JPS58212392A - 直流無整流子電動機 - Google Patents
直流無整流子電動機Info
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- JPS58212392A JPS58212392A JP57095898A JP9589882A JPS58212392A JP S58212392 A JPS58212392 A JP S58212392A JP 57095898 A JP57095898 A JP 57095898A JP 9589882 A JP9589882 A JP 9589882A JP S58212392 A JPS58212392 A JP S58212392A
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- JP
- Japan
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- current
- coil
- transistor
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- transistors
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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
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】
本発明は直流無整流子電動機に係り、特にステータコイ
ルの電流切換えが急峻にならないよう回転子位置検出手
段の出力信号の振幅ンー小さくした場合でもパワースイ
ッチング素子に無駄な電流が流れるのを防止し、かつ、
ステータコイルの利用効率を向上し得、しかも、パワー
スイッチング素子を少なく構成し得る直流無整流子電動
機を提供することを目的とする。
ルの電流切換えが急峻にならないよう回転子位置検出手
段の出力信号の振幅ンー小さくした場合でもパワースイ
ッチング素子に無駄な電流が流れるのを防止し、かつ、
ステータコイルの利用効率を向上し得、しかも、パワー
スイッチング素子を少なく構成し得る直流無整流子電動
機を提供することを目的とする。
第１図（Ａｌ 、 （Ｂ）は夫々一般の直流無整流子電
動機の概略正面図及びステータコイルとホール素子との
位置関係図を示す。同図において、永久磁石の底面に８
極着磁されたロータ１は、その＠２を軸受３に軸承され
ている。ステータコイルＬ１〜Ｌ４（５とする）は基板
４上にロータ１の着磁面に対向して設けられており、コ
イルＬ１とコイルＬ２ （コイルＬ３とコイルＬａ ）
とは例えば電気角で７×（２Ｎ＋１）ラジアン（Ｎ ＝
０．１，２．・・・・・・）の位相差、コイルＬ２
トコイルＬ５（コイルＬ４ トコイルＬ１）とは例えは
電気角で−Ｘ（２Ｍ＋１） ラジアンの位相差を有す
る。ホール素子ＨＧ、 、 ＨＯ２は例えは電気角で一
フ／アン（９０°）の位相差を以て基板４ＶＣ取付けら
れている。なお、ホール素子ＨＧ、とコイルＬ４の中心
とは電気角でπラジアン（１８０°）の位相差を有する
。同図ＣＢ＋中、０内の数字は電気角を示す。
動機の概略正面図及びステータコイルとホール素子との
位置関係図を示す。同図において、永久磁石の底面に８
極着磁されたロータ１は、その＠２を軸受３に軸承され
ている。ステータコイルＬ１〜Ｌ４（５とする）は基板
４上にロータ１の着磁面に対向して設けられており、コ
イルＬ１とコイルＬ２ （コイルＬ３とコイルＬａ ）
とは例えば電気角で７×（２Ｎ＋１）ラジアン（Ｎ ＝
０．１，２．・・・・・・）の位相差、コイルＬ２
トコイルＬ５（コイルＬ４ トコイルＬ１）とは例えは
電気角で−Ｘ（２Ｍ＋１） ラジアンの位相差を有す
る。ホール素子ＨＧ、 、 ＨＯ２は例えは電気角で一
フ／アン（９０°）の位相差を以て基板４ＶＣ取付けら
れている。なお、ホール素子ＨＧ、とコイルＬ４の中心
とは電気角でπラジアン（１８０°）の位相差を有する
。同図ＣＢ＋中、０内の数字は電気角を示す。
第２図は第１図ｆＡ） 、 ＣＢ＋に示す構成を有する
直流無整流子電動機の従来の駆動回路の一例の回路図を
示す。同図において、ホール素子ＨＧ１． ＨＯ２から
はロータ１の回転に伴ってその電圧端子■、■、■、■
より第３図（Ａｌに示す、μ−ぎホール出力電圧θ＋
＋ ８５ ＋ ０２＋ ８４が取出され、夫々トランジ
スタＱｓ ＋ Ｑｙ ＋ Ｑ６ ＋ Ｑａのベース端子
に印加される。
直流無整流子電動機の従来の駆動回路の一例の回路図を
示す。同図において、ホール素子ＨＧ１． ＨＯ２から
はロータ１の回転に伴ってその電圧端子■、■、■、■
より第３図（Ａｌに示す、μ−ぎホール出力電圧θ＋
＋ ８５ ＋ ０２＋ ８４が取出され、夫々トランジ
スタＱｓ ＋ Ｑｙ ＋ Ｑ６ ＋ Ｑａのベース端子
に印加される。
トランジスタＱ５〜ＱＢは差動スイッチング手段を事、
成しており、ホール出力電圧０１〜ｅ４の電圧に庄じて
一部期間（略シラジアン）導通される。コイルＬ１とコ
イルＬ３とは直列に接続されてコイルＬＩＤ、コイルＬ
