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JPH0393489A - 直流ブラシレスモータ駆動方法 - Google Patents

直流ブラシレスモータ駆動方法

Info

Publication number
JPH0393489A
JPH0393489A JP1231167A JP23116789A JPH0393489A JP H0393489 A JPH0393489 A JP H0393489A JP 1231167 A JP1231167 A JP 1231167A JP 23116789 A JP23116789 A JP 23116789A JP H0393489 A JPH0393489 A JP H0393489A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
coil
rotor
phase
rotor position
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
JP1231167A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Horie
堀江 英雄
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.)
Nidec Copal Electronics Corp
Original Assignee
Copal Electronics Co Ltd
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 Copal Electronics Co Ltd filed Critical Copal Electronics Co Ltd
Priority to JP1231167A priority Critical patent/JPH0393489A/ja
Publication of JPH0393489A publication Critical patent/JPH0393489A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (a業上の利用分野) 本発明はロータ位置を検出して所定のコイルC通電する
直流ブラシレスモータの駆動方法に関する. (従来技術) 直流ブラシレスモータの駆動はロータ位置を検出してト
ルク最大となる位置のステータコイル(以下単にコイル
と記す)に通電する゛ことによりなされている.2相直
流ブラシレスモータの場合の従来例は第6図に示す如く
ロータ位置をホール素子1で検出し、ホール素子1の出
力を電圧比較器2、3で基準電圧と比較し、電圧比較器
3の出力でトランジスタ4を駆動して、コイルL1の通
電制御を行ない、電圧比較器2の出力でトランジスタ5
を駆動して、コイルL2の通電制御を行なっている. 同様に3相直流ブラシレスモータの場合の従来例は第7
図に示す如くロータ位置をホール素子11〜13で検出
し、ホール素子11〜13の出力を3相モータロータ位
置検出・駆動信号出力論理回路14たとえばμPC 1
248  (日本電気■製)に供給し、3相モ.一タロ
ータ位置検出・駆動信号出力論理回路14からのUu出
力、vu出力およびWU出力を各別にトラ−ンジスタ1
5、16および17に供給して反転し、トランジスタ1
5の出力でトランジスタ18を、トランジスタ16の出
力でトランジスタ20を、トランジスタ17の出力でト
ランジスタ22を駆動し、3相モータロータ位置検出●
駆勤信号出力論理回路14がこのUL出力、VL出力お
よびWL出力で各別にトランジスタ19、21および2
3を駆動して、コイルLU .Lv .Lwへの通電を
制御している.ホール素子1,11〜13をロータの左
右の回転性能が同じになるように設けた場合に、2相直
流ブラシレスモータの場合の各部の電圧●電流波形は第
8図に示す如くであり,3相直流ブラシレスモータの各
部の電圧,電流波形は第9図に示す如くである.第8図
(a)および第9図(a)はホール素子1.11−13
の出力波形を、第8図(b)は電圧比較器2、3の出力
波形を、第9図(b)は3相モータロータ位置検出●駆
動信号出力論理回路l4がこの出力Uu,Vu.Wu.
UL.VL.WLF1波形を,第8図(c)はコイルL
1、L2に流れる電流波形を.I%9F!4(c)はコ
イルLυ、Lv ,L,に流れる電流波形を,第8図(
d)およびtJ9図(d)はモータヘ流入する全電流の
波形を示している. (発明が解決しようとする課題) 上記した如き従来の駆動方法によるときは、ロータの回
転速度が低いときにはトルク最大となる位置のコイルに
のみ電流が流れて,それ以外のコイルには電流が流れな
いため高効率に駆動できる.しかし,ロータの回転速度
が増加して高速回転の場合にはコイルのインダクタンス
のために、トルク最大となる位置のコイルに十分な電流
が流れないうちに,次のコイルに通電する位置にまでロ
ータが回転してしまって、コイルに十分に電流が流れな
いという効率の悪いモータとなってしまう問題点があっ
た. またさらに高速回転させる場合や、コイルの通電期間が
、電気角で180度に近い方式の通電論理である場合で
は、電流の遮断が指示され、コイルにおける電流消滅に
時間が掛り、回転方向と逆方向のトルクを発生する期間
においても電流が流れているような場合も生じ,この場
合には逆トルクを発生することになって、極めて効率の
悪いモータとなる問題点があった. このため従来、ロータ位置検出器の取り付け位置をロー
タ回転方向に進めることが行なわれる.かかる場合は所
定のコイルに通電されて電流が増大したときにトルク定
数の大きなロータ位置となり、高速回転させる場合でも
逆トルクを発生するロータ位置となる前に電流が消滅さ
せられて、逆トルクは発生せず、効率のよいモータとな
る.この場合の各部の波形は第lO図に示す如くなる.
