JPS6091892A - Drive circuit of brushless motor - Google Patents
Drive circuit of brushless motorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 本発明はブランレスモータの駆動回路１／Ｃ関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a drive circuit 1/C for a branless motor.
従来、ブラフレス・モータの駆動回路は６相スイッチ／
グ駆即、方式か多く使われている。しかしこの方式はコ
イルリップルか例えは１２Ｕ０スイノチノグ方式の場合
約１３％発生し、ヌコイルのスイノチノグ駆動による騒
音の発生、電気ノイズの発生かあり、その対策に大ぎな
コ／テノサ等が必をで効率か悪くなったり外付部品が多
く＋Ｊいたりするため小型化、コストの膚で不利である
。Conventionally, the drive circuit for brushless motors uses a 6-phase switch/
This method is often used. However, this method generates coil ripple, for example, about 13% in the case of the 12U0 Suinochinog method, and generates noise and electrical noise due to the Suinochinog drive of the Nucoil. It is disadvantageous in terms of miniaturization and cost because it becomes fragile and requires many external parts.
そこでこの様な欠廣な無くずために回転ｆＸＩｔｉ桓出
川ホール用子の出力電圧なその−ｊｔ増幅してコイルを
駆動するアナログ駆動方式か考えられている。この方式
は】・１図、矛２図に示すものや特開昭５３−６４７１
１号公報記載のもの等がある。４・１図、男・２図に示
１ものにおいて位動検出器を棺裁するホール素子Ｈｕ
、Ｈｖ、Ｈｗは１ｉｉ１，２から抵抗３．４を通して電
流が供給され、ロータマグネット５の磁束を検出するこ
とによってその回転位嘗を検出する。ロータマグネット
５は２ｎ（ｎは１以上の整数）極に着磁されていて６相
の駆動コイル６〜８により回転付勢され、ロータマグネ
ット５の着磁分布か正弦波（或いは略正弦阪）となって
いることによってホール素子Ｈｕ、Ｈｖ。Therefore, in order to eliminate such defects, an analog drive system has been considered in which the output voltage of the rotating fXIti Kanadegawa Hall connector is amplified by -jt to drive the coil. This method is shown in Figure 1 and Figure 2, and the one shown in JP-A-53-6471.
There are those described in Publication No. 1, etc. 4. Hall element Hu that detects the position detector in Figures 1 and 2.
, Hv, Hw are supplied with current from 1ii1, 2 through the resistor 3.4, and the rotational position of the rotor magnet 5 is detected by detecting the magnetic flux of the rotor magnet 5. The rotor magnet 5 is magnetized to 2n (n is an integer of 1 or more) poles and is urged to rotate by the 6-phase drive coils 6 to 8, and the magnetization distribution of the rotor magnet 5 is a sine wave (or approximately a sine wave). As a result, the Hall elements Hu, Hv.
Ｈｗ の出力電圧か正弦波となる。ここにホール素子Ｈ
ｕ、Ｈｖ、Ｈｗはロータマグネット５の周囲にして記動
されている。ホール素子Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗの出力電圧は
そのまま増幅器９〜１１で増幅されて駆動コイル６〜８
な駆動し、その駆動電流Ｉｕ。The output voltage of Hw becomes a sine wave. Hall element H here
u, Hv, and Hw are written around the rotor magnet 5. The output voltages of the Hall elements Hu, Hv, and Hw are amplified as they are by amplifiers 9 to 11 and driven by the drive coils 6 to 8.
drive current Iu.
Ｉｖ、Ｉｗは矛６図に示すような波形となる。Iv and Iw have waveforms as shown in Figure 6.
今、駆動コイル６〜８の駆動電流Ｉｕ、Ｉｖ、’Ｉｗと
、このプラ／レスモークの亀ｖ＋シ・トルク変換関数Ｋ
ｕ、Ｋｖ、 Ｋｗ ｆ
Ｉｕ ＝ ｓｉｎθ、Ｉｖ＝ Ｓｉｎ （Ｕ−一π）１
Ｉｗ ＝ ｓｉｎ’（θ −一π ）
ＩＣｕ ＝ ｓ’ｉｎ θ、Ｋｖ ＝ ｓｉｎ （θ
−一π ）ＩＫｗ ＝ ｓｉｎ （θ −−π ）
とすると、このモータのトルクＴｍ はＴｍ＝工ｕ管Ｋ
ｕ＋Ｉｖ−Ｋｖ＋Ｉｗ番Ｋｗとなり、理論的にはホール
素子Ｈｕ 、、Ｈｖ 、Ｈｗ の出力か正弦成形で逆起
電圧か正弦成形でル）つてＵ。Now, the drive currents Iu, Iv, 'Iw of the drive coils 6 to 8, and the torque conversion function K of this plastic/resmoke
u, Kv, Kw f Iu = sinθ, Iv= Sin (U-1π)1
Iw = sin'(θ-1π) ICu = s'in θ, Kv = sin(θ
−1π) IKw = sin (θ −−π), then the torque Tm of this motor is Tm=work u pipe K
The number u+Iv-Kv+Iw becomes Kw, and theoretically the output of the Hall elements Hu, Hv, Hw is sine-shaped and the back electromotive force is sine-shaped.
