JPS59106897A - ブラシレスモ−タ駆動回路 - Google Patents
ブラシレスモ−タ駆動回路Info
- Publication number
- JPS59106897A JPS59106897A JP57216112A JP21611282A JPS59106897A JP S59106897 A JPS59106897 A JP S59106897A JP 57216112 A JP57216112 A JP 57216112A JP 21611282 A JP21611282 A JP 21611282A JP S59106897 A JPS59106897 A JP S59106897A
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- JP
- Japan
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- transistor
- coil
- voltage
- transistors
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- 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
- H02P6/24—Arrangements for stopping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (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】
回路における転流時の固定子コイルに蓄えられたー纏性
エネルギーな駆動用直流電源へ回生させる回路に関する
。
エネルギーな駆動用直流電源へ回生させる回路に関する
。
この積回路の従来例の一つの構成ン示すブロック図乞第
ｌ図に表わし、その動作のタイミングチャートを第２図
に示す。
ｌ図に表わし、その動作のタイミングチャートを第２図
に示す。
”ｃｃは駆動用直＃ｔ． ｔ ＃ （＋ｌ、ＧＮＤ
は−ｔノＨ−？ｊｔｌ＋＃６＆！、Ｗ１〜Ｗ４は多相固
定子コイル、ＴＲＩ〜ＴＲ４はトランジスタ、ＣＩはコ
ンデンサ、Ｄｌ〜Ｄ４けダイオード、Ｒ１は抵抗、ＲＥ
Ｆ はトランジスタＴＲＩ〜ＴＲ４ のベース信号の
大きさを変えるリファレンスイー号、Ｓｌはサーボ回路
、Ｈｌ 、 Ｒ２はホール系子である。
は−ｔノＨ−？ｊｔｌ＋＃６＆！、Ｗ１〜Ｗ４は多相固
定子コイル、ＴＲＩ〜ＴＲ４はトランジスタ、ＣＩはコ
ンデンサ、Ｄｌ〜Ｄ４けダイオード、Ｒ１は抵抗、ＲＥ
Ｆ はトランジスタＴＲＩ〜ＴＲ４ のベース信号の
大きさを変えるリファレンスイー号、Ｓｌはサーボ回路
、Ｈｌ 、 Ｒ２はホール系子である。
この従来例は、永久磁石界磁の回転子と４相コイル（コ
イルＷｌ〜Ｗ４）’ｉステデーにもつブラシレスモータ
で、ホール菓子Ｈ１，Ｈ２はロータ回転角に応じ整流の
タイミング信号を発生する位置検出器である。
イルＷｌ〜Ｗ４）’ｉステデーにもつブラシレスモータ
で、ホール菓子Ｈ１，Ｈ２はロータ回転角に応じ整流の
タイミング信号を発生する位置検出器である。
この位置検出器（Ｈｌ 、 Ｈ２ｊの出力信号に応じて
サーボ回路ＳｌはＴＲＩ〜ＴＲ４のどのトランジスタが
ＯＮモードになるか決定する。同時に２個のトランジス
タがＯＮになるシーケンスの組み方もあるが、この例で
は１個のトランジスタがＯＮになるようにしである。
サーボ回路ＳｌはＴＲＩ〜ＴＲ４のどのトランジスタが
ＯＮモードになるか決定する。同時に２個のトランジス
タがＯＮになるシーケンスの組み方もあるが、この例で
は１個のトランジスタがＯＮになるようにしである。
