JP2002345284A - Direct-current brushless motor and control method therefor - Google Patents
Direct-current brushless motor and control method thereforInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は直流ブラシレスモー
タに関し、特に、複数のスイッチング素子からなるイン
バータ部を有するものに適用して有効なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC brushless motor, and is particularly effective when applied to a motor having an inverter unit including a plurality of switching elements.
【0002】[0002]
【従来の技術】直流ブラシレスモータは、その信頼性の
高さや高寿命などの理由により、オーディオ機器やOA
機器などの民生用機器からロボットや工作機などの産業
用機器に至るまで幅広く用いられており、今後も、ファ
ンモータなどの自動車部品や電気自動車の動力源など多
方面に用いられていくものと考えられる。2. Description of the Related Art DC brushless motors are used in audio equipment and office automation equipment because of their high reliability and long life.
It is widely used from consumer equipment such as equipment to industrial equipment such as robots and machine tools, and will continue to be used in various fields such as automotive parts such as fan motors and power sources for electric vehicles. Conceivable.
【0003】このような直流ブラシレスモータは、例え
ば3相2極式の場合には、星形結線された3つのコイル
により形成されたコイル組立体が固定されたステータ
と、2つの磁極を有する永久磁石が取り付けられたロー
タとを有している。Such a DC brushless motor is, for example, in the case of a three-phase two-pole motor, a stator in which a coil assembly formed by three coils connected in a star shape is fixed, and a permanent magnet having two magnetic poles. And a rotor to which a magnet is attached.
【0004】このロータの回転軌道近傍には、回転方向
に向けて等間隔で配置されたホール素子などの位置検出
手段が設けられており、これらの位置検出手段によりロ
ータの回転位置が検出されるようになっている。そし
て、この検出信号のオンオフタイミングに基づいて、3
つのコイルのうち2つのコイルに対する通電状態を順次
切り換える、すなわち転流を繰り返すことにより、コイ
ルと永久磁石とを回転方向に向けて吸引、反発させてロ
ータに回転力を生じさせるようになっている。In the vicinity of the rotation trajectory of the rotor, there are provided position detecting means such as Hall elements arranged at regular intervals in the direction of rotation, and the rotational position of the rotor is detected by these position detecting means. It has become. Then, based on the on / off timing of the detection signal, 3
By sequentially switching the energization state of two of the coils, that is, by repeating commutation, the coil and the permanent magnet are attracted and repelled in the rotational direction to generate a rotational force on the rotor. .
【0005】コイルへの通電状態の切り換えを行う手段
としては、例えば3相2極式の場合には、正極側のスイ
ッチング素子と負極側のスイッチング素子とを有するス
イッチング素子対を3相分設け、それぞれのスイッチン
グ素子対が並列に配置されたスイッチング回路が用いら
れている。また、各相のスイッチング素子間はそれぞれ
対応するコイルの非結線端と接続されており、全体とし
ていわゆる3相インバータ回路となっている。これらの
スイッチング素子としては、トランジスタやFETのよ
うに駆動信号によりオンオフ制御が可能な半導体素子が
用いられている。As means for switching the energization state of the coil, for example, in the case of a three-phase two-pole type, a switching element pair having a positive-side switching element and a negative-side switching element is provided for three phases. A switching circuit in which each switching element pair is arranged in parallel is used. Further, the switching elements of each phase are connected to the non-connection ends of the corresponding coils, respectively, so that a so-called three-phase inverter circuit is formed as a whole. As these switching elements, semiconductor elements such as transistors and FETs that can be turned on / off by a drive signal are used.
【0006】これらのスイッチング素子には制御部が接
続されており、この制御部は、それぞれのコイルに所定
の順序で電流を転流させてロータを所定の方向に回転さ
せるために、1つのスイッチング素子対の正極側トラン
ジスタと他のスイッチング素子対の負極側トランジスタ
とを、それぞれ所定の順序で組み合わせてオン状態とす
るように、前述の位置検出手段からの検出信号に基づい
て所定のスイッチング素子に向けて駆動信号を出力する
ようになっている。A control unit is connected to these switching elements. The control unit performs one switching operation in order to commutate current to each coil in a predetermined order and rotate the rotor in a predetermined direction. Based on a detection signal from the above-described position detection means, a predetermined switching element is connected to the positive side transistor of the element pair and the negative side transistor of another switching element pair in the predetermined order so as to be turned on. A drive signal is output to the device.
【0007】したがって、この直流ブラシレスモータ
は、制御部が出力する駆動信号により制御されることに
なる。Therefore, this DC brushless motor is controlled by the drive signal output from the control unit.
【0008】この直流ブラシレスモータの制御方法とし
ては、電圧が印加される2つのコイルと対応する2つの
スイッチング素子のうち、一方を連続オン状態とすると
ともに、他方を断続オン状態とするいわゆるPWM(Pu
lse Width Modulation)制御により行う場合がある。
このPWM制御においては、制御部から断続オン状態と
するスイッチング素子に向けて出力される駆動信号は、
例えば1kHz〜10kHz程度の所定のキャリア周波数を有
するパルスとなっており、このパルス幅を変化させるこ
とにより所定のデューティー比を設定するようにしてい
る。したがって、このPWM制御により制御される直流
ブラシレスモータのコイル組立体には常に電圧が印加さ
れた状態となっている。As a control method of this DC brushless motor, a so-called PWM (in which one of two switching elements corresponding to two coils to which a voltage is applied and the other switching element corresponding to a continuous ON state and the other is an intermittent ON state) is used. Pu
lse Width Modulation) control.
In this PWM control, a drive signal output from the control unit to a switching element that is turned on and off is represented by:
For example, the pulse has a predetermined carrier frequency of about 1 kHz to 10 kHz, and a predetermined duty ratio is set by changing the pulse width. Therefore, a voltage is always applied to the coil assembly of the DC brushless motor controlled by the PWM control.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このPWM制
御においては、スイッチング素子はパルスが出力されて
いる間はキャリア周波数にしたがってオンからオフもし
くはオフからオンとなるスイッチング動作を連続的に繰
り返すことになる。このとき、トランジスタやFETな
どのスイッチング素子は、スイッチングロスを生じて発
熱することになる。However, in the PWM control, the switching element continuously repeats a switching operation from on to off or from off to on in accordance with the carrier frequency while the pulse is being output. Become. At this time, switching elements such as transistors and FETs generate switching loss and generate heat.
【0010】したがって、PWM制御を行うことにより
断続オン状態となるスイッチング素子は、そのスイッチ
ング動作の回数が多いために発熱量が多くなり、スイッ
チング素子の過熱やエネルギ損失の増大を招くことにな
る。Therefore, the switching element which is turned on and off by performing the PWM control generates a large amount of heat because of a large number of switching operations, resulting in overheating of the switching element and an increase in energy loss.
【0011】本発明の目的は、直流ブラシレスモータの
スイッチング素子の過熱やエネルギ損失を低減すること
にある。An object of the present invention is to reduce overheating and energy loss of a switching element of a DC brushless motor.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明の直流ブラシレス
モータは、複数相のコイルにより形成されるコイル組立
体を有するステータと永久磁石を有する回転体とを備え
た直流ブラシレスモータであって、前記回転体の位置を
検出する位置検出手段と、前記位置検出手段による検出
位置に基づいて前記回転体の回転数を検出する回転数検
出手段と、インバータ部のスイッチング素子の駆動信号
のオン時間を、前記回転体の回転数に同期させて制御す
る制御手段とを有することを特徴とする。A DC brushless motor according to the present invention is a DC brushless motor including a stator having a coil assembly formed by coils of a plurality of phases and a rotating body having permanent magnets. Position detecting means for detecting the position of the rotating body, rotational speed detecting means for detecting the rotating speed of the rotating body based on the position detected by the position detecting means, the on time of the drive signal of the switching element of the inverter unit, Control means for controlling in synchronization with the rotation speed of the rotating body.
【0013】本発明の直流ブラシレスモータは、前記駆
動信号により、前記コイル組立体に対する通電が繰り返
されることを特徴とする。In the DC brushless motor according to the present invention, energization of the coil assembly is repeated by the drive signal.
【0014】本発明の直流ブラシレスモータは、前記オ
ン時間を、前記回転体の前回の回転時の回転数と前記制
御手段に入力されるデューティー比とから算出すること
を特徴とする。[0014] The DC brushless motor according to the present invention is characterized in that the on-time is calculated from the number of rotations of the rotating body during the previous rotation and a duty ratio input to the control means.
【0015】本発明の直流ブラシレスモータの制御方法
は、複数相のコイルにより形成されるコイル組立体を有
するステータと、永久磁石を有する回転体と、前記回転
体の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段
による検出位置に基づいて前記回転体の回転数を検出す
る回転数検出手段と、電源の正極端子に接続される正極
側スイッチング素子と負極端子に接続される負極側スイ
ッチング素子とからなるインバータ部とを有する直流ブ
ラシレスモータの制御方法であって、前記回転体の前回
の回転時の回転数を検出し、該回転数と所定のデューテ
ィー比とから駆動信号のオン時間を算出し、前記駆動信
号を、前記正極側スイッチング素子と負極側スイッチン
グ素子との少なくともいずれか一方のスイッチング素子
に出力することを特徴とする。According to the DC brushless motor control method of the present invention, a stator having a coil assembly formed by coils of a plurality of phases, a rotating body having a permanent magnet, and position detecting means for detecting the position of the rotating body are provided. A rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the rotating body based on the position detected by the position detecting means, a positive switching element connected to a positive terminal of the power supply and a negative switching element connected to a negative terminal; A DC brushless motor having an inverter unit, comprising: detecting a rotation speed of the rotating body during a previous rotation, and calculating an ON time of a drive signal from the rotation speed and a predetermined duty ratio. Outputting the drive signal to at least one of the positive-side switching element and the negative-side switching element. And butterflies.
【0016】本発明の直流ブラシレスモータの制御方法
は、前記回転体を停止状態から起動判定回転数にまで作
動させる起動制御を行うことを特徴とする。The control method of a DC brushless motor according to the present invention is characterized in that a start control for operating the rotating body from a stop state to a start determination rotation speed is performed.
【0017】本発明にあっては、インバータ部のスイッ
チング素子を駆動する駆動信号のオン時間を、回転体の
回転数に同期するようにしたので、制御を行う際のスイ
ッチング素子のスイッチング動作の回数を減らすことが
できるため、直流ブラシレスモータのスイッチング素子
の過熱やエネルギ損失を低減することができる。In the present invention, the ON time of the drive signal for driving the switching element of the inverter unit is synchronized with the rotation speed of the rotating body, so that the number of switching operations of the switching element when performing control is performed. Therefore, overheating and energy loss of the switching element of the DC brushless motor can be reduced.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0019】図1は本発明の一実施の形態である直流ブ
ラシレスモータの構成を概略で示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view schematically showing the configuration of a DC brushless motor according to an embodiment of the present invention.
【0020】図1に示す直流ブラシレスモータは、U
相、V相、W相の3つのコイルLU,LV,LWと2つ
の磁極を有する永久磁石1とを有する3相2極式となっ
ている。The DC brushless motor shown in FIG.
This is a three-phase two-pole type having three coils LU, LV, LW of three phases, V phase and W phase, and a permanent magnet 1 having two magnetic poles.
【0021】この直流ブラシレスモータのモータ本体2
は、図示しないステータが設けられており、このステー
タにはそれぞれ回転方向に向けて120°の間隔で配置
されたU相、V相、W相用の3つのコイルLU,LV,
LWが取り付けられている。これらのコイルLU,L
V,LWは、それぞれの一端が互いに星形結線されてコ
イル組立体3を形成している。The motor body 2 of this DC brushless motor
Has three stators LU, LV, LV, U, V, and W for a U-phase, a V-phase, and a W-phase, which are arranged at 120 ° intervals in the rotation direction.
LW is attached. These coils LU, L
One end of each of V and LW is star-connected to each other to form a coil assembly 3.
【0022】また、モータ本体2は、回転軸4aを中心
として回転自在に設けられた回転体としてのロータ4を
備えており、このロータ4は、それぞれの磁極を互いに
回転方向に向けて180°位相をずらして取り付けられ
た永久磁石1を含んで構成されている。The motor body 2 has a rotor 4 as a rotating body rotatably provided about a rotating shaft 4a. The rotor 4 rotates its magnetic poles by 180 ° in the direction of rotation. It is configured to include a permanent magnet 1 attached out of phase.
【0023】さらに、ロータ4の回転軌道の近傍には、
このロータ4の位置を検出する位置検出手段としてのU
相、V相、W相用の3つのホール素子HU,HV,HW
が設けられており、これらのホール素子HU,HV,H
Wはそれぞれ回転方向に向けて120°の間隔で配置さ
れている。それぞれのホール素子HU,HV,HWは、
その位置を中心として機械角で180°の範囲において
永久磁石1の磁束に反応するようになっており、U相の
ホール素子HUは位置検出信号PUを、V相のホール素
子HVは位置検出信号PVを、W相のホール素子HWは
位置検出信号PWをそれぞれ出力するようになってい
る。これらの位置検出信号PU,PV,PWは制御手段
としての制御部5に入力されるようになっており、制御
部5は、これらの位置検出信号PU,PV,PWを基準
としたタイミングで、所定の出力パターンで駆動信号を
スイッチング回路6に向けて出力するようになってい
る。Further, in the vicinity of the rotation orbit of the rotor 4,
U as a position detecting means for detecting the position of the rotor 4
Hall elements HU, HV, HW for three phases, V phase and W phase
Are provided, and these Hall elements HU, HV, H
W is arranged at intervals of 120 ° in the rotation direction. Each Hall element HU, HV, HW is
It reacts to the magnetic flux of the permanent magnet 1 in the range of 180 degrees in mechanical angle around the position, the U-phase Hall element HU outputs the position detection signal PU, and the V-phase Hall element HV outputs the position detection signal. PV and the W-phase Hall element HW output a position detection signal PW. These position detection signals PU, PV, and PW are input to a control unit 5 as control means, and the control unit 5 generates a timing based on these position detection signals PU, PV, and PW. The drive signal is output to the switching circuit 6 in a predetermined output pattern.
