JP3687732B2 - Motor speed control signal generator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、CD−ROM装置等の光ディスク装置の光学ピックアップの移送等に使用されるモータの速度制御信号形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ブラシレス直流モータをデータ記録又は再生用ディスク装置のディスク回転用モータ又は光学ピックアップの送りモータとして使用する場合には、例えば、特開平4−362566号公報に示されているようにモータの回転速度の制御が要求される。このため、従来のブラシレス直流モータは、速度検出器を有している。
また、ブラシレス直流モータの固定子にホール素子を配置し、このホール素子の出力を整流して速度信号を得ることが特開平3−16066号公報に開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、速度検出器を独立に設けると、必然的にモータの制御回路がコスト高になる。また、特開平3−16066号公報に開示されている方法では回路構成が複雑になり且つ速度信号のリップルが大きくなる。
【0004】
そこで、本発明の目的は速度検出信号又は速度制御信号を簡単な回路によって形成することができるモータの速度制御信号形成装置を提供することにある。また本発明の別の目的はリップルを小さくすることができるモータの速度制御信号形成装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、上記目的を達成するための本発明は、第1、第2及び第3の固定子巻線と、永久磁石から成る回転子と、前記第1、第2及び第3の固定子巻線に対して一定の位置関係を有するように配置された複数の磁電変換素子を有し、前記永久磁石の回転に従う磁界の変化を示す前記複数の磁電変換素子の出力に基づいて前記第1、第2及び第3相固定子巻線と前記永久磁石との相対的位置関係を示す第1、第2及び第3の位置検出信号を120度の位相差を有して順次に発生する位置検出手段と、前記第1、第2及び第3の位置検出信号に基づいて前記第1、第2及び第3の固定子巻線の励磁電流の切換を行うと共に、前記回転子を目標速度に回転させるように前記第1、第2及び第3の固定子巻線の励磁電流を制御する励磁制御手段とを備えたブラシレス直流モータの速度制御信号を形成するための装置であって、前記第1、第2及び第3の位置検出信号をそれぞれ微分して前記第1,第2及び第3の位置検出信号に対して90度の進み位相を有する第1、第2及び第3の微分信号を形成する第1、第2及び第3の微分回路と、前記第1、第2及び第3の位置検出信号に基づいて前記第1、第2及び第3の位置検出信号よりも位相が30度遅れており且つそれぞれが第1の電圧レベルと第2の電圧レベルとから成る第1、第2及び第3の二値信号を形成する第1、第2及び第3の二値信号形成回路と、前記第1の微分回路から得られた前記第1の微分信号を前記第3の二値信号の前記第1の電圧レベルの期間のみ通過させるための第1のスイッチと、前記第2の微分回路から得られた前記第2の微分信号を前記第1の二値信号の前記第1の電圧レベルの期間のみ通過させる第2のスイッチと、前記第3の微分回路から得られた前記第3の微分信号を前記第2の二値信号の前記第1の電圧レベルの期間のみ通過させる第3のスイッチと、前記第1、第2及び第3のスイッチの出力を加算して前記回転子の回転速度検出信号を出力する加算手段と、前記回転子の目標回転速度を示す信号を発生する目標回転速度信号発生手段と、前記目標回転速度を示す信号と前記回転速度検出信号との差に対応する値を求め、この値を速度制御信号として前記励磁制御手段に供給する演算手段とを備えたモータの速度制御信号形成装置に係わるものである。
【0006】
なお、請求項7〜12に示すように回転子と共に回転する磁石を設け、この磁石の磁束を磁電変換素子で検出し、回転速度を検出することが出来る。この場合のモータは、ブラシを有しているDCモータであっても良いし,また交流モータであっても良い。
また、請求項2,3,8,9に示すように1つの演算増幅器を微分と加算との両方に使用することが望ましい。また、第4、第5及び第6のスイッチを設け、微分用の第1、第2及び第3のコンデンサを選択的に放電させることが望ましい。
また、請求項3,5,6,9,11,12に示すように、1つの演算増幅器を微分と加算の他に速度制御信号を形成するための減算にも使用することができる。
また、請求項4,5,10,11に示すように、第4〜第6のスイッチを設け、第1〜第3のスイッチと反対に動作させ、微分信号を全波整流したと等価な速度検出信号を得ることができる。
また、請求項13に示すように、二値信号形成回路を第1、第2及び第3の遅延位置信号形成回路と第1、第2及び第3の波形整形回路で構成することが望ましい。
請求項14に示すように第1、第2及び第3の遅延位置信号を第1、第2及び第3の位置検出信号から選択された2つの位置検出信号の加算即ちベクトル合成に基づいて形成することができる。
また、請求項15に示すように位置検出手段を第1、第2及び第3の磁電変換素子にて構成することができる。
また、請求項16に示すように、位置検出手段を、第1及び第2の位置検出信号を得るための第1及び第2の磁電変換素子と、第1及び第2の位置検出信号に基づいて第3の位置検出信号を形成する回路とで構成することができる。
【0007】
【発明の効果】
各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。
(イ)30度遅延位置検出信号を使用することによって微分信号抽出を理想的に行うことができ、速度検出信号又は速度制御信号のリプルを良好に低減することができる。
(ロ)第3、第1及び第2の二値信号によって第1、第2及び第3のスイッチを制御するという簡単な回路でリプルの比較的小さい速度検出信号又は速度制御信号を容易に得ることができる。
また、請求項1〜6の発明においては、独立した速度検出器が設けられておらず、位置検出用の磁電変換素子(例えばホール素子)の出力に基づいて速度検出信号又は速度制御信号が形成されている。従って、速度検出回路又は速度制御信号形成回路の低コスト化又は小型化が達成される。また、速度検出信号又は速度制御信号が形成する時には、第1、第2及び第3の位置検出信号を微分し、この微分信号を選択的に抽出するか、又は整流と等価な変換を行うことが必要になる。本発明ではこの抽出又は整流を第1、第2及び第3の位置検出信号の30度遅延信号に基づく第3、第1及び第2の二値信号によって第1、第2及び第3のスイッチを制御して行っている。従って、1つの直流の速度検出信号又は速度制御信号を得る時に必要になる第1〜第3のスイッチの制御を容易に達成することができる。
また、請求項2〜5,8〜11の発明によれば、1つの演算増幅器を微分と微分信号の加算とに使用するために回路構成の単純化が達成される。
また、請求項3,4,9,10の発明によれば、1つの演算増幅器を微分と、微分信号の加算と、速度検出信号と目標速度信号との減算とに使用するので、回路構成が更に単純化される。
請求項3〜5、10,11の発明によれば、第1、第2及び第3のスイッチと第4、第5及び第6のスイッチとの組み合せによって第1、第2及び第3の微分信号を全波整流したと等価な速度検出信号又は速度制御信号を得ることができ、これ等のリプルが更に小さくなる。
請求項13及び14の発明によれば30度遅延位置検出信号及びこれに基づく二値信号を容易に形成することができる。
請求項15の発明によれば、第1、第2及び第3の位置検出信号を第1、第2及び第3の磁電変換素子に基づいて容易に得ることができる。
請求項16の発明によれば、2個の磁電変換素子によって第1、第2及び第3の位置検出信号が得られるので、コストの低減を図ることができる。
【0008】
【実施形態及び実施例】
次に、図1〜図17を参照して本発明の実施形態及び実施例を説明する。
【0009】
【第1の実施例】
まず、図1〜図5に示す第1の実施例のブラシレス直流モータ装置を説明する。このブラシレス直流モータ装置は、図1に概略的に示すようにブラシレス直流モータ本体部1と、励磁制御手段としての制御及び駆動回路2と、第1、第2及び第3の磁電変換素子としてのホール素子3、4、5と、速度検出回路6と、目標速度信号発生器7と、速度制御信号形成用誤差増幅器8とから成る。なお、速度検出回路6と目標速度信号発生器7と誤差増幅器8とによって本発明に従う速度制御信号形成回路が構成されている。
【0010】
ブラシレス直流モータ本体部1は、図2に原理的に示すように固定子9と回転子10とから成り、アウターロータ型に構成されている。固定子9は、第1、第2及び第3の固定子巻線9u、9v、9wと磁性体から成るコア11とから成る。コア11は等角度間隔に配置された12個のスロット11aによって分割され、12個の歯11bを有する。固定子巻線9u、9v、9wは9個の歯11bに分割して巻回されている。u、v、w相の固定子巻線9u、9v、9wが互いに隣接するように繰返して配置されているので、2つのスロット11aの相互間及び2つの歯11bの相互間の電気角は120度即ち2π/3である。図2の例ではコア11の3つの歯11bに固定子巻線9u、9v、9wが巻回されていない。第1、第2及び第3のホール素子3、4、5は固定子巻線9u、9v、9wが巻回されていない歯11bに隣接する3つのスロット11aの中央に電気角120度の相互間隔を有して順次に配置されている。これにより、ホール素子3、4、5に対する固定子巻線9u、9v、9wに基づく磁界の影響が軽減される。また、120度の位相差を順次に有する第1、第2及び第3の位置検出信号を第1、第2及び第3のホール素子3、4、5から得ることが可能になる。なお、ホール素子3、4、5に対する固定子巻線9u、9v、9wの磁界の影響をさほど問題にしない場合には、12個の全ての歯11bに固定子巻線9u、9v、9wを巻回することができる。
【0011】
回転子10は、8個のN極と8個のS極とを交互に有する円筒状永久磁石から成り、固定子9を囲むように配置されている。ホール素子3、4、5は、固定子巻線9u、9v、9wと一定の位置関係を有するように配置され且つ回転子10に基づく磁束変化を検出することができる位置に配置されているので、回転子10が回転すると、第1、第2及び第3のホール素子3、4、5から3相交流電圧から成る図5に示す第1、第2及び第3の位置検出信号Vh1、Vh2、Vh3が得られる。第1、第2及び第3の位置検出信号Vh1、Vh2、Vh3は相互に120度の位相差を有する正弦波3相交流電圧である。
【0012】
図1において、モータの励磁制御手段としてのモータ制御及び駆動回路2は、固定子巻線9u、9v、9wの励磁電流の制御及び供給を行うものであり、ライン12、13、14によって第1、第2及び第3のホール素子3、4、5に接続され、ライン15によって速度制御信号形成用誤差増幅器8に接続されている。
【0013】
図3はモータ制御及び駆動回路2を詳しく示すものである。このモータ制御及び駆動回路2は、直流電源16、速度制御回路17、トランジスタから成る第1、第2、第3、第4、第5及び第6の励磁切換用スイッチ18、19、20、21、22、23と、第1、第2及び第3の増幅器24、25、26と、スイッチ切換信号形成回路27とを有する。第1、第2及び第3の固定子巻線9u、9v、9wの一端は、第1、第3及び第5のスイッチ18、20、22と速度制御回路17とを介して直流電源16の一端に接続され、且つ第2、第4及び第6のスイッチ19、21、23を介して直流電源16の他端に接続されている。第1、第2及び第3の固定子巻線9u、9v、9wの他端は互いに共通に接続されている。
スイッチ切換信号形成回路27は第1、第2及び第3のホール素子3、4、5から得られたライン12、13、14の第1、第2及び第3の位置検出信号Vh1、Vh2、Vh3に応答して第1〜第6の励磁切換用スイッチ18〜23を2相励磁方式で順次にオン状態にするためのスイッチ制御信号を周知の方法で作成し、第1〜第6のスイッチ18〜23の制御端子即ちベースに供給するものである。
例えば、固定子巻線9u、9vに同時に励磁電流を流す時には、第1のスイッチ18と第4のスイッチ21とを同時にオンにする。また、第2及び第3の固定子巻線9v、9wに同時に励磁電流を流す時には、第3のスイッチ20と第6のスイッチ23とを同時にオンにする。また、第1及び第3の固定子巻線9u、9wに同時に励磁電流を流す時には、第5のスイッチ22と第2のスイッチ19とを同時にオンにする。
速度制御回路17は直流電源16と第1〜第3の固定子巻線9u、9v、9wとの間に接続されており、第1〜第3の固定子巻線9u、9v、9wに供給する電力をライン15の速度制御信号に応答して制御する。即ち、回転子10の回転速度を高める時には、固定子巻線9u、9v、9wに対する電力供給量を大きくし、回転速度を低める時には固定子巻線9u、9v、9wに対する電力供給量を低減させるか、あるいは、スイッチ切換信号形成回路27のスイッチングタイミングを、現在の回転方向と逆にしてブレーキを掛ける。
【0014】
図3では速度制御回路17が独立に設けられているが、この独立の速度制御回路17を省き、図3で鎖線15aで示すように速度制御信号ライン15をスイッチ切換信号形成回路27に接続し、スイッチ切換信号形成回路27の中に第1〜第6のスイッチ18〜23を介して電力供給量を制御する手段を設けることができる。即ち、第1〜第6のスイッチ18〜23を励磁切換のためのオン・オフ周期よりも十分に短い周期のPWM(パルス幅変調)信号を形成し、これによって第1〜第6のスイッチ18〜23をこれ等のオン期間(励磁駆動期間)に高周波でオン・オフして励磁電流の大きさを制御することができる。または、第1〜第6のスイッチ18〜23のオン期間の抵抗値を制御してモータの速度を制御することもできる。
【0015】
図1の速度検出回路6は、本発明に従う新しい回路であり、独立した速度検出器を有さず、ライン31、32、33から入力する第1、第2及び第3の位置検出信号Vh1、Vh2、Vh3に基づいて速度検出信号Vt を作成してライン34に出力するように形成されている。
【0016】
図4は図1の速度検出回路6を詳しく示すものであって、第1、第2及び第3の入力段増幅器35、36、37と、第1、第2及び第3の微分回路38、39、40と、第1、第2及び第3の速度検出用スイッチ41、42、43と、二値信号形成回路44と、加算器45とから成る。
【0017】
第1、第2及び第3の微分回路38、39、40は、増幅器35、36、37を介して第1、第2及び第3の位置検出信号ライン31、32、33に接続されており、図5に示す第1、第2及び第3の位置検出信号Vh1、Vh2、Vh3をそれぞれ微分し、これよりも位相が90度進んでいる図9のVd1、Vd2、Vd3に示す第1、第2及び第3の微分信号即ち微分出力電圧を発生する。第1、第2及び第3の微分出力電圧Vd1、Vd2、Vd3は速度情報を含む。第1、第2及び第3の微分出力電圧Vd1、Vd2、Vd3を単に加算すると、相互の打ち消し合いが生じて1つの直流速度検出電圧を得ることができない。そこで、第1、第2及び第3の微分出力電圧Vd1、Vd2、Vd3をダイオードで全波整流して加算することが考えられる。しかし、ダイオード全波整流回路は、回転子10の回転速度が低い時の微小レベルの微分出力電圧の整流に不適である。この問題を解決するためにダイオード整流回路の代りに、スイッチ又は増幅器を選択的に動作させて微分回路38、39、40の出力電圧Vd1、Vd2、Vd3を全波整流することが考えられる。しかし、スイッチ又は増幅器を使用して全波整流回路を構成すると、スイッチ又は増幅器が必要となり、この回路構成が必然的に複雑になる。
