JPH11346497A - Ｄｃブラシレスモータ及びその制御方法 - Google Patents
Ｄｃブラシレスモータ及びその制御方法Info
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- JPH11346497A JPH11346497A JP10152397A JP15239798A JPH11346497A JP H11346497 A JPH11346497 A JP H11346497A JP 10152397 A JP10152397 A JP 10152397A JP 15239798 A JP15239798 A JP 15239798A JP H11346497 A JPH11346497 A JP H11346497A
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- phase
- brushless motor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】小型機の方式を大型機に採用できるようにし、
制御回路を簡素化することによってＤＣブラシレスモー
タの小型化及び低価格化を図ること。 【解決手段】ロータの回転角度位置を複数のホール素子
Ｈ１〜３により検出し、ホール素子Ｈ１〜３の出力信号
に基づいて電源と電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗとの接
続を切り換えて回転磁界を発生させ、ロータを回転させ
るように構成されたＤＣブラシレスモータ１の制御方法
において、ホール素子Ｈ１〜３を、ロータの正転時及び
逆転時のいずれにおいてもホール素子Ｈ１〜３のうちの
いずれかがその回転角度位置を同じ位相角の進み位相で
検出するように配置し、各ホール素子Ｈ１〜３の検出す
るロータの位相角が正転時と逆転時とで異なるように、
正転時と逆転時とで接続を切り換えて制御する。
制御回路を簡素化することによってＤＣブラシレスモー
タの小型化及び低価格化を図ること。 【解決手段】ロータの回転角度位置を複数のホール素子
Ｈ１〜３により検出し、ホール素子Ｈ１〜３の出力信号
に基づいて電源と電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗとの接
続を切り換えて回転磁界を発生させ、ロータを回転させ
るように構成されたＤＣブラシレスモータ１の制御方法
において、ホール素子Ｈ１〜３を、ロータの正転時及び
逆転時のいずれにおいてもホール素子Ｈ１〜３のうちの
いずれかがその回転角度位置を同じ位相角の進み位相で
検出するように配置し、各ホール素子Ｈ１〜３の検出す
るロータの位相角が正転時と逆転時とで異なるように、
正転時と逆転時とで接続を切り換えて制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＣブラシレスモ
ータ及びその制御方法に関する。
ータ及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＤＣブラシレスモータは、ＤＣモータの
整流機構を無接点化したものである。ＤＣブラシレスモ
ータは、整流機構が無接点であることにより、有接点の
ＤＣモータと比較して、低騒音、高効率、及びメンテナ
ンスフリーなどの多くの利点を有する。
整流機構を無接点化したものである。ＤＣブラシレスモ
ータは、整流機構が無接点であることにより、有接点の
ＤＣモータと比較して、低騒音、高効率、及びメンテナ
ンスフリーなどの多くの利点を有する。
【０００３】出力が数ワット以下の小型のＤＣブラシレ
スモータは、ハードディスク装置又はフロッピーディス
ク装置などの電子機器において、回転駆動源又はファン
モータの駆動源として普及している。しかし、出力が十
ワット以上の大型になると、有接点のＤＣモータに比べ
て高価となるので、ＤＣブラシレスモータの使用はサー
ボモータなどの高機能機種に限られ、インダクションモ
ータのインバータ駆動と比べて普及していないのが実状
である。
スモータは、ハードディスク装置又はフロッピーディス
ク装置などの電子機器において、回転駆動源又はファン
モータの駆動源として普及している。しかし、出力が十
ワット以上の大型になると、有接点のＤＣモータに比べ
て高価となるので、ＤＣブラシレスモータの使用はサー
ボモータなどの高機能機種に限られ、インダクションモ
ータのインバータ駆動と比べて普及していないのが実状
である。
【０００４】大型のＤＣブラシレスモータが高価となる
主な理由は次のとおりである。大型機では、電機子コイ
ル（電機子捲線）が太いためその純抵抗値が小さく、電
機子コイルのインダクタンス分が相対的に大きくなって
誘導負荷となり、電機子コイルに流れる電流の位相が遅
れる。一方、電機子コイルに流れる電流は非常に速い変
化をするため、これを制御するためには刻々の電流値と
ロータの回転角度位置の情報が必要であり、それらの情
報を高速で処理して刻々の電流指令をインバータのゲー
トに与える必要がある。
主な理由は次のとおりである。大型機では、電機子コイ
ル（電機子捲線）が太いためその純抵抗値が小さく、電
機子コイルのインダクタンス分が相対的に大きくなって
誘導負荷となり、電機子コイルに流れる電流の位相が遅
れる。一方、電機子コイルに流れる電流は非常に速い変
化をするため、これを制御するためには刻々の電流値と
ロータの回転角度位置の情報が必要であり、それらの情
報を高速で処理して刻々の電流指令をインバータのゲー
トに与える必要がある。
【０００５】そのため、例えば、高圧電流を検出して低
圧の制御情報に変換する技術、高圧のサージ電圧を除去
する技術、高分解能の位置センサの技術、位置センサの
情報伝達技術、刻々の電流指令に変換する技術、低圧の
ゲート信号を高圧のゲート信号に変える技術など、高度
な技術と精巧な多くの部品を用いた複雑な電流制御回路
が必要となり、且つ種々の回路要素に対してそれぞれの
レベルに応じた電圧を供給する直流安定化電源が必要と
なる。
圧の制御情報に変換する技術、高圧のサージ電圧を除去
する技術、高分解能の位置センサの技術、位置センサの
情報伝達技術、刻々の電流指令に変換する技術、低圧の
ゲート信号を高圧のゲート信号に変える技術など、高度
な技術と精巧な多くの部品を用いた複雑な電流制御回路
が必要となり、且つ種々の回路要素に対してそれぞれの
レベルに応じた電圧を供給する直流安定化電源が必要と
なる。
【０００６】これに対して、小型機か安価である理由は
次のとおりである。つまり、小型機では、電機子コイル
が細くてその純抵抗値が大きく、インダクタンス分を無
視することができるので、電流と電圧の位相はほぼ一致
することとなる。したがって、大型機のような複雑な電
流制御を行う必要がない。そのため、インバータのゲー
トを簡単なオペアンブで直接に駆動することが可能であ
り、そのため回路が簡単となり、回路に供給する電源も
低圧（例えば６Ｖ一２４Ｖなど）でよく、回路の全体を
モータの筐体に一体的に内蔵することができる。
次のとおりである。つまり、小型機では、電機子コイル
が細くてその純抵抗値が大きく、インダクタンス分を無
視することができるので、電流と電圧の位相はほぼ一致
することとなる。したがって、大型機のような複雑な電
流制御を行う必要がない。そのため、インバータのゲー
トを簡単なオペアンブで直接に駆動することが可能であ
り、そのため回路が簡単となり、回路に供給する電源も
低圧（例えば６Ｖ一２４Ｖなど）でよく、回路の全体を
モータの筐体に一体的に内蔵することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上に述べたように、小
型機では電流制御を行う必要がないので、制御装置をも
含めたモータの全体を一層小型化し安価に製作すること
ができるのであるが、その小型機の方式をそのまま大型
機に採用する訳にはいかない。
型機では電流制御を行う必要がないので、制御装置をも
含めたモータの全体を一層小型化し安価に製作すること
ができるのであるが、その小型機の方式をそのまま大型
