JPS6051491A - 直流ブラシレスモ−タ駆動装置 - Google Patents
直流ブラシレスモ−タ駆動装置Info
- Publication number
- JPS6051491A JPS6051491A JP58158449A JP15844983A JPS6051491A JP S6051491 A JPS6051491 A JP S6051491A JP 58158449 A JP58158449 A JP 58158449A JP 15844983 A JP15844983 A JP 15844983A JP S6051491 A JPS6051491 A JP S6051491A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveform
- rotor
- drive device
- stator coil
- sine wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- H02P6/10—Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は永久磁石製のロータ及びステータコイルとを有
し、ステータコイルを位１近検出信号により駆動される
スイッチング素子によシ通電制御する直流ブラシレスモ
ーフ駆動装置に関する。
し、ステータコイルを位１近検出信号により駆動される
スイッチング素子によシ通電制御する直流ブラシレスモ
ーフ駆動装置に関する。
周知のようにブラシレスモーフは永久磁石製のロータの
回転位置を検出する位置検出素子を設け、その検出信号
によってステータコイルと直列に接続されているスイッ
チング素子を駆動し、以てステータコイルが何れの回転
位置にあってもロータに同一方向のトルクを与えるよう
転流制御されるようになっている。
回転位置を検出する位置検出素子を設け、その検出信号
によってステータコイルと直列に接続されているスイッ
チング素子を駆動し、以てステータコイルが何れの回転
位置にあってもロータに同一方向のトルクを与えるよう
転流制御されるようになっている。
しかしながら、斯かる従来構成のものでは、スイッチン
グ素子の開閉によりステータコイルには直流方形波電圧
が印加されるため、電流に高調波が多く含まれ、モータ
に回転むらを引き起したり、低速回転時に不安定になる
等の欠／ＡＴがあった。
グ素子の開閉によりステータコイルには直流方形波電圧
が印加されるため、電流に高調波が多く含まれ、モータ
に回転むらを引き起したり、低速回転時に不安定になる
等の欠／ＡＴがあった。
本発明の目的は、ステータコイルに印加される電圧をそ
の逆起電、力に同期した正弦波近似波形電圧とすること
によシ高調波成分を少なくしてトルクむら従って回転む
らを減少でき且つ低速度での安定度を向上できるように
することにある。
の逆起電、力に同期した正弦波近似波形電圧とすること
によシ高調波成分を少なくしてトルクむら従って回転む
らを減少でき且つ低速度での安定度を向上できるように
することにある。
本発明の直流ブラシレスモータ駆動装置は円周方向に正
弦波近似波形を表現した回転体をロータに設け、その正
弦波近似波形を検出手段によって検出してその検出信号
によシスチータコイル通電用のスイッチング素子を駆動
することにより、ステータコイルにパルス幅変調による
正弦波近似波形電圧を印加して高調波成分を少なくした
ものである。
弦波近似波形を表現した回転体をロータに設け、その正
弦波近似波形を検出手段によって検出してその検出信号
によシスチータコイル通電用のスイッチング素子を駆動
することにより、ステータコイルにパルス幅変調による
正弦波近似波形電圧を印加して高調波成分を少なくした
ものである。
以下本発明の一実権例を図面を参照しながら説明する。
駆動回路を示すｖｇ１図において、スイッチング素子と
してのｌ・ランシスタＴｒ＋−Ｔｒ６から成る三相ブリ
ッジ回路１け平滑用コンデンサ２を有する直流電源（一
般的には交直変換回路）５の直流母線４，５間に接続さ
れ、その各相の出力端子６，７．８には例えば４極形モ
ータ９のステータコイルが接続されていると共に、各ス
イッチング素子Ｔ ｒ ｌ−Ｔ ｒ ６と並列にフライ
ホイルダイオードＤｒ−Ｄ６が接続されている。さて、
前記モータ９の永久磁石製のロータの回転軸１゜には円
板状の回転体１１が取付けられている。この回転体１１
には第３図に示す方法によって正弦波近似用のスリット
群１１ａが円周方向に並ぶように形成されている。即ち
この第３図に示すように、正弦波Ｓａと三角波Ｓｂとを
比較することによってパルス幅変調によシ正弦波近似さ
れたパルス列Ｐｓを３８．そのパルス幅と等しい幅のス
リットを回転体１１の円周囲に２周分形成してスリット
７羊１１ａとする。このスリット群１１ａを１読み取る
波形検出手段として例えば反射形光型検出器からなる３
個のパターン検出器１２ａ 、 １２ｂ 。
してのｌ・ランシスタＴｒ＋−Ｔｒ６から成る三相ブリ
ッジ回路１け平滑用コンデンサ２を有する直流電源（一
般的には交直変換回路）５の直流母線４，５間に接続さ