そこで、本実施例では、第1、第2及び第3の微分回路38、39、40の出力段に第1、第2及び第3の速度検出用スイッチ41、42、43を接続し、このスイッチ41、42、43によって第1、第2及び第3の微分出力電圧Vd1、Vd2、Vd3の一部を抽出している。また、第1〜第3のスイッチ41、42、43のオン・オフ制御するための二値信号を第1〜第3の位置検出信号Vh1、Vh2、Vh3に基づいて作成している。
【0018】
本実施例の第1、第2及び第3の速度検出用スイッチ41、42、43をオン・オフ制御するための二値信号形成回路44は、第1、第2及び第3の波形整形回路46a、46b、46cから成る極めて簡単な回路である。第1、第2及び第3の波形整形回路46a、46b、46cは第1、第2及び第3の二値信号形成回路であって、それぞれコンパレータから成り、図5に示す正弦波状の第1、第2及び第3の位置検出信号Vh1、Vh2、Vh3の正の半波を方形波に波形成形した信号から成る第1、第2及び第3の二値信号Vc1、Vc2、Vc3を出力する。なお、第1、第2及び第3の二値信号Vc1、Vc2、Vc3は、各コンパレータの一方の入力端子を基準電位(グランド又は所定電位)とし、他方の入力端子に第1、第2及び第3の位置検出信号Vh1、Vh2、Vh3を入力することによって得られ、第1の電圧レベル(高レベル)と第2の電圧レベル(低レベル)とを交互に有する方形波電圧である。
【0019】
図5の第1の微分出力電圧Vd1と第3の二値信号Vc3との比較から明らかなように、第3の二値信号Vc3は第1の微分出力電圧Vd1よりも僅かに30度進んでいるのみである。従って、第3の二値信号Vc3を第1の速度検出用スイッチ41のオン・オフ制御に使用することが可能である。このため、図4では第3の波形整形回路46cの出力ラインが第1の速度検出用スイッチ41のベース(制御端子)に接続されている。この結果、第1の速度検出用スイッチ41の出力段に図5に第1の速度検出信号Vs1が得られる。この第1の速度検出信号Vs1は第1の微分出力電圧Vd1の−30度〜150度の区間の成分に相当する。この第1の速度検出信号Vs1は−30〜0度区間に負の電圧を含むが、0〜150度区間の正の電圧に比べて時間幅及び振幅の両方において小さい。
【0020】
図5の第2の微分出力電圧Vd2と第1の二値信号Vc1との間、及び第3の微分出力電圧Vd3と第2の二値信号Vc2との間にも、前述した第1の微分出力電圧Vd1と第3の二値信号Vc3との間の関係と同様な位相関係を有する。従って、図4の第1の波形整形回路46aの出力ラインが第2の速度検出用スイッチ42のベースに接続され、また第2の波形整形回路46bの出力ラインが第3の速度検出用スイッチ43のベースに接続されている。これにより、第2及び第3の速度検出用スイッチ42、43の出力段に図5に示す第2及び第3の速度検出信号Vs2、Vs3が得られる。
【0021】
図4の加算器45は、第1、第2及び第3の速度検出用スイッチ41、42、43の出力段に得られた第1、第2及び第3の速度検出信号Vs1、Vs2、Vs3を加算して直流の速度検出信号Vt を発生する。第1、第2及び第3の速度検出信号Vs1、Vs2、Vs3は互いに120度の位相差を有し、それぞれが30度区間において負方向成分を有するのみであるから、加算器45から得られる直流の速度検出信号Vt は平滑性の良い信号となり、最大リプル率ΔVは50%である。
【0022】
図1において、速度制御信号形成用誤差増幅器8の一方の入力端子にはライン7aによって目標速度信号発生器7が接続され、他方の入力端子には速度検出信号Vt のライン34が接続されている。目標速度信号発生器7は目標速度を示す電圧を目標速度信号として発生するので、誤差増幅器8からは目標速度信号の電圧値と速度検出信号Vt の電圧値との差を示す信号が速度制御信号Vcon として得られ、ライン15によってモータ制御及び駆動回路2に送られる。これにより、回転子10を目標速度で回転することが可能になる。
【0023】
上述から明らかなように、本実施例では回転子10の回転速度を検出するための専用の速度検出器が設けられておらず、ブラシレス直流モータの励磁切換制御に必要な第1、第2及び第3の位置検出信号Vh1、Vh2、Vh3を使用して速度検出信号Vt を作成している。即ち、位置検出用のホール素子3、4、5の出力を使用して速度検出信号Vt を作成している。従って、速度検出を簡単な構成で行うことができ、ブラシレス直流モータの速度制御信号形成回路の小型化、低コスト化を図ることができる。
また、本実施例では、第1、第2及び第3の位置検出信号Vh1、Vh2、Vh3を第1、第2及び第3の波形整形回路46a、46b、46cで二値信号Vc1、Vc2、Vc3に波形整形し、第1の二値信号Vc1で第2の速度検出スイッチ42を制御し、第2の二値信号Vc2で第3の速度切換用スイッチ43を制御し、第3の二値信号Vc3で第1の速度切換用スイッチ41を制御するという簡単な回路でリプルの比較的小さい速度検出信号Vt を得ることができる。
【0024】
【第2の実施例】
次に、図6を参照して第2の実施例のブラシレス直流モータ装置を説明する。但し、図6及び後述する図7〜図17において、図1〜図5と共通する部分には図1の符号を付してその説明を省略する。また、第2〜第8の実施例において第1の実施例と実質的に同一の部分は図示を省略し、図1〜図5を参照する。
【0025】
第2の実施例のブラシレス直流モータ装置は、第1の実施例では設けた第3のホール素子5を省き、第3の位置検出信号Vh3を第1及び第2の位置検出信号Vh1、Vh2に基づいて作成した点を除き、第1の実施例と同一に構成したものである。
【0026】
図6に示すように第3の位置検出信号形成回路49は、第1及び第2の増幅器49a、49bと、加算器49cと、位相反転回路49dとから成る。加算器49cの2つの入力端子は増幅器49a、49bを介して第1及び第2のホール素子3、4の出力ラインに接続されており、相互に120度(2π/3)の位相差を有する第1及び第2の位相検出信号Vh1、Vh2を加算即ちベクトル合成する。位置反転回路49dは加算器49cの出力の位相を反転して第3の位置検出信号Vh3を出力する。この第3の位置検出信号Vh3は図5で同一参照記号で示す電圧波形と実質的に同一である。
【0027】
第2の実施例によれば、2つのホール素子3、4で3つの位置検出信号Vh1、Vh2、Vh3を得るので、ホール素子の数の低減による小型化及び低コスト化が可能になる。なお、第2の実施例においても第1の実施例の速度検出回路6と同一のものを設けるので、第1の実施例と同一の効果も有する。
【0028】
【第3の実施例】
第3の実施例は図4の二値信号形成回路44を図7の第1、第2及び第3の二値信号形成回路44a、44b、44cに変形し、この他は第1の実施例のブラシレス直流モータと同一に構成したものである。
【0029】
図7の第1、第2及び第3の二値信号形成回路44a、44b、44cは第1、第2及び第3の波形整形回路46a、46b、46cと第1、第2及び第3の30度遅延回路47a、47b、47cとから成る。第1、第2及び第3の30度遅延回路47a、47b、47cは、第1、第2及び第3の増幅器35、36、37と第1、第2及び第3の波形整形回路46a、46b、46cとの間に接続され、図10の第1、第2及び第3の位置検出信号Vh1、Vh2、Vh3を30度遅延させた第1、第2及び第3の遅延位置信号Vh1、Vh2’、Vh3を出力する。第1、第2及び第3の波形整形回路46a、46b、46cは図10の第1、第2及び第3の二値信号Vc1、Vc2、Vc3を出力する。
【0030】
なお、第1、第2及び第3の二値信号形成回路44a、44b、44cを、第1、第2及び第3の30度遅延回路47a、47b、47cと第1、第2及び第3の波形整形回路46a、46b、46cとを一体化した構成にすることができる。図8は30度遅延回路47aと波形整形回路46aとを一体化した第1の二値信号形成回路44aの1例を示す。この第1の二値信号形成回路44aは、30度遅延回路47aの一部として機能する第1及び第2の加算用抵抗R1 、R2 と、演算増幅器即ちオペアンプ48と、基準電圧源Er とから成る。加算と比較との両方の機能を有するオペアンプ48の一方の入力端子は第1及び第2の抵抗R1 、R2 を介して図7の増幅器35、36に接続されている。従って、第1及び第2の抵抗R1 、R2 には第1及び第2の位置検出信号Vh1、Vh2が印加される。オペアンプ48の他方の入力端子には基準電圧源Er が接続されている。なお、基準電圧源Er の基準電圧は第1〜第3の位置検出信号Vh1〜Vh3の中心電位(例えば2.5V)に一致するように設定される。第2の抵抗R2 は第1の抵抗R1 の2倍の抵抗値を有する。この結果、図9に示すように互いに120度の位相差を有する第1及び第2の位置検出信号Vh1、Vh2が2:1の割合で加算され、第1の位置検出信号Vh1よりも30度遅れた第1の遅延位置信号Vh1′が得られる。
オペアンプ48は波形整形回路46aの機能を有し、第1及び第2の位置検出信号Vh1、Vh2に基づく第1の遅延位置信号Vh1′がこの中心値に等しい基準電圧Er よりも高い時に第1の電圧レベルを出力し、第1の遅延位置信号Vh1′が基準電圧Er よりも低い時に第2の電圧レベルを出力する。即ち、オペアンプ48は図10の第1の二値信号Vc1を出力する。なお、図7の第2及び第3の二値信号形成回路44b、44cも第1の二値信号形成回路44aと同一の原理で形成することができる。即ち、第2の二値信号形成回路44bは第2の位置検出信号Vh2と第3の位置検出信号Vh3とを2:1の割合で加算して第2の遅延位置信号Vh2′を形成する。また、第3の第3の二値信号形成回路44cは第3の位置検出信号Vh3と第1の位置検出信号Vh1とを2:1の割合で加算して第3の遅延位置信号Vh3′を形成する。
【0031】
図7における第1、第2及び第3の遅延位相信号Vh1′、Vh2′、Vh3′は、図10の第1、第2及び第3の位置検出信号Vh1、Vh2、Vh3を30度遅れ方向に位相をシフトしたものに相当する。従って、コンパレータから成る第1、第2及び第3の波形整形回路46a、46b、46cからは図10の第1、第2及び第3の二値信号Vc1、Vc2、Vc3が得られる。図10の第1、第2及び第3の二値信号Vc1、Vc2、Vc3は図5で同一記号で示す二値信号を30度遅らせたものに相当する。図10の第1、第2及び第3の二値信号Vc 、Vc2、Vc3の位相は第2、第3及び第1の微分出力電圧Vd2、Vd3、Vd1の位相に一致するので、図7のスイッチ41、42、43の出力段に得られる第1、第2及び第3の速度検出信号Vs1、Vs2、Vs3は図10に示すように0〜180度の正の半波になる。図7の加算器45は図10の3相の正の半波を加算して図10の直流の速度検出信号Vt を出力する。図10の速度検出信号Vt の最大リプル率ΔVは13%であり、図5のリプル率(50%)よりも大幅に小さい。
【0032】
第3の実施例のモータ装置は30度遅延回路47a、47b、47c以外は第1の実施例と実質的に同一に構成されているので、上記効果の他に第1の実施例と同一の効果も有する。
【0033】
【第4の実施例】
第4の実施例のブラシレス直流モータ装置は、図11に示すように、図1の速度検出回路6と誤差増幅器8とを一体化した速度制御信号形成回路50を設け、この他は図1と同一に構成したものである。
【0034】
図11の速度制御信号形成回路50は、図7の速度検出回路6aと図1の誤差増幅器8との両方の機能を有するように構成されている。即ち、速度制御信号形成回路50は、第1、第2及び第3のバッファ増幅器35、36、37と、正半波抽出用第1、第2及び第3のスイッチ41、42、43と、放電用第4、第5及び第6のスイッチ51、52、53と、第1、第2及び第3の二値信号形成回路44a、44b、44cと、第1、第2及び第3の反転回路54、55、56と、オペアンプ(演算増幅器)57と、基準電圧源58と、目標速度信号反転回路59と、第1、第2及び第3のコンデンサC1 、C2 、C3 と、第1、第2、第3、第4及び第5の抵抗R1 、R2 、R3 、R4 、R5 とを有する。
【0035】
図11における第1、第2及び第3の位置検出信号ライン31、32、33と、第1、第2及び第3の増幅器35、36、37と、第1、第2及び第3のスイッチ41、42、43と、第1、第2及び第3の二値信号形成回路44a、44b、44cと、第1、第2及び第3の波形整形回路46a、46b、46cと、第1、第2及び第3の遅延回路47a、47b、47cとは、図7でこれ等と同一符号で示すものと実質的に同一である。また、図11で第1、第2及び第3の増幅器35、36、37と第1、第2及び第3のスイッチ41、42、43との間に接続されたC1 R1 直列回路38a、C2 R2 直列回路39a、C3 R3 直列回路40aは図7の第1、第2及び第3の微分回路38、39、40の一部に相当する機能を有する。なお、以下において、図11の38a、39a、40aを第1、第2及び第3のCR直列回路と呼ぶことにする。
【0036】
オペアンプ57は微分回路及び加算回路の構成要素として設けられている。オペアンプ57の一方の入力端子は第1、第2及び第3のスイッチ41、42、43を介して第1、第2及び第3のCR直列回路38a、39a、40aに接続され、且つ第4の抵抗R4 と極性反転回路59とを介して目標速度信号ライン7aに接続されている。オペアンプ57の一方の入力端子と出力端子との間には帰還用抵抗として第5の抵抗R5 が接続されている。オペアンプ57の他方の入力端子とグランドとの間には基準電圧Er =2.5Vを与える基準電圧源58が接続されている。また、基準電圧源58は第4、第5及び第6のスイッチ51、52、53を介して第1、第2及び第3のCR直列回路38a、39a、40aに接続されている。第4、第5及び第6のスイッチ51、52、53は、第3、第1及び第2の二値信号形成回路44c、44a、44bの出力を第1、第2及び第3の反転回路54、55、56で位相反転した信号で制御され、第1、第2及び第3のスイッチ41、42、43と逆に動作する。第4、第5及び第6のスイッチ51、52、53は第1、第2及び第3のスイッチ41、42、43のオフ期間中に第1、第2及び第3のコンデンサC1、C2、C3をリセット(放電)させるためのものである。
【0037】
図11の回路は、図7の速度検出回路6aに図1の誤差増幅器8を加えたものと同様に動作する。
【0038】
図11の二値信号形成回路44a、44b、44cからは、図7と同様に図10に示す第1、第2及び第3の二値信号Vc1、Vc2、Vc3が得られる。第1、第2及び第3のスイッチ41、42、43は第3、第1及び第2の二値信号Vc3、Vc1、Vc2の高レベル期間にオンになり、低レベル期間にオフになる。第4、第5及び第6のスイッチ51、52、53は第3、第1及び第2の二値信号Vc3、Vc1、Vc2の低レベル期間にオンになり、高レベル期間にオフになる。