機に採用する訳にはいかない。
【０００８】なお、電流の位相が遅れる分だけ電圧を印
加するタイミングを早くするよう、ロータの回転角度位
置の検出を早くすることが考えられる。しかし、正逆い
ずれの回転方向に対してもそのような位置の検出を行う
ためには、そのままでは位置センサの個数が倍となり、
且つ制御も複雑となってしまい、結局高価なものとなっ
てしまう。
加するタイミングを早くするよう、ロータの回転角度位
置の検出を早くすることが考えられる。しかし、正逆い
ずれの回転方向に対してもそのような位置の検出を行う
ためには、そのままでは位置センサの個数が倍となり、
且つ制御も複雑となってしまい、結局高価なものとなっ
てしまう。
【０００９】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、小型機の方式を大型機に採用できるようにし、制
御回路を簡素化することによってＤＣブラシレスモータ
の小型化及び低価格化を図ることを目的とする。
ので、小型機の方式を大型機に採用できるようにし、制
御回路を簡素化することによってＤＣブラシレスモータ
の小型化及び低価格化を図ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る制
御方法は、ロータの回転角度位置を複数の位置センサに
より検出し、前記位置センサの出力信号に基づいて電源
と電機子コイルとの接続を切り換えて回転磁界を発生さ
せ、ロータを回転させるように構成されたＤＣブラシレ
スモータの制御方法において、前記複数の位置センサ
を、前記ロータの正転時及び逆転時のいずれにおいても
前記複数の位置センサのうちのいずれかがその回転角度
位置を同じ位相角の進み位相で検出するように配置し、
前記複数の各位置センサの検出するロータの位相角が正
転時と逆転時とで異なるように、正転時と逆転時とで接
続を切り換えて制御する。
御方法は、ロータの回転角度位置を複数の位置センサに
より検出し、前記位置センサの出力信号に基づいて電源
と電機子コイルとの接続を切り換えて回転磁界を発生さ
せ、ロータを回転させるように構成されたＤＣブラシレ
スモータの制御方法において、前記複数の位置センサ
を、前記ロータの正転時及び逆転時のいずれにおいても
前記複数の位置センサのうちのいずれかがその回転角度
位置を同じ位相角の進み位相で検出するように配置し、
前記複数の各位置センサの検出するロータの位相角が正
転時と逆転時とで異なるように、正転時と逆転時とで接
続を切り換えて制御する。
【００１１】請求項２の発明に係るＤＣブラシレスモー
タは、ロータの回転角度位置を複数の位置センサにより
検出し、前記位置センサの出力信号に基づいて電源と電
機子コイルとの接続を切り換えて回転磁界を発生させ、
ロータを回転させるように構成されたＤＣブラシレスモ
ータにおいて、前記複数の位置センサを、前記ロータの
正転時及び逆転時のいずれにおいても前記複数の位置セ
ンサのうちのいずれかがその回転角度位置を同じ位相角
の進み位相で検出するように配置し、正転時と逆転時と
で、前記複数の位置センサのそれぞれの検出するロータ
の位相角が異なるように構成する。
タは、ロータの回転角度位置を複数の位置センサにより
検出し、前記位置センサの出力信号に基づいて電源と電
機子コイルとの接続を切り換えて回転磁界を発生させ、
ロータを回転させるように構成されたＤＣブラシレスモ
ータにおいて、前記複数の位置センサを、前記ロータの
正転時及び逆転時のいずれにおいても前記複数の位置セ
ンサのうちのいずれかがその回転角度位置を同じ位相角
の進み位相で検出するように配置し、正転時と逆転時と
で、前記複数の位置センサのそれぞれの検出するロータ
の位相角が異なるように構成する。
【００１２】請求項３の発明に係るＤＣブラシレスモー
タは、永久磁石からなるロータ及び電機子コイルを備え
たＤＣブラシレスモータ本体と、前記ロータの回転角度
位置を検出する複数の位置センサと、前記位置センサの
出力信号に基づいて電源と前記電機子コイルの各相との
接続を切り換えて前記電機子コイルに電流を流すインバ
ータと、前記位置センサと前記インバータとの間に設け
られる論理回路と、を有し、前記複数の位置センサは、
前記ロータの正転時及び逆転時のいずれにおいても前記
複数の位置センサのうちのいずれかがその回転角度位置
を同じ位相角の進み位相で検出するように配置され、前
記論理回路には、正転時と逆転時とで前記複数の位置セ
ンサのそれぞれの検出するロータの位相角が異なるよう
に接続する切替え回路が設けられてなる。
タは、永久磁石からなるロータ及び電機子コイルを備え
たＤＣブラシレスモータ本体と、前記ロータの回転角度
位置を検出する複数の位置センサと、前記位置センサの
出力信号に基づいて電源と前記電機子コイルの各相との
接続を切り換えて前記電機子コイルに電流を流すインバ
ータと、前記位置センサと前記インバータとの間に設け
られる論理回路と、を有し、前記複数の位置センサは、
前記ロータの正転時及び逆転時のいずれにおいても前記
複数の位置センサのうちのいずれかがその回転角度位置
を同じ位相角の進み位相で検出するように配置され、前
記論理回路には、正転時と逆転時とで前記複数の位置セ
ンサのそれぞれの検出するロータの位相角が異なるよう
に接続する切替え回路が設けられてなる。
【００１３】請求項４の発明に係るＤＣブラシレスモー
タは、永久磁石からなるロータ及び３相の電機子コイル
を備えたＤＣブラシレスモータ本体と、前記ロータの回
転角度位置を、１２０度毎の位相角で検出するように、
且つロータの正転時及び逆転時において当該ロータの基
準位置から６０度の位相のずれをもって検出するように
配置された３つの位置センサと、前記位置センサの出力
信号に基づいて電源と前記電機子コイルの各相との接続
を切り換えて前記電機子コイルに電流を流すインバータ
と、前記位置センサと前記インバータとの間に設けられ
る論理回路と、を有し、前記論理回路には、前記３つの
位置センサが、正転時及び逆転時のいずれにおいても前
記ロータの回転角度位置を６０度の進み位相で検出する
ように切り替える切替え回路が設けられてなる。
タは、永久磁石からなるロータ及び３相の電機子コイル
を備えたＤＣブラシレスモータ本体と、前記ロータの回
転角度位置を、１２０度毎の位相角で検出するように、
且つロータの正転時及び逆転時において当該ロータの基
準位置から６０度の位相のずれをもって検出するように
配置された３つの位置センサと、前記位置センサの出力
信号に基づいて電源と前記電機子コイルの各相との接続
を切り換えて前記電機子コイルに電流を流すインバータ
と、前記位置センサと前記インバータとの間に設けられ
る論理回路と、を有し、前記論理回路には、前記３つの
位置センサが、正転時及び逆転時のいずれにおいても前
記ロータの回転角度位置を６０度の進み位相で検出する
ように切り替える切替え回路が設けられてなる。
【００１４】請求項５の発明に係るＤＣブラシレスモー
タでは、前記論理回路には、前記電機子コイルに流れる
電流が設定値を越えたときに、前記電流を所定時間遮断
する保護回路が設けられてなる。
タでは、前記論理回路には、前記電機子コイルに流れる
電流が設定値を越えたときに、前記電流を所定時間遮断
する保護回路が設けられてなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係るＤＣブラシレ
スモータ１の回路を示す図、図２乃至図６はＤＣブラシ
レスモータ１の動作を説明するための図、図７はホール
素子Ｈ１〜３の検出動作を示す図、図８は正転時の各部
の状態を示す図、図９は逆転時の各部の状態を示す図で
ある。
スモータ１の回路を示す図、図２乃至図６はＤＣブラシ
レスモータ１の動作を説明するための図、図７はホール
素子Ｈ１〜３の検出動作を示す図、図８は正転時の各部
の状態を示す図、図９は逆転時の各部の状態を示す図で
ある。
【００１６】図１において、ＤＣブラシレスモータ１
は、モータ本体１１及び制御回路１２からなる。モータ
本体１１は、永久磁石からなるロータ及び電機子コイル
などからなる通常のものである。図１においては、Ｕ，
