JPH01291690A - Driving device for brushless motor - Google Patents
Driving device for brushless motorInfo
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- JPH01291690A JPH01291690A JP63120463A JP12046388A JPH01291690A JP H01291690 A JPH01291690 A JP H01291690A JP 63120463 A JP63120463 A JP 63120463A JP 12046388 A JP12046388 A JP 12046388A JP H01291690 A JPH01291690 A JP H01291690A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、ブラシレスモータの駆動装置に関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a drive device for a brushless motor.
（従来の技術）
従来のブラシレスモータ駆動装置は、モータを連続回転
させるものである。それは、ホール素子に代表される位
置検出素子またはロータが回転することにより、各コイ
ルの両端に発生する逆誘起電圧を用いてロータの位置を
検出する。そして、モータが滑らかに回転するように各
コイルに電流を通電するタイミングを判断し、また、各
コイルに通電する電流の量を可変することにより、モー
タが発生するトルクを制御することが可能であった。し
かし、必要な角度で停止させるなど、角度を指定して回
転制御を行うことが不可能であった。(Prior Art) A conventional brushless motor drive device continuously rotates a motor. When a position detection element such as a Hall element or a rotor rotates, the position of the rotor is detected using a reverse induced voltage generated at both ends of each coil. Then, by determining the timing to apply current to each coil so that the motor rotates smoothly, and by varying the amount of current applied to each coil, it is possible to control the torque generated by the motor. there were. However, it has been impossible to control rotation by specifying an angle, such as stopping at a required angle.
ところで、角度を指定して回転制御を行う用途には、外
部からのステップパルスに同期してステップ動作が可能
なステッピングモータが用いられる。しかし、ステップ
パルスの周期を短くすると、極端にトルクが小さくなる
ことや、ステッピングモータの動作がステップパルスに
追従しない税調が生じるという欠点を有していた。Incidentally, in applications where rotation control is performed by specifying an angle, a stepping motor capable of performing a step operation in synchronization with an external step pulse is used. However, shortening the cycle of the step pulses has disadvantages in that the torque becomes extremely small and that the operation of the stepping motor does not follow the step pulses.
ところで、例えばコンパクトカセットテープレコーダ装
置において、記録、再生および消去ヘッドをテープに圧
接するためのヘッド移動やピンチローラの圧接位置制御
にモータを利用することがある。By the way, for example, in a compact cassette tape recorder device, a motor is sometimes used to move the recording, reproducing and erasing heads to press them against the tape and to control the pressing position of the pinch roller.
この場合、モータの回転を指定した角度で停止し、かつ
ヘッドやピンチローラの移動を高速に行い、かつ各移動
および圧接時における負荷トルクに耐える高トルクが必
要である。In this case, a high torque is required to stop the rotation of the motor at a specified angle, move the head and pinch roller at high speed, and withstand the load torque during each movement and pressure contact.
そこで、従来より特開昭５４−５７１１１号公報に公開
されているようなブラシレス直流モータを用いたものが
あった。Therefore, there have been conventional motors using a brushless DC motor as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-57111.
以下に、従来のブラシレス直流モータについて説明する
。A conventional brushless DC motor will be explained below.
第８図は、従来のブラシレス直流モータを示すものであ
る。同図（ａ）において、ｗ、、 Ｗ２． Ｗ。FIG. 8 shows a conventional brushless DC motor. In figure (a), w,, W2. W.
およびＷ４は４個の部分巻線であり、これらの端は星形
接続点に一括され、これは電源の正極に導かれ、各部分
巻線の自由端はスイッチ８１〜Ｓ４を介して電源の負極
に導かれる。Ｒはロータである。and W4 are four partial windings, the ends of which are bundled into a star-shaped connection point, which is led to the positive pole of the power supply, and the free end of each partial winding is connected to the power supply through switches 81 to S4. guided by the negative pole. R is a rotor.
その磁極Ｎ−８の方向は矢印８１で示され、Ｈ１ｔＩＩ
、は２つのロータ位置検出器を示す。転流はロータＲが
時計の回転と反対方向に回転するように行われ、転流角
は４５’ 、 １３５°、 ２２５” 、 ３１５”で
ある。巻ａＷ１に通電すると、ロータＲは角度４５゜〜
１３５″′の範囲を１巻線Ｗ、、Ｗ、、Ｗ２にそれぞれ
順に通電すると、ロータＲは角度１３５”〜２２５″。The direction of its magnetic pole N-8 is indicated by arrow 81, H1tII
, indicate two rotor position detectors. The commutation is performed such that the rotor R rotates counterclockwise, and the commutation angles are 45', 135°, 225'', 315''. When the winding aW1 is energized, the rotor R rotates at an angle of 45°~
When the windings W, , W, , W2 are sequentially energized within a range of 135'', the rotor R has an angle of 135'' to 225''.
２２５’〜３１５°、３１５°〜４５°の範囲に動かさ
れる。225' to 315°, 315° to 45°.
巻線Ｗ２に通電すると、ロータＲは角度３１５＠〜４５
°の範囲に動かされる。転流信号のこの瞬間の状態が維
持されると、ロータＲは通電された巻線Ｗ２の方向を向
いた状態に保持される。しかし、この時点に既に新しい
信号列が到来し、これは巻線Ｗ、を閉路しようとする。When the winding W2 is energized, the rotor R moves at an angle of 315@~45
Moved to a range of °. If this instantaneous state of the commutation signal is maintained, the rotor R will be kept pointing towards the energized winding W2. However, at this point a new signal train has already arrived, which attempts to close the winding W.
これを避けるため、中間記憶装置８２が設けられ、これ
は巻線Ｗ３への転流信号を次のステップパルスによって
既に存在する転流信号が解除されるまで記憶する。To avoid this, an intermediate storage device 82 is provided, which stores the commutation signal to winding W3 until the next step pulse releases the already existing commutation signal.
この回路を第８図（ｂ）に示す。８３は２つのホール素
子Ｈ０，Ｈ，からなるロータ位置検出器、８４はホール
素子の出力を増幅する増幅器、８５は増幅器８４の出力
よりスイッチＳ工〜Ｓ４のロータ位置に関する制御をす
る選択回路、８６はモータＭのロータ、８７は転流回路
、８８はＯＲ回路、８９はプリセット計数器、８１０は
ＡＮＤ回路、８】１はＯＲ回路である。This circuit is shown in FIG. 8(b). 83 is a rotor position detector consisting of two Hall elements H0, H; 84 is an amplifier that amplifies the output of the Hall element; 85 is a selection circuit that controls the rotor position of switches S to S4 from the output of the amplifier 84; 86 is the rotor of the motor M, 87 is a commutation circuit, 88 is an OR circuit, 89 is a preset counter, 810 is an AND circuit, and 8]1 is an OR circuit.
選択回路８５の出力端子は中間記憶装置８２の入力端子
に接続され、中間記憶装置ａ８２の入力信号は制御信号
に基づいて出力端子に接結された転流回路８７に送られ
る。この状態は、中間記憶装置８２の入力端子に次の制
御信号が到来するまで維持される。The output terminal of the selection circuit 85 is connected to the input terminal of the intermediate storage device 82, and the input signal of the intermediate storage device a82 is sent to the commutation circuit 87 connected to the output terminal based on the control signal. This state is maintained until the next control signal arrives at the input terminal of intermediate storage device 82.
このように、選択回路８５により巻線Ｗ２は通電され、
従って、ロータ８６はこの巻線の方向に保持され、この
状態は中間記憶装置８２が新しく制御信号が得るまで維
持される。この時、選択回路８５はロータ位置に対応し
て既に巻線Ｗ２の通電を選択している。この転流信号は
、中間記憶装置８２を反復制御することにより、連続す
るロータ運動が得られる。さらに、転流信号（Ｓ、〜Ｓ
４）の変化の都度ステップパルスを選択回路８５に誘導
し、ＯＲ回路８８を介して外部のプリセット計数器８９
に導く。−方で、ステップパルスは直接中間記憶装置の
入力端子に導かれ、これによりロータのステップ運動が
発生する。このようなモータを位置設定に用いるため、
外部プリセット計数器８９が設けられ、これが実施され
るべき角度ステップの数を決定する。In this way, the winding W2 is energized by the selection circuit 85,
The rotor 86 is thus held in this winding direction and this state is maintained until the intermediate storage 82 receives a new control signal. At this time, the selection circuit 85 has already selected energization of the winding W2 in accordance with the rotor position. This commutation signal repeatedly controls the intermediate storage device 82 to obtain continuous rotor motion. Furthermore, the commutation signal (S, ~S
4) A step pulse is guided to the selection circuit 85 each time there is a change in
lead to. - On the one hand, the stepping pulses are led directly to the input of the intermediate storage device, so that a stepping movement of the rotor occurs. In order to use such a motor for position setting,
An external preset counter 89 is provided which determines the number of angular steps to be performed.
これにより、ステップパルスはＡＮＤ回路８１０および
ＯＲ回路８１１を通って中間記憶装置８２の制御入力端
子に供給される。予定の位置が得られるまでプリセット
計数器８９から１つの信号がＡＮＤ回路８１０に送られ
る。このように、予定のステップ数が得られるまで各ス
テップパルスが短時間的に中間記憶装置８２に導入され
る。このため新しい転流シーケンスが中間記憶装置８２
の出力側、従って転流回路８７に連続的に発生する。モ
ータは各ステップパルスに従って夫々１角ステツプだけ
回転する。Thereby, the step pulse is supplied to the control input terminal of the intermediate storage device 82 through the AND circuit 810 and the OR circuit 811. One signal is sent from preset counter 89 to AND circuit 810 until the expected position is obtained. In this way, each step pulse is briefly introduced into intermediate storage 82 until the predetermined number of steps is obtained. Therefore, a new commutation sequence is generated in the intermediate storage device 82.
is generated continuously on the output side of , and thus in the commutation circuit 87 . The motor rotates one angle step in accordance with each step pulse.
（発明が解決しようとする課題）
」―記従来の構成では、回転させたい角度に対応したス
テップパルス系列を外部から供給する必要があり、制御
が複雑になると共に、そのステップパルスを一次記憶す
る中間記憶装置が必要である。(Problems to be Solved by the Invention)'' - In the conventional configuration, it is necessary to externally supply a step pulse series corresponding to the desired rotation angle, which complicates control and requires temporary storage of the step pulses. Intermediate storage is required.
また、モータのステップ角数がモータのコイル数だけに
依存しているので、細かなステップ動作が不可能である
。さらに、指定した角度で確実に停止させることができ
ないという欠点を有していた。Further, since the number of step angles of the motor depends only on the number of coils of the motor, fine step operation is not possible. Furthermore, it has the disadvantage that it cannot be stopped reliably at a specified angle.
本発明の目的は、前記従来の問題点を解決するもので１
回転させたい角度に対応したステップパルス系列を外部
から供給する必要がなく、外部回路が不要となり、さら
に、ステップパルスを一次記憶する中間記憶装置が不要
となる。また、モータのステップ角数がモータのコイル
数だけに依存せず、同相数のモータを使用した場合より
細かなステップ動作が可能である。さらに、指定した角
度で確実に停止させることができるブラシレスモータの
駆動装置を提供する二とである。The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems.
There is no need to externally supply a step pulse series corresponding to the desired rotation angle, no external circuit is required, and furthermore, no intermediate storage device for temporarily storing step pulses is required. Furthermore, the number of step angles of the motor does not depend only on the number of coils in the motor, and finer step operation is possible than when motors with the same phase number are used. Furthermore, the present invention provides a brushless motor drive device that can reliably stop the motor at a specified angle.
（課題を解決するための手段）
本発明のブラシレスモータの駆動装置は、ステータの各
コイルに電流を流す電流駆動手段と、この電流駆動手段
を用いて各コイルに電流を流すタイミングと流す期間を
制御するタイミング制御手段と、このタイミング制御手
段の動作を所定のタイミングで同期させるための同期ク
ロック信号を発生させる同期クロック信号発生手段と、
同期クロック信号を外部指令により任意の時点からカウ
ントするクロックカウント手段と、このクロックカウン
ト手段のカウント出力が所定カウント数であることを検
出するカウント検出手段と、クロックカウント手段のカ
ウント出力が所定カウント数と一致したことをカウント
検出手段が検出した時の同期クロック信号に基づくタイ
ミング制御手段の出力を所定時間保持させ、この所定時
間後、タイミング制御手段の出力をリセットし、かつカ
ウント検出手段の検出出力がない時はタイミング制御手
段の出力を通過させる信号をタイミング制御手段に与え
るホールド・リセット手段と、ロータの回転位置を検出
するロータ位置検出手段とを備えたものである。(Means for Solving the Problems) A brushless motor drive device of the present invention includes a current drive means for passing a current through each coil of a stator, and a timing and period for passing a current through each coil using this current drive means. a timing control means for controlling; a synchronization clock signal generation means for generating a synchronization clock signal for synchronizing the operation of the timing control means at a predetermined timing;
a clock counting means for counting a synchronous clock signal from an arbitrary point in time according to an external command; a count detecting means for detecting that the count output of the clock counting means is a predetermined count; The output of the timing control means is held for a predetermined period of time based on the synchronized clock signal when the count detection means detects that the count is coincident with the count detection means, and after this predetermined time, the output of the timing control means is reset, and The device includes hold/reset means for supplying a signal to the timing control means to pass the output of the timing control means when there is no output, and rotor position detection means for detecting the rotational position of the rotor.
（作 用）
上記構成によって、ブラシレスモータを同期クロック＜
１１号に同期させてステッピングモータのように動作さ
せることができ、かつロータ位置検出手段の出力に基づ
いて同期クロック信号を生成するため、モータをステッ
プ動作させても税調現象が生じない。また、モータのス
テップ角数がモータのコイル数だけに依存せず、細かな
ステップ動作が可能である。さらに、クロックカウント
手段とカウント検出手段およびホールド・リセット手段
により、指定した角度で確実にモータを停止することが
できる。(Function) With the above configuration, the brushless motor can be operated with a synchronous clock <
Since the motor can be operated like a stepping motor in synchronization with No. 11, and a synchronized clock signal is generated based on the output of the rotor position detection means, no tax adjustment phenomenon occurs even when the motor is operated in steps. Further, the number of step angles of the motor does not depend only on the number of coils of the motor, allowing fine step operation. Furthermore, the clock counting means, count detection means, and hold/reset means make it possible to reliably stop the motor at a specified angle.
（実施例）
以下、本発明の一実施例について、第１図ないし第７図
に基づいて説明する。第１図は、本発明の一実施例にお
けるブラシレスモータの駆動装置のブロック図を示すも
のである。同図において。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 7. FIG. 1 shows a block diagram of a brushless motor drive device in an embodiment of the present invention. In the same figure.
１はロータの位置を検出するロータ位置検出回路。1 is a rotor position detection circuit that detects the position of the rotor.
２は同期クロック信号を発生させる同期クロック信号発
生回路、３は同期クロック信号をカウントするクロック
カウンタ、４はクロックカウンタ３のカウント出力が所
定のカウント数であることを検出するカウント検出回路
、５はブラシレスモータのステータの各コイルに電流を
流すタイミングおよび流す期間を制御するタイミング制
御回路、６はカウント検出回路４の出力に基づき、クロ
ックカウンタ３のカウント出力が所定のカウント数にな
ったことを検出した時点の同期クロック信号に基づ（タ
イミング制御回路５の出力を所定時間保持し、所定時間
保持後、その出力をリセットすることを指令する信号を
タイミング制御回路に与えるホールド・リセット回路、
７はステータの各コイルに電流を供給する電流駆動回路
、８はブラシレスモータである。2 is a synchronous clock signal generation circuit that generates a synchronous clock signal, 3 is a clock counter that counts synchronous clock signals, 4 is a count detection circuit that detects that the count output of clock counter 3 is a predetermined count number, and 5 is a synchronous clock signal generation circuit that generates a synchronous clock signal. A timing control circuit that controls the timing and duration of current flowing through each coil of the stator of the brushless motor; 6 detects, based on the output of the count detection circuit 4, that the count output of the clock counter 3 has reached a predetermined count number; (a hold/reset circuit that gives the timing control circuit a signal instructing it to hold the output of the timing control circuit 5 for a predetermined time and reset the output after holding the output for a predetermined time;
7 is a current drive circuit that supplies current to each coil of the stator, and 8 is a brushless motor.
本実施例では、ブラシレスモータとしてステータの各コ
イルがＹ結線されており、かつロータの位は検出用セン
サとして３個のホール素子を持つ：３相ブラシレスモー
タを用い、同期クロック信号１周期で１５°回転させ、
かつブラシレスモータを９０°回転したところで回転を
停止保持させるものを例にとって説明する。In this embodiment, each coil of the stator is Y-connected as a brushless motor, and the rotor has three Hall elements as detection sensors. ° rotate,
An example will be explained in which the rotation of the brushless motor is stopped and maintained after the brushless motor has rotated 90 degrees.
第２図（ａ）、（ｂ）は、ロータ位置検出回路と同期ク
ロック（ｇ号発生回路およびロータ、ステータコイル、
ホール素子の位置関係を示すものであり。Figures 2 (a) and (b) show the rotor position detection circuit and synchronous clock (g generation circuit, rotor, stator coil,
This shows the positional relationship of the Hall elements.
以下、第３図は第２図（ａ）の動作説明図、第４図はタ
イミング制御回路図、第５図はクロックカウンタ、クロ
ック検出回路およびホールド・リセット回路を示す回路
図、第６図（ａ）は電流駆動回路図、第６図（ｂ）はブ
ラシレスモータのコイル結線図、第７図は同期クロック
信号、タイミング制御回路およびホールド・リセット回
路の動作説明図である。Hereinafter, Fig. 3 is an explanatory diagram of the operation of Fig. 2(a), Fig. 4 is a timing control circuit diagram, Fig. 5 is a circuit diagram showing a clock counter, a clock detection circuit, and a hold/reset circuit, and Fig. 6 ( 6(a) is a current drive circuit diagram, FIG. 6(b) is a coil connection diagram of a brushless motor, and FIG. 7 is an explanatory diagram of the operation of a synchronous clock signal, a timing control circuit, and a hold/reset circuit.
次に、本実施例のブラシレスモータ駆動装置の動作につ
いて述べる。Next, the operation of the brushless motor drive device of this embodiment will be described.
第１図の同期クロック信号発生回路２は、ロータ位置検
出回路１の出力信号に基づいて同期クロック信号を発生
する。この動作を第２図、第３図を用いて説明する。第
２図（ａ）に示すように、ロータ位置検出回路と同期ク
ロック信号発生回路は。The synchronous clock signal generation circuit 2 shown in FIG. 1 generates a synchronous clock signal based on the output signal of the rotor position detection circuit 1. This operation will be explained using FIGS. 2 and 3. As shown in FIG. 2(a), the rotor position detection circuit and the synchronous clock signal generation circuit are as shown in FIG.
コ３個ノコンパＬ／−夕２１．２２．２３． ２個（７
１Ｅ Ｘ ＯＲゲート２４．２５、ＡＮＤゲート２６、
ＯＲゲー１−２７および］ショットトリガ２８からなる
。ところで、本実施例における：３相ブラシレスモータ
は、第２図（ｂ）に示すように一８極のロータ、向かい
測量士が直列につながった６個のステータコイルおよび
：３個のホール素子）−Ｌ、Ｈ，、Ｈ３からなる。この
ホール素子の出力をコンパレータ２１．２２．２３でコ
ンパレートする。この動作説明図を第：Ｓ図（ａ）に示
す。ホール素子から出力される互いに逆相の２つの信号
をコンパレータの入力とすることで、ゼロクロス点、す
なわちロータの磁極の境界点を検出する。この３個のコ
ンパレータ出力を２個のＥＸ、 ＯＲゲート２４．２５
’ｔ’合成し、ロータ回転角１５”に対応したクロック
信号を生成する。これを第３図（ｂ）に示す。しかし、
第３図（ｂ）のＥ点の信号はロータが回転しないと発生
しないため、モータ起動信号を１シヨツトトリガ２８で
生成し、論理ゲート２６．２７でＥ点の信号と合成し、
同期クロック信号とする。次に、第１図のタイミング制
御回路５は、同期クロック信号発生回路２の出力である
同期クロック信号に基づいて、ステータの各コイルに電
流を流すタイミングおよび流す期間を制御する信号を出
力する。このタイミング制御回路を第４図に示す。この
タイミング制御回路は、４個のＪＫフリップフＯツブ４
１．４２．４３．４４．６個のＤフリップフロップ４５
．４６．４７．４８．４９．４１０、ＮＯＴゲート４１
１および３個のＡＮＤゲート４１２゜４１３、４１４か
らなる。このタイミング制御回路は。3 pieces L/- Evening 21.22.23. 2 pieces (7
1E X OR gate 24.25, AND gate 26,
It consists of an OR game 1-27 and a shot trigger 28. By the way, the 3-phase brushless motor in this embodiment has an 18-pole rotor, 6 stator coils connected in series, and 3 Hall elements. - Consists of L, H,, H3. The outputs of this Hall element are compared by comparators 21, 22, and 23. An explanatory diagram of this operation is shown in Fig. S (a). The zero cross point, that is, the boundary point of the magnetic poles of the rotor is detected by inputting two signals outputted from the Hall element and having opposite phases to each other as input to the comparator. These three comparator outputs are connected to two EX and OR gates 24.25
't' is combined to generate a clock signal corresponding to a rotor rotation angle of 15''. This is shown in FIG. 3(b). However,
Since the signal at point E in FIG. 3(b) is not generated unless the rotor rotates, a motor start signal is generated by the one-shot trigger 28, and combined with the signal at point E by logic gates 26 and 27.
Use a synchronous clock signal. Next, the timing control circuit 5 in FIG. 1 outputs a signal for controlling the timing and period of current flowing through each coil of the stator, based on the synchronous clock signal that is the output of the synchronous clock signal generating circuit 2. This timing control circuit is shown in FIG. This timing control circuit consists of four JK flip-flops 4
1.42.43.44.6 D flip-flops 45
．． 46.47.48.49.410, NOT Gate 41
It consists of one and three AND gates 412, 413, 414. This timing control circuit.
入力される同期クロック信号６周期分を１周期とする互
いに重なり合力ない３相クロツクを３個のＪＫフリップ
フロップ４１．４２．４３で生成する。このように生成
した３相りロック信号を６個のＤフリップフロップ４５
．４６．４７．４ｇ、 ４９．４１０で同期クロック信
号に基づいて遅延させた出力が、φ１゜φ２．φ３．φ
４．φ５．φ６である。このφ、〜φ６がタイミング制
御回路５の出力である。タイミング制御回路５の出力信
号に基づいて電流駆動回路７がステータの各コイルに電
流を流し、ブラシレスモータ８を駆動する。電流駆動回
路７を第６図（ａ）に示す。この電流駆動回路は、６個
のトランジスタＱ、、Ｑ、、Ｑ、、Ｑ、、Ｑｓ＋ Ｑｓ
で構成されており、第４図のタイミング制御回路の出力
φ、。The three JK flip-flops 41, 42, and 43 generate a three-phase clock that does not overlap with each other and has one period equal to six periods of the input synchronous clock signal. The three-phase lock signal generated in this way is sent to six D flip-flops 45.
．． The outputs delayed based on the synchronized clock signal at 46.47.4g and 49.410 are φ1゜φ2. φ3. φ
4. φ5. It is φ6. These φ and φ6 are the outputs of the timing control circuit 5. Based on the output signal of the timing control circuit 5, a current drive circuit 7 causes current to flow through each coil of the stator to drive the brushless motor 8. The current drive circuit 7 is shown in FIG. 6(a). This current drive circuit consists of six transistors Q,,Q,,Q,,Q,,Qs+Qs
The output φ of the timing control circuit shown in FIG.
φ２．φ３．φ４．φ９．φ６で直接駆動される。そし
て、第６図（ｂ）に示すように、Ｙ結線されたブラシレ
スモータコイルに電流を供給する。さらに、クロックカ
ウンタ３は、同期クロック信号発生口；格２の出力であ
る同期クロック信号を外部から与えられるカウント開始
信号に基づいてカウントを行う。そして、カウント検出
回路４は、クロックカウンタ：３の出力であるカウント
値が所定カウント数であることを検出する。そして、ホ
ールド・リセット回路６は、カウント検出回路４の出力
にＪｌｔづいてタイミング制御回路５に制御信号を出力
する。すなわち、クロックカウンタ３の出力が所定カウ
ント数であることをカウント検出回路４が検出した時は
、検出した時のタイミング制御回路５の出力を所定時間
保持し、所定時間後１、タイミング制御回路５の出力を
リセットする信号を、ホールド・リセット回路６はタイ
ミング制御回路５に与える。また、クロックカウンタ３
のカウント出力が所定カウント数でない時は、タイミン
グ制御回路の出力を通過させる４４号をホールド・リセ
ット回ｇ６はタイミング制御回路５に与える。このクロ
ックカウンタ３．カウント検出回路４およびホールド・
リセット回路６を第５図に示す。第５図において、クロ
ックカウンタおよびカウント検出回路は、３個のＪＫフ
リップフロップ５１．５２゜５３、ＡＮＤゲート５４．
５５からなる。また、ホールド・リセット回路は、ＳＲ
フリップフロップ５６゜１ショットトリガ５７．Ｄフリ
ップフロップ５８からなる。φ2. φ3. φ4. φ9. Directly driven by φ6. Then, as shown in FIG. 6(b), current is supplied to the Y-connected brushless motor coil. Further, the clock counter 3 counts the synchronous clock signal output from the synchronous clock signal generation port 2 based on a count start signal given from the outside. Then, the count detection circuit 4 detects that the count value output from the clock counter 3 is a predetermined count number. Then, the hold/reset circuit 6 outputs a control signal to the timing control circuit 5 based on the output of the count detection circuit 4 Jlt. That is, when the count detection circuit 4 detects that the output of the clock counter 3 is a predetermined count number, the output of the timing control circuit 5 at the time of detection is held for a predetermined time, and after the predetermined time 1, the output of the timing control circuit 5 is The hold/reset circuit 6 provides a signal for resetting the output of the timing control circuit 5. Also, clock counter 3
When the count output is not a predetermined count number, the hold/reset circuit g6 supplies No. 44 to the timing control circuit 5, which allows the output of the timing control circuit to pass. This clock counter 3. Count detection circuit 4 and hold
The reset circuit 6 is shown in FIG. In FIG. 5, the clock counter and count detection circuit includes three JK flip-flops 51.52.53, AND gates 54.
Consists of 55. In addition, the hold/reset circuit is SR
Flip-flop 56° 1-shot trigger 57. It consists of a D flip-flop 58.
以上の一連の動作を第７図を用いて説明する。The above series of operations will be explained using FIG. 7.
モータ起動信号を同期クロック信号発生回路２に与える
と、このモータ駆動信号に基づいてタイミング制御回路
５が動作する。そして、このタイミング制御回路５の出
力に基づいて電流駆動回路７″がブラシレスモータ８に
電流を供給する。これにより、ブラシレスモータ８が回
転し、これをロータ位置検出回路１がロータの回転を検
出する。この検出信号に基づいて、同期クロック信号発
生回路２が同期クロック信号を生成する。この同期クロ
ック信号は、本実施例において３相ブラシレスモータを
例としているため、ロータ回転角が１５６回転するごと
に１パルスを生成する。そのため、同期クロック信号の
１周期はロータの回転速度に比例している。この同期ク
ロック信号に基づいて、タイミング制御回路５は出力φ
□〜φ、を出力する。When a motor start signal is given to the synchronous clock signal generation circuit 2, the timing control circuit 5 operates based on this motor drive signal. Based on the output of the timing control circuit 5, the current drive circuit 7'' supplies current to the brushless motor 8. As a result, the brushless motor 8 rotates, and the rotor position detection circuit 1 detects the rotation of the rotor. Based on this detection signal, the synchronous clock signal generation circuit 2 generates a synchronous clock signal.This synchronous clock signal uses a three-phase brushless motor as an example in this embodiment, so the rotor rotation angle is 156 rotations. Therefore, one period of the synchronous clock signal is proportional to the rotational speed of the rotor.Based on this synchronous clock signal, the timing control circuit 5 outputs φ
Output □～φ.
この出力φ、〜φ６に基づいて、電流駆動回路７のトラ
ンジスタＱ１〜Ｑ６がオンし、ブラシレスモータ８を駆
動する。さらに、第７図のようにブラシレスモータ８が
６０°回転した後、クロックカウンタ；３にカウント開
始信号を与える。これにより、クロックカウンタ３は同
期クロック信号をカウントする。ところで、クロックカ
ウンタ３は６進カウンタであるため、ブラシレスモータ
８が６０″の回転位置から９０″回転した１５０°回転
したところでカウント信号を出力する。これをカウント
検出回路４が所定カウント数であるカウント６を検出す
る。この検出出力に基づいて、ホールド・リセット回路
６はカウント検出回路４が所定カウント数であることを
検出した時、すなわちロータ回転角１５０°の時のタイ
ミング制御回路５の出力φ、〜φ６を所定時間ホールド
する信号をタイミング制御回路５に与える。そして、そ
の所定時間後、タイミング制御回路５の出力φ、〜φ６
をリセットする信号をホールド・リセット信号６がタイ
ミング制御回路５に与える。これによって、ブラシレス
モータを１５０’回転したところで確実に回転を制止す
ることができる。Based on the outputs φ and φ6, the transistors Q1 to Q6 of the current drive circuit 7 are turned on to drive the brushless motor 8. Further, after the brushless motor 8 has rotated 60 degrees as shown in FIG. 7, a count start signal is given to the clock counter 3. Thereby, the clock counter 3 counts the synchronous clock signals. By the way, since the clock counter 3 is a hexadecimal counter, it outputs a count signal when the brushless motor 8 has rotated 150°, which is 90″ from the 60″ rotational position. The count detection circuit 4 detects a predetermined count number of 6. Based on this detection output, the hold/reset circuit 6 sets the outputs φ, ~φ6 of the timing control circuit 5 to a predetermined value when the count detection circuit 4 detects that the predetermined count number is reached, that is, when the rotor rotation angle is 150°. A time hold signal is given to the timing control circuit 5. Then, after a predetermined period of time, the outputs φ, ~φ6 of the timing control circuit 5
A hold/reset signal 6 provides a signal for resetting the timing control circuit 5. This makes it possible to reliably stop the rotation of the brushless motor after it has rotated 150'.
（発明の効果）
本発明によれば、ステータの各コイルに電流を流す電流
駆動手段と５電流駆動手段を用いて各コイルに流すタイ
ミングと流す期間を制御するタイミング制御手段と、タ
イミング制御手段の動作を所定のタイミングで同期させ
るための同期クロック信号を発生させる同期クロック信
号発生手段と、同期クロック信号を外部指令により任意
の時点からカウントするクロックカウント手段と、クロ
ックカウント手段のカウント出力が所定カウント数であ
ることを検出するカウント検出手段と、クロックカウン
ト手段のカウント出力が所定カウント数と一致したこと
をカウント検出手段が検出した時の同期クロック信号に
基づくタイミング制御手段の出力をリセットし、かつカ
ウント検出手段の検出出力がない時はタイミング制御手
段の出力を通過させる信号をタイミング制御手段に与え
るホールド・リセット手段と、ロータの回転位置を検出
するロータ位置検出手段とを設けることにより。(Effects of the Invention) According to the present invention, there is provided a current driving means for causing current to flow through each coil of the stator, a timing control means for controlling the timing and period of flowing current to each coil using five current driving means, and a timing control means for controlling the timing and period of flowing current to each coil. Synchronous clock signal generation means for generating a synchronized clock signal for synchronizing operations at a predetermined timing; clock counting means for counting the synchronized clock signal from an arbitrary point in time according to an external command; and count output of the clock counting means for generating a predetermined count count detection means for detecting that the count output of the clock count means matches a predetermined count number; and reset the output of the timing control means based on a synchronized clock signal when the count detection means detects that the count output of the clock count means matches a predetermined count number; By providing hold/reset means for supplying a signal to the timing control means to pass the output of the timing control means when there is no detection output from the count detection means, and rotor position detection means for detecting the rotational position of the rotor.
ブラシレスモータを同期クロック信号に同期させてステ
ッピングモータのように動作させることができ、かつロ
ータ位置検出手段の出力に基づいて同期クロック信号を
生成するため、モータをステップ動作させても脱調現象
が生じない。また、モータのステップ角数がモータのコ
イル数だけに依存せず、細かなステップ動作が可能であ
る。さらに、クロックカウント手段とカウント検出手段
およびホールド・リセット手段により、指定した角度で
確実にモータを停止させることができ、その実用上の効
果は大である。The brushless motor can be synchronized with a synchronous clock signal and operated like a stepping motor, and since the synchronous clock signal is generated based on the output of the rotor position detection means, there is no step-out phenomenon even when the motor is operated in steps. Does not occur. Further, the number of step angles of the motor does not depend only on the number of coils of the motor, allowing fine step operation. Furthermore, the clock counting means, count detection means, and hold/reset means make it possible to reliably stop the motor at a specified angle, which has a great practical effect.
第１図は本発明の一実施例におけるブラシレスモータの
駆動装置のブロック図、第２図（ａ）。
（ｂ）はロータ位置検出回路と同期クロック信号発生回
路およびロータ、ステータコイル、ホール素子の位置関
係を示す図、第３図は第２図（ａ）の動作説明図、第４
図はタイミング制御回路図、第５図はクロックカウンタ
、クロック検出回路およびホールド・リセット回路を示
す回路図、第６図（ａ）は電流駆動回路図、第６図（ｂ
）はブラシレスモータのコイル結線図、第７図は同期ク
ロック信号、タイミング制御回路およびホールド・リセ
ット回路の動作説明図、第８図は従来のブラシレス直流
モータの構成図である。
１・・・ロータ位置検出回路、 ２・・・同期クロッ
ク信号発生回路、 ３・・・クロックカウンタ、 ４・
・・カウント検出回路、 ５・・・タイミング制御回
路、 ６・・・ホールド・リセット回路、 ７・・・
電流駆動回路図
シレスモータ。
第２図
（ａ）
入テータコイル
第３図
（ａ）
（ｂ）
七【 ＋
コ
ξ＼
ミΩＰ
厘！口
り ψ
伸Ｏ帽〇
ニー −一
＋：′
第６図
〒ｖｃｃ
（ｂ）
第８図
（ａ）
（ｂ）FIG. 1 is a block diagram of a brushless motor drive device in an embodiment of the present invention, and FIG. 2(a) is a block diagram of a brushless motor drive device according to an embodiment of the present invention. (b) is a diagram showing the positional relationship between the rotor position detection circuit, the synchronous clock signal generation circuit, the rotor, the stator coil, and the Hall element; FIG. 3 is a diagram explaining the operation of FIG. 2 (a);
The figure is a timing control circuit diagram, Figure 5 is a circuit diagram showing a clock counter, clock detection circuit, and hold/reset circuit, Figure 6 (a) is a current drive circuit diagram, and Figure 6 (b) is a circuit diagram showing a clock counter, clock detection circuit, and hold/reset circuit.
) is a coil connection diagram of a brushless motor, FIG. 7 is a diagram explaining the operation of a synchronous clock signal, a timing control circuit, and a hold/reset circuit, and FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional brushless DC motor. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Rotor position detection circuit, 2... Synchronous clock signal generation circuit, 3... Clock counter, 4.
...Count detection circuit, 5...Timing control circuit, 6...Hold/reset circuit, 7...
Current drive circuit diagram Siles motor. Fig. 2 (a) Input theta coil Fig. 3 (a) (b) 7 [ + ξ＼ MiΩP 厘! Mouth ψ Shin O Cap〇Knee -1+:' Fig. 6〒vcc (b) Fig. 8 (a) (b)
Claims (3)
、前記電流駆動手段を用いて、前記各コイルに電流を流
すタイミングおよび流す期間を制御するタイミング制御
手段と、前記タイミング制御手段の動作を所定のタイミ
ングで同期させるための同期クロック信号を発生させる
同期クロック信号発生手段と、前記同期クロック信号を
外部指令により任意の時点からカウントするクロックカ
ウント手段と、前記クロックカウント手段のカウント出
力が所定カウント数であることを検出するカウント検出
手段と、前記クロックカウント手段のカウント出力が前
記所定カウント数と一致したことを前記カウント検出手
段が検出した時の前記同期クロック信号に基づく前記タ
イミング制御手段の出力を所定時間保持させ、前記所定
時間後、前記タイミング制御手段の出力をリセットし、
かつ前記カウント検出手段の検出出力がない時は前記タ
イミング制御手段の出力を通過させる信号を前記タイミ
ング制御手段に与えるホールド・リセット手段と、ロー
タの回転位置を検出するロータ位置検出手段とを具備し
たことを特徴とするブラシレスモータの駆動装置。(1) A current driving means for passing a current through each coil of the stator; a timing control means for controlling the timing and duration of passing a current through each coil using the current driving means; and a timing control means for controlling the operation of the timing control means. synchronous clock signal generation means for generating a synchronous clock signal for synchronization at a predetermined timing; clock counting means for counting the synchronous clock signal from an arbitrary point in time according to an external command; count detection means for detecting that the count output of the clock count means matches the predetermined count number; and an output of the timing control means based on the synchronous clock signal when the count detection means detects that the count output of the clock count means matches the predetermined count number. is held for a predetermined time, and after the predetermined time, reset the output of the timing control means,
and a hold/reset means for supplying a signal to the timing control means to pass the output of the timing control means when there is no detection output from the count detection means, and a rotor position detection means for detecting the rotational position of the rotor. A brushless motor drive device characterized by:
段の出力に基づいて同期クロック信号を発生し、前記同
期クロック信号の１周期はロータが所定角度回転するの
に要する時間と同一であることを特徴とする請求項（１
）記載のブラシレスモータの駆動装置。(2) The synchronous clock signal generating means generates a synchronous clock signal based on the output of the rotor position detecting means, and determines that one period of the synchronous clock signal is the same as the time required for the rotor to rotate a predetermined angle. Claim (1)
) Brushless motor drive device.
段の出力である同期クロック信号に基づいて、前記同期
クロック１周期でロータを所定角度回転させるためにス
テータの各コイルに流す電流のタイミングと期間を決定
することと、外部信号により前記タイミング制御手段の
出力信号を出力し、ホールドおよびリセットすることを
特徴とする請求項（２）記載のブラシレスモータの駆動
装置。(3) The timing control means controls the timing and duration of the current to be applied to each coil of the stator in order to rotate the rotor by a predetermined angle in one cycle of the synchronization clock, based on the synchronization clock signal that is the output of the synchronization clock signal generation means. 3. The brushless motor driving device according to claim 2, further comprising: determining the timing, and outputting, holding and resetting the output signal of the timing control means based on an external signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63120463A JPH01291690A (en) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | Driving device for brushless motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63120463A JPH01291690A (en) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | Driving device for brushless motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01291690A true JPH01291690A (en) | 1989-11-24 |
Family
ID=14786790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63120463A Pending JPH01291690A (en) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | Driving device for brushless motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01291690A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017163738A (en) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | ミネベアミツミ株式会社 | Motor drive controller, motor drive control method, and tube pump |
| WO2017195435A1 (en) * | 2016-05-09 | 2017-11-16 | 日本電産株式会社 | Motor module, motor step operation control system, and motor control device |
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| JPS5872390A (en) * | 1981-10-22 | 1983-04-30 | Nec Corp | Driving device |
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1988
- 1988-05-19 JP JP63120463A patent/JPH01291690A/en active Pending
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