JPS58172993A - 直流ブラシレスモ−タの駆動方法 - Google Patents
直流ブラシレスモ−タの駆動方法Info
- Publication number
- JPS58172993A JPS58172993A JP57053083A JP5308382A JPS58172993A JP S58172993 A JPS58172993 A JP S58172993A JP 57053083 A JP57053083 A JP 57053083A JP 5308382 A JP5308382 A JP 5308382A JP S58172993 A JPS58172993 A JP S58172993A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- motor
- signal
- synchronizing
- brushless motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Rotational Drive Of Disk (AREA)
- 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】
（１）発明の技術分野
本発明はサーが信号書込装置（８＠ｒｖｏ Ｔｒａｅｋ
Ｗｒｉｔ＠ｒ−８ＴＷ）の直流ブラシレスモーフの駆動
方法に関する。
Ｗｒｉｔ＠ｒ−８ＴＷ）の直流ブラシレスモーフの駆動
方法に関する。
（２）技術の背景
直流ブラシレスモータとは、従来の整流子モータのブラ
シと整流子を、センナ（ロータ位置検出用）と半導体ス
イッチング素子に置き換えた直流モータの一種である。
シと整流子を、センナ（ロータ位置検出用）と半導体ス
イッチング素子に置き換えた直流モータの一種である。
このモータの特徴は、位置検出センサをもっていること
に加えて、力率、効率が高く、例えば速度制御のような
各種の制御がかけ易いことである。
に加えて、力率、効率が高く、例えば速度制御のような
各種の制御がかけ易いことである。
本願の発明者は、この直流ブラシレスモータを磁気ディ
スク装置のスピンドルモータとして採用することによシ
、スピンドルモータの小型化、高精度化を試み、それの
速度制御方式として２つの方法を検討した。
スク装置のスピンドルモータとして採用することによシ
、スピンドルモータの小型化、高精度化を試み、それの
速度制御方式として２つの方法を検討した。
その１つは、回転精度をある程度犠牲にしても、制御回
路を聞単にし、コストダウンを図ることであシ、他は、
制御回路が複雑になっても、高精度（例えば、３０００
ｒｐｍ±０．００５％）の回転制御を行なうことである
。前の方法は実際の装置の制御用に適するものであシ、
後の方法は装置製造時に製造工場内でディスク面上に基
準信号を書き込むときに有益である（サー？信号書込装
置）、この高精度回転制御方式は、位相ロックルーｆ（
Ｐｈａｓ・Ｌｏｃｋ＠ｄ ＬＯ（１ｐ−Ｐ Ｌ Ｌ ）
回路を用い九ノ譬ルス巾変調（Ｐｕ１ｓ＠Ｗｉｄｔｈ
Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ −ＰＷＭ ）制御方式である。
路を聞単にし、コストダウンを図ることであシ、他は、
制御回路が複雑になっても、高精度（例えば、３０００
ｒｐｍ±０．００５％）の回転制御を行なうことである
。前の方法は実際の装置の制御用に適するものであシ、
後の方法は装置製造時に製造工場内でディスク面上に基
準信号を書き込むときに有益である（サー？信号書込装
置）、この高精度回転制御方式は、位相ロックルーｆ（
Ｐｈａｓ・Ｌｏｃｋ＠ｄ ＬＯ（１ｐ−Ｐ Ｌ Ｌ ）
回路を用い九ノ譬ルス巾変調（Ｐｕ１ｓ＠Ｗｉｄｔｈ
Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ −ＰＷＭ ）制御方式である。
磁気ディスク装置のディスク面上に基準信号を曹き込む
場合、スピンドルモータの回転精度が高ければ高いほど
精度の良い基準信号を書き込むことができる。か＼る要
求に対して、直流ブラシレスモータハ非常に適している
。直流ブラシレスモーフの回転速度は、巻線に流す電流
を制御するか、または電流通電時間を制御することＫよ
り容易に制御し得るからである。
場合、スピンドルモータの回転精度が高ければ高いほど
精度の良い基準信号を書き込むことができる。か＼る要
求に対して、直流ブラシレスモータハ非常に適している
