JPS61120916A - モ−タの回転位相検出装置 - Google Patents
モ−タの回転位相検出装置Info
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- JPS61120916A JPS61120916A JP59243590A JP24359084A JPS61120916A JP S61120916 A JPS61120916 A JP S61120916A JP 59243590 A JP59243590 A JP 59243590A JP 24359084 A JP24359084 A JP 24359084A JP S61120916 A JPS61120916 A JP S61120916A
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- rotor
- magnetic pole
- motor
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Brushless Motors (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】
産業上の利用分野
本発明はモータの回転位相検出装置に係り、特に多極永
久磁石を回転子にもつモータの回転位相を検出し、回転
位相検出信号を発生する回転位相検出装置に関する。
久磁石を回転子にもつモータの回転位相を検出し、回転
位相検出信号を発生する回転位相検出装置に関する。
従来の技術
N極とS極とが交互に等角度間隔で円周状に配列着磁さ
れた回転子をもつモータは従来よりVTRのドラムモー
タ、フロッピディスクドライブのスピンドルモータその
他種々の用途に供されているが、かかるモータを一定回
転数及び一定回転位相で回転するためには、回転位相検
出装置が必要となることは周知の通りである。例えば、
第11図はVTRのへラドサーボ回路の一例のブロック
系統図で、上記モータはキャプスタンモータ1として使
用されている。キャプスタンモータ1はキャプスタン(
図示せず)を回転させてピンチローラ(図示せず)とキ
ャプスタンとの間に挟持されているテープ2をその長手
方向に走行せしめる一方、ベルト3を介して回転軸4に
その回転を伝達して、回転軸4に同軸的に取付けられて
いるロータ5及び回転体6を夫々一体的に回転せしめる
。
れた回転子をもつモータは従来よりVTRのドラムモー
タ、フロッピディスクドライブのスピンドルモータその
他種々の用途に供されているが、かかるモータを一定回
転数及び一定回転位相で回転するためには、回転位相検
出装置が必要となることは周知の通りである。例えば、
第11図はVTRのへラドサーボ回路の一例のブロック
系統図で、上記モータはキャプスタンモータ1として使
用されている。キャプスタンモータ1はキャプスタン(
図示せず)を回転させてピンチローラ(図示せず)とキ
ャプスタンとの間に挟持されているテープ2をその長手
方向に走行せしめる一方、ベルト3を介して回転軸4に
その回転を伝達して、回転軸4に同軸的に取付けられて
いるロータ5及び回転体6を夫々一体的に回転せしめる
。
ロータ5の半円周部分に離間対向する曲面を有するコア
7にはコイル8が巻回されており、これらはロータ5と
共に電磁ブレーキを構成している。
7にはコイル8が巻回されており、これらはロータ5と
共に電磁ブレーキを構成している。
また、回転体6上には、相対向してビデオヘッド9及び
10が取付けられており、かつ、磁石片11が取付固定
されている。
10が取付けられており、かつ、磁石片11が取付固定
されている。
磁石片11の回転軌跡の上方位置に、PGヘッド12が
配設されている。PGヘッド12は磁石片11が回転体
6の回転に伴ってそのヘッド位置を通過する毎にパルス
を発生出力し、この出力パルスをパルス増幅器13を通
して位相比較器14内のゲート回路15に供給する。い
ま、記録時であるものとすると、スイッチ16及び17
は夫々接点R側に接続されている。これにより、入力端
子18に入来した映像信号中の垂直同期信号は同期分離
回路19で分離された後、スイッチ16を通してモノマ
ルチ20に供給され、ここで周波数を1/2倍に逓降さ
れてから、台形波形成回路21に供給される一方、スイ
ッチ17を通してコントロールヘッド22に供給され、
これによりテープ2上にコントロールトラック23を記
録形成する。
配設されている。PGヘッド12は磁石片11が回転体
6の回転に伴ってそのヘッド位置を通過する毎にパルス
を発生出力し、この出力パルスをパルス増幅器13を通
して位相比較器14内のゲート回路15に供給する。い
ま、記録時であるものとすると、スイッチ16及び17
は夫々接点R側に接続されている。これにより、入力端
子18に入来した映像信号中の垂直同期信号は同期分離
回路19で分離された後、スイッチ16を通してモノマ
ルチ20に供給され、ここで周波数を1/2倍に逓降さ
れてから、台形波形成回路21に供給される一方、スイ
ッチ17を通してコントロールヘッド22に供給され、
これによりテープ2上にコントロールトラック23を記
録形成する。
また、台形波形成回路21の出力台形波はゲート回路1
5に供給され、ここでその傾斜部分がパルス増幅器13
よりのパルスの入来期間ゲート出力され、積分回路24
.直流増幅器25を夫々通してコイル8に供給される。
5に供給され、ここでその傾斜部分がパルス増幅器13
よりのパルスの入来期間ゲート出力され、積分回路24
.直流増幅器25を夫々通してコイル8に供給される。
これにより、コイル8には回転体6の回転位相を一定に
制御すべくロータ5の回転速度を制御するべきブレーキ
を付与するような電流が流され、これにより、テープ2
上にはビデオヘッド9.10により、ビデオトラック上
の垂直同期信号の記録位置がテープ長手方向に揃うよう
に、映像信号が順次のビデオトラックに記録される。
制御すべくロータ5の回転速度を制御するべきブレーキ
を付与するような電流が流され、これにより、テープ2
上にはビデオヘッド9.10により、ビデオトラック上
