JPS60125190A - Motor - Google Patents

Motor

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Publication number
JPS60125190A
JPS60125190A JP58230989A JP23098983A JPS60125190A JP S60125190 A JPS60125190 A JP S60125190A JP 58230989 A JP58230989 A JP 58230989A JP 23098983 A JP23098983 A JP 23098983A JP S60125190 A JPS60125190 A JP S60125190A
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JP
Japan
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current
temperature
output
voltage
drive transistor
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Pending
Application number
JP58230989A
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 JP58230989A priority Critical patent/JPS60125190A/en
Publication of JPS60125190A publication Critical patent/JPS60125190A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H02P6/34Modelling or simulation for control purposes

Landscapes

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

Abstract

PURPOSE:To prevent the thermal damage of a drive transistor and to improve the lead-in matching of controlling the speed of a motor by stopping the current correcting operation by a temperature detector when a deceleration torque is generated. CONSTITUTION:The position of a motor moving unit is detected by a position detector 9, the detected output is inputted to a distributor 10 to control the energization of drive transistors 6-8. The temperatures of the transistors 6-8 are detected by a temperature detector 11, and when the temperatures become the prescribed value or higher, the supply currents to the coils 3-5 are corrected to be reduced by a current corrector 45. The current distribution to the coils 3- 5 is switched to the production of acceleration and deceleration torques by a distribution switch 32, and when the deceleration torque is generated, even if the detected temperature of by the detector 11 is the prescribed value or higher, the current correcting operation of the corrector 45 is stopped.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、複数相のコイルへの電流路をトランジスタに
より電子的に切換えていくブラシレス形のモータに関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a brushless motor in which current paths to multiple phase coils are electronically switched using transistors.

従来例の構成とその問題点 ブラシレス形のモータは、ブラシ・コミュテータを使用
していないために整流ノイズがなく、長寿命で信頼性の
高いモータであり、従来より音響・映像機器に広く使用
されている。これらの機器に使用されるモータでは、非
接触式の位置検出台gとその出力に応動して活性となる
複数個の駆動トランジスタによって、コイルへの電流路
を切換えている。さらに、コイルへの供給電流を所定の
値(指令信号に対応する値)になすように駆動トランジ
スタの動作電流を制御している。その結果、駆動トラン
ジスタでのコレクタ損失が生じ、トランジスタの温度上
昇が生じ、熱破壊や寿命の低下をきたし7ていた。筐た
、駆動1−ランジスタや抵抗を単一のシリコンチップに
集積回路(IC)化した場合に、複数の駆動トランジス
タによる発熱がチップ内で集中して生じるために、IC
の熱破壊が生じやすい。
Conventional configuration and its problems Brushless motors do not use a brush commutator, so there is no commutation noise, and they have a long life and are highly reliable, and have been widely used in audio and video equipment. ing. In the motors used in these devices, the current path to the coil is switched by a non-contact position detection table g and a plurality of drive transistors that are activated in response to the output thereof. Further, the operating current of the drive transistor is controlled so that the current supplied to the coil is at a predetermined value (a value corresponding to the command signal). As a result, collector loss occurs in the drive transistor, and the temperature of the transistor increases, resulting in thermal breakdown and shortened life. Case, Drive 1 - When transistors and resistors are integrated into a single silicon chip, the heat generated by the multiple drive transistors is concentrated within the chip.
thermal damage is likely to occur.

特に、機器の故障によってモータの機械的なロングが生
じプこ場合には、駆動トランジスタの熱破壊によってト
ランジスタの短絡が起こると、コイルに過大゛電流が供
給されてコイルの焼損などの事故につながり、問題とな
っていた。
In particular, if the motor becomes mechanically long due to equipment failure, if the drive transistor is short-circuited due to thermal breakdown, excessive current will be supplied to the coil, leading to accidents such as coil burnout. , had become a problem.

このような問題点を解決する方法として、駆動トランジ
スタの温度を検出して、その温度が所定値(130度)
以上になると駆動トランジスタの出力電流を小さくする
ことが考えられる。このような熱保護回路を設けるなら
ば、駆動トランジスタの熱破壊全未然に防ぐことが可能
とな仄信頼性の高いモータを実現できる。
As a way to solve these problems, the temperature of the drive transistor is detected and the temperature is set to a predetermined value (130 degrees).
If this is the case, it is conceivable to reduce the output current of the drive transistor. If such a thermal protection circuit is provided, a highly reliable motor can be realized in which thermal destruction of the drive transistor can be completely prevented.

通常、音響・映像機器に使用するモータは速度制御が施
され、加速トルりによシモータ可動部をH「定の速度ま
で加速すると共に、その速度が大きくなシすぎると(オ
ーバーシュート時)減速ト・ルりを発生させ、速度制御
への引込時間を短かくするようにしている。しかし、こ
の様な方法を用いると、減速トルりの発生時に駆動トラ
ンジスタの発熱が非常に大きくな9、トランジスタの温
度が急激に上昇する。そのため、前述の熱保護動作によ
ってコイルへの供給電流が乱され、速度制御への引込時
間が長くなシ、ひどい場合にはハンティングを生じると
いう問題が生じた。
Normally, motors used in audio/visual equipment are speed controlled, and the acceleration torque accelerates the motor moving part to a constant speed, and if the speed is too high (overshoot), it is decelerated. However, when such a method is used, the heat generation of the drive transistor becomes extremely large when deceleration torque occurs9. The temperature of the transistor rises rapidly.As a result, the aforementioned thermal protection operation disturbs the current supplied to the coil, resulting in a long pull-in time for speed control and, in severe cases, hunting.

これについて説明する。第1図はモータの一部であるコ
イル(3)と駆動トランジスタ(6)の接続を表わす電
気回路図でありミ第2図はその動作電圧■oBを表わす
波形図である。モータが加速されると、コイtv (3
)には逆起電圧が誘起される。加速トルクの発生時には
、第2図(alの斜線部分のタイミングで駆動トランジ
スタ(6)は電流1aをコイル(3)に供給する(斜線
部分は電流Iaによるコイ)v (3)での電圧詳下)
。一方、減速トルクの発生時には、第2 図tb*の斜
線部分のタイミングで駆動トランジスタ(6)はコイル
(3)に電流1aを供給する。駆動トランジスタ(6)
の発熱(コレクタ損失)は、その動作電圧V。Eと通電
電流Iaの積で生じるから、同一電流で考えると加速ト
ルり発生時での発熱よりも減速トルり発生時での発熱の
ほうが大幅に大きくなる。
This will be explained. FIG. 1 is an electric circuit diagram showing the connection between a coil (3) and a drive transistor (6), which are part of the motor, and FIG. 2 is a waveform diagram showing the operating voltage .oB. When the motor is accelerated, carp tv (3
) a back electromotive force is induced. When acceleration torque is generated, the drive transistor (6) supplies the current 1a to the coil (3) at the timing shown in the shaded area in Figure 2 (al) (the shaded area is the coil due to the current Ia). under)
. On the other hand, when deceleration torque is generated, the drive transistor (6) supplies the current 1a to the coil (3) at the timing shown in the shaded area in FIG. 2 tb*. Drive transistor (6)
The heat generation (collector loss) of is due to its operating voltage V. Since it is generated by the product of E and the current Ia, when considering the same current, the heat generated when deceleration torque occurs is significantly greater than the heat generated when acceleration torque occurs.

その結果、モータ速度のオーバーシュートによシ減速ト
ルりの発生時には、駆動トランジスタ(6)の発熱・温
度上昇が大きくなシ、熱保護回路が動作し制御の引込に
悪影響を与えていた。
As a result, when deceleration torque occurs due to motor speed overshoot, the drive transistor (6) generates a large amount of heat and temperature rises, causing the thermal protection circuit to operate and adversely affecting control pull-in.

発明の目的 本発明は、そのような点を考慮し、モータロック等の故
障時には駆動トランジスタの熱破壊を防止する保護機能
を有しながらも、速度制御の引込に悪影響を与えないよ
うにしたモータを提供することを目的とするものである
Purpose of the Invention The present invention takes these points into consideration, and provides a motor that has a protective function that prevents thermal destruction of the drive transistor in the event of a failure such as a motor lock, but that does not adversely affect the pull-in of speed control. The purpose is to provide the following.

発明の構成 本発明は、モータ可動部の位置を検出する位置検出手段
と、複数相のコイルと、前記コイルに電流を供給する駆
動トランジスタ群と、前記位置換。
Structure of the Invention The present invention includes a position detection means for detecting the position of a movable part of a motor, a plurality of phase coils, a drive transistor group for supplying current to the coils, and the above positions replaced.

