JP3427131B2 - 直流ブラシレスモータの駆動装置 - Google Patents
直流ブラシレスモータの駆動装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直流ブラシレスモータ
の駆動装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来から自動ドアを駆動する分野などに
おいて、直流ブラシレスモータ（以下、モータと略す）
が用いられている。固定子として３ｎ個、例として６個
のコイルを備え、回転子として周方向にＮ極とＳ極とが
交互に着磁され、例として４つの磁極を有する永久磁石
が用いられている。前記コイルは、対角線上のコイルが
同一の駆動信号で駆動され、励磁時には同一の磁極とな
るように構成される。各コイルへの駆動信号の通電順序
によって、モータが正回転あるいは逆回転する。このよ
うなモータにおいて、モータを回転駆動する場合、Ｎ極
あるいはＳ極に励磁された２対のコイル以外の１対のコ
イルは非励磁状態である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】従来のモータを自動ド
アに用いる場合、ドアを開閉する動作に対応するモータ
の前記正回転及び逆回転は、前述したように各コイルへ
の通電順序の設定によって決定される。また、ドアが閉
鎖状態から全開状態になるとき、ドアがドアを保持する
枠に衝突して跳ね返る事態を防止するために、全開状態
になったドアを更に枠に押し付ける動作が行われる。以
下、このような動作を押付け動作と称する。このような
押付け動作は、ドアが全開状態から全閉状態になるとき
にも、同様に行われる。 【０００４】前記押付け動作（拘束運転）において、ド
アが全開状態あるいは全閉状態になったとき、ドアを駆
動するモータの前記回転子の磁極のＮ極とＳ極との境界
がコイルに臨んで停止する場合がある。このような場
合、回転子が固定子の磁極によって十分な固定状態とな
らず、モータとドアとを連結するベルトなどの部材の弾
性によって、ドアが不所望に振動する場合がある。この
ような振動は、自動ドアの動作品位を低下させる共に、
騒音を発生させるなどの問題を生じる。 【０００５】本発明の目的は、上述の技術的課題を解決
し、動作品位が向上され、騒音の発生を防止することが
できる直流ブラシレスモータの駆動装置を提供すること
である。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、自動ドアを駆
動するものであって、３相のコイルを有する固定子と、
２個の磁極を有する回転子とを備える直流ブラシレスモ
ータの駆動装置において、通常正回転時及び通常逆回転
時には、各コイルへの通電を、各コイルへの通電期間が
重複することなく行い、正回転拘束運転時には、各コイ
ルへの通電を、各コイルへの通電期間が重複期間を有す
るように行って前記３相のコイルのいずれも励磁状態に
なし、かつ、前記各コイルへの励磁状態のＮ極からＳ
極、または、Ｓ極からＮ極へ変換させることによって、
前記回転子を前記変換のタイミングでそれぞれ正回転方
向へ３０度づつ回転させることにより前記自動ドアを正
回転方向へ押し付け、逆回転拘束運転時には、各コイル
への通電を、各コイルへの通電期間が重複期間を有する
ように行って前記３相のコイルのいずれも励磁状態にな
し、かつ、前記各コイルへの励磁状態のＮ極からＳ極、
または、Ｓ極からＮ極への変換させることによって、前
記回転子を前記変換のタイミングでそれぞれ逆回転方向
へ３０度づつ回転させることにより前記自動ドアを逆回
転方向へ押し付けることを特徴とする直流ブラシレスモ
ータの駆動装置である。 【０００７】 【作 用】本発明に従う直流ブラシレスモータは、３相
のコイルを有する固定子と、２ｎ個の磁極を有する回転
子とを備える。このモータを駆動する駆動装置は、モー
タの通常回転時及び通常逆回転時には、各コイルへの通
電を、各コイルへの通電期間が重複することなく行う。 【０００８】正回転拘束運転時には、各コイルへの通電
を、各コイルへの通電期間が重複期間を有するように行
って前記３相のコイルのいずれも励磁状態になし、か
つ、前記各コイルへの励磁状態のＮ極からＳ極、また
は、Ｓ極からＮ極へ変換させることによって、前記回転
子を前記変換のタイミングでそれぞれ正回転方向へ３０
度づつ回転させることにより前記自動ドアを正回転方向
へ押し付け、逆回転拘束運転時には、各コイルへの通電
を、各コイルへの通電期間が重複期間を有するように行
って前記３相のコイルのいずれも励磁状態になし、か
つ、前記各コイルへの励磁状態のＮ極からＳ極、また
は、Ｓ極からＮ極への変換させることによって、 前記回
転子を前記変換のタイミングでそれぞれ逆回転方向へ３
０度づつ回転させることにより前記自動ドアを逆回転方
向へ押し付ける。従って、モータの回転子の磁極の境界
がコイルに臨んで停止する場合であっても、回転子が固
定子の磁極によって十分な固定状態とならない事態が防
止される。従って、モータへの外力によって、モータが
不所望に振動する事態を防止でき、モータからの騒音の
発生を防止し、モータの動作品位を向上することができ
る。 【０００９】 【実施例】図１は本発明の一実施例のモータの駆動装置
１の電気的構成を示す回路図であり、図２は本実施例に
従うモータ２に関連する電気的構成を示す配線図であ
る。本実施例は、一例として自動ドアを走行駆動するモ
ータについて説明する。本実施例のモータ２は３対のコ
イル３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂ；５ａ，５ｂを有する固定
子２０を備え、各対のコイル３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂ；
