JPH01308191A - Motor controller - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To accurately switch by securing an element to be detected for generating a pulse having a period of 1 divided by an integer number of a period for switching the conduction of a current to a rotor shaft, and counting the number of the pulses at a stator side. CONSTITUTION:A control circuit for a motor is composed of a magnetoresistance element 220, differential amplifiers 103-104, comparators 105-106, an up/down clock generator 107, an incremental/decremental counter 108, a motor driving signal generator 109, a motor driving circuit 110, a position detecting counter 111, an external control unit 112, a speed control signal generator 113, and a motor speed control unit 114. In this case, in the motor, a rotor 208 mounted with a magnet 207 magnetized at four poles mounted above a disk plane 204 is secured to a rotary shaft 206, and coils 201-203 are disposed above a stator 205 oppositely to the rotor 208. A detector 220 of a pulse generator is disposed at a position opposite to a magnetic disk 213 in the stator 205. Thus, an alignment can be eliminated at the time of assembling.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、モータ制御装置、例えばパーソナルコンピュ
ータ、ワードプロセッサ用のプリンタ等のオフィスオー
トメーション（ＯＡ）ｍ器、オーディオ機器に用いるよ
うな小型のモータ制御装置に関する。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a motor control device, for example, a small motor control device used in a personal computer, an office automation (OA) device such as a printer for a word processor, or an audio device. Regarding equipment.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

例えばブラシレスモータにおいては、通常は通電制御を
行うためのロータの磁極の位置検出に例えばホール素子
を用いており、ロータの速度検出に光学式または磁気式
エンコーダを用いティる。For example, in a brushless motor, a Hall element is usually used to detect the position of a magnetic pole of a rotor for controlling energization, and an optical or magnetic encoder is used to detect the speed of the rotor.

〔発明が解決しようとする課題） しかし、このようなブラシレスモータにおいては、次の
ような問題点がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, such a brushless motor has the following problems.

（１）ステータ磁極とポール素子の位置合わせが必要で
ある。(1) It is necessary to align the stator magnetic poles and the pole elements.

／Ｊお、例えｉＪ特開昭５２−１９３５４８号、特開昭
０２−１９３５４９号公報にエンコータ出力を用いて通
電制御を行うステッピングモータが提案さねているか、
そこに開示されているのはエンコータを所定箇所に設け
たモータの構造そのものたけてあって、モータの駆動制
御回路、方法等に関しては何ら開示されていない。/J Oh, for example, in iJ JP-A-52-193548 and JP-A-02-193549, stepping motors that control energization using encoder output have been proposed.
What is disclosed there is only the structure of a motor in which an encoder is provided at a predetermined location, and nothing is disclosed regarding a motor drive control circuit, method, etc.

〔課題を解決するだめの手段） 本発明は、ロータの軸に固定され、ロータの磁極の角度
周期とステータ磁極、またはコイル周期の最大公約数の
整数分の１の周期のパルス、すなわち、通電切換周期の
整数分の１の周期のパルスを発生するパルス発生装置の
被検出部の数をカウントするカウント手段と、カウント
手段のカウント値か所定値に一致したときにステータの
コイルへの通電切換を行う手段とを具える。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a pulse that is fixed to the shaft of a rotor and has a period that is an integer fraction of the greatest common divisor of the angular period of the magnetic poles of the rotor and the stator magnetic poles or the coil period, that is, energization. Counting means for counting the number of detected parts of a pulse generator that generates pulses with a period that is an integer fraction of the switching period, and switching energization to the stator coil when the count value of the counting means matches a predetermined value. and the means to do so.

〔作　用］ 本発明にＪ：れ６；１、ロータの釉に通電切換周期の整
数分の１の周期のパルスを発生ずる被検出部を固定し、
ステータ側の所定箇所において前記ロータの回転に伴う
前記被検出部の信号を検出する検出器の発生ずるパルス
の数をカウントすることによって、当該カウント値が所
定値に一致したとぎに前記ステータのコイルへの通電切
換を行う。[Function] According to the present invention, a detected part that generates a pulse with a period of one integer of the energization switching period is fixed to the glaze of the rotor,
By counting the number of pulses generated by a detector that detects the signal of the detected part accompanying the rotation of the rotor at a predetermined location on the stator side, when the count value matches a predetermined value, the stator coil Switch the energization to.

