JPH06233585A - Driver of dc motor - Google Patents
Driver of dc motorInfo
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- JPH06233585A JPH06233585A JP5013570A JP1357093A JPH06233585A JP H06233585 A JPH06233585 A JP H06233585A JP 5013570 A JP5013570 A JP 5013570A JP 1357093 A JP1357093 A JP 1357093A JP H06233585 A JPH06233585 A JP H06233585A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、直流モ−タの駆動装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive device for a DC motor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から自動ドアを駆動する分野などに
おいて、例として３相の直流ブラシレスモ−タ（以下、
モ−タと略す）が用いられている。このようなモ−タに
おいて、固定子として相互に１２０度の位相差を有する
様に配された３個のコイルを備え、回転子として周方向
にＮ極とＳ極とが交互に着磁され、例として２つの磁極
を有する永久磁石が用いられている。また、このモ−タ
には、３個のホ−ル素子が設けられ、モ−タの回転数及
び回転子の位置を検出している。また、各コイルに駆動
電力を供給するトランジスタを含んで構成されるインバ
−タ回路が用いられる。前記ホ−ル素子からの検出出力
は、制御回路に入力され、この制御回路は、前記検出出
力と、予め定める回転数に基づいて、モ−タの回転数が
前記予め定める回転数に一致するように、前記インバ−
タ回路のトランジスタをオン／オフ駆動するために、振
幅変調されたパルス信号を発生する。2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of driving automatic doors, for example, a three-phase DC brushless motor (hereinafter referred to as
(Abbreviated as motor) is used. In such a motor, a stator is provided with three coils arranged so as to have a phase difference of 120 degrees from each other, and as a rotor, N poles and S poles are alternately magnetized in the circumferential direction. As an example, a permanent magnet having two magnetic poles is used. Further, this motor is provided with three hole elements to detect the rotation speed of the motor and the position of the rotor. Also, an inverter circuit including a transistor that supplies driving power to each coil is used. The detection output from the hole element is input to a control circuit, and the control circuit causes the rotation speed of the motor to match the predetermined rotation speed based on the detection output and the predetermined rotation speed. As described above,
An amplitude-modulated pulse signal is generated to turn on / off the transistor of the output circuit.
【０００３】図２０は、このような従来例における各部
の信号を示すタイムチャ−トである。図２０（１）〜
（３）は、各ホ−ル素子が検知する各相のコイルの磁束
密度であり、図２０（４）〜（６）は、各ホ−ル素子か
ら出力される検出信号を示し、図２０（７）〜（９）
は、前記検出信号に基づいて、前記制御回路からインバ
−タ回路に出力される制御信号の波形を示す。即ち、従
来では、図２０（７）〜（９）に示される矩形波形状の
制御信号を用いて、前記インバ−タ回路のトランジスタ
を駆動していた。FIG. 20 is a time chart showing signals of respective parts in such a conventional example. 20 (1)-
(3) is the magnetic flux density of the coil of each phase detected by each hall element, and FIGS. 20 (4) to (6) show the detection signals output from each hall element. (7)-(9)
Shows the waveform of the control signal output from the control circuit to the inverter circuit based on the detection signal. That is, conventionally, the transistors of the inverter circuit have been driven using the rectangular-wave-shaped control signals shown in FIGS. 20 (7) to 20 (9).
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の駆動方式に於い
て、矩形波による１２０度通電方式では、トルクリップ
ルが大きく、モ−タ、あるいはモ−タの各種機器への取
付部、モ−タが用いられるファンなどから共振音などの
比較的大きい騒音が発生するという問題点があった。こ
のため、モ−タに前記騒音を防止するための機械的防音
対策を施す必要があり、モ−タあるいはモ−タを用いる
各種機器の構成が大型化、複雑化し、また、コストが上
昇するという問題を生じる。In the conventional drive system, the 120-degree energization system using the rectangular wave has a large torque ripple, and the motor, or the mounting portion of the motor to various devices, the motor. However, there is a problem in that a relatively large noise such as a resonance noise is generated from a fan used in. For this reason, it is necessary to take mechanical soundproofing measures for the motor to prevent the noise, and the configuration of the motor or various devices using the motor becomes large and complicated, and the cost increases. Causes the problem.
【０００５】本発明の目的は、上述の技術的課題を解決
し、簡単な構成によって騒音の発生を防止することがで
きる直流モ−タの駆動装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned technical problems and to provide a drive device for a DC motor which can prevent the generation of noise with a simple structure.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、複数相の巻線
を有する直流モ−タの各相毎のコイルに駆動電力をそれ
ぞれ供給する複数のスイッチ素子と、回転子の位置を検
出する回転検出素子と、各回転検出素子からの回転信号
に対応して、前記スイッチ素子に供給する略正弦波形状
の制御信号を発生する正弦波発生手段とを含むことを特
徴とする直流モ−タの駆動装置である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention detects the position of a rotor and a plurality of switch elements for supplying driving power to coils for each phase of a DC motor having windings of a plurality of phases. A DC motor characterized by including a rotation detecting element and a sine wave generating means for generating a substantially sinusoidal control signal to be supplied to the switch element in response to a rotation signal from each rotation detecting element. Drive device.
