JPS58116088A - ４極３相ブラシレスモ−タ - Google Patents
４極３相ブラシレスモ−タInfo
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- JPS58116088A JPS58116088A JP56210221A JP21022181A JPS58116088A JP S58116088 A JPS58116088 A JP S58116088A JP 56210221 A JP56210221 A JP 56210221A JP 21022181 A JP21022181 A JP 21022181A JP S58116088 A JPS58116088 A JP S58116088A
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- coils
- phase
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- excitation coil
- amplifier
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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
-
- 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
- H02P6/32—Arrangements for controlling wound field motors, e.g. motors with exciter coils
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は４極３相ブラシレスモータに関するものである
。
。
通常、ブラシレスモータは両方向電源（すなわちアース
端子、正電源端子及び負電源端子を具備する電＃）を必
要とする。ところが徨々の電―事情により単−電源を使
わさるを得ない場合が多々あり、このような場合に従来
では、モータの駆動増幅器をＢ Ｔ Ｌ （Ｂａ１ａｎ
ｃｅｄ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｌｅｓｉ ） 接続す
る方法が一般的に採用されている＠しかしなから、ＢＴ
Ｌ［絖を行なうには多くの一路傳成貴木を必費とするた
め、部品点数が増大してコスト高となる欠点があった。
端子、正電源端子及び負電源端子を具備する電＃）を必
要とする。ところが徨々の電―事情により単−電源を使
わさるを得ない場合が多々あり、このような場合に従来
では、モータの駆動増幅器をＢ Ｔ Ｌ （Ｂａ１ａｎ
ｃｅｄ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｌｅｓｉ ） 接続す
る方法が一般的に採用されている＠しかしなから、ＢＴ
Ｌ［絖を行なうには多くの一路傳成貴木を必費とするた
め、部品点数が増大してコスト高となる欠点があった。
本発明は上述の如き欠点を是正すべ〈発明されたもので
あって、ＢＴＬ接続を用いない全く新規なモータ駆動方
式を採用することによって、部品点数が少なく構成が非
常に簡単で安価であるにも拘わらず 界磁マグネットの
回転角度に無関係に常に一定の回転トルクを得ることが
できる４１ｆＭ３相ブラシレスモータを提供しようとす
るものである。
あって、ＢＴＬ接続を用いない全く新規なモータ駆動方
式を採用することによって、部品点数が少なく構成が非
常に簡単で安価であるにも拘わらず 界磁マグネットの
回転角度に無関係に常に一定の回転トルクを得ることが
できる４１ｆＭ３相ブラシレスモータを提供しようとす
るものである。
以下本発明の実施例に付き図面を参照して酸明する。
先ず第１図〜嬉３図は４椿３相ブラシレスモータ（１１
の構成を示すものであって、（２）はロータ、＋３１は
ステータ、（４）は回転軸、（５）はロータヨーク、（
６＋はロータマグネット（界磁マグネット）である。
の構成を示すものであって、（２）はロータ、＋３１は
ステータ、（４）は回転軸、（５）はロータヨーク、（
６＋はロータマグネット（界磁マグネット）である。
上述のロータマグネット（６）は縞２図に示すようにリ
ング状に形成されると共に、円周方向に等間隔て父互に
興なる物性となるようにｙ＃輯され、４極の＊ａ領領域
７ａＸ７ｂＸ７ｃ）（７ｄ）が形成されている。
ング状に形成されると共に、円周方向に等間隔て父互に
興なる物性となるようにｙ＃輯され、４極の＊ａ領領域
７ａＸ７ｂＸ７ｃ）（７ｄ）が形成されている。
分布が正弦波状となるように着磁されている。
一方、第１図及び＃！３図に示すようｊと、ステータヨ
ーク（９）上には３相の励磁コイルＬ１、Ｌ２及びり。
ーク（９）上には３相の励磁コイルＬ１、Ｌ２及びり。