（実施例〕 第１図は本発明にがかるモータの駆動制御回路を示す図
である。第２図は本発明にがかるモータの第１実施例を
示す、第３図は同モータの通電サイクル図である。(Embodiment) Fig. 1 is a diagram showing a drive control circuit of a motor according to the present invention. Fig. 2 shows a first embodiment of a motor according to the present invention. Fig. 3 is a diagram of an energization cycle of the motor. It is.

第２図に示すように、回転軸２０６には円板平面２０４
」二方に４極着磁された磁石２０７を装着した回転子２
０８を固定し、この回転子と対向するステータ２０５上
にはコイル２０１，２０２，２０３を配置し、回転子の
周縁部にはパルス発生装置の被検出部である磁気ディス
ク２１３を装着する。ステータ２０５には磁気ディスク
２１３　と対向する位置にパルス発生装置の検出部であ
る磁気センサ（ＭＲ素子）２２０を配置する。２０９は
ステータ２０５上の軸受である。このような構成はいわ
ゆる偏平型ブラシレスモータである。As shown in FIG. 2, the rotating shaft 206 has a disk plane 204.
” A rotor 2 equipped with four-pole magnetized magnets 207 on both sides.
08 is fixed, coils 201, 202, and 203 are arranged on a stator 205 facing the rotor, and a magnetic disk 213, which is a detected part of the pulse generator, is attached to the peripheral edge of the rotor. A magnetic sensor (MR element) 220, which is a detection section of the pulse generator, is arranged in the stator 205 at a position facing the magnetic disk 213. 209 is a bearing on the stator 205. Such a configuration is a so-called flat brushless motor.

以下、この第２図を中心に第１実施例を説明していく。The first embodiment will be described below with reference to FIG. 2.

このモータのロータ（回転子）の磁極数は１対のＮ極お
よびＳ極を１極にかそえて４極、ステータコイルは３個
である。この場合のロータ磁極周期は９０°、コイル周
期は１２０°である。通電切換は、この最大公約数の３
０°毎に行われる。The number of magnetic poles of the rotor of this motor is four, including one pair of N and S poles, and the number of stator coils is three. In this case, the rotor magnetic pole period is 90° and the coil period is 120°. The energization switching is the greatest common divisor of 3.
This is done every 0°.

パルス発生装置の被検出部を構成する磁気ディスク２０
２は、直径５３．２ｍｍて着磁ピッチ０．３３４ｍｍで
着磁されている、この信号を磁気抵抗素子（ＭＲ素子）
２０１によって構成される検出部によってロータの１回
転当り５７６バルスの信号を取り出す。この信号の角度
周期は、０．６２５°である。通電切換の周期は３０°
であるから、１通電当りのパルス数は４８である。第３
図は３コイルの通電状態の変化を示したもので、１通電
サイクルは６種の通電状態によって構成される。この通
電１サイクルはロータ着磁の１周期に対応する。木実施
例のモータは、４極ロータなので、通電１サイクルでロ
ータは１８０°回転する。したかって４８パルス毎にコ
イル通電を切り換えることを６回繰り返せば通電１ザイ
クルを構成できる。Magnetic disk 20 constituting the detected part of the pulse generator
2 is a magnetoresistive element (MR element) that has a diameter of 53.2 mm and is magnetized with a magnetization pitch of 0.334 mm.
A signal of 576 pulses per rotation of the rotor is extracted by a detection section constituted by 201. The angular period of this signal is 0.625°. The cycle of energization switching is 30°
Therefore, the number of pulses per energization is 48. Third
The figure shows changes in the energization states of the three coils, and one energization cycle consists of six types of energization states. One cycle of this energization corresponds to one cycle of rotor magnetization. Since the motor of the wooden embodiment has a four-pole rotor, the rotor rotates 180 degrees in one cycle of energization. Therefore, one cycle of energization can be constructed by repeating switching the coil energization six times every 48 pulses.

