JP6714929B2 - Motor rotation speed detector - Google Patents
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Description
この発明は、モータ回転速度検出装置に関する。 The present invention relates to a motor rotation speed detection device.
ブラシレスモータの回転速度検出方法として、ホールセンサやエンコーダを用いた方法が一般に用いられている。特にホールセンサを用いた回転速度検出方法のうち、ホールセンサを3個使う方法が一般に広く知られている。 A method using a hall sensor or an encoder is generally used as a method for detecting the rotation speed of a brushless motor. In particular, among the rotation speed detection methods using the hall sensor, a method using three hall sensors is widely known.
図13は、従来の3相ブラシレスモータの動作原理を示す図である。図13を参照して、従来のモータ回転速度検出装置の動作を説明する。 FIG. 13 is a diagram showing the operating principle of a conventional three-phase brushless motor. The operation of the conventional motor rotation speed detection device will be described with reference to FIG.
ブラシレスモータのロータは、N極とS極とからなる磁極ペアを備える。そして、ロータの周囲に位置センサとしてのホールセンサHS1、ホールセンサHS2、ホールセンサHS3の3つのホールセンサが、電気角120°の等間隔で配置されている。 The rotor of the brushless motor includes a magnetic pole pair including N poles and S poles. Then, three Hall sensors HS 1 , HS 2 , and HS 3 as position sensors are arranged around the rotor at equal electrical angle intervals of 120°.
ブラシレスモータは、このロータが回転するように構成されている。各ホールセンサは、ロータが回転軸の周りに回転することによって磁極がS極からN極又はN極からS極に切り替わると、これを検出して、図14に示されるように出力信号の状態(ハイレベル、ローレベル)を変化させる。ホールセンサHS1、HS2、HS3のロータの回転位相角に対する出力信号Hu、Hv、Hwの状況を図14に示す。また、これを出力信号の値(ハイレベルが1、ローレベルが0)で示した図を図3に示す。Hu、Hv、Hwの出力信号の値の組合せにより、ロータ回転位相角を60度の等間隔で6つの状態の区間B1〜B6に分割することができる。 The brushless motor is configured such that this rotor rotates. Each Hall sensor detects when the magnetic pole switches from the S pole to the N pole or from the N pole to the S pole as the rotor rotates around the rotation axis, and detects the state of the output signal as shown in FIG. Change (high level, low level). FIG. 14 shows the states of the output signals Hu, Hv, Hw with respect to the rotation phase angles of the rotors of the Hall sensors HS 1 , HS 2 , HS 3 . Further, FIG. 3 shows a diagram in which this is indicated by the value of the output signal (high level is 1, low level is 0). By combining the output signal values of Hu, Hv, and Hw, the rotor rotation phase angle can be divided into six state sections B1 to B6 at equal intervals of 60 degrees.
よって、この各ホールセンサの出力信号を用いて、ロータの回転速度を検出することができる。すなわち、この区間B1〜B6の各々においてクロックパルスの数をカウンタによって計数することにより、モータの回転速度(区間B1〜B6の各々における平均回転速度)を検出できる。いま、クロックパルスの周波数をfc[Hz]とすると、位相間隔60°の区間B1〜B6の各々において、カウンタは、1/6回転に対してクロックパルスの数nを計数するので、回転速度Ωは、
Ω=60fc/6n=10fc/n [rpm] (1)
と算出することができる。
Therefore, the rotation speed of the rotor can be detected by using the output signal of each Hall sensor. That is, by counting the number of clock pulses in each of the sections B1 to B6 by the counter, the rotation speed of the motor (the average rotation speed in each of the sections B1 to B6) can be detected. Now, assuming that the frequency of the clock pulse is fc [Hz], the counter counts the number n of clock pulses with respect to 1/6 rotation in each of the sections B1 to B6 with the phase interval of 60°. Is
Ω=60 fc/6n=10 fc/n [rpm] (1)
Can be calculated as
ここで、例えばモータ回転速度検出装置の低コスト化や、小規模機器への搭載に向けた小型化等のために、モータの相数よりも少ない数のホールセンサ、例えばホールセンサの出力信号Hu、Hv、HwのうちHu、Hvの2つの信号で回転速度を検出することを検討する。ロータ回転位相角に対するホールセンサの出力信号Hu、Hvの値を図16に示す。この場合、ロータ回転位相角を4つの状態の区間B1’〜B4’に分割することができる。 Here, for example, in order to reduce the cost of the motor rotation speed detection device and reduce the size of the device for mounting on a small-scale device, the output signal Hu of the number of Hall sensors smaller than the number of phases of the motor, for example, the Hall sensor. , Hv, Hw of two signals of Hu and Hv are considered to detect the rotation speed. FIG. 16 shows the values of the Hall sensor output signals Hu and Hv with respect to the rotor rotation phase angle. In this case, the rotor rotation phase angle can be divided into four state sections B1' to B4'.
この場合、区間B1’及びB3’の位相間隔は120°であるが、区間B2’及びB4’の位相間隔は60°であり、区間B1’及びB3’の位相間隔とは異なる。したがって、区間B2’及びB4’と区間B1’及びB3’では、クロックパルスを計数する時間が異なるため、従来の方法をそのまま適用して回転速度を精確に検出することはできない。 In this case, the phase interval between the sections B1' and B3' is 120°, but the phase interval between the sections B2' and B4' is 60°, which is different from the phase interval between the sections B1' and B3'. Therefore, the sections B2' and B4' and the sections B1' and B3' have different clock pulse counting times, and therefore the conventional method cannot be applied as it is to accurately detect the rotation speed.
そこで、本発明は、モータの相数よりも少ない数のホールセンサによって、回転速度を精確に検出可能なモータ回転速度検出装置を提供することを目的の1つとする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a motor rotation speed detection device capable of accurately detecting the rotation speed with a number of Hall sensors that is smaller than the number of motor phases.
