JPH07288992A - センサレスブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 差動増幅器の入力電圧に対して三相インバー
タの直流電源の電圧変動が大きい場合でも誘起電圧の基
本波の三倍の高調波検出電圧を大きく安定させ、起動失
敗・ロータ逆転・ロータ脱調を回避できること。 【構成】 永久磁石回転子１と三相固定子巻線２と三相
インバータ３と転流制御回路４と回転位置検出回路５と
マイクロコンピュータ６からなる。回転位置検出回路５
は、直流電源５４ａ，５４ｂを有しかつ検出用直流電源
回路５４のグランド５４ｃを有し、一次側素子５５と二
次側素子５６からなる絶縁形信号出力変換回路５ｃを有
する。差動増幅器５ｂの入力電圧が三相インバータ３の
直流電源７の電圧の変動とは無関係になる。差動増幅器
５ｂから出力され一次側素子５５に流れる回転位置信号
ｅ₃ は、二次側素子５６よりマイクロコンピュータ６で
扱える大きさとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、永久磁石回転子と三相
固定子巻線と三相インバータと回転位置検出回路とマイ
クロコンピュータと転流制御回路とを備え、起動時はマ
イクロコンピュータが永久磁石回転子の回転位置に関係
なくインバータ起動時駆動基準信号を繰り返し出力する
ことにより同期モータ動作を行い、起動後はマイクロコ
ンピュータが回転位置検出回路から永久磁石回転子の回
転位置に対応した信号を入力してインバータ駆動基準信
号を演算して出力することによりセンサレスブラシレス
モータ動作を行う，センサレスブラシレスモータに関
し、具体的には、モータ誘起電圧の基本波の三倍の高調
波検出電圧を三相インバータの直流電源の電圧に比例し
ないようにかつ常に大きく安定させることにより、起動
失敗・ロータ逆転・ロータ脱調に至ることを回避できる
とともに、同期モータ動作からセンサレスブラシレス動
作への切り換え周波数を従前よりも大幅に低下させて同
期モータ動作時間（＝起動時間）を短縮できるように改
良された，センサレスブラシレスモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３は本願出願人の製造に係る従来の
センサレスブラシレスモータ（特開昭６２−１８９９９
２号，特開昭６２−１８９９９３号）を示すもので、図
１３（ａ）に示すように、永久磁石回転子１と、三本の
固定子巻線２１，２２，２３がＹ結線された三相固定子
巻線２と、直流電源７から給電されて転流制御信号によ
りトランジスタ群Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋，Ｕ−，Ｖ−，Ｗ−
を所要にオン・オフ制御して出力線３１，３２，３３に
交流電圧を出力して三相固定子巻線２の転流を制御する
三相インバータ３と、前記三相インバータ３へ転流制御
信号を出力する転流制御回路４と、前記三相固定子巻線
２と並列的に三本の抵抗線５１，５２，５３がＹ結線さ
れかつ各抵抗線５１，５２，５３の非中性点側端子が前
記三本の固定子巻線２１，２２，２３の非中性点側端子
２と接続された三相抵抗器５ａを有するとともに三相固
定子巻線２の中性点の電位ｅ₁ と三相抵抗器５ａの中性
点ｅ₂ とを入力して電位の偏差から各固定子巻線２１，
２２，２３の誘起電圧を検出して永久磁石回転子１の所
定回転位置に応じた基本波の三倍の高調波にのみ対応し
た所要の回転位置信号ｅ₃ を出力する差動増幅器５ｂを
有してなる回転位置検出回路５と、前記回転位置検出回
路５と前記転流制御回路４の間に介設されたマイクロコ
ンピュータ６とを備えてなる構成である。そして、前記
マイクロコンピュータ６は、図１３（ｂ），（ｃ）に示
すように、位相が回転方向に六十度ずつ順に変化する六
種類の二相励磁信号のパターン列の信号群ｍ₂ となって
いて、起動時に二相励磁を行うためのインバータ起動時
駆動基準信号とし、及び起動後に二相励磁を行うための
インバータ駆動基準信号とする前記信号群ｍ₂ が内部の
ＲＯＭ６１に書き込まれていて、起動時はパターン繰り
返し周期を所定短周期になるまで漸次速めていくように
前記信号群ｍ₂ を前記転流制御回路４へ繰り返し出力
し、起動後は前記回転位置信号ｅ₃ を入力してパターン
繰り返し周期を一周期毎に所要に演算して永久磁石回転
子１の回転速度に対応した回転速度対応信号ｅ₄ を転流
制御回路４へ出力するようになっているとともに該回転
速度対応信号ｅ₄ と合わせてインバータ駆動基準信号と
して前記信号群ｍ₂ を繰り返し出力するように構成され
ている。転流制御回路４は、リミッタ回路４１とパルス
幅変調部（ＰＷＭ）４２と比較器４３を備えていて、リ
ミッタ回路４１は、起動時にマイクロコンピュータ６か
ら出力する電流リミッタ値制御信号ｅ₇ を内部のリミッ
タ回路４１に入力し、また起動時及び起動後に三相イン
バータ３の電流検出抵抗３ａからトランジスタに流れた
電流に比例した電圧信号ｅ₉ を入力するとともにパルス
幅変調部（ＰＷＭ）４２からオン・オフ信号を入力する
ようになっていて、パルス幅変調部（ＰＷＭ）４２から
入力するパルス幅変調されたオン・オフ信号を、運転・
停止信号ｅ₈ が停止信号となり電流リミッタ値制御信号
ｅ₇ が「０」となるときには電流リミッタ値が「低レベ
ル」になるように転流制御信号ｅ₆ を出力し、また運転
・停止信号ｅ₈ が運転信号となり電流リミッタ値制御信
号ｅ₇が「１」となるときには電流リミッタ値が「高レ
ベル」になるように転流制御信号ｅ₆ を出力し、電圧信
号ｅ₉ がリミッタ値以上になると、三相インバータ３の
全てのトランジスタがオフとなるように転流制御信号ｅ
₆ を出力制御するようになっている。そして、パルス幅
変調部（ＰＷＭ）４２は、マイクロコンピュータ６から
出力する信号ｍ₂ を入力するようになっている。比較器
４３は、外部から速度指令ｅ₅ を入力するとともに、起
動後にマイクロコンピュータ６から出力する回転速度対
応信号ｅ₄ を入力して回転速度対応信号ｅ₄ と速度指令
ｅ₅ との偏差を解消するように、パルス幅変調部４２に
おけるパルス幅変調の増減方向を決定する符号（プラス
とマイナスのいずれか一方）をパルス幅変調部４２に対
して出力するようになっている。そうして、前記差動増
幅器５ｂの検出用直流電源回路５４のグランドと三相イ
ンバータ３の直流電源７のグランドとが共通している構
成である。上記構成のセンサレスブラシレスモータによ
れば、パルス幅変調方式のインバータを使用できる一
方、従前において使用していたパワートランジスタやリ
アクトル、コンデンサ等が不要で・小形・安価であり、
回転位置検出回路の時間遅れが小さく抑えられる。

【０００３】図１４はタイミングチャートを示す。図１
３（ａ）を参照して図１４（ａ）〜（ｑ）の各信号を説
明する。（ａ）はマイクロコンピュータ６の基本クロッ
ク、（ｂ）はマイクロコンピュータ６へ入力する運転・
停止信号ｅ₈ 、（ｃ）はマイクロコンピュータ６から転
流制御回路４へ出力する電流リミッタ値制御信号ｅ₇、
（ｄ）はマイクロコンピュータ６から転流制御回路４の
パルス幅変調部（ＰＷＭ）４２へ出力する信号群ｍ₂ で
あり、第二の信号群ｍ₂ の立ち上がりと立ち下がりのエ
ッジは、マイクロコンピュータにおいて三相インバータ
の出力電圧波形を生成する基となるステップ切換えタイ
ミング信号となる、（ｅ）は差動増幅器５ｂの二つの入
力端子に入力する誘起電圧ｅ₁ とｅ₂ との偏差である波
形整形前の誘起電圧検出信号、（ｆ）は誘起電圧中の基
本波の三倍の高調波を差動増幅器５ｂで検出して波形整
形した後の回転位置信号ｅ₃ 、（ｇ）と（ｈ）と（ｉ）
と（ｊ）は三本の固定子巻線２１，２２，２３の何れか
一相分に関するものであって、（ｇ）は三相インバータ
３のトランジスタ群がオン・オフしていない状態でモー
タが回転するときに一相の固定子巻線に生起する誘起電
圧、（ｈ）と（ｉ）は転流制御信号ｅ₆ の一部（三相イ
ンバータ３の一相分のトランジスタＵ＋とＵ−，Ｖ＋と
Ｖ−，またはＷ＋とＷ−をオン・オフする一対の転流制
御信号ｅ₆ ）、（ｊ）は一相の固定子巻線に印加される
パルス幅変調されたインバータ出力電圧、（ｋ）はリミ
ッタ回路４１の電流リミッタ値、（ｑ）は永久磁石回転
子の回転数を示す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のセンサレス
ブラシレスモータによれば、差動増幅器５ｂの検出用直
流電源回路５４と三相インバータ３の直流電源７とがグ
ランド５８を共通している構成であり、差動増幅器５ｂ
の入力電圧が三相インバータ３の直流電源７の電圧に比
例するので、分圧抵抗５５ａ〜５５ｈを設けてモータの
中性点及びモータ端子電圧Ｕ，Ｖ，Ｗを分圧して直流電
源７の高電圧時に差動増幅器５ｂの入力電圧が検出用直
流電源回路５４の電圧を越えないように（ひいては差動
増幅器５ｂが高電圧で破壊しないように）しているが、
三相インバータ３の直流電源７の電圧が極小値寄りに変
動すると分圧抵抗５５ａ〜５５ｈによる分圧比が大きく
なりすぎて、モータ誘起電圧の基本波の三倍の高調波検
出電圧（差動増幅器５ｂの入力電圧）が低くなりすぎて
しまうため、回転位置信号ｅ₃ の値が不安定・不確実な
ものとなり、起動失敗・ロータ逆転・ロータ脱調に至る
という不具合があることが判明した。