２とコイルＬ４ とは直列に接続されてコイルＬ２０と
され、例えは回転子の回転角θ（電気角）が二〜リラジ
アンの期間では前記電圧４ ０１〜ｅ４のうちで電圧ｅ、の値が最も低いのでトラン
ジスタＱ７ ＋ Ｑｓ ＋ Ｑ１５が導通となってコイ
ルＬ１０に寛流工１が負方向に流れ、同様にτ〜Ｔフジ
アンの期間ではトランジスタＱ８ ＋ Ｑａ ＋ Ｑ１
４が導通となってコイルし２０に電流工２が負方向に流
れ、」三〜−伍ラジアンの期間ではトランジスタＱ５＋
４ Ｑ＋＋Ｑｎが導通となってコイルＬ１０に電流工１が流
れ、７ｆｆ、９ｆｆラジアンの期間ではトランジスタ４
４ Ｑｂ ＋ Ｑ２ ＋ Ｑ１２ が導通となってコイル
Ｌ２Ｄ に電流工２が流れる。
成しており、ホール出力電圧０１〜ｅ４の電圧に庄じて
一部期間（略シラジアン）導通される。コイルＬ１とコ
イルＬ３とは直列に接続されてコイルＬＩＤ、コイルＬ
２とコイルＬ４ とは直列に接続されてコイルＬ２０と
され、例えは回転子の回転角θ（電気角）が二〜リラジ
アンの期間では前記電圧４ ０１〜ｅ４のうちで電圧ｅ、の値が最も低いのでトラン
ジスタＱ７ ＋ Ｑｓ ＋ Ｑ１５が導通となってコイ
ルＬ１０に寛流工１が負方向に流れ、同様にτ〜Ｔフジ
アンの期間ではトランジスタＱ８ ＋ Ｑａ ＋ Ｑ１
４が導通となってコイルし２０に電流工２が負方向に流
れ、」三〜−伍ラジアンの期間ではトランジスタＱ５＋
４ Ｑ＋＋Ｑｎが導通となってコイルＬ１０に電流工１が流
れ、７ｆｆ、９ｆｆラジアンの期間ではトランジスタ４
４ Ｑｂ ＋ Ｑ２ ＋ Ｑ１２ が導通となってコイル
Ｌ２Ｄ に電流工２が流れる。
このように、第２図に示す従来回路は、コイル□
Ｌｌｏ ＋ Ｌ２ＯＫは正方向及び負方向に夫々−フ／
アンずつ電流が交互に流れるため、電源端子間に略ニラ
ジアンずつ位相のずれた４相のステータコイルを並列に
接続して一方向のみに略五ラジアンの流通角で電流電流
すタイプの無整流子直流電動機に比してコイルの利用率
が冒く、大きなトルクを発生し易いか、大電流か流れる
パワートランジスタＱ１〜Ｑ４．Ｑ１１〜Ｑ１ｍを８個
必要とし、回路が大形化し、安価に構成し得ない欠点が
あった。
アンずつ電流が交互に流れるため、電源端子間に略ニラ
ジアンずつ位相のずれた４相のステータコイルを並列に
接続して一方向のみに略五ラジアンの流通角で電流電流
すタイプの無整流子直流電動機に比してコイルの利用率
が冒く、大きなトルクを発生し易いか、大電流か流れる
パワートランジスタＱ１〜Ｑ４．Ｑ１１〜Ｑ１ｍを８個
必要とし、回路が大形化し、安価に構成し得ない欠点が
あった。
一方、ホール素子ｇｏ、 、 Ｈ（）２の出力の大ぎさ
によるコイル電流の切換わりについて考えてみるに。
によるコイル電流の切換わりについて考えてみるに。
第３図ｆＡ１に示すホール出力のピーク・ビーク１直が
例えは４００ ｍＶの如く比較的大きい場合は差動スイ
ッチング手段のトランジスタＱ５〜Ｑ８のスイッチング
動作が急峻に行なわれ、コイル電流は同図（Ｂｌ、（Ｃ
）に示す如く急峻に切換えられる。ここで、この電汎切
奈えが脂、峻であるとコイルやロータか振動して騒音を
発生する等不都合を生じる。例えばＶＴＲの回転ドラム
モータに用いた場合にはジッタの増大をまねくため、一
般にはホール出力の振幅乞余り犬にしない。然るに、ホ
ール索子ＨＧ１． ＨＯ２にインジウム・アンチモンを
使用したもの乞足電流駆動で用いた場合、その出力は約
−２−５チ／℃の法度係り馨持つので高温雰囲気中では
その出力のピーク・ピーク値は例えば１２０ｍＶ程度と
稜端に小になり、トランジスタＱ５〜Ｑ８等で構成して
いる差動スイッチング手段によるスイッチングが急峻に
行なわれなくなる。
例えは４００ ｍＶの如く比較的大きい場合は差動スイ
ッチング手段のトランジスタＱ５〜Ｑ８のスイッチング
動作が急峻に行なわれ、コイル電流は同図（Ｂｌ、（Ｃ
）に示す如く急峻に切換えられる。ここで、この電汎切
奈えが脂、峻であるとコイルやロータか振動して騒音を
発生する等不都合を生じる。例えばＶＴＲの回転ドラム
モータに用いた場合にはジッタの増大をまねくため、一
般にはホール出力の振幅乞余り犬にしない。然るに、ホ
ール索子ＨＧ１． ＨＯ２にインジウム・アンチモンを
使用したもの乞足電流駆動で用いた場合、その出力は約
−２−５チ／℃の法度係り馨持つので高温雰囲気中では
その出力のピーク・ピーク値は例えば１２０ｍＶ程度と
稜端に小になり、トランジスタＱ５〜Ｑ８等で構成して
いる差動スイッチング手段によるスイッチングが急峻に
行なわれなくなる。
これにより、トランジスタＱ５〜Ｑ８に流れるコレクタ
電流ｉｃ５〜１ｃＢは第４図に実線で示す如く、特定の
回転角において３つの電流が夏なって流れる。例えは、
回転角θが一ランアンの時にはトランジスタＱ７か導通
してコレクタ電流ｉｃ７が流れろが、θ２（又にｅ４
） −ｅ５ ＝６０ ｍＶ及びＱ２：９４であるとする
と、 ｉｃ６ ＃ ｉｃＢ 袖１ｃ７（１） ０ となり、トランジスタＱ６ ＋ ＱＢに夫々トランジス
タＱ７のコレクタ電流ｉｃ７の一程度のコレクタ電０ 流１Ｃ６＋ ＩＣＢが流れる。このとき、コイルＬ２０
の逆起電力は零であるので、トランジスタＱ２ ＋
Ｑａ＋ Ｑ１２ ｒ Ｑ１４ Ｋは略等しいエミッタ電
流１Ｅが流れる。