本発明の1つの態様は、磁極ペア数P、M相モータの回転速度検出装置であって、電気角180/M°の整数倍の間隔で配置された第1〜第N(Nは1より大きくMより小さい整数)のホールセンサと、前記M相モータの1回転分の位相区間を2P個に分割した区間の各々を更にN個に分割することにより得られる、その各々が(180/MP)・Li°(iは1以上N以下の整数、Liは1以上(M−N+1)以下のうちのいずれかの整数)の位相間隔を有する区間Bij(jは1以上2P以下の整数)のそれぞれにおいて、第iの信号のみが第1の状態を表す信号で、その他のすべての信号が前記第1の状態とは異なる第2の状態を表す信号となる第1〜第Nの信号を、前記第1〜第Nのホールセンサの出力信号から生成し、出力する区間判別部と、前記第1〜第Nの信号のうちの第iの信号が前記第1の状態を表す信号である場合、区間Bijにおいて、周波数fc/Liのクロックパルスを出力するクロックパルス出力部と、区間Bijのそれぞれについて、前記出力部から出力されたクロックパルスを計数するカウンタと、前記カウンタの計数値に基づいて、モータの回転速度を算出する回転速度算出部とを備えるモータ回転速度検出装置を提供するものである。 One aspect of the present invention is a rotational speed detection device for a magnetic pole pair number P, an M-phase motor, wherein the first to Nth (N is greater than 1) arranged at intervals of an integral multiple of an electrical angle of 180/M°. (An integer larger than M) and a phase section for one rotation of the M-phase motor is divided into 2P sections, each of which is (180/MP). )·Li° (i is an integer of 1 or more and N or less, Li is an integer of 1 or more and (M−N+1) or less) in a section Bij (j is an integer of 1 or more and 2P or less) In each of the first to Nth signals, only the i-th signal is a signal representing the first state, and all other signals are signals representing the second state different from the first state, A section discriminating unit that generates and outputs from the output signals of the first to Nth Hall sensors, and the i-th signal of the first to N-th signals is a signal representing the first state. , In the section Bij, a clock pulse output unit that outputs a clock pulse of the frequency fc/Li, a counter that counts the clock pulse output from the output unit in each of the sections Bij, and a count value of the counter Provided is a motor rotation speed detection device including a rotation speed calculation unit that calculates a rotation speed of a motor.
前記クロックパルス出力部は、前記周波数fc/Liのうちの異なる周波数である第1〜第Kの周波数について、第1〜第Kの周波数のクロックパルスを発生する第1〜第Kのクロック発生器と、第1〜第Nの演算部と、論理和演算部とを備え、第iの演算部は、前記第iの信号が前記第1の状態を表す信号であった場合に、前記周波数fc/Liのクロックパルスを発生する前記クロック発生器からの出力を出力し、前記論理和演算部は、前記第1〜第Nの演算部からの出力信号の論理和を演算し、区間Biにおいて、周波数fc/Liのクロックパルスを出力するものとすることができる。 The clock pulse output unit generates clock pulses of 1st to Kth frequencies for 1st to Kth frequencies that are different frequencies of the frequency fc/Li. And a first to N-th arithmetic unit, and a logical sum arithmetic unit, and the i-th arithmetic unit calculates the frequency fc when the i-th signal is a signal representing the first state. /Li outputs an output from the clock generator that generates a clock pulse, and the logical sum calculation unit calculates a logical sum of output signals from the first to Nth calculation units, and in a section Bi, A clock pulse of frequency fc/Li may be output.
前記第1の状態は、第1の論理であり、前記第2の状態は、前記第1の論理と異なる第2の論理であり、前記第1〜第Nの演算部は、論理積演算部であり、前記第iの演算部は、前記周波数fc/Liのクロックパルスを発生する前記クロック発生器からの出力と前記第iの信号が表す論理との論理積を演算するものとすることができる。 The first state is a first logic, the second state is a second logic different from the first logic, and the first to Nth operation units are AND operation units. And the i-th calculation unit calculates the logical product of the output from the clock generator that generates the clock pulse of the frequency fc/Li and the logic represented by the i-th signal. it can.
前記クロックパルス出力部は、周波数fcのクロックパルスを発生するクロック発生器と、前記第iの信号が前記第1の状態を表す信号であった場合に、前記クロック発生器からの出力を1/Li倍し、区間Bijにおいて、周波数fc/Liのクロックパルスを発生するクロック周波数変換器とを備えるものとすることができる。 The clock pulse output unit outputs the output from the clock generator to 1/ when the i-th signal is a signal representing the first state and a clock generator that generates a clock pulse having a frequency fc. A clock frequency converter that multiplies Li and generates a clock pulse of frequency fc/Li in the section Bij can be provided.
本発明の別の態様は、磁極ペア数P、M相モータの回転速度検出装置であって、電気角180/M°の整数倍の間隔で配置された第1〜第N(Nは1より大きくMより小さい整数)のホールセンサと、前記M相モータの1回転分の位相区間を2P個に分割した区間の各々を更にN個に分割することにより得られる、その各々が(180/MP)・Li°(iは1以上N以下の整数、Liは1以上(M−N+1)以下のうちのいずれかの整数)の位相間隔を有する区間Bij(jは1以上2P以下の整数)のそれぞれにおいて、第iの信号のみが第1の状態を表す信号で、その他のすべての信号が前記第1の状態とは異なる第2の状態を表す信号となる第1〜第Nの信号を、前記第1〜第Nのホールセンサの出力信号から生成し、出力する区間判別部と、周波数fcのクロックパルスを出力するクロックパルス出力部と、区間Bijのそれぞれについて、前記出力部から出力されたクロックパルスを計数するカウンタと、前記第1〜第Nの信号のうちの第iの信号が前記第1の状態を表す信号である場合、区間Bijについて、前記カウンタの計数値を1/Li倍した値に基づいて、モータの回転速度を算出する回転速度算出部とを備えるモータ回転速度検出装置を提供するものである。 Another aspect of the present invention is a rotational speed detecting device for an M-phase motor having a number P of magnetic pole pairs, which is arranged at intervals of an integral multiple of an electrical angle of 180/M°, where N is 1 or more. (An integer larger than M) and a phase section for one rotation of the M-phase motor is divided into 2P sections, each of which is (180/MP). )·Li° (i is an integer of 1 or more and N or less, Li is any integer of 1 or more and (M−N+1) or less) of a section Bij (j is an integer of 1 or more and 2P or less) In each of the first to Nth signals, only the i-th signal is a signal representing the first state, and all other signals are signals representing the second state different from the first state, The section determination section that generates and outputs the output signals of the first to Nth hall sensors, the clock pulse output section that outputs the clock pulse of the frequency fc, and the section Bij are output from the output section. When the counter that counts clock pulses and the i-th signal of the first to N-th signals are signals that represent the first state, the count value of the counter is multiplied by 1/Li for the section Bij. The present invention provides a motor rotation speed detection device including a rotation speed calculation unit that calculates the rotation speed of a motor based on the calculated value.
P=1、M=3、N=2であり、前記区間判別部は、前記第1及び第2のホールセンサの出力信号の排他的論理和及び該排他的論理和の否定を演算し、その演算結果をそれぞれ前記第1の信号及び第2の信号として出力するものとすることができる。 P=1, M=3, N=2, and the section discrimination unit calculates the exclusive OR of the output signals of the first and second Hall sensors and the negation of the exclusive OR, and The calculation results may be output as the first signal and the second signal, respectively.
上記構成を有する本発明によれば、モータの相数よりも少ない数のホールセンサによって、回転速度を精確に検出可能なモータ回転速度検出装置が提供される。 According to the present invention having the above configuration, there is provided a motor rotation speed detection device capable of accurately detecting the rotation speed by the number of Hall sensors that is smaller than the number of motor phases.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係るモータ回転速度検出装置の原理を示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a principle of a motor rotation speed detecting device according to a first embodiment of the present invention.
上述のように、ホールセンサを3つ用いた場合は、区間B1〜B6のそれぞれの区間について、カウンタによりクロックパルスを計数し、その計数値に基づいて、モータの回転速度を算出することができた。 As described above, when three Hall sensors are used, the clock pulse can be counted by the counter in each of the sections B1 to B6, and the rotation speed of the motor can be calculated based on the counted value. It was
従来の方法において、ホールセンサを2つ用いた場合の問題点は、位相間隔の異なる区間で同一の周波数のクロックパルスを計数することにより生じている。そこで、本発明者らは、区間B1'及びB3'と区間B2'及びB4'で、計数するクロックパルスの周波数を切り替えることによって、当該問題を解決することを見出した。 In the conventional method, the problem when two Hall sensors are used is caused by counting clock pulses of the same frequency in sections having different phase intervals. Therefore, the present inventors have found that the problem can be solved by switching the frequency of the clock pulse to be counted between the sections B1′ and B3′ and the sections B2′ and B4′.
そのために、位相間隔が120°である区間B1’及びB3’と、位相間隔が60°である区間B2’及びB4’とを判別する必要がある。例えば、ホールセンサの出力信号HuとHvのXOR演算及び、そのNOT演算で、それぞれの区間を判別することができる。図1に、演算結果を示す。 Therefore, it is necessary to distinguish between sections B1' and B3' having a phase interval of 120° and sections B2' and B4' having a phase interval of 60°. For example, each section can be discriminated by the XOR operation of the output signals Hu and Hv of the hall sensor and the NOT operation thereof. FIG. 1 shows the calculation result.
したがって、位相間隔が120°である区間B1’及びB3’では、fc/2[Hz]のクロックパルスを計数し、位相間隔がその1/2の60°である区間B2'及びB4'では、fc[Hz]のクロックパルスを計数すれば、同一のカウンタで回転速度を検出することができる。 Therefore, clock pulses of fc/2 [Hz] are counted in the sections B1′ and B3′ in which the phase interval is 120°, and in the sections B2′ and B4′ in which the phase interval is 60°, which is ½ of that, By counting the clock pulses of fc [Hz], the rotation speed can be detected by the same counter.
すなわち、位相間隔が120°である区間B1’及びB3’では、1/3回転に対してfc/2[Hz]のクロックパルスの数Nを計数するので、回転速度Ωは、
Ω=60fc/2/3N=10fc/N [rpm] (2)
となる。
一方、位相間隔が60°である区間B2’及びB4’では、1/6回転に対してfc [Hz]のクロックパルスの数Nを計数するので、回転速度は、
Ω=60fc/6N=10fc/N [rpm] (3)
となる。
したがって、モータの相数よりも少ない2つのホールセンサによっても、同一のカウンタで回転速度を検出することができる。
That is, in the sections B1′ and B3′ in which the phase interval is 120°, the number N of clock pulses of fc/2 [Hz] is counted for 1/3 rotation, so the rotation speed Ω is
Ω=60 fc/2/3 N=10 fc/N [rpm] (2)
Becomes
On the other hand, in the sections B2′ and B4′ in which the phase interval is 60°, the number N of clock pulses of fc [Hz] is counted for 1/6 rotation, so the rotation speed is
Ω=60fc/6N=10fc/N [rpm] (3)
Becomes
Therefore, the rotation speed can be detected by the same counter even with the two Hall sensors having a smaller number of motor phases.
図2は、本発明の第1の実施形態に係るモータ回転速度検出装置の全体構成を示す図である。また、図3は、本発明の第1の実施形態に係るモータ回転速度検出装置の区間判別部及びクロックパルス出力部の回路構成の一例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing the overall configuration of the motor rotation speed detection device according to the first embodiment of the present invention. Further, FIG. 3 is a diagram showing an example of a circuit configuration of a section determination unit and a clock pulse output unit of the motor rotation speed detection device according to the first embodiment of the present invention.
モータ回転速度検出装置1は、第1のホールセンサHS1、第2のホールセンサHS2、区間判別部11、クロックパルス出力部13、区間B1'〜B4'のそれぞれについて、クロックパルス出力部13から出力されたクロックパルスを計数するカウンタ15と、カウンタ15の計数値に基づいてモータの回転速度を算出する回転速度算出部17を備える。
The motor rotation
第1のホールセンサHS1と第2のホールセンサHS2は、時計回りに電気角120°の間隔で配置されている。 The first Hall sensor HS 1 and the second Hall sensor HS 2 are arranged clockwise at an electrical angle of 120°.
区間判別部11は、XOR素子111、NOT素子113を備える。また、クロックパルス出力部13は、周波数fc/2のクロックパルスを発生する第1のクロックパルス発生器1311、周波数fcのクロックパルスを発生する第2のクロックパルス発生器1312、第1のAND素子1331、第2のAND素子1332、OR素子135を備える。
The
第1のホールセンサHS1及び第2のホールセンサHS2の出力線はXOR素子111の入力線に接続されている。XOR素子111の出力線と第1のクロックパルス発生器1311の出力線は、第1のAND素子1331の入力線に接続されている。また、XOR素子111の出力線が、NOT素子113を介して第2のAND素子1332の入力線に接続されると共に、第2のクロックパルス発生器1312の出力線が第2のAND素子1332の入力線に接続されている。第1のAND素子1331の出力線と第2のAND素子1332の出力線は、OR素子135の入力線に接続され、OR素子135からの出力がクロックパルス出力部13の出力として出力される。
The output lines of the first Hall sensor HS 1 and the second Hall sensor HS 2 are connected to the input lines of the
カウンタ15は、クロックパルス出力部13から出力されたクロックパルスを計数するが、XOR素子111からの出力に基づいて、区間B1'〜B4'のいずれかの区間が別の区間に変わるときにその計数値はリセットされる。これにより、区間B1'〜B4'のそれぞれについて、クロックパルス出力部13から出力されたクロックパルスを計数することができる。
The counter 15 counts the clock pulses output from the clock
回転速度算出部17は、カウンタ15の計数値に基づいて、モータの回転速度を算出する。
The rotation
以上の装置構成を前提に、本発明の第1の実施形態に係るモータ回転速度検出装置の動作を説明する。 Based on the above device configuration, the operation of the motor rotation speed detection device according to the first embodiment of the present invention will be described.