出手段の出力に応動して前記駆動トランジスタ群の通電
を分配制御する分配手段と、前記コイpへの電流分配を
加速トルクの発生と減速トルクの発生とに切換える分配
切換手段と、前記駆動トランジスタの温度を検出する温
度検出手段と、前記温度検出手段の出力に応動して前記
検出温度が所定値以上になると前記コイルへの供給電流
を修正する電流修正手段と、前記分配切換手段によp減
速トルクを発生させている場合には、前記検出温度が前
記所定値以上であっても前記電流修正手段の電流修正動
作を防止する手段を具備したものであシ、これにより所
期の目標を達成したものである。
distribution means for distributing and controlling energization of the group of drive transistors in response to the output of the output means; distribution switching means for switching current distribution to the coil p between generation of acceleration torque and generation of deceleration torque; temperature detection means for detecting the temperature of the coil; current correction means for correcting the current supplied to the coil when the detected temperature exceeds a predetermined value in response to the output of the temperature detection means; When a deceleration torque is being generated, the device is provided with means for preventing the current correction operation of the current correction means even if the detected temperature is equal to or higher than the predetermined value, thereby achieving the desired target. This has been achieved.

・ さらに、本発明の他の構成では、前記位置検出手段
、コイル、駆動トランジスタ群、分配手段、分配切換手
段、温度検出手段および電流修正手段に加えて、直流電
源から可変出力の直流電圧を得るスイッチング方式の電
圧変換手段と、前記駆動トランジスタの通電時の動作電
圧を検出し、その検出信号に応じて前記電圧変換手段の
出力電圧を制御する動作検出手段と、前記分配切換手段
によシ減速トルりを発生する場合には、前記電圧変換手
段の出力電圧が所定値または最大値になされ、かつ前記
検出温度が前記所定値以上であっても前記電流修正動作
を防止する手段を具備することによって所期の目的を達
成したものである。
- Further, in another configuration of the present invention, in addition to the position detection means, coil, drive transistor group, distribution means, distribution switching means, temperature detection means, and current correction means, a variable output DC voltage is obtained from the DC power supply. A switching type voltage conversion means, an operation detection means for detecting the operating voltage of the drive transistor when it is energized and controlling the output voltage of the voltage conversion means in accordance with the detection signal, and the distribution switching means are used to reduce the speed. In the case where torque is generated, the output voltage of the voltage conversion means is set to a predetermined value or a maximum value, and means is provided for preventing the current correction operation even if the detected temperature is equal to or higher than the predetermined value. This achieved the intended purpose.

実施例の説明 第3図は本発明の一実施例を表わす電気回路図である。Description of examples FIG. 3 is an electrical circuit diagram representing one embodiment of the present invention.

第3図において、(1)は直流電源、(2)は複数個の
磁極を有する界磁用のマグネット(界磁手段〉、(3バ
4)(5)は3相のコイル、(6) (7) (8)は
駆動トランジスタ、(9ンはモータ可動部(マグネット
(2))の位置を検出する位置検出器、αQは位置検出
器(9)の出力に応動して駆動トランジスタ(6バ7バ
8)の通電を分配制御する分配器、(ロ)は駆動トラン
ジスタ(6) (7)(8)の温度を検出する温度検出
器である。また、(2)はモータ可動部(マグネッ) 
(2) )の回転速度を検出する速度検出器である。
In Fig. 3, (1) is a DC power supply, (2) is a field magnet (field means) having multiple magnetic poles, (3 bars 4), (5) is a 3-phase coil, (6) (7) (8) is a drive transistor, (9) is a position detector that detects the position of the motor moving part (magnet (2)), and αQ is a drive transistor (6) that responds to the output of the position detector (9). (b) is a temperature detector that detects the temperature of drive transistors (6), (7), and (8); magnet)
(2) This is a speed detector that detects the rotation speed of ).

速度検出器間の具体的な構成例を第4図に示す。A specific example of the configuration between the speed detectors is shown in FIG.

モータ可動部の回転速度に比例する周波数の交流信号を
周波数発生部al)にて得て、周期検出部(至)によp
その交流信号の周期に対応した電圧信号を得る。周波数
発生部IF)の交流信号(またはその分周信号)は、基
準周波数発生部−の基準周波数信号と共に位相差検出部
I41に入力され、その両者の位相差に対応した電圧信
号を得ている。周期検出部04の出力と位相差検出部−
の出方は合成部−にて加算合成される。合成部−の出力
は基準電圧部・りの基準電圧信号と共に絶対値検出部に
)およびコンパレータ部−に入力され、絶対値検出部I
7)では両人力信号の差電圧の絶対値に比例した電圧を
出方し、コンパレータ部に)ではその差電圧の符号に応
ビたディジタル的な信号Bを得ている。絶対値検出部(
2)の出力はレベルシフト部−によって直流レベルをシ
フトされ、零ボルトを基準とする電圧信号Aを出力する
An alternating current signal with a frequency proportional to the rotational speed of the motor movable part is obtained by the frequency generator (al), and is output by the period detector (to).
A voltage signal corresponding to the cycle of the AC signal is obtained. The alternating current signal (or its frequency divided signal) from the frequency generation section IF) is input to the phase difference detection section I41 together with the reference frequency signal from the reference frequency generation section IF), and a voltage signal corresponding to the phase difference between the two is obtained. . Output of period detection section 04 and phase difference detection section -
The resulting output is added and synthesized in the synthesis section -. The output of the synthesis section is inputted to the absolute value detection section (along with the reference voltage signal of the reference voltage section) and the comparator section.
In 7), a voltage proportional to the absolute value of the voltage difference between the two human power signals is output, and in the comparator section), a digital signal B corresponding to the sign of the difference voltage is obtained. Absolute value detection section (
The DC level of the output 2) is shifted by the level shifter 2, and a voltage signal A with zero volts as a reference is output.

速度検出器(2)の電圧信号Aは指令信号Vとして分配
器(10の厄流制御Ncυに入力され、電流検出器(2
)からの出力v2と比較され、その両者の差に応じた電
流i、を出力する。第5図に電流制御器0ηの具体的な
構成例を示す。差動トランジスタ(102X103)(
104X105)のベース側に入力された電圧■1と■
2の差に応じて電流源(101)の電流はコレクタ側に
分配され、そのコレクタ電流はトランジスタ(106X
107)のカレントミラ〜によって比較され、差電流は
トランジスタ(108)にて増幅され、トランジスタ(
109)(110)のカレントミラーを介して出力され
る。
The voltage signal A of the speed detector (2) is input as a command signal V to the trouble current control Ncυ of the distributor (10), and is input to the current detector (2).
) and outputs a current i according to the difference between the two. FIG. 5 shows a specific example of the configuration of the current controller 0η. Differential transistor (102X103) (
104X105) voltage input to the base side ■1 and ■
2, the current of the current source (101) is distributed to the collector side, and the collector current is distributed to the collector side of the transistor (106
The difference current is amplified by the transistor (108) and the transistor (107) is compared by the current mirror ~.
109) and is outputted via the current mirror (110).

電流制御器6vの出力i、は、電子的なスイッチ回路に
て構成される分配切換器o4に入力される。分配切換手
段の具体的な構成例を第6図に示す。速度検出器@のデ
ィジタル信号Bが低電位(零ポルト)のときには、差動
ト“ランジスタ(127)のベース電圧がトランジスタ
(126)のベース電圧よりも十分に低くなり、a端子
に入力された電流はb端子に出力される。また、シイジ
タル信号Bが高電似電源電圧V8)になるとトランジス
タ(128)がオンとなシ、差動トランジスタ(126
)のベース電圧がトランジスタ(127)のベース電圧
よりも十分に低くなり、入力端子C端子に出力される。
The output i of the current controller 6v is input to a distribution switch o4 constituted by an electronic switch circuit. A specific example of the configuration of the distribution switching means is shown in FIG. When the digital signal B of the speed detector @ is at a low potential (zero port), the base voltage of the differential transistor (127) is sufficiently lower than the base voltage of the transistor (126), and the voltage input to the a terminal is The current is output to the b terminal.Furthermore, when the digital signal B becomes the high voltage power supply voltage V8), the transistor (128) is turned on and the differential transistor (126) is turned on.
) becomes sufficiently lower than the base voltage of the transistor (127) and is output to the input terminal C terminal.

分配切換器(2)のb端子側の出力は第1の選択器役の
トランジスタ(至)に)(至)の共通エミッタ電流とな
 。
The output on the b terminal side of the distribution switch (2) becomes the common emitter current of the transistor (to) serving as the first selector.

シ、また、C端子側の出力は第2の選択器■のトランジ
スタ(2)II@υの共通エミッタ電流となっている。
Also, the output on the C terminal side is the common emitter current of the transistor (2) II@υ of the second selector (2).