電流ｉｃ５〜１ｃＢは第４図に実線で示す如く、特定の
回転角において３つの電流が夏なって流れる。例えは、
回転角θが一ランアンの時にはトランジスタＱ７か導通
してコレクタ電流ｉｃ７が流れろが、θ２（又にｅ４
） −ｅ５ ＝６０ ｍＶ及びＱ２：９４であるとする
と、 ｉｃ６ ＃ ｉｃＢ 袖１ｃ７（１） ０ となり、トランジスタＱ６ ＋ ＱＢに夫々トランジス
タＱ７のコレクタ電流ｉｃ７の一程度のコレクタ電０ 流１Ｃ６＋ ＩＣＢが流れる。このとき、コイルＬ２０
の逆起電力は零であるので、トランジスタＱ２ ＋
Ｑａ＋ Ｑ１２ ｒ Ｑ１４ Ｋは略等しいエミッタ電
流１Ｅが流れる。
このように、この従来回路ではホール出力の振幅が小さ
い場合、特に回転角θが一×Ｎ（ｊＪ：Ｑ。
い場合、特に回転角θが一×Ｎ（ｊＪ：Ｑ。
２
１．２．・・・・・・）ラジアン付近においてパワート
ランジスタのコレクタ電流が重なって流れるために上記
電流１Ｅが流れ、この寛ｍｉｘが大である場合は電源電
流が大となり、寛鋤機の電源効率が低下し、極端な壱合
はパワートランジスタＱ１〜Ｑ４ ＋ Ｑ１１〜Ｑ１４
が破壊する虞れがある等の欠点があった。
ランジスタのコレクタ電流が重なって流れるために上記
電流１Ｅが流れ、この寛ｍｉｘが大である場合は電源電
流が大となり、寛鋤機の電源効率が低下し、極端な壱合
はパワートランジスタＱ１〜Ｑ４ ＋ Ｑ１１〜Ｑ１４
が破壊する虞れがある等の欠点があった。
本発明は上記岐欠点を除去したものであり、以下図面と
共にその一実施例について説明する。
共にその一実施例について説明する。
第５凶は本発明になる直流無整流子電動機の一実施例の
回路図を示す。同図中、ホール素子ＨＧ。
回路図を示す。同図中、ホール素子ＨＧ。
、ＨＯ２及びステータコイルＬ１０ ＋ Ｌ２）の夫々
の取付位置は第１ Ｎ （Ａ） 、 （Ｂ）に示す如く
である。トランジスタＱｓ Ｔ Ｑ６ ＋ Ｑ７ ｒ
Ｑｓは各エミッタを共通に接続され、この共通エミッタ
端子と電源端子１１間には電流工ｓ （１０）が接続さ
れてＳつ、電流源工εの振幅は速度制御信号によって制
ｉされる。前記トランジスタＱ５〜Ｑ８は差動ス斗ツチ
ング手段１１を構成しており、基本的には各トランジス
タのペースに印加される４つの入力電圧の振幅が十分太
きい場合、この入力電圧のうち最も低い電圧が印加され
ているトランジスタのみか導通され、他の３つのトラン
ジスタは非導通とされるようなスイッチング動作ケする
。
の取付位置は第１ Ｎ （Ａ） 、 （Ｂ）に示す如く
である。トランジスタＱｓ Ｔ Ｑ６ ＋ Ｑ７ ｒ
Ｑｓは各エミッタを共通に接続され、この共通エミッタ
端子と電源端子１１間には電流工ｓ （１０）が接続さ
れてＳつ、電流源工εの振幅は速度制御信号によって制
ｉされる。前記トランジスタＱ５〜Ｑ８は差動ス斗ツチ
ング手段１１を構成しており、基本的には各トランジス
タのペースに印加される４つの入力電圧の振幅が十分太
きい場合、この入力電圧のうち最も低い電圧が印加され
ているトランジスタのみか導通され、他の３つのトラン
ジスタは非導通とされるようなスイッチング動作ケする
。
トランジスタＱ５及びトランジスタＱ７の夫々のコレク
タはトランジスタＱ＋ｓ ＋ Ｑ１７ 、抵抗Ｒ１５＋
Ｒ１７よりなるカレントミラー回路６に接続されてい
る。
タはトランジスタＱ＋ｓ ＋ Ｑ１７ 、抵抗Ｒ１５＋
Ｒ１７よりなるカレントミラー回路６に接続されてい
る。
演算増幅器（以下、アンプという）Ａ、。の■端子（阪
相入力端子）ハトランジスタＱ５ ＊ Ｑ＋５ のコレ
クタ及び抵抗Ｒ１Ｏに接続されており、そのＣ端子（逆
相入力端子ロゴステータコイルＬ１０ ｓ抵抗Ｒ，、Ｋ
接続されており、その出力端子は抵抗Ｒ２，、Ｒ２２、
コンデンサＣ１ｏからなる位相補償回路７に接続されて
いる。位相補償回路７はトランジスタＱ２１ ＋ Ｑ２
２を介して夫々パワートランジスタＱ２５ ＋ Ｑ２４
に接続されている。
相入力端子）ハトランジスタＱ５ ＊ Ｑ＋５ のコレ
クタ及び抵抗Ｒ１Ｏに接続されており、そのＣ端子（逆
相入力端子ロゴステータコイルＬ１０ ｓ抵抗Ｒ，、Ｋ
接続されており、その出力端子は抵抗Ｒ２，、Ｒ２２、
コンデンサＣ１ｏからなる位相補償回路７に接続されて
いる。位相補償回路７はトランジスタＱ２１ ＋ Ｑ２
２を介して夫々パワートランジスタＱ２５ ＋ Ｑ２４
に接続されている。
一方、トランジスタＱ６及びトランジスタＱＢの１１１
１ 夫々のコレクタはトランジスタＱ＋６＊ Ｑ１ａ％１Ｂ
Ｒ１ｂ ＋ Ｒｔａ （抵抗Ｒ１５〜Ｒ１８は略等し
い抵抗１１１１）よりなるカレントミラー回路８に接続
されている。
１ 夫々のコレクタはトランジスタＱ＋６＊ Ｑ１ａ％１Ｂ
Ｒ１ｂ ＋ Ｒｔａ （抵抗Ｒ１５〜Ｒ１８は略等し
い抵抗１１１１）よりなるカレントミラー回路８に接続
されている。
アンプＡ−２０の■４子にトランジスタＱｂ ＊ Ｑ４
６０）コレクタ及び込抗Ｒ２Ｄ （抵抗Ｒ１０と略等し
い抵抗値）に凄続されており、その■端子はステークコ
イ７しＲ２０％抵抗Ｒ２１に接続されて２す、その−力
を１抵抗Ｒ２３＋ Ｒ２４、コンデンサＣ２Ｄからなる
位相補償＠路Ｓに接続されている。位相補償回路９はト
ランジスタＱ２５ ＋ Ｑｕ Ｙ介して夫々ノくワート
