JPS61164486A - ブラツシレスモ−タの駆動装置 - Google Patents

ブラツシレスモ−タの駆動装置

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Publication number
JPS61164486A
JPS61164486A JP60003817A JP381785A JPS61164486A JP S61164486 A JPS61164486 A JP S61164486A JP 60003817 A JP60003817 A JP 60003817A JP 381785 A JP381785 A JP 381785A JP S61164486 A JPS61164486 A JP S61164486A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
excitation
signal
comparator
brushless motor
motor
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
Application number
JP60003817A
Other languages
English (en)
Inventor
Teruaki Kitamori
北森 輝明
Hokao Asano
浅野 外夫
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP60003817A priority Critical patent/JPS61164486A/ja
Publication of JPS61164486A publication Critical patent/JPS61164486A/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
    • H02P6/10Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple
    • 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
    • H02P6/24Arrangements for stopping
    • 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
    • H02P6/08Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor

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】 〔従来技術〕本発明は永久磁石よりなる回転子と電子的
整流子とをもつ、いわゆるブラツシレスモータの駆動装
置に関するものでちる。この種のモータは各種事務機器
、工作機械等において部材の位置ぎめをするのに使用さ
れるが、従来のこの種のモータにステップモータがある
ステップモータはその駆動部が位置ぎめの作用を有し、
他の位置情報によって停止位置を命令する必要がないた
め、安価に提供することができる利点な有するが、振動
、騒音が大きく、かつ、ロータと負荷の慣性によってス
テップ情報に対する連応性に限界がある。これに対しブ
ラツシレスモータは永久磁石よシなるロータの極性によ
って励磁するコイルの位置をきめ、ロータの回転に従っ
て順次、励磁コイルを送って行くものであシ、ステップ
モータとの構成上の相違はロータの励磁コイルに対する
位置センサの有無によって定まるものであシ、定位置停
止の機能をそれ自体、有しないが連応性にすぐれ、かつ
、トルクに変動がない利点を有する。
第8図人は交流励磁和尚の2相ブラツシレスモータにお
いて、各励磁コイルの通電時間が口−夕の回転電気角−
πの間励磁するいわゆる2相v2π通電の一例を示して
いる。図中01〜C4はステータの励磁コイルで、半導
体スイッチ(図示してない)によってl/’l、z通電
期間中励磁電流Iが流れる。lは永久磁石よシなるロー
タ磁石で、そのシャフト2には、励磁コイル01〜C4
の通電を選択する位置センサPS、 −PS、を動作さ
せるためのセンサ用磁石8を有する。半導体スイッチは
一方向にのみ電流を流すものとすれば対向する励磁コイ
ル、例えばC1とC3、C2とC4は交流励磁における
1つのコイルに相当し、2相交流励磁巻線を形成する。
いま、センサ用磁石8の極性Sの範囲がV2πであシ、
その極性により特定の位置センサPSから半導体スイッ
チをオンにする信号が送られると励磁コイルCはロータ
の回転に従って順次1/2π区間で励磁が切シ換り、励
磁電流工が流れることによ)ロータ対向の励磁極面に極
性Nを生じ、ロータ磁石のS極を吸引してトルクを発生
する。
第8図Bは他の交流2相励磁相当の励磁切換えの例を示
している。これは第8図Aのセンサ用磁石8は用いず、
ロータ磁石1の極性のみで位置センナの信号の論理をと
って励磁コイルCの通電を行なうものであり、励磁区間
1/”lπ(L/2π通電)の場合は位置センサPS1
〜PS。
により2つの位置センナの重なる区間の例、励磁コイル
に通電しない論理をとっている。すなわち、図表のうち
、位置センサPS、とPS、の信号の重なシが、ロータ
磁石1のS極中心位置において、図の極頭Sと励磁コイ
ルC4の中心の合致点を0度として7Aπよりv4πの
区間にある位置センサP8.をオフにする。つtb位置
センサPS、はv4πよp 8/4πの区間にオン信号
を出している。以下屓次論理によりし′2π通電が完成
する。この場合、位置センサPS′は不要である0 第4図は以上の論理回路を示している。同図においてC
