JPS6160678B2 - - Google Patents
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- JPS6160678B2 JPS6160678B2 JP54113937A JP11393779A JPS6160678B2 JP S6160678 B2 JPS6160678 B2 JP S6160678B2 JP 54113937 A JP54113937 A JP 54113937A JP 11393779 A JP11393779 A JP 11393779A JP S6160678 B2 JPS6160678 B2 JP S6160678B2
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- JP
- Japan
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- output
- pulse
- gate
- motor
- drive
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Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 21
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 10
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
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
- H02P6/20—Arrangements for starting
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直流半導体電動機の駆動装置に関す
る。直流半導体電動機は、周知の如く第１図に示
すような構造で固定子１と回転子２とが相対し、
回転子２は２極（Ｎ、Ｓ）のマグネツト部分が回
転軸３に関して対称になるようにそれぞれ着磁幅
120度（以後120゜と記す）で着磁され、着磁され
ていない60度（以後60゜と記す）幅部分が２個所
ある。固定子巻線W1，W2，W3は第２図に示すよ
うな相互関係で設けられ、星形接続されている。
る。直流半導体電動機は、周知の如く第１図に示
すような構造で固定子１と回転子２とが相対し、
回転子２は２極（Ｎ、Ｓ）のマグネツト部分が回
転軸３に関して対称になるようにそれぞれ着磁幅
120度（以後120゜と記す）で着磁され、着磁され
ていない60度（以後60゜と記す）幅部分が２個所
ある。固定子巻線W1，W2，W3は第２図に示すよ
うな相互関係で設けられ、星形接続されている。
従来、回転子位置検出は、磁気感応素子である
２個のホール素子ａ，ｂを用いて行つており、こ
れらは第１相巻線W1の巻始め部分と第２相巻線
W2の巻始め部分から60゜回転方向に移動した位
置に取付けられている。なお、第２図中P1，P2，
P3はそれぞれ巻線W1，W2，W3の端子である。
２個のホール素子ａ，ｂを用いて行つており、こ
れらは第１相巻線W1の巻始め部分と第２相巻線
W2の巻始め部分から60゜回転方向に移動した位
置に取付けられている。なお、第２図中P1，P2，
P3はそれぞれ巻線W1，W2，W3の端子である。
従来、前記ホール素子ａ，ｂの各出力は、それ
ぞれ対応して２つの異つたスレシヨルド電圧を有
する比較器に導かれて基本パルス信号にパルス化
され、この４種の基本パルス信号が論理回路に導
かれて３相全波駆動パルスが発生され、、このパ
ルスにより巻線駆動用トランジスタが駆動制御さ
れる。上記駆動パルスの発生回路はたとえば第３
図、巻線駆動回路はたとえば第６図に示すように
構成されている。
ぞれ対応して２つの異つたスレシヨルド電圧を有
する比較器に導かれて基本パルス信号にパルス化
され、この４種の基本パルス信号が論理回路に導
かれて３相全波駆動パルスが発生され、、このパ
ルスにより巻線駆動用トランジスタが駆動制御さ
れる。上記駆動パルスの発生回路はたとえば第３
図、巻線駆動回路はたとえば第６図に示すように
構成されている。
第３図において、ホール素子ａ，ｂにはそれぞ
れ演算増幅器A1から一定電圧が印加されてお
り、ホール素子ａの出力信号（l1−l2間電位差。
但しl1，l2は素子出力端。）は第１比較器A2の入力
端間、第３比較器A4の入力端間に印加される。
上記第１比較器A2の入力端間には可変抵抗VR1が
接続され、この可変抵抗VR1の摺動端は抵抗Ｒを
介して接地されている。したがつて、この比較器
A2は、可変抵抗VR1により入力信号をパルス化す
るスレシヨルド電圧が可変になつている。同様
