无刷电动机旋转位置检测装置制造方法及图纸

一种无刷电动机旋转位置检测器，其特征在于包括： 以正向和负向往复得电的ｍ相驱动线圈； 面向驱动线圈，其驱动磁极Ｎ和Ｓ交替极化，并与旋转轴一起旋转的驱动磁体； 在至少一个驱动磁极上形成的单极位置检测磁性装置（Ｎ＋）； 设置成面对驱动磁体（１），以控制驱动磁极（Ｎ和Ｓ）与位置检测磁性装置（Ｎ＋）两者磁场的磁检测器（２ａ、２ｂ和２ｃ）； 根据磁检测器输出的信号，向驱动线圈提供驱动电流的无刷电动机驱动电路（３）；以及 通过合成磁检测器（２ａ、２ｂ和２ｃ）输出的信号，驱动线圈的反向电动势电压波形（Ｕ、Ｖ和Ｗ）以及基准电压，产生旋转位置信号的合成装置（２０）。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用以检测无刷电动机转子位置的检测器。现有的例如VTR（磁带录像机）的磁鼓驱动电动机（无刷电动机）具有一个旋转位置检测器，用以当电动机每转一圈变换图像磁头时即产生一个含有一个脉冲的旋转位置信号。图6表示一例旋转位置检测器，其中，旋转位置检测步骤是这样进行的：通过在面对转子21外周缘位置上安装的PG传感器22，检测由设置在电动机转子21外周缘上的PG磁性体所产生的磁场，PG传感器22输出的信号由放大器23放大获得如图7（a）所示的一个含有一个波峰的波形，该信号通过电压比较电路24与阀值VTH比较以得到一个脉冲信号，脉冲信号的一个周期相当于转子21转一圈，如图7（b）所示。然而，上述无刷电动机的旋转位置检测器存在以下一些问题：即由于无刷电动机的旋转位置检测器需要上述PG磁性体21a和PG传感器22，故其部件数增多，成本由此而增高。此外，当采用诸如PG传感器22一类的磁检测器时，必须在电路板（印刷电路板）上布线，且操作也很复杂。再者，由于磁检测器安装在面对转子磁性体21外周缘的位置上，而且在电路板上必须为布线留出较大的空间，因此，电路板的尺寸无法减小。本专利技术立足于解决现有技术的上述问题，其目的在于提供一种无刷电动机旋转位置检测器，使之能减少元件数量并由此降低元件成本，而且降低制造成本和减小电路板的尺寸。为了实现上述目的，根据本专利技术的第一方案，它包括正向与反-->向交互通电的m相驱动线圈;面对驱动线圈并与旋转轴一起旋转，使N和S驱动磁极交替极化的驱动磁体;设置在至少一个驱动磁极上并具有单极性的位置检测磁性装置;面对驱动磁体安装并检测驱动磁极和位置检测装置这两者磁场的磁检测器;用以根据磁检测器的输出信号向驱动线圈提供驱动电流的无刷电动机驱动电路;用以将旋转位置信号与磁检测器输出信号、驱动线圈的反向电动势电压以及一个基准电压加以合成的合成装置。本专利技术的第二方案是这样构成的，当电动机每转一圈，上述第一方案之磁检测器的输出产生一个突出的变化。本专利技术的第三方案是这样构成的，如上述第一方案的合成装置包括：用以放大磁检测器各相中一个相的输出信号的放大器;用以根据驱动线圈的反向电动势电压波形和基准电压输出一预定脉冲信号的反向电动势合成电路;用以对与来自反向电动势合成电路的脉冲信号相一致的放大器输出信号进行取样和保持的取样一保持电路;用以将放大器输出信号幅值电压划分为1/n的分压电路;用以比较取样一保持电路输出信号电压与分压电路输出信号电压的比较器;以及用以计算比较器与反向电动势合成电路输出信号之间逻辑积并输出其作为旋转位置检测信号的“与”门电路。本专利技术的第四方案是这样构成的，如上述第一方案的合成装置包括：用以放大磁检测器各相中一个相的输出信号的放大器;用以根据驱动线圈的反向电动势电压波形和基准电压输出一预定脉冲信号的反向电动势合成电路;用以比较和合成磁检测器的输出信号并输出一预定脉冲信号的霍尔输出合成电路;用以计算霍尔输出合成电路与反向电动势合成电路输出信号之间逻辑和的“或”门电路;用以根据“或”门电路输出的脉冲信号对放大器输出信号进行采样和保持的取样一保持电路;用以将放大器的输出信号幅值划分为1/n的分压电路;用以比较取样一保持电路输出信号电压与分压器输出信-->号电压的比较器;以及用以计算比较器和霍尔输出合成电路输出信号之间的逻辑积并输出其作为旋转位置检测信号的“与”门电路。在第一、第三和第四方案中，驱动磁检测器还用作位置检测磁检测器，根据磁检测器的输出信号、驱动线圈的反向电动势电压波形以及基准电压由合成装置提供一个电动机每转一圈的脉冲信号作为旋转位置信号。在第二方案中，只要电动机每转一圈，磁检测器的输出即突出地变化一下，通过合成装置从变化的部分得到旋转位置信号脉冲。因此，本专利技术因减少包括PG传感器和PG磁性体在内的现有元件的数量而降低元件成本，并因无需安装PG磁性体和将PG传感器安装在电路板上而降低了制造成本，而且，由于无需为PG传感器和PG传感器布线留出空间，因而进一步减小了电路板的尺寸。