JPS6220790B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6220790B2 JPS6220790B2 JP54043902A JP4390279A JPS6220790B2 JP S6220790 B2 JPS6220790 B2 JP S6220790B2 JP 54043902 A JP54043902 A JP 54043902A JP 4390279 A JP4390279 A JP 4390279A JP S6220790 B2 JPS6220790 B2 JP S6220790B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- counter
- output
- phase
- position detection
- signal
- 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.)
- Expired
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed 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
- H02P6/14—Electronic commutators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、複数相のステータコイルに順次駆
動電流を切り換えて流すようにするいわゆるスイ
ツチング駆動形の無刷子直流モータに関する。
動電流を切り換えて流すようにするいわゆるスイ
ツチング駆動形の無刷子直流モータに関する。
従来、このスイツチング駆動形の無刷子直流モ
ータにおいては、界磁マグネツトよりの磁界を検
出することにより得られるステータコイルの各相
の位置検出信号を波形整形して矩形波を形成し、
これをスイツチング信号として用いるようにして
いる。
ータにおいては、界磁マグネツトよりの磁界を検
出することにより得られるステータコイルの各相
の位置検出信号を波形整形して矩形波を形成し、
これをスイツチング信号として用いるようにして
いる。
例えば、界磁マグネツトの極数が４極で、ステ
ータコイルがａ相、ｂ相、ｃ相の３相である無刷
子直流モータの場合、ａ相、ｂ相、ｃ相各相の位
置検出信号ＳA，ＳB，ＳCは第１図Ａ，Ｂ，Ｃに
示すようなものとなり、例えば、各信号ＳA，Ｓ
B，ＳCの「１」である期間にそれぞれａ相、ｂ
相、ｃ相のステータコイルに電流を流すようにす
る。ところが、第１図からも明らかなように、信
号ＳA，ＳB，ＳCの「１」である期間はオーバー
ラツプしているので、実際には、タイミング良く
切り換えるため、例えば、ａ相からｂ相への切り
換え時、信号ＳBの立ち上がりによりａ相の電流
をオフするようにして、それぞれ第１図で斜線で
示した電気角で120度の部分が各相の通電角とな
るようにされている。
ータコイルがａ相、ｂ相、ｃ相の３相である無刷
子直流モータの場合、ａ相、ｂ相、ｃ相各相の位
置検出信号ＳA，ＳB，ＳCは第１図Ａ，Ｂ，Ｃに
示すようなものとなり、例えば、各信号ＳA，Ｓ
B，ＳCの「１」である期間にそれぞれａ相、ｂ
相、ｃ相のステータコイルに電流を流すようにす
る。ところが、第１図からも明らかなように、信
号ＳA，ＳB，ＳCの「１」である期間はオーバー
ラツプしているので、実際には、タイミング良く
切り換えるため、例えば、ａ相からｂ相への切り
換え時、信号ＳBの立ち上がりによりａ相の電流
をオフするようにして、それぞれ第１図で斜線で
示した電気角で120度の部分が各相の通電角とな
るようにされている。
したがつて、各相の通電角はそれぞれの位置検
出素子の配置位置により決まるが、この各相の通
電角期間が、各相に加わる磁界に対して発生トル
ク点で最良となるようにするには、各相の位置検
出素子の配置位置の調整をしなければならず、し
かも、この調整はやつかいなものであつた。
出素子の配置位置により決まるが、この各相の通
電角期間が、各相に加わる磁界に対して発生トル
ク点で最良となるようにするには、各相の位置検
出素子の配置位置の調整をしなければならず、し
かも、この調整はやつかいなものであつた。
この発明は、上記の欠点を、簡単に除去できる
ようにした無刷子直流モータを提供しようとする
ものである。
ようにした無刷子直流モータを提供しようとする
ものである。
以下、この発明による無刷子直流モータの一例
を第２図以下を参照して説明しよう。
を第２図以下を参照して説明しよう。
なお、この例は、４極３相の場合で、かつ、例
えばａ相のステータコイルでは、第３図に示すよ
うに、その位置検出信号ＳAの「１」である期間
の、前縁から電気角で30度遅れた時点から開始す
る電気角で120度の期間が最適通電角期間となる
場合の例である。
えばａ相のステータコイルでは、第３図に示すよ
うに、その位置検出信号ＳAの「１」である期間
の、前縁から電気角で30度遅れた時点から開始す
る電気角で120度の期間が最適通電角期間となる
場合の例である。
第２図は、この発明による無刷子直流モータの
駆動回路の一例を示すもので、１ａ，１ｂ，１ｃ
はそれぞれａ相、ｂ相、ｃ相のステータコイル
で、図示しないが、例えば機械角で120度ずつ、
順次ずれた位置に配置される。
駆動回路の一例を示すもので、１ａ，１ｂ，１ｃ
はそれぞれａ相、ｂ相、ｃ相のステータコイル
で、図示しないが、例えば機械角で120度ずつ、
順次ずれた位置に配置される。
２はａ相のステータコイル１ａに対応して設け
られた位置検出素子、例えばホール素子、３はロ
ータの回転軸に関連して設けられた周波数発電機
で、この周波数発電機３よりはロータの１回転当
たり、くり返し数がｎで、周波数が回転速度に比
例した周波数信号が得られる。
られた位置検出素子、例えばホール素子、３はロ
ータの回転軸に関連して設けられた周波数発電機
で、この周波数発電機３よりはロータの１回転当
たり、くり返し数がｎで、周波数が回転速度に比
例した周波数信号が得られる。
この例の場合、界磁マグネツトの極磁は４極で
あるから、ホール素子２よりは位置検出信号とし
て１回転当たり２周期分の矩形波信号ＳH（第４
図Ａ）が得られ、これの立ち上がりによりフリツ
プフロツプ回路４がセツトされ、これより出力Ｓ
F（同図Ｂ）が得られる。
あるから、ホール素子２よりは位置検出信号とし
て１回転当たり２周期分の矩形波信号ＳH（第４
図Ａ）が得られ、これの立ち上がりによりフリツ
プフロツプ回路４がセツトされ、これより出力Ｓ
F（同図Ｂ）が得られる。
一方、周波数発電機３の出力信号は波形整形回
路５を通じてパルスP0とされる。そして、このパ
ルスP0がアンドゲート６の一方の入力端に供給さ
れるとともにこのアンドゲート６の他方の入力端
にフリツプフロツプ回路４の出力ＳFが供給され
て、出力ＳFの「１」の期間にパルスP0がゲート
されてこれよりパルスP1（同図Ｃ）が得られ、こ
れがプリセツトカウンタ７に供給されてカウント
される。
路５を通じてパルスP0とされる。そして、このパ
ルスP0がアンドゲート６の一方の入力端に供給さ
れるとともにこのアンドゲート６の他方の入力端
にフリツプフロツプ回路４の出力ＳFが供給され
て、出力ＳFの「１」の期間にパルスP0がゲート
されてこれよりパルスP1（同図Ｃ）が得られ、こ
れがプリセツトカウンタ７に供給されてカウント
される。
ところで、このプリセツトカウンタ７は、信号
ＳHの立ち上がり時点からａ相のステータコイル
１ａの通電角期間が発生トルクの点で最適期間と
なるように設定するためのもので、この例では前
述したように、その期間は電気角で30度の期間で
あり、パルスP0の数は１回転当たりｎであるか
ら、このカウンタ７ではパルスP1を電気角で30度
分、したがつて、n/24個カウントしたとき、キ
ヤリーパルスCA1が得られるようにプリセツトさ
れている。
ＳHの立ち上がり時点からａ相のステータコイル
１ａの通電角期間が発生トルクの点で最適期間と
なるように設定するためのもので、この例では前
述したように、その期間は電気角で30度の期間で
あり、パルスP0の数は１回転当たりｎであるか
ら、このカウンタ７ではパルスP1を電気角で30度
分、したがつて、n/24個カウントしたとき、キ
ヤリーパルスCA1が得られるようにプリセツトさ
れている。
一方、このカウンタ７はホール素子２の出力Ｓ
Hの立ち上がりによりリセツトされている。
Hの立ち上がりによりリセツトされている。
したがつて、ホール素子２の出力ＳHの立ち上
がり時点からゲートされたパルスP1がn/24個カ
ウントされるとキヤリーパルスCA1（同図Ｄ）が
得られる。そして、このキヤリーパルスCA1によ
りフリツプフロツプ回路８がセツトされ、その一
方の出力ＩA（同図Ｅ）が「１」に立ち上がる。
がり時点からゲートされたパルスP1がn/24個カ
ウントされるとキヤリーパルスCA1（同図Ｄ）が
得られる。そして、このキヤリーパルスCA1によ
りフリツプフロツプ回路８がセツトされ、その一
方の出力ＩA（同図Ｅ）が「１」に立ち上がる。
この出力ＩAはオアゲート９を通じてアンドゲ
ート１０に供給されてこのアンドゲート１０が出
力ＩAが「１」となる期間で開とされ、波形整形
回路５よりのパルスP0がゲートされて、これより
パルスP2（同図Ｆ）が得られ、このパルスP2がカ
ウンタ１１に供給されてカウントされる。そし
て、このカウンタ１１は通電角を決めるもので、
この例では３相で、その値は電気角で120度であ
り、この120度分のパルス数はn/6個であるか
ら、このカウンタ１１ではパルスP2をn/6個カウ
ントしたときキヤリーパルスCA2が得られるよう
にされている。
ート１０に供給されてこのアンドゲート１０が出
力ＩAが「１」となる期間で開とされ、波形整形
回路５よりのパルスP0がゲートされて、これより
パルスP2（同図Ｆ）が得られ、このパルスP2がカ
ウンタ１１に供給されてカウントされる。そし
て、このカウンタ１１は通電角を決めるもので、
この例では３相で、その値は電気角で120度であ
り、この120度分のパルス数はn/6個であるか
ら、このカウンタ１１ではパルスP2をn/6個カウ
ントしたときキヤリーパルスCA2が得られるよう
にされている。
そして、このカウンタ１１にはホール素子２の
出力ＳHがオアゲート１２を通じてリセツト端子
に供給されて、リセツトされるようになされるの
で、このカウンタ１１よりはフリツプフロツプ回
路８の出力ＩAの立ち上がり時点からパルスP2を
n/6個カウントしたときキヤリーパルスCA2（同
図Ｇ）が得られ、これによりフリツプフロツプ回
路８がリセツトされ、その出力ＩAは「０」にな
る。
出力ＳHがオアゲート１２を通じてリセツト端子
に供給されて、リセツトされるようになされるの
で、このカウンタ１１よりはフリツプフロツプ回
路８の出力ＩAの立ち上がり時点からパルスP2を
n/6個カウントしたときキヤリーパルスCA2（同
図Ｇ）が得られ、これによりフリツプフロツプ回
路８がリセツトされ、その出力ＩAは「０」にな
る。
また、このキヤリーパルスCA2がオアゲート１
２を通じてカウンタ１１に供給されて、このカウ
ンタ１１がリセツトされる。
２を通じてカウンタ１１に供給されて、このカウ
ンタ１１がリセツトされる。
一方、フリツプフロツプ回路８の他方の出力、
すなわち出力ＩAの反転出力A（同図Ｈ）の立ち
上がりによるフリツプフロツプ回路１３がセツト
され、その一方の出力ＩB（同図）が「１」に
なる。そして、この出力ＩBはオアゲート９を通
じてアンドゲート１０に供給されてこのアンドゲ
ート１０が開とされ、パルスP2が再びカウンタ１
１で計数され、n/6個カウントされるとキヤリー
パルスCA2が再び得られる。
すなわち出力ＩAの反転出力A（同図Ｈ）の立ち
上がりによるフリツプフロツプ回路１３がセツト
され、その一方の出力ＩB（同図）が「１」に
なる。そして、この出力ＩBはオアゲート９を通
じてアンドゲート１０に供給されてこのアンドゲ
ート１０が開とされ、パルスP2が再びカウンタ１
１で計数され、n/6個カウントされるとキヤリー
パルスCA2が再び得られる。
このカウンタ１１よりのキヤリーパルスCA2は
アンドゲート１４の一方の入力端に供給されてお
り、一方、このアンドゲート１４の他方の入力端
にはフリツプフロツプ回路１５の他方の出力G
が供給されている。そして、このフリツプフロツ
プ回路１４はカウンタ７よりのキヤリーパルス
CA1によりセツトされ、フリツプフロツプ回路８
の反転出力Aの立ち上がりによりリセツトされ
るようになつている。したがつて、カウンタ１１
より、ホール素子２の出力ＳHの立ち上がりから
数えて最初のキヤリーパルスCA2の時点では、こ
のキヤリーパルスCA2の時点と出力Aの立ち上
がりの時点までの時間遅れを考えれば、フリツプ
フロツプ回路１５はリセツトされず、その出力
Gは「０」の状態となつているからアンドゲート
１４の出力ＡO（同図Ｋ）は「０」のままであ
る。そして、カウンタ１１よりホール素子２の出
力ＳHの立ち上がりから数えて２番目のキヤリー
パルスCA2が得られると、この時点では出力G
は「１」の状態であるからアンドゲート１４の出
力ＡOが「１」に立ち上がり、これによりフリツ
プフロツプ回路１３がリセツトされ、その一方の
出力ＩBは「０」になる。
アンドゲート１４の一方の入力端に供給されてお
り、一方、このアンドゲート１４の他方の入力端
にはフリツプフロツプ回路１５の他方の出力G
が供給されている。そして、このフリツプフロツ
プ回路１４はカウンタ７よりのキヤリーパルス
CA1によりセツトされ、フリツプフロツプ回路８
の反転出力Aの立ち上がりによりリセツトされ
るようになつている。したがつて、カウンタ１１
より、ホール素子２の出力ＳHの立ち上がりから
数えて最初のキヤリーパルスCA2の時点では、こ
のキヤリーパルスCA2の時点と出力Aの立ち上
がりの時点までの時間遅れを考えれば、フリツプ
フロツプ回路１５はリセツトされず、その出力
Gは「０」の状態となつているからアンドゲート
１４の出力ＡO（同図Ｋ）は「０」のままであ
る。そして、カウンタ１１よりホール素子２の出
力ＳHの立ち上がりから数えて２番目のキヤリー
パルスCA2が得られると、この時点では出力G
は「１」の状態であるからアンドゲート１４の出
力ＡOが「１」に立ち上がり、これによりフリツ
プフロツプ回路１３がリセツトされ、その一方の
出力ＩBは「０」になる。
そして、フリツプフロツプ回路８の反転出力
Aとフリツプフロツプ回路１３の反転出力B（同
図Ｌ）がアンドゲート１６に供給されて両者の論
理積がとられ、このアンドゲート１６より出力Ｉ
C（同図Ｍ）が得られる。
Aとフリツプフロツプ回路１３の反転出力B（同
図Ｌ）がアンドゲート１６に供給されて両者の論
理積がとられ、このアンドゲート１６より出力Ｉ
C（同図Ｍ）が得られる。
こうして得られた出力ＩA，ＩB，ＩCは電気角
で120度の期間「１」となる信号であり、これら
がそれぞれドライブ回路１７，１８及び１９に供
給されて、ステータコイル１ａ，１ｂ及び１ｃに
は、順次、電気角で120度の期間ずつ、電流が切
り換えられて流れるようにされるものである。
で120度の期間「１」となる信号であり、これら
がそれぞれドライブ回路１７，１８及び１９に供
給されて、ステータコイル１ａ，１ｂ及び１ｃに
は、順次、電気角で120度の期間ずつ、電流が切
り換えられて流れるようにされるものである。
以上のようにして、各ステータコイルに供給す
る駆動電流の通電角が決められるが、この発明に
よれば、カウンタ７により、その通電角が発生ト
ルクの点で最良となるように設定されているの
で、従来のように位置検出素子の配置の調整に手
間をかける必要はない。しかも、このカウンタ７
のプリセツト定数を変えることにより、各ステー
タコイルへの通電の切り換えタイミングを変える
ことができるので、最良点よりも切り換えタイミ
ングがずれていても、その調整は電気的に容易に
行うことができる。
る駆動電流の通電角が決められるが、この発明に
よれば、カウンタ７により、その通電角が発生ト
ルクの点で最良となるように設定されているの
で、従来のように位置検出素子の配置の調整に手
間をかける必要はない。しかも、このカウンタ７
のプリセツト定数を変えることにより、各ステー
タコイルへの通電の切り換えタイミングを変える
ことができるので、最良点よりも切り換えタイミ
ングがずれていても、その調整は電気的に容易に
行うことができる。
なお、この発明では、ロータの回転時に得られ
る周波数信号を利用して、駆動電流を決定するよ
うにしているので、起動時は問題となるが、例え
ば、ロータの回転速度がある設定速度以下になつ
たときに、上述のこの発明による駆動を代えて、
冒頭で述べたような従来のスイツチング駆動をす
るように構成することによりこの問題は解決でき
る。
る周波数信号を利用して、駆動電流を決定するよ
うにしているので、起動時は問題となるが、例え
ば、ロータの回転速度がある設定速度以下になつ
たときに、上述のこの発明による駆動を代えて、
冒頭で述べたような従来のスイツチング駆動をす
るように構成することによりこの問題は解決でき
る。
第１図は従来のスイツチング駆動の切り換えタ
イミングを説明するための図、第２図はこの発明
による無刷子直流モータの駆動回路の一例の系統
図、第３図及び第４図はその説明のための波形図
である。 １ａ，１ｂ，１ｃはそれぞれステータコイル、
２はホール素子、３は周波数発電機、７は第２の
カウンタ、１１は第１のカウンタである。
イミングを説明するための図、第２図はこの発明
による無刷子直流モータの駆動回路の一例の系統
図、第３図及び第４図はその説明のための波形図
である。 １ａ，１ｂ，１ｃはそれぞれステータコイル、
２はホール素子、３は周波数発電機、７は第２の
カウンタ、１１は第１のカウンタである。
Claims (1)
- １ 複数相のステータコイルに順次駆動電流が切
り換えられて流れるようにされるものにおいて、
ロータの１回転につき一定のくり返し数で、ロー
タの回転速度に応じた周波数信号を発生する信号
発生手段と、この信号発生手段よりの信号をカウ
ントする第１及び第２のカウンタと、ロータに設
けられたマグネツトによる磁界を検出し、位置検
出信号を発生する位置検出信号発生手段とを有
し、上記第１のカウンタを上記位置検出信号によ
りリセツトし、上記第１のカウンタがプリセツト
されたカウント値まで上記周波数信号をカウント
したとき、この第１のカウンタの出力に基づいて
１つの相のステータコイルに駆動電流を流し始め
るとともに、上記第２のカウンタが上記周波数信
号のカウントを開始するようにし、この第２のカ
ウンタのカウント値が所定値となつたとき他の相
のステータコイルに駆動電流を流し始めるように
した無刷子直流モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4390279A JPS55136891A (en) | 1979-04-11 | 1979-04-11 | Brushless dc motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4390279A JPS55136891A (en) | 1979-04-11 | 1979-04-11 | Brushless dc motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55136891A JPS55136891A (en) | 1980-10-25 |
| JPS6220790B2 true JPS6220790B2 (ja) | 1987-05-08 |
Family
ID=12676636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4390279A Granted JPS55136891A (en) | 1979-04-11 | 1979-04-11 | Brushless dc motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55136891A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0377298U (ja) * | 1989-11-29 | 1991-08-02 | ||
| JPH0775369A (ja) * | 1993-06-29 | 1995-03-17 | Yamamoto Denki Kk | ブラシレスモータの位相角制御方法及び装置 |
-
1979
- 1979-04-11 JP JP4390279A patent/JPS55136891A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55136891A (en) | 1980-10-25 |
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