JPH0880086A - 直流ブラシレスモータ及びその停止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複雑な制御を行わずに停止位置を定めることが
でき、モータの停止に要する時間を短縮できる直流ブラ
シレスモータの停止方法を提供する。 【構成】回転子の磁極を検出して位置検出信号ｅu 〜ｅ
w を発生する位置検出器３と、駆動コイル２０２ｕ〜２
０２ｗの励磁電流をオンオフするスイッチ回路４０１
と、位置検出信号に応じてスイッチ回路のスイッチＴu
〜Ｔw 及びＴx 〜Ｔz にスイッチ制御信号Ｓu 〜Ｓw 及
びＳx 〜Ｓz を与える分配器４０２と、分配器への位置
検出信号の供給を制御する回転制御部４０３とを設け
る。回転制御部４０３に位置検出信号の現在の状態より
１つ前の状態を保持するラッチ回路４０３Ｂを設け、停
止指令信号Ｃｓが与えられたときに、ラッチ回路４０３
Ｂの出力を分配器４０２に与えることにより励磁相を固
定してモータを停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転子の位置を検出する
位置検出器の出力に応じて固定子の励磁相を切替えるこ
とにより回転子を回転させる直流ブラシレスモータ及び
その停止方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】直流ブラシレスモータは、磁石界磁を備
えた回転子と、複数相の駆動コイルを有する固定子と、
回転子の磁極位置を検出する位置検出器と、位置検出器
の出力に応じて固定子の駆動コイルの励磁相を切替える
モータ駆動部とにより構成される。

【０００３】図９は３相アウタロータ形の直流ブラシレ
スモータの要部の機械的な構成を示したもので、同図に
おいて１は回転子、２は固定子である。回転子１は、カ
ップ状に形成されたヨーク１００の内周に磁石界磁１０
１を取付けたものからなっている。この例では磁石界磁
１０１が、ヨーク１００の内周に固定されて２極に着磁
されたリング状の磁石からなっている。固定子２は、３
つのスロット２０１ａ〜２０１ｃと３つの歯部２０１ｕ
〜２０１ｗとボス部２０１Ａとを有する電機子鉄心２０
１と、鉄心２０１のスロット２０１ａ〜２０１ｃ内を通
して歯部２０１ｕ〜２０１ｗにそれぞれ巻回されたＵ，
Ｖ，Ｗ３相の駆動コイル２０２ｕ〜２０２ｗとからなっ
ている。ボス部２０１Ａの内側の孔は回転子の回転軸を
貫通させるために用いられる。

【０００４】３ｕ〜３ｗは位置検出器を構成するＵ，
Ｖ，Ｗ３相の位置センサで、この例ではこれらの位置セ
ンサがそれぞれＶ相，Ｗ相及びＵ相の突極部の中心位置
で、それぞれの突極部に対向している回転子の磁石界磁
の極性（Ｎ極かまたはＳ極か）を検出することにより３
相の駆動コイルのそれぞれに対して回転子の位置を検出
する。

【０００５】図１０は直流ブラシレスモータの電気的な
構成の一例を示したもので、４は位置センサ３ｕ〜３ｗ
から得られる３つの位置検出信号を入力として、位置セ
ンサの出力のレベルの変化に応じて固定子２の励磁相を
切り替えるモータ駆動部、５は位置検出器から得られる
信号の周波数から回転子の回転数を検出する回転数検出
器、６は所定の制御条件に応じてモータ駆動部４を制御
して励磁電流の大きさを制御する出力制御部である。出
力制御部６は、回転数検出器５の出力を入力として回転
数を指示値に保つように制御したり、外部から回転方向
切替指令が与えられたときに回転方向を切り替えたり、
停止指令が与えられたときに、駆動コイルを短絡してブ
レーキ（発電制動）をかけたりする制御を行うものであ
る。

【０００６】上記の直流ブラシレスモータにおいて、モ
ータを所定の位置に停止させる必要がある場合には、モ
ータの停止位置と位置センサ３ｕ〜３ｗとの位置関係が
所定の関係になるようにモータを取り付けておいて、位
置センサの出力によりモータの回転角度位置を検出しな
がら回転数を徐々に低下させていくか、またはブレーキ
をかけて最終的に目標位置で停止させる方法がとられ
る。

【０００７】またモータの回転角度位置と回転数とを高
精度で検出するために特にロータリエンコーダを設け
て、同じような制御を行わせる場合もある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の直流ブラシレス
モータにおいては、モータを目標位置で停止させる場合
に、複雑な速度制御を行わせる必要があったため、出力
制御部やモータ駆動部等の電子回路の構成が複雑になる
という問題があった。

【０００９】また負荷を上下方向に駆動する場合のよう
に、モータが停止した状態で負荷の自重によりモータの
回転軸に回転トルクが生じる場合には、停止したモータ
の回転軸が回転してしまい、モータを停止位置に保持す
ることができない。そのため、負荷の自重によりモータ
の回転軸に回転トルクが生じるおそれがある場合には、
モータの回転軸を停止位置に保持するために機械的なブ
レーキ機構を設けておく必要があり、面倒であった。

【００１０】本発明者は先に、停止指令が与えられたと
きに励磁電流を流す相を固定することによりモータを停
止させる方法を提案した。この方法によれば、複雑な制
御を行うことなく、また装置の構成を複雑にすることな
くモータを所定の位置に停止させることができる。

【００１１】しかしながら、停止指令が与えられたとき
に励磁電流を流す相を、停止指令が与えられたときの励
磁相に固定するようにした場合には、停止指令が与えら
れてからモータが実際に停止するまでの間の回転角が大
きくなり、停止指令が与えられた後モータを短時間で停
止させることができないという問題が生じる。

【００１２】本発明の目的は、装置の構成を複雑にする
ことなく停止位置の精度を高めるとともに、停止指令が
与えられてから実際にモータが停止するまでの回転角を
小さくしてモータの停止に要する時間を短縮することが
できるようにした直流ブラシレスモータ及びその停止方
法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係わるモータの
停止方法は、磁石界磁を備えた回転子と、多相の駆動コ
イルを有する固定子と、固定子側で前記磁石界磁の磁極
を検出して検出している磁極の極性に相応したレベルの
信号を発生する位置検出器と、前記位置検出器の出力に
応じて決定した相の駆動コイルに励磁電流を流すモータ
駆動部とを備えた直流ブラシレスモータを停止指令に応
答して停止させる方法であって、本発明においては、停
止指令が与えられたときに、そのときの位置検出信号の
状態より１つ前の位置検出信号の状態により決まる励磁
相をモータ停止用励磁相として、励磁電流を流す相を該
モータ停止用励磁相に固定することによりモータを停止
させる。

【００１４】モータを停止させた後、回転子の位置を停
止位置に保持する必要がある場合には、モータが停止し
た後、モータの回転中の励磁電流よりも小さい値の保持
電流を停止指令が与えられたときに固定された励磁相の
駆動コイルに流し続けるようにする。

【００１５】またモータの停止位置が設定位置からずれ
るおそれがある場合には、モータの停止位置が設定位置
よりもずれているときに該モータを設定位置まで回転さ
せるために必要な相を励磁相として選択して該励磁相の
駆動コイルを励磁状態に保持することによりモータを設
定位置まで回転させ、モータが設定位置で停止した後、
モータの回転中の励磁電流よりも小さい値の保持電流を
設定位置まで回転させるために必要な励磁相として選択
された励磁相の駆動コイルに流し続けるようにするのが
好ましい。

