Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPS6027380B2 - Rotation signal detection device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPS6027380B2 - Rotation signal detection device - Google Patents

Rotation signal detection device

Info

Publication number
JPS6027380B2
JPS6027380B2 JP54020031A JP2003179A JPS6027380B2 JP S6027380 B2 JPS6027380 B2 JP S6027380B2 JP 54020031 A JP54020031 A JP 54020031A JP 2003179 A JP2003179 A JP 2003179A JP S6027380 B2 JPS6027380 B2 JP S6027380B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic flux
magnetic
hall
output
hall element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP54020031A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS55112571A (en
Inventor
良平 打田
辰男 山崎
宗彦 三村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP54020031A priority Critical patent/JPS6027380B2/en
Publication of JPS55112571A publication Critical patent/JPS55112571A/en
Publication of JPS6027380B2 publication Critical patent/JPS6027380B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Linear Or Angular Velocity Measurement And Their Indicating Devices (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はモータの回転速度・位置を検出するための回
転信号検出装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a rotation signal detection device for detecting the rotation speed and position of a motor.

従来、モータにおいてロータの位置を検出するために、
界磁磁束の極生で位置信号とするべく磁速密度を検出す
るホール素子を用いるなどの方法が一般に採られており
、またロータの回転速度を検知するためには別途タコジ
ェネ,パルス発電機などを備えて検出手段とするのが一
般的である。この結果速度検出が可能なモータでは、モ
ータ本体、位置検出部、速度検出部をそれぞれ備えるこ
ととなり、モータ本体以外の要素が大きくなるという欠
点があった。等に、小出力モータでは位置検出部、速度
検出部の容積がモータ本体並になるなど寸法的に大型化
しやすい欠点があった。この発明は、上記従来のものに
おける欠点に鑑みてなされたもので、モータの界磁磁束
でもつて速度検出部のエネルギー源とするように構成し
て、極めて小型のモータを実現できる回転信号検出装置
を提供することを目的としている。以下、この発明を図
について説明する。
Conventionally, in order to detect the position of the rotor in a motor,
Generally, a method such as using a Hall element to detect magnetic velocity density is used to generate a position signal from the polar generation of field magnetic flux, and a separate tachogenerator, pulse generator, etc. is used to detect the rotational speed of the rotor. Generally, the detection means is equipped with: As a result, a motor capable of speed detection is required to have a motor main body, a position detecting section, and a speed detecting section, which has the disadvantage that elements other than the motor main body become large. In addition, small-output motors have the disadvantage that they tend to be large in size, such as the volume of the position detection section and speed detection section being equal to the volume of the motor body. This invention has been made in view of the drawbacks of the conventional ones, and is a rotation signal detection device that can realize an extremely small motor by configuring the field magnetic flux of the motor to be used as an energy source for the speed detection section. is intended to provide. The invention will now be explained with reference to the drawings.

第1図において、1は回転軸に固定される円板で、円板
1の外周には図のような凹凸が刻まれており、この円板
1はロータ界磁磁束2と一体結合している。ロータ界磁
磁束2はトロイダル状であって機械角度45o毎にほぼ
均等に8極着磁されているものとする。3は軟磁性材よ
り成るステータ磁路村であり、M,〜M6はステータ磁
路材3の上に60oピッチでフラットに固定されるステ
ータ巻線である。
In Fig. 1, numeral 1 is a disc fixed to the rotating shaft, and the outer periphery of the disc 1 is carved with unevenness as shown in the figure.This disc 1 is integrally coupled with the rotor field magnetic flux 2. There is. It is assumed that the rotor field magnetic flux 2 has a toroidal shape and is magnetized into eight poles almost equally at every mechanical angle of 45 degrees. 3 is a stator magnetic path village made of soft magnetic material, and M, to M6 are stator windings flatly fixed on the stator magnetic path material 3 at a pitch of 60 degrees.

101〜103はホール素子であり、それらホール素子
は絶縁材501〜503を介してステ一タ磁路材3に1
200ピッチで固定されている。
101 to 103 are Hall elements, and these Hall elements are connected to the stator magnetic path material 3 via insulating materials 501 to 503.
It is fixed at 200 pitch.

