JPS60180493A - 多層ブラシレスモ−タの駆動装置 - Google Patents
多層ブラシレスモ−タの駆動装置Info
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- JPS60180493A JPS60180493A JP59032376A JP3237684A JPS60180493A JP S60180493 A JPS60180493 A JP S60180493A JP 59032376 A JP59032376 A JP 59032376A JP 3237684 A JP3237684 A JP 3237684A JP S60180493 A JPS60180493 A JP S60180493A
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- current
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/10—Arrangements 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)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、多相ブラシレスモータの駆動装置に関するも
ので、多相ブラシレスモータのロータ回転位置を検出す
る位置検出手段と、この位置検出手段の出力によりモー
タ駆動用信号を発生する信号発生手段と、この信号発生
手段の出力によりモータコイルに通電するモータ駆動手
段と、制御入力電圧に比例する電流を前記モータ駆動手
段に流すモータ制御手段とからなる多相ブラシレスモー
タの駆動装置に関するものである。
ので、多相ブラシレスモータのロータ回転位置を検出す
る位置検出手段と、この位置検出手段の出力によりモー
タ駆動用信号を発生する信号発生手段と、この信号発生
手段の出力によりモータコイルに通電するモータ駆動手
段と、制御入力電圧に比例する電流を前記モータ駆動手
段に流すモータ制御手段とからなる多相ブラシレスモー
タの駆動装置に関するものである。
従来の多相ブラシレス直流モータとしては三相モータが
一般的である。第1図は従来の三相両方向通電(−相の
コイルに対して両方向に通電する期間を有するもの)方
式のモータの説明図である。
一般的である。第1図は従来の三相両方向通電(−相の
コイルに対して両方向に通電する期間を有するもの)方
式のモータの説明図である。
第2図は、各コイルムI L2 + [711の結線と
その通電切換回路を示す。また、この時の各部の動作を
第6図に示す。
その通電切換回路を示す。また、この時の各部の動作を
第6図に示す。
ここでは、説明を簡単にするために、永久磁石のロータ
1が同定されていて、コイルL、、L、。
1が同定されていて、コイルL、、L、。
L3がロータ1に対して相対的に移動するものとしてい
、る。また、ロータ1及びコイル11 + L、 IL
jはそれぞれ直線状に展開して示している。
、る。また、ロータ1及びコイル11 + L、 IL
jはそれぞれ直線状に展開して示している。
ロータ1の〜、S交互の永久磁石によって発生する磁界
に対しては、コイルL、、L、、L3をはさんで対向す
るヨーク板2.3との間で閉磁路が形成される。この時
、コイ/l/ L、 、L、 、L、)位Wで生じる磁
界は一般的に、はぼ正弦波状となる。
に対しては、コイルL、、L、、L3をはさんで対向す
るヨーク板2.3との間で閉磁路が形成される。この時
、コイ/l/ L、 、L、 、L、)位Wで生じる磁
界は一般的に、はぼ正弦波状となる。
ここで、各コイルLI、LhL島は、それぞれほぼ電気
角180°(すなわち、NまたはSの永久磁石の1個分
の中)にわたって巻装されている。
角180°(すなわち、NまたはSの永久磁石の1個分
の中)にわたって巻装されている。
そして、これらのコイ/I/ LIe Lx r Ls
はそれぞれ電気角120°の位相差で配置されている。
はそれぞれ電気角120°の位相差で配置されている。
今、フィルL1の前端がθ1の位置にある時(時点1
+)、第1図、第3図に示すように、コイルL1.L、
IIti!i電する。例えは、第2図の駆動回路ではト
ランジスタ6.8が所定の電流量で導通し、その他のト
ランジスタ4.5.7.9はしゃ断している。
+)、第1図、第3図に示すように、コイルL1.L、
IIti!i電する。例えは、第2図の駆動回路ではト
ランジスタ6.8が所定の電流量で導通し、その他のト
ランジスタ4.5.7.9はしゃ断している。
なお、コイルL、の前端とは、例えば、コイルL、に第
1図の方向に電流を流した時に、N極(またはS極)の
磁束によりて、モータのロータ1に正方向のトルクが生
じるコイルの往路部分(または復路部分)のことである
。
1図の方向に電流を流した時に、N極(またはS極)の
磁束によりて、モータのロータ1に正方向のトルクが生
じるコイルの往路部分(または復路部分)のことである
。
そして、コイルL、が電気角でほぼ60°回転してθ、
の位置(時点it)に達するまでこの通電を行う。
の位置(時点it)に達するまでこの通電を行う。
次忙、コイルL、の前端が0.の位置(時点t、)に達
すると、第1図、第5図に示すように、コイルL2の通
電を断つと同時に、新にコイルL、に通電を開始する。
すると、第1図、第5図に示すように、コイルL2の通
電を断つと同時に、新にコイルL、に通電を開始する。
このとき、第2図の駆動回路では、トランジスタ6.7
が所定電流量で導通し、その他のトランジスタ4.5.
8.9はしゃ断している。
が所定電流量で導通し、その他のトランジスタ4.5.
