JPH089680A - 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】機械式ブレーキを用いずに停止位置を保持でき
る直流ブラシレスモータを提供する。 【構成】回転子の磁極の極性を検出する位置検出器３の
出力ｅu 〜ｅw を入力として位置信号ｅu ´〜ｅw ´を
発生する回転制御部７と、位置信号の状態に応じて所定
の相の駆動コイルに励磁電流を流すモータ駆動部４と、
励磁電流の大きさを制御する出力制御部１２とを設け
る。回転制御部７は、回転指令が与えられているときに
位置検出器の出力ｅu 〜ｅw と同じ状態の位置信号ｅu
´〜ｅw ´をモータ駆動部４に与え、停止指令が与えら
れたときに位置信号の状態を固定してモータを停止させ
る。モータの停止後は、停止時に励磁されていた相の駆
動コイルに運転時よりも小さい値に制限された保持電流
を流して停止位置を保持する。

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、複数の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１０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１
０１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２０１
ｕ〜２０１ｗとボス部２０１Ａとを有する電機子鉄心２
０１と、鉄心２０１のスロット２０１ａ〜２０１ｃ内を
通して歯部２０２ｕ〜２０２ｗ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１１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ことができる上に、
機械的なブレーキを用いることなくモータを停止位置に
保持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。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願明細書に開示された
第１の発明は、磁石界磁を備えた回転子と、２相以上の
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、該位置検
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
が与えられた時に励磁電流を流す相を、停止指令が与え
られた時に励磁されている相に固定してモータを停止さ
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。

【００１２】また本願明細書に開示された第２の発明
は、上記の方法で停止させたモータの停止位置が設定位
置からずれている場合に停止位置を修正することができ
るようにしたもので、この発明においては、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させる。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。

【００１３】更に第３の発明は、第１の発明の停止方法
を実施する場合に好適なブラシレスモータの構成に係わ
るもので、この第３の発明に係わるモータは、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
の回転角度位置の情報を含む位置検出信号を発生する位
置検出器と、位置検出信号を入力として励磁相決定用位
置信号を発生する回転制御部と、励磁相決定用位置信号
を入力として該位置信号の状態（レベルまたは極性）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、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。

【００１４】ここで回転制御部は、回転指令が与えられ
ているときに位置検出信号に相応した信号をそれぞれ励
磁相決定用位置信号としてモータ駆動部に与え、停止指
令が与えられたときにはモータ駆動部に与える位置信号
の状態を停止指令が与えられたときの状態に保持するラ
ッチ回路を備えている。

【００１５】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を備えて
いる。

【００１６】また本明細書に開示された第４の発明は、
前記第２の発明に係わる停止方法を実施するのに好適な
ブラシレス直流モータの構成を明らかにしたもので、こ
の発明においては、回転制御部が、前記第３の発明で用
いるラッチ回路に加えて、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励磁相
決定用位置信号を発生する停止位置修正用位置信号発生
手段とを更に備えている。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、モータが設定位置に停止した後は
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。

【００１７】また本明細書に開示された第５の発明は、
前記第１の発明に係わる停止方法を実施するのに好適な
ブラシレス直流モータの他の構成を明らかにしたもの
で、この発明では、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の情報を含
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、位置検出信号に応じて回
転子を回転させるために励磁する必要がある相を決定
し、決定した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にするかオフ状
態にするかを指示するオンオフ指示信号を発生する分配
器と、回転指令及び停止指令に応じてスイッチ回路のス
イッチ素子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が設け
られる。

【００１８】回転制御部は、回転指令が与えられている
ときにオンオフ指示信号によりオン状態にすることが指
示されているスイッチ素子を導通させるための駆動信号
を発生し、停止指令が与えられたときには該停止指令が
与えられたときに発生している駆動信号の状態を保持す
るラッチ回路を備えている。出力制御部は、第３の発明
と同様に構成されている。

【００１９】第６の発明は、第２の発明の停止方法を実
施するブラシレス直流モータの他の構成を示したもの
で、この発明の基本的な構成は第５の発明と同様である
が、この発明では、回転制御部が、上記ラッチ回路に加
えて、モータの停止位置を検出する停止位置検出手段
と、該停止位置検出手段により検出されたモータの停止
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更に備えている。

