JP3118721B2 - モータ - Google Patents

モータ

Info

Publication number
JP3118721B2
JP3118721B2 JP02226489A JP22648990A JP3118721B2 JP 3118721 B2 JP3118721 B2 JP 3118721B2 JP 02226489 A JP02226489 A JP 02226489A JP 22648990 A JP22648990 A JP 22648990A JP 3118721 B2 JP3118721 B2 JP 3118721B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
coils
phase
motor
auxiliary
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP02226489A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04109895A (ja
Inventor
孝浩 今村
徹 公平
義文 溝下
敬治 有賀
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu 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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP02226489A priority Critical patent/JP3118721B2/ja
Publication of JPH04109895A publication Critical patent/JPH04109895A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3118721B2 publication Critical patent/JP3118721B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)
  • Brushless Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、直流を電源とし、起動トルクを大きくした
ブラシレス型のモータに関するものである。
〔従来の技術〕
直流を電源としたブラシレス型のモータは、既に各種
の構成が知られている。例えば、第4図に概略断面を示
すように、中心軸14を中心に回転可能に設けたロータ11
と、固定したステータ15とを有し、ロータ11のヨーク12
に、円周方向に沿って2極又は4極等のN,Sの磁極を構
成する磁石13を設け、ステータ15の鉄心16に三相のコイ
ル17を設け、ロータ11の回転位置を検出して、各相のコ
イル17を順次切替えて直流を供給することにより、ロー
タ11が回転するものである。
このようなブラシレス型のモータの負荷トルクTと、
回転数nと、駆動電流iとの関係は、例えば、第5図に
示すものとなる。即ち、駆動電流iは負荷トルクTにほ
ぼ比例し、回転数nは負荷トルクTにほぼ逆比例し、こ
の回転数nと負荷トルクTとの関係は、無負荷回転数n0
と回転数n=0に於ける起動トルクT0とを結ぶ直線で表
される。
モータのコイル17に印加する電圧をE、トルク定数を
K、コイル17の抵抗をRとすると、 n0=E/K T0=K・E/R の関係がある。
従って、E=一定の条件に於いて、トルク定数Kを大
きくすると、起動トルクT0は増大するが、無負荷回転数
n0は低下する。反対に、トルク定数Kを小さくすると、
無負荷回転数n0は増大するが、起動トルクT0は低下す
る。
例えば、磁気ディスク装置の駆動用モータに於いて
は、例えば、3600rpm以上の回転数であると共に、コン
タクト・スタート・ストップ型の場合に、磁気ヘッドが
磁気ディスクに接触している状態から起動することにな
り、比較的大きな起動トルクを必要とし、所定の回転数
となると、磁気ヘッドは磁気ディスクから浮上するか
ら、無負荷に近い状態となる。
そこで、無負荷回転数と起動トルクとを共に大きくす
る為に、第6図に示す構成が提案されている。同図に於
いて、11,12,13はロータの回転位置を検出する位置検出
器、2は相切替えを行うロジック回路、31,32,33は各相
のコイル対応の直流の駆動電流を供給する為の増幅器、
4は切替回路、51,52,53は主コイル、61,62,63は補助コ
イルを示す。(なお、ロジック回路2,増幅器31,32,33
び直流電源の接続構成等は、例えば、特開平1−107696
号公報に示されている構成を適用できるものであるが、
第6図は簡略化の為に内部構成等は図示を省略してい
る。) 三相コイルの各相のコイルを、主コイル51,52,53と補
助コイル61,62,63とを直列に接続した構成とし、且つ各
相のコイルをスター結線した場合を示す。なお、各相の
コイルは、ロータとステータとの何れか一方に設け、他
方に直流励磁や永久磁石による直流磁極を設けたモータ
の構成とする。
このモータの駆動回路は、ロジック回路2と増幅器
31,32,33と切替回路4とを含む構成を有するもので、位
置検出器11,12,13は、モータ内に設ける構成が一般的で
ある。このモータのロータの回転位置を位置検出器11,1
2,13により検出し、その検出信号をロジック回路2に入
力する。ロジック回路2は、その検出信号に従って各相