いま、ホール素子101に着目してその断面を示したも
のが第1図bである。同図bの如く、ロータ界滋磁石2
を起磁力源として生じる磁束の経路において、ホール素
子101を通る経路としては、ロータ界磁磁石のN極か
ら円板1に入り円板1の凸部からホール素子101を通
りロータ界磁磁石のS極に至る経路300が主として考
えられる。その他、この近傍からホール素子に入る磁束
も存在するが、これらの経路を通る磁束を総合した結果
、ホール素子101を通る磁束がロータの回転に従って
正弦波状に変化するものと見なす。実際比較的方形波状
に着滋されたロータ磁石を用いたとしても、ホール素子
と円板1との間のギャップや着磁磁束の大きさ等により
、ホール素子を通る磁束の基本成分は概ね第4図aに示
すように変化する。いま、たとえば円板1の凸部がホー
ル素子101に対向しているとき、円板1とホール素子
101とのギャップが小さいので経路3001こおける
磁気抵抗が全体として小さくなり、ロータ界磁磁石の起
磁力によって生じる磁束のうち、経路300を通る磁束
の量が多くなる。
Now, FIG. 1b shows a cross section of the Hall element 101. As shown in Figure b, the rotor field magnet 2
In the path of the magnetic flux generated as a magnetomotive force source, the path passing through the Hall element 101 is as follows: it enters the disk 1 from the N pole of the rotor field magnet, passes through the Hall element 101 from the convex part of the disk 1, and passes through the Hall element 101. The path 300 leading to the south pole is mainly considered. In addition, there is also magnetic flux that enters the Hall element from this vicinity, but as a result of integrating the magnetic fluxes passing through these paths, it is assumed that the magnetic flux passing through the Hall element 101 changes sinusoidally as the rotor rotates. In fact, even if a rotor magnet that is attached in a relatively square wave shape is used, the basic component of the magnetic flux passing through the Hall element is approximately the same due to the gap between the Hall element and the disk 1, the size of the magnetizing magnetic flux, etc. It changes as shown in Figure 4a. Now, for example, when the convex part of the disk 1 faces the Hall element 101, the gap between the disk 1 and the Hall element 101 is small, so the magnetic resistance along the path 3001 becomes small as a whole, and the rotor field magnet Among the magnetic flux generated by the magnetomotive force, the amount of magnetic flux passing through the path 300 increases.

逆に、円板1の凹部がホール素子に対向しているときは
、経路3001こおける磁気抵抗は大きくなるため、経
路300を通る磁束の量は少なくなる。ホール素子から
はホール素子を通る磁束量に比例したホール起電力が得
られるので、ホール素子101からのホール起電力はロ
ータの回転につれて第4図bのように得られる。つまり
、ロータ界磁磁石2の極性がN極のとき正のホール起電
力が得られるとすれば、ロー夕界磁磁石2の極性がN,
S極と変化するに従い、ホール素子の起電力は低周波成
分として正負に変化し、また、円板1の凹凸に従ってそ
の起電力が円板1の歯形で定められた周波数成分で変調
をうけて高周波成分として脈動する。その他2つのホー
ル素子102,103からのホール起電力についても、
前記ホール素子101の場合と同様のことが言え、その
結果ホール素子102,103からは第4図c,dに示
すような起電力波形がえられる。そして第4図b,c,
dの間には電気角で2′3灯の位相差がある。尚、同図
では円板1の外周の歯数を24とした場合のものである
。ここで、ホール素子における動作についての簡単な説
明を第3図にて行なう。第3図aに示すようにホール素
子にはA,Bなる入力端子とP,Qなる出力端子があり
、入力端子と出力端子とは非絶縁状態にある。入力制御
電流lcを端子A,Bに流し、外部から磁束をホール素
子に直交させると出力端子P,Q間に電位差Vが発生す
る。この電位差Vは、端子Bを基準にした端子Pの電位
VPと端子Bを基準にしたときの端子Qの電位Voとの
差であり、その様子を第3図bに示してある。つまり、
第3図aにおいて磁束が紙面の表から裏へ通る場合の磁
束の方向を第3図bの藤軸の十■方向とすると、磁束が
十■方向のときにはVPは第3図bの点線のように増加
するが、VQは二点鎖線で示されるようにほぼ一定であ
る。逆に、磁束が−■方向のときには、VP,Voは前
記十の方向の場合と全く反対の特性を示すところとなる
。かかるVPとVQとの差を取れば第3図bの実線で示
すところのVが得られる。第4図b,c,dに示した3
つのホール素子の起電力波形はいずれも各ホール素子に
おける2つの出力端子間の電位差で表わしたものであり
、かかる3つのホール素子から位置と速度とを検知する
信号を取出す回路として第1図cに示すものが考えられ
る。
Conversely, when the concave portion of the disk 1 faces the Hall element, the magnetic resistance in the path 3001 becomes large, so the amount of magnetic flux passing through the path 300 decreases. Since a Hall electromotive force proportional to the amount of magnetic flux passing through the Hall element is obtained from the Hall element, the Hall electromotive force from the Hall element 101 is obtained as the rotor rotates as shown in FIG. 4b. In other words, if a positive Hall electromotive force is obtained when the polarity of the rotor field magnet 2 is N, then the polarity of the rotor field magnet 2 is N,
As the pole changes from S to S, the electromotive force of the Hall element changes to positive or negative as a low frequency component, and according to the unevenness of the disc 1, the electromotive force is modulated by a frequency component determined by the tooth profile of the disc 1. It pulsates as a high frequency component. Regarding the Hall electromotive force from the other two Hall elements 102 and 103,
The same holds true for the Hall element 101, and as a result, the Hall elements 102 and 103 produce electromotive force waveforms as shown in FIGS. 4c and 4d. And Figure 4 b, c,
There is a phase difference of 2'3 lights in electrical angle between the two lights. In addition, the figure shows a case where the number of teeth on the outer periphery of the disc 1 is 24. Here, a brief explanation of the operation of the Hall element will be given with reference to FIG. As shown in FIG. 3a, the Hall element has input terminals A and B and output terminals P and Q, and the input terminals and output terminals are in a non-insulated state. When input control current lc is caused to flow through terminals A and B and magnetic flux is made orthogonal to the Hall element from the outside, a potential difference V is generated between output terminals P and Q. This potential difference V is the difference between the potential VP of the terminal P with respect to the terminal B and the potential Vo of the terminal Q with the terminal B as the reference, and the situation is shown in FIG. 3b. In other words,
If the direction of the magnetic flux when it passes from the front to the back of the paper in Figure 3a is the 10cm direction of the rattan axis in Figure 3b, then when the magnetic flux is in the 10cm direction, VP is the dotted line in Figure 3b. However, VQ remains almost constant as shown by the two-dot chain line. Conversely, when the magnetic flux is in the -■ direction, VP and Vo exhibit completely opposite characteristics to those in the ten directions. By taking the difference between VP and VQ, V shown by the solid line in FIG. 3b is obtained. 3 shown in Figure 4 b, c, d
The electromotive force waveforms of the three Hall elements are expressed by the potential difference between the two output terminals of each Hall element, and a circuit for extracting signals for detecting position and velocity from these three Hall elements is shown in Figure 1c. The following are possible.