れ、その各相の出力端子６，７．８には例えば４極形モ
ータ９のステータコイルが接続されていると共に、各ス
イッチング素子Ｔ ｒ ｌ−Ｔ ｒ ６と並列にフライ
ホイルダイオードＤｒ−Ｄ６が接続されている。さて、
前記モータ９の永久磁石製のロータの回転軸１゜には円
板状の回転体１１が取付けられている。この回転体１１
には第３図に示す方法によって正弦波近似用のスリット
群１１ａが円周方向に並ぶように形成されている。即ち
この第３図に示すように、正弦波Ｓａと三角波Ｓｂとを
比較することによってパルス幅変調によシ正弦波近似さ
れたパルス列Ｐｓを３８．そのパルス幅と等しい幅のス
リットを回転体１１の円周囲に２周分形成してスリット
７羊１１ａとする。このスリット群１１ａを１読み取る
波形検出手段として例えば反射形光型検出器からなる３
個のパターン検出器１２ａ 、 １２ｂ 。
１２Ｑを第４図に原理的に示しであるように１個に対し
て残シの２賭が、機械角６０度（電気角１２０度）の間
隔を置いて左右に１個づつ位置するように配置している
。また、起動手段として、ロータの位置を検出する例え
ばホール素子から成る６個の位置検出素子１３〜１５を
電気角で１２０度の間隔を置いて配置している。このよ
うな位置検出素子１３〜１５の配置は一般のブラシレス
モータのそれと何等変るものではない。一方、前記トラ
ンジスタＴｒｉ〜Ｔｒ６を１駆動する１１１］御回路１
６は第２図に示すように構成している。この第２図に督
いて、１６〜１８は比較器、１９〜２６はバッファイン
バータ、２７〜２９！ｄバツフア、３０〜３５はアンド
回路、３６〜３８はオア回路、５９は抵抗４０及びコン
デンサ４１からなる０Ｒ（５） タイマー、ｔｌ−ｔ７は端子である。
て残シの２賭が、機械角６０度（電気角１２０度）の間
隔を置いて左右に１個づつ位置するように配置している
。また、起動手段として、ロータの位置を検出する例え
ばホール素子から成る６個の位置検出素子１３〜１５を
電気角で１２０度の間隔を置いて配置している。このよ
うな位置検出素子１３〜１５の配置は一般のブラシレス
モータのそれと何等変るものではない。一方、前記トラ
ンジスタＴｒｉ〜Ｔｒ６を１駆動する１１１］御回路１
６は第２図に示すように構成している。この第２図に督
いて、１６〜１８は比較器、１９〜２６はバッファイン
バータ、２７〜２９！ｄバツフア、３０〜３５はアンド
回路、３６〜３８はオア回路、５９は抵抗４０及びコン
デンサ４１からなる０Ｒ（５） タイマー、ｔｌ−ｔ７は端子である。
次に上記構成の作用について第５図及び第６図をも参照
しながら説明する。モータ９を起動するために時刻ＴＯ
で端子ｔ７にハイレベルのスタート信号Ｓｏを加えると
、一定時間ＯＲタイマー３９の出力Ｓαがハイレベルに
、また、バッファインバータ２５の出力５（１１がロウ
レベルに夫々保たれるので比較器１６〜１８の出力がア
ンド回路３０〜５２を通過し得る状態にあシ、この状態
で起動が開始される。即ち、位置検出素子１３〜１５の
各正負出力１３Ｐ、１５Ｎ、１４Ｐ、１４Ｎ。
しながら説明する。モータ９を起動するために時刻ＴＯ
で端子ｔ７にハイレベルのスタート信号Ｓｏを加えると
、一定時間ＯＲタイマー３９の出力Ｓαがハイレベルに
、また、バッファインバータ２５の出力５（１１がロウ
レベルに夫々保たれるので比較器１６〜１８の出力がア
ンド回路３０〜５２を通過し得る状態にあシ、この状態
で起動が開始される。即ち、位置検出素子１３〜１５の
各正負出力１３Ｐ、１５Ｎ、１４Ｐ、１４Ｎ。
１５Ｐ、１５Ｎ（第６図参照）が比較器１６〜１８に与
えられる九め、バッファインバータ１９〜２１の各出力
信号Ｓ＋ｏ〜８１２は第６図に示す如く、相互に１２０
度の位相差を有し各１８０度の通電幅をもつ方形波であ
り、これが端子ｔ１〜ｔ６からトランジスタＴｒｌ−Ｔ
ｒ６のペースに与えられ、通常のブラシレスモータの場
合と同様運転される。そして一定時間が経過した時刻Ｔ
Ｉに達するとＯＲタイマー３９の出力ＦＥｄがロウレ（
６） ベルに、バッファインバータ２６の出力５（１１がハイ
レベルに夫々変化するので今度はアンド回路５３〜６５
をパターン検出器１２ａ〜１２ｃの出力信号５ｌ−３ａ
が通過し得るようになる。即ちパターン検出器１２ａ〜
１２ｃがロータと一体に回転している回転体１１のスリ
ット群１１ａを検出するので、そび各出力信号８１〜Ｓ
８は第６図に示すようにペルス幅変調によシ正弦波近似
されたパルス列パターンとなり、これらが・（ソファ２
フ〜２９．アンド回路６６〜３５．オア回路３６〜３８
に与えられ、最終的に端子ｔｌ−ｔ６にその反転信号と
共にスイッチング信号８４〜Ｓ９として出力されてトラ
ンジスタＴ ｒ １ ％ Ｔ ｒ ｓを駆動する。従っ
て三相ブリッジ回路１の各出力端子６〜８からモータ９
のステータコイルに供給される波形はステータの各相コ
イルの逆起電力に同期した正弦波近似波形になる。即ち
、この正弦波近似波形はステータコイルの逆起電力と同
一周波数で同一位相に々る。
えられる九め、バッファインバータ１９〜２１の各出力
信号Ｓ＋ｏ〜８１２は第６図に示す如く、相互に１２０
度の位相差を有し各１８０度の通電幅をもつ方形波であ