【００１６】上記の停止方法を実施するのに好適な本発
明の直流ブラシレスモータは、磁石界磁を備えた回転子
と、複数相の駆動コイルを有する固定子と、駆動コイル
に対する回転子の位置を検出して回転子の回転角度位置
情報を含む位置検出信号を発生する位置検出器と、複数
相の駆動コイルにそれぞれ流す励磁電流をオンオフする
スイッチ素子を有するスイッチ回路と、位置検出器から
得られる位置検出信号のレベルが変化する位置でそれぞ
れパルスを発生するパルス発生回路と、位置検出信号の
状態に応じて回転子を回転させるために励磁する必要が
ある相を励磁相として決定し、決定した励磁相の駆動コ
イルに励磁電流を流すべくスイッチ回路の各スイッチ素
子をオン状態またはオフ状態にするスイッチ制御信号を
各スイッチ素子に与える分配器と、回転指令及び停止指
令に応じて位置検出器から分配器への位置検出信号の供
給を制御する回転制御部と、所定の制御条件に応じて励
磁電流の大きさを制御する出力制御部とを備えている。

【００１７】上記回転制御部には、パルス発生回路が発
生するパルスを発生する毎に位置検出器が発生している
位置検出信号をサンプリングしてラッチする第１のラッ
チ回路と、各パルスが発生する毎に第１のラッチ回路が
１つ前のパルスの発生時にラッチした位置検出信号をラ
ッチする第２のラッチ回路と、回転指令信号が与えられ
ているときに位置検出器が出力している位置検出信号を
分配器に与え、停止指令が与えられたときには第２のラ
ッチ回路によりラッチされている位置検出信号を分配器
に与える出力切換部とを設けておく。

【００１８】本発明の直流ブラシレスモータはまた、磁
石界磁を備えた回転子と、複数相の駆動コイルを有する
固定子と、駆動コイルに対する回転子の位置を検出して
回転子の回転角度位置情報を含む位置検出信号を発生す
る位置検出器と、複数相の駆動コイルにそれぞれ流す励
磁電流をオンオフするスイッチ素子を有するスイッチ回
路と、位置検出器から得られる位置検出信号のレベルが
変化する位置でそれぞれパルスを発生するパルス発生回
路と、位置検出信号を入力として回転子を回転させるた
めに励磁する必要がある相を励磁相として決定し、決定
した励磁相の駆動コイルに励磁電流を流すべくスイッチ
回路の各スイッチ素子をオン状態またはオフ状態にする
ためのスイッチ制御信号を各スイッチ素子毎に発生する
分配器と、回転指令及び停止指令に応じて分配器からス
イッチ回路へのスイッチ制御信号の供給を制御する回転
制御部と、所定の制御条件に応じて励磁電流の大きさを
制御する出力制御部とにより構成される。

【００１９】この場合回転制御部は、パルス発生回路が
発生するパルスを発生する毎に分配器が出力しているス
イッチ制御信号をサンプリングしてラッチする第１のラ
ッチ回路と、各パルスが発生する毎に第１のラッチ回路
が１つ前のパルスの発生時にラッチしたスイッチ制御信
号をラッチする第２のラッチ回路と、回転指令信号が与
えられているときに分配器が出力しているスイッチ制御
信号をスイッチ回路に与え、停止指令が与えられたとき
には第２のラッチ回路によりラッチされているスイッチ
制御信号を前記スイッチ回路に与える出力切換部とによ
り構成する。

【００２０】また出力制御部は、モータの回転中の励磁
電流の制限値に相当する第１の設定値とモータを停止す
る際の励磁電流の制限値に相当する第２の設定値とモー
タの停止位置を保持する際に流す励磁電流の大きさに相
当する第３の設定値とを与える電流制限値設定手段と、
モータを回転させる際及びモータを停止させる際にはそ
れぞれ励磁電流を第１の設定値以下及び第２の設定値以
下に制限し、モータが停止した後は励磁電流を第３の設
定値に保つように制御する励磁電流制御手段とにより構
成する。

【００２１】本発明の直流ブラシレスモータにおいては
また、上記回転制御部に、モータの停止位置を検出する
停止位置検出手段と、停止位置検出手段により検出され
た停止位置が設定位置よりもずれているときに該モータ
を設定位置まで回転させるために必要なスイッチ素子を
導通状態に保持するための駆動信号を発生する停止位置
修正用駆動信号発生手段とを設けることもできる。

【００２２】

【作用】停止指令が与えられたときに励磁相を固定する
ようにすると、回転子は、励磁電流が流れている相の駆
動コイルにより該回転子に生じる合成トルクが零になる
位置で停止する。従って、複雑な制御を行うことなく、
また装置の構成を複雑にすることなく、モータを所定の
位置で停止させることができる。

【００２３】一例として図９に示したような３相の直流
ブラシレスモータを考えると、Ｕ，Ｖ，Ｗ３相の駆動コ
イルにそれぞれ電流が流れたときに生じるトルクは図６
（Ｇ）のようになり、回転子に働く３相の合成トルクは
図６（Ｈ）のようになる。

【００２４】今図６（Ｆ）に示したように、角度θo の
位置で停止指令信号Ｃｓが与えられたとし、このきＵ相
とＷ相の駆動コイルが励磁されていたとする。この状態
でモータ駆動部に入力する信号の極性を固定して、停止
指令が与えられたときに励磁されていたＵ相とＷ相の駆
動コイルを励磁状態に保持したとすると、停止指令が与
えられた直後は今まで回転していた方向と同じ方向にト
ルクが生じるため、回転子はそのまま回転していく。回
転子が更に回転すると、Ｗ相のトルクが増加していく
が、Ｕ相のトルクが減少していき、回転子は減速してい
く。やがてＵ相のトルクが負の領域に入ると、回転子に
大きなブレーキがかかるが、回転子は慣性により、すぐ
には停止することができないため、しばらくはそのまま
回転を続け、合成トルクは正弦波状に変化する。この過
程で、合成トルクが負の領域に入る毎に回転子にブレー
キがかかる。回転子はこのようにして断続的に作用する
ブレーキにより減速していき、最終的には、Ｕ相の負の
トルクとＷ相の正のトルクとが釣り合う位置（合成トル
クが零になる位置）で停止する。合成トルクが零になる
位置は、１８０度間隔で発生する。合成トルクが負の領
域から正の領域に移行する過程で零になる位置は不安定
点であり、合成トルクが正の領域から負の領域に移行す
る過程で零になる位置は安定点である。安定点では回転
子が停止状態を保持し得るが、不安定点では、回転子が
安定に停止することができず、回転子は僅かな外力が作
用しただけで次の安定点に向けて回転する。従って、回
転子は安定点で停止することになる。

【００２５】上記の場合、停止指令が与えられた後、短
時間でモータを停止させるためには、停止指令が与えら
れてから最初の安定点θa ´を迎えるまでの角度をでき
るだけ小さくするのが好ましい。ところが、上記のよう
に、停止指令が与えられたときに励磁されている相の駆
動コイルをそのまま励磁状態に保持するようにすると、
停止指令が与えられた角度θo から最初の安定点θa ´
までの回転角θa ´−θo が大きくなるという問題が生
じる。例えば、図９に示したモータの場合には、停止指
令が与えられた後、最初の安定点に達するまでの間に回
転子が６０〜１２０度（停止指令が与えられる位置によ
り異なる）も回転することになり、停止指令が与えられ
たときにモータを短時間で停止させることができないと
いう問題が生じる。

