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JP3132779B2 - How to start a sensorless multi-phase DC motor - Google Patents

How to start a sensorless multi-phase DC motor

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JP3132779B2
JP3132779B2 JP04096209A JP9620992A JP3132779B2 JP 3132779 B2 JP3132779 B2 JP 3132779B2 JP 04096209 A JP04096209 A JP 04096209A JP 9620992 A JP9620992 A JP 9620992A JP 3132779 B2 JP3132779 B2 JP 3132779B2
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starting
phase
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sensorless
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勲 金田
浩雅 藤井
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Nidec America Corp
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Nidec Corp
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、センサレスタイプのブ
ラシレス多相直流モータに関し、たとえば磁気ディスク
装置用のスピンドルモータにおいて、複数相による複数
回の逆励磁による複数回の起動工程の繰り返しによって
起動信頼性の向上が可能とされるセンサレス多相直流モ
ータの起動方法に適用して有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brushless multi-phase DC motor of a sensorless type. For example, in a spindle motor for a magnetic disk drive, the starting reliability is improved by repeating a plurality of starting steps by a plurality of reverse excitations in a plurality of phases. The present invention relates to a technique that is effective when applied to a startup method of a sensorless multi-phase DC motor capable of improving performance.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、磁気ディスク装置用のスピンドル
モータとしては、たとえば励磁状態において磁界を発生
するステータと、このステータとの電磁相互作用により
回転力を得るロータマグネットとを備えたセンサレスタ
イプのブラシレス直流モータが多く用いられ、多くの場
合に半導体チップ化された電子回路による回転制御が行
われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a spindle motor for a magnetic disk drive, for example, a brushless sensorless type having a stator for generating a magnetic field in an excited state and a rotor magnet for obtaining a rotational force by electromagnetic interaction with the stator. DC motors are often used, and in many cases, rotation control is performed by an electronic circuit formed into a semiconductor chip.

【0003】たとえば、三相コイルのセンサレス多相直
流モータにおいては、停止時に回転方向が不明なため、
ステータに駆動電流を順次供給して通電する歩進工程を
繰り返す。これにより、正方向、休止、逆方向の励磁電
流を各相に流すことにより各コイルが間欠的・同期的に
通電され、ロータが所定方向に確実に回転されるように
なっている。
For example, in a three-phase coil sensorless multiphase DC motor, the direction of rotation is unknown at the time of stoppage.
A step of sequentially supplying a drive current to the stator and energizing the same is repeated. Thus, the coils are intermittently and synchronously energized by passing forward, resting, and reverse exciting currents through the respective phases, so that the rotor is reliably rotated in a predetermined direction.

【0004】また、モータの駆動は、電磁石と永久磁石
との吸引または反発による駆動トルクが発生して可能と
なり、その発生タイミングは従来のホールセンサなどに
よるロータマグネットの検知と異なり、コイルの誘起電
圧を利用して行われる。この場合に、トルクの大きさ
は、巻数一定とすれば電流と磁束密度変化幅に正比例す
るため、トルクを高めるためには電流を増加させるか、
または磁束密度変化幅を大きくすればよいことになる。
Further, the motor can be driven by generating a driving torque due to the attraction or repulsion of the electromagnet and the permanent magnet, and the generation timing is different from the detection of the rotor magnet by a conventional Hall sensor or the like, and the induced voltage of the coil is different. It is performed using. In this case, the magnitude of the torque is directly proportional to the current and the magnetic flux density change width if the number of turns is constant. Therefore, to increase the torque, increase the current or
Alternatively, the change width of the magnetic flux density may be increased.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記センサ
レススタートにおいては、コイルに鎖交する磁束による
誘起電圧を用いるが、停止時には誘起電圧がなく、また
マグネットの極性が不明であるという欠点がある。その
ために、始めは信号なしで強制的に歩進をかけるが、ロ
ータ位置によっては低トルクのために起動不良が発生し
たり、または磁界が通電と逆方向のために逆転が発生し
得る。
By the way, in the sensorless start, an induced voltage due to a magnetic flux linked to the coil is used. However, there is a drawback that there is no induced voltage at the time of stop, and the polarity of the magnet is unknown. For this reason, at first, stepping is forcibly performed without a signal, but depending on the rotor position, start-up failure may occur due to low torque, or reversal may occur due to the opposite direction of the magnetic field from the energization.

