JPS6087692A - 直流ブラシレスモ−タにおける駆動回路 - Google Patents

直流ブラシレスモ−タにおける駆動回路

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JPS6087692A
JPS6087692A JP58196543A JP19654383A JPS6087692A JP S6087692 A JPS6087692 A JP S6087692A JP 58196543 A JP58196543 A JP 58196543A JP 19654383 A JP19654383 A JP 19654383A JP S6087692 A JPS6087692 A JP S6087692A
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JP
Japan
Prior art keywords
phase
drive
drive circuit
hall elements
brushless motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP58196543A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Iijima
健 飯島
Hitoshi Asakawa
浅川 仁
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.)
Akai Electric Co Ltd
Original Assignee
Akai Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6087692A publication Critical patent/JPS6087692A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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

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】 本発明はホール素子等の位置検出器で6相の駆動コイル
の通電制御を行なう直流ブラシレスモータにおける駆動
回路に関するものである。
従来、この棟の一般的な駆動回路として第1図に示すも
のがあった。第1図において、1a。
1b、1cはホール素子、2a、2b、2cは駆動コイ
ル、6aはオペアンプ4a、トランジスタQ1.Q2に
よって構成され上記駆動コイル2aに駆動電流を供給す
る周仰の駆動回路、3b、’3cはI’dにオペアンプ
4b、トランジスタQa、Q4とオペアンプ4c、トラ
ンジスタQs、Qaによって構成され上記駆動コイル2
b 、2cに駆動電流を供給する周卸の駆動回路である
。尚、5は直流電流が供給される端子である。以下各図
において、同一部分は同一符号で統一する。また第2図
に第1図に示した直流ブラシレスモーフの駆動コイル2
a。
2b、2cとホール素子1a、1b、1cの配置を表わ
した原理図であり、各相の駆動コイル2a。
2b 、2cは互いに電気角で120°ずれた位置に配
設し、それぞれに対応するホール素子1a、1b、lc
は上記駆動コイル2 a −2b + 2 cと同一位
置か2nπ (n=1.2.3・・・)に配設されてい
る。尚、6は径方向に分割着磁されたマグネットを示し
、上記ホール素子1a、1b、1cまたは駆動コイル2
a 、2b 、2cの中心と同心上に配設されている。
次に、上記した構成をさらに明らかにするために、第6
図に上記直流ブラシレスモータの断面図を示した。第6
図において、7は上記マグネット6を含むロータ部、8
は上記ロータ部7が固着されたシャフト、9は上記マグ
ネット6と対向する面にホール素子1a、1b、1c及
び駆動コイル2a、2b、2cが配設されたステータ基
板、10は上記ステータ基板9が固着され上記シャフト
8を軸受するための軸受部である。
上記の如く、構成された直流ブラシレスモーフにおいて
、上記ホール素子1aは上記マグネット6の回転位置に
応じ磁束に比例した電圧を発生するので、磁束変化が正
弦波形になるようにしておけば、上記ホール素子1aの
出力電圧も正弦波となる。、したがって、第1図から明
らかな様に、上記駆動コイル2aKマグネツト6の回転
位置に対応した正弦波電流を流すことができる。同様に
して、他の2相の駆動コイル2b、2cにも互いに電気
角で120°位相のずれた正弦波電流が流れるので、上
記マグネット6は上記6相の駆動コイル2a、2b、’
2cの間で一定方向の回転力を得る。
しかし、第1図に示した駆動回路では、ホール素子が6
個必要なため高価になるとともに、第6図に示した様に
ホール素子と駆動コイルはマグネットに対向した同一面
上に配設されるのでホール素子の個数が多いと駆動コイ
ルの形状が制限され効率が悲くなるおそれがある。
そこで、この様な欠点を除去するために、ホール素子の
個数を2個に減′らした第4図の様な駆動回路が公知で
あった。第4図において、ホール素子1a、1b7Jび
駆動コイル2a’、2b、2cは第2図に示した配置と
同様であり、ホール素子1Cの代りに上記ホール素子1
a、1bの出力を合成回路11において加算し反転する
ことによって上記ホール素子ia、1bの出力と電気角
で120゜位相のずれた出力を得て、これによって駆動
コイル2cを通電制御する様にした。尚、12a。
12b、12cはそれぞれ駆動コイル2a、2b。
2cに駆動電流を供給するための増幅回路である。
以上の様に構成すれば、上記駆動コイル2a。
2b 、2cに3相電流が流れ一定方向の回転力を得る
ことが可能であるが、上記駆動コイル2a。
2b、2cには一方向の電流しか流れない6相半波通電
であるので、第1図に示した6相全波通電のものと較べ
ると、効率が悪くかつトルクむらが太きい。また、ホー
ル素子を減らしたにもかかわらず、合成回路11等の特
別な回路が必要となりコストダウンにならない。
本発明は、第1図及び第4図に示した従来のものの欠点
を除去するためになされたもので、2個のホール素子に
よって3相全波通電制御が可能な直流ブラシレスモーl
における駆動回路を提供することを目的としている。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する0、第5
図は、本発明における直流ブラシレスモータにおける駆
動回路の一実施例を示すもので、ここでは第1図で示し
たホール素子1cの出力の代りに、ホール素子1a、1
bの出力をそれぞれ反転L テ駆mJ回路3cのオペア
ンプ4cの入力端子に加えている。すなわ、ちホール素
子1a、1bのオペアンプ4a 、abの反転入力に接
続されている出力をオペアンプ4cの非反転入カヘオペ
アング4a、dbの非反転入力に接続されている出力を
オペアンプ4cの反転入力へ加えている。それ以外の構
成は第1図に示したものと同様である1、第6図は径方
向に12極に分割着磁されたマグネット13を示してお
シ、磁束変化が正弦波形になるように着磁されている。
第7図は該マグネット16と対向した位置に配設される
実際のコイルブロックCI + C21C31C4,C
5及びC6とホール素子1a、1bの配置を示した図で
、上記マグネット13からの磁束変化に対して互−に同
相となる位置に配置されているコイルブロックC1とC
2が直列に接続されて上記駆動コイル2aが形成され、
同様にコイルブロックC3とC4及びコイルブロックC
5とC6が直列に接続されて上記駆動コイル2b及び2
cが形成される。そして、これら駆動コイル2a、2b
7nび2cは上記マグネット13に対向するように配゛
 設されるとともに互いに電気角で120°位相がずれ
るように配設されている。また、ホール素子1aは上記
駆動コイル2aと電気角で同相となる位置に、ホール素
子1bは上記駆動コイル2bと電気角で同相となる位置
に配設されるとともに、上記2個のホール素子1a及び
1bは第7図に示す様にマグネット1ろからの磁束変化
を検出する位置で互いに電気角で1200位相がずれる
ように配設されている。
上記の如く、構成された直流ブラシレスモーフにおいて
、上記ホール素子1aは上記マグネット13の回転位置
に応じ磁束に比例した電圧を発生するので、磁束変化が
正弦波形になるようにしてお叶ば、上記ホール素子1a
の出力電圧vaも第8図に示す様に正弦波となる。した
がって、第5図から明らかな様に、上記駆動コイル2a
にマグネット13の回転位置に対応した正弦波電流を流
すことができる。同様にして、上記ホール素子1bの出
力電圧v1)も第8図に示す様にvaと電気角で120
°位相のずれた正弦波となる。
ここで上記出力電圧Vg t Vl)の反転出力−VB
+−vb を第9図に点線で示し、この反転出力−v1
1゜−vbを加算して得た出力vcを実線で示した。V
aとvbは互いに電気角で120°位相がずれた正弦波
であるので、 Vgl = V 8 i n wt 2π vb=v sin (wt +−) と表わすことができる。したがって、 4π = vsin(wt +−) となシ、vcは上記出力電圧VB+ Vbと電気角で”
′120°位相がずれた正弦波となる。
上記した如く、上記駆動回路3a 、 3b 、 3c
の入力には互いに電気角で120q、位相のずれノだ出
力va。
■b、vcが加わり、これらが増幅されて6相駆動コイ
ル2a、2b、2cの全波通電制御が行なわれる。
、また上記実施例ではホール素子1a、1bの出力電圧
を加算し反転して駆動回路6Cに加えたが、第10図に
示す様に駆動回路3a、3bの出力を駆動回路6cのオ
ペアンプ4cの反転入力に加える様にしてもよく上記実
施例と同様な効果を奏する。またこの場合、上記駆動回
路3a、ろbの増に加わる入力電圧VCは Vc = −(kva+ kvb) = k(vB + vl)) 二kvc となる。
面、上記した様にVa−vb+ V(Bはそれぞれ駆動
回路3a、3b、3cに加えられる電圧であシ、yo:
 −(vB + vb)が威9立っている。
ここで駆動回路6cの増幅率を1とすれば、上記駆動回
路3a、3b、3cの出力に互いに電気角で1200位
相のずれた電圧kVJl + kVl) * kV c
が発生し3相駆動コイル2a、2b、2cの全波通電制
御が行なわれる。
上記した如く、本発明は径方向に分割着磁されたマグネ
ット16からなるロータと、該ロータの回転位置を検出
する位置検出器と、上記マグネット1ろに対向した位置
に配設されたa + b + C6相の駆動コイル2a
、2b、’2cと、該駆動コイル2a 、2b 、2c
に電流を供給する駆動回路6a、ろす、3’cとを備え
ろ相全波通電制御を行なう直流ブランレスモータにおけ
る駆動回路において、上記a相及びb相の駆動コイル2
a、2bそれぞれに対応した位置に出力電圧が電気角で
120゜位相がずれるように2個のホール素子1a、1
b等の位置検出器を配設し、該2個の位置検出器の正弦
波出力をa+b相それぞれの駆動回路3a。
6bに供給するとともに、a相及びb相の正弦波電圧を
加算し反転してC相の駆動回路6cに加えることによっ
て6相駆動電流を得る様にしたので、2個のホール素子
1a、ib等の位置検出器で6相駆動コイル2a、2b
、2cの全波通電制御を行なうことができ、安価で小型
でかつ効率の良い直流ブラシレスモータを提供できる0
しかも、駆動−コイルに一方向の電流しか流れない半波
通電制御のものと較べて、トルクむらの小さい高性能な
ものとなる。
【図面の簡単な説明】 第1図はホール素子を6個使用した従来の直流ブラシレ
スモータの駆動回路の回路図、第2図は第1図で示した
従来例における駆動コイル1.ホール素子及びマグネッ
トの配置を示した原理図、第6図は直流ブラシレスモー
タの断面図、第4図はホール素子を2個使用した従来の
直流ブラシレスモータの駆動回路の回路図、第5図は本
発明の一実施例を示す直流ブラシレスモータの駆動回路
の回路図、第6図及び第7図は本発明の一実施例におけ
るマグネット、コイルブσツク、ポール素子の配置を示
した平面図、第8図及び第9図は動作を説明するための
波形図、第10図は他の実施例 ゛を示す回路図である
1、 1a、1b−ホール素子、2a、2b、2cm駆動コイ
ル、3a 、3b 、 3c・・・駆動回路、16・・
・マグネット。 第5図 ′3C 第8図 第10図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)径方向に分割着磁されたマグネットからなる一一
    タと、該ロータの回転位置を検出する位置検出器と、上
    記マグネットに対向した位置に配設されたa+b、cろ
    相の駆動コイルと、該駆動コイルに電流を供給する駆動
    回路とを備えろ相全波通電制御を行なう直流ブラシレス
    モーメにおける駆動回路において、上記C相及びb相の
    駆動コイルそれぞれに対応した位置に出力電圧が電気角
    で120°位相がずれるように2個の位置検出器を配設
    し、該2個の位置検出器の正弦波出力をa、b相それぞ
    れの駆動回路に供給するとともに、C相及びb相の正弦
    波電圧を加算し反転してC相の駆動回路に加えることに
    よって3相駆動電流を得ることを特徴とする直流プラシ
    レスモークにおける駆動回路。 (21位置検出器としてホール素子を用い、2個のホー
    ル素子の各出力端午をC相及びb相の駆動回路を構成す
    る増幅器の入力に接続するとともに、上−記2個のホー
    ル素子の出力電圧を加算し反転してC相の駆動回路を構
    成する増幅器に供給することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項BC載の直流ブラシレスモータにおける駆動回
    路。 (3−)位置検出器としてホール素子を用い、2個のホ
    ール素子の各出力端子をC相及びb aの駆動回路を構
    成する増幅器の入力に接続するとともに一上記a相及び
    b相の駆動回路の出力電圧を加算し反転してC相の駆動
    回路を構成する増幅器に供給することを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の直流ブラシレスモータにおける
    駆動回路。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01136588A (ja) * 1987-11-20 1989-05-29 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd ブラシレスモータの駆動制御回路
JPH04121095A (ja) * 1990-09-11 1992-04-22 Secoh Giken Inc 2個の位置検知素子よりなる3相片波リラクタンス型電動機

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JPS57145559A (en) * 1981-02-27 1982-09-08 Seiko Instr & Electronics Ltd Brushless motor
JPS5812838A (ja) * 1981-07-16 1983-01-25 Hitachi Cable Ltd 複合剛体トロリ−の構成方法

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