JPH08172790A - Commutatorless dc motor driving equipment - Google Patents

Commutatorless dc motor driving equipment

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JPH08172790A
JPH08172790A JP6316345A JP31634594A JPH08172790A JP H08172790 A JPH08172790 A JP H08172790A JP 6316345 A JP6316345 A JP 6316345A JP 31634594 A JP31634594 A JP 31634594A JP H08172790 A JPH08172790 A JP H08172790A
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JP
Japan
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position signal
phase
signal
group
stator winding
Prior art date
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Pending
Application number
JP6316345A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Michifumi Nishida
田 理 史 西
Soichiro Fujioka
岡 総 一 郎 藤
Michifumi Inai
井 道 史 稲
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

PURPOSE: To make it possible to generate a large counter torque in a commutatorless DC motor driving equipment which is driven based on the information on a rotation position which is obtained from counterelectromotive force of a motor. CONSTITUTION: A first positional signal composing means 6 generates two groups of positional signals of three phases from counter-electromotive force signals which are generated by stator windings 2, 3, and 4. The magnetic flux or a change in the magnetic flux when a main magnet 5 turns is detected by a magnetic flux detecting means 10 and its waveform is shaped by a pulse generating means 11. A second positional signal composing means 12 generates two groups of positional signals which conduct only between two specified current feeding terminals and whose conducting direction reverses according to output signals of the pulse generating means 11. A switching means 13 outputs the groups of signals from the first positional signal composing means 6 to a power supplying means 7 when a torque direction command input from outside is an acceleration command and it outputs the group of positional signals from the second positional signal composing means 12 to the power supplying means 7 when the torque directional command is a speed reduction command.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、回転速度を高速に変化
させることが要求される無整流子直流モータ駆動装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-commutator DC motor driving device which is required to change its rotation speed at high speed.

【0002】[0002]

【従来の技術】無整流子直流モータは、ブラシ付きの直
流モータに比べて機械的接点を持たないため、長寿命で
ある。また、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。この種の無整流子直流モータ駆動装置は、
固定子巻線の通電相切り換えのために、ブラシに相当す
る回転子位置検出素子(例えばホール素子)を使用して
いた。しかし、コストダウンやモータの小型化、薄型化
のため、例えば特開平4−67795号公報、特開平4
−67796号公報に示されるような回転子位置検出素
子を使用しない無整流直流モータ駆動装置がいくつか提
案されている。
2. Description of the Related Art A DC motor without commutator has a long life as compared with a DC motor with a brush because it has no mechanical contact. At the same time, it has little electrical noise, and in recent years, it has been widely applied to industrial equipment and video / audio equipment that require high reliability. This type of commutatorless DC motor drive is
A rotor position detecting element (for example, a Hall element) corresponding to a brush has been used for switching the energization phase of the stator winding. However, in order to reduce costs and reduce the size and thickness of motors, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 4-67795 and 4 are disclosed.
There have been proposed some non-rectifying DC motor drive devices that do not use a rotor position detecting element as disclosed in Japanese Patent Publication No. 67796.

【0003】ここで、図面を参照しながら、従来の回転
位置検出素子を使用しない無整流子直流モータ駆動装置
について説明する。図10は従来の無整流子直流モータ
駆動装置の構成を示すブロック図である。図10におい
て、1は逆起電力検出手段、2、3、4はモータ固定子
の固定子巻線、5はモータ回転子のメインマグネット、
6は第1の位置信号合成手段、7は電力供給手段で、第
1の駆動トランジスタ群8と第2のの駆動トランジスタ
群9とからなる。
Now, a conventional commutatorless DC motor driving device which does not use a rotational position detecting element will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of a conventional commutatorless DC motor drive device. In FIG. 10, 1 is a back electromotive force detecting means, 2, 3, 4 are stator windings of a motor stator, 5 is a main magnet of a motor rotor,
Reference numeral 6 is a first position signal synthesizing means, and 7 is a power supply means, which comprises a first drive transistor group 8 and a second drive transistor group 9.

【0004】次に上記従来例の動作について説明する。
逆起電力検出手段1は、端子A、B、Cの電圧および固
定子巻線2、3、4の中点電圧からそれぞれの固定子巻
線の両端の電位差を検出し、そのゼロクロス点から整形
信号a’、b’、c’を生成して出力する。逆起電力検
出手段1で発生された3相の整形信号は、第1の位置信
号合成手段6に入力され、第1の位置信号合成手段6
は、入力された整形信号をもとに信号処理し、3相の第
1の位置信号群と3相の第2の位置信号群に変換する。
この位置信号群は、電力供給手段7に入力され、電力供
給手段7は、この第1の位置信号群と第2の位置信号群
に応じて、各固定子巻線2、3、4に順次駆動電流を両
方向に供給する。
Next, the operation of the above conventional example will be described.
The back electromotive force detection means 1 detects the potential difference between both ends of each stator winding from the voltages at the terminals A, B and C and the midpoint voltage of the stator windings 2, 3 and 4, and shapes from the zero cross point. The signals a ', b', and c'are generated and output. The three-phase shaped signals generated by the back electromotive force detecting means 1 are input to the first position signal synthesizing means 6, and the first position signal synthesizing means 6 is supplied.
Performs signal processing based on the input shaped signal and converts it into a three-phase first position signal group and a three-phase second position signal group.
This position signal group is input to the power supply means 7, and the power supply means 7 sequentially applies to each of the stator windings 2, 3, 4 according to the first position signal group and the second position signal group. Supply drive current in both directions.

【0005】図11は無整流子直流モータ駆動装置を構
成する電力供給手段7の一例を示す回路構成図である。
Eは直流電源、81、82、83、91、92、93は
駆動トランジスタで、これらのトランジスタに流れる電
流を電流変換回路84、85、86、94、95、96
でコントロールすることにより、固定子巻線2、3、4
に電流を供給する。第1の駆動トランジスタ群8は、そ
れぞれ電流変換回路84、85、86をベースに接続さ
れたPNPトランジスタ81、82、83を有し、それ
ぞれエミッタが直流電源Eの正極側端子に接続され、コ
レクタが固定子巻線2、3、4の電流供給端子A、B、
Cに接続されている。第2の駆動トランジスタ群9は、
それぞれ電流変換回路94、95、96をベースに接続
されたNPNトランジスタ91、92、93を有し、そ
れぞれエミッタが直流電源Eの負側端子に接続され、コ
レクタが固定子巻線2、3、4の電流供給端子A、B、
Cに接続されている。電流変換回路84、85、86、
94、95、96は、入力された電圧値に比例した大き
さの電流に変換する。ただし、電流変換回路84、8
5、86の出力は電流吸い込み型で、入力された電圧に
比例した大きさの電流をそれぞれの出力端子から吸い込
む。電流変換回路94、95、96は電流吐き出し型
で、入力された電圧に比例した大きさの電流をそれぞれ
の出力端子から吐き出す。
FIG. 11 is a circuit diagram showing an example of the electric power supply means 7 which constitutes the non-rectifier DC motor drive device.
E is a DC power supply, 81, 82, 83, 91, 92, 93 are drive transistors, and the currents flowing through these transistors are converted into current conversion circuits 84, 85, 86, 94, 95, 96.
The stator windings 2, 3, 4 can be controlled by
Supply current to the. The first drive transistor group 8 has PNP transistors 81, 82, 83 connected to the current conversion circuits 84, 85, 86 as bases, respectively, and the emitters thereof are connected to the positive terminal of the DC power supply E Are the current supply terminals A, B of the stator windings 2, 3, 4
It is connected to C. The second drive transistor group 9 is
It has NPN transistors 91, 92 and 93 respectively connected to the current conversion circuits 94, 95 and 96 as bases, the emitters thereof are respectively connected to the negative side terminals of the DC power source E, and the collectors thereof are the stator windings 2, 3 and 4 current supply terminals A, B,
It is connected to C. Current conversion circuits 84, 85, 86,
94, 95, 96 convert into a current having a magnitude proportional to the input voltage value. However, the current conversion circuits 84, 8
The outputs of 5 and 86 are of the current-sink type, and each of the output terminals sucks a current having a magnitude proportional to the input voltage. The current conversion circuits 94, 95, 96 are current discharge type, and discharge a current having a magnitude proportional to the input voltage from each output terminal.

【0006】図12は上記従来例における各部の信号波
形図である。図12において、a、b、cはそれぞれ固
定子巻線2、3、4に誘起される逆起電力波形である。
この時、逆起電力検出手段1の3つの出力信号はa’、
b’、c’のようになる。同図d1、e1、f1は第1
の位置信号合成手段6で合成される第1の位置信号群、
g1、h1、i1は第2の位置信号群で、モータの回転
位置に応じて得られる6相の回転位置信号に相当する。
これらの位置信号群はそれぞれ図11に示す第1の駆動
トランジスタ群8の入力d、e、fおよび第2の駆動ト
ランジスタ群9の入力g、h、iに入力される。各々の
トランジスタ81、82、83、91、92、93は、
加えられたベース電流をそれぞれ増幅して各ベース電流
に比例した電流が各コレクタに流れる。その結果、固定
子巻線2、3、4には、図12のj、k、lに示す電流
が両方向に通電される。このような相切り替えを動作を
順次行い、メインマグネット5の取り付けられたモータ
回転子を回転させる。
FIG. 12 is a signal waveform diagram of each part in the above conventional example. In FIG. 12, a, b, and c are counter electromotive force waveforms induced in the stator windings 2, 3, and 4, respectively.
At this time, the three output signals of the counter electromotive force detection means 1 are a ′,
It becomes like b'and c '. In the figure, d1, e1, and f1 are the first
A first position signal group synthesized by the position signal synthesizing means 6 of
g1, h1, and i1 are a second position signal group, and correspond to 6-phase rotational position signals obtained according to the rotational position of the motor.
These position signal groups are input to the inputs d, e, f of the first drive transistor group 8 and the inputs g, h, i of the second drive transistor group 9 shown in FIG. 11, respectively. Each of the transistors 81, 82, 83, 91, 92, 93 is
The added base current is amplified and a current proportional to each base current flows through each collector. As a result, the stator windings 2, 3 and 4 are energized with the currents shown in j, k and l in FIG. 12 in both directions. Such phase switching is sequentially performed to rotate the motor rotor to which the main magnet 5 is attached.

【0007】このように、従来の構成では、モータの駆
動トランジスタを制御するための位置信号を、固定子巻
線2、3、4に発生する逆起電力信号のゼロクロス点を
利用することにより発生させている。
As described above, in the conventional configuration, the position signal for controlling the drive transistor of the motor is generated by utilizing the zero cross point of the back electromotive force signal generated in the stator windings 2, 3, and 4. I am letting you.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年の産業用
機器や映像・音響機器において、高性能化や高操作性の
要求が年々大きくなってきている。その結果、各機器に
組み込まれたモータに関し、複数の回転速度の実現が要
求され、また、そのモード移行を高速に行うことが必要
になってきた。
However, in recent industrial equipment and video / audio equipment, demands for higher performance and higher operability have been increasing year by year. As a result, with respect to the motor incorporated in each device, it is required to realize a plurality of rotation speeds, and it is necessary to perform the mode transition at high speed.

【0009】ところが、上記従来の構成では、逆トルク
やブレーキトルクを発生する駆動状態では、固定子巻線
を流れる電流によって発生する巻線抵抗分の電圧降下分
が、固定子巻線に発生する逆起電力より大きくなる場合
が発生し、固定子巻線に誘起される逆起電力のゼロクロ
ス点の誤検出により、安定な減速動作を行うことが困難
になり、また、モータの急峻な減速を実現できないとい
う問題がある。
However, in the above-mentioned conventional configuration, in the driving state in which the reverse torque or the brake torque is generated, the voltage drop corresponding to the winding resistance generated by the current flowing through the stator winding is generated in the stator winding. Sometimes it becomes larger than the back electromotive force, and it becomes difficult to perform stable deceleration operation due to the false detection of the zero cross point of the back electromotive force induced in the stator winding. There is a problem that it cannot be realized.

【0010】本発明は、上記した従来のモータ駆動装置
の問題に鑑み、大きな逆トルク、ブレーキトルクを発生
が可能で、かつ安価な無整流子直流モータ駆動装置を提
供することを目的とする。
In view of the above problems of the conventional motor drive device, it is an object of the present invention to provide an inexpensive non-commutator DC motor drive device capable of generating large reverse torque and brake torque.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の無整流子直流モ
ータ駆動装置は、多磁極に着磁されたメインマグネット
と、メインマグネットと対向する3相の固定子巻線と、
固定子巻線にメインマグネットによって発生される逆起
電力に応動した整形信号を得る逆起電力検出手段と、整
形信号と外部から与えられるトルク指令に応じて3相の
第1の位置信号群と3相の第2の位置信号群を発生する
第1の位置信号合成手段と、直流電源の一端と固定子巻
線の電流給電端子の間の電流路を形成して第1の位置信
号群に応動して通電制御が行われる第1の駆動トランジ
スタ群と、直流電源の他端と電流給電端子の間の電流路
を形成して第2の位置信号群に応動して通電制御が行わ
れる第2の駆動トランジスタ群と、メインマグネットが
回転する時の磁束または磁束の変化を検出して3相の固
定子巻線のうちの所定の固定子巻線に発生する逆起電力
に対して同位相の信号を出力する磁束検出手段と、磁束
検出手段の出力信号に応動したパルス信号を出力するパ
ルス発生手段と、3相の固定子巻線の所定の2つの電流
給電端子間にのみ通電してパルス発生手段の出力信号に
応じて通電方向が反転するように第3の位置信号群と第
4の位置信号群を発生させる第2の位置信号合成手段
と、外部から入力されるトルク方向指令が加速指令の時
は、第1の位置信号合成手段の発生する第1および第2
の位置信号群を第1および第2の駆動トランジスタ群に
出力し、減速指令の時は、第2の位置信号合成手段の第
3および第4の位置信号群を第1および第2の駆動トラ
ンジスタ群に出力するスイッチ手段とを備えたものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION A commutatorless DC motor drive device of the present invention comprises a main magnet magnetized in multiple magnetic poles, and a three-phase stator winding facing the main magnet.
A counter electromotive force detection means for obtaining a shaping signal in response to the counter electromotive force generated by the main magnet on the stator winding, and a three-phase first position signal group in accordance with the shaping signal and a torque command given from the outside. A first position signal combining means for generating a three-phase second position signal group and a current path between one end of the DC power supply and the current feeding terminal of the stator winding are formed to form the first position signal group. A first drive transistor group that is responsive to energization control and a current path between the other end of the DC power supply and the current supply terminal to form a current path and a second position signal group that is responsive to energization control. The same phase as the back electromotive force generated in the predetermined stator winding of the three-phase stator windings by detecting the magnetic flux or changes in the magnetic flux when the main magnet rotates Magnetic flux detecting means for outputting the signal of So as to output a pulse signal in response to the pulse generator, and to energize only between the predetermined two current feeding terminals of the three-phase stator winding so that the energizing direction is reversed according to the output signal of the pulse generator. The second position signal synthesizing means for generating the third position signal group and the fourth position signal group, and the first position signal synthesizing means when the torque direction command input from the outside is the acceleration command. First and second
Is output to the first and second drive transistor groups, and when the deceleration command is issued, the third and fourth position signal groups of the second position signal combining means are output to the first and second drive transistors. And a switch means for outputting to the group.

