JPH08196097A - モータ制御装置 - Google Patents

モータ制御装置

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JPH08196097A
JPH08196097A JP7004905A JP490595A JPH08196097A JP H08196097 A JPH08196097 A JP H08196097A JP 7004905 A JP7004905 A JP 7004905A JP 490595 A JP490595 A JP 490595A JP H08196097 A JPH08196097 A JP H08196097A
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JP
Japan
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motor
auxiliary
control device
pole
rotation speed
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7004905A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeo Tsuchiya
繁夫 土谷
Kenjiro Okamoto
堅志郎 岡本
Eiji Miyamoto
栄治 宮本
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.)
Toshiba Corp
Nidec Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Nidec Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Nidec Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 単相バイポーラ方式のモータの効率向上を図
る。 【構成】このモータ制御装置は、水晶発振器Xtal 21
から発振された基準周波数とレーザピックアップ8が得
たピックアップ信号との周波数差から誤差信号を生成す
る周波数比較部22と、周波数比較部22からの誤差信
号のレベルがある閾値以下になると、モータ1の補助極
6a〜6d側へ通電するためのスイッチ17、18をオ
フするスイッチ制御部23とを具備している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば単相バイポーラ
方式のブラシレスモータなどを制御するモータ制御装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】単相バイポーラ方式のブラシレスモータ
には、複数の主極間に補助極が設けられている。単相モ
ータは主極に通電を行っても回転子を駆動するトルクが
発生しないデッドポイント(死点)がある。そのため、
モータを起動する際にはモータ制御装置から補助極に通
電を行うことにより、モータの回転子が死点位置に停止
していた場合でもモータを回転させることができるよう
にしている。
【0003】ところで、この単相バイポーラ方式の場
合、補助極の作用によってモータが一度回転を始めれ
ば、モータ自体の慣性力によって死点を通過するように
なり、しかもモータの回転がある程度上がった時点では
補助極による回転トルクの増加は望めなくなる。したが
って、それ以降は補助極の果たす役目がなくなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
モータ制御装置では、主極と補助極とが一つの制御信号
で制御されていたため、補助極への細かな制御は行え
ず、モータ起動後も主極と共に補助極へも絶えず電流が
流されており、このため、モータ全体の電力消費量が多
く、効率が悪いという問題があった。
【0005】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、単相バイポーラ方式のブラシレスモー
タの効率向上を図ることのできるモータ制御装置を提供
することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のモータ制
御装置は、上記した目的を達成するために、複数の主極
間に補助極を配設してなる単相バイポーラ方式のモータ
を駆動制御するモータ制御装置において、前記モータの
駆動に際して前記主極および補助極へ通電する通電手段
と、前記通電手段により通電されて駆動した前記モータ
の回転数を検出する回転数検出手段と、前記回転数検出
手段により検出された回転数がある閾値に達した場合、
