JPS6011758Y2

JPS6011758Y2 - ブラシレスモ−タの正逆回転制御装置

Info

Publication number: JPS6011758Y2
Application number: JP1977152206U
Authority: JP
Inventors: 重利納田
Original assignee: ソニー株式会社
Priority date: 1977-11-15
Filing date: 1977-11-15
Publication date: 1985-04-17
Also published as: JPS5477908U

Description

【考案の詳細な説明】本考案はブラシレスモータの正逆回転制御装置の改良に
関する。

従来のブラシレスモータの正逆回転制御装置としては、
例えば第１図及び第２図に示す如＜ロータの磁極位置検
出素子Ｍ□〜Ｍ３（４端子磁気抵抗効果素子等）の制御
電流の方向を切換えるようにしたものが周知である。

第１図及び第２図においてＷ１〜Ｗ３は固定子巻線、Ａ
□１〜ん、は差動増幅器、Ｄ□□〜Ｄ３１はダイオード
、Ｔ１．Ｔ２はトランジスタ、Ｒ１１〜Ｒ４１，Ｒ５□
は抵抗、Ｅは直流電源、Ｓｌはスイッチである。

今、第１図の装置で、スイッチＳ□の切換に応じてトラ
ンジスタＴ１．Ｔ２は交互にオンオフし、これに応答
して位置検出素子Ｍ１〜Ｍ３の制御電流の方向が変り、
周知の如く、ロータ（図示せず）の回転トルク方向も変
化する。

また第２図の装置においては、スイッチＳ□の切換に応
じてトランジスタＴ□がオンオフし、トランジスタＴ１
がオンの場合には制御電流は抵抗Ｒ４□、位置検出素子
Ｍ□〜Ｍ３、抵抗Ｒ３゜、トランジスタＴ１を介して流
れ、トランジスタＴ１がオフの場合には抵抗Ｒ２゜、位
置検出素子Ｍ１〜Ｍ３、抵抗Ｒ，を介して流れるので、
ロータの回転トルクの方向もこれに応じて正又は逆方向
に変化する。

このように従来の装置では、制御電流は直流電源Ｅから
第１図の抵抗Ｒ２１，Ｒ１１又は第２図の抵抗Ｒ２□、
Ｒ４□を介して供給されるが、第１図に示す如くトルク
むら軽減のために、差動増幅器Ａ１□〜Ａ３１とダイオ
ードＤ１１〜Ｄ３１から成るインターロック回路（駆動
回路）を各相に設けている場合には、第１図から明らか
なように位置検出素子の内部等価回路は抵抗網であるた
め、インターロック回路のダイオードがオンオフする毎
に、位置検出素子Ｍ１〜Ｍ３から戊る電源端子１，２間
の並列合成抵抗値は当然変化し、上記端子間の電圧は変
動する。

かくして各相が順次切換わるのに伴ない位置検出素子Ｍ
１〜Ｍ３の電源端子１，２間にクロストーク信号が発生
する。

その結果、例えば位置検出素子Ｍ□の出力電圧が少し負
になり、差動増幅器Ａ１□の出力が低レベルになるポイ
ントでは、このＡ□□の出力が電源端子１，２の中点電
位を超えると、ダイオードＤ３□がオンになり、差動増
幅器Ａ３１の入力をロックするので、差動増幅器Ａ３１
の出力は低レベルから高レベルに、またダイオードＤ２
□はオンからオフに移行する。

上述した動作をとる時間帯、即ち、第６図に示す如くダ
イオードＤ３１がオンになり、Ｄ２１がオフになる迄の
ｔ１〜ｔ２の時間帯では、第１図の回路構成から明らか
な如く、電源端子１，２の端子電圧が変動するので、ク
ロストーク信号（電源端子１の大きな電位変動）が発生
し、これに伴なって位置検出素子Ｍ１の出力も変動する
。

この出力電圧の変動が、内部構成上、例えば負の不平衡
電圧を有していた場合には、正に移行する場合があり、
この場合には差動増幅器Ａ□１の出力は高レベルに移行
し、以下順次同様の動作をくり返し、差動増幅器Ａ□□
及びん、のスルーレート等で決まる周波数で発振するこ
とになる。

上述のようにインターロック回路の影響で位置検出素子
の電源端子間のクロストークを原因とする発振点があれ
ば、最初からこの点に相当する位置にロータが位置して
いて、負荷をかけた状態で電源投入後に、その発振が原
因で始動トルクが激減し、始動が困難になる欠点があっ
た。

本考案者は先にかかる従来装置の欠点を解消して上記ク
ロストークを除去すると共に安定かつコンパクトに構成
したブラシレスモーフの正逆回転制御装置に関する考案
（実願昭５２−９８２９崎（実開昭５４−２６０２吋公
報））を出願した。

次に上記考案を説明すると、第３図において、Ａ工。

は演算増幅器（比較器）で、その出力端子と負側入力端
子とを接続して強い負帰還をかけているため、出力イン
ピーダンスはほとんど零であり、その出力電位は抵抗Ｒ
１３，Ｒ２３で分割された一定電位ＥＲ□３／Ｒ１３＋
Ｒ２３に保持され、一種の定電源回路を構成している。

演算増幅器Ａ１ｇの出力端子は位置検出素子Ｍ１〜Ｍ３
の一方の電源端子１に接続されている。

他方の電源端子２は直接スイッチＳ□に接続されている
。

而してスイッチＳ１を直流電源Ｅに切換えれば、制御電
流は電源Ｅの端子３から位置検出素子Ｍ１〜Ｍ３を介し
て演算増幅器ＡＩ３の出力端子に流れこみ、また零電位
に切換えれば、演算増幅器Ａ１３の出力端子から位置検
出素子Ｍ□〜Ｍ３を介して電源Ｅの端子４に流れこむの
で、従来と同様にロータの回転トルクの方向を、正又は
逆方向に変化させることができる。

この場合、本装置では、制御電流を電源Ｅから抵抗を介
して供給せず、内部インピーダンスがほとんど零の定電
源回路を介して供給しているため、従来のようにインタ
ーロック回路による位置検出素子の電源端子間のクロス
トークを原因とする発振はほとんど発生しない。

上述した如く第３図の回路は従来の欠点を改善し優れた
動作特性を有しているが、なお次のような改良の余地を
残している。

即ち位置検出素子Ｍ□〜Ｍ３のバイアス電流は前記定電
圧源から供給されており、しかもダイオードＤ１□〜Ｄ
３１でインターロックをかけている場合には、ホール素
子等の内部抵抗の小さい位置検出素子を使用すると、該
素子に大きな電流が流れる。

このためかかる電流を制限すべく、位置検出素子の電源
側に直列に抵抗を挿入することが考えられる。

しかしながら、このようにすると、各位置検出素子を互
いに並列に接続しているため、インターロックのかかつ
ていない相の位置検出素子のバイアス電流が極端に少な
くなって感度が低下する。

本考案はかかる事由に鑑みて、第４図及び第５図に示す
ような更に改良したブラシレスモーフの正逆回転制御装
置を提案するものである。

第４図において、第３図と相異する点は比較器Ａ□３と
各位置検出素子Ｍ□〜Ｍ３との接続関係である。

即ち各位置検出素子Ｍ１〜Ｍ３の一方の入力は比較器Ａ
□３の出力に、また他方の入力は比較器Ａ□３の負入力
に接続し、Ａ□３の正入力に抵抗Ｒ，２３゜Ｒ１３で決
まる基準電位が印加されるようになっている。

今、スイッチＳ□を端子ａ又はｂに切換えた場合、比較
器Ａ１３は高レベル又は低レベルに飽和し、その出力は
Ｖｃｃ又は接地電位にほぼ等しくなり、Ａ１３の出力又
はＶｃｃから位置検出素子Ｍ１〜鳩を介して接地又はＡ
１３の出力に向って流れ、モータを正又は逆方向に回転
せしめることになる。

かくして位置検出素子には第３図の回路よりも２倍の電
源電圧が印加されることになるので、その感度も２倍改
善される。

なお位置検出素子としてホール素子等のように内部抵抗
の小さな素子を使用する場合は１．第５図に示す如く抵
抗Ｒ３，Ｒ４を挿入すればよい。

従って内部抵抗の異なる位置検出素子でも併用できる。

以上説明したように本考案によれば本考案者の先に出願
した回路の利点を全て有する他に、位置検出素子の感度
を２倍改善し、かつ内部抵抗の異なる位置検出素子でも
併用でき、回路全体が極めてコンパクトになるのでブラ
シレスモータ内に組み込むことも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は夫々従来のブラシレスモーフの正逆
回転制御装置を示す回路図、第４図は本考案の一実施例
の主要部を示す回路図、第５図は本考案の他の実施例を
示す回路図、第６図は第１図の装置の動作説明用タイム
チャートである。Ｅ・・・・・・直流電源、Ｓ工・・・・・・スイッチ、
Ａ□３・・・・・・比較器、Ｍ□〜Ｍ３・・・・・・位
置検出素子。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ブラシレスモータのロータを駆動する複数の固定子巻線
と、該各固定子巻線に各差動増幅の出力を接続し、かつ
該各差動増幅器間においてその一つの入力と他方の出力
との間にダイオードを接続してなるインターロック回路
と、該インターロック回路に夫々接続されるとともに上
記ロータの磁極位置を検出してその検出出力を上記夫々
の差動増幅器の他方の入力に与える位置検出素子とを設
け、該位置検出素子の検出出力に応じて上記インターロ
ック回路を開閉制御することにより上記各固定子巻線に
順次駆動電流を出力して上記ロータを駆動する装置にお
いて、前記位置検出素子の一方の入力を比較器の出力に
接続すると共に他方の入力を上記比較器の一方の入力に
接続し、該入力を比較器の他方の入力に印加される基準
電位よりも高又は低電位点に切換えて接続するように構
成したことを特徴とするブラシレスモータの正逆回転制
御装置。