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JPH01194886A - Driving unit for brushless motor - Google Patents

Driving unit for brushless motor

Info

Publication number
JPH01194886A
JPH01194886A JP63020936A JP2093688A JPH01194886A JP H01194886 A JPH01194886 A JP H01194886A JP 63020936 A JP63020936 A JP 63020936A JP 2093688 A JP2093688 A JP 2093688A JP H01194886 A JPH01194886 A JP H01194886A
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JP
Japan
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voltage
circuit
signal
brushless motor
output
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Application number
JP63020936A
Other languages
Japanese (ja)
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JP2659737B2 (en
Inventor
Yoshinobu Nakamura
嘉伸 中村
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP63020936A priority Critical patent/JP2659737B2/en
Publication of JPH01194886A publication Critical patent/JPH01194886A/en
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Publication of JP2659737B2 publication Critical patent/JP2659737B2/en
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators
    • H02P6/16Circuit arrangements for detecting position
    • H02P6/18Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
    • H02P6/182Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using back-emf in windings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To detect the induced voltage of stator windings at a high speed and exactly, and enable a position detecting signal to be obtained, and enhance response property to sudden speed fluctuation, by using a logic means through the position detecting signal, and by avoiding spike-formed voltage component. CONSTITUTION:From induced voltage induced in stator windings 38U, 38V, 38W of the plural phases of a brushless motor 37, position detecting signal is obtained by a voltage dividing circuit 40, a differential amplifying means 49, a reference voltage signal generating means 79, and a comparing means 56. After the input of the position detecting signal to a logic means 72 and a delay means 63 is provided and spikeformed voltage component is avoided, input to a control circuit 78 is provided. By the control circuit 78, transistors 25-28 of an output circuit 24 are turned ON in order, and current conduction to the stator windings 38U, 38V, 38W of the brushless motor 37 is controlled.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) 本発明は固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて位
置検出信号を得るようにしたブラシレスモータの駆動装
置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Objective of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a brushless motor drive device that obtains a position detection signal based on an induced voltage induced in a stator winding.

(従来の技術) ブラシレスモータにおいては、固定子巻線と永久磁石形
の回転子との相対的位置をホール素子等の位置検出素子
を用いずに固定子巻線に誘起される誘起電圧を利用して
検出する方式が採用されるようになってきている。
(Prior art) In a brushless motor, the relative position between the stator winding and the permanent magnet rotor is determined using the induced voltage induced in the stator winding, without using a position detection element such as a Hall element. Increasingly, detection methods are being adopted.

この従来例を第4図に示す。即ち、1は直流電源、2は
ブラシレスモータ3の固定子巻線3U。
This conventional example is shown in FIG. That is, 1 is a DC power supply, and 2 is a stator winding 3U of the brushless motor 3.

3V及び3Wに通電するためのインバータ回路、4.5
及び6は固定子巻線3U、3V及び3Wに誘起される誘
起電圧UV、VV及びVWを90度移相させるフィルタ
回路、7はこれらのフィルタ回路4乃至6の出力信号か
ら中性点電圧NVを得る検出回路、8,9及び10はフ
ィルタ回路4゜5及び6の出力信号と中性点電圧NVと
を夫々比較する比較器、11は制御回路である。第5図
は従来例の動作を示すタイムチャートであり、今、これ
を参照してU相について考えてみる。固定子巻線3Uに
誘起される誘起電圧UV(第5図(a)参照)には、イ
ンバータ回路2の転流時に対アーム還流ダイオードの導
通によって生ずるスパイク状の電圧成分が含まれている
。このスパイク状の電圧成分の影響をなくすために、誘
起電圧UVをフィルタ回路4によって90度位相をシフ
トさせ、第5図(b)で示すような移相電圧DυVとす
る。
Inverter circuit for energizing 3V and 3W, 4.5
and 6 are filter circuits that phase-shift the induced voltages UV, VV, and VW induced in the stator windings 3U, 3V, and 3W by 90 degrees, and 7 is a filter circuit that calculates the neutral point voltage NV from the output signals of these filter circuits 4 to 6. 8, 9 and 10 are comparators that compare the output signals of the filter circuits 4.5 and 6 with the neutral point voltage NV, respectively. 11 is a control circuit. FIG. 5 is a time chart showing the operation of the conventional example, and now, referring to this chart, let us consider the U phase. The induced voltage UV induced in the stator winding 3U (see FIG. 5(a)) includes a spike-like voltage component generated by conduction of the paired arm freewheeling diode during commutation of the inverter circuit 2. In order to eliminate the influence of this spike-like voltage component, the phase of the induced voltage UV is shifted by 90 degrees by the filter circuit 4 to obtain a phase-shifted voltage DυV as shown in FIG. 5(b).

その後、この移相電圧DUVと第5図(b)に示す中性
点電圧NVとを比較器8により比較し、第5図(c)で
示すように位置検出信号PSUを得る。他のV及びW相
についても同様であり、誘起電圧■V及びWVに基づい
て比較器9及び10から第5図(d)及び(e)で示す
ように位置検出信号PSV及びPSWを得る。これらの
位置検出信号PSU、PSV及びPSWは180度通主
通電20度位相の異なる信号となり、これらが制御回路
11に与えられることにより、その制御回路11は6つ
の通電タイミング信号を出力してインバータ回路2のス
イッチング素子たるトランジスタのベースに与えるよう
になる。
Thereafter, this phase shift voltage DUV and the neutral point voltage NV shown in FIG. 5(b) are compared by a comparator 8 to obtain a position detection signal PSU as shown in FIG. 5(c). The same goes for the other V and W phases, and position detection signals PSV and PSW are obtained from the comparators 9 and 10 as shown in FIGS. 5(d) and (e) based on the induced voltages V and WV. These position detection signals PSU, PSV, and PSW are signals with a 180-degree main conduction phase and a 20-degree phase difference, and when these are given to the control circuit 11, the control circuit 11 outputs six energization timing signals to control the inverter. It is applied to the base of the transistor which is the switching element of circuit 2.

(発明が解決しようとする課題) 従来の構成では、誘起電圧UV、VV及びWVに含まれ
るスパイク状の電圧成分を除去するために90度遅れ位
相特性を有するフィルタ回路4乃至6を設けているので
、フィルタ回路4乃至6の時定数が大きく、このため、
急激な速度変動に追従できない問題があり、又、低速度
領域での位置検出が困難になる問題がある。更に、誘起
電圧UV、VV及びWvに含まれるスパイク状の電圧成
分の大きさは、固定子巻線3U、3V及び3Wの電流即
ち負荷の大きさによって変化するので、負荷変動が大き
いとフィルタ回路4乃至6以降の信号波形に位相誤差を
生ずることになって広範囲の動作は不可能であり、従っ
て、用途としては負荷変動の小さなコンプレッサ等に限
定される問題がある。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional configuration, filter circuits 4 to 6 having phase characteristics delayed by 90 degrees are provided in order to remove spike-like voltage components included in the induced voltages UV, VV, and WV. Therefore, the time constants of filter circuits 4 to 6 are large, and therefore,
There is a problem that rapid speed fluctuations cannot be followed, and there is also a problem that position detection in a low speed region is difficult. Furthermore, the magnitude of the spike-like voltage components included in the induced voltages UV, VV, and Wv varies depending on the current of the stator windings 3U, 3V, and 3W, that is, the magnitude of the load, so if the load fluctuation is large, the filter circuit A phase error occurs in the signal waveforms from 4 to 6 onwards, making it impossible to operate over a wide range, and therefore, there is a problem in that the application is limited to compressors with small load fluctuations.