５ａ，５ｂは、相互に対角線上に配置され、駆動装置１
からのＵ相、Ｖ相及びＷ相の駆動信号で駆動される。従
って、前記対角線上の各コイル３ａ，３ｂ；４ａ，４
ｂ；５ａ，５ｂは、それぞれ同一磁極に励磁される。本
実施例では、コイル３ａ，４ｂ，５ｂに臨んで、例とし
てホール素子などからなる３つの磁極検出素子Ｈ１，Ｈ
２，Ｈ３が設けられ、それぞれ２つずつの検出出力Ｈ１
ａ，Ｈ１ｂ；Ｈ２ａ，Ｈ２ｂ；Ｈ３ａ，Ｈ３ｂが得られ
る。 【００１０】駆動装置１は、コイル３ａ，３ｂ；４ａ，
４ｂ；５ａ，５ｂに前記Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の駆動信号
をそれぞれ供給するインバータ回路６を備え、インバー
タ回路６には６つのトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ
４，Ｑ５，Ｑ６が設けられる。トランジスタＱ１，Ｑ４
は電源Ｖ１と接地電位との間で直列に接続され、トラン
ジスタＱ２，Ｑ５及びトランジスタＱ３，Ｑ６も、電源
Ｖ１と接地電位との間で直列に接続される。トランジス
タＱ１，Ｑ４；Ｑ２，Ｑ５；Ｑ３，Ｑ６の各接続点から
前記Ｕ相、Ｗ相及びＶ相の駆動信号が取出される。 【００１１】前記トランジスタＱ１，Ｑ２及びＱ３のベ
ースに、トランジスタＱ７，Ｑ８及びＱ９を介して駆動
制御信号を入力する駆動回路７が設けられる。駆動回路
７は、集積回路素子として構成され、前記トランジスタ
Ｑ７，Ｑ８，Ｑ９，Ｑ４，Ｑ５及びＱ６に、これらのト
ランジスタのオン／オフ状態を制御する駆動制御信号
を、複数の出力端子Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３，Ｏ４，Ｏ５及び
Ｏ６から出力する。また、駆動回路７には、前記磁極検
出素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３から出力される磁極検出信号が
波形整形などの信号処理を施されて得られる検出信号ｈ
１，ｈ２，ｈ３が入力される入力端子Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３
が設けられる。 【００１２】駆動装置１は、前記駆動回路７の入力端子
Ｉ４，Ｉ５，Ｉ６に制御信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を作成し
て入力する信号発生回路８を備える。本実施例の駆動回
路７は、前記制御信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のハイレベル
（以下、Ｈレベルと記す）あるいはローレベル（以下、
Ｌレベルと記す）の組み合わせによって、後述するよう
な複数の動作モードのいずれか一つを選択する。信号発
生回路８は、ＨレベルまたはＬレベルの信号をそれぞれ
出力するスイッチ９，１０，１１を備える。スイッチ９
の出力は、ＯＲ回路１２に入力されると共に、反転回路
１３を介してＡＮＤ回路１４に入力され、ＡＮＤ回路１
４の出力は前記ＯＡ回路１２に入力される。また、スイ
ッチ９の出力はＡＮＤ回路１５に入力される。スイッチ
１０の出力は前記ＡＮＤ回路１４に入力されると共に、
反転回路１６を介してＡＮＤ回路１８に入力される。ス
イッチ１１の出力は、前記ＡＮＤ回路１５に入力される
と共に、反転回路１７を介して前記ＡＮＤ回路１８に入
力される。 【００１３】図３〜図１０は本実施例の動作を説明する
図である。これらの図面を参照して、本実施例の動作に
ついて説明する。 【００１４】（１）通常正回転動作 図３および図４を参照する。本実施例のモータ２におい
て、例としてＳ極とＮ極とが周方向に交互に４極着磁さ
れた永久磁石片からなる回転子２１を備える。本実施例
のモータ２を通常正回転する場合、すなわち例として自
動ドアを開放する場合、駆動回路７には、前記制御信号
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が例としてＨ，Ｌ，Ｈの組み合わせで
入力され、駆動回路７は、以下の動作を行う正回転動作
モードに設定される。即ち、前記インバータ回路６のト
ランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６は、図
３（４）〜同図（９）に示されるタイミングで駆動され
る。このとき、各磁極検出素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３から
は、図３（１）〜同図（３）に示す波形の出力が得られ
る。 【００１５】前記トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ
４，Ｑ５，Ｑ６の図３（４）〜同図（９）に示される駆
動に対応する各コイル３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂ；５ａ，
５ｂの励磁状態は、図４（１）〜同図（６）に示され
る。即ち、図４（１）において、コイル３ａ，３ｂがＳ
極に励磁され、コイル５ａ，５ｂがＮ極に励磁される。
コイル４ａ，４ｂは非励磁状態である。図４（２）にお
いて、コイル５ａ，５ｂはＮ極に励磁された状態であ
り、コイル４ａ，４ｂがＳ極に励磁される。コイル３
ａ，３ｂは非励磁状態である。各コイルの図４（１）の
励磁状態から図４（２）の励磁状態への変換によって、
回転子２１は３０度回転する。以下、図４（３）〜同図
（６）に示すような、各コイルの励磁を行うことによ
り、回転子２１は図４の矢符ＣＷ方向に回転する。 【００１６】（２）通常逆回転動作 図５および図６を参照する。本実施例のモータ２を通常
逆回転する場合、即ち例として自動ドアを閉止する場
合、駆動回路７には、前記制御信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が
例としてＬ，Ｌ，Ｈの組み合わせで入力され、駆動回路
７は、以下の動作を行う通常逆回転動作モードに設定さ
れる。即ち、前記インバータ回路６のトランジスタＱ
１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６は、図５（４）〜同
図（９）に示されるタイミングで駆動される。このと
き、各磁極検出素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３からは、図５
（１）〜同図（３）に示す波形の出力が得られる。 【００１７】前記トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ
４，Ｑ５，Ｑ６の図５（４）〜同図（９）に示される駆
動に対応する各コイル３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂ；５ａ，
５ｂの励磁状態は、図６（１）〜同図（６）に示され
る。即ち、図６（１）において、コイル３ａ，３ｂがＳ
極に励磁され、コイル４ａ，４ｂがＮ極に励磁される。
コイル５ａ，５ｂは非励磁状態である。図６（２）にお
いて、コイル４ａ，４ｂはＮ極に励磁された状態であ
り、コイル５ａ，５ｂがＳ極に励磁される。コイル３
ａ，３ｂは非励磁状態である。各コイルの図６（１）の
励磁状態から図６（２）の励磁状態への変換によって、
回転子２１は３０度回転する。以下、図６（３）〜同図
（６）に示すような、各コイルの励磁を行うことによ
り、回転子２１は図６の矢符ＣＣＷ方向に回転する。 【００１８】（３）正回転押付け動作（正回転拘束運
転） 図７および図８を参照する。本実施例のモータ２を正回
転押付け動作するとは、例として自動ドアを全開状態に
開放し、全開状態において従来技術の項で述べたよう
な、ドアの不所望な振動などの発生を防止するために、
ドアをその支持枠などに、所定のトルクで押付ける動作
である。この場合、駆動回路７には、前記制御信号Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３が例としてＬ，Ｈ，Ｌの組み合わせで入
力され、駆動回路７は、以下の動作を行う正回転押付け
動作モードに設定される。即ち、前記インバータ回路６
のトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６
は、図７（４）〜同図（９）に示されるように、１８０
度通電のタイミングで駆動される。このとき、各磁極検
出素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３からは、図７（１）〜同図
（３）に示す波形の出力が得られる。 【００１９】前記トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ
４，Ｑ５，Ｑ６の図７（４）〜同図（９）に示される駆
動に対応する各コイル３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂ；５ａ，
５ｂの励磁状態は、図８（１）〜同図（６）に示され
る。即ち、図８（１）において、コイル３ａ，３ｂがＳ
極に励磁され、コイル４ａ，４ｂ；５ａ，５ｂが共にＮ
極に励磁される。図８（２）において、コイル３ａ，３
ｂはＳ極に励磁された状態、コイル５ａ，５ｂはＮ極に
励磁された状態である。このとき、コイル４ａ，４ｂが
Ｓ極に励磁される。図８（３）において、コイル４ａ，
４ｂはＳ極に励磁された状態、コイル５ａ，５ｂはＮ極
に励磁された状態である。このとき、コイル３ａ，３ｂ
がＮ極に励磁される。図８（４）において、コイル３
ａ，３ｂはＮ極に励磁された状態、コイル４ａ，４ｂは
Ｓ極に励磁された状態である。このとき、コイル５ａ，
５ｂがＳ極に励磁される。図８（５）において、コイル
３ａ，３ｂはＮ極に励磁された状態、コイル５ａ，５ｂ
はＳ極に励磁された状態である。このとき、コイル４
ａ，４ｂがＮ極に励磁される。図８（６）において、コ
イル４ａ，４ｂはＮ極に励磁された状態、コイル５ａ，
５ｂはＳ極に励磁された状態である。このとき、コイル
３ａ，３ｂがＳ極に励磁される。 【００２０】各コイルの図８（１）〜同図（６）への励
磁状態の変換によって、回転子２１は各タイミングでそ
れぞれ３０度回転する。前記通常正回転時あるいは通常
逆回転時において、前述したようにどのような通電のタ
イミングにおいても、一対のコイルは非励磁状態とな
る。モータ２によって駆動されるドアがその枠に押付け
られるなどして、外力によってモータ２が強制的に高負
荷で回転停止した場合、回転子２１の磁極のいずれか一
つが、前記非励磁状態のコイルに臨んで停止する場合が
ある。このような場合、回転子２１の回転トルク、即ち
ドアの枠への押付け力が不十分となり、振動などを生じ
る場合がある。本実施例の正回転押付け動作では、３対
のコイル３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂ；５ａ，５ｂのいずれ
も必ず励磁状態にある。従って、モータ２に、図７及び
図８に示す駆動方式で高負荷の外力に対する所定のトル
クを発生させると、前記ドアの枠への押付けなどによる
回転子２１の高負荷による回転停止時に、回転子２１を
十分な保持力で拘束することができる。従って、前記振
動の発生を防止することができ、モータ２の回転動作品
質を向上することができる。 【００２１】（４）逆回転押付け動作（逆回転拘束運
転） 図９および図１０を参照する。本実施例のモータ２を逆
回転押付け動作するとは、例として自動ドアを全閉状態
に閉止し、全閉状態において従来技術の項で述べたよう
な、ドアの不所望な振動などの発生を防止するために、
ドアをその支持枠などに、所定のトルクで押付ける動作
