JPH07118938B2 - Motor speed controller - Google Patents
Motor speed controllerInfo
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- JPH07118938B2 JPH07118938B2 JP61117863A JP11786386A JPH07118938B2 JP H07118938 B2 JPH07118938 B2 JP H07118938B2 JP 61117863 A JP61117863 A JP 61117863A JP 11786386 A JP11786386 A JP 11786386A JP H07118938 B2 JPH07118938 B2 JP H07118938B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はブラシレスモータの速度制御装置に関するもの
である。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a speed control device for a brushless motor.
従来の技術 近年、音響機器・映像機器などの駆動用モータはその長
寿命化、高信頼性化あるいは形状の薄形化などのため、
刷子、整流子という機械的なスイッチ機構を備えた従来
の直流モータに代わってトランジスタを使った電子的ス
イッチを備えたいわゆるブラシレスモータが用いられる
ことが多くなってきた。また、前記ブラシレスモータの
速度制御装置としては、駆動トランジスタの電流増幅率
(hFE)等のバラツキによる回転ムラ、トルクムラを抑
えるため、モータの駆動電流に対して帰還がかけられ
る。このような電流帰還を行った速度制御装置の従来技
術としては、例えば、山田博著「精密小形モータの基礎
と応用」(昭和50年7月1日発行)走行電子出版社、23
4頁に示されているようなものがある。2. Description of the Related Art In recent years, drive motors for audio equipment, video equipment, etc. have long lifespans, high reliability, and thin shapes.
A so-called brushless motor having an electronic switch using a transistor has been increasingly used instead of a conventional DC motor having a mechanical switch mechanism such as a brush and a commutator. Further, in the speed control device for the brushless motor, feedback is applied to the drive current of the motor in order to suppress uneven rotation and uneven torque due to variations in the current amplification factor (h FE ) of the drive transistor. As a conventional technique of the speed control device which has performed such current feedback, for example, Hiroshi Yamada, "Basics and Applications of Precision Small Motors" (published on July 1, 1975), Travel Electronic Publishing Company, 23
There is something like that shown on page 4.
以下、図面を参照しながら、上記した従来のモータの速
度制御装置の一例について説明する。Hereinafter, an example of the above-described conventional motor speed control device will be described with reference to the drawings.
第4図は従来のモータの速度制御装置の回路結線図であ
る。第4図において、1および2はそれぞれ電源の正側
および負側給電線路であり、3〜6はモータ駆動コイル
である。前記駆動コイル3〜6のそれぞれの一端は前記
負側給電線路2に接続され、また、それぞれの他端は駆
動トランジスタ7〜10のコレクタに接続されると共にダ
イオード11〜14のカソード側に接続されている。前記ダ
イオード11〜14のアノード側は共通接続されトランジス
タ15のエミッタに接続されている。16,17は永久磁石回
転子(図示せず)の位置を検出するためのホール素子で
ある。前記ホール素子16の一方の出力端子は前記駆動ト
ランジスタ7のベースに接続され、前記出力端子とは18
0度位相が異なる信号を出力する他方の出力端子は前記
駆動トランジスタ8のベースに接続されている。前記駆
動トランジスタ7,8の互いのエミッタは共通接続される
と共に抵抗18を介して前記正側給電線路1に接続されて
いる。前記ホール素子17の一方の出力端子は前記駆動ト
ランジスタ9のベースに接続され、前記出力端子とは18
0度位相の異なる信号を出力する他方の出力端子は前記
駆動トランジスタ10のベースに接続されている。前記駆
動トランジスタ9,10の互いのエミッタは共通接続される
と共に抵抗19を介して前記正側給電線路1に接続されて
いる。前記ホール素子16および17の一方の入力端子はそ
れぞれ前記正側給電線路1に接続され、また他方の入力
端子はそれぞれ抵抗20および21を介してトランジスタ22
のコレクタに接続されている。前記トランジスタ22のエ
ミッタは前記負側給電線路2に接続され、同ベースは抵
抗26を介して前記正側給電線路1に接続されると共に前
記トランジスタ15のコレクタに接続されている。前記ト
ランジスタ22のコレクタ、ベース間にはコンデンサ23お
よび抵抗24とコンデンサ25の直列回路が接続されてい
る。前記トランジスタ15のベースは抵抗27を介して前記
正側給電線路1に接続されると共に可変抵抗31と抵抗32
の直例回路を介して前記負側給電線路2に、抵抗28と抵
抗29の直列回路を介して同エミッタに接続されている。
なお、前記抵抗29の両端には温度補償用としてサーミス
タ30が接続されている。また、前記トランジスタ15のベ
ース、エミッタ間にはコンデンサ33が接続されている。FIG. 4 is a circuit connection diagram of a conventional motor speed control device. In FIG. 4, 1 and 2 are positive and negative power supply lines of the power source, and 3 to 6 are motor drive coils. One end of each of the drive coils 3 to 6 is connected to the negative side power supply line 2, and the other end of each of the drive coils 3 to 6 is connected to the collectors of the drive transistors 7 to 10 and the cathodes of the diodes 11 to 14. ing. The anode sides of the diodes 11 to 14 are commonly connected and connected to the emitter of the transistor 15. Reference numerals 16 and 17 denote Hall elements for detecting the position of the permanent magnet rotor (not shown). One output terminal of the Hall element 16 is connected to the base of the drive transistor 7, and the output terminal is 18
