【００１２】したがって、位置検出素子が不要でありな
がら効率の高い駆動が可能で、しかも広い用途に応用可
能なブラシレス直流モータを提供することができる。

【００１３】

【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直流モータは、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より永久磁石回転
子の回転方向を検出して方向信号を出力する方向検出手
段と、周波数発電機の少なくとも１つの周波数信号のパ
ルス数を前記方向信号に応じてカウントするカウント手
段と、前記カウント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、回転磁界を正逆方向に回転させること
により永久磁石回転子の磁極の初期位置を検出する初期
位置検出手段と、複数相の固定子巻線に通電される電流
位相もしくは固定子巻線に誘起される誘起電圧の位相を
検出する位相検出手段と、回転方向指令に応じて回転磁
界の位相を初期位置から正方向もしくは逆方向に所定の
値だけシフトさせ、位相検出手段の出力に応じて固定子
巻線に通電される電流と固定子巻線に誘起される誘起電
圧の位相を補正する位相調整手段とを含み、電源投入時
には固定子の発生する回転磁界を正逆方向に回転させて
永久磁石回転子の初期位相を合わせ、通常回転時には固
定子巻線に通電される電流と固定子巻線に誘起される誘
起電圧の位相が常に一致するように位相補正するという
構成を備えたものである。

【００１４】

【作用】本発明は上記した構成によって、回転子の回転
に応じて発生する周波数発電機の出力パルスをカウント
回路で計数する。その計数値をもとに位置信号を作成し
ているので、従来のブラシレス直流モータに必要とされ
た位置検出素子が不要となるため、素子の取付け位置調
整の煩雑さや配線数が削減され、大幅にモータのコスト
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
ず小型化、薄型化が可能となる。

【００１５】さらに、通常回転時には固定子巻線に通電
される電流と固定子巻線に誘起される誘起電圧の位相が
一致するように常に位相補正されるので、モータは効率
の高い駆動が可能となる。

【００１６】

【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。

【００１７】図１は本発明の一実施例におけるブラシレ
ス直流モータの構成を示すブロック図である。図１にお
いて、２０は永久磁石回転子、１１，１２，１３は３相
の固定子巻線である。１は周波数発電機で、永久磁石回
転子２０の回転に比例した互いに位相の異なる２相の周
波数信号ｍ１，ｍ２を発生する。この２相の周波数信号
ｍ１，ｍ２は、波形整形回路２に入力されて矩形波信号
ｓ１，ｓ２に変換された後、方向検出回路３に入力され
る。方向検出回路３は、永久磁石回転子２０の正逆の回
転方向に応じた方向信号ｄを出力する。４はカウント回
路で、波形整形回路２の出力する矩形波信号ｓ１と方向
検出回路３の出力する方向信号ｄが入力され、永久磁石
回転子２０の回転に応じて発生する矩形波信号ｓ１のパ
ルス数をその回転方向に応じてアップカウントあるいは
ダウンカウントを行う。８は初期位置検出回路で、カウ
ント回路４の計数値ｃが入力され、位相合わせ時には固
定子の回転磁界を正逆方向に回転させて永久磁石回転子
の初期位置を求め、初期値ｑをカウント回路４に出力す
る。初期位置検出回路８は初期値ｑをカウント回路４に
出力するだけでなく、位相合わせ時にはアドレス指令ｂ
を選択回路９に出力する。１０は位相検出回路で、固定
子巻線１１，１２，１３に印加される２相の電圧の大き
さを比較して位相信号ｇを出力する。５は位相調整回路
で、入力端子１４に入力される方向指令ｒに応じてカウ
ント回路４の計数値ｃに所定値の加算もしくは減算処理
を行い、また位相検出回路１０の出力する位相信号ｇに
応じて位相補正を行った後、アドレス信号ａを選択回路
９に出力する。選択回路９は、端子１５に入力される位
相合わせ指令ｔに応じてアドレス信号ａまたはアドレス
指令ｂのいずれかを選択してアドレスｆを波形発生回路
６に出力する。波形発生回路６は、選択回路９の出力す
るアドレスｆに応じて３相の位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ３
を出力する。７は電力供給回路で、入力された３相の位
置信号ｐ１，ｐ２，ｐ３をそれぞれ増幅して、位置信号
ｐ１，ｐ２，ｐ３の大きさに比例した電流ｉ１，ｉ２，
ｉ３をそれぞれ固定子巻線１１，１２，１３に供給す
る。

【００１８】以上のように構成された一実施例をもとに
して本発明のブラシレス直流モータの動作について詳し
く説明する。

【００１９】まず、永久磁石回転子２０が通常状態で回
転しているときについて説明する。図２は方向検出回路
３の一実施例の回路構成図で、その各部信号波形図を図
３に示す。

【００２０】図２において、２１はデータ入力型のフリ
ップフロップ回路で、波形整形回路２の出力する２相の
矩形波信号ｓ１，ｓ２が入力される。フリップフロップ
回路２１のデータ入力端子Ｄには矩形波信号ｓ１が入力
され、クロック入力端子ＣＫには矩形波信号ｓ２が入力
される。

【００２１】図３（ａ）に、永久磁石回転子２０が正方
向に回転しているときの矩形波信号ｓ１，ｓ２の波形を
示し、図３（ｂ）には永久磁石回転子２０が逆方向に回
転しているときの矩形波信号ｓ１，ｓ２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、その状態を出力端子
Ｑより出力するので、図３（ａ）のように永久磁石回転
子２０が正方向に回転しているときは、データ入力型の
フリップフロップ回路２１の出力Ｑは、常に高電位状態
（以下、“Ｈ”状態と呼ぶ）となる。一方、永久磁石回
転子２０が逆方向に回転しているときは、図３ｂの如く
矩形波信号ｓ１が矩形波信号ｓ２より位相が９０度遅れ
るので、出力Ｑは常に低電位状態（以下、“Ｌ”状態と
呼ぶ）となる。

