JP3263993B2 - センサレスモータの起動方法 - Google Patents
センサレスモータの起動方法Info
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- JP3263993B2 JP3263993B2 JP23907292A JP23907292A JP3263993B2 JP 3263993 B2 JP3263993 B2 JP 3263993B2 JP 23907292 A JP23907292 A JP 23907292A JP 23907292 A JP23907292 A JP 23907292A JP 3263993 B2 JP3263993 B2 JP 3263993B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はセンサレスモータの起動
方法に関する。
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】センサレスモータは、ホール素子等によ
るロータの回転位置検出の代わりにステータを構成する
コイルに発生する逆起電圧を検出し、これに基づいてス
テータの複数相のコイルへの通電を切り換えるようにし
たものである。
るロータの回転位置検出の代わりにステータを構成する
コイルに発生する逆起電圧を検出し、これに基づいてス
テータの複数相のコイルへの通電を切り換えるようにし
たものである。
【0003】以下図面を参照しながら、上記した従来の
センサレスモータの駆動回路の一例について説明する。
センサレスモータの駆動回路の一例について説明する。
【0004】図4はセンサレスモータの駆動回路を示
し、以下これについて説明する。図4において、センサ
レスモータのステータを構成する駆動コイル1,2,3
の各一端は共通接続され、この共通接続点Nは逆起電圧
検出回路4に入力され、駆動コイル1,2,3の他端
U,V,Wはそれぞれ逆起電圧検出回路4の入力に接続
されるとともに、ドライブ回路6の出力に接続されてい
る。逆起電圧検出回路4の出力は通電制御回路5の入力
に接続され、通電制御回路5の出力端子U1,U2,V
1,V2,W1,W2はそれぞれドライブ回路6に入力
されている。
し、以下これについて説明する。図4において、センサ
レスモータのステータを構成する駆動コイル1,2,3
の各一端は共通接続され、この共通接続点Nは逆起電圧
検出回路4に入力され、駆動コイル1,2,3の他端
U,V,Wはそれぞれ逆起電圧検出回路4の入力に接続
されるとともに、ドライブ回路6の出力に接続されてい
る。逆起電圧検出回路4の出力は通電制御回路5の入力
に接続され、通電制御回路5の出力端子U1,U2,V
1,V2,W1,W2はそれぞれドライブ回路6に入力
されている。
【0005】逆起電圧検出回路4は、駆動コイル1,
2,3の逆起電圧とコイル中点電位Nとからロータとス
テータの位置信号を検出し、その検出出力Pを通電制御
回路5に入力する。
2,3の逆起電圧とコイル中点電位Nとからロータとス
テータの位置信号を検出し、その検出出力Pを通電制御
回路5に入力する。
【0006】通電制御回路5の回路構成としては、例え
ば図5に示すものがある。図5において、逆起電圧検出
回路4の検出出力Pはロジック2に入力されている。通
電制御回路5の構成要素である起動回路51の出力信号
CLKはロジック1に入力され、このロジック1とロジ
ック2の各出力は選択回路52に入力されている。選択
回路52の出力は通電制御回路5の出力を構成してい
る。ロジック1は起動回路51の出力信号CLKに基づ
いて駆動コイルの通電切り換え信号を出力し、ロジック
2は逆起電圧検出回路4の出力信号Pに基づいて駆動コ
イルの通電切り換え信号を出力する。
ば図5に示すものがある。図5において、逆起電圧検出
回路4の検出出力Pはロジック2に入力されている。通
電制御回路5の構成要素である起動回路51の出力信号
CLKはロジック1に入力され、このロジック1とロジ
ック2の各出力は選択回路52に入力されている。選択
回路52の出力は通電制御回路5の出力を構成してい
る。ロジック1は起動回路51の出力信号CLKに基づ
いて駆動コイルの通電切り換え信号を出力し、ロジック
2は逆起電圧検出回路4の出力信号Pに基づいて駆動コ
イルの通電切り換え信号を出力する。
【0007】選択回路52はロジック1,ロジック2の
出力信号のどちらかを選択し、ドライブ回路6へ出力す
