JPH07111794A - ブラシレス直流モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位置検出素子が不要で、位相合わせ動作時の
固定子巻線の電流の大きさを最適にできるブラシレス直
流モータを提供する。 【構成】 永久磁石回転子１０１の回転を周波数発電機
１０２で検出し、方向検出器１０５ではその回転方向を
検出する。演算処理器１０６では、永久磁石回転子１０
１の回転位置に対応した位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ３を出
力する。電力供給器１１０では位置信号に応じた電力を
固定子巻線１１１に供給し、永久磁石回転子１０１が回
転駆動されるブラシレス直流モータであって、位相合わ
せ時の電流ベクトルの大きさをあらかじめ決定する事に
より、電源投入時に必要な永久磁石回転子１０１の位相
合わせ動作を、小さい回転角と振動で実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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。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、永
久磁石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、永久磁石回転子を
回転させるものである。しかしながら、このようなモー
タにおいては、電源投入時には固定子巻線と永久磁石回
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、本出願人は特願
平４−２３４９１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。』
を提案している。

【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、位相合わせ手段による位相合わせ時、固
定子巻線の電流の大きさによっては、永久磁石回転子が
大きく回転振動する。このため磁気テープを直接的にま
たは間接的に駆動するＶＴＲのキャプスタンモータ等で
は、磁気テープにテープダメージ等が発生し、致命的欠
陥となる。

【０００７】本発明は上記問題点に鑑み、位相合わせ時
に永久磁石回転子の回転振動が小さくなるように構成し
たブラシレス直流モータを提供することを目的とする。

【０００８】

【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、複数個の磁極を有す
る永久磁石回転子と、永久磁石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、永久磁石回転子
の回転に応じて複数相のセンサ信号を発生するセンサ手
段と、複数相のセンサ信号より永久磁石回転子の回転方
向を検出し方向信号を出力する方向検出手段と、センサ
信号と方向信号に応じて第１の複数相の位置信号の振幅
値と位相値を変化させて永久磁石回転子の初期位置を検
出する初期位置検出手段と、初期位置と少なくとも１つ
のセンサ信号と方向信号とに応じて第２の複数相の位置
信号を生成する位置検出手段と、第１の複数相の位置信
号と第２の複数相の位置信号と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有して構成され、初期位
置検出手段は、センサ信号に応じて第１の複数相の位置
信号の振幅値を決定する初期値決定手段と、センサ信号
と方向信号とに応じて第１の複数相の位置信号の位相値
を変化させ、永久磁石回転子の初期位置を検出する位相
合わせ手段とから構成したものである。

【０００９】

【作用】本発明は上記した構成によって、初期値決定手
段により位相合わせ手段の第１の複数相の位置信号の振
幅値をあらかじめ決定できる。このため、永久磁石回転
子の状態に合った位置信号の出力が可能となり、位相合
わせ時の永久磁石回転子の回転振動を小さくできる。

【００１０】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。

【００１１】

【実施例】以下、本発明のブラシレス直流モータの実施
例について、図面を参照しながら説明する。

【００１２】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の永
久磁石回転子１０１と３相の固定子巻線１１１ａ，１１
１ｂ，１１１ｃは図１４に示すように配置されている。

【００１３】図１４（ａ）において、回転軸１５０２と
共に回転する永久磁石回転子１０１は、固定子１５０１
と対向配置されている。永久磁石回転子１０１は図１４
（ｂ）に示すようにｐ極（ｐは極数を表し、ここでは、
８とする。）が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１５０１には図１４（ｃ）に示
すように平面上に回転軸１５０２を中心として円盤状に
等間隔に複数個の偏平巻線（ここでは、６個とする。）
が配置されている。そして、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１１１ａ，１
１ｂ，１１１ｃを構成している。

【００１４】図１の周波数発電機（センサ手段）１０２
は、永久磁石回転子１０１の１回転当たりＺ回（ここ
で、Ｚは３６０とする。）の検出を行い、永久磁石回転
子１０１の回転数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は波形整形器１０３に入力されて、それぞ
れ矩形波信号ｓ１，ｓ２に変換された後、方向検出器
（方向検出手段）１０５に入力される。方向検出器１０
５は永久磁石回転子１０１の正逆の回転方向に応じた方
向信号ｄを出力する。方向検出器１０５の具体的な構成
を図２に示す。

【００１５】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ｓ１が
入力され、クロック入力端子ＣＫに矩形波信号ｓ２が入
力されている。そして方向信号ｄはフリップフロップ回
路２１の出力端子Ｑから出力される。

【００１６】図３（ａ）に永久磁石回転子１０１が正方
向に回転している時の矩形波信号ｓ１，ｓ２の波形を示
し、図３（ｂ）に永久磁石回転子１０１が逆方向に回転
している時の矩形波信号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。したがって図３（ａ）のように永久磁石回
転子１０１が正方向に回転している時は、データ入力型
のフリップフロップ回路２１の出力端子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１０１が逆方向に回転している時は、図３
（ｂ）の如く矩形波信号ｓ１が矩形波信号ｓ２より位相
が９０度遅れるため、出力Ｑは常に低電位状態（以
下、”Ｌ”状態と呼ぶ）となる。

【００１７】図２に示すように方向検出器１０５を構成
することにより、永久磁石回転子１０１の回転方向を検
出することができる。すなわち、方向検出器１０５の方
向信号ｄは、永久磁石回転子１０１が正方向に回転して
いる時は、”Ｈ”状態となり、逆方向に回転している時
は、”Ｌ”状態となる。