がロータマグネット（６）に対向した状態で回転軸＋４
１に同心状にかつ等間隔（機械角で１２ｏ°間隔）で配
置されている。なお各相の励磁コイルＬ、〜Ｌ、の開角
は機械角で６０°（電気角で１２０’）であり、これら
は後述の如く互いに直列に接続さねている。
１に同心状にかつ等間隔（機械角で１２ｏ°間隔）で配
置されている。なお各相の励磁コイルＬ、〜Ｌ、の開角
は機械角で６０°（電気角で１２０’）であり、これら
は後述の如く互いに直列に接続さねている。
さらにステータヨーク（ｇ）上には、例えは励磁コイル
Ｌ、とＬ２との間の中央箇所に磁電変換素子であるホー
ル素子Ｈ４が般けられ、励磁コイルＬ２とＬ３との間の
中央箇所にホール索子Ｈ７が設けられている。
Ｌ、とＬ２との間の中央箇所に磁電変換素子であるホー
ル素子Ｈ４が般けられ、励磁コイルＬ２とＬ３との間の
中央箇所にホール索子Ｈ７が設けられている。
従って、これらのホール素子Ｈ１）−１２は互いにａａ
ｋ角で１２０°の角間隔を置いて配設されている。
ｋ角で１２０°の角間隔を置いて配設されている。
第４図はモータ駆動回路を概略的に示し、第５図は実際
のモータ駆動回路を示すものである。第４図及び＃！５
図に示すように、このモータ駆動回路には６つの演算項
−ｍＡ１、Ａ２ ＆び６３カ、設ケラれている。演算項
−ｓＡ、の一対の入力端子にはホール索子Ｈ４の出力端
子が抵抗肋をそわぞわ介して接続されており、演算増幅
器Ａ２の一対の入力端子にはホール素子Ｈ２の一対の出
力端子が抵抗すをそれぞれ介して接続されている。談た
演算増幅器Ａ１及びＡ２の出力端子１及びｂとそれらの
反転入力端子との間には帰還抵抗Ｒ【がそれぞれ接続さ
れている。
のモータ駆動回路を示すものである。第４図及び＃！５
図に示すように、このモータ駆動回路には６つの演算項
−ｍＡ１、Ａ２ ＆び６３カ、設ケラれている。演算項
−ｓＡ、の一対の入力端子にはホール索子Ｈ４の出力端
子が抵抗肋をそわぞわ介して接続されており、演算増幅
器Ａ２の一対の入力端子にはホール素子Ｈ２の一対の出
力端子が抵抗すをそれぞれ介して接続されている。談た
演算増幅器Ａ１及びＡ２の出力端子１及びｂとそれらの
反転入力端子との間には帰還抵抗Ｒ【がそれぞれ接続さ
れている。
そして演算増幅器Ａ、の出力端子ａが抵抗Ｒ１を介して
演算増幅器Ａ、の反転入力端子に接続されると共に、演
算増幅器Ａ２の出力端子すが抵抗Ｒ１２を介して演算増
幅器Ａ１の反転入力端子に接続さねている。
演算増幅器Ａ、の反転入力端子に接続されると共に、演
算増幅器Ａ２の出力端子すが抵抗Ｒ１２を介して演算増
幅器Ａ１の反転入力端子に接続さねている。
またこの演算増幅器Ａ、の出力端子Ｃと反転入力端子と
の間には帰還抵抗Ｒ１が接続さねでいる。なお演算増幅
器Ａ、の反転入力端子には抵抗Ｒ１を介してｃｃ 自流電源＋１暮が供給されている。
の間には帰還抵抗Ｒ１が接続さねでいる。なお演算増幅
器Ａ、の反転入力端子には抵抗Ｒ１を介してｃｃ 自流電源＋１暮が供給されている。
一方、励磁コイルＬ、の両端が演算増幅器Ａ、及びＡ、
の出力端子Ｃ及び８にそれぞれ接続され、ｗＪ蝉コイル
Ｌ２の両端が演算増幅器Ａ１及びＡ２の出力端子１及び
ｂにそれぞれ１ｉｋＶｃされ、励磁コイルＬｓの両端が
演算増幅器Ａ２及びＡ、の出力端子す及びＣにそれぞれ
接続されている。従って、これらのｗＪ磁コイルＬ、
Ｌ２及びり、は互いに直タリにかつループ状に接続（
デルタ結＃）されている。
の出力端子Ｃ及び８にそれぞれ接続され、ｗＪ蝉コイル
Ｌ２の両端が演算増幅器Ａ１及びＡ２の出力端子１及び
ｂにそれぞれ１ｉｋＶｃされ、励磁コイルＬｓの両端が
演算増幅器Ａ２及びＡ、の出力端子す及びＣにそれぞれ
接続されている。従って、これらのｗＪ磁コイルＬ、
Ｌ２及びり、は互いに直タリにかつループ状に接続（
デルタ結＃）されている。
なお＠４１ｍにおいては図示を１略したか、ホール集子
Ｈ５及びＲ２には抵抗Ｒ４及びＲ５をそれぞれ介して直
流の駆動電流が流されるようになっている。
Ｈ５及びＲ２には抵抗Ｒ４及びＲ５をそれぞれ介して直
流の駆動電流が流されるようになっている。
また演算増幅器Ａ、 Ａ２及びＡ６の出力は、一対の
トランジスタＴｒ１及ヒＴｒ２から成るシングルエンド
ブシュプル（８ＥＰＰ ）電力増幅器（ＩＩ旧）σ２に
てそれぞれ増幅されて各々の励磁コイルＬ、〜Ｌ、に供
給ｂ′と演算増幅器Ａ＋ １． Ａ２の反転入力Ａ子と
の間に帰還抵抗几ｆがそわそれ接続され、演算７幅器Ａ
、及び電力増＠器Ｑ２＋から成る増−祿出力端子Ｃ′と
演簀増１１ｔｖｉ器Ａ、の反転入力端子との間に帰還砥
抗境か％軟されている。なお第５図において抵抗Ｒ６は
演舞ｍ物器人、及びＡ２のオフセット電圧をキャンセル
するための可変抵抗である。
トランジスタＴｒ１及ヒＴｒ２から成るシングルエンド
ブシュプル（８ＥＰＰ ）電力増幅器（ＩＩ旧）σ２に
てそれぞれ増幅されて各々の励磁コイルＬ、〜Ｌ、に供