【００２６】そこで本発明のように、停止指令が与えら
れたときに励磁電流を流す相を、停止指令が与えられた
ときの励磁相よりも１つ前の励磁相に固定するようにす
ると、停止指令信号が与えられてから最初の安定点を迎
えるまでの間の回転角を小さくすることができる。例え
ば、図９のモータの場合には、図７（Ｈ）に示したよう
に、停止指令Ｃｓが与えられてから最初の安定点θa を
迎えるまでの回転角θa −θo を０〜６０度と小さくす
ることができ、停止指令が与えられたときに短時間でモ
ータを停止させることができる。

【００２７】また上記のように、モータが停止した後、
モータの回転中の励磁電流よりも小さい値の保持電流を
停止指令が与えられたときに固定された励磁相の駆動コ
イルに流し続けるようにすると、停止状態で負荷の自重
によりモータの回転軸に回転トルクが生じる場合でも、
機械的なブレーキを用いることなく、かつモータの駆動
コイルからの発熱を多くすることなくモータの停止位置
を保持することができる。

【００２８】更にモータの停止位置が設定位置からずれ
ている場合に、モータを設定位置まで回転させるために
必要な相を励磁相として選択して該励磁相の駆動コイル
を励磁状態に保持するようにすると、モータを設定位置
まで回転させることができるため、モータを所望の位置
に正確に停止させることができる。この場合も、モータ
が設定位置で停止した後、モータの回転中の励磁電流よ
りも小さい値の保持電流を選択された励磁相の駆動コイ
ルに流し続けるため、モータの駆動コイルからの発熱を
多くすることなく、モータを設定位置で停止した状態に
保持することができる。

【００２９】

【実施例】図１は図９に示したような回転子１と固定子
２とにより構成される３相直流ブラシレスモータに本発
明を適用した実施例を示したもので、固定子２はスター
結線された３相の駆動コイル２０２ｕ〜２０２ｗを有し
ている。位置検出器３は、固定子のＵ相，Ｖ相及びＷ相
の歯部２０１ｕ〜２０１ｗの中心で回転子の磁石界磁の
極性を検出する位置センサ３ｗ，３ｕ及び３ｖ（図９参
照）からなっており、各位置センサは例えばホールＩＣ
からなっている。

【００３０】なお図９においては、各位置センサが固定
子の鉄心に取付けられているように図示されているが、
固定子鉄心２０１と軸線方向に並べた状態でプリント基
板が配置されて、該プリント基板に制御回路の構成要素
が実装される場合には、該プリント基板に位置センサを
取付けるのが有利である。

【００３１】位置検出器３を構成する位置センサ３ｕ〜
３ｗは図３（Ａ）〜（Ｂ）に示したように、それぞれが
所定の極性の磁極（例えばＮ極）を検出しているときに
高レベルの状態を保持する矩形波状の位置検出信号ｅu
〜ｅw を出力する。図３において横軸のθはモータの回
転角度を示しており、Ｈ及びＬはそれぞれ高レベル及び
低レベル（または零レベル）を意味する。

【００３２】本実施例では、位置検出器３から得られる
位置検出信号ｅu 〜ｅw がパルス発生回路２０に入力さ
れている。パルス発生回路２０は、位置検出信号ｅu 〜
ｅwのそれぞれのレベル変化（低レベルから高レベルへ
の変化及び高レベルから低レベルへの変化）を検出し
て、各位置検出信号のレベルが変化する位置で図３
（Ｊ）に示すようにパルス信号Ｐを発生する。本実施例
では、モータが１回転する間に６０度間隔で６個のパル
スＰ1 ないしＰ2 が発生する。

【００３３】図１において４はモータ駆動部で、このモ
ータ駆動部４は、バッテリＢ（直流電源）から駆動コイ
ル２０２ｕ〜２０２ｗにそれぞれ流す励磁電流をオンオ
フするスイッチ回路４０１と、スイッチ回路４０１を構
成するスイッチにトリガ信号を与える分配器４０２と、
位置検出器３から分配器４０２への位置検出信号の供給
を制御する回転制御部４０３とからなっている。

【００３４】スイッチ回路４０１は、オンオフ制御が可
能な半導体スイッチング素子からなるスイッチＴu 〜Ｔ
w 及びＴx 〜Ｔz を３相ブリッジ接続したものからな
り、スイッチＴx 〜Ｔz の共通接続点が電流検出用の小
抵抗ｒを通して接地されている。図示の例では、スイッ
チ回路４０１を構成するスイッチング素子が、ＮＰＮト
ランジスタと該トランジスタのコレクタエミッタ間に並
列に接続されたダイオードとにより構成され、スイッチ
Ｔu 〜Ｔw 及びＴx 〜Ｔz のそれぞれを構成するトラン
ジスタのベースに高レベルのスイッチ制御信号が与えら
れたときに各スイッチが導通状態になるようになってい
る。

【００３５】なおスイッチＴu 〜Ｔw 及びＴx 〜Ｔz を
それぞれ構成するスイッチング素子は図示の例に限られ
るものではなく、例えばスイッチＴu 〜Ｔw 及びＴx 〜
Ｔzのいずれか一方または双方にＰＮＰトランジスタを
用いてもよい。またＦＥＴ等のトランジスタ以外のスイ
ッチング素子を用いてもよい。

【００３６】回転制御部４０３は、パルス発生回路２０
がパルスＰを発生する毎に位置検出器３が発生している
位置検出信号ｅu 〜ｅw をサンプリングしてラッチする
第１のラッチ回路４０３Ａと、各パルスＰが発生する毎
に第１のラッチ回路４０３Ａが１つ前のパルスＰの発生
時にラッチした位置検出信号ｅu 〜ｅw をラッチする第
２のラッチ回路４０３Ｂと、回転指令信号Ｃｒ及び停止
指令信号Ｃｓを入力として分配器４０２に与える信号を
切り換える出力切換部４０３Ｃとからなっている。出力
切換部４０３Ｃは、回転指令信号Ｃｒが与えられている
ときに位置検出器３が出力している位置検出信号ｅu 〜
ｅw を励磁相決定用位置検出信号ｅu ´〜ｅw ´として
分配器４０２に与え、停止指令信号Ｃｓが与えられたと
きには第２のラッチ回路４０３Ｂによりラッチされてい
る、１回前にサンプリングされた位置検出信号ｅu 〜ｅ
w を励磁相決定用位置検出信号ｅu ´〜ｅw ´として分
配器４０２に与える。出力切換部４０３Ｃはまた、逆転
指令が与えられたときにモータの回転方向を反転させる
ために、分配器４０２に与える励磁相決定用位置検出信
号ｅu ´〜ｅw ´の相順を反転させる相順切換回路を備
えている。

【００３７】分配器４０２は、入力された位置検出信号
ｅu ´〜ｅw ´に応じてスイッチＴu 〜Ｔw 及びＴu 〜
Ｔw にそれぞれスイッチ制御信号Ｓu 〜Ｓw 及びＳx 〜
Ｓzを与える。各スイッチ制御信号は、各スイッチを導
通させるとき及び遮断状態にするときにそれぞれ高レベ
ルの状態及び低レベルの状態になる信号で、各スイッチ
は高レベルのスイッチ制御信号が与えられている期間だ
け導通する。分配器４０２は、回転制御部４０３から与
えられる位置検出信号のレベルに応じて、スイッチＴu
〜Ｔw の中から選択した１つのスイッチと、スイッチＴ
x 〜Ｔz の中から選択した１つのスイッチとを同時に導
通させるように、入力された位置検出信号ｅu 〜ｅw の
レベルの変化に応じてスイッチ制御信号Ｓu 〜Ｓw 及び
Ｓx 〜Ｓz のレベルを変化させる。