尚、このような問題を解消するために、特開昭61−1
70290号公報に開示されたようなものが考えられて
いる。これは、トランジスタ(転流素子)と固定子巻線
(駆動巻線)との間にインピーダンス素子を挿入して、
固定子巻線の任意の2つの端子間の巻線を一辺とするブ
リッジ回路を構成し、このブリッジ回路の2つの頂点の
電位差を検出する差動増幅回路により位置検出信号を得
る構成である。しかしながら、このような構成では、人
容二のブラシレスモータのように大電流(例えば数十ア
ンペア)が流れる場合には、トランジスタと固定子巻線
との間に挿入されたインピーダンス素子の発熱が大きく
なるという新たな問題が生じ、又、低速度領域において
も時間に対する電流変化が小さいので、低速度領域での
位置検出が困難であるという問題は解消されない。
In order to solve this problem, Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-1
The one disclosed in Japanese Patent No. 70290 is being considered. This is done by inserting an impedance element between the transistor (commutating element) and the stator winding (drive winding).
A bridge circuit is constructed in which one side is the winding between two arbitrary terminals of the stator winding, and a position detection signal is obtained by a differential amplifier circuit that detects the potential difference between two vertices of this bridge circuit. However, in such a configuration, when a large current (for example, several tens of amperes) flows, such as in a small brushless motor, the impedance element inserted between the transistor and the stator winding generates a large amount of heat. In addition, since the current change with respect to time is small even in the low speed region, the problem of difficulty in position detection in the low speed region remains unresolved.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
、固定子巻線の誘起電圧に基づいてその固定子巻線の通
電を制御するものであっても、固定子巻線の誘起電圧を
高速度且つ正確に検出して位置検出信号を得ることがで
き、急激な速度変動に対する応答性がよく、負荷変動に
対しても広範囲に動作し得、又、低速度領域に対しても
確実に位置検出信号を得ることができ、更に、インピー
ダンス素子の大きな発熱の問題もないブラシレスモータ
の駆動装置を提供するにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to control the energization of the stator winding based on the induced voltage of the stator winding. It is possible to obtain a position detection signal by detecting the It is an object of the present invention to provide a brushless motor drive device which can obtain a position detection signal and is free from the problem of large heat generation of an impedance element.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明のブラシレスモータの駆動装置は、永久磁石の回
転子の回転に応じて複数相の固定子巻線に誘起される誘
起電圧を夫々分圧する分圧回路を設け、この分圧回路に
よる各相分圧信号の内の任意の二相の電位差を検出する
差動増幅手段を設け、基準電圧信号を発生する基準電圧
信号発生手段を設け、この基準電圧信号発生手段の基準
電圧信号と前記差動増幅手段の出力信号とを比較する比
較手段を設け、この比較手段の出力信号を遅延させる遅
延手段を設け、この遅延手段の出力信号と前記比較手段
の出力信号とを処理して位置検出信号を出力する論理手
段を設け、この論理手段からの位置検出信号に基づいて
通電タイミング信号を出力する制御回路を設け、そして
、この制御回路からの通電タイミング信号に基づいて前
記固定子巻線の通電を制御する出力回路を設ける構成に
特徴を有する。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) A brushless motor drive device of the present invention divides induced voltages induced in stator windings of multiple phases in response to rotation of a permanent magnet rotor. a voltage dividing circuit for generating a voltage, a differential amplifying means for detecting a potential difference between any two phases of the divided voltage signals of each phase by the voltage dividing circuit, and a reference voltage signal generating means for generating a reference voltage signal; Comparing means for comparing the reference voltage signal of the reference voltage signal generating means and the output signal of the differential amplifying means is provided, and delay means is provided for delaying the output signal of the comparing means, and the output signal of the delay means and the output signal of the differential amplifying means are provided. A logic means for processing the output signal of the comparison means and outputting a position detection signal is provided, a control circuit is provided for outputting an energization timing signal based on the position detection signal from the logic means, and The present invention is characterized in that it includes an output circuit that controls energization of the stator winding based on a energization timing signal.

叉、基準電圧信号発生手段としては、ブラシレスモータ
への印加電圧とそのブラシレスモータの回転数に比例し
た電圧との差を検出する差動増幅手段とこの差動増幅手
段の出力信号を他相の位置検出信号に基づいて正、負に
切換える切換手段とから構成することが好ましい。
The reference voltage signal generation means includes a differential amplification means for detecting the difference between the voltage applied to the brushless motor and a voltage proportional to the rotation speed of the brushless motor, and an output signal of the differential amplification means for detecting the difference between the voltage applied to the brushless motor and the voltage proportional to the rotation speed of the brushless motor. It is preferable to include a switching means for switching between positive and negative based on the position detection signal.

(作用) 固定子巻線に誘起される誘起電圧を分圧回路。(effect) A voltage divider circuit for the induced voltage induced in the stator winding.

差動増幅手段、基準電圧信号発生手段及び比較手段によ
り処理することによってスパイク状の電圧成分を含んだ
位置検出信号が得られ、そして、この位置検出信号のス
パイク状の電圧成分は遅延手段及び論理手段により除去
されて制御回路に与えられる位置検出信号が得れる。従
って、従来のような時定数の大なるフィルタ回路を設け
る必要がないので、応答性をよくし得て、急激な速度変
動。
A position detection signal containing a spike-like voltage component is obtained by processing by the differential amplification means, the reference voltage signal generation means, and the comparison means, and the spike-like voltage component of this position detection signal is processed by the delay means and logic. A position detection signal is obtained which is removed by the means and applied to the control circuit. Therefore, there is no need to provide a filter circuit with a large time constant as in the conventional case, so response can be improved and rapid speed fluctuations can be avoided.

固定子巻線の電流変化即ち負荷変動に対しても高速度で
位置検出を行ない得、又、固定子巻線と出力回路との間
にインピーダンス素子を挿入する必要がないので、イン
ピーダンス素子の大きな発熱の問題もなくなる。
It is possible to perform high-speed position detection even in response to current changes in the stator winding, that is, load fluctuations, and there is no need to insert an impedance element between the stator winding and the output circuit. There will be no problem with heat generation.

又、jA準電圧信号発生手段からの基準電圧信号の値は
、ブラシレスモータへの印加電圧即ち直流電源型J)二
及びブラシレスモータの回転数に応じて変化するように
なり、従って、ブラシレスモータに負荷が加わって電流
が増大した時にそのブラシレスモータの回転数が低下し
てこれに応じて誘起電圧が減少しても、位置検出信号の
検出タイミングが遅れるようなことはなく、最大[・ル
クを生ずる位相で制御し得て効率よく運転することが可
能になる。
In addition, the value of the reference voltage signal from the jA quasi-voltage signal generating means changes depending on the voltage applied to the brushless motor, that is, the DC power supply type J) and the rotation speed of the brushless motor. Even if the rotational speed of the brushless motor decreases when a load is applied and the current increases, and the induced voltage decreases accordingly, the detection timing of the position detection signal will not be delayed, and the maximum The resulting phase can be controlled and efficiently operated.

(実施例) 以下本発明の一実施例につき第1図乃至第3図を参照し
ながら説明する。
(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.