【００１８】さらに図１において、演算処理器１０６は
演算器１０７とメモリ１０９と３個のＤ／Ａ変換器１０
８ａ，１０８ｂ，１０８ｃによって構成され、波形整形
器１０３の矩形波信号ｓ１と方向検出器１０５の方向信
号ｄを入力し、メモリ１０９に内蔵された後述するプロ
グラムによって計算処理することにより、３個の位置信
号ｐ１，ｐ２，ｐ３を出力する。演算処理器１０６の３
個の位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ３は電力供給器１１０に入
力され、電力供給器１１０は固定子巻線１１１に電力を
供給する。また、位相合わせ指令入力端子１１２の位相
合わせ指令信号ｓｔと回転方向指令入力端子１１３の回
転方向指令ｍｄによって、演算処理器１０６の内部動作
が変更される（後述）。従って、永久磁石回転子１０１
と周波数発電機１０２（センサ手段）と方向検出器１０
５（方向検出手段）と演算処理器１０６と電力供給器１
１０（電力供給手段）によってセンサレス直流モータが
構成されている。

【００１９】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、ｅ
１,ｅ２,ｅ３はそれぞれ固定子巻線１１１ａ，１１１
ｂ，１１１ｃに誘起される発電電圧波形である。ｐ１，
ｐ２，ｐ３は演算処理器１０６から出力される３相の位
置信号で、永久磁石回転子１０１の回転位置に応じてそ
れぞれ発電電圧波形ｅ１，ｅ２，ｅ３とほぼ同位相の関
係となるように出力する。位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ３は
正弦波状の信号波形であり、電力供給部１１０は３相の
位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ３をそれぞれ電力増幅して、正
弦波状の３相駆動電流ｉ１，ｉ２，ｉ３を固定子巻線１
１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃの各相に供給する。その結
果、３相駆動電流ｉ１，ｉ２，ｉ３により固定子巻線１
１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃには回転磁界が発生し、回
転磁界と永久磁石回転子１０１の磁極との相互作用によ
り、永久磁石回転子１０１は回転力を受けて回転する。

【００２０】図５は永久磁石回転子１０１の磁極ベクト
ルと固定子巻線１１１の電流ベクトルの位相関係を示し
たベクトル図である。図５において、Φは永久磁石回転
子１０１の磁極を示す磁極ベクトルで、Ｉは固定子巻線
１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃの電流ベクトルである。

【００２１】図５（ａ）は永久磁石回転子１０１が正方
向に回転している時で、図５（ｂ）は永久磁石回転子１
０１が逆方向に回転している時の磁極ベクトルΦと電流
ベクトルＩの位相関係を表したベクトル図である。

【００２２】磁極ベクトルΦは電流ベクトルＩにより発
生した起磁力ベクトルとの相互作用により回転力を得、
図５に示す方向に回転する。ここで永久磁石回転子１０
１が連続回転するためには、磁極ベクトルΦの回転量に
応じて電流ベクトルＩを図示した方向に回転させる必要
がある。すなわち電流ベクトルＩの位相を磁極ベクトル
Φの位相より常に所定の角度（好ましくは、９０度）だ
け回転方向に進め、磁極ベクトルΦの回転量を検出し、
その回転量に応じて電流ベクトルＩを回転させる必要が
ある。（磁極ベクトルΦと電流ベクトルＩとを表示した
ベクトル図上の角度を電気角で表した角度と呼ぶ。） 図１の演算処理器１０６のメモリ１０９は、所定のプロ
グラムと定数が格納されたロム領域（ＲＯＭ：リ―ドオ
ンリ―メモリ）と随時必要な値を格納するラム領域（Ｒ
ＡＭ：ランダムアクセスメモリ）に別れている。演算器
１０７はロム領域内のプログラムに従って所定の動作や
演算を行っている。

【００２３】まず、位相合わせ指令入力端子１１２に入
力される位相合わせ指令ｓｔに従って、動作を切り換え
ている。図６に、この動作を実現するプログラムの具体
的な一例を示し、以下その動作について詳細に説明す
る。

【００２４】処理６１では、位相合わせ指令入力端子１
１２の位相合わせ指令ｓｔの入力動作を行う。

【００２５】処理６２では、処理６１で入力した位相合
わせ指令ｓｔに従って、以後の動作を選択する。すなわ
ち、位相合わせ指令ｓｔが位相合わせ動作を示す時は、
初期値決定部の動作（処理６３）と位相合わせ部の動作
（処理６４）を行い、位相合わせ指令が位置検出動作を
示す時は、位置検出部の動作（処理６５）を行う。

【００２６】処理６３では、初期値決定部（初期値決定
手段）の動作を行う。すなわち、位相合わせ部（処理６
４）の動作時に必要は位置信号の初期振幅に対応した値
を決定する。その後、処理６４の処理を行う。

【００２７】処理６４では、位相合わせ部（位相合わせ
手段）の動作を行う。すなわち、永久磁石回転子１０１
の初期位置を検出する。その後、処理６１の処理に復帰
する。ここで、初期値決定部（初期値決定手段）と位相
合わせ部（位相合わせ手段）で初期位置検出部（初期位
置検出手段）が構成されている。

【００２８】処理６５では、位置検出部（位置検出手
段）の動作を行う。すなわち、定常回転時の処理を行
う。その後、処理６１の処理に復帰する。ここで、永久
磁石回転子１０１と周波数発電機１０２（センサ手段）
と方向検出器１０５（方向検出手段）と初期位置検出部
（初期位置検出手段）と位置検出部（位置検出手段）と
電力供給器１１０（電力供給手段）によってセンサレス
直流モータが構成されている。

【００２９】以上の動作を行うことにより、位相合わせ
指令入力端子１１２に入力された位相合わせ指令ｓｔに
応じて、初期位置検出部の動作と位相検出部の動作のい
ずれかが選択される。

【００３０】次に、永久磁石回転子１０１が定常回転し
ている時の動作を実現する位置検出部について説明す
る。図７に、この位置検出部の動作を実現するプログラ
ムの具体的な一例を示し、以下その動作について詳細に
説明する。