給ｂ′と演算増幅器Ａ＋ １． Ａ２の反転入力Ａ子と
の間に帰還抵抗几ｆがそわそれ接続され、演算７幅器Ａ
、及び電力増＠器Ｑ２＋から成る増−祿出力端子Ｃ′と
演簀増１１ｔｖｉ器Ａ、の反転入力端子との間に帰還砥
抗境か％軟されている。なお第５図において抵抗Ｒ６は
演舞ｍ物器人、及びＡ２のオフセット電圧をキャンセル
するための可変抵抗である。
ｔた本実施例（こおいては、抵抗Ｒ，、）Ｌ２及びＲ６
の抵抗値を過当に変えることによって、第６八因に示す
如く止、＋狗、十狗、−０ となるようにｌ１ｌｌＩｌ
整されている（但しＮ 止、、ｍ、、”ｉは出力端子ａ
／、ｂ ／ 及びＣ′に侍られる電圧をベクトル量と
して表わしたものである）。
の抵抗値を過当に変えることによって、第６八因に示す
如く止、＋狗、十狗、−０ となるようにｌ１ｌｌＩｌ
整されている（但しＮ 止、、ｍ、、”ｉは出力端子ａ
／、ｂ ／ 及びＣ′に侍られる電圧をベクトル量と
して表わしたものである）。
次に、上述の如く構成した４極６相ブラシレスモータの
回路動作に付き述べる。
回路動作に付き述べる。
ロータマグネット（６）が任意の角度−にあるときのホ
ール素子Ｈ４、Ｎ２の発生電圧ＥＨ５、ＥＨｌは、ホー
ル素子Ｈ，、Ｈ，の直流駆動電圧を稲１、ＥＨ２、ホー
ル素子Ｈ１、Ｎ２の積感度をＫＨＩ、ＫＨ２、ロータマ
グネット（６）と励磁コイルＬ２〜Ｌ、との間の空隙に
おける磁束密層のピーク値をＢとすｔｌＦｉ、 ＥＨ，＝Ｉ□、 ＫＨ，Ｂｓｉｍ（θ＋３０＠ ル・
・・・・・・・・・・・・・（ＩＩＥＨ２＝ ＩＨ２Ｋ
Ｈ，Ｂｓ１ａ（＃＋１５０” ）−−−−−−−−−−
−・・−・（２＋である。
ール素子Ｈ４、Ｎ２の発生電圧ＥＨ５、ＥＨｌは、ホー
ル素子Ｈ，、Ｈ，の直流駆動電圧を稲１、ＥＨ２、ホー
ル素子Ｈ１、Ｎ２の積感度をＫＨＩ、ＫＨ２、ロータマ
グネット（６）と励磁コイルＬ２〜Ｌ、との間の空隙に
おける磁束密層のピーク値をＢとすｔｌＦｉ、 ＥＨ，＝Ｉ□、 ＫＨ，Ｂｓｉｍ（θ＋３０＠ ル・
・・・・・・・・・・・・・（ＩＩＥＨ２＝ ＩＨ２Ｋ
Ｈ，Ｂｓ１ａ（＃＋１５０” ）−−−−−−−−−−
−・・−・（２＋である。
これらのホール素子Ｈ１、Ｎ２からの出力電圧ＥＨＩ、
ＥＨ２は演算増幅器Ａ１、Ａ２にてそれぞれ差動増−さ
れ、ざらに゛魅力増幅器ａＱＵ旧こでそれぞれ増幅され
る直流増幅系０４）の増＠度をＡｙ４、演算増幅器Ａ２
及び電力増幅ｓｏｂから成る直流増幅糸Ｑ５Ｈの増幅度
をＡｙ２とすると、これらの増幅系（１４１（１５）か
らの出力電圧Ｅ、 Ｎ２は１ Ｅｌ ＝Ａｖ 、ＩＫＩ ＫＨＩ ＢｓＩＥｌ（１１＋
６Ｑ° ）・・・・・・・・・・・・・・・ （３）Ｅ
２＝Ａｖ２工Ｈ２〜、Ｂ動（θ＋１５び）・・・・・・
・・・・・・・・・ （４１である。
ＥＨ２は演算増幅器Ａ１、Ａ２にてそれぞれ差動増−さ
れ、ざらに゛魅力増幅器ａＱＵ旧こでそれぞれ増幅され
る直流増幅系０４）の増＠度をＡｙ４、演算増幅器Ａ２
及び電力増幅ｓｏｂから成る直流増幅糸Ｑ５Ｈの増幅度
をＡｙ２とすると、これらの増幅系（１４１（１５）か
らの出力電圧Ｅ、 Ｎ２は１ Ｅｌ ＝Ａｖ 、ＩＫＩ ＫＨＩ ＢｓＩＥｌ（１１＋
６Ｑ° ）・・・・・・・・・・・・・・・ （３）Ｅ
２＝Ａｖ２工Ｈ２〜、Ｂ動（θ＋１５び）・・・・・・
・・・・・・・・・ （４１である。
演算増幅器Ａ、Ａ、の出力インピータンスを零とすると
、演算増幅器Ａ、の出力電圧Ｅｓは次式で表わさねる。
、演算増幅器Ａ、の出力電圧Ｅｓは次式で表わさねる。
またＡｙ ＋ Ｉ ＨＩＫＨ１Ｂ ”” Ａｙ ２１
Ｈ２ＫＨ２−Ｅ（１となるようにＮＩ ｌ１ｌｉｉ ＃
Ａｙ ＩＡＶ ２をｖＩ４ｍすれは、Ｂ、＝Ｆｌｉ。
Ｈ２ＫＨ２−Ｅ（１となるようにＮＩ ｌ１ｌｉｉ ＃
Ａｙ ＩＡＶ ２をｖＩ４ｍすれは、Ｂ、＝Ｆｌｉ。
細（θ＋３０° ）・−・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・＋６１Ｅ２＝ＥＯＩ
ｉＩＬ＋（θ＋１５び）・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（７）となる
。従って上記（５）、（６）、（７）式より、となる。
・・・・・・・・・・・・・・・・＋６１Ｅ２＝ＥＯＩ
ｉＩＬ＋（θ＋１５び）・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（７）となる
。従って上記（５）、（６）、（７）式より、となる。
ここで１（、＝ Ｒ２＝ Ｒｓ とすると、上記＋８
１式から、 Ｅｓ ＝ −ＥＯｏｏｓ ｌ ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
（９１となる＠ 次に、励磁コイルＬ、〜Ｌ、のインピーダンスをＺとす
ると、これらの励磁コイルＬ、〜Ｌ、に流れる電ＲＩ１
、Ｉ、、 Ｉ、は、 Ｍｌ−１２１０ １１−−＋−７（ｍ（１１＋５０’ ）−（ｆｉｌｌ（