今、第1の位置検出信号Vh1のみが入力していると仮定すると、第3の二値信号Vc3に基づいて第1のスイッチ41のオン期間(例えば図10のt9 〜t15)に第1の微分出力電圧Vd1の正の半波が抽出され、第4のスイッチ51のオン期間(例えばt3 〜t9 )に第1のコンデンサC1が放電され、図10の第1の速度検出信号Vs1と同様なものが得られる。
図11の回路で第2の位置検出信号Vh2のみが発生していると仮定すると、第2及び第5のスイッチ42、52が第1の二値信号Vc1に基づいて制御され、図10の第2の速度検出信号Vs2に相当するものが得られる。
図11の回路で第3の位置検出信号Vh3のみが発生していると仮定すると、第3及び第6のスイッチ43、53が第2の二値信号Vc2に基づいて制御され、図10の第3の速度検出信号Vs3に相当するものが得られる。
【0039】
図11の回路では、第1、第2及び第3のスイッチ41、42、43の出力側端子が共通接続され、これがオペアンプ57の一方の入力端子に接続されて、また、第4、第5及び第6のスイッチ51、52、53の出力側端子が共通接続され、これが基準電圧源58に接続されている。従って、もし目標速度信号Vr を無視すれば、第1、第2及び第3の位置検出信号Vh1、Vh2、Vh3が同時に入力している時に、図10に示す第1、第2及び第3の速度検出信号Vs1、Vs2、Vs3を加算した直流速度検出信号Vtに相当するもの がオペアンプ57から得られる。従って、図10には速度制御信号Vcon が示されていないが、速度制御信号Vcon は速度検出電圧Vt から目標速度信号Vr を減算したものである。
なお、請求項3,4,15,16の発明は、図11においてライン7a目標速度信号Vrをオペアンプ57に入力させたものに相当する。
【0040】
図11のオペアンプ57は微分用、加算用の他に、速度制御信号Vcon を形成するための誤差増幅器としても機能している。即ち、目標速度ライン7aの目標速度信号Vr は反転回路59で−Vr に変換され、第4の抵抗R4 を介してオペアンプ57の一方の入力端子に入力している。従って、第1、第2及び第3のスイッチ41、42、43がオンの期間には、これ等のスイッチ41、42、43を通って帰還抵抗R5 に電流が流れ込む。他方、負極の目標速度信号−Vr に基づいて帰還抵抗R5 に流れる電流は、帰還抵抗R5 から目標速度反転回路59に流れ込む向きになるので、帰還抵抗R5 において電流の減算が生じ、結果としてオペアンプ57の出力段に速度検出電圧Vt と目標速度信号Vr との差を示す速度制御信号Vcon が得られる。
【0041】
第4の実施例は第1〜第3の実施例と同様な効果を有し、更に、1つのオペアンプ57によって微分、加算、誤差信号形成を達成することができ、回路構成が単純になるという効果も有する。また、第1、第2及び第3のコンデンサC1、C2、C3でDCオフセット分を除去して交流分のみをオペアンプ57に送るので、オフセットを容易に除去できる。また、第4,第5及び第6のスイッチ51、52、53で第1、第2及び第3のコンデンサC1、C2、C3のリセットを確実且つ容易に達成することができる。
なお、請求項3,4,15,16の発明に従う回路とするために、図11において、目標速度ライン7a、反転回路59、抵抗R4を省くことができる。この様に変形した場合には、オペアンプ57から図7と同様に直流の速度検出電圧Vtが得られるので、この速度検出電圧Vtを図1の誤差増幅器8に入力させる。これにより、第1及び第4の実施例と同様な効果が得られる。
【0042】
【第5の実施例】
次に、図12及び図13を参照して第5の実施例を説明する。但し、図12及び図13において、図7、図10及び図11と共通する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
図12は第5の実施例のブラシレス直流モータの速度検出回路6bは、図11の速度制御信号形成回路50を変形したものである。即ち、図12の速度検出回路6bは、図11の速度制御信号形成回路50から反転回路59及び抵抗R4の回路を省いて速度検出信号Vtを出力するように構成し、また、第1、第2及び第3の位置検出信号Vh1、Vh2、Vh3の微分信号の全波整流出力に相当する速度検出信号Vtを得るために、第4、第5及び第6のスイッチ51,52、53と第2のオペアンプ60と、第2の帰還抵抗R6と、加算用抵抗R7とを設けた他は、図11の速度制御信号形成回路50と同一に構成されている。
第2のオペアンプ60の第1の入力端子(負端子)は第4、第5及び第6のスイッチ51、52、53の出力端子にそれぞれ接続されている。第2のオペアンプ60の第2の入力端子(正端子)は、基準電圧源58に接続されている。第2の帰還用抵抗R6は第2のオペアンプ60の第1の入力端子と出力端子との間に接続されている。第2のオペアンプ60の出力端子は抵抗R7を介して第1のオペアンプ57の第1の入力端子に接続されている。図12の第1のオペアンプ57の第1の入力端子は図11と同様に第1、第2及び第3のスイッチ41、42、43に接続され、また第2の入力端子は基準電圧源58に接続されている。
【0043】
図12の二値信号形成回路44a、44b、44cからは、図7と同様に図13に示す第1、第2及び第3の二値信号Vc1、Vc2、Vc3が得られる。第1、第2及び第3のスイッチ41、42、43は第3、第1及び第2の二値信号Vc3、Vc1、Vc2の高レベル期間にオンになり、低レベル期間にオフになる。第4、第5及び第6のスイッチ51、52、53は第3、第1及び第2の二値信号Vc3、Vc1、Vc2の低レベル期間にオンになり、高レベル期間にオフになる。
今、第1の位置検出信号Vh1のみが入力していると仮定すると、第3の二値信号Vc3に基づいて第1のスイッチ41のオン期間(例えばt9 〜t15)に第1の微分出力電圧Vd1の正の半波が抽出され、第4のスイッチ51のオン期間(例えばt3 〜t9 )に第1の微分出力電圧Vd1の負の半波が抽出され、図13の第1の速度検出信号Vs1が得られる。図13の第1の速度検出信号Vs1は図13の第1の微分出力電圧Vd1の全波整流波形に相当する。
図12の回路で第2の位置検出信号Vh2のみが発生していると仮定すると、第2及び第5のスイッチ42、52が第1の二値信号Vc1に基づいて制御され、図13の第2の速度検出信号Vs2が得られる。
図12の回路で第3の位置検出信号Vh3のみが発生していると仮定すると、第3及び第6のスイッチ43、53が第2の二値信号Vc2に基づいて制御され、図13の第3の速度検出信号Vs3が得られる。
【0044】
図12の回路では、第1、第2及び第3のスイッチ41、42、43の出力側端子が共通接続され、これが第1のオペアンプ57の第1の入力端子に接続されて、また、第4、第5及び第6のスイッチ51、52、53の出力側端子が共通接続され、これが第2のオペアンプ60の第1の入力端子に接続されている。また、第2のオペアンプ60の出力端子は第1のオペアンプ57の第1の入力端子に接続されている。従って、第2のオペアンプ60は電圧Vd1、Vd2,Vd3の第1、第2及び第3の微分出力の負の半波の整流波形の合成を出力する。また、第1のオペアンプ57は第1、第2及び第3の微分出力電圧Vd1、VVd2、Vd3の正の半波の整流波形を合成し、同時に第2のオペアンプ60の出力を合成する。この結果、図12の速度検出回路6bに第1、第2及び第3の位置検出信号Vh1、Vh2、Vh3が同時に入力している時に、図13に示す第1、第2及び第3の速度検出信号Vs1、Vs2、Vs3を加算した直流速度検出信号Vt が第1のオペアンプ57から得られる。従って、直流の速度検出電圧Vt のリプルは比較的小さい。図12のライン34の速度検出電圧Vtは、図1の誤差増幅器8に相当するものに送られ、速度制御信号Vconの作成に使用される。
【0045】
第5の実施例は第1〜第4の実施例と同様な効果を有し、更に、リプルの小さい速度検出電圧Vtが得られるという効果も有する。
【0046】
【第6の実施例】
図14に示す第6の実施例の速度制御信号形成回路50aは、図12の速度検出回路6bに反転回路59と抵抗R4とを付加し、その他は図12と同一に構成したものに相当する。図14の反転回路59及び抵抗R4は、図11で同一符号で示すものと実質的に同一であって、ライン7aの目標速度信号Vrの位相反転信号を第1のオペアンプ57に入力させるものである。
【0047】
図14のオペアンプ57は微分用、加算用の他に、速度制御信号Vconを形成するための誤差増幅器としても機能している。即ち、目標速度ライン7aの目標速度信号Vr は反転回路59で−Vr に変換され、第4の抵抗R4 を介して第1のオペアンプ57の第1の入力端子に入力している。負極の目標速度信号−Vr に基づいて帰還抵抗R5 に流れる電流は、帰還抵抗R5 から反転回路59に流れ込む向きになるので、帰還抵抗R5 において電流の減算が生じ、結果としてオペアンプ57の出力段に速度検出電圧Vt と目標速度信号Vr との差を示す速度制御信号Vcon が得られる。
【0048】
第6の実施例は第4及び第5の実施例と同様な効果を有する。
【0049】
【第7の実施例】
図15に示す第7の実施例の速度検出回路6cは、図12の速度検出回路6bを変形したものであり、第2のオペアンプ60を第1のオペアンプ57の第1の入力端子に接続せずに、反転回路70と加算器71とを設け、第1のオペアンプ57の出力と第2のオペアンプ60の出力の反転信号とを加算器71で加算して速度検出信号を得ている他は図12と同一に構成したものに相当する。加算器71からは図12に示す速度検出信号Vtと同一の微分信号の全波整流波形が得られる。従って、
第7の実施例は第5の実施例と同様な効果を有する。
【0050】
【第8の実施例】
図16は本発明が適用されたブラシを有するモ−タの速度制御装置を示す。図16のモ−タ1aは固定子9a回転子10aとブラシ組立体80とから成る。図17に概略的に示すように固定子9aは一対の磁石86、87から成る。回転子10aは巻線85とコア(図示せず)とから成る。巻線85はブラシ81、82を介してモ−タ制御及び駆動回路2aに接続されている。モ−タ制御及び駆動回路2aは、図3と同様に構成された直流電源16と速度制御回路17とから成る。速度制御回路17は巻線85に直流電源16から供給する電力を制御する機能を有する。
【0051】
回転子10aが結合されたシャフト83が円板状磁石84の中心に結合されている。従って、円板状磁石84は回転子10aに従って回転する。円板状磁石84はその円周方向に交互に分割された8個のN極領域と8個のS極領域とを有する。図16の第1、第2及び第3のホ−ル素子3、4、5と速度検出回路6と目標速度信号発生器7と誤差増幅器8は、図1でこれ等と同一符号で示すものと同一に構成されている。第1、第2及び第3のホ−ル素子3、4、5は、円板状磁石84によって発生する磁束を検出することができるように例えば固定子9aに固着されている。なお、第1、第2及び第3のホ−ル素子3、4、5の相互間の電気角度は図2の場合と同様に120度であり、また、図16の円板状磁石84と第1〜第3のホ−ル素子3〜5との相互関係は、図2のN極とS極を有する回転子10と第1〜第3のホ−ル素子3〜5との相互関係と同一である。従って、固定子9aに相対的に回転子10a及び円板状磁石84が回転すると、第1〜第3のホ−ル素子3〜5から図5のVh1、Vh2、Vh3に示すように相互に120度の位相差を有する正弦波3相交流電圧が得られる。これにより、図16においても図1と同様にモ−タ1aの速度検出を行うことができる。従って、第8の実施例によっても実施例1と同一の効果を得ることができる。
【0052】
図16の円板状磁石84を使用して回転速度を検出する方式は、図4の実施例のみでなく、図6、図7、図11、図12、図14、図15の実施例及びこれらの変形例にも適用することもできる。即ち、請求項1〜12の発明における速度制御信号形成回路の技術を、請求項13〜24の発明に示すように回転子10aに結合された磁石84を有するものに適用することができる。
【0053】
【変形例】
本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば次の変形が可能なものである。
(1) 図7の第3の実施例及び図11の第4の実施例、図12の第5の実施例、図14の第6の実施例、図15の第7の実施例、図16の第8の実施例においても第3の位置検出信号Vh3を図6の第2の実施例の第3の位置検出信号形成回路49aで作成することができる。
(2) 図5及び図10及び図13において、第1、第2及び第3の速度検出信号Vs1、Vs2、Vs3の極性を反転させることができる。また、図5及び図10及び図13において、微分出力電圧Vd1、Vd2、Vd3の負の半波側を第1、第2及び第3のスイッチ41、42、43で抽出することができる。
(3) 請求項3,5,7,9,11,15,17,19,21,23等に従う回路を得るために、図11、図12、図14、及び図15の回路において、遅延回路47a、47b、47cを省いて波形整形回路46a、46b、46cの入力端子を増幅器35、36、37に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例のブラシレス直流モータ装置を示すブロック図である。
【図2】図1のモータ本体部の断面とホール素子の配置とを示す図である。
【図3】図1のモータ制御及び駆動回路を原理的に示す回路図である。
【図4】図1の速度検出回路を示すブロック図である。
【図5】図4の各部の電圧を示す波形図である。
【図6】第2の実施例のモータ本体部の断面と2つのホール素子の配置と第3の位置検出信号形成回路を示す図である。
【図7】第3の実施例の速度検出回路を示すブロック図である。
【図8】図7の第1の30度遅延回路と第1の波形整形回路とを示す回路図である。
【図9】図8の回路による30度遅延信号の形成を説明するためのベクトル図である。
【図10】図7の各部の電圧を示す波形図である。
【図11】第4の実施例の速度制御信号形成回路を示すブロック図である。
【図12】第5の実施例の速度検出回路を示すブロック図である。
【図13】図11の各部の状態を示す波形図である。
【図14】第6の実施例の速度制御信号形成回路を示すブロック図である。
【図15】第7の実施例の速度検出回路を示すブロック図である。
【図16】第8の実施例のモータ及びその速度制御装置を示すブロック図である。
【図17】図16のモータ及びこの駆動制御回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 モータ本体部
2 モータ制御及び駆動回路
3、4、5 第1、第2及び第3のホール素子
6 速度検出回路
7 目標速度信号発生器
8 誤差増幅器
38、39、40 微分回路
41、42、43 第1、第2及び第3の速度検出用スイッチ
45 加算器
46a、46b、46c 波形整形回路
47a、47b、47c 30度遅延回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a speed control signal forming device for a motor used for transferring an optical pickup of an optical disk device such as a CD-ROM device.
[0002]
[Prior art]
When a brushless DC motor is used as a disk rotating motor of a data recording or reproducing disk device or a feed motor of an optical pickup, for example, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 4-362666, the rotational speed of the motor is reduced. Control is required. For this reason, the conventional brushless DC motor has a speed detector.
Japanese Patent Laid-Open No. 3-16066 discloses that a Hall element is arranged on a stator of a brushless DC motor, and a speed signal is obtained by rectifying the output of the Hall element.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, if the speed detector is provided independently, the motor control circuit inevitably increases the cost. Further, the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-16066 makes the circuit configuration complicated and increases the ripple of the speed signal.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a motor speed control signal forming apparatus capable of generating a speed detection signal or a speed control signal by a simple circuit. Another object of the present invention is to provide a motor speed control signal forming apparatus capable of reducing the ripple.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems and achieve the above object, the present invention provides first, second and third stator windings, a rotor made of a permanent magnet, and the first, second and third A plurality of magnetoelectric transducers arranged so as to have a fixed positional relationship with respect to the stator winding, and based on the outputs of the plurality of magnetoelectric transducers indicating a change in magnetic field according to the rotation of the permanent magnet; First, second, and third position detection signals indicating the relative positional relationship between the first, second, and third phase stator windings and the permanent magnet are sequentially generated with a phase difference of 120 degrees. Switching the excitation currents of the first, second, and third stator windings based on the first, second, and third position detection signals, and setting the rotor to the target Excitation control for controlling the excitation current of the first, second and third stator windings to rotate at speed An apparatus for generating a speed control signal of a brushless DC motor having a stage, wherein the first, second and third position detection signals are differentiated to differentiate the first, second and third position detection signals, respectively. First, second and third differentiating circuits for forming first, second and third differential signals having a leading phase of 90 degrees with respect to the position detection signal, and the first, second and third differential circuits; Based on position detection signalThe phase is 30 degrees behind the first, second and third position detection signals.And first, second and third binary signal forming circuits for forming first, second and third binary signals each comprising a first voltage level and a second voltage level; A first switch for passing the first differential signal obtained from one differentiating circuit only during the period of the first voltage level of the third binary signal, and obtained from the second differentiating circuit. A second switch for allowing the second differential signal to pass only during a period of the first voltage level of the first binary signal, and the third differential signal obtained from the third differential circuit. A third switch that passes the second binary signal only during the first voltage level period, and outputs of the first, second, and third switches are added to detect the rotational speed of the rotor Adding means for outputting a signal and generating a signal indicating a target rotational speed of the rotor; A target rotational speed signal generating means; and a computing means for obtaining a value corresponding to a difference between the signal indicating the target rotational speed and the rotational speed detection signal and supplying the value to the excitation control means as a speed control signal. The present invention relates to a motor speed control signal forming apparatus.
[0006]
Claims7-12As shown in FIG. 4, a magnet that rotates together with the rotor is provided, and the magnetic flux of this magnet is detected by a magnetoelectric conversion element, so that the rotation speed can be detected. The motor in this case may be a DC motor having a brush or an AC motor.
Claims2, 3, 8, 9It is desirable to use one operational amplifier for both differentiation and addition as shown in FIG. In addition, it is desirable to provide fourth, fifth and sixth switches to selectively discharge the first, second and third capacitors for differentiation.
Claims3, 5, 6, 9, 11, 12In addition to differentiation and addition, one operational amplifier can be used for subtraction to form a speed control signal.
Claims4, 5, 10, 11As shown in FIG. 4, the fourth to sixth switches are provided and operated opposite to the first to third switches, and a speed detection signal equivalent to full-wave rectification of the differential signal can be obtained.
Claims13As shown in FIG. 5, it is desirable that the binary signal forming circuit is composed of first, second and third delay position signal forming circuits and first, second and third waveform shaping circuits.
Claim14As shown in FIG. 1, the first, second and third delayed position signals are formed based on the addition of two position detection signals selected from the first, second and third position detection signals, ie, vector synthesis. it can.
Claims15As shown in FIG. 2, the position detecting means can be constituted by the first, second and third magnetoelectric transducers.
Claims16As shown in FIG. 3, the position detection means includes the first and second magnetoelectric transducers for obtaining the first and second position detection signals, and the third position based on the first and second position detection signals. And a circuit for forming a detection signal.
[0007]
【The invention's effect】
According to the invention of each claim,The following effects can be obtained.
(I)By using the 30-degree delayed position detection signal, differential signal extraction can be performed ideally, and ripple of the speed detection signal or speed control signal can be reduced well.
(B) A simple circuit in which the first, second, and third switches are controlled by the third, first, and second binary signals.Ripple'sRelativelyA small speed detection signal or speed control signal can be easily obtained.
Further, in the inventions of
Claims2-5, 8-11According to the invention, since one operational amplifier is used for differentiation and addition of differential signals, the circuit configuration can be simplified.
Claims3, 4, 9, 10According to this invention, since one operational amplifier is used for differentiation, addition of the differential signal, and subtraction of the speed detection signal and the target speed signal, the circuit configuration is further simplified.
Claim3-5, 10, 11According to the invention, it is equivalent to full-wave rectification of the first, second, and third differential signals by combining the first, second, and third switches with the fourth, fifth, and sixth switches. Speed detection signals or speed control signals can be obtained, and these ripples are further reduced.
ClaimItem 13 and 14According to the invention, a 30-degree delayed position detection signal and a binary signal based thereon can be easily formed.
Claim15According to the invention, the first, second, and third position detection signals can be easily obtained based on the first, second, and third magnetoelectric transducers.
Claim16According to the invention, the first, second, and third position detection signals can be obtained by the two magnetoelectric transducers, so that the cost can be reduced.
[0008]
Embodiment and Examples
Next, embodiments and examples of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0009]
[First embodiment]
First, the brushless DC motor device of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5 will be described. As schematically shown in FIG. 1, the brushless DC motor device includes a brushless DC motor
[0010]
The brushless DC motor
[0011]
The
[0012]
In FIG. 1, a motor control and drive
[0013]
FIG. 3 shows the motor control and drive
The switch switching
For example, when the exciting current is simultaneously supplied to the
The
[0014]
In FIG. 3, the
[0015]
The
[0016]
FIG. 4 shows the
[0017]
The first, second, and
Therefore, in this embodiment, the first, second, and third speed detection switches 41, 42, 43 are connected to the output stages of the first, second, and
[0018]
The binary
[0019]
As is apparent from the comparison between the first differential output voltage Vd1 and the third binary signal Vc3 in FIG. 5, the third binary signal Vc3 is slightly 30 degrees ahead of the first differential output voltage Vd1. There is only. Therefore, the third binary signal Vc3 can be used for the on / off control of the first
[0020]
The above-described first differential is also applied between the second differential output voltage Vd2 and the first binary signal Vc1 in FIG. 5 and between the third differential output voltage Vd3 and the second binary signal Vc2. The phase relationship is similar to the relationship between the output voltage Vd1 and the third binary signal Vc3. Therefore, the output line of the first
[0021]
The
[0022]
In FIG. 1, a target
[0023]
As is clear from the above, in this embodiment, a dedicated speed detector for detecting the rotational speed of the
In this embodiment, the first, second, and third position detection signals Vh1, Vh2, and Vh3 are converted into binary signals Vc1, Vc2, and the first, second, and third
[0024]
[Second embodiment]
Next, the brushless DC motor device of the second embodiment will be described with reference to FIG. However, in FIG. 6 and FIGS. 7 to 17 described later, portions common to FIGS. Also, in the second to eighth embodiments, the parts substantially the same as those of the first embodiment are not shown, and FIGS. 1 to 5 are referred to.
[0025]
In the brushless DC motor device of the second embodiment, the
[0026]
As shown in FIG. 6, the third position detection
[0027]
According to the second embodiment, since the three position detection signals Vh1, Vh2, and Vh3 are obtained by the two
[0028]
[Third embodiment]
In the third embodiment, the binary
[0029]
The first, second, and third binary
[0030]
The first, second and third binary
The
[0031]
The first, second and third delayed phase signals Vh1 ', Vh2' and Vh3 'in FIG. 7 are delayed by 30 degrees from the first, second and third position detection signals Vh1, Vh2 and Vh3 in FIG. Corresponds to the phase shifted. Accordingly, the first, second, and third binary signals Vc1, Vc2, and Vc3 of FIG. 10 are obtained from the first, second, and third
[0032]
Since the motor device of the third embodiment is configured substantially the same as the first embodiment except for the 30-
[0033]
[Fourth embodiment]
As shown in FIG. 11, the brushless DC motor device of the fourth embodiment is provided with a speed control signal forming circuit 50 in which the
[0034]
The speed control signal forming circuit 50 of FIG. 11 is configured to have both functions of the
[0035]
11, first, second, and third position
[0036]
The
[0037]
The circuit of FIG. 11 operates in the same manner as the
[0038]
The binary
Assuming that only the first position detection signal Vh1 is input, the
Assuming that only the second position detection signal Vh2 is generated in the circuit of FIG. 11, the second and
Assuming that only the third position detection signal Vh3 is generated in the circuit of FIG. 11, the third and
[0039]
In the circuit of FIG. 11, the output side terminals of the first, second and
The inventions of
[0040]
The
[0041]
The fourth embodiment has effects similar to those of the first to third embodiments, and further, differentiation, addition, and error signal formation can be achieved by one
In order to obtain the circuit according to the third, fourth, fifteenth and sixteenth aspects of the present invention, the
[0042]
[Fifth embodiment]
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. However, in FIG. 12 and FIG. 13, the same reference numerals are given to the portions common to FIG. 7, FIG. 10, and FIG.
In FIG. 12, the speed detection circuit 6b of the brushless DC motor of the fifth embodiment is a modification of the speed control signal forming circuit 50 of FIG. That is, the speed detection circuit 6b of FIG. 12 is configured to output the speed detection signal Vt by omitting the inverting
The first input terminal (negative terminal) of the second
[0043]
From the binary
Assuming that only the first position detection signal Vh1 is being input, the first differential output voltage during the ON period (eg, t9 to t15) of the
Assuming that only the second position detection signal Vh2 is generated in the circuit of FIG. 12, the second and
Assuming that only the third position detection signal Vh3 is generated in the circuit of FIG. 12, the third and
[0044]
In the circuit of FIG. 12, the output side terminals of the first, second, and
[0045]
The fifth embodiment has the same effect as the first to fourth embodiments, and further has the effect that a speed detection voltage Vt with a small ripple can be obtained.
[0046]
[Sixth embodiment]
The speed control
[0047]
The
[0048]
The sixth embodiment has the same effect as the fourth and fifth embodiments.
[0049]
[Seventh embodiment]
A
The seventh embodiment has the same effect as the fifth embodiment.
[0050]
[Eighth embodiment]
FIG. 16 shows a motor speed control apparatus having a brush to which the present invention is applied. The motor 1a shown in FIG. 16 comprises a
[0051]
A
[0052]
The method of detecting the rotational speed using the disk-shaped
[0053]
[Modification]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and for example, the following modifications are possible.
(1) The third embodiment of FIG. 7, the fourth embodiment of FIG. 11, the fifth embodiment of FIG. 12, the sixth embodiment of FIG. 14, the seventh embodiment of FIG. 15, and the FIG. Also in the eighth embodiment, the third position detection signal Vh3 can be generated by the third position detection
(2) In FIGS. 5, 10, and 13, the polarities of the first, second, and third speed detection signals Vs1, Vs2, and Vs3 can be reversed. 5, 10, and 13, the negative half-wave side of the differential output voltages Vd1, Vd2, and Vd3 can be extracted by the first, second, and
(3) In order to obtain a circuit according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a brushless DC motor device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a cross section of the motor main body of FIG. 1 and the arrangement of Hall elements.
FIG. 3 is a circuit diagram showing in principle the motor control and drive circuit of FIG. 1;
4 is a block diagram showing the speed detection circuit of FIG. 1. FIG.
5 is a waveform diagram showing voltages at various parts in FIG. 4; FIG.
FIG. 6 is a diagram illustrating a cross section of a motor main body portion, an arrangement of two Hall elements, and a third position detection signal forming circuit according to a second embodiment.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a speed detection circuit according to a third embodiment.
8 is a circuit diagram showing the first 30-degree delay circuit and the first waveform shaping circuit of FIG. 7; FIG.