【0006】そこで、起動信頼性を高めるために、従来
はリトライを繰り返したり、ダブル駆動方式としたり、
さらには両者を併用することによって起動特性を向上さ
せる必要が生じる。ここで、ダブル起動方式とは、本出
願人が別途出願した起動方式であり、モータの起動時に
通電に対する初期値を与えた上電流方向を転換させ、逆
方向励磁を行って起動トルクを高め、大きな磁束密度変
化幅を得て高トルクを発生させる工程を含むことを特徴
とするものである。
Therefore, in order to enhance the starting reliability, conventionally, retry is repeated, a double drive system is used,
Further, it is necessary to improve the starting characteristics by using both of them. Here, the double starting method is a starting method separately filed by the present applicant, and changes the upper current direction that gives an initial value for energization at the time of starting the motor, performs reverse excitation to increase the starting torque, The method includes a step of generating a high torque by obtaining a large magnetic flux density change width.

【0007】しかしながら、ロータとステータの位置関
係が、通電に対してたまたま0トルクを発生する位置に
あるときにスタートをかけた場合は、ロータがあまり動
かない状態で歩進のシーケンスが反復される。この時、
ロータを所定方向に確実に回転させるために歩進工程を
繰り返すが、たとえばダブル駆動による高トルクの発現
が単方向で1相のコイルのみであると、トルクアップが
不充分であるという問題がある。
However, if the start is performed when the positional relationship between the rotor and the stator happens to be at a position where zero torque is generated by energization, the step sequence is repeated with the rotor not moving much. . At this time,
The step is repeated in order to surely rotate the rotor in a predetermined direction. However, for example, if only one-phase coil in a single direction develops high torque by double driving, there is a problem that torque increase is insufficient. .

【0008】そこで、本発明の目的は、起動工程中の正
方向から逆方向または逆方向から正方向への逆励磁を複
数相で複数回行い、かつこの起動工程を複数回繰り返す
ことにより、起動特性を多重的または累積的に向上させ
ることができるセンサレス多相直流モータの起動方法を
提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to perform a start-up process by performing reverse excitation in a forward direction or a reverse direction or in a reverse direction in a forward direction a plurality of times in a plurality of phases and repeating the start-up process a plurality of times. It is an object of the present invention to provide a method of starting a sensorless multi-phase DC motor capable of improving characteristics in a multiplex or cumulative manner.

【0009】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0011】 すなわち、請求項1に係る発明のセンサ
レス多相直流モータの起動方法は、通電することによっ
て磁界を発生する多相のコイルを有するステータと、該
ステータとの間の電磁相互作用により回転力を得るロー
タと備え、該ロータを所定方向に回転させるように電流
を前記コイルに順次通電する一連のステップからなる起
動工程を繰り返すことにより起動するセンサレス多相直
流モータであって、前記起動工程において、正方向から
逆方向又は逆方向から正方向に休止期間を含まずに電流
を転換させる逆励磁を2相のコイルで同時に行うステッ
プを複数回有するものである。
That is, according to a first aspect of the present invention, there is provided a method for starting a sensorless multi-phase DC motor, wherein a stator having a multi-phase coil that generates a magnetic field when energized, and a rotation caused by electromagnetic interaction between the stator and the stator. A sensorless multi-phase DC motor comprising a rotor for obtaining a force, and starting by repeating a starting step consisting of a series of steps of sequentially supplying a current to the coil so as to rotate the rotor in a predetermined direction. , The step of performing the reverse excitation for converting the current in the reverse direction from the forward direction or from the reverse direction to the forward direction without including the idle period by the two-phase coil simultaneously a plurality of times.

【0012】請求項2に係る発明は、請求項1に係る発
明において、前記起動工程を繰り返すとき、前記コイル
へ通電する電流の初期値を変えるものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the starting step is repeated, an initial value of a current supplied to the coil is changed.