θ＋１５０°月ｚ ｚ ＝”” ｓｍ＃ 、＝”−＝、＝、＝、−ＱＯＩ
＝ ’ｐ（ｓＩ、、十ＶＴ（２）θ） ・・・・・
・・・・・・・・・・・・・０１、Ｉ、 −”−！’−
＝＝ −隻（ｍ（＃＋１５０つ−（−４Ｄａθ）Ｉｚ
２ Ｖ５Ｅ。
１式から、 Ｅｓ ＝ −ＥＯｏｏｓ ｌ ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
（９１となる＠ 次に、励磁コイルＬ、〜Ｌ、のインピーダンスをＺとす
ると、これらの励磁コイルＬ、〜Ｌ、に流れる電ＲＩ１
、Ｉ、、 Ｉ、は、 Ｍｌ−１２１０ １１−−＋−７（ｍ（１１＋５０’ ）−（ｆｉｌｌ（
θ＋１５０°月ｚ ｚ ＝”” ｓｍ＃ 、＝”−＝、＝、＝、−ＱＯＩ
＝ ’ｐ（ｓＩ、、十ＶＴ（２）θ） ・・・・・
・・・・・・・・・・・・・０１、Ｉ、 −”−！’−
＝＝ −隻（ｍ（＃＋１５０つ−（−４Ｄａθ）Ｉｚ
２ Ｖ５Ｅ。
２ｚ ’−動θ十Ｖ１（２）θ） ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・ａ２である。
・・・・・・・・・・ａ２である。
励磁コイルし、〜Ｌ、に対応する位置でのｉ束密度Ｂｇ
１、Ｂｇ礼Ｂｇｉ ６オ１ Ｂｇ、＝Ｂ錫θ ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・（ｌｅ（ＩＢｇ□
＝ Ｂ ａ （ｅ＋２４０” ）＝Ｂ （−！ｗｅ Ｅ
’−’ｎｏｄ）−０４１２ −− Ｂｇｉ ＝ Ｂａｕ＝（＃＋１２０つ＝Ｈ（−−、ｙｍ
ｖ十−７ａｍの−（Ｊ二＋＋であるから、各励磁コイル
Ｌ１〜Ｌ、の巻数をＮ１Ｗｒ−コイルＬ、〜Ｌ５と磁束
の一交する部分の実ｊ［長さをｊ１０−タマグネット（
６）の実効半径をｒとすると、各々のＪｌｉ２１ｍコイ
ルＬ１〜Ｌ３とロータマグネット（６＋との間に発生す
るトルク１７、Ｔ２．１“、は、である。従って、総合
トルクＴ０は、 となる。
１、Ｂｇ礼Ｂｇｉ ６オ１ Ｂｇ、＝Ｂ錫θ ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・（ｌｅ（ＩＢｇ□
＝ Ｂ ａ （ｅ＋２４０” ）＝Ｂ （−！ｗｅ Ｅ
’−’ｎｏｄ）−０４１２ −− Ｂｇｉ ＝ Ｂａｕ＝（＃＋１２０つ＝Ｈ（−−、ｙｍ
ｖ十−７ａｍの−（Ｊ二＋＋であるから、各励磁コイル
Ｌ１〜Ｌ、の巻数をＮ１Ｗｒ−コイルＬ、〜Ｌ５と磁束
の一交する部分の実ｊ［長さをｊ１０−タマグネット（
６）の実効半径をｒとすると、各々のＪｌｉ２１ｍコイ
ルＬ１〜Ｌ３とロータマグネット（６＋との間に発生す
るトルク１７、Ｔ２．１“、は、である。従って、総合
トルクＴ０は、 となる。
故に、上記０式から明らかなように、総合トルクＴ０は
ロータマグネット（６）の回転角に全く無関係の一定し
たトルクとなるので、回転むら（トルクリップル）のな
いスムーズな（ロ）転トルクを得ることができる。
ロータマグネット（６）の回転角に全く無関係の一定し
たトルクとなるので、回転むら（トルクリップル）のな
いスムーズな（ロ）転トルクを得ることができる。
以上のような構成の４極３相ブラシレスモータによれば
、従来の如きＢＴＬ接続を用いる必要が全くなくしかも
励磁コイルを３個だけ用いればよいので、モータ駆動回
路の部品点数を削減できてその構成を簡素化することが
できる。ｔた既述の如く、回転むらのないスムーズな回
転トルクを得ることがで舎る利点も有している。
、従来の如きＢＴＬ接続を用いる必要が全くなくしかも
励磁コイルを３個だけ用いればよいので、モータ駆動回
路の部品点数を削減できてその構成を簡素化することが
できる。ｔた既述の如く、回転むらのないスムーズな回
転トルクを得ることがで舎る利点も有している。
ｔた３相モータにおいては、ロータマグネットの！１！
、数として６極、８椿、１２極等も考えられるが、その
場合には、回転磁場を構成する励磁コイルの組数も増加
して経済性の点で奸才しくなく、しかもコイル数が多い
とコイル相互間の機械的配ｔ１１ｇ４差が集積されて増
加し、回転むらの発生原因となるので好ｔしくない。従
って３相モータにおいて最も合理的な極数は本実施例の
ように４惨であり、この場合に（Ｊ１従米より広く使わ
れている８極（或いは６極）に比べて極ピツチ角が２倍
（或いは１゜５倍）に増加する。その結果、励磁コイル
及びホール素子の相互間の配［１走か手分に減少し、そ
の分だけ（ロ）転むらが減少されることになる。
、数として６極、８椿、１２極等も考えられるが、その
場合には、回転磁場を構成する励磁コイルの組数も増加
して経済性の点で奸才しくなく、しかもコイル数が多い
とコイル相互間の機械的配ｔ１１ｇ４差が集積されて増
加し、回転むらの発生原因となるので好ｔしくない。従
って３相モータにおいて最も合理的な極数は本実施例の
ように４惨であり、この場合に（Ｊ１従米より広く使わ