The other output terminal that outputs signals having a phase difference of 0 degrees is connected to the base of the drive transistor 8. The emitters of the drive transistors 7 and 8 are commonly connected and are also connected to the positive side feed line 1 via a resistor 18. One output terminal of the hall element 17 is connected to the base of the drive transistor 9, and the output terminal is 18
The other output terminal that outputs signals having a 0 ° phase difference is connected to the base of the drive transistor 10. The emitters of the drive transistors 9 and 10 are commonly connected and also connected to the positive side feed line 1 via a resistor 19. One input terminal of each of the Hall elements 16 and 17 is connected to the positive side feed line 1, and the other input terminal of each of the Hall elements 16 and 17 is connected to the transistor 22 via resistors 20 and 21, respectively.
Connected to the collector. The emitter of the transistor 22 is connected to the negative side feed line 2, and the base is connected to the positive side feed line 1 via a resistor 26 and the collector of the transistor 15. A capacitor 23 and a series circuit of a resistor 24 and a capacitor 25 are connected between the collector and the base of the transistor 22. The base of the transistor 15 is connected to the positive feed line 1 via a resistor 27, and a variable resistor 31 and a resistor 32 are connected.
Is connected to the negative side feed line 2 via a direct circuit, and is connected to the emitter via a series circuit of a resistor 28 and a resistor 29.
A thermistor 30 is connected to both ends of the resistor 29 for temperature compensation. A capacitor 33 is connected between the base and emitter of the transistor 15.
以上のように構成されたモータの速度制御装置につい
て、以下その動作について説明する。The operation of the motor speed control device configured as described above will be described below.
第4図に示したモータは上記の如く2個のホール素子1
6,17と4個の駆動コイル3〜6を使った4相一方向通電
のブラシレスモータである。すなわち、空間的にそれぞ
れ90度ずつ異なった位置に配置された前記駆動コイル3
〜6に、永久磁石回転子の回路に伴って前記ホール素子
16,17で制御された電流が順次流れて回転磁界を生ず
る。この場合、前記駆動コイル3〜6に流れる電流は前
記ホール素子16,17に流れる電流に比例している。この
ホール素子に流れる電流を速度誤差に比例した値にする
ことによりモータトルクを制御している。The motor shown in FIG. 4 has two Hall elements 1 as described above.
It is a four-phase unidirectional brushless motor using 6,17 and four drive coils 3-6. That is, the drive coils 3 are spatially arranged at different positions by 90 degrees.
~ 6, the Hall element according to the circuit of the permanent magnet rotor
Currents controlled by 16 and 17 flow sequentially to generate a rotating magnetic field. In this case, the current flowing through the drive coils 3 to 6 is proportional to the current flowing through the Hall elements 16 and 17. The motor torque is controlled by setting the current flowing through the Hall element to a value proportional to the speed error.
すなわち、前記駆動トランジスタ7〜10が順次スイッチ
ングするが、そのスイッチングによって前記駆動コイル
3〜6に電流が流れない期間が存在するので、その通電
休止期間に前記駆動コイル3〜6に発生する逆起電圧を
ダイオード11〜14で整流し、平滑して基準電圧と比較し
増幅することにより、速度誤差に比例した電流をトラン
ジスタ22に流し、ホール素子16,17に流す電流を制御し
駆動トランジスタ7〜10の給電量を制御することにより
回転速度を一定にしている。That is, although the drive transistors 7 to 10 are sequentially switched, there is a period during which no current flows in the drive coils 3 to 6 due to the switching, so that the back electromotive force generated in the drive coils 3 to 6 during the energization suspension period. By rectifying the voltage with the diodes 11 to 14, smoothing it, comparing it with the reference voltage, and amplifying it, a current proportional to the speed error is passed through the transistor 22, and the current passed through the Hall elements 16 and 17 is controlled to drive the drive transistor 7 through. The rotation speed is kept constant by controlling the power supply amount of 10.
