JP4143958B2 - DC brushless motor parallel drive circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数台のファンやポンプ等を同一速度で運転するために互いに並列接続された複数台のDCブラシレスモータを駆動するための並列駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、DCブラシレスモータは、永久磁石形直流モータの長所を備え、機械的な騒音や電気的ノイズを発生せず、長寿命である等の利点があるため、小形の直流電動機として各種用途に利用されている。
ここで、図12は、この種のDCブラシレスモータを駆動する従来の駆動回路を示している。
【0003】
図6において、Eは直流電源、T1〜T6は三相ブリッジ接続されたトランジスタ等の半導体スイッチング素子、U,V,Wは三相ブリッジ回路の出力端子、MはDCブラシレスモータ、11はステータ、12は永久磁石からなるロータ、CU,CV,CWはステータ11に配置されたU,V,W各相のコイル、HU,HV,HWはロータ12の磁極位置(ロータ位置)を検出するロータ位置センサとしてのホール素子、20はホール素子HU,HV,HWに接続されたロータ位置検出回路、30はロータ位置検出信号(以下では、必要に応じて単に位置検出信号という)を用いて各相のスイッチング素子T1〜T6に対するスイッチング信号を作成して出力するスイッチング信号発生回路である。
【0004】
この駆動回路では、図7に示すように、ホール素子HU,HV,HWにより検出した位置検出信号に従い、スイッチング信号発生回路30によって最適なスイッチング素子を120°ずつオンさせ、これにより各相のコイルCU,CV,CWに正または負の電圧VU,VV,VWを印加してステータ11とロータ12との間の磁気的吸引力または反発力により、ロータ12を回転させている。
なお、この駆動方式は120°通電方形波駆動方式と呼ばれている。
【0005】
しかし、図6に示した構成は基本的に1台のモータMを駆動するためのものであり、例えば2台のモータを駆動するには2つの駆動回路が必要になって回路構成の複雑化や価格の上昇を避けることができない。
このような点に鑑み、1つの駆動回路によって複数台のモータを駆動する従来技術として、特開2000−262082号公報に記載されたブラシレスモータの駆動回路が知られている。
【0006】
上記特開2000−262082号公報に記載された駆動回路は、図8に示すように、並列接続された2台のブラシレスモータM1,M2の各ロータ位置を検出するロータ位置検出センサ50,60と、これらの出力信号及び発振器80からの発振信号Pが加えられるセンサ信号切換回路70と、その出力信号がモータ駆動指令と共に加えられる駆動ドライバ90とを備えている。なお、U1,V1,W1,U2,V2,W2はモータM1,M2の各相コイル、50u,50v,50w,60u,60v,60wはロータ位置検出素子である。
【0007】
この駆動回路の動作を図9を参照しつつ簡単に説明すると、まず、ブラシレスモータの数に応じて分周された発振信号P(例えば2台のモータM1,M2を駆動する場合には元の信号の1周期を2分割した半周期信号)を基準信号とし、この発振信号Pは周期Tでデューティ比が50%(T1=T2)であるとする。
センサ信号切換回路70は、上記発振信号Pを用いて、2台のモータM1,M2の同一相のロータ位置検出信号(例えば50u,60u)を発振信号Pの半周期ごとに切り替えて駆動ドライバ90に出力すると共に、駆動ドライバ90では、ロータ位置検出信号に応じた駆動信号をモータM1,M2のU相コイルU1,U2に供給してモータM1,M2を運転するものである。
【0008】
しかしながら、特開2000−262082号公報に記載された駆動回路では、図9に示したように、発振信号Pによりロータ位置検出信号を切り替えるタイミングがロータ位置検出信号と完全には同期していないため、このロータ位置検出信号に基づいて駆動信号を切り替えた直後にコイルに印加される電圧の位相が急変して動作が不安定になり易い。
また、この従来技術では、一般にロータ位置検出信号の周期よりも長い周期の発振信号Pを基準信号としてロータ位置検出信号を切り替えているため、ロータ位置検出信号が選択されていないモータは、その間、自己のロータ位置検出信号に関係なく運転されるので、動作が不安定になり易いという問題がある。