の垂直同期信号の記録位置がテープ長手方向に揃うよう
に、映像信号が順次のビデオトラックに記録される。
他方、再生時にはスイッチ16及び17は夫々接点P側
に切換接続される。コントロールトラック23の既記緑
信号は、コントロールヘッド22によりピックアップ再
生されてスイッチ17.パルス増幅器26.移相回路2
7.スイッチ16゜モノマルチ20及び台形波形成回路
21を夫々通してゲート回路15に供給される。以下、
記録時と同様にしてコイル8には再生時の回転体6の回
転位相を一定とするようなブレーキ力を与えるための電
流が流され、これにより、ビデオヘッド9゜10が記録
されたトラック上を正確に走査せしめられる。上記のサ
ーボ回路において、磁石片11とPGヘッド12とは回
転位相検出装置を構成している。
に切換接続される。コントロールトラック23の既記緑
信号は、コントロールヘッド22によりピックアップ再
生されてスイッチ17.パルス増幅器26.移相回路2
7.スイッチ16゜モノマルチ20及び台形波形成回路
21を夫々通してゲート回路15に供給される。以下、
記録時と同様にしてコイル8には再生時の回転体6の回
転位相を一定とするようなブレーキ力を与えるための電
流が流され、これにより、ビデオヘッド9゜10が記録
されたトラック上を正確に走査せしめられる。上記のサ
ーボ回路において、磁石片11とPGヘッド12とは回
転位相検出装置を構成している。
上記の例は回転体6をベルト3を介してキャプスタンモ
ータにより回転するベルトドライブ方式の例であるが、
ダイレクトドライブ方式のモータにも上記回転位相検出
装置は第12図に示す如く取付けられている。同図中、
モータ30の回転軸31はモータ30の一方へ延在せし
められ、軸受32及び33により軸承され、またその一
端は固定下部シリンダ34の中央部を貫通して上部回転
シリンダ35の中央部に固定されている。上部回転シリ
ンダ35にはビデオヘッド36が取付固定されている。
ータにより回転するベルトドライブ方式の例であるが、
ダイレクトドライブ方式のモータにも上記回転位相検出
装置は第12図に示す如く取付けられている。同図中、
モータ30の回転軸31はモータ30の一方へ延在せし
められ、軸受32及び33により軸承され、またその一
端は固定下部シリンダ34の中央部を貫通して上部回転
シリンダ35の中央部に固定されている。上部回転シリ
ンダ35にはビデオヘッド36が取付固定されている。
モータ30はステータ37.ロータマグネット38及び
ロータヨーク39等よりなる。
ロータヨーク39等よりなる。
ロータヨーク39の外側の一部には磁石片40が固着さ
れており、PG巻線41を有するPGヘッドの前方を磁
石片40が通過する毎に回転位相検出パルスが取り出さ
れる。すなわち、磁石片40及びPG巻線41等は回転
位相検出装置を構成している。
れており、PG巻線41を有するPGヘッドの前方を磁
石片40が通過する毎に回転位相検出パルスが取り出さ
れる。すなわち、磁石片40及びPG巻線41等は回転
位相検出装置を構成している。
発明が解決しようとする問題点
しかるに、従来の回転位相検出装置は、上記の如く回転
位相検出専用の磁石片11.40とPGヘッド12やP
G巻線41及びパルス増幅器等の周辺回路が必要であっ
たため、部品点数が増し、信頼性の低下や高価である等
の問題点があった。
位相検出専用の磁石片11.40とPGヘッド12やP
G巻線41及びパルス増幅器等の周辺回路が必要であっ
たため、部品点数が増し、信頼性の低下や高価である等
の問題点があった。
そこで、本発明は少なくとも回転子の磁極を前記回転位
相検出用磁石片としても共用することにより、上記の問
題点を解決したモータの回転位相検出装置を提供するこ
とを目的とする。
相検出用磁石片としても共用することにより、上記の問
題点を解決したモータの回転位相検出装置を提供するこ
とを目的とする。
問題点を解決するための手段
第1図は本発明になるモータの回転位相検出装置の機構
の縦断面図を示す。同図中、モータマグネット45とロ
ータヨーク46とは回転子(ロータ)を構成しており、
ロータヨーク46の中央部は回転軸47の一端が固定さ
れ、またロータヨーク46の内部の最外周部には周波数
発電機(FG)を構成するマグネット48が固定されて
いる。回転軸47はボール軸受49−1.軸受ハウジン
グ49−2よりなる軸受49により軸承されている。
の縦断面図を示す。同図中、モータマグネット45とロ
ータヨーク46とは回転子(ロータ)を構成しており、
ロータヨーク46の中央部は回転軸47の一端が固定さ
れ、またロータヨーク46の内部の最外周部には周波数
発電機(FG)を構成するマグネット48が固定されて
いる。回転軸47はボール軸受49−1.軸受ハウジン
グ49−2よりなる軸受49により軸承されている。
また、モータマグネット45は円板状で、その上面に複
数のS極とN極とが夫々交互に円周上に着磁された回転
子磁極部と、この回転子磁極部の一部に回転子磁極部の
磁極極性と反対の極性で着磁された回転位相検出用磁極
部とが形成されている。
数のS極とN極とが夫々交互に円周上に着磁された回転
子磁極部と、この回転子磁極部の一部に回転子磁極部の
磁極極性と反対の極性で着磁された回転位相検出用磁極
部とが形成されている。
一方、軸受49が一部を貫通されている鉄板50及びプ
リント基板51のうち、プリント基板51の下面の、F
Gマグネット48に離間対向する位置には、FGコイル
52が形成されている。
リント基板51のうち、プリント基板51の下面の、F
Gマグネット48に離間対向する位置には、FGコイル
52が形成されている。
またプリント基板51の下面にはモータコイル(電機子
巻線)53と第1及び第2の磁電変換素子54及び55
が夫々取付固定されている。ここで、第1の磁電変換素
子54は前記モータマグネット45上の回転位相検出用
磁極部の回転磁界軌跡と鎖交する位置に配置されており
、一方、第2の磁電変換素子55は、上記回転磁界軌跡
と鎖交しない位置で、かつ、第1の磁電変換素子54と
は一定の回転角度差をもった位置に固定されている。