る。すなわち、起動直後はモータの逆起電圧が検出でき
ないため、選択回路52は起動回路51の出力信号CL
Kに基づいたロジック1の出力を選択し出力する。そし
てモータが回転して逆起電圧が検出されると、逆起電圧
検出回路4の出力信号Pに基づいたロジック2の出力を
選択する。
出力信号のどちらかを選択し、ドライブ回路6へ出力す
る。すなわち、起動直後はモータの逆起電圧が検出でき
ないため、選択回路52は起動回路51の出力信号CL
Kに基づいたロジック1の出力を選択し出力する。そし
てモータが回転して逆起電圧が検出されると、逆起電圧
検出回路4の出力信号Pに基づいたロジック2の出力を
選択する。
【0008】図6は図5の従来のセンサレスモータの駆
動回路の通電制御回路5における動作説明図であり、C
LKは起動回路51の出力信号であり、U1,U2,V
1,V2,W1,W2は通電制御回路5の出力信号であ
る。
動回路の通電制御回路5における動作説明図であり、C
LKは起動回路51の出力信号であり、U1,U2,V
1,V2,W1,W2は通電制御回路5の出力信号であ
る。
【0009】図6に示すように、従来の起動回路の出力
信号CLKは一定周波数の信号であり、モータ起動時に
は、CLKに基づく通電切り換え信号によりモータ駆動
コイル1,2,3の相切り換えが行われる。
信号CLKは一定周波数の信号であり、モータ起動時に
は、CLKに基づく通電切り換え信号によりモータ駆動
コイル1,2,3の相切り換えが行われる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このようにセンサレス
モータの従来の起動方法では、一定周波数の起動回路の
出力信号CLKに基づく通電切り換え信号によりモータ
駆動コイルの相切り換えが行われるため、起動回路の出
力信号CLKの周波数をモータのイナーシャまたはトル
ク定数によって最適の周波数を設定しなければ、起動特
性が不安定なものとなるという不具合点を有していた。
モータの従来の起動方法では、一定周波数の起動回路の
出力信号CLKに基づく通電切り換え信号によりモータ
駆動コイルの相切り換えが行われるため、起動回路の出
力信号CLKの周波数をモータのイナーシャまたはトル
ク定数によって最適の周波数を設定しなければ、起動特
性が不安定なものとなるという不具合点を有していた。
【0011】具体的には、起動回路の出力信号CLKの
周波数が高すぎると、モータのイナーシャが通電に追従
できず起動しない。また、起動回路の出力信号CLKの
周波数が低すぎると、起動の瞬間に見られる逆転が著し
くなる、または起動に時間がかかりすぎる。また、起動
回路の出力信号CLKの周波数が最適周波数に設定され
ていたとしても、素子のバラツキ,温度特性等の要因で
最適周波数からずれてしまった場合にも同様の不具合が
発生する。
周波数が高すぎると、モータのイナーシャが通電に追従
できず起動しない。また、起動回路の出力信号CLKの
周波数が低すぎると、起動の瞬間に見られる逆転が著し
くなる、または起動に時間がかかりすぎる。また、起動
回路の出力信号CLKの周波数が最適周波数に設定され
ていたとしても、素子のバラツキ,温度特性等の要因で
最適周波数からずれてしまった場合にも同様の不具合が
発生する。
【0012】かかる点に鑑み、本発明は起動の確実なセ
ンサレスモータの起動方法を提案するものである。
ンサレスモータの起動方法を提案するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数相のモー
タ駆動コイルから成るステータと、この複数相のモータ
駆動コイルと対向して配置されたマグネットから成るロ
ータと、上記ステータを構成するコイルの逆起電圧を検
出する逆起電圧検出回路と、ステータのコイルへの通電
を制御する通電制御回路とを有し、上記逆起電圧検出回
路の検出出力に基づいて、上記通電制御回路を制御する
ようにして成るセンサレスモータの駆動回路において、
センサレスモータの起動に際し上記逆起電圧検出回路の
検出出力が得られるまでの期間、上記通電制御回路によ
って複数相のモータ駆動コイルに通電する起動用相切り
換え周波数を高い周波数から低い周波数に可変して、ロ
ータの回転を開始させ、センサレスモータの起動を行う
ようにしたものである。
タ駆動コイルから成るステータと、この複数相のモータ
駆動コイルと対向して配置されたマグネットから成るロ
ータと、上記ステータを構成するコイルの逆起電圧を検
出する逆起電圧検出回路と、ステータのコイルへの通電