第1図cにおいてホール素子101,102,103は
それぞれ抵抗器R1,R2,R3によりバイアス電流が
与えられ、これらは共通抵抗器R4へ通ずる。P1,Q
1,P2,Q2及びP3,Q3はそれぞれホール素子1
01,102及び103の2つの出力端子であり、これ
ら2出力端子間の電位差が第4図b,c,dに示したホ
ール起電力である。そして、第4図において、アース接
地を基準にした各出力端子P1,P2,P3の電位を示
すものが第4図e,f,gの実線であり、もう一方の各
出力端子Q1,Q2,Q3の電位を示すものが第4図e
,f,gにおける点線である。比較器111,112,
113はホール素子101,102,103のホール起
電力の極性を判別するものであり、即ちロータ界磁磁石
のN,S極性を判別してロータの位置を検出する。第1
図において回転速度信号を得るには、各々のカソード側
を共に抵抗器ROに接続しているダイオードD1,D2
,D3のそれぞれのアノード側に各ホール素子の出力端
子P1,P2,P3を接続する。つまり、第5図e,f
,gに実線で示した出力端子P1,P2,P3の各電位
を同相にて比較したとき、その中で最も電位の高いP1
,P2,P3のうちのいずれか一つの端子に接続してい
るダイオードのみが導通し、いわゆるダーィオ−ド‘こ
よる整流が行なわれたことになる。かかる動作が繰返さ
れる結果、ダイオードDI〜D3の共通のカソード端子
Mの対アース電位は第4図hの実線に示す如く直流状成
分に円板1の外周の歯形の周波数で定められる脈動分が
車畳した形状を呈することとなる。第4図hの実線で示
す成分と直流平均電圧部分とを比較器201で比較する
ことにより、比較器201からは第4図jのような交番
方形波状出力が得られる。第4図j図のパルスはロータ
の回転数に比例した周波数を有しており、これをもって
回転速度の信号として用いることが出釆る。上記におい
てダイオードDI〜○3の各アノードに接続するホール
素子101〜103の各出力端子がPI〜P3である。
In FIG. 1c, Hall elements 101, 102, 103 are provided with a bias current by resistors R1, R2, R3, respectively, which lead to a common resistor R4. P1,Q
1, P2, Q2 and P3, Q3 are Hall elements 1, respectively.
There are two output terminals, 01, 102, and 103, and the potential difference between these two output terminals is the Hall electromotive force shown in FIG. 4b, c, and d. In FIG. 4, the solid lines e, f, and g in FIG. 4 indicate the potential of each output terminal P1, P2, and P3 with respect to the earth ground, and the solid lines of each output terminal Q1, Q2, and Figure 4e shows the potential of Q3.
, f, g. Comparators 111, 112,
Reference numeral 113 determines the polarity of the Hall electromotive force of the Hall elements 101, 102, and 103, that is, the N and S polarities of the rotor field magnets are determined to detect the rotor position. 1st
In the figure, to obtain the rotational speed signal, diodes D1, D2 are connected at their respective cathodes to a resistor RO.
, D3 are connected to the output terminals P1, P2, and P3 of each Hall element. In other words, Fig. 5 e, f
, g, when the potentials of the output terminals P1, P2, and P3 shown by solid lines are compared in the same phase, P1 has the highest potential among them.
, P2, P3 is conductive, and so-called diode rectification is performed. As a result of repeating this operation, the potential with respect to the ground of the common cathode terminal M of the diodes DI to D3 has a pulsating component determined by the frequency of the tooth profile on the outer periphery of the disk 1 in the DC component as shown by the solid line in FIG. 4h. It will take on the shape of a folded car. By comparing the component shown by the solid line in FIG. 4h with the DC average voltage portion by the comparator 201, an alternating square waveform output as shown in FIG. 4j is obtained from the comparator 201. The pulse shown in FIG. 4J has a frequency proportional to the rotational speed of the rotor, and can be used as a rotational speed signal. In the above, the output terminals of the Hall elements 101-103 connected to the anodes of the diodes DI-3 are PI-P3.