【００２０】第５及び第６の発明では、スイッチ回路と
分配器と回転制御部とが第３及び第４の発明におけるモ
ータ駆動部に相当する部分を構成している。即ち、第５
及び第６の発明ではモータ駆動部の内部に回転制御部が
設けられている。出力制御部の構成は第３及び第４の発
明と同様である。

【００２１】

【作用】第１の発明のように、停止指令が与えられたと
きに励磁電流を流す相を固定すると励磁電流が流れてい
る相の駆動コイルにより回転子に生じる合成トルクが零
になる位置で回転子が停止する。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、
直流ブラシレスモータを所定の位置で停止させることが
できる。

【００２２】また第１の発明のように、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。

【００２３】なお直流ブラシレスモータを停止させる方
法として、停止指令が与えられたときに励磁する相を予
め決めておく方法も考えられるが、停止時の励磁相を予
め決めてしまった場合には、複数の停止可能位置（固定
子が３相で回転子が２極の場合には６箇所の停止可能位
置がある。）の内の１箇所にしか停止させることができ
ないため、停止指令が与えられた時の位置と実際のモー
タの停止位置との間のずれが大きくなるのを避けられな
い。これに対し、本発明のように、停止指令が与えられ
た時に励磁電流を流す相を、停止指令が与えられた時に
励磁されていた相に固定してモータを停止させるように
すると、停止指令が与えられた時の位置に最も近い停止
可能位置でモータを停止させることができるため、停止
指令が与えられたときの位置とモータが実際に停止する
位置との間のずれを少なくすることができる。

【００２４】また停止時の励磁相を予め決めてしまった
場合には、停止指令が与えられた時の回転子の位置によ
っては、回転子が不安定点（固定子及び回転子の同じ極
性の磁極中心が互いに対向する状態になる点）を通過す
る際に逆転するおそれがあるため、停止位置に電気角で
±１８０度の誤差を生じるおそれがあるが、本発明のよ
うに停止指令が与えられた時の励磁相を保持することに
よりモータを停止させるようにすると、不安定点で逆転
するおそれをなくすことができるため、停止位置に上記
のような誤差が生じることはない。

【００２５】第２の発明のように、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。

【００２６】第３の発明に係わるブラシレスモータが例
えばＵ，Ｖ，Ｗの３相の駆動コイルを有するものとし、
停止指令が与えられたときに例えばＵ相とＷ相とが励磁
されていたとすると、ラッチ回路がモータ駆動部に入力
する信号の状態を固定することにより、Ｕ相とＷ相が励
磁状態に固定される。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、Ｗ相のトルクが増加していくが、Ｕ相のトルクが減
少していくため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Ｕ相のトルクが負の領域に入り、該
Ｕ相の負のトルクがＷ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
り、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）で回転子
が停止する。停止指令が与えられた際に励磁を固定する
相に流す励磁電流を一定にしておけば、合成トルクが零
になる位置は一定になるため、固定する励磁相が一定で
あれば停止位置は一定になる。従って停止指令を与える
位置を一定にしておくと、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。また固定する励磁相の組合
せを変えることにより停止位置を変えることができる。
例えば固定子が３相で、回転子が２極のブラシレスモー
タの場合、６通りの停止位置を得ることができる。

【００２７】また第３の発明のように、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を
出力制御部に設けておくと、モータが設定位置に停止し
た後、駆動コイルからの発熱を増大させることなくモー
タを設定位置に停止した状態に保持することができる。

【００２８】また第４の発明のように、停止指令が与え
られたときに励磁電流を流す相を固定してモータを一旦
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
モータ駆動部の入力信号の状態を変化させて、該入力信
号の状態を変化後の状態に保持するようにすると、停止
指令が与えられる位置の如何に拘らず、一定の目標位置
でモータを停止させることができる。この場合も、モー
タが設定位置に停止した後励磁電流を第３の設定値に保
つように制御する励磁電流制御手段を出力制御部に設け
ておくことにより、モータを設定位置に停止した状態に
保持することができる。