【0009】
つまり、図9において、駆動信号がモータM1のロータ位置検出信号50uに基づいて決定されている期間は、モータM2のロータ位置検出信号60uは考慮されていないため、モータM2にとって正規の通電角度でU相コイルに通電されず、これがモータM2の回転を不安定にするおそれがある。
【0010】
上記の問題を解決するために、本出願人は、先に特願2001−387671号としてDCブラシレスモータの並列駆動回路(以下、先願発明という)を出願した。この出願の請求項2に記載した発明は、互いに並列接続された2台のDCブラシレスモータを、複数の半導体スイッチング素子を有する駆動回路により同一速度で駆動する並列駆動回路であって、スイッチング信号発生手段が、各モータのロータ位置検出信号から作成した制御信号を用いて前記スイッチング素子のスイッチング信号を作成するDCブラシレスモータの並列駆動回路において、各相ごとに2台のモータの前記ロータ位置検出信号を用いて作成した制御信号を前記スイッチング信号発生手段に出力する信号選択手段を、論理積手段により構成したものである。
【0011】
図10は、上記先願発明に係る駆動回路の全体構成を示しており、2台のDCブラシレスモータMA,MBを1台の駆動回路によって駆動する場合のものである。
図10において、半導体スイッチング素子T1〜T6を有する三相ブリッジ回路の各相出力端子U,V,Wには、同一構成のDCブラスレスモータMA,MBが並列に接続されており、それぞれに設けられたホール素子HU,HV,HWはロータ位置検出回路21,22に接続されている。
【0012】
これらの検出回路21,22から出力される各モータMA,MBのロータ位置検出信号は各相ごとに信号選択回路40に入力され、どちらのモータMA,MBの位置検出信号を使用するかを切り替えて選択可能となっている。そして、この信号選択回路40からは、選択したモータのロータ位置検出信号に応じてスイッチング素子T1〜T6をオン・オフさせるために、スイッチング信号発生回路30に対する制御信号が出力される。
【0013】
いま、モータMA,MBが同期して同一速度で運転されているとすると、それぞれのロータ位置検出信号は各相共に図11のように同期して出力されている。なお、図11ではモータMAに関する信号をA、モータMBに関する信号をBで示してある。
【0014】
両方のモータMA,MBをロータ位置検出信号に同期させて運転するためには、三相全体では、ロータ回転角(空間角)が0°、60°、120°、180°、240°、300°のタイミングでロータ位置検出信号が変化するのに合わせて、スイッチング信号発生回路30からのスイッチング信号を変化させる必要がある。
ここで、三相のうちU相のみに着目すると、ロータ回転角で180°ごとの0°及び180°のタイミングでロータ位置検出信号が変化するのに合わせて、スイッチング信号を変化させる必要があり、図11に示した信号選択回路出力(制御信号)を得ることが望まれる。
【0015】
2台のモータMA,MBを1台の駆動回路によって安定して並列運転するためには、モータMA,MBのロータ位置検出信号をできるだけきめ細かく切り替え、その切り替えた信号に基づいてスイッチング信号を発生させる必要がある。
そこでこの従来技術では、各相ごとに、2台のモータMA,MBのロータ位置検出信号の論理積から制御信号を作成し、この制御信号に基づいてスイッチング信号を作成している。
【0016】
すなわち、前記信号選択回路40は、例えば図12に示すアンド回路ANDから構成されている。ここで、図12はモータMA,MBの一相(例えばU相)分のロータ位置検出信号の処理回路であり、実際の信号選択回路は図12のアンド回路ANDが他のV相、W相についても設けられる。
U相のアンド回路ANDにはモータMA,MBのU相のロータ位置検出信号が入力されている。ここで、アンド回路ANDは、二つのロータ位置検出信号からその論理積を選択して出力するという意味で、信号選択回路40を構成するものとする。
【0017】
図13は、モータMA,MBが同期して運転されている場合、つまりモータMA,MBのロータ位置検出信号が同期しているときのタイミングチャートである。
