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JP2001211685A - Brushless motor and brushless motor drive device - Google Patents

Brushless motor and brushless motor drive device

Info

Publication number
JP2001211685A
JP2001211685A JP2000015823A JP2000015823A JP2001211685A JP 2001211685 A JP2001211685 A JP 2001211685A JP 2000015823 A JP2000015823 A JP 2000015823A JP 2000015823 A JP2000015823 A JP 2000015823A JP 2001211685 A JP2001211685 A JP 2001211685A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
polarity
brushless motor
power supply
rotor
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.)
Pending
Application number
JP2000015823A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kyoichi Okada
恭一 岡田
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba 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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2000015823A priority Critical patent/JP2001211685A/en
Publication of JP2001211685A publication Critical patent/JP2001211685A/en
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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Brushless Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通電制御手段の構成を簡単化でき、ブラシ付
き直流モータとの置き替えが容易なブラシレスモータを
提供する。 【解決手段】 電源線33、34と駆動用IC31の電
源端子との間にダイオードブリッジ30を設け、電源線
33、34をホール素子32u〜32wの各電源端子に
接続する。駆動用IC31は、ホール素子32u〜32
wからの信号電圧に基づいて通電信号Sup〜Swnを生成
する制御回路35と、通電信号Sup〜Swnに従って巻線
24u〜24wへの通電を行うドライブ回路36とを有
する。電源線33、34間の直流電圧の極性を制御する
ことにより、正逆転運転が可能となる。
(57) [Problem] To provide a brushless motor capable of simplifying the configuration of energization control means and easily replacing a brushed DC motor. SOLUTION: A diode bridge 30 is provided between power supply lines 33, 34 and a power supply terminal of a driving IC 31, and the power supply lines 33, 34 are connected to respective power supply terminals of Hall elements 32u to 32w. The driving IC 31 includes Hall elements 32u to 32
It has a control circuit 35 for generating energization signals Sup to Swn based on the signal voltage from w, and a drive circuit 36 for energizing the windings 24u to 24w in accordance with the energization signals Sup to Swn. By controlling the polarity of the DC voltage between the power supply lines 33 and 34, the normal / reverse operation can be performed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、位置検出手段と通
電制御手段とを備えた正逆転可能なブラシレスモータお
よび正逆転可能なブラシレスモータの駆動装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a forward / reverse rotatable brushless motor provided with a position detecting means and an energization control means, and a drive device for a forward / reverse rotatable brushless motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】ブラシレスモータは、高効率で且つ高速
領域まで運転可能であり、摺動部分を持たず長寿命で信
頼性が高いことから、ブラシ付き直流モータが用いられ
てきた種々の分野において幅広く利用されている。ブラ
シレスモータを駆動するには、ロータの回転位置を検出
するための位置検出手段と、その検出した回転位置に基
づいて所定の巻線に通電する通電制御手段とが必要であ
る。
2. Description of the Related Art Brushless motors are highly efficient and operable up to a high-speed range, have no sliding parts, have a long life and are highly reliable. Therefore, brushless DC motors have been used in various fields where DC motors with brushes have been used. Widely used. In order to drive the brushless motor, position detection means for detecting the rotational position of the rotor and energization control means for energizing a predetermined winding based on the detected rotational position are required.

【0003】図5には、これら位置検出手段と通電制御
手段とを備えたブラシレスモータの駆動装置の電気的構
成が示されている。この図5において、通電制御手段と
しての駆動用IC1と位置検出手段としてのホール素子
2u、2v、2wとは、ともに外部コントローラ(図示
せず)から正側電源線3と負側電源線4とを介して与え
られる一定極性の直流電圧により動作するようになって
いる。この場合、外部コントローラが逆極性に接続され
ると駆動用IC1が破壊する虞があるので、駆動用IC
1の内部には正側電源線3または負側電源線4に対して
直列に保護ダイオード(図示せず)が設けられている。
FIG. 5 shows an electrical configuration of a brushless motor driving device provided with these position detecting means and energization controlling means. In FIG. 5, the drive IC 1 as the power supply control means and the Hall elements 2u, 2v and 2w as the position detection means are both connected to a positive power supply line 3 and a negative power supply line 4 from an external controller (not shown). And is operated by a DC voltage of a constant polarity provided through In this case, if the external controller is connected to the opposite polarity, the driving IC 1 may be destroyed.
Inside 1, a protection diode (not shown) is provided in series with the positive power supply line 3 or the negative power supply line 4.

【0004】ホール素子2u、2v、2wは、ブラシレ
スモータ7のロータ回転位置に応じた信号電圧を出力す
るようになっており、駆動用IC1は、これらホール素
子2u、2v、2wから出力される信号電圧に基づいて
通電信号を生成する制御回路5と、この通電信号に従っ
てスイッチング動作して巻線7u、7v、7wに通電す
るドライブ回路6とを有している。
The Hall elements 2u, 2v, 2w output a signal voltage corresponding to the rotor rotation position of the brushless motor 7, and the driving IC 1 is output from these Hall elements 2u, 2v, 2w. The control circuit 5 includes a control circuit 5 that generates an energization signal based on the signal voltage, and a drive circuit 6 that performs a switching operation according to the energization signal to energize the windings 7u, 7v, and 7w.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記駆動用IC1には
外部から信号線8を介して回転方向指令信号Sdが与え
られ、制御回路5内の通電信号生成部9は、この回転方
向指令信号Sdに基づいて通電信号を生成しブラシレス
モータ7の正逆転運転を行うようになっている。しか
し、この構成では通電信号生成回路9aに加えさらに正
逆転切替回路9bが必要となり、制御回路5の構成が複
雑化してしまう。
A rotation direction command signal Sd is externally applied to the driving IC 1 via a signal line 8, and the energization signal generation unit 9 in the control circuit 5 generates the rotation direction command signal Sd. , And the brushless motor 7 is driven forward and backward. However, this configuration requires a forward / reverse switching circuit 9b in addition to the energization signal generation circuit 9a, which complicates the configuration of the control circuit 5.

【0006】また、正側電源線3と負側電源線4とに加
えさらにもう1本の信号線8が必要となる。そして、例
えば信号線8が長く引き回されたりすると、ノイズが混
入して駆動用IC1が誤動作する虞があるため、図示し
ないノイズフィルタなどを別途設ける必要があり、制御
回路5の構成が一層複雑化する。
Further, in addition to the positive power supply line 3 and the negative power supply line 4, another signal line 8 is required. If, for example, the signal line 8 is routed for a long time, noise may be mixed and the driving IC 1 may malfunction, so that it is necessary to separately provide a noise filter or the like (not shown), and the configuration of the control circuit 5 is further complicated. Become

【0007】さらに、従来用いられてきたブラシ付き直
流モータは、外部コントローラの電圧極性を正負切り替
えることにより正逆転運転を行うようになっていたの
で、こうしたブラシ付き直流モータと上記ブラシレスモ
ータ7との単純な置き替えができない。そのため、ブラ
シ付き直流モータをブラシレスモータ7に置き替える場
合、モータに対して正逆転運転を指令する外部コントロ
ーラ内のインターフェース部(図示せず)の構成を変更
する必要があった。
Further, the brush DC motor conventionally used is designed to perform a forward / reverse rotation operation by switching the voltage polarity of an external controller between positive and negative, so that the brushless DC motor and the brushless motor 7 are connected to each other. Simple replacement is not possible. Therefore, when the brush DC motor is replaced with the brushless motor 7, it is necessary to change the configuration of an interface unit (not shown) in the external controller for instructing the motor to perform the forward / reverse rotation operation.

【0008】こうした事情は、駆動用IC1とブラシレ
スモータ7とが分離して設置される場合に限らず、駆動
用IC1がホール素子2u、2v、2w、ロータ、ステ
ータなどとともに一つの筐体内に収容された形態を有す
るブラシレスモータにおいても同様である。
[0008] Such a situation is not limited to the case where the driving IC 1 and the brushless motor 7 are separately installed, and the driving IC 1 is housed in one housing together with the hall elements 2u, 2v, 2w, the rotor, the stator and the like. The same applies to the brushless motor having the configuration described above.

【0009】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、正逆転可能なものであって、従来構成
に比べ通電制御手段の構成を簡単化でき且つブラシ付き
直流モータとの置き替えが容易なブラシレスモータおよ
びブラシレスモータの駆動装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to enable forward and reverse rotation, simplify the configuration of the power supply control means as compared with the conventional configuration, and place the DC control device with a brushed DC motor. An object of the present invention is to provide a brushless motor and a brushless motor driving device that can be easily replaced.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載したブラシレスモータは、ロータ
と、巻線を有するステータと、外部から直流電圧の供給
を受けて動作するとともに、前記ロータの回転位置に対
応した位置信号を前記直流電圧の極性に応じた極性で出
力する位置検出手段と、この位置検出手段から出力され
た位置信号に基づいて前記巻線に対して通電制御を行う
通電制御手段と、前記外部から供給される直流電圧を一
定極性に変換するとともに、その変換後の電圧を前記通
電制御手段に対して出力する電圧極性一定化手段とを備
えて構成されていることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a brushless motor which operates by receiving a DC voltage from a rotor, a stator having a winding, and an external device. Position detecting means for outputting a position signal corresponding to the rotational position of the rotor with a polarity corresponding to the polarity of the DC voltage; and energizing control for the winding based on the position signal output from the position detecting means. And a voltage polarity stabilizing means for converting the DC voltage supplied from the outside into a constant polarity and outputting the converted voltage to the energizing control means. It is characterized by the following.

【0011】この構成によれば、外部から直流電圧が印
加されると、その直流電圧の正負極性にかかわらず、通
電制御手段には電圧極性一定化手段により一定極性に変
換された直流電圧が供給される。これにより、通電制御
手段は、前記直流電圧極性にかかわらず動作可能とな
る。一方、位置検出手段には外部からの直流電圧がその
ままの極性を有して印加され、位置検出手段はロータの
回転位置に対応した位置信号を前記直流電圧極性に応じ
た極性で出力する。
According to this configuration, when a DC voltage is applied from the outside, the DC voltage converted to a fixed polarity by the voltage polarity stabilizing means is supplied to the energization control means regardless of the polarity of the DC voltage. Is done. Thus, the energization control means can operate irrespective of the DC voltage polarity. On the other hand, an external DC voltage having the same polarity is applied to the position detecting means, and the position detecting means outputs a position signal corresponding to the rotational position of the rotor with a polarity corresponding to the DC voltage polarity.

【0012】位置信号の極性が反転すると、ロータの回
転位置に対応する通電信号が電気的に180度ずれるた
め、発生トルクの向きが逆方向になる。つまり、外部か
らの直流電圧の極性を反転することによりロータの回転
を反転することができ、回転方向指令信号および正逆転
切替回路などが不要となる。その結果、通電制御手段の
構成が簡単となり、回転方向指令信号へのノイズ混入に
起因する誤動作もなくなる。また、ブラシ付き直流モー
タとの置き替えが容易となり、置き替え時に当該ブラシ
レスモータを正逆転制御するコントローラ側の変更が少
なくて済む。
When the polarity of the position signal is inverted, the energization signal corresponding to the rotational position of the rotor is electrically shifted by 180 degrees, so that the direction of the generated torque is reversed. That is, the rotation of the rotor can be inverted by inverting the polarity of the DC voltage from the outside, and the rotation direction command signal and the forward / reverse switching circuit are not required. As a result, the configuration of the energization control unit is simplified, and a malfunction caused by noise mixing in the rotation direction command signal is also eliminated. In addition, replacement with a DC motor with a brush is facilitated, and a change in a controller that controls the brushless motor in forward and reverse rotations at the time of replacement can be reduced.

【0013】この場合、電圧極性一定化手段は、ダイオ
ードブリッジ回路であることが好ましい(請求項2)。
この構成によれば、外部から与えられた正極性または負
極性の直流電圧は、その電圧振幅をほぼ保った状態で一
定極性の直流電圧に変換される。
In this case, the voltage polarity fixing means is preferably a diode bridge circuit.
According to this configuration, the positive or negative DC voltage applied from the outside is converted to a DC voltage of a constant polarity while substantially maintaining the voltage amplitude.

【0014】また、位置検出手段はホール素子であるこ
とが好ましい(請求項3)。ホール素子は、ホール効果
を利用することでロータに配設された磁石による磁界の
磁束密度に応じた電圧を出力するので、ロータの停止
中、回転中にかかわらず常にロータ位置を正確に検出す
ることができる。
Preferably, the position detecting means is a Hall element. The Hall element uses the Hall effect to output a voltage corresponding to the magnetic flux density of the magnetic field generated by the magnet disposed on the rotor, so that the rotor position is always accurately detected regardless of whether the rotor is stopped or rotating. be able to.

【0015】以上の各場合において、ロータ、ステー
タ、位置検出手段、通電制御手段および電圧極性一定化
手段を一つの筐体内に収容した構成とすると良い(請求
項4)。この構成によれば、使い勝手が向上し、ブラシ
付き直流モータとの置き替え使用が一層容易となる。
In each of the above cases, it is preferable that the rotor, the stator, the position detecting means, the energizing control means and the voltage polarity stabilizing means are housed in a single housing. According to this configuration, ease of use is improved, and replacement with a brushed DC motor is further facilitated.

【0016】また、上記目的を達成するため、請求項5
に記載したブラシレスモータの駆動装置は、上述した位
置検出手段と、通電制御手段と、電圧極性一定化手段と
を備えて構成されていることを特徴とする。この構成に
よれば、外部からの直流電圧の極性を反転することによ
りロータの回転を反転することができ、上述したように
回転方向指令信号および正逆転切替回路などが不要とな
る。
According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising:
The driving device for a brushless motor described in (1) is characterized by comprising the above-described position detecting means, energization controlling means, and voltage polarity stabilizing means. According to this configuration, the rotation of the rotor can be inverted by inverting the polarity of the external DC voltage, and the rotation direction command signal and the forward / reverse switching circuit are not required as described above.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図1ないし図4を参照しながら説明する。図2はブラシ
レスモータの斜視図であって、その一部を破断すること
により内部構造を示したものである。この図2におい
て、ブラシレスモータ21の筐体は、右端部が閉塞され
た所謂有底円筒容器であるフレーム22と、その左端開
口部を閉塞する端板23とから構成されており、その筐
体内には、巻線24u、24v、24wが巻回されたス
テータ25と、永久磁石が配設されたロータ26と、後
述する種々の部品が取り付けられた基板27とが収容さ
れている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 2 is a perspective view of the brushless motor, and shows an internal structure by partially breaking the motor. In FIG. 2, the housing of the brushless motor 21 is composed of a frame 22 which is a so-called bottomed cylindrical container having a right end closed, and an end plate 23 for closing a left end opening thereof. Accommodates a stator 25 around which windings 24u, 24v, and 24w are wound, a rotor 26 provided with permanent magnets, and a substrate 27 on which various components described below are attached.

【0018】ロータ26の回転軸28の一端は端板23
に設けられた軸受部29により支持されており、回転軸
28の他端側はフレーム22の右端閉塞部に設けられた
軸受部(図示せず)で支持された状態で筐体の外方へと
突出している。
One end of the rotating shaft 28 of the rotor 26 is
, And the other end of the rotating shaft 28 is supported by a bearing (not shown) provided at a right end closing portion of the frame 22 to the outside of the housing. And protrude.

【0019】基板27には配線パターンが形成されてお
り。その裏面すなわちステータ25やロータ26に臨む
面には、電圧極性一定化手段に相当するIC化されたダ
イオードブリッジ30、通電制御手段に相当する駆動用
IC31、位置検出手段に相当するホール素子32u、
32v、32w(32uのみ図示)などが取り付けられ
ている。そして、2本の電源線33、34が、この基板
27から端板23を通して外部へと引き出されている。
A wiring pattern is formed on the substrate 27. On the back surface thereof, that is, the surface facing the stator 25 and the rotor 26, a diode bridge 30 formed into an IC corresponding to a voltage polarity stabilizing unit, a driving IC 31 corresponding to a conduction control unit, a Hall element 32u corresponding to a position detecting unit,
32v, 32w (only 32u is shown) and the like are attached. Then, two power supply lines 33 and 34 are drawn out from the substrate 27 through the end plate 23 to the outside.

【0020】図1は、上記ブラシレスモータ21の電気
的構成を示している。この図1において、電源線33、
34は、ダイオード30a〜30dから構成されるダイ
オードブリッジ30の入力端子に接続され、ダイオード
ブリッジ30の正側、負側出力端子は、それぞれ駆動用
IC31の正側、負側電源端子に接続されている。ま
た、電源線33、34は、ホール素子32u、32v、
32wの各電源端子に接続されている。
FIG. 1 shows an electrical configuration of the brushless motor 21. In FIG. 1, a power supply line 33,
34 is connected to the input terminal of the diode bridge 30 composed of the diodes 30a to 30d, and the positive and negative output terminals of the diode bridge 30 are connected to the positive and negative power supply terminals of the driving IC 31, respectively. I have. Further, the power supply lines 33 and 34 are provided with Hall elements 32u, 32v,
32w is connected to each power supply terminal.

【0021】駆動用IC31は、ホール素子32u、3
2v、32wから出力される信号電圧(位置信号に相
当)に基づいて通電信号を生成する制御回路35と、こ
の通電信号に従って巻線24u、24v、24wへの通
電を行うドライブ回路36とを有している。このうち制
御回路35は、ホールアンプ37と通電信号生成回路3
8とから構成されている。
The driving IC 31 comprises Hall elements 32u, 3
A control circuit 35 generates an energization signal based on signal voltages (corresponding to position signals) output from the 2v and 32w, and a drive circuit 36 energizes the windings 24u, 24v and 24w according to the energization signal. are doing. The control circuit 35 includes a hall amplifier 37 and a conduction signal generation circuit 3.
And 8.

【0022】ホールアンプ37は、ホール素子32u、
32v、32wから出力された信号電圧を増幅し所定の
しきい値と比較することにより、ハイレベルまたはロウ
レベルを有する位置検出信号Hu、Hv、Hw(図3、
図4参照)を生成するようになっている。そして、通電
信号生成回路38は、位置検出信号Hu、Hv、Hwに
基づいて論理演算を行い、通電信号Sup、Svp、Swp、
Sun、Svn、Swnを生成するようになっている。例え
ば、通電信号Supは位置検出信号Huと位置検出信号H
vの反転信号との論理積演算により生成され、通電信号
Sunは位置検出信号Huの反転信号と位置検出信号Hv
との論理積演算により生成される。
The hall amplifier 37 includes a hall element 32u,
By amplifying the signal voltages output from 32v and 32w and comparing them with a predetermined threshold value, position detection signals Hu, Hv and Hw having a high level or a low level (FIG. 3,
4 (see FIG. 4). Then, the energization signal generation circuit 38 performs a logical operation based on the position detection signals Hu, Hv, Hw, and generates energization signals Sup, Svp, Swp,
Sun, Svn, and Swn are generated. For example, the energization signal Sup includes a position detection signal Hu and a position detection signal H.
The energization signal Sun is generated by a logical AND operation of the inverted signal of the position detection signal Hu and the position detection signal Hv.
Is generated by a logical AND operation with

【0023】ドライブ回路36は、通電信号Sup〜Swn
に従ってオンオフ動作するスイッチング素子例えばトラ
ンジスタ36a〜36fと、当該トランジスタ36a〜
36fに対し逆並列に接続された還流ダイオード(図示
せず)とが三相ブリッジの形態に構成されている。そし
て、ドライブ回路36のU相、V相、W相の各出力端子
は、それぞれ巻線24u、24v、24wの各端子に接
続されている。
The drive circuit 36 supplies the energization signals Sup to Swn
, For example, transistors 36a to 36f, and transistors 36a to 36f
A return diode (not shown) connected in anti-parallel to 36f is formed in the form of a three-phase bridge. The U-phase, V-phase, and W-phase output terminals of the drive circuit 36 are connected to the terminals of the windings 24u, 24v, and 24w, respectively.

【0024】次に、本実施例の作用について図3および
図4も参照しながら更に説明する。電源線33、34に
は、外部に設けられた図示しないコントローラから正極
性(電源線33が正側、電源線34が負側)または負極
性(電源線33が負側、電源線34が正側)の直流電圧
が与えられる。ダイオードブリッジ30はこの外部直流
電圧を入力とし、一定極性すなわちダイオード30aの
カソード側が正側、ダイオード30cのアノード側が負
側となる直流電圧に極性変換し、駆動用IC31の電源
端子に供給する。駆動用IC31において、この一定極
性の電圧は制御回路35とドライブ回路36との動作用
電圧となる。
Next, the operation of this embodiment will be further described with reference to FIGS. The power lines 33 and 34 have a positive polarity (the power line 33 is positive and the power line 34 is negative) or a negative polarity (the power line 33 is negative and the power line 34 is Side). The diode bridge 30 receives this external DC voltage as input, converts the polarity into a DC voltage having a fixed polarity, that is, a positive side on the cathode side of the diode 30a and a negative side on the anode side of the diode 30c, and supplies the DC voltage to the power supply terminal of the driving IC 31. In the driving IC 31, the voltage having the fixed polarity is an operating voltage for the control circuit 35 and the drive circuit 36.

【0025】ホール素子32u、32v、32wはホー
ル効果を利用した素子で、素子に電流を流した状態で磁
場が加えられると、素子の両側面間に磁束密度に応じた
信号電圧が発生する。そして、磁場の向きあるいは電流
の向きが逆になると、出力される信号電圧の極性が反転
する特性を有している。
The Hall elements 32u, 32v, and 32w are elements utilizing the Hall effect. When a magnetic field is applied in a state where a current is applied to the elements, a signal voltage corresponding to the magnetic flux density is generated between both side surfaces of the elements. Then, when the direction of the magnetic field or the direction of the current is reversed, the polarity of the output signal voltage is reversed.

【0026】外部直流電圧は、ホール素子32u、32
v、32wに直接印加されるようになっているため、外
部直流電圧の極性が反転するとこれらホール素子32
u、32v、32wに流れる電流の向きが反転する。そ
の結果、ホール素子32u、32v、32wから出力さ
れる信号電圧も反転する。
The external DC voltage is applied to the Hall elements 32u, 32u
v and 32w are directly applied to the Hall element 32 when the polarity of the external DC voltage is reversed.
The directions of the currents flowing through u, 32v, and 32w are reversed. As a result, the signal voltages output from the Hall elements 32u, 32v, and 32w are also inverted.

【0027】すなわち、通電信号生成回路38は、外部
直流電圧の極性にかかわらず、位置検出信号Hu、H
v、Hwに基づいて所定の論理演算を行って通電信号S
up〜Swnを生成する。これに対し、位置検出信号Hu、
Hv、Hwは、外部直流電圧の極性が反転するとロータ
26の回転位置に対する位相が180度変化する。
That is, the energization signal generation circuit 38 outputs the position detection signals Hu and H regardless of the polarity of the external DC voltage.
v, Hw, a predetermined logical operation is performed, and the energization signal S
up to Swn are generated. On the other hand, the position detection signal Hu,
The phases of Hv and Hw with respect to the rotational position of the rotor 26 change by 180 degrees when the polarity of the external DC voltage is reversed.

【0028】図3は、ブラシレスモータ21に正極性の
外部直流電圧が印加された場合における位置検出信号H
u、Hv、Hwと通電信号Sup、Sun、Svp、Svn、S
wp、Swnとを示すタイミングチャートである。この場
合、ドライブ回路36から出力される電圧により正転方
向のトルクが発生し、ロータ26は正転する。
FIG. 3 shows the position detection signal H when a positive external DC voltage is applied to the brushless motor 21.
u, Hv, Hw and energization signals Sup, Sun, Svp, Svn, S
6 is a timing chart showing wp and Swn. In this case, a forward torque is generated by the voltage output from the drive circuit 36, and the rotor 26 rotates forward.

【0029】これに対し、図4は、ブラシレスモータ2
1に負極性の外部直流電圧が印加された場合におけるタ
イミングチャートである。図3に示す場合と比較して、
位置検出信号Hu〜Hwと通電信号Sup〜Swnとの対応
関係は同じであるが、ロータ26の回転位置に対する位
置検出信号Hu〜Hwの位相が180度異なっている。
従って、この場合、ドライブ回路36から出力される電
圧により逆転方向のトルクが発生し、ロータ26は逆転
する。
On the other hand, FIG.
3 is a timing chart when a negative external direct-current voltage is applied to No. 1; Compared to the case shown in FIG.
The correspondence between the position detection signals Hu to Hw and the energization signals Sup to Swn is the same, but the phases of the position detection signals Hu to Hw with respect to the rotational position of the rotor 26 are different by 180 degrees.
Therefore, in this case, a reverse torque is generated by the voltage output from the drive circuit 36, and the rotor 26 rotates in the reverse direction.

【0030】以上述べたように本実施例によれば、外部
直流電圧の入力端子と駆動用IC31の電源端子との間
にダイオードブリッジ30を設け、外部直流電圧の極性
にかかわらず駆動用IC31を動作可能とするととも
に、外部直流電圧をそのままホール素子32u、32
v、32wに印加するようにしたので、2本の電源線3
3、34を介して与えられる外部直流電圧の極性を制御
することによりロータ26の正逆転運転が可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the diode bridge 30 is provided between the input terminal of the external DC voltage and the power supply terminal of the driving IC 31, and the driving IC 31 is connected regardless of the polarity of the external DC voltage. The Hall elements 32u, 32
v, 32 w, two power lines 3
By controlling the polarity of the external DC voltage applied via the third and the third, the forward / reverse operation of the rotor 26 becomes possible.

【0031】これにより、従来構成(図5参照)におい
て必要であった回転方向を指令するための信号線が不要
となり、制御回路35の構成が簡単となる。また、信号
線へのノイズ混入による駆動IC31の誤動作もなくな
る。さらに、ブラシ付き直流モータとの置き替えが容易
となり、置き替えの際に、正逆転運転を指令するコント
ローラ側におけるインターフェース部の変更が少なくて
済む。
This eliminates the need for a signal line for instructing the rotation direction, which is required in the conventional configuration (see FIG. 5), and simplifies the configuration of the control circuit 35. In addition, malfunction of the driving IC 31 due to noise in the signal line is also eliminated. Further, replacement with a brushed DC motor is facilitated, and at the time of replacement, there is little change in the interface unit on the controller side that commands forward and reverse rotation operation.

【0032】また、ブラシレスモータ21は、ステータ
25やロータ26などからなるモータ部とダイオードブ
リッジ30や駆動IC31などからなる駆動部とが同じ
筐体内に収容されているので、使い勝手が良く、ブラシ
付き直流モータとの置き替えが一層容易となっている。
The brushless motor 21 is easy to use and has a brush since the motor unit including the stator 25 and the rotor 26 and the drive unit including the diode bridge 30 and the drive IC 31 are housed in the same housing. Replacement with a DC motor is easier.

【0033】なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施
例に限定されるものではなく、例えば、上記モータ部と
駆動部(本発明における駆動装置に相当)とをそれぞれ
別の筐体に収容するようにしても良い。また、ブラシレ
スモータ21は3相に限らず2相または4相以上であっ
ても良い。
The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings. For example, the motor unit and the driving unit (corresponding to the driving device in the present invention) are housed in separate housings. You may do it. Further, the brushless motor 21 is not limited to three phases, but may be two phases or four or more phases.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明のブラシレスモータおよびブラシ
レスモータの駆動装置は、外部から直流電圧の供給を受
けて動作するとともにロータの回転位置に対応した位置
信号を前記直流電圧の極性に応じた極性で出力する位置
検出手段と、位置信号に基づいて通電制御を行う通電制
御手段と、外部から供給される直流電圧を一定極性に変
換するとともにその変換後の電圧を通電制御手段に対し
て出力する電圧極性一定化手段とを備えているので、外
部から供給される直流電圧の極性に応じて正逆転運転可
能となる。これにより、回転方向指令を与えるための信
号線が不要となり通電制御手段の構成が簡単になる。ま
た、ブラシ付き直流モータとの置き替えが容易となる。
The brushless motor and the brushless motor driving device according to the present invention operate by receiving a DC voltage supplied from the outside and operate at the same time according to the polarity of the DC voltage with a position signal corresponding to the rotational position of the rotor. Position detecting means for outputting, energizing control means for performing energization control based on the position signal, and voltage for converting a DC voltage supplied from the outside to a constant polarity and outputting the converted voltage to the energization control means Since the apparatus has the polarity stabilizing means, it is possible to perform a forward / reverse operation according to the polarity of the DC voltage supplied from the outside. This eliminates the need for a signal line for giving a rotation direction command, and simplifies the configuration of the power supply control means. Also, replacement with a brushed DC motor is facilitated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示すブラシレスモータの電
気的構成図
FIG. 1 is an electrical configuration diagram of a brushless motor according to an embodiment of the present invention.

【図2】一部を破断して示すブラシレスモータの斜視図FIG. 2 is a perspective view of a brushless motor shown partially broken away.

【図3】正極性の直流電圧が印加されて正転する場合に
おける位置検出信号Hu〜Hwおよび通電信号Sup〜S
wnのタイミングチャート
FIG. 3 is a diagram illustrating position detection signals Hu to Hw and energization signals Sup to S in a case where a positive DC voltage is applied and the motor rotates forward.
wn timing chart

【図4】負極性の直流電圧が印加されて逆転する場合に
おける位置検出信号Hu〜Hwおよび通電信号Sup〜S
wnのタイミングチャート
FIG. 4 is a diagram showing position detection signals Hu to Hw and energization signals Sup to Sw in a case where a DC voltage of a negative polarity is applied and the rotation is reversed.
wn timing chart

【図5】従来技術を示す図1相当図FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21はブラシレスモータ、24u・24v・24wは巻
線、25はステータ、26はロータ、30はダイオード
ブリッジ(電圧極性一定化手段)、31は駆動用IC
(通電制御手段)そして32u・32v・32wはホー
ル素子(位置検出手段)である。
21 is a brushless motor, 24u / 24v / 24w is a winding, 25 is a stator, 26 is a rotor, 30 is a diode bridge (voltage polarity stabilizing means), and 31 is a driving IC.
(Electrification control means) and 32u, 32v, 32w are Hall elements (position detection means).

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ロータと、 巻線を有するステータと、 外部から直流電圧の供給を受けて動作するとともに、前
記ロータの回転位置に対応した位置信号を前記直流電圧
の極性に応じた極性で出力する位置検出手段と、 この位置検出手段から出力された位置信号に基づいて前
記巻線に対して通電制御を行う通電制御手段と、 前記外部から供給される直流電圧を一定極性に変換する
とともに、その変換後の電圧を前記通電制御手段に対し
て出力する電圧極性一定化手段とを備えて構成されてい
ることを特徴とするブラシレスモータ。
A stator having windings, a stator having windings, and a DC signal supplied from the outside to operate and output a position signal corresponding to the rotational position of the rotor with a polarity corresponding to the polarity of the DC voltage. A position detection unit that performs the energization control on the winding based on the position signal output from the position detection unit; anda DC voltage supplied from the outside is converted into a constant polarity. A brushless motor comprising: a voltage polarity stabilizing unit that outputs the converted voltage to the energization control unit.
【請求項2】 電圧極性一定化手段は、ダイオードブリ
ッジ回路であることを特徴とする請求項1記載のブラシ
レスモータ。
2. The brushless motor according to claim 1, wherein said voltage polarity fixing means is a diode bridge circuit.
【請求項3】 位置検出手段は、ホール素子であること
を特徴とする請求項1または2記載のブラシレスモー
タ。
3. The brushless motor according to claim 1, wherein the position detecting means is a Hall element.
【請求項4】 ロータ、ステータ、位置検出手段、通電
制御手段および電圧極性一定化手段が一つの筐体内に収
容されていることを特徴とする請求項1ないし3の何れ
かに記載のブラシレスモータ。
4. The brushless motor according to claim 1, wherein the rotor, the stator, the position detecting means, the energizing control means, and the voltage polarity stabilizing means are housed in one housing. .
【請求項5】 外部から直流電圧の供給を受けて動作す
るとともに、ブラシレスモータのロータ回転位置に対応
した位置信号を前記直流電圧の極性に応じた極性で出力
する位置検出手段と、 この位置検出手段から出力された位置信号に基づいて前
記ブラシレスモータの巻線に対して通電制御を行う通電
制御手段と、 前記外部から供給される直流電圧を一定極性に変換する
とともに、その変換後の電圧を前記通電制御手段に対し
て出力する電圧極性一定化手段とを備えて構成されてい
ることを特徴とするブラシレスモータの駆動装置。
5. A position detecting means which operates by receiving a DC voltage from the outside and outputs a position signal corresponding to the rotor rotation position of the brushless motor with a polarity corresponding to the polarity of the DC voltage. Energization control means for performing energization control on the windings of the brushless motor based on the position signal output from the means, and converting the DC voltage supplied from the outside to a fixed polarity, and converting the converted voltage to A drive device for a brushless motor, comprising: a voltage polarity stabilizing unit that outputs to the energization control unit.
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