JPS6159076B2 - - Google Patents
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- JPS6159076B2 JPS6159076B2 JP54145866A JP14586679A JPS6159076B2 JP S6159076 B2 JPS6159076 B2 JP S6159076B2 JP 54145866 A JP54145866 A JP 54145866A JP 14586679 A JP14586679 A JP 14586679A JP S6159076 B2 JPS6159076 B2 JP S6159076B2
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/34—Modelling or simulation for control purposes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はブラシレス直流モータの駆動装置に関
するものであり、特にブラシレス直流モータが転
流位置でロツクされた場合に発生するモータの固
定子巻線の熱的絶縁破壊やモータ駆動用パワート
ランジスタの熱破壊の防止を目的としたものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a drive device for a brushless DC motor, and in particular, it is concerned with thermal insulation breakdown of the stator windings of the motor, which occurs when the brushless DC motor is locked in the commutation position, and The purpose is to prevent thermal damage to the drive power transistor.
従来、過負荷等によるモータのロツク時の固定
子巻線あるいはモータ駆動用パワートランジスタ
の温度上昇対策として、モータ自体に温度センサ
ーを取り付けて異常を検出する方法、あるいは十
分な放熱設計を行つて、モータの温度上昇や駆動
用パワートランジスタの温度上昇を防ぐ方法等が
採られている。 Conventionally, as a countermeasure against the rise in temperature of the stator windings or motor drive power transistor when the motor is locked due to overload, etc., methods have been used to detect abnormalities by attaching a temperature sensor to the motor itself, or by designing sufficient heat dissipation. Methods are being taken to prevent increases in the temperature of the motor and drive power transistors.
このような従来例において、温度センサーを採
用する方式は部品の増加や取り付け工数の増加に
よりコストアツプとなる欠点を有している。ま
た、十分な放熱設計を行う方式では一般にモータ
が大きくなつたり、あるいはパワートランジスタ
の放熱板が大きくなる欠点を有している。さらに
放熱設計を困難とするものは転流位置でモータが
ロツクされた場合である。すなわち、一般に直流
モータは死点(発生トルクが零の位置)を無く
し、回転子がいかなる位置にあつても起動する必
要があるため、転流期間中は複数相の固定子巻線
に電流を流す必要がある。そしてロツク時の発熱
は転流位置でロツクされた場合と他の位置とでは
大いに異なり、その具体的な発熱の差をブラシレ
ス直流モータを用いて以下に述べる。なお、ブラ
シレス直流モータが自起動するためには最低2相
(m=2)からなる固定子巻線を必要とするが、
ここではより一般的に使用されている3相の固定
子巻線を使用した例で説明する。 In such conventional examples, the method employing a temperature sensor has the disadvantage that the cost increases due to an increase in the number of parts and the number of installation steps. Furthermore, systems that provide sufficient heat dissipation design generally have the disadvantage that the motor becomes large or the heat dissipation plate of the power transistor becomes large. What further complicates heat dissipation design is the case where the motor is locked at the commutation position. In other words, DC motors generally have no dead center (position where the generated torque is zero) and need to start no matter what position the rotor is in. Therefore, during the commutation period, current is applied to the stator windings of multiple phases. It needs to flow. The heat generated during locking differs greatly between when locked at the commutation position and at other positions, and the specific difference in heat generated will be described below using a brushless DC motor. Note that in order for a brushless DC motor to start automatically, a stator winding consisting of at least two phases (m=2) is required.
Here, an example using a more commonly used three-phase stator winding will be explained.