図1を参照して、区間B1'及びB3'において、XOR素子111からの出力は1である。よって、区間判別部11は、第1の状態である値が1の第1の信号と、第2の状態である値が0の第2の信号とを生成し、出力する。第1のAND素子1331には、区間判別部11からの値が1の第1の信号と、第1のクロックパルス発生器1311からの周波数fc/2のクロックパルスとが入力される。一方、第2のAND素子1332には、区間判別部11からの値が0の第2の信号が入力される。したがって、OR素子135からは、すなわちクロックパルス出力部13からは、第1のクロックパルス発生器1311からの出力である周波数fc/2のクロックパルスがそのまま出力される。このとき、区間B1'及びB3’の位相間隔は、120°であるから、カウンタ15は、1/3回転に対してfc/2[Hz]のクロックパルスの数nを計数するので、回転速度算出部17は、これに基づいて、上記の式(2)から、回転速度Ωを算出する。
Referring to FIG. 1, the output from the
これに対して、区間B2’及びB4’において、XOR素子111からの出力は0である。よって、区間判別部11は、第2の状態である値が0の第1の信号と、第1の状態である値が1の第2の信号とを生成し、出力する。第1のAND素子1331には、区間判別部11からの値が0の第2の信号が入力される。一方、第2のAND素子1332には、区間判別部11からの値が1の第2の信号と、第1のクロックパルス発生器1311からの周波数fcのクロックパルスとが入力される。したがって、OR素子135からは、すなわちクロックパルス出力部13からは、第2のクロックパルス発生器1312からの出力である周波数fcのクロックパルスがそのまま出力される。このとき、区間B2’及びB4’の位相間隔は、60°であるから、カウンタ15は、1/6回転に対してfc[Hz]のクロックパルス数のnを計数するので、回転速度算出部17は、これに基づいて、上記の式(3)から、回転速度Ωを算出する。
On the other hand, in the sections B2′ and B4′, the output from the
この場合、図1から分かるように、第1のAND素子1331の出力信号と第2のAND素子1332の出力信号は背反である(一方が1のときはもう一方は0)ので、第1のAND素子1331の出力信号と第2のAND素子1332の出力信号が同時にカウンタ15に入力されることはない。
In this case, as can be seen from FIG. 1, the output signal of the first AND element 133 1 and the output signal of the second AND element 133 2 are contradictory (when one is 1, the other is 0), The output signal of the first AND element 133 1 and the output signal of the second AND element 133 2 are not simultaneously input to the
上記実施形態においては、第1の状態として「0」、第2の状態として「1」を用いたが、区間判別部及びクロックパルス出力部の回路構成を換えて、第1の状態として「1」、第2の状態として「0」を用いてもよいし、また任意の適切な区別可能な異なる状態を用いてもよい。 In the above embodiment, “0” is used as the first state and “1” is used as the second state. However, the circuit configurations of the section discriminating unit and the clock pulse output unit are changed to “1” as the first state. , "0" may be used as the second state, or any appropriate different distinguishable state may be used.
fc[Hz]とfc/2[Hz]の2種類のクロックパルス発生器を用意できない場合、1つのfc[Hz]のクロックパルス発生器を用いて、クロックパルス出力部13は、XOR素子111からの出力に基づいて、各区間を判別し、区間B1’及びB3’においては、クロックパルス出力部13からのクロックパルスを1/2に分周して出力し、区間B2'及びB4'においては、クロックパルスをそのまま出力するように構成してもよい。
When two kinds of clock pulse generators of fc [Hz] and fc/2 [Hz] cannot be prepared, the clock
また、これに替えて、1つのfc[Hz]のクロックパルス発生器を用いて、カウンタ15は、XOR素子111からの出力に基づいて、各区間を判別し、区間B1'及びB3'においては、クロックパルス出力部13からのクロックパルスの計数値を1/2にして、回転速度算出部17に出力し、区間B2'及びB4'においては、クロックパルス出力部13からのクロックパルスの計数値をそのまま回転速度算出部17に出力ように構成してもよい。
Instead of this, the
このような構成により、モータの相数よりも少ない数のホールセンサによって、モータの回転速度を検出することができる。 With such a configuration, the rotation speed of the motor can be detected by the number of Hall sensors that is smaller than the number of phases of the motor.
(第2の実施形態)
第1の実施形態に係るモータ回転速度検出装置は、磁極ペア数が1の3相モータの回転速度を2つのホールセンサで検出するものであった。本実施形態においては、これを一般化し、磁極ペア数PのM相モータの回転速度を、時計回りに電気角360/N°(Nは1より大きくMよりも小さい整数)の整数倍の間隔で配置されたN個のホールセンサで検出するものである。
(Second embodiment)
The motor rotation speed detection device according to the first embodiment detects the rotation speed of a three-phase motor having one magnetic pole pair with two Hall sensors. In the present embodiment, this is generalized, and the rotation speed of the M-phase motor having the number P of magnetic pole pairs is set in the clockwise direction at an integer multiple of an electrical angle of 360/N° (N is an integer larger than 1 and smaller than M). It is to be detected by N Hall sensors arranged in.
まず、磁極ペア数が1の場合について考える。N個のホールセンサを用いると、位相はホールセンサ1個当たり2つに分割できるから、位相を2N個の区間に分割することができる。一方で、分割した区間の位相間隔の最小値は180/M°となる。よって、この位相間隔の最小値180/M°の区間を「スロット」と呼ぶこととすると、ロータ1回転当たりのスロット数は、360/(180/M)=2M個となる。 First, consider the case where the number of magnetic pole pairs is one. When N hall sensors are used, the phase can be divided into two per hall sensor, and thus the phase can be divided into 2N sections. On the other hand, the minimum value of the phase interval of the divided section is 180/M°. Therefore, if the section of the minimum value of the phase interval of 180/M° is called “slot”, the number of slots per one rotation of the rotor is 360/(180/M)=2M.