【００３８】分配器４０２に回転制御部４０３を通して
図３（Ａ）ないし（Ｃ）に示す位置検出信号がそのまま
入力された場合、分配器４０２がスイッチＴu 〜Ｔw 及
びＴx 〜Ｔz の制御端子（トランジスタのベース）にそ
れぞれ与えるスイッチ制御信号Ｓu 〜Ｓw 及びＳx 〜Ｓ
z の波形はそれぞれ図３（Ｄ）ないし（Ｆ）及び（Ｇ）
ないし（Ｉ）に示す通りである。図３（Ｄ）ないし
（Ｉ）に示された符号ON及びOFF はそれぞれ、各スイッ
チ制御信号が与えられるスイッチが導通状態になるレベ
ル及び遮断状態になるレベルを示している。

【００３９】各スイッチ制御信号は、位置検出信号に所
定の論理演算を施すことにより得ることができる。例え
ばスイッチ制御信号Ｓu は、位置検出信号ｅu と、位置
検出信号ｅv の否定信号との論理積をとることにより得
ることができ、スイッチ制御信号Ｓｖは位置検出信号ｅ
v と位置検出信号ｅw の否定信号との論理積をとること
により得ることができる。

【００４０】図３（Ｄ）ないし（Ｉ）に示したようなス
イッチ制御信号がスイッチＴu 〜Ｔw 及びＴx 〜Ｔz の
制御端子に与えられたときにＵ相ないしＷ相の駆動コイ
ルにそれぞれ流れる励磁電流の波形を矩形波で近似して
示すと図４（Ａ）ないし（Ｃ）に示す通りになる。図４
（Ａ）ないし（Ｃ）において正極性の電流は各相の駆動
コイルに流れ込む方向の励磁電流を示しており、この励
磁電流により固定子の各相の磁極がＮ極を呈するように
励磁される。また図４（Ａ）ないし（Ｃ）において負極
性の励磁電流は各相の駆動コイルから流れ出す方向の励
磁電流であり、この極性の励磁電流により固定子の各相
の磁極がＳ極を呈するように励磁される。

【００４１】Ｕ相ないしＷ相の駆動コイルにそれぞれ図
４（Ａ）ないし（Ｃ）のような励磁電流が流れると、Ｕ
相ないしＷ相にそれぞれ図５（Ａ）ないし（Ｃ）に示す
ようなトルクが生じ、これらの合成トルクが回転子に生
じる。

【００４２】上記のモータ駆動部４としては、従来のブ
ラシレスモータに使用されていたものをそのまま用いる
ことができる。

【００４３】回転数検出器５は、パルス発生回路２０が
発生するパルス信号Ｐ［図３（Ｊ）］の周波数を電圧信
号に変換する周波数電圧変換器を備えていて、モータの
回転数に比例した回転数検出信号Ｖｎを出力する。

【００４４】本実施例では、スイッチ回路４０１のスイ
ッチＴx 〜Ｔz の共通接続点と接地間に挿入された電流
検出用抵抗ｒの両端の電圧が電流検出信号Ｖｉとして比
較器ＣＰ1 の反転入力端子に入力されている。また抵抗
器Ｒ1 〜Ｒ4 の直列回路からなる分圧回路１０が設けら
れて、該分圧回路の両端に直流定電圧Ｖccが印加され、
この分圧回路の抵抗器Ｒ1 とＲ2 との接続点（分圧回路
の出力端子）に得られる基準信号Ｖｒが比較器ＣＰ1 の
非反転入力端子に入力されている。

【００４５】分圧回路１０の抵抗器Ｒ3 ，Ｒ4 の接続点
と接地間及び抵抗器Ｒ2 ，Ｒ3 の接続点と接地間にはそ
れぞれＮＰＮトランジスタＴr1及びＴr2のコレクタエミ
ッタ間回路が並列に接続され、トランジスタＴr1及びＴ
r2により電流設定値切替え回路１１が構成されている。
トランジスタＴr1のベースには、モータを停止する際に
高レベルの停止指令信号Ｃｓが与えられ、トランジスタ
Ｔr2のベースには回転数検出器５によりモータが停止し
たことが検出されたときにＨレベルの保持信号Ｃｈが与
えられる。

【００４６】モータの運転中は切替え回路１１のトラン
ジスタＴr1及びＴr2が遮断状態に保持される。このとき
分圧回路１０から得られる基準信号Ｖｒの電圧値はモー
タの運転中の励磁電流の制限値に相当する第１の設定値
を与える電圧値Ｖr1に等しくなる。停止指令信号Ｃｓが
与えられるとトランジスタＴr1が導通して抵抗器Ｒ4を
短絡するため、基準信号Ｖｒの電圧値はモータを停止さ
せる際の励磁電流の制限値に相当する第２の設定値を与
える電圧値Ｖr2（＜Ｖr1）に等しくなる。また、モータ
が停止したことが検出されてトランジスタＴr2のベース
に保持信号Ｃｈが与えられたときには、トランジスタＴ
r2が導通して抵抗器Ｒ3 及びＲ4 の直列回路を短絡する
ため、基準信号Ｖｒの電圧値はモータの停止位置を保持
する際に流す励磁電流の大きさに相当する第３の設定値
を与える電圧値Ｖr3に等しくなる。

【００４７】駆動コイル２０２ｕ〜２０２ｗに与えられ
る励磁電流の大きさ（平均値）が設定値よりも小さく、
切替え回路１１を通して比較器ＣＰ1 に与えられている
基準信号Ｖｒよりも電流検出信号Ｖｉが低いときには、
比較器ＣＰ1 の出力がＨレベルの状態にあり、励磁電流
が設定値を超えて電流検出信号Ｖi が基準信号Ｖr を超
えたときに比較器ＣＰ1 の出力がＬレベルの状態に変化
する。比較器ＣＰ1 の出力はＰＷＭ制御部６Ａに与えら
れている。

【００４８】ＰＷＭ制御部６Ａは、回転数検出器５から
得られる回転数検出信号Ｖｎと回転数の指示値を示す信
号Ｓｎとを比較して、両信号の偏差を零にするために必
要な励磁電流の大きさを演算する演算部と、該演算部に
より演算された大きさの励磁電流を駆動コイルに流すよ
うに、分配器４０２からスイッチ回路４０１の各スイッ
チに与えられるスイッチ制御信号を所定のデューティ比
で断続させて該スイッチ制御信号をパルス幅変調する回
路とを備えている。

【００４９】ＰＷＭ制御部６Ａはまた、比較器ＣＰ1 か
ら高レベルの信号が与えられているときに、分配器４０
２からスイッチ回路４０１にスイッチ制御信号が与えら
れるのを許容し、比較器ＣＰ1 から低レベルの信号が与
えられたときには、分配器４０２からスイッチ回路４０
１にスイッチ制御信号が与えられるのを禁止するように
分配器４０２を制御するようになっている。

【００５０】従って、励磁電流の大きさが所定の制限値
以下で、比較器ＣＰ1 の出力が高レベルの状態にあると
きには、分配器４０２からスイッチ回路４０１のスイッ
チＴu 〜Ｔw 及びＴx 〜Ｔz の制御端子に所定の順序で
パルス幅変調された波形のスイッチ制御信号が与えら
れ、このスイッチ制御信号によりスイッチＴu 〜Ｔw 及
びＴx 〜Ｔz がそれぞれ所定の順序でオンオフ制御され
て、回転数を指示回転数に一致させるように駆動コイル
２０２ｕ〜２０２ｗの励磁電流がパルス幅制御（ＰＷＭ
制御）される。

【００５１】また励磁電流の大きさが制限値を超えて比
較器ＣＰ1 の出力が低レベルの状態になったときには、
ＰＷＭ制御部６Ａがスイッチ回路４０１へのスイッチ制
御信号の供給を禁止するので、駆動コイルへの励磁電流
の供給が停止される。

【００５２】なおスイッチ回路４０１へのスイッチ制御
信号の供給を禁止するには例えば、分配器４０２の出力
側に、導通した際にスイッチ制御信号Ｓu 〜Ｓw 及びＳ
x 〜Ｓz をスイッチ回路４０１から側路する側路用スイ
ッチを設けて、比較器ＣＰ1の出力がＬレベルになった
ときに該側路用スイッチを導通させるようにすればよ
い。

【００５３】この実施例では、抵抗器Ｒ1 〜Ｒ4 からな
る分圧回路１０と、トランジスタＴr1，Ｔr2からなる切
替え回路１１とにより、電流制限値設定手段が構成され
ている。またこの電流制限値設定手段と比較器ＣＰ1 と
ＰＷＭ制御部６Ａとにより、所定の制御条件に応じて励
磁電流の大きさを制御する出力制御部６が構成されてい
る。

【００５４】上記の実施例において、回転指令信号Ｃr
は例えば図７（Ｆ）に示すようにＬレベルの信号であ
り、停止指令信号Ｃs はＨレベルの信号である。回転指
令信号Ｃr が与えられている状態では、回転制御部４０
３の出力切換部４０３Ｃが位置検出器３から得られる位
置検出信号ｅu 〜ｅw と同じレベルの励磁相決定用位置
検出信号ｅu ´〜ｅw ´を分配器４０１に与える。この
とき分配器４０１は、スイッチ回路４０１のスイッチに
図３（Ｄ）〜（Ｉ）に示したようなスイッチ制御信号を
与えて、駆動コイル２０１ｕ〜２０１ｗの励磁相を切り
換え、駆動コイル２０１ｕ〜２０１ｗに図４（Ａ）ない
し（Ｃ）に示したような励磁電流を流す。これにより図
７（Ｇ）に示すようなトルクが生じるため、回転子には
図７（Ｈ）に示すような合成トルクが生じ、該回転子が
所定の方向に回転する。

【００５５】回転制御部の第１のラッチ回路４０３Ａ
は、パルス発生回路２０がパルス信号Ｐを発生する毎に
位置検出器３の出力をサンプリングしてサンプリングし
た位置検出信号ｅu 〜ｅw をラッチする。また第２のラ
ッチ回路４０３Ｂは、パルス信号Ｐが発生する毎に、第
１のラッチ回路４０３Ａにラッチされていた位置検出信
号ｅu 〜ｅw をラッチする。従って、各パルスＰが発生
する毎に第２のラッチ回路４０３Ｂがラッチする位置検
出信号は、常に１つ前のパルスＰの発生時にサンプリン
グされた位置検出信号となる。

【００５６】今図７（Ｆ）に示したように、角度θo の
位置で停止指令信号Ｃｓが与えられたとする。図３から
明らかなように、角度θo の位置では、スイッチ制御信
号Ｓw 及びＳx がそれぞれスイッチＴw 及びＴx を導通
させるレベルになるため、Ｕ相及びＷ相の駆動コイルに
励磁電流が流れている。このとき第１のラッチ回路４０
３Ａは、図３（Ｊ）に示したパルスＰ5 が発生したとき
にサンプリングした位置検出信号ｅu 〜ｅw をラッチし
ており、第２のラッチ回路４０３Ｂは、１つ前のパルス
Ｐ4 が発生したときにサンプリングされた位置検出信号
ｅu 〜ｅw をラッチしている。

【００５７】停止指令信号Ｃｓが与えられると、出力切
換部４０３Ｃは第２のラッチ回路４０３Ｂの出力を分配
器４０２に与えるため、分配器４０２は、所定のデュー
ティ比で変化するスイッチ制御信号Ｓv 及びＳx を発生
し、スイッチ回路４０１のスイッチＴv 及びＴx を導通
させる。このとき駆動コイル２０２ｖ及び２０２ｕに励
磁電流が与えられて両駆動コイル２０２ｖ，２０２ｕが
励磁状態に保持される。停止指令が与えられた直後は今
まで回転していた方向と同じ方向にトルクが生じるた
め、回転子はそのまま回転していく。回転子が更に回転
すると、Ｕ相のトルクが増加していくが、Ｖ相のトルク
が減少していくため図７（Ｈ）に示したように合成トル
クが減少していき、回転子は減速していく。やがてＶ相
のトルクが負の領域に入り、該Ｖ相の負のトルクがＵ相
の正のトルクを上回ると合成トルクが負になるため、回
転子に大きなブレーキがかかるが、回転子は慣性によ
り、すぐには停止することができないため、しばらくは
そのまま回転を続け、合成トルクは正弦波状に変化す
る。この過程で、合成トルクが負の領域に入る毎に回転
子にブレーキがかかる。回転子はこのようにして断続的
に作用するブレーキにより減速していき、最終的には、
Ｕ相の正のトルクとＶ相の負のトルクとが釣り合う位置
（合成トルクが零になる位置）で停止する。合成トルク
が零になる位置は、１８０度間隔で発生する。合成トル
クが負の領域から正の領域に移行する過程で零になる位
置は不安定点であり、合成トルクが正の領域から負の領
域に移行する過程で零になる位置は安定点である。安定
点では回転子が停止状態を保持し得るが、不安定点で
は、回転子が安定に停止することができず、回転子は僅
かな外力が作用しただけで次の安定点に向けて回転す
る。従って、回転子は安定点で停止することになる。安
定点の数は、固定子の駆動コイルの総数と回転子の極数
とにより決まる。例えば図９に示したように固定子が３
相で回転子が２スロットのブラシレスモータの場合、６
通りの安定点（停止位置）を得ることができ、停止指令
を与える位置を所定の範囲に設定しておくことにより、
常に一定の停止位置でモータを停止させることができ
る。

【００５８】停止指令が与えられた後、短時間でモータ
を停止させるためには、停止指令が与えられてから最初
の安定点θa を迎えるまでの間の回転角度をできるだけ
小さくするのが好ましい。

【００５９】上記の実施例において第２のラッチ回路４
０３Ｂを設けずに、停止指令Ｃｓが与えられたときに第
１のラッチ回路４０３Ａの出力を分配器４０２に与える
ようにする（モータを停止させる際に励磁電流を流す相
を停止指令が与えられたときの励磁相に固定する）と、
図６（Ｈ）に示したように、停止指令が与えられた後、
最初の安定点θa ´に達するまでの間に回転子が６０〜
１２０度（停止指令が与えられる位置により異なる）も
回転することになり、停止指令が与えられたときにモー
タを短時間で停止させることができない。

【００６０】これに対し、本発明のように、停止指令が
与えられたときの励磁相の組み合わせよりも１つ前の組
み合わせに励磁相を固定するようにすると、図７（Ｈ）
に示したように、停止指令信号が与えられた後最初の安
定点θa を迎えるまでの回転角度を０度ないし６０度と
小さくすることができ、停止指令が与えられたときに短
時間でモータを停止させることができる。

【００６１】上記の実施例において、モータを停止させ
る際の励磁電流が制限値を超えると比較器ＣＰ1 の出力
がＬレベルになるため、ＰＷＭ制御部６ＡがスイッチＴ
u 〜Ｔw 及びＴx 〜Ｔz へのスイッチ制御信号の供給を
禁止する。これにより駆動コイル２０２ｕ〜２０２ｗへ
の励磁電流の供給が停止され、励磁電流が制限値以下に
減少させられる。励磁電流が制限値以下になると、比較
器ＣＰ1 の出力がＨレベルに回復するため、再び駆動コ
イル２０２ｕ〜２０２ｗに励磁電流が供給される。これ
らの動作により、励磁電流が制限値以下に制限される。