【０００７】[0007]
【作 用】本発明に従えば、複数相の巻線を有する直流
モ−タの回転子の位置は、回転検出素子によって検出さ
れ、回転信号が出力される。各回転検出素子からの回転
信号は、正弦波発生手段に入力され、回転信号に対応し
て、略正弦波形状の制御信号を発生する。この制御信号
は、スイッチ素子に入力され、前記各回転検出素子から
の回転信号に対応して、略正弦波形状駆動電力を直流モ
−タの各コイルに供給する。According to the present invention, the position of the rotor of the DC motor having the windings of a plurality of phases is detected by the rotation detecting element and the rotation signal is output. The rotation signal from each rotation detecting element is input to the sine wave generating means, and a control signal having a substantially sine wave shape is generated corresponding to the rotation signal. This control signal is input to the switch element and supplies substantially sinusoidal drive power to each coil of the DC motor in response to the rotation signal from each rotation detection element.
【０００８】これにより、直流モ−タのトルクリップル
を解消することができ、直流モ−タ、あるいは直流モ−
タの各種機器への取付部、直流モ−タが用いられる各種
機器などからの騒音の発生を防止することができる。し
かも騒音発生の防止を機械的構成を用いずに達成するの
で、モ−タなどの構成が簡単になる。As a result, the torque ripple of the DC motor can be eliminated, and the DC motor or the DC motor can be eliminated.
It is possible to prevent the generation of noise from the mounting portion of the motor to various devices, various devices using the DC motor, and the like. Moreover, since the prevention of noise generation is achieved without using a mechanical structure, the structure of the motor and the like becomes simple.
【０００９】[0009]
【実施例】図１は本発明の一実施例のモ−タの駆動装置
１の電気的構成を示す回路図であり、図２は本実施例に
従う駆動装置１の動作を示すタイムチャ−トである。本
実施例は、一例として自動ドアを走行駆動するモ−タに
ついて説明するが、本発明のモ−タの駆動回路はこの例
に限られるものではない。本実施例のモ−タ２は、例と
して３相であって、３本のコイル３，４，５を有する固
定子２０備え、各対のコイル３，４，５は、駆動装置１
からのＵ相、Ｖ相及びＷ相の駆動信号で駆動される。本
実施例では、コイル３，４，５に臨んで、例としてホ−
ル素子などからなる３つの磁極検出素子Ｈが設けられ、
図２（１）〜（３）に示される回転子の磁束密度を検出
し、図２（４）〜（５）に示される検出信号ｈ１，ｈ
２，ｈ３を出力する。また、モ−タ２は、一対の磁極を
有する永久磁石などからなる回転子１９を備える。1 is a circuit diagram showing the electrical construction of a motor drive unit 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a time chart showing the operation of the drive unit 1 according to the present embodiment. is there. In this embodiment, a motor for driving and driving an automatic door will be described as an example, but the drive circuit of the motor of the present invention is not limited to this example. The motor 2 of the present embodiment is, for example, three-phase, and is provided with a stator 20 having three coils 3, 4, 5 and each pair of coils 3, 4, 5 is a drive unit 1.
Are driven by the U-phase, V-phase, and W-phase drive signals from the. In this embodiment, the coils 3, 4, and 5 are faced, and as an example,
Provided with three magnetic pole detection elements H including
The magnetic flux density of the rotor shown in FIGS. 2 (1) to (3) is detected, and the detection signals h1 and h shown in FIGS. 2 (4) to (5) are detected.
2 and h3 are output. Further, the motor 2 is provided with a rotor 19 composed of a permanent magnet having a pair of magnetic poles.
【００１０】駆動装置１は、コイル３，４，５に前記Ｕ
相、Ｖ相及びＷ相の駆動信号をそれぞれ供給するインバ
−タ回路６を備え、インバ−タ回路６には６つのトラン
ジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６が設けられ
る。トランジスタＱ１〜Ｑ６は直流電源７に接続され
る。トランジスタＱ１，Ｑ４；Ｑ２，Ｑ５；Ｑ３，Ｑ６
の各接続点から前記Ｕ相、Ｗ相及びＶ相の駆動信号が取
出される。In the drive unit 1, the coils 3, 4 and 5 have the U
The inverter circuit 6 for supplying the drive signals of the phase, the V phase and the W phase, respectively, is provided, and the inverter circuit 6 is provided with six transistors Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6. The transistors Q1 to Q6 are connected to the DC power supply 7. Transistors Q1, Q4; Q2, Q5; Q3, Q6
The U-phase, W-phase, and V-phase drive signals are taken out from the respective connection points.
【００１１】前記トランジスタＱ１，Ｑ２及びＱ３のベ
−スに駆動制御信号を入力する駆動装置１が設けられ
る。駆動装置１は、集積回路素子として構成され、前記
磁極検出素子Ｈから出力される磁束検出信号からモ−タ
２の回転速度あるいは回転周期を検出する回転パルス検
出回路８が設けられる。駆動装置１は、予め定めるモ−
タ２の基準回転速度に対応する速度指令入力を発生する
速度指令部９を有し、回転周期信号、検出信号ｈ１，ｈ
２，ｈ３及び速度指令入力は、正弦波作成回路１０に入
力される。A drive unit 1 for inputting a drive control signal to the bases of the transistors Q1, Q2 and Q3 is provided. The drive unit 1 is configured as an integrated circuit element, and is provided with a rotation pulse detection circuit 8 for detecting the rotation speed or rotation cycle of the motor 2 from the magnetic flux detection signal output from the magnetic pole detection element H. The drive unit 1 has a predetermined mode.
It has a speed command unit 9 for generating a speed command input corresponding to the reference rotation speed of the motor 2, and includes a rotation cycle signal and detection signals h1 and h.
2, h3 and the speed command input are input to the sine wave generation circuit 10.
【００１２】正弦波作成回路１０は、前記回転周期、検
出信号ｈ１，ｈ２，ｈ３によって電気角６０度毎に得ら
れる回転子１９の位置情報及び速度指令入力とから、図
３（１）〜（３）に示されるような、相互に１２０度の
位相差を有する３相の略正弦波形状の制御信号を発生す
る。The sine wave generating circuit 10 is shown in FIG. As shown in 3), three-phase substantially sinusoidal control signals having a phase difference of 120 degrees from each other are generated.
【００１３】以上のように本実施例に従えば、モ−タ２
のトルクリップルを解消することができ、モ−タ２、あ
るいはモ−タ２の各種機器への取付部、モ−タ２が用い
られる自動ドアなどからの騒音の発生を防止することが
できる。しかも騒音発生の防止を機械的構成を用いずに
達成するので、モ−タ２などの構成が簡単になる。According to the present embodiment as described above, the motor 2
The torque ripple can be eliminated, and the generation of noise from the motor 2, the mounting portion of the motor 2 to various devices, the automatic door in which the motor 2 is used, or the like can be prevented. Moreover, since the prevention of noise generation is achieved without using a mechanical structure, the structure of the motor 2 etc. can be simplified.
【００１４】図４は、駆動装置１の第２の実施例を示す
ブロック図である。本実施例における回転パルス検出回
路８は、検出信号ｈ１，ｈ２，ｈ３がそれぞれ入力さ
れ、また検出信号ｈ１，ｈ２，ｈ３の遅延回路１４，１
５，１６によって遅延された信号がそれぞれ入力される
ＥＸＯＲ回路１７，１８，２１と、ＥＸＯＲ回路１７，
１８，２１からの信号が入力されるＮＯＲ回路２２とを
含んで構成される。FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the driving device 1. The rotation pulse detection circuit 8 in this embodiment receives the detection signals h1, h2, h3, respectively, and delay circuits 14, 1 for the detection signals h1, h2, h3.
EXOR circuits 17, 18, 21 to which the signals delayed by 5, 16 are respectively input, and EXOR circuits 17,
NOR circuit 22 to which the signals from 18 and 21 are input.
【００１５】正弦波発生回路１０は、前記ＮＯＲ回路２
２からの信号が入力される周波数／電圧変換回路（以
下、変換回路と称する）２３と、変換回路２３からの電
圧信号に対応する周波数の信号を発生するＶＣＯ回路２
４と、ＶＣＯ回路２４からの信号の例として立ち上がり
エッジによって、予め定めるパルス長のパルスを発生す
る単安定型の発振回路２５と、発振回路２５からの信号
を２逓倍する２逓倍回路２６と、２逓倍回路２６からの
信号が入力されるデコ−タ２７とを含む。The sine wave generating circuit 10 includes the NOR circuit 2
A frequency / voltage conversion circuit (hereinafter, referred to as a conversion circuit) 23 to which the signal from 2 is input, and a VCO circuit 2 that generates a signal having a frequency corresponding to the voltage signal from the conversion circuit 23.
4, a monostable oscillator circuit 25 that generates a pulse having a predetermined pulse length by a rising edge as an example of the signal from the VCO circuit 24, and a multiplication circuit 26 that doubles the signal from the oscillation circuit 25. And a decoder 27 to which the signal from the doubler circuit 26 is input.
【００１６】前記ＶＣＯ回路２４は、後述するアップカ
ウンタ３１のビット数ｎ、モ−タ２の極数Ｐ、モ−タ２
の回転数Ｎ［ｒｐｍ］に対して、下式で規定される周波
数ｆ［Ｈｚ］の信号を出力する。The VCO circuit 24 has a bit number n of the up counter 31, a pole number P of the motor 2, and a motor 2 which will be described later.
With respect to the rotation speed N [rpm] of, the signal of the frequency f [Hz] defined by the following equation is output.
【００１７】ｆ＝２ｎ３ＰＮ／６０ 前記発振回路２５と２逓倍回路２６の出力はエンコ−ダ
２８に入力され、エンコ−ダ２８の出力は、ＲＯＭ２９
のアドレスの上位アドレスデ−タとして、ＲＯＭ２９に
入力される。ＶＣＯ回路２５の出力はＡＮＤ回路３０を
介してアップカウンタ３１にくクロック信号として入力
される。アップカウンタ３１の出力は、前記ＲＯＭ２９
に下位アドレスデ−タとして入力されると共に、ＮＡＮ
Ｄ回路３２を介して前記ＡＮＤ回路３０に入力される。
前記ＮＯＲ回路２２の出力は、アップカウンタ３１にク
リア信号として入力される。前記ＲＯＭ２９の出力は、
ラッチ回路３３，３４，３５にそれぞれ入力され、各ラ
ッチ回路３３，３４，３５の出力は乗算型のデジタル／
アナログ変換回路（以下、変換回路と略す）３６，３
７，３８にそれぞれ入力される。変換回路３６，３７，
３８には、速度指令部９からの速度指令入力Ｖｓが、変
換回路３６，３７，３８におけるデジタル／アナログ変
換の際の基準電圧として入力される。F = 2 n 3PN / 60 The outputs of the oscillation circuit 25 and the frequency multiplication circuit 26 are input to an encoder 28, and the output of the encoder 28 is a ROM 29.
Is input to the ROM 29 as the upper address data of the address. The output of the VCO circuit 25 is input as a clock signal to the up counter 31 via the AND circuit 30. The output of the up counter 31 is the ROM 29
Input as lower address data to NAN
It is input to the AND circuit 30 via the D circuit 32.
The output of the NOR circuit 22 is input to the up counter 31 as a clear signal. The output of the ROM 29 is
The latch circuits 33, 34, and 35 are respectively input, and the outputs of the latch circuits 33, 34, and 35 are multiplication type digital / digital
Analog conversion circuit (hereinafter abbreviated as conversion circuit) 36, 3
7 and 38 respectively. Conversion circuits 36, 37,
The speed command input Vs from the speed command unit 9 is input to 38 as a reference voltage for digital / analog conversion in the conversion circuits 36, 37, 38.
【００１８】前記変調回路１１，１２，１３は、前記変
換回路３６，３７，３８の出力がそれぞれ入力される電
圧比較回路４０，４１，４２と、各電圧比較回路４０，
４１，４２の出力がそれぞれ入力されるＡＮＤ回路４
６，４７，４８と、前記各電圧比較回路４０，４１，４
２に、基準三角波信号をそれぞれ入力する三角波発生回
路３９とをそれぞれ含んで構成される。各電圧比較回路
４０〜４２からの出力は、デッドタイム回路４３，４
４，４５を経て、各相毎の制御信号Ｕ，Ｖ，Ｗとして、
インバ−タ回路６のトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３に出
力されると共に、各電圧比較回路４０〜４２からの信号
は反転されて、ＡＮＤ回路４６，４７，４８を介して制
御信号ＥＵ，ＥＶ，ＥＷとして、インバ−タ回路６のト
ランジスタＱ４，Ｑ５，Ｑ６に出力される。直流電源７
からの電源ラインには、電流検出用抵抗５０が直列に設
けられ、抵抗５０によって電源ラインにおける電流が電
圧レベルとして検出される。この電圧レベルは、比較回
路５１において基準電圧と比較され、電流制限回路４９
から、前記電源ラインの電流が基準電圧に対応する電流
を超えた場合、あるいは下回った場合にロ−レベルの信
号を出力し、ＡＮＤ回路４６，４７，４８に入力する。The modulation circuits 11, 12, 13 are provided with voltage comparison circuits 40, 41, 42 to which the outputs of the conversion circuits 36, 37, 38 are input, and the voltage comparison circuits 40, 41, 42, respectively.
AND circuit 4 into which the outputs of 41 and 42 are respectively input
6, 47, 48 and the voltage comparison circuits 40, 41, 4
2 includes a triangular wave generating circuit 39 for inputting the reference triangular wave signals, respectively. The outputs from the voltage comparison circuits 40 to 42 are the dead time circuits 43 and 4 respectively.
4 and 45, as control signals U, V, W for each phase,
The signals from the voltage comparison circuits 40 to 42 are output to the transistors Q1, Q2 and Q3 of the inverter circuit 6, and the control signals EU, EV and EW are inverted via the AND circuits 46, 47 and 48. Is output to the transistors Q4, Q5, Q6 of the inverter circuit 6. DC power supply 7
A current detection resistor 50 is provided in series on the power supply line from 1 to 3, and the current in the power supply line is detected as a voltage level by the resistor 50. This voltage level is compared with the reference voltage in the comparison circuit 51, and the current limit circuit 49
Therefore, when the current of the power supply line exceeds or falls below the current corresponding to the reference voltage, a low level signal is output and input to the AND circuits 46, 47 and 48.
【００１９】前記ＲＯＭ２９には、図５に示すような正
弦波を発生するための信号のレベルに関するデ−タが記
憶されている。図５の横軸はＲＯＭ２９のアドレスを示
し、縦軸は各アドレスに記憶されているデ−タを示す。
ＲＯＭ２９の上位アドスを指定するエンコ−ダ２８は、
下記の表１に示すような入力と出力との関係を満足する
構成が採用される。The ROM 29 stores data concerning the level of a signal for generating a sine wave as shown in FIG. The horizontal axis of FIG. 5 represents the address of the ROM 29, and the vertical axis represents the data stored at each address.
The encoder 28 that specifies the upper address of the ROM 29 is
A configuration that satisfies the relationship between input and output as shown in Table 1 below is adopted.
【００２０】[0020]
【表１】 以下に第２実施例の駆動装置１の動作を説明する。磁極
検出素子Ｈは、図６に示されるような、各コイル３，
４，５の磁束密度を検出し、図７（１）〜（３）に示さ
れる回転子の位置信号である検出信号ｈ１，ｈ２，ｈ３
を出力する。これらの信号に基づいて、変換回路２３に
は、図７（４）の信号が入力され、図７（５）に示す入
力の周波数に対応した電圧信号を出力する。この電圧信
号に基づいてＶＣＯ回路２４は、図７（６）に示すよう
に、入力される電圧信号の電圧レベルに対応した周波数
の信号を出力する。発振回路２５は、ＶＣＯ回路２４か
らの信号の例として立ち上がりエッジに同期して立ち上
がり、予め定める立ち上がり期間のパルスを出力する。[Table 1] The operation of the driving device 1 of the second embodiment will be described below. The magnetic pole detection element H includes the coils 3, 3 as shown in FIG.
The magnetic flux densities of 4,5 are detected, and the detection signals h1, h2, h3 which are the position signals of the rotor shown in (1) to (3) of FIG.
Is output. Based on these signals, the signal of FIG. 7 (4) is input to the conversion circuit 23, and a voltage signal corresponding to the input frequency shown in FIG. 7 (5) is output. Based on this voltage signal, the VCO circuit 24 outputs a signal having a frequency corresponding to the voltage level of the input voltage signal, as shown in FIG. 7 (6). The oscillation circuit 25 rises in synchronization with a rising edge as an example of the signal from the VCO circuit 24 and outputs a pulse having a predetermined rising period.
【００２１】２逓倍回路２６は、発振回路２５からの信
号の周波数に対して、周波数が２倍の信号を、図７
（８）のように出力する。２逓倍回路２６からの信号に
基づくデコ−ダ２７の出力は、図７（９）〜（１１）に
示される。デコ−ダ２７からの信号のハイレベルの期間
に、対応するラッチ回路３３，３４，３５のいずれかが
選択され、ＲＯＭ２９からのデ−タをラッチして、対応
する変換回路３６，３７，３８のいずれかに出力する。
一方、ＲＯＭ２９に記憶されているデ−タは、エンコ−
ダ２８およびアップカウンタ３１からのアドレスデ−タ
によってアドレスが指定されて読み出される。The frequency doubler circuit 26 outputs a signal whose frequency is twice the frequency of the signal from the oscillator circuit 25, as shown in FIG.
Output as in (8). The output of the decoder 27 based on the signal from the doubler circuit 26 is shown in FIGS. 7 (9) to 7 (11). During the high level period of the signal from the decoder 27, one of the corresponding latch circuits 33, 34 and 35 is selected, the data from the ROM 29 is latched, and the corresponding conversion circuits 36, 37 and 38 are latched. Output to any of.
On the other hand, the data stored in the ROM 29 is the encoded data.
An address is designated and read by the address data from the data 28 and the up counter 31.
【００２２】前記速度指令部９からの速度指令入力及
び、前記ＲＯＭ２９からのデ−タに基づく各ラッチ回路
３３，３４，３５からのＵ相、Ｖ相及びＷ相に対応する
デ−タＤＵ，ＤＶ，ＤＷは、図８（１）〜（４）にそれ
ぞれ示される。前記速度幅変調回路１１，１２，１３の
動作は相互に同一であり、Ｕ相を例示して説明する。変
換回路３６からの信号ＤＵと発振回路３９からの三角波
信号とは、電圧比較回路４０において、相互の信号レベ
ルが比較され、比較結果として図８（６）に示すパルス
状の信号を出力する。Data DU corresponding to the U-phase, V-phase and W-phase from the latch circuits 33, 34 and 35 based on the speed command input from the speed command section 9 and the data from the ROM 29. DV and DW are respectively shown in FIGS. 8 (1) to 8 (4). The operations of the speed width modulation circuits 11, 12, and 13 are the same as each other, and the U phase will be described as an example. The signal DU from the conversion circuit 36 and the triangular wave signal from the oscillation circuit 39 are compared with each other in signal level in the voltage comparison circuit 40, and a pulsed signal shown in FIG. 8 (6) is output as a comparison result.
【００２３】このＵ相に関するパルス状の信号は、前記
デッドタイム回路４３に入力され、図８（８）及び同図
（９）に示される制御信号Ｕと、制御信号Ｅに対して同
図に示すデッドタイムｔｄが与えられた制御信号ＥＵと
が作成される。The pulse-shaped signal relating to the U phase is input to the dead time circuit 43 and is shown in FIG. 8 with respect to the control signal U and the control signal E shown in FIGS. The control signal EU to which the dead time td shown is given is created.
【００２４】このようにして、本実施例において、図４
に示す電気回路の構成を用いて、モ−タ２を簡単な構成
によって正弦波駆動することができる。すなわち、前述
した第１実施例において述べた効果と同一の効果を達成
することができる。In this way, in this embodiment, as shown in FIG.
The motor 2 can be sine-wave driven with a simple structure by using the structure of the electric circuit shown in FIG. That is, the same effect as the effect described in the first embodiment can be achieved.
【００２５】図９は、本発明の第３の実施例のブロック
図である。本実施例は前述の第２実施例の構成と類似
し、対応する部分には同一の参照符号を付す。本実施例
の特徴は、変換回路２３の出力を、速度指令部９からの
速度指令入力との間で減算する速度アンプ４９に入力
し、速度アンプ４９からの出力を、前記変換回路３６，
３７，３８の基準電圧として共通に入力するようにした
ことである。このような構成によっても、第１実施例の
駆動装置１の前述した効果と同一の効果を達成すること
ができると共にモータの一定速制御が行える。FIG. 9 is a block diagram of the third embodiment of the present invention. The present embodiment is similar to the configuration of the above-mentioned second embodiment, and corresponding parts are designated by the same reference numerals. The feature of this embodiment is that the output of the conversion circuit 23 is input to a speed amplifier 49 that subtracts from the speed command input from the speed command unit 9, and the output from the speed amplifier 49 is input to the conversion circuit 36,
That is, the reference voltages of 37 and 38 are commonly input. With such a configuration as well, it is possible to achieve the same effects as the above-described effects of the driving device 1 of the first embodiment, and to perform constant speed control of the motor.
【００２６】図１０は、本発明の第４の実施例の構成を
示すブロック図である。本実施例は、前記第２実施例に
類似し、対応する部分には同一の参照符号を付す。本実
施例の特徴は、前記実施例における変換回路２３、ＶＣ
Ｏ回路２４、発振回路２５、２逓倍回路２６、デコ−タ
２７、エンコ−ダ２８、アップカウンタ３１及びラッチ
回路３３，３４，３５に代えて、マイクロプロセッサ５
２を用いるようにしたことである。即ち、前記各回路の
動作をマイクロプロセッサ５２が実行する。ここで、前
記ＮＯＲ回路２２の出力は、マイクロプロセッサ５２に
ロ−アクティブな割込信号バ−ＩＮＴとして入力され
る。FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the fourth embodiment of the present invention. This embodiment is similar to the second embodiment, and the same reference numerals are given to corresponding parts. The feature of this embodiment is that the conversion circuit 23, VC
Instead of the O circuit 24, the oscillating circuit 25, the frequency multiplying circuit 26, the decoder 27, the encoder 28, the up counter 31, and the latch circuits 33, 34, 35, the microprocessor 5
That is, 2 is used. That is, the microprocessor 52 executes the operation of each circuit. Here, the output of the NOR circuit 22 is input to the microprocessor 52 as a low-active interrupt signal bar INT.
【００２７】図１１は本実施例の動作を説明するタイム
チャ−トであり、図１２〜図１５は、本実施例の動作を
説明するフローチャ−トである。ステップａ１におい
て、マイクロプロセッサ５２の周知の初期設定と動作モ
−ドの指定とが行われる。ステップａ２において、マイ
クロプロセッサ５２に内蔵されるＲＡＭがクリアされ、
以後の動作に備える。ステップａ３において、マイクロ
プロセッサ５２は、磁極検出素子Ｈからの図１１（１）
〜（３）に示される検出信号を読み取る。ステップａ４
において、下式で規定されるモ−タ２の回転パルス周期
Ｔｓ［秒］、 Ｔｓ＝６０／３ＰＮ 及び電気角６０度毎の正弦波データ出力回数ｎに基づい
て、下式の正弦波デ−タの出力周期Ｓａｎｔ［秒］を定
める。FIG. 11 is a time chart for explaining the operation of this embodiment, and FIGS. 12 to 15 are flow charts for explaining the operation of this embodiment. At step a1, well-known initialization and operation mode designation of the microprocessor 52 are performed. In step a2, the RAM built in the microprocessor 52 is cleared,
Prepare for subsequent operations. In step a3, the microprocessor 52 sends the signal from the magnetic pole detecting element H shown in FIG.
The detection signals shown in (3) to (3) are read. Step a4
In the following, the sine wave data of the following formula is calculated based on the rotation pulse period Ts [seconds] of the motor 2, Ts = 60 / 3PN and the sine wave data output count n for each 60 electrical degrees. Data output cycle Sant [seconds].
【００２８】Ｓａｎｔ＝Ｔｓ／ｎ ステップａ５において、前記回転パルス周期Ｔｓが最大
値Ｔｍａｘ以下であるかどうかを判断する。この判断が
肯定であれば処理はステップａ４に戻り、判断が否定で
あれば処理はステップａ６に移る。ステップａ６におい
て、マイクロプロセッサ５２が内蔵するタイマに（−Ｓ
ａｎｔ）をセットする。ステップａ７において、前記タ
イマを起動する。Sant = Ts / n In step a5, it is determined whether the rotation pulse period Ts is less than or equal to the maximum value Tmax. If this determination is affirmative, the process returns to step a4, and if the determination is negative, the process proceeds to step a6. In step a6, the timer built in the microprocessor 52 is set to (-S
ant) is set. In step a7, the timer is started.
【００２９】前記割込信号バ−ＩＮＴが入力されると、
処理は、図１３ステップｂ１に移る。ステップｂ１にお
いて、外部割込周期Ｔｓを測定し、ステップ２におい
て、前記磁極検出素子Ｈからの図１１（１）〜（３）に
示される検出信号を読み取る。ステップｂ３において、
正弦波デ−タの出力回数ｃｏｕｎｔに０をセットする。
この後、処理は、割込が発生した図１２に示すメインル
−チンのステップに戻る。When the interrupt signal bar INT is input,
The processing moves to step b1 in FIG. In step b1, the external interrupt period Ts is measured, and in step 2, the detection signals shown in FIGS. 11 (1) to 11 (3) from the magnetic pole detection element H are read. In step b3,
0 is set to the output count count of the sine wave data.
After this, the process returns to the main routine step shown in FIG. 12 where the interrupt occurs.
【００３０】前記タイマによる割込が発生した場合、処
理は図１４及び図１５に移る。ステップｃ１において、
前記タイマを停止し、ステップｃ２において、タイマに
（−Ｓａｎｔ）をセットする。ステップｃ３において、
タイマを起動し、ステップｃ４において、前記正弦波デ
−タの出力回数ｃｏｕｎｔが前記出力回数ｎ以上となっ
たかどうかを判断する。この判断が肯定であれば、処理
はステップｃ５に移り、判断が否定であれば、ステップ
ｃ６において、出力回数ｃｏｕｎｔを−１デクリメント
し、ステップ５に移る。When an interrupt is generated by the timer, the processing moves to FIGS. 14 and 15. In step c1,
The timer is stopped, and (-Sant) is set in the timer in step c2. In step c3,
A timer is started, and in step c4, it is judged whether or not the output count of the sine wave data count is equal to or larger than the output count n. If the determination is affirmative, the process proceeds to step c5. If the determination is negative, the output count count is decremented by -1 in step c6, and the process proceeds to step 5.
【００３１】ステップｃ５において、Ｕ相、Ｖ相及びＷ
相に関する正弦波データが格納されているアドレスＡ
Ｕ，ＡＶ，ＡＷと前記出力回数ｃｏｕｎｔを加えた数
を、新たなアドレスＡＵ，ＡＶ，ＡＷとする。ステップ
ｃ７において、アドレスＡＵ，ＡＶ，ＡＷにおけるＵ
相、Ｖ相及びＷ相に関するデ−タＤＡＵ，ＤＡＶ，ＤＡ
Ｗに前記速度指令Ｖｓを乗算した結果を出力用のデ−タ
ＤＵ，ＤＶ，ＤＷとする。ステップｃ８において、各デ
−タＤＵ，ＤＶ，ＤＷを、各変換回路３６，３７，３８
に出力する。このような本実施例の駆動装置１におい
て、各部の信号波形の実測された結果は、図１６〜図１
８に示される。In step c5, the U phase, V phase and W phase
Address A where the sine wave data related to the phase is stored
The new addresses AU, AV, AW are the numbers obtained by adding U, AV, AW and the output count. At step c7, U at addresses AU, AV, AW
Phase, V phase and W phase data DAU, DAV, DA
The result of multiplying W by the speed command Vs is used as output data DU, DV, DW. At step c8, each data DU, DV, DW is converted into each conversion circuit 36, 37, 38.
Output to. In the drive device 1 of the present embodiment as described above, the actually measured results of the signal waveforms of the respective parts are shown in FIGS.
8 is shown.
【００３２】即ち、本実施例においても、前述した実施
例における効果と同様の効果を達成することができる。That is, also in this embodiment, it is possible to achieve the same effect as that of the above-described embodiment.
【００３３】図１９は、本発明の第５の実施例のブロッ
ク図である。本実施例は前述の実施例に類似し、対応す
る部分には同一の参照符号を付す。本実施例の特徴は、
前記ＮＯＲ回路２３の出力を周波数／電圧変換回路５３
に入力し、前記変換回路５３の出力を、速度指令部９か
らの信号と加減算し、その結果を速度アンプ５４を介し
て、マイクロプロセッサ５２に速度指令入力Ｖｓとして
入力するようにしたことである。このような実施例にお
いても、前述した実施例の効果と同様な効果を達成する
ことができると共にモータの一定速制御が行える。FIG. 19 is a block diagram of the fifth embodiment of the present invention. This embodiment is similar to the above-mentioned embodiment, and corresponding parts are designated by the same reference numerals. The feature of this embodiment is that
The output of the NOR circuit 23 is used as a frequency / voltage conversion circuit 53.
Is input to the microprocessor 52 via the speed amplifier 54, and the output of the conversion circuit 53 is added to or subtracted from the signal from the speed command unit 9 and input to the microprocessor 52 as the speed command input Vs. . In such an embodiment as well, it is possible to achieve the same effect as that of the above-described embodiment and to perform constant speed control of the motor.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上のように本発明に従えば、複数相の
巻線を有する直流モ−タの回転子の位置は、回転検出素
子によって検出され、回転信号が出力される。各回転検
出素子からの回転信号は、正弦波発生手段に入力され、
回転信号に対応して、略正弦波形状の制御信号を発生す
る。この制御信号は、スイッチ素子に入力され、前記各
回転検出素子からの回転信号に対応して、略正弦波形状
駆動電力を直流モ−タの各コイルに供給する。As described above, according to the present invention, the position of the rotor of the DC motor having the windings of a plurality of phases is detected by the rotation detecting element and the rotation signal is output. The rotation signal from each rotation detection element is input to the sine wave generating means,
A substantially sinusoidal control signal is generated in response to the rotation signal. This control signal is input to the switch element and supplies substantially sinusoidal drive power to each coil of the DC motor in response to the rotation signal from each rotation detection element.
【００３５】これにより、直流モ−タのトルクリップル
を解消することができ、直流モ−タ、あるいは直流モ−
タの各種機器への取付部、直流モ−タが用いられる各種
機器などからの騒音の発生を防止することができる。し
かも騒音発生の防止を機械的構成を用いずに達成するの
で、モ−タなどの構成が簡単になる。As a result, the torque ripple of the DC motor can be eliminated, and the DC motor or the DC motor can be eliminated.
It is possible to prevent the generation of noise from the mounting portion of the motor to various devices, various devices using the DC motor, and the like. Moreover, since the prevention of noise generation is achieved without using a mechanical structure, the structure of the motor and the like becomes simple.
【図１】本発明の一実施例の駆動装置１のブロック図で
ある。FIG. 1 is a block diagram of a drive device 1 according to an embodiment of the present invention.
【図２】本実施例の駆動装置１の動作を説明するタイム
チャ−トである。FIG. 2 is a time chart explaining the operation of the driving device 1 of the present embodiment.
【図３】本実施例の駆動装置１の動作を説明するタイム
チャ−トである。FIG. 3 is a time chart explaining the operation of the driving device 1 of the present embodiment.
【図４】本発明の第２の実施例の駆動装置１のブロック
図である。FIG. 4 is a block diagram of a driving device 1 according to a second embodiment of the present invention.
【図５】ＲＯＭ２９に記憶されたデ−タを表す波形図で
ある。5 is a waveform chart showing data stored in a ROM 29. FIG.
【図６】本実施例の駆動装置１の動作を説明するタイム
チャ−トである。FIG. 6 is a time chart explaining the operation of the driving device 1 of the present embodiment.
【図７】本実施例の駆動装置１の動作を説明するタイム
チャ−トである。FIG. 7 is a time chart explaining the operation of the driving device 1 of the present embodiment.
【図８】本実施例の駆動装置１の動作を説明するタイム
チャ−トである。FIG. 8 is a time chart explaining the operation of the driving device 1 of the present embodiment.
【図９】本発明の第３の実施例の駆動装置１のブロック
図である。FIG. 9 is a block diagram of a driving device 1 according to a third embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第４の実施例の駆動装置１のブロッ
ク図である。FIG. 10 is a block diagram of a driving device 1 according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１１】本実施例の駆動装置１の動作を説明するタイ
ムチャ−トである。FIG. 11 is a time chart explaining the operation of the driving device 1 of the present embodiment.
【図１２】本実施例の駆動装置１の動作を説明するフロ
−チャ−トである。FIG. 12 is a flowchart for explaining the operation of the driving device 1 of this embodiment.
【図１３】本実施例の駆動装置１の動作を説明するフロ
−チャ−トである。FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of the driving device 1 of this embodiment.
【図１４】本実施例の駆動装置１の動作を説明するフロ
−チャ−トである。FIG. 14 is a flowchart for explaining the operation of the driving device 1 of this embodiment.
【図１５】本実施例の駆動装置１の動作を説明するフロ
−チャ−トである。FIG. 15 is a flowchart for explaining the operation of the driving device 1 of this embodiment.
【図１６】本実施例の駆動装置１の動作を説明する波形
図である。FIG. 16 is a waveform diagram illustrating the operation of the driving device 1 of the present embodiment.
【図１７】本実施例の駆動装置１の動作を説明する波形
図である。FIG. 17 is a waveform diagram for explaining the operation of the driving device 1 of this embodiment.
【図１８】本実施例の駆動装置１の動作を説明する波形
図である。FIG. 18 is a waveform diagram illustrating the operation of the driving device 1 according to the present embodiment.
【図１９】本発明の第５の実施例の駆動装置１のブロッ
ク図である。FIG. 19 is a block diagram of a driving device 1 according to a fifth embodiment of the present invention.
【図２０】従来例の問題点を説明するタイムチャ−トで
ある。FIG. 20 is a time chart for explaining the problems of the conventional example.
１ 駆動装置 ２ モ−タ ３，４，５ コイル ６ インバ−タ回路 Ｈ 磁極検出素子 １０ 正弦波作成回路 １１，１２，１３ パルス幅変調回路 ２９ ＲＯＭ ５２ マイクロプロセッサ Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６ トランジスタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drive device 2 Motors 3, 4, 5 Coil 6 Inverter circuit H Magnetic pole detection element 10 Sine wave creation circuit 11, 12, 13 Pulse width modulation circuit 29 ROM 52 Microprocessor Q1, Q2, Q3, Q4, Q5 , Q6 transistor
Claims (1)
のコイルに駆動電力をそれぞれ供給する複数のスイッチ
素子と、 回転子の位置を検出する回転検出素子と、 回転検出素子からの回転信号に対応して、前記スイッチ
素子に供給する略正弦波形状の制御信号を発生する正弦
波発生手段とを含むことを特徴とする直流モ−タの駆動
装置。1. A plurality of switch elements for respectively supplying drive power to coils for each phase of a DC motor having windings of a plurality of phases, a rotation detecting element for detecting a position of a rotor, and a rotation detecting element. And a sine wave generating means for generating a substantially sine wave control signal to be supplied to the switch element in response to the rotation signal from the DC motor driving device.
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