JPS6321434B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6321434B2
JPS6321434B2 JP54079898A JP7989879A JPS6321434B2 JP S6321434 B2 JPS6321434 B2 JP S6321434B2 JP 54079898 A JP54079898 A JP 54079898A JP 7989879 A JP7989879 A JP 7989879A JP S6321434 B2 JPS6321434 B2 JP S6321434B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic flux
phase
hall element
winding
field magnetic
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
Application number
JP54079898A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS563592A (en
Inventor
Ryohei Uchida
Kenji Kawagishi
Tatsuo Yamazaki
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP7989879A priority Critical patent/JPS563592A/ja
Publication of JPS563592A publication Critical patent/JPS563592A/ja
Publication of JPS6321434B2 publication Critical patent/JPS6321434B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

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

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】 この発明は一般にトランジスタモータと称され
る如き無整流子電動機にかかり、その回転子位置
検出手段の配置を適切ならしめて、モータの寸法
が小型でかつトルクリツプルの小さなモータを具
体化しようとするものである。
従来、オーデイオレコードプレーヤのダイレク
トドライブ用モータなどでは第1図に示す如き構
成のモータが多用されている。このモータは、い
わゆるフラツト構造の8極4巻線モータで電機子
電流の制御はトランジスタで行う。このトランジ
スタを駆動制御するためにホール素子が一般に用
いられる。
電機子巻線(以下、「巻線」という)はA1,A2
より成る同様の一組のA相巻線と、同じく、B1
B2、より成るB相巻線とから成る所の2相構成
をとる。A相、B相巻線は相互に電気角にてπ/
2の位相差を持つた様に配置される。ホール素子
1,2はそれぞれA、B相巻線が鎖交する磁束と
等価な同様の磁束を検知し本素子の出力電圧に比
例する電流を各相巻線に通電し、原理上トルクリ
ツプルが0となるモータが実現される。然るに容
量を考えるとき、電機子巻線の空間配置において
C1、C2点附近に無駄があり、モータの単位体積
あたりの出力が低下するという欠点がある。特に
モータを極力小型化したいときには問題である。
第2図は本発明の一実施例を示し、問題解決の為
にモータを3相とした例である。ホール素子は6
個が均等ピツチで置かれたu、v、W各相巻線の
丁度中間におかれ、モータの体積から見てホール
素子は、その存在のための体積を増加させずに済
む。しかしながら各ホール素子は対応する相の電
機子巻線が鎖交する磁束とは30゜電気角でずれた
磁束を検知する結果、この構成は120゜通電形イン
バータで制御するに適している。この方式では各
相巻線には120゜通電される方形波状の電流を通ず
るため、この電流に高調波分を含み振動、駆音を
誘起しやすい。
この発明は以上の点に鑑みてなされ、第2図構
成をとりつつも各相巻線に流れる電流が、その誘
起電圧と同相の正弦波状の電流を通ずる様にして
不要な高調波分を除去しつつ、かつ第1図構成に
おけるよりも、モータの体積あたりの出力を上
げ、同一出力については第1図よりも小型のモー
タを具体化することを目的とする。
以下本発明を図面に従つて説明する。
この発明のモータは第2図における如くホール
素子1,2,3をモータの構成上非常に有利な、
巻線間の、中央に配置し検知された出力電圧を位
相変換する。各相電機子巻線には、それに誘起す
る速度起電力と同相の電圧を印加しようとするも
のである。
第2図はこの発明の一実施例の構成を示し、第
3図はその制御回路である。又第4図、第5図は
モータ及び制御回路を説明するための図である。
第2図b,cにおいて、回転界磁永久磁石6は
8極着磁されており、回転方向に正弦波状の磁界
分布を与える。u1、u2巻線は直列に接続されてu
相巻線となり、同様にv相巻線は、v1,v2からw
