JPS60200795A - ブラシレス直流モ−タ - Google Patents

ブラシレス直流モ−タ

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Publication number
JPS60200795A
JPS60200795A JP59055429A JP5542984A JPS60200795A JP S60200795 A JPS60200795 A JP S60200795A JP 59055429 A JP59055429 A JP 59055429A JP 5542984 A JP5542984 A JP 5542984A JP S60200795 A JPS60200795 A JP S60200795A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal
motor
phase
rotor
rotation direction
Prior art date
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Pending
Application number
JP59055429A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Okamoto
博 岡本
Toshio Inaji
利夫 稲治
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP59055429A priority Critical patent/JPS60200795A/ja
Publication of JPS60200795A publication Critical patent/JPS60200795A/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
    • H02P6/14Electronic commutators
    • H02P6/16Circuit arrangements for detecting position

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】 産業上の利用分野 本発明は各種装置の駆動源に利用し得るブランレス清流
モータに関するものである。
従来例の構成とその問題点 従来、ブランレス直流モータの整流用の位置検出素子と
して、モータの小型化に対応しホール素子が多く採用び
れている。一般にホール素子はプラスとマイナスの2つ
の入力端子と互に逆相の関イ系にある信号を出力する2
つの出力端子よりなり、4つの端子より構成されている
。そして4つのステータコイルを順次励磁し回転力を得
る4相゛14波駆動モータや2つのステータコイルへの
通電1す1間と通電方向を制御して回転力を得る2相全
波モータにおいては一般に2つのホール素子か必要とさ
れ、各々のホール素子のプラス端子およO・マイナス・
シjン子を共通に接続して構成しても、モータ部と回路
間に6本の信り線を必要とする。しかし近年、装置の小
型化、低コスト化の為にモータ部とモータ回路間の信は
線の低減が強く要望されている。
発明の目的 本発明の目的は、ブランレス直流モータの回転位置検出
素子として、従来極性判別機能を有しないため採用が不
可能であった磁気抵抗素子を採用することを可能とする
とともに、モータ部とモータ回路部との位置信号用の信
り線数の低減を可能としたブラシレス直流モータを堤供
しようとするものである。
発明の構成 本発明のブラフレス直流モータは、複数のステータコイ
ルと、永久磁石を含めてなる回転子と、前記永久磁石の
磁界強度に対応して抵抗値が変化する磁気1氏抗素子と
、前記回転子の回転方向を検出する回転方向検出器と、
前記磁気抵抗素子により検出された前記回転子の回転信
すを4相の位置信号に変換するとともに前記回転方向検
出器により前記回転子の回転方向が所定の方向と不一致
であることを検出する毎に前記4相の位置化づを各々1
80’移相しラッチする機能を有する位置化す発生回路
と、前記4相の位置信号に従って前記複数のステータコ
イルを順次励磁する駆動回路を具備して構成したもので
あり、これにより一つの位置検出素子により構成される
ブラシレス直流モータを実現し街るものである。
実施例の説明 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。
第1図に、本発明の一実施例に係るブラシレス直流モー
タのブロック図である。
第1図に於いて、101に一モータの回転軸、102は
永久磁百よりなる回転子であり、外周部に複数のN極と
S極か2n極(n 自然数)着磁されており回転11Q
INo1と一体に回転する。103゜104は回転子1
02の外周面の磁・伊部に対向して配置されたモータの
ステークコイルであり、これらV」、電気角て略々90
度の位相差でモータのステーク部に配置されている。
2ば、、iij子aとbを有し、回転子102の磁(食
の磁界強度を検出する/こめにモータの固定部に配置さ
れた磁気抵抗素子であり、磁界の強度に付して抵抗値か
変化する。
30−1は強磁性体よりなる回転ツノ向検出用の円板て
いる。302,303は磁気ヘッドなどの感磁型のピッ
クアップ素子であり円板301の外周部の磁極を検出す
るものであり、電気角で略々90度の位相差をもつよう
にモータの固定部に配置されている。306はディレー
ド°フリップフロップ回路(以下、D−FFと1略称す
る)であり、波形整形器304の出力端子がD−FF3
06のD端子に、波形整形器305の出力端子ばD−F
F306の端子Tに接続されており、D −F F2O
3の端子Tの入力信5がロー(Low)レベルからノ・
イ(High)レベルに変化する時点の☆1(6子りの
人力信リレベルがラッチされ、端子Fに出力される。本
実施例においては回転子102の回転方向かLIE曳の
場合にはローレベルを、逆回転の場合にば/・イレベル
を端子Fに出力するものである。寸だ、D−FF306
ばCL端子をローレベルにすることにより、端子Fの出
力をローレベルにクリアすることができるものである。
3ば[−■]板301 、ヒ。
ツクアップ素子302 、3.03 、波形整形器30
4305 、D−FF306より構成された回転方向検
出器である。磁気抵抗素子2の端子aは接地され、端子
すは抵抗器401を介して直流電源6の非接地端子に接
続されているとともに比較器403の一方の入力端子に
接続されている。比較器403の他方の入力端子は抵抗
器400を介して接地されているとともに抵抗器402
を介して直流電源6の非接地端子に接続され、磁気抵抗
素子2への磁界強度か零のときの端子すの電圧と等しい
電圧vbが入力されている。比較器403の出力端子は
インバータ404と3人力ANDゲート410゜412
の第1の入力端子とT−FF405のクロック(GK)
☆:Af子に接続されている。T−F F2O3は人カ
クロノクの立上りエツジで出力をj又転するものであり
、出力☆W’J′−Qには出力☆:1d子Qの出力信り
の1文転信づが出力される。T −F F2O3の出力
☆(ん子Qはテータセレクタ406のDφ端J″−に、
出力端子QUD1瑞子に接続さJlている。テータセレ
クク406はセレクト端子Aがローレベル、の時は端子
Dφの信うを、端子Aが・・イレベルの時は端子D1へ
入力された信号を1シ(ン子Fに出力する。
ゲータセレクタ406の端子F K N’、 +4i子
Fの出力信りの反転信りが出力される。
インバータ404の出力端子は3人力ANDケー)41
1,413の第1の入力端子に接続されている。そして
データセレクタ406の出力lii、、子FばANDゲ
ート410.4’11の第2の入力節l;子に、1だ出
力I繻子FはANDケ−1−412と413の第2の入
力端子に接続されている。
D−FF306の出力端子FはT−FF407のCKb
116子に接続されている。T−FF407の出力鼎d
子Qはゲータセレクタ406のセレンl、 j:ja 
−、−Aに接続されている。
ANDケート410,411.412,413の第3の
入力端子はモータの起動/停止指示端子Cに接続されて
いる。
4は位置信号発生回路で抵抗器400.401゜402
比較器403.インバータ404.ゲータセレクタ40
6T−FF405.407.3人力ANDゲート410
,411.412,413より構成されている。
5ばPNP型トランノスク501.502゜509.5
10と、NPN型トランジスタ503゜504.511
,512と、抵抗器506,506゜507.508,
513,514,515,516゜517.518,5
19,520を含めて構成された。駆動回路である。ト
ランジスタ501とトランジスタ503.トランジスタ
502とトランジスタ504 、 l・ラン/スフ50
9とトランジスタ511 □そしてl・ラン/スフ51
0とトランジスタ512のコレクタ端T−は各々共通に
接続されており、トランジスタ501 .602.50
9゜510のエミッタ端子は直流電源6の非接地端子に
接続され、[・ランゾスタ503.604.611゜5
12のエミッタ帽1子は接地されている。トランジスタ
501.502,509,510のベース端子は各々抵
抗器505.507 、513.615を介して直流電
源6の非接地端子に接続されているとともに、抵抗器5
06を介してトランジスタ504のコレクタ端子、抵抗
器508を介してトランジスタ503のコレクタ幅:了
、1氏抗器514を介してトランジスタ512のコレク
タ端子、抵抗器516を介してトランジスタ511のコ
レクタ端子に接続されている。捷た、トランジスタ50
3のベース端子は抵抗器517を介してANDゲート4
10の出力I端子に、トランマスク604のベース端子
(I′l11:抵抗器619を介してANI)ゲート4
12の出力端子に、トランジスタ511のベース端子は
抵抗器518を介してANDケ−1・411の出力端子
に、トランジスタ612のへ一ス端子d、抵抗器520
を介してANDケ−1−413の出力、)ilj子に接
続されている。
そして、トランジスタ503と504のコレクタ端子間
にはステータコイル103が、トランジスタ511と5
12のコレクタ”1′!J子間にtJ、ステータコイル
104が接続されている。
以上のように構成され/ζ本実施例のグラ/レス直流モ
ータについて、第1図の要部信じ波形を示した第2図を
も参11Gシなから、その動作を説明する。
外周部に2n極の磁極が着磁されている回転子102が
回転することにより、その磁界強度の変化に対応し磁気
抵抗素子2は抵抗値が変化する。
その結果、端子すにはバイアス電圧かvbで周jす]が
θp−180/n(度)の周期信りを発生ずる。
(このことは磁気抵抗素子2d、回転子2の磁極の極性
判別能力が無いことを示している。)この周jυ1信づ
を比1ヴ器403にて電圧vbと比較することにより第
2図に示す信:3イを’j、lる。この信づイをクロッ
クとしてT−FF405のCK☆:TI’i ’(’に
入力することにより、信ちイは〃分周され第2図に示ず
(=”L’D、ハか各々T−FF405の出力端子Q。
Qに発生ずる。
q、T−FF408の端子Qのレベルをローレベルとす
るとゲータセレクタ406の茜へ:子Fに(ゴ、信すロ
が、寸/こ端子Fには信づハか出力される。
そして起動/停止指示端子かハイレベルである間N:A
Nl)ケー1−410には第2図に示す信すニか、AN
Dゲー1−411には信幻ホが、ANDり一−ト412
には信づへか、ANDゲート413には信I;!、 1
.が出力される。すなわちイ言づ二、ポ、へ、1・は各
々回転子の回転角に対j芯しθp/2(度)の間、ハイ
レベルで)θp(度)の間、ローレベルの繰返しパルス
列であり、かつ順次θp/2(度)のパルス位相差を有
する4相の位置化すである。そして信すニがハイレベル
のIUI間は、抵抗器517を芥してトランジスタ50
3を導通させ、その結果、トランジスタ602を導通さ
せステータコイル103を励磁する。以下、順次信づホ
によりトランジスタ511..)ラン/メタ510を導
通さぜステータコイル104を、信りへによりトランジ
スタ504とトラン・/メタ501を導通さぜステータ
コイル103を、信リドによりトラン/メタ512ト1
゛ラン/スタ509を導通さぜステータコイル104を
+Gb磁することにより、回1転子102は回転を持続
する)・ルクを得て回転しつつける。
そして回転を停止させるには起動/停止1−指イ5− 
b:A:子Cをローレベルにすることに」ニリANDケ
−1・410.411.412,413の出力をローレ
ベルとし、ステータコイル今の給電を停+t−,するこ
とに」ニリイ亭1」二する。
次に停止状態からモータを起動する場合、停]4二時す
なわち起動/停止指令端子Cにはローレベルが入力され
ており、D−FF306uクリアされており、その出力
端子Fの出力信号はローレベルである。この状態から端
子Cにハイレベルを印加すると、T −F F 405
,407の出ノJレベルは初jす1的に附、不明である
とともに磁気抵抗素子2は回転子102の着磁極141
−の判断能力かないために、ステータコイル103と1
04の励磁位相がずれて逆トルクを発生し、逆回転する
場合かあるか、この場合、回転方向検出器3により、逆
回転を検出することにより、ずなわちD−FF306の
端子Fにハイレベルを検出することにより、その結果、
T−FF407の出カレベルを1又1云し、テータセレ
クタ406の端子Fと端子Fの借りを交換し、ANDゲ
ート410,411 .412,413に発生ずるパル
スを18σ移相(回転子192の回転角ではθp)する
ことにより正トル〉を発生させ、正常な方向に回転子1
0’2を回転ぜしめるものである。
発明の効果 以−1−の説明から明らかなように、本発明はモ〜りの
回転)5向を検出する回転方向検出器と組み合せること
により、従来ブラシレス直流モータの位置検出素子とし
て、磁極の極性判別能力を有しないため実用化が困カI
Lとされていた磁気抵抗素子を採用することを可能とす
るとともに、位置検出素子としては1つの磁気抵抗素子
で済む/こめにモータ部の組立て1′、数の軽減、さら
にはモータ部とモータ用回路部捷での位置化り用の信す
線の本数の削減を可能としうるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係るフランレス直流モータ
のブげツク図、81!2図v」:第1図における要部信
υ波形図である。 ICM モ〜りの回転tll+、102 回転子、10
3 、104 ステータコイル、2 磁気抵抗素子、3
 回転方向検出器、4 位[6信を発生回路、5 駆動
回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数のステータコイルと、永久磁石を含めてなる回転子
    と、前記永久磁石の磁界強度に対応して抵抗値が変化す
    る磁気抵抗素子と、前記回転子の回転方向を検出する回
    転方向検出器と、前記磁気抵抗素子により検出された前
    記永久磁石の回転信号を4相の位置信弓に変換するとと
    もに前記回転方向検出器により検出された回転方向か所
    定のh回と不一致であることを検出する・1σにiIJ
    記4相の位置信りを各々1800移相しラッチする機能
    全治する位置信シ発生回路と、前記4相の位14信づに
    従って前記複数のステータコイルを順次励磁する1、1
    7動回路を具備してなるブランレス直流モータ。
JP59055429A 1984-03-22 1984-03-22 ブラシレス直流モ−タ Pending JPS60200795A (ja)

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JP59055429A JPS60200795A (ja) 1984-03-22 1984-03-22 ブラシレス直流モ−タ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0944165A2 (de) * 1998-03-16 1999-09-22 Siemens Aktiengesellschaft Steuervorrichtung für einen elektromotorischen Stellantrieb, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0944165A2 (de) * 1998-03-16 1999-09-22 Siemens Aktiengesellschaft Steuervorrichtung für einen elektromotorischen Stellantrieb, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug
EP0944165A3 (de) * 1998-03-16 2001-06-20 Siemens Aktiengesellschaft Steuervorrichtung für einen elektromotorischen Stellantrieb, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug

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