に、第３比較器A4は可変抵抗VR3および抵抗R3
の回路によりスレシヨルド電圧が可変になつてい
る。この場合、第１比較器A2、第３比較器A4の
各スレシヨルド電圧は互いに異なつている。一
方、ホール素子ｂの出力信号（l3−l4間電位差。
但しl3，l4は素子出力端）は第２比較器A3、第４
比較器A5に導かれ、それぞれ可変抵抗VR2と抵抗
R2との回路および可変抵抗R4と抵抗R4との回路
により互いに異なるように設定されるスレシヨル
ド電圧によりパルス化される。したがつて、たと
えば第４図に示すようなホール素子ａ，ｂの出力
信号に対して、第１〜第４比較器A2〜A5の出力
パルスはそれぞれたとえば図示のようなタイミン
グで得られる。そして、第１比較器A2の出力は
インバータI1を介して第１出力端子1に現われ
る。また、第２比較器A3の出力は、インバータI2
により反転されたのち前記インバータI1の出力と
ともに負論理動作のナンドゲートN1により処理
され、このゲート出力は第２出力端子2に導か
れる。また、このゲートN1の出力と前記インバ
ータI1の出力は負論理動作のナンドゲートN2によ
り処理され、このゲート出力は第３出力端子3
に導かれる。また、第３比較器A4の出力はイン
バータI3を介して第４出力端子4に現われる。ま
た、第４比較器A5の出力は、インバータI4により
反転されたのち前記インバータI3の出力とともに
負論理動作のナンドゲートN3により処理され、
このゲート出力は第５出力端子5に導かれる。
また、このゲートN3の出力と前記インバータI3の
出力は負論理動作のナンドゲートN4により処理
され、このゲート出力は第６出力端子6に導か
れる。したがつて、第１〜第６出力端子1〜6
の各駆動パルス出力は第４図に示すようなタイミ
ングで得られる。
れ演算増幅器A1から一定電圧が印加されてお
り、ホール素子ａの出力信号（l1−l2間電位差。
但しl1，l2は素子出力端。）は第１比較器A2の入力
端間、第３比較器A4の入力端間に印加される。
上記第１比較器A2の入力端間には可変抵抗VR1が
接続され、この可変抵抗VR1の摺動端は抵抗Ｒを
介して接地されている。したがつて、この比較器
A2は、可変抵抗VR1により入力信号をパルス化す
るスレシヨルド電圧が可変になつている。同様
に、第３比較器A4は可変抵抗VR3および抵抗R3
の回路によりスレシヨルド電圧が可変になつてい
る。この場合、第１比較器A2、第３比較器A4の
各スレシヨルド電圧は互いに異なつている。一
方、ホール素子ｂの出力信号（l3−l4間電位差。
但しl3，l4は素子出力端）は第２比較器A3、第４
比較器A5に導かれ、それぞれ可変抵抗VR2と抵抗
R2との回路および可変抵抗R4と抵抗R4との回路
により互いに異なるように設定されるスレシヨル
ド電圧によりパルス化される。したがつて、たと
えば第４図に示すようなホール素子ａ，ｂの出力
信号に対して、第１〜第４比較器A2〜A5の出力
パルスはそれぞれたとえば図示のようなタイミン
グで得られる。そして、第１比較器A2の出力は
インバータI1を介して第１出力端子1に現われ
る。また、第２比較器A3の出力は、インバータI2
により反転されたのち前記インバータI1の出力と
ともに負論理動作のナンドゲートN1により処理
され、このゲート出力は第２出力端子2に導か
れる。また、このゲートN1の出力と前記インバ
ータI1の出力は負論理動作のナンドゲートN2によ
り処理され、このゲート出力は第３出力端子3
に導かれる。また、第３比較器A4の出力はイン
バータI3を介して第４出力端子4に現われる。ま
た、第４比較器A5の出力は、インバータI4により
反転されたのち前記インバータI3の出力とともに
負論理動作のナンドゲートN3により処理され、
このゲート出力は第５出力端子5に導かれる。
また、このゲートN3の出力と前記インバータI3の
出力は負論理動作のナンドゲートN4により処理
され、このゲート出力は第６出力端子6に導か
れる。したがつて、第１〜第６出力端子1〜6
の各駆動パルス出力は第４図に示すようなタイミ
ングで得られる。
一方、第６図において、PNP形の駆動トランジ
スタQ1，Q2，Q3の各エミツタは電動機駆動電源
ラインＶMに接続され、上記トランジスタQ1，
Q2，Q3の各コレクタは対応してNPN形の駆動ト
ランジスタQ4，Q5，Q6のコレクタに接続され
る。このトランジスタQ4，Q5，Q6の各エミツタ
は接地され、各コレクタは対応して電動機の固定
子巻線W1，W2，W3の巻線端子P1，P2，P3に接続
されている。そして、前記トランジスタQ1，
Q2，Q3の各ベースは対応して抵抗Ｒを介して
NPN形トランジスタQ7，Q8，Q9のコレクタに接
続されている。このトランジスタQ7，Q8，Q9の
各エミツタは接地されている。そして、トランジ
スタQ7，Q8，Q9，Q4，Q5，Q6の各ベースは、対
応して抵抗Ｒを介して前記第１〜第６出力端子
1〜6に接続され、それぞれ駆動パルスが供給
されている。したがつて、第１〜第３出力端子
1〜3の駆動パルスによりトランジスタQ7，
Q8，Q9ひいてはQ1，Q2，Q3が駆動され、第４〜
第６出力端子4〜6の駆動パルスによりトラン
ジスタQ4，Q5，Q6が駆動され、これらのトラン
ジスタQ1〜Q6の駆動状態に応じて巻線W1，W2，
W3に駆動電流が流れる。
スタQ1，Q2，Q3の各エミツタは電動機駆動電源
ラインＶMに接続され、上記トランジスタQ1，
Q2，Q3の各コレクタは対応してNPN形の駆動ト
ランジスタQ4，Q5，Q6のコレクタに接続され
る。このトランジスタQ4，Q5，Q6の各エミツタ
は接地され、各コレクタは対応して電動機の固定
子巻線W1，W2，W3の巻線端子P1，P2，P3に接続
されている。そして、前記トランジスタQ1，
Q2，Q3の各ベースは対応して抵抗Ｒを介して
NPN形トランジスタQ7，Q8，Q9のコレクタに接
続されている。このトランジスタQ7，Q8，Q9の
各エミツタは接地されている。そして、トランジ
スタQ7，Q8，Q9，Q4，Q5，Q6の各ベースは、対
応して抵抗Ｒを介して前記第１〜第６出力端子
1〜6に接続され、それぞれ駆動パルスが供給
されている。したがつて、第１〜第３出力端子
1〜3の駆動パルスによりトランジスタQ7，
Q8，Q9ひいてはQ1，Q2，Q3が駆動され、第４〜
第６出力端子4〜6の駆動パルスによりトラン
ジスタQ4，Q5，Q6が駆動され、これらのトラン
ジスタQ1〜Q6の駆動状態に応じて巻線W1，W2，
W3に駆動電流が流れる。
ところで、第４図に示すように、前記第１比較
器A2の出力が“１”になるタイミングより時間
tsだけ前に第３比較器A4の出力が“１”にな
り、しかも第１比較器A2の出力の“０”期間お
よび第３比較器A4の“１”期間がそれぞれT0／
３（T0は電動機の一回転周期。）になるように可
変抵抗VR1，VR3を調整する必要がある。もしこ
の調整が悪いと、第５図に示すように第３比較器
A4の出力が第１比較器A2の出力よりtd遅れて
“１”になるとき、第３出力端子3に所望の駆動
パルスとは別に破線で図示よう不要パルスが発生
し、このため第６出力端子6の駆動パルス発生
期間に第６図のトランジスタQ3，Q6が同時にオ
ンし、電源ラインＶMが短絡接地してしまう。
器A2の出力が“１”になるタイミングより時間
tsだけ前に第３比較器A4の出力が“１”にな
り、しかも第１比較器A2の出力の“０”期間お
よび第３比較器A4の“１”期間がそれぞれT0／
３（T0は電動機の一回転周期。）になるように可
変抵抗VR1，VR3を調整する必要がある。もしこ
の調整が悪いと、第５図に示すように第３比較器
A4の出力が第１比較器A2の出力よりtd遅れて
“１”になるとき、第３出力端子3に所望の駆動
パルスとは別に破線で図示よう不要パルスが発生
し、このため第６出力端子6の駆動パルス発生
期間に第６図のトランジスタQ3，Q6が同時にオ
ンし、電源ラインＶMが短絡接地してしまう。
同様に、第２比較器A3、第４比較器A5の可変
抵抗VR2，VR4の調整が悪いと、不要パルスの発
生によりトランジスタQ1，Q4ならびにQ2，Q5が
それぞれ同時にオンしてしまう欠点がある。この
ように、第１比較器A2〜第４比較器A4のスレシ
ヨルド電圧の設定に可変抵抗VR1〜VR4の調整を
必要とすることは、量産性に劣るだけでなく、駆
動トランジスタQ1〜Q6のオン時間が不均一にな
り易く、電源ラインＶMの短絡を生じるおそれが
ある。
抵抗VR2，VR4の調整が悪いと、不要パルスの発
生によりトランジスタQ1，Q4ならびにQ2，Q5が
それぞれ同時にオンしてしまう欠点がある。この
ように、第１比較器A2〜第４比較器A4のスレシ
ヨルド電圧の設定に可変抵抗VR1〜VR4の調整を
必要とすることは、量産性に劣るだけでなく、駆
動トランジスタQ1〜Q6のオン時間が不均一にな
り易く、電源ラインＶMの短絡を生じるおそれが
ある。
本発明は上記の欠点を除去すべくなされたもの
で、比較器およびそのスレシヨルド電圧調整用可
変抵抗に代えて電子制御回路により駆動パルスを
発生させることによつて、量産性に富みしかも駆
動トランジスタのオン時間を均一化し得る直流半
導体電動機の駆動装置を提供するものである。
で、比較器およびそのスレシヨルド電圧調整用可
変抵抗に代えて電子制御回路により駆動パルスを
発生させることによつて、量産性に富みしかも駆
動トランジスタのオン時間を均一化し得る直流半
導体電動機の駆動装置を提供するものである。
以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
本発明においては、電動機の回転子位置検出用
磁気感応素子にホールICを用いている。このホ
ールICの出力は、第７図に示すようにインバー
タI5を介してアンドゲートG1および制御用マイク
ロコンピユータのCPU（中央処理ユニツト）７
０に導かれている。７１はクロツクパルス発生器
であり、その出力クロツクパルスは前記アンドゲ
ートG1およびCPU７０に供給している。上記ア
ンドゲートG1は、ホールICの出力の“１”期間
にクロツクパルスを通過させる。このゲートG1
は出力パルスはカウンタ７３に導かれ、カウンタ
出力は前記CPU７０に供給される。CPU７０
は、上記カウンタ７３からの入力を演算処理して
デユーテイレシオ５０％の駆動基準パルスを出力
する。また、CPU７０は、電動機の運転開始時
から一定時間（例えば３秒間）に始動パルス出力
端から始動パルス“０”を発生し、通常は“１”
レベルを出力する。この始動パルスは、アンドゲ
ートG2に導かれると共にインバータI6を介してア
ンドゲートG3に導かれる。また、CPU７０の前
記駆動基準パルス出力は上記アンドゲートG2に
導かれ、このアンドゲートG2の出力はオアゲー
トG4に導かれる。
磁気感応素子にホールICを用いている。このホ
ールICの出力は、第７図に示すようにインバー
タI5を介してアンドゲートG1および制御用マイク
ロコンピユータのCPU（中央処理ユニツト）７
０に導かれている。７１はクロツクパルス発生器
であり、その出力クロツクパルスは前記アンドゲ
ートG1およびCPU７０に供給している。上記ア
ンドゲートG1は、ホールICの出力の“１”期間
にクロツクパルスを通過させる。このゲートG1
は出力パルスはカウンタ７３に導かれ、カウンタ
出力は前記CPU７０に供給される。CPU７０
は、上記カウンタ７３からの入力を演算処理して
デユーテイレシオ５０％の駆動基準パルスを出力
する。また、CPU７０は、電動機の運転開始時
から一定時間（例えば３秒間）に始動パルス出力
端から始動パルス“０”を発生し、通常は“１”
レベルを出力する。この始動パルスは、アンドゲ
ートG2に導かれると共にインバータI6を介してア
ンドゲートG3に導かれる。また、CPU７０の前
記駆動基準パルス出力は上記アンドゲートG2に
導かれ、このアンドゲートG2の出力はオアゲー
トG4に導かれる。
一方、７４は電源同期パルス発生器であり、商
用交流電源（50Hzあるいは60Hzの商用交流電
源。）の交流電圧が正から負、負から正へ零ボル
トをクロスするときに同期してデユーテイレシオ
50％の同期パルスを発生する。この同期パルスは
前記アンドゲートG3に導かれ、このゲートG3の
出力は前記オアゲートG4に導かれる。このオア
ゲートG4の出力は、３進カウンタ７５のクロツ
ク入力として導かれると共にインバータI7を介し
て３進カウンタ７６のクロツク入力として導かれ
る。上記３進カウンタ７５の第１〜第３段出力は
各対応して第１〜第３出力端子′1〜′3へ導出さ
れ、前記３進カウンタ７６の第１〜第３段出力は
各対応して第５、第６、第４出力端子′5，′6，
′4へ導出される。これらの第１〜第６出力端子
′1〜′6の出力はそれぞれ駆動パルスとして前述
した第６図の巻線駆動回路のトランジスタQ7，
Q8，Q9，Q4，Q5，Q6へ供給される。
用交流電源（50Hzあるいは60Hzの商用交流電
源。）の交流電圧が正から負、負から正へ零ボル
トをクロスするときに同期してデユーテイレシオ
50％の同期パルスを発生する。この同期パルスは
前記アンドゲートG3に導かれ、このゲートG3の
出力は前記オアゲートG4に導かれる。このオア
ゲートG4の出力は、３進カウンタ７５のクロツ
ク入力として導かれると共にインバータI7を介し
て３進カウンタ７６のクロツク入力として導かれ
る。上記３進カウンタ７５の第１〜第３段出力は
各対応して第１〜第３出力端子′1〜′3へ導出さ
れ、前記３進カウンタ７６の第１〜第３段出力は
各対応して第５、第６、第４出力端子′5，′6，
′4へ導出される。これらの第１〜第６出力端子
′1〜′6の出力はそれぞれ駆動パルスとして前述
した第６図の巻線駆動回路のトランジスタQ7，
Q8，Q9，Q4，Q5，Q6へ供給される。
一方、運転指令用運転パルスおよび運転停止指
令用停止パルスはフリツプフロツプ７７のセツト
入力Ｓ、リセツト入力Ｒとして導かれ、このフリ
ツプフロツプ７７のセツト出力Ｑは前記３進カウ
ンタ７５，７６のクリア入力として導かれる。
令用停止パルスはフリツプフロツプ７７のセツト
入力Ｓ、リセツト入力Ｒとして導かれ、このフリ
ツプフロツプ７７のセツト出力Ｑは前記３進カウ
ンタ７５，７６のクリア入力として導かれる。
次に、第７図の各部波形を示す第８図を参照し
ながら動作説明を行う。第６図の巻線駆動回路に
より駆動される電動機は、運転開始時には同期電
動機として動作する。すなわち、CPU７０の始
動パルス出力端の“０”レベルによりアンドゲー
トG2が閉じ、このときのインバータI6の出力によ
りアンドゲートG3は電源同期パルス発生器７４
の出力ラインl10の電源同期パルスを通過させ
る。このゲートG3の出力パルスは、オアゲート
G4を通り直接に３進カウンタ７５の入力となる
と共にインバータI7を介して３進カウンタ７６の
入力となる。これに先立つて、停止パルスにより
フリツプフロツプ７７がリセツトされて３進カウ
ンタ７５，７６がクリアされたのち、運転パルス
によりフリツプフロツプ７７がセツトされて３進
カウンタ７５，７６はカウント動作可能にセツト
されている。したがつて、第１〜第６出力端子
′1〜′6に駆動パルスが出力し、巻線W1，W2，
W3に駆動電流が流れて回転磁界が発生し、この
回転方向に回転子が回転を始める。なお、このと
きの同期速度は電源が50Hzの場合に1000rpm、60
Hzの場合に1200rpmである。この回転が一定時間
（始動パルス出力が“０”の間。）続く間に、各回
転毎におけるホールICの出力パルス“０”の期
間、すなわちインバータI5の“１”出力期間がク
ロツクパルス発生器７１からのクロツクパルスを
計時単位としてカウンタ７３により計測される。
そして、CPU７０は、上記カウンタ７３の計測
時間を周期とするデユーテイレシオ50％の駆動基
準パルスを発生し、一定時間後に始動パルス出力
を“１”にする。これにより、インバータI6の出
力が“０”になり、アンドゲートG3が閉じるの
に対してアンドゲートG2を駆動基準パルスが通
過し、このパルスが電源同期パルスに代つてオア
ゲートG4を通り、直接に３進カウンタ７５に導
かれると共にインバータI7で反転されたのち３進
カウンタ７６に導かれ、電動機が定常の運転状態
に入る。このときの各部の波形を第９図に示す。
なお、第４〜第６出力端子′4〜′6の出力波形は
第８図に準ずる。以下、回転子一回転毎にホール
ICの“０”出力期間の計測およびこの計測結果
に基く駆動基準パルスの発生を行うので、駆動基
準パルス出力ラインl11に現われるパルスの幅は
ホールICの“０”期間（T′0／３、但しT′0は回
転子一回転期間。）の1/2、つまりT′0／６を周期
となる。したがつて、各駆動パルスのパルス幅は
均一化され、第６図の駆動トランジスタQ1〜Q9
のオン時間が均一化され、トランジスタQ1，Q4
およびQ2，Q5およびQ3，Q6がそれぞれ同時にオ
ン状態になることはなく、電源ラインＶMが短絡
接地されることはない。
ながら動作説明を行う。第６図の巻線駆動回路に
より駆動される電動機は、運転開始時には同期電
動機として動作する。すなわち、CPU７０の始
動パルス出力端の“０”レベルによりアンドゲー
トG2が閉じ、このときのインバータI6の出力によ
りアンドゲートG3は電源同期パルス発生器７４
の出力ラインl10の電源同期パルスを通過させ
る。このゲートG3の出力パルスは、オアゲート
G4を通り直接に３進カウンタ７５の入力となる
と共にインバータI7を介して３進カウンタ７６の
入力となる。これに先立つて、停止パルスにより
フリツプフロツプ７７がリセツトされて３進カウ
ンタ７５，７６がクリアされたのち、運転パルス
によりフリツプフロツプ７７がセツトされて３進
カウンタ７５，７６はカウント動作可能にセツト
されている。したがつて、第１〜第６出力端子
′1〜′6に駆動パルスが出力し、巻線W1，W2，
W3に駆動電流が流れて回転磁界が発生し、この
回転方向に回転子が回転を始める。なお、このと
きの同期速度は電源が50Hzの場合に1000rpm、60
Hzの場合に1200rpmである。この回転が一定時間
（始動パルス出力が“０”の間。）続く間に、各回
転毎におけるホールICの出力パルス“０”の期
間、すなわちインバータI5の“１”出力期間がク
ロツクパルス発生器７１からのクロツクパルスを
計時単位としてカウンタ７３により計測される。
そして、CPU７０は、上記カウンタ７３の計測
時間を周期とするデユーテイレシオ50％の駆動基
準パルスを発生し、一定時間後に始動パルス出力
を“１”にする。これにより、インバータI6の出
力が“０”になり、アンドゲートG3が閉じるの
に対してアンドゲートG2を駆動基準パルスが通
過し、このパルスが電源同期パルスに代つてオア
ゲートG4を通り、直接に３進カウンタ７５に導
かれると共にインバータI7で反転されたのち３進
カウンタ７６に導かれ、電動機が定常の運転状態
に入る。このときの各部の波形を第９図に示す。
なお、第４〜第６出力端子′4〜′6の出力波形は
第８図に準ずる。以下、回転子一回転毎にホール
ICの“０”出力期間の計測およびこの計測結果
に基く駆動基準パルスの発生を行うので、駆動基
準パルス出力ラインl11に現われるパルスの幅は
ホールICの“０”期間（T′0／３、但しT′0は回
転子一回転期間。）の1/2、つまりT′0／６を周期
となる。したがつて、各駆動パルスのパルス幅は
均一化され、第６図の駆動トランジスタQ1〜Q9
のオン時間が均一化され、トランジスタQ1，Q4
およびQ2，Q5およびQ3，Q6がそれぞれ同時にオ
ン状態になることはなく、電源ラインＶMが短絡
接地されることはない。
なお、上記実施例では、電源同期パルスと駆動
基準パルスは、周期が定まると“１”、“０”の時
間比、つまりデユーテイレシオを50％にするよう
に電源同期パルス発生器７４およびCPU７０を
作動させる必要があるが、第１０図に示す駆動パ
ルス発生回路では電源同期パルスおよび駆動基準
パルスのそれぞれ周期を定めればよい。すなわち
第１０図においては、電源同期パルス発生器７
４′は電源電圧に同期したパルスを発生し、CPU
７０′は一定周期（T0′／６）の駆動基準パルスを
発生し、オアゲートG4の出力はインバータI7を介
してＴフリツプフロツプ１００の入力となる。し
たがつて、インバータI7の出力パルスの立下りで
上記フリツプフロツプ１００の出力が反転し、デ
ユーテイレシオ50％のパルスCP0およびその逆相
パルス0が得られ、それぞれ第７図の３進カウ
ンタ７５，７６へ導かれる。なお、第１０図にお
いて第７図と同一部分は同一符号を付してその説
明を省略する。
基準パルスは、周期が定まると“１”、“０”の時
間比、つまりデユーテイレシオを50％にするよう
に電源同期パルス発生器７４およびCPU７０を
作動させる必要があるが、第１０図に示す駆動パ
ルス発生回路では電源同期パルスおよび駆動基準
パルスのそれぞれ周期を定めればよい。すなわち
第１０図においては、電源同期パルス発生器７
４′は電源電圧に同期したパルスを発生し、CPU
７０′は一定周期（T0′／６）の駆動基準パルスを
発生し、オアゲートG4の出力はインバータI7を介
してＴフリツプフロツプ１００の入力となる。し
たがつて、インバータI7の出力パルスの立下りで
上記フリツプフロツプ１００の出力が反転し、デ
ユーテイレシオ50％のパルスCP0およびその逆相
パルス0が得られ、それぞれ第７図の３進カウ
ンタ７５，７６へ導かれる。なお、第１０図にお
いて第７図と同一部分は同一符号を付してその説
明を省略する。
なお、上記各実施例における電動機において
は、第１図に示したように回転子２のマグネツト
部分Ｎ，Ｓの着磁幅はそれぞれ120゜となつてい
るが、正確には磁束密度Ｂが階段状に変化せずに
連続的にゆるやかに変化し、ホールICの出力V0
は第１１図に示すように変化し、マグネツト部分
の着磁幅と同じに変化するわけではない。これを
解決するために、第２図中点線で示すように円周
方向（回転方向）に120゜離して２個のホールIC
を取り付け、それらの出力を第１２図に示す回路
に入力する。第１２図において、ホールIC1の出
力およびホールIC2の出力はそれぞれモノマルチ
回路M1，M2に導かれ、これらのモノマルチ回路
M1，M2の出力はノアゲートG5に導かれ、このノ
アゲートG5の出力はＴフリツプフロツプＦに導
かれる。そして、このフリツプフロツプＦのＱ出
力はクロツクパルス発生器７１のクロツク出力と
共にアンドゲートG1に導かれ、このアンドゲー
トG1の出力は第７図のカウンタ７３へ導かれ
る。なお、前記モノマルチ回路M2の出力は別の
モノマルチ回路M3に導かれ、このモノマルチ回
路M3の出力はインバータI3を介して前記フリツプ
フロツプＦのクリア入力となる。
は、第１図に示したように回転子２のマグネツト
部分Ｎ，Ｓの着磁幅はそれぞれ120゜となつてい
るが、正確には磁束密度Ｂが階段状に変化せずに
連続的にゆるやかに変化し、ホールICの出力V0
は第１１図に示すように変化し、マグネツト部分
の着磁幅と同じに変化するわけではない。これを
解決するために、第２図中点線で示すように円周
方向（回転方向）に120゜離して２個のホールIC
を取り付け、それらの出力を第１２図に示す回路
に入力する。第１２図において、ホールIC1の出
力およびホールIC2の出力はそれぞれモノマルチ
回路M1，M2に導かれ、これらのモノマルチ回路
M1，M2の出力はノアゲートG5に導かれ、このノ
アゲートG5の出力はＴフリツプフロツプＦに導
かれる。そして、このフリツプフロツプＦのＱ出
力はクロツクパルス発生器７１のクロツク出力と
共にアンドゲートG1に導かれ、このアンドゲー
トG1の出力は第７図のカウンタ７３へ導かれ
る。なお、前記モノマルチ回路M2の出力は別の
モノマルチ回路M3に導かれ、このモノマルチ回
路M3の出力はインバータI3を介して前記フリツプ
フロツプＦのクリア入力となる。
上記回路において、モノマルチ回路M1，M2と
して入力の立下りでトリガされ、また発振周期が
〔≪T0′／３〕のものを使えば、ホールIC1、ホー
ルIC2が同じ磁束密度で動作するものであれば、
フリツプフロツプＦのＱ出力は正確にT0′／３に
なる。この精度は、ホールIC1、ホールIC2の感度
のばらつきと取付位置精度による。
して入力の立下りでトリガされ、また発振周期が
〔≪T0′／３〕のものを使えば、ホールIC1、ホー
ルIC2が同じ磁束密度で動作するものであれば、
フリツプフロツプＦのＱ出力は正確にT0′／３に
なる。この精度は、ホールIC1、ホールIC2の感度
のばらつきと取付位置精度による。
上述したように本発明に係る直流半導体電動機
の駆動装置において、着磁幅120゜に着磁された
２極マグネツト回転子を有する直流半導体電動機
に回転子位置検出用として設けられた磁気感応素
子と、商用交流電源の波形に同期した電源同期パ
ルスを発生する電源同期パルス発生器と、電動機
の始動時から一定時間は上記電源同期パルスを選
択しその後は駆動基準パルスを選択するように制
御されるゲートと、このゲートの出力パルスを計
数入力とし各段からそれぞれのオン時間が均一の
電動機固定子巻線駆動制御用パルスが導出される
カウンタと、電動機回転子の各回転毎に前記磁気
感応素子の出力パルス幅を計測し、この計測結果
に応じた周期の前記駆動基準パルスを発生する電
子制御回路とを具備してなる。
の駆動装置において、着磁幅120゜に着磁された
２極マグネツト回転子を有する直流半導体電動機
に回転子位置検出用として設けられた磁気感応素
子と、商用交流電源の波形に同期した電源同期パ
ルスを発生する電源同期パルス発生器と、電動機
の始動時から一定時間は上記電源同期パルスを選
択しその後は駆動基準パルスを選択するように制
御されるゲートと、このゲートの出力パルスを計
数入力とし各段からそれぞれのオン時間が均一の
電動機固定子巻線駆動制御用パルスが導出される
カウンタと、電動機回転子の各回転毎に前記磁気
感応素子の出力パルス幅を計測し、この計測結果
に応じた周期の前記駆動基準パルスを発生する電
子制御回路とを具備してなる。
したがつて、本発明に係る直流半導体電動機の
駆動装置においては、従来のような電圧比較器の
スレシヨルド電圧を可変抵抗により調整すること
によつて駆動基準パルスを発生させるものに比べ
て量産性に富み、しかも固定子巻線駆動トランジ
スタのそれぞれオン時間を均一化できるので電動
機電源ラインの短絡接地事故を防止できる。ま
た、本発明装置によれば、電子制御回路の駆動パ
ルス出力によつて駆動トランジスタを駆動制御す
るので、駆動パルス出力の信号処理を行うことに
より電動機の速度制御機能を持たせることも容易
に可能になる。
駆動装置においては、従来のような電圧比較器の
スレシヨルド電圧を可変抵抗により調整すること
によつて駆動基準パルスを発生させるものに比べ
て量産性に富み、しかも固定子巻線駆動トランジ
スタのそれぞれオン時間を均一化できるので電動
機電源ラインの短絡接地事故を防止できる。ま
た、本発明装置によれば、電子制御回路の駆動パ
ルス出力によつて駆動トランジスタを駆動制御す
るので、駆動パルス出力の信号処理を行うことに
より電動機の速度制御機能を持たせることも容易
に可能になる。
第１図は直流半導体電動機の内部構造を概略的
に示す図、第２図は第１図の電動機の固定子巻線
の巻線方法を説明するために示す図、第３図は巻
線駆動パルス発生回路を示す回路図、第４図は第
３図の正しい動作状態を説明するために示すタイ
ミング波形図、第５図は第３図の誤動作状態を説
明するために示すタイミング波形図、第６図は巻
線駆動回路を示す回路図、第７図乃至第１２図は
本発明に係る直流半導体電動機の駆動装置の一実
施例を示すもので、第７図は駆動パルス発生回路
の回路図、第８図および第９図は第７図の電源同
期運転状態および定常運転状態における動作を説
明するために示す波形図、第１０図は第７図の駆
動パルス発生回路の変形例を示す回路図、第１１
図は回転子の回転による磁束密度変化とホール
ICの出力との関係を示す特性図、第１２図は第
７図および第１０図のホールICの出力の処理回
路の一例を示す構成図である。 １……固定子、２……回転子、７０……
CPU、７１……クロツクパルス発生器、７３…
…カウンタ、７４……電源同期パルス発生器、
W1〜W3……固定子巻線、G1〜G4……ゲート。
に示す図、第２図は第１図の電動機の固定子巻線
の巻線方法を説明するために示す図、第３図は巻
線駆動パルス発生回路を示す回路図、第４図は第
３図の正しい動作状態を説明するために示すタイ
ミング波形図、第５図は第３図の誤動作状態を説
明するために示すタイミング波形図、第６図は巻
線駆動回路を示す回路図、第７図乃至第１２図は
本発明に係る直流半導体電動機の駆動装置の一実
施例を示すもので、第７図は駆動パルス発生回路
の回路図、第８図および第９図は第７図の電源同
期運転状態および定常運転状態における動作を説
明するために示す波形図、第１０図は第７図の駆
動パルス発生回路の変形例を示す回路図、第１１
図は回転子の回転による磁束密度変化とホール
ICの出力との関係を示す特性図、第１２図は第
７図および第１０図のホールICの出力の処理回
路の一例を示す構成図である。 １……固定子、２……回転子、７０……
CPU、７１……クロツクパルス発生器、７３…
…カウンタ、７４……電源同期パルス発生器、
W1〜W3……固定子巻線、G1〜G4……ゲート。
Claims (1)
- １ 着磁幅120度に着磁された２極マグネツト回
転子を有する直流半導体電動機に回転子位置検出
用として設けられた磁気感応素子と、商用交流電
源の波形に同期した電源同期パルスを発生する電
源同期パルス発生器と、電動機の始動時から一定
時間は上記電源同期パルス発生器の出力パルスを
選択しその後は駆動基準パルスを選択するように
制御されるゲートと、このゲートの出力パルスを
計数入力とし各段からそれぞれのオン時間が均一
の電動機固定子巻線駆動制御用パルスが導出され
るカウンタと、電動機回転子の各回転毎に前記磁
気感応素子の出力パルス幅を計測し、この計測結
果に応じた周期の前記駆動基準パルスを発生する
電子制御回路とを具備することを特徴とする直流
半導体電動機の駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11393779A JPS5638988A (en) | 1979-09-05 | 1979-09-05 | Driver for dc semiconductor motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11393779A JPS5638988A (en) | 1979-09-05 | 1979-09-05 | Driver for dc semiconductor motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5638988A JPS5638988A (en) | 1981-04-14 |
| JPS6160678B2 true JPS6160678B2 (ja) | 1986-12-22 |
Family
ID=14624932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11393779A Granted JPS5638988A (en) | 1979-09-05 | 1979-09-05 | Driver for dc semiconductor motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5638988A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6326271U (ja) * | 1986-08-07 | 1988-02-20 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58219079A (ja) * | 1982-06-16 | 1983-12-20 | Nec Corp | シリアルプリンタのキャリッジホームポジション設定装置 |
| JPS6038754U (ja) * | 1983-08-23 | 1985-03-18 | アルプス電気株式会社 | プリンタ |
| JPS60183441A (ja) * | 1984-03-02 | 1985-09-18 | Canon Inc | カツトシ−トフイ−ダ |
| JPS61224894A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-06 | Hitachi Ltd | 無刷子直流電動機 |
| JPS62171490A (ja) * | 1986-01-21 | 1987-07-28 | Brother Ind Ltd | ブラシレスモ−タの制御装置 |
-
1979
- 1979-09-05 JP JP11393779A patent/JPS5638988A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6326271U (ja) * | 1986-08-07 | 1988-02-20 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5638988A (en) | 1981-04-14 |
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