JPS59156180A - Brushless dc motor - Google Patents

Brushless dc motor

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Publication number
JPS59156180A
JPS59156180A JP58031374A JP3137483A JPS59156180A JP S59156180 A JPS59156180 A JP S59156180A JP 58031374 A JP58031374 A JP 58031374A JP 3137483 A JP3137483 A JP 3137483A JP S59156180 A JPS59156180 A JP S59156180A
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JP
Japan
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current
output
motor
signal
coil
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Pending
Application number
JP58031374A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Goto
誠 後藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP58031374A priority Critical patent/JPS59156180A/en
Publication of JPS59156180A publication Critical patent/JPS59156180A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • H02P6/12Monitoring commutation; Providing indication of commutation failure

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To suppress motor sound and vibration by varying the amplitude value of the output signal of conversion signal generating means varying in response to a position detection signal in cooperation with an exciting current value, thereby smoothly converting the exciting current. CONSTITUTION:When a command signal V1 (which is proportional to i1) is large to supply large exciting current Ij like at the starting or accelerating time of a motor, the amplitude WPP (which is proportional to i6) of the output signals (d)-(f) of conversion signal generator 19 varying in response to the output signals (a)-(c) of a position detector 18 is reduced to smooth the current conversion, thereby preventing the motor sound and vibration. Further, when the command signal V1 is small like the stable state of the speed control of the motor to supply small exciting current Ij, the amplitude WPP of the output signals (d)- (f) of a conversion signal generator 19 is increased to reduce the angle width of current conversion, thereby preventing the supply of te exciting current to unnecessary phase to prevent the torque pulsation sand the efficiency decrease.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、コイルへの励磁電流をトランジスタによって
切換えるブラシレス直流モータに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a brushless DC motor in which the excitation current to a coil is switched by a transistor.

従来例の構成と問題点 ブラシレス直流モータでは、ローl(モータ可動部)の
回1肱位置を検出して、その検出出力に応じて励磁電流
を多相のコイルに切換えることにより、所定力向にロー
タを回転駆動している。コイルへの励磁電流の切換えは
、複数個の出力トランジスタの活性・不活性を切換え制
御することにより行なわれている。従来、この励磁電流
の切換えに伴って、次のような問題が生じていた。
Conventional configuration and problems Brushless DC motors detect the rotational position of the roller l (motor moving part) and switch the excitation current to multiphase coils according to the detected output, thereby achieving a specified force direction. The rotor is driven to rotate. The excitation current to the coil is switched by controlling activation/inactivation of a plurality of output transistors. Conventionally, switching the excitation current has caused the following problems.

(1)各コイルからみると、急激なパルス電流が流れる
ために、その電流とロータのマグネットの磁゛束による
電磁力がパルス的に発生することになる。その結果、コ
イルがパルス的な電磁力の反作用により振動し、コイル
鳴きや鉄心振動を生じていた。すなわぢ、モータ音やモ
ータ振動を起こし問題となっていた。特に、平板状マグ
ネットの磁極に対向して円形状または扇形状の空心コイ
ルを配黒した平面対向モータでは、コイルの固定がゆる
やかとをシ、巳イルの振動をおさえることか難かしかっ
た。
(1) When viewed from each coil, since a rapid pulse current flows, an electromagnetic force is generated in a pulsed manner due to the current and the magnetic flux of the rotor magnet. As a result, the coil vibrates due to the reaction of the pulsed electromagnetic force, causing coil squeal and core vibration. In other words, motor noise and motor vibration were a problem. In particular, in a planar opposed motor in which a circular or fan-shaped air-core coil is arranged opposite to the magnetic pole of a flat magnet, it is difficult to suppress the vibration of the coil because the coil is loosely fixed.

(2)各コイルのインダクタンスと急激なノくルス電流
によりスパイク電圧が生じる。ス/<イク電圧はパルス
電流の流れをさまたける方向に発生し、電流の流れ始め
の時に過渡的に出力トランジスタ全飽和させ、励磁電流
の脈動を生じさせていた。励磁電流の脈動は電磁力の脈
動となり、モータ音やモータ振動の原因となっている。
(2) A spike voltage is generated due to the inductance of each coil and the sudden surge current. The voltage is generated in a direction that interrupts the flow of the pulse current, transiently saturates the output transistor completely at the beginning of the current flow, and causes pulsations in the excitation current. The pulsations in the excitation current result in pulsations in the electromagnetic force, causing motor noise and motor vibration.

発明の目的 本発明は、そのような点を考慮し、励磁電流の切換えを
なめらかにして、モータ音・振動を抑制したブランレス
直流モータを提供するものでめる。
OBJECTS OF THE INVENTION The present invention takes these points into consideration and provides a bluntless DC motor in which excitation current is switched smoothly and motor noise and vibrations are suppressed.

発明の構成 本発明のブランレス直流モータは、界磁用のマグネット
を有するモータ可動部と1.前記マグネットの磁束と鎖
交する多相のコイルと、前記コイルに励磁電流を供給す
る複数個の出力トランジスタと、前記モータ可動部の位
置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の出力
信号に応動して変化する出力信号を得る切換信号発生手
段と、指令信号発生手段と、前記切換信号発出手段の出
力信号に対応した前記゛出力トランジスタを活性にして
、前記指令信号発生手段の出力信号に応動する励磁電流
を前記コイルに供給する分配手段とを具備し、前記分配
手段は、前記切換信号発生手段の出力信号をベーヌ側に
印加された差動トランジスタからなる選択手段を含んで
構成され、前記選択手段の出力によって前す出力トラン
ジスタの活性・不活性を制御し、かつ前記切換信号発生
手段の出力信号の振幅値を前記励磁電流の値に連動して
変化させる様に構成して所期の目的を達成したものであ
り、電流路の切換りを滑ら刀・にでき、モータ音・モー
タ振動を著しく低減できる1、実施例の説明 第1図に本発明の一実施例をらられす′市気回路図を示
す。第゛1図において、αηはロータ(モータ可動部)
にと9つけられた界磁用のマグネット、Q21 u3圓
はステータに配設された3相のコイル、u!′1ltl
G (17) i”j 3相ノコイルt、121 C1
a (14) K励磁電流I、、I、、I、を供給する
出力トランジスタ、θυはマグネット(lυの磁束を感
知するホール素子(71) 17a (フイからなる位
置検出器、01は位置検出器(ト)の出力信号(al 
(bl (clに応動して便化する電流路切換用の信号
(dl’(el (f) ’c出力する切換信号発生器
、彌は励磁型ぴ乙の大きさを指令する信号V、を得る指
令信号発生器、Qυは切換信号(dl (e) (f)
に応じて出力トランジスタ時(IEQ曽の面直を分配制
御する分配器である。また、(4)(2)はそれぞれ直
流電源である。
Structure of the Invention The branless DC motor of the present invention comprises: a motor movable part having a field magnet; A multiphase coil interlinked with the magnetic flux of the magnet, a plurality of output transistors that supply excitation current to the coil, a position detection means for detecting the position of the motor movable part, and an output signal of the position detection means. a switching signal generating means for obtaining an output signal that changes in response to a change in output signal; a command signal generating means; activating the output transistor corresponding to the output signal of the switching signal generating means; distribution means for supplying an excitation current to the coil in response to the switching signal generation means; , the output transistor is configured to control activation/deactivation of the preceding output transistor by the output of the selection means, and to change the amplitude value of the output signal of the switching signal generation means in conjunction with the value of the excitation current. 1.Explanation of an Embodiment Fig. 1 shows an embodiment of the present invention. This shows the city air circuit diagram. In Figure 1, αη is the rotor (motor moving part)
The field magnet attached to 9, Q21 u3 circle is the 3-phase coil installed in the stator, u! '1ltl
G (17) i”j 3-phase coil t, 121 C1
a (14) K Output transistor that supplies the excitation current I,,I,,I, θυ is a Hall element (71) that senses the magnetic flux of the magnet (lυ) 17a (position detector consisting of a wire, 01 is a position detector (g) Output signal (al
(bl (signal for switching the current path in response to cl) (dl'(el (f) 'c A switching signal generator that outputs a signal V, which commands the magnitude of the excitation type piot. The command signal generator to obtain, Qυ is the switching signal (dl (e) (f)
This is a distributor that distributes and controls the face of the output transistor (IEQ) according to the output transistors. Also, (4) and (2) are DC power supplies, respectively.

次に、その動作について説明する。指令信号発生手段の
速度検出器い11は、たとえば同波数発電機と゛周朋・
電圧変換器にて構成され、モータの回喫速度が遅いとそ
の出力を小さくシフ、所定の回転速度になると出初電圧
を大きくしていく。速度検出器(′31+の出力は電流
変換器図に入力され、抵抗のZ屯による所定の電圧レベ
ルと比較され、その両者の差電圧に応じた出力電流it
(吸込電流)を得ている。
Next, its operation will be explained. The speed detector 11 of the command signal generating means is, for example, a generator of the same wave number and
It is composed of a voltage converter, and when the rotation speed of the motor is slow, the output is shifted to a smaller value, and when the rotation speed reaches a predetermined value, the initial voltage is increased. The output of the speed detector ('31+) is input to the current converter diagram, where it is compared with a predetermined voltage level due to the resistance Z, and an output current it is determined according to the difference voltage between the two.
(sink current) is obtained.

