JPS61132064A - ブラシレスモ−タ - Google Patents
ブラシレスモ−タInfo
- Publication number
- JPS61132064A JPS61132064A JP59252181A JP25218184A JPS61132064A JP S61132064 A JPS61132064 A JP S61132064A JP 59252181 A JP59252181 A JP 59252181A JP 25218184 A JP25218184 A JP 25218184A JP S61132064 A JPS61132064 A JP S61132064A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- high frequency
- rotor
- coil
- coils
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
-
- 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
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
- H02P6/185—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using inductance sensing, e.g. pulse excitation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
- H02K29/12—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using detecting coils using the machine windings as detecting coil
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Brushless Motors (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
本発明はブラシレスモータにおける回転子の回転位置検
出に関するものである。
出に関するものである。
従来の技術
ブラシレスモータにおける回転子の位置検出には、ホー
ル素子等の検出素子を用いる方法が広く行われている。
ル素子等の検出素子を用いる方法が広く行われている。
また高周波電流を励磁コイルに通じ、この励磁コイルと
固定子コイルとの相対位置の変化による相互誘導の変化
を検出する方法が、特公昭59−31304号等により
知られている。
固定子コイルとの相対位置の変化による相互誘導の変化
を検出する方法が、特公昭59−31304号等により
知られている。
発明が解決しようとする問題点
上述した前者の従来方法は、検出素子及びその配線用リ
ード線等を用いる為、スペースを要しモータの小型化の
妨げになると共に、コストアブブにもなる。
ード線等を用いる為、スペースを要しモータの小型化の
妨げになると共に、コストアブブにもなる。
また後者の従来方法は検出素子を省略できるが、励磁コ
イルを設けたり、この励磁コイルと固定子コイルとの相
互誘導を増大させる誘導体とそのバランサ等を回転子に
設けるので、構造が複雑になる。
イルを設けたり、この励磁コイルと固定子コイルとの相
互誘導を増大させる誘導体とそのバランサ等を回転子に
設けるので、構造が複雑になる。
問題点を解決するための手段
本発明の実施例においては、回転子マグネットの磁極の
一部に導電体を形成すると共に、固定子コイルに高周波
電流を通じるようにしている。
一部に導電体を形成すると共に、固定子コイルに高周波
電流を通じるようにしている。
作用
上記高周波電流により上記導電体に渦電流が生じ、この
導電体がコイルに近づくと、そのコイルのインピーダン
スが等価的に増大する。従って、各相のコイルのインピ
ーダンスを検出することにより、各コイルに流す駆動電
流を切り換えるスイッチング信号を形成することができ
る。
導電体がコイルに近づくと、そのコイルのインピーダン
スが等価的に増大する。従って、各相のコイルのインピ
ーダンスを検出することにより、各コイルに流す駆動電
流を切り換えるスイッチング信号を形成することができ
る。
実施例
本発叩を偏平形ブラシレスモーフに適用した場合の実施
例について説明する。
例について説明する。
第1図及び第2図において、回転子を構成するマグネッ
ト1は例えば8極に着磁されている。このマグネット1
の図示せずも固定子コイルと対向する面に、扇形を成す
導電体2. 3. 4. 5がS極(又はN極でもよい
)上に設けられている。この導電体2〜5としては、例
えば厚さ100〜200IJm程度の銅箔等の良導体か
あるいはメッキ等による導電層が用いら、れる。また上
記扇形の成す角度θは図示の場合45°より大きいが、
45°又は45°より′小さくてもよい。
ト1は例えば8極に着磁されている。このマグネット1
の図示せずも固定子コイルと対向する面に、扇形を成す
導電体2. 3. 4. 5がS極(又はN極でもよい
)上に設けられている。この導電体2〜5としては、例
えば厚さ100〜200IJm程度の銅箔等の良導体か
あるいはメッキ等による導電層が用いら、れる。また上
記扇形の成す角度θは図示の場合45°より大きいが、
45°又は45°より′小さくてもよい。
第3図は駆動回路の一部を示す。
図において、U相、■相及びW相のコイル6g s6v
、6wは一端を中性点0に接続されてY結線されている
。各コイル6U、6v、6.にはドライブアンプ7υ、
7v17−よりコイルインピーダンス検出用抵抗Ru、
RvS Rwを通じて駆動電流が所定のタイミングで供
給される。上記中性点0には、高周波発振器8からカッ
プリングコンデンサ9を通じて20〜100KHz程度
の一定の高周波信号が供給されている。lou 、10
v 、10wはスイッチングの際に発生するヒゲノイズ
を除去するダンピング用コンデンサで、一端が接地され
ている。各相の回路における高周波に対するインピーダ
ンスはコイル6u、6v、61が支配的になるようにし
て、他の回路素子のインピーダンスは小さく抑えられる
。このために上記コンデンサlOU、10v、lOwは
図示のように接地されるか又は電源電圧VCCが加えら
れる。
、6wは一端を中性点0に接続されてY結線されている
。各コイル6U、6v、6.にはドライブアンプ7υ、
7v17−よりコイルインピーダンス検出用抵抗Ru、
RvS Rwを通じて駆動電流が所定のタイミングで供
給される。上記中性点0には、高周波発振器8からカッ
プリングコンデンサ9を通じて20〜100KHz程度
の一定の高周波信号が供給されている。lou 、10
v 、10wはスイッチングの際に発生するヒゲノイズ
を除去するダンピング用コンデンサで、一端が接地され
ている。各相の回路における高周波に対するインピーダ
ンスはコイル6u、6v、61が支配的になるようにし
て、他の回路素子のインピーダンスは小さく抑えられる
。このために上記コンデンサlOU、10v、lOwは
図示のように接地されるか又は電源電圧VCCが加えら
れる。
上記構成によれば、各コイル6゜、6v、6−には、第
4図に示すように、回転子の回転に伴って、高周波の重
畳された駆動電流■。、■9、IWが流れる。この場合
、コイル6u、6v、6wに前記導電体2〜5が近づく
と、コイルに発生する高周波磁界により導電体2〜5に
渦電流が発生して、そのコイルのインピーダンスが実質
的に増大する。従って上記電流1u、Iv、Iwを夫々
バイパスフィルタに通じることにより、第4図のIg
slv、s、IHに示すような、回転に応じて振巾が変
化する高周波成分を得ることができる。このiU、lv
slwを復調して、同図^。、Ay % 篩に示す振
巾変化を求め、これらのAu、Av、八〇のクロスポイ
ントを検出して、DLI % ロ9、D。
4図に示すように、回転子の回転に伴って、高周波の重
畳された駆動電流■。、■9、IWが流れる。この場合
、コイル6u、6v、6wに前記導電体2〜5が近づく
と、コイルに発生する高周波磁界により導電体2〜5に
渦電流が発生して、そのコイルのインピーダンスが実質
的に増大する。従って上記電流1u、Iv、Iwを夫々
バイパスフィルタに通じることにより、第4図のIg
slv、s、IHに示すような、回転に応じて振巾が変
化する高周波成分を得ることができる。このiU、lv
slwを復調して、同図^。、Ay % 篩に示す振
巾変化を求め、これらのAu、Av、八〇のクロスポイ
ントを検出して、DLI % ロ9、D。
に示すパルスを得る。次にこれらのパルスD(+ %D
v、Dwを論理回路に加え比較することによっ□ て゛、uo、VH,W、及びIt、VL、W、ニ示すよ
うな、3相120°通電を行うためのスイッチング信号
を得ることができる。
v、Dwを論理回路に加え比較することによっ□ て゛、uo、VH,W、及びIt、VL、W、ニ示すよ
うな、3相120°通電を行うためのスイッチング信号
を得ることができる。
第5図は上記0原理9基クトタ0駆動回路0実施例を示
す。
す。
この駆動回路は、前記検出i氏抗Ru、Rv、Rwから
第4図の高周波の重畳されたIu’、Iv、Itmを得
てこれらを増巾し、さらに第4図の高周波電流10%
iVs twを得る増巾同調回路部と、1g5iv
s 鵡の振巾変化を復調する復調回路部と、復調回路
部の出力を2つづつ比較する比較回路部と、比較回路部
が正しい動作をしているタイミングでクロックを与えら
れて、データをラッチするラッチ回路部と、ラッチされ
たデータに基いて前記スイッチング信号U工、VHSW
NsUL、VL、W、を形成する論理回路部と、スイッ
チング回路部と、クロック発生回路部とから構成されて
いる。
第4図の高周波の重畳されたIu’、Iv、Itmを得
てこれらを増巾し、さらに第4図の高周波電流10%
iVs twを得る増巾同調回路部と、1g5iv
s 鵡の振巾変化を復調する復調回路部と、復調回路
部の出力を2つづつ比較する比較回路部と、比較回路部
が正しい動作をしているタイミングでクロックを与えら
れて、データをラッチするラッチ回路部と、ラッチされ
たデータに基いて前記スイッチング信号U工、VHSW
NsUL、VL、W、を形成する論理回路部と、スイッ
チング回路部と、クロック発生回路部とから構成されて
いる。
高周波発振器8から得られる例えば20〜100KHz
の高周波信号は、バッファアンプ11及びコンデンサ9
を通じて、コイル6u、6v、6%1に供給される。コ
イル6u、6v16いにはまたスイッチングによる駆動
電流が供給されている。従って検出抵抗Rt1.、Rv
、Rwの両端の信号を、上記増巾同調回路部を構成する
差動アンプ12LI、12v 、12wに供給すること
により、第4図の電流Iu、L、■いが得られる。これ
らの電流■。、■9、■−を2次のバイパスフィルタ1
3u −13v 1138に通じて第4図の高周波電流
IU% 19% IHを得、これらをアンフ”、1
4’u : 14v L 1/Lを通じて上記復調回路
部を構成する最大値ホールド回路15u。
の高周波信号は、バッファアンプ11及びコンデンサ9
を通じて、コイル6u、6v、6%1に供給される。コ
イル6u、6v16いにはまたスイッチングによる駆動
電流が供給されている。従って検出抵抗Rt1.、Rv
、Rwの両端の信号を、上記増巾同調回路部を構成する
差動アンプ12LI、12v 、12wに供給すること
により、第4図の電流Iu、L、■いが得られる。これ
らの電流■。、■9、■−を2次のバイパスフィルタ1
3u −13v 1138に通じて第4図の高周波電流
IU% 19% IHを得、これらをアンフ”、1
4’u : 14v L 1/Lを通じて上記復調回路
部を構成する最大値ホールド回路15u。
15、 、 i5wに加えると共に、最小値ホールド回
路16u 、16v 116wに加える。この復調回路
部はILI% IV% Fの直流分を得るために、
最大値ホールドと最小値ホールドとを行うようにしてい
る。各最大値ホールド回路15u 、15v 、15w
からは、第6図のHMAで示すような最大値が得られ、
各最小値ホールド回路16u 、16v 、16wから
は、第6図のHMIで示すような最小値が得られる。
路16u 、16v 116wに加える。この復調回路
部はILI% IV% Fの直流分を得るために、
最大値ホールドと最小値ホールドとを行うようにしてい
る。各最大値ホールド回路15u 、15v 、15w
からは、第6図のHMAで示すような最大値が得られ、
各最小値ホールド回路16u 、16v 、16wから
は、第6図のHMIで示すような最小値が得られる。
尚、これらの最大値及び最小値ホールド回路は、クロッ
ク発生回路部から得られるリセットパルスCKHにより
所定のタイミングでリセットされる。
ク発生回路部から得られるリセットパルスCKHにより
所定のタイミングでリセットされる。
上記各最大値HMA及び各最小値HM[は比較回路部を
構成する加算器17,18.19,20゜21.22に
それぞれ図示のように加えられる。
構成する加算器17,18.19,20゜21.22に
それぞれ図示のように加えられる。
これらの加算器17〜22において、上記HMAとHM
Iとの差が求められることにより、tu、lV%111
の直流分を含む振巾変化が得られる。
Iとの差が求められることにより、tu、lV%111
の直流分を含む振巾変化が得られる。
これらの振巾変化の2つづつが比較回路23t+、23
V、23.4に加えられることにより、上記振巾変化の
クロスポイントが求められる。
V、23.4に加えられることにより、上記振巾変化の
クロスポイントが求められる。
コイル6Ll、6V、6wの電流がスイッチングされた
直後にノイズが生じ、このノイズが上記ILI% 1
1/、1wの振巾に影響を与えることがある。このノイ
ズの影響を除去するために、上記チラソチ回路部により
、スイッチングの直後を除いたデータのみをラッチする
ようにしている。さらに上記HMA、HMIを図示のよ
うに加算器17〜22に加えることにより、上記ノイズ
の影響をより確実に除去するようにしている。
直後にノイズが生じ、このノイズが上記ILI% 1
1/、1wの振巾に影響を与えることがある。このノイ
ズの影響を除去するために、上記チラソチ回路部により
、スイッチングの直後を除いたデータのみをラッチする
ようにしている。さらに上記HMA、HMIを図示のよ
うに加算器17〜22に加えることにより、上記ノイズ
の影響をより確実に除去するようにしている。
ラッチ回路部はD形フリップフロップ24u、24v
、24wで構成され、クロック発生部から得られる第6
図に示すラフチクロックCKD2により、比較回路23
U、23v、23wの出力を取入れるようにしている。
、24wで構成され、クロック発生部から得られる第6
図に示すラフチクロックCKD2により、比較回路23
U、23v、23wの出力を取入れるようにしている。
尚、前記最大値及び最小値ホールド回路のリセットパル
スCK Rcat、上記ランチクロックCKD2の直後
のタイミングで発生される。
スCK Rcat、上記ランチクロックCKD2の直後
のタイミングで発生される。
上記フリップフロップ24..24v、24wからは第
4図の信号Du、Dv、Dwが得られ、これらの信号に
基いて論理回路25は、スイッチング信号+311.V
)I、6及びU5、vL、t+、を形成する。
4図の信号Du、Dv、Dwが得られ、これらの信号に
基いて論理回路25は、スイッチング信号+311.V
)I、6及びU5、vL、t+、を形成する。
また上記信号Du、Dv、九は3人力EX−オアゲート
26に加えられ、その出力の立上り及び立下りで動作さ
れるモノマルチ27.28に加えられる。これによって
信号DU、Dv、D1.lの変化が検出される。
26に加えられ、その出力の立上り及び立下りで動作さ
れるモノマルチ27.28に加えられる。これによって
信号DU、Dv、D1.lの変化が検出される。
一方、前記高周波信号は波形成形回路29に加えられて
、第6図に示すパルスCKIに変換され、このパルスC
KIに基いて、モノマルチ30.31がトリガされるこ
とにより、クロ・ツクCKD1を得る。このCKDlに
基いて遅延回路32は上記リセットパルスCKRを形成
する。また上記モノマルチ27.28の出力と上記クロ
ックCKD 1とはラッチフロツタ発生回路33に加え
られる。
、第6図に示すパルスCKIに変換され、このパルスC
KIに基いて、モノマルチ30.31がトリガされるこ
とにより、クロ・ツクCKD1を得る。このCKDlに
基いて遅延回路32は上記リセットパルスCKRを形成
する。また上記モノマルチ27.28の出力と上記クロ
ックCKD 1とはラッチフロツタ発生回路33に加え
られる。
このラッチフロツタ発生回路33は上記信号Du、口9
、D8に変化がない場合のみ、ラフチクロックCKD2
を出力する。
、D8に変化がない場合のみ、ラフチクロックCKD2
を出力する。
以上は本発明を扁平形ブラシレスモーフに適用した場合
について述べたが、本発明は円筒形ブラシレスモーフに
適用することができるのは勿論である。また、移動体を
直線的に移動させるリニアモータに適用することもでき
る。またマグネットを固定子とし、コイルを回転子とす
る場合もある。
について述べたが、本発明は円筒形ブラシレスモーフに
適用することができるのは勿論である。また、移動体を
直線的に移動させるリニアモータに適用することもでき
る。またマグネットを固定子とし、コイルを回転子とす
る場合もある。
発明の効果
従来用いられていた位置検出素子を省略することができ
る。またコイルに高周波電流を通じるようにした従来の
モータが、相互誘導作用の変化を検出しているのに対し
て、回転に伴う渦流損の変化を検出しているので、マグ
ネットに導電体を設けるだけの簡単な構造でよい。従っ
て本発明はブラシレスモーフの小型化及びコストダウン
に非常に有利である。
る。またコイルに高周波電流を通じるようにした従来の
モータが、相互誘導作用の変化を検出しているのに対し
て、回転に伴う渦流損の変化を検出しているので、マグ
ネットに導電体を設けるだけの簡単な構造でよい。従っ
て本発明はブラシレスモーフの小型化及びコストダウン
に非常に有利である。
第1〜第6図は本発明の実施例を示すもので、第1図は
回転子マグネットの斜視図、第2図は平面図、第3図は
駆動回路の一部を示す回路図、第4図は動作説明のため
のタイミングチャート、第5図は駆動回路の実施例を示
すブロック図、第6図は第5図のタイミングチャートで
ある。 なお図面に用いられた符号において、 l・−・−−−−−一−−−−・−マグネット2.3,
4.5−−−−−−一導電体 8−・−−−−一−−−−−−−−−裔周波発振器であ
る。
回転子マグネットの斜視図、第2図は平面図、第3図は
駆動回路の一部を示す回路図、第4図は動作説明のため
のタイミングチャート、第5図は駆動回路の実施例を示
すブロック図、第6図は第5図のタイミングチャートで
ある。 なお図面に用いられた符号において、 l・−・−−−−−一−−−−・−マグネット2.3,
4.5−−−−−−一導電体 8−・−−−−一−−−−−−−−−裔周波発振器であ
る。
Claims (1)
- マグネットのコイルと対向する面における所定の磁極上
に導電体を設けると共に、コイルの中性点に高周波信号
を供給するようにしたことを特徴とするブラシレスモー
タ。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59252181A JPS61132064A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | ブラシレスモ−タ |
KR1019850008518A KR940004782B1 (ko) | 1984-11-29 | 1985-11-14 | 무브러시모터 |
US06/800,293 US4617499A (en) | 1984-11-29 | 1985-11-21 | Brushless motor |
DE8585115199T DE3584663D1 (de) | 1984-11-29 | 1985-11-29 | Buerstenloser motor. |
EP85115199A EP0183277B1 (en) | 1984-11-29 | 1985-11-29 | Brushless motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59252181A JPS61132064A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | ブラシレスモ−タ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61132064A true JPS61132064A (ja) | 1986-06-19 |
Family
ID=17233615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59252181A Pending JPS61132064A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | ブラシレスモ−タ |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4617499A (ja) |
EP (1) | EP0183277B1 (ja) |
JP (1) | JPS61132064A (ja) |
KR (1) | KR940004782B1 (ja) |
DE (1) | DE3584663D1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN112217348A (zh) * | 2020-09-07 | 2021-01-12 | 华能南京金陵发电有限公司 | 一种消除无刷旋转励磁发电机转子接地检测滑环电腐蚀装置及方法 |
Families Citing this family (16)
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SE454928B (sv) * | 1986-10-10 | 1988-06-06 | Ems Electronic Motor Systems | Drivanordning for en reluktansmotor |
FR2606109B1 (fr) * | 1986-10-31 | 1992-12-04 | Atsugi Motor Parts Co Ltd | Dispositif rotatif de manoeuvre et amortisseur a action variable |
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