JPH04172986A - 高速３相直流電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 高速度回転なので、ドリルマシン、研摩ｉ　等の駆動源
として利用される。

回転速度を上昇することも、出力を増大することになる
ので、小型で出力の大きい電動機として利用することが
できる。例えば電動車の駆動源として使用できる。

〔従来の技術〕

高速電動機として、インバータを使用した誘導電動機が
ある。半導体電動機（ブラシレスモータ）としては、イ
ンダクタンスの小さいコアレス電動機が、高速電動機と
して知られている。

し本発明が解決しようとしている課題〕第１の課題 一般に、交流電源を整流して直流電源としているので、
電源が大型高価となる欠点がある。特にインバータを使
用する場合には、上記した問題点が大きい欠点となって
いる。

第二の課題 回転数が毎分乙０θ０〜１００００回転位が限度で、太
きい出力の場合には、回転数が上記した回転数より減少
する。

回転を上昇する為に印加電圧を上昇すると、効率が劣化
して実用性が失なわれる不都合がある。

第３の課題 定トルク、定速若しくはサーゼ制御する電気回路で、高
速度のときに安定して作動するものがない。特に効率良
く作動するものが開発されていない問題点がある。

〔課題を解決する為の手段〕

第１の手段 ３相Ｙ型接続の直流電動機において、マグネット回転子
の位置を検知して、電気角で１１０度の巾で、時間的に
重畳することなく、しかも順次に連続して、■、■、■
の相の位置検知信号がサイクリックに配設された位置検
知信号ならびに該位置検知信号と電気角で６０度の位相
差のある同じ構成の第１．第λ、第３の相の位置検知信
号が得られるように、互いに電気角で１２０度離間口て
設けられた位置検知素子複数個を含む位置検知装置と、
第１の相、第２の相、第３の相の電機子コイルの正方向
の通電モードを、それぞれ第１相。

第２相、第３相の通電モードと呼称し、逆方向の通電モ
ードを、それぞれ第１相、第２相、第３相の通電モード
と呼称したときに、第１の相の電機子コイルに対して、
第１相、第１相の通電モードの通電を行なうよ５＜、第
１、■の相の位置検知信号により付勢された第１のトラ
ンジスタブリクジ回路と、第２相、第２相の通電モード
の通電を行なうよ５ｃ、第２、第２の相の位置検知信号
により付勢された第一のトランジスタブリッジ回路と、
第３相、第３相の通電モードの通電を行なうように、第
３．［の相の位置検知により付勢された第３のトランジ
スタブリッジ回路と、第１゜第２、第３のトランジスタ
ブリッジ回路に対して、それぞれ順方向に接続された第
１．第２２第３の逆流防止用のダイオードを介して供電
する直流電源と、■、■、■のダイオードにそれぞれ並
列に設けられた所定の容量の第１．第λ、第３のコンデ
ンサと、各位置検知信号により電機子コイルの通電され
る区間が、最大トルクの発生する区間と合致するように
前記した位置検知素子を固定電機子側に固定して設ける
手段と、各位置検知信号の末端において、対応する電機
子コイルの通電が断たれたときに、該電機子コイルに蓄
積された磁気エネルギを、対応する前記した逆流防止用
ダイオ−１−′に並列に設けられたコンデンサに充電し
て、磁気エネルギの放電電流の降下を急速とし、該電機
子コイルが反対方向に通電されたときに、該コンデンサ
の充電電圧により、通電の立上りを急速とする電気回路
とより構成されたものである。

第２の手段 第１の手段に次に述べる技術を付加したものである０ ■、■、■のトランジスタブリッジ回路に含まれる第１
．第；、第３の相の電機子コイルの通電電流をそれぞれ
検出して第１．第２、第３の電流検出信号を得る検出回
路と、第１．第λ。

第３の電流検出信号により、それぞれ対応する第１、第
２、第３の相の電機子コイルの電機子電流を設定値とす
るチョッパ回路とより構成されたものである。

〔作用〕

第３図（Ｃ）の実施例において、電機子電流は、チョッ
パ回路により設定値に保持されている。

従って、直流電源に太きいりプル電圧を含んでいても、
チョッパ周波数が変化するのみで、電機子電流値は設定
値に保持されるので、交流電源を整流したときに付加す
る平滑用のコンデンサの容量が小さく、３相交流が電源
の場合には平滑用のコンデンサは著しく小さくなる。

