JP2755057B2 - 直流ブラシレスモータの駆動回路 - Google Patents
直流ブラシレスモータの駆動回路Info
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- JP2755057B2 JP2755057B2 JP4214708A JP21470892A JP2755057B2 JP 2755057 B2 JP2755057 B2 JP 2755057B2 JP 4214708 A JP4214708 A JP 4214708A JP 21470892 A JP21470892 A JP 21470892A JP 2755057 B2 JP2755057 B2 JP 2755057B2
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- Japan
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- circuit
- brushless motor
- power supply
- phase
- armature windings
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は直流ブラシレスモータ
の駆動回路に関するものである。
の駆動回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】二相の巻線で構成される直流ブラシレス
モータの駆動には、従来から直流電源とインバータ回路
が使用されている。図８は、例えば特開昭６２−１３５
２７５号公報にも示されている従来の直流ブラシレスモ
ータの駆動回路を示す回路図である。同図において、
(5)は直流電源、(7)(8)はブラシレスモータの電機子巻
線、(1X)はこの電機子巻線(7)(8)の巻線電流を出力する
半導体スイッチ群であり、(10)はブラシレスモータの回
転子である。
モータの駆動には、従来から直流電源とインバータ回路
が使用されている。図８は、例えば特開昭６２−１３５
２７５号公報にも示されている従来の直流ブラシレスモ
ータの駆動回路を示す回路図である。同図において、
(5)は直流電源、(7)(8)はブラシレスモータの電機子巻
線、(1X)はこの電機子巻線(7)(8)の巻線電流を出力する
半導体スイッチ群であり、(10)はブラシレスモータの回
転子である。
【０００３】従来の直流ブラシレスモータの駆動回路は
上記のように構成され、二相の電機子巻線(7)(8)を流れ
る電流を互いに９０゜の位相差を持つように２個の半導
体スイッチング素子で構成されるアームを４個設けて、
他の相の影響を受けないように独立に制御している。半
導体スイッチ群(1X)の駆動信号は、例えばホール効果を
利用した半導体素子を使用した検出回路（図示しない）
が、回転子(10)の磁極を検出すると発生されるようにな
っている。これで、回転子(10)はトルクを発生して回転
する。
上記のように構成され、二相の電機子巻線(7)(8)を流れ
る電流を互いに９０゜の位相差を持つように２個の半導
体スイッチング素子で構成されるアームを４個設けて、
他の相の影響を受けないように独立に制御している。半
導体スイッチ群(1X)の駆動信号は、例えばホール効果を
利用した半導体素子を使用した検出回路（図示しない）
が、回転子(10)の磁極を検出すると発生されるようにな
っている。これで、回転子(10)はトルクを発生して回転
する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の直
流ブラシレスモータの駆動回路は、２個の半導体スイッ
チング素子を持つアームが４個で構成されているため、
アームの数が多く、回路構成が複雑でコストも高くつく
という問題点がある。
流ブラシレスモータの駆動回路は、２個の半導体スイッ
チング素子を持つアームが４個で構成されているため、
アームの数が多く、回路構成が複雑でコストも高くつく
という問題点がある。
【０００５】この発明は、上記問題点を解消するために
なされたもので、回路構成が簡素で、コストも低減でき
るようにした直流ブラシレスモータの駆動回路を提供す
ることを目的とする。
なされたもので、回路構成が簡素で、コストも低減でき
