JPH0731183A - ブラシレスモータの駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ロータの位置検出を行い、ロータの磁束に対し
て直交する界磁磁束によりロータを回転させる駆動制御
装置を提供する。 【構成】ロータ３の位置を検出するパルスエンコーダ４
と、パルスエンコーダ４からの検出信号をカウントする
カウンタ回路10と、励磁コイル2a〜2cを励磁してロータ
３を予め定められた位置に位置決めする起動停止制御回
路6 、PWM 制御回路7 、U 相PWM 発振回路8a〜8cと、起
動停止制御回路6 、PWM 制御回路7 、U 相PWM 発振回路
8a〜8cによりロータ３が予め定められた位置となったと
き、カウント回路10のカウント値をリセットする起動停
止制御回路6 と、カウント回路10のカウントに基づいて
ロータ３の磁束に対して直交する界磁磁束を発生させる
ように励磁コイルを励磁するPWM 制御回路7 、U 相PWM
発振回路8a〜8cとを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はブラシレスモータの駆動
制御装置に係り、詳しくはロータの位置検出を行い、ロ
ータの磁束に対して直交する界磁磁束によりロータを回
転させるブラシレスモータの駆動制御装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば三相交流電源により三相交
流型ブラシレスモータのロータを回転させる場合、アブ
ソリュートエンコーダを必要としていた。

【０００３】即ち、ブラシレスモータのロータを最も効
率の良い回転をさせるには、ロータの磁束に対して励磁
巻線の励磁により発生する界磁磁束が常に直交するよう
にしなければならない。そのため、ブラシレスモータに
おけるロータの位置を常に正確に検出する必要がある。

【０００４】従って、アブソリュートエンコーダを使用
すれば、ロータがどの位置にあってもロータの絶対位置
を常に示す検出信号が出力される。そのため、ブラシレ
スモータの起動時及び駆動時には駆動制御装置がアブソ
リュートエンコーダの検出信号に基づいてロータの位置
を検出し、その位置に基づいたロータの磁束に対して直
交する界磁磁束を励磁コイルの励磁により発生させる。
そのため、ロータは最大の回転力を得て回転する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、アブソリュ
ートエンコーダには一定以上の位置分解能が必要とな
る。そして、正弦波を界磁磁束として形成可能な位置分
解能は、一般に正弦波１周期当たり１００〜３００パル
スである。そのため、三相交流型ブラシレスモータにお
いて、ロータが１回転するとき３００〜９００パルス必
要となる。従って、アブソリュートエンコーダは上記の
パルス毎に絶対位置を示す番号が付与されており、パル
スの検出によりロータの絶対位置が求められる。

【０００６】しかしながら、例えばロータの１回転当た
り９００パルスとなるブラシレスモータにおいては、ア
ブソリュートエンコーダから２進数のパルス信号を駆動
制御装置を出力するために１０ビット必要となる。従っ
て、アブソリュートエンコーダを使用する場合、ロータ
の位置検出を行うためにパルス信号を出力する配線が１
０本、電源線が２本、計１２本必要となり、配線構造が
複雑になってしまうという問題がある。

【０００７】又、ロータの絶対位置を検出するセンサー
の構造が複雑となり壊れやすいという問題がある。本発
明は上記問題点を解決するためになされたものであっ
て、その目的は配線構造を簡単にして壊れにくくし、し
かもロータの位置検出を容易に行うことができるブラシ
レスモータの駆動制御装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、ブラシレスモータにおけるロータの磁束に
対して直交する界磁磁束を発生させるように励磁コイル
を励磁してロータを回転させるブラシレスモータの駆動
制御装置において、前記ロータの位置を検出する位置検
出手段と、前記位置検出手段からの検出信号をカウント
するカウント手段と、前記励磁コイルを励磁してロータ
を予め定められた位置に位置決めする位置決め制御手段
と、前記位置決め制御手段によりロータが予め定められ
た位置となったとき、前記カウント手段のカウント値を
リセットするリセット手段と、前記カウント手段のカウ
ントに基づいてロータの磁束に対して直交する界磁磁束
を発生させるように励磁コイルを励磁する励磁制御手段
とを備えたことをその要旨とする。

【０００９】

【作用】位置決め手段により励磁コイルを励磁してロー
タを予め定められた位置に位置決めする。すると、リセ
ット手段はカウント手段のカウント値をリセットする。
そして、カウント手段はロータの回転に基づく位置検出
手段からの検出信号をカウントする。励磁制御手段はカ
ウント手段からのカウントに基づいてロータの磁束に対
して直交する界磁磁束を発生させるように励磁コイルを
励磁する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を３相型のブラシレスモータを
駆動制御する駆動制御装置に具体化した一実施例を図１
〜図６に従って説明する。

【００１１】図１に示すように、ブラシレスモータ１は
スター結線となる３つの励磁コイル２ａ〜２ｃと、該励
磁コイル２ａ〜２ｃの励磁により回転する永久磁石を備
えたロータ３とから構成されている。尚、永久磁石には
Ｓ，Ｎ極がそれぞれ設けられている。

【００１２】又、ブラシレスモータ１のロータ３には公
知の位置検出手段としてのパルスエンコーダ４が接続さ
れ、このパルスエンコーダ４はロータ３の回転位置を検
出するようになっている。尚、本実施例においては説明
の便宜上、ロータ３が１回転するとパルスエンコーーダ
４から１６個のパルスが出力されるようになっている。
従って、ロータ３の位置（角度）は（３６０°／１６パ
ルス）×パルス数にて求められる。

【００１３】更に、パルスエンコーダ４からはロータ３
の回転に基づいてＡ相パルスと、該Ａ相パルスと９０°
位相が異なるＢ相パルスが駆動制御装置５に出力される
ようになっている。

【００１４】駆動制御装置５はパルスエンコーダ４から
のＡ相及びＢ相パルスに基づいてロータ３の回転位置及
び回転方向を演算する。その演算結果に基づいて駆動制
御装置５はロータ３の磁束と常に直交する界磁磁束を発
生させるように励磁コイル２ａ〜２ｃを励磁してロータ
３を回転制御するようになっている。

【００１５】次に、駆動制御装置５の構成について詳述
する。駆動制御装置５は位置決め制御手段及びリセット
手段を構成する起動停止制御回路６と、位置決め手段及
び励磁制御手段を構成するＰＷＭ制御回路７と、位置決
め制御手段を構成するＵ，Ｖ，Ｗ相ＰＷＭ発振回路８ａ
〜８ｃと、（電流）増幅回路９ａ〜９ｃと、カウント手
段としてのカウンタ回路１０と、回転方向判別回路１１
とから構成されている。

【００１６】起動停止制御回路６には起動信号又は停止
信号が入力されるようになっており、起動信号が起動停
止制御回路６に入力されると、該起動停止制御回路６は
ＰＷＭ制御回路７にスタート指令信号を出力するととも
に、カウンタ回路１０にリセット信号を出力するように
なっている。尚、起動信号にはロータ３の正転又は逆転
を指令する信号が含まれている。

【００１７】ＰＷＭ制御回路７はロータ３の回転位置に
基づいてＵ，Ｖ，Ｗ相発振回路８ａ〜８ｃにデューティ
比信号を出力するようになっている。Ｕ，Ｖ，Ｗ相発振
回路８ａ〜８ｃはデューティ比信号に基づいた出力電圧
（本実施例においては、０Ｖ〜１２Ｖの電圧）を増幅回
路９ａ〜９ｃを介して励磁コイル２ａ〜２ｃに出力し、
該励磁コイル２ａ〜２ｃを励磁するようになっている。
即ち、ＰＷＭ制御回路７はデューティ比信号に基づいた
出力電圧により励磁コイル２ａ〜２ｃを励磁すると、こ
の励磁による合成された界磁磁束がロータ３の磁束に対
して直交するようになっている。

【００１８】回転方向判別回路１１はパルスエンコーダ
４からのＡ相パルス及びＢ相パルスに基づいてロータ４
の回転方向を判断するようになっている。即ち、Ａ相パ
ルスとＢ相パルスは常に９０°位相が異なるように出力
され、ロータ３が正転している場合、図３に示すよう
に、Ｂ相パルスの立上がりに対してＡ相パルスの立上が
りの方が常に先行するようになっている。この場合、回
転方向判別回路１１は図２に示すような正転パルスをカ
ウンタ回路１０に出力するようになっている。

【００１９】逆に、ロータ３が逆転している場合、図４
に示すように、Ａ相パルスの立上がりに対してＢ相パル
スの立上がりの方が先に先行するようになっている。こ
の場合、回転方向判別回路１１は逆転パルスをカウンタ
回路１０に出力するようになっている。

【００２０】カウンタ回路１０は回転方向判別回路１１
から出力される正転パルス又は逆転パルスをカウントす
る。即ち、回転方向判別回路１１から正転パルスが出力
されればカウンタ回路１０は加算カウントを行い、逆転
パルスが出力されればカウンタ回路１０は減算カウント
を行うようになっている。

【００２１】そして、カウンタ回路１０は回転方向判別
回路１１から出力される正転パルスの加算カウントに基
づいて１６個目のパルスをカウントするとカウント数を
０にリセットするようになっている。又、カウンタ回路
１０は回転方向判別回路１１から出力される逆転パルス
の減算カウントに基づいて１６個目のパルスをカウント
するとカウント数を１６にセットするようになってい
る。

【００２２】カウンタ回路１０はそのときどきのカウン
ト数をＰＷＭ制御回路７に出力するようになっている。
カウンタ回路１０にはカウント数に対応した各励磁コイ
ル２ａ〜２ｃに印加する出力電圧のデューティ比信号が
記憶されている。そのため、カウンタ回路１０から出力
されるカウント数に対応して各励磁コイル２ａ〜２ｃの
デューティ比信号を読み出し、そのデューティ比信号を
Ｕ，Ｖ，Ｗ相ＰＷＭ発振回路８ａ〜８ｃに出力するよう
になっている。

【００２３】本実施例においては、ロータ３が１回転す
るときのパルスエンコーダ４の分解能は１６パルスとな
っているため、１パルス当たり１２．５％のデューティ
比が変化するようになっている。

【００２４】例えば、カウンタ回路１０からＰＷＭ制御
回路７へカウント数７が出力されると、該ＰＷＭ制御回
路７はカウント数７となる各励磁コイル２ａ〜２ｃのデ
ューティ比信号をそれぞれ読み出す。この場合、励磁コ
イル２ａのデューティ比信号は３７．５％、励磁コイル
２ｂのデューティ比信号は２５％、励磁コイル２ｃのデ
ューティ比信号は１００％となる。

【００２５】それぞれ読み出されたデューティ比信号は
各Ｕ，Ｖ，Ｗ相ＰＷＭ発振回路８ａ〜８ｃに出力され
る。Ｕ，Ｖ，Ｗ相ＰＷＭ発振回路８ａ〜８ｃはＰＷＭ制
御回路７から出力されたそれぞれのデューティ比信号に
基づいて各励磁コイル２ａ〜２ｃに出力する出力電圧を
設定し、増幅回路９ａ〜９ｃを介して励磁コイル２ａ〜
２ｃに印加する。即ち、この場合、励磁コイル２ａには
平均電圧４．５Ｖ、励磁コイル２ｂには平均電圧３Ｖ、
励磁コイル２ｃには平均電圧１２Ｖの出力電圧が印加さ
れるようになっている。

【００２６】すると、各励磁コイル２ａ〜２ｃがそれぞ
れの出力電圧に基づいて励磁され、合成された界磁磁束
が発生する。このときの界磁磁束はロータ３の磁束に対
して直交する位置に発生する。この界磁磁束によりロー
タ３は回転力を得て回転しようとする。

【００２７】そして、ロータ３が正転してカウンタ回路
１０が加算カウントを行い、該カウンタ回路１０からＰ
ＷＭ制御回路７へカウント数８が出力されると、該ＰＷ
Ｍ制御回路７はカウント数８に対応した各励磁コイル２
ａ〜２ｃのデューティ比信号をそれぞれ読み出す。この
場合、励磁コイル２ａのデューティ比信号は５０％、励
磁コイル２ｂのデューティ比信号は１２．５％、励磁コ
イル２ｃのデューティ比信号は８７．５％となる。

【００２８】それぞれ読み出されたデューティ比信号は
各Ｕ，Ｖ，Ｗ相ＰＷＭ発振回路８ａ〜８ｃに出力され
る。Ｕ，Ｖ，Ｗ相ＰＷＭ発振回路８ａ〜８ｃはＰＷＭ制
御回路７から出力されたそれぞれのデューティ比信号に
基づいて各励磁コイル２ａ〜２ｃに出力する出力電圧を
設定し、増幅回路９ａ〜９ｃを介して励磁コイル２ａ〜
２ｃに印加する。即ち、この場合、励磁コイル２ａには
平均電圧６Ｖ、励磁コイル２ｂには平均電圧１．５Ｖ、
励磁コイル２ｃには平均電圧１０．５Ｖの出力電圧が印
加されるようになっている。

【００２９】すると、各励磁コイル２ａ〜２ｃがそれぞ
れの出力電圧に基づいて励磁され、合成された界磁磁束
が発生する。このときの界磁磁束はロータ３の磁束に対
して直交する位置に発生する。この界磁磁束によりロー
タ３は回転力を得て正転するようになっている。

【００３０】一方、カウンタ回路１０のカウント数が７
の状態において、ロータ３が逆転してカウンタ回路１０
が減算カウントを行い、該カウンタ回路１０からＰＷＭ
制御回路７へカウント数６が出力される。すると、ＰＷ
Ｍ制御回路７はカウント数６に対応した各励磁コイル２
ａ〜２ｃのデューティ比信号をそれぞれ読み出す。この
場合、励磁コイル２ａのデューティ比信号は２５％、励
磁コイル２ｂのデューティ比信号は３７．５％、励磁コ
イル２ｃのデューティ比信号は８７．５％となる。

【００３１】それぞれ読み出されたデューティ比信号は
各Ｕ，Ｖ，Ｗ相ＰＷＭ発振回路８ａ〜８ｃに出力され
る。Ｕ，Ｖ，Ｗ相ＰＷＭ発振回路８ａ〜８ｃはＰＷＭ制
御回路７から出力されたそれぞれのデューティ比信号に
基づいて各励磁コイル２ａ〜２ｃに出力する出力電圧を
設定し、増幅回路９ａ〜９ｃを介して励磁コイル２ａ〜
２ｃに印加する。即ち、この場合、励磁コイル２ａには
平均電圧６Ｖ、励磁コイル２ｂには平均電圧４．５Ｖ、
励磁コイル２ｃには平均電圧１０．５Ｖの出力電圧が印
加されるようになっている。

【００３２】すると、各励磁コイル２ａ〜２ｃがそれぞ
れの出力電圧に基づいて励磁され、合成された界磁磁束
が発生する。このときの界磁磁束はロータ３の磁束に対
して直交する位置に発生する。この界磁磁束によりロー
タ３は回転力を得て逆転するようになっている。

【００３３】又、起動信号が起動停止制御回路６に入力
されると、該起動停止制御回路６はＰＷＭ制御回路７に
スタート信号を出力する。一方、起動停止制御回路６は
ＰＷＭ制御回路７にスタート信号を出力すると同時に、
カウンタ回路１０にリセット信号を出力する。そのた
め、カウンタ回路１０のカウント数は０にリセットされ
るようになっている。

【００３４】そして、スタート信号に基づいてＰＷＭ制
御回路７はロータ３を予め定められた位置に停止させる
ためのデューティ比を読み出し、そのデューティ比信号
を各Ｕ，Ｖ，Ｗ相ＰＷＭ発振回路８ａ〜８ｃに出力する
ようになっている。

【００３５】即ち、本実施例においては、ロータ３を予
め定められた位置に停止させるため、励磁コイル２ａの
デューティ比信号を１００％、励磁コイル２ｂ，２ｃの
デューティ比信号を３７．５％としている。すると、
Ｕ，Ｖ，Ｗ相ＰＷＭ発振回路８ａ〜８ｃは増幅回路９ａ
〜９ｃを介して励磁コイル２ａに平均電圧１２Ｖ，励磁
コイル２ｂ，２ｃに平均電圧４．５Ｖの出力電圧を印加
するようになっている。この場合、図１に示すように、
ロータ３のＳ極が励磁コイル２ａと対向する位置に該ロ
ータ３が位置決め固定されるようになっている。尚、図
５に示すように、このときをロータ３の回転角度を０°
と設定している。

【００３６】その後、ＰＷＭ制御回路７はロータ３を例
えば正転させるため、励磁コイル２ａのデューティ比信
号を５０％、励磁コイル２ｂのデューティ比信号を８
７．５％、励磁コイル２ｃのデューティ比信号を１２．
５％として各Ｕ，Ｖ，Ｗ相ＰＷＭ発振回路８ａ〜８ｃに
出力するようになっている。すると、励磁コイル２ａに
は平均電圧６Ｖ、励磁コイル２ｂには平均電圧１０．５
Ｖ、励磁コイル２ｃには平均電圧１．５Ｖの出力電圧が
印加されるようになっている。

【００３７】そして、励磁コイル２ａ〜２ｃの励磁によ
り、合成された界磁磁束が生成される。このとき、図
１，図６に示すように、界磁磁束のＮ極が励磁コイル２
ａより９０°時計方向に進んだ位置に発生するようにな
っている。従って、ロータ３の磁束と直交した界磁磁束
によってロータ３は正転を開始する。

【００３８】その後、ロータ３の正転をパルスエンコー
ダ４が検出し、回転方向判別回路１１はロータ３の回転
方向を判別する。そして、回転方向判別回路１１は回転
方向に合った正転又は逆転パルスをカウンタ回路１０に
出力し、その正転又は逆転パルスに基づいてカウンタ回
路１０は加算又は減算カウントするようになっている。
そして、そのときどきのカウント数をカウンタ回路１０
はＰＷＭ制御回路７に出力し、そのカウント数に基づい
て各励磁コイル２ａ〜２ｃのデューティ比信号をＰＷＭ
制御回路７は設定するようになっている。

【００３９】従って、図５，図６に示す（この場合、ロ
ータ３の正転時）ように、ロータ３の磁束に対して各励
磁コイル２ａ〜２ｃによる合成された界磁磁束が常に直
交した位置となり、ロータ３は最大の回転力を得て正転
するようになっている。

【００４０】又、停止信号が起動停止制御回路６に入力
されると、該起動停止制御回路６は停止信号をＰＷＭ制
御回路７に停止指令信号を出力するようになっている。
ＰＷＭ制御回路７は停止指令信号に基づいてＵ，Ｖ，Ｗ
相ＰＷＭ発振回路８ａ〜８ｃに出力しているデューティ
比信号の出力を停止し、ロータ３の回転を停止させるよ
うになっている。

【００４１】次に、上記のように構成された駆動制御装
置５の作用について説明する。尚、ロータ３の正転及び
逆転は励磁コイル２ａ〜２ｃに対するデューティ比信号
が変化するだけで基本的に同じため、ロータ３の正転の
みについて説明する。

【００４２】まず、駆動制御装置５における起動停止制
御回路６に起動信号が入力されると、起動停止制御回路
６はＰＷＭ制御回路７にスタート指令信号を出力すると
ともに、リセット信号をカウンタ回路１０に出力する。
そのため、カウンタ回路１０のカウント数は０にリセッ
トされる。

【００４３】又、スタート指令信号に基づいてＰＷＭ制
御回路７はＵ相ＰＷＭ発振回路８ａにデューティ比が１
００％となるデューティ信号を、Ｖ相ＰＷＭ発振回路８
ｂにデューティ比が３７．５％となるデューティ信号
を、Ｗ相ＰＷＭ発振回路８ｃにデューティ比が３７．５
％となるデューティ信号をそれぞれ出力する。

【００４４】すると、デューティ比１００％に基づいて
Ｕ相ＰＷＭ発振回路８ａは増幅回路９ａを介して平均電
圧１２Ｖの出力電圧を励磁コイル２ａに所定時間（本実
施例においては約１秒程度）印加する。又、デューティ
比３７．５％に基づいてＶ，Ｗ相ＰＷＭ発振回路８ｂ，
８ｃは増幅回路９ｂ，９ｃを介して平均電圧４．５Ｖの
出力電圧を励磁コイル２ｂ，２ｃに同じく所定時間印加
する。そのため、ロータ３のＳ極が励磁コイル２ａと対
向した状態で該ロータ３の位置決めが行われる。

【００４５】その後、ＰＷＭ制御回路７はロータ３の磁
束に対して直交する界磁磁束を発生させるため、Ｕ相Ｐ
ＷＭ発振回路８ａにデューティ比５０％となるデューテ
ィ信号を、Ｖ相ＰＷＭ発振回路８ｂにデューティ比８
７．５％となるデューティ信号を、Ｗ相ＰＷＭ発振回路
８ｃにデューティ比１２．５％となるデューティ信号を
それぞれ出力する。

【００４６】すると、デューティ比５０％に基づいてＵ
相ＰＷＭ発振回路８ａは増幅回路９ａを介して平均電圧
６Ｖの出力電圧を励磁コイル２ａに印加する。又、デュ
ーティ比８７．５％に基づいてＶ相ＰＷＭ発振回路８ｂ
は増幅回路９ｂを介して平均電圧１０．５Ｖの出力電圧
を励磁コイル２ｂに印加する。更に、デューティ比１
２．５％に基づいてＷ相ＰＷＭ発振回路８ｃは増幅回路
９ｃを介して平均電圧１．５Ｖの電圧を励磁コイル２ｃ
に印加する。

【００４７】そのため、励磁コイル２ａ〜２ｃの励磁に
より合成された界磁磁束はロータ３の磁束に対して直交
する位置に発生する。この場合、界磁磁束のＮ極は励磁
コイル２ａより時計方向へ９０°位相が進んだ位置に発
生する。従って、ロータ３のＳ極は界磁磁束のＮ極に、
ロータ３のＮ極は界磁磁束のＳ極にそれぞれ引きつけら
れて正転するが、この場合、ロータ３は最大の回転力を
得て正転する。

【００４８】そして、ロータ３が正転するとパルスエン
コーダ４はロータ３の回転位置を検出し、その回転に伴
ってＡ相パルス及びＢ相パルスを回転方向判別回路１１
に出力する。この場合、ロータ３が正転しているため、
回転方向判別回路１１はＢ相パルスの立上がりに対して
Ａ相パルスの立上がりの方が先に入力されるため、正転
パルスをカウンタ回路１０に出力する。

【００４９】回転方向判別回路１１からの正転パルスに
基づいてカウンタ回路１０が正転パルスの加算カウント
を行い、カウント数が１となるとロータ３は約２２．５
°回転したことになるため、その分界磁磁束も補正する
必要がある。従って、カウンタ回路１０はカウント数１
をＰＷＭ制御回路７に出力する。すると、ＰＷＭ制御回
路７はカウント数１に対応した各励磁コイル２ａ〜２ｃ
のデューティ比信号を読み出す。

【００５０】即ち、Ｕ相ＰＷＭ発振回路８ａにデューテ
ィ比が３７．５％となるデューティ信号を、Ｖ相ＰＷＭ
発振回路８ｂにデューティ比１００％となるデューティ
信号を、Ｗ相ＰＷＭ発振回路８ｃにデューティ比２５％
となるデューティ信号をそれぞれ出力する。

【００５１】すると、デューティ比３７．５％に基づい
てＵ相ＰＷＭ発振回路８ａは増幅回路９ａを介して平均
電圧４．５Ｖの出力電圧を励磁コイル２ａに印加する。
又、デューティ比１００％に基づいてＶ相ＰＷＭ発振回
路８ｂは増幅回路９ｂを介して平均電圧１２Ｖの出力電
圧を励磁コイル２ｂに印加する。更に、デューティ比２
５％に基づいてＷ相ＰＷＭ発振回路８ｃは増幅回路９ｃ
を介して平均電圧３Ｖの電圧を励磁コイル２ｃに印加す
る。

【００５２】そのため、ＰＷＭ制御回路７はロータ３が
２２．５°回転した分だけ界磁磁束を補正し、ロータ３
の磁束に対して直交する位置に界磁磁束を発生させるこ
とができる。従って、上記と同様に界磁磁束のＮ極はロ
ータ３のＮ極により時計方向へ９０°位相が進んだ位置
に発生し、ロータ３のＳ極は界磁磁束のＮ極に、ロータ
３のＮ極は界磁磁束のＳ極にそれぞれ引きつけられて正
転する。この結果、上記と同様にロータ３は最大の回転
力を得て正転する。

【００５３】そして、ロータ３が引き続き回転すれば、
パルスエンコーダ４はその回転位置を検出するため、そ
の回転位置に基づいて駆動制御回路５は界磁磁束の発生
位置をロータ３の磁束と常に直交する位置に発生させる
ように励磁コイル２ａ〜２ｃを励磁してロータ３を正転
させる。

【００５４】又、起動停止制御回路６に停止信号が入力
されると、該起動停止制御回路６は停止指令信号をＰＷ
Ｍ制御回路７に出力する。この停止指令信号に基づいて
ＰＷＭ制御回路７はＵ，Ｖ，Ｗ相ＰＷＭ発振回路８ａ〜
８ｃにデューティ信号を出力しないようにする。そのた
め、励磁コイル２ａ〜２ｃが励磁されなくなるため、ロ
ータ３が停止する。

【００５５】従って、ロータ３の磁束に対して励磁コイ
ル２ａ〜２ｃの励磁による界磁磁束が常に直交するよう
に発生させることができるので、最大の回転力でロータ
３を回転させることができる。

【００５６】この結果、従来のアブソリュートエンコー
ダとは異なり、ロータ３の絶対位置を示すための番号を
パルス毎に付与するセンサーや回路が不要となるため、
ブラシレスモータ１の構成をコンパクト化することがで
きる。しかも、その分パルスエンコーダ４を小型化、低
コスト化を図ることができ、構造を簡単にして丈夫にす
ることができる。

【００５７】又、パルスエンコーダ４と駆動制御回路５
とを接続する配線はＡ相パルスの信号線、Ｂ相パルスの
信号線、電源線、ＧＮＤ線の４本となるため、配線構造
を簡単にすることができる。

【００５８】更に、本実施例においては、ロータ３が１
回転するときのパルスエンコーダ４の分解能を１６パル
スとしたが、これは説明の便宜上のためであって、実際
にはロータ３が１回転したときのパルスエンコーダ４の
分解能は従来と同様に１相当たり１００〜３００パルス
に設定することができる。

【００５９】又、パルスエンコーダ４はアブソリュート
エンコーダより分解能を高く（例えば、１相当たり４０
０〜６００の分解能）することができるため、回転速度
の変動率を小さくすることができる。しかも、ロータ３
の応答性を高速化することができるとともに、効率を向
上させることができる。

【００６０】更には、位置制御精度、回転速度制御精度
を向上させることができるため、ブラシレスモータ１を
サーボモータとして使用することができる。本実施例に
いては、ロータ３の正転を行わせる起動信号を駆動制御
装置５に出力すれば、ＰＷＭ制御回路７がカウンタ回路
１０からのカウント数に基づいて励磁コイル２ａ〜２ｃ
に対するデューティ比信号を順次変化させてロータ３を
正転させるようにした。

【００６１】この他に、駆動制御装置５にロータ３の正
転又は逆転を指示する指令信号と、そのときのカウンタ
回路１０からのカウント数に基づいてＰＷＭ制御回路７
が励磁コイル２ａ〜２ｃに対するデューティ比信号を順
次変化させてロータ３を必要に応じて正逆回転させるよ
うに構成することも可能である。

【００６２】本実施例においては、ロータ３のＳ極を励
磁コイル２ａと対向する位置に該ロータ３の位置決めし
たが、その位置はどの位置であってもよい。そして、ロ
ータ３の位置決めを変更した場合、そのロータ３の位置
による磁束に対して励磁コイル２ａ〜２ｃの励磁により
合成される界磁磁束が直交するように励磁コイル２ａ〜
２ｃに対するデューティ比信号を変更する必要がある。

【００６３】本実施例においては、それぞれ機能を持た
せた専用の回路を設けたが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭに
より構成されたコントローラによって上記のようにブラ
シレスモータ１の駆動制御を行うようにすることも可能
である。

【００６４】つまり、コントローラのＣＰＵがパルスエ
ンコーダ４からのＡ相パルス及びＢ相パルスに基づいて
回転方向を判断するとともに、そのパルス数をカウント
する。そして、ＲＯＭ等に予め記憶されたマップからそ
のカウント数に基づいた各励磁コイル２ａ〜２ｃのデュ
ーティ比信号を読み出し、そのデューティ比信号に基づ
いた出力電圧で各励磁コイル２ａ〜２ｃを励磁すればロ
ータ３の磁束に対して界磁磁束を直交させた位置に発生
させることができ、ロータ３を回転させることができ
る。

【００６５】本実施例においては、３つの励磁コイル２
ａ〜２ｃを使用したブラシレスモータ１に具体化した
が、励磁コイルの数は必要に応じて適宜変更してもよ
い。この場合、駆動制御装置５もその変更に応じて対応
させる必要がある。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、配
線構造を簡単にして壊れにくくし、しかもロータの位置
検出を容易に行うことができる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るブラシレスモータの駆動制御装置
を示す電気ブロック図である。

【図２】ロータが正転する場合における特性を示すタイ
ムチャート図である。

【図３】ロータが正転したときパルスエンコーダから出
力されるＡ相パルス及びＢ相パルスの特性を示す特性図
である。

【図４】ロータが逆転したときパルスエンコーダから出
力されるＡ相パルス及びＢ相パルスの特性を示す特性図
である。

【図５】ロータの回転位置を示す説明図である。

【図６】図５におけるロータの回転位置に対する界磁磁
束の位置を示す説明図である。

【符号の説明】

１…ブラシレスモータ、２ａ〜２ｃ…励磁コイル、３…
ロータ、４…位置検出手段としてのパルスエンコーダ、
５…駆動制御装置、６…位置決め制御手段及びリセット
手段を構成する起動停止制御回路、７…位置決め制御手
段及び励磁制御手段を構成するＰＷＭ制御回路、８ａ〜
８ｃ…位置決め制御手段及び励磁制御手段を構成する
Ｕ，Ｖ，Ｗ相ＰＷＭ発振回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブラシレスモータにおけるロータの磁束
   に対して直交する界磁磁束を発生させるように励磁コイ
   ルを励磁してロータを回転させるブラシレスモータの駆
   動制御装置において、 前記ロータの位置を検出する位置検出手段と、 前記位置検出手段からの検出信号をカウントするカウン
   ト手段と、 前記励磁コイルを励磁してロータを予め定められた位置
   に位置決めする位置決め制御手段と、 前記位置決め制御手段によりロータが予め定められた位
   置となったとき、前記カウント手段のカウント値をリセ
   ットするリセット手段と、 前記カウント手段のカウントに基づいてロータの磁束に
   対して直交する界磁磁束を発生させるように励磁コイル
   を励磁する励磁制御手段とを備えたことを特徴とするブ
   ラシレスモータの駆動制御装置。