Ｖ，Ｗの３相の電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗを有した
３相ＤＣブラシレスモータが例示されている。
は、モータ本体１１及び制御回路１２からなる。モータ
本体１１は、永久磁石からなるロータ及び電機子コイル
などからなる通常のものである。図１においては、Ｕ，
Ｖ，Ｗの３相の電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗを有した
３相ＤＣブラシレスモータが例示されている。
【００１７】制御回路１２は、駆動回路２１、ゲート制
御回路２２、電流制限回路２３、及びホール素子Ｈ１〜
３からなる。駆動回路２１は、各相の電機子コイルＣ
ｕ，Ｃｖ，Ｃｗに電力を供給する。駆動回路２１は、各
相について直流電源Ｅのプラス極とマイナス極との間で
スイッチングを行うトランジスタＱ１〜６、転流用のダ
イオード、及び電流検出用の抵抗器Ｒ１などからなる。
御回路２２、電流制限回路２３、及びホール素子Ｈ１〜
３からなる。駆動回路２１は、各相の電機子コイルＣ
ｕ，Ｃｖ，Ｃｗに電力を供給する。駆動回路２１は、各
相について直流電源Ｅのプラス極とマイナス極との間で
スイッチングを行うトランジスタＱ１〜６、転流用のダ
イオード、及び電流検出用の抵抗器Ｒ１などからなる。
【００１８】ゲート制御回路２２は、駆動回路２１の各
トランジスタＱのゲート（ベース）に制御信号を与え
る。ゲート制御回路２２は、切り換えスイッチ３０、ノ
ット回路３１ａ〜ｃ、ノット回路３２ａ〜ｃ、アンド回
路３３ａ〜ｆ、アンド回路３４ａ〜ｃ、及びアンプ３５
ａ〜ｆからなる。
トランジスタＱのゲート（ベース）に制御信号を与え
る。ゲート制御回路２２は、切り換えスイッチ３０、ノ
ット回路３１ａ〜ｃ、ノット回路３２ａ〜ｃ、アンド回
路３３ａ〜ｆ、アンド回路３４ａ〜ｃ、及びアンプ３５
ａ〜ｆからなる。
【００１９】切り換えスイッチ３０は、モータ本体１１
が正方向に回転するときには上側の接点に（図１に示す
状態）、逆方向に回転するときは下側の接点に、それぞ
れ切り換えられる。
が正方向に回転するときには上側の接点に（図１に示す
状態）、逆方向に回転するときは下側の接点に、それぞ
れ切り換えられる。
【００２０】電流制限回路２３は、電機子コイルＣｕ，
Ｃｖ，Ｃｗに流れる電流を制限するために、ゲート制御
回路２２を制御する。電流制限回路２３は、抵抗器Ｒ
２、コンデンサＣ１、可変抵抗器Ｒ３、コンパレータＣ
Ｐ１、及びノット回路４１からなる。
Ｃｖ，Ｃｗに流れる電流を制限するために、ゲート制御
回路２２を制御する。電流制限回路２３は、抵抗器Ｒ
２、コンデンサＣ１、可変抵抗器Ｒ３、コンパレータＣ
Ｐ１、及びノット回路４１からなる。
【００２１】コンパレータＣＰ１は、抵抗器Ｒ１の両端
に現れる電圧と可変抵抗器Ｒ３で設定された電圧とを比
較し、抵抗器Ｒ１の両端に現れる電圧が大きくなれば、
ノット回路４１を介して「０」の信号をアンド回路３４
ａ〜ｃに出力する。これによって、トランジスタＱ１〜
６のゲートは強制的にオフとなる。抵抗器Ｒ２とコンデ
ンサＣ１とは、遅延回路を構成しており、ゲートを強制
的にオフした後に復帰する際のタイムラグを与えてい
る。この遅延回路の時定数は、インバータのＰＷＭの周
波数と同じ程度（十数ＫＨｚ程度）となるように設定さ
れる。
に現れる電圧と可変抵抗器Ｒ３で設定された電圧とを比
較し、抵抗器Ｒ１の両端に現れる電圧が大きくなれば、
ノット回路４１を介して「０」の信号をアンド回路３４
ａ〜ｃに出力する。これによって、トランジスタＱ１〜
６のゲートは強制的にオフとなる。抵抗器Ｒ２とコンデ
ンサＣ１とは、遅延回路を構成しており、ゲートを強制
的にオフした後に復帰する際のタイムラグを与えてい
る。この遅延回路の時定数は、インバータのＰＷＭの周
波数と同じ程度（十数ＫＨｚ程度）となるように設定さ
れる。
【００２２】電流制限回路２３によって、電機子コイル
Ｃｕ，Ｃｖ，Ｃｗに過大な電流の流れること、特に始動
時における過大電流が制限され、ＤＣブラシレスモータ
１の過負荷による焼損などが防止される。
Ｃｕ，Ｃｖ，Ｃｗに過大な電流の流れること、特に始動
時における過大電流が制限され、ＤＣブラシレスモータ
１の過負荷による焼損などが防止される。
【００２３】ホール素子Ｈ１〜３は、本来のホール素子
と、そのホール素子からの出力を増幅し波形成形を行う
回路とからなり、正の方向の磁界を検出したときに
「１」を出力する。
と、そのホール素子からの出力を増幅し波形成形を行う
回路とからなり、正の方向の磁界を検出したときに
「１」を出力する。
【００２４】各ホール素子Ｈ１〜３は、ロータの回転角
度位置を１２０度毎の位置で検出するように、互いに１
２０度の間隔で配置されている（図２及び図７参照）。
ホール素子Ｈ１〜３は、ロータの磁界を検出し、正の方
向の磁界を検出したとき、例えばロータの磁極のうちの
各ホール素子Ｈ１〜３の側の磁極がＮ極であるときに、
それぞれのホール素子Ｈ１〜３が「１」の信号を出力す
る。これとは逆に、負の方向の磁界を検出したとき、例
えばロータの磁極のうちの各ホール素子Ｈ１〜３の側の
磁極がＳ極であるときに、それぞれのホール素子Ｈ１〜
３は「０」の信号を出力する。
度位置を１２０度毎の位置で検出するように、互いに１
２０度の間隔で配置されている（図２及び図７参照）。
ホール素子Ｈ１〜３は、ロータの磁界を検出し、正の方
向の磁界を検出したとき、例えばロータの磁極のうちの
各ホール素子Ｈ１〜３の側の磁極がＮ極であるときに、
それぞれのホール素子Ｈ１〜３が「１」の信号を出力す
る。これとは逆に、負の方向の磁界を検出したとき、例
えばロータの磁極のうちの各ホール素子Ｈ１〜３の側の
磁極がＳ極であるときに、それぞれのホール素子Ｈ１〜
３は「０」の信号を出力する。
【００２５】つまり、各ホール素子Ｈ１〜３の出力信号
は、ロータの１回転のうち１８０度分が「１」であり、
他の１８０度分が「０」である。しかも、各ホール素子
Ｈ１〜３が互いに１２０度の間隔で配置されているの
で、各ホール素子Ｈ１〜３の出力信号は、６０度ずつ重
なって順次「１」となる。
は、ロータの１回転のうち１８０度分が「１」であり、
他の１８０度分が「０」である。しかも、各ホール素子
Ｈ１〜３が互いに１２０度の間隔で配置されているの
で、各ホール素子Ｈ１〜３の出力信号は、６０度ずつ重
なって順次「１」となる。
【００２６】このようなホール素子Ｈ１〜３、及びホー
ル素子Ｈ１〜３によるロータの回転角度位置の検出方法
それ自体は公知である。本実施形態のＤＣブラシレスモ
ータ１では、ホール素子Ｈ１〜３の配置された互いの位
置関係は１２０度間隔で従来と同じであるが、ロータの
回転角度位置に対するホール素子Ｈ１〜３の全体の配置
が、ロータの正転時における進み方向に６０度ずれてい
る。
ル素子Ｈ１〜３によるロータの回転角度位置の検出方法
それ自体は公知である。本実施形態のＤＣブラシレスモ
ータ１では、ホール素子Ｈ１〜３の配置された互いの位
置関係は１２０度間隔で従来と同じであるが、ロータの
回転角度位置に対するホール素子Ｈ１〜３の全体の配置
が、ロータの正転時における進み方向に６０度ずれてい
る。
【００２７】次に、各ホール素子Ｈ１〜３の配置位置、
ロータの回転角度位置に対するホール素子Ｈ１〜３の出
力信号、及び電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに流れる電
流の相互の関係を、図２乃至図９を参照して説明する。
ロータの回転角度位置に対するホール素子Ｈ１〜３の出
力信号、及び電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに流れる電
流の相互の関係を、図２乃至図９を参照して説明する。
【００２８】図２乃至図４はロータが正方向に回転する
ときの様子を示し、図５及び図６はロータが逆方向に回
転するときの様子を示す。図２及び図３、並びに図５
は、それぞれ、ロータの回転角度位置が６０度進む毎
に、そのときのトランジスタＱ１〜６の動作状態及び電
流の状態を順次示している。
ときの様子を示し、図５及び図６はロータが逆方向に回
