JPH082192B2

JPH082192B2 - ブラシレス直流モ−タ

Info

Publication number: JPH082192B2
Application number: JP59037770A
Authority: JP
Inventors: 盛一森川
Original assignee: ティアツク株式会社
Priority date: 1984-02-29
Filing date: 1984-02-29
Publication date: 1996-01-10
Anticipated expiration: 2011-01-10
Also published as: JPS60183991A; US4594535A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、複数の励磁巻線に順次に電流を流すことに
よつて回転子を回転させるように構成されたトランジス
タブラシレス直流モータに関する。

従来技術従来のブラシレス直流モータは、第１図に示す如く、
第１、第２、第３、及び第４の励磁巻線（１）（２）
（３）（４）と、この巻線（１）（２）（３）（４）に
よる励磁に応動する回転子（５）と、巻線（１）〜
（４）に選択的に電流を流すための第１、第２、第３、
及び第４の駆動用トランジスタ（６）（７）（８）
（９）と、このトランジスタ（６）〜（９）を制御する
ための制御回路（10）とを主要構成要素として含み、直
流電源（11）に接続されている。この主要回路を更に詳
しく説明すると、第１〜第４の励磁巻線（１）〜（４）
の一端（右端）は共通に接続され且つ電源（11）の一端
に接続され、それぞれの他端（左端）はそれぞれの相の
トランジスタ（６）〜（９）のコレクタに接続されてい
る。第１〜第４の駆動用トランジスタ（６）〜（９）の
エミツタはグランド即ち電源（11）の他端に接続されて
いる。従つて、トランジスタ（６）〜（９）のオン期間
に巻線（１）〜（４）に励磁電流が流れる。制御回路
（10）は、一般には自励方式で、第１〜第４の駆動用ト
ランジスタ（６）〜（９）に対応して第２図（Ａ）〜
（Ｄ）の信号を発生する。

第１図のモータ回路は、更に、トランジスタ（６）〜
（９）を保護するために、これに逆並列に接続された保
護ダイオード（12）（13）（14）（15）、巻線（１）〜
（４）に並列にダイオード（16）（17）（18）（19）を
介して接続されたコンデンサ（20）（21）（22）（2
3）、及びコンデンサ（20）〜（23）に並列に接続され
た抵抗（24）（25）（26）（27）を有する。これによ
り、トランジスタ（６）〜（９）がオフする時に巻線
（１）〜（４）に基づいて発生するサージ電圧をコンデ
ンサ（20）〜（23）で吸収することが出来る。また、第
１図の回路は、ロータ（５）の回転を電気的制動で急速
に停止させるために、巻線（１）〜（４）に並列に接続
された短絡用スイツチ（28）（29）（30）（31）を有す
る。このスイツチ（28）〜（31）はリレー接点で構成さ
れ、停止制御時に連動してオンになり、慣性で発電機と
して動作しているモータの巻線（１）〜（４）を短絡さ
せる。

モータ駆動回路を第１図に示す如く構成しても、トラ
ンジスタ（６）〜（９）のオフ時のサージ電圧の抑制、
及び停止時の制動が可能であるが、各相に電圧抑制回路
及び短絡回路を設けるために、回路構成が必然的に複雑
になつた。また、短絡回路は、機械的スイツチ（28）〜
（31）で形成するので、接触不良等が生じ、信頼性が低
かつた。

発明の目的そこで、本発明の目的は、比較的簡単な回路構成で、
励磁電流オフ時のエネルギの吸収又は消費することが可
能なブラシレス直流モータを提供することにある。

発明の構成上記目的を達成するための本願発明は、それぞれの一
端が共通に接続されていると共に直流電源の一端に接続
されている複数の励磁巻線と、前記複数の励磁巻線のそ
れぞれの他端と前記直流電源の他端との間に接続された
複数の駆動用トランジスタと、モータオン駆動期間に前
記複数の駆動用トランジスタを順次にオンさせるための
制御信号を前記複数の駆動用トランジスタのベースに供
給する制御回路と、前記複数の駆動用トランジスタに対
して逆極性になるように並列接続されている複数の保護
ダイオードと、前記複数の励磁巻線のそれぞれの他端に
対して前記保護ダイオードと逆の極性となるように、そ
れぞれの一端が前記複数の励磁巻線のそれぞれの他端に
接続された複数のエネルギ放出用ダイオードと、前記複
数のエネルギ放出用ダイオードのそれぞれの他端を共通
接続するための共通接続部分と、前記共通接続部分と前
記直流電源の他端との間に接続されたコンデンサと、一
端が前記共通接続部分に接続された抵抗と、前記抵抗の
他端と前記直流電源の他端との間に接続された第１のエ
ネルギ放出回路形成用トランジスタと、前記第１のエネ
ルギ放出回路形成用トランジスタをモータオン駆動期間
にオン制御する回路と、前記共通接続部分と前記直流電
源の他端との間に接続され且つそのベースが前記抵抗の
他端に接続された第２のエネルギ放出回路形成用トラン
ジスタとを有していることを特徴とするブラシレス直流
モータに係わるものである。

