JPH09271192A - ブラシレスモータの駆動装置 - Google Patents
ブラシレスモータの駆動装置Info
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- JPH09271192A JPH09271192A JP8075770A JP7577096A JPH09271192A JP H09271192 A JPH09271192 A JP H09271192A JP 8075770 A JP8075770 A JP 8075770A JP 7577096 A JP7577096 A JP 7577096A JP H09271192 A JPH09271192 A JP H09271192A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ブラシレスモータの駆動を、簡単な回路構成
により、低速回転から高速回転まで常に安定して行うこ
とのできるブラシレスモータの駆動装置を提供する。 【解決手段】 比較器１０２は、コントロール電圧Ｖ
ctrとホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの制御電流に比例し
た電圧（制御信号）とを比較する。ホール素子駆動アン
プ１０３は、比較器１０２の出力を増幅して誤差信号を
生成し、ホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの制御電流端子に
入力する。ホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗは、入力された
信号に基づいてホール信号を出力する。駆動電流供給回
路１１２は、ホール信号を増幅した信号と駆動コイル
Ｕ，Ｖ，Ｗに印加する駆動電圧とが一致するように、駆
動電圧を制御する。
により、低速回転から高速回転まで常に安定して行うこ
とのできるブラシレスモータの駆動装置を提供する。 【解決手段】 比較器１０２は、コントロール電圧Ｖ
ctrとホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの制御電流に比例し
た電圧（制御信号）とを比較する。ホール素子駆動アン
プ１０３は、比較器１０２の出力を増幅して誤差信号を
生成し、ホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの制御電流端子に
入力する。ホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗは、入力された
信号に基づいてホール信号を出力する。駆動電流供給回
路１１２は、ホール信号を増幅した信号と駆動コイル
Ｕ，Ｖ，Ｗに印加する駆動電圧とが一致するように、駆
動電圧を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタルビデオ
カセット（以降、ＶＣＲと略す。）のリールツーリール
駆動等に用いられるブラシレスモータを駆動する駆動装
置に関するものである。
カセット（以降、ＶＣＲと略す。）のリールツーリール
駆動等に用いられるブラシレスモータを駆動する駆動装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、磁気テープ媒体を用いたディジタ
ル磁気記録再生装置（例えばＶＣＲ）において、高記録
密度による長時間記録と同時に高速サーチによる瞬時の
アクセスが要求されるようになってきている。高速アク
セスに関しては、テープ走行速度を上げるとともに高速
走行期間中でも常に安定した定テンション制御を達成す
ることが技術的課題となっている。
ル磁気記録再生装置（例えばＶＣＲ）において、高記録
密度による長時間記録と同時に高速サーチによる瞬時の
アクセスが要求されるようになってきている。高速アク
セスに関しては、テープ走行速度を上げるとともに高速
走行期間中でも常に安定した定テンション制御を達成す
ることが技術的課題となっている。
【０００３】一般に、巻取り側と供給側の両リールに使
用されるブラシレスモータの駆動装置は、テンション変
動を考慮すると、トルクリップルの少ない正弦波による
リニア駆動が適している。この正弦波駆動を、簡単な回
路構成により行う方法として、複数のホール素子から得
られる正弦波出力をモータ各相のコイル端子電圧として
利用する方法がある。この方法では、ロータ側にＮ極及
びＳ極を交互に配置して、ロータの回転に伴う磁力変化
が正弦波状となるように着磁しておく必要がある。複数
のホール素子の出力は各々に対応するホールアンプで増
幅された後、モータの各相のコイル端子に加えられる。
以下、３相のブラシレスモータの駆動装置を例に、その
構成について説明する。
用されるブラシレスモータの駆動装置は、テンション変
動を考慮すると、トルクリップルの少ない正弦波による
リニア駆動が適している。この正弦波駆動を、簡単な回
路構成により行う方法として、複数のホール素子から得
られる正弦波出力をモータ各相のコイル端子電圧として