【0024】スイッチング回路6は、それぞれ直流電源
7の正極端子7aに接続される正極側スイッチング素子
としての3つの正極側トランジスタと、それぞれ直流電
源7の負極端子7bに接続される負極側スイッチング素
子としての3つの負極側トランジスタとを有して形成さ
れている。これらのトランジスタは、それぞれU相用の
正極側トランジスタTU+とU相用の負極側トランジス
タTU-、V相用の正極側トランジスタTV+とV相用の
負極側トランジスタTV-、W相用の正極側トランジス
タTW+とW相用の負極側トランジスタTW-とが相互に
接続されることによりコイルの数に対応した数のスイッ
チング素子対としてU相、V相、W相用の3つの直列回
路SU,SV,SWを形成している。これらの直列回路
SU,SV,SWは互いに並列に結線されており、この
スイッチング回路6はインバータ部としてのいわゆる3
相電圧形インバータ回路となっている。また、これらの
トランジスタのコレクタとエミッタ間には、それぞれダ
イオードDが取り付けられており、誘導負荷の場合の遅
れ電流成分を直流電源に還流させてコレクタとエミッタ
間に逆起電力が印加されないようになっている。なお、
本実施の形態においては、スイッチング素子としてトラ
ンジスタを用いているがこれに限らず、FETなど他の
半導体素子を用いてもよい。The switching circuit 6 includes three positive side transistors as positive side switching elements connected to the positive terminal 7a of the DC power source 7 and negative side switching elements respectively connected to the negative terminal 7b of the DC power source 7. And three negative side transistors. These transistors are a U-phase positive-side transistor TU + and a U-phase negative-side transistor TU-, a V-phase positive-side transistor TV +, a V-phase negative-side transistor TV-, and a W-phase By connecting the positive-side transistor TW + and the negative-side transistor TW- for the W-phase to each other, three series circuits for the U-phase, V-phase, and W-phase as switching element pairs corresponding in number to the number of coils. SU, SV, and SW are formed. These series circuits SU, SV, SW are connected in parallel with each other, and this switching circuit 6 is a so-called 3
It is a phase voltage type inverter circuit. A diode D is attached between the collector and the emitter of each of these transistors, and a delay current component in the case of an inductive load is returned to a DC power supply so that no back electromotive force is applied between the collector and the emitter. Has become. In addition,
Although a transistor is used as a switching element in the present embodiment, the present invention is not limited to this, and another semiconductor element such as an FET may be used.
【0025】これらの各直列回路SU,SV,SWの正
極側と負極側のトランジスタ間、つまり正極側と負極側
のトランジスタの相互接続部は、対応する相のコイルの
非結線端に接続されている。つまり、正極側トランジス
タTU+と負極側トランジスタTU-との相互接続部には
コイルLUの非結線端が、正極側トランジスタTV+と
負極側トランジスタTV-との相互接続部にはコイルL
Vの非結線端が、正極側トランジスタTW+と負極側ト
ランジスタTW-との相互接続部にはコイルLWの非結
線端がそれぞれ接続されている。Each of the series circuits SU, SV, and SW has a positive-polarity and negative-polarity transistor, that is, an interconnection between the positive-polarity and negative-polarity transistors, which is connected to the non-connection end of the corresponding phase coil. I have. That is, the non-connection end of the coil LU is connected to the interconnection between the positive-side transistor TU + and the negative-side transistor TU-, and the coil L is connected to the interconnection between the positive-side transistor TV + and the negative-side transistor TV-.
The non-connection end of V is connected to the non-connection end of the coil LW at the interconnection between the positive transistor TW + and the negative transistor TW-.
【0026】このような構造をもつ直流ブラシレスモー
タの制御は、制御部5からスイッチング回路6を構成す
るそれぞれのトランジスタに向けて出力される駆動信号
により行われることになる。この駆動信号は、トランジ
スタをオン状態とすることになるオン時間を有する矩形
波形となっており、前述の位置検出信号PU,PV,P
Wを基準とした出力パターンに従って所定のタイミング
で所定のトランジスタに向けて出力されることになる。
この出力パターンは、1つの直流回路の正極側トランジ
スタと他の直流回路の負極側トランジスタとを、それぞ
れ所定の順序で組み合わせてオン状態とするようになっ
ており、これにより、それぞれのコイルLU,LV,L
Wには所定の順序で電流が転流されてロータ4が回転す
ることになる。The control of the DC brushless motor having such a structure is performed by a drive signal outputted from the control unit 5 to each transistor constituting the switching circuit 6. This drive signal has a rectangular waveform having an on-time for turning on the transistor, and the above-described position detection signals PU, PV, P
It is output to a predetermined transistor at a predetermined timing according to an output pattern based on W.
In this output pattern, the positive-side transistor of one DC circuit and the negative-side transistor of another DC circuit are respectively combined in a predetermined order and turned on, whereby the respective coils LU, LV, L
Current is commutated to W in a predetermined order, and the rotor 4 rotates.
【0027】図2は、図1に示す直流ブラシレスモータ
の制御を説明するためのフローチャート図である。ま
た、図3は、図1に示す直流ブラシレスモータの起動制
御時の出力パターンを示すタイムチャート図であり、図
4は、図1に示す直流ブラシレスモータの慣性制御時の
出力パターンを示すタイムチャート図である。FIG. 2 is a flowchart for explaining control of the DC brushless motor shown in FIG. FIG. 3 is a time chart showing an output pattern at the time of start control of the DC brushless motor shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a time chart showing an output pattern at the time of inertia control of the DC brushless motor shown in FIG. FIG.
【0028】次に、この直流ブラシレスモータの制御に
ついて説明する。以下に示す制御は、停止状態のロータ
4をデューティー比が50%となる回転数で回転させる
場合の制御を示している。なお、本実施の形態では、ロ
ータ4をデューティー比が50%となる回転数で回転さ
せる場合の制御を示しているがこれに限らず、任意のデ
ューティー比となる回転数で回転させる場合にも適用す
ることができる。Next, control of the DC brushless motor will be described. The following control shows the control in the case where the stopped rotor 4 is rotated at a rotation speed at which the duty ratio becomes 50%. In the present embodiment, the control in the case where the rotor 4 is rotated at the rotation speed at which the duty ratio becomes 50% is shown. However, the present invention is not limited to this. Can be applied.
【0029】図2に示すように、まず、この直流ブラシ
レスモータが停止状態つまりロータ4が回転していない
状態から、ステップS1として図示しないスイッチをオ
ンとすると、制御部5はステップS2として起動制御を
開始することになる。このとき、ステップS1におい
て、制御部5には、所定のデューティー比つまり本実施
の形態においてはデューティー比を50%とすることが
入力されている。なお、デューティー比とロータ4の回
転数との関係は予め実験等により確認されて制御部5の
メモリ内に格納されており、したがって、デューティー
比が50%の場合のロータ4の回転数も制御部5のメモ
リ内に格納されている。As shown in FIG. 2, first, when the DC brushless motor is stopped, that is, the rotor 4 is not rotating, and a switch (not shown) is turned on in step S1, the control unit 5 starts the control in step S2. Will start. At this time, in step S1, the control unit 5 has input that the predetermined duty ratio, that is, the duty ratio in the present embodiment is 50%. The relationship between the duty ratio and the rotation speed of the rotor 4 is confirmed in advance by experiments or the like and stored in the memory of the control unit 5. Therefore, the rotation speed of the rotor 4 when the duty ratio is 50% is also controlled. It is stored in the memory of the unit 5.
【0030】この起動制御は、ロータ4を停止状態から
起動判定回転数にまで作動させるために行われるもので
あり、本実施の形態においては、起動判定回転数はデュ
ーティー比が50%の場合のロータ4の回転数としてい
る。This startup control is performed to operate the rotor 4 from the stopped state to the rotation speed for starting determination. In the present embodiment, the rotation speed for starting determination is determined when the duty ratio is 50%. The rotation speed of the rotor 4 is used.
【0031】起動制御においては、制御部5は、図3に
示す予めメモリ内に格納された起動制御用の出力パター
ンに従って、所定のトランジスタに向けて駆動信号を出
力することになる。In the start control, the control unit 5 outputs a drive signal to a predetermined transistor in accordance with an output pattern for start control stored in advance in the memory shown in FIG.
【0032】図3は、それぞれのホール素子HU,H
V,HWからの位置検出信号PU,PV,PWの出力波
形と、これらの位置検出信号PU,PV,PWを基準に
各トランジスタに出力される駆動信号の出力パターン
と、これらの駆動信号により通電状態となるそれぞれの
コイルLU,LV,LWの通電状態と、コイル組立体に
対する通電状態との関係を示しており、破線で示す区間
は、ロータ4の回転方向の機械角で60°となってい
る。FIG. 3 shows each of the Hall elements HU, H
Output waveforms of position detection signals PU, PV, PW from V, HW, output patterns of drive signals output to respective transistors based on these position detection signals PU, PV, PW, and energization by these drive signals The relationship between the energized state of each of the coils LU, LV, and LW in the state and the energized state of the coil assembly is shown, and the section indicated by the broken line is 60 ° in the mechanical angle in the rotation direction of the rotor 4. I have.
【0033】この起動制御用の出力パターンは、この直
流ブラシレスモータをデューティー比100%で駆動す
るものである。たとえば、図3に示す区間Aにおいて
は、トランジスタTU+とトランジスタTW-とに駆動信
号GU+,GW-を出力している。したがって、この区間
Aにおいては、直流電源7からの電流は、トランジスタ
TU+とコイルLUとコイルLWとトランジスタTW-と
に流れることになり、ロータ4はコイルLUとコイルL
Wとにより吸引もしくは反発されて回転することにな
る。The output pattern for starting control drives this DC brushless motor at a duty ratio of 100%. For example, in section A shown in FIG. 3, drive signals GU + and GW- are output to transistors TU + and TW-. Therefore, in this section A, the current from the DC power supply 7 flows through the transistor TU +, the coil LU, the coil LW, and the transistor TW-, and the rotor 4 is connected to the coil LU and the coil LW.
W causes suction or repulsion to rotate.
【0034】次に、ロータ4が回転することによりホー
ル素子HWから位置検出信号PWが出力されると、起動
制御用の出力パターンは区間Bに示す波形となる。この
場合は、トランジスタTV+とトランジスタTW-とに駆
動信号GV+,GW-を出力して、直流電源7からの電流
を、トランジスタTV+とコイルLVとコイルLWとト
ランジスタTW-とに流すようにしている。したがっ
て、ロータ4はコイルLVとコイルLWとにより吸引も
しくは反発されることにより回転することになる。Next, when the position detection signal PW is output from the Hall element HW by the rotation of the rotor 4, the output pattern for starting control has the waveform shown in the section B. In this case, drive signals GV + and GW- are output to the transistor TV + and the transistor TW- so that the current from the DC power supply 7 flows through the transistor TV +, the coil LV, the coil LW, and the transistor TW-. I have to. Therefore, the rotor 4 rotates by being attracted or repelled by the coil LV and the coil LW.
【0035】そして、ロータ4が回転することによりホ
ール素子HVから位置検出信号PVが出力されると、起
動制御用の出力パターンは区間Cに示す波形となり、こ
の場合は、トランジスタTV+とトランジスタTU-とに
駆動信号GV+,GU-を出力して、直流電源7からの電
流を、トランジスタTV+とコイルLVとコイルLUと
トランジスタTU-とに流すことになる。したがって、
ロータ4はコイルLVとコイルLUとにより吸引もしく
は反発されることにより回転する。以下同様に、通電状
態となるトランジスタの組み合わせを順次切り換えるよ
うに、所定のトランジスタに駆動信号を出力することに
より、ロータ4に連続的に回転力を加えて、ロータ4の
回転数を起動判定回転数にまで高めることになる。この
起動制御用の出力パターンにおいては、デューティー比
は100%となっているので、それぞれのトランジスタ
に出力される駆動信号は、ロータ4の回転方向の機械角
で120°の範囲となっている。When the position detection signal PV is output from the Hall element HV due to the rotation of the rotor 4, the output pattern for starting control has a waveform shown in the section C. In this case, the transistor TV + and the transistor TU And the drive signals GV + and GU- are output, and the current from the DC power supply 7 flows through the transistor TV +, the coil LV, the coil LU, and the transistor TU-. Therefore,
The rotor 4 is rotated by being attracted or repelled by the coil LV and the coil LU. Similarly, by outputting a drive signal to a predetermined transistor so as to sequentially switch the combination of transistors to be energized, a rotational force is continuously applied to the rotor 4 and the rotation speed of the rotor 4 is determined. Will increase to a number. In this start control output pattern, the duty ratio is 100%, so that the drive signal output to each transistor has a mechanical angle of 120 ° in the rotation direction of the rotor 4.