すなわち、速度検出器□□□のディジタ!信号Bに応じ
て、電流制御器6刀の出力1.の通路を切換えて、第1
の選択器−(加速トルクの発生)と第2の選択器図(減
速トルクの発生)を相補的に動作させている。
In other words, the speed detector □□□ digital! In response to signal B, the output of the current controller 6 is 1. Switch the passage and go to the first
The selector (generating acceleration torque) and the second selector (generating deceleration torque) are operated in a complementary manner.

−第1の選択器に)のトランジスタ(ト)助炎の各ベー
ス端子には位置検出器(9)のホー/L/素子シυ(4
)@の一方(正相出力側)の出力電圧がそれぞれ印加さ
れている。ホール素子Ql…はマグネット(2)の磁束
を感知し、その回転位置に応じたアナログ電圧信号を発
生する。トランジスタ(ト)(ロ)(7)はそのベース
電圧の差に応じて共通エミッタ電流を各コレクタ電流に
分配し、ベース電圧の最も低いトランジスタのコレクタ
電流が最も大きくなり、他のトランジスタのコレクタ電
流は零となる。
- Each base terminal of the transistor (g) auxiliary flame of the first selector) is connected to the ho/L/element sh
) @ (positive phase output side) output voltage is applied respectively. The Hall elements Ql... sense the magnetic flux of the magnet (2) and generate an analog voltage signal according to its rotational position. Transistors (G), (B), and (7) distribute the common emitter current to each collector current according to the difference in their base voltages, and the collector current of the transistor with the lowest base voltage is the largest, and the collector current of the other transistors is becomes zero.

同様に、第2の選択器(ロ)のトランジスタ(至)(6
)(ロ)の各ベース端子には位置検出器(9)のホール
素子C2υ@@の他方(逆相出力側)の出力電圧がそれ
ぞれ印加されている。従って、トランジスター−Ql)
はそのベース電圧の差に応じて共通エミッタ電流を各コ
レクタ電流に分配し、ベース電圧の最も低いトランジス
タのコレクタ電流が最も大きくなり、他のトランジスタ
のコレクタ電流は零となる。
Similarly, the transistor (to) (6) of the second selector (b)
The output voltage of the other (negative phase output side) of the Hall element C2υ@@ of the position detector (9) is applied to each base terminal of ) (b). Therefore, transistor −Ql)
distributes the common emitter current to each collector current according to the difference in their base voltages, and the collector current of the transistor with the lowest base voltage becomes the largest, and the collector currents of the other transistors become zero.

第1の選択器■のトランジスタ(至)いθ弼の谷コレク
タ電流または第2の選択器(→のトランジスタに)(6
)O])の各コレクタ電流は、駆動トランジスタ(6)
 (7)(8)の各ベース電流となジ、電流増幅されて
コイル(3)(4) (5)に供給される(第1の選択
器に)と第2の選択器図のいずれが活性となるかは、分
配切換器に)によって切換えられている)。コイ/l’
 (3) (4) (5)への供給電流は電流検出器に
)の抵抗(6)の電圧降下■2として検出され、電流修
正器(財)の抵抗(ロ)を介して電流制御器Cυに人力
される(電流修正器に)の動作は後述する。) これにより、電流制御器0〃、分配切換器(至)、第1
の選択器く(1または第2の選択器図、駆動トランジス
タ(6) (7バ8)および電流検出器(7)によって
帰還ループが構成され、コイ)v(3)(4)(5)へ
の供給電流1aを速度検出器@の出力Aの値■1に対応
した電流値となしている(実際には図示のV、とv2が
等しくなるよう、に動作する)。その結果、トランジス
タ(6バ7)゛(8)のhFEバラツキ等の影響は著し
く小さくなる。
The valley collector current of the transistor (to) θ2 of the first selector ■ or the transistor of the second selector (→) (6
)O]) each collector current of the drive transistor (6)
(7) and (8), the current is amplified and supplied to the coils (3), (4), and (5) (to the first selector), and the second selector diagram. The activation is determined by the distribution switch (). carp/l'
(3) (4) The current supplied to (5) is detected as a voltage drop across the resistor (6) of the current detector (2), and is passed through the resistor (b) of the current modifier (b) to the current regulator. The operation manually applied to Cυ (to the current corrector) will be described later. ) As a result, the current controller 0, the distribution switch (to), the 1st
A feedback loop is formed by the drive transistor (6) (7 bar 8) and the current detector (7), and the selector (1 or 2) The current 1a supplied to the motor is set to a current value corresponding to the value 1 of the output A of the speed detector @ (actually, the operation is performed so that V shown in the figure and v2 become equal). As a result, the influence of variations in hFE of the transistors (6, 7, 8), etc. is significantly reduced.

また、マグネット(2)の回転に伴ってホール素子I:
/、η@(ホ)の出力電圧が父化し、対応するコイルに
電流を供給するように、駆動トランジスタ(6) (7
) <8)の通電を制御し、切換えてゆく。
Further, as the magnet (2) rotates, the Hall element I:
The drive transistors (6) (7
) Controls and switches the energization of <8).

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! (3
) (4) (5)に並列に接続されている抵抗G1…
とコンデンサQ5’;4 HIGの直列回路は通電路の
切換えに伴うスパイク電圧を低減するものである。
Note that the capacitor (c) is provided for phase compensation (to prevent oscillation) of the feedback loop mentioned above. Also, Koi! (3
) (4) Resistor G1 connected in parallel with (5)...
The series circuit of capacitor Q5';

次に、温度検出器(11)および電流修正器−の構成・
動作について説明する。温度検出器(11)の定電流源
(201) 、定電圧ダイオード(202ハ トランジ
スタ(203)。
Next, the configuration of the temperature detector (11) and current modifier
The operation will be explained. A constant current source (201), a constant voltage diode (202c), and a transistor (203) of the temperature detector (11).

抵抗(204X205)は、温度によって変化しない所
定の基準電圧■5(約490mV)を作シ出し、温度検
出トランジスタ(206)のベース・エミッタ間に印加
している(速度検出器(6)の出力Bが低電位の場合)
The resistor (204x205) produces a predetermined reference voltage 5 (approximately 490 mV) that does not change depending on temperature, and is applied between the base and emitter of the temperature detection transistor (206) (output of the speed detector (6)). (If B is low potential)
.

温度検出トランジスタ(206)U駆動トランジスタ(
6)(7) (8)の温度を検出している(たとえば、
温度検出トランジスタ(206)と駆動トランジスタ(
6) (7) (8)を単一のシリコンチップ上に集積
回路(IC)化することによって容易に温度検出ができ
る)。温度検出用トランジスタ(206)のコレクタ電
流12は駆動トランジスタ(6) (7) (8)の温
度に対応して変化し、検出温度が高くなると急激に電流
値が大きくなっていく。
Temperature detection transistor (206) U drive transistor (
6) (7) The temperature of (8) is detected (for example,
Temperature detection transistor (206) and drive transistor (
6) By integrating (7) and (8) into an integrated circuit (IC) on a single silicon chip, temperature can be easily detected). The collector current 12 of the temperature detection transistor (206) changes in accordance with the temperature of the drive transistors (6), (7), and (8), and the current value increases rapidly as the detected temperature increases.

温度検出用1−ランジスタ(206)のコレクタ側に定
電流源(209)の出力側およびカレントミラー回路(
トランジスタ(207X208) )の入力端が接続さ
れ、その出力電流i4は次のようになる。
The output side of the constant current source (209) and the current mirror circuit (
The input terminal of the transistor (207×208) is connected, and its output current i4 is as follows.

(1)駆動トランジスタの温度が低い時には、12≦I
3であシ、14=0となる。
(1) When the temperature of the drive transistor is low, 12≦I
If it is 3, then 14=0.

(ill l/Am トランジスタの温度が所定値’r
、(v、ト16に対応した値であり、通常T、=130
℃程度)よりも高くなると、+ 2 > 13となり、
検出温度Tと所定値T、の差に比例または略比例した電
流i4が出力される。
(ill l/Am The temperature of the transistor is a predetermined value 'r
, (v, is the value corresponding to t16, usually T, = 130
℃), +2 > 13,
A current i4 that is proportional or approximately proportional to the difference between the detected temperature T and the predetermined value T is output.

すなわち、 ここに、kは比例定数である。That is, Here, k is a proportionality constant.