利用する方法がある。この方法では、ロータ側にＮ極及
びＳ極を交互に配置して、ロータの回転に伴う磁力変化
が正弦波状となるように着磁しておく必要がある。複数
のホール素子の出力は各々に対応するホールアンプで増
幅された後、モータの各相のコイル端子に加えられる。
以下、３相のブラシレスモータの駆動装置を例に、その
構成について説明する。
【０００４】図４は、上記３相ブラシレスモータの駆動
装置の構成を示す。図４において、Ｕ，Ｖ，Ｗはモータ
ステータ側のＹ結線された３相平衡巻線（駆動コイル）
を示し、ホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗはロータに着磁さ
れた永久磁石の円周方向近傍で互いに電気的に１２０°
の位置関係で、ステータ側に設置されているものとす
る。ホール信号は、そのままでは振幅が小さく駆動コイ
ルＵ，Ｖ，Ｗに充分な駆動電流を流すことができないた
め、差動アンプにより増幅する必要がある。図中の駆動
電流供給回路４１１は、三つの差動アンプ４１８，４１
９，４２０により構成され、ホール素子の極性の異なる
二つの出力信号を差動増幅して、駆動コイルＵ，Ｖ，Ｗ
に駆動電流を供給する。例えば、モータのＵ相巻線に加
える電圧Ｕoutはホール素子Ｈｕから出力される正弦波
信号の差動をとることによって得られる。またＶ，Ｗ相
巻線に加える電圧Ｖout，Ｗoutも同様にホール素子Ｈ
ｖ，Ｈｗの差動増幅により得ることができる。
装置の構成を示す。図４において、Ｕ，Ｖ，Ｗはモータ
ステータ側のＹ結線された３相平衡巻線（駆動コイル）
を示し、ホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗはロータに着磁さ
れた永久磁石の円周方向近傍で互いに電気的に１２０°
の位置関係で、ステータ側に設置されているものとす
る。ホール信号は、そのままでは振幅が小さく駆動コイ
ルＵ，Ｖ，Ｗに充分な駆動電流を流すことができないた
め、差動アンプにより増幅する必要がある。図中の駆動
電流供給回路４１１は、三つの差動アンプ４１８，４１
９，４２０により構成され、ホール素子の極性の異なる
二つの出力信号を差動増幅して、駆動コイルＵ，Ｖ，Ｗ
に駆動電流を供給する。例えば、モータのＵ相巻線に加
える電圧Ｕoutはホール素子Ｈｕから出力される正弦波
信号の差動をとることによって得られる。またＶ，Ｗ相
巻線に加える電圧Ｖout，Ｗoutも同様にホール素子Ｈ
ｖ，Ｈｗの差動増幅により得ることができる。
【０００５】また、このような方法以外に、ホール素子
Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの信号から駆動電圧Ｕout，Ｖout，Ｗ
outを作成する方法がある。例えば、Ｕout＝Ｈｕ−Ｈ
ｖ，Ｖout＝Ｈｖ−Ｈｗ，Ｗout＝Ｈｗ−Ｈｕの関係式か
ら明らかなように、隣接する二つのホール素子の差をモ
ータ各相の駆動電圧として利用する方法がある（特開平
４−３８１８９号公報参照）。
Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの信号から駆動電圧Ｕout，Ｖout，Ｗ
outを作成する方法がある。例えば、Ｕout＝Ｈｕ−Ｈ
ｖ，Ｖout＝Ｈｖ−Ｈｗ，Ｗout＝Ｈｗ−Ｈｕの関係式か
ら明らかなように、隣接する二つのホール素子の差をモ
ータ各相の駆動電圧として利用する方法がある（特開平
４−３８１８９号公報参照）。
【０００６】駆動電流供給回路４１１から出力される端
子電圧Ｕout，Ｖout，Ｗoutは、全波整流回路４１５に
入力されて一方向に整流される。さらに、全波整流回路
４１５からの出力が平滑回路４１６に供給されて、モー
タの３相電圧を合成した直流電圧Ｖmtに変換される。そ
して、駆動装置の入力端子４０１から入力されるコント
ロール電圧Ｖctrと平滑回路４１６からの出力電圧Ｖmt
とが比較器４０２に入力され、コントロール電圧Ｖctr
と出力電圧Ｖmtとの誤差信号が出力される。この誤差信
号がスイッチ４０４の一方の入力端子４０４ａと反転ア
ンプ４０３とに入力される。スイッチ４０４の他方の入
力端子４０４ｂには、反転アンプ４０３の出力が入力さ
れる。スイッチ４０４は、端子４１７からの回転方向切
り換え指令Ｄirにより、比較器４０２からの誤差信号の
非反転信号かあるいは誤差信号の反転信号のどちらかに
切り換えられて、ホール素子駆動アンプ４０５に入力さ
れる。
子電圧Ｕout，Ｖout，Ｗoutは、全波整流回路４１５に
入力されて一方向に整流される。さらに、全波整流回路
４１５からの出力が平滑回路４１６に供給されて、モー
タの３相電圧を合成した直流電圧Ｖmtに変換される。そ
して、駆動装置の入力端子４０１から入力されるコント
ロール電圧Ｖctrと平滑回路４１６からの出力電圧Ｖmt
とが比較器４０２に入力され、コントロール電圧Ｖctr
と出力電圧Ｖmtとの誤差信号が出力される。この誤差信
号がスイッチ４０４の一方の入力端子４０４ａと反転ア