前記通電手段に対して前記補助極への通電を停止させる
よう制御する制御手段とを具備している。
【0007】請求項2記載のモータ制御装置は、請求項
1記載のモータ制御装置において、前記回転数検出手段
は、前記モータにより回転されたディスク状の記録媒体
から情報を読み取る情報読取手段と、前記情報読取手段
により読み取られた情報を基に前記モータの回転数を検
出する検出手段とを具備している。
【0008】
【作用】請求項1記載の発明では、単相バイポーラ方式
のモータの駆動に際して、通電手段が主極および補助極
へ通電すると、各極の合成トルクによって単相バイポー
ラモータはどの位置に停止していても駆動し回転する。
この回転数を回転数検出手段が検出し、ある閾値に達し
た場合、制御手段は通電手段に対して補助極への通電を
停止させるよう制御する。
【0009】したがって、単相バイポーラ方式のモータ
がある回転数に達した後は補助極への通電が停止され、
それ以降は主極のみの通電状態になり、モータ全体の電
力消費量を低減することができる。
【0010】また請求項2記載の発明では、単相バイポ
ーラ方式のモータによりディスク状の記録媒体が回転さ
れたとき、情報読取手段が記録媒体から読み取った情報
を基にモータの回転数が検出され、この回転数がある閾
値に達した場合、制御手段が通電手段に対して補助極へ
の通電を停止させるよう制御する。
【0011】したがって、モータの回転数の検出精度が
向上し、上記同様にモータ全体の電力消費量を低減する
ことができる。
【0012】この結果、単相バイポーラ方式のモータの
効率向上を図ることができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
【0014】図1は本発明に係る一実施例のモータ制御
装置の構成を示す図である。
【0015】同図において、1は単相バイポーラ方式の
ブラシレスモータ(以下モータと称す)であり、例えば
図示しないトレーなどに載置されたコンパクトディスク
(CD)などの光学式ディスクを回転させるものであ
る。このモータ1は、固定子2とこの固定子2を囲むよ
うに回転自在に設けられたリング状の回転子3とからな
る。固定子2は十文字状に配設された 4本の主極4a〜
4dと、各主極4a〜4dに巻設された主コイル5a〜
5dと、各主極4a〜4dとほぼ45度の角度をもって十
文字状に配設された 4本の補助極6a〜6dと、各補助
極6a〜6dに巻設された補助コイル7a〜7dとから
なる。各コイル5a〜5d、7a〜7dはモータ1の中
心に対して対向するものどうしが一対となり、それぞれ
同極性の磁力を発生する向きに巻かれている。また回転
子3は、 4分割されており、固定子2と同様に、モータ
1の中心に対して対向するものどうしが一対となり、同
じ極性に着磁されている。
【0016】このモータ1の近傍には、回転したディス
クのピット情報を読み取るためのレーザピックアップ8
が設けられている。またこのモータ1には、主極4aの
回転子3を挟んだ軸線状に回転子3の磁力を検出する補
助コイル駆動用の磁気センサ、例えばホール素子HE1
などが配設されている。さらにこのモータ1には、補助
極6aの回転子3を挟んだ軸線状に回転子3の磁力を検
出する主コイル駆動用の磁気センサ、例えばホール素子
HE2などが配設されている。つまりホール素子HE1
とホール素子HE2とは、45度などの角度をもって配設
されている。なお互いのホール素子HE1、2の配設角
度は、上記45度以外に135 度、225 度および315 度な
ど、45度の奇数倍の角度をもっていれば、必ずしも45度
に限定されるものではない。各ホール素子HE1、HE
2は、モータ駆動回路10に接続されている。
【0017】このモータ駆動回路10は、各ホール素子
HE1、HE2により検出された回転子3の磁力を増幅
するアンプ11、12と、アンプ11により増幅された
信号を基に主コイル5a、5cを駆動する駆動素子13
と、アンプ11により増幅された信号を基に主コイル5
b、5dを反転駆動する駆動素子14と、アンプ12に
より増幅された信号を基に補助コイル7a、7cを駆動
する駆動素子15と、アンプ12により増幅された信号
を基に補助コイル7b、7dを反転駆動する駆動素子1
6と、駆動素子15と補助コイル7aとの間に設けら
れ、駆動素子16からの駆動信号をスイッチングするス
イッチ17と、駆動素子16と補助コイル7bとの間に
設けられ、駆動素子16からの駆動信号をスイッチング
するスイッチ18などからなる。このモータ駆動回路1
0には、マイクロコンピュータ(以下マイコンと称す)
20が接続されている。
【0018】このマイコン20は、例えば水晶発振器X
tal 21などの発振器から発振された基準周波数とレー
ザピックアップ8が得たピックアップ信号との周波数差