又整流後に、サイン波電圧のピーク値のみでな（、比較
的広い巾の部分の電圧が利用されるので、整流装置が小
型廉価となり、電気ノイズも小さく。

力率が上昇する。

従って、第１の課題を解決する作用がある。

３相Ｙ型の周知の直流電動機は、片波の通電制御手段を
コ組組合せて全波通電をしている。

従って、電気角で７２０度の巾の通、電区間が連続して
いるので、電機子コイルの通電が停止されたときに、そ
の蓄積磁気エネルギは、次に通電される電機子コイルの
磁気エネルギの蓄積に効果があるが、限度がある。

従って、高速度とすると、電機子電流の降下部が反トル
クを発生し、立上り部が延長されるので減トルクが発生
する。

従って、毎分１万回転位が限界で、効率も劣化する。

本発明装置では、電機子コイルの通電が停止されたとき
に蓄積磁気エネルギは、コンデンサに充電され高電圧と
なっている。

次に通電される電機子コイルは、コンデンサの高電圧に
より初期の通電が行なわれるので、電流は急速に立上る
。

従って、毎分７０万回転以上の回転でも、コンデンサの
容量を選択調整することにより、減トルクと反トルクの
発生が防止され、効率良好で高速度回転の電動機が得ら
れる作用がある。

又チョッパ回路を付加して、定速、定トルクの制御を行
なうこともできる。

従って、第ユ、第３の課題が解決される作用がある。

〔実施例〕

第１図以下の実施例について、本発明の詳細な説明する
。

各図面の同一記号のものは同一部材なので、その重複し
た説明は省略する。

以降の角度表示はすべて電気角で表示する。

第１図は、３相、Ｙ型接続の３相の半導体電動機のマグ
ネット回転子／と電機子コイル＋ａ、４（ｂ、ｌＩｃの
展開図である。位置検知素子となるボール素子Ｊａ、Ｊ
ｂ、３ｃは、１２０度離間口て図示の位置で、電機子側
に固定され、磁極／ａ、／ｂに対向している。

ホール素子の出力は、周知の手段により増巾され、矩形
波の電気信号となる。

上述した電気信号は、磁極／ａ、／ｂの巾を検出する周
知の手段により得られるので、第Ｓ図のタイムチャート
の曲線１ａ　、　ｎｂ　、・・・９曲線２７ａ。

２７ｂ、・・・２曲線ｕ９ａ、２？ｂ、・・・は、それ
ぞれホール素子Ｊａ、、７ｂ、３ｃが磁極／ｂ（ｓ極）
の磁赤白にあるときの出力である。曲線ユＡａ、、２６
ｂ。

・・・４曲線コｇａ、２Ｊｂ、−、曲線３０ａ、　３０
　ｂ　、−は、それぞれの上段の電気信号を反転したも
のである。

各曲線の巾は１ｌｆＯ度で、互いにｉｇｏ度離間してい
る。

第２図の端子５　ａ　＋　！；　ｂ　＋　５　ｃ　＋・
・・には、それぞれ上記した曲線１ａ　、　２！；ｂ　
、・・・及び曲線２６ａ。

２Ａ　ｂ　、　・・・及び曲線ｕ７ａ　、　２？ｂ　、
−曲線２ｇａ、：１ｇ’ｏ。

・・・２曲線２りａ、２９ｂ、−、曲線３０ａ、　３０
ｂ　、　−で示される電気信号が入力されている。ブロ
ック回路Ｂは、入力された電気信号より、Ｙ型接続され
た半導体電動機を駆動する為の１２０度の巾の６系列の
位置検知信号を得る為の論理回路で、周知の手段となっ
ているものである。

従って、端子Ａａ、Ａｂ、Ａｃの出力は、それぞれ第Ｓ
図の曲線、７／ａ、Ｊ／ｂ、・・・及び曲線３．２ａ。

３１’Ｏ，・・・及び曲線３３ａ、３３ｂ、・・・どな
る。

端子６ｄ、　６ｅ、４ｆの出力は、それぞれ曲線３４ｔ
ａ　、　３１１ｂ　、−及び曲線３！；ａ、　３！；　
ｂ　、　−及び曲線Ｊ！＋ａ、３Ａｂ、・・・の電気信
号となる。