温度検出器0vの出力i4は電流修正器(へ)の抵抗(
財)に入力される。1g11述の帰還ループの動作にょ
シV、=V2となるから、コイルへの供給電流Iaはと
なる。ここに、R42,R44はそれぞれ抵抗−一の値
であシ、通常R44全100・R42になされている(
本例ではR44= 390Ω、 R42= 0.39Ω
)。従って、駆動トランジスタの温度が所定値T、以下
の時には、14−=0であるから指令信号V1に対応し
た電流1 a =V、/R42がコイルに供給される。
The output i4 of the temperature sensor 0V is the resistance (to) of the current modifier (
goods). Since the operation of the feedback loop described in 1g11 is V,=V2, the current Ia supplied to the coil is as follows. Here, R42 and R44 each have a resistance minus one value, and usually R44 total 100/R42 (
In this example, R44=390Ω, R42=0.39Ω
). Therefore, when the temperature of the drive transistor is below the predetermined value T, since 14-=0, the current 1 a =V, /R42 corresponding to the command signal V1 is supplied to the coil.

また、駆動トランジスタの温度が所定値T1より高くな
ると、j4は検出温度に比例して増加するから、Iaは
指令信号■、に対応した値V H/R42よりも検出温
度に対応した値だけ小さくなるように電流修正動作が行
なわれる。
Furthermore, when the temperature of the drive transistor becomes higher than the predetermined value T1, j4 increases in proportion to the detected temperature, so Ia is smaller than the value VH/R42 corresponding to the command signal ■ by the value corresponding to the detected temperature. The current correction operation is performed so that

さらに、速度検出器(ロ)の出力Bが高電位の場合には
、温度検出器Oηのトランジスタ(210)がオンにナ
シ、温度検出トランジスタ(206)のベース・エミッ
タ間を短絡する。その結果、駆動トランジスタの温度が
所定値T、より高くなっても温度検出器αυの出力i4
は常に零であシ、上述の電流修正動作は行なわれなくな
る。
Further, when the output B of the speed detector (b) is at a high potential, the transistor (210) of the temperature detector Oη is not turned on, and the base and emitter of the temperature detection transistor (206) are short-circuited. As a result, even if the temperature of the drive transistor becomes higher than the predetermined value T, the output i4 of the temperature detector αυ
is always zero, and the above-described current correction operation is no longer performed.

まず、モータの機械的ロックが生じた場合の熱保護動作
について説明する。マグネット(2)が停止しているた
めに、速度検出器@の出力At−1:最大値(約04V
)にな9、出力Bは低電位(OV)になる。
First, a description will be given of the thermal protection operation when a mechanical lock of the motor occurs. Since the magnet (2) is stopped, the output At-1 of the speed detector @: maximum value (approximately 04V
), the output B becomes a low potential (OV).

従って、分配切換器(至)は入力端子aと出力端子すを
接続し、第1の選択器(ト)を動作させ、加速トルクヲ
発生するタイミンクにてコイ/u (3) (4) (
5) ヘ’t 流を分配する。コイルへの電流1aは、
電流制御器6υ、分配切換器Q4、第1の選択器曽、駆
動トランジスタ(6)(7)(8)および電流検出器に
)による帰還動作により、指令信号■1に比例した電流
が供給される。すなわち、駆動トランジスタ(6) (
7)または(8)のいずれかが約IAの電流をコイルに
供給する。たとえば、駆動l・ランジスタ(6)がコイ
ル(3)に電流を供給しているものとすると、直流電源
(1)の電圧vsからコイ 。
Therefore, the distribution switch (to) connects the input terminal a and the output terminal to operate the first selector (g), and at the timing when the acceleration torque is generated, the coil/u (3) (4) (
5) Distribute the flow. The current 1a to the coil is
A current proportional to the command signal ■1 is supplied by the feedback operation by the current controller 6υ, the distribution switch Q4, the first selector Z, the drive transistors (6) (7) (8), and the current detector). Ru. That is, the drive transistor (6) (
Either 7) or (8) supplies a current of approximately IA to the coil. For example, assuming that the drive transistor (6) is supplying current to the coil (3), the voltage of the DC power supply (1) vs. the coil.

/I/(3)および抵抗(6)での電圧降卜゛を引いた
値が駆動トランジスタ(6)の動作電圧V。Eとなる。
The value obtained by subtracting /I/(3) and the voltage drop across the resistor (6) is the operating voltage V of the drive transistor (6). It becomes E.

いま、■5−12V、電圧降下を5vとすると、VCE
=7Vとな9、駆動トランジスタ(6)の発熱は7Wと
なる。従って、駆動トランジスタ(6)のチップ温度T
が上昇していく。T>T、 (所定値)になると、鮎度
検出器avの出力i4が大きくなジ(j4>0)、電流
修正動作の作用によって、コイルへの供給電流Iaが減
少する。
Now, if ■5-12V and the voltage drop is 5V, VCE
=7V9, and the heat generated by the drive transistor (6) is 7W. Therefore, the chip temperature T of the drive transistor (6)
is rising. When T>T (predetermined value), the output i4 of the sweetfish degree detector av is large (j4>0), and the current Ia supplied to the coil is reduced by the action of the current correction operation.

電流1aの減少に伴って駆動トランジスタ(6)の動作
電圧VcEは増加するが、コレクタ損失■。E−I a
が小さくなるように電流修正される。その結果、駆動ト
ランジスタ(6)の温度は所定値T、よシ大幅に大きく
ならない。従って、駆動トランジスタの過度の温及上昇
や熱破壊が防止される。
As the current 1a decreases, the operating voltage VcE of the drive transistor (6) increases, but the collector loss ■. E-I a
The current is adjusted so that it becomes smaller. As a result, the temperature of the drive transistor (6) does not increase significantly beyond the predetermined value T. Therefore, excessive temperature rise and thermal breakdown of the drive transistor can be prevented.

このような熱保護効果は、モータロックが生じた場合に
限らず、モータ負荷が異常に増大して低速回転している
場合でも、上述の温度検出器Oυと電流修正動作が動作
し、駆動トランジスタの熱破壊を防止する。
This thermal protection effect is not limited to when the motor locks up, but even when the motor load is abnormally increased and the motor is rotating at low speed, the temperature detector Oυ and current correction operation described above operate, and the drive transistor prevent thermal damage.

次に、速度制御(および位相制御うの引込動作について
説明する。モータの起動・加速時点では、速度検出器α
4の出力BはOvとなシ、分配切換器(2)L第1の選
択器−に共通エミッタ電流を供給する。
Next, we will explain the retraction operation of speed control (and phase control).At the time of starting and accelerating the motor, the speed detector α
The output B of 4 supplies a common emitter current to Ov and the first selector L of the distribution switch (2).

第1の選択器峙のトランジスタに)cg)−の各ベース
にはホール素子O!υに)四の正相出力が印加され、そ
の出力に応じた駆動トランジスタが活性となシ、加速ト
ルりを発生するようにコイ/’ (3) (4) (5
)への電流が分配側#される。モータ可動部(マグネッ
ト(2))が加速され、その回転速度が所定値にいたる
と、速度検出器(2)の出力Aが減少し、コイルへの゛
電流Iaが小さくなる。
In the transistor facing the first selector, there is a Hall element O! at each base of cg)-. 4 positive-phase outputs are applied to υ, and the drive transistor corresponding to the output becomes active, causing the coil/' (3) (4) (5
) is distributed to #. When the motor movable part (magnet (2)) is accelerated and its rotational speed reaches a predetermined value, the output A of the speed detector (2) decreases and the current Ia to the coil becomes smaller.

速度制御(および位相制御)の引込のために、モータ可
動部は目的の回転速度よりも過渡的に速くなる(オーバ
ーシュート)。このとき、速度検出器(6)の出力Bが
変化しくOVからv5)、分配切換器に)のスイッチが
切換わ9、電流制御器5])の出力i、は第2の選択器
(2)に供給される。第2の選択器−のトランジスタに
)−四の各ベースに印加された電圧(ホール素子シυ(
2)(イ)の逆相出力)は、第1の選択器に)のトラン
ジスタ(至)cllの各ベースに印加された電圧(ホー
ル素子ンρ脅脅の正相出力)と電気的に180°の位相
差を有している。その結果、第2の選択器(至)は減速
トルりを発生するように駆動トランジスタ(6バ7) 
(8)の通電を分配制御する。
Due to the pull-in of speed control (and phase control), the motor moving part becomes transiently faster than the desired rotational speed (overshoot). At this time, the output B of the speed detector (6) changes from OV to v5), and the switch of the distribution switch (9) changes, and the output i of the current controller (5) changes to the second selector (2). ). The voltage applied to each base of the Hall element υ(
2) The negative phase output of (a) is electrically 180 degrees higher than the voltage applied to each base of the transistor (to) cll of the first selector (the positive phase output of the Hall element ρ). It has a phase difference of °. As a result, the second selector (to) selects the drive transistor (6/7) to generate deceleration torque.
(8) Distribution control of energization.

減速トルりの発生時(速度検出器(6)の出力Bが■5
)には、温度検出器Qυのトランジスタ(210)がオ
ンとなシ、温度検出器Qυの出力i4は零となる。すな
わち、減速トルりの発生時には、IA駆動トランジスタ
温度にかかわらず、温度検出動作や電流修正動作を行な
わないようにしている。従って、速度検出器Q4の出力
へに比例した電流1aがコイルに供給され、Iaに比例
した減速トルりを発生している。
When deceleration torque occurs (output B of speed detector (6) is ■5
), the transistor (210) of the temperature detector Qυ is turned on, and the output i4 of the temperature sensor Qυ becomes zero. That is, when deceleration torque occurs, temperature detection operation and current correction operation are not performed regardless of the IA drive transistor temperature. Therefore, a current 1a proportional to the output of the speed detector Q4 is supplied to the coil, generating a deceleration torque proportional to Ia.

モータ可動部が教速されるにつれて速度検出器@の出力
A (V、 )が小さくなり、V、=Oにおいて速度検
出器(ロ)のディジタル信号Bが変化しくv5からOV
)、分配切換器に)は電流制御器6υの出力i、を第1
の選・択器■に供給し、加速トルりを発生するように駆
動トランジスタ(6) (7) (8)の通電を分配制
御する。モータ可動部の回転速度(および回転位相)が
目的の値となり、速度制御(および位相制御ンの整定状
態にいたる。
As the movable part of the motor is increased in speed, the output A (V, ) of the speed detector @ becomes smaller, and at V, = O, the digital signal B of the speed detector (B) changes and changes from v5 to OV.
), the distribution switch) outputs the output i of the current controller 6υ as the first
The energization of the drive transistors (6), (7), and (8) is distributed and controlled so as to generate acceleration torque. The rotational speed (and rotational phase) of the motor movable part reaches the desired value, and the speed control (and phase control) reaches a stable state.

このように、減速トルりの発生時に電流修正動作を行な
わないようにするならば、周囲温度が高い場合でもモー
タは安定に起動・加速し、速度制a+ <および位相制
御)の安定状態におちついていく。
In this way, if the current correction operation is not performed when deceleration torque occurs, the motor will start and accelerate stably even when the ambient temperature is high, and the motor will reach a stable state of speed control (a+ < and phase control). To go.

これについて、更に説明する。いま、温度検出器a、t
+のトランジメタ(210)がないものとして、温度検
出器(IIJが常時働いている場合を考える。減速トル
クを発生している時のコイルの端子電圧は、第2図(L
+)のようになp1電流通電時の駆動トランジスタの動
作電圧■。Eは非常に大きくなる。いま、直流fM、源
(1)の電圧をV5=12■、逆起電圧のピーク値をV
、=7Vとし、成る時点の電流による電圧降下をivと
すると、VoE=12+7−1=18Vとなる。この値
は、同一電流による加速トルク発生時の動作電圧VcE
=12−7−1=4Vよシも4.5 i&も大きい。従
って、同一電流1aに対する発熱は、加速トルり発生時
に較べて減速トルり発生時のほうが4.5倍も大きくな
る。その結果、過渡的に速度のオーバーシュートが生じ
ると、駆動トランジスタの温度上昇が一時的に急激に大
きくなる。駆動トランジスタの温度が所定値T、よりも
大きくなると、温度検出器Uυおよび電流修正器に)が
動作し、コイルへの供給電流Iaを減少・修正する。電
流1aが小さくなると、減速トルりの値が小さくなシ、
所定速度への減速に時間がかかることになる。
This will be further explained. Now, temperature detectors a and t
Assuming that there is no positive transistor (210), consider the case where the temperature detector (IIJ) is always working.The terminal voltage of the coil when generating deceleration torque is shown in Figure 2 (L
+) The operating voltage of the drive transistor when p1 current is energized. E becomes very large. Now, DC fM, voltage of source (1) is V5=12■, and peak value of back electromotive force is V.
, =7V, and if the voltage drop due to the current at the time of the change is iv, then VoE=12+7-1=18V. This value is the operating voltage VcE when acceleration torque is generated by the same current.
=12-7-1=4V and 4.5i& are also large. Therefore, heat generation for the same current 1a is 4.5 times greater when deceleration torque occurs than when acceleration torque occurs. As a result, when a transient speed overshoot occurs, the temperature rise of the drive transistor temporarily increases sharply. When the temperature of the drive transistor becomes greater than a predetermined value T, the temperature detector Uυ and the current modifier) operate to reduce and modify the current Ia supplied to the coil. When the current 1a becomes smaller, the value of deceleration torque becomes smaller.
It takes time to decelerate to a predetermined speed.

減速トルりの発生時にはモータの回転速度が目的の速度
よシも速いために、回転位相が進んでくる。従って、モ
ータの回転速度が減速され、目的の速度に等しくなって
も、この回転位相の進みを所定の値までもどすために、
引き続き減速トルりを発生させようとする。このように
、速度制御の過渡段階において温度検出器Q〃と電流修
正器に)が動作し、フィルへの供給電流1aを低減修正
すると、減速時間が増加し、制御への引込時間も長くな
ってしまう。さらに、減速トpりの発生時での駆動トラ
ンジスタの発熱・温度上昇が非常に大きい場合には、上
述の電流修正の度合も大さくなシ、十分な減速トルりが
発生できなくなるばかりか、減速トルクの発生時間が長
くなるために温度上昇はさらに大きくなるという悪循環
も生じる。その結果、最悪の場合には速度制御(および
位相制御)の引込に失敗し、ハンティングを起こしてし
まうこともある。
When deceleration torque occurs, the rotational speed of the motor is faster than the target speed, so the rotational phase advances. Therefore, even if the rotational speed of the motor is decelerated and becomes equal to the target speed, in order to return the advance of this rotational phase to a predetermined value,
Continue to try to generate deceleration torque. In this way, during the transient stage of speed control, the temperature detector Q〃 and the current modifier) operate to reduce and correct the supply current 1a to the fill, which increases the deceleration time and the control pull-in time. I end up. Furthermore, if the heat generation and temperature rise of the drive transistor at the time of occurrence of deceleration torque is extremely large, the degree of current correction described above will not be large enough, and not only will sufficient deceleration torque not be generated, A vicious cycle also occurs in which the temperature rise becomes even greater because the time required to generate the deceleration torque becomes longer. As a result, in the worst case, speed control (and phase control) may fail and hunting may occur.

一方、本実施例に示すように、減速トルクの発生時にお
いて電流修正動作を行なわないようにするならば、十分
大きな減速トルりによって短時間に減速することが可能
となシ、駆動トランジスタの温度上昇が小さくなる。そ
の結果、速度制御(および位相制御)の引込時間は短か
くなると共に、上述のごとき制御引込での不安定現象も
生じなく秦る。通常、回転速度のオーバーシュートは速
度制御(および位相制御)の安定状態に至るまでの過渡
的な現象でアリ、一時的なオーバーシュートやアンダー
シュートの後に速度制御の安定状態におちついていく。
On the other hand, as shown in this embodiment, if the current correction operation is not performed when deceleration torque is generated, it is possible to decelerate in a short time with a sufficiently large deceleration torque, and the temperature of the drive transistor increases. The rise becomes smaller. As a result, the pull-in time of speed control (and phase control) is shortened, and the unstable phenomenon in control pull-in as described above does not occur. Normally, rotational speed overshoot is a transient phenomenon until the speed control (and phase control) reaches a stable state, and the speed control settles into a stable state after a temporary overshoot or undershoot.

従って、駆動トランジスタが一時的に所定温度T、R上
に温度上昇しても、速度制御の安定状態ではその温度が
T、より低くなるために問題は生じない。
Therefore, even if the temperature of the drive transistor temporarily rises above the predetermined temperature T, R, no problem occurs because the temperature becomes lower than T, in the stable state of speed control.

第7図に本発明の他の実施例を表わす電気回路図を示す
。第7図において、直流電源(1)、マグネット(2)
、3相のコイ/I/(3) (4) (5)、駆動トラ
ンジスタ(6) (7) (8)、位置検出器(9)、
分配器α0、温度検出器aηおよび速度検出器@の構成
および動作は前述の第3図の実施例と同様であり、説明
を省略する。本実施例では、王妃各要素に加えて、駆動
トランジスタ(6) (7) (8)のうち最低の動作
電圧の値を検出する動作制御器(転)と、動作制御器α
々の出力に応じて出力電圧vMを変化させるスイッチン
グ方式の電圧変換器amを具備している。
FIG. 7 shows an electrical circuit diagram representing another embodiment of the present invention. In Figure 7, DC power supply (1), magnet (2)
, three-phase carp/I/(3) (4) (5), drive transistor (6) (7) (8), position detector (9),
The configuration and operation of the distributor α0, the temperature detector aη, and the speed detector @ are the same as those in the embodiment shown in FIG. 3 described above, and their explanation will be omitted. In this embodiment, in addition to each queen element, an operation controller (transistor) that detects the lowest operating voltage value among the drive transistors (6), (7), and (8), and an operation controller α
It is equipped with a switching type voltage converter am that changes the output voltage vM according to each output.

