JPS6226274B2 - - Google Patents

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JPS6226274B2
JPS6226274B2 JP55101369A JP10136980A JPS6226274B2 JP S6226274 B2 JPS6226274 B2 JP S6226274B2 JP 55101369 A JP55101369 A JP 55101369A JP 10136980 A JP10136980 A JP 10136980A JP S6226274 B2 JPS6226274 B2 JP S6226274B2
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JP
Japan
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output
circuit
current
voltage
hall element
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JP55101369A
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Japanese (ja)
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JPS5728582A (en
Inventor
Jinichi Ito
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Nidec Instruments Corp
Original Assignee
Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5728582A publication Critical patent/JPS5728582A/en
Publication of JPS6226274B2 publication Critical patent/JPS6226274B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • H02P6/10Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple

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  • 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】 本発明は無整流子直流電動機の駆動装置に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a drive device for a commutatorless DC motor.

従来、この種の駆動装置では第1図及び第2図
に示すように、コイル1,2を直列に接続した第
1の相AのステータコイルLAと、コイル3,4
を直列に接続した第2の相BのステータコイルL
Bとにより2相のステータコイルを形成する。そ
してこれらコイル1,2,3,4がステータヨー
ク5の表面の回転軸(図示せず)を中心とした同
心円上に配設されている。そしてステータヨーク
5の表面に対応して、二点鎖線で示す如く、磁束
分布が正弦波状になるように10極に着磁されたロ
ータマグネツト6が回動自在に配設されている。
Conventionally, in this type of drive device, as shown in FIGS. 1 and 2, there is a stator coil L A of a first phase A in which coils 1 and 2 are connected in series, and coils 3 and 4.
The stator coil L of the second phase B connected in series with
B forms a two-phase stator coil. These coils 1, 2, 3, and 4 are arranged on a concentric circle centered on a rotation axis (not shown) on the surface of the stator yoke 5. Corresponding to the surface of the stator yoke 5, as shown by the two-dot chain line, a rotor magnet 6 magnetized into ten poles is rotatably arranged so that the magnetic flux distribution becomes a sinusoidal wave.

一方、ロータマグネツト6の磁極位置を検出す
るホール素子7,8が各相A及びBに対応してや
はりステータヨーク5の表面の回転軸(図示せ
ず)を中心とした同心円上に配設されている。
On the other hand, Hall elements 7 and 8 for detecting the magnetic pole position of the rotor magnet 6 are also arranged on concentric circles centered on the rotation axis (not shown) on the surface of the stator yoke 5, corresponding to each phase A and B. has been done.

そしてステータコイルLA,LBは互いに電気角
で90゜の奇数倍だけ位相が異なるように配設さ
れ、ホール素子7,8も夫々の相A,Bのステー
タコイルLA,LBに対応して前記ロータマグネツ
ト6の磁極を検出する位置に、互いに電気角で90
゜位相が異なる位置に配設されている。
The stator coils L A and L B are arranged so that their phases differ from each other by an odd multiple of 90 degrees in electrical angle, and the Hall elements 7 and 8 also correspond to the stator coils L A and L B of phases A and B , respectively. and the magnetic poles of the rotor magnets 6 are placed at a position where the magnetic poles of the rotor magnets 6 are detected, at a distance of 90 electrical angles from each other.
゜Arranged at positions with different phases.

次に駆動回路について説明すると、一方の相A
に対応するホール素子7の出力端7a,7bは増
幅器9の入力端9a,9bに接続され、増幅器9
の出力端9c,9dは出力回路10の入力端10
a,10bに接続される。出力回路10の出力端
10c,10dはステータコイルLAに接続され
る。他方の相Bについても一方の相Aと同じく、
ホール素子8、増幅器11、出力回路12、ステ
ータコイルLBが同等の回路構成をとつている。
Next, to explain the drive circuit, one phase A
Output terminals 7a, 7b of the Hall element 7 corresponding to are connected to input terminals 9a, 9b of the amplifier 9.
The output terminals 9c and 9d are the input terminal 10 of the output circuit 10.
a, 10b. Output ends 10c and 10d of the output circuit 10 are connected to the stator coil LA . As for the other phase B, same as one phase A,
The Hall element 8, the amplifier 11, the output circuit 12, and the stator coil L B have the same circuit configuration.

