JPS59149783A - Drive device for motor - Google Patents
Drive device for motorInfo
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- JPS59149783A JPS59149783A JP58020105A JP2010583A JPS59149783A JP S59149783 A JPS59149783 A JP S59149783A JP 58020105 A JP58020105 A JP 58020105A JP 2010583 A JP2010583 A JP 2010583A JP S59149783 A JPS59149783 A JP S59149783A
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- 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
- H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
- H02P6/085—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor in a bridge configuration
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- Power Engineering (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、モータを駆動するモータ駆動罠匿に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a motor drive trap for driving a motor.
直流ブラシレスモータの代表的なものとして、ホール素
子によりロータの回転位置を検出し、この検出位置に基
づいてトランジスタをオン・オフ制御することにより励
磁相を順次切り換えてロータを回動せしめる、いわゆる
ＩＣモータが知られている。このようなＩＣモータにお
いては、負荷が一定であれば、その回転速度は印加電圧
にほぼ比例するので、特に速度制御を行なう場合を除い
て、モータの仕様、負荷および所望の回転速度などに応
じて、安定化された直流電源を用いて駆動している。A typical DC brushless motor is a so-called IC that detects the rotational position of the rotor using a Hall element and turns on and off transistors based on this detected position to sequentially switch the excitation phase and rotate the rotor. motor is known. In such IC motors, if the load is constant, the rotation speed is approximately proportional to the applied voltage, so unless speed control is specifically performed, the rotation speed may vary depending on the motor specifications, load, desired rotation speed, etc. It is driven using a stabilized DC power supply.
しかし、上記のような安定化された直流電源を使用する
ことは、回路の部品点数の増加による駆動装置の大形化
、複維化を招き、コス）４上昇する欠点がある。However, the use of the above-mentioned stabilized DC power supply has the disadvantage that the number of circuit parts increases, leading to an increase in the size of the drive device and the use of multiple fibers, resulting in an increase in cost.
この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、安定化された直流電源を用い
ることなく所望の回転速度で常に安定に直流ブラシレス
モータを駆動できるモータ駆動装置を提供することであ
る。This invention was made in view of the above circumstances,
The objective is to provide a motor drive device that can always stably drive a DC brushless motor at a desired rotational speed without using a stabilized DC power source.
す々わち、この発明においては、直流ブラシレスモータ
への励磁電流をオン・オフ制御するスイッチング手段を
設けるとともに、直流ブラシレスモーフの巻線に印加さ
れる電圧を検出する電圧検出手段を設け、この電圧検出
手段の出力に応じて前記スイッチング手段をオン・オフ
制御することにより、モータの巻線に印加される電圧を
常に一定にするように構成したものである。In other words, in this invention, a switching means is provided for controlling the excitation current to the DC brushless motor on and off, and a voltage detection means is provided for detecting the voltage applied to the winding of the DC brushless morph. The switching means is controlled on and off in accordance with the output of the voltage detection means, so that the voltage applied to the windings of the motor is always kept constant.
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第１図において、１は直流ブラシレスモータで、
このモータ１は駆動回路２によって各巻線ＩＴＪ、ＩＶ
、ＩＷの励磁相が順次切換えられて回動される。前記駆
動回路２は、従来から周知の直流ブラシレスモータ駆動
専用の半導体集積回路（たとえば日本電気株式会社製の
μＰＣＩ２４６Ｃ）３と、この半導体集積回路（以下Ｉ
Ｃと略称する）３によって駆動されるＮＰＮ形のノ＋ワ
一トランジスタ’ Ｕｅ ４ Ｕ’、 ４ Ｖ。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In Figure 1, 1 is a DC brushless motor,
This motor 1 is connected to each winding ITJ and IV by a drive circuit 2.
, IW are sequentially switched and rotated. The drive circuit 2 includes a conventionally well-known semiconductor integrated circuit dedicated to driving a DC brushless motor (for example, μPCI246C manufactured by NEC Corporation) 3, and this semiconductor integrated circuit (hereinafter referred to as I).
(abbreviated as C) 3 is driven by a voltage transistor of NPN type 'Ue 4 U', 4 V.