【0012】[0012]

【作用】本発明は、上記した構成により、減速駆動時
に、磁束検出手段およびパルス発生手段により得られた
パルスで固定子巻線の2相の通電状態を切り換えてブレ
ーキトルクを発生させることにより、モータの電流に依
存せずに相切り替えを安定に行うことができ、大きな逆
トルクを発生させることができる。
According to the present invention, with the above configuration, the braking torque is generated by switching the two-phase energization state of the stator winding with the pulse obtained by the magnetic flux detecting means and the pulse generating means during the deceleration driving. Phase switching can be stably performed without depending on the motor current, and a large reverse torque can be generated.

【0013】また、磁束検出手段およびパルス発生手段
として、FG(Frequence Generator )コイルを用いる
ことができるため、モータの速度制御が必要でFGを備
えているモータでは、磁束検出手段およびパルス発生手
段を新たに設けることなく、減速特性を向上させること
ができる。
Further, since an FG (Frequence Generator) coil can be used as the magnetic flux detecting means and the pulse generating means, the magnetic flux detecting means and the pulse generating means are required in the motor equipped with the FG because it is necessary to control the speed of the motor. It is possible to improve the deceleration characteristic without newly providing.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例の無整流子直流モータ
駆動装置について、図面を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A commutatorless DC motor drive device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】(実施例1)図1は本発明の第1の実施例
の無整流子直流モータ駆動装置の構成を示すブロック図
であり、図10に示した従来例と同じ要素には同じ符号
を付してある。すなわち、逆起電力検出手段1、固定子
巻線2、3、4、メインマグネット5、第1の位置信号
合成手段6、電力供給手段7、そして第1の駆動トラン
ジスタ群8、第2の駆動トランジスタ群9は、従来の構
成と同じなので、その説明は省略する。本発明の第1の
実施例では、上記構成に加え、磁束検出手段10、パル
ス発生手段11、第2の位置信号合成手段12、スイッ
チ手段13が新たに設けられている。メインマグネット
5が回転する時の磁束あるいは磁束の変化を検出する磁
束検出手段10の出力は、パルス発生手段11に入力さ
れ、波形整形されたパルスに変換される。パルス発生手
段11の出力は、第2の位置信号合成手段12に入力さ
れ、第3の位置信号群および第4の位置信号群を発生す
る。スイッチ手段13は、第1の位置信号合成手段6の
出力である第1の位置信号群および第2の位置信号群
と、第2の位置信号合成手段12の出力である第3の位
置信号群および第4の位置信号群が入力されており、通
常の加速トルク指令時には、第1の駆動トランジスタ群
8と第2の駆動トランジスタ群9にそれぞれ第1の位置
信号群と第2の位置信号群が出力され、減速指令時に
は、第1の駆動トランジスタ群8と第2の駆動トランジ
スタ群9にそれぞれ第3の位置信号群と第4の位置信号
群が出力される。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a commutatorless DC motor drive apparatus according to a first embodiment of the present invention. The same elements as those of the conventional example shown in FIG. Is attached. That is, the back electromotive force detection means 1, the stator windings 2, 3, 4, the main magnet 5, the first position signal combination means 6, the power supply means 7, the first drive transistor group 8, and the second drive. Since the transistor group 9 has the same structure as the conventional one, its description is omitted. In the first embodiment of the present invention, in addition to the above configuration, a magnetic flux detecting means 10, a pulse generating means 11, a second position signal synthesizing means 12, and a switch means 13 are newly provided. The output of the magnetic flux detecting means 10 for detecting the magnetic flux or the change in the magnetic flux when the main magnet 5 rotates is input to the pulse generating means 11 and converted into a pulse whose waveform has been shaped. The output of the pulse generating means 11 is input to the second position signal synthesizing means 12 and generates a third position signal group and a fourth position signal group. The switch means 13 includes a first position signal group and a second position signal group which are outputs of the first position signal synthesizing means 6, and a third position signal group which is an output of the second position signal synthesizing means 12. And a fourth position signal group are input, and at the time of a normal acceleration torque command, the first drive transistor group 8 and the second drive transistor group 9 respectively receive the first position signal group and the second position signal group. When the deceleration command is issued, the third position signal group and the fourth position signal group are output to the first drive transistor group 8 and the second drive transistor group 9, respectively.

【0016】以上のように構成された第1の実施例の動
作について、以下詳細に説明する。但し、本発明の実施
例では、加速トルクを発生させる場合には、従来と同様
であるため、ここでは、減速トルクを発生させる場合に
ついてのみ説明を行う。
The operation of the first embodiment constructed as above will be described in detail below. However, in the embodiment of the present invention, the case where the acceleration torque is generated is the same as the conventional case, and therefore, only the case where the deceleration torque is generated will be described here.

【0017】磁束検出手段10は、メインマグネット5
(図では4極対を例としている)に対向して取り付けて
あり、磁束あるいは磁束の変化を電気信号として検出す
る。磁束検出手段10の取り付け位相は、メインマグネ
ット5が回転した時に所定の固定子巻線に誘起される逆
起電力と磁束検出手段10の出力信号との位相が一致す
るように取り付ける。本実施例では、固定子巻線2、
3、4をそれぞれM1、M2、M3と呼ぶことにし、M
1に対してM2は電気角で120゜、M2に対してM3
は電気角で120゜遅れているとし(今後の他の実施例
についても同様)、磁束検出手段10の出力信号の位相
とM1に発生する逆起電力の位相が一致するように取り
付ける。
The magnetic flux detecting means 10 comprises a main magnet 5
They are attached so as to face each other (four pole pairs are shown in the figure as an example), and a magnetic flux or a change in magnetic flux is detected as an electric signal. The magnetic flux detecting means 10 is attached such that the counter electromotive force induced in a predetermined stator winding when the main magnet 5 rotates and the output signal of the magnetic flux detecting means 10 are in phase with each other. In this embodiment, the stator winding 2,
3, 4 will be referred to as M1, M2, and M3, respectively, and M
The electrical angle of M2 is 120 ° for 1 and M3 for M2
Is delayed by 120 ° in electrical angle (similarly in other embodiments in the future), and is mounted so that the phase of the output signal of the magnetic flux detecting means 10 and the phase of the counter electromotive force generated in M1 coincide with each other.

【0018】図2は第1の実施例における各部の信号波
形図である。図2において、a、b、cはそれぞれM
1、M2、M3の逆起電力を示している。また、j2は
磁束検出手段10の出力信号である。パルス発生手段1
1に入力された磁束検出手段10の出力信号は、コンパ
レータで波形整形されてパルス信号として出力される。
この波形は図2のk2で表されており、パルス波形のエ
ッジはM1のゼロクロス点と一致する。パルス発生手段
11の出力は、第2の位置信号合成手段12に出力さ
れ、第2の位置信号合成手段12では、第3の位置信号
群d2、e2、f2と第4の位置信号群g2、h2、i
2を生成する。第2の位置信号合成手段12において、
出力信号d2は入力信号k2の反転信号、出力信号e2
は入力信号k2 と同じ、出力信号f2は常に0、出力信
号g2は入力信号k2と同じ、出力信号h2は入力信号
k2の反転信号、出力信号i2は常に0となる信号で、
簡単な論理回路で構成できる。第3および第4の位置信
号群は、減速指令時、スイッチ手段13により、第1の
駆動トランジスタ群8および第2の駆動トランジスタ群
9の入力端子d、e、f、g、h、iに出力される。
FIG. 2 is a signal waveform diagram of each part in the first embodiment. In FIG. 2, a, b, and c are M respectively.
The counter electromotive force of M1, M2, and M3 is shown. Further, j2 is an output signal of the magnetic flux detecting means 10. Pulse generation means 1
The output signal of the magnetic flux detecting means 10 input to 1 is waveform-shaped by the comparator and output as a pulse signal.
This waveform is represented by k2 in FIG. 2, and the edge of the pulse waveform coincides with the zero-cross point of M1. The output of the pulse generating means 11 is output to the second position signal synthesizing means 12, and in the second position signal synthesizing means 12, the third position signal groups d2, e2, f2 and the fourth position signal group g2, h2, i
Generates 2. In the second position signal synthesizing means 12,
The output signal d2 is an inverted signal of the input signal k2, and the output signal e2
Is the same as the input signal k2, the output signal f2 is always 0, the output signal g2 is the same as the input signal k2, the output signal h2 is the inverted signal of the input signal k2, and the output signal i2 is always 0,
It can be configured with a simple logic circuit. The third and fourth position signal groups are input to the input terminals d, e, f, g, h, i of the first drive transistor group 8 and the second drive transistor group 9 by the switch means 13 when the deceleration command is issued. Is output.

