JPH0632586B2 - 3相直流モータ - Google Patents

3相直流モータ

Info

Publication number
JPH0632586B2
JPH0632586B2 JP58069588A JP6958883A JPH0632586B2 JP H0632586 B2 JPH0632586 B2 JP H0632586B2 JP 58069588 A JP58069588 A JP 58069588A JP 6958883 A JP6958883 A JP 6958883A JP H0632586 B2 JPH0632586 B2 JP H0632586B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
coil
magnetic flux
motor
flux
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58069588A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS59194693A (ja
Inventor
宏治 堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP58069588A priority Critical patent/JPH0632586B2/ja
Publication of JPS59194693A publication Critical patent/JPS59194693A/ja
Publication of JPH0632586B2 publication Critical patent/JPH0632586B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/10Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明の3相直流モータの駆動回路に関し、特にブラシ
レス3相直流モータの駆動回路に用いて最適なものであ
る。
背景技術とその問題点 ブラシレス直流モータのトルクリツプルを低減させる方
法として、従来から界磁を形成するためのロータマグネ
ツトを台形波状の着磁パターンにして、通電区域におけ
るコイルの鎖交磁束をほぼ一定にする方法が用いられて
いる。しかしこの方法では、通電区域における鎖交磁束
を完全に一定にすることは困難であつて、台形波の肩部
付近でトルクの落ち込みが生じ、これによつてトルクリ
ツプルが生ずる。また台形波状の着磁パターンにするこ
とによつて有効な磁束が減少し、モータの出力が低下す
ることがある。
界磁波形とは無関係な一定トルクを得る方法として、コ
イル鎖交磁束Bを検出しその逆数1/Bに比例した駆動
電流を流してトルク(鎖交磁束×電流)を一定とする駆
動方式が提案されている。コイル鎖交磁束の検出方法と
しては、ホール素子等の感磁性検出素子を用いる方法
と、モータ駆動コイルに検出コイルを重ね巻きする方法
が通常用いられている。これらの方法はモータと駆動回
路との間の結合線の本数が検出素子または検出コイルの
分だけ多くなる問題がある。なおホール素子等の検出素
子で検出する場合、ロータの回転位置を検出して各相の
駆動コイルの通電切換信号を得る検出素子とコイル鎖交
磁束検出素子とを兼用することが考えられるが、通電切
換のタイミングの関係上、ロータ位置検出素子と駆動コ
イルとが同相で配置されることが少なく、従つて、駆動
コイルの鎖交磁束を検出することが実質的に困難である
場合が多い。
またホール素子等で鎖交磁束を検出する場合、検出素子
の出力にDCオフセツトやドリフトが含まれていてこれ
らを回路的に補正する手段が必要となる上、点の検出で
あるためロータマグネツトに対して所定の対向面積(コ
イル面積)を有するコイルの鎖交磁束を正確に代表する
ことが困難である。
一方、モータ駆動コイルに重ね巻きされた検出コイルで
鎖交磁束を検出する場合、モータの巻線構造が複雑にな
る上、駆動巻線の巻スペースが減少して効率が低下する
問題がある。
発明の目的 本発明は上述の問題にかんがみ、特別な検出素子や検出
コイルを設けることなく、各駆動コイルの実際鎖交磁束
に極めて近い信号を検出してその逆数に比例した電流を
各コイルに流し、これによつてトルクリツプルの無い一
定トルクを得るようにすることを目的とする。
発明の概要 本発明の3相直流モータ駆動回路は、3相の内の非通電
相の誘起電圧を検出する検出手段と、上記検出手段の出
力を移相する移相手段と、上記移相手段の出力信号を整
流して通電相のコイル鎖交磁束波形に近似した近似信号
を得る全波整流手段と、上記近似信号の逆数に比例した
駆動電流を通電相のコイルに流す駆動手段とを具備し、
これによって特別な検出素子や検出コイルを用いずに実
際の鎖交磁束に近い近似信号を得ている。
実施例 以下本発明を実施例に基いて説明する。
第1図は本発明の参考例としてのモータ駆動回路を示