れている８極（或いは６極）に比べて極ピツチ角が２倍
（或いは１゜５倍）に増加する。その結果、励磁コイル
及びホール素子の相互間の配［１走か手分に減少し、そ
の分だけ（ロ）転むらが減少されることになる。
ところでブラシレスモータにおいてはホール素子Ｈ，、
Ｈ，と励磁コイルＬ、〜Ｌ、の配置関係が厳密に精度嵐
く位置決めされていることが、回転むらを防止するため
の必須不可欠の条件となるが、本実施例の場合には上記
配置関係が精度喪く定められていなくても、ホール素子
Ｈ，Ｈ，の特性（特に惑ｆ）ｋ差があっても回転むらの
発生を防止することがで赤る・即ち、ホール素子Ｈ，Ｈ
，と励磁コイルＬ１〜Ｌ、の配置関係が精度良く位置決
めされかつホール素子Ｈ，Ｈ，の特性が同一であｔｌ、
ｈ、励磁コイルＬ、〜Ｌ、ＪＣ供給される電圧収量、、
鳥をゝクトルとして示せば第６Ａ図の如く大をさく長さ
）が同一でかつ１２０６間隔となる・従ってこの場合ｌ
こは、各々の励磁コイルＬ、〜Ｌ、に印加される亀圧す
なわち（ｌｉｎｔ）、（Ｆｉ、 −Ｂ、 ）及び（ｋ’
ｓ −ｋｇ）が正確な三相電圧となる。しかしホール素
子Ｈ，、Ｈ，と励磁コイルＬ１〜Ｌ＆の配置関係が正確
ではなくかつホール素子Ｈ，Ｈ，の特性にバラツキかあ
り、しかも０−タマグネツト（６）の分割精度も急く、
それに起因して電圧Ｂ２、Ｂ Ｌ ＥＳ が＠６Ｂ図に
示す如く不平衡である場合には、ベクトルｍ＜、ｉ”；
、ｇＱの角度関係（ホール素子Ｈ４Ｈ２の配置関係）を
変えずに演算増幅参人、及びＡ２の増幅［ＡＶ、及びＡ
ｙ ２を適当に変更することによって第６Ｃ図に示す如
き平（１す三相を圧（Ｅ；−Ｅ７）、（枳−Ｅ； ）１
！Ｌヒ（旬−白）を得ることができる。即ち、励磁コイ
ルＬ。
Ｈ，と励磁コイルＬ、〜Ｌ、の配置関係が厳密に精度嵐
く位置決めされていることが、回転むらを防止するため
の必須不可欠の条件となるが、本実施例の場合には上記
配置関係が精度喪く定められていなくても、ホール素子
Ｈ，Ｈ，の特性（特に惑ｆ）ｋ差があっても回転むらの
発生を防止することがで赤る・即ち、ホール素子Ｈ，Ｈ
，と励磁コイルＬ１〜Ｌ、の配置関係が精度良く位置決
めされかつホール素子Ｈ，Ｈ，の特性が同一であｔｌ、
ｈ、励磁コイルＬ、〜Ｌ、ＪＣ供給される電圧収量、、
鳥をゝクトルとして示せば第６Ａ図の如く大をさく長さ
）が同一でかつ１２０６間隔となる・従ってこの場合ｌ
こは、各々の励磁コイルＬ、〜Ｌ、に印加される亀圧す
なわち（ｌｉｎｔ）、（Ｆｉ、 −Ｂ、 ）及び（ｋ’
ｓ −ｋｇ）が正確な三相電圧となる。しかしホール素
子Ｈ，、Ｈ，と励磁コイルＬ１〜Ｌ＆の配置関係が正確
ではなくかつホール素子Ｈ，Ｈ，の特性にバラツキかあ
り、しかも０−タマグネツト（６）の分割精度も急く、
それに起因して電圧Ｂ２、Ｂ Ｌ ＥＳ が＠６Ｂ図に
示す如く不平衡である場合には、ベクトルｍ＜、ｉ”；
、ｇＱの角度関係（ホール素子Ｈ４Ｈ２の配置関係）を
変えずに演算増幅参人、及びＡ２の増幅［ＡＶ、及びＡ
ｙ ２を適当に変更することによって第６Ｃ図に示す如
き平（１す三相を圧（Ｅ；−Ｅ７）、（枳−Ｅ； ）１
！Ｌヒ（旬−白）を得ることができる。即ち、励磁コイ
ルＬ。
〜Ｌ、 ６を既述の如くデルタ結線さねているので、ト
ルクに関係する量はＥ、 Ｅ、 Ｅ、ではなく（Ｅ
ｊ−Ｅ２）、（Ｅ２ Ｅｓ）、（Ｂｓ−Ｅ、）であり
、こねらの関係さえ９６０図の如く平衡６相ベクトルと
なれば、ＥｌＥｘ Ｅｓがどのように不平衡であっで
もよい。
ルクに関係する量はＥ、 Ｅ、 Ｅ、ではなく（Ｅ
ｊ−Ｅ２）、（Ｅ２ Ｅｓ）、（Ｂｓ−Ｅ、）であり
、こねらの関係さえ９６０図の如く平衡６相ベクトルと
なれば、ＥｌＥｘ Ｅｓがどのように不平衡であっで
もよい。
従って、例えば演算増幅＠Ａ、及びＡ２のケイン−整を
行なうだけで（演算項＠ ＠Ａｔ〜Ａ、のグイ／Ｉｌｌ
整を行なってもよい）、いかなる不平衡な６相電圧であ
っても、正確にバランスのとれたいわゆるノ（デルタ）
平衡６相ベクトルが得られ、ホール素子ＨＩ Ｈ２及
び励磁コイルＬ１〜Ｌ暴の位１決めｎＩＩｔＬの不良や
ホール素子ＨＩ Ｈｌの特性のバラツキに起因する回
転むらの発生を完全に抑えることができる。
行なうだけで（演算項＠ ＠Ａｔ〜Ａ、のグイ／Ｉｌｌ
整を行なってもよい）、いかなる不平衡な６相電圧であ
っても、正確にバランスのとれたいわゆるノ（デルタ）
平衡６相ベクトルが得られ、ホール素子ＨＩ Ｈ２及
び励磁コイルＬ１〜Ｌ暴の位１決めｎＩＩｔＬの不良や
ホール素子ＨＩ Ｈｌの特性のバラツキに起因する回
転むらの発生を完全に抑えることができる。
なお励磁コイルＬ、〜Ｌ、の巻きむらによる巻き数の多
少及び直流抵抗値のアンバランスがあっても、上述の方
法にてこれらに起因する回転むらも併せて完全に抑える
ことが可能である。
少及び直流抵抗値のアンバランスがあっても、上述の方
法にてこれらに起因する回転むらも併せて完全に抑える