8.9はしゃ断している。
このようにして、順次、コイルL、の前端がθ。
の位置(時点ts)に達すると、コイルL、、L、が導
通し、θ4の位置(時点ta )に達すると、コイルL
、、L、が導通する。
通し、θ4の位置(時点ta )に達すると、コイルL
、、L、が導通する。
すなわち、6種類のモードを順次切換えて電気角360
°の回転を達成する。
°の回転を達成する。
なお第2図において、10は電圧源、11はロータ1の
回転位置を検出する位置検出器、12は上記位置検出器
11の出力により、トランジスタ4〜9を制御する信号
発生器である。
回転位置を検出する位置検出器、12は上記位置検出器
11の出力により、トランジスタ4〜9を制御する信号
発生器である。
したがって、第3図に示すように、コイルL。
の前端が受ける磁束密度φ、によって、tlからt。
までの1■にコイルL1の電流1.とa−夕1の磁束と
によって発生するトルクは、図中のトルクT。
によって発生するトルクは、図中のトルクT。
となる。
また、この期間のコイルLtの電流量、とロータ1の磁
束(コイルL、の前端が受ける磁束密度φ。
束(コイルL、の前端が受ける磁束密度φ。
はφ、九対して120°の位相遅れがある。)とによっ
て発生するトルクは、図中のトルクT、となる。
て発生するトルクは、図中のトルクT、となる。
この期間でに、コイルムに流れる電流Isは零であり、
トルクT3も零である。すなわち、合成トルクT。(”
Tt +Tr+Ts )は図示のようなリッグル成分
を含んだトルクT。となる。
トルクT3も零である。すなわち、合成トルクT。(”
Tt +Tr+Ts )は図示のようなリッグル成分
を含んだトルクT。となる。
txオ、コイルL、、L、、Lsのそれぞれの後端忙は
、それぞれの通電期間においてS&iの磁束が鎖交して
いて、この後端部分を流れるコイルの復路部分(または
往路部分)の電流によってコイルの前端の回転トルクと
同方向のトルクが発生するのはもちろんである。
、それぞれの通電期間においてS&iの磁束が鎖交して
いて、この後端部分を流れるコイルの復路部分(または
往路部分)の電流によってコイルの前端の回転トルクと
同方向のトルクが発生するのはもちろんである。
同様にt、〜t、につぃても、第3図に波形l1loで
示す合成トルクが発生する。
示す合成トルクが発生する。
このため、へ相モータを駆動した場合、第3図のような
トルク・リップルが発生する。それ故に通常回転時には
、これによる速度変動を低減するために、大きな慣性を
回転体に持たせなければljらないという問題があった
。
トルク・リップルが発生する。それ故に通常回転時には
、これによる速度変動を低減するために、大きな慣性を
回転体に持たせなければljらないという問題があった
。
捷だ、このトルク・リップル周期より短い周期で間欠的
に駆動する場合等には、精度の良い間欠駆動が実現でき
ないという問題があった。
に駆動する場合等には、精度の良い間欠駆動が実現でき
ないという問題があった。
本発明は前述の欠点を除去するためになされたものであ
り、その目的B′!、、トルク・リツン°ルを発生させ
1jい多相ブラシレスモータの駆動装置を提供すること
にある。
り、その目的B′!、、トルク・リツン°ルを発生させ
1jい多相ブラシレスモータの駆動装置を提供すること
にある。
前記目的を連成するために、本発明は、トルクリップル
波形に相似な駆動コイルに生じる逆起電圧に基づいてト
ルク・リップル補正信号を形成し、このトルク・リップ
ル補正信号なモータ制御手段に印加して、トルク・リッ
プルを補正する電流をモータに流し、へ相モータが本質
的に有するトルク・リップルを補償する点に特徴がある
。
波形に相似な駆動コイルに生じる逆起電圧に基づいてト
ルク・リップル補正信号を形成し、このトルク・リップ
ル補正信号なモータ制御手段に印加して、トルク・リッ
プルを補正する電流をモータに流し、へ相モータが本質
的に有するトルク・リップルを補償する点に特徴がある
。
以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。第
4図は本発明の一実施例を示すブロック図である。第4
図において、第2図と同一の符号は、同一または同等部
分をあられして℃・る。
4図は本発明の一実施例を示すブロック図である。第4
図において、第2図と同一の符号は、同一または同等部
分をあられして℃・る。
第4図において、13は検波器、14はLPF(ローパ
スフィルタ)、15は可変利得増幅器、16は微小抵抗
、17は制御入力端子、18.19は増幅器、20.2
1 、22はトランジスタ、23は可変電流源である。
スフィルタ)、15は可変利得増幅器、16は微小抵抗
、17は制御入力端子、18.19は増幅器、20.2
1 、22はトランジスタ、23は可変電流源である。
本発明の実施例は上記の構成からなるもので、その動作
を第5図〜第7図の波形図を用いて説明する。
を第5図〜第7図の波形図を用いて説明する。
トランジスタ4〜9が第2図の従来例で示したように、
所定の切換動作で一定電流を流すことにより、a−夕1
を一定回転動作させると、各コイルL、、I4.Lsに
は、ローフ1のN、S交互の永久磁石によって発生する
磁界(磁束密度φ1.φ7.φ3)より逆起電圧e、、
c4+eBを生じる(第5図)。
所定の切換動作で一定電流を流すことにより、a−夕1
を一定回転動作させると、各コイルL、、I4.Lsに
は、ローフ1のN、S交互の永久磁石によって発生する
磁界(磁束密度φ1.φ7.φ3)より逆起電圧e、、
c4+eBを生じる(第5図)。
ここで、トランジスタ4〜6を飽和駆動(ON−01”
Fのスイッチ動作)とし、トランジスタ7〜9を非飽和
駆動(定電流源として動作)として制御することで、第
5図に示す各逆起電圧eI。
Fのスイッチ動作)とし、トランジスタ7〜9を非飽和
駆動(定電流源として動作)として制御することで、第
5図に示す各逆起電圧eI。
e、、e3は第6図に示すようになる。
この第6図の各逆起電圧e、、e、、e、のロー・レベ
ルを検波した出力波形e、は明らかなように、第6図に
示した合成トルクT、の逆相波形となる。
ルを検波した出力波形e、は明らかなように、第6図に
示した合成トルクT、の逆相波形となる。
このロー・レベル検波は検波器13で行う。
この検波器15の構成を、逆起電圧波形et、e2゜e
、のピーク・レベル検波とロー・レベル検波波形の差を
取り出す構成とすれば、第5図に示すような逆起電圧波
形e、、e2.e3の場合にも、上記と同様な出力e、
を得ることができる。
、のピーク・レベル検波とロー・レベル検波波形の差を
取り出す構成とすれば、第5図に示すような逆起電圧波
形e、、e2.e3の場合にも、上記と同様な出力e、
を得ることができる。
この時、例えばモータが、第5図〜第7図に示した場合
の7倍の速度で回転すると、逆起電圧は一倍になるし、
その周波数もユ倍になる。
の7倍の速度で回転すると、逆起電圧は一倍になるし、
その周波数もユ倍になる。
5
また、検波器16の出力波形e4 (第6図)も、すノ
プルのI) −P信局波数がそれぞれ1倍になることは
、容易に理解できる。
プルのI) −P信局波数がそれぞれ1倍になることは
、容易に理解できる。
したがって、第6図に示すように検波器16の出力波形
ezのDCレベルは上がることになる。この出力ea(
またはez)を、可変利得増幅器15に入力する。
ezのDCレベルは上がることになる。この出力ea(
またはez)を、可変利得増幅器15に入力する。
この可変利得増幅器15は、上述した検波器13の出力
eao DCレベルおよびモータ駆動コイ魅、。
eao DCレベルおよびモータ駆動コイ魅、。
Lx−Lsに流れる電流の総和であるt流量。を、微小
抵抗16で検出した信号によって、その利得が制御され
る。
抵抗16で検出した信号によって、その利得が制御され
る。
この可変利得増幅器15の出力は増幅器18の反転入力
端子の人力となる。この増幅器18の非反転入力端子の
入力には、制御入力端子17よりモータの回転速度を制
御する信号が人力される。
端子の人力となる。この増幅器18の非反転入力端子の
入力には、制御入力端子17よりモータの回転速度を制
御する信号が人力される。
すなわち、一定速度でモータを回転さぜる場合には、1
1iは一定の直流電・正値となや。
1iは一定の直流電・正値となや。
この増幅器18の出力は、増p、 q 、19のi方の
入力となり、他方の入力端には、微小抵抗16で検出し
たモータ駆動電流量に比例した信号を人。
入力となり、他方の入力端には、微小抵抗16で検出し
たモータ駆動電流量に比例した信号を人。
力する。この増幅器1便出力によって、可変電流#+2
3の電流を制御し、この電流をトランジスタ20〜22
を介して、トランジスタ7〜9のべ−スミ流として11
M次供給する。
3の電流を制御し、この電流をトランジスタ20〜22
を介して、トランジスタ7〜9のべ−スミ流として11
M次供給する。
ここで、増幅器19の利得は充分に高く構成し増幅器1
8の出力電圧と等しい電圧が微小抵抗160両端に生じ
るように、フィードバック制御されている。
8の出力電圧と等しい電圧が微小抵抗160両端に生じ
るように、フィードバック制御されている。
すなわち、増幅器1日の出力電圧が増力りすれば増幅器
19の出力により可変電流源23の電流量が増加し、ト
ランジスタ20〜22を介して供給されるトランジスタ
7〜90ベース電流が増加する。
19の出力により可変電流源23の電流量が増加し、ト
ランジスタ20〜22を介して供給されるトランジスタ
7〜90ベース電流が増加する。
これにより、モータ鹿動コイルI、+ 、 L2 、
Lsに流れる電流fi: Ioを制御するトランジスタ
7〜9のコレクタ電流も増加する。これによって、微小
抵抗16に生じる電圧も増加し、増幅器19に帰還され
る構成になる。
Lsに流れる電流fi: Ioを制御するトランジスタ
7〜9のコレクタ電流も増加する。これによって、微小
抵抗16に生じる電圧も増加し、増幅器19に帰還され
る構成になる。
これらの回路はトランジスタ7〜9のhFKのばらつき
を吸収するなどの目的で一般によく用いられているもの
である。
を吸収するなどの目的で一般によく用いられているもの
である。
ここで、検波器15で検出した出力e、 (またはe、
:)を、可変利得増幅器15でモータ駆動電流■。
:)を、可変利得増幅器15でモータ駆動電流■。
およびモータ回転速度(検出出力e1のDCレベル)に
応じて適当に増幅し、増幅器18の反転入力端子に入力
して、制御入力端子17より入力される制御信号と加算
し、出力を得る。
応じて適当に増幅し、増幅器18の反転入力端子に入力
して、制御入力端子17より入力される制御信号と加算
し、出力を得る。
このときの上記検出出力e、(e、’)成分による効果
を第7図に示す。第7図はモータ駆動電流ムの波形と発
生トルクT0の波形を示す。
を第7図に示す。第7図はモータ駆動電流ムの波形と発
生トルクT0の波形を示す。
従来は破線で示すように、一定電流IOを流すために、
発生トルクT0にリップルを生じていたが、本実施例の
回路では実線で示すように、駆動電流■。に上記した逆
起電圧より検出した出力e、(e、’ )成分を重畳す
ることにより得られるトルクT0は一定となる。
発生トルクT0にリップルを生じていたが、本実施例の
回路では実線で示すように、駆動電流■。に上記した逆
起電圧より検出した出力e、(e、’ )成分を重畳す
ることにより得られるトルクT0は一定となる。
ここで、可変利得増幅器15の利得を次のように可変す
る。モータ駆動電流量。が増加した時(負荷増)Kは、
トルクが増加し、トルク・リップルの絶対値が増加する
ので利得を上げる。
る。モータ駆動電流量。が増加した時(負荷増)Kは、
トルクが増加し、トルク・リップルの絶対値が増加する
