JPS6070990A - Brushless motor - Google Patents
Brushless motorInfo
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- JPS6070990A JPS6070990A JP58176693A JP17669383A JPS6070990A JP S6070990 A JPS6070990 A JP S6070990A JP 58176693 A JP58176693 A JP 58176693A JP 17669383 A JP17669383 A JP 17669383A JP S6070990 A JPS6070990 A JP S6070990A
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- current
- rotor
- hall
- emitter
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- Pending
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-
- 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
- H02P6/20—Arrangements for starting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
従来歯の切削には整流した定電圧のマグネットモーター
が使用されてきたが、整流子及びカーボンブラシを使用
するため回転によるブラシの摩耗も早く、ブラシの摩耗
粉末でモーター内が汚れて絶縁が低下する。したがって
時宜分解掃除をして調整をせねばならない。[Detailed Description of the Invention] Conventionally, a commutated constant voltage magnet motor has been used for cutting teeth, but since a commutator and carbon brushes are used, the brushes wear out quickly due to rotation, and the abrasion powder of the brushes can damage the motor. The inside gets dirty and the insulation deteriorates. Therefore, it is necessary to disassemble and clean and make adjustments from time to time.
本発明はこれらの問題を完全に解消したマグネットによ
るアウターローター式のブラシレスモーターで、従来ア
マチュア−であるものを固定して、巻線からリード線を
２個所出してホールＩＣにて起動する方式を取り、これ
により従来のブラシの摩耗ということ、したがってブラ
シの粉末により汚れるということもあり得す、ベアリン
グの寿命も長く保持できて、長期間に亘り高い信頼性を
保持できるブラシレスモーターを提供できるようにした
。The present invention is an outer rotor type brushless motor using magnets that completely eliminates these problems, and uses a method in which a conventional armature motor is fixed, two lead wires are taken out from the windings, and the motor is started using a Hall IC. This can lead to wear of conventional brushes, which can lead to brush powder contamination.We hope to provide a brushless motor that can maintain a long bearing life and maintain high reliability over a long period of time. I made it.
以下実施例図に基いて本発明を説明する。The present invention will be explained below based on embodiment figures.
第１図において符号（１）は入力されてきたＡＣｌｏｏ
ｖの入力をトランスＴにより減圧後、ブリッジダイオー
ドＤｓ ｐ Ｄｔ ｓ Ｄａ 、 Ｄ４ と平滑用コン
デンサＣ１とにより整流して直流電圧Ｖに変換する整流
回路。In Fig. 1, code (1) is the input ACloo
A rectifier circuit that reduces the pressure of the input voltage V using a transformer T, and then rectifies it to a DC voltage V using bridge diodes Ds p Dt s Da, D4 and a smoothing capacitor C1.
（２）はモーターＭの回転を負荷の変化に影響されずに
実回転を保持するため、モーターＭの起動コイル３と４
から発生する逆起電力によりトランジスタＴｒ、とＴｒ
、を抵抗Ｒｔ、Ｒ２およびコンデンサＣ！により制御し
てモーターＭへの電力の制限を行なうツーナーダイオー
ドへと抵抗Ｒ８を備える定電圧回路たるガバナー回路。(2) In order to maintain the actual rotation of the motor M without being affected by changes in load, starting coils 3 and 4 of the motor M are
The back electromotive force generated from the transistors Tr and Tr
, the resistors Rt, R2 and the capacitor C! A governor circuit, which is a constant voltage circuit, includes a resistor R8 and a Zuner diode that controls and limits the power to the motor M.
（３）は起動時の急激な電圧の立上りによるモーターＭ
への衝撃を小さくするため圧抵抗り、Ｒ１１とコンデン
サＣ８を用いたソフトスタート回路。(3) Motor M due to sudden voltage rise at startup
A soft start circuit using a piezoresistor, R11, and capacitor C8 to reduce the impact on the circuit.
（４）はモーターＭの回転数をボリー−ムＶＲ，により
自由にコントロールするための抵抗＆と可変抵抗■、を
用いた速度調整回路。(4) is a speed adjustment circuit using a resistor & and a variable resistor ■ to freely control the rotational speed of the motor M using a volume VR.
（（５）は電流分配回路で、電流分配トランジスタＴｒ
３のベース側にホールＩＣＩを接続し、ホールＩＣＩは
モーターＭの回転子４の磁極を検出する位置にある。ホ
ールＩＣ１は電源■。をバイアス抵抗Ｒ？を介して接続
し、その出力を電流分配トランジスタＴｒｌのベースに
接続している。電流分配トランジスタＴｒｇのエミッタ
にはバイアス抵抗Ｒ１を介して電源Ｖ。が接続され、コ
レクタ側は抵抗Ｒ，を介して接地されている。((5) is a current distribution circuit, current distribution transistor Tr
A Hall ICI is connected to the base side of the motor M, and the Hall ICI is located at a position to detect the magnetic pole of the rotor 4 of the motor M. Hall IC1 is the power supply ■. is the bias resistance R? and its output is connected to the base of the current distribution transistor Trl. The emitter of the current distribution transistor Trg is connected to a power supply V via a bias resistor R1. is connected, and the collector side is grounded via a resistor R.
（６）は起動コイルに流す電流の方向切換用のインバー
ター回路で、前記電流分配回路５の電流分配トランジス
タＴｒ３のエミッタ側がダイオードＤ６を介して増幅用
トランジスタＴｒ４Ｂのベースに接続され、同電流分配
トランジスタＴｒ３のコレクタ側が増幅用トランジスタ
Ｔｒ４ｂのベースに接続されており、画壇幅用トランジ
スタＴｒｔａ。(6) is an inverter circuit for switching the direction of the current flowing through the starting coil, in which the emitter side of the current distribution transistor Tr3 of the current distribution circuit 5 is connected to the base of the amplification transistor Tr4B via the diode D6, and the current distribution transistor The collector side of Tr3 is connected to the base of an amplification transistor Tr4b, which serves as a stage width transistor Trta.
Ｔｒ４ｂの各コレクタ側は接地されている。さらに増幅
用トランジスタＴｒ４ａのエミッタ側は電流切換トラン
ジスタＴｒ６ａのコレクタ側にも接続され、また同増幅
用トランジスタＴｒ４ｂのエミッタ側は電流切換トラン
ジスタＴｒａ ｂのコレクタ側にも接続されている。電
流切換トランジスタＴｒ５ａのベース側はバイアス抵抗
Ｒ１゜を介して増幅用トランジスタＴｒ、ｂのエミッタ
側に、電流切換トランジスタＴｒ６ｂのベース側はバイ
ヤス抵抗Ｒ１、を介して増幅用トランジスタＴｒ４ａの
エミッタ側にそれぞれ接続されている。また電流切換ト
ランジスタＴｒ６ａ （１’）コレクタ側は増幅用トラ
ンジスタＴｒ、ａのエミッタ側と起動コイルの一端にも
接続し、電流切換トランジスタＴｒ、ｂのコレクタ側は
増幅用トランジスタＴｒ４ｂのエミッタ側と起動コイル
の他端にも接続されており、しかも電流切換トランジス
タＴｒ、ａ、Ｔｒ、ｂのエミッタは電源Ｖｃに接続され
ている。Each collector side of Tr4b is grounded. Furthermore, the emitter side of the amplifying transistor Tr4a is also connected to the collector side of the current switching transistor Tr6a, and the emitter side of the amplifying transistor Tr4b is also connected to the collector side of the current switching transistor Trab. The base side of the current switching transistor Tr5a is connected to the emitter side of the amplification transistor Tr,b via a bias resistor R1, and the base side of the current switching transistor Tr6b is connected to the emitter side of the amplification transistor Tr4a via a bias resistor R1. It is connected. In addition, the collector side of the current switching transistor Tr6a (1') is also connected to the emitter side of the amplification transistor Tr,a and one end of the starting coil, and the collector side of the current switching transistor Tr6a (1') is connected to the emitter side of the amplification transistor Tr4b and the starting coil. It is also connected to the other end of the coil, and the emitters of the current switching transistors Tr, a, Tr, b are connected to the power supply Vc.
（方はモーターで、起動コイル２と３がそれぞれ巻数Ｎ
＋、Ｎ！で（両巻数は等しい）、反対向に巻装してあっ
て、起動コイル２と３の両端は互いに接続してあり、一
端は電流切換トランジスタＴｒＢａのコレクタ側に、他
端は電流切換トランジスタＴｒ、ｂのコレクタ側に接続
されている。起動コイル２と３の間にはＳ極とＮ極を有
する回転子４を設けである。(The one is a motor, and the number of turns of starting coils 2 and 3 is N.
＋、N! (both numbers of turns are equal), and are wound in opposite directions, and both ends of the starting coils 2 and 3 are connected to each other, one end being connected to the collector side of the current switching transistor TrBa, and the other end being connected to the collector side of the current switching transistor TrBa. , b are connected to the collector sides of the terminals. A rotor 4 having an S pole and an N pole is provided between the starting coils 2 and 3.
次に本発明の回路動作によりモーターが駆動されるよう
すを示した第２図と第３図を説明する。Next, FIGS. 2 and 3, which show how the motor is driven by the circuit operation of the present invention, will be explained.
まず第２図でホールＩＣＩはＳ極の検出に対してＯＦＦ
、Ｎ極の検出に対してＯＮ 、つまり正電圧を電流分配
トランジスタＴｒＢ のベースに印加するものとし、電
流がＧ方向の時起動コイル２はＳ極、起動コイル３はＮ
極１反対に電流がＨ方向の時は起動コイル２はＮ極、起
動コイル３はＳ極になるものとする。いま電流切換トラ
ンジスタＴｒ、ａがＯＮ 、 ＴｒｓｂがＯＦＦである
とすると、電源Ｖｃからの電流１ｃは電流切換トランジ
スタＴｒ、ａのコレクタを通ってＧ方向に起動コイルを
流れる。すると起動コイル２はＳ極、３はＮ極となる。First, in Figure 2, the Hall ICI is OFF for the detection of the S pole.
, when the N pole is detected, that is, a positive voltage is applied to the base of the current distribution transistor TrB, and when the current is in the G direction, the starting coil 2 is the S pole, and the starting coil 3 is the N pole.
On the contrary to pole 1, when the current is in the H direction, the starting coil 2 becomes the north pole and the starting coil 3 becomes the south pole. Assuming that the current switching transistor Tr,a is now ON and Trsb is OFF, the current 1c from the power source Vc flows through the activation coil in the G direction through the collector of the current switching transistor Tr,a. Then, the starting coil 2 becomes the south pole and the starting coil 3 becomes the north pole.
第２図ａを見ると回転子４は回りのコイルに対して反発
力を持って矢印の方向に回転しようとする。ホールＩＣ
ＩはＮ極を検出しているのでホールＩＣＩの出力はＯＮ
になり、電流分配トランジスタＴｒｙのベースに電圧を
印加するので電流分配トランジスタＴｒｓはＯＮになる
。すると電源Ｖｃから電流ｉｄが流れ、抵抗Ｒ８で電圧
降下が発生するので、増幅用トランジスタＴｒ４ａのベ
ース電位は下がって増幅用トランジスタＴｒ４ａはＯＦ
Ｆとなる。このため電流切換トランジスタＴｒ６ａのコ
レクタに流れている電流龜はバイアス抵抗Ｒ４１を通っ
て電流切換トランジスタＴｒｓｂのベースに流れるため
同トランジスタＴｒ６ｂはＯＦＦとなる。Looking at FIG. 2a, the rotor 4 tries to rotate in the direction of the arrow with a repulsive force against the surrounding coils. Hall IC
Since I detects the N pole, the Hall ICI output is ON.
Since the voltage is applied to the base of the current distribution transistor Try, the current distribution transistor Trs is turned on. Then, a current id flows from the power supply Vc and a voltage drop occurs at the resistor R8, so the base potential of the amplification transistor Tr4a decreases and the amplification transistor Tr4a becomes OF.
It becomes F. Therefore, the current flowing into the collector of the current switching transistor Tr6a flows through the bias resistor R41 to the base of the current switching transistor Trsb, so that the transistor Tr6b is turned off.
また、反対に増幅用トランジスタＴｒ４ｂはＯＮとなる
ので、起動コイルをＧ方向に流れてきた電流ｉｃは増幅
用トランジスタＴｒ、ｂのエミッタを通って流れるため
に電流切換トランジスタＴｒ、ａをＯＦＦ ｖｃするこ
とはなく、第２図の状態が保たれる。やがて回転子が回
って第２図Ｃの状態から第３図ａの状態になると、ホー
ルＩＣ１はＳ極を検出し、Ｓ極を検出したホールエＣ１
はＯＦＦとなって、電流分配トランジスタＴｒ、のベー
ス電位は降下し、同トランジスタＴｒ３はＯＦＦとなる
。Conversely, since the amplification transistor Tr4b is turned on, the current ic flowing through the starting coil in the G direction flows through the emitter of the amplification transistor Tr,b, thus turning off the current switching transistor Tr,a. This does not occur, and the state shown in Figure 2 is maintained. When the rotor rotates and changes from the state shown in FIG. 2C to the state shown in FIG. 3A, Hall IC1 detects the S pole, and Hall IC1
turns off, the base potential of the current distribution transistor Tr falls, and the transistor Tr3 turns off.
このため、電源Ｖｃかもの電流ｉＣは流れなくなり、抵
抗馬による電圧降下がおこらないので、増幅用トランジ
スタＴｒ４ａのベース電位は上昇し、同トランジスタＴ
ｒ４ａはＯＮとなる。したがって電流切換トランジスタ
Ｔｒ５ａのコレクタに流れていた電流ｉＣが増幅用トラ
ンジスタＴｒ４ａのエミッタを通って流れ、電流切換ト
ランジスタＴｒ、ｂはＯＮとなる。このため電源Ｖｃか
らの電流ｉＣは電流切換トランジスタＴｒ＠ｂのエミッ
タを通ってＨ方向に流れ、これによって起動コイルは逆
転し、起動コイル２がＮ極、３がＳ極となり、第３図ａ
のごとく回転子４はまた反発力を受けて矢印の方向に回
転しようとする。一方墳幅用トランジスタＴｒ４ｂはＯ
ＦＦになっているため、電流切換トランジスタＴｒ６ｂ
のコレクタからの電流ＬＣはバイアス抵抗ＲＩＧを通っ
て電流切換トランジスタＴｒ６ａのベースに流れ、同ト
ランジスタＴｒ、ａはＯＦＦになって、第３図の状態は
引き続き保たれる。Therefore, the current iC between the power supply Vc and the current iC stops flowing, and no voltage drop occurs due to the resistance, so the base potential of the amplification transistor Tr4a rises and the transistor T
r4a is turned ON. Therefore, the current iC flowing through the collector of the current switching transistor Tr5a flows through the emitter of the amplification transistor Tr4a, and the current switching transistors Tr and b are turned on. Therefore, the current iC from the power supply Vc flows in the H direction through the emitter of the current switching transistor Tr@b, which causes the starting coil to reverse, making the starting coil 2 the north pole and the starting coil 3 the south pole, as shown in Fig. 3a.
The rotor 4 also receives a repulsive force and tries to rotate in the direction of the arrow. On the other hand, the mound width transistor Tr4b is O
Since it is FF, the current switching transistor Tr6b
The current LC from the collector of Tr6a flows through the bias resistor RIG to the base of the current switching transistor Tr6a, and the transistor Tr6a is turned off, so that the state shown in FIG. 3 continues to be maintained.
以下同じ動作が繰り返されることによりモーターＭの回
転子４は回転する。The rotor 4 of the motor M rotates by repeating the same operation.
以上本発明によれば、ブラシのない無接点のブラシレス
モーターが実現されるため、ブラシの磨耗による粉末が
モーターの内部を汚して絶縁不良を起したりベアリング
の性能が低下させられるというようなことはあり得す、
長期間に渡って高い信頼性をもって使用することができ
る。また、ブラシによる火花ということもあり得ないた
め、防爆性にすぐれ、揮発性のオイルや爆発性のあるガ
スの存在する所でも安全に使用できる。またブラシレス
のため騒音が少いばかりか、発熱も少く、放熱装置を設
ける必要はなく、製作費の低減を期せる。As described above, according to the present invention, a non-contact brushless motor without brushes is realized, which prevents powder from abrasion of the brushes from contaminating the inside of the motor, causing poor insulation or deteriorating the performance of the bearings. It's possible,
It can be used with high reliability over a long period of time. In addition, since there is no chance of sparks from the brush, it has excellent explosion-proof properties and can be used safely even in the presence of volatile oil or explosive gas. In addition, since it is brushless, it not only produces less noise but also generates less heat, and there is no need to provide a heat dissipation device, which can reduce manufacturing costs.
図中
Ｔ トランス Ｄ１〜Ｄ４ ｐ Ｄｓ ダイオードＤｌ
ツユナーダイオード Ｒ８〜Ｒ１，抵 抗Ｃ＋〜Ｃｓ
コア テ：’ サＶＲ４ｐ ＶＢ２ 可変抵抗Ｔｒ、
、 Ｔｒｙ ）ランジスタ Ｔｒａ電流分配トランジ
スタＴｒ４ａ 、 Ｔｒ４ｂ増幅用トランジスタ Ｍモ
ーターＴｒ、ａ 、 Ｔｒ、ｂ電流切換トランジスタ１
ホールＩＣ２，３起動コイル ４ 回転子出願人 セ
イワ工業株式会社
代理人 弁理士前 １）清 美
又玉ノ 又−ノ ＫニノIn the figure T transformer D1~D4 p Ds diode Dl
Tuner diode R8~R1, resistor C+~Cs
Core Te:'SaVR4p VB2 Variable resistance Tr,
, Try) transistor Tra current distribution transistor Tr4a, Tr4b amplification transistor M motor Tr, a, Tr, b current switching transistor 1
Hall IC 2, 3 starting coil 4 Rotor applicant Seiwa Kogyo Co., Ltd. agent Patent attorney 1) Kiyomi Matamano Matano K Nino
Claims (1)
を挟んで対向する一対の起動コイルとを備えていて、上
記回転子が連続的に回転駆動されるブラシレスモーター
において、上記回転子の磁極を検出するホールＩＣを同
回転子の近辺に配置し、同ホールＩＣからの信号によっ
て増幅用トランジスタへの電流を分配する電流分配トラ
ンジスタのベースへ前記ホールＩＣの出力側を接続し、
上記電流分配トランジスタのエミッタとコレクタはそれ
ぞれ増幅用トランジスタのベースに接続し、この増幅用
トランジスタの各エミッタは起動コイルに流れる電流の
方向を切り換える電流切換トランジスタの各エミッタに
それぞれ接続し、電流切換トランジスタの各コレクタを
起動コイルへそれぞれ接続したことを特徴とするブラシ
レスモーター。A brushless motor is provided with a permanent magnet rotor magnetized to two N and S poles, and a pair of starting coils facing each other with this rotor in between, and in which the rotor is continuously driven to rotate. A Hall IC that detects the magnetic pole of the rotor is placed near the rotor, and the output side of the Hall IC is connected to the base of a current distribution transistor that distributes current to the amplification transistor according to a signal from the Hall IC.
The emitter and collector of the current distribution transistor are each connected to the base of an amplification transistor, and each emitter of this amplification transistor is connected to each emitter of a current switching transistor that switches the direction of the current flowing to the starting coil, and the current switching transistor A brushless motor characterized in that each of the collectors is connected to a starting coil.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58176693A JPS6070990A (en) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | Brushless motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58176693A JPS6070990A (en) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | Brushless motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6070990A true JPS6070990A (en) | 1985-04-22 |
Family
ID=16018081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58176693A Pending JPS6070990A (en) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | Brushless motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6070990A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6481649A (en) * | 1987-09-22 | 1989-03-27 | Secoh Giken Kk | Single-phase small-sized motor |
| EP1324648A1 (en) * | 2000-09-18 | 2003-07-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electronic part feeder |
-
1983
- 1983-09-22 JP JP58176693A patent/JPS6070990A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6481649A (en) * | 1987-09-22 | 1989-03-27 | Secoh Giken Kk | Single-phase small-sized motor |
| EP1324648A1 (en) * | 2000-09-18 | 2003-07-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electronic part feeder |
| EP1324648A4 (en) * | 2000-09-18 | 2006-10-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electronic part feeder |
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