JPS5828828B2 - ブラシレスモ−タノイソウセイギヨソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はブラシレスモータの１回転当り１個の回転信号
の取り出しを容易にしたブラシレスモータの位相制御装
置に関する。

従来ブラシレスモータの回転位相を外部同期信号の位相
に同期させる場合には、第１図に示す位相制御系が用い
られる。

即ち１駆動回路１にてモータ２を駆動し、モータ２の回
動位相を検出回路３にて検出し、その検出位相と外部同
期信号４の位相とを位相制御回路５にて比較し、その位
相差により、駆動回路１を制御するものである。

さらに詳述すると、この制御系において第２図に示すよ
うに外部同期信号４から傾斜部５を有する比較信号６を
つくる一方、モータ２のロータ１回転当り１個の回転信
号７をつくり、回転信号７により比較信号６をサンプリ
ングして両借号６，７の交点である電位を保持すること
により外部同期信号４と回転信号７との位相差を検出し
、その位相差により駆動回路１を制御するものである。

この場合に外部同期信号４と回転信号７の周波数は同一
であることが必要である。

また回転信号７はロータ１回転当り１個の信号にする必
要があり、そのためにはたとえば第３図に示すようにロ
ータシャフト８に固着される回転板９に１個の磁石１０
を埋設すると共に回転板９の近傍に巻線検出ヘッド１１
を設け、１回転１信号を得ることが考えられる。

ところがかかる特別な回転検出部を設けることは機構が
複雑で大型となり、又コスト上も好ましくない。

本発明はかかる点に鑑み発明されたものにして、上述の
ような特別な回転検出部を設けることなく、ブラシレス
モータの駆動巻線、ロータの回転位置信号発生器あるい
は回転速度検出巻線等からの信号を利用して回転位相を
検出せんとするものである。

以下本発明の一実施例を図面に基いて説明する。

第４図において■はブラシレスモータの、駆動回路、■
は回転位相検出回路、■は位相制御回路である。

前記駆動回路Ｉは、２Ｐ（Ｐ＝４）極に着磁されたロー
タＲの周囲に等間隔に配置される各駆動巻線Ｌ（図中５
ｕｆｆｉｘ ａ、ｂ、ｃは各相を示す。

以下同じ。

）を通電制御するものである。この各駆動巻線りは第１
トランジスタＴ１により制（財）され、該第１トランジ
スタＴ１はベースに位置検出コイル１１を備えた第２ト
ランジスタＴ２により制御される。

また位置検出コイル１１は常時発振回路Ｏの出力が直流
バイアスに重畳して印加されており、ロータ軸に固着せ
る補助回転子の着磁部及び非着磁部の近接により該コイ
ル１１のインピーダンスが変化してその端子電圧が変化
するものであり、その電圧変化により駆動巻線をＬａ、
Ｌｂ。

Ｌｃ、Ｌａ・・・の順に励磁する。

前記各駆動巻線りには速度巻線１２が磁気結合されてお
り、コンデンサＣ３に表われる速度検出出力は差動増巾
回路りに印加され、該回路りの出力により、前記各第２
トランジスタＴ２の共通エミッタに位置する第３トラン
ジスタＴ３を制御するようになされている。

次に回転位相検出回路■は、１個の速度巻線１２ａから
の信号が微分回路ｄ１を介してベースに印加される第４
トランジスタＴ４、入力端子ＩＰからの外部同期信号を
微分する微分回路ｄ２及びその微分出力により導通して
第４トランジスタＴ４のベース電位を規制する第５トラ
ンジスタＴ５から構成される。

したがって第４トランジスタＴ４はアンド回路Ａを形成
する。

さらに位相制御回路■は入力端子ＩＰからの外部同期信
号を積分する積分回路ＩＮ、その積分信号及び第４トラ
ンジスタＴ４の出力信号により通電制御され、比較回路
ＣＯＭを形成する第６トランジスタＴ６、該トランジス
タＴ６の導通により充電されるコンデンサＣ２、その充
電電圧をゲート入力とする電界効果トランジスタＦ、該
トランジスタＦの出力を振動補償回路ＣＣを介してベー
ス入力とする第７トランジスタＴ７とから構成され、該
トランジスタＴ７の出力は差動増巾回路りの入力となる
。

尚各速度巻線１２からの速度信号と第７トランジスタＴ
７からの位相制御信号とにより定速制御するのは、前者
信号により回転数の急激な変化に対する応答性がよくな
り、後者信号は温度変化による回転速度の変化を補償す
るものである。

以上の構成において、第５図を参照して作動を説明する
。

まず入力端子ＩＰからの外部同期信号ｅ、は発振周波数
ｆの無安定マルチバイブレータからの出力として得られ
るものであり、積分回路ＩＮの出力として比較信号ｅ２
が表われる。