第１図は、以上のような構成のモータの制御回路を示す
。第１図において、２２ＯＡ、２２０Ｂは第２図中２２
０で示した磁気抵抗素子（ＭＲ素子）　、１０１！、１
０４は差動増幅アンプ、１０５．ＩＨはコンパレータ、
１０７はｕｐクロック・ｄｏｗｎクロックを発生するア
ップダウンクロック発生器、１０８はアップダウン（ｕ
ｐ−ｄｏｗｎ）カウンタ、１０９はモータ駆動信号発生
器、１１０はモータ駆動回路、１１１は位置検出カウン
タ、１１２は外部制御装置、１１３は速度制御基準信号
発生器、１１４はモータ速度制御装置である。本図を使
って駆動回路の動作説明を行う。FIG. 1 shows a control circuit for a motor configured as described above. In Figure 1, 22OA and 220B are 22 in Figure 2.
Magnetoresistive element (MR element) indicated by 0, 101! ,1
04 is a differential amplifier, 105. IH is a comparator,
107 is an up/down clock generator that generates up and down clocks, and 108 is an up/down (u
109 is a motor drive signal generator, 110 is a motor drive circuit, 111 is a position detection counter, 112 is an external control device, 113 is a speed control reference signal generator, and 114 is a motor speed control device. The operation of the drive circuit will be explained using this figure.

ＭＲ素子２２〇八は第４図Ａに示すように（図てはＭＲ
素子２２〇八を実線で示し、同２２０Ｂを点線で示す。The MR element 2208 is as shown in FIG.
Element 2208 is shown by a solid line, and element 220B is shown by a dotted line.

第４図ＢはＭＲ素子２２０Δについてのみ示すが、同２
２０１１も同様である。）エンコータ２２４の磁極配列
方向にそって４つの磁気−抵抗素子ｒ１〜ｒ４を配置し
、同素子ｒ］〜ｒ４は第４図Ｂのようにブリッジ型に接
続しており、外部磁界の変化に応した出力電圧を発生す
る。他のＭｌｌ素子２２０Ｂを構成する４つの素子は第
４図Ａに点線で示すようにＭＲ素子２２０Ａの４つの素
子ｒｌ−ｒ４の中間に配置する。未実施例においては、
ＭＲ素子はモータ軸に取り付けられた磁気エンコータと
対向して置かれるためモータ回転に伴った磁気エンコー
タによる磁界変動に応して、第５図に示すような波形が
得られる。ＭＲ素子は磁気エンコータの着磁周期に関し
てＩ／ａ周期たけ位相ずれをもって２個配置されるため
、一方（２２０八）が第５図５０１の波形の場合、もう
一方（２２０Ｂ）は第５図５０２に示すような位相が電
気的に９０°ずれた波形が得られる。なおＭｆｌ素子は
１つの基板上に２つのセンサ一部を、互いに１／８周期
ずらして配置されたものもありこの場合は素子間の位置
合わせの必要がなくなる。これらの波形は次に続く差動
増幅アンプ１０３，１０４によって増幅された後、コン
パレータ１０５，１０６によって第５図５０３　（５０
１に対応）　、５０１（５０２に対応）に示す方形波に
波形整形され、次にアップダウンクロック発生器１０７
に人力される。Although FIG. 4B shows only the MR element 220Δ,
The same applies to 2011. ) Four magnetoresistive elements r1 to r4 are arranged along the magnetic pole arrangement direction of the encoder 224, and the elements r] to r4 are connected in a bridge type as shown in FIG. generates a corresponding output voltage. The four elements constituting the other Mll element 220B are arranged between the four elements rl-r4 of the MR element 220A, as shown by dotted lines in FIG. 4A. In unimplemented examples,
Since the MR element is placed facing the magnetic encoder attached to the motor shaft, a waveform as shown in FIG. 5 is obtained in response to magnetic field fluctuations caused by the magnetic encoder as the motor rotates. Since two MR elements are arranged with a phase difference of I/a period with respect to the magnetization period of the magnetic encoder, if one (2208) has the waveform of 501 in FIG. 5, the other (220B) has the waveform of 502 in FIG. A waveform whose phase is electrically shifted by 90 degrees as shown in FIG. Note that some Mfl elements have two sensors arranged on one substrate with parts of two sensors shifted from each other by 1/8 period, and in this case there is no need for alignment between the elements. These waveforms are amplified by the differential amplification amplifiers 103 and 104 that follow, and are then amplified by the comparators 105 and 106 as shown in FIG.
1), 501 (corresponding to 502), and then the up/down clock generator 107
is man-powered.