【００６２】回転数検出器５によりモータが停止したこ
とが検出されると、切替え回路１１のトランジスタＴr2
のベースにＨレベルの信号Ｃｈが与えられるため、基準
信号Ｖｒの電圧値が、モータの停止位置を保持する際の
励磁電流（保持電流）の制限値を与える第３の電圧値Ｖ
r3となり、所定の駆動コイルに、第３の電圧値Ｖr3によ
り制限された大きさの保持電流が供給される。今の例で
は、Ｗ相とＵ相の駆動コイル２０２ｗ及び２０２ｕに制
限された保持電流が供給され、この保持電流によりモー
タの停止位置が保持される。

【００６３】なお停止位置を一定にするためには、停止
指令を与える位置を所定の範囲に設定する必要がある
が、停止指令を与える位置は位置検出信号の立上り若し
くは立下り位置を基準にすることにより容易に定めるこ
とができる。例えば、上記の例のようにＵ相の駆動コイ
ルとＷ相の駆動コイルとに励磁電流が流れている状態で
両相の励磁電流の極性を固定するためには、位置検出信
号ｅw の立上り位置またはその直後の位置で停止指令を
与えれば良く、Ｖ相の駆動コイルとＵ相の駆動コイルと
に励磁電流が流れている状態で両相の励磁電流の極性を
固定するためには、位置検出信号ｅu の立ち下がり位置
またはその直後の位置で停止指令を与えれば良い。

【００６４】上記の実施例では、停止指令が与えられた
ときに励磁相を固定することによりモータを一定の停止
位置で停止させるとしたが、停止指令が与えられたとき
に励磁電流を流す相を固定してモータを停止させた後、
モータの停止位置が設定位置よりもずれているときには
該モータを設定位置側に回転させるようにモータ駆動部
４に与える励磁相決定用位置検出信号ｅu ´〜ｅw ´の
レベルを変化させて、該位置検出信号のレベルを変化後
のレベルに保持することによりモータを設定位置まで回
転させて停止位置を修正するようにすることもできる。
この操作はモータの停止位置が設定位置に到達するまで
何度でも繰り返すことができる。

【００６５】図２は、回転制御部をマイクロコンピュー
タを用いて実現することにより、モータの停止位置の修
正を行わせる場合の制御アルゴリズムを示したものであ
る。図２のアルゴリズムによる場合の動作は次の通りで
ある。回転指令が与えられたときには、位置検出器３の
出力を取り込み、該位置検出器から得られる位置検出信
号と同レベルの信号を分配器４０１に与えてモータを回
転させる。

【００６６】停止指令が与えられたときには、そのとき
に発生している位置検出信号のレベルを１つ前のレベル
に固定し、モータを停止させる。モータが停止したこと
が検出されたときに停止位置と設定位置との偏差Ｄを演
算して該偏差Ｄが許容値ε以下であるか否かを判定し、
偏差Ｄが許容値εを超えている場合には、モータを設定
位置側に回転させるために必要な励磁相決定用位置検出
信号を発生させて該位置検出信号を分配器に与え、モー
タを設定位置に向けて回転させる。この操作を、停止位
置と設定位置との偏差が許容値以下になるまで繰り返
し、該偏差が許容値以下になったときに停止位置制御を
終了する。

【００６７】停止位置の検出は、例えばモータにロータ
リエンコーダを取り付けて、該エンコーダが定角度間隔
で発生する図７（Ｅ）に示すようなパルス信号Ｑの数を
計数することにより行うことができる。

【００６８】上記の実施例では、位置検出器３と分配器
４０２との間に回転制御部４０３を設けて、該回転制御
部により位置検出器３から分配器４０２への位置検出信
号の供給を制御するようにしたが、スイッチ回路４０１
と分配器４０２との間に回転制御部４０３を設けること
もできる。

【００６９】図８はその一例を示したもので、この実施
例では、回転制御部４０３が分配器４０２とスイッチ回
路４０１との間に挿入され、スイッチ回路４０１と分配
器４０２と回転制御部４０３とによりモータ駆動部が構
成されている。

【００７０】分配器４０２は、位置検出器３から得られ
る３相の位置検出信号ｅu 〜ｅw に論理演算を施して、
回転子を回転させるために励磁する必要がある相を励磁
相として決定し、決定した励磁相の駆動コイルに励磁電
流を流すべくスイッチ回路４０１のスイッチ素子Ｔu ，
Ｔx ，Ｔv ，Ｔy ，Ｔw 及びＴz をオン状態またはオフ
状態にするためのスイッチ制御信号Ｓu ´，Ｓx ´，Ｓ
v ´，Ｓy ´，Ｓw ´及びＳz ´を発生する。スイッチ
制御信号Ｓu ´，Ｓv ´，Ｓw ´，Ｓz ´，Ｓy ´及び
Ｓx ´の波形はそれぞれ図３（Ｄ）ないし（Ｉ）に示し
たスイッチ制御信号Ｓu ，Ｓv ，Ｓw ，Ｓz ，Ｓy 及び
Ｓx と全く同様である。

【００７１】出力制御部６の構成は図１に示したものと
同様で、この例では、比較器ＣＰ1の出力がＬレベルに
変化したときに分配器４０２から回転制御部４０３にス
イッチ制御信号Ｓu ´〜Ｓw ´及びＳx'〜Ｓz ´が与え
られるのを阻止することにより、励磁電流の供給を禁止
する。

【００７２】回転制御部４０３は、図１の実施例と同様
に第１及び第２のラッチ回路４０３Ａ及び４０３Ｂと、
出力切換部４０３Ｃとにより構成されている。第１のラ
ッチ回路４０３Ａは、パルスＰが発生する毎に分配器４
０２が発生しているスイッチ制御信号をラッチし、第２
のラッチ回路４０３Ｂは、パルスＰが発生する毎に第１
のラッチ回路４０３Ａにラッチされていた前回のスイッ
チ制御信号をラッチする。出力切換部４０３Ｃは、回転
指令Ｃｒが与えられたときに分配器４０２が発生してい
るスイッチ制御信号をスイッチ回路４０１のスイッチに
供給し、停止指令Ｃｓが与えられたときに第２のラッチ
回路４０３Ｂにラッチされている前回のスイッチ制御信
号をスイッチ回路４０１のスイッチに供給する。

【００７３】図８に示した実施例において、回転指令Ｃ
ｒが与えられているときには、出力切換部４０３Ｃが分
配器４０２から出力されているスイッチ制御信号Ｓu ´
〜Ｓw ´及びＳx ´〜Ｓz ´をそれぞれ正式のスイッチ
制御信号Ｓu 〜Ｓw 及びＳx〜Ｓz としてスイッチ回路
４０１のスイッチＴu 〜Ｔw 及びＴx 〜Ｔz に与えて、
モータを回転させる。

【００７４】停止指令Ｃｓが与えられると、出力切換部
４０３Ｃは第２のラッチ回路４０３Ｂにラッチされてい
るスイッチ制御信号（前回のパルスＰが発生したときの
位置検出信号により発生させられたスイッチ制御信号）
をスイッチ回路４０１のスイッチに与えるため、励磁電
流が流れる相が前回の位置検出信号により決定された励
磁相に固定され、モータは短時間で停止させられる。

