JPS61121793A - ブラシレス直流モ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、３相のコイルへの電流路全トランジスタによ
っ、て切り換えるブラシレス直流モータに関するもので
ある。

従来の技術 従来のブラシレス直流モータでは、３相のコイルへの電
流路を切り換えるために３個以上の位置検出素子を必要
としていた（たとえば、本出願人が提示した特公昭５５
−６９３８号または特願昭５６−１９１３９２号を参照
）。

第８図に従来のブラシレス直流モータの構成例を示す。

永久磁石によって構成されたロータ２の回転位置をホー
ル素子３０１．３０２．３０３によって検出し、その検
出信号に応じて処理回路３０４によって第一の駆動トラ
ンジスタ４ａ。

４ｂ、４Ｃと第二の駆動トランジスタ５Δ、５ｂ。

５Ｃの通電状態を切換制御し、３相のコイ／Ｌ’３＆。

３ｂ　、３Ｃへの電゛流路を切換えていた。

発明が解決しようとしている問題点 このように、位置検出素子としてホール素子を使用する
場合には、モータの部品点数が多くなり、配線が繁雑に
なるという欠点があった。さらに、エアコンのロータリ
ー形コンプレッサ用モータとしてこのようなブラシレス
直流モータを使用する場合には、ホール素子を高温かつ
高圧状態にて使用することになり、信頼性や寿命が著し
く低下していた。

本発明は、このような点を考慮し、３相のコイルへの電
流の入出力端子にあられれる端子電圧を利用して位置検
出を行なわせることにより、特別な位置検出素子を１個
も使用しないブラシレス直流モータを提供するものであ
る。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するために本発明のブラシレス直流
モータでは、３相のコイルへの電流の入ン′ する位置検出手段と、前記位置検出手段の制御信号にも
とずいて第一の駆動トランジスタおよび第二の駆動トラ
ンジスタの切換信号を出力し、前記コイルへの電流をム
端子、Ｂ端子、Ｃ端子の順番に切り換えて通電させる切
換駆動手段と、前記コイルへの供給電流を検出する電流
検出手段とを具備し、 前記位置検出手段は、前記入端子の端子電圧を平滑する
実質的に１次の積分特性を有する第一のフィルタ手段と
、前記Ｂ端子の端子電圧を平滑する実質的に１次の積分
特性を有する第二のフィルタ手段と、前記Ｃ端子の端子
電圧を平滑する実質的に１次の積分特性を有する第三の
フィルタ手段と、前記第一のフィルタ手段の出力信号と
前記第二のフィルタ手段の出力信号と前記第三のフィル
タ手段の出力信号から前記３相の制御信号を作り出す制
御信号作成手段とを含んで構成され、さらに、 前記制御信号作成手段は、前記電流検出手段の出力信号
に応じて前記第一のフィルタ手段の出力信号と前記第二
のフィルタ手段の出力信号と前記第三のフィルタ手段の
出力信号から前記３相のディジタル的な制御信号を作り
出す変換位相を変化させる手段を有し、前記コイルへの
供給電流が多い時には供給電流が少ない時に較べて前記
変換位相を遅らせるようにしたものである。

作用 本発明は上記の構成にすることによって、３相のコイル
への電流の入出力端子に現われる端子電圧を利用して安
定な位置検出動作をおこなわせることができるので、特
別な位置検出素子（ホール素子）が必要でなくなる。ま
た、スパイク電圧を含む端子電圧の検出に付随して生じ
る不安定現象も回避するようにされている。

実施例 第２図に本発明の実施例を示す。第２図に於いて、１は
直流電源、２はロータ、３ａ　、　３ｂ　。

３Ｃは３相のコイル、４４　、４ｂ　、　４ｃは第一の
駆動トランジスタ、ｓａ、ｓｂ、ｓｃは第二の駆動トラ
ンジスタ、６ａ　、６ｂ　、６ｃは第一のダイオード、
７ａ、７ｂ、７ｃは第二のダイオード、１０は電流検出
部、１１は位置検出部、１２は切換駆動部、１３は起動
加速器、１４は選択切換器である。

永久磁石によって構成された１磁極対のＮ極とＳ極を有
するロータ２は、界磁磁束を３相のコイル３１，３ｂ、
３０に鎖交させている。Ｎチャンネルの縦形パワーｂｉ
　ｏ　Ｓ　電界効果トランジスタ（ＦＫＴ）からなる第
一の駆動トランジスタ４＆。

４ｂ　、　４ｃの通電状態を切換制御することによって
、直流電源１から３相のコイル３Ｌ　、　ｓｂ　。

３Ｃへの電流路が切り換えられている。同様に、Ｎチャ
ンネルの縦形パワーＭＯＳ電界効果トランジスタ（ＦＥ
Ｔ）からなる第二の駆動トランジスタ５ａ　、ｓｂ　、
６０の通電状態を切換制御することによって、３相のコ
イＪｖ３ｈ、３ｂ、３ａから直流電源１への電流帰路が
切り換えられている。

第一の駆動トランジスタ４１Ｌ　、　４ｂ　、４Ｃの電
流の入力端子と出力端子に実質的に並列に第一のダイオ
ード６＆　、８ｂ　、　６Ｃが逆方向接続されているｄ
また、第二の駆動トランジスタ５ａ　、　５ｂ　。

６Ｃの電流の入力端子と出力端子に実質的に並列に第二
のダイオード７Ｎ　、７ｂ　、Ｔｏが逆方向接続されて
いる。第一の駆動トランジスタ４１゜４ｂ、４Ｃおよび
第二の駆動トランジスタ５８Ｌ。

ｓｂ　、ｓｃの制御端子への信号を切換制御することに
よって、３相のコイル３ａ　、３ｂ　、３ａへの電流を
所定の順番に供給している。ロータ２の界磁磁束と３相
のコイル３１Ｌ　、３ｂ　、３０への電流によって電磁
力が発生し、ロータ２を所定方向に回転駆動している。

コイ／Ｌ’３１Ｌへの電流の入出力端子ム（入端子）は
第一の駆動トランジスタ４＆と第二の駆動トランジスタ
５ａの接続点に結線され、第一のダイオード６ａは第一
の駆動トランジスタ４ａに並列になるように入端子と直
流電源１の正極側の間に接続され、第二のダイオード７
１Ｌは第二の駆動トランジスタ６ａに並列になるように
直流電源１の負極側とＡ端子の間に接続されている。同
様に、コイ／ｌ／３ｂへの電流′の入出力端子Ｂ（Ｂ端
子）は第一の駆動トランジスタ４ｂと第二の駆動トラン
ジスタ６ｂの接続点に結線され、第一のダイオード８ｂ
は第一の駆動トランジスタ４ｂに並列になるようにＢ端
子と直流電源１の正極側の間に接続され、第二のダイオ
ード７ｂは第二の駆動トランジスタ５ｂに並列になるよ
うに直流電源１の負極側とＢ端子の間に接続されている
。同様に、コイル３Ｃへの電流の入出力端子Ｃ（Ｃ端子
）は第一の駆動トランジスタ４Ｃと第二の駆動トランジ
スタ６Ｃの接続点に結線され、第一のダイオード６Ｃは
第一の駆動トランジスタ４Ｃに並列になるようにＣ端子
と直流電源１の正極側の間に接続され、第二のダイオー
ド７Ｃは第二の駆動トランジスタ６ｃに並列になるよう
に直流電源１の負極側とＣ端子の間に接続されている。

３相のコイ／Ｌ／３Ｌ、３ｂ、３０への供給電流は電流
検出部１０によって検出される。電流検出部１ｏは、抵
抗値の非常に小さな電流検出用の抵抗２ｏ（ｏ、ｏｓｏ
ｈｍ程度）からなる電流検！１１　”１ｉｉ１６とその
検出信号ｖｄを増幅する検出信号増幅器１６によって構
成されている。電流検出器１６の抵抗２０は第二の駆動
トランジスタ５ａ、５１）。

６Ｃの共通接続端子と直流電源１０間に挿入され、コイ
１ｖ３ａ、３ｂ、３ｃへの供給電流に応じた電圧降下の
検出信号Ｖａを得ている。検出信号ｖｄは検出信号増幅
器１６に入力される。第３図に検出信号増幅器１６の具
体的な構成例を示す。検出信号ｖｄは抵抗２１とコンデ
ンサ２２のローパスフィルタによって高周波のリップρ
分を平滑・除去され、演算増幅器２５と抵抗２３．２４
によって非反転増幅される。その結果、検出信号Ｖｄの
増幅信号Ｘを出力する。

Ａ端子、Ｂ端子およびＣ端子の端子電圧Ｖａ。

Ｗｂ　、Ｖｃは位置検出部１１に入力されている。

ロータ２が所定速度以上にて回転しているときに端子電
圧Ｖａ、Ｗｂ、Ｖｃに現われる逆起電圧により、位置検
出部１１はロータ２の回転位置を検出して、その回転位
置に応じた制御信号ＤＩ。

Ｄ２　、Ｄ３を出力する。第１図に位置検出部１１の具
体的な構成例を示す。端子電圧Ｖａは第一のフィルタ器
３２＆に入力されている。第一のフィルタ器３２＆は積
分回路３９＆とバッファ回路４６の直列接続によって構
成され、実質的に１次の積分特性を有するようにされて
いる。その結果、端子電圧Ｖｔを積分した滑らかな出力
信号Ｆ１を得ている。同様に、端子電圧ｖｂは第二のフ
ィルタ器３２ｂに入力されている。第二のフィルタ器３
２ｂは積分回路３９ｂとバッファ回路４８の直列接続に
よって構成され、実質的に１次の積分特性を有するよう
にされている。その結果、端子電圧ｖｂを積分した滑ら
かな出力信号Ｆ２を得ている。同様に、端子電圧Ｖｃは
第三のフィルタ器３２０に入力されている。第三のフィ
ルタ器３２０は積分回路３９Ｃとバッファ回路５１の直
列接続によって構成され、実質的に１次の積分特性を有
するようにされている。その結果、端子電圧Ｖｃを積分
した滑らかな出力信号Ｆ３を得ている。

第一のフィルタ器３３＆の出力信号Ｆ１と第二のフィル
タ器３３ｂの出力信号Ｆ２と第三のフィルタ器３３０の
出力信号Ｆ３は制御信号作成器３１に入力され、３相の
ディジタル的な制御信号Ｄｌ、Ｄ２．Ｄ３を得ている。

制御信号作成器３１は、合成器３３と第一の比較器３４
２Ｌと第二の比較器３４ｂと第三の比較器３４０と合成
比可変器３６によって構成されている。

電流検出部１０の出力信号Ｋが基準電圧源８１の所定の
電圧値よりも小さい時には杏成比可変器３５の比較器８
２の出力信号Ｍは“Ｌ“（低電位）であり、電流検出部
１ｏの出力信号Ｋが基準電圧源８１の所定の電圧値より
も大きくなると合成比可変器３６の比較器８２の出力信
号Ｍは“Ｈ″（高電位）になる。

合成器３３において、第一のフィルタ器３２＆の出力信
号Ｆ１と第二のフィｌレタ器３２ｂの出力信号Ｆ２と第
三のフィルタ器３２０の出力信号Ｆ３を抵抗６１，６２
．６３によって合成して、バッファ回路６４の出力に共
通信号Ｆｒを得ている。抵抗６１，６２．６３の抵抗値
は等しくされているので、 Ｆｒ＝（Ｆ１＋Ｆ２＋ｒ３）／３　　　・・・・・・山
（１）となる。共通信号Ｆｒと第三のフィルタ器３２Ｃ
グスイッチ７２によって合成して、第一の合成信号Ｇ１
を得ている。合成比可変器３５の出力信号Ｍが“Ｌ“の
時には、アナログスイッチ７２は開いている。このとき
、合成信号Ｇ１は抵抗６６と６６によって決まる。抵抗
６６．６６の抵抗値をそれぞれＲ１＝Ｔｏ（ｋｏｈｍ　
）、Ｒ２＝３０（ｋｏｈｍ）とすると、 Ｇ１＝（Ｒ２・Ｆ３＋Ｒ１、Ｆｒ）／（Ｒ１＋Ｒ２）＝
　（ｓ・Ｆ３＋ｙ−Ｆｒ）／１゜ ＝　（７−Ｆ１＋７・Ｆ２Ｌｌ−１６・Ｆ３）／３０・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）となる
。また、合成比可変器３５の出力信号Ｍが“Ｈ“の時に
は、アナログスイッチ７２は閉じる。

このときの合成信号をＧ１’とすると、Ｇ１’は抵抗６
６と６６と７１によって決ま−る。抵抗７１の抵抗値を
Ｒ３＝１ｓ、ｓ（ｋｏｈｍ）とすると、Ｒ１’＝Ｒ１・
Ｒ３／（Ｒ１＋Ｒ３） ＝１２．８９（ｋｏｈｍ　）　　・・・・・・・・・・
・・・・・・・・（３）となり、 ｅ１’＝　（Ｒ２−Ｆ３＋Ｒ１’・Ｆｒ）／（Ｒ１’＋
Ｒ２）＝　０．１　・Ｆｌ　−１−０，１・Ｆ２＋０．
８　・Ｆ３　−＝−（４）となる。

同様に、共通信号Ｆｒと第一のフィルタ器３２＆の出力
信号Ｆ１を抵抗６７．６８．７３とアナログスイッチ７
４によって合成して、第°二の合成信号Ｇ２を得ている
。合成比可変器３５の出力信号Ｍが′Ｌ“の時には、ア
ナログスイッチ７４は開いている。このとき、合成信号
Ｇ２は抵抗６７と６８によって決まる。抵抗６７．６８
の抵抗値をそれぞれＲ１，Ｒ２とすると、 Ｇ２＝（Ｒ２・Ｆ１＋Ｒ１−Ｆｒ）／（Ｒ１＋Ｒ２）＝
（ｓ−７１＋７−Ｆｒ）／１゜ ＝（７・Ｆ２＋７・Ｆ３＋１６・Ｆｌ）／３０・・・（
６）となる。また、合成比可変器３６の出力信号Ｍが“
Ｈ“の時には、アナログスイッチＴ４は閉じる。