このクロック発生器１０７は第６図に示すように２つの
Ｄ型フリップフロップ６０１，６０２で構成され、人力
信号Ａ、Ｂを人力する２つの入力端子６０３．６０４と
ｕｐ、ｄｏｗｎの２つの出力端子６０５，６０６があり
、人力信号Ａ、Ｂ間の位相（詳細後述）によりｕｐクロ
ックまたはｄｏｗｎクロックを発生する。第７図は信号
Ａ、Ｂの波形６０３，６０４とｕｐ−ｄｏｗｎ出力波形
１ｉ０５．［ｉｏ［ｉの関係を示した図である（図中２
つの矢印はｕｐ力方向たはｄｏｗｎ方向の時間の流れを
示す）。今、第７図においてｕｐ力方向信号Ａ、Ｂがク
ロック発生器１０７に人力された場合は、第７図７０１
．７０２に示す２つの波形がｕｐ−ｄｏｗｎ出力端子に
現われる。すなわち、ｕｐ端子のみに磁気エンコーダの
周期に対応したパルスが出現し、ｄｏｗｎ端子には何も
出力されない。逆に、第７図においてｄａｗｎ方向から
見たパルス信号Ａ、Ｂが人力された場合は、７０３，７
０４に示ず波形かｕｐ　、　ｄｏｗｎ端子に出力される
。すなわち、ロータの回転方向により２つのＭＲ素子か
ら出力される信号の位相関係か（第７図の２つの矢印の
いずれかに）決定されるため、その回転方向に応じた出
力がアップダウンクロック発生器１０７から出力される
のである。This clock generator 107 is composed of two D-type flip-flops 601 and 602, as shown in FIG. 605 and 606, and generates an up clock or a down clock depending on the phase between the human input signals A and B (details will be described later). FIG. 7 shows waveforms 603 and 604 of signals A and B and up-down output waveforms 1i05. This is a diagram showing the relationship between [io[i (2 in the diagram)
(The two arrows indicate the flow of time in the up force direction or the down direction). Now, if the up force direction signals A and B are input manually to the clock generator 107 in FIG.
．． Two waveforms shown at 702 appear at the up-down output terminals. That is, a pulse corresponding to the period of the magnetic encoder appears only at the up terminal, and nothing is output at the down terminal. Conversely, if the pulse signals A and B seen from the dawn direction in FIG.
The waveforms shown in 04 are output to the UP and DOWN terminals. In other words, the phase relationship of the signals output from the two MR elements is determined by the rotational direction of the rotor (one of the two arrows in Figure 7), so the output according to the rotational direction is used to generate up-down clocks. It is output from the device 107.

これらのクロック信号は２つのｕｐ−ｄｏｗｎカウンタ
１０８および１１１に人力される。ｕｐ−ｄｏｗｎカウ
ンタ１０８は９ｂｉｔの基数２８８のカウンタてあり、
人力のｕｐクロック信号１２１　、　ｄｏｗｎクロック
信号１２２によってアップまたはタウンカウントし、十
進でＯから２８７をバイナリ−９ｂｉｔ信号で出力端子
に出力する（各信号をＢ。、　Ｂｌ、　Ｂ２．　Ｂ３．
　Ｂ４．・・・、Ｂ８とする）。カウンタ１０８の出力
はモータ駆動信号発生器１０９に人力される。These clock signals are input to two up-down counters 108 and 111. The up-down counter 108 is a 9-bit counter with a base number of 288,
It counts up or down according to the human-powered up clock signal 121 and down clock signal 122, and outputs O to 287 in decimal form to the output terminal as a binary 9-bit signal (each signal is B., Bl, B2. B3.
B4. ..., B8). The output of the counter 108 is input to a motor drive signal generator 109.

モータ駆動信号発生器１０９は第８図に示すように、３
つのデジタルコンパレータ８０１，８０２，８０３．回
転方向切換器８０６．スタートストップ制御器８０７か
ら成る。デジタルコンパレータ８０１〜８０３は予め設
定した２つの数値間のデータが入力された場合１を出力
しその他の場合は０を出力する。従って、３つの各デジ
タルコンパレータに十進で０から２８７までの数値のい
ずれかをバイナリ−９ｂＨで設定することによって前記
ｕｐ−ｄｏｗ口ヵウンタ１０８が所定の数値を示した時
の出力の状態を一意的に決めることができる。今、各デ
ジタルコンパレータ８０１〜８０３において、１を出力
する範囲を０≦ａ＜１４４　、９６≦ｂ＜２４０．０≦
ｃ＜４８ｏｒ１９２≦Ｃ≦２８７　となる様に設定した
として説明する。As shown in FIG. 8, the motor drive signal generator 109 has three
digital comparators 801, 802, 803. Rotation direction switch 806. It consists of a start/stop controller 807. Digital comparators 801 to 803 output 1 when data between two preset numerical values are input, and output 0 in other cases. Therefore, by setting one of the decimal values from 0 to 287 in binary -9bH to each of the three digital comparators, the output state when the up-down counter 108 indicates a predetermined value can be uniquely set. can be determined. Now, in each digital comparator 801 to 803, the range in which 1 is output is 0≦a<144, 96≦b<240.0≦
The following explanation assumes that the setting is c<48or192≦C≦287.