【００７５】上記の実施例では、出力制御部６におい
て、分圧回路１０と、分圧回路の出力を切り替える切替
え回路１１とにより電流制限値設定手段を構成している
が、この電流制限値設定手段は、モータの回転中の励磁
電流の制限値に相当する第１の設定値とモータを停止す
る際の励磁電流の制限値に相当する第２の設定値とモー
タの停止位置を保持する際に流す励磁電流の大きさに相
当する第３の設定値とを与える回路であればよく、上記
の実施例に示したものに限定されない。例えば、上記の
実施例においてトランジスタＴr1及びＴr2を取り外し、
分圧回路１０の抵抗器Ｒ1 とＲ2 との接続点、抵抗器Ｒ
2 とＲ3 との接続点、及び抵抗器Ｒ3 とＲ4 との接続点
にそれぞれ得られる電圧信号をそれぞれ第１ないし第３
の設定値を与える基準信号として、これらの基準信号を
切替えスイッチ手段により選択して比較器ＣＰ1 に与え
るようにしてもよい。

【００７６】上記の実施例では、励磁電流が制限値を超
えたときに比較器ＣＰ1 の出力がＬレベルになるとした
が、励磁電流が制限値を超えたときに比較器ＣＰ1 の出
力がＨレベルになるように構成することもできる。励磁
電流が制限値を超えたときにＣＰ1 の出力をＬレベルに
するかＨレベルにするかは、ＰＷＭ制御部６Ａの構成に
応じて適宜に選択する。

【００７７】上記の実施例では、励磁電流が所定の制限
値（モータの運転中、モータの停止時及び停止位置の保
持時のそれぞれで異なる）を超えたときに、分配器４０
２の出力がスイッチ回路４０１または回転制御部４０３
に供給されるのを阻止することにより、励磁電流をそれ
ぞれの制限値以下に制限するようにしたが、本発明にお
いて励磁電流を各制限値以下に制限する方法は任意であ
る。例えば、上記実施例のように、ＰＷＭ制御により励
磁電流の大きさを制御するようになっている場合には、
モータの運転中とモータの停止時と停止位置の保持時と
で励磁電流のデューティ比の上限値を異ならせることに
より、それぞれの制限値を定めるようにしてもよい。ま
た励磁電流のデューティ比を固定し、モータの運転中
と、モータの停止時と、停止位置の保持時とでＰＷＭ制
御される励磁電流の周期を異ならせることにより、それ
ぞれの制限値を定めるようにしてもよい。

【００７８】上記の説明ではロータリエンコーダの出力
パルスＱを用いてモータの停止位置の検出を行わせるよ
うにしたが、位置検出信号ｅu 〜ｅw の立上り位置及び
立下り位置でそれぞれ発生させたパルス信号Ｐを用いて
停止位置の検出を行わせるようにしてもよい。

【００７９】上記の説明では３相のブラシレスモータを
例にとったが、ブラシレスモータの相数の如何に拘らず
本発明を適用できる。

【００８０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、停止指
令が与えられたときに、そのときの位置検出信号の状態
より１つ前の位置検出信号の状態により決まる励磁相を
モータ停止用励磁相として、励磁電流を流す相を該モー
タ停止用励磁相に固定することによりモータを停止させ
るようにしたので、複雑な制御を行うことなく常に一定
の目標位置でモータを停止させることができるだけでな
く、停止指令が与えられてからモータが停止するまでの
間の回転角を小さくすることができ、停止指令が与えら
れた後モータが停止するまでの時間を短縮することがで
きる利点がある。特に請求項２以下に記載した発明によ
れば、モータが停止した後、モータの回転中よりも小さ
い値の保持電流を流し続けることによりモータの停止位
置を保持するようにしたので、停止状態で負荷の自重に
よりモータの回転軸に回転トルクが生じる場合でも、機
械的なブレーキを用いることなく、かつモータの駆動コ
イルからの発熱を多くすることなくモータの停止位置を
保持することができる利点がある。

【００８１】更に請求項３または６に記載した発明によ
れば、モータの停止位置が設定位置よりもずれていると
きにモータを設定位置まで回転させるために必要な相を
励磁相として選択して該励磁相の駆動コイルを励磁状態
に保持することによりモータを設定位置まで回転させて
停止位置を修正するので、停止位置の精度を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を概略的に示した構成図
である。