ホール素子7,8の入力端7c,7d,8c,
8dは直列に接続され、更に電流制御器13を介
して接地される。そしてロータマグネツト6の回
転速度を検出する周波数発電機の発電コイル14
は周波数−電圧変換器15の入力端15a,15
bに接続され、周波数−電圧変換器15の出力端
15cはローパスフイルタ16の入力端16aに
接続され、ローパスフイルタの出力端16bは電
流制御器13の制御入力端13aに接続されてい
る。
Input terminals 7c, 7d, 8c of Hall elements 7, 8,
8d are connected in series and further grounded via the current controller 13. And a power generation coil 14 of a frequency generator that detects the rotational speed of the rotor magnet 6.
are the input terminals 15a, 15 of the frequency-voltage converter 15
The output terminal 15c of the frequency-voltage converter 15 is connected to the input terminal 16a of the low-pass filter 16, and the output terminal 16b of the low-pass filter is connected to the control input terminal 13a of the current controller 13.

以上の構成からなる従来例の作用を説明する
と、ロータマグネツト6の回転による磁極の位置
変化をホール素子7,8で検出し、ホール素子
7,8の出力電圧、即ち磁極の位置変化に比例し
た正弦波状の電圧を増幅器9,11で増幅し、増
幅器9,11の出力で出力制御回路10,12を
制御し、ステータコイルLA,LBに正弦波状の電
流を往復通電することにより、ロータマグネツト
6を回転付勢させている。そして、回転速度制御
は発電コイル14で検出し、この発電コイル14
で得られる回転速度に比例した周波数を周波数−
電圧変換器15で電圧に変換した後に、ローパス
フイルタ16で高周波成分を取り除き、電流制御
器13を制御することにより、ホール素子7,8
の入力電流を増減し、ホール素子7,8の出力電
圧を変化させ、ステータコイルLA,LBの通電量
を制御することにより行なつている。
To explain the operation of the conventional example with the above configuration, the change in the position of the magnetic pole due to the rotation of the rotor magnet 6 is detected by the Hall elements 7, 8, and the output voltage of the Hall elements 7, 8 is proportional to the change in the position of the magnetic pole. The resulting sinusoidal voltage is amplified by amplifiers 9 and 11, the output control circuits 10 and 12 are controlled by the outputs of amplifiers 9 and 11, and sinusoidal current is passed back and forth through the stator coils LA and LB. The rotor magnet 6 is urged to rotate. The rotational speed control is detected by the power generation coil 14.
The frequency proportional to the rotational speed obtained by the frequency −
After converting into voltage with the voltage converter 15, high frequency components are removed with the low pass filter 16 and the Hall elements 7, 8 are controlled by controlling the current controller 13.
This is done by increasing/decreasing the input current of , changing the output voltages of the Hall elements 7 and 8, and controlling the amount of current flowing through the stator coils LA and LB.

ここで電動機の使用状態を考えると、低速回転
で使用したり、軽負荷状態で使用する時は、ステ
ータコイルLA,LBへの通電量は少なくて良い。
Considering the operating conditions of the electric motor, when the motor is used at low speed or under light load, the amount of current applied to the stator coils L A and L B may be small.

そして、従来の駆動装置では、ホール素子7,
8の入力電流を制御してステータコイルLA,LB
への通電量を制御している為、上記の如く、低速
回転や軽負荷状態ではホール素子の入力電流が小
さいことから、その出力電圧も小さくなり、また
増幅回路9,11はオフセツト電圧を有してお
り、増幅器9,11への入力電圧が小さいと、オ
フセツト電圧が無視できない。従つて第3図aに
示すホール素子7,8の出力電圧VHに第3図b
に示す増幅器9,11のオフセツト電圧VOFF
のつて、第3図cに示すようにプラス側の波高値
Aとマイナス側の波高値VBが異なつた電圧波形
OUTとなり、そのまま誤差分として増幅器され
てしまつていた。従つてステータコイルLA,LB
に流れる電流は、ホール素子の出力電圧に対応せ
ず正確な回転速度制御が得られなかつた。
In the conventional drive device, the Hall element 7,
By controlling the input current of 8, stator coils L A and L B
Since the amount of current supplied to the Hall element is controlled, as mentioned above, the input current of the Hall element is small in low speed rotation and light load conditions, so the output voltage is also small, and the amplifier circuits 9 and 11 have an offset voltage. Therefore, if the input voltage to the amplifiers 9 and 11 is small, the offset voltage cannot be ignored. Therefore, the output voltage V H of the Hall elements 7 and 8 shown in FIG.
As the offset voltage V OFF of the amplifiers 9 and 11 shown in FIG . It had been used as an amplifier. Therefore, stator coils L A , L B
The current flowing through the shaft did not correspond to the output voltage of the Hall element, and accurate rotational speed control could not be obtained.

本発明はこのような増幅回路のオフセツト電圧
等による誤差分を無視することができ安定した回
転が得られる無整流子直流電動機の駆動装置を提
供するものであり、第4図、第5図を参照しなが
ら本発明の一実施例を説明すると、まずステータ
コイルLA,LB及び感磁性素子、例えばホール素
子7,8は従来例と同様に第1図に示す構成とな
つている。そして一方の相Cはホール素子7の出
力端7a,7bが増幅器17の入力端17a,1
7bに接続され、増幅器17の出力端17c,1
7dはスライス回路18,19の入力端18a,
19aに接続され、スライス回路18,19の出
力端18b,19bは出力回路20の入力端20
a,20bに接続され、出力回路20の出力端2
0c,20dはステータコイルLAの両端に接続
される。他方の相Dも、ホール素子8、増幅器2
1、スライス回路22,23、出力回路24、ス
テータコイルLBの間で、一方の相Cと同様の構
成になつている。そしてホール素子7,8の入力
端7c,7d,8c,8dは電源+VCC、接地間
に抵抗R1,R2を介して直列に接続されている。
周波数発電機の発電コイル14は周波数−電圧変
換器25の入力端25a,25bに接続され、周
波数−電圧変換器25の出力端25cはローパス
フイルタ26の入力端26aに接続され、ローパ
スフイルタ26の出力端26bはローパスフイル
タ18,19,22,23の制御入力端18c,
19c,22c,23cに接続されている。
The present invention provides a drive device for a non-commutated DC motor that can obtain stable rotation by ignoring errors caused by the offset voltage of the amplifier circuit, etc., and is shown in FIGS. 4 and 5. An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1. First, the stator coils L A and L B and magnetically sensitive elements, such as Hall elements 7 and 8, have the structure shown in FIG. 1 as in the conventional example. In one phase C, the output terminals 7a and 7b of the Hall element 7 are the input terminals 17a and 1 of the amplifier 17.
7b, and the output terminal 17c,1 of the amplifier 17
7d is the input terminal 18a of the slice circuits 18 and 19;
19a, and the output terminals 18b, 19b of the slice circuits 18, 19 are connected to the input terminal 20 of the output circuit 20.
a, 20b, and the output terminal 2 of the output circuit 20
0c and 20d are connected to both ends of the stator coil LA . The other phase D also includes a Hall element 8 and an amplifier 2.
1. The configuration is similar to that of one phase C between the slice circuits 22 and 23, the output circuit 24, and the stator coil LB. Input terminals 7c, 7d, 8c, and 8d of the Hall elements 7 and 8 are connected in series between the power supply +V CC and ground via resistors R 1 and R 2 .
The generating coil 14 of the frequency generator is connected to the input ends 25a and 25b of the frequency-voltage converter 25, and the output end 25c of the frequency-voltage converter 25 is connected to the input end 26a of the low-pass filter 26. The output end 26b is the control input end 18c of the low-pass filters 18, 19, 22, 23,
It is connected to 19c, 22c, and 23c.

次に本回路の作用を一方の相Cについて説明す
と、ホール素子7には充分な入力電流を流し、増
幅器17のオフセツト電圧を無視できる程度の充
分な出力電圧VH(第5図aに示す。)をホール素
子の出力端7a,7b間に得る。そして第5図b
に示すように増幅器17で増幅されたホール素子
7の出力電圧VCをスライス回路18,19で第
5図cに示すようにあるレベルVDでスライスす
る。そして、このスライスレベルVDは周波数発
電機の発電コイル14によりロータマグネツト6
の回転速度に応じた速度制御信号により制御さ
れ、回転速度がはやくなると、レベルが低くな
り、遅くなるとレベルが高くなる。このようにあ
るレベルVDでスライスされた波形VEにより出力
回路20をドライブし、ステータコイルLAに波
形VEに比例した電流を流す。また他方の相Dも
スライス回路22,23の出力波形VFは第5図
dに示すように、一方の相より90゜ずれたものと
なつている。
Next, the operation of this circuit will be explained for one phase C. A sufficient input current is passed through the Hall element 7, and a sufficient output voltage V H (as shown in Fig. 5a) is generated to the extent that the offset voltage of the amplifier 17 can be ignored. ) is obtained between the output ends 7a and 7b of the Hall element. and Figure 5b
As shown in FIG. 5c, the output voltage V C of the Hall element 7 amplified by the amplifier 17 is sliced by slice circuits 18 and 19 to a certain level V D as shown in FIG. 5c. This slice level V D is determined by the rotor magnet 6 by the power generation coil 14 of the frequency generator.
It is controlled by a speed control signal according to the rotation speed of the motor, and when the rotation speed becomes faster, the level becomes lower, and when the rotation speed becomes slower, the level becomes higher. The output circuit 20 is driven by the waveform V E sliced at a certain level V D in this way, and a current proportional to the waveform V E flows through the stator coil LA . Also, the output waveform V F of the slice circuits 22 and 23 of the other phase D is shifted by 90 degrees from that of the other phase, as shown in FIG. 5d.

このように本発明ではホール素子7,8の入力
電流を制御せず、常に充分大きな一定の電流を流
し、充分大きな正弦波状の出力電圧を得ている。
従つて電動機を軽負荷や低速回転で駆動する時で
も、ホール素子の出力電圧は充分に大きいので、
第3図bに示すような増幅器17,21のオフセ
ツト電圧は無視できる。そして速度調整は、増幅
器17,21で増幅された出力電圧の正弦波状の
波形内で、回転速度に応じたレベルでスライス回
路18,19,22,23によりスライスされる
のでどのような使用条件においても安定した回転
が得られる。
As described above, in the present invention, the input currents of the Hall elements 7 and 8 are not controlled, and a sufficiently large constant current is always passed to obtain a sufficiently large sinusoidal output voltage.
Therefore, even when driving an electric motor under light load or at low speed, the output voltage of the Hall element is sufficiently large, so
The offset voltage of amplifiers 17, 21 as shown in FIG. 3b is negligible. The speed adjustment is performed by slicing circuits 18, 19, 22, and 23 within the sinusoidal waveform of the output voltage amplified by the amplifiers 17 and 21 at a level corresponding to the rotation speed. Also provides stable rotation.

ここに上記発明を具現化した実施例について第
6,7図を参照しながら説明する。第1図に示す
ようにステータコイルLA,LB、ホール素子7,
8を配置した2相の無整流子直流電動機は、ステ
ータコイルLAとホール素子7とに対応する一方
の相の駆動回路Eと、ステータコイルLBとホー
ル素子8とに対応する他方の相の駆動回路Fとを
備えている。駆動回路EとFとは同様の構成をと
つているので、まず両駆動回路E,Fに共通する
回路部分について説明する。
An embodiment embodying the above invention will now be described with reference to FIGS. 6 and 7. As shown in FIG. 1, stator coils L A , L B , Hall elements 7,
The two-phase non-commutator DC motor in which 8 is arranged has one phase drive circuit E corresponding to the stator coil L A and the Hall element 7, and the other phase drive circuit E corresponding to the stator coil L B and the Hall element 8. A drive circuit F is provided. Since drive circuits E and F have similar configurations, circuit parts common to both drive circuits E and F will be explained first.

トランジスタQ1,Q2は増幅回路αの差動増幅
器を構成する。そしてツエナーダイオードDZ1
トランジスタQ3,Q4よりなる定電流回路βと、
トランジスタQ4,Q5でなるカレントミラー回路
により、トランジスタQ5はトランジスタQ1,Q2
の共通エミツタに接続された定電流源となる。ト
ランジスタQ1,Q2のベースはホール素子7の出
力端7a,7bに各々接続されているので、トラ
ンジスタQ1,Q2のコレクタH,I間にはホール
素子7の出力端7a,7b間の差電圧VGに比例
した正弦波状の電圧が発生する。そしてトランジ
スタQ6,Q7のベースJ,Kも接続点H,Iに対
し、夫々ダイオードD1,D2、またD3,D4が各々
直列に接続されているだけなので、双方とも接続
点H,Iよりダイオードの順方向電圧の2倍だけ
高いことになり、接続点H,I間の電圧が接続点
J,K間にも発生する。また接続点L,Mは接続
点H,Iより各々トランジスタQ8,Q9のベー
ス、エミツタ間が接続されているので、双方とも
接続点H,Iよりダイオードの順方向電圧分だけ
高いことになり、やはり接続点L,M間には接続
点H,I間の電圧、即ちホール素子7の出力端間
7a,7b間に発生する正弦波状の電圧VGに比
例した電圧VIが発生する。そしてホール素子7
の出力端7aの電圧が出力端7bより高い時はト
ランジスタQ6とQ9とが導通し、反対に出力端7
aの電圧が出力端7bより低い時は、トランジス
タQ7とQ8とが導通するので、接続点L,M間の
抵抗R3には電圧VIに比例した、即ちホール素子
7の出力端7a,7b間に発生する電圧VGに比
例した正弦波状の電流IAが両方向に流れる。そ
してトランジスタQ10,Q11を交互に導通させ
る。また、出力電圧γのトランジスタQ12,Q13
は夫々カレントミラー回路27,28を構成し、
カレントミラー回路27,28の入力端27a,
28aをトランジスタQ8,Q9のコレクタに各々
接続している。そしてトランジスタQ12,Q13
はホール素子7の出力端7a,7b間の電圧VG
に比例した正弦波状のコレクタ電流を流せるよう
にしている。
Transistors Q 1 and Q 2 constitute a differential amplifier of the amplifier circuit α. And Zener diode D Z1 ,
a constant current circuit β consisting of transistors Q 3 and Q 4 ;
Due to the current mirror circuit consisting of transistors Q 4 and Q 5 , transistor Q 5 is connected to transistors Q 1 and Q 2
It becomes a constant current source connected to the common emitter of. The bases of the transistors Q 1 and Q 2 are connected to the output terminals 7a and 7b of the Hall element 7, respectively, so that between the collectors H and I of the transistors Q 1 and Q 2 , there is a connection between the output terminals 7a and 7b of the Hall element 7. A sinusoidal voltage proportional to the differential voltage V G is generated. The bases J and K of the transistors Q 6 and Q 7 are connected in series with the diodes D 1 and D 2 and D 3 and D 4 , respectively, with respect to the connection points H and I, so both are connected at the connection points. It is higher than H and I by twice the forward voltage of the diode, and the voltage between the connection points H and I is also generated between the connection points J and K. Also, since the connection points L and M are connected to the bases and emitters of transistors Q 8 and Q 9 , respectively, from the connection points H and I, both are higher than the connection points H and I by the forward voltage of the diode. Therefore, a voltage V I is generated between the connection points L and M that is proportional to the voltage between the connection points H and I, that is, the sinusoidal voltage V G generated between the output terminals 7a and 7b of the Hall element 7. . and hall element 7
When the voltage at output terminal 7a is higher than that at output terminal 7b, transistors Q6 and Q9 are conductive;
When the voltage at a is lower than the output terminal 7b, the transistors Q 7 and Q 8 are conductive, so the resistance R 3 between the connection points L and M is proportional to the voltage V I , that is, the output terminal of the Hall element 7. A sinusoidal current I A proportional to the voltage V G generated between 7a and 7b flows in both directions. Then, transistors Q 10 and Q 11 are made conductive alternately. Also, transistors Q 12 and Q 13 with output voltage γ
constitute current mirror circuits 27 and 28, respectively,
Input terminals 27a of current mirror circuits 27 and 28,
28a are connected to the collectors of transistors Q 8 and Q 9 , respectively. And the voltage V G between the output terminals 7a and 7b of the Hall element 7 is applied to the transistors Q 12 and Q 13 .
This allows a sinusoidal collector current proportional to to flow.

一方、トランジスタQ10,Q11のコレクタはス
ライス回路δのトランジスタQ14,Q15のベース
にダイオードD1,D2を夫々介して接続され、ト
ランジスタQ14,Q15のコレクタは出力回路γの
トランジスタQ16,Q17のベースに接続されてい
る。更にトランジスタQ14,Q15のエミツタは他
方の相FのトランジスタQ18,Q19(一方の相E
のトランジスタQ14,Q15に対応する。)と共に抵
抗を介してトランジスタQ20のコレクタに接続さ
れる。トランジスタQ20のエミツタは抵抗R4を介
して接地され、ベースは周波数発電機の発電コイ
ル14の出力を周波数−電圧変換器25、ローパ
スフイルタ26、反転回路29を介して接続され
る。トランジスタQ12,Q13,Q16,Q17はブリツ
ジ回路を構成し、接続点N,O間にはコイル2,
3よりなるステータコイルLAが接続される。そ
してトランジスタQ12,Q13の共通エミツタは抵
抗R5を介して、またカレントミラー回路27,
28の入力側のトランジスタQ21,Q22の共通エ
ミツタは抵抗R6を介してトランジスタQ20のエミ
ツタに接続される。また抵抗R5,R6に対応する
他方の相Fの抵抗R7,R8もトランジスタQ20のエ
ミツタに接続されている。トランジスタQ20のベ
ースには、周波数発電機の発電コイル14の出力
周波数に反比例した電圧、即ちロータマグネツト
6の回転速度を発電コイル14で周波数として検
出し、周波数−電圧変換器25で周波数に比例し
た電圧となし、ローパスフイルタ26で高調波成
分を除き、反転回路29で反転して、回転速度に
反比例した電圧が加わる。また抵抗R4は各相の
ステータコイルLA,LBを流れる電流の検出抵抗
として働らき、電流値を負帰還させている。
On the other hand, the collectors of transistors Q 10 and Q 11 are connected to the bases of transistors Q 14 and Q 15 of slice circuit δ via diodes D 1 and D 2 , respectively, and the collectors of transistors Q 14 and Q 15 are connected to the bases of transistors Q 14 and Q 15 of slice circuit δ. Connected to the bases of transistors Q 16 and Q 17 . Furthermore, the emitters of transistors Q 14 and Q 15 are connected to transistors Q 18 and Q 19 of the other phase F (one phase E
This corresponds to the transistors Q 14 and Q 15 . ) and is connected to the collector of transistor Q 20 via a resistor. The emitter of the transistor Q 20 is grounded via a resistor R 4 , and the base is connected to the output of the generator coil 14 of the frequency generator via a frequency-voltage converter 25 , a low-pass filter 26 , and an inverting circuit 29 . Transistors Q 12 , Q 13 , Q 16 , and Q 17 constitute a bridge circuit, and a coil 2,
A stator coil LA consisting of 3 is connected. The common emitters of transistors Q 12 and Q 13 are connected via a resistor R 5 to a current mirror circuit 27,
The common emitters of transistors Q 21 and Q 22 on the input side of 28 are connected to the emitter of transistor Q 20 via a resistor R 6 . Further, resistors R 7 and R 8 of the other phase F corresponding to resistors R 5 and R 6 are also connected to the emitter of transistor Q 20 . The base of the transistor Q 20 is connected to a voltage that is inversely proportional to the output frequency of the generator coil 14 of the frequency generator, that is, the rotation speed of the rotor magnet 6 is detected as a frequency by the generator coil 14, and converted into a frequency by the frequency-voltage converter 25. A proportional voltage is applied, harmonic components are removed by a low-pass filter 26, and inverted by an inverting circuit 29, and a voltage inversely proportional to the rotation speed is applied. Further, the resistor R4 functions as a detection resistor for the current flowing through the stator coils L A and L B of each phase, and provides negative feedback of the current value.