を制御する通電制御回路とを有し、上記逆起電圧検出回
路の検出出力に基づいて、上記通電制御回路を制御する
ようにして成るセンサレスモータの駆動回路において、
センサレスモータの起動に際し上記逆起電圧検出回路の
検出出力が得られるまでの期間、上記通電制御回路によ
って複数相のモータ駆動コイルに通電する起動用相切り
換え周波数を高い周波数から低い周波数に可変して、ロ
ータの回転を開始させ、センサレスモータの起動を行う
ようにしたものである。
【0014】
【作用】本発明は上記した構成のセンサレスモータの駆
動回路において、起動時にモータ駆動コイルに通電する
相切り換え周波数を高い周波数から低い周波数へ可変す
ることによって、安定なセンサレスモータの起動が行わ
れる。
動回路において、起動時にモータ駆動コイルに通電する
相切り換え周波数を高い周波数から低い周波数へ可変す
ることによって、安定なセンサレスモータの起動が行わ
れる。
【0015】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【0016】図1は本発明の実施例におけるセンサレス
モータの起動回路を示し、本発明の実施例において、セ
ンサレスモータの駆動回路における起動回路以外の回路
構成については従来のものと同様であり、その説明を省
略する。
モータの起動回路を示し、本発明の実施例において、セ
ンサレスモータの駆動回路における起動回路以外の回路
構成については従来のものと同様であり、その説明を省
略する。
【0017】図1において、可変電流源101の一方の
端子は電源ラインに接続され、他方の端子はPNPトラ
ジスタ103のコレクタに接続され、PNPトランジス
タ103のエミッタはコンデンサ104を介して接地さ
れるとともに、可変電流源102の一方の端子とコンパ
レータ106の非反転入力端子に接続されている。可変
電流源102の他方の端子は接地され、コンパレータ1
06の反転入力端子は定電圧源105を介して接地さ
れ、コンパレータ106の出力は抵抗107を介してP
NPトランジスタ103のベースに接続されるととも
に、抵抗108を介してNPNトランジスタ109のベ
ースに接続されている。NPNトランジスタ109のエ
ミッタは接地され、コレクタは抵抗110を介して電源
ラインに接続されている。ここで、NPNトランジスタ
109のコレクタは、起動回路の出力CLKを構成して
いる。
端子は電源ラインに接続され、他方の端子はPNPトラ
ジスタ103のコレクタに接続され、PNPトランジス
タ103のエミッタはコンデンサ104を介して接地さ
れるとともに、可変電流源102の一方の端子とコンパ
レータ106の非反転入力端子に接続されている。可変
電流源102の他方の端子は接地され、コンパレータ1
06の反転入力端子は定電圧源105を介して接地さ
れ、コンパレータ106の出力は抵抗107を介してP
NPトランジスタ103のベースに接続されるととも
に、抵抗108を介してNPNトランジスタ109のベ
ースに接続されている。NPNトランジスタ109のエ
ミッタは接地され、コレクタは抵抗110を介して電源
ラインに接続されている。ここで、NPNトランジスタ
109のコレクタは、起動回路の出力CLKを構成して
いる。
【0018】以上のように構成された起動回路につい
て、以下その動作を説明する。図2および図3はその動
作説明図であり、図2は可変電流源101の電流信号I
101と、可変電流源102の電流信号I102を示
し、図3はコンパレータ106の非反転入力端子の電圧
波形OSCと、NPNトランジスタ109のコレクタ、
すなわち起動回路の出力CLKを示したものである。図
2に示すように、I101とI102は時間とともに除
々に減少していく。また、I102は常にI101の半
分になるようにする。すなわちI=I102=(I10
1)/2とする。図1においてPNPトランジスタ10
3がONのとき、コンデンサ104は電流Iにより充電
され、その充電電位が定電圧源105の電圧より高くな
るとコンパレータ106の出力はHighになり、PN
Pトランジスタ103はOFF,NPNトランジスタ1
09はONし、起動回路の出力CLKはLowとなる。
PNPトランジスタ103がOFFすると、コンデンサ
104は電流Iで放電され、その放電電位が定電圧源1
05の電圧より低くなると、コンパレータ106の出力
はLowになり、PNPトランジスタ103は再びO
N,NPNトランジスタ109はOFFし、起動回路の