【００２９】第５及び第６の発明のように、モータ駆動
部の内部に回転制御部を設けた場合も上記と同様の動作
を行わせることができる。

【００３０】

【実施例】図１は図１０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、例えば固定子の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
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。

【００３１】なお図１０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。

【００３２】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、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 〜Ｔw 及びＴx 〜Ｔz を
３相ブリッジ接続してなるスイッチ回路４０１と、スイ
ッチＴu 〜Ｔw 及びＴx 〜Ｔz に駆動信号を与える分配
器４０２とからなっており、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
タエミッタ間に逆並列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。Ｂはバッテリ等からなる直流電源で、この直流
電源の出力がスイッチ回路４０１を通して駆動コイル２
２０ｕ〜２０２ｗに供給されている。

【００３３】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駆動信号が与えら
れている間導通する素子であればよく、図示の例に限ら
れるものではない。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。

【００３４】本発明においては、位置検出器３から得ら
れる３個の位置検出信号ｅu ，ｅv及びｅw が回転制御
部７を通して分配器４０２に与えられている。回転制御
部７は回転指令Ｃr が与えられているときに位置検出器
３の出力と同じ状態の信号を出力し、停止指令Ｃs が与
えられたときに該停止指令が与えられたときの位置検出
信号の状態を保持して、出力信号の状態を固定するラッ
チ回路を備えていて、該ラッチ回路の出力が励磁相決定
用位置信号ｅu ´，ｅv ´及びｅw ´として分配器４０
２に与えられている。

【００３５】回転制御部７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信号の相順を反転させ
る相順切換回路を備えている。

【００３６】分配器４０２は、回転制御部７から与えら
れる位置信号ｅu ´〜ｅw ´の状態に応じて、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Ｔx 〜Ｔz の中から選択した１つのスイッチとに同時
に駆動信号を与える。

【００３７】図１０に示すように位置センサ３ｕ〜３ｗ
を配置した場合、位置センサ３ｕ〜３w がそれぞれ発生
する位置検出信号ｅu 〜ｅw は例えば図４（Ａ）〜
（Ｃ）に示したような矩形波状の信号になる。図４にお
いてＨは高レベルを意味し、Ｌは低レベル（または零レ
ベル）を意味する。

【００３８】回転制御部７からこれらの位置検出信号と
同じ状態の位置信号が分配器４０２に与えられると、該
分配器は、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）にそれぞれ与える駆動信号
Ｓu 〜Ｓw 及びＳx 〜Ｓz を発生する。駆動信号Ｓu 〜
Ｓw の波形はそれぞれ図４（Ｄ）ないし（Ｆ）に示す通
りであり、駆動信号Ｓz ，Ｓy 及びＳx はそれぞれ図４
（Ｇ）ないし（Ｉ）に示す通りである。図４（Ｄ）ない
し（Ｉ）に示された符号ＯＮ及びＯＦＦはそれぞれ、各
駆動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。各駆動信号
は、位置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。例えば駆動信号Ｓu は、位置信号ｅu ´
と、位置信号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、駆動信号Ｓv は位置信号ｅv ´と
位置信号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。

【００３９】図４（Ｄ）ないし（Ｉ）に示したような駆
動信号がスイッチ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
５（Ａ）ないし（Ｃ）に示す通りになる。図５（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５（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。

【００４０】Ｕ相ないしＷ相の駆動コイルにそれぞれ図
５（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６（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。

【００４１】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。

【００４２】回転数検出器５は、図４（Ａ）ないし
（Ｃ）にそれぞれ示した矩形波信号の各立上り位置及び
各立下り位置で図４（Ｊ）に示すように回転数検出用の
パルス信号Ｐを発生する回路を備えていて、該パルス信
号Ｐの周波数を検出することによりモータの回転数を検
出する。

【００４３】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。

【００４４】分圧回路１０の抵抗Ｒ3 ，Ｒ4 の接続点と
接地間及び抵抗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Ｔr2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。

【００４５】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Ｔr2が
導通して抵抗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。

【００４６】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６に与えられ
ている。

【００４７】ＰＷＭ制御部６は、回転数検出器５から得
られる回転数検出信号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
えられる駆動信号を所定のデューティ比で断続させて該
駆動信号をパルス幅変調する回路とを備えている。

