JPS5939999B2 - 電子モ−タの回転数検出回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、２つの固定子巻線の軸の中間に空間的に配置
された磁界感応素子に接続されてパルス状の出力信号を
発生する選択回路と、この選択回路を介して制御される
半導体コミユテータとを備えた可変電子モータのための
回転数検出回路に関する。

この種の回転数検出回路は１９７１年発行の″Ｓｉｅｍ
ｅｎｓＺｅｉｔｓｃｈｒｆｔ″第２０６〜２０８頁によ
つて公知である。

この公知の回路装置で＆Ｌ固定子巻線に誘起される電圧
がダイオードによつて検出されて回転数調節器に実際値
として導かれている。回転数を広範囲にわたつて制御す
る場合に、この公知の回路装置ではとりわけ低回転数領
域において所望の精度が得られない。本発明の目的は、
回転数の広い調整範囲においても正確な回転数制御を可
能にする回転数検出回路を提供することにある。

フ この目的は、本発明によれば、冒頭に述べた如き電
子モータの回転数検出回路において、固定子巻線の誘起
電圧から電圧比較器により生ぜしめられたパルス並びに
前記選択回路のパルス状の出力信号の立ち上がりおよび
（もしくは）立ち下がり５ を判別する判別回路によつ
て形成されたディジタルパルスをディジタル・アナログ
変換器に導き、このディジタル・アナログ変換器から回
転数実際値を得るようにすることによつて達成される。

判別回路によつて誘起電圧から導き出されたパルスのみ
ならず磁界感応素子から導き出されたパルスを判別する
ようにしたことにより、回転数実際値形成のために２倍
の数のパルスが用意される。これによつて制御の動特性
が著しく改善される。判別回路によつて行なわれるデイ
ジタルパルスへの変換は制御精度向上をもたらす。ディ
ジタルパルスは磁界感応素子から取り出される制御信号
の振幅には関係せず、また誘起電圧の振幅にも関係しな
い。本発明の実施態様によれば、固定子巻線の個数が偶
数である場合に半分の数の固定子巻線にだけそれぞれ一
つの電圧比較器を接続し、これらの電圧比較器から生じ
るパルスを一方では直接的にそして他方では信号反転回
路を介して判別回路に導くようにすることによつて、回
路費用を低減することができる。

固定子巻線の個数が偶数である場合には固定子巻線の半
分は固定子巻線の残りの半数に対してそれぞれ１８００
だけ電気的にずらされている。それ故、−つの電圧比較
器により一つの固定子巻線の誘起電圧から導き出したパ
ルスを信号反転回路によつて極性反転することで十分で
ある。電圧比較器としては演算増幅器が特に適している
。

この場合に、演算増幅器の反転入力端子および非反転入
力端子はそれぞれ一つの固定子巻線の中性点側巻線端子
およびコミユテータ側端子に接続される。これらの演算
増幅器により簡単に正弦波状誘起電圧が矩形状パルスに
形成され、これらの矩形状パルスは判別回路によつて処
理される。判別回路自身は微分パルスを出力するための
微分要素を備えて構成されることが好ましい。これらの
微分要素によつて判別回路に現われるパルスの立ち上が
りもしくは立ち下がりが判別される。

この判別によつて追随して形成される回転数実際値は全
く個々の制御信号の振幅には依存しない。以下図面に示
す実施例と参照しながら本発明を更に詳細に説明する。

図において、１は電子モータの永久磁石回転子を示す。

この電子モータの固定子巻線２〜５は一端側を中性点に
結線され、他端側を半導体コミユテータ６に接続されて
いる。２つの固定子巻線２，５の軸間の中心にはホール
素子７が、そして２つの固定子巻線４，５の軸間の中心
にはホール素子８がそれぞれ配設されている。

これらのホール素子はホール電圧端子をホール電圧増幅
器９に接続されている。ホール電圧増幅器９の出力端は
半導体コミユテータ６を制御する選択回路１０に接続さ
れている。半導体コミユテータ６を介して固定子巻線２
〜５が直流電圧源Ｕの負極に接続される。固定子巻線２
〜５の中性点は制御要素１１を介して直流電圧源Ｕの正
極に接続されている。制御要素１１は回転数調節器１２
によつて制御される。電圧比較器として、２つの演算増
幅器１３および１４が固定子巻線２〜５の中性点と固定
子巻線３もしくは４のコミユテータ側端子とに接続され
ている。演算増幅器１３および１４の出力端ば一方では
直接に、他方では信号反転素子１６を介して判別回路１
５に接続されている。判別回路１５は更に選択回路１０
の出力端に接続されている。判別回路１５の出力端はデ
ジタル・アナログ変換器１７の入力端に導かれ、この変
換器の出力端は回転数調節器１２に前置された比較回路
１８に導かれている。この比較回路では回転数調節器の
ための目標値実際値比較が行なわれる。このために比較
回路１８には、デイジタル・アナログ変換器１７から来
る回転数実際値Ｕ１と共に回転数目標値Ｕ２が導かれる
。本回路装置の動作は次の通りである。