【図２】本発明において回転制御部をマイクロコンピュ
ータを用いて構成する場合の制御アルゴリズムを示した
フローチャートである。

【図３】図１の実施例の各部の信号波形を回転角度に対
して示した波形図である。

【図４】図１の実施例において３相の駆動コイルに流れ
る励磁電流の波形を矩形波で近似して示した波形図であ
る。

【図５】３相の駆動コイルにより生じるトルクを示した
波形図である。

【図６】既提案の発明に係わるモータの動作を説明する
ための波形図である。

【図７】本発明の発明の動作を説明するための波形図で
ある。

【図８】本発明の他の実施例の構成を示したブロック図
である。

【図９】本発明の実施例で用いる回転子及び固定子の構
成を示した正面図である。

【図１０】従来のブラシレスモータの構成を示したブロ
ック図である。

【符号の説明】

１ 回転子 ２ 固定子 ２０２ｕ〜２０２ｗ 駆動コイル ３ 位置検出器 ３ｕ〜３ｗ 位置センサ ４ モータ駆動部 ４０１ スイッチ回路 ４０２ 分配器 ４０３ 回転制御部 ４０３Ａ 第１のラッチ回路 ４０３Ｂ 第２のラッチ回路 ４０３Ｃ 出力切換部 ５ 回転数検出器 ６ 出力制御部 ２０ パルス発生回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁石界磁を備えた回転子と、多相の駆動
   コイルを有する固定子と、固定子側で前記磁石界磁の磁
   極を検出して検出している磁極の極性に相応したレベル
   の信号を発生する位置検出器と、前記位置検出器の出力
   に応じて決定した相の駆動コイルに励磁電流を流すモー
   タ駆動部とを備えた直流ブラシレスモータを停止指令に
   応答して停止させる方法であって、 停止指令が与えられたときに、そのときの位置検出信号
   の状態より１つ前の位置検出信号の状態により決まる励
   磁相をモータ停止用励磁相として、励磁電流を流す相を
   該モータ停止用励磁相に固定することによりモータを停
   止させることを特徴とする直流ブラシレスモータの停止
   方法。
2. 【請求項２】 磁石界磁を備えた回転子と、多相の駆動
   コイルを有する固定子と、固定子側で前記磁石界磁の磁
   極を検出して検出している磁極の極性に相応したレベル
   の信号を発生する位置検出器と、前記位置検出器の出力
   に応じて決定した相の駆動コイルに励磁電流を流すモー
   タ駆動部とを備えた直流ブラシレスモータを停止指令に
   応答して停止させる方法であって、 停止指令が与えられたときに、そのときの位置検出信号
   の状態より１つ前の位置検出信号の状態により決まる励
   磁相をモータ停止用励磁相として、励磁電流を流す相を
   該モータ停止用励磁相に固定することによりモータを停
   止させ、 モータが停止した後、モータの回転中の励磁電流よりも
   小さい値の保持電流を停止指令が与えられたときに固定
   された励磁相の駆動コイルに流し続けることによりモー
   タの停止位置を保持することを特徴とする直流ブラシレ
   スモータの停止方法。
3. 【請求項３】 磁石界磁を備えた回転子と、多相の駆動
   コイルを有する固定子と、固定子側で前記磁石界磁の磁
   極を検出して検出している磁極の極性に相応したレベル
   の信号を発生する位置検出器と、前記位置検出器の出力
   に応じて決定した相の駆動コイルに励磁電流を流すモー
   タ駆動部とを備えた直流ブラシレスモータを停止指令に
   応答して停止させる方法であって、 停止指令が与えられたときに、そのときの位置検出信号
   の状態より１つ前の位置検出信号の状態により決まる励
   磁相をモータ停止用励磁相として、励磁電流を流す相を
   該モータ停止用励磁相に固定することによりモータを停
   止させ、 前記モータの停止位置が設定位置よりもずれているとき
   には該モータを設定位置まで回転させるために必要な相
   を励磁相として選択して該励磁相の駆動コイルを励磁状
   態に保持することによりモータを設定位置まで回転さ
   せ、 モータが設定位置で停止した後、モータの回転中の励磁
   電流よりも小さい値の保持電流を設定位置まで回転させ
   るために必要な励磁相として選択された励磁相の駆動コ
   イルに流し続けることによりモータの停止位置を設定位
   置に保持することを特徴とする直流ブラシレスモータの
   停止方法。
4. 【請求項４】 磁石界磁を備えた回転子と、 複数相の駆動コイルを有する固定子と、 前記駆動コイルに対する回転子の位置を検出して回転子
   の回転角度位置情報を含む位置検出信号を発生する位置
   検出器と、 前記複数相の駆動コイルにそれぞれ流す励磁電流をオン
   オフするスイッチ素子を有するスイッチ回路と、 前記位置検出器から得られる位置検出信号のレベルが変
   化する位置でそれぞれパルスを発生するパルス発生回路
   と、 前記位置検出信号の状態に応じて前記回転子を回転させ
   るために励磁する必要がある相を励磁相として決定し、
   決定した励磁相の駆動コイルに励磁電流を流すべく前記
   スイッチ回路の各スイッチ素子をオン状態またはオフ状
   態にするスイッチ制御信号を各スイッチ素子に与える分
   配器と、 回転指令及び停止指令に応じて前記位置検出器から前記
   分配器への位置検出信号の供給を制御する回転制御部
   と、 所定の制御条件に応じて前記励磁電流の大きさを制御す
   る出力制御部とを具備し、 前記回転制御部は、前記パルス発生回路が発生するパル
   スを発生する毎に前記位置検出器が発生している位置検
   出信号をサンプリングしてラッチする第１のラッチ回路
   と、各パルスが発生する毎に第１のラッチ回路が１つ前
   のパルスの発生時にラッチした位置検出信号をラッチす
   る第２のラッチ回路と、回転指令信号が与えられている
   ときに前記位置検出器が出力している位置検出信号を前
   記分配器に与え、停止指令が与えられたときには前記第
   ２のラッチ回路によりラッチされている位置検出信号を
   前記分配器に与える出力切換部とを備えていることを特
   徴とする直流ブラシレスモータ。
5. 【請求項５】 磁石界磁を備えた回転子と、 複数相の駆動コイルを有する固定子と、 前記駆動コイルに対する回転子の位置を検出して回転子
   の回転角度位置情報を含む位置検出信号を発生する位置
   検出器と、 前記複数相の駆動コイルにそれぞれ流す励磁電流をオン
   オフするスイッチ素子を有するスイッチ回路と、 前記位置検出器から得られる位置検出信号のレベルが変
   化する位置でそれぞれパルスを発生するパルス発生回路
   と、 前記位置検出信号を入力として前記回転子を回転させる
   ために励磁する必要がある相を励磁相として決定し、決
   定した励磁相の駆動コイルに励磁電流を流すべく前記ス
   イッチ回路の各スイッチ素子をオン状態またはオフ状態
   にするためのスイッチ制御信号を各スイッチ素子毎に発
   生する分配器と、 回転指令及び停止指令に応じて前記分配器からスイッチ
   回路へのスイッチ制御信号の供給を制御する回転制御部
   と、 所定の制御条件に応じて前記励磁電流の大きさを制御す
   る出力制御部とを具備し、 前記回転制御部は、前記パルス発生回路が発生するパル
   スを発生する毎に前記分配器が出力しているスイッチ制
   御信号をサンプリングしてラッチする第１のラッチ回路
   と、各パルスが発生する毎に第１のラッチ回路が１つ前
   のパルスの発生時にラッチしたスイッチ制御信号をラッ
   チする第２のラッチ回路と、回転指令信号が与えられて
   いるときに前記分配器が出力しているスイッチ制御信号
   を前記スイッチ回路に与え、停止指令が与えられたとき
   には前記第２のラッチ回路によりラッチされているスイ
   ッチ制御信号を前記スイッチ回路に与える出力切換部と
   を備え、 前記出力制御部は、モータの回転中の励磁電流の制限値
   に相当する第１の設定値とモータを停止する際の励磁電
   流の制限値に相当する第２の設定値とモータの停止位置
   を保持する際に流す励磁電流の大きさに相当する第３の
   設定値とを与える電流制限値設定手段と、モータを回転
   させる際及びモータを停止させる際にはそれぞれ励磁電
   流を前記第１の設定値以下及び第２の設定値以下に制限
   し、モータが停止した後は励磁電流を第３の設定値に保
   つように制御する励磁電流制御手段とを備えていること
   を特徴とする直流ブラシレスモータ。
6. 【請求項６】 磁石界磁を備えた回転子と、 複数相の駆動コイルを有する固定子と、 前記複数相の駆動コイルに対する回転子の位置を検出し
   て回転子の回転角度位置情報を含む位置検出信号を発生
   する位置検出器と、 前記複数相の駆動コイルにそれぞれ流す励磁電流をオン
   オフするスイッチ素子を有するスイッチ回路と、 前記位置検出器から得られる位置検出信号のレベルが変
   化する位置でそれぞれパルスを発生するパルス発生回路
   と、 前記位置検出信号を入力として前記回転子を回転させる
   ために励磁する必要がある相を励磁相として決定し、決
   定した励磁相の駆動コイルに励磁電流を流すべく前記ス
   イッチ回路の各スイッチ素子をオン状態またはオフ状態
   にするためのスイッチ制御信号を各スイッチ素子毎に発
   生する分配器と、 回転指令及び停止指令に応じて前記分配器からスイッチ
   回路へのスイッチ制御信号の供給を制御する回転制御部
   と、 所定の制御条件に応じて前記励磁電流の大きさを制御す
   る出力制御部とを具備し、 前記回転制御部は、前記パルス発生回路が発生するパル
   スを発生する毎に前記分配器が出力しているスイッチ制
   御信号をサンプリングしてラッチする第１のラッチ回路
   と、各パルスが発生する毎に第１のラッチ回路が１つ前
   のパルスの発生時にラッチしたスイッチ制御信号をラッ
   チする第２のラッチ回路と、回転指令信号が与えられて
   いるときに前記分配器が出力しているスイッチ制御信号
   を前記スイッチ回路に与え、停止指令が与えられたとき
   には前記第２のラッチ回路によりラッチされているスイ
   ッチ制御信号を前記スイッチ回路に与える出力切換部
   と、前記モータの停止位置を検出する停止位置検出手段
   と、前記停止位置検出手段により検出された停止位置が
   設定位置よりもずれているときに該モータを設定位置ま
   で回転させるために必要なスイッチ素子を導通状態に保
   持するための駆動信号を発生する停止位置修正用駆動信
   号発生手段とを備え、 前記出力制御部は、モータの回転中の励磁電流の制限値
   に相当する第１の設定値とモータを停止する際の励磁電
   流の制限値に相当する第２の設定値とモータの停止位置
   を保持する際に流す励磁電流の大きさに相当する第３の
   設定値とを与える電流制限値設定手段と、モータを回転
   させる際及びモータを停止させる際にはそれぞれ励磁電
   流を前記第１の設定値以下及び第２の設定値以下に制限
   し、モータが停止した後は励磁電流を第３の設定値に保
   つように制御する励磁電流制御手段とを備えていること
   を特徴とする直流ブラシレスモータ。