から誤差信号を生成する周波数比較部22と、周波数比
較部22からの誤差信号を基にスイッチ17、18をオ
ン・オフするスイッチ制御部23とを有している。水晶
発振器Xtal 21の発振周波数は、CD−ROMの情報
を読み取るときの線速度に対応している。
【0019】次に図2〜図4を参照して、このモータ制
御装置の動作を説明する。
【0020】単相バイポーラ方式のブラシレスモータの
場合、仮に主コイル5a〜5dのみに電流の方向を切り
替えることなく一方向に電流を流した状態で、回転子3
の位置に応じて得られる回転方向のトルクは、図2に示
すように、90度(2/π)毎に正・負の方向に同じ量だ
け発生する。これでは、モータ制御装置でどんな制御を
行ったところで、回転子3を一方向に回転させることは
できない。
【0021】そこで、固定子2の主極4a〜4dと45度
の角度をもって離れた位置にあるホール素子HE2で、
回転子3の位置を検出し、負のトルクとなる部分で、コ
イルの電流の向きを変える、つまり駆動素子14で反転
させた電流を主コイル5b、5dに流すことにより、図
3に示すように、正の方向だけにトルクを発生させるこ
とができる。
【0022】しかし、この場合も主極4a〜4dのみで
は、2/πの周期でトルクが“0”となる部分、つまり
死点が発生する。
【0023】万一、この死点の位置で回転子3が停止す
ると、主コイル5a〜5dにいくら電流を流したとして
も回転子3に対するトルクが発生せず、回転子3は回転
しなくなる。
【0024】そこで、このモータ制御装置では、各主極
4a〜4dから45度の角度をもって補助コイル7a〜7
dを設け、かつホール素子HE1から45度の角度をもっ
て設けたホール素子HE2により回転子3の磁力を検出
して各補助コイル7a〜7dの電流制御を行うことによ
り、図4に示すように、補助極6a〜6dと主極4a〜
4dとを合成したトルク特性に死点がなくなり、常に回
転子3にトルクを発生させることができる。これにより
回転子3がどのように位置で停止しようとも、その位置
から回転させることができる。
【0025】ところで、補助極6a〜6dにより回転子
3が一度回転を始めれば、回転子3自体の慣性で死点を
通過するようになり、以降、補助極6a〜6dの果たす
役目はなくなり、むしろ補助極6a〜6dへ電流を流す
ことによりモータ1全体の電力消費効率が低下するよう
になる。
【0026】そこで、このモータ制御装置では、モータ
1を回転させた後、CD−ROMの情報記録面に対して
レーザピックアップ8がレーザ光を照射し、ピックアッ
プ信号が得られると、マイコン20は、まず水晶発振器
Xtal 21が発振した基準周波数と、ピックアップ信号
の周波数との周波数差を周波数比較部22で求め、その
周波数差から誤差信号を生成し、モータ駆動回路10に
対して制御信号を送出し、レーザピックアップ8で情報
読み取り中のディスク位置における線速度を一定に保持
するようにしている。
【0027】上記誤差信号はスイッチ制御部23にも出
力される。
【0028】回転子3が回転を始めてから、回転が維持
できる所定の回転数まで回転子3の回転が上昇すると、
誤差信号のレベルが小さくなるので、スイッチ制御部2
3は、この誤差信号のレベルがある閾値以下になると、
スイッチ17、18をオフし、補助極6a〜6d側、つ
まり各補助コイル7a〜7dへの通電が停止される。
【0029】したがって、これ以降、補助極6a〜6d
側に電流が流されることなく、モータ1が回転するよう
になり、それからモータ1の回転が停止するまでの間、
電力消費を低減することができる。
【0030】このように本実施例のモータ制御装置によ
れば、単相バイポーラ方式のブラシレスモータ1に生じ
る死点を難なく通過できる慣性力を回転子3が得られる
ようになるのを、レーザピックアップ8で読み取った情
報によって得たモータ1の回転数を基にマイコン20が
求めスイッチ17、18をオフするので、補助コイル7
a〜7dへの通電が停止され、それ以降は、主コイル5
a〜5dのみの通電状態になり、電力消費量を低減する
ことができる。
【0031】この結果、単相バイポーラ方式のブラシレ
スモータ1の効率向上を図ることができる。
【0032】なお本実施例においては、ディスク再生装
置に本発明による回路を適用したが、本発明の適用範囲
はこれに止まらず、単相モータを用いた装置全般に適用
可能である。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、単
相バイポーラ方式のモータの駆動に際して、主極および
補助極へ通電し、各極の合成トルクによってモータがど
の位置に停止していても回転すると共に、この回転数を
回転数検出手段が検出し、ある閾値に達した場合、補助
極への通電が停止されるので、それ以降は主極のみの通
電状態になり、モータ全体の電力消費量を低減すること
ができる。
【0034】この結果、単相バイポーラ方式のモータの
効率向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施例のモータ制御装置の構成
を示す図である。
【図2】このモータ制御装置により駆動されるブラシレ
スモータの主コイルに一方向に電流を流した場合のトル
ク特性を示す図である。
【図3】図2のブラシレスモータの主コイルに電流の向
きを切り替えて電流を流した場合のトルク特性を示す図
である。
【図4】このモータ制御装置の制御により主コイルおよ
び補助コイルに電流を流した場合の合成トルク特性を示
す図である。
【符号の説明】
1…単相バイポーラ方式のブラシレスモータ、2…固定
子、3…回転子、4a〜4d…主極、5a〜5d…主コ
イル、6a〜6d…補助極、7a〜7d…補助コイル、
8…レーザピックアップ、10…モータ駆動回路、1
1、12…アンプ、13、14、15、16…駆動素
子、17、18…スイッチ、21…Xtal 、22…周波
数比較部、23…スイッチ制御部、HE1、HE2…ホ
ール素子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02K 29/14 H02P 6/16 (72)発明者 宮本 栄治 滋賀県愛知郡愛知川町中宿248 日本電産 株式会社技術開発センター内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の主極間に補助極を配設してなる単
    相バイポーラ方式のモータを駆動制御するモータ制御装
    置において、 前記モータの駆動に際して前記主極および補助極へ通電
    する通電手段と、 前記通電手段により通電されて駆動した前記モータの回
    転数を検出する回転数検出手段と、 前記回転数検出手段により検出された回転数がある閾値
    に達した場合、前記通電手段に対して前記補助極への通
    電を停止させるよう制御する制御手段とを具備したこと
    を特徴とするモータ制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のモータ制御装置におい
    て、 前記回転数検出手段は、 前記モータにより回転されたディスク状の記録媒体から
    情報を読み取る情報読取手段と、 前記情報読取手段により読み取られた情報を基に前記モ
    ータの回転数を検出する検出手段とを具備したことを特
    徴とするモータ制御装置。
JP7004905A 1995-01-17 1995-01-17 モータ制御装置 Withdrawn JPH08196097A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7004905A JPH08196097A (ja) 1995-01-17 1995-01-17 モータ制御装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP7004905A JPH08196097A (ja) 1995-01-17 1995-01-17 モータ制御装置

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JPH08196097A true JPH08196097A (ja) 1996-07-30

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ID=11596673

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7004905A Withdrawn JPH08196097A (ja) 1995-01-17 1995-01-17 モータ制御装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105099112A (zh) * 2015-08-24 2015-11-25 浙江亿利达风机股份有限公司 带辅助齿和辅助绕组的单相永磁无刷直流电动机
CN105141094A (zh) * 2015-08-03 2015-12-09 哈尔滨工业大学 一种适用于高过载运行的永磁电机
CN109960182A (zh) * 2017-12-22 2019-07-02 深圳市上示科技有限公司 一种信号发生装置以及具有信号发生装置的设备
CN112510861A (zh) * 2020-11-05 2021-03-16 杭州星成电气科技有限公司 一种带有辅助启动结构的单相磁阻电机及其控制方法

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020402