【０００５】また、上記構成のセンサレスブラシレスモ
ータによれば、負荷の変動が大きい使用条件では、初期
励磁して永久磁石回転子１を位置決めする際に該永久磁
石回転子１に振動が生じる場合があって、振動が治まる
前に同期モータ動作に移ると、永久磁石回転子１の振動
の影響により回転磁界と永久磁石回転子１の同期が外れ
てブラシレス同期モータ動作への切替えができず起動を
失敗したり、振動によって永久磁石回転子１が逆転して
しまうことがあり、さらに、同期モータ動作時において
も、上記と同様の不安定現象が生じる場合があることが
判明した。このため、初期励磁時間は永久磁石回転子１
の振動が治まるまでの時間、継続する必要があり、そし
て永久磁石回転子の振動は負荷によって変わるので、振
動が大きい負荷の場合には初期励磁時間を長くしなけれ
ばならない不具合があった。

【０００６】さらに、上記構成のセンサレスブラシレス
モータによれば、停止信号ｅ₈ を入力した後、直ぐに再
起動しようとすると、初期励磁を行っても永久磁石回転
子１の位置決めができないので同期モータ動作に移って
も回転磁界と永久磁石回転子１の同期が外れてしまい、
このため同期モータ動作からセンサレスブラシレスモー
タ動作への切替え失敗や永久磁石回転子１の逆転現象な
どの可能性が高くなる。このため、従来では、停止信号
の入力後の所定時間、具体的には０．５秒間を再起動禁
止時間として設定し、該再起動禁止時間内に運転信号が
入力した場合には、再起動禁止時間経過後に初期励磁−
同期モータ動作−センサーレスブラシレス動作の順にモ
ータを再起動させている。しかしながら、負荷イナーシ
ャが所定値よりも大きかったり、永久磁石回転子１の回
転数が所定値よりも高かったりする使用条件では、再起
動禁止時間である０．５秒間を経過しても永久磁石回転
子１の回転が停止しないために、停止信号を入力した
後、直ぐに運転信号が入力すると、やはり、前述したよ
うに、同期モータ動作からセンサレスブラシレスモータ
動作への切替え失敗や永久磁石回転子１の逆転現象など
の可能性が存在している。このような不具合を解消する
には、負荷イナーシャが所定値よりも大きかったり、永
久磁石回転子１の回転数が所定値よりも高かったりする
使用条件では、再起動禁止時間を６秒間と極めて長く設
定する必要があった。しかしながら、再起動禁止時間を
長く設定すると、実際には永久磁石回転子１の回転が停
止していても再起動禁止時間経過しないと再起動ができ
ないという不具合が生じてしまうことが判明した。

【０００７】本願発明は、差動増幅器の入力電圧に対し
て三相インバータの直流電源の電圧が高い場合でも誘起
電圧の基本波の三倍の高調波検出電圧を従来よりも大き
い所要の値に安定させることができて、もって、起動失
敗・ロータ逆転・ロータ脱調を回避できるとともに、同
期モータ動作からセンサレスブラシレス動作への切り換
え周波数を従前よりも低下させることができて同期モー
タ動作時間（＝起動時間）を短縮できる，センサレスブ
ラシレスモータを提供することを目的としており、さら
に好ましくは、停止信号を入力してすぐに（停止ブラシ
レス動作中に）運転を再開しようとするときは、再起動
禁止時間と初期励磁と同期モータ動作を省略して永久磁
石回転子の回転を完全に停止することなくセンサレスブ
ラシレス動作よりいきなり再起動でき、また従来の再起
動禁止時間に対して停止ブラシレス動作と再起動禁止時
間とに分けかつ再起動禁止時間を大幅に短縮できて、停
止信号を入力して少し経って停止ブラシレス動作時間を
経過してから、運転を再開しようとするときも、極僅少
時間経過してすぐに運転を再開できる実施態様を提供す
ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願発明は、上記課題を
解決するための手段として、永久磁石回転子１と、三本
の固定子巻線２１，２２，２３がＹ結線された三相固定
子巻線２と、直流電源７から給電されて転流制御信号に
よりトランジスタ群Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋，Ｕ−，Ｖ−，Ｗ
−を所要にオン・オフ制御して出力線３１，３２，３３
に交流電圧を出力して三相固定子巻線２の転流を制御す
る三相インバータ３と、前記三相インバータ３へ転流制
御信号を出力する転流制御回路４と、前記三相固定子巻
線２と並列的に三本の抵抗線５１，５２，５３がＹ結線
されかつ各抵抗線５１，５２，５３の非中性点側端子が
前記三本の固定子巻線２１，２２，２３の非中性点側端
子２と接続された三相抵抗器５ａを有するとともに三相
固定子巻線２の中性点の電位ｅ₁ と三相抵抗器５ａの中
性点ｅ₂ とを入力して電位の偏差から各固定子巻線２
１，２２，２３の誘起電圧を検出して永久磁石回転子１
の所定回転位置に応じた基本波の三倍の高調波にのみ対
応した所要の回転位置信号ｅ₃ を出力する差動増幅器５
ｂを有してなる回転位置検出回路５と、前記回転位置検
出回路５と前記転流制御回路４の間に介設されたマイク
ロコンピュータ６とを備え、前記マイクロコンピュータ
６は、起動時に二−三相励磁または二相励磁を行うため
のインバータ起動時駆動基準信号としまた起動後にイン
バータ駆動基準信号とする信号群が内部のＲＯＭ６１に
書き込まれていて、起動時はパターン繰り返し周期を所
定短周期になるまで漸次速めていくように前記信号群の
全部または一部を前記転流制御回路４へ繰り返し出力
し、起動後は前記回転位置信号ｅ₃ を入力してパターン
繰り返し周期を一周期毎に所要に演算して各周期に合わ
せて前記信号群の全部または一部を繰り返し出力するよ
うになっているセンサレスブラシレスモータにおいて、
前記回転位置検出回路５は、前記差動増幅器５ｂの検出
用直流電源回路５４として直列接続された二つの直流電
源５４ａ，５４ｂを有しかつこれら直流電源５４ａ，５
４ｂ間のポイントと前記三相固定子巻線２の中性点とが
検出用直流電源回路５４のグランド５４ｃとして接続さ
れてなるとともに、電気的に絶縁された一次側素子５５
と二次側素子５６からなり該一次側素子５５に前記差動
増幅器５ｂから出力する回転位置信号ｅ₃ を流して該二
次側素子５６に誘起する回転位置信号ｅ₃ を出力する絶
縁形信号出力変換回路５ｃを有していることを特徴とす
るセンサレスブラシレスモータを提供するものである。

【０００９】

【作用】運転信号を入力すると、マイクロコンピュータ
６がインバータ起動時駆動基準信号として第一の信号群
ｍ₁ （または第二の信号群ｍ₂ ）を転流制御回路４へ繰
り返し出力する。転流制御回路４は、インバータ起動時
駆動基準信号ｍ₁ （ｍ₂）に対応した転流制御信号ｅ₆
を三相インバータ３へ出力する。三相インバータ３は、
転流制御回路４からの転流制御信号ｅ₆ を入力し、トラ
ンジスタ群Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋，Ｕ−，Ｖ−，Ｗ−を所要
にオン・オフ制御し、出力線３１，３２，３３より二−
三相励磁（または二相励磁）の交流電圧を出力する。三
相固定子巻線２には、初期励磁電流が流れて永久磁石回
転子１が制振され、次いで励磁電流が流れて回転磁界が
発生し、該回転磁界に同期して永久磁石回転子１が起動
回転する。上記の場合、インバータ起動時駆動基準信号
ｍ₁ （ｍ₂ ）は、１パターン出力する毎に、ステップ角
を三十度（六十度）進ませて永久磁石回転子１を同期モ
ータ駆動することになる。そうして、マイクロコンピュ
ータ６が第一の信号群ｍ₁ （または第二の信号群ｍ₂ ）
のパターン繰り返し周期を漸次速めていくように該イン
バータ起動時駆動基準信号ｍ₁ （ｍ₂ ）を転流制御回路
４へ出力し、これにより永久磁石回転子１を次第に加速
していき、永久磁石回転子１が所定回転数に上昇するよ
うにパターン繰り返し周期を所定短周期に速めて出力し
た時点で、同期モータ駆動は終了する。

【００１０】起動後は、マイクロコンピュータ６が回転
位置検出回路５から回転位置信号ｅ₃ を入力してパター
ン繰り返し周期を演算して該周期に合わせて信号群ｍ₂
をインバータ駆動基準信号として転流制御回路４へ繰り
返し出力する。転流制御回路４は、インバータ駆動基準
信号ｍ₂ に対応した転流制御信号ｅ₆ を三相インバータ
３へ出力し、その際、三相インバータ３は、永久磁石回
転子１の電気角一回転当たり六回の転流を生じる二相励
磁の第二の信号群ｍ₂ を入力して内部のトランジスタ群
Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋，Ｕ−，Ｖ−，Ｗ−をオン・オフ制御
して出力線３１，３２，３３より二相励磁の交流電圧を
出力する。従って、三相固定子巻線２に二相励磁の誘導
電流が電気角一回転当たり六回の転流を生じて、回転磁
界が発生し、三相固定子巻線２の誘導電圧の位相に三相
インバータ３の出力電圧の位相を合わせてセンサレスブ
ラシレスモータ駆動を行い、直流モータと等価の電気−
機械エネルギー変換が行われ、こうして、該回転磁界に
同期して永久磁石回転子１が回転し、永久磁石回転子１
が所定回転速度に加速されていく。