転するときの様子を示す。図２及び図３、並びに図５
は、それぞれ、ロータの回転角度位置が６０度進む毎
に、そのときのトランジスタＱ１〜６の動作状態及び電
流の状態を順次示している。
【００２９】図２（Ａ）において、モータ本体１１は次
に示す状態である。すなわち、ロータＲＴの磁極は上が
Ｓ極であり下がＮ極である。したがって、ホール素子Ｈ
２，３が「１」を出力している。Ｕ相とＶ相の電機子コ
イルＣｕ，Ｃｖに電流が流れている。電機子コイルＣ
ｕ，Ｃｖに電流が流れることによって、矢印で示すよう
に図の右方向に向かう磁界が生じている。
に示す状態である。すなわち、ロータＲＴの磁極は上が
Ｓ極であり下がＮ極である。したがって、ホール素子Ｈ
２，３が「１」を出力している。Ｕ相とＶ相の電機子コ
イルＣｕ，Ｃｖに電流が流れている。電機子コイルＣ
ｕ，Ｃｖに電流が流れることによって、矢印で示すよう
に図の右方向に向かう磁界が生じている。
【００３０】一方、制御回路１２の状態、特に駆動回路
２１の状態は次に示すとおりである。すなわち、直流電
源Ｅに対して、プラス極にＵ相を、マイナス極にＷ相を
それぞれ接続するように、トランジスタＱ１及びＱ６が
オンの状態である。つまり、電機子コイルＣｕ，Ｃｗに
対して、直流電源Ｅからの電圧が印加されている（図８
を参照）。
２１の状態は次に示すとおりである。すなわち、直流電
源Ｅに対して、プラス極にＵ相を、マイナス極にＷ相を
それぞれ接続するように、トランジスタＱ１及びＱ６が
オンの状態である。つまり、電機子コイルＣｕ，Ｃｗに
対して、直流電源Ｅからの電圧が印加されている（図８
を参照）。
【００３１】図１を参照して、図２（Ａ）に示す状態で
はホール素子Ｈ２及びＨ３が「１」であるので、図１の
左方に示されるｂ端子及びｃ端子が「１」となる。これ
によって、ゲート制御回路２２からは及びの端子に
信号が出力され、トランジスタＱ１及びＱ６がオンす
る。
はホール素子Ｈ２及びＨ３が「１」であるので、図１の
左方に示されるｂ端子及びｃ端子が「１」となる。これ
によって、ゲート制御回路２２からは及びの端子に
信号が出力され、トランジスタＱ１及びＱ６がオンす
る。
【００３２】ここで注意すべき点は、モータ本体１１に
おいては、電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに流れる電流
が示されているに対し、制御回路１２においては、電機
子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに印加される電圧が示されて
いる点である。なお、電流と電圧との位相関係は、電流
が電圧に対してほぼ６０度の遅れを持っているものとす
る。つまり、本実施形態のＤＣブラシレスモータ１は、
電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに流れる電流が電圧に対
してほぼ６０度の遅れを持つように設計されている。
おいては、電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに流れる電流
が示されているに対し、制御回路１２においては、電機
子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに印加される電圧が示されて
いる点である。なお、電流と電圧との位相関係は、電流
が電圧に対してほぼ６０度の遅れを持っているものとす
る。つまり、本実施形態のＤＣブラシレスモータ１は、
電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに流れる電流が電圧に対
してほぼ６０度の遅れを持つように設計されている。
【００３３】図２（Ａ）に示す状態において、モータ本
体１１の電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに印加されてい
る電圧の様子は、図４に示すとおりである。図４と図２
（Ａ）とを比較すると、電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗ
に印加される電圧が、電流に対して、ロータＲＴの回転
方向（左回転方向）について６０度進んでいることがよ
く分かる。
体１１の電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに印加されてい
る電圧の様子は、図４に示すとおりである。図４と図２
（Ａ）とを比較すると、電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗ
に印加される電圧が、電流に対して、ロータＲＴの回転
方向（左回転方向）について６０度進んでいることがよ
く分かる。
【００３４】なお、図２，図３，及び図５に示されるＵ
相、Ｖ相、及びＷ相のスイッチは、それぞれ図１におけ
るトランジスタＱ１及びＱ２，Ｑ３及びＱ４，Ｑ５及び
Ｑ６に相当する。
相、Ｖ相、及びＷ相のスイッチは、それぞれ図１におけ
るトランジスタＱ１及びＱ２，Ｑ３及びＱ４，Ｑ５及び
Ｑ６に相当する。
【００３５】図２（Ａ）において、電機子コイルＣｕ，
Ｃｖ，Ｃｗに流れる電流による磁界とロータＲＴの磁極
との作用により、ロータＲＴは図の左方向に回転する。
これが正方向の回転である。
Ｃｖ，Ｃｗに流れる電流による磁界とロータＲＴの磁極
との作用により、ロータＲＴは図の左方向に回転する。
これが正方向の回転である。
【００３６】図２（Ｂ）においては、ロータＲＴの回転
角度位置及び電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに流れる電
流が、図２（Ａ）の状態から６０度進んだ状態が示され
ている。この状態では、ホール素子Ｈ３が「１」を出力
している。そして、この状態において、トランジスタＱ
３及びＱ６がオンの状態である。
角度位置及び電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに流れる電
流が、図２（Ａ）の状態から６０度進んだ状態が示され
ている。この状態では、ホール素子Ｈ３が「１」を出力
している。そして、この状態において、トランジスタＱ
３及びＱ６がオンの状態である。
【００３７】以降、同様に、図２（Ｃ）、図３（Ａ）〜
（Ｃ）の状態を遷移し、ロータＲＴが１回転して図２
（Ａ）の状態に戻る。このように、ロータＲＴが正転す
る場合には、ホール素子Ｈ１〜３からの出力は、ロータ
ＲＴの回転角度位置に対応して電機子コイルＣｕ，Ｃ
ｖ，Ｃｗに流すべき電流に対して、実際に電機子コイル
Ｃｕ，Ｃｖ，Ｃｗに印加する電圧が６０度進むように制
御するために用いられている。換言すれば、各ホール素
子Ｈ１〜３は、ロータＲＴの回転角度位置を６０度の進
み位相で検出するように配置されていることとなる。
（Ｃ）の状態を遷移し、ロータＲＴが１回転して図２
（Ａ）の状態に戻る。このように、ロータＲＴが正転す
る場合には、ホール素子Ｈ１〜３からの出力は、ロータ
ＲＴの回転角度位置に対応して電機子コイルＣｕ，Ｃ
ｖ，Ｃｗに流すべき電流に対して、実際に電機子コイル
Ｃｕ，Ｃｖ，Ｃｗに印加する電圧が６０度進むように制
御するために用いられている。換言すれば、各ホール素
子Ｈ１〜３は、ロータＲＴの回転角度位置を６０度の進
み位相で検出するように配置されていることとなる。
【００３８】ロータＲＴを逆転させる場合には、切り換
えスイッチ３０を切り換える。図５（Ａ）において、モ
ータ本体１１は図２（Ａ）と同じ状態であり、Ｕ相とＶ
相の電機子コイルＣｕ，Ｃｖに電流が流れている。これ
によって、矢印で示すように図の右方向に向かう磁界が
生じている。
えスイッチ３０を切り換える。図５（Ａ）において、モ
ータ本体１１は図２（Ａ）と同じ状態であり、Ｕ相とＶ
相の電機子コイルＣｕ，Ｃｖに電流が流れている。これ
によって、矢印で示すように図の右方向に向かう磁界が
生じている。
【００３９】一方、制御回路１２の状態は次に示すとお
りである。すなわち、直流電源Ｅに対して、プラス極に
Ｗ相を、マイナス極にＶ相をそれぞれ接続するように、
トランジスタＱ４及びＱ５がオンの状態である。つま