４Ｖ／、４Ｗ、４Ｗ’とから成り、これらパワートラン
ジスタ４Ｕと４Ｕ’、４Ｖと４ｖ′、４Ｗと４ Ｗ’に
はそれぞれ１交流電源５とこの交流電源５を整流するダ
イオードブリッジ回路６、およびこのダイオードブリッ
ジ回路６の出力を平滑化すするコンデンサ７とから成る
電源回路８の出力がスイッチング用のＰＮＰトランジス
タ９を介して供給される。4V/, 4W, and 4W', each of these power transistors 4U and 4U', 4V and 4v', and 4W and 4W' includes one AC power supply 5, a diode bridge circuit 6 for rectifying this AC power supply 5, and The output of a power supply circuit 8 comprising a capacitor 7 for smoothing the output of the diode bridge circuit 6 is supplied via a PNP transistor 9 for switching.
前記ＩＣ３の入力としては、モータのロータの位置を検
出するホール素子１０Ｕ、ＩＯＶ。The inputs of the IC3 include a Hall element 10U and an IOV that detect the position of the motor rotor.
１０ＷＫよる正弦波出力を用い、その入力をＩＣ３内に
構成されたコン／４’レータ１１Ｕ。A converter 11U uses a sine wave output from 10WK and its input is configured in IC3.
１１Ｖ、ＩＩＷ、電流切換回路１２を通してプリドライ
／−ｔｌ ｊＵ 、 １２Ｕ’、 １２Ｖ 、 １２Ｖ
’。11V, IIW, pre-dried through current switching circuit 12/-tl jU, 12U', 12V, 12V
'.
１２Ｗ、１２Ｗ’を駆動し、それらの出力からＩＣ，９
に外付けされた前記ノｆワートランジスタ４Ｕ ｅ ４
Ｕ’、４Ｖ 、４Ｖ’、４Ｗ、４Ｗ’の各ペース電流を
供給することＫより、これらトランジスタ４Ｕと４Ｕ’
、４Ｖと４ Ｖ’および４Ｗと４ Ｗ’との各接続点に
接続されたモータ１の巻線ＩＵ。12W, 12W' and from those outputs IC, 9
The power transistor 4U e 4 externally attached to
By supplying pace currents U', 4V, 4V', 4W, and 4W', these transistors 4U and 4U'
, 4V and 4V' and 4W and 4W' winding IU connected to each connection point.
ＩＶ、ＩＷに電流を供給してモータ１を駆動するもので
ある。なお、１３は回転方向を切換える回転方向切換回
路、１４はプリドライバ１２Ｕ。The motor 1 is driven by supplying current to IV and IW. Note that 13 is a rotation direction switching circuit for switching the rotation direction, and 14 is a predriver 12U.
１２Ｕ’、 １２Ｖ 、 １２Ｖ’、 １２Ｗ 、 １
２Ｗ’の出力電流を制限する出力電流制限回路である。12U', 12V, 12V', 12W, 1
This is an output current limiting circuit that limits the output current of 2W'.
また、ダイオード１５Ｕ、１５Ｕ’、１５Ｖ、１５Ｖ’
。Also, diodes 15U, 15U', 15V, 15V'
.
１５Ｗ、１５Ｗ’および１６は、モータ１の巻線ＩＵ、
ＩＶ、ＩＷに発生する逆起電圧を放電するためのもので
ある。15W, 15W' and 16 are windings IU of motor 1,
This is for discharging the back electromotive force generated in IV and IW.
さらに、前記モータ１の巻線ＩＵ、ＩＶ。Furthermore, the windings IU and IV of the motor 1.
ＩＷに印加される電圧（交流電圧）は、整流回路１７に
供給されくこの整流回路１７の出力が５−
タイミング発生回路１８に供給される。そして、このタ
イミング回路１８によって前記スイッチング用のトラン
ジスタ９がオン・オフ制御され各巻線７Ｕ、ＪＶ、ＪＷ
に印加される交流電圧の実効値が一定に保たれる。The voltage (AC voltage) applied to IW is supplied to a rectifier circuit 17, and the output of this rectifier circuit 17 is supplied to a 5-timing generation circuit 18. The switching transistor 9 is controlled on/off by this timing circuit 18, and each winding 7U, JV, JW
The effective value of the AC voltage applied to is kept constant.
前記整流回路１７は、アノードがモータ１の巻線ＩＵ、
ＩＶ、ＩＷに接続されカソードが共通接続されて抵抗３
０，２１を介して接地されるダイオード１９Ｕ、１９Ｖ
、１９Ｗと、抵抗２０．２１の接続点と接地点間に接続
される抵抗２２およびコンデンサ２３とから成り、抵抗
２２とコンデンサ２３との接続点から得られる整流出力
がタイミング発生回路１８におけるコンノ４レータ２４
の反転入力端（→に供給される。The rectifier circuit 17 has an anode connected to the winding IU of the motor 1,
It is connected to IV and IW, and the cathode is connected in common to resistor 3.