従つて回転速度が上昇すると、ステータコイル
A,LBへの供給電流を減らそうとし、トランジ
スタQ20のコレクタ電流を減少させる。トランジ
スタQ20のコレクタ電流が減少すると、トランジ
スタQ16,Q17のベース電流も減少する。即ちト
ランジスタQ16,Q17のコレクタ電流は、ベース
電流に応じたある値でスライスされることにな
る。これを第7図に示す波形を参照しながら説明
すると、第7図aに示すホール素子7の出力電圧
Gは増幅器αで増幅され、抵抗R3には第7図b
に示す正弦波状の電流IAが得られる。そしてス
ライス回路δによりあるレベルでスライスされる
為、ステータコイルLAを流れる電流の最大値IB
は、第7図cの1点鎖線のようになり、またスラ
イスされる時は、電流IBの範囲内で、実線を用
いて示しているように、あるレベルでスライスさ
れた電流ICとなる。なお本実施例ではスライス
レベルを決めるトランジスタQ20が各相E,Fで
共通になつている為、一方の相Eのトランジスタ
Q14,Q15及び他方の相FのトランジスタQ18
Q19を流れる電流の和を一定に制御することにな
るので、どちらかの相EまたはFで電流が切り換
える時は、ステータコイルLAに流れる電流波形
を示す第7図cやステータコイルLBを流れる電
流波形を示す第7図dに見られる突出部εのよう
に部分的に波形の一部が突出する。しかし、これ
による電流変化は小さいのでステータコイルL
A,LBには通電方向を切り換える時に生ずるよう
な機械ノイズを発生させることはない。
Therefore, when the rotational speed increases, the current supplied to the stator coils L A and L B tends to be reduced, and the collector current of the transistor Q 20 is reduced. When the collector current of transistor Q 20 decreases, the base currents of transistors Q 16 and Q 17 also decrease. That is, the collector currents of transistors Q 16 and Q 17 are sliced by a certain value depending on the base current. To explain this with reference to the waveforms shown in FIG. 7, the output voltage V G of the Hall element 7 shown in FIG.
A sinusoidal current I A shown in is obtained. Since it is sliced at a certain level by the slicing circuit δ, the maximum value I B of the current flowing through the stator coil L A
When sliced, the current I C is sliced at a certain level as shown by the solid line within the range of the current I B. Become. Note that in this embodiment, the transistor Q20 that determines the slice level is common to each phase E and F, so the transistor of one phase E
Q 14 , Q 15 and the other phase F transistor Q 18 ,
Since the sum of the currents flowing through Q 19 is controlled to be constant, when the current is switched in either phase E or F, the waveform of the current flowing through stator coil L A is shown in Figure 7c and stator coil L B. A part of the waveform partially protrudes, as shown in the protrusion ε shown in FIG. However, since the current change due to this is small, stator coil L
A and LB do not generate mechanical noise that occurs when switching the current direction.

このように本発明では、無整流子直流電動機の
駆動装置において、ホール素子の出力電圧を増幅
する増幅器とステータコイルへ電流を供給する出
力回路との間に速度制御信号に応じたレベルで前
記増幅器の正弦波状の出力をスライスするスライ
ス回路を設けたので、ホール素子には充分な入力
電流を流して大きな出力電圧を得ることができ
る。
As described above, in the present invention, in the drive device for a non-commutated DC motor, the amplifier is connected between the amplifier that amplifies the output voltage of the Hall element and the output circuit that supplies current to the stator coil at a level corresponding to the speed control signal. Since a slicing circuit is provided to slice the sinusoidal output of the Hall element, a sufficient input current can be passed through the Hall element to obtain a large output voltage.

従つて増幅器には、増幅器の有するオフセツト
電圧より充分大きなホール素子の出力電圧を入力
することができるので、本発明の駆動装置ではオ
フセツト電圧を無視できる。
Therefore, since the output voltage of the Hall element which is sufficiently larger than the offset voltage of the amplifier can be input to the amplifier, the offset voltage can be ignored in the drive device of the present invention.

その為にステータコイルに流れる電流には上記
オフセツト電圧による誤差分が生じないので、無
整流子直流電動機には安定したなめらかな回転が
得られることになる。
Therefore, no error due to the offset voltage occurs in the current flowing through the stator coil, so that stable and smooth rotation can be obtained in the commutatorless DC motor.

またステータコイルを流れる電流の方向が切り
換わる時も、急激には切り換わらず、徐々に正弦
波状に切り換わるので、ステータコイルが振動し
て騒音を出すようなこともない。
Furthermore, even when the direction of the current flowing through the stator coil changes, it does not change abruptly but gradually in a sinusoidal manner, so the stator coil does not vibrate and generate noise.

なお、本発明の実施例では2相10極の無整流子
直流電動機について説明したが、相数も極数も自
由に選べることは勿論である。
In the embodiment of the present invention, a two-phase 10-pole non-commutator DC motor has been described, but it goes without saying that the number of phases and the number of poles can be freely selected.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はステータコイル及びホール素子の位置
を示す配置図、第2図は従来例の駆動回路を示す
ブロツク図、第3図aは従来例のホール素子出力
波形図、bは増幅器のオフセツト電圧波形図、c
は増幅器の出力波形図、第4図は本発明の無整流
子直流電動機の駆動回路を示すブロツク図、第5
図aは本発明のホール素子出力波形図、bは増幅
器の出力波形図、cはスライス回路の出力波形
図、dは出力回路の出力波形図、第6図は本発明
の駆動装置の具体的実施例を示す回路図、第7図
aは具体的実施例を示す回路図のホール素子出力
波形図、bはホール素子出力に比例した電流波形
図、cは一方の相のステータコイルを流れる電流
波形図、dは他方の相のステータコイルを流れる
電流波形図を示す。 7,8……ホール素子、17,21……増幅
器、18,19,22,23……スライス回路、
20,24……出力回路、LA,LB……ステータ
コイル。
Figure 1 is a layout diagram showing the positions of the stator coil and Hall element, Figure 2 is a block diagram showing a conventional drive circuit, Figure 3 a is a conventional Hall element output waveform diagram, and b is the offset voltage of the amplifier. Waveform diagram, c
4 is a block diagram showing the drive circuit of the non-commutated DC motor of the present invention, and 5 is an output waveform diagram of the amplifier.
Figure a is a Hall element output waveform diagram of the present invention, b is an output waveform diagram of the amplifier, c is an output waveform diagram of the slice circuit, d is an output waveform diagram of the output circuit, and Fig. 6 is a specific diagram of the drive device of the present invention. A circuit diagram showing an example, FIG. 7a is a Hall element output waveform diagram of a circuit diagram showing a specific example, b is a current waveform diagram proportional to the Hall element output, and c is a current flowing through the stator coil of one phase. Waveform diagram d shows a current waveform diagram flowing through the stator coil of the other phase. 7, 8... Hall element, 17, 21... Amplifier, 18, 19, 22, 23... Slice circuit,
20, 24... Output circuit, L A , L B ... Stator coil.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 複数の磁極に着磁したロータマグネツトと、
該ロータマグネツトに対応配置した複数のステー
タコイルと、前記ロータマグネツトの前記磁極位
置を検出する感磁性素子と、該感磁性素子の出力
を増幅して正弦波状の出力信号を得る増幅回路
と、該増幅回路の正弦波状の出力を速度制御信号
に応じたレベルでスライスするスライス回路と、
該スライス回路の出力に応じた電流を前記ステー
タコイルに供給する出力回路とを具備し、前記感
磁性素子には前記増幅回路のオフセツト電圧より
も充分大きな出力電圧が得られる電流を入力した
ことを特徴とする無整流子直流電動機の駆動装
置。
1 A rotor magnet magnetized with multiple magnetic poles,
a plurality of stator coils arranged correspondingly to the rotor magnet; a magnetically sensitive element that detects the magnetic pole position of the rotor magnet; and an amplifier circuit that amplifies the output of the magnetically sensitive element to obtain a sinusoidal output signal. , a slicing circuit that slices the sinusoidal output of the amplifier circuit at a level according to a speed control signal;
an output circuit that supplies a current to the stator coil according to the output of the slice circuit, and a current that provides an output voltage sufficiently larger than an offset voltage of the amplifier circuit is input to the magnetically sensitive element. A drive device for a non-commutated DC motor.
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