JPS6169387A - ブラシレスdcモータの駆動回路 - Google Patents

ブラシレスdcモータの駆動回路

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JPS6169387A
JPS6169387A JP59189992A JP18999284A JPS6169387A JP S6169387 A JPS6169387 A JP S6169387A JP 59189992 A JP59189992 A JP 59189992A JP 18999284 A JP18999284 A JP 18999284A JP S6169387 A JPS6169387 A JP S6169387A
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circuit
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Masaya Okita
雅也 沖田
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Nippon Kogaku KK
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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
    • H02P6/08Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
    • H02P6/085Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor in a bridge configuration
    • 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
    • H02P6/30Arrangements for controlling the direction of rotation

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  • 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】 (発明の技術分野) 本発明は3相ブラシレスDCモータの駆動回路に関する
ものでちる。
(発明の背景) ブラシレスDCモータは、ブラシ付DCモータに比べて
ブラシが無い為、耐久性に秀れ、また、体積的にもブラ
シの分だけ厚さを減らすことができ、容易に偏平化する
ことが可能である等、種々の特長があシ、近年フロッピ
ーディスクドライブ装置やVTR等、耐久性や薄型化が
要求される分野で広く使用されている。
しかしながら、ブラシ付きコアレスDCモータに比べて
慣性が大きく、また従来のブラシレスDCモータの駆動
回路は、ブラシの代シにトランジスタ尋のスイッチング
によって行なうもので、逆回転させる為には、ブラシ付
DCモータの様にモータ端子電圧の極性を反転させるだ
けではうまくゆか表い。因にブラシレスDCモータにお
いて、正逆転の要求は、電子スチルカメラでは無いが、
例えばポータプルカセットテープ再生機等においては簡
単な回路で正逆転可能とすることが要求される。ここで
トランジスタによるスイッチング動作は、一方向性のス
イッチであって、逆回転させる為には、スイッチングの
タイミングを変える必要がちり、コントロール回路が非
常に複雑になる。
勿論特殊fi)ランジスタやFETを用いれば、双方向
性のスイッチも可能であるが、コストが高く彦ること、
■C化が困難なこと、両極性の電源が必要である等の問
題点がある。
また、ブラシレスDCモータにサーボをかける場合にお
いても、モータを加速する方向に外部からトルクが加わ
った場合、簡単な構成で逆方向に電流を流すことがでt
!々い為加速方向の外部トルクによる回転の乱れを抑え
ることが困難である。
ところで、近年磁気ディスクによる記録手段を一体化し
た小型電子スチルカメラの商品化が検討されており、又
ポータプル型のカセットテープ再生機が市販されている
が、これらに用いられるモータは、耐久性、小型化の為
に、ブラシレスDCモータを使うことが好ましい。しか
し、電子スチルカメラでは、カメラを片手で保持したり
、流し撮υ等が行なわれ、また、テープ再生機では大き
な加速度が加わり、フロッピーディスクドライブ装置や
VTR等に比べ、外乱トルクか格段に太きく、また、加
速方向へも外乱トルクは作用する為、前述の如〈従来の
駆動回路では、加速方向の外乱トルクによる回転の乱れ
の制御が困難である為不都合であった。
また従来のブラシレスDCモータの駆動回路では、モー
タを停止させる時には、モータの位相によらずスイッチ
ングタイミングを固定してしまい、決められたコイルに
電流を流し、ローターを固定する方法がとられたりする
が、この方法では、ブレーキをかけている間コイルに電
流が流れてしまい、ブレーキ中およびモータが停止した
彼のコイルの電流を制御する手段が必要と々ってしまう
という欠点があった。
(発明の目的) 本発明はこれらの欠点を解決し、ブラシ付モータと同様
に、回転方向および駆動トルクの方向を電圧を変えるだ
けで制御可能でしかもブレーキも簡単にかけられる3相
ブラシレスDCモータの駆動回路を得ることを目的とす
る。
(発明の概要) 本発明は、ブラシレスDCモータの駆動回路としてコイ
ル端に接続するスイッチングトランジスタの代りにコイ
ル端のそれぞれに出力段がトランジスタのコンプリメン
タリー接に、売となっているパワーアンプの出力を接続
して、スイッチングトランジスタONのタイミングでパ
ワーアンプを動作させ、スイッチングトランジスタOF
Fのタイミングでは、パワーアンプの出力段のトランジ
スタが動作しない様前記パワーアンプの出力段のトラン
ジスタのベース電位を制御し、スイッチングトランジス
タOFFと同様の状態を作り出すことを技術的要点とし
ている。
(実施例) 第1図は、本発明の第1実施例である。AMPU、AM
PV、AMPWはopアンプ、TrI  ”−Tr6ハ
パワートランジスタであり、TrI とT□。
TrsとTr4.TriとT r sはそれぞれコンプ
リメンタリ−接続された出力段である。AMPUとTr
+Tr+またはAMPVとTrs I  Tra 、さ
らにAMPWとTrs 、 Trsで各々パワーアンプ
を構成している。BTは電源で電圧の異る出力V、、V
2を供給する。HDはローターの回転位相を検出する位
相検出器、CONはコントロール回路である。
LU、LV、LWは3相ブラシレスモータの各々U相、
■相、W相のステータコイルのコイル端であり、図中で
は、Y結線となっており、LNはその中性点である。こ
こで、LU、 LV、  LW、 LNの電圧を各々V
u、Vv、Vw、Vnとする。
A S+ −A Saは刀吊グスイッチで、SUI〜S
 U 5゜Sv1〜SV5.SW1〜SW5は前記アナ
ログスイッチAS+〜ASgの各接点である。尚ここで
アナログスイッチは表示上機械接点として表わしたが勿
論FET等で構成される電子スイッチである。第1図に
おいて、U相では、SUIおよびSU4がコントロール
回路CONの制御によりONしており、AMPUの十人
力にはVlが入り、−人力には、TrI 、  Trg
のエミッタ電圧が入るため、コイル端LUの電圧Vuは
V u = V +となる。
■ ■相ではSO2およびSV5がONとなり、AMPVの
出力電圧はVnとなる。従ってVn−0、7 V < 
V v < V Tl + 0.7 Vであノ1.げ、
Trgおよび’rr4は不感帯のため、動作せずコイル
端LVは開放状態となる。同様にW相ではコイル端り、
wの電圧VwはV w = V 2となってめる。よっ
て、第1図においては、2つのコイル端LUとLWの間
に、VI  V2の電圧がかかり、他のコイル端LVは
開放状態となっている。従って、ロータマグネロア′ ットの位相に応じて、アナログスイッチAS+〜AS6
を適時切り換えてゆけばモータを回転させることができ
、その状態では、パワーアンプがONしている場合は、
コイル端の電圧はパワー了ンブの入力電圧に等しくなる
様に電流を両方向に流すことが可能である為、従来の駆
動回路の欠点をなくすことができる。
壕だ、アナログスイッチAS+〜AS6の接点SU2、
SO2,SV2.SV4.SW2.SW4をONするこ
とによシ、コイル端LU、LV、LW91.     
 がショートしたのと同じ状態となり、ブレーキとして
使うことができる。
モータの回転方向については、Vi  V2がjFか負
によって駆動トルクの方向が変わる為Vとv2の電圧の
設定を逆転することによってモータの逆転がスイッチン
グタイミングを変えることなく行なうことができる。
また、従来の駆動回路に対して、パワーアンプの数が多
くなってしまうが、消費電力は同一であるので、個々の
パワーアンプは熱的には小さいもので十分となる。
第2図は本発明の第2実施例である。第1図に示す第1
実施例の回路においては、アナログスイッチAS、〜A
 S6の接点数が15個必要であり、壕だ、中性点の端
子LNが必要であり、従来の駆動図 回路を第1回の回路におきかえるには、中性点端子LN
の出ていないモータでは、モータ側も改造する必要があ
った。
第2図においては、第1図の接点SU4.SV4、SW
4の代りに、抵抗R1,、R2,R3を用い、抵抗値を
、アナログスイッチのON抵抗にくらべ十分大きく、O
FF抵抗にくらべて十分小さい値に選ぶことにより、ア
ナログスイッチを抵抗におきかえて回路のより簡単化を
計っている。また、抵抗R4〜R9(抵抗値はすべて等
しい)を用いて、中性点の端子LNおよびアナログスイ
ッチの接点SU2.SV2.SW2を使わない構成とな
っている。例えばU相において、[SO2がON〕の時
は、R6,R7により、AMPUO十入力には、Vv+
Vi(:vn)の電圧が加えられる。ただし、AMPU
の十入力端子での内部抵抗は抵抗R6とR7との並列回
路と等何故、その値十分大きく、OFF抵抗にくらべ十
分小さい。従って、第2図に示す第2実施例の回路では
、中性点LNを使う必要がなく、従って接点S U、 
、 SV2Sw2に対応する回路は省略でき、アナログ
スイッチの接点数も9個ですむことになる。
第3図は、本発明の第3実施例であり、第2実施例に於
ける抵抗、R4−R9の代シに、抵抗R10、R11,
R12(RI 0=R11=R12)によシ、例えば、
U相においてはアナログスイッチAS+が接点SU、を
選択している時は、抵抗RV、+V2 10、R12により、AMPUの十入力には(’:: 
Vn )  の電圧が加えられる。ただし、ここで前述
同様AMPUの」−入力端子での内部抵抗値R”  ”
 ” / Rlo + R1,はアナ・グスイ・チのO
N抵抗にくらべて十分大きく、OFF抵抗にくらべ十分
小さい。
なお、本発明の第1〜第3実施例では、出力段のトラン
ジスタは1段であるので不感帯は0.7Vである為、モ
ータの逆起電力が0.7V以上あった場合は、コイルが
開放状態にならない為、出力段の個々のトランジスタを
各々ダーリントントランジスタにするなど不感帯の幅を
広げる構成にしてやればよい。
尚、実施例ではステータコイルの結線はY結線について
説明したが、△結線についても本発明は適用可能であり
、第2図、第3図に示した実施例が適用できる。
(発明の効果) 以上のように本発明による3相ブラシレスDCモータの
駆動回路では、スイッチングタイζ°ングを変えること
なく電流を両方向に流すことが可能である為、外乱等に
より、減速力向のみならず加速方向にもトルクのかかり
うるモータにザーポをかける場合簡単な回路で制御可能
である。
才だ、正転、反転制御も可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例であり、第2図、第3図は本発
明の各々別の実施例である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)少くとも3つのステータコイルが結線されたステー
    タコイル回路に流す電流をロータの回転位置に応じて制
    御する3相ブラシレスDCモータの駆動回路に於いて、
    前記ステータコイル回路の3つの端子にそれぞれ一対の
    トランジスタをコンプリメンタリ接続して成る出力段を
    備えた3つのパワーアンプの出力を接続し、該パワーア
    ンプの入力電圧をロータの回転位相検出器の出力に基づ
    いて制御することによって出力を制御し、もってロータ
    を回転制御することを特徴とする3相ブラシレスDCモ
    ータの駆動回路。
JP59189992A 1984-09-11 1984-09-11 ブラシレスdcモータの駆動回路 Expired - Lifetime JPH0824436B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0690591A (ja) * 1992-09-05 1994-03-29 Shinano Kenshi Kk ブラシレスモータ

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