るようにした直流ブラシレスモータの駆動回路を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の第１の発明に
係る直流ブラシレスモータの駆動回路は、直列接続され
た同種の２個の半導体スイッチング素子からなるアーム
が２個並列に接続されて直流電源に接続されたインバー
タ回路の出力端子間に、直流ブラシレスモータの二相の
電機子巻線の一方を、二相の電機子巻線の他方に進相コ
ンデンサを接続した回路をそれぞれ接続したものであ
る。
係る直流ブラシレスモータの駆動回路は、直列接続され
た同種の２個の半導体スイッチング素子からなるアーム
が２個並列に接続されて直流電源に接続されたインバー
タ回路の出力端子間に、直流ブラシレスモータの二相の
電機子巻線の一方を、二相の電機子巻線の他方に進相コ
ンデンサを接続した回路をそれぞれ接続したものであ
る。
【０００７】また、第２の発明に係る直流ブラシレスモ
ータの駆動回路は、直列接続された２個の半導体スイッ
チング素子からなる１個のアームが倍電圧直流電源回路
に接続されたインバータ回路の出力端子と倍電圧直流電
源回路の中性点間に、直流ブラシレスモータの二相の電
機子巻線の一方を、二相の電機子巻線の他方に進相コン
デンサを接続した回路をそれぞれ接続したものである。
ータの駆動回路は、直列接続された２個の半導体スイッ
チング素子からなる１個のアームが倍電圧直流電源回路
に接続されたインバータ回路の出力端子と倍電圧直流電
源回路の中性点間に、直流ブラシレスモータの二相の電
機子巻線の一方を、二相の電機子巻線の他方に進相コン
デンサを接続した回路をそれぞれ接続したものである。
【０００８】また、第３の発明に係る直流ブラシレスモ
ータの駆動回路は、直列接続された２個の半導体スイッ
チング素子からなるアームが２個並列接続されて、ダイ
オードブリッジ及びコンデンサからなる倍電圧直流電源
回路に接続されたインバータ回路の出力端子間に、直流
ブラシレスモータの二相の電機子巻線を直列接続した回
路を接続するとともに、倍電圧直流電源回路の中性点と
二相の電機子巻線の共通端子を接続したものである。
ータの駆動回路は、直列接続された２個の半導体スイッ
チング素子からなるアームが２個並列接続されて、ダイ
オードブリッジ及びコンデンサからなる倍電圧直流電源
回路に接続されたインバータ回路の出力端子間に、直流
ブラシレスモータの二相の電機子巻線を直列接続した回
路を接続するとともに、倍電圧直流電源回路の中性点と
二相の電機子巻線の共通端子を接続したものである。
【０００９】
【作用】この発明の第１の発明においては、直流電源に
接続されたインバータ回路の出力端子間に、第２の発明
においては倍電圧直流電源回路に接続されたインバータ
回路の出力端子と倍電圧直流電源回路の中性点間に、電
機子巻線の一方を、他方に進相コンデンサを接続した回
路をそれぞれ接続したため、インバータ回路は第１の発
明においては２個のアーム、第２の発明では１個のアー
ムがあればよい。
接続されたインバータ回路の出力端子間に、第２の発明
においては倍電圧直流電源回路に接続されたインバータ
回路の出力端子と倍電圧直流電源回路の中性点間に、電
機子巻線の一方を、他方に進相コンデンサを接続した回
路をそれぞれ接続したため、インバータ回路は第１の発
明においては２個のアーム、第２の発明では１個のアー
ムがあればよい。
【００１０】また、第３の発明においては、倍電圧直流
電源回路に接続されたインバータ回路の出力端子間に、
二相の電機子巻線を直列接続し、電源回路の中性点と電
機子巻線の共通端子を接続したため、インバータ回路は
２個のアームがあればよい。
電源回路に接続されたインバータ回路の出力端子間に、
二相の電機子巻線を直列接続し、電源回路の中性点と電
機子巻線の共通端子を接続したため、インバータ回路は
２個のアームがあればよい。
【００１１】
【実施例】実施例１． 図１〜図３はこの発明の第１の発明の一実施例を示す図
で、図１は回路図、図２はその動作説明図、図３は電機
子巻線の電流波形図であり、従来装置と同様の部分は同
一符号で示す（他の実施例も同じ）。
で、図１は回路図、図２はその動作説明図、図３は電機
子巻線の電流波形図であり、従来装置と同様の部分は同
一符号で示す（他の実施例も同じ）。
【００１２】図１において、(1)(2)は上段部のトランジ
スタ、(3)(4)は下段部のトランジスタで、ブラシレスモ
ータの巻線電流を出力する２個のアームからなる半導体
スイッチ群を構成し、直流電源(5)に接続されてインバ
ータ回路(6)を構成している。(7)(8)はブラシレスモー
タの電機子巻線で、電機子巻線(8)の各端子はインバー
タ(6)の出力端子間に接続され、電機子巻線(7)は進相コ
ンデンサ(9)が直列に接続されてインバータ回路(6)の出
力端子間に接続されている。すなわち、全体としてはイ
ンバータ(6)を交流電源とした交流コンデンサ駆動モー
タと同様の回路構成となっている。
スタ、(3)(4)は下段部のトランジスタで、ブラシレスモ
ータの巻線電流を出力する２個のアームからなる半導体
スイッチ群を構成し、直流電源(5)に接続されてインバ
ータ回路(6)を構成している。(7)(8)はブラシレスモー
タの電機子巻線で、電機子巻線(8)の各端子はインバー
タ(6)の出力端子間に接続され、電機子巻線(7)は進相コ
ンデンサ(9)が直列に接続されてインバータ回路(6)の出
力端子間に接続されている。すなわち、全体としてはイ
ンバータ(6)を交流電源とした交流コンデンサ駆動モー
タと同様の回路構成となっている。
【００１３】上記構成の直流ブラシレスモータの駆動回
路では、２個のアームを構成しているトランジスタ(1)
(3)及びトランジスタ(2)(4)は各相に電流を流すため
に、図２に示すように４個中必ず２個ずつがＯＮするよ
うに動作する。各トランジスタ(1)(2)(3)(4)が図２に示
す組合せで順次ＯＮしていくと、電機子巻線(7)(8)には
正負いずれかの電圧が印加され、印加電圧Ｖと進相コン
デンサ(9)が接続された電機子巻線(7)のＳ相逆起電力ｅ
sと、もう一方の電機子巻線(8)のＭ相逆起電力ｅMとは
図２に示すようになる。図１における電機子巻線(7)の
電流ｉs及び電機子巻線(8)の電流ｉMは図３に示すよう
に進相コンデンサ(9)により位相の差ができる。すなわ
ち、交流コンデンサモータと同様に回転磁界ができる。
これにより、二相の直流ブラシレスモータの電機子巻線
(7)(8)への電流を２個のアームで制御して駆動させるこ
とができ、回路構成が著しく簡素になり、コストも低減
する。
路では、２個のアームを構成しているトランジスタ(1)
(3)及びトランジスタ(2)(4)は各相に電流を流すため
に、図２に示すように４個中必ず２個ずつがＯＮするよ
うに動作する。各トランジスタ(1)(2)(3)(4)が図２に示
す組合せで順次ＯＮしていくと、電機子巻線(7)(8)には
正負いずれかの電圧が印加され、印加電圧Ｖと進相コン
デンサ(9)が接続された電機子巻線(7)のＳ相逆起電力ｅ
sと、もう一方の電機子巻線(8)のＭ相逆起電力ｅMとは
図２に示すようになる。図１における電機子巻線(7)の
電流ｉs及び電機子巻線(8)の電流ｉMは図３に示すよう
に進相コンデンサ(9)により位相の差ができる。すなわ
ち、交流コンデンサモータと同様に回転磁界ができる。
これにより、二相の直流ブラシレスモータの電機子巻線
(7)(8)への電流を２個のアームで制御して駆動させるこ
とができ、回路構成が著しく簡素になり、コストも低減
する。
【００１４】実施例２． 図４及び図５はこの発明の第２の発明の一実施例を示す
図で、図４は回路図、図５はその動作説明図である。
図で、図４は回路図、図５はその動作説明図である。
【００１５】この直流ブラシレスモータの駆動回路は前
述の実施例１のもののトランジスタ(2)(4)をそれぞれ直
流電源(5)(5A)に置き換え、トランジスタ(1)(3)による
アームだけでインバータ回路(6)を構成したもので、そ
れ以外の構成は実施例１と同じである。そして、トラン
ジスタ(1)(3)を図５に示すようなタイミングで順にＯＮ
させて行くことにより実施例１と同様に、交流コンデン
サモータと同様に回転磁界ができる。これにより、二相
の直流ブラシレスモータの電機子巻線(7)(8)への電流を
１個のアームと直列の２個の直流電源(5)(5A)で制御し
て駆動させることができ、回路構成が著しく簡素にな
り、コストも低減する。
述の実施例１のもののトランジスタ(2)(4)をそれぞれ直
流電源(5)(5A)に置き換え、トランジスタ(1)(3)による
アームだけでインバータ回路(6)を構成したもので、そ
れ以外の構成は実施例１と同じである。そして、トラン
ジスタ(1)(3)を図５に示すようなタイミングで順にＯＮ
させて行くことにより実施例１と同様に、交流コンデン
サモータと同様に回転磁界ができる。これにより、二相
の直流ブラシレスモータの電機子巻線(7)(8)への電流を
１個のアームと直列の２個の直流電源(5)(5A)で制御し
て駆動させることができ、回路構成が著しく簡素にな
り、コストも低減する。
【００１６】実施例３． 図６及び図７はこの発明の第３の発明の一実施例を示す
図で、図６は回路図、図７はその動作説明図である。図
において、(15)は商用交流電源、(16)は交流電源(15)に
接続され直流電源をインバータ回路(6)に供給する倍電
圧整流回路で、ダイオード(17)及び平滑コンデンサ(18)
により構成されている。そして、直流ブラシレスモータ
の電機子巻線(7)(8)は直列に接続されてインバータ回路
(6)の出力端子間に接続され、電機子巻線(7)(8)の共通
端子は倍電圧整流回路(16)の直流電源の中性点に接続さ
れている。(19)(20)は例えばホール効果を利用して回転
子(10)の位置を検出する鎖交磁束検出素子、(21)は鎖交
磁束検出素子(19)(20)からの信号により、インバータ回
路(6)において通電すべきトランジスタ(1)〜(4)を決定
する駆動信号生成回路、Ｖa、Ｖbはそれぞれ電機子巻線
(7)(8)に発生する起電力、Ｉa、Ｉbはそれぞれ電機子巻
線(7)(8)に流れる電流である。
図で、図６は回路図、図７はその動作説明図である。図
において、(15)は商用交流電源、(16)は交流電源(15)に
接続され直流電源をインバータ回路(6)に供給する倍電
圧整流回路で、ダイオード(17)及び平滑コンデンサ(18)
により構成されている。そして、直流ブラシレスモータ
の電機子巻線(7)(8)は直列に接続されてインバータ回路
(6)の出力端子間に接続され、電機子巻線(7)(8)の共通
端子は倍電圧整流回路(16)の直流電源の中性点に接続さ
れている。(19)(20)は例えばホール効果を利用して回転
子(10)の位置を検出する鎖交磁束検出素子、(21)は鎖交
磁束検出素子(19)(20)からの信号により、インバータ回
路(6)において通電すべきトランジスタ(1)〜(4)を決定
する駆動信号生成回路、Ｖa、Ｖbはそれぞれ電機子巻線
(7)(8)に発生する起電力、Ｉa、Ｉbはそれぞれ電機子巻
線(7)(8)に流れる電流である。
【００１７】上記構成の直流ブラシレスモータの駆動回
路では、２個のアームを構成しているトランジスタ(1)
(3)及びトランジスタ(2)(4)は各相に電流を流すために
図７に示すように４個中必ず１個だけがＯＮするように
動作する。電機子巻線(7)(8)の共通端子はインバータ回
路(6)の母線電源の中性点に接続されているので、各ト
ランジスタ(1)〜(4)が１個ＯＮすると、電機子巻線(7)
(8)には正負いずれかの電圧が印加される。したがっ
て、一相の電機子巻線(7)に正又は負の電圧を印加する
ためにはインバータ回路(6)のアームを構成する２個の
トランジスタ(1)(3)のうち１個だけをＯＮさせればよ
く、二相の直流ブラシレスモータの電機子巻線(7)(8)へ
の電流Ｉa、Ｉbを２個のアームで制御することができ、
回路構成が著しく簡素になる。
路では、２個のアームを構成しているトランジスタ(1)
(3)及びトランジスタ(2)(4)は各相に電流を流すために
図７に示すように４個中必ず１個だけがＯＮするように
動作する。電機子巻線(7)(8)の共通端子はインバータ回
路(6)の母線電源の中性点に接続されているので、各ト
ランジスタ(1)〜(4)が１個ＯＮすると、電機子巻線(7)
(8)には正負いずれかの電圧が印加される。したがっ
て、一相の電機子巻線(7)に正又は負の電圧を印加する
ためにはインバータ回路(6)のアームを構成する２個の
トランジスタ(1)(3)のうち１個だけをＯＮさせればよ
く、二相の直流ブラシレスモータの電機子巻線(7)(8)へ
の電流Ｉa、Ｉbを２個のアームで制御することができ、
回路構成が著しく簡素になる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したとおりこの発明の第１の発
明では、直列接続された２個の半導体スイッチング素子
からなるアームが２個並列接続されて直流電源に接続さ
れたインバータ回路の出力端子間に、第２の発明では同
じく倍電圧直流電源回路に接続されたインバータ回路の
出力端子と倍電圧直流電源回路の中性点間に直流ブラシ
レスモータの二相の電機子巻線の一方を、また電機子巻
線の他方に進相コンデンサを接続した回路をそれぞれ接
続したので、インバータ回路は第１の発明では２個のア
ーム、第２の発明では１個のアームがあればよく、回路
構成を著しく簡素にしてコストの低減ができる効果があ
る。
明では、直列接続された２個の半導体スイッチング素子
からなるアームが２個並列接続されて直流電源に接続さ
れたインバータ回路の出力端子間に、第２の発明では同
じく倍電圧直流電源回路に接続されたインバータ回路の
出力端子と倍電圧直流電源回路の中性点間に直流ブラシ
レスモータの二相の電機子巻線の一方を、また電機子巻
線の他方に進相コンデンサを接続した回路をそれぞれ接
続したので、インバータ回路は第１の発明では２個のア
ーム、第２の発明では１個のアームがあればよく、回路
構成を著しく簡素にしてコストの低減ができる効果があ
る。
【００１９】また、第３の発明では、直列接続された２
個の半導体スイッチング素子からなるアームが２個並列
接続されて、倍電圧直流電源回路に接続されたインバー
タ回路の出力端子間に、直流ブラシレスモータの二相の
電機子巻線を直列接続した回路を接続するとともに、ダ
イオードブリッジ及びコンデンサからなる倍電圧直流電
源回路の中性点と二相の電機子巻線の共通端子を接続し
たので、インバータ回路は２個のアームがあればよく、
回路構成を著しく簡素にしてコストの低減ができる効果
がある。
個の半導体スイッチング素子からなるアームが２個並列
接続されて、倍電圧直流電源回路に接続されたインバー
タ回路の出力端子間に、直流ブラシレスモータの二相の
電機子巻線を直列接続した回路を接続するとともに、ダ
イオードブリッジ及びコンデンサからなる倍電圧直流電
源回路の中性点と二相の電機子巻線の共通端子を接続し
たので、インバータ回路は２個のアームがあればよく、
回路構成を著しく簡素にしてコストの低減ができる効果
がある。
【図１】この発明の実施例１を示す回路図。
【図２】図１の動作説明図。
【図３】図１の電機子巻線の電流波形図。
【図４】この発明の実施例２を示す回路図。
【図５】図４の動作説明図。
【図６】この発明の実施例３を示す回路図。
【図７】図６の動作説明図。
【図８】従来の直流ブラシレスモータの駆動回路図。
１、２、２Ａ、３、４、４Ａ 半導体スイッチング素子
（トランジスタ） ５、５Ａ 直流電源 ６ インバータ回路 ７、８ 電機子巻線 ９ 進相コンデンサ １０ 回転子 １６ 倍電圧直流電源回路（倍
電圧整流回路） ２１ 駆動信号生成回路
（トランジスタ） ５、５Ａ 直流電源 ６ インバータ回路 ７、８ 電機子巻線 ９ 進相コンデンサ １０ 回転子 １６ 倍電圧直流電源回路（倍
電圧整流回路） ２１ 駆動信号生成回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02P 6/00
Claims (3)
- 【請求項１】 直列接続された同種の２個の半導体スイ
ッチング素子からなるアームが２個並列に接続されて直
流電源に接続され直流ブラシレスモータの回転子の磁極
位置を検出して上記半導体スイッチング素子の通電が選
択されるインバータ回路を設け、このインバータ回路の
出力端子間に、上記直流ブラシレスモータの二相の電機
子巻線の一方を、上記二相の電機子巻線の他方に進相コ
ンデンサを接続した回路をそれぞれ接続してなる直流ブ
ラシレスモータの駆動回路。 - 【請求項２】 直列接続された２個の半導体スイッチン
グ素子からなる１個のアームが倍電圧直流電源回路に接
続されたインバータ回路を設け、このインバータ回路の
出力端子と上記倍電圧直流電源回路の中性点間に、直流
ブラシレスモータの二相の電機子巻線の一方を、上記二
相の電機子巻線の他方に進相コンデンサを接続した回路
をそれぞれ接続してなる直流ブラシレスモータの駆動回
路。 - 【請求項３】 交流電源に接続されたダイオードブリッ
ジ及びコンデンサからなる倍電圧直流電源回路を有し、
直列接続された２個の半導体スイッチング素子からなる
アームが２個並列に接続されて倍電圧直流電源回路に接
続されたインバータ回路を設け、このインバータ回路の
出力端子間に、直流ブラシレスモータの二相の電機子巻
線を直列接続した回路を接続するとともに、上記倍電圧
直流電源回路の中性点と上記二相の電機子巻線の共通端
子を接続してなる直流ブラシレスモータの駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4214708A JP2755057B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 直流ブラシレスモータの駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4214708A JP2755057B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 直流ブラシレスモータの駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0638580A JPH0638580A (ja) | 1994-02-10 |
| JP2755057B2 true JP2755057B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=16660302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4214708A Expired - Lifetime JP2755057B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 直流ブラシレスモータの駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2755057B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005287281A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Yuji Akiyama | 可変速同期モータ及びそれを利用する電動送風機 |
| EP2264874A3 (en) | 2004-05-18 | 2015-04-29 | Seiko Epson Corporation | Electric machine |
| JP5930264B2 (ja) * | 2011-05-23 | 2016-06-08 | 株式会社ジェイテクト | 二相ブラシレスモータの駆動装置及び駆動方法 |
| US10097115B2 (en) * | 2016-11-07 | 2018-10-09 | Infineon Technologies Ag | Auto-synchronization of brushless DC motors |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5816034B2 (ja) * | 1974-06-24 | 1983-03-29 | キヤノン株式会社 | プラシレスモ−タ−ノ クドウカイロ |
| JPS5228615A (en) * | 1975-08-29 | 1977-03-03 | Fujitsu Ten Ltd | Driving method of a.c. motor |
| DE3210354C2 (de) * | 1982-03-20 | 1985-07-18 | Arthur Pfeiffer Vakuumtechnik Wetzlar Gmbh, 6334 Asslar | Antrieb für Turbomolekularpumpen |
| JPS6277089A (ja) * | 1985-09-28 | 1987-04-09 | Aichi Electric Co Ltd | 単相誘導電動機の速度制御装置 |
| JP2911447B2 (ja) * | 1986-04-01 | 1999-06-23 | 三菱電機株式会社 | 電動機の制御装置 |
| JPH0260493A (ja) * | 1988-05-31 | 1990-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | 直流ブラシレスモータ |
-
1992
- 1992-07-21 JP JP4214708A patent/JP2755057B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JPH0638580A (ja) | 1994-02-10 |
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