一方外部同期信号ｅ１は微分回路ｄ２により第５トラン
ジスタＴ５のベースには信号ｅ３が表われる。

この信号の波形（第５図ハ）の期間Ｔにおいて、トラン
ジスタＴ、のコレクタ・エミッタ間は非導通となり、ト
ランジスタＴ５のコレクタに入力される信号ｅ５に対し
ては一期間Ｔは開ゲートとして作用する。

而して実施例においてはモータは３相８極であり、ロー
タＲが１回転するためには各１駆動巻線りはＰ回即ち４
回通電されることになる。

したがって速度巻線１２ａからの回転検出信号ｅ４は１
回転当り４個のパルスとなり、微分回路ｄ１により微分
されて回転パルスｅ５となり、第４トランジスタＴ４の
ベースに印加される。

この回転パルス−は第５トランジスタＴ５の非導通期間
、即ち期間Ｔのみ第４トランジスタＴ４のベースに入力
されることになるため、第４トランジスタＴ４のコレク
タ出力には、モーター回転当り１個の回転信号ｅ６が表
われる。

（の場合にゲート信号ｅ３の時間１巾ＴをＴ＜百（但し
Ｐはロータの極対数、ｆは外部同期信号ｅ１の発振周波
数である。

）とすれば１回転当り１個の回転信号ｅ６が得られる。

この回転信号ｅ６は積分回路ＩＮの出力である比較信号
ｅ２と第６トランジスタＴ６で比較され５、ン回転信号
ｅ６により該トランジスタＴ６のベース電位が、エミッ
タ電位となる比較信号ｅ２より低くなる時にのみ該トラ
ンジスタＴ６が導通し、両信号ｅ２．ｅ６の位相差はト
ランジスタＴ６のベース・エミッタ間電圧の大きさに基
ずくコレクタ電流と１なり、コンデンサＣ２の端子電圧
として保持される。

この場合に回転信号ｅ６が外部同期信号波形の立下り部
ｅ′１の基準位相に比し進み所望の定回転数より大きく
なると、コンデンサＣ２の端子電圧が大きくなり、電界
効果トランジスタＦが導通し、第７トランジスタＴ７が
導通し、その出力により差動増巾回路りを反転作動せし
め第３トランジスタＴ３を遮断して駆動巻線りの給電量
を制御する。

尚実施例においては回転検出信号を速度巻線ｉ １２
ａから取り出しているが、直接１駆動巻線りから、ある
いは回転位置信号発生器から取り出すようにしてもよい
。

またこの回転位置信号発生器は位置検出コイル１１に限
らず、従来公知の手段を用いてもよい。

以上の如く本発明によれば、ブラシレスモーフの駆動回
路から得られる信号をそのまま利用したから、１回転当
り１個の回転信号を取り出すための特別の手段を設ける
必要がない。

また上記駆動回路より得られる回転検出信号は、ロータ
の極数を２Ｐとすると１回転当りＰ個の信号となり、ま
た外部同期信号の周波数をｆとするとき外部同期信号に
より形成されるｆｉ＞Ｔなる時間Ｔのゲート信号を形成
し、該ゲート信号と前記Ｐ個の回転検出信号とを重畳す
るアンド回路により１回転当り１個の回転信号を取り出
すため、複雑な分周回路を用いることなく前記回転信号
を簡単な構成により取り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は従来装置を示し、第１図はモータの
位相制御系のブロック図、第２図は説明波形図、第３図
は回転検出装置の説明図、第４図及び第５図は本発明の
一実施例を示し、第４図は電気回路図、第５図は電圧波
形説明図である。 Ｒ・・・・・・マグネットロータ、ｅｌ・・・・・・外
部同期信号、ｅ３・・・・・・ゲート信号、ｅ４・・・
・・・回転検出信号、ｅ６・・・・・・回転信号、Ａ・
・・・・・アンド回路、ｃ２・・・・・・比較信号、Ｃ
ＯＭ・・・・・・比較回路、Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ・・・・
・・駆動巻線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マグネットロータの極数を２Ｐ、外部同期信号の周
   波数をｆとするとき、外部同期信号により形成される工
   ＞Ｔなる時間Ｔのゲート信号と、ｆ 前記ロータの１回転中に得られるＰ個の回転検出信号と
   を重畳して１回転当り１個の回転信号を取出すアンド回
   路、及び外部同期信号により形成され傾斜波形部を有す
   る比較信号の基準位相と前記回転信号の位相の差を検出
   する比較回路を具備し、該回路の検出位相差により前記
   ロータの駆動巻線の給電量を制御してなるブラシレスモ
   ータの位相制御装置。