JPS58116089A - ホ−ルモ−タの駆動方法 - Google Patents
ホ−ルモ−タの駆動方法Info
- Publication number
- JPS58116089A JPS58116089A JP56210391A JP21039181A JPS58116089A JP S58116089 A JPS58116089 A JP S58116089A JP 56210391 A JP56210391 A JP 56210391A JP 21039181 A JP21039181 A JP 21039181A JP S58116089 A JPS58116089 A JP S58116089A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- voltage
- hall
- hall element
- level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はホールモータの駆動方法に係り、ロータマグネ
ット磁極の特定位置がホール素子に対向した時にホール
素子に大電圧(電流)を印加(供給)し、消費電力を少
なく駆動し得、しかもロータ位置を高精度に検出し得る
ホールモータの駆動方法を提供することを目的とする。
ット磁極の特定位置がホール素子に対向した時にホール
素子に大電圧(電流)を印加(供給)し、消費電力を少
なく駆動し得、しかもロータ位置を高精度に検出し得る
ホールモータの駆動方法を提供することを目的とする。
ホールモータを駆動させる際、一般にはホール素子に単
に一定電圧(電流)を常時印加(供給)する方法と、ロ
ータの回転周期とは無関係に一定周期のパルス電圧(’
di流)を印加(供給)する方法とがある。
に一定電圧(電流)を常時印加(供給)する方法と、ロ
ータの回転周期とは無関係に一定周期のパルス電圧(’
di流)を印加(供給)する方法とがある。
然るに、前者の方法は常時ホール素子に電圧(電流)を
印加(供給)しているために消費電力が大になる欠点が
あり、後者の方法は前者のものに比して低消費電力であ
るが、ホール素子によるロータ位置検出周期とパルス電
圧印加周期とは必ず【2も一致しないので位置検出精度
が低下し、又、更に低消費電力化するためにパルス周期
を大にするとこの点でもロータ位置検出精度が低下し、
逆に検出精度を高くするにはパルス周期を小にしなけれ
ばならず、結局低消費電力化するのが困難である等の欠
点があった。
印加(供給)しているために消費電力が大になる欠点が
あり、後者の方法は前者のものに比して低消費電力であ
るが、ホール素子によるロータ位置検出周期とパルス電
圧印加周期とは必ず【2も一致しないので位置検出精度
が低下し、又、更に低消費電力化するためにパルス周期
を大にするとこの点でもロータ位置検出精度が低下し、
逆に検出精度を高くするにはパルス周期を小にしなけれ
ばならず、結局低消費電力化するのが困難である等の欠
点があった。
本発明は上記欠点を除去したものであり、以下図面と共
にその一実施例について説明する。
にその一実施例について説明する。
第1図は本発明になるホールモータの駆動方法の一実施
例を説明するための回路図、第2図は本発明方法に用い
る6極−着磁2相ホールモータの展開図を示し、各図中
、同一構成部分には同一番号を付す。第2図において、
6極着磁のロータマグネット(以下、ロータという)1
とステータヨーク2との間にはステータコイル31〜3
d及び電気角90°離間して配されたホール素子4..
4.が夫々設けられており、コイル3a〜3dに第2図
に示す方向に電流が流れるようにモータ駆動回路7から
端子5m 、5b聞及び端子5c 、5d間に夫々電圧
が印加されると、ロータ1は同図に示す位置から矢印A
方向に回転される。これKより、ロータ1のN極の中心
に対向したホール素子4.の出力端子61m、 61
b から第3口内に示す電圧eQlロータlのN極と
S極との間に対向したホール素子4!の出力端子61B
+611)から第3図@に示す電圧・0!が夫々電気角
90°の位相差を以てとり出される構成とされている。
例を説明するための回路図、第2図は本発明方法に用い
る6極−着磁2相ホールモータの展開図を示し、各図中
、同一構成部分には同一番号を付す。第2図において、
6極着磁のロータマグネット(以下、ロータという)1
とステータヨーク2との間にはステータコイル31〜3
d及び電気角90°離間して配されたホール素子4..
4.が夫々設けられており、コイル3a〜3dに第2図
に示す方向に電流が流れるようにモータ駆動回路7から
端子5m 、5b聞及び端子5c 、5d間に夫々電圧
が印加されると、ロータ1は同図に示す位置から矢印A
方向に回転される。これKより、ロータ1のN極の中心
に対向したホール素子4.の出力端子61m、 61
b から第3口内に示す電圧eQlロータlのN極と
S極との間に対向したホール素子4!の出力端子61B
+611)から第3図@に示す電圧・0!が夫々電気角
90°の位相差を以てとり出される構成とされている。
次に、時刻t0からロータの回転に伴なってとり出され
る各出力について説明する。時刻t0で電源が投入され
、その直後、T形7リツプ70ッグ8のQ出力が第3図
0に示す如くLレベルになるとすれば、トランジスタX
6はオフ、トランジスタX。
る各出力について説明する。時刻t0で電源が投入され
、その直後、T形7リツプ70ッグ8のQ出力が第3図
0に示す如くLレベルになるとすれば、トランジスタX
6はオフ、トランジスタX。
ミッタ間順方向電圧をvBE とすれば、ホール素子4
1+4茸の入力端子(端子9.,9.間電圧)■HDL
は・ vHDL= R,+a力、 VBE (t)で
ある(@3図(1))。この時のホール素子4++4g
の出力電圧eoI r eORは、ホール素子4..4
.に加えられる磁界を夫々HallIlωt、H―ωL
1ホール素子4、.4.の入力抵抗をR1ホール定数を
KとすI ると、 eoI−K 轡VHDL ・Hws t/RH工eot
”’ K @VHDL・HghI8 t/RH工とな
り、を中0故、 eo、中K llV HD L eH/RH1eol中
O となる。但し、ωはその周波数をロータの回転周波数の
3倍とする角速度である。
1+4茸の入力端子(端子9.,9.間電圧)■HDL
は・ vHDL= R,+a力、 VBE (t)で
ある(@3図(1))。この時のホール素子4++4g
の出力電圧eoI r eORは、ホール素子4..4
.に加えられる磁界を夫々HallIlωt、H―ωL
1ホール素子4、.4.の入力抵抗をR1ホール定数を
KとすI ると、 eoI−K 轡VHDL ・Hws t/RH工eot
”’ K @VHDL・HghI8 t/RH工とな
り、を中0故、 eo、中K llV HD L eH/RH1eol中
O となる。但し、ωはその周波数をロータの回転周波数の
3倍とする角速度である。
一方、コンパレータ10a〜10d の入力抵抗ハ非
常に大で無限大と考えられるので、各抵抗R1〜R,に
はトランジスタX1〜X、にて構成されるカレントミラ
ー回路により、 なる一定電流が供給される(但し、VBEはトラジスタ
x、−Xsのオン時のベース・エミッタ間電圧)0この
場合、ホール素子41*4tの出力抵抗は通常大事くて
も数100Ω程度であるので、上記電流工の値をホール
素子41.4mの出力電圧elol +eo、に影響な
い程度に小にするととは容易である○ここで、抵抗R1
〜R4の抵抗値を同一としてROとすれば、抵抗R1〜
R4の各両端子間電圧Vrはとなり、この電圧Vrとホ
ール出力電圧”01と〃エコンバレータ10m、10b
で比較され、電圧Vrとホール出力電圧e。tとが
コンノくレータ10C110d で夫々比較される。
常に大で無限大と考えられるので、各抵抗R1〜R,に
はトランジスタX1〜X、にて構成されるカレントミラ
ー回路により、 なる一定電流が供給される(但し、VBEはトラジスタ
x、−Xsのオン時のベース・エミッタ間電圧)0この
場合、ホール素子41*4tの出力抵抗は通常大事くて
も数100Ω程度であるので、上記電流工の値をホール
素子41.4mの出力電圧elol +eo、に影響な
い程度に小にするととは容易である○ここで、抵抗R1
〜R4の抵抗値を同一としてROとすれば、抵抗R1〜
R4の各両端子間電圧Vrはとなり、この電圧Vrとホ
ール出力電圧”01と〃エコンバレータ10m、10b
で比較され、電圧Vrとホール出力電圧e。tとが
コンノくレータ10C110d で夫々比較される。
ここで、ホール出力電圧”011eol +電圧vrの
関係は、 K・■HDL−H/RH工〉vr〉0 であり、しかも電圧Vrは零に近い値に設定されている
ので、コンパレータ101〜10dの出力C〜fは夫々
第3図Ω〜■に示す如く夫々Hレベル、Lレベル、Hレ
ベル、Hレベル、!: サレル。コAKより、ナ/ドゲ
ート11.の出力はHレベル、ナントゲート11.の出
力はLレベルとされ、ナントゲート11.0出力は第3
図日に示す如くHレベルとされる。
関係は、 K・■HDL−H/RH工〉vr〉0 であり、しかも電圧Vrは零に近い値に設定されている
ので、コンパレータ101〜10dの出力C〜fは夫々
第3図Ω〜■に示す如く夫々Hレベル、Lレベル、Hレ
ベル、Hレベル、!: サレル。コAKより、ナ/ドゲ
ート11.の出力はHレベル、ナントゲート11.の出
力はLレベルとされ、ナントゲート11.0出力は第3
図日に示す如くHレベルとされる。
モータが回転を開始すると、ホール素子4.の出力電圧
”Ofが下降する一方、ホール素子41の出力電圧e。
”Ofが下降する一方、ホール素子41の出力電圧e。
、が上昇し、時刻1.で電圧e6.が電圧Vrに等しく
なるとコンパレータ10dがLい(とされ、ナントゲー
ト11.の出力はLレベルとされる。然るに、T形りリ
ップ70ツブ8は入力端子の立上りによりその出力状態
を変化されるフリップフロップであるので、7リツグ7
Cxツブ8の出力は変化せず、Lレベルのままであり、
ホール入力電圧も電圧V のままである。コンパレー
タtOa〜DL 10dの出力はモータ駆動回路7に供給されてコイル駆
動信号とされる。
なるとコンパレータ10dがLい(とされ、ナントゲー
ト11.の出力はLレベルとされる。然るに、T形りリ
ップ70ツブ8は入力端子の立上りによりその出力状態
を変化されるフリップフロップであるので、7リツグ7
Cxツブ8の出力は変化せず、Lレベルのままであり、
ホール入力電圧も電圧V のままである。コンパレー
タtOa〜DL 10dの出力はモータ駆動回路7に供給されてコイル駆
動信号とされる。
更にモータが回転を続け、時刻t、でホール出力電圧”
01が電圧Vrに等しくなると、コンパレータ10m、
10c、10dの出力は夫々Hレベル、Hレベル、Lレ
ベルのままであるが、コンパレータ10bの出力はLレ
ベルからHレベルとされる。これにより、ナントゲート
11.の出力はHレベルとされ、クリップ70ツブ8の
Q出力は第3図Iに示す如くHレベルとされ、トランジ
スタXs 、Xsはオン、トランジスタX、はオフとさ
れる。この時のホール入力電圧をvHDHとすれば、と
なり(第3図(I))、この時のホール出力電圧e63
j sowは1 eoI= K @VHDH@Hcosai t/ R,
(16o* −K @VHOH11Hzkam t/R
H1となる。上記(1)式及び(2)式より明らがな如
く、VHDH> vHDL であり、ホール素子4+−4mK大電圧が印加されにな
るため、ポール出力電圧eo、は瞬時大になり、辷れK
よシ、コンパレータ10bの出力は直ちに再1iLレベ
ルとされる。このため、ナントゲート11、の出力は再
度Lレベルとされるが、7リツグ7oツ7’8r/i)
リガされず、その。出方FiLレベルのままである。
01が電圧Vrに等しくなると、コンパレータ10m、
10c、10dの出力は夫々Hレベル、Hレベル、Lレ
ベルのままであるが、コンパレータ10bの出力はLレ
ベルからHレベルとされる。これにより、ナントゲート
11.の出力はHレベルとされ、クリップ70ツブ8の
Q出力は第3図Iに示す如くHレベルとされ、トランジ
スタXs 、Xsはオン、トランジスタX、はオフとさ
れる。この時のホール入力電圧をvHDHとすれば、と
なり(第3図(I))、この時のホール出力電圧e63
j sowは1 eoI= K @VHDH@Hcosai t/ R,
(16o* −K @VHOH11Hzkam t/R
H1となる。上記(1)式及び(2)式より明らがな如
く、VHDH> vHDL であり、ホール素子4+−4mK大電圧が印加されにな
るため、ポール出力電圧eo、は瞬時大になり、辷れK
よシ、コンパレータ10bの出力は直ちに再1iLレベ
ルとされる。このため、ナントゲート11、の出力は再
度Lレベルとされるが、7リツグ7oツ7’8r/i)
リガされず、その。出方FiLレベルのままである。
モータが更に回転を続けるため、ホール出力電圧e。I
は低下を続ける一方、ポール出力電圧e01け上昇を続
ける。時刻t、でホール出力電圧6Q、が電圧Vrにな
るとコンパレータ10bの出方df(レベルとされてナ
ントゲート111の出方はHレベルとされ、7リツプ7
0ツブ8#iトリガされてその出力//iLレベルとさ
れる。これにより、トランジスタX6Fiオフ、トラン
ジスタXv、x、はオ/とされ、ホール入力電圧vHD
は再び低電圧VHDLとされる。更に時刻t、でボール
出力電圧e。1が電圧−vrKなるとコンパレ」りl0
JLの出方はLレベルとされ、ナントゲートti、の出
力tfLレベルとされる■以後ロータlの回転に伴なっ
てこのような動作が繰返され、ホール出力電圧e。I
+ eORの電気角90°毎(つまり、ロータ磁極の特
定位置がホール素子41*Gの真上を通過する検出周期
)に大なるホール入力電圧V が印加される。これに
よDH す、ホール素子41,4.のロータ位置検出時だけ大電
圧V が印加され、それ以外の期間では小DH 電圧V が印加されるので消費電力を小に抑えDL 得、しか4回転周期に無関係に大電圧を印加していたも
のに比して検出精度を向上し得る。
は低下を続ける一方、ポール出力電圧e01け上昇を続
ける。時刻t、でホール出力電圧6Q、が電圧Vrにな
るとコンパレータ10bの出方df(レベルとされてナ
ントゲート111の出方はHレベルとされ、7リツプ7
0ツブ8#iトリガされてその出力//iLレベルとさ
れる。これにより、トランジスタX6Fiオフ、トラン
ジスタXv、x、はオ/とされ、ホール入力電圧vHD
は再び低電圧VHDLとされる。更に時刻t、でボール
出力電圧e。1が電圧−vrKなるとコンパレ」りl0
JLの出方はLレベルとされ、ナントゲートti、の出
力tfLレベルとされる■以後ロータlの回転に伴なっ
てこのような動作が繰返され、ホール出力電圧e。I
+ eORの電気角90°毎(つまり、ロータ磁極の特
定位置がホール素子41*Gの真上を通過する検出周期
)に大なるホール入力電圧V が印加される。これに
よDH す、ホール素子41,4.のロータ位置検出時だけ大電
圧V が印加され、それ以外の期間では小DH 電圧V が印加されるので消費電力を小に抑えDL 得、しか4回転周期に無関係に大電圧を印加していたも
のに比して検出精度を向上し得る。
なお、回転中、コンパレータ10a〜10dの出力c−
d中に瞬時KHレベルになる部分があるが(例えば、出
力d中時刻t、)、これは極く短時間であり、モータ駆
動回路7において容易に除去できるのでロータの回転動
作には何ら悪影響を及はすことはない。
d中に瞬時KHレベルになる部分があるが(例えば、出
力d中時刻t、)、これは極く短時間であり、モータ駆
動回路7において容易に除去できるのでロータの回転動
作には何ら悪影響を及はすことはない。
又、電源投入時、クリップ70ツブ8のQ出力がHレベ
ルになることも考えられるが、ホール出力電圧e’o1
が゛電圧vrとなった時に7リツプフロツク8がトリガ
されてそのQ出力がLレベルになり、以後第3図0.(
Dに示す波形と同様になるので問題はない。又、この時
のホール入力電圧は大電圧V であるので、電源投入
後の最初の位置HDI( 検出を高精度に行ない得る。
ルになることも考えられるが、ホール出力電圧e’o1
が゛電圧vrとなった時に7リツプフロツク8がトリガ
されてそのQ出力がLレベルになり、以後第3図0.(
Dに示す波形と同様になるので問題はない。又、この時
のホール入力電圧は大電圧V であるので、電源投入
後の最初の位置HDI( 検出を高精度に行ない得る。
又、ホール入力電圧を周期的に大にする他、ホール入力
電流を周期的に大にする構成としてもよい。
電流を周期的に大にする構成としてもよい。
又、本実施例はホール素子を2個用いたモータを適用し
て説明したが、1個しか設けられていないモータにおい
ても同様に適用し得る。
て説明したが、1個しか設けられていないモータにおい
ても同様に適用し得る。
上述の如く、本発明になるホールモータの駆動方法は、
ホール素子の出力電圧を閾値電圧と比較し、その比較結
果に応じてホール素子の入力電圧(電流)をホール素子
の出力電圧の周期を以て大及び小に切換え、ロータマグ
ネット磁極の特定位置がホール素子に対向した時にホー
ル素子に大電圧(電流)を印加(供給)するようにして
いるため、ホール素子にそのロータ位置検出時にだけ大
電圧(電流)を印加(供給)してその他の期間は大電圧
(電流)を印加(供給)しないようにし得、これKより
、常時ホール素子に電圧(電流)を印加(供給)してい
た従来のホールモータに比して消費電力を小に抑え得、
又、ホール素子にロータの回転周期とは無関係に一定周
期のパルス電圧(電流)を印加(供給)していた従来の
ホールモータに比して高精度にロータの位置を検出し得
る等の特長を有する。
ホール素子の出力電圧を閾値電圧と比較し、その比較結
果に応じてホール素子の入力電圧(電流)をホール素子
の出力電圧の周期を以て大及び小に切換え、ロータマグ
ネット磁極の特定位置がホール素子に対向した時にホー
ル素子に大電圧(電流)を印加(供給)するようにして
いるため、ホール素子にそのロータ位置検出時にだけ大
電圧(電流)を印加(供給)してその他の期間は大電圧
(電流)を印加(供給)しないようにし得、これKより
、常時ホール素子に電圧(電流)を印加(供給)してい
た従来のホールモータに比して消費電力を小に抑え得、
又、ホール素子にロータの回転周期とは無関係に一定周
期のパルス電圧(電流)を印加(供給)していた従来の
ホールモータに比して高精度にロータの位置を検出し得
る等の特長を有する。
第1図及び第2図は夫々本発明方法の一実施例を説明す
るための回路図及び本発明方法に用いるホールモータの
展開図、第3図■〜(I)は第1図示回路の動作説明用
信号波形図である。 1・・eロータマグネット、3a〜3d・・−ステータ
コイル、40,4鵞−・・ホール素子、6m、〜6tb
・e・ホール出力電圧出力端子、7−・・モータ駆動回
路、8・・・T形フリップ70ツブ、91,91・0ホ
ール入力端子、10a〜10d−@コンパレータ、11
、〜11畠・・−ナントゲート、R1〜RIO・・嗜抵
抗、X、〜X、・・参トランジスタ、E・・e・安定化
電源。 特許出願人 日本ビクター株式会社 代理人 弁理士伊東忠彦
るための回路図及び本発明方法に用いるホールモータの
展開図、第3図■〜(I)は第1図示回路の動作説明用
信号波形図である。 1・・eロータマグネット、3a〜3d・・−ステータ
コイル、40,4鵞−・・ホール素子、6m、〜6tb
・e・ホール出力電圧出力端子、7−・・モータ駆動回
路、8・・・T形フリップ70ツブ、91,91・0ホ
ール入力端子、10a〜10d−@コンパレータ、11
、〜11畠・・−ナントゲート、R1〜RIO・・嗜抵
抗、X、〜X、・・参トランジスタ、E・・e・安定化
電源。 特許出願人 日本ビクター株式会社 代理人 弁理士伊東忠彦
Claims (1)
- ホール素子の出力電圧を閾値電圧と比較し、その比較結
果に応じて該ホール素子の入力電圧(電titt)を該
ホール素子の出力電圧の周期を以て大及び小に切換え、
ロータマグネット磁極の特定位置が該ホール素子に対向
した時に該ホール素子に大電圧(電流)を印加(供給)
することを特徴とするホールモータの駆動方法0
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56210391A JPS58116089A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | ホ−ルモ−タの駆動方法 |
US06/450,773 US4468595A (en) | 1981-12-28 | 1982-12-17 | Driving circuit for a Hall motor |
DE3247991A DE3247991C2 (de) | 1981-12-28 | 1982-12-24 | Treiberschaltung für einen kollektorlosen Gleichstrommotor mit einem Hall-Element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56210391A JPS58116089A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | ホ−ルモ−タの駆動方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58116089A true JPS58116089A (ja) | 1983-07-11 |
JPH0343866B2 JPH0343866B2 (ja) | 1991-07-04 |
Family
ID=16588550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56210391A Granted JPS58116089A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | ホ−ルモ−タの駆動方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4468595A (ja) |
JP (1) | JPS58116089A (ja) |
DE (1) | DE3247991C2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3434965A1 (de) * | 1983-09-22 | 1985-04-04 | Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen | Gekapselter kleinstmotor |
JPH0736713B2 (ja) * | 1985-09-20 | 1995-04-19 | ソニー株式会社 | ブラシレスモ−タ |
US4761569A (en) * | 1987-02-24 | 1988-08-02 | Sprague Electric Company | Dual trigger Hall effect I.C. switch |
DE4028089B4 (de) * | 1990-09-05 | 2005-06-09 | Papst Licensing Gmbh & Co. Kg | Schaltungsanordnung zum Erfassen von konstanten oder wechselnden Magnetfeldern |
DE19515944A1 (de) * | 1994-11-21 | 1996-11-07 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Verbesserung des Wirkungsgrades eines elektronisch kommutierten Motors, und Motor zur Durchführung eines solchen Verfahrens |
DE59610209D1 (de) * | 1995-05-02 | 2003-04-17 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Elektronisch kommutierter Motor, und Verfahren zur Ansteuerung eines solchen Motors |
JP4454328B2 (ja) * | 2004-01-29 | 2010-04-21 | 三洋電機株式会社 | モータ駆動装置、集積回路、モータ駆動方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5512836B2 (ja) * | 1973-08-24 | 1980-04-04 | ||
US4023082A (en) * | 1973-12-26 | 1977-05-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Speed control circuit for a DC motor having a Hall generator |
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Also Published As
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DE3247991C2 (de) | 1986-10-09 |
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