相巻線はw1,w2から成る。そして、これらu〜
w相巻線は対称3相結線(電気角で120゜間隔をも
つて配置)されており、また扇形形状をなす個々
巻線u1〜w2の両サイドは約180゜(機械角で約45゜)
間隔に構成されている。ホール素子1は巻線u1
w2の中央に置かれ、丁度、制御対称となるu相
巻線位置より機械角で7.5゜(電気角で30゜)シフト
した位置にある。ホール素子2,3についても
v、w相巻線に対し同様に配置される。
第3図に於いて、トランジスタ11、抵抗1
3、ツエナーダイオード12はホール素子1,
2,3の定電圧電源を与えるものである。抵抗2
1はホール素子1に供給される電流を限流させる
もので、可変抵抗22,23はホール素子2,3
に供給される電流を限流させるとともに、ホール
素子1,2,3間の出力電圧のバラツキを調整す
るものである。また、トランジスタ14、抵抗1
5はホール素子1,2,3に供給される電流を制
御しようとするものである。ホール素子1,2の
出力端子、1A,1B,2A,2Bはu相回路1
0Aの演算増幅器30の演算入力として与えら
れ、演算増幅器30の出力は2段接続されたトラ
ンジスタ16,18及び17,19のうち初段ト
ランジスタ18,19の共通接続されたベースに
与えられる。初段トランジスタ18,19の共通
エミツタ端子は、トランジスタ11の与える基準
電圧に抵抗20を介して接続され、次段トランジ
スタ16,17の出力は抵抗24を介して演算増
幅器30の逆相入力側に帰還される。又、ホール
素子出力端子2A,2B,3A,3B及び3A,
3B,1A,1Bがそれぞれv相回路10B、w
相回路10cに接続される。以下u相回路10A
と同様である。
以上の様に構成された回路において、ホール素
子1の一方出力端子1A、が正電圧を出力してい
る時、他方の出力端子1Bは素子の特性上、素子
の入力端子間電圧のほぼ中間値VHPにあつて第4
図で表わすV1A、及びV1Bの様な電圧波形に
なる。ホール素子1の出力端子1A,1B間の出
力電圧は、ホール素子1の位置を前記lu線上より
機械角で7.5゜(電気角で30゜)、ロータの回転方向に
シフトした関係上、u相巻線のlu線上にある巻線
に誘起する速度起電力とは、電気角で30゜遅れて
いる。同様にホール素子2の出力電圧は、v相巻
線に誘起する速度起電力より30゜遅れていて、ホ
ール素子1の出力電圧よりは電気角で120゜遅れて
いる。よつてホール素子2の出力端子2A,2B
の波形は第4図のV2A,V2Bの様になる。し
かるにu相回路10Aに示した様に演算増幅器3
0の正相入力端子に抵抗値の等しい抵抗26,2
7を介してホール素子1出力端子1A、及びホー
ル素子2の出力端子2Bを接続すると、演算増幅
器30の特性上入力インピーダンスが無限大と仮
定して正相入力端子電圧Vmは前記ホール素子出
力電圧V1AとV2Bの加算された値の平均値に
なり、ホール素子1,2にゲイン差があつても平
準化されて第4図aの様になる。又、同様に演算
増幅器の逆相入力端子に抵抗値の等しい抵抗2
8,29を介してホール素子出力端子1B,2A
を接続すると、電圧Vnは、ホール素子出力電圧
V1BとV2Aの加算された値の平均値となり、
第4図bの様になる。
従つて、出力回路である次段トランジスタ1
6,17の共通コレクター電位Vuは、演算増幅
器30の正相入力端子電圧Vmと逆相入力端子電
圧Vnの差がバランスするように抵抗24を介し
て帰還されているので、電圧VmとVnの差電圧
VA(第4図c)が所定のゲインで増幅された値に
なり、第4図dの様になる。そしてこの出力電圧
Vuの波形はホール素子1で得られる1A及び1
B間の出力電圧より位相が電気角で30゜進んだ波
形が得られ丁度U相巻線に誘起される速度起電力
euと同相になり、ホール素子1を前記lu線上ある
いはlu線上より電気角で360゜シフトした位置に配
置したことと等価である。なお、差電圧VAには、
第4図cに示すように、直流電圧VOFなる値がオ
フセツトとしても、出力電圧Vuにも残るが、各
相共に存在するので結果的にはキヤンセルされ
る。
同様に、v相回路10Bにはホール素子2,3
の出力端子2A,3B及び2B,3Aが接続さ
れ、出力端子VVはv相に誘起される速度起電力
と同相になる。w相回路10cについても同様で
ある。
このように、3個のホール素子1,2,3を2
個づつ組合せた出力の平均値を加算して出力電圧
Vu,Vv,Vmを得ているので、3個のホール素
子1,2,3にゲイン差があつても平準化され
る。
又、実際に検知されるホール素子の出力波形は
界磁磁束源であるロータ磁石の磁気飽和などで例
えば第4図aのV1A,V2Bの様にピーク値が
飽和した波形になる。ところが第4図a,b,c
のように、位相変換された出力電圧Vuはホール
素子出力波形に比べてピーク付近が持上がりより
正弦波に近くなる。したがつて巻線に印加された
電圧例えばVUから、その巻線に誘起する速度起
電力eu(第4図e)を差引いた値の電圧はまた正
弦波となるがこの電圧を巻線抵抗で除した値が巻
線に流れる電流iu(第4図e)である。したがつ
て電流iuもまた正弦波となる。
モータ出力トルクTは、それぞれの巻線に鎖交
する磁束密度と、巻線通流電流の積として表現さ
れるのでT=KTBnIn{sin2θ+sin2(θ−2/3π)+ sin(θ−4/3π)}=3/2KTBnInとなり、ロータ
と ステータの位置に係わらず一定となる理想状態に
近づく。
第5図はU相巻線に印加される電圧の、たとえ
ば、始動時の電圧VUSと、定格時の電圧VURの
波形を示す。この両電圧の差は、ホール素子のゲ
インの差、つまりホール素子を流れる電流値の差
による。
第6図はこの発明の他の実施例の構成図で、各
相の巻線に直列抵抗Ruを設け、各抵抗の降下電
圧eRuをトランジスタ18,19の共通エミツタ
接続点に負帰還したもので、第3図の実施例が電
圧帰還形であるのに対し、本実施例は電流帰還形
といえるものである。
なお、その他の部分の構成および動作は、第3
図に示したものと同様であるので、説明は省略す
る。
以上の様にこの発明は、8極均等ピツチで着磁
された界磁を持つモータにおいて、6巻線均線ピ
ツチで配置された巻線間に制御用ホール素子を置
くのでモータの寸法をホール素子の制約を受けて
大きくすることはない。そして複数素子の信号を
変換して各相の電機子巻線に誘起する速度起電力
(もしくは巻線に鎖交する磁束)と同相の正弦波
電流を流して原理上トルクリツプルのないモータ
を具体化することが出来る。ここで8極6巻線の
関係は12極、9巻線16極、12巻線についても同様
に成立する。つまり一般にNを正整数として界磁
極を4N、巻線数を3Nとしたときに一般に成立す
るものである。なおまたホール素子は3個に限定
されない。2個つまり2相分があるとき、他の1
相分の信号はこれら2個の出力を加算することに
よつて容易に得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の2相無リツプルトランジスタモ
ータの一実施例を示す構成図、第2図はこの発明
の一実施例を示す構成図、第3図は第2図のモー
タの制御回路図を示す回路図、第4,5図は、第
1図、第2図を説明する為の波形図、第6図はこ
の発明の他の実施例を示す構成図である。 図に於て、1,2,3はホール素子、4はステ
ータヨーク、6はロータ磁石、16,17,1
8,19はトランジスタ、30は演算増幅器を示
す。なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を
示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 回転円周方向に均等ピツチで正弦波状に複数
    極に着磁されて成る回転界磁磁束源、 この界磁磁束源と所定の空隙を隔てて対向し複
    数相より成る電機子巻線、 この電機子巻線の隣合う第1の相と第2の相と
    の巻線間のほぼ中央に配設され、第1の相の巻線
    に鎖交する前記界磁磁束源からの磁束に対して電
    気角で所定角度進相の前記界磁磁束源からの磁束
    を検知する第1のホール素子、 前記電機子巻線の隣合う第1の相と第3の相と
    の巻線間のほぼ中央に配設され、第1の相の巻線
    に鎖交する前記界磁磁束源からの磁束に対して電
    気角で所定角度遅相の前記界磁磁束源からの磁束
    を検知する第2のホール素子、 前記第1のホール素子の第1の端子からの出力
    信号と前記第2のホール素子の第2の端子からの
    出力信号とを加算し、前記第1のホール素子の第
    2の端子からの出力信号と前記第2のホール素子
    の第1の端子からの出力信号とを加算して、この
    加算信号と前記加算信号との差電圧をとつて第1
    の相の巻線に鎖交する前記界磁磁束源からの磁束
    と同相の電気信号を作成する信号作成回路、 この信号作成回路からの出力信号を所定のゲイ
    ンで増幅して第1の相の巻線に正弦波形の駆動電
    流を付勢する駆動回路を少なくとも備えてなる無
    整流子電動機の制御装置。
JP7989879A 1979-06-22 1979-06-22 Control unit for commutatorless motor Granted JPS563592A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7989879A JPS563592A (en) 1979-06-22 1979-06-22 Control unit for commutatorless motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7989879A JPS563592A (en) 1979-06-22 1979-06-22 Control unit for commutatorless motor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS563592A JPS563592A (en) 1981-01-14
JPS6321434B2 true JPS6321434B2 (ja) 1988-05-06