Diode 19U, 19V grounded through 0,21
, 19W, a resistor 22 and a capacitor 23 connected between the connection point of the resistor 20. rater 24
is supplied to the inverting input terminal (→.
このコンパレータ２４の非反転入力端（ト）には直流電
源２５から所定の電位が供給されており、その比較出力
がコン／４’レータ２６の反転入力端（→に供給される
。コンノ４レータ２６の非反転入力端（イ）には三角波
発生回路２７の出力する三角波が供給されており、その
比較出力によってス６一
イツチング用のトランジスタ９がオン・オフ制御される
ようにして成る。A predetermined potential is supplied from the DC power supply 25 to the non-inverting input terminal (G) of this comparator 24, and its comparison output is supplied to the inverting input terminal (→) of the comparator 26. A triangular wave output from a triangular wave generating circuit 27 is supplied to the non-inverting input terminal (A) of 26, and the switching transistor 9 of switching 6 is controlled on/off by the comparison output thereof.
上記のような構成において動作を説明する。The operation in the above configuration will be explained.
交流電源５が投入されると、ホール素子１０Ｕ。When the AC power supply 5 is turned on, the Hall element 10U.
１０Ｖ、ＩＯＷによってモータ１のロータの位置が検出
され、工Ｃ３から外付けされたノ４ワートランジスタ４
Ｕ ｌ ４Ｕ’、４Ｖ 、４Ｖ’、４Ｗ。The position of the rotor of the motor 1 is detected by 10V, IOW, and the 4W transistor 4 externally connected from the engineering C3
U l 4U', 4V, 4V', 4W.
４ Ｗ’へペース電流が供給されてオン・オフ制御され
る。たとえば、時計回りにモータ１を回動する場合は、
トランジスタ４Ｕ、４Ｗ’ｆオン状態、トランジスタ４
Ｕ’、４Ｖ、４Ｖ’および４Ｗをオフ状態とし、電源回
路８の正（ト）電位側からトランジスタ９，４Ｕ、巻線
ＩＵｅｌＷおよびトランジスタ４ Ｗ’を介して負（→
電位側に至る電流路を形成して巻線ＩＵ、ＩＷを励磁す
る。その後、トランジスタ４Ｕ、４Ｖ’をオン状態、ト
ランジスタ４Ｕ′、４ｖ１４Ｗおよび４ Ｗ”ｉ オフ
状態とし、電源回路８の正（ト）電位側からトランジス
タ９，４Ｕ、巻線ＪＵ 、ＩＶおよびトランジスタ４
Ｖ’を介して負（→電位側に至る電流路を形成して巻線
ＩＵ、ＩＶを励磁する。以下同様にＩＣＪによって）ぐ
ワートランジスタ４ Ｕ 、 ４ Ｕ’。A pace current of 4 W' is supplied to perform on/off control. For example, when rotating motor 1 clockwise,
Transistor 4U, 4W'f on state, transistor 4
U', 4V, 4V' and 4W are turned off, and the negative (→
A current path leading to the potential side is formed to excite the windings IU and IW. Thereafter, transistors 4U, 4V' are turned on, transistors 4U', 4v14W and 4W"i are turned off, and transistors 9, 4U, windings JU, IV and transistor 4 are turned on from the positive potential side of power supply circuit 8.
The power transistors 4 U and 4 U' are connected via V' to form a current path to the negative (→ potential side to excite the windings IU and IV. Similarly, ICJ).
４ Ｖ 、 ４ Ｖ’、 ４Ｗ 、 ４Ｗ’ｆオン−、
ｄ−７制御し、巻＃ＪＶ、７Ｗ％巻ｌ／Ｒ１ｖ、ＩＵ１
巻＃ｉ１Ｗ 。4 V, 4 V', 4W, 4W'f on-,
d-7 control, volume #JV, 7W% volume l/R1v, IU1
Volume #i1W.
ＩＵ、巻線ＩＷ、ＩＶの順に順次励磁相を切換える。The excitation phase is sequentially switched in the order of IU, winding IW, and IV.
上述したモータ１の駆動時において、ロータが回転し始
めると、各巻線７Ｕ、ＪＶ、ＪＷには位相がそれぞれ１
２０°ずつずれた矩形波が印加される。つ捷り、電源回
路８の非安定な直流電圧は、駆動回路２によって三相交
流電圧に変換され、各巻線７Ｕ、ＪＶ、７Ｗに印加され
る。When the motor 1 is driven as described above, when the rotor starts rotating, each of the windings 7U, JV, and JW has a phase of 1.