ここで前記駆動コイル3〜6に伝達される電流は、速度
誤差信号で前記トランジスタ22のコレクタと正側給電線
路1との電圧差に対して、抵抗20,21、前記ホール素子1
6,17の入力抵抗、前記駆動トランジスタ7〜10のベース
・エミッタ間電圧、抵抗18,19によりほぼ決定される。
すなわち、モータトルクが各相バラツキなく速度誤差信
号により制御されるよう、駆動電流に対する帰還が行わ
れている。Here, the current transmitted to the drive coils 3 to 6 is a speed error signal, and the resistors 20 and 21 and the Hall element 1 respond to the voltage difference between the collector of the transistor 22 and the positive side feed line 1.
It is substantially determined by the input resistances of 6,17, the base-emitter voltage of the drive transistors 7-10, and the resistors 18,19.
That is, feedback is performed to the drive current so that the motor torque is controlled by the speed error signal without variations in each phase.
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、駆動トランジスタ
7〜10のエミッタに抵抗18〜19が接続されているため、
その電圧降下により駆動コイル3〜6に印加し得る最大
電圧が減少する。すなわち、モータの最大トルクが低下
してしまうという問題点を有していた。そのため、電源
電圧に対してトルク的に余裕のないモータにおいては前
記抵抗18〜19の挿入は不可能であり、前記駆動トランジ
スタ7〜10の特性バラツキによる回転ムラ、トルクムラ
を抑えるのは極めて困難であった。また、前記抵抗18〜
19は高電力を要求されることが多く、従って低価格化、
省スペース化の点においても不利であった。Problems to be Solved by the Invention However, in the above configuration, since the resistors 18 to 19 are connected to the emitters of the driving transistors 7 to 10,
The voltage drop reduces the maximum voltage that can be applied to the drive coils 3 to 6. That is, there is a problem that the maximum torque of the motor is reduced. Therefore, it is impossible to insert the resistors 18 to 19 in a motor having no torque margin with respect to the power supply voltage, and it is extremely difficult to suppress rotation unevenness and torque unevenness due to characteristic variations of the driving transistors 7 to 10. there were. In addition, the resistance 18 ~
19 is often required high power, therefore lower price,
It was also disadvantageous in terms of space saving.
本発明は上記問題点に鑑み、モータの最大トルク低下の
原因であり、低価格化、省スペース化においても不利で
あった駆動トランジスタのエミッタ抵抗を取り去り、か
つ、回転ムラ、トルクムラのない優れた制御特性を有す
るモータの速度制御装置を提供するものである。In view of the above problems, the present invention eliminates the emitter resistance of the drive transistor, which is a cause of the decrease in the maximum torque of the motor, which is also disadvantageous in cost reduction and space saving, and is excellent in rotation unevenness and torque unevenness. A speed control device for a motor having control characteristics is provided.
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のモータの速度制御
装置は、一方の給電線路にそれぞれの一端が接続された
複数相のモータ駆動コイルと、前記駆動コイルのそれぞ
れの他端に接続された複数個の駆動トランジスタと、可
動子の位置に応じた信号を得る位置検出器と、前記位置
検出器の信号に応動して前記駆動トランジスタへの通電
状態を順次切換える通電切換回路と、モータの速度に応
じた信号を得る速度検出装置と、前記速度検出装置の出
力信号に対応した電圧と基準電圧との誤差を増幅する誤
差増幅回路と、前記誤差増幅回路の出力を前記駆動トラ
ンジスタへ伝達する誤差信号伝達手段とを有し、前記誤
差信号伝達手段は、前記複数個の駆動トランジスタの各
出力を合成する駆動出力合成手段を備え、前記駆動出力
合成手段の出力を前記誤差信号伝達手段の入力に接続す
るという構成である。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the motor speed control device of the present invention is a motor drive coil of a plurality of phases, one end of each of which is connected to one power supply line, and the drive coil. A plurality of drive transistors connected to the other end of each, a position detector that obtains a signal according to the position of the mover, and a switching of the energization state to the drive transistors in response to the signal of the position detector. An energization switching circuit, a speed detection device for obtaining a signal according to the speed of the motor, an error amplification circuit for amplifying an error between a voltage corresponding to an output signal of the speed detection device and a reference voltage, and an output of the error amplification circuit. To the drive transistor, the error signal transmission means comprising drive output combining means for combining the outputs of the plurality of drive transistors, The output of the drive output synthesizing means is connected to the input of the error signal transmitting means.