8〜C4はステー、夕の励磁コイル、Tr。
〜Tr4は励磁用スイッチ素子、AND、〜AND、例
えはAND、は位置センサPS、の信号とPS4の位置
のANDをとシ、その出力によシゲートG1 を開き、
励磁用スイッチをオフにする。すなわち、位置信号PS
、とPS、の重なる区間にPS、よシ信号が出ていても
励磁コイルC1の励磁を止める作用をする。以下同様で
ある。ff1、IV、はインバータ回路で、位置センサ
PS、の逆はPS、であるから新らたに位置センサPS
3を設けなくてもよい。以下同様である。以上はv2π
通電の場合の説明でちるが、π通電の場合、第8図にお
いて位置センサPS、〜PS4を設けることによって各
励磁コイルC1〜C4はπ区間の通電が行なわれる。す
なわち、ロータ磁石のS極中心が励磁コイルC4の極中
心と合致した点を0度として、例えば位置センサPS0
により励磁コイルC1は3Aπよシレ′2π区間、励磁
される。以下順次各励磁コイルはπ間に通電する。
第5図は以上の励磁電流の関係を交流励磁と等測的に表
現している0(a)はl/’l、π通電の場合で、上段
は位置センサPS2とPS4による励磁コイルC2と0
4の励磁電流、下段は位置センサPS1とPS、による
励磁コイルC7とC5の励磁電流を示している。
第6図は励磁コイル01〜C4による発生トルクを示し
ている。T、−T4は励磁コイルC2〜C。
が単独で励磁されたときのロータ磁石との相対位置によ
る発生トルクで、L/Zπ通電では励磁コイルの切換え
によ’) Tt −T4のプラス側のそれぞれの最大値
の±v4πを連ねたトルクの外周辺が発生トルクになυ
、同様にπ通電においては、それぞれ、合成トルクT、
+T、、T、+T2、T、+T、 、 T、+ T、 
 のプラス側のそれぞれの最大値の±V4πを連ねたト
ルクの外周辺が発生トルクでちゃ、その最大値と最低値
はン4π度、ずれている。トルク変動率は0.8である
次にステップモータについて対比的に説明する。永久磁
石型ステップモータあるいはレラクタンス歯と永久磁石
を併用するハイブリット型ステップモータは、これを平
面的に図示すればブラツシレスモータの位置センサPS
を省いたモータと等価でちる。例えば第8図の位置セン
ナPSおよびこれに付属する構成を省いてそれぞれのコ
イルに第5図(a)の電流を順次通電することはl相励
磁の場合であシ、ロータ磁石の8極中心は励磁コイルの
N極中心に合致して停止し、次のコイルの励磁はコイル
間隔がv2π度で配置されているのでv2π通電の電流
状態とトルク関係が一致している。第6図における太実
線がl相励磁ステップのトルクであシ、・点が停止位置
である。2相励磁の場合の電流関係は第5図(b)のπ
通電の場合と等価であシ、ロータ磁石のS極の中心はそ
れぞれの2つの励磁されるコイルの中心の中間で停止す
る。そのトルクの関係は第6図の点線であり、停止点は
0点である。
同図かられかるように、トルクの変動率はlであシ、停
止点を通過するのでトルク変動の大きいのは固有のもの
である。
〔発明の目的〕以上、従来のステップモータおよびブラ
ツシレスモータにつき、その特性の概要を説明したが、
ステップモータは定位置制御が可能である反面、トルク
の変動が大きく、それに伴って振動および騒音を発生し
、かつ脱調により連応性に限界がある。これに対しブラ
ツシレスモータは、トルクの変動が小さく、かつ、ロー
タ位置を検出して有効な励磁コイルを選択するので上記
のような欠点はないが、定位置停止ができない欠点があ
る。本発明はこのブラツシレスモータのもつ利点を活用
すると共に、その欠点を排除する駆動装置を提供するこ
とを目的とするものである。
〔発明の構成〕本発明のプ2ツシレスモータの駆動装置
は、励磁コイル切、換えスイッチを介して電源に接続さ
れ、特定の励磁コイルによって回転を持続する永久磁石
ロータを備えたブラツシレスモータにおいて、ロータ位
置センサからの信号を遮断するオフゲートと、励磁コイ
ルへの励磁信号に従った回転パルス列を発生させる微分
回路とダイオードとよシなるパルス信号発生回路と、ス
テップ数の命令入力信号をカウントするカウントメモリ
と、前記パルス信号発生回路の出力を前記カウントメモ
リの出力と比較するコンパレータと、該コンパレータの
出力によシ前記オフゲートを制御するAND回路とを備
えていることを特徴とする。
本発明は上記の構成によって所定の停止位置まではブラ
ツシレスモータとして回転し、停止位置においてはステ
ップモータとして作用する。
なお、命令入力カウントに達するよシ手前の数をモータ
の回転に伴なうステップの通過カウントと比較して停止
前にブレーキをかける構成は本発明の目的と異なるので
記載してないが、定位置停止を容易に実施する手段とし
て有効である0 〔実施例〕本発明の実施例を交流励磁換算の2相プラソ
シレスモータについて説明する。第1図はブラツシレス
モータとしてv2π通電し、停止は1相励磁のステップ
モータとして作用する場合を示している。同図において
、4は命令入力端子、5はカウントメモリ、6はコンパ
レータ、7はパルス信号発生回路、8はAND回路、9
はブラツシレスモータ、10は電源である。
ブラツシレスモータ9は第8図A、Bにおけるめπ通電
とオフゲート9bを除いて基本的に同一である。すなわ
ち、位置センサ9a (PS1〜Pa、)と第4図のよ
うなコイル励磁用分配器9cとの間にオフゲート9bを
接続している。モータ9eは励磁コイル切換えスイッチ
9dを介して電源10に接続されておシ、特定の励磁コ
イルが電源1゜と接続されることによって回転を持続し
ている。
特定の励磁コイルに与えるオン信号は、微分回路とダイ
オードとよシなるパルス信号発生回路7によってパルス
列化してコンパレータ6に入力スル。コンパレータ6は
このパルス信号発生回路7のパルス信号を入力端子4の
命令人力パルスをカウントするカウントメモリ5の出力
信号と比較してパルス信号発生回路7のパルス信号が、
命令パルス数と一致したときに出力する。
AND回路8はコンパレータ6の出力によってオフゲー
) 9bを動作させ、停止パルス数に相当する励磁信号
以外の位置センサ9aからの信号を遮断することによシ
モータ9eを所定位置に停止させる。
第2図はブラツシレスモータとしてπ通電、停止は2相
励磁のステップモータとして作用する本発明の実施例で
、第1図の1相励磁と異なるところは、モータ9eの停
止時に2個の励磁コイルを選択通電するため、AND回
路8の出力はオフゲート9bを2個、選択することと、
回転によるパルス列は励磁される2個のコイルのAND
をAND回路8によシうることと、コンパレータ6の出
力、すなわち停止時の選択励磁を2個の励磁出力よりと
ることが異なる点にある。なお、パルス信号発生回路7
.AND回路8の入力を励磁コイル切換えスイッチ9d
の入力よシ取シ出しているが、これは位置センサ9aの
出力よシ目的に応じた論理を介して、信号を取り出して
もよいO 〔発明の効果〕以上述べたように本発明は回転中はブラ
ツシレスモータとして命令入力によるカウントメモリの
出力と回転時の励磁パルス列とを比較して撰択的に励磁
を行なうことによυ連応性がすぐれ、振動、騒音の少い
回転を行なうことができ、停止時はステップモータとし
て定位置停止をすることが可能であるから発明の目的を
達成する効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図二本発明の装置の第1実施例で1相励磁によシ停
止する場合の構成を示すブロ ック図 第2図:本発明の装置の第2実施例で2相励磁によシ停
止する場合の構成を示すブロ ック図 第8図:(5)(B)は従来の交流2相励磁相当のブラ
ツシレスモータの巻線と、ロータ磁石 と位置センナとの関係を示す図 第4図:第3図のブラツシレスモータの2相1/’l、
π通電におけるコイル励磁分配器の論理構成図 第5図:励磁電流の交流励磁に対応する波形図で(a)
は−π通電で、ステップモータとしては1相励磁に相当
する場合(b)はπ通電でステップモータとしては2相 励磁に相当する場合 第6図:第3図のブラツシレスモータにおけるL/2π
通電およびπ通電、並びに1相励磁ステツプモータおよ
び2相励磁ス テツプモータのトルク関係説明図 1・・・ロータ磁石、2・・・シャフト、8・・・セン
ナ用磁石、4・・・命令入力端子、5・・・カウントメ
モリ、6・・・コンパレータ、7・・・パルス信号発生
回路、8・・・AND回路、9・・・ブラツシレスモー
タ、lO・・・電源 L−−−−−J 第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 励磁コイル切換えスイッチを介して電源に接続され、特
    定の励磁コイルによつて回転を持続する永久磁石ロータ
    を備えたブラツシレスモータにおいて、ロータ位置セン
    サからの信号を遮断するオフゲートと、励磁コイルへの
    励磁信号に従つた回転パルス列を発生させる微分回路と
    ダイオードとよりなるパルス信号発生回路と、ステップ
    数の命令入力信号をカウントするカウントメモリと、前
    記パルス信号発生回路の出力を前記カウントメモリの出
    力と比較するコンパレータと、該コンパレータの出力に
    より前記オフゲートを制御するAND回路とを備えてい
    ることを特徴とするブラツシレスモータの駆動装置
JP60003817A 1985-01-11 1985-01-11 ブラツシレスモ−タの駆動装置 Pending JPS61164486A (ja)

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JPS61164486A true JPS61164486A (ja) 1986-07-25

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ID=11567736

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JP60003817A Pending JPS61164486A (ja) 1985-01-11 1985-01-11 ブラツシレスモ−タの駆動装置

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JP (1) JPS61164486A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01291690A (ja) * 1988-05-19 1989-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd ブラシレスモータの駆動装置
JP2019122170A (ja) * 2018-01-09 2019-07-22 キヤノン株式会社 モータ制御装置及び方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01291690A (ja) * 1988-05-19 1989-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd ブラシレスモータの駆動装置
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