JPS60213291A - ブラシレス直流モ−タ - Google Patents

ブラシレス直流モ−タ

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Publication number
JPS60213291A
JPS60213291A JP59070202A JP7020284A JPS60213291A JP S60213291 A JPS60213291 A JP S60213291A JP 59070202 A JP59070202 A JP 59070202A JP 7020284 A JP7020284 A JP 7020284A JP S60213291 A JPS60213291 A JP S60213291A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
rotor
generating means
pulse signals
rotation
Prior art date
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Pending
Application number
JP59070202A
Other languages
English (en)
Inventor
Takafumi Akeda
明田 隆文
Hiroshi Okamoto
博 岡本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP59070202A priority Critical patent/JPS60213291A/ja
Publication of JPS60213291A publication Critical patent/JPS60213291A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/34Modelling or simulation for control purposes

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、回転子の回転位相が制御されるブラシレス直
流モータに関し、各種の音響機器、映像機器等の駆動源
に使用して有効なものである。
従来例の構成とその問題点 ブラシレス直流モータは、ブラシ・コミュテータを使用
していないために整流ノイズがなく、長寿命で信頼性が
高いモータであり、従来より音響・映像機器に広く使用
されている。特に、回転ヘッド型ビデオテープレコーダ
の回転ヘッド駆動用モータは、磁気テープの一定の位置
を走査させるために基準信号と回転ヘッドを位相制御し
ている。
そのために、回転ヘツ、ドの機械的な回転位相を示す信
号を発生する回転位相基準信号発生手段が組込捷れてい
る。
従って、従来の回転位相が制御されるブラシレス直流モ
ータでは回転位相基準信号発生手段を組込捷なければな
らないため、部品点数、工数およびコストが増加し、小
型化も困難であるという問題点があった。
発明の目的 本発明の目的は、その様な点を考慮し、第1の信号発生
手段と第2の信号発生手段の回転子1回転毎のパルス数
NとMの関係が、 M>Nの場合、M=AxN+1 (1m)M (N (
7)場合、N=BXM+1 (([1jl)(但し、A
、B、M、Nは1以上の自然数)となる様に構成するこ
とにより、回転位相基準信号の発生が可能となるブラシ
レス直流モータを提供することである。特に、位置信号
発生器の出力あるいは駆動コイルの逆起電圧を処理する
第1の信号発生手段と、回転子の回転速度を制御するた
めの速度検出手段で構成される第2の信号発生手段を具
備することにより、なんらの部品点数、工数およびコス
トを増加させることなく回転位相基準信号を発生し、か
つ、小型化も容易となるブラシレス直流モータを提供す
ることも可能である。
発明の構成 上記目的を達成するために本発明のブラシレス直流モー
タは、回転子に取り付けられ多極着磁された永久磁石と
、固定子に配設された複数相の駆動コイルと、前記回転
子の回転位置に対応した複数相の位置信号を発生する位
置信号発生器と、前記複数相の位置信号に対応して順次
前記複数相の駆動コイルを励磁する駆動回路と、前記回
転子の1回転毎にN個のパルス信号を発生する第1の信
号発生手段と、前記回転子の1回転毎にM個のパルス信
号を発生する第2の信号発生手段と、前記第1の信号発
生手段および第2の信号発生手段の出力により前記回転
子の1回転毎に1個のパルス信号を発生する回転位相基
準信号発生回路を具備し、前記NとMの関係を、 M)Hの場合、M=AXN±1 (個)M(Nt7)場
合、N=BXM±1 C個)(但し、八、B、M、Nは
1以上の自然数)としたものであり、これにより回転位
相基準信号を発生するものである。
実施例の説明 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。第1図は本発明のブラシレス直流モータの一実
施例を示すブロック構成図である。
第1図において、1Aは回転軸、1Bは8極着磁された
永久磁石であり、回転子を構成している。
2.3.4は3相の駆動コイル、6は永久磁石1Bの着
磁面に対向して配設されたホール素子61゜52.53
からなり、その回転位置に対応した3相の位置信号を発
生する位置信号発生器、6は位置信号発生器5の出力に
応じて順次3相の駆動コイル2,3.4を励磁する駆動
回路、7はホール素子61と、その出力を波形整形し、
回転子の1回転毎に4個(N=4)のパルス信号を出力
する比較器71からなる第1の信号発生手段、8Aは回
転軸に取り付けられ10極着磁された永久磁石、8Bは
永久磁石8Aの磁束を検出し、回転子の1回転毎に6個
(M=6)のパルス信号に整形して出力する周波数発電
機で、8は永久磁石8Aと周波数発電機8Bで構成され
る速度検出手段である。
第2の信号発生手段9Aは第1の信号発生器7および第
2の信号発生手段8の出力により回転子の1回転毎に1
個のパルス信号を出力する回転位相基準信号発生回路、
10は3相の駆動コイル2゜3.4に電源電圧■Mを供
給する直流電圧源である。
次に、本実施例の動作について第2図の回転位相基準信
号発生回路の具体的な構成図および第3図の主要信号波
形図を用いて説明する。1ず、駆動回路6は位置信号発
生器50ホール素子61゜52.53に定電圧VHを供
給し、永久磁石1Bの回転位置に対応した3相の位置信
号により順次3相の駆動コイル2,3.4を励磁する。
従って、永久磁石1Bは回転する。駆動回路6は周知の
各種回路が使用できるため、ここでの詳細な説明は省略
する。
永久磁石1Bが回転することにより位置信号発生器6の
ホール素子61は、その着磁極対数に対応した交番信号
dを発生する。その信号aを比較冊子1で構成される第
1の信号発生手段7へ人力することにより9回転子の1
回転毎に4個(N=4)のパルス信号(第3図の信号b
)を得る。丑だ、第2の信号発生手段8は、永久磁石1
Bと同様に回転軸1Aに取り付けられた永久磁石8Aの
磁束を検出し、回転子の1回転毎に6個(M=5)のパ
ルス信号(第3図の信号C)を出力する。また、信号C
は回転子の回転速度を制御する信号でもある。ここで、
第1の信号発生手段7の出力(信号b)と第2の信号発
生手段8の出力(信号C)の位相関係を第3図に示す。
第2図は、回転位相基準信号発生回路9Aの具体的な構
成図である。p型フリップフロップ91のデータ端子り
へ信号す、クロック端子CKへ信号C,上セツト子Sお
よびリセット端子Rにはアース点を接続することにより
、出力端子Qには信号dを得る。なお、破線の部分は、
信号Cの立ち上りが信号すの”High”レベル時に発
生した場合であり、実線はLow”レベル時の場合であ
る。
D型フリップフロップ92の端子CKに信号dの反転信
号(すなわち、フリップフロップ91のQ出力)、D端
子に回路電源電圧■。c、S端子にアース点、R端子1
に信号すを与えることにより、゛Q比出力して信号eを
得る。信号eは、第1の信号発生器70入力信号源であ
るホール素子51と第2の信号発生器80周波数発電機
の機械的位置関係により決定され、回転子の1回転毎に
1個発生する信号であるため、回転体の機械原点(回転
位相基準)を示す信号となる。
以上の様に本実施例じよれば、第1の信号発生手段7と
第2の信号発生手段8の回転め1回転毎のパルス信号数
NとMの関係を、 M==AXN+1 (A=1.N=4)としたことによ
り、なんらの部品点数、工数およびコストを増加させる
ことなく回転位相基準信号を得ている。
次に、本発明の他の実施例について図面を参照しながら
説明する。
第4図は本発明の池の実施例に係るブラシレス直流モー
タのブロック構成図、第5図は回転位相基準信号発生回
路の具体的な構成図、第6図は主要信号の波形図である
。第4図において、8Cおよび9Bll外は、第1図の
実施例の構成と同一であるため説明は省略する。8Cは
回転軸1Aに数句けられた6極着磁された永久磁石、9
Bは第1のj信号発生手段7および第2の信号発生手段
8の出力により回転子の1回転毎に1個のパルス信号を
出力する回転位相基準信号発生回路である。
次に、その動作について説明する。まず、駆動回路eけ
、位置信号発生器60ホール素子61゜E52.53に
定電圧vHを供給し、永久磁石1Bの回転位置に対応し
た3相の位置信号により3相、の駆動コイル2 、3 
、4′f:励磁する。従って、永久磁石1Bは回転する
永久磁石1Bが回転することにより、逆起電圧が3相の
駆動コイル2,3.4にそれぞれ発生する。駆動コイル
2の逆起電圧(第6図の信号f)を第1の信号発生手段
7の比較器71の正相入力端子に入力し、3相のIl′
1に動コイルに電力を供給する直流電圧源10の電圧v
M を逆相入力端子に入力することにより、回転子の1
回転毎に4個(N=4)のパルス信号(第6図の信号q
)&得る。また、第2の信号発生手段8は、永久磁石8
Cの磁束全検出し、回転子の1回転毎に3個(M=3)
のパルス信号(第3図の信号h)を出力する。この信号
りは回転子の回転速度を制御を制御する信号でもある。
ここで、第1の信号発生手段17の出力(信号q)およ
び第2の信号発生手段日の出力(信号h)の位相関係を
第6図に示ずQ 第6図は、回転位相基準信号発生回路9Bの具体的な構
成図である。D型フリップフロップ93のD端子へ信号
q、CK端子へ信号り、S端子およびR端子にはアース
点を接続することにより、Q出力として信号iを得る。
なお、破線の部分は信号りの立ち上りが信号qの’Hi
gh“ルベルの時に発生した場合で、実線は”’Low
”レベル時の場合である。
D型フリップフロップ94のCK端子に信号i。
D端子に回路電源′屯田■。c、S端子にアース点。
R端子に信号qの反転信号(信号))ヲ与えることによ
り、O出力として信号kを得る。この信号には、前記実
施例と同様に第1の信号発生手段7の入力信号源である
駆動コイル2と第2の信号発生手段8の周波数発電機の
機械的位置関係により決定され、回転子の1回転毎に1
個発生する信号であるため、回転体の機械原点(回転位
相基準)を示す信号となる。
以上の様に本実施例によれば、第1の信号発生手段7と
第2の信号発生手段8の回転子の1回転毎のパルス信号
数NとMの関係を、 N==I3XM+1 (N=4.B=1)としたことに
より、なんらの部品点数、工数およびコストを増加させ
ることなく回転位相基準信号を得ている。
なお、上述の実施例では、 M、:>Hの場合、M=AxN±1(個)M<Hの場合
、N=BxM±1(個) (但し、M、N、A、Bは1以上の自然数)という関係
式において、A=B=1.N=4で構成したが、これに
限定されるものではなく、上記関係式を満足する信号を
発生する第1の信号発生手段と第2の信号発生手段であ
れば何でもよい。
例えば、M>Nとする場合、N=4.A:2とすればM
−s±1となり、N)Mとする場合、N=4゜13=1
とすればM=3となる。従って、各々の場合のNおよび
Mとなる様に第1の信号発生手段および第2の信号発生
手段を構成すればよい。
また、本発明は、3相の駆動コイルを有するモータに限
らず、一般に複数相の駆動コイルを有するモータにおい
ても構成できる。
発明の効果 以上の説明から明らかな様に、本発明のブラシレス直流
モータは、第1の信号発生手段と第&の信号発生手段の
回転子の1回転毎の出力パルス数NとMの関係を、 M>Nの場合、M=AxN±1(個) M<N(7)場合、N=BxM−11(個)(但し、M
、N、A、Bは1以上の自然数)とすることによシ、回
転子の1回転毎に1個の回転位相基準信号を発生する。
特に、第1の信号発生手段の入力信号源をブラシレス直
流モータの構成要素である位置信号発生器あるいは駆動
コイルとし、第2の信号発生手段を上記関係式を満足す
るような信号を出力し、その出力が回転子の速度を制御
するだめの速度検出手段で構成することにより、なんら
の部品点数、工数およびコストを増加させることなく回
転位相基準信号全発生し、小型化も容易となる等の優れ
た効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を表わすブロック構成図、第
2図は同本発明の一実施例における回転位相基準信号発
生回路の具体的構成図、第3図は第1図および第2図の
主要信号波形図、第4図は本発明の他の実施例を表わす
ブロック構成図、第5図は同本発明の他の実施例におけ
る回転位相基準信号発生回路の具体的構成図、第6図は
第4図および第5図の主要信号波形図である。 1A・・・・・・回転子、1B・・・・・・界磁用の永
久磁石、2.3,4・・・・・・駆動コイル、6・・・
・・・位置信号発生器、6・・・・・・駆動回路、7・
・・・・・第1の信号発生手段、sA、sC・・・・・
・M極対着磁された永久磁石、sB・・・・・・第2の
信号発生手段、9A、9B・・・・C・回転位相基準信
号発生回路、10・・・・・・直流電圧源。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第□
、第 7 第2図 3図 /1.1 4図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)回転子に取り付けられ多極着磁された永久磁石と
    、固定子に配設された複数相の駆動コイルと、前記回転
    子の回転位置に対応した複数相の位置信号を発生する位
    置信号発生器と、前記複数相の位置信号に対応して順次
    前記複数相の駆動コイルを励磁する駆動回路と、前記回
    転子の1回転毎にN個のパルス信号を発生ずる第1の信
    号発生手段と、前記回転子の1回転毎にM個のパルス信
    号を発生する第2の信号発生手段と、前記第1の信号発
    生手段および第2の信号発生手段の出力により前記回転
    子の1回転毎に1個のパルス信号を発生する回転位相基
    準信号発生回路を具備し、前記NとMの関係を、 M ) N (7)場合、M=AXN±1 (f固)M
    (N(7)場合、N=BXM±1 (個)(但し、ハ、
     B 、N 、Mは1以上の自然数)としたことを特徴
    とするブラシレス直流モータ。
  2. (2)第1の信号発生手段は、位置信号発生器の出力よ
    り回転子の1回転毎にN個のパルス信号を発生する様に
    構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第(1
    )項記載のブラシレス直流モータ。
  3. (3)端1の信号発生手段は、回転子の回転にもとすい
    て複数相の駆動コイルに発生する逆起電圧を処理するこ
    とにより回転子の1回転毎にN個のパルス信号を発生す
    る様に構成されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第(1)項記載のブラシレス直流モータ。
  4. (4)第2の信号発生手段は、回転子の回転速度を制御
    するための速度検出手段で構成され、回転子の1回転毎
    にM個のパルス信号を発生する様に構モータ。
JP59070202A 1984-04-09 1984-04-09 ブラシレス直流モ−タ Pending JPS60213291A (ja)

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JP59070202A JPS60213291A (ja) 1984-04-09 1984-04-09 ブラシレス直流モ−タ

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JP59070202A JPS60213291A (ja) 1984-04-09 1984-04-09 ブラシレス直流モ−タ

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JPS60213291A true JPS60213291A (ja) 1985-10-25

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JP59070202A Pending JPS60213291A (ja) 1984-04-09 1984-04-09 ブラシレス直流モ−タ

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5771017A (en) * 1980-10-22 1982-05-01 Sony Corp Generator for position detection signal

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5771017A (en) * 1980-10-22 1982-05-01 Sony Corp Generator for position detection signal

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