作用 本発明は上記した構成によって、速度誤差信号に応じた
電力を相間のバラツキなしに駆動コイルに伝達すること
ができ、かつ駆動トランジスタのエミッタ抵抗は不要と
なり、従って最大トルクの低下なしに精度良い速度制御
が可能となる。With the above-described configuration, the present invention can transmit the electric power corresponding to the speed error signal to the drive coil without the variation between the phases, and the emitter resistance of the drive transistor is not required, so that the maximum torque is not reduced and the accuracy is high. Speed control is possible.
実施例 以下、本発明の一実施例のモータの速度制御装置につい
て、図面を参照しながら説明する。Embodiment Hereinafter, a motor speed control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の実施例におけるモータの速度制御装置
の回転構成図である。第1図において、40は電源の正側
給電線路、41,42および43はモータ駆動コイルである。
前記駆動コイル41,42および43のそれぞれの一端は前記
給電線路40に接続され、また、それぞれの他端は駆動ト
ランジスタ44,45および46のコレクタに接続されてお
り、その接続点をそれぞれa,bおよびcとする。前記接
続点a,bおよびcと接地間にそれぞれコンデンサ47,48お
よび49が接続され、また前記給電線路40と接地間にはコ
ンデンサ50が接続されている。前記駆動トランジスタ4
4,45および46のエミッタはそれぞれ接地され、また同ベ
ースはそれぞれ抵抗51,52および53を介して接地されて
いる。54,55および56は例えばホール素子等で構成さ
れ、可動子たとえば永久磁石回転子(図示せず)の位置
を検出するため位置検出器であり、その入力端子はそれ
ぞれ給電端子57と接地間に並列に接続され、その出力端
子はそれぞれ電流切換回路58に接続され、前記電流切換
回路58の出力端子は前記駆動トランジスタ44,45および4
6のベースに接続されている。前記接続点a,bおよびcは
それぞれ抵抗59,60および61を介して反転増幅器62,63お
よび64の反転入力端子に接続されている。前記反転増幅
器62,63および64の非反転入力端子はそれぞれ抵抗65,66
および67を介して前記給電線路40に接続され、同出力端
子はそれぞれ抵抗68,69および70を介して前記反転入力
端子に接続されると共に共通接続されている。その共通
接続点をdとする。前記給電線路40と前記d点の間には
抵抗71および72からなる分圧回路が接続されている。そ
の分圧点をeとする。前記給電線路40と前記分圧点eと
の間にはコンデンサ73が接続されている。前記分圧点e
は抵抗75を介して誤差増幅器74の反転入力端子に接続さ
れ、前記誤差増幅器74の出力端子は抵抗76およびコンデ
ンサ77の並列回路を介して前記反転入力端子に接続され
ている。FIG. 1 is a rotation configuration diagram of a motor speed control device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 40 is a positive side power supply line of a power source, and 41, 42 and 43 are motor drive coils.
One end of each of the drive coils 41, 42 and 43 is connected to the feed line 40, and the other end thereof is connected to the collectors of the drive transistors 44, 45 and 46, the connection points of which are a, Let b and c. Capacitors 47, 48 and 49 are connected between the connection points a, b and c and the ground, respectively, and a capacitor 50 is connected between the feed line 40 and the ground. The drive transistor 4
The emitters of 4,45 and 46 are grounded, respectively, and the bases thereof are grounded via resistors 51,52 and 53, respectively. 54, 55 and 56 are position detectors for detecting the position of a mover, for example, a permanent magnet rotor (not shown), which are composed of, for example, Hall elements, and their input terminals are respectively connected between the power supply terminal 57 and the ground. The output terminals of the current switching circuit 58 are connected in parallel, and the output terminals of the current switching circuit 58 are connected to the drive transistors 44, 45 and 4 respectively.
Connected to the base of 6. The connection points a, b and c are connected to the inverting input terminals of inverting amplifiers 62, 63 and 64 via resistors 59, 60 and 61, respectively. The non-inverting input terminals of the inverting amplifiers 62, 63 and 64 are resistors 65 and 66, respectively.
And 67, and the output terminal is connected to the inverting input terminal through resistors 68, 69, and 70, respectively, and is commonly connected. Let the common connection point be d. A voltage dividing circuit composed of resistors 71 and 72 is connected between the feeding line 40 and the point d. Let the partial pressure point be e. A capacitor 73 is connected between the feed line 40 and the voltage dividing point e. The partial pressure point e
Is connected to the inverting input terminal of the error amplifier 74 via the resistor 75, and the output terminal of the error amplifier 74 is connected to the inverting input terminal via the parallel circuit of the resistor 76 and the capacitor 77.
さて、78は基準電圧発生回路であり、その出力端子増幅
器79の非反転入力端子に接続されている。前記増幅器79
の出力端子はコレクタが接地されたトランジスタ81のベ
ースに接続され、前記トランジスタ81のエミッタは定電
流源80を介して給電線路40に接続されていると共にトラ
ンジスタ83のベースに接続されている。前記トランジス
タ83のエミッタは抵抗84を介して接地されると共に前記
増幅器79の反転入力端子に接続されており、同コレクタ
は抵抗82を介して前記給電線路40に接続されると共に増
幅器85の非反転入力端子に接続されている。前記増幅器
85の出力端子は反転入力端子に接続されボルテージホロ
ワを構成している。前記ボルテージホロワの出力点をf
とする。その出力点fは前記誤差増幅器74の非反転入力
端子に接続されると共に抵抗89を介して増幅器88の非反
転入力端子にも接続されている。前記誤差増幅器74の出
力端子は抵抗87および86の分圧回路を介して前記給電線
路40に接続されている。前記分圧回路の分圧点は前記増
幅器88の反転入力端子に接続されている。前記増幅器88
の出力は前記電流切換回路58に接続されている。さらに
前記接続点a,bおよびcはそれぞれ抵抗90,91および92の
一端に接続され、前記抵抗90,91および92の他端は共通
接続されると共に、前記増幅器88の非反転入力端子に接
続されている。A reference voltage generating circuit 78 is connected to the non-inverting input terminal of the output terminal amplifier 79. The amplifier 79
The output terminal of is connected to the base of a transistor 81 whose collector is grounded, and the emitter of the transistor 81 is connected to the feed line 40 through the constant current source 80 and to the base of the transistor 83. The emitter of the transistor 83 is grounded via a resistor 84 and is connected to the inverting input terminal of the amplifier 79, and the collector is connected to the feed line 40 via a resistor 82 and the non-inverting of an amplifier 85. It is connected to the input terminal. The amplifier
The output terminal of 85 is connected to the inverting input terminal to form a voltage follower. The output point of the voltage follower is f
And The output point f is connected to the non-inverting input terminal of the error amplifier 74 and also to the non-inverting input terminal of the amplifier 88 via the resistor 89. The output terminal of the error amplifier 74 is connected to the feed line 40 via a voltage divider circuit of resistors 87 and 86. The voltage dividing point of the voltage dividing circuit is connected to the inverting input terminal of the amplifier 88. The amplifier 88
The output of is connected to the current switching circuit 58. Further, the connection points a, b and c are connected to one ends of resistors 90, 91 and 92, respectively, and the other ends of the resistors 90, 91 and 92 are commonly connected and connected to a non-inverting input terminal of the amplifier 88. Has been done.
以上のように構成されたモータの速度制御装置につい
て、以下第1図、第2図および第3図を用いて動作を説
明する。The operation of the motor speed control device configured as described above will be described below with reference to FIGS. 1, 2, and 3.
まず第2図は第1図における各点の信号波形図であり、
Va,VbおよびVcはそれぞれa,bおよびc点の発生電圧であ
り、VB44,VB45およびVB46はそれぞれ駆動トランジスタ4
4,45および46のベース電圧であり、また、Vdは反転増幅
器62,63および64の出力共通接続点dの合成信号を示し
ている。First, FIG. 2 is a signal waveform diagram of each point in FIG.
Va, Vb and Vc are voltages generated at points a, b and c, respectively, and V B44 , V B45 and V B46 are drive transistors 4 respectively.
It is the base voltage of 4,45 and 46, and Vd represents the composite signal at the output common connection point d of the inverting amplifiers 62, 63 and 64.
まず、NS着磁された永久磁石回転子の位置を位置検出器
54,55および56で検出し、その位置検出器信号を電流切
換回路58において、信号処理することにより、第2図の
VB44,VB45およびVB46に示したように電気角で120度通電
期間、240度休止期間で順次切換わる通電切換信号が駆
動トランジスタ44,45および46のベースに印加される。
前記通電切換信号に応じて駆動コイルに順次通電がなさ
れることによりモータは回転する。回転に伴い駆動コイ
ル41,42および43には給電線路40の電圧を中心とした正
弦波状の逆起電圧が発生するが、その様子を表したのが
第2図Va,VbおよびVcであり、斜線部が通電期間で、そ
の他の期間が通電休止期間であり逆起電圧そのものが発
生している。前記逆起電圧Va,VbおよびVcは互いに120度
の位相差を有している。First, the position of the NS magnetized permanent magnet rotor is detected by the position detector.
54, 55, and 56, and the position detector signal is processed in the current switching circuit 58 to obtain the signal of FIG.
As indicated by V B44 , V B45, and V B46 , a conduction switching signal that sequentially switches during an electrical conduction period of 120 ° in electrical angle and a 240 ° rest period is applied to the bases of the drive transistors 44, 45, and 46.
The motor is rotated by sequentially energizing the drive coil according to the energization switching signal. Along with the rotation, the drive coils 41, 42 and 43 generate a sinusoidal back electromotive force centered on the voltage of the power supply line 40, which is shown in FIGS. 2A, 2B, 2C and 2C. The shaded portion is the energization period, and the other periods are the energization suspension periods, and the counter electromotive voltage itself is generated. The counter electromotive voltages Va, Vb, and Vc have a phase difference of 120 degrees with each other.
前記逆起電圧Vaは反転増幅器62,抵抗59,68,65により構
成される反転増幅回路により、給電線路40(Vcc)の電
圧を基準として反転増幅される。VbおよびVcも同様にVc
cを基準として反転増幅される。ところが、前記逆起電
圧Va,VbおよびVcを反転増幅する反転増幅器62,63および
64の各出力は共通に接続されている。この時、前記反転
増幅器62,63および64の各出力が、負荷に対する電流供
給能力として吸い込み側のみで掃き出し側がないよう構
成されていれば、前記反転増幅器62,63および64の共通
出力dは前記逆起電力Va,VbおよびVcのうち最も高い電
圧をVcc基準で反転増幅した出力波形となる。その様子
は第2図Vdに示すように電気角で120度を一周期とし、
逆起電圧の大きさに応じたリップル波形となる。すなわ
ち、この信号はモータの速度が上昇し各駆動コイルに発
生する逆起電圧が大きくなると、Vccを基準としてより
低い電圧レベルの信号となる。逆に速度が下降するとそ
の信号レベルは上がる。従って第1図におけるd点の電
圧Vdは、モータの速度に応じて変化する。前記電圧Vd
は、抵抗71,72およびコンデンサ73により分圧されると
共に平滑され直流電圧すなわち速度電圧Veに変換され
る。一方、基準電圧発生回路78の出力電圧VREFは基準レ
ベル変換回路93を介してVcc基準の電圧Vfに変換され
る。誤差増幅器74は前記速度電圧Veと前記基準電圧Vfと
の誤差を増幅し、誤差電圧Vgを出力する。この様子を第
3図に示す。前記誤差電圧Vgはバッファを構成する増幅
器88を介して電流切換回路58に入力される。前記電流切
換回路58は位置検出器54,55および56からの信号をもと
に駆動トランジスタ44,45および46の通電、休止のタイ
ミングを制御すると共に上記増幅器88からの信号の大き
さに応じた信号を前記駆動トランジスタ44,45および46
のベースに供給し得るよう構成されている。また、前記
駆動トランジスタ44,45および46のコレクタ出力は抵抗9
0,91および92を介して前記増幅器88の入力に対し負帰還
ループを構成しており、従って駆動コイルへの給電量は
前記誤差電圧Vgに応じて相間のバラツキなく制御するこ
とができる。すなわち、第1図において、抵抗86,87,89
〜92の値をそれぞれR86,R87,R89〜R92とし、前増幅器88
の両入力間の仮想接地が成立しておりその入力端子電圧
をV1とすると、 上式において、 Rs=R87=R89 とすると、 ここで、Va,Vb,Vcは第2図に示すようにそれぞれ120度
の位相差を持ちVcc中心の振幅を有する正弦波であるの
で、各合成波形は前記駆動コイルの内部インピーダンス
Za、同電流Iaとすると、 Va+Vb+Vc=3Vcc−IaZa (5) となる。The counter electromotive voltage Va is inverted and amplified by the inverting amplifier circuit composed of the inverting amplifier 62 and the resistors 59, 68, and 65 with the voltage of the feeding line 40 (Vcc) as a reference. Vb and Vc are also Vc
It is inverted and amplified based on c. However, inverting amplifiers 62, 63 for inverting and amplifying the counter electromotive voltages Va, Vb and Vc, and
Each of the 64 outputs is connected in common. At this time, if the respective outputs of the inverting amplifiers 62, 63 and 64 are configured so that only the suction side and not the sweep side are provided as the current supply capability to the load, the common output d of the inverting amplifiers 62, 63 and 64 is An output waveform is obtained by inverting and amplifying the highest voltage of the back electromotive forces Va, Vb, and Vc with reference to Vcc. As shown in Fig. 2 Vd, the state is 120 electrical cycles,
It has a ripple waveform corresponding to the magnitude of the back electromotive force. That is, this signal becomes a signal of a lower voltage level with respect to Vcc when the motor speed increases and the back electromotive voltage generated in each drive coil increases. Conversely, if the speed decreases, the signal level increases. Therefore, the voltage Vd at point d in FIG. 1 changes according to the speed of the motor. The voltage Vd
Is divided by resistors 71 and 72 and capacitor 73, smoothed, and converted into a DC voltage, that is, speed voltage Ve. On the other hand, the output voltage V REF of the reference voltage generation circuit 78 is converted to the Vcc reference voltage Vf via the reference level conversion circuit 93. The error amplifier 74 amplifies an error between the speed voltage Ve and the reference voltage Vf and outputs an error voltage Vg. This is shown in FIG. The error voltage Vg is input to the current switching circuit 58 via the amplifier 88 forming a buffer. The current switching circuit 58 controls the timings of energization and suspension of the drive transistors 44, 45 and 46 based on the signals from the position detectors 54, 55 and 56 and responds to the magnitude of the signal from the amplifier 88. Signal to drive transistors 44, 45 and 46
It is configured so that it can be supplied to the base of. The collector outputs of the drive transistors 44, 45 and 46 are resistor 9
A negative feedback loop is formed with respect to the input of the amplifier 88 via 0, 91 and 92, so that the amount of power supply to the drive coil can be controlled according to the error voltage Vg without variations between phases. That is, in FIG. 1, resistors 86, 87, 89
The value of -92 was as R 86, R 87, R 89 ~R 92 respectively, prior to the amplifier 88
If the virtual ground between both inputs of is established and its input terminal voltage is V 1 , In the above equation, Rs = R 87 = R 89 Then, Here, Va, Vb, and Vc are sinusoidal waves having a phase difference of 120 degrees and an amplitude around the center of Vcc as shown in FIG. 2, so that each composite waveform is an internal impedance of the drive coil.
Letting Za and the same current Ia, Va + Vb + Vc = 3Vcc−IaZa (5).
(4)式、(5)式より (3)式、(6)式より (8)式で示されるように、前記駆動コイルへの通電電
流Iaは、前記誤差電圧Vgと前記基準電圧Vfの差に比例し
ている。すなわち、前記通電電流Iaは前記駆動トランジ
スタ44,45および46のバラツキに関係なく前記誤差電圧V
gに応じて制御される。この様子を第3図Iaに示す。From equations (4) and (5) From equations (3) and (6) As shown by the equation (8), the current Ia supplied to the drive coil is proportional to the difference between the error voltage Vg and the reference voltage Vf. That is, the conduction current Ia is equal to the error voltage Va regardless of the variation of the drive transistors 44, 45 and 46.
Controlled according to g. This state is shown in FIG.
なお、第3図において、Ia破線部は負方向の電流であ
り、実際の動作では駆動トランジスタのコレクタからエ
ミッタ方向の電流しか存在しない。従ってこの間の電流
は零となる。In FIG. 3, the broken line Ia indicates a negative current, and in actual operation, only the current from the collector to the emitter of the drive transistor exists. Therefore, the current during this period becomes zero.
以上のように本実施例によれば、前記駆動トランジスタ
44,45および46のコレクタ出力に対し、前記抵抗90,91お
よび92を介して前記増幅器88の入力へ負帰還ループを設
けることにより、最大トルクを低下させることなく前記
誤差電圧Vgに応じた電流を前記駆動コイル41,42および4
3に相間のバラツキなく供給することができ、優れた制
御特性を得ることができる。As described above, according to this embodiment, the drive transistor
For the collector outputs of 44, 45 and 46, by providing a negative feedback loop to the input of the amplifier 88 via the resistors 90, 91 and 92, the current according to the error voltage Vg without reducing the maximum torque. The drive coils 41, 42 and 4
3 can be supplied with no phase difference, and excellent control characteristics can be obtained.
発明の効果 以上のように本発明は、誤差増幅回路の出力を駆動トラ
ンジスタへ伝達する誤差信号伝達手段を有し、前記誤差
信号伝達手段は、前記駆動トランジスタの各出力を合成
する駆動出力合成手段を備え、前記駆動出力合成手段を
介して前記駆動トランジスタの各出力と前記誤差信号伝
達手段の入力に負帰還ループを設けることにより、制御
特性および最大トルク向上をはかっている。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, the present invention has the error signal transmitting means for transmitting the output of the error amplifier circuit to the drive transistor, and the error signal transmitting means synthesizes the respective outputs of the drive transistor. By providing a negative feedback loop at each output of the drive transistor and the input of the error signal transmission means via the drive output synthesizing means, the control characteristics and the maximum torque are improved.
第1図は本発明の実施例におけるモータの速度制御装置
の回路構成図、第2図、第3図は第1図における各点の
信号波形図、第4図は従来のモータの速度制御の回路結
線図である。 40……給電線路、41,42,43……モータ駆動コイル、44,4
5,46……駆動トランジスタ、54,55,56……位置検出器、
58……電流切換回路、100……速度検出装置、110……誤
差増幅回路、120……誤差信号伝達手段、121……駆動出
力合成手段。FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a motor speed control device in an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are signal waveform diagrams of respective points in FIG. 1, and FIG. 4 is a conventional motor speed control. It is a circuit connection diagram. 40 …… Feed line, 41,42,43 …… Motor drive coil, 44,4
5,46 …… Drive transistor, 54,55,56 …… Position detector,
58: current switching circuit, 100: speed detection device, 110: error amplification circuit, 120: error signal transmission means, 121: drive output composition means.
Claims (2)
れた複数相のモータ駆動コイルと、前記駆動コイルのそ
れぞれの他端に接続された複数個の駆動トランジスタ
と、可動子の位置に応じた信号を得る位置検出器と、前
記位置検出器の信号に応動して前記駆動トランジスタへ
の通電状態を順次切換える通電切換回路と、モータの速
度に応じた信号を得る速度検出器と、前記速度検出器の
出力信号に対応した電圧と基準電圧との誤差を増幅する
誤差増幅回路と、前記誤差増幅回路の出力を前記駆動ト
ランジスタへ伝達する誤差信号伝達手段とを備え、前記
誤差信号伝達手段は、前記複数個の駆動トランジスタの
各出力に接続した複数個の前記モータ駆動コイルのそれ
ぞれの他端の電圧を合成する駆動出力合成手段を有し、
前記駆動出力合成手段の出力を前記誤差信号伝達手段の
入力に接続してなるモータの速度制御装置。1. A plurality of phase motor drive coils each having one end connected to one power supply line, a plurality of drive transistors connected to the other end of each drive coil, and a plurality of drive transistors depending on the position of a mover. A position detector for obtaining a signal, a conduction switching circuit for sequentially switching the conduction state to the drive transistor in response to a signal from the position detector, a speed detector for obtaining a signal according to the speed of the motor, and the speed An error amplification circuit that amplifies an error between the voltage corresponding to the output signal of the detector and the reference voltage, and an error signal transmission unit that transmits the output of the error amplification circuit to the drive transistor are provided. A drive output combining means for combining the voltages at the other ends of the plurality of motor drive coils connected to the outputs of the plurality of drive transistors,
A motor speed control device in which an output of the drive output synthesizing means is connected to an input of the error signal transmitting means.
ジスタの各出力に接続した複数相のモータ駆動コイルの
それぞれの他端に、一端がそれぞれ接続された複数個の
抵抗により構成され、前記複数個の抵抗の他端は全て共
通で前記駆動出力合成手段の出力を成し、誤差信号伝達
手段は前記複数個の運動トランジスタの入力へ供給する
信号を出力する増幅器と、前記駆動出力合成手段により
構成された特許請求の範囲第1項記載のモータの速度制
御装置。2. The drive output synthesizing means comprises a plurality of resistors each having one end connected to the other end of each of the motor drive coils of a plurality of phases connected to each output of the plurality of drive transistors, The other ends of the plurality of resistors are all common and form the output of the drive output synthesizing means, and the error signal transmitting means includes an amplifier for outputting a signal supplied to the inputs of the plurality of motion transistors, and the drive output synthesizing means. The motor speed control device according to claim 1, wherein the speed control device is a motor.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61117863A JPH07118938B2 (en) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | Motor speed controller |
| DE19873715939 DE3715939A1 (en) | 1986-05-14 | 1987-05-13 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CONTROLLING THE SPEED OF A MOTOR |
| US07/049,212 US4780651A (en) | 1986-05-14 | 1987-05-13 | Speed control apparatus for a motor |
| GB8711409A GB2191048B (en) | 1986-05-14 | 1987-05-14 | Electric motor speed control arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61117863A JPH07118938B2 (en) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | Motor speed controller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62277086A JPS62277086A (en) | 1987-12-01 |
| JPH07118938B2 true JPH07118938B2 (en) | 1995-12-18 |
Family
ID=14722157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61117863A Expired - Lifetime JPH07118938B2 (en) | 1986-05-14 | 1986-05-22 | Motor speed controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07118938B2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3135805A1 (en) * | 1981-09-10 | 1983-03-24 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | ELECTRICAL CIRCUIT ARRANGEMENT IN CONNECTION WITH A CAR CONTROL UNIT |
| JPS58201068A (en) * | 1982-05-19 | 1983-11-22 | Secoh Giken Inc | Rotation speed detector using reverse induced voltage of armature coil |
| JPS6087690A (en) * | 1983-10-20 | 1985-05-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Brushless DC motor |
-
1986
- 1986-05-22 JP JP61117863A patent/JPH07118938B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62277086A (en) | 1987-12-01 |
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