。直流ブラシレスモーフの回転速度は、巻線に流す電流
を制御するか、または電流通電時間を制御することＫよ
り容易に制御し得るからである。
巻線に流す電流の通電時間を制御することにより速度を
制御するために、ＰＷＭ制御方式をとることにした。！
１図には制御回路全体のブロック図を、第２図に速度制
御回路のブロック図を示す。
制御するために、ＰＷＭ制御方式をとることにした。！
１図には制御回路全体のブロック図を、第２図に速度制
御回路のブロック図を示す。
第１図において、センサ＊、ｎ、ｃとしてハホールＩＣ
を用い、１個のセンナにおいて１回転中Ｎ５ＮＳと４つ
の磁束変化を検出し、２個の・ヤルスを出す、速度制御
方式としては、外部同期信免晶発振回路の分局出方）の
位相に対し、センサ出力であるロータの位置位相を制御
する位相制御方式を採用する。
を用い、１個のセンナにおいて１回転中Ｎ５ＮＳと４つ
の磁束変化を検出し、２個の・ヤルスを出す、速度制御
方式としては、外部同期信免晶発振回路の分局出方）の
位相に対し、センサ出力であるロータの位置位相を制御
する位相制御方式を採用する。
過大ｔｇが流れた場合分配回路のダートをＯＦＦとし・
電ｉ／ｌを切ることによ）モータおよびスイッチング用
トランノスタを保護する。
電ｉ／ｌを切ることによ）モータおよびスイッチング用
トランノスタを保護する。
ブレーキ回路は電源ＯＦＦの時に、巻線部の逆起電圧を
検出し、規定値以下となったとき速やかに回転を停止さ
せるようにスイッチングｆ−）を操怖する信号を出す。
検出し、規定値以下となったとき速やかに回転を停止さ
せるようにスイッチングｆ−）を操怖する信号を出す。
スイッチング回路およびノイズリミッタは、３相モータ
の電流スイッチング用トランジスタおよびＲＣノイズリ
ミ、ト回路より成り、分配回路からのスイッチング信号
によりトランジスタが働き回転を持続させると共に、Ｒ
Ｃ回路により電流ＯＮ、ＯＦＦ時のスイッチングノイズ
を低くおさえる。
の電流スイッチング用トランジスタおよびＲＣノイズリ
ミ、ト回路より成り、分配回路からのスイッチング信号
によりトランジスタが働き回転を持続させると共に、Ｒ
Ｃ回路により電流ＯＮ、ＯＦＦ時のスイッチングノイズ
を低くおさえる。
第２図において、３個のセンサＡ 、 Ｂ、、 Ｃの出
力（ホール■ｃ出力、比較入力）はモノステーブル回路
によシ合成され、１周６個のパルスとなり、３０００ｒ
ｐｍで３００ Ｈｚとなる。外部周期信号は１．２ＭＨ
Ｘの水晶発振回路出方を分周し、３００ Ｈｚの盾号と
することによ）前記センサ出力と位相比較される０位相
比較器としては市販のＰＬＬＩＣ（例えばＭＣ４０４４
）を用いる。このＰＬＩ、ｒｃのタイムチャートを第３
図に、またこの速度制御回路各部波形を第４図に示す、
なお第２図に示すｉ・・・ｆは第４図の波形図に示され
るものである。
力（ホール■ｃ出力、比較入力）はモノステーブル回路
によシ合成され、１周６個のパルスとなり、３０００ｒ
ｐｍで３００ Ｈｚとなる。外部周期信号は１．２ＭＨ
Ｘの水晶発振回路出方を分周し、３００ Ｈｚの盾号と
することによ）前記センサ出力と位相比較される０位相
比較器としては市販のＰＬＬＩＣ（例えばＭＣ４０４４
）を用いる。このＰＬＩ、ｒｃのタイムチャートを第３
図に、またこの速度制御回路各部波形を第４図に示す、
なお第２図に示すｉ・・・ｆは第４図の波形図に示され
るものである。
第３図よυ、ＰＬＬＩＣのＲ入力（外部同期信号、基準
入力）とＶ入力（センサ出力、比較入力）の周波数が等
しいとき、ＰＬＬＩＣの出力は、Ｒ入力の立下りから、
■入力の立下りまでロー（Ｌ）、その他の期間はハイ（
）（）となる、この出力を濾波し、外部周期信号から作
られる基準鋸歯状波（積分器出力）と比較することＫよ
りＰ−）制御／４ルスが作成される。このｆ−）制御ノ
量ルス出力がＨの時のみ巻線に電流が流れるよう分配回
路を設計する。
入力）とＶ入力（センサ出力、比較入力）の周波数が等
しいとき、ＰＬＬＩＣの出力は、Ｒ入力の立下りから、
■入力の立下りまでロー（Ｌ）、その他の期間はハイ（
）（）となる、この出力を濾波し、外部周期信号から作
られる基準鋸歯状波（積分器出力）と比較することＫよ
りＰ−）制御／４ルスが作成される。このｆ−）制御ノ
量ルス出力がＨの時のみ巻線に電流が流れるよう分配回
路を設計する。
上記の状態において、モータ出力トルクと負荷トルクか
つ）合りたところの位相差でモータ回転が持続する（位
相ロック状Ｄ）、こ＼で負荷トルクが増大すると、モー