出力CLKはHighとなる。以後同様に動作をして、
起動回路の出力CLKはHighとLowを繰り返す。
また、コンデンサ104を充放電する電流Iは時間とと
もに除々に減少するため、コンパレータ106の非反転
入力端子の電圧波形OSCと起動回路の出力波形CLK
は図3に示すような波形となる。
て、以下その動作を説明する。図2および図3はその動
作説明図であり、図2は可変電流源101の電流信号I
101と、可変電流源102の電流信号I102を示
し、図3はコンパレータ106の非反転入力端子の電圧
波形OSCと、NPNトランジスタ109のコレクタ、
すなわち起動回路の出力CLKを示したものである。図
2に示すように、I101とI102は時間とともに除
々に減少していく。また、I102は常にI101の半
分になるようにする。すなわちI=I102=(I10
1)/2とする。図1においてPNPトランジスタ10
3がONのとき、コンデンサ104は電流Iにより充電
され、その充電電位が定電圧源105の電圧より高くな
るとコンパレータ106の出力はHighになり、PN
Pトランジスタ103はOFF,NPNトランジスタ1
09はONし、起動回路の出力CLKはLowとなる。
PNPトランジスタ103がOFFすると、コンデンサ
104は電流Iで放電され、その放電電位が定電圧源1
05の電圧より低くなると、コンパレータ106の出力
はLowになり、PNPトランジスタ103は再びO
N,NPNトランジスタ109はOFFし、起動回路の
出力CLKはHighとなる。以後同様に動作をして、
起動回路の出力CLKはHighとLowを繰り返す。
また、コンデンサ104を充放電する電流Iは時間とと
もに除々に減少するため、コンパレータ106の非反転
入力端子の電圧波形OSCと起動回路の出力波形CLK
は図3に示すような波形となる。
【0019】従来例で説明したように、センサレスモー
タの起動時においては、起動回路の出力CLKに基づい
た通電切り換え信号により駆動コイルに通電が行われ、
本発明の実施例の起動回路の出力CLKの周波数および
変化量は、可変電流源101,102の特性を設定する
ことにより任意に設定できる。
タの起動時においては、起動回路の出力CLKに基づい
た通電切り換え信号により駆動コイルに通電が行われ、
本発明の実施例の起動回路の出力CLKの周波数および
変化量は、可変電流源101,102の特性を設定する
ことにより任意に設定できる。
【0020】すなわち、本発明の実施例によればセンサ
レスモータの起動時の通電切り換え信号の周波数を、モ
ータのイナーシャが追従できるかできないかの高い周波
数から、イナーシャが十分追従できる低い周波数へと変
化させることにより、素子のバラツキ,温度特性等の要
因で従来シビアな設定が必要であった起動時の通電切り
換え周波数の設定を容易にし、センサレスモータの起動
を確実かつ安定に行い、さらに起動時にモータに不規則
な負荷が掛かるような用途においてもセンサレスモータ
の使用を可能にすることができる。
レスモータの起動時の通電切り換え信号の周波数を、モ
ータのイナーシャが追従できるかできないかの高い周波
数から、イナーシャが十分追従できる低い周波数へと変
化させることにより、素子のバラツキ,温度特性等の要
因で従来シビアな設定が必要であった起動時の通電切り
換え周波数の設定を容易にし、センサレスモータの起動
を確実かつ安定に行い、さらに起動時にモータに不規則
な負荷が掛かるような用途においてもセンサレスモータ
の使用を可能にすることができる。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明は、センサレスモー
タの駆動回路においてその構成要素である起動回路の出
力信号の周波数を可変することにより、センサレスモー
タの起動時の通電切り換え信号の周波数を、モータのイ
ナーシャが追従できるかできないかの高い周波数から、
イナーシャが十分追従できる低い周波数へと変化させ、
素子のバラツキ,温度特性等の要因で従来シビアな設定
が必要であった起動時の通電切り換え周波数の設定を容
易にし、センサレスモータの起動を確実かつ安定に行
い、さらに起動時にモータに不規則な負荷が掛かるよう
な用途においてもセンサレスモータの使用を可能にする
ことができる。
タの駆動回路においてその構成要素である起動回路の出
力信号の周波数を可変することにより、センサレスモー
タの起動時の通電切り換え信号の周波数を、モータのイ
ナーシャが追従できるかできないかの高い周波数から、