り、これが端子ｔ１〜ｔ６からトランジスタＴｒｌ−Ｔ
ｒ６のペースに与えられ、通常のブラシレスモータの場
合と同様運転される。そして一定時間が経過した時刻Ｔ
Ｉに達するとＯＲタイマー３９の出力ＦＥｄがロウレ（
６） ベルに、バッファインバータ２６の出力５（１１がハイ
レベルに夫々変化するので今度はアンド回路５３〜６５
をパターン検出器１２ａ〜１２ｃの出力信号５ｌ−３ａ
が通過し得るようになる。即ちパターン検出器１２ａ〜
１２ｃがロータと一体に回転している回転体１１のスリ
ット群１１ａを検出するので、そび各出力信号８１〜Ｓ
８は第６図に示すようにペルス幅変調によシ正弦波近似
されたパルス列パターンとなり、これらが・（ソファ２
フ〜２９．アンド回路６６〜３５．オア回路３６〜３８
に与えられ、最終的に端子ｔｌ−ｔ６にその反転信号と
共にスイッチング信号８４〜Ｓ９として出力されてトラ
ンジスタＴ ｒ １ ％ Ｔ ｒ ｓを駆動する。従っ
て三相ブリッジ回路１の各出力端子６〜８からモータ９
のステータコイルに供給される波形はステータの各相コ
イルの逆起電力に同期した正弦波近似波形になる。即ち
、この正弦波近似波形はステータコイルの逆起電力と同
一周波数で同一位相に々る。
上記のように、起動時には一定時間位置検出素子１３〜
１５により１８０度の通電幅をもってトランジスタＴｒ
ｌ−Ｔｒ６を駆動するようにした理由は、パターン検出
器１２ａ、１２’ｈ、１２ｃからの出力信号で起動する
と無出力位置にロータが停止している場合起動不能にな
るおそれがあるからであるが、これは他の手段によって
解決してもよい。そしてまた、起動に際して用いる位置
検出素子１３〜１５からの出力信号はこれを電気角で１
２０度の通電幅に変換してトランジスタＴｒｌ−Ｔ ｒ
ｓの起動用にしても差支えない。
１５により１８０度の通電幅をもってトランジスタＴｒ
ｌ−Ｔｒ６を駆動するようにした理由は、パターン検出
器１２ａ、１２’ｈ、１２ｃからの出力信号で起動する
と無出力位置にロータが停止している場合起動不能にな
るおそれがあるからであるが、これは他の手段によって
解決してもよい。そしてまた、起動に際して用いる位置
検出素子１３〜１５からの出力信号はこれを電気角で１
２０度の通電幅に変換してトランジスタＴｒｌ−Ｔ ｒ
ｓの起動用にしても差支えない。
更に本発明は上記実施例のみに限定されるものではなく
、例えばパターン検出器１２ａ〜１２ｃは、極数が２ｎ
極ならば１２０／ｎ度の間隔を置いて配置すればよいし
、また相数も三相に限定されるものではない。更にまた
回転体に対する正り玄波近似波形の表現方法は上記のス
リット形成方法の他に、ホール素子等により読取可能な
パターンを磁気的に記録する方法、及び光学的読取シ可
能な図形を記録する方法をも採用することができる。
、例えばパターン検出器１２ａ〜１２ｃは、極数が２ｎ
極ならば１２０／ｎ度の間隔を置いて配置すればよいし
、また相数も三相に限定されるものではない。更にまた
回転体に対する正り玄波近似波形の表現方法は上記のス
リット形成方法の他に、ホール素子等により読取可能な
パターンを磁気的に記録する方法、及び光学的読取シ可
能な図形を記録する方法をも採用することができる。
本発明によれば、以上のようにステータコイルにスイッ
チング素子のオンオフ動作によシ印加される電圧がその
ステータコイルに誘起される逆起電力と同期した正弦波
近似波形電圧であるので、従来の方形波電圧のものに比
し高調波咬分が著しく少なく、従って回転むらを減少で
きると共に低速度での安定度が向上する直流ブラシレス
モータ駆動装置を提供することができる。
チング素子のオンオフ動作によシ印加される電圧がその
ステータコイルに誘起される逆起電力と同期した正弦波
近似波形電圧であるので、従来の方形波電圧のものに比
し高調波咬分が著しく少なく、従って回転むらを減少で
きると共に低速度での安定度が向上する直流ブラシレス
モータ駆動装置を提供することができる。
図面は本発明の一実施例を示すものであシ、そのうち第
１図は駆動回路の結線図、第２図は制御回路の結線図、
第３図は正弦波近似波形の形成方法を説明するための図
、第４図はパターン演出器の配置例を示す図、第５図は
パターン検出器の出力信号の波形を示す図、第６図は第
２図の各部の信号波形図である。 図中、１は三相ブリッジ回路、９はモータ、１１は回転
体、１１ａはスリット群Ｃ正弦波近似波形）、１２ａ〜
１２ｃはパターン検出器（波形検出手段）、１３〜１５
は位置検出素子、Ｔｒｌ〜（９） Ｔｒ６はトランジスタ（スイッチング素子）である。 （１０） イｅヒ一（−回ｊ 転速度−為
１図は駆動回路の結線図、第２図は制御回路の結線図、
第３図は正弦波近似波形の形成方法を説明するための図
、第４図はパターン演出器の配置例を示す図、第５図は
パターン検出器の出力信号の波形を示す図、第６図は第
２図の各部の信号波形図である。 図中、１は三相ブリッジ回路、９はモータ、１１は回転
体、１１ａはスリット群Ｃ正弦波近似波形）、１２ａ〜
１２ｃはパターン検出器（波形検出手段）、１３〜１５