ンプ４０３とに入力される。スイッチ４０４の他方の入
力端子４０４ｂには、反転アンプ４０３の出力が入力さ
れる。スイッチ４０４は、端子４１７からの回転方向切
り換え指令Ｄirにより、比較器４０２からの誤差信号の
非反転信号かあるいは誤差信号の反転信号のどちらかに
切り換えられて、ホール素子駆動アンプ４０５に入力さ
れる。
【０００７】ホール素子駆動アンプ４０５の非反転出力
４０５ａは抵抗４０６を介してホール素子の一方の電源
端子に接続されており、反転出力４０５ｂは抵抗４０７
を介してホール素子の他方の電源端子に接続されてい
る。
４０５ａは抵抗４０６を介してホール素子の一方の電源
端子に接続されており、反転出力４０５ｂは抵抗４０７
を介してホール素子の他方の電源端子に接続されてい
る。
【０００８】以上のように、この駆動装置では、コント
ロール電圧Ｖctrと平滑回路４１６からの出力電圧Ｖmt
とが等しくなるように、ホール素子の電源端子に加える
制御電圧を制御するフィードバック構成により、ホール
素子の出力電圧を制御している。また、ブラシレスモー
タの巻線に印加する電圧は、ホール素子の出力電圧によ
って決まるため、モータの回転方向は、ホール素子駆動
アンプ４０５に入力される誤差信号の極性を反転させて
ホール素子に流れる制御電流の方向を変えることによっ
て、実現される。
ロール電圧Ｖctrと平滑回路４１６からの出力電圧Ｖmt
とが等しくなるように、ホール素子の電源端子に加える
制御電圧を制御するフィードバック構成により、ホール
素子の出力電圧を制御している。また、ブラシレスモー
タの巻線に印加する電圧は、ホール素子の出力電圧によ
って決まるため、モータの回転方向は、ホール素子駆動
アンプ４０５に入力される誤差信号の極性を反転させて
ホール素子に流れる制御電流の方向を変えることによっ
て、実現される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のブラシレスモータ駆動装置では、フィードバッ
ク制御の性能を上げるために閉ループゲインを高く設定
しなければならない。その結果、駆動装置の入力信号に
対する出力信号の応答感度が大きくなり、入力信号のダ
イナミックレンジを大きくとることができなくなる。
た従来のブラシレスモータ駆動装置では、フィードバッ
ク制御の性能を上げるために閉ループゲインを高く設定
しなければならない。その結果、駆動装置の入力信号に
対する出力信号の応答感度が大きくなり、入力信号のダ
イナミックレンジを大きくとることができなくなる。
【００１０】また、平滑回路の時定数は固定されている
ため、低速回転から高速回転に至るまで比例したモータ
端子電圧のフィードバック量が得られず非線形要素が大
きくなるという問題がある。
ため、低速回転から高速回転に至るまで比例したモータ
端子電圧のフィードバック量が得られず非線形要素が大
きくなるという問題がある。
【００１１】さらに、モータ端子電圧の低い領域（０
［Ｖ］近傍）における駆動では、必要な誤差信号が得ら
れず制御不能となる、すなわちコントロール電圧の制御
不能領域が存在するという問題点も有している。
［Ｖ］近傍）における駆動では、必要な誤差信号が得ら
れず制御不能となる、すなわちコントロール電圧の制御
不能領域が存在するという問題点も有している。
【００１２】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであって、ＶＣＲ等のリールツーリール駆動を
行うブラシレスモータの駆動を、簡単な回路構成によ
り、低速回転から高速回転まで常に安定して行うことの
できるブラシレスモータの駆動装置を提供することを目
的とする。
れたものであって、ＶＣＲ等のリールツーリール駆動を
行うブラシレスモータの駆動を、簡単な回路構成によ
り、低速回転から高速回転まで常に安定して行うことの
できるブラシレスモータの駆動装置を提供することを目
的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のブラシ
レスモータの駆動装置は、複数のホール素子からのホー
ル信号に基づいた駆動信号を、複数の駆動コイルに与え
ることにより、ブラシレスモータの駆動を行うブラシレ
スモータの駆動装置において、ホール素子の制御電流端
子の一方側に接続され、ホール素子の制御電流から制御
信号を生成する制御信号生成手段と、ブラシレスモータ
の回転数を制御するコントロール信号と制御信号との誤
差を検出して誤差信号を生成するとともに、誤差信号を
ホール素子の制御電流端子の他方側に供給する誤差信号
生成手段と、ホール素子からのホール信号に基づいて駆
動信号を生成する、フィードバック制御系を含む駆動信
号生成手段と、を有してなるものである。
レスモータの駆動装置は、複数のホール素子からのホー
ル信号に基づいた駆動信号を、複数の駆動コイルに与え
ることにより、ブラシレスモータの駆動を行うブラシレ
スモータの駆動装置において、ホール素子の制御電流端
子の一方側に接続され、ホール素子の制御電流から制御
信号を生成する制御信号生成手段と、ブラシレスモータ
