JPH07222487A - ブラシレスモータの駆動装置 - Google Patents
ブラシレスモータの駆動装置Info
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- JPH07222487A JPH07222487A JP6008510A JP851094A JPH07222487A JP H07222487 A JPH07222487 A JP H07222487A JP 6008510 A JP6008510 A JP 6008510A JP 851094 A JP851094 A JP 851094A JP H07222487 A JPH07222487 A JP H07222487A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、ＰＷＭ制御するものにおいて、固
定子巻線の誘起電圧を良好に検出できて位置検出を正常
に行ない得るようにしている。 【構成】 制御回路１６はこのＰＷＭ信号ＰＶと、各位
置検出信号ＵＶｃ，ＶＶｃ，ＷＶｃとに基づいてタイミ
ング信号を出力して出力回路３を制御する。端子電圧Ｕ
ｖａはローパスフィルター回路１２と通過して検出信号
ＵＶｂとなり、高周波成分であるＰＷＭ信号が除去さ
れ、もって、誘起電圧分が検出される。中性点の電位Ｋ
Ｖａは基準電圧発生回路１５を通過して平滑され、ＰＷ
Ｍ信号のオン領域の長さに応じた電位の出力信号ＫＶｂ
となる。この基準電圧としての出力信号ＫＶｂは、常に
検出信号ＵＶｂの中心電位にある。
定子巻線の誘起電圧を良好に検出できて位置検出を正常
に行ない得るようにしている。 【構成】 制御回路１６はこのＰＷＭ信号ＰＶと、各位
置検出信号ＵＶｃ，ＶＶｃ，ＷＶｃとに基づいてタイミ
ング信号を出力して出力回路３を制御する。端子電圧Ｕ
ｖａはローパスフィルター回路１２と通過して検出信号
ＵＶｂとなり、高周波成分であるＰＷＭ信号が除去さ
れ、もって、誘起電圧分が検出される。中性点の電位Ｋ
Ｖａは基準電圧発生回路１５を通過して平滑され、ＰＷ
Ｍ信号のオン領域の長さに応じた電位の出力信号ＫＶｂ
となる。この基準電圧としての出力信号ＫＶｂは、常に
検出信号ＵＶｂの中心電位にある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固定子巻線の端子電圧
に基づいて位置検出信号を得るようにしたブラシレスモ
ータの駆動装置に関する。
に基づいて位置検出信号を得るようにしたブラシレスモ
ータの駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ブラシレスモータモータは、
速度制御が容易なことから、風量可変タイプのファン駆
動用モータ等、多方面に用いられている。このブラシレ
スモータにおいては、駆動電圧をパルス幅変調（ＰＷ
Ｍ）することで速度制御を行ない、固定子巻線と永久磁
石の回転子と相対的位置をホール素子等の位置センサを
用いて検出する、位置センサ方式が知られている。
速度制御が容易なことから、風量可変タイプのファン駆
動用モータ等、多方面に用いられている。このブラシレ
スモータにおいては、駆動電圧をパルス幅変調（ＰＷ
Ｍ）することで速度制御を行ない、固定子巻線と永久磁
石の回転子と相対的位置をホール素子等の位置センサを
用いて検出する、位置センサ方式が知られている。
【０００３】しかし、この位置センサ方式では、引き出
し線配線の複雑さがある等の理由により、最近では、位
置センサを用いずに固定子巻線に誘起される誘起電圧を
利用して、固定子巻線と永久磁石の回転子と相対的位置
を検出する、位置センサレス方式が採用されるようにな
っている。
し線配線の複雑さがある等の理由により、最近では、位
置センサを用いずに固定子巻線に誘起される誘起電圧を
利用して、固定子巻線と永久磁石の回転子と相対的位置
を検出する、位置センサレス方式が採用されるようにな
っている。
【０００４】この位置センサレス方式によりモータを駆
動する場合には、永久磁石の回転子の位置を検出するた
めに、誘起電圧と基準電圧とを制御回路に入力する必要
がある。誘起電圧を検出するには、スター結線された複
数相の固定子巻線の端子電圧を、直接制御回路に入力
し、また、基準電圧を検出するには、スター結線された
複数相の固定子巻線の中性点の電位、あるいは、外部で
任意に発生させた基準電位を入力する。
動する場合には、永久磁石の回転子の位置を検出するた
めに、誘起電圧と基準電圧とを制御回路に入力する必要
がある。誘起電圧を検出するには、スター結線された複
数相の固定子巻線の端子電圧を、直接制御回路に入力
し、また、基準電圧を検出するには、スター結線された
複数相の固定子巻線の中性点の電位、あるいは、外部で
任意に発生させた基準電位を入力する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記位置セ
ンサレス方式において、モータをＰＷＭ制御する場合、
複数相の固定子巻線にかかる電圧は、高速のオン、オフ
を繰り返す波形になる。この場合デューティー比が大き
ければ、オン領域が長くて高速で回転し、デューティー
比が小さければ、オン領域が短くて低速で回転する。
ンサレス方式において、モータをＰＷＭ制御する場合、
複数相の固定子巻線にかかる電圧は、高速のオン、オフ
を繰り返す波形になる。この場合デューティー比が大き
ければ、オン領域が長くて高速で回転し、デューティー