次に、動作制御器□□□および電圧変換器Q4の動作に
ついて説明する。電圧変換器tJ4は、直流電源(1)
の正極端子(vs−12■)からコイ/L/ (3) 
(4) (5)の共通接続端子へ至る給電回路中にエミ
ッタ・コレクタ路を直列にして挿入された給電制御用半
導体スイッチング素子を構成するところのスイッチング
トランジスタ(ロ)と、フライホイールダイオード(イ
)とインダクタンス素子■とコンデンサーからなる平滑
器と・動作制御器(13の出力電流を電圧に変換する抵
抗(7υと、所定周波数(94,4KHz程度]の三角
波信号管発生する発振器(2)と、コンパレータg3と
、コンデンサ(7+9とによって構成されている。
Next, the operations of the operation controller □□□ and the voltage converter Q4 will be explained. Voltage converter tJ4 is a DC power supply (1)
Carp/L/ (3) from the positive terminal (vs-12■) of
(4) A switching transistor (b) constituting a semiconductor switching element for power supply control, whose emitter-collector path is inserted in series in the power supply circuit leading to the common connection terminal in (5), and a flywheel diode (i) ), an inductance element ■, a smoother consisting of a capacitor, an operation controller (13), a resistor (7υ) that converts the output current to voltage, and an oscillator (2) that generates a triangular wave signal tube of a predetermined frequency (about 94.4KHz). , a comparator g3, and a capacitor (7+9).

動作制御器(2)は、基準となる電圧信号をつくる定電
流源671、抵抗−、ダイオード町11)と、駆動トラ
ンジスタ(6) (7) (8)の動作電圧の最低値を
取シ出す検出トランジスタI3−一と、比較トランジス
ターと、比較トランジスタ6つの出力電流を反転増幅す
るダイオード■、トランジスタ輪、抵抗@輪からなるカ
レントミラー回路とによ多構成されている。
The operation controller (2) extracts the lowest value of the operating voltage of the constant current source 671, resistor, and diode 11) that generate a reference voltage signal, and the drive transistors (6), (7), and (8). It is composed of a detection transistor I3-1, a comparison transistor, a current mirror circuit consisting of a diode (2) for inverting and amplifying the output currents of the six comparison transistors, a transistor ring, and a resistor @ ring.

電圧変換器Q4の出力電圧VMはスイッチングトランジ
スタQ3])のオン時間とオフ時間の比率(実質的なデ
ユティ比率)に関係して変化する。このスイッチングト
ランジスタ181)がオンの時にはv1zv8となり、
直流電源(1)はインダクタンス素子輪を通して負荷側
に電流を供給する。スイッチングトランジスタeII)
がオフの時には、フライホイールダイオード6枠がオン
となシ、インダクタンス素子特に蓄えられたエネルギー
を負荷側に供給する。その結果、電圧変換器Q弔の出力
電圧VMはトランジスタ6I)のオン時間のデユティに
対応した値となる。
The output voltage VM of the voltage converter Q4 changes in relation to the ratio of on time and off time (substantive duty ratio) of the switching transistor Q3). When this switching transistor 181) is on, it becomes v1zv8,
A DC power supply (1) supplies current to the load side through an inductance element ring. switching transistor eII)
When is off, the flywheel diode 6 frame is on, supplying the inductance element, especially the stored energy, to the load side. As a result, the output voltage VM of the voltage converter Q has a value corresponding to the duty of the on time of the transistor 6I).

電圧変換器ahの出力電圧■8は8相のコイtv (3
) (4)(5)および駆動トランジスタ(6) (7
) (8)に供給され、前述の分配器gQの動作に従っ
て順次活性となる駆動トランジスタが切シ換ってゆく。
The output voltage of the voltage converter ah ■8 is the 8-phase carp tv (3
) (4) (5) and drive transistors (6) (7
) (8), and the driving transistors that are sequentially activated are switched according to the operation of the aforementioned distributor gQ.

動作制御器a4は駆動トランジスタ(6) (7) (
8)の動作電圧(ここではコレクタ・エミッタ間電圧v
cE)を検出しておシ、このことについて更に説明する
The operation controller a4 is a drive transistor (6) (7) (
8) operating voltage (here collector-emitter voltage v
cE), this will be further explained.

電流源6カの電流I5は抵抗−およびダイオード@…I
υに入力され(比較トランジスタ1つの出力電流i6が
零の場合)、駆動トランジスタ(6) (7) (8)
の共通接続端子(本実施例ではエミッタ端子)から所定
電圧値 V =R−I +3VD・(3) 5685 の基準電圧信号を発生する。ここに、R58は抵抗(2
)の値、■Dはダイオードの順方向電圧降下(約0.7
V)である。検出トランジスタInIMの各ベース端子
は駆動トランジスタ(6) (7) (8)の各出力端
子に接続され1各エミツタ端子は比較トランジスタ輪の
ペース端子に接続され、各コレクタ端子は最低電位点(
アース電位)に接続されている。さらに、比較トランジ
スターのエミッタ端子は上述の基準電位点(信号■4の
点)に接続されている。その結果、駆動トランジスタ(
0) (7八8)の動作電圧が上述の基準電圧v45よ
シもエミッタ・ベース間順方向電圧の2ヶ分(2■D)
小さくなると、比較トランジスターが活性となシ、コレ
クタ側に電流i6を出力する。
The current I5 of the six current sources is connected to the resistor and the diode @...I
υ (when the output current i6 of one comparison transistor is zero), the drive transistor (6) (7) (8)
A reference voltage signal of a predetermined voltage value V=R−I+3VD·(3) 5685 is generated from the common connection terminal (emitter terminal in this embodiment) of. Here, R58 is a resistor (2
), ■D is the forward voltage drop of the diode (approximately 0.7
V). Each base terminal of the detection transistor InIM is connected to each output terminal of the drive transistor (6) (7) (8), each emitter terminal is connected to the pace terminal of the comparison transistor ring, and each collector terminal is connected to the lowest potential point (
connected to earth potential). Furthermore, the emitter terminal of the comparison transistor is connected to the above-mentioned reference potential point (point of signal 4). As a result, the drive transistor (
0) The operating voltage of (788) is two times the forward voltage between the emitter and base (2■D) than the reference voltage v45 mentioned above.
When it becomes smaller, the comparison transistor becomes active and outputs the current i6 to the collector side.

比較1ヘランジヌターの出力電流i6は、ダイオード−
、トランジスター、抵抗@−のカレントミラーによって
反転増幅され、動作検出信号17として出力される。
Comparison 1 The output current i6 of the range nut is the diode -
, transistor, and resistor @-, and is inverted and amplified, and outputted as an operation detection signal 17.

動作制御器−の出力電流17は電圧変換器q4の抵抗(
ハ)によって電圧v5に変換される。電圧v5と発振器
@の三角波信号とはコンパレータq3にて比較され、電
圧■5に応じたデユティのパルス信号を得ている。その
パルス信号によって、スイッチングトランジスタ藝υを
オン・オフ動作させ、電圧変換器す脣の出力電圧■Mヲ
可変制御している。
The output current 17 of the operation controller is determined by the resistance of the voltage converter q4 (
c) is converted into voltage v5. The voltage v5 and the triangular wave signal of the oscillator @ are compared by a comparator q3 to obtain a pulse signal with a duty corresponding to the voltage 5. The switching transistor is turned on and off by the pulse signal, and the output voltage of the voltage converter is variably controlled.

これにより、動作制御器α1、電圧変換器(141、お
よびコイ、” (3) (4) (5)によって第2の
帰還ループが構成され、前述の駆動トランジスタの動作
電圧を検出し、その動作電圧が所定値に等しくもしくは
ほぼ等しくなるようにしている。
As a result, a second feedback loop is configured by the operation controller α1, the voltage converter (141, and the coil) (3) (4) (5), which detects the operating voltage of the drive transistor described above, and detects its operation. The voltage is made equal to or approximately equal to a predetermined value.

これについて更に説明する。速度検出器@の出力A(■
、)が大きくなると、第1の帰還ループ(電流制御器C
〃、分配切換器64、第1の選択−器曽または第2の選
択器■、駆動トランジスタ(6) (7) (8)およ
び電流検出器に))の動作によりコイルへの供給電流I
aが大きくなり、駆動トランジスタの動作電圧が小さく
なり、比較トランジスタ^4の出カ璽流16、従って動
作検出1M +j′i 、が大きくなり、電圧v5が大
” キ<すυ、従って、スイッチングトランジスタt8
])のオン時間比率が大きくなって、電圧変換器◇弔の
出力電圧■8が大きくなり、駆動トランジスタの動作電
圧が大きくなる。逆の場合も同様である。
This will be further explained. Speed detector @ output A (■
, ) becomes large, the first feedback loop (current controller C
〃、Distribution switch 64、first selector or second selector■、driving transistors (6) (7) (8) and current detector)) supply current I to the coil.
a becomes large, the operating voltage of the drive transistor becomes small, the output current 16 of the comparison transistor ^4, and therefore the operation detection 1M +j'i, becomes large, and the voltage v5 becomes large. transistor t8
]) becomes larger, the output voltage of the voltage converter ◇ 8 becomes larger, and the operating voltage of the drive transistor becomes larger. The same applies to the opposite case.

なお、電圧変換器α弔のコンデンサq8は、第2の帰還
ルーズの位相補償(発振止め)のためにつけられている
Note that the capacitor q8 of the voltage converter α is provided for phase compensation (stopping oscillation) of the second feedback loop.

このように、駆動トランジスタの動作電圧を検出して、
その値が所定の小さな値となるように電圧変換器(ロ)
の出力電圧■Mを可斐制御するならば、駆動トランジス
タにおけるコレクタ損失は著しく小さくなる。また、ス
イッチングトランジスタ(ロ)をオン・オフ動作させて
、そのオン時間比率を変化させることによって所要の出
力電圧VMを得ているために、″祇圧父換器θ養の電圧
変換に伴う損失は極めて小さい。その結果、電力効率は
大幅に改善される。
In this way, by detecting the operating voltage of the drive transistor,
voltage converter (b) so that the value is a predetermined small value.
If the output voltage .mu.M is flexibly controlled, the collector loss in the drive transistor will be significantly reduced. In addition, since the required output voltage VM is obtained by turning the switching transistor (b) on and off and changing its on-time ratio, there is a loss associated with voltage conversion of the converter θ. is extremely small.As a result, power efficiency is significantly improved.

本実施例においても、モータロック時またハ大きな負荷
トルりでの低速回転時には駆動トランジスタ(6) (
7) (8)の発熱・fIM度上昇が大きい。温度検出
器αυによって駆動トランジスタの温度を検出し、その
検出温度が所定値よりも大きくなると、温度検出器αυ
の出力14が流れ出して電流修正器部の抵抗−に電圧降
下を発生し、コイルへの供給電流(駆動トランジスタの
通電電流)を低減させている。
In this embodiment, the drive transistor (6) (
7) The heat generation and fIM degree increase in (8) is large. The temperature of the drive transistor is detected by the temperature detector αυ, and when the detected temperature becomes larger than a predetermined value, the temperature detector αυ
The output 14 flows out and generates a voltage drop across the resistor of the current corrector section, reducing the current supplied to the coil (the current flowing through the drive transistor).

その結果、駆動トランジスタでの発熱が小さくなシ、過
度の温度上昇や熱破壊にいたることがなくなる。
As a result, the amount of heat generated in the drive transistor is small, and excessive temperature rise and thermal breakdown are prevented.

次に、本実施例の七−夕の速度制御にいたる過渡的な動
作について説明する。モータが起動°加速される場合に
は、速度検出器(6)の出力A(V、)が大きくなシ、
第1の帰還ループによってコイルへの供給電流1aが大
きくなる。Iaの増加は駆動トランジスタの動作電圧を
小さくするために、動作制御器Q漫の出力17が大きく
なフ、電圧変換器(141の抵抗(ハ)の電圧降下v5
が大きくなり、スイッチングトランジスタ侶υのオン時
間比率を大きくし、出力電圧■Mを大きくする(第2の
帰還ループの動作)。
Next, a description will be given of the transient operation leading to Tanabata speed control in this embodiment. When the motor is started and accelerated, the output A (V,) of the speed detector (6) is large,
The first feedback loop increases the current 1a supplied to the coil. The increase in Ia reduces the operating voltage of the drive transistor, so if the output 17 of the operation controller Q is large, the voltage drop v5 of the resistor (c) of the voltage converter (141) is increased.
increases, the on-time ratio of the switching transistor υ increases, and the output voltage M increases (operation of the second feedback loop).

モータ可動部(マグネッ) (2) )が加速され、そ
の回転速度が所定値にいたると、速度検出器@の出力A
が減少し、コイルへの電流Iaが小さくなシ、また、電
圧変換器α41め出力電圧vMも小さくなる。
When the motor movable part (magnet) (2)) is accelerated and its rotational speed reaches a predetermined value, the output A of the speed detector @
decreases, the current Ia to the coil becomes small, and the output voltage vM of the voltage converter α41 also becomes small.

速度制御(および位相制御)の引込のために、モータ可
動部は目的の回転速度よシも過渡的に速くなる(オーバ
ーシュート)。このとき、速度検出器(6)の出力Bが
変化しくOvから■8)、分配切換器(至)のスイッチ
が切シ換わり、電流制御器Q]Jの出力i、は第2の選
択器−に供給され、減速(・、トルクを\ 発生するように駆動トランジスタ(6) (7バ8)の
通電を分配制御す□る。速度検出器(2)の出力BがV
になっだときに(減速トルクの発生時)、動作制御器μ
場のトランジスタ(132Jをオンにして電圧変換器a
<の抵抗(ハ)の電圧■5を大きくシ、スイッチングト
ランジスタ@pのオン時間比率を大きくシ(オン状態が
続く場合も含む)、電圧変換器α勇の出力電圧VMを最
大値もしくは所定の大きな値となしている。このように
、減速トルりの発生時に駆動トランジスタ(6) (7
) (8)の動作電圧に無関係に電圧変換器Q荀の出力
電圧vMを大きくするならば、減速トルりの発生から再
度加速トルクの発生に変化した時に速度検出器@の出力
Aff、)が急激に大きくなっても、駆動トランジスタ
(6) (7) (8)は飽和することなく、vlに対
応する電流Iaをコイ/L/(3バ4) (5)に供給
することができる。その結果、第2の帰還ループの応答
動作が遅い場合でも、速度制御(および位相制御)の引
込整定か容易かつ安定に行なわれる。
Due to the pull-in of speed control (and phase control), the rotational speed of the movable part of the motor becomes transiently faster than the target rotational speed (overshoot). At this time, the output B of the speed detector (6) changes from Ov to ■8), the switch of the distribution selector (to) switches, and the output i of the current controller Q]J changes to the second selector. -, and distributes and controls the energization of the drive transistor (6) (7 bar 8) so as to generate deceleration (・, torque).The output B of the speed detector (2) is V
(when deceleration torque occurs), the motion controller μ
field transistor (132J and turn on the voltage converter a)
Increase the voltage of the resistor (c) 5, increase the on-time ratio of the switching transistor @p (including when the on state continues), and increase the output voltage VM of the voltage converter α to the maximum value or a predetermined value. It is regarded as a large value. In this way, when deceleration torque occurs, drive transistors (6) (7)
) If the output voltage vM of the voltage converter QX is increased regardless of the operating voltage in (8), when the generation of deceleration torque changes again to the generation of acceleration torque, the output Aff, ) of the speed detector @ will be Even if the voltage suddenly increases, the drive transistors (6), (7), and (8) can supply the current Ia corresponding to vl to the coil/L/(3/bar 4) (5) without being saturated. As a result, even if the response operation of the second feedback loop is slow, the pull-in settling of speed control (and phase control) can be easily and stably performed.

また、速度検出器(2)の出力Bがv8になると(減速
トルりの発生時)、温度検出器αηのトランジスタ(2
10)がメンとなり、その出力i4は零となシ、電流修
正動作は行なわれない。従って、モータの起動・加速の
過渡現象における減速トルク発生時での発熱・温度上昇
によって生じる制御引込−・の悪影@を防止している。
Also, when the output B of the speed detector (2) becomes v8 (when deceleration torque occurs), the transistor (2
10) becomes active, its output i4 becomes zero, and no current correction operation is performed. Therefore, the negative effects of control pull-in caused by heat generation and temperature rise when deceleration torque is generated during transient phenomena of motor startup and acceleration are prevented.

なお、第3図1だけ第7図に示した実施例の駆動トラン
ジスタ(ti) (7) (8) 、温度検出器Qυお
よび分配−器0す、動作制御器93、電圧変換器α勺の
主要部のトランジスタや抵抗を単一のシリコンチップ上
に集積回路化して形成するならば、実装面積が小さくな
ると共に温度検出や制御動作が安定となる。
It should be noted that only in FIG. 3 1 are the drive transistors (7) (8) of the embodiment shown in FIG. If the main transistors and resistors are integrated on a single silicon chip, the mounting area becomes smaller and temperature detection and control operations become more stable.

また、ncI述の温度検出や電流修正の動作を防止する
範囲は、減速トルりの発生時のみに限定されるものでは
なく、部分的に加速トルりの発生範囲(指令信号■、の
小さい範囲)を含んでいても良く、本発明に含まれるこ
とはいうまでもない。
Furthermore, the range in which the temperature detection and current correction operations described in ncI are prevented is not limited to only when deceleration torque occurs, but is partially limited to the range in which acceleration torque occurs (the small range of the command signal ■). ) may be included in the present invention.

また、本発明は回転運動する回転型のモータに限らず、
界磁部とコイルが直進的に相対移動する、いわゆる直進
モータの場合も同様に実施できることはいうまでもない
。またコイルの4目数も3相に限らず、一般に、多相の
コイルを有するモータを構成できる。さらに、コイルに
片方向の電流を供給する場合に限らず、駆動トランジス
タによって両方向の電流を供給する仁ともり能である(
たとえば、特公昭55−6938号公報に記載の方法)
Furthermore, the present invention is not limited to rotary motors that perform rotational motion;
It goes without saying that the same method can be applied to a so-called linear motor in which the field portion and the coil move linearly relative to each other. Further, the number of four coils is not limited to three phases, and in general, a motor having multiphase coils can be constructed. Furthermore, it is not only possible to supply current in one direction to the coil, but also to supply current in both directions by the drive transistor (
For example, the method described in Japanese Patent Publication No. 55-6938)
.

まだ、位置検出器の構成はホール素子等の磁電変換素子
に限らず、たとえば高周波結合を利用する方法を用いて
も良い。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。
However, the configuration of the position detector is not limited to a magnetoelectric transducer such as a Hall element, and a method using high frequency coupling, for example, may be used. In addition, various modifications are possible without changing the gist of the present invention.

発明の効果 以上本発明のモータは、モータロンク等の故障時には駆
動トランジスタの熱破壊全防止する保護機能を有し、か
つ速度制御時における制御の引込・整定を改善できるも
のである。従って、本発明に基づき、たとえばビデオ・
デープレコーダのキャブスタンモータやシリンダモータ
ラ構成するならば、高性能・高信頼のモータを得ること
ができる。
Effects of the Invention The motor of the present invention has a protective function that completely prevents thermal destruction of the drive transistor in the event of failure of the motor chain, etc., and can improve control pull-in and settling during speed control. Therefore, according to the invention, for example video
By configuring the data recorder's cab stan motor or cylinder motor, you can obtain a high-performance, highly reliable motor.

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

第1図はモータの一部の接続を表わす電気回路図、第2
図は動作説明用の技形図、第3図は本発明の一実施例を
表わす電気回路図、第4図は速度検出器の具体的な構成
例を表わす図、第5図は電流制御器の具体的な構成を表
わす図、第6図は分配切換器の具体的な構成を表わす図
、第7図は本発明の他の実施例を表わす電気回路図であ
る。 (1)・・・直流電源、(2)・・・界磁用マグネット
、(3) (4) (5)・・・コイル、 (6) (
7) (8)・・・駆動トランジスタ、(9)・・・位
置検出器、叫・・・分配器、(lυ・・・温度検出器、
@・・・速度検出器、卿・・・動作制御器、Q41・・
・電圧変換器、C2〃(4)脅・・・ホール素子、想・
・・電流制御器、(3→・・・分配切換器、(ト)・・
・@1の選択器、惧・・・第2の選択器、(2)・・・
−電流検出器、(伺・・・電流修正器、四・・・発振器
、Q4・・・コンパレーク、l81)・・・ヌイツチン
グトランシスタ代畑人 株 本 義 弘
Figure 1 is an electrical circuit diagram showing some connections of the motor;
The figure is a technical diagram for explaining the operation, Figure 3 is an electric circuit diagram representing one embodiment of the present invention, Figure 4 is a diagram representing a specific configuration example of a speed detector, and Figure 5 is a current controller. FIG. 6 is a diagram showing a specific structure of a distribution switch, and FIG. 7 is an electric circuit diagram showing another embodiment of the present invention. (1)...DC power supply, (2)...Field magnet, (3) (4) (5)...Coil, (6) (
7) (8)...Drive transistor, (9)...Position detector, Detector...Distributor, (lυ...Temperature detector,
@...Speed detector, Lord...Movement controller, Q41...
・Voltage converter, C2〃(4) Threat...Hall element, thought...
...Current controller, (3→...Distribution switch, (g)...
・@1 selector, NG... 2nd selector, (2)...
-Current detector, (inquiry...current corrector, 4...oscillator, Q4...comparison, l81)...nutching transistor Yoshihiro Shirohata Kabumoto

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 モータ可動部の位置を検出する位置検出手段と、
複数相のコイルと、前記コイルに電流を供給する駆動ト
ランジスタ群と、前記位置検出手段の出力に応動して前
記駆動トランジスタ群の通電全分配制御する分配手段と
、前記コイルへの電流分配を加速トルクの発生と減速ト
ルりの発生とに切換えるが配切換手般と、前記駆動トラ
ンジスタの温J5全検出する温度検出手段と、前記温度
検出手段の出力に応動して前記検出温度が所定値以上に
なると前記コイルへの供給電流を修正する電流修正手段
と、前記分配切換手段により減速トルクを発生させてい
る場合には、i++記検小検出温度記所定値以上であっ
ても別記電流修正手段の電流修正動作を防止する手J9
e具備したモータ。 2、 モータ可動部の位置を検出する位置検出手段と、
複数相のコイルと、前記コイルに電流を供給する駆動ト
ランジスタ群と、前記位置検出手段の出力に応動して前
記駆動トランジスタ群の通電を分配制御する分配手段と
、直流電源から可変出力の直流電圧を得るスイッチング
方式の電圧変換手段と、前記駆動トランジスタの通電時
の動作電圧を検出し、その構出信号に応じてOil記電
圧電圧変換手段力電圧を制御する動作制御手段と、前記
コイルへの電流分配を加速トルりの発生と減速トルりの
発生とに切換える分配切換手段と、前記駆動トランジス
タの温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段
の出力に応動して前記検出温度が所定値以上になると前
記コイルへの供給電流を修正する電流修正手段と、前記
分配切換手段により減速トルクを発生させている場合に
は、前記電圧変換手段の出力電圧が所定値または最大値
にし、かつ前記検出温度が前記所定値以上であっても前
記電流修正動作を防止する手段を具備したモータ。
[Claims] 1. Position detection means for detecting the position of the motor movable part;
A plurality of phase coils, a drive transistor group for supplying current to the coil, a distribution means for controlling the entire energization distribution of the drive transistor group in response to the output of the position detection means, and accelerating current distribution to the coil. A switching mechanism for switching between generation of torque and generation of deceleration torque, a temperature detection means for detecting the entire temperature of the drive transistor, and a temperature detection means for detecting the entire temperature of the drive transistor, and a temperature detection means that responds to the output of the temperature detection means to ensure that the detected temperature is equal to or higher than a predetermined value. If the deceleration torque is generated by the current correction means for correcting the current supplied to the coil and the distribution switching means, the current correction means for correcting the current supplied to the coil even if the detected temperature is above a predetermined value. Hand that prevents the current correction operation of J9
E-equipped motor. 2. Position detection means for detecting the position of the motor movable part;
a plurality of phase coils, a group of drive transistors that supply current to the coils, a distribution device that distributes and controls energization of the group of drive transistors in response to the output of the position detection device, and a variable output DC voltage from a DC power supply. a switching type voltage conversion means for obtaining the voltage of the coil; distribution switching means for switching current distribution between generation of acceleration torque and generation of deceleration torque; temperature detection means for detecting the temperature of the drive transistor; and a predetermined detection temperature in response to the output of the temperature detection means. If the current correction means corrects the current supplied to the coil when the current exceeds a value, and the distribution switching means generates a deceleration torque, the output voltage of the voltage conversion means is set to a predetermined value or a maximum value, and A motor comprising means for preventing the current correction operation even if the detected temperature is equal to or higher than the predetermined value.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0393493A (en) * 1989-09-05 1991-04-18 Mitsubishi Electric Corp Dc motor driving circuit

Cited By (2)

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