先ず、第1図及び第2図に従って全体の構成について述
べる。21は電圧調整可能な直流電源であり、これの正
及び負端子は母線22及び23に接続され、母線23は
アースされている。24は出力回路たるインバータ回路
であり、これは母線22.23間にスイッチング素子た
るNPN形のトランジスタ25乃至27及び28乃至3
0を三相ブリッジ接続して構成されている。尚、31乃
至36はトランジスタ25乃至30に並列に接続された
ダイオードである。37はブラシレスモータであり、こ
れは、U、V及びW相の固定子巻線38U、38V及び
38Wを有する固定子38と、永久磁石形の回転子39
とを備えている。そして、固定子巻線38U、38V及
び38Wの一端子は共通に接続され、各他端子はトラン
ジスタ25及び28の共通接続点たる出力端子OU、 
 トランジスタ26及び29の共通接続点たる出力端子
ov及びトランジスタ27及び30の共通接続点たる出
力端子OWに夫々接続されている。4oは分圧回路であ
り、これは、出力端子OU、OV及びOWと母線23と
の間に、抵抗41と42との直列回路2抵抗43と44
との直列回路及び抵抗45と46との直列回路を接続し
て構成され、その抵抗41と42.抵抗43と44及び
抵抗45と46の各共通接続点を出力端子40U、40
V及び40Wとしている。47はバッファ回路であり、
これは、tJ、 V及びW相馬の演算増幅器48U。
First, the overall configuration will be described according to FIGS. 1 and 2. Reference numeral 21 denotes a voltage-adjustable DC power supply, the positive and negative terminals of which are connected to busbars 22 and 23, with busbar 23 being grounded. 24 is an inverter circuit which is an output circuit, and NPN type transistors 25 to 27 and 28 to 3 which are switching elements are connected between bus lines 22 and 23.
0 connected in a three-phase bridge. Note that 31 to 36 are diodes connected in parallel to the transistors 25 to 30. 37 is a brushless motor, which includes a stator 38 having U, V and W phase stator windings 38U, 38V and 38W, and a permanent magnet rotor 39.
It is equipped with One terminal of the stator windings 38U, 38V and 38W is connected in common, and each other terminal is an output terminal OU, which is a common connection point of the transistors 25 and 28.
They are connected to an output terminal OV, which is a common connection point of transistors 26 and 29, and an output terminal OW, which is a common connection point of transistors 27 and 30, respectively. 4o is a voltage divider circuit, which consists of a series circuit of resistors 41 and 42, 2 resistors 43 and 44, between the output terminals OU, OV, and OW and the bus bar 23.
and a series circuit of resistors 45 and 46 are connected, and the resistors 41 and 42 . The common connection points of resistors 43 and 44 and resistors 45 and 46 are connected to output terminals 40U and 40
V and 40W. 47 is a buffer circuit;
This is an operational amplifier 48U with tJ, V and W soma.

48V及び48Wからなり、各非反転入力端子は前記出
力端子40U、40V及び40Wに夫々接続され、各反
転入力端子は自己の出力端子に夫々接続されている。4
9は差動増幅手段であり、これは、第2図に示すように
、U、V及びW相馬の差動増幅回路50U、50V及び
50Wからなる。
48V and 48W, each non-inverting input terminal is connected to the output terminals 40U, 40V and 40W, respectively, and each inverting input terminal is connected to its own output terminal, respectively. 4
Reference numeral 9 denotes differential amplification means, which, as shown in FIG. 2, consists of differential amplification circuits 50U, 50V and 50W with U, V and W soma.

U相用の差動増幅回路50Uは、抵抗51U、52U、
53U、54U及び演算増幅器55Uからなり、その演
算増幅器55Uの反転入力端子と出力端子との間に抵抗
53Uが接続されているとともに、演算増幅器55Uの
非反転入力端子が抵抗54Uを介してアースされること
により構成されている。他のV及びW相馬の差動増幅回
路50V及び50Wも同構成であり、差動増幅回路50
Uと同一部分にはその符号に添字Uの代りに添字V及び
Wを付して示す。そして、演算増幅器55Uの反転入力
端子及び演算増幅器55Wの非反転入力端子は夫々抵抗
51U及び52Wを介してU相馬の演算増幅器48Uの
出力端子に接続され、演算増幅器55Vの反転入力端子
及び演算増幅器55Uの非反転入力端子は夫々抵抗51
V及び52Uを介してV相馬の演算増幅器48Vの出力
端子に接続され、演算増幅器55Wの反転入力端子及び
演算増幅器55Vの非反転入力端子は夫々抵抗51W及
び52Vを介してW相馬の演算増幅器48Wの出力端子
に接続されている。56は比較手段であり、これは、第
2図に示すように、U、  V及びW相馬の比較回路5
7U、57V及び57Wからなる。U相馬の比較回路5
7Uは1.比較器58U、フォトカブラ59U、抵抗6
0U及び61Uからなり、その比較器58Uの出力端子
がフォトカブラ59Uの発光ダイオード59Ua及び抵
抗60Uを介して直流電圧vc1が印加された母線62
1に接続され、そして、直流電圧vc2が印加された母
線622とアースとの間に抵抗61U及びフォトカブラ
59Uのフォトトランジスタ59Ubのコレクタ、エミ
ッタ間が直列に接続されて構成されている。他のV及び
W相馬の比較回路57V及び57Wも同構成であり、比
較回路57Uと同一部分にはその符号に添字Uの代りに
添字V及びWを付して示す。そして、比較器58U。
The U-phase differential amplifier circuit 50U includes resistors 51U, 52U,
53U, 54U and an operational amplifier 55U, a resistor 53U is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 55U, and the non-inverting input terminal of the operational amplifier 55U is grounded via a resistor 54U. It is composed of The other V and W soma differential amplifier circuits 50V and 50W have the same configuration, and the differential amplifier circuit 50
The same parts as U are shown with suffixes V and W added instead of the suffix U. The inverting input terminal of the operational amplifier 55U and the non-inverting input terminal of the operational amplifier 55W are connected to the output terminal of the U-soma operational amplifier 48U via resistors 51U and 52W, respectively, and the inverting input terminal of the operational amplifier 55V and the non-inverting input terminal of the operational amplifier 55W are The non-inverting input terminals of 55U each have a resistor of 51
The inverting input terminal of the operational amplifier 55W and the non-inverting input terminal of the operational amplifier 55V are connected to the output terminal of the operational amplifier 48V of the W soma through resistors 51W and 52V, respectively. is connected to the output terminal of Reference numeral 56 denotes a comparison means, which, as shown in FIG.
It consists of 7U, 57V and 57W. U Soma comparison circuit 5
7U is 1. Comparator 58U, photocoupler 59U, resistor 6
0U and 61U, the output terminal of the comparator 58U is connected to the bus 62 to which DC voltage VC1 is applied via the light emitting diode 59Ua of the photocoupler 59U and the resistor 60U.
The resistor 61U and the collector and emitter of the phototransistor 59Ub of the photocoupler 59U are connected in series between the bus 622 connected to the bus 622 to which the DC voltage vc2 is applied and the ground. The other V and W soma comparison circuits 57V and 57W have the same configuration, and the same parts as the comparison circuit 57U are shown with suffixes V and W added instead of the suffix U to their reference numerals. And comparator 58U.

58V及び58Wの各反転入力端子は演算増幅器55U
、55V及び55Wの出力端子に夫々接続されている。
Each inverting input terminal of 58V and 58W is an operational amplifier 55U.
, 55V and 55W output terminals, respectively.

63は遅延手段であり、これは、第2図に示すように、
U、V及びW相馬の遅延回路64U、64V及び64W
からなる。U相馬の遅延回路64Uは、インバータ65
U及び66U。
63 is a delay means, which, as shown in FIG.
U, V and W Soma delay circuit 64U, 64V and 64W
Consisting of The U-soma delay circuit 64U is an inverter 65
U and 66U.