【0013】[0013]

【作用】前記したセンサレス多相直流モータの起動方法
によれば、起動工程中に逆励磁が複数相に複数回含ま
れ、かつこの起動工程が複数回繰り返されることによ
り、高トルクの発現が複数相で複数回行われるので、磁
性体の能力を充分に発揮させ、起動トルクの増加を図る
ことができる。これにより、起動時間が短くなり、また
高トルクによりモータを短時間で立ち上げることができ
る。
According to the above-described method of starting the sensorless multi-phase DC motor, a plurality of phases include reverse excitation during the starting step, and the starting step is repeated a plurality of times, so that a high torque is generated. Since the operation is performed a plurality of times in the phase, the ability of the magnetic body can be sufficiently exhibited, and the starting torque can be increased. As a result, the starting time is shortened, and the motor can be started up in a short time by the high torque.

【0014】すなわち、逆励磁によってステータに蓄え
られたエネルギーが、励磁電流の反転によって高められ
てハイトルクとして放出される課程を短時間で何度も反
復蓄積させることができる。この場合に、トルクアップ
にも拘らず、電流実効は増加しないので、駆動回路とモ
ータの低温・小形化が可能となる。逆に、モータが起動
容易な高信頼性の場合は、同一所要トルクに対して起動
電流を低めることができる。
That is, a process in which the energy stored in the stator by the reverse excitation is increased by the reversal of the excitation current and released as a high torque can be repeatedly and repeatedly stored in a short time. In this case, the effective current does not increase despite the torque increase, so that the drive circuit and the motor can be reduced in temperature and size. Conversely, when the motor is easily started and has high reliability, the starting current can be reduced for the same required torque.

【0015】また、逆励磁における駆動電流の電流値が
可変されることにより、たとえば第1起動の駆動電流を
低レベルとし、第2起動において高レベルの駆動電流で
駆動させる場合には、第1起動で通電エネルギーを抑制
してモータをほとんど回さずに、第2起動でエネルギー
を増強して確実に回転させることができる。
In addition, when the current value of the drive current in the reverse excitation is varied, for example, when the drive current for the first startup is set to a low level and the drive is performed at a high level in the second startup, the first drive is performed. Energy can be suppressed at the start and almost no rotation of the motor, and the second start can increase the energy and rotate the motor reliably.

【0016】[0016]

【実施例1】図1は本発明のセンサレス多相直流モータ
の起動方法の一実施例であるセンサレス多相直流モータ
の起動電流のモデルを示す波形図、図2は本実施例にお
けるスタートアップ手順を示すフロー図、図3はスター
トアップシーケンスを示す説明図である。
FIG. 1 is a waveform diagram showing a model of a starting current of a sensorless multiphase DC motor which is an embodiment of a method of starting a sensorless multiphase DC motor according to the present invention, and FIG. 2 shows a startup procedure in the present embodiment. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a startup sequence.

【0017】まず、図1により本実施例のセンサレス多
相直流モータにおける起動電流波形を説明する。
First, a starting current waveform in the sensorless multi-phase DC motor of this embodiment will be described with reference to FIG.

【0018】 本実施例のセンサレス多相直流モータ
は、たとえば、磁気ディスク装置用のスピンドルモータ
に適用され、図示はしないが、通電することによって磁
界を発生する多相のコイルを有するステータと、該ステ
ータ等との間の電磁相互作用により回転力を得るロータ
と備え、該ロータを所定方向に回転させるように駆動電
流を前記各相のコイルに順次供給して通電する1連のス
テップからなる起動工程を繰り返すことにより起動する
センサレス多相直流モータとされ、前記起動工程は、正
方向から逆方向又は逆方向から正方向に休止期間を含ま
ずに電流を転換させる逆励磁を2相のコイルで同時に行
うステップを複数回有するものである。
The sensorless multi-phase DC motor of the present embodiment is applied to, for example, a spindle motor for a magnetic disk drive, and although not shown, a stator having a multi-phase coil that generates a magnetic field when energized is provided. A starter comprising a rotor for obtaining a rotational force by an electromagnetic interaction with a stator or the like, and a series of steps of sequentially supplying a drive current to the coils of the respective phases and energizing the rotor so as to rotate the rotor in a predetermined direction; It is a sensorless multi-phase DC motor that is started by repeating the steps, and the starting step is a two-phase coil in which the reverse excitation that converts the current from the forward direction to the reverse direction or from the reverse direction to the forward direction without a pause is included. It has a plurality of steps to be performed simultaneously.