【００２２】以上より明らかなように、図２の方向検出
回路３により永久磁石回転子２０の回転方向を検出する
ことができる。すなわち、方向検出回路３の出力する方
向信号ｄは、永久磁石回転子２０が正方向に回転してい
るときは、“Ｈ”状態となり、逆方向に回転していると
きは、“Ｌ”状態となる。カウント回路４には、波形整
形回路２の出力する矩形波信号ｓ１と方向検出回路３の
方向信号ｄとが入力され、カウント回路４は方向信号ｄ
に応じて矩形波信号ｓ１をアップカウントもしくはダウ
ンカウントを行う。すなわち、永久磁石回転子２０の回
転に応じて発生する矩形波信号ｓ１のパルス数を回転方
向に応じてアップカウントあるいはダウンカウカウント
を行うので、カウント回路４の計数値より永久磁石回転
子２０の回転移動量を得ることができる。ただし、カウ
ント回路４は、電源投入時の初期状態では不定であり、
初期値の与える方法については、図８および図９にて説
明する位相合わせの動作のところで詳細に説明する。

【００２３】図１０は位相検出回路１０の一実施例の回
路構成図で、その各部信号波形図を図１１に示す。

【００２４】図１０において、１００は比較器で、固定
子巻線１１，１２，１３の３相の端子電圧のうち２つの
電圧波形（この場合は端子電圧ｖ２と端子電圧ｖ３）が
入力される。比較器１００は入力された２つの電圧ｖ
１，ｖ２の大きさを比較し、電圧の大小に応じて位相信
号ｇを位相調整回路５に出力する。

【００２５】図１１において、ａは、永久磁石回転子２
０が回転しているときの３相の端子電圧ｖ１，ｖ２，ｖ
３の各電圧波形を示している。端子電圧ｖ２は比較器１
００の非反転入力（＋）に接続され、端子電圧ｖ３は比
較器１００の反転入力（−）に接続されているので、ｖ
２＞ｖ３のとき比較器１００の出力する位相信号ｇは、
“Ｈ”状態となり、ｖ２＜ｖ３のときは比較器１００の
出力ｇは、“Ｌ”状態となる。その様子を同図のｂに示
す。波形ｂより明らかなように、端子電圧ｖ１，ｖ２，
ｖ３は３相対称電圧なので、位相信号ｇの立ち上がりエ
ッジは端子電圧ｖ１の最大ピーク点と一致し、位相信号
ｇの立ち下がりエッジは端子電圧ｖ１の最小ピーク点と
一致する。すなわち、位相検出回路１０の出力する位相
信号ｇは、固定子巻線１１，１２，１３の端子電圧ｖ
１，ｖ２，ｖ３のうち１相の端子電圧ｖ１のピーク点の
タイミングを出力することになり、位相検出回路１０に
より端子電圧ｖ１の位相を検出することができる。な
お、位相信号ｇをもとに行う操作については、図１２お
よび図１３にて説明する位相補正の動作のところで詳細
に説明する。

【００２６】まず、本発明のブラシレス直流モータが定
常状態で回転している時の動作について説明する。

【００２７】図４は本発明のブラシレス直流モータの定
常回転時の各部信号波形図である。図４において、ａは
固定子巻線１１,１２,１３のそれぞれに誘起される誘起
電圧ｅ１,ｅ２,ｅ３の波形である。ｂは波形発生回路６
で発生される３相の位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ３で、永久
磁石回転子２０の回転位置に応じて出力され、誘起電圧
ｅ１，ｅ２，ｅ３と同位相の関係となる。ｃは固定子巻
線１１，１２，１３の各相に供給される３相駆動電流ｉ
１，ｉ２，ｉ３で、正弦波状の位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ
３を電力供給回路７によりそれぞれ増幅されたものであ
る。ｄは固定子巻線１１，１２，１３の各相の端子電圧
ｖ１，ｖ２，ｖ３で、固定子巻線１１,１２,１３のそれ
ぞれに誘起される誘起電圧ｅ１，ｅ２，ｅ３と各相に駆
動電流ｉ１，ｉ２，ｉ３が流れることにより発生した巻
線抵抗による電圧降下分（電圧波形ｖ１のみ斜線で示し
た部分）を合成した波形である。図４より明らかなよう
に、誘起電圧ｅ１，ｅ２，ｅ３、位置信号ｐ１，ｐ２，
ｐ３、駆動電流ｉ１，ｉ２，ｉ３および端子電圧ｖ１，
ｖ２，ｖ３はすべて同位相にあり、誘起電圧ｅ１，ｅ
２，ｅ３と駆動電流ｉ１，ｉ２，ｉ３とがそれぞれ同位
相のときモータは最大効率で駆動される。

【００２８】３相駆動電流ｉ１，ｉ２，ｉ３により固定
子巻線１１、１２、１３には回転磁界が発生し、永久磁
石回転子２０の磁極と固定子巻線１１、１２、１３によ
り発生した回転磁界との相互作用により、永久磁石回転
子２０は回転力を受けて回転を始める。

【００２９】図５は永久磁石回転子２０の磁極と固定子
巻線１１，１２，１３により発生した回転磁界の位相関
係を示したベクトル図である。図５において、Φは永久
磁石回転子２０の磁極を示す磁極ベクトル、Ｉは固定子
巻線１１，１２，１３により発生した回転磁界を示す起
磁力ベクトル、Ｅは固定子巻線１１，１２，１３に誘起
される誘起電圧を示す誘起電圧ベクトルである。