ランジスタＱ、２７、Ｑ２８に接続されている。
６０）コレクタ及び込抗Ｒ２Ｄ （抵抗Ｒ１０と略等し
い抵抗値）に凄続されており、その■端子はステークコ
イ７しＲ２０％抵抗Ｒ２１に接続されて２す、その−力
を１抵抗Ｒ２３＋ Ｒ２４、コンデンサＣ２Ｄからなる
位相補償＠路Ｓに接続されている。位相補償回路９はト
ランジスタＱ２５ ＋ Ｑｕ Ｙ介して夫々ノくワート
ランジスタＱ、２７、Ｑ２８に接続されている。
パワートランジスタＱ２Ａ ＋ Ｑ２７のエミッタ及び
定電流回路１０は正を源の■端子Ｔ１に従続されており
１１抵抗Ｒ１０＊ Ｒ１１＋ Ｒ２０＊ Ｒ２１、位相
′４＃償回路７゜９はアース端子Ｔ２に接続されており
、ノくワートランジスタＱｕ ＊ Ｑ２８のエミッタ、
カレントミラー回路６，８は負電源のＱ端子Ｔ、 Ｋ夫
々接続されている。
定電流回路１０は正を源の■端子Ｔ１に従続されており
１１抵抗Ｒ１０＊ Ｒ１１＋ Ｒ２０＊ Ｒ２１、位相
′４＃償回路７゜９はアース端子Ｔ２に接続されており
、ノくワートランジスタＱｕ ＊ Ｑ２８のエミッタ、
カレントミラー回路６，８は負電源のＱ端子Ｔ、 Ｋ夫
々接続されている。
なお、可変抵抗Ｒ５ｏ’はホール素子ＨＧ１．ＨＧ２の
電圧溝子の直流レベルを揃えるためのものである。
電圧溝子の直流レベルを揃えるためのものである。
同図において、ホール素子ＨＧ、 、 ＨＯ２の電流端
子に電流が供給されロータが回転していると、その電圧
端子■〜■より第３図（Ａｌに示すホール電圧ｅ、〜ｅ
４が夫々取出される。このホール電圧ｅ、〜ｅ４のピー
ク・ピーク値が例えは４００ ｍＶ程度と十分に大きい
場合、第５区の差動スイッチング手段１１を構成するト
ランジスタＱ５〜ＱＢは７７ジアンの流１通角を以てＩ
ＩＮ仄いずれかのトランジスタが導通するように動作す
る。
子に電流が供給されロータが回転していると、その電圧
端子■〜■より第３図（Ａｌに示すホール電圧ｅ、〜ｅ
４が夫々取出される。このホール電圧ｅ、〜ｅ４のピー
ク・ピーク値が例えは４００ ｍＶ程度と十分に大きい
場合、第５区の差動スイッチング手段１１を構成するト
ランジスタＱ５〜ＱＢは７７ジアンの流１通角を以てＩ
ＩＮ仄いずれかのトランジスタが導通するように動作す
る。
例えば、−Ｙ−μ）ジアンの期間では、電圧ｅ１４
が敢も低い電圧であるのでトランジスタＱ５が導通し、
定電流回路１０の電流を１Ｂとすると、抵抗ＲＩＧの両
端子間にはＲ１０工Ｓなる電圧を生じる。このとぎ、ア
ンプＡＩＯの出力には正電圧を生じ、これにより、トラ
ンジスタＱ２１ ＋ Ｑ２ｂが導通する。一方、アンプ
ＡｔＯのＣ端子の電位はその■端子の電位と等しくなる
ように動作するため、抵抗Ｒ１１の両端子間電圧はＲ，
１Ｂであり、これにより、コイルＬＩＤＫは なる大きさの電流工１ か流れる。
定電流回路１０の電流を１Ｂとすると、抵抗ＲＩＧの両
端子間にはＲ１０工Ｓなる電圧を生じる。このとぎ、ア
ンプＡＩＯの出力には正電圧を生じ、これにより、トラ
ンジスタＱ２１ ＋ Ｑ２ｂが導通する。一方、アンプ
ＡｔＯのＣ端子の電位はその■端子の電位と等しくなる
ように動作するため、抵抗Ｒ１１の両端子間電圧はＲ，
１Ｂであり、これにより、コイルＬＩＤＫは なる大きさの電流工１ か流れる。
ＫＭラジアンの期間では、電圧ｅ３が最も低４
い電圧であるのでトランジスタＱ７が導通し、トランジ
ス゛りＣ７に電流Ｉ８が流れる。これにより、カレント
ミラー回路６は動作状態となり、トランジスタＱ１ｓ
＋ Ｃ１７のコレクタには略等しい電施工Ｓが流れ、抵
抗ＲＩＯの両端子閾電圧は−Ｒｔｏ工６となる。
ス゛りＣ７に電流Ｉ８が流れる。これにより、カレント
ミラー回路６は動作状態となり、トランジスタＱ１ｓ
＋ Ｃ１７のコレクタには略等しい電施工Ｓが流れ、抵
抗ＲＩＯの両端子閾電圧は−Ｒｔｏ工６となる。
このとき、アンプＡ１０の出力には負電圧を生じ、これ
により、トランジスタＱ２２ ＋ Ｑ２ａか導通する。
により、トランジスタＱ２２ ＋ Ｑ２ａか導通する。
一方、抵抗Ｒ１１の両端子閾電圧も−Ｒυ工εとなり、
これにより、コイルｌ１１０には なる電施工１が流れる。
これにより、コイルｌ１１０には なる電施工１が流れる。
同様にして、（２π−一）〜（，２π＋−！−）ラジア
４ ４ンの期間で
はトランジスタＱｂ ＋ Ｑｎ 、 Ｃ２７が導通し、
抵抗Ｒ２０＋ Ｒ２１の両端子間にはＲ２０工Ｓ なる
電圧を生じ、コイルＬ２０には なる電施工２が流れる。 （π−一）〜（π十−）フン
４ アンの期間ではトランジスタＱａ ＋ Ｃ２４ｔ Ｃ２
８が導近し、カレントミラー回路８が動作状態矢なり。
４ ４ンの期間で
はトランジスタＱｂ ＋ Ｑｎ 、 Ｃ２７が導通し、
抵抗Ｒ２０＋ Ｒ２１の両端子間にはＲ２０工Ｓ なる
電圧を生じ、コイルＬ２０には なる電施工２が流れる。 （π−一）〜（π十−）フン
４ アンの期間ではトランジスタＱａ ＋ Ｃ２４ｔ Ｃ２
８が導近し、カレントミラー回路８が動作状態矢なり。
抵抗ＲＸＩ ｒ Ｒ２１の両端子間には−Ｒ２０工Ｓ
なる電圧を生じ、コイルＬ２ＯＫは なる電施工２が流れる。
なる電圧を生じ、コイルＬ２ＯＫは なる電施工２が流れる。
ここに、Ｒ１１” Ｒ２＋と設定しであるため、を施工
１及び電流１２の振幅は等しくなり、第３図ｆＢ） 、