抵抗67U及び68U、インバータ69U及び70U並
びにコンデンサ71Uからなり、インバータ65U及び
66U、抵抗67U及び68U並びにインバータ69U
及び70Uが直列に接続され且つインバータ66U及び
抵抗67Uの直列回路に並列にコンデンサ71Uが接続
されて構成されている。他のV及びW相馬の遅延回路6
4V及び64Wも同構成であり、遅延回路64Uと同一
部分にはその符号に添字Uの代りに添字V及びWを付し
て示す。そして、U相馬のインバータ65Uの入力端子
はフォトトランジスタ59Ubのコレクタに接続され、
■相馬のインバータ65Vの入力端子はフォトトランジ
スタ59Vbのコレクタに接続され、W相馬のインバー
タ65Wの入力端子はフォトトランジスタ59Wbのコ
レクタに接続されている。72は論理手段であり、これ
は、第2図に示すように、U、V及びW相馬の論理回路
73U、73V及び73Wからなる。U相馬の論理回路
73Uは、インバータ74U並びにD形のフリップフロ
ップ回路75U、76U及び77Uからなり、各フリッ
プフロップ回路75U、76U及び77Uのリセット入
力端子R及びデータ入力端子りはアースされ、フリップ
フロップ回路75Uのリセット出力端子Qはフリップフ
ロップ回路77Uのクロック入力端子Cに接続され、フ
リップフロップ回路76Uのリセット出力端子0がフリ
ップフロップ回路77Uのセット入力端子Sに接続され
、そして、フリップフロップ回路76Uのクロック入力
端子Cがインバータ回路74Uの出力端子に接続されて
構成されている。他のV及びW相馬の論理回路73V及
び73Wも同構成であり、論理回路73Uと同一部分に
は同一符号に添字Uの代りに添字V及びWを付して示す
Consisting of resistors 67U and 68U, inverters 69U and 70U, and capacitor 71U; inverters 65U and 66U, resistors 67U and 68U, and inverter 69U.
and 70U are connected in series, and a capacitor 71U is connected in parallel to a series circuit of an inverter 66U and a resistor 67U. Other V and W soma delay circuits 6
4V and 64W have the same configuration, and the same parts as the delay circuit 64U are shown with suffixes V and W in place of the suffix U. The input terminal of the U-soma inverter 65U is connected to the collector of the phototransistor 59Ub,
(2) The input terminal of the soma inverter 65V is connected to the collector of the phototransistor 59Vb, and the input terminal of the W soma inverter 65W is connected to the collector of the phototransistor 59Wb. 72 is a logic means, which, as shown in FIG. 2, consists of logic circuits 73U, 73V and 73W of U, V and W soma. The U-soma logic circuit 73U consists of an inverter 74U and D-type flip-flop circuits 75U, 76U, and 77U, and the reset input terminal R and data input terminal of each flip-flop circuit 75U, 76U, and 77U are grounded, and the flip-flop circuits 75U, 76U, and 77U are grounded. The reset output terminal Q of the circuit 75U is connected to the clock input terminal C of the flip-flop circuit 77U, and the reset output terminal 0 of the flip-flop circuit 76U is connected to the set input terminal S of the flip-flop circuit 77U. The clock input terminal C of the inverter circuit 74U is connected to the output terminal of the inverter circuit 74U. The other V and W soma logic circuits 73V and 73W have the same configuration, and the same parts as the logic circuit 73U are indicated by the same reference numerals with suffixes V and W added instead of the suffix U.

そして、U相馬の論理回路73Uにおいて、フリップフ
ロップ回路75Uのクロック入力端子C及びインバータ
74Uの入力端子はフォトトランジスタ59Ubのコレ
クタに接続され、フリップフロップ回路75Uのセット
入力端子SはV相馬の遅延回路64Vにおけるインバー
タ70Vの出力端子に接続され、フリップフロップ回路
76Uのセット入力端子Sは同遅延回路64Vにおける
インバータ69Vの出力端子に接続されている。又、■
相馬の論理回路73Vにおいて、フリップフロップ回路
75Vのクロック入力端子C及びインバータ74Vの入
力端子はフォトトランジスタ59vbのコレクタに接続
され、フリップフロップ回路75Vのセット入力端子S
はW相馬の遅延回路64Wにおけるインバータ70Wの
出力端子に接続され、フリップフロップ回路76Vのセ
ット入力端子Sは同遅延回路64Wにおけるインバータ
69Wの出力端子に接続されている。更に、W相馬の論
理回路73Wにおいて、フリップフロップ回路75Wの
クロック入力端子C及びインバータ74Wの入力端子は
フォトトランジスタ59Wbのコレクタに接続され、フ
リップフロップ回路75Wのセット入力端子SはU相馬
の遅延回路64Uにおけるインバータ70Uの出力端子
に接続され、フリップフロップ回路76Wのセット入力
端子Sは同遅延回路64Uにおけるインバータ69Uの
出力端子に接続されている。而して、各U。
In the U-soma logic circuit 73U, the clock input terminal C of the flip-flop circuit 75U and the input terminal of the inverter 74U are connected to the collector of the phototransistor 59Ub, and the set input terminal S of the flip-flop circuit 75U is connected to the V-soma delay circuit. The set input terminal S of the flip-flop circuit 76U is connected to the output terminal of the inverter 69V at the delay circuit 64V. Also,■
In the Soma logic circuit 73V, the clock input terminal C of the flip-flop circuit 75V and the input terminal of the inverter 74V are connected to the collector of the phototransistor 59vb, and the set input terminal S of the flip-flop circuit 75V is connected to the collector of the phototransistor 59vb.
is connected to the output terminal of the inverter 70W in the W Soma delay circuit 64W, and the set input terminal S of the flip-flop circuit 76V is connected to the output terminal of the inverter 69W in the delay circuit 64W. Further, in the W-soma logic circuit 73W, the clock input terminal C of the flip-flop circuit 75W and the input terminal of the inverter 74W are connected to the collector of the phototransistor 59Wb, and the set input terminal S of the flip-flop circuit 75W is connected to the U-soma delay circuit. The set input terminal S of the flip-flop circuit 76W is connected to the output terminal of the inverter 69U in the delay circuit 64U. Therefore, each U.

■及びW相馬のフリップフロップ回路77U、77■及
び77Wの各リセット出力端子0は制御回路78の3本
の入力端子に接続され、その制御回路78の6本の出力
端子はインバータ回路24におけるトランジスタ25乃
至30のベースに接続されている。さて、79は基準電
圧発生手段であり、以下これについて述べる。即ち、8
0は分圧回路であり、これは母線22とアースとの間に
抵抗81及び82を直列に接続して構成されている。
The reset output terminals 0 of the flip-flop circuits 77U, 77■, and 77W of the ■ and W Soma are connected to the three input terminals of the control circuit 78, and the six output terminals of the control circuit 78 are connected to the transistors in the inverter circuit 24. Connected to 25 to 30 bases. Now, 79 is a reference voltage generating means, which will be described below. That is, 8
0 is a voltage dividing circuit, which is constructed by connecting resistors 81 and 82 in series between the bus bar 22 and the ground.