【００３０】図５（ａ）はモータが正方向（時計方向）
に回転している様子を、図５（ｂ）はモータが逆方向
（反時計方向）に回転している様子をベクトル図で表現
したもので、起磁力ベクトルＩと磁極ベクトルΦはそれ
ぞれ図示した方向に回転する。図より明らかなように、
永久磁石回転子２０を連続して回転させるためには、固
定子巻線１１、１２、１３で発生される起磁力ベクトル
Ｉの位相を永久磁石回転子２０の磁極ベクトルΦの位相
より常に９０度だけ回転方向に進めてやればよい。すな
わち、正方向に回転させるには起磁力ベクトルＩを時計
方向に９０度だけ進め、逆方向に回転させるには起磁力
ベクトルＩを反時計方向に９０度だけ進めればよい。

【００３１】また図５より明らかなように、モータの回
転方向とは無関係に起磁力ベクトルＩと誘起電圧ベクト
ルＥとは位相が一致している。この状態のときモータは
最大効率で駆動されることになる。

【００３２】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、詳しく説明する。

【００３３】図６は、本発明のブラシレス直流モータを
構成する位相調整回路５、波形発生回路６、初期位置検
出回路８、選択回路９の一実施例を示す構成図である。

【００３４】本実施例では、位相調整回路５、波形発生
回路６、初期位置検出回路８、選択回路９は、演算器６
１とメモリ６２とディジタル／アナログ変換器６３，６
４，６５とで構成される。演算器６１は、メモリ６２の
ＲＯＭ（リードオンリメモリ）領域に格納されている後
述の所定の内臓プログラムに従って動作し、端子１４に
入力される方向指令ｒと端子１５に入力される位相合わ
せ指令ｔと位相補正回路１０の出力する位相信号ｇおよ
びカウント回路４の計数値ｃをＲＡＭ（ランダムアクセ
スメモリ）領域に取り込み、所定の演算を施してアドレ
スｆを求める。つぎに演算器６１はアドレスｆに応じ
て、メモリ６２のＲＯＭ領域に予め格納されている１周
期分の正弦波の関数テーブルを参照することによりアド
レスｆに応じた３相のディジタル位置信号ｄｐ１，ｄｐ
２，ｄｐ３を求め、それぞれディジタル／アナログ変換
器６３，６４，６５に出力する。ディジタル／アナログ
変換器６３，６４，６５は、３相のディジタル位置信号
ｄｐ１，ｄｐ２，ｄｐ３をそれぞれアナログ値に変換し
て３相の位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ３を出力する。

【００３５】次に、メモリ６２のＲＯＭ領域に格納され
ている内臓プログラムについて説明する。

【００３６】まず、通常回転時に処理の行われる通常モ
ードについて、図７に示した基本フローチャートに沿っ
て説明する。

【００３７】処理７１では、カウント回路４の計数値ｃ
の変化したときの割り込みを待っている。割り込みが入
ると処理７２に移行する。

【００３８】処理７２では、カウント回路４の計数値ｃ
と端子１４に入力される方向指令ｒを取り込みメモリ６
２のＲＡＭ領域に格納する。

【００３９】処理７３では、方向指令ｒが正方向指令で
あるか逆方向指令であるかを判定する。方向指令ｒが正
方向指令であるときには処理７４でカウント回路４の計
数値ｃに所定の値（位相に換算して９０度相当）を加算
してアドレスｆを演算する。方向指令ｒが逆方向指令で
あるときにはカウント回路４の計数値ｃに所定の値（位
相に換算して９０度相当）を減算してアドレスｆを演算
する。処理７１，７２，７３，７４，７５が位相調整回
路５の行う演算処理である。

【００４０】処理７６は、処理７４または処理７５で得
られたアドレスｆをもとに、つぎの処理７７で必要な３
相のアドレスｆ１，ｆ２，ｆ３を求める。

【００４１】すなわち、位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ３の位
相はそれぞれ１２０度ずつずれているので（図４）、お
よび（数１）（数２）（数３）より、ｆ１，ｆ２，ｆ３
の３相の各アドレス値を計算する。なお、（数１）（数
２）における“１２０”は位相に換算した１２０度相当
のアドレス計数値である。

【００４２】

【数１】

【００４３】

【数２】

【００４４】

【数３】

【００４５】処理７７では、処理７６で得られた３相の
アドレス値ｆ１、ｆ２，ｆ３をもとにメモリ６２のＲＯ
Ｍ領域に格納されている正弦波の関数テーブルを参照
し、３相のディジタル位置信号ｄｐ１，ｄｐ２，ｄｐ３
を求める。

【００４６】処理７８では、処理７７で得られた３相の
ディジタル位置信号ｄｐ１，ｄｐ２，ｄｐ３を図６に示
したディジタル／アナログ変換器６３，６４，６５に出
力する。ディジタル／アナログ変換器６３，６４，６５
はディジタル位置信号ｄｐ１，ｄｐ２，ｄｐ３をそれぞ
れアナログ値に変換し、図４に示すような位置信号ｐ
１，ｐ２，ｐ３を出力する。処理７６，７７，７８が波
形発生回路６の行う演算処理である。本処理のあとは、
処理７１に移行し、以上の処理を繰り返す。