第1図は3相ブラシレス直流モータの全波駆動
回路の原理図である。同図において、1′は一端
が共通に接続された固定子巻線L1,L2,L3より
なる固定子巻線群である。Q1,Q2,Q3はNPN型
のトランジスタ、そしてQ1′,Q2′,Q3′はPNP型
のトランジスタよりなるスイツチ素子である。こ
こで、Q1,Q2,Q3は固定子巻線L1,L2,L3に供
給する電流に関し一方の同極性のスイツチ素子で
あり、Q1′,Q2′,Q3′は他方の同極性のスイツチ
素子である。2′はQ1,Q2,Q3,Q1′,Q2′,
Q3′よりなるスイツチ手段である。トランジスタ
Q1,Q2,Q3のエミツタは各々接続され、各々の
コレクタはトランジスタQ1′,Q2′,Q3′のコレク
タに接続されるとともに固定子巻線L1,L2,L3
の一方の端子に接続されている。また、トランジ
スタQ1′,Q2′,Q3′のエミツタは、負極端子が接
地された直流電圧源Eの正極端子に接続されてい
る。 FIG. 1 is a principle diagram of a full-wave drive circuit for a three-phase brushless DC motor. In the figure, 1' is a stator winding group consisting of stator windings L 1 , L 2 , and L 3 that are commonly connected at one end. Q 1 , Q 2 , and Q 3 are NPN type transistors, and Q 1 ′, Q 2 ′, and Q 3 ′ are switch elements consisting of PNP type transistors. Here, Q 1 , Q 2 , and Q 3 are switch elements having the same polarity on one side regarding the current supplied to the stator windings L 1 , L 2 , and L 3 , and Q 1 ′, Q 2 ′, Q 3 ′ is the other switch element of the same polarity. 2′ is Q 1 , Q 2 , Q 3 , Q 1 ′, Q 2 ′,
This is a switch means consisting of Q 3 ′. transistor
The emitters of Q 1 , Q 2 , and Q 3 are connected to each other, and the collectors of each are connected to the collectors of transistors Q 1 ′, Q 2 ′, and Q 3 ′, as well as the stator windings L 1 , L 2 , and L 3 .
is connected to one terminal of the Further, the emitters of the transistors Q 1 ', Q 2 ', and Q 3 ' are connected to the positive terminal of a DC voltage source E whose negative terminal is grounded.
次に第1図を参照してモータがロツクされた場
合の固定子巻線群1′およびスイツチ手段2′で消
費される電力を求める。ここで固定子巻線L1,
L2,L3の抵抗値を各々R(Ω)とする。 Next, referring to FIG. 1, the power consumed by the stator winding group 1' and the switch means 2' when the motor is locked is determined. Here stator winding L 1 ,
Let the resistance values of L 2 and L 3 be R (Ω).
まず、トランジスタQ1,Q2,Q3,Q1′,Q2′,
Q3′がスイツチングトランジスタとして使用され
る場合には、これらのトランジスタでの消費電力
は一般に無視(VCE(SAT)<0:ただし、VCE(SA
T)はトランジスタのコレクタ・エミツタ飽和電
圧)される。従つて通常位置(転流点以外の位
置)でロツクされた場合は、例えばQ1とQ2′がオ
ン状態で他のトランジスタがオフであるときの固
定子巻線L1,L2での全消費電力PDは次の(1)式で
表わされる。 First, transistors Q 1 , Q 2 , Q 3 , Q 1 ′, Q 2 ′,
If Q 3 ' is used as a switching transistor, the power dissipation in these transistors is generally ignored (V CE(SAT) <0; however, V CE(SA
T) is the collector-emitter saturation voltage of the transistor. Therefore, when locked in the normal position (a position other than the commutation point), for example, when Q 1 and Q 2 ' are on and the other transistors are off, the stator windings L 1 and L 2 The total power consumption P D is expressed by the following equation (1).
PD=E2/2R …(1)
また、転流位置でロツクした場合には、例えば
トランジスタQ1,Q2′,Q3′がオン(固定子巻線
L2よりL3へ電流が切り変わる点)とすると、そ
のときの固定子巻線L1,L2,L3での消費電力PD
Cは次の(2)式で表わされる。 P D = E 2 /2R (1) In addition, when the commutation position is locked, for example, transistors Q 1 , Q 2 ′, and Q 3 ′ are turned on (stator winding
(the point where the current switches from L 2 to L 3 ), the power consumption P D in the stator windings L 1 , L 2 , and L 3 at that time is
C is expressed by the following equation (2).
PDC=E2/(R+RR)
=2E2/3R …(2)
前記(1),(2)式より明らかなように転流位置でロ
ツクされた場合の固定子巻線群で消費される電力
は他の位置でのロツクの場合に比して33%増とな
る。(なお、本例は全波駆動の場合を示したが、
半波駆動時の上記比は抵抗値Rと抵抗値R/2の
比となるため100%増となる。)すなわちモータの
放熱設計は転流位置での消費電力に対して考慮し
て行なわねばならず、モータの小型化を困難にし
ている。 P DC = E 2 / (R + RR) = 2E 2 / 3R … (2) As is clear from the above equations (1) and (2), the amount of energy consumed in the stator winding group when locked at the commutation position is Power is increased by 33% compared to locking in other locations. (Although this example shows the case of full-wave drive,
The above ratio during half-wave driving is the ratio of the resistance value R to the resistance value R/2, so it increases by 100%. ) That is, the heat dissipation design of the motor must take into consideration the power consumption at the commutation position, making it difficult to downsize the motor.
次に上記のように転流位置でロツクされた場合
の固定子巻線での消費電力の増加を防止する方法
としては回路的にモータへ流れる最大電流をリミ
ツトする方法が多々採用されている。例えば、こ
のリミツト電流値Ilinitを、
Ilinit=E/2R …(3)
とすると、モータがいかなる点でロツクされても
固定子巻線群での消費電力は(1)式で表わされ一定
となる。そして、トランジスタQ1,Q2,Q3,
Q1′,Q2′,Q3′のロツク時の消費電力は転流位置
以外では、例えばトランジスタQ1,Q2′だけが導
通している状態では、それらのQ1,Q2′は飽和状
態となり、トランジスタの消費電力は無視され
る。しかるに転流位置では、例えばQ1,Q2′,
Q3′が導通状態にあり、Q2′,Q3′のコレクタ電流
を各々Ilinit/2とすると、トランジスタQ1,
Q2′,Q3′で消費される電力PQは
PQ=E2/8R …(4)
となり、トランジスタQ1,Q2,Q3.Q1′,Q2′,
Q3′の放熱を十分に行う必要が生じる。すなわち
駆動用トランジスタに大きな放熱板を取りつけね
ばならず、コストアツプとなるとともにモータ駆
動部が大きくなるという問題を有している。 Next, as a method of preventing an increase in power consumption in the stator windings when the stator windings are locked at the commutation position as described above, a method of limiting the maximum current flowing to the motor using a circuit is often adopted. For example, if this limit current value I linit is set as I linit = E/2R (3), then no matter what point the motor is locked, the power consumption in the stator winding group is expressed by equation (1). It becomes constant. And transistors Q 1 , Q 2 , Q 3 ,
The power consumption when Q 1 ′, Q 2 ′ , and Q 3 ′ are locked is as follows. It becomes saturated and the power consumption of the transistor is ignored. However, at the commutation position, for example, Q 1 , Q 2 ′,
If Q 3 ' is in a conductive state and the collector currents of Q 2 ' and Q 3 ' are each I linit/2 , then the transistors Q 1 ,
The power P Q consumed by Q 2 ′, Q 3 ′ is P Q = E 2 /8R (4), and the transistors Q 1 , Q 2 , Q 3 .Q 1 ′, Q 2 ′,
It becomes necessary to sufficiently dissipate the heat of Q 3 ′. That is, it is necessary to attach a large heat sink to the drive transistor, which increases the cost and increases the size of the motor drive section.
本発明はブラシレス直流モータの転流期間を検
出し、転流点でのモータのロツクを検出し、モー
タへの電力の供給を停止することにより、上述の
ような問題点を解決したものである。 The present invention solves the above-mentioned problems by detecting the commutation period of the brushless DC motor, detecting the lock of the motor at the commutation point, and stopping the power supply to the motor. .
