JPS59153486A - モ−タ駆動装置 - Google Patents

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】 発明の属する技術分野 この発明は直流モータの駆動装置？ヱ、とくｆ直接駆動
（ダイレクトドライブ）キャプスタンモータ等に利用さ
れるブラシレスモータの駆動装置に関−［るものでに、
って、同じ供給型■ユでモータを高低両様の回転数で回
転させる駆動手段を課題とイ゛る。

従来技術 ビデオチーブレコーダでは、近年ギヤゲスタンモータ又
はす＝ルモータとしてブラシレスのトランジスタ直接駆
動モータが使用さＪしている。このｅＩのブラシレスの
モータの駆動には、インバ〜り形と一方向通電形の２つ
の駆動装置が知られている。

第１■１はインバータ形駆動装置の要部を示すもので、
６相モータのＹ結線の電機子巻線１，２゜ろの−Ｄ：’
ｈ、１ｋｊ、そ才１．ぞれ駆１１・！１回路Ａ！　、　
Ｉ：（’　、　Ｃ’に接続さ、１ｔて′ｔ−５す、Ｋｉ
（ｊｉ・Ｉ、回路Ａ’　、　ｒ、（’　、　Ｃ’はそれ
ぞれプッシュプル接続の駆１助用ｐｎｐトランジスタ４
及びｎｐｎ　ｌ・ランジスク５を一＋＝（＋とじてオフ
１．ｒ　Ｊ、ｌ父されており、トランジスタ４のエミッ
タけｔＩＡ’、源Ｖｃｃに、トランジスタ５のエミッタ
はアース電位に接続され、各トランジスタのコ１／クク
はともに電機子巻線（第１図では１）［接紅−される。

各トランジスタのベースは実効的に制御出力ＯｋＳに接
続される。インバータ形では各巻線に交番′電流が流れ
、また１〜巻線につき２個のトランジスタを必要とイる
が、一方向通？Ｌ形と比ベイ）とトルクむらが少なく、
とくに・Ｖ−ヤブスタン七−夕の駆動に有効である。

第２図（ｒよ一方向通電形駆動装置の俄部な示ゴーもの
てご、７ｔ、　４巻子巻ａ’ｙ　１　、２　、ろを共通
に接続する中・１′１点が電源Ｖｃｃ　Ｉｃ　４Ｍ　ｕ
ｅさｉｔ、駆動回路Ａ’　ｒ打′、Ｃ′はｎｐｎ　）ラ
ンジスタ５′を主体として構成され、そのベース（／ｉ
実効的に制御出力源Ｓ′に接続される。

−）３向通市、形ケよ、同じモータを使用する場合イン
バータノドに比べ高い同転数がイ！Ｊられるという特徴
がある。

近年ビデオテープレコーダでは、特殊再生等の機能が付
加されつつあるので、キャプスタンモータてついては、
例えば再生時の低速回転と早送り再生時の高速回転のよ
って種々の運転モードに対応する必要が生じて来た。し
かしながら、インバータ形の駆動装置では、このように
変化する運転モードに対応してモータを運転させるよう
にすると、低速時における駆動回路の電力損失がきわめ
て太き（ｙ：ｃす、また一方向通電形の駆動装置では、
低速回転時にトルクむらを減少させるためにフライホイ
ール等が必要になり、キャプスタンモータが大型化し、
機器の小型化に大きな妨げとなるという欠点があった。

発明の目的 したがって、この発明は、従来のインバータ形駆動装ｆ
４及び一方向通電形駆動装置の前述の欠点を解消し、同
じ供給電圧でモータを高低両様の［１転数で回転させる
ことができるモータ駆動装置を提供すること、を目的ど
する。

さらに、この発明は、高速運転及び低速運転の谷状１ｊ
’ｑ　ｆ／ｊ：　、！＝：いて、っね０て効率が商いモ
ータ駆動装置ｉ１＋ｊをＪ：ｊｊｌイ其１−ることを目
的どする。

