JPH08172790A

JPH08172790A - 無整流子直流モータ駆動装置

Info

Publication number: JPH08172790A
Application number: JP6316345A
Authority: JP
Inventors: Michifumi Nishida; 田理史西; Soichiro Fujioka; 岡総一郎藤; Michifumi Inai; 井道史稲
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-12-20
Filing date: 1994-12-20
Publication date: 1996-07-02

Abstract

(57)【要約】【目的】モータの逆起電力から回転位置情報を得て駆
動される無整流子直流モータ駆動装置において、大きな
逆トルクの発生を可能にする。【構成】第１の位置信号合成手段６は固定子巻線２、
３、４に発生される逆起電力信号から３相の２つの位置
信号群を発生する。メインマグネット５が回転する時の
磁束または磁束変化は磁束検出手段１０で検出され、パ
ルス発生手段１１で波形整形される。第２の位置信号合
成手段１２は、所定の２つの電流給電端子間にのみ通電
しパルス発生手段１１の出力信号に応じて通電方向が反
転するような２つの位置信号群発生させる。スイッチ手
段１３は、外部から入力されるトルク方向指令が加速指
令時においては第１の位置信号合成手段６からの位置信
号群を電力供給手段７に出力し、減速指令時においては
第２の位置信号合成手段１２からの位置信号群を電力供
給手段７に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転速度を高速に変化
させることが要求される無整流子直流モータ駆動装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】無整流子直流モータは、ブラシ付きの直
流モータに比べて機械的接点を持たないため、長寿命で
ある。また、同時に電気的雑音も少なく、近年、高信頼
性が要求される産業用機器や映像・音響機器に広く応用
されている。この種の無整流子直流モータ駆動装置は、
固定子巻線の通電相切り換えのために、ブラシに相当す
る回転子位置検出素子（例えばホール素子）を使用して
いた。しかし、コストダウンやモータの小型化、薄型化
のため、例えば特開平４−６７７９５号公報、特開平４
−６７７９６号公報に示されるような回転子位置検出素
子を使用しない無整流直流モータ駆動装置がいくつか提
案されている。

【０００３】ここで、図面を参照しながら、従来の回転
位置検出素子を使用しない無整流子直流モータ駆動装置
について説明する。図１０は従来の無整流子直流モータ
駆動装置の構成を示すブロック図である。図１０におい
て、１は逆起電力検出手段、２、３、４はモータ固定子
の固定子巻線、５はモータ回転子のメインマグネット、
６は第１の位置信号合成手段、７は電力供給手段で、第
１の駆動トランジスタ群８と第２のの駆動トランジスタ
群９とからなる。

【０００４】次に上記従来例の動作について説明する。
逆起電力検出手段１は、端子Ａ、Ｂ、Ｃの電圧および固
定子巻線２、３、４の中点電圧からそれぞれの固定子巻
線の両端の電位差を検出し、そのゼロクロス点から整形
信号ａ’、ｂ’、ｃ’を生成して出力する。逆起電力検
出手段１で発生された３相の整形信号は、第１の位置信
号合成手段６に入力され、第１の位置信号合成手段６
は、入力された整形信号をもとに信号処理し、３相の第
１の位置信号群と３相の第２の位置信号群に変換する。
この位置信号群は、電力供給手段７に入力され、電力供
給手段７は、この第１の位置信号群と第２の位置信号群
に応じて、各固定子巻線２、３、４に順次駆動電流を両
方向に供給する。

【０００５】図１１は無整流子直流モータ駆動装置を構
成する電力供給手段７の一例を示す回路構成図である。
Ｅは直流電源、８１、８２、８３、９１、９２、９３は
駆動トランジスタで、これらのトランジスタに流れる電
流を電流変換回路８４、８５、８６、９４、９５、９６
でコントロールすることにより、固定子巻線２、３、４
に電流を供給する。第１の駆動トランジスタ群８は、そ
れぞれ電流変換回路８４、８５、８６をベースに接続さ
れたＰＮＰトランジスタ８１、８２、８３を有し、それ
ぞれエミッタが直流電源Ｅの正極側端子に接続され、コ
レクタが固定子巻線２、３、４の電流供給端子Ａ、Ｂ、
Ｃに接続されている。第２の駆動トランジスタ群９は、
それぞれ電流変換回路９４、９５、９６をベースに接続
されたＮＰＮトランジスタ９１、９２、９３を有し、そ
れぞれエミッタが直流電源Ｅの負側端子に接続され、コ
レクタが固定子巻線２、３、４の電流供給端子Ａ、Ｂ、
Ｃに接続されている。電流変換回路８４、８５、８６、
９４、９５、９６は、入力された電圧値に比例した大き
さの電流に変換する。ただし、電流変換回路８４、８
５、８６の出力は電流吸い込み型で、入力された電圧に
比例した大きさの電流をそれぞれの出力端子から吸い込
む。電流変換回路９４、９５、９６は電流吐き出し型
で、入力された電圧に比例した大きさの電流をそれぞれ
の出力端子から吐き出す。

【０００６】図１２は上記従来例における各部の信号波
形図である。図１２において、ａ、ｂ、ｃはそれぞれ固
定子巻線２、３、４に誘起される逆起電力波形である。
この時、逆起電力検出手段１の３つの出力信号はａ’、
ｂ’、ｃ’のようになる。同図ｄ１、ｅ１、ｆ１は第１
の位置信号合成手段６で合成される第１の位置信号群、
ｇ１、ｈ１、ｉ１は第２の位置信号群で、モータの回転
位置に応じて得られる６相の回転位置信号に相当する。
これらの位置信号群はそれぞれ図１１に示す第１の駆動
トランジスタ群８の入力ｄ、ｅ、ｆおよび第２の駆動ト
ランジスタ群９の入力ｇ、ｈ、ｉに入力される。各々の
トランジスタ８１、８２、８３、９１、９２、９３は、
加えられたベース電流をそれぞれ増幅して各ベース電流
に比例した電流が各コレクタに流れる。その結果、固定
子巻線２、３、４には、図１２のｊ、ｋ、ｌに示す電流
が両方向に通電される。このような相切り替えを動作を
順次行い、メインマグネット５の取り付けられたモータ
回転子を回転させる。

【０００７】このように、従来の構成では、モータの駆
動トランジスタを制御するための位置信号を、固定子巻
線２、３、４に発生する逆起電力信号のゼロクロス点を
利用することにより発生させている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年の産業用
機器や映像・音響機器において、高性能化や高操作性の
要求が年々大きくなってきている。その結果、各機器に
組み込まれたモータに関し、複数の回転速度の実現が要
求され、また、そのモード移行を高速に行うことが必要
になってきた。

【０００９】ところが、上記従来の構成では、逆トルク
やブレーキトルクを発生する駆動状態では、固定子巻線
を流れる電流によって発生する巻線抵抗分の電圧降下分
が、固定子巻線に発生する逆起電力より大きくなる場合
が発生し、固定子巻線に誘起される逆起電力のゼロクロ
ス点の誤検出により、安定な減速動作を行うことが困難
になり、また、モータの急峻な減速を実現できないとい
う問題がある。

【００１０】本発明は、上記した従来のモータ駆動装置
の問題に鑑み、大きな逆トルク、ブレーキトルクを発生
が可能で、かつ安価な無整流子直流モータ駆動装置を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の無整流子直流モ
ータ駆動装置は、多磁極に着磁されたメインマグネット
と、メインマグネットと対向する３相の固定子巻線と、
固定子巻線にメインマグネットによって発生される逆起
電力に応動した整形信号を得る逆起電力検出手段と、整
形信号と外部から与えられるトルク指令に応じて３相の
第１の位置信号群と３相の第２の位置信号群を発生する
第１の位置信号合成手段と、直流電源の一端と固定子巻
線の電流給電端子の間の電流路を形成して第１の位置信
号群に応動して通電制御が行われる第１の駆動トランジ
スタ群と、直流電源の他端と電流給電端子の間の電流路
を形成して第２の位置信号群に応動して通電制御が行わ
れる第２の駆動トランジスタ群と、メインマグネットが
回転する時の磁束または磁束の変化を検出して３相の固
定子巻線のうちの所定の固定子巻線に発生する逆起電力
に対して同位相の信号を出力する磁束検出手段と、磁束
検出手段の出力信号に応動したパルス信号を出力するパ
ルス発生手段と、３相の固定子巻線の所定の２つの電流
給電端子間にのみ通電してパルス発生手段の出力信号に
応じて通電方向が反転するように第３の位置信号群と第
４の位置信号群を発生させる第２の位置信号合成手段
と、外部から入力されるトルク方向指令が加速指令の時
は、第１の位置信号合成手段の発生する第１および第２
の位置信号群を第１および第２の駆動トランジスタ群に
出力し、減速指令の時は、第２の位置信号合成手段の第
３および第４の位置信号群を第１および第２の駆動トラ
ンジスタ群に出力するスイッチ手段とを備えたものであ
る。

【００１２】

【作用】本発明は、上記した構成により、減速駆動時
に、磁束検出手段およびパルス発生手段により得られた
パルスで固定子巻線の２相の通電状態を切り換えてブレ
ーキトルクを発生させることにより、モータの電流に依
存せずに相切り替えを安定に行うことができ、大きな逆
トルクを発生させることができる。

【００１３】また、磁束検出手段およびパルス発生手段
として、ＦＧ（Frequence Generator ）コイルを用いる
ことができるため、モータの速度制御が必要でＦＧを備
えているモータでは、磁束検出手段およびパルス発生手
段を新たに設けることなく、減速特性を向上させること
ができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例の無整流子直流モータ
駆動装置について、図面を参照しながら説明する。

【００１５】（実施例１）図１は本発明の第１の実施例
の無整流子直流モータ駆動装置の構成を示すブロック図
であり、図１０に示した従来例と同じ要素には同じ符号
を付してある。すなわち、逆起電力検出手段１、固定子
巻線２、３、４、メインマグネット５、第１の位置信号
合成手段６、電力供給手段７、そして第１の駆動トラン
ジスタ群８、第２の駆動トランジスタ群９は、従来の構
成と同じなので、その説明は省略する。本発明の第１の
実施例では、上記構成に加え、磁束検出手段１０、パル
ス発生手段１１、第２の位置信号合成手段１２、スイッ
チ手段１３が新たに設けられている。メインマグネット
５が回転する時の磁束あるいは磁束の変化を検出する磁
束検出手段１０の出力は、パルス発生手段１１に入力さ
れ、波形整形されたパルスに変換される。パルス発生手
段１１の出力は、第２の位置信号合成手段１２に入力さ
れ、第３の位置信号群および第４の位置信号群を発生す
る。スイッチ手段１３は、第１の位置信号合成手段６の
出力である第１の位置信号群および第２の位置信号群
と、第２の位置信号合成手段１２の出力である第３の位
置信号群および第４の位置信号群が入力されており、通
常の加速トルク指令時には、第１の駆動トランジスタ群
８と第２の駆動トランジスタ群９にそれぞれ第１の位置
信号群と第２の位置信号群が出力され、減速指令時に
は、第１の駆動トランジスタ群８と第２の駆動トランジ
スタ群９にそれぞれ第３の位置信号群と第４の位置信号
群が出力される。

【００１６】以上のように構成された第１の実施例の動
作について、以下詳細に説明する。但し、本発明の実施
例では、加速トルクを発生させる場合には、従来と同様
であるため、ここでは、減速トルクを発生させる場合に
ついてのみ説明を行う。

【００１７】磁束検出手段１０は、メインマグネット５
（図では４極対を例としている）に対向して取り付けて
あり、磁束あるいは磁束の変化を電気信号として検出す
る。磁束検出手段１０の取り付け位相は、メインマグネ
ット５が回転した時に所定の固定子巻線に誘起される逆
起電力と磁束検出手段１０の出力信号との位相が一致す
るように取り付ける。本実施例では、固定子巻線２、
３、４をそれぞれＭ１、Ｍ２、Ｍ３と呼ぶことにし、Ｍ
１に対してＭ２は電気角で１２０゜、Ｍ２に対してＭ３
は電気角で１２０゜遅れているとし（今後の他の実施例
についても同様）、磁束検出手段１０の出力信号の位相
とＭ１に発生する逆起電力の位相が一致するように取り
付ける。

【００１８】図２は第１の実施例における各部の信号波
形図である。図２において、ａ、ｂ、ｃはそれぞれＭ
１、Ｍ２、Ｍ３の逆起電力を示している。また、ｊ２は
磁束検出手段１０の出力信号である。パルス発生手段１
１に入力された磁束検出手段１０の出力信号は、コンパ
レータで波形整形されてパルス信号として出力される。
この波形は図２のｋ２で表されており、パルス波形のエ
ッジはＭ１のゼロクロス点と一致する。パルス発生手段
１１の出力は、第２の位置信号合成手段１２に出力さ
れ、第２の位置信号合成手段１２では、第３の位置信号
群ｄ２、ｅ２、ｆ２と第４の位置信号群ｇ２、ｈ２、ｉ
２を生成する。第２の位置信号合成手段１２において、
出力信号ｄ２は入力信号ｋ２の反転信号、出力信号ｅ２
は入力信号ｋ2 と同じ、出力信号ｆ２は常に０、出力信
号ｇ２は入力信号ｋ２と同じ、出力信号ｈ２は入力信号
ｋ２の反転信号、出力信号ｉ２は常に０となる信号で、
簡単な論理回路で構成できる。第３および第４の位置信
号群は、減速指令時、スイッチ手段１３により、第１の
駆動トランジスタ群８および第２の駆動トランジスタ群
９の入力端子ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉに出力される。

【００１９】次に、このような第３の位置信号群および
第４の位置信号群を電力供給手段７に入力し、減速トル
クを発生させるときの動作について説明する。第２の位
置信号合成手段１２の出力信号ｆ2 、ｉ2 は、図１１に
示す電力供給手段７の端子ｆ、ｉに入力されるが、常に
０であるため、固定子巻線４であるＭ３には電流は供給
されず、Ｍ３の発生トルクは常に０である。第２の位置
信号合成手段１２の出力信号ｄ2 、ｅ2 、ｇ2 、ｈ2 は
電力供給手段７の入力端子ｄ、ｅ、ｇ、ｈに入力され
る。パルス発生手段１１の出力ｋ2 がＨの時、直流電源
Ｅから供給される電流は、駆動トランジスタ８２、Ｍ
２、Ｍ１、駆動トランジスタ９１と流れ、パルス発生手
段１１の出力ｋ2 がＬの時、直流電源Ｅから供給される
電流は、駆動トランジスタ８１、Ｍ１、Ｍ２、駆動トラ
ンジスタ９２と流れる。逆起電力が正および負であると
きその固定子巻線に電流を流し込むと、それぞれ加速ト
ルクおよび減速トルクが発生する。また、同一の電流を
供給しても、逆起電力が大きい部分ほど大きなトルクが
発生する。これらの関係から、図２に示すように、Ｍ１
の発生トルクは常に減速トルク、Ｍ２の発生トルクは３
／２の期間で減速トルク、３／１の期間で加速トルクと
なる（図中では加速トルクを「加」、減速トルクを
「減」と示しており、他の実施例でも同様とする）。そ
の結果、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３のトータルとしての発生トル
クは、発生トルクの大きさも考慮し、５／６の期間で減
速トルクとなる。従来の構成では、電流を大きくすると
相の切り替えが誤動作するが、本実施例では、電流の値
に無関係に相の切り換えタイミングを決めることができ
るため、大きな減速トルクを発生させることが可能であ
る。

【００２０】このように本発明の第１の実施例では、磁
束検出手段１０を１つだけ付加することにより、大きな
減速トルクを発生させることが可能となる。また、パル
ス発生手段１１の出力するパルスの周波数あるいは周期
はモータの回転速度を示しているため、この信号を用い
て速度フィードバック制御を行い、回転速度の高精度な
制御を行うことも付加的に可能となる。また、逆に高精
度なモータ制御を行っている機器の場合には、速度フィ
ードバック制御を行うためにメインマグネット５に対向
したＦＧ（Frequence generator ）コイルを使っている
ものが多い。この場合には、このＦＧ信号を磁束検出手
段１０の出力として使用できるため、本実施例の適用に
当たって新たに素子をモータ内に置く必要がなく、安価
にかつスペース効率を落とすことなく大きな減速トルク
を発生させることができる。

【００２１】（実施例２）次に、本発明の第２の実施例
について説明する。上記第１の実施例では、従来に比べ
大きな減速トルクを実現することができたが、１／６の
期間では加速トルクの発生してしまう期間があり、トル
ク変動が激しく、また効率を落としているという課題が
ある。そこで第２の実施例では、全ての領域で減速トル
クを発生し、また、駆動効率も改善できるように構成し
たものである。本実施例の構成は、図１に示した第１の
実施例の構成と同じであるが、磁束検出手段１０の取り
付け位相が、第１の実施例では、メインマグネット５が
回転した時に所定の固定子巻線（ここでは固定子巻線２
であるＭ１とする）に誘起される逆起電力と磁束検出手
段１０の出力の位相が一致するように取り付けられた
が、本実施例では、３０゜進んだ位置に取り付けられて
いる。

【００２２】以上のように構成した第２の実施例につい
て動作を説明する。図３に各部の信号波形を示す。波形
ａ、ｂ、ｃはＭ１、Ｍ２、Ｍ３の逆起電力信号を示して
いる。波形ｊ3 、ｋ3 はそれぞれ磁束検出手段１０、パ
ルス発生手段１１の出力信号波形である。図３から分か
るようにＭ１の逆起電力に対して３０゜位相が進んでい
る。パルス発生手段１１の出力は、第２の位置信号合成
手段１２に入力され、第２の位置信号合成手段１２は、
第３の位置信号群ｄ3 、ｅ3 、ｆ3 および第４の位置信
号群ｇ3 、ｈ3 、ｉ3 を出力する。この第３の位置信号
群ｄ3 、ｅ3 、ｆ3 および第４の位置信号群ｇ3 、ｈ3
、ｉ3 は、減速指令時、電力供給手段７に出力され、
モータが駆動される。この場合Ｍ１およびＭ２にのみ電
流が供給される。Ｍ１の逆起電力がＭ２の逆起電力より
大きい場合には、図１１において直流電源Ｅから駆動ト
ランジスタ８２、Ｍ２、Ｍ１、駆動トランジスタ９１と
いう経路で電流が流れ、Ｍ１の逆起電力が小さい場合に
は、駆動トランジスタ８１、Ｍ１、Ｍ２、駆動トランジ
スタ９２という経路で電流が流れる。図３にはにＭ１、
Ｍ２、そして３相のトータルの発生トルクの様子を示さ
れている。ここでＭ３の発生トルクは第１の実施例と同
様に０である。

【００２３】このように本発明の第２の実施例では、所
定の固定子巻線に発生する逆起電力信号に対して、磁束
検出手段１０の出力信号が３０゜進むように磁束検出手
段１０を取り付けることにより、全期間にわたり減速ト
ルクを発生しており、また同じ電流を流した場合にも、
第１の実施例より平均的にみた減速トルクは大きくな
る。

【００２４】（実施例３）次に本発明の第３の実施例に
ついて説明する。図４は本発明の第３の実施例の構成を
示すブロック図である。図４において、第１および第２
の実施例と同じ構成要素は同じ番号を付してある。第３
の実施例においては、パルス発生手段１１の出力は第１
の位相遅延手段１４に入力される。第１の位相遅延手段
１４は、入力信号に対して、０゜、１２０゜、２４０゜
遅れた３相の信号を生成し、第５の位置信号群としてス
イッチ手段１３に出力する。また、同時に第１の位相遅
延手段１４の出力は、第２の位置信号合成手段１２に代
えて設けられたインバート手段１５に入力され、それぞ
れ反転されて第６の位置信号群としてスイッチ手段１３
に出力される。これらの第５の位置信号群と第６の位置
信号群は、減速指令時それぞれスイッチ手段１３を介し
て第１の駆動トランジスタ群８、第２の駆動トランジス
タ群９に出力され、モータが駆動される。

【００２５】このように構成された第３の実施例につい
て、図５に各部の信号波形を示す。ａ、ｂ、ｃはそれぞ
れＭ１、Ｍ２、Ｍ３の逆起電力、ｋ4 はパルス発生手段
１１の出力信号の波形図であり、図からもわかるように
磁束検出手段１０の取り付け位相は第１の実施例と同様
で、所定の固定子巻線（ここでは固定子巻線２であるＭ
１とする。）に誘起される逆起電力と磁束検出手段１０
の出力の位相が一致するように取り付けられている。ｇ
４、ｈ４、ｉ４は第６の位置信号群であり、パルス発生
手段１１の出力信号ｋ４に対して、０゜、１２０゜、２
４０゜位相が遅れた信号である。また、ｄ４、ｅ４、ｆ
４は第５の位置信号群である。

【００２６】このような第５の位置信号群、第６の位置
信号群により電力供給手段７からモータへ電流が供給さ
れた場合、それぞれの固定子巻線２、３、４について、
固定子巻線に誘起される逆起電力が正の時、第２の駆動
トランジスタ群９の中の対応する駆動トランジスタが通
電され、中点から電流が流される。また、逆起電力が負
の時、第１の駆動トランジスタ群８の中の対応する駆動
トランジスタが通電され、直流電源Ｅから中点に向かっ
て電流が流される。このような通電タイミングにするこ
とにより、３相の固定子巻線２、３、４で発生するトル
クはそれぞれ全期間で減速トルクになる。

【００２７】このように本発明の第３の実施例では、第
１および第２の実施例が２つの固定子巻線に電流を供給
して減速トルクを発生させていたのに対し、３つの固定
子巻線にそれぞれ電流を供給し、第１および第２の実施
例よりさらにモータの減速トルク発生効率を向上させる
ことができる。

【００２８】また、第３の実施例に用いられている第１
の位相遅延手段１４の構成について簡単に説明してお
く。その一例を図６および図７に示す。図６はＰＬＬ回
路２１を用いた構成である。ＰＬＬ回路２１は、位相比
較回路（ＰＣ）２２と、入力信号に応じて周波数が変化
する電圧制御発振回路（ＶＣＯ）２３および１／３分周
回路２４で構成され、このＰＬＬ回路２１の出力は、パ
ルス発生手段１１の出力信号に位相同期した３倍の周波
数の信号になる。この信号は、シフトレジスタ２５のク
ロック端子に入力され、パルス発生手段１１の出力信号
は、シフトレジスタ２５のデータ端子に入力される。そ
の結果、シフトレジスタ２５の適当なビットの出力を取
り出すことにより、第１の位相遅延手段１４に入力され
た信号を１２０゜、２４０゜位相を遅らせた信号を作り
出すことができる。このＰＬＬ回路２１を用いた構成で
は、モータの回転速度によらず、１相のパルス信号から
３相のパルス信号を合成することができる。

【００２９】次に、図７のフィルタを利用した構成につ
いて説明する。入力された信号をそれぞれＬＰＦ２６、
２７を通すことにより、位相を遅らし、その後、コンパ
レータ（ＣＭＰ）２８、２９を通し波形整形することに
よって信号を発生させる方法である。モータの速度変化
範囲が小さい場合には、極く簡単なフィルタを構成して
実現できる。速度変化範囲が大きい場合には、直線位相
フィルタを構成することにより実現できる。

【００３０】（実施例４）最後に第４の実施例について
説明する。図８は第４の実施例の構成を示すものであ
る。第１および第２の実施例と同じ構成要素は同じ番号
を付けている。第１の実施例と異なる部分は、第２の位
置信号合成手段１２に対する入力信号を、通電しないＭ
３の逆起電力信号から形成するようにしたことである。
逆起電力検出手段１で検出し波形整形された逆起電力信
号ｍ（ここではＭ３に対する逆起電力信号）が第２の位
相遅延手段１６に入力され、第２の位相遅延手段１６で
は、入力信号を１２０゜遅らせた信号ｐを第２の位置信
号合成手段１２に出力する。この第２の位相遅延手段１
６は、図６および図７と同じような回路を用いて実現で
きる。この信号ｐは、第１の実施例のパルス発生手段１
１の出力信号ｋ2 と等価な信号であり、その他の動作は
第１の実施例と同様である。

【００３１】図９は第４の実施例の各部の信号波形図で
あり、逆起電力ａ、ｂ、ｃ、逆起電力検出手段１のＭ３
に対応した出力信号ｍ、第２の位相遅延手段１６の出力
信号ｐ、第３の位置信号群ｄ5 、ｅ5 、ｆ5 、第４の位
置信号群ｇ5 、ｈ5 、ｉ5 に付いて示した。この構成に
より、第１の実施例と同じ減速トルク特性を実現するこ
とができる。

【００３２】このように本発明の第４の実施例では、電
流を供給しない固定子巻線の逆起電力信号から正確な位
置信号を構成することができることに着目し、第１、第
２、第３の実施例のように新たに検出素子を付加するこ
となく、大きなブレーキトルクを発生させることが可能
である。

【００３３】なお、第４の実施例では、第２の位相遅延
手段１６で１２０゜遅らせたが、２４０゜遅らせても同
じような第２の位置信号合成手段１２の論理を若干変更
することにより同様に実現できる。

【００３４】また、第２の位相遅延手段１６のＰＬＬ回
路の出力を略１２倍の周波数を出力するようにし、入力
信号を９０゜または２１０゜遅らせるようにして、同様
の構成にすることにより、第２の実施例における減速ト
ルク特性を実現できる。

【００３５】

【発明の効果】以上の各実施例から明らかなように、本
発明によれば、従来の回転位置検出手段を持たない無整
流子直流モータ駆動装置に磁束検出手段を設けるだけ
で、あるいは全く新たな検出手段をモータに設けること
なく、大きな逆トルクあるいはブレーキトルクを発生さ
せることが可能となり、その結果、大幅に減速特性を向
上させることができ、即応性に優れたモータ制御を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１および第２の実施例の構成を示す
ブロック図

【図２】本発明の第１の実施例における各部の信号波形
図

【図３】本発明の第２の実施例における各部の信号波形
図

【図４】本発明の第３の実施例の構成を示すブロック図

【図５】本発明の第３の実施例における各部の信号波形
図

【図６】本発明の第３の実施例における第１の位相遅延
手段の構成を示すブロック図

【図７】本発明の第３の実施例における第１の位相遅延
手段の別の構成を示すブロック図

【図８】本発明の第４の実施例の構成を示すブロック図

【図９】本発明の第３の実施例における各部の信号波形
図

【図１０】従来例の構成を示すブロック図

【図１１】実施例および従来例における電力供給手段の
構成を示すブロック図

【図１２】従来例における各部の信号波形図

【符号の説明】

１逆起電力検出手段２固定子巻線（Ｍ１）３固定子巻線（Ｍ２）４固定子巻線（Ｍ３）５メインマグネット６第１の位置信号合成検出手段７電力供給手段８第１の駆動トランジスタ群９第２の駆動トランジスタ群１０磁束検出手段１１パルス発生手段１２第２の位置信号合成手段１３スイッチ手段１４第１の位相遅延手段１５インバート手段１６第２の位相遅延手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多磁極に着磁されたメインマグネット
と、前記メインマグネットと対向する３相の固定子巻線
と、前記固定子巻線に前記メインマグネットによって発
生される逆起電力に応動した整形信号を得る逆起電力検
出手段と、前記整形信号と外部から与えられるトルク指
令に応じて３相の第１の位置信号群と３相の第２の位置
信号群を発生する第１の位置信号合成手段と、直流電源
の一端と前記固定子巻線の電流給電端子の間の電流路を
形成して前記第１の位置信号群に応動して通電制御が行
われる第１の駆動トランジスタ群と、前記直流電源の他
端と前記電流給電端子の間の電流路を形成して前記第２
の位置信号群に応動して通電制御が行われる第２の駆動
トランジスタ群と、前記メインマグネットが回転する時
の磁束または磁束の変化を検出して前記３相の固定子巻
線のうちの所定の固定子巻線に発生する逆起電力に対し
て同位相の信号を出力する磁束検出手段と、前記磁束検
出手段の出力信号に応動したパルス信号を出力するパル
ス発生手段と、前記３相の固定子巻線の所定の２つの電
流給電端子間にのみ通電して前記パルス発生手段の出力
信号に応じて通電方向が反転するように第３の位置信号
群と第４の位置信号群を発生させる第２の位置信号合成
手段と、外部から入力されるトルク方向指令が加速指令
の時は、前記第１の位置信号合成手段の発生する第１お
よび第２の位置信号群を前記第１および第２の駆動トラ
ンジスタ群に出力し、減速指令の時は、前記第２の位置
信号合成手段の第３および第４の位置信号群を前記第１
および第２の駆動トランジスタ群に出力するスイッチ手
段と、を備えた無整流子直流モータ駆動装置。
【請求項２】多磁極に着磁されたメインマグネット
と、前記メインマグネットと対向する３相の固定子巻線
と、前記固定子巻線に前記メインマグネットによって発
生される逆起電力に応動した整形信号を得る逆起電力検
出手段と、前記整形信号と外部から与えられるトルク指
令に応じて３相の第１の位置信号群と３相の第２の位置
信号群を発生する第１の位置信号合成手段と、直流電源
の一端と前記固定子巻線の電流給電端子の間の電流路を
形成して前記第１の位置信号群に応動して通電制御が行
われる第１の駆動トランジスタ群と、前記直流電源の他
端と前記電流給電端子の間の電流路を形成して前記第２
の位置信号群に応動して通電制御が行われる第２の駆動
トランジスタ群と、前記メインマグネットが回転する時
の磁束または磁束の変化を検出して前記３相の固定子巻
線のうちの所定の固定子巻線に発生する逆起電力に対し
て３０゜位相が進んだ信号を出力する磁束検出手段と、
前記磁束検出手段の出力信号に応動したパルス信号を出
力するパルス発生手段と、前記３相の固定子巻線の所定
の２つの電流給電端子間にのみ通電して前記パルス発生
手段の出力信号に応じて通電方向が反転するように第３
の位置信号群と第４の位置信号群を発生させる第２の位
置信号合成手段と、外部から入力されるトルク方向指令
が加速指令の時は、前記第１の位置信号合成手段の発生
する第１および第２の位置信号群を第１および第２の駆
動トランジスタ群に出力し、減速指令の時は、前記第２
の位置信号合成手段の第３および第４の位置信号群を第
１および第２の駆動トランジスタ群に出力するスイッチ
手段とを備えた無整流子直流モータ駆動装置。
【請求項３】多磁極に着磁されたメインマグネット
と、前記メインマグネットと対向する３相の固定子巻線
と、前記固定子巻線に前記メインマグネットによって発
生される逆起電力に応動した整形信号を得る逆起電力検
出手段と、前記整形信号と外部から与えられるトルク指
令に応じて３相の第１の位置信号群と３相の第２の位置
信号群を発生する第１の位置信号合成手段と、直流電源
の一端と前記固定子巻線の電流給電端子の間の電流路を
形成して前記第１の位置信号群に応動して通電制御が行
われる第１の駆動トランジスタ群と、前記直流電源の他
端と前記電流給電端子の間の電流路を形成して前記第２
の位置信号群に応動して通電制御が行われる第２の駆動
トランジスタ群と、前記メインマグネットが回転する時
の磁束または磁束の変化を検出して前記３相の固定子巻
線のうちの所定の固定子巻線に発生する逆起電力に対し
て同位相の信号を出力する磁束検出手段と、前記磁束検
出手段の出力信号に応動したパルス信号を得る波形整形
手段と、前記波形整形手段の出力信号に対して０、１２
０゜、２４０゜遅れた位相の信号を生成する第１の位相
遅延手段と、前記第１の位相遅延手段の３相の出力信号
をそれぞれ反転させるインバート手段と、外部から入力
されるトルク方向指令が加速指令の時は、前記第１の位
置信号合成手段の発生する第１および第２の位置信号群
を第１および第２の駆動トランジスタ群に出力し、減速
指令の時は、前記インバート手段と前記第１の位相遅延
手段の出力を第１および第２の駆動トランジスタ群に出
力するスイッチ手段とを備えた無整流子直流モータ駆動
装置。
【請求項４】第１の位相遅延手段は、ＰＬＬ回路を用
いて構成することを特徴とする請求項３記載の無整流子
直流モータ駆動装置。
【請求項５】第１の位相遅延手段は、フィルタ回路を
用いて構成することを特徴とする請求項３記載の無整流
子直流モータ駆動装置。
【請求項６】多磁極に着磁されたメインマグネット
と、前記メインマグネットと対向する３相の固定子巻線
と、前記固定子巻線に前記メインマグネットによって発
生される逆起電力に応動した整形信号を得る逆起電力検
出手段と、前記整形信号と外部から与えられるトルク指
令に応じて３相の第１の位置信号群と３相の第２の位置
信号群を発生する第１の位置信号合成手段と、直流電源
の一端と前記固定子巻線の電流給電端子の間の電流路を
形成して前記第１の位置信号に応動して通電制御が行わ
れる第１の駆動トランジスタ群と、前記直流電源の他端
と前記電流給電端子の間の電流路を形成して前記第２の
位置信号に応動して通電制御が行われる第２の駆動トラ
ンジスタ群と、前記逆起電力検出手段の所定の固定子巻
線に対応する出力信号から位相を遅らせた信号を生成す
る第２の位相遅延手段と、前記所定の固定子巻線以外の
２つの固定子巻線の２つの電流給電端子間にのみ通電し
て前記パルス発生手段の出力信号に応じて通電方向が反
転するような第５の位置信号群と第６の位置信号群を発
生させる第２の位置信号合成手段と、外部から入力され
るトルク方向指令が加速指令の時は、前記第１の位置信
号合成手段の発生する第１および第２の位置信号群を第
１および第２の駆動トランジスタ群に出力し、減速指令
の時は、前記第２の位置信号合成手段の第５および第６
の位置信号群を第１および第２の駆動トランジスタ群に
出力するスイッチ手段とを備えた無整流子直流モータ駆
動装置。
【請求項７】第２の位相遅延手段は、ＰＬＬ回路を用
いて構成することを特徴とする請求項６記載の無整流子
直流モータ駆動装置。
【請求項８】第２の位相遅延手段は、フィルタ回路を
用いて構成することを特徴とする請求項６記載の無整流
子直流モータ駆動装置。