ことが可能である。
このため、ブラシレスモータの組立ての際−ζホール素
子Ｈ，Ｈ，や励磁コイルＬ、〜Ｌ、の位置決めを高精度
で行なう必要がなくなり、組立て工数の削減化及び作業
能率の大巾な向上を図ることができるや 會た第７図及び第８図は本発明の第２の実施例を示すも
のである・餉７図に示す如く、本実施例では励磁コイル
Ｌ１とり、との間の中央部にホール素子Ｈ１が更に設け
られ、このホール素子Ｈ，の一対の出力端子が抵抗ＲＩ
Ｉを介して演算増幅器Ａ、の一対の入力端子にそれぞれ
接続されている。Ｉたこの演算項＠話Ａｉの出力端子と
反転入力端子との関ｌこは帰還抵抗Ｒｊが接続されてい
る０なおその他の構成は、纂７図及び第８１１［示すよ
うに既述の亀１のこのように構成した場合にも、デルタ
結線された励磁コイルＬ、〜Ｌ、の端子ａ、ｂ、ｃには
位相が１２０°ずつずれた３相電圧Ｅ４、Ｅ、、 Ｅ、
が供給され、各相の励磁コイルＬ、〜Ｌ、がＢ、−Ｂ、
Ｅ、−Ｅ２Ｅ、−Ｅ、の電圧にて駆動されることに
なる。この結果、既述のｌＩｌ、１の実施例の場合と同
様に回転むらのないスムースな回転トルクを得ることが
できる＠Ｉた本実施例の場合にも、既述の第１の実施例
の場合と全く同様の作用効果を奏し得る。
子Ｈ，Ｈ，や励磁コイルＬ、〜Ｌ、の位置決めを高精度
で行なう必要がなくなり、組立て工数の削減化及び作業
能率の大巾な向上を図ることができるや 會た第７図及び第８図は本発明の第２の実施例を示すも
のである・餉７図に示す如く、本実施例では励磁コイル
Ｌ１とり、との間の中央部にホール素子Ｈ１が更に設け
られ、このホール素子Ｈ，の一対の出力端子が抵抗ＲＩ
Ｉを介して演算増幅器Ａ、の一対の入力端子にそれぞれ
接続されている。Ｉたこの演算項＠話Ａｉの出力端子と
反転入力端子との関ｌこは帰還抵抗Ｒｊが接続されてい
る０なおその他の構成は、纂７図及び第８１１［示すよ
うに既述の亀１のこのように構成した場合にも、デルタ
結線された励磁コイルＬ、〜Ｌ、の端子ａ、ｂ、ｃには
位相が１２０°ずつずれた３相電圧Ｅ４、Ｅ、、 Ｅ、
が供給され、各相の励磁コイルＬ、〜Ｌ、がＢ、−Ｂ、
Ｅ、−Ｅ２Ｅ、−Ｅ、の電圧にて駆動されることに
なる。この結果、既述のｌＩｌ、１の実施例の場合と同
様に回転むらのないスムースな回転トルクを得ることが
できる＠Ｉた本実施例の場合にも、既述の第１の実施例
の場合と全く同様の作用効果を奏し得る。
以上本発明を実施例に付赤述べたが、本発明は、これら
の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思
想に基いて各種の変更が可能である。
の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思
想に基いて各種の変更が可能である。
例えば、既述の実施例においては、単−Ｘｍを使用する
場合に付き述べたが、両方向電源を使用するこさも可能
であることは菖う迄もない。
場合に付き述べたが、両方向電源を使用するこさも可能
であることは菖う迄もない。
以上の如く本発明は、
（１）、円周方向にｉ′間隔で交互に異なる極性となる
ように正弦波着輯された４極の界磁マグネット（例えば
、実施例で示したロータマグネット（６））き、 （ｂ）、前記界磁マグネットに対向した状態で回転軸に
同心状−ζかつ等間隔で配置されると共に、互いに直列
番こ接続された３相の１ｇ１〜第３の励磁コイル（例え
ば、実施例で示した励磁コイルＬ、 Ｌ麿 Ｌ、 ）
と、 （Ｃ）、前記界磁マグネットの回転位置を検出するため
ｌこ、前記第１及び第２の励磁コイルの間の中央箇所及
び前記第１及びｔｓ３の励磁コイルの間の中央箇所にそ
れぞれ配置された第１及び第２の磁電変換素子（例えば
、実施例で示したホール素子ＨＩＨ２）と、 （ｄ）、前記第１及び第２の磁電変換素子からの出力を
増幅する第１及び＃！２の増幅器（例えは、実施例で示
した演算増幅＠Ａ、 Ａりと、（Ｃ）、前記第１の増
＠器のめ力電圧とは位相が１２０＠異なりかつ前記第２
の増幅器の出力電圧とは位相が２４０°異なる電圧を出
力する第３の増幅ｔｉ＜例えは、実施例で示した演算増
幅器Ａｉ ）と、 をそれぞれ具備し、前記＃１１の励磁コイルの両端を前
記第１Ｉ及び蕗２の増幅器の出力端子にそれぞれ接続し
、前記第２の励磁コイルの両端を前記第２及び第３の増
幅器の出力端子にそれぞれ接続し、前記第３の励磁コイ
ルの両端を前記第３及び第１の増幅器の出力端子にそれ
ぞｔ１接続したものである。故に本発明の４極３相ブラ
シレスモータによれば、単一電源を使用する場合にモー
タ駆動回路にＢＴＬ接続をせずに済むため、ＢＴＬ接続
に必要な演算増幅器やトランジスタ郷の回路素子を省略
することができる上に励磁コイルが３個で済み、従って
モータの構成の簡素化を図ることができる。
ように正弦波着輯された４極の界磁マグネット（例えば
、実施例で示したロータマグネット（６））き、 （ｂ）、前記界磁マグネットに対向した状態で回転軸に
同心状−ζかつ等間隔で配置されると共に、互いに直列
番こ接続された３相の１ｇ１〜第３の励磁コイル（例え
ば、実施例で示した励磁コイルＬ、 Ｌ麿 Ｌ、 ）
と、 （Ｃ）、前記界磁マグネットの回転位置を検出するため
ｌこ、前記第１及び第２の励磁コイルの間の中央箇所及
び前記第１及びｔｓ３の励磁コイルの間の中央箇所にそ
れぞれ配置された第１及び第２の磁電変換素子（例えば
、実施例で示したホール素子ＨＩＨ２）と、 （ｄ）、前記第１及び第２の磁電変換素子からの出力を
増幅する第１及び＃！２の増幅器（例えは、実施例で示
した演算増幅＠Ａ、 Ａりと、（Ｃ）、前記第１の増
＠器のめ力電圧とは位相が１２０＠異なりかつ前記第２
の増幅器の出力電圧とは位相が２４０°異なる電圧を出
力する第３の増幅ｔｉ＜例えは、実施例で示した演算増
幅器Ａｉ ）と、 をそれぞれ具備し、前記＃１１の励磁コイルの両端を前
記第１Ｉ及び蕗２の増幅器の出力端子にそれぞれ接続し
、前記第２の励磁コイルの両端を前記第２及び第３の増
幅器の出力端子にそれぞれ接続し、前記第３の励磁コイ
ルの両端を前記第３及び第１の増幅器の出力端子にそれ
ぞｔ１接続したものである。故に本発明の４極３相ブラ
シレスモータによれば、単一電源を使用する場合にモー
タ駆動回路にＢＴＬ接続をせずに済むため、ＢＴＬ接続
に必要な演算増幅器やトランジスタ郷の回路素子を省略
することができる上に励磁コイルが３個で済み、従って
モータの構成の簡素化を図ることができる。
しかも、６惨や８極等のブラシレスモータに比べて励磁
コイルや磁電変換素子の配置ｍｕ及び界磁マグネットの
着磁パターンの分割Ｎ度を相対的に向上させることがで
きる。また上述の配置精度や分ＩＩＩＩ？＊駅、及び蝉
電変換嵩子や励磁コイルの特性にバラツキがあったとし
ても、前記第１〜第３の増＠器のゲインを適当に１ｌｌ
ＩＩｉすることによって正確な（バランスのとれた）６
相電圧を得ることができ、回転むらのない一定の回転ト
ルクを得ることかできる。
コイルや磁電変換素子の配置ｍｕ及び界磁マグネットの
着磁パターンの分割Ｎ度を相対的に向上させることがで
きる。また上述の配置精度や分ＩＩＩＩ？＊駅、及び蝉
電変換嵩子や励磁コイルの特性にバラツキがあったとし
ても、前記第１〜第３の増＠器のゲインを適当に１ｌｌ
ＩＩｉすることによって正確な（バランスのとれた）６
相電圧を得ることができ、回転むらのない一定の回転ト
ルクを得ることかできる。
第１図〜第６０図は本発明の第１の実施例を示すもので
あって、第１図は４極３相ブラシレスモータの縦断面図
、第２図はロータマグネットの平面図、第５図はステー
タの平面図、第４図は励磁コイル、ホール素子及び演算
増幅器の接続関係を概略的に示す構成図、第５図はモー
タ駆動回路の回路図、＊６Ａ図〜＃！６０図は３相電圧
をベクトルとしてそれぞれ示すベクトル図、第７図及び
第８図は本発明の第２の実施例を示すものであって、第
７図は第４図と同様の構成図、第８図は第５図と＃１Ｉ
ｌｌＩＩの回路図である＠ なお図面に用いられている符号において、（１１＝・・
・・−・・・・・・・・・−一・ ４極３相ブラシレス
モータ（４）・・・・・・・・・・・・・・・・−・・
・回転軸（６）・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・ロータマグネットＬζＬへり、・・・・・・・−
・励磁コイルＨζＨ４鳩・・・・・・・・・ホール素子
である。 代理人 上屋 膀 第１図 第３図 第２図 第４図
あって、第１図は４極３相ブラシレスモータの縦断面図
、第２図はロータマグネットの平面図、第５図はステー
タの平面図、第４図は励磁コイル、ホール素子及び演算
増幅器の接続関係を概略的に示す構成図、第５図はモー
タ駆動回路の回路図、＊６Ａ図〜＃！６０図は３相電圧
をベクトルとしてそれぞれ示すベクトル図、第７図及び
第８図は本発明の第２の実施例を示すものであって、第
７図は第４図と同様の構成図、第８図は第５図と＃１Ｉ
ｌｌＩＩの回路図である＠ なお図面に用いられている符号において、（１１＝・・
・・−・・・・・・・・・−一・ ４極３相ブラシレス
モータ（４）・・・・・・・・・・・・・・・・−・・
・回転軸（６）・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・ロータマグネットＬζＬへり、・・・・・・・−
・励磁コイルＨζＨ４鳩・・・・・・・・・ホール素子
である。 代理人 上屋 膀 第１図 第３図 第２図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （麿）、円周方向に９間隔で交互に異なる極性となるよ
引こ正弦波着磁された４１＃の界磁マグネ゛ントと、 （ｂ）、前記界磁マグネットに対向した状態で回転軸に
同心状にかつ婢間隔で配置されると共番こ、互いに直列
に接続された３相の纂１〜第３の励磁コイルと、 （Ｃ）、前記界磁マグネットの回転位置を検出するため
に、前記第１及び第２の励磁コイルの間の中央箇所及び
前記第２及び第５の励磁コイルの間の中央箇所にそれぞ
れ起重された鮪１及び第２の磁電変換素子と、 −）、前記第１及び第２の磁電変換素子力）らの出力を
増幅する謝１及び第２の増幅器と、（ｅ）、前記第１の
増幅器のめ力電圧と番オ位相力５１２０＠異なりかつ前
に２ ｍ ２ ａ）増幅器の…力亀圧とは位相が２４０
°異なる電圧を出力する鯖６の増幅器と、 をそれぞれ具備し、前記第１の励磁コイルの両肩を前記
第１及び第２の増幅器の出力端子にそれぞれ接続し、前
記菓２の励磁コイルの両端を前記第２及び蒙３の増幅器
の出力端子にそ４ぞわ接続し、前記ｌＲ３の励磁コイル
の両端を前記第３及び第１の増幅器の出力端子にそわそ
わ接続したことを特徴とする４極３相ブラシレスモータ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56210221A JPS58116088A (ja) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | ４極３相ブラシレスモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56210221A JPS58116088A (ja) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | ４極３相ブラシレスモ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58116088A true JPS58116088A (ja) | 1983-07-11 |
Family
ID=16585785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56210221A Pending JPS58116088A (ja) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | ４極３相ブラシレスモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58116088A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61202213A (ja) * | 1985-03-05 | 1986-09-08 | Nippon Densan Kk | インデツクス回路 |
| JPS61277395A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-08 | Nippon Densan Kk | 非常時におけるブラシレスモ−タの回転方法 |
| JPH0670585A (ja) * | 1993-04-02 | 1994-03-11 | Akai Electric Co Ltd | 直流ブラシレスモータにおける駆動回路 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55117487A (en) * | 1979-02-28 | 1980-09-09 | Mitsubishi Electric Corp | Controlling device for electric motor |
-
1981
- 1981-12-29 JP JP56210221A patent/JPS58116088A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55117487A (en) * | 1979-02-28 | 1980-09-09 | Mitsubishi Electric Corp | Controlling device for electric motor |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61202213A (ja) * | 1985-03-05 | 1986-09-08 | Nippon Densan Kk | インデツクス回路 |
| JPS61277395A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-08 | Nippon Densan Kk | 非常時におけるブラシレスモ−タの回転方法 |
| JPH0670585A (ja) * | 1993-04-02 | 1994-03-11 | Akai Electric Co Ltd | 直流ブラシレスモータにおける駆動回路 |
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