JPS592589A - トランジスタモ−タの制御装置 - Google Patents

トランジスタモ−タの制御装置

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JPS592589A
JPS592589A JP57110137A JP11013782A JPS592589A JP S592589 A JPS592589 A JP S592589A JP 57110137 A JP57110137 A JP 57110137A JP 11013782 A JP11013782 A JP 11013782A JP S592589 A JPS592589 A JP S592589A
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JP
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terminal
operational amplifier
input terminal
voltage
midpoint potential
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JP57110137A
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Ryohei Uchida
打田 良平
Tatsuo Yamazaki
辰男 山崎
Toshirou Tatsuya
辰谷 俊郎
Ippei Hagiwara
一平 萩原
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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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
    • H02P6/30Arrangements for controlling the direction of rotation

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  • 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】 この発明は、トランジスタモータの制御装置に関し、特
に、多相の電機子コイルを備えていて、ホール素子の出
力に応じたトルクを生ずるトランジスタモータの制御装
置に関する。
トランジスタモータにおいては、一般に正弦波状に着磁
された永久磁石を界磁源とするロータの位獄検出手段と
してホール素子を用い、たとえば、このホール素子の出
力をそのまま電力増幅して電機子コイルへの印加電圧と
していた。これを図面に基づき説明する。
第1図は、ホール素子出力増幅回路を示す概略図である
。この図は3相モータを示す。ホール素子1.2および
3の入力端子は、並列に接続され端子Jおよび端子Kに
接続されている。ホール素子1.2および3の出力端子
は、それぞれ、ホール、素子用増幅器10.11および
12の入力端子に接続されている。増幅器io、1iお
よび12の出力端子は、それぞれ、U相の電機子コイル
16、V相の電機子コイル17およびW相の電機子コイ
ル18に接続されている。
ホール素子1.2および3は、それぞれ、対応する相の
電機子コイルに鎖交する磁束と等価な磁束を検出し、出
力電圧を発生する。増幅器10゜11および12は、前
記ホール素子1.2および3からの出力電圧をそれぞれ
増幅して電機子コイル16.17および18に与える。
このような装置において、トランジスタモータの出力ト
ルクを制御するためには、端子J、Kに印加する電圧を
制御すればよい。これにより、ホール素子1,2および
3の出力電圧レベルを変化させることができるからであ
る。この端子J、Kに印加する電圧を制御する回路を図
面に基づき説明する。
第2図は、従来のホール素子入力制御回路を示す概略図
である。トランジスタ19および20ならびにトランジ
スタ21および22は、それぞれコンプリメンタリ接続
されている。トランジスタ19および20のベースは端
子Cに、トランジスタ21および22のベースは端子り
に、トランジスタ19および20のエミッタは端子Kに
、トランジスタ21および22のエミッタは端子Jに、
トランジスタ19および21のコレクタは端子Aに、ト
ランジスタ20および22のコレクタは端子Bに接続さ
れている。端子JおよびKは、第1図の端子JおよびK
に接続されている。
端子A、B間には、所定の電圧を基準にみて正負対称な
値の電圧が印加される。そして、この電圧の大きさを制
御することにより、端子J、に間に印加する電圧の大き
さを制御することができる。
したがって、これにより、トランジスタモータの出力ト
ルクを制御することができる。さらに、端子C,D間に
は極性反転可能な正逆切替入力信号が与えられる。今、
端子Cが正および端子りが負のとき、トランジスタ19
および22がオン状態になり、端子Jには負の電圧が、
端子Kには正の電圧が印加される。逆に、端子Cが負お