［発明の作用効果］本発明によれば、モータオン駆動期間に対応して第１
のエネルギ放出回路形成用トランジスタをオンに制御す
ると、第２のエネルギ放出回路形成用トランジスタがオ
フになり、サージ電圧制御回路が形成される。一方、モ
ータ停止期間に対応して第１のエネルギ放出回路形成用
トランジスタをオフにすると、慣性によるモータの回転
に基づいて励磁巻線に発生した起電力によって第２のエ
ネルギ放出回路形成用トランジスタがオンになり、励磁
巻線に発生したエネルギの放出回路即ち制動回路が形成
される。従って、第１のエネルギ放出回路形成用トラン
ジスタのオン・オフのみでモータ駆動中のサージ吸収と
モータ停止時の制動との２つの動作を区別して生じさせ
ることができる。これにより、簡単な構成で、サージ吸
収及びモータ制動を達成することができる。

実施例次に、第３図を参照して本発明の実施例に係わるブラ
シレス直流モータについて述べる。但し、第３図におい
て、符号（１）〜（15）で示すものは、第１図で同一符
号で示すものと同一であるので、その説明を省略する。

第３図の回路では、各励磁巻線（１）〜（４）のそれ
ぞれの他端に第１、第２、第３、及び第４のエネルギ放
出用ダイオード（32）（33）（34）（35）の一端が接続
され、このダイオード（32）〜（35）の他端は共通接続
部分（36）即ち共通導体ラインで共通接続されている。
共通接続部分（36）と電源（11）の他端（グランド）と
の間には、サージエネルギを吸収するためのコンデンサ
（37）が接続されている。共通接続部分（36）に抵抗
（38）の一端が接続され、この抵抗（38）の他端とグラ
ンドとの間に第１のエネルギ放出回路形成用トランジス
タQ₁が接続されている。Q₂は第２のエネルギ放出回路形
成用トランジスタであり、ダーリントントランジスタで
ある。このトランジスタQ₂のコレクタは共通接続部分
（36）に接続され、エミツタはグランドに接続され、ベ
ースは抵抗R₁の他端に接続されている。（37）はオン制
御回路であり、トランジスタ＋5Vの電源端子（38）を4V
のツエナーダイオード（39）と抵抗（40）を介してトラ
ンジスタQ₁のベースに接続するように構成されている。
なお、電源端子（38）にモータ駆動期間にのみ電圧が供
給され、モータオフ期間には電圧が供給されないように
構成されている。

上述のモータにおいて、ロータ（５）を回転させる場
合には、制御回路（10）から第２図に示すように制御信
号をトランジスタ（６）〜（９）に供給し、トランジス
タ（６）〜（９）を順次にオンになし、巻線（１）〜
（４）に励磁電流を順次に流す。一方、このモータオン
期間には、端子（38）に＋5Vを供給する。これにより、
トランジスタQ₁がオンになり、抵抗R₁がトランジスタQ₁
を介してコンデンサC₁に並列接続される。この時、ダー
リントントランジスタQ₂のベースは、トランジスタQ₁で
接地されるためにオフに保たれる。例えば、駆動用トラ
ンジスタ（６）がオンからオフに転換したとすれば、巻
線（１）に基づいて高いサージ電圧が発生しようとする
が、サージエネルギがダイオード（32）に介してコンデ
ンサC₁で吸収され、高いサージ電圧のトランジスタ
（６）に対する印加が阻止される。コンデンサC₁にはト
ランジスタQ₁を介して抵抗R₁が並列接続されているの
で、コンデンサC₁に蓄積されたエネルギは抵抗R₁で消費
され、コンデンサC₁は次のトランジスタ（７）のオフ時
点のサージを吸収することが可能な状態になる。従つ
て、コンデンサC₁は全部の巻線（１）〜（４）のオフ時
点のサージを吸収することが出来る。

一方、モータを停止させ且つ電気的に制動を加える場
合には、制御回路（10）からいずれも駆動用トランジス
タ（６）〜（９）にも制御信号が供給されず、全部のト
ランジスタ（６）〜（９）がオフになる。また端子（3
8）に対する＋5Vの電圧供給が遮断される。この結果、
トランジスタQ₁がオフになる。ところで、回転子（５）
は慣性で回転するので、モータは発電機として動作し、
巻線（１）〜（４）に生じる起電力に基づいて、ダイオ
ード（32）〜（35）、共通接続部分（36）、抵抗R₁から
成る回路でトランジスタQ₂のベース電流が供給され、ト
ランジスタQ₂がオンになる。この結果、巻線（１）〜
（４）の他端がダイオード（32）〜（35）とトランジス
タQ₂とを介して接地され、発電機作用で生じたエネルギ
放出回路が形成される。なお、例えば、第１の巻線
（１）の短絡回路即ちエネルギ放出又は消費回路は、巻
線（１）、ダイオード（32）、共通接続部分（36）、ト
ランジスタQ₂、ダイオード（13）、巻線（２）から成る
閉回路、及びダイオード（14）と巻線（３）とを通る同
様な閉回路、更に、ダイオード（15）と巻線（４）とを
通る同様な閉回路から成る。巻線（２）〜（４）の短絡
回路即ちエネルギ放出又は消費回路も同様に形成され
る。

上述から明らかな如く本実施例には次の作用効果を有
する。

（Ａ）励磁巻線（１）〜（４）に独立にサージ吸収回
路及び制動用短絡回路を設ける必要がないので、回路構
成の簡略化が出来る。

（Ｂ）端子（38）に電圧を印加した時にはトランジス
タQ₁がオンになり、逆にトランジスタQ₂がオフになり、
サージ電圧抑制回路が形成され、一方、端子（38）の電
圧を遮断した時にトランジスタQ₁がオフになり、トラン
ジスタQ₂がオンになつて制動用短絡回路が形成される。
従つて、端子（38）の電圧のオン・オフのみで２つの動
作を区別して行うことが出来る。この結果、回路構成が
単純になる。なお、モータの停止を電源オフによつて行
うように構成する場合には、端子（38）の電圧のオンオ
フを特別に行わなくとも、自動的に所望の動作がなされ
る。

変形例本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、例
えば次の変形例が可能なものである。

（ａ）トランジスタ（６）〜（９）の制御信号を内部
で形成せずに、外部で形成して供給する他励方式のモー
タにも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のブラシレス直流モータを原理的に示す回
路図、第２図は第１図のＡ〜Ｄ点の状態を示す波形図、
第３図は本発明の実施例に係わるブラシレス直流モータ
を示す回路図である。（１）（２）（３）（４）……励磁巻線、（５）……回
転子、（６）（７）（８）（９）……駆動用トランジス
タ、（10）……制御回路、（11）……直流電源、（12）
（13）（14）（15）……保護ダイオード、（32）（33）
（34）（35）……エネルギ放出用ダイオード、（36）…
…共通接続部分、（37）……オン制御回路、C₁……コン
デンサ、R₁……抵抗、Q₁……第１のエネルギ放出回路形
成用トランジスタ、Q₂……第２のエネルギ放出回路形成
用トランジスタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれの一端が共通に接続されていると
共に直流電源の一端に接続されている複数の励磁巻線
と、前記複数の励磁巻線のそれぞれの他端と前記直流電源の
他端との間に接続された複数の駆動用トランジスタと、モータオン駆動期間に前記複数の駆動用トランジスタを
順次にオンさせるための制御信号を前記複数の駆動用ト
ランジスタのベースに供給する制御回路と、前記複数の駆動用トランジスタに対して逆極性になるよ
うに並列接続されている複数の保護ダイオードと、前記複数の励磁巻線のそれぞれの他端に対して前記保護
ダイオードと逆の極性となるように、それぞれの一端が
前記複数の励磁巻線のそれぞれの他端に接続された複数
のエネルギ放出用ダイオードと、前記複数のエネルギ放出用ダイオードのそれぞれの他端
を共通接続するための共通接続部分と、前記共通接続部分と前記直流電源の他端との間に接続さ
れたコンデンサと、一端が前記共通接続部分に接続された抵抗と、前記抵抗
の他端と前記直流電源の他端との間に接続された第１の
エネルギ放出回路形成用トランジスタと、前記第１のエネルギ放出回路形成用トランジスタをモー
タオン駆動期間にオン制御する回路と、前記共通接続部分と前記直流電源の他端との間に接続さ
れ且つそのベースが前記抵抗の他端に接続された第２の
エネルギ放出回路形成用トランジスタとを有していることを特徴とするブラシレス直流モータ。