【0019】たとえば、図1に示すように、U相コイル
への電流波形(iu)については、3ステップにおいて
負方向に逆励磁され、4ステップで一拠に正方向への高
トルクによる起動トルクが放出され、さらに7ステップ
において正方向、13ステップおよび16ステップにお
いても逆方向への高トルクを得ることができる。
For example, as shown in FIG. 1, the current waveform (iu) to the U-phase coil is reversely excited in the negative direction in three steps, and the starting torque due to the high torque in the positive direction in four steps. Is released, and a high torque can be obtained in the forward direction in 7 steps, and also in the reverse direction in 13 steps and 16 steps.

【0020】同様に、V相コイルの電流波形(iv)に
ついては、1ステップおよび4ステップにおいて逆方
向、10ステップおよび13ステップにおいて正方向へ
高トルクが得られ、またW相コイルの電流波形(iw)
については、1ステップおよび16ステップにおいて正
方向、7ステップおよび10ステップにおいて逆方向へ
の高トルクが得られるようになっている。
Similarly, regarding the current waveform (iv) of the V-phase coil, a high torque is obtained in the reverse direction in 1 step and 4 steps, in the positive direction in 10 steps and 13 steps, and the current waveform (IV) of the W-phase coil iw)
With regard to, a high torque is obtained in the forward direction in steps 1 and 16 and in a reverse direction in steps 7 and 10.

【0021】このようにして、従来の起動工程に相当す
る工程で、各コイルに高トルクの起動電流が4回行わ
れ、これによって起動工程における起動トルクの増加を
図り、モータを確実に立ち上げることができる。
In this way, in a step corresponding to the conventional starting step, a high-torque starting current is applied to each coil four times, thereby increasing the starting torque in the starting step and reliably starting up the motor. be able to.

【0022】また、高トルクの発現が各ステップについ
て2相とされ、たとえば1ステップにおけるV相コイル
とW相コイル、4ステップにおけるU相コイルとV相コ
イル、7ステップにおけるU相コイルとW相コイルとい
うように同時にそれぞれ反対方向へ高トルクとすること
ができるので、短い起動時間でモータを立ち上げること
ができる。ちなみに、測定によれば同時一相で1.7倍の
トルクアップ、同時二相で約3倍のトルクアップ比率が
得られる。
The high torque is expressed in two phases in each step. For example, a V-phase coil and a W-phase coil in one step, a U-phase coil and a V-phase coil in four steps, and a U-phase coil and a W phase in seven steps Since a high torque can be simultaneously applied in the opposite direction as in the case of a coil, the motor can be started up in a short startup time. By the way, according to the measurement, a torque increase ratio of 1.7 times is obtained in one phase and a torque increase ratio of about 3 times is obtained in two phases simultaneously.

【0023】この場合に、以上のような起動工程への高
トルクによるKeep−onおよび逆励磁のタイミング
は、たとえば図2のようなスタートアップフローでルー
プをかけ、図3に示すような各相の第1起動、検出期
間、第2起動および加速期間のフェーズシーケンスにお
いて、第2起動の後から第1起動の前に戻したり、第2
起動の後から第2起動の前に戻すことによって得ること
ができる。
In this case, the timing of the Keep-on and the reverse excitation by the high torque to the starting process as described above is, for example, looped by a startup flow as shown in FIG. In the phase sequence of the first start-up, the detection period, the second start-up, and the acceleration period, after returning from the second start-up to before the first start-up,
It can be obtained by returning after starting to before the second starting.

【0024】従って、本実施例のセンサレス多相直流モ
ータの起動方法によれば、ステータへの逆励磁通電によ
る起動工程が複数回繰り返されることにより、モータを
確実に立ち上げることが可能となり起動信頼性または省
電力性を向上させることができる。
Therefore, according to the method of starting the sensorless multi-phase DC motor of this embodiment, the motor can be started up reliably by repeating the start-up step by applying the reverse excitation current to the stator a plurality of times. Performance or power saving can be improved.