曲線３／ａ、３１ｂ、・・・の位置検知信号を第１の相
の位置検知信号と呼称し、第Ｓ図の順次に次の段の位置
検知信号を第２．第３．第１．第二、第３の相の位置検
知信号と呼称する。

第１．第；、第３の相の位置検知信号は、第３図（ａ）
の端子ｇａ、ｇｂ、ｇｃにそｎぞれ入力され、■、■、
■の相の位置検知信号は、それぞれ端子ｑａ、　ｑｂ、
　ｑｃに入力される。

第３図（ａ）の回路は、第１図の電機子コイル１Ｉ−ａ
。

４（ｂ、ｇｃの通電制御回路である。

電機子コイル＜ｚａ、トランジスタ１０ａ、１０ｂ。

１０ｃ、／θｄは、ブリッジ回路となり、電機子コイル
ｐｂ、）ランジスタ／／ａ　、　／／ｂ　、　／／ｃ　
、　／／ｄもブリッジ回路となっている。

トランジスタ／／ｅ　、　／／ｆ　、・・・、／／ｈで
構成されたトランジスタブリッジ回路も電機子コイルｌ
ｌｃの同じ構成のブリッジ回路である。端子ｇａ、ｇｂ
Ｋハイレベルの入力信号があると、トランジスタ１０ａ
、ＩＯ’ｏ及びトランジスタ／／ａ、／／ｂが導通して
、電機子コイル４Ｚａ、４（ｂは右方（正方向）に通電
される。

端子９ａ、　ｑｂにハイレベルの入力信号があると、ト
ランジスタ１０ｃ、１０ｄ及びトランジスタ／／ｃ、／
／６が導通して、電機子コイルダａ、弘すは左方（逆方
向）に通電される。

同じ事情により、端子ざＣ，デＣに、ハイレベルの入力
信号があると、電機子コイルＱｃは正若しくは逆方向に
通電される。

以上の説明より判るように、電機子コイル４ｔａ。

ｆｂ、　ｌＩｃの正方向の通電は、それぞれ端子ｆｆａ
。

ｆｂ、ｇｃより入力された位置検知信号曲線３／ａ。

３１ｂ、・・・及び曲線３コａ、Ｊｕｂ、・・・及び曲
線３３ａ。

３３ｂ、・・・の巾だけ順次に行なわれる。

電機子コイル４（ａ、４Ｚｂ、９ｃの逆方向の通電は、
それぞれ端子９ａ、９ｂ、？ｃより入力された位置検知
信号曲＠３’ｌ　ａ　、　３４’　ｂ　＋・・・及び曲
線３５ａ。

３５ｂ、・・・及び曲線Ｊ４ａ、３４ｂ、・・・の巾だ
け順次に行なわれる。

次に、各位置検知信号による電機子コイルの通電電流の
説明をする。

第１．［、第２、ボー、第３．ボ）の相の位置検知信号
による電機子コイルｌｌａ、　’％ｂ、　’ｉ’ｃの通
電を第９図、第３図（ａ）について次に説明する。

第９図は、位置検知信号のタイムチャートである。

第９図において、第１、■の相の位置検知信号は、それ
ぞれ曲線３／ａ、、３１ｂ、・・・及び曲線Ｊ４’ａ。

紳１ｑ・・・とじて示される。

第２．菓−の相の位置検知信号は、それぞれ曲線、Ｌ２
ａ　、　３２ｂ、・・・及び曲線３！；ａ、・・として
示される。

第３、■の相の位置検知信号は、それぞれ曲線３３ａ、
・・・及び曲線３１ｒａ、３Ａｂ、・・・とじて示され
る。

前述したように、端子ｇａに曲＠３／ａに示す電気信号
が入力されると、第３図（ａ）の端子コａの正電圧が印
加され、トランジスタ１０ａ、１０ｂが導通するので、
電機子コイル９ａが右方（正方向）に通電されろ。

通電初期には、電機子コイル４ａのインダクタンスの為
に、第９図の点線工ａに示すように電機子電流は上昇す
る・ 位り検知信号、？／ａの末端において、トランジスタ１
０ａ、ＩＯ’ｏが不導通となるので、電機子コイルｌｌ
ａの蓄積磁気エネルギは、ダイオ−トン：ｌｃ、／：１
ｄと直流電源端子、２ａ、２ｂを介して、コンデンサ／
４ａを充電する。