以下、本発明を図示の実施例にもとずいて説明
する。第2図において、1は固定子巻線L1,
L2,L3よりなるブラシレス直流モータの固定子
巻線群で、L1,L2,L3の一端は電源端子14に
接続されている。2は固定子巻線L1,L2,L3に
電流を供給するためのスイツチ手段で、これは
各々のコレクタが固定子巻線L1,L2,L3の一端
に接続された同一極性の半導体スイツチ素子であ
るトランジスタQ1,Q2,Q3で構成されている。
3はトランジスタQ1,Q2,Q3を駆動するための
駆動手段であり、これはトランジスタQ4,Q5,
Q6および抵抗器4,5,6で構成されている。
7は固定子巻線L1,L2,L3に対する回転子(ロ
ーターマグネツト)の回転位置を検出して各相の
位置信号を出力する位置信号発生手段であり、こ
の出力によりトランジスタQ4,Q5,Q6を駆動し
てトランジスタQ1,Q2,Q3の通電期間を制御す
る。8は2相導通状態検出手段で、これはトラン
ジスタQ1,Q2,Q3が同時に2個導通している状
態を検出するものである。9は2相導通状態判別
手段で、トランジスタQ7,Q8、抵抗器12,1
3、コンデンサCと、そのコンデンサCの充電電
圧と基準電源Erの基準電圧との値を比較する比
較器10を含めて構成されている。11は2相導
通状態判別手段9の出力によりセツトされる記憶
手段である。 The present invention will be explained below based on the illustrated embodiments. In Fig. 2, 1 is the stator winding L 1 ,
The stator winding group of the brushless DC motor includes L 2 and L 3 , and one end of L 1 , L 2 , and L 3 is connected to the power terminal 14 . 2 is a switch means for supplying current to the stator windings L 1 , L 2 , L 3 , which is an identical switch whose collector is connected to one end of each stator winding L 1 , L 2 , L 3 . It consists of transistors Q 1 , Q 2 , and Q 3 which are polar semiconductor switch elements.
3 is a driving means for driving transistors Q 1 , Q 2 , Q 3 , and this is a driving means for driving transistors Q 4 , Q 5 , Q 3 .
It consists of Q 6 and resistors 4, 5, and 6.
7 is a position signal generating means that detects the rotational position of the rotor (rotor magnet) with respect to the stator windings L 1 , L 2 , and L 3 and outputs a position signal for each phase . , Q 5 , and Q 6 to control the conduction period of transistors Q 1 , Q 2 , and Q 3 . Reference numeral 8 denotes a two-phase conduction state detection means, which detects a state in which two transistors Q 1 , Q 2 , and Q 3 are conductive at the same time. 9 is a two-phase conduction state determination means, which includes transistors Q 7 and Q 8 and resistors 12 and 1.
3. It includes a capacitor C and a comparator 10 that compares the charging voltage of the capacitor C with the reference voltage of the reference power source Er. Reference numeral 11 denotes a storage means that is set by the output of the two-phase conduction state determining means 9.
第3図は第2図の各部の信号波形を示したもの
であり、第3図のイ〜トと第2図中のイ〜ト符号
は対応したものである。以下、その動作を第2図
および第3図を参照して説明する。ブラシレス直
流モータは、位置信号発生手段7の出力に従つて
時刻t1〜t4の期間はトランジスタQ4およびQ1をt3
〜t6の期間はトランジスタQ5およびQ2を、t5以降
はトランジスタQ6,Q3をというように各々のト
ランジスタを順次駆動することにより、固定子巻
線L1,L2,L3に順次電流を流して回転を維持す
るものである。そして、トランジスタQ4,Q5,
Q6のベース電位は第3図のイ,ロ,ハなる信号
波形を表わす。このイ,ロ,ハで示される信号を
2相導通状態検出手段8に入力することにより、
その出力として第3図のニに示すような信号を得
る。通常、記憶手段11はリセツト状態にあり、
従つてトランジスタQ8はオフ状態となつてい
る。従つてコンデンサCの充放電はトランジスタ
Q7により制御され、そのトランジスタQ7は2相
導通状態検出手段8の出力によりオン、オフ状態
が決められるため、コンデンサCの充電電圧波形
は第3図のホに示すごとくとなる。すなわち、2
相導通状態である時間t1〜t2,t3〜t4,t5〜t6の期
間、抵抗器12を介して充電され、1相導通状態
であるところの時間t2〜t3,t4〜t5,t6〜t7ではト
ランジスタQ7がオンされているために零電位と
なる。このような状態が続く限りはコンデンサC
の充電電位は基準電源Erより低いため、比較器
10の出力はローレベルを維持し、記憶手段11
はリセツト状態を持続する。すなわちブラシレス
直流モータは回転を持続することになる。 FIG. 3 shows the signal waveforms of each part in FIG. 2, and the symbols I to I in FIG. 3 and I to I in FIG. 2 correspond to each other. The operation will be explained below with reference to FIGS. 2 and 3. The brushless DC motor switches transistors Q4 and Q1 to t3 during the period from time t1 to time t4 according to the output of the position signal generating means 7.