のコイルを切替えて、増幅器31,32,33から直流電流を供
給する。なお、簡単化して図示しているが、増幅器31,3
2,33は、双方向に直流電流を供給できる構成を有するも
のであり、例えば、増幅器31から出力した駆動電流を、
補助コイル61と主コイル51と主コイル52と補助コイル62
とを介して、増幅器32に流入する経路で流すことができ
る。
又ロータの回転に伴って位置検出器11,12,13から順次
得られる検出信号は、ロータの回転数が上昇すると、検
出信号の発生間隔が狭くなり、一定時間内の検出信号数
が多くなる。従って、ロジック回路2は、位置検出器
11,12,13からの検出信号を基にロータの回転数が所定の
回転数を超えたか否かを判定し、超えた場合に起動後と
判定することができる。
そこで、ロジック回路2は、起動時に、切替回路4を
制御して、図示の切替状態とする。即ち、各相のコイル
は、主コイル51,52,53と補助コイル61,62,63とを直列に
接続した状態として駆動電流を供給する。それにより、
トルク定数Kを大きくすることができる。又ロータが所
定の回転数を超えると、起動後と判定して切替回路4を
制御し、増幅基31,32,33に対して補助コイル61,62,63
切り離した状態とし、主コイル51,52,53にのみ駆動電流
を供給する。それにより、トルク定数Kが小さくなっ
て、無負荷回転数n0が高くなる。
〔発明が解決しようとする課題〕
起動トルクと無負荷回転数とを共に増大できる第6図
に示す従来のモータに於いては、主コイル51,52,53と補
助コイル61,62,63とを直列に接続した三相コイルを有す
る場合、切替回路4との間に6本のパワー線が必要とな
る。又補助コイル61,62,63を起動後に切り離す切替回路
4は、ロジック回路2からの制御信号に従って駆動電流
の切替えを行うものであるから、パワートランジスタ等
の素子により構成することになり、回路規模が大きくな
る問題がある。
本発明は、起動トルクと無負荷回転数とを共に大きく
すると共に、切替回路を省略可能とすることを目的とす
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のモータは、第1図の原理的構成を参照して説
明すると、ステータとロータとの何れか一方に直流磁極
を設け、他方に三相コイルを設け、前記ロータの回転位
置を検出して前記三相コイルの各相のコイルの駆動電流
を切替えて前記ロータを回転させるモータであって、三
相コイルは、各相のコイルを主コイル5と補助コイル6
との直列接続構成とし、且つ前記補助コイル6に並列に
コンデンサ7を接続した構成を有するものである。
なお、第1図は簡略化した構成を示すもので、1はロ
ータの回転位置を検出する位置検出器、3は各相のコイ
ルに駆動電流を供給する出力増幅器、13はN,Sに着磁さ
れた直流磁極を構成する磁石を示し、出力増幅器3は、
PWM回路9からのパルス幅変調信号に従って駆動電流を
パルス幅制御して、ロジック回路2により選択された各
相のコイルに供給するものである。又ロータに磁石13を
設け、ステータに主コイル5と補助コイル6とを設けた
場合を図示しているが、反対に、ロータに主コイル5と
補助コイル6とを設け、ステータに磁石13を設けること
もできる。
〔作用〕
各相のコイルを主コイル5と補助コイル6との直列接
続構成とし、その補助コイル6に並列にコンデンサ7を
接続したことにより、起動時に、直流又は低周波数でパ
ルス幅制御した駆動電流を供給すると、その駆動電流に
対するコンデンサ7のインピーダンスは非常に大きい状
態となり、主コイル5と補助コイル6とにその駆動電流
が流れて、トルク定数を大きくすることができる。そし
て、起動後は、直流を高周波数でパルス幅変調した駆動
電流を供給すると、その駆動電流に対して、補助コイル
6に並列に接続したコンデンサ7のインピーダンスが、
補助コイル6のインピーダンスに比較して小さくなり、
その駆動電流は補助コイル6に殆ど流れなくなるから、
補助コイル6を主コイル5から切り離したと等価とな
る。従って、主コイル5に対して補助コイル6を切り離
す切替回路が省略可能となる。
〔実施例〕
第2図は本発明の一実施例のモータのコイルの接続構
成を示すもので、主コイル51,52,53と補助コイル61,62,
63とを直列に接続して各相のコイルを構成し、スター接
続した3相コイルの場合を示す。このような3相コイル
を設けた構成が一般的であるが、相数を更に多くした構
成も知られている。
本発明のモータは、前述の主コイル51,52,53と直列に
接続した補助コイル61,62,63に、並列にコンデンサ71,7
2,73を接続した構成とするものである。このようなコイ
ル及びコンデンサは、モータを構成するロータとステー
タとの何れか一方に設け、他方は直流励磁や永久磁石に
よる直流磁極を設ける。
モータの起動時は、直流又は低周波数でパルス幅制御
した駆動電流を供給する。この場合の駆動電流は、直流
又は低周波成分を含むものであるから、補助コイル61,6
2,63のインピーダンスに比較してコンデンサ71,72,73
インピーダンスが大きく、駆動電流は、主コイル51,52,
53と補助コイル61,62,63とに流れる。それによって、ト
ルク係数を大きくし、起動トルクを大きくすることがで
きる。
起動後は、高周波数でパルス幅制御した駆動電流を供
給する。この場合の駆動電流は高周波成分を含むので、
補助コイル61,62,63のインピーダンスに比較してコンデ
ンサ71,72,73のインピーダンスが小さくなり、駆動電流