【0019】次に、このような第3の位置信号群および
第4の位置信号群を電力供給手段7に入力し、減速トル
クを発生させるときの動作について説明する。第2の位
置信号合成手段12の出力信号f2 、i2 は、図11に
示す電力供給手段7の端子f、iに入力されるが、常に
0であるため、固定子巻線4であるM3には電流は供給
されず、M3の発生トルクは常に0である。第2の位置
信号合成手段12の出力信号d2 、e2 、g2 、h2 は
電力供給手段7の入力端子d、e、g、hに入力され
る。パルス発生手段11の出力k2 がHの時、直流電源
Eから供給される電流は、駆動トランジスタ82、M
2、M1、駆動トランジスタ91と流れ、パルス発生手
段11の出力k2 がLの時、直流電源Eから供給される
電流は、駆動トランジスタ81、M1、M2、駆動トラ
ンジスタ92と流れる。逆起電力が正および負であると
きその固定子巻線に電流を流し込むと、それぞれ加速ト
ルクおよび減速トルクが発生する。また、同一の電流を
供給しても、逆起電力が大きい部分ほど大きなトルクが
発生する。これらの関係から、図2に示すように、M1
の発生トルクは常に減速トルク、M2の発生トルクは3
/2の期間で減速トルク、3/1の期間で加速トルクと
なる(図中では加速トルクを「加」、減速トルクを
「減」と示しており、他の実施例でも同様とする)。そ
の結果、M1、M2、M3のトータルとしての発生トル
クは、発生トルクの大きさも考慮し、5/6の期間で減
速トルクとなる。従来の構成では、電流を大きくすると
相の切り替えが誤動作するが、本実施例では、電流の値
に無関係に相の切り換えタイミングを決めることができ
るため、大きな減速トルクを発生させることが可能であ
る。
Next, the operation of inputting such a third position signal group and a fourth position signal group to the power supply means 7 to generate deceleration torque will be described. The output signals f2 and i2 of the second position signal synthesizing means 12 are input to the terminals f and i of the power supply means 7 shown in FIG. Is not supplied with current, and the generated torque of M3 is always 0. The output signals d2, e2, g2, h2 of the second position signal synthesizing means 12 are input to the input terminals d, e, g, h of the power supply means 7. When the output k2 of the pulse generating means 11 is H, the current supplied from the DC power source E is the driving transistors 82, M.
2, M1, the driving transistor 91, and when the output k2 of the pulse generating means 11 is L, the current supplied from the DC power source E flows to the driving transistors 81, M1, M2, and the driving transistor 92. When a current is applied to the stator winding when the back electromotive force is positive and negative, acceleration torque and deceleration torque are generated, respectively. Further, even if the same current is supplied, a larger torque is generated in a portion where the counter electromotive force is larger. From these relationships, as shown in FIG.
The torque generated by is always the deceleration torque, and the torque generated by M2 is 3
The deceleration torque is in the period of / 2 and the acceleration torque is in the period of 3/1 (the acceleration torque is shown as "addition" and the deceleration torque is shown as "decrease" in the drawings, and the same applies to other embodiments). As a result, the total generated torque of M1, M2, and M3 becomes the deceleration torque in the period of 5/6 in consideration of the magnitude of the generated torque. In the conventional configuration, the phase switching malfunctions when the current is increased, but in the present embodiment, the phase switching timing can be determined regardless of the current value, so that a large deceleration torque can be generated. .

【0020】このように本発明の第1の実施例では、磁
束検出手段10を1つだけ付加することにより、大きな
減速トルクを発生させることが可能となる。また、パル
ス発生手段11の出力するパルスの周波数あるいは周期
はモータの回転速度を示しているため、この信号を用い
て速度フィードバック制御を行い、回転速度の高精度な
制御を行うことも付加的に可能となる。また、逆に高精
度なモータ制御を行っている機器の場合には、速度フィ
ードバック制御を行うためにメインマグネット5に対向
したFG(Frequence generator )コイルを使っている
ものが多い。この場合には、このFG信号を磁束検出手
段10の出力として使用できるため、本実施例の適用に
当たって新たに素子をモータ内に置く必要がなく、安価
にかつスペース効率を落とすことなく大きな減速トルク
を発生させることができる。
As described above, in the first embodiment of the present invention, by adding only one magnetic flux detecting means 10, it becomes possible to generate a large deceleration torque. Further, since the frequency or cycle of the pulse output from the pulse generating means 11 indicates the rotation speed of the motor, it is additionally possible to perform speed feedback control using this signal to perform highly accurate control of the rotation speed. It will be possible. On the contrary, in the case of a device that performs high-precision motor control, in many cases, an FG (Frequence generator) coil facing the main magnet 5 is used to perform speed feedback control. In this case, since this FG signal can be used as the output of the magnetic flux detecting means 10, it is not necessary to newly place an element in the motor when applying this embodiment, and it is inexpensive and a large deceleration torque can be obtained without reducing space efficiency. Can be generated.

【0021】(実施例2)次に、本発明の第2の実施例
について説明する。上記第1の実施例では、従来に比べ
大きな減速トルクを実現することができたが、1/6の
期間では加速トルクの発生してしまう期間があり、トル
ク変動が激しく、また効率を落としているという課題が
ある。そこで第2の実施例では、全ての領域で減速トル
クを発生し、また、駆動効率も改善できるように構成し
たものである。本実施例の構成は、図1に示した第1の
実施例の構成と同じであるが、磁束検出手段10の取り
付け位相が、第1の実施例では、メインマグネット5が
回転した時に所定の固定子巻線(ここでは固定子巻線2
であるM1とする)に誘起される逆起電力と磁束検出手
段10の出力の位相が一致するように取り付けられた
が、本実施例では、30゜進んだ位置に取り付けられて
いる。
(Embodiment 2) Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, a large deceleration torque could be realized as compared with the conventional one, but there is a period in which the acceleration torque is generated in the period of 1/6, the torque fluctuation is severe, and the efficiency is reduced. There is a problem that Therefore, in the second embodiment, the deceleration torque is generated in all areas, and the driving efficiency can be improved. The configuration of this embodiment is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, but the mounting phase of the magnetic flux detecting means 10 in the first embodiment is a predetermined value when the main magnet 5 rotates. Stator winding (here stator winding 2
It is mounted so that the phase of the counter electromotive force induced by M1) and the phase of the output of the magnetic flux detecting means 10 coincide with each other, but in this embodiment, it is mounted at a position advanced by 30 °.