これに対して、第4図e,f,gにおいて点線で示すよ
うな対アース電位を有するホール素子101〜103の
もう一方の各出力端子QI〜Q3をそれぞれダイオード
DI〜D3の各アノード側に接続するとしても、ダイオ
ードDI〜D3の共通カソード端子Mにおける対アース
電位は第4図hの点線で示すような電位となり、比較器
に通すことによって第4図iに示すパルスが得られる。
これを回転速度信号として用いることができる。第2図
は本発明の他の実施例である。
On the other hand, the other output terminals QI to Q3 of the Hall elements 101 to 103 having potentials to the ground as shown by dotted lines in e, f, and g of FIG. 4 are connected to the anode sides of the diodes DI to D3, respectively. Even if they are connected, the potential with respect to the ground at the common cathode terminal M of the diodes DI to D3 becomes a potential as shown by the dotted line in FIG. 4h, and by passing it through a comparator, a pulse shown in FIG. 4i is obtained.
This can be used as a rotational speed signal. FIG. 2 shows another embodiment of the invention.

第2図では3つのホール素子から速度を検知する信号を
取出す回路として、トランジスタによる正帰還作用を用
いたものである。第2図においてダイオードD4,D5
,は各々DI〜D3のなかの導適しているダイオードの
順電圧降下、トランジスタTR2のベース・ェミッタ間
電圧を打消すものである。今、ダイオード○5のカソー
ド端子Kを基準にしたときのダイオードD1〜D3の共
通のカソード端子Mの電位は、前記第1実施例の場合と
同様の考えに基づいて第1実施例と同様第4図hの実線
の如く示される。従ってトランジスタTR2のベース・
ェミッタ間電圧をほぼ無視できるものとすれば、第4図
hに実線で示す電圧は抵抗器R5の端子間電圧と考える
ことができ、その結果トランジスタTR2のェミッタ電
流則ちほぼコレクタ電流iG2においても円板の外周の
歯形で定められた周波数成分の脈動を有することとなる
。トランジスタTR2のコレクタ電流ic2はトランジ
スタTRIのベース電流is,であるので、iB・のh
FE倍に増幅されて通流するトランジスタTRIのコレ
クタタ電流ic,においても円板外周の歯形で定められ
た周波数成分の脈動を有している。従って、抵抗器R1
,R2及びR3を経てホール素子101,102及び1
03に与えられるそれぞれの入力制御電流においてもi
c,と同相の周波数成分の脈動が見られることになる。
かかる、3つのホール素子に与えられるそれぞれの入力
制御電流における脈動の位相と円板1外周の凹凸によっ
て形成されるホール素子を鎖交する磁束における脈動の
位相とは一致している。故に、ホール素子の出力はホー
ル素子への入力制御電流とホール素子に鎖交する磁束の
量との積に比例したものであるので、3つのホール素子
の各起電力におけるロータ界磁磁石2の犠牲変化に等し
い周波数を有するいわば低周波成分の振動は大きいもの
になると同時に、円板1外周の歯形で定められる周波数
成分を有する脈動の振幅も大きいものになる。従って、
この実施例によれば前記第1実施例に比してロータの回
転速度に比例した周波数を有する脈動の振幅が大きいの
で、第1図cと同じく比較器201から得られる出力パ
ルスにおける振幅がより大きくなり、安定した回転速度
信号を得ることができる。
In FIG. 2, a positive feedback effect using transistors is used as a circuit for extracting signals for detecting speed from three Hall elements. In Figure 2, diodes D4 and D5
, cancel the forward voltage drop of the conductive diode among DI to D3 and the base-emitter voltage of the transistor TR2. Now, the potential of the common cathode terminal M of the diodes D1 to D3 with reference to the cathode terminal K of the diode ○5 is determined based on the same idea as in the first embodiment. It is shown as a solid line in Figure 4h. Therefore, the base of transistor TR2
Assuming that the emitter voltage can be almost ignored, the voltage shown by the solid line in Fig. 4h can be considered as the voltage between the terminals of the resistor R5, and as a result, even at the emitter current of the transistor TR2, that is, almost the collector current iG2. It has a pulsation of a frequency component determined by the tooth profile on the outer periphery of the disk. Since the collector current ic2 of the transistor TR2 is the base current is of the transistor TRI, the h of iB・
The collector current ic of the transistor TRI, which is amplified by a factor of FE and flows, also has a pulsation of a frequency component determined by the tooth profile of the outer circumference of the disk. Therefore, resistor R1
, R2 and R3 to the Hall elements 101, 102 and 1.
Also at each input control current given to 03, i
A pulsation of a frequency component in phase with c, can be seen.
The phase of the pulsations in the respective input control currents applied to the three Hall elements matches the phase of the pulsations in the magnetic flux interlinking the Hall elements formed by the irregularities on the outer periphery of the disk 1. Therefore, since the output of the Hall element is proportional to the product of the input control current to the Hall element and the amount of magnetic flux linked to the Hall element, the output of the rotor field magnet 2 at each electromotive force of the three Hall elements is The so-called low frequency component vibration having a frequency equal to the sacrificial change becomes large, and at the same time, the amplitude of the pulsation having a frequency component determined by the tooth profile on the outer periphery of the disk 1 also becomes large. Therefore,
According to this embodiment, the amplitude of the pulsation having a frequency proportional to the rotational speed of the rotor is larger than that in the first embodiment, so that the amplitude of the output pulse obtained from the comparator 201 is higher as in FIG. 1c. It is possible to obtain a stable rotational speed signal.