である。この場合、駆動回路７には、前記制御信号Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３が例としてＬ，Ｌ，Ｌの組み合わせで入
力され、駆動回路７は、以下の動作を行う逆回転押付け
動作モードに設定される。即ち、前記インバータ回路６
のトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６
は、図９（４）〜同図（９）に示されるように、１８０
度通電のタイミングで駆動される。このとき、各磁極検
出素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３からは、図９（１）〜同図
（３）に示す波形の出力が得られる。 【００２２】前記トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ
４，Ｑ５，Ｑ６の図９（４）〜同図（９）に示される駆
動に対応する各コイル３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂ；５ａ，
５ｂの励磁状態は、図１０（１）〜同図（６）に示され
る。即ち、図１０（１）において、コイル３ａ，３ｂが
Ｓ極に励磁され、コイル４ａ，４ｂ；５ａ，５ｂが共に
Ｎ極に励磁される。図１０（２）において、コイル３
ａ，３ｂはＳ極に励磁された状態、コイル４ａ，４ｂは
Ｎ極に励磁された状態である。このとき、コイル５ａ，
５ｂがＳ極に励磁される。図１０（３）において、コイ
ル４ａ，４ｂはＮ極に励磁された状態、コイル５ａ，５
ｂはＳ極に励磁された状態である。このとき、コイル３
ａ，３ｂがＮ極に励磁される。 【００２３】以下、同様にして、各コイルの図１０
（１）〜同図（６）に示される励磁状態の変換によっ
て、回転子２１は各タイミングでそれぞれ３０度回転す
る。このような本実施例の逆回転押付け動作では、３対
のコイル３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂ；５ａ，５ｂのいずれ
も必ず励磁状態にある。従って、モータ２によって駆動
される全閉状態のドアの枠への押付けなどによる回転子
２１の高負荷による回転停止時に、前記正回転押付け動
作に関して述べたような、回転子２１に対する十分な保
持力による拘束を実現することができる。従って、前記
振動の発生を防止することができ、モータ２の回転動作
品質を向上することができる。 【００２４】 【発明の効果】以上のように本発明は、モータの回転子
の磁極の境界がコイルに臨んで停止する場合であって
も、回転子が固定子の磁極によって十分な固定状態とな
らない事態が防止される。従って、モータへの高負荷を
与える外力によって、モータが不所望に振動する事態を
防止でき、モータからの騒音の発生を防止し、モータの
動作品位を向上することができる。
の駆動装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来から自動ドアを駆動する分野などに
おいて、直流ブラシレスモータ（以下、モータと略す）
が用いられている。固定子として３ｎ個、例として６個
のコイルを備え、回転子として周方向にＮ極とＳ極とが
交互に着磁され、例として４つの磁極を有する永久磁石
が用いられている。前記コイルは、対角線上のコイルが
同一の駆動信号で駆動され、励磁時には同一の磁極とな
るように構成される。各コイルへの駆動信号の通電順序
によって、モータが正回転あるいは逆回転する。このよ
うなモータにおいて、モータを回転駆動する場合、Ｎ極
あるいはＳ極に励磁された２対のコイル以外の１対のコ
イルは非励磁状態である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】従来のモータを自動ド
アに用いる場合、ドアを開閉する動作に対応するモータ
の前記正回転及び逆回転は、前述したように各コイルへ
の通電順序の設定によって決定される。また、ドアが閉
鎖状態から全開状態になるとき、ドアがドアを保持する
枠に衝突して跳ね返る事態を防止するために、全開状態
になったドアを更に枠に押し付ける動作が行われる。以
下、このような動作を押付け動作と称する。このような
押付け動作は、ドアが全開状態から全閉状態になるとき
にも、同様に行われる。 【０００４】前記押付け動作（拘束運転）において、ド
アが全開状態あるいは全閉状態になったとき、ドアを駆
動するモータの前記回転子の磁極のＮ極とＳ極との境界
がコイルに臨んで停止する場合がある。このような場
合、回転子が固定子の磁極によって十分な固定状態とな
らず、モータとドアとを連結するベルトなどの部材の弾
性によって、ドアが不所望に振動する場合がある。この
ような振動は、自動ドアの動作品位を低下させる共に、
騒音を発生させるなどの問題を生じる。 【０００５】本発明の目的は、上述の技術的課題を解決
し、動作品位が向上され、騒音の発生を防止することが
できる直流ブラシレスモータの駆動装置を提供すること
である。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、自動ドアを駆
動するものであって、３相のコイルを有する固定子と、
２個の磁極を有する回転子とを備える直流ブラシレスモ
ータの駆動装置において、通常正回転時及び通常逆回転
時には、各コイルへの通電を、各コイルへの通電期間が
重複することなく行い、正回転拘束運転時には、各コイ
ルへの通電を、各コイルへの通電期間が重複期間を有す
るように行って前記３相のコイルのいずれも励磁状態に
なし、かつ、前記各コイルへの励磁状態のＮ極からＳ
極、または、Ｓ極からＮ極へ変換させることによって、
前記回転子を前記変換のタイミングでそれぞれ正回転方
向へ３０度づつ回転させることにより前記自動ドアを正
回転方向へ押し付け、逆回転拘束運転時には、各コイル
への通電を、各コイルへの通電期間が重複期間を有する
ように行って前記３相のコイルのいずれも励磁状態にな
し、かつ、前記各コイルへの励磁状態のＮ極からＳ極、
または、Ｓ極からＮ極への変換させることによって、前
記回転子を前記変換のタイミングでそれぞれ逆回転方向
へ３０度づつ回転させることにより前記自動ドアを逆回
転方向へ押し付けることを特徴とする直流ブラシレスモ
ータの駆動装置である。 【０００７】 【作 用】本発明に従う直流ブラシレスモータは、３相
のコイルを有する固定子と、２ｎ個の磁極を有する回転
子とを備える。このモータを駆動する駆動装置は、モー
タの通常回転時及び通常逆回転時には、各コイルへの通
電を、各コイルへの通電期間が重複することなく行う。 【０００８】正回転拘束運転時には、各コイルへの通電
を、各コイルへの通電期間が重複期間を有するように行
って前記３相のコイルのいずれも励磁状態になし、か
つ、前記各コイルへの励磁状態のＮ極からＳ極、また
は、Ｓ極からＮ極へ変換させることによって、前記回転
子を前記変換のタイミングでそれぞれ正回転方向へ３０
度づつ回転させることにより前記自動ドアを正回転方向
へ押し付け、逆回転拘束運転時には、各コイルへの通電
を、各コイルへの通電期間が重複期間を有するように行
って前記３相のコイルのいずれも励磁状態になし、か
つ、前記各コイルへの励磁状態のＮ極からＳ極、また
は、Ｓ極からＮ極への変換させることによって、 前記回
転子を前記変換のタイミングでそれぞれ逆回転方向へ３
０度づつ回転させることにより前記自動ドアを逆回転方
向へ押し付ける。従って、モータの回転子の磁極の境界
がコイルに臨んで停止する場合であっても、回転子が固
定子の磁極によって十分な固定状態とならない事態が防
止される。従って、モータへの外力によって、モータが
不所望に振動する事態を防止でき、モータからの騒音の
発生を防止し、モータの動作品位を向上することができ
る。 【０００９】 【実施例】図１は本発明の一実施例のモータの駆動装置
１の電気的構成を示す回路図であり、図２は本実施例に
従うモータ２に関連する電気的構成を示す配線図であ
る。本実施例は、一例として自動ドアを走行駆動するモ
ータについて説明する。本実施例のモータ２は３対のコ
イル３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂ；５ａ，５ｂを有する固定
子２０を備え、各対のコイル３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂ；
５ａ，５ｂは、相互に対角線上に配置され、駆動装置１
からのＵ相、Ｖ相及びＷ相の駆動信号で駆動される。従
って、前記対角線上の各コイル３ａ，３ｂ；４ａ，４
ｂ；５ａ，５ｂは、それぞれ同一磁極に励磁される。本
実施例では、コイル３ａ，４ｂ，５ｂに臨んで、例とし
てホール素子などからなる３つの磁極検出素子Ｈ１，Ｈ
２，Ｈ３が設けられ、それぞれ２つずつの検出出力Ｈ１
ａ，Ｈ１ｂ；Ｈ２ａ，Ｈ２ｂ；Ｈ３ａ，Ｈ３ｂが得られ
る。 【００１０】駆動装置１は、コイル３ａ，３ｂ；４ａ，
４ｂ；５ａ，５ｂに前記Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の駆動信号
をそれぞれ供給するインバータ回路６を備え、インバー
タ回路６には６つのトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ
４，Ｑ５，Ｑ６が設けられる。トランジスタＱ１，Ｑ４
は電源Ｖ１と接地電位との間で直列に接続され、トラン
ジスタＱ２，Ｑ５及びトランジスタＱ３，Ｑ６も、電源
Ｖ１と接地電位との間で直列に接続される。トランジス
タＱ１，Ｑ４；Ｑ２，Ｑ５；Ｑ３，Ｑ６の各接続点から
前記Ｕ相、Ｗ相及びＶ相の駆動信号が取出される。 【００１１】前記トランジスタＱ１，Ｑ２及びＱ３のベ
ースに、トランジスタＱ７，Ｑ８及びＱ９を介して駆動
制御信号を入力する駆動回路７が設けられる。駆動回路
７は、集積回路素子として構成され、前記トランジスタ
Ｑ７，Ｑ８，Ｑ９，Ｑ４，Ｑ５及びＱ６に、これらのト
ランジスタのオン／オフ状態を制御する駆動制御信号
を、複数の出力端子Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３，Ｏ４，Ｏ５及び
Ｏ６から出力する。また、駆動回路７には、前記磁極検
出素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３から出力される磁極検出信号が
波形整形などの信号処理を施されて得られる検出信号ｈ
１，ｈ２，ｈ３が入力される入力端子Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３
が設けられる。 【００１２】駆動装置１は、前記駆動回路７の入力端子
Ｉ４，Ｉ５，Ｉ６に制御信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を作成し
て入力する信号発生回路８を備える。本実施例の駆動回
路７は、前記制御信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のハイレベル
（以下、Ｈレベルと記す）あるいはローレベル（以下、
Ｌレベルと記す）の組み合わせによって、後述するよう
な複数の動作モードのいずれか一つを選択する。信号発
生回路８は、ＨレベルまたはＬレベルの信号をそれぞれ
出力するスイッチ９，１０，１１を備える。スイッチ９
の出力は、ＯＲ回路１２に入力されると共に、反転回路
１３を介してＡＮＤ回路１４に入力され、ＡＮＤ回路１
４の出力は前記ＯＡ回路１２に入力される。また、スイ
ッチ９の出力はＡＮＤ回路１５に入力される。スイッチ
１０の出力は前記ＡＮＤ回路１４に入力されると共に、
反転回路１６を介してＡＮＤ回路１８に入力される。ス
イッチ１１の出力は、前記ＡＮＤ回路１５に入力される
と共に、反転回路１７を介して前記ＡＮＤ回路１８に入
力される。 【００１３】図３〜図１０は本実施例の動作を説明する
図である。これらの図面を参照して、本実施例の動作に
ついて説明する。 【００１４】（１）通常正回転動作 図３および図４を参照する。本実施例のモータ２におい
て、例としてＳ極とＮ極とが周方向に交互に４極着磁さ
れた永久磁石片からなる回転子２１を備える。本実施例
のモータ２を通常正回転する場合、すなわち例として自
動ドアを開放する場合、駆動回路７には、前記制御信号
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が例としてＨ，Ｌ，Ｈの組み合わせで
入力され、駆動回路７は、以下の動作を行う正回転動作
モードに設定される。即ち、前記インバータ回路６のト
ランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６は、図
３（４）〜同図（９）に示されるタイミングで駆動され
る。このとき、各磁極検出素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３から
は、図３（１）〜同図（３）に示す波形の出力が得られ
る。 【００１５】前記トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ
４，Ｑ５，Ｑ６の図３（４）〜同図（９）に示される駆
動に対応する各コイル３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂ；５ａ，
５ｂの励磁状態は、図４（１）〜同図（６）に示され
る。即ち、図４（１）において、コイル３ａ，３ｂがＳ
極に励磁され、コイル５ａ，５ｂがＮ極に励磁される。
コイル４ａ，４ｂは非励磁状態である。図４（２）にお
いて、コイル５ａ，５ｂはＮ極に励磁された状態であ
り、コイル４ａ，４ｂがＳ極に励磁される。コイル３
ａ，３ｂは非励磁状態である。各コイルの図４（１）の
励磁状態から図４（２）の励磁状態への変換によって、
回転子２１は３０度回転する。以下、図４（３）〜同図
（６）に示すような、各コイルの励磁を行うことによ
り、回転子２１は図４の矢符ＣＷ方向に回転する。 【００１６】（２）通常逆回転動作 図５および図６を参照する。本実施例のモータ２を通常
逆回転する場合、即ち例として自動ドアを閉止する場
合、駆動回路７には、前記制御信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が
例としてＬ，Ｌ，Ｈの組み合わせで入力され、駆動回路
７は、以下の動作を行う通常逆回転動作モードに設定さ
れる。即ち、前記インバータ回路６のトランジスタＱ
１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６は、図５（４）〜同
図（９）に示されるタイミングで駆動される。このと
き、各磁極検出素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３からは、図５
（１）〜同図（３）に示す波形の出力が得られる。 【００１７】前記トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ
４，Ｑ５，Ｑ６の図５（４）〜同図（９）に示される駆
動に対応する各コイル３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂ；５ａ，
５ｂの励磁状態は、図６（１）〜同図（６）に示され
る。即ち、図６（１）において、コイル３ａ，３ｂがＳ
極に励磁され、コイル４ａ，４ｂがＮ極に励磁される。
コイル５ａ，５ｂは非励磁状態である。図６（２）にお
いて、コイル４ａ，４ｂはＮ極に励磁された状態であ
り、コイル５ａ，５ｂがＳ極に励磁される。コイル３
ａ，３ｂは非励磁状態である。各コイルの図６（１）の
励磁状態から図６（２）の励磁状態への変換によって、
回転子２１は３０度回転する。以下、図６（３）〜同図
（６）に示すような、各コイルの励磁を行うことによ
り、回転子２１は図６の矢符ＣＣＷ方向に回転する。 【００１８】（３）正回転押付け動作（正回転拘束運
転） 図７および図８を参照する。本実施例のモータ２を正回
転押付け動作するとは、例として自動ドアを全開状態に
開放し、全開状態において従来技術の項で述べたよう
な、ドアの不所望な振動などの発生を防止するために、
ドアをその支持枠などに、所定のトルクで押付ける動作
である。この場合、駆動回路７には、前記制御信号Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３が例としてＬ，Ｈ，Ｌの組み合わせで入
力され、駆動回路７は、以下の動作を行う正回転押付け
動作モードに設定される。即ち、前記インバータ回路６
のトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６
は、図７（４）〜同図（９）に示されるように、１８０
度通電のタイミングで駆動される。このとき、各磁極検
出素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３からは、図７（１）〜同図
（３）に示す波形の出力が得られる。 【００１９】前記トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ
４，Ｑ５，Ｑ６の図７（４）〜同図（９）に示される駆
動に対応する各コイル３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂ；５ａ，
５ｂの励磁状態は、図８（１）〜同図（６）に示され
る。即ち、図８（１）において、コイル３ａ，３ｂがＳ
極に励磁され、コイル４ａ，４ｂ；５ａ，５ｂが共にＮ
極に励磁される。図８（２）において、コイル３ａ，３
ｂはＳ極に励磁された状態、コイル５ａ，５ｂはＮ極に
励磁された状態である。このとき、コイル４ａ，４ｂが
Ｓ極に励磁される。図８（３）において、コイル４ａ，
４ｂはＳ極に励磁された状態、コイル５ａ，５ｂはＮ極
に励磁された状態である。このとき、コイル３ａ，３ｂ
がＮ極に励磁される。図８（４）において、コイル３
ａ，３ｂはＮ極に励磁された状態、コイル４ａ，４ｂは
Ｓ極に励磁された状態である。このとき、コイル５ａ，
５ｂがＳ極に励磁される。図８（５）において、コイル
３ａ，３ｂはＮ極に励磁された状態、コイル５ａ，５ｂ
はＳ極に励磁された状態である。このとき、コイル４
ａ，４ｂがＮ極に励磁される。図８（６）において、コ
イル４ａ，４ｂはＮ極に励磁された状態、コイル５ａ，
５ｂはＳ極に励磁された状態である。このとき、コイル
３ａ，３ｂがＳ極に励磁される。 【００２０】各コイルの図８（１）〜同図（６）への励
磁状態の変換によって、回転子２１は各タイミングでそ
れぞれ３０度回転する。前記通常正回転時あるいは通常
逆回転時において、前述したようにどのような通電のタ
イミングにおいても、一対のコイルは非励磁状態とな
る。モータ２によって駆動されるドアがその枠に押付け
られるなどして、外力によってモータ２が強制的に高負
荷で回転停止した場合、回転子２１の磁極のいずれか一
つが、前記非励磁状態のコイルに臨んで停止する場合が
ある。このような場合、回転子２１の回転トルク、即ち
ドアの枠への押付け力が不十分となり、振動などを生じ
る場合がある。本実施例の正回転押付け動作では、３対
のコイル３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂ；５ａ，５ｂのいずれ
も必ず励磁状態にある。従って、モータ２に、図７及び
図８に示す駆動方式で高負荷の外力に対する所定のトル
クを発生させると、前記ドアの枠への押付けなどによる
回転子２１の高負荷による回転停止時に、回転子２１を
十分な保持力で拘束することができる。従って、前記振
動の発生を防止することができ、モータ２の回転動作品
質を向上することができる。 【００２１】（４）逆回転押付け動作（逆回転拘束運
転） 図９および図１０を参照する。本実施例のモータ２を逆
回転押付け動作するとは、例として自動ドアを全閉状態
に閉止し、全閉状態において従来技術の項で述べたよう
な、ドアの不所望な振動などの発生を防止するために、
ドアをその支持枠などに、所定のトルクで押付ける動作
である。この場合、駆動回路７には、前記制御信号Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３が例としてＬ，Ｌ，Ｌの組み合わせで入
力され、駆動回路７は、以下の動作を行う逆回転押付け
動作モードに設定される。即ち、前記インバータ回路６
のトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６
は、図９（４）〜同図（９）に示されるように、１８０
度通電のタイミングで駆動される。このとき、各磁極検
出素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３からは、図９（１）〜同図
（３）に示す波形の出力が得られる。 【００２２】前記トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ
４，Ｑ５，Ｑ６の図９（４）〜同図（９）に示される駆
動に対応する各コイル３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂ；５ａ，
５ｂの励磁状態は、図１０（１）〜同図（６）に示され
る。即ち、図１０（１）において、コイル３ａ，３ｂが
Ｓ極に励磁され、コイル４ａ，４ｂ；５ａ，５ｂが共に
Ｎ極に励磁される。図１０（２）において、コイル３
ａ，３ｂはＳ極に励磁された状態、コイル４ａ，４ｂは
Ｎ極に励磁された状態である。このとき、コイル５ａ，
５ｂがＳ極に励磁される。図１０（３）において、コイ
ル４ａ，４ｂはＮ極に励磁された状態、コイル５ａ，５
ｂはＳ極に励磁された状態である。このとき、コイル３
ａ，３ｂがＮ極に励磁される。 【００２３】以下、同様にして、各コイルの図１０
（１）〜同図（６）に示される励磁状態の変換によっ
て、回転子２１は各タイミングでそれぞれ３０度回転す
る。このような本実施例の逆回転押付け動作では、３対
のコイル３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂ；５ａ，５ｂのいずれ
も必ず励磁状態にある。従って、モータ２によって駆動
される全閉状態のドアの枠への押付けなどによる回転子
２１の高負荷による回転停止時に、前記正回転押付け動
作に関して述べたような、回転子２１に対する十分な保
持力による拘束を実現することができる。従って、前記
振動の発生を防止することができ、モータ２の回転動作
品質を向上することができる。 【００２４】 【発明の効果】以上のように本発明は、モータの回転子
の磁極の境界がコイルに臨んで停止する場合であって
も、回転子が固定子の磁極によって十分な固定状態とな
らない事態が防止される。従って、モータへの高負荷を
与える外力によって、モータが不所望に振動する事態を
防止でき、モータからの騒音の発生を防止し、モータの
動作品位を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のモータの駆動装置１の電気
的構成を示す回路図である。 【図２】本実施例に従うモータ２に関連する電気的構成
を示す配線図である。 【図３】本実施例の通常正回転動作を説明するタイミン
グチャートである。 【図４】本実施例の各コイルの励磁状態を説明する配線
図である。 【図５】本実施例の通常逆回転動作を説明するタイミン
グチャートである。 【図６】本実施例の各コイルの励磁状態を説明する配線
図である。 【図７】本実施例の正回転押付け動作を説明するタイミ
ングチャートである。 【図８】本実施例の各コイルの励磁状態を説明する配線
図である。 【図９】本実施例の逆回転押付け動作を説明するタイミ
ングチャートである。 【図１０】本実施例の各コイルの励磁状態を説明する配
線図である。 【符号の説明】 １ 駆動装置 ２ モータ ３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂ；５ａ，５ｂ コイル ６ インバータ回路 ７ 駆動回路 ２０ 固定子 ２１ 回転子 Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３ 磁極検出素子 Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６トランジスタ
的構成を示す回路図である。 【図２】本実施例に従うモータ２に関連する電気的構成
を示す配線図である。 【図３】本実施例の通常正回転動作を説明するタイミン
グチャートである。 【図４】本実施例の各コイルの励磁状態を説明する配線
図である。 【図５】本実施例の通常逆回転動作を説明するタイミン
グチャートである。 【図６】本実施例の各コイルの励磁状態を説明する配線
図である。 【図７】本実施例の正回転押付け動作を説明するタイミ
ングチャートである。 【図８】本実施例の各コイルの励磁状態を説明する配線
図である。 【図９】本実施例の逆回転押付け動作を説明するタイミ
ングチャートである。 【図１０】本実施例の各コイルの励磁状態を説明する配
線図である。 【符号の説明】 １ 駆動装置 ２ モータ ３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂ；５ａ，５ｂ コイル ６ インバータ回路 ７ 駆動回路 ２０ 固定子 ２１ 回転子 Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３ 磁極検出素子 Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６トランジスタ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02P 6/12
E05F 15/10
H02P 6/22
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】自動ドアを駆動するものであって、３相の
コイルを有する固定子と、２個の磁極を有する回転子と
を備える直流ブラシレスモータの駆動装置において、 通常正回転時及び通常逆回転時には、各コイルへの通電
を、各コイルへの通電期間が重複することなく行い、正回転拘束運転時には、各コイルへの通電を、各コイル
への通電期間が重複期間を有するように行って前記３相
のコイルのいずれも励磁状態になし、かつ、前記各コイ
ルへの励磁状態のＮ極からＳ極、または、Ｓ極からＮ極
へ変換させることによって、前記回転子を前記変換のタ
イミングでそれぞれ正回転方向へ３０度づつ回転させる
ことにより前記自動ドアを正回転方向へ押し付け、 逆回転拘束運転時には、各コイルへの通電を、各コイル
への通電期間が重複期間を有するように行って前記３相
のコイルのいずれも励磁状態になし、かつ、前記各コイ
ルへの励磁状態のＮ極からＳ極、または、Ｓ極からＮ極
への変換させることによって、前記回転子を前記変換の
タイミングでそれぞれ逆回転方向へ３０度づつ回転させ
ることにより前記自動ドアを逆回転方向へ押し付ける こ
とを特徴とする直流ブラシレスモータの駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01850194A JP3427131B2 (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | 直流ブラシレスモータの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01850194A JP3427131B2 (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | 直流ブラシレスモータの駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07231692A JPH07231692A (ja) | 1995-08-29 |
| JP3427131B2 true JP3427131B2 (ja) | 2003-07-14 |
Family
ID=11973381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01850194A Expired - Fee Related JP3427131B2 (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | 直流ブラシレスモータの駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3427131B2 (ja) |
-
1994
- 1994-02-15 JP JP01850194A patent/JP3427131B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07231692A (ja) | 1995-08-29 |
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