（Ｃ１に示す如くとなる。
１及び電流１２の振幅は等しくなり、第３図ｆＢ） 、
（Ｃ１に示す如くとなる。
仄に、ホール出力（前記０１〜ｅ４）のピーク・ピーク
値が例えば１２０ｍＶと小さい場合について説明する。
値が例えば１２０ｍＶと小さい場合について説明する。
この場合、トランジスタＱ５〜Ｑ６のコレクタ電流ｉ（
５〜１０８は第４図（Ａ）に示す如くとなる。
５〜１０８は第４図（Ａ）に示す如くとなる。
ここで、回転角θが例えばニラジアンでは上記（１）式
より、コレクタ電流１ｃ７（最大値Ｙ ｉｐとする）が
流れる他にトランジスタＱ６＋ Ｑｓにコレクタ電流１
ｃ６１ Ａｃｅが＃ Ｉｃ −Ｉｃ７ （ｉｐ ）す
つ流、１０ １０ れており、このときの）電施工εは、 工８ ＝ ｉ ｐ ＋ −１ｐ ０ となる。このとき、カレントミラー回路６１Ｃおいて、
トランジスタＱ、ｔｓ ＩｆＣはトランジスタＱ１７と
同じ電流ｉｃ７が流れているため、抵抗ＲＩＯに流れる
電施工Ｒ１０は・ 、ＩＲ，＝ ｉｃｓ −１ｃｙ となる。これにより、抵抗Ｒ１ｏの両端子閾電圧ｖ１０
は、 ｖｌｏ ＝ Ｒｌｏ （ｉｃｓ −１ｃ７）”＝ −Ｒ
ＩＤ ｉ ｐ となる。
より、コレクタ電流１ｃ７（最大値Ｙ ｉｐとする）が
流れる他にトランジスタＱ６＋ Ｑｓにコレクタ電流１
ｃ６１ Ａｃｅが＃ Ｉｃ −Ｉｃ７ （ｉｐ ）す
つ流、１０ １０ れており、このときの）電施工εは、 工８ ＝ ｉ ｐ ＋ −１ｐ ０ となる。このとき、カレントミラー回路６１Ｃおいて、
トランジスタＱ、ｔｓ ＩｆＣはトランジスタＱ１７と
同じ電流ｉｃ７が流れているため、抵抗ＲＩＯに流れる
電施工Ｒ１０は・ 、ＩＲ，＝ ｉｃｓ −１ｃｙ となる。これにより、抵抗Ｒ１ｏの両端子閾電圧ｖ１０
は、 ｖｌｏ ＝ Ｒｌｏ （ｉｃｓ −１ｃ７）”＝ −Ｒ
ＩＤ ｉ ｐ となる。
一方、回転角θが王ラジアンにおいて、カレントミラー
回路８ではトランジスタＱ１６ ＋ Ｑｌａには夫々等
しい電流１ｃ６＋ ｉｃｅが流れるため、抵抗Ｒ２０に
流れる電施工Ｒ２０は、 工Ｒ２Ｄ ＝ １ｃ６ ｌｃＢ となる。これにより、抵抗Ｒ２Ｄの両端子閾電圧ｖ２０
は、 Ｖ２） ＝ ＲＺ］ （Ｉｃ６−１ｃｅ）となり、土０
６ ”’ ｉＣ８故、 ｖ２ｏ＝０ となる。従って、アンプＡ２）の出力は０．抵抗Ｒ２゜
の両端子閾電圧は０となるために、トランジスタＱ２！
〜Ｑ２Ｂはオフとなり、コイ＃ ＬＸＩ ＶＣｋＡ 第
４ ｕ （Ｂ）に示す如く電流は流れない。
回路８ではトランジスタＱ１６ ＋ Ｑｌａには夫々等
しい電流１ｃ６＋ ｉｃｅが流れるため、抵抗Ｒ２０に
流れる電施工Ｒ２０は、 工Ｒ２Ｄ ＝ １ｃ６ ｌｃＢ となる。これにより、抵抗Ｒ２Ｄの両端子閾電圧ｖ２０
は、 Ｖ２） ＝ ＲＺ］ （Ｉｃ６−１ｃｅ）となり、土０
６ ”’ ｉＣ８故、 ｖ２ｏ＝０ となる。従って、アンプＡ２）の出力は０．抵抗Ｒ２゜
の両端子閾電圧は０となるために、トランジスタＱ２！
〜Ｑ２Ｂはオフとなり、コイ＃ ＬＸＩ ＶＣｋＡ 第
４ ｕ （Ｂ）に示す如く電流は流れない。
この他の回転角においても上記の場合と同様にして考え
ることができ、回転角θがπラジアンにおいてはＶ１ｏ
＝０で、コイル’Ｌｔｔｏに電流が流れず、−ラジアン
、においてはＶ２ｏ＝Ｑで、コイルＬ２ＤＩＣを流か流
れない。結局、第４図ｔＢ）に示す如く、θ＝−×Ｎ（
Ｎは整数）ラジアンにおいては、コイルＬ１０（又はコ
イルＬ２０）に最大電流が流れていて、コイルＩＪ２Ｃ
Ｉ（又はコイルＬＬＩＱ）Ｋは電流は流れず、結局、パ
ワートランジスタＱ２５ ＋ Ｑ、２４ ＋ Ｃ２７＋
Ｑ２Ｂのうちのいずれかのトランジスタの流通角もπ
ラジアン以上になることはない。
ることができ、回転角θがπラジアンにおいてはＶ１ｏ
＝０で、コイル’Ｌｔｔｏに電流が流れず、−ラジアン
、においてはＶ２ｏ＝Ｑで、コイルＬ２ＤＩＣを流か流
れない。結局、第４図ｔＢ）に示す如く、θ＝−×Ｎ（
Ｎは整数）ラジアンにおいては、コイルＬ１０（又はコ
イルＬ２０）に最大電流が流れていて、コイルＩＪ２Ｃ
Ｉ（又はコイルＬＬＩＱ）Ｋは電流は流れず、結局、パ
ワートランジスタＱ２５ ＋ Ｑ、２４ ＋ Ｃ２７＋
Ｑ２Ｂのうちのいずれかのトランジスタの流通角もπ
ラジアン以上になることはない。
なお、第４図ｆＡ） 、 （Ｂ） Ｋ示す電流波形及び
ロータ磁石の着磁形状を夫々適宜選定することにより電
流切換えの周期で生じるトルクむらを低減し得る。
ロータ磁石の着磁形状を夫々適宜選定することにより電
流切換えの周期で生じるトルクむらを低減し得る。
上述の如く、本発明になる直流無整流子電動機は、２相
の固定子巻線の各々の一端を接地する一方、各々の他端
を分岐して夫々パワースイッチング素子を介して一方を
正電源及び他方な負電源に接続し、丈に、２個の回転子
位置検出手段の各々の２つの出力端子をこの手段の出力
信号にて略−ラジアンずつの位相差を以てスイッチング
する差動スイッチング手段に夫々接続し、パワースイッ
チング素子と差動スイッチング手段との間に、前記差動
スイッチング手段からの出力信号のうち略πラジアンの
位相差をもつ２つの出力信号の差に応じた信号を得るた
めの差信号出力手段を夫々接続してこの差信号出力手段
からの信号に応じた電流を夫々の固定子巻線に流すよう
に構成したため、特に、位置検出手段の出力信号を小さ
くした場合、一方のホール素子が回転子のＮ極又はＳ極
と対向していて他方のホール素子がＮ極とＳ極との中間
にあると、一方のステータコイルには電流は流れるが、
他方のステータコイルには電流は流れず、このため、差
動スイッチング手段の各トランジスト りのコレクタを流れる電流の流通角がπラジアン以上あ
っても各固定子巻線を流れる電流の流通角は正方向、負
方向共πラジアン以内になり、これにより、このような
回路を設けられていない従来の電動機に比してステータ
コイルの利用効率を向上し得、しかも回転子の位置検出
手段の出力を小さくした場合にはパワースイッチング素
子に無駄な電流が流れない１こめにこれらを破壊する虞
れはなく、又、固定子巻祿の電流切換が円滑であるので
振動や数音を生じることはなく、更に、パワースイッチ
ング素子が４個で済むため、従来の電動機に比して小形
に、かつ、安１１ｆｆｉに徊成し得る等の特長を有する
。
の固定子巻線の各々の一端を接地する一方、各々の他端
を分岐して夫々パワースイッチング素子を介して一方を
正電源及び他方な負電源に接続し、丈に、２個の回転子
位置検出手段の各々の２つの出力端子をこの手段の出力
信号にて略−ラジアンずつの位相差を以てスイッチング
する差動スイッチング手段に夫々接続し、パワースイッ
チング素子と差動スイッチング手段との間に、前記差動
スイッチング手段からの出力信号のうち略πラジアンの
位相差をもつ２つの出力信号の差に応じた信号を得るた
めの差信号出力手段を夫々接続してこの差信号出力手段
からの信号に応じた電流を夫々の固定子巻線に流すよう
に構成したため、特に、位置検出手段の出力信号を小さ
くした場合、一方のホール素子が回転子のＮ極又はＳ極
と対向していて他方のホール素子がＮ極とＳ極との中間
にあると、一方のステータコイルには電流は流れるが、
他方のステータコイルには電流は流れず、このため、差
動スイッチング手段の各トランジスト りのコレクタを流れる電流の流通角がπラジアン以上あ
っても各固定子巻線を流れる電流の流通角は正方向、負
方向共πラジアン以内になり、これにより、このような
回路を設けられていない従来の電動機に比してステータ
コイルの利用効率を向上し得、しかも回転子の位置検出
手段の出力を小さくした場合にはパワースイッチング素
子に無駄な電流が流れない１こめにこれらを破壊する虞
れはなく、又、固定子巻祿の電流切換が円滑であるので
振動や数音を生じることはなく、更に、パワースイッチ
ング素子が４個で済むため、従来の電動機に比して小形
に、かつ、安１１ｆｆｉに徊成し得る等の特長を有する
。
第１図（Ａ） 、 ＣＢ＋は夫々一般の直＃、、無整流
子亀動憬の概略正面図及びステータコイルとホール素子
との位置関係図、第２図及び第３図（Ａ）〜（Ｃ１は夫
々従来回路の一例の回路図及び従来回路及び本発明電動
機の動作説明用信号波形図、第４図ｆＡ） 、 ［Ｂ）
は夫々従来回路及び本発明電動機の動作説明用コレクト
、′： 夕電流波形図及び本発明電動機の動作説明用ステータコ
イル電流波形図、第５図は本発明電動機の一４施例の回
路図である。 ６．８・・・カレントミラー回路、１０・・・定を流回
路、１１・・・差動スイッチング手段、Ｑ５〜Ｑ６・・
・トランジスタ、Ｑ筋＋ Ｑ２４ ｒ Ｑ２７ ｒ Ｑ
２Ｂ ・・・トランジスタ（パワースイッチング素子
） 、 ＨＧ、 、 ＨＧ２・・・ホール素子、Ｌｌｏ
＋ Ｌ２）・・・ステータコイル、Ｔ１・・・正電源
■端子、 Ｔ２・・・アース端子、Ｔ５・・・負電源○
端子、Ａ１０ ＊ Ａ２ｏ”’演算増幅器、Ｒ１０ｒ
Ｒ１１＋ Ｒ２０＋ Ｒ２１・・・抵抗。 “フイ′ 第１図 ＋Ａ＋ ＋Ｂｌ
子亀動憬の概略正面図及びステータコイルとホール素子
との位置関係図、第２図及び第３図（Ａ）〜（Ｃ１は夫
々従来回路の一例の回路図及び従来回路及び本発明電動
機の動作説明用信号波形図、第４図ｆＡ） 、 ［Ｂ）
は夫々従来回路及び本発明電動機の動作説明用コレクト
、′： 夕電流波形図及び本発明電動機の動作説明用ステータコ
イル電流波形図、第５図は本発明電動機の一４施例の回
路図である。 ６．８・・・カレントミラー回路、１０・・・定を流回
路、１１・・・差動スイッチング手段、Ｑ５〜Ｑ６・・
・トランジスタ、Ｑ筋＋ Ｑ２４ ｒ Ｑ２７ ｒ Ｑ
２Ｂ ・・・トランジスタ（パワースイッチング素子
） 、 ＨＧ、 、 ＨＧ２・・・ホール素子、Ｌｌｏ
＋ Ｌ２）・・・ステータコイル、Ｔ１・・・正電源
■端子、 Ｔ２・・・アース端子、Ｔ５・・・負電源○
端子、Ａ１０ ＊ Ａ２ｏ”’演算増幅器、Ｒ１０ｒ
Ｒ１１＋ Ｒ２０＋ Ｒ２１・・・抵抗。 “フイ′ 第１図 ＋Ａ＋ ＋Ｂｌ
Claims (1)
- 永久磁石を含む回転子の回転角を電気角で略号Ｘ（２１
Ｊ＋１）（Ｎは整数）ラジアン離間して設置された２個
の回転子位置検出手段にて検出し、該手段よりの略ニラ
ジアンずつの位相差をもつ４つの出力信号に応じて、電
気角で−Ｘ（２１ｉ＋１ ）（ＩＪは整数）ラジアン離
間して設置された２相の固定子巻線に１−次電流を切換
供給して該回転子を駆動する直流無整流子電動機におい
て、該２相の固定予巻―の各々の一端を接地する一方、
各々の他端を分岐して夫々パワースイッチング素子を介
して一方を正電源及び他方を負電源に接続し、更に、該
２個の回転子位置検出手段の各々の２つの出力端子を該
手段の出力信号にて略−フシアンずつの位相差を以てス
イッチングする差動スイッチング手取に夫々接続し、該
パワースイッチング素子と該差動スイッチング手段との
間に、該差動スイッチング手段からの出力信号のうち略
πラジアンの位相差をもつ２つの出力信号の差に応じた
信号を侍るだめの差信号出力手まを夫々接続して該差信
号出力手段からの信号に応じた電流を該夫々の固一定子
巻瞼に流すように構成してなることを特徴とする直流無
整流子電動機。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57095898A JPS58212392A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 直流無整流子電動機 |
| US06/498,153 US4459520A (en) | 1982-06-04 | 1983-05-25 | Driving circuit for a D.C. commutatorless motor |
| DE19833320133 DE3320133A1 (de) | 1982-06-04 | 1983-06-03 | Treiberschaltung fuer einen kommutatorlosen gleichstrommotor |
| KR1019830002481A KR870001558B1 (ko) | 1982-06-04 | 1983-06-03 | 직류 무정류자 전동기 |
| GB08315437A GB2123227B (en) | 1982-06-04 | 1983-06-06 | Driving circuit for a d c commutatorless motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57095898A JPS58212392A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 直流無整流子電動機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58212392A true JPS58212392A (ja) | 1983-12-10 |
| JPH0524759B2 JPH0524759B2 (ja) | 1993-04-08 |
Family
ID=14150118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57095898A Granted JPS58212392A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 直流無整流子電動機 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4459520A (ja) |
| JP (1) | JPS58212392A (ja) |
| KR (1) | KR870001558B1 (ja) |
| DE (1) | DE3320133A1 (ja) |
| GB (1) | GB2123227B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59126596U (ja) * | 1983-02-14 | 1984-08-25 | 株式会社ケンウッド | モ−タ−駆動回路 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3421104A1 (de) * | 1984-06-06 | 1985-12-12 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Elektronisch kommutierter gleichstrommotor |
| JPS611250A (ja) * | 1984-06-13 | 1986-01-07 | Fuji Photo Film Co Ltd | ブラシレスモ−タ |
| JPH01502713A (ja) * | 1987-03-24 | 1989-09-14 | ラディク，トゥイヌ アルボウィッチ | 二相ゲートモータ |
| JPH06104000B2 (ja) * | 1989-08-12 | 1994-12-14 | 松下電工株式会社 | 充電式工具用ブラシレスモータ駆動回路 |
| KR960002564B1 (ko) * | 1992-04-30 | 1996-02-22 | 삼성전자주식회사 | 압축기 제어회로 |
| US5610486A (en) * | 1995-02-28 | 1997-03-11 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Current mirror circuit used in a coil driver circuit of a brushless DC motor |