また、第1図cと同じくホール素子101,102及び
103の各出力端子P1,Q1,P2,Q2及びP3,
Q3を比較器111,112及び113に入力すること
によって各比較器から出力として得られる位置を検出す
る信号のレベルが第1実施例に比してより大きくなるの
で、安定した位置信号として利用できる。なお、抵抗器
R5はトランジスタTRIのコレクタ電流を制御するた
めのものであり、その結果各ホール素子からの出力の大
きさも制御されることになる。また、トランジスタTR
Iがオフしている場合でも、ホール素子101〜103
に対して最小の入力制御電流を保証するために第2図に
点線で示した比較的高抵抗の抵抗器R6を入れてもよい
。また、本実施例において、ダイオードDI〜D3の各
アノードに接続するホール素子101〜103の各出力
端子をQI〜Q3としても全く同様の効果を有すること
ができる。
Further, as in FIG. 1c, each output terminal P1, Q1, P2, Q2 and P3 of the Hall elements 101, 102 and 103,
By inputting Q3 to the comparators 111, 112, and 113, the level of the position detection signal obtained as an output from each comparator becomes higher than that in the first embodiment, so it can be used as a stable position signal. . Note that the resistor R5 is for controlling the collector current of the transistor TRI, and as a result, the magnitude of the output from each Hall element is also controlled. Also, the transistor TR
Even when I is off, the Hall elements 101 to 103
A relatively high resistance resistor R6, shown in dotted lines in FIG. 2, may be included to ensure a minimum input control current for the current. Furthermore, in this embodiment, the same effect can be obtained even if the output terminals of the Hall elements 101 to 103 connected to the anodes of the diodes DI to D3 are QI to Q3.

第5図は本発明の他の実施例であり、第5図aは機械角
45o毎に8極着磁されたロータ界磁磁石2と一体結合
している円板1の外周の凹凸を第1図aのものに比して
若干変更したもので、ロータ界磁磁石の一磁極当りの円
板1の凹凸の割りふりにN磁極とS磁極とでは変化をつ
けたものである。
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. FIG. This is slightly modified compared to the one shown in FIG. 1A, and the distribution of the unevenness of the disk 1 per one magnetic pole of the rotor field magnet is changed between the N magnetic pole and the S magnetic pole.

即ち、一磁極における円板1の凸部の数を3とした場合
、N極における円板の凸部がS極からN極への切換り位
置から刻み始めるのに対して、S極における円板の凸部
がN極からS極への切換り位置から機械角でam(o)
遅れて刻み始めるようにしたものである。第5図bはホ
ール素子101〜103の出力からロータの回転速度を
検出する信号を取出す回路を示すものであり、211,
221は比較器であり、600は排他的論理和ゲート回
路である。この実施例において、ホール素子101,1
02及び103の各々一方の出力端子P1,P2,P3
の対アース電位は互いに電気角で2竹/3の位相差を有
する所の第6図a,b,cの実線で示すところとなり、
3つのホール素子のもう一方の出力端子Q1,Q2,Q
3の対アース電位は第6図a,b,cの点線で示すとこ
ろとなり、これらも互いに電気角で2竹/3の位相差を
有している。
In other words, when the number of convex portions of the disk 1 at one magnetic pole is 3, the convex portion of the disk at the N pole starts carving from the switching position from the S pole to the N pole, whereas the circle at the S pole The convex part of the plate is am (o) in mechanical angle from the switching position from N pole to S pole.
This is so that the engraving starts later. FIG. 5b shows a circuit for extracting a signal for detecting the rotational speed of the rotor from the outputs of the Hall elements 101 to 103, 211,
221 is a comparator, and 600 is an exclusive OR gate circuit. In this embodiment, the Hall element 101,1
02 and 103, each one output terminal P1, P2, P3
The ground potentials of are shown by the solid lines in Figure 6 a, b, and c, where they have a phase difference of 2/3 electrical degrees from each other.
The other output terminals Q1, Q2, Q of the three Hall elements
The ground potentials of 3 are shown by the dotted lines in FIG. 6 a, b, and c, and these also have a phase difference of 2/3 in electrical angle.

従って、ダイオードDII〜031のなかのいずれか一
つのダイオードの電圧降下も考慮した端子Mの対アース
電位は第6図dの実線で示すようになり、この実線は円
板外周の歯形で定められた周波数成分の脈動を有してい
る。また、同様にダイオードD12,D22,D32の
共通カソード端子Nの対アース電位は第6図dの点線で
示すところとなり、本点線で示すN′点出力も第6図d
の実線で示すM点出力と位相差を保ちつつ、円板外周の
歯形で定められた周波数成分の脈動を有している。第6
図dの実線で示すM点の出力を比較器211によって平
均直流成分と比較することによって211からは第6図
eで示す交番方形波状出力が得られる。また、同時に第
6図dの点線で示すN点出力を比較器221によって平
均直流成分と比較する結果221からも第6図fのよう
な交番方形波状出力が得られる。第6図e,f図のパル
スはそれぞれロータの回転数に比例した周波数(ここで
はローター回転につき24のパルス)を有している。こ
こで、第5図aに示した円板1の凸部における機械角の
いずれomにおいて、8m:壕(N;職極4?中‘こお
ける円板の凸部の数)を満足するように設計すると、つ
まりここではN=3であるので、8m=7.50である
ように8mを定めることによって第6図e,fに示すよ
うな位相関係を持つパルスが得られる。
Therefore, the potential of the terminal M with respect to the ground, taking into account the voltage drop of any one of the diodes DII to 031, is as shown by the solid line in Figure 6d, and this solid line is determined by the tooth profile on the outer circumference of the disk. It has pulsations of frequency components. Similarly, the potential of the common cathode terminal N of the diodes D12, D22, and D32 with respect to the ground is indicated by the dotted line in Fig. 6d, and the output at point N' indicated by this dotted line is also
While maintaining the phase difference with the M point output shown by the solid line, it has a pulsation of a frequency component determined by the tooth profile on the outer periphery of the disk. 6th
The comparator 211 compares the output at point M, indicated by the solid line in FIG. d, with the average DC component, thereby obtaining an alternating square waveform output shown in FIG. 6e from the comparator 211. At the same time, an alternating rectangular waveform output as shown in FIG. 6f is obtained from the result 221 of comparing the N point output shown by the dotted line in FIG. 6d with the average DC component by the comparator 221. The pulses in FIGS. 6e and 6f each have a frequency proportional to the rotational speed of the rotor (here 24 pulses per rotor rotation). Here, at any om of the mechanical angle of the convex part of the disc 1 shown in Fig. 5a, 8 m: trench (N; number of convex parts of the disc at the work pole 4? middle') is satisfied. In other words, since N=3 here, by setting 8m so that 8m=7.50, pulses having the phase relationship shown in FIG. 6e and f can be obtained.

(8mはつまり凹凸の波の鼻同期分にあたる。かかる第
6図e,fの両パルスを排他的論理和ゲート回路600
に入力することによって600からは第6図gに示すと
ころのパルス出力が得られる。第6図g図のパルス出力
は円板1外周の全歯数の2倍の周波数(ここではロータ
1回転につき48のパルス)を有しており、これをもつ
て回転速度の信号として用いることができる。また、ホ
ール素子101,102及び103の各々2つの出力端
子P1,Q1,P2,Q2及びP3,Q3間の各ホール
起電力の極性を比較器を使って判別すれば、ロータの位
置信号として利用出来る。
(In other words, 8m corresponds to the nasal synchronous portion of the uneven wave. Both pulses e and f in FIG. 6 are connected to the exclusive OR gate circuit 600.
600, the pulse output shown in FIG. 6g is obtained. The pulse output shown in Fig. 6g has a frequency twice the total number of teeth on the outer periphery of the disc 1 (here, 48 pulses per rotor rotation), and can be used as a rotational speed signal. I can do it. In addition, if the polarity of each Hall electromotive force between the two output terminals P1, Q1, P2, Q2 and P3, Q3 of the Hall elements 101, 102 and 103 is determined using a comparator, it can be used as a rotor position signal. I can do it.

以上、本実施例によれば、ロータの回転速度を検知する
ために用いる信号が第1、第2、第3実施例の場合に比
して2倍の周波数として得られるので、より精密な回転
速度検出が可能となる。
As described above, according to this embodiment, the signal used to detect the rotational speed of the rotor is obtained at twice the frequency compared to the first, second, and third embodiments, so that more precise rotation can be achieved. Speed detection becomes possible.

さらに、第5図aにおける。−タ界滋磁石の磁極のN極
のところをS極に、S極のところをN極にしたものにつ
いても全く同様の効果を有することができる。なお、ホ
ール素子にかわり磁気抵抗素子を用いる場合には、磁気
抵抗素子はそれを通る磁束の極性を判別できないので、
速度検出に用いることは問題がないが位置信号の検出に
供するためには、たとえば磁気抵抗素子を別途永久磁石
などの磁気バイアス用の起磁力源の上に乗せるなどして
、ロータ界磁磁石がN極とS極とでは磁気抵抗素子への
磁気バイアス量に相対差を設ける等の処理が必要である
Furthermore, in FIG. 5a. Exactly the same effect can be obtained by using a magnet in which the N pole is changed to the S pole and the S pole is changed to the N pole. Note that when using a magnetoresistive element instead of a Hall element, the magnetoresistive element cannot determine the polarity of the magnetic flux passing through it.
There is no problem in using it for speed detection, but in order to use it for detecting position signals, it is necessary to place the magnetoresistive element on a separate magnetomotive force source for magnetic bias such as a permanent magnet, so that the rotor field magnet is It is necessary to perform processing such as providing a relative difference in the amount of magnetic bias applied to the magnetoresistive element between the north pole and the south pole.

しかし、この様にロータの犠牲検知が可能な処理を施し
た素子であれば、以上の第1、第2、第3の実施例にお
ける説明においてホール素子にかわつて、全て磁気抵抗
素子に代替することができる。以上説明したように本発
明によれば起磁力源たる界磁磁石によって生じる磁束を
もってモー夕の回転速度を検出するためのエネルギー源
とすることができ、またこの磁束を受ける複数個の磁気
感応素子を通る磁束に磁束変化手段によって疎密を生成
させ、これら複数個の磁気感応素子からの各出力を整流
することによってモータの回転数に比例した周波数成分
を取出すことができるので、別途制御エネルギー源をも
って回転検出手段を設ける必要がない。
However, as long as the element is processed to enable rotor sacrifice detection in this way, the Hall element can be replaced with a magnetoresistive element in the explanations of the first, second, and third embodiments above. I can do it. As explained above, according to the present invention, the magnetic flux generated by the field magnet, which is a source of magnetomotive force, can be used as an energy source for detecting the rotational speed of the motor, and a plurality of magnetically sensitive elements that receive this magnetic flux can be used as an energy source. By creating density and density in the magnetic flux passing through the magnetic flux using a magnetic flux changing means, and by rectifying each output from these multiple magnetic sensing elements, it is possible to extract a frequency component proportional to the rotation speed of the motor. There is no need to provide rotation detection means.

従ってモータ構成を小型にすることができる。また磁気
感応素子を通る磁束に磁束変化手段によって疎密を生成
させたとき、かかる磁気感応素子の出力を増幅手段によ
って増幅し、この増幅手段による出力をもって前記磁気
感応素子への入力制御電流の制御をなし、その結果少な
くとも1個の磁気感応素子の出力を正帰還的に増幅させ
る。従って、モータの回転数に比例した周波数を有する
交流成分のゲインが増大するので安定した回転速度検出
が行われる。また、同時ロータの位置検出にも安定した
信号が得られる。
Therefore, the motor configuration can be made smaller. Furthermore, when the magnetic flux passing through the magnetically sensitive element is made to be dense or dense by the magnetic flux changing means, the output of the magnetically sensitive element is amplified by the amplifying means, and the output from the amplifying means is used to control the input control current to the magnetically sensitive element. None, as a result of which the output of at least one magnetically sensitive element is amplified in a positive feedback manner. Therefore, since the gain of the AC component having a frequency proportional to the rotational speed of the motor increases, stable rotational speed detection is performed. Furthermore, a stable signal can be obtained for simultaneous rotor position detection.