【００１１】上記の場合、差動増幅器５ｂの検出用直流
電源回路５４のグランド５４ｃが三相インバータ３のグ
ランドとは切り離されているから、差動増幅器５ｂの入
力電圧が三相インバータ３の直流電源７の電圧の変動と
は無関係になり、モータ誘起電圧の三倍の高調波検出電
圧（差動増幅器５ｂの入力端子＋と−の電圧の偏差）の
振幅が従来よりもはるかに大きく得られる。そして、差
動増幅器５ｂから出力される回転位置信号ｅ₃ が絶縁形
信号出力変換回路５ｃの一次側素子５５に流れ、二次側
素子５６よりマイクロコンピュータ６に回転位置信号ｅ
₃ を出力し、三相インバータ３の直流電源７の電圧が極
小値寄りに変動したとしても、二次側素子５６から出力
されマイクロコンピュータ６に入力する回転位置信号ｅ
₃ は、従来よりもはるかに安定し、かつ起動時にロータ
回転数が従来よりもはるかに小さい段階において、マイ
クロコンピュータ６に誤動作が生じない充分に信頼性が
ある電気的大きさの回転位置信号ｅ₃ が得られる。従っ
て、起動失敗・ロータ逆転・ロータ脱調に至るという従
来の不具合が解消するとともに、同期モータ動作からセ
ンサレスブラシレス動作への切り換え周波数を従前より
も低下させることができて同期モータ動作時間（＝起動
時間）を短縮できる。

【００１２】なお、マイクロコンピュータ６は、運転中
に停止信号が入力すると、それ以後はＲＯＭ６１からイ
ンバータ駆動基準信号ｍ₂ をリードして転流制御回路４
へ繰り返し出力することを停止する。従って、三相イン
バータ３は、転流制御回路４からインバータ駆動基準信
号ｍ₂ に対応した転流制御信号ｅ₆ を入力しなくなるの
で、出力線３１，３２，３３より二相励磁の交流電圧を
出力しなくなり、三相固定子巻線２の回転磁界が消磁し
て永久磁石回転子１の回転数が低下していく。

【００１３】

【実施例】以下、本発明のセンサレスブラシレスモータ
の実施例を図面を参照して説明する。図１ないし図６は
第一実施例を示す。この実施例のセンサレスブラシレス
モータは、図１（ａ）のブロック回路に示すように、定
常回転において固定子とのギャップ内の磁束分布が基本
波の三倍の次数の高調波を含む形状である永久磁石回転
子（ロータ）１と、三本の固定子巻線２１，２２，２３
がＹ結線されてなる三相固定子巻線２と、直流電源７か
ら給電されるように接続されているとともに三本の出力
線３１，３２，３３が前記三相固定子巻線２の三本の固
定子巻線２１，２２，２３の非中性点側端子と並列的に
接続されていて転流制御信号（パルス幅変調転流制御信
号）により所要配列のトランジスタ群Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ
＋，Ｕ−，Ｖ−，Ｗ−をオン・オフ制御して直流を交流
に変換し出力線３１，３２，３３より出力して三相固定
子巻線２に給電して転流を制御する三相インバータ３
と、マイクロコンピュータ６から電流リミッタ値制御信
号ｅ₇ と回転速度対応信号ｅ₄ と第一の信号群ｍ₁ また
は第二の信号群ｍ₂ を所要順に入力して所要のパルス幅
変調を行い前記三相インバータ３へ転流制御信号ｅ₆ を
出力するパルス幅変調方式の転流制御回路４と、前記三
相固定子巻線２と並列的に三本の抵抗線５１，５２，５
３がＹ結線されかつ各抵抗線５１，５２，５３の非中性
点側端子が前記三本の固定子巻線２１，２２，２３の非
中性点側端子２と接続された三相抵抗器５ａを有すると
ともに三相固定子巻線２の中性点の電位ｅ₁ と三相抵抗
器５ａの中性点ｅ₂ とを入力して電位の偏差から各固定
子巻線２１，２２，２３の誘起電圧を検出して永久磁石
回転子１の所定回転位置に応じた基本波の三倍の高調波
にのみ対応した所要の回転位置信号ｅ₃ を出力する差動
増幅器５ｂを有しさらに前記差動増幅器５ｂの直流電源
５４ａ，５４ｂ間と前記三相固定子巻線２の中性点とが
接続されてなるとともに、電気的に絶縁された一次側素
子５５と二次側素子５６からなる絶縁形信号出力変換回
路５ｃを有し該一次側素子５５に前記差動増幅器５ｂか
ら出力する回転位置信号ｅ₃ を流して該二次側素子５６
に誘起する回転位置信号ｅ₃ をマイクロコンピュータ６
へ出力するようになっている回転位置検出回路５と、前
記回転位置検出回路５と前記転流制御回路４の間に介設
されていて起動時に二−三相励磁を行うためのインバー
タ起動時駆動基準信号とする第一の信号群ｍ₁ と起動後
にインバータ駆動基準信号とする第二の信号群ｍ₂ が内
部のＲＯＭ６１に書き込まれていて、起動時はパターン
繰り返し周期を所定短周期になるまで漸次速めていくよ
うに前記第一の信号群ｍ₁ を前記転流制御回路４へ繰り
返し出力し、起動後は前記回転位置検出回路５から出力
される回転位置信号ｅ₃ を入力してパターン繰り返し周
期を一周期毎に所要に演算して各周期に合わせて前記第
二の信号群ｍ₂ を繰り返し出力するようになっており、
もって、モータ誘起電圧の基本波の三倍の高調波検出電
圧を三相インバータの直流電源の電圧に比例しないよう
にかつ常に大きく安定させることにより、起動失敗・ロ
ータ逆転・ロータ脱調に至ることを回避できるととも
に、同期モータ動作からセンサレスブラシレス動作への
切り換え周波数を従前よりも大幅に低下させて同期モー
タ動作時間（＝起動時間）を短縮でき、また負荷イナー
シャが大きい場合や負荷が変動しても安定した起動特性
を有するとともに起動時間が短くなり、さらにインバー
タ直流電源電圧の高低に影響されること無くモータ誘起
電圧の基本波の三倍の高調波検出電圧が一定となり回転
位置検出回路５が安定した回転位置信号ｅ₃ を出力でき
て起動失敗やロータの逆転脱調を回避でき、さらにまた
停止信号を入力してすぐに運転を再開しようとするとき
は、永久磁石回転子の回転を完全に停止することなくセ
ンサレスブラシレス動作より再起動できるとともに、再
起動禁止時間を従来よりも大幅に短縮できて停止信号を
入力して少し経って停止ブラシレス動作時間を経過して
から、運転を再開しようとするときも、直ちに運転を再
開できるようになっている。

【００１４】回転位置検出回路５は、三本の抵抗線５
１，５２，５３がＹ結線された三相抵抗回路５ａと、グ
ランド５４ｃが三相固定子巻線２の中性点の電位ｅ₁ と
等しい検出用直流電源５４を有する差動増幅器５ｂと、
グランドが三相インバータ３のグランド５８と共通する
制御用直流電源５７を有する絶縁形信号出力変換回路５
ｃを備えてなる。三相抵抗回路５ａは、各抵抗線５１，
５２，５３の非中性点側端子が前記三相固定子巻線２の
三本の固定子巻線２１，２２，２３の対応する非中性点
側端子と接続されてなる。差動増幅器５ｂは、三相抵抗
回路５ａの中性点の電位ｅ₃ と前記三相固定子巻線２の
中性点の電位ｅ₁ とを入力して三相固定子巻線２の各固
定子巻線の誘起電圧を検出し該誘起電圧に含まれる基本
波の三×ｎ倍の高調波の中から永久磁石回転子１の所定
回転位置に応じた基本波の三倍の高調波にのみ対応した
所要の回転位置信号ｅ₃ を出力する。差動増幅器５ｂ
は、電源として電圧が等しい直列な二つの直流電源５４
ａ，５４ｂを直列接続してなる検出用直流電源５４を備
えかつ二つの直流電源５４ａ，５４ｂ間と前記三相固定
子巻線２の中性点とが接続されて検出用直流電源５４の
グランド５４ｃを備えていることにより、差動増幅器５
ｂの出力電圧がグランド５４ｃの電圧を中間電位として
直流電源５４ａの電圧（正電源電圧）と直流電源５４ｂ
の電圧（負電源電圧）の間を高ボルトで振幅するように
なっており、差動増幅器５ｂの出力電圧が高ボルト出力
するようになっている。絶縁形信号出力変換回路５ｃ
は、差動増幅器５ｂの出力電圧とマイクロコンピュータ
６の許容入力電圧との大き過ぎるギャップを解消するた
めの絶縁形の信号伝達回路であり、例えば、この実施例
では一次側素子（発光ダイオード）５５と該一次側素子
５５に対して絶縁されていて該一次側素子５５の電気的
変化を増幅した電気的変化を生じる二次側素子（ホトト
ランジスタ）５６とからなるホトインタラプタト（電気
信号を光り信号にさらに光信号を電気信号に変換する発
光素子・受光素子を組み合わせたデバイス）が使用さ
れ、一次素子５５の入力側端子５５ａに前記差動増幅器
５ｂから出力される前記回転位置信号ｅ₃ を入力して該
回転位置信号ｅ₃ が出力側端子５５ｂより前記検出用直
流電源５４のプラス側へ流れるようにするとともに、三
相インバータ３の直流電源７と絶縁形信号出力変換回路
５ｃの二次側素子５６の制御用直流電源５７とマイクロ
コンピュータ６の電源（図示せず）及び転流制御回路４
（図示せず）とをグランド５８が共通するように接続さ
れ前記検出用直流電源５４のグランド５４ｃとは切り離
されてなる。なお、回転位置検出回路５において、永久
磁石回転子１の所定回転位置に応じた基本波の三倍の高
調波を検出でき、基本波の三倍の高調波に応じた所要の
回転位置信号ｅ₃ を出力できることは、特開昭６２−１
８９９９２号，特開昭６２−１８９９９３号の明細書中
に等価回路を示して電磁気学理論として詳細に説明した
ことにより公知となっているので、本願では理論的証明
を省略する。

【００１５】マイクロコンピュータ６は、前記三相イン
バータ３の出力が三相励磁信号と二相励磁信号とが位相
を三十度ずつ順に進んで交番し出力するように対応する
十二種類のパターン列である第一の信号群ｍ₁ と、前記
三相インバータ３の出力が二相励磁信号が位相を六十度
ずつ順に進んで出力するように対応する六種類のパター
ン列である第二の信号群ｍ₂ と、起動時パターン繰り返
し周期決定プログラムｐ₁ と、起動後パターン繰り返し
周期決定プログラムｐ₂ が内部のＲＯＭ６１に書き込ま
れている。

【００１６】そうして、マイクロコンピュータ６は、運
転信号ｅ₈ が入力したらＲＯＭ６１からインバータ起動
時駆動基準信号として第一の信号群ｍ₁ をリードして電
流リミッタ値を「高レベル」に制御する電流リミッタ値
制御信号ｅ₇ を出力して初期励磁することに続いてパタ
ーン繰り返し周期を所定短周期になるまで漸次速めてい
くように転流制御回路４へ繰り返し出力するようになっ
ている。このとき、三相固定子巻線２が二相励磁と三相
励磁を交番しかつ回転磁界のステップ角が３０度ずつ進
むように、三相インバータ３が転流を行うので、例えば
トランジスタＵ＋とＶ−とＷ−がそれぞれオンで、トラ
ンジスタＶ＋とＷ＋とＵ−がそれぞれオフであるとき三
相励磁状態では、モータのＶ端子とＷ端子が同電位とな
り、もしもこの状態で（モータ起動時に）永久磁石回転
子１が振動すると、電磁誘導によって固定子巻線２２，
２３のそれぞれに交流電流が発生し、図１（ｂ）に示す
ように、電流の振動成分については（永久磁石回転子を
回転させるための直流成分は含まない）、三相固定子巻
線２が三相励磁されるときに、両相の位相が互いに反転
の関係にあるので、閉回路が構成されてこれに流れてジ
ュール熱となって消費し、振動エネルギーが吸収され、
その結果として、永久磁石回転子１に発生する振動は充
分に小さくなる。なお、二相励磁状態では、閉回路が構
成されず、振動エネルギーは吸収されない。

【００１７】また、マイクロコンピュータ６は、モータ
起動後は、同期モータ動作からセンサーレスブラシレス
動作に切り換えるように信号を出力するようになってい
る。マイクロコンピュータ６による同期モータ動作から
センサーレスブラシレス動作への切り換えは、マイクロ
コンピュータ６が回転位置信号ｅ₃ を入力しその信号に
基づいて、パターン繰り返し周期を一周期毎に所要に演
算し、各周期に合わせてＲＯＭ６１からインバータ駆動
基準信号を第二の信号群ｍ₂ をリードして転流制御回路
４へ繰り返し出力するようになっている。

【００１８】そして、マイクロコンピュータ６は、モー
タの起動スイッチのオフにより停止信号ｍ₉ を入力して
も、上記のセンサーレスブラシレス動作のように、回転
位置信号ｅ₃ を入力を続行し、その信号に基づいて、パ
ターン繰り返し周期を一周期毎に所要に演算し、各周期
に合わせてＲＯＭ６１からインバータ駆動基準信号を第
二の信号群ｍ₂ をリードすることを続行し、該インバー
タ駆動基準信号ｍ₂ を転流制御回路４へ出力することは
しない。マイクロコンピュータ６は、停止信号ｍ₉ を入
力すると、そのときから三相インバータ３の出力電流の
電流リミッタ値を「低レベル」に制御する電流リミッタ
値制御信号ｅ₇ を出力する。

【００１９】そうして、マイクロコンピュータ６は、停
止信号ｍ₉ を入力してから前記回転位置検出回路５が三
相固定子巻線２の誘起電圧を検出に基づいて永久磁石回
転子１の回転位置に応じた回転位置信号ｅ₃ を出力する
ことができない限度である永久磁石回転子１の回転位置
検出不能境界点に回転低下するまでの時間内に、運転信
号ｅ₈ が入力するときは、そのときからインバータ駆動
基準信号ｍ₂ を繰り返し出力するとともに、そのときよ
り所要微小な遅延時間が経過したときから、三相インバ
ータ３の出力電流の電流リミッタ値を「低レベル」から
再び「高レベル」に制御する電流リミッタ値制御信号ｅ
₇ を出力するようになっている。これにより、同期モー
タ動作を経ないでセンサーレスブラシレス動作に入るこ
とができるようになっている。

【００２０】さらにまた、マイクロコンピュータ６は、
停止信号ｍ₉ を入力してから前記回転位置検出回路５が
三相固定子巻線２の誘起電圧の検出に基づいて永久磁石
回転子１の回転位置に応じた回転位置信号ｅ₃ を出力す
ることができない限度である永久磁石回転子１の回転位
置検出不能境界点に回転低下した後に、運転信号ｅ₈が
入力するときは、もはや安定した回転位置信号ｅ₃ が得
られないからインバータ駆動基準信号ｍ₂ を永久磁石回
転子１の回転数に同調させるように出力できず脱調して
しまうことになるから、回転位置検出不能境界点に到達
するかどうかウオッチングしていて到達したことを検出
したらその時点で前述したインバータの出力電流の電流
リミッタ値を「高レベル」に制御する電流リミッタ値制
御信号を出力して、さらに時定数回路を作動し、該回転
位置検出不能境界点からロ−タの回転が停止するまでの
時間を再起動禁止時間として該再起動禁止時間経過後に
初期励磁することから、運転を再開するようになってい
る。

【００２１】図２（ａ）は、インバータ起動時駆動基準
信号ｍ₁ に基づいて作動する三相インバータの六個のト
ランジスタＵ＋，Ｖ＋，Ｗ＋，Ｕ−，Ｖ−，Ｗ−のオン
・オフを示すファンクションテーブルであり、「１」は
オン、「０」はオフを示し、２⁰ 〜２⁵ は六個のトラン
ジスタＵ＋，Ｖ＋，Ｗ＋，Ｕ−，Ｖ−，Ｗ−に対応して
いる。図２（ｂ）は、インバータ起動時駆動基準信号ｍ
₁ に基づいて、三相インバータが二−三相励磁駆動する
ときの電流ベクトルの向きを示す。図３（ａ）は、イン
バータ駆動基準信号としてＲＯＭ６１から第二の信号群
ｍ₂ をリードして出力したときに作動する三相インバー
タの六個のトランジスタＵ＋，Ｖ＋，Ｗ＋，Ｕ−，Ｖ
−，Ｗ−のオン・オフを示すファンクションテーブルで
あり、図３（ｂ）は、インバータ駆動基準信号としてＲ
ＯＭ６１から第二の信号群ｍ₂ をリードして出力したと
きに、三相インバータが二相励磁駆動するときの電流ベ
クトルの向きを示す。図２（ａ）のファンクションテー
ブルに示すように、第一の信号群ｍ₁ は、パターン０━
１━２━３━４━５━６━７━８━９━１０━１１の順
にトランジスタＵ＋，Ｖ＋，Ｗ＋，Ｕ−，Ｖ−，Ｗ−が
オン・オフするように、三相励磁信号と二相励磁信号と
が位相を三十度ずつ順に進んで交番し出力する十二種類
のパターン列としてＲＯＭ６１に書き込まれているもの
であり、同様に、第二の信号群ｍ₂ は、図３（ａ）のフ
ァンクションテーブルに示すようにパターン０━１━２
━３━４━５の順にトランジスタＵ＋，Ｖ＋，Ｗ＋，Ｕ
−，Ｖ−，Ｗ−がオン・オフするように、二相励磁信号
の位相が六十度ずつ順に進んで出力する六種類のパター
ン列としてＲＯＭ６１に書き込まれているものである。
起動時パターン繰り返し周期決定プログラムｐ₁ は、イ
ンバータ起動時駆動基準信号ｍ₁ をリードする順序とタ
イミングが決められており、起動後パターン繰り返し周
期決定プログラムｐ₂ がインバータ駆動基準信号ｍ₂ を
リードする順序とタイミングが決められている。プログ
ラムｐ₁ からプログラムｐ₂ への切替えは、プログラム
ｐ₁ において起動時パターン繰り返し周期をタイマー管
理していて回転位置信号ｅ₃ を充分に安定して検出でき
るモータ回転数に達したら、例えば１８００ｒ．ｐ．ｍ
になったらプログラム切替え信号をプログラムｐ₂ へ伝
達するようになっている。図２（ｂ）に示すように、二
−三相励磁のときは、パターンが切り替わる度に、電流
ベクトルは電気角で３０度進み、回転磁界のステップ角
も３０度進み、また図３（ｂ）に示すように、二相励磁
のときは、パターンが切り替わる度に、電流ベクトルは
電気角で６０度進み、回転磁界のステップ角も６０度進
む。

【００２２】マイクロコンピュータ６は、起動時に、起
動時パターン繰り返し周期決定プログラムｐ₁ が作用し
て前記インバータ起動時駆動基準信号としてＲＯＭ６１
から第一の信号群ｍ₁ をリードして出力する。この場
合、第一の信号群ｍ₁ を構成する十二種類のパターン列
の中、制振を行うための初期励磁として、最初は三相励
磁信号となるようにリードして転流制御回路４へ約０．
１秒間出力し、次いで、パターンの配列順に二相励磁信
号━三相励磁信号━二相励磁信号・・・と交番するよう
にリードして転流制御回路４へ繰り返し出力し、起動時
の最後は、起動後の励磁が二相励磁であるため、二相励
磁信号となるようにリードして転流制御回路４へ出力し
て終了するように構成されている。ＲＯＭ６１には、パ
ターン繰り返し周期を漸次速めていくように上記の第一
の信号群ｍ₁ をインバータ起動時駆動基準信号としてリ
ードし繰り返し出力を行うプログラムｐ₁ がライトされ
ている。このプログラムｐ₁ は、基本クロックをタイマ
ー管理してパターン繰り返し周期を演算し、永久磁石回
転子１が高回転に推移して、例えば１８００ｒ．ｐ．ｍ
となって、ステップ切替えタイミングと誘起電圧検出信
号との位相差が例えば３０度となり、この時のパターン
繰り返し周期（所定短周期）になるまで該パターン繰り
返し周期を漸次速めていくようにプログラムされてい
る。そして、このプログラムｐ₁ は、パターン繰り返し
周期が所定短周期になったことを検知すると、起動後パ
ターン繰り返し周期決定プログラムｐ₂ をリードする。

【００２３】マイクロコンピュータ６は、起動後は、起
動後パターン繰り返し周期決定プログラムｐ₂ が作用し
て前記回転位置検出回路５から回転位置信号ｅ₃ を入力
して該回転位置信号ｅ₃ からパターン繰り返しの一周期
毎に、一つ前のステップ更新から該信号が入力するまで
の時間と該信号の入力から次のステップ更新があるまで
の時間とが等しくなるように、次のパターン繰り返し周
期を演算するとともに、ＲＯＭ６１からインバータ駆動
基準信号として第二の信号群ｍ₂ をリードして三相固定
子巻線２の誘起電圧の位相にインバータ３の出力電圧の
位相を合わせてそれまでの同期モータ的駆動からセンサ
レスブラシレスモータ駆動（＝直流モータ的駆動）に変
換するための切替え調整として、最初の基準信号の出力
を不連続に所要角度例えば３０度進めるように転流制御
回路４へ出力するようにして、インバータ駆動基準信号
ｍ₂ の出力を前記演算した各周期に合わせて繰り返し出
力するように構成されている。なお、インバータ駆動基
準信号ｍ₂ のステップ切替えタイミングを不連続に所要
角度進めるように転流制御回路４へ出力するのは、同期
モータ的駆動から起動後のセンサレスブラシレスモータ
駆動に変換する際に固定子巻線２の誘起電圧の位相にイ
ンバータ３の出力電圧の位相を合わせる必要があるため
であり、起動時の初期に固定子巻線２の誘起電圧の位相
がインバータ３の出力電圧の位相よりも９０度進んだ状
態で起動が行われ、例えば１８００ｒ．ｐ．ｍになる
と、負荷の大小により位相差が０度から約４５度の範囲
に小さくなり、一般的には３０度まで小さくなるので、
最初の基準信号の出力を不連続に所要角度例えば３０度
進めることで位相差を解消できる。

【００２４】さらに、マイクロコンピュータ６は、起動
後パターン繰り返し周期決定プログラムｐ₂ の作用によ
り起動後は、インバータ駆動基準信号ｍ₂ の出力と並行
して、前記回転位置信号ｅ₃ に基づいて永久磁石回転子
１の回転速度に対応した回転速度対応信号ｅ₄ を前記転
流制御回路４へ出力するようになっている。

【００２５】転流制御回路４は、リミッタ回路４１とパ
ルス幅変調部（ＰＷＭ）４２と比較器４３を備えてい
る。リミッタ回路４１は、起動時にマイクロコンピュー
タ６から出力する電流リミッタ値制御信号ｅ₇ を内部の
リミッタ回路４１に入力し、また起動時及び起動後に三
相インバータ３の電流検出抵抗３ａからトランジスタに
流れた電流に比例した電圧信号ｅ₉ を入力するとともに
パルス幅変調部（ＰＷＭ）４２からオン・オフ信号を入
力するようになっていて、パルス幅変調部（ＰＷＭ）４
２から入力するパルス幅変調されたオン・オフ信号を、
電流リミッタ値制御信号ｅ₇ が０のときには電流リミッ
タ値が「低レベル」になるように転流制御信号ｅ₆ を出
力し、また電流リミッタ値制御信号ｅ₇ が１のときには
電流リミッタ値が「高レベル」になるように転流制御信
号ｅ₆ を出力し、電圧信号ｅ₉ がリミッタ値以上になる
と、三相インバータ３の全てのトランジスタがオフとな
るように転流制御信号ｅ₆ を出力制御するようになって
いる。パルス幅変調部（ＰＷＭ）４２は、起動時はマイ
クロコンピュータ６から出力するインバータ起動時駆動
基準信号ｍ₁ を入力し、起動後はインバータ駆動基準信
号ｍ₂ を入力するようになっている。比較器４３は、外
部から速度指令ｅ₅ を入力するとともに、起動後にマイ
クロコンピュータ６から出力する回転速度対応信号ｅ₄
を入力して回転速度対応信号ｅ₄ と速度指令ｅ₅ との偏
差を解消するように、パルス幅変調部４２におけるパル
ス幅変調の増減方向を決定する符号（プラスとマイナス
のいずれか一方）をパルス幅変調部４２に対して出力す
るようになっている。

【００２６】図４ないし図６はタイミングチャートを示
す。図１を参照して図４ないし図６の（ａ）ないし
（ｑ）の各信号を説明する。（ａ）はマイクロコンピュ
ータ６の基本クロック、（ｂ）はマイクロコンピュータ
６へ入力する運転・停止信号ｅ₈、（ｃ）はマイクロコ
ンピュータ６から転流制御回路４のリミッタ回路４１へ
出力する電流リミッタ値制御信号ｅ₇ 、（ｄ）はマイク
ロコンピュータ６から転流制御回路４のリミッタ回路４
１へ出力する第一の信号群ｍ₁ と第二の信号群ｍ₂であ
り、第二の信号群ｍ₂ の立ち上がりと立ち下がりのエッ
ジは、マイクロコンピュータにおいて三相インバータの
出力電圧波形を生成する基となるステップ切換えタイミ
ング信号となる、（ｅ）は差動増幅器５ｂの二つの入力
端子に入力する誘起電圧ｅ₁ とｅ₂ との偏差である波形
整形前の誘起電圧検出信号、（ｆ）は誘起電圧中の基本
波の三倍の高調波を差動増幅器５ｂで検出して波形整形
した後絶縁形信号出力変換回路５ｃにより電位をマイク
ロコンピュータで扱える大きさとされた回転位置信号ｅ
₃ を、（ｇ）と（ｈ）と（ｉ）と（ｊ）は三本の固定子
巻線２１，２２，２３の何れか一相分に関するものであ
って、（ｇ）は三相インバータ３のトランジスタ群がオ
ン・オフしていない状態でモータが回転するときに一相
の固定子巻線に生起する誘起電圧、（ｈ）と（ｉ）は転
流制御信号ｅ₆ の一部（三相インバータ３の一相分のト
ランジスタＵ＋とＵ−，Ｖ＋とＶ−，またはＷ＋とＷ−
をオン・オフする一対の転流制御信号ｅ₆ ）、（ｊ）は
一相の固定子巻線に印加されるパルス幅変調されたイン
バータ出力電圧、（ｈ）と（ｉ）と（ｊ）において、多
数の直線状の縦の点線は波形がパルス巾変調を受けてい
ることを示す、（ｋ）はリミッタ回路４１の電流リミッ
タ値、（ｑ）は永久磁石回転子の回転数を示す。

【００２７】図４は、モータを初期励磁してロータの回
転と振動を停止し、次いで第一の信号群ｍ₁ を周期が漸
次に速くなるように繰り返し出力しロータの一回転を十
二等分する二相励磁と三相励磁とを交番して行い同期モ
ータ的動作を行ってロータの回転数を上昇させていき、
続いて所要回転数に達したら回転位置信号ｅ₃ のタイミ
ングに基づいて第二の信号群ｍ₂ の周期を演算して出力
しロータの一回転を六等分する二相励磁を行いセンサレ
スブラシレス動作を行う動作過程における各信号の相関
関係を示す。図５は、センサレスブラシレス動作で運転
中に停止信号を入力した後、回転位置検出不能境界点に
回転低下する前に運転信号が入力した場合に初期励磁及
び同期モータ動作を省略してセンサレスブラシレス動作
に再び移行する動作過程における各信号の相関関係を示
す。図６は、センサレスブラシレス動作で運転中に停止
信号を入力した後、回転位置検出不能境界点に回転低下
する後に運転信号が入力した場合に再起動禁止時間経過
時より初期励磁し同期モータ動作を行いセンサレスブラ
シレス動作に移行する動作過程における各信号の相関関
係を示す。固定子巻線の誘起電圧の位相は、三相インバ
ータの出力電圧の位相に対して、極低速回転時である同
期モータ動作の初期には約９０°進んでおり、回転速度
が大きくなる同期モータ動作の終期には約３０°進んだ
状態となり、パターン切換えてセンサレスブラシレス動
作にすると０°となる。

