JPS5927195B2 - 無整流子モ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、正確で安定した回転速度制御ができる無整流
子モータを提供することを目的とする。

従来、無整流子モータの回転速度を制御するために、電
源電圧あるいはモータ電流を制御するなどの手段が考案
されている。しかしながら正確な回転数精度を得るため
には、モータを外部から基準信号に同期させて運転する
。つまり同期モータとして運転する手段が最も適してい
ると思われる。外部基準信号源に水晶等の安定したもの
を選べばモータの回転数精度は非常に高くなると期待さ
れる。ところが同期モータとして運転すると、負荷ある
いは電源電圧が変動した場合に回転速度乱調現象が起こ
ることが多く、この点が問題となつていた。本発明は上
記回転速度乱調現象を防止するに大きな効果を有するも
のである。

以下図面に従つて本発明を詳細に説明する。第１図は本
発明の基本形を示すものである。

１は外部基準信号回路、２はセンサ回路であり、外部基
準信号回路１の出力パルス列は単安定マルチバイブレー
タ回路３をトリガ−し、この単安定マルチバイブレータ
回路３の出力を微分回路４の出力信号によつて制御され
る時間ＴだけＬに保つ。

５はＡＮＤ回路で、このΛＮＤ回路５にはセンサ回路２
によつて検出されたロータ磁極位置位相信号及び単安定
マルチバイブレータ回路３の出力信号が入力される。

さらに、このＡＮＤ回路５の出力信号は、駆動回路６を
介して固定子巻線に直列に接続されたスイッチング素子
（いずれも図示せず）に駆動信号を与える。ＡＮＤ回路
５の出力信号はさらにインバータ回路７、ローパスフイ
ルタ回路８、微分回路４を通つて単安定マルチバイブレ
ータ回路３に帰還され閉ループを形成している。各部の
動作は次の具体列に従つて説明する。第２図は本発明の
具体的一実施例、第３図は第２図における各部の信号波
形を示したものである。第２図において、単安定マルチ
バイブレータ回路３は、２本の入力端子と１本の出力端
子を有している。すなわちコンパレータ１０の一及び十
端子が入力、信号ｂが出力である。コンパレータ１０の
一入力端子に外部基準信号が入力されると、出力端子は
一定時間ＴだけＨが保たれる。この一定時間Ｔは、コン
パレータ１０の十入力端子に与えられる制御電圧信号に
より制御される。すなわち、制御電圧信号が小い時はＴ
が長くなり、逆に制御電圧信号が大きい時はＴが短かく
なるように構成されている。また上記制御電圧信号は微
分回路４の出力信号であるため、負荷、或は電圧変動等
の外乱によりモ＝夕電流通電巾ｅが変動した場合、これ
がハンチングしないよう抑制する。つまり、ロータの回
転状態は、外部同期信号に同期されるが、何らかの外乱
によりハンチングが始まると、その変化分を微分回路２
３により検出し、その電圧信号により単安定マルチバイ
ブレータ回路３の出力信号を制御し、ハンチングが防止
されて運転が継続される。いま、外部基準信号回路１か
らの出力パルス信号ａがコンデンサ９を通してコンパレ
ータ１０に加えられると、コンパレータ１０の出力信号
ｂは、微分回路４の出力信号１によつて制御される時間
ＴだけＨを保つ。この時間Ｔは出力信号ｉが大きくなる
と小さくなり、逆に出力信号１が小さくなると大きくな
るようになつている。インバータ回路１１を通つた信号
Ｃ及びセンサ回路２によつて検出されたロータ磁極位置
位相信号ｄはＡＮＤ回路５に入り、その出力信号ｅは、
駆動回路６を介して固定子巻線に直列に接続されたスィ
ツチング素子に駆動信号を与える。出力信号ｅはさらに
インバータ回路７、ローパスフイルタ回路８、微分回路
４を通つて単安定マルチバイブレータ回路３に帰還され
閉ループを形成している。いま、モータが外部基準信号
ａに同期して運転されている時、負荷トルクが急に増加
したと仮定する。そうするとロータの回転速度は遅くな
ろうノとし、ロータ磁極位置位相信号ｄは、第３図にお
いて右方に移動しようとし、ＡＮＩ）回路５の出力信号
ｅのＨレベル巾が拡がるのでモータ通電巾も拡がり、モ
ータの発生トルクが増加し、ロータの回転速度を一定に
保つように働く。

またこの時ローパスフイルタ回路８の入力信号ｆ（７）
Ｈレベル巾は小さくなり、その出力信号ｇは小さくなろ
うとする。このため微分回路４の出力信号１は小さくな
り、単安定マルチバイブレータ回路３の出力信号ｂのＨ
レベル巾Ｔを大きくするので、ＡＮＤ回路５の出力信号
ｅ（７）Ｈレベル巾が大きくなりすぎ、負荷トルクに対
してモータ発生トルクが大きくなり過ぎないように制御
される。負荷トルクが急に減少した時も同様に、負荷ト
ルクに対してモータ発生トルクが小さくなり過ぎないよ
うに制御されるので、回転速度乱調現象を防止すること
ができる。なお、第２図における単安定マルチバィブレ
ータ回路３において、１２，１３，１４，１５は抵抗、
１６はダイオード、１７はコンデンサであり、ローパス
フイルタ回路８において、１８，１９は抵抗、２０，２
１はコンデンサであり、微分回路４において、２２，２
３は抵抗、２４，２５はコンデンサ、２６はコンパレー
タである。

上記実施例の説明から明らかなように、本発明の無整流
子モータは、スィツチング素子が直列に接続された固定
子巻線、永久磁石ロータ、上記ロータの磁極位置を検出
するセンサ２、微分回路４から出力される制御電圧信号
で出力パルス巾が制御される単安定マルチバイブレータ
回路３、ＡＮＤ回路５、ローパスフィルタ回路８、微分
回路４を備え、上記単安定マルチバイブレータ回路３、
ＡＮＤ回路５、ローパスフィルタ回路８、微分回路４で
閉ループを形成したもので、電源電圧及び負荷トルクが
変動しても、回転速度乱調を起こさず、安定した同期運
転状態を保つことができ、その速度制御回路は、単安定
マルチバイブレータ回路、ＡＮＤ回路、ローパスフイル
タ回路、敏分回路からなるので簡単でコンパクトに構成
できる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の無整流子モータの基本構成図、第２図
は本発明無整流子モータの一実施例を示す回路図、第３
図は第２図の各部の信号波形図である。 １ ・・・・・・外部基準信号回路、２・・・・・・セ
ンサ回路、３ ・・・・・・単安定マルチパイプレータ
回路、４・・・・・・微分回路、５・・・・・・ＡＮＤ
回路、６・・・・・・駆動回路、８・・・・・・ローパ
スフイルタ回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スイッチング素子が直列に接続された固定子巻線と
   、永久磁石ロータと、前記永久磁石ロータの磁極位置を
   検出するセンサと、外部基準信号でトリガーされ、制御
   電圧信号で出力パルス巾が制御される単安定マルチバイ
   ブレータ回路と、前記単安定マルチバイブレータ回路の
   出力と前記センサからの信号を入力とするＡＮＤ回路と
   、前記ＡＮＤ回路の出力を入力とするローパスフィルタ
   回路と、前記スイッチング素子を制御する駆動回路と、
   前記ローパスフィルタ回路の出力を入力とし前記単安定
   マルチバイブレータ回路に制御電圧信号を与える微分回
   路を備え、前記単安定マルチバイブレータ回路、ＡＮＤ
   回路、ローパスフィルタ回路および微分回路により閉ル
   ープを形成し、外部基準信号を前記単安定マルチバイブ
   レータ回路に入力し、前記ＡＮＤ回路の出力を入力とす
   る前記駆動回路により前記スイッチング素子を制御し、
   前記ロータを外部基準信号に同期させて運転制御する無
   整流子モータ。 ２ 単安定マルチバイブレータ回路の出力のＨなる単安
   定時間が、微分回路の出力信号が大きく（小さく）なる
   と小さく（大きく）なるように構成した特許請求の範囲
   第１項記載の無整流子モータ。