比が小さければ、オン領域が短くて低速で回転する。
【０００６】このＰＷＭ制御の場合、固定子巻線の端子
電圧にＰＷＭ信号が合成されているため、上記誘起電圧
の波形を直接的には検出できないという事情がある。ま
た、基準電圧も、スター結線された複数相の固定子巻線
の中性点から電位を取り出す場合は、その電位を直接的
には検出できないという事情がある。
電圧にＰＷＭ信号が合成されているため、上記誘起電圧
の波形を直接的には検出できないという事情がある。ま
た、基準電圧も、スター結線された複数相の固定子巻線
の中性点から電位を取り出す場合は、その電位を直接的
には検出できないという事情がある。
【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、ＰＷＭ制御により回転速度制御する
ものにおいて、固定子巻線の誘起電圧を良好に検出で
き、もって位置検出を正常に行ない得て、モータを正常
に駆動制御できるブラシレスモータの駆動装置を提供す
るにある。
あり、その目的は、ＰＷＭ制御により回転速度制御する
ものにおいて、固定子巻線の誘起電圧を良好に検出で
き、もって位置検出を正常に行ない得て、モータを正常
に駆動制御できるブラシレスモータの駆動装置を提供す
るにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の手段は、ブラシレ
スモータモータにおけるスター結線された複数相の固定
子巻線の端子電圧を検出する端子電圧検出手段と、基準
電圧を発生する基準電圧発生手段とこの基準電圧発生手
段からの基準電圧と前記端子電圧検出手段からの検出電
圧との比較により位置検出信号を得てこの位置検出信号
と出力調整用のＰＷＭ信号とに基づいて通電タイミング
信号を出力する制御手段と、この制御手段からの通電タ
イミング信号に基づいて前記複数の固定子巻線に通電す
る出力手段とを備え、前記端子電圧検出手段が、前記複
数相の固定子巻線の端子と制御手段との間に接続された
ローパスフィルター回路から構成され、前記基準電圧発
生手段が、スター結線された前記複数相の固定子巻線の
中性点と制御手段との間に接続された平滑回路から構成
されているところに特徴を有する（請求項１の発明）。
スモータモータにおけるスター結線された複数相の固定
子巻線の端子電圧を検出する端子電圧検出手段と、基準
電圧を発生する基準電圧発生手段とこの基準電圧発生手
段からの基準電圧と前記端子電圧検出手段からの検出電
圧との比較により位置検出信号を得てこの位置検出信号
と出力調整用のＰＷＭ信号とに基づいて通電タイミング
信号を出力する制御手段と、この制御手段からの通電タ
イミング信号に基づいて前記複数の固定子巻線に通電す
る出力手段とを備え、前記端子電圧検出手段が、前記複
数相の固定子巻線の端子と制御手段との間に接続された
ローパスフィルター回路から構成され、前記基準電圧発
生手段が、スター結線された前記複数相の固定子巻線の
中性点と制御手段との間に接続された平滑回路から構成
されているところに特徴を有する（請求項１の発明）。
【０００９】第２の手段は、ブラシレスモータモータに
おけるスター結線された複数相の固定子巻線の端子電圧
を検出する端子電圧検出手段と、基準電圧を発生する基
準電圧発生手段とこの基準電圧発生手段からの基準電圧
と前記端子電圧検出手段からの検出電圧との比較により
位置検出信号を得てこの位置検出信号と出力調整用のＰ
ＷＭ信号とに基づいて通電タイミング信号を出力する制
御手段と、この制御手段からの通電タイミング信号に基
づいて前記複数の固定子巻線に通電する出力手段とを備
え、前記端子電圧検出手段が、前記複数相の固定子巻線
の端子と制御手段との間に接続されたローパスフィルタ
ー回路から構成され、前記基準電圧発生手段が、全ての
複数相の固定子巻線の端子にアノード端子が接続された
ダイオードと、このダイオードのカソード端子に分圧回
路を介して接続された平滑回路とを有して構成されてい
るところに特徴を有する（請求項２の発明）。
おけるスター結線された複数相の固定子巻線の端子電圧
を検出する端子電圧検出手段と、基準電圧を発生する基
準電圧発生手段とこの基準電圧発生手段からの基準電圧
と前記端子電圧検出手段からの検出電圧との比較により
位置検出信号を得てこの位置検出信号と出力調整用のＰ
ＷＭ信号とに基づいて通電タイミング信号を出力する制
御手段と、この制御手段からの通電タイミング信号に基
づいて前記複数の固定子巻線に通電する出力手段とを備
え、前記端子電圧検出手段が、前記複数相の固定子巻線
の端子と制御手段との間に接続されたローパスフィルタ
ー回路から構成され、前記基準電圧発生手段が、全ての
複数相の固定子巻線の端子にアノード端子が接続された
ダイオードと、このダイオードのカソード端子に分圧回
路を介して接続された平滑回路とを有して構成されてい
るところに特徴を有する（請求項２の発明）。
【００１０】第３の手段は、第１の手段または第２の手
段において、端子電圧検出手段におけるローパスフィル
ター回路のカットオフ周波数は、複数相の固定子巻線の
端子に誘起する誘起電圧の周波数とパルス幅変調のＰＷ
Ｍ周波数との間に設定されており、基準電圧発生手段に
おける平滑回路は、前記ローパスフィルター回路と同じ
回路構成であり、且つカットオフ周波数が同等付近の値
に設定されているところに特徴を有する（請求項３の発
明）。
段において、端子電圧検出手段におけるローパスフィル
ター回路のカットオフ周波数は、複数相の固定子巻線の
端子に誘起する誘起電圧の周波数とパルス幅変調のＰＷ
Ｍ周波数との間に設定されており、基準電圧発生手段に
おける平滑回路は、前記ローパスフィルター回路と同じ
回路構成であり、且つカットオフ周波数が同等付近の値
に設定されているところに特徴を有する（請求項３の発
明）。
【００１１】
【作用】固定子巻線の端子電圧には、印加電圧および誘
起電圧並びにＰＷＭ信号が含まれる。ブラシレスモータ
の複数相の固定子巻線がスター結線されて中性点を有す
る場合には、この中性点の電位にはＰＷＭ信号が含まれ
る。第１の手段においては、固定子巻線の端子電圧がロ
ーパスフィルター回路から構成された端子電圧検出手段
を通過することにより、高周波成分であるＰＷＭ信号が
除去された信号が検出され、もって、誘起電圧分が検出
される。なお、この検出信号は、回転速度により振幅、
中心電位、周期は変化するものであり、例えば、回転速
度が低いと、振幅、中心電位は小さく、周期は長い。
起電圧並びにＰＷＭ信号が含まれる。ブラシレスモータ
の複数相の固定子巻線がスター結線されて中性点を有す
る場合には、この中性点の電位にはＰＷＭ信号が含まれ
る。第１の手段においては、固定子巻線の端子電圧がロ
ーパスフィルター回路から構成された端子電圧検出手段
を通過することにより、高周波成分であるＰＷＭ信号が
除去された信号が検出され、もって、誘起電圧分が検出
される。なお、この検出信号は、回転速度により振幅、
中心電位、周期は変化するものであり、例えば、回転速
度が低いと、振幅、中心電位は小さく、周期は長い。
【００１２】また、固定子巻線の中性点の電位は、平滑
回路から構成された基準電圧発生手段を通過すると、平
滑されてＰＷＭ信号のオン領域の長さに応じた電位を出
力する。この場合、ＰＷＭ信号のオン領域が短ければ平
滑された電位は下がり、オン領域が長ければ平滑された
電位は上がるが、常に前記検出信号の中心電位と同じに
なる。すなわち、ＰＷＭ信号のオン領域の長さにかかわ
らず、基準電圧は、常に検出信号の中心にあり、この基
準電圧と検出信号との比較に基づいて誘起電圧の発生タ
イミングひいては位置検出信号を得ることができる。こ
の結果、制御手段は、この位置検出信号と出力調整用の
ＰＷＭ信号とに基づいて正常な通電タイミング信号を出
力することが可能であり、モータを正常に駆動制御でき
るようになる。
回路から構成された基準電圧発生手段を通過すると、平
滑されてＰＷＭ信号のオン領域の長さに応じた電位を出
力する。この場合、ＰＷＭ信号のオン領域が短ければ平
滑された電位は下がり、オン領域が長ければ平滑された
電位は上がるが、常に前記検出信号の中心電位と同じに
なる。すなわち、ＰＷＭ信号のオン領域の長さにかかわ
らず、基準電圧は、常に検出信号の中心にあり、この基
準電圧と検出信号との比較に基づいて誘起電圧の発生タ
イミングひいては位置検出信号を得ることができる。こ
の結果、制御手段は、この位置検出信号と出力調整用の
ＰＷＭ信号とに基づいて正常な通電タイミング信号を出
力することが可能であり、モータを正常に駆動制御でき
るようになる。
【００１３】一方、基準電圧を得る方式として、第２の
手段では、固定子巻線の中性点ではなく固定子巻線の端
子電圧から基準電圧を得るようにしている。すなわち、
第２の手段においては、基準電圧発生手段が、全ての複
数相の固定子巻線の端子にアノード端子が接続されたダ
イオードと、このダイオードのカソード端子に抵抗Ｒか
らなる分圧回路を介して接続された平滑回路とを有して
構成されているから、仮想的に中性点の電位を検出して
平滑することが可能となり、基準電圧は、誘起電圧を検
出するための検出信号の中心電位と常に同じとなる。こ
の結果、上述と同様にこの基準電圧と検出信号との比較
に基づいて誘起電圧の発生タイミングひいては位置検出
信号を得ることができる。
手段では、固定子巻線の中性点ではなく固定子巻線の端
子電圧から基準電圧を得るようにしている。すなわち、
第２の手段においては、基準電圧発生手段が、全ての複
数相の固定子巻線の端子にアノード端子が接続されたダ
イオードと、このダイオードのカソード端子に抵抗Ｒか
らなる分圧回路を介して接続された平滑回路とを有して
構成されているから、仮想的に中性点の電位を検出して
平滑することが可能となり、基準電圧は、誘起電圧を検
出するための検出信号の中心電位と常に同じとなる。こ
の結果、上述と同様にこの基準電圧と検出信号との比較
に基づいて誘起電圧の発生タイミングひいては位置検出
信号を得ることができる。
【００１４】また、第３の手段において、端子電圧検出
手段におけるローパスフィルター回路のカットオフ周波
数を、複数相の固定子巻線の端子に誘起する誘起電圧の
周波数とパルス幅変調のＰＷＭ周波数との間に設定して
いることで、ＰＷＭ信号分を除去して誘起電圧の周波数
成分を良好に取り出すことが可能であり、基準電圧発生
手段における平滑回路を前記ローパスフィルター回路と
同じ回路構成とし、且つカットオフ周波数を同等付近の
値に設定することにより、ＰＷＭ信号を良好に平滑で
き、その基準電位は検出信号の平均電圧と合致し、良好
な中心電位を得ることが可能となる。
手段におけるローパスフィルター回路のカットオフ周波
数を、複数相の固定子巻線の端子に誘起する誘起電圧の
周波数とパルス幅変調のＰＷＭ周波数との間に設定して
いることで、ＰＷＭ信号分を除去して誘起電圧の周波数
成分を良好に取り出すことが可能であり、基準電圧発生
手段における平滑回路を前記ローパスフィルター回路と
同じ回路構成とし、且つカットオフ周波数を同等付近の
値に設定することにより、ＰＷＭ信号を良好に平滑で
き、その基準電位は検出信号の平均電圧と合致し、良好
な中心電位を得ることが可能となる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の第１の実施例につき図１ない
し図５を参照しながら説明する。まず、図１において、
ブラシレスモータ１は、スター結線された３相の固定子
巻線１ｕ，１ｖ，１ｗを有して構成されている。この固
定子巻線１ｕ，１ｖ，１ｗに対する給電回路について述
べる。直流電源２には出力手段としての出力回路３が接
続されており、この出力回路３はスイッチングトランジ
スタ４〜９を有する３相ブリッジ回路から構成されてお
り、その出力端子１０ｕ，１０ｖ，１０ｗは上記ブラシ
レスモータ１の固定子巻線１ｕ，１ｖ，１ｗに接続され
ている。
し図５を参照しながら説明する。まず、図１において、
ブラシレスモータ１は、スター結線された３相の固定子
巻線１ｕ，１ｖ，１ｗを有して構成されている。この固
定子巻線１ｕ，１ｖ，１ｗに対する給電回路について述
べる。直流電源２には出力手段としての出力回路３が接
続されており、この出力回路３はスイッチングトランジ
スタ４〜９を有する３相ブリッジ回路から構成されてお
り、その出力端子１０ｕ，１０ｖ，１０ｗは上記ブラシ
レスモータ１の固定子巻線１ｕ，１ｖ，１ｗに接続され
ている。
【００１６】上記出力回路３の各トランジスタ４〜９が
所定の順序でオンオフ制御されると、ブラシレスモータ
１はその各巻線１ｕ，１ｖ，１ｗが１２０度（電気角）
の位相差をもって順次繰り返し通電されることにより回
転駆動される。この場合、誘起電圧による位置検出制御
およびＰＷＭ制御等がなされるものであり、以下その制
御回路構成について述べる。端子電圧検出手段としての
端子電圧検出回路１１は、各相巻線の端子電圧ＵＶＶ
Ｖ，ＷＶを検出するためのものであり、これは固定子巻
線１ｕ，１ｖ，１ｗの各端子と後述の制御回路１６との
間にそれぞれ接続されたローパスフィルター回路１２，
１３，１４から構成されている。すなわち、ローパスフ
ィルター回路１２は抵抗１２ａとコンデンサ１２ｂとか
ら構成され、同様に、ローパスフィルター回路１３は抵
抗１３ａとコンデンサ１３ｂとから構成され、ローパス
フィルター回路１４は抵抗１４ａとコンデンサ１４ｂと
から構成されている。
所定の順序でオンオフ制御されると、ブラシレスモータ
１はその各巻線１ｕ，１ｖ，１ｗが１２０度（電気角）
の位相差をもって順次繰り返し通電されることにより回
転駆動される。この場合、誘起電圧による位置検出制御
およびＰＷＭ制御等がなされるものであり、以下その制
御回路構成について述べる。端子電圧検出手段としての
端子電圧検出回路１１は、各相巻線の端子電圧ＵＶＶ
Ｖ，ＷＶを検出するためのものであり、これは固定子巻
線１ｕ，１ｖ，１ｗの各端子と後述の制御回路１６との
間にそれぞれ接続されたローパスフィルター回路１２，
１３，１４から構成されている。すなわち、ローパスフ
ィルター回路１２は抵抗１２ａとコンデンサ１２ｂとか
ら構成され、同様に、ローパスフィルター回路１３は抵
抗１３ａとコンデンサ１３ｂとから構成され、ローパス
フィルター回路１４は抵抗１４ａとコンデンサ１４ｂと
から構成されている。
【００１７】各ローパスフィルター回路１２，１３，１
４のカットオフ周波数は、固定子巻線１ｕ，１ｖ，１ｗ
の端子電圧に含まれる誘起電圧の周波数とＰＷＭ周波数
との間に設定されている。誘起電圧の周波数は、モータ
の回転速度によって変化するが、通常は数ｋＨｚ〜１０
ｋＨｚであり、またＰＷＭ周波数はこれより高いが上限
は２０ｋＨｚ程度である。今、図６には、参考のために
ＰＷＭ制御していない場合の例えばローパスフィルター
回路１２の入力信号ＵＶａ（端子電圧ＵＶと同じ）を示
していると共に、同回路１２の出力信号ＵＶｂを示して
いる。入力信号ＵＶａには印加電圧Ｖ１、スイッチング
信号Ｓと誘起電圧Ｙとが含まれており、この入力信号Ｕ
Ｖａがローパスフィルター回路１２を通過すると、その
出力信号ＵＶｂはほぼ誘起電圧Ｙ分となる。
４のカットオフ周波数は、固定子巻線１ｕ，１ｖ，１ｗ
の端子電圧に含まれる誘起電圧の周波数とＰＷＭ周波数
との間に設定されている。誘起電圧の周波数は、モータ
の回転速度によって変化するが、通常は数ｋＨｚ〜１０
ｋＨｚであり、またＰＷＭ周波数はこれより高いが上限
は２０ｋＨｚ程度である。今、図６には、参考のために
ＰＷＭ制御していない場合の例えばローパスフィルター
回路１２の入力信号ＵＶａ（端子電圧ＵＶと同じ）を示
していると共に、同回路１２の出力信号ＵＶｂを示して
いる。入力信号ＵＶａには印加電圧Ｖ１、スイッチング
信号Ｓと誘起電圧Ｙとが含まれており、この入力信号Ｕ
Ｖａがローパスフィルター回路１２を通過すると、その
出力信号ＵＶｂはほぼ誘起電圧Ｙ分となる。
【００１８】また、基準電圧発生手段としての基準電圧
発生回路１５は、スター結線された固定子巻線１ｕ，１
ｖ，１ｗの中性点と制御回路１６との間に接続された平
滑回路から構成されており、これは抵抗１５ａとコンデ
ンサ１５ｂとから構成されている。この基準電圧発生回
路１５は前記各フィルタ回路１２〜１４と同じ構成であ
り、そのカットオフ周波数も前記前記各フィルタ回路１
２〜１４のカットオフ周波数と同等付近に設定されてい
る。この場合、カットオフ周波数Ｆｃは、 Ｆｃ＝１／（２π・Ｃ・Ｒ）［Ｈｚ］ で示され、これを満足するように上記Ｃ（コンデンサ容
量［Ｆ］）およびＲ（抵抗［Ω］）が設定されている。
発生回路１５は、スター結線された固定子巻線１ｕ，１
ｖ，１ｗの中性点と制御回路１６との間に接続された平
滑回路から構成されており、これは抵抗１５ａとコンデ
ンサ１５ｂとから構成されている。この基準電圧発生回
路１５は前記各フィルタ回路１２〜１４と同じ構成であ
り、そのカットオフ周波数も前記前記各フィルタ回路１
２〜１４のカットオフ周波数と同等付近に設定されてい
る。この場合、カットオフ周波数Ｆｃは、 Ｆｃ＝１／（２π・Ｃ・Ｒ）［Ｈｚ］ で示され、これを満足するように上記Ｃ（コンデンサ容
量［Ｆ］）およびＲ（抵抗［Ω］）が設定されている。
【００１９】制御手段としての制御回路１６には前記端
子電圧検出回路１１からの検出信号ＵＶｂ，ＶＶｂ，Ｗ
Ｖｂと、基準電圧発生手段１５からの基準電圧ＫＶｂと
が与えられると共に、ＰＷＭ発生回路１７から出力調整
用のＰＷＭ信号ＰＶが与えられるようになっている。Ｐ
ＷＭ発生回路１７は、速度指令信号ＶＲが与えられると
これに応じたデューティー比のＰＷＭ信号ＰＶを出力す
る。
子電圧検出回路１１からの検出信号ＵＶｂ，ＶＶｂ，Ｗ
Ｖｂと、基準電圧発生手段１５からの基準電圧ＫＶｂと
が与えられると共に、ＰＷＭ発生回路１７から出力調整
用のＰＷＭ信号ＰＶが与えられるようになっている。Ｐ
ＷＭ発生回路１７は、速度指令信号ＶＲが与えられると
これに応じたデューティー比のＰＷＭ信号ＰＶを出力す
る。
【００２０】制御回路１６は、上記検出信号ＵＶｂ，Ｖ
Ｖｂ，ＷＶｂと基準電圧発生手段１５からの基準電圧Ｋ
Ｖｂとに基づいて位置検出信号ＵＶｃ，ＶＶｃ，ＷＶｃ
（図２および図３にはＵ相における位置検出信号をＵＶ
ｃにて示している）を得、これら位置検出信号ＵＶｃ，
ＶＶｃ，ＷＶｃと上記ＰＷＭ信号ＰＶとに基づいて通電
タイミング信号を出力して前記出力回路３の各トランジ
スタ４〜９をオンオフ制御するようになっている。
Ｖｂ，ＷＶｂと基準電圧発生手段１５からの基準電圧Ｋ
Ｖｂとに基づいて位置検出信号ＵＶｃ，ＶＶｃ，ＷＶｃ
（図２および図３にはＵ相における位置検出信号をＵＶ
ｃにて示している）を得、これら位置検出信号ＵＶｃ，
ＶＶｃ，ＷＶｃと上記ＰＷＭ信号ＰＶとに基づいて通電
タイミング信号を出力して前記出力回路３の各トランジ
スタ４〜９をオンオフ制御するようになっている。
【００２１】さて、上記構成の作用を説明する。今、３
相のうちのＵ相について述べる。ＰＷＭ発生回路１７
は、その内部で予め設定された周波数でパルスを発生
し、速度指令信号ＶＲが与えられると、このパルスのデ
ューティー比を調整してオン領域を調整し、これをＰＷ
Ｍ信号ＰＶとして出力する。この場合、回転速度を大き
くしようとするほど、デューティー比が大きくなるよう
に設定される。
相のうちのＵ相について述べる。ＰＷＭ発生回路１７
は、その内部で予め設定された周波数でパルスを発生
し、速度指令信号ＶＲが与えられると、このパルスのデ
ューティー比を調整してオン領域を調整し、これをＰＷ
Ｍ信号ＰＶとして出力する。この場合、回転速度を大き
くしようとするほど、デューティー比が大きくなるよう
に設定される。
【００２２】制御回路１６はこのＰＷＭ信号ＰＶと、各
位置検出信号ＵＶｃ，ＶＶｃ，ＷＶｃとに基づいてタイ
ミング信号を出力して出力回路３の各トランジスタ４〜
９をオンオフ制御する。この場合、図４に示すように、
ＰＷＭ信号ＰＶにおけるオン領域をｔonとし、オフ領域
をｔoff とすると、デューティー比Ｄは、 Ｄ＝ｔon／
（ｔon＋ｔoff ）となり、モータの端子電圧Ｖ´は、Ｖ
´＝Ｄ・Ｖとなる。ただし、Ｖはデューティー比Ｄが
「１」（フルデューティー比）のときのモータの端子電
圧である。このデューティー比Ｄとモータの回転速度と
の関係を図５に示している。
位置検出信号ＵＶｃ，ＶＶｃ，ＷＶｃとに基づいてタイ
ミング信号を出力して出力回路３の各トランジスタ４〜
９をオンオフ制御する。この場合、図４に示すように、
ＰＷＭ信号ＰＶにおけるオン領域をｔonとし、オフ領域
をｔoff とすると、デューティー比Ｄは、 Ｄ＝ｔon／
（ｔon＋ｔoff ）となり、モータの端子電圧Ｖ´は、Ｖ
´＝Ｄ・Ｖとなる。ただし、Ｖはデューティー比Ｄが
「１」（フルデューティー比）のときのモータの端子電
圧である。このデューティー比Ｄとモータの回転速度と
の関係を図５に示している。
【００２３】この場合、固定子巻線１ｕの端子電圧Ｕｖ
ａ、中性点の電位ＫＶａは図２および図３のようにな
る。上記端子電圧Ｕｖａはローパスフィルター回路１２
を通過して図２および図３の検出信号ＵＶｂとなり、高
周波成分であるＰＷＭ信号が除去された信号となる。も
って、誘起電圧分が検出される。一方、中性点の電位Ｋ
Ｖａは基準電圧発生回路１５を通過して平滑され、ＰＷ
Ｍ信号のオン領域の長さに応じた電位の出力信号ＫＶｂ
となる。
ａ、中性点の電位ＫＶａは図２および図３のようにな
る。上記端子電圧Ｕｖａはローパスフィルター回路１２
を通過して図２および図３の検出信号ＵＶｂとなり、高
周波成分であるＰＷＭ信号が除去された信号となる。も
って、誘起電圧分が検出される。一方、中性点の電位Ｋ
Ｖａは基準電圧発生回路１５を通過して平滑され、ＰＷ
Ｍ信号のオン領域の長さに応じた電位の出力信号ＫＶｂ
となる。
【００２４】この出力信号ＫＶｂは、この場合、ＰＷＭ
信号のオン領域が短ければ平滑された電位は下がり、オ
ン領域が長ければ平滑された電位は上がるが、常に前記
検出信号ＵＶｂの中心電位と同じになる。すなわち、Ｐ
ＷＭ信号のオン領域の長さにかかわらず、基準電圧とし
ての出力信号ＫＶｂは、常に検出信号ＵＶｂの中心にあ
り、制御回路１６はこの出力信号ＫＶｂと検出信号ＵＶ
ｂとの比較して、誘起電圧の発生タイミングひいては位
置検出信号ＵＶｃを得ることができる。この結果、制御
回路１６は、この位置検出信号ＵＶｃと出力調整用のＰ
ＷＭ信号ＰＶとに基づいて正常な通電タイミング信号を
出力することができ、モータ１を正常に駆動制御できる
ようになる。
信号のオン領域が短ければ平滑された電位は下がり、オ
ン領域が長ければ平滑された電位は上がるが、常に前記
検出信号ＵＶｂの中心電位と同じになる。すなわち、Ｐ
ＷＭ信号のオン領域の長さにかかわらず、基準電圧とし
ての出力信号ＫＶｂは、常に検出信号ＵＶｂの中心にあ
り、制御回路１６はこの出力信号ＫＶｂと検出信号ＵＶ
ｂとの比較して、誘起電圧の発生タイミングひいては位
置検出信号ＵＶｃを得ることができる。この結果、制御
回路１６は、この位置検出信号ＵＶｃと出力調整用のＰ
ＷＭ信号ＰＶとに基づいて正常な通電タイミング信号を
出力することができ、モータ１を正常に駆動制御できる
ようになる。
【００２５】また、上記実施例において、各ローパスフ
ィルター回路１２ないし１４のカットオフ周波数を、誘
起電圧の周波数とパルス幅変調のＰＷＭ周波数との間に
設定していることで、ＰＷＭ信号分を除去して誘起電圧
の周波数成分を良好に取り出すことが可能であり、基準
電圧発生回路１５における平滑回路を前記ローパスフィ
ルター回路１２ないし１４と同じ回路構成とし、且つカ
ットオフ周波数を同等付近の値に設定することにより、
ＰＷＭ信号を良好に平滑でき、その基準電位ＫＶｂは検
出信号ＵＶｂ，ＶＶｂ，ＷＶｂの平均電圧と合致し、良
好な中心電位を得ることができる。
ィルター回路１２ないし１４のカットオフ周波数を、誘
起電圧の周波数とパルス幅変調のＰＷＭ周波数との間に
設定していることで、ＰＷＭ信号分を除去して誘起電圧
の周波数成分を良好に取り出すことが可能であり、基準
電圧発生回路１５における平滑回路を前記ローパスフィ
ルター回路１２ないし１４と同じ回路構成とし、且つカ
ットオフ周波数を同等付近の値に設定することにより、
ＰＷＭ信号を良好に平滑でき、その基準電位ＫＶｂは検
出信号ＵＶｂ，ＶＶｂ，ＷＶｂの平均電圧と合致し、良
好な中心電位を得ることができる。
【００２６】図７は本発明の第２の実施例を示してお
り、この第２の実施例においては、基準電圧発生手段と
しての基準電圧発生回路２１が第１の実施例の基準電圧
発生回路１５とは異なるもので、基準電圧を得る方式と
して、固定子巻線１ｕ，１ｖ，１ｗの中性点ではなく固
定子巻線１ｕ，１ｖ，１ｗの端子電圧ＵＶ，ＶＶ，ＷＶ
から基準電圧ＫＶｂを得るようにしている。すなわち、
基準電圧発生回路２１は、全ての複数相の固定子巻線１
ｕ，１ｖ，１ｗの端子にそれぞれアノード端子が接続さ
れたダイオード２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、これらのダ
イオード２２ａ，２２ｂ，２２ｃのカソード端子に電圧
を１／２に分圧する抵抗Ｒからなる分圧回路２４を介し
て接続された平滑回路２３とを有して構成されている。
この平滑回路２３は、抵抗２３ａとコンデンサ２３ｂと
を有して構成されており、第１の実施例におけるローパ
スフィルター回路１２〜１４と同じ回路構成であって、
カットオフ周波数も同じである。この実施例において
は、仮想的に中性点の電位を検出して平滑することがで
き、基準電圧ＫＶｂは、誘起電圧を検出するための検出
信号ＵＶｂ，ＶＶｂ，ＷＶｂの中心電位と常に同じとな
る。この結果、上述と同様にこの基準電圧ＫＶｂと検出
信号ＵＶｂ，ＶＶｂ，ＷＶｂとの比較に基づいて誘起電
圧の発生タイミングひいては位置検出信号を得ることが
できる。
り、この第２の実施例においては、基準電圧発生手段と
しての基準電圧発生回路２１が第１の実施例の基準電圧
発生回路１５とは異なるもので、基準電圧を得る方式と
して、固定子巻線１ｕ，１ｖ，１ｗの中性点ではなく固
定子巻線１ｕ，１ｖ，１ｗの端子電圧ＵＶ，ＶＶ，ＷＶ
から基準電圧ＫＶｂを得るようにしている。すなわち、
基準電圧発生回路２１は、全ての複数相の固定子巻線１
ｕ，１ｖ，１ｗの端子にそれぞれアノード端子が接続さ
れたダイオード２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、これらのダ
イオード２２ａ，２２ｂ，２２ｃのカソード端子に電圧
を１／２に分圧する抵抗Ｒからなる分圧回路２４を介し
て接続された平滑回路２３とを有して構成されている。
この平滑回路２３は、抵抗２３ａとコンデンサ２３ｂと
を有して構成されており、第１の実施例におけるローパ
スフィルター回路１２〜１４と同じ回路構成であって、
カットオフ周波数も同じである。この実施例において
は、仮想的に中性点の電位を検出して平滑することがで
き、基準電圧ＫＶｂは、誘起電圧を検出するための検出
信号ＵＶｂ，ＶＶｂ，ＷＶｂの中心電位と常に同じとな
る。この結果、上述と同様にこの基準電圧ＫＶｂと検出
信号ＵＶｂ，ＶＶｂ，ＷＶｂとの比較に基づいて誘起電
圧の発生タイミングひいては位置検出信号を得ることが
できる。
【００２７】
【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、次の効果を得ることができる。請求項１の発明によ
れば、端子電圧検出手段が、前記複数相の固定子巻線の
端子と制御手段との間に接続されたローパスフィルター
回路から構成され、基準電圧発生手段が、スター結線さ
れた複数相の固定子巻線の中性点と制御手段との間に接
続された平滑回路から構成されているから、ＰＷＭ制御
により回転速度制御しながら、固定子巻線の誘起電圧を
良好に検出でき、もって位置センサレス方式でありなが
ら位置検出を正常に行ない得て、モータを正常に駆動制
御できるという優れた効果を奏する。
に、次の効果を得ることができる。請求項１の発明によ
れば、端子電圧検出手段が、前記複数相の固定子巻線の
端子と制御手段との間に接続されたローパスフィルター
回路から構成され、基準電圧発生手段が、スター結線さ
れた複数相の固定子巻線の中性点と制御手段との間に接
続された平滑回路から構成されているから、ＰＷＭ制御
により回転速度制御しながら、固定子巻線の誘起電圧を
良好に検出でき、もって位置センサレス方式でありなが
ら位置検出を正常に行ない得て、モータを正常に駆動制
御できるという優れた効果を奏する。
【００２８】請求項２の発明によれば、基準電圧発生手
段が、全ての複数相の固定子巻線の端子にアノード端子
が接続されたダイオードと、このダイオードのカソード
端子に分圧回路を介して接続された平滑回路とを有して
構成されているから、基準電圧を得る方式として、固定
子巻線の中性点ではなく固定子巻線の端子電圧から基準
電圧を得るものでありながら、仮想的に中性点の電位を
検出して平滑することが可能となり、基準電圧を良好に
得ることができる。この結果、ＰＷＭ制御により回転速
度制御しながら、固定子巻線の誘起電圧を良好に検出で
き、もって位置センサレス方式でありながら位置検出を
正常に行ない得て、モータを正常に駆動制御できるとい
う優れた効果を奏する。
段が、全ての複数相の固定子巻線の端子にアノード端子
が接続されたダイオードと、このダイオードのカソード
端子に分圧回路を介して接続された平滑回路とを有して
構成されているから、基準電圧を得る方式として、固定
子巻線の中性点ではなく固定子巻線の端子電圧から基準
電圧を得るものでありながら、仮想的に中性点の電位を
検出して平滑することが可能となり、基準電圧を良好に
得ることができる。この結果、ＰＷＭ制御により回転速
度制御しながら、固定子巻線の誘起電圧を良好に検出で
き、もって位置センサレス方式でありながら位置検出を
正常に行ない得て、モータを正常に駆動制御できるとい
う優れた効果を奏する。
【００２９】請求項３の発明によれば、固定子巻線の端
子電圧検出手段の検出信号からＰＷＭ信号分を除去して
誘起電圧の周波数成分を良好に取り出すことができると
共に、基準電圧を得るための信号からＰＷＭ信号を良好
に平滑できて、良好な基準電圧を得ることができる。
子電圧検出手段の検出信号からＰＷＭ信号分を除去して
誘起電圧の周波数成分を良好に取り出すことができると
共に、基準電圧を得るための信号からＰＷＭ信号を良好
に平滑できて、良好な基準電圧を得ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す電気回路図
【図２】各部の波形図
【図３】ＰＷＭ信号のデューティー比が異なる場合の各
部の波形図
部の波形図
【図４】ＰＷＭ信号の波形図
【図５】ＰＷＭ信号のデューティー比と回転速度との関
係を示す図
係を示す図
【図６】ＰＷＭ制御を行なわない場合の各部の波形図
【図７】本発明の第２の実施例を示す電気回路図
１ｕ，１ｖ，１ｗは固定子巻線、３は出力回路（出力手
段）、１１は端子電圧検出回路（端子電圧検出手段）、
１２，１３，１４はローパスフィルター回路、１５は基
準電圧発生回路（基準電圧発生手段）、１６は制御回路
（制御手段）、１７はＰＷＭ発生回路、２３は平滑回
路、２４は分圧回路を示す。
段）、１１は端子電圧検出回路（端子電圧検出手段）、
１２，１３，１４はローパスフィルター回路、１５は基
準電圧発生回路（基準電圧発生手段）、１６は制御回路
（制御手段）、１７はＰＷＭ発生回路、２３は平滑回
路、２４は分圧回路を示す。
Claims (3)
- 【請求項１】 ブラシレスモータモータにおけるスター
結線された複数相の固定子巻線の端子電圧を検出する端
子電圧検出手段と、 基準電圧を発生する基準電圧発生手段とこの基準電圧発
生手段からの基準電圧と前記端子電圧検出手段からの検
出電圧との比較により位置検出信号を得てこの位置検出
信号と出力調整用のＰＷＭ信号とに基づいて通電タイミ
ング信号を出力する制御手段と、 この制御手段からの通電タイミング信号に基づいて前記
複数の固定子巻線に通電する出力手段とを備え、 前記端子電圧検出手段が、前記複数相の固定子巻線の端
子と制御手段との間に接続されたローパスフィルター回
路から構成され、 前記基準電圧発生手段が、スター結線された前記複数相
の固定子巻線の中性点と制御手段との間に接続された平
滑回路を有して構成されていることを特徴とするブラシ
レスモータの駆動装置。 - 【請求項２】 ブラシレスモータモータにおけるスター
結線された複数相の固定子巻線の端子電圧を検出する端
子電圧検出手段と、 基準電圧を発生する基準電圧発生手段とこの基準電圧発
生手段からの基準電圧と前記端子電圧検出手段からの検
出電圧との比較により位置検出信号を得てこの位置検出
信号と出力調整用のＰＷＭ信号とに基づいて通電タイミ
ング信号を出力する制御手段と、 この制御手段からの通電タイミング信号に基づいて前記
複数の固定子巻線に通電する出力手段とを備え、 前記端子電圧検出手段が、前記複数相の固定子巻線の端
子と制御手段との間に接続されたローパスフィルター回
路から構成され、 前記基準電圧発生手段が、全ての複数相の固定子巻線の
端子にアノード端子が接続されたダイオードと、このダ
イオードのカソード端子に分圧回路を介して接続された
平滑回路とを有して構成されていることを特徴とするブ
ラシレスモータの駆動装置。 - 【請求項３】 端子電圧検出手段におけるローパスフィ
ルター回路のカットオフ周波数は、複数相の固定子巻線
の端子に誘起する誘起電圧の周波数とパルス幅変調のＰ
ＷＭ周波数との間に設定されており、基準電圧発生手段
における平滑回路は、前記ローパスフィルター回路と同
じ回路構成であり、且つカットオフ周波数が同等付近の
値に設定されていることを特徴とする請求項１または２
記載のブラシレスモータの駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6008510A JPH07222487A (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | ブラシレスモータの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6008510A JPH07222487A (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | ブラシレスモータの駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07222487A true JPH07222487A (ja) | 1995-08-18 |
Family
ID=11695131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6008510A Pending JPH07222487A (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | ブラシレスモータの駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07222487A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002021675A3 (en) * | 2000-09-08 | 2002-06-13 | Brasil Compressores Sa | A method of controlling an electric motor, a system for controlling an electric motor and an electric motor |
| US7733042B2 (en) | 2006-07-04 | 2010-06-08 | Denso Corporation | Rotor position detection circuit and motor driving device |
| JP2014108048A (ja) * | 2012-11-26 | 2014-06-09 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | モータ駆動装置及び方法 |
-
1994
- 1994-01-28 JP JP6008510A patent/JPH07222487A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002021675A3 (en) * | 2000-09-08 | 2002-06-13 | Brasil Compressores Sa | A method of controlling an electric motor, a system for controlling an electric motor and an electric motor |
| US6922027B2 (en) | 2000-09-08 | 2005-07-26 | Empresa Brasileira De Compressores S.A. - Embraco | Method of controlling an electric motor, a system for controlling an electric motor and an electric motor |
| US7733042B2 (en) | 2006-07-04 | 2010-06-08 | Denso Corporation | Rotor position detection circuit and motor driving device |
| JP2014108048A (ja) * | 2012-11-26 | 2014-06-09 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | モータ駆動装置及び方法 |
| US9035590B2 (en) | 2012-11-26 | 2015-05-19 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Motor driving apparatus and method |
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