この場合、ロータ位置検出信号は何れも回転角が0°でLowレベルからHighレベルに変化し、回転角が180°でHighレベルからLowレベルに変化する。従って、アンド回路AND(すなわち信号選択回路40)から出力される制御信号は、モータMA,MBのロータ位置検出信号と同一になる。
【0018】
図14はモータMA,MBのロータ位置検出信号の間に若干の時間的なずれ、すなわち角度のずれが生じている場合である。
モータMAのロータ位置検出信号は、図13と同様に回転角が0°でLowレベルからHighレベルに変化し、回転角が180°でHighレベルからLowレベルに変化している。一方、モータMBのロータ位置検出信号は、回転角がF°(F>0°)でLowレベルからHighレベルに変化し、回転角がG°(G>180°)でHighレベルからLowレベルに変化している。
【0019】
このため、アンド回路AND(すなわち信号選択回路40)から出力される制御信号は、回転角がF°〜180°の期間がHighレベルであり、それ以外の期間はLowレベルとなる。このアンド回路ANDの出力は、モータMA,MBのロータ位置検出信号とはそれぞれ若干異なるが、実用上、支障なく2台のモータMA,MBを並列運転できることが確認されている。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
図15は、図10に示した先願発明の具体的な配線図である。図15において、100は制御回路であり、図10における主回路(直流電源E、スイッチング素子T1〜T6)及びスイッチング信号発生回路30を一体化したものに相当する。
【0021】
図15に示すように、各モータMA,MBのロータ位置検出回路21,22と信号選択回路40とを接続するために、位置検出回路21,22側の電源端子C1A,C1B、各相の検出端子X1A,X2A,X3A,X1B,X2B,X3B及び共通端子CMA,CMBと、信号選択回路40側の合計10個の対応端子C1A,X1A,X2A,X3A,CMA,C1B,X1B,X2B,X3B,CMBとを個別に結線する必要があり、配線本数が多く配線作業が繁雑であったり、信号選択回路40の端子数が多いため回路全体の大型化や構造の複雑化を招いていた。
なお、信号選択回路40側の電源端子C1A,C1B、共通端子CMA,CMBをそれぞれ共通にしたとしても合計8個の端子が必要であり、端子数の大幅な減少や配線の簡略化は期待できない。
【0022】
そこで本発明は、配線の簡略化や接続端子数の減少を図り、配線作業の労力を軽減すると共に装置全体の構造の簡素化、小型化を可能にしたDCブラシレスモータの並列駆動回路を提供しようとするものである。
【0023】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、互いに並列接続された複数台のDCブラシレスモータを、複数の半導体スイッチング素子を有する駆動回路により同一速度で駆動する並列駆動回路であって、スイッチング信号発生手段が、各モータのロータ位置検出信号から作成した制御信号を用いて前記スイッチング素子のスイッチング信号を作成するDCブラシレスモータの並列駆動回路において、前記ロータ位置検出信号を出力するロータ位置検出回路の出力側をオープンコレクタにより構成し、複数台のモータの前記ロータ位置検出信号を相ごとに一括接続して得たAND信号を前記スイッチング信号発生手段に入力したものである。
【0024】
請求項2記載の発明は、請求項1に記載したDCブラシレスモータの並列駆動回路において、前記スイッチング信号発生手段が、スイッチング信号として正弦波PWM制御方式によるPWMパルスを出力するものである。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
図1は、この実施形態における各モータMA,MBの一相(例えばU相)分のロータ位置検出回路21U,22Uの出力側と制御回路200との接続状態を概略的に示したものである。
【0026】
ロータ位置検出回路21U,22Uは、各モータMA,MBのU相のホール素子HU(図示せず)をそれぞれ備えており、検出回路21U,22Uの出力端子は出力トランジスタ(npnトランジスタ)TA,TBの各ベースに接続されている。