巻線)53と第1及び第2の磁電変換素子54及び55
が夫々取付固定されている。ここで、第1の磁電変換素
子54は前記モータマグネット45上の回転位相検出用
磁極部の回転磁界軌跡と鎖交する位置に配置されており
、一方、第2の磁電変換素子55は、上記回転磁界軌跡
と鎖交しない位置で、かつ、第1の磁電変換素子54と
は一定の回転角度差をもった位置に固定されている。
第1及び第2の磁電変換素子54及び55の岡山力信号
は図示しない信号発生回路に供給され、ここでレベル比
較されて回転位相検出信号に変換される。
は図示しない信号発生回路に供給され、ここでレベル比
較されて回転位相検出信号に変換される。
。用
上記の回転位相検出装置において、偏平型ブラシレス直
流モータのモータコイル53に電流が流されると、モー
タマグネット45.ロータヨーク46等の回転子がFG
マグネット48及び回転軸47と一体的に回転し始める
のに対し、軸受49゜鉄板50.プリント基板51.F
Gコイル52゜モータコイル53.第1及び第2の磁電
変換素子54及び55は常に静止せしめられている。こ
れにより、第1の磁電変換素子54からは前記回転子磁
極部と回転位相検出用磁極部の両方の回転位置に対応し
たレベルの2値信号が取り出され、第2の磁電変換素子
55からは前記回転子磁極部の回転位置にのみ対応した
レベルの2値信号が取り出される。従って、これら両2
値信号をレベル比較することにより、回転位相検出用磁
極部の回転位置に対応した回転位相検出信号が得られる
。
流モータのモータコイル53に電流が流されると、モー
タマグネット45.ロータヨーク46等の回転子がFG
マグネット48及び回転軸47と一体的に回転し始める
のに対し、軸受49゜鉄板50.プリント基板51.F
Gコイル52゜モータコイル53.第1及び第2の磁電
変換素子54及び55は常に静止せしめられている。こ
れにより、第1の磁電変換素子54からは前記回転子磁
極部と回転位相検出用磁極部の両方の回転位置に対応し
たレベルの2値信号が取り出され、第2の磁電変換素子
55からは前記回転子磁極部の回転位置にのみ対応した
レベルの2値信号が取り出される。従って、これら両2
値信号をレベル比較することにより、回転位相検出用磁
極部の回転位置に対応した回転位相検出信号が得られる
。
上記の第1及び第2の1!電変換素子54及び55とし
ては一例としてホール素子が使用される。
ては一例としてホール素子が使用される。
また、ホール素子を用いた一般のブラシレス直流モータ
では、多極永久磁石である回転子と各相の電機子巻線と
の相対的位置をホール素子により検出し、この検出相対
位置に応じて上記各相の電機子巻線に各々対応して電流
を流すためのスイッチング用トランジスタをオン、オフ
し、電機子巻線に流れる電流を順次切換えて回転子を一
定方向に回転させることは周知の通りである。従って、
かかるブラシレス直流モータに適用した場合は、上記の
第1及び第2の1ift電変換素子54及び55として
、回転子と電機子巻線との相対位置検出用ホール素子を
共用することもできる。以下、本発明の実施例について
、第2図乃至第10図と共に説明する。
では、多極永久磁石である回転子と各相の電機子巻線と
の相対的位置をホール素子により検出し、この検出相対
位置に応じて上記各相の電機子巻線に各々対応して電流
を流すためのスイッチング用トランジスタをオン、オフ
し、電機子巻線に流れる電流を順次切換えて回転子を一
定方向に回転させることは周知の通りである。従って、
かかるブラシレス直流モータに適用した場合は、上記の
第1及び第2の1ift電変換素子54及び55として
、回転子と電機子巻線との相対位置検出用ホール素子を
共用することもできる。以下、本発明の実施例について
、第2図乃至第10図と共に説明する。
実施例
第2図は本発明装置の第1実施例の回転子とホール素子
との位置関係を示す。同図中、HGlは第2の磁電変換
素子55の一例としてのホール素子、HG2は第1の1
1電変換素子54の一例としてのホール素子であり、互
いにG1なる回転角度差をもって配設固定されている。
との位置関係を示す。同図中、HGlは第2の磁電変換
素子55の一例としてのホール素子、HG2は第1の1
1電変換素子54の一例としてのホール素子であり、互
いにG1なる回転角度差をもって配設固定されている。
またN1〜N4゜81〜S4は夫々交互に等角度間隔で
着磁されたNliとS極とを示しており、これらは前記
回転子磁極部を構成している。更に磁極N2内の一部に
は、N極と反対の極性であるS極に着磁された磁極SO
が形成されている。この磁極SOは、前記した回転位相
検出用磁極部を構成しており、その回転磁界軌跡と鎖交
する位置にホール素子HG2のみが位置せしめられる。
着磁されたNliとS極とを示しており、これらは前記
回転子磁極部を構成している。更に磁極N2内の一部に
は、N極と反対の極性であるS極に着磁された磁極SO
が形成されている。この磁極SOは、前記した回転位相
検出用磁極部を構成しており、その回転磁界軌跡と鎖交
する位置にホール素子HG2のみが位置せしめられる。
磁極N1〜N4.S。
〜S4が夫々着磁された回転子60は、反時計方向に回
転せしめられるものとする。
転せしめられるものとする。
第3図は本発明装置の第1実施例の信号発生回路のブロ
ック系統図で、ホール素子HG1よりN1〜N4及び8
1〜S4で示したN極とSWAとの交互配置によるホー
ル電圧が取り出され、ホール素子HG2よりN1〜N4
,81〜S4及びSOの各磁極によるホール電圧が取り
出される。
ック系統図で、ホール素子HG1よりN1〜N4及び8
1〜S4で示したN極とSWAとの交互配置によるホー
ル電圧が取り出され、ホール素子HG2よりN1〜N4
,81〜S4及びSOの各磁極によるホール電圧が取り
出される。
ここで、上記の回転子60の磁極面(着磁面)の磁束分
布は回転により第4図(A)に実線工で示す如く変化し
、磁極SOによってaで示す如き磁束分布が生ずる。こ
のような回転子60の磁極面に対し、ホール素子HG2
を近付けすぎたり、磁極SOの面積を大にしたりすると