は、主コイル51,52,53とコンデンサ71,72,73とを介して
流れる。即ち、補助コイル61,62,63を主コイル51,52,53
から切り離した状態でモータを運転することができる。
それにより、トルク係数を小さくして無負荷回転数を高
くすることができる。
第3図は本発明の一実施例のモータとその駆動回路と
の概要を示し、(1),(3),(5),(6,7)は、
第1図の位置検出器1と、出力増幅器3と、主コイル5
と、補助コイル6と、コンデンサ7とに対応した構成を
示す。又11,12,13は位置検出器、2はロジック回路、
31,32,33は増幅器、51,52,53は主コイル、61,62,63は補
助コイル、71,72,73はコンデンサ、8はロジック回路2
からの制御により発振周波数を切替えることができる発
振器、9はPWM(パルス幅変調)回路を示す。なお、直
流電源は第1図及び第6図の場合と同様に図示を省略し
ており、又増幅器31,32,33は、第6図の従来例について
説明したように、駆動電流を両方向に選択的に流すこと
ができるものであり、且つPWM回路9からの制御によっ
て駆動電流のパルス幅を制御する構成を有するものであ
る。
ロータの回転位置を位置検出器11,12,13により検出
し、その検出信号をロジック回路2に入力し、ロジック
回路2は、検出信号に従って増幅器31,32,33から各相の
コイルに順次駆動電流を供給する制御を行うもので、こ
のような駆動電流の供給の選択制御は、第6図の従来例
について説明した場合と同様である。
又ロジック回路2は、位置検出器11,12,13からの検出
信号によって、ロータの回転数を判定することができる
から、その回転数の判定結果に従って発振器8とPWM回
路9とを制御し、モータの起動時は発振器8の発振周波
数を零又は数10Hz〜数10kHz程度の低周波数とし、起動
後は例えば数kHz〜数10kHz程度の高周波数とする。この
発振器8の出力信号をPWM回路9に加えてパルス幅変調
信号を増幅器31,32,33に加えて、この増幅器31,32,33
ら各相のコイルに供給する駆動電流をパルス幅制御す
る。
従って、モータの起動時は、ロジック回路2により選
択されて各相のコイルに供給される駆動電流は、周波数
零、即ち、直流か、又は数10Hz〜数10kHzの低周波数で
直流をパルス幅制御したものとなる。このような駆動電
流に対して、コンデンサ71,72,73のインピーダンスは、
補助コイル61,62,63のインピーダンスに比較して非常に
大きくなるから、主コイル51,52,53と補助コイル61,62,
63との直列接続構成の各相コイルに駆動電流が流れるこ
とになる。従って、起動トルクを大きくすることができ
る。
又ロータの回転数が所定の回転数を超えると、ロジッ
ク回路2は起動後と判定し、発振器8の発振周波数を数
kHz〜数10kHz程度の高周波数とする。それによって、各
相のコイルに供給される駆動電流は、この高周波数に対
応してパルス幅制御されたものとなり、高周波成分を含
むことから、この場合の駆動電流に対して、コンデンサ
71,72,73のインピーダンスは、補助コイル61,62,63のイ
ンピーダンスに比較して無視できる程度に小さくなる。
従って、主コイル51,52,53に対して補助コイル61,62,63
を切り離した状態となる。即ち、起動後に補助コイルを
切り離す切替回路を省略することができる。又無負荷回
転数を高くすることができる。
なお、位置検出器11,12,13の代わりに、各相のコイル
の逆起電力を用いてロータの回転位置を検出する手段を
適用することも可能である。又発振周波数を切替えるこ
とができる発振器8は、既に知られている各種の構成を
適用することができる。又PWM回路9についても既に知
られている各種の構成を適用することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は、モータの三相コイル
の各相のコイルを主コイル5と補助コイル6との直列接
続構成とすると共に、補助コイル6に並列にコンデンサ
7を接続したことにより、駆動電流のパルス幅制御によ
って、起動時は主コイル5と補助コイル6との直列接続
構成により、起動トルクを大きくし、起動後は、補助コ
イル6をコンデンサ7によってバイパスした状態、即
ち、補助コイル6を切り離した状態として、無負荷回転
数を高くすることが可能となる。従って、切替回路や余
分のパワー線等を必要とすることなく、高起動トルク且
つ高無負荷回転数の特性のモータを提供できる利点があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理的構成を示す図、第2図は本発明
の一実施例のコイルの構成を示す図、第3図は本発明の
一実施例のモータ駆動回路の構成を示す図、第4図はブ
ラシレスモータの構造を示す図、第5図はモータの特性
を示す図、第6図は従来のモータ駆動回路の構成例を示
す図である。 1は位置検出器、2はロジック部、3は出力増幅器、5
は主コイル、6は補助コイル、7はコンデンサ、8は発
振器、9はPWM回路、13は磁石である。
フロントページの続き (72)発明者 有賀 敬治 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−107696(JP,A) 特開 平1−248988(JP,A) 実開 昭63−51600(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 29/00 H02P 6/20