トランジスタTA,TBのコレクタはロータ位置検出信号出力端子HUA,HUBにそれぞれ接続されていると共に、プルアップ抵抗RA,RBを介して電源端子C1A,C1Bにそれぞれ接続されている。また、トランジスタTA,TBのエミッタは共通端子CMA,CMBにそれぞれ接続されている。
【0027】
一方、制御回路200は後述するようにスイッチング信号発生回路30と主回路(直流電源E、スイッチング素子T1〜T6)とを一体化したものであり、その電源端子C1にはモータMA,MBの電源端子C1A,C1Bが一括して接続され、U相入力端子(スイッチング信号発生回路30のU相入力端子)CHUにはモータMA,MB側の前記出力端子HUA,HUBが一括して接続され、更に、共通端子CMにはモータMA,MB側の前記共通端子CMA,CMBが一括して接続されている。
ここで、ロータ位置検出回路21U,22Uの出力側の構成を図示するようにオープンコレクタとして出力端子HUA,HUBを一括接続することで、制御回路200のU相入力端子CHUにはモータMA,MBのU相のロータ位置検出信号のAND出力を得ることができ、回路的には前述した図12と同一になる。
【0028】
なお、図1はモータMA,MBと制御回路200との間のU相分の接続関係を示しており、U,V,Wの三相分を示すと図2のようになる。更に、駆動回路の全体的な構成は図3のようになる。
図2において、制御回路200は三相交流電源を図3の直流電源Eに変換し、その直流電圧をスイッチング素子T1〜T6のスイッチング動作により三相交流電圧に変換して出力端子U,V,Wから出力する。また、前述のようにC1は電源端子、CMは共通端子、CHUはU相入力端子であり、更に、CHVはV相入力端子、CHWはW相入力端子である。
【0029】
一方、図2のモータMA,MBにおいて、UA,VA,WA,UB,VB,WBは各ステータコイルCU,CV,CWに接続される各相入力端子、C1A,C1Bは電源端子、CMA,CMBは共通端子、HUA,HUB、HVA,HVB、HWA,HWBはそれぞれU,V,W各相のロータ位置検出信号出力端子であり、このうち、電源端子C1A,C1B、共通端子CMA,CMB、U相の出力端子HUA,HUBについては、図1により既に説明した。
【0030】
図2に示すように、本実施形態では2台のモータMA,MBの電源端子C1A,C1Bを制御回路200の電源端子C1に一括接続し、かつ、共通端子CMA,CMBを制御回路200の共通端子CMに一括接続すると共に、各相ごとにロータ位置検出信号出力端子HUA,HUBと、同HVA,HVBと、同HWA,HWBとをそれぞれ制御回路200のU相入力端子CHU、V相入力端子CHV、W相入力端子CHWに一括接続している。
【0031】
これにより、図15に示した従来技術では、ロータ位置検出回路21,22と接続するために信号選択回路40に合計10個(電源端子及び共通端子を共通接続する場合には合計8個)の端子が必要であったのに対し、本実施形態では、図2に示す如くロータ位置検出回路21,22との接続には合計5個の端子を制御回路200に設ければ良くなる。このため、端子数の減少による装置の小型化、簡素化、配線数の減少による配線作業の労力軽減が可能である。
【0032】
同時に、図1に示したオープンコレクタ構成が従来の信号選択回路40におけるAND回路として機能するので、実質的に従来の信号選択回路40が不要になり、回路構成を一層簡素化することができる。言い換えれば、図3に示すように各モータMA,MBのロータ位置検出回路21,22の出力端子を直接、制御回路200内のスイッチング信号発生回路30に接続すれば良くなる。
【0033】
ここで、図4は、モータMA,MBが同期して運転されており、モータMA,MBのU相のロータ位置検出信号HUA,HUBにずれがないときのタイミングチャートである。前述したようにロータ位置検出回路(U相)21Uの出力側がオープンコレクタにより構成されているため、制御回路200に入力される信号CHUは信号HUA,HUBのAND出力となる。従って、図12、図13と同一の機能を果たすことができる。
【0034】
また、図5は、モータMA,MBが完全には同期しておらず、モータMA,MBのU相のロータ位置検出信号HUA,HUBに若干のずれがあるときのタイミングチャートである。この場合にも、制御回路200に入力される信号CHUは信号HUA,HUBのAND出力となり、図12、図14と同一の機能を果たすことができる。