発明の構成 この発明は、各相のモータ巻線の一端にそれぞ−ｆ、ね
ぞね接続さ才また駆動回路Ａ　、　Ｈ、Ｃ）と；前記第
１の駆動回ｈ゛１１に設けられ、前記モータ巻線の前Ｈ
１，’ｉの一端な電１ぶに接続する第１のスイッチ手段
（１’ｒｉｌじくスイッチ８）と；前症１モータ倦線の
他端（７（共通に１３４＝７ｃ’された第２の、す雇り
助〕回１烙（同じく駆動回路１））と；前記第２の駆動
ｆｉｊｌ路に設しナられ、前ｉ妃壬−タ巻線の前記の他
ψ１；、１を宙びｉに接后旨す−ろ第２のス・インチ手
段（同［ニくトランジスタ１１）と：を具える一トータ
ノｌ＜巧り装Ｆ、＋−を牛）徴と（る３、−１−Ｈｌ：
　Ｉ’（おいて後述の具体例の引用は〕、ｃんらごのｆ
；い、！、ｌ］の（ｊｒｊ」、囲を１沢′７ｊ７　’ず
−ろものでＶトブエく、この発９月は前記のｌ侍ｆｊ”
ｌ’　ｌ漬水の範囲の記載内において適宜変更できるも
のでｋ）る。

以下図面を参照して、この発明を具体化したモータ駆動
装置の構成及びその作用の順序で詳細に説明する。

この発明を具体化したモータ駆動装置の構成（第６図） 第３図はこの発明を具体化したモータ駆動装置の一例を
示すもので、モータの速〃（制御の態様を示している。

この例では、モータがブラシレスのトランジスタモータ
であり、その電機子巻線は巻線１，２．ろより構成され
、各巻線１，２．ろの−・端←↓それぞれ駆ｊ：ｊ）回
路Ａ、　、　、１３　、　Ｃ［、その他端を−１−共通
に駆動回路りに接続される。駆動１７；ｉｌ回路。

Ｈ、Ｃは、それぞれブツシュグル接続された２個の駆動
用）−ランジスタ４，５とｊ冑幅１ｉｊＪ路６，７とを
備えている。駆動用トランジスタ４，５（は、それぞれ
第１図のものと同等であるが、両トランジスタのコレク
タはスイッチ８を介して接続され、巻ａ１，２．６の一
端はトランジスタ５のコレクタｌχ続される。したがっ
てスイッチ８を閉じれは、駆動回路Ａ　、　＋３　、　
Ｃはプッシュプル接した２石「リ、スイッチ′８を開け
ば、トランジスタ５及び増１１ｖ＜回路７をｒ室むシン
グルサイド接続となる。スイッチ８Ｖよ、図では模式的
に機械スイッチを示しているが゛ｒ：ｉ−ｆスイッチ又
は電磁スイッチであってもよい。

ｒＪ、＋＜動回路Ａ　、　Ｈ、Ｃは、公知のように、そ
れぞれモータの界磁と電機子巻線１，２．３との相対位
ｔバ、をなんらかの手段℃検出し、′Ｎ、機子機縁巻線
１、ろに制御′電圧を印加してモータを回転させろ。

上記の検出手段の例として、ここではポール素子ＨＡ　
、　）Ｊａ　、　Ｆｌｃを示す１、いま駆！助回路ＡＫ
−’）いて説明すると、電源Ｖｃｃから抵抗？、１０を
介してホール素子■１ＡＶｃ電流を流し、モータの回転
により磁束が変化ｆ几は、ポール素子ＩＩＡの端子３，
３７間の出力電圧が増減Ｊ−る。この出力電圧は増幅回
路６゜７で増幅され、トランジスタ４，５を制御する。

１、（おこの発明を具体化イろだめの駆動回路は、４−
ｔｌ［の電磁３制御によるもののほか、電流？１ｊｌＪ
御によるものでもよい。

駆動回路Ｉ）は、駆動用ｐｎｐ　）ランジスタ１１を備
え、そのエミッタは電源Ｖｃｃに、そのコレクタは巻線
１，２．ろの共通接続点に、そのベースは不図示の外部
入力にそれぞれ接続される。トランジスタ１１は外部入
力の有無により電源Ｖｃｃと前記の共通接続点との間の
接続するスイッチの作用をするもので、機械スイッチ又
は電磁スイッチであってもよい。

この発明を具体化したモータ駆動装置の作用（第６図、
第４図） 第６図の装置において、駆動回路りのトランジスタ１１
がオフで、駆動回路Ａ　、　Ｂ　、　Ｃのスイッチ８が
閉じていれば、モータはインバータ形で駆動される。以
下この場合をモード■とする。一方、スイッチ８を開き
、これとともに駆動回路■）のトランジスタ１１を、そ
のベースに接続された外部入力によりオフからメンに転
すると、モータは一方向通電形で駆動される。以下この
場合をモード■とする。