り、電機子コイルＣｗ，Ｃｖに対して、直流電源Ｅから
の電圧が印加されている（図９を参照）。
りである。すなわち、直流電源Ｅに対して、プラス極に
Ｗ相を、マイナス極にＶ相をそれぞれ接続するように、
トランジスタＱ４及びＱ５がオンの状態である。つま
り、電機子コイルＣｗ，Ｃｖに対して、直流電源Ｅから
の電圧が印加されている（図９を参照）。
【００４０】この場合においても、モータ本体１１にお
いては電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに流れる電流が示
されているに対し、制御回路１２においては、電機子コ
イルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに印加される電圧が示されてい
る。電流と電圧との位相関係は、正転の場合と同様、電
流が電圧に対して６０度の遅れを持っている。
いては電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに流れる電流が示
されているに対し、制御回路１２においては、電機子コ
イルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに印加される電圧が示されてい
る。電流と電圧との位相関係は、正転の場合と同様、電
流が電圧に対して６０度の遅れを持っている。
【００４１】図５（Ａ）に示す状態において、モータ本
体１１の電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに印加されてい
る電圧の様子は、図６に示すとおりである。図６と図５
（Ａ）とを比較すると、電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗ
に印加される電圧が、電流に対して、ロータＲＴの回転
方向（右回転方向）について６０度進んでいることがよ
く分かる。
体１１の電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに印加されてい
る電圧の様子は、図６に示すとおりである。図６と図５
（Ａ）とを比較すると、電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗ
に印加される電圧が、電流に対して、ロータＲＴの回転
方向（右回転方向）について６０度進んでいることがよ
く分かる。
【００４２】図５（Ｂ）においては、ロータＲＴの回転
角度位置及び電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに流れる電
流が、図５（Ａ）の状態から６０度進んだ状態が示され
ている。この状態では、ホール素子Ｈ２が「１」を出力
している。なお、逆転の場合には、ホール素子Ｈ２の出
力は、図１のノット回路３１ｂを介してａ端子に接続さ
れる。そして、この状態において、トランジスタＱ２及
びＱ５がオンの状態である。
角度位置及び電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに流れる電
流が、図５（Ａ）の状態から６０度進んだ状態が示され
ている。この状態では、ホール素子Ｈ２が「１」を出力
している。なお、逆転の場合には、ホール素子Ｈ２の出
力は、図１のノット回路３１ｂを介してａ端子に接続さ
れる。そして、この状態において、トランジスタＱ２及
びＱ５がオンの状態である。
【００４３】図示は省略したが、以降、同様に状態が遷
移し、ロータＲＴが１回転して図５（Ａ）の状態に戻
る。このように、ロータＲＴが逆転する場合には、ホー
ル素子Ｈ１〜３からの出力は、ロータＲＴの回転角度位
置に対応して電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに流すべき
電流に対して、実際に電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに
印加する電圧が６０度進むように制御するために用いら
れている。換言すれば、各ホール素子Ｈ１〜３は、ロー
タＲＴの回転角度位置を６０度の進み位相で検出するよ
うに配置されていることとなる。
移し、ロータＲＴが１回転して図５（Ａ）の状態に戻
る。このように、ロータＲＴが逆転する場合には、ホー
ル素子Ｈ１〜３からの出力は、ロータＲＴの回転角度位
置に対応して電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに流すべき
電流に対して、実際に電機子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗに
印加する電圧が６０度進むように制御するために用いら
れている。換言すれば、各ホール素子Ｈ１〜３は、ロー
タＲＴの回転角度位置を６０度の進み位相で検出するよ
うに配置されていることとなる。
【００４４】すなわち、各ホール素子Ｈ１〜３は、切り
換えスイッチ３０ａ〜ｃが切り換えられることによっ
て、ロータＲＴの正転及び逆転のいずれに対しても、ロ
ータＲＴの回転角度位置を６０度の進み位相で検出する
ように配置されていることとなる。
換えスイッチ３０ａ〜ｃが切り換えられることによっ
て、ロータＲＴの正転及び逆転のいずれに対しても、ロ
ータＲＴの回転角度位置を６０度の進み位相で検出する
ように配置されていることとなる。
【００４５】図１０はホール素子Ｈ１〜３の検出動作を
説明する図である。ホール素子Ｈ１〜３の配置位置につ
いて、次のように考えることができる。すなわち、図１
０に示すように、ロータＲＴの位相角に対して、ホール
素子Ｈ１〜３を、それぞれ−６０度、６０度、１８０度
の位置に配置する。ロータＲＴの正転時には、ホール素
子Ｈ１がロータＲＴの原点位置の部分ａを６０度の進み
位相で検出する。同様に、ホール素子Ｈ２，Ｈ３がロー
タＲＴの１２０度及び２４０度の部分ｂ，ｃを、それぞ
れ６０度の進み位相で検出する。
説明する図である。ホール素子Ｈ１〜３の配置位置につ
いて、次のように考えることができる。すなわち、図１
０に示すように、ロータＲＴの位相角に対して、ホール
素子Ｈ１〜３を、それぞれ−６０度、６０度、１８０度
の位置に配置する。ロータＲＴの正転時には、ホール素
子Ｈ１がロータＲＴの原点位置の部分ａを６０度の進み
位相で検出する。同様に、ホール素子Ｈ２，Ｈ３がロー
タＲＴの１２０度及び２４０度の部分ｂ，ｃを、それぞ
れ６０度の進み位相で検出する。
【００４６】ロータＲＴの逆転時には、ホール素子Ｈ２
がロータＲＴの原点位置の部分ａを６０度の進み位相で
検出する。同様に、ホール素子Ｈ３，Ｈ１がロータＲＴ
の１２０度及び２４０度の部分ｂ，ｃを、それぞれ６０
度の進み位相で検出する。
がロータＲＴの原点位置の部分ａを６０度の進み位相で
検出する。同様に、ホール素子Ｈ３，Ｈ１がロータＲＴ
の１２０度及び２４０度の部分ｂ，ｃを、それぞれ６０
度の進み位相で検出する。
【００４７】このように、ホール素子Ｈ１〜３の実際の
配置位置は固定であるが、正転時と逆転時とで、それぞ
れのホール素子Ｈ１〜３がロータＲＴの位相角の異なる
部分を検出するように、しかもそれぞれ同じ進み位相角
で検出するように、ホール素子Ｈ１〜３とゲート制御回
路２２との接続を切り換えるのである。
配置位置は固定であるが、正転時と逆転時とで、それぞ
れのホール素子Ｈ１〜３がロータＲＴの位相角の異なる
部分を検出するように、しかもそれぞれ同じ進み位相角
で検出するように、ホール素子Ｈ１〜３とゲート制御回
路２２との接続を切り換えるのである。
【００４８】ＤＣブラシレスモータ１においては、電機
子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗの電流の位相遅れを補償する
ために電圧位相を進めることとし、そのためのロータＲ
Ｔの回転角度位置の検出にホール素子Ｈ１〜３が用いら
れているのである。そして、切り換えスイッチ３０によ
って接続を切り換えることによって、同じホール素子Ｈ
１〜３によって、正転時及び逆転時の両方におけるロー
タＲＴの回転角度位置を検出しているのである。
子コイルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗの電流の位相遅れを補償する
ために電圧位相を進めることとし、そのためのロータＲ
Ｔの回転角度位置の検出にホール素子Ｈ１〜３が用いら
れているのである。そして、切り換えスイッチ３０によ
って接続を切り換えることによって、同じホール素子Ｈ
１〜３によって、正転時及び逆転時の両方におけるロー
タＲＴの回転角度位置を検出しているのである。
【００４９】図１１はＤＣブラシレスモータ１の一部を
断面して示す側面図である。ＤＣブラシレスモータ１
は、金属からなるハウジング６１内に、電機子コイルＣ
を有した電機子ＡＴが固定され、それと同心上に、ロー
タＲＴがベアリングによって回転自在に設けられて構成
される。また、制御回路１２を組み込んだプリント基板
ＰＢが取り付けられている。ホール素子Ｈ１〜３はプリ
ント基板ＰＢに取り付けられており、ロータＲＴの側面
側においてその回転角度位置を検出する。
断面して示す側面図である。ＤＣブラシレスモータ１
は、金属からなるハウジング６１内に、電機子コイルＣ
を有した電機子ＡＴが固定され、それと同心上に、ロー
タＲＴがベアリングによって回転自在に設けられて構成
される。また、制御回路１２を組み込んだプリント基板
ＰＢが取り付けられている。ホール素子Ｈ１〜３はプリ
ント基板ＰＢに取り付けられており、ロータＲＴの側面
側においてその回転角度位置を検出する。
【００５０】このように、ＤＣブラシレスモータ１にお
いては、複雑な電流制御回路が不要であるので制御回路
１２が極めて簡単である。しかも、正転及び逆転のいず
れに対しても３つのホール素子Ｈ１〜３によってロータ
ＲＴの回転角度位置を進み位相で検出し、充分なトルク
が出るように設計されており、部品点数が少なくなって
回路が簡単となる。
いては、複雑な電流制御回路が不要であるので制御回路
１２が極めて簡単である。しかも、正転及び逆転のいず
れに対しても３つのホール素子Ｈ１〜３によってロータ
ＲＴの回転角度位置を進み位相で検出し、充分なトルク
が出るように設計されており、部品点数が少なくなって
回路が簡単となる。
【００５１】このように、ＤＣブラシレスモータ１で
は、小型機なみの簡単な制御方式で制御が可能であるか
ら、制御回路１２をモータ本体１１の内部に組み込むこ
とが可能となり、外観形状の小型化及び低価格化を図る
ことができる。しかも、制御回路１２及びホール素子Ｈ
１〜３を同じハウジング内に内蔵することにより、外部
雑音による影響がなくなり、モータ本体と制御回路とを
別置きとした場合のような誤動作の恐れがない。
は、小型機なみの簡単な制御方式で制御が可能であるか
ら、制御回路１２をモータ本体１１の内部に組み込むこ
とが可能となり、外観形状の小型化及び低価格化を図る
ことができる。しかも、制御回路１２及びホール素子Ｈ
１〜３を同じハウジング内に内蔵することにより、外部
雑音による影響がなくなり、モータ本体と制御回路とを
別置きとした場合のような誤動作の恐れがない。
【００５２】上述の実施形態では、３相の電機子コイル
Ｃｕ，Ｃｖ，Ｃｗを有した３相ＤＣブラシレスモータ１
の例を説明したが、次に５相の電機子コイルＣｕ，Ｃ
ｖ，Ｃｗ，Ｃｘ，Ｃｙを有した５相ＤＣブラシレスモー
タ１Ａについて説明する。
Ｃｕ，Ｃｖ，Ｃｗを有した３相ＤＣブラシレスモータ１
の例を説明したが、次に５相の電機子コイルＣｕ，Ｃ
ｖ，Ｃｗ，Ｃｘ，Ｃｙを有した５相ＤＣブラシレスモー
タ１Ａについて説明する。
【００５３】図１２は本発明に係る他の実施形態のＤＣ
ブラシレスモータ１Ａの回路を示す図、図１３はホール
素子Ｈ１〜５の検出動作を説明する図である。図１２に
おいて、ＤＣブラシレスモータ１Ａは、モータ本体１１
Ａ及び制御回路１２Ａからなる。
ブラシレスモータ１Ａの回路を示す図、図１３はホール
素子Ｈ１〜５の検出動作を説明する図である。図１２に
おいて、ＤＣブラシレスモータ１Ａは、モータ本体１１
Ａ及び制御回路１２Ａからなる。
【００５４】モータ本体１１Ａは、上の実施形態のＤＣ
ブラシレスモータ１が３相であるに対して５相である
点、及び外観形状などが異なるが、電気的な動作原理は
上の実施形態の場合と同様であるので、詳しい説明は省
略する。但し、このＤＣブラシレスモータ１Ａでは、電
機子コイルＣｕ〜Ｃｙに流れる電流がそれらに印加され
る電圧に対してほぼ３６度の遅れを持つように設計され
ている。
ブラシレスモータ１が３相であるに対して５相である
点、及び外観形状などが異なるが、電気的な動作原理は
上の実施形態の場合と同様であるので、詳しい説明は省
略する。但し、このＤＣブラシレスモータ１Ａでは、電
機子コイルＣｕ〜Ｃｙに流れる電流がそれらに印加され
る電圧に対してほぼ３６度の遅れを持つように設計され
ている。
【００５５】制御回路１２Ａは、駆動回路２１Ａ、ゲー
ト制御回路２２Ａ、電流制限回路２３Ａ、及びホール素
子Ｈ１〜５からなる。駆動回路２１Ａは、３相が５相に
変更されることにともなうトランジスタＱ７〜１０など
の追加の点を除いて、動作原理などは上に述べた駆動回
路２１と同様である。
ト制御回路２２Ａ、電流制限回路２３Ａ、及びホール素
子Ｈ１〜５からなる。駆動回路２１Ａは、３相が５相に
変更されることにともなうトランジスタＱ７〜１０など
の追加の点を除いて、動作原理などは上に述べた駆動回
路２１と同様である。
【００５６】ゲート制御回路２２Ａは、上に述べた３相
の場合の動作と同様な動作が行われるように、ホール素
子Ｈ１〜５からの入力に対してトランジスタＱ１〜１０
を制御するための論理演算回路が組み込まれている。こ
のような論理演算回路は、ハードウアエにより、又はＤ
ＳＰやＣＰＵを用いたソフトウエアにより、又はそれら
の混合により実現することができる。
の場合の動作と同様な動作が行われるように、ホール素
子Ｈ１〜５からの入力に対してトランジスタＱ１〜１０
を制御するための論理演算回路が組み込まれている。こ
のような論理演算回路は、ハードウアエにより、又はＤ
ＳＰやＣＰＵを用いたソフトウエアにより、又はそれら
の混合により実現することができる。
【００５７】切り換えスイッチ３０Ａは、モータ本体１
１Ａが正方向に回転するときには上側の接点に（図１２
に示す状態）、逆方向に回転するときは下側の接点に、
それぞれ切り換えられる。
１Ａが正方向に回転するときには上側の接点に（図１２
に示す状態）、逆方向に回転するときは下側の接点に、
それぞれ切り換えられる。
【００５８】電流制限回路２３Ａは、上に述べた電流制
限回路２３と同様である。図１３において、ロータＲＴ
の位相角に対して、ホール素子Ｈ１〜５を、それぞれ−
３６度、３６度、１０８度、１４４度、１８０度、２１
６度の位置に配置する。ロータＲＴの正転時には、ホー
ル素子Ｈ１がロータＲＴの原点位置の部分ａを３６度の
進み位相で検出する。同様に、ホール素子Ｈ２，Ｈ３，
Ｈ４，Ｈ５がロータＲＴの７２度、１４４度、２１６
度、及び２８８度の部分ｂ，ｃ，ｄ，ｅを、それぞれ３
６度の進み位相で検出する。
限回路２３と同様である。図１３において、ロータＲＴ
の位相角に対して、ホール素子Ｈ１〜５を、それぞれ−
３６度、３６度、１０８度、１４４度、１８０度、２１
６度の位置に配置する。ロータＲＴの正転時には、ホー
ル素子Ｈ１がロータＲＴの原点位置の部分ａを３６度の
進み位相で検出する。同様に、ホール素子Ｈ２，Ｈ３，
Ｈ４，Ｈ５がロータＲＴの７２度、１４４度、２１６
度、及び２８８度の部分ｂ，ｃ，ｄ，ｅを、それぞれ３
６度の進み位相で検出する。
【００５９】ロータＲＴの逆転時には、ホール素子Ｈ２
がロータＲＴの原点位置の部分ａを３６度の進み位相で
検出する。同様に、ホール素子Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ１
がロータＲＴの７２度、１４４度、２１６度、及び２８
８度の部分ｂ，ｃ，ｄ，ｅを、それぞれ３６度の進み位
相で検出する。
がロータＲＴの原点位置の部分ａを３６度の進み位相で
検出する。同様に、ホール素子Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ１
がロータＲＴの７２度、１４４度、２１６度、及び２８
８度の部分ｂ，ｃ，ｄ，ｅを、それぞれ３６度の進み位
相で検出する。
【００６０】このように、ホール素子Ｈ１〜５の実際の
配置位置は固定であるが、正転時と逆転時とで、それぞ
れのホール素子Ｈ１〜５がロータＲＴの位相角の異なる
部分を検出するように、しかもそれぞれ同じ進み位相角
で検出するように、ホール素子Ｈ１〜５とゲート制御回
路２２Ａとの接続を切り換えるのである。
配置位置は固定であるが、正転時と逆転時とで、それぞ
れのホール素子Ｈ１〜５がロータＲＴの位相角の異なる
部分を検出するように、しかもそれぞれ同じ進み位相角
で検出するように、ホール素子Ｈ１〜５とゲート制御回
路２２Ａとの接続を切り換えるのである。
【００６１】上述の実施形態のＤＣブラシレスモータ１
では、ロータＲＴが２極である場合について説明した
が、次に、１０極のロータＲＴ１の構造の例を説明す
る。図１４は電機子ＡＴの外形を示す正面図、図１５は
１０極のロータＲＴ１の外形を示す正面図である。
では、ロータＲＴが２極である場合について説明した
が、次に、１０極のロータＲＴ１の構造の例を説明す
る。図１４は電機子ＡＴの外形を示す正面図、図１５は
１０極のロータＲＴ１の外形を示す正面図である。
【００６２】図１４において、電機子ＡＴには、９個の
磁極及び９個の電機子コイルＣ用のスロットが設けられ
ている。図１５において、ロータＲＴ１は、磁性材料か
らなる円柱状の本体ＢＤに、１０個の永久磁石ＭＧが埋
め込まれて構成される。永久磁石ＭＧは、円周方向に沿
って磁極を有するように設けられる。これによって、ロ
ータＲＴ１の１０個の磁極が電機子ＡＴの９個の磁極と
対向する。
磁極及び９個の電機子コイルＣ用のスロットが設けられ
ている。図１５において、ロータＲＴ１は、磁性材料か
らなる円柱状の本体ＢＤに、１０個の永久磁石ＭＧが埋
め込まれて構成される。永久磁石ＭＧは、円周方向に沿
って磁極を有するように設けられる。これによって、ロ
ータＲＴ１の１０個の磁極が電機子ＡＴの９個の磁極と
対向する。
【００６３】通常、ＤＣブラシレスモータがＭ相の場合
には、ロータＲＴの回転角度位置を検出するホール素子
はＭ個用いられる。その場合において、検出できる進み
位相角度は、（３６０／２Ｍ）度である。
には、ロータＲＴの回転角度位置を検出するホール素子
はＭ個用いられる。その場合において、検出できる進み
位相角度は、（３６０／２Ｍ）度である。
【００６４】上述の例において、３相では進み位相角度
が６０度であり、４０Ｗ程度の出力のＤＣブラシレスモ
ータ１に好適である。また、５相では進み位相角度が３
６度であり、１００Ｗ程度の出力のＤＣブラシレスモー
タ１Ａに好適である。さらに、ＤＣブラシレスモータの
出力が大きくなった場合には、極数を増やせばよい。こ
のように、相数及び極数を適宜選定することによって、
種々の出力のＤＣブラシレスモータについて、本発明を
適用することができる。
が６０度であり、４０Ｗ程度の出力のＤＣブラシレスモ
ータ１に好適である。また、５相では進み位相角度が３
６度であり、１００Ｗ程度の出力のＤＣブラシレスモー
タ１Ａに好適である。さらに、ＤＣブラシレスモータの
出力が大きくなった場合には、極数を増やせばよい。こ
のように、相数及び極数を適宜選定することによって、
種々の出力のＤＣブラシレスモータについて、本発明を
適用することができる。
【００６５】上述の実施形態において、ＤＣブラシレス
モータ１，１Ａの各部又は全体の構成、構造、形状、個
数、材質、動作タイミングなどは、本発明の趣旨に沿っ
て適宜変更することができる。
モータ１，１Ａの各部又は全体の構成、構造、形状、個
数、材質、動作タイミングなどは、本発明の趣旨に沿っ
て適宜変更することができる。
【００６６】
【発明の効果】本発明によると、制御回路を簡素化する
ことによってＤＣブラシレスモータの小型化及び低価格
化を図ることができる。
ことによってＤＣブラシレスモータの小型化及び低価格
化を図ることができる。
【００６７】請求項５の発明によると、電機子コイルに
過大な電流の流れることが制限され、ＤＣブラシレスモ
ータの過負荷による焼損などが防止される。
過大な電流の流れることが制限され、ＤＣブラシレスモ
ータの過負荷による焼損などが防止される。
【図１】本発明に係るＤＣブラシレスモータの回路を示
す図である。
す図である。
【図２】ロータが正方向に回転するときの動作を説明す
るための図である。
るための図である。
【図３】ロータが正方向に回転するときの動作を説明す
るための図である。
るための図である。
【図４】図２（Ａ）の状態における電機子コイルに印加
される電圧の状態を示す図である。
される電圧の状態を示す図である。
【図５】ロータが逆方向に回転するときの動作を説明す
るための図である。
るための図である。
【図６】図５（Ａ）の状態における電機子コイルに印加
される電圧の状態を示す図である。
される電圧の状態を示す図である。
【図７】ホール素子の検出動作を示す図である。
【図８】正転時の各部の状態を示す図である。
【図９】逆転時の各部の状態を示す図である。
【図１０】ホール素子の検出動作を説明する図である。
【図１１】ＤＣブラシレスモータの一部を断面して示す
側面図である。
側面図である。
【図１２】本発明に係る他の実施形態のＤＣブラシレス
モータの回路を示す図である。
モータの回路を示す図である。
【図１３】ホール素子の検出動作を説明する図である。
【図１４】電機子の外形を示す正面図である。
【図１５】１０極のロータの外形を示す正面図である。
１，１Ａ ＤＣブラシレスモータ １１，１１Ａ モータ本体 １２，１２Ａ 制御回路 ２１，２１Ａ 駆動回路（インバータ） ２２，２２Ａ ゲート制御回路（論理回路） ２３，２３Ａ 電流制限回路（保護回路） ３０，３０Ａ 切り換えスイッチ（切替え回路） Ｃｕ，Ｃｖ，Ｃｗ，Ｃｘ，Ｃｙ 電機子コイル ＲＴ，ＲＴ１ ロータ Ｈ１〜３ ホール素子（位置センサ） Ｈ１〜５ ホール素子（位置センサ）
Claims (5)
- 【請求項１】ロータの回転角度位置を複数の位置センサ
により検出し、前記位置センサの出力信号に基づいて電
源と電機子コイルとの接続を切り換えて回転磁界を発生
させ、ロータを回転させるように構成されたＤＣブラシ
レスモータの制御方法において、 前記複数の位置センサを、前記ロータの正転時及び逆転
時のいずれにおいても前記複数の位置センサのうちのい
ずれかがその回転角度位置を同じ位相角の進み位相で検
出するように配置し、 前記複数の各位置センサの検出するロータの位相角が正
転時と逆転時とで異なるように、正転時と逆転時とで接
続を切り換えて制御する、 ことを特徴とするＤＣブラシレスモータの制御方法。 - 【請求項２】ロータの回転角度位置を複数の位置センサ
により検出し、前記位置センサの出力信号に基づいて電
源と電機子コイルとの接続を切り換えて回転磁界を発生
させ、ロータを回転させるように構成されたＤＣブラシ
レスモータにおいて、 前記複数の位置センサを、前記ロータの正転時及び逆転
時のいずれにおいても前記複数の位置センサのうちのい
ずれかがその回転角度位置を同じ位相角の進み位相で検
出するように配置し、 正転時と逆転時とで、前記複数の位置センサのそれぞれ
の検出するロータの位相角が異なるように構成した、 ことを特徴とするＤＣブラシレスモータ。 - 【請求項３】永久磁石からなるロータ及び電機子コイル
を備えたＤＣブラシレスモータ本体と、 前記ロータの回転角度位置を検出する複数の位置センサ
と、 前記位置センサの出力信号に基づいて電源と前記電機子
コイルの各相との接続を切り換えて前記電機子コイルに
電流を流すインバータと、 前記位置センサと前記インバータとの間に設けられる論
理回路と、 を有し、 前記複数の位置センサは、前記ロータの正転時及び逆転
時のいずれにおいても前記複数の位置センサのうちのい
ずれかがその回転角度位置を同じ位相角の進み位相で検
出するように配置され、 前記論理回路には、正転時と逆転時とで前記複数の位置
センサのそれぞれの検出するロータの位相角が異なるよ
うに接続する切替え回路が設けられてなる、ことを特徴
とするＤＣブラシレスモータ。 - 【請求項４】永久磁石からなるロータ及び３相の電機子
コイルを備えたＤＣブラシレスモータ本体と、 前記ロータの回転角度位置を、１２０度毎の位相角で検
出するように、且つロータの正転時及び逆転時において
当該ロータの基準位置から６０度の位相のずれをもって
検出するように配置された３つの位置センサと、 前記位置センサの出力信号に基づいて電源と前記電機子
コイルの各相との接続を切り換えて前記電機子コイルに
電流を流すインバータと、 前記位置センサと前記インバータとの間に設けられる論
理回路と、 を有し、 前記論理回路には、前記３つの位置センサが、正転時及
び逆転時のいずれにおいても前記ロータの回転角度位置
を６０度の進み位相で検出するように切り替える切替え
回路が設けられてなる、 ことを特徴とするＤＣブラシレスモータ。 - 【請求項５】前記論理回路には、前記電機子コイルに流
れる電流が設定値を越えたときに、前記電流を所定時間
遮断する保護回路が設けられてなる、 請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のＤＣブラシレ
スモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10152397A JPH11346497A (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Ｄｃブラシレスモータ及びその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10152397A JPH11346497A (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Ｄｃブラシレスモータ及びその制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11346497A true JPH11346497A (ja) | 1999-12-14 |
Family
ID=15539629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10152397A Pending JPH11346497A (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Ｄｃブラシレスモータ及びその制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11346497A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002112577A (ja) * | 2000-10-02 | 2002-04-12 | Oriental Motor Co Ltd | ブラシレスｄｃモータの駆動装置および駆動方法 |
| WO2002041476A1 (fr) * | 2000-11-17 | 2002-05-23 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Machine electrique ca multiphasee sans balais et son organe de commande d'excitation |
| JP2002272163A (ja) * | 2001-03-15 | 2002-09-20 | Fuji Electric Co Ltd | ブラシレスモータの制御装置 |
| US6577092B2 (en) | 2001-01-26 | 2003-06-10 | Itoh Electric Company, Limited | DC motor control apparatus |
| US6753629B2 (en) | 2001-02-23 | 2004-06-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Brushless DC motor |
| US6853106B2 (en) | 2000-06-02 | 2005-02-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Brushless motor |
| JP2006101602A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Keihin Corp | 電動モータ |
| US7482724B2 (en) | 2004-02-05 | 2009-01-27 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Ipm electric rotating machine |
| US7635039B2 (en) | 2004-01-13 | 2009-12-22 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Series hybrid electric vehicle |
-
1998
- 1998-06-02 JP JP10152397A patent/JPH11346497A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6853106B2 (en) | 2000-06-02 | 2005-02-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Brushless motor |
| JP2002112577A (ja) * | 2000-10-02 | 2002-04-12 | Oriental Motor Co Ltd | ブラシレスｄｃモータの駆動装置および駆動方法 |
| JP4572026B2 (ja) * | 2000-10-02 | 2010-10-27 | オリエンタルモーター株式会社 | ブラシレスｄｃモータの駆動装置および駆動方法 |
| WO2002041476A1 (fr) * | 2000-11-17 | 2002-05-23 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Machine electrique ca multiphasee sans balais et son organe de commande d'excitation |
| US6577092B2 (en) | 2001-01-26 | 2003-06-10 | Itoh Electric Company, Limited | DC motor control apparatus |
| US6753629B2 (en) | 2001-02-23 | 2004-06-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Brushless DC motor |
| JP2002272163A (ja) * | 2001-03-15 | 2002-09-20 | Fuji Electric Co Ltd | ブラシレスモータの制御装置 |
| US7635039B2 (en) | 2004-01-13 | 2009-12-22 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Series hybrid electric vehicle |
| US7482724B2 (en) | 2004-02-05 | 2009-01-27 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Ipm electric rotating machine |
| JP2006101602A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Keihin Corp | 電動モータ |
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