ので利得を上げる。
また、回゛転速度が6Orpm(HP)、120rpm
(LP)、180rpm(SP) (キャブスタン・モ
ータ回転速度)と変化すると、検波器13の検出出力の
リップルのここで、速度は変わっても、負荷は変わらな
いと仮定すると、トルク・リップルも変わらない。そこ
で、検fi器15の検出出力をそのまま重畳してもトル
クT。をにニトルク化できない。
(LP)、180rpm(SP) (キャブスタン・モ
ータ回転速度)と変化すると、検波器13の検出出力の
リップルのここで、速度は変わっても、負荷は変わらな
いと仮定すると、トルク・リップルも変わらない。そこ
で、検fi器15の検出出力をそのまま重畳してもトル
クT。をにニトルク化できない。
そこで、回転速度の増加に伴って増加する検波器16の
検出出力に対して、利得な下けて対処する。この利得の
制御は、検波器16の検出出力のDCレベルで行う。
検出出力に対して、利得な下けて対処する。この利得の
制御は、検波器16の検出出力のDCレベルで行う。
ここで、逆起電圧eH+e2 +e3は駆動コイルh。
Ia 、Lsが受りる磁束の変化であり、発生1−るト
ルクとの対応が非常に良い。したがって、を司は正確な
トルク・リップル補正を実現することが可能となる。
ルクとの対応が非常に良い。したがって、を司は正確な
トルク・リップル補正を実現することが可能となる。
すなわち、各コイルL、、L、、Lsが受ける磁束の変
化がいかなる波形であっても補正することができる。例
えば、各コイルLH+ L2 + Lsが受ける磁束の
相対値に差が生じている場合にも改善する効果がある。
化がいかなる波形であっても補正することができる。例
えば、各コイルLH+ L2 + Lsが受ける磁束の
相対値に差が生じている場合にも改善する効果がある。
第8図は本発明の実施例の具体的な回路図である。第8
図において、24〜31は抵抗、3淘まレベル・シフト
回路、34は定電流源、56〜46はトランジスタ、4
7は容量、48〜5oは定電圧源、51〜55はダイオ
ードである。
図において、24〜31は抵抗、3淘まレベル・シフト
回路、34は定電流源、56〜46はトランジスタ、4
7は容量、48〜5oは定電圧源、51〜55はダイオ
ードである。
ここで、実際の駆動コイルL、、L、、L3は抵抗分を
有しており、これを抵抗24〜26に示す。
有しており、これを抵抗24〜26に示す。
この抵抗24〜26に生じる電圧降下分の影響を取り除
くため、検波器13を構成するダイオード51〜53の
出力を受ける可変利得増幅器15VC。
くため、検波器13を構成するダイオード51〜53の
出力を受ける可変利得増幅器15VC。
抵抗28.トランジスタ39を設けている。
すなわち、モータ駆動電流I、によって生じる微小抵抗
16の電圧を、ダイオード接続したトランジスタ36と
、このトランジスタ36ノバイアス電流を供給する定電
流源34の接続点Psをペース入力としたトランジスタ
37と、このトランジスタ37のエミッタ抵抗27とで
構成されたエミνり接Jル増輻器で受ける。
16の電圧を、ダイオード接続したトランジスタ36と
、このトランジスタ36ノバイアス電流を供給する定電
流源34の接続点Psをペース入力としたトランジスタ
37と、このトランジスタ37のエミッタ抵抗27とで
構成されたエミνり接Jル増輻器で受ける。
史に、このトランジスタ67の:j1ノクタ出カをダイ
オード接続したトランジスタ38とトランジスタ39に
より構成されたカレント・ミラー回路を介して抵抗28
に供給する。
オード接続したトランジスタ38とトランジスタ39に
より構成されたカレント・ミラー回路を介して抵抗28
に供給する。
その結果1例えば抵抗24〜26の抵抗値の2倍(各抵
抗24〜26はほぼ等しい値であり、當に2相のコイル
処通電される。)と微小抵抗16の抵抗値の比と、抵抗
28と抵抗27の抵抗値の比を等しく設定することによ
って、抵抗24〜26によって生じる電圧降下分と等し
い霜、圧を抵抗28の両端に生じさせて、その電圧降下
分を打消した信号(逆起加算信号)をトランジスタ39
と抵抗28の接続点P、に取り出すことができる。モー
タの回転速度に応じたfレベルを含んだ信号として取り
出すことができる。
抗24〜26はほぼ等しい値であり、當に2相のコイル
処通電される。)と微小抵抗16の抵抗値の比と、抵抗
28と抵抗27の抵抗値の比を等しく設定することによ
って、抵抗24〜26によって生じる電圧降下分と等し
い霜、圧を抵抗28の両端に生じさせて、その電圧降下
分を打消した信号(逆起加算信号)をトランジスタ39
と抵抗28の接続点P、に取り出すことができる。モー
タの回転速度に応じたfレベルを含んだ信号として取り
出すことができる。
なお、定電流源64は、モータ駆動箱、流I。に比べて
十分圧小さく、無視できるように構成する。
十分圧小さく、無視できるように構成する。
次にこの出力を、トランジスタ43 、44で構成する
差動増幅器に入力する。ここで、差動増幅器の定電流源
を構成するトランジスタ400ベースを、前記トランジ
スタ38のベース・コレクタ接続点P、につないで、こ
の電流量を微小抵抗16に生じる電圧(すなわち、モー
タ駆動電流■。)K比例して変化する構成とする。
差動増幅器に入力する。ここで、差動増幅器の定電流源
を構成するトランジスタ400ベースを、前記トランジ
スタ38のベース・コレクタ接続点P、につないで、こ
の電流量を微小抵抗16に生じる電圧(すなわち、モー
タ駆動電流■。)K比例して変化する構成とする。
また、トランジスタ430ベース電位は、抵抗50 、
51と容量47により、トランジスタ440ベース電位
と等しくなる。したがって、モータの回転速度に応じて
、この差動増幅器のベース電位が変化する。速度が速(
なるとfレベルは下降する。
51と容量47により、トランジスタ440ベース電位
と等しくなる。したがって、モータの回転速度に応じて