【００４７】位相調整回路５、波形発生回路６で以上の
処理を行うことにより、永久磁石回転子２０の回転に応
じて位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ３を電力供給回路７に出力
する。電力供給回路７は、固定子巻線１、１２、１３に
正弦波状の駆動電流ｉ１，ｉ２，ｉ３を供給する。すな
わち、永久磁石回転子２０の回転量を検出し、その回転
量だけ固定子巻線１１、１２、１３により発生する磁界
を回転させる。その結果、固定子巻線は回転磁界を発生
し、回転磁界の起磁力ベクトルＩは、永久磁石回転子２
０の磁極ベクトルΦとは図５に示すように常に９０度だ
け位相が異なるように形成される。そして磁極ベクトル
Ｉと磁極ベクトルΦとの相互作用により、永久磁石回転
子２０は回転力を受けて回転を持続する。しかしなが
ら、電源投入などの初期状態ではカウント回路４の計数
値は不定であり計数値の初期値ｃｓを与える必要があ
る。

【００４８】次に、本発明のブラシレス直流モータでカ
ウント回路４に初期値を与えるための位相合わせの動作
について詳しく説明する。

【００４９】電源投入時には、図１の選択回路の端子１
５には位相合わせ指令ｔが入力され、初期位置検出回路
８の出力ｂが選択されてアドレスｆとして波形発生回路
６に入力される。そして、初期位置検出回路８は、固定
子巻線１１，１２，１３により発生される回転磁界を強
制的に正逆方向に回転させ、永久磁石回転子２０の磁極
と固定子巻線１１，１２，１３によって生じる回転磁界
との位相関係を検出する。

【００５０】図８は、本発明の位相合わせの動作を説明
するために永久磁石回転子２０の発生する磁極ベクトル
Φと固定子巻線１１，１２，１３により発生した起磁力
ベクトルＩの関係をベクトルで表現したベクトル図であ
る。

【００５１】位相合わせ時には、選択回路９は初期位置
検出回路８のアドレス指令ｂを波形発生回路６に入力す
るので、波形発生回路６に入力されるアドレスｆは永久
磁石回転子２０の回転とは無関係に強制的に変更され、
それに応じて固定子巻線の起磁力ベクトルΦの方向が変
化される。その結果、磁極ベクトルＩと磁極ベクトルΦ
との相互作用により、永久磁石回転子２０は回転力を受
けてそれに応じて移動を始める。いま、モータが無負荷
状態であると仮定すれば、起磁力ベクトルＩと磁極ベク
トルΦとは完全に一致する（そのときモータの発生トル
クはゼロ）。その様子を図８（ａ）に示す。しかし、モ
ータが負荷状態にあるときには起磁力ベクトルＩと磁極
ベクトルΦとは一致せず、負荷の大きさに応じてある位
相角θを保つ。しかもその位相ずれの方向は、モータを
正方向（時計方向）に回転させたときには、図８（ｂ）
に示すように磁極ベクトルΦは起磁力ベクトルＩから反
時計方向に角度θだけずれ、モータを逆方向（反時計方
向）に回転させたときには、図８（ｃ）に示すように磁
極ベクトルΦは起磁力ベクトルＩから時計方向に角度θ
だけずれる。ところが、カウント回路４は方向信号ｄに
応じて矩形波信号ｓ１をアップカウントもしくはダウン
カウントを行っているので、常に永久磁石回転子２０の
初期値からの回転移動量を検出していることになる。い
ま、カウント回路４の初期値をｃｓとして、固定子巻線
の起磁力ベクトルＩを正方向にΔｆだけ回転させたとす
ると、カウント回路４の計数値は、

【００５２】

【数４】

【００５３】となる。ただし、ｈは位相に換算して図８
の位相角θに相当する計数値である。また、固定子巻線
の起磁力ベクトルＩを逆方向にΔｆだけ回転させたとす
ると、カウント回路４の計数値は、

【００５４】

【数５】

【００５５】となる。したがって、カウント回路４の初
期値は、（数４）、（数５）より、

【００５６】

【数６】

【００５７】で計算することができる。このような位相
合わせの処理を行う本発明の一実施例の動作について、
さらに詳しく説明する。

【００５８】位相合わせの処理の行われる位相合わせモ
ードについて、図９に示したフローチャートに沿って説
明する。

【００５９】図９において、処理９１では波形発生回路
６に入力されるアドレスｆを１だけ増加させ、処理９２
に移行する。なお、位相合わせ時のアドレスｆの初期値
はゼロとする。

【００６０】処理９２では、アドレスｆが所定値Δｆを
越えたかを判定する。アドレスｆがΔｆ以内のときは、
再び処理９１に移行し、アドレスｆをさらに１だけ増加
させる。そしてアドレスｆがΔｆを越えたときには処理
９３に移行する。

【００６１】処理９３では、カウント回路４の計数値ｃ
を取り込み、第１の計数値ｃ１としてメモリ６２のＲＡ
Ｍ領域に格納した後、処理９４に移行する。

【００６２】処理９４では、波形発生回路６に入力され
るアドレスｆを今度は１だけ減少させ、処理９５に移行
する。

【００６３】処理９５では、アドレスｆが−Δｆを越え
たかを判定する。アドレスｆが−Δｆ以内のときは、再
び処理９４に移行し、アドレスｆをさらに１だけ減少さ
せる。そして、アドレスｆが−Δｆを越えたときには処
理９６に移行する。

【００６４】処理９６では、カウント回路４の計数値ｃ
を取り込み、第２の計数値ｃ２としてメモリ６２のＲＡ
Ｍ領域に格納した後、処理９７に移行する。

【００６５】処理９７では、処理９３および処理９６で
それぞれ得られた第１の計数値ｃ１と第２の計数値ｃ２
をもとに（数６）の演算を行い、カウント回路４の初期
値ｃｓを求める。処理９７の演算処理終了後、処理９８
に移行する。

【００６６】処理９８では、処理９７の演算で求めたｃ
ｓを初期値としてカウント回路４に転送する。

【００６７】以上の処理９１から処理９８までが、電源
投入時などの初期状態における位相合わせモードの動作
であり、永久磁石回転子２０の磁極ベクトルΦと固定子
巻線１１，１２，１３により発生した起磁力ベクトルＩ
との位相合わせが完了する（図８（ａ））。

【００６８】なお、上記の例では位相合わせモードの動
作で回転磁界を正方向、逆方向にそれぞれ１回ずつ回転
させたが同様な動作を複数回実施した後、その平均値を
演算するようにしてもよい。位相合わせが完了した後
は、図７で説明した通常モードに移行して、永久磁石回
転子２０を回転させる。

【００６９】次に、本発明のブラシレス直流モータで通
常回転時に行われる位相補正の動作について詳しく説明
する。

【００７０】図１２は固定子巻線１１，１２，１３に誘
起される誘起電圧ｅ１，ｅ２，ｅ３と各相に通電される
駆動電流ｉ１，ｉ２，ｉ３の位相がずれた場合の各部電
圧・電流波形と位相検出回路１０の出力する位相信号ｇ
を示した波形図である。

【００７１】図１２において、ａは固定子巻線１１，１
２，１３に誘起された誘起電圧ｅ１，ｅ２，ｅ３、ｂは
波形発生回路６の出力する正弦波状の位置信号ｐ１，ｐ
２，ｐ３、ｃは固定子巻線１１，１２，１３に通電され
る駆動電流ｉ１，ｉ２，ｉ３である。位置信号ｐ１，ｐ
２，ｐ３は正弦波状の信号波形であり、電力供給回路７
はこれらをそれぞれ増幅して正弦波状の３相駆動電流ｉ
１，ｉ２，ｉ３に変換し固定子巻線１１，１２，１３の
各相に供給するので、位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ３と駆動
電流ｉ１，ｉ２，ｉ３とは同位相の関係となる。ｄに示
したｖ１，ｖ２，ｖ３は固定子巻線１１，１２，１３の
各相の端子電圧で、各相に誘起される誘起電圧ｅ１，ｅ
２，ｅ３と各相に駆動電流ｉ１，ｉ２，ｉ３が流れるこ
とにより発生する巻線抵抗の電圧降下分（電圧波形ｖ１
のみ斜線で示した部分）を合成した波形である。図１２
より明らかなように、この場合には誘起電圧ｅ１，ｅ
２，ｅ３と駆動電流ｉ１，ｉ２，ｉ３および端子電圧ｖ
１，ｖ２，ｖ３はすべて位相が異なる。特に誘起電圧ｅ
１，ｅ２，ｅ３と駆動電流ｉ１，ｉ２，ｉ３との位相が
ずれているので、モータは最大効率では駆動されない。
ｅは図１０に示す位相検出回路１０の出力する位相信号
ｇを示し、図１１と同様に位置信号ｇの立ち上がりエッ
ジが端子電圧ｖ１の最大ピーク点と一致し、位置信号ｇ
の立ち下がりエッジが端子電圧ｖ１の最小ピーク点と一
致する。図１２より明らかなように、位相信号ｇの立ち
上がりエッジは位置信号ｐ１（または駆動電流ｉ１）の
最大ピーク点とΔｇだけ位相がずれている。

【００７２】次に、位相検出回路１０の出力する位相信
号ｇをもとに誘起電圧ｅ１，ｅ２，ｅ３と駆動電流ｉ
１，ｉ２，ｉ３との位相を図４に示すように一致させる
位相補正の処理を行う本発明の一実施例の動作につい
て、詳しく説明する。

【００７３】図１３は位相補正の処理を行う位相補正モ
ードの一実施例のフローチャートである。以下、図１３
に示したフローチャートに沿って説明する。

【００７４】図１３において、処理１３１では、位相検
出回路１０の出力する位相信号ｇの立ち上がりエッジの
発生による割り込みを待っている。位相信号ｇの立ち上
がりエッジの発生がない場合は、処理は通常モードに移
行し、位相信号ｇの立ち上がりの発生がある場合は処理
１３２に移行する。処理１３２では、位相信号ｇの立ち
上がりエッジの発生する時点における波形発生回路６に
入力されるアドレス値ｆと波形発生回路６の出力する位
置信号ｐ１の最大ピーク点に相当するアドレス値ｆｐと
の差（Δｇ＝ｆ−ｆｐ）を演算して位相差Δｇを求め、
メモリ６２のＲＡＭ領域に格納し、処理１３３に移行す
る。処理１３３では、処理１３２で求めた位相差Δｇの
大きさが所定値Ｇの範囲内にあるかどうかを判定する。
位相差Δｇの大きさが所定値Ｇより小さいときは、処理
は通常モードに移行し、位相差Δｇの大きさが所定値Ｇ
より大きいときは処理１３４に移行する。処理１３４で
は、処理１３２で得られた位相差Δｇの符号を判定す
る。位相差Δｇの符号が正のときは処理１３５に移行
し、アドレス値ｆを１だけ加算させた後、通常モードに
移行する。処理１３４で位相差Δｇの符号が正でないと
きは処理１３６に移行し、アドレス値ｆを１だけ減算さ
せた後、通常モードに移行する。