タの回転が下がろうとして位相差が大きくなり、フィル
タ出力が増加し、コンパレータ出力ノクルスでアルｆｆ
−）制御ノ４ルスのノ９ルスーが増加し、通電時間が増
え、モータ出力トルクが項太し、再び負荷トルクとつ９
合う点で平衡する。負荷トルクが減少した場合には全く
逆となシ、通電時間が減少し、モータ出力トルクが減少
することによシ平衡が維持される。
つ）合りたところの位相差でモータ回転が持続する（位
相ロック状Ｄ）、こ＼で負荷トルクが増大すると、モー
タの回転が下がろうとして位相差が大きくなり、フィル
タ出力が増加し、コンパレータ出力ノクルスでアルｆｆ
−）制御ノ４ルスのノ９ルスーが増加し、通電時間が増
え、モータ出力トルクが項太し、再び負荷トルクとつ９
合う点で平衡する。負荷トルクが減少した場合には全く
逆となシ、通電時間が減少し、モータ出力トルクが減少
することによシ平衡が維持される。
（３）従来技術と問題点
従来の方法では、８ＴＷの直流ブラシレスモータの回転
速度が同期速度より大になれば、ＰＬＬの位相比ＩＩＲ
器（コン・中レータ）の働きによシ、当該モータの駆動
［流はほとんど流れなくなって、該モータは慣性で回転
するだけであるのでその回転速度は急凍に降下し、同期
速匿付近で振動し、モータの発生トルク（このトルクは
あまり余裕をとってないのが通常である）および負荷ト
ルクによって框、同期引入れができないことがあった。
速度が同期速度より大になれば、ＰＬＬの位相比ＩＩＲ
器（コン・中レータ）の働きによシ、当該モータの駆動
［流はほとんど流れなくなって、該モータは慣性で回転
するだけであるのでその回転速度は急凍に降下し、同期
速匿付近で振動し、モータの発生トルク（このトルクは
あまり余裕をとってないのが通常である）および負荷ト
ルクによって框、同期引入れができないことがあった。
（４）＠明の目的
本発明は上記従来の問題点に鑑み、ＰＷＭ制御に入った
後にトルクにバラツキがあっても、確実に同期引入れを
行い得るＳＴＷの直流ブラシレスモータの駆動方法を提
供するにある。
後にトルクにバラツキがあっても、確実に同期引入れを
行い得るＳＴＷの直流ブラシレスモータの駆動方法を提
供するにある。
（５）発明の構成
そしてこの目的は本発明によれば、直流ブラシレスモー
フの回転速度を同期速度よ）高い速度に引上げノ９ルス
巾変調制御に入っても、あるデユーティの電流を常に流
し、直流ブラシレスモータの回転を緩やかに同期速度ま
で降下させて同期引入れを実現する直流ブラシレスモー
タの駆動方法を提供することによって達成される。
フの回転速度を同期速度よ）高い速度に引上げノ９ルス
巾変調制御に入っても、あるデユーティの電流を常に流
し、直流ブラシレスモータの回転を緩やかに同期速度ま
で降下させて同期引入れを実現する直流ブラシレスモー
タの駆動方法を提供することによって達成される。
（６）発明の実施例
以下本発明実施例を図面によって詳述する。
例えば同期速度を３９６１ｒｐｍとする。従来の方法で
は起動時間短縮のため、起動時はＰＷＭ制御を行なわな
いで、電流を連続的に流して直流ブラシレスモータの回
転速度をいつ＊に４０００ｒｐｍ程度にもっていっ九、
この４０００ｒｐ−の速度が得られり ると、ＰＬＬ回路からは信号が出て来ないので、モータ
はたｙ慣性で動くだけで急速に回転速度が降下し、モー
タの発生トルクと負荷トルクによっては同期引入れがで
きなかったのである。
は起動時間短縮のため、起動時はＰＷＭ制御を行なわな
いで、電流を連続的に流して直流ブラシレスモータの回
転速度をいつ＊に４０００ｒｐｍ程度にもっていっ九、
この４０００ｒｐ−の速度が得られり ると、ＰＬＬ回路からは信号が出て来ないので、モータ
はたｙ慣性で動くだけで急速に回転速度が降下し、モー
タの発生トルクと負荷トルクによっては同期引入れがで
きなかったのである。
そこで、本発明の方法においては、第６図（＆）に示す
如く、モータ駆動トランジスタのペース信号を次の３つ
から成るものとする。
如く、モータ駆動トランジスタのペース信号を次の３つ
から成るものとする。
■ ＰＬＬ回路を用いた制御信号
■ 起動時の制御信号
■ 常に存在するあるデユーティの制御信号このような
信号を用いる場合のモータの速度と時間の咄過を＠５図
を参照して説明する。なお同図において横軸は時間（１
）を、縦軸は直流ブラシレスモータの回転速度をｒｐｍ
で表わす、従来の方法によると、モータの回転速度は同
図（＆）の１図面に示される如きものとなって、同期引
入れがなされないか、まえはなされるとしてもそれに余
分の時間を要した。
信号を用いる場合のモータの速度と時間の咄過を＠５図
を参照して説明する。なお同図において横軸は時間（１
）を、縦軸は直流ブラシレスモータの回転速度をｒｐｍ
で表わす、従来の方法によると、モータの回転速度は同
図（＆）の１図面に示される如きものとなって、同期引
入れがなされないか、まえはなされるとしてもそれに余
分の時間を要した。
本発明の方法を実施した場合を同図（ｂ）に示す。
ＰＬＬＩＣのＶ人力（センサ出力）の周波数がＲ入力（
外部周期信号ま１だ一基準入力）の周波数を超えると、
すなわち、回転速度ｎ［ｒｐｍ］が同期速度３９６１［
ｒｐｍ）を超えると前記した■の信号は出ないことにな
る。一般的に ｎ ） ３９６１ のとき■の信号のみｎ（３９６１
のとき■＋■の信号 が出ることになる。この関係は第５図（ｂ）の横軸の下
に表示される。
外部周期信号ま１だ一基準入力）の周波数を超えると、
すなわち、回転速度ｎ［ｒｐｍ］が同期速度３９６１［
ｒｐｍ）を超えると前記した■の信号は出ないことにな
る。一般的に ｎ ） ３９６１ のとき■の信号のみｎ（３９６１
のとき■＋■の信号 が出ることになる。この関係は第５図（ｂ）の横軸の下
に表示される。
上記した信号は第６図（ａ）に示すように、直流ブラシ
レスモータＭを駆動するトランジスタＴｒのペースへ加
えられる。か＼る回路は第２図のブロック図に示される
速度制御回路に第６図（ｂ）のブロック図に示される如
く組込まれる。
レスモータＭを駆動するトランジスタＴｒのペースへ加
えられる。か＼る回路は第２図のブロック図に示される
速度制御回路に第６図（ｂ）のブロック図に示される如
く組込まれる。
（７）発明の効果
以上、詳細に説明したように、本発明の直流ブラシレス
モータの駆動方法によるときは、常に存在するあるデユ
ーティの制御信号を加えることにより、該モータを、同
期速度より大なる速度から同期速度まで、緩やかに回転
速度を降下させることが可能となり、トルクのバラツキ
いかんにか＼わらず確実な同期引入れが可能となり、サ
ーフ信号書込み装置において、高信頼度、かつ高精度の
サーフ信号書込みが実現される。
モータの駆動方法によるときは、常に存在するあるデユ
ーティの制御信号を加えることにより、該モータを、同
期速度より大なる速度から同期速度まで、緩やかに回転
速度を降下させることが可能となり、トルクのバラツキ
いかんにか＼わらず確実な同期引入れが可能となり、サ
ーフ信号書込み装置において、高信頼度、かつ高精度の
サーフ信号書込みが実現される。
図はすべて直流ブラシレスモータに関するもので、第１
図は制御回路プロ、り図、第２図は速度制御回路プロ、
り図、＠３図はＰＬＬＩＣのタイムチャート、第４図は
速度制御回路各部波形を示す図、譲５図（ａ）と（ｂ）
は同期引入れ状態を示す線図で、（ａ）は従来技術の場
合、（ｂ）は本発明による場合を示す線図、第６図（ａ
）は本発明の方法に用いられる信号のだめの回路図、そ
のＣｂ）は第２図のブロック図に（、）の回路を組入れ
た場合のブロック図である。 Ａ、Ｂ、Ｃ・・センサ、ＨＰＦ・・・ハイノ母スフィル
タ、ＬＰＦ・・・ローパスフィルタ、Ｒ・・・外部同期
信号入力、■・・・センサ出力、ＰＬＬＩＣ・・・位相
ロックループ集積回路、１・・・Ｒ入力、ｂ・・・■入
力、ぐ・・・ＰＬＬ ＩＣ出力、ｄ・・・フィルタ出力
、・・・・積分回路出力、ｆ・・・ゲート制御パルス。 特許出願人ｇ士通株式会社
図は制御回路プロ、り図、第２図は速度制御回路プロ、
り図、＠３図はＰＬＬＩＣのタイムチャート、第４図は
速度制御回路各部波形を示す図、譲５図（ａ）と（ｂ）
は同期引入れ状態を示す線図で、（ａ）は従来技術の場
合、（ｂ）は本発明による場合を示す線図、第６図（ａ
）は本発明の方法に用いられる信号のだめの回路図、そ
のＣｂ）は第２図のブロック図に（、）の回路を組入れ
た場合のブロック図である。 Ａ、Ｂ、Ｃ・・センサ、ＨＰＦ・・・ハイノ母スフィル
タ、ＬＰＦ・・・ローパスフィルタ、Ｒ・・・外部同期
信号入力、■・・・センサ出力、ＰＬＬＩＣ・・・位相
ロックループ集積回路、１・・・Ｒ入力、ｂ・・・■入
力、ぐ・・・ＰＬＬ ＩＣ出力、ｄ・・・フィルタ出力
、・・・・積分回路出力、ｆ・・・ゲート制御パルス。 特許出願人ｇ士通株式会社
Claims (1)
- サーが信号書込装置の直流ブラシレスモータを、位相ロ
ックループ回路を用い九ノ々ルス巾変調制御方式により
起動するに際し、該モータの回転速度を同期速度よシ高
い速度に引上げノ母ルス巾変調制御に入った状態におい
ても、あゐデユーティの駆動電流を常に流し、該モータ
の回転を緩やかに同期速度まで降下させて同期引入れを
行うことを特徴とする直流ブラシレスモータの駆動方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57053083A JPS58172993A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 直流ブラシレスモ−タの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57053083A JPS58172993A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 直流ブラシレスモ−タの駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58172993A true JPS58172993A (ja) | 1983-10-11 |
Family
ID=12932895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57053083A Pending JPS58172993A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 直流ブラシレスモ−タの駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58172993A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60144151A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 交流サ−ボ制御装置 |
| JPS6172096U (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-16 | ||
| JPH0759378A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-03-03 | Yamamoto Denki Kk | ブラシレスモータの速度制御方法及び装置 |
| EP0893877A2 (en) * | 1997-05-29 | 1999-01-27 | Lexmark International, Inc. | Motor drive system controlled by a phase accumulator and method therefor |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP57053083A patent/JPS58172993A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60144151A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 交流サ−ボ制御装置 |
| JPS6172096U (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-16 | ||
| JPH0759378A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-03-03 | Yamamoto Denki Kk | ブラシレスモータの速度制御方法及び装置 |
| EP0893877A2 (en) * | 1997-05-29 | 1999-01-27 | Lexmark International, Inc. | Motor drive system controlled by a phase accumulator and method therefor |
| EP0893877A3 (en) * | 1997-05-29 | 2000-05-24 | Lexmark International, Inc. | Motor drive system controlled by a phase accumulator and method therefor |
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