【0025】同時に、起動工程中に正方向から逆方向ま
たは逆方向から正方向に電流を転換させる逆励磁が、複
数相に複数回含まれることによって磁性体の能力を充分
に発揮させ、起動時間を短縮することができる。
At the same time, during the start-up step, the reverse excitation for converting the current from the forward direction to the reverse direction or from the reverse direction to the forward direction is included a plurality of times in a plurality of phases, so that the capability of the magnetic material is sufficiently exhibited, and the start-up time is reduced. Can be shortened.

【0026】[0026]

【実施例2】図4は本発明のセンサレス多相直流モータ
の起動方法の他の実施例であるセンサレス多相直流モー
タの起動電流を示す波形図である。
Embodiment 2 FIG. 4 is a waveform diagram showing a starting current of a sensorless multiphase DC motor which is another embodiment of the method for starting a sensorless multiphase DC motor of the present invention.

【0027】 本実施例のセンサレス多相直流モータ
は、実施例1と同様に磁気ディスク装置用のスピンドル
モータに適用され、図示はしないが、通電することによ
って磁界を発生する多相のコイルを有するステータと、
該ステータ等との間の電磁相互作用により回転力を得る
ロータと備え、該ロータを所定方向に回転させるように
駆動電流を前記各相のコイルに順次供給して通電する1
連のステップからなる起動工程を繰り返すことにより起
動するセンサレス多相直流モータとされ、実施例1との
相違点は、起動工程を繰り返すとき、前記コイルへ通電
する電流の初期値を変えることである。
The sensorless multi-phase DC motor according to the present embodiment is applied to a spindle motor for a magnetic disk drive similarly to the first embodiment, and has a polyphase coil (not shown) that generates a magnetic field when energized. A stator,
A rotor that obtains a rotational force by electromagnetic interaction with the stator or the like, and sequentially supplies a drive current to the coils of the respective phases so as to rotate the rotor in a predetermined direction and energizes the rotor;
The sensorless multi-phase DC motor is started by repeating a starting step including a series of steps. The difference from the first embodiment is that, when the starting step is repeated, an initial value of a current supplied to the coil is changed. .

【0028】すなわち、図4に示すように各コイルのセ
ンシングレートを変え、第1起動は低パワーレイトと
し、検出期間後の第2起動で初期値を増大して第1起動
以上のトルクを出して第2起動が行われ、これによって
第1起動では逆転はなくモータはほとんど回らず、そし
て第2起動で大電流が初期値となって確実に回転させる
ことができるようになっている。
That is, as shown in FIG. 4, the sensing rate of each coil is changed, the first start is set to a low power rate, the initial value is increased in the second start after the detection period, and a torque greater than the first start is output. Thus, the second startup is performed, so that in the first startup, there is no reverse rotation and the motor hardly rotates, and in the second startup, the large current becomes the initial value and the motor can be surely rotated.

【0029】たとえば、このようなセンシングレートを
変える方法としては、カレントセンサ、タイマーおよび
加算器などを備え、加算器はタイマーの期間だけカレン
トセンサの感度を変化させることにより、たとえば0.1
Aを0.5Aと認識させて駆動電流を低下させたり、逆に
高い電流値に設定することができる。
For example, as a method of changing the sensing rate, a current sensor, a timer, an adder, and the like are provided, and the adder changes the sensitivity of the current sensor only for the period of the timer, for example, 0.1.
The drive current can be reduced by recognizing A as 0.5 A, or can be set to a higher current value.

【0030】従って、本実施例のセンサレス多相直流モ
ータの起動方法によれば、実施例1のような同一エネル
ギーによる起動工程の繰り返しと異なり、第1起動で通
電エネルギーを抑制し、第2起動でエネルギーを増強す
ることによって一拠に駆動させることができるので、効
果としては実施例1と同様に起動信頼性の向上が可能と
なる他、起動時にモータが逆転しない、または逆転角を
微小にでき、その結果、たとえば磁気ディスク装置にお
いてヘッドクラッシュやスティックションを回避し、あ
るいはメディアを損傷しないという効果を奏する。
Therefore, according to the method for starting the sensorless multi-phase DC motor of the present embodiment, unlike the first embodiment, the energizing energy is suppressed at the first start and the second start is performed, unlike the repetition of the start process using the same energy. Since the energy can be increased to increase the energy, the driving reliability can be improved as in the first embodiment. In addition, the motor does not reverse at the time of starting, or the reverse rotation angle is reduced. As a result, for example, in a magnetic disk device, there is an effect that a head crash or stickion is avoided or the medium is not damaged.