Rectangular waves shifted by 20 degrees are applied. The unstable DC voltage of the power supply circuit 8 is converted into a three-phase AC voltage by the drive circuit 2 and applied to each winding 7U, JV, and 7W.
この交流電圧は、ダイオード７９Ｕ、１９Ｖ。This AC voltage is a diode 79U, 19V.
１９Ｗによって励磁相毎に整流され、この整流電圧が抵
抗２０．２１によって分圧された後、抵抗２２とコンデ
ンサ２３から成る積分回路で積分され、コンツヤレータ
２４によってこの積分された電圧値と直流電源２５０基
準電圧との差が比較増幅される。このコンツクレータ２
４の比較出力と三角波発生回路２７の出力とがコンパレ
ータ２６によって比較され、トランジスタ９のオン・オ
フ幅が変化される。たとえば、コンツヤレータの反転入
力端（→の電圧値が高くなれげコンツヤレータ２７の出
力はローレベル（７） 割合カ多くなり、逆に電圧値が
低く々るとハイレベルの割合が多くなる。トランジスタ
９はコンパレータ２７の出力がローレベルの時オン状態
、ハイレベルの時オフ状態となる。従って、モータ１の
巻線ＪＵ、ＪＶ、ＪＷに供給される電圧の実効値が増加
すれば、コン／４’レータ２７の出力はハイレベルの割
合が多くなるので、トランジスタ９のオフ状態の割合が
多くなって、巻線ＩＵ、ＩＶ、ＩＷに供給される電圧の
実効値を下げる。一方、巻線ＩＵ、ＩＶ、ＩＷに供給さ
れる電圧の実効値が低下すれば、コンツヤレータ２７の
出力はローレベルの割合が多くカリ、トランジスタ９の
オン状態の割合が多くなるので、巻線ＩＵ、ＩＶ、ＩＷ
に供給される電圧の実効値が上昇する。19 W for each excitation phase, this rectified voltage is divided by resistors 20 and 21, and then integrated by an integrating circuit consisting of a resistor 22 and a capacitor 23, and the integrated voltage value and the DC power supply 250 are combined by a conflator 24. The difference with the reference voltage is compared and amplified. This contents crater 2
The comparison output of 4 and the output of the triangular wave generation circuit 27 are compared by the comparator 26, and the on/off width of the transistor 9 is changed. For example, if the voltage value at the inverting input terminal (→) of the conflator becomes high, the output of the conflator 27 will be at a low level (7). is in the on state when the output of the comparator 27 is low level, and is in the off state when the output is high level. Therefore, if the effective value of the voltage supplied to the windings JU, JV, and JW of the motor 1 increases, Since the output of the regulator 27 has a high proportion, the proportion of the off-state of the transistor 9 increases, which lowers the effective value of the voltage supplied to the windings IU, IV, and IW.On the other hand, the winding IU If the effective value of the voltage supplied to the windings IU, IV, and IW decreases, the output of the conflator 27 will have a high percentage of low level, and the percentage of the transistor 9 that is in the on state will increase.
The effective value of the voltage supplied to the circuit increases.
従って、このような構成によれば、電源回路９−
８が非安定であってもモータ１に供給される電圧の実効
値を一定に保つことができる。Therefore, with such a configuration, even if the power supply circuit 9-8 is unstable, the effective value of the voltage supplied to the motor 1 can be kept constant.
なお、上記実施例では、モータ１への励磁電流の供給あ
るいは遮断の制御を励磁電流供給ライン上に設けたスイ
ッチング用のトランジスタ９によって行なうようにした
が、第２図に示すように、励磁相を切換えるノ母ワート
ランジスタ４Ｕ、４Ｖ、４Ｗをｆｆｆ制御しても良い。In the above embodiment, the supply or cutoff of the excitation current to the motor 1 is controlled by the switching transistor 9 provided on the excitation current supply line, but as shown in FIG. The mother power transistors 4U, 4V, and 4W for switching may be fff-controlled.
