JPS61106087A - ブラシレス直流モ−タ - Google Patents
ブラシレス直流モ−タInfo
- Publication number
- JPS61106087A JPS61106087A JP59217607A JP21760784A JPS61106087A JP S61106087 A JPS61106087 A JP S61106087A JP 59217607 A JP59217607 A JP 59217607A JP 21760784 A JP21760784 A JP 21760784A JP S61106087 A JPS61106087 A JP S61106087A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- signal
- drive transistor
- transistor group
- state
- Prior art date
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- Pending
Links
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
- H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
- H02P6/085—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor in a bridge configuration
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】
産業上の利用分野
本発明は、複数相のコイルへの電流路をトランジスタに
よって切り換えるブラシレス直流モータに関するもので
ある。
よって切り換えるブラシレス直流モータに関するもので
ある。
従来例の構成とその問題点
従来のブラシレス直流モータでは、複数相のコイルへの
電流路を切り換えるために多くの位置検出素子を必要と
していた。たとえば、3相のコイルへの電流路を切り換
えるためには3個のホール素子を使用している。そのた
め、モータの部品点数が多くなり、配線が繁雑になると
いう欠点があった。さらに、エアコンのロータリー形コ
ンプレッサ用モータとしてブラシレス直流モータを使用
する場合には、ホール素子を高温かつ高圧状態にて使用
することになり、信頼性や寿命が著しく低下していた。
電流路を切り換えるために多くの位置検出素子を必要と
していた。たとえば、3相のコイルへの電流路を切り換
えるためには3個のホール素子を使用している。そのた
め、モータの部品点数が多くなり、配線が繁雑になると
いう欠点があった。さらに、エアコンのロータリー形コ
ンプレッサ用モータとしてブラシレス直流モータを使用
する場合には、ホール素子を高温かつ高圧状態にて使用
することになり、信頼性や寿命が著しく低下していた。
発明の目的
本発明は、このような点を考慮し、1個の位置検出素子
によって電流路の切換を行なわせるようにしたブラシレ
ス直流モータを提供するものである。また、位置検出素
子としてコイルを使用することも可能にし高温かつ高圧
状態での使用にも適するものである。
によって電流路の切換を行なわせるようにしたブラシレ
ス直流モータを提供するものである。また、位置検出素
子としてコイルを使用することも可能にし高温かつ高圧
状態での使用にも適するものである。
発明の構成
本発明では、永久磁石により構成されたN組(Nは整数
)の磁極対を有するロータと、前記ロータの界磁磁束と
鎖交する2相以上の複数相のコイルと、直流電源から前
記複数相のコイルへの電流路を形成する第一の駆動トラ
ンジスタ群と、前記複数相のコイルから前記直流電源へ
の電流帰路を形成する第二の駆動トランジスタ群と、前
記ロータの回転に同期したパルス信号を得るノくルス検
出手段と、所定周波数のクロックツ(ルスを作り出すク
ロックパルス発生手段と、前記)(ルス検出手段のパル
ス信号に応動じて前記クロックパルスをカウントするこ
とにより前記パルス信号の半周期長Thに対応したカウ
ント値を得る計数手段と、前記計数手段のカウント値に
もとづいてT h/k(kは2以上の整数)もしくは略
Th/kの時間毎にトリガ信号を作り出し、前記トリガ
信号により前記複数相のコイルへの電流路を切換制御す
る通電切換手段と、前記パルス検出手段のパルス信号の
立ち上がりエツジの到来にもとづいて前記第一の駆動ト
ランジスタ群および第二の駆動トランジスタ群の通電状
態を第一の所定状態となす第一の状態設定手段と、前記
パルス検出手段のパルス信号の立ち下がりエツジの到来
にもとづいて前記第一の駆動トランジスタ群および第二
の駆動トランジスタ群の通電状態を第二の所定状態とな
す第二の状態設定手段とを具備し、前記通電制御手段は
、前記第一の状態設定手段の動作により前記パリス検出
手段のパルス信号の立ち上がりエツジの到来にもとづい
て前記第一の駆動トランジスタ群および第二の駆動トラ
ンジスタ群の通電状態を第一の所定状態となし、前記第
二の状態設定手段の動作により前記パルス検出手段のパ
ルス信号の立ち下がりエツジの到来にもとづいて前記第
一の1駆動トランジスタ群および第二の駆動トランジス
タ群の通電状態を第二の所定状態となし、さらに、前記
トリガ信号の到来により前記第一の駆動トランジスタ群
および第二の駆動トランジスタ群の通電状態を所定の順
番に順次切り換えることにより、前記複数相のコイルへ
の電流路を前記ロータの回転に同期して切換制御するこ
とにより、上記の目的を達成したものである。
)の磁極対を有するロータと、前記ロータの界磁磁束と
鎖交する2相以上の複数相のコイルと、直流電源から前
記複数相のコイルへの電流路を形成する第一の駆動トラ
ンジスタ群と、前記複数相のコイルから前記直流電源へ
の電流帰路を形成する第二の駆動トランジスタ群と、前
記ロータの回転に同期したパルス信号を得るノくルス検
出手段と、所定周波数のクロックツ(ルスを作り出すク
ロックパルス発生手段と、前記)(ルス検出手段のパル
ス信号に応動じて前記クロックパルスをカウントするこ
とにより前記パルス信号の半周期長Thに対応したカウ
ント値を得る計数手段と、前記計数手段のカウント値に
もとづいてT h/k(kは2以上の整数)もしくは略
Th/kの時間毎にトリガ信号を作り出し、前記トリガ
信号により前記複数相のコイルへの電流路を切換制御す
る通電切換手段と、前記パルス検出手段のパルス信号の
立ち上がりエツジの到来にもとづいて前記第一の駆動ト
ランジスタ群および第二の駆動トランジスタ群の通電状
態を第一の所定状態となす第一の状態設定手段と、前記
パルス検出手段のパルス信号の立ち下がりエツジの到来
にもとづいて前記第一の駆動トランジスタ群および第二
の駆動トランジスタ群の通電状態を第二の所定状態とな
す第二の状態設定手段とを具備し、前記通電制御手段は
、前記第一の状態設定手段の動作により前記パリス検出
手段のパルス信号の立ち上がりエツジの到来にもとづい
て前記第一の駆動トランジスタ群および第二の駆動トラ
ンジスタ群の通電状態を第一の所定状態となし、前記第
二の状態設定手段の動作により前記パルス検出手段のパ
ルス信号の立ち下がりエツジの到来にもとづいて前記第
一の1駆動トランジスタ群および第二の駆動トランジス
タ群の通電状態を第二の所定状態となし、さらに、前記
トリガ信号の到来により前記第一の駆動トランジスタ群
および第二の駆動トランジスタ群の通電状態を所定の順
番に順次切り換えることにより、前記複数相のコイルへ
の電流路を前記ロータの回転に同期して切換制御するこ
とにより、上記の目的を達成したものである。
実施例の説明
第1図に本発明の一実施例を示す。永久磁石によって構
成された1磁極対のN極とS極を有するロータ2は、界
磁磁束を3相のコイル3a、3b。
成された1磁極対のN極とS極を有するロータ2は、界
磁磁束を3相のコイル3a、3b。
3Cに鎖交させている。第一の駆動トランジスタ 4
a、4b、4cの通電状態を切換制御することによって
、直流電源1から3相のコイル3a、3b。
a、4b、4cの通電状態を切換制御することによって
、直流電源1から3相のコイル3a、3b。
’3cへの電流路が切換えられている。第二の駆動トラ
ンジスタ5a、sb、sCの通電状態を切換制御するこ
とによって、3相のコイル3a、 3b。
ンジスタ5a、sb、sCの通電状態を切換制御するこ
とによって、3相のコイル3a、 3b。
3Cから直流電源1への電流帰路が切換えられている。
ロータ2の界磁磁束と3相コイル3a、3b。
3Cへの電流によって電磁力を発生し、ロータ2を所定
方向に回転駆動している。
方向に回転駆動している。
パルス検出部1oの検出コイル27は、ロータ2の磁束
と鎖交する位置に配置され、ロータ2の回転に同期した
交流信号Mを発生する。検出コイル27の交流信号Mは
コンパレータ28に入力され、パルス信号Aに波形整形
される(検出コイル27の交流信号Mをフィルタ回路を
通した後にコンパレータ28に入力してもよい)。パル
ス信号Aの1サイクルは、ロータ2の1磁極対の回転に
相当する。また、パルス信号Aの立ち上がりエツジおよ
び立ち下が9エツジの発生時点におけるロータ2と検出
コイル27(および3相のコイル3a、3b、3c)の
相対位置関係は、磁束変化と発電電圧の関係式により正
確に規定される(回転方向が一定の場合)。
と鎖交する位置に配置され、ロータ2の回転に同期した
交流信号Mを発生する。検出コイル27の交流信号Mは
コンパレータ28に入力され、パルス信号Aに波形整形
される(検出コイル27の交流信号Mをフィルタ回路を
通した後にコンパレータ28に入力してもよい)。パル
ス信号Aの1サイクルは、ロータ2の1磁極対の回転に
相当する。また、パルス信号Aの立ち上がりエツジおよ
び立ち下が9エツジの発生時点におけるロータ2と検出
コイル27(および3相のコイル3a、3b、3c)の
相対位置関係は、磁束変化と発電電圧の関係式により正
確に規定される(回転方向が一定の場合)。
パルス検出部10の出力パルスAは計数部11に入力さ
れ、インバータ回路32を介して第一の微分器(8)3
3に入力され、パルス信号Aの立ち上がりエツジの到来
時点から微少時間幅の微分パルスARを発生する。また
、パルス信号Aは第一の微分器(B)34に入力され、
パルス信号Aの立ち下がりエツジの到来時点から微少時
間幅の微分パルスAFを発生する。第2図に第一の微分
器(A)33および第一の微分器CB)34の具体的な
構成例を示し、第3図にその動作波形を示す。入力信号
はインバータ回路101とイクスクルーシプル・オア回
路103を介してエツジトリガー形のトグル・フリップ
フロップ104のトグル入力端子(1)に入力される。
れ、インバータ回路32を介して第一の微分器(8)3
3に入力され、パルス信号Aの立ち上がりエツジの到来
時点から微少時間幅の微分パルスARを発生する。また
、パルス信号Aは第一の微分器(B)34に入力され、
パルス信号Aの立ち下がりエツジの到来時点から微少時
間幅の微分パルスAFを発生する。第2図に第一の微分
器(A)33および第一の微分器CB)34の具体的な
構成例を示し、第3図にその動作波形を示す。入力信号
はインバータ回路101とイクスクルーシプル・オア回
路103を介してエツジトリガー形のトグル・フリップ
フロップ104のトグル入力端子(1)に入力される。
アンド回路102の出力は“L”であるから、入力信号
の立ち下がりエツジによってフリップフロップ104は
反転する( Ql 04= uH”から0104=”L
”に変わる)。ここに、′H”は高電位状態を表れし、
“L”は低電位状態を表れず(以後、同様である)。エ
ツジトリガー形のトグル・フリップフロップ105も反
転しくQ1os=’H”から0105=”I、”に変わ
る)、ナンド回路106の出力信号は”L”から“H″
に変わる。従って、インバータ回路1oOを介したクロ
ックパルスCK1がアンド回路102の出力側に出力さ
れ、イクスクルーシプル・オア回路103を介してフリ
ップフロップ104のトグル入力端子に入力される。ク
ロックパルスCK1は後述するクロックパルス発生部1
2にて作シ出される所定周波数のパルス信号である。7
リツプ70ツブ1o4,1o5はクロックパルスCK1
をカウントしてゆき、その状態を変化させる。フリップ
フロップ104と106が共にaH”Kなると、ナンド
回路106の出力信号はa L I+に変化し、アンド
回路102の出力が′″L”になる。クロックパルスC
K1が7リツプフロツプ104に入力されなくなり、7
リツプフロツプ104と106はH”状態を保持する。
の立ち下がりエツジによってフリップフロップ104は
反転する( Ql 04= uH”から0104=”L
”に変わる)。ここに、′H”は高電位状態を表れし、
“L”は低電位状態を表れず(以後、同様である)。エ
ツジトリガー形のトグル・フリップフロップ105も反
転しくQ1os=’H”から0105=”I、”に変わ
る)、ナンド回路106の出力信号は”L”から“H″
に変わる。従って、インバータ回路1oOを介したクロ
ックパルスCK1がアンド回路102の出力側に出力さ
れ、イクスクルーシプル・オア回路103を介してフリ
ップフロップ104のトグル入力端子に入力される。ク
ロックパルスCK1は後述するクロックパルス発生部1
2にて作シ出される所定周波数のパルス信号である。7
リツプ70ツブ1o4,1o5はクロックパルスCK1
をカウントしてゆき、その状態を変化させる。フリップ
フロップ104と106が共にaH”Kなると、ナンド
回路106の出力信号はa L I+に変化し、アンド
回路102の出力が′″L”になる。クロックパルスC
K1が7リツプフロツプ104に入力されなくなり、7
リツプフロツプ104と106はH”状態を保持する。
このような動作によって、第2図の微分器は入力信号の
立ち下が9エツジより微少時間幅の微分パルスを出力す
る(第3図の動作波形を参照)。
立ち下が9エツジより微少時間幅の微分パルスを出力す
る(第3図の動作波形を参照)。
第一の微分器(3)33の出力信号ARと第二〇微分器
(B)の出力信号AFはオア回路36によって合成され
、パルス信号Aの立ち上がりエツジおよび立ち下がりエ
ツジの到来時点より微少時間幅の合成微分パルスBを作
り出している。合成微分パルスBは第二の微分器36に
入力され、パルスBの立ち下がりエツジより微少時間幅
の微分パルスCを出力する。第二の微分器36の具体的
な構成も第2図と同様である。
(B)の出力信号AFはオア回路36によって合成され
、パルス信号Aの立ち上がりエツジおよび立ち下がりエ
ツジの到来時点より微少時間幅の合成微分パルスBを作
り出している。合成微分パルスBは第二の微分器36に
入力され、パルスBの立ち下がりエツジより微少時間幅
の微分パルスCを出力する。第二の微分器36の具体的
な構成も第2図と同様である。
クロックパルス発生部12の発振器40は、抵抗とコン
デンサを利用したRC形発振器または水晶振動子を利用
した水晶発振器によって構成され、所定周波数のクロッ
クパルスCK1’i出力している。第一〇分周器41は
、クロックパルスCK1から所定の分周を行ない、周波
数の低いクロックパルスCK25−作り出している。第
二の分周器42は、クロックパルスCK2をさらにに分
の1(ここではに=3)に分周し、クロックパルスCK
3を作り出している。
デンサを利用したRC形発振器または水晶振動子を利用
した水晶発振器によって構成され、所定周波数のクロッ
クパルスCK1’i出力している。第一〇分周器41は
、クロックパルスCK1から所定の分周を行ない、周波
数の低いクロックパルスCK25−作り出している。第
二の分周器42は、クロックパルスCK2をさらにに分
の1(ここではに=3)に分周し、クロックパルスCK
3を作り出している。
計数部11の第一のカウンタ37はクロックパルスCK
3をカウントしてゆき、パルス検出部1゜のパルス信号
Aの半周期長Thに対応したカウント値を得ている。第
一のカウンタ37のカウント値は、パルス信号Aの立ち
上がりエツジおよび立の ち下がりエッジ1!J来時点にてラッチ38に転送され
、次の転送時点まで保持される。第4図に第一のカウン
タ37とラッチ38の具体的な構成例を示し、第5図に
動作説明角の波形図を示す。第二の微分器36の微分パ
ルスCによってエツジトリガー形のフリップフロップ1
21,122,123゜124.125,126,12
7,128,129の内部状態はクリアされる(Q=“
L”になる)。その後に、アンド回路168はクロック
パルスCK3を出力し、フリップ70ツブ121〜12
っけり。ツクパルスCK3fカウントアツプしていく。
3をカウントしてゆき、パルス検出部1゜のパルス信号
Aの半周期長Thに対応したカウント値を得ている。第
一のカウンタ37のカウント値は、パルス信号Aの立ち
上がりエツジおよび立の ち下がりエッジ1!J来時点にてラッチ38に転送され
、次の転送時点まで保持される。第4図に第一のカウン
タ37とラッチ38の具体的な構成例を示し、第5図に
動作説明角の波形図を示す。第二の微分器36の微分パ
ルスCによってエツジトリガー形のフリップフロップ1
21,122,123゜124.125,126,12
7,128,129の内部状態はクリアされる(Q=“
L”になる)。その後に、アンド回路168はクロック
パルスCK3を出力し、フリップ70ツブ121〜12
っけり。ツクパルスCK3fカウントアツプしていく。
パルス検出部1oのパルス信号Aの立ち上がりエツジお
よび立ち下がりエツジの到来時点にて作られた合成微分
パルスBがaH”になると、アンド回路168の出力を
”L”に保持してフリップ70ツブ121〜129のカ
ウント動作を停止させると共に、その内容をセット・リ
セット形のフリップフロップ132,133,134,
135,136゜137.138,139,140から
なるラッチ38に転送しラッチさせる。たとえば、フリ
ップフロップ121の内部状態が“L”のときには(Q
121=”L’)、アンド回路141の出力がL#でア
ンド回路142の出力が”H”であるから、フリップフ
ロップ132はL”にリセットされる。合成微分パルス
Bによるラッチ動作が終了した後に、第二の微分器36
のパルス信号Cによって第一のカウンタ37の7リツプ
フロツプ121〜129を9L#にクリアし、再度クロ
ックパルスCK3をカウントしていく。その結果、パル
ス検出部10のパルス信号Aの立ち上がシエッジおよび
立ち下がりエツジの到来時点にパルス信号Aの半周期長
Thに対応したカウント値(デジタル信号D1〜D9)
がラッチ38に得られる。
よび立ち下がりエツジの到来時点にて作られた合成微分
パルスBがaH”になると、アンド回路168の出力を
”L”に保持してフリップ70ツブ121〜129のカ
ウント動作を停止させると共に、その内容をセット・リ
セット形のフリップフロップ132,133,134,
135,136゜137.138,139,140から
なるラッチ38に転送しラッチさせる。たとえば、フリ
ップフロップ121の内部状態が“L”のときには(Q
121=”L’)、アンド回路141の出力がL#でア
ンド回路142の出力が”H”であるから、フリップフ
ロップ132はL”にリセットされる。合成微分パルス
Bによるラッチ動作が終了した後に、第二の微分器36
のパルス信号Cによって第一のカウンタ37の7リツプ
フロツプ121〜129を9L#にクリアし、再度クロ
ックパルスCK3をカウントしていく。その結果、パル
ス検出部10のパルス信号Aの立ち上がシエッジおよび
立ち下がりエツジの到来時点にパルス信号Aの半周期長
Thに対応したカウント値(デジタル信号D1〜D9)
がラッチ38に得られる。
なお、パルス信号Aの半周期長Thが長くてフリップ7
0ツブ129が反転(Q129=“L”からQl 29
=”H#に変わる)する場合には、アンド回路168の
出力t−”L”にして第一のカウンタ37のカウント動
作を停止させるようにしている。ラッチ3807リツプ
フロノプ140の出力D9は、第一〇カウンタ37の7
リツプフロツプ129のカウント値に対応し、D9二”
L″′ならばロータ2の回転速度が所定速度以上である
ことを表し、D9=“H″ならばロータ2の回転速度が
所定速度以下であることを表している。この信号D9は
、後述するようにモータの起動の時に利用することがで
きる。以下では、ロータ2が所定速度以上の回転速度に
て回転しているものとして説明する。
0ツブ129が反転(Q129=“L”からQl 29
=”H#に変わる)する場合には、アンド回路168の
出力t−”L”にして第一のカウンタ37のカウント動
作を停止させるようにしている。ラッチ3807リツプ
フロノプ140の出力D9は、第一〇カウンタ37の7
リツプフロツプ129のカウント値に対応し、D9二”
L″′ならばロータ2の回転速度が所定速度以上である
ことを表し、D9=“H″ならばロータ2の回転速度が
所定速度以下であることを表している。この信号D9は
、後述するようにモータの起動の時に利用することがで
きる。以下では、ロータ2が所定速度以上の回転速度に
て回転しているものとして説明する。
通電切換部13は、トリガ信号発生器21と切換制御器
22によって構成されている。トリガ信号発生器21は
、ラッチ38の内容を第二のカウンタ43に入力した後
に、その内容からクロックパルスCK2の到来毎に減算
(ダウンカウント)していき、第二のカウンタ43の7
リツプ70ツブの状態が全て“L ” [なった時に1
パルスのトリガ信号Eを発生し、再度ラッチ38の内容
を第二のカウンタ43に入力して上記の動作を継続する
。第6図に第二のカウンタ43の具体的な構成例を示す
。合成微分パルスBが”H” i/l:なるとプリセッ
ト・クリア機能付きのエツジトリガー形の(D 1.D
2.D3.D4.÷瞬Ds、D6.D?。
22によって構成されている。トリガ信号発生器21は
、ラッチ38の内容を第二のカウンタ43に入力した後
に、その内容からクロックパルスCK2の到来毎に減算
(ダウンカウント)していき、第二のカウンタ43の7
リツプ70ツブの状態が全て“L ” [なった時に1
パルスのトリガ信号Eを発生し、再度ラッチ38の内容
を第二のカウンタ43に入力して上記の動作を継続する
。第6図に第二のカウンタ43の具体的な構成例を示す
。合成微分パルスBが”H” i/l:なるとプリセッ
ト・クリア機能付きのエツジトリガー形の(D 1.D
2.D3.D4.÷瞬Ds、D6.D?。
Da)を入力され、その内部状態(Fl、F2゜F3.
F4.F6.Fe、F−r、F s )はラッチ38の
内容に等しくなる。このとき、アンド回路171の出力
は”L”Kなっている。合成微分パルスBがL”になる
とアンド回路171はクロックパルスCK2を出力し、
フリップ70ツブ172〜179はクロックパルスCK
2全カウントしていく。フリップフロップ172〜17
8はダウンカウンタを構成するように接続されているた
めに、クロックパルスCK2の到来毎にその内容を減少
させる。すなわち、第二のカウンタ43の出力F1〜F
8を2進符号としてみたとき(” L ”を0゜パH′
″を1)、F1=DI、F2=D2.F3=D3.F4
=D4.F5:D5.F6=D5.F7=D−r、Fa
=Dsを初期値としてクロックパルスCK2の到来毎に
減少していき、オール0(オール“L″)まで変化する
。
F4.F6.Fe、F−r、F s )はラッチ38の
内容に等しくなる。このとき、アンド回路171の出力
は”L”Kなっている。合成微分パルスBがL”になる
とアンド回路171はクロックパルスCK2を出力し、
フリップ70ツブ172〜179はクロックパルスCK
2全カウントしていく。フリップフロップ172〜17
8はダウンカウンタを構成するように接続されているた
めに、クロックパルスCK2の到来毎にその内容を減少
させる。すなわち、第二のカウンタ43の出力F1〜F
8を2進符号としてみたとき(” L ”を0゜パH′
″を1)、F1=DI、F2=D2.F3=D3.F4
=D4.F5:D5.F6=D5.F7=D−r、Fa
=Dsを初期値としてクロックパルスCK2の到来毎に
減少していき、オール0(オール“L″)まで変化する
。
フリップフロップ172〜179の出力F1〜F8のう
ちいずれか1つが”H”の場合にはオア回路44の出力
Gは°H”であり、F1〜F8がすべて“L″になると
出力GはL′″に変わる。
ちいずれか1つが”H”の場合にはオア回路44の出力
Gは°H”であり、F1〜F8がすべて“L″になると
出力GはL′″に変わる。
オア回路44の出力Gは第三の微分器46に入力され、
信号Gが”H”から”I、 IIに変化するタイミング
に微少時間幅の微分パルスE () IJガ信号)を発
生する。第7図に第三の微分器46の具体的な構成例を
示す。その動作は、第2図に示した微分器と基本的には
同様である。ここでは、プリセット機能を有するエツジ
トリガー形トグル・フリップ7コツプ214,215を
使用し、合成微分パルスBが’H”になるとフリップフ
ロップ214゜216をプリセットしくQ=”H11に
する)、第三の微分器46の出力Eを”L 11にして
いる。すなわち、合成微分パルスBが“H”になったと
きにはトリガ信号Eが”L 11になるように配慮して
いる。
信号Gが”H”から”I、 IIに変化するタイミング
に微少時間幅の微分パルスE () IJガ信号)を発
生する。第7図に第三の微分器46の具体的な構成例を
示す。その動作は、第2図に示した微分器と基本的には
同様である。ここでは、プリセット機能を有するエツジ
トリガー形トグル・フリップ7コツプ214,215を
使用し、合成微分パルスBが’H”になるとフリップフ
ロップ214゜216をプリセットしくQ=”H11に
する)、第三の微分器46の出力Eを”L 11にして
いる。すなわち、合成微分パルスBが“H”になったと
きにはトリガ信号Eが”L 11になるように配慮して
いる。
第三の微分器46の出力E () IJガ信号)は切換
制御器22と第二〇カウンタ43に入力されている。ト
リガ信号Eが’H”になると、第二のカウンタ43はラ
ッチ38の内容をフリップ70ツブ172〜179に入
力し、その後に、クロックパルスCK2によってその内
容を減算していく。
制御器22と第二〇カウンタ43に入力されている。ト
リガ信号Eが’H”になると、第二のカウンタ43はラ
ッチ38の内容をフリップ70ツブ172〜179に入
力し、その後に、クロックパルスCK2によってその内
容を減算していく。
従って、トリガ信号発生部21はラッチ38の内容に応
じた時間間隔でトリガ信号Eを出力する。
じた時間間隔でトリガ信号Eを出力する。
クロックパルスCK2はクロックパルスCK30に倍(
k=3)の周波数のパルス信号であり(第二〇分周器4
2の分周比かに分の1)、ラッチ38はパルス検出部1
0のパルス信号Aの半周期長Thに対応したデジタル値
であるから、トリガ信号Eのパルス間隔はTh/kもし
くは略Th/kとなる。
k=3)の周波数のパルス信号であり(第二〇分周器4
2の分周比かに分の1)、ラッチ38はパルス検出部1
0のパルス信号Aの半周期長Thに対応したデジタル値
であるから、トリガ信号Eのパルス間隔はTh/kもし
くは略Th/kとなる。
なお、トリガ信号Eが合成微分パルスBと同時に発生す
る場合には、トリガ信号Eを強制的に”L”にするよう
第三の微分器45が動作する。
る場合には、トリガ信号Eを強制的に”L”にするよう
第三の微分器45が動作する。
第一の微分器(5)33の微分パルスARと第一の微分
器(至)34の微分パルスAFと第三の微分器45のト
リガ信号Eは、切換制御器22に入力される。
器(至)34の微分パルスAFと第三の微分器45のト
リガ信号Eは、切換制御器22に入力される。
第8図に切換制御器22の具体的な構成例を示す。
また、その動作波形を第9図に示す。切換制御i#器2
2は、第一のシフトレジスタ46と第二のシフトレジス
タ47と切換ゲート回路48によって構成されている。
2は、第一のシフトレジスタ46と第二のシフトレジス
タ47と切換ゲート回路48によって構成されている。
第一の微分器^33の微分パルスARおよび第一の微分
器(B)34の微分パルスAFは、プリセント・クリア
機能を有するエツジトリガー形のデータ入力スリップフ
ロップ221゜222.223,224,226,22
6およびエツジトリガー形のトグル・フリップフロップ
227のプリセット端子(P)もしくはクリア端子(C
I、)に入力されている。第一のシフトレジスタ46の
フリップフロップ221,222,223 の出力信号
J1. ■2.13および第二のシフトレジスタ47
の7リツフリロツプ224,225,226 の出力信
号J4,75.r6は、それぞれ増幅器6a。
器(B)34の微分パルスAFは、プリセント・クリア
機能を有するエツジトリガー形のデータ入力スリップフ
ロップ221゜222.223,224,226,22
6およびエツジトリガー形のトグル・フリップフロップ
227のプリセット端子(P)もしくはクリア端子(C
I、)に入力されている。第一のシフトレジスタ46の
フリップフロップ221,222,223 の出力信号
J1. ■2.13および第二のシフトレジスタ47
の7リツフリロツプ224,225,226 の出力信
号J4,75.r6は、それぞれ増幅器6a。
θb、6c、7a、7b、7CK、J:って増1fnさ
れ、対応する。駆動トランジスタ4a、4b、4c。
れ、対応する。駆動トランジスタ4a、4b、4c。
5a、sb、5cの通電状態をオン・オフ制御する(第
1図)。
1図)。
第一の微分器(B)34の微分パルスAFは、フリップ
フロップ221〜227のプリセット端子(P)または
クリア端子(CL)に入力され、フリップ70ツブ22
1.226,227をプリセット(Q=″H”)し、フ
リップフロップ222,223゜224.225をクリ
ア(0=“L″)する。すなわち、微分パルスAFの到
来によって工1=”H’、J2=”L”、J3=−L”
、T4=−L”。
フロップ221〜227のプリセット端子(P)または
クリア端子(CL)に入力され、フリップ70ツブ22
1.226,227をプリセット(Q=″H”)し、フ
リップフロップ222,223゜224.225をクリ
ア(0=“L″)する。すなわち、微分パルスAFの到
来によって工1=”H’、J2=”L”、J3=−L”
、T4=−L”。
T5=″I、”、J8:uH”、0227:’H” i
/(設定する。11とJ6が“′H″であるから、第一
の駆動トランジスタ4aと第二の、駆動トランジスタ6
Cがオン状態になり、他の駆動トランジスタはオン状態
になる(第一の設定状態)。従って、直流電源1−第一
の駆動トランジスタ4a−コイル3a。
/(設定する。11とJ6が“′H″であるから、第一
の駆動トランジスタ4aと第二の、駆動トランジスタ6
Cがオン状態になり、他の駆動トランジスタはオン状態
になる(第一の設定状態)。従って、直流電源1−第一
の駆動トランジスタ4a−コイル3a。
3C−第二の駆動トランジスタ5C−直流電源1のよう
に電流路が形成される。
に電流路が形成される。
第一の微分器(A33の微分パルスARは、フリップフ
ロップ221〜227のプリセット端子の)またはクリ
ア端子(CL )に入力され、フリップフ0ツブ223
,224をプリセット(Q=IIHn)し、7リツプフ
ロツプ221..222,225゜226.227をク
リア(Q=”L″)する。すなわち、微分パルスARの
到来によって71=”L”。
ロップ221〜227のプリセット端子の)またはクリ
ア端子(CL )に入力され、フリップフ0ツブ223
,224をプリセット(Q=IIHn)し、7リツプフ
ロツプ221..222,225゜226.227をク
リア(Q=”L″)する。すなわち、微分パルスARの
到来によって71=”L”。
J2.=”L’、J3=uH”、14=”H”、Js=
”L’。
”L’。
J6==″’L’、Q227=”L”を設定する。I3
と工4が”H”であるから、第一の、駆動トランジスタ
4Cと第二の駆動トランジスタ6aがオン状態になり、
他の駆動トランジスタはオフ状態になる(第二の設定状
態)。従って、直流電源1−第一の駆動トランジスタ4
C→コイル3c、3a→第二の駆動トランジスタ5a−
直流電源1のように電流路が形成される。
と工4が”H”であるから、第一の、駆動トランジスタ
4Cと第二の駆動トランジスタ6aがオン状態になり、
他の駆動トランジスタはオフ状態になる(第二の設定状
態)。従って、直流電源1−第一の駆動トランジスタ4
C→コイル3c、3a→第二の駆動トランジスタ5a−
直流電源1のように電流路が形成される。
第9図において、第一の微分器(B)34の微分パルス
AFが1H″になった時点から説明する。このとき、ト
リガ信号発生器21はT1/3(k=3)の時間間隔で
トリガパルスを発生する。微分パルスAFによって切換
制御器22は第一の設定状態に設定され、Jlと16が
“H”となる(■状態)。
AFが1H″になった時点から説明する。このとき、ト
リガ信号発生器21はT1/3(k=3)の時間間隔で
トリガパルスを発生する。微分パルスAFによって切換
制御器22は第一の設定状態に設定され、Jlと16が
“H”となる(■状態)。
次に、トリガ信号発生部21の動作によってT1/3時
間経過時点でトリガ信号Eが発生すると、フリップフロ
ップ227の状態はQ227=”H”であるから、アン
ド回路229を介してトリガ信号Eが出力され、アンド
回路300の出力はL”を保′持している。トリガ信号
EU第一のシフトレジスタ46の7リツプフロツプ22
1,222,223のクロック端子(CK)に入力され
、トリガ信号Eの立ち上がりエツジにおいてデータ入力
端子pのデータを各フリップフロップの内部に取り込み
出力fる。フリップ70ツ7’221,222,223
はシフトレジスタを構成しており、トリガ信号Eの第一
回目の到来によって71=“L″、J2=”H”。
間経過時点でトリガ信号Eが発生すると、フリップフロ
ップ227の状態はQ227=”H”であるから、アン
ド回路229を介してトリガ信号Eが出力され、アンド
回路300の出力はL”を保′持している。トリガ信号
EU第一のシフトレジスタ46の7リツプフロツプ22
1,222,223のクロック端子(CK)に入力され
、トリガ信号Eの立ち上がりエツジにおいてデータ入力
端子pのデータを各フリップフロップの内部に取り込み
出力fる。フリップ70ツ7’221,222,223
はシフトレジスタを構成しており、トリガ信号Eの第一
回目の到来によって71=“L″、J2=”H”。
13=“L”に変わる。また、トリガ信号Eの第一回目
の到来では、第二のシフトレジスタ47の7リツプフロ
ツプ224,225,226 は変化しない。従って、
工2と16が”H”となる(■状態)。
の到来では、第二のシフトレジスタ47の7リツプフロ
ツプ224,225,226 は変化しない。従って、
工2と16が”H”となる(■状態)。
これに伴って、第一の駆動トランジスタ4a 、 4b
。
。
4Cの通電状態が切り換えられ、駆動トランジスタ4b
がオンになり、4c、4aはオフとなり、3相のコイル
3a、3b、3cの電流路も切り換わる。また、トリガ
信号Eはインバータ回路228を介してフリップ70ツ
ブ227のトグル入力端子のに入力されている。従って
、トリガ信号Eの立ち下がりエツジにおいて切換ゲート
回路48の71Jツブフロツプ227の内部状態を反転
し、Q227=”L”にする。
がオンになり、4c、4aはオフとなり、3相のコイル
3a、3b、3cの電流路も切り換わる。また、トリガ
信号Eはインバータ回路228を介してフリップ70ツ
ブ227のトグル入力端子のに入力されている。従って
、トリガ信号Eの立ち下がりエツジにおいて切換ゲート
回路48の71Jツブフロツプ227の内部状態を反転
し、Q227=”L”にする。
次のT1/3時間経過時点で第二回目のトリガ信号Eが
発生すると、7リツプ70ツブ227の状態はQ227
=”L”であるから、アンド回路300金介してトリガ
信号Eが出力され、アンド回路229の出力は°L″′
を保持している。トリガ信号Eは第二のシフトレジスタ
47の7リツプフロツプ224,225,226 のク
ロック端子(CK)に入力され、トリガ信号Eの立ち上
がりエツジにおいてデータ入力端子p)のデータを各フ
リップフロップの内部に取り込み出力する。フリップフ
ロップ224,226,226はシフトレジスタを構成
しており、トリガ信号Eの第二回目の到来によって14
=”H”、J6=”L’、Js=−L”に変わる。また
、トリガ信号Eの第二回目の到来では、第一のシフトレ
ジスタ46の7リツプフロツプ221,222,223
は変化しない。従って、工2と■4が”Hnとなる(■
状態)。これに伴って、第二の駆動トランジスタ5a、
5b、escの通電状態が切シ換えられ、駆動トラン
ジスタ5aがオンになり、sb、5cはオフとなシ、3
相のコイル3a、3b、3cの電流路も切シ換わる。
発生すると、7リツプ70ツブ227の状態はQ227
=”L”であるから、アンド回路300金介してトリガ
信号Eが出力され、アンド回路229の出力は°L″′
を保持している。トリガ信号Eは第二のシフトレジスタ
47の7リツプフロツプ224,225,226 のク
ロック端子(CK)に入力され、トリガ信号Eの立ち上
がりエツジにおいてデータ入力端子p)のデータを各フ
リップフロップの内部に取り込み出力する。フリップフ
ロップ224,226,226はシフトレジスタを構成
しており、トリガ信号Eの第二回目の到来によって14
=”H”、J6=”L’、Js=−L”に変わる。また
、トリガ信号Eの第二回目の到来では、第一のシフトレ
ジスタ46の7リツプフロツプ221,222,223
は変化しない。従って、工2と■4が”Hnとなる(■
状態)。これに伴って、第二の駆動トランジスタ5a、
5b、escの通電状態が切シ換えられ、駆動トラン
ジスタ5aがオンになり、sb、5cはオフとなシ、3
相のコイル3a、3b、3cの電流路も切シ換わる。
また、トリガ信号Eの立ち下がり工・ノジにおいて切換
ゲート回路48のフリップフロップ227の内部状態を
反転し、Q227=”HI+にする。
ゲート回路48のフリップフロップ227の内部状態を
反転し、Q227=”HI+にする。
次のT1/3時間経過時点で第三回目のトリガ信号Eが
発生すると、第一の7フトレジスタ46の状態が変化し
、I3と■4のみが” H”となる(■状態)。また、
第三回目のトリガ信号Eが発生する前に第一の微分器(
A)33の微分・<ルスARが生じた場合には、フリッ
プフロップ221〜227の内部状態を71=”L″、
J2:”L″、J3ニーH”。
発生すると、第一の7フトレジスタ46の状態が変化し
、I3と■4のみが” H”となる(■状態)。また、
第三回目のトリガ信号Eが発生する前に第一の微分器(
A)33の微分・<ルスARが生じた場合には、フリッ
プフロップ221〜227の内部状態を71=”L″、
J2:”L″、J3ニーH”。
14=”H”、Tts=”L”、1e=”L”、Q22
7=”L l+に設定する(第二の設定状態)。これは
、前述の■状態と一致している。このとき、トリガ信号
発生器21は7273時間経過毎にトリガ信号Ei発生
するようになっている。
7=”L l+に設定する(第二の設定状態)。これは
、前述の■状態と一致している。このとき、トリガ信号
発生器21は7273時間経過毎にトリガ信号Ei発生
するようになっている。
次に、1273時間経過後のトリガ信号Eの到来によっ
て切換制御器22は13と16が”H″となり(■状態
)、駆動トランジスタ4C,sbがオンになる。さらに
、1273時間経過後のトリガ信号Eの到来によって1
1と工6が“H”となり(■状態)、駆動トランジスタ
4a、sbがオンとなる。次に、トリガ信号Eまたは微
分パルスAFが発生すると、初期の■状態が選択される
。従って、パルス信号Aの1周期に同期して3相コイル
への電流路が6状態に切換制御されている。
て切換制御器22は13と16が”H″となり(■状態
)、駆動トランジスタ4C,sbがオンになる。さらに
、1273時間経過後のトリガ信号Eの到来によって1
1と工6が“H”となり(■状態)、駆動トランジスタ
4a、sbがオンとなる。次に、トリガ信号Eまたは微
分パルスAFが発生すると、初期の■状態が選択される
。従って、パルス信号Aの1周期に同期して3相コイル
への電流路が6状態に切換制御されている。
次に、全体の回転駆動動作について説明する。
ロータ2の回転に伴ってコイル27に生じる発電電圧を
パルス検出部1oにおいて波形整形し、パルス信号Aを
作り出す。パルス信号Aの半サイクルはロータ2の1磁
極分の回転に相当し、パルス信号Aの立ち上がりエツジ
および立ち下がシエッジによってロータ2と3相のコイ
ル3a、3b。
パルス検出部1oにおいて波形整形し、パルス信号Aを
作り出す。パルス信号Aの半サイクルはロータ2の1磁
極分の回転に相当し、パルス信号Aの立ち上がりエツジ
および立ち下がシエッジによってロータ2と3相のコイ
ル3a、3b。
3Cの相対位置が検知できる。計数部11によってパル
ス信号Aの半周期長Thに対応したカウント値(デジタ
ル信号)D1〜D9を得る。通電切換部13のトリガ信
号発生器21に計数部11のカウント値D1〜D8を入
力し、Th/sもしくは略Th13の時間毎にトリガ信
号Eを発生させる。
ス信号Aの半周期長Thに対応したカウント値(デジタ
ル信号)D1〜D9を得る。通電切換部13のトリガ信
号発生器21に計数部11のカウント値D1〜D8を入
力し、Th/sもしくは略Th13の時間毎にトリガ信
号Eを発生させる。
通電切換部13の切換制御部22は、パルス信号Aの立
ち下がりエツジにおける微分パルスAFにより第一の駆
動トランジスタ4a、 4b、 4cと第二の駆動トラ
ンジスタ5a、sb、5cの通電状態を第一の設定状態
になし、その後のトリガ信号Eの到来毎に第一の駆動ト
ランジスタ群と第二の駆動トランジスタ群の通電状態を
順次所定の順番に切り換えていく。次に、パルス信号A
の立ち上がりエツジにおける微分パルスARが発生する
と、切換制御器22は第一の駆動トランジスタ4a、4
b、4cと第二の駆動トランジスタ6a。
ち下がりエツジにおける微分パルスAFにより第一の駆
動トランジスタ4a、 4b、 4cと第二の駆動トラ
ンジスタ5a、sb、5cの通電状態を第一の設定状態
になし、その後のトリガ信号Eの到来毎に第一の駆動ト
ランジスタ群と第二の駆動トランジスタ群の通電状態を
順次所定の順番に切り換えていく。次に、パルス信号A
の立ち上がりエツジにおける微分パルスARが発生する
と、切換制御器22は第一の駆動トランジスタ4a、4
b、4cと第二の駆動トランジスタ6a。
sb、scの通電状態を第二の設定状態になし、その後
のトリガ信号Eの到来毎に第一の駆動トランジスタ群と
第二の駆動トランジスタ群の通電状態を順次所定の順番
に切り換えていく。このようにして、3相のコイル3a
、3b、3cへの電流路をロータ2の回転に同期して切
換制御し、所定方向にロータ2を回転駆動する(なお、
後述するように、モータの起動は同期電動機もしくはス
テッピングモータのように所定時間毎にコイルの電流路
を切り換えて行なうことができる)。
のトリガ信号Eの到来毎に第一の駆動トランジスタ群と
第二の駆動トランジスタ群の通電状態を順次所定の順番
に切り換えていく。このようにして、3相のコイル3a
、3b、3cへの電流路をロータ2の回転に同期して切
換制御し、所定方向にロータ2を回転駆動する(なお、
後述するように、モータの起動は同期電動機もしくはス
テッピングモータのように所定時間毎にコイルの電流路
を切り換えて行なうことができる)。
前述の実施例に示すように、1個の検出コイルによって
3相のコイルへの電流路を切シ換えるようにするならば
、位置検出用の部品点数が大幅に少なくなり、モータ内
への実装や配線が簡単になる。また、コンプレッサ用モ
ータのような高温・高圧状態での使用にも十分に耐える
ことができるので、信頼性や寿命が大幅に向上する。
3相のコイルへの電流路を切シ換えるようにするならば
、位置検出用の部品点数が大幅に少なくなり、モータ内
への実装や配線が簡単になる。また、コンプレッサ用モ
ータのような高温・高圧状態での使用にも十分に耐える
ことができるので、信頼性や寿命が大幅に向上する。
第10図に起動回路も含めた本発明の実施例を示す。同
図に於いて、第1図の実施例と同様な機能を表わす部品
は同一の番号を付し、その動作は第1図の実施例と同様
であり説明を省略する。
図に於いて、第1図の実施例と同様な機能を表わす部品
は同一の番号を付し、その動作は第1図の実施例と同様
であり説明を省略する。
本実施例では、起動回路部14と選択部15が付加され
ている。起動回路部14は、ロータ2を停止状態から所
定の回転速度まで起動・加速するように、6相のパルス
信号X1.X2.X3.X4゜Xs、Xsと起動指示・
(ルスWを選択部15に出力する。選択部16は、起動
指示)(ルスWの”H”の時に起動回路部14のパルス
x1〜x6を、駆動トランジスタ4a、4b、4c、5
a、5b、6cの通電制御パルスY 1.Y2.Y3.
Y4.Ys、Y6として出力する。起動回路部14の)
(ルスx1゜X2.X3は”H”となるパルス信号が所
定時間毎に順次変化してゆき、)ζシスX4.X6.X
eも“HIIとなるノくルス信号が所定時間毎に順次変
化シテいき、パルスX1.X2.Xsにおける変化とパ
ルスX4.Xs、X6における変化は交互に生じるよう
になされている。すなわち、3相のコイル3a、sb、
3cへの電流路は前述の6状態を順次繰り返すようにし
ている。その結果、ロータ2は同期電動機もしくはステ
ッピングモータのようにステップ的に回転駆動される。
ている。起動回路部14は、ロータ2を停止状態から所
定の回転速度まで起動・加速するように、6相のパルス
信号X1.X2.X3.X4゜Xs、Xsと起動指示・
(ルスWを選択部15に出力する。選択部16は、起動
指示)(ルスWの”H”の時に起動回路部14のパルス
x1〜x6を、駆動トランジスタ4a、4b、4c、5
a、5b、6cの通電制御パルスY 1.Y2.Y3.
Y4.Ys、Y6として出力する。起動回路部14の)
(ルスx1゜X2.X3は”H”となるパルス信号が所
定時間毎に順次変化してゆき、)ζシスX4.X6.X
eも“HIIとなるノくルス信号が所定時間毎に順次変
化シテいき、パルスX1.X2.Xsにおける変化とパ
ルスX4.Xs、X6における変化は交互に生じるよう
になされている。すなわち、3相のコイル3a、sb、
3cへの電流路は前述の6状態を順次繰り返すようにし
ている。その結果、ロータ2は同期電動機もしくはステ
ッピングモータのようにステップ的に回転駆動される。
電流路の切り換え時間を徐々に短くして、ロータ2の回
転速度を徐々に加速していく。
転速度を徐々に加速していく。
パルスX1〜X6の切り換え時間幅が所定値まで短くな
ると、起動指示パルスWをL″にする。
ると、起動指示パルスWをL″にする。
ロータ2が正常に加速され回転している場合には、第一
の微分器(3)33の微分パルスARと第一の微分器(
B)34の微分パルスAFの合成パルスBおよびラッチ
38の信号D9によって、選択部16は切換制御器22
の出力パルスJ1.J2.J3゜I4.Js、Ieを駆
動トランジスタ4a、 4b。
の微分器(3)33の微分パルスARと第一の微分器(
B)34の微分パルスAFの合成パルスBおよびラッチ
38の信号D9によって、選択部16は切換制御器22
の出力パルスJ1.J2.J3゜I4.Js、Ieを駆
動トランジスタ4a、 4b。
4c、5a、csb、5cの通電制御パルスY1゜Y2
.Y3.Y4.Y5.Yeとして出力するように選択し
、以後、■1〜I6によって3相のコイル3a、3b、
3cの電流路を切換・制御し、第1図の実施例にて説明
した回転駆動動作を行なう。このとき、選択部15の出
力信号Zは“H”(正常な回転動作を表す)になシ、起
動回路部14の動作は初期状態にもどり停止する。また
、ロータ2が所定の回転速度まで加速されていなかった
場合には、選択部15の出力信号Zは“L”状態を続け
る。従って、起動回路部14は、起動指示パルスWを”
L”にした後の所定時間経過後の信号2が“L″の場合
には前述の起動・加速動作を再度行なうようにしている
。なお、ロータ2が所定の回転速度以上で回転している
か否かは、後述するように合成微分パルスBとラッチ3
8の最上位桁出力D9の状態によって判別する。
.Y3.Y4.Y5.Yeとして出力するように選択し
、以後、■1〜I6によって3相のコイル3a、3b、
3cの電流路を切換・制御し、第1図の実施例にて説明
した回転駆動動作を行なう。このとき、選択部15の出
力信号Zは“H”(正常な回転動作を表す)になシ、起
動回路部14の動作は初期状態にもどり停止する。また
、ロータ2が所定の回転速度まで加速されていなかった
場合には、選択部15の出力信号Zは“L”状態を続け
る。従って、起動回路部14は、起動指示パルスWを”
L”にした後の所定時間経過後の信号2が“L″の場合
には前述の起動・加速動作を再度行なうようにしている
。なお、ロータ2が所定の回転速度以上で回転している
か否かは、後述するように合成微分パルスBとラッチ3
8の最上位桁出力D9の状態によって判別する。
第11図に選択部15の具体的な構成例を示す。
選択部16は速度判別器49と信号選択器5Qによって
構成されている。速度判別器49のクリア機能を有する
エツジトリガー形のトグル・フリップフロップ306,
307は起動回路部14の起動指示パルスWが“H″の
期間(起動・加速時)にその内部状態をクリアされる(
Q3oe=“L”。
構成されている。速度判別器49のクリア機能を有する
エツジトリガー形のトグル・フリップフロップ306,
307は起動回路部14の起動指示パルスWが“H″の
期間(起動・加速時)にその内部状態をクリアされる(
Q3oe=“L”。
Q307=″’L”)。従って、ナンド回路308の出
力が“H#になり、オア回路309の出力は”H”とな
り、インバータ回路310の出力Zは“L”になる。オ
ア回路309およびインバータ回路310の出力はそれ
ぞれ信号選択器5oのアンド回路321,322,32
3,324,326゜326およびアンド回路327,
328,329゜330.331,332に入力されテ
ィる。信号Zがu L #の時には起動回路部14の信
号x1〜X6を選択部15の出力にする(Y1=X1.
Y2=X2゜Y3=X3.Y4=X4.Y5=X5.Y
6=X6 )。
力が“H#になり、オア回路309の出力は”H”とな
り、インバータ回路310の出力Zは“L”になる。オ
ア回路309およびインバータ回路310の出力はそれ
ぞれ信号選択器5oのアンド回路321,322,32
3,324,326゜326およびアンド回路327,
328,329゜330.331,332に入力されテ
ィる。信号Zがu L #の時には起動回路部14の信
号x1〜X6を選択部15の出力にする(Y1=X1.
Y2=X2゜Y3=X3.Y4=X4.Y5=X5.Y
6=X6 )。
起動回路部14の動作によりロータ2が正常に起動・加
速されると、パルス信号Aの立ち上がりエツジおよび立
ち下がりエツジにおいて合成微分パルスBが発生する。
速されると、パルス信号Aの立ち上がりエツジおよび立
ち下がりエツジにおいて合成微分パルスBが発生する。
合成微分パルスBはアンド回路305を介してフリップ
フロップ306のトグル入力端子(7)に入力され、フ
リップ70ツブ306.307は合成微分パルスBの到
来回数をカウントする。起動指示パルスWが“HIIの
間はフリップフロップ306,307はその内部状態を
°゛L”に保持されている。起動指示パルスWが” L
″に変化した後に、合成微分パルスBが3回到来すると
7リツプフロツプ306と307の内部状態はQ306
=”H”、Q307:”H”になシ、ナンド回路308
の出力が” L ”になる。
フロップ306のトグル入力端子(7)に入力され、フ
リップ70ツブ306.307は合成微分パルスBの到
来回数をカウントする。起動指示パルスWが“HIIの
間はフリップフロップ306,307はその内部状態を
°゛L”に保持されている。起動指示パルスWが” L
″に変化した後に、合成微分パルスBが3回到来すると
7リツプフロツプ306と307の内部状態はQ306
=”H”、Q307:”H”になシ、ナンド回路308
の出力が” L ”になる。
また、合成微分パルスBが” H”の期間にセント・リ
セット機能を有するフリップフロップ304にラッチ3
8の最上位出力D9を保持させる。ランチ38の最上位
出力D9は、パルス信号Aの半周期長Thが所定時間幅
よりも長い場合(ロータ2の回転速度が所定速度よりも
遅い時)にはII HIIであり、パルス信号Aの半周
期長Thが所定時間幅よりも短い場合(ロータ2の回転
速度が所定速度よりも速い時)にばL″になる。従って
、ロータ2の回転速度が所定の速度以上になった時には
、オア回路309の出力が”L″になり、インバータ回
路310の出力Zが”H″になる。その結果、切換制御
器22の信号11〜J6が信号選択部50より出力され
る(Y1=T1.Y2−12゜Y3=J3.Y4=J4
.Y5=T5.Y6=J6)。
セット機能を有するフリップフロップ304にラッチ3
8の最上位出力D9を保持させる。ランチ38の最上位
出力D9は、パルス信号Aの半周期長Thが所定時間幅
よりも長い場合(ロータ2の回転速度が所定速度よりも
遅い時)にはII HIIであり、パルス信号Aの半周
期長Thが所定時間幅よりも短い場合(ロータ2の回転
速度が所定速度よりも速い時)にばL″になる。従って
、ロータ2の回転速度が所定の速度以上になった時には
、オア回路309の出力が”L″になり、インバータ回
路310の出力Zが”H″になる。その結果、切換制御
器22の信号11〜J6が信号選択部50より出力され
る(Y1=T1.Y2−12゜Y3=J3.Y4=J4
.Y5=T5.Y6=J6)。
また、ロータ2の起動・加速が正常に行なわれないで、
ロータ2が停止または所定速度以下で回転している場合
には、合成微分パルスBが発生しないかまたはランチ3
8の信号D9が“Huになり、速度判別器49のオア回
路309の出力は” H”、インバータ回路310の出
力2は′L″の状態を維持している。
ロータ2が停止または所定速度以下で回転している場合
には、合成微分パルスBが発生しないかまたはランチ3
8の信号D9が“Huになり、速度判別器49のオア回
路309の出力は” H”、インバータ回路310の出
力2は′L″の状態を維持している。
選択部16を構成するようにしたが、本発明はそのよう
な場合に限らず、計数部11.クロックパルス発生部1
21通電切換部13.起動回路部14および選択部16
の主要な部分にマイクロコンピュータを使用してもよく
、本発明に含まれることはいうまでもない。また、3相
のコイルを有するブラシレス直流モータにかぎらず、2
相のコイルを有するブラシレス直流モータも構成できる
。さ/゛ してもよい。
な場合に限らず、計数部11.クロックパルス発生部1
21通電切換部13.起動回路部14および選択部16
の主要な部分にマイクロコンピュータを使用してもよく
、本発明に含まれることはいうまでもない。また、3相
のコイルを有するブラシレス直流モータにかぎらず、2
相のコイルを有するブラシレス直流モータも構成できる
。さ/゛ してもよい。
なお、交流ライン電圧(Ac1ooV)をスイッチング
整流して直流電源1を作り出し、その直流電圧値を変化
させることにより、ロータ2の回転速度を変化させるこ
ともできる。また、第一の駆動トランジスタ群4a、4
b、4cまたは第二の駆動トランジスタ群5a、sb、
5cの一方もしくは両方を高周波にてオン・オフ動作(
パルス幅発明の主旨を変えずして種々の変更が可能であ
る。
整流して直流電源1を作り出し、その直流電圧値を変化
させることにより、ロータ2の回転速度を変化させるこ
ともできる。また、第一の駆動トランジスタ群4a、4
b、4cまたは第二の駆動トランジスタ群5a、sb、
5cの一方もしくは両方を高周波にてオン・オフ動作(
パルス幅発明の主旨を変えずして種々の変更が可能であ
る。
発明の効果
本発明のブラシレス直流モータは、位置検出用の素子が
1個でよいために、モータ構造が簡単となり配線も簡単
になる。また、位置検出素子としてコイルを使用できる
ので、悪環境での使用に適している。従って、本発明に
もとづいてコンプレッサ用のブラシレス直流モータを構
成するならば、構造の簡単な長寿命・高信頼性のモータ
を得ることができる。
1個でよいために、モータ構造が簡単となり配線も簡単
になる。また、位置検出素子としてコイルを使用できる
ので、悪環境での使用に適している。従って、本発明に
もとづいてコンプレッサ用のブラシレス直流モータを構
成するならば、構造の簡単な長寿命・高信頼性のモータ
を得ることができる。
第1図は本発明の一実施例によるブラシレス直流モータ
のブロック図、第2図は第一の微分器の具体的な構成を
表わす図、第3図は第一の微分器の動作波形図、第4図
は第一のカウンタとう、ノチの具体的な構成を示すブロ
ック図、第5図は第一のカウンタとラッチの動作説明用
の波形図、第6図は第二のカウンタの具体的な構成を示
すプロツ成を示すブロック図、第9図は動作説明のだめ
の波形図、第10図は起動回路も含めた本発明のブロッ
ク図、第11図は選択部の具体的な構成を表すブロック
図である。 1・・・・・・直流電源、2・・・・・・ロータ、3a
、ab。 3C・・・・・・コイル、4a、4b、4c・・・・・
・第一の駆動トランジスタ、5a、5b、5c・・・・
・・第二の駆動トランジスタ、6a、6b、6c、7a
、7b。 7C・・・・・・増幅器、1o・・・・・・パルス検出
部、11・・・・・・計数部、12・・・・・・クロッ
クパルス発生部、13・・・・・・通電切換部、14・
・・・・・起動回路部、15・・・・・・選択部、21
・・・・・・トリガ信号発生器、22・・・・・・切換
制御器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名手続
補正書 昭和6Q年12月に 日 昭和59年特許願第217607号 2発明の名称 ブラシレス直流モータ 3補正をする者 事(’lとの開係 特 許 出
願 大佐 所 大阪府門真市大字門真1006番
地名 称 (582)松下電器産業株式会社代表者
山 下 俊 彦 4代理人 〒571 住 所 大阪府門真市大字門真1006番地松下電器
産業株式会社内 5補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄d頗硬どγ)図面 6、補正の内容 (1)明細書第8頁第8行目から第9頁第16行目まで
の「入力信号は・・・・・・tt HI?状態を保持す
る。」を次のように補正します。 「入力信号はセット・リセット形の7リツプ70ツブ1
07のセット入力端子Sとインバータ回路1o1に入力
されている。インバータ回路101の出力はフリップ7
0ツブ107の出力とアンド回路108にて論理積がと
られ、アンド回路108の出力はオア回路103を介し
てエツジトリガー形のトグル・フリップフロップ104
のトグル入力端子Tに入力される。従って1人力信号の
立下シェッジによってフリップ70ツブ104は反転す
る( Q’04 =” H”からQ、o4=it I、
TIに変わる)。ここに、tt HI+は高電位状態
を表わし +1 L、 +1は低電位状態を表わす(以
後、同様である)。エツジトリガー形のトグル・フリッ
プフロップ105も反転しく Q、o5=” H’lが
らQ4.5=It L +1に変わル)、ナンド回路1
06の出力信号はlt I、 Qがら°°H″に変わる
。ナンド回路106の出力信号はフリップフロップ10
7のリセット入力端子Hに入力されており、出力信号が
H″になるとQ1o7=°1L”になシ、アンド回路1
0Bの出力は+1 L IIになる。また、出力信号−
H”の時にはアンド回路102の出力側にクロックパル
スCK1が出力される。クロックパルスCK1は後述ス
るクロックパルス発生部12にて作り出される所定周波
数のパルス信号である。フリップフロップ104 、1
05はクロックパルスCK1をカウントして行きその状
態を変化させる。フリップフロップ104と105が共
にlt HIffになると、ナンド回路106の出力信
号は11 L”に変化し、アンド回路102の出力が°
ゞL”になる。クロックパルスGK1が7リツプフロツ
プ104に入力されなくな!ll、フリップフロップ1
04と105は“H”を保持する。 このとき、フリップフロップ107の出力は”L”であ
シ、アンド回路10Bの出力は”L”を保持する。また
、入力信号が°゛L′′からIt 1(11に変化して
も、 フリップ70ツブ1oアはセラ) (Q107
=” H”)されるが、インバータ回路101の出力が
9“L”になるから、アンド回路108の出力は1°L
”のままである。」(2)図面第2図および第会図を別
紙の通υ補正します。
のブロック図、第2図は第一の微分器の具体的な構成を
表わす図、第3図は第一の微分器の動作波形図、第4図
は第一のカウンタとう、ノチの具体的な構成を示すブロ
ック図、第5図は第一のカウンタとラッチの動作説明用
の波形図、第6図は第二のカウンタの具体的な構成を示
すプロツ成を示すブロック図、第9図は動作説明のだめ
の波形図、第10図は起動回路も含めた本発明のブロッ
ク図、第11図は選択部の具体的な構成を表すブロック
図である。 1・・・・・・直流電源、2・・・・・・ロータ、3a
、ab。 3C・・・・・・コイル、4a、4b、4c・・・・・
・第一の駆動トランジスタ、5a、5b、5c・・・・
・・第二の駆動トランジスタ、6a、6b、6c、7a
、7b。 7C・・・・・・増幅器、1o・・・・・・パルス検出
部、11・・・・・・計数部、12・・・・・・クロッ
クパルス発生部、13・・・・・・通電切換部、14・
・・・・・起動回路部、15・・・・・・選択部、21
・・・・・・トリガ信号発生器、22・・・・・・切換
制御器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名手続
補正書 昭和6Q年12月に 日 昭和59年特許願第217607号 2発明の名称 ブラシレス直流モータ 3補正をする者 事(’lとの開係 特 許 出
願 大佐 所 大阪府門真市大字門真1006番
地名 称 (582)松下電器産業株式会社代表者
山 下 俊 彦 4代理人 〒571 住 所 大阪府門真市大字門真1006番地松下電器
産業株式会社内 5補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄d頗硬どγ)図面 6、補正の内容 (1)明細書第8頁第8行目から第9頁第16行目まで
の「入力信号は・・・・・・tt HI?状態を保持す
る。」を次のように補正します。 「入力信号はセット・リセット形の7リツプ70ツブ1
07のセット入力端子Sとインバータ回路1o1に入力
されている。インバータ回路101の出力はフリップ7
0ツブ107の出力とアンド回路108にて論理積がと
られ、アンド回路108の出力はオア回路103を介し
てエツジトリガー形のトグル・フリップフロップ104
のトグル入力端子Tに入力される。従って1人力信号の
立下シェッジによってフリップ70ツブ104は反転す
る( Q’04 =” H”からQ、o4=it I、
TIに変わる)。ここに、tt HI+は高電位状態
を表わし +1 L、 +1は低電位状態を表わす(以
後、同様である)。エツジトリガー形のトグル・フリッ
プフロップ105も反転しく Q、o5=” H’lが
らQ4.5=It L +1に変わル)、ナンド回路1
06の出力信号はlt I、 Qがら°°H″に変わる
。ナンド回路106の出力信号はフリップフロップ10
7のリセット入力端子Hに入力されており、出力信号が
H″になるとQ1o7=°1L”になシ、アンド回路1
0Bの出力は+1 L IIになる。また、出力信号−
H”の時にはアンド回路102の出力側にクロックパル
スCK1が出力される。クロックパルスCK1は後述ス
るクロックパルス発生部12にて作り出される所定周波
数のパルス信号である。フリップフロップ104 、1
05はクロックパルスCK1をカウントして行きその状
態を変化させる。フリップフロップ104と105が共
にlt HIffになると、ナンド回路106の出力信
号は11 L”に変化し、アンド回路102の出力が°
ゞL”になる。クロックパルスGK1が7リツプフロツ
プ104に入力されなくな!ll、フリップフロップ1
04と105は“H”を保持する。 このとき、フリップフロップ107の出力は”L”であ
シ、アンド回路10Bの出力は”L”を保持する。また
、入力信号が°゛L′′からIt 1(11に変化して
も、 フリップ70ツブ1oアはセラ) (Q107
=” H”)されるが、インバータ回路101の出力が
9“L”になるから、アンド回路108の出力は1°L
”のままである。」(2)図面第2図および第会図を別
紙の通υ補正します。
Claims (1)
- (1)永久磁石により構成されたN組(Nは整数)の磁
極対を有するロータと、前記ロータの界磁磁束と鎖交す
る2相以上の複数相のコイルと、直流電源から前記複数
相のコイルへの電流路を形成する第一の駆動トランジス
タ群と、前記複数相のコイルから前記直流電源への電流
帰路を形成する第二の駆動トランジスタ群と、前記ロー
タの回転に同期したパルス信号を得るパルス検出手段と
、所定周波数のクロックパルスを作り出すクロックパル
ス発生手段と、前記パルス検出手段のパルス信号に応動
して前記クロックパルスをカウントすることにより前記
パルス信号の半周期長Thに対応したカウント値を得る
計数手段と、前記計数手段のカウント値にもとずいてT
h/k(kは2以上の整数)もしくは略Th/kの時間
毎にトリガ信号を作り出し、前記トリガ信号により前記
複数相のコイルへの電流路を切換制御する通電切換手段
と、前記パルス検出手段のパルス信号の立ち上がりエッ
ジの到来にもとづいて前記第一の駆動トランジスタ群お
よび第二の駆動トランジスタ群の通電状態を第一の所定
状態となす第一の状態設定手段と、前記パルス検出手段
のパルス信号の立ち下がりエッジ到来にもとづいて前記
第一の駆動トランジスタ群および第二の駆動トランジス
タ群の通電状態を第二の所定状態となす第二の状態設定
手段とを具備し、前記通電制御手段は、前記第一の状態
設定手段の動作により前記パルス検出手段のパルス信号
の立ち上がりエッジの到来時にもとづいて前記第一の駆
動トランジスタ群および第二の駆動トランジスタ群の通
電状態を前記第一の所定状態となし、前記第二の状態設
定手段の動作により前記パルス検出手段のパルス信号の
立ち下がりエッジの到来にもとづいて前記第一の駆動ト
ランジスタ群および第二の駆動トランジスタ群の通電状
態を前記第二の所定状態となし、さらに、前記トリガ信
号の到来により前記第一の駆動トランジスタ群および第
二の駆動トランジスタ群の通電状態を所定の順番に順次
切り換えることにより、前記複数相のコイルへの電流路
を前記ロータの回転に同期して切換制御したことを特徴
とするブラシレス直流モータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59217607A JPS61106087A (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | ブラシレス直流モ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59217607A JPS61106087A (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | ブラシレス直流モ−タ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61106087A true JPS61106087A (ja) | 1986-05-24 |
Family
ID=16706939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59217607A Pending JPS61106087A (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | ブラシレス直流モ−タ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61106087A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2663799A1 (fr) * | 1990-06-21 | 1991-12-27 | Bosch Gmbh Robert | Circuit de commande d'un moteur synchrone polyphase relie a un circuit de tension redressee. |
EP0684693A3 (en) * | 1994-05-27 | 1997-07-16 | Emerson Electric Co | Sensorless control device for commutating multi-phase dynamoelectric machines. |
JP2002119081A (ja) * | 2000-10-10 | 2002-04-19 | Nec Kansai Ltd | ブラシレスモータ駆動回路 |
-
1984
- 1984-10-17 JP JP59217607A patent/JPS61106087A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2663799A1 (fr) * | 1990-06-21 | 1991-12-27 | Bosch Gmbh Robert | Circuit de commande d'un moteur synchrone polyphase relie a un circuit de tension redressee. |
EP0684693A3 (en) * | 1994-05-27 | 1997-07-16 | Emerson Electric Co | Sensorless control device for commutating multi-phase dynamoelectric machines. |
JP2002119081A (ja) * | 2000-10-10 | 2002-04-19 | Nec Kansai Ltd | ブラシレスモータ駆動回路 |
JP4680367B2 (ja) * | 2000-10-10 | 2011-05-11 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | ブラシレスモータ駆動回路 |
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