9 is a vector diagram for explaining formation of a 30-degree delayed signal by the circuit of FIG.
10 is a waveform diagram showing voltages at various parts in FIG. 7; FIG.
FIG. 11 is a block diagram showing a speed control signal forming circuit of a fourth embodiment.
FIG. 12 is a block diagram showing a speed detection circuit according to a fifth embodiment.
13 is a waveform diagram showing the state of each part in FIG. 11. FIG.
FIG. 14 is a block diagram showing a speed control signal forming circuit of a sixth embodiment.
FIG. 15 is a block diagram showing a speed detection circuit according to a seventh embodiment.
FIG. 16 is a block diagram showing a motor and a speed control device thereof according to an eighth embodiment.
17 is a block diagram showing the motor of FIG. 16 and its drive control circuit.
[Explanation of symbols]
1 Motor body
2 Motor control and drive circuit
3, 4, 5 first, second and third Hall elements
6 Speed detection circuit
7 Target speed signal generator
8 Error amplifier
38, 39, 40 Differentiation circuit
41, 42, 43 First, second and third speed detection switches
45 Adder
46a, 46b, 46c Waveform shaping circuit
47a, 47b, 47c 30 degree delay circuit
Claims (16)
永久磁石から成る回転子と、
前記第1、第2及び第3の固定子巻線に対して一定の位置関係を有するように配置された複数の磁電変換素子を有し、前記永久磁石の回転に従う磁界の変化を示す前記複数の磁電変換素子の出力に基づいて前記第1、第2及び第3相固定子巻線と前記永久磁石との相対的位置関係を示す第1、第2及び第3の位置検出信号を120度の位相差を有して順次に発生する位置検出手段と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号に基づいて前記第1、第2及び第3の固定子巻線の励磁電流の切換を行うと共に、前記回転子を目標速度に回転させるように前記第1、第2及び第3の固定子巻線の励磁電流を制御する励磁制御手段と
を備えたブラシレス直流モータの速度制御信号を形成するための装置であって、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号をそれぞれ微分して前記第1,第2及び第3の位置検出信号に対して90度の進み位相を有する第1、第2及び第3の微分信号を形成する第1、第2及び第3の微分回路と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号に基づいて前記第1、第2及び第3の位置検出信号よりも位相が30度遅れており且つそれぞれが第1の電圧レベルと第2の電圧レベルとから成る第1、第2及び第3の二値信号を形成する第1、第2及び第3の二値信号形成回路と、
前記第1の微分回路から得られた前記第1の微分信号を前記第3の二値信号の前記第1の電圧レベルの期間のみ通過させるための第1のスイッチと、
前記第2の微分回路から得られた前記第2の微分信号を前記第1の二値信号の前記第1の電圧レベルの期間のみ通過させる第2のスイッチと、
前記第3の微分回路から得られた前記第3の微分信号を前記第2の二値信号の前記第1の電圧レベルの期間のみ通過させる第3のスイッチと、
前記第1、第2及び第3のスイッチの出力を加算して前記回転子の回転速度検出信号を出力する加算手段と、
前記回転子の目標回転速度を示す信号を発生する目標回転速度信号発生手段と、
前記目標回転速度を示す信号と前記回転速度検出信号との差に対応する値を求め、この値を速度制御信号として前記励磁制御手段に供給する演算手段と
を備えたモータの速度制御信号形成装置。First, second and third stator windings;
A rotor made of permanent magnets,
The plurality of magnetoelectric transducers arranged so as to have a fixed positional relationship with respect to the first, second and third stator windings, and the plurality of magnetic fields changing in accordance with the rotation of the permanent magnet The first, second and third position detection signals indicating the relative positional relationship between the first, second and third phase stator windings and the permanent magnet based on the output of the magnetoelectric transducer are 120 degrees. Position detection means that sequentially generate with a phase difference of
Based on the first, second and third position detection signals, the excitation currents of the first, second and third stator windings are switched, and the rotor is rotated to a target speed. An apparatus for forming a speed control signal of a brushless DC motor comprising excitation control means for controlling the excitation current of the first, second and third stator windings;
The first, second, and third position detection signals are differentiated, respectively, and the first, second, and third positions having a lead phase of 90 degrees with respect to the first, second, and third position detection signals, respectively. First, second and third differentiating circuits for forming a differential signal;
Based on the first, second, and third position detection signals, the phases are delayed by 30 degrees with respect to the first, second, and third position detection signals, and the first voltage level and the second First, second and third binary signal forming circuits for forming first, second and third binary signals comprising voltage levels;
A first switch for passing the first differential signal obtained from the first differentiating circuit only during a period of the first voltage level of the third binary signal;
A second switch that passes the second differential signal obtained from the second differentiating circuit only during a period of the first voltage level of the first binary signal;
A third switch for passing the third differential signal obtained from the third differentiating circuit only during a period of the first voltage level of the second binary signal;
Adding means for adding outputs of the first, second and third switches to output a rotation speed detection signal of the rotor;
Target rotational speed signal generating means for generating a signal indicating the target rotational speed of the rotor;
A speed control signal forming apparatus for a motor comprising: a value corresponding to a difference between the signal indicating the target rotation speed and the rotation speed detection signal; and a calculation means for supplying this value to the excitation control means as a speed control signal .
永久磁石から成る回転子と、
前記第1、第2及び第3の固定子巻線に対して一定の位置関係を有するように配置された複数の磁電変換素子を有し、前記永久磁石の回転に従う磁界の変化を示す前記複数の磁電変換素子の出力に基づいて前記第1、第2及び第3相固定子巻線と前記永久磁石との相対的位置関係を示す第1、第2及び第3の位置検出信号を120度の位相差を有して順次に発生する位置検出手段と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号に基づいて前記第1、第2及び第3の固定子巻線の励磁電流の切換を行うと共に、前記回転子を目標速度に回転させるように前記第1、第2及び第3の固定子巻線の励磁電流を制御する励磁制御手段と
を備えたブラシレス直流モータの速度制御信号を形成するための装置であって、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号に基づいて前記第1、第2及び第3の位置検出信号よりも位相が30度遅れており且つそれぞれが第1の電圧レベルと第2の電圧レベルとから成る第1、第2及び第3の二値信号を形成する第1、第2及び第3の二値信号形成回路と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号の伝送ラインに直列に接続された第1、第2及び第3のコンデンサと、
速度検出信号を出力するものであって、第1及び第2の入力端子と出力端子とを有している演算増幅器と、
前記演算増幅器の第1の入力端子と出力端子との間に接続された帰還抵抗と、
前記演算増幅器の第2の入力端子に接続された基準電位を与える基準電位手段と、
前記第1のコンデンサと前記演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第3の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第1のスイッチと、
前記第2のコンデンサと前記演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第1の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第2のスイッチと、
前記第3のコンデンサと前記演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第2の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第3のスイッチと、
前記第1のコンデンサと前記基準電位手段との間に接続され、前記第3の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第4のスイッチと、
前記第2のコンデンサと前記基準電位手段との間に接続され、前記第1の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第5のスイッチと、
前記第3のコンデンサと前記基準電位手段との間に接続され、前記第2の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第6のスイッチと、
前記回転子の目標回転速度を示す信号を発生する目標回転速度信号発生手段と、
前記目標回転速度を示す信号と前記演算増幅器から得られた前記回転速度検出信号との差に対応する値を求め、この値を速度制御信号として前記励磁制御手段に供給する演算手段と
を備えたモータの速度制御信号形成装置。First, second and third stator windings;
A rotor made of permanent magnets,
The plurality of magnetoelectric transducers arranged so as to have a fixed positional relationship with respect to the first, second and third stator windings, and the plurality of magnetic fields changing in accordance with the rotation of the permanent magnet The first, second and third position detection signals indicating the relative positional relationship between the first, second and third phase stator windings and the permanent magnet based on the output of the magnetoelectric transducer are 120 degrees. Position detection means that sequentially generate with a phase difference of
Based on the first, second and third position detection signals, the excitation currents of the first, second and third stator windings are switched, and the rotor is rotated to a target speed. An apparatus for forming a speed control signal of a brushless DC motor comprising excitation control means for controlling the excitation current of the first, second and third stator windings;
Based on the first, second, and third position detection signals, the phases are delayed by 30 degrees with respect to the first, second, and third position detection signals, and the first voltage level and the second First, second and third binary signal forming circuits for forming first, second and third binary signals comprising voltage levels;
First, second and third capacitors connected in series to transmission lines of the first, second and third position detection signals;
An operational amplifier which outputs a speed detection signal and has first and second input terminals and an output terminal;
A feedback resistor connected between a first input terminal and an output terminal of the operational amplifier;
Reference potential means for providing a reference potential connected to a second input terminal of the operational amplifier;
The first capacitor is connected between the first capacitor and the first input terminal of the operational amplifier, and is turned on only in the period of the first voltage level in response to the third binary signal. And the switch
The second capacitor is connected between the second capacitor and the first input terminal of the operational amplifier, and is turned on only in the period of the first voltage level in response to the first binary signal. And the switch
The third capacitor is connected between the third capacitor and the first input terminal of the operational amplifier, and is turned on only in the period of the first voltage level in response to the second binary signal. And the switch
A fourth switch connected between the first capacitor and the reference potential means and turned on only during the second voltage level in response to the third binary signal;
A fifth switch connected between the second capacitor and the reference potential means and turned on only in the period of the second voltage level in response to the first binary signal;
A sixth switch connected between the third capacitor and the reference potential means and turned on only in the period of the second voltage level in response to the second binary signal;
Target rotational speed signal generating means for generating a signal indicating the target rotational speed of the rotor;
A calculation unit that obtains a value corresponding to a difference between the signal indicating the target rotation speed and the rotation speed detection signal obtained from the operational amplifier and supplies the value to the excitation control unit as a speed control signal Motor speed control signal generator.
永久磁石から成る回転子と、
前記第1、第2及び第3の固定子巻線に対して一定の位置関係を有するように配置された複数の磁電変換素子を有し、前記永久磁石の回転に従う磁界の変化を示す前記複数の磁電変換素子の出力に基づいて前記第1、第2及び第3相固定子巻線と前記永久磁石との相対的位置関係を示す第1、第2及び第3の位置検出信号を120度の位相差を有して順次に発生する位置検出手段と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号に基づいて前記第1、第2及び第3の固定子巻線の励磁電流の切換を行うと共に、前記回転子を目標速度に回転させるように前記第1、第2及び第3の固定子巻線の励磁電流を制御する励磁制御手段と
を備えたブラシレス直流モータの速度制御信号を形成するための装置であって、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号に基づいて前記第1、第2及び第3の位置検出信号よりも位相が30度遅れており且つそれぞれが第1の電圧レベルと第2の電圧レベルとから成る第1、第2及び第3の二値信号を形成する第1、第2及び第3の二値信号形成回路と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号の伝送ラインに直列に接続された第1、第2及び第3のコンデンサと、
速度検出信号を出力するものであって、第1及び第2の入力端子と出力端子とを有している演算増幅器と、
前記演算増幅器の第1の入力端子と出力端子との間に接続された帰還抵抗と、
前記演算増幅器の第2の入力端子に接続された基準電位を与える基準電位手段と、
前記第1のコンデンサと前記演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第3の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第1のスイッチと、
前記第2のコンデンサと前記演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第1の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第2のスイッチと、
前記第3のコンデンサと前記演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第2の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第3のスイッチと、
前記第1のコンデンサと前記基準電位手段との間に接続され、前記第3の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第4のスイッチと、
前記第2のコンデンサと前記基準電位手段との間に接続され、前記第1の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第5のスイッチと、
前記第3のコンデンサと前記基準電位手段との間に接続され、前記第2の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第6のスイッチと、
前記回転子の目標回転速度を示す信号を発生する目標回転速度信号発生手段と、
前記演算増幅器から前記励磁制御手段に供給するための速度制御信号を得るために、前記目標回転速度を示す信号を位相反転して前記演算増幅器に供給する手段と
を備えたモータの速度制御信号形成装置。First, second and third stator windings;
A rotor made of permanent magnets,
The plurality of magnetoelectric transducers arranged so as to have a fixed positional relationship with respect to the first, second and third stator windings, and the plurality of magnetic fields changing in accordance with the rotation of the permanent magnet The first, second and third position detection signals indicating the relative positional relationship between the first, second and third phase stator windings and the permanent magnet based on the output of the magnetoelectric transducer are 120 degrees. Position detection means that sequentially generate with a phase difference of
Based on the first, second and third position detection signals, the excitation currents of the first, second and third stator windings are switched, and the rotor is rotated to a target speed. An apparatus for forming a speed control signal of a brushless DC motor comprising excitation control means for controlling the excitation current of the first, second and third stator windings;
Based on the first, second, and third position detection signals, the phases are delayed by 30 degrees with respect to the first, second, and third position detection signals, and the first voltage level and the second First, second and third binary signal forming circuits for forming first, second and third binary signals comprising voltage levels;
First, second and third capacitors connected in series to transmission lines of the first, second and third position detection signals;
An operational amplifier which outputs a speed detection signal and has first and second input terminals and an output terminal;
A feedback resistor connected between a first input terminal and an output terminal of the operational amplifier;
Reference potential means for providing a reference potential connected to a second input terminal of the operational amplifier;
The first capacitor is connected between the first capacitor and the first input terminal of the operational amplifier, and is turned on only in the period of the first voltage level in response to the third binary signal. And the switch
The second capacitor is connected between the second capacitor and the first input terminal of the operational amplifier, and is turned on only in the period of the first voltage level in response to the first binary signal. And the switch
The third capacitor is connected between the third capacitor and the first input terminal of the operational amplifier, and is turned on only in the period of the first voltage level in response to the second binary signal. And the switch
A fourth switch connected between the first capacitor and the reference potential means and turned on only during the second voltage level in response to the third binary signal;
A fifth switch connected between the second capacitor and the reference potential means and turned on only in the period of the second voltage level in response to the first binary signal;
A sixth switch connected between the third capacitor and the reference potential means and turned on only in the period of the second voltage level in response to the second binary signal;
Target rotational speed signal generating means for generating a signal indicating the target rotational speed of the rotor;
Speed control signal formation of a motor comprising means for inverting the phase of a signal indicating the target rotational speed and supplying the signal to the operational amplifier in order to obtain a speed control signal to be supplied from the operational amplifier to the excitation control means apparatus.