第2図に電流変換器図の具体的な構成例を示す。FIG. 2 shows a specific configuration example of a current converter diagram.

入力電圧は差動トランジスタ(104X105X106
)(107)と抵抗(102X103)によって比較さ
れ、その電圧差に応じて定電流源(101)の電流■1
1をコレクタ側に分配する。コレクタ電流112とIt
sは1−ランジスタ(108X109) ’、によって
比較され、差電流’+3 ’l□がカレントミラー(ト
ランジスタ(1,1,0Xiil) )を介して出力き
れ、電流1.を吸引する。
The input voltage is a differential transistor (104X105X106
) (107) and the resistor (102X103), and depending on the voltage difference, the current of the constant current source (101) ■1
1 is distributed to the collector side. Collector current 112 and It
s is compared by 1-transistor (108X109)', and the difference current '+3'l□ is outputted through the current mirror (transistor (1, 1, 0Xiil)), and the current 1. aspirate.

電流変換器S・1)の出力11は、トランジスタg0(
361的(41)、抵抗[381+391け2のカレン
トミラー回路に入力され、i、に比例する電流+2.+
5をそれぞれトランジスタ(371と(41)のコレク
タ側から出力する(抵抗f38) +391 [42が
等しいとすると、12=i6=i、%電流12は抵抗(
40)により指令信号V1に変換される。すなわち、抵
抗顛の値をR4oとすれば V、=R4゜−12=R4o・1.   ・・・・・・
・・・・・・・・・・・・ (1)となる。
The output 11 of the current converter S・1) is the output of the transistor g0(
361 (41), is input to a current mirror circuit of resistors [381+391 times 2, and a current proportional to i is +2. +
5 is output from the collector side of transistors (371 and (41)) (resistance f38) +391 [If 42 are equal, 12=i6=i, % current 12 is the resistance (
40) into the command signal V1. That is, if the value of the resistance is R4o, then V,=R4°-12=R4o・1.・・・・・・
・・・・・・・・・・・・ (1).

切換信号発生器(19)のトランジスタ(41)の出力
電流15(i5=i、)、は、ダイオード+43++4
松、トランジスタ(46)、抵抗t+4) (471(
7)カレントミラーにより反転され、電流i4となる。
The output current 15 (i5=i,) of the transistor (41) of the switching signal generator (19) is the diode +43++4
Pine, transistor (46), resistance t+4) (471(
7) It is reversed by the current mirror and becomes current i4.

i3が小さい時にはi4−’3でろり、i3が大きくな
るとi4中vD45/′R47となる。ココ(、y、 
n 45−O,7Vはダイオード(45)の順方向電圧
であり、R47は抵抗に)の値であり、抵抗図と(47
)の値は等しいものとする。定電流源(48)の電流I
5が入力されたカレントミラー(トランジスタ+49)
(50順、抵抗φυ搦)の抵′抗曽に電流i4ヲ流す“
ことにより、トランジスタ64の出力電流16(l″j
l。
When i3 is small, it is i4-'3, and when i3 is large, it is vD45/'R47 in i4. Here (,y,
n 45-O, 7V is the forward voltage of the diode (45), R47 is the value of the resistor), and the resistance diagram and (47
) are assumed to be equal. Current I of constant current source (48)
Current mirror with 5 input (transistor +49)
(50 order, resistance φυ) A current i4 is caused to flow through the resistor so.
As a result, the output current 16(l″j
l.

16=I5−i4 となる。ここで、I5はvD45/R47よりも大きく
されている。
16=I5-i4. Here, I5 is made larger than vD45/R47.

電流i6はトランジスタ暢η(ト)輪の共通エミッタ電
流として供給される。トランジスタ助父−の各ベース側
には、位置検出器に)のホール素子(71) @f:!
Iの出力(al (bl (c)が印加されている。ホ
ール素子(7υ(73σ4はマグネットαυの磁束を検
知し、マグネットαDの回転に伴って3相のアナログ信
号(at (bl (clを出力する(第4図9)参照
)。通常、ホール素子の゛磁界検出感度が小さく、その
出力電圧の振幅値は50mVP。
Current i6 is supplied as a common emitter current of the transistors. On the base side of each transistor, there is a Hall element (71) for the position detector) @f:!
The output of I (al (bl (c)) is applied. The Hall element (7υ (73σ4) detects the magnetic flux of magnet αυ, and as the magnet αD rotates, it outputs a three-phase analog signal (at (bl (cl) (See Fig. 4, 9)) Normally, the magnetic field detection sensitivity of the Hall element is small, and the amplitude value of its output voltage is 50 mVP.

程度である。ホール素子<7υf■(ハ)の出力(at
 (bl’(clの相対電圧差に応じて、トランジスタ
67) w e呻は共通エミッタ電流i6を各コレクタ
電流 ジスタGηのコレクタ電流17はダイ搾−ド…、トラン
ジスタ(61)のカレントミラーにより反転q、抵抗(
6→に電流路切換用の信号(切換信号)(d)を得てい
る。同$54に、トランジスタ暢のコレクタ電流18に
より切換信号(elを作り出し、トランジスターのコレ
クタ電流i、により切換信号(flを作シ出している(
第4図(ロ)参照)。切換信号(di (el (f’
lの共通電位は抵抗(ロ)曽、トランジスターによって
与えられている。また、切換信号(dl (el (f
)の振幅値W9は、電流i6と抵抗01…の値(抵抗値
は等しい)″によって決まり、 WPPキR62°i6 となる。v/P、Iti電流変換器(34)の出力i、
に応じて変化するが、11が小さい時には約200mV
 、t +が大きい時には約100mVになされている
。すなわち、指令信号■の大きさに連動して切換信号(
di (el (f)の振幅値を変化させている。
That's about it. Output (at) of Hall element <7υf■ (c)
(bl' (according to the relative voltage difference of cl, transistor 67)) The common emitter current i6 is reversed by the collector current 17 of each collector current register Gη by the current mirror of the transistor (61). q, resistance (
A signal for switching the current path (switching signal) (d) is obtained at 6→. At $54, a switching signal (el) is generated by the transistor's collector current 18, and a switching signal (fl) is generated by the transistor's collector current (i).
(See Figure 4 (b)). Switching signal (di (el (f'
The common potential of l is given by a resistor (b) and a transistor. Moreover, the switching signal (dl (el (f
The amplitude value W9 of ) is determined by the current i6 and the value of the resistor 01... (the resistance values are equal), and becomes WPPkiR62°i6.v/P, the output i of the Iti current converter (34),
It changes depending on the value, but when 11 is small, it is about 200mV.
, t + is approximately 100 mV. In other words, the switching signal (
The amplitude value of di (el (f)) is changed.

指令信号■1は分配器シー)の電流制御器6υの正転入
力端子に加えられ、その反転入力端子に加えられ′た電
流検出器(ハ)の出力■2と比較され、その両者の差に
対応した電流i、。を出力する。
The command signal (1) is applied to the normal input terminal of the current controller (6υ) of the distributor (C), and is compared with the output (2) of the current detector (C) applied to its inverted input terminal, and the difference between the two is calculated. Current i, corresponding to . Output.

第一3図に電流制御器(ハ)の具体的な構成例を示す。FIG. 13 shows a specific example of the configuration of the current controller (c).

入力電圧差に応じて定電流源(121)の電流1.4に
コレクタ室ai、5と116に分配し、itsと’+6
をトランジスタ(128X129)にて比較し、その差
電流’+6  ’15をトランジスタ(130X131
)にて増幅し1.トランジスタ(132X1331抵抗
(134X135)のカレントミラーを介して出力し、
電流’toを流出している。
According to the input voltage difference, the current 1.4 of the constant current source (121) is distributed to the collector chambers ai, 5 and 116, and its and '+6
The difference current '+6'15 is compared with the transistor (128X129)
) and amplified with 1. Output via current mirror of transistor (132x1331 resistor (134x135),
Current 'to' is flowing out.

電流制御器01)の出力電流i、。は選択器曽の共通エ
ミッタ電流になっている。選択器但)の差動トランジス
タ(財)(ハ)−の各ベース端子には、切換信号発生器
Q9の出力電圧(d) (el (flがそれぞれ印加
されている。
Output current i of current controller 01). is the common emitter current of the selector. An output voltage (d) (el (fl)) of the switching signal generator Q9 is applied to each base terminal of the differential transistor (c) of the selector (b).