コンデンサ／４ａは図示の＋−の極性となり、電機子コ
イル４ａに対して、電源圧負極ユａ、コｂの電圧が加算
された電圧となって印加される。

従って、電機子コイルｑａの蓄積磁気エネルギは、急速
にコンデンサ／Ａａ、の静電エネルギに転化され、７部
は直流電源側に還流される。

従って、電機子電流は急速に降下する。この降下部が記
号、ｚ：ｌｂとして示されている。

降下部２２ｂの巾が３０度を越えると反トルクが発生す
る。

次に所定時間後に、曲線３４’ａの位置検知信号（反ワ
の相の位置検知信号）が端子９ａに入力されるので、ト
ランジスタ１０ｃ、１０ｄが導通して電機子コイル４４
ａは左方向（逆方向）に通電される。

このと？に電機子コイル４（ａに印加される電圧は、前
述したコンデンサ／Ａａの充電電圧に端子コａの電圧が
加算されたものとなるので、電機子電流曲線／ｇｂの立
上り部二〇は急速となる。又降下部は、ダイオード／ｕ
ａ、／２ｂを介するコンデンサ／Ａａの充電により急速
となる。

上述した事情は、曲線／ｇａの立上り部２２ａについて
も全（同じで立上りが急速となる。

次に端子ｇａに入力される曲線３／ｂによる電機子コイ
ルｌＩａの点Ｈ／ｇＣで示す電機子コイル４（ａの通電
曲線の立上りと降下が同じ事情で急速となる。

高速となると、曲線、７／ａ　、　３１１ａ、　３／ｂ
の巾は時間的に小さくなるが、上述した立上りと降下部
の巾は不変である。

従って、一般に毎分７万回転位を越えると、立上りと降
下部の巾が相対に大きくなり、３０度以上となり、トル
クの減少（減トルクの増大）と反トルクが増大し、効率
が劣化し、回転速度を上昇することは不可能となる。

本発明装置では、コンデンサ／Ａａの容量を小さくする
ことにより、充電電圧が上昇するので、電機子電流曲線
の立上りと降下の時間巾を小さ（できるので、上述した
不都合が完全に除去される作用効果がある。

当然であるが、コンデンサ／６ａの充電電圧は、トラン
ジスタ１０ａ、１０ｂ　、・・・の耐電圧以下とする必
要がある。

回転速度の上昇の限界は、トランジスタ１０ａ。

１０ｂ、・・の耐電圧特性により決定されるものである
。

第３図（ａ）の端子ｇｂ、９に＋に、第９図の第２。

爾）の相の位置検知信号曲線となる曲線３２ａ、３２ｂ
、・・・と曲線３５ａ、・・・がそれぞれ入力されると
。

トランジスタ／／ａ、／／ｂ、・・・、／／ｄの導通制
御が行なわれて、点線曲線／９ａ、／９ｃに示す右方向
の通電が電機子コイルｌｌｂに行なわれ１点線曲線／ｑ
ｂに示す左方向の通電が行なわれる。

点線曲線／９ａ　、／９ｂ　、／９ｃの立上りと降下部
が、逆流防止用ダイオ−）／りｂとコンデンサ／Ａｂの
作用で急速となることは電機子コイルｔＩａの場合と全
く同様である。

矢印／ｑの巾は１２０度で通電区間となり、矢印１９ａ
は１ｇＯ度の巾で正トルクの発生する区間である。

矢印／ｑと矢印／９ａとの相対位置は、一般に矢印／９
が矢印／９ａの中間にあるように、位置検知素子の固定
位置が調整されているが、回転速度の上昇に対応して、
矢印／９峯位置を左方に移動して最大トルクが得られる
ようにすることがよい。

第３図（ａ）の端子ｇｃ、９ｃには、第３、■の相の位
置検知信号となる第９図示の曲線３３ａ、・・・と曲線
３ｂａ、３Ａ’ｏ、・・・がそれぞれ入力され、トラン
ジスタ／／θ、／／ｄ、・・・の導通制御を行なってい
る。

端子ｇｃの入力“により、電機子コイルｌｌｃは右方に
通電され、端子９−ｃの入力により左方に通電され、電
機子電流は、点線曲線１ａ　、　Ｊｂ　、・・・とじて
第９図に示されている。