【００７５】以上の処理１３１から処理１３６までが、
位相補正モードの動作である。図１３のフローチャート
に示す処理を行うことにより、端子電圧ｖ１，ｖ２，ｖ
３の最大ピーク点が波形発生回路６の出力する位置信号
ｐ１，ｐ２，ｐ３の最大ピーク点と一致するするように
処理が行われる。すなわち、図１２の波形ｅに示すよう
に端子電圧ｖ１の最大ピーク点が位置信号ｐ１の最大ピ
ーク点に相当するアドレス値ｆｐより遅延した位置にあ
るときは、波形発生回路６の出力する位置信号のアドレ
ス値ｆを大きくすることにより位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ
３の位相を進める。逆に、端子電圧ｖ１の最大ピーク点
が位置信号ｐ１の最大ピーク点に相当するアドレス値ｆ
ｐより進んだ位置にあるときは、波形発生回路６の出力
する位置信号のアドレス値ｆを小さくすることにより位
置信号ｐ１，ｐ２，ｐ３の位相を遅延させる。その結
果、波形発生回路６の出力する位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ
３の位相（駆動電流ｉ１，ｉ２，ｉ３と同位相）と端子
電圧ｖ１，ｖ２，ｖ３との位相が一致し、誘起電圧ｅ
１，ｅ２，ｅ３の位相と駆動電流ｉ１，ｉ２，ｉ３の位
相が図４に示すごとく一致するので、モータは最大効率
で駆動される。

【００７６】したがって、仮に図９の位相合わせモード
で正確な初期位置を検出することができなくても、図１
３の位相補正モードによりモータの通常回転時に誘起電
圧ｅ１，ｅ２，ｅ３の位相と駆動電流ｉ１，ｉ２，ｉ３
の位相を一致させることができる。また、モータの駆動
中に何らかの原因で周波数発電機１にノイズが重畳し、
カウント回路４の計数値に誤差を発生しても図１３の位
相補正モードによりモータの通常回転時に自動的に誘起
電圧ｅ１，ｅ２，ｅ３の位相と駆動電流ｉ１，ｉ２，ｉ
３の位相を一致させることができる。したがって、周波
数発電機１に重畳したノイズによりカウント回路４の計
数値の誤差が累積してモータが停止してしまうという最
悪状態を未然に防止することができる。

【００７７】以上述べた電力供給回路７は、波形発生回
路６の出力する位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ３に比例した３
相駆動電流を発生させる、いわゆる電流制御型の電力供
給回路である。しかしながら入力された位置信号ｐ１，
ｐ２，ｐ３にそれぞれ比例した大きさの電流を作成する
電流増幅回路は、一般に相間ばらつきを発生しやすく単
なる電圧増幅回路に比べれば回路構成が複雑になるとい
う欠点を有する。

【００７８】図１４は電力供給回路７の他の実施例を示
す回路構成図で、これは電圧増幅型に構成された実施例
である。

【００７９】図１４において、１４１ａ，１４１ｂ，１
４１ｃは増幅器で、反転入力（−）には波形発生回路６
の出力する位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ３がそれぞれ抵抗１
４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃを介して入力され、非反転
入力（＋）には基準電圧１４４が入力されている。増幅
器１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃの各出力にはエミッタ
ー同志が共通接続されたＮＰＮ型トランジスタ１４５
ａ，１４５ｂ，１４５ｃとＰＮＰ型トランジスタ１４６
ａ，１４６ｂ，１４６ｃの各ベースが接続されている。
ＮＰＮ型トランジスタ１４５ａ，１４５ｂ，１４５ｃの
コレクタはプラス電源に接続され、ＰＮＰ型トランジス
タ１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃのうち１４６ａと１４
６ｃは電流検出抵抗１４８を介してＧｎｄに接続され、
残りのＰＮＰ型トランジスタ１４６ｂは電流検出抵抗１
４７を介してＧｎｄに接続されている。端子１４９，１
５０からは電流を電圧に変換した信号ｐｓ２，ｐｓ３が
出力される。ただし、電流検出抵抗１４７，１４８の抵
抗値は同一とする。１４３ａ，１４３ｂ，１４３ｃは帰
還抵抗でＮＰＮ型トランジスタとＰＮＰ型トランジスタ
の共通エミッター接続点と増幅器１４１ａ，１４１ｂ，
１４１ｃの反転入力（−）に接続されている。端子１４
９と端子１５０の出力ｐｓ２とｐｓ３は、図１０に示し
た位相検出回路１０に入力される。ただし、出力ｐｓ２
はｖ２の代わりに入力され、出力ｐｓ３はｖ３の代わり
に入力される。図１４は電圧増幅型の電力供給回路であ
るので、波形発生回路６の出力する位置信号をｐ１，ｐ
２，ｐ３は、抵抗１４２と１４３の比で決定される増幅
率で増幅され、増幅された正弦波状の電圧は固定子巻線
１１，１２，１３にそれぞれ印加される。すると各固定
子巻線１１，１２，１３には正弦波状の駆動電流ｉ１，
ｉ２，ｉ３が通電される。