このように、用いるホールセンサの数Nが決まると、ロータ位相分割数が一意に決まるが、分割区間の位相間隔(以下では、最小値180/M°を基本単位1とする)は、N個のホールセンサのうちのどのホールセンサの出力信号を用いるかで異なる。
In this way, when the number N of Hall sensors to be used is determined, the number of rotor phase divisions is uniquely determined, but the number of phase intervals in the division section (hereinafter, the
このとき、位相間隔MをN個に分割する通りの数、すなわちMCN通りだけ場合が発生する。区間の最大の位相間隔は、N−1個の区間の位相間隔が1のときに、残り1個の区間の位相間隔のM−N+1となる。図4に、スロットと分割区間の関係の例を示す。
At this time, there occurs a case in which the phase interval M is divided into N, that is, only M C N. When the phase interval of the N-1 sections is 1, the maximum phase interval of the section is M-
M相モータの1回転分の位相区間をN個に分割することにより得られる、その各々が(180/M)・Li(iは1以上N以下の整数、Liは1以上(M−N+1)以下のうちのいずれかの整数)の位相間隔を有する区間Biのそれぞれにおいて、第iの信号のみが第1の状態(例えばハイレベル=1)を表す信号で、その他のすべての信号が前記第1の状態とは異なる第2の状態(例えばローレベル=0)を表す信号となる第1〜第Nの信号を、第1〜第Nのホールセンサの出力信号から生成するような論理演算回路を構成可能である。すなわち、区間Biと第1〜第Nのホールセンサの出力信号組合せが1対1に対応するので、第1〜第Nのホールセンサの出力信号を論理値として、第iの信号のみが第1の状態(例えばハイレベル=1)を表す信号で、その他のすべての信号が前記第1の状態とは異なる第2の状態(例えばローレベル=0)を表す信号を出力するような論理関数が考えられる。同じ論理関数を表現する論理式は多数存在するが、第1〜第Nのホールセンサの出力信号から生成するような論理式が作られるように、論理演算回路を構成することは可能である。 It is obtained by dividing the phase section for one rotation of the M-phase motor into N, each of which is (180/M).Li (i is an integer of 1 or more and N or less, Li is 1 or more (M-N+1). In each of the sections Bi having a phase interval of (any one of the following), only the i-th signal is the signal representing the first state (for example, high level=1), and all other signals are the above-mentioned A logical operation circuit for generating first to Nth signals, which are signals representing a second state (for example, low level=0) different from the first state, from the output signals of the first to Nth hall sensors. Can be configured. That is, since the combination of the section Bi and the output signals of the first to N-th Hall sensors has a one-to-one correspondence, the output signals of the first to N-th Hall sensors are logical values and only the i-th signal is the first. A logic function that outputs a signal indicating a second state (for example, low level=0) that is different from the first state for all other signals. Conceivable. Although there are many logical expressions expressing the same logical function, it is possible to configure the logical operation circuit so that a logical expression generated from the output signals of the first to Nth Hall sensors is created.
したがって、各区間の位相間隔Liに応じた、周波数fc/Li[Hz]のクロックパルス発生器を用意し、第1〜第Nの信号のうちの第iの信号が第1の状態を表す信号である場合、区間Biにおいて、周波数fc/Liのクロックパルスを出力するようにし、そのクロックパルスをカウンタで計数すれば、同一のカウンタで回転速度を検出できる。 Therefore, a clock pulse generator having a frequency fc/Li [Hz] corresponding to the phase interval Li of each section is prepared, and the i-th signal of the first to N-th signals represents the first state. In such a case, if the clock pulse of the frequency fc/Li is output in the section Bi and the clock pulse is counted by the counter, the rotation speed can be detected by the same counter.
すなわち、Li/2M回転に対してfc/Li[Hz]のクロックパルスの数nを計数するので、回転速度Ωは、
Ω=60×(Li/2M)×(fc/(nLi))=30fc/Mn[rpm] (4)
となり、区間の位相間隔Liに依らず、モータの相数よりも少ないN個のホールセンサによっても、同一のカウンタで回転速度を検出することができる。
That is, since the number n of clock pulses of fc/Li [Hz] is counted for Li/2M rotation, the rotation speed Ω is
Ω=60×(Li/2M)×(fc/(nLi))=30fc/Mn [rpm] (4)
Therefore, the rotation speed can be detected by the same counter by N Hall sensors that are smaller than the number of phases of the motor regardless of the phase interval Li of the section.
以上の議論は、磁極ペア数1で行ったが、磁極ペア数をPに一般化した拡張も容易である。磁極ペア数がPになると、位相分割数はP倍となる。P倍となった分割状態のホールセンサの出力信号も同じ周期の繰り返しとなるだけである。そして、M相モータの1回転分の位相区間を2P個に分割した区間の各々を更にN個に分割することにより得られる、その各々が(180/MP)・Li(iは1以上N以下の整数、Liは1以上(M−N+1)以下のうちのいずれかの整数)の位相間隔を有する区間Bij(jは1以上2P以下の整数)は、以下の性質を有する。
(1)jが奇数同士、j偶数同士の区間Bijにおける論理は一致する。すなわち、
Bi1 = Bi3 = ・・・ = Bi,(2m−1)
Bi2 = Bi4 = ・・・ = Bi,2m。
(2)互いにjが1だけ異なる区間Bijにおける論理は、反転した関係となる。すなわち、
ここで、mはP以下の整数である。
Although the above discussion was made with the number of magnetic pole pairs being 1, it is easy to extend the number of magnetic pole pairs to P. When the number of magnetic pole pairs becomes P, the number of phase divisions becomes P times. The output signal of the Hall sensor in the divided state, which is P times, is only repeated in the same cycle. Then, each of the phase sections for one rotation of the M-phase motor is divided into 2P sections, and each section is further divided into N sections, each of which is (180/MP).Li (i is 1 or more and N or less). The interval Bij (j is an integer of 1 or more and 2P or less) having a phase interval of 1 or more and Li is an integer of 1 or more (M−N+1) or less has the following properties.
(1) The logics in the section Bij where j is an odd number and j is an even number are the same. That is,
Bi1=Bi3=... =Bi,(2m-1)
Bi2=Bi4=... =Bi,2m.
(2) The logic in the section Bij in which j differs from each other by 1 has an inverted relationship. That is,
Here, m is an integer of P or less.
また、区間Bijのそれぞれにおいて、第iの信号のみが第1の状態を表す信号で、その他のすべての信号が前記第1の状態とは異なる第2の状態を表す信号となる第1〜第Nの信号を、前記第1〜第Nのホールセンサの出力信号から生成するような論理演算回路を構成可能である。すなわち、区間Bijと第1〜第Nのホールセンサの出力信号組合せが1対1に対応するので、第1〜第Nのホールセンサの出力信号を論理値として、第iの信号のみが第1の状態(例えばハイレベル=1)を表す信号で、その他のすべての信号が前記第1の状態とは異なる第2の状態(例えばローレベル=0)を表す信号を出力するような論理関数が考えられる。同じ論理関数を表現する論理式は多数存在するが、第1〜第Nのホールセンサの出力信号から生成するような論理式が作られるように、論理演算回路を構成することは可能である。 Further, in each of the sections Bij, only the i-th signal is the signal representing the first state, and all other signals are the signals representing the second state different from the first state. It is possible to configure a logical operation circuit that generates N signals from the output signals of the first to Nth Hall sensors. That is, since the combination of the section Bij and the output signals of the first to N-th Hall sensors has a one-to-one correspondence, the output signals of the first to N-th Hall sensors are logical values and only the i-th signal is the first. A logic function that outputs a signal indicating a second state (for example, low level=0) that is different from the first state for all other signals. Conceivable. Although there are many logical expressions expressing the same logical function, it is possible to configure the logical operation circuit so that a logical expression generated from the output signals of the first to Nth Hall sensors is created.