【００２８】図５及び図６のタイムチャートは、停止ブ
ラシレス動作は、図１のマイクロコンピュータ６に停止
信号ｅ₈ が入力後、該マイクロコンピュータ６は三相イ
ンバータ３を停止させるが、センサレスブラシレス動作
で行っているモータ誘起電圧の基本波の三倍高調波から
のロータ位置及び速度検出は継続することを示してお
り、ロータ位置及び速度検出が不確実となる回転位置検
出不能境界点に回転低下した時点でブラシレス停止動作
は終了する。三倍高調波は、永久磁石回転子１の回転速
度が遅いほど小さくなるので、停止ブラシレス動作終了
時の回転速度、すなわち、回転位置検出不能境界点は、
三倍高調波が確実に検出できる最低速度に設定する。実
験によれば、回転位置検出不能境界点は定格回転数の四
十分の一に設定しても三倍高調波が確実に検出でき、マ
イクロコンピュータ６が正常に作動することが確認でき
た。マイクロコンピュータ６は、回転位置信号ｅ₃ をウ
オッチングしていて回転位置検出不能境界点に到達した
ら、内部の時定数回路を作動して一定時間、再起動禁止
とする。この時間が再起動禁止時間である。電流リミッ
タ値制御信号ｅ₇ は、マイクロコンピュータ６の所定の
出力ポートより転流制御回路４のリミッタ回路４１へ出
力される信号であり、図５及び図６のタイムチャート
は、電流リミッタ値制御信号ｅ₇ が、停止ブラシレス動
作中は０であり、並びに停止ブラシレス動作中に運転信
号が入力してブラシレスセンサレス動作に入ってから僅
少な所定時間も引続き０であり、その他の動作時は１で
あることを示している。図５のタイムチャートは、停止
ブラシレス動作中に運転信号ｅ₈ が入力すると、マイク
ロコンピュータ６が回転位置信号ｅ₃ に対応したインバ
ータ駆動基準信号ｍ₂ を出力することを示している。電
流リミッタ値は、転流制御回路４のリミッタ回路４１の
もので、電流リミッタ値制御信号ｅ₇ により低レベルと
高レベルに切り換え設定されるようになっており、電流
リミッタ値制御信号ｅ₇ が０のときには電流リミッタ値
は低レベル、電流リミッタ値制御信号ｅ₇ が１のときに
は電流リミッタ値は高レベルに設定される。図６のタイ
ムチャートにおいて、再起動禁止時間は、０．５秒間で
ある。

【００２９】次に、上述した構成された本発明の第一実
施例のセンサレスブラシレスモータの作用を説明する。
マイクロコンピュータ６に運転信号ｅ₈ が入力すると、
該マイクロコンピュータ６が、電流リミッタ値制御信号
ｅ₇ を転流制御回路４のリミッタ回路４１へ出力して該
リミッタ回路４１の電流リミッタ値を「高レベル」に設
定するとともに、ＲＯＭ６１に格納された第一の信号群
ｍ₁ をリードして転流制御回路４へ繰り返し出力する。
マイクロコンピュータ６は、内部クロックに基づいてイ
ンバータ起動時駆動基準信号ｍ₁ のパターン繰り返し周
期をタイマー管理して漸次速めていくように演算する。
マイクロコンピュータ６は、制振を行うための初期励磁
として、最初は三相励磁信号となるようにリードして転
流制御回路４へ出力し、次いで、パターンの配列順に二
相励磁信号━三相励磁信号━二相励磁信号・・・と交番
するようにリードして転流制御回路４へ繰り返し出力
し、起動時の最後は、起動後の励磁が二相励磁であるた
め、二相励磁信号となるようにリードして転流制御回路
４へ出力する。転流制御回路４は、インバータ起動時駆
動基準信号ｍ₁ をパルス幅変調部（ＰＷＭ）４２へ入力
しパルス幅変調したオン・オフ信号をリミッタ回路４１
に入力して電流リミッタ値をリミット一杯の「高レベ
ル」にした転流制御信号ｅ₆ を出力するようになってい
る。このため、直流電源７から直流を給電される三相イ
ンバータ３は、起動時にあっては永久磁石回転子１の回
転位置に係わらず、永久磁石回転子１の電気角一回転あ
たり十二回の転流を生じるように、パターン繰り返し周
期を管理されかつパルス幅変調された位相を三十度ずつ
順に変化するように交番する三相励磁信号と二相励磁信
号を入力して内部のトランジスタ群Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋，
Ｕ−，Ｖ−，Ｗ−をオン・オフ制御して出力線３１，３
２，３３より二−三相励磁の交流電圧を出力する。従っ
て、三相固定子巻線２に励磁電流が流れて、固定子巻線
２１，２２，２３の各誘起電圧がそれぞれ対応する三相
インバータ３の出力線３１，３２，３３の各出力電圧に
対して約９０°位相が進んだ状態に回転磁界が発生し、
該回転磁界に同期して永久磁石回転子１が回転する。こ
の場合、インバータ起動時駆動基準信号ｍ₁ は、三相励
磁信号と二相励磁信号とが位相を三十度ずつ順に変化す
るように交番する十二種類のパターン列であるから、前
記回転磁界は永久磁石回転子１が電気角十二分の一回転
する毎に、ステップ角を三十度進ませて永久磁石回転子
１を同期モータ駆動することになる。そうして、もし
も、モータ起動時に永久磁石回転子１に振動が発生する
ときは、図１（ｂ）に示すように、三相固定子巻線２の
固定子巻線に振動電流が発生し、該誘導電流が、三相固
定子巻線２が三相励磁されるときに、互いに反転の関係
となって閉回路に流れジュール熱となって消費し、振動
エネルギーが吸収され、その結果として、三相固定子巻
線２が三相励磁されるときには永久磁石回転子１の振動
を大きく抑制することができ、同期モータ動作時間を短
縮でき、永久磁石回転子１の逆転現象が起こりづらくな
り、負荷が変動したり負荷イナーシャが大きい場合でも
永久磁石回転子１の回転が完全に停止した状態から安定
した起動特性が得られる。そうして、マイクロコンピュ
ータ６がインバータ起動時駆動基準信号ｍ₁ をパターン
繰り返し周期を漸次速めていくように該インバータ起動
時駆動基準信号ｍ₁ を転流制御回路４へ出力し、これに
より永久磁石回転子１を次第に加速していき、永久磁石
回転子１が所定回転数に上昇するようにパターン繰り返
し周期を所定短周期（例えば、永久磁石回転子１の回転
数に換算して１８００ｒ．ｐ．ｍ）に速めて転流制御回
路４へ出力した時点で、以上の同期モータ駆動は終了
し、以後、永久磁石回転子１に発生する振動は極めて小
さくなる。なお、永久磁石回転子１の加速に連動して三
相固定子巻線２の誘起電圧のインバータ３の出力電圧に
対する進み具合が初期の９０度から終期の３０度に次第
に減小していくとともに、三相固定子巻線２の誘起電圧
の三倍の高調波と回転位置検出回路５の回転位置信号ｅ
₃ との位相差も同様に減小していく。

【００３０】マイクロコンピュータ６は、起動時にウオ
ッチングしていたパターン繰り返し周期が所定短周期に
なると、ＲＯＭ６１からリードする信号モードをインバ
ータ起動時駆動基準信号ｍ₁ からインバータ駆動基準信
号ｍ₂ に切替えてリードして転流制御回路４のパルス幅
変調部（ＰＷＭ）４２へ出力するとともに、回転位置検
出回路５から回転位置信号ｅ₃ を入力して、パターン繰
り返し周期を一周期毎に演算して回転速度対応信号ｅ₄
を転流制御回路４の比較器４３へ繰り返し出力する。そ
して、マイクロコンピュータ６は、必要な場合にはステ
ップ切替えタイミングを不連続に所要角度進めるように
インバータ駆動基準信号ｍ₂ をステップ更新して転流制
御回路４へ出力して三相固定子巻線２の固定子巻線２
１，２２，２３の誘導電圧の位相にインバータ３の出力
電圧の位相を進ませて合わせる。従って、転流制御回路
４は、比較器４３からパルス幅変調の増減方向を決定す
る符号をパルス幅変調部（ＰＷＭ）４２へ入力して、該
符号に基づいて該パルス幅変調部（ＰＷＭ）４２に入力
するインバータ駆動基準信号ｍ₂ をパルス幅変調を行
い、リミッタ回路４１に入力して、もしも、電圧信号ｅ
₉ がリミッタ値以上になったときは、三相インバータ３
の全てのトランジスタがオフとなるように転流制御信号
ｅ₆ を出力する。このため、三相インバータ３は、永久
磁石回転子１の電気角一回転当たり六回の転流を生じる
二相励磁の転流制御信号ｅ₆ を入力して内部のトランジ
スタ群Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋，Ｕ−，Ｖ−，Ｗ−をオン・オ
フ制御して出力線３１，３２，３３より二相励磁の交流
電圧を出力するから、三相固定子巻線２に二相励磁の誘
導電流が電気角一回転当たり六回の転流を生じ、かつ、
固定子巻線２１，２２，２３の各誘起電圧がそれぞれ対
応する三相インバータ３の出力線３１，３２，３３の各
出力電圧に対して位相が等しい状態に回転磁界が発生
し、該回転磁界に同期して永久磁石回転子１が回転して
センサレスブラシレスモータ駆動を行い、直流モータと
等価の電気−機械エネルギー変換が行われる。そうし
て、転流制御回路４が回転速度対応信号ｅ₄ と外部から
入力される速度指令ｅ₅ とを比較し比較結果の符号に基
づいてパルス幅変調の増減方向を決定し、回転速度対応
信号ｅ₄ と速度指令ｅ₅ との偏差を漸減するように転流
制御信号ｅ₆を出力するから、これに従って永久磁石回
転子１が回転磁界に同期して定常回転数となるように加
速回転されていく。

【００３１】上記の場合、差動増幅器５ｂの検出用直流
電源回路５４として直列接続された二つの直流電源５４
ａ，５４ｂを有しかつこれら直流電源５４ａ，５４ｂ間
のポイントと前記三相固定子巻線２の中性点とが検出用
直流電源回路５４のグランド５４ｃとして接続され該グ
ランド５４ｃが三相インバータ３のグランドとは切り離
されているから、差動増幅器５ｂの入力電圧が三相イン
バータ３の直流電源７の電圧の変動とは無関係になり、
モータ誘起電圧の基本波の三倍の高調波検出電圧（差動
増幅器５ｂの入力端子＋と−の電圧の偏差）の振幅が従
来よりもはるかに大きく得られる。そして、差動増幅器
５ｂから出力される回転位置信号ｅ₃ の値は、マイクロ
コンピュータ６の直流電源とは別の直流電源の信号であ
るので、本発明では、電気的に絶縁された一次側素子５
５と二次側素子５６からなり該一次側素子５５に前記差
動増幅器５ｂから出力する回転位置信号ｅ₃ を流して該
二次側素子５６に誘起する回転位置信号ｅ₃ を出力する
絶縁形信号出力変換回路５ｃを備えたことにより、回転
位置信号ｅ₃ をマイクロコンピュータ６に伝達し、三相
インバータ３の直流電源７の電圧が極小値寄りに変動し
たとしても、二次側素子５６から出力されマイクロコン
ピュータ６に入力する回転位置信号ｅ₃ は、従来よりも
はるかに安定し、かつ起動時にロータ回転数が従来より
もはるかに小さい段階において、マイクロコンピュータ
６に誤動作が生じない充分に信頼性がある回転位置信号
ｅ₃ が得られる。従って、起動失敗・ロータ逆転・ロー
タ脱調に至るという従来の不具合が解消するとともに、
同期モータ動作からセンサレスブラシレス動作への切り
換え周波数を従前よりも低下させることができて同期モ
ータ動作時間（＝起動時間）を短縮できる。

【００３２】そうして、マイクロコンピュータ６は、運
転中に停止信号ｅ₈ が入力すると、それ以後はＲＯＭ６
１からインバータ駆動基準信号ｍ₂ をリードして転流制
御回路４へ繰り返し出力することを停止するが、引き続
き、回転位置検出回路５から回転位置信号ｅ₃ を入力し
パターン繰り返し周期を一周期毎に演算を行う。従っ
て、三相インバータ３は、転流制御回路４からインバー
タ駆動基準信号ｍ₂ に対応した転流制御信号ｅ₆ を入力
しなくなるので、出力線３１，３２，３３より二相励磁
の交流電圧を出力しなくなり、三相固定子巻線２の回転
磁界が消磁して永久磁石回転子１の回転数が低下してい
く。そうして、マイクロコンピュータ６は、停止信号ｅ
₈ が入力してから永久磁石回転子１が回転位置検出不能
境界点まで回転低下するまでの時間内に運転信号ｅ₈ が
入力するときは、そのときから上記のように停止信号入
力後も引き続き演算してきたパターン繰り返し周期に対
応するように、ＲＯＭ６１からインバータ駆動基準信号
ｍ₂ をリードして転流制御回路４へ繰り返し出力し、こ
れにより転流制御回路４が脱調しないように転流制御信
号ｅ₆ を出力するから、直ちに三相固定子巻線２の誘導
電圧の位相に三相インバータ３の出力電圧の位相を合わ
せることができ、再びセンサレスブラシレスモータ駆動
を行い直流モータと等価の電気−機械エネルギー変換が
行われる。

【００３３】さらに、マイクロコンピュータ６は、停止
信号ｅ₈ が入力してから永久磁石回転子１が回転位置検
出不能境界点まで回転低下するまでの時間経過後、永久
磁石回転子１の回転が停止しないうちに運転信号ｅ₈ が
入力するときは、もはや再駆動しても脱調してしまうの
で、永久磁石回転子１が回転位置検出不能境界点まで回
転低下してから永久磁石回転子１の回転が停止するまで
の時間を含む僅かに長い時間を再起動禁止時間として該
再起動禁止時間経過後に、初期励磁することから、運転
を再開する。運転再開時の初期励磁も、前述したように
三相固定子巻線２の固定子巻線に振動電流が発生し、該
誘導電流が、三相固定子巻線２が三相励磁されるとき
に、互いに反転の関係となって閉回路に流れジュール熱
となって消費し、振動エネルギーが吸収され、永久磁石
回転子１の振動を大きく抑制することができ、永久磁石
回転子１の回転が完全に停止した状態から安定した起動
特性が得られる。

【００３４】図７ないし図１０は本発明の第二実施例を
示す。この実施例のセンサレスブラシレスモータは、マ
イクロコンピュータ６の構成が第一実施例と相違してい
る。従って、この実施例のセンサレスブラシレスモータ
の説明は、第一実施例と相違する部分についてのみ説明
する。図７に示すように、マイクロコンピュータ６は、
ＲＯＭ６１に図８（ａ）に示す第二の信号群ｍ₂ が書き
込まれていて、起動時は、起動時パターン繰り返し周期
決定プログラムｐ₁ によって、該第二の信号群ｍ₂ がイ
ンバータ起動時駆動基準信号として転流制御回路４へ出
力されるようになっているとともに、起動後は、起動後
パターン繰り返し周期決定プログラムｐ₂ によって、該
第二の信号群ｍ₂ がインバータ駆動基準信号として転流
制御回路４へ出力されるようになっている。図８（ｂ）
に示すように、該第二の信号群ｍ₂ は、三相インバータ
３の出力が二相励磁信号が位相を六十度ずつ順に進んで
出力するように対応する六種類のパターン列である。マ
イクロコンピュータ６は、運転信号ｅ₈ が入力したら第
二の信号群ｍ₂ をインバータ起動時駆動基準信号として
ＲＯＭ６１よりリードして初期励磁してからパターン繰
り返し周期を所定短周期になるまで漸次速めていくよう
に転流制御回路４へ繰り返し出力して同期モータ動作を
行わせるようになっているとともに、起動後、センサー
レスブラシレス動作に切り換える際に、回転位置信号ｅ
₃ を入力してパターン繰り返し周期を一周期毎に所要に
演算して各周期に合わせて第二の信号群ｍ₂ をインバー
タ駆動基準信号としてＲＯＭ６１よりリードして繰り返
し出力し、停止信号ｅ₈ が入力したらインバータ駆動基
準信号ｍ₂ の出力を停止する一方、回転位置信号ｅ₃ を
引き続き入力してパターン繰り返し周期を一周期毎に所
要に演算していき、もしも、停止信号ｅ₈ が入力してか
ら永久磁石回転子１の回転位置検出不能境界点に回転低
下するまでの間に運転信号ｅ₈ が入力するときは、その
ときから第二の信号群ｍ₂ をインバータ駆動基準信号と
してパターン繰り返し周期に合わせてＲＯＭ６１よりリ
ードして繰り返し出力して運転を再開するようになって
おり、もしもまた、停止信号ｅ₈ が入力してから永久磁
石回転子１の回転位置検出不能境界点に回転低下した後
に運転信号ｅ₈ が入力するときは、回転位置検出不能境
界点から永久磁石回転子１が回転を停止するまでの時間
を再起動禁止時間として該再起動禁止時間経過後に初期
励磁することから、運転を再開するようになっている。
このように第二実施例では、第二の信号群ｍ₂ をインバ
ータ起動時駆動基準信号としているので、第一実施例と
は異なり、振動電流が発生しないので初期励磁して制振
させる時間を長くする。永久磁石回転子の制振を行うた
めの初期励磁を達成するのに要する時間は、実験結果に
よれば、第一実施例では０．１秒かかり、第二実施例で
は０．３秒かかった。そして、初期励磁を含めて同期モ
ータ動作が終了するまでの時間は、第一実施例では０．
３秒かかり、第二実施例では２．５秒かかった。

【００３５】上記の二つの実施例によれば、初期励磁し
てからインバータ起動時駆動基準信号を転流制御回路へ
出力して起動し、起動後は、回転位置信号を入力してパ
ターン繰り返し周期に合わせてインバータ駆動基準信号
を出力し、停止信号を入力しても回転位置信号を入力し
てパターン繰り返し周期を演算し、永久磁石回転子の回
転位置検出不能境界点に回転低下するまでの間に運転信
号が入力するときは、そのときからインバータ駆動基準
信号をパターン繰り返し周期に合わせて出力し運転を再
開するようになっており、また、回転位置検出不能境界
点に回転低下した後に運転信号が入力するときは、再起
動禁止時間経過後に初期励磁することから運転を再開す
るように構成されているので、停止信号を入力してすぐ
に（停止ブラシレス動作中に）運転を再開しようとする
ときは、再起動禁止時間と初期励磁と同期モータ動作を
省略して永久磁石回転子の回転を完全に停止することな
くセンサレスブラシレス動作よりいきなり再起動でき
る。また本発明は、従来の再起動禁止時間に対して本発
明では停止ブラシレス動作と再起動禁止時間とに分け
て、再起動禁止時間を従来の約６秒間から０．５秒間に
短縮できるので、停止信号を入力して少し経って停止ブ
ラシレス動作時間を経過してから、運転を再開しようと
するときも、０．５秒間経過した後に運転を再開でき
る。

【００３６】本発明は、上記二つの実施例に限定される
ものではない。図１１（ａ）は、図１に示す第一実施例
のセンサレスブラシレスモータについて分圧抵抗５９ａ
〜５９ｈを設けて差動増幅器５ｂに入力されるモータ中
性点電圧を分圧した場合のブロック回路であり、図１１
（ａ）は、図７に示す第二実施例のセンサレスブラシレ
スモータについて分圧抵抗を設けて差動増幅器５ｂに入
力されるモータ中性点電圧を分圧した場合のブロック回
路である。これは、例えば三相インバータ３の直流電源
７の直流電圧を１１３〜１７０Ｖ、制御電源５７の電圧
を５Ｖとした場合、モータ中性点電圧は５６．５〜８５
Ｖとなり、５６．５〜８５Ｖときわめて高いモータ中性
点電圧を差動増幅器５ｂに接続することはできないの
で、分圧抵抗５９ａ〜５９ｈにより分圧している。この
変形例は、図１２と同様に分圧抵抗を設けているが、差
動増幅器５ｂの検出用直流電源回路のグランドが独立し
て設けられ、しかも、回転位置信号が絶縁形信号出力変
換回路の一次側素子に流れ、二次側素子よりマイクロコ
ンピュータで扱える安定した回転位置信号となって出力
するように構成されているから、三相インバータの直流
電源の電圧が極小値寄りに変動したとしても、差動増幅
器５ｂの入力電圧は直流電源７の電圧の変動とは無関係
であるので、分圧割合が大きくなることはなく、差動増
幅器５ｂから出力する回転位置信号ｅ₃ は、従来に比べ
て安定して得られる。他方、モータ誘起電圧が例えば８
０Ｖのときは三倍高調波電圧が約４Ｖとなり分圧の必要
はないので、図１または図７のブロック回路が採用され
る。

【００３７】その他、第一実施例では、マイクロコンピ
ュータ６は、起動時から起動後の切替えに際して三相固
定子巻線２の誘導電圧の位相にインバータ３の出力電圧
の位相を進ませて合わせるため、ステップ切替えタイミ
ングを不連続に所要角度進めるように、インバータ駆動
基準信号ｍ₂ をステップ更新して転流制御回路４へ出力
するようになっているが、これは必要的ではない。その
理由は、起動の初期は、確かに、固定子巻線２１，２
２，２３の各誘起電圧がそれぞれ対応する三相インバー
タ３の出力線３１，３２，３３の各出力電圧に対して約
９０°位相が進んだ状態に回転磁界が発生するが、回転
数が高まると位相ずれが０°に近づくことが多くそうし
た場合には位相合わせの必要はなく、位相合わせが必要
なときは、回転数が高まっても位相ずれが２０°〜３０
°位残るような使用条件のときにのみ実施すれば足り
る。また本発明は、三相インバータ３として、パルス幅
変調方式のものでなく、振幅変調方式のものを採用し、
これに伴い、転流制御回路４のリミッタ回路４１とパル
ス幅変調部（ＰＷＭ）４２に変えて、電流制限回路と振
幅変調部（ＰＡＭ）とを採用しても良い。また、回転位
置検出回路５は、誘起電圧を検出する構造のものではな
く、永久磁石回転子１の回転位置信号が検出できれば良
く、特開昭５９−１２７５９１号の電動機の制御装置や
特公昭５８−２５０３８号の無整流子電動機の回転子位
置検出回路に示される回転位置の検出方法を採用した構
造のものでも良い。

【００３８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のセン
サレスブラシレスモータによれば、差動増幅器の検出用
直流電源回路のグランドが独立して設けられしかもモー
タ中性点に接続することにより、差動増幅器の入力電圧
が三相インバータの直流電源の電圧の変動とは無関係な
モータの誘起電圧の基本波の三倍高調波電圧となって差
動増幅器から安定して出力される回転位置信号が絶縁形
信号出力変換回路の一次側素子に流れ、二次側素子より
マイクロコンピュータで扱える安定した回転位置信号と
なって出力するように構成されているから、三相インバ
ータの直流電源の電圧が極小値寄りに変動したとして
も、二次側素子から出力されマイクロコンピュータに入
力する回転位置信号が、従来よりもはるかに安定し、か
つ起動時にロータ回転数が従来よりもはるかに小さい段
階において、マイクロコンピュータに誤動作が生じない
充分に信頼性がある電気的大きさの回転位置信号が得ら
れ、このため、従来において差動増幅器と三相インバー
タがグランドと共通していることに起因して三相インバ
ータの直流電源の電圧が極小値寄りに変動したときに回
転位置信号が異常に小さく不安定になり起動失敗・ロー
タ逆転・ロータ脱調に至るという従来の不具合が解消す
るとともに、同期モータ動作からセンサレスブラシレス
動作への切り換え周波数を従前よりも低下させることが
できて同期モータ動作時間（＝起動時間）を短縮でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第一実施例のセンサレスブラ
シレスモータのブロック回路、（ｂ）は起動時の三相励
磁のときに振動成分電圧の閉回路が生ずることを説明す
る図。

【図２】本発明の第一実施例にかかり、（ａ）は、三相
インバータの六個のトランジスタ群が第一の信号群に基
づいて作動するオン・オフのパターン列を示すファンク
ションテーブルであり、（ｂ）は、第一の信号群に基づ
いて、三相インバータが二−三相励磁駆動するときの電
流ベクトルの向きを示す図。

【図３】本発明の第一実施例にかかり、（ａ）は、三相
インバータの六個のトランジスタ群が第二の信号群に基
づいて作動するオン・オフのパターン列を示すファンク
ションテーブルであり、（ｂ）は、第二の信号群に基づ
いて、三相インバータが二相励磁駆動するときの電流ベ
クトルの向きを示す図。

【図４】本発明の第一実施例のセンサレスブラシレスモ
ータの初期励磁━同期モータ動作━センサレスブラシレ
ス動作を示すタイミングチャート。

【図５】本発明の第一実施例のセンサレスブラシレスモ
ータのセンサレスブラシレス動作━停止信号入力━セン
サレスブラシレス動作を示すタイミングチャート。

【図６】本発明の第一実施例のセンサレスブラシレスモ
ータのブロック回路のセンサレスブラシレス動作━停止
━初期励磁━同期モータ動作━センサレスブラシレス動
作を示すタイミングチャート。

【図７】本発明の第二実施例のセンサレスブラシレスモ
ータのブロック回路、

【図８】本発明の第二実施例にかかり、（ａ）は、三相
インバータの六個のトランジスタ群が第二の信号群に基
づいて作動するオン・オフのパターン列を示すファンク
ションテーブルであり、（ｂ）は、第二の信号群に基づ
いて、三相インバータが二相励磁駆動するときの電流ベ
クトルの向きを示す図。

【図９】本発明の第二実施例のセンサレスブラシレスモ
ータのセンサレスブラシレス動作━停止信号入力━セン
サレスブラシレス動作を示すタイミングチャート。

【図１０】本発明の第二実施例のセンサレスブラシレス
モータのセンサレスブラシレス動作━停止━初期励磁━
同期モータ動作━センサレスブラシレス動作を示すタイ
ミングチャート。

【図１１】本発明の第一実施例のセンサレスブラシレス
モータについて分圧した場合のブロック回路。

【図１２】本発明の第二実施例のセンサレスブラシレス
モータについて分圧した場合のブロック回路。

【図１３】（ａ）は従来のセンサレスブラシレスモータ
のブロック回路、（ｂ）は三相インバータの六個のトラ
ンジスタ群が第二の信号群に基づいて作動するオン・オ
フのパターン列を示すファンクションテーブルであり、
（ｃ）は第二の信号群に基づいて、三相インバータが二
相励磁駆動するときの電流ベクトルの向きを示す図。

【図１４】上記従来のセンサレスブラシレスモータの初
期励磁━同期モータ動作━センサレスブラシレス動作を
示すタイミングチャート。

【符号の説明】

１ ・・・永久磁石回転子、 ２ ・・・三相固定子巻線、 ３ ・・・三相インバータ、 ３１ ・・・電圧出力線、 ３２ ・・・電圧出力線、 ３３ ・・・電圧出力線、 ４ ・・・転流制御回路、 ４１ ・・・リミッタ回路、 ５ ・・・回転位置検出回路、 ５ａ ・・・三相抵抗回路、 ５ｂ ・・・差動増幅器、 ５ｃ ・・・絶縁形信号出力変換回路 ５４ ・・・検出用直流電源回路、 ５４ａ，５４ｂ ・・・直流電源、 ５４ｃ ・・・検出用直流電源回路のグランド、 ５５ ・・・一次側素子、 ５６ ・・・二次側素子、 ５８ ・・・グランド、 ６ ・・・マイクロコンピュータ、 ６１ ・・・ＲＯＭ、 ｍ₁ ，ｍ₂ ・・・信号群、 ７ ・・・直流電源、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石回転子と、三本の固定子巻線が
   Ｙ結線された三相固定子巻線と、直流電源から給電され
   て転流制御信号によりトランジスタ群を所要にオン・オ
   フ制御して出力線に交流電圧を出力して三相固定子巻線
   の転流を制御する三相インバータと、前記三相インバー
   タへ転流制御信号を出力する転流制御回路と、前記三相
   固定子巻線と並列的に三本の抵抗線がＹ結線されかつ各
   抵抗線の非中性点側端子が前記三本の固定子巻線の非中
   性点側端子と接続された三相抵抗器を有するとともに三
   相固定子巻線の中性点の電位と三相抵抗器の中性点とを
   入力して電位の偏差から各固定子巻線の誘起電圧を検出
   して永久磁石回転子の所定回転位置に応じた基本波の三
   倍の高調波にのみ対応した所要の回転位置信号を出力す
   る差動増幅器を有してなる回転位置検出回路と、前記回
   転位置検出回路と前記転流制御回路の間に介設されたマ
   イクロコンピュータとを備え、前記マイクロコンピュー
   タは、起動時に二−三相励磁または二相励磁を行うため
   のインバータ起動時駆動基準信号としまた起動後にイン
   バータ駆動基準信号とする信号群が内部のＲＯＭに書き
   込まれていて、起動時はパターン繰り返し周期を所定短
   周期になるまで漸次速めていくように前記信号群の全部
   または一部を前記転流制御回路へ繰り返し出力し、起動
   後は前記回転位置信号を入力してパターン繰り返し周期
   を一周期毎に所要に演算して各周期に合わせて前記信号
   群の全部または一部を繰り返し出力するようになってい
   るセンサレスブラシレスモータにおいて、前記回転位置
   検出回路は、前記差動増幅器の検出用直流電源回路とし
   て直列接続された二つの直流電源を有しかつこれら直流
   電源間のポイントと前記三相固定子巻線の中性点とが検
   出用直流電源回路のグランドとして接続されてなるとと
   もに、電気的に絶縁された一次側素子と二次側素子から
   なり該一次側素子に前記差動増幅器から出力する回転位
   置信号を流して該二次側素子に誘起する回転位置信号を
   出力する絶縁形信号出力変換回路を有していることを特
   徴とするセンサレスブラシレスモータ。