第１０図■は上記の設定における３つのデジタルコンパ
レータ８０１〜８０３の出力信号波形を示し、その波形
の上の信号波形１３ｏ１と、数字はｕｐ−ｄｏｗｎカウ
ンタ１０８のカウント信号とカウント値（十進）を示す
。Figure 10 ■ shows the output signal waveforms of the three digital comparators 801 to 803 in the above settings, and the signal waveform 13o1 above that waveform, and the numbers are the count signal and count value (decimal) of the up-down counter 108. shows.

この信号１３０２，１３０３．１３０４は３相ノコイル
２０１゜２０２．２０３への通電信号を表わし、それぞ
れＡ。These signals 1302, 1303, and 1304 represent energization signals to the three-phase coils 201, 202, and 203, and are respectively A.

Ｂ、Ｃで表わす。この信号をモータ駆動回路１１０に与
え、コイル２０１，２０２，２０３に通電する。Represented by B and C. This signal is given to the motor drive circuit 110 to energize the coils 201, 202, and 203.

Ａ相用コイル２０１は、アップダウンヵウンタ１０８へ
の人力クロックか０，１４４の時に、またＢ相用コイル
２０２はアップタウンカウンタ１０８への人力クロック
が９６，２４０の時に、Ｃ相用コイル２０３は１９２．
４８の時に通電方向が切換わる。The A-phase coil 201 is connected to the C-phase coil 203 when the human input clock to the up-down counter 108 is 0.144, and the B-phase coil 202 is activated to the C-phase coil 203 when the input clock to the uptown counter 108 is 96,240. is 192.
At 48, the current direction is switched.

１相に注目すると、１４４パルス毎に通電方向が切り換
わるので、言い換えれは、電気角にて１８０°毎に通電
が切り換わる。Focusing on one phase, the direction of energization is switched every 144 pulses, in other words, the energization is switched every 180 degrees in electrical angle.

通電切換のタイミングは、ロータの磁極と、ステータ磁
極の位置を基準としたアップタウンカウンタ１０８の出
力値に基づいているか、速度制御は次の通りである。す
なわち、一方の磁気抵抗素子２２０Ｂからの出力信号に
基づいて得られるロータの回転速度信号１２０と速度制
御基準信号発生器１１３からの信号１３３とを比較し、
両者の差を解消するようにロータの速度を制御する。ロ
ータの速度か設定値（速度制御基準信号１３３の示ず値
）よりも遅くなったときには、比較回路１１４からの信
号１３４により位相補償回路１１５．電圧制御回路１．
１６を介してモータ駆動回路１１０内のコイル２０１，
２０２゜２０３への印加電圧を上げ、ロータの回転を速
くし、逆に設定値より速くなったときには当該印加電圧
を下げるようにしてロータの速度を一定に保つ。The timing of energization switching is based on the output value of the uptown counter 108 with reference to the positions of the rotor magnetic poles and the stator magnetic poles, and the speed control is as follows. That is, the rotor rotational speed signal 120 obtained based on the output signal from one magnetoresistive element 220B is compared with the signal 133 from the speed control reference signal generator 113,
The rotor speed is controlled to eliminate the difference between the two. When the rotor speed becomes slower than the set value (indicated value of the speed control reference signal 133), the signal 134 from the comparator circuit 114 causes the phase compensation circuit 115. Voltage control circuit 1.
16 to the coil 201 in the motor drive circuit 110,
The voltage applied to 202 and 203 is increased to speed up the rotation of the rotor, and conversely, when the speed becomes faster than the set value, the applied voltage is lowered to keep the rotor speed constant.

ところで、デジタルコンパレータの比較値は外部制御装
置１１２からのコントロール信号１３０によって任意に
設定できる。By the way, the comparison value of the digital comparator can be arbitrarily set by the control signal 130 from the external control device 112.

すなわち、本実施例においてエンコーダパルスはロータ
の磁極１相当り１４４パルスに細分化されているので通
常の通電タイミングから変化させた通電タイミングをと
ることが出来る。That is, in this embodiment, the encoder pulses are subdivided into 144 pulses per magnetic pole of the rotor, so that the energization timing can be changed from the normal energization timing.

第１Ｏ図１１は通電タイミングを速くした場合て、通常
の通電タイミング（第１０図１）よりも位相を進めた状
態である。10. FIG. 11 shows a state in which the phase is advanced compared to the normal energization timing (FIG. 10, 1) when the energization timing is accelerated.

第１０図Ｉ１１は通電タイミングを遅くした場合て、通
常の通電タイミング（第１０図１）よりも位相を遅らせ
た状態である。I11 in FIG. 10 shows a state in which the phase is delayed from the normal energization timing (FIG. 10) when the energization timing is delayed.

このように位相を進めたり、遅らせたりするこトニヨっ
て、ロータの加減速度、負荷変動などにより速度が不安
定のときに最適な制御を行うことができる。By advancing or retarding the phase in this manner, optimal control can be performed when the speed is unstable due to rotor acceleration/deceleration, load fluctuations, etc.

例えはコンパレータ８０１の設定値をａ＝２８７゜ｏｒ
Ｏ≦ａ＜１４３．同しく８０２を９５≦ｂ＜２３９゜同
じ＜８０３を０≦ｃ　＜４７　ｏｒ　１９１≦Ｃ≦２８
７　とすると、第１Ｏ図Ｉ＋１３０７〜１３０９に示す
ような人力クロツク１パルス分たり位相が進んだ波形の
信号が出力信号８１２〜８１４として得られる。同様に
、コンパレータ比較値を１≦ａ＜１４５．９７≦ｂ＜２
４１．０≦ｃ　＜４９　ｏｒ　１９３≦Ｃ≦２８７　と
すると、第１０図ｌｌ１１３１２〜１３１４に示す１パ
ルス分だけ位相が遅れた波形の出力信号８１２〜８１４
か得られる。すなわち外部信号１３０によって任意にｕ
ｐ−ｄｏｗｎカウンタのカウント値に対応する位相の３
つの出力信号８１２〜８１４が各コンパレータによって
得られる。For example, set value of comparator 801 is a=287°or
O≦a<143. Similarly, 802 is 95≦b<239° Same is <803, 0≦c <47 or 191≦C≦28
7, signals with waveforms whose phase is advanced by one pulse of the manual clock as shown in FIG. 1O I+1307-1309 are obtained as output signals 812-814. Similarly, the comparator comparison value is 1≦a<145.97≦b<2
If 41.0≦c<49 or 193≦C≦287, output signals 812 to 814 of waveforms whose phase is delayed by one pulse shown in FIG.
or can be obtained. That is, the external signal 130 arbitrarily
3 of the phase corresponding to the count value of the p-down counter
One output signal 812-814 is obtained by each comparator.

次に、この出力信号８１２〜８１４は第８図に示すよう
に回転方向切換器８０６に人力される。回転方向切換器
８０６は３つのマルチプレクサで構成されており、外部
制御装置１１２からのモータ回転方向指示信号１２９に
より人力信号を振り分けて出力する。また、例えは外部
制御装置１１２からの信号１２８により第９図のように
スタートストップ制御器８０７の各ＯＲ回路の出力信号
１２４〜１２ｆｉをすべて゛旧ｇｈ”°状態にすること
によって、モータを停止させることができる。Next, the output signals 812-814 are inputted to a rotational direction switch 806 as shown in FIG. The rotation direction switching device 806 is composed of three multiplexers, and outputs the human power signals by distributing them according to the motor rotation direction instruction signal 129 from the external control device 112. Further, for example, the motor is stopped by setting all the output signals 124 to 12fi of each OR circuit of the start/stop controller 807 to the "old gh" state as shown in FIG. 9 using the signal 128 from the external control device 112. can be done.

第１図において、１１Ｏはステータコイル２０１，２０
２゜２０３に電流を流すためのモータ駆動回路である。In FIG. 1, 11O is the stator coil 201, 20
This is a motor drive circuit for passing current through 2°203.

このモータ駆動回路１１０は、モータ駆動信号発生器１
０９からの出力信号１２４〜１２６に基づいてモータを
正または逆回転させる。アップダウンカウンタ１１１は
　モータの回転数制御のために用いるものであって、こ
こからのカウント情報に基づいて外部制御装置１１２は
モータ駆動信号発生器１０９を制御し、これによってモ
ータの回転数が制御される。This motor drive circuit 110 includes a motor drive signal generator 1
The motor is rotated forward or reverse based on output signals 124 to 126 from 09. The up/down counter 111 is used to control the rotation speed of the motor, and based on the count information from this, the external control device 112 controls the motor drive signal generator 109, thereby controlling the rotation speed of the motor. be done.

なお、磁気センサ（ＭＲ素子）２２ｏよりの信号をアッ
プダウンカウンタ１０８および１１１でカウントするこ
とによりロータの位置を知ることが出来るが、第３図の
ようにモータを駆動する前の電源ＯＮ時（初期設定時）
に通電サイクル■の状態でコイル通電し、これを初期状
態として、アップダウンカウンタ１０８および１１１の
出力を０に設定する。The position of the rotor can be known by counting the signal from the magnetic sensor (MR element) 22o with up/down counters 108 and 111, but as shown in Fig. 3, when the power is turned on before driving the motor ( (at initial setting)
The coil is energized in the energization cycle (2), and the outputs of the up/down counters 108 and 111 are set to 0 with this as the initial state.

以後、モータを停止させても回路の電源をＯＦＦ　シな
い限りこの設定は有効である。After this, even if the motor is stopped, this setting remains valid as long as the power to the circuit is not turned off.

具体的には、３相のコイルを第３図すの通電サイクル■
の状態で通電する。この時点てアップタウンカウンタ１
０８および１１１の出力な０となるように外部間荷１装
置１１２からのリセット信号］３１および１３２を与え
る。この操作によりロータの磁極と、ステータコイルの
対向点を基準としてロータの位置が１７１．４４に細分
化された位置情報信号を得ることができ、さらにアップ
ダウンカウンタ１０８の出力値に基づいてロータの位置
を知ることができ、コイルへの通電切換か可能となる。Specifically, the energization cycle of the three-phase coil shown in Figure 3 is as follows.
Turn on the power in this state. At this point, uptown counter 1
The reset signals] 31 and 132 from the external load 1 device 112 are applied so that the outputs of the outputs 08 and 111 become 0. Through this operation, it is possible to obtain a position information signal in which the rotor position is subdivided into 171.44 points based on the rotor's magnetic poles and the opposing point of the stator coil, and furthermore, based on the output value of the up-down counter 108, the rotor position information signal can be obtained. The position can be known and it is possible to switch the energization to the coil.

以上説明したように、ロータの磁極数に比べ、１極当り
１／１４４　に細分化されたエンコータ信号によりロー
タの位置検出を行うことによってロータの速度制御か安
定となり、最適な制御を行うことができる。しかもエン
コータ信号をカラン１へしているので、通電タイミング
の切り換えを正確に行える。またロータの回転位置を検
出てき、位置制御を行うことかてぎる。As explained above, by detecting the rotor position using encoder signals that are subdivided into 1/144 per pole compared to the number of rotor magnetic poles, rotor speed control becomes stable and optimal control can be performed. can. Furthermore, since the encoder signal is sent to Run 1, the energization timing can be switched accurately. It is also possible to detect the rotational position of the rotor and perform position control.

〔第２実施例〕 第１１図は、いわゆるアウターローター型ブラシレスモ
ータを示す。ステータには軸受１８ｏ９を介して軸１８
０６を支持し、かつ多相のコイル１８０８を巻いた固定
子コア１８１１を設ける。軸１８ｏ６にはヨーク１８０
４を固定し、ヨーク１８０４の内周面には多極着磁され
たマグネット１８０７を装着し、ヨーク１８０４の外周
面には多極（マグネッｈ１８０７より多い）着磁の磁気
エンコーダ１８０２を装着し、ステータの磁気エンコー
ダ１８０２と対向する箇所には磁気センサ（ＭＲ素子）
　１８０１を配置する。[Second Embodiment] FIG. 11 shows a so-called outer rotor type brushless motor. The stator is connected to the shaft 18 via a bearing 18o9.
A stator core 1811 supporting the stator 06 and having a multiphase coil 1808 wound thereon is provided. Yoke 180 on shaft 18o6
4 is fixed, a multi-pole magnetized magnet 1807 is attached to the inner peripheral surface of the yoke 1804, and a multi-pole magnetized magnetic encoder 1802 (more than magnet h1807) is attached to the outer peripheral surface of the yoke 1804. A magnetic sensor (MR element) is located at a location facing the magnetic encoder 1802 of the stator.
Place 1801.

以上説明したように、 １、ホール素子のようなロータの位置検出素子を省略で
きるので部品点数が減少する。As explained above, 1. The number of parts can be reduced because a rotor position detection element such as a Hall element can be omitted.

２、組立時に位置検出素子とステータ磁極との位置合せ
が不必要になる。また、エンコーダ磁極とロータ磁極の
位置合わせが不必要になる。2. It becomes unnecessary to align the position detection element and the stator magnetic poles during assembly. Furthermore, alignment of the encoder magnetic poles and rotor magnetic poles becomes unnecessary.

３、加速、減速、低速回転、負荷状況に応じた最適なコ
イルの通電切換かてきるのて、モータの性能をフルに引
き出せる。3. The motor's full performance can be brought out by optimally switching the coil energization according to acceleration, deceleration, low-speed rotation, and load conditions.

４　回転方向を検出することかできる。4. It is possible to detect the direction of rotation.

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成で、
安定してモータを制御することかてきる。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, with a simple configuration,
It is possible to control the motor stably.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明各実施例のモータの制御装置の回路図、 第２図は本発明にがかるモータの第１実施例の断面図、 第３図は同実施例の通電サイクルを説明する図、 第４図Ａは同実施例お＋−するＭＲ素子とエンコーダと
の関係を示す図、 第４図ＢばＭＲ素子の等価回路図、 第５図はＭＢ素子の出力信号を示す図、第６図はアップ
ダウンクロック発生器の回路図、 第７図は同発生器の人出力信号を示す図、第８図はモー
タ駆動信号発生器の回路図、第９図はスタート／ストッ
プ制御装置の回路図、 第１０図はアップダウンカウンタ出力と通電切換信号の
関係の各々別の態様を示すタイミングチャート、 第１１図は本発明の第２実施例の断面図である。 ２２０・・・ＭＲ素子、 １０８・・・アップダウンカウンタ、 ８０１．８０２，８０３・・・デジタルコンパレータ、
２０１．２０２，２０３・・・コイル、２０８・・・ロ
ータ。 Ｎ 寸 □＼○ へ ＼０ Ｃ’Ｊ 区 因 味 く　　　　　　　　　■ 一ノと７山 区 唖 綜 ＋０９Fig. 1 is a circuit diagram of a motor control device according to each embodiment of the present invention, Fig. 2 is a sectional view of a first embodiment of a motor according to the present invention, and Fig. 3 is a diagram explaining the energization cycle of the same embodiment. , FIG. 4A is a diagram showing the relationship between the MR element and the encoder according to the same embodiment, FIG. 4B is an equivalent circuit diagram of the MR element, and FIG. 5 is a diagram showing the output signal of the MB element. Figure 6 is a circuit diagram of the up-down clock generator, Figure 7 is a diagram showing the human output signal of the generator, Figure 8 is a circuit diagram of the motor drive signal generator, and Figure 9 is a diagram of the start/stop control device. A circuit diagram, FIG. 10 is a timing chart showing different aspects of the relationship between the up/down counter output and the energization switching signal, and FIG. 11 is a sectional view of a second embodiment of the present invention. 220... MR element, 108... Up/down counter, 801.802, 803... Digital comparator,
201.202,203...Coil, 208...Rotor. N size□\○ to\0 C'J kuin taste ■ Ichino and 7yamaku 唖綜+09

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ロータ磁極の角度周期とステータ磁極の角度周期の最大
公約数の整数分の１の角度周期のパルスをロータの回転
につれて発生するパルス発生手段と、該パルス発生手段
の発生するパルスをカウントするカウンタと、該カウン
タの特定の値を検出する検出手段と、該検出手段の出力
に応じてステータコイルへの通電を切り換える手段とを
具えたことを特徴とするモータ制御装置。a pulse generating means that generates pulses with an angular period that is an integer fraction of the greatest common divisor of the angular period of the rotor magnetic poles and the angular period of the stator magnetic poles as the rotor rotates; and a counter that counts the pulses generated by the pulse generating means. A motor control device comprising: detecting means for detecting a specific value of the counter; and means for switching energization to a stator coil in accordance with the output of the detecting means.