JP2726504B2 - ホールモータ制御装置 - Google Patents
ホールモータ制御装置Info
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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
- H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
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- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/06—Arrangements for speed regulation of a single motor wherein the motor speed is measured and compared with a given physical value so as to adjust the motor speed
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- 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は例えば半導体集積回路化されたモータ制御装
置に係り、特にホールモータ制御装置として好適する改
良に関する。
置に係り、特にホールモータ制御装置として好適する改
良に関する。
（従来の技術） 小型テープレコーダ等に採用されているモータとし
て、ブラシレスモータに属する小型ホールモータがあ
る。このホールモータの駆動を制御する回路に第３図に
示すようなホール素子を位置検出に用いるホールモータ
駆動制御回路Ａがある。
て、ブラシレスモータに属する小型ホールモータがあ
る。このホールモータの駆動を制御する回路に第３図に
示すようなホール素子を位置検出に用いるホールモータ
駆動制御回路Ａがある。
この制御回路Ａは入力端子１から入力したホール素子
（図示せず）の信号をホール信号増幅器２で増幅し、つ
ぎの出力段になる増幅器３に入力する。この出力段増幅
器３は二つの出力端4,5を有し、互いに逆相で且つ同電
圧の二相の180度通電の矩形の出力電圧信号（後述する
第４図中のφ1,φ２）をモータコイル6,7のそれぞれの
一端に供給する。
（図示せず）の信号をホール信号増幅器２で増幅し、つ
ぎの出力段になる増幅器３に入力する。この出力段増幅
器３は二つの出力端4,5を有し、互いに逆相で且つ同電
圧の二相の180度通電の矩形の出力電圧信号（後述する
第４図中のφ1,φ２）をモータコイル6,7のそれぞれの
一端に供給する。
また、前記モータコイル6,7のそれぞれの他端は共通
接続され、ここに負極を接地した電源Ｅが接続される。
接続され、ここに負極を接地した電源Ｅが接続される。
第４図は前記制御回路Ａの出力電圧信号の波形図を示
す。すなわち、前記出力電圧信号（φ1,φ２）がモータ
コイル6,7のそれぞれ一端に供給されている場合、例え
ば出力電圧信号φ１がオンからオフになった瞬間に前記
モータコイル６のインダクタンス分により出力端４側の
コイル端に逆電圧Vaが生じる。
す。すなわち、前記出力電圧信号（φ1,φ２）がモータ
コイル6,7のそれぞれ一端に供給されている場合、例え
ば出力電圧信号φ１がオンからオフになった瞬間に前記
モータコイル６のインダクタンス分により出力端４側の
コイル端に逆電圧Vaが生じる。
その逆電圧値は前記電源Ｅによって印加される電圧VM
の約２倍の電圧となる。なお出力電圧信号φ２の場合も
同様な逆電圧が発生する。
の約２倍の電圧となる。なお出力電圧信号φ２の場合も
同様な逆電圧が発生する。
また、この構成によるモータ駆動制御回路Ａにおい
て、テープ走行する際に発生する負荷などのモータに掛
かるトルク負荷に対するモータ回転数の特性は、前記ト
ルク負荷が無負荷の時に最大回転数になり、負荷が増え
るにしたがって回転数が減る傾向を持つ。
て、テープ走行する際に発生する負荷などのモータに掛
かるトルク負荷に対するモータ回転数の特性は、前記ト
ルク負荷が無負荷の時に最大回転数になり、負荷が増え
るにしたがって回転数が減る傾向を持つ。
（発明が解決しようとする課題） 前述した第３図に示すような構成のモータ駆動制御回
路Ａにおいて、出力段増幅器３の出力電圧信号φ1,φ２
がオンからオフになった瞬間にコイル端に生じる逆電圧
Vaのために、前記出力段増幅器３の耐圧は前記電圧VMの
約２倍の電圧が必要となる。すなわち、この制御回路Ａ
を集積回路化する場合には、一般に耐圧を高めようとす
るに伴なって、回路素子の占める面積が増えるか、もし
くは製造工程が複雑になり原価上昇につながる。しかも
第４図の出力電圧波形に示したように前記逆電圧Vaを含
む出力電圧信号の電圧値が滑らかに推移せず、モータの
雑音の原因になっている。
路Ａにおいて、出力段増幅器３の出力電圧信号φ1,φ２
がオンからオフになった瞬間にコイル端に生じる逆電圧
Vaのために、前記出力段増幅器３の耐圧は前記電圧VMの
約２倍の電圧が必要となる。すなわち、この制御回路Ａ
を集積回路化する場合には、一般に耐圧を高めようとす
るに伴なって、回路素子の占める面積が増えるか、もし
くは製造工程が複雑になり原価上昇につながる。しかも
第４図の出力電圧波形に示したように前記逆電圧Vaを含
む出力電圧信号の電圧値が滑らかに推移せず、モータの
雑音の原因になっている。
さらに前述したモータに掛かるトルク負荷は、テープ
走行する際に発生する負荷であり、もともとある程度の
負荷変動を有するものであるため、モータ回転の安定性
が悪い。また前記回転数を変更することは、この回路構
成のままでは出来ず、モータ自体を別個に取付けるか、
もしくはモータコイルに印加する前記電圧VMを可変しな
ければならない。従ってモータを別個に取付けること
も、前記電圧VMを可変をするための回路素子を追加する
ことも大幅な原価上昇になる。
走行する際に発生する負荷であり、もともとある程度の
負荷変動を有するものであるため、モータ回転の安定性
が悪い。また前記回転数を変更することは、この回路構
成のままでは出来ず、モータ自体を別個に取付けるか、
もしくはモータコイルに印加する前記電圧VMを可変しな
ければならない。従ってモータを別個に取付けること
も、前記電圧VMを可変をするための回路素子を追加する
ことも大幅な原価上昇になる。
そこで本発明は、従来の逆電圧値をより低く押さえ、
前記負荷変動による回転変動を防ぎ、前記制御側からモ
ータ回転数の可変が可能であり、且つモータの雑音が減
少できるホールモータ制御装置を提供することを目的と
する。
前記負荷変動による回転変動を防ぎ、前記制御側からモ
ータ回転数の可変が可能であり、且つモータの雑音が減
少できるホールモータ制御装置を提供することを目的と
する。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は従来技術が持つ課題を解決するために、互い
に位相の異なる複数の所定レベルのモータ駆動電圧を出
力する出力段増幅器と、前記出力段増幅器からの複数の
モータ駆動電圧をブラシレスモータの各モータコイルに
供給する複数のモータ駆動出力端子と、前記モータを駆
動するための前記各モータコイルに印加される外部電圧
が入力される外部電圧入力端子と、前記モータ駆動出力
端子の各端子の電圧と前記外部電圧入力端子の電圧とを
比較し、それぞれの差信号を合成し、遅延させて出力す
る比較手段と、前記比較手段の出力を前記出力段増幅器
にバイアス信号として帰還する帰還手段とを具備するホ
ールモータ制御装置を用いて課題を解決する。
に位相の異なる複数の所定レベルのモータ駆動電圧を出
力する出力段増幅器と、前記出力段増幅器からの複数の
モータ駆動電圧をブラシレスモータの各モータコイルに
供給する複数のモータ駆動出力端子と、前記モータを駆
動するための前記各モータコイルに印加される外部電圧
が入力される外部電圧入力端子と、前記モータ駆動出力
端子の各端子の電圧と前記外部電圧入力端子の電圧とを
比較し、それぞれの差信号を合成し、遅延させて出力す
る比較手段と、前記比較手段の出力を前記出力段増幅器
にバイアス信号として帰還する帰還手段とを具備するホ
ールモータ制御装置を用いて課題を解決する。
（作用） 以上のような構成によると、本発明のホールモータ制
御装置は、モータを駆動する出力段増幅器を帰還制御す
ることにより、従来の逆電圧の発生をより低く押さえ、
前記負荷変動による回転数の変動を少なくし且つモータ
の雑音を減少させることができる。
御装置は、モータを駆動する出力段増幅器を帰還制御す
ることにより、従来の逆電圧の発生をより低く押さえ、
前記負荷変動による回転数の変動を少なくし且つモータ
の雑音を減少させることができる。
（実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例につき詳細に
説明する。
説明する。
第１図は本発明のホールモータ制御装置の一実施例と
しての回路構成を示すものである。すなわち第１図のホ
ールモータ制御回路Ｂにおいて、入力端子１はホール信
号増幅器２を介して出力段の増幅器３の入力端に接続さ
れる。この出力段増幅器３は、モータ駆動出力端子4,5
に接続され、ここからホールモータのモータコイル6,7
のそれぞれ一端に接統される。またモータコイル6,7の
他端は負極が接地された電源Ｅに接続されている。
しての回路構成を示すものである。すなわち第１図のホ
ールモータ制御回路Ｂにおいて、入力端子１はホール信
号増幅器２を介して出力段の増幅器３の入力端に接続さ
れる。この出力段増幅器３は、モータ駆動出力端子4,5
に接続され、ここからホールモータのモータコイル6,7
のそれぞれ一端に接統される。またモータコイル6,7の
他端は負極が接地された電源Ｅに接続されている。
そして前記出力端子４が電流出力形の比較器８の入力
端に接続され、同様に前記出力端子５は電流出力形の比
較器９の入力端に接続される。並びに前記電源Ｅからそ
れぞれの比較器8,9の入力端に外部入力端子10を介して
接続される。
端に接続され、同様に前記出力端子５は電流出力形の比
較器９の入力端に接続される。並びに前記電源Ｅからそ
れぞれの比較器8,9の入力端に外部入力端子10を介して
接続される。
そして前記比較器8,9は出力側を共通接続して帰還制
御用の電流出力形増幅器11の負（−）入力端に接続す
る。
御用の電流出力形増幅器11の負（−）入力端に接続す
る。
またこの共通接続した出力側は、共に一端が接地され
た抵抗12並びにコンデンサ13の他端に接続される。尚、
前記増幅器11の正（＋）入力端には任意の一定電圧Vrが
供給される。
た抵抗12並びにコンデンサ13の他端に接続される。尚、
前記増幅器11の正（＋）入力端には任意の一定電圧Vrが
供給される。
前記増幅器11の出力電流が、前記出力段増幅器３に帰
還するように接続する。従って、このように構成された
制御回路Ｂでは、入力信号となるホール素子（図示せ
ず）が入力端子１を経てホール信号増幅器２に入力し、
ここで増幅され前記出力段増幅器３へ出力される。
還するように接続する。従って、このように構成された
制御回路Ｂでは、入力信号となるホール素子（図示せ
ず）が入力端子１を経てホール信号増幅器２に入力し、
ここで増幅され前記出力段増幅器３へ出力される。
次の出力段増幅器３では前記出力端4,5から互いに逆
相で且つ同電圧の二相の180度通電の矩形の出力電圧信
号（後述する第２図中のφ3,φ４）が前記モータコイル
6,7および前記比較器8,9に供給される。また前記比較器
8,9には、それぞれに前記電源から電圧VMが基準電圧と
して供給されており、この電圧VMと前記出力電圧のオフ
動作によって発生する逆電圧とが比較され、これによる
電位差分が電流に変換して出力され、前記共通接続した
箇所で合成電流となり、前記コンデンサ13によって時間
遅れを持たせ、前記抵抗12によって電圧に変換され、前
記増幅器11の負入力端に反転入力として入力される。
相で且つ同電圧の二相の180度通電の矩形の出力電圧信
号（後述する第２図中のφ3,φ４）が前記モータコイル
6,7および前記比較器8,9に供給される。また前記比較器
8,9には、それぞれに前記電源から電圧VMが基準電圧と
して供給されており、この電圧VMと前記出力電圧のオフ
動作によって発生する逆電圧とが比較され、これによる
電位差分が電流に変換して出力され、前記共通接続した
箇所で合成電流となり、前記コンデンサ13によって時間
遅れを持たせ、前記抵抗12によって電圧に変換され、前
記増幅器11の負入力端に反転入力として入力される。
その前記増幅器11の正入力端には非反転入力として前
記電圧Vrが供給されており、これと前記反転入力の電位
差に応じて前記増幅器11の出力電圧が制御され、さらに
電流出力に変換され前記出力段増幅器３への帰還制御用
のバイアス電流として帰還する。
記電圧Vrが供給されており、これと前記反転入力の電位
差に応じて前記増幅器11の出力電圧が制御され、さらに
電流出力に変換され前記出力段増幅器３への帰還制御用
のバイアス電流として帰還する。
従って、この帰還制御は、前記増幅器11のゲインと前
記出力段増幅器３のゲインとで決定され、前記比較器8,
9および増幅器11により、出力段増幅器３の出力を安定
化させる。
記出力段増幅器３のゲインとで決定され、前記比較器8,
9および増幅器11により、出力段増幅器３の出力を安定
化させる。
この制御回路Ｂの出力波形図を第２図に示す。この第
２図の上段の出力電圧信号φ３は、第１図で示す出力段
増幅器３の出力端４から出力した波形であり、下段の出
力電圧信号φ４は同増幅器３の出力端５から出力した波
形である。
２図の上段の出力電圧信号φ３は、第１図で示す出力段
増幅器３の出力端４から出力した波形であり、下段の出
力電圧信号φ４は同増幅器３の出力端５から出力した波
形である。
例えば、第２図のａで示す前記出力端４がオンからオ
フになるとき、すなわちオン出力が前記出力端４から出
力端５へ切換るとき、モータコイル６に発生した逆電圧
が、前述したようにコンデンサ13によって、特定時間遅
れて増幅器11に入力されるため、出力端５へ切換り直後
からその特定時間まで前記出力段増幅器３に印加される
バイアス電流が減少する。これにより前記出力電圧信号
φ４は徐々に立ち上がることになり、さらに前記出力電
圧信号φ４が最大出力値の時には前記逆電圧が発生して
いない状態にある。その後、前記出力電圧信号φ４は徐
々にオフすることになる。
フになるとき、すなわちオン出力が前記出力端４から出
力端５へ切換るとき、モータコイル６に発生した逆電圧
が、前述したようにコンデンサ13によって、特定時間遅
れて増幅器11に入力されるため、出力端５へ切換り直後
からその特定時間まで前記出力段増幅器３に印加される
バイアス電流が減少する。これにより前記出力電圧信号
φ４は徐々に立ち上がることになり、さらに前記出力電
圧信号φ４が最大出力値の時には前記逆電圧が発生して
いない状態にある。その後、前記出力電圧信号φ４は徐
々にオフすることになる。
従って、前記出力電圧信号φ４は第２図の（矢印ｂ）
に示すように徐々に立ち上がり、最大出力値（矢印ｃ）
になった後、徐々に立ち下がる（矢印ｄ）という出力波
形になる。
に示すように徐々に立ち上がり、最大出力値（矢印ｃ）
になった後、徐々に立ち下がる（矢印ｄ）という出力波
形になる。
ところが出力電圧信号φ３は徐々に逆起状態（矢印
ｅ）になり、最大逆電圧（矢印ｆ）を経て徐々にオンに
向かう。また前記出力端５から出力端４に出力が切換る
時も前述した動作を入れ換えた同様の動作となり、この
一連の動作を繰り返している。このように、このモータ
制御回路Ｂの出力電圧は、矩形波駆動に対して徐々に立
上がりるため、モータコイルに発生した逆電圧のピーク
は充分低く押さえられており、従来の出力段増幅器の耐
圧より低いものが採用できる。
ｅ）になり、最大逆電圧（矢印ｆ）を経て徐々にオンに
向かう。また前記出力端５から出力端４に出力が切換る
時も前述した動作を入れ換えた同様の動作となり、この
一連の動作を繰り返している。このように、このモータ
制御回路Ｂの出力電圧は、矩形波駆動に対して徐々に立
上がりるため、モータコイルに発生した逆電圧のピーク
は充分低く押さえられており、従来の出力段増幅器の耐
圧より低いものが採用できる。
また、この制御回路Ｂは帰還制御されているため、モ
ータにかかる負荷変動による回転変動が安定化し、すな
わちモータの回転数の安定化ができる。
ータにかかる負荷変動による回転変動が安定化し、すな
わちモータの回転数の安定化ができる。
さらに第２図に示した出力電圧波形のように電圧値が
滑らかに推移するため、矩形波駆動のように急峻な出力
電圧の変化によって発生したモータの雑音を減少するこ
とができる。
滑らかに推移するため、矩形波駆動のように急峻な出力
電圧の変化によって発生したモータの雑音を減少するこ
とができる。
さらに、前記増幅器11の正入力端に入力される非反転
入力電圧となる任意の一定電圧Vrを可変することもしく
は、前記抵抗12を可変して、前記増幅器11の負入力端に
入力される反転入力電圧を変えることもしくは、前記増
幅器の負入力端に接続する抵抗を可変して反転入力電圧
を換えることによって、１個のモータで２つ以上の異な
る回転数を得ることができる。
入力電圧となる任意の一定電圧Vrを可変することもしく
は、前記抵抗12を可変して、前記増幅器11の負入力端に
入力される反転入力電圧を変えることもしくは、前記増
幅器の負入力端に接続する抵抗を可変して反転入力電圧
を換えることによって、１個のモータで２つ以上の異な
る回転数を得ることができる。
その他、本発明のホールモータ制御装置は本発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々の変形や応用が可能であるこ
とは勿論である。
旨を逸脱しない範囲で種々の変形や応用が可能であるこ
とは勿論である。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のホールモータ制御装置
は、モータを駆動する出力段増幅器を帰還制御すること
により、従来の逆電圧の発生をより低く押さえ、前記負
荷変動による回転数の変動を少なくし且つモータの雑音
を減少させることができる。
は、モータを駆動する出力段増幅器を帰還制御すること
により、従来の逆電圧の発生をより低く押さえ、前記負
荷変動による回転数の変動を少なくし且つモータの雑音
を減少させることができる。
第１図は本発明の一実施例としてのホールモータ制御装
置の回路構成図、第２図は第１図のホールモータ制御装
置の出力波形図、第３図は従来のホールモータ制御装置
の回路構成図、第４図は従来のホールモータ制御装置の
出力波形図。 ２……ホール信号増幅器、３……出力段増幅器、4,5…
…モータ駆動出力端子、6,7……モータコイル、8,9……
比較器、10……外部入力端子。
置の回路構成図、第２図は第１図のホールモータ制御装
置の出力波形図、第３図は従来のホールモータ制御装置
の回路構成図、第４図は従来のホールモータ制御装置の
出力波形図。 ２……ホール信号増幅器、３……出力段増幅器、4,5…
…モータ駆動出力端子、6,7……モータコイル、8,9……
比較器、10……外部入力端子。
Claims (1)
- 【請求項１】互いに位相の異なる複数の所定レベルのモ
ータ駆動電圧を出力する出力段増幅器と、 前記出力段増幅器からの複数のモータ駆動電圧をブラシ
レスモータの各モータコイルに供給する複数のモータ駆
動出力端子と、 前記モータを駆動するための前記各モータコイルに印加
される外部電圧が入力される外部電圧入力端子と、 前記モータ駆動出力端子の各端子の電圧と前記外部電圧
入力端子の電圧とを比較し、それぞれの差信号を合成
し、遅延させて出力する比較手段と、 前記比較手段の出力を前記出力段増幅器にバイアス信号
として帰還する帰還手段と、 を具備することを特徴とするホールモータ制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1207845A JP2726504B2 (ja) | 1989-08-14 | 1989-08-14 | ホールモータ制御装置 |
| US07/565,343 US5045762A (en) | 1989-08-14 | 1990-08-10 | Apparatus for controlling a brushless motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1207845A JP2726504B2 (ja) | 1989-08-14 | 1989-08-14 | ホールモータ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0374195A JPH0374195A (ja) | 1991-03-28 |
| JP2726504B2 true JP2726504B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=16546481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1207845A Expired - Fee Related JP2726504B2 (ja) | 1989-08-14 | 1989-08-14 | ホールモータ制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5045762A (ja) |
| JP (1) | JP2726504B2 (ja) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4946900B1 (ja) * | 1971-07-29 | 1974-12-12 | ||
| JPS58136995U (ja) * | 1982-03-09 | 1983-09-14 | パイオニア株式会社 | ２相ブラシレスモ−タ駆動回路 |
| US4746844A (en) * | 1985-07-16 | 1988-05-24 | Maghemite Inc. | Control and operation of brushless continuous torque toroid motor |
| GB8615145D0 (en) * | 1986-06-20 | 1986-07-23 | Gec Avionics | Parallel redundant actuator systems |
| JPH01502713A (ja) * | 1987-03-24 | 1989-09-14 | ラディク，トゥイヌ アルボウィッチ | 二相ゲートモータ |
| US4983894A (en) * | 1989-02-01 | 1991-01-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Brushless motor driving system |
-
1989
- 1989-08-14 JP JP1207845A patent/JP2726504B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-08-10 US US07/565,343 patent/US5045762A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0374195A (ja) | 1991-03-28 |
| US5045762A (en) | 1991-09-03 |
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