ｖ、ｗ相の位相、振幅が理想的である場合モータトルク
のリップルは矛６図に示すよ５Ｋ［Ｊになる。If the phases and amplitudes of the v and w phases are ideal, the motor torque ripple will be 5K[J, as shown in Figure 6.
しかし実際にはモータトルクのリップルは種々の要因で
大きくなってしまい、又温度等によりモータ特性が変化
ずろ。モータトルクのリップルを悪化させる因子として
は位相因子、振幅因子、オフセント因子、全因子等があ
り、つまり矛４図（Ａ）に示すようにホール素子Ｈｖ
の位置ズレによりＶ相がＪたけ位相ズレを生する等の位
相因子、ホール素子Ｈｖ の感度のバラツキにより矛４
図（Ｂ）等の振幅因子、ホール素子不平衡電圧及び増幅
器オフセットにより４７４図（Ｃ）Ｋ示すようＶｃｖ相
タマグネノトリル磁状態やロータマグネットとホール素
子とのエアキャノグにより１・４図（Ｄ）Ｋ示すよ５ｖ
ｃ、歪を生する等の全因子、ホール素子と駆動コイルと
の位置関係のスレにより４・４図（Ｅ）Ｋ示すようにＨ
たけ位相スレを生する等の位相因子などかある。However, in reality, the motor torque ripple increases due to various factors, and the motor characteristics change due to temperature and other factors. Factors that worsen motor torque ripple include phase factor, amplitude factor, offset factor, total factor, etc. In other words, as shown in Figure 4 (A), Hall element Hv
Due to the phase factor such as the V phase having a phase shift of J amount due to the position shift of the
Due to the amplitude factor in Figure (B), Hall element unbalanced voltage, and amplifier offset, 474 Figure (C)K shows the Vcv phase magnetonotrile magnetic state, and the air canog between the rotor magnet and Hall element shows Figures 1 and 4 (D)K. Yo5v
c, due to all factors such as distortion, and the positional relationship between the Hall element and the drive coil, H as shown in Figures 4 and 4 (E)K
There are also phase factors that create thick phase threads.
次に上１〔アナログ駆動方式においてホール振子出力波
形のバラツキによるトルフリノブへの影響を説明する。Next, we will explain the effect on the Trufflin knob due to the variation in the Hall pendulum output waveform in the above 1 [analog drive system].
モータ各相の逆起電力波形が電流・トルク変換関数Ｋｕ
、’Ｋｖ、Ｋｗであり、この関数Ｋｕ、、Ｋｖ、 ＫＷ
を
Ｋｕ ＝ ｔ ｓｉｎ Ｏ＝−・・・・（１１Ｋｖ’＝
ｔ ｓｉｎ （θ−−ｘ ＋ ｐｖ ） −−−・・
（２１６
Ｋｗ ＝ ｔ ｓｉｎ （θ −−π 十 Ｐ ） −
−・−・１３１６
と表わす。ここにｔｕ、ｔｖ、ｔｗはトルク定数最大値
、Ｐｖ、Ｐｗは各相の理想位相からのすれである。しか
し一般的にモータのｔｕ、ｔＶ、ｔｗｏ）差、Ｐｖ、Ｐ
ｗはそれほど大きくないので、正規化してに’ ＝ ｓ
ｉｎ Ｏ＝−・・・・（４１に’、 ＝ ｓｉｎ （θ
−−π） ・−−（ｆｉｒに−＝ｓｉｎ（θ−−π）・
・−・−・・（ｔｌ）とする。ホール素子Ｈｕ、Ｈｖ、
Ｈｗの出力成形を増幅したコイル駆動Ｎ〜電圧波形Ｅｕ
、Ｅｖ、ＥｗＥ、 ＝ ｅｕｓｊ、ｎ （θ＋ｐｕ）
＋ 職＝・・・・ （７）２
Ｅ、＝ｅｖｓｉｎ（θ−−π＋ｐｖ）＋Ｌ、・−−−（
８）Ｅｗ ＝ ｅ ｗ ｓｉｎ （θ −π ＋ ｐｗ
） ７ Ｌｗ ゛ ＝ （９）さ
で表わされる。ここにｅ ｕ ＋ ｅ ｖ ＋ ｅ ｗ
は振幅１■、ｐｕ、ｐｖ、ｐ、、は位相ズレ角、Ｌｕ、
ＬＶ、Ｌ、、はオフセットである。コイル６〜８０騙動
亀び１（起動電流分布）２．、■ヮ、Ｉｗは各コイル６
〜８の抵抗ｉＲｕ、ＲＶ、Ｒｗとすると、
Ｉ、 ＝ Ｅｕ／ Ｒｕ−・・・−αＯＩ、、 ＝ Ｅ
Ｖ／ ＲＶ−・”・ＩＪＵＩ、 ＝ ＥＷ／ Ｒｗ ・
・・・−・・ （ロ）となる。今
Ｒｕ＝ Ｒｖ＝ ＲＷ
ｕ−ｅｗ
Ｌｕ ＝ Ｌｗ
Ｐｕ’＝ Ｐｗ＝ Ｑ
としてＶ相のみ各パラメータが変化した時のトルクムラ
をみる。ＯＱα１）（２）式を正規化してＩ’ ＝ ｓ
ｉｎθ ・−・・・ 似
坊＝ Ｋ ｓｉｎ （θ−−π＋Ｐ ） ＋ Ｌ ・・
−−０４）楡＝ｓｉｎ（θ−−π） ・・・・・・ Ｑ
υとすると、モータのトルクＴｍ は
Ｔｍ ”” Ｋ’ｕ Ｉ ’ｕ ” Ｋ’ｖ Ｉ ’ｖ
” Ｋｗ Ｉ ｗ ” −’ −” （ＩＬＩ’とな
る。α４）式のに、Ｐ、Ｌを変化させた時のＴｍの渡化
を第５図（１Ａ）１１Ｂ）（ｉ、ｃ）（ＩＤ）に示す。The back electromotive force waveform of each phase of the motor is the current/torque conversion function Ku
, 'Kv, Kw, and this function Ku, ,Kv, KW
Ku=t sin O=-...(11Kv'=
t sin (θ--x + pv) ---...
(216 Kw = t sin (θ −−π 10 P ) −
It is expressed as −・−・1316. Here, tu, tv, and tw are the maximum values of the torque constants, and Pv and Pw are the deviations of each phase from the ideal phase. However, in general, the motor's tu, tV, two) difference, Pv, P
Since w is not that large, normalize it and get ' = s
in O=-...(41', = sin (θ
−−π) ・−−(fir −=sin(θ−−π)・
・−・−・・(tl). Hall elements Hu, Hv,
Coil drive N ~ voltage waveform Eu that amplifies the output shaping of Hw
, Ev, EwE, = eusj, n (θ+pu)
+ Job=・・・(7)2 E,=evsin(θ−−π+pv)+L,・−−−(
8) Ew = e w sin (θ −π + pw
) 7 Lw ゛ = (9) It is expressed as. Here e u + e v + e w
is the amplitude 1■, pu, pv, p, , is the phase shift angle, Lu,
LV, L, is an offset. Coil 6-80 deception 1 (starting current distribution) 2. , ■ヮ, Iw are each coil 6
~8 resistances iRu, RV, Rw, I, = Eu/Ru-...-αOI,, = E
V/ RV-・”・IJUI, = EW/Rw・
・・・−・・(b) becomes. Now let us look at the torque unevenness when each parameter changes only in the V phase, with Ru = Rv = RW u-ew Lu = Lw Pu' = Pw = Q. OQα1) Normalize equation (2) to obtain I' = s
inθ ・−・ Similarity = K sin (θ−−π+P ) + L ・・
−−04) Elm=sin(θ−−π) ・・・・・・Q
If υ, then the motor torque Tm is Tm ``” K'u I 'u ''K'v I 'v
``Kw I w ''-'-''(ILI'. α4) Expression of Tm when P and L are changed is shown in Figure 5 (1A) 11B) (i, c) (ID ).
矛５図（１人）は位相ズレｐ＝ｆＪ、振幅ズレ＼＝０．
オフセノ）Ｌ＝Ｄの場合でドルクリノズルはＵとなる。Figure 5 (one person) shows phase shift p=fJ, amplitude shift\=0.
(Offseno) When L=D, the Dorkuri nozzle becomes U.
同（１Ｂ）はに−−３［Ｊ％ の場合でトルクリップル
は２２．２％ となる。ｌＥ：１（１Ｃ）はｒ、 ＝
２０％の場合でトルクリップルは２６．７％となる。同
（１Ｄ）はＰ−１５°の場合でドルクリノズルは１７．
６％となる。このようにトルクリップルには各エラーの
影響が出てくるし、出力電圧の差３例えは牙５図（１Ｂ
）の場合平均トルク値も変化する。In the same case (1B), the torque ripple is 22.2% in the case of -3 [J%. lE:1(1C) is r, =
In the case of 20%, the torque ripple is 26.7%. The same (1D) is for P-15° and the Dorkuri nozzle is 17.
It becomes 6%. In this way, torque ripple is affected by each error, and the difference in output voltage is shown in Figure 5 (1B).
), the average torque value also changes.
本発明は位詣検出器出力の位相ズレ、振幅ズレや、増幅
器のオフセット等があってもトルクリップルを減少させ
ることができるブランレスモータの駆動回路を提供する
ことを目的と′する、以下図面な参照しながら本発明に
ついて１６を例・１（・
をあけて説明する。The object of the present invention is to provide a drive circuit for a branless motor that can reduce torque ripple even if there is a phase shift or amplitude shift in the output of a position detector, an amplifier offset, etc. The present invention will be explained with reference to Example 1 (*1).
ツ・６図は本発明の一例を示す。Figures 2 and 6 show an example of the present invention.
この例ではｌ１ｌｉ ８１：ブランレスモータにおいて
ホール素子Ｈ１，１１ＨＶ Ｉ ＨＷの出力ｕ、ｖ、ｗ
はコイル駆動用増幅器１７〜１４で増幅されて駆動コイ
ル６〜８に加えられ、且つホール素子Ｈｕ、Ｈｖ、ＨＷ
Ｑ）几力ｕ、ｖ、ｗ／＋）２乗演算器１５〜１７で各々
２乗されてｕ２． ｖ２． Ｗ２となる。このｕ２．ｖ
２゜Ｗ２ は加算器１８で加算されて増幅器１９で基準
１、圧源２００基準電圧Ｅと比較され、その誤差電圧が
ホール素子Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗに帰還される。従りてこの
帰還ループによりｕ、Ｖ 、Ｗ の和がＥＫ晦しくなる
様に、ホール素子Ｈ，，Ｈｖ、ＨｗＫ共通に流れろ電流
Ｘが制御される。In this example, l1li 81: Hall element H1, 11HV I HW output u, v, w in a branless motor
is amplified by coil drive amplifiers 17 to 14 and applied to drive coils 6 to 8, and Hall elements Hu, Hv, HW
Q) Power u, v, w/+) Squared by square calculators 15 to 17, respectively, and u2. v2. It becomes W2. This u2. v
2°W2 is added by an adder 18 and compared with the reference 1 and the reference voltage E of the pressure source 200 in the amplifier 19, and the error voltage is fed back to the Hall elements Hu, Hv, and Hw. Therefore, this feedback loop controls the current X flowing through the Hall elements H, Hv, and HwK so that the sum of u, V, and W becomes equal to EK.
次にこの例についてトルクリノフな説明する。Next, this example will be explained in terms of Torkulinov.
ロータマグネット５から各ホール素子Ｈｕ、 ＨｖＩＨ
ｗｖｃ入る磁束をＡ、Ｂ、Ｃとしホール素子Ｈｕ。From the rotor magnet 5 to each Hall element Hu, HvIH
Let the magnetic fluxes entering wvc be A, B, and C, and use the Hall element Hu.
ＨＶ、Ｈｗの出力ｕ、ｖ＋ ｗＹ
ｕ ＝ ｘＡ ＝ ｘ ｓｉｎ （／ −−・・・・
α力ｖ＝ｘＢ＝ｘ （Ｋｓｉｎ （θ−−π＋Ｐ）＋Ｌ
＋ ・・−・・・・ ［相］
ｗ＝ｘＣ＝ｘ ｓｉｎ （ｔ） −−π ） ・・−・
−−（１４１として前記アナログ駆動方式の場合と同ｋ
ｖｃ’ｗ相ズレＰ、オフセットＬ、振幅ズレＫによるト
ルクリップルへの影響をみる。この例ではｕ 十ｖ ＋
ｗ２＝Ｅとなる様に帰還がかかつているのて゛、その条
件を満たすＸをめると、
１
となる、そこで各相のコイル駆１１ｉ１＋電圧波形は、
−一−−−−−”°゛°−°゛ （ハ）ＡＩＡ−１−、
Ｂ＋Ｃ
となる。Ｒ，＝ Ｒｖ＝ Ｒｗとし、名コイル駆動電流
を正規化してｕ ＝＝ Ｉ’、、■＝坊、ｗ ＝ Ｉ鋳
とし、（４）（５１（６１式からトルクＴｍ をめる
と、Ｔ ＝＝ｕＸＫ’ 十 ｖＸＫ’ ＋ｗＸＫｗ’
＋＋＋＋＋＋＋ ’：Ａ’ｍ ｕ ■
° となる。位相スレＰ＝’Ｌｌ、振幅スレ＼＝（Ｊ、
オフセットＬ ＝ Ｃ１０′）場合、ｔ−５図（２Ａ）
に示１よ５にトルクリップルは口となる。シ・５図（２
Ｂ）Ｋ示すようＶＣＫ ＝ −３０％の場合トルクリッ
プルは１．５８係と小さい。】・５図（２Ｃ）に示すよ
うＫＬ−２Ｄ％の場合トルクリップルは１．００％ と
小さい。HV, Hw output u, v+ wY u = xA = x sin (/ --...
α force v=xB=x (Ksin (θ−−π+P)+L
+ ・・−・・ [Phase] w=xC=x sin (t) −−π ) ・・−・
--(141 is the same k as in the case of the analog drive method)
Let's look at the effects of vc'w phase shift P, offset L, and amplitude shift K on torque ripple. In this example, u ten v +
Feedback is applied so that w2=E, so if we find X that satisfies that condition, it becomes 1.Then, the coil drive 11i1+ voltage waveform of each phase is
−1−−−−−”°゛°−°゛ (c) AIA-1−,
It becomes B+C. Let R, = Rv = Rw, normalize the coil drive current and set u = = I',, ■ = Bo, w = I casting, (4) (51 (If you add torque Tm from formula 61, T ==uXK' 10 vXK'+wXKw'
+++++++++ ': A'mu ■ °. Phase thread P='Ll, amplitude thread \=(J,
If offset L = C10'), t-5 diagram (2A)
The torque ripple becomes the mouth in 1 to 5 shown in . Figure 5 (2
B) As shown in K, when VCK = -30%, the torque ripple is as small as 1.58. ]・As shown in Figure 5 (2C), in the case of KL-2D%, the torque ripple is as small as 1.00%.
到・５図（２Ｄ）Ｋ示１ようにｐ＝１５０の場合でもト
ルクリソグルは２．５係と小さい。トルクの平均値は上
記各場合とも約１．２で同じである。これは牙５図（２
Ｂ）の場合の様に振幅が変化してもトルク値が固定され
ることを意味し、ホール素子の温度特性や固々のケイン
のノくラツキによる影響をあまり受けない。As shown in Figure 5 (2D) K1, even when p=150, the torque torque is as small as 2.5 coefficient. The average torque value is approximately 1.2 and the same in each of the above cases. This is Fang 5 (2
This means that the torque value is fixed even if the amplitude changes as in case B), and it is not affected much by the temperature characteristics of the Hall element or the irregularities of the solid Cain.
がとという一定値になることを第１」用してホール累子
の各出力の２乗の和が一定値になる様Ｖξホール素子の
入力に帰還をかけたものであるか、 Ｉ１１相の正弦波
をそれぞれｙ乗したものの和Ｓはにニ１用
となり、ｍ、ｙ、ｓの関係は】・７図に示１ようになる
。従ってｍ相分の駆動コイル及び位置検出Ｍ］ホール素
子を持つｍ相のブランレスモーフにおい”（ｍ個のホー
ル素子の各出力電圧なｍ個の累乗演算器でそれぞれｙ乗
して加算し、その和か一定値になる様にホール素子の入
力に帰庫をかけるようにしても上述の例と同様にトルク
リップルを減少させることかできる。但し矛７図から鴫
らかなようにｙは上記和がゼロでない一定ｆ■になるよ
うに設定する必要かあるために偶数に制限される。ま坩
・８図及び矛９図は本発明の一実症例；を示１゜ホール
素子Ｈｕ＊ Ｈｙ ＋ Ｈｗの出力は鼠算増幅器２１〜
２６．町変抵抗２４〜ン９．抵抗６０〜４１よりなる増
幅器を介して２乗演算器１５〜１７及び増幅器１２〜２
４に加えられる。増幅器１２〜１４は演算増幅器４ン〜
４４．トラ／ジスタ４５〜５６．抵抗５７〜６８．コノ
テンサ６９〜７１よりなり、入力Ｕ。Is it that feedback is applied to the input of the Vξ Hall element so that the sum of the squares of the outputs of the Hall transponder becomes a constant value, or The sum S of the sine waves raised to the y power is equal to 2, and the relationship among m, y, and s is as shown in Figure 7. Therefore, m-phase drive coils and position detection M] An m-phase Branless morph with a Hall element (each output voltage of the m Hall elements is raised to the y power by m power calculators, Torque ripple can be reduced in the same way as in the above example by applying return to the input of the Hall element so that the sum becomes a constant value.However, as shown in Figure 7, y is It is limited to an even number because it is necessary to set the sum so that it is a constant f■ that is not zero. Figure 8 and Figure 9 show an example of the present invention; 1° Hall element Hu* Hy + Hw output is from mouse amplifier 21~
26. Town change resistance 24~n9. Square calculators 15 to 17 and amplifiers 12 to 2 are connected via amplifiers made up of resistors 60 to 41.
Added to 4. Amplifiers 12-14 are operational amplifiers 4-
44. Tora/Jista 45-56. Resistance 57-68. Input U consists of cono tensa 69 to 71.
ｖ、ｗを増幅して駆動コイル６〜８に加える。２乗演算
器１５〜１７はそれぞれ演舞増幅器７２〜７４゜電流源
７５〜７７及びトランジスタ７８〜８１よりなる市販の
集積回路を用いて構成され、両入力の掛算を行う。この
集積回路１５〜１７は電θＩＬモードで動作するもので
、電圧モードで使用判るために抵抗８２〜１０８．可変
抵抗１［Ｊ９〜１１１．演算増幅器１１２〜１１４か外
部ＫＪＩＭ例けられ、かつオフセット調整な行うために
可変抵抗１１５〜１２３及び抵抗１２４〜１５（Ｊか設
けられている。演算増幅器１１２〜１１４の出力電圧ｕ
、２ 、ｖ２ 、Ｗ２は抵抗１５１〜１５５゜可変抵抗
１５６． １５７及び鼠算増幅器１５８よりなる加算回
路で加算され、この加算回路から抵抗１５９゜１６［ｊ
を通してホール素子Ｈｕ、Ｈｖ、ＨＷＶＣ電流か供給さ
れることによりこの宿’ＯＩ［はｕ２＋Ｖ２＋ｗ２−か
一定値と１ｆるよ５ Ｋ ｍｌｌ ＠ｌされる。v, w are amplified and applied to drive coils 6-8. The squaring units 15-17 are constructed using commercially available integrated circuits consisting of performance amplifiers 72-74.degree. current sources 75-77 and transistors 78-81, respectively, and perform multiplication of both inputs. These integrated circuits 15 to 17 operate in electric θIL mode, and in order to be used in voltage mode, resistors 82 to 108. Variable resistance 1 [J9-111. The operational amplifiers 112 to 114 are equipped with an external KJIM, and variable resistors 115 to 123 and resistors 124 to 15 (J) are provided to perform offset adjustment.The output voltage u of the operational amplifiers 112 to 114 is
, 2, v2, and W2 are resistors 151 to 155° and variable resistors 156. 157 and an adder circuit consisting of a mouse amplifier 158. From this adder circuit, a resistor 159°16[j
By supplying currents to the Hall elements Hu, Hv, and HWVC through the hall elements, the current value of OI is set to u2+V2+w2- or a constant value of 1f to 5K mll@l.
矛１０図は本発明の他の例を示す。この例は９０゜位相
の２相ブランレヌモータにおける２相アナログ駆動方式
の例であり、位す検出器な構成するホール素子Ｈａ、Ｈ
ｂはロータマグネットから入る９０°位相差の磁束ｆｉ
、、Ｂを検出する。増幅器１６１゜１６２はホール素子
Ｈａ、Ｈｂの出力を増幅して２相の駆動コイル１６３．
１６４を駆動しロータマグネットを回転させる。、ま
たホール素子Ｈａ、、Ｈｂの出力電圧ａ−，ｂは２乗演
算器１６５． １６６で各々２乗されて加算器１６７で
加算され、増幅器１６８で基準昂圧源１６９の基準電圧
と比較されてその誤差電圧かホール素子Ｈａ、Ｈｂに帰
還される。従ってこの帰還によりａ２．ｂ２の和か基準
電圧に等しくなる様にホール素子Ｈａ、ＨＤの電流が制
御される。Figure 10 shows another example of the invention. This example is an example of a two-phase analog drive system for a two-phase Braunrenu motor with a 90° phase, and the Hall elements Ha and H that make up the position detector are
b is the magnetic flux fi with a 90° phase difference entering from the rotor magnet
, ,B is detected. Amplifiers 161 and 162 amplify the outputs of the Hall elements Ha and Hb to drive two-phase drive coils 163.
164 to rotate the rotor magnet. , and the output voltages a-, b of the Hall elements Ha, , Hb are calculated by the square calculator 165 . They are each squared in step 166 and added in adder 167, and compared with the reference voltage of reference pressure source 169 in amplifier 168, and the error voltage thereof is fed back to Hall elements Ha and Hb. Therefore, due to this return, a2. The currents of the Hall elements Ha and HD are controlled so that the sum of b2 becomes equal to the reference voltage.
この例、ではホール素子Ｈａ、Ｈｂの人力Ａ、Ｂと。In this example, Hall elements Ha and Hb are manually operated A and B.
電流・トルク変換関数に′Ａ Ｉ Ｋ’ＢをＡ ”’
Ｓｉｎθ
Ｂ＝ＫｓｉｎＯ（θ−−＋Ｐ）＋Ｌ
”Ａ ＝ ｓｉｎ Ｉｊ
Ｋ’ｓ ＝ ｃｏｓ Ｏ
とすると、５ｉｎ２θ＋ｃ’ｏｓ２θ＝１ であるから
となり、モータトルクＴＩＴ］ は
Ｔｍ＝に′Ａａ＋に′Ｂｂ
となる。上記帰煽がなくてホール素子１−］ａ、ＨｂＫ
一定の電流か流れる場合矛１１図（ＩＡ）Ｋ示寸ようＶ
Ｃ振幅ズレに＝−３［１％ のときにトルクリッフルが
６５％ Ｋなり、刈・１１図（１Ｂ）に示１ようにオフ
セットＬ＝２０％ のときにトルクリップルか４［Ｊ
％ ＩＣす’）、 、；Ｊ’１１図（Ｉ Ｃ） ＶＣ７
ｒ：’！’ヨ５ＩＣ位相ズレｐ＝１５０のとぎにトルク
リッフルか２７％ であった。しかし矛１０図の例では
矛１１図（２ｐ、 ） Ｖｃ示１ようににニー３％でド
ルクリ・ノズルか１６％になり、１・１１図（２Ｂ）に
示すように５２２０％でトルクリップルが２％になり、
矛１１［４％１（２ｃ）に示１ようにＰ−１５°でドル
クリノズルが６．５％になり、ドルクリノズルが大幅に
小さくなった。'A I K'B to A ''' to the current/torque conversion function
Sinθ B=KsinO(θ--+P)+L''A=sin Ij K's=cos O Since 5in2θ+c'os2θ=1, the motor torque TIT becomes Tm='Aa+'Bb .Without the above-mentioned return, Hall element 1-]a, HbK
When a constant current flows, Figure 11 (IA) K shows V
When the C amplitude deviation = -3 [1%, the torque ripple becomes 65% K, and as shown in Fig. 11 (1B), when the offset L = 20%, the torque ripple becomes 4 [J].
% IC'), ;J'11 Figure (IC) VC7
r:'! The torque riffle was 27% after the IC phase shift p=150. However, in the example shown in Figure 10, the torque ripple becomes 16% at knee 3% as shown in Figure 11 (2p, It becomes 2%,
As shown in 1 (2c), the Dorkuri nozzle became 6.5% at P-15°, and the Dorkuri nozzle became significantly smaller.
９００位相差の２相の正弦波なそれぞれｙ乗したものの
和Ｓ′は
で表わされる。従って９１１０位相差の２相ブラソレス
モークにおいて各位餉検出用ホール素子の出力電圧なそ
れぞれｙ乗して加算し、その和か一定価になる様にホー
ル素子の入力に帰還をかけるようにしても牙１０図の９
ｊｌと同様にトルクリップルを減少させることかできる
。但し、ｙは上Ｓ［“和か一定値になるように選定する
必要かある。The sum S' of two-phase sine waves with a phase difference of 900 times raised to the y power is expressed as follows. Therefore, in a two-phase Brasore smoke with a 9110 phase difference, the output voltages of the Hall elements for detecting each phase are added to the y power, and feedback is applied to the input of the Hall elements so that the sum becomes a constant value. fang 10 figure 9
Similarly to jl, torque ripple can be reduced. However, y needs to be selected so that it becomes the sum or a constant value.
なお上記位り←小器は感度を制御できるものであれはホ
ール素子以外のものでもよい。Note that the small device mentioned above may be other than a Hall element as long as the sensitivity can be controlled.
以上のように本発明によれは位郁検出器の出力−圧に応
じて駆動コイルを駆動するブランレスモーフの駆動回路
において１１ψ出器の出力量°圧な累乗演算器により各
々累乗して加算しその和電圧か一定値になる似に位謳わ
小器を市１」岬し、上６１和電圧が一定値になるように
上記累乗演算器のべき数を設定するので、位砲扶小器出
力の位相ズレ。As described above, according to the present invention, in the drive circuit of the Branless Morph that drives the drive coil according to the output voltage of the position detector, the output amount of the 11ψ output is multiplied by the exponentiation calculator and summed. The sum of the voltages is set to a constant value, and the power of the exponentiation calculator is set so that the sum of the voltages becomes a constant value. Output phase shift.
振幅ズレや増幅器のオフセット智かあってもトルクリッ
プルを蟲少きせることかできる。Even if there is an amplitude deviation or amplifier offset, the torque ripple can be reduced to a minimum.
矛１図及ｏ＜−ｙ＋・２図は従来のブランレスモーフ及
びその駆動回路の一例を示す平…）図及υ・フロック線
図、矛６図は陶駆動回路の各部の波形及びトルクリッフ
ルを示す波形図、牙４図は同駆動回跡によるトルクリッ
フルしの悪化因子を説明判るための波形図、牙５図は同
駆動回路友Ｏ・本発明の一汐１１によるトルクリンゲル
の実験結果を説明するための波ノし図、１７６図は本発
明の一例１な示ずブｏ 、７り線図、矛７図は本発明を
説明するだめの図、矛８図及び矛９図は本発明の一実癩
例を示す１！ｌ！ｌ路図、矛１０ 図は本発明の他の例
を示すプ０．７り線図、矛１１ 図は゛同ｆｌＩＩ及び
従来例によるトルクリッフルの実験結果を説明するだめ
の波形図である。
１５〜１７．１６５． １６６ ・・・２乗演算器、１
８゜１６７・・・加算器。Figure 1 and figure 2 show an example of a conventional branless morph and its drive circuit, and Figure 6 shows the waveform and torque riffle of each part of the drive circuit. The waveform diagram shown in Fig. 4 is a waveform diagram for explaining and understanding the aggravating factor of torque riffle due to the same drive circuit, and Fig. 5 is a waveform diagram to explain the test results of the torque ringer according to the same drive circuit friend O and Ichisho 11 of the present invention. Figure 176 is an example of the present invention. Figure 176 is an example of the present invention. Figure 176 is an example of the present invention. 1 showing an example of leprosy! l! Fig. 10 is a line diagram showing another example of the present invention, and Fig. 11 is a waveform diagram for explaining the experimental results of torque riffle according to flII and the conventional example. 15-17.165. 166...Square calculator, 1
8゜167...adder.
Claims (1)
グネットと、このロータマグネットを回転付熱するｍ相
（ｍは２以上の整数）の駆動コイルと、上記ロータマグ
ネットの回転位置を検出するｍ個の位置検出器と、この
１１個の位愉棟出器の出力電圧に応じて前ａピ駆動コイ
ルを駆動する増幅器とを備えたブランレスモータにおい
て、前記位〜検出器の出力電圧をｍ個の累乗演算器によ
り各々累乗して加算し、この加算した和電圧が一定値と
なるように前記ｍ個１の位置・検出器を制御する制一手
段な備え、Ａｆｔ記ｍ個の累乗演算器のべき数は前記和
電圧か一定値となる偶数に設定することを特許とするブ
ランレスモータの駆動回路。 ２．２ｎ 極に浩伍したロータマグネットのｌａ伍分布
な略正弦波とし、このロータマグネットの回転位置を検
出した位置検出器の出力電圧を略正弦波として累乗演算
器に加えて累乗する特許請求の範囲牙１功記載のプラン
レスモータの駆動回路。[Claims] A rotor magnet magnetized to i, 2n (n is an integer of 1 or more) poles, an m-phase drive coil (m is an integer of 2 or more) that rotates and heats the rotor magnet, In a branless motor equipped with m position detectors that detect the rotational position of the rotor magnet, and an amplifier that drives the front a pin drive coil according to the output voltage of the 11 positioning devices, A controlling means for controlling the m position/detectors such that the output voltages of the above-mentioned position detectors are respectively raised to powers by m power calculators and added, and the added sum voltage becomes a constant value. In addition, the drive circuit for a branless motor is patented in that the exponent of the m number of exponentiation calculators Aft is set to an even number that is equal to the sum voltage or a constant value. 2.2n A patent claim in which the output voltage of a position detector that detects the rotational position of the rotor magnet is made into a substantially sine wave with a la 5 distribution of a rotor magnet that is close to the 2n pole, and the output voltage is added to a power calculator as a substantially sine wave. The drive circuit for the planless motor described in the range of Fang 1 Gong.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58197198A JPS6091892A (en) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | Drive circuit of brushless motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58197198A JPS6091892A (en) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | Drive circuit of brushless motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6091892A true JPS6091892A (en) | 1985-05-23 |
Family
ID=16370440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58197198A Pending JPS6091892A (en) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | Drive circuit of brushless motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6091892A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4780651A (en) * | 1986-05-14 | 1988-10-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Speed control apparatus for a motor |
| JPH01136588A (en) * | 1987-11-20 | 1989-05-29 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | Driving and controlling circuit for brushless motor |
| JP2006525778A (en) * | 2003-05-07 | 2006-11-09 | ヴァレオ エキプマン エレクトリク モトゥール | Method for controlling a reversible multiphase rotating electrical machine for an automobile having a heat engine |
| US7154238B2 (en) | 2003-06-20 | 2006-12-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor integrated circuit including a motor driving control apparatus having an amplitude regulation circuit |
| JP2007255701A (en) * | 2006-02-24 | 2007-10-04 | Lube Corp | Lubricating oil supply device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5826583A (en) * | 1981-08-07 | 1983-02-17 | Secoh Giken Inc | Torque ripples remover for dc motor |
-
1983
- 1983-10-21 JP JP58197198A patent/JPS6091892A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5826583A (en) * | 1981-08-07 | 1983-02-17 | Secoh Giken Inc | Torque ripples remover for dc motor |
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