すなわち、前記トランジスタ４Ｕ、４Ｖ、４Ｗのペース
トコｙ ａ４レータ２７の出力端との間にそれぞれ抵抗
２８Ｕ、２８Ｖ、２８Ｗおよびトランジスｐ２９１Ｊ、
２９Ｖ、２９Ｗを直列接続し、ノ４７−トランジスタ４
Ｕ、４Ｖ、４ＷｆＩＣ３Ｆ）出力よりタイミング発生回
路１８の出力によって優先的に制御するようにしたもの
である。That is, resistors 28U, 28V, 28W and transistors P291J,
29V, 29W are connected in series, No. 47 - Transistor 4
The output of the timing generation circuit 18 is preferentially controlled over the output of the timing generator 18 (U, 4V, 4WfIC3F).
このよう力構成によれば、コン／４’レータ２７の出力
がハイレベルの期間は、トランジスタ２９Ｕ、２９Ｖ、
２９Ｗのエミッタ電位が上昇するので、このトランジス
タ２９Ｕ、２９Ｖ。According to this power configuration, during the period when the output of the converter 27 is at a high level, the transistors 29U, 29V,
Since the emitter potential of 29W increases, this transistor 29U, 29V.
２９Ｗにハイレベルのペース電流が供給されて１０−
もオフ状態となる。従って、前記第１図の回路と同様な
効果が得られるとともに、第１図の回路におけるトラン
ジスタ９は電源のスイッチングを行なうためノクワート
ランジスタを用いる必要があったが、トランジスタ２９
Ｕ 、 ２９Ｖ 。A high level pace current is supplied to 29W, and 10- is also turned off. Therefore, the same effect as the circuit shown in FIG. 1 can be obtained, and the transistor 9 in the circuit shown in FIG.
U, 29V.
２９Ｗは小形のものでも良いので低コスト化できる。Since 29W can be small, the cost can be reduced.
以上説明したようにこの発明によれば、安定化された直
流電源を用いることなく所望の回転速度で常に安定に直
流ブラシレスモータを駆動できるモータ駆動装置が得ら
れる。As described above, according to the present invention, a motor drive device that can always stably drive a DC brushless motor at a desired rotational speed without using a stabilized DC power source can be obtained.
第１図はこの発明の一実施例に係るそ一夕駆動ＮＵを示
す図、第２図はこの発明の他の実施例を示す図である。
１・・・直流ブラシレスモータ、ＩＵ、ＩＶ。
ＩＷ・・・巻線、２・・・駆動回路、８・・・電源回路
、１７・・・整流回路、１８・・・タイミング発生回路
。
１１−
４４０−FIG. 1 is a diagram showing an instant drive NU according to one embodiment of the invention, and FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of the invention. 1...DC brushless motor, IU, IV. IW... Winding wire, 2... Drive circuit, 8... Power supply circuit, 17... Rectifier circuit, 18... Timing generation circuit. 11-440-
Claims (3)
源とモータとの間に設けられモータの励磁相を切換える
励磁相切換手段と、前記電源からモータへの励磁電流を
オン・オフ制御するスイッチング手段と、前記モータの
巻線に印加される電圧を検出する電圧検出手段と、この
電圧検出手段の出力に応じて前記スイッチング手段をオ
ン・オフ制御するタイミング発生回路とを具備すること
を特徴とするモータ駆動装置。(1) A power supply that supplies an excitation current to the motor, an excitation phase switching means that is provided between the power supply and the motor and switches the excitation phase of the motor, and controls on/off the excitation current from the power supply to the motor. The motor is characterized by comprising a switching means, a voltage detection means for detecting the voltage applied to the windings of the motor, and a timing generation circuit for controlling the switching means on and off according to the output of the voltage detection means. Motor drive device.
手段との間の励磁電流供給ラインに挿接されることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のモータ駆動装置。(2) The motor drive device according to claim 1, wherein the switching means is inserted into an excitation current supply line between the power source and the excitation phase switching means.
含まれることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
モータ駆動装置。(3) The motor drive device according to claim 1, wherein the switching means is included in the excitation phase switching means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58020105A JPS59149783A (en) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | Drive device for motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58020105A JPS59149783A (en) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | Drive device for motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59149783A true JPS59149783A (en) | 1984-08-27 |
Family
ID=12017827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58020105A Pending JPS59149783A (en) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | Drive device for motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59149783A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS63157688A (en) * | 1986-12-19 | 1988-06-30 | Sanyo Electric Co Ltd | Constant voltage driving circuit for brushless motor |
| JPH01164287A (en) * | 1987-12-18 | 1989-06-28 | Toshiba Corp | Motor driving gear |
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1983
- 1983-02-09 JP JP58020105A patent/JPS59149783A/en active Pending
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