JPS58212391A - モ−タ駆動装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、多相の固定子巻線、回転子磁石および該回
転子磁石の位置検出用の複数のホール素子を備えたモー
タを駆動するモータ駆動装置の改良に関する。

〔発明の技術的背景〕

近時、直流モータにおいてブラシを使用せず回転子磁石
の位置を複数のホール素子にょシ検出し多相の固定子巻
線を駆動するようにしたものが広く普及するようになっ
ている。このようなモータは、ブラシを使用しないため
低速回転も可能であシ且つ振動も少く、例えばディスク
レコードグレーヤのターンテーブルを回転駆動する場合
等に好適するものであることが知られている。

例えば、第１図は４相の固定子巻線を備えたモータとこ
のモータを駆動するモータ駆動装置との回路的接続を示
すものである。

すなわち、Ｗｌ乃至Ｗ４は図示されないモータの回転子
磁石に対して回転磁界を供し得るように例えば回転子磁
石が設けられる回転軸全中心として略点対象となるよう
に配設される固定子巻線であって、それぞれトランジス
タＱｌ乃至Ｑ４によって駆動されるようになっている。

またＨｌおよびＨｌは、図示されないモータの回転子磁
石の位１１−検出し得るように回転軸からみて略直交す
るように配設されるホール素子である。

これらのホール素子Ｈ１およびＨｌは、相補関係にある
ホール電圧を導出する１対の電圧端子をそれぞれ有して
おり、一方のホール素子Ｈ１の各ホール電圧がそれぞれ
トランジスタＱｓ　　、Ｑｅにより検出され、他方のホ
ール素子Ｈ，のホール電圧がそれぞれトランジスタＱ　
ｙ　ｒＱｓによシ検出されるようになっている。これら
のトランジスタＱｓ乃至Ｑｓは上記トランジスタＱ１乃
至Ｑａ　ｔ−駆動するものである。

一方、上記ホール素子Ｈ１（Ｐ１対の電圧端子ｉ１”　
　’Ｉｌｌ から出力される各ホール電圧は、抵抗Ｒ１およびａＳに
より相加平均がとられトランジスタＱ、のベースに供給
される。上記他のホール素子Ｈ！の１対の電圧端子から
出力される各ホール電圧は、抵抗Ｒ３およびＲ４ｋ介し
て相加平均がとられトランジスタＱｓ＠のベースへ供給
される。これらのトランジスタＱ豐　５Ｑｓｏは、差動
増幅回路を構成するもので、上記ホール素子Ｈ，および
Ｈｌそれぞれのホール電圧の相加平均が互いに等しくな
るように動作するものである。

尚、抵抗Ｒ８＋Ｒ１１はホール素子Ｈ１に動作電流を供
するものであり、抵抗Ｒ７ｅＲ＠はホール素子Ｈ，に動
作電流を供するものである。

抵抗Ｒ１＋はトランジスタＱｓ乃至Ｑ８の共通エミッタ
抵抗である。抵抗ＲＩＯはトランジスタＱ１乃至Ｑ４の
共通エミ、り抵抗である。トランジスタＱｓｓおよび抵
抗Ｒ１１ｐ　Ｒ１！　　ｅ　Ｒ’ｓｓは、上記トランジ
スタＱ・　、Ｑｔｏの共通エミ。

りに接続される定電−流源を構成するものである。

：１ また、端子Ｔ１は例えば図示されない電源■ｃＣに接続
され、端子Ｔ！は例えば基準電位点に接続されるように
なっている。

したがって上記のモータ駆動装置は、各ホール素子Ｈ１
ｐＨ１の各動作電流が略等しく表るように動作し、モー
タの各固定子巻線Ｗ１乃至Ｗ４を良好な回転磁界が得ら
れるように駆動するように力る。

尚、第１図申告抵抗値をその符号で示すならげ、　　Ｒ
１”Ｆ−Ｒ２、ＲＨ中　ＲＪ　　　　ｅ　　　Ｒ１中　
ＲＴ　　　ａ　　　Ｒ１１中　Ｒ８なる関係が成立する
ようになされているものとする。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、上記のモータ駆動装置は、トランジスタ
Ｑｓ＊Ｑｘｅによる差動増幅器のオフセット電圧（つｌ
））ランジスタＱ＊ｅＱｔｏのベースーエミ、り間電圧
のばらつき）のため、各ホール素子Ｈ１＊Ｈ！はそれぞ
れのホール電圧の相加平均が互いに等しくならなかった
。また、トランジスタＱ１乃至Ｑ４を駆動°するトラン
ジスタＱｓ乃至Ｑｓは、それぞればらつきによシ各ベー
スーエミ、り間電圧が異なるものである。

このため、例えば第２図に示されるように、第１図中ａ
１乃至ａ４で示される各点の電圧ｖｌ乃至ｖ４は、トラ
ンジスタＱｔｏのベースに生じたオフセット電圧ｖ１が
■１およびｖ４に重畳されるので不揃いとなる。尚、Ｖ
ＯはトランジスタＱ９のベース電圧である。

これによシ、第２図（ｂ）乃至（、）に示される如くモ
ータは、固定子巻線Ｗｌ乃至Ｗ４の駆動電流１１乃至Ｉ
４それぞれの電流流通角が一定ではなくなシ、安定した
回転磁界を得ることができず、トルクむらが生ずるとい
った問題点があった。

〔発明の目的〕

この発明は上記の点に鑑みてなされたもので、回転子磁
石の位置を検出する複数のホール素子の動作電流が略等
しくなるように確実に補償することで、トルクむらの発
生を可及的に防止した良好なモータ駆動装置を提供する
ことを目的とする。

〔発明の概要〕

すなわち、この発明は、多相の固定子巻線及び回転子磁
石および該回転子磁石の位置検出を行う複数のホール素
子を備え、上記複数のホール素子の出力信号に基づき上
記各固定子巻線を各別に駆動するモータ駆動装置におい
て、前記複数のホール素子のうちいずれかひとつのホー
ル素子の電流端子間電圧から基準電圧を導出する第１の
手段と、上記他のホール素子の一対の電圧端子からそれ
ぞれのホール電圧の相加平均電圧を各ホール素子毎に導
出する第２の手段と、上記＠１の手段よシ得られる基準
電圧に対し上記第２の手段で得られる基準電圧に対し上
記第２の手段で得られる相加平均電圧との差信号を各別
に検出して対応する各ホール素子の動作電流を制御する
第３の手段とを備えることによシ、上記モータに対し安
定した回転磁界を発生させ、トルクむらの発生を可及的
に防止し得るようにしたことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下図面を参照してこの発明の一実施例につき詳細に説
明する。

第３図はこの発明によるモータ駆動装置の一実施例を示
すもので、第３図中第１図と同一部分には同一符号を付
してその説明全省略する。

すなわち、前記ホール素子Ｈ１は、一方の電流端子が抵
抗Ｒ１０ｓ可変抵抗ＶＲ，および抵抗Ｒｍｘｔ直列的に
介して他方の電流端子に接続されている。上記可変抵抗
ＶＲＩの可動切片は、演算増幅器１１の非反転入力端（
＋）に接続されている。この演算増幅器は、反転入力端
（−）が前記抵抗Ｒ１＋Ｒ４の接続中点に接続され、出
力端が前記ホール素子Ｈ！の第１図において端子Ｔ！に
接続されていた電流端子一端に接続されている。

すなわち、以上のよう、、に構成された装置において、
可変抵抗ＶＲＩは、可動切片の電位がホール素子Ｈ１の
一対の電圧端子に出力されるホール電圧の相加平均電圧
に略等しくなるように調整されるようになっている。こ
の可変抵抗ＶＲ１の可動切片の電圧は基準電圧として演
算増幅器１ノの非反転入力端（＋）に供給されるもので
ある。

一方演算増幅器１１の反転入力端には抵抗Ｒ８＊Ｒ４に
よシ、ホール素子Ｈ宏のホール電圧の相加平均電圧が供
給されるようになっている。これにより、演算増幅器１
１は、ホール素子Ｈ１の動作電流を制御してホール素子
Ｈ１の動作電流と略等しくなるようにする本のである。

これによシ、ホール素子Ｈ１のホール電圧の相加平均電
圧とホール素子Ｈ３のホール電圧の相加平均電圧とを略
等しくすることが可能である。

また演算増幅器１１はオフセット□電圧が生ずるもので
あっても適宜可変抵抗ＶＲ１ｉ調整することによりこの
オフセット電圧を相殺することが可能である。

この結果、第３図中１１乃至ａ４の各点の電圧ｖｌ乃至
ｖ４は、第４図（、）に示されるように振幅およびレベ
ルがそれぞれ等しく、位相が等間隔でそれぞれずれるよ
うになる。尚Ｖｏは例えば、可変抵抗ＶＲＩの可動切片
の電位であシ、上記した如くホール素子Ｈ，のホール電
圧の相加平均電圧に等しくなるようになっている。

これによシ、この発明によるモータ駆動装置は、第４図
（ｂ）乃至（、）に示されるように、各固定子巻線Ｗ１
乃至Ｗ４に流れる電流１１乃至Ｉ４の電流流通角がそれ
ぞれ等しくなり、モータにおいて安定した一様な回転磁
界を供給することが可能であり、モータのトルクむらの
発生全可及的に防止することができる。

また、トランジスタＱ、乃至Ｑｓにベースエミッタ間電
圧のばらつきがあっても、可変抵抗ＶＲＨを適宜調整す
ることによシ、各電流１．乃至Ｉ４の電流流通角をそれ
ぞれ略等しくなるように調整することが可能である。

尚、上記説明では４相のモータ駆動装置にこの発明を適
用したが、これに限定されるものではなくよシ多相の装
置に対しても適用することができる。

またこれとは別に、上記実施例では例えばホール素子Ｈ
３に対し、その負側の電流端子を演算増幅器１１によシ
制御して動作電流を定めるようにしたが、これに限定さ
れるものではなく、正側の電流端子金制御するようにす
ることも可能である。

その他、種々の変形や適用はこの発明の要旨全逸脱しな
い範囲で可能であることは言う迄もない。

〔発明の効果〕

以上詳述したようにこの発明によれば、回転子磁石の位
置を検出する複数のホール素子の動作電流が略等しくな
るように確実に補償することで、トルクむらの発生を防
止した良好なモータ駆動装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のモータ駆動、、装置の一例を示す、１１
１．１ 回路図、第２図（、）乃至（、）は第１図の回路の動作
を説明するために用いたタイミング図、第３図はこの発
明に係るモータ駆動装置の一実施例を示す回路図、第４
図（、）乃至（、）は第３図の回路の動作を説明するた
めに用いたタイミング図である。 Ｈ１ｐＨ！・・・ホール素子、Ｗｌ乃至Ｗ鵞・・・固定
子巻線、Ｒ，乃至”１３　　ｅ　Ｒ２Ｏｖ　）Ｌｅｔ　
・・’抵抗、ＶＲＩ・・・可変抵抗、Ｑｌ乃至Ｑｌｌ・
・・トランジスタ、１１・・・演算増幅器、Ｔ１　　＊
Ｔ１・・・端子。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦、、） □ 第′１図 第２図 （ｅ）１４ 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多相の固定子巻線及び回転子磁石の位置検出を行う複数
   のホール素子金偏え、上記複数のホール素子の出力信号
   に基づき上記複数の固定子巻線を各別に駆動するモータ
   駆動装置において、前記複数のホール素子のうちいずれ
   かひとつのホール素子の電流端子間電圧から基準電圧を
   導出する第１の手段と、上記他のホール素子の一対の電
   圧端子からそれぞれのホール電圧の相加平均電圧を各ホ
   ール素子毎に導出する第２の手段と、上記第１の手段よ
   シ得られる基準電圧に対し上記第２の手段で得られる相
   加平均電圧との差信号を各別に検出して対応する各ホー
   ル素子の動作電流を制御する第３の手段゛とを具備して
   なることを特徴とするモータ駆動装置。