８１ Ｈリファレンス信号ＲＥＦ によりトランジス
タＴＲＩ〜ＴＲ４のペース信号の大きさ乞変えるサー号
？回路として働く。トランジスタＴＲＩがＯＮになると
、コイルＷｌに電流が流れ回転トルクが発生する。
タＴＲＩ〜ＴＲ４のペース信号の大きさ乞変えるサー号
？回路として働く。トランジスタＴＲＩがＯＮになると
、コイルＷｌに電流が流れ回転トルクが発生する。
トランジスタＴＲＩがＯＦＦ になると、コイルＷｌ
に流れていた電流は、ダイオードＤ１の方に転流しコン
デンサＣ１ビ光遇する。抵抗Ｒ１はコンデンサＣ１の電
圧が異常上昇し々いようにする放電回路である。
に流れていた電流は、ダイオードＤ１の方に転流しコン
デンサＣ１ビ光遇する。抵抗Ｒ１はコンデンサＣ１の電
圧が異常上昇し々いようにする放電回路である。
Ｗｌ−Ｗ４のコイルはロータ回転数に比例した逆すＣ１
の端子電圧Ｅを超えると、コイルＷｌ−Ｗ４に制動電流
を流し効率の低下を招く。従ってモータの最大回転数に
対応した逆起電圧よりも大きくなるように選ぶ必要があ
る。他の制約条件は部品の血・１圧である。
の端子電圧Ｅを超えると、コイルＷｌ−Ｗ４に制動電流
を流し効率の低下を招く。従ってモータの最大回転数に
対応した逆起電圧よりも大きくなるように選ぶ必要があ
る。他の制約条件は部品の血・１圧である。
前記抵抗器の選び方には次のような制約条件がある。コ
ンデンサＣＩの端子電圧Ｅとモータ定格電流■、との関
係は、はソ下記のようになる。
ンデンサＣＩの端子電圧Ｅとモータ定格電流■、との関
係は、はソ下記のようになる。
Ｆ２９商−口ｉ□
２−
１２
ＰＬＯ８Ｓ＝ＨＬ Ｉ ｍ ｆ
ここでｆはモータの回転電気周波数、ｍに相数、Ｒは抵
抗Ｒ１の値（Ω）、Ｌはモータのインダクタンス（Ｈ）
、ＰＬｏｓｓは・切−損失である。
抗Ｒ１の値（Ω）、Ｌはモータのインダクタンス（Ｈ）
、ＰＬｏｓｓは・切−損失である。
この動作の状態は、第５図の時間ｔの経過に対応する各
信号電圧、Ｗｌ コイル電流、トランジスタＴＲＩ
コレクタ電流、ダイオードＤＩ′…−流、コンデンサ
ＣＩ端子電圧の波形で示される。
信号電圧、Ｗｌ コイル電流、トランジスタＴＲＩ
コレクタ電流、ダイオードＤＩ′…−流、コンデンサ
ＣＩ端子電圧の波形で示される。
第３図、第４図は他の従来例の構成を表わすブロック図
である。
である。
これらの図において、第１図と同一符号は同一もしくは
相当部分を示す。
相当部分を示す。
第３図において、ＺＤｌ はツェナーダイオードで、転
流時のコイルＷｌ−Ｗ４のＵ専市圧がツェナーダイオー
ドの耐圧を越えるとき、ダイオードＤ１〜Ｄ４→ツェナ
ーダイオードＺＤＩ→直流電源（利ｖｃｃの径路で電流
が流れ、ツェナーダイオードＺＤＩ は発熱される。
流時のコイルＷｌ−Ｗ４のＵ専市圧がツェナーダイオー
ドの耐圧を越えるとき、ダイオードＤ１〜Ｄ４→ツェナ
ーダイオードＺＤＩ→直流電源（利ｖｃｃの径路で電流
が流れ、ツェナーダイオードＺＤＩ は発熱される。
第４図はコンデンサＣ８〜Ｃｄ（Ｃ分）とコイルＷｌ
−Ｗ４ （Ｌ分）とで転流時の銹導電圧を直列共振させ
、抵抗Ｒａ−Ｒｄで消費させる。
−Ｗ４ （Ｌ分）とで転流時の銹導電圧を直列共振させ
、抵抗Ｒａ−Ｒｄで消費させる。
コノように従来の多相半波のブラシレスモータでは、ト
ランジスタＴＲｌ−ＴＲ４をＯＦＦ させたときのエ
ネルギは抵抗で消費させる形が生体となっていた。
ランジスタＴＲｌ−ＴＲ４をＯＦＦ させたときのエ
ネルギは抵抗で消費させる形が生体となっていた。
ここにおいて本発明は、従来回路の発熱による電力の消
費を防ぎ、省エネルギーと耐熱にすぐれたブラシレスモ
ータ駆動回路ケ提供することを、その目的とする。
費を防ぎ、省エネルギーと耐熱にすぐれたブラシレスモ
