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

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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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
transistor
coil
voltage
transistors
Prior art date
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Pending
Application number
JP57216112A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeru Sakurai
桜井 繁
Takayuki Toya
遠矢 隆行
Yasukazu Tabata
田畠 保積
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication of JPS59106897A publication Critical patent/JPS59106897A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/24Arrangements 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。

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
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。
”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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
’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。
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。。
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。
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。
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。
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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (1)

  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。
JP57216112A 1982-12-09 1982-12-09 ブラシレスモ−タ駆動回路 Pending JPS59106897A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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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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