【0031】[0031]

【実施例3】図5は本発明のセンサレス多相直流モータ
の起動方法の他の実施例であるセンサレス多相直流モー
タの通電回路の要部を示す回路図、図6は本実施例にお
ける通電状態を示す説明図である。
Third Embodiment FIG. 5 is a circuit diagram showing a main part of an energizing circuit of a sensorless multiphase DC motor which is another embodiment of the method for starting a sensorless multiphase DC motor according to the present invention, and FIG. It is explanatory drawing which shows a state.

【0032】本実施例のセンサレス多相直流モータは、
実施例1および2と同様に磁気ディスク装置用のスピン
ドルモータに適用され、図示しない励磁状態において磁
界を発生するステータと、このステータとの電磁相互作
用により回転力を得るロータとを備え、ロータを所定方
向に回転させる駆動電流を、ステータに順次供給して通
電する起動工程を繰り返して起動するセンサレス多相直
流モータとされ、実施例2と同様に起動工程を繰り返す
場合の逆励磁における駆動電流の電流値を可変し、実施
例2との相違点は、コイルの中性点にダイオードを介し
て始動電源を接続する点である。
The sensorless multi-phase DC motor of this embodiment is
Like the first and second embodiments, the present invention is applied to a spindle motor for a magnetic disk drive, and includes a stator that generates a magnetic field in an excited state (not shown), and a rotor that obtains a rotational force by electromagnetic interaction with the stator. A drive current for rotating in a predetermined direction is supplied to the stator, and a sensorless multi-phase DC motor is started up by repeating a start-up step of energizing the stator. The drive current in the reverse excitation when the start-up step is repeated in the same manner as in the second embodiment. The current value is varied, and the difference from the second embodiment is that a starting power supply is connected to the neutral point of the coil via a diode.

【0033】すなわち、図5に示すように2つのトラン
ジスタの接続点に接続される各コイルの中性点が、Ei
nsteiner(系の状態関数を変換する1個の半導
体素子)に相当し、導通、普通の2状態を切り換える役
目を果たすダイオードを介して、外部からの電源投入よ
りも所定の時間だけ遅れて電源電圧が印加される始動電
源に接続されている。
That is, as shown in FIG. 5, the neutral point of each coil connected to the connection point of the two transistors is Ei.
The power supply voltage is delayed by a predetermined time from the external power-on via a diode that corresponds to nstainer (one semiconductor element that converts the state function of the system) and serves to switch between conduction and two normal states. Is connected to the starting power supply to which the voltage is applied.

【0034】たとえば、各コイルのインピーダンスを1.
5Ω、始動電源を+3V、印加電圧を+3Vとすると、
逆励磁の予備励磁においては、図6(a) のようにトラン
ジスタQ1のみをONにしてU相コイルに−2Aの駆動
電流を流すことができ、また逆励磁においては、図6
(b) に示すようにトランジスタQ2およびQ5をONに
してU相コイルに+1Aの駆動電流を流し、W相コイル
には−1Aの電流を流すことができる。
For example, if the impedance of each coil is 1.
Assuming that 5Ω, the starting power supply is + 3V, and the applied voltage is + 3V,
In the pre-excitation of the reverse excitation, as shown in FIG. 6A, only the transistor Q1 is turned on to allow a drive current of -2 A to flow through the U-phase coil.
As shown in (b), by turning on the transistors Q2 and Q5, a drive current of +1 A can flow through the U-phase coil, and a current of -1 A can flow through the W-phase coil.

【0035】これにより、U相コイルにおいては、−2
Aから+1Aの変化によって3Aの電流変化量を得るこ
とができるので、従来は図6(b) と同様の通電により−
1Aから+1Aのように2Aの変化量しか得ることがで
きなかったのに対して、1.5倍の変化量による起動トル
クの増加を図ることができる。
Thus, in the U-phase coil, -2
Since a current change amount of 3 A can be obtained by a change from A to +1 A, conventionally, a current change amount of-
While only a change amount of 2A, such as 1A to + 1A, can be obtained, the start-up torque can be increased by a 1.5-fold change amount.

