JPS60180494A - センサ−レスブラシレスモ−タの駆動回路 - Google Patents
センサ−レスブラシレスモ−タの駆動回路Info
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- JPS60180494A JPS60180494A JP59034018A JP3401884A JPS60180494A JP S60180494 A JPS60180494 A JP S60180494A JP 59034018 A JP59034018 A JP 59034018A JP 3401884 A JP3401884 A JP 3401884A JP S60180494 A JPS60180494 A JP S60180494A
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- JP
- Japan
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- back electromotive
- circuit
- drive
- voltages
- logic
- Prior art date
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- Pending
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/06—Arrangements 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。
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、モータの位置検出センサーを持たない３相ブ
ラシレスモークの駆動回路に関するものである。
ラシレスモークの駆動回路に関するものである。
モータの位置検出センサーを持たない３相ブラシレスモ
ークが既に知られている。これは、駆動コイルに誘起さ
れる逆起電圧を用いて各駆動コイルへの通電タイミング
を決めることにより、磁気感応素子や光感応素子等でな
る位置検出センサーを不要にしたものである。特開昭５
３−２６９１３号公報記載の発明はその一例であり、第
１図に示されているように、３相分の駆動コイルａ、ｂ
、ｃの中性点ｎの電圧と各駆動コイルａ、ｂ、ｃの電圧
と栃比較して３相パルス信号を作り、このデルス信号を
積分器に入力して三角波状のパルス信号を作り、さらに
このパルス信号を比較器によりアース点と比較してスイ
ッチングパルスを作り、このスイッチングパルスに基づ
いて各駆動コイルに通電するように構成することにより
、スイッチング素子により発生されるスパイク電圧の影
響を除去するようにしたものである。
ークが既に知られている。これは、駆動コイルに誘起さ
れる逆起電圧を用いて各駆動コイルへの通電タイミング
を決めることにより、磁気感応素子や光感応素子等でな
る位置検出センサーを不要にしたものである。特開昭５
３−２６９１３号公報記載の発明はその一例であり、第
１図に示されているように、３相分の駆動コイルａ、ｂ
、ｃの中性点ｎの電圧と各駆動コイルａ、ｂ、ｃの電圧
と栃比較して３相パルス信号を作り、このデルス信号を
積分器に入力して三角波状のパルス信号を作り、さらに
このパルス信号を比較器によりアース点と比較してスイ
ッチングパルスを作り、このスイッチングパルスに基づ
いて各駆動コイルに通電するように構成することにより
、スイッチング素子により発生されるスパイク電圧の影
響を除去するようにしたものである。
しかし、従来のセンサーレスブラシレスモータによれば
、その駆動回路に多くのスイッチング素子が必要で回路
構成が複雑であり、また、駆動回路にはコンデンサを必
要とする積分回路が用いられているため、駆動回路全体