83は電圧検出回路であり、これは、第2図に示すよう
に、演算増幅器84.85及び抵抗86゜87からなり
、バッファとしての演算増幅器84の反転入力端子が出
力端子に接続され、その出力端子が演算増幅器85の非
反転入力端子に接続され、演算増幅器85の出力端子が
抵抗86.87を直列に介してアースされているととも
に、その抵抗86.87の共通接続点が演算増幅器85
の反転入力端子に接続されて構成されている。そして、
この電圧検出回路83における演算増幅器84の非反転
入力端子は分圧回路79における検出端子たる抵抗80
.81の共通接続点に接続されている。88は差動増幅
手段であり、これは、第2図に示すように、抵抗89乃
至92及び演算増幅器93からなり、演算増幅器93の
反転入力端子が抵抗91を介して出力端子に接続され、
その演算増幅器93の非反転入力端子が抵抗92を介し
てアースされて構成されている。そして、この演算増幅
器93において、反転入力端子は抵抗89を介して演算
増幅器85の出力端子に接続され、非反転入力端子は制
御回路78の後述する如き信号を出力する制御端子に接
続されている。94は切換手段であり、これは、第2図
に示すように、U、V及びW相馬の切換回路95U、9
5V及び95Wからなる。U相馬の切換回路95Uは、
抵抗96U、97U、98U、演算増幅器99U及びア
ナログスイッチ100Uからなり、演算増幅器99Uに
おいて、反転入力端子及び非反転入力端子が抵抗96U
及び97Uを夫々介して演算増幅器93の出力端子に接
続され、非反転入力端子がアナログスイッチ100Uを
介してアースされて構成されている。他のV及びW相馬
の切換回路95V及び95Wも同構成であり、U相馬の
切換回路95Uと同一部分にはその符号に添字Uの代り
に添字V及びWを付して示す。そして、U相馬の切換回
路95Uにおいて、演算増幅器99Uの出力端子はU相
馬の比較回路57Uにおける比較器58Uの非反転入力
端子に接続され、アナログスイッチ100 U、のゲー
ト端子はW相馬の論理回路73Wにおけるフリップフロ
ップ回路77Wのリセット出力端子0に接続されている
。又、■相馬の切換回路95Vにおいて、演算増幅器9
9Vの出力端子はV相馬の比較回路57Vにおける比較
器58Vの非反転入力端子に接続され、アナログスイッ
チ100Vのゲート端子はU相馬の論理回路73Uにお
けるフリップフロップ回路77Uのリセット出力端子Q
 L接続されている。更には、W相馬の切換回路95W
において、演算増幅器99Wの出力端子はW相馬の比較
回路57Wにおける比較558 Wの非反転入力端子に
接続され、アナログスイッチ100Wのゲート端子は■
相馬の論理回路73Vにおけるフリップフロップ回路7
7Vのリセット出力端子0に接続されている。
83 is a voltage detection circuit, which, as shown in FIG. 2, consists of operational amplifiers 84 and 85 and resistors 86 and 87; The output terminal is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 85, and the output terminal of the operational amplifier 85 is grounded through a resistor 86.87 in series, and the common connection point of the resistors 86.87 is connected to the operational amplifier 85.
It is configured by being connected to the inverting input terminal of. and,
A non-inverting input terminal of an operational amplifier 84 in this voltage detection circuit 83 is connected to a resistor 80 which is a detection terminal in a voltage dividing circuit 79.
.. 81 common connection points. Reference numeral 88 denotes differential amplification means, which, as shown in FIG.
A non-inverting input terminal of the operational amplifier 93 is grounded via a resistor 92. In this operational amplifier 93, an inverting input terminal is connected to an output terminal of an operational amplifier 85 via a resistor 89, and a non-inverting input terminal is connected to a control terminal of a control circuit 78 which outputs a signal as described later. . Reference numeral 94 denotes a switching means, which, as shown in FIG.
It consists of 5V and 95W. The U Soma switching circuit 95U is
Consisting of resistors 96U, 97U, 98U, operational amplifier 99U, and analog switch 100U, in operational amplifier 99U, the inverting input terminal and non-inverting input terminal are connected to resistor 96U.
and 97U to the output terminal of the operational amplifier 93, and the non-inverting input terminal is grounded via the analog switch 100U. The other V and W soma switching circuits 95V and 95W have the same configuration, and the same parts as the U soma switching circuit 95U are indicated with suffixes V and W instead of the suffix U. In the U-soma switching circuit 95U, the output terminal of the operational amplifier 99U is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 58U in the U-soma comparison circuit 57U, and the gate terminal of the analog switch 100U is connected to the W-soma logic circuit. It is connected to the reset output terminal 0 of the flip-flop circuit 77W in 73W. Also, in the Soma switching circuit 95V, the operational amplifier 9
The 9V output terminal is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 58V in the V Soma comparison circuit 57V, and the gate terminal of the analog switch 100V is connected to the reset output terminal Q of the flip-flop circuit 77U in the U Soma logic circuit 73U.
L is connected. Furthermore, W Soma switching circuit 95W
, the output terminal of the operational amplifier 99W is connected to the non-inverting input terminal of the comparison circuit 558W in the W Soma comparison circuit 57W, and the gate terminal of the analog switch 100W is connected to the gate terminal of the analog switch 100W.
Flip-flop circuit 7 in Soma logic circuit 73V
Connected to 7V reset output terminal 0.

次に、本実施例の作用につき第3図のタイムチャートを
も参照して説明する。
Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to the time chart of FIG.

回転子39の回転中は各固定子巻線38U、38V及び
38Wに電圧信号たる誘起電圧UV、VV、WVが誘起
され、これらは分圧回路40により分圧されてTTL(
トランジスタトランジスタロジック)レベルまで下げら
れて出力端子40U。
During the rotation of the rotor 39, induced voltages UV, VV, and WV, which are voltage signals, are induced in each stator winding 38U, 38V, and 38W, and these are divided by the voltage dividing circuit 40 to generate TTL (
Transistor transistor logic) level is lowered to the output terminal 40U.

40V及び40Wから第3図(a)、(b)及び(e)
で示すように分圧信号たる分圧誘起電圧UVa、VVa
及びWVaとして出力される、更に、U及びV相馬の分
圧誘起電圧UVa及びVVaは演算増幅器48U及び4
8Vを介してU相馬の差動増幅回路50Uに与えられ、
■及びW相馬の分圧誘起電圧VVa及びWVaは演算増
幅器48V及び48Wを介してV相馬の差動増幅回路5
0Vに与えられ、W及びU相馬の分圧誘起電圧WVa及
びUVaは演算増幅″548W及び48Uを介してW相
馬の差動増幅回路50Wに与えられる。これにより、U
、V及びW相馬の差動増幅回路50U、50V及び50
Wは第3図(d)、(e)及び(f)で示すように差電
圧出力信号550U。
Figure 3 (a), (b) and (e) from 40V and 40W
As shown in FIG.
Furthermore, the divided voltage induced voltages UVa and VVa of the U and V soma are outputted as WVa and WVa.
It is applied to the U-soma differential amplifier circuit 50U via 8V,
The divided voltages VVa and WVa of the and W soma are passed through the operational amplifiers 48V and 48W to the differential amplifier circuit 5 of the V soma.
0V, and the divided induced voltages WVa and UVa of the W and U soma are given to the differential amplifier circuit 50W of the W soma via operational amplifiers 548W and 48U.
, V and W soma differential amplifier circuits 50U, 50V and 50
W is a differential voltage output signal 550U as shown in FIGS. 3(d), (e) and (f).

550V及び550Wを出力する。そして、これらの差
電圧出力信号550U、550V及び550Wは比較回
路57U、57V及び57WにJlえられる。比較回路
57U、57V及び57Wには後述するように切換回路
95U、95V及び95Wから予め基準電圧信号595
U、595V及び595W[第3図(d)、(e)及び
(f)参照〕が与えられている。従って、比較回路57
U、57■及び57Wは基準電圧信号595U、595
V及び595Wと差電圧出力信号550U、55QV及
び550Wとを夫々比較して第3図(g)。
Outputs 550V and 550W. These differential voltage output signals 550U, 550V and 550W are input to comparison circuits 57U, 57V and 57W. The comparison circuits 57U, 57V and 57W are supplied with a reference voltage signal 595 in advance from the switching circuits 95U, 95V and 95W as described later.
U, 595V and 595W [see Figures 3(d), (e) and (f)] are given. Therefore, the comparison circuit 57
U, 57■ and 57W are reference voltage signals 595U, 595
FIG. 3(g) compares V and 595W with differential voltage output signals 550U, 55QV and 550W, respectively.

(h)及び(i)で示すハイレベルの比較検出信号55
7U、557V及び557Wを出力する。
High level comparison detection signal 55 shown in (h) and (i)
Outputs 7U, 557V and 557W.

さて、これらの比較検出信号(位置検出信号)S57U
、557V及び557Wは分圧誘起電圧UVa、VVa
及びWVaのスパイク状の電圧成分(これはインバータ
回路24の転流時に対アーム還流ダイオード31乃至3
6のいずれかが導通することにより生ずる。)を含んで
いるので、これを除去する必要がある。先ず、■相馬の
遅延回路64Vに比較検出信号557Vが与えられると
、遅延回路64Vのインバータ70Vは第3図(j)で
示すようなハイレベルの遅延出力信号570Vを出力し
てU相馬の論理回路73Uにおけるフリップフロップ回
路75Uのセット入力端子Sに与える。このフリップフ
ロップ回路75Uは、そのクロック入力端子Cに比較検
出信号557Uが与えれるようになっていて、比較検出
信号557Uのロウレベルからハイレベルへの立上りに
よりデータ入力端子りの内容即ちロウレベルを読込み、
遅延出力信号570Vのロウレベルからノ\イレベルの
立上りによりセットされることを繰返し、結果として、
リセット出力端子0から第3図(k)で示すようなハイ
レベルの出力信号575Uを出力する。従って、この出
力信号575Uは比較検出信号557Uのロウレベルか
ら!−イレベルへの立上りを検出したものとなる。又、
遅延回路64Vにおけるインバータ69Vは遅延出力信
号870vを反転させた出力信号を出力してU相馬の論
理回路73Uにおけるフリップフロップ回路76Uのセ
ット入力端子Sに与える。このフリップフロップ回路7
6Uは、クロック入力端子Cに比較検出信号557Uを
反転させた信号が与えられるようになっていて、前記フ
リップフロップ回路75Uと同様に作動し、結果として
、リセット出力端子0から第3図(()で示すようにハ
イレベルの出力信号576Uを出力する。従って、この
出力信号576Uは比較検出信号357Uのハイレベル
からロウレベルへの立下りを検出したものとなる。そし
て、これらの出力信号575U及び576Uはフリップ
フロップ回路77Uのクロック入力端子C及びセット入
力端子Sに夫々与えられるようになり、そのフリップフ
ロップ回路77Uは、前記フリップフロップ回路75U
と同様に作動して、結果として、リセット出力端子へか
ら第3図(m)で示すようなハイレベルの位置検出信号
PSUを出力することになる。この位置検出信号PSU
を比較検出信号557Uと比較してみると、位置検出信
号PSUからは比較検出信号557Hのスパイク状の電
圧成分が除去されている。
Now, these comparison detection signals (position detection signals) S57U
, 557V and 557W are the partial voltage induced voltages UVa, VVa
and the spike-like voltage component of WVa (this is caused by the freewheeling diodes 31 to 3 for the arm during commutation of the inverter circuit 24
This occurs when any one of 6 becomes conductive. ), so it needs to be removed. First, when a comparison detection signal 557V is given to the Soma delay circuit 64V, the inverter 70V of the delay circuit 64V outputs a high-level delayed output signal 570V as shown in FIG. It is applied to the set input terminal S of the flip-flop circuit 75U in the circuit 73U. The flip-flop circuit 75U is configured so that a comparison detection signal 557U is applied to its clock input terminal C, and reads the contents of the data input terminal, that is, the low level, when the comparison detection signal 557U rises from a low level to a high level.
The delay output signal 570V is repeatedly set from the low level to the rise of the noise level, and as a result,
A high level output signal 575U as shown in FIG. 3(k) is output from the reset output terminal 0. Therefore, this output signal 575U is from the low level of the comparison detection signal 557U! - This means that the rise to the level has been detected. or,
The inverter 69V in the delay circuit 64V outputs an output signal obtained by inverting the delayed output signal 870v, and applies it to the set input terminal S of the flip-flop circuit 76U in the U-soma logic circuit 73U. This flip-flop circuit 7
6U is configured such that a signal obtained by inverting the comparison detection signal 557U is applied to the clock input terminal C, and operates in the same manner as the flip-flop circuit 75U, and as a result, from the reset output terminal 0 to the signal shown in FIG. ), a high-level output signal 576U is output.Therefore, this output signal 576U is a signal obtained by detecting the fall of the comparison detection signal 357U from high level to low level.These output signals 575U and 576U is applied to the clock input terminal C and set input terminal S of the flip-flop circuit 77U, respectively, and the flip-flop circuit 77U is connected to the flip-flop circuit 75U.
As a result, a high-level position detection signal PSU as shown in FIG. 3(m) is output from the reset output terminal. This position detection signal PSU
When compared with the comparison detection signal 557U, the spike-like voltage component of the comparison detection signal 557H is removed from the position detection signal PSU.

この場合、フリップフロップ回路75U及び76Uによ
り比較検出信号557Uの立上り及び立下りを検出して
いるので、比較回路57Uで発生し得るチャタリングも
取除くことができる。
In this case, since the flip-flop circuits 75U and 76U detect the rise and fall of the comparison detection signal 557U, chattering that may occur in the comparison circuit 57U can also be removed.

以−Lは、U相馬の論理回路73 Uの動作について述
べたものであるが、他のV及びW相馬の論理回路73V
及び73Wの動作原理も論理回路73Uと同様であり、
結果として、論理回路73V及び73Wにおけるフリッ
プフロップ回路78V及び78Wの各リセット出力端子
0から第3図(n)及び(o)で示すような位置検出信
号PSV及びPSWが出力されるようになる。従って、
誘起電圧UV、VV及びWV即ち分圧誘起電圧UVa。
Although the above-L describes the operation of the U-soma logic circuit 73U, other V- and W-soma logic circuits 73V
The operating principle of 73W and 73W is also the same as that of logic circuit 73U,
As a result, position detection signals PSV and PSW as shown in FIGS. 3(n) and 3(o) are output from each reset output terminal 0 of flip-flop circuits 78V and 78W in logic circuits 73V and 73W. Therefore,
Induced voltages UV, VV and WV, ie, divided voltage induced voltage UVa.

VVa及びWVaから180度通電の夫々120度位相
の異なる位置検出信号PSU、PSV及びPSWを得る
ことができるものである。而して、これらの位置検出信
号PSU、PSV及びPSWは制御回路78に与えられ
、制御回路78はこれらに基づいて第3図(p)、(Q
)、(r)。
It is possible to obtain position detection signals PSU, PSV and PSW which are energized through 180 degrees and have different phases by 120 degrees from VVa and WVa. These position detection signals PSU, PSV, and PSW are given to the control circuit 78, and the control circuit 78 uses the signals in FIGS. 3(p) and (Q
), (r).

(s)、(t)及び(u)で示すような通電タイミング
信号TUa、TUb、TVa、TVb、TWa及びTW
bを出力するようになる。そして、通電タイミング信号
TUa及びTUbはU相馬のトランジスタ25及び28
の各ベースに与えられ、通電タイミング信号TVa及び
TVbは■相馬のトランジスタ26及び29の各ベース
に与えられ、通電タイミング信号T W a及びTWb
はW相馬のトランジスタ27及び30の各ベースに与え
られ、トランジスタ25乃至30は順次オンして固定子
巻線38U、38V及び38Wにa電するようになる。
Energization timing signals TUa, TUb, TVa, TVb, TWa and TW as shown in (s), (t) and (u)
b will be output. The energization timing signals TUa and TUb are applied to the U-soma transistors 25 and 28.
The energization timing signals TVa and TVb are applied to the bases of the Soma transistors 26 and 29, and the energization timing signals T W a and TWb
is applied to the bases of transistors 27 and 30 of the W soma, and transistors 25 to 30 are turned on in sequence to supply a current to stator windings 38U, 38V and 38W.

ところで、ブラシレスモータ37の特性においては、無
負荷運転時の入力電圧(直流電源電圧)に対して回転数
が比例するため、回転数に対して誘起電圧も比例する関
係にある。そこで、例えば第3図(v)で示すようにU
相とV相との端子電圧の差電圧出力信号550U’を求
め、そのゼロクロス点を検出することにより第3図(w
 )で示すように比較検出信号557U’を得、これを
前述したように遅延手段63及び論理手段72により処
理することによりスパイク状の電圧成分を除去した位置
検出信号を得ることも考えられる。ところが、ブラシレ
スモータ37の特性上、一定入力電圧(一定印加電圧)
に対して負荷が増大すると回転数が低下するので、誘起
電圧の値も下がるようになり、従って、前述したように
ゼロクロス点を検出するようにした場合には、負荷の増
大にともなりで検出する位相がずれ(即ち2相分の相電
圧値の等しい点がずれ)、最大トルクが出せなくなって
効率が低下する聞届が生ずる。
By the way, in the characteristics of the brushless motor 37, since the number of rotations is proportional to the input voltage (DC power supply voltage) during no-load operation, the induced voltage is also proportional to the number of rotations. Therefore, for example, as shown in FIG. 3(v),
Figure 3 (w
), a comparative detection signal 557U' may be obtained, and this may be processed by the delay means 63 and logic means 72 as described above, thereby obtaining a position detection signal from which spike-like voltage components have been removed. However, due to the characteristics of the brushless motor 37, a constant input voltage (constant applied voltage)
As the load increases, the rotational speed decreases, so the value of the induced voltage also decreases. Therefore, if the zero-crossing point is detected as described above, the detection speed will increase as the load increases. As a result, the phases of the two phases are shifted (that is, the points where the phase voltage values of the two phases are equal are shifted), making it impossible to generate the maximum torque and causing a decrease in efficiency.

そこで、以上のような問題が生じないように本実施例に
おいては基i11電圧電圧定生手段79が次のように動
作する。即ち、直流電源21による直流電源電圧は分圧
回路80によりTTLレベルまで下げられた上で電圧検
出回路83に与えられる。
Therefore, in this embodiment, the base i11 voltage regulating means 79 operates as follows to prevent the above problem from occurring. That is, the DC power supply voltage from the DC power supply 21 is lowered to the TTL level by the voltage dividing circuit 80 and then applied to the voltage detection circuit 83.

従って、電圧検出回路83からは直流電源電圧に比例し
た検出電圧信号S83が出力され、この検出電圧信号3
83は差動増幅手段88に与えられる。一方、差動増幅
手段88には制御回路78から通電タイミング信号TU
a、TUb、TVa。
Therefore, the voltage detection circuit 83 outputs a detection voltage signal S83 proportional to the DC power supply voltage, and this detection voltage signal 3
83 is applied to differential amplification means 88. On the other hand, the differential amplifying means 88 receives the energization timing signal TU from the control circuit 78.
a, TUb, TVa.

TVb、TWa及びTWbから得られる回転数に比例し
た電圧信号S78が与えられるようになっている。この
場合、直流電源電圧が一定であるとすると、ブラシレス
モータ37が無負荷状態であれば、電圧信号37gは電
圧検出回路83の検出電圧信号S83と等しくなり、差
動増幅手段88の出力は零となる(前述のゼロクロス点
検出の場合に相当する)。このような状態で、ブラシレ
スモータ37の負荷が増大すると、回転数が低]するの
で電圧信号S78も低下し、差動増幅手段88は検出電
圧信号S83及び電圧信号S7hの差電圧信号ΔVを生
ずる。この差電圧信号ΔVは切換回路95U、95V及
び95Wに与えられる。
A voltage signal S78 proportional to the rotational speed obtained from TVb, TWa, and TWb is provided. In this case, assuming that the DC power supply voltage is constant, if the brushless motor 37 is in a no-load state, the voltage signal 37g will be equal to the detection voltage signal S83 of the voltage detection circuit 83, and the output of the differential amplification means 88 will be zero. (This corresponds to the case of zero-crossing point detection described above). In this state, when the load on the brushless motor 37 increases, the rotational speed becomes low, so the voltage signal S78 also decreases, and the differential amplification means 88 generates a differential voltage signal ΔV between the detected voltage signal S83 and the voltage signal S7h. . This differential voltage signal ΔV is applied to switching circuits 95U, 95V and 95W.

そして、この差電圧信号ΔVは、U相馬の切換回路95
Uにおいてはアナログスイッチ100Uに与えられるW
相馬の位置検出信号PSWのハイレベル、ロウレベルに
より正、負に切換えられて基準電圧信号595Vとして
出力され、V相馬の切換回路95Vにおいてはアナログ
スイッチ100Vに与えられるU相馬の位置検出信号P
SUのハイレベル、ロウレベルにより正、負に切換えら
れて基IIFI電圧信号595Vとして出力出力され、
そして、W相馬の切換回路95Wにおいてはアナログス
イッチ100Wに与えられるV相馬の位置検出信号PS
Vにより正、負に切換えられて基準電圧信号595Wと
して出力されることになる。このように、差電圧出力信
号557U、557V及び557Wのレベルに対して差
動増幅手段88の出力レベルを合せておけば即ち基準電
圧信号595U、595V及び595Wの値を変化させ
れば、ブラシレスモータ37の負荷が増大して回転数が
低下し、これに応じて誘起電圧が低下しても、常に最大
トルクを得ることができる位相で制御することが可能に
なる。
Then, this difference voltage signal ΔV is transmitted to the switching circuit 95 of the U soma.
At U, W given to the analog switch 100U
It is switched between positive and negative depending on the high level and low level of the soma position detection signal PSW and is output as a reference voltage signal 595V, and in the V soma switching circuit 95V, the U soma position detection signal P is given to the analog switch 100V.
It is switched between positive and negative depending on the high level and low level of SU and is outputted as a basic IIFI voltage signal of 595V.
In the W soma switching circuit 95W, the V soma position detection signal PS is applied to the analog switch 100W.
It is switched between positive and negative by V and is output as a reference voltage signal of 595W. In this way, if the output level of the differential amplifying means 88 is matched to the level of the differential voltage output signals 557U, 557V, and 557W, that is, if the values of the reference voltage signals 595U, 595V, and 595W are changed, the brushless motor Even if the load on the motor 37 increases and the rotational speed decreases, and the induced voltage decreases accordingly, it is possible to always control the phase at which the maximum torque can be obtained.

このように本実施例においては、固定子巻線38U、3
8V及び38Wに誘起される誘起電圧UV、VV及びW
Vを分圧回路40により分圧し、その分圧誘起電圧TJ
Va、VVa及びWVaからバッファ回路47.差動増
幅手段49及び比較手段56を介して比較検出信号(位
置検出信号)S57U、557V及び557Wを得、更
に、これらの比較検出信号557U、557V及び55
7Wから遅延手段63及び論理手段72を介してスパイ
ク状の電圧成分を除去して位置検出信号PSU、PSV
及びPSWを得るようにしたものである。従って、従来
とは異なり誘起電圧UV、VV及びWVを移相させるた
めの時定数の大なるフィルタ回路4乃至6を設ける必要
がないので、固定子巻線38U、38V及び38Wの誘
起電圧UV。
In this way, in this embodiment, the stator windings 38U, 3
Induced voltages UV, VV and W induced at 8V and 38W
V is divided by the voltage dividing circuit 40, and the voltage induced by the voltage TJ is
From Va, VVa and WVa to the buffer circuit 47. Comparison detection signals (position detection signals) S57U, 557V, and 557W are obtained through the differential amplification means 49 and comparison means 56, and these comparison detection signals 557U, 557V, and 55
7W through the delay means 63 and logic means 72 to remove the spike-like voltage component and generate the position detection signals PSU, PSV.
and PSW. Therefore, unlike the conventional case, there is no need to provide filter circuits 4 to 6 with large time constants for phase-shifting the induced voltages UV, VV, and WV.

vv及びWvを高速度且つ正確に検出して位置検出信号
PSU、PSV及びPSWを得ることができ、急激な速
度変動に対する応答性がよく、又、負荷変動に対しても
広範囲に動作し得るとともに、低速度領域に対しても確
実に位置検出信号を得ることができる。更に、出力回路
24と固定子巻線38U、38V及び38Wとの間にイ
ンピーダンス素子を挿入する必要もないので、インピー
ダンス素子の大きな発熱の問題もない。
It is possible to obtain position detection signals PSU, PSV and PSW by detecting vv and Wv at high speed and accurately, has good responsiveness to sudden speed fluctuations, and can operate over a wide range of load fluctuations. , it is possible to reliably obtain a position detection signal even in a low speed region. Furthermore, since there is no need to insert an impedance element between the output circuit 24 and the stator windings 38U, 38V and 38W, there is no problem of large heat generation from the impedance element.

更に、本実施例においては、比較手段56に基準電圧信
号595U、595V及び595Wを与える基準電圧信
号発生手段79を分圧回路80゜電圧検出回路83.差
動増幅器手段88及び切換手段94により構成して、基
準電圧信号S 95 U。
Furthermore, in this embodiment, the reference voltage signal generating means 79 which supplies the reference voltage signals 595U, 595V and 595W to the comparing means 56 is connected to a voltage dividing circuit 80° voltage detecting circuit 83. A reference voltage signal S 95 U, constituted by differential amplifier means 88 and switching means 94.

595V及び595Wを差電圧出力信号557U。595V and 595W as a differential voltage output signal 557U.

557V及び557Wのレベルに応じて変化させるとと
もに他相の位置検出信号PSW、PSU及びPSVによ
り正、負に切換えるようにしたものである。従って、ブ
ラシレスモータ37の負荷が拡大してその回転数が低下
し、これに応じて誘起電圧が低下しても、ブラシレスモ
ータ37を常に最大トルクを出せる位相で制御すること
ができる。
It changes according to the levels of 557V and 557W, and is switched between positive and negative by position detection signals PSW, PSU and PSV of other phases. Therefore, even if the load on the brushless motor 37 increases and its rotational speed decreases, and the induced voltage decreases accordingly, the brushless motor 37 can be controlled at a phase that can always produce the maximum torque.

尚、上記実施例では比較手段に与える基準電圧信号を直
流電源電圧と回転数とにより変化させるようにだが、負
荷の増大は負荷電流に比例することからこの負荷電流に
応じて変化させるようにしてもよく、或いは負荷電流と
回転数により変化させるようにしてもよい。
In the above embodiment, the reference voltage signal given to the comparison means is changed depending on the DC power supply voltage and the rotation speed, but since the increase in load is proportional to the load current, it is changed according to the load current. Alternatively, it may be changed depending on the load current and rotation speed.

その他、本発明は上記し且つ図面に示す実施例のみ限定
させるものではなく、例えば三相に限られず複数相のブ
ラシレスモータ全般に適用でき、又、制御回路とともに
遅延手段及び論理手段をマイクロコンピュータで構成し
てもよい等、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変形して実
施し得ることは勿論である。
In addition, the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, but can be applied not only to three-phase brushless motors but also to multi-phase brushless motors in general. It goes without saying that the present invention may be modified and implemented as appropriate without departing from the scope of the invention.

[発明の効果コ 本発明は以上説明した通りであるので、次のような効果
を奏するものである。
[Effects of the Invention] Since the present invention has been explained above, it has the following effects.

請求項1に記載のブラシレスモータの駆動装置によれば
、複数相の固定子巻線に誘起される誘起電圧から分圧回
路、差動増幅手段、基準電圧信号発生手段及び比較手段
により位置検出信号を得、この位置検出信号から遅延手
段及び論理手段を介してスパイク状の電圧成分を除去す
るようにしたので、固定子巻線の誘起電圧を高速度且つ
正確に検出して位置検出信号を得ることができ、急激な
速度変動に対する応答性がよく、負荷変動に対しても広
範囲に動作し得、又、低速度領域に対しても確実に位置
検出信号を得ることかでき、更にインピーダンス素子の
大きな発熱の問題もない。
According to the brushless motor drive device according to the first aspect, the position detection signal is generated from the induced voltage induced in the stator windings of multiple phases by the voltage dividing circuit, the differential amplification means, the reference voltage signal generation means, and the comparison means. Since the spike-like voltage component is removed from this position detection signal through the delay means and logic means, the induced voltage in the stator winding is detected at high speed and accurately to obtain the position detection signal. It has good responsiveness to sudden speed fluctuations, can operate over a wide range of load fluctuations, can reliably obtain position detection signals even in low speed regions, and has a high responsiveness to impedance elements. There are no major heat problems.

請求項2に記載のブラシレスモータの駆動装置によれば
、比較手段に基準電圧信号を与える基準電圧信号発生手
段を印加電圧及び回転数に比例する電圧の差を検出する
差動増幅器手段及びその出力信号を他相の位置検出信号
に応じて正、負に切換える切換手段により構成したので
、ブラシレスモータの負荷が増大してその回転数が低下
し、これに応じて誘起電圧が低下しても、ブラシレスモ
ータを常に最大トルクを出せる位相で制御することがで
きる。
According to the brushless motor drive device according to claim 2, the reference voltage signal generation means for supplying the reference voltage signal to the comparison means is a differential amplifier means for detecting a difference between an applied voltage and a voltage proportional to the rotation speed, and its output. Since it is configured with a switching means that switches the signal between positive and negative depending on the position detection signal of the other phase, even if the load on the brushless motor increases and its rotational speed decreases, and the induced voltage decreases accordingly, The brushless motor can be controlled at a phase that can always produce maximum torque.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図乃至第3図は本発明の一実施例を示し、第1図は
全体の電気的構成図、第2図はバッファ回路、差動増幅
手段、比較手段、遅延手段、論理手段及び基準電圧信号
発生手段の具体的な電気的構成図、第3図は作用説明用
のタイムチャートであり、第4図は従来の電気的構成図
、第5図は同図面中、21は直流電源、24はインバー
タ回路(出力回路)、25乃至30はトランジスタ(ス
イッチング素子)、37はブラシレスモータ、38は固
定子、38U、38V及び38Wは固定子巻線、39は
回転子、40は分圧回路、49は差動増幅手段、56は
比較手段、63は遅延手段、72は論理手段、78は制
御回路、79は基準電圧信号発生手段、80は分圧回路
、83は電圧検出回路、88は差動増幅手段、94は切
換手段を示す。
1 to 3 show one embodiment of the present invention, FIG. 1 is an overall electrical configuration diagram, and FIG. 2 is a buffer circuit, differential amplification means, comparison means, delay means, logic means, and reference. A concrete electrical configuration diagram of the voltage signal generating means, FIG. 3 is a time chart for explaining the operation, FIG. 4 is a conventional electrical configuration diagram, and FIG. 24 is an inverter circuit (output circuit), 25 to 30 are transistors (switching elements), 37 is a brushless motor, 38 is a stator, 38U, 38V and 38W are stator windings, 39 is a rotor, 40 is a voltage divider circuit , 49 is a differential amplification means, 56 is a comparison means, 63 is a delay means, 72 is a logic means, 78 is a control circuit, 79 is a reference voltage signal generation means, 80 is a voltage dividing circuit, 83 is a voltage detection circuit, 88 is a Differential amplification means, 94 indicates switching means.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 1. 永久磁石形の回転子と、この回転子に回転力を与
えるべく磁界を作用させる複数相の固定子巻線を有する
固定子とを備えたブラシレスモータにおいて、前記回転
子の回転に応じて複数相の固定子巻線に誘起される誘起
電圧を夫々分圧する分圧回路と、この分圧回路による各
相分圧信号の内の任意の二相の電位差を検出する差動増
幅手段と、基準電圧信号を発生する基準電圧信号発生手
段と、この基準電圧信号発生手段の基準電圧信号と前記
差動増幅手段の出力信号とを比較する比較手段と、この
比較手段の出力信号を遅延させる遅延手段と、この遅延
手段の出力信号と前記比較手段の出力信号とを処理して
位置検出信号を出力する論理手段と、この論理手段から
の位置検出信号に基づいて通電タイミング信号を出力す
る制御回路と、この制御回路からの通電タイミング信号
に基づいて前記固定子巻線の通電を制御する出力回路と
を具備してなるブラシレスモータの駆動装置。
1. A brushless motor includes a permanent magnet rotor and a stator having multiple phases of stator windings that apply a magnetic field to provide rotational force to the rotor. a voltage divider circuit that divides the induced voltages induced in the stator windings of the stator windings, a differential amplification means that detects the potential difference between any two phases of the divided voltage signals of each phase by the voltage divider circuit, and a reference voltage. a reference voltage signal generation means for generating a signal; a comparison means for comparing a reference voltage signal of the reference voltage signal generation means with an output signal of the differential amplification means; and a delay means for delaying the output signal of the comparison means. , a logic means for processing the output signal of the delay means and the output signal of the comparison means to output a position detection signal, and a control circuit for outputting an energization timing signal based on the position detection signal from the logic means; A brushless motor drive device comprising: an output circuit that controls energization of the stator winding based on an energization timing signal from the control circuit.
2. 基準電圧信号発生手段は、ブラシレスモータへの
印加電圧とそのブラシレスモータの回転数に比例した電
圧との差を検出する差動増幅手段とこの差動増幅手段の
出力信号を他相の位置検出信号に基づいて正,負に切換
える切換手段とから構成さ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の駆動装置。
2. The reference voltage signal generation means includes a differential amplification means for detecting the difference between the voltage applied to the brushless motor and a voltage proportional to the rotation speed of the brushless motor, and an output signal of the differential amplification means as a position detection signal of the other phase. 2. The brushless motor drive device according to claim 1, further comprising a switching means for switching between positive and negative based on.
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