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

第1図a,b及びcは本発明の第1の実施例を示す上面
図、側面図及び回路図、第2図は本発明の第2の実施例
を示す回路図、第3図a及びbはホール素子の原理を説
明する回路図及び特性図、第4図は第1図ないし第3図
におけるモータの動作を説明するための波形図、第5図
a及び“ま本発明の第3の実施例を示す上面図及び回路
図、第6図は第5図におけるモータの動作を説明するた
めの波形図である。 図中、1は円板、2はロータ界磁磁石、3はステータ磁
路材、101〜103はホール素子、P1,Q1,P2
,Q2及びP3,Q3はそれぞれホール素子101,1
02及び103の出力端子である。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。第1図 第1図 第3図 第2図 第4図 第4図 第5図 第6図
Figures 1a, b and c are top views, side views and circuit diagrams showing a first embodiment of the invention, Figure 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the invention, and Figures 3a and 3 are diagrams showing a second embodiment of the invention. b is a circuit diagram and characteristic diagram explaining the principle of the Hall element, FIG. 4 is a waveform diagram explaining the operation of the motor in FIGS. 1 to 3, and FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the operation of the motor in FIG. 5. In the figure, 1 is a disk, 2 is a rotor field magnet, and 3 is a stator. Magnetic path material, 101 to 103 are Hall elements, P1, Q1, P2
, Q2 and P3, Q3 are Hall elements 101 and 1, respectively.
These are the output terminals of 02 and 103. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts. Figure 1 Figure 1 Figure 3 Figure 2 Figure 4 Figure 4 Figure 5 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 回転体上にあつて複数極に着磁されて成る磁束源、
この磁束源と一体固定され、前記磁束源の着磁ピツチよ
りも短いピツチで回転円周方向に均等ピツチの凹凸が刻
まれて前記磁束源の磁束を部分的に疎密に変化させる軟
磁性材よりなる磁束変化手段、この磁束変化手段に対向
する位置の静止体上にあつて前記磁束変化手段により部
分的に疎密に変化している状態の前記磁束源の磁束を検
出する複数の磁気感応素子、これら複数の磁気感応素子
の出力を整流し加算することにより前記磁束変化手段の
作る回転速度信号を取出す手段を設けてなる回転信号検
出装置。 2 複数の磁気感応素子は、回転速度信号を取出す手段
の出力に応動してその入力電流供給量が電流供給手段に
よつて制御されることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の回転信号検出装置。
[Claims] 1. A magnetic flux source on a rotating body and magnetized into multiple poles;
A soft magnetic material that is fixed integrally with the magnetic flux source and has unevenness of equal pitch in the rotational circumferential direction at a pitch shorter than the magnetization pitch of the magnetic flux source to partially change the magnetic flux of the magnetic flux source to be denser or denser. a magnetic flux changing means, a plurality of magnetic sensing elements for detecting the magnetic flux of the magnetic flux source, which is located on a stationary body at a position facing the magnetic flux changing means and is partially changed in density by the magnetic flux changing means; A rotation signal detection device comprising means for rectifying and adding the outputs of the plurality of magnetic sensing elements to obtain a rotation speed signal generated by the magnetic flux changing means. 2. Claim 1, wherein the input current supply amount of the plurality of magnetic sensing elements is controlled by the current supply means in response to the output of the means for extracting the rotational speed signal.
The rotation signal detection device described in .
JP54020031A 1979-02-21 1979-02-21 Rotation signal detection device Expired JPS6027380B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP54020031A JPS6027380B2 (en) 1979-02-21 1979-02-21 Rotation signal detection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP54020031A JPS6027380B2 (en) 1979-02-21 1979-02-21 Rotation signal detection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS55112571A JPS55112571A (en) 1980-08-30
JPS6027380B2 true JPS6027380B2 (en) 1985-06-28

Family

ID=12015693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP54020031A Expired JPS6027380B2 (en) 1979-02-21 1979-02-21 Rotation signal detection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6027380B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6179421A (en) * 1984-09-27 1986-04-23 ト−ソ−株式会社 Curtain motor stopping apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPS55112571A (en) 1980-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6158461A (en) Brushless dc motor
EP0217599B1 (en) Brushless motor drive circuits
JPS5843991B2 (en) electric machine
JP2568737B2 (en) Drive device for commutatorless motor
US4585979A (en) Three-phase brushless motor having auxiliary magnetic pole on rotor
GB1567086A (en) Rotational drive apparatus
JPS6027380B2 (en) Rotation signal detection device
JPH0378491A (en) Drive equipped with driving motor
JPH0376119B2 (en)
JP2536854B2 (en) Method and apparatus for generating rotation speed information for controlling rotation speed of brushless DC motor
JPS6333395B2 (en)
JPH09149675A (en) Rotation position detector
JPH0216673B2 (en)
JPS6210119B2 (en)
JPH0767302B2 (en) Brushless motor drive circuit
JPS6226274B2 (en)
JPS6217480B2 (en)
JP3578903B2 (en) Brushless DC motor and brushless DC motor drive control method
JPS5918877Y2 (en) DC motor drive circuit
JPH0646239Y2 (en) Motor drive circuit
JPH0574311B2 (en)
JPS608462B2 (en) Electric motor rotation speed detection device
JP2645604B2 (en) Drive circuit for brushless motor
JPH09322585A (en) Power generator and vacuum cleaner using it
JPH1146491A (en) Brushless DC motor