し、第2図はその動作を示す波形図である。このモータ
は3相片方向通電形ブラシレスモータであつて、3相コ
イル、(1)〜(3)がスイツチングトランジスタ(4)〜(6)に
よつてスイツチング駆動される。第2図aは各相の鎖交
磁束B(実線)、B(点線)、B(一点鎖線)を
示し、第2図bはトランジスタ(4)〜(6)に与えられる1
20°ごとのスイツチング信号a、b、cであつて、こ
れらのスイツチング信号は例えばホール素子のようなロ
ータ位置検出器(7)の出力に基いてスイツチ回路(8)にお
いて形成される。なお各相のコイル(1)〜(3)の通電区間
は、第2図a、bに示すようにコイル鎖交磁束が正の最
大となる角度位置を中心とする120°の区間である。
各コイル(1)〜(3)の駆動電流の大きさは、各スイツチン
グトランジスタ(4)〜(6)の共通結合点に接続されたシリ
ーズ制御トランジスタ(9)及びオペアンプ(10)によつて
制御される。即ち、この制御トランジスタ(9)と直列に
結合された小抵抗Rでもつて駆動電流iが検出され、検
出電圧iRと制御電圧Vとが等しくなるように駆動電流
iが制御され、 で表わされる電流が流される。
一方、各コイル(1)〜(3)の誘起電圧、即ち鎖交磁束がス
イツチ(12)(13)(14)を介して導出される。これらのスイ
ツチ(12a)〜(12c)はスイツチ回路(18)によつて制御さ
れ、通電されていない2つの相のコイル(1)−(3)に対応
するスイツチ(12)〜(14)のみが閉じられる。各スイツチ
(12)〜(14)の制御信号は前記スイツチング信号の反転信
号、、であつてよい。
スイツチ(12)〜(14)の出力は抵抗加算器(15)で加算され
、オペアンプ(16)で反転増巾され、鎖交磁束近似信号
Eとして得られる。
第3図のベクトル図に示すように例えばC相コイル(6)
が通電されているとき、A相コイル(4)及びB相コイル
(5)の誘起電圧(鎖交磁束B、B)の和の反転信号
はC相の鎖交磁束と一致する。従つてオペアンプ(16)の
出力Eは第2図Cに示すように通電相の鎖交磁束を代表
している。
この鎖交磁束近似信号Eは掛算器(17)の一方の入力に与
えられ、その他方の入力には前記の駆動電流検出信号iR
が与えられる。掛算結果iREはオペアンプ(18)の−入力
に与えられ、その+入力にはモータの速度指令電圧V
(例えば速度サーボ電圧)が与えられる。そしてオペア
ンプ(18)の出力が前記の制御電圧Vとしてオペアンプ
(10)に与えられるので、V=iREとなるようにV
値、即ち、モータ駆動電流 が制御される。この結果 で表わされる電流が各コイルごとに120°ずつ流され
る。この電流iは第2図dに示すように鎖交磁束近似信
号Eに逆比例したものである。このためコイル(1)〜(3)
を流れる電流と、このコイルの鎖交磁束密度Bθ=f
(bθ)とによつて発生する回転トルクTは、 (K,K′:定数) となる。
即ち、回転トルクTは、コイル(1)〜(3)の鎖交磁束密度
Bθ=f(bθ)に無関係に定まり、トルク指令電圧V
が一定であれば、第2図eのようにモータの回転角θに
依存しないほぼ一定の回転トルクを得ることができる。
このため、トルクリツプルが極めて少なくなり、回転む
らがほとんど発生しないブラシレスモータを得ることが
出来る。
なお第1図の参考例において制御用トランジスタ(9)は
電源Vcc側に挿入されてもよく、また各スイツチング
トランジスタ(4)〜(6)に与えるスイツチング信号a〜c
の振巾を制御電圧Vで制御することにより駆動電流i
を制御してもよい。
次に第4図は本発明の実施例を示す3相両方向通電形ブ
ラシレスモータの駆動回路図であり、第5図はその動作
波形図である。このモータにおいては、3相コイル(1)
〜(3)がY結線され、プツシユプル接続されたスイツチ
ングトランジスタ(4)(4)′、(5)(5)′、(6)(6)′によつ
て駆動される。第5図a〜cは各相の鎖交磁束B、B
、Bを示している。各相はその鎖交磁束の正及び負
の最大位置を中心とする120°の区間ごとに第5図
a、b、cの斜線部で示すように正方向及び負方向に交
互に通電される。従つて各相の通電角は互に60°ずつ
オーバーラツプし、常に2つの相のコイルに電流が流さ
れて、2相の合成トルクが順次発生する。例えば第4図
においてトランジスタ(6)と(4)′がオンとなつていると
A相コイル(1)及びB相コイル(2)に電流が流れる。この
ときC相コイル(3)は通電されない。
ロータマグネツトによる界磁波形が正弦波であるとする
と、第6図のペクトル図に示すように、通電相(例えば
A相及びB相)の鎖交磁束の合成ベクトルはB−B
=Babとなり、この磁束Babと駆動電流iとの積に
比例したトルクが発生する。
従ってこの3相ブラシレスモータの場合には、非通電相
のコイル鎖交磁束自体でもって通電相の鎖交磁束近似波
形を得ることができない。
第6図から明らかなように2つの通電相が合成鎖交磁束
(Bab)は非通電相の鎖交磁束(B)に対して90
°進み位相である。即ち、通電相の鎖交磁束をsinθ及
びsin(θ+120°)とすると、その合成磁束は となる。θ+240°は非通電相の位相と合致してい
る。従つて非通電相コイルの誘起電圧を検出して90°
進相させた信号でもつてトルク発生に関与している通電
相の鎖交磁束を近似することができる。
第4図において各相のコイル(1)〜(3)の誘起電圧は第1
図と同様に検出手段を構成するスイツチ(12)〜(14)を介
して導出される。これらのスイツチ(12)〜(14)はスイツ
チ回路(8)の出力によつて制御され、非通電相に対応す
るスイツチのみが閉じられる。この結果、各スイツチ(1
2)〜(14)の共通接続出力より第5図dに示す非通電相の
誘起電圧波形が得られる。この波形は第5図a〜cの斜
線部以外の磁束波形を順次抜出したものに対応する。
検出された誘起電圧波形はオペアンプ(16)を介して移相
手段を構成する微分回路(19)に与えられ、微分(90°
進相)される。微分回路(19)の出力(第5図e)は全波
整流回路(20)で第5図fの如く整流される。この整流出
力は既述の如く通電相の合成鎖交磁束に対応したもので
ある。全波整流回路(20)の出力は鎖交磁束近似信号Eと
して第1図の実施例と同様に掛算器(17)に与えられる。
この掛算器(17)及びオペアンプ(18)(10)の制御によつ
て、第1図と同様に第5図gのような磁束に逆比例し且
つトルク指令電圧Vに比例したモータ駆動電流が流され
る。
なお第4図の実施例において、微分回路(19)の代りに積
分回路を用いて90°の移相を行つてもよい。但しこの
場合、第5図dの波形を積分しても第5図eの波形が得
られないので、第4図のスイツチ(12)〜(14)の前(コイ
ル側)に3相分の積分器を設け、それらの出力をスイツ
チ(12)〜(14)で選択してから反転増巾して全波整流を行
うように構成する。
なお本発明はコミユテータを備える直流モータにも適用
できる。また第4図の実施例において、鎖交磁束近似信
号Eの逆数演算を行う割算器を設けて、演算出力1/E
に比例した駆動電流を流すようにしてもよい。
発明の効果 本発明は上述の如く非通電相のコイル誘起電圧の検出信
号を移相することにより通電相の鎖交磁束波形を近似し
た信号を得て、鎖交磁束に逆比例した駆動電流を流すよ
うにしたので、鎖交磁束波形の回転角に関する変化とは
無関係の一定回転トルクを得ることができ、しかも特別
な磁束検出素子や検出コイルを設けることなく、駆動コ
イルの実際の鎖交磁束とほぼ等しい近似信号を得ること
ができるから、トルクリツプルを著しく低減することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の参考例を示す3相片方向通電形ブラシ
レスモータの駆動回路図、第2図は第1図の回路の動作
波形図、第3図は第1図の回路の動作原理を説明するコ
イル鎖交磁束のベクトル図、第4図は本発明の実施例を
示す3相両方向通電形ブラシレスモータの駆動回路図、
第5図は第4図の回路の動作波形図、第6図は第4図の
回路の動作原理を説明するコイル鎖交磁束のベクトル図
である。 なお図面に用いた符号において、 (1)(2)(3)……コイル (7)……位置検出器 (8)……スイツチ回路 (12)(13)(14)……スイツチ (15)……抵抗加算器 (16)……オペアンプ (17)……掛算器 (18)……オペアンプ (19)……微分回路 (20)……全波整流回路 E……鎖交磁束近似信号 である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】3相の内の非通電相のコイル誘起電圧を検
    出する検出手段と、 上記検出手段の出力を移相する移相手段と、 上記移相手段の出力信号を整流して通電相のコイル鎖交
    磁束波形に近似した近似信号を得る全波整流手段と、 上記近似信号の逆数に比例した駆動電流を通電相のコイ
    ルに流す駆動手段とを具備する3相直流モータ。
JP58069588A 1983-04-20 1983-04-20 3相直流モータ Expired - Lifetime JPH0632586B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58069588A JPH0632586B2 (ja) 1983-04-20 1983-04-20 3相直流モータ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58069588A JPH0632586B2 (ja) 1983-04-20 1983-04-20 3相直流モータ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59194693A JPS59194693A (ja) 1984-11-05
JPH0632586B2 true JPH0632586B2 (ja) 1994-04-27

Family

ID=13407133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58069588A Expired - Lifetime JPH0632586B2 (ja) 1983-04-20 1983-04-20 3相直流モータ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0632586B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4633150A (en) * 1984-12-25 1986-12-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Driving circuit for brushless DC motors
JPH07106075B2 (ja) * 1986-04-15 1995-11-13 松下電器産業株式会社 モ−タのトルク変動低減装置
US5134349A (en) * 1991-05-28 1992-07-28 Kruse David L Two-phase brushless dc motor controller
GB9121014D0 (en) * 1991-10-03 1991-11-13 Boc Group Plc Inductor current-sensing circuitry

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS509007A (ja) * 1973-05-29 1975-01-30
JPS55160993A (en) * 1979-05-29 1980-12-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Brushless electric motor
JPS57177293A (en) * 1981-04-21 1982-10-30 Victor Co Of Japan Ltd Drive circuit for dc brushless motor

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59194693A (ja) 1984-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Batzel et al. Slotless permanent magnet synchronous motor operation without a high resolution rotor angle sensor
CA2076080A1 (en) Discrete position estimator for a switched reluctance machine using a flux-current map comparator
JPH0919184A (ja) ブラシレスモータ
JPS6240085A (ja) ブラシレスモ−タ
JP3473178B2 (ja) 回転電機の制御装置
JPH0724472B2 (ja) サ−ボモ−タの制御装置
JPH0345634B2 (ja)
JPH07112358B2 (ja) 半波整流ブラシなし同期電動機
JPS644439B2 (ja)
JPH0632586B2 (ja) 3相直流モータ
US4713590A (en) Control circuit for DC brushless motor producing constant output torque
JP2560278B2 (ja) 磁極位置検出装置
KR20120086415A (ko) 각도센서를 구비한 bldc 모터 및 그 제어방법
JPH0470879B2 (ja)
JPH06121588A (ja) 可変リラクタンス型モータの駆動方式
JPH02142383A (ja) ブラシレスモータ
JPS6056399B2 (ja) モ−タ駆動回路
EP0073839A1 (en) Control device for synchronous motor
JPS6222358B2 (ja)
JPH08214470A (ja) 交流発電装置
KR100250108B1 (ko) 매립형 비엘디씨(bldc) 모터의 도통각 제어 장치.
JPH0364278B2 (ja)
JPS631598Y2 (ja)
JPS6227637B2 (ja)
JPS6130516B2 (ja)