【００４８】ＰＷＭ制御部６は、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４０２から
スイッチ回路４０１に駆動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４０１に駆動信号
が与えられるのを禁止するようになっている。

【００４９】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の各スイ
ッチの制御端子にパルス幅変調された波形の駆動信号が
与えられ、この駆動信号によりスイッチＴu 〜Ｔw 及び
Ｔx 〜Ｔz が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。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６がスイ
ッチ回路４０１への駆動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。

【００５０】尚スイッチ回路４０１への駆動信号の供給
を禁止するには例えば、分配器４０２の出力側に、導通
した際に駆動信号Ｓu 〜Ｓw 及びＳx 〜Ｓz をスイッチ
回路４０１から側路する側路用スイッチ手段を設けて、
比較器ＣＰ1 の出力がＬレベルになったときに該側路用
スイッチ手段を導通させるようにすればよい。

【００５１】この実施例では、抵抗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Ｐ
ＷＭ制御部６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１２が構成されてい
る。

【００５２】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７の
ラッチ回路が、位置検出信号ｅu 〜ｅw （図７Ａ〜Ｃ）
と同じ状態の励磁相決定用位置信号を出力し、該位置信
号が分配器４０２に与えられる。これにより前述のよう
に駆動コイルの励磁相が切り替えられて、Ｕ相〜Ｗ相に
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。

【００５３】回転角度θo の位置で停止指令Ｃs が与え
られると、ラッチ回路は図７（Ａ）〜（Ｃ）に破線で示
したように、停止指令が発生したときの位置信号ｅu ´
〜ｅw ´の状態を保持するため、励磁相決定用位置信号
の状態が停止指令が与えられたときの状態に固定され、
停止指令が与えられた時点で発生していた駆動信号が継
続的に発生する状態になる。図７に示した例では、停止
指令Ｃs が与えられたときに、駆動信号Ｓw とＳx とが
継続的に発生する状態になる。このときＵ相の駆動コイ
ルとＷ相の駆動コイルとにそれぞれ流れている励磁電流
の極性が固定される。

【００５４】図７（Ｈ）に示したように、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、回転子は今までと同じ方向に回転し
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くため合成トル
ク（図７Ｈ）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直ぐには停
止できないため、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状態を保
持することができず、回転子は僅かな外力が作用しただ
けで次の安定点に向って回転する。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
コイルの相数と回転子の極数とにより決る。固定子が３
相で、回転子が２極のブラシレスモータの場合、６通り
の安定点を得ることができる。

【００５５】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６がスイッチＴu 〜Ｔw 及びＴx 〜Ｔz へ
の駆動信号の供給を禁止する。これにより駆動コイル２
０２ｕ〜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。

【００５６】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。

【００５７】本実施例においては、停止指令を与える位
置を一定にし、かつ停止指令が与えられた際に励磁を固
定する相に流す励磁電流の大きさを一定にしておけば、
合成トルクが零になる位置は一定になるため、停止指令
が与えられたときの停止位置を一定にすることができ
る。

【００５８】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一定にする必要があるが、停止指令
を与える位置は位置検出信号の立上り位置若しくは立下
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。

【００５９】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
にモータ駆動部に入力する信号の状態を固定することに
より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に与える位置信号ｅu ´〜ｅw ´の状態を変化さ
せて、該位置信号の状態を変化後の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。

【００６０】このような制御を行わせる場合の回転制御
部７の構成例を図２に示した。図２に示した例では、ラ
ッチ回路７０１と、停止位置検出手段７０２と、停止位
置修正用位置信号発生手段７０３と、アンド回路７０４
と、フリップフロップ回路７０５と、オア回路７０６と
により、回転制御部７の内、モータの停止位置を制御す
る部分が構成されている。図２に示した構成は１つの位
置検出信号に対する構成であり、３つの位置検出信号が
用いられる場合には同様の回路が３つ設けられる。

【００６１】ラッチ回路７０１は、回転指令が与えられ
ているときに位置検出器３の出力信号の状態に相応する
状態の励磁相決定用位置信号を出力し、停止指令が与え
られたときにはその時点で出力されている位置信号の状
態を保持する。

【００６２】停止位置検出手段７０２は、モータの停止
位置を検出するもので、この手段は例えば、モータの回
転に同期して発生するパルス信号を入力として、停止指
令が与えられた時点から該パルス信号を計数し、モータ
が停止したことが検出されたときに停止位置を示す停止
位置検出信号を発生する。停止位置検出手段７０２はま
た、モータが停止したことが検出されたときにフリップ
フロップ回路７０５をリセットする。

【００６３】停止位置修正用位置信号発生手段７０３は
モータが停止する毎に停止位置検出手段７０２により検
出されたモータの停止位置を設定位置と比較して、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
位置側に回転させるために必要なレベルの停止位置修正
用の励磁相決定用位置信号を発生する。

【００６４】フリップフロップ回路７０５は、回転指令
信号が与えられたときにセットされて高レベルの信号を
出力し、停止位置検出手段７０２によりモータが停止し
たことが検出されたときにリセットされて、出力信号の
レベルを零レベルに変化させる。

【００６５】フリップフロップ回路７０５の出力はラッ
チ回路７０１の出力とともにアンド回路７０４に入力さ
れ、該アンド回路７０４の出力が停止位置修正用位置信
号発生手段７０３の出力とともにオア回路７０６に入力
されている。オア回路７０６の出力がモータ駆動部４に
励磁相決定用位置信号として与えられる。

【００６６】この例では、アンド回路７０４とフリップ
フロップ回路７０５とオア回路７０６とにより、モータ
の運転中はラッチ回路７０１の出力を励磁相決定用位置
信号としてモータ駆動部４に与え、モータが一旦停止し
た後は停止位置修正用位置信号発生手段７０３の出力を
停止位置修正用の励磁相決定用位置信号としてモータ駆
動部４に与える励磁相決定用位置信号出力手段７１０が
構成されている。

【００６７】図２に示した実施例において、回転指令が
与えられると、フリップフロップ回路７０５がセットさ
れて高レベルの信号を出力する。この状態では、ラッチ
回路７０１が位置信号を発生する毎にアンド回路７０４
のアンド条件が成立するため、該アンド回路７０４とオ
ア回路７０６とを通してモータ駆動部に位置信号が与え
られ、モータが回転する。

【００６８】停止指令が与えられると、ラッチ回路７０
１により位置信号のレベルが固定されるため、モータが
停止する。モータが停止すると停止位置検出手段７０２
がフリップフロップ回路７０５をリセットするため該フ
リップフロップ回路の出力が零になる。そのためアンド
回路７０４のアンド条件が成立しなくなり、ラッチ回路
７０１側からの位置信号の供給が阻止される。

【００６９】停止位置検出手段７０２はまたモータの停
止位置を示す停止位置検出信号を発生する。この停止位
置検出信号により検出されている停止位置が設定位置に
一致していない場合には、位置信号発生手段７０３が、
モータを設定位置側に回転させるように位置信号ｅu ´
〜ｅw ´の状態を変化させる。この位置信号はオア回路
７０６を通してモータ駆動部４の分配器４０２に与えら
れるため、所定の相の駆動コイルに励磁電流が与えら
れ、モータが設定位置側に一定角度回転して再び停止す
る。このときのモータの停止位置が設定位置に一致して
いる場合には、位置信号発生手段７０３が発生する位置
信号の状態が変化しないため、それまで励磁電流が与え
られていた相の駆動コイルに引き続き励磁電流が保持電
流として供給され、モータの停止位置が保持される。モ
ータが停止した後に流れる保持電流が第３の電圧値Ｖr3
に相当する値に制限される点は前記の実施例の場合と同
様である。

【００７０】なお図２の構成において、停止位置検出手
段７０２と位置信号発生手段７０３とは３つの位置検出
信号ｅu 〜ｅw に対して共通に設けることができる。

【００７１】図２の構成において、停止位置検出手段７
０２と、位置信号発生手段７０３と、アンド回路７０
４、フリップフロップ回路７０５及びオア回路７０６か
らなる停止位置修正用位置信号発生手段７１０とは、マ
イクロコンピュータによりそれぞれの機能を実現するこ
ともできる。マイクロコンピュータにより励磁相決定用
位置信号の供給を制御する場合のアルゴリズムを図３に
示した。

【００７２】図３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モータ駆動部４に与えて
モータを回転させる。

【００７３】停止指令が与えられたときには、その時に
発生している位置信号のレベルを固定し、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
に必要な位置信号を発生させる。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。

【００７４】停止位置の検出は、例えば特定の相の位置
検出信号の立上りから、定角度間隔で発生するパルス信
号（例えば図７Ｄの信号）の数を計数することにより行
うことができる。

【００７５】上記の実施例では、位置検出器３とモータ
駆動部４の分配器４０２との間に回転制御部７を設けた
が、モータ駆動部４のスイッチ回路４０１と分配器４０
２との間に回転制御部７を設けることもできる。

【００７６】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７´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７´とによりモータ駆動部４´
が構成されている。

【００７７】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決定し、決定
した相の駆動コイルに励磁電流を流すべく、スイッチ回
路のスイッチ素子Ｔu ，Ｔx，Ｔv ，Ｔy ，Ｔw 及びＴz
をそれぞれオン状態にするかオフ状態にするかを指示
するオンオフ指示信号Ｓu ´，Ｓx ´，Ｓv ´，Ｓy
´，Ｓw ´及びＳz ´を発生する。オンオフ指示信号Ｓ
u ´，Ｓv ´，Ｓw ´，Ｓz ´，Ｓy ´及びＳx´の波
形はそれぞれ図４（Ｄ）ないし（Ｉ）に示した信号Ｓu
，Ｓv ，Ｓw ，Ｓz ，Ｓy 及びＳx と全く同様のもの
である。

【００７８】出力制御部１２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７´に
オンオフ指示信号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。

【００７９】図９は回転制御部７´の構成例を示したも
ので、この例では、ラッチ回路７０１´とアンド回路７
０４´とフリップフロップ回路７０５´とオア回路７０
６´とがオンオフ指示信号Ｓu ´，…の数（この例では
６個）だけ設けられ、オンオフ指示信号Ｓu ´，Ｓx
´，Ｓv ´，Ｓy ´，Ｓw ´及びＳz ´がそれぞれ対応
するラッチ回路７０１´に入力されている。フリップフ
ロップ回路７０５´のセット端子ｓには回転指令信号が
与えられ、リセット端子ｒには停止位置検出手段７０２
´からリセット信号が与えられている。各アンド回路７
０４´には対応するラッチ回路７０１´の出力とフリッ
プフロップ回路７０５´の出力とが入力され、各オア回
路７０６´には停止位置修正用駆動信号発生手段７０３
´の出力とアンド回路７０４´の出力とが入力されてい
る。

【００８０】ラッチ回路７０１´は、回転指令が与えら
れているときにオンオフ指示信号Ｓu ´〜Ｓw ´，Ｓx
´〜Ｓz ´のレベルに相応するレベルの駆動信号を出力
し、停止指令が与えられたときにはその時点で出力され
ている駆動信号の状態を保持する。

【００８１】停止位置検出手段７０２´は、モータの停
止位置を検出するもので、この手段は例えば、モータの
回転に同期して発生するパルス信号を入力として、停止
指令が与えられた時点から該パルス信号を計数し、モー
タが停止したことが検出されたときに停止位置を示す停
止位置検出信号を発生する。停止位置検出手段７０２´
はまた、モータが停止したことが検出されたときにフリ
ップフロップ回路７０５´をリセットする。

【００８２】停止位置修正用駆動信号発生手段７０３´
はモータが停止する毎に停止位置検出手段７０２´によ
り検出されたモータの停止位置を設定位置と比較して、
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
設定位置側に回転させるためにスイッチ回路のスイッチ
素子に与える必要がある駆動信号を発生する。

【００８３】各フリップフロップ回路７０５´は、回転
指令信号が与えられたときにセットされて高レベルの信
号を出力し、停止位置検出手段７０２´によりモータが
停止したことが検出されたときにリセットされて、出力
信号のレベルを零レベルに変化させる。

【００８４】各フリップフロップ回路７０５´の出力は
ラッチ回路７０１´の出力とともにアンド回路７０４´
に入力され、該アンド回路７０４´の出力が停止位置修
正用駆動信号発生手段７０３´の出力とともにオア回路
７０６´に入力されている。各オア回路７０６´の出力
がスイッチ回路４０１の対応するスイッチ素子にトリガ
信号として与えられる。

【００８５】この例では、アンド回路７０４´とフリッ
プフロップ回路７０５´とオア回路７０６´とにより、
モータの運転中はラッチ回路７０１´の出力を駆動信号
としてスイッチ回路４０１に与え、モータが一旦停止し
た後は停止位置修正用駆動信号発生手段７０３´の出力
を駆動信号としてスイッチ回路４０１に与える駆動信号
出力手段７１０´が構成されている。

【００８６】図９に示した実施例において、回転指令が
与えられると、フリップフロップ回路７０５´がセット
されて高レベルの信号を出力する。この状態では、ラッ
チ回路７０１´が駆動信号を発生する毎にアンド回路７
０４´のアンド条件が成立するため、該アンド回路７０
４´とオア回路７０６´とを通してスイッチ回路４０１
の各スイッチ素子に駆動信号が与えられ、モータが回転
する。

【００８７】停止指令が与えられると、ラッチ回路７０
１により駆動信号のレベルが固定されるため、モータが
停止する。モータが停止すると停止位置検出手段７０２
´がフリップフロップ回路７０５´をリセットするため
該フリップフロップ回路の出力が零になる。そのためア
ンド回路７０４´のアンド条件が成立しなくなり、ラッ
チ回路７０１´側からの駆動信号の供給が阻止される。

【００８８】停止位置検出手段７０２´はまたモータの
停止位置を示す停止位置検出信号を発生する。この停止
位置検出信号により検出されている停止位置が設定位置
に一致していない場合には、停止位置修正用駆動信号発
生手段７０３´が、モータを設定位置側に回転させるた
めに必要な駆動信号を発生する。この駆動信号はオア回
路７０６´を通してスイッチ回路４０１のスイッチ素子
に与えられるため、モータが設定位置側に一定角度回転
して再び停止する。このときのモータの停止位置が設定
位置に一致している場合には、停止位置修正用駆動信号
発生手段７０３´の駆動信号が変化しないため、それま
で励磁電流が供給されていた相の駆動コイルに引き続き
励磁電流が保持電流として供給され、モータは停止状態
に保持される。モータの停止位置を保持する際に流れる
励磁電流が第３の電圧値Ｖr3に相当する値に制限される
点は前記の実施例と同様である。

【００８９】上記の実施例では、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Ｒ1 と
Ｒ2 との接続点、抵抗Ｒ2 とＲ3 との接続点、及び抵抗
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。

【００９０】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６の構成に応
じて適宜に選択する。

【００９１】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または回転制御回路７
´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ＰＷ
Ｍ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。

【００９２】上記の説明では位置検出信号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
信号を用いて停止位置の検出を行わせるとしたが、停止
位置の検出精度を高めるためにモータにロータリエンコ
ーダを取り付けて、該ロータリエンコーダから図７
（Ｅ）に示すような発生間隔が狭いパルス信号Ｑを発生
させ、このパルス信号Ｑを用いて停止位置の検出を行わ
せるようにしても良い。

【００９３】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。

【００９４】上記の実施例では、３相の駆動コイルのそ
れぞれに対する回転子の位置を３つの位置センサを用い
て検出しているが、必要な位置センサの数は駆動コイル
の相数により相違する。一般に駆動コイルの相数が奇数
の場合には、駆動コイルの相数と同数の位置センサを用
いて駆動コイルに対する回転子の位置を検出する。また
駆動コイルの相数が偶数である場合には、駆動コイルの
相数の１／２の数の位置センサを用いて駆動コイルに対
する回転子の位置を検出する。

【００９５】上記の実施例では、各相の駆動コイルに双
方向の電流を流す双方向駆動方式（全波駆動方式）の構
成をとっているため、複数のスイッチング素子をブリッ
ジ接続した構成のスイッチ回路４０１を用いている。一
般に２相以上のｎ相の駆動コイルが設けられている場合
に双方向駆動方式の構成をとる場合には、２ｎ個のスイ
ッチング素子をブリッジ接続して構成したスイッチ回路
が用いられる。駆動コイルが単相の場合には、４個のス
イッチング素子をブリッジ接続したスイッチ回路が用い
られる。

【００９６】また各相の駆動コイルに一方向の電流のみ
を流す一方向駆動方式（半波駆動方式）の構成をとる場
合には、駆動コイルの相数と同数のスイッチング素子を
設けて、各相の駆動コイルに対して直列に１つのスイッ
チング素子を接続する構成がとられる。

【００９７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、停止指
令が与えられた時に励磁電流を流す相を停止指令が与え
られた時に励磁されている相に固定してモータを停止さ
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。

【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ブロッ
ク図である。

【図２】本発明の他の実施例で用いる回転制御部の構成
を示した構成図である。

【図３】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４】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５】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６】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７】本発明の実施例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概略的に示した構
成図である。

【図９】図８の実施例で用いる回転制御部の構成の一例
を示したブロック図である。

【図１０】本発明の実施例で用いるモータの回転子及び
固定子の構成を示した正面図である。

【図１１】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 駆動回路 ５ 回転数検出器 ６ 出力制御部 ７ 回転制御部 ７０１ ラッチ回路 ７０２ 停止位置検出手段 ７０３ 停止位置修正用位置信号発生手段

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させる
   方法であって、 停止指令が与えられた時に励磁電流を流す相を、停止指
   令が与えられた時に励磁されている相に固定して前記モ
   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。
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させる方法であ
   って、 停止指令が与えられた時に励磁電流を流す相を、停止指
   令が与えられた時に励磁されている相に固定して前記モ
   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。
3. 【請求項３】 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
   の回転角度位置の情報を含む位置検出信号を発生する位
   置検出器と、 前記位置検出信号を入力として励磁相決定用位置信号を
   発生する回転制御部と、 前記励磁相決定用位置信号を入力として該位置信号の状
   態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、 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、回転指令が与えられているときに前
   記位置検出信号に相応した信号をそれぞれ前記励磁相決
   定用位置信号として前記モータ駆動部に与え、停止指令
   が与えられたときには前記モータ駆動部に与える位置信
   号の状態を停止指令が与えられたときの状態に保持する
   ラッチ回路を備え、 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。
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、 前記位置検出信号を入力として励磁相決定用位置信号を
   発生する回転制御部と、 前記励磁相決定用位置信号を入力として該位置信号の状
   態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、 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、回転指令が与えられているときに前
   記位置検出信号に相応した信号を前記励磁相決定用位置
   信号として前記モータ駆動部に与え、停止指令が与えら
   れたときには前記モータ駆動部に与える励磁相決定用位
   置信号の状態を停止指令が与えられたときの状態に保持
   するラッチ回路と、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励磁
   相決定用位置信号を発生する停止位置修正用位置信号発
   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、モータが設定位置に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。
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
   の回転角度位置の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、 前記位置検出信号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決定し、決定した相の駆動コ
   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にするかオフ状態にするかを指示す
   るオンオフ指示信号を発生する分配器と、 回転指令及び停止指令に応じて前記スイッチ回路のスイ
   ッチ素子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、回転指令が与えられているときに前
   記オンオフ指示信号によりオン状態にすることが指示さ
   れているスイッチ素子を導通させるための駆動信号を発
   生し、停止指令が与えられたときには該停止指令が与え
   られたときに発生している駆動信号の状態を保持するラ
   ッチ回路を備え、 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
   の回転角度位置の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、 前記位置検出信号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決定し、決定した相の駆動コ
   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にするかオフ状態にするかを指示す
   るオンオフ指示信号を発生する分配器と、 回転指令及び停止指令に応じて前記スイッチ回路のスイ
   ッチ素子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、回転指令が与えられているときに前
   記オンオフ指示信号によりオン状態にすることが指示さ
   れているスイッチ素子を導通させるための駆動信号を発
   生し、停止指令が与えられたときには該停止指令が与え
   られたときに発生している駆動信号の状態を保持するラ
   ッチ回路と、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、モータが設定位置に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。