| CN101290524B (zh) * | 2007-04-20 | 2011-07-27 | 富准精密工业(深圳)有限公司 | 风扇电路 |
| US20090021201A1 (en) * | 2007-07-18 | 2009-01-22 | Ampson Technology, Inc. | Constant-current and constant-voltage driving circuit of dcbl fan motor with low acoustic noise and controllable speed |
| GB2572350B (en) * | 2018-03-27 | 2023-01-25 | Hitachi Rail Ltd | An electromechanical generator for converting mechanical vibrational energy into electrical energy |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5534809A (en) * | 1978-09-01 | 1980-03-11 | Ina Sankyo Kk | Driving circuit for dc commutatorless motor |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52154002A (en) * | 1976-06-17 | 1977-12-21 | Sony Corp | Brushless dc motor |
| GB1596681A (en) * | 1977-01-19 | 1981-08-26 | Sony Corp | Drive circuits with speed control for brushless dc motors |
| JPS5566262A (en) * | 1978-11-13 | 1980-05-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Motor |
| CH658348A5 (de) * | 1979-11-30 | 1986-10-31 | Papst Motoren Kg | Zweipulsiger kollektorloser gleichstrommotor. |
| DE3145248A1 (de) * | 1980-06-19 | 1983-05-19 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Kollektorloser gleichstrommotor |
-
1982
- 1982-06-04 JP JP57095898A patent/JPS58212392A/ja active Granted
-
1983
- 1983-05-25 US US06/498,153 patent/US4459520A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-06-03 DE DE19833320133 patent/DE3320133A1/de active Granted
- 1983-06-03 KR KR1019830002481A patent/KR870001558B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1983-06-06 GB GB08315437A patent/GB2123227B/en not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5534809A (en) * | 1978-09-01 | 1980-03-11 | Ina Sankyo Kk | Driving circuit for dc commutatorless motor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59126596U (ja) * | 1983-02-14 | 1984-08-25 | 株式会社ケンウッド | モ−タ−駆動回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR840005287A (ko) | 1984-11-05 |
| JPH0524759B2 (ja) | 1993-04-08 |
| KR870001558B1 (ko) | 1987-09-02 |
| DE3320133A1 (de) | 1983-12-08 |
| US4459520A (en) | 1984-07-10 |
| DE3320133C2 (ja) | 1989-10-12 |
| GB2123227B (en) | 1986-02-12 |
| GB2123227A (en) | 1984-01-25 |
| GB8315437D0 (en) | 1983-07-13 |
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