ところで、ブラシレス直接駆動モータのモータ特性は で）■わさｉ’Ｌる。ここで、ｌ’　＆ｊ、トルク、■
は供給’ｔ’ｉ’：川、ＩｔｒＪ：♀１１□機子巻線の
抵抗、Ｎは回転数、ＫＴはトルク５ピ数、Ｉ＜、Ｅは逆
起電力定数である。犬山をモード１のインバータ形駆動
におけるものとし、第４図の直ｆＭ　Ｉでこのモータ特
性を示す。式（１）より起ｉａ’ｌＪ）ルクＴＳは ＫＴ ＴＳ＝　　−・Ｖ ＩＩ。

となり、最大回転数ＮｍαＸは となることがｉ」Ｊる。

次に、１ｊ（給止、１ト■を加えたどきモードＨにおけ
るモーター）テ性は で辰わさｆｔ、る。ここで、Ｉｅは１（ｉ、様子巻線の
抵抗、Ｎ′は回Ｅ　、ｒ＊、１＜Ｔ′はドルクシ０り、
Ｋ−Ｅ’は逆起？ｉｆｉ、カ定截で＾）る。な、、ｔ６
発生トルク′１１はモート川におけるものと等しい。さ
らに在線抵抗、トルク定数及び逆ノ１１３電力定数ｒつ
いてモードＩとモードＩｆ　’における関係を示すと Ｒ−＝２Ｒ’　　、　Ｋ−Ｔ二２　ＫＴ’　、　ＫＥ　
：２　Ｋｔ＞’となる。したがってモード■における特
性式を１ｔ。

ＫＴ、にεによって表わせば となる。第４図において、式（２）で表わされる特性を
直線■で示す。そして起動トルクＴｓはモード■におけ
ろものと等しく、最大回転数ＦＪ’ｍ、ａｘはとなって
、モード■ではモード■の場合の２倍の回転数が得られ
ろことが判る。すなわち第６図に示す駆動装置では、同
じ供給電圧ておいて、駆動力式を切り換えろことｒより
、高低両様の回転数を得ることができる。

以上６相ブラシレスモークの例について説明したが、こ
の発明は、一般的に多相モータの駆動装置性［（適用す
ることができ、またブラシレスモータのはかに電機子巻
線の中性点てブラシを接続する精ｆ］告のモータにも適
用することができる。

発明の効果 以上詳細に説明したように、この発明によれば、モータ
巻線の接続をインバータ形駆動方式と一方向通’ｉｌｊ
形駆動方式とに切り倣え、同じ供給電圧で回転数を変化
できるようＫしムニので、低速回転時にはインバータ形
駆動方式にして駆動回路の電力損失を【゛１之小眼に抑
え、高速回転時には一方向通電形、駆動力式にして必要
な高い回転数を得ることができる。

したがって、例えばビデオテープレコーダのキャグスタ
ンモータ、リールモー・夕のよう（、て、記録又は再生
装置−における記録担体の駆動モータとして、多様化す
る運転モードに対応してつねＫ　、％いタフ率でモータ
を作動させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、それぞれ、従来のインバータ形モ
ータ駆動装置及び一方向通電形七−ク駆動装置の要部の
回路図、第６図はこの発明を具体化したモータ駆動装置
の回路図、第４図は第６図の装置の動作を沙、明するた
めのモータ特性図である。 図中１．２．３はモータの電機子巻線、４，５゜１１は
駆動用トランジスタ、６，７は増幅回路、８はスイッチ
、Ａ　、　［３、Ｃ、Ｄは駆動回路、１１＾。 Ｈ，ａ、Ｈｃはホール素子を示す。 Ｊ 回転液 ｊ１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）各相の一〇−タ巻線の一端てそれぞれ接続された
   枚数の第１の駆動回路と、 前記第１の駆動回路に設けられ、前記モータ巻線の前記
   の一端を電源に接続する第１のスイッチ手段と、 前記モータ巻線の他端に共通に接続された第２の駆動回
   路と、 前記第２の駆Ｉ（τｈ回路に設り“られ、前記モータ巻
   Ｘ（１！の前ｉｒ２の他端を電源ＶＣ接続する第２のス
   イツ′ｆ手ｆ【ンと、 を」−１：えろモータ駆動装置。
2. （２）前罵第１のスイッチ手段がその開閉により前記第
   １の駆動回路をシングルザイド↑Ｘ続とプッシュプル接
   続とに切り換える前記特１？′Ｆ請求の範囲（１）記載
   のモータ駆動装置〆ｉ。 （ろ）前記’ｌ’ｊ＋、　１のスイッチ手段が閉じると
   き前記第２のスイッチ手段が開き、かつ前記第１のスイ
   ッチ手段が開くとき前記第２のスイッチ手段が閉じるよ
   う構成された前記特許請求の範囲山記載のモータ駆動装
   置。