電機子電流曲線の立上りと降下部が急速となるのは、電
機子コイル弘ａの場合と同様に逆流防止用のダイオ−）
’／７ｃとコンデンサ／４Ｑの作用によるものである。

合成出力トルクは、点線曲線／ｇａ、／ｇｃ、・・と／
９ａ　、　／ｑｂ　、　−とＸ）　ａ　、　２０　ｂ　
、−の通電によるトルクの合成されたものとなり、３相
Ｙ型の直流電動機と同様なものとなる。

しかし、著しく高速度の回転が可能となり、このときの
効率の劣化が防止されることに特徴を有するものである
。

トランジスタ１０ａ　、　１０ｂ　、　＝−、／／ａ　
、　／／ｂ　、　−は、他の半導体スイッチング素子で
もよ（、大出力の電動機の場合には、電界効果トランジ
スタとトランジスタを組合せた工ＧＢＴと称されるもの
が適当である。

コンデンサ／Ａａ　、　／Ａｂ　、　／Ａ　ｃは、ダイ
オード／７ａ　、　／？ｂ　、　／？ｃにそれぞれ並列
に接続して設けであるが、コンデンサ／Ａａ　、／Ａｂ
　、／ＡＣを除去して、：ｆｆ　７７’　７　サ／７１
１　ａ　、　／４　ｂ　、　／６Ｃを点線で示すように
並列に接続しても同じ目的が達成される。

第３図（ａ）のダイオ−１’／７ａ、／７ｂ　、／７ｃ
とコンデンサ／Ａａ、／Ａｂ　、／Ａｃは電源正極２ａ
の側に設けたが、電源負極２ｂの側に設けても同じ目的
が達成される。

第３図（ｂ）において、ダイオード／７ａ　、　／７ｂ
　、　／７Ｃば、電機子電流の流れる順方向に挿入され
ている。ブロック回路り、Ｅ、Ｆは、第３図（ａ）の電
機子コイル４（ａ、４ｂ、４’ｃを含むトランジスタブ
リッジ回路を示している。

電機子コイル＋ａの右方の通電が停止されると、コンデ
ンサ／Ａａは図示の十−の極性に充電されるので、電機
子電流の降下が急速となり又左方の通電が開始されると
、電源端子電圧とコンデンサ／６ａの充電電圧が加算さ
れた電圧が印加されるので、立上りが急速となる。

電機子コイル弘ｂ、ｌＩｃについても上記した事情は同
様なので本発明の目的が達成される。

第３図（ｃ）に示した電気回路は、第３図（ａ）（ｂ）
の回Ｍに電機子電流を制御するチョッパ回路を付設した
実施例である。

第３図（Ｃ）において、電機子コイル４ａ、’ｉ’ｂ（
７）トランジスタブリッジ回路による通電制御手段は、
第３図（ａ）と同様である。

ブロック回路Ｇは、電機子コイル弘Ｃの通電回路で、第
３図（ａ）のものと同様である。

異なっているのは、端子ｇａ、ｇｂ、ｇｃ、？ａ、９ｂ
、９ｃより入力される位置検知信号の入力回路にアンド
回路？ａ、？ｂ、・・・が介在されていることである。

端子ｆｆａより、第９図の曲線３／ａの位置検知信号が
入力されている場合を説明する。

抵抗／、？ａの電圧降下は、電機子コイル４（ａの電機
子電流に比例するので電機子電流の検出手段となる。

抵抗ＩＪａの電圧降下が、オペアンプ／４ａの十端子即
ち基準正電圧端子Ｈの電圧を越えると、オペアンプ／４
（ａの出力はローレベルに転化して、７７１回路７ａの
下側の入力もローレベルとなるので、トランジスタ１０
ａが不導通となり、電機子コイルｔＩａに蓄積された磁
気エネルギは、トランジスタ１０ｂ、抵抗／３ａ、ダイ
オ−トン、２ｄを介して放電され、電機子電流は、減少
する。

抵抗／、？ａの電圧降下も漸減するので、オペアンプ／
４ａのヒステリシス特性により所定値まで一端子の入力
が降下すると、オペアンプ／＋ａの出力は再びハイレベ
ルに復帰して、トランジスタ／（７ａは導通する。従っ
て、電機子コイル弘ａｌ１７）電機子電流は増太し、設
定値まで増大すると、再びトランジスタ／θａは不導通
となり、電機子電流は漸減する。電機子電流は、基準電
圧端子１５の電圧により規制された値に保持される。こ
の電流値が第９図で点線２／ａで示された高さの値とな
る。

ダイオード”／７ａ、コンデンサ／ＡａＫよる電機子電
流の立上りと降下を急速とする作用とそれによる効果は
前実施例と同様である。

アンド回路？ｂ、端子ｑａの入力信号、トランジスタｌ
θｃ、１０ｄ、オペアンプ／ｌｌａ［よる電機子コイル
弘ａの左方の通電のときのチョッパ作用も右方の上記し
た通電と同じように行なわれる。

端子ｆｆｂ、？ｂの位置検知信号曲線３ユａ、３３ａの
電気信号の入力、アンド回路７Ｃ，？ｄ、　トランジス
タ／／ａ、／／ｂ、・・・、オペアンプ／４　ｂ　［よ
る電機子コイルｚｂのチョッパ作用も電機子コイル’Ｊ
ａと同様に行なわれ、このときの電機子電流の値は、基
準電圧端子／Ｓの電圧により規制され、この電流値が第
９図で点線２１ｂとして示されている一ダイオード／７
ｂ、コンデンサ／Ａｂの作用効果も又同じである。

端子ｇｃ、９ｃより入力される位置検知信号曲線３３ａ
、３１ｈａの電気信号による電機子電流のオペアンプ／
ダＣのチョッパ作用も同様で、電機子電流の規制電流値
が第９図で点線２／ｃとして示されている。

ダイオード／７ｃ、コンデンサ／Ａｃによる電機子電流
の立上りと降下部を急速とする作用も電機子コイル４（
ａの場合と同様である。

基準電圧端子／Ｓの電圧を回転速度検出信号により制御
する周知の手段により定速制御を行なうことができる。

電機子電流（出力トルク）は基準正電圧により制御され
、印加電圧に依存しないので、直流電源電圧のりプル電
圧があっても、チョッパ周波数に影響を与えるのみであ
る。

従って、交流電源を整流して使用する場合に平滑用のコ
ンデンサの容量が小さ（できる。３相交流の場合には、
更に小さい容量のものでよい。

従って、電源部が小型価となる効果がある。

又交流電源のサイン波電圧のピーク値近傍のみを使用す
る必要がなく、サイン波の％位の巾の部分の通電が利用
できるので、電気ノイズが減少し、力率を上昇できる効
果がある。

第３図（ａ）で、チョッパ制御の為に、ブリッジ回路の
上側のトランジスタのオンオフの制御を行なったが、下
側のトランジスタ（記号１０ｂ、１０ｅＬ・・・）のオ
ンオフの制御を行起っても同じ目的が達成できる。この
場合には、オペアンプ／４７ａ、／＆ｂの出力で作動す
る単安定回路を設け、単安定回路の出力により、下側の
トランジスタを不導通に保持することによりチョッパ制
御を行なうことができる。

〔効果〕

第１の効果 交流を整流して得られる直流電源により運転する場合に
、平滑コンデンサが小さい容量のものでよ（、電気ノイ
ズの発生が少な（、力率が良好となる。又電源が小型廉
価となる。

第２の効果 直流電源に順方向に逆流防止用ダイオードを挿入し、こ
れに並列にコンデンサを設けたので、電機子コイルの通
電が停止されたときの蓄積磁気エネルギは、コンデンサ
の充電圧の上昇により急速に消滅するので、電機子電流
の降下が急速となり、又コンデンサの充電高電圧は、次
に通電すべき電機子コイルに印加されて立上りを急速と
する。