したがって、各区間の位相間隔Liに応じた、周波数fc/Li[Hz]のクロックパルス発生器を用意し、第1〜第Nの信号のうちの第iの信号が第1の状態を表す信号である場合、区間Bijにおいて、周波数fc/Liのクロックパルスを出力するようにし、そのクロックパルスをカウンタで計数すれば、同一のカウンタで回転速度を検出できる。 Therefore, a clock pulse generator having a frequency fc/Li [Hz] corresponding to the phase interval Li of each section is prepared, and the i-th signal of the first to N-th signals represents the first state. In this case, if the clock pulse of the frequency fc/Li is output and the clock pulse is counted by the counter in the section Bij, the rotation speed can be detected by the same counter.
すなわち、Li/2MP回転に対してfc/Li[Hz]のクロックパルスの数nを計数するので、回転速度Ωは、
Ω=60×(Li/(2MP))×(fc/(nLi))=60fc/2MPn[rpm] (5)
となり、区間の位相間隔Liに依らず、モータの相数よりも少ないN個のホールセンサによっても、同一のカウンタで回転速度を検出することができる。
That is, since the number n of clock pulses of fc/Li [Hz] is counted for Li/2MP rotation, the rotation speed Ω is
Ω=60×(Li/(2MP))×(fc/(nLi))=60fc/2MPn [rpm] (5)
Therefore, the rotation speed can be detected by the same counter by N Hall sensors that are smaller than the number of motor phases, regardless of the phase interval Li of the section.
図5は、本発明の第2の実施形態に係るモータ回転速度検出装置1の全体構成を示す図、図6は、本発明の第2の実施形態に係るモータ回転速度検出装置の区間判別部及びクロックパルス出力部の回路構成の一例を示す図である。図5、6において図2、3と対応する部分には同一の符号を付し、第1の実施形態と重複する説明は省略する。
FIG. 5 is a diagram showing an overall configuration of a motor rotation
モータ回転速度検出装置1は、第1〜第NのホールセンサHS1〜HSN、区間判別部11、クロックパルス出力部13、区間Bijのそれぞれについて、クロックパルス出力部13から出力されたクロックパルスを計数するカウンタ15と、カウンタ15の計数値に基づいてモータの回転速度を算出する回転速度算出部17を備える。
The motor rotation
第1〜第NのホールセンサHS1〜HSNは、時計回りに電気角180/M°の整数倍の間隔で配置されている。 The first to Nth Hall sensors HS 1 to HS N are arranged clockwise at intervals of an integral multiple of 180/M° of electrical angle.
区間判別部11は、M相モータの1回転分の位相区間を2P個に分割した区間の各々を更にN個に分割することにより得られる、その各々が(180/MP)・Li°(iは1以上N以下の整数、Liは1以上(M−N+1)以下のうちのいずれかの整数)の位相間隔を有する区間Bij(jは1以上2P以下の整数)のそれぞれにおいて、第iの信号のみが第1の状態を表す信号で、その他のすべての信号が前記第1の状態とは異なる第2の状態を表す信号となる第1〜第Nの信号を、第1〜第NのホールセンサHS1〜HSNの出力信号から生成し、出力する。
The
クロックパルス出力部13は、周波数fc/Liのうちの異なる周波数である第1〜第Kの周波数について、第1〜第Kの周波数のクロックパルスを発生する第1〜第Kのクロックパルス発生器1311〜131Kと、第1〜第Nの演算部である第1〜第NのAND素子1331〜133N、論理和演算部であるOR素子135を備える。第iのAND素子133iには、区間判別部11から出力された第iの信号と第1〜第Kのクロックパルス発生器1311〜131Kのうちの周波数fc/Liのクロックパルスを発生するクロックパルス発生器131jからのクロックパルスが入力される。OR素子135には、第1〜第NのAND素子1331〜133Nからの出力が入力され、OR素子135からの出力がクロックパルス出力部13の出力として出力される。
The clock
カウンタ15は、クロックパルス出力部13から出力されたクロックパルスを計数するが、区間判別部11からの出力に基づいて、区間Bijのいずれかの区間が別の区間に変わるときにその計数値はリセットされる。これにより、区間Bijのそれぞれについて、クロックパルス出力部13から出力されたクロックパルスを計数することができる。
The counter 15 counts the clock pulses output from the clock
回転速度算出部17は、カウンタ15の計数値に基づいて、上記の式(4)からモータの回転速度Ωを算出する。
The rotation
fc/Li[Hz](i=1,2,・・・、K)のK種類のクロックパルス発生器を用意できない場合、1つのfc[Hz]のクロックパルス発生器を用いて、区間判別部11からの出力に基づいて、各区間を判別し、クロックパルス出力部13からのクロックパルスを区間の位相間隔に応じて1/Liに分周して出力するように構成してもよい。
When it is not possible to prepare K kinds of clock pulse generators of fc/Li [Hz] (i=1, 2,..., K), a section discrimination unit is used by using one clock pulse generator of fc [Hz]. Each section may be discriminated based on the output from 11, and the clock pulse from the clock
また、これに替えて、1つのfc[Hz]のクロックパルス発生器を用いて、区間判別部11からの出力に基づいて、各区間を判別し、区間の位相間隔に応じて、カウンタの計数値を1/Li倍し、回転速度算出部17に出力ように構成してもよい。
Instead of this, each section is discriminated based on the output from the
以下、いくつかの具体例について述べる。 Hereinafter, some specific examples will be described.