【0022】以上のように構成した第2の実施例につい
て動作を説明する。図3に各部の信号波形を示す。波形
a、b、cはM1、M2、M3の逆起電力信号を示して
いる。波形j3 、k3 はそれぞれ磁束検出手段10、パ
ルス発生手段11の出力信号波形である。図3から分か
るようにM1の逆起電力に対して30゜位相が進んでい
る。パルス発生手段11の出力は、第2の位置信号合成
手段12に入力され、第2の位置信号合成手段12は、
第3の位置信号群d3 、e3 、f3 および第4の位置信
号群g3 、h3 、i3 を出力する。この第3の位置信号
群d3 、e3 、f3 および第4の位置信号群g3 、h3
、i3 は、減速指令時、電力供給手段7に出力され、
モータが駆動される。この場合M1およびM2にのみ電
流が供給される。M1の逆起電力がM2の逆起電力より
大きい場合には、図11において直流電源Eから駆動ト
ランジスタ82、M2、M1、駆動トランジスタ91と
いう経路で電流が流れ、M1の逆起電力が小さい場合に
は、駆動トランジスタ81、M1、M2、駆動トランジ
スタ92という経路で電流が流れる。図3にはにM1、
M2、そして3相のトータルの発生トルクの様子を示さ
れている。ここでM3の発生トルクは第1の実施例と同
様に0である。
The operation of the second embodiment constructed as above will be described. FIG. 3 shows the signal waveform of each part. Waveforms a, b, and c represent the back electromotive force signals of M1, M2, and M3. Waveforms j3 and k3 are output signal waveforms of the magnetic flux detecting means 10 and the pulse generating means 11, respectively. As can be seen from FIG. 3, the phase is advanced by 30 ° with respect to the counter electromotive force of M1. The output of the pulse generating means 11 is input to the second position signal synthesizing means 12, and the second position signal synthesizing means 12
The third position signal groups d3, e3, f3 and the fourth position signal groups g3, h3, i3 are output. The third position signal groups d3, e3, f3 and the fourth position signal groups g3, h3
, I3 are output to the power supply means 7 at the time of deceleration command,
The motor is driven. In this case, current is supplied only to M1 and M2. When the counter electromotive force of M1 is larger than the counter electromotive force of M2, a current flows from the DC power source E through the drive transistor 82, M2, M1, and drive transistor 91 in FIG. 11, and the counter electromotive force of M1 is small. A current flows through the drive transistor 81, M1, M2, and the drive transistor 92. In FIG. 3, M1
The state of the total generated torque of M2 and three phases is shown. Here, the generated torque of M3 is 0 as in the first embodiment.

【0023】このように本発明の第2の実施例では、所
定の固定子巻線に発生する逆起電力信号に対して、磁束
検出手段10の出力信号が30゜進むように磁束検出手
段10を取り付けることにより、全期間にわたり減速ト
ルクを発生しており、また同じ電流を流した場合にも、
第1の実施例より平均的にみた減速トルクは大きくな
る。
As described above, in the second embodiment of the present invention, the magnetic flux detecting means 10 is arranged so that the output signal of the magnetic flux detecting means 10 advances by 30 ° with respect to the counter electromotive force signal generated in the predetermined stator winding. By installing, the deceleration torque is generated over the entire period, and even when the same current is applied,
The average deceleration torque is larger than in the first embodiment.

【0024】(実施例3)次に本発明の第3の実施例に
ついて説明する。図4は本発明の第3の実施例の構成を
示すブロック図である。図4において、第1および第2
の実施例と同じ構成要素は同じ番号を付してある。第3
の実施例においては、パルス発生手段11の出力は第1
の位相遅延手段14に入力される。第1の位相遅延手段
14は、入力信号に対して、0゜、120゜、240゜
遅れた3相の信号を生成し、第5の位置信号群としてス
イッチ手段13に出力する。また、同時に第1の位相遅
延手段14の出力は、第2の位置信号合成手段12に代
えて設けられたインバート手段15に入力され、それぞ
れ反転されて第6の位置信号群としてスイッチ手段13
に出力される。これらの第5の位置信号群と第6の位置
信号群は、減速指令時それぞれスイッチ手段13を介し
て第1の駆動トランジスタ群8、第2の駆動トランジス
タ群9に出力され、モータが駆動される。
(Embodiment 3) Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the third exemplary embodiment of the present invention. In FIG. 4, the first and second
The same components as those of the embodiment are attached with the same numbers. Third
In this embodiment, the output of the pulse generating means 11 is the first
Is input to the phase delay means 14 of. The first phase delay means 14 generates three-phase signals delayed by 0 °, 120 °, 240 ° with respect to the input signal, and outputs them to the switch means 13 as a fifth position signal group. At the same time, the output of the first phase delay means 14 is input to the inverting means 15 provided in place of the second position signal synthesizing means 12 and is inverted respectively to form the sixth position signal group as the switch means 13.
Is output to The fifth position signal group and the sixth position signal group are output to the first drive transistor group 8 and the second drive transistor group 9 via the switch means 13 when the deceleration command is issued, and the motor is driven. It

【0025】このように構成された第3の実施例につい
て、図5に各部の信号波形を示す。a、b、cはそれぞ
れM1、M2、M3の逆起電力、k4 はパルス発生手段
11の出力信号の波形図であり、図からもわかるように
磁束検出手段10の取り付け位相は第1の実施例と同様
で、所定の固定子巻線(ここでは固定子巻線2であるM
1とする。)に誘起される逆起電力と磁束検出手段10
の出力の位相が一致するように取り付けられている。g
4、h4、i4は第6の位置信号群であり、パルス発生
手段11の出力信号k4に対して、0゜、120゜、2
40゜位相が遅れた信号である。また、d4、e4、f
4は第5の位置信号群である。
FIG. 5 shows the signal waveform of each part in the third embodiment constructed as described above. a, b, and c are counter electromotive forces of M1, M2, and M3, respectively, and k4 is a waveform diagram of the output signal of the pulse generating means 11, and as can be seen from the figure, the mounting phase of the magnetic flux detecting means 10 is the first embodiment. Similar to the example, a predetermined stator winding (here, stator winding 2 M
Set to 1. ) Induced back electromotive force and magnetic flux detection means 10
They are mounted so that the output phases of the two match. g
4, h4, and i4 are a sixth position signal group, and are 0 °, 120 °, 2 with respect to the output signal k4 of the pulse generating means 11.
This signal is delayed by 40 ° in phase. Also, d4, e4, f
Reference numeral 4 is a fifth position signal group.

【0026】このような第5の位置信号群、第6の位置
信号群により電力供給手段7からモータへ電流が供給さ
れた場合、それぞれの固定子巻線2、3、4について、
固定子巻線に誘起される逆起電力が正の時、第2の駆動
トランジスタ群9の中の対応する駆動トランジスタが通
電され、中点から電流が流される。また、逆起電力が負
の時、第1の駆動トランジスタ群8の中の対応する駆動
トランジスタが通電され、直流電源Eから中点に向かっ
て電流が流される。このような通電タイミングにするこ
とにより、3相の固定子巻線2、3、4で発生するトル
クはそれぞれ全期間で減速トルクになる。
When a current is supplied from the power supply means 7 to the motor by the fifth position signal group and the sixth position signal group, the stator windings 2, 3 and 4 are
When the counter electromotive force induced in the stator winding is positive, the corresponding drive transistor in the second drive transistor group 9 is energized and current is flown from the midpoint. When the counter electromotive force is negative, the corresponding drive transistor in the first drive transistor group 8 is energized, and a current is made to flow from the DC power source E toward the midpoint. With such energization timing, the torques generated in the three-phase stator windings 2, 3, and 4 become deceleration torques over the entire period.

【0027】このように本発明の第3の実施例では、第
1および第2の実施例が2つの固定子巻線に電流を供給
して減速トルクを発生させていたのに対し、3つの固定
子巻線にそれぞれ電流を供給し、第1および第2の実施
例よりさらにモータの減速トルク発生効率を向上させる
ことができる。
As described above, in the third embodiment of the present invention, while the first and second embodiments supply current to the two stator windings to generate the deceleration torque, the three By supplying currents to the respective stator windings, it is possible to further improve the deceleration torque generation efficiency of the motor as compared with the first and second embodiments.

【0028】また、第3の実施例に用いられている第1
の位相遅延手段14の構成について簡単に説明してお
く。その一例を図6および図7に示す。図6はPLL回
路21を用いた構成である。PLL回路21は、位相比
較回路(PC)22と、入力信号に応じて周波数が変化
する電圧制御発振回路(VCO)23および1/3分周
回路24で構成され、このPLL回路21の出力は、パ
ルス発生手段11の出力信号に位相同期した3倍の周波
数の信号になる。この信号は、シフトレジスタ25のク
ロック端子に入力され、パルス発生手段11の出力信号
は、シフトレジスタ25のデータ端子に入力される。そ
の結果、シフトレジスタ25の適当なビットの出力を取
り出すことにより、第1の位相遅延手段14に入力され
た信号を120゜、240゜位相を遅らせた信号を作り
出すことができる。このPLL回路21を用いた構成で
は、モータの回転速度によらず、1相のパルス信号から
3相のパルス信号を合成することができる。
Further, the first used in the third embodiment
The configuration of the phase delay means 14 will be briefly described. An example thereof is shown in FIGS. 6 and 7. FIG. 6 shows a configuration using the PLL circuit 21. The PLL circuit 21 is composed of a phase comparison circuit (PC) 22, a voltage controlled oscillator circuit (VCO) 23 and a 1/3 frequency divider circuit 24 whose frequency changes according to an input signal, and the output of the PLL circuit 21 is , A signal having a frequency three times that of the output signal of the pulse generating means 11 is phase-locked. This signal is input to the clock terminal of the shift register 25, and the output signal of the pulse generating means 11 is input to the data terminal of the shift register 25. As a result, by extracting the output of an appropriate bit of the shift register 25, it is possible to create a signal having a phase delayed by 120 ° and 240 ° from the signal input to the first phase delay means 14. With the configuration using the PLL circuit 21, it is possible to synthesize a three-phase pulse signal from a one-phase pulse signal regardless of the rotation speed of the motor.

【0029】次に、図7のフィルタを利用した構成につ
いて説明する。入力された信号をそれぞれLPF26、
27を通すことにより、位相を遅らし、その後、コンパ
レータ(CMP)28、29を通し波形整形することに
よって信号を発生させる方法である。モータの速度変化
範囲が小さい場合には、極く簡単なフィルタを構成して
実現できる。速度変化範囲が大きい場合には、直線位相
フィルタを構成することにより実現できる。
Next, a configuration using the filter of FIG. 7 will be described. The input signals are fed to the LPF 26,
In this method, the signal is generated by delaying the phase by passing it through 27 and then shaping the waveform through comparators (CMP) 28, 29. When the speed change range of the motor is small, it can be realized by configuring an extremely simple filter. When the speed change range is large, it can be realized by configuring a linear phase filter.

【0030】(実施例4)最後に第4の実施例について
説明する。図8は第4の実施例の構成を示すものであ
る。第1および第2の実施例と同じ構成要素は同じ番号
を付けている。第1の実施例と異なる部分は、第2の位
置信号合成手段12に対する入力信号を、通電しないM
3の逆起電力信号から形成するようにしたことである。
逆起電力検出手段1で検出し波形整形された逆起電力信
号m(ここではM3に対する逆起電力信号)が第2の位
相遅延手段16に入力され、第2の位相遅延手段16で
は、入力信号を120゜遅らせた信号pを第2の位置信
号合成手段12に出力する。この第2の位相遅延手段1
6は、図6および図7と同じような回路を用いて実現で
きる。この信号pは、第1の実施例のパルス発生手段1
1の出力信号k2 と等価な信号であり、その他の動作は
第1の実施例と同様である。
(Fourth Embodiment) Finally, a fourth embodiment will be described. FIG. 8 shows the configuration of the fourth embodiment. The same components as those in the first and second embodiments have the same numbers. The difference from the first embodiment is that the input signal to the second position signal synthesizing means 12 is not energized M
The back electromotive force signal of No. 3 is used.
The back electromotive force signal m (here, the back electromotive force signal for M3) detected by the back electromotive force detection means 1 and waveform-shaped is input to the second phase delay means 16, and input to the second phase delay means 16. The signal p delayed by 120 ° is output to the second position signal synthesizing means 12. This second phase delay means 1
6 can be realized by using a circuit similar to that shown in FIGS. This signal p is the pulse generation means 1 of the first embodiment.
It is a signal equivalent to the output signal k2 of 1 and other operations are the same as those in the first embodiment.

【0031】図9は第4の実施例の各部の信号波形図で
あり、逆起電力a、b、c、逆起電力検出手段1のM3
に対応した出力信号m、第2の位相遅延手段16の出力
信号p、第3の位置信号群d5 、e5 、f5 、第4の位
置信号群g5 、h5 、i5 に付いて示した。この構成に
より、第1の実施例と同じ減速トルク特性を実現するこ
とができる。
FIG. 9 is a signal waveform diagram of each part of the fourth embodiment. The counter electromotive forces a, b, c and M3 of the counter electromotive force detecting means 1 are shown.
Corresponding to the output signal m, the output signal p of the second phase delay means 16, the third position signal groups d5, e5, f5, and the fourth position signal groups g5, h5, i5. With this configuration, the same deceleration torque characteristics as those of the first embodiment can be realized.

【0032】このように本発明の第4の実施例では、電
流を供給しない固定子巻線の逆起電力信号から正確な位
置信号を構成することができることに着目し、第1、第
2、第3の実施例のように新たに検出素子を付加するこ
となく、大きなブレーキトルクを発生させることが可能
である。
As described above, in the fourth embodiment of the present invention, attention is paid to the fact that an accurate position signal can be constructed from the back electromotive force signal of the stator winding that does not supply current. It is possible to generate a large brake torque without adding a new detection element as in the third embodiment.

【0033】なお、第4の実施例では、第2の位相遅延
手段16で120゜遅らせたが、240゜遅らせても同
じような第2の位置信号合成手段12の論理を若干変更
することにより同様に実現できる。
In the fourth embodiment, the second phase delay means 16 delays 120 °, but even if the second phase delay means 16 delays 240 °, the same logic of the second position signal synthesizing means 12 is slightly changed. It can be realized similarly.

【0034】また、第2の位相遅延手段16のPLL回
路の出力を略12倍の周波数を出力するようにし、入力
信号を90゜または210゜遅らせるようにして、同様
の構成にすることにより、第2の実施例における減速ト
ルク特性を実現できる。
Further, by making the output of the PLL circuit of the second phase delay means 16 to output a frequency of about 12 times and delaying the input signal by 90 ° or 210 °, and by making the same constitution, The deceleration torque characteristic in the second embodiment can be realized.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上の各実施例から明らかなように、本
発明によれば、従来の回転位置検出手段を持たない無整
流子直流モータ駆動装置に磁束検出手段を設けるだけ
で、あるいは全く新たな検出手段をモータに設けること
なく、大きな逆トルクあるいはブレーキトルクを発生さ
せることが可能となり、その結果、大幅に減速特性を向
上させることができ、即応性に優れたモータ制御を実現
することができる。
As is apparent from the above embodiments, according to the present invention, the magnetic flux detecting means is simply provided in the conventional commutatorless DC motor drive device having no conventional rotational position detecting means, or a new one is provided. It is possible to generate a large reverse torque or brake torque without providing any special detection means in the motor, and as a result, it is possible to greatly improve the deceleration characteristics and realize motor control with excellent responsiveness. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1および第2の実施例の構成を示す
ブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of first and second embodiments of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例における各部の信号波形
FIG. 2 is a signal waveform diagram of each part in the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例における各部の信号波形
FIG. 3 is a signal waveform diagram of each part in the second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例の構成を示すブロック図FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a third exemplary embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例における各部の信号波形
FIG. 5 is a signal waveform diagram of each part in the third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施例における第1の位相遅延
手段の構成を示すブロック図
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a first phase delay means according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施例における第1の位相遅延
手段の別の構成を示すブロック図
FIG. 7 is a block diagram showing another configuration of the first phase delay means in the third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施例の構成を示すブロック図FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a fourth exemplary embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施例における各部の信号波形
FIG. 9 is a signal waveform diagram of each part in the third embodiment of the present invention.

【図10】従来例の構成を示すブロック図FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a conventional example.

【図11】実施例および従来例における電力供給手段の
構成を示すブロック図
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a power supply unit in an embodiment and a conventional example.

【図12】従来例における各部の信号波形図FIG. 12 is a signal waveform diagram of each part in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 逆起電力検出手段 2 固定子巻線(M1) 3 固定子巻線(M2) 4 固定子巻線(M3) 5 メインマグネット 6 第1の位置信号合成検出手段 7 電力供給手段 8 第1の駆動トランジスタ群 9 第2の駆動トランジスタ群 10 磁束検出手段 11 パルス発生手段 12 第2の位置信号合成手段 13 スイッチ手段 14 第1の位相遅延手段 15 インバート手段 16 第2の位相遅延手段 1 Back Electromotive Force Detecting Means 2 Stator Winding (M1) 3 Stator Winding (M2) 4 Stator Winding (M3) 5 Main Magnet 6 First Position Signal Synthesis Detecting Means 7 Power Supplying Means 8 First Drive transistor group 9 Second drive transistor group 10 Magnetic flux detection means 11 Pulse generation means 12 Second position signal combination means 13 Switch means 14 First phase delay means 15 Invert means 16 Second phase delay means

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多磁極に着磁されたメインマグネット
と、前記メインマグネットと対向する3相の固定子巻線
と、前記固定子巻線に前記メインマグネットによって発
生される逆起電力に応動した整形信号を得る逆起電力検
出手段と、前記整形信号と外部から与えられるトルク指
令に応じて3相の第1の位置信号群と3相の第2の位置
信号群を発生する第1の位置信号合成手段と、直流電源
の一端と前記固定子巻線の電流給電端子の間の電流路を
形成して前記第1の位置信号群に応動して通電制御が行
われる第1の駆動トランジスタ群と、前記直流電源の他
端と前記電流給電端子の間の電流路を形成して前記第2
の位置信号群に応動して通電制御が行われる第2の駆動
トランジスタ群と、前記メインマグネットが回転する時
の磁束または磁束の変化を検出して前記3相の固定子巻
線のうちの所定の固定子巻線に発生する逆起電力に対し
て同位相の信号を出力する磁束検出手段と、前記磁束検
出手段の出力信号に応動したパルス信号を出力するパル
ス発生手段と、前記3相の固定子巻線の所定の2つの電
流給電端子間にのみ通電して前記パルス発生手段の出力
信号に応じて通電方向が反転するように第3の位置信号
群と第4の位置信号群を発生させる第2の位置信号合成
手段と、外部から入力されるトルク方向指令が加速指令
の時は、前記第1の位置信号合成手段の発生する第1お
よび第2の位置信号群を前記第1および第2の駆動トラ
ンジスタ群に出力し、減速指令の時は、前記第2の位置
信号合成手段の第3および第4の位置信号群を前記第1
および第2の駆動トランジスタ群に出力するスイッチ手
段と、を備えた無整流子直流モータ駆動装置。
1. A main magnet magnetized into multiple magnetic poles, a three-phase stator winding facing the main magnet, and a counter electromotive force generated by the main magnet on the stator winding. Back electromotive force detection means for obtaining a shaping signal, and a first position for generating a three-phase first position signal group and a three-phase second position signal group in response to the shaping signal and a torque command given from the outside A first drive transistor group in which energization control is performed in response to the first position signal group by forming a current path between one end of a DC power source and a current supply terminal of the stator winding by a signal combining means. And forming a current path between the other end of the DC power supply and the current feeding terminal,
The second drive transistor group that is energized and controlled in response to the position signal group, and a magnetic flux or a change in the magnetic flux when the main magnet rotates to detect a predetermined one of the three-phase stator windings. Magnetic flux detecting means for outputting a signal of the same phase to the counter electromotive force generated in the stator winding, pulse generating means for outputting a pulse signal in response to the output signal of the magnetic flux detecting means, and the three-phase The third position signal group and the fourth position signal group are generated so that the current is supplied only between two predetermined current supply terminals of the stator winding and the energization direction is inverted according to the output signal of the pulse generating means. When the second position signal synthesizing means to be activated and the torque direction command input from the outside are acceleration commands, the first and second position signal groups generated by the first position signal synthesizing means are converted to the first and second position signal groups. Output to the second drive transistor group When the deceleration command, the third and fourth of the position signal group first and the second position signal synthesizing means
And a switch means for outputting to the second drive transistor group, a commutatorless DC motor drive device.
【請求項2】 多磁極に着磁されたメインマグネット
と、前記メインマグネットと対向する3相の固定子巻線
と、前記固定子巻線に前記メインマグネットによって発
生される逆起電力に応動した整形信号を得る逆起電力検
出手段と、前記整形信号と外部から与えられるトルク指
令に応じて3相の第1の位置信号群と3相の第2の位置
信号群を発生する第1の位置信号合成手段と、直流電源
の一端と前記固定子巻線の電流給電端子の間の電流路を
形成して前記第1の位置信号群に応動して通電制御が行
われる第1の駆動トランジスタ群と、前記直流電源の他
端と前記電流給電端子の間の電流路を形成して前記第2
の位置信号群に応動して通電制御が行われる第2の駆動
トランジスタ群と、前記メインマグネットが回転する時
の磁束または磁束の変化を検出して前記3相の固定子巻
線のうちの所定の固定子巻線に発生する逆起電力に対し
て30゜位相が進んだ信号を出力する磁束検出手段と、
前記磁束検出手段の出力信号に応動したパルス信号を出
力するパルス発生手段と、前記3相の固定子巻線の所定
の2つの電流給電端子間にのみ通電して前記パルス発生
手段の出力信号に応じて通電方向が反転するように第3
の位置信号群と第4の位置信号群を発生させる第2の位
置信号合成手段と、外部から入力されるトルク方向指令
が加速指令の時は、前記第1の位置信号合成手段の発生
する第1および第2の位置信号群を第1および第2の駆
動トランジスタ群に出力し、減速指令の時は、前記第2
の位置信号合成手段の第3および第4の位置信号群を第
1および第2の駆動トランジスタ群に出力するスイッチ
手段とを備えた無整流子直流モータ駆動装置。
2. A main magnet magnetized to have multiple magnetic poles, a three-phase stator winding facing the main magnet, and a counter electromotive force generated by the main magnet on the stator winding. Back electromotive force detection means for obtaining a shaping signal, and a first position for generating a three-phase first position signal group and a three-phase second position signal group in response to the shaping signal and a torque command given from the outside A first drive transistor group in which energization control is performed in response to the first position signal group by forming a current path between one end of a DC power source and a current supply terminal of the stator winding by a signal combining means. And forming a current path between the other end of the DC power supply and the current feeding terminal,
The second drive transistor group that is energized and controlled in response to the position signal group, and a magnetic flux or a change in the magnetic flux when the main magnet rotates to detect a predetermined one of the three-phase stator windings. Magnetic flux detecting means for outputting a signal having a phase advanced by 30 ° with respect to the counter electromotive force generated in the stator winding of
The pulse generator which outputs a pulse signal in response to the output signal of the magnetic flux detector and the predetermined two current supply terminals of the three-phase stator winding are energized to generate an output signal of the pulse generator. According to the third
Second position signal synthesizing means for generating the position signal group and the fourth position signal group, and when the torque direction command input from the outside is an acceleration command, the first position signal synthesizing means generates the first position signal synthesizing means. The first and second position signal groups are output to the first and second drive transistor groups, and when the deceleration command is issued, the second position signal group is output.
And a switch means for outputting the third and fourth position signal groups of the position signal synthesizing means to the first and second drive transistor groups.
【請求項3】 多磁極に着磁されたメインマグネット
と、前記メインマグネットと対向する3相の固定子巻線
と、前記固定子巻線に前記メインマグネットによって発
生される逆起電力に応動した整形信号を得る逆起電力検
出手段と、前記整形信号と外部から与えられるトルク指
令に応じて3相の第1の位置信号群と3相の第2の位置
信号群を発生する第1の位置信号合成手段と、直流電源
の一端と前記固定子巻線の電流給電端子の間の電流路を
形成して前記第1の位置信号群に応動して通電制御が行
われる第1の駆動トランジスタ群と、前記直流電源の他
端と前記電流給電端子の間の電流路を形成して前記第2
の位置信号群に応動して通電制御が行われる第2の駆動
トランジスタ群と、前記メインマグネットが回転する時
の磁束または磁束の変化を検出して前記3相の固定子巻
線のうちの所定の固定子巻線に発生する逆起電力に対し
て同位相の信号を出力する磁束検出手段と、前記磁束検
出手段の出力信号に応動したパルス信号を得る波形整形
手段と、前記波形整形手段の出力信号に対して0、12
0゜、240゜遅れた位相の信号を生成する第1の位相
遅延手段と、前記第1の位相遅延手段の3相の出力信号
をそれぞれ反転させるインバート手段と、外部から入力
されるトルク方向指令が加速指令の時は、前記第1の位
置信号合成手段の発生する第1および第2の位置信号群
を第1および第2の駆動トランジスタ群に出力し、減速
指令の時は、前記インバート手段と前記第1の位相遅延
手段の出力を第1および第2の駆動トランジスタ群に出
力するスイッチ手段とを備えた無整流子直流モータ駆動
装置。
3. A main magnet magnetized into multiple magnetic poles, a three-phase stator winding facing the main magnet, and a counter electromotive force generated by the main magnet on the stator winding. Back electromotive force detection means for obtaining a shaping signal, and a first position for generating a three-phase first position signal group and a three-phase second position signal group in response to the shaping signal and a torque command given from the outside A first drive transistor group in which energization control is performed in response to the first position signal group by forming a current path between one end of a DC power source and a current supply terminal of the stator winding by a signal combining means. And forming a current path between the other end of the DC power supply and the current feeding terminal,
The second drive transistor group that is energized and controlled in response to the position signal group, and a magnetic flux or a change in the magnetic flux when the main magnet rotates to detect a predetermined one of the three-phase stator windings. Magnetic flux detecting means for outputting signals in phase with the counter electromotive force generated in the stator winding, waveform shaping means for obtaining a pulse signal in response to the output signal of the magnetic flux detecting means, and the waveform shaping means 0, 12 for output signal
First phase delay means for generating a signal having a phase delayed by 0 ° and 240 °, invert means for respectively inverting the three-phase output signals of the first phase delay means, and a torque direction command input from the outside. Is an acceleration command, the first and second position signal groups generated by the first position signal synthesizing means are output to the first and second drive transistor groups, and when the deceleration command is, the inversion means is output. And a switch means for outputting the output of the first phase delay means to the first and second drive transistor groups.
【請求項4】 第1の位相遅延手段は、PLL回路を用
いて構成することを特徴とする請求項3記載の無整流子
直流モータ駆動装置。
4. The non-rectifier DC motor drive device according to claim 3, wherein the first phase delay means is configured by using a PLL circuit.
【請求項5】 第1の位相遅延手段は、フィルタ回路を
用いて構成することを特徴とする請求項3記載の無整流
子直流モータ駆動装置。
5. The non-rectifier DC motor drive device according to claim 3, wherein the first phase delay means is configured by using a filter circuit.
【請求項6】 多磁極に着磁されたメインマグネット
と、前記メインマグネットと対向する3相の固定子巻線
と、前記固定子巻線に前記メインマグネットによって発
生される逆起電力に応動した整形信号を得る逆起電力検
出手段と、前記整形信号と外部から与えられるトルク指
令に応じて3相の第1の位置信号群と3相の第2の位置
信号群を発生する第1の位置信号合成手段と、直流電源
の一端と前記固定子巻線の電流給電端子の間の電流路を
形成して前記第1の位置信号に応動して通電制御が行わ
れる第1の駆動トランジスタ群と、前記直流電源の他端
と前記電流給電端子の間の電流路を形成して前記第2の
位置信号に応動して通電制御が行われる第2の駆動トラ
ンジスタ群と、前記逆起電力検出手段の所定の固定子巻
線に対応する出力信号から位相を遅らせた信号を生成す
る第2の位相遅延手段と、前記所定の固定子巻線以外の
2つの固定子巻線の2つの電流給電端子間にのみ通電し
て前記パルス発生手段の出力信号に応じて通電方向が反
転するような第5の位置信号群と第6の位置信号群を発
生させる第2の位置信号合成手段と、外部から入力され
るトルク方向指令が加速指令の時は、前記第1の位置信
号合成手段の発生する第1および第2の位置信号群を第
1および第2の駆動トランジスタ群に出力し、減速指令
の時は、前記第2の位置信号合成手段の第5および第6
の位置信号群を第1および第2の駆動トランジスタ群に
出力するスイッチ手段とを備えた無整流子直流モータ駆
動装置。
6. A main magnet magnetized into multiple magnetic poles, a three-phase stator winding facing the main magnet, and a stator coil that responds to a counter electromotive force generated by the main magnet. Back electromotive force detection means for obtaining a shaping signal, and a first position for generating a three-phase first position signal group and a three-phase second position signal group in response to the shaping signal and a torque command given from the outside A signal synthesizing means, a first drive transistor group for forming a current path between one end of a DC power source and a current feeding terminal of the stator winding, and controlling energization in response to the first position signal; A second drive transistor group that forms a current path between the other end of the DC power source and the current supply terminal and that is energized and controlled in response to the second position signal; and the counter electromotive force detection means. Output signal corresponding to a given stator winding of From the second phase delay means for generating a signal whose phase is delayed from the pulse generator and the two current feeding terminals of the two stator windings other than the predetermined stator winding. Second position signal combining means for generating a fifth position signal group and a sixth position signal group in which the energization direction is inverted according to the signal, and a torque direction command input from the outside is an acceleration command. , Outputting the first and second position signal groups generated by the first position signal synthesizing means to the first and second drive transistor groups, and at the time of deceleration command, the second position signal synthesizing means 5th and 6th
And a switch means for outputting the position signal group of 1) to the first and second drive transistor groups.
【請求項7】 第2の位相遅延手段は、PLL回路を用
いて構成することを特徴とする請求項6記載の無整流子
直流モータ駆動装置。
7. The non-rectifier DC motor drive device according to claim 6, wherein the second phase delay means is configured by using a PLL circuit.
【請求項8】 第2の位相遅延手段は、フィルタ回路を
用いて構成することを特徴とする請求項6記載の無整流
子直流モータ駆動装置。
8. The non-rectifier DC motor drive device according to claim 6, wherein the second phase delay means is configured by using a filter circuit.
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