【0036】制御部5は、回転数検出手段としての機能
を有しており、この制御部5によりロータ4の回転数が
検出されるようになっている。The control unit 5 has a function as a rotation speed detecting means, and the control unit 5 detects the rotation speed of the rotor 4.
【0037】この回転数は、それぞれの位置検出信号P
U,PV,PWの検出位置に基づいて、つまり、それぞ
れの位置検出信号PU,PV,PWが検出される時間差
から算出されるようになっている。たとえば、位置検出
信号PUの立ち上がりエッジ部が検出されると同時に、
制御部5はその立ち上がりエッジ部が検出された時点か
らの時間Tuの計測を行う。次いで、位置検出信号PV
の立ち上がりエッジ部が検出されると同時に、制御部5
はその立ち上がりエッジ部が検出された時点からの時間
Tvの計測を行う。そして、この時間Tuと時間Tvと
の差である時間Tu−vを求める。この時間Tu−v
は、ホール素子HUとホール素子HVとがそれぞれ12
0°の位相差をもって配置され、かつ、その配置位置を
中心として180°の範囲で永久磁石1と反応するよう
になっていることから、ロータ4が機械角で120°回
転する回転時間Trpmと一致することになる。したが
って、この回転時間Trpmと機械角との関係から、ロ
ータ4の回転数を算出することができる。また、この回
転時間Trpmは、図3から解るように、ロータ4がそ
の回転方向に機械角で120°回転するときの時間とな
るため、デューティー比が100%の場合の駆動信号の
オン時間と一致することになる。なお、本実施の形態に
おいては、ロータ4の回転数は、それぞれの位置検出信
号PU,PV,PWが検出される時間差から算出される
ようになっているがこれに限らず、他の方法により検出
するようにしてもよい。The rotation speed is determined by the position detection signal P
The calculation is performed based on the detection positions of U, PV, and PW, that is, from the time differences when the respective position detection signals PU, PV, and PW are detected. For example, at the same time that the rising edge of the position detection signal PU is detected,
The controller 5 measures the time Tu from the time when the rising edge is detected. Next, the position detection signal PV
At the same time when the rising edge of
Measures the time Tv from the time when the rising edge is detected. Then, a time Tu-v, which is a difference between the time Tu and the time Tv, is obtained. This time Tu-v
Means that each of the Hall element HU and the Hall element HV is 12
Since the rotor 4 is arranged with a phase difference of 0 ° and reacts with the permanent magnet 1 within a range of 180 ° around the arrangement position, the rotation time Trpm during which the rotor 4 rotates 120 ° in mechanical angle is determined. Will match. Therefore, the rotation speed of the rotor 4 can be calculated from the relationship between the rotation time Trpm and the mechanical angle. Further, as can be understood from FIG. 3, the rotation time Trpm is the time when the rotor 4 rotates 120 ° in the rotation direction by a mechanical angle, so that the on-time of the drive signal when the duty ratio is 100% is equal to the on-time. Will match. In the present embodiment, the rotation speed of the rotor 4 is calculated from the time difference when the position detection signals PU, PV, and PW are detected. However, the present invention is not limited to this. You may make it detect.
【0038】このようにして検出されたロータ4の回転
数と、制御部5のメモリ内に格納されている起動判定回
転数とを、ステップ3において比較することにより、起
動制御されているロータ4の回転数が起動判定回転数に
まで達したかどうかを判定することになる。このとき、
ロータ4の回転数が起動判定回転数以下の場合は、図2
に示すように、ステップS2の起動制御が続けられ、さ
らにロータ4の回転数を増加させることになる。By comparing the rotation speed of the rotor 4 detected in this way with the startup determination rotation speed stored in the memory of the control unit 5 in step 3, the rotor 4 whose startup is controlled is determined. It is determined whether or not the rotation speed of the motor has reached the start determination rotation speed. At this time,
If the rotation speed of the rotor 4 is equal to or less than the startup determination rotation speed,
As shown in (2), the start control in step S2 is continued, and the rotation speed of the rotor 4 is further increased.
【0039】そして、ステップS3により、ロータ4の
回転数が起動判定回転数以上となったと判定されると、
ステップS4として、この直流ブラシレスモータの制御
は起動制御から慣性制御に切り換えられることになる。When it is determined in step S3 that the rotation speed of the rotor 4 has become equal to or higher than the startup determination rotation speed,
In step S4, the control of the DC brushless motor is switched from the start control to the inertia control.
【0040】この慣性制御においては、この直流ブラシ
レスモータを所定のデューティー比つまり本実施の形態
の場合ではデューティー比50%で回転させることにな
る。そのためには、それぞれのコイルLU,LV,LW
に印加される電圧を制御することが必要であるが、本発
明では、図4に示すように、この制御を負極側トランジ
スタTU-,TV-,TW-に出力する駆動信号のオン時
間をロータ4の回転数に同期させることにより行うよう
にしている。In this inertia control, the DC brushless motor is rotated at a predetermined duty ratio, that is, at a duty ratio of 50% in this embodiment. For that purpose, each coil LU, LV, LW
It is necessary to control the voltage applied to the negative electrode transistors TU-, TV- and TW-, as shown in FIG. This is performed by synchronizing with the rotation speed of 4.
【0041】そのため、制御部5は、それぞれの負極側
トランジスタTU-,TV-,TW-に出力される駆動信
号のオン時間を、ロータ4の前回の回転時の回転数と制
御部に入力されるデューティー比とから算出される値に
設定するようにしている。なお、ロータ4の回転数は、
前述のように、この駆動信号が出力されることになる2
つのホール素子の立ち上がりエッジ部の間のロータ4の
回転時間Trpmから算出されているので、本実施の形
態の場合では、ロータ4の前回の回転時の回転数とし
て、このロータ4の前回の回転時の2つのホール素子の
立ち上がりエッジ部の間のロータ4の回転時間Tbrp
mを用いるようにしている。Therefore, the control unit 5 inputs the ON time of the drive signal output to each of the negative-side transistors TU-, TV-, TW- to the number of revolutions of the rotor 4 during the previous rotation and the control unit. The duty ratio is set to a value calculated from the duty ratio. The rotation speed of the rotor 4 is
As described above, this drive signal is output 2
In the case of the present embodiment, the number of rotations of the rotor 4 during the previous rotation is calculated from the rotation time Trpm of the rotor 4 between the rising edges of the two Hall elements. Rotation time Tbrp of the rotor 4 between the rising edges of the two Hall elements at the time
m is used.
【0042】したがって、それぞれの負極側トランジス
タTU-,TV-,TW-に出力される駆動信号のオン時
間Tonは、ロータ4の前回の回転時における回転時間
Tbrpmにデューティー比を乗じた値となる。たとえ
ば、図4において区間Aと区間Bとにまたがって駆動信
号が出力される負極側トランジスタTW-への駆動信号
GW-の場合を例とすると、回転時間Tbrpmは、ロ
ータ4の前回の回転時におけるホール素子HUからの位
置検出信号PUのエッジ部が検出されてからホール素子
HVからの位置検出信号PVのエッジ部が検出されるま
での時間であるから、このトランジスタに出力される駆
動信号のオン時間Ton=回転時間Tbrpm×50%
/100%=回転時間Tbrpm/2となる。つまり、
前述のように、回転時間Tbrpmは、ロータ4がその
回転方向に機械角で120°回転するときの時間となる
ため、デューティー比が50%の場合の駆動信号のオン
時間は機械角で60°の範囲と一致することになる。な
お、本実施の形態においてはデューティー比を50%と
した場合を示しているが、このデューティー比を様々な
値に設定した場合には、ロータ4はそのデューティー比
の値に同期した回転数で回転することになるので、前述
の計算により、負極側トランジスタTU-,TV-,TW
-に出力する駆動信号のオン時間Tonは、ロータ4の
回転数に同期することになる。Therefore, the ON time Ton of the drive signal output to each of the negative-side transistors TU-, TV-, TW- is a value obtained by multiplying the rotation time Tbrpm at the previous rotation of the rotor 4 by the duty ratio. . For example, in the case of FIG. 4, in the case of the drive signal GW- to the negative-side transistor TW- in which the drive signal is output over the section A and the section B, the rotation time Tbrpm is equal to the rotation time of the previous rotation of the rotor 4. Is the time from the detection of the edge of the position detection signal PU from the Hall element HU to the detection of the edge of the position detection signal PV from the Hall element HV. ON time Ton = rotation time Tbrpm × 50%
/ 100% = rotation time Tbrpm / 2. That is,
As described above, the rotation time Tbrpm is the time when the rotor 4 rotates at a mechanical angle of 120 ° in the direction of rotation, and the ON time of the drive signal when the duty ratio is 50% is 60 ° at the mechanical angle. Range. In the present embodiment, the case where the duty ratio is set to 50% is shown. However, when this duty ratio is set to various values, the rotor 4 rotates at a rotational speed synchronized with the value of the duty ratio. Because of the rotation, the negative side transistors TU-, TV-, TW
The ON time Ton of the drive signal output to the negative side is synchronized with the rotation speed of the rotor 4.
【0043】また、このオン時間Tonを有する駆動信
号の時間軸に対する中心位置を、この駆動信号のデュー
ティー比が100%の場合の中心位置と一致させるため
に、この駆動信号は以下のパターンで出力される。In order to match the center position of the drive signal having the on-time Ton with respect to the time axis to the center position when the duty ratio of the drive signal is 100%, the drive signal is output in the following pattern. Is done.
【0044】まず区間Aの基準となるホール素子HVか
らの位置検出信号PVのエッジ部が検出された時間から
回転時間Tbrpm/4が経過するまでの間は駆動信号
を出力せず、ロータ4をその慣性力により回転させる。
次に、回転時間Tbrpm/4が経過した時点で、駆動
信号を出力し、オン時間Tonの間これを維持する。次
に、オン時間Tonが経過した後、駆動信号の出力を停
止する。このような出力パターンとすることで、ロータ
4と各コイルLU,LV,LWとの間に生じる吸引力も
しくは反発力がロータ4の回転に対して等間隔の時間差
をもって加えられることになるので、ロータ4の回転を
滑らかにすることができる。First, no drive signal is output from the time when the edge of the position detection signal PV from the Hall element HV, which is the reference of the section A, is detected until the rotation time Tbrpm / 4 elapses. It is rotated by its inertial force.
Next, when the rotation time Tbrpm / 4 has elapsed, a drive signal is output, and this is maintained during the ON time Ton. Next, after the ON time Ton has elapsed, the output of the drive signal is stopped. With such an output pattern, an attractive force or a repulsive force generated between the rotor 4 and each of the coils LU, LV, LW is applied to the rotation of the rotor 4 with an equal time difference. The rotation of the rotor 4 can be made smooth.
【0045】一方、それぞれの正極側トランジスタTU
+,TV+,TW+は、図3に示すデューティー比100
%の場合と同様に、それぞれオン時間が回転時間Tbr
pmと一致する長さとなる駆動信号により駆動されてい
る。On the other hand, each positive-side transistor TU
+, TV +, TW + are duty ratios of 100 shown in FIG.
%, The ON time is the rotation time Tbr.
It is driven by a drive signal having a length equal to pm.
【0046】このような慣性制御により、図4の最下段
に示すコイル組立体3に対する通電は繰り返されること
になり、通電状態と非通電状態との合計時間に対する通
電時間の割合つまりコイル組立体3に対するデューティ
ー比をステップ1で入力したデューティー比50%とす
ることができる。By such inertia control, the energization to the coil assembly 3 shown in the lowermost stage of FIG. 4 is repeated, and the ratio of the energization time to the total time of the energized state and the non-energized state, that is, the coil assembly 3 Can be set to the duty ratio of 50% input in step 1.
【0047】このように、負極側トランジスタのオン時
間Tonを、ロータ4の前回の回転時の回転数と制御部
5に入力されるデューティー比とから算出して、ロータ
4の回転数に同期させた値とすることにより、従来のP
WM制御のようにキャリア周波数を有するパルスを用い
ることなく直流ブラシレスモータの制御を行うことがで
きるので、それぞれのトランジスタのスイッチング回数
を減少させることができ、この直流ブラシレスモータの
スイッチング回路6の発熱やエネルギロスを低減するこ
とができる。As described above, the on-time Ton of the negative electrode side transistor is calculated from the rotation speed of the rotor 4 during the previous rotation and the duty ratio input to the control unit 5, and is synchronized with the rotation speed of the rotor 4. Value, the conventional P
Since the DC brushless motor can be controlled without using a pulse having a carrier frequency as in the WM control, the number of times of switching of each transistor can be reduced, and the heat generated by the switching circuit 6 of the DC brushless motor can be reduced. Energy loss can be reduced.
【0048】ステップ5は、この直流ブラシレスモータ
を停止させるためのものであり、図示しないスイッチが
オフにされると、制御部5からの駆動信号の出力が停止
され、この直流ブラシレスモータは停止することにな
る。また、スイッチがオフにされない限り、ステップS
3とステップS4とが繰り返されることになり、この直
流ブラシレスモータは、所定のデューティー比となる回
転数で回転を続けることになる。Step 5 is for stopping the DC brushless motor. When a switch (not shown) is turned off, the output of the drive signal from the control unit 5 is stopped, and the DC brushless motor is stopped. Will be. Unless the switch is turned off, step S
Step 3 and Step S4 are repeated, and the DC brushless motor continues to rotate at a rotational speed having a predetermined duty ratio.
【0049】図5は、図4に示す慣性制御時の出力パタ
ーンの変形例を示すタイムチャート図である。FIG. 5 is a time chart showing a modification of the output pattern during the inertial control shown in FIG.
【0050】図4に示す慣性制御時の出力パターンで
は、負極側トランジスタTU-,TV-,TW-に出力さ
れる駆動信号のオン時間のみを所定のデューティー比の
割合で短縮するようにしているが、図5に示す出力パタ
ーンでは、正極側トランジスタTU+,TV+,TW+と
負極側トランジスタTU-,TV-,TW-とに出力され
る駆動信号の両方のオン時間を所定のデューティー比の
割合で短縮するようにしている。In the output pattern at the time of inertia control shown in FIG. 4, only the on-time of the drive signal output to the negative-side transistors TU-, TV- and TW- is shortened at a predetermined duty ratio. However, in the output pattern shown in FIG. 5, the ON times of both the drive signals output to the positive-side transistors TU +, TV +, TW + and the negative-side transistors TU−, TV−, TW− are set to a predetermined duty ratio. To be shortened at the rate of
【0051】この場合、ステップS1において制御部5
に入力されるデューティー比と駆動信号のオン時間を短
縮した結果コイル組立体3に印加される電圧のデューテ
ィー比とを一致させるために、実際に駆動信号のオン時
間を設定するために用いられるデューティー比を、(制
御部に入力されるデューティー比%)/2+50%とし
て換算することになる。In this case, in step S1, the control unit 5
In order to make the duty ratio inputted to the drive signal ON time equal to the duty ratio of the voltage applied to the coil assembly 3 as a result of shortening the ON time of the drive signal, the duty used to actually set the ON time of the drive signal The ratio is converted as (duty ratio% input to the control unit) / 2 + 50%.
【0052】これは、コイルLU,LV,LWに電圧が
印加されるのは正極側トランジスタTU+,TV+,TW
+と負極側トランジスタTU-,TV-,TW-との両方が
オン状態となったときであるので、正極側トランジスタ
TU+,TV+,TW+と負極側トランジスタTU-,TV
-,TW-との両方のオン時間を短縮すると、その結果コ
イルLU,LV,LWに印加される電圧のデューティー
比は双方のトランジスタのオン時間の短縮の効果が重複
されたものとなるからである。This is because the voltage is applied to the coils LU, LV, LW only when the positive side transistors TU +, TV +, TW
+ And the negative side transistors TU−, TV−, TW− are both in the ON state, so that the positive side transistors TU +, TV +, TW + and the negative side transistors TU−, TV−
When the on-time of both the-and TW- is shortened, the duty ratio of the voltage applied to the coils LU, LV and LW becomes the same as the effect of shortening the on-time of both transistors. is there.
【0053】たとえば、図5に示す場合では、ステップ
S1で制御部5に入力するデューティー比を50%とし
ているが、実際に駆動信号のオン時間を設定するために
用いられるデューティー比は、50%/2+50%=7
5%となっている。For example, in the case shown in FIG. 5, the duty ratio input to the control unit 5 in step S1 is 50%. However, the duty ratio used to actually set the ON time of the drive signal is 50%. / 2 + 50% = 7
It is 5%.
【0054】以下同様のステップにより、コイル組立体
3に対する通電は繰り返されることになり、通電状態と
非通電状態との合計時間に対する通電時間の割合つまり
コイル組立体3に対するデューティー比をステップ1で
入力したデューティー比50%とすることができる。The energization of the coil assembly 3 is repeated by the same steps, and the ratio of the energization time to the total time of the energized state and the non-energized state, that is, the duty ratio for the coil assembly 3 is input in step 1. The duty ratio can be set to 50%.
【0055】なお、図5から解るように、コイル組立体
3に対する通電の繰り返しの周期は、図4に示す場合よ
り短くなっている。したがって、本変形例のように、正
極側トランジスタTU+,TV+,TW+と負極側トラン
ジスタTU-,TV-,TW-とに出力される駆動信号の
両方のオン時間を所定のデューティー比の割合で短縮す
ることにより、ロータ4を滑らかに回転させることがで
きる。As can be seen from FIG. 5, the cycle of repeating the energization of the coil assembly 3 is shorter than that shown in FIG. Therefore, as in the present modification, the ON times of both the drive signals output to the positive-side transistors TU +, TV +, TW + and the negative-side transistors TU−, TV−, TW− are set to a predetermined duty ratio. By reducing the ratio, the rotor 4 can be smoothly rotated.
【0056】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。たとえば、図4,図5に示
すロータ4の回転数に同期する駆動信号は、1つの立ち
上がりエッジ部と1つの立ち下がりエッジ部とを有する
1つの矩形波形となっているがこれに限らず、所定のオ
ン時間を得ることができればいずれの波形としてもよ
く、たとえば図6(a),(b)に示すように、2つの
矩形波形により構成し、それぞれのオン時間の合計が所
定の時間となるようにしてもよい。The present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the drive signal synchronized with the rotation speed of the rotor 4 shown in FIGS. 4 and 5 has a single rectangular waveform having one rising edge and one falling edge, but is not limited thereto. Any waveform may be used as long as a predetermined ON time can be obtained. For example, as shown in FIGS. 6A and 6B, the waveform is formed by two rectangular waveforms, and the sum of each ON time is equal to the predetermined time. You may make it become.
【0057】また、本実施の形態では、この直流ブラシ
レスモータを3相2極式としているがこれに限らず、い
ずれの相数および極数としてもよい。In this embodiment, the DC brushless motor is of a three-phase two-pole type. However, the present invention is not limited to this, and any number of phases and poles may be used.
【0058】[0058]
【発明の効果】本発明によれば、インバータ部のスイッ
チング素子を駆動する駆動信号のオン時間を、回転体の
回転数に同期するようにしたので、制御を行う際のスイ
ッチング素子のスイッチング動作の回数を減らすことが
できるため、直流ブラシレスモータのスイッチング素子
の過熱やエネルギ損失を低減することができる。According to the present invention, the on-time of the drive signal for driving the switching element of the inverter section is synchronized with the rotation speed of the rotating body, so that the switching operation of the switching element at the time of control is performed. Since the number of times can be reduced, overheating and energy loss of the switching element of the DC brushless motor can be reduced.
【0059】また、正極側スイッチング素子を駆動する
駆動信号と、負極側スイッチング素子を駆動する駆動信
号との両方のオン時間を、それぞれ回転体の回転数に同
期するように制御したので、上記の効果に加えて、さら
に回転体を滑らかに回転させることができる。Further, the on-time of both the drive signal for driving the positive switching element and the drive signal for driving the negative switching element are controlled so as to be synchronized with the rotation speed of the rotating body. In addition to the effect, the rotating body can be further smoothly rotated.
【図1】本発明の一実施の形態である直流ブラシレスモ
ータの構成を概略で示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a configuration of a DC brushless motor according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示す直流ブラシレスモータの制御を説明
するためのフローチャート図である。FIG. 2 is a flowchart for explaining control of the DC brushless motor shown in FIG.
【図3】図1に示す直流ブラシレスモータの起動制御時
の出力パターンを示すタイムチャート図である。FIG. 3 is a time chart showing an output pattern at the time of start control of the DC brushless motor shown in FIG. 1;
【図4】図1に示す直流ブラシレスモータの慣性制御時
の出力パターンを示すタイムチャート図である。FIG. 4 is a time chart showing an output pattern at the time of inertia control of the DC brushless motor shown in FIG. 1;
【図5】図4に示す慣性制御時の出力パターンの変形例
を示すタイムチャート図である。FIG. 5 is a time chart showing a modification of the output pattern at the time of inertia control shown in FIG. 4;
【図6】(a),(b)は、図4,図5に示す駆動信号
の変形例を示す説明図である。FIGS. 6A and 6B are explanatory diagrams showing modified examples of the drive signals shown in FIGS. 4 and 5. FIG.
1 永久磁石 2 モータ本体 3 コイル組立体 4 ロータ 4a 回転軸 5 制御部 6 スイッチング回路 7 直流電源 7a 正極端子 7b 負極端子 LU,LV,LW コイル HU,HV,HW ホール素子 PU,PV,PW 位置検出信号 TU+ U相用の正極側トランジスタ TV+ V相用の正極側トランジスタ TW+ W相用の正極側トランジスタ TU- U相用の負極側トランジスタ TV- V相用の負極側トランジスタ TW- W相用の負極側トランジスタ SU,SV,SW 直列回路 D ダイオード GU+,GU- 駆動信号 GV+,GV- 駆動信号 GW+,GW- 駆動信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Permanent magnet 2 Motor body 3 Coil assembly 4 Rotor 4a Rotary shaft 5 Control part 6 Switching circuit 7 DC power supply 7a Positive terminal 7b Negative terminal LU, LV, LW Coil HU, HV, HW Hall element PU, PV, PW Position detection Signal TU + Positive side transistor for U phase TV + Positive side transistor for V phase TW + Positive side transistor for W phase TU- Negative side transistor for U phase TV- Negative side transistor for V phase TW- W phase Negative side transistor SU, SV, SW Series circuit D diode GU +, GU- drive signal GV +, GV- drive signal GW +, GW- drive signal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳原 健也 群馬県桐生市広沢町一丁目二六八一番地 株式会社ミツバ内 Fターム(参考) 5H560 AA03 AA07 BB04 BB12 DA02 DA19 DB20 EB01 EC02 RR07 RR10 UA02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kenya Yanagihara 1-268, Hirosawa-cho, Kiryu-shi, Gunma Mitsuba F-term (reference) 5H560 AA03 AA07 BB04 BB12 DA02 DA19 DB20 EB01 EC02 RR07 RR10 UA02
Claims (5)
組立体を有するステータと永久磁石を有する回転体とを
備えた直流ブラシレスモータであって、 前記回転体の位置を検出する位置検出手段と、 前記位置検出手段による検出位置に基づいて前記回転体
の回転数を検出する回転数検出手段と、 インバータ部のスイッチング素子の駆動信号のオン時間
を、前記回転体の回転数に同期させて制御する制御手段
とを有することを特徴とする直流ブラシレスモータ。1. A DC brushless motor including a stator having a coil assembly formed by coils of a plurality of phases and a rotating body having a permanent magnet, wherein: a position detecting means for detecting a position of the rotating body; A rotational speed detecting means for detecting a rotational speed of the rotating body based on a position detected by the position detecting means, and an on-time of a drive signal of a switching element of an inverter unit is controlled in synchronization with the rotational speed of the rotating body. DC brushless motor having a control means.
おいて、前記駆動信号により、前記コイル組立体に対す
る通電が繰り返されることを特徴とする直流ブラシレス
モータ。2. The DC brushless motor according to claim 1, wherein energization of said coil assembly is repeated by said drive signal.
モータにおいて、前記オン時間を、前記回転体の前回の
回転時の回転数と前記制御手段に入力されるデューティ
ー比とから算出することを特徴とする直流ブラシレスモ
ータ。3. The DC brushless motor according to claim 1, wherein the on-time is calculated from a rotation speed of the rotating body during a previous rotation and a duty ratio input to the control means. DC brushless motor.
組立体を有するステータと、永久磁石を有する回転体
と、前記回転体の位置を検出する位置検出手段と、前記
位置検出手段による検出位置に基づいて前記回転体の回
転数を検出する回転数検出手段と、電源の正極端子に接
続される正極側スイッチング素子と負極端子に接続され
る負極側スイッチング素子とからなるインバータ部とを
有する直流ブラシレスモータの制御方法であって、 前記回転体の前回の回転時の回転数を検出し、 該回転数と所定のデューティー比とから駆動信号のオン
時間を算出し、 前記駆動信号を、前記正極側スイッチング素子と負極側
スイッチング素子との少なくともいずれか一方のスイッ
チング素子に出力することを特徴とする直流ブラシレス
モータの制御方法。4. A stator having a coil assembly formed by coils of a plurality of phases, a rotating body having a permanent magnet, a position detecting means for detecting the position of the rotating body, and a position detecting means for detecting a position of the rotating body. DC brushless having a rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the rotating body based on the rotation speed, and an inverter unit including a positive switching element connected to a positive terminal of the power supply and a negative switching element connected to the negative terminal. A method for controlling a motor, comprising: detecting a rotation speed of the rotating body during a previous rotation; calculating an on-time of a drive signal from the rotation speed and a predetermined duty ratio; A method for controlling a DC brushless motor, wherein the output is provided to at least one of a switching element and a negative switching element. .
制御方法において、 前記回転体を停止状態から起動判定回転数にまで作動さ
せる起動制御を行うことを特徴とする直流ブラシレスモ
ータの制御方法。5. The control method for a DC brushless motor according to claim 4, wherein a start control for operating the rotating body from a stopped state to a start determination rotation speed is performed.
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JP2001143302A JP2002345284A (en) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | Direct-current brushless motor and control method therefor |
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