<磁極ペア数1、相数5、ホールセンサ数3>
磁極ペア数P=1、相数M=5、ホールセンサ数N=3の場合、ロータ位相分割数は2N=6であり、6つの状態が検出できる。時計回りに電気角180/5=36°の間隔で配置されたホールセンサHS1、HS2、HS3の出力信号を用いた場合のロータ回転位相角に対するホールセンサHS1、HS2、HS3の出力信号の値を図7に示す。
<Number of magnetic pole pairs 1, number of phases 5, number of
When the number of magnetic pole pairs P=1, the number of phases M=5, and the number of Hall sensors N=3, the number of rotor phase divisions is 2N=6, and six states can be detected. Hall sensor HS for rotor rotation phase angle when using the output signal of the Hall sensor HS, which is arranged at intervals of an electrical angle of 180/5 = 36 ° clockwise 1, HS 2, HS 3 1 ,
図9から、区間B11,B21、B12、B22の36°を基本単位としたときの位相間隔L1、L2は2で、区間B31、B32の36°を基本単位としたときの位相間隔L3は1だから、クロックパルス発生器としては、周波数fc/2[Hz]のクロックパルスを発生する第1のクロックパルス発生器と周波数fc[Hz]のクロックパルスを発生する第2のクロックパルス発生器を用意すればよい。この場合の回路構成例を図8に、またこの場合の区間判別部11の出力を図9に示す。
From FIG. 9, the phase intervals L1 and L2 when the basic unit is 36° in the sections B11, B21, B12, and B22 are 2, and the phase interval L3 when the basic unit is 36° in the sections B31 and B32 is 1. Therefore, as the clock pulse generator, a first clock pulse generator that generates a clock pulse of frequency fc/2 [Hz] and a second clock pulse generator that generates a clock pulse of frequency fc [Hz] are prepared. do it. FIG. 8 shows an example of the circuit configuration in this case, and FIG. 9 shows the output of the
次に、時計回りに電気角180/5=36°の間隔で配置された第1及び第2のホールセンサHS1、HS2と第2のホールセンサHS2に対して時計回りに電気角72°の間隔で配置された第4のホールセンサHS4の出力信号を用いた場合のロータ回転位相角に対する第1、第2、及び第4のホールセンサHS1、HS2、HS4の出力信号の値を図9に示す。 Next, with respect to the first and second Hall sensors HS 1 and HS 2 and the second Hall sensor HS 2 , which are arranged at an electrical angle of 180/5=36° in the clockwise direction, the electrical angle of 72 in the clockwise direction. Output signals of the first, second, and fourth Hall sensors HS 1 , HS 2 , HS 4 with respect to the rotor rotation phase angle when the output signals of the fourth Hall sensor HS 4 arranged at intervals of ° are used. The value of is shown in FIG.
図10から、区間B11,B21、B12、B22の36°を基本単位としたときの位相間隔L1、L2は1で、区間B31、B32の36°を基本単位としたときの位相間隔L3は3だから、クロックパルス発生器としては、周波数fc[Hz]のクロックパルスを発生する第1のクロックパルス発生器と周波数fc/3[Hz]のクロックパルスを発生する第2のクロックパルス発生器を用意すればよい。この場合の回路構成例を図10に、またこの場合の区間判別部11の出力を図9に示す。
From FIG. 10, the phase intervals L1 and L2 when the basic unit is 36° in the sections B11, B21, B12, and B22 are 1 and the phase interval L3 when the basic unit is 36° in the sections B31 and B32 are 3 Therefore, as the clock pulse generator, a first clock pulse generator that generates a clock pulse of frequency fc [Hz] and a second clock pulse generator that generates a clock pulse of frequency fc/3 [Hz] are prepared. do it. FIG. 10 shows an example of the circuit configuration in this case, and FIG. 9 shows the output of the
<磁極ペア数1、相数5、ホールセンサ数4>
磁極ペア数P=1、相数M=5、ホールセンサ数N=4の場合、ロータ位相分割数は2N=8であり、8つの状態が検出できる。時計回りに電気角180/5=36°の間隔で配置された第1〜第4のホールセンサHS1、HS2、HS3、HS4の出力信号を用いた場合のロータ回転位相角に対するホールセンサHS1、HS2、HS3、HS4の出力信号の値を図11に示す。
<1 magnetic pole pair, 5 phases, 4 Hall sensors>
When the number of magnetic pole pairs P=1, the number of phases M=5, and the number of Hall sensors N=4, the number of rotor phase divisions is 2N=8, and eight states can be detected. Halls for the rotor rotation phase angle when the output signals of the first to fourth Hall sensors HS 1 , HS 2 , HS 3 , HS 4 arranged clockwise at intervals of 180/5=36° are used. The values of the output signals of the sensors HS 1 , HS 2 , HS 3 and HS 4 are shown in FIG.
図11から、区間B11,B21、B41、B12、B22、B42の36°を基本単位としたときの位相間隔L1、L2、L4は1で、区間B31、B32の36°を基本単位としたときの位相間隔L3は2だから、クロックパルス発生器としては、周波数fc[Hz]のクロックパルスを発生する第1のクロックパルス発生器と周波数fc/2[Hz]のクロックパルスを発生する第2のクロックパルス発生器を用意すればよい。この場合の回路構成例を図12に、またこの場合の区間判別部11の出力を図11に示す。
From FIG. 11, the phase intervals L1, L2, and L4 are 1 when 36° of the sections B11, B21, B41, B12, B22, and B42 are basic units, and 36° of the sections B31 and B32 are basic units. Since the phase interval L3 of 2 is 2, the clock pulse generator has a first clock pulse generator that generates a clock pulse of frequency fc [Hz] and a second clock pulse generator that generates a clock pulse of frequency fc/2 [Hz]. A clock pulse generator may be prepared. FIG. 12 shows an example of the circuit configuration in this case, and FIG. 11 shows the output of the
このような構成により、モータの相数よりも少ない数のホールセンサによって、モータの回転速度を検出することができる。 With such a configuration, the rotation speed of the motor can be detected by the number of Hall sensors that is smaller than the number of phases of the motor.
上記実施形態においては、ブラシレスモータを例に説明したが、ブラシレスモータに限定されるものではなく、ブラシレスモータと類似の構成を有するすべてのモータ(例えばシンクロナスモータ)に適用可能であることは言うまでもない。 In the above embodiment, the brushless motor has been described as an example, but the present invention is not limited to the brushless motor, and it is needless to say that the present invention can be applied to all motors having a configuration similar to that of the brushless motor (for example, a synchronous motor). Yes.
以上、本発明について、例示のためにいくつかの実施形態に関して説明してきたが、本発明はこれに限定されるものでなく、本発明の範囲から逸脱することなく、形態及び詳細について、様々な変形及び修正を行うことができることは、当業者に明らかであろう。 Although the present invention has been described above with reference to some embodiments for the purpose of illustration, the present invention is not limited thereto, and various forms and details can be obtained without departing from the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that variations and modifications can be made.
HS1、HS2、HS3、HS4、HSN 第1〜第4、第Nのホールセンサ
1 モータ回転速度検出装置
11 区間判別部
111 XOR素子
113 NOT素子
13 クロックパルス出力部
1311、1312、131j、131K 第1、第2、第j、第Kのクロックパルス発生器
1331、1332、1333、133i、133N 第1、第2、第3、第i、第NのAND素子
135 OR素子
15 カウンタ
17 回転速度算出部
HS 1, HS 2, HS 3 ,
Claims (6)
電気角180/M°の整数倍の間隔で配置された第1〜第N(Nは1より大きくMより小さい整数)のホールセンサと、
前記M相モータの1回転分の位相区間を2P個に分割した区間の各々を更にN個に分割することにより得られる、その各々が(180/MP)・Li°(iは1以上N以下の整数、Liは1以上(M−N+1)以下のうちのいずれかの整数)の位相間隔を有する区間Bij(jは1以上2P以下の整数)のそれぞれにおいて、第iの信号のみが第1の状態を表す信号で、その他のすべての信号が前記第1の状態とは異なる第2の状態を表す信号となる第1〜第Nの信号を、前記第1〜第Nのホールセンサの出力信号から生成し、出力する区間判別部と、
前記第1〜第Nの信号のうちの第iの信号が前記第1の状態を表す信号である場合、区間Bijにおいて、周波数fc/Liのクロックパルスを出力するクロックパルス出力部と、
区間Bijのそれぞれについて、前記出力部から出力されたクロックパルスを計数するカウンタと、
前記カウンタの計数値に基づいて、モータの回転速度を算出する回転速度算出部と、
を備えるモータ回転速度検出装置。 A rotational speed detection device for a magnetic pole pair number P, M-phase motor,
First to Nth (N is an integer larger than 1 and smaller than M) Hall sensors arranged at intervals of an integral multiple of electrical angle 180/M°,
The phase section for one rotation of the M-phase motor is divided into 2P sections, and each section is further divided into N sections, each of which is (180/MP)·Li° (i is 1 or more and N or less). , Li is any integer of 1 or more (M−N+1) or less) in each section Bij (j is an integer of 1 or more and 2P or less), and only the i-th signal is the first signal. The first to Nth signals, which are signals indicating the second state in which all the other signals are different from the first state, are output from the first to Nth hall sensors. A section discriminator that generates and outputs a signal,
When the i-th signal of the first to N-th signals is a signal representing the first state, a clock pulse output unit that outputs a clock pulse of frequency fc/Li in the section Bij,
A counter that counts clock pulses output from the output unit for each of the sections Bij;
A rotation speed calculation unit that calculates the rotation speed of the motor based on the count value of the counter;
A motor rotation speed detection device.
第1〜第Nの演算部と、
論理和演算部と、
を備え、
第iの演算部は、前記第iの信号が前記第1の状態を表す信号であった場合に、前記周波数fc/Liのクロックパルスを発生する前記クロック発生器からの出力を出力し、
前記論理和演算部は、前記第1〜第Nの演算部からの出力信号の論理和を演算し、区間Biにおいて、周波数fc/Liのクロックパルスを出力する請求項1に記載のモータ回転速度検出装置。 The clock pulse output unit generates first to Kth clock pulses of first to Kth frequencies, which are different frequencies of the frequency fc/Li, from first to Kth clock generators. When,
First to N-th arithmetic units,
An OR operation unit,
Equipped with
The i-th arithmetic unit outputs an output from the clock generator that generates a clock pulse of the frequency fc/Li when the i-th signal is a signal representing the first state,
The motor rotation speed according to claim 1, wherein the logical sum calculation unit calculates a logical sum of output signals from the first to Nth calculation units and outputs a clock pulse of frequency fc/Li in the section Bi. Detection device.
前記第2の状態は、前記第1の論理と異なる第2の論理であり、
前記第1〜第Nの演算部は、論理積演算部であり、
前記第iの演算部は、前記周波数fc/Liのクロックパルスを発生する前記クロック発生器からの出力と前記第iの信号が表す論理との論理積を演算する請求項2に記載のモータ回転速度検出装置。 The first state is a first logic,
The second state is a second logic different from the first logic,
The first to Nth operation units are AND operation units,
The motor rotation according to claim 2, wherein the i-th arithmetic unit calculates a logical product of an output from the clock generator that generates a clock pulse of the frequency fc/Li and a logic represented by the i-th signal. Speed detection device.
前記第iの信号が前記第1の状態を表す信号であった場合に、前記クロック発生器からの出力を1/Li倍し、区間Bijにおいて、周波数fc/Liのクロックパルスを発生するクロック周波数変換器と、
を備える請求項1に記載のモータ回転速度検出装置。 The clock pulse output unit generates a clock pulse having a frequency fc;
When the i-th signal is a signal representing the first state, the output from the clock generator is multiplied by 1/Li, and a clock frequency for generating a clock pulse of frequency fc/Li in the section Bij. A converter,
The motor rotation speed detection device according to claim 1, further comprising:
電気角180/M°の整数倍の間隔で配置された第1〜第N(Nは1より大きくMより小さい整数)のホールセンサと、
前記M相モータの1回転分の位相区間を2P個に分割した区間の各々を更にN個に分割することにより得られる、その各々が(180/MP)・Li°(iは1以上N以下の整数、Liは1以上(M−N+1)以下のうちのいずれかの整数)の位相間隔を有する区間Bij(jは1〜2Pの整数)のそれぞれにおいて、第iの信号のみが第1の状態を表す信号で、その他のすべての信号が前記第1の状態とは異なる第2の状態を表す信号となる第1〜第Nの信号を、前記第1〜第Nのホールセンサの出力信号から生成し、出力する区間判別部と、
周波数fcのクロックパルスを出力するクロックパルス出力部と、
区間Bijのそれぞれについて、前記出力部から出力されたクロックパルスを計数するカウンタと、
前記第1〜第Nの信号のうちの第iの信号が前記第1の状態を表す信号である場合、区間Bijについて、前記カウンタの計数値を1/Li倍した値に基づいて、モータの回転速度を算出する回転速度算出部と、
を備えるモータ回転速度検出装置。 A rotational speed detection device for a magnetic pole pair number P, M-phase motor,
First to Nth (N is an integer larger than 1 and smaller than M) Hall sensors arranged at intervals of an integral multiple of electrical angle 180/M°,
The phase section for one rotation of the M-phase motor is divided into 2P sections, and each section is further divided into N sections, each of which is (180/MP)·Li° (i is 1 or more and N or less). In the interval Bij (j is an integer of 1 to 2P) having a phase interval of 1 or more (M−N+1) or less), only the i-th signal is the first signal. Output signals of the first to Nth hall sensors are first to Nth signals, which are signals representing a state and all other signals are signals representing a second state different from the first state. A section discriminating unit that generates and outputs from
A clock pulse output unit for outputting a clock pulse of frequency fc;
A counter that counts clock pulses output from the output unit for each of the sections Bij;
When the i-th signal of the first to N-th signals is the signal representing the first state, the motor of the section Bij is calculated based on a value obtained by multiplying the count value of the counter by 1/Li. A rotation speed calculation unit for calculating the rotation speed,
A motor rotation speed detection device.
前記区間判別部は、前記第1及び第2のホールセンサの出力信号の排他的論理和及び該排他的論理和の否定を演算し、その演算結果をそれぞれ前記第1の信号及び第2の信号として出力する請求項3〜5のいずれか1項に記載のモータ回転速度検出装置。 P=1, M=3, N=2,
The section determination unit calculates an exclusive logical sum of the output signals of the first and second Hall sensors and a negation of the exclusive logical sum, and outputs the calculation results as the first signal and the second signal, respectively. The motor rotation speed detection device according to any one of claims 3 to 5, wherein
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