は位置検出素子、Ｔｒｌ〜（９） Ｔｒ６はトランジスタ（スイッチング素子）である。 （１０） イｅヒ一（−回ｊ 転速度−為
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 ロータに取付けられ円周方向に正弦波近似波形を
表現した回転体と、この回転体に表現された正弦波近似
波形を検出する波形検出手段と、この波形検出手段によ
り駆動されてステータコイルをオンオフ制御するステー
タコイル通電用のスイッチング素子とを具備して成る直
流ブラシレスモーフ駆動装置。 ２、正弦波近似波形は回転体にこれに形成したスリット
の幅によって表現されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の直流ブラシレスモータ駆動装置。 ８、正弦波近似波形は回転体に磁気的記録によって表現
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の直流ブラシレスモータ駆動装置。 ４ 正弦波近似波形は回転体に図形を光学的読取可能に
記録することによって表現されているこの とを特徴とする特許請求の縫囲第１項に記載に直流ブラ
シレスモーフ駆動装置。 ５、 スイッチング素子は起動から一定時間１２０度ま
たは１８０通電信号により駆動制御されるようになって
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の直
流プランレスモーフ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58158449A JPS6051491A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 直流ブラシレスモ−タ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58158449A JPS6051491A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 直流ブラシレスモ−タ駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6051491A true JPS6051491A (ja) | 1985-03-22 |
Family
ID=15671996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58158449A Pending JPS6051491A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 直流ブラシレスモ−タ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6051491A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6186953A (ja) * | 1985-03-14 | 1986-05-02 | Unitika Ltd | フエノ−ル・アルデヒド系キレ−ト性イオン交換樹脂 |
| US5476989A (en) * | 1992-04-07 | 1995-12-19 | Unitika Ltd. | Adsorbent of radioactive nuclides and process for volume-reduction treatment of radioactive waste |
| US6781334B2 (en) * | 2001-06-20 | 2004-08-24 | Nissan Motor Co., Ltd. | Motor controller and control method thereof |
-
1983
- 1983-08-29 JP JP58158449A patent/JPS6051491A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6186953A (ja) * | 1985-03-14 | 1986-05-02 | Unitika Ltd | フエノ−ル・アルデヒド系キレ−ト性イオン交換樹脂 |
| JPH0349615B2 (ja) * | 1985-03-14 | 1991-07-30 | Unitika Ltd | |
| US5476989A (en) * | 1992-04-07 | 1995-12-19 | Unitika Ltd. | Adsorbent of radioactive nuclides and process for volume-reduction treatment of radioactive waste |
| US6781334B2 (en) * | 2001-06-20 | 2004-08-24 | Nissan Motor Co., Ltd. | Motor controller and control method thereof |
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