JPS60160391A - ブラシレスモ−タの駆動回路 - Google Patents

ブラシレスモ−タの駆動回路

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JPS60160391A
JPS60160391A JP59014908A JP1490884A JPS60160391A JP S60160391 A JPS60160391 A JP S60160391A JP 59014908 A JP59014908 A JP 59014908A JP 1490884 A JP1490884 A JP 1490884A JP S60160391 A JPS60160391 A JP S60160391A
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JP
Japan
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phase
drive
signal
output
sum
Prior art date
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Pending
Application number
JP59014908A
Other languages
English (en)
Inventor
Seishi Miyazaki
清史 宮崎
Jinichi Ito
仁一 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Sankyo Corp
Original Assignee
Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd filed Critical Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Priority to JP59014908A priority Critical patent/JPS60160391A/ja
Publication of JPS60160391A publication Critical patent/JPS60160391A/ja
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
    • H02P6/06Arrangements for speed regulation of a single motor wherein the motor speed is measured and compared with a given physical value so as to adjust the motor speed

Landscapes

  • 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】 本発明は、トルクリップルを少なくすることができるブ
ラシレスモーフの駆動回路に関するものである。
これまで、トルクリップルを少なくすることができるブ
ラシレスモーフの駆動回路が各種↑に案されているが、
回路が複雑になってIC化するのに不利であったり、ま
た、回路を簡単にするとトルクリップルが発生して良好
な運転ができないという問題点があった。
第1図は従来のブラシレスモーフの駆動回路の一例を示
すものであって、モータの各相の駆動コイル16.17
.18にそれぞれ電流検出器たる抵抗器19.20.2
1を接続し、これらの電流検出器によって検出された各
相のコイルの逆起電圧たる相電圧と、ロータマグネット
の回転速度に応じた電圧を出力するボール素子1.2.
3の出力とを差動アンプ7.8.9で比較して駆動電流
の制御を行うようになっている。以下、これを第2図乃
至第4図を併せて参照しながらさらに詳細に説明する。
ホール素子1.2.3は、周囲に磁極の強さが正弦波状
に分布するように着磁されたロータマグネソトの上記着
磁分布を検出して第2図にa、b、Cに示されているよ
うな正弦波状の信号を出力する。各ホール素子の出力は
、それぞれ乗算器4.5.6において制御信号Vcが乗
算されることにより回転速度に応じた信号に増幅され、
差動アンプ7.8.9の基準信号として供される。上記
制御信号VCは直流信号であり、この信号Vcを調整す
ることにより回転速度を制御できるようになっている。
差動アンプ7.8.9は上記基準信号と検出器19.2
0.21で検出された各コイル16.17.18の相電
圧とを比較し、上記コイルの相電圧波形が上記基準信号
の波形と同相の波形(振幅のみが異なる)となるように
駆動電流を制御する。そのため差動アンプ7.8.9か
らは常時正弦波状の信号が出力され、この出力信号に従
って各パワートランジスタ10乃至15がスイッチング
制御されることになる。従って、各コイル16.17.
18は第3図にa、b、cで示されているように、各ホ
ール素子1.2.3の出力波形と同相の駆動電流で駆動
されることになり、第4図にkで示されているように、
トルクリップルのない良好な回転が可能となる。第3図
の曲線gは各相の駆動電流のトータルを示し、第4図の
各曲線り、i、jば各相のトルクを示す。なお、各コイ
ルの相電圧は駆動電圧と逆起電圧との和であるため、駆
動電流を正弦波にしても逆起電圧が正弦波とならなけれ
ば相電圧は正弦波にはならない。そのため、各コイル或
いはマグネット等は、逆起電圧の波形が正弦波となるよ
うに予め設定されている。よって、駆動電流のみを正弦
波となるように制御すればよいことになる。
上記従来例によれば、トルクリップルのない良好な回転
が可能となるという特長があるが、各相の電流を検出す
るための電流検出器を駆動コイルに接続する必要がある
し、また、上記電流検出器に繋がる検出回路及び駆動回
路の構成が複雑になり、回路をrc化しようとする場合
、その内部の回路構成が複雑化するのめでなく、ICパ
ッケージのビン数が増えるという問題点がある。
第5図は従来のブラシレスモーフの駆動回路の別の例を
示すものであって、第1図の従来例と異なるのは、各相
の電流を個々に検出することなく各相の電流値の和を一
つの電流検出器42で検出していることである。第5図
において、バイポーラ駆動される3相のコイル49.5
0.51でなるモータの上記各相の電圧の絶対値和を電
流検出器たる一つの抵抗42で検出し、この各相電圧の
絶対値和と基準電圧である制御電圧VCとを差動アンプ
38で比較し、上記抵抗42による検出電圧が上記制御
電圧Vcと等しくなるように、乗算器34.35.36
を制御するようになっている。第6図の曲線a、b、c
はロータマグネントの着磁分布を検出するホール素子の
出力を示す。第7図の曲線1、m、nは各相の電流波形
を、曲線0は各相の電流和を示す。
第8図の曲線p、q、rは各相のトルクを、曲線Sは各
相のトルクのトータルを示す。
上記従来例によれば、電流検出器たる抵抗は1個でよく
、回路構成が簡単になるという特長がある。しかし、第
8図の曲線Sからもわかるようにトルクリップルが14
パ一セント程度発生し、良好5− な運転ができないという問題点がある。
本発明の目的は、1−ルクリソプルがなく、しかも回路
構成が簡単なブラシレスモーフの駆動回路を提供するこ
とにある。
以下、第9図乃至第13図を参照しながら本発明を説明
する。
第9図において、符号87はロークマグネノトであり、
このロークマグネソト87は回転円周方向に2n(nは
1以上の整数)極に着磁されると共にその着磁分布が正
弦波状に変化するように着磁されているものとする。上
記ロークマグネソトB7の着磁分布は3個のホール素子
61.62.63によって検出され、これによりロータ
の回転位置を検出するようになっている。第10図の各
曲線A、B、Cば各ホール素子の出力信号を示す。各ホ
ール素子の出力信号は正弦波状の信号となり、これら各
ポール素子の出力信号は、乗算器64.65.66によ
って制御信号Vcの値に比例して増幅さるようになって
いる。各乗算器64.65.66の出力信号は絶対値加
算器67によって加算されるようになっている。第= 
6 − 11図の各曲線り、EXFば各乗算884.65.66
の出力を示し、曲線Gは絶対値加算器67によって加算
された信号を示す。上記加算器67の出力信号は差動ア
ンプ71の基準電圧として入力されるようになっている
。この実施例では3相構成になっていて、スター形に接
続された3個の駆動コイル82.83.84は6I固の
パワートランジスタ76乃至8Iにまりでバイポーラ駆
動されるようになっている。各相の駆動コイルに電源を
供給する大木の電路には電流検出器たる抵抗75が挿入
されており、この一つの抵抗75により各相の駆動コイ
ル82.83.84の相電圧の絶対値和信号■(が検出
され、この信号Kが差動アンプ71に入力されるように
なっている。
第12図の各曲線H,I、Jは各相の駆動コイルの相電
圧を示し、曲線には上記各相電圧の絶対値和信号を示す
。前記乗算器64.65.66で乗算され増幅されたホ
ール素子61.62.63からの信号ばまた乗算器6日
、69.70にそれぞれ入力され、これら各乗算器によ
り差動アンプ71の出力信号に比例した信号に増幅され
るようになっている。乗算器68.69.70の出力は
さらにアンプ72.73.74を介してのち各パワート
ランジスタ76乃至81をスイッチング制御し、前述の
通り各相の駆動コイル82.83.84をバイポーラ駆
動するようになっている。各駆動コイル82.83.8
4はロータマグネット87を回転付勢する。このとき、
差動アンプ71に入力される基準電圧Gと各コイルの相
電圧の絶対値和信号にとが同相であれば、振幅は異なっ
ても乗算器68.69.70からの信号は、ホール素子
出力をそのまま増幅した信号となるから、各コイル82
.83.84は正弦波電流で駆動されることになり、1
−ルクリソプルはほとんど発生しない。仮に基準電圧G
と相電圧の絶対値和信号Kが同相でない場合があったと
しても、差動アンプ71が、相電圧の絶対値和信号Kに
基づいて」二記載準電圧Gと絶対値和信号Kが同相にな
るように(即ち、コイルの駆動電流が正弦波になるよう
に)、各乗算器68.69.7oの出力電圧を変化させ
るので、モータのトルクリップルはほとんど発生しない
ように制御される。第13図の各曲線り、M、Nは各相
のトルクを示し、曲線0はI・−タルトルクを示す。
上記実施例によれば、相電圧の検出用抵抗と、この抵抗
による検出出力に基づいて駆動電流を制御する差動アン
プは1個で足り、しがも、コイルの駆動電流が正弦波に
なるように制御することができるから、ドルクリ・ンプ
ルのない良好な運転が可能である。なお、制御信号Vc
を調整することにより回転速度を調整することができる
図示の実施例では、3相構成になっていたが、相数は2
以上になっていればよく、相数に応じた数の位置検出器
と駆動コイルが用いられる。相電圧を得るための電流検
出器は、抵抗に代わるその他の電流検出手段、例えば磁
界検出型のセンサを用いてもよい。駆動コイルの駆動回
路部分はパルスワイズモジュレーション(PWM)の電
圧駆動アンプで構成してもよい。図示の実施例では、ア
ナログ演算のみで行うようになっていたが、位置センサ
や演算器、電流検出器等がデジタル動作のものであって
も同様に構成することができる。
本発明によれば、各相の電圧をそれぞれ検出す 9− るのではなく、一つの検出器により各相電圧の絶対値和
を検出してこの検出信号により駆動電流を制御するよう
にしたから、検出器が簡単になると共にこの検出器の検
出信号に基づく制御回路の構成も簡単になり、小型化が
可能で、信頼性の高いブラシレスモーフの駆動回路を廉
価で提供することができる。また、相電圧信号の絶対値
和が位置検出器の出力信号の絶対値和と同相になるよう
にコイル駆動電流を制御するようにしたから、トルクリ
ップルのないブラシレスモーフを提供することができる
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のブラシレスモーフの駆動回路の一例を示
す回路図、第2図は同上従来例による位置検出器の出力
信号を示す特性線図、第3図は同じくコイル駆動電流を
示す特性線図、第4図は同じく発生トルクを示す特性線
図、第5図は従来のブラシレスモ、−夕の駆動回路の別
の例を示す回路図、第6図は同」二従来例による位置検
出器の出力信号を示す特性線図、第7図は同しくコイル
駆動−I O− 電流を示す特性線図、第8図は同じく発生トルクを示す
特性線図、第9図は本発明の実施例を示す回路図、第1
0図は同上実施例による位置検出器の出力信号を示す特
性線図、第11図は同しく乗算後の位置検出器の出力信
号を示す特性線図、第12図は同じくコイル駆動電流を
示す特性線図、第13図は同じく発生トルクを示す特性
線図である。 61.62.63・・位置検出器としてのポール素子6
4.65.66・・乗算器 67・・絶対値加算器68
.69.70・・乗算器 71・・差動アンプ75・・
電流検出器としての抵抗 82.83.84・・駆動コ
イル 87・・ロータマグネット= 11−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 2n(nは1以上の整数)極に着磁されたロータマグネ
    ソ1−と、このロータマグネットを回転付勢するm相(
    mは2以上の整数)の駆動コイルと、上記ロータマグネ
    ットの回転位置を検出するm+囚の位置検出器と、この
    m個の位置検出器の出力信号に応じて前記駆動コイルを
    駆動する増幅器とを備えたブラシレスモーフの駆動回路
    において、上記位置検出器の出力信号の絶対値和を得る
    手段と、上記駆動コイルの各相電圧の絶対値和を得る手
    段と、上記出力信号の絶対値和と上記相電圧の絶対値和
    とを比較し、上記相電圧の絶対値和か上記出力信号の絶
    対値和と同相となるようにコイル駆動電流を制御する制
    御手段とををしてなるブラシレスモーフの駆動回路。
JP59014908A 1984-01-30 1984-01-30 ブラシレスモ−タの駆動回路 Pending JPS60160391A (ja)

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JPS60160391A true JPS60160391A (ja) 1985-08-21

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ID=11874077

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03203585A (ja) * 1989-12-27 1991-09-05 Sanyo Electric Co Ltd ブラシレスモータの駆動装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5532427A (en) * 1978-08-25 1980-03-07 Sony Corp Circuit for driving motor
JPS55131294A (en) * 1979-03-30 1980-10-11 Mitsubishi Electric Corp Controller for synchronous motor

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