すなわち、信号選択回路40として図12のアンド回路ANDを用いなくても従来と同様の作用を得ることができる。
【0035】
なお、DCブラシレスモータの駆動方式としては、図7に示した120°通電方形波駆動方式が良く用いられている。しかし、この方式は安定性が余り良くなく、振動や騒音が大きくなり易い。
一方、モータMA,MBへの印加電圧が等価的に正弦波となるようにスイッチング素子をPWM(パルス幅変調)制御する正弦波PWM制御方式も広く知られている。
そこで、請求項2に記載したように、上記正弦波PWM制御方式を本実施形態におけるスイッチング信号発生回路30に適用してPWMパルスによりスイッチング素子を駆動することにより、モータを一層安定して動作させることが可能である。
【0036】
なお、本発明は、3台以上のDCブラシレスモータを並列駆動する場合にも適用することができる。
【0037】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、従来必要とされた信号選択回路を不要にし、また、ロータ位置検出回路に接続される制御回路の端子数を従来よりも削減できるため、配線の簡略化や接続端子数の減少が可能であり、配線作業の労力を軽減すると共に装置全体の構造の簡素化、小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の主要部の結線図である。
【図2】本発明の実施形態を示す結線図である。
【図3】本発明の実施形態を示す全体的な回路構成図である。
【図4】本発明の実施形態の動作を示すタイミングチャートである。
【図5】本発明の実施形態の動作を示すタイミングチャートである。
【図6】1台のDCブラシレスモータを駆動する従来技術の回路図である。
【図7】図6の動作を示すタイミングチャートである。
【図8】2台のブラシレスモータを駆動する従来技術の回路図である。
【図9】図8の動作を示すタイミングチャートである。
【図10】先願発明に係る従来技術の回路図である。
【図11】図10の動作を示すタイミングチャートである。
【図12】図10における信号選択回路の構成図である。
【図13】図12の動作を示すタイミングチャートである。
【図14】図12の動作を示すタイミングチャートである。
【図15】図10の回路の具体的な配線図である。
【符号の説明】
E 直流電源
T1〜T6 スイッチング素子
MA,MB DCブラシレスモータ
CU,CV,CW コイル
HU,HV,HW ホール素子
TA,TB 出力トランジスタ
RA,RB プルアップ抵抗
HUA,HVA,HWA,HUB,HVB,HWB ロータ位置検出信号出力端子
C1,C1A,C1B 電源端子
CM,CMA,CMB 共通端子
CHU,CHV,CHW 入力端子
U,V,W 出力端子
UA,VA,WA,UB,VB,WB 入力端子
11 ステータ
12 ロータ
21,22,21U,22U ロータ位置検出回路
30 スイッチング信号発生回路
200 制御回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a parallel drive circuit for driving a plurality of DC brushless motors connected in parallel to each other in order to operate a plurality of fans, pumps and the like at the same speed.
[0002]
[Prior art]
As is well known, a DC brushless motor has the advantages of a permanent magnet type DC motor, and does not generate mechanical noise and electrical noise, and has a long life. It is used for purposes.
Here, FIG. 12 shows a conventional drive circuit for driving this type of DC brushless motor.
[0003]
In FIG. 6, E is a DC power source, T1 to T6 are semiconductor switching elements such as transistors connected in a three-phase bridge, U, V, and W are output terminals of a three-phase bridge circuit, M is a DC brushless motor, 11 is a stator, 12 is a rotor made of a permanent magnet, CU, CV, and CW are coils of U, V, and W phases arranged on the stator 11, and HU, HV, and HW are rotor positions that detect the magnetic pole position (rotor position) of the
[0004]
In this drive circuit, as shown in FIG. 7, in accordance with the position detection signals detected by the Hall elements HU, HV, HW, the optimum switching elements are turned on by 120 ° by the switching
This driving method is called a 120 ° energizing square wave driving method.
[0005]
However, the configuration shown in FIG. 6 is basically for driving one motor M. For example, two drive circuits are required to drive two motors, and the circuit configuration is complicated. And price increases cannot be avoided.
In view of these points, a brushless motor drive circuit described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-262082 is known as a conventional technique for driving a plurality of motors by one drive circuit.
[0006]
As shown in FIG. 8, the drive circuit described in the above Japanese Patent Laid-Open No. 2000-262082 includes rotor
[0007]
The operation of this drive circuit will be briefly described with reference to FIG. 9. First, an oscillation signal P divided according to the number of brushless motors (for example, when driving two motors M1 and M2) A half-cycle signal obtained by dividing one cycle of the signal into two) is used as a reference signal, and this oscillation signal P has a cycle T and a duty ratio of 50% (T1 = T2).
The sensor
[0008]
However, in the drive circuit described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-262082, as shown in FIG. 9, the timing for switching the rotor position detection signal by the oscillation signal P is not completely synchronized with the rotor position detection signal. The phase of the voltage applied to the coil changes suddenly immediately after switching the drive signal based on this rotor position detection signal, and the operation tends to become unstable.
Further, in this prior art, since the rotor position detection signal is generally switched using the oscillation signal P having a period longer than the period of the rotor position detection signal as a reference signal, the motor for which the rotor position detection signal is not selected, Since the operation is performed regardless of its own rotor position detection signal, there is a problem that the operation tends to become unstable.
[0009]
That is, in FIG. 9, during the period in which the drive signal is determined based on the rotor
[0010]
In order to solve the above problems, the present applicant has previously filed a parallel drive circuit of a DC brushless motor (hereinafter referred to as the prior invention) as Japanese Patent Application No. 2001-387671. The invention described in
[0011]
FIG. 10 shows the entire configuration of the drive circuit according to the invention of the prior application, in which two DC brushless motors MA and MB are driven by one drive circuit.
In FIG. 10, DC brassless motors MA, MB having the same configuration are connected in parallel to the respective phase output terminals U, V, W of the three-phase bridge circuit having the semiconductor switching elements T1 to T6. The hall elements HU, HV, HW thus connected are connected to the rotor
[0012]
The rotor position detection signals of the motors MA and MB output from the
[0013]
Assuming that the motors MA and MB are operating at the same speed in synchronization, the respective rotor position detection signals are output in synchronization with each other as shown in FIG. In FIG. 11, a signal related to the motor MA is indicated by A, and a signal related to the motor MB is indicated by B.
[0014]
In order to operate both motors MA and MB in synchronization with the rotor position detection signal, the rotor rotation angle (spatial angle) is 0 °, 60 °, 120 °, 180 °, 240 °, 300 in all three phases. It is necessary to change the switching signal from the switching
Here, focusing only on the U phase of the three phases, it is necessary to change the switching signal in accordance with the change of the rotor position detection signal at the timing of 0 ° and 180 ° every 180 ° in the rotor rotation angle. It is desirable to obtain the signal selection circuit output (control signal) shown in FIG.
[0015]
In order to stably operate two motors MA and MB in parallel by one drive circuit, the rotor position detection signals of the motors MA and MB are switched as finely as possible, and a switching signal is generated based on the switched signals. There is a need.
Therefore, in this prior art, for each phase, a control signal is created from the logical product of the rotor position detection signals of the two motors MA and MB, and a switching signal is created based on this control signal.
[0016]
That is, the
U-phase rotor position detection signals of the motors MA and MB are input to the U-phase AND circuit AND. Here, the AND circuit AND constitutes the
[0017]
FIG. 13 is a timing chart when the motors MA and MB are operated synchronously, that is, when the rotor position detection signals of the motors MA and MB are synchronized.
In this case, all of the rotor position detection signals change from the low level to the high level when the rotation angle is 0 °, and change from the high level to the low level when the rotation angle is 180 °. Therefore, the control signal output from the AND circuit AND (that is, the signal selection circuit 40) is the same as the rotor position detection signal of the motors MA and MB.
[0018]
FIG. 14 shows a case where a slight time shift, that is, a shift in angle occurs between the rotor position detection signals of the motors MA and MB.
Similarly to FIG. 13, the rotor position detection signal of the motor MA changes from Low level to High level when the rotation angle is 0 °, and changes from High level to Low level when the rotation angle is 180 °. On the other hand, the rotor position detection signal of the motor MB changes from Low level to High level when the rotation angle is F ° (F> 0 °), and from High level to Low level when the rotation angle is G ° (G> 180 °). It has changed.
[0019]
For this reason, the control signal output from the AND circuit AND (that is, the signal selection circuit 40) is at the high level during the rotation angle of F ° to 180 °, and is at the low level during the other periods. The output of the AND circuit AND is slightly different from the rotor position detection signals of the motors MA and MB, but it has been confirmed that the two motors MA and MB can be operated in parallel without any problem in practice.
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 15 is a specific wiring diagram of the prior application invention shown in FIG. In FIG. 15,
[0021]
As shown in FIG. 15, in order to connect the rotor
Even if the power supply terminals C1A and C1B and the common terminals CMA and CMB on the
[0022]
Therefore, the present invention aims to provide a DC brushless motor parallel drive circuit that simplifies wiring and reduces the number of connection terminals, reduces the labor of wiring work, and simplifies the structure of the entire apparatus and enables miniaturization. It is what.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention according to
[0024]
According to a second aspect of the present invention, in the DC brushless motor parallel drive circuit according to the first aspect, the switching signal generating means outputs a PWM pulse by a sine wave PWM control system as a switching signal.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows a connection state between the output side of the rotor
[0026]
The rotor
The collectors of the transistors TA and TB are connected to the rotor position detection signal output terminals HUA and HUB, respectively, and are connected to the power supply terminals C1A and C1B via the pull-up resistors RA and RB, respectively. The emitters of the transistors TA and TB are connected to the common terminals CMA and CMB, respectively.
[0027]
On the other hand, the
Here, the output terminals HUA and HUB are connected together as an open collector as illustrated in the configuration on the output side of the rotor
[0028]
FIG. 1 shows the connection relationship for the U phase between the motors MA and MB and the
2, the
[0029]
On the other hand, in the motors MA and MB in FIG. 2, UA, VA, WA, UB, VB, and WB are phase input terminals connected to the stator coils CU, CV, and CW, C1A and C1B are power supply terminals, and CMA and CMB. Is a common terminal, HUA, HUB, HVA, HVB, HWA, HWB are rotor position detection signal output terminals for U, V, W phases, respectively, among these, power supply terminals C1A, C1B, common terminals CMA, CMB, UWB The phase output terminals HUA and HUB have already been described with reference to FIG.
[0030]
As shown in FIG. 2, in this embodiment, the power terminals C1A and C1B of the two motors MA and MB are collectively connected to the power terminal C1 of the
[0031]
Accordingly, in the prior art shown in FIG. 15, a total of ten signal selection circuits 40 (a total of eight when the power supply terminal and the common terminal are commonly connected) are connected to the rotor
[0032]
At the same time, since the open collector configuration shown in FIG. 1 functions as an AND circuit in the conventional
[0033]
FIG. 4 is a timing chart when the motors MA and MB are operated in synchronism and there is no deviation in the U-phase rotor position detection signals HUA and HUB of the motors MA and MB. As described above, since the output side of the rotor position detection circuit (U phase) 21U is configured by an open collector, the signal CHU input to the
[0034]
FIG. 5 is a timing chart when the motors MA and MB are not completely synchronized and there is a slight deviation in the U-phase rotor position detection signals HUA and HUB of the motors MA and MB. Also in this case, the signal CHU input to the
That is, even if the AND circuit AND shown in FIG. 12 is not used as the
[0035]
As a driving method for the DC brushless motor, the 120 ° energizing square wave driving method shown in FIG. 7 is often used. However, this method is not very stable, and vibration and noise are likely to increase.
On the other hand, a sine wave PWM control system that performs PWM (pulse width modulation) control of the switching element so that the applied voltages to the motors MA and MB are equivalently sine waves is also widely known.
Therefore, as described in
[0036]
The present invention can also be applied to a case where three or more DC brushless motors are driven in parallel.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a signal selection circuit that has been conventionally required is unnecessary, and the number of terminals of the control circuit connected to the rotor position detection circuit can be reduced as compared with the conventional circuit. The number of connection terminals can be reduced, and the labor of wiring work can be reduced, and the structure of the entire apparatus can be simplified and downsized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a connection diagram of main parts of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a connection diagram illustrating an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an overall circuit configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a prior art circuit diagram for driving one DC brushless motor.
7 is a timing chart showing the operation of FIG.
FIG. 8 is a circuit diagram of a conventional technique for driving two brushless motors.
9 is a timing chart showing the operation of FIG.
FIG. 10 is a circuit diagram of the prior art according to the invention of the prior application.
11 is a timing chart showing the operation of FIG.
12 is a configuration diagram of a signal selection circuit in FIG. 10;
13 is a timing chart showing the operation of FIG.
14 is a timing chart showing the operation of FIG.
15 is a specific wiring diagram of the circuit of FIG.
[Explanation of symbols]
E DC power supply T1 to T6 Switching element MA, MB DC brushless motor CU, CV, CW Coil HU, HV, HW Hall element TA, TB Output transistor RA, RB Pull-up resistor HUA, HVA, HWA, HUB, HVB, HWB Rotor Position detection signal output terminals C1, C1A, C1B Power terminals CM, CMA, CMB Common terminals CHU, CHV, CHW Input terminals U, V, W Output terminals UA, VA, WA, UB, VB, WB Input terminals 11
Claims (2)
前記ロータ位置検出信号を出力するロータ位置検出回路の出力側をオープンコレクタにより構成し、複数台のモータの前記ロータ位置検出信号を相ごとに一括接続して得たAND信号を前記スイッチング信号発生手段に入力したことを特徴とするDCブラシレスモータの並列駆動回路。A parallel drive circuit for driving a plurality of DC brushless motors connected in parallel to each other at the same speed by a drive circuit having a plurality of semiconductor switching elements, and a switching signal generating means is created from a rotor position detection signal of each motor In the parallel drive circuit of the DC brushless motor that creates the switching signal of the switching element using the control signal,
An output side of the rotor position detection circuit that outputs the rotor position detection signal is configured by an open collector, and an AND signal obtained by collectively connecting the rotor position detection signals of a plurality of motors for each phase is the switching signal generating means. A parallel drive circuit for a DC brushless motor, wherein
前記スイッチング信号発生手段が、スイッチング信号として正弦波PWM制御方式によるPWMパルスを出力することを特徴とするDCブラシレスモータの並列駆動回路。In the parallel drive circuit of the DC brushless motor according to claim 1,
A parallel drive circuit for a DC brushless motor, wherein the switching signal generating means outputs a PWM pulse by a sine wave PWM control system as a switching signal.
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