永久磁石から成る回転子と、
前記第1、第2及び第3の固定子巻線に対して一定の位置関係を有するように配置された複数の磁電変換素子を有し、前記永久磁石の回転に従う磁界の変化を示す前記複数の磁電変換素子の出力に基づいて前記第1、第2及び第3相固定子巻線と前記永久磁石との相対的位置関係を示す第1、第2及び第3の位置検出信号を120度の位相差を有して順次に発生する位置検出手段と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号に基づいて前記第1、第2及び第3の固定子巻線の励磁電流の切換を行うと共に、前記回転子を目標速度に回転させるように前記第1、第2及び第3の固定子巻線の励磁電流を制御する励磁制御手段と
を備えたブラシレス直流モータの速度制御信号を形成するための装置であって、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号に基づいて前記第1、第2及び第3の位置検出信号よりも位相が30度遅れており且つそれぞれが第1の電圧レベルと第2の電圧レベルとから成る第1、第2及び第3の二値信号を形成する第1、第2及び第3の二値信号形成回路と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号の伝送ラインに直列に接続された第1、第2及び第3のコンデンサ抵抗直列回路と、
第1及び第2の入力端子と速度検出信号を出力する出力端子とを有している第1の演算増幅器と、
第1及び第2の入力端子と出力端子とを有している第2の演算増幅器と、
前記第1の演算増幅器の第1の入力端子と出力端子との間に接続された第1の帰還抵抗と、
前記第2の演算増幅器の第1の入力端子と出力端子との間に接続された第2の帰還抵抗と、
前記第1及び第2の演算増幅器の第2の入力端子にそれぞれ接続された基準電位を与える基準電位手段と、
前記第1のコンデンサと前記第1の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第3の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間にオン状態になる第1のスイッチと、
前記第2のコンデンサと前記第1の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第1の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間にオン状態になる第2のスイッチと、
前記第3のコンデンサと前記第1の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第2の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間にオン状態になる第3のスイッチと、
前記第1のコンデンサと前記第2の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第3の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間にオン状態になる第4のスイッチと、
前記第2のコンデンサと前記第2の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第1の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間にオン状態になる第5のスイッチと、
前記第3のコンデンサと前記第2の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第2の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間にオン状態になる第6のスイッチと、
前記第2の演算増幅器の出力端子を前記第1の演算増幅器の第1の入力端子に接続する手段と、
前記回転子の目標回転速度を示す信号を発生する目標回転速度信号発生手段と、
前記第1の演算増幅器から得られた前記速度検出信号と目標回転速度を示す信号との差に対応する速度制御信号を形成して前記励磁制御手段に供給する演算手段と
を備えたモータの速度制御信号形成装置。First, second and third stator windings;
A rotor made of permanent magnets,
The plurality of magnetoelectric transducers arranged so as to have a fixed positional relationship with respect to the first, second and third stator windings, and the plurality of magnetic fields changing in accordance with the rotation of the permanent magnet The first, second and third position detection signals indicating the relative positional relationship between the first, second and third phase stator windings and the permanent magnet based on the output of the magnetoelectric transducer are 120 degrees. Position detection means that sequentially generate with a phase difference of
Based on the first, second and third position detection signals, the excitation currents of the first, second and third stator windings are switched, and the rotor is rotated to a target speed. An apparatus for forming a speed control signal of a brushless DC motor comprising excitation control means for controlling the excitation current of the first, second and third stator windings;
Based on the first, second, and third position detection signals, the phases are delayed by 30 degrees with respect to the first, second, and third position detection signals, and the first voltage level and the second First, second and third binary signal forming circuits for forming first, second and third binary signals comprising voltage levels;
First, second and third capacitor resistor series circuits connected in series to the transmission lines of the first, second and third position detection signals;
A first operational amplifier having first and second input terminals and an output terminal for outputting a speed detection signal;
A second operational amplifier having first and second input terminals and an output terminal;
A first feedback resistor connected between a first input terminal and an output terminal of the first operational amplifier;
A second feedback resistor connected between a first input terminal and an output terminal of the second operational amplifier;
Reference potential means for providing a reference potential connected to a second input terminal of each of the first and second operational amplifiers;
Connected between the first capacitor and the first input terminal of the first operational amplifier, and is turned on during the first voltage level in response to the third binary signal. A first switch;
Connected between the second capacitor and the first input terminal of the first operational amplifier, and is turned on during the first voltage level in response to the first binary signal. A second switch;
Connected between the third capacitor and the first input terminal of the first operational amplifier, and is turned on during the first voltage level in response to the second binary signal. A third switch;
Connected between the first capacitor and the first input terminal of the second operational amplifier, and is turned on during the second voltage level in response to the third binary signal. A fourth switch;
Connected between the second capacitor and the first input terminal of the second operational amplifier, and is turned on during the second voltage level in response to the first binary signal. A fifth switch;
Connected between the third capacitor and the first input terminal of the second operational amplifier, and is turned on during the second voltage level in response to the second binary signal. A sixth switch;
Means for connecting an output terminal of the second operational amplifier to a first input terminal of the first operational amplifier;
Target rotational speed signal generating means for generating a signal indicating the target rotational speed of the rotor;
A speed of a motor comprising: an arithmetic means that forms a speed control signal corresponding to a difference between the speed detection signal obtained from the first operational amplifier and a signal indicating a target rotational speed and supplies the speed control signal to the excitation control means Control signal forming device.
永久磁石から成る回転子と、
前記第1、第2及び第3の固定子巻線に対して一定の位置関係を有するように配置された複数の磁電変換素子を有し、前記永久磁石の回転に従う磁界の変化を示す前記複数の磁電変換素子の出力に基づいて前記第1、第2及び第3相固定子巻線と前記永久磁石との相対的位置関係を示す第1、第2及び第3の位置検出信号を120度の位相差を有して順次に発生する位置検出手段と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号に基づいて前記第1、第2及び第3の固定子巻線の励磁電流の切換を行うと共に、前記回転子を目標速度に回転させるように前記第1、第2及び第3の固定子巻線の励磁電流を制御する励磁制御手段と
を備えたブラシレス直流モータの速度制御信号を形成するための装置であって、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号に基づいて前記第1、第2及び第3の位置検出信号よりも位相が30度遅れており且つそれぞれが第1の電圧レベルと第2の電圧レベルとから成る第1、第2及び第3の二値信号を形成する第1、第2及び第3の二値信号形成回路と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号の伝送ラインに直列に接続された第1、第2及び第3のコンデンサと、
第1及び第2の入力端子と出力端子とをそれぞれ有している第1及び第2の演算増幅器と、
前記第1の演算増幅器の第1の入力端子と出力端子との間に接続された第1の帰還抵抗と、
前記第2の演算増幅器の第1の入力端子と出力端子との間に接続された第2の帰還抵抗と、
前記第1及び第2の演算増幅器の第2の入力端子にそれぞれ接続された基準電位を与える基準電位手段と、
前記第2の演算増幅器の出力端子を前記第1の演算増幅器の入力端子に接続する手段と、
前記第1のコンデンサと前記第1の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第3の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間にオン状態になる第1のスイッチと、
前記第2のコンデンサと前記第1の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第1の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間にオン状態になる第2のスイッチと、
前記第3のコンデンサと前記第1の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第2の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間にオン状態になる第3のスイッチと、
前記第1のコンデンサと前記第2の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第3の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間にオン状態になる第4のスイッチと、
前記第2のコンデンサと前記第2の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第1の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間にオン状態になる第5のスイッチと、
前記第3のコンデンサと前記第2の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第2の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間にオン状態になる第6のスイッチと、
前記回転子の目標回転速度を示す信号を発生する目標回転速度信号発生手段と、
前記第1の演算増幅器から前記励磁制御手段に供給するための速度制御信号を得るために、前記目標速度を示す信号の逆位相信号を前記第1の演算増幅器の第1の入力端子に供給する手段と
を備えたモータの速度制御信号形成装置。First, second and third stator windings;
A rotor made of permanent magnets,
The plurality of magnetoelectric transducers arranged so as to have a fixed positional relationship with respect to the first, second and third stator windings, and the plurality of magnetic fields changing in accordance with the rotation of the permanent magnet The first, second and third position detection signals indicating the relative positional relationship between the first, second and third phase stator windings and the permanent magnet based on the output of the magnetoelectric transducer are 120 degrees. Position detection means that sequentially generate with a phase difference of
Based on the first, second and third position detection signals, the excitation currents of the first, second and third stator windings are switched, and the rotor is rotated to a target speed. An apparatus for forming a speed control signal of a brushless DC motor comprising excitation control means for controlling the excitation current of the first, second and third stator windings;
Based on the first, second, and third position detection signals, the phases are delayed by 30 degrees with respect to the first, second, and third position detection signals, and the first voltage level and the second First, second and third binary signal forming circuits for forming first, second and third binary signals comprising voltage levels;
First, second and third capacitors connected in series to transmission lines of the first, second and third position detection signals;
First and second operational amplifiers having first and second input terminals and output terminals, respectively;
A first feedback resistor connected between a first input terminal and an output terminal of the first operational amplifier;
A second feedback resistor connected between a first input terminal and an output terminal of the second operational amplifier;
Reference potential means for providing a reference potential connected to a second input terminal of each of the first and second operational amplifiers;
Means for connecting an output terminal of the second operational amplifier to an input terminal of the first operational amplifier;
Connected between the first capacitor and the first input terminal of the first operational amplifier, and is turned on during the first voltage level in response to the third binary signal. A first switch;
Connected between the second capacitor and the first input terminal of the first operational amplifier, and is turned on during the first voltage level in response to the first binary signal. A second switch;
Connected between the third capacitor and the first input terminal of the first operational amplifier, and is turned on during the first voltage level in response to the second binary signal. A third switch;
Connected between the first capacitor and the first input terminal of the second operational amplifier, and is turned on during the second voltage level in response to the third binary signal. A fourth switch;
Connected between the second capacitor and the first input terminal of the second operational amplifier, and is turned on during the second voltage level in response to the first binary signal. A fifth switch;
Connected between the third capacitor and the first input terminal of the second operational amplifier, and is turned on during the second voltage level in response to the second binary signal. A sixth switch;
Target rotational speed signal generating means for generating a signal indicating the target rotational speed of the rotor;
In order to obtain a speed control signal to be supplied from the first operational amplifier to the excitation control means, an antiphase signal of a signal indicating the target speed is supplied to the first input terminal of the first operational amplifier. And a motor speed control signal forming apparatus.
永久磁石から成る回転子と、
前記第1、第2及び第3の固定子巻線に対して一定の位置関係を有するように配置された複数の磁電変換素子を有し、前記永久磁石の回転に従う磁界の変化を示す前記複数の磁電変換素子の出力に基づいて前記第1、第2及び第3相固定子巻線と前記永久磁石との相対的位置関係を示す第1、第2及び第3の位置検出信号を120度の位相差を有して順次に発生する位置検出手段と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号に基づいて前記第1、第2及び第3の固定子巻線の励磁電流の切換を行うと共に、前記回転子を目標速度に回転させるように前記第1、第2及び第3の固定子巻線の励磁電流を制御する励磁制御手段と
を備えたブラシレス直流モータの速度制御信号を形成するための装置であって、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号に基づいて前記第1、第2及び第3の位置検出信号よりも位相が30度遅れており且つそれぞれが第1の電圧レベルと第2の電圧レベルとから成る第1、第2及び第3の二値信号を形成する第1、第2及び第3の二値信号形成回路と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号の伝送ラインに直列に接続された第1、第2及び第3のコンデンサ抵抗直列回路と、
第1及び第2の入力端子と出力端子とをそれぞれ有している第1及び第2の演算増幅器と、
前記第1の演算増幅器の第1の入力端子と出力端子との間に接続された第1の帰還抵抗と、
前記第2の演算増幅器の第1の入力端子と出力端子との間に接続された第2の帰還抵抗と、
前記第1及び第2の演算増幅器の第2の入力端子にそれぞれ接続された基準電位を与える基準電位手段と、
前記第1のコンデンサと前記第1の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第3の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間にオン状態になる第1のスイッチと、
前記第2のコンデンサと前記第1の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第1の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間にオン状態になる第2のスイッチと、
前記第3のコンデンサと前記第1の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第2の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間にオン状態になる第3のスイッチと、
前記第1のコンデンサと前記第2の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第3の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間にオン状態になる第4のスイッチと、
前記第2のコンデンサと前記第2の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第1の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間にオン状態になる第5のスイッチと、
前記第3のコンデンサと前記第2の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第2の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間にオン状態になる第6のスイッチと、
前記第2の演算増幅器に接続された反転回路と、
前記第1の演算増幅器の出力と前記反転回路の出力とを加算して速度検出信号を形成する加算手段と、
前記回転子の目標回転速度を示す信号を発生する目標回転速度信号発生手段と、
前記速度検出信号と目標回転速度を示す信号との差に対応する速度制御信号を形成して前記励磁制御手段に供給する演算手段と
を備えたモータの速度制御信号形成装置。First, second and third stator windings;
A rotor made of permanent magnets,
The plurality of magnetoelectric transducers arranged so as to have a fixed positional relationship with respect to the first, second and third stator windings, and the plurality of magnetic fields changing in accordance with the rotation of the permanent magnet The first, second and third position detection signals indicating the relative positional relationship between the first, second and third phase stator windings and the permanent magnet based on the output of the magnetoelectric transducer are 120 degrees. Position detection means that sequentially generate with a phase difference of
Based on the first, second and third position detection signals, the excitation currents of the first, second and third stator windings are switched, and the rotor is rotated to a target speed. An apparatus for forming a speed control signal of a brushless DC motor comprising excitation control means for controlling the excitation current of the first, second and third stator windings;
Based on the first, second, and third position detection signals, the phases are delayed by 30 degrees with respect to the first, second, and third position detection signals, and the first voltage level and the second First, second and third binary signal forming circuits for forming first, second and third binary signals comprising voltage levels;
First, second and third capacitor resistor series circuits connected in series to the transmission lines of the first, second and third position detection signals;
First and second operational amplifiers having first and second input terminals and output terminals, respectively;
A first feedback resistor connected between a first input terminal and an output terminal of the first operational amplifier;
A second feedback resistor connected between a first input terminal and an output terminal of the second operational amplifier;
Reference potential means for providing a reference potential connected to a second input terminal of each of the first and second operational amplifiers;
Connected between the first capacitor and the first input terminal of the first operational amplifier, and is turned on during the first voltage level in response to the third binary signal. A first switch;
Connected between the second capacitor and the first input terminal of the first operational amplifier, and is turned on during the first voltage level in response to the first binary signal. A second switch;
Connected between the third capacitor and the first input terminal of the first operational amplifier, and is turned on during the first voltage level in response to the second binary signal. A third switch;
Connected between the first capacitor and the first input terminal of the second operational amplifier, and is turned on during the second voltage level in response to the third binary signal. A fourth switch;
Connected between the second capacitor and the first input terminal of the second operational amplifier, and is turned on during the second voltage level in response to the first binary signal. A fifth switch;
Connected between the third capacitor and the first input terminal of the second operational amplifier, and is turned on during the second voltage level in response to the second binary signal. A sixth switch;
An inverting circuit connected to the second operational amplifier;
Adding means for adding the output of the first operational amplifier and the output of the inverting circuit to form a speed detection signal;
Target rotational speed signal generating means for generating a signal indicating the target rotational speed of the rotor;
An apparatus for forming a speed control signal of a motor, comprising: a calculation means that forms a speed control signal corresponding to a difference between the speed detection signal and a signal indicating a target rotational speed and supplies the speed control signal to the excitation control means.
前記回転子と共に回転するように前記回転子に結合された磁石と、
前記磁石に対して一定の位置関係を有するように配置された複数の磁電変換素子を有し、前記磁石の回転に従う磁界の変化を示す前記複数の磁電変換素子の出力に基づいて前記固定子と前記回転子との相対的位置関係を示す第1、第2及び第3の位置検出信号を120度の位相差を有して順次に発生する位置検出手段と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号をそれぞれ微分して前記第1,第2及び第3の位置検出信号に対して90度の進み位相を有する第1、第2及び第3の微分信号を形成する第1、第2及び第3の微分回路と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号に基づいて前記第1、第2及び第3の位置検出信号よりも位相が30度遅れており且つそれぞれが第1の電圧レベルと第2の電圧レベルとから成る第1、第2及び第3の二値信号を形成する第1、第2及び第3の二値信号形成回路と、
前記第1の微分回路から得られた前記第1の微分信号を前記第3の二値信号の前記第1の電圧レベルの期間のみ通過させるための第1のスイッチと、
前記第2の微分回路から得られた前記第2の微分信号を前記第1の二値信号の前記第1の電圧レベルの期間のみ通過させる第2のスイッチと、
前記第3の微分回路から得られた前記第3の微分信号を前記第2の二値信号の前記第1の電圧レベルの期間のみ通過させる第3のスイッチと、
前記第1、第2及び第3のスイッチの出力を加算して前記回転子の回転速度検出信号を出力する加算手段と、
前記回転子の目標回転速度を示す信号を発生する目標回転速度信号発生手段と、
前記目標回転速度を示す信号と前記回転速度検出信号との差に対応する値を求め、この値を速度制御信号として前記励磁制御手段に供給する演算手段と
を備えたモータの速度制御信号形成装置。An apparatus for generating a speed control signal of a motor having a stator and a rotor,
A magnet coupled to the rotor for rotation with the rotor;
A plurality of magnetoelectric transducers arranged so as to have a certain positional relationship with respect to the magnet; and Position detecting means for sequentially generating first, second and third position detection signals indicating a relative positional relationship with the rotor with a phase difference of 120 degrees;
The first, second, and third position detection signals are differentiated, respectively, and the first, second, and third positions having a lead phase of 90 degrees with respect to the first, second, and third position detection signals, respectively. First, second and third differentiating circuits for forming a differential signal;
Based on the first, second, and third position detection signals, the phases are delayed by 30 degrees with respect to the first, second, and third position detection signals, and the first voltage level and the second First, second and third binary signal forming circuits for forming first, second and third binary signals comprising voltage levels;
A first switch for passing the first differential signal obtained from the first differentiating circuit only during a period of the first voltage level of the third binary signal;
A second switch that passes the second differential signal obtained from the second differentiating circuit only during a period of the first voltage level of the first binary signal;
A third switch for passing the third differential signal obtained from the third differentiating circuit only during a period of the first voltage level of the second binary signal;
Adding means for adding outputs of the first, second and third switches to output a rotation speed detection signal of the rotor;
Target rotational speed signal generating means for generating a signal indicating the target rotational speed of the rotor;
A speed control signal forming apparatus for a motor comprising: a value corresponding to a difference between the signal indicating the target rotation speed and the rotation speed detection signal; and a calculation means for supplying this value to the excitation control means as a speed control signal .
前記回転子と共に回転するように前記回転子に結合された磁石と、
前記磁石に対して一定の位置関係を有するように配置された複数の磁電変換素子を有し、前記磁石の回転に従う磁界の変化を示す前記複数の磁電変換素子の出力に基づいて前記固定子と前記回転子との相対的位置関係を示す第1、第2及び第3の位置検出信号を120度の位相差を有して順次に発生する位置検出手段と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号に基づいて前記第1、第2及び第3の位置検出信号よりも位相が30度遅れており且つそれぞれが第1の電圧レベルと第2の電圧レベルとから成る第1、第2及び第3の二値信号を形成する第1、第2及び第3の二値信号形成回路と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号の伝送ラインに直列に接続された第1、第2及び第3のコンデンサと、
速度検出信号を出力するものであって、第1及び第2の入力端子と出力端子とを有している演算増幅器と、
前記演算増幅器の第1の入力端子と出力端子との間に接続された帰還抵抗と、
前記演算増幅器の第2の入力端子に接続された基準電位を与える基準電位手段と、
前記第1のコンデンサと前記演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第3の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第1のスイッチと、
前記第2のコンデンサと前記演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第1の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第2のスイッチと、
前記第3のコンデンサと前記演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第2の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第3のスイッチと、
前記第1のコンデンサと前記基準電位手段との間に接続され、前記第3の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第4のスイッチと、
前記第2のコンデンサと前記基準電位手段との間に接続され、前記第1の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第5のスイッチと、
前記第3のコンデンサと前記基準電位手段との間に接続され、前記第2の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第6のスイッチと、
前記回転子の目標回転速度を示す信号を発生する目標回転速度信号発生手段と、
前記目標回転速度を示す信号と前記演算増幅器から得られた前記回転速度検出信号との差に対応する値を求め、この値を速度制御信号として前記励磁制御手段に供給する演算手段と
を備えたモータの速度制御信号形成装置。An apparatus for generating a speed control signal of a motor having a stator and a rotor,
A magnet coupled to the rotor for rotation with the rotor;
A plurality of magnetoelectric transducers arranged so as to have a certain positional relationship with respect to the magnet; and Position detecting means for sequentially generating first, second and third position detection signals indicating a relative positional relationship with the rotor with a phase difference of 120 degrees;
Based on the first, second, and third position detection signals, the phases are delayed by 30 degrees with respect to the first, second, and third position detection signals, and the first voltage level and the second First, second and third binary signal forming circuits for forming first, second and third binary signals comprising voltage levels;
First, second and third capacitors connected in series to transmission lines of the first, second and third position detection signals;
An operational amplifier which outputs a speed detection signal and has first and second input terminals and an output terminal;
A feedback resistor connected between a first input terminal and an output terminal of the operational amplifier;
Reference potential means for providing a reference potential connected to a second input terminal of the operational amplifier;
The first capacitor is connected between the first capacitor and the first input terminal of the operational amplifier, and is turned on only in the period of the first voltage level in response to the third binary signal. And the switch
The second capacitor is connected between the second capacitor and the first input terminal of the operational amplifier, and is turned on only in the period of the first voltage level in response to the first binary signal. And the switch
The third capacitor is connected between the third capacitor and the first input terminal of the operational amplifier, and is turned on only in the period of the first voltage level in response to the second binary signal. And the switch
A fourth switch connected between the first capacitor and the reference potential means and turned on only during the second voltage level in response to the third binary signal;
A fifth switch connected between the second capacitor and the reference potential means and turned on only in the period of the second voltage level in response to the first binary signal;
A sixth switch connected between the third capacitor and the reference potential means and turned on only in the period of the second voltage level in response to the second binary signal;
Target rotational speed signal generating means for generating a signal indicating the target rotational speed of the rotor;
A calculation unit that obtains a value corresponding to a difference between the signal indicating the target rotation speed and the rotation speed detection signal obtained from the operational amplifier and supplies the value to the excitation control unit as a speed control signal Motor speed control signal generator.
前記回転子と共に回転するように前記回転子に結合された磁石と、
前記磁石に対して一定の位置関係を有するように配置された複数の磁電変換素子を有し、前記磁石の回転に従う磁界の変化を示す前記複数の磁電変換素子の出力に基づいて前記固定子と前記回転子との相対的位置関係を示す第1、第2及び第3の位置検出信号を120度の位相差を有して順次に発生する位置検出手段と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号に基づいて前記第1、第2及び第3の位置検出信号よりも位相が30度遅れており且つそれぞれが第1の電圧レベルと第2の電圧レベルとから成る第1、第2及び第3の二値信号を形成する第1、第2及び第3の二値信号形成回路と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号の伝送ラインに直列に接続された第1、第2及び第3のコンデンサと、
速度検出信号を出力するものであって、第1及び第2の入力端子と出力端子とを有している演算増幅器と、
前記演算増幅器の第1の入力端子と出力端子との間に接続された帰還抵抗と、
前記演算増幅器の第2の入力端子に接続された基準電位を与える基準電位手段と、
前記第1のコンデンサと前記演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第3の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第1のスイッチと、
前記第2のコンデンサと前記演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第1の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第2のスイッチと、
前記第3のコンデンサと前記演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第2の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第3のスイッチと、
前記第1のコンデンサと前記基準電位手段との間に接続され、前記第3の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第4のスイッチと、
前記第2のコンデンサと前記基準電位手段との間に接続され、前記第1の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第5のスイッチと、
前記第3のコンデンサと前記基準電位手段との間に接続され、前記第2の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間のみにオン状態になる第6のスイッチと、
前記回転子の目標回転速度を示す信号を発生する目標回転速度信号発生手段と、
前記演算増幅器から前記励磁制御手段に供給するための速度制御信号を得るために、前記目標回転速度を示す信号を位相反転して前記演算増幅器に供給する手段と
を備えたモータの速度制御信号形成装置。An apparatus for generating a speed control signal of a motor having a stator and a rotor,
A magnet coupled to the rotor for rotation with the rotor;
A plurality of magnetoelectric transducers arranged so as to have a certain positional relationship with respect to the magnet; and Position detecting means for sequentially generating first, second and third position detection signals indicating a relative positional relationship with the rotor with a phase difference of 120 degrees;
Based on the first, second, and third position detection signals, the phases are delayed by 30 degrees with respect to the first, second, and third position detection signals, and the first voltage level and the second First, second and third binary signal forming circuits for forming first, second and third binary signals comprising voltage levels;
First, second and third capacitors connected in series to transmission lines of the first, second and third position detection signals;
An operational amplifier which outputs a speed detection signal and has first and second input terminals and an output terminal;
A feedback resistor connected between a first input terminal and an output terminal of the operational amplifier;
Reference potential means for providing a reference potential connected to a second input terminal of the operational amplifier;
The first capacitor is connected between the first capacitor and the first input terminal of the operational amplifier, and is turned on only in the period of the first voltage level in response to the third binary signal. And the switch
The second capacitor is connected between the second capacitor and the first input terminal of the operational amplifier, and is turned on only in the period of the first voltage level in response to the first binary signal. And the switch
The third capacitor is connected between the third capacitor and the first input terminal of the operational amplifier, and is turned on only in the period of the first voltage level in response to the second binary signal. And the switch
A fourth switch connected between the first capacitor and the reference potential means and turned on only during the second voltage level in response to the third binary signal;
A fifth switch connected between the second capacitor and the reference potential means and turned on only in the period of the second voltage level in response to the first binary signal;
A sixth switch connected between the third capacitor and the reference potential means and turned on only in the period of the second voltage level in response to the second binary signal;
Target rotational speed signal generating means for generating a signal indicating the target rotational speed of the rotor;
Speed control signal formation of a motor comprising means for inverting the phase of a signal indicating the target rotational speed and supplying the signal to the operational amplifier in order to obtain a speed control signal to be supplied from the operational amplifier to the excitation control means apparatus.