【0036】従って、本実施例のセンサレス多相直流モ
ータの起動方法によれば、実施例1および2と同様にモ
ータを確実に立ち上げることができるので、起動信頼性
の向上が可能となる。
Therefore, according to the method of starting the sensorless multi-phase DC motor of this embodiment, the motor can be started up reliably as in the first and second embodiments, and the starting reliability can be improved.

【0037】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例1〜3に基づき具体的に説明したが、本発明は前記
各実施例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。
As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the first to third embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the gist of the invention. Needless to say, it can be changed.

【0038】たとえば、前記各実施例のセンサレス多相
直流モータにおいて、実施例1のスタートアップフロー
の変更、実施例2のセンシングレートの変更、さらに実
施例3の始動電源の電圧値の変更など、これらについて
種々変更が可能であることはいうまでもない。
For example, in the sensorless multi-phase DC motor of each of the above embodiments, a change in the start-up flow in the first embodiment, a change in the sensing rate in the second embodiment, a change in the voltage value of the starting power supply in the third embodiment, etc. It is needless to say that various changes can be made to.

【0039】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその利用分野である磁気ディスク装置
用のスピンドルモータに適用した場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、たとえばレーザプ
リンタなどの他の装置に適用されるセンサレス多相直流
モータについても広く適用可能である。
In the above description, a case has been described in which the invention made by the present inventor is mainly applied to a spindle motor for a magnetic disk drive, which is a field of application, but the invention is not limited to this. For example, the present invention can be widely applied to a sensorless multi-phase DC motor applied to other devices.

【0040】[0040]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described.
It is as follows.

【0041】請求項1に係る発明によれば、ロータを所
定方向に回転させる駆動電流を、各相のコイルに順次通
電する一連のステップからなる起動工程を繰り返し、こ
の起動工程は、正方向から逆方向または逆方向から正方
向に電流を転換させる逆励磁を2相のコイルで同時に行
うステップを複数回含むことにより、高トルクの発現が
起動工程内で複数回行われるので、磁性体の能力を充分
に発揮させ、起動トルクの増加を図ることができ、モー
タを確実に立ち上げることができる。
According to the first aspect of the present invention, a starting step consisting of a series of steps of sequentially supplying a drive current for rotating the rotor in a predetermined direction to the coils of each phase is repeated. By including a step of performing reverse excitation for converting a current in a reverse direction or a reverse direction to a forward direction simultaneously with a two-phase coil a plurality of times, the development of a high torque is performed a plurality of times in a start-up process. , The starting torque can be increased, and the motor can be reliably started.

【0042】特に、高トルクを2相のコイルで同時に発
現させることができるので、起動トルクを増加させてモ
ータの起動時間を短縮することができる。
In particular, since high torque can be expressed simultaneously by the two-phase coils, the starting torque can be increased and the starting time of the motor can be shortened.

【0043】また、トルクアップにも拘らず電流実効値
を増加させることがないので、モータの駆動回路、電源
(電池を含む)の容量およびモータの温度上昇値の低減
・小形化を図ることができる。
Further, since the effective current value is not increased despite the increase in the torque, the drive circuit of the motor, the capacity of the power supply (including the battery) and the temperature rise value of the motor can be reduced and downsized. it can.

【0044】請求項2に係る発明によれば、前記起動工
程を繰り返すとき、前記コイルへ通電する電流の初期値
を変えるようにしたから、たとえば、第1起動工程の駆
動電流を低レベルとし、第2起動工程の駆動電流を高レ
ベルとしてロータを駆動させる場合には、第1起動工程
で通電エネルギーを抑制してロータをほとんど回さず
に、第2起動工程でエネルギーを増強して確実に回転さ
せることができる。その結果、磁気ディスク装置におい
ては致命的なヘッドクラッシュやスティックションなど
を回避することができる。
According to the second aspect of the present invention, when the starting step is repeated, the initial value of the current supplied to the coil is changed. For example, the driving current in the first starting step is set to a low level. When the rotor is driven with the drive current in the second start-up step at a high level, the energizing energy is suppressed in the first start-up step and the rotor is hardly rotated, and the energy is increased in the second start-up step to ensure the rotation. Can be rotated. As a result, a fatal head crash or stickion can be avoided in the magnetic disk drive.

【0045】しかも、逆励磁における駆動電流の変化量
を大きくして起動トルクを増加させることができるの
で、モータの立ち上げを確実に行うことができる。
In addition, since the starting torque can be increased by increasing the amount of change in the drive current in the reverse excitation, the motor can be reliably started.

【0046】以上のように、両請求項に係る発明は、起
動工程中における駆動トルクの増加により確実に起動さ
れ、起動信頼性の向上したセンサレス多相直流モータの
起動方法を得ることができる。
As described above, the inventions according to both claims are surely started by the increase in the driving torque during the starting process, and a starting method of the sensorless multiphase DC motor with improved starting reliability can be obtained.

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

【図1】本発明のセンサレス多相直流モータの起動方法
の実施例1であるセンサレス多相直流モータの起動電流
のモデルを示す波形図である。
FIG. 1 is a waveform diagram showing a model of a starting current of a sensorless multiphase DC motor which is Embodiment 1 of a method for starting a sensorless multiphase DC motor of the present invention.

【図2】実施例1のセンサレス多相直流モータにおける
スタートアップ手順を示すフロー図である。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a start-up procedure in the sensorless multiphase DC motor according to the first embodiment.

【図3】実施例1のセンサレス多相直流モータにおける
スタートアップシーケンスを示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a startup sequence in the sensorless multiphase DC motor according to the first embodiment.

【図4】本発明のセンサレス多相直流モータの起動方法
の実施例2であるセンサレス多相直流モータの起動電流
を示す波形図である。
FIG. 4 is a waveform diagram showing a starting current of a sensorless multiphase DC motor which is Embodiment 2 of the method for starting a sensorless multiphase DC motor of the present invention.

【図5】本発明のセンサレス多相直流モータの起動方法
の実施例3であるセンサレス多相直流モータの通電回路
の要部を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a main part of an energization circuit of a sensorless multiphase DC motor which is Embodiment 3 of a method for starting a sensorless multiphase DC motor according to the present invention.

【図6】実施例3のセンサレス多相直流モータにおける
通電状態を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an energized state in a sensorless multiphase DC motor according to a third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

iu U相コイルの電流波形 iv V相コイルの電流波形 iw W相コイルの電流波形 Q1〜Q6 トランジスタ D ダイオード E 始動電源 iu Current waveform of U-phase coil iv Current waveform of V-phase coil iw Current waveform of W-phase coil Q1-Q6 Transistor D Diode E Starting power supply

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 6/20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02P 6/20

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 通電することによって磁界を発生する多
相のコイルを有するステータと、該ステータとの間の
磁相互作用により回転力を得るロータと備え、該ロータ
を所定方向に回転させるように電流を前記各相のコイル
に順次通電する一連のステップからなる起動工程を複数
回繰り返すことにより起動するセンサレス多相直流モー
タであって、前記起動工程において、正方向から逆方向
又は逆方向から正方向に休止期間を含まずに電流を転換
させる逆励磁を2相のコイルで同時に行うステップを複
数回有すること特徴とするセンサレス多相直流モータの
起動方法。
1. A magnetic head which generates a magnetic field when energized.
A stator having a phase coil; and a rotor for obtaining a rotational force by electromagnetic interaction between the stator and the stator, and supplying a current to the respective phase coils so as to rotate the rotor in a predetermined direction.
Multiple start-up processes consisting of a series of steps that sequentially energize
A sensorless multi-phase DC motor that is started by repeating the same two times , and in the starting step, a reverse excitation that converts a current without a pause period from a forward direction to a reverse direction or from a reverse direction to a forward direction without a pause is performed by a two-phase coil. Multiple steps can be performed simultaneously
A method for starting a sensorless multi-phase DC motor characterized by having several times .
【請求項2】 前記起動工程を繰り返すとき、前記コイ
ルへ通電する電流の初期値を変えることを特徴とする請
求項1記載のセンサレス多相直流モータの起動方法。
2. The method according to claim 1 , further comprising the step of :
2. The method for starting a sensorless multi-phase DC motor according to claim 1, wherein an initial value of a current supplied to the motor is changed.
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