よび端子りが正のとき、トランジスタ20および21が
オン状態になり、端子Jには正の電圧が、端子Kには負
の電圧が印加される。したがって、これにより、ホール
素子1.2および3に印加する電圧の極性を反転させる
ことができるので、トランジスタモータの回転方向を反
転させることができる。
しかし、第2図に示す従来の回路においては、NPNタ
イプのトランジスタ19とPNPタイプのトランジスタ
20との、および、NPNタイプのトランジスタ21と
PNPタイプのトランジスタ22との双方の順電圧効果
を等しくすることは、各トランジスタの特性のばらつき
により、難しい。
さらに、各トランジスタの温度特性、抵抗値の差等によ
って、その差は顕著なものとなる。したがって、基準電
圧を中心に正負対称な値の正、負電圧をホール素子1,
2および3の入力端子に印加することは難しい。これに
より、トランジスタモータの出力トルクにリップルが生
じることになる。
また、端子A、B間の電圧をOとしても、端子C2D間
への正逆切替入力信号のため、洩れ電流が生じ、ホール
素子1.2および3の入力端子への印加電圧を0とする
ことはできない。これにより、トランジスタモータの出
力トルクを完全にOにすることができない。
この発明は、以上のような従来の回路の欠点を除去する
ためになされたものであり、素子の特性のばらつきに影
響されることなく安定して、外部から与えられる外部制
御信号電圧に比例する値の電圧であって、中点電位を基
準にみて正負対称な電圧をホール素子に与えることがで
きるトランジスタモータの制御装置を提供することを主
たる目的−とする。
この発明は、要約すれば、中点電位供給手段と、入力端
子が抵抗器を介して相互に接続された2つの演算増幅器
と、前記演算増幅器にそれぞれ接続された2つの緩衝増
幅器とを備えるトランジスタモータの制御装置である。
以下、この発明の実施例を図面に基づき説明する。
第3図は、この発明の一実施例を示す概略図である。こ
の回路は、大きく分けて、中点電位供給手段25と、演
算増幅器23および24と、緩衝増幅器52および53
とを備える。演算増幅器23の十入力端子は中点電位供
給手段25の中点Mに、−入力端子は抵抗器27を介し
て端子Eに接続されている。緩衝増幅器52は、コンプ
リメンタリ接続されたトランジスタ33および34から
なる。演算増幅器23の出力端子は抵抗器31を介して
トランジスタ33および34のベースに接続されている
。トランジスタ33および34のエミッタは、端子Jお
よび負M)運用の抵抗器29を介して演算増幅器23の
一入力端子に接続されている。演算増幅器24の→−入
力端子は端子Eに、−入力端子は抵抗器28を介して中
点電位供給手段25の中点Mに接続されている。1ll
j増幅器53も、コンプリメンタリ接続されたトランジ
スタ35および36からなる。演算増幅器24の出力端
子は抵抗器32を介してトランジスタ35および36の
ベースに接続されている。トランジスタ35および36
のエミッタは、端子におよび負帰還用の抵抗器30を介
して演算増幅器24の一入力端子に接続されている。さ
らに、中点電位供給手段25の中点Mと端子Eとの間に
は抵抗器26が接続されている。端子Jおよび端子には
、第1図の端子Jおよび端子Kに接続されている。
中点電位供給手段25は、中点Mに中点電位■。を供給
する。中点電位VMはこの制御装置の中点電位であり、
制御の基準となる値である。端子Eには外部より外部制
御信号電圧VEが与えられる。外部制御信号電圧VEは
、トランジスタモータの回転トルク、速度等の量を制御
するためのものである。
次に、第3図に示す回路の全体の動作を説明する。ここ
で、説明を簡単にするため、抵抗器26゜27.28お
よび29の抵抗値は等しいものとし、抵抗器30の抵抗
値はOとする。まず、外部制御信号電圧VEが中点電位
VMに等しいとき、抵抗器26.27および28による
電圧降下は0となり、演算増幅器23および24の出力
はOとなる。
そして、端子Jには演算増幅器23の入力端子間および
抵抗器29を介して中点電位Vr+  (=VE)が印
加されるので、端子Jの電位V)は中点電位VMとなる
。同様に、端子Kには演算増幅器24の入力端子間およ
び抵抗器30を介して外部制御信号電圧VE(−Vll
>が印加されるので、端子にの電位V、は中点電位VM
となる。したがって、ホール素子1.2および3には電
流は流れないので、モータは停止する。次に、外部制御
信号電圧■εが中点電位VMよりも低い場合、端子Jの
電位VJは、中点電位VMよりも抵抗器29の両端の電
圧だけ高いものとなる。抵抗器29の両端の電圧は、抵
抗器27の両端の電圧、すなわち(VMVE)に抵抗器
29の抵抗値と抵抗器27の抵抗値との比をかけたもの
になるが、ここでは前述のように両抵抗値は等しいから
その比は1となり、(VMVE)となる。したがって、
端子Jの電位VJは、(VM  VE)だけ中点電位V
nより高い値どなる。一方、端子にの電位V、は、抵抗
器30の抵抗値がOであるから常に外部制御信号電圧V
Eであるので、(VM  VE)だけ中点電位VMより
低い値となる。したがって、端子Jからホール素子1.