【００８０】図１５は本発明のブラシレス直流モータの
定常回転時の各部信号波形図である。

【００８１】図１５において、ａは固定子巻線１１，１
２，１３に誘起された誘起電圧ｅ１，ｅ２，ｅ３、ｂは
波形発生回路６の出力する正弦波状の位置信号ｐ１，ｐ
２，ｐ３、ｃは固定子巻線１１，１２，１３の各相の端
子電圧ｖ１，ｖ２，ｖ３である。位置信号ｐ１，ｐ２，
ｐ３は正弦波状の信号波形であり、図１４の電力供給回
路７はこれらをそれぞれ電圧増幅して、正弦波状の３相
駆動電圧ｖ１，ｖ２，ｖ３を固定子巻線１１，１２，１
３の各相に供給するので、位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ３と
駆動電圧ｖ１，ｖ２，ｖ３とは同位相の関係にある。ｄ
に示したｉ１，ｉ２，ｉ３は固定子巻線１１，１２，１
３の各相に通電される電流で、印加される駆動電圧ｖ
１，ｖ２，ｖ３と各相に誘起される誘起電圧ｅ１，ｅ
２，ｅ３との差に比例した電流（ｉ＝(ｖ−ｅ)／Ｒ，
Ｒ：巻線抵抗）が流れる。すなわち、各相に通電される
駆動電流ｉ１，ｉ２，ｉ３により発生する巻線抵抗の電
圧降下分と固定子巻線１１，１２，１３に誘起された誘
起電圧ｅ１，ｅ２，ｅ３とを合成した波形がｃに示す駆
動電圧ｖ１，ｖ２，ｖ３と一致することになる。ｅは、
図１４の信号ｐｓ２，ｐｓ３の波形を示したもので、信
号ｐｓ２は電流ｉ２の負側（吸い込み電流）の電流を電
圧に変換した波形を示し、信号ｐｓ３は電流ｉ３と電流
ｉ１のそれぞれ負側（吸い込み電流）の合成電流を電圧
に変換した波形を示している。

【００８２】なお、図１５に波形ｅで示した信号ｐｓ３
が、電流ｉ３と電流ｉ１のそれぞれ負側の合成電流を使
用する構成にしたのは、図１０に示す位相検出回路１０
を構成する比較器１００に入力される２つの比較信号ｐ
ｓ２、ｐｓ３が同時にゼロにならないようにするため
で、比較器１００の動作を安定化できるという効果があ
る。

【００８３】図１５において、波形ｆは図１０に示す位
相検出回路１０の出力する位相信号ｇを示すもので、位
置信号ｇの立ち上がりエッジが電流ｉ１の最大ピーク点
と一致する。図１５より明らかなように、位相信号ｇの
立ち上がりエッジは位置信号ｐ１（または駆動電圧ｖ
１）の最大ピーク点とΔｇだけ位相がずれている。

【００８４】図１５に示す本発明のブラシレス直流モー
タの各部信号波形図は、電力供給回路７として位置信号
に比例した正弦波状電圧を固定子巻線に印加する電圧制
御型の回路構成とした場合である。しかし、位相検出回
路１０の出力する位相信号ｇをもとに誘起電圧ｅ１，ｅ
２，ｅ３と駆動電流ｉ１，ｉ２，ｉ３との位相を一致さ
せる位相補正の処理は図１２に示した電流制御型の電力
供給回路の場合とほぼ同じ操作であるので重複した説明
は省略する。

【００８５】以上より、本発明のブラシレス直流モータ
は、周波数発電機の出力する互いに位相の異なる２相の
周波数信号をもとに３相の位置信号を作成するので、ホ
ール素子の如き位置検出素子を設けなくてもよい。

【００８６】なお、本発明に係わる波形発生回路６で
は、１周期のみの正弦波の関数テーブルをメモリに記憶
させておき、位相の異なる分だけアドレス値を変えて関
数テーブルを参照することにより３相の位置信号を図６
に示すような３個のディジタル／アナログ変換器６３，
６４，６５に出力しているが、１個のディジタル／アナ
ログ変換器を使用して逐次アナログ値に変換した後、得
られたアナログ値を３個のサンプルホールド回路（図示
しない）で保持して３相の位置信号として出力しても可
能であることはいうまでもない。また、正弦波関数は対
称周期関数であるので、１周期分すべてを関数テーブル
に記憶させておく必要はなく、１／２周期分もしくは１
／４周期分のみを記憶させておいて、後はアドレス値に
応じて適当な処理を行い３相の位置信号に相当するディ
ジタル値を求めるように構成してもよい。この場合は、
関数テーブル用に必要なメモリを少なく構成することが
できるという利点がある。また、逆に１周期のみの正弦
波の関数テーブルだけをメモリに記憶させておくのでな
く、３相分の正弦波をそれぞれ関数テーブルに記憶させ
ておいて、直接３相の位置信号に相当するディジタル値
を３個のディジタル／アナログ変換器６３，６４，６５
に出力しても可能であることはいうまでもない。

【００８７】また、本発明の実施例では３相のモータに
限ったが、相数は３相に限らず何相であってもよいこと
はいうまでもない。

【００８８】

【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、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小
型化、薄型化が可能となる。

【００８９】さらに本発明のブラシレス直流モータは、
上記構成により位相合わせ動作時にも特に無負荷状態で
ある必要はなく、モータが負荷を負った状態であっても
永久磁石回転子と固定子巻線の位置関係を正確に検出す
ることができる。また、電源投入後はモータを駆動して
いないときでも周波数発電機は永久磁石回転子の回転を
検出しているので、永久磁石回転子が何らかの原因で外
部から回転されたとしても常に磁極位置が分かるので、
位相合わせ動作は電源投入時のみでよい。したがって、
位相合わせ動作の完了後は、起動、停止の動作は従来の
位置検出素子付きのブラシレス直流モータと比べても何
ら変わることはない。

【００９０】また、モータが回転しているときに固定子
巻線に誘起される誘起電圧の位相と各相の固定子巻線に
通電される電流位相とがそれぞれ一致するように位相補
正操作を行うことにより、モータの駆動中に何らかの原
因で周波数発電機の出力にノイズが重畳しても自動的に
誘起電圧の位相と駆動電流の位相を一致させることがで
きるので、モータが停止してしまうという最悪状態を未
然に防止することができ、モータを常に高効率で駆動す
ることができる。