をＩＣ化するのは困難であった。
、その駆動回路に多くのスイッチング素子が必要で回路
構成が複雑であり、また、駆動回路にはコンデンサを必
要とする積分回路が用いられているため、駆動回路全体
をＩＣ化するのは困難であった。
本発明の目的は、スイッチング素子の数が少なく、回路
構成が簡単で、かつ、駆動回路全体のＩＣ化が容易なセ
ンサーレスブラシレスモータの駆動回路を提供すること
にある。
構成が簡単で、かつ、駆動回路全体のＩＣ化が容易なセ
ンサーレスブラシレスモータの駆動回路を提供すること
にある。
本発明の特徴は、ブラシレスモータの駆動コイルのうち
通電中の駆動コイルの仮想逆起電圧を他の二つの駆動コ
イルの逆起電圧から合成する演算回路と、上記仮想逆起
電圧を含む各相コイルの逆起電圧をそれぞれ比較し、そ
の結果に基づきパルス信号を出力する逆起電圧比較回路
と、上記パルス信号に基づいて一記駆動コイルへの通電
タイミングを決める論理回路とを有する点にある。
通電中の駆動コイルの仮想逆起電圧を他の二つの駆動コ
イルの逆起電圧から合成する演算回路と、上記仮想逆起
電圧を含む各相コイルの逆起電圧をそれぞれ比較し、そ
の結果に基づきパルス信号を出力する逆起電圧比較回路
と、上記パルス信号に基づいて一記駆動コイルへの通電
タイミングを決める論理回路とを有する点にある。
以下、第２図乃至第４図を参照しながら本発明を説明す
る。
る。
３相プラシレスモークにおいて、各相の駆動コイルに一
方向にかつ１２０°ずつ通電する駆動方式の場合、ロー
タが回転すると、各駆−動コイルに通電されていない場
合には、第２図に示されているようにロータマグネット
のＮ極とＳ極の変化に応じて変化するｓｉｎ波形に近い
逆起電圧Ｅａｓ ＥｂＳＥｃが各コイルに誘起される。
方向にかつ１２０°ずつ通電する駆動方式の場合、ロー
タが回転すると、各駆−動コイルに通電されていない場
合には、第２図に示されているようにロータマグネット
のＮ極とＳ極の変化に応じて変化するｓｉｎ波形に近い
逆起電圧Ｅａｓ ＥｂＳＥｃが各コイルに誘起される。
ここで、逆起電圧Ｅ８をＥａ＝ ｓｉｎθ
とすると、逆起電圧Ｅｂは
Ｅｂ＝ ｓｉｎ （θ−１２０°）
逆起電圧Ｅｃは
Ｅｃ＝ ｓｉｎ （θ＋１２０°）
となり、互いに１２０゛ずつ位相がずれる。センサーレ
スブラシレスモータでは、ロータの位置検出に上記各駆
動コイルの逆起電圧を利用する。
スブラシレスモータでは、ロータの位置検出に上記各駆
動コイルの逆起電圧を利用する。
上記の如く、各相の駆動コイルには、互いに１２０°ず
つ位相がずれたｓｉｎ波形状の逆起電圧Ｅａ、 Ｅｂ、
Ｅｃが誘起されるが、かかる波形に従って各駆動コイ
ルに片側１２０°通電を行うための条件は各相をａ、ｂ
、ｃとすると次の通りである。
つ位相がずれたｓｉｎ波形状の逆起電圧Ｅａ、 Ｅｂ、
Ｅｃが誘起されるが、かかる波形に従って各駆動コイ
ルに片側１２０°通電を行うための条件は各相をａ、ｂ
、ｃとすると次の通りである。
しかし、各駆動コイルに駆動電流が通電されている間は
駆動電流によって逆起電圧がつぶされてしまうので、逆
起電圧の波形は第２図のようなｓｉｎ波形にはならず、
第３図にＥａ、 Ｅｂ、 Ｅｃで示されているような波
形となり、式（１）の条件では１２０゛通電は不可能と
なる。そこで本発明では、一つの相の駆動コイルに通電
している時は、通電されていない他の２相の駆動コイル
の逆起電圧を利用して上記一つの相の仮想逆起電圧波形
を発生させ、（１）式の条件を適用することができるよ
うにした。
駆動電流によって逆起電圧がつぶされてしまうので、逆
起電圧の波形は第２図のようなｓｉｎ波形にはならず、
第３図にＥａ、 Ｅｂ、 Ｅｃで示されているような波
形となり、式（１）の条件では１２０゛通電は不可能と
なる。そこで本発明では、一つの相の駆動コイルに通電
している時は、通電されていない他の２相の駆動コイル
の逆起電圧を利用して上記一つの相の仮想逆起電圧波形