【００３１】処理７１１では、後述の位相合わせ部で検
出された初期位置に対応する初期カウント値ｃ_oをカウ
ント変数ｃの初期値とする（ｃ←ｃ_o）。ここで、処理
７１１は初期カウント値設定部（初期カウント値設定手
段）７１１の動作を行う。

【００３２】処理７１２ａでは、波形整形回路１０３の
矩形波信号ｓ１を入力し、矩形波信号ｓ１のパルスが到
来するのを待っている。矩形波信号ｓ１のパルスが到来
すると処理７１２ｂの動作を行う。

【００３３】処理７１２ｂでは、方向検出器１０５のフ
リップフロップ回路４２の方向信号ｄを入力する。その
後、処理７１２ｃの動作を行う。

【００３４】処理７１２ｃでは、方向信号ｄの内容に従
って次の処理を選択する。すなわち、方向信号ｄが”
Ｈ”の時（永久磁石回転子１０１が正方向に回転してい
る時）は、処理７１２ｄの動作を行う。一方、方向信号
ｄが”Ｌ”の時（永久磁石回転子１０１が逆方向に回転
している時）は、処理７１２ｅの動作を行う。

【００３５】処理７１２ｄでは、カウント変数ｃの値に
１を加算する。すなわち、カウント変数ｃの値に１を加
算した値を新しいカウント変数ｃの値とする（ｃ←ｃ＋
１）。その後、処理７１３ａの動作を行う。

【００３６】処理７１２ｅでは、カウント変数ｃの値か
ら１を減算する。すなわち、カウント変数ｃの値から１
を減算した値を新しいカウント変数ｃの値とする（ｃ←
ｃ−１）。その後、処理７１３ａの動作を行う。

【００３７】ここで、処理７１２ａと処理７１２ｂと処
理７１２ｃと処理７１２ｄと処理７１２ｅとでカウント
値増減部（カウント値増減手段）７１２が構成されてい
る。カウント値増減部では、方向信号ｄに従って、カウ
ント変数ｃの値を増減させている。

【００３８】処理７１３ａでは、まず演算器１０７の回
転方向指令入力端子１１３の回転方向指令ｍｄを入力す
る。次に、回転方向指令ｍｄの内容が正転指令の時、処
理７１３ｂの動作を行う。一方、回転方向指令ｍｄの内
容が逆回転指令の時、処理７１３ｃの動作を行う。

【００３９】処理７１３ｂでは、カウント変数ｃに所定
値（９０）を加算した値を位相値ｆとする。その後、処
理７２１の処理を行う。ここで、（９０）は固定子巻線
１１１に発生する電流ベクトルＩの回転角に換算して、
９０度相当の値であり、好ましくは次式で与えられる最
も近い整数である。

【００４０】

【数１】

【００４１】処理７１３ｃでは、カウント変数ｃから所
定値（９０）を減算した値を位相値ｆとする。その後、
処理７２１の処理を行う。

【００４２】ここで、処理７１３ａと処理７１３ｂと処
理７１３ｃとで位相調整部（位相調整手段）７１３が構
成されている。さらに位相調整部７１３とカウント値増
減部（カウント値増減手段）７１２と初期カウント値設
定部（初期カウント値設定手段）７１１とでカウンタ部
（カウンタ手段）７１が構成されている。

【００４３】処理７２１では、位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ
３を得るため、位相値ｆをもとにメモリ１０９内のＲＯ
Ｍ領域に設けられた１周期分の正弦波の関数テーブルを
参照するための３つのアドレス値ａ１，ａ２，ａ３を計
算する。すなわち、位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ３の位相は
それぞれ１２０度ずつずれているため、

【００４４】

【数２】

【００４５】

【数３】

【００４６】

【数４】

【００４７】より、ａ１，ａ２，ａ３の３つのアドレス
値を計算する。なお、（１２０）は電流ベクトルＩの回
転角に換算して、１２０度相当に対応する所定のアドレ
ス値である。その後、処理７２２の処理を行う。

【００４８】処理７２２では、処理７２１で得られた３
つのアドレス値ａ１，ａ２，ａ３をもとにメモリ１０９
のＲＯＭ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相のデジタル位置信号ｄｐ１，ｄｐ２，ｄｐ
３を得る。この時、デジタル位置信号ｄｐ１，ｄｐ２，
ｄｐ３の振幅値として振幅値ａｍｐを用いる。すなわ
ち、

【００４９】

【数５】

【００５０】

【数６】

【００５１】

【数７】

【００５２】より計算数する。ここで、振幅値ａｍｐ
は、所定値または回転速度検出器等（図示していない）
の出力である。また、ＲＯＭ（ａ）はアドレス値ａの正
弦波関数テーブル値を表す。その後、処理７２３の処理
を行う。

【００５３】処理７２３では、処理７２２で得られた３
相のデジタル位置信号ｄｐ１，ｄｐ２，ｄｐ３を図１の
Ｄ／Ａ変換器１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃに出力す
る。Ｄ／Ａ変換器１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃでは、
デジタル位置信号ｄｐ１，ｄｐ２，ｄｐ３をそれぞれア
ナログ値に変換し、三相の位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ３を
出力する。その後、処理７１２ａの動作に復帰する。

【００５４】ここで、処理７２１と処理７２２と処理７
２３とで第２の位置信号作成部（第２の位置信号作成手
段）７２が構成されている。

【００５５】以上の処理を行うことにより、永久磁石回
転子１０１の回転に対応して位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ３
が電力供給部１１０に出力される。そして、電力供給部
１１０では、固定子巻線１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ
に正弦波状の駆動電流ｉ１，ｉ２，ｉ３が供給される。

【００５６】すなわち、永久磁石回転子１０１の回転に
応じて矩形波信号ｓ１，ｓ２が生じる。方向検出器１０
４では、この矩形波信号ｓ１，ｓ２より永久磁石回転子
１０１の回転に対応した方向信号ｄを出力する。カウン
ト値増減部７１２では、矩形波信号ｓ１と方向信号ｄに
応じてカウント変数ｃを増減させる。永久磁石回転子１
０１が正回転している時はカウント変数ｃは増加し、永
久磁石回転子１０１が逆回転している時はカウント変数
ｃは減少する。すなわち、カウント変数ｃは永久磁石回
転子１０１の回転量に対応した値となる。第２の位置信
号作成部７２では、位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ３として、
カウント変数ｃに対応した位置信号が出力される。この
ため、位置信号は永久磁石回転子１０１の回転量に対応
した量だけ位相が回転する。

【００５７】このようにして、固定子巻線１１１に発生
する回転磁界の起磁力ベクトルＩと永久磁石回転子１０
１の磁極ベクトルΦは図５に示すように常に所定の位相
差を保つことができる。そして電流ベクトルＩに対応し
た起磁力ベクトルと磁極ベクトルΦとの相互作用によ
り、永久磁石回転子１０１は回転力を受けて回転を持続
する。

【００５８】ここで、図５の位相調整部で所定のアドレ
ス値（９０）の値を零とした時に、電流ベクトルΦと起
磁力ベクトルＩが一致したと仮定する。このような状態
の時、カウンタ変数ｃの値が初期カウント値設定部７１
１の初期カウント値ｃ_oと同じになる。この初期カウン
ト値ｃ_oは後述の位相合わせ部で生成される。

【００５９】一方、図７の位相調整部７１３では、回転
方向指令ｍｄに応じてカウント変数ｃから所定の値（９
０）を加減算して位相値ｆを算出している。このような
演算を行うことにより、固定子巻線１１１の電流ベクト
ルＩと永久磁石回転子１０１の磁極ベクトルΦとの電気
角位相差を、回転方向指令ｍｄに応じて＋９０度または
−９０度の電気角位相差にすることができる。したがっ
て、回転方向指令ｍｄに応じて永久磁石回転子１０１を
正回転または逆回転させることができる。すなわち、方
向指令ｍｄを変化させることにより簡単に永久磁石回転
子１０１の回転方向を変化させることができる。

【００６０】以上のようにして、固定子巻線１１１の起
磁力ベクトルＩと永久磁石回転子１０１の磁極ベクトル
Φは図５に示すように常に９０度の位相差を保つ。そし
て電流ベクトルＩに対応した起磁力ベクトルと磁極ベク
トルΦとの相互作用により、永久磁石回転子１０１は回
転力を受けて回転を持続する。

【００６１】しかしながら、電源投入時などの初期状態
ではカウンタ部のカウント変数ｃの値は不定であるた
め、カウント変数ｃの初期カウント値ｃ_oを生成する必
要がある。

【００６２】以下、本発明のブラシレス直流モータでカ
ウンタ部７１の初期カウント値ｃ_oを生成するための位
相合わせ部の動作について詳しく説明する。

【００６３】図８の位相合わせ部では、電源投入時等の
カウント変数ｃの値が不適切な時に、方向検出器１０５
の方向信号ｄと速度検出器１０４の検出速度信号ｂに応
じて固定子巻線１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃに発生さ
れる回転磁界を強制的に正逆方向に回転させ、その時の
永久磁石回転子１０１の回転挙動により永久磁石回転子
１０１の磁極の位置を検出する。

【００６４】電源投入時やカウンタ部内のカウント値ｃ
が不適切な時に行われる位相合わせ部の動作について、
図８に示した基本フローチャートに沿って説明する。

【００６５】処理８１では、永久磁石回転子１０１の回
転方向変化回数をカウントする変数ｋの初期値として零
を設定する。すなわち変数ｋの値をクリアする。その
後、処理８２１の処理を行う。

【００６６】処理８２１では、方向検出器１０５のフリ
ップフロップ回路４２の方向信号ｄを入力する。その
後、処理８２２の動作を行う。

【００６７】処理８２２では、方向信号ｄの内容に従っ
て次の処理を選択する。すなわち、方向信号ｄが”Ｈ”
の時（永久磁石回転子１０１が正方向に回転している
時）は、処理８２３の動作を行う。一方、方向信号ｄ
が”Ｌ”の時（永久磁石回転子１０１が逆方向に回転し
ている時）は、処理８２４の動作を行う。

【００６８】処理８２３では、位相値ｆの値から１を減
算する。すなわち、位相値ｆの値から１を減算した値を
新しい位相値ｆの値とする（ｆ←ｆ−１）。なお、位相
値ｆの初期値は後述の初期値決定部で決定される。その
後、処理８３１の動作を行う。

【００６９】処理８２４では、位相値ｆの値に１を加算
する。すなわち、位相値ｆの値に１を加算した値を新し
い位相値ｆの値とする（ｆ←ｆ＋１）。なお、位相値ｆ
の初期値は後述の初期値決定部で決定される。その後、
処理８３１の動作を行う。

【００７０】ここで、処理８２１と処理８２２と処理８
２３と処理８２４とで位相値増減部（位相値増減手段）
８２が構成されている。位相値増減部８２では、方向信
号ｄに応じて位相値ｆの増減を行う。

【００７１】処理８３１では、位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ
３を得るため、位相値ｆをもとに図１のメモリ１０９内
のＲＯＭ領域に設けられた１周期分の正弦波の関数テー
ブルを参照するための３つのアドレス値ａ１，ａ２，ａ
３を計算する。すなわち、位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ３の
位相はそれぞれ１２０度ずつずれているため、

【００７２】

【数８】

【００７３】

【数９】

【００７４】

【数１０】

【００７５】より、３つのアドレス値ａ１，ａ２，ａ３
を計算する。なお、（１２０）は電流ベクトルＩの回転
角に換算して、１２０度相当に対応する所定のアドレス
値である。その後、処理８３２の処理を行う。

【００７６】処理８３２では、処理８３１で得られた３
つのアドレス値ａ１，ａ２，ａ３をもとにメモリ１０９
のＲＯＭ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相のデジタル位置信号ｄｐ１，ｄｐ２，ｄｐ
３を得る。この時、デジタル位置信号ｄｐ１，ｄｐ２，
ｄｐ３の振幅値として振幅値ａｍｐを用いる。すなわ
ち、

【００７７】

【数１１】

【００７８】

【数１２】

【００７９】

【数１３】

【００８０】より計算数する。ここで、振幅値ａｍｐ
は、後述の初期値決定部で決定される。その後、処理８
３３の処理を行う。

【００８１】処理８３３では、処理８３２で得られた３
相のデジタル位置信号ｄｐ１，ｄｐ２，ｄｐ３を図１に
示したＤ／Ａ変換器１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃに出
力する。Ｄ／Ａ変換器１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃで
は、デジタル位置信号ｄｐ１，ｄｐ２，ｄｐ３をそれぞ
れアナログ値に変換し、図５に示すような位置信号ｐ
１，ｐ２，ｐ３を出力する。その後、処理８４１の処理
を行う。

【００８２】ここで、処理８３１と処理８３２と処理８
３３で第１の位置信号作成部（第１の位置信号作成手
段）８３を構成している。

【００８３】処理８４１では、方向検出器１０４の方向
信号ｄの入力を行う。その後、処理８４２の処理を行
う。

【００８４】処理８４２では、処理８４１で入力した方
向信号ｄが１タイミング前と変化している時、処理８４
３の処理を行う。また、方向信号ｄが１タイミング前と
変化していない時、処理８２１の処理に復帰する。

【００８５】処理８４３では、まず変数ｋに１を加算す
る。すなわち、変数ｋの値に１を加算した値を新しい変
数ｋの値とする。次に、位相値ｆの値を変数ｋの値に対
応した保存領域Ｍ［ｋ］に順次格納する。すなわち、保
存領域Ｍ［ｋ］の値を位相値ｆの値にする。その後、処
理８５１の処理を行う。

【００８６】ここで、処理８４１と処理８４２と処理８
４３とで位相値保存部（位相値保存手段）８５を構成し
ている。

【００８７】処理８５１では、変数ｋの値の大きさと所
定の値ｋ_max（ここで、ｋ_maxは２以上の整数で、好まし
くは２）とを比較し、変数ｋの値の大きさが大きい時、
処理８５２の処理を行う。また、変数ｋの値の大きさが
大きくない時、処理８２１の処理に復帰する。

【００８８】処理８５２では、保存領域Ｍ［ｎ］（ｎ＝
１，２，・・・，ｋ_max）に保存された値をもとに初期
カウント値ｃ_oを算出する。すなわち保存領域Ｍ［ｎ］
に保存された値の算術平均を計算することにより初期カ
ウント値ｃ_oを求める。好ましくは、初期の保存値Ｍ
［１］を除く偶数個の保存値より算術平均を計算するこ
とにより初期カウント値ｃ_oを求める。特に好ましく
は、保存値Ｍ［２］とＭ［３］を用いて、算術平均を計
算することにより初期カウント値ｃ_oを求める。すなわ
ち、初期カウント値ｃ_oは、

【００８９】

【数１４】

【００９０】より求める。その後、図６の処理６１の処
理に復帰する。ここで、処理８５１と処理８５２で初期
位置算出部（初期位置算出手段）８５を構成している。

【００９１】以上の処理を行うことにより、永久磁石回
転子１０１の位置を検出することができる。以下、これ
について説明する。

【００９２】上記構成により、位相値増減部８２では、
永久磁石回転子１０１の回転方向が正方向の時に位相値
ｆを減少させ、逆回転の時に位相値ｆを増減させる。そ
して、第１の位置信号作成部８３では、位相値ｆに応じ
て位置信号を出力するため、電流ベクトルＩは磁極ベク
トルΦが正回転している時は逆回転し、磁極ベクトルΦ
が逆回転している時は正回転する。すなわち、電流ベク
トルＩは、永久磁石回転子１０１の回転方向に対して逆
向きに回転する。

【００９３】ここで仮に電流ベクトルＩを永久磁石回転
子１０１の回転方向に対して逆向きに回転させずに、一
定位相で出力したとすると、図９（ａ）に示すように、
磁極ベクトルΦは電流ベクトルＩに対応した起磁力ベク
トルとの相互作用により回転し、最終的に両ベクトルは
一致する。これにより、磁極ベクトルΦの位置が検出で
きる。しかし、永久磁石回転子１０１は、その初期位置
によっては、最大で１８０度大きく回転する（図９
（ａ））。本発明の実施例では、永久磁石回転子１０１
の回転方向と逆向きに電流ベクトルＩを回転させてい
る。このため電流ベクトルＩと磁極ベクトルΦは、磁極
ベクトルΦの少ない回転で位相が一致する。この様子を
図９（ｂ）に示す。すなわち、磁極ベクトルΦの回転方
向と逆方向に電流ベクトルＩを回転させることにより、
磁極ベクトルΦと電流ベクトルＩは磁極ベクトルΦの回
転量が小さい時に一致するため、磁極ベクトルΦの回転
量は極めて少ない状態で磁極ベクトルΦの位置を検出す
ることができる。

【００９４】さらに、以上の処理を行うことにより、永
久磁石回転子１０１に負荷トルクが存在する場合でも高
精度に永久磁石回転子１０１の位置が検出できる。以
下、これについて説明する。

【００９５】いま、永久磁石回転子１０１の負荷トルク
が零でない時は電流ベクトルＩと磁極ベクトルΦとは一
致せず、負荷トルクの大きさに応じた位相角θを保つ。
しかもその位相ずれの方向は、永久磁石回転子１０１が
正方向に回転した時には、図１０（ａ）に示すように磁
極ベクトルΦは電流ベクトルＩから逆方向に角度θだけ
ずれ、永久磁石回転子１０１が逆方向に回転した時に
は、図１０（ｂ）に示すように磁極ベクトルΦは電流ベ
クトルＩから正方向に角度θだけずれる。

【００９６】したがって、永久磁石回転子１０１が負荷
を負った場合、所定の位相の電流を固定子巻線１１１に
流すだけでは永久磁石回転子１０１の位置を正確に検出
することができない。

【００９７】本発明の実施例では、起磁力ベクトルＩを
永久磁石回転子１０１の回転方向に応じて正逆方向に回
転振動させることにより永久磁石回転子１０１の位置に
対応した初期カウント値ｃ_oを算出している。このた
め、高精度に永久磁石回転子１０１の位置を検出するこ
とができる。以下、さらに詳しく説明する。

【００９８】上記構成により、永久磁石回転子１０１の
回転方向に対して電流ベクトルＩの回転方向が逆向きに
なるように回転する。また、位相値保存部８５により永
久磁石回転子１０１の回転方向が変化する毎に位相値ｆ
を保存している。ｊ回目の回転方向反転時の電流ベクト
ルＩと磁極ベクトルΦの様子を図１１（ａ）に示す。図
１１（ａ）において、磁極ベクトルΦは左回転していた
が、電流ベクトルＩとの相互作用により右回転の回転力
を受け、回転方向を右回転に変更した瞬間である。さら
に、ｊ＋１回目（ｊ回目の次）の回転方向反転時の電流
ベクトルＩと磁極ベクトルΦの様子を図１１（ｂ）に示
す。図１１（ｂ）において、磁極ベクトルΦは右回転し
ていたが、電流ベクトルＩとの相互作用により左回転の
回転力を受け、回転方向を左回転に変更した瞬間であ
る。ここで、磁極ベクトルΦの位置に対応した位相値ｆ
の値をθ_o、図１１（ａ）の時の電流ベクトルＩと磁極
ベクトルΦとの位相角に対応した位相値ｆの値をθ_j、
図１１（ｂ）の時の電流ベクトルＩと磁極ベクトルΦと
の位相角に対応した位相値ｆの値をθ_j+1とすると、保
存値Ｍ［ｊ］は、

【００９９】

【数１５】

【０１００】だたし、ｊは正の奇数。となる。そして、
初期位置算出部９６の計算を行うと、

【０１０１】

【数１６】

【０１０２】となる。また、永久磁石回転子１０１の反
転動作を繰り返すことにより、位相角θ_jの大きさと位
相角θ_j+1は大きさはほぼ等しくなる。したがって、

【０１０３】

【数１７】

【０１０４】となり、

【０１０５】

【数１８】

【０１０６】となる。以上により、カウンタ部７１の初
期カウント値ｃ_oが永久磁石回転子１０１の初期位置に
対応した値として求まる。

【０１０７】また、永久磁石回転子１０１を正逆方向に
回転した時の位相値ｆの保存値Ｍ［ｋ］（ｋ＝１，２，
・・・，ｋ_max）より初期カウント値ｃ_oを計算している
ため、負荷トルクが大きくなっても、（数１），（数
２）内のθ_jまたはθ_j+1の大きさが大きくなるだけであ
り、負荷トルクの影響は（数１０）の計算で除去でき
る。

【０１０８】さらに、本実施例では、特に位相値保存部
９５の保存値Ｍ［２］とＭ［３］を用いて初期カウント
値ｃ_oを計算している。保存値Ｍ［１］の値は、磁極ベ
クトルΦと電流ベクトルＩの初期位相差に大きく依存す
るため、保存値Ｍ［１］を初期カウント値ｃ_oの計算に
含めると初期位相差が大きい時には磁極ベクトルΦの位
置検出に大きな誤差が生じる。また、保存値Ｍ［４］以
降の値を使用する場合、所定値ｋ_maxを大きな値にする
必要がある。この場合、永久磁石回転子１０１の反転動
作を多く行わなければならず、位相合わせ時間が大幅に
長くなる。本実施例では、保存値Ｍ［２］とＭ［３］を
用いることにより、位置検出精度と位相合わせ時間の短
縮の両方を実現している。

【０１０９】なお、多数の保存値を用いて、位置検出精
度をより向上させることも可能である。

【０１１０】しかし、第１の位置信号作成部８３の振幅
値ａｍｐの大きさによっては、位相合わせ時の永久磁石
回転子１０１の回転振動が多くなる。図１２に様子を示
す。図１２（ａ）は、振幅値ａｍｐを大きな値とした時
の位相合わせの様子である。電流ベクトルＩの大きさが
大きくしている。このように、電流ベクトルＩの大きさ
が大きくなると、電流ベクトルＩに対応した起磁力ベク
トルと磁極ベクトルΦとの相互作用も大きくなり、永久
磁石回転子１０１の回転トルクが大きくなる。電流ベク
トルＩの回転速度はほぼ一定であるため、両者が一致す
るまでに磁極ベクトルΦの回転量は非常に多くなる。そ
の結果、永久磁石回転子１０１の回転振動が多くなる。
図１２（ｂ）は、振幅値ａｍｐが比較的小さい時の位相
合わせの様子である。図１２（ａ）と比較して、磁極ベ
クトルΦの回転量が少なくなることが分かる。

【０１１１】ここで、振幅値ａｍｐを非常に小さな値に
設定すると、永久磁石回転子１０１の回転トルクが非常
に小さくなり、電流ベクトルＩによって永久磁石回転子
１０１が回転しなくなる。この場合、位相合わせ動作は
不可能となる。したがって、位相合わせ時の電流ベクト
ルＩの大きさは、永久磁石回転子１０１の回転が可能
で、しかも最小の大きさが最良の大きさとなる。

【０１１２】図１３に電流ベクトルＩの大きさが最良と
なるような振幅値ａｍｐを決定する動作の基本フローチ
ャートの一例を示す。以下、図１３の基本フローチャー
トに沿って説明する。

【０１１３】処理１３１１では、変数の初期設定を行
う。すなわち、位相値ｆと振幅値ａｍｐと矩形波信号ｓ
１のパルス数をカウントする変数ｋｋの値を零にする。

【０１１４】処理１３２１では、位置信号ｐ１，ｐ２，
ｐ３を得るため、位相値ｆをもとに図１のメモリ１０９
内のＲＯＭ領域に設けられた１周期分の正弦波の関数テ
ーブルを参照するための３つのアドレス値ａ１，ａ２，
ａ３を計算する。すなわち、位置信号ｐ１，ｐ２，ｐ３
の位相はそれぞれ１２０度ずつずれているため、

【０１１５】

【数１９】

【０１１６】

【数２０】

【０１１７】

【数２１】

【０１１８】より、３つのアドレス値ａ１，ａ２，ａ３
を計算する。なお、（１２０）は電流ベクトルＩの回転
角に換算して、１２０度相当に対応する所定のアドレス
値である。その後、処理１３２２の処理を行う。

【０１１９】処理１３２２では、処理１３２１で得られ
た３つのアドレス値ａ１，ａ２，ａ３をもとにメモリ１
０９のＲＯＭ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相のデジタル位置信号ｄｐ１，ｄｐ２，
ｄｐ３を得る。この時、デジタル位置信号ｄｐ１，ｄｐ
２，ｄｐ３の振幅値として振幅値ａｍｐを用いる。すな
わち、

【０１２０】

【数２２】

【０１２１】

【数２３】

【０１２２】

【数２４】

【０１２３】より計算数する。その後、処理１３２３の
処理を行う。処理１３２３では、処理１３２２で得られ
た３相のデジタル位置信号ｄｐ１，ｄｐ２，ｄｐ３を図
１に示したＤ／Ａ変換器１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ
に出力する。Ｄ／Ａ変換器１０８ａ，１０８ｂ，１０８
ｃでは、デジタル位置信号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
ｐ１，ｐ２，ｐ３を出力する。その後、処理１３３１の
処理を行う。

【０１２４】処理１３３１では、位相値ｆに所定の位相
値増分△ｆ（ここで、位相値増分△ｆは正の整数値であ
り、ここでは１とする）を加算する。すなわち、位相値
ｆに所定の増分△ｆを加算した値を新しい位相値ｆとす
る。また、振幅値ａｍｐに所定の振幅値増分△ａｍｐ
（ここで、振幅値増分△ａｍｐは正の実数値である）を
加算する。すなわち、振幅値ａｍｐに所定の振幅値増分
△ａｍｐを加算した値を新しい振幅値ａｍｐとする。そ
の後、処理１３４１の動作を行う。

【０１２５】処理１３４１では、まず、波形整形器１０
３の矩形波信号ｓ１のパルスの到来を検出する。そし
て、パルスが到来していれば、処理１３４２の動作を行
う。また、パルスが到来していなければ、処理１３２１
の動作に復帰する。

【０１２６】処理１３４２では、変数ｋｋに１を加算す
る。すなわち、変数ｋｋに１を加算した値を新しい変数
ｋｋとする。すなわち、処理１３４１の動作と共に、矩
形波信号ｓ１のパルス数を変数ｋｋにより計数してい
る。その後、処理１３４３の動作を行う。

【０１２７】処理１３４３では、変数ｋｋと所定の値ｋ
max（所定の値ｋmaxは、整数値であり、ここでは２とす
る）とを比較し、変数ｋｋの値が所定値ｋmaxと異なる
時、処理１３２１の動作に復帰する。また、変数ｋｋの
値が所定値ｋmaxと同じ時、次の処理（図６の処理６
４）を行う。

【０１２８】ここで、処理１３１１と処理１３２１と処
理１３２２と処理１３２３と処理１３３１と処理１３４
１と処理１３４２と処理１３４３とで初期値決定部１３
を構成している。

【０１２９】以上の処理を行うことにより、位相合わせ
動作に適した振幅値ａｍｐが求まる。以下、これについ
て詳しく説明する。

【０１３０】処理１３３１の動作により、振幅値ａｍｐ
の値を徐々に大きくしている。これにより、位置信号ｐ
１，ｐ２，ｐ３の値も徐々大きくなり、電流ベクトルＩ
の大きさも徐々に大きくなる。処理１３４１では、永久
磁石回転子１０１の回転により矩形波信号ｓ１のパルス
を検出している。そして、処理１３４３により、所定の
個数の矩形波信号ｓ１のパルスが入力されると、そのと
きの振幅値ａｍｐを保持したまま次の位相合わせ動作の
処理へ移行する。

【０１３１】すなわち、電流ベクトルＩの大きさを徐々
に大きくし永久磁石回転子１０１が回転を始めた時の振
幅値ａｍｐを位相合わせ時の振幅値ａｍｐとして利用す
る。このようにすることにより、永久磁石回転子１０１
の回転が可能で、しかも最小の振幅値ａｍｐが求まる。

【０１３２】また、本実施例では、処理１３３１では位
相値ｆを変化させている。永久磁石回転子１０１の初期
状態において、磁極ベクトルΦと電流ベクトルＩの位相
が一致していた時、振幅値ａｍｐを大きくするだけで
は、永久磁石回転子１０１が回転しないため、最適な振
幅値ａｍｐが検出できない。本実施例のように、処理１
３３１で位相値ｆを変化させると、永久磁石回転子１０
１が初期状態において、磁極ベクトルΦと電流ベクトル
Ｉが一致した状態でも、永久磁石回転子１０１を回転さ
せることがでる。これにより最適な振幅値ａｍｐを検出
することができる。

【０１３３】したがって、この振幅値ａｍｐを位相合わ
せ動作に利用することにより、少ない回転量で永久磁石
回転子１０１の位置を検出することができる。

【０１３４】さらに、本実施例では、初期値決定部１３
の位相値ｆを位相合わせ部の動作で利用している。これ
により、初期値決定部１３の動作から位相合わせ部の動
作へ移行時、位置信号が滑らかに変化する。この結果、
永久磁石回転子１０１の不要な回転振動がなくなる。

【０１３５】以上のように、初期値決定部６３を設ける
ことにより最適な振幅値ａｍｐを検出できるため、位相
合わせ時の振れ幅を小さくできる。

【０１３６】なお、本実施例の初期値決定部では、矩形
波信号をもとに位置信号を変化させることにより振幅値
ａｍｐを決定したが、永久磁石回転子の慣性モーメント
の大きさや負荷トルクの大きさに応じて振幅値ａｍｐを
作成するようにしてもよい。

【０１３７】また、本実施例では、３相の位置信号を図
１に示すような３個のＤ／Ａ変換器１０８ａ，１０８
ｂ，１０８ｃに出力している。しかし、１個のＤ／Ａ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。

【０１３８】さらに、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だけでなく、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Ｄ／
Ａ変換器１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃに出力しても可
能であることはいうまでもない。

【０１３９】さらに、演算処理器を完全なハ―ドウェア
によって構成し、前述のプログラムによる動作と同じ動
作をおこなわせるようにしてもよい。その他、本発明の
主旨を変えず種々の変更が可能である。

【０１４０】

【発明の効果】以上のように本発明のブラシレス直流モ
ータは、従来のブラシレス直流モータが必要としていた
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。

【０１４１】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。

【０１４２】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の固定巻線の電流の大
きさを、回転振動が小さくなるように最適にできる。こ
れにより、広い用途に応用可能なブラシレス直流モータ
を構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけ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】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との関係を示すベクトル図

【図６】動作選択の処理を行う一実施例のフローチャー
ト

【図７】位置検出部の処理を行う一実施例のフローチャ
ート

【図８】位相合わせ動作の処理を行う一実施例のフロー
チャート

【図９】位相合わせ動作時の回転量を説明するための磁
極ベクトルΦと電流ベクトルＩのベクトル図

【図１０】位相合わせ動作を説明するための磁極ベクト
ルΦと電流ベクトルＩのベクトル図

【図１１】位相合わせ動作を説明するための磁極ベクト
ルΦと電流ベクトルＩのベクトル図

【図１２】位相合わせ動作を説明するための磁極ベクト
ルΦと電流ベクトルＩのベクトル図

【図１３】電流ベクトルＩの大きさが最良となるような
振幅値を決定する動作の一実施例による基本フローチャ
ート

【図１４】永久磁石回転子と固定子巻線の配置を示す図

【符号の説明】

１０１ 永久磁石回転子 １０２ 周波数発電機 １０５ 方向検出器 １０６ 演算処理器 １１０ 電力供給器 １１１ 固定子巻線

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個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空隙を有して配設された複
   数相の固定子巻線と、前記永久磁石回転子の回転に応じ
   て複数相のセンサ信号を発生するセンサ手段と、前記複
   数相のセンサ信号より前記永久磁石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、前記センサ
   信号と前記方向信号に応じて第１の複数相の位置信号の
   振幅値と位相値を変化させて前記永久磁石回転子の初期
   位置を検出する初期位置検出手段と、前記初期位置と少
   なくとも１つの前記センサ信号と前記方向信号とに応じ
   て第２の複数相の位置信号を生成する位置検出手段と、
   前記第１の複数相の位置信号と前記第２の複数相の位置
   信号とに応じて前記固定子巻線に電力を供給する電力供
   給手段とを有することを特徴とするブラシレス直流モー
   タ。
2. 【請求項２】初期位置検出手段は、センサ信号に応じて
   第１の複数相の位置信号の振幅値を決定する初期値決定
   手段と、前記センサ信号と方向信号とに応じて前記第１
   の複数相の位置信号の位相値を変化させ、永久磁石回転
   子の初期位置を検出する位相合わせ手段とにより構成さ
   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。
3. 【請求項３】位相合わせ手段は、少なくとも１つのセン
   サ信号と方向検出手段が出力する方向信号とに応じて位
   相値を増減する位相値増減手段と、前記方向信号の変化
   に応じて複数個の前記位相値を保存する位相値保存手段
   と、前記位相値保存手段に保存された少なくとも２個の
   前記位相値より永久磁石回転子の初期位置を算出する初
   期位置算出手段と、前記位相値に応じて第１の複数相の
   位置信号を作成する第１の位置信号作成手段とにより構
   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。
4. 【請求項４】位置検出手段は、初期位置検出手段の検出
   初期位置に応じて初期値が設定され、少なくとも１つの
   センサ信号と方向検出手段が出力する方向信号とに応じ
   てカウント値が増加または減少され、前記カウント値に
   応じて位相値を出力するカウンタ手段と、前記カウンタ
   手段の位相値に応じて第２の複数相の位置信号を出力す
   る第２の位置信号作成手段とに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。
5. 【請求項５】カウンタ手段は、初期位置検出手段の検出
   初期位置に応じて初期値を設定する初期カウント値設定
   手段と、少なくとも１つのセンサ信号と方向信号とに応
   じてカウント値を増加または減少するカウント値増減手
   段と、回転方向指令に応じて前記カウント値増減手段の
   カウント値から所定の値を加算または減算して位相値を
   出力する位相調整手段とにより構成されたことを特徴と
   する請求項４記載のブラシレス直流モータ。