切換信号(d) (e) (f)はマグネットαυの回
転位置(ホール素子(i’l)<7の(ハ)の出力信号
(a) (bl (c)に対応する3相のアナログ電圧
信号であす、差動トラ:yジヌタ(ハ)(ハ)(ハ)は
そのベース電圧差に応じて差動的に動作し、共通エミッ
ク電1流iIn”各コレクタ電流に分配する。
The switching signals (d) (e) (f) are the three-phase analog voltage corresponding to the rotational position of the magnet αυ (Hall element (i'l) < 7 (c) output signal (a) (bl (c)) The differential transistor (c) (c) (c) (c) operates differentially according to the base voltage difference, and distributes the common emic current to each collector current.

その結果、ベース電圧の最も低い差動トランジスタのコ
レクタ電流が最も大きくなシ、他の差動トランジスタの
コレクタ電流はそのベース電圧差に応じた値となる。そ
の関係式は i=i+i+i    ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・  (4)In    k   
 t    m d  e=VT#n(i7xk)  ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・  (5)e−f 
=VT7?n(irr/i p )・−・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・  (6)f−d−V
、 /?n(ik/1ffl)・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・  (7)となる。ここに
1.ik、i、、福はそれぞれ差動トランジスタ0φ(
へ)(ハ)のコレクタ電流であり、VT= 14T/q
(k:ボルツマン定数、T:絶対温度、q:電子電荷量
)である。すなわち、マグネット(6)の回転に伴う切
換信号(d) (el (f)のアナログ的な変化によ
り(m4図(ロ)l 参J&i ) 、差動トランジス
タ(財)(へ)−のコレクタ電流11.1z、福は(4
)式〜(7)式に従って差動的に変化していく。
As a result, the collector current of the differential transistor with the lowest base voltage is the largest, and the collector currents of the other differential transistors have values corresponding to their base voltage differences. The relational expression is i=i+i+i ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・ (4) Ink
t m d e=VT#n(i7xk) ・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (5) e-f
=VT7? n(irr/ip)・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・ (6) f-d-V
, /? n(ik/1ffl)・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・ (7) Here 1. ik, i, and fuku are differential transistors 0φ (
F) (C) collector current, VT = 14T/q
(k: Boltzmann constant, T: absolute temperature, q: amount of electron charge). In other words, due to the analog change in the switching signal (d) (el (f)) caused by the rotation of the magnet (6), the collector current of the differential transistor (see J&I) changes. 11.1z, Fuku is (4
) to (7).

トランジスタ(財)曽(ハ)の各コレクタ電流ik、l
、、iIT+は出力トランジスタ(15) uti u
力の各ベーヌ゛電流と々す、電流増幅された励磁電流I
、、Ih、I、が出力され、コイル叫0304Jに供給
される。コイル(2)+130への合成の励磁電流I 
、=I、+I、+1 、は電流わX出器輪の抵抗(ハ)
の電圧降下V2として検出され(出力トランジスタのベ
ース電流は無視)、電流制御器6vに入力される。
Each collector current ik, l of the transistor Zeng (c)
,, iIT+ is the output transistor (15) uti u
Each Vane current of the force is increased by the current amplified excitation current I.
,,Ih,I, are output and supplied to the coil output 0304J. Combined excitation current I to coil (2) +130
, =I, +I, +1 , is the resistance of the current x output wheel (c)
is detected as a voltage drop V2 (ignoring the base current of the output transistor), and is input to the current controller 6v.

これにより、電流制御器8υ、煎択器θ壜、出力トラン
ジスタU:))四〇ηおよび電流検出器Qふ1によって
帰以ループが構成され、コイル@U■Hへ(7) ’J
JJ 砥1.J pM Iを伽医に指令信号V、に対応
した値になしている。
As a result, a feedback loop is formed by the current controller 8υ, the selector θ, the output transistor U:))40η, and the current detector QF1, and the loop is connected to the coil @U■H (7) 'J
JJ Whetstone 1. J pM I is set to a value corresponding to the command signal V.

実際には、図示のVlと■2が等しくなるように制御が
かかり、 I、=Ig+Ih+I、=V、/R8,・・・・・曲・
・・曲・曲(8)となる。ここに、R87は抵抗(ハ)
の値でめる。
In reality, control is applied so that the Vl shown in the figure and ■2 are equal, I, = Ig + Ih + I, = V, /R8, ... Song...
...Song/Song (8). Here, R87 is the resistance (c)
Calculate with the value of .

なお、コンデンサ(ハ)″は上述の帰還ループの位相補
償(発振防止)のためにつけている。また、コイル(功
C13(14)に並列に接続畑れた抵抗0119とコン
デンサ(イ)−(ト)の直列回路は、通電路の切換えに
伴なうスパイク電圧を低減するものである。
In addition, the capacitor (C)'' is attached for phase compensation (to prevent oscillation) of the feedback loop mentioned above. Also, the resistor 0119 connected in parallel to the coil (C13 (14)) and the capacitor (A) - ( The series circuit (g) is intended to reduce the spike voltage caused by switching of the energizing path.

いま、出力トランジスタaa aa (17)の電流増
幅度りいが等しいものとすれば、 ■g−hFF′ik    ・・・・・・・・・・・−
・・・・・・・・・・・・・・・   (9)Ih−h
オi、    ・・・・・・・・・・−・・・・・・・
・・・・−・・・・  (10’1=hFl・福 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・−・・−・・
・・  α刀となる。(9)〜0υ式から1に+Iz、
llInを求めて、(5)〜(7)式に代入し、式変形
すると、 I、/I、=exp((d−e)/VT)   −−−
−−−曲−−−−−−−−0311「 11/Ih=exp((e−f)lVT)   −−−
−=  (13Jg/I、=exp((fd)/’VT
)   −−・=−−Q4Jとなる。すなわち、切換信
号(di (el (f)の差電圧に応じた電流1.’
、Ih、I、が各相のコイルU aa (14)に供給
される。また、(8)式よシ合成励磁電流I 、=I、
+I、+I 。
Now, assuming that the current amplification degrees of output transistors aa and aa (17) are equal, ■g-hFF'ik ・・・・・・・・・・-
・・・・・・・・・・・・・・・ (9) Ih-h
Oh, ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
...
...becomes an α sword. (9) From the ~0υ formula to 1 +Iz,
Find llIn, substitute it into equations (5) to (7), and transform the equation to get I, /I, = exp((de-e)/VT) ---
---Song-----0311 "11/Ih=exp((e-f)lVT) ---
-= (13Jg/I, =exp((fd)/'VT
) −−・=−−Q4J. That is, the current 1.' according to the differential voltage of the switching signal (di (el (f))
, Ih, I, are supplied to the coil U aa (14) of each phase. Also, according to equation (8), the composite excitation current I, = I,
+I, +I.

は指令信号■1に応じた値となっている。is a value corresponding to command signal ■1.

第4図(イ)〜(へ)にマグネットαυの回転に伴う各
部分の波形図を示す。第4図Cイ)は位置検出器゛(至
)の出力信号(al tbl (clの波形を示し、第
4図(ロ)は切換信号発生器(]りの切換信号(d) 
(e) (f)の波形を示し、第4図(ハ)に)(羽に
各相のコイル(2)U (14)への励磁′電流I、、
1..I。
Figures 4(a) to 4(f) show waveform diagrams of various parts as the magnet αυ rotates. Figure 4C (a) shows the waveform of the output signal (al tbl (cl) of the position detector), and Figure 4 (B) shows the switching signal (d) of the switching signal generator ().
(e) The waveform of (f) is shown, and Fig. 4 (c) shows the excitation current I,
1. .. I.

の波形を示し、第4図(へ)に合成励磁電流I、の波形
を示す(指令信号■1は一定とする)。
The waveform of the composite excitation current I is shown in FIG.

各相の励磁電流I、、I5.I、は、切換信号(al 
(el (flのなだらかな変化に対応して滑らかに切
換っていく。
Excitation current for each phase I,, I5. I is the switching signal (al
(el (Switches smoothly in response to gentle changes in fl.

その9J換りの角度幅Z(電流値が1.の90%から1
0%になる角度幅)は、切換信号(d) tel (f
)の波形と振幅値WPPに関係して便化する。すなわち
、W、Pが太さいときにZは小さくな、C、WP、が小
さいときにZは大きくなる。Zが小恣くなると、コイル
への励磁電流I、、I、、I、はパルヌ的な立上りおよ
び立下りとなるために、コイル振動を誘起してモータ音
やモータ振動の原因となる。1だ、スパイク電圧も大き
くなる。一方、Zが大きくなシf@ると、不要な相のコ
イルに励磁電流が供給され、う6生力の脈動や効率の低
下を招いてし甘う。
The angular width Z in exchange for 9J (current value is from 90% of 1.
The angular width at 0%) is the switching signal (d) tel (f
) and the amplitude value WPP. That is, when W and P are thick, Z becomes small, and when C and WP are small, Z becomes large. If Z becomes small, the excitation current I, , I, , I, to the coil will have a parnu-like rise and fall, which will induce coil vibration and cause motor noise and motor vibration. 1, the spike voltage will also increase. On the other hand, when Z is large, excitation current is supplied to coils of unnecessary phases, resulting in pulsation of the power and a decrease in efficiency.

そこで、本実施例では、モータの起動・加速時点のより
に指令信号V、(i、に比例)が大きくて大きな励磁′
fL流1.を供給するときには、νJ換信号発生器叫の
出力信号(d)(e) (f)の振幅値wPP(i6に
比例)を小さくして、電流切換をなだらかにしてモータ
音・振動を防ぎ、かつ、モータの速度制御の安定状態の
ように指令信号V1が小さくて小さな励磁電流■、を供
給するときには、切換信号発生器Q9の出力信号(dl
 (el (flの振幅値弄、を大きくして、電流切換
の角度幅を小さめにして不要な相への励磁電流の供給を
防止し、発生力の脈動や効率低下を防ぐようにして、い
る。
Therefore, in this embodiment, the command signal V, (proportional to i) is larger than that at the time of starting and accelerating the motor, and the excitation is large.
fL style 1. When supplying the νJ switching signal generator, the amplitude value wPP (proportional to i6) of the output signals (d), (e), and (f) of the νJ switching signal generator is made small to smooth the current switching and prevent motor noise and vibration. In addition, when the command signal V1 is small and a small excitation current ■ is supplied, such as in a stable state of motor speed control, the output signal (dl
(El .

第5図に本発明の他の実施例全表わす電気回路図を示す
。本実施例では、各出力トランジスタ(10θ()μη
のべ−7とエミッタの間(才たけベースと電源の一側端
子の間)に電流源(201X202) (203)全挿
入して、選択器紗の差動トランジスタ輪(ハ)■の出力
へ+ I z + 1 mのうちで、その電流値が相対
的にかなシ小さい相の出力トランジスタを確実にオフに
するようにしている。電流源(201X、202X20
3)の電流値を電流制御器幅)の出力電流l、。(選択
器6つの共通エミッタ電流)に比例させるならば(電流
値を110の1/15程度にする)、不要な相への励磁
電流を確実にオフさせることがでさると共に、励磁電流
の切換えに悪影響を与えない。
FIG. 5 shows an electric circuit diagram showing another embodiment of the present invention. In this example, each output transistor (10θ()μη
Insert the current source (201X202) (203) between the base 7 and the emitter (between the base and one side terminal of the power supply) and connect it to the output of the differential transistor ring (c) ■ of the selector gauze. + I z + 1 m, the output transistor of the phase whose current value is relatively small is surely turned off. Current source (201X, 202X20
3) the current value of the current controller width) of the output current l,. (common emitter current of the six selectors) (by setting the current value to about 1/15 of 110), it is possible to reliably turn off the excitation current to unnecessary phases and to switch the excitation current. does not have a negative impact on

また、本実施例では、指令信号発生器−の電流変換器l
34)の出力側にコンデンサ(205)、抵抗(204
)を挿入して、ローパヌフィルタを形成することにより
、電流11の急、激な変化に対して指令信号■1.およ
び切換信号(di (el (f)の変化がゆるやかに
なるようにしている。これによシ、各相の励磁電流Ig
、Ih、I。
In addition, in this embodiment, the current converter l of the command signal generator
A capacitor (205) and a resistor (204) are connected to the output side of 34).
) to form a low-Pane filter, the command signal ■1. and the switching signal (di (el (f)) are made to change slowly.
,Ih,I.

の急激な変化がなくなり、スパイク電圧の元生が抑制さ
れる。°なお、こめコンデンサ(205)をトランジヌ
タ(41)のコレクタ側と電源端子の間に接続して、ロ
ーパヌフィルタを構成し、切換信号(di (el (
f lの急激な変化のみを防止す′るようにしても良い
The sudden change in voltage is eliminated, and the generation of spike voltage is suppressed. °The capacitor (205) is connected between the collector side of the transistor (41) and the power supply terminal to configure a low-pane filter, and the switching signal (di (el (
It is also possible to prevent only sudden changes in fl.

第5図の実施例の全体の動作は、Mil述の第1図の動
作と同様であり、説明を省略する。
The overall operation of the embodiment shown in FIG. 5 is similar to the operation shown in FIG. 1 described by Mil, and the explanation thereof will be omitted.

なお、前述の各実施例では、モータの口伝速度を制御す
るようにしたが、不発明はそのような場合に限らず、モ
ータの出力トルクを制御するようにしても良い。また、
回転形のグラシレヌ直流モータに限らず、モータ可動部
が直進移動するようにしても良く、本発明に含まれるこ
とはいうまでもない。その他、本発明の主旨を変えずし
て種々の変形が可能である。
In addition, in each of the above-mentioned embodiments, the oral transmission speed of the motor is controlled, but the invention is not limited to such a case, and the output torque of the motor may be controlled. Also,
It goes without saying that the invention is not limited to the rotary type Gracilene DC motor, and the movable part of the motor may move in a straight line. In addition, various modifications are possible without changing the gist of the present invention.

発明の効果 本発明の]−ラシレス直流モータは、電流路の切換りが
滑らかになり、モータ音・モータ振動を著しく低減して
いる。
Effects of the Invention [0023] The rassless DC motor of the present invention has smooth switching of current paths and significantly reduces motor noise and motor vibration.

従って、本発明にもとづいて、ビrオテープレコーダ用
のキャプスタンモータやシリンダモータを構成するなら
ば、プレイ時や特殊再生時の音や振動が小さくなり、高
性能・、高品位な装置となん
Therefore, if a capstan motor or cylinder motor for a video tape recorder is configured based on the present invention, the noise and vibration during play or special playback will be reduced, resulting in a high-performance, high-quality device. what

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を表わす電気回路図、第2図
は電流変換器の具体的な構成例を表わす図、第3図は電
流制御器の具体的な構成例を表わす図、第4図(イ)〜
(へ)は本発明の実施例の動作を説明するだめの波形図
、第5図は本発明の他の実施例を表わす電気回路図でお
る。 興・・・界磁用のマグネット、0203H・・・コイル
、αυaa 07)・・・出力トランジヌタ、9均・・
・位置検出HM、oす・・・切換信号発生器、(4)・
・・指令信停発生a8.(2υ・・・分配器、(2)脅
・−・直流電源、131)・・・速度検出器、(31j
・−・電流変換器、但υ・・・電流制御器 代g4H人   森  本  義  弘第2図 第3図 第4図 聰角
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration example of a current converter, and FIG. 3 is a diagram showing a specific configuration example of a current controller. Figure 4 (a) ~
(f) is a waveform diagram for explaining the operation of the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an electric circuit diagram showing another embodiment of the present invention. Ko...Magnet for field, 0203H...Coil, αυaa 07)...Output transistor, 9th grade...
・Position detection HM, osu... switching signal generator, (4)・
...Command signal outage occurs a8. (2υ...Distributor, (2) Threat...DC power supply, 131)...Speed detector, (31j
・-・Current converter, however υ...Current controller fee g4H person Yoshihiro Morimoto Figure 2 Figure 3 Figure 4 View angle

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、 界磁用の々グネット金有するモータ可動部と、前
記マグネットの磁束と鎮交する多相のコイルと、前記コ
イルに励磁電流を供給する複数個の出力トランジスタと
、前記モータ可動部の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段の出力信号に応動して変化する出力信
号を得る切換信号発生手段と、指令信号発生手段と、前
記′t7ノ換信号発生手段の出力信号に対応した前記出
力トランジスタを活性にして、Bi+記指令信号発生手
段の出力1占号に応動する励磁電流を前記コイルに供給
する分配手段と金具(1ii+し、MiJ記分配手段は
、前記νJ換1d号発生手段の出力信号をベーヌ側に印
加された差動トランジスタ次らなる選択手段を含んで構
成され、前記選択手段の出力によってMiJ記出力トラ
ンジヌタの活性・不活性を制御し、かつ前記切換信号先
生手段の出力信号の振幅値を前記励磁電流の値に連動し
て変化させるようにしたブラシレス直流モータ。
1. A motor movable part having a magnetic field magnet, a multiphase coil that intersects with the magnetic flux of the magnet, a plurality of output transistors that supply excitation current to the coil, and a position of the motor movable part. a position detection means for detecting the
activating the switching signal generating means for generating an output signal that changes in response to the output signal of the position detecting means, the command signal generating means, and the output transistor corresponding to the output signal of the switching signal generating means; , a distribution means (1ii+) for supplying an excitation current to the coil in response to the output 1 symbol of the command signal generation means Bi+, and a metal fitting (1ii+), and the distribution means MiJ transmits the output signal of the The differential transistor applied to A brushless DC motor configured to change the excitation current in conjunction with the value of the excitation current.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06165576A (en) * 1992-11-27 1994-06-10 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Drive circuit for brushless motor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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