【００９１】したがって、位置検出素子が不要でありな
がら効率の高い駆動が可能で、しかも広い用途に応用可
能なブラシレス直流モータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のブラシレス直流モータの一実施例の構
成を示すブロック図

【図２】本発明に係わる方向検出回路の一実施例を示す
回路構成図

【図３】図２に示す方向検出回路の各部信号波形図

【図４】本発明のブラシレス直流モータの定常回転時の
各部信号波形図

【図５】本発明のブラシレス直流モータの定常回転時に
おける永久磁石回転子の磁極ベクトルΦと固定子巻線の
発生する起磁力ベクトルＩと固定子巻線に誘起される誘
起電圧Ｅの関係を示すベクトル図

【図６】本発明のブラシレス直流モータを構成する位置
調整回路、波形発生回路、初期位置検出回路、選択回路
の構成を示すブロック図

【図７】本発明のブラシレス直流モータの通常モードの
処理を説明するためのフローチャート図

【図８】本発明のブラシレス直流モータの位相合わせ操
作時における永久磁石回転子の磁極ベクトルΦと固定子
巻線の発生する起磁力ベクトルＩとの関係を示すベクト
ル図

【図９】本発明のブラシレス直流モータの位相合わせ操
作を行う一実施例のフローチャート図

【図１０】本発明に係わる位相検出回路の一実施例を示
す回路構成図

【図１１】図１０に示す位相検出回路の各部信号波形図

【図１２】図１０に示す位相検出回路の各部信号波形図
で、固定子巻線に誘起される誘起電圧と各相に通電され
る駆動電流の位相がずれた場合の波形図

【図１３】本発明のブラシレス直流モータの位相補正の
操作を行う一実施例のフローチャート図

【図１４】本発明に係わる電力供給回路の他の実施例を
示す回路構成図

【図１５】図１４に示す電力供給回路の各部信号波形図

【符号の説明】

１ 周波数発電機 ２ 波形整形回路 ３ 方向検出回路 ４ カウント回路 ５ 位相調整回路 ６ 波形発生回路 ７ 電力供給回路 ８ 初期位置検出回路 １０ 位相検出回路 １１,１２,１３ 固定子巻線 ２０ 永久磁石回転子

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の磁極を有する回転子と、前記回転
   子に所定の空隙を有して配設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よ
   り前記回転子の回転方向を検出し方向信号を出力する方
   向検出手段と、前記方向信号に応じて前記周波数発電機
   の少なくとも１つの周波数信号のパルスをカウントする
   カウント手段と、前記カウント手段の計数値より回転子
   の初期値を演算し初期値を前記カウント手段に出力する
   初期位置検出手段と、前記複数相の固定子巻線に印加さ
   れる少なくとも２相の電圧を比較して位相信号を出力す
   る位相検出手段と、回転方向指令に応じて前記カウント
   手段の計数値を所定の値だけ加減算させ、前記位相信号
   に応じて前記カウント手段の計数値を調整する位相調整
   手段と、前記位相調整手段の出力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
   に応じた電流を固定子巻線に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ブラシレス直流モータ。
2. 【請求項２】複数個の磁極を有する回転子と、前記回転
   子に所定の空隙を有して配設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よ
   り前記回転子の回転方向を検出し方向信号を出力する方
   向検出手段と、前記方向信号に応じて前記周波数発電機
   の少なくとも１つの周波数信号のパルスをカウントする
   カウント手段と、前記カウント手段の計数値より回転子
   の初期値を演算し初期値を前記カウント手段に出力する
   初期位置検出手段と、前記複数相の固定子巻線に通電さ
   れる少なくとも２相の電流位相を検出して位相信号を出
   力する位相検出手段と、回転方向指令に応じて前記カウ
   ント手段の計数値を所定の値だけ加減算させ、前記位相
   信号に応じて前記カウント手段の計数値を調整する位相
   調整手段と、前記位相調整手段の出力に応じた複数相の
   波形信号を発生する波形発生手段と、前記複数相の波形
   信号に応じた電圧を固定子巻線に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ブラシレス直流モー
   タ。
3. 【請求項３】位相検出手段は、１相の固定子巻線に通電
   される電流と他相の固定子巻線に通電される電流の合成
   和の位相を検出して位相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２記載のブラシレス直流モー
   タ。
4. 【請求項４】初期位置検出手段は、正方向に回転させた
   ときのカウント手段の第１の計数値と逆方向に回転させ
   たときのカウント手段の第２の計数値を検出し、前記第
   １の計数値と前記第２の計数値との平均値を前記カウン
   ト手段の初期値となす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。
5. 【請求項５】位相調整手段は、回転方向指令に応じてカ
   ウント手段の計数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永久磁石回転子の磁極の位
   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または請求項２記載のブラシ
   レス直流モータ。
6. 【請求項６】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
   るディジタル値をアナログ値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１
   または請求項２記載のブラシレス直流モータ。
7. 【請求項７】波形発生手段は、１周期のみの正弦波状の
   信号を予め記憶させたことを特徴とする請求項６記載の
   ブラシレス直流モータ。
8. 【請求項８】波形発生手段は、１／２周期もしくは１／
   ４周期のみの正弦波状の信号を予め記憶させたことを特
   徴とする請求項７記載のブラシレス直流モータ。
9. 【請求項９】初期位置検出手段は、電源投入時のみ動作
   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。
10. 【請求項１０】周波数発生手段は、回転子が静止のとき
    も読みとり可能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。
11. 【請求項１１】カウント手段、位相調整手段、波形発生
    手段および初期位置検出手段は、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または請求項２
    記載のブラシレス直流モータ。