图1是表示本专利技术一个实施例的无刷电动机旋转位置检测器的一个典型示意图;图2（A）至2（J）是用以解释图1所示装置电路动作的时序图;图3（A）至3（E），3（J）和3（H），3（P）至3（R）是用以解释表示本专利技术另一实施例之一个无刷电动机旋转位置检测器的电路动作的时序图;图4是表示本专利技术再一个实施例的一个无刷电动机之旋转位置检测器的典型示意图;图5（A），5（S），5（C），5（T1），5（T2），S（B’），5（C1），5（D’），5（Y）和5（H）是用以解释图4所示电路动作的时序图;图6是表示现有技术的一个无刷电动机旋转位置检测器的示意方框图;图7（A）和7（B）是用以解释图6所示电路动作的时序图。以下将参照附图描述本专利技术的各个实施例。-->图1是表示本专利技术一个实施例的无刷电动机旋转位置检测器的典型示意图。该实施例采用三相无刷电动机。图1中，标号1表示驱动磁体。该驱动磁体1设置于一个未图示的旋转轴上（后者可旋转地由未图示的电路板支承），以与该旋转轴一起旋转。驱动磁体1具有驱动磁极N和S，它们沿圆周方向交替地极化，在其中一个驱动磁极N中有一个用作位置检测磁性装置的位置检测磁极N+被极化。位置检测磁极N+以高于周围其它驱动磁极N的磁力线密度极化。霍尔元件2a、2b和2c作为磁检测器用以检测驱动磁极N和S以及位置检测磁极N+的磁场，它们分别以轴线方向设置在电路板上面向驱动磁体1的位置上。霍尔元件2a、2b和2c的每一个输出端与设置在电路板上的一块驱动集成电路连接。驱动集成电路包括根据霍尔元件2a、2b和2c输出信号向驱动线圈L提供驱动电流的无刷电动机驱动电路3;连接到霍尔元件2a、2b和2c之中一个输出端（在本实施例中为U相）以放大该元件之输出信号的放大器6;当驱动线圈L得电且线圈L的中点电压输出一预定脉冲信号时，用以检测此时所感应的反向电动势波形的反向电动势合成电路4;连接到反向电动势合成电路4和放大器6的输出端的取样一保持电路5;用以将出现在放大器6输出端的幅值电压划分为1/n的分压电路7;其一端连接到分压电路7输出端，另一端连接到取样一保持电路5输出端，以比较分压电路7输出的信号电压与取样一保持电路5输出的信号电压的比较器8;以及其一端连接到比较器8输出端，另一端连接到反向电动势合成电路4输出端以计算电路4和比较器8输出信号之间逻辑积的“与”门9。通过合成而产生旋转位置信号的合成装置20包括放大器6、反向电动势合成电路4、取样一保持电路5、分压电路7、比较器8和“与”门9。图1中，标号10表示电容器。-->图1中，为简化起见，将霍尔元件2a、2b和2c画在面对驱动磁体1外周缘的位置上，线圈L画在驱动磁体1的外面。然而，实际上霍尔元件2a、2b和2c以轴向设置在电路板上面对驱动磁体1之驱动磁极N和S的位置上，线圈L设置在面对驱动磁体1内周缘的位置上。接下来描述如此构成的无刷电动机旋转位置检测器的动作。图1中的英文字符分别对应于图2中的所示波形。当一个预定电压加到驱动线圈L时，驱动磁体1旋转，驱动磁体1的磁极N和S交替面对霍尔元件2a、2b和2c，由霍尔元件2a、2b或2c相应地按每个磁极的磁场方向输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1、一种无刷电动机旋转位置检测器，其特征在于包括：以正向和负向往复得电的m相驱动线圈；面向驱动线圈，其驱动磁极N和S交替极化，并与旋转轴一起旋转的驱动磁体；在至少一个驱动磁极上形成的单极位置检测磁性装置(N+)；设置成面对驱动磁体(1)，以控制驱动磁极(N和S)与位置检测磁性装置(N+)两者磁场的磁检测器(2a、2b和2c)；根据磁检测器输出的信号，向驱动线圈提供驱动电流的无刷电动机驱动电路(3)；以及通过合成磁检测器(2a、2b和2c)输出的信号，驱动线圈的反向电动势电压波形(U、V和W)以及基准电压，产生旋转位置信号的合成装置(20)。2、如权利要求1所述的无刷电动机旋转位置检测器，其特征在于磁检测器的输出每转一圈有突出的变化。3、如权利要求1所述的无刷电动机旋转位置检测器，其特征在于所述合成装置包括：放大磁检测器各相中一个相的输出信号的放大器（6）;根据驱动线圈的反向电动势电压波形和基准电压输出一预定脉冲信号的反向电动势合成电路（4）;根据反向电动势合成电路输出的脉冲信号，对放大器输出信号作...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛越功，
申请(专利权)人：株式会社三协精机制作所，
类型：发明
国别省市：