を発生させ、（１）式の条件を適用することができるよ
うにした。
上記仮想逆起電圧波形の発生原理をさらに詳細に説明す
る。各相の逆起電圧Ｅａ、 Ｅｂ、 Ｅｃは、であるか
ら、 Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ＝ Ｏ・・・（３） が成り立つ。ここで、■相の駆動コイルＬａに通電して
いる時の同コイルの仮想電圧波形Ｓａは、式（） ％式％（４） によってめることができる。他の相の駆動コイルＬｂＳ
Ｌｃに通電している時の仮想電圧波形Ｓｂ、 Ｓｃにつ
いても同様にめることができる。
る。各相の逆起電圧Ｅａ、 Ｅｂ、 Ｅｃは、であるか
ら、 Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ＝ Ｏ・・・（３） が成り立つ。ここで、■相の駆動コイルＬａに通電して
いる時の同コイルの仮想電圧波形Ｓａは、式（） ％式％（４） によってめることができる。他の相の駆動コイルＬｂＳ
Ｌｃに通電している時の仮想電圧波形Ｓｂ、 Ｓｃにつ
いても同様にめることができる。
このようにして、通電中の駆動コイルの仮想逆起電圧を
演算によりめれば、この仮想逆起電圧を含む各相コイル
の逆起電圧をそれぞれ比較し、その結果に基づき各駆動
コイルへの通電タイミングを決めることによりブラシレ
スモータを駆動することができる。
演算によりめれば、この仮想逆起電圧を含む各相コイル
の逆起電圧をそれぞれ比較し、その結果に基づき各駆動
コイルへの通電タイミングを決めることによりブラシレ
スモータを駆動することができる。
第４図は、上記原理に基づく本発明の実施例を示す。第
４図において、Ｌａ、 Ｌｂ、 Ｌｃはスター型に接続
された駆動コイルであって、これら各コイルにはＶｃな
る電源電圧が加えられるようになっている。各コイルＬ
ａｓ ＬｂＳＬｃの中性点からは抵抗を介して中性点電
圧Ｖｓが取り出され、また、コイルＬａからは逆起電圧
Ｈａが、コイルＬｂからは逆起電圧Ｅｂが、コイルＬｃ
からは逆起電圧Ｅｃが取り出されるよ・うになっている
。Ｅａとｇｂなる逆起電圧は演算増幅器ｏｐｉを含む加
算回路に加えられて仮想逆起電圧Ｓｃ＝ −（Ｅａ ＋
Ｅｔ＋） が演算されるようになっている。ＥｂとＥｃなる逆起電
圧は演算増幅器ＯＰ２を含む加算回路に加えられて仮想
逆起電圧 Ｓａ ＝ （Ｅｂ ＋ Ｅｃ） が演算されるようになっている。ＥｃとＨａなる逆起電
圧は演算増幅器ＯＰ３を含む加算回路に加えられて仮想
逆起電圧 Ｓｂ ” （Ｅｃ ＋ Ｅａ） が演算されるようになっている。
４図において、Ｌａ、 Ｌｂ、 Ｌｃはスター型に接続
された駆動コイルであって、これら各コイルにはＶｃな
る電源電圧が加えられるようになっている。各コイルＬ
ａｓ ＬｂＳＬｃの中性点からは抵抗を介して中性点電
圧Ｖｓが取り出され、また、コイルＬａからは逆起電圧
Ｈａが、コイルＬｂからは逆起電圧Ｅｂが、コイルＬｃ
からは逆起電圧Ｅｃが取り出されるよ・うになっている
。Ｅａとｇｂなる逆起電圧は演算増幅器ｏｐｉを含む加
算回路に加えられて仮想逆起電圧Ｓｃ＝ −（Ｅａ ＋
Ｅｔ＋） が演算されるようになっている。ＥｂとＥｃなる逆起電
圧は演算増幅器ＯＰ２を含む加算回路に加えられて仮想
逆起電圧 Ｓａ ＝ （Ｅｂ ＋ Ｅｃ） が演算されるようになっている。ＥｃとＨａなる逆起電
圧は演算増幅器ＯＰ３を含む加算回路に加えられて仮想
逆起電圧 Ｓｂ ” （Ｅｃ ＋ Ｅａ） が演算されるようになっている。
仮想逆起電圧Ｓｃは、逆起電圧比較回路ＣＯＩで駆動コ
イルＬａの逆起電圧Ｅａと比較されてｒＨＪ又はｒＬＪ
のパルス信号Ａが取り出されるようになっている。同様
に、仮想逆起電圧Ｓａは、逆起電圧比較回路Ｏｒ’２で
駆動コイルＬｂの逆起電圧Ｅｂと比較されてパルス信号
Ｂが取り出され、仮想逆起電圧ｓｂは、逆起電圧比較回
路ＯＰ３で駆動コイルＬｃの逆起電圧Ｅｃと比較されて
パルス信号Ｃが取り出されるようになっている。即ち、
上記各比較回路では、前記式（１）の条件の成否を比較
してそれぞれ論理出力を得るものであり、各論理出力Ａ
、Ｂ、Ｃは第３図に示されているように互いに１２０°
の位相差をもったパルス信号となる。上記各論理出力は
、アンド回路ＡＮＤＩ、ＡＮＤ２、ＡＮＤ３と、イ°ン
バータＩＮＩ、ＩＮ２、ＩＮ３でなる論理回路に入力さ
れ、各駆動コイルへの通電タイミングを決める論理出力
信号Ｄａ、 Ｄｂ、 Ｄｃを得るようになっている。よ
り具体的には、 なる論理演算が行われるように上記論理回路が構成され
ている。各論理出力Ｄａ、 ＤｂＳＤｃは第３図に示さ
れているように１２０°の幅を持つと共に互いに１２０
゛の位相差を持っているから、これを第４図の実施例の
ように各トランジスタＱａｚ Ｑｂ、 Ｑｃに入力し、
これらのトランジスタによって各駆動コイルＬａ５Ｌｂ
、 Ｌｃへの通電タイミングを制御するこにより、ロー
タを回転駆動することができる。
イルＬａの逆起電圧Ｅａと比較されてｒＨＪ又はｒＬＪ
のパルス信号Ａが取り出されるようになっている。同様
に、仮想逆起電圧Ｓａは、逆起電圧比較回路Ｏｒ’２で
駆動コイルＬｂの逆起電圧Ｅｂと比較されてパルス信号
Ｂが取り出され、仮想逆起電圧ｓｂは、逆起電圧比較回
路ＯＰ３で駆動コイルＬｃの逆起電圧Ｅｃと比較されて
パルス信号Ｃが取り出されるようになっている。即ち、
上記各比較回路では、前記式（１）の条件の成否を比較
してそれぞれ論理出力を得るものであり、各論理出力Ａ
、Ｂ、Ｃは第３図に示されているように互いに１２０°
の位相差をもったパルス信号となる。上記各論理出力は
、アンド回路ＡＮＤＩ、ＡＮＤ２、ＡＮＤ３と、イ°ン
バータＩＮＩ、ＩＮ２、ＩＮ３でなる論理回路に入力さ
れ、各駆動コイルへの通電タイミングを決める論理出力
信号Ｄａ、 Ｄｂ、 Ｄｃを得るようになっている。よ
り具体的には、 なる論理演算が行われるように上記論理回路が構成され
ている。各論理出力Ｄａ、 ＤｂＳＤｃは第３図に示さ
れているように１２０°の幅を持つと共に互いに１２０
゛の位相差を持っているから、これを第４図の実施例の
ように各トランジスタＱａｚ Ｑｂ、 Ｑｃに入力し、
これらのトランジスタによって各駆動コイルＬａ５Ｌｂ
、 Ｌｃへの通電タイミングを制御するこにより、ロー
タを回転駆動することができる。
本発明によれば、演算回路と、比較回路と、論理回路と
によってモータの駆動回路を構成したから、回路のＩＣ
化が容易であり、また、従来のように多くのスイッチン
グ素子を用いる必要がなく、回路構成が簡単になるとい
う効果もある。
によってモータの駆動回路を構成したから、回路のＩＣ
化が容易であり、また、従来のように多くのスイッチン
グ素子を用いる必要がなく、回路構成が簡単になるとい
う効果もある。
第１図はセンサーレスブラシレスモーフにおける検出信
号の取り出し方法の例を示す回路図、第２図は各駆動コ
イルに通電されていない場合にロータの回転によって各
駆動コイルに誘起される逆起電圧を示すタイミングチャ
ート、第３図は本発明の実施例の各部によって得られる
信号を示すタイミングチャート、第４図は本発明の実施
例を示す回路図である。 Ｌａ、 Ｌｂ、 Ｌｃ ・・駆動コイル、 ＥａＸＥｂ
、 Ｅｃ・・駆動コイルの逆起電圧、ＯＰＩ、ＯＦ２、
ＯＦ２・・演算回路、 Ｓａ、 Ｓｂ、 Ｓｃ・・仮想
逆起電圧、ｃｏｉ、ＣＯ２、ＣＯ３・・逆起電圧比較回
路、ＡＮＩ）１、ＡＮＤ２、ＡＮＤ３・・論理回路を構
成するアンド回路、ＩＮＩ、ＩＮ２、ＩＮ３・・論理回
路を構成するインバータ、 ＤａＸＤｂ、Ｄｃ・・駆動
コイルへの通電タイミングを決める信号。 第う図 第４ 図
号の取り出し方法の例を示す回路図、第２図は各駆動コ
イルに通電されていない場合にロータの回転によって各
駆動コイルに誘起される逆起電圧を示すタイミングチャ
ート、第３図は本発明の実施例の各部によって得られる
信号を示すタイミングチャート、第４図は本発明の実施
例を示す回路図である。 Ｌａ、 Ｌｂ、 Ｌｃ ・・駆動コイル、 ＥａＸＥｂ
、 Ｅｃ・・駆動コイルの逆起電圧、ＯＰＩ、ＯＦ２、
ＯＦ２・・演算回路、 Ｓａ、 Ｓｂ、 Ｓｃ・・仮想
逆起電圧、ｃｏｉ、ＣＯ２、ＣＯ３・・逆起電圧比較回
路、ＡＮＩ）１、ＡＮＤ２、ＡＮＤ３・・論理回路を構
成するアンド回路、ＩＮＩ、ＩＮ２、ＩＮ３・・論理回
路を構成するインバータ、 ＤａＸＤｂ、Ｄｃ・・駆動
コイルへの通電タイミングを決める信号。 第う図 第４ 図
Claims (1)
- モータの位置検出センサーを持たない３相ブラシレスモ
ークの駆動回路において、上記ブラシレスモーフの駆動
コイルのうち通電中の駆動コイルの仮想逆起電圧を他の
二つの駆動コイルの逆起電圧から合成する演算回路と、
上記仮想逆起電圧を含む各相コイルの逆起電圧をそれぞ
れ比較し、その結果に基づきパルス信号を出力する逆起
電圧比較回路と、上記パルス信号に基づいて上記駆動コ
イルへの通電タイミングを決める論理回路とを有してな
るセンサーレスブラシレスモータの駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59034018A JPS60180494A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | センサ−レスブラシレスモ−タの駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59034018A JPS60180494A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | センサ−レスブラシレスモ−タの駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60180494A true JPS60180494A (ja) | 1985-09-14 |
Family
ID=12402647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59034018A Pending JPS60180494A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | センサ−レスブラシレスモ−タの駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60180494A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010152664A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Nissei Corp | 画像を利用したセンサレスモータ駆動ロボット |
| JP6402276B1 (ja) * | 2018-05-28 | 2018-10-10 | 北斗制御株式会社 | 電動機の界磁位置検出方法 |
-
1984
- 1984-02-24 JP JP59034018A patent/JPS60180494A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010152664A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Nissei Corp | 画像を利用したセンサレスモータ駆動ロボット |
| JP6402276B1 (ja) * | 2018-05-28 | 2018-10-10 | 北斗制御株式会社 | 電動機の界磁位置検出方法 |
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