このときの合成信号をＧ２’　　とすると、抵抗６７゛
と６８と７３によって決まる。抵抗７３の抵抗値をＲ３
とすると、 Ｇ２’＝　（Ｒ２−Ｆｌ−１−Ｒ１’−Ｆｒ）／（Ｒ１
’＋Ｒ２）＝０．１・Ｆ２＋０．１　・Ｆ３＋０．８・
Ｆｌ　　・・・・・・（６）となる。

同様に、共通信号Ｆｒと第二のフィルタ器３２ｂの出力
信号Ｆ２を抵抗６９．７０．７５とアナログスイッチ７
６によって合成して、第三の合成信号Ｇ３を得ている。

合成比可変器３５の出力信号ＭがＬ°の時には、アナロ
グスイッチ７６は開いている。このとき、合成信号Ｇ３
は抵抗６９と７ｏによって決まる。抵抗６９．アＱの抵
抗値をそれぞれＲ１，Ｒ２とすると、 Ｇ　３　＝　（Ｒ２・Ｆ２＋Ｒ１・Ｆｒ　）／（Ｒ１＋
Ｒ２）＝（３・Ｆ２＋７−Ｆｒ）／１０ ＝（７・Ｆ３＋７・Ｆ１＋１６・Ｆ　２　）／３０・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・（力となる。ま
た、合成比可変器３５の出力信号Ｍが“Ｈ”の時には、
アナログスイッチアロは閉じる。

このときの合成信号をＧ３’とすると、抵抗６９と７ｏ
と７５によって決まる。抵抗７６の抵抗値をＲ３とする
と、 Ｇ３’＝　（Ｒ２・Ｆ２＋Ｒ１’　−Ｆｒ　）／（Ｒ１
’＋Ｒ２）＝　０．１　・Ｆ３＋０．１　・Ｆｌ　＋０
．８　・Ｆ２　・川・川−（８）となる。

第一の比較器３４２Ｌは第一のフィルタ器３２ａの出力
信号Ｆ１と合成器３３の第一の出力信号Ｇ１を比較して
、その大小関係に応じたディジタル信号Ｄ１を得ている
。すなわち、Ｆｌ〉Ｇ１のときにはＤ１＝“Ｌ“（低電
位）であり、Ｆｌ〈Ｇ１のときにはＤＩ＝“Ｈ“（高電
位）となる。

同様に、第二の比較器３４ｂは第二のフィルタ器３２ｂ
の出力信号Ｆ２と合成器３３の第二の出力信号Ｇ２を比
較して、その大小関係に応じたディジタル信号Ｄ２を得
ている。すなわち、Ｆ２）Ｇ２のときにはＤ２＝“Ｌ”
（低電位）であシ、Ｆ　２（Ｇ　２のときにはＤ２＝“
Ｈ“（高電位）となる。同様に、第三の比較器３４０は
第三のフィルタ器３２０の出力信号Ｆ３と合成器３３の
第三の出力信号Ｇ３を比較して、その大小関係に応じた
ディジタル信号Ｄ３を得ている。すなわち、Ｆ　３＞Ｇ
　３のときにはＤ３＝“Ｌ”（低電位）であり、Ｆ３（
Ｇ３のときにはＤ３＝“Ｈ”（高電位）となる。比較器
３４ａ　、３４ｂ　、３４Ｃの出力信号ＤＩ、Ｄ２．Ｄ
３は位置検出部１１の制御信号として切換駆動部１２に
入力される。

切換駆動部１２は、起動加速器１３と選択切換器１４に
よって構成されている。起動加速器１３は、ロータ２が
停止している状態から所定速度まで起動・加速するため
のパルス信号Ｌ１．Ｌ＋２゜Ｌ３と起動指令信号Ｈを出
力する。また、選択切換器１４は起動指令信号Ｈにもと
ずいて位置検出部１１の制御信号ＤＩ、Ｄ２．Ｄ３と起
動加速器１３のパルス信号Ｌ１．Ｌ２．Ｌ３のいずれか
一方を選択し、その選択された信号により第一の駆動ト
ランジスタと第二の駆動トランジスタの切換信号Ｊ１　
、Ｊ２．Ｊ３．Ｊ４．Ｊｅ、Ｊｅを作り出している。

第４図に選択切換器１４の具体的な構成例を示す。起動
指令信号ＨがＬ“の時には、アンド回路１０２　、１０
３　、１０４は位置検出部１１の信号ＤＩ、Ｄ２．Ｄ３
を出力し、アンド回路１０５゜１０６．１０７の出力は
′Ｌ′となり、オア回路１１１．１１２，１１３の出力
は信号ＤＩ、Ｄ２゜Ｄ３となる。インバータ回路１１４
，１１５゜１１６とアンド回路１２１．１２２，１２３
゜１２４　、１２５　、１２６と増幅器１３１，１３２
゜１３３　、１３４　、１３５　、１３６は、オア回路
１１１．１１２，１１３の出力ＤＩ、Ｄ２．Ｄ３にもと
ずいて６相のパルス信号Ｊ１．Ｊ２．Ｊ３゜Ｊ４．Ｊｅ
、Ｊｅを出力する。その論理式は、Ｊ１＝Ｄ２・ＮＯＴ
　（Ｄ３　）・・・・・・・・・・・（９人）Ｊ２＝Ｄ
３−ＮＯＴ（ＤＩ　）・＝−・・・−・−（９Ｂ　）Ｊ
３＝ＤＩ・Ｎ０Ｔ（Ｄ２）・・・・・・・・・・・・（
９Ｃ）Ｊ４＝ＮＯＴ（Ｄ２）・Ｄ３・・・・・・・・・
・・・（９Ｄ）Ｊ５＝ＮＯＴ（Ｄ３）・Ｄｌ・・・・・
・・・・・・・（９ＴＬ）Ｊｅ＝ＮＯＴ（Ｄｌ）・Ｄ２
・・・・・・・川・・（９Ｆ）である。ここに、Ｎ０Ｔ
（Ｑ）はＱの否定を表わしている。パルス信号Ｊ１　　
、Ｊ２．Ｊ３．Ｊ４゜Ｊｅ、Ｊｅは、それぞれ第一の駆
動トランジスタ４ａ、４ｂ、４ｃと第二の駆動トランジ
スタ５ｆＬ。

６ｂ　、６Ｃの切換信号として供給される（なお、増幅
器１３１．１３２，１３３，１３４，１３５゜１３６は
アイソレーン３フ機能や電位変換機能を有していてもよ
い）。

同様に、起動指令信号Ｈが“Ｈ”の時には、アンド回路
１０ｆ５　、１０６　、１０７は起動加速器°１３のパ
ルス信号Ｌ１．Ｌ２．Ｌ３を出力し、アント回路１０２
　、１０３　、１０４０出力は′Ｌ”となり、オア回路
１１１．１１２，１１３の出力は信号Ｌ１．Ｌ２．Ｌ３
となる。インバータ回路１１４．１１５，１１６とアン
ド回路１２１゜１２２　、１２３　、１２４　、１２５
　、１２６と増幅器１３１．１３２，１３３，１３４，
１３５゜１３６は、オア回路１１１．１１２，１１３の
出力Ｌ１．Ｌ２．Ｌ３にもとずいて６相のパルス信号Ｊ
１　、Ｊ２．Ｊ３．Ｊ４．Ｊｅ、Ｊｅを出力する。その
論理式は、 Ｊ　１　＝Ｌ２　・ＮＯＴ　（Ｌ３　）−−−−−＝−
（１ｏＡ　）Ｊ２＝Ｌ３・Ｎ０Ｔ（Ｌｌ）・・・・・°
・・・・（１０Ｂ）Ｊ３＝Ｌ１・ＮＯＴ　（Ｌ２　）・
・・・・・・・・（１０Ｃ）Ｊ４＝ＮＯＴ（Ｌ２）・Ｌ
３・・・・・・・・・（１０Ｄ　）Ｊ５＝ＮＯＴ　（Ｌ
３　）　・Ｌｌ−・−・＝−（１ｏＥ　）Ｊ６＝ＮＯＴ
（Ｌｌ　　）　　・　Ｌ２・・・・・・・・・（１０Ｆ
）となる。

次に、全体の回転駆動動作について説明する。

まず、ロータ２が所定速度以上にて回］伝している場合
について、第５図の動作説明用の波形図を５照して説明
する。第５図（ａ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）は入端子
、Ｂ端子、Ｃ端子の端子電圧波形であシ、第一の駆動ト
ランジスタと第二の駆動トランジスタの通電状態に応じ
て所定相のコイ／Ｖ　（２相分）に電流が供給されてい
る。第５図において、 ■状態・・・・・・駆動トランジスタ４ａと６ｂのみが
通電状態とな９、コイ／Ｌ／３ａ、３ｂに電流が供給さ
れる（入端子からＢ端子 に電流が流れる） ■状態・・・・・・駆動トランジスタ４Ｎと６Ｃのみが
通電状態となり、コイル３１．３０に 電流が供給される（入端子からＣ端子 に電流が流れる） ■状態・・・・・・駆動トランジスタ４ｂと６Ｃのみが
通電状態となり、コイル３ｂ　、３０に電流が供給され
る（Ｂ端子からＣ端子 に電流が流れる） ■状態・・・・・・駆動トランジスタ４ｂと５ａのみが
通電状態となり、コイ／し３ｂ　、３２Ｌに電流が供給
される（Ｂ端子から入端子 に電流が流れる） ■状態・・・・・・駆動トランジスタ４Ｇと５ａのみが
通電状態となり、コイｌし３Ｃ，３ＩＬに電流が供給さ
れる（Ｃ端子から入端子 に電流が流れる） ■状態・・・・・・駆動トランジスタ４Ｃと５ｂのみが
通電状態となり、コイル３０，３ｂに 電流が供給される（Ｃ端子からＢ端子 に電流が流れる） であり、ロータ２の１磁極対の回転に伴って電流路は■
状態から■状態に順次切り換えられる。その結果、３相
のコイ）Ｌ／３＋ａ、３ｂ、３Ｃへは入端子、Ｂ端子、
Ｃ端子の順番に３相の電流が供給されている。なお、状
態が移るときに各端子にはスパイク電圧が発生し、コイ
ルに蓄えられていた磁気エネルギーが第一のダイオード
６ａＬ　、　６ｂ　。

６Ｃまたは第二のダイオード７ｚ　、７ｂ　、７ｃを通
じて直流電源１に回生される。

端子電圧Ｖａ　、Ｗｂ　、Ｖｃは位置検出部１１の第一
のフィルタ器３２ａ、第二のフィルタ器３２ｂ。

第三のフィルタ器３２Ｃによって平滑され、第５図（ｄ
）　、　（ｅ）　、　（ｆ）に示すような滑らかな３相
信号Ｆ１゜Ｆ２．Ｆ３が得られる。第一のフィルタ器３
２＆の出力信号Ｆ１と第二のフィルタ器３２ｂの出力信
号Ｆ２と第三のフィルタ器３２（ｉの出力信号Ｆ３は合
成器３３にて合成され、第一の合成信号Ｇ１と第二の合
成信号σ２と第三の合成信号Ｇ３（（２）　、　（５）
　、　Ｃ内式または（４）　、　（６）　、　（８）式
）を作り出し、第一の合成信号Ｇ１と第一のフィルタ器
３２２Ｌの出力信号Ｆ１が第一の比較器３４ａにて比較
される。第５図（ｇ）に信号Ｇ１・実線）とＦｌ（長い
目の破線）とＦｒ（短い目の破線）の波形を示し、第５
図（′ｈ）に第一の比較器３２ａの出力１言号Ｄ１を示
す。同様に、合成器３３の第二の出力信号Ｇ２と第二の
フィルタ器３２ｂの出力信号Ｆ２は第二の比較器３４ｂ
にて比較され、第６図（ｉ）に示す出力信号Ｄ２を得て
いる。同様に、合成器３３の第三の出力信号Ｇ３と第三
のフィルタ器３２Ｃｔの出力信号Ｆ３は第三の比較器３
４Ｃにて比較され、第６図（：ｌ）に示す出力信号Ｄ３
を得ている。第一。

第二、第三の比較器３４ａ　、３４ｂ　、３４Ｃの出力
信号ＤＩ、Ｄ２．Ｄ３は３相のディジタル信号となり、
制御信号として切換駆動部１２に入力される。

ロータ２が所定速度以上にて回転しているので、切換駆
動部１２の起動加速器１３の起動指令信号Ｈは“Ｌｏに
なっている。従って、選択切換器１４は位置検出部１１
の制御信号ＤＩ、Ｄ２゜Ｄ３にもとずいて、（９Ａ）弐
〜（９Ｆ）式の信号Ｊ１　、Ｊ２．Ｊ３．Ｊ４．Ｊ５．
Ｊ６を発生する。第６図（ｋ）　、　（１）　、　（ｍ
）　、　（ｎ）　、　（ｏ）　、　（ｐＫその波形を示
すように、Ｊ１〜Ｊ６は６相のパルス信号になっている
。切換駆動部１２の信号Ｊ１．Ｊ２．Ｊ３はそれぞれ第
一の駆動トランジスタ４１Ｌ　、　４ｂ　。

４Ｃの切換信号として供給され、信号Ｊ　ａ　、　Ｊ　
６゜Ｊ６はそれぞれ第二の駆動トランジスタ６？Ｌ。

ｓｂ　、ｓｃの切換信号として供給される。従って、■
状態・・・・・・・・・ＪｌとＪ６のみが“Ｈ”■状態
・・・・・・・・・ＪｌとＪ６のみが“Ｈ”■状態・・
・・・・・・・Ｊ２とＪ６のみが“Ｈ”■状態・・・・
・・・・・Ｊ２とＪ４のみがＨ”■状態・・・・・・・
・・Ｊ３とＪ４のみが“Ｒ。

■状態・・・・・・・・・Ｊ３とＪ５のみが“Ｈ“とな
す、第一の駆動トランジスタ４ａ　、　４ｂ　。

４Ｇと第二の駆動トランジスタｓａ、ｓｂ、ｓｃは前述
の■状態から■状態（第５図の上部参照）の電流路の切
換動作を行なう。その結果、ロータ２は所定方向に持続
的に回転駆動される。

次に、ロータ２が停止状態から起動・加速される動作に
ついて説明する。切換駆動部１２の起動加速器１３は、
起動指令信号Ｈを“Ｈｏにし、かつ、低周波の３相のパ
ルス信号Ｌ１．Ｌ２．Ｌ３を出力する。選択切換器１４
はパルス信号Ｌ１゜Ｌ２　、Ｌ３にもとずいて、（１０
Ａ　）式〜（１０Ｆ）式による６相のパルス信号５１〜
Ｊ６を出力し、第一の駆動トランジスタ４ａ、４ｂ、４
Ｃと第二の駆動トランジスタ５ａ　、５ｂ　、５ｃを前
述の■状態〜■状態に順次切り換えていく。その結果、
ロータ２はステッピングモータもしくは低周波の同期モ
ータのように起動・加速される。また、起動加速器１３
のパルス信号Ｌ１．Ｌ２．Ｌ３の周波数を徐々に高くす
ることによって、ロータ２は所定の回転速度まで加速さ
れる。ロータ２が所定の回転速度まで加速されると、起
動加速器１３の起動指令信号Ｈは“Ｌｏに変わり、位置
検出部１１の制御信号Ｄ１．Ｄ２．Ｄ３によって第一の
駆動トランジスタおよび第二の駆動しランンスタの切換
信号Ｊ１〜Ｊ６が作り出される（起動加速器１３がロー
タ２の回転速度を検出し、所定速度以上になると起動指
令信号Ｈ’ｉ’Ｌ“にするように構成し、起動加速動作
を安定確実にするようにしてもよい）。

このように、コイル３ａ　、３ｂ　、３ｃに生じる逆起
電圧を入端子、Ｂ端子、Ｃ端子の端子電圧Ｖａ　、Ｗｂ
　、Ｖｃによって検出し、その検出電圧に応じて第一の
駆動トランジスタと第二の駆動トランジスタの通電状態
を切り換えれば、特別な位置検出素子をもちいることな
く、良好な電流路の切換動作を実現できる。特に、Ａ端
子の端子電圧を平滑する実質的に１次の積分特性を有す
る第一のコイルり器３２＆と、Ｂ端子の端子電圧を平滑
する実質的に１次の積分特性を有する第二のフィルタ器
３２ｂと、Ｃ端子の端子電圧を平滑する実質的に１次の
積分特性を有する第三のフィルタ器３２Ｃと、第一のフ
ィルタ器３２１Ｌの出力信号Ｆ１と第二のフィルタ器３
２ｂの出力信号Ｆ２と第三のフィルタ器３２０の出力信
号Ｆ３を合成して第一の合成信号Ｇ１と第二の合成信号
Ｇ２と第三の合成信号Ｇ３を作り出す合成器３３と、第
一のフィルタ器３２＆の出力信号Ｆ１と合成器３３の第
一の出力信号Ｇ１を実質的に比１ｔｔｔ、て第一のディ
ジタル信号Ｄ１を作り出す第一の比較器３４ｆＬと、第
二のフィルタ器３２ｂの出力信号Ｆ２と合成器３３の第
二の出力信号Ｇ２を実質的に比較して第二のディジタル
信号Ｄ２を作り出す第二〇比較器３４ｂと、第三のフィ
ルタ器３２Ｃの出力信号Ｆ３と合成器３３の第三の出力
信号Ｇ３を実質的に比較して第三のディジタル信号Ｄ３
を作り出す第三の比較器３４Ｃによって、位置検出部１
１を構成するならば、簡単な構成にて正確な位置検出動
作を行なうことができる。

これについて、更に詳しく説明する。直流電源１の電圧
値を変えることによって、本実施例のブラシレス直流モ
ータの回転速度を可変速制御することができる。この様
な場合には、モータの回転速度を変えた時に端子電圧Ｖ
ａ　、Ｖｂ　、ＶＣの最大値が変化するようになり、フ
ィルタ器の出力信号Ｆ１．Ｆ２．Ｆ３に直流電位の変化
が生じる。

従って、たとえば、信号Ｆ１　、Ｆ２．Ｆ３と基準の直
流電圧を比較して電流路を切り換えるようにすると、比
較器の出力信号ＤＩ、’Ｄ２．Ｄ３の変化点が理想的な
電流路の切換位置（最大のプル速トルクが得られる切換
位置）より大幅にずれてしまう。その結果、モータの回
転駆動動作が乱きれ、正常な回転ができなくなる。

このような問題に対して本実施例の構成では、直流電源
１の電圧値を変えた場合でもフィルタ器３２ａ　、３２
ｂ　、３２０の出力信号Ｆ１．Ｆ２゜Ｆ３の直流電位が
すべて同じように変化する。また、合成器３３の出力信
号ｃ１．ｃ２．ｃｒｓの直流電位も同じように変化する
。従って、比較器３４Ｌ　、３４ｂ　、３４Ｃの出力信
号Ｄ１．Ｄ２゜Ｄ３は直流電源１の電圧値の変化に無関
係になり、正確な制御信号ＤＩ、Ｄ２．Ｄ３を得ること
ができる。

さらに、本実施例のブラシレス直流モータには次のよう
な利点もある。第５図ｅ）　、　（ｂ）　、　Ｃｏ）に
示しだように、電流路の切り換え時点において端子電圧
Ｖａ、Ｗｂ、Ｖｃにはするどいスパイク電圧が発生する
。このスパイク電圧により、フィルタ器３２ａ　、３２
ｂ　、３２ｃの出力信号Ｆ１．Ｆ２゜Ｆ３の位相は進み
方向（逆起電圧に対して）に移動する。従って、たとえ
ば、信号Ｆ１．Ｆ２゜Ｆ３のゼロクロス点（基準の直流
電圧値となる点）において電流路を切り換えるようにす
ると、切り換えのタイミングがすべて進んでしまう。特
に、負荷トルりが大きくなったときに位置検出の進みが
大きくなり、モータが脱調して停止するという致命的な
問題をひきおこしていた。これは、次のような動作メカ
ニズムによって引き起こされていることがわかった。す
なわち、負荷トルりが大きくなると、それに伴って電流
が大きくなシ、コイルに蓄えられる磁気エネルギーも大
きくなり、電流路の切換時点におけるスパイク電圧の幅
が太くなる。スパイク電圧の幅が太くなるとフィルタ器
の出力信号Ｆ１．Ｆ２．Ｆ３の位相が進み、信号Ｆ１．
Ｆ２．Ｆ３のセロクロス点の位相も進んでいく。信４４
Ｆ１．Ｆ２　、Ｆ３のゼロクロス点において電流路を切
り換えているので、電流路の切換時点も進むようになり
、端子電圧Ｖ＆、Ｗｂ　。

Ｖｃに現われる電流による電圧降下やスパイク電圧が進
むようになる。すなわち、コイルの端子電圧Ｖｚ、Ｗｂ
、Ｖｃ（電流による電圧降下とスパイク電圧）の進み・
・・・・・フィルタ器の出力信号Ｆ１゜Ｆ２　、Ｆ３の
進み・・・・・・位置検出部１１の制御信号ＤＩ、Ｄ２
．Ｄ３の進み・・・・・・切換駆動器１２の切換信号Ｊ
１〜Ｊ６の進み・・・・・・電流路の切り換えの進み・
・・・・・Ｖａ、Ｗｂ、Ｖｃの進み、という正帰還ルー
プが形成されており、負荷トルクの大きいときには上記
の正帰還ループの影響が大きくなり、位置検出動作や回
転駆動動作が不安定になり、税調することがわかった。

本実施例では、電流検出部１０の出力信号Ｋによシ位置
検出部１１の制御信号作成器３１の動作を切９換えるこ
とによって、上記の不安定現象を生じないようにしてい
る。次に、これについて第６図の動作説明用の波形図を
参照して史に詳しく説明する。コイ／Ｉ／３Ｌ、３ｂ、
３０への供給電流が小さいときには電流検出部１０の出
力信号にも小さく、制御信号作成器３１の合成比可変器
３５の出力信号Ｍは“Ｌｏになっている。従って、アナ
ログスイッチ７２．７４．７６は開いておシ、合成器３
３は（２）　、　Ｃ５）　、　（７）式によって表わせ
る合成信号Ｇ１．Ｇ２．Ｇ３を出力する。比’ｌｉ’２
　器３４　ａ　。

３４ｂ　、３４Ｃはそれぞれ合成信号Ｇｌ、Ｇ２゜Ｇ３
とフィルタ器３２ａ　、３２ｂ　、３２ｃの出力信号Ｆ
１　、Ｆ２．Ｆ３を比較して、３相の制御信号ＤＩ　、
Ｄ２．Ｄ３を出力する。一方、コイル３ｔＬ、３ｂ、３
０への供給電流が大きくなると電流検出部１０の出力信
号にも大きくなり、制御信号作成器３１の合成比可変器
３６の出力信号Ｍは“Ｈ″に変わる。従って、アナログ
スイッチ７２゜７４．７６が閉じて、合成器３３は（４
）　、　（ｅ）　ｌ　（８）式によって表わせる合成信
号Ｇ１’、Ｇ２’、Ｇ３’　を出力する。比較器３４＆
　、３４ｂ　、３４０はそれぞれ合成信号Ｇ　１’、　
ｅ　２’、　Ｇ　３’　　とフィルタ器３２＆　、３２
ｂ　、３２Ｃの出力信号Ｆ１．Ｆ２゜Ｆ３を比較して、
３相の制御信号ＤＩ、Ｄ２゜Ｄ３を出力する。

第６図（２Ｌ）に第一のフィルタ器３２１ａの出力信号
Ｆ１と合成器３３の第一の出力信号Ｇ１．Ｇ１’の波形
を示し、第６図（ｂ）に第一の比較器３４＆の出力信号
Ｄ１の波形を示す。第６図（ｂ）の実線はＦｌと０１を
比較して得られる信号Ｄ１であり、破線はＦｌと０１’
　　を比較して得られる信号Ｄ１である。第６図より、
コイルへの供給電流が多い時の制御信号Ｄ１は供給電流
の少ない時よりも遅れた位相でディジタル的に変化する
ことがわかる。

他の制御信号Ｄ２　、Ｄ３についても同様に位相がおく
れる。すなわち、コイルへの供給電流が所定の値よりも
大きくなると、電流検出部１０の出力信号Ｋに応動して
制御信号作成器３１の動作が変わシ、フィルタの出力信
号Ｆ１．Ｆ２．Ｆ３から制御信号Ｄ１．Ｄ２．Ｄ３への
変換位相が遅らされている（コイルへの供給電流が所定
値よりも少ない時に比較して）。その結果、上述のスパ
イク電圧による位相の進み分がかなり補償され、本実施
例のブラシレス直流モータの位置検出動作および回転駆
動動作は負荷トルクが大きくなっても不安定にならない
。

このような制御信号作成器３１の変換位相を遅らせる動
作は、電流検出部１０の出力信号Ｋに応動して合成器３
３の合成比を変化させる合成比可変器３６によって、コ
イルへの供給電流が多いときには供給電流が少ない時に
較べて、合成器３３の第一の出力信号Ｇ１における第三
のフィルタ器３３Ｃの出力信号Ｆ３の合成比率を多くし
、かつ、合成器３３の第二の出力信号Ｇ２における第一
のフィルタ器３３１Ｌの出力信号Ｆ１の合成比率を多く
し、かつ、合成器３３の第三の出力信号Ｇ３における第
二のフィルタ器３３ｂの出力信号Ｆ２の合成比率を多く
することによって、容易に実現できる。

さらに、本実施例では、合成器の合成比率を適当に選ぶ
ことによってスパイク電圧による位相の進み分をあらか
じめ補償している。たとえば、合成語３３の第一の出力
信号Ｇ１は第三のフィルタ器３２０の出力信号Ｆ３をそ
の他のフ、（／レタ器３２ｉＬ　、３２ｂの出力信号！
Ｍ、Ｆ２よりも多く含むようにしている。その結果、第
５図（ｇ）　、　（ｈ）に示すように、第一のディジタ
ル信号Ｄ１の変化点はあらかじめ遅れるようになってい
る。同様に、合成器３３の第二の出力信号Ｇ２は第一の
フィルタ器３２＆の出力信号Ｆ１をその他のコイルり器
３２ｂ　、３２Ｃの出力信号Ｆ２　、Ｆ３よりも多く含
むようにしているので、第二のディンタル信号Ｄ２の変
化点も遅れるようになる。同様に、合成器３３の第三の
出力信号Ｇ３は第二のフィルタ器３２ｂの出力信号Ｆ２
をその他のフィルタ器３２Ｃ９３２′ａ−の出力信号Ｆ
３、Ｆｌよシも多く含むようにしているので、第三のデ
ィジタル信号Ｄ３の変化点も遅れるようになる。信号Ｄ
１．Ｄ２．Ｄ３が遅れると切換信号Ｊ１〜Ｊ６も遅れる
ので、スパイク電圧による位相の進み分がある程度補償
され、コイルへの供給電流が小さい時にも電流路の切換
位相は理想的な切換位相にほぼ等しくなる。

特に、合成器３３の第一の出力信号Ｇ１における第一の
フィルタ器３２′ａ−の出力信号Ｆ１と第二のフィルタ
器３２ｂの出力信号Ｆ２と第三のフィルタ器３２０の出
力信号Ｆ３の合成比率をＰｌ：Ｑｌ　：Ｗｌとするとき
にＰｌ＜Ｗｌ、Ｑｌ＜Ｗｌ。

Ｐ１＝Ｑ１となし、合成器３３の第二の出力信号Ｇ２に
おける第二のフィルタ器３２ｂの出力信号Ｆ２と第三の
フィルタ器３２Ｃの出力信号Ｆ３と第一のフィルタ器３
２ｆＬの出力信号Ｆ１の合成比率をＰ２：Ｑ２：Ｗ２と
するときにＰ２＜Ｗ２゜Ｑ２＜Ｗ２　、Ｐ２＝Ｑ２とな
し、合成器３３の第三の出力信号Ｇ３における第三のフ
ィルタ１１３２ｃの出力信号Ｆ３と第一のフィルタ器３
２ａの出力信号Ｆ１と第二のフィルタ器３２ｂの出力信
号Ｆ２の合成比率をＰ３：Ｑ３：Ｗ３とするときにＰ３
＜Ｗ３　、Ｑ３＜Ｗ３　、Ｐ３＝Ｑ３となすことによっ
て、容易に電流路の切換タイミングの位相を遅らせるこ
とができる。本実施例では、Ｐｌ：Ｑｌ　：Ｗｌ、＝７
：７：１６、Ｐ２：Ｑ２：Ｗ２＝７：７：１６、Ｐ３　
：　Ｑ３　：　Ｗ３＝７　：　７　：　１６にした。

なお、第１図の合成器３３＆　、３３ｂ　、３３０の抵
抗γ１，７３．７５の抵抗値をＲ３−０にしてもよい。

また、前述の位置検出部１１の構成は第１図の構成に限
定されるものではなく、たとえば、第７図に示す構成の
位置検出部１１を使用してもよい。

第７図では、第一のフィルタ器３２ａ、第二のフィルタ
器３２ｂ、第三のフィルタ器３２Ｃをそれぞし微分回路
２ｏＯａ、２ｏＯｂ、２０ｏｃと積分回路３９ａ　、３
９ｂ　、３９Ｃとバッファ回路４６．４８．５１の直列
接続によって構成している。微分回路２００ａ　、２０
０ｂ　、２００Ｃは単に直流分を除去するものであり、
十分に低い周波数にて微分作用を行なうようになされて
いる。すなわち、位置検出部１１の信号Ｄ１．Ｄ２．Ｄ
３によって電流路の切り換え動作を行なう場合にＡ端子
、Ｂ端子、Ｃ端子に生じる端子電圧Ｖａ。

Ｗｂ、Ｖｃの周波数範囲において、コンデンサ２０１．
２０３．２０５は実質的に短絡状態になっている。従っ
て、位置検出部１１の信号Ｄ１゜Ｄ２．Ｄ３を利用する
ような周波数範囲において、フィルタ器３２ａ　、３２
ｂ　、３２ｃは実質的に１次の積分特性を有するフィル
タになっている。

また、制御信号作成器３１の合成語３３は固定抵抗６６
．６８．７０と可変抵抗２２５＆　。

２２６ｂ　、２２５Ｃによって構成され、合成比可変器
３６は回転角制御器２２３と制ＷｔＵモータ２２４と基
準の電圧源２２１と抵抗２２２と可変抵抗２２５ｄＫよ
って構成されている。合成比可変器３５の可変抵抗２２
５ｄを口伝駆動する制御モータ２２４は電流検出部１ｏ
の出力信号Ｋに比例した回転角になるように制御されて
いる。すなわち、信号Ｋが大きくなると、制御モータ２
２４の回転角も大きくなり、可変抵抗２２５ｄの抵抗値
を大きくして、回転角制御器２２３の反転入力端子の電
圧が信号にと等しくなる位置で制御モータ２２４は停止
する。制御モータ２２４は、合成器３３の可変抵抗２２
５＆と２２５ｂと２２５０の回転軸にも直結されており
、信号Ｋが大きくなると可変抵抗２２５ａ　、２２ｓｂ
　、２２５Ｃの抵抗値は小さくなるようにされている。

これにより、電流検出部１０の出力信号Ｋに応じて合成
器３３の合成比が変化し、コイルへの供給電流が多くな
ると供給電流の少ないときに較べて、合成器３３の第一
の出力信号Ｇ１に第三のフィルタ器３２Ｃの出力信号Ｆ
３を多く含むようになし、合成器３３の第二の出力信号
Ｇ２に第一のフィルタ器３２８Ｌの出力信号Ｆ１を多く
含むようになし、合成器３３の第三の出力信号Ｇ３に第
二のフィルタ器３２ｂの出力信号Ｆ２を多く含むように
なしている。その結果、コイルへの供給電流に応じた最
適の制御信号ＤＩ、Ｄ２．Ｄ３を比較器３４＆　、３４
ｂ　、３４０の出力として得ることができる。

前述の実施例では、第一の駆動トランジスタ４Ｎ　、４
ｂ　、４Ｃに並列に第一のダイオード６ａ。

ｅｂ　、６０を接続し、第二の駆動トランジスタ５Ｌ　
、５ｂ　、６Ｃに並列に第二のダイオード７Ｊ７ｂ　、
７Ｃを接続しているが、これらの第一の夕′イオードや
第二のダイオードをＮチャンネルの縦形ハワーＭＯ３電
界効果トランジスタのドレインとソース間に存在する寄
生ダイオードによって代用してもよい。この様な場合に
於いても本発明に含まれることは言うまでもない。

まだ、第一の駆動トランジスタまたは第二の駆動トラン
ジスタのいずれか一方もしくは両方をバイポーラ形のト
ランジスタに置き換え一〇もよい。

また、位置検出部１１の制御信号作成器３１の構成は前
述の実施例に限定されるものではなく、第一のフィルタ
器３２ａの出力信号Ｆ１と第二のフィ／Ｌ／夕ｕ　３２
　ｂの出力信号Ｆ２と第三のフィルタ器３２Ｃの出力信
号Ｆ３から制御信号Ｄ１゜Ｄ２　、Ｄ３を作シ出す変換
位相が電流検出器１０の出力信号に応動して変化し、コ
イルへの供給電流が多い時に供給電流の少ない時に較べ
て変換位相を遅らせるように構成しているならば、上述
のごとき良好な位置検出動作が可能である。

また、前述の実施例の切換駆動部１２の起動加速器１３
や選択切換器１４の論理をマイクロコンピュータによっ
て実現してもよく、本発明に含まれる事は言うまでもな
い。また、ｉＴ述の実施例では３相のコイルを星形に結
線したが、デルタに結線してもよい。

さらに、第一の駆動トランジスタまたは第二の駆動トラ
ンジスタのいずれか一方もしくは両方をパルス幅変調信
号によって高周波スイッチング動作させることによって
モータの回転速度を可変速制御するようにしてもよい。

その池、本発明の主旨を変えずして種々の変更が可能で
ある。

発明の効果 本発明は、３相のコイルへの電流の入出力端子にあられ
れる端子電圧を利用して位「−′？検出を行なわせるこ
とにより、特別な位置検出素子を１個も使用しないで、
ブラシレス直流モータの安定な回転駆動動作を実現した
ものである。従って、本発明にもとずいてコンプレッサ
用のブラシレス直流モータを構成するならば、構造の簡
単な長寿命・高信頼性のモータを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるブラシレス直流モータ
に用いる位置検出部の結線図、第２図はその実施例のブ
ロック図、第３図は検出信号増幅器の具体的な構成を表
わす結線図、第４図は選択切換器の具体的な構成を表わ
すブロック図、第５図（ａ）〜（１））および第６図ｅ
）　、　（ｂ）は第２図の実施例の動作を説明するだめ
の波形図、第７図は位置検出１・・・・・直流電源、２
・・・・・ロータ、３ａ　、　３ｂ　。 ３Ｃ・・・・・コイル、４＆　、４ｂ　、ａｃ・・・・
・・第一の駆動トラン７スタ、ｓａ、ｅｔｂ、ｓｃ・・
・・・第二ノ駆動トランジスタ、６ａ、ｅｂ、ｓｃ・山
・・第一のダイオード、７ａ、７ｂ、７ｃ・・・・・・
第二のダイオード、１ｏ・・・・・電流検出部、１１・
・・・・・位置検出部、１２・・・・・・切換駆動部、
１３・・・・・・起動加速器、１４・・・・・・選択切
換器、３１・・・・・・制御信号作成器、３２＆・・・
・・・第一のフィルタ器、３２ｂ・・・・・・第二のフ
ィルタ器、３２Ｃ・・・・・・第三のフィルタ器、３３
・・・・・・合成器、３４ａ・・・・・・第一の比較器
、３４ｂ・・・・・第二の比較器、３４０・・・・・・
第三の比較器、３５・・・・・合成比可変器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名６　
　云９５　日５１５もさ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）永久磁石により構成されたＮ組（Ｎは整数）の磁
   極対を有するロータと、前記ロータの界磁磁束と鎖交す
   る３相のコイル群と、直流電源から前記３相のコイルへ
   の電流路を形成する第一の駆動トランジスタ群と、前記
   ３相のコイルから前記直流電源への電流帰路を形成する
   第二の駆動トランジスタ群と、前記第一の駆動トランジ
   スタの入力端子と出力端子の間に実質的に並列に存在す
   る第一のダイオード群と、前記第二の駆動トランジスタ
   の入力端子と出力端子の間に実質的に並列に存在する第
   二のダイオード群と、前記３相のコイルへの電流の入出
   力端子（Ａ端子、Ｂ端子、Ｃ端子）の端子電圧を検出し
   て３相のディジタル的な制御信号を発生する位置検出手
   段と、前記位置検出手段の制御信号にもとずいて前記第
   一の駆動トランジスタおよび第二の駆動トランジスタの
   切換信号を出力し、前記コイルへの電流をＡ端子、Ｂ端
   子、Ｃ端子の順番に切り換えて通電させる切換駆動手段
   と、前記コイルへの供給電流を検出する電流検出手段と
   を具備し、前記位置検出手段は、前記Ａ端子の端子電圧
   を平滑する実質的に１次の積分特性を有する第一のフィ
   ルタ手段と、前記Ｂ端子の端子電圧を平滑する実質的に
   １次の積分特性を有する第二のフィルタ手段と、前記Ｃ
   端子の端子電圧を平滑する実質的に１次の積分特性を有
   する第三のフィルタ手段と、前記第一のフィルタ手段の
   出力信号と前記第二のフィルタ手段の出力信号と前記第
   三のフィルタ手段の出力信号から前記３相の制御信号を
   作り出す制御信号作成手段とを含んで構成され、さらに
   、前記制御信号作成手段は、前記電流検出手段の出力信
   号に応じて前記第一のフィルタ手段の出力信号と前記第
   二のフィルタ手段の出力信号と前記第三のフィルタ手段
   の出力信号から前記３相のディジタル的な制御信号を作
   り出す変換位相を変化させる手段を有し、前記コイルへ
   の供給電流が多い時には供給電流が少ない時に較べて前
   記変換位相を遅らせるようにしたことを特徴とするブラ
   シレス直流モータ。
2. （２）制御信号作成手段は、第一のフィルタ手段の出力
   信号と第二のフィルタ手段の出力信号と第三のフィルタ
   手段の出力信号を合成して第一の合成信号と第二の合成
   信号と第三の合成信号を作り出す合成手段と、前記第一
   のフィルタ手段の出力信号と前記合成手段の第一の出力
   信号を実質的に比較して第一のディジタル信号を作り出
   す第一の比較手段と、前記第二のフィルタ手段の出力信
   号と前記合成手段の第二の出力信号を実質的に比較して
   第二のディジタル信号を作り出す第二の比較手段と、前
   記第三のフィルタ手段の出力信号と前記合成手段の第三
   の出力信号を実質的に比較して第三のディジタル信号を
   作り出す第三の比較手段と、電流検出手段の出力信号に
   応動して前記合成手段の合成比を変化させる合成比可変
   手段とを含んで構成され、前記コイルへの供給電流が多
   いときには供給電流が少ない時に較べて、前記合成手段
   の第一の出力信号における前記第三のフィルタ手段の出
   力信号の合成比率を多くし、かつ、前記合成手段の第二
   の出力信号における前記第一のフィルタ手段の出力信号
   の合成比率を多くし、かつ、前記合成手段の第三の出力
   信号における前記第二のフィルタ手段の出力信号の合成
   比率を多くし、さらに、第一の比較手段と第二の比較手
   段と第三の比較手段の出力ディジタル信号を位置検出手
   段の制御信号として出力し、第一の駆動トランジスタと
   第二の駆動トランジスタの通電状態を切換制御すること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載のブラシ
   レス直流モータ。
3. （３）合成手段の第一の出力信号は第三のフィルタ手段
   の出力信号をその他のフィルタ手段の出力信号よりも多
   く含むようにし、かつ、前記合成手段の第二の出力信号
   は第一のフィルタ手段の出力信号をその他のフィルタ手
   段の出力信号よりも多く含むようにし、かつ、前記合成
   手段の第三の出力信号は第二のフィルタ手段の出力信号
   をその他のフィルタ手段の出力信号よりも多く含むよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第（２）項に記
   載のブラシレス直流モータ。
4. （４）合成手段の第一の出力信号における第一のフィル
   タ手段の出力信号と第二のフィルタ手段の出力信号と第
   三のフィルタ手段の出力信号の合成比率をＰ１：Ｑ１：
   Ｗ１とするときにＰ１＜Ｗ１、Ｑ１＜Ｗ１、Ｐ１＝Ｑ１
   となし、前記合成手段の第二の出力信号における前記第
   二のフィルタ手段の出力信号と前記第三のフィルタ手段
   の出力信号と第一のフィルタ手段の出力信号の合成比率
   をＰ２：Ｑ２：Ｗ２とするときにＰ２＜Ｗ２、Ｑ２＜Ｗ
   ２、Ｐ２＝Ｑ２となし、前記合成手段の第三の出力信号
   における前記第三のフィルタ手段の出力信号と前記第一
   のフィルタ手段の出力信号と前記第二のフィルタ手段の
   出力信号の合成比率をＰ３：Ｑ３：Ｗ３とするときにＰ
   ３＜Ｗ３、Ｑ３＜Ｗ３、Ｐ３＝Ｑ３となしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第（３）項に記載のブラシレス直
   流モータ。