の回転数を制御するコントロール信号と制御信号との誤
差を検出して誤差信号を生成するとともに、誤差信号を
ホール素子の制御電流端子の他方側に供給する誤差信号
生成手段と、ホール素子からのホール信号に基づいて駆
動信号を生成する、フィードバック制御系を含む駆動信
号生成手段と、を有してなるものである。
【００１４】請求項２に記載のブラシレスモータは、上
記制御信号生成手段が、ホール素子の制御電流端子の一
方側に直列に接続され、電圧降下により制御信号を生成
する抵抗であるものである。
記制御信号生成手段が、ホール素子の制御電流端子の一
方側に直列に接続され、電圧降下により制御信号を生成
する抵抗であるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本実施の形態のブラシレ
スモータの駆動装置の構成の一例を示す図である。ここ
では、±両電源を用いて駆動回路を構成した場合につい
て説明する。
に基づいて説明する。図１は、本実施の形態のブラシレ
スモータの駆動装置の構成の一例を示す図である。ここ
では、±両電源を用いて駆動回路を構成した場合につい
て説明する。
【００１６】本発明の駆動装置は、ホール素子Ｈｕ，Ｈ
ｖ，Ｈｗから得られる正弦波出力を用いて、モータ各相
の端子電圧を生成する。図１において、比較器１０２
は、入力端子１０１及びホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの
制御電流端子ｕ2，ｖ2，ｗ2に接続されており、入力端
子１０１から入力されるコントロール電圧Ｖctrとホー
ル素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの制御電流に比例した電圧（請
求項における制御信号）とを比較し、その誤差を出力す
る。抵抗１０４（請求項における制御信号生成手段）
は、ホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗに流れる制御電流を検
出するための検出抵抗であり、検出抵抗１０４の一端は
ホール素子の制御電流端子の一端と比較器１０２の反転
入力端子と接続され、もう一端は回路のグランドに接続
されている。
ｖ，Ｈｗから得られる正弦波出力を用いて、モータ各相
の端子電圧を生成する。図１において、比較器１０２
は、入力端子１０１及びホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの
制御電流端子ｕ2，ｖ2，ｗ2に接続されており、入力端
子１０１から入力されるコントロール電圧Ｖctrとホー
ル素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの制御電流に比例した電圧（請
求項における制御信号）とを比較し、その誤差を出力す
る。抵抗１０４（請求項における制御信号生成手段）
は、ホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗに流れる制御電流を検
出するための検出抵抗であり、検出抵抗１０４の一端は
ホール素子の制御電流端子の一端と比較器１０２の反転
入力端子と接続され、もう一端は回路のグランドに接続
されている。
【００１７】比較器１０２からの誤差出力はホール素子
駆動アンプ１０３に入力され、そこで増幅され、誤差信
号としてホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの制御電流端子ｕ
1，ｖ1，ｗ1に入力される。なお、比較器１０２とホー
ル素子駆動アンプ１０３は請求項における誤差信号生成
手段を構成している。
駆動アンプ１０３に入力され、そこで増幅され、誤差信
号としてホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの制御電流端子ｕ
1，ｖ1，ｗ1に入力される。なお、比較器１０２とホー
ル素子駆動アンプ１０３は請求項における誤差信号生成
手段を構成している。
【００１８】ホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗからのホール
信号は、そのままでは振幅が小さくモータの駆動コイル
Ｕ，Ｖ，Ｗに充分な駆動電流を流すことができないた
め、アンプにより増幅する必要がある。本駆動装置で
は、その増幅を駆動電流供給源１１２（請求項における
駆動信号生成手段）により行う。駆動電流供給回路１１
２は、三つの差動アンプ１０５，１０６，１０７，演算
増幅器１０８，１０９，１１０，及び六つのトランジス
タ１０８ａ，１０８ｂ，１０９ａ，１０９ｂ，１１０
ａ，１１０ｂにより構成されている。
信号は、そのままでは振幅が小さくモータの駆動コイル
Ｕ，Ｖ，Ｗに充分な駆動電流を流すことができないた
め、アンプにより増幅する必要がある。本駆動装置で
は、その増幅を駆動電流供給源１１２（請求項における
駆動信号生成手段）により行う。駆動電流供給回路１１
２は、三つの差動アンプ１０５，１０６，１０７，演算