、この差動増幅器のベース電位が変化する。速度が速(
なるとfレベルは下降する。
そこで、このトランジスタ430ベース電位から、レベ
ル・シフト回路53を用いて、モータの鳳、転速度情報
を得る。この情報な差動増幅器構成としたトランジスタ
41 、42に入力する。
ル・シフト回路53を用いて、モータの鳳、転速度情報
を得る。この情報な差動増幅器構成としたトランジスタ
41 、42に入力する。
すなわち、モータの回転速度が遅いとき、逆起加′R−
信号のfレベルは高いので、トランジスタ40で構成す
る定電流源の電流は、#1とんどトランジスタ42を流
れ、トランジスタ45 、44で構成した差動増幅器に
供給される。
信号のfレベルは高いので、トランジスタ40で構成す
る定電流源の電流は、#1とんどトランジスタ42を流
れ、トランジスタ45 、44で構成した差動増幅器に
供給される。
回転速度が速くなると、逆起加算信号のfレベルが低く
なって、トランジスタ45 、44で構成した差動増幅
器に供給される電流は少なくなる。このようにして、回
転速度に応じても可変利得増幅器15の利得を制御する
。
なって、トランジスタ45 、44で構成した差動増幅
器に供給される電流は少なくなる。このようにして、回
転速度に応じても可変利得増幅器15の利得を制御する
。
次に、この可変利得(差動)増幅器の出力を前述した増
幅器18に人力する。
幅器18に人力する。
以上のように構成した回路により、実際のコイルL、、
L、、L、が有する直流抵抗分の影響も取り除いた、逆
起電圧e、 、el 、 e、より得られるトルクリッ
プル分に比例した補正信号を検出する。
L、、L、が有する直流抵抗分の影響も取り除いた、逆
起電圧e、 、el 、 e、より得られるトルクリッ
プル分に比例した補正信号を検出する。
そして、これを制御人力忙フィードバックするこεで、
トルクリップルの生じないモータ駆動回路が得られる。
トルクリップルの生じないモータ駆動回路が得られる。
第8図からも、明らかなように、この回路は比較的素子
数が少なく実現できる効果がある。
数が少なく実現できる効果がある。
第9図は本発明の他の実施例の具体的な回路図である。
第9図において、第2.4.8図と同一の符号は同一ま
たは同等部分をあられしている。
たは同等部分をあられしている。
54は位置検出器11の出力を入力として、トランジス
タ4〜9を制御する信号発生器、56〜64は抵抗、6
5はレベルシフト回路、66〜68は定電流源、69〜
90はトランジスタ、91は容量、 92 、93は定
電圧源、94〜96はダイオードである。
タ4〜9を制御する信号発生器、56〜64は抵抗、6
5はレベルシフト回路、66〜68は定電流源、69〜
90はトランジスタ、91は容量、 92 、93は定
電圧源、94〜96はダイオードである。
ここでは、検波器13の構成としてダイオード94〜9
6を用いて、逆起′電圧波形e、、e!、elのピーク
・レベルまで検波する。また、各コイル咄 の抵抗分24〜26に生じる電圧降下分の影響を取り除
くため、ダイオード94〜96の出力を受ける可変利得
増幅器15に、抵抗64を設けている。
6を用いて、逆起′電圧波形e、、e!、elのピーク
・レベルまで検波する。また、各コイル咄 の抵抗分24〜26に生じる電圧降下分の影響を取り除
くため、ダイオード94〜96の出力を受ける可変利得
増幅器15に、抵抗64を設けている。
すなわち、前述と同様にモータ駆動電流I。によって抵
抗24〜26に生じる電圧降下分の2倍の電圧を抵抗6
40両端に生じさせて、逆起電圧のピーク・レベルを検
波した逆起加算信号を、抵抗64とトランジスタ74の
接続点P、に得る。
抗24〜26に生じる電圧降下分の2倍の電圧を抵抗6
40両端に生じさせて、逆起電圧のピーク・レベルを検
波した逆起加算信号を、抵抗64とトランジスタ74の
接続点P、に得る。
ここで、抵抗24〜26に生じる電圧降下分の2倍とし
たのは、コイルL1.L、 、L、に両方向通電するた
めであり、逆起電圧のロー・レベル部分に相当する区間
通電される。この時の電圧降下分も同時に打消すことに
より、ピークレベル。
たのは、コイルL1.L、 、L、に両方向通電するた
めであり、逆起電圧のロー・レベル部分に相当する区間
通電される。この時の電圧降下分も同時に打消すことに
より、ピークレベル。
ローレベル個別に打消すよりも誤差を少なくできるとい
う効果がある。
う効果がある。
上記逆起加算信号をレベルシフト回路65を用いて、ト
ランジスタ72と抵抗57で構成するエミッタ接地増幅
器に入力する。 − 艷に、上記トランジスタ72のコレクタはトランジスタ
70のコレクタ・ベース接続点P4に接続する。このト
ランジスタ70はダイオード接続され、トランジスタ6
9と共に、力1/ントミラー回路を構成している。
ランジスタ72と抵抗57で構成するエミッタ接地増幅
器に入力する。 − 艷に、上記トランジスタ72のコレクタはトランジスタ
70のコレクタ・ベース接続点P4に接続する。このト
ランジスタ70はダイオード接続され、トランジスタ6
9と共に、力1/ントミラー回路を構成している。
一方、各コイルに発生する一逆起電圧のローレベルを検
波するダイオード51〜56の出力を、トランジスタ7
1と、このトランジスタ71のノ(イアスミ流を供給す
る定11.流源67との接続点P。
波するダイオード51〜56の出力を、トランジスタ7
1と、このトランジスタ71のノ(イアスミ流を供給す
る定11.流源67との接続点P。
に入力する。
上記トランジスタ69とトランジスタ71の各コレクタ
を接続し、両・者のコレクタ11.流の差で、第5図に
示す逆起電圧波形e、 、 e、 、eBのピークレベ
ル検波波形とローレベル検波波形の走を、その接続点P
6に取り出すことができる。同時にその検波波形の差の
■!レベルも取り出すことができる。
を接続し、両・者のコレクタ11.流の差で、第5図に
示す逆起電圧波形e、 、 e、 、eBのピークレベ
ル検波波形とローレベル検波波形の走を、その接続点P
6に取り出すことができる。同時にその検波波形の差の
■!レベルも取り出すことができる。
すなわち、モータの回転速度が速いとき、逆起電圧のピ
ークレベルは高くなる。よって、その検波出力のfレベ
ルも高くなり、トランジスタ72の電流は増加するので
トランジスタ69の電流も増加する。一方、逆起電圧の
ローレベルは低くなる。よって、トランジスタ71の電
流は少なくなる。
ークレベルは高くなる。よって、その検波出力のfレベ
ルも高くなり、トランジスタ72の電流は増加するので
トランジスタ69の電流も増加する。一方、逆起電圧の
ローレベルは低くなる。よって、トランジスタ71の電
流は少なくなる。
以上のことから、モータの回転速度が速いときには、ト
ランジスタ69のコレクタ電流が抵抗59に流れ込むよ
うになる。逆に、回転速度が遅くなると、逆起電圧のピ
ークレベルは下がり、ローレベルが上昇する。よって、
抵抗60 、59を通して、トランジスタ71が電流を
吸い込むようKなる。
ランジスタ69のコレクタ電流が抵抗59に流れ込むよ
うになる。逆に、回転速度が遅くなると、逆起電圧のピ
ークレベルは下がり、ローレベルが上昇する。よって、
抵抗60 、59を通して、トランジスタ71が電流を
吸い込むようKなる。
このようKして、回転速像情報も含んだ逆起電圧波形の
ピークレベル検波波形とローレベル検波波形の差(第6
図に示すea(e、’)成分)を取り出すことができる
。この信号をトランジスタ77 、78で構成した差動
増幅器に入力する。
ピークレベル検波波形とローレベル検波波形の差(第6
図に示すea(e、’)成分)を取り出すことができる
。この信号をトランジスタ77 、78で構成した差動
増幅器に入力する。
トランジスタ77のコレクタに、ダイオード接続したト
ランジスタ76を接続し、そのコレクタとベースの接続
点P7にトランジスタ800ベースを接続してカレント
ミラー回路としている。この差動増幅器に人力す−るe
B (eB ’l19−分のDCレベルに応じて、抵抗
61に発生する屯田が変化することになる。
ランジスタ76を接続し、そのコレクタとベースの接続
点P7にトランジスタ800ベースを接続してカレント
ミラー回路としている。この差動増幅器に人力す−るe
B (eB ’l19−分のDCレベルに応じて、抵抗
61に発生する屯田が変化することになる。
したがって、抵抗62 、63及び@−b4: 91に
よって、トランジスタ84 、85のベース電位は等し
くなり、上記ea(e4)成分のfレベルに応じた電位
変化が、トランジスタ890ベース亀位変化になる。
よって、トランジスタ84 、85のベース電位は等し
くなり、上記ea(e4)成分のfレベルに応じた電位
変化が、トランジスタ890ベース亀位変化になる。
そこで、ダイオード接続したトランジスタ90とトラン
ジスタ79とで構成したカレントミラー回路で、トラン
ジスタ77 、78で構成した走動増幅器の利得を変化
させる。
ジスタ79とで構成したカレントミラー回路で、トラン
ジスタ77 、78で構成した走動増幅器の利得を変化
させる。
同時に、微小抵抗16で検出した駆動電流■oの変動を
、ダイオード接続したトランジスタ75とトランジスタ
85のベースth−位変化に変換し、カレントミラー回
路(ダイオード接続したトランジスタ81とトランジス
タ82)で、トランジスタ84 、85で構成した差動
増幅器の電流源とする。これで、トランジスタ84 、
85で構成した左動増幅器の利?4)を、モータ駆動電
流で可変できる。
、ダイオード接続したトランジスタ75とトランジスタ
85のベースth−位変化に変換し、カレントミラー回
路(ダイオード接続したトランジスタ81とトランジス
タ82)で、トランジスタ84 、85で構成した差動
増幅器の電流源とする。これで、トランジスタ84 、
85で構成した左動増幅器の利?4)を、モータ駆動電
流で可変できる。
以上のよう圧して、逆起電圧より検波したe。
(eり成分で、あらゆる回転速度においてトルクリップ
ルを生じない駆動回路が得られる。この回路では、抵抗
58を変えるだけで、コイルの抵抗分の異なるモータに
適用できるという効果があり、IC化忙好適な回路であ
る。
ルを生じない駆動回路が得られる。この回路では、抵抗
58を変えるだけで、コイルの抵抗分の異なるモータに
適用できるという効果があり、IC化忙好適な回路であ
る。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、モー
タ駆動コイルに生じる逆起電圧に基づいて発生させたト
ルクリップルを補正する4g号で、モータにトルクリッ
プルを補正する電流を流すよ5Kしたから、磁束のリッ
プル分をあらゆるモータ回転速度で補正することができ
るので、磁束と駆動電流の積により得られるトルクを一
定にすることができる。すなわち、トルクリップルのほ
とんど発生しない多相ブラシレスモータの駆動装置を実
現できる効果が達成さハる。
タ駆動コイルに生じる逆起電圧に基づいて発生させたト
ルクリップルを補正する4g号で、モータにトルクリッ
プルを補正する電流を流すよ5Kしたから、磁束のリッ
プル分をあらゆるモータ回転速度で補正することができ
るので、磁束と駆動電流の積により得られるトルクを一
定にすることができる。すなわち、トルクリップルのほ
とんど発生しない多相ブラシレスモータの駆動装置を実
現できる効果が達成さハる。
【図面の簡単な説明】
第1図は三相ブラシレス直流モータの口〜りとコイルの
相対的な位置関係の説明図、第2図は三相両方向連凧方
式の態動回路を示ず回路図、第5図はこの回路の動作波
形を示す波形図、第4図は本発明の地動装置のブロック
図、第5図。 第6図は本発明の駆動装置のコイルに生じる逆起電圧を
示す波形図、第7図は本発明の駆動装置における時間に
対する電流、トルクの波形図、第8図は不発8A駆動装