The stator windings L 1 , L 2 , L 3 are driven by sequentially driving each transistor, such as transistors Q 5 and Q 2 during the period up to t 6 and transistors Q 6 and Q 3 after t 5. Rotation is maintained by sequentially passing current through the motors. And transistors Q 4 , Q 5 ,
The base potential of Q6 represents the signal waveforms A, B, and C in Fig. 3. By inputting the signals indicated by A, B, and C to the two-phase conduction state detection means 8,
As an output, a signal as shown in FIG. 3D is obtained. Normally, the storage means 11 is in a reset state,
Therefore, transistor Q8 is in an off state. Therefore, charging and discharging of capacitor C is done by transistor.
Since the ON/OFF state of the transistor Q 7 is determined by the output of the two-phase conduction state detection means 8, the charging voltage waveform of the capacitor C becomes as shown in FIG. That is, 2
During the periods of time t1 to t2 , t3 to t4 , and t5 to t6 when the phase is in a conductive state, it is charged through the resistor 12, and during the time period t2 to t3 , when the single phase is in a conductive state. During t4 to t5 and t6 to t7 , the transistor Q7 is turned on, so the potential is zero. As long as this condition continues, capacitor C
Since the charging potential of is lower than the reference power supply Er, the output of the comparator 10 maintains a low level, and the storage means 11
remains in the reset state. In other words, the brushless DC motor continues to rotate.
次に時刻t7で過負荷によりブラシレス直流モー
タが瞬時にロツクされた場合には位置信号発生手
段7がトランジスタQ4,Q6をオンにするための
信号を発生させるべくコンデンサCは充電され続
け、その電位は時刻t8でErに達する。従つて時刻
t8で比較器10は出力を反転し、第3図のヘに示
すようなハイレベルを出力する。記憶手段11は
時刻t8で比較器10の出力によりセツトされ、そ
の出力は第3図のトに示す様に時刻t8でハイレベ
ルを出力する。そして、この記憶手段11の出力
により位置信号発生手段7の動作を不能にし、駆
動手段3への電流の供給を停止し、固定子巻線群
1への電力の供給を停止すると共にトランジスタ
Q8をオン状態とし、コンデンサCの充電電荷を
放電させる。このように記憶手段11のセツト状
態でコンデンサCを放電状態にしておくことによ
り、記憶手段11を外部よりリセツトすることに
より、すみやかにモータを再起動させ得る。 Next, when the brushless DC motor is instantaneously locked due to overload at time t7 , the capacitor C continues to be charged so that the position signal generating means 7 generates a signal to turn on the transistors Q4 and Q6 . , its potential reaches Er at time t8 . Therefore time
At t8 , the comparator 10 inverts its output and outputs a high level as shown in FIG. The storage means 11 is set by the output of the comparator 10 at time t8 , and its output outputs a high level at time t8 , as shown in FIG. Then, the output of the storage means 11 disables the operation of the position signal generation means 7, stops the supply of current to the drive means 3, stops the supply of power to the stator winding group 1, and also stops the supply of electric power to the stator winding group 1.
Turn on Q8 and discharge the charge in capacitor C. By keeping the capacitor C in the discharge state while the storage means 11 is in the set state in this manner, the motor can be restarted promptly by resetting the storage means 11 from the outside.
第4図に上記2相導通状態検出手段8の具体的
回路構成を示す。同図においてQ11,Q12,Q13は
NPN型のトランジスタである。104,10
5,106は抵抗器で、各々トランジスタQ11,
Q12,Q13のエミツタ端子と接地間に接続されて
いる。トランジスタQ11,Q12,Q13のコレクタは
抵抗器101,102,103を介して電源端子
14に接続されているとともにPNP型のトランジ
スタQ14,Q15,Q16のエミツタ端子に接続されて
いる。 FIG. 4 shows a specific circuit configuration of the two-phase conduction state detection means 8. In the same figure, Q 11 , Q 12 , Q 13 are
It is an NPN type transistor. 104,10
5 and 106 are resistors, and transistors Q 11 and 106 are resistors, respectively.
Connected between the emitter terminals of Q 12 and Q 13 and ground. The collectors of transistors Q 11 , Q 12 , Q 13 are connected to the power supply terminal 14 via resistors 101, 102, 103, and are also connected to the emitter terminals of PNP transistors Q 14 , Q 15 , Q 16 . There is.
トランジスタQ14,Q15,Q16のベース端子は一
点にまとめられて抵抗器108を介し接地されて
いるとともに、ダイオード接続されたトランジス
タQ17,Q18,Q19を介して電源端子14に接続さ
れている。また、トランジスタQ14,Q15,Q16の
コレクタは共通にまとめられ抵抗器107を介し
て接地されているとともにダイオード接続された
トランジスタQ20,Q21と抵抗器109を介して
接地されている。抵抗器104,105,106
の抵抗値を各々R1、抵抗器101,102,1
03の値をR2、抵抗器107の値をR3とし、R2
>2R1,R2=R3とする。 The base terminals of the transistors Q 14 , Q 15 , and Q 16 are gathered together and grounded through a resistor 108, and are connected to the power supply terminal 14 through diode-connected transistors Q 17 , Q 18 , and Q 19 . has been done. In addition, the collectors of transistors Q 14 , Q 15 , and Q 16 are combined together and grounded via a resistor 107, and are also grounded via diode-connected transistors Q 20 and Q 21 and a resistor 109. . Resistors 104, 105, 106
R 1 and resistors 101, 102, 1
The value of resistor 107 is R 2 , the value of resistor 107 is R 3 , and R 2
>2R 1 , R 2 = R 3 .
次に第4図に示した2相導通状態検出回路8の
動作を第2図と共に説明する。第2図より明らか
なように入力信号イ,ロ,ハのハイレベルはトラ
ンジスタQ4,Q1,Q5,Q2,Q6,Q3の順方向ベー
ス・エミツタ間電圧VBE(0.7V)で決定さ
れ、各々2VBEとなる。また、トランジスタQ11〜
Q20の順方向のベース・エミツタ順方向電圧降下
はVBEであるため、2相導通状態では、例えば固
定子巻線L1,L2に電流が流れている状態では抵
抗器105,106に電圧VBEが印加され、トラ
ンジスタQ15,Q16はカツトオフされ、抵抗器1
07にはトランジスタQ14を通じて電流が供給さ
れ、2VBEの電圧が発生する。その結果、抵抗器
109には電圧が発生せず零電位となる。また、
他の状態すなわち固定子巻線L1,L2,L3のうち
の1相の固定子巻線にしか電流が流れていない状
態、例えば固定子巻線L1にだけ電源が流れてい
る状態では抵抗器106にだけVBEの電圧が印加
され、トランジスタQ16はカツトオフされ、抵抗
器107にはトランジスタQ14,Q15を通じて電
流が供給されるため、抵抗器107には4VBEの
電圧が発生する。この結果、抵抗器109には
2VBEの電圧が出力される。 Next, the operation of the two-phase conduction state detection circuit 8 shown in FIG. 4 will be explained with reference to FIG. 2. As is clear from Fig. 2, the high level of input signals A, B, and C corresponds to the forward base-emitter voltage V BE (0.7V) of transistors Q 4 , Q 1 , Q 5 , Q 2 , Q 6 , and Q 3 ), each with 2V BE . Also, transistor Q 11 ~
Since the base-emitter forward voltage drop in the forward direction of Q 20 is V BE , in a two-phase conduction state, for example, when current is flowing in stator windings L 1 and L 2 , resistors 105 and 106 Voltage V BE is applied, transistors Q 15 and Q 16 are cut off, and resistor 1
07 is supplied with current through the transistor Q14 , and a voltage of 2V BE is generated. As a result, no voltage is generated in the resistor 109 and the potential is zero. Also,
In other states, that is, a state in which current is flowing only to one phase of the stator windings among stator windings L 1 , L 2 , and L 3 , for example, a state in which power is flowing only to stator winding L 1 . In this case, the voltage of V BE is applied only to the resistor 106, the transistor Q 16 is cut off, and current is supplied to the resistor 107 through the transistors Q 14 and Q 15 , so the voltage of 4 V BE is applied to the resistor 107. Occur. As a result, resistor 109 has
A voltage of 2V BE is output.
以上のようにして2相導通状態でハイレベル、
他の状態でローレベルの信号を出力する。 As described above, the high level in the two-phase conduction state,
Outputs a low level signal in other states.
以上のように本発明はブラシレス直流モータの
転流時に発生する複数相の固定子巻線に電流が流
れている時間を検出し、或る一定時間その状態が
持続した場合にモータへの電力の供給を停止する
ことにより、モータが転流位置でロツクされた場
合のモータの温度上昇あるいは駆動用スイツチ手
段の温度上昇を防ぎ、それらの熱破壊を防止でき
るとともにモータおよび駆動部の小型化に著しく
寄与するものである。 As described above, the present invention detects the time during which current flows through the stator windings of multiple phases that occur during commutation of a brushless DC motor, and when this state continues for a certain period of time, the power to the motor is reduced. By stopping the supply, it is possible to prevent the temperature of the motor or the drive switch means from rising when the motor is locked in the commutation position, thereby preventing their thermal damage and significantly reducing the size of the motor and drive unit. It is something that contributes.
なお、前述の本発明の実施例では半波駆動方式
(固定子巻線へ一方向の電流だけを流してモータ
を駆動する方式)の場合を例にとつたが、全波駆
動方式(固定子巻線へ2方向の電流を流してモー
タを駆動する方式)においても、固定子巻線へ逆
方向の電流を流すスイツチ素子の2相導通期間を
も同時に検出することにより、本質的に同様とな
り、本発明に含まれることはいうまでもない。 In the above-described embodiments of the present invention, a half-wave drive method (a method in which current flows in only one direction to the stator windings to drive the motor) was used as an example, but a full-wave drive method (a method in which the motor is driven by passing current in only one direction to the stator windings) was used as an example. Even in the case of a method in which a motor is driven by passing current in two directions through the windings, the method is essentially the same by simultaneously detecting the two-phase conduction period of the switch element that causes current to flow in the opposite direction to the stator windings. , is included in the present invention.
第1図は3相ブラシレス直流モータの半波駆動
回路の基本的構成図、第2図は本発明の一実施例
の回路構成図、第3図は第2図の各部の信号波形
図、第4図は第2図の2相導通状態検出手段の具
体的回路構成例を示す図である。
Q1〜Q8,Q11〜Q21……トランジスタ、L1〜L3
……固定子巻線、C……コンデンサ、Er……基
準電源、1……固定子巻線群、2……スイツチ手
段、3……駆動手段、4〜6……抵抗器、7……
位置信号発生手段、8……2相導通状態検出手
段、9……2相導通状態判別手段、10……比較
器、11……記憶手段、12,13,101〜1
09……抵抗器。
Fig. 1 is a basic configuration diagram of a half-wave drive circuit for a three-phase brushless DC motor, Fig. 2 is a circuit configuration diagram of an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a signal waveform diagram of each part of Fig. 2. FIG. 4 is a diagram showing a specific example of the circuit configuration of the two-phase conduction state detection means shown in FIG. Q 1 ~ Q 8 , Q 11 ~ Q 21 ...transistor, L 1 ~ L 3
... Stator winding, C ... Capacitor, Er ... Reference power supply, 1 ... Stator winding group, 2 ... Switch means, 3 ... Drive means, 4 to 6 ... Resistor, 7 ...
Position signal generation means, 8... Two-phase conduction state detection means, 9... Two-phase continuity state determination means, 10... Comparator, 11... Storage means, 12, 13, 101-1
09...Resistor.
Claims (1)
久磁石を含んでなる回転子と、上記固定子巻線に
対する上記回転子の位置関係を検出して上記各相
の固定子巻線への通電を制御するための位置信号
を発生する位置信号発生手段を有するブラシレス
直流モータと、上記固定子巻線の各端子に接続さ
れ上記ブラシレス直流モータへ電力を供給するス
イツチ素子を含んでなるスイツチ手段と、上記位
置信号発生手段の出力により上記スイツチ手段を
駆動するスイツチ駆動手段と、上記固定子巻線へ
の供給電流に関して同一極性の関係にある上記ス
イツチ手段を構成しているスイツチ素子が2個同
時に導通している状態を検出する2相導通状態検
出手段と、その2相導通状態検出手段の出力によ
り2相導通状態の時間を測定し、その測定時間が
あらかじめ定められた時間を越えたときに出力状
態が変化する2相導通状態判別手段と、その2相
導通状態判別手段の出力でセツトされ、上記スイ
ツチ手段を非作動状態に保持する機能を有した記
憶手段を具備してなることを特徴とするブラシレ
ス直流モータの駆動装置。 2 記憶手段のセツト出力により2相導通状態判
別手段の2相導通状態の時間測定をリセツトする
手段を含めて構成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載のブラシレス直流モータ
の駆動装置。[Claims] A stator winding of 1 m (however, m≧2) phase, a rotor including a permanent magnet, and a positional relationship of the rotor with respect to the stator winding are detected. A brushless DC motor has a position signal generating means for generating a position signal for controlling energization to the stator winding of each phase, and is connected to each terminal of the stator winding to supply power to the brushless DC motor. a switch means comprising a switch element that operates, a switch drive means for driving the switch means by the output of the position signal generating means, and a switch means having the same polarity with respect to the current supplied to the stator winding. A two-phase conduction state detection means detects the state in which two of the constituent switch elements are conductive at the same time, and the time of the two-phase conduction state is measured by the output of the two-phase conduction state detection means, and the measured time is A two-phase conduction state determining means whose output state changes when a predetermined time has elapsed, and a function of maintaining the switch means in a non-operating state by being set by the output of the two-phase conduction state determining means. A drive device for a brushless DC motor, comprising a storage means. 2. The brushless DC motor according to claim 1, further comprising means for resetting the two-phase conduction state time measurement of the two-phase conduction state determination means by the set output of the storage means. Drive device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14586679A JPS5668290A (en) | 1979-11-09 | 1979-11-09 | Driving device for brushless dc motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14586679A JPS5668290A (en) | 1979-11-09 | 1979-11-09 | Driving device for brushless dc motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5668290A JPS5668290A (en) | 1981-06-08 |
| JPS6159076B2 true JPS6159076B2 (en) | 1986-12-15 |
Family
ID=15394863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14586679A Granted JPS5668290A (en) | 1979-11-09 | 1979-11-09 | Driving device for brushless dc motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5668290A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57151293A (en) * | 1981-03-12 | 1982-09-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Brushless motor |
-
1979
- 1979-11-09 JP JP14586679A patent/JPS5668290A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5668290A (en) | 1981-06-08 |
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