従って、効率を低下することなく、毎分１０万回転位の
高速電動機を得ることができる。

第３の効果 チョッパ回路を併用することにより、出力トルク制御に
よる定速制御ができ、印加電圧を高（することなく、回
転速度を上昇することができ、又基準電圧源の電圧によ
り、出力トルクを制御できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置のマグネット回転子と電機子コイ
ルの展開図、第２図は、位置検知信号を得る為の電気回
路図、第３図は、電機子コイルの通電制御回路図、第９
図及び第Ｓ図は、位置検知信号、電機子電流、出力トル
クのタイムチャートをそれぞれ示す。 ／・・・マグネット回転子、　　／ａ、／ｂ・・・磁極
１、？ａ、、？ｂ、Ｊｃ・−・ホール素子、　＋ａ、４
（ｂ。 ｌＩｃ・・・電機子コイル、　Ｂ・・・ブロック回路、
　　コａ　＋　、２　ｂ−ｉｔ流流電正正負極　／７ａ
、／りす、／７ｃ・・・ダイオード、　１０ａ、１０ｂ
　、１０ｃ　、１０ｄ、／／ａ　。 ／／ｂ　、　／／Ｃ、・／／ｈ−）ランジスタ、　／ｌ
Ｉａ、／ｌＩｂ、／ｌＩｃ・・・オペアンプ、　／り・
・・基準正電源端子、Ｇ・・・電機子コイルｌｌｃの通
電制御回路、　Ｄ。 Ｅ、Ｆ・・・電機子コイルグａ、ダｂ、ｌｌｃの通電制
御を行なうブロック回路、　／Ａａ　、／Ａｃ　、／４
ｄ・・・コンデンサ、　Ｊｊａ、２５ｂ、−，２４ａ、
２４ｂ、−。 ２７ａ、、２？ｂ　、−，２ｇａ、２ｇｂ　、−，２ｑ
ａ　、、２９ｂ　。 −−−，３０ａ、３０’ｏ　、　＝−、、、？／ａ　、
、？／ｂ　、　＝−，３，２ａ　＋３−ｂ　、−，３Ｊ
ａ　、３Ｊｌ　、−，３１１ａ、３（１’ｏ　、−，３
Ｓａ。 ３Ｓｂ、・・、　ＪＡａ　、　ＪＡ’ｏ　、・・・位置
検知信号曲線。 ／ｇａ　、／ｇｂ、・＝、／９ａ　、／９ｂ、−・Ｊａ
　、２０ｂ。 ・・・電機子電流曲線。 第１回 佑２目 第４図 躬　５　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　３相Ｙ型接続の直流電動機において、マグネッ
   ト回転子の位置を検知して、電気角で１２０度の巾で、
   時間的に重畳することなく、しかも順次に連続して、第
   １、第２、第３の相の位置検知信号がサイクリックに配
   設された位置検知信号ならびに該位置検知信号と電気角
   で６０度の位相差のある同じ構成の■、■、■の相の 位置検知信号が得られるように、互いに電気角で１２０
   度離間して設けられた位置検知素子複数個を含む位置検
   知装置と、第１の相、第２の相、第３の相の電機子コイ
   ルの正方向の通電モードを、それぞれ第１相、第２相、
   第３相の通電モードと呼称し、逆方向の通電モードを、
   それぞれ■相、■相、■相の通電モードと呼称 したときに、第１の相の電機子コイルに対して、第１相
   、■相の通電モードの通電を行なうように、第１、■の
   相の位置検知信号により付勢された第１のトランジスタ
   ブリッジ回路と、第２相、■相の通電モードの通電を行
   なうように、第２、■の相の位置検知信号により付勢さ
   れた第２のトランジスタブリッジ回路と、第３相、■相
   の通電モードの通電を行なうように、第３、■の相の位
   置検知により付勢された第３のトランジスタブリッジ回
   路と、第１、第２、第３のトランジスタブリッジ回路に
   対して、それぞれ順方向に接続された第１、第２、第３
   の逆流防止用のダイオードを介して供電する直流電源と
   、第１、第２、第３のダイオードにそれぞれ並列に設け
   られた所定の容量の第１、第２、第３のコンデンサと、
   各位置検知信号により電機子コイルの通電される区間が
   、最大トルクの発生する区間と合致するように前記した
   位置検知素子を固定電機子側に固定して設ける手段と、
   各位置検知信号の末端において、対応する電機子コイル
   の通電が断たれたときに、該電機子コイルに蓄積された
   磁気エネルギを、対応する前記した逆流防止用ダイオー
   ドに並列に設けられたコンデンサに充電して、磁気エネ
   ルギの放電電流の降下を急速とし、該電機子コイルが反
   対方向に通電されたときに、該コンデンサの充電電圧に
   より、通電の立上りを急速とする電気回路とより構成さ
   れたことを特徴とする高速３相直流電動機。
2. （２）　第（１）項記載の特許請求の範囲において、第
   １、第２、第３のトランジスタブリッジ回路に含まれる
   第１、第２、第３の相の電機子コイルの通電電流をそれ
   ぞれ検出して第１、第２、第３の電流検出信号を得る検
   出回路と、第１、第２、第３の電流検出信号により、そ
   れぞれ対応する第１、第２、第３の相の電機子コイルの
   電機子電流を設定値とするチヨッパ回路とより構成され
   たことを特徴とする高速３相直流電動機。