演算増幅器１３および１４によつて、固定子巻線３およ
び４に誘起される正弦波状の電圧が矩形状信号に変換さ
れる。演算増幅器１３および１４の出力信号の極性は正
弦波状誘起電圧の零通過時に反転する。信号反転回路１
６によつて演算増幅器１３および１４の出力信号の極性
反転が行なわれる。従つて、固定子巻線の誘起電圧によ
つて生ぜしめられる全部で４つの信号が判別回路１５の
ために用意される。判別回路１５は更に４つの信号を選
択回路１０から受け取る。２つの固定子巻線の軸間の中
心にホール素子７および８を配置したことによつて選択
回路１０の信号は誘起電圧から導き出された信号に対し
て４５号だけずれている。

それ故判別回路１５は永久磁石１の一回転当り８つの信
号を受け取る。判別回路１５に含まれる微分要素により
矩形信号が微分パルスに変換される。これらのディジタ
ルパルスはデイジタル・アナログ変換器において再びア
ナログ信号に変換され、それからそのアナログ信号が比
較回路１８に回転数実際値Ｕ１をして導かれる。ホール
素子７および８から取り出された制御信号と固定子巻線
の誘起電圧とを回転数実際値を得るために利用したこと
によつて、回転数の広い範囲にわたつても十分な精度が
得られる。

というのは回転数実際値形成のために２倍の個数のパル
スを用意することができるからである。デイジタルパル
スへの変換によつて＠１脚信号の振幅変動による回転数
実際値の影響はなくなる。これは回転数制御精度の向上
につながる。更にパルス数の倍増は制御動特性の改善に
もなる。というのは永久磁石回転子１の一回転当りより
多くのパルスが用意されるからである。なお固定子巻線
が奇数の場合、例えば３個の場合、第１巻線と第２巻線
の間および第２巻線と第３巻線の間にホール素子を１個
づつ配置し、第１巻線および第３巻線の他端側をそれぞ
れ電圧比較器に接続することによつて、固定子巻線が４
個の場合と同様に永久磁石の１回転当り８つの信号を受
け取ることができる。

しかしこの場合にもホール素子を２個使用するので価格
上好ましくない。

【図面の簡単な説明】

図は本発明一実施例を示すブロツク線図である。 １・・・・・・永久磁石回転子、２〜５・・・・・・固
定子巻線、６・・・・・・半導体コミユテータ、７，８
・・・・・・磁界感応素子（ホール素子）、９・・・・
・・増幅器、１０・・・・・・選択回路、１１・・・・
・・制御要素、１２・・・・・・回転数調節器、１３，
１４・・・・・・電圧比較器（演算増幅器）、１５・・
・・・・判別回路、１６・・・・・・信号反転回路、１
７・・・・・・ディジタル・アナログ変換器、１８・・
・・・・目標値一実施値比較回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２つの固定子巻線の軸の中間に配設された磁界感応
   素子に接続されてパルス状の出力信号を発生する選択回
   路と、この選択回路を介して制御される半導体コミユテ
   ータとを有する可変速電子モータのための回転数検出回
   路において、固定子巻線の誘起電圧から電圧比較器によ
   り生ぜしめられたパルス並びに前記選択回路のパルス状
   の出力信号の立ち上がりないしは立ち下がりを判別する
   判別回路によつて形成されたディジタルパルスをディジ
   タル・アナログ変換器に導き、このデイジタル・アナロ
   グ変換器から回転数実際値を得るようにし、固定子巻線
   数が偶数である場合、半分の数の固定子巻線にだけそれ
   ぞれ一つの前記電圧比較器を設け、それぞれの電圧比較
   器から発生するパルスを直接的に前記判別回路に導くと
   ともに、信号反転回路を介しても前記判別回路に導くよ
   うにしたことを特徴とする電子モータの回転数検出回路
   。 ２ 特許請求の範囲第１項において、電圧比較器として
   演算増幅器を用い、これらの演算増幅器の反転入力端子
   および非反転入力端子はそれぞれ一つの固定子巻線の中
   性点側巻線端子および各固定子巻線のコミユテータ側巻
   線端子とに接続したことを特徴とする電子モータの回転
   数検出回路。