Family

ID=13703090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7989879A Granted JPS563592A (en) 1979-06-22 1979-06-22 Control unit for commutatorless motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS563592A (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58224591A (ja) * 1982-06-23 1983-12-26 Toshiba Corp 直流電動機
JPS5914389A (ja) * 1982-07-16 1984-01-25 Toshiba Corp 無刷子電動機
CH668671A5 (de) * 1985-01-09 1989-01-13 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Kollektorloser dreiphasen-gleichstrommotor.
JPS61285093A (ja) * 1985-06-10 1986-12-15 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd ブラシレスモ−タ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5140517A (en) * 1974-10-01 1976-04-05 Sekoh Giken Kk Ichikenshutsusoshi 2 konyoru koritsuno ryokona handotaimootaa

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5140517A (en) * 1974-10-01 1976-04-05 Sekoh Giken Kk Ichikenshutsusoshi 2 konyoru koritsuno ryokona handotaimootaa

Also Published As

Publication number Publication date
JPS563592A (en) 1981-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4912379A (en) Multi-phase brushless motor with increased starting torque and reduced torque ripple
US4639648A (en) Three-phase brushless motor
JPH08172764A (ja) ブラシレスモータ
JPH01259788A (ja) ブラシレスd.cモータ
JPS6335158A (ja) 単相ブラシレスモ−タ
JP2743918B2 (ja) 永久磁石界磁形ブラシレスモータ
JPS6350959B2 (ja)
JP3390703B2 (ja) 多相モータの駆動装置
JPH0622394B2 (ja) 3相ブラシレスモータ
JP2000287427A (ja) ブラシレスモータ
JPS6321434B2 (ja)
JPH0524759B2 (ja)
JPS648555B2 (ja)
JP4032370B2 (ja) 同期電動機及び同期電動機制御装置
JPS6212758B2 (ja)
JP3510534B2 (ja) モータ制御装置および制御方法
CA1256152A (en) Three-phase brushless motor
JPS6130517B2 (ja)
JP2541194B2 (ja) ブラシレスモ−タ
JPS6349477B2 (ja)
JPS62285686A (ja) ブラシレスモータ装置
JPS6087692A (ja) 直流ブラシレスモ−タにおける駆動回路
JPS6143956B2 (ja)
JP2815429B2 (ja) ブラシレスモータの駆動回路
JPS62236349A (ja) 直流モ−タ