JPH09103090A - ブラシレスモータの駆動回路 - Google Patents
ブラシレスモータの駆動回路Info
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Abstract
時でも起動が確実となり、モータ効率が良く、しかも簡
潔な構成で安価なブラシレスモータの駆動回路を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】磁極位置検出素子1の信号に応じて、二つ
の固定子巻線2、3への通電電流を分配する分配回路7
と、磁極位置検出素子1の信号の位相を遅延する位相遅
れ手段8と、位相遅れ手段8の出力をパルスに変換する
第1のゼロクロスコンパレータ14と、第1のゼロクロ
スコンパレータ14の位相遅れ量を検出する論理回路2
0と、各周期毎に固定子巻線の通電電流の初期部分を遮
断する通電電流遮断手段21を設ける。さらに、位相遅
れ手段8と並列に位相進み手段15を設け、各周期毎に
固定子巻線2、3の通電電流の初期部分および末期部分
を遮断する手段を追加する。
Description
用されるブラシレスモータの駆動回路に関するものであ
る。
駆動回路を示す図である。
えば特開平3−190588号公報に示されている。す
なわち、図5のように2相固定子巻線2、3の1相を欠
相させる方式や、図6のように充電回路の時定数による
遅延方式のものがある。
検出素子1からの信号により固定子巻線2、3への通電
を選択的に切替える出力トランジスタ4、5と、欠相切
替えスイッチ50と、欠相切替え回路51および起動補
償回路52とを備えている。欠相切替え回路51は欠相
切替えスイッチ50の動作に応答して、1相の固定子巻
線(2、3の何れか)への通電が停止されるので、回転
速度が下がる。また、この欠相運転中に拘束状態が発生
すると起動トルクのないポイントが生じるため再起動し
ないことがある。その為起動補償回路52は、磁極位置
検出素子1からの信号で作動し、欠相切替え回路51に
より欠相動作を停止させる。
号を、差動増幅器6で増幅し、分配回路7を経由して出
力トランジスタ4、5を駆動する。速度指令回路60
は、回転パルス発生回路61と抵抗62、コンデンサ6
3、トランジスタ64から成る充電回路65とコンパレ
ータ14で構成されている。また、速度切替え手段66
はトランジスタ67と抵抗68で構成されている。
は差動増幅器6の正弦波状出力を矩形波に波形整形した
後、短い時間のパルスを発生するもので、充電回路65
でコンデンサ63に充電された電荷を引き抜くものであ
る。充電回路65により、コンデンサ63の電圧が抵抗
12、13で分圧された基準電圧に到達すると、コンパ
レータ14が動作して固定子巻線に電流が流れる。即
ち、通電開始からある時間まで通電初期部分が遮断され
ている。抵抗68は上記基準電圧値を設定するもので、
トランジスタ67は基準電圧値を零電圧値近くにする場
合に作動させる。
は差動増幅器6の出力電圧波形、(9−b)、(9−
c)は全速時の分配回路7の出力波形、(9−d)は
(9−a)のゼロクロスで発生させられる回転パルス発
生回路61の出力波形であり、(9−e)は充電回路6
5のコンデンサ63の電圧波形で、V7の電位は抵抗1
2、13、68で決まる。(9−f)はコンパレータ1
4の出力で、分配回路7に接続され、その結果(9−
g),(9−h)の実線のような固定子電流が流れる。
また、(9−g),(9−h)の破線は全速時の固定子
電流波形を示す。
来のブラシレスモータの駆動回路の場合、図5の駆動回
路においては、欠相運転により回転数を低くするもので
あるため、任意の低速度に設定することができず、欠相
運転での拘束に対する起動補償も必要となるという問題
点がある。
問題点は解決されるが、回転パルス発生回路、充電回路
等の複雑な回路構成が必要となり、また、従来の速度設
定では回転子巻線への通電電流が末期のみとなりモータ
効率が悪くなるという問題点がある。
れたもので、任意の低速度に設定することができ、低速
回転時でも起動が確実となり、モータ効率が良く、しか
も簡潔な構成で安価なブラシレスモータの駆動回路を提
供することを目的とする。
め、本発明においては図1に示すように、永久磁石回転
子の磁極位置検出素子と、上記磁極位置検出素子の信号
を増幅する差動増幅器と、上記差動増幅器の出力に応じ
て、二つの固定子巻線への通電電流を分配する分配回路
と、更に上記差動増幅器の出力の位相を遅延する位相遅
れ手段と、上記位相遅れ手段の出力をパルスに変換する
第1のゼロクロスコンパレータと、上記第1のゼロクロ
スコンパレータの位相遅れ量を検出する論理回路と、上
記論理回路の出力により、各周期毎に上記固定子巻線の
通電電流の初期部分を遮断する通電電流遮断手段を設け
る。
み手段を設け、各周期毎に上記固定子巻線の通電電流の
初期部分に追加し、末期部分も遮断する手段を設ける。
は、図2に示すように、速度切替えトランジスタをオン
にして低速から起動し、位相遅れ手段で位相遅れを発生
させ、その波形を矩形波形に整形し、論理回路で位相遅
れ量を検出し、遮断波形を算出して通電電流の初期部分
を遮断する。位相進みの場合も、同様にして並行して遮
断波形を算出して、通電電流の末期部分を遮断する。そ
の後速度切替えトランジスタをオフにし、高速運転にな
る。
固定子巻線通電指令信号の位相差は零となり、遮断パル
スは発生しない。モータの回転数が上昇するに従い、磁
極位置検出素子の周波数が高くなり、徐々に位相遅れ手
段の位相が遅れるため、通電初期遮断パルスの幅も徐々
に長くなり、通電初期部分が遮断されつつ通電区間が徐
々に短くなり、設定された回転数でバランスして回転す
る。
を設けておくと、起動時は上述のように遮断パルスは発
生しないが、モータの回転上昇につれ、位相進み手段の
位相が進むため、通電末期遮断パルスの幅も徐々に長く
なり、通電末期部分が遮断されつつ通電期間が徐々に短
くなる。この時、通電初期部分も遮断されていれば、通
電区間は通電指令信号の中央付近のみとなり、設定され
た低回転数になり、モータ効率の最適値で運転が可能と
なる。
モータの駆動回路の実施の形態を示す図であり、従来の
駆動回路である図6の速度指令回路60、速度切替え回
路66の代りに位相遅れ回路8および第1のゼロクロス
コンパレータ14を設けたものである。図に示すよう
に、低速回転の場合は、速度切替えトランジスタ9はオ
ン状態であり、抵抗10とコンデンサ11で位相遅れが
生じ、差動増幅器6の正弦波状である電圧波形の位相を
抵抗10とコンデンサ11の時定数だけ遅らす。この位
相の遅れた信号を第1のゼロクロスコンパレータ14で
矩形波に波形整形して、論理回路20で位相の遅れ量を
検出し、通電電流遮断手段21により、遅れた区間のみ
固定子巻線2、3の通電電流を遮断する信号を分配回路
7に送る。
(7−a)は差動増幅器6の出力波形、(7−b),
(7−c)は全速時の分配回路7の出力波形、(7−
d)は位相遅れ手段の出力波形、(7−e)は第1のゼ
ロクロスコンパレータ14の出力波形であり、論理回路
20で(7−b),(7−e)を比較して、(7−f)
の波形を発生させて、通電電流遮断手段21により、固
定子巻線2、3の通電電流は(7−g),(7−h)の
ように通電開始の初期部分が遮断される。その結果、通
電期間が減少して回転数はその分低下する。
スタ9はオフ状態であり、コンデンサ11が機能せず位
相は変化しない。従って、(7−g),(7−h)の破
線の波形のように通電遮断区間は無くなり、モータは全
速で回転する。
増幅器6の正弦波電圧の周波数が零であり、位相の遅れ
は生じない。その結果、特に起動補償の必要もない。
回路15を追加したもので、コンデンサ18、抵抗1
6、17で位相を進ませ、第2のゼロクロスコンパレー
タ19で矩形波に波形整形して、論理回路20および通
電電流遮断手段21により、通電電流の末期部分を遮断
している。
(8−f)は位相進み回路15の出力波形、(8−g)
は第2のゼロクロスコンパレータ19の出力波形、(8
−h)は論理回路20で(8−b),(8−e),(8
−g)を比較して発生させられた波形である。固定子巻
線2、3の通電電流は(8−i)、(8−j)のように
通電開始の初期部分と通電末期部分が遮断されている。
その結果、回転数が低下すると同時に、モータとして最
もトルクが強く生じる区間でのみ通電することで、電流
値が非常に少なくなり、モータ効率が非常に良くなる。
ラシレスモータの駆動回路においては、低速を任意の速
度に設定でき、低速回転時でも起動が確実となり、モー
タ効率が向上し、しかも簡潔にして安価な回路構成が可
能となる。
レーム対応図である。
る。
る。
一例である。
他の例である。
Claims (2)
- 【請求項1】永久磁石回転子を持つブラシレスモータの
駆動回路において、上記永久磁石回転子の磁極位置検出
素子と、上記磁極位置検出素子の信号を増幅する差動増
幅器と、上記差動増幅器の出力に応じて、二つの固定子
巻線への通電電流を分配する分配回路と、更に上記差動
増幅器の出力の位相を遅延する位相遅れ手段と、上記位
相遅れ手段の出力をパルスに変換する第1のゼロクロス
コンパレータと、上記第1のゼロクロスコンパレータの
位相遅れ量を検出する論理回路と、上記論理回路の出力
により、各周期毎に上記固定子巻線の通電電流の初期部
分を遮断する通電電流遮断手段とを有することを特徴と
するブラシレスモータの駆動回路。 - 【請求項2】上記位相遅れ手段と並列に設けた位相進み
手段と、上記位相進み手段の出力をパルスに変換する第
2のゼロクロスコンパレータと、上記第2のゼロクロス
コンパレータの位相進み量を検出する機能を追加した上
記論理回路と、上記論理回路の出力により、各周期毎に
上記固定子巻線の通電電流の末期部分を遮断する機能を
追加した上記通電電流遮断手段とを有することを特徴と
する請求項1に記載のブラシレスモータの駆動回路。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-10-05 JP JP25851695A patent/JP3239054B2/ja not_active Expired - Fee Related
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