ータ駆動回路ケ提供することを、その目的とする。
本発明の一実施例の構成をブロック図で第４図に示す。
ＴＲ５はトランジスタ、Ｌはチョーク、Ｄ５はダイオー
ドでこれらでナヤージポンプ乞栴成する８Ｓ２はチャー
ジポンプの動作ケ決矩する制御回路で、コンデンサＣ１
の端子電圧Ｅがある上限値Ｅｕｐｐｅｒになると、トラ
ンジスタＴＲ５がＯＮになり、下限値Ｅｌｏｗｅｒにな
るとＯＦＦ となる。
ドでこれらでナヤージポンプ乞栴成する８Ｓ２はチャー
ジポンプの動作ケ決矩する制御回路で、コンデンサＣ１
の端子電圧Ｅがある上限値Ｅｕｐｐｅｒになると、トラ
ンジスタＴＲ５がＯＮになり、下限値Ｅｌｏｗｅｒにな
るとＯＦＦ となる。
さて、ｌ・ランジスタＴＲｌ−ＴＲ４はロータ回転角に
より久々に０Ｎ−ＯＦＦ４繰り返すが、各トランジスタ
ＴＲＩ〜ＴＲ４がＯＦＦ になる転流時に、モークコ
イルＷ１〜ｗ４の′−流はおのおのダイオードＤＩ −
Ｄ４７ｇ進じてコンデンサ０１を充電する。
より久々に０Ｎ−ＯＦＦ４繰り返すが、各トランジスタ
ＴＲＩ〜ＴＲ４がＯＦＦ になる転流時に、モークコ
イルＷ１〜ｗ４の′−流はおのおのダイオードＤＩ −
Ｄ４７ｇ進じてコンデンサ０１を充電する。
従って転流ごとにコンデン？ＣＩの電圧Ｅば直線的に上
昇する。
昇する。
電圧Ｅがある上限値Ｅｕｐｐｅｒに達すると、トランジ
スタＴＲ５がＯＮになりコンデンサｃ１がらチョークコ
イルＬ４通る経路で放電し、コンデンサＣ１からチョー
クコイルＬヘエイルギーヲ移動させる。コンデン？Ｃ１
の電圧は２次曲線状に減少し、電圧下限値Ｅ ｌ ｏｗ
ｅ ｒに達するとトランジスタＴＲ５はＯＦＦ にも
どる。
スタＴＲ５がＯＮになりコンデンサｃ１がらチョークコ
イルＬ４通る経路で放電し、コンデンサＣ１からチョー
クコイルＬヘエイルギーヲ移動させる。コンデン？Ｃ１
の電圧は２次曲線状に減少し、電圧下限値Ｅ ｌ ｏｗ
ｅ ｒに達するとトランジスタＴＲ５はＯＦＦ にも
どる。
チョークコイルの電流はフィードバックダイオードＤ５
を通Ｌ７て、電源Ｖ。０へ回生式ぜられる。
を通Ｌ７て、電源Ｖ。０へ回生式ぜられる。
この動作に損失を発生するものはムいので、原理的には
モータのコイルＷ１〜Ｗ４に蓄えられた誘導性のエネル
ギーは、殆んど損失なく元の′Ｉ４１１＃、ｖｏＣに回
生させ得る。
モータのコイルＷ１〜Ｗ４に蓄えられた誘導性のエネル
ギーは、殆んど損失なく元の′Ｉ４１１＃、ｖｏＣに回
生させ得る。
しかしてこの場合においても、上限値Ｅｕｐｐｅｒ ｒ
下限値ＥｌｏＷｅｒの選び方には制約がある。つまり上
限値Ｅｕｐｐｅｒは構成部品の耐圧により制Ｖｉケ受け
、下限値Ｅ１ ｏｗｅｒはモータが最画回転数で回転し
ているときの逆起電圧により制限を受ける。これを式％
式％ Ｅｕｐｐｅｒ ＜ 部品の耐圧 Ｅｌｏｗｅｒ ） ｌモータの逆起電圧１これらの不
発明の動作を第６図のタイミングチャートで表わし、時
間ｔに対応して各ベース信号、トランジスタＴＲ５の動
作（ＯＮあるいは０ＦＦ）、チョークコイルＬの電流、
トランジスタＴＲ５のそ１７て、チョークコイルＬの容
−ｆｉｔ、’＝ｊｆ源Ｖ。０の軍用、上限値Ｅ１４．わ
。ｒ１下限値Ｅｌ ｏｗｅ ｒがトランジスタＴＲ５の
動作周波数２決めるが、チョークコイルＬの１ｔＬ流が
連続になるモードもあり得る。
下限値ＥｌｏＷｅｒの選び方には制約がある。つまり上
限値Ｅｕｐｐｅｒは構成部品の耐圧により制Ｖｉケ受け
、下限値Ｅ１ ｏｗｅｒはモータが最画回転数で回転し
ているときの逆起電圧により制限を受ける。これを式％
式％ Ｅｕｐｐｅｒ ＜ 部品の耐圧 Ｅｌｏｗｅｒ ） ｌモータの逆起電圧１これらの不
発明の動作を第６図のタイミングチャートで表わし、時
間ｔに対応して各ベース信号、トランジスタＴＲ５の動