しかし、第10図から判るように、たとえば時計方向の
回転の場合は良いが、反時計方向の回転の場合には不都
合となる等、一方向回転では高効率となるが反対方向回
転では効率の悪いものとなるという問題点があった. なお、第!O図において(a−1)、(a−2)はトル
ク定数の波形を、(b−1)、(b−2)はホール素子
の出力電圧波形を、(c−1) . (c−2)は電圧
比較器の出力電圧波形を、(d−1) 、(d−2)は
コイルLlに流れる電流波形を、(e−0、(e−2)
はコイルし2に流れる電流波形を、(f−1)、(f−
23はモータヘ流入する全電流の波形を示し、 (a−
1)〜(f−1)は時計方向回転の場合を、 (a−2
)〜(f−2)は反時計方向回転の場合を示す. 本発明は回転方向にかかわらず高効率な駆動が可能な直
流ブラシレスモータ駆動方法を提供することを目的とす
る. (課題を解決するための手段) 本発明の直流ブラシレスモータ駆動方法は、ロータ位置
検出器を有し、検出ロータ位置に対応する所定のコイル
に通電する直流ブラシレスモータ駆動方法において、ロ
ータ位置検出器の出力を入力とする位相進め回路を備え
、位相進め回路を介したロータ位置検出器出力をロータ
位置検出出力とし、検出ロータ位置に対応する所定のコ
イルに通電することを特徴とするものである.(作 用
〉 本発明はロータ位置検出器出力を位相進め回路で進相し
た信号をロータ位置検出出力とし、このロータ位置検出
出力による検出ロータ位置に対応する所定のコイルに通
電されるため、逆トルクを生ずるロータ位置にまでコイ
ル通電が行なわれることはなくなり、高効率の駆動がな
される.さらに位相進め回路によりロータ回転方向にか
かわらずロータ位置検出器出力の位相が進められるため
、ロータ回転が時計方向および反時計方向の両方向に対
して高効率の駆動がなされる.(実施例) 以下、本発明を実施例により説明する.第1図は本発明
の一実施例の構成を示すブロック図であり、2相直流ブ
ラシレスモータの場合を例示していている・ 第1図において第6図と同一構成要素には同一の符号を
付して示し、その説明は省略する.本実施例においては
ホール素子lの端子aの出力は抵抗Rl とコンデンサ
CIとの並列回路と抵抗R2とからなる微分回路で構虞
した位相進め回路6を介して電圧比較器3に被比較電圧
として供給し,ホール素子1の端子bの出力は抵抗R1
とコンデンサCI  ’との並列回路と抵抗R2とから
なる微分回路で構成した位相進め回路7を介して電圧比
較器2に被比較電圧をして供給してある.電圧比較器3
の出力はコイルL1を駆動するトランジスタ4のベース
に印加して、コイルL1の通電を制御し、電圧比較器2
の出力はコイルL2を駆動するトランジスタ5のベース
に印加して,コイルL2の通電を制御する. いま,ロータの着磁がロータの外周に沿って正弦波形状
になされているものとする. 上記の如く構威された本発明の一実施例の作用を第2図
により説明する. ホール素子lかもの出力は第2図(a)に示す如く周波
数foの正弦波形となる.ロータの回転数をn r.p
.m .極数をNとした場合,周波数位相進め回路6,
7で位相を進めたい場合にはR=R2 としてコンデン
サC1の容量 CI=r3/R1*  2af6である
.また Rl−R2  C1xC1’に設定してある.
木例でN x 4 ,  n x 18000r.p.
mとするとfo w800Hz  RtxR2xR+ 
 =3.3kΩ, CIWCI  w O.139μF
で位相が30度進むことになり、位相進め回路6、7か
らの出力波形は第2図(b)に示す如く、第2図(a)
の波形を30度進めた波形となる. 位相進め回路6からの出力は電圧比較器3に供給して基
準電圧と比較し、位相進め回路7からの出力は電圧比較
器2に供給して比較する.この比較出力は第2図(C)
に示す如くである.電圧比較器3の出力によりトランジ
スタ4が駆動されて、コイルL1が通電制御されて、コ
イルL1に流れる電流波形は第2図(d)に示す如くで
ある.電圧比較器2の出力によりトランジスタ5が駆動
されて、コイルL2が通電制御されて、コイルL2に流
れる電流波形は第2図(6)に示す如くである.したが
って2相直流ブラシレスモータへ流入する全電流の波形
は第2図(f)に示す如くである.上記の如く本実施例
においては位相進め回路67でホール素子1の出力の位
相を30度進めたため、ロータ回転数が高速になっても
逆トルクが発生するロータ位置になる前に電流が消滅さ
せられて逆トルクは発生することはない.また、ロ一タ
の回転方向が逆にした場合にも,第2図(a)のaとb
とが逆になり,第2図(b)のCとdが逆になり,第2
図(0)のeとfとが逆になり,第2図(d)はコイル
L2に流れる電流、第2図<e>はコイルL1に流れる
電流となって,ロータの回転方向にかかわらず高効率と
なる. 次に、ロータの着磁がロータの外周に沿って台形状にな
されているものとする. この場合はホール素子1の出力電圧波形は第3図(a)
に示す如くになり,位相進め回路8、7の出力波形は第
3図(b)に示す如くになり,電圧比較器2,3の出力
波形は第3図(C)に示す如くになり、コイルLlを流
れる電流波形は第3図(d)に示す如くになり、コイル
L2を流れる電流波形は第3図(e)に示す如くになり
、2相直流ブラシレスモータに流入する全電流の波形は
第3図(f)に示す如くになる.したがって、前記した
如くロータの着磁が正弦波の場合と同様に,ロータの回
転方向にかかわらず高効率となる. しかし、ロータの着磁が台形状になっているため、微分
した場合も、台形波の変化している部分にしか作用しな
いため、位相は台形波の傾斜部分でしか位相を進めるこ
とができない.一般にはこの傾斜部分の区間は60度程
度になり,仮にその172として30度程度位相は進ま
される.この結果、正弦波形の着磁の場合と同じ結果を
得ることができる.また位相進め回路6、7の出力波形
は台形波の場合と正弦波の場合とでは異なるが、台形波
の場合においても電圧比較器6、7の入力信号としては
十分にS/Hのよいものとすることが可能である.また
、位相進め回路6、7を構成する微分回路も正弦波の場
合と同じものでよい.つぎに本発明の他の実施例につい
て説明する.第4図は本発明の他の実施例の構成を示す
ブロック図であり,3相直流ブラシレスモータの場合を
例示している. 第4図において第7図と同一構成要素には同一の符合を
付して示し、その説明は省略する.微分回路27、28
および29から位相進め回路30を構成し、ホール素子
11の出力は微分回路27を介して、ホール素子l2の
出力は微分回路28を介して、ホール素子13の出力は
微分回路29を介して3相モータロータ位置検出●駆動
信号出力論理回路l4に供給する. したがって、ホール素子l1、l2およびl3の出力は
第5図(a)に示す如くであり、位相進め回路30の出
力は第5図(a)の波形を30度程度進めた第5図(b
)に示す如くである.したがって3相モータロータ位置
検出・駆動信号出力論理回路14の出力は第5図(C)
に示す如くであり,コイルLu ,Lv .Lwに流れ
る電流波形は第5図(d)に示す如くであり、3相直流
ブラシレスモータへ流入する全電流の波形は第5図(e
)に示す如くである. 本実施例においてもホール素子11〜13の出力は位相
進め回路30により位相が進められ、ロータ回転数が高
速になっても逆トルクが発生するロータ位置になる前に
電流が消滅させられて逆トルクが発生することはない.
またロータの回転方向を逆にした場合も同様である. (発明の効果) 以上説明した如く本発明によればロータ位置検出器を有
し,検出口−タ位置に対応する所定のコイルに通電する
直流ブラシレスモータの駆動において、ロータ位置検出
器の出力を入力とする位相進め回路を備え,位相進め回
路を介したロータ位置検出器出力でロータ位置検出を行
なって検出口−タ位置に対応する所定のコイルに通電す
るようにしたため、ロータの回転方向が時計方向の場合
および反時計方向の場合の両方向において位相が進んだ
位置でコイルに通電されるため、ロータ回転速度が高く
なっても、逆トルクを発生するロータ位置にまで通電さ
れることはなく、高効率の駆動ができる.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図.第2図お
よび第3図は本発明の一実施例の作用の説明に供する波
形図およびタイミング図.第4図は本発明の他の実施例
を示すブロック図.第5図は本発明の他の実施例の作用
の説明に供する波形図およびタイミング図. 第6図および第7図は従来例を示すブロック図.第8図
〜第10図は従来例の作用の説明に供する波形図および
タイミング図. 1および11〜13・・・ホール素子、2および3・・
・電圧比較器、4、5および15〜23・・・トランジ
スタ、l4・・・3相モータロータ位置検出●駆動信号
出力論理回路, L1,L2 .Lu .LvおよびL
.・・・コイル、6,7および30・・・位相進め回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  ロータ位置検出器を有し、検出ロータ位置に対応する
    所定のコイルに通電する直流ブラシレスモータ駆動方法
    において、ロータ位置検出器の出力を入力とする位相進
    め回路を備え、位相進め回路を介したロータ位置検出器
    出力をロータ位置検出出力とし、検出ロータ位置に対応
    する所定のコイルに通電することを特徴とする直流ブラ
    シレスモータ駆動方法。
JP1231167A 1989-09-06 1989-09-06 直流ブラシレスモータ駆動方法 Pending JPH0393489A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998052275A1 (de) * 1997-05-15 1998-11-19 Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg Elektronisch kommutierter motor

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