前記回転子と共に回転するように前記回転子に結合された磁石と、
前記磁石に対して一定の位置関係を有するように配置された複数の磁電変換素子を有し、前記磁石の回転に従う磁界の変化を示す前記複数の磁電変換素子の出力に基づいて前記固定子と前記回転子との相対的位置関係を示す第1、第2及び第3の位置検出信号を120度の位相差を有して順次に発生する位置検出手段と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号に基づいて前記第1、第2及び第3の位置検出信号よりも位相が30度遅れており且つそれぞれが第1の電圧レベルと第2の電圧レベルとから成る第1、第2及び第3の二値信号を形成する第1、第2及び第3の二値信号形成回路と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号の伝送ラインに直列に接続された第1、第2及び第3のコンデンサ抵抗直列回路と、
第1及び第2の入力端子と速度検出信号を出力する出力端子とを有している第1の演算増幅器と、
第1及び第2の入力端子と出力端子とを有している第2の演算増幅器と、
前記第1の演算増幅器の第1の入力端子と出力端子との間に接続された第1の帰還抵抗と、
前記第2の演算増幅器の第1の入力端子と出力端子との間に接続された第2の帰還抵抗と、
前記第1及び第2の演算増幅器の第2の入力端子にそれぞれ接続された基準電位を与える基準電位手段と、
前記第1のコンデンサと前記第1の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第3の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間にオン状態になる第1のスイッチと、
前記第2のコンデンサと前記第1の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第1の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間にオン状態になる第2のスイッチと、
前記第3のコンデンサと前記第1の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第2の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間にオン状態になる第3のスイッチと、
前記第1のコンデンサと前記第2の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第3の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間にオン状態になる第4のスイッチと、
前記第2のコンデンサと前記第2の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第1の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間にオン状態になる第5のスイッチと、
前記第3のコンデンサと前記第2の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第2の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間にオン状態になる第6のスイッチと、
前記第2の演算増幅器の出力端子を前記第1の演算増幅器の第1の入力端子に接続する手段と、
前記回転子の目標回転速度を示す信号を発生する目標回転速度信号発生手段と、
前記第1の演算増幅器から得られた前記速度検出信号と目標回転速度を示す信号との差に対応する速度制御信号を形成して前記励磁制御手段に供給する演算手段と
を備えたモータの速度制御信号形成装置。An apparatus for generating a speed control signal of a motor having a stator and a rotor,
A magnet coupled to the rotor for rotation with the rotor;
A plurality of magnetoelectric transducers arranged so as to have a certain positional relationship with respect to the magnet; and Position detecting means for sequentially generating first, second and third position detection signals indicating a relative positional relationship with the rotor with a phase difference of 120 degrees;
Based on the first, second, and third position detection signals, the phases are delayed by 30 degrees with respect to the first, second, and third position detection signals, and the first voltage level and the second First, second and third binary signal forming circuits for forming first, second and third binary signals comprising voltage levels;
First, second and third capacitor resistor series circuits connected in series to the transmission lines of the first, second and third position detection signals;
A first operational amplifier having first and second input terminals and an output terminal for outputting a speed detection signal;
A second operational amplifier having first and second input terminals and an output terminal;
A first feedback resistor connected between a first input terminal and an output terminal of the first operational amplifier;
A second feedback resistor connected between a first input terminal and an output terminal of the second operational amplifier;
Reference potential means for providing a reference potential connected to a second input terminal of each of the first and second operational amplifiers;
Connected between the first capacitor and the first input terminal of the first operational amplifier, and is turned on during the first voltage level in response to the third binary signal. A first switch;
Connected between the second capacitor and the first input terminal of the first operational amplifier, and is turned on during the first voltage level in response to the first binary signal. A second switch;
Connected between the third capacitor and the first input terminal of the first operational amplifier, and is turned on during the first voltage level in response to the second binary signal. A third switch;
Connected between the first capacitor and the first input terminal of the second operational amplifier, and is turned on during the second voltage level in response to the third binary signal. A fourth switch;
Connected between the second capacitor and the first input terminal of the second operational amplifier, and is turned on during the second voltage level in response to the first binary signal. A fifth switch;
Connected between the third capacitor and the first input terminal of the second operational amplifier, and is turned on during the second voltage level in response to the second binary signal. A sixth switch;
Means for connecting an output terminal of the second operational amplifier to a first input terminal of the first operational amplifier;
Target rotational speed signal generating means for generating a signal indicating the target rotational speed of the rotor;
A speed of a motor comprising: an arithmetic means that forms a speed control signal corresponding to a difference between the speed detection signal obtained from the first operational amplifier and a signal indicating a target rotational speed and supplies the speed control signal to the excitation control means Control signal forming device.
前記回転子と共に回転するように前記回転子に結合された磁石と、
前記磁石に対して一定の位置関係を有するように配置された複数の磁電変換素子を有し、前記磁石の回転に従う磁界の変化を示す前記複数の磁電変換素子の出力に基づいて前記固定子と前記回転子との相対的位置関係を示す第1、第2及び第3の位置検出信号を120度の位相差を有して順次に発生する位置検出手段と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号に基づいて前記第1、第2及び第3の位置検出信号よりも位相が30度遅れており且つそれぞれが第1の電圧レベルと第2の電圧レベルとから成る第1、第2及び第3の二値信号を形成する第1、第2及び第3の二値信号形成回路と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号の伝送ラインに直列に接続された第1、第2及び第3のコンデンサと、
第1及び第2の入力端子と出力端子とをそれぞれ有している第1及び第2の演算増幅器と、
前記第1の演算増幅器の第1の入力端子と出力端子との間に接続された第1の帰還抵抗と、
前記第2の演算増幅器の第1の入力端子と出力端子との間に接続された第2の帰還抵抗と、
前記第1及び第2の演算増幅器の第2の入力端子にそれぞれ接続された基準電位を与える基準電位手段と、
前記第2の演算増幅器の出力端子を前記第1の演算増幅器の入力端子に接続する手段と、
前記第1のコンデンサと前記第1の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第3の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間にオン状態になる第1のスイッチと、
前記第2のコンデンサと前記第1の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第1の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間にオン状態になる第2のスイッチと、
前記第3のコンデンサと前記第1の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第2の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間にオン状態になる第3のスイッチと、
前記第1のコンデンサと前記第2の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第3の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間にオン状態になる第4のスイッチと、
前記第2のコンデンサと前記第2の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第1の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間にオン状態になる第5のスイッチと、
前記第3のコンデンサと前記第2の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第2の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間にオン状態になる第6のスイッチと、
前記回転子の目標回転速度を示す信号を発生する目標回転速度信号発生手段と、
前記第1の演算増幅器から前記励磁制御手段に供給するための速度制御信号を得るために、前記目標速度を示す信号の逆位相信号を前記第1の演算増幅器の第1の入力端子に供給する手段と
を備えたモータの速度制御信号形成装置。An apparatus for generating a speed control signal of a motor having a stator and a rotor,
A magnet coupled to the rotor for rotation with the rotor;
A plurality of magnetoelectric transducers arranged so as to have a certain positional relationship with respect to the magnet; and Position detecting means for sequentially generating first, second and third position detection signals indicating a relative positional relationship with the rotor with a phase difference of 120 degrees;
Based on the first, second, and third position detection signals, the phases are delayed by 30 degrees with respect to the first, second, and third position detection signals, and the first voltage level and the second First, second and third binary signal forming circuits for forming first, second and third binary signals comprising voltage levels;
First, second and third capacitors connected in series to transmission lines of the first, second and third position detection signals;
First and second operational amplifiers having first and second input terminals and output terminals, respectively;
A first feedback resistor connected between a first input terminal and an output terminal of the first operational amplifier;
A second feedback resistor connected between a first input terminal and an output terminal of the second operational amplifier;
Reference potential means for providing a reference potential connected to a second input terminal of each of the first and second operational amplifiers;
Means for connecting an output terminal of the second operational amplifier to an input terminal of the first operational amplifier;
Connected between the first capacitor and the first input terminal of the first operational amplifier, and is turned on during the first voltage level in response to the third binary signal. A first switch;
Connected between the second capacitor and the first input terminal of the first operational amplifier, and is turned on during the first voltage level in response to the first binary signal. A second switch;
Connected between the third capacitor and the first input terminal of the first operational amplifier, and is turned on during the first voltage level in response to the second binary signal. A third switch;
Connected between the first capacitor and the first input terminal of the second operational amplifier, and is turned on during the second voltage level in response to the third binary signal. A fourth switch;
Connected between the second capacitor and the first input terminal of the second operational amplifier, and is turned on during the second voltage level in response to the first binary signal. A fifth switch;
Connected between the third capacitor and the first input terminal of the second operational amplifier, and is turned on during the second voltage level in response to the second binary signal. A sixth switch;
Target rotational speed signal generating means for generating a signal indicating the target rotational speed of the rotor;
In order to obtain a speed control signal to be supplied from the first operational amplifier to the excitation control means, an antiphase signal of a signal indicating the target speed is supplied to the first input terminal of the first operational amplifier. And a motor speed control signal forming apparatus.
前記回転子と共に回転するように前記回転子に結合された磁石と、
前記磁石に対して一定の位置関係を有するように配置された複数の磁電変換素子を有し、前記磁石の回転に従う磁界の変化を示す前記複数の磁電変換素子の出力に基づいて前記固定子と前記回転子との相対的位置関係を示す第1、第2及び第3の位置検出信号を120度の位相差を有して順次に発生する位置検出手段と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号に基づいて前記第1、第2及び第3の位置検出信号よりも位相が30度遅れており且つそれぞれが第1の電圧レベルと第2の電圧レベルとから成る第1、第2及び第3の二値信号を形成する第1、第2及び第3の二値信号形成回路と、
前記第1、第2及び第3の位置検出信号の伝送ラインに直列に接続された第1、第2及び第3のコンデンサ抵抗直列回路と、
第1及び第2の入力端子と出力端子とをそれぞれ有している第1及び第2の演算増幅器と、
前記第1の演算増幅器の第1の入力端子と出力端子との間に接続された第1の帰還抵抗と、
前記第2の演算増幅器の第1の入力端子と出力端子との間に接続された第2の帰還抵抗と、
前記第1及び第2の演算増幅器の第2の入力端子にそれぞれ接続された基準電位を与える基準電位手段と、
前記第1のコンデンサと前記第1の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第3の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間にオン状態になる第1のスイッチと、
前記第2のコンデンサと前記第1の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第1の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間にオン状態になる第2のスイッチと、
前記第3のコンデンサと前記第1の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第2の二値信号に応答してこの前記第1の電圧レベルの期間にオン状態になる第3のスイッチと、
前記第1のコンデンサと前記第2の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第3の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間にオン状態になる第4のスイッチと、
前記第2のコンデンサと前記第2の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第1の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間にオン状態になる第5のスイッチと、
前記第3のコンデンサと前記第2の演算増幅器の第1の入力端子との間に接続され、前記第2の二値信号に応答してこの前記第2の電圧レベルの期間にオン状態になる第6のスイッチと、
前記第2の演算増幅器に接続された反転回路と、
前記第1の演算増幅器の出力と前記反転回路の出力とを加算して速度検出信号を形成する加算手段と、
前記回転子の目標回転速度を示す信号を発生する目標回転速度信号発生手段と、
前記速度検出信号と目標回転速度を示す信号との差に対応する速度制御信号を形成して前記励磁制御手段に供給する演算手段と
を備えたモータの速度制御信号形成装置。An apparatus for generating a speed control signal of a motor having a stator and a rotor,
A magnet coupled to the rotor for rotation with the rotor;
A plurality of magnetoelectric transducers arranged so as to have a certain positional relationship with respect to the magnet; and Position detecting means for sequentially generating first, second and third position detection signals indicating a relative positional relationship with the rotor with a phase difference of 120 degrees;
Based on the first, second, and third position detection signals, the phases are delayed by 30 degrees with respect to the first, second, and third position detection signals, and the first voltage level and the second First, second and third binary signal forming circuits for forming first, second and third binary signals comprising voltage levels;
First, second and third capacitor resistor series circuits connected in series to the transmission lines of the first, second and third position detection signals;
First and second operational amplifiers having first and second input terminals and output terminals, respectively;
A first feedback resistor connected between a first input terminal and an output terminal of the first operational amplifier;
A second feedback resistor connected between a first input terminal and an output terminal of the second operational amplifier;
Reference potential means for providing a reference potential connected to a second input terminal of each of the first and second operational amplifiers;
Connected between the first capacitor and the first input terminal of the first operational amplifier, and is turned on during the first voltage level in response to the third binary signal. A first switch;
Connected between the second capacitor and the first input terminal of the first operational amplifier, and is turned on during the first voltage level in response to the first binary signal. A second switch;
Connected between the third capacitor and the first input terminal of the first operational amplifier, and is turned on during the first voltage level in response to the second binary signal. A third switch;
Connected between the first capacitor and the first input terminal of the second operational amplifier, and is turned on during the second voltage level in response to the third binary signal. A fourth switch;
Connected between the second capacitor and the first input terminal of the second operational amplifier, and is turned on during the second voltage level in response to the first binary signal. A fifth switch;
Connected between the third capacitor and the first input terminal of the second operational amplifier, and is turned on during the second voltage level in response to the second binary signal. A sixth switch;
An inverting circuit connected to the second operational amplifier;
Adding means for adding the output of the first operational amplifier and the output of the inverting circuit to form a speed detection signal;
Target rotational speed signal generating means for generating a signal indicating the target rotational speed of the rotor;
An apparatus for forming a speed control signal of a motor, comprising: a calculation means that forms a speed control signal corresponding to a difference between the speed detection signal and a signal indicating a target rotational speed and supplies the speed control signal to the excitation control means.
前記第1、第2及び第3の位置検出信号をそれぞれ30度遅らせた第1、第2及び第3の遅延位置信号を形成する第1、第2及び第3の遅延位置信号形成回路と、
前記第1、第2及び第3の遅延位置信号を第1の電圧レベルと第2の電圧レベルとから成る第1、第2及び第3の二値信号に波形整形する第1、第2及び第3の波形整形回路と
から成ることを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載のモータの速度制御信号形成装置。The first, second and third binary signal forming circuits are:
First, second, and third delay position signal forming circuits for forming first, second, and third delay position signals obtained by delaying the first, second, and third position detection signals by 30 degrees, respectively;
First, second and third waveform shaping the first, second and third delay position signals into first, second and third binary signals comprising a first voltage level and a second voltage level. motor speed control signal forming apparatus according to any one of claims 1 to 12, characterized in that comprising a third waveform shaping circuit.
前記第2の遅延位置信号形成回路は、前記第2の位置検出信号と前記第3の位置検出信号とを2:1の割合で加算して第2の遅延位置信号を得る回路であり、
前記第3の遅延位置信号形成回路は、前記第3の位置検出信号とを2:1の割合で加算して第3の遅延位置信号を得る回路であることを特徴とする請求項13記載のモータの速度制御信号形成装置。The first delayed position signal forming circuit is a circuit that obtains a first delayed position signal by adding the first position detection signal and the second position detection signal at a ratio of 2: 1.
The second delayed position signal forming circuit is a circuit that obtains a second delayed position signal by adding the second position detection signal and the third position detection signal in a ratio of 2: 1.
14. The circuit according to claim 13 , wherein the third delay position signal forming circuit is a circuit that obtains a third delay position signal by adding the third position detection signal at a ratio of 2: 1. Motor speed control signal generator.
前記第1及び第2の固定子巻線に対して一定の位置関係を有するように配置され且つ前記第1及び第2の位置検出信号を出力するように形成された第1及び第2の磁電変換素子と、
前記第1及び第2の位置検出信号に基づいて前記第2の位置検出信号に対して120度の遅れ位相差を有する第3の位置検出信号を形成する第3の位置検出信号形成回路と
から成るものであることを特徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載のモータの速度制御信号形成装置。The position detecting means includes
First and second magnetoelectric elements arranged so as to have a certain positional relationship with respect to the first and second stator windings and configured to output the first and second position detection signals. A conversion element;
From a third position detection signal forming circuit that forms a third position detection signal having a delay phase difference of 120 degrees with respect to the second position detection signal based on the first and second position detection signals. motor speed control signal forming apparatus according to any one of claims 1 to 14, characterized in that made.
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JPS6022797Y2 (en) | DC brushless motor |
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