増幅器１０８，１０９，１１０，及び六つのトランジス
タ１０８ａ，１０８ｂ，１０９ａ，１０９ｂ，１１０
ａ，１１０ｂにより構成されている。
【００１９】差動アンプ１０５，１０６，１０７は、微
弱なホール信号をモータが駆動できる電圧レベルまで増
幅する。この三つの差動アンプ１０５，１０６，１０７
のゲインは全て同じでも良いが、３相のホール素子出力
の振幅のバラツキを補正する目的で三つの差動アンプに
可変抵抗等で構成されたゲイン調整部分（図示せず）を
付加しておいても良い。差動アンプ１０５，１０６，１
０７により増幅された信号は、演算増幅器１０８，１０
９，１１０の非反転入力端子に入力され、後述するフィ
ードバック信号（反転入力端子に入力される）と演算さ
れる。演算増幅器１０８，１０９，１１０の後段には、
正電源Ｖcc及び負電源−Ｖcc間にエミッタフォローの構
成で直列接続された第一トランジスタ１０８ａ，１０９
ａ，１１０ａ，第２トランジスタ１０８ｂ，１０９ｂ，
１１０ｂが設けられている。第一及び第二のトランジス
タの接続点すなわちエミッタ端子は、各相の駆動コイル
Ｕ，Ｖ，Ｗの一端とそれぞれ接続されている。また、そ
のエミッタ端子の出力は、上記フィードバック信号とし
て演算増幅器１０８，１０９，１１０の反転入力端子に
入力される。このような構成により、ホール信号を増幅
した信号と各相の駆動コイルＵ，Ｖ，Ｗに加える駆動電
圧とを一致させることができる。
弱なホール信号をモータが駆動できる電圧レベルまで増
幅する。この三つの差動アンプ１０５，１０６，１０７
のゲインは全て同じでも良いが、３相のホール素子出力
の振幅のバラツキを補正する目的で三つの差動アンプに
可変抵抗等で構成されたゲイン調整部分（図示せず）を
付加しておいても良い。差動アンプ１０５，１０６，１
０７により増幅された信号は、演算増幅器１０８，１０
９，１１０の非反転入力端子に入力され、後述するフィ
ードバック信号（反転入力端子に入力される）と演算さ
れる。演算増幅器１０８，１０９，１１０の後段には、
正電源Ｖcc及び負電源−Ｖcc間にエミッタフォローの構
成で直列接続された第一トランジスタ１０８ａ，１０９
ａ，１１０ａ，第２トランジスタ１０８ｂ，１０９ｂ，
１１０ｂが設けられている。第一及び第二のトランジス
タの接続点すなわちエミッタ端子は、各相の駆動コイル
Ｕ，Ｖ，Ｗの一端とそれぞれ接続されている。また、そ
のエミッタ端子の出力は、上記フィードバック信号とし
て演算増幅器１０８，１０９，１１０の反転入力端子に
入力される。このような構成により、ホール信号を増幅
した信号と各相の駆動コイルＵ，Ｖ，Ｗに加える駆動電
圧とを一致させることができる。
【００２０】以上のように、本実施の形態の駆動装置で
は、ホール素子駆動手段１１１が、コントロール電圧Ｖ
ctrとホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの一方の制御電流に
比例した電圧との誤差を増幅して、ホール素子Ｈｕ，Ｈ
ｖ，Ｈｗの他方側に入力するため、コントロール電圧Ｖ
ctrを制御するだけで、ホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗに
流れる制御電流の大きさとその方向を一意に決定でき
る。つまり、ブラシレスモータの回転方向を切り替える
信号は必要なく、コントロール電圧Ｖctrのみで、ブラ
シレスモータを正回転から逆回転まで連続して制御する
ことができる。
は、ホール素子駆動手段１１１が、コントロール電圧Ｖ
ctrとホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの一方の制御電流に
比例した電圧との誤差を増幅して、ホール素子Ｈｕ，Ｈ
ｖ，Ｈｗの他方側に入力するため、コントロール電圧Ｖ
ctrを制御するだけで、ホール素子Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗに
流れる制御電流の大きさとその方向を一意に決定でき
る。つまり、ブラシレスモータの回転方向を切り替える
信号は必要なく、コントロール電圧Ｖctrのみで、ブラ
シレスモータを正回転から逆回転まで連続して制御する
ことができる。
【００２１】また、ホール信号を増幅した信号と各相の
駆動コイルＵ，Ｖ，Ｗに加える駆動電圧とを一致させる
ことができるため、モータの駆動時だけでなく回生時に
も必要な電流を必要な方向に流すことができる。従っ
て、モータを安定に回転させることができる。
駆動コイルＵ，Ｖ，Ｗに加える駆動電圧とを一致させる
ことができるため、モータの駆動時だけでなく回生時に
も必要な電流を必要な方向に流すことができる。従っ
て、モータを安定に回転させることができる。
【００２２】さらに、ブラシレスモータのコントロール
電圧に対するホール素子出力の振幅の大きさやコントロ
ール電圧の使用範囲が検出抵抗の値だけで自由に決定で
きる。このため、各種の容量のモータにも使用でき、汎
用性が高い。
電圧に対するホール素子出力の振幅の大きさやコントロ
ール電圧の使用範囲が検出抵抗の値だけで自由に決定で
きる。このため、各種の容量のモータにも使用でき、汎
用性が高い。
【００２３】ところで、ブラシレスモータをＶＣＲ等の
磁気テープを用いた磁気記録再生装置におけるリールの
駆動に使用する（リールモータとして使用する）場合、
高速アクセス時には、巻き取り側リールモータはリール
の高速回転時にも磁気テープを巻き取るだけの加速トル
クを発生する必要があり、一方、供給側リールモータは
テープテンションを高速アクセス中においても例えば５
〜１０［ｇｆ］の値となるように、供給側リールの巻径
に応じて供給側リールモータのトルクを制御する必要が
ある。このとき、供給側リールモータは、制動領域及び
回生領域で駆動される。したがって、リールモータの回
転を、駆動電圧の小さい低電圧駆動時においても正確に
制御する必要がある。本実施の形態のブラシレスモータ
の駆動装置によれば、ブラシレスモータを上記したよう
に安定に回転させることができるため、ＶＣＲ等の磁気
記録再生装置における高速サーチの低速から高速に至る
まで、安定にリール駆動を行うことができ、磁気テープ
のテンション制御を容易に行うことが可能となる。
磁気テープを用いた磁気記録再生装置におけるリールの
駆動に使用する（リールモータとして使用する）場合、
高速アクセス時には、巻き取り側リールモータはリール
の高速回転時にも磁気テープを巻き取るだけの加速トル
クを発生する必要があり、一方、供給側リールモータは
テープテンションを高速アクセス中においても例えば５
〜１０［ｇｆ］の値となるように、供給側リールの巻径
に応じて供給側リールモータのトルクを制御する必要が
ある。このとき、供給側リールモータは、制動領域及び
回生領域で駆動される。したがって、リールモータの回
転を、駆動電圧の小さい低電圧駆動時においても正確に
制御する必要がある。本実施の形態のブラシレスモータ
の駆動装置によれば、ブラシレスモータを上記したよう
に安定に回転させることができるため、ＶＣＲ等の磁気
記録再生装置における高速サーチの低速から高速に至る
まで、安定にリール駆動を行うことができ、磁気テープ
のテンション制御を容易に行うことが可能となる。
【００２４】次に、図１に示したような構成のブラシレ
スモータの駆動装置を用いて、コントロール電圧Ｖctr
に対する起動トルクの関係を調べた結果を示す。図３が
その結果を示す図であり、図５は比較のために、従来の
駆動装置（市販のドライバーＩＣ）を用いて実験を行っ
た結果を示す図である。実験に使用したモータはステー
タの巻線は３相Ｙ結線され、ロータはＮ極及びＳ極が交
互にかつ正弦波状に合計８極の永久磁石が着磁されてい
る。図５より、従来の駆動装置の構成では、約１．１
［Ｖ］の所で制御不能となり、使用可能なコントロール
電圧Ｖctr範囲は約１．１〜１．５［Ｖ］と非常に狭
く、さらにコントロール電圧Ｖctrが約１．３［Ｖ］ぐ
らいから飽和が始まっており非線形性が強いことがわか
る。一方、本発明の駆動装置では、図３より使用可能な
コントロール電圧Ｖctr範囲は約０．２〜１．８［Ｖ］
と非常に広くかつ線形性も良好であることが分かる。
スモータの駆動装置を用いて、コントロール電圧Ｖctr
に対する起動トルクの関係を調べた結果を示す。図３が
その結果を示す図であり、図５は比較のために、従来の
駆動装置（市販のドライバーＩＣ）を用いて実験を行っ
た結果を示す図である。実験に使用したモータはステー
タの巻線は３相Ｙ結線され、ロータはＮ極及びＳ極が交
互にかつ正弦波状に合計８極の永久磁石が着磁されてい
る。図５より、従来の駆動装置の構成では、約１．１
［Ｖ］の所で制御不能となり、使用可能なコントロール
電圧Ｖctr範囲は約１．１〜１．５［Ｖ］と非常に狭
く、さらにコントロール電圧Ｖctrが約１．３［Ｖ］ぐ
らいから飽和が始まっており非線形性が強いことがわか
る。一方、本発明の駆動装置では、図３より使用可能な
コントロール電圧Ｖctr範囲は約０．２〜１．８［Ｖ］
と非常に広くかつ線形性も良好であることが分かる。
【００２５】次に、図１におけるホール素子駆動手段１
１１の具体的な回路構成について説明する。図２（ａ）
は、その回路構成の一例を示す図である。入力端子１０
１から入力されるコントロール電圧Ｖctrは演算増幅器
２０１の非反転入力端子に入力され、検出抵抗１０４に
より構成された制御電流検出手段の出力が演算増幅器２
０１の反転入力端子に入力されており、コントロール電
圧Ｖctrに比例したホール素子の制御電流を流すことが
できる。
１１の具体的な回路構成について説明する。図２（ａ）
は、その回路構成の一例を示す図である。入力端子１０
１から入力されるコントロール電圧Ｖctrは演算増幅器
２０１の非反転入力端子に入力され、検出抵抗１０４に
より構成された制御電流検出手段の出力が演算増幅器２
０１の反転入力端子に入力されており、コントロール電
圧Ｖctrに比例したホール素子の制御電流を流すことが
できる。
【００２６】図２（ｂ）はホール素子駆動手段１１１の
回路構成の他の例を示す図である。ここでは、全て片電
源Ｖcc1により構成されており、検出抵抗１０４の他の
一端が電源電圧の半分（Ｖcc1／２）である基準電圧に
接続されており、この点が図２（ａ）に示した構成と異
なっているが、基本的な動作は同じであるので詳細な説
明は省略する。
回路構成の他の例を示す図である。ここでは、全て片電
源Ｖcc1により構成されており、検出抵抗１０４の他の
一端が電源電圧の半分（Ｖcc1／２）である基準電圧に
接続されており、この点が図２（ａ）に示した構成と異
なっているが、基本的な動作は同じであるので詳細な説
明は省略する。
【００２７】なお、図１のブラシレスモータの駆動装置
において±両電源を用いて構成されている駆動電流供給
回路１１２も、片電源により構成してもよいことはいう
までもない。
において±両電源を用いて構成されている駆動電流供給
回路１１２も、片電源により構成してもよいことはいう
までもない。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、ブラシレスモータを、
そのコントロール電圧を制御するだけで、正回転から逆
回転までほぼ連続して制御することが可能となる。ま
た、ブラシレスモータの駆動時だけでなく回生時にも必
要な電流を必要な方向に流すことが可能となる。したが
って、このブラシレスモータをＶＣＲ等の磁気テープを
用いた磁気記録再生装置のリール駆動に使用すれば、高
速サーチ時に低速から高速に至るまで磁気テープのテン
ション制御を行うことが容易となる。
そのコントロール電圧を制御するだけで、正回転から逆
回転までほぼ連続して制御することが可能となる。ま
た、ブラシレスモータの駆動時だけでなく回生時にも必
要な電流を必要な方向に流すことが可能となる。したが
って、このブラシレスモータをＶＣＲ等の磁気テープを
用いた磁気記録再生装置のリール駆動に使用すれば、高
速サーチ時に低速から高速に至るまで磁気テープのテン
ション制御を行うことが容易となる。
【００２９】また、ブラシレスモータのコントロール電
圧に対するホール素子出力の振幅の大きさやコントロー
ル電圧の使用範囲が検出抵抗の値だけで自由に決定でき
るため、各種の容量のモータにも使用でき、汎用性が高
い。
圧に対するホール素子出力の振幅の大きさやコントロー
ル電圧の使用範囲が検出抵抗の値だけで自由に決定でき
るため、各種の容量のモータにも使用でき、汎用性が高
い。
【図１】本発明におけるブラシレスモータの駆動装置の
構成の一例を示す図である。
構成の一例を示す図である。
【図２】図１におけるホール素子駆動手段の具体的な構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図３】図１のブラシレスモータの駆動装置のコントロ
ール電圧に対するモータの起動トルクの関係を示す図で
ある。
ール電圧に対するモータの起動トルクの関係を示す図で
ある。
【図４】従来のブラシレスモータの駆動装置の構成の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図５】従来のブラシレスモータの駆動装置のコントロ
ール電圧に対するモータの起動トルクの関係を示す図で
ある。
ール電圧に対するモータの起動トルクの関係を示す図で
ある。
１０２ 比較器 １０３ ホール素子駆動アンプ １０４ 検出抵抗 １０５，１０６，１０７ 差動アンプ １０８，１０９，１１０ 演算増幅器 １０８ａ，１０９ａ，１１０ａ 第一のトランジスタ １０８ｂ，１０９ｂ，１１０ｂ 第二のトランジスタ １１１ ホール素子駆動手段 １１２ 駆動電流供給回路 Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗ ホール素子 Ｕ，Ｖ，Ｗ 駆動コイル Ｖctr コントロール電圧
Claims (2)
- 【請求項１】 複数のホール素子からのホール信号に基
づいた駆動信号を、複数の駆動コイルに与えることによ
り、ブラシレスモータの駆動を行うブラシレスモータの
駆動装置において、 前記ホール素子の制御電流端子の一方側に接続され、前
記ホール素子の制御電流から制御信号を生成する制御信
号生成手段と、 ブラシレスモータの回転数を制御するコントロール信号
と前記制御信号との誤差を検出して誤差信号を生成する
とともに、前記誤差信号を前記ホール素子の制御電流端
子の他方側に供給する誤差信号生成手段と、 前記ホール素子からの前記ホール信号に基づいて前記駆
動信号を生成する、フィードバック制御系を含む駆動信
号生成手段と、を有してなることを特徴とするブラシレ
スモータの駆動装置。 - 【請求項２】 前記制御信号生成手段は、前記ホール素
子の前記制御電流端子の一方側に直列に接続され、電圧
降下により前記制御信号を生成する抵抗であることを特
徴とする請求項１に記載のブラシレスモータの駆動装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8075770A JPH09271192A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | ブラシレスモータの駆動装置 |
| US08/820,892 US5874814A (en) | 1996-03-29 | 1997-03-19 | Brushless motor driven by applying varying driving signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8075770A JPH09271192A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | ブラシレスモータの駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09271192A true JPH09271192A (ja) | 1997-10-14 |
Family
ID=13585784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8075770A Pending JPH09271192A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | ブラシレスモータの駆動装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5874814A (ja) |
| JP (1) | JPH09271192A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW595083B (en) * | 2003-05-14 | 2004-06-21 | Prolific Technology Inc | Noiseless driving IC for DC motor |
| CN100413203C (zh) * | 2004-04-12 | 2008-08-20 | 乐金电子(天津)电器有限公司 | 采用无刷直流电机的电机直接驱动式洗衣机的霍尔传感器位置偏差保证方法 |
| CN101983476B (zh) * | 2008-03-31 | 2013-03-20 | 大金工业株式会社 | 电动机控制方法、电动机控制装置、风扇装置、压缩机及泵装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3697954A (en) * | 1969-11-19 | 1972-10-10 | Svenska Dataregister Ab | Matrix with inductive elements |
| JPS6159077A (ja) * | 1984-08-29 | 1986-03-26 | Nippon Denso Co Ltd | 圧力制御弁 |
| US4633150A (en) * | 1984-12-25 | 1986-12-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Driving circuit for brushless DC motors |
| JPH0736713B2 (ja) * | 1985-09-20 | 1995-04-19 | ソニー株式会社 | ブラシレスモ−タ |
| US5162709A (en) * | 1989-04-25 | 1992-11-10 | Diesel Kiki Co., Ltd. | Apparatus for controlling blower motor of automobile air-conditioner |
| JP2554374B2 (ja) * | 1989-07-03 | 1996-11-13 | 株式会社三協精機製作所 | ブラシレスモータの駆動回路 |
| JPH0681542B2 (ja) * | 1989-09-16 | 1994-10-12 | 株式会社東芝 | ブラシレスモータ制御回路 |
| JPH0438189A (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-07 | Nagano Nippon Densan Kk | Ｄｃブラシレスモータのロータ検出装置 |
| JP3209547B2 (ja) * | 1991-09-26 | 2001-09-17 | 富士通株式会社 | リニア可変式冷却用ｄｃファン制御回路 |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP8075770A patent/JPH09271192A/ja active Pending
-
1997
- 1997-03-19 US US08/820,892 patent/US5874814A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5874814A (en) | 1999-02-23 |
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