、ホール素子HG2には第4図(A)に一点鎖線■で示
す如くにN極とS極の磁束密度Bが順次に印加される。
布は回転により第4図(A)に実線工で示す如く変化し
、磁極SOによってaで示す如き磁束分布が生ずる。こ
のような回転子60の磁極面に対し、ホール素子HG2
を近付けすぎたり、磁極SOの面積を大にしたりすると
、ホール素子HG2には第4図(A)に一点鎖線■で示
す如くにN極とS極の磁束密度Bが順次に印加される。
このため、上記aで示した期間ではモータ発生トルクが
反対向きのトルクとして発生し、モータの回転を不安定
にさせてしまう。しかも、ホール素子HG2が前記回転
子と電機子巻線との相対位置検出用のホール素子と共用
した場合は、上記aで示した期間で、電機子巻線に電流
を順次印加するスイッチングトランジスタのスイッチン
グの順番が誤ってしまい、モータの回転を不安定にさせ
てしまう。
反対向きのトルクとして発生し、モータの回転を不安定
にさせてしまう。しかも、ホール素子HG2が前記回転
子と電機子巻線との相対位置検出用のホール素子と共用
した場合は、上記aで示した期間で、電機子巻線に電流
を順次印加するスイッチングトランジスタのスイッチン
グの順番が誤ってしまい、モータの回転を不安定にさせ
てしまう。
そこで、本発明では回転位相検出用磁極SOの面積を小
にして、かつ、回転子60の磁極面とホール素子HG2
との間の距離を所定の距離にすることにより、ホール素
子)(G2に印加される磁束密度の変化を、第4図(A
)に破線■で示す如くにする(これは後述のホール素子
HG3.HG5の場合も同様)。破線■は、磁極SOに
よる磁束密度の変化は比較的小であることを示しており
、このことは実験的にも確認されている。かかる構成と
することにより、回転位相検出用磁極部によるモータの
回転動作への悪影響を排除することができる。
にして、かつ、回転子60の磁極面とホール素子HG2
との間の距離を所定の距離にすることにより、ホール素
子)(G2に印加される磁束密度の変化を、第4図(A
)に破線■で示す如くにする(これは後述のホール素子
HG3.HG5の場合も同様)。破線■は、磁極SOに
よる磁束密度の変化は比較的小であることを示しており
、このことは実験的にも確認されている。かかる構成と
することにより、回転位相検出用磁極部によるモータの
回転動作への悪影響を排除することができる。
再び第3図に戻って説明するに、第5図(A)に示す如
きホール素子HG1の出力信号(ホール電圧)は直流増
幅器61を通してDフリップフロップ64のデータ端子
りに印加される。一方、ホール素子HG2の出力信号(
ホール電圧)は、第4図(A>に破線■で示した磁束密
度の時間変化に応じて変化し、高域フィルタ62に供給
されて高周波数成分を分離P波されて第4図<8>に示
す如き電圧とされる。この電圧は波形整形回路63に供
給され、ここでゼロクロス毎に反転するよう波形整形さ
れ、かつ、増幅されて第4図(C)及び第5図(B)に
示す如き2値信号に変換された後、Dフリップフロップ
64のクロック端子CLに印加される。
きホール素子HG1の出力信号(ホール電圧)は直流増
幅器61を通してDフリップフロップ64のデータ端子
りに印加される。一方、ホール素子HG2の出力信号(
ホール電圧)は、第4図(A>に破線■で示した磁束密
度の時間変化に応じて変化し、高域フィルタ62に供給
されて高周波数成分を分離P波されて第4図<8>に示
す如き電圧とされる。この電圧は波形整形回路63に供
給され、ここでゼロクロス毎に反転するよう波形整形さ
れ、かつ、増幅されて第4図(C)及び第5図(B)に
示す如き2値信号に変換された後、Dフリップフロップ
64のクロック端子CLに印加される。
第5図(A)、(B)の各波形の上部には、ホール素子
HG1.1−IG2にその時点で対向する磁極を示して
おり、第5図(A)に示す直流増幅器61の出力電圧の
立上りエツジは、同図(B)に示す波形整形回路63の
出力電圧の立上りエツジに対して、第2図に示したホー
ル素子HG1及びHG2の取付角度差61分だけ先行し
たものとなる。また、回転子60の回転によって磁極S
Oがホール素子HG2に@間対向する位置に在るときは
、ホール素子HGIは同じS極の磁極S2に離間対向し
ている。これにより、Dフリップフロップ64が、その
りOツク端子OLの入力信号の立上りエツジ時点の、デ
ータ端子りの入力信号レベルをサンプリングした如き信
号をそのQ出力端子より出力するよう構成されているも
のとすると、出力端子65には第5図(C)に示す如く
、ホール素子HG2の磁極SOの検出時点t1でローレ
ベルとなり、磁極N3の検出時点でハイレベルとなるパ
ルスが得られる。すなわち、出力端子65にはホール素
子HG2と磁極SOの回転位置が一致した時、ローレベ
ルとなる回転位相検出信号が得られる。
HG1.1−IG2にその時点で対向する磁極を示して
おり、第5図(A)に示す直流増幅器61の出力電圧の
立上りエツジは、同図(B)に示す波形整形回路63の
出力電圧の立上りエツジに対して、第2図に示したホー
ル素子HG1及びHG2の取付角度差61分だけ先行し
たものとなる。また、回転子60の回転によって磁極S
Oがホール素子HG2に@間対向する位置に在るときは
、ホール素子HGIは同じS極の磁極S2に離間対向し
ている。これにより、Dフリップフロップ64が、その
りOツク端子OLの入力信号の立上りエツジ時点の、デ
ータ端子りの入力信号レベルをサンプリングした如き信
号をそのQ出力端子より出力するよう構成されているも
のとすると、出力端子65には第5図(C)に示す如く
、ホール素子HG2の磁極SOの検出時点t1でローレ
ベルとなり、磁極N3の検出時点でハイレベルとなるパ
ルスが得られる。すなわち、出力端子65にはホール素
子HG2と磁極SOの回転位置が一致した時、ローレベ
ルとなる回転位相検出信号が得られる。
次に本発明装置の第2実施例について説明するに、第6
図は本発明装置の第2実施例の回転子とホール素子との
位置関係を示す。同図中、HO2は第1の1ilt変換
素子の一例としてのホール素子。
図は本発明装置の第2実施例の回転子とホール素子との
位置関係を示す。同図中、HO2は第1の1ilt変換
素子の一例としてのホール素子。
HO4は第2の磁電変換素子の一例としてのホール素子
であり、互いにθ2なる回転角度差をもって固定されて
いる。また、回転子70はN極N1〜N4とS極S1〜
S4とが夫々交互に等角度間隔で着磁された前記回転子
磁極部と、磁極N1゜N2の各磁極内に、それと反対の
極性であるS極の301,802で示す回転位相検出用
磁極部とが夫々形成されている。
であり、互いにθ2なる回転角度差をもって固定されて
いる。また、回転子70はN極N1〜N4とS極S1〜
S4とが夫々交互に等角度間隔で着磁された前記回転子
磁極部と、磁極N1゜N2の各磁極内に、それと反対の
極性であるS極の301,802で示す回転位相検出用
磁極部とが夫々形成されている。
回転子70が反時計方向に回転すると、ホール素子HG
3及びHO4の夫々からは対向する磁極に応じてレベル
が変化するホール電圧が、取り出される。ここで、ホー
ル素子HG3の出力ホール電圧を第3図と共に説明した
ように、高域フィルタ及び波形整形回路を夫々通すこと
により、第7図(A)に示す如きパルス列が得られる。
3及びHO4の夫々からは対向する磁極に応じてレベル
が変化するホール電圧が、取り出される。ここで、ホー
ル素子HG3の出力ホール電圧を第3図と共に説明した
ように、高域フィルタ及び波形整形回路を夫々通すこと
により、第7図(A)に示す如きパルス列が得られる。
また、ホール素子HG4の出力ホール電圧は第7図(B
)に示す如く、N極に対向するときはハイレベル。
)に示す如く、N極に対向するときはハイレベル。
S極に対向するときはローレベルとなるパルス列となる
。第7図(A)に示すパルス列をDフリップフロップの
データ端子に入力し、第7図(B)に示すパルス列をD
フリップ70ツブのクロック端子に入力することにより
、DフリップフロップのQ出力端子からは第7図(C)
に示す如く、ホール素子HG3が磁極S01を検出し、
かつ、ホール素子HG4が磁極N1を検出した時刻t3
でローレベルとなり、次にホール素子HG4が磁極N3
を検出した時刻で4でハイレベルとなるようなパルスが
取り出される。ここで、ホール素子HG4が磁極N1を
検出する時刻で3と磁極N3を検出する時刻t4とは回
転子70の半回転WA@であるから、上記のDフリップ
フロップのQ出力端子よりの出力パルスのデユーティ比
は50%となり、またホール素子HG3と磁極SO1の
回転位置とが一致した時にローレベルとなるので回転位
相検出信号が得られる。なお、ホール素子HG3及び)
−IG4の取付角度差θ2は、ホール素子HG3による
磁極Sol、SO2の検出時点より僅かに遅れてホール
素子HG4がWi極N1゜N2を検出するような角度に
選定されている。
。第7図(A)に示すパルス列をDフリップフロップの
データ端子に入力し、第7図(B)に示すパルス列をD
フリップ70ツブのクロック端子に入力することにより
、DフリップフロップのQ出力端子からは第7図(C)
に示す如く、ホール素子HG3が磁極S01を検出し、
かつ、ホール素子HG4が磁極N1を検出した時刻t3
でローレベルとなり、次にホール素子HG4が磁極N3
を検出した時刻で4でハイレベルとなるようなパルスが
取り出される。ここで、ホール素子HG4が磁極N1を
検出する時刻で3と磁極N3を検出する時刻t4とは回
転子70の半回転WA@であるから、上記のDフリップ
フロップのQ出力端子よりの出力パルスのデユーティ比
は50%となり、またホール素子HG3と磁極SO1の
回転位置とが一致した時にローレベルとなるので回転位
相検出信号が得られる。なお、ホール素子HG3及び)
−IG4の取付角度差θ2は、ホール素子HG3による
磁極Sol、SO2の検出時点より僅かに遅れてホール
素子HG4がWi極N1゜N2を検出するような角度に
選定されている。
本実施例のようなデユーティ比50%の回転位相検出信
号は、VTRの2つの回転ヘッド切換用信号等の応用が
考えられる。上記の第2実施例は回転子磁極部の磁極対
数が4の場合であり、この磁極対数が他の偶数の場合も
第2実施例と同様にして、デユーティ比50%の回転位
相検出信号を得ることができる。
号は、VTRの2つの回転ヘッド切換用信号等の応用が
考えられる。上記の第2実施例は回転子磁極部の磁極対
数が4の場合であり、この磁極対数が他の偶数の場合も
第2実施例と同様にして、デユーティ比50%の回転位
相検出信号を得ることができる。
次に本発明装置の第3実施例につき説明するに、第8図
は本発明8Wの第3実施例の回転子とホール素子との位
置関係を示す。本実施例は回転子磁極部の磁極対数が奇
数の一例として3の場合に、デユーティ比50%の回転
位相検出信号を得るものである。第8図において、HO
5は前記第1の磁電変換素子の一例としてのホール素子
、HO6は前記第2の磁電変換素子の一例としてのホー
ル素子であり、互いに角度θ4なる角度差をもって固定
されている。一方、回転子80はN極N1〜N3とS極
S1〜S3とが夫々交互に等角度間隔で着磁さ机だ前記
回転子磁極部と、磁極Nl。
は本発明8Wの第3実施例の回転子とホール素子との位
置関係を示す。本実施例は回転子磁極部の磁極対数が奇
数の一例として3の場合に、デユーティ比50%の回転
位相検出信号を得るものである。第8図において、HO
5は前記第1の磁電変換素子の一例としてのホール素子
、HO6は前記第2の磁電変換素子の一例としてのホー
ル素子であり、互いに角度θ4なる角度差をもって固定
されている。一方、回転子80はN極N1〜N3とS極
S1〜S3とが夫々交互に等角度間隔で着磁さ机だ前記
回転子磁極部と、磁極Nl。
N2及びS2の各磁極内に、それと反対の極性であるS
極の801.802.N極のNoが着磁された回転位相
検出用磁極部とが夫々形成されている。また、磁極80
1.802及びNoは夫々同一半径上に形成されている
ので、それらの回転磁界軌跡は同一となり、更にその回
転磁界軌跡と鎖交する位置にホール素子HG5が固定さ
れ、かつ、その回転磁界軌跡と鎖交しない位置にホール
素子’HG 6が固定されている。
極の801.802.N極のNoが着磁された回転位相
検出用磁極部とが夫々形成されている。また、磁極80
1.802及びNoは夫々同一半径上に形成されている
ので、それらの回転磁界軌跡は同一となり、更にその回
転磁界軌跡と鎖交する位置にホール素子HG5が固定さ
れ、かつ、その回転磁界軌跡と鎖交しない位置にホール
素子’HG 6が固定されている。
更に、磁極S3とN1との境界位置と磁極801とのな
す回転角度差、!1極S1とN2との境界位置と磁極S
02とのなす回転角度差、及び磁極N2と82との境界
位置と磁極Noとのなす回転角度差は共に同一の03で
あり、この回転角度差θ3は前記θ4に比し僅かに小な
る値に選定されている。これは、ホール素子1−IO2
により磁極N1.N2又はS2が検出された時刻(すな
わち、ホール素子HG6の出力ホール電圧の立上りエツ
ジ又は立下りエツジの時点)の直前から、ホール素子H
G5により磁極301.802又はNoが検出され始め
ている必要があるからで、これにより、後述するDフリ
ツブフロツブ83及び85により、ホール素子HG5の
磁極SO1゜SO2又はNoの検出時の出力ホール電圧
を波形整形したディジタル信号(2値付号)を、ホール
素子H06の出力ホール電圧によって正確にサンプリン
グすることができる。
す回転角度差、!1極S1とN2との境界位置と磁極S
02とのなす回転角度差、及び磁極N2と82との境界
位置と磁極Noとのなす回転角度差は共に同一の03で
あり、この回転角度差θ3は前記θ4に比し僅かに小な
る値に選定されている。これは、ホール素子1−IO2
により磁極N1.N2又はS2が検出された時刻(すな
わち、ホール素子HG6の出力ホール電圧の立上りエツ
ジ又は立下りエツジの時点)の直前から、ホール素子H
G5により磁極301.802又はNoが検出され始め
ている必要があるからで、これにより、後述するDフリ
ツブフロツブ83及び85により、ホール素子HG5の
磁極SO1゜SO2又はNoの検出時の出力ホール電圧
を波形整形したディジタル信号(2値付号)を、ホール
素子H06の出力ホール電圧によって正確にサンプリン
グすることができる。
第9図は本発明装置の第3実施例の信号発生回路のブロ
ック系統図で、前記回転子80の反時計方向の回転によ
ってホール素子HG5から取り出されたホール電圧は第
4図と共に説明したと同様の理由で、高域フィルタ81
及び波形整形回路82を夫々通して、第10図(A)に
示す如き2値付号に波形整形される。一方、ホール素子
HG6は反対極性の磁極SOI、302及びN。
ック系統図で、前記回転子80の反時計方向の回転によ
ってホール素子HG5から取り出されたホール電圧は第
4図と共に説明したと同様の理由で、高域フィルタ81
及び波形整形回路82を夫々通して、第10図(A)に
示す如き2値付号に波形整形される。一方、ホール素子
HG6は反対極性の磁極SOI、302及びN。
の検出ができないから、高域フィルタ81.波形整形回
路82を通すことなくそのまま第10図(B)に示す如
き2値付号を出力し、直流増幅器86を通してDフリッ
プ70ツブ83のクロック端子OLに印加する一方、イ
ンバータ84を通してDフリップ70ツブ85のクロッ
ク端子CLに印加する。なお、第10図(A)、(B)
の各波形上部に示した記号は、その時点でのホール素子
HG5.HG6の検出磁極を示す。第10図(A>に示
したホール素子H05の出力ホール電圧を波形整形した
信号は、同図(B)に示したホール素子HG6の出力ホ
ール電圧に比し、前記回転角度差θ4に相当する位相だ
け進んでおり、第9図に示すDフリップ70ツブ83及
び85のデータ端子りに夫々印加される。
路82を通すことなくそのまま第10図(B)に示す如
き2値付号を出力し、直流増幅器86を通してDフリッ
プ70ツブ83のクロック端子OLに印加する一方、イ
ンバータ84を通してDフリップ70ツブ85のクロッ
ク端子CLに印加する。なお、第10図(A)、(B)
の各波形上部に示した記号は、その時点でのホール素子
HG5.HG6の検出磁極を示す。第10図(A>に示
したホール素子H05の出力ホール電圧を波形整形した
信号は、同図(B)に示したホール素子HG6の出力ホ
ール電圧に比し、前記回転角度差θ4に相当する位相だ
け進んでおり、第9図に示すDフリップ70ツブ83及
び85のデータ端子りに夫々印加される。
これにより、Dフリップ70ツブ83のQ出力端子から
は、第10図(B)に示したホール素子HG6の出力ホ
ール電圧の立上りエツジで、同図(A)に示した波形整
形回路82の出力信号をサンプリングして得た第10図
(C)に示す如き、ホール素子)−IO2の磁極N1の
検出開始時刻t5から磁極N3の検出開始時刻t7まで
の期間ローレベルの信号が取り出されてOR回路87に
供給される。一方、Dフリップ70ツブ85のQ出力端
子からは、第10図(B)に示したホール素子HG6の
出力ホール電圧の立下りエツジで、同図(A)に示した
波形整形回路82の出力信号をサンプリングして得た同
図(D)に示す如き、ホール素子HG6の磁極S2の検
出開始時刻t6から磁極S3の検出開始時刻t8までの
期間ハイレベルの信号が取り出されてOR回路87に供
給される。
は、第10図(B)に示したホール素子HG6の出力ホ
ール電圧の立上りエツジで、同図(A)に示した波形整
形回路82の出力信号をサンプリングして得た第10図
(C)に示す如き、ホール素子)−IO2の磁極N1の
検出開始時刻t5から磁極N3の検出開始時刻t7まで
の期間ローレベルの信号が取り出されてOR回路87に
供給される。一方、Dフリップ70ツブ85のQ出力端
子からは、第10図(B)に示したホール素子HG6の
出力ホール電圧の立下りエツジで、同図(A)に示した
波形整形回路82の出力信号をサンプリングして得た同
図(D)に示す如き、ホール素子HG6の磁極S2の検
出開始時刻t6から磁極S3の検出開始時刻t8までの
期間ハイレベルの信号が取り出されてOR回路87に供
給される。
従って、OR回路87からは第10図(E)に示す如く
、時刻t5からt6の期間ローレベルの信号が取り出さ
れて出力端子88へ出力される。
、時刻t5からt6の期間ローレベルの信号が取り出さ
れて出力端子88へ出力される。
ここで、上記の時刻t5はホール素子1−IO5が磁t
isO1を検出中の時刻でもあり、また上記の時刻t6
はホール素子HG5が磁極Noを検出中の時刻でもあり
、これらの磁極S01とNoとは第8図からも明らかな
如く、180°対向して形成されているから、出力端子
88にはデユーティ比50%の回転位相検出信号が得ら
れることになる。
isO1を検出中の時刻でもあり、また上記の時刻t6
はホール素子HG5が磁極Noを検出中の時刻でもあり
、これらの磁極S01とNoとは第8図からも明らかな
如く、180°対向して形成されているから、出力端子
88にはデユーティ比50%の回転位相検出信号が得ら
れることになる。
なお、本発明は第1図に示した型式のモータ以外のモー
タにも適用することができることは勿論である。
タにも適用することができることは勿論である。
発明の効果
上述の如く、本発明によれば、回転位相検出用の磁石片
を前記回転位相検出用磁極部を形成することにより不要
にでき、また回転位相検出用磁石片の検出素子及び回路
が第1及び第2の磁電変換素子により不要にでき、特に
第1及び第2の磁電変換素子としてモータの回転位置検
出用Iif!電変換素子を共用した場合は部品点数削減
による信頼性向上及びコストダウンを図ることができ、
更に70ツビデイスクドライブに適用した場合は、1回
転1回のタイミング信号が安価な構成により得られる等
の特長を有するものである。
を前記回転位相検出用磁極部を形成することにより不要
にでき、また回転位相検出用磁石片の検出素子及び回路
が第1及び第2の磁電変換素子により不要にでき、特に
第1及び第2の磁電変換素子としてモータの回転位置検
出用Iif!電変換素子を共用した場合は部品点数削減
による信頼性向上及びコストダウンを図ることができ、
更に70ツビデイスクドライブに適用した場合は、1回
転1回のタイミング信号が安価な構成により得られる等
の特長を有するものである。
第1図は本発明装置の機構を示す縦断面図、第2図、第
6図及び第8図は夫々本発明装置の各実流側の回転子と
ホール素子との位置関係を示す図、第3図及び第9図は
夫々本発明装置の各実施例の信号発生回路のブロック系
統図、第4図は回転子磁極部と回転位相検出用磁極部と
の両方を検出するホール素子の出力ホール電圧の処理に
ついて説明する波形図、第5図、第7図及び第10図は
夫々第2図、第6図及び第8図図示実施例の動作説明用
信号波形図、第11図は従来のVTRのサーボ回路の一
例を示すブロック系統図、第12図は従来のVTRのダ
イレクトドライブモータの一例を示す縦断面図である。 1・・・キャプスタンモータ、5・・・ロータ、8・・
・コイル、9.10.36・・・ビデオヘッド、11・
・・磁石片、12・・・PGヘッド、30・・・モータ
、34・・・下部固定シリンダ、35・・・上部回転シ
リンダ、40・・・磁石片、41−P G巻線、45・
・・モータマグネット、46・・・ロータヨーク、54
・・・第1の磁電変換素子、55・・・第2の磁電変換
素子、60゜70.80・・・回転子、62.81・・
・高域フィルタ。 63.82・・・波形整形回路、64,83.85゜・
・・Dフリップフロップ、84・・・インバータ、87
・・・OR回路、HG1〜HG6・・・ホール素子、N
1〜N4.No・・・N極、S1〜84.So、Sol
。 802・・・S極。 特許出願人 日本ビクター株式会社 第3図 第4図 第5図 1X2 第6図 第7図 一ド1−一一 第8図 手続補正書(顔) 特許庁長官 志 賀 学 殿 1、事件の表示 昭和59年 特許願 第243590号2、発明の名称 モータの回転位相検出装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 昭和60年3月26日(発送日) 6゜ 補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄。 7、 補正の内容 明細書中、第23頁第7行記載の「第8図図示実施例」
を「第8図に示す実施例」と補正する。 手続補正書 ( 昭和60年4月4日 特許庁長官 志 賀 学 殿 1、事件の表示
j昭和59年 特許願 第24
3590号2、発明の名称
1モータの回転位相検
出装置 3、補正をする者 住所 〒102 東京都千代田区麹町5丁目7番地自
発補正 i、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面。 ′、補正の内容 (1)明細書中、第9頁第3行の「。用」を「作目」と
補正する。 ■ 図面中、第1図を添付図面に朱書する如く重工する
。
6図及び第8図は夫々本発明装置の各実流側の回転子と
ホール素子との位置関係を示す図、第3図及び第9図は
夫々本発明装置の各実施例の信号発生回路のブロック系
統図、第4図は回転子磁極部と回転位相検出用磁極部と
の両方を検出するホール素子の出力ホール電圧の処理に
ついて説明する波形図、第5図、第7図及び第10図は
夫々第2図、第6図及び第8図図示実施例の動作説明用
信号波形図、第11図は従来のVTRのサーボ回路の一
例を示すブロック系統図、第12図は従来のVTRのダ
イレクトドライブモータの一例を示す縦断面図である。 1・・・キャプスタンモータ、5・・・ロータ、8・・
・コイル、9.10.36・・・ビデオヘッド、11・
・・磁石片、12・・・PGヘッド、30・・・モータ
、34・・・下部固定シリンダ、35・・・上部回転シ
リンダ、40・・・磁石片、41−P G巻線、45・
・・モータマグネット、46・・・ロータヨーク、54
・・・第1の磁電変換素子、55・・・第2の磁電変換
素子、60゜70.80・・・回転子、62.81・・
・高域フィルタ。 63.82・・・波形整形回路、64,83.85゜・
・・Dフリップフロップ、84・・・インバータ、87
・・・OR回路、HG1〜HG6・・・ホール素子、N
1〜N4.No・・・N極、S1〜84.So、Sol
。 802・・・S極。 特許出願人 日本ビクター株式会社 第3図 第4図 第5図 1X2 第6図 第7図 一ド1−一一 第8図 手続補正書(顔) 特許庁長官 志 賀 学 殿 1、事件の表示 昭和59年 特許願 第243590号2、発明の名称 モータの回転位相検出装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 昭和60年3月26日(発送日) 6゜ 補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄。 7、 補正の内容 明細書中、第23頁第7行記載の「第8図図示実施例」
を「第8図に示す実施例」と補正する。 手続補正書 ( 昭和60年4月4日 特許庁長官 志 賀 学 殿 1、事件の表示
j昭和59年 特許願 第24
3590号2、発明の名称
1モータの回転位相検
出装置 3、補正をする者 住所 〒102 東京都千代田区麹町5丁目7番地自
発補正 i、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面。 ′、補正の内容 (1)明細書中、第9頁第3行の「。用」を「作目」と
補正する。 ■ 図面中、第1図を添付図面に朱書する如く重工する
。
Claims (3)
- (1)複数のS極とN極とが夫々交互に円周上に着磁さ
れた回転子磁極部と、該回転子磁極部の一部に該回転子
磁極部の磁極極性と反対の極性で着磁された回転位相検
出用磁極部とを有する回転子と、該回転位相検出用磁極
部の回転磁界軌跡と鎖交するように離間して固定された
第1の磁電変換素子と、該回転磁界軌跡と鎖交しない位
置で、かつ、該第1の磁電変換素子とは一定の回転角度
差をもつた位置であつて、該回転子の着磁面に離間対向
した位置に固定された第2の磁電変換素子と、該第1及
び第2の磁電変換素子の各出力信号を入力信号として受
け、該入力信号を夫々レベル比較してモータ回転位相検
出信号を発生出力する信号発生回路とよりなることを特
徴とするモータの回転位相検出装置。 - (2)該回転位相検出用磁極部を構成する各単位磁極を
二以上設けることにより、所望デューティ比の回転位相
検出信号を該信号発生回路より発生出力せしめることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載のモータの回転位
相検出装置。 - (3)該モータはブラシレス直流モータであり、該第1
及び第2の磁電変換素子として、該ブラシレス直流モー
タの回転子と電機子巻線との相対位置を検出するための
磁電変換素子を共用して用いることを特徴とする特許請
求の範囲第1項又は第2項記載のモータの回転位相検出
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59243590A JPS61120916A (ja) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | モ−タの回転位相検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59243590A JPS61120916A (ja) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | モ−タの回転位相検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61120916A true JPS61120916A (ja) | 1986-06-09 |
Family
ID=17106077
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59243590A Pending JPS61120916A (ja) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | モ−タの回転位相検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61120916A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994026022A1 (en) * | 1993-04-27 | 1994-11-10 | Sankyo Seiki Mfg. Co., Ltd. | Device for detecting rotational position of brushless motor |
KR20000055856A (ko) * | 1999-02-10 | 2000-09-15 | 밍 루 | 차량용 영구 자석형 동기 모터의 회전자 위치 검출 방법 |
-
1984
- 1984-11-19 JP JP59243590A patent/JPS61120916A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994026022A1 (en) * | 1993-04-27 | 1994-11-10 | Sankyo Seiki Mfg. Co., Ltd. | Device for detecting rotational position of brushless motor |
US5552682A (en) * | 1993-04-27 | 1996-09-03 | Sankyo Seiki Mfg. Co., Ltd. | Device for detecting rotational position of brushless motor |
CN1036747C (zh) * | 1993-04-27 | 1997-12-17 | 株式会社三协精机制作所 | 无刷电动机旋转位置检测装置 |
KR20000055856A (ko) * | 1999-02-10 | 2000-09-15 | 밍 루 | 차량용 영구 자석형 동기 모터의 회전자 위치 검출 방법 |
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