イナーシャが十分追従できる低い周波数へと変化させ、
素子のバラツキ,温度特性等の要因で従来シビアな設定
が必要であった起動時の通電切り換え周波数の設定を容
易にし、センサレスモータの起動を確実かつ安定に行
い、さらに起動時にモータに不規則な負荷が掛かるよう
な用途においてもセンサレスモータの使用を可能にする
ことができる。
【0022】なお、本発明の実施例においては、起動回
路を通電制御回路の構成要素として示したが、起動回路
は必ずしも通電制御回路の構成要素である必要はなく、
また、センサレスモータの駆動回路以外のマイコン等に
より代行させることでも同様の効果が得られる。
路を通電制御回路の構成要素として示したが、起動回路
は必ずしも通電制御回路の構成要素である必要はなく、
また、センサレスモータの駆動回路以外のマイコン等に
より代行させることでも同様の効果が得られる。
【図1】本発明の一実施例におけるセンサレスモータの
起動回路の構成図
起動回路の構成図
【図2】図1における可変電流源の説明図
【図3】図1の動作説明図
【図4】センサレスモータの駆動回路の構成図
【図5】通電制御回路の構成図
【図6】図5の動作説明図
1,2,3 駆動コイル 4 逆起電圧検出回路 5 通電制御回路 6 ドライブ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 6/18
Claims (1)
- 【請求項1】 複数相のモータ駆動コイルから成るステ
ータと、前記複数相のモータ駆動コイルと対向して配置
されたマグネットおよび負荷となるイナーシャから成る
ロータと、前記ステータを構成するコイルの逆起電圧を
検出する逆起電圧検出回路と、前記ステータのコイルへ
の通電を制御する通電制御回路とを有し、前記逆起電圧
検出回路の検出出力に基づいて、前記通電制御回路を制
御するようにして成るセンサレスモータの駆動回路にお
いて、前記センサレスモータの起動に際し前記通電制御
回路によって前記複数相のモータ駆動コイルに通電する
起動用相切り換え周波数をロータの回転が十分には追従
しない高い周波数から低い周波数へ可変して、前記ロー
タの回転を開始させて前記センサレスモータの起動を行
うようにしたことを特徴とするセンサレスモータの起動
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23907292A JP3263993B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | センサレスモータの起動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23907292A JP3263993B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | センサレスモータの起動方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0690592A JPH0690592A (ja) | 1994-03-29 |
JP3263993B2 true JP3263993B2 (ja) | 2002-03-11 |
Family
ID=17039435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23907292A Expired - Fee Related JP3263993B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | センサレスモータの起動方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3263993B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101397893B1 (ko) * | 2012-12-10 | 2014-05-20 | 삼성전기주식회사 | 모터 구동 장치 및 모터 구동 방법 |
-
1992
- 1992-09-08 JP JP23907292A patent/JP3263993B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0690592A (ja) | 1994-03-29 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |