JP3307582B2 - ブラシレスモータ駆動回路 - Google Patents
ブラシレスモータ駆動回路Info
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Landscapes
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- Control Of Multiple Motors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、永久磁石界磁形
のブラシレスモータ駆動回路に関し、特に、界磁の磁極
位置センサを用いることなく、複数のブラシレスモータ
をセンサレスで駆動することができるブラシレスモータ
駆動回路に関するものである。
のブラシレスモータ駆動回路に関し、特に、界磁の磁極
位置センサを用いることなく、複数のブラシレスモータ
をセンサレスで駆動することができるブラシレスモータ
駆動回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】 従来、ブラシレスモータのセンサレス
駆動回路は、回転駆動中のブラシレスモータの電機子巻
線に生じる速度起電力と界磁の位置との相関に着目し
て、その速度起電力によりブラシレスモータの転流タイ
ミングを決定し、かかる転流タイミングに合わせてブラ
シレスモータを転流させることにより、ブラシレスモー
タをセンサレスで回転駆動させている。
駆動回路は、回転駆動中のブラシレスモータの電機子巻
線に生じる速度起電力と界磁の位置との相関に着目し
て、その速度起電力によりブラシレスモータの転流タイ
ミングを決定し、かかる転流タイミングに合わせてブラ
シレスモータを転流させることにより、ブラシレスモー
タをセンサレスで回転駆動させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】 この速度起電力は、
ブラシレスモータの電機子巻線電圧を利用して検出せざ
るを得ない。よって、１つのブラシレスモータ駆動回路
に複数のブラシレスモータを接続した場合、各ブラシレ
スモータの電機子巻線電圧を個別に検出することができ
ないので、各ブラシレスモータの速度起電力を検出し得
ず、その結果、ブラシレスモータの転流タイミングを決
定することができない。従って、かかる速度起電力に基
づいたブラシレスモータのセンサレス駆動回路では、１
つの回路に複数のブラシレスモータを接続して、これら
をセンサレスで回転駆動することができないという問題
点があった。
ブラシレスモータの電機子巻線電圧を利用して検出せざ
るを得ない。よって、１つのブラシレスモータ駆動回路
に複数のブラシレスモータを接続した場合、各ブラシレ
スモータの電機子巻線電圧を個別に検出することができ
ないので、各ブラシレスモータの速度起電力を検出し得
ず、その結果、ブラシレスモータの転流タイミングを決
定することができない。従って、かかる速度起電力に基
づいたブラシレスモータのセンサレス駆動回路では、１
つの回路に複数のブラシレスモータを接続して、これら
をセンサレスで回転駆動することができないという問題
点があった。
【０００４】本発明は上述した問題点を解決するために
なされたものであり、複数のブラシレスモータをセンサ
レスで回転駆動することができるブラシレスモータ駆動
回路を提供することを目的としている。
なされたものであり、複数のブラシレスモータをセンサ
レスで回転駆動することができるブラシレスモータ駆動
回路を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 この目的を達成するた
めに請求項１記載のブラシレスモータ駆動回路は、ブラ
シレスモータの複数相の電機子巻線に直流電圧を順次通
電するための複数のスイッチング素子を有するインバー
タ回路と、そのインバータ回路の複数のスイッチング素
子をオンまたはオフさせて転流を行い、前記ブラシレス
モータを回転させる通電制御回路とを備え、更に、複数
のブラシレスモータを前記インバータ回路に接続する接
続回路と、その接続回路によって前記インバータ回路に
接続される前記複数のブラシレスモータの電機子巻線に
流れる電流を、少なくとも各通電相毎に１つにまとめて
電圧に変換して検出する電流検出回路と、その電流検出
回路の検出電圧に基づいて、前記複数のブラシレスモー
タの電機子巻線に流れる電流の合計値について１の転流
周期における第２の電流増加領域を検出して、その検出
したタイミングで前記通電制御回路へ転流指令を出力し
前記複数のブラシレスモータを転流させる転流指令回路
とを備えている。
めに請求項１記載のブラシレスモータ駆動回路は、ブラ
シレスモータの複数相の電機子巻線に直流電圧を順次通
電するための複数のスイッチング素子を有するインバー
タ回路と、そのインバータ回路の複数のスイッチング素
子をオンまたはオフさせて転流を行い、前記ブラシレス
モータを回転させる通電制御回路とを備え、更に、複数
のブラシレスモータを前記インバータ回路に接続する接
続回路と、その接続回路によって前記インバータ回路に
接続される前記複数のブラシレスモータの電機子巻線に
流れる電流を、少なくとも各通電相毎に１つにまとめて
電圧に変換して検出する電流検出回路と、その電流検出
回路の検出電圧に基づいて、前記複数のブラシレスモー
タの電機子巻線に流れる電流の合計値について１の転流
周期における第２の電流増加領域を検出して、その検出
したタイミングで前記通電制御回路へ転流指令を出力し
前記複数のブラシレスモータを転流させる転流指令回路
とを備えている。
【０００６】ブラシレスモータが回転すると、モータの
界磁と通電中の電機子巻線との位置関係が変化する。こ
の変化にともなって、電機子巻線に流れる電流値も変化
する。請求項１記載のブラシレスモータ駆動回路は、か
かる電機子電流の変化に着目して転流タイミングを決定
することにより、ブラシレスモータのセンサレス駆動を
可能にしている。具体的には、図１に示すように、ブラ
シレスモータの駆動中に電機子巻線に通電を行うと、そ
の電機子巻線に流れる電流値は２度にわたって顕著な増
加を見せる（４１，４２）。よって、この２度目の顕著
な電流増加領域４２（第２の電流増加領域）を検出して
転流タイミングを決定するのである。
界磁と通電中の電機子巻線との位置関係が変化する。こ
の変化にともなって、電機子巻線に流れる電流値も変化
する。請求項１記載のブラシレスモータ駆動回路は、か
かる電機子電流の変化に着目して転流タイミングを決定
することにより、ブラシレスモータのセンサレス駆動を
可能にしている。具体的には、図１に示すように、ブラ
シレスモータの駆動中に電機子巻線に通電を行うと、そ
の電機子巻線に流れる電流値は２度にわたって顕著な増
加を見せる（４１，４２）。よって、この２度目の顕著
な電流増加領域４２（第２の電流増加領域）を検出して
転流タイミングを決定するのである。
【０００７】即ち、この請求項１記載のブラシレスモー
タ駆動回路によれば、接続回路によってインバータ回路
に接続された複数のブラシレスモータの電機子巻線に
は、通電制御回路によりインバータ回路のスイッチング
素子がオンされている間、電機子電流が流れる。全ブラ
シレスモータの電機子電流は、電流検出回路によって、
少なくとも各通電相毎に１つにまとめて電圧変換されて
検出され、その検出電圧に基づいて、転流指令回路によ
り、複数のブラシレスモータの電機子巻線に流れる電流
の合計値について１の転流周期における第２の電流増加
領域の到来が検出される。この第２の電流増加領域の到
来するタイミングで、転流指令回路から転流指令が通電
制御回路へ出力され、その転流指令に基づいて、通電制
御回路によりインバータ回路のスイッチング素子がオン
又はオフされる。これによりブラシレスモータへの転流
が行われ、複数のブラシレスモータがセンサレスで駆動
される。
タ駆動回路によれば、接続回路によってインバータ回路
に接続された複数のブラシレスモータの電機子巻線に
は、通電制御回路によりインバータ回路のスイッチング
素子がオンされている間、電機子電流が流れる。全ブラ
シレスモータの電機子電流は、電流検出回路によって、
少なくとも各通電相毎に１つにまとめて電圧変換されて
検出され、その検出電圧に基づいて、転流指令回路によ
り、複数のブラシレスモータの電機子巻線に流れる電流
の合計値について１の転流周期における第２の電流増加
領域の到来が検出される。この第２の電流増加領域の到
来するタイミングで、転流指令回路から転流指令が通電
制御回路へ出力され、その転流指令に基づいて、通電制
御回路によりインバータ回路のスイッチング素子がオン
又はオフされる。これによりブラシレスモータへの転流
が行われ、複数のブラシレスモータがセンサレスで駆動
される。
【０００８】請求項２記載のブラシレスモータ駆動回路
は、請求項１記載のブラシレスモータ駆動回路におい
て、前記転流指令回路は、前記電流検出回路の出力を平
均化する平均化回路と、前記電流検出回路の出力が前記
平均化回路の出力の所定倍となった場合に、前記通電制
御回路へ転流指令を出力する転流指令出力回路とを備え
ている。
は、請求項１記載のブラシレスモータ駆動回路におい
て、前記転流指令回路は、前記電流検出回路の出力を平
均化する平均化回路と、前記電流検出回路の出力が前記
平均化回路の出力の所定倍となった場合に、前記通電制
御回路へ転流指令を出力する転流指令出力回路とを備え
ている。
【０００９】請求項３記載のブラシレスモータ駆動回路
は、請求項１記載のブラシレスモータ駆動回路におい
て、前記転流指令回路は、前記電流検出回路の瞬時出力
を抽出するサンプリング回路と、前記電流検出回路の出
力が前記サンプリング回路の抽出値の所定倍となった場
合に、前記通電制御回路へ転流指令を出力する転流指令
出力回路とを備えている。
は、請求項１記載のブラシレスモータ駆動回路におい
て、前記転流指令回路は、前記電流検出回路の瞬時出力
を抽出するサンプリング回路と、前記電流検出回路の出
力が前記サンプリング回路の抽出値の所定倍となった場
合に、前記通電制御回路へ転流指令を出力する転流指令
出力回路とを備えている。
【００１０】請求項４記載のブラシレスモータ駆動回路
は、請求項３記載のブラシレスモータ駆動回路におい
て、前記サンプリング回路による前記電流検出回路の瞬
時出力の抽出は、前記通電制御回路による転流動作毎に
行われるものである。
は、請求項３記載のブラシレスモータ駆動回路におい
て、前記サンプリング回路による前記電流検出回路の瞬
時出力の抽出は、前記通電制御回路による転流動作毎に
行われるものである。
【００１１】請求項５記載のブラシレスモータ駆動回路
は、請求項３または４に記載のブラシレスモータ駆動回
路において、前記サンプリング回路による前記電流検出
回路の瞬時出力の抽出は、第１の電機子電流増加領域後
であって第２の電機子電流増加領域前に行われるもので
ある。
は、請求項３または４に記載のブラシレスモータ駆動回
路において、前記サンプリング回路による前記電流検出
回路の瞬時出力の抽出は、第１の電機子電流増加領域後
であって第２の電機子電流増加領域前に行われるもので
ある。
【００１２】請求項６記載のブラシレスモータ駆動回路
は、請求項１から５のいずれかに記載のブラシレスモー
タ駆動回路において、前記通電制御回路によりオンされ
ている前記インバータ回路のスイッチング素子をチョッ
パ制御によってオンまたはオフさせるチョッパ制御回路
と、そのチョッパ制御回路による前記インバータ回路の
スイッチング素子のオン動作に同期して前記電流検出回
路の出力電圧を記憶すると共に、その記憶した電圧を前
記電流検出回路に代わって前記転流指令回路へ出力する
高調波除去回路と、前記チョッパ制御回路によるオンオ
フのデューティ比を変化させ前記複数のブラシレスモー
タの回転速度を変更する速度変更回路とを備えている。
は、請求項１から５のいずれかに記載のブラシレスモー
タ駆動回路において、前記通電制御回路によりオンされ
ている前記インバータ回路のスイッチング素子をチョッ
パ制御によってオンまたはオフさせるチョッパ制御回路
と、そのチョッパ制御回路による前記インバータ回路の
スイッチング素子のオン動作に同期して前記電流検出回
路の出力電圧を記憶すると共に、その記憶した電圧を前
記電流検出回路に代わって前記転流指令回路へ出力する
高調波除去回路と、前記チョッパ制御回路によるオンオ
フのデューティ比を変化させ前記複数のブラシレスモー
タの回転速度を変更する速度変更回路とを備えている。
【００１３】請求項７記載のブラシレスモータ駆動回路
は、請求項６記載のブラシレスモータ駆動回路におい
て、前記速度変更回路は、前記複数のブラシレスモータ
の目標速度を設定するためのものであり、前記転流指令
回路から出力される転流指令に基づいて前記ブラシレス
モータの実速度を検出する速度検出回路と、その速度検
出回路により検出された実速度と前記速度変更回路によ
り設定された目標速度とに基づいて、前記チョッパ制御
回路によるオンオフのデューティ比を変化させ、前記複
数のブラシレスモータの実速度を目標速度に補正する速
度補正回路とを備えている。
は、請求項６記載のブラシレスモータ駆動回路におい
て、前記速度変更回路は、前記複数のブラシレスモータ
の目標速度を設定するためのものであり、前記転流指令
回路から出力される転流指令に基づいて前記ブラシレス
モータの実速度を検出する速度検出回路と、その速度検
出回路により検出された実速度と前記速度変更回路によ
り設定された目標速度とに基づいて、前記チョッパ制御
回路によるオンオフのデューティ比を変化させ、前記複
数のブラシレスモータの実速度を目標速度に補正する速
度補正回路とを備えている。
【００１４】この請求項７記載のブラシレスモータ駆動
回路によれば、請求項６記載のブラシレスモータ駆動回
路と同様に作用する上、ブラシレスモータの実速度は、
速度検出回路によって転流指令に基づいて検出される。
一方、ブラシレスモータの目標速度は、速度変更回路に
よって設定されている。これらの実速度及び目標速度は
速度補正回路へフィードバックされ、速度補正回路によ
り、両速度に基づいてチョッパ制御回路によるオンオフ
のデューティ比が変更されて、ブラシレスモータの実速
度が目標速度に補正される。
回路によれば、請求項６記載のブラシレスモータ駆動回
路と同様に作用する上、ブラシレスモータの実速度は、
速度検出回路によって転流指令に基づいて検出される。
一方、ブラシレスモータの目標速度は、速度変更回路に
よって設定されている。これらの実速度及び目標速度は
速度補正回路へフィードバックされ、速度補正回路によ
り、両速度に基づいてチョッパ制御回路によるオンオフ
のデューティ比が変更されて、ブラシレスモータの実速
度が目標速度に補正される。
【００１５】請求項８記載のブラシレスモータ駆動回路
は、請求項２から７のいずれかに記載のブラシレスモー
タ駆動回路において、前記複数のブラシレスモータの始
動時に、その複数のブラシレスモータが始動トルクを発
生させるために充分な電圧を、前記平均化回路またはサ
ンプリング回路に代わって、前記転流指令出力回路へ出
力する始動補償回路を備えており、前記転流指令出力回
路は、前記電流検出回路または高調波除去回路の出力電
圧が前記始動補償回路の出力電圧の所定倍となった場合
に、前記通電制御回路へ転流指令を出力するものであ
る。
は、請求項２から７のいずれかに記載のブラシレスモー
タ駆動回路において、前記複数のブラシレスモータの始
動時に、その複数のブラシレスモータが始動トルクを発
生させるために充分な電圧を、前記平均化回路またはサ
ンプリング回路に代わって、前記転流指令出力回路へ出
力する始動補償回路を備えており、前記転流指令出力回
路は、前記電流検出回路または高調波除去回路の出力電
圧が前記始動補償回路の出力電圧の所定倍となった場合
に、前記通電制御回路へ転流指令を出力するものであ
る。
【００１６】請求項９記載のブラシレスモータ駆動回路
は、請求項６または７に記載のブラシレスモータ駆動回
路において、前記チョッパ制御回路による前記インバー
タ回路のスイッチング素子のオンのデューティ比が所定
値未満から所定値以上になる毎に、前記複数のブラシレ
スモータが始動トルクを発生させるために充分な電圧
を、前記平均化回路またはサンプリング回路に代わっ
て、前記転流指令出力回路へ出力する始動補償回路を備
えており、前記転流指令出力回路は、前記高調波除去回
路の出力電圧が前記始動補償回路の出力電圧の所定倍と
なった場合に、前記通電制御回路へ転流指令を出力する
ものである。
は、請求項６または７に記載のブラシレスモータ駆動回
路において、前記チョッパ制御回路による前記インバー
タ回路のスイッチング素子のオンのデューティ比が所定
値未満から所定値以上になる毎に、前記複数のブラシレ
スモータが始動トルクを発生させるために充分な電圧
を、前記平均化回路またはサンプリング回路に代わっ
て、前記転流指令出力回路へ出力する始動補償回路を備
えており、前記転流指令出力回路は、前記高調波除去回
路の出力電圧が前記始動補償回路の出力電圧の所定倍と
なった場合に、前記通電制御回路へ転流指令を出力する
ものである。
【００１７】この請求項９記載のブラシレスモータ駆動
回路によれば、請求項６または７に記載のブラシレスモ
ータ駆動回路と同様に作用する上、チョッパ制御回路に
よるオンのデューティ比が所定値未満に下げられて、複
数のブラシレスモータが停止または低速回転となったと
しても、その後、かかるオンのデューティ比が所定値以
上に上げられると、始動補償回路から転流指令出力回路
へ、複数のブラシレスモータが始動トルクを発生させる
ために充分な電圧が出力される。よって、一旦、停止ま
たは低速回転にされた複数のブラシレスモータが的確に
再始動される。
回路によれば、請求項６または７に記載のブラシレスモ
ータ駆動回路と同様に作用する上、チョッパ制御回路に
よるオンのデューティ比が所定値未満に下げられて、複
数のブラシレスモータが停止または低速回転となったと
しても、その後、かかるオンのデューティ比が所定値以
上に上げられると、始動補償回路から転流指令出力回路
へ、複数のブラシレスモータが始動トルクを発生させる
ために充分な電圧が出力される。よって、一旦、停止ま
たは低速回転にされた複数のブラシレスモータが的確に
再始動される。
【００１８】請求項１０記載のブラシレスモータ駆動回
路は、請求項１から９のいずれかに記載のブラシレスモ
ータ駆動回路において、前記転流指令回路から前記通電
制御回路へ転流指令が出力される度に、その転流指令回
路へ出力される前記電流検出回路または高調波除去回路
の出力電圧を略ゼロボルトに擬制リセットするゼロリセ
ット回路を備えている。
路は、請求項１から９のいずれかに記載のブラシレスモ
ータ駆動回路において、前記転流指令回路から前記通電
制御回路へ転流指令が出力される度に、その転流指令回
路へ出力される前記電流検出回路または高調波除去回路
の出力電圧を略ゼロボルトに擬制リセットするゼロリセ
ット回路を備えている。
【００１９】
【発明の実施の形態】 以下、本発明の好ましい実施例
について、添付図面を参照して説明する。なお、本実施
例におけるブラシレスモータ駆動回路の動作原理につい
ては、特願平７−２０７６６５号に記載されているの
で、その説明は省略する。
について、添付図面を参照して説明する。なお、本実施
例におけるブラシレスモータ駆動回路の動作原理につい
ては、特願平７−２０７６６５号に記載されているの
で、その説明は省略する。
【００２０】図２は、本実施例におけるセンサレスＤＣ
ブラシレスモータ駆動回路１の回路図である。このモー
タ駆動回路１は、室内ファン用の小型ＰＭブラシレスモ
ータの他、負荷トルクの急変し得る搬送装置や、突風な
どによる外乱を受け易いエアコンの室外ファン用のブラ
シレスモータなどを可変速運転するためのセンサレス駆
動回路として使用される。本実施例における駆動対象の
ブラシレスモータ５１は、永久磁石の界磁を回転子と
し、３相の電機子巻線を固定子とした、表面磁石形のブ
ラシレスモータである。なお、界磁を固定子に電機子巻
線を回転子にしたスリップリング付きモータや、埋め込
み磁石形のブラシレスモータ、更には、固定子を内側に
回転子を外側に配設したアウタロータモータにも、この
モータ駆動回路１を用いることができる。
ブラシレスモータ駆動回路１の回路図である。このモー
タ駆動回路１は、室内ファン用の小型ＰＭブラシレスモ
ータの他、負荷トルクの急変し得る搬送装置や、突風な
どによる外乱を受け易いエアコンの室外ファン用のブラ
シレスモータなどを可変速運転するためのセンサレス駆
動回路として使用される。本実施例における駆動対象の
ブラシレスモータ５１は、永久磁石の界磁を回転子と
し、３相の電機子巻線を固定子とした、表面磁石形のブ
ラシレスモータである。なお、界磁を固定子に電機子巻
線を回転子にしたスリップリング付きモータや、埋め込
み磁石形のブラシレスモータ、更には、固定子を内側に
回転子を外側に配設したアウタロータモータにも、この
モータ駆動回路１を用いることができる。
【００２１】このモータ駆動回路１には、インバータ回
路３に接続される接続回路５２を介して、同一機種のブ
ラシレスモータ５１が並列に５個接続されている。同一
機種のモータとは、速度起電力定数、トルク定数および
イナーシャが等しいモータをいう。１つのモータ駆動回
路１に接続されるブラシレスモータ５１は、かかる同一
機種のブラシレスモータ５１でなければならないが、同
一機種のブラシレスモータ５１であれば、１つのモータ
駆動回路１に、２個以上のブラシレスモータ５１を接続
することができる。なお、接続できるブラシレスモータ
５１の数は、（インバータ回路３の最大出力電流）／
（ブラシレスモータ５１の最大電流）で定められる。
路３に接続される接続回路５２を介して、同一機種のブ
ラシレスモータ５１が並列に５個接続されている。同一
機種のモータとは、速度起電力定数、トルク定数および
イナーシャが等しいモータをいう。１つのモータ駆動回
路１に接続されるブラシレスモータ５１は、かかる同一
機種のブラシレスモータ５１でなければならないが、同
一機種のブラシレスモータ５１であれば、１つのモータ
駆動回路１に、２個以上のブラシレスモータ５１を接続
することができる。なお、接続できるブラシレスモータ
５１の数は、（インバータ回路３の最大出力電流）／
（ブラシレスモータ５１の最大電流）で定められる。
【００２２】モータ駆動回路１の補助電源回路２は、３
０ボルトの直流電源５０から安定した１０ボルトの電圧
を生成し出力する回路である。補助電源回路２で生成さ
れた１０ボルトの電圧は、始動補償回路７や転流指令回
路９などの各回路へ、駆動電圧として供給される。
０ボルトの直流電源５０から安定した１０ボルトの電圧
を生成し出力する回路である。補助電源回路２で生成さ
れた１０ボルトの電圧は、始動補償回路７や転流指令回
路９などの各回路へ、駆動電圧として供給される。
【００２３】インバータ回路３は、複数（５個）のブラ
シレスモータ５１の３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の電機子
巻線に、３０ボルトの直流電圧を順次通電切替するため
の回路である。インバータ回路３の直流電源５０のプラ
ス側入力端Ｐには、上アームトランジスタとしての３つ
のＰ−ＭＯＳ電界効果トランジスタＱｕ，Ｑｖ，Ｑｗの
ソース端子が接続され、直流電源５０のグランド側入力
端Ｎには、下アームトランジスタとしての３つのＮ−Ｍ
ＯＳ電界効果トランジスタＱｘ，Ｑｙ，Ｑｚのソース端
子が接続されて、これらにより３相の電機子巻線に対応
した３つのアームが形成されている。
シレスモータ５１の３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の電機子
巻線に、３０ボルトの直流電圧を順次通電切替するため
の回路である。インバータ回路３の直流電源５０のプラ
ス側入力端Ｐには、上アームトランジスタとしての３つ
のＰ−ＭＯＳ電界効果トランジスタＱｕ，Ｑｖ，Ｑｗの
ソース端子が接続され、直流電源５０のグランド側入力
端Ｎには、下アームトランジスタとしての３つのＮ−Ｍ
ＯＳ電界効果トランジスタＱｘ，Ｑｙ，Ｑｚのソース端
子が接続されて、これらにより３相の電機子巻線に対応
した３つのアームが形成されている。
【００２４】上アームトランジスタＱｕ〜Ｑｗは、ゲー
ト端子が１０ｋΩの抵抗Ｒｕ１〜Ｒｗ１を介して分配回
路１２の各出力ｕ〜ｗとそれぞれ接続されており、分配
回路１２の出力ｕ〜ｗに応じてオンオフされるように構
成されている（図３（ｂ）参照）。また、上アームトラ
ンジスタＱｕ〜Ｑｗのゲート・ソース間には、保護及び
ゲート電圧のフローティング防止用の４７ｋΩの抵抗Ｒ
ｕ２〜Ｒｗ２と、下アームトランジスタＱｘ〜Ｑｚのチ
ョッパ制御によるオン時に、その下アームトランジスタ
Ｑｘ〜Ｑｚに対応する上アームトランジスタＱｕ〜Ｑｗ
が、下アームトランジスタＱｘ〜Ｑｚと同時にオンする
ことを防止するための短絡防止用のコンデンサ（１００
０ｐＦ）Ｃｕ〜Ｃｗとが、それぞれ接続されている。
ト端子が１０ｋΩの抵抗Ｒｕ１〜Ｒｗ１を介して分配回
路１２の各出力ｕ〜ｗとそれぞれ接続されており、分配
回路１２の出力ｕ〜ｗに応じてオンオフされるように構
成されている（図３（ｂ）参照）。また、上アームトラ
ンジスタＱｕ〜Ｑｗのゲート・ソース間には、保護及び
ゲート電圧のフローティング防止用の４７ｋΩの抵抗Ｒ
ｕ２〜Ｒｗ２と、下アームトランジスタＱｘ〜Ｑｚのチ
ョッパ制御によるオン時に、その下アームトランジスタ
Ｑｘ〜Ｑｚに対応する上アームトランジスタＱｕ〜Ｑｗ
が、下アームトランジスタＱｘ〜Ｑｚと同時にオンする
ことを防止するための短絡防止用のコンデンサ（１００
０ｐＦ）Ｃｕ〜Ｃｗとが、それぞれ接続されている。
【００２５】一方、下アームトランジスタＱｘ〜Ｑｚの
ゲート端子は、１ｋΩの抵抗Ｒｘ１〜Ｒｚ１を介して分
配回路１２の各出力ｘ〜ｚとそれぞれ接続されるととも
に、チョッパドライバとしてのインバータＩｘ〜Ｉｚを
介してチョッパ制御回路１８の出力端に接続されてい
る。インバータＩｘ〜Ｉｚは、エミッタ端子を直流電源
５０のグランド側入力端Ｎに接続した（即ち、回路接地
した）オープンコレクタ形のＮＰＮ形デジタルトランジ
スタで構成されている。このため各下アームトランジス
タＱｘ〜Ｑｚは、分配回路１２の出力ｘ〜ｚとチョッパ
制御回路１８の出力とに応じてオンオフされる。具体的
には、チョッパ制御回路１８からロウ信号が出力されて
インバータＩｘ〜Ｉｚのコレクタ・エミッタ間がオフ
し、かつ、分配回路１２の出力ｘ〜ｚからハイ信号が出
力された場合に、下アームトランジスタＱｘ〜Ｑｚはオ
ンされる。即ち、図３（ａ）（ｂ）に図示するように、
下アームトランジスタＱｘ〜Ｑｚは、チョッパ制御回路
１８の出力に応じて、チョッパ制御されるのである。
ゲート端子は、１ｋΩの抵抗Ｒｘ１〜Ｒｚ１を介して分
配回路１２の各出力ｘ〜ｚとそれぞれ接続されるととも
に、チョッパドライバとしてのインバータＩｘ〜Ｉｚを
介してチョッパ制御回路１８の出力端に接続されてい
る。インバータＩｘ〜Ｉｚは、エミッタ端子を直流電源
５０のグランド側入力端Ｎに接続した（即ち、回路接地
した）オープンコレクタ形のＮＰＮ形デジタルトランジ
スタで構成されている。このため各下アームトランジス
タＱｘ〜Ｑｚは、分配回路１２の出力ｘ〜ｚとチョッパ
制御回路１８の出力とに応じてオンオフされる。具体的
には、チョッパ制御回路１８からロウ信号が出力されて
インバータＩｘ〜Ｉｚのコレクタ・エミッタ間がオフ
し、かつ、分配回路１２の出力ｘ〜ｚからハイ信号が出
力された場合に、下アームトランジスタＱｘ〜Ｑｚはオ
ンされる。即ち、図３（ａ）（ｂ）に図示するように、
下アームトランジスタＱｘ〜Ｑｚは、チョッパ制御回路
１８の出力に応じて、チョッパ制御されるのである。
【００２６】なお、下アームトランジスタＱｘ〜Ｑｚの
ゲート・ソース間には、保護及びゲート電圧のフローテ
ィング防止用の５．６ｋΩの抵抗Ｒｘ２〜Ｒｚ２がそれ
ぞれ接続されている。また、各アームトランジスタＱｕ
〜Ｑｚのソース・ドレイン間には、各アームトランジス
タＱｕ〜Ｑｚのオンオフ時に、ブラシレスモータ５１の
電機子巻線に生じる逆起電力作用に起因する電流を還流
させるためのフリーホイールダイオードＤｕ〜Ｄｚが、
それぞれ逆並列に接続されている。
ゲート・ソース間には、保護及びゲート電圧のフローテ
ィング防止用の５．６ｋΩの抵抗Ｒｘ２〜Ｒｚ２がそれ
ぞれ接続されている。また、各アームトランジスタＱｕ
〜Ｑｚのソース・ドレイン間には、各アームトランジス
タＱｕ〜Ｑｚのオンオフ時に、ブラシレスモータ５１の
電機子巻線に生じる逆起電力作用に起因する電流を還流
させるためのフリーホイールダイオードＤｕ〜Ｄｚが、
それぞれ逆並列に接続されている。
【００２７】電流検出回路４は、複数（５個）のブラシ
レスモータ５１の電機子巻線に流れる電流をまとめて、
これを電圧に変換し、高調波除去回路１３へ出力するた
めの回路である。この電流検出回路４は、直流電源５０
のグランド側入力端Ｎとインバータ回路２との間に挿入
された０．１Ω（２Ｗ）のシャント抵抗Ｒｓから構成さ
れている。５個のブラシレスモータ５１の３相の電機子
電流は、フリーホイールダイオードＤｕ〜Ｄｚへの還流
電流を除いて、全てこのシャント抵抗Ｒｓにより電圧変
換される。なお、図３（ｃ）には、ブラシレスモータ５
１の通常運転時における電流検出回路４の出力電圧波形
が図示されている。
レスモータ５１の電機子巻線に流れる電流をまとめて、
これを電圧に変換し、高調波除去回路１３へ出力するた
めの回路である。この電流検出回路４は、直流電源５０
のグランド側入力端Ｎとインバータ回路２との間に挿入
された０．１Ω（２Ｗ）のシャント抵抗Ｒｓから構成さ
れている。５個のブラシレスモータ５１の３相の電機子
電流は、フリーホイールダイオードＤｕ〜Ｄｚへの還流
電流を除いて、全てこのシャント抵抗Ｒｓにより電圧変
換される。なお、図３（ｃ）には、ブラシレスモータ５
１の通常運転時における電流検出回路４の出力電圧波形
が図示されている。
【００２８】高調波除去回路１３は、チョッパ制御回路
１８によるチョッパ制御に同期して、インバータ回路３
の下アームトランジスタＱｘ〜Ｑｚがオンされている間
の電流検出回路４の出力電圧を記憶し、サンプリング回
路５および転流指令回路９へ出力するための回路であ
る。即ち、チョッパ制御による高調波成分を除去して、
電流検出回路４の出力電圧をサンプリング回路５及び転
流指令回路９へ出力するのである。高調波除去回路１３
は、アナログスイッチＡＳ１と、コンデンサＣ１と、そ
のコンデンサＣ１と共にＲＣローパスフィルタとして機
能する抵抗Ｒ３と、抵抗Ｒ４，Ｒ５及びオペアンプＯＰ
１で構成された非反転増幅器とを備えている。
１８によるチョッパ制御に同期して、インバータ回路３
の下アームトランジスタＱｘ〜Ｑｚがオンされている間
の電流検出回路４の出力電圧を記憶し、サンプリング回
路５および転流指令回路９へ出力するための回路であ
る。即ち、チョッパ制御による高調波成分を除去して、
電流検出回路４の出力電圧をサンプリング回路５及び転
流指令回路９へ出力するのである。高調波除去回路１３
は、アナログスイッチＡＳ１と、コンデンサＣ１と、そ
のコンデンサＣ１と共にＲＣローパスフィルタとして機
能する抵抗Ｒ３と、抵抗Ｒ４，Ｒ５及びオペアンプＯＰ
１で構成された非反転増幅器とを備えている。
【００２９】アナログスイッチＡＳ１の一方のチャネル
端子は、５５０Ωの抵抗Ｒ３を介して電流検出回路４の
出力端に接続され、他方のチャネル端子は、一端が回路
接地された０．１μＦのコンデンサＣ１に接続されてい
る。また、アナログスイッチＡＳ１のゲートは、インバ
ータＩａを介してチョッパ制御回路１８の出力端に接続
されており、チョッパ制御回路１８からロウ信号が出力
されている間（チョッパ制御によりインバータ回路３の
下アームトランジスタＱｘ〜Ｑｚがオンされている
間）、アナログスイッチＡＳ１がオンされるように構成
されている。よって、電流検出回路４の出力電圧は、チ
ョッパ制御回路１８による下アームトランジスタＱｘ〜
Ｑｚのオン動作に同期して、コンデンサＣ１に記憶され
る。従って、抵抗Ｒ３及びコンデンサＣ１により構成さ
れるＲＣローパスフィルタと相まって、チョッパ制御に
よる高調波成分の除去された電流検出回路４の出力電圧
をコンデンサＣ１に記憶することができるのである。
端子は、５５０Ωの抵抗Ｒ３を介して電流検出回路４の
出力端に接続され、他方のチャネル端子は、一端が回路
接地された０．１μＦのコンデンサＣ１に接続されてい
る。また、アナログスイッチＡＳ１のゲートは、インバ
ータＩａを介してチョッパ制御回路１８の出力端に接続
されており、チョッパ制御回路１８からロウ信号が出力
されている間（チョッパ制御によりインバータ回路３の
下アームトランジスタＱｘ〜Ｑｚがオンされている
間）、アナログスイッチＡＳ１がオンされるように構成
されている。よって、電流検出回路４の出力電圧は、チ
ョッパ制御回路１８による下アームトランジスタＱｘ〜
Ｑｚのオン動作に同期して、コンデンサＣ１に記憶され
る。従って、抵抗Ｒ３及びコンデンサＣ１により構成さ
れるＲＣローパスフィルタと相まって、チョッパ制御に
よる高調波成分の除去された電流検出回路４の出力電圧
をコンデンサＣ１に記憶することができるのである。
【００３０】なお、インバータＩａは、エミッタ接地さ
れたオープンコレクタ形のＮＰＮ形デジタルトランジス
タで構成されており、１ｋΩのプルアップ抵抗Ｒ６を介
して、補助電源回路２の１０ボルト出力に接続されてい
る。
れたオープンコレクタ形のＮＰＮ形デジタルトランジス
タで構成されており、１ｋΩのプルアップ抵抗Ｒ６を介
して、補助電源回路２の１０ボルト出力に接続されてい
る。
【００３１】コンデンサＣ１の非接地端は、オペアンプ
ＯＰ１の非反転入力端に接続されている。このオペアン
プＯＰ１は、抵抗Ｒ４，Ｒ５と共に、非反転増幅器を構
成している。抵抗Ｒ４の抵抗値は４７ｋΩであり、抵抗
Ｒ５の抵抗値は１０ｋΩであるので、コンデンサＣ１の
出力は、非反転増幅器ＯＰ１，Ｒ４，Ｒ５により、略
５．７倍に増幅されて、その出力端に接続されたサンプ
リング回路５及び転流指令回路９へ出力される。即ち、
電流検出回路４の出力電圧は、高調波除去回路１３によ
り、高調波成分を除去された後、略５．７倍に増幅され
て、サンプリング回路５及び転流指令回路９へ出力され
る。図３（ｄ）に、この高調波除去回路１３の出力電圧
が図示されている。
ＯＰ１の非反転入力端に接続されている。このオペアン
プＯＰ１は、抵抗Ｒ４，Ｒ５と共に、非反転増幅器を構
成している。抵抗Ｒ４の抵抗値は４７ｋΩであり、抵抗
Ｒ５の抵抗値は１０ｋΩであるので、コンデンサＣ１の
出力は、非反転増幅器ＯＰ１，Ｒ４，Ｒ５により、略
５．７倍に増幅されて、その出力端に接続されたサンプ
リング回路５及び転流指令回路９へ出力される。即ち、
電流検出回路４の出力電圧は、高調波除去回路１３によ
り、高調波成分を除去された後、略５．７倍に増幅され
て、サンプリング回路５及び転流指令回路９へ出力され
る。図３（ｄ）に、この高調波除去回路１３の出力電圧
が図示されている。
【００３２】なお、非反転増幅器ＯＰ１，Ｒ４，Ｒ５
は、電流検出回路４のシャント抵抗Ｒｓの抵抗値を大き
くすることにより、削除することができる。例えば、シ
ャント抵抗Ｒｓの抵抗値を現状の０．１Ωからその１０
倍の１Ωにすると、電流検出回路４の出力電圧も１０倍
にされる。よって、かかる場合には、非反転増幅器ＯＰ
１，Ｒ４，Ｒ５を介すことなく、コンデンサＣ１の出力
をサンプリング回路５及び転流指令回路９へ出力しても
良い。本実施例では、シャント抵抗Ｒｓの温度上昇を抑
えるために、抵抗値の小さい抵抗Ｒｓを使用している。
は、電流検出回路４のシャント抵抗Ｒｓの抵抗値を大き
くすることにより、削除することができる。例えば、シ
ャント抵抗Ｒｓの抵抗値を現状の０．１Ωからその１０
倍の１Ωにすると、電流検出回路４の出力電圧も１０倍
にされる。よって、かかる場合には、非反転増幅器ＯＰ
１，Ｒ４，Ｒ５を介すことなく、コンデンサＣ１の出力
をサンプリング回路５及び転流指令回路９へ出力しても
良い。本実施例では、シャント抵抗Ｒｓの温度上昇を抑
えるために、抵抗値の小さい抵抗Ｒｓを使用している。
【００３３】サンプリング回路５は、高調波除去回路１
３の出力電圧の瞬時値を記憶して、その瞬時値を増幅回
路６へ出力するための回路である。サンプリング回路５
は、アナログスイッチＡＳ２と、コンデンサＣ２と、抵
抗Ｒ７，Ｒ８とを備えている。アナログスイッチＡＳ２
の一方のチャネル端子は、高調波除去回路１３の出力端
に接続され、他方のチャネル端子は、１ｋΩの抵抗Ｒ７
を介して、共に一端が回路接地された０．１μＦのコン
デンサＣ２及び１ＭΩの抵抗Ｒ８に接続されている。ア
ナログスイッチＡＳ２のゲートは、転流指令回路９の出
力端に接続されており、転流指令回路９からハイの転流
指令５６が出力されている間（図３（ｇ）参照）、アナ
ログスイッチＡＳ２がオンされる。
３の出力電圧の瞬時値を記憶して、その瞬時値を増幅回
路６へ出力するための回路である。サンプリング回路５
は、アナログスイッチＡＳ２と、コンデンサＣ２と、抵
抗Ｒ７，Ｒ８とを備えている。アナログスイッチＡＳ２
の一方のチャネル端子は、高調波除去回路１３の出力端
に接続され、他方のチャネル端子は、１ｋΩの抵抗Ｒ７
を介して、共に一端が回路接地された０．１μＦのコン
デンサＣ２及び１ＭΩの抵抗Ｒ８に接続されている。ア
ナログスイッチＡＳ２のゲートは、転流指令回路９の出
力端に接続されており、転流指令回路９からハイの転流
指令５６が出力されている間（図３（ｇ）参照）、アナ
ログスイッチＡＳ２がオンされる。
【００３４】コンデンサＣ２は、アナログスイッチＡＳ
２のオン中に、抵抗Ｒ７を介して高調波除去回路１３の
出力端と接続される。このコンデンサＣ２は、抵抗Ｒ７
と共にＲＣローパスフィルタを構成して、高調波除去回
路１３で除去しきれない高調波成分を除去すると共に、
高調波除去回路１３の出力電圧を記憶する。このコンデ
ンサＣ２の非接地端子には、抵抗Ｒ７を介したアナログ
スイッチＡＳ２、抵抗Ｒ８、及び、増幅回路６のオペア
ンプＯＰ２の非反転入力端が接続されるだけであり、し
かも、抵抗Ｒ８の抵抗値は１ＭΩと非常に大きいので、
コンデンサＣ２の電圧値はアナログスイッチＡＳ２のオ
フ後も所定時間保持される。よって、コンデンサＣ２に
は、アナログスイッチＡＳ２のオフ直前における高調波
除去回路１３の電圧値（瞬時出力）が記憶されるのであ
る。
２のオン中に、抵抗Ｒ７を介して高調波除去回路１３の
出力端と接続される。このコンデンサＣ２は、抵抗Ｒ７
と共にＲＣローパスフィルタを構成して、高調波除去回
路１３で除去しきれない高調波成分を除去すると共に、
高調波除去回路１３の出力電圧を記憶する。このコンデ
ンサＣ２の非接地端子には、抵抗Ｒ７を介したアナログ
スイッチＡＳ２、抵抗Ｒ８、及び、増幅回路６のオペア
ンプＯＰ２の非反転入力端が接続されるだけであり、し
かも、抵抗Ｒ８の抵抗値は１ＭΩと非常に大きいので、
コンデンサＣ２の電圧値はアナログスイッチＡＳ２のオ
フ後も所定時間保持される。よって、コンデンサＣ２に
は、アナログスイッチＡＳ２のオフ直前における高調波
除去回路１３の電圧値（瞬時出力）が記憶されるのであ
る。
【００３５】なお、転流指令５６は、後述するように、
高調波除去回路１３の出力電圧が、増幅回路６により増
幅されたサンプリング回路５の出力電圧よりも大きくな
った場合に、転流指令回路９から出力される。このため
何らかの原因によって、サンプリング回路５のコンデン
サＣ２に大きな電圧値が保持されると、高調波除去回路
１３の出力電圧が、増幅されたサンプリング回路５の出
力電圧より大きくなり得ず、転流指令５６が発生不能と
なって、ブラシレスモータ５１が停止してしまう。
高調波除去回路１３の出力電圧が、増幅回路６により増
幅されたサンプリング回路５の出力電圧よりも大きくな
った場合に、転流指令回路９から出力される。このため
何らかの原因によって、サンプリング回路５のコンデン
サＣ２に大きな電圧値が保持されると、高調波除去回路
１３の出力電圧が、増幅されたサンプリング回路５の出
力電圧より大きくなり得ず、転流指令５６が発生不能と
なって、ブラシレスモータ５１が停止してしまう。
【００３６】しかし、サンプリング回路５のコンデンサ
Ｃ２には、抵抗Ｒ８が並列接続されているので、コンデ
ンサＣ２に蓄積された電荷は、わずかずつではあるが抵
抗Ｒ８によって徐々に放電され、その結果、コンデンサ
Ｃ２の電圧値も徐々に低下していく。よって、抵抗Ｒ８
をコンデンサＣ２に並列接続することにより、コンデン
サＣ２に大きな電圧値が保持されてしまった場合にも、
必ず転流指令５６を再発生させることができ、ブラシレ
スモータ５１を停止させてしまうことがない。
Ｃ２には、抵抗Ｒ８が並列接続されているので、コンデ
ンサＣ２に蓄積された電荷は、わずかずつではあるが抵
抗Ｒ８によって徐々に放電され、その結果、コンデンサ
Ｃ２の電圧値も徐々に低下していく。よって、抵抗Ｒ８
をコンデンサＣ２に並列接続することにより、コンデン
サＣ２に大きな電圧値が保持されてしまった場合にも、
必ず転流指令５６を再発生させることができ、ブラシレ
スモータ５１を停止させてしまうことがない。
【００３７】この抵抗Ｒ８の抵抗値は、コンデンサＣ２
の容量と、始動時におけるインバータ回路３の転流周波
数の下限値との関係で決定される。即ち、始動時におけ
る転流周波数の下限値を２Ｈｚ前後とする場合は、その
６倍の１２Ｈｚの周期より若干大きめの時定数を設定
し、略０．１秒前後の範囲となるように、抵抗Ｒ８の抵
抗値とコンデンサＣ２の容量とが決定される。本実施例
では、コンデンサＣ２の容量は０．１μＦであるので、
抵抗Ｒ８の抵抗値は１ＭΩとされている。
の容量と、始動時におけるインバータ回路３の転流周波
数の下限値との関係で決定される。即ち、始動時におけ
る転流周波数の下限値を２Ｈｚ前後とする場合は、その
６倍の１２Ｈｚの周期より若干大きめの時定数を設定
し、略０．１秒前後の範囲となるように、抵抗Ｒ８の抵
抗値とコンデンサＣ２の容量とが決定される。本実施例
では、コンデンサＣ２の容量は０．１μＦであるので、
抵抗Ｒ８の抵抗値は１ＭΩとされている。
【００３８】なお、増幅回路６のオペアンプＯＰ２の品
種によっては、非反転入力端からグランドへ漏れ電流
（入力バイアス電流）が流れ出ることがある。かかる場
合には、その漏れ電流により、コンデンサＣ２の電圧値
が上昇してしまうので、即ち、記憶された高調波除去回
路１３の電圧値である転流目標電圧が上昇方向に変化し
てしまうので、正常な転流動作を行わせることができな
くなってしまう。しかし、抵抗Ｒ８をコンデンサＣ２に
並列接続することにより、かかる漏れ電流を抵抗Ｒ８に
流すことができるので、コンデンサＣ２の電圧値の上昇
を防ぐことができ、かつ、コンデンサＣ２の電圧値は必
ず低下する方向に作用するので、コンデンサＣ２に高調
波除去回路１３の出力電圧を維持させることができるの
である。
種によっては、非反転入力端からグランドへ漏れ電流
（入力バイアス電流）が流れ出ることがある。かかる場
合には、その漏れ電流により、コンデンサＣ２の電圧値
が上昇してしまうので、即ち、記憶された高調波除去回
路１３の電圧値である転流目標電圧が上昇方向に変化し
てしまうので、正常な転流動作を行わせることができな
くなってしまう。しかし、抵抗Ｒ８をコンデンサＣ２に
並列接続することにより、かかる漏れ電流を抵抗Ｒ８に
流すことができるので、コンデンサＣ２の電圧値の上昇
を防ぐことができ、かつ、コンデンサＣ２の電圧値は必
ず低下する方向に作用するので、コンデンサＣ２に高調
波除去回路１３の出力電圧を維持させることができるの
である。
【００３９】増幅回路６は、サンプリング回路５によっ
て記憶された電圧値を増幅して、優先回路８へ出力する
回路である。増幅回路６は、オペアンプＯＰ２と１０ｋ
Ωの２つの抵抗Ｒ９，Ｒ１０とにより構成された非反転
増幅器と、その非反転増幅器の出力を１倍以下に低減す
る１００ｋΩの可変抵抗ＶＲ１とを備えており、この可
変抵抗ＶＲ１の摺動子端から定常運転時の転流目標電圧
が出力される。
て記憶された電圧値を増幅して、優先回路８へ出力する
回路である。増幅回路６は、オペアンプＯＰ２と１０ｋ
Ωの２つの抵抗Ｒ９，Ｒ１０とにより構成された非反転
増幅器と、その非反転増幅器の出力を１倍以下に低減す
る１００ｋΩの可変抵抗ＶＲ１とを備えており、この可
変抵抗ＶＲ１の摺動子端から定常運転時の転流目標電圧
が出力される。
【００４０】非反転増幅器のオペアンプＯＰ２は、その
非反転入力端にサンプリング回路５の出力端であるコン
デンサＣ２が接続され、オペアンプＯＰ２の出力端に
は、抵抗Ｒ９及び一端が回路接地された可変抵抗ＶＲ１
が接続されている。抵抗Ｒ９の他端は、オペアンプＯＰ
２の反転入力端と抵抗Ｒ１０の一端とに接続され、抵抗
Ｒ１０の他端は回路接地されている。
非反転入力端にサンプリング回路５の出力端であるコン
デンサＣ２が接続され、オペアンプＯＰ２の出力端に
は、抵抗Ｒ９及び一端が回路接地された可変抵抗ＶＲ１
が接続されている。抵抗Ｒ９の他端は、オペアンプＯＰ
２の反転入力端と抵抗Ｒ１０の一端とに接続され、抵抗
Ｒ１０の他端は回路接地されている。
【００４１】非反転増幅器の２つの抵抗Ｒ９，Ｒ１０の
抵抗値は、いずれも同一の１０ｋΩである。よって、サ
ンプリング回路５の出力は、この非反転増幅器ＯＰ２，
Ｒ９，Ｒ１０により略２倍に増幅される。２倍に増幅さ
れたサンプリング回路５の出力は、可変抵抗ＶＲ１へ出
力され、可変抵抗ＶＲ１により１倍以下に低減されて、
優先回路８へ出力される。本実施例では、非反転増幅器
ＯＰ２，Ｒ９，Ｒ１０により２倍に増幅されたサンプリ
ング回路５の出力は、可変抵抗ＶＲ１によって０．７倍
に低減される。よって、増幅回路６全体としてサンプリ
ング回路５の出力は、１．４倍に増幅されるのである。
図３（ｅ）には、増幅回路６の出力電圧波形が図示され
ている。
抵抗値は、いずれも同一の１０ｋΩである。よって、サ
ンプリング回路５の出力は、この非反転増幅器ＯＰ２，
Ｒ９，Ｒ１０により略２倍に増幅される。２倍に増幅さ
れたサンプリング回路５の出力は、可変抵抗ＶＲ１へ出
力され、可変抵抗ＶＲ１により１倍以下に低減されて、
優先回路８へ出力される。本実施例では、非反転増幅器
ＯＰ２，Ｒ９，Ｒ１０により２倍に増幅されたサンプリ
ング回路５の出力は、可変抵抗ＶＲ１によって０．７倍
に低減される。よって、増幅回路６全体としてサンプリ
ング回路５の出力は、１．４倍に増幅されるのである。
図３（ｅ）には、増幅回路６の出力電圧波形が図示され
ている。
【００４２】なお、当然のことながら、可変抵抗ＶＲ１
の摺動子位置を調整することにより、増幅回路６全体の
増幅率も変更できるので、使用状況に合わせて、その増
幅率を変化させることができる。即ち、ブラシレスモー
タ５１の常用運転領域で最もモータ効率が向上するよう
にチューニングすることができるのである。
の摺動子位置を調整することにより、増幅回路６全体の
増幅率も変更できるので、使用状況に合わせて、その増
幅率を変化させることができる。即ち、ブラシレスモー
タ５１の常用運転領域で最もモータ効率が向上するよう
にチューニングすることができるのである。
【００４３】始動補償回路７は、ブラシレスモータ５１
の始動時に、ブラシレスモータ５１が充分な始動トルク
を発生できるようにするため、増幅されたサンプリング
回路５の出力に代わって、転流目標電圧を転流指令回路
９へ出力するための回路である。この始動補償回路７
は、チョッパ制御回路１８の出力と連動して動作する。
即ち、チョッパ制御回路１８から出力されるチョッパ制
御のデューティ比が、所定値未満の小さい値から所定値
以上に上げられた場合に、例えば、本実施例ではロウ出
力のデューティ比が約３．８％未満から約３．８％以上
にされた場合に、始動補償回路７から始動時の転流目標
電圧を優先回路８を介して転流指令回路９へ出力するの
である。なお、上記の約３．８％のデューティ比は、抵
抗Ｒ３２（３９０Ω）及びＲ３３（１０ｋΩ）の分圧比
により定められる。
の始動時に、ブラシレスモータ５１が充分な始動トルク
を発生できるようにするため、増幅されたサンプリング
回路５の出力に代わって、転流目標電圧を転流指令回路
９へ出力するための回路である。この始動補償回路７
は、チョッパ制御回路１８の出力と連動して動作する。
即ち、チョッパ制御回路１８から出力されるチョッパ制
御のデューティ比が、所定値未満の小さい値から所定値
以上に上げられた場合に、例えば、本実施例ではロウ出
力のデューティ比が約３．８％未満から約３．８％以上
にされた場合に、始動補償回路７から始動時の転流目標
電圧を優先回路８を介して転流指令回路９へ出力するの
である。なお、上記の約３．８％のデューティ比は、抵
抗Ｒ３２（３９０Ω）及びＲ３３（１０ｋΩ）の分圧比
により定められる。
【００４４】始動補償回路７は、チョッパ制御回路１８
の出力端に接続された１００ｋΩの抵抗Ｒ３１を備えて
おり、その抵抗Ｒ３１の他端は、０．１μＦのコンデン
サＣ１１の一端とオペアンプＯＰ１１の反転入力端に接
続されている。コンデンサＣ１１の他端は補助電源回路
２の１０ボルト出力に接続されている。オペアンプＯＰ
１１の非反転入力端には、一端が補助電源回路２の１０
ボルト出力に接続された３９０Ωの抵抗Ｒ３２と、一端
が回路接地された１０ｋΩの抵抗Ｒ３３とが接続されて
いる。また、オペアンプＯＰ１１の出力端は、ダイオー
ドＤ１１のアノードと、１０μＦの電解コンデンサＣ１
２のプラス側端子に接続されている。ダイオードＤ１１
のカソードは補助電源回路２の１０ボルト出力に接続さ
れ、一方、電解コンデンサＣ１２のマイナス側端子は、
回路接地された１００ｋΩの抵抗Ｒ３４と、アノード接
地されたダイオードＤ１２のカソード、及び、５００ｋ
Ωの可変抵抗ＶＲ２の一端に接続されている。可変抵抗
ＶＲ２の他端は１００ｋΩの抵抗Ｒ３５の一端に接続さ
れ、その抵抗Ｒ３５の他端は、始動補償回路７の出力端
として、優先回路８の入力端であるダイオードＤ３のア
ノードに接続されている。
の出力端に接続された１００ｋΩの抵抗Ｒ３１を備えて
おり、その抵抗Ｒ３１の他端は、０．１μＦのコンデン
サＣ１１の一端とオペアンプＯＰ１１の反転入力端に接
続されている。コンデンサＣ１１の他端は補助電源回路
２の１０ボルト出力に接続されている。オペアンプＯＰ
１１の非反転入力端には、一端が補助電源回路２の１０
ボルト出力に接続された３９０Ωの抵抗Ｒ３２と、一端
が回路接地された１０ｋΩの抵抗Ｒ３３とが接続されて
いる。また、オペアンプＯＰ１１の出力端は、ダイオー
ドＤ１１のアノードと、１０μＦの電解コンデンサＣ１
２のプラス側端子に接続されている。ダイオードＤ１１
のカソードは補助電源回路２の１０ボルト出力に接続さ
れ、一方、電解コンデンサＣ１２のマイナス側端子は、
回路接地された１００ｋΩの抵抗Ｒ３４と、アノード接
地されたダイオードＤ１２のカソード、及び、５００ｋ
Ωの可変抵抗ＶＲ２の一端に接続されている。可変抵抗
ＶＲ２の他端は１００ｋΩの抵抗Ｒ３５の一端に接続さ
れ、その抵抗Ｒ３５の他端は、始動補償回路７の出力端
として、優先回路８の入力端であるダイオードＤ３のア
ノードに接続されている。
【００４５】ここで、図４及び図５を参照して、始動補
償回路７の動作を説明する。速度設定回路１６の可変抵
抗ＶＲ４の分圧比が低く設定されており（図４（ａ）
Ａ）、チョッパ制御回路１８のロウ出力のデューティ比
が約３．８％未満になっている場合には（図４（ｂ）
Ａ）、チョッパ制御回路１８から出力されるチョッパパ
ルスは、始動補償回路７のローパスフィルタを構成する
コンデンサＣ１１により吸収（抑圧）されるので、オペ
アンプＯＰ１１の反転入力端への入力電圧は、抵抗Ｒ３
２及びＲ３３により非反転入力端へ入力される約９．６
２ボルト以上となっている（図４（ｃ）Ａ）。かかる場
合には、オペアンプＯＰ１１の出力電圧は０ボルトであ
る（図４（ｄ）Ａ）。よって、チョッパ制御回路１８の
ロウ出力のデューティ比が約３．８％未満の状態では、
始動補償回路７からの出力電圧は０ボルトとなっている
（図４（ｅ）Ａ）。この状態では、ブラシレスモータ５
１は停止状態にある。
償回路７の動作を説明する。速度設定回路１６の可変抵
抗ＶＲ４の分圧比が低く設定されており（図４（ａ）
Ａ）、チョッパ制御回路１８のロウ出力のデューティ比
が約３．８％未満になっている場合には（図４（ｂ）
Ａ）、チョッパ制御回路１８から出力されるチョッパパ
ルスは、始動補償回路７のローパスフィルタを構成する
コンデンサＣ１１により吸収（抑圧）されるので、オペ
アンプＯＰ１１の反転入力端への入力電圧は、抵抗Ｒ３
２及びＲ３３により非反転入力端へ入力される約９．６
２ボルト以上となっている（図４（ｃ）Ａ）。かかる場
合には、オペアンプＯＰ１１の出力電圧は０ボルトであ
る（図４（ｄ）Ａ）。よって、チョッパ制御回路１８の
ロウ出力のデューティ比が約３．８％未満の状態では、
始動補償回路７からの出力電圧は０ボルトとなっている
（図４（ｅ）Ａ）。この状態では、ブラシレスモータ５
１は停止状態にある。
【００４６】かかる状態から速度設定回路１６の可変抵
抗ＶＲ４の分圧比を大きくして（図４（ａ）Ｂ）、チョ
ッパ制御回路１８のロウ出力のデューティ比を約３．８
％以上に上げると（図４（ｂ）Ｂ）、始動補償回路７の
コンデンサＣ１１の放電が充電に追従できなくなり、オ
ペアンプＯＰ１１の反転入力端への入力電圧が約９．６
２ボルト以下に下がる（図４（ｃ）Ｂ）。その結果、オ
ペアンプＯＰ１１の非反転入力端への入力電圧の方が反
転入力端への入力電圧より高くなり、オペアンプＯＰ１
１の出力電圧が０ボルトから約８．５ボルトへ上昇する
（図４（ｄ）Ｂ）。ここで約８．５ボルトとは、オペア
ンプの特性上定まる出力電圧の限界値である（オペアン
プは特性により電源電圧の１．５ボルト以下までしか出
力できず、本実施例ではオペアンプＯＰ１１の電源電圧
は１０ボルトであるので、１０ボルト−１．５ボルト＝
８．５ボルトだからである。なお、上記１．５ボルトの
値は、オペアンプの種類によって当然に異なるものであ
る）。
抗ＶＲ４の分圧比を大きくして（図４（ａ）Ｂ）、チョ
ッパ制御回路１８のロウ出力のデューティ比を約３．８
％以上に上げると（図４（ｂ）Ｂ）、始動補償回路７の
コンデンサＣ１１の放電が充電に追従できなくなり、オ
ペアンプＯＰ１１の反転入力端への入力電圧が約９．６
２ボルト以下に下がる（図４（ｃ）Ｂ）。その結果、オ
ペアンプＯＰ１１の非反転入力端への入力電圧の方が反
転入力端への入力電圧より高くなり、オペアンプＯＰ１
１の出力電圧が０ボルトから約８．５ボルトへ上昇する
（図４（ｄ）Ｂ）。ここで約８．５ボルトとは、オペア
ンプの特性上定まる出力電圧の限界値である（オペアン
プは特性により電源電圧の１．５ボルト以下までしか出
力できず、本実施例ではオペアンプＯＰ１１の電源電圧
は１０ボルトであるので、１０ボルト−１．５ボルト＝
８．５ボルトだからである。なお、上記１．５ボルトの
値は、オペアンプの種類によって当然に異なるものであ
る）。
【００４７】オペアンプＯＰ１１の出力電圧が約８．５
ボルトとなると、コンデンサＣ１２及び抵抗Ｒ３４で構
成される微分回路に約８．５ボルトの電圧が印加され
る。このため始動補償回路７からは、可変抵抗ＶＲ２及
び抵抗Ｒ３５を介して、その電圧降下分を差し引いた
８．５ボルト弱の電圧値から時間の経過とともに徐々に
逓減する微分パルス状の電圧波が優先回路８へ出力され
る（図４（ｅ）Ｂ）。なお、コンデンサＣ１２の容量が
１０μＦ、抵抗Ｒ３４の抵抗値が１００ｋΩであるの
で、この電圧波は１秒後（１０μＦ×１００ｋΩ＝１
ｓ）には、その尖頭値の約３７％にまで低減する。
ボルトとなると、コンデンサＣ１２及び抵抗Ｒ３４で構
成される微分回路に約８．５ボルトの電圧が印加され
る。このため始動補償回路７からは、可変抵抗ＶＲ２及
び抵抗Ｒ３５を介して、その電圧降下分を差し引いた
８．５ボルト弱の電圧値から時間の経過とともに徐々に
逓減する微分パルス状の電圧波が優先回路８へ出力され
る（図４（ｅ）Ｂ）。なお、コンデンサＣ１２の容量が
１０μＦ、抵抗Ｒ３４の抵抗値が１００ｋΩであるの
で、この電圧波は１秒後（１０μＦ×１００ｋΩ＝１
ｓ）には、その尖頭値の約３７％にまで低減する。
【００４８】優先回路８へ出力された始動補償回路７の
出力電圧は、転流目標電圧として転流指令回路９へ出力
される。よって、ブラシレスモータ５１の始動時の転流
目標電圧が高く設定されるので、複数のブラシレスモー
タ５１の始動時に、始動トルクを発生させるために充分
な電機子電流が流れ（図４（ｆ）Ｂ）、複数のブラシレ
スモータ５１が的確に始動される。
出力電圧は、転流目標電圧として転流指令回路９へ出力
される。よって、ブラシレスモータ５１の始動時の転流
目標電圧が高く設定されるので、複数のブラシレスモー
タ５１の始動時に、始動トルクを発生させるために充分
な電機子電流が流れ（図４（ｆ）Ｂ）、複数のブラシレ
スモータ５１が的確に始動される。
【００４９】一方、ブラシレスモータ５１の回転中に速
度設定回路１６の可変抵抗ＶＲ４の分圧比が下げられる
と（図５（ａ））、チョッパ制御回路１８のロウ出力の
デューティ比の下降とともに、ブラシレスモータ５１へ
印加される電圧の実効の値も下降して、ブラシレスモー
タ５１が減速されていく。そして、チョッパ制御回路１
８のロウ出力のデューティ比が約３．８％未満に下がる
と（図５（ｂ））、始動補償回路７のコンデンサＣ３の
充電が放電に追従できなくなって、オペアンプＯＰ１１
の反転入力端への入力電圧が非反転入力端への入力電圧
である９．６２ボルト以上に上昇し（図５（ｃ））、オ
ペアンプＯＰ１１の出力電圧が約８．５ボルトから０ボ
ルトへ下降する（図５（ｄ））。オペアンプＯＰ１１の
出力電圧が０ボルトとなると、コンデンサＣ１２に充電
されていた電荷は、ダイオードＤ１２及びオペアンプＯ
Ｐ１１を介して急速に放電され、初期状態に復帰する。
度設定回路１６の可変抵抗ＶＲ４の分圧比が下げられる
と（図５（ａ））、チョッパ制御回路１８のロウ出力の
デューティ比の下降とともに、ブラシレスモータ５１へ
印加される電圧の実効の値も下降して、ブラシレスモー
タ５１が減速されていく。そして、チョッパ制御回路１
８のロウ出力のデューティ比が約３．８％未満に下がる
と（図５（ｂ））、始動補償回路７のコンデンサＣ３の
充電が放電に追従できなくなって、オペアンプＯＰ１１
の反転入力端への入力電圧が非反転入力端への入力電圧
である９．６２ボルト以上に上昇し（図５（ｃ））、オ
ペアンプＯＰ１１の出力電圧が約８．５ボルトから０ボ
ルトへ下降する（図５（ｄ））。オペアンプＯＰ１１の
出力電圧が０ボルトとなると、コンデンサＣ１２に充電
されていた電荷は、ダイオードＤ１２及びオペアンプＯ
Ｐ１１を介して急速に放電され、初期状態に復帰する。
【００５０】この状態から、再度、速度設定回路１６の
可変抵抗ＶＲ４の分圧比が上げられ（図５（ａ））、チ
ョッパ制御回路１８のロウ出力のデューティ比が約３．
８％以上になると（図５（ｂ））、オペアンプＯＰ１１
の反転入力端への入力電圧が９．６２ボルト以下に下が
り（図５（ｃ））、オペアンプＯＰ１１の出力電圧が約
８．５ボルトに上昇する（図５（ｄ））。この結果、放
電されたコンデンサＣ１２が再充電されるまで、始動補
償回路７から微分パルス状の電圧波が再び出力される
（図５（ｅ））。
可変抵抗ＶＲ４の分圧比が上げられ（図５（ａ））、チ
ョッパ制御回路１８のロウ出力のデューティ比が約３．
８％以上になると（図５（ｂ））、オペアンプＯＰ１１
の反転入力端への入力電圧が９．６２ボルト以下に下が
り（図５（ｃ））、オペアンプＯＰ１１の出力電圧が約
８．５ボルトに上昇する（図５（ｄ））。この結果、放
電されたコンデンサＣ１２が再充電されるまで、始動補
償回路７から微分パルス状の電圧波が再び出力される
（図５（ｅ））。
【００５１】なお、ブラシレスモータ５１の駆動中に直
流電源５０がオフされた場合、コンデンサＣ１２に充電
されていた電荷は、ダイオードＤ１１及びＤ１２を介し
て急速に放電され、初期状態に復帰する。よって、直流
電源５０を、そのオフ直後に再度オンした場合にも、始
動補償回路７を正常に動作させて、ブラシレスモータ５
１を円滑に始動することができるのである。
流電源５０がオフされた場合、コンデンサＣ１２に充電
されていた電荷は、ダイオードＤ１１及びＤ１２を介し
て急速に放電され、初期状態に復帰する。よって、直流
電源５０を、そのオフ直後に再度オンした場合にも、始
動補償回路７を正常に動作させて、ブラシレスモータ５
１を円滑に始動することができるのである。
【００５２】このように本実施例の始動補償回路７で
は、速度設定回路１６の可変抵抗ＶＲ４の分圧比が下げ
られて、駆動中の複数のブラシレスモータ５１が停止若
しくは低速回転になったとしても、その後、可変抵抗Ｖ
Ｒ４の分圧比を上げることにより、始動補償回路７から
複数のブラシレスモータ５１の始動に充分な転流目標電
圧を出力することができる。よって、かかる場合にも複
数のブラシレスモータ５１を的確に始動することができ
るのである。このように始動補償回路７は、速度設定回
路１６の可変抵抗ＶＲ４による速度設定に連動して動作
するように構成されている。
は、速度設定回路１６の可変抵抗ＶＲ４の分圧比が下げ
られて、駆動中の複数のブラシレスモータ５１が停止若
しくは低速回転になったとしても、その後、可変抵抗Ｖ
Ｒ４の分圧比を上げることにより、始動補償回路７から
複数のブラシレスモータ５１の始動に充分な転流目標電
圧を出力することができる。よって、かかる場合にも複
数のブラシレスモータ５１を的確に始動することができ
るのである。このように始動補償回路７は、速度設定回
路１６の可変抵抗ＶＲ４による速度設定に連動して動作
するように構成されている。
【００５３】優先回路８は、増幅回路６によって増幅さ
れたサンプリング回路５の出力、即ち、定常運転時にお
ける転流目標電圧と、始動補償回路７の出力、即ち、始
動時における転流目標電圧とのうち、大きい方の出力電
圧を転流指令回路９へ出力するための回路であり、ダイ
オードＤ３により構成されている。このダイオードＤ３
は、そのアノードが始動補償回路７の出力端と接続さ
れ、カソードが増幅回路６の出力端、及び、転流指令回
路９の１つの入力端であるコンパレータＣＰ１の反転入
力端に接続されている。よって、優先回路８により、増
幅回路６と始動補償回路７とのうち大きい方の出力電圧
が、転流目標電圧として転流指令回路９へ出力されるの
である。
れたサンプリング回路５の出力、即ち、定常運転時にお
ける転流目標電圧と、始動補償回路７の出力、即ち、始
動時における転流目標電圧とのうち、大きい方の出力電
圧を転流指令回路９へ出力するための回路であり、ダイ
オードＤ３により構成されている。このダイオードＤ３
は、そのアノードが始動補償回路７の出力端と接続さ
れ、カソードが増幅回路６の出力端、及び、転流指令回
路９の１つの入力端であるコンパレータＣＰ１の反転入
力端に接続されている。よって、優先回路８により、増
幅回路６と始動補償回路７とのうち大きい方の出力電圧
が、転流目標電圧として転流指令回路９へ出力されるの
である。
【００５４】転流指令回路９は、ブラシレスモータ５１
の転流指令５６を計数回路１１、サンプリング回路５、
及び、ゼロリセット回路１０へ出力するための回路であ
り、主に、コンパレータＣＰ１と、単安定マルチバイブ
レータＭＭ１とから構成されている。コンパレータＣＰ
１の反転入力端は優先回路８の出力端と接続され、一
方、非反転入力端は抵抗Ｒ１６を介して高調波除去回路
１３の出力端と接続されている。また、コンパレータＣ
Ｐ１の出力端は、単安定マルチバイブレータＭＭ１の入
力端Ａに接続され、転流指令を発する単安定マルチバイ
ブレータＭＭ１の出力端Ｑは、計数回路１１の入力端Ｃ
Ｋ、サンプリング回路５及びゼロリセット回路１０の両
アナログスイッチＡＳ２，ＡＳ３のゲートに接続されて
いる。
の転流指令５６を計数回路１１、サンプリング回路５、
及び、ゼロリセット回路１０へ出力するための回路であ
り、主に、コンパレータＣＰ１と、単安定マルチバイブ
レータＭＭ１とから構成されている。コンパレータＣＰ
１の反転入力端は優先回路８の出力端と接続され、一
方、非反転入力端は抵抗Ｒ１６を介して高調波除去回路
１３の出力端と接続されている。また、コンパレータＣ
Ｐ１の出力端は、単安定マルチバイブレータＭＭ１の入
力端Ａに接続され、転流指令を発する単安定マルチバイ
ブレータＭＭ１の出力端Ｑは、計数回路１１の入力端Ｃ
Ｋ、サンプリング回路５及びゼロリセット回路１０の両
アナログスイッチＡＳ２，ＡＳ３のゲートに接続されて
いる。
【００５５】また、転流指令回路９はダイオードＤ４を
備えており、そのダイオードＤ４のアノードはサンプル
時期補正回路１９の出力端に接続され、そのカソードは
１００ｋΩの可変抵抗ＶＲ３の一端に接続されている。
可変抵抗ＶＲ３の他端は、１０ｋΩの抵抗Ｒ１５の一端
に接続され、抵抗Ｒ１５の他端は、０．１μＦのコンデ
ンサＣ５の一端と単安定マルチバイブレータＭＭ１とに
接続されている。また、コンデンサＣ５の他端も単安定
マルチバイブレータＭＭ１に接続されている。
備えており、そのダイオードＤ４のアノードはサンプル
時期補正回路１９の出力端に接続され、そのカソードは
１００ｋΩの可変抵抗ＶＲ３の一端に接続されている。
可変抵抗ＶＲ３の他端は、１０ｋΩの抵抗Ｒ１５の一端
に接続され、抵抗Ｒ１５の他端は、０．１μＦのコンデ
ンサＣ５の一端と単安定マルチバイブレータＭＭ１とに
接続されている。また、コンデンサＣ５の他端も単安定
マルチバイブレータＭＭ１に接続されている。
【００５６】転流指令回路９では、コンパレータＣＰ１
によって、高調波除去回路１３の出力電圧と優先回路８
の出力電圧との大小が比較される。比較の結果、高調波
除去回路１３の出力電圧が優先回路８の出力電圧より大
きくなると、図３（ｆ）に図示するように、コンパレー
タＣＰ１の出力端からハイ信号５５が単安定マルチバイ
ブレータＭＭ１の入力端Ａへ出力される。この結果、図
３（ｇ）に図示するように、単安定マルチバイブレータ
ＭＭ１の出力端Ｑから計数回路１１へ、ワンショットの
ハイ信号（転流指令５６）が出力される。なお、この転
流指令５６は、サンプリング回路５及びゼロリセット回
路１０のアナログスイッチＡＳ２，ＡＳ３のゲートへも
同時に出力され、ハイの間、両スイッチＡＳ２，ＡＳ３
をオン状態にする。
によって、高調波除去回路１３の出力電圧と優先回路８
の出力電圧との大小が比較される。比較の結果、高調波
除去回路１３の出力電圧が優先回路８の出力電圧より大
きくなると、図３（ｆ）に図示するように、コンパレー
タＣＰ１の出力端からハイ信号５５が単安定マルチバイ
ブレータＭＭ１の入力端Ａへ出力される。この結果、図
３（ｇ）に図示するように、単安定マルチバイブレータ
ＭＭ１の出力端Ｑから計数回路１１へ、ワンショットの
ハイ信号（転流指令５６）が出力される。なお、この転
流指令５６は、サンプリング回路５及びゼロリセット回
路１０のアナログスイッチＡＳ２，ＡＳ３のゲートへも
同時に出力され、ハイの間、両スイッチＡＳ２，ＡＳ３
をオン状態にする。
【００５７】サンプリング回路５には、アナログスイッ
チＡＳ２のオフ直前における高調波除去回路１３の瞬時
出力が保持される。このアナログスイッチＡＳ２は、ハ
イの転流指令５６が出力されている間オンされるので、
サンプリング回路５には、転流指令５６の立ち下がり時
のタイミングで高調波除去回路１３の瞬時出力が保持さ
れることになる。よって、サンプリング回路５による瞬
時出力の抽出タイミングは、転流指令５６のパルス幅に
よって決定されるのである。
チＡＳ２のオフ直前における高調波除去回路１３の瞬時
出力が保持される。このアナログスイッチＡＳ２は、ハ
イの転流指令５６が出力されている間オンされるので、
サンプリング回路５には、転流指令５６の立ち下がり時
のタイミングで高調波除去回路１３の瞬時出力が保持さ
れることになる。よって、サンプリング回路５による瞬
時出力の抽出タイミングは、転流指令５６のパルス幅に
よって決定されるのである。
【００５８】このため転流指令５６のパルス幅は、その
パルスの終了位置が、図１（ｂ）に図示される第１の電
流増加領域４１と第２の電流増加領域４２との中間に位
置するように設定される。即ち、第１及び第２の電流増
加領域４１，４２以外の領域で、サンプリング回路５に
よる抽出が行われるように転流指令５６のパルス幅が設
定されるのである。
パルスの終了位置が、図１（ｂ）に図示される第１の電
流増加領域４１と第２の電流増加領域４２との中間に位
置するように設定される。即ち、第１及び第２の電流増
加領域４１，４２以外の領域で、サンプリング回路５に
よる抽出が行われるように転流指令５６のパルス幅が設
定されるのである。
【００５９】この理由は、第１の電流増加領域４１の電
流値は、ブラシレスモータ５１の電機子巻線への印加電
圧とモータの回転による速度起電力との差、及び、電機
子インピーダンスとにより定まり、特に、電流上昇率は
電機子インピーダンスの時定数により一義的に定まるも
のであって、モータの発生トルクにより定まる電流値及
び上昇率ではないからである。また、第２の電流増加領
域４２の電流値は、ブラシレスモータ５１の電機子巻線
への印加電圧とモータの回転による速度起電力との差、
及び、電機子インピーダンス中の抵抗成分とによりおお
むね定まり、モータの発生トルクに殆ど寄与しない電流
値だからである。
流値は、ブラシレスモータ５１の電機子巻線への印加電
圧とモータの回転による速度起電力との差、及び、電機
子インピーダンスとにより定まり、特に、電流上昇率は
電機子インピーダンスの時定数により一義的に定まるも
のであって、モータの発生トルクにより定まる電流値及
び上昇率ではないからである。また、第２の電流増加領
域４２の電流値は、ブラシレスモータ５１の電機子巻線
への印加電圧とモータの回転による速度起電力との差、
及び、電機子インピーダンス中の抵抗成分とによりおお
むね定まり、モータの発生トルクに殆ど寄与しない電流
値だからである。
【００６０】よって、第１及び第２の電流増加領域４
１，４２の電流値を基準にしては、負荷に応じた発生ト
ルクを維持するための適切な転流タイミングを決定する
ことはできない。言い換えれば、第１及び第２の電流増
加領域４１，４２以外の領域における電流値を基準にす
れば、適切な転流タイミングを決定することができるの
である。従って、かかる第１及び第２の電流増加領域４
１，４２以外の領域で、サンプリング回路５による抽出
が行われるように転流指令５６のパルス幅が設定され
る。
１，４２の電流値を基準にしては、負荷に応じた発生ト
ルクを維持するための適切な転流タイミングを決定する
ことはできない。言い換えれば、第１及び第２の電流増
加領域４１，４２以外の領域における電流値を基準にす
れば、適切な転流タイミングを決定することができるの
である。従って、かかる第１及び第２の電流増加領域４
１，４２以外の領域で、サンプリング回路５による抽出
が行われるように転流指令５６のパルス幅が設定され
る。
【００６１】具体的には、転流指令５６のパルスが第１
及び第２の電流増加領域４１，４２以外の領域で終了す
るように、転流指令５６の最短パルス幅は、ブラシレス
モータ５１の電機子インピーダンスにより定まるＬＲ時
定数（τ）の３乃至１０倍以上の時間（３τ〜１０τ
秒）とされる。サンプリング回路５のサンプル保持動作
時において、高調波除去回路１３の瞬時出力が大略飽和
傾向を示し、終値の９５％以上となる時間的余裕を考慮
したものである。また、転流指令５６の最長パルス幅
は、ブラシレスモータ５１の最速回転時における転流周
期（Ｔ）の２／３倍の時間（２／３×Ｔ秒）とされる。
これは、実験により、最速回転時における第２の電流増
加領域４２の幅を１／３×Ｔと設定したからである
（（１−１／３）×Ｔ＝２／３×Ｔ）。
及び第２の電流増加領域４１，４２以外の領域で終了す
るように、転流指令５６の最短パルス幅は、ブラシレス
モータ５１の電機子インピーダンスにより定まるＬＲ時
定数（τ）の３乃至１０倍以上の時間（３τ〜１０τ
秒）とされる。サンプリング回路５のサンプル保持動作
時において、高調波除去回路１３の瞬時出力が大略飽和
傾向を示し、終値の９５％以上となる時間的余裕を考慮
したものである。また、転流指令５６の最長パルス幅
は、ブラシレスモータ５１の最速回転時における転流周
期（Ｔ）の２／３倍の時間（２／３×Ｔ秒）とされる。
これは、実験により、最速回転時における第２の電流増
加領域４２の幅を１／３×Ｔと設定したからである
（（１−１／３）×Ｔ＝２／３×Ｔ）。
【００６２】ところで、前記したように、可変抵抗ＶＲ
３及び抵抗Ｒ１５には、ダイオードＤ４を介して、サン
プル時期補正回路１９の出力電圧が印加される。
３及び抵抗Ｒ１５には、ダイオードＤ４を介して、サン
プル時期補正回路１９の出力電圧が印加される。
【００６３】このサンプル時期補正回路１９は、ブラシ
レスモータ５１の回転速度に応じて、転流指令回路９か
ら出力される転流指令５６のパルス幅を変化させ、サン
プリング回路５によるサンプル時期（瞬時出力の抽出時
期）を適切なタイミングに補正するためのものである。
サンプル時期補正回路１９は、コンパレータＣＰ４と、
そのコンパレータＣＰ４の出力端に接続された１ｋΩの
プルアップ抵抗Ｒ４３とから構成されている。コンパレ
ータＣＰ４の非反転入力端は速度検出回路１５の出力端
に接続され、反転入力端はノコギリ波生成回路１４の出
力端に接続されている。また、コンパレータＣＰ４の出
力端は転流指令回路９のダイオードＤ４のアノードに接
続されている。よって、図６に示すように、サンプル時
期補正回路１９からは、速度検出回路１５の出力電圧６
１がノコギリ波生成回路１４の出力電圧６２より高い場
合に１０ボルトの電圧が出力され、逆に、速度検出回路
１５の出力電圧６１がノコギリ波生成回路１４の出力電
圧６２より低い場合に０ボルトの電圧が出力される。
レスモータ５１の回転速度に応じて、転流指令回路９か
ら出力される転流指令５６のパルス幅を変化させ、サン
プリング回路５によるサンプル時期（瞬時出力の抽出時
期）を適切なタイミングに補正するためのものである。
サンプル時期補正回路１９は、コンパレータＣＰ４と、
そのコンパレータＣＰ４の出力端に接続された１ｋΩの
プルアップ抵抗Ｒ４３とから構成されている。コンパレ
ータＣＰ４の非反転入力端は速度検出回路１５の出力端
に接続され、反転入力端はノコギリ波生成回路１４の出
力端に接続されている。また、コンパレータＣＰ４の出
力端は転流指令回路９のダイオードＤ４のアノードに接
続されている。よって、図６に示すように、サンプル時
期補正回路１９からは、速度検出回路１５の出力電圧６
１がノコギリ波生成回路１４の出力電圧６２より高い場
合に１０ボルトの電圧が出力され、逆に、速度検出回路
１５の出力電圧６１がノコギリ波生成回路１４の出力電
圧６２より低い場合に０ボルトの電圧が出力される。
【００６４】後述するが、速度検出回路１５はブラシレ
スモータ５１の回転速度に応じた電圧６１を出力する。
即ち、ブラシレスモータ５１が高速で回転している場合
には高い電圧を出力し、低速で回転している場合には低
い電圧を出力する。一方、ノコギリ波生成回路１４は、
約２０ｋＨｚの一定周期で変化するノコギリ波状の電圧
６２を出力する。従って、サンプル時期補正回路１９の
出力電圧は、速度検出回路１５の出力電圧に応じて、そ
のデューティ比が変化する矩形波となる。図６に示すよ
うに、かかる矩形波のデューティ比はブラシレスモータ
５１の回転速度が速いほど大きくなり、ブラシレスモー
タ５１の回転速度が遅いほど小さくなる。このためサン
プル時期補正回路１９より出力され、ダイオードＤ４を
介して可変抵抗ＶＲ３及び抵抗Ｒ１５に印加される電圧
の実効の値は、かかる矩形波のデューティ比に応じて変
化する。
スモータ５１の回転速度に応じた電圧６１を出力する。
即ち、ブラシレスモータ５１が高速で回転している場合
には高い電圧を出力し、低速で回転している場合には低
い電圧を出力する。一方、ノコギリ波生成回路１４は、
約２０ｋＨｚの一定周期で変化するノコギリ波状の電圧
６２を出力する。従って、サンプル時期補正回路１９の
出力電圧は、速度検出回路１５の出力電圧に応じて、そ
のデューティ比が変化する矩形波となる。図６に示すよ
うに、かかる矩形波のデューティ比はブラシレスモータ
５１の回転速度が速いほど大きくなり、ブラシレスモー
タ５１の回転速度が遅いほど小さくなる。このためサン
プル時期補正回路１９より出力され、ダイオードＤ４を
介して可変抵抗ＶＲ３及び抵抗Ｒ１５に印加される電圧
の実効の値は、かかる矩形波のデューティ比に応じて変
化する。
【００６５】単安定マルチバイブレータＭＭ１から出力
される転流指令５６のパルス幅は、可変抵抗ＶＲ３及び
抵抗Ｒ１５に印加される電圧値が大きくなると短くな
り、逆に、印加される電圧値が小さくなると長くなる。
このためブラシレスモータ５１の回転速度が速くなる
と、サンプル時期補正回路１９から出力される矩形波の
デューティ比が大きくなって、可変抵抗ＶＲ３に印加さ
れる電圧の実効の値が大きくなり、転流指令５６のパル
ス幅が短くなる。逆に、ブラシレスモータ５１の回転速
度が遅くなると、サンプル時期補正回路１９から出力さ
れる矩形波のデューティ比が小さくなって、可変抵抗Ｖ
Ｒ３に印加される電圧の実効の値が小さくなり、転流指
令５６のパルス幅も長くなる。このように、サンプル時
期補正回路１９により、ブラシレスモータ５１の回転速
度に追従して、転流指令５６のパルス幅が大小し、サン
プリング回路５による瞬時出力の抽出タイミングが適切
な位置に自動修正されるのである。よって、転流指令５
６のパルス幅の設定範囲の自由度が増し、その設定を容
易に行うことができる。なお、転流指令５６のパルス幅
は、ブラシレスモータ５１の最速回転時において、その
転流周期（Ｔ）の１／２倍（１／２Ｔ）となるように設
定することが最も好ましい。
される転流指令５６のパルス幅は、可変抵抗ＶＲ３及び
抵抗Ｒ１５に印加される電圧値が大きくなると短くな
り、逆に、印加される電圧値が小さくなると長くなる。
このためブラシレスモータ５１の回転速度が速くなる
と、サンプル時期補正回路１９から出力される矩形波の
デューティ比が大きくなって、可変抵抗ＶＲ３に印加さ
れる電圧の実効の値が大きくなり、転流指令５６のパル
ス幅が短くなる。逆に、ブラシレスモータ５１の回転速
度が遅くなると、サンプル時期補正回路１９から出力さ
れる矩形波のデューティ比が小さくなって、可変抵抗Ｖ
Ｒ３に印加される電圧の実効の値が小さくなり、転流指
令５６のパルス幅も長くなる。このように、サンプル時
期補正回路１９により、ブラシレスモータ５１の回転速
度に追従して、転流指令５６のパルス幅が大小し、サン
プリング回路５による瞬時出力の抽出タイミングが適切
な位置に自動修正されるのである。よって、転流指令５
６のパルス幅の設定範囲の自由度が増し、その設定を容
易に行うことができる。なお、転流指令５６のパルス幅
は、ブラシレスモータ５１の最速回転時において、その
転流周期（Ｔ）の１／２倍（１／２Ｔ）となるように設
定することが最も好ましい。
【００６６】ゼロリセット回路１０は、転流指令回路９
から出力される転流指令５６毎に、高調波除去回路１３
の出力電圧を０ボルトに擬制リセットするための回路で
あり、１０ｋΩの抵抗Ｒ１６と、１８０ｐＦのコンデン
サＣ６と、アナログスイッチＡＳ３とから構成されてい
る。抵抗Ｒ１６の一端は高調波除去回路１３の出力端に
接続され、その抵抗Ｒ１６の他端は、回路接地されたコ
ンデンサＣ６の一端に接続されて、ＲＣローパスフィル
タを構成している。このＲＣローパスフィルタにより、
チョッパ制御に伴って発生する静電移行（誘導）ノイズ
や電磁ノイズの他、高調波除去回路１３で除去しきれな
かった高調波成分がさらに除去される。
から出力される転流指令５６毎に、高調波除去回路１３
の出力電圧を０ボルトに擬制リセットするための回路で
あり、１０ｋΩの抵抗Ｒ１６と、１８０ｐＦのコンデン
サＣ６と、アナログスイッチＡＳ３とから構成されてい
る。抵抗Ｒ１６の一端は高調波除去回路１３の出力端に
接続され、その抵抗Ｒ１６の他端は、回路接地されたコ
ンデンサＣ６の一端に接続されて、ＲＣローパスフィル
タを構成している。このＲＣローパスフィルタにより、
チョッパ制御に伴って発生する静電移行（誘導）ノイズ
や電磁ノイズの他、高調波除去回路１３で除去しきれな
かった高調波成分がさらに除去される。
【００６７】また、抵抗Ｒ１６の他端、即ち、前記した
ＲＣローパスフィルタの出力端は、アナログスイッチＡ
Ｓ３の一方のチャネル端子と、転流指令回路９の１つの
入力端であるコンパレータＣＰ１の非反転入力端とに接
続されている。アナログスイッチＡＳ３の他方のチャネ
ル端子は回路接地されており、また、アナログスイッチ
ＡＳ３のゲートは転流指令回路９の出力端と接続されて
いる。このため転流指令回路９からハイの転流指令５６
が出力されると、その転流指令５６によって、アナログ
スイッチＡＳ３がオンされて、転流指令回路９のコンパ
レータＣＰ１の非反転入力端が回路接地され、０ボルト
に擬制リセットされるのである。
ＲＣローパスフィルタの出力端は、アナログスイッチＡ
Ｓ３の一方のチャネル端子と、転流指令回路９の１つの
入力端であるコンパレータＣＰ１の非反転入力端とに接
続されている。アナログスイッチＡＳ３の他方のチャネ
ル端子は回路接地されており、また、アナログスイッチ
ＡＳ３のゲートは転流指令回路９の出力端と接続されて
いる。このため転流指令回路９からハイの転流指令５６
が出力されると、その転流指令５６によって、アナログ
スイッチＡＳ３がオンされて、転流指令回路９のコンパ
レータＣＰ１の非反転入力端が回路接地され、０ボルト
に擬制リセットされるのである。
【００６８】計数回路１１は、転流指令回路９から出力
される転流指令５６の立ち上がり毎にカウントされる６
進カウンタＣＴ（ＴＣ４０１７とクリア回路）により構
成されている。カウンタＣＴの入力端ＣＫには、転流指
令回路９の出力端が接続されており、カウンタＣＴの出
力端０〜５は、分配回路１２の各オアゲートＯＲｕ〜Ｏ
Ｒｚに、カウンタＣＴの出力端６〜９は、ダイオードＤ
５〜Ｄ８を介してクリア端子ＣＬＲに、それぞれ接続さ
れている。なお、クリア端子ＣＬＲには、他端が回路接
地されたノイズ防止用のコンデンサＣ７およびプルダウ
ン抵抗Ｒ１７が接続されている。転流指令回路９からカ
ウンタＣＴの入力端ＣＫへ立ち上がり信号が入力される
と、かかる信号の入力毎に、出力端０、出力端１、・・
・、出力端５、出力端０の順に、カウンタＣＴからハイ
信号が出力される。
される転流指令５６の立ち上がり毎にカウントされる６
進カウンタＣＴ（ＴＣ４０１７とクリア回路）により構
成されている。カウンタＣＴの入力端ＣＫには、転流指
令回路９の出力端が接続されており、カウンタＣＴの出
力端０〜５は、分配回路１２の各オアゲートＯＲｕ〜Ｏ
Ｒｚに、カウンタＣＴの出力端６〜９は、ダイオードＤ
５〜Ｄ８を介してクリア端子ＣＬＲに、それぞれ接続さ
れている。なお、クリア端子ＣＬＲには、他端が回路接
地されたノイズ防止用のコンデンサＣ７およびプルダウ
ン抵抗Ｒ１７が接続されている。転流指令回路９からカ
ウンタＣＴの入力端ＣＫへ立ち上がり信号が入力される
と、かかる信号の入力毎に、出力端０、出力端１、・・
・、出力端５、出力端０の順に、カウンタＣＴからハイ
信号が出力される。
【００６９】分配回路１２は、計数回路１１からの出力
をインバータ回路３へ分配して出力するための回路であ
り、６個のオアゲートＯＲｕ〜ＯＲｚと、３個のインバ
ータＩｕ〜Ｉｗとを備えている。各インバータＩｕ〜Ｉ
ｗは、エミッタ端子を回路接地したオープンコレクタ形
のＮＰＮ形デジタルトランジスタで構成され、高耐圧と
されている。なお、各インバータＩｕ〜Ｉｗを、デジタ
ルトランジスタに代えて、ソース端子を回路接地したＮ
−ＭＯＳ電界効果トランジスタで構成するようにしても
良い。また、必要に応じてフォトカプラなどを用いて構
成しても良い。
をインバータ回路３へ分配して出力するための回路であ
り、６個のオアゲートＯＲｕ〜ＯＲｚと、３個のインバ
ータＩｕ〜Ｉｗとを備えている。各インバータＩｕ〜Ｉ
ｗは、エミッタ端子を回路接地したオープンコレクタ形
のＮＰＮ形デジタルトランジスタで構成され、高耐圧と
されている。なお、各インバータＩｕ〜Ｉｗを、デジタ
ルトランジスタに代えて、ソース端子を回路接地したＮ
−ＭＯＳ電界効果トランジスタで構成するようにしても
良い。また、必要に応じてフォトカプラなどを用いて構
成しても良い。
【００７０】分配回路１２のオアゲートＯＲｕの入力端
は、カウンタＣＴの出力端０，１と接続され、その出力
端はインバータＩｕの入力端に接続されている。オアゲ
ートＯＲｖの入力端は、カウンタＣＴの出力端２，３と
接続され、その出力端はインバータＩｖの入力端に接続
されている。オアゲートＯＲｗの入力端は、カウンタＣ
Ｔの出力端４，５と接続され、その出力端はインバータ
Ｉｗの入力端に接続されている。オアゲートＯＲｘの入
力端はカウンタＣＴの出力端３，４と接続され、オアゲ
ートＯＲｙの入力端はカウンタＣＴの出力端５，０と接
続され、更に、オアゲートＯＲｚの入力端はカウンタＣ
Ｔの出力端１，２と接続されている。インバータＩｕ〜
ＩｗおよびオアゲートＯＲｘ〜ＯＲｚの出力端は、イン
バータ回路３の各電界効果トランジスタＱｕ〜Ｑｚのゲ
ート端子に接続された抵抗Ｒ１ｕ〜Ｒ１ｚに接続されて
いる。図７は、かかる分配回路１２の入出力の関係と、
その関係に対応したブラシレスモータ５１の３相（Ｕ
相、Ｖ相、Ｚ相）の電機子巻線に流れる電流方向を示し
ている。
は、カウンタＣＴの出力端０，１と接続され、その出力
端はインバータＩｕの入力端に接続されている。オアゲ
ートＯＲｖの入力端は、カウンタＣＴの出力端２，３と
接続され、その出力端はインバータＩｖの入力端に接続
されている。オアゲートＯＲｗの入力端は、カウンタＣ
Ｔの出力端４，５と接続され、その出力端はインバータ
Ｉｗの入力端に接続されている。オアゲートＯＲｘの入
力端はカウンタＣＴの出力端３，４と接続され、オアゲ
ートＯＲｙの入力端はカウンタＣＴの出力端５，０と接
続され、更に、オアゲートＯＲｚの入力端はカウンタＣ
Ｔの出力端１，２と接続されている。インバータＩｕ〜
ＩｗおよびオアゲートＯＲｘ〜ＯＲｚの出力端は、イン
バータ回路３の各電界効果トランジスタＱｕ〜Ｑｚのゲ
ート端子に接続された抵抗Ｒ１ｕ〜Ｒ１ｚに接続されて
いる。図７は、かかる分配回路１２の入出力の関係と、
その関係に対応したブラシレスモータ５１の３相（Ｕ
相、Ｖ相、Ｚ相）の電機子巻線に流れる電流方向を示し
ている。
【００７１】速度検出回路１５は、転流指令回路９から
出力される転流指令５６に基づいてブラシレスモータ５
１の転流周期を検出し、その転流周期からブラシレスモ
ータ５１の回転速度を検出する回路である。検出された
速度は電圧値に換算され、速度補正回路１７及びサンプ
ル時期補正回路１９へ出力される。なお、回路上、速度
検出回路１５へは転流指令５６の反転出力（Ｑバー）が
入力される。これは転流指令回路９の単安定マルチバイ
ブレータＭＭ１のドライブ能力を考慮したものである。
よって、かかるドライブ能力に支障がない場合には、単
安定マルチバイブレータＭＭ１の出力端Ｑを速度検出回
路１５へ入力しても良い。即ち、単安定マルチバイブレ
ータＭＭ１の単パルス出力動作毎に、後述の単安定マル
チバイブレータＭＭ２が単パルスを出力するように構成
しても良い。
出力される転流指令５６に基づいてブラシレスモータ５
１の転流周期を検出し、その転流周期からブラシレスモ
ータ５１の回転速度を検出する回路である。検出された
速度は電圧値に換算され、速度補正回路１７及びサンプ
ル時期補正回路１９へ出力される。なお、回路上、速度
検出回路１５へは転流指令５６の反転出力（Ｑバー）が
入力される。これは転流指令回路９の単安定マルチバイ
ブレータＭＭ１のドライブ能力を考慮したものである。
よって、かかるドライブ能力に支障がない場合には、単
安定マルチバイブレータＭＭ１の出力端Ｑを速度検出回
路１５へ入力しても良い。即ち、単安定マルチバイブレ
ータＭＭ１の単パルス出力動作毎に、後述の単安定マル
チバイブレータＭＭ２が単パルスを出力するように構成
しても良い。
【００７２】速度検出回路１５は、単安定マルチバイブ
レータＭＭ２を備えており、その単安定マルチバイブレ
ータＭＭ２の入力端Ａは、転流指令回路９の単安定マル
チバイブレータＭＭ１の出力端Ｑバーに接続されてい
る。また、単安定マルチバイブレータＭＭ２には、一端
が補助電源回路２の１０ボルト出力に接続された５０ｋ
Ωの抵抗Ｒ３６と、その抵抗Ｒ３６の他端と単安定マル
チバイブレータＭＭ２とに接続された０．１μＦのコン
デンサＣ１３とが接続されている。更に、単安定マルチ
バイブレータＭＭ２の出力端Ｑは、１００ｋΩの抵抗Ｒ
３７の一端に接続され、その抵抗Ｒ３７の他端は、マイ
ナス側端子が回路接地された１０μＦの電解コンデンサ
Ｃ１４のプラス側端子と、バッファを形成するオペアン
プＯＰ１２の入力端に接続されている。オペアンプＯＰ
１２の出力端は、速度検出回路１５の出力端として、速
度補正回路１７及びサンプル時期補正回路１９と接続さ
れている。
レータＭＭ２を備えており、その単安定マルチバイブレ
ータＭＭ２の入力端Ａは、転流指令回路９の単安定マル
チバイブレータＭＭ１の出力端Ｑバーに接続されてい
る。また、単安定マルチバイブレータＭＭ２には、一端
が補助電源回路２の１０ボルト出力に接続された５０ｋ
Ωの抵抗Ｒ３６と、その抵抗Ｒ３６の他端と単安定マル
チバイブレータＭＭ２とに接続された０．１μＦのコン
デンサＣ１３とが接続されている。更に、単安定マルチ
バイブレータＭＭ２の出力端Ｑは、１００ｋΩの抵抗Ｒ
３７の一端に接続され、その抵抗Ｒ３７の他端は、マイ
ナス側端子が回路接地された１０μＦの電解コンデンサ
Ｃ１４のプラス側端子と、バッファを形成するオペアン
プＯＰ１２の入力端に接続されている。オペアンプＯＰ
１２の出力端は、速度検出回路１５の出力端として、速
度補正回路１７及びサンプル時期補正回路１９と接続さ
れている。
【００７３】転流指令５６の立ち下がり毎に、転流指令
回路９の単安定マルチバイブレータＭＭ１の出力端Ｑバ
ーからハイパルスが出力され（図８（ｂ））、その立ち
上がりのタイミングで、速度検出回路１５の単安定マル
チバイブレータＭＭ２の出力端Ｑからワンショットのハ
イパルス５８が出力される（図８（ｃ））。かかるハイ
パルス５８は、抵抗Ｒ３７及びコンデンサＣ１４とで構
成されるＲＣ平均化回路によって平均化され、その平均
化された電圧値が抵抗Ｒ３７とコンデンサＣ１４との接
続端に現れる。
回路９の単安定マルチバイブレータＭＭ１の出力端Ｑバ
ーからハイパルスが出力され（図８（ｂ））、その立ち
上がりのタイミングで、速度検出回路１５の単安定マル
チバイブレータＭＭ２の出力端Ｑからワンショットのハ
イパルス５８が出力される（図８（ｃ））。かかるハイ
パルス５８は、抵抗Ｒ３７及びコンデンサＣ１４とで構
成されるＲＣ平均化回路によって平均化され、その平均
化された電圧値が抵抗Ｒ３７とコンデンサＣ１４との接
続端に現れる。
【００７４】ところで、単安定マルチバイブレータＭＭ
２に接続される抵抗Ｒ３６及びコンデンサＣ１３は固定
であるので、かかるハイパルス５８の幅は一定である。
また、ハイパルス５８は転流指令５６毎に出力される。
よって、転流指令５６の発生周期が短いほど、即ちブラ
シレスモータ５１の回転速度が速いほど、コンデンサＣ
１４の端子間電圧は高くなり（図８（ｃ）Ｂ）、逆に、
転流指令５６の発生周期が長いほど、即ちブラシレスモ
ータ５１の回転速度が遅いほど、コンデンサＣ１４の端
子間電圧は低くなる（図８（ｃ）Ａ）。このようにブラ
シレスモータ５１の回転速度は、コンデンサＣ１４の端
子間電圧として検出されるのである。
２に接続される抵抗Ｒ３６及びコンデンサＣ１３は固定
であるので、かかるハイパルス５８の幅は一定である。
また、ハイパルス５８は転流指令５６毎に出力される。
よって、転流指令５６の発生周期が短いほど、即ちブラ
シレスモータ５１の回転速度が速いほど、コンデンサＣ
１４の端子間電圧は高くなり（図８（ｃ）Ｂ）、逆に、
転流指令５６の発生周期が長いほど、即ちブラシレスモ
ータ５１の回転速度が遅いほど、コンデンサＣ１４の端
子間電圧は低くなる（図８（ｃ）Ａ）。このようにブラ
シレスモータ５１の回転速度は、コンデンサＣ１４の端
子間電圧として検出されるのである。
【００７５】なお、ＲＣ平均化回路の出力インピーダン
ス（Ｒ３７）は１００ｋΩと比較的大きいので、オペア
ンプＯＰ１２により構成されるバッファを介して、低出
力インピーダンス化し、速度補正回路１７及びサンプル
時期補正回路１９へ出力している。このため速度検出回
路１５におけるＲＣ平均化演算誤差を生ずることなく、
平均化結果を複数の回路（速度補正回路１７及びサンプ
ル時期補正回路１９）へ伝送することができるのであ
る。
ス（Ｒ３７）は１００ｋΩと比較的大きいので、オペア
ンプＯＰ１２により構成されるバッファを介して、低出
力インピーダンス化し、速度補正回路１７及びサンプル
時期補正回路１９へ出力している。このため速度検出回
路１５におけるＲＣ平均化演算誤差を生ずることなく、
平均化結果を複数の回路（速度補正回路１７及びサンプ
ル時期補正回路１９）へ伝送することができるのであ
る。
【００７６】速度設定回路１６は、ブラシレスモータ５
１の始動及び停止、更には回転速度を設定するための回
路である。速度設定回路１６は、補助電源回路２の１０
ボルト出力に接続された２．２ｋΩの抵抗Ｒ４１と、回
路接地された５６０Ωの抵抗Ｒ４２と、両抵抗Ｒ４１，
Ｒ４２間に接続された５ｋΩの可変抵抗ＶＲ４とを備え
ている。この可変抵抗ＶＲ４の摺動子端から回転速度の
目標電圧が出力される。即ち、可変抵抗ＶＲ４の摺動子
位置を変更することにより、ブラシレスモータ５１を始
動あるいは停止し、更にはその回転速度を変更すること
ができるのである。
１の始動及び停止、更には回転速度を設定するための回
路である。速度設定回路１６は、補助電源回路２の１０
ボルト出力に接続された２．２ｋΩの抵抗Ｒ４１と、回
路接地された５６０Ωの抵抗Ｒ４２と、両抵抗Ｒ４１，
Ｒ４２間に接続された５ｋΩの可変抵抗ＶＲ４とを備え
ている。この可変抵抗ＶＲ４の摺動子端から回転速度の
目標電圧が出力される。即ち、可変抵抗ＶＲ４の摺動子
位置を変更することにより、ブラシレスモータ５１を始
動あるいは停止し、更にはその回転速度を変更すること
ができるのである。
【００７７】可変抵抗ＶＲ４の摺動子端には、１０ｋΩ
の抵抗Ｒ４０および１０μＦの電解コンデンサＣ１６で
構成される一次遅れ回路が接続されている。このコンデ
ンサＣ１６のマイナス側端子は回路接地されており、プ
ラス側端子は抵抗Ｒ４０と共に、速度補正回路１７に接
続されている。
の抵抗Ｒ４０および１０μＦの電解コンデンサＣ１６で
構成される一次遅れ回路が接続されている。このコンデ
ンサＣ１６のマイナス側端子は回路接地されており、プ
ラス側端子は抵抗Ｒ４０と共に、速度補正回路１７に接
続されている。
【００７８】回転速度の目標電圧を設定する可変抵抗Ｖ
Ｒ４の摺動子位置がユーザーにより急激に変更される
と、ブラシレスモータ５１に流れる電流が急変し、転流
タイミングが不安定になったり、ブラシレスモータ５１
に過電流が流れる等の問題が生じてしまう。しかし、こ
の速度設定回路１６では、目標電圧は抵抗Ｒ４０及びコ
ンデンサＣ１６で構成される一次遅れ回路を介して出力
されるので、かかる場合にも、目標電圧を緩やかに変更
することができ、上記問題点の発生を回避することがで
きる。従って、可変抵抗ＶＲ４の摺動子位置の急変時に
おいても、ブラシレスモータ５１の回転速度を徐々に変
更して、円滑に駆動することができる。
Ｒ４の摺動子位置がユーザーにより急激に変更される
と、ブラシレスモータ５１に流れる電流が急変し、転流
タイミングが不安定になったり、ブラシレスモータ５１
に過電流が流れる等の問題が生じてしまう。しかし、こ
の速度設定回路１６では、目標電圧は抵抗Ｒ４０及びコ
ンデンサＣ１６で構成される一次遅れ回路を介して出力
されるので、かかる場合にも、目標電圧を緩やかに変更
することができ、上記問題点の発生を回避することがで
きる。従って、可変抵抗ＶＲ４の摺動子位置の急変時に
おいても、ブラシレスモータ５１の回転速度を徐々に変
更して、円滑に駆動することができる。
【００７９】速度補正回路１７は、速度設定回路１６で
設定された目標速度の電圧値と、速度検出回路１５によ
り検出された実速度の電圧値とを比較して、補正すべき
操作量をチョッパ制御回路１８へ出力するためのもので
ある。この速度補正回路１７により、速度設定回路１６
で設定された目標速度でブラシレスモータ５１を回転す
ることができるのである。
設定された目標速度の電圧値と、速度検出回路１５によ
り検出された実速度の電圧値とを比較して、補正すべき
操作量をチョッパ制御回路１８へ出力するためのもので
ある。この速度補正回路１７により、速度設定回路１６
で設定された目標速度でブラシレスモータ５１を回転す
ることができるのである。
【００８０】速度補正回路１７はオペアンプＯＰ１３を
備えており、そのオペアンプＯＰ１３の非反転入力端は
速度設定回路１６の出力端に、反転入力端は５ｋΩの抵
抗Ｒ３８を介して速度検出回路１５の出力端に、それぞ
れ接続されている。また、オペアンプＯＰ１３の反転入
力端は５０ｋΩの抵抗Ｒ３９及び０．１μＦの積分コン
デンサＣ１５の一端に接続され、これらの抵抗Ｒ３９及
びコンデンサＣ１５の他端はオペアンプＯＰ１３の出力
端に接続されている。更に、オペアンプＯＰ１３の出力
端は、速度補正回路１７の出力端として、チョッパ制御
回路１８のコンパレータＣＰ３の反転入力端に接続され
ている。
備えており、そのオペアンプＯＰ１３の非反転入力端は
速度設定回路１６の出力端に、反転入力端は５ｋΩの抵
抗Ｒ３８を介して速度検出回路１５の出力端に、それぞ
れ接続されている。また、オペアンプＯＰ１３の反転入
力端は５０ｋΩの抵抗Ｒ３９及び０．１μＦの積分コン
デンサＣ１５の一端に接続され、これらの抵抗Ｒ３９及
びコンデンサＣ１５の他端はオペアンプＯＰ１３の出力
端に接続されている。更に、オペアンプＯＰ１３の出力
端は、速度補正回路１７の出力端として、チョッパ制御
回路１８のコンパレータＣＰ３の反転入力端に接続され
ている。
【００８１】速度補正回路１７のオペアンプＯＰ１３
は、抵抗Ｒ３８，Ｒ３９と共に、速度設定回路１６の出
力に対し、非反転増幅器を構成している。オペアンプＯ
Ｐ１３の非反転入力端への入力電圧、即ち、速度設定回
路１６の出力電圧をＶ1とし、一方、オペアンプＯＰ１
３の反転入力端に接続された抵抗Ｒ３８の他端の電圧、
即ち、速度検出回路１５の出力電圧をＶ2とすると、２
つの抵抗Ｒ３８，Ｒ３９の抵抗値はそれぞれ５ｋΩおよ
び５０ｋΩであるので、オペアンプＯＰ１３の出力電圧
Ｖoは、Ｖo＝Ｖ1＋５０／５×（Ｖ1−Ｖ2）＝Ｖ1＋１０
（Ｖ1−Ｖ2）となる。
は、抵抗Ｒ３８，Ｒ３９と共に、速度設定回路１６の出
力に対し、非反転増幅器を構成している。オペアンプＯ
Ｐ１３の非反転入力端への入力電圧、即ち、速度設定回
路１６の出力電圧をＶ1とし、一方、オペアンプＯＰ１
３の反転入力端に接続された抵抗Ｒ３８の他端の電圧、
即ち、速度検出回路１５の出力電圧をＶ2とすると、２
つの抵抗Ｒ３８，Ｒ３９の抵抗値はそれぞれ５ｋΩおよ
び５０ｋΩであるので、オペアンプＯＰ１３の出力電圧
Ｖoは、Ｖo＝Ｖ1＋５０／５×（Ｖ1−Ｖ2）＝Ｖ1＋１０
（Ｖ1−Ｖ2）となる。
【００８２】この速度補正回路１７の出力電圧は、チョ
ッパ制御回路１８のコンパレータＣＰ３の反転入力端へ
出力される。一方、後述するように、コンパレータＣＰ
３の非反転入力端へは、ノコギリ波生成回路１４から一
定周期で発振するノコギリ波が出力される。よって、速
度設定回路１６の目標電圧Ｖ1の方が速度検出回路１５
の検出電圧Ｖ2より高い場合には、チョッパ制御回路１
８から出力される矩形波のロウ出力のデューティ比が大
きくなって、ブラシレスモータ５１へ印加される電圧の
実効の値が増加し、ブラシレスモータ５１の回転速度が
上昇方向へ修正される。逆に、速度設定回路１６の目標
電圧Ｖ1の方が速度検出回路１５の検出電圧Ｖ2より低い
場合には、チョッパ制御回路１８から出力される矩形波
のロウ出力のデューティ比が小さくなって、ブラシレス
モータ５１へ印加される電圧の実効の値が減少し、ブラ
シレスモータ５１の回転速度が下降方向へ修正されるの
である。なお、積分コンデンサＣ１５によって、制御系
の安定性が図られている。
ッパ制御回路１８のコンパレータＣＰ３の反転入力端へ
出力される。一方、後述するように、コンパレータＣＰ
３の非反転入力端へは、ノコギリ波生成回路１４から一
定周期で発振するノコギリ波が出力される。よって、速
度設定回路１６の目標電圧Ｖ1の方が速度検出回路１５
の検出電圧Ｖ2より高い場合には、チョッパ制御回路１
８から出力される矩形波のロウ出力のデューティ比が大
きくなって、ブラシレスモータ５１へ印加される電圧の
実効の値が増加し、ブラシレスモータ５１の回転速度が
上昇方向へ修正される。逆に、速度設定回路１６の目標
電圧Ｖ1の方が速度検出回路１５の検出電圧Ｖ2より低い
場合には、チョッパ制御回路１８から出力される矩形波
のロウ出力のデューティ比が小さくなって、ブラシレス
モータ５１へ印加される電圧の実効の値が減少し、ブラ
シレスモータ５１の回転速度が下降方向へ修正されるの
である。なお、積分コンデンサＣ１５によって、制御系
の安定性が図られている。
【００８３】ノコギリ波生成回路１４は、一定周波数
（本回路では約２０ｋＨｚ）のノコギリ波６２を生成す
るための回路である（図６参照）。生成されたノコギリ
波はチョッパ制御回路１８およびサンプル時期補正回路
１９へ出力される。
（本回路では約２０ｋＨｚ）のノコギリ波６２を生成す
るための回路である（図６参照）。生成されたノコギリ
波はチョッパ制御回路１８およびサンプル時期補正回路
１９へ出力される。
【００８４】ノコギリ波生成回路１４は、コンパレータ
ＣＰ２を備えており、そのコンパレータＣＰ２の非反転
入力端には、１００ｋΩの抵抗Ｒ１９と、２２０ｋΩの
抵抗Ｒ２０と、ダイオードＤ９のアノードとが接続され
ている。抵抗Ｒ２０の他端は回路接地され、抵抗Ｒ１９
の他端は、補助電源回路２の１０ボルト出力に接続され
ている。また、ダイオードＤ９のカソードは、他端が補
助電源回路２の１０ボルト出力に接続された１ｋΩの抵
抗Ｒ１８と、コンパレータＣＰ２の出力端と、８２ｋΩ
の抵抗Ｒ２１と、ダイオードＤ１０のカソードとに接続
されている。抵抗Ｒ２１の他端及びダイオードＤ１０の
アノードは、他の一端が回路接地された１８０ｐＦのコ
ンデンサＣ８、及び、コンパレータＣＰ２の反転入力端
に接続されている。コンパレータＣＰ２の反転入力端
は、ノコギリ波生成回路１４の出力端として、チョッパ
制御回路１８およびサンプル時期補正回路１９と接続さ
れている。即ち、コンパレータＣＰ２の反転入力端に印
加される約２０ｋＨｚのノコギリ波６２が、チョッパ制
御回路１８およびサンプル時期補正回路１９へ出力され
るのである。
ＣＰ２を備えており、そのコンパレータＣＰ２の非反転
入力端には、１００ｋΩの抵抗Ｒ１９と、２２０ｋΩの
抵抗Ｒ２０と、ダイオードＤ９のアノードとが接続され
ている。抵抗Ｒ２０の他端は回路接地され、抵抗Ｒ１９
の他端は、補助電源回路２の１０ボルト出力に接続され
ている。また、ダイオードＤ９のカソードは、他端が補
助電源回路２の１０ボルト出力に接続された１ｋΩの抵
抗Ｒ１８と、コンパレータＣＰ２の出力端と、８２ｋΩ
の抵抗Ｒ２１と、ダイオードＤ１０のカソードとに接続
されている。抵抗Ｒ２１の他端及びダイオードＤ１０の
アノードは、他の一端が回路接地された１８０ｐＦのコ
ンデンサＣ８、及び、コンパレータＣＰ２の反転入力端
に接続されている。コンパレータＣＰ２の反転入力端
は、ノコギリ波生成回路１４の出力端として、チョッパ
制御回路１８およびサンプル時期補正回路１９と接続さ
れている。即ち、コンパレータＣＰ２の反転入力端に印
加される約２０ｋＨｚのノコギリ波６２が、チョッパ制
御回路１８およびサンプル時期補正回路１９へ出力され
るのである。
【００８５】チョッパ制御回路１８は、チョッパ状の矩
形波をインバータ回路３の下アームトランジスタＱｘ〜
Ｑｚへ出力して、ブラシレスモータ５１をチョッパ制御
するための回路である。チョッパ制御回路１８から出力
される矩形波のデューティ比を制御することにより、即
ち、パルス幅変調することにより、ブラシレスモータ５
１に印加される実効の電圧が制御され、ブラシレスモー
タ５１の可変速運転が行われるのである。
形波をインバータ回路３の下アームトランジスタＱｘ〜
Ｑｚへ出力して、ブラシレスモータ５１をチョッパ制御
するための回路である。チョッパ制御回路１８から出力
される矩形波のデューティ比を制御することにより、即
ち、パルス幅変調することにより、ブラシレスモータ５
１に印加される実効の電圧が制御され、ブラシレスモー
タ５１の可変速運転が行われるのである。
【００８６】このチョッパ制御回路１８はコンパレータ
ＣＰ３を備えており、その非反転入力端はノコギリ波生
成回路１４の出力端に、また、反転入力端は速度補正回
路１７の出力端に、それぞれ接続されている。コンパレ
ータＣＰ３の出力端は、１ｋΩのプルアップ抵抗Ｒ２５
を介して補助電源回路２の１０ボルト出力に接続される
とともに、チョッパ制御回路１８の出力端として、イン
バータＩａ，Ｉｘ〜Ｉｚの入力端と、始動補償回路７の
入力端とに接続されている。
ＣＰ３を備えており、その非反転入力端はノコギリ波生
成回路１４の出力端に、また、反転入力端は速度補正回
路１７の出力端に、それぞれ接続されている。コンパレ
ータＣＰ３の出力端は、１ｋΩのプルアップ抵抗Ｒ２５
を介して補助電源回路２の１０ボルト出力に接続される
とともに、チョッパ制御回路１８の出力端として、イン
バータＩａ，Ｉｘ〜Ｉｚの入力端と、始動補償回路７の
入力端とに接続されている。
【００８７】チョッパ制御回路１８からは、ノコギリ波
生成回路１４から出力されるノコギリ波の周波数と同
じ、約２０ｋＨｚの矩形波が出力される。この矩形波の
デューティ比は、速度設定回路１６の可変抵抗ＶＲ４の
摺動子位置と、速度検出回路１５により検出されたブラ
シレスモータ５１の回転速度とにより決定される。矩形
波のロウ出力のデューティ比が大きくなるほど、ブラシ
レスモータ５１が高速で回転されるのである。
生成回路１４から出力されるノコギリ波の周波数と同
じ、約２０ｋＨｚの矩形波が出力される。この矩形波の
デューティ比は、速度設定回路１６の可変抵抗ＶＲ４の
摺動子位置と、速度検出回路１５により検出されたブラ
シレスモータ５１の回転速度とにより決定される。矩形
波のロウ出力のデューティ比が大きくなるほど、ブラシ
レスモータ５１が高速で回転されるのである。
【００８８】次に、上記のように構成されたブラシレス
モータ駆動回路１の動作を説明する。直流電源５０から
３０ボルトの直流電圧が印加されると、補助電源回路２
から各回路へ１０ボルトの安定化した電圧が供給され
る。補助電源回路２から１０ボルトの駆動電圧をうけた
計数回路１１は、出力端０〜５から例えば「１００００
０」の信号を、分配回路１２に対して出力する。これを
うけた分配回路１２は、「ｕｖｗｘｙｚ」の出力として
「０１１０１０」をインバータ回路３へ出力する（図７
参照）。インバータ回路３では、かかる信号により、上
アームトランジスタＱｕがオンされるとともに、下アー
ムトランジスタＱｙがチョッパ制御回路１８から出力さ
れるチョッパ状の矩形波に基づいてオンオフされる。こ
の結果、ブラシレスモータ５１の電機子巻線のＵ相から
Ｖ相へ電機子電流が流れ、複数のブラシレスモータ５１
の駆動が開始される。なお、この電機子電流は、下アー
ムトランジスタＱｙがオンの時に増加し、オフの時に減
少する略三角波状の脈動（高調波成分）を伴ったものと
なる。
モータ駆動回路１の動作を説明する。直流電源５０から
３０ボルトの直流電圧が印加されると、補助電源回路２
から各回路へ１０ボルトの安定化した電圧が供給され
る。補助電源回路２から１０ボルトの駆動電圧をうけた
計数回路１１は、出力端０〜５から例えば「１００００
０」の信号を、分配回路１２に対して出力する。これを
うけた分配回路１２は、「ｕｖｗｘｙｚ」の出力として
「０１１０１０」をインバータ回路３へ出力する（図７
参照）。インバータ回路３では、かかる信号により、上
アームトランジスタＱｕがオンされるとともに、下アー
ムトランジスタＱｙがチョッパ制御回路１８から出力さ
れるチョッパ状の矩形波に基づいてオンオフされる。こ
の結果、ブラシレスモータ５１の電機子巻線のＵ相から
Ｖ相へ電機子電流が流れ、複数のブラシレスモータ５１
の駆動が開始される。なお、この電機子電流は、下アー
ムトランジスタＱｙがオンの時に増加し、オフの時に減
少する略三角波状の脈動（高調波成分）を伴ったものと
なる。
【００８９】複数のブラシレスモータ５１に流された電
機子電流は、電流検出回路４のシャント抵抗Ｒｓによっ
てまとめて検出され、電圧変換されて、高調波除去回路
１３へ出力される。この電流検出回路４の出力電圧は、
高調波除去回路１３によって、チョッパ制御回路１８の
出力に同期して、インバータ回路３の下アームトランジ
スタＱｙがオンされている間にコンデンサＣ１に記憶さ
れる。このようにチョッパ制御に同期して電流検出回路
４の出力電圧を記憶することにより、チョッパ制御によ
る高調波成分が除去される。コンデンサＣ１に記憶され
た電流検出回路４の出力電圧は、略５．７倍に増幅され
て、抵抗Ｒ１６及びコンデンサＣ６で構成されるＲＣロ
ーパスフィルタを更に介して、転流指令回路９のコンパ
レータＣＰ１の非反転入力端へ出力される。
機子電流は、電流検出回路４のシャント抵抗Ｒｓによっ
てまとめて検出され、電圧変換されて、高調波除去回路
１３へ出力される。この電流検出回路４の出力電圧は、
高調波除去回路１３によって、チョッパ制御回路１８の
出力に同期して、インバータ回路３の下アームトランジ
スタＱｙがオンされている間にコンデンサＣ１に記憶さ
れる。このようにチョッパ制御に同期して電流検出回路
４の出力電圧を記憶することにより、チョッパ制御によ
る高調波成分が除去される。コンデンサＣ１に記憶され
た電流検出回路４の出力電圧は、略５．７倍に増幅され
て、抵抗Ｒ１６及びコンデンサＣ６で構成されるＲＣロ
ーパスフィルタを更に介して、転流指令回路９のコンパ
レータＣＰ１の非反転入力端へ出力される。
【００９０】一方、始動補償回路７では、チョッパ制御
回路１８から出力される矩形波のロウ出力のデューティ
比が所定値以上（例えば約３．８％以上）に達すると
（図４（ｂ）Ｂ）、オペアンプＯＰ１１の出力電圧が０
ボルトから約８．５ボルトへ急上昇する（図４（ｄ）
Ｂ）。このオペアンプＯＰ１１の出力電圧の上昇によ
り、コンデンサＣ１２及び抵抗Ｒ３４により構成される
微分回路が作動し、８．５ボルト弱の電圧値から徐々に
下降する微分パルス状の電圧が優先回路８へ出力される
（図４（ｅ）Ｂ）。
回路１８から出力される矩形波のロウ出力のデューティ
比が所定値以上（例えば約３．８％以上）に達すると
（図４（ｂ）Ｂ）、オペアンプＯＰ１１の出力電圧が０
ボルトから約８．５ボルトへ急上昇する（図４（ｄ）
Ｂ）。このオペアンプＯＰ１１の出力電圧の上昇によ
り、コンデンサＣ１２及び抵抗Ｒ３４により構成される
微分回路が作動し、８．５ボルト弱の電圧値から徐々に
下降する微分パルス状の電圧が優先回路８へ出力される
（図４（ｅ）Ｂ）。
【００９１】優先回路８へは、始動補償回路７の出力の
他に、増幅回路６により増幅されたサンプリング回路５
の電圧も出力される。しかし、転流指令が未だ１度も発
せられていない状態では、サンプリング回路５のサンプ
ル動作は行われておらず、出力電圧は０ボルトである。
よって、優先回路８により、始動補償回路７の出力がサ
ンプリング回路５の出力より優先され、転流指令回路９
のコンパレータＣＰ１の反転入力端へ出力される。
他に、増幅回路６により増幅されたサンプリング回路５
の電圧も出力される。しかし、転流指令が未だ１度も発
せられていない状態では、サンプリング回路５のサンプ
ル動作は行われておらず、出力電圧は０ボルトである。
よって、優先回路８により、始動補償回路７の出力がサ
ンプリング回路５の出力より優先され、転流指令回路９
のコンパレータＣＰ１の反転入力端へ出力される。
【００９２】転流指令回路９では、コンパレータＣＰ１
により、高調波除去回路１３の出力電圧と、優先回路８
を介して出力された始動補償回路７の出力電圧とが比較
される。比較の結果、高調波除去回路１３の出力電圧が
始動補償回路７の出力電圧より大きくなるまで、転流指
令５６の出力が待機される。この転流指令５６の出力が
待機される間、電機子巻線の同じ相（例えばＵ相からＶ
相）への通電が継続されるので、複数のブラシレスモー
タ５１へ始動トルクを発生させるために充分な電機子電
流が供給され、複数のブラシレスモータ５１の界磁回転
子が徐々に回転を開始する。
により、高調波除去回路１３の出力電圧と、優先回路８
を介して出力された始動補償回路７の出力電圧とが比較
される。比較の結果、高調波除去回路１３の出力電圧が
始動補償回路７の出力電圧より大きくなるまで、転流指
令５６の出力が待機される。この転流指令５６の出力が
待機される間、電機子巻線の同じ相（例えばＵ相からＶ
相）への通電が継続されるので、複数のブラシレスモー
タ５１へ始動トルクを発生させるために充分な電機子電
流が供給され、複数のブラシレスモータ５１の界磁回転
子が徐々に回転を開始する。
【００９３】界磁の回転にともなって、ブラシレスモー
タ５１の電機子電流の値は変化する。電機子電流値の変
化は、電流検出回路４のシャント抵抗Ｒｓによって検出
され、チョッパ制御回路１８の出力に同期して、高調波
除去回路１３に記憶される。記憶された電流検出回路４
の出力電圧は、高調波除去回路１３内にて略５．７倍に
増幅され、ゼロリセット回路１０を介して転流指令回路
９のコンパレータＣＰ１の非反転入力端へ出力される。
この結果、高調波除去回路１３の出力電圧が始動補償回
路７の出力電圧より大となると、転流指令回路９のコン
パレータＣＰ１からハイ信号５５が出力され、単安定マ
ルチバイブレータＭＭ１からワンショットの転流指令５
６が計数回路１１へ出力される。
タ５１の電機子電流の値は変化する。電機子電流値の変
化は、電流検出回路４のシャント抵抗Ｒｓによって検出
され、チョッパ制御回路１８の出力に同期して、高調波
除去回路１３に記憶される。記憶された電流検出回路４
の出力電圧は、高調波除去回路１３内にて略５．７倍に
増幅され、ゼロリセット回路１０を介して転流指令回路
９のコンパレータＣＰ１の非反転入力端へ出力される。
この結果、高調波除去回路１３の出力電圧が始動補償回
路７の出力電圧より大となると、転流指令回路９のコン
パレータＣＰ１からハイ信号５５が出力され、単安定マ
ルチバイブレータＭＭ１からワンショットの転流指令５
６が計数回路１１へ出力される。
【００９４】転流指令５６を入力した計数回路１１のカ
ウンタＣＴは、転流指令５６のパルスの立ち上がりに応
動して出力端０〜５の出力状態を更新し、分配回路１２
へ出力する。例えば、転流指令前の出力端０〜５の出力
状態が「１０００００」であれば、転流指令５６によっ
て、「０１００００」に更新される（図７参照）。この
結果、分配回路１２の「ｕｖｗｘｙｚ」の各出力は「０
１１００１」となり、インバータ回路３のオンされてい
た電界効果トランジスタＱｕ，Ｑｙに代わって、電界効
果トランジスタＱｕ，Ｑｚがオンされ、Ｕ相からＶ相へ
流されていたブラシレスモータ５１の電機子電流がＵ相
からＷ相へ転流される。
ウンタＣＴは、転流指令５６のパルスの立ち上がりに応
動して出力端０〜５の出力状態を更新し、分配回路１２
へ出力する。例えば、転流指令前の出力端０〜５の出力
状態が「１０００００」であれば、転流指令５６によっ
て、「０１００００」に更新される（図７参照）。この
結果、分配回路１２の「ｕｖｗｘｙｚ」の各出力は「０
１１００１」となり、インバータ回路３のオンされてい
た電界効果トランジスタＱｕ，Ｑｙに代わって、電界効
果トランジスタＱｕ，Ｑｚがオンされ、Ｕ相からＶ相へ
流されていたブラシレスモータ５１の電機子電流がＵ相
からＷ相へ転流される。
【００９５】一方、転流指令回路９から出力される転流
指令５６は、計数回路１１のみならず、サンプリング回
路５及びゼロリセット回路１０へも出力され、両回路
５，１０のアナログスイッチＡＳ２，ＡＳ３をオンさせ
る。
指令５６は、計数回路１１のみならず、サンプリング回
路５及びゼロリセット回路１０へも出力され、両回路
５，１０のアナログスイッチＡＳ２，ＡＳ３をオンさせ
る。
【００９６】ゼロリセット回路１０のアナログスイッチ
ＡＳ３がオンされると、高調波除去回路１３の出力電圧
が０ボルトに擬制リセットされる。これによりコンパレ
ータＣＰ１の非反転入力端への出力電圧が、その反転入
力端への出力電圧より確実に低くされるので、転流指令
回路９のコンパレータＣＰ１の出力がハイからロウに切
り替えられ、単一パルス５５を生じる（図３（ｆ））。
よって、前記単一パルス５５に応動した転流指令回路９
の単安定マルチバイブレータＭＭ１は、サンプル時期補
正回路１５のハイ出力のデューティ比と、可変抵抗ＶＲ
３、抵抗Ｒ１５及びコンデンサＣ５で定まる所定時間が
経過すると、その出力をハイからロウへ切り替えて、次
の転流指令５６の発生待機状態へ移行する。
ＡＳ３がオンされると、高調波除去回路１３の出力電圧
が０ボルトに擬制リセットされる。これによりコンパレ
ータＣＰ１の非反転入力端への出力電圧が、その反転入
力端への出力電圧より確実に低くされるので、転流指令
回路９のコンパレータＣＰ１の出力がハイからロウに切
り替えられ、単一パルス５５を生じる（図３（ｆ））。
よって、前記単一パルス５５に応動した転流指令回路９
の単安定マルチバイブレータＭＭ１は、サンプル時期補
正回路１５のハイ出力のデューティ比と、可変抵抗ＶＲ
３、抵抗Ｒ１５及びコンデンサＣ５で定まる所定時間が
経過すると、その出力をハイからロウへ切り替えて、次
の転流指令５６の発生待機状態へ移行する。
【００９７】一方、サンプリング回路５は、転流指令５
６によりアナログスイッチＡＳ２がオンされると、高調
波除去回路１３の出力端と接続され、その高調波除去回
路１３の出力電圧が、抵抗Ｒ７及びコンデンサＣ２で構
成されるＲＣローパスフィルタのコンデンサＣ２に入力
される。この状態から転流指令５６がハイからロウへ切
り替わると、アナログスイッチＡＳ２がオフされるが、
このオフ直前における高調波除去回路１３の電圧値（瞬
時出力）が、コンデンサＣ２に記憶される。記憶された
電圧値（瞬時出力）は、増幅回路６により略１．４倍に
増幅され、優先回路８へ出力される。なお、前記したよ
うに、転流指令５６は、第１及び第２の電流増加領域４
１，４２の中間領域でハイからロウへ切り替わるので、
その中間領域における電流検出回路４の瞬時出力が、高
調波除去回路１３を介して、サンプリング回路５により
抽出されるのである。
６によりアナログスイッチＡＳ２がオンされると、高調
波除去回路１３の出力端と接続され、その高調波除去回
路１３の出力電圧が、抵抗Ｒ７及びコンデンサＣ２で構
成されるＲＣローパスフィルタのコンデンサＣ２に入力
される。この状態から転流指令５６がハイからロウへ切
り替わると、アナログスイッチＡＳ２がオフされるが、
このオフ直前における高調波除去回路１３の電圧値（瞬
時出力）が、コンデンサＣ２に記憶される。記憶された
電圧値（瞬時出力）は、増幅回路６により略１．４倍に
増幅され、優先回路８へ出力される。なお、前記したよ
うに、転流指令５６は、第１及び第２の電流増加領域４
１，４２の中間領域でハイからロウへ切り替わるので、
その中間領域における電流検出回路４の瞬時出力が、高
調波除去回路１３を介して、サンプリング回路５により
抽出されるのである。
【００９８】ところで、図４（ｅ）Ｂに図示するよう
に、始動補償回路７の出力電圧は、８．５ボルト弱の電
圧値から時間の経過とともに負の勾配を有して徐々に逓
減する。一方、サンプリング回路５の出力電圧は、電流
検出回路４によって検出された電機子電流の瞬時値であ
るので、ブラシレスモータ５１の始動後徐々に（段階的
に）上昇していく。即ち、増幅されたサンプリング回路
５の出力電圧は、電機子電流の通電開始後、時間の経過
とともに徐々に離散的に上昇する。
に、始動補償回路７の出力電圧は、８．５ボルト弱の電
圧値から時間の経過とともに負の勾配を有して徐々に逓
減する。一方、サンプリング回路５の出力電圧は、電流
検出回路４によって検出された電機子電流の瞬時値であ
るので、ブラシレスモータ５１の始動後徐々に（段階的
に）上昇していく。即ち、増幅されたサンプリング回路
５の出力電圧は、電機子電流の通電開始後、時間の経過
とともに徐々に離散的に上昇する。
【００９９】優先回路８は、この増幅されたサンプリン
グ回路５の出力電圧と始動補償回路７の出力電圧とのう
ち、大きい方の出力電圧を転流指令回路９へ出力する。
よって、優先回路８の出力は、ある時点を境にして、始
動補償回路７の出力電圧から、増幅されたサンプリング
回路５の出力電圧へと切り替わる。そして、この切替以
降は、増幅されたサンプリング回路５の出力電圧が、優
先回路８の出力電圧（即ち、転流目標電圧）として、継
続して転流指令回路９へ出力されるのである。
グ回路５の出力電圧と始動補償回路７の出力電圧とのう
ち、大きい方の出力電圧を転流指令回路９へ出力する。
よって、優先回路８の出力は、ある時点を境にして、始
動補償回路７の出力電圧から、増幅されたサンプリング
回路５の出力電圧へと切り替わる。そして、この切替以
降は、増幅されたサンプリング回路５の出力電圧が、優
先回路８の出力電圧（即ち、転流目標電圧）として、継
続して転流指令回路９へ出力されるのである。
【０１００】転流指令回路９のコンパレータＣＰ１は、
高調波除去回路１３の出力電圧がサンプリング回路５の
出力電圧の１．４倍以上となると、単安定マルチバイブ
レータＭＭ１へハイ信号５５を出力する（図３
（ｆ））。その結果、転流指令回路９からワンショット
の転流指令５６が計数回路１１（及び、サンプリング回
路５、ゼロリセット回路１０）へ出力され（図３
（ｇ））、計数回路１１、分配回路１２及びインバータ
回路３によって、複数のブラシレスモータ５１の転流が
行われる。そして、この転流が継続されることにより、
複数のブラシレスモータ５１が回転されるのである。
高調波除去回路１３の出力電圧がサンプリング回路５の
出力電圧の１．４倍以上となると、単安定マルチバイブ
レータＭＭ１へハイ信号５５を出力する（図３
（ｆ））。その結果、転流指令回路９からワンショット
の転流指令５６が計数回路１１（及び、サンプリング回
路５、ゼロリセット回路１０）へ出力され（図３
（ｇ））、計数回路１１、分配回路１２及びインバータ
回路３によって、複数のブラシレスモータ５１の転流が
行われる。そして、この転流が継続されることにより、
複数のブラシレスモータ５１が回転されるのである。
【０１０１】また、転流指令回路９からは転流指令５６
の反転出力（Ｑバー出力）が速度検出回路１５へ出力さ
れる（図８）。速度検出回路１５では、この反転出力の
立ち上がり毎に単安定マルチバイブレータＭＭ２から一
定時間幅のワンショットのハイパルス５８が出力され、
このハイパルス５８が抵抗Ｒ３７及びコンデンサＣ１４
のＲＣ平均化回路によって平均化される（図８
（ｃ））。ハイパルス５８は転流指令毎に出力されるの
で、転流周期が短いほど、即ち、ブラシレスモータ５１
の回転速度が速いほど、平均化された電圧値（コンデン
サＣ１４の端子間電圧値）は高くなる。よって、この平
均化されたコンデンサＣ１４の端子間電圧がブラシレス
モータ５１の実速度情報として、バッファＯＰ１２を介
して、速度補正回路１７及びサンプル時期補正回路１９
へ出力される（フィードバックされる）。
の反転出力（Ｑバー出力）が速度検出回路１５へ出力さ
れる（図８）。速度検出回路１５では、この反転出力の
立ち上がり毎に単安定マルチバイブレータＭＭ２から一
定時間幅のワンショットのハイパルス５８が出力され、
このハイパルス５８が抵抗Ｒ３７及びコンデンサＣ１４
のＲＣ平均化回路によって平均化される（図８
（ｃ））。ハイパルス５８は転流指令毎に出力されるの
で、転流周期が短いほど、即ち、ブラシレスモータ５１
の回転速度が速いほど、平均化された電圧値（コンデン
サＣ１４の端子間電圧値）は高くなる。よって、この平
均化されたコンデンサＣ１４の端子間電圧がブラシレス
モータ５１の実速度情報として、バッファＯＰ１２を介
して、速度補正回路１７及びサンプル時期補正回路１９
へ出力される（フィードバックされる）。
【０１０２】速度補正回路１７へは、この速度検出回路
１５から出力された実速度情報としての電圧値の他に、
速度設定回路１６で設定された目標速度情報としての電
圧値が出力される。速度補正回路１７では両電圧値が比
較増幅され、その増幅結果が操作量としてチョッパ制御
回路１８へ出力される。前述したように、目標速度の電
圧値をＶ1、実速度の電圧値をＶ2とすると、速度補正回
路１７からは、Ｖo＝Ｖ1＋１０（Ｖ1−Ｖ2）の電圧Ｖo
が、チョッパ制御回路１８のコンパレータＣＰ３の反転
入力端へ出力される。
１５から出力された実速度情報としての電圧値の他に、
速度設定回路１６で設定された目標速度情報としての電
圧値が出力される。速度補正回路１７では両電圧値が比
較増幅され、その増幅結果が操作量としてチョッパ制御
回路１８へ出力される。前述したように、目標速度の電
圧値をＶ1、実速度の電圧値をＶ2とすると、速度補正回
路１７からは、Ｖo＝Ｖ1＋１０（Ｖ1−Ｖ2）の電圧Ｖo
が、チョッパ制御回路１８のコンパレータＣＰ３の反転
入力端へ出力される。
【０１０３】チョッパ制御回路１８のコンパレータＣＰ
３の非反転入力端へは、ノコギリ波生成回路１４から一
定周期で発振するノコギリ波が出力されている。よっ
て、速度設定回路１６の目標電圧Ｖ1が速度検出回路１
５の検出電圧Ｖ2より高い場合には（Ｖ1＞Ｖ2）、チョ
ッパ制御回路１８から出力される矩形波のロウ出力のデ
ューティ比が大きくなって、ブラシレスモータ５１へ印
加される電圧の実効の値が増加し、その回転速度が上昇
方向へ修正される。逆に、速度設定回路１６の目標電圧
Ｖ1が速度検出回路１５の検出電圧Ｖ2より低い場合には
（Ｖ1＜Ｖ2）、チョッパ制御回路１８から出力される矩
形波のロウ出力のデューティ比が小さくなって、ブラシ
レスモータ５１へ印加される電圧の実効の値が減少し、
その回転速度が下降方向へ修正される。このように複数
のブラシレスモータ５１の実回転速度は、フィードバッ
クされ、目標速度に一致するように修正されていくので
ある。
３の非反転入力端へは、ノコギリ波生成回路１４から一
定周期で発振するノコギリ波が出力されている。よっ
て、速度設定回路１６の目標電圧Ｖ1が速度検出回路１
５の検出電圧Ｖ2より高い場合には（Ｖ1＞Ｖ2）、チョ
ッパ制御回路１８から出力される矩形波のロウ出力のデ
ューティ比が大きくなって、ブラシレスモータ５１へ印
加される電圧の実効の値が増加し、その回転速度が上昇
方向へ修正される。逆に、速度設定回路１６の目標電圧
Ｖ1が速度検出回路１５の検出電圧Ｖ2より低い場合には
（Ｖ1＜Ｖ2）、チョッパ制御回路１８から出力される矩
形波のロウ出力のデューティ比が小さくなって、ブラシ
レスモータ５１へ印加される電圧の実効の値が減少し、
その回転速度が下降方向へ修正される。このように複数
のブラシレスモータ５１の実回転速度は、フィードバッ
クされ、目標速度に一致するように修正されていくので
ある。
【０１０４】以上説明したように、ブラシレスモータ５
１の電機子電流が、サンプリング回路５により保持され
た瞬時値の１．４倍以上となると、転流指令５６が出力
される。サンプリング回路５による抽出は、第１及び第
２の電流増加領域４１，４２の中間の領域で行われるの
で、転流指令５６は第２の電流増加領域４２において出
力され、この領域４２でブラシレスモータ５１の転流が
行われる。よって、このブラシレスモータ駆動回路１に
より、ホール素子やシャフトエンコーダなどの回転子磁
極位置センサを用いることなく、複数のブラシレスモー
タ５１を円滑に駆動することができる。
１の電機子電流が、サンプリング回路５により保持され
た瞬時値の１．４倍以上となると、転流指令５６が出力
される。サンプリング回路５による抽出は、第１及び第
２の電流増加領域４１，４２の中間の領域で行われるの
で、転流指令５６は第２の電流増加領域４２において出
力され、この領域４２でブラシレスモータ５１の転流が
行われる。よって、このブラシレスモータ駆動回路１に
より、ホール素子やシャフトエンコーダなどの回転子磁
極位置センサを用いることなく、複数のブラシレスモー
タ５１を円滑に駆動することができる。
【０１０５】特に、本実施例のモータ駆動回路１では、
ブラシレスモータ５１の実速度情報をフィードバックし
て、ユーザーにより設定された目標速度と比較し、その
差に応じて、ブラシレスモータ５１に印加される実効の
電圧を変化させている。このため複数のブラシレスモー
タ５１を絶えず目標と一致する速度で回転させることが
できるのである。
ブラシレスモータ５１の実速度情報をフィードバックし
て、ユーザーにより設定された目標速度と比較し、その
差に応じて、ブラシレスモータ５１に印加される実効の
電圧を変化させている。このため複数のブラシレスモー
タ５１を絶えず目標と一致する速度で回転させることが
できるのである。
【０１０６】このブラシレスモータ５１へ印加される実
効の電圧はパルス幅変調（ＰＷＭ）制御によって変更さ
れ、このパルス幅変調制御を行うためにチョッパ制御が
用いられる。チョッパ制御には高調波成分が伴うが、か
かる高調波成分は、ローパスフィルタにより平均化して
除去するのではなく、高調波除去回路１３をチョッパ制
御に同期して動作させ除去している。よって、チョッパ
制御のデューティ比が小さい場合にも、電機子電流を正
しい値に保ったまま検出することができるので、デュー
ティ比の小さい低速運転時においても、適切なタイミン
グで転流動作を行わせることができる。従って、デュー
ティ比が約３．８％〜１００％の全域において、複数の
ブラシレスモータ５１を可変速運転させることができ
る。
効の電圧はパルス幅変調（ＰＷＭ）制御によって変更さ
れ、このパルス幅変調制御を行うためにチョッパ制御が
用いられる。チョッパ制御には高調波成分が伴うが、か
かる高調波成分は、ローパスフィルタにより平均化して
除去するのではなく、高調波除去回路１３をチョッパ制
御に同期して動作させ除去している。よって、チョッパ
制御のデューティ比が小さい場合にも、電機子電流を正
しい値に保ったまま検出することができるので、デュー
ティ比の小さい低速運転時においても、適切なタイミン
グで転流動作を行わせることができる。従って、デュー
ティ比が約３．８％〜１００％の全域において、複数の
ブラシレスモータ５１を可変速運転させることができ
る。
【０１０７】また、転流動作毎に電流検出回路４の瞬時
出力をサンプリング回路５により抽出し、その瞬時値に
基づいて転流動作を行うようにしているので、負荷トル
クの急変時においても、転流タイミングが迅速に調節さ
れ、適切な転流動作を行うことができる。
出力をサンプリング回路５により抽出し、その瞬時値に
基づいて転流動作を行うようにしているので、負荷トル
クの急変時においても、転流タイミングが迅速に調節さ
れ、適切な転流動作を行うことができる。
【０１０８】次に、図面を参照して、前記した第１実施
例の変形例を説明する。図９は、第２実施例におけるブ
ラシレスモータ駆動回路１００である。この第２実施例
のブラシレスモータ駆動回路１００は、前記した第１実
施例のブラシレスモータ駆動回路１から、速度情報をフ
ィードバックして実速度を目標速度に補正するための速
度検出回路１５、速度補正回路１７およびサンプル時期
補正回路１９を削除し、若干の変更を加えたものであ
る。特に、始動補償回路１０７、転流指令回路１０９、
ＰＷＭチョッパ制御回路１１４に変更が加えられてい
る。なお、前記した第１実施例と同一の部分には同一の
番号を付し、その説明は省略する。
例の変形例を説明する。図９は、第２実施例におけるブ
ラシレスモータ駆動回路１００である。この第２実施例
のブラシレスモータ駆動回路１００は、前記した第１実
施例のブラシレスモータ駆動回路１から、速度情報をフ
ィードバックして実速度を目標速度に補正するための速
度検出回路１５、速度補正回路１７およびサンプル時期
補正回路１９を削除し、若干の変更を加えたものであ
る。特に、始動補償回路１０７、転流指令回路１０９、
ＰＷＭチョッパ制御回路１１４に変更が加えられてい
る。なお、前記した第１実施例と同一の部分には同一の
番号を付し、その説明は省略する。
【０１０９】始動補償回路１０７は、複数のブラシレス
モータ５１の始動時に、ブラシレスモータ５１が充分な
始動トルクを発生できるようにするため、増幅されたサ
ンプリング回路５の出力に代わって、転流目標電圧を転
流指令回路１０９へ出力するための回路である。この始
動補償回路１０７は、ＰＷＭチョッパ制御回路１１４と
連動して動作する。即ち、ＰＷＭチョッパ制御回路１１
４によるチョッパ制御のデューティ比が、所定値未満の
小さい値から所定値以上に上げられた場合に、例えば、
デューティ比が３％未満から３％以上にされた場合に、
転流目標電圧を優先回路８を介して転流指令回路１０９
へ出力するのである。
モータ５１の始動時に、ブラシレスモータ５１が充分な
始動トルクを発生できるようにするため、増幅されたサ
ンプリング回路５の出力に代わって、転流目標電圧を転
流指令回路１０９へ出力するための回路である。この始
動補償回路１０７は、ＰＷＭチョッパ制御回路１１４と
連動して動作する。即ち、ＰＷＭチョッパ制御回路１１
４によるチョッパ制御のデューティ比が、所定値未満の
小さい値から所定値以上に上げられた場合に、例えば、
デューティ比が３％未満から３％以上にされた場合に、
転流目標電圧を優先回路８を介して転流指令回路１０９
へ出力するのである。
【０１１０】始動補償回路１０７は、ＰＷＭチョッパ制
御回路１１４の出力端にカソード接続されたダイオード
Ｄ１０１を備えており、そのダイオードＤ１０１のアノ
ードは、９ボルトのツェナーダイオードＺＤ１００のア
ノードに接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１０
０のカソードは、０．１μＦのコンデンサＣ１０３、及
び、５６ｋΩの抵抗Ｒ１１１の一端と、トランジスタＱ
１０１のベース端子とに接続されている。トランジスタ
Ｑ１０１のエミッタ端子は、コンデンサＣ１０３及び抵
抗Ｒ１１１の他端と、補助電源回路２の１０ボルト出力
とに接続されている。また、トランジスタＱ１０１のコ
レクタ端子は、回路接地された１ｋΩの抵抗Ｒ１１２
と、１０μＦの電解コンデンサＣ１０４のプラス側端子
に接続されており、その電解コンデンサＣ１０４のマイ
ナス側端子は、回路接地された１００ｋΩの抵抗Ｒ１１
３と、アノード接地されたダイオードＤ１０２のカソー
ド、及び、５００ｋΩの可変抵抗ＶＲ１０２の一端に接
続されている。可変抵抗ＶＲ１０２の他端は１５０ｋΩ
の抵抗Ｒ１１４の一端に接続され、その抵抗Ｒ１１４の
他端は、始動補償回路１０７の出力端として、優先回路
８の入力端であるダイオードＤ３のアノードに接続され
ている。
御回路１１４の出力端にカソード接続されたダイオード
Ｄ１０１を備えており、そのダイオードＤ１０１のアノ
ードは、９ボルトのツェナーダイオードＺＤ１００のア
ノードに接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１０
０のカソードは、０．１μＦのコンデンサＣ１０３、及
び、５６ｋΩの抵抗Ｒ１１１の一端と、トランジスタＱ
１０１のベース端子とに接続されている。トランジスタ
Ｑ１０１のエミッタ端子は、コンデンサＣ１０３及び抵
抗Ｒ１１１の他端と、補助電源回路２の１０ボルト出力
とに接続されている。また、トランジスタＱ１０１のコ
レクタ端子は、回路接地された１ｋΩの抵抗Ｒ１１２
と、１０μＦの電解コンデンサＣ１０４のプラス側端子
に接続されており、その電解コンデンサＣ１０４のマイ
ナス側端子は、回路接地された１００ｋΩの抵抗Ｒ１１
３と、アノード接地されたダイオードＤ１０２のカソー
ド、及び、５００ｋΩの可変抵抗ＶＲ１０２の一端に接
続されている。可変抵抗ＶＲ１０２の他端は１５０ｋΩ
の抵抗Ｒ１１４の一端に接続され、その抵抗Ｒ１１４の
他端は、始動補償回路１０７の出力端として、優先回路
８の入力端であるダイオードＤ３のアノードに接続され
ている。
【０１１１】この始動補償回路１０７によれば、ＰＷＭ
チョッパ制御回路１１４の可変抵抗ＶＲ１０４の分圧比
が所定値未満（例えば、３％未満）に下げられて、駆動
されていた複数のブラシレスモータ５１が、一旦停止し
たり、若しくは、低速回転になったとしても、その後、
再度、可変抵抗ＶＲ１０４の分圧比が所定値以上（例え
ば、３％以上）に上げられると、始動補償回路１０７か
らブラシレスモータ５１の始動に充分な転流目標電圧が
出力されるので、複数のブラシレスモータ５１が的確に
始動されるのである。このように始動補償回路１０７
は、ＰＷＭチョッパ制御回路１１４に連動して動作す
る。
チョッパ制御回路１１４の可変抵抗ＶＲ１０４の分圧比
が所定値未満（例えば、３％未満）に下げられて、駆動
されていた複数のブラシレスモータ５１が、一旦停止し
たり、若しくは、低速回転になったとしても、その後、
再度、可変抵抗ＶＲ１０４の分圧比が所定値以上（例え
ば、３％以上）に上げられると、始動補償回路１０７か
らブラシレスモータ５１の始動に充分な転流目標電圧が
出力されるので、複数のブラシレスモータ５１が的確に
始動されるのである。このように始動補償回路１０７
は、ＰＷＭチョッパ制御回路１１４に連動して動作す
る。
【０１１２】転流指令回路１０９は、ブラシレスモータ
５１の転流指令を計数回路１１のみならず、サンプリン
グ回路５及びゼロリセット回路１０へ出力するための回
路であり、主に、コンパレータＣＰ１０１と、単安定マ
ルチバイブレータＭＭ１００とから構成されている。コ
ンパレータＣＰ１０１の反転入力端は優先回路８の出力
端と接続され、一方、非反転入力端は抵抗Ｒ１６を介し
て高調波除去回路１３の出力端と接続されている。ま
た、コンパレータＣＰ１０１の出力端は、単安定マルチ
バイブレータＭＭ１００の入力端Ａに接続され、転流指
令を発する単安定マルチバイブレータＭＭ１００の出力
端Ｑは、計数回路１１の入力端ＣＫ、サンプリング回路
５及びゼロリセット回路１０の両アナログスイッチＡＳ
２，ＡＳ３のゲートに接続されている。
５１の転流指令を計数回路１１のみならず、サンプリン
グ回路５及びゼロリセット回路１０へ出力するための回
路であり、主に、コンパレータＣＰ１０１と、単安定マ
ルチバイブレータＭＭ１００とから構成されている。コ
ンパレータＣＰ１０１の反転入力端は優先回路８の出力
端と接続され、一方、非反転入力端は抵抗Ｒ１６を介し
て高調波除去回路１３の出力端と接続されている。ま
た、コンパレータＣＰ１０１の出力端は、単安定マルチ
バイブレータＭＭ１００の入力端Ａに接続され、転流指
令を発する単安定マルチバイブレータＭＭ１００の出力
端Ｑは、計数回路１１の入力端ＣＫ、サンプリング回路
５及びゼロリセット回路１０の両アナログスイッチＡＳ
２，ＡＳ３のゲートに接続されている。
【０１１３】また、転流指令回路１０９はダイオードＤ
１０４を備えており、そのダイオードＤ１０４のアノー
ドはインバータＩａの出力端に接続され、そのカソード
は１００ｋΩの可変抵抗ＶＲ１０３の一端に接続されて
いる。可変抵抗ＶＲ１０３の他端は、１０ｋΩの抵抗Ｒ
１１５の一端に接続され、抵抗Ｒ１１５の他端は、０．
１μＦのコンデンサＣ１０５の一端と単安定マルチバイ
ブレータＭＭ１００とに接続されている。また、コンデ
ンサＣ１０５の他端も、単安定マルチバイブレータＭＭ
１００に接続されている。
１０４を備えており、そのダイオードＤ１０４のアノー
ドはインバータＩａの出力端に接続され、そのカソード
は１００ｋΩの可変抵抗ＶＲ１０３の一端に接続されて
いる。可変抵抗ＶＲ１０３の他端は、１０ｋΩの抵抗Ｒ
１１５の一端に接続され、抵抗Ｒ１１５の他端は、０．
１μＦのコンデンサＣ１０５の一端と単安定マルチバイ
ブレータＭＭ１００とに接続されている。また、コンデ
ンサＣ１０５の他端も、単安定マルチバイブレータＭＭ
１００に接続されている。
【０１１４】転流指令回路１０９では、コンパレータＣ
Ｐ１０１によって、高調波除去回路１３の出力電圧と優
先回路８の出力電圧との大小が比較される。比較の結
果、高調波除去回路１３の出力電圧が優先回路８の出力
電圧より大きくなると、コンパレータＣＰ１０１の出力
端からハイ信号が単安定マルチバイブレータＭＭ１００
の入力端Ａへ出力される。この結果、単安定マルチバイ
ブレータＭＭ１００の出力端Ｑから計数回路１１へ、ワ
ンショットのハイ信号（転流指令）が出力される。な
お、この転流指令は、サンプリング回路５及びゼロリセ
ット回路１０のアナログスイッチＡＳ２，ＡＳ３のゲー
トへも同時に出力され、ハイの間、両スイッチＡＳ２，
ＡＳ３をオン状態にする。
Ｐ１０１によって、高調波除去回路１３の出力電圧と優
先回路８の出力電圧との大小が比較される。比較の結
果、高調波除去回路１３の出力電圧が優先回路８の出力
電圧より大きくなると、コンパレータＣＰ１０１の出力
端からハイ信号が単安定マルチバイブレータＭＭ１００
の入力端Ａへ出力される。この結果、単安定マルチバイ
ブレータＭＭ１００の出力端Ｑから計数回路１１へ、ワ
ンショットのハイ信号（転流指令）が出力される。な
お、この転流指令は、サンプリング回路５及びゼロリセ
ット回路１０のアナログスイッチＡＳ２，ＡＳ３のゲー
トへも同時に出力され、ハイの間、両スイッチＡＳ２，
ＡＳ３をオン状態にする。
【０１１５】第１実施例の場合と同様に、サンプリング
回路５には、アナログスイッチＡＳ２のオフ直前におけ
る高調波除去回路１３の瞬時出力が保持される。このア
ナログスイッチＡＳ２は、ハイの転流指令が出力されて
いる間オンされるので、サンプリング回路５には、転流
指令の立ち下がり時のタイミングで高調波除去回路１３
の瞬時出力が保持されることになる。よって、サンプリ
ング回路５による瞬時出力の抽出タイミングは、転流指
令のパルス幅によって決定されるのである。
回路５には、アナログスイッチＡＳ２のオフ直前におけ
る高調波除去回路１３の瞬時出力が保持される。このア
ナログスイッチＡＳ２は、ハイの転流指令が出力されて
いる間オンされるので、サンプリング回路５には、転流
指令の立ち下がり時のタイミングで高調波除去回路１３
の瞬時出力が保持されることになる。よって、サンプリ
ング回路５による瞬時出力の抽出タイミングは、転流指
令のパルス幅によって決定されるのである。
【０１１６】このため転流指令のパルス幅は、そのパル
スの終了位置が、図１（ｂ）に図示される第１の電流増
加領域４１と第２の電流増加領域４２との中間に位置す
るように設定される。即ち、第１及び第２の電流増加領
域４１，４２以外の領域で、サンプリング回路５による
抽出が行われるように転流指令のパルス幅が設定される
のである。
スの終了位置が、図１（ｂ）に図示される第１の電流増
加領域４１と第２の電流増加領域４２との中間に位置す
るように設定される。即ち、第１及び第２の電流増加領
域４１，４２以外の領域で、サンプリング回路５による
抽出が行われるように転流指令のパルス幅が設定される
のである。
【０１１７】前記したように、可変抵抗ＶＲ１０３及び
抵抗Ｒ１１５には、ダイオードＤ１０４を介して、ＰＷ
Ｍチョッパ制御回路１１４の出力電圧がインバータＩａ
により反転されて印加される。よって、チョッパ制御の
デューティ比の変化に応じて、その印加電圧の実効値も
変化する。従って、単安定マルチバイブレータＭＭ１０
０から出力される転流指令のパルス幅は、可変抵抗ＶＲ
１０３及び抵抗Ｒ１１５に印加される電圧値が大きくな
ると短くなり、逆に、印加される電圧値が小さくなると
長くなる。
抵抗Ｒ１１５には、ダイオードＤ１０４を介して、ＰＷ
Ｍチョッパ制御回路１１４の出力電圧がインバータＩａ
により反転されて印加される。よって、チョッパ制御の
デューティ比の変化に応じて、その印加電圧の実効値も
変化する。従って、単安定マルチバイブレータＭＭ１０
０から出力される転流指令のパルス幅は、可変抵抗ＶＲ
１０３及び抵抗Ｒ１１５に印加される電圧値が大きくな
ると短くなり、逆に、印加される電圧値が小さくなると
長くなる。
【０１１８】このためＰＷＭチョッパ制御回路１１４か
ら出力されるパルスのデューティ比が大きくなって、複
数のブラシレスモータ５１及び可変抵抗ＶＲ１０３に印
加される電圧の実効の値が大きくなると、ブラシレスモ
ータ５１の回転速度が速くなるとともに、転流指令のパ
ルス幅も短くなる。逆に、ＰＷＭチョッパ制御回路１１
４から出力されるパルスのデューティ比が小さくなっ
て、複数のブラシレスモータ５１及び可変抵抗ＶＲ１０
３に印加される電圧の実効の値が小さくなると、ブラシ
レスモータ５１の回転速度が遅くなるとともに、転流指
令のパルス幅も長くなる。このように、この転流指令回
路１０９によれば、チョッパ制御による可変速運転に追
従して、転流指令のパルス幅が（サンプリング回路５に
よる瞬時出力の抽出タイミングが）、適切な位置に自動
修正されるのである。
ら出力されるパルスのデューティ比が大きくなって、複
数のブラシレスモータ５１及び可変抵抗ＶＲ１０３に印
加される電圧の実効の値が大きくなると、ブラシレスモ
ータ５１の回転速度が速くなるとともに、転流指令のパ
ルス幅も短くなる。逆に、ＰＷＭチョッパ制御回路１１
４から出力されるパルスのデューティ比が小さくなっ
て、複数のブラシレスモータ５１及び可変抵抗ＶＲ１０
３に印加される電圧の実効の値が小さくなると、ブラシ
レスモータ５１の回転速度が遅くなるとともに、転流指
令のパルス幅も長くなる。このように、この転流指令回
路１０９によれば、チョッパ制御による可変速運転に追
従して、転流指令のパルス幅が（サンプリング回路５に
よる瞬時出力の抽出タイミングが）、適切な位置に自動
修正されるのである。
【０１１９】ＰＷＭチョッパ制御回路１１４は、チョッ
パ状の矩形波をインバータ回路３の下アームトランジス
タＱｘ〜Ｑｚへ出力して、複数のブラシレスモータ５１
をチョッパ制御するための回路である。このＰＷＭチョ
ッパ制御回路１１４から出力される矩形波のデューティ
比を制御することにより、ブラシレスモータ５１に印加
される実効の電圧が制御され、ブラシレスモータ５１の
可変速運転が行われるのである。
パ状の矩形波をインバータ回路３の下アームトランジス
タＱｘ〜Ｑｚへ出力して、複数のブラシレスモータ５１
をチョッパ制御するための回路である。このＰＷＭチョ
ッパ制御回路１１４から出力される矩形波のデューティ
比を制御することにより、ブラシレスモータ５１に印加
される実効の電圧が制御され、ブラシレスモータ５１の
可変速運転が行われるのである。
【０１２０】ＰＷＭチョッパ制御回路１１４は、コンパ
レータＣＰ１０２を備えており、そのコンパレータＣＰ
１０２の非反転入力端には、１００ｋΩの抵抗Ｒ１１９
と、２２０ｋΩの抵抗Ｒ１２０と、ダイオードＤ１０９
のアノードとが接続されている。抵抗Ｒ１２０の他端は
回路接地され、抵抗Ｒ１１９の他端は、補助電源回路２
の１０ボルト出力に接続されている。また、ダイオード
Ｄ１０９のカソードは、他端が補助電源回路２の１０ボ
ルト出力に接続された１ｋΩの抵抗Ｒ１１８と、コンパ
レータＣＰ１０２の出力端と、８２ｋΩの抵抗Ｒ１２１
と、ダイオードＤ１１０のカソードとに接続されてい
る。抵抗Ｒ１２１の他端及びダイオードＤ１１０のアノ
ードは、回路接地された１８０ｐＦのコンデンサＣ１０
８、及び、コンパレータＣＰ１０２の反転入力端に接続
されている。
レータＣＰ１０２を備えており、そのコンパレータＣＰ
１０２の非反転入力端には、１００ｋΩの抵抗Ｒ１１９
と、２２０ｋΩの抵抗Ｒ１２０と、ダイオードＤ１０９
のアノードとが接続されている。抵抗Ｒ１２０の他端は
回路接地され、抵抗Ｒ１１９の他端は、補助電源回路２
の１０ボルト出力に接続されている。また、ダイオード
Ｄ１０９のカソードは、他端が補助電源回路２の１０ボ
ルト出力に接続された１ｋΩの抵抗Ｒ１１８と、コンパ
レータＣＰ１０２の出力端と、８２ｋΩの抵抗Ｒ１２１
と、ダイオードＤ１１０のカソードとに接続されてい
る。抵抗Ｒ１２１の他端及びダイオードＤ１１０のアノ
ードは、回路接地された１８０ｐＦのコンデンサＣ１０
８、及び、コンパレータＣＰ１０２の反転入力端に接続
されている。
【０１２１】コンパレータＣＰ１０２の反転入力端は、
この他に、コンパレータＣＰ１０３の非反転入力端に接
続されている。一方、コンパレータＣＰ１０３の反転入
力端は、マイナス側端子が回路接地された１０μＦの電
解コンデンサＣ１０９のプラス側端子と、１０ｋΩの抵
抗Ｒ１２２に接続されている。抵抗Ｒ１２２の他端は、
５ｋΩの可変抵抗ＶＲ１０４の摺動子に接続され、可変
抵抗ＶＲ１０４の一端は、他端が補助電源回路２の１０
ボルト出力に接続された２．２ｋΩの抵抗Ｒ１２３に接
続され、その他端は、回路接地された５６０Ωの抵抗Ｒ
１２４に接続されている。更に、コンパレータＣＰ１０
３の出力端は、１ｋΩのプルアップ抵抗Ｒ１２５を介し
て補助電源回路２の１０ボルト出力に接続されるととも
に、ＰＷＭチョッパ制御回路１１４の出力端として、イ
ンバータＩａ，Ｉｘ〜Ｉｚの入力端と、始動補償回路１
０７の入力端とに接続されている。
この他に、コンパレータＣＰ１０３の非反転入力端に接
続されている。一方、コンパレータＣＰ１０３の反転入
力端は、マイナス側端子が回路接地された１０μＦの電
解コンデンサＣ１０９のプラス側端子と、１０ｋΩの抵
抗Ｒ１２２に接続されている。抵抗Ｒ１２２の他端は、
５ｋΩの可変抵抗ＶＲ１０４の摺動子に接続され、可変
抵抗ＶＲ１０４の一端は、他端が補助電源回路２の１０
ボルト出力に接続された２．２ｋΩの抵抗Ｒ１２３に接
続され、その他端は、回路接地された５６０Ωの抵抗Ｒ
１２４に接続されている。更に、コンパレータＣＰ１０
３の出力端は、１ｋΩのプルアップ抵抗Ｒ１２５を介し
て補助電源回路２の１０ボルト出力に接続されるととも
に、ＰＷＭチョッパ制御回路１１４の出力端として、イ
ンバータＩａ，Ｉｘ〜Ｉｚの入力端と、始動補償回路１
０７の入力端とに接続されている。
【０１２２】このＰＷＭチョッパ制御回路１１４から
は、約２０ｋＨｚの矩形波が出力される。その矩形波の
デューティ比は、可変抵抗ＶＲ１０４の摺動子位置を変
更することにより変更される。なお、可変抵抗ＶＲ１０
４の摺動子位置が急変された場合にも、コンデンサＣ１
０９の作用によって、ＰＷＭチョッパ制御回路１１４か
ら出力される矩形波のデューティ比は、急変することな
く、徐々に変更されていく。従って、かかる摺動子位置
の急変時においても、ブラシレスモータ５１の回転速度
は徐々に変更され、円滑に駆動される。
は、約２０ｋＨｚの矩形波が出力される。その矩形波の
デューティ比は、可変抵抗ＶＲ１０４の摺動子位置を変
更することにより変更される。なお、可変抵抗ＶＲ１０
４の摺動子位置が急変された場合にも、コンデンサＣ１
０９の作用によって、ＰＷＭチョッパ制御回路１１４か
ら出力される矩形波のデューティ比は、急変することな
く、徐々に変更されていく。従って、かかる摺動子位置
の急変時においても、ブラシレスモータ５１の回転速度
は徐々に変更され、円滑に駆動される。
【０１２３】図１０は、第３実施例におけるブラシレス
モータ駆動回路２００である。第１及び第２実施例のブ
ラシレスモータ駆動回路１，１００では、高調波除去回
路１３の出力電圧の瞬時値をサンプリング回路５により
抽出し、高調波除去回路１３の出力電圧がその抽出値の
略１．４倍になった場合に、転流指令回路９，１０９か
ら転流指令を出力するようにしていた。これに対し、第
３実施例のブラシレスモータ駆動回路２００は、高調波
除去回路１３の出力電圧を平均化し、高調波除去回路１
３の出力電圧がその平均化された電圧の略１．４倍とな
った場合に、転流指令回路２０９から転流指令を出力す
るようにしたものである。このように回路を構成するこ
とにより、回路コストを低減して、複数のブラシレスモ
ータ５１を駆動することができるのである。以下、第２
実施例のブラシレスモータ駆動回路１００と同一の部分
には同一の符号を付して、その説明を省略し、異なる部
分のみ説明する。
モータ駆動回路２００である。第１及び第２実施例のブ
ラシレスモータ駆動回路１，１００では、高調波除去回
路１３の出力電圧の瞬時値をサンプリング回路５により
抽出し、高調波除去回路１３の出力電圧がその抽出値の
略１．４倍になった場合に、転流指令回路９，１０９か
ら転流指令を出力するようにしていた。これに対し、第
３実施例のブラシレスモータ駆動回路２００は、高調波
除去回路１３の出力電圧を平均化し、高調波除去回路１
３の出力電圧がその平均化された電圧の略１．４倍とな
った場合に、転流指令回路２０９から転流指令を出力す
るようにしたものである。このように回路を構成するこ
とにより、回路コストを低減して、複数のブラシレスモ
ータ５１を駆動することができるのである。以下、第２
実施例のブラシレスモータ駆動回路１００と同一の部分
には同一の符号を付して、その説明を省略し、異なる部
分のみ説明する。
【０１２４】第１低減回路２０５は、高調波除去回路１
３の出力電圧を１／２倍に低減（０．５倍に分圧）し
て、転流指令回路２０９へ出力するための回路であり、
１０ｋΩの２つの抵抗Ｒ２１５，Ｒ２１６と、１８０ｐ
ＦのコンデンサＣ２０６とから構成されている。抵抗Ｒ
２１６の一端は高調波除去回路１３の出力端に接続さ
れ、その他端は回路接地されたコンデンサＣ２０６の一
端に接続されて、ＲＣローパスフィルタを構成してい
る。このＲＣローパスフィルタにより、チョッパ制御に
伴って発生する静電移行（誘導）ノイズや電磁ノイズの
他、高調波除去回路１３で除去しきれなかった高調波成
分が除去される。また、抵抗Ｒ２１６の他端には、転流
指令回路２０９のコンパレータＣＰ２０１の非反転入力
端と、もう一つの抵抗Ｒ２１５の一端とが接続されてい
る。抵抗Ｒ２１５の他端は回路接地されており、２つの
抵抗Ｒ２１５，Ｒ２１６の抵抗値は共に１０ｋΩである
ので、高調波除去回路１３の出力電圧は、両抵抗Ｒ２１
５，Ｒ２１６により、１／２倍に低減されて転流指令回
路２０９へ出力される。
３の出力電圧を１／２倍に低減（０．５倍に分圧）し
て、転流指令回路２０９へ出力するための回路であり、
１０ｋΩの２つの抵抗Ｒ２１５，Ｒ２１６と、１８０ｐ
ＦのコンデンサＣ２０６とから構成されている。抵抗Ｒ
２１６の一端は高調波除去回路１３の出力端に接続さ
れ、その他端は回路接地されたコンデンサＣ２０６の一
端に接続されて、ＲＣローパスフィルタを構成してい
る。このＲＣローパスフィルタにより、チョッパ制御に
伴って発生する静電移行（誘導）ノイズや電磁ノイズの
他、高調波除去回路１３で除去しきれなかった高調波成
分が除去される。また、抵抗Ｒ２１６の他端には、転流
指令回路２０９のコンパレータＣＰ２０１の非反転入力
端と、もう一つの抵抗Ｒ２１５の一端とが接続されてい
る。抵抗Ｒ２１５の他端は回路接地されており、２つの
抵抗Ｒ２１５，Ｒ２１６の抵抗値は共に１０ｋΩである
ので、高調波除去回路１３の出力電圧は、両抵抗Ｒ２１
５，Ｒ２１６により、１／２倍に低減されて転流指令回
路２０９へ出力される。
【０１２５】平均化回路２０６は、高調波除去回路１３
の出力電圧を平均化して、第２低減回路２０８へ出力す
るための回路である。高調波除去回路１３の出力端に接
続された１０ｋΩの抵抗Ｒ２１３と、その抵抗Ｒ２１３
の他端にマイナス側端子が接続された１００μＦの電解
コンデンサＣ２０４との積分回路で構成されている。ま
た、コンデンサＣ２０４のプラス側端子は、回路接地さ
れた１ｋΩの抵抗Ｒ２１２に接続されている。この平均
化回路２０６は、後述する始動補償回路７２０と一部の
構成を共有しており、この点においても回路コストの低
減が図られている。
の出力電圧を平均化して、第２低減回路２０８へ出力す
るための回路である。高調波除去回路１３の出力端に接
続された１０ｋΩの抵抗Ｒ２１３と、その抵抗Ｒ２１３
の他端にマイナス側端子が接続された１００μＦの電解
コンデンサＣ２０４との積分回路で構成されている。ま
た、コンデンサＣ２０４のプラス側端子は、回路接地さ
れた１ｋΩの抵抗Ｒ２１２に接続されている。この平均
化回路２０６は、後述する始動補償回路７２０と一部の
構成を共有しており、この点においても回路コストの低
減が図られている。
【０１２６】始動補償回路２０７は、ブラシレスモータ
５１の始動時に、複数のブラシレスモータ５１が充分な
始動トルクを発生できるようにするため、平均化回路２
０６の出力に代わって、転流目標電圧を転流指令回路２
０９へ出力するための回路である。この始動補償回路２
０７は、ＰＷＭチョッパ制御回路１１４と連動して動作
する。即ち、ＰＷＭチョッパ制御回路１１４によるチョ
ッパ制御のデューティ比が、所定値未満の小さい値から
所定値以上に上げられた場合に、例えば、デューティ比
が３％未満から３％以上にされた場合に、転流目標電圧
を転流指令回路２０９へ出力するのである。
５１の始動時に、複数のブラシレスモータ５１が充分な
始動トルクを発生できるようにするため、平均化回路２
０６の出力に代わって、転流目標電圧を転流指令回路２
０９へ出力するための回路である。この始動補償回路２
０７は、ＰＷＭチョッパ制御回路１１４と連動して動作
する。即ち、ＰＷＭチョッパ制御回路１１４によるチョ
ッパ制御のデューティ比が、所定値未満の小さい値から
所定値以上に上げられた場合に、例えば、デューティ比
が３％未満から３％以上にされた場合に、転流目標電圧
を転流指令回路２０９へ出力するのである。
【０１２７】始動補償回路２０７は、ＰＷＭチョッパ制
御回路１１４の出力端にカソード接続されたダイオード
Ｄ２０１を備えており、そのダイオードＤ２０１のアノ
ードは、９ボルトのツェナーダイオードＺＤ２００のア
ノードに接続されている。ツェナーダイオードＺＤ２０
０のカソードは、０．１μＦのコンデンサＣ２０３、及
び、５６ｋΩの抵抗Ｒ２１１の一端と、トランジスタＱ
２０１のベース端子とに接続されている。トランジスタ
Ｑ２０１のエミッタ端子は、コンデンサＣ２０３及び抵
抗Ｒ２１１の他端と、補助電源回路２の１０ボルト出力
とに接続されている。また、トランジスタＱ２０１のコ
レクタ端子は、回路接地された１ｋΩの抵抗Ｒ２１２
と、１００μＦの電解コンデンサＣ２０４のプラス側端
子に接続されており、その電解コンデンサＣ２０４のマ
イナス側端子は、他端が回路接地された１００ｋΩの可
変抵抗ＶＲ２０２と、１０ｋΩの抵抗Ｒ２１３の一端と
に接続されている。
御回路１１４の出力端にカソード接続されたダイオード
Ｄ２０１を備えており、そのダイオードＤ２０１のアノ
ードは、９ボルトのツェナーダイオードＺＤ２００のア
ノードに接続されている。ツェナーダイオードＺＤ２０
０のカソードは、０．１μＦのコンデンサＣ２０３、及
び、５６ｋΩの抵抗Ｒ２１１の一端と、トランジスタＱ
２０１のベース端子とに接続されている。トランジスタ
Ｑ２０１のエミッタ端子は、コンデンサＣ２０３及び抵
抗Ｒ２１１の他端と、補助電源回路２の１０ボルト出力
とに接続されている。また、トランジスタＱ２０１のコ
レクタ端子は、回路接地された１ｋΩの抵抗Ｒ２１２
と、１００μＦの電解コンデンサＣ２０４のプラス側端
子に接続されており、その電解コンデンサＣ２０４のマ
イナス側端子は、他端が回路接地された１００ｋΩの可
変抵抗ＶＲ２０２と、１０ｋΩの抵抗Ｒ２１３の一端と
に接続されている。
【０１２８】可変抵抗ＶＲ２０２は始動補償回路２０７
の一部を構成する一方、それ自体で、平均化回路２０６
及び始動補償回路２０７の出力電圧を低減する第２低減
回路２０８を構成している。可変抵抗ＶＲ２０２の摺動
子端は第２低減回路２０８の出力端として転流指令回路
２０９のコンパレータＣＰ２０１の反転入力端に接続さ
れている。このように始動補償回路２０７は、第２低減
回路２０８を内包し、かつ、平均化回路２０６の一部
（Ｃ２０４，Ｒ２１２）を共有して構成されるので、そ
の分、回路コストを安価にすることができる。
の一部を構成する一方、それ自体で、平均化回路２０６
及び始動補償回路２０７の出力電圧を低減する第２低減
回路２０８を構成している。可変抵抗ＶＲ２０２の摺動
子端は第２低減回路２０８の出力端として転流指令回路
２０９のコンパレータＣＰ２０１の反転入力端に接続さ
れている。このように始動補償回路２０７は、第２低減
回路２０８を内包し、かつ、平均化回路２０６の一部
（Ｃ２０４，Ｒ２１２）を共有して構成されるので、そ
の分、回路コストを安価にすることができる。
【０１２９】なお、可変抵抗ＶＲ２０２の摺動子位置を
調整することにより、平均化回路２０６及び始動補償回
路２０７の出力電圧の低減率を変更することができる。
よって、当然のことながら、かかる摺動子位置を調整す
ることにより、使用状況に合わせて、即ち、ブラシレス
モータ５１の常用運転領域で最もモータ効率が向上する
ように、ブラシレスモータ駆動回路２００をチューニン
グすることができるのである。本実施例では、第２低減
回路２０８により平均化回路２０６及び始動補償回路２
０７の出力電圧が０．７倍に低減（分圧）されるよう
に、可変抵抗ＶＲ２０２の摺動子位置が調節されてい
る。
調整することにより、平均化回路２０６及び始動補償回
路２０７の出力電圧の低減率を変更することができる。
よって、当然のことながら、かかる摺動子位置を調整す
ることにより、使用状況に合わせて、即ち、ブラシレス
モータ５１の常用運転領域で最もモータ効率が向上する
ように、ブラシレスモータ駆動回路２００をチューニン
グすることができるのである。本実施例では、第２低減
回路２０８により平均化回路２０６及び始動補償回路２
０７の出力電圧が０．７倍に低減（分圧）されるよう
に、可変抵抗ＶＲ２０２の摺動子位置が調節されてい
る。
【０１３０】転流指令回路２０９は、ブラシレスモータ
５１の転流指令を計数回路１１、及び、ゼロリセット回
路２１０へ出力するための回路である。この転流指令回
路２０９は、コンパレータＣＰ２０１と、単安定マルチ
バイブレータＭＭ２００と、その単安定マルチバイブレ
ータＭＭ２００から出力されるワンショットパルス（転
流指令）のパルス幅を設定するための０．１μＦのコン
デンサＣ２０５及び１００ｋΩの可変抵抗ＶＲ２０３と
を備えている。コンパレータＣＰ２０１の非反転入力端
は第１低減回路２０５の出力端と接続され、反転入力端
は第２低減回路２０８の出力端である可変抵抗ＶＲ２０
２の摺動子端と接続されている。また、コンパレータＣ
Ｐ２０１の出力端は単安定マルチバイブレータＭＭ２０
０の入力端Ａに接続され、単安定マルチバイブレータＭ
Ｍ２００の出力端Ｑは、計数回路１１の入力端ＣＫと、
ゼロリセット回路２１０のアナログスイッチＡＳ２０３
のゲートとに接続されている。
５１の転流指令を計数回路１１、及び、ゼロリセット回
路２１０へ出力するための回路である。この転流指令回
路２０９は、コンパレータＣＰ２０１と、単安定マルチ
バイブレータＭＭ２００と、その単安定マルチバイブレ
ータＭＭ２００から出力されるワンショットパルス（転
流指令）のパルス幅を設定するための０．１μＦのコン
デンサＣ２０５及び１００ｋΩの可変抵抗ＶＲ２０３と
を備えている。コンパレータＣＰ２０１の非反転入力端
は第１低減回路２０５の出力端と接続され、反転入力端
は第２低減回路２０８の出力端である可変抵抗ＶＲ２０
２の摺動子端と接続されている。また、コンパレータＣ
Ｐ２０１の出力端は単安定マルチバイブレータＭＭ２０
０の入力端Ａに接続され、単安定マルチバイブレータＭ
Ｍ２００の出力端Ｑは、計数回路１１の入力端ＣＫと、
ゼロリセット回路２１０のアナログスイッチＡＳ２０３
のゲートとに接続されている。
【０１３１】転流指令回路２０９では、コンパレータＣ
Ｐ２０１によって、第１低減回路２０５の出力電圧と第
２低減回路２０８の出力電圧との大小が比較される。比
較の結果、第１低減回路２０５の出力電圧が第２低減回
路２０８の出力電圧より大きくなると、コンパレータＣ
Ｐ２０１の出力端からハイ信号が単安定マルチバイブレ
ータＭＭ２００の入力端Ａへ出力される。この結果、単
安定マルチバイブレータＭＭ２００の出力端Ｑから計数
回路１１へ、ワンショットのハイ信号（転流指令）が出
力される。なお、この転流指令は、ゼロリセット回路２
１０のアナログスイッチＡＳ２０３のゲートへも出力さ
れ、ハイの間、そのアナログスイッチＡＳ２０３をオン
状態にする。
Ｐ２０１によって、第１低減回路２０５の出力電圧と第
２低減回路２０８の出力電圧との大小が比較される。比
較の結果、第１低減回路２０５の出力電圧が第２低減回
路２０８の出力電圧より大きくなると、コンパレータＣ
Ｐ２０１の出力端からハイ信号が単安定マルチバイブレ
ータＭＭ２００の入力端Ａへ出力される。この結果、単
安定マルチバイブレータＭＭ２００の出力端Ｑから計数
回路１１へ、ワンショットのハイ信号（転流指令）が出
力される。なお、この転流指令は、ゼロリセット回路２
１０のアナログスイッチＡＳ２０３のゲートへも出力さ
れ、ハイの間、そのアナログスイッチＡＳ２０３をオン
状態にする。
【０１３２】ゼロリセット回路２１０は、転流指令回路
２０９から出力される転流指令毎に、第１低減回路２０
５の出力電圧を０ボルトに擬制リセットするための回路
であり、アナログスイッチＡＳ２０３により構成されて
いる。アナログスイッチＡＳ２０３の一方のチャネル端
子は、第１低減回路２０５の出力端と転流指令回路２０
９のコンパレータＣＰ２０１の非反転入力端とに接続さ
れている。一方、アナログスイッチＡＳ２０３の他方の
チャネル端子は回路接地されており、アナログスイッチ
ＡＳ２０３のゲートは転流指令回路２０９の出力端と接
続されている。このため転流指令回路２０９からハイの
転流指令が出力されると、その転流指令によって、 ア
ナログスイッチＡＳ２０３がオンされて、第１低減回路
２０５の出力電圧が０ボルトに擬制リセットされる。
２０９から出力される転流指令毎に、第１低減回路２０
５の出力電圧を０ボルトに擬制リセットするための回路
であり、アナログスイッチＡＳ２０３により構成されて
いる。アナログスイッチＡＳ２０３の一方のチャネル端
子は、第１低減回路２０５の出力端と転流指令回路２０
９のコンパレータＣＰ２０１の非反転入力端とに接続さ
れている。一方、アナログスイッチＡＳ２０３の他方の
チャネル端子は回路接地されており、アナログスイッチ
ＡＳ２０３のゲートは転流指令回路２０９の出力端と接
続されている。このため転流指令回路２０９からハイの
転流指令が出力されると、その転流指令によって、 ア
ナログスイッチＡＳ２０３がオンされて、第１低減回路
２０５の出力電圧が０ボルトに擬制リセットされる。
【０１３３】図１１及び図１２に、分配回路の変形例を
図示する。従来技術の欄で説明したように、従来は回転
中のモータの電機子巻線に生じる速度起電力と界磁の位
置の相関に着目して、該速度起電力によりモータの転流
タイミングを決定していたので、ブラシレスモータ５１
の３相の電機子巻線を１８０度通電することはできなか
った。しかし、本実施例のブラシレスモータ駆動回路
１，１００，２００は、電機子電流の変化に着目して、
複数のブラシレスモータ５１をセンサレス駆動している
ので、１８０度通電することが可能である。１２０度通
電に代えて、１８０度通電を行うことにより、ブラシレ
スモータ５１の回転速度及び出力を向上することができ
る。
図示する。従来技術の欄で説明したように、従来は回転
中のモータの電機子巻線に生じる速度起電力と界磁の位
置の相関に着目して、該速度起電力によりモータの転流
タイミングを決定していたので、ブラシレスモータ５１
の３相の電機子巻線を１８０度通電することはできなか
った。しかし、本実施例のブラシレスモータ駆動回路
１，１００，２００は、電機子電流の変化に着目して、
複数のブラシレスモータ５１をセンサレス駆動している
ので、１８０度通電することが可能である。１２０度通
電に代えて、１８０度通電を行うことにより、ブラシレ
スモータ５１の回転速度及び出力を向上することができ
る。
【０１３４】そこで、図１１に、１８０度通電を行う場
合の分配回路３０の回路図を示すとともに、図１２に、
その分配回路３０の各出力時におけるブラシレスモータ
５１の電機子巻線に流れる電流方向の関係を示す。な
お、図１１の分配回路３０における各抵抗の抵抗値は、
いずれも１０ｋΩであり、各コンデンサの容量は、いず
れも１０００ｐＦである。また、分配回路は、１２０度
通電、若しくは、１８０度通電に固定されるのではな
く、ブラシレスモータ５１の駆動状況に合わせて、分配
回路の出力を１２０度通電と１８０度通電とで切り替え
られるように構成しても良い。このような構成はマイク
ロコンピュータにより極めて容易に実現することができ
る。
合の分配回路３０の回路図を示すとともに、図１２に、
その分配回路３０の各出力時におけるブラシレスモータ
５１の電機子巻線に流れる電流方向の関係を示す。な
お、図１１の分配回路３０における各抵抗の抵抗値は、
いずれも１０ｋΩであり、各コンデンサの容量は、いず
れも１０００ｐＦである。また、分配回路は、１２０度
通電、若しくは、１８０度通電に固定されるのではな
く、ブラシレスモータ５１の駆動状況に合わせて、分配
回路の出力を１２０度通電と１８０度通電とで切り替え
られるように構成しても良い。このような構成はマイク
ロコンピュータにより極めて容易に実現することができ
る。
【０１３５】以上、実施例に基づき本発明を説明した
が、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形
が可能であることは容易に推察できるものである。
が、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形
が可能であることは容易に推察できるものである。
【０１３６】例えば、第２第３実施例のブラシレスモー
タ駆動回路１００，２００では、ＰＷＭチョッパ制御回
路１１４によりブラシレスモータ５１に印加される実効
の電圧値を変化させ、複数のブラシレスモータ５１につ
いて可変速運転ができるように構成した。しかし、回路
コストを低減するために、ＰＷＭチョッパ制御回路１１
４を削除して、ブラシレスモータ駆動回路を構成するよ
うにしても良い。かかる場合には、ＰＷＭチョッパ制御
回路１１４とともに、高調波除去回路１３およびチョッ
パドライバＩａ，Ｉｘ〜Ｉｚを削除することができ、加
えて、ＰＷＭチョッパ制御回路１１４に連動させて動作
させていた始動補償回路１０７，２０７を電源投入時に
のみ動作するように簡略化することができるので、この
点においても回路コストを低減することができるのであ
る。
タ駆動回路１００，２００では、ＰＷＭチョッパ制御回
路１１４によりブラシレスモータ５１に印加される実効
の電圧値を変化させ、複数のブラシレスモータ５１につ
いて可変速運転ができるように構成した。しかし、回路
コストを低減するために、ＰＷＭチョッパ制御回路１１
４を削除して、ブラシレスモータ駆動回路を構成するよ
うにしても良い。かかる場合には、ＰＷＭチョッパ制御
回路１１４とともに、高調波除去回路１３およびチョッ
パドライバＩａ，Ｉｘ〜Ｉｚを削除することができ、加
えて、ＰＷＭチョッパ制御回路１１４に連動させて動作
させていた始動補償回路１０７，２０７を電源投入時に
のみ動作するように簡略化することができるので、この
点においても回路コストを低減することができるのであ
る。
【０１３７】また、ブラシレスモータ駆動回路１，１０
０，２００では、電流検出回路４を構成するシャント抵
抗Ｒｓは、ＤＣリンクのグランド側ラインに挿入され、
１個のシャント抵抗Ｒｓにより３相全ての電機子電流を
検出するように構成した。しかし、電機子電流を検出で
きる電流検出回路であれば、ＤＣリンクのグランド側ラ
イン以外の他の位置に設けるようにしても良いし、３相
の電機子電流を個別に検出できるように、３個の電流検
出回路をそれぞれ別個に設けるようにしても良い。
０，２００では、電流検出回路４を構成するシャント抵
抗Ｒｓは、ＤＣリンクのグランド側ラインに挿入され、
１個のシャント抵抗Ｒｓにより３相全ての電機子電流を
検出するように構成した。しかし、電機子電流を検出で
きる電流検出回路であれば、ＤＣリンクのグランド側ラ
イン以外の他の位置に設けるようにしても良いし、３相
の電機子電流を個別に検出できるように、３個の電流検
出回路をそれぞれ別個に設けるようにしても良い。
【０１３８】第１第２実施例のブラシレスモータ駆動回
路１，１００では、サンプリング回路５による高調波除
去回路１３の瞬時出力の検出は、負荷トルクの急変に迅
速に対応するため、各転流指令毎に行われた。しかし、
必ずしもこれに限られるものではなく、複数回の転流指
令毎に１回ずつ、高調波除去回路１３の瞬時出力の検出
を行うようにしても良い。本実施例のように、３相の電
機子巻線を備えたブラシレスモータ５１では、３回また
は６回の転流指令毎に１回ずつ、かかる検出を行うよう
にしても良い。
路１，１００では、サンプリング回路５による高調波除
去回路１３の瞬時出力の検出は、負荷トルクの急変に迅
速に対応するため、各転流指令毎に行われた。しかし、
必ずしもこれに限られるものではなく、複数回の転流指
令毎に１回ずつ、高調波除去回路１３の瞬時出力の検出
を行うようにしても良い。本実施例のように、３相の電
機子巻線を備えたブラシレスモータ５１では、３回また
は６回の転流指令毎に１回ずつ、かかる検出を行うよう
にしても良い。
【０１３９】本実施例では、消費電力の低減のために、
チョッパ制御の行われる下アームトランジスタＱｘ〜Ｑ
ｚのみならず、上アームトランジスタＱｕ〜Ｑｗについ
ても、電界効果トランジスタが使用された。しかし、チ
ョッパ制御の行われない上アームトランジスタＱｕ〜Ｑ
ｗについては、高速動作が要求されないので、回路のコ
ストダウンと部品の入手容易性を向上させるために、電
界効果トランジスタに代えて、接合形ＰＮＰトランジス
タを使用するようにしても良い。また、下アームトラン
ジスタＱｘ〜Ｑｚに代えて、上アームトランジスタＱｕ
〜Ｑｗでチョッパ制御するように構成しても良い。更
に、上下アームトランジスタＱｕ〜Ｑｚの両方でチョッ
パ制御するように構成しても良い。
チョッパ制御の行われる下アームトランジスタＱｘ〜Ｑ
ｚのみならず、上アームトランジスタＱｕ〜Ｑｗについ
ても、電界効果トランジスタが使用された。しかし、チ
ョッパ制御の行われない上アームトランジスタＱｕ〜Ｑ
ｗについては、高速動作が要求されないので、回路のコ
ストダウンと部品の入手容易性を向上させるために、電
界効果トランジスタに代えて、接合形ＰＮＰトランジス
タを使用するようにしても良い。また、下アームトラン
ジスタＱｘ〜Ｑｚに代えて、上アームトランジスタＱｕ
〜Ｑｗでチョッパ制御するように構成しても良い。更
に、上下アームトランジスタＱｕ〜Ｑｚの両方でチョッ
パ制御するように構成しても良い。
【０１４０】本実施例と同様の原理構成を、Ａ／Ｄコン
バータとマイクロコンピュータやデジタルシグナルプロ
セッサの組み合わせ、または、Ａ／Ｄコンバータ内蔵の
マイクロコンピュータとソフトウエアとを用いて構成し
ても良い。
バータとマイクロコンピュータやデジタルシグナルプロ
セッサの組み合わせ、または、Ａ／Ｄコンバータ内蔵の
マイクロコンピュータとソフトウエアとを用いて構成し
ても良い。
【０１４１】
【発明の効果】 請求項１記載のブラシレスモータ駆動
回路によれば、電流検出回路によって、複数のブラシレ
スモータの電機子電流が、少なくとも各通電相毎に１つ
にまとめて電圧に変換されて検出される。転流指令回路
により、その検出電圧に基づいて、複数のブラシレスモ
ータの電機子巻線に流れる電流の合計値について１の転
流周期における第２の電流増加領域の到来が検出され、
この第２の電流増加領域の到来するタイミングで転流指
令が出力され、複数のブラシレスモータの転流が行われ
る。よって、かかるブラシレスモータ駆動回路によれ
ば、複数のブラシレスモータをセンサレスで回転（駆
動）することができるという効果がある。
回路によれば、電流検出回路によって、複数のブラシレ
スモータの電機子電流が、少なくとも各通電相毎に１つ
にまとめて電圧に変換されて検出される。転流指令回路
により、その検出電圧に基づいて、複数のブラシレスモ
ータの電機子巻線に流れる電流の合計値について１の転
流周期における第２の電流増加領域の到来が検出され、
この第２の電流増加領域の到来するタイミングで転流指
令が出力され、複数のブラシレスモータの転流が行われ
る。よって、かかるブラシレスモータ駆動回路によれ
ば、複数のブラシレスモータをセンサレスで回転（駆
動）することができるという効果がある。
【０１４２】請求項２記載のブラシレスモータ駆動回路
によれば、請求項１記載のブラシレスモータ駆動回路の
奏する効果に加え、電流検出回路の出力電圧は、平均化
回路によって平均化される一方、その平均化回路の出力
電圧と比較される。比較の結果、電流検出回路の出力電
圧が平均化回路の出力電圧の所定倍となると、転流指令
出力回路から転流指令が出力されて、複数のブラシレス
モータの転流が行われる。このように電流検出回路の出
力電圧を単に平均化して、転流タイミングを決定してい
るので、かかるブラシレスモータ駆動回路のコストを安
価にすることができるという効果がある。
によれば、請求項１記載のブラシレスモータ駆動回路の
奏する効果に加え、電流検出回路の出力電圧は、平均化
回路によって平均化される一方、その平均化回路の出力
電圧と比較される。比較の結果、電流検出回路の出力電
圧が平均化回路の出力電圧の所定倍となると、転流指令
出力回路から転流指令が出力されて、複数のブラシレス
モータの転流が行われる。このように電流検出回路の出
力電圧を単に平均化して、転流タイミングを決定してい
るので、かかるブラシレスモータ駆動回路のコストを安
価にすることができるという効果がある。
【０１４３】請求項３記載のブラシレスモータ駆動回路
によれば、請求項１記載のブラシレスモータ駆動回路の
奏する効果に加え、サンプリング回路により電流検出回
路の瞬時出力が抽出され、その抽出値に基づいて、転流
指令が出力される。よって、負荷トルクが急変する場合
にも、その急変はサンプリング回路により瞬時に抽出さ
れるので、転流指令の発生タイミングが迅速に調節され
る。従って、負荷トルクが急変する環境下においても、
適切なタイミングで転流動作を行うことができ、ブラシ
レスモータを安定して駆動することができるという効果
がある。
によれば、請求項１記載のブラシレスモータ駆動回路の
奏する効果に加え、サンプリング回路により電流検出回
路の瞬時出力が抽出され、その抽出値に基づいて、転流
指令が出力される。よって、負荷トルクが急変する場合
にも、その急変はサンプリング回路により瞬時に抽出さ
れるので、転流指令の発生タイミングが迅速に調節され
る。従って、負荷トルクが急変する環境下においても、
適切なタイミングで転流動作を行うことができ、ブラシ
レスモータを安定して駆動することができるという効果
がある。
【０１４４】請求項４記載のブラシレスモータ駆動回路
によれば、請求項３記載のブラシレスモータ駆動回路の
奏する効果に加え、サンプリング回路による瞬時出力の
抽出は転流動作毎に行われる。よって、負荷トルクの急
変時に、一層迅速に転流指令の発生タイミングを調節す
ることができるという効果がある。
によれば、請求項３記載のブラシレスモータ駆動回路の
奏する効果に加え、サンプリング回路による瞬時出力の
抽出は転流動作毎に行われる。よって、負荷トルクの急
変時に、一層迅速に転流指令の発生タイミングを調節す
ることができるという効果がある。
【０１４５】請求項５記載のブラシレスモータ駆動回路
によれば、請求項３または４に記載のブラシレスモータ
駆動回路の奏する効果に加え、サンプリング回路による
瞬時出力の抽出は、第１の（電機子）電流増加領域後で
あって第２の（電機子）電流増加領域前に行われるの
で、サンプリング回路によって、ブラシレスモータの発
生トルクに直接寄与する電機子電流の瞬時出力を抽出す
ることができる。よって、この瞬時出力に基づいて転流
指令を発生することにより、適切なタイミングで転流動
作を行うことができ、ブラシレスモータを安定して駆動
することができるという効果がある。
によれば、請求項３または４に記載のブラシレスモータ
駆動回路の奏する効果に加え、サンプリング回路による
瞬時出力の抽出は、第１の（電機子）電流増加領域後で
あって第２の（電機子）電流増加領域前に行われるの
で、サンプリング回路によって、ブラシレスモータの発
生トルクに直接寄与する電機子電流の瞬時出力を抽出す
ることができる。よって、この瞬時出力に基づいて転流
指令を発生することにより、適切なタイミングで転流動
作を行うことができ、ブラシレスモータを安定して駆動
することができるという効果がある。
【０１４６】請求項６記載のブラシレスモータ駆動回路
によれば、請求項１から５のいずれかに記載のブラシレ
スモータ駆動回路の奏する効果に加え、ブラシレスモー
タへの駆動電圧の印加は、チョッパ制御回路によるチョ
ッパ制御により行われており、そのチョッパ制御のデュ
ーティ比を変更することによりブラシレスモータに印加
される実効の電圧を可変することができる。チョッパ制
御のデューティ比は、速度変更回路により変更すること
ができるので、かかる速度変更回路を操作することによ
り、ブラシレスモータをセンサレスで可変速駆動するこ
とができるという効果がある。しかも、高調波除去回路
は、チョッパ制御回路によるインバータ回路のスイッチ
ング素子のオン動作に同期して電流検出回路の出力電圧
を記憶するので、チョッパ制御に伴う高調波成分を除去
して、電圧に変換された電機子電流を検出することがで
きる。転流指令は、この高調波除去回路の出力電圧に基
づいて出力されるので、チョッパ制御の影響を受けるこ
となく、適切なタイミングで転流動作を行うことがで
き、センサレスでブラシレスモータを駆動することがで
きるという効果がある。
によれば、請求項１から５のいずれかに記載のブラシレ
スモータ駆動回路の奏する効果に加え、ブラシレスモー
タへの駆動電圧の印加は、チョッパ制御回路によるチョ
ッパ制御により行われており、そのチョッパ制御のデュ
ーティ比を変更することによりブラシレスモータに印加
される実効の電圧を可変することができる。チョッパ制
御のデューティ比は、速度変更回路により変更すること
ができるので、かかる速度変更回路を操作することによ
り、ブラシレスモータをセンサレスで可変速駆動するこ
とができるという効果がある。しかも、高調波除去回路
は、チョッパ制御回路によるインバータ回路のスイッチ
ング素子のオン動作に同期して電流検出回路の出力電圧
を記憶するので、チョッパ制御に伴う高調波成分を除去
して、電圧に変換された電機子電流を検出することがで
きる。転流指令は、この高調波除去回路の出力電圧に基
づいて出力されるので、チョッパ制御の影響を受けるこ
となく、適切なタイミングで転流動作を行うことがで
き、センサレスでブラシレスモータを駆動することがで
きるという効果がある。
【０１４７】請求項７記載のブラシレスモータ駆動回路
によれば、請求項６記載のブラシレスモータ駆動回路の
奏する効果に加え、ブラシレスモータの実速度は、転流
指令に基づいて速度検出回路により検出され、速度補正
回路へフィードバックされる。ブラシレスモータの目標
速度は、速度変更回路に設定されており、この目標速度
も速度補正回路へ出力されている。速度補正回路では、
ブラシレスモータの実速度が目標速度と一致するよう
に、両速度に基づいてチョッパ制御回路によるチョッパ
制御のデューティ比が変更される。よって、ブラシレス
モータを所望の速度（目標速度）で駆動することができ
るという効果がある。
によれば、請求項６記載のブラシレスモータ駆動回路の
奏する効果に加え、ブラシレスモータの実速度は、転流
指令に基づいて速度検出回路により検出され、速度補正
回路へフィードバックされる。ブラシレスモータの目標
速度は、速度変更回路に設定されており、この目標速度
も速度補正回路へ出力されている。速度補正回路では、
ブラシレスモータの実速度が目標速度と一致するよう
に、両速度に基づいてチョッパ制御回路によるチョッパ
制御のデューティ比が変更される。よって、ブラシレス
モータを所望の速度（目標速度）で駆動することができ
るという効果がある。
【０１４８】請求項８記載のブラシレスモータ駆動回路
によれば、請求項２から７のいずれかに記載のブラシレ
スモータ駆動回路の奏する効果に加え、ブラシレスモー
タの始動時には、複数のブラシレスモータの始動トルク
を発生させるために充分な電圧が、始動補償回路から転
流指令出力回路へ出力される。よって、複数のブラシレ
スモータの始動時においても、始動トルクを発生させる
ために充分な電機子電流を流すことができるので、複数
のブラシレスモータを的確に始動することができるとい
う効果がある。
によれば、請求項２から７のいずれかに記載のブラシレ
スモータ駆動回路の奏する効果に加え、ブラシレスモー
タの始動時には、複数のブラシレスモータの始動トルク
を発生させるために充分な電圧が、始動補償回路から転
流指令出力回路へ出力される。よって、複数のブラシレ
スモータの始動時においても、始動トルクを発生させる
ために充分な電機子電流を流すことができるので、複数
のブラシレスモータを的確に始動することができるとい
う効果がある。
【０１４９】請求項９記載のブラシレスモータ駆動回路
によれば、請求項６または７に記載のブラシレスモータ
駆動回路の奏する効果に加え、チョッパ制御回路による
オンのデューティ比が所定値未満に下げられて、複数の
ブラシレスモータが停止または低速回転となったとして
も、その後、かかるオンのデューティ比が所定値以上に
上げられると、始動補償回路から転流指令出力回路へ、
始動トルクを発生させるために充分な電圧が出力され
る。よって、チョッパ制御のオンのデューティ比が所定
値未満に下げられた後の再始動時においても、始動トル
クを発生させるために充分な電機子電流を流すことがで
きるので、複数のブラシレスモータを的確に再始動する
ことができるという効果がある。
によれば、請求項６または７に記載のブラシレスモータ
駆動回路の奏する効果に加え、チョッパ制御回路による
オンのデューティ比が所定値未満に下げられて、複数の
ブラシレスモータが停止または低速回転となったとして
も、その後、かかるオンのデューティ比が所定値以上に
上げられると、始動補償回路から転流指令出力回路へ、
始動トルクを発生させるために充分な電圧が出力され
る。よって、チョッパ制御のオンのデューティ比が所定
値未満に下げられた後の再始動時においても、始動トル
クを発生させるために充分な電機子電流を流すことがで
きるので、複数のブラシレスモータを的確に再始動する
ことができるという効果がある。
【０１５０】請求項１０記載のブラシレスモータ駆動回
路によれば、請求項１から９のいずれかに記載のブラシ
レスモータ駆動回路の奏する効果に加え、転流指令は、
電流検出回路または高調波除去回路の出力電圧が、平均
化回路またはサンプリング回路の出力電圧の所定倍とな
った場合に出力される。ゼロリセット回路により、電流
検出回路または高調波除去回路の出力電圧は、転流指令
毎に略ゼロボルトに擬制リセットされ、平均化回路また
はサンプリング回路の出力電圧より小とされる。よっ
て、電機子電流の微小な無負荷時等においても、ゼロ点
を明確にして転流指令を確実にリセットすることができ
るので、転流指令の多重発生や異常なほどの長時間の出
力を防止して、安定したセンサレス運転を実現すること
ができるという効果がある。
路によれば、請求項１から９のいずれかに記載のブラシ
レスモータ駆動回路の奏する効果に加え、転流指令は、
電流検出回路または高調波除去回路の出力電圧が、平均
化回路またはサンプリング回路の出力電圧の所定倍とな
った場合に出力される。ゼロリセット回路により、電流
検出回路または高調波除去回路の出力電圧は、転流指令
毎に略ゼロボルトに擬制リセットされ、平均化回路また
はサンプリング回路の出力電圧より小とされる。よっ
て、電機子電流の微小な無負荷時等においても、ゼロ点
を明確にして転流指令を確実にリセットすることができ
るので、転流指令の多重発生や異常なほどの長時間の出
力を防止して、安定したセンサレス運転を実現すること
ができるという効果がある。
【図１】 （ａ）は、ブラシレスモータの電機子巻線の
１相に流れる電流波形を示した図であり、（ｂ）は、
（ａ）の電流波形の１ブロックを拡大して示した図であ
る。
１相に流れる電流波形を示した図であり、（ｂ）は、
（ａ）の電流波形の１ブロックを拡大して示した図であ
る。
【図２】 本発明の一実施例であるブラシレスモータ駆
動回路の回路図である。
動回路の回路図である。
【図３】 ブラシレスモータの定常運転時における各回
路の出力電圧波形の関係を示した図である。（ａ）は、
ＰＷＭチョッパ制御回路の出力電圧波形を示した図であ
り、（ｂ）は、インバータ回路の各トランジスタのオン
動作を示した図であり、（ｃ）は、電流検出回路の出力
電圧波形を示した図であり、（ｄ）は、高調波除去回路
の出力電圧波形を示した図であり、（ｅ）は、増幅回路
の出力電圧波形を示した図であり、（ｆ）は、転流指令
回路のコンパレータの出力電圧波形を示した図であり、
（ｇ）は、転流指令回路の出力電圧波形を示した図であ
る。
路の出力電圧波形の関係を示した図である。（ａ）は、
ＰＷＭチョッパ制御回路の出力電圧波形を示した図であ
り、（ｂ）は、インバータ回路の各トランジスタのオン
動作を示した図であり、（ｃ）は、電流検出回路の出力
電圧波形を示した図であり、（ｄ）は、高調波除去回路
の出力電圧波形を示した図であり、（ｅ）は、増幅回路
の出力電圧波形を示した図であり、（ｆ）は、転流指令
回路のコンパレータの出力電圧波形を示した図であり、
（ｇ）は、転流指令回路の出力電圧波形を示した図であ
る。
【図４】 ブラシレスモータの始動時における速度設定
回路の可変抵抗の分圧比と、各回路の出力電圧波形との
関係を示した図である。（ａ）は、速度設定回路の可変
抵抗の分圧比の変化の様子を示した図であり、（ｂ）
は、ＰＷＭチョッパ制御回路の出力電圧波形を部分的に
拡大して示した図であり、（ｃ）は、始動補償回路のオ
ペアンプに入力される電圧波形を示した図であり、
（ｄ）は、始動補償回路のオペアンプの出力電圧波形を
示した図であり、（ｅ）は、始動補償回路の出力電圧波
形を示した図であり、（ｆ）は、電流検出回路の出力電
圧波形を示した図である。
回路の可変抵抗の分圧比と、各回路の出力電圧波形との
関係を示した図である。（ａ）は、速度設定回路の可変
抵抗の分圧比の変化の様子を示した図であり、（ｂ）
は、ＰＷＭチョッパ制御回路の出力電圧波形を部分的に
拡大して示した図であり、（ｃ）は、始動補償回路のオ
ペアンプに入力される電圧波形を示した図であり、
（ｄ）は、始動補償回路のオペアンプの出力電圧波形を
示した図であり、（ｅ）は、始動補償回路の出力電圧波
形を示した図であり、（ｆ）は、電流検出回路の出力電
圧波形を示した図である。
【図５】 ブラシレスモータの駆動時から停止時、及
び、停止時から始動時における速度設定回路の可変抵抗
の分圧比と、各回路の出力電圧波形との関係を示した図
である。（ａ）は、速度設定回路の可変抵抗の分圧比の
変化の様子を示した図であり、（ｂ）は、ＰＷＭチョッ
パ制御回路の出力電圧波形を部分的に拡大して示した図
であり、（ｃ）は、始動補償回路のオペアンプに入力さ
れる電圧波形を示した図であり、（ｄ）は、始動補償回
路のオペアンプの出力電圧波形を示した図であり、
（ｅ）は、始動補償回路の出力電圧波形を示した図であ
り、（ｆ）は、電流検出回路の出力電圧波形を示した図
である。
び、停止時から始動時における速度設定回路の可変抵抗
の分圧比と、各回路の出力電圧波形との関係を示した図
である。（ａ）は、速度設定回路の可変抵抗の分圧比の
変化の様子を示した図であり、（ｂ）は、ＰＷＭチョッ
パ制御回路の出力電圧波形を部分的に拡大して示した図
であり、（ｃ）は、始動補償回路のオペアンプに入力さ
れる電圧波形を示した図であり、（ｄ）は、始動補償回
路のオペアンプの出力電圧波形を示した図であり、
（ｅ）は、始動補償回路の出力電圧波形を示した図であ
り、（ｆ）は、電流検出回路の出力電圧波形を示した図
である。
【図６】 速度検出回路、ノコギリ波生成回路およびサ
ンプル時期補正回路の各出力電圧波形の関係を示した図
である。
ンプル時期補正回路の各出力電圧波形の関係を示した図
である。
【図７】 計数回路の出力と分配回路の出力との関係、
及び、そのときのブラシレスモータの電機子巻線に流れ
る電流方向の関係を表した図である。
及び、そのときのブラシレスモータの電機子巻線に流れ
る電流方向の関係を表した図である。
【図８】 （ａ）は、転流指令回路の単安定マルチバイ
ブレータのＱ出力の電圧波形を示した図であり、（ｂ）
は、転流指令回路の単安定マルチバイブレータのＱバー
出力の電圧波形を示した図であり、（ｃ）は、速度検出
回路の単安定マルチバイブレータのＱ出力の電圧波形と
コンデンサＣ１４の端子間電圧との関係を示した図であ
る。
ブレータのＱ出力の電圧波形を示した図であり、（ｂ）
は、転流指令回路の単安定マルチバイブレータのＱバー
出力の電圧波形を示した図であり、（ｃ）は、速度検出
回路の単安定マルチバイブレータのＱ出力の電圧波形と
コンデンサＣ１４の端子間電圧との関係を示した図であ
る。
【図９】 第２実施例のブラシレスモータ駆動回路の回
路図である。
路図である。
【図１０】 第３実施例のブラシレスモータ駆動回路の
回路図である。
回路図である。
【図１１】 分配回路の変形例を示した１８０度通電を
行う分配回路の回路図である。
行う分配回路の回路図である。
【図１２】 計数回路の出力と１８０度通電を行う分配
回路の出力との関係、及び、そのときのブラシレスモー
タの電機子巻線に流れる電流方向の関係を表した図であ
る。
回路の出力との関係、及び、そのときのブラシレスモー
タの電機子巻線に流れる電流方向の関係を表した図であ
る。
１ ブラシレスモータ駆動回路 ２ 補助電源回路 ３ インバータ回路 ４ 電流検出回路 ５ サンプリング回路（転流指令回路
の一部） ６ 増幅回路 ７ 始動補償回路 ８ 優先回路 ９ 転流指令回路（転流指令回路の一
部、転流指令出力回路） １０ ゼロリセット回路 １１ 計数回路（通電制御回路の一部） １２，３０ 分配回路（通電制御回路の一部） １３ 高調波除去回路 １４ ノコギリ波生成回路（チョッパ制
御回路の一部） １５ 速度検出回路 １６ 速度設定回路（速度変更回路） １７ 速度補正回路 １８ チョッパ制御回路（チョッパ制御
回路の一部） １９ サンプル時期補正回路 ４１ 電機子電流の第１の増加領域 ４２ 電機子電流の第２の増加領域 ５０ 直流電源 ５１ ブラシレスモータ ５２ 接続回路 ５６ 転流指令 １００ ブラシレスモータ駆動回路 １０７ 始動補償回路 １０９ 転流指令回路（転流指令回路の一
部、転流指令出力回路） １１４ ＰＷＭチョッパ制御回路（チョッ
パ制御回路の一部） ＶＲ１０４ 可変抵抗（速度変更回路） ２００ ブラシレスモータ駆動回路 ２０５ 第１低減回路（転流指令回路の一
部） ２０６ 平均化回路（転流指令回路の一
部） ２０７ 始動補償回路 ２０８ 第２低減回路（転流指令回路の一
部） ２０９ 転流指令回路（転流指令回路の一
部、転流指令出力回路） ２１０ ゼロリセット回路
の一部） ６ 増幅回路 ７ 始動補償回路 ８ 優先回路 ９ 転流指令回路（転流指令回路の一
部、転流指令出力回路） １０ ゼロリセット回路 １１ 計数回路（通電制御回路の一部） １２，３０ 分配回路（通電制御回路の一部） １３ 高調波除去回路 １４ ノコギリ波生成回路（チョッパ制
御回路の一部） １５ 速度検出回路 １６ 速度設定回路（速度変更回路） １７ 速度補正回路 １８ チョッパ制御回路（チョッパ制御
回路の一部） １９ サンプル時期補正回路 ４１ 電機子電流の第１の増加領域 ４２ 電機子電流の第２の増加領域 ５０ 直流電源 ５１ ブラシレスモータ ５２ 接続回路 ５６ 転流指令 １００ ブラシレスモータ駆動回路 １０７ 始動補償回路 １０９ 転流指令回路（転流指令回路の一
部、転流指令出力回路） １１４ ＰＷＭチョッパ制御回路（チョッ
パ制御回路の一部） ＶＲ１０４ 可変抵抗（速度変更回路） ２００ ブラシレスモータ駆動回路 ２０５ 第１低減回路（転流指令回路の一
部） ２０６ 平均化回路（転流指令回路の一
部） ２０７ 始動補償回路 ２０８ 第２低減回路（転流指令回路の一
部） ２０９ 転流指令回路（転流指令回路の一
部、転流指令出力回路） ２１０ ゼロリセット回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 6/04 H02P 7/74
Claims (10)
- 【請求項１】 ブラシレスモータの複数相の電機子巻線
に直流電圧を順次通電するための複数のスイッチング素
子を有するインバータ回路と、そのインバータ回路の複
数のスイッチング素子をオンまたはオフさせて転流を行
い、前記ブラシレスモータを回転させる通電制御回路と
を備えたブラシレスモータ駆動回路において、 複数のブラシレスモータを前記インバータ回路に接続す
る接続回路と、 その接続回路によって前記インバータ回路に接続される
前記複数のブラシレスモータの電機子巻線に流れる電流
を、少なくとも各通電相毎に１つにまとめて電圧に変換
して検出する電流検出回路と、 その電流検出回路の検出電圧に基づいて、前記複数のブ
ラシレスモータの電機子巻線に流れる電流の合計値につ
いて１の転流周期における第２の電流増加領域を検出し
て、その検出したタイミングで前記通電制御回路へ転流
指令を出力し前記複数のブラシレスモータを転流させる
転流指令回路とを備えていることを特徴とするブラシレ
スモータ駆動回路。 - 【請求項２】 前記転流指令回路は、前記電流検出回路
の出力を平均化する平均化回路と、 前記電流検出回路の出力が前記平均化回路の出力の所定
倍となった場合に、前記通電制御回路へ転流指令を出力
する転流指令出力回路とを備え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駆動回路。 - 【請求項３】 前記転流指令回路は、前記電流検出回路
の瞬時出力を抽出するサンプリング回路と、 前記電流検出回路の出力が前記サンプリング回路の抽出
値の所定倍となった場合に、前記通電制御回路へ転流指
令を出力する転流指令出力回路とを備えていることを特
徴とする請求項１記載のブラシレスモータ駆動回路。 - 【請求項４】 前記サンプリング回路による前記電流検
出回路の瞬時出力の抽出は、前記通電制御回路による転
流動作毎に行われることを特徴とする請求項３記載のブ
ラシレスモータ駆動回路。 - 【請求項５】 前記サンプリング回路による前記電流検
出回路の瞬時出力の抽出は、第１の電機子電流増加領域
後であって第２の電機子電流増加領域前に行われること
を特徴とする請求項３または４に記載のブラシレスモー
タ駆動回路。 - 【請求項６】 前記通電制御回路によりオンされている
前記インバータ回路のスイッチング素子をチョッパ制御
によってオンまたはオフさせるチョッパ制御回路と、 そのチョッパ制御回路による前記インバータ回路のスイ
ッチング素子のオン動作に同期して前記電流検出回路の
出力電圧を記憶すると共に、その記憶した電圧を前記電
流検出回路に代わって前記転流指令回路へ出力する高調
波除去回路と、 前記チョッパ制御回路によるオンオフのデューティ比を
変化させ前記複数のブラシレスモータの回転速度を変更
する速度変更回路とを備えていることを特徴とする請求
項１から５のいずれかに記載のブラシレスモータ駆動回
路。 - 【請求項７】 前記速度変更回路は、前記複数のブラシ
レスモータの目標速度を設定するためのものであり、 前記転流指令回路から出力される転流指令に基づいて前
記ブラシレスモータの実速度を検出する速度検出回路
と、 その速度検出回路により検出された実速度と前記速度変
更回路により設定された目標速度とに基づいて、前記チ
ョッパ制御回路によるオンオフのデューティ比を変化さ
せ、前記複数のブラシレスモータの実速度を目標速度に
補正する速度補正回路とを備えていることを特徴とする
請求項６記載のブラシレスモータ駆動回路。 - 【請求項８】 前記複数のブラシレスモータの始動時
に、その複数のブラシレスモータが始動トルクを発生さ
せるために充分な電圧を、前記平均化回路またはサンプ
リング回路に代わって、前記転流指令出力回路へ出力す
る始動補償回路を備えており、 前記転流指令出力回路は、前記電流検出回路または高調
波除去回路の出力電圧が前記始動補償回路の出力電圧の
所定倍となった場合に、前記通電制御回路へ転流指令を
出力するものであることを特徴とする請求項２から７の
いずれかに記載のブラシレスモータ駆動回路。 - 【請求項９】 前記チョッパ制御回路による前記インバ
ータ回路のスイッチング素子のオンのデューティ比が所
定値未満から所定値以上になる毎に、前記複数のブラシ
レスモータが始動トルクを発生させるために充分な電圧
を、前記平均化回路またはサンプリング回路に代わっ
て、前記転流指令出力回路へ出力する始動補償回路を備
えており、 前記転流指令出力回路は、前記高調波除去回路の出力電
圧が前記始動補償回路の出力電圧の所定倍となった場合
に、前記通電制御回路へ転流指令を出力するものである
ことを特徴とする請求項６又は７に記載のブラシレスモ
ータ駆動回路。 - 【請求項１０】 前記転流指令回路から前記通電制御回
路へ転流指令が出力される度に、その転流指令回路へ出
力される前記電流検出回路または高調波除去回路の出力
電圧を略ゼロボルトに擬制リセットするゼロリセット回
路を備えていることを特徴とする請求項１から９のいず
れかに記載のブラシレスモータ駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06089198A JP3307582B2 (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | ブラシレスモータ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06089198A JP3307582B2 (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | ブラシレスモータ駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11262287A JPH11262287A (ja) | 1999-09-24 |
| JP3307582B2 true JP3307582B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=13155446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06089198A Expired - Fee Related JP3307582B2 (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | ブラシレスモータ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3307582B2 (ja) |
-
1998
- 1998-03-12 JP JP06089198A patent/JP3307582B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11262287A (ja) | 1999-09-24 |
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