2および3に電流が流入することになり、モータはたと
えば正転する。逆に、外部制御信号電圧VEが中点電位
VMより高い場合、前述の逆となり、端子Jの電位vJ
は(VEVN)だけ中点電位Vnより低い値どなり、端
子にの電位■、は(VE  VM)だけ中点電位■iよ
り高い値となる。したがって、端子Kからホール素子1
.2および3に電流が流入することになり、モータはた
とえば逆転する。なお、抵抗器27および29の抵抗値
の比ならびに抵抗器28および30の抵抗値の比を適当
に定めれば、電位VJおよび電位vKの中点電位Vnよ
りの差は、IVEVMIに比例したものとすることがで
きる。
以上のように、第3図に示す回路によれば、中点電位V
Mを基準にして外部制御信号電圧■εを変えることによ
り、容易に外部側m1ll信号電圧Vcに比例したホー
ル素子出力を得ることができる。
しかも、ト・ランジスタ33.34.35およ−び36
の特性のばらつきには影響されない安定したホール素子
入力il流を流すととができる。さらに、外部制御信号
電圧■εが中点電位VMと等しければ、ホール素子への
入力電圧をほぼ正確に0とすることができる。
さらに、前記外lIi!lll1!J ’II)信号電
圧VEを発生させる回路の一例につき説明する。第4図
は、外部制御信号電圧発生回路を示す概略図である。こ
の回路は、十入力端子には前記中点電位VMが、−入力
端子には外部から入力信号V、が与えられる演算増幅器
38と、十入力端子および一入力端子が、それぞれ、前
記演算増幅器38の・ト入力端子および出力端子に接続
されている演n増幅器37と、前記W4m増幅器37お
よび38の出力端子にそれぞれ接続されていて、外部か
ら与えられる正逆転切替信号Vcに応答していずれか一
方がオンするスイッチング用のトランジスタ45および
46とを備える。端子Eは、第3図の端子Eに接続され
ても)る。電圧比較器39および40は、正逆転の切替
信号をトランジスタ45および46に送るためのもので
あり、必要に応じて入力極性を交替すべく、これらの十
−入力端子をそれぞれ入れ替えてもよい。また、演算増
幅器37および38は、それぞれ、抵抗器41および4
3ならびに抵抗器42および44とともに反転増幅器を
形成している。
次に、第4図に示す回路の全体の動作を説明する。今、
抵抗器4−1.43.42および44の値がすべて等し
いとすれば、外部からの入力信号Vrが中点電位VMよ
り低い値で、がっ、正逆転切替信号Vaが中点電位VF
Iより低い場合、トランジ、スタ46がオンし、外部制
御信号電圧■〔は中点電位Vr+を中心に正電位になり
、・(VE  VM)なる値は入力信号■「と中点電位
VMの差(VM−vr)に比例する。ここで入力信号V
rが中点電位v門より正になると演算増幅器38の出力
が中点電位VMより負電位になり外部制御信号電圧VE
が電流を吸収しようとするもダイオード50のため阻止
されてホール素子の出力はOになる。
逆に、正逆転切替信号Vcが中点電位vMより高く、か
つ、入力信号Vrが中点電位VMより低い場合は、トラ
ンジスタ45がオンし、外部制御信号電圧VEは中点電
位VMを中心に負電位になり、その絶対値は人力信号V
rに比例する。ここでVr>Vr+どなるとダイオード
49の働きによってホール素子の出力は0になる。
以上のように第4図に示す回路によれば、中点電位VM
を中心に、正逆転切替信号VGの極性に応じて、入力信
号Vrに比例した値を正または0゜負または0で発生さ
せてホール素子の出力を制御し、モータは正転か停止あ
るいは逆転か停止となる。また、正転中に逆転すること
はないし、逆転中に正転することもない。
なお、以上の説明においては、3相モータを例に説明し
たが、これに限る必要はなく、ホール素子の出力を線形
増幅するものであって多相電機子コイルを持っていれば
よい。また、コアレス、コア有りどちらでもよい。
以上のように、この発明によれば、トランジスタ等の素
子の緒特性に影響されることなく安定して、外部から与
えられる外部制御信号電圧に比例する値の電圧であって
、中点電位を基準にみて正負対称な電圧をホール素子に
与えることができる。
したがって、これにより、トランジスタモータの出力ト
ルクにリップルが生じることはない。また、外部制御信
号電圧が中点電位に等しいときはホール素子への入力電
流をほぼ正確にOとすることができる。したがって、こ
れにより、トランジスタモータの出力トルクを完全にO
にすることができる。なお、トランジスタモータの正転
、逆転の切替も容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、ホール素子出力増幅回路を示す概略図である
。第2図は、従来のホール素子入力制御回路を示す概略
図である。第3図は、この発明の一実施例を示す概略図
である。第4図は、外部制御信号電圧発生回路を示す概
略図である。 図において、1.2.3はホール素子、23゜24.3
7.38は演算増幅器、25は中点電位供給手段、27
.28.29.30は抵抗器、39.40は電圧比較器
、45.46はトランジスタ、52.53は!’11f
i増幅器である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) トランジスタモータの多相電機子コイルの各相
    コイルに鎮交する磁束と等価な磁束をそれぞれ検出する
    複数のホール素子と、当該ホール素子の出力電圧をそれ
    ぞれ増幅して前記電機子コイルのそれぞれに電圧を印加
    する複数の増幅器とを備えるトランジスタモータの制御
    装置であって、中点電位を供給する中点電位供給手段と
    、十入力端子には前記中点電位が、−入力端子には第1
    の抵抗器を介して外部から外部制御信号電圧が与えられ
    る第1の演算増幅器と、 入力端子が前記第1の演算増幅器の出力端子に、出力端
    子が前記ホール素子の一方の入力端子および第2の抵抗
    器を介して前記第1の演算増幅器の一入力端子に接続さ
    れている第1の緩衝増幅器と、十入力端子には前記外部
    制御信号電圧が、−入力端子には第3の抵抗器を介して
    前記中点電位が与えられる第2の演算増幅器と、 入力端子が前記第2の演算増幅器の出力端子に、出力端
    子が前記ホール素子の他方の入力端子および第4の抵抗
    器を介して前記第2の演算増幅器の一入力端子に接続さ
    れている第2の緩衝増幅器とをさらに備え、それによっ
    て、前記外部制御信号電圧に比例する値の電圧であって
    、前記中点電位を基準にみて正負対称な電圧を前記ホー
    ル素子の入力端子に与える、トランジスタモータの制御
    装置。
  2. (2) 前記外部制御信号電圧が、 十入力端子には前記中点電位が、−入力端子には外部か
    ら入力信号が与えられる第3の演算増幅器と、 十入力端子および一入力端子が、それぞれ、前記第3の
    演算増幅器の十入力端子および出力端子に接続されてい
    る第4の演算増幅器と、前記第3および第4の演算増幅
    器の出力端子にそれぞれ接続されていて、外部から与え
    られる正逆転切替信号に応答していずれが一方がオンす
    る第1および第2のスイッチ手段とを備える回路によっ
    て発生させられる、特許請求の範囲第1項記載のトラン
    ジスタモータの制御装置。
JP57110137A 1982-06-25 1982-06-25 トランジスタモ−タの制御装置 Granted JPS592589A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5076516A (ja) * 1973-11-12 1975-06-23

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5076516A (ja) * 1973-11-12 1975-06-23

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