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JP2000228893A - Tacho generator device for built-in brushless motor - Google Patents

Tacho generator device for built-in brushless motor

Info

Publication number
JP2000228893A
JP2000228893A JP11029813A JP2981399A JP2000228893A JP 2000228893 A JP2000228893 A JP 2000228893A JP 11029813 A JP11029813 A JP 11029813A JP 2981399 A JP2981399 A JP 2981399A JP 2000228893 A JP2000228893 A JP 2000228893A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resolver
brushless motor
winding
motor
tachogenerator
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
Application number
JP11029813A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Karasawa
豊 唐澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tamagawa Seiki Co Ltd
Original Assignee
Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tamagawa Seiki Co Ltd filed Critical Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority to JP11029813A priority Critical patent/JP2000228893A/en
Publication of JP2000228893A publication Critical patent/JP2000228893A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize low ripped in a tacho-generator by providing a resolver winding, a resolver stator winding and a resolver/digital converter connected with the resolver stator winding to obtain an angular signal from the resolver/ digital converter. SOLUTION: A resolver 10 provides a resolver rotor winding 21 to impress an exciting signal 20 via a rotary transformer to rotate with a motor axis 3, and also fixes a resolver stator winding 22 in the same manner as an output winding 4 corresponding to the resolver rotor winding 21. The angular signals (a) to (d) corresponding to the phases A to D which are rotating angles of a magnet rotor 2 outputted from the resolver stator winding 22 are subjected to the A/D conversion with a resolver/digital converter 23, and are impressed to the gates 5 to 8 for the ON/OFF control. As a result, the environmental condition for a wider area can be attained and ripple elements in angular signals can be lowered to realize reduction in size of the motor.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシレスモータ
内蔵用タコジェネレータ装置に関し、特に、ブラシレス
モータのモータ軸に取り付けたレゾルバから得られる角
度信号によって複数相の出力電圧を切り換えるための各
ゲートのオン/オフを行うことにより、モータ使用条件
の広範囲化、モータ小型化、タコジェネレータの低リッ
プル化を計るための新規な改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tachogenerator device having a built-in brushless motor, and more particularly, to turning on or off each gate for switching output voltages of a plurality of phases by an angle signal obtained from a resolver attached to a motor shaft of the brushless motor. The present invention relates to a new improvement for widening the conditions of use of the motor, miniaturizing the motor, and reducing the ripple of the tachogenerator by performing on / off.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、用いられていたこの種のブラシレ
スモータ内蔵用タコジェネレータ装置としては、一般に
図2で示される構成が採用されていた。すなわち、図2
において符号1で示されるものは、図示しないブラシレ
スモータに内蔵されたタコジェネレータであり、このタ
コジェネレータ1のマグネットロータ2は前記ブラシレ
スモータのモータ軸3に一体回転できるように設けられ
ている。前記マグネットロータ2に対応してA相〜D相
の4相からなる出力巻線4が前記ブラシレスモータのケ
ースに固定され、出力巻線4から出力される4相の出力
電圧4a〜4dは4個のゲート5〜8を経てオペアンプ
9に入力されている。前記各ゲート5〜8には、前記タ
コジェネレータ1に設けられマグネットロータ2の位置
すなわち角度を検出する位置検出器10からの角度信号
a〜dが入力され、4相状態における角度信号a〜dに
よって各ゲート5〜8が順次オン/オフされて切り換え
られる。なお、この角度信号a〜dはブラシレスモータ
の相切換信号として用いられる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a tachogenerator device with a built-in brushless motor of this type, a configuration shown in FIG. 2 has been generally employed. That is, FIG.
Is a tachogenerator incorporated in a brushless motor (not shown), and a magnet rotor 2 of the tachogenerator 1 is provided so as to be able to rotate integrally with a motor shaft 3 of the brushless motor. An output winding 4 consisting of four phases A to D corresponding to the magnet rotor 2 is fixed to the case of the brushless motor, and output voltages 4a to 4d of four phases output from the output winding 4 are four. The signal is input to the operational amplifier 9 through the gates 5 to 8. The gates 5 to 8 receive angle signals a to d from a position detector 10 provided in the tacho generator 1 and detecting the position, that is, the angle, of the magnet rotor 2, and receive angle signals a to d in a four-phase state. The gates 5 to 8 are sequentially turned on / off for switching. The angle signals a to d are used as phase switching signals of the brushless motor.

【0003】次に、動作について述べる。前記ブラシレ
スモータが起動すると、タコジェネレータ1のマグネッ
トロータ2が回転し、4相の出力電圧4a〜4dが発生
する。この4相の出力電圧4a〜4dは、位置検出器1
0からの角度信号a〜dによって相順に順次切り換えら
れ、オペアンプ9からは、各出力電圧4a〜4dが連続
した状態でタコジェネレータ出力9aとして出力され
る。
Next, the operation will be described. When the brushless motor starts, the magnet rotor 2 of the tachogenerator 1 rotates, and four-phase output voltages 4a to 4d are generated. These four-phase output voltages 4a to 4d are
The phase signals are sequentially switched according to the angle signals a to d from 0, and the operational amplifier 9 outputs the output voltages 4a to 4d in a continuous state as a tachogenerator output 9a.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のブラシレスモー
タ内蔵用タコジェネレータ装置は、以上のように構成さ
れていたため、次のような課題が存在していた。すなわ
ち、位置検出器としては、ホール素子すなわちホールI
Cをセンサとしてマグネットロータの位置を検出してい
たため、このセンサの耐温度特性が十分ではなく、モー
タの使用環境条件がホールICの環境条件によって決定
されることになっていた。そのため、モータも高い温度
下では使用困難となり、同時に発生トルクも一定以上は
困難であった。また、このホールICは、切り換え精度
が悪く、角度信号にもリップルが含まれ、このリップル
の除去も困難であった。
The conventional tachogenerator with built-in brushless motor has the following problems because it is configured as described above. That is, as a position detector, a Hall element, that is, a Hall I
Since the position of the magnet rotor was detected by using C as a sensor, the temperature resistance characteristics of this sensor were not sufficient, and the operating condition of the motor was determined by the environmental condition of the Hall IC. Therefore, it is difficult to use the motor at a high temperature, and at the same time, it is difficult to generate a torque of a certain level or more. In addition, this Hall IC has poor switching accuracy, and includes a ripple in the angle signal, and it is difficult to remove the ripple.

【0005】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、ブラシレスモータのモータ
軸に取り付けたレゾルバから得られる角度信号によって
複数相の出力電圧を切り換えるための各ゲートのオン/
オフを行うことにより、モータ使用条件の広範囲化、モ
ータ小型化、タコジェネレータの低リップル化を計るよ
うにしたブラシレスモータ内蔵用タコジェネレータ装置
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and in particular, each gate for switching output voltages of a plurality of phases by an angle signal obtained from a resolver attached to a motor shaft of a brushless motor. ON /
An object of the present invention is to provide a tachogenerator device with a built-in brushless motor in which turning off is performed to achieve a wider range of motor use conditions, a smaller motor size, and a lower ripple of the tachogenerator.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明によるブラシレス
モータ内蔵用タコジェネレータ装置は、ブラシレスモー
タのモータ軸に設けられたマグネットロータに対応して
複数相の出力巻線を固定配置させ、前記マグネットロー
タの角度を示す角度信号を用いて前記出力巻線から得ら
れる複数相の出力電圧を切り換える各ゲートのオン/オ
フを行い、連続したタコジェネレータ出力を得るように
したブラシレスモータ内蔵用タコジェネレータ装置にお
いて、前記モータ軸に設けられたレゾルバロータ巻線
と、前記レゾルバロータ巻線に対応して設けられたレゾ
ルバステータ巻線と、前記レゾルバステータ巻線に接続
されたレゾルバ/デジタル変換器とを備え、前記角度信
号は前記レゾルバ/デジタル変換器より得るようにした
構成であり、また、前記レゾルバ/デジタル変換器及び
各ゲートは、前記ブラシレスモータとは別体で形成され
前記ブラシレスモータを駆動制御するためのモータドラ
イバに設けられている構成であり、さらに、前記角度信
号は、前記ブラシレスモータの相切換信号として用いら
れる構成である。
According to the present invention, there is provided a brushless motor built-in tachogenerator having a plurality of phases of output windings fixedly arranged corresponding to a magnet rotor provided on a motor shaft of the brushless motor. A brushless motor built-in tachogenerator device which turns on / off each gate for switching a plurality of phases of output voltage obtained from the output winding using an angle signal indicating the angle of the tachogenerator so as to obtain a continuous tachogenerator output. A resolver rotor winding provided on the motor shaft, a resolver stator winding provided corresponding to the resolver rotor winding, and a resolver / digital converter connected to the resolver stator winding, The angle signal is obtained from the resolver / digital converter, and The resolver / digital converter and each gate are formed separately from the brushless motor and are provided in a motor driver for controlling the drive of the brushless motor. This configuration is used as a phase switching signal of a motor.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明によるブ
ラシレスモータ内蔵用タコジェネレータ装置の好適な実
施の形態について説明する。なお、従来例と同一又は同
等部分については同一符号を用いて説明する。図1にお
いて符号1で示されるものは図示しない周知のブラシレ
スモータに内蔵されたタコジェネレータであり、このタ
コジェネレータ1のマグネットロータ2は前記ブラシレ
スモータのモータ軸3に一体回転できるように設けられ
ている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a tachogenerator with a built-in brushless motor according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the same or equivalent parts as those in the conventional example will be described using the same reference numerals. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a tachogenerator built in a well-known brushless motor (not shown), and a magnet rotor 2 of the tachogenerator 1 is provided so as to be able to rotate integrally with a motor shaft 3 of the brushless motor. I have.

【0008】前記マグネットロータ2に対応してA相〜
D相の4相からなる出力巻線4が前記ブラシレスモータ
のケースに固定され、出力巻線4から出力される4相の
出力電圧4a〜4dは4個のゲート5〜8を経て出力さ
れる。
The phase A to the phase corresponding to the magnet rotor 2
An output winding 4 composed of four D-phases is fixed to the case of the brushless motor, and four-phase output voltages 4a to 4d output from the output winding 4 are output through four gates 5 to 8. .

【0009】前記各ゲート5〜8には、前記タコジェネ
レータ1に設けられマグネットロータ2の位置すなわち
角度を検出する周知のレゾルバ10からの角度信号a〜
dによって各ゲート5〜8が順次オン/オフされて切り
換えられる。なお、この角度信号a〜dは、ブラシレス
モータの相切換信号(コミテーション用信号)として用
いられる。
Each of the gates 5 to 8 has an angle signal a to a well-known resolver 10 provided in the tachogenerator 1 for detecting the position, that is, the angle, of the magnet rotor 2.
The gates 5 to 8 are sequentially turned on / off by d to be switched. The angle signals a to d are used as phase switching signals (commitment signals) of the brushless motor.

【0010】前記レゾルバ10は、励磁信号20が周知
のロータリートランス(図示せず)を介して印加される
レゾルバロータ巻線21がモータ軸3と共に回転するこ
とができるように設けられ、このレゾルバロータ巻線2
1に対応して4相のレゾルバステータ巻線22が前記出
力巻線4と同様に固定配設されている。
The resolver 10 is provided so that a resolver rotor winding 21 to which an excitation signal 20 is applied via a well-known rotary transformer (not shown) can rotate together with the motor shaft 3. Winding 2
1, a four-phase resolver stator winding 22 is fixedly disposed similarly to the output winding 4.

【0011】前記レゾルバステータ巻線22から出力さ
れる前記マグネットロータ2の回転角度であるA相〜D
相に対応した角度信号a〜dは、周知のレゾルバ/デジ
タル変換器23にてA/D変換されて前記各ゲート5〜
8にこのゲート5〜8のオン/オフを行うために印加さ
れている。なお、図1の一点鎖線の左側はブラシレスモ
ータ100側で、右側はこのブラシレスモータの回転駆
動を制御するための駆動回路としてのモータドライバ1
01側であり、ブラシレスモータ100側にはタコジェ
ネレータ1とレゾルバ10が設けられ、モータドライバ
101側には各ゲート5〜8及びレゾルバ/デジタル変
換器23が設けられている。
A phase to D, which are rotation angles of the magnet rotor 2 output from the resolver stator winding 22,
The angle signals a to d corresponding to the phases are A / D-converted by a well-known resolver / digital converter 23 and the respective gates 5 to 5 are converted.
8 is applied to turn on / off the gates 5 to 8. The left side of the dashed line in FIG. 1 is the brushless motor 100 side, and the right side is a motor driver 1 as a drive circuit for controlling the rotational drive of the brushless motor.
The tachometer 1 and the resolver 10 are provided on the brushless motor 100 side, and the gates 5 to 8 and the resolver / digital converter 23 are provided on the motor driver 101 side.

【0012】次に、動作について述べる。前記ブラシレ
スモータ100が起動すると、タコジェネレータ1のマ
グネットロータ2が回転し、4相の出力電圧4a〜4d
が発生する。この4相の出力電圧4a〜4dは、レゾル
バ10からの角度信号a〜dによって相順に順次切り換
えられ、各出力電圧4a〜4dが連続(厳密にはわずか
に間隔があく場合もある)した状態でタコジェネレータ
出力9aとして回転速度に応じたレベルの電圧が出力さ
れる。なお、前述の形態では4相の場合について述べた
が、4相以外でも可である。
Next, the operation will be described. When the brushless motor 100 is started, the magnet rotor 2 of the tachogenerator 1 rotates to output four-phase output voltages 4a to 4d.
Occurs. The four-phase output voltages 4a to 4d are sequentially switched in phase order by angle signals a to d from the resolver 10, and the output voltages 4a to 4d are continuous (strictly, there may be a slight interval). Then, a voltage of a level corresponding to the rotation speed is output as the tachogenerator output 9a. In the above-described embodiment, the case of four phases has been described, but other than four phases is also possible.

【0013】[0013]

【発明の効果】本発明によるブラシレスモータ内蔵用タ
コジェネレータ装置は、以上のように構成されているた
め、次のような効果を得ることができる。すなわち、タ
コジェネレータのマグネットロータの回転位置すなわち
角度信号を、タコジェネレータと同時回転するレゾルバ
から取り出し、この角度信号を用いて各ゲートのオン/
オフ及びブラシレスモータの相切り換えを行っているた
め、モータ使用温度を上げることができ環境条件の広域
化が可能となり、角度信号のリップル成分を低下させる
ことができ、モータ側には機械要素のみとなるためモー
タの小型化が可能となる。
The tachogenerator for a brushless motor according to the present invention is constructed as described above, so that the following effects can be obtained. That is, the rotational position of the magnet rotor of the tachogenerator, that is, the angle signal is extracted from the resolver that rotates simultaneously with the tachogenerator, and each gate is turned on / off using this angle signal.
The phase switching of the off and brushless motors is performed, so that the operating temperature of the motor can be raised, the environmental conditions can be widened, the ripple component of the angle signal can be reduced, and only the mechanical elements are required on the motor side. Therefore, the size of the motor can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるブラシレスモータ内蔵用タコジェ
ネレータ装置を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a tachogenerator device for incorporating a brushless motor according to the present invention.

【図2】従来例を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 タコジェネレータ 2 マグネットロータ 3 モータ軸 4 出力巻線 5〜8 ゲート 4a〜4d 出力電圧 9a タコジェネレータ出力 21 レゾルバロータ巻線 22 レゾルバステータ巻線 23 レゾルバ/デジタル変換器 a〜d 角度信号 100 ブラシレスモータ 101 モータドライバ REFERENCE SIGNS LIST 1 Tach generator 2 Magnet rotor 3 Motor shaft 4 Output winding 5 to 8 Gate 4 a to 4 d Output voltage 9 a Tach generator output 21 Resolver rotor winding 22 Resolver stator winding 23 Resolver / digital converter a to d Angle signal 100 Brushless motor 101 Motor driver

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ブラシレスモータ(100)のモータ軸(3)に
設けられたマグネットロータ(2)に対応して複数相の出
力巻線(4)を固定配置させ、前記マグネットロータ(2)の
角度を示す角度信号(a〜d)を用いて前記出力巻線(4)か
ら得られる複数相の出力電圧(4a〜4d)を切り換える各ゲ
ート(5〜8)のオン/オフを行い、連続したタコジェネレ
ータ出力(9a)を得るようにしたブラシレスモータ内蔵用
タコジェネレータ装置において、前記モータ軸(3)に設
けられたレゾルバロータ巻線(21)と、前記レゾルバロー
タ巻線(21)に対応して設けられたレゾルバステータ巻線
(22)と、前記レゾルバステータ巻線(22)に接続されたレ
ゾルバ/デジタル変換器(23)とを備え、前記角度信号(a
〜d)は前記レゾルバ/デジタル変換器(23)より得るよう
に構成したことを特徴とするブラシレスモータ内蔵用タ
コジェネレータ装置。
1. A multi-phase output winding (4) is fixedly arranged corresponding to a magnet rotor (2) provided on a motor shaft (3) of a brushless motor (100). Each of the gates (5 to 8) for switching the multi-phase output voltage (4a to 4d) obtained from the output winding (4) using the angle signals (a to d) indicating the angles is turned on / off and continuously And a resolver rotor winding (21) provided on the motor shaft (3) and a resolver rotor winding (21). Resolver stator winding provided
(22), and a resolver / digital converter (23) connected to the resolver stator winding (22), wherein the angle signal (a
And -d) a tachogenerator device with a built-in brushless motor, characterized in that it is obtained from the resolver / digital converter (23).
【請求項2】 前記レゾルバ/デジタル変換器(23)及び
各ゲート(5〜8)は、前記ブラシレスモータ(100)とは別
体で形成され前記ブラシレスモータ(100)を駆動制御す
るためのモータドライバ(101)に設けられていることを
特徴とする請求項1記載のブラシレスモータ内蔵用タコ
ジェネレータ装置。
2. The motor for controlling the drive of the brushless motor (100), wherein the resolver / digital converter (23) and each of the gates (5 to 8) are formed separately from the brushless motor (100). 2. The tachogenerator device for incorporating a brushless motor according to claim 1, wherein the tachogenerator device is provided in a driver.
【請求項3】 前記角度信号(a〜d)は、前記ブラシレス
モータ(100)の相切換信号として用いられることを特徴
とする請求項1又は2記載のブラシレスモータ内蔵用タ
コジェネレータ装置。
3. The tachogenerator device with built-in brushless motor according to claim 1, wherein the angle signals (a to d) are used as phase switching signals of the brushless motor (100).
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Cited By (4)

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