JPS61116961A - ブラシレスモ−タ - Google Patents
ブラシレスモ−タInfo
- Publication number
- JPS61116961A JPS61116961A JP23711984A JP23711984A JPS61116961A JP S61116961 A JPS61116961 A JP S61116961A JP 23711984 A JP23711984 A JP 23711984A JP 23711984 A JP23711984 A JP 23711984A JP S61116961 A JPS61116961 A JP S61116961A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- magnet
- field magnet
- stator
- hall element
- 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
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/14—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with speed sensing devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
- H02K29/08—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Brushless Motors (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］
本発明はロータの回転位相を検出できるようにしたブラ
シレスモータに関する。
シレスモータに関する。
［発明の技術的背景］
例えば、フロッピーディスク駆動用のモータでは、フロ
ッピーディスクへの書込み・読取り位置を特定するため
に、ロータの回転位相を検出できるようにしている。こ
のための具体的構成は、ロータの外周面に小磁石を接着
し、ステータ側にこの小磁石の回転軌跡に対応してホー
ル素子を設け、ロータの一回転毎に小磁石がホール素子
に対向するときに前記ホール素子にインデックスパルス
を出力させて回転位相を検出するものが一般的であった
。
ッピーディスクへの書込み・読取り位置を特定するため
に、ロータの回転位相を検出できるようにしている。こ
のための具体的構成は、ロータの外周面に小磁石を接着
し、ステータ側にこの小磁石の回転軌跡に対応してホー
ル素子を設け、ロータの一回転毎に小磁石がホール素子
に対向するときに前記ホール素子にインデックスパルス
を出力させて回転位相を検出するものが一般的であった
。
［背景技術の問題点］
ところが、上記構成では、インデックスパルス発生用の
小磁石は全体の小形化のために極めて小さいものが用い
られるため、磁束密度が小さくホール素子の出力も微少
となって回転位相の検出精度を十分に向上させ得ないと
いう問題がある。また、インデックスパルス発生用の小
磁石は、接着剤により固着されるため、ロータの回転に
伴う遠心力により飛散する虞があり、信頼性に劣るもの
であった。
小磁石は全体の小形化のために極めて小さいものが用い
られるため、磁束密度が小さくホール素子の出力も微少
となって回転位相の検出精度を十分に向上させ得ないと
いう問題がある。また、インデックスパルス発生用の小
磁石は、接着剤により固着されるため、ロータの回転に
伴う遠心力により飛散する虞があり、信頼性に劣るもの
であった。
［発明の目的］
そこで、本発明の目的は、ロータの回転位相を高精度で
検出できると共に、信頼性の向上も併せて図ることがで
きるブラシレスモータを提供するにある。
検出できると共に、信頼性の向上も併せて図ることがで
きるブラシレスモータを提供するにある。
［発明のＩＩｌ！盟］
本発明は、界磁用磁石の一磁極の一部に非着磁部を形成
し、ステータ側に、前記非着磁部の回転軌跡に対応して
磁気検出素子を互いに電気角で３５Ｑ’ Ｘｎ （ｎは
整数）離間させて設けることにより、磁束密度が高く且
つ確実にロータに固定されている界磁用磁石を利用して
ロータの回転位相の検出を可能にしたところに特徴を有
するものである。
し、ステータ側に、前記非着磁部の回転軌跡に対応して
磁気検出素子を互いに電気角で３５Ｑ’ Ｘｎ （ｎは
整数）離間させて設けることにより、磁束密度が高く且
つ確実にロータに固定されている界磁用磁石を利用して
ロータの回転位相の検出を可能にしたところに特徴を有
するものである。
［発明の実施例］
以下、本発明をフロッピーディスク駆動用のブラシレス
モータに適用した一実施例につき図面を参照して説明す
る。１は磁性基板、２は磁性基板１の略中央に固着した
軸受、３は磁性基板１に軸受２の外周を囲むように固着
した複数のアーマチュアコイルである。かかる構成とし
たステータ４３ に対し、５はロータで、これは
ステータ４の軸受２に支持させた回転軸６に扁平容器状
のロータヨーク７を固着すると共に、このロータヨーク
７にアーマチュアコイル３に対応して界磁用磁石８を取
着してなる。この界磁用磁石８は、第２図に示すように
周方向に交互に異極となるよう例えば８極に着磁されて
いて、その−磁極の内周側の一部に非着磁部９が１磁極
ピツチに相当する領域にわたって形成されている（非着
磁部９は図中区別のために斜線を付して示す）。１０は
ロータヨーク７の外周部に嵌着した周波数発電用磁石で
、これもやはり周方向に交互に異極となるように多極着
磁されている。また、図示はしないが、前記磁性基板１
のうち周波数発電用磁石１０の回転軌跡に対応する環状
領域には矩形波を環状に連続させた如き形態の周波数発
電用パターンがプリント配線手段により形成されており
、ロータ５の回転時にその回転数に応じた周波数の速度
信号を周波数発電用パターンに誘導させるようにしてい
る。さて、第２図に示す１１．１２は磁気検出素子に相
当する第１及び第２のホール素子で、これらはステータ
４を構成する磁性基板１の内周側に、界磁用磁石８の非
着磁部９の回転軌跡に対応して設けられている。そして
、各ホール素子１１．１２は、互いに電気角で例えば３
６０°、即ち本実施例では界磁用磁石８は８極に着磁さ
れているから９０’の角度間隔をもって離間して設けら
れている。
モータに適用した一実施例につき図面を参照して説明す
る。１は磁性基板、２は磁性基板１の略中央に固着した
軸受、３は磁性基板１に軸受２の外周を囲むように固着
した複数のアーマチュアコイルである。かかる構成とし
たステータ４３ に対し、５はロータで、これは
ステータ４の軸受２に支持させた回転軸６に扁平容器状
のロータヨーク７を固着すると共に、このロータヨーク
７にアーマチュアコイル３に対応して界磁用磁石８を取
着してなる。この界磁用磁石８は、第２図に示すように
周方向に交互に異極となるよう例えば８極に着磁されて
いて、その−磁極の内周側の一部に非着磁部９が１磁極
ピツチに相当する領域にわたって形成されている（非着
磁部９は図中区別のために斜線を付して示す）。１０は
ロータヨーク７の外周部に嵌着した周波数発電用磁石で
、これもやはり周方向に交互に異極となるように多極着
磁されている。また、図示はしないが、前記磁性基板１
のうち周波数発電用磁石１０の回転軌跡に対応する環状
領域には矩形波を環状に連続させた如き形態の周波数発
電用パターンがプリント配線手段により形成されており
、ロータ５の回転時にその回転数に応じた周波数の速度
信号を周波数発電用パターンに誘導させるようにしてい
る。さて、第２図に示す１１．１２は磁気検出素子に相
当する第１及び第２のホール素子で、これらはステータ
４を構成する磁性基板１の内周側に、界磁用磁石８の非
着磁部９の回転軌跡に対応して設けられている。そして
、各ホール素子１１．１２は、互いに電気角で例えば３
６０°、即ち本実施例では界磁用磁石８は８極に着磁さ
れているから９０’の角度間隔をもって離間して設けら
れている。
第３図は上記構成とし°たブラシレスモータから回転位
相検出信号たるインデックスパルスを得るための回路例
を示している。同図中、１３．１４は第１及び第２のコ
ンパレータで、第１のコンパレータ１３の入力端子には
第１のホール素子１丁が接続され、第２のコンパレータ
１４の入力端子には第２のホール素子１２が接続されて
いる。各コンパレータ１３，１４の反転入力端子（−）
と出力端子及びアースとの間にはコンパレータ１３゜１
４にヒステリシスを与えるための抵抗１５．１６が夫々
接続されている。第１のコンパレータ１３の出力端子は
インバータ回路１７を介してアンド回路１８の一方の入
力端子に接続され、第２のコンパレータ１４の出力端子
は直接に上記アンド回路１８の他方の入力端子に接続さ
れている。そして、アンド回路１８の出力端子は抵抗１
９及びコンデンサ２０からなる積分回路２１を介して無
安定マルチバイブレータ２２の入力端子に接続されてい
る。
相検出信号たるインデックスパルスを得るための回路例
を示している。同図中、１３．１４は第１及び第２のコ
ンパレータで、第１のコンパレータ１３の入力端子には
第１のホール素子１丁が接続され、第２のコンパレータ
１４の入力端子には第２のホール素子１２が接続されて
いる。各コンパレータ１３，１４の反転入力端子（−）
と出力端子及びアースとの間にはコンパレータ１３゜１
４にヒステリシスを与えるための抵抗１５．１６が夫々
接続されている。第１のコンパレータ１３の出力端子は
インバータ回路１７を介してアンド回路１８の一方の入
力端子に接続され、第２のコンパレータ１４の出力端子
は直接に上記アンド回路１８の他方の入力端子に接続さ
れている。そして、アンド回路１８の出力端子は抵抗１
９及びコンデンサ２０からなる積分回路２１を介して無
安定マルチバイブレータ２２の入力端子に接続されてい
る。
次に、本実施例の作用につき述べる。アーマチュアコイ
ル３に順次通電することによりロータ５が回転する。ロ
ータ５の回転により周波数発電用磁石９の磁束が周波数
発電用パターンに鎖交するから、周波数発電用パターン
にはロータ５の回転数に応じた周波数の速度信号が出力
され、これに基づきロータ５の速度制御が行われる。ま
た、ロータ５の回転に伴い、界磁用磁石８の磁束が各ホ
ール素子１１．１２に鎖交するから、第１のホール素子
１１からは第４図Ａに示すような略正弦波状の電圧波形
が出力される。ここで、界磁用磁石８には非着磁部９が
設けられているから、ロータ５が一回転する度に一回そ
の非着磁部９が第１のホール素子１１に対応することに
なり、その都度筒′１のホール素子１１の出力電圧はゼ
ロクロスの値を維持する。一方、第２のホール素子１２
にもやはり界磁用磁石８の磁束が鎖交するため、第４図
Ｂに示すようにロータ５が一回転する度に・−回ゼロク
ロスの値を維持する略正弦波状の電圧波形が出力される
。そして、各ホール素子１１，１２は電気角で３６０°
離間して設けられているから、ロータ５の一回転毎に、
第１のホール素子１１がゼロクロスの出力値を維持し且
つ第２のホール素子１２の出力値が正となる状態が出現
する。すると、第１のコンパレータ１３の出力値は第４
図Ｃに示すようになってインバータ回路１７により同図
Ｅのごとく反転されてアンド回路１８に与えられ、第２
のコンパレータ１４の出力値は同図Ｅのようになってア
ンド回路１８に与えられるから、結局アンド回路１８の
出力端子からは同図Ｆに示すようにロータ５の一回転毎
に１パルスを出力する電圧波形が出力される。アンド回
路１８から第４図Ｆに示すような電圧波形がマルチバイ
ブレータ２２に与えられると、マルチバイブレータ２２
は第４図Ｇに示すように抵抗２３及びコンデンサ）
２４の時定数により定まるパルス幅の電圧波形をイ
ンデックスパルスとして出力する。かくして本実施例で
は、ロータ５が特定の回転位相になったときに、−回転
毎にマルチバイブレータ２２がインデックスパルスを出
力するから、これに基づきロータ５ひいてはフロッピー
ディスクの回転位相を検出することができるものである
。そして、界磁用磁石８の磁束密度は大であるから、ホ
ール素子１１．１２の出力電圧値を十分に大きくとるこ
とができ、従ってコンパレータ１３．１４の出力波形を
ロータ５の回転に正確に同期させることができ、ひいて
は回転位相の検出精度を十分に向上させることができる
。尚、界磁用磁石８の着磁角度にばらつきがあって、各
コンパレータ１３，１４のパルス幅にずれがあるときに
は、アンド回路１８の出力波形にノイズが生ずることが
あるが、これは積分回路２１により除去することができ
る。
ル３に順次通電することによりロータ５が回転する。ロ
ータ５の回転により周波数発電用磁石９の磁束が周波数
発電用パターンに鎖交するから、周波数発電用パターン
にはロータ５の回転数に応じた周波数の速度信号が出力
され、これに基づきロータ５の速度制御が行われる。ま
た、ロータ５の回転に伴い、界磁用磁石８の磁束が各ホ
ール素子１１．１２に鎖交するから、第１のホール素子
１１からは第４図Ａに示すような略正弦波状の電圧波形
が出力される。ここで、界磁用磁石８には非着磁部９が
設けられているから、ロータ５が一回転する度に一回そ
の非着磁部９が第１のホール素子１１に対応することに
なり、その都度筒′１のホール素子１１の出力電圧はゼ
ロクロスの値を維持する。一方、第２のホール素子１２
にもやはり界磁用磁石８の磁束が鎖交するため、第４図
Ｂに示すようにロータ５が一回転する度に・−回ゼロク
ロスの値を維持する略正弦波状の電圧波形が出力される
。そして、各ホール素子１１，１２は電気角で３６０°
離間して設けられているから、ロータ５の一回転毎に、
第１のホール素子１１がゼロクロスの出力値を維持し且
つ第２のホール素子１２の出力値が正となる状態が出現
する。すると、第１のコンパレータ１３の出力値は第４
図Ｃに示すようになってインバータ回路１７により同図
Ｅのごとく反転されてアンド回路１８に与えられ、第２
のコンパレータ１４の出力値は同図Ｅのようになってア
ンド回路１８に与えられるから、結局アンド回路１８の
出力端子からは同図Ｆに示すようにロータ５の一回転毎
に１パルスを出力する電圧波形が出力される。アンド回
路１８から第４図Ｆに示すような電圧波形がマルチバイ
ブレータ２２に与えられると、マルチバイブレータ２２
は第４図Ｇに示すように抵抗２３及びコンデンサ）
２４の時定数により定まるパルス幅の電圧波形をイ
ンデックスパルスとして出力する。かくして本実施例で
は、ロータ５が特定の回転位相になったときに、−回転
毎にマルチバイブレータ２２がインデックスパルスを出
力するから、これに基づきロータ５ひいてはフロッピー
ディスクの回転位相を検出することができるものである
。そして、界磁用磁石８の磁束密度は大であるから、ホ
ール素子１１．１２の出力電圧値を十分に大きくとるこ
とができ、従ってコンパレータ１３．１４の出力波形を
ロータ５の回転に正確に同期させることができ、ひいて
は回転位相の検出精度を十分に向上させることができる
。尚、界磁用磁石８の着磁角度にばらつきがあって、各
コンパレータ１３，１４のパルス幅にずれがあるときに
は、アンド回路１８の出力波形にノイズが生ずることが
あるが、これは積分回路２１により除去することができ
る。
また、非着磁部９の面積等によっては、各ホール素子１
１．１２に非着磁部９が対応したときにも、主磁束の影
響により各ホール素子１１．１２に僅かながら信号が出
力されることがあるが１．これは抵抗１５．１６により
各コンパレータ１３，１４ ’に与えたヒス
テリシスにより無視することができる。
１．１２に非着磁部９が対応したときにも、主磁束の影
響により各ホール素子１１．１２に僅かながら信号が出
力されることがあるが１．これは抵抗１５．１６により
各コンパレータ１３，１４ ’に与えたヒス
テリシスにより無視することができる。
尚、上記実施例では各ホール素子１１．１２を９０″の
角度間隔即ち電気角で３６０６離間させて設けるように
したが、本発明はこれに限らず、１８００の角度間隔即
ち電気角で７２０°離間させて設けるようにしてもよく
、要は、電気角で３５Ｑ’ Ｘｎ （ｎは整数）だけ離
間させれば良いものである。また、第１及び第２のホー
ル素子１１゜１２に基づく回転位相検出信号は必ずしも
フロッピーディスクの回転位置の特定のためのインデッ
クスパルスとして利用するに限らず、例えば、ロータの
位相制御のための位相信号として利用することができる
ことは勿論である。
角度間隔即ち電気角で３６０６離間させて設けるように
したが、本発明はこれに限らず、１８００の角度間隔即
ち電気角で７２０°離間させて設けるようにしてもよく
、要は、電気角で３５Ｑ’ Ｘｎ （ｎは整数）だけ離
間させれば良いものである。また、第１及び第２のホー
ル素子１１゜１２に基づく回転位相検出信号は必ずしも
フロッピーディスクの回転位置の特定のためのインデッ
クスパルスとして利用するに限らず、例えば、ロータの
位相制御のための位相信号として利用することができる
ことは勿論である。
［発明の効果］
本発明は以上述べたように、磁束密度が大きく且つ確実
にロータに固定されている界磁用磁石を利用して回転位
相を検出するようにしたか゛ら、回転位相の検出を高精
度で行なうことができ、しかも回転位相検出用の小磁石
を接着固定した従来のものとは異なり信頼性を十分に向
上させることができるという優れた効果を奏するもので
ある。
にロータに固定されている界磁用磁石を利用して回転位
相を検出するようにしたか゛ら、回転位相の検出を高精
度で行なうことができ、しかも回転位相検出用の小磁石
を接着固定した従来のものとは異なり信頼性を十分に向
上させることができるという優れた効果を奏するもので
ある。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は一部破断して
示すブラシレスモータの側面図、第２図は界磁用磁石の
着磁状態を示す平面図、第３図はインデックスパルス発
生用の回路図、第４図は各部の電圧波形図である。 図面中、４はステータ、５はロータ、９は非着磁部、１
０は周波数発電用磁石、１１及び１２は第１及び第２の
ホール素子（磁気検出素子）である。 出願人 株式会社 東 芝 第１図 す 第 ２（２１ ｊｐ１３ 口 ｊｐ、４ 図
示すブラシレスモータの側面図、第２図は界磁用磁石の
着磁状態を示す平面図、第３図はインデックスパルス発
生用の回路図、第４図は各部の電圧波形図である。 図面中、４はステータ、５はロータ、９は非着磁部、１
０は周波数発電用磁石、１１及び１２は第１及び第２の
ホール素子（磁気検出素子）である。 出願人 株式会社 東 芝 第１図 す 第 ２（２１ ｊｐ１３ 口 ｊｐ、４ 図
Claims (1)
- １、ロータに複数対の磁極を有する界磁用磁石を備えて
なるものにおいて、前記界磁用磁石の一磁極の一部に非
着磁部を形成し、ステータ側に、前記非着磁部の回転軌
跡に対応して磁気検出素子を互いに電気角で３６０°×
ｎ（ｎは整数）離間させて設けたことを特徴とするブラ
シレスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23711984A JPS61116961A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | ブラシレスモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23711984A JPS61116961A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | ブラシレスモ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61116961A true JPS61116961A (ja) | 1986-06-04 |
Family
ID=17010689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23711984A Pending JPS61116961A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | ブラシレスモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61116961A (ja) |
-
1984
- 1984-11-09 JP JP23711984A patent/JPS61116961A/ja active Pending
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