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ステータとロータとの何れか一方に直流磁
    極を設け、他方に三相コイルを設け、前記ロータの回転
    位置を検出して前記三相コイルの各相のコイルの駆動電
    流を切替えて前記ロータを回転させるモータに於いて、 前記三相コイルは、各相のコイルを主コイルと補助コイ
    ルとの直列接続構成とし、且つ前記補助コイルに並列に
    コンデンサを接続した構成を有する ことを特徴とするモータ。
JP02226489A 1990-08-30 1990-08-30 モータ Expired - Fee Related JP3118721B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02226489A JP3118721B2 (ja) 1990-08-30 1990-08-30 モータ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02226489A JP3118721B2 (ja) 1990-08-30 1990-08-30 モータ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04109895A JPH04109895A (ja) 1992-04-10
JP3118721B2 true JP3118721B2 (ja) 2000-12-18

Family

ID=16845903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02226489A Expired - Fee Related JP3118721B2 (ja) 1990-08-30 1990-08-30 モータ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3118721B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007114109A1 (ja) * 2006-03-31 2007-10-11 Thk Co., Ltd. 交流モータ駆動装置および制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04109895A (ja) 1992-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6236183B1 (en) Device for sensing the angular position for controlling a synchronous motor excited by a permanent magnet
JPS59149780A (ja) モ−タ駆動装置
JP2004040943A (ja) センサレスモータのロータ停止位置検出方法及び装置並びに起動方法及び起動装置
JP2922871B2 (ja) スイッチドリラクタンスモータ駆動装置
US4950960A (en) Electronically commutated motor having an increased flat top width in its back EMF waveform, a rotatable assembly therefor, and methods of their operation
EP1075080B1 (en) Electronic power supply for a synchronous motor with permanent-magnet rotor having two pairs of poles
JP3118721B2 (ja) モータ
JP2789658B2 (ja) 可変リラクタンスモータの駆動装置
JP3466706B2 (ja) ブラシレスモータ及びその回転制御方法
JP3393367B2 (ja) センサレスモータの回転子位置検出装置及びその方法
JPH06121588A (ja) 可変リラクタンス型モータの駆動方式
JP3239150B2 (ja) 三相dcブラシレスモ−タ
CA2447880C (en) Stator with multiple winding configurations
JP3334344B2 (ja) センサレスモータの起動装置およびその起動方法
JPS6188784A (ja) ブラシレスモ−タの制御装置
JP2745411B2 (ja) 高速電動機
JPH09233885A (ja) センサレスモータの起動方式
JPS58139686A (ja) ブラシレス直流モ−タの駆動装置
JPS592556A (ja) 直流モ−タ
KR19990024344A (ko) 가변릴럭턴스모터의 비선형 전류추종 제어방법과 장치
JP2551826B2 (ja) ブレーキ制御装置
JP2931164B2 (ja) ブラシレスモータの駆動回路
JP2006158166A (ja) センサレス同期電動機とその駆動方法及び装置
JPS62118785A (ja) 無整流子電動機の起動装置
JPH1023784A (ja) 圧縮機用直流ブラシレスモータ駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071013

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081013

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees