JPS6235357B2

JPS6235357B2 -

Info

Publication number: JPS6235357B2
Application number: JP54022660A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yamauchi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1979-02-28
Filing date: 1979-02-28
Publication date: 1987-07-31
Also published as: JPS55117485A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、例えばレコードプレーヤなどに使
用して好適な無刷子直流モータの、特に、駆動回
路に関する。

無刷子直流モータとして、ロータの回転角位置
に無関係に常に一定の回転トルクが得られるよう
にしたものが知られている。

第１図〜第４図は、この種の無刷子直流モータ
の一例で、磁界が正弦波状になるようにロータマ
グネツトが着磁されるとともに、互いに位相が90
度異なる２相正弦波交流電流を、２相のステータ
コイルに流すことにより、ロータの回転角に無関
係に常に一定のトルクが得られ、トルクむらのな
い回転をなすようにしたものである。

すなわち、第１図はこの無刷子直流モータの一
例の縦断面を示すもので、１は回転軸、２はロー
タマグネツト、３はロータヨークで、ロータマグ
ネツト２はロータヨーク３に被着されている。

ロータマグネツト２は複数極に着磁された永久
磁石が用いられるもので、第２図に示すように例
えば８極に着磁されるとともに、これによる磁界
が正弦波状になるように着磁されている。

また、ステータコイルは２相設けられるもの
で、第３図に示すようにロータマグネツト２より
の磁界に対して互いに同相となる位置に配置され
ている巻線ブロツクC₁とC₂が直列に接続されて
第１のステータコイル４が形成され、また、同様
にロータマグネツト２よりの磁界に対して互いに
同相となる位置に配されている巻線ブロツクC₃
とC₄が直列に接続されて第２のステータコイル
５が形成される。そして、これら第１及び第２の
ステータコイル４及び５はロータマグネツト２に
対向するように配されるとともに互いに電気角で
90゜の奇数倍だけ異なる位置に配されている。

また、２個のステータコイル４及び５に対応し
てロータマグネツト２の磁界を検出するための検
出素子として２個のホール素子６及び７が設けら
れる。すなわち、ホール素子６はステータコイル
４と電気角で同相となる位置に、ホール素子７は
ステータコイル５と電気角で同相となる位置に、
それぞれ配されるとともに、２個のホール素子６
及び７は、第３図に示すようにロータマグネツト
２よりの磁束を検出する位置で、かつ、互いに電
気角で90゜異なる位置に配置される。

第４図は、この無刷子直流モータの駆動回路の
一例を示すもので、２個のホール素子６及び７に
は、端子８を通じて直流電流Ｉが供給されてい
る。

したがつて、ロータマグネツト２の回転に応じ
て、ホール素子６及び７には正弦波電圧が得ら
れ、この電圧が直線性を有する増幅回路９及び１
０に供給される。すなわち、ホール素子６及び７
の出力に得られる正弦波電圧がオペレーシヨナル
アンプ（以下オペアンプという）１１及び１２の
正及び負入力端子間に印加され、このオペアンプ
１１及び１２の出力により、正弦波電圧の正の半
サイクル期間にはそれぞれトランジスタ１３及び
１５が導通状態となつて、これを通じてステータ
コイル４及び５に電流が流れ、負の半サイクル期
間にはそれぞれトランジスタ１４及び１６が導通
状態となつてこれを通じてステータコイル４及び
５に電流が流れる。

したがつて、ステータコイル４及び５には、ホ
ール素子６及び７より得られた電圧に比例した電
流が供給される。

すなわち、ロータの回転角をθとすれば、一方
のステータコイル４に鎖交する磁束φ_１及び他方
のステータコイル５に鎖交する磁束φ_２は、 φ_１＝φ_nsinθ ……(1) φ_２＝φ_ncosθ ……(2) で表わされる。ただしφ_nは定数である。

また、２個のホール素子６及び７によつてロー
タマグネツト２よりの正弦波状に変化する磁界が
検出され、これらホール素子６及び７には、検出
磁界に比例した電圧が発生し、これが増幅回路９
及び１０に供給されるから、各ステータコイル４
及び５に流れる電流i₁及びi₂は、 i₁＝Ksinθ ……(3) i₂＝Kcosθ ……(4) となる。但し、Ｋは回転角θに無関係の値で、完
成したモータでは電流Ｉが一定ならば定数であ
る。

したがつて、ステータコイル４及び５による力
F₁及びF₂は、 F₁＝i₁・φ_１＝φ_nKsin²θ ……(5) F₂＝i₂・φ_２＝φ_nKcos²θ ……(6) したがつて、ロータマグネツト２が受ける力Ｆ
は、Ｆ＝F₁＋F₂ ＝φ_nＫ（sin²θ＋cos²θ）＝φ_nＫ ……(7) となり、ロータの回転角θに関係なく一定のもの
となる。

このように、この無刷子直流モータによれば、
磁界が正弦波状になるようにロータマグネツトを
着磁するとともに２相のステータコイルに、互い
に位相が90度ずれた２相正弦波交流信号を通電す
ることにより、ロータの回転角に無関係に常に一
定のトルクを得ることができ、トルクむらのない
直流モータが実現できるものである。

ところで、上述の例のように、ロータマグネツ
トよりの磁界を２個のホール素子で検出し、その
検出出力から直接的にステータコイルに流す正弦
波電流を形成するようにした場合には次のような
欠点がある。

すなわち、ホール素子の検出出力には直流オフ
セツト電圧が発生し、したがつてステータコイル
に流れる正弦波電流には直流分が含まれる。この
ため正弦波の正の区間と負の区間との長さが異な
り、これがトルクリツプルの原因となる。

また、ホール素子は同一材料で構成されたもの
であつても、その積感度は同じではなく、バラツ
キがある。したがつて、その出力電圧にもバラツ
キが生じ、上述の例の場合、ホール素子６の出力
電圧とホール素子７の出力電圧が同じにならず、
これもトルクリツプルの原因となる。

さらに、ロータマグネツトに対し、その磁界が
正確に正弦波状になるように着磁することは困難
で、通常、着磁むらを生じる。上述の例では、こ
の着磁むらのあるロータマグネツトよりの磁界を
検出することによりステータコイルに供給する正
弦波信号を形成することになり、ステータコイル
に流れる電流は正しい正弦波にはならない。これ
もトルクリツプルの原因となつていた。

そこで、ステータコイルに供給する正弦波電流
を得るに当たつて、ロータマグネツトよりの磁界
を検出して、その検出出力を利用するのではな
く、正確な正弦波信号の情報を記憶させておき、
この記憶情報をロータの回転速度に応じ、かつ、
各ステータコイルに加わるロータマグネツトより
の磁界に同期して読み出すようにして、上記の欠
点を一掃するようにした新規な無刷子直流モータ
の駆動回路が考えられた。

第５図はその一例の系統図である。

２０及び３０はそれぞれステータコイル４及び
５に対応して設けられた波形発生回路で、それぞ
れリードオンリーメモリー２１及び３１と、ロー
タの回転速度に応じた周波数のクロツクパルスを
計数することによりメモリー２１及び３１の記憶
番地を指定して読み出するようにするカウンタ２
２及び３２と、デジタル―アナログ変換回路２３
及び３３とを有している。

この場合、メモリー２１及び３１には、それぞ
れ正確な正弦波形の情報が記憶されるが、この例
ではステータコイル４側をサイン相として一方の
メモリー２１にはサイン波情報が、ステータコイ
ル５側をコサイン相として他方のメモリー３１に
はコサイン波情報が、それぞれ記憶されている。
そして、その記憶に当たつては、正弦波形が、再
現するのに十分な数のサンプリング数でサンプリ
ングされ、その各サンプリング値が量子化されて
デジタル情報に変換され、このデジタル情報が各
番地に記憶されるものであるが、この例では、サ
ンプリング数は128とされ、メモリー２１には、
第６図Ａに示すようにサイン波の０ラジアンから
２πラジアンまでに相当する１周期分が128個の
サンプリング数でサンプリングされ、そのサンプ
リングレベルが、例えば８ビツトのデジタルコー
ド化信号に変換されて、その０番地から127番地
に記憶されており、同様に、メモリー３１には、
第６図Ｂに示すようにコサイン波の０ラジアンか
ら２πラジアンまでに相当する１周期分がサンプ
リング数128でサンプリングされ、そのサンプリ
ングレベルがデジタルコード化信号に変換され
て、その０番地から127番地に記憶されている。

また、この例では、カウンタ２及び３２にて計
数されるロータの回転速度に応じたクロツクパル
スとしては、例えばロータ軸１に同軸的に設けら
れた周波数発電機よりの信号が用いられる。

すなわち、第５図で、１７は歯数Ｎの周波数発
電機で、これよりはロータの１回転当たりのくり
返し数がＮで、周波数がロータの回転速度に応じ
たものとなる信号FGが得られる。そして、この
信号FGは、アンプ１８を通じてシユミツトトリ
ガ回路１９に供給されてパルス整形されてパルス
Ｐ_FGとされ、このパルスＰ_FGがカウンタ２２及び
３２のクロツク端子に供給される。

この例の場合、周波数発電機１７の歯数Ｎは次
のようにして決定される。

すなわち、ロータマグネツト２が８極に着磁さ
れているとすると、ステータコイル４及び５に加
わる磁界Ｈ_S及びＨ_Cはロータの１回転につき、正
弦波状に４回くり返すので、これに同期してメモ
リー２１及び３１から読み出しを行うようにする
には、正弦波の１周期分が128個でサンプリング
されているので、４周期分では512個必要にな
る。したがつて、周波数発電機１７の全歯数は
512歯とされる。

４０及び５０は、それぞれステータコイル４及
び５に加わる正弦波状に変化する磁界Ｈ_S及びＨ_C
に同期した正弦波電流をステータコイル４及び５
に供給するための回路で、それぞれスイツチ回路
４１及び５１、オペアンプ４２及び５２、ドライ
ブ回路４３及び５３を有している。

６０はステータコイル４及び５に加わる磁界Ｈ
_S及びＨ_Cに同期してメモリー２１及び３１より波
形情報を読み出すようにするための同期回路で、
この例では、ロータヨーク３の外周面の特定位置
に被着された永久磁石よりの磁束を検出すること
によりその磁石の位置を検出する検出素子例えば
磁束応答形磁気ヘツド６１と、リミツタアンプ６
２と、プリセツト定数設定回路６３と、カウンタ
６４と、フリツプフロツプ回路６５とからなる。

ここで、この永久磁石とヘツド６１との取付け
位置は、ロータマグネツト２よりステータコイル
４に加わる磁界Ｈ_Sが立ち上がりの零クロス点例
えば第６図Ｃの点Ｐである回転角位置において、
ヘツド６１より検出パルスが得られるような位置
P₀とし、この点Ｐの位置よりメモリー２１及び３
１の０番地からの読み出しを開始するようにする
ことが考えられるが、永久磁石とヘツド６１を、
正確にその位置P₀に置くことは困難であるととも
に、タイミング的に無理が生じるため、この例で
は、位置P₀よりも周波数発電機１７の歯数で30歯
分手前の位置P₃₀で検出ヘツドより検出パルスMD
（第６図Ｄ）が得られるようにされる。

ところで、この例では、上述のようにメモリー
２１及び３１よりの読み出し信号は、ロータの回
転に伴つて得られる信号FGから得るようにして
いるので、ロータが停止している起動時に信号
FGは得られず、したがつてメモリー２１及び３
１よりの読み出しができないので、このままでは
モータを起動することができない。

そこで、この例では起動回路７０が設けられ
る。この起動回路７０は、スタートスイツチを押
すとこのスタートスイツチを押している期間だけ
「１」となる信号KSが得られる端子７１と、オア
回路７２と、スイツチ回路７３と、フリツプフロ
ツブ回路７４と、プリセツト定数設定回路７５
Ｓ，７５Ｃと、ホール素子７６Ｓ，７６Ｃと、リ
ミツタ回路７７Ｓ，７７Ｃと、ゲート回路７８
Ｓ，７８Ｃとを有している。

ホール素子７６Ｓはステータコイル４と電気角
で同相となる位置に、ホール素子７６Ｃはステー
タコイル５と電気角で同相となる位置に、それぞ
れ配置される。

以上の構成の駆動回路の動作を、先ず起動時か
ら説明する。

すなわち、スタートスイツチを押すと、端子７
１に得られる信号KSがオア回路７２を通じてス
イツチ回路７３に供給される。このスイツチ回路
７３は通常は図の状態に切り換えられてその出力
SP（第７図Ａ）は「０」の状態となつている
が、信号KSが「１」となるとスイツチ回路７３
は図の状態とは逆の状態に切り換えられて、その
出力SPは「１」に立ち上がる。このスイツチ回
路７３の出力SPはプリセツト定数設定回路７５
Ｓ及び７５Ｃに供給されて、出力SPが「１」に
立ち上がる時点でこのプリセツト定数設定回路７
５Ｓ及び７５Ｃの出力によりカウンタ２２は計数
値「32」の状態に、カウンタ３２は「０」の状態
に、それぞれプリセツトされる。すなわち、正弦
波形の最大値を読み出すべき番地がプリセツトさ
れる。

したがつて、メモリー２１及び３１よりはそれ
ぞれ正弦波の最大値のデジタル情報（等しい値）
が読み出され、これがデジタル―アナログ変換回
路２３及び３３にてアナログ信号に変換される。

また、スイツチ回路７３の出力SPが「１」に
立ち上がることによりフリツプフロツプ回路７４
がセツトされて、その出力SF（第７図Ｂ）が
「１」に立ち上がる。このフリツプフロツプ回路
７４の出力SFはゲート回路７８Ｓ及び７８Ｃに
そのゲート信号として供給され、出力SFが
「１」である期間、ゲート回路７８Ｓ及び７８Ｃ
はオンとされる。

一方、ホール素子７６Ｓ及び７６Ｃにより磁界
Ｈ_S（第７図Ｃ）及びＨ_C（第７図Ｅ）がそれぞれ
検出されて、これより出力電圧Ｅ_S及びＥ_Cがそれ
ぞれ得られ、これがリミツタ回路７７Ｓ，７７Ｃ
で波形整形されて、それぞれ矩形状信号Ｌ_S（第
７図Ｄ）及びＬ_C（第７図Ｆ）とされ、これら信
号Ｌ_S及びＬ_Cがそれぞれゲート回路７８Ｓ及び７
８Ｃに供給されている。したがつて、出力SFが
「１」である期間、ゲート回路７８Ｓ及び７８Ｃ
を通じて、信号Ｌ_S及びＬ_Cがそれぞれスイツチ回
路４１及び５１にそのスイツチング信号として供
給される。そして、信号Ｌ_S及びＬ_Cが「１」であ
るとき、すなわち、磁界Ｈ_S及びＨ_Cの正の半サイ
クル期間にはスイツチ回路４１及び５１は図の状
態に切り換えられて、アンプ４２及び５２よりは
デジタル―アナログ変換回路２３及び３３の出力
がそのままの極性で得られるようにされ、信号Ｌ
_S及びＬ_Cが「０」であるときにはスイツチ回路４
１及び５１は図の状態とは逆の状態に切り換えら
れて、アンプ４２及び５２よりはデジタル―アナ
ログ変換回路２３及び３３の出力が逆の極性で得
られるようにされる。

このときのデジタル―アナログ変換回路２３及
び３３の出力は、正弦波の最大レベルであるの
で、アンプ４２及び５２の出力Ｄ_S（第７図Ｇ）
及びＤ_C（第７図Ｈ）は、正弦波信号の最大振幅
に等しい振幅の矩形波信号となり、これがドライ
ブ回路４３及び５３をそれぞれ通じてステータコ
イル４及び５に供給されていわゆるスイツチング
駆動とされ、モータが起動される。

なお、このとき、フリツプフロツプ回路７４の
出力SFはカウンタ２２及び３２のイネーブル端
子に供給されて、この出力SFが「１」である間
は、すなわち起動時は、シユミツトトリガ回路１
９よりのパルスＰ_FGがカウンタ２２及び３２で計
数されないようにされている。

こうしてモータの起動がなされて、ロータが回
転を始め、ロータの回転角位置がロータヨーク３
に取り付けられた永久磁石を検出する位置になる
と、ヘツド６１により磁束が検出されて検出パル
スMD（第７図Ｉ）がリミツタ回路６２を通じて
得られ、これがプリセツト定数設定回路６３に供
給されて５ビツトのカウンタ６４が「２」の状態
にプリセツトされる。このカウンタ６４には、シ
ユミツトトリガ回路１９よりのパルスＰ_FGが供給
されており、このパルスＰ_FGが30個計数される
と、このカウンタ６４よりキヤリーパルスＣ_A
（第６図Ｅ）が得られ、これによりカウンタ２２
及び３２がリセツトされる。これと同時に、キヤ
リーパルスＣ_Aによりフリツプフロツプ回路７４
がリセツトされて、その出力SFが「０」にな
り、カウンタ２２及び３２は計数可能状態にな
る。したがつて、カウンタ２２及び３２では、こ
のキヤリーパルスＣ_Aの時点から番地計数が開始
され、カウンタ２２，３２は「０」「１」「２」…
…とパルスＰ_FGを計数して歩進する。

したがつて、メモリー２１及び３１の番地が０
番地、１番地、２番地……と順次指定されて正弦
波のデジタル情報が読み出される。

この場合、カウンタ２２及び３２はパルスＰ_FG
を128個計数する毎に「０」の状態に戻るが、こ
の128個目は、１周期分の正弦波の終点に相当
し、これのサンプリングレベルは１周期分の正弦
波の始点のサンプリングレベルに等しい。したが
つて、メモリー２１及び３１よりはロータ１回転
（512歯）で４回くり返して、０〜127番地の情報
が読み出されて４周期分の波形情報が読み出され
る。

こうして、メモリ２１及び３１より読み出され
た情報はデジタル―アナログ変換回路２３及び３
３にてそれぞれアナログ信号に変換された後、ス
イツチ回路４１及び５５１に供給される。

このとき、ゲート回路７８Ｓ及び７８Ｃは、フ
リツプフロツプ回路７４の出力SFが「０」であ
ることからオフとなつており、したがつて、スイ
ツチ回路４１及び５１は図の状態に切り換えら
れ、アンプ４２及び５２の出力Ｄ_S及びＤ_Cはデジ
タル―アナログ変換回路２３及び３３の出力、す
なわち正弦波交流信号がそのままの極性で得ら
れ、これらがステータコイル４及び５にそれぞれ
供給される。

このようにして、各ステータコイル４及び５に
は、これらに加わる磁界Ｈ_S及びＨ_Cに同期した正
弦波電流が流れ、前述の第(7)式を満足する定常回
転状態となる。

ところで、この定常回転駆動状態で、例えば、
外力によりロータの回転が強制的に停止されてし
まつたような場合には、パルスＰ_FGがなくなるの
で、このままではモータは回転を続けることがで
きなくなつてしまう。そこで、この例では、次の
ようにされる。

すなわち、アンプ１８を通じた周波数発電機１
７よりの信号FGが速度検出回路８１に供給され
て、これより信号FG周波数に比例した電圧が得
られ、これがレベル検出回路８２に供給される。
そして、ロータの回転数が低くなつて、速度検出
回路８１の出力電圧が一定値以下になつたとき、
このレベル検出回路８２の出力に「１」に立ち上
がる信号が得られ、これがオア回路７２を通じて
スイツチ回路７３に供給されて、これが図の状態
とは逆の状態に切り換えられる。したがつて、ス
イツチ回路７３の出力SPは、起動時と同様に
「１」に立ち上がる。そして、起動時と全く同様
にしてステータコイル４及び５には矩形状電流が
流れて、起動時と全く同様の動作となり、回転が
停止しないようにされる。

そして、回転速度が上がれば、前述と同様にし
て起動回転駆動状態から定常回転駆動の状態に戻
り、回転は持続する。

以上述べたようにして、この新規な無刷子直流
モータによればロータマグネツトよりの磁界を検
出素子で検出し、その検出出力からステータコイ
ルに供給する正弦波電流を形成するのではなく、
歪のない正弦波情報をメモリーに記憶しておき、
このメモリーより正弦波情報をロータマグネツト
よりの磁界に同期するとともにロータの回転に同
期した信号により読み出し、この読み出した情報
からステータコイルに流す電流を形成するように
したので、検出素子としての２個のホール素子の
ゲイン差や、直流オフセツト電圧に起因するトル
クリツプルは生じないという顕著な効果がある。

また、ロータマグネツトよりの磁界が正しく正
弦波状でないことによる影響も、ステータコイル
に流れる電流には全くない。ところが、正確な正
弦波信号により駆動したとしても、ロータマグネ
ツトの着磁磁界が正確な正弦波にならないため、
回転についてのワウ・フラツタは残存する。

この発明は、この点にかんがみ、上述した新規
な無刷子直流モータにおいて、さらにワウ・フラ
ツタの少ないものを提供しようとするものであ
る。

すなわち、この発明は、特に起動時のトルクを
平坦として、ワウ・フラツタの改善を図つたもの
である。

すなわち、例えば、一方のステータコイル４
（サイン相）について説明すると、前述のように
ロータマグネツト２は着磁むらを有し、その量は
各回転角位置により異なるから、これを回転角θ
の関数ｆ（θ）とすると、その磁界の関数は、
sinθ＋ｆ（θ）で表わされる。

一方、駆動電圧関数を正確にサイン波にすると
上記のｆ（θ）の影響がそのままでてしまうので
駆動関数に補正を与える関数をＦ（θ）とする
と、駆動関数はsinθ＋Ｆ（θ）で表わされる。

したがつて、この場合の発生トルクＴ_Sは、Ｔ_S＝ｋ_t｛sinθ＋ｆ（θ）｝１／Ｒ〔Ｅ｛sinθ＋Ｆ（θ）｝−ｋ_v｛sinθ＋ｆ（θ）｝ω〕＝ｋ_ｔＥ／Ｒ〔sin²θ＋ｆ（θ）sinθ＋｛sinθ＋ｆ（θ）｝Ｆ（θ）〕−ｋ_ｔｋ_ｖ／Ｒ｛sinθ＋ｆ（θ）｝^２ω……(8) （ただし、ｋ_tはトルク定数、ｋ_vは逆起電圧定
数、Ｅは駆動電圧、Ｒは電機子抵抗である。）ここで、ω＝０のときのトルク、したがつて起
動トルクを考えると、Ｔ_S＝ｋ_ｔＥ／Ｒ〔sin²θ＋ｆ（θ）sinθ＋｛sinθ＋ｆ（θ））｝Ｆ（θ）〕 ……(9) となる。したがつて、この場合には、(9)式の括孤
内の第２項及び第３項がトルクリツプルの項とな
り、これが零となればＴ_Sはsin²θの項のみとな
り、起動トルクは平坦となし得る。

すなわち、ｆ（θ）sinθ＋（sinθ ＋ｆ（θ））Ｆ（θ）＝０ ∴Ｆ（θ）＝−ｆ（θ）ｓｉｎθ／ｓｉｎθ＋ｆ（θ）
……(10) なる補正関数を得る。コサイン相についても全く
同様にして補正関数Ｆ（θ）′を導くことができ
る。そしてこれを正確な正弦波信号に加えた信号
により駆動するようにすれば起動トルクを平坦と
することができる。

そして、この起動トルクを平坦とすることによ
り、無刷子直流モータのトルクむらは減少し、ワ
ウ・フラツタは軽減されるものである。

第８図は、この発明による無刷子直流モータの
駆動回路の一例で、波形発生回路２０及び３０
に、補正関数Ｆ（θ）及びＦ（θ）′の情報がそ
れぞれ記憶されたリードオンリーメモリー２４及
び３４が設けられるとともにメモリー２１及び３
１とデジタル―アナログ変換回路２３及び３３と
の間に加算回路２５及び３５が設けられ、メモリ
ー２１及び３１よりの正確な正弦波形情報と、メ
モリー２４及び３４よりの補正関数情報とがこれ
ら加算回路２５及び３５で加算されるようにされ
ている。

この場合、メモリー２４及び３４にはロータマ
グネツト２の全周分の補正情報が記憶されるもの
で、この例の場合、周波数発電機１７の歯に対応
してロータマグネツトの一周分がＮ＝512等分さ
れた各回転角θ_０，θ_１，θ_２……θ₅₁₁の位置
での補正量が記憶されるものである。

この場合、回転角θ_０の位置は前述した回転角
位置P₀となるようにされる。

補正情報は、例えば第９図のようにして形成し
て、メモリー２４及び３４に記憶させることがで
きる。

すなわち、第９図はメモリー２４への記憶情報
書き込み回路の一例で、９１は逆起コイルであ
る。この逆起コイル９１はロータマグネツト２よ
りの磁界を検出して、この磁界に比例するととも
に回転速度に比例した直流オフセツトのない逆起
電圧が得られるものである。したがつて一定回転
速度で回転させた状態では回転速度は定数と看倣
すことができ、ロータマグネツト２よりの磁界に
比例した電圧がこの逆起コイル９１より得られる
ものである。すなわち、この逆起コイル９１より
は第１０図の点線で示すような着磁むらを有する
正弦波状磁界（sinθ＋ｆ（θ））に比例した電圧
が得られる。そこで、この逆起コイル９１より得
られる電圧を、ロータの特定の回転角θ_０，θ
_１，θ_２……θ_o……θ₅₁₁の各位置でサンプリン
グし、そのサンプリングした各データをアナログ
―デジタル変換回路９２にてデジタル信号に変換
し、これを関数ｆ（θ）の形成回路９３に供給す
る。一方、メモリー２１により、そのサンプリン
グ点に対応する回転角位置θ_oにおける第１０図
Ａで実線で示すような正確な正弦波情報sinθ_oが
読み出され、形成回路９３に供給される。そし
て、この形成回路９３にてはsinθ_o＋ｆ（θ_o）−
sinθ_oなる演算がなされてｆ（θ_o）（第１０図Ｂ
参照）が形成され、これが補正関数Ｆ（θ）の形
成回路２４に供給される。また、メモリー２１よ
りの正確な情報sinθ_oがこの形成回路９４に供給
され、第(10)式に示したような演算処理が、この形
成回路９４にてなされ、補正関数情報Ｆ（θ
_０），Ｆ（θ_１），Ｆ（θ_２）……Ｆ（θ_o）……
Ｆ（θ₅₁₁）がそれぞれ得られ、これら各データが
メモリー２４の０番地から511番地に記憶される
ものである。

コサイン相のメモリー３４にも同様にして、補
正関数情報Ｆ（θ_o）′が記憶されている。

そして、このように記憶されているメモリー２
４及び３４よりの読み出しのため波形発生回路２
０及び３０に共通にカウンタ８３が設けられ、こ
のカウンタにてパルスＰ_FGが計数されて、メモリ
ー２４及び３４の番地が指定されるも、カウンタ
２２及び３２と同期して番地計数が開始するよう
にされる。

すなわち、カウンタ８３のクロツク端子にパル
スＰ_FGが、リセツト端子カウンタ６４よりのパル
スＣ_Aが、イネーブル端子にフリツプフロツプ回
路７４の出力SFが、それぞれ供給される。

したがつて、加算回路２５及び３５よりはパル
スＰ_FGの得られる各回転角θ_０，θ_１，θ_２……
θ₅₁₁の位置における正確な正弦波形情報と、そ
の位置における起動トルクリツプルの補正情報と
の和の情報が得られる。したがつて、ステータコ
イル４及５にはこの和の情報に基づいた駆動電流
が供給されて、ロータマグネツト２の着磁むらに
起因するワウ・フラツタが軽減されるものであ
る。

以上述べたようにして、この発明によれば、ロ
ータマグネツト２の着磁磁界の誤差に起因するワ
ウ・フラツタを、正確な正弦波情報にそのための
補正情報を加え合わせることにより容易に軽減で
きるものである。

なお、図の例では、補正関数情報を記憶するメ
モリーを特に設けたが、補正関数情報と、正確な
正弦波情報とをあらかじめ加え合わせた情報を１
個のメモリーに記憶しておいてもよい。

また、図の例ではメモリー２１及び３１には１
周期分の正弦波情報を記憶するようにしたが、正
弦波形の対象性に着目して1/2周期分あるいは1/4
周期分を記憶するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は無刷子直流モータの一例の構造を示す
断面図、第２図及び第３図はその説明のための
図、第４図は従来の無刷子直流モータの駆動回路
の要部の一例の回路図、第５図は新規な無刷子直
流モータの駆動回路の一例の系統図、第６図、第
７図はその動作の説明のための波形図、第８図は
この発明による無刷子直流モータの駆動回路の一
例の系統図、第９図及び第１０図はその要部の説
明のための図である。２はロータマグネツト、４及び５はステータコ
イル、２１，２４及び３１，３４はメモリー、１
７は周波数発電機、２２，３２及び８３はカウン
タ、２５及び３５は加算回路である。

Claims

【特許請求の範囲】

１磁界が正弦波状になるように着磁されたロー
タマグネツトと、互いに電気角で90度の奇数倍だ
け異なる位置に配置された２相のステータコイル
と、ロータの１回転当たりのくり返し数が一定
で、周波数がロータの回転速度に応じて変わる信
号を得る信号発生器と、ほぼ正確な正弦波形情報
が記憶されたメモリー回路と、このほぼ正確な正
弦波形情報と上記ロータマグネツトの着磁磁界と
の差に応じた補正波形情報が記憶された補助メモ
リー回路と、上記信号発生器の出力信号により上
記メモリー回路（と、上記信号発生器の出力信号
により上記メモリー回路）及び上記補助メモリー
回路より上記ロータマグネツトから上記ステータ
コイルに加わる磁界にそれぞれ同期して上記ほぼ
正確な正弦波形情報及び補正波形情報をそれぞれ
読み出す読み出し手段と、読み出された上記ほぼ
正確な正弦波形情報と上記補正波形情報との和の
情報を形成する加算手段と、この和の情報に基づ
いて上記ステータコイルに供給する駆動電流を形
成する駆動回路とを備えた無刷子直流モータ。