作（ＯＮあるいは０ＦＦ）、チョークコイルＬの電流、
トランジスタＴＲ５のそ１７て、チョークコイルＬの容
−ｆｉｔ、’＝ｊｆ源Ｖ。０の軍用、上限値Ｅ１４．わ
。ｒ１下限値Ｅｌ ｏｗｅ ｒがトランジスタＴＲ５の
動作周波数２決めるが、チョークコイルＬの１ｔＬ流が
連続になるモードもあり得る。
また、チャージポンプ制御回路Ｓ２は、コンデンサ−Ｃ
Ｉ の重圧Ｅ−上限値Ｅｕｐｐｅｒならばモノマルチ乃
゛どでトランジスタＴＲ５’ｒ一定時間ＯＮにするよう
に１ればよい。
Ｉ の重圧Ｅ−上限値Ｅｕｐｐｅｒならばモノマルチ乃
゛どでトランジスタＴＲ５’ｒ一定時間ＯＮにするよう
に１ればよい。
第７図←ｔ、本発明び）他σ）央伶ｊ例の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
七−タコイル駆動ｌ・ランジスタＴＲＩ〜ＴＲ４トして
ＰＮＰ、チャージポンプトランジスタＴＲ５としてＮＰ
Ｎ ケ用いて、第５図のそれらの逆極性のトランジスタ
馨用いている。勿論、直流電源Ｖ。０も＋夾性を逆にす
るう 第８区陳１−１本光明の別の実施例σ）構成２表わすブ
ロック図である。
ＰＮＰ、チャージポンプトランジスタＴＲ５としてＮＰ
Ｎ ケ用いて、第５図のそれらの逆極性のトランジスタ
馨用いている。勿論、直流電源Ｖ。０も＋夾性を逆にす
るう 第８区陳１−１本光明の別の実施例σ）構成２表わすブ
ロック図である。
’１”Ｒ６は電源Ｖ。０と直列に挿入されたツーーボ用
トランジスタで、（，４−ＱｌＥＦ によってＩＩＪ
御σハる駆動回路Ｓ３によって駆動される。
トランジスタで、（，４−ＱｌＥＦ によってＩＩＪ
御σハる駆動回路Ｓ３によって駆動される。
をきの実施例と同様の原理が使用できる。
また、第５図、第７図の実施例ではサーｙｉ？回路の出
力としてベース信号の大きさケ変えるようにし７たが、
特に効率を要求芒れる用途においては、トランジスタＴ
Ｒｌ−ＴＲ４をノンルス幅制御１のスイッチングモード
で使用することが一般的である。。
力としてベース信号の大きさケ変えるようにし７たが、
特に効率を要求芒れる用途においては、トランジスタＴ
Ｒｌ−ＴＲ４をノンルス幅制御１のスイッチングモード
で使用することが一般的である。。
この場合スイッチングのたびに誘導性エネルギーが移動
するので、従来例の抵抗で消費するような使い方では全
く効率を低下式せてしまうので、本発明はこのよう女用
途には最適である。
するので、従来例の抵抗で消費するような使い方では全
く効率を低下式せてしまうので、本発明はこのよう女用
途には最適である。
なお、これらの実施例では４相十波について述べたが、
早相半波を含め多相中波のモータ駆動についても適用で
きる。
早相半波を含め多相中波のモータ駆動についても適用で
きる。
かくして本発明によれば、モータコイルに蓄えられた誘
導性工事ルギーン、殆んど損失なく電源へ回生すること
ができるので、全効率を向上嘔する。
導性工事ルギーン、殆んど損失なく電源へ回生すること
ができるので、全効率を向上嘔する。
また、駆動回路の損失を少くでひるので、発熱肘も小感
く従って小形化が達成できる。元来この柚の半波駆動の
モータは安価小形化することに重点が置かれているので
本発明はこの面からも有利である。
く従って小形化が達成できる。元来この柚の半波駆動の
モータは安価小形化することに重点が置かれているので
本発明はこの面からも有利である。
第１図は従来例の構成を示すブロック図、第２図はその
動作を表わすタイミングチャート、第３図、第４図は他
の従来例のブロック図、第５図は本発明の一実施例の構
成な示すブロック図、第６図はその動作２表わすタイミ
ングチャート、第７図は本発明の他の実施例のブロック
図、第８図は本発明の別の実施例のブロック図である。 Ｖｃｃ・・・モータ駆動用直流電源、ＧＮＤ ・・・接
地線、Ｃ１・・・コンデンサ、Ｒ１・・・ｍ抗、ｗｉ〜
Ｗ４・・・モータの多相固定子コイル、ＤＩ−Ｄ４・・
・ダイオード、ＲＥＦ ・・・リファレンス信号、Ｓｌ
・・・サーボ回路、）（１、Ｒ２・・・ホール素子、
ＺＤＩ・・・ツェナーダイオ−１’、 Ｃａ−Ｃｄ ・
・・コンデンサ、Ｒａ〜Ｒｄ・・・抵抗、Ｅ・・・コン
デンサＣ１の端子電圧、ＴＲ５・・・トランジスタ、Ｌ
・・・チョークコイル、Ｄ５・・・ダイオード、Ｓ２・
・・チャージポンプ制御回路、ＴＲ６・・・サーｄ？用
トランジスタ、Ｓ３・・・駆動回路。 出願人代理人 猪 股 消電１図 第２図 −１（時間） 第６図 ゛う゛・ノ゛“１′・・、 ナヨークコ
了ル電）彦−１（開開） 第８図
動作を表わすタイミングチャート、第３図、第４図は他
の従来例のブロック図、第５図は本発明の一実施例の構
成な示すブロック図、第６図はその動作２表わすタイミ
ングチャート、第７図は本発明の他の実施例のブロック
図、第８図は本発明の別の実施例のブロック図である。 Ｖｃｃ・・・モータ駆動用直流電源、ＧＮＤ ・・・接
地線、Ｃ１・・・コンデンサ、Ｒ１・・・ｍ抗、ｗｉ〜
Ｗ４・・・モータの多相固定子コイル、ＤＩ−Ｄ４・・
・ダイオード、ＲＥＦ ・・・リファレンス信号、Ｓｌ
・・・サーボ回路、）（１、Ｒ２・・・ホール素子、
ＺＤＩ・・・ツェナーダイオ−１’、 Ｃａ−Ｃｄ ・
・・コンデンサ、Ｒａ〜Ｒｄ・・・抵抗、Ｅ・・・コン
デンサＣ１の端子電圧、ＴＲ５・・・トランジスタ、Ｌ
・・・チョークコイル、Ｄ５・・・ダイオード、Ｓ２・
・・チャージポンプ制御回路、ＴＲ６・・・サーｄ？用
トランジスタ、Ｓ３・・・駆動回路。 出願人代理人 猪 股 消電１図 第２図 −１（時間） 第６図 ゛う゛・ノ゛“１′・・、 ナヨークコ
了ル電）彦−１（開開） 第８図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 各相別にそれぞれ固定子コイルとそれに流通する’ｔＪ
Ｌ 流Ｙ ＫｌｊＪ整するトランジスタとを直列に接続
しそれらの両端を各相共通にして直流電源へ接続したブ
ラシレスモータにおいて、 前記固定子コイルとトランジスタの接続点からダイオー
ド２介して共通接続した共通点と、前呂己直流電源の一
方端の間に、前記トランジスタの転流時に前記固定子コ
イルに生ずる誘導性エネルギーン蓄えるコンデンサヶ接
続し、それと並列に前ハ己コンデンサの電荷ケ放電する
スイッチ用トランジスタとチョークコイルとの直列接続
を接続し、その直列接続の接続点からダイオードを約１
て前記直流電源の他方端へ接続するとともに、前記スイ
ッチ用トランジスタを前記直流軍源隠圧の所定値に達し
たとき導通でせ、転流エネルギーを前記直流電源へ回生
するようにしたことを特徴とするブラシレスモータ駆動
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57216112A JPS59106897A (ja) | 1982-12-09 | 1982-12-09 | ブラシレスモ−タ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57216112A JPS59106897A (ja) | 1982-12-09 | 1982-12-09 | ブラシレスモ−タ駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59106897A true JPS59106897A (ja) | 1984-06-20 |
Family
ID=16683424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57216112A Pending JPS59106897A (ja) | 1982-12-09 | 1982-12-09 | ブラシレスモ−タ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59106897A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999001926A1 (de) * | 1997-07-04 | 1999-01-14 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. | Elektromotor und verfahren zum betreiben eines elektromotors |
| WO2000070738A2 (de) * | 1999-05-19 | 2000-11-23 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum ansteuern mindestens eines induktiven verbrauchers mittels pulsweitenmodulierter steuersignale |
-
1982
- 1982-12-09 JP JP57216112A patent/JPS59106897A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999001926A1 (de) * | 1997-07-04 | 1999-01-14 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. | Elektromotor und verfahren zum betreiben eines elektromotors |
| US6373210B2 (en) | 1997-07-04 | 2002-04-16 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. | Electric motor and method for operating such a motor |
| WO2000070738A2 (de) * | 1999-05-19 | 2000-11-23 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum ansteuern mindestens eines induktiven verbrauchers mittels pulsweitenmodulierter steuersignale |
| WO2000070738A3 (de) * | 1999-05-19 | 2002-05-02 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum ansteuern mindestens eines induktiven verbrauchers mittels pulsweitenmodulierter steuersignale |
| US6667667B1 (en) | 1999-05-19 | 2003-12-23 | Robert Bosch Gmbh | Method for driving at least one inductive load using pulse width modulated control signals |
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