置の実施例の具体的な回路図、第9図は他の実施例の具
体的な回路図である。 1・・・ロータ、2,5・・・ヨーク板、4〜9.20
〜22・・・トランジスタ、13・・・検波器、14・
・・LPF、15・・・可変利得増幅器、18.19・
・・増幅器、25・・・可変電流源、24−51.56
〜64・・・抵抗、55.65・・・レベルシフト回路
、54.66〜6B ・・・定電流源、66〜46.6
9〜9o川トランジスp、47.’91 ・・・容量、
48〜50’、 92.93 ・7 電圧源、51〜5
5.94〜96・・・ダイオード、12.54・・・ト
ランジスタ4〜9を制御する信号発生器。 第 30 七問 第4乙 23 第5同 第 60 第7膓 晴間 第30 1 4z 1 し−J 第 9 圓 A 一−一一 手続補正書(自発ノー 昭和59 年特許願第 52576 号発明の名称 多相ブラシレスモータの躯j!II装置補正をする者 11f1とのl紺 特許出願人 名 称 1511111林式会1 1J 立製(乍 所
株式会11日立製作所内 、;l藷 Φ工、・212
目IIi人代k)補正の対象 明動簀の発明の詳細な説
明の欄及び1商(纂8図)。 補正の内容 1、 明細書第12頁第20行〜帛13負第1行の「リ
ッフルの」と「ここで」との間にrp−p値はEP時の
2倍、3倍になる。」に訂正する。 2、纂8図を別紙の通り訂正する(?aの引出線の訂正
)。 「 6図 し= −m−−」
相対的な位置関係の説明図、第2図は三相両方向連凧方
式の態動回路を示ず回路図、第5図はこの回路の動作波
形を示す波形図、第4図は本発明の地動装置のブロック
図、第5図。 第6図は本発明の駆動装置のコイルに生じる逆起電圧を
示す波形図、第7図は本発明の駆動装置における時間に
対する電流、トルクの波形図、第8図は不発8A駆動装
置の実施例の具体的な回路図、第9図は他の実施例の具
体的な回路図である。 1・・・ロータ、2,5・・・ヨーク板、4〜9.20
〜22・・・トランジスタ、13・・・検波器、14・
・・LPF、15・・・可変利得増幅器、18.19・
・・増幅器、25・・・可変電流源、24−51.56
〜64・・・抵抗、55.65・・・レベルシフト回路
、54.66〜6B ・・・定電流源、66〜46.6
9〜9o川トランジスp、47.’91 ・・・容量、
48〜50’、 92.93 ・7 電圧源、51〜5
5.94〜96・・・ダイオード、12.54・・・ト
ランジスタ4〜9を制御する信号発生器。 第 30 七問 第4乙 23 第5同 第 60 第7膓 晴間 第30 1 4z 1 し−J 第 9 圓 A 一−一一 手続補正書(自発ノー 昭和59 年特許願第 52576 号発明の名称 多相ブラシレスモータの躯j!II装置補正をする者 11f1とのl紺 特許出願人 名 称 1511111林式会1 1J 立製(乍 所
株式会11日立製作所内 、;l藷 Φ工、・212
目IIi人代k)補正の対象 明動簀の発明の詳細な説
明の欄及び1商(纂8図)。 補正の内容 1、 明細書第12頁第20行〜帛13負第1行の「リ
ッフルの」と「ここで」との間にrp−p値はEP時の
2倍、3倍になる。」に訂正する。 2、纂8図を別紙の通り訂正する(?aの引出線の訂正
)。 「 6図 し= −m−−」
Claims (2)
- (1) 多相プラシレスモークのロータ回転位置を検出
する位置検出手段と、この位置検出手段の出力によりモ
ータ駆動用信号を発生する信号発生手段と、この信号発
生手段の出力によりモータコイルに通電するモータ駆動
手段と、制御人力電圧に比例する電流を前記モータ駆動
手段に流すモータ制御手段とからなる多相ブラシレスモ
ータの駆動装置において、前記ロータの回転によって、
前記モータコイルに誘起される逆起電圧に基づいて、ト
ルクリップルを補正する信号を発生する補正信号発生手
段と、この補正信号発生手段の出力を前記モータ制御手
段に印加して、トルクリップルを補正する電流なモータ
に流すトルクリップル補償手段と、を設けたことを特徴
とする多相ブラシレスモータの駆動装置。 - (2) 補正信号発生手段が、各モータコイルの通電期
間(生ずる逆起電圧を検波する検波器と、この検波器の
出力を入力とし、前記モータコイルに流れる電流量およ
びモータの回転速度によって利得を制御する可変利得増
幅器と、で構成されたことを特徴とする特許請求の範囲
第口)項記載の多相ブラシレスモータの駆動装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59032376A JPS60180493A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 多層ブラシレスモ−タの駆動装置 |
US06/703,906 US4651067A (en) | 1984-02-24 | 1985-02-21 | Apparatus for driving brushless motor |
EP19850101938 EP0154863B1 (en) | 1984-02-24 | 1985-02-22 | Apparatus for driving polyphase brushless motor |
DE8585101938T DE3577503D1 (de) | 1984-02-24 | 1985-02-22 | Geraet zum betrieb eines buerstenlosen mehrphasenmotors. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59032376A JPS60180493A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 多層ブラシレスモ−タの駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60180493A true JPS60180493A (ja) | 1985-09-14 |
JPH0376119B2 JPH0376119B2 (ja) | 1991-12-04 |
Family
ID=12357231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59032376A Granted JPS60180493A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 多層ブラシレスモ−タの駆動装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0154863B1 (ja) |
JP (1) | JPS60180493A (ja) |
DE (1) | DE3577503D1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63287386A (ja) * | 1987-05-20 | 1988-11-24 | Canon Inc | ブラシレスモ−タ |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4709195A (en) * | 1986-09-12 | 1987-11-24 | Spectra-Physics, Inc. | Bar code scanner with DC brushless motor |
KR900015432A (ko) * | 1989-02-06 | 1990-10-27 | 미다 가쓰시게 | 이동체의 속도 제어 장치 |
US5134349A (en) * | 1991-05-28 | 1992-07-28 | Kruse David L | Two-phase brushless dc motor controller |
JP4033030B2 (ja) † | 2003-04-21 | 2008-01-16 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
JP4435585B2 (ja) * | 2004-01-23 | 2010-03-17 | 東芝エレベータ株式会社 | 回転検出装置 |
CN113148234B (zh) * | 2021-04-07 | 2023-03-28 | 长光卫星技术股份有限公司 | 一种低成本高精度微小卫星反作用飞轮及其控制实现方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2059884A1 (de) * | 1970-12-05 | 1972-06-15 | Siemens Ag | Kollektorloser Gleichstrommotor mit einem Dauermagnetlaeufer und einer aus mehreren Teilwicklungen bestehenden Staenderwicklung |
US4359674A (en) * | 1979-02-22 | 1982-11-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Control system for a DC motor |
JPS5646680A (en) * | 1979-09-20 | 1981-04-27 | Yoshida Dental Mfg Co Ltd | Brushless motor driving system |
US4250435A (en) * | 1980-01-04 | 1981-02-10 | General Electric Company | Clock rate control of electronically commutated motor rotational velocity |
DE3036908C2 (de) * | 1980-09-30 | 1986-03-20 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Kollektorloser Elektronikmotor |
DE3210354C2 (de) * | 1982-03-20 | 1985-07-18 | Arthur Pfeiffer Vakuumtechnik Wetzlar Gmbh, 6334 Asslar | Antrieb für Turbomolekularpumpen |
-
1984
- 1984-02-24 JP JP59032376A patent/JPS60180493A/ja active Granted
-
1985
- 1985-02-22 DE DE8585101938T patent/DE3577503D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-02-22 EP EP19850101938 patent/EP0154863B1/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63287386A (ja) * | 1987-05-20 | 1988-11-24 | Canon Inc | ブラシレスモ−タ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0154863A3 (en) | 1986-07-30 |
EP0154863B1 (en) | 1990-05-02 |
DE3577503D1 (de) | 1990-06-07 |
EP0154863A2 (en) | 1985-09-18 |
JPH0376119B2 (ja) | 1991-12-04 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |