(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなるブラシレスモータの駆動方法であって、前記第１巻線と前記第２巻線に３相インバータ回路をそれぞれ接続して、前記第１巻線と前記第２巻線に対して電気角で６０°の位相差を持った電流を流すことで、円形の回転磁界を発生させ、
前記ブラシレスモータは、クローポール形３相ブラシレスモータであって、３相の巻線がΔ結線され、その３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなり、
前記第１巻線と前記第２巻線の共通端子、前記共通端子と前記第１巻線を挟んで形成された第１端子、及び、前記共通端子と前記第２巻線を挟んで形成された第２端子に、１８０°矩形波電圧をそれぞれ１２０°の位相差で印加して、前記第１巻線と前記第２巻線に電気角で６０°の位相差を持った電流を流すことを特徴とするブラシレスモータの駆動方法。
【請求項２】
３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなるブラシレスモータの駆動方法であって、前記第１巻線と前記第２巻線に３相インバータ回路をそれぞれ接続して、前記第１巻線と前記第２巻線に対して電気角で６０°の位相差を持った電流を流すことで、円形の回転磁界を発生させ、
前記ブラシレスモータは、クローポール形３相ブラシレスモータであって、３相の巻線がΔ結線され、その３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなり、
前記クローポール形３相ブラシレスモータの、３相の巻線の内の１相の巻線が省略された状態での２相の第１巻線と第２巻線に設けられる３個の端子の内、前記第１巻線と前記第２巻線とが互いに接続された共通端子、前記共通端子と前記第１巻線を挟んで形成された第１端子、及び、前記共通端子と前記第２巻線を挟んで形成された第２端子に、１２０°の位相差の正弦波電圧をそれぞれ印加して、前記第１巻線と前記第２巻線に電気角で６０°の位相差を持った電流を流すことを特徴とするブラシレスモータの駆動方法。
【請求項３】
３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなるブラシレスモータの駆動方法であって、前記第１巻線と前記第２巻線に３相インバータ回路をそれぞれ接続して、前記第１巻線と前記第２巻線に対して電気角で６０°の位相差を持った電流を流すことで、円形の回転磁界を発生させ、
前記ブラシレスモータは、クローポール形３相ブラシレスモータであって、３相の巻線がΔ結線され、その３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなり、
前記クローポール形３相ブラシレスモータの、３相の巻線の内の１相の巻線が省略された状態での２相の第１巻線と第２巻線に設けられる３個の端子の内、前記第１巻線と前記第２巻線とが互いに接続された共通端子に、前記共通端子と前記第１巻線を挟んで形成された第１端子、及び、前記共通端子と前記第２巻線を挟んで形成された第２端子に印加する正弦波電圧の最大値の２分の１を常時印加し、前記３個の端子の内、残る前記第１端子及び第２端子に電気角で６０°の位相差をもった正弦波電圧を印加して、電気角で６０°の位相差を持った２相の電流を流すことを特徴とするブラシレスモータの駆動方法。
【請求項４】
３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなるブラシレスモータの駆動方法であって、前記第１巻線と前記第２巻線に３相インバータ回路をそれぞれ接続して、前記第１巻線と前記第２巻線に対して電気角で６０°の位相差を持った電流を流すことで、円形の回転磁界を発生させ、
前記ブラシレスモータは、クローポール形３相ブラシレスモータであって、３相の巻線がΔ結線され、その３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなり、
１相分の巻線を省略したブラシレスモータについて、省略してない状態の３相ブラシレスモータに等価変換した場合の仮想の３端子のそれぞれに流れる３相交流電流を算出し、
その求めた３相交流電流から、前記第１巻線及び前記第２巻線に印加される各端子電圧の周波数と同期して回転する二軸の回転座標系でのｄ軸実電流値とｑ軸実電流値とを求め、
その求めたｄ軸実電流値とｄ軸電流指令値との偏差、及び、その求めたｑ軸実電流値とｑ軸電流指令値との偏差をそれぞれ求め、
これら両偏差から、前記ｄ軸電流指令値及び前記ｑ軸電流指令値の通りに電流が流れるように、ｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値を算出し、これらｄ軸電圧指令値、ｑ軸電圧指令値に基づいて、電圧を印加して、電気角で６０°の位相差を持った２相の電流を流すようにしたこと特徴とするブラシレスモータの駆動方法。
【請求項５】
請求項４に記載のブラシレスモータの駆動方法において、
前記第１巻線と前記第２巻線の共通端子と前記第１巻線を挟んで形成された第１端子に流れる第１相電流、前記共通端子と前記第２巻線を挟んで形成された第２端子に流れる第２相電流、及び、前記共通端子に流れる第３相電流をそれぞれ検出し、
前記仮想の３端子のそれぞれに流れる３相交流電流を、前記第１相電流、第２相電流及び第３相電流に基づいて算出するようにしたこと特徴とするブラシレスモータの駆動方法。
【請求項６】
請求項４に記載のブラシレスモータの駆動方法において、
前記第１巻線と前記第２巻線の共通端子と前記第１巻線を挟んで形成された第１端子に流れる第１相電流、及び、前記共通端子と前記第２巻線を挟んで形成された第２端子に流れる第２相電流を検出し、
１相分の巻線を省略したブラシレスモータについて、省略してない状態の３相ブラシレスモータに等価変換した場合の仮想の３端子のそれぞれに流れる３相交流電流を、前記第１相電流及び前記第２相電流に基づいて算出したこと特徴とするブラシレスモータの駆動方法。
【請求項７】
３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなるブラシレスモータの駆動回路であって、
前記第１巻線と前記第２巻線とが互いに接続された共通端子、その共通端子と前記第１巻線を挟んで形成された第１端子、及び、その共通端子と前記第２巻線を挟んで形成された第２端子が、それぞれ接続される３相インバータ回路と、
前記共通端子、前記第１端子、及び前記第２端子が電気角で１２０°の位相差を持ち、その各端子に１８０°区間は直流電源のプラス端子に接続、残り１８０°区間はマイナス端子に接続、又は、断続的に接続して前記第１巻線と前記第２巻線を通電し、前記第１巻線と前記第２巻線に電気角で６０°の位相差を持った電流を供給するための制御信号を生成し前記３相インバータ回路に出力する制御回路と
を備えたことを特徴とするブラシレスモータの駆動回路。
【請求項８】
３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなるブラシレスモータの回転位置の検出方法であって、
前記第１巻線と前記第２巻線の共通端子、前記共通端子と前記第１巻線を挟んで形成された第１端子、前記共通端子と前記第２巻線を挟んで形成された第２端子に対して、３相インバータ回路をそれぞれ接続して、前記各端子にそれぞれ電気角で１２０°の位相差を持ち、前記各端子に１８０°区間は直流電源のプラス端子に接続、残り１８０°区間はマイナス端子に接続、又は、断続的に接続して通電し、前記第１巻線と前記第２巻線に電気角で６０°の位相差を持った電流を流す状態にして、
前記通電の区間において、前記第１端子と前記第２端子のうち、前記共通端子と同じ電位となる端子に対して、開放状態とし、その開放された端子の電位の変化から電気角を推定することを特徴とするブラシレスモータの回転位置の検出方法。
【請求項９】
請求項８に記載のブラシレスモータの回転位置の検出方法において、
前記第１端子及び前記第２端子の電位が前記共通端子と異なる通電の区間では、それ以外の通電の区間で推定した通電タイミングで電気角を推定することを特徴とするブラシレスモータの回転位置の検出方法。
【請求項１０】
３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなり、前記第１巻線と前記第２巻線の共通端子、その共通端子と前記第１巻線を挟んで形成された第１端子、その共通端子と前記第２巻線を挟んで形成された第２端子に対して、３相インバータ回路がそれぞれ接続され、
これら３端子に３相インバータ回路を介して、それぞれ電気角で１２０°の位相差を持ち、前記各端子に１８０°区間は直流電源のプラス端子に接続、残り１８０°区間はマイナス端子に接続、又は、断続的に接続して通電し、前記第１巻線と前記第２巻線に電気角で６０°の位相差を持った電流が供給されるブラシレスモータの回転位置の検出回路であって、
前記通電の区間において、前記第１端子と前記第２端子のうち、前記共通端子と同じ電位となる端子について開放状態にする制御信号を前記３相インバータ回路に出力する制御回路と、
前記第１端子又は第２端子が開放された時、前記第１端子と前記共通端子の電位差、又は、前記第２端子と前記共通端子の電位差を、それぞれ検出する電位差検出回路と、
前記電位差検出回路がそれぞれ検出する電位差が予め定めた電位差に到達した時、ロータの電気角を推定する推定回路と
を備えたことを特徴とするブラシレスモータの回転位置の検出回路。
【請求項１１】
請求項１０に記載のブラシレスモータの回転位置の検出回路において、
前記第１端子又は前記第２端子が開放された時から、前記電位差検出回路が予め定めた電位差を検出した時までの時間を計時する計時回路を備え、
前記第１端子及び前記第２端子の電位が前記共通端子と異なる通電の区間では、前記計時回路で計時した時間にてロータの電気角を推定することを特徴とするブラシレスモータの回転位置の検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータの駆動方法及びブラシレスモータの駆動回路、並びに、ブラシレスモータの回転位置の検出方法及びブラシレスモータの回転位置の検出回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ブラシレスモータは、構造が簡単でかつ高効率なモータとして注目されている。例えば、クローポール形ブラシレスモータでは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相の環状のステータ部材が積層されていて、これら環状のステータ部材間に、Ｕ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線を巻回し、これら各巻線をΔ結線又はＹ結線することによって、３相クローポール形ブラシレスモータが形成される。
【０００３】
Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各環状のステータには、ロータと相対向するようにクローポールが複数形成され、それら各相のクローポールが周方向において所定の順序で並ぶように配置されている。そして、３相インバータ回路にて、対応する巻線に３相平衡電流を通電制御することで、各相のクローポールには、回転磁界が発生し、この回転磁界によって、ロータが回転駆動するようになっている。
【０００４】
また、近年、ブラシレスモータにおいては、より構造を簡素化し、小型化、低コストを目的としたブラシレスモータが提案されている（例えば、特許文献１）。このブラシレスモータは、Ｕ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線の内のいずれか１相の巻線を省略し２相の巻線からなるブラシレスモータであって、１相の巻線を省略した分、構造が簡素化し、生産性を改善、小型化、低コスト化を実現できる。
【０００５】
また、１相の巻線を省略した２相の巻線からなるブラシレスモータにおいては、４個の電力素子と直流電源を２つ使って、２相の巻線を通電制御してロータを回転駆動させることが提案されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２１５３０５号公報
【特許文献２】国際公開第２００７／０１０９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記特許文献１では、３相の内のいずれか１相の巻線を省略した２相の巻線からなるブラシレスモータは、その２相の巻線に３相インバータ回路から各端子に３相平衡電流した場合、各相のクローポールには、円形の回転磁界ではなく、各電気角おいて大きさが異なる楕円の回転磁界が発生する。
【０００８】
その結果、１相の巻線を省略した２相の巻線からなるブラシレスモータでは、円形の回転磁界を作れないことから、電気角に対して２次トルクリップルと、それに伴う音・振動を抑えることができなかった。
【０００９】
しかも、上記特許文献２では、１相の巻線を省略した２相の巻線からなるブラシレスモータを実現するためには、２つの直流電源が必要となり、回路が複雑となって実用が困難であった。
【００１０】
本発明は上記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は、１相の巻線が省略された２相の巻線からなるブラシレスモータであっても、３相インバータ回路にて円形の回転磁界を発生させることができ、音・振動を抑えることのできるブラシレスモータの駆動方法及びブラシレスモータの駆動回路、並びに、ブラシレスモータの回転位置の検出方法及びブラシレスモータの回転位置の検出回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなるブラシレスモータの駆動方法であって、前記第１巻線と前記第２巻線に３相インバータ回路をそれぞれ接続して、前記第１巻線と前記第２巻線に対して電気角で６０°の位相差を持った電流を流すことで、円形の回転磁界を発生させ、前記ブラシレスモータは、クローポール形３相ブラシレスモータであって、３相の巻線がΔ結線され、その３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなり、前記第１巻線と前記第２巻線の共通端子、前記共通端子と前記第１巻線を挟んで形成された第１端子、及び、前記共通端子と前記第２巻線を挟んで形成された第２端子に、１８０°矩形波電圧をそれぞれ１２０°の位相差で印加して、前記第１巻線と前記第２巻線に電気角で６０°の位相差を持った電流を流す。
請求項２に記載の発明は、３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなるブラシレスモータの駆動方法であって、前記第１巻線と前記第２巻線に３相インバータ回路をそれぞれ接続して、前記第１巻線と前記第２巻線に対して電気角で６０°の位相差を持った電流を流すことで、円形の回転磁界を発生させ、前記ブラシレスモータは、クローポール形３相ブラシレスモータであって、３相の巻線がΔ結線され、その３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなり、前記クローポール形３相ブラシレスモータの、３相の巻線の内の１相の巻線が省略された状態での２相の第１巻線と第２巻線に設けられる３個の端子の内、前記第１巻線と前記第２巻線とが互いに接続された共通端子、前記共通端子と前記第１巻線を挟んで形成された第１端子、及び、前記共通端子と前記第２巻線を挟んで形成された第２端子に、１２０°の位相差の正弦波電圧をそれぞれ印加して、前記第１巻線と前記第２巻線に電気角で６０°の位相差を持った電流を流す。
請求項３に記載の発明は、３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなるブラシレスモータの駆動方法であって、前記第１巻線と前記第２巻線に３相インバータ回路をそれぞれ接続して、前記第１巻線と前記第２巻線に対して電気角で６０°の位相差を持った電流を流すことで、円形の回転磁界を発生させ、前記ブラシレスモータは、クローポール形３相ブラシレスモータであって、３相の巻線がΔ結線され、その３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなり、前記クローポール形３相ブラシレスモータの、３相の巻線の内の１相の巻線が省略された状態での２相の第１巻線と第２巻線に設けられる３個の端子の内、前記第１巻線と前記第２巻線とが互いに接続された共通端子に、前記共通端子と前記第１巻線を挟んで形成された第１端子、及び、前記共通端子と前記第２巻線を挟んで形成された第２端子に印加する正弦波電圧の最大値の２分の１を常時印加し、前記３個の端子の内、残る前記第１端子及び第２端子に電気角で６０°の位相差をもった正弦波電圧を印加して、電気角で６０°の位相差を持った２相の電流を流す。
請求項４に記載の発明は、３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなるブラシレスモータの駆動方法であって、前記第１巻線と前記第２巻線に３相インバータ回路をそれぞれ接続して、前記第１巻線と前記第２巻線に対して電気角で６０°の位相差を持った電流を流すことで、円形の回転磁界を発生させ、前記ブラシレスモータは、クローポール形３相ブラシレスモータであって、３相の巻線がΔ結線され、その３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなり、１相分の巻線を省略したブラシレスモータについて、省略してない状態の３相ブラシレスモータに等価変換した場合の仮想の３端子のそれぞれに流れる３相交流電流を算出し、その求めた３相交流電流から、前記第１巻線及び前記第２巻線に印加される各端子電圧の周波数と同期して回転する二軸の回転座標系でのｄ軸実電流値とｑ軸実電流値とを求め、その求めたｄ軸実電流値とｄ軸電流指令値との偏差、及び、その求めたｑ軸実電流値とｑ軸電流指令値との偏差をそれぞれ求め、これら両偏差から、前記ｄ軸電流指令値及び前記ｑ軸電流指令値の通りに電流が流れるように、ｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値を算出し、これらｄ軸電圧指令値、ｑ軸電圧指令値に基づいて、電圧を印加して、電気角で６０°の位相差を持った２相の電流を流すようにした。
【００１２】
請求項１〜４に記載の発明によれば、３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなるステータに円形の回転磁界を生成することができる。その結果、３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の巻線からなるブラシレスモータについて、それぞれの電気角に対してのトルクリップルをなくし、それに伴うモータ１の音・振動の発生を防止することができる。
【００１６】
また、クローポール形３相ブラシレスモータであって、Δ結線された巻線の内の１相の巻線が省略された２相の第１巻線と第２巻線とからなるステータに円形の回転磁界を生成することができる。
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、クローポール形３相ブラシレスモータであって、第１巻線と第２巻線に設けられる３つの端子に、１８０°矩形波電圧をそれぞれ１２０°の位相差で印加することによって、第１巻線と第２巻線に電気角で６０°の位相差を持った電流を流すことができステータに円形の回転磁界を生成することができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、クローポール形３相ブラシレスモータであって、２相の第１巻線と第２巻線に設けられる３個の端子に、正弦波電圧を１２０°の位相差で印加して、電気角で６０°の位相差を持った２相の電流を流すことができる。その結果、ステータに円形の回転磁界を生成することができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、クローポール形３相ブラシレスモータであって、２相の第１巻線と第２巻線に設けられる３個の端子の内の共通端子に、第１端子及び第２端子に印加する正弦波電圧の最大値の２分の１を常時印加し、３個の端子の内、残る第１端子及び第２端子に電気角で６０°の位相差をもった正弦波電圧を印加して、電気角で６０°の位相差を持った２相の電流を流すことができる。その結果、ステータに円形の回転磁界を生成することができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、クローポール形３相ブラシレスモータであって、２相の第１巻線と第２巻線に設けられる３個の端子に流れる電流を検出することで、３個の端子に正弦波電圧を１２０°の位相差で印加して、電気角で６０°の位相差を持って流す２相の電流をベクトル制御することができステータに円形の回転磁界を生成することができる。
【００２５】
請求項５に記載の発明は、請求項４項に記載のブラシレスモータの駆動方法において、前記第１巻線と前記第２巻線の共通端子と前記第１巻線を挟んで形成された第１端子に流れる第１相電流、前記共通端子と前記第２巻線を挟んで形成された第２端子に流れる第２相電流、及び、前記共通端子に流れる第３相電流をそれぞれ検出し、前記仮想の３端子のそれぞれに流れる３相交流電流を、前記第１相電流、第２相電流及び第３相電流に基づいて算出する。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、クローポール形３相ブラシレスモータであって、２相の第１巻線と第２巻線に設けられる３個の端子に流れる電流を検出することで、３個の端子に正弦波電圧を１２０°の位相差で印加して、電気角で６０°の位相差を持って流す２相の電流をベクトル制御することができステータに円形の回転磁界を生成することができる。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、請求項４項に記載のブラシレスモータの駆動方法において、前記第１巻線と前記第２巻線の共通端子と前記第１巻線を挟んで形成された第１端子に流れる第１相電流、及び、前記共通端子と前記第２巻線を挟んで形成された第２端子に流れる第２相電流を検出し、１相分の巻線を省略したブラシレスモータについて、省略してない状態の３相ブラシレスモータに等価変換した場合の仮想の３端子のそれぞれに流れる３相交流電流を、前記第１相電流及び前記第２相電流に基づいて算出した。
【００２８】
請求項６に記載の発明によれば、第１相電流と第２相電流を検出することで、仮想の３端子のそれぞれに流れる３相交流電流を算出することができる。
【００４９】
請求項７に記載の発明は、３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなるブラシレスモータの駆動回路であって、前記第１巻線と前記第２巻線とが互いに接続された共通端子、その共通端子と前記第１巻線を挟んで形成された第１端子、及び、その共通端子と前記第２巻線を挟んで形成された第２端子が、それぞれ接続される３相インバータ回路と、前記共通端子、前記第１端子、及び前記第２端子が電気角で１２０°の位相差を持ち、その各端子に１８０°区間は直流電源のプラス端子に接続、残り１８０°区間はマイナス端子に接続、又は、断続的に接続して前記第１巻線と前記第２巻線を通電し、前記第１巻線と前記第２巻線に電気角で６０°の位相差を持った電流を供給するための制御信号を生成し前記３相インバータ回路に出力する制御回路とを備えた。
【００５０】
請求項７に記載の発明によれば、３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなるステータに円形の回転磁界を生成することができる。その結果、３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の巻線からなるブラシレスモータについて、それぞれの電気角に対してのトルクリップルをなくし、それに伴うモータ１の音・振動の発生を防止することができる。
【００５１】
請求項８に記載の発明は、３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなるブラシレスモータの回転位置の検出方法であって、前記第１巻線と前記第２巻線の共通端子、前記共通端子と前記第１巻線を挟んで形成された第１端子、前記共通端子と前記第２巻線を挟んで形成された第２端子に対して、３相インバータ回路をそれぞれ接続して、前記各端子にそれぞれ電気角で１２０°の位相差を持ち、前記各端子に１８０°区間は直流電源のプラス端子に接続、残り１８０°区間はマイナス端子に接続、又は、断続的に接続して通電し、前記第１巻線と前記第２巻線に電気角で６０°の位相差を持った電流を流す状態にして、前記通電の区間において、前記第１端子と前記第２端子のうち、前記共通端子と同じ電位となる端子に対して、開放状態とし、その開放された端子の電位の変化から電気角を推定する。
【００５２】
請求項８に記載の発明によれば、３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなるブラシレススモータにおいて、共通端子との電位差にてモータの回転位置を検出することができる。
【００５３】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のブラシレスモータの回転位置の検出方法において、前記第１端子及び前記第２端子の電位が前記共通端子と異なる通電の区間では、それ以外の通電の区間で推定した通電タイミングで電気角を推定する。
【００５４】
請求項９に記載の発明によれば、電位が前記共通端子と異なる通電の区間においても、共通端子との電位差を用いるこことなくモータの回転位置を検出することができる。
請求項１０に記載の発明は、３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなり、前記第１巻線と前記第２巻線の共通端子、前記共通端子と前記第１巻線を挟んで形成された第１端子、前記共通端子と前記第２巻線を挟んで形成された第２端子に対して、３相インバータ回路がそれぞれ接続され、これら３端子に３相インバータ回路を介して、それぞれ電気角で１２０°の位相差を持ち、前記各端子に１８０°区間は直流電源のプラス端子に接続、残り１８０°区間はマイナス端子に接続、又は、断続的に接続して通電し、前記第１巻線と前記第２巻線に電気角で６０°の位相差を持った電流が供給されるブラシレスモータの回転位置の検出回路であって、前記通電の区間において、前記第１端子と前記第２端子のうち、前記共通端子と同じ電位となる端子について開放状態にする制御信号を前記３相インバータ回路に出力する制御回路と、前記第１端子又は第２端子が開放された時、前記第１端子と前記共通端子の電位差、又は、前記第２端子と前記共通端子の電位差を、それぞれ検出する電位差検出回路と、前記電位差検出回路がそれぞれ検出する電位差が予め定めた電位差に到達した時、ロータの電気角を推定する推定回路とを備えた。
【００５５】
請求項１０に記載の発明によれば、３相の巻線の内の１相の巻線を省略した２相の第１巻線と第２巻線とからなるブラシレススモータにおいて、共通端子との電位差にてモータの回転位置を検出することができる。
【００５６】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載のブラシレスモータの回転位置の検出回路において、前記第１端子又は前記第２端子が開放された時から、前記電位差検出回路が予め定めた電位差を検出した時までの時間を計時する計時回路を備え、前記第１端子及び前記第２端子の電位が前記共通端子と異なる通電の区間では、前記計時回路で計時した時間にてロータの電気角を推定する。
【００５７】
請求項１１に記載の発明によれば、電位が前記共通端子と異なる通電の区間においても、共通端子との電位差を用いることなくモータの回転位置を検出することができる。
【発明の効果】
【００５８】
本発明によれば、１相の巻線が省略された２相の巻線からなるブラシレスモータであっても、３相インバータ回路にて円形の回転磁界を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】（ａ）はクローポール形３相ブラシレスモータの断面図、（ｂ）は同じくクローポール形３相ブラシレスモータの断面図。
【図２】クローポール形３相ブラシレスモータの要部分解斜視図。
【図３】ステータの分解斜視図。
【図４】３相インバータ回路の電気回路図。
【図５】３相インバータ回路に出力する各ゲート信号の波形図。
【図６】回転磁界を説明するための説明図。
【図７】第１実施形態の別例を示すクローポール形３相ブラシレスモータに印加する正弦波電圧の波形図。
【図８】同じく第１実施形態の別例を示すクローポール形３相ブラシレスモータに印加する正弦波電圧の波形図。
【図９】同じく第１実施形態の別例を示すクローポール形３相ブラシレスモータに流れる正弦波電流の波形図。
【図１０】第２実施形態のクローポール形３相ブラシレスモータの電気回路図。
【図１１】第２実施形態の３相インバータ回路に出力する各種制御信号の波形図。
【図１２】第３実施形態のクローポール形３相ブラシレスモータの電気回路図。
【図１３】第３実施形態の電気的構成を示す電気ブロック回路図。
【図１４】第４実施形態の電気的構成を示す電気ブロック回路図。
【図１５】第５実施形態の電気的構成を示す電気ブロック回路図。
【図１６】第５実施形態における３相インバータ回路に出力する各ゲート信号の波形図。
【図１７】第５実施形態における回転磁界を説明するための説明図。
【図１８】第５実施形態の別例を示すクローポール形３相ブラシレスモータに印加する正弦波電圧の波形図。
【図１９】同じく第５実施形態の別例を示すクローポール形３相ブラシレスモータに印加する正弦波電圧の波形図。
【図２０】同じく第５実施形態の別例を示すクローポール形３相ブラシレスモータに流れる正弦波電流の波形図。
【図２１】第６実施形態のクローポール形３相ブラシレスモータの電気回路図。
【図２２】第６実施形態における回転位置の検出を説明するための説明図。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
（第１実施形態）
以下、本発明を、クローポール形３相ブラシレスモータに具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
【００６１】
図１（ａ），（ｂ）は、本実施形態のクローポール形３相ブラシレスモータ１の概略構成を示す断面図示す。
図１（ａ），（ｂ）において、クローポール形３相ブラシレスモータ１は、円盤形状のベースハウジング２ａと、そのベースハウジング２ａに一側を覆う有蓋円筒状にカバーハウジング２ｂとで、モータハウジング２を形成している。ベースハウジング２ａは、その内側中心位置に円柱状のボス部３を形成している。ベースハウジング２ａのボス部３を含む中心位置には、貫通穴４が貫通形成され、その貫通穴４には軸受５が固設されている。また、有蓋円筒状にカバーハウジング２ｂの蓋部中心位置には、同じく貫通穴６が形成され、その貫通穴６には軸受７が固設されている。そして、両貫通穴４，６に固設された軸受５，７は、モータハウジング２を貫通する回転軸８を回転可能に連結支持している。
【００６２】
モータハウジング２内において、ベースハウジング２ａに形成したボス部３の外周面には、図２に示すステータ１０が貫挿固設されている。ステータ１０は、図３に示すように、Ｕ相コア１１、第１Ｖ相コア１２、第２Ｖ相コア１３及びＷ相コア１４を有し、ボス部３に対してＷ相コア１４、第２Ｖ相コア１３、第１Ｖ相コア１２、Ｕ相コア１１の順に貫挿される。また、ステータ１０は、第１巻線Ｃ１及び第２巻線Ｃ２を有している。そして、第１巻線Ｃ１は、第１Ｖ相コア１２とＵ相コア１１との間に配設されている。また、第２巻線Ｃ２は、第２Ｖ相コア１３とＷ相コア１４との間に配設されている。
【００６３】
Ｕ相コア１１は、図３に示すように、円板状の基板２１を有し、その基板２１の中心位置にボス部３を貫挿する挿通穴２２が形成されている。そして、その挿通穴２２の開口端には、ベースハウジング２ａに対して近接する方向に円筒状のフランジ部２３が延出形成されている。一方、基板２１の外周面には、６０°の等間隔位置から径方向外向きに複数（本実施では６個）のティース２４が延出形成されている。そして、各ティース２４の先端には、回転軸８の中心軸線Ｃと平行であってベースハウジング２ａに対して近接する方向に延びるようにＬ字状に屈曲させて形成したポール２５を備えている。
【００６４】
Ｗ相コア１４は、同じく円板状の基板３１を有し、その基板３１の中心位置にボス部３を貫挿する挿通穴３２が形成されている。そして、その挿通穴３２の開口端には、ベースハウジング２ａに対して離間する方向に円筒状のフランジ部３３が延出形成されている。一方、基板３１の外周面には、同じく６０°の等間隔位置から径方向外向きに複数（本実施では６個）のティース３４が延出形成されている。そして、各ティース３４の先端には、回転軸８の中心軸線Ｃと平行であってベースハウジング２ａに対して離間する方向に延びるようにＬ字状に屈曲させて形成したポール３５を備えている。
【００６５】
つまり、Ｗ相コア１４は、Ｕ相コア１１と同一形状のコア部材であって、ボス部３に対してその取り付け固定する向きが異なるだけである。従って、Ｗ相コア１４は、Ｕ相コア１１として使用できる。
【００６６】
第１Ｖ相コア１２は、同じく円板状の基板４１を有し、その基板４１の中心位置にボス部３を貫挿する挿通穴４２が形成されている。そして、その挿通穴４２の開口端には、ベースハウジング２ａに対して離間する方向に円筒状のフランジ部４３が延出形成されている。一方、基板４１の外周面には、同じく６０°の等間隔位置から径方向外向きに複数（本実施では６個）のティース４４が延出形成されている。そして、各ティース４４の先端には、回転軸８の中心軸線Ｃと平行であってベースハウジング２ａに対して離間する方向に延びるようにＬ字状に屈曲させて形成したポール４５を備えている。屈曲させて形成した各ポール４５の中心軸線Ｃ方向の長さは、Ｕ相コア１１（Ｗ相コア１４）に形成したポール４５の長さの２分の１となっている。
【００６７】
第２Ｖ相コア１３は、同じく円板状の基板５１を有し、その基板５１の中心位置にボス部３を貫挿する挿通穴５２が形成されている。そして、その挿通穴５２の開口端には、ベースハウジング２ａに対して近接する方向に円筒状のフランジ部５３が延出形成されている。一方、基板５１の外周面には、同じく６０°の等間隔位置から径方向外向きに複数（本実施では６個）のティース５４が延出形成されている。そして、各ティース５４の先端には、回転軸８の中心軸線Ｃと平行であってベースハウジング２ａに対して近接する方向に延びるようにＬ字状に屈曲させて形成したポール５５を備えている。屈曲させて形成した各ポール５５の中心軸線Ｃ方向の長さは、Ｗ相コア１４（Ｕ相コア１１）に形成したポール５５の長さの２分の１となっている。
【００６８】
つまり、第２Ｖコア１３は、前記第１Ｖ相コア１２と同一形状のコア部材であって、ボス部３に対してその取り付け固定する向きが異なるだけである。従って、第２Ｖ相コア１３は、第１Ｖ相コア１２として使用できる。本実施形態では、第１Ｖ相コア１２と第２Ｖ相コア１３をそれぞれのポール４５，５５が離間する方向に重ねあわせて１つのＶ相コア１５を形成している。
【００６９】
そして、Ｕ相コア１１とＷ相コア１４との間にＶ相コア１５を、第１Ｖ相コア１２がＵ相コア１１側に、第２Ｖ相コア１３がＷ相コア１４側にそれぞれ向くように配置する。これによって、Ｕ相コア１１のフランジ部２３とＶ相コア１５（第１Ｖ相コア１２）のフランジ部４３が当接するとともに、Ｖ相コア１５（第２Ｖ相コア１３）のフランジ部５３とＷ相コア１４のフランジ部３３が当接する。
【００７０】
また、Ｕ相コア１１のポール２５、Ｗ相コア１４のポール３５、Ｖ相コア１５（第１Ｖ相コア１２及び第２Ｖ相コア１３）のポール４５（５５）は、中心軸線Ｃを中心にその外周上を交互に配置される。従って、各ポール２５，３５，４５（５５）は、周方向に２０°の間隔で配置される。
【００７１】
Ｕ相コア１１とＶ相コア１５（第１Ｖ相コア１２）とで形成される空間には、当接したＵ相コア１１のフランジ部２３と第１Ｖ相コア１２のフランジ部４３とを巻回するように第１巻線Ｃ１が配設される。また、Ｖ相コア１５（第２Ｖ相コア１３）とＷ相コア１４とで形成される空間には、当接した第２Ｖ相コア１３のフランジ部５３とＷ相コア１４のフランジ部３３とを巻回するように第２巻線Ｃ２が配設される。
【００７２】
なお、第１巻線Ｃ１と第２巻線Ｃ２とは、その巻回方向は同じであって、本実施形態では、図４に示すように、第１巻線Ｃ１と第２巻線Ｃ２とを直列に接続している。また、第１巻線Ｃ１と第２巻線Ｃ２は、巻き数及び巻線抵抗は同じに設定されている。ここで、直列に接続した第１巻線Ｃ１と第２巻線Ｃ２との接続部である共通端子をＶ端子ＴＶといい、また、第１巻線Ｃ１の他端をＵ端子ＴＵといい、さらに、第２巻線Ｃ２の他端子をＷ端子ＴＷという。
【００７３】
第１巻線Ｃ１と第２巻線Ｃ２を配置したＵ相コア１１、Ｖ相コア１５、Ｗ相コア１４からなるステータ１０は、ベースハウジング２ａに形成したボス部３に貫挿固定される。従って、本実施形態のステータ１０は、Δ結線した３相の巻線の内、１相分の巻線を省略した２相の巻線（第１巻線Ｃ１及び第２巻線Ｃ２）からなるステータとなる。そして、第１巻線Ｃ１及び第２巻線Ｃ２のＵ端子ＴＵ、Ｖ端子ＴＶ、Ｗ端子ＴＷに対して電流を供給制御することで、ステータ１０の各ポール２５，３５，４５（５５）に回転磁界を発生させるようになっている。
【００７４】
図１に示すように、モータハウジング２内において、ボス部３に固定されたステータ１０の外側には、ロータ６０が回転可能に配置されている。ロータ６０は有蓋円筒状のヨーク６１を有し、その円形蓋部６２の中心位置を回転軸８が貫通し固着されている。ヨーク６１の円筒壁６３は、ステータ１０を内包する大きさであって、その内側面には、複数（本実施形態では１６個）のマグネット６４が周方向に固着されている。この円筒壁６３の内側面に固着した１６個のマグネット６４は、磁極（Ｎ極とＳ極）が周方向で交互に異なるように配置されている。
【００７５】
そして、有蓋円筒状のロータ６０は、ステータ１０の各ポール２５，３５，４５（５５）に回転磁界が発生するよって回転軸８を回転中心として同回転軸８と一体回転することになる。即ち、本実施形態のクローポール形３相ブラシレスモータ１は、アウターロータ型のモータである。
【００７６】
次に、ステータ１０の各ポール２５，３５，４５（５５）に回転磁界を発生する電気的構成を図４に従って説明する。
図４において、クローポール形３相ブラシレスモータ１の第１巻線Ｃ１と第２巻線Ｃ２は、３相ブリッジ回路からなる３相インバータ回路７０に接続されている。
【００７７】
３相インバータ回路７０は、第１上アームトランジスタＱ１１と第１下アームトランジスタＱ１２を直列に接続した直列回路を有している。また、３相インバータ回路７０は、第２上アームトランジスタＱ２１と第２下アームトランジスタＱ２２を直列に接続した直列回路を有している。さらに、３相インバータ回路７０は、第３上アームトランジスタＱ３１と第３下アームトランジスタＱ３２を直列に接続した直列回路を有している。そして、各直列回路は、並列に接続され、その並列回路が直流電源のプラス端子とマイナス端子間に接続されている。
【００７８】
第１上アームトランジスタＱ１１及び第１下アームトランジスタＱ１２は、ＮチャネルパワーＭＯＳトランジスタであって、第１上アームトランジスタＱ１１のソースと第１下アームトランジスタＱ１２のドレインの接続点（ノードＮ１）が、第１巻線Ｃ１のＵ端子ＴＵに接続されている。
【００７９】
第１上アームトランジスタＱ１１のゲート端子には第１上ゲート信号ＵＳ１が入力され、第１下アームトランジスタＱ１２のゲート端子には第１下ゲート信号ＵＳ２が入力される。第１上ゲート信号ＵＳ１と第１下ゲート信号ＵＳ２は、図５に示すように相補信号であって、第１上ゲート信号ＵＳ１がＨレベルのとき、第１下ゲート信号ＵＳ２はＬレベルとなり、反対に、第１上ゲート信号ＵＳ１がＬレベルのとき、第１下ゲート信号ＵＳ２はＨレベルとなる。
【００８０】
従って、第１上アームトランジスタＱ１１がオンの時、第１下アームトランジスタＱ１２はオフし、反対に、第１上アームトランジスタＱ１１がオフの時、第１下アームトランジスタＱ１２はオンする。その結果、第１上アームトランジスタＱ１１がオンし、第１下アームトランジスタＱ１２がオフする時、第１巻線Ｃ１のＵ端子ＴＵに電流が供給され、反対に、第１上アームトランジスタＱ１１がオフし、第１下アームトランジスタＱ１２がオンする時、Ｕ端子ＴＵを介して電流を引き込むようになっている。
【００８１】
一方、第２上アームトランジスタＱ２１及び第２下アームトランジスタＱ２２は、同様に、ＮチャネルパワーＭＯＳトランジスタであって、第２上アームトランジスタＱ２１のソースと第２下アームトランジスタＱ２２のドレインの接続点（ノードＮ２）が、第１巻線Ｃ１と第２巻線Ｃ２とを接続するＶ端子ＴＶに接続されている。
【００８２】
第２上アームトランジスタＱ２１のゲート端子には第２上ゲート信号ＶＳ１が入力され、第２下アームトランジスタＱ２２のゲート端子には第２下ゲート信号ＶＳ２が入力される。第２上ゲート信号ＶＳ１と第２下ゲート信号ＶＳ２は、図５に示すように相補信号であって、第２上ゲート信号ＶＳ１がＨレベルのとき、第２下ゲート信号ＶＳ２はＬレベルとなり、反対に、第２上ゲート信号ＶＳ１がＬレベルのとき、第２下ゲート信号ＶＳ２はＨレベルとなる。
【００８３】
従って、第２上アームトランジスタＱ２１がオンの時、第２下アームトランジスタＱ２２はオフし、反対に、第２上アームトランジスタＱ２１がオフの時、第２下アームトランジスタＱ２２はオンする。その結果、第２上アームトランジスタＱ２１がオンし、第２下アームトランジスタＱ２２がオフする時、Ｖ端子ＴＶに電流が供給され、反対に、第２上アームトランジスタＱ２１がオフし、第２下アームトランジスタＱ２２がオンする時、Ｖ端子ＴＶを介して電流を引き込むようになっている。
【００８４】
さらに、第３上アームトランジスタＱ３１及び第３下アームトランジスタＱ３２は、同様に、ＮチャネルパワーＭＯＳトランジスタであって、第３上アームトランジスタＱ３１のソースと第３下アームトランジスタＱ３２のドレインの接続点（ノードＮ３）が、第２巻線Ｃ２のＷ端子ＴＷに接続されている。
【００８５】
第３上アームトランジスタＱ３１のゲート端子には第３上ゲート信号ＷＳ１が入力され、第３下アームトランジスタＱ３２のゲート端子には第３下ゲート信号ＷＳ２が入力される。第３上ゲート信号ＷＳ１と第３下ゲート信号ＷＳ２は、図５に示すように相補信号であって、第３上ゲート信号ＷＳ１がＨレベルのとき、第３下ゲート信号ＷＳ２はＬレベルとなり、反対に、第３上ゲート信号ＷＳ１がＬレベルのとき、第３下ゲート信号ＷＳ２はＨレベルとなる。
【００８６】
従って、第３上アームトランジスタＱ３１がオンの時、第３下アームトランジスタＱ３２はオフし、反対に、第３上アームトランジスタＱ３１がオフの時、第３下アームトランジスタＱ３２はオンする。その結果、第３上アームトランジスタＱ３１がオンし、第３下アームトランジスタＱ３２がオフする時、Ｗ端子ＴＷに電流が供給され、反対に、第３上アームトランジスタＱ３１がオフし、第３下アームトランジスタＱ３２がオンする時、Ｗ端子ＴＷを介して電流を引き込むようになっている。
【００８７】
各アームトランジスタＱ１１，Ｑ２１，Ｑ３１，Ｑ１２，Ｑ２２，Ｑ３２のゲート端子は、マイコンＭＣに接続されている。マイコンＭＣは、各トランジスタＱ１１，Ｑ２１，Ｑ３１，Ｑ１２，Ｑ２２，Ｑ３２のゲート端子にゲート信号ＵＳ１，ＶＳ１，ＷＳ１，ＵＳ２，ＶＳ２，ＷＳ２を出力することで３相インバータ回路７０を介してクローポール形３相ブラシレスモータ１を回転制御する。
【００８８】
また、マイコンＭＣは、クローポール形３相ブラシレスモータ１内に設けられたロータ６０（回転軸８）の回転位置を検出するホールＩＣよりなる３個のポジションセンサＰ１，Ｐ２，Ｐ３と接続されている。３個の第１〜第３ポジションセンサＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、１２０°の間隔で配置され、マイコンＭＣは、第１〜第３ポジションセンサＰ１，Ｐ２，Ｐ３からそれぞれ第１〜第３位置信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を入力するようになっている。そして、マイコンＭＣは、第１〜第３ポジションセンサＰ１，Ｐ２，Ｐ３からの第１〜第３位置信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に基づいて、ロータ６０の回転位置、回転数、回転方向等を演算し取得するようになっている。
【００８９】
マイコンＭＣは、１８０°矩形波信号であって、第１〜第３ポジションセンサＰ１〜Ｐ３の第１〜第３位置信号Ｓ１〜Ｓ３に基づいて演算したロータ６０の回転位置に基づいて、図５に示すタイミングで３相インバータ回路７０に出力する第１〜第３上ゲート信号ＵＳ１，ＶＳ１，ＷＳ１及び第１〜第３下ゲート信号ＵＳ２，ＶＳ２，ＷＳ２を生成する。
【００９０】
詳述すると、第１上ゲート号ＵＳ１が、電気角０°でＬレベルからＨレベルに立ち上がると、第２上ゲート信号ＶＳ１は、電気角６０°でＨレベルからＬレベルに立ち下がり、第３上ゲート号ＷＳ１は、電気角１２０°でＬレベルからＨレベルに立ち上がる。
【００９１】
そして、第１上ゲート信号ＵＳ１が、電気角１８０°でＨレベルからＬレベルに立ち下がると、第２上ゲート信号ＶＳ１は、電気角２４０°でＬレベルからＨレベルに立ち上がり、第３上ゲート信号ＷＳ１は、電気角３００°でＨレベルからＬレベルに立ち下がる。
【００９２】
これによって、Ｕ端子ＴＵ、Ｖ端子ＴＶ及びＷ端子ＴＷには、各上ゲート信号ＵＳ１，ＶＳ１，ＷＳ１のタイミングで直流電源からの電圧＋ＶがそれぞれＵ端子電圧Ｖ１、Ｖ端子電圧Ｖ２、Ｗ端子電圧Ｖ３として印加される。
【００９３】
そして、マイコンＭＣが、図５に示すタイミングでこれら上ゲート信号ＵＳ１，ＶＳ１，ＷＳ１及び下ゲート信号ＵＳ２，ＶＳ２，ＷＳ２を３相インバータ回路７０に出力することで回転磁界が発生し、クローポール形３相ブラシレスモータ１を回転させることができる。
【００９４】
以下、図６に従って回転磁界の発生を説明する。
（電気角が０°〜６０°）
この期間では、Ｕ端子ＴＵ及びＶ端子ＴＶには直流電源からの電圧＋ＶがそれぞれＵ端子電圧Ｖ１及びＶ端子電圧Ｖ２として印加され、Ｗ端子ＴＷが接地されている状態である。従って、第１巻線Ｃ１には巻線電流Ｉ１は流れない。一方、第２巻線Ｃ２にはＶ端子ＴＶからＷ端子ＴＷに向かって第２巻線電流Ｉ２が流れる。
【００９５】
この時、Ｕ端子ＴＵ→第１巻線Ｃ１→Ｖ端子ＴＶ→第２巻線Ｃ２→Ｗ端子ＴＷを経由する電流は流れない。つまり、第２巻線Ｃ２に流れる第２巻線電流Ｉ２による磁界によって、その時の磁界の大きさとその回転角が決まる。その結果、回転磁界の回転角は３０°となる。
【００９６】
（電気角が６０°〜１２０°）
この期間では、Ｕ端子ＴＵに直流電源からの電圧＋ＶがＵ端子電圧Ｖ１として印加され、Ｖ端子ＴＶ及びＷ端子ＴＷが接地されている状態である。従って、第１巻線Ｃ１にはＵ端子ＴＵからＶ端子ＴＶに向かって第１巻線電流Ｉ１が流れる。一方、第２巻線Ｃ２には第２巻線電流Ｉ２は流れない。
【００９７】
この時、Ｕ端子ＴＵ→第１巻線Ｃ１→Ｖ端子ＴＶ→第２巻線Ｃ２→Ｗ端子ＴＷを経由する電流は流れない。つまり、第１巻線Ｃ１に流れる第１巻線電流Ｉ１による磁界によって、その時の磁界の大きさとその回転角が決まる。その結果、回転磁界の大きさは電気角が０°〜６０ときと同じで、回転磁界の回転角は９０°となる。
【００９８】
（電気角が１２０°〜１８０°）
この期間では、Ｕ端子ＴＵ及びＷ端子ＴＷに直流電源からの電圧＋ＶがそれぞれＵ端子電圧Ｖ１及びＷ端子電圧Ｖ３として印加され、Ｖ端子ＴＶが接地されている状態である。従って、第１巻線Ｃ１にはＵ端子ＴＵからＶ端子ＴＶに向かって第１巻線電流Ｉ１が流れる。一方、第２巻線Ｃ２にはＷ端子ＴＷからＶ端子ＴＶに向かって第２巻線電流Ｉ２が流れる。
【００９９】
つまり、第１巻線Ｃ１に流れる第１巻線電流Ｉ１による磁界と第２巻線Ｃ２に流れる第２巻線電流Ｉ２による磁界との合成磁界によって、その時の磁界の大きさとその回転角が決まる。その結果、回転磁界の大きさは電気角が０°〜６０ときと同じで、回転磁界の回転角は１５０°となる。
【０１００】
（電気角が１８０°〜２４０°）
この期間では、Ｗ端子ＴＷに直流電源からの電圧＋ＶがＷ端子電圧Ｖ３として印加され、Ｕ端子ＴＵ及びＶ端子ＴＶが接地されている状態である。従って、第１巻線Ｃ１には第１巻線電流Ｉ１が流れない。一方、第２巻線Ｃ２にはＷ端子ＴＷからＶ端子ＴＶに向かって第２巻線電流Ｉ２が流れる。
【０１０１】
この時、Ｗ端子ＴＷ→第２巻線Ｃ２→Ｖ端子ＴＶ→第１巻線Ｃ１→Ｕ端子ＴＵを経由する電流は流れない。つまり、第２巻線Ｃ２に流れる第２巻線電流Ｉ２による磁界によって、その時の磁界の大きさとその回転角が決まる。その結果、回転磁界の大きさは電気角が０°〜６０ときと同じで、回転磁界の回転角は２１０°となる。
【０１０２】
（電気角が２４０°〜３００°）
この期間では、Ｖ端子ＴＶ及びＷ端子ＴＷに直流電源からの電圧＋ＶがそれぞれＶ端子電圧Ｖ２及びＷ端子電圧Ｖ３として印加され、Ｕ端子ＴＵが接地されている状態である。従って、第１巻線Ｃ１にはＶ端子ＴＶからＵ端子ＴＵに向かって流れる第１巻線電流Ｉ１が流れる。一方、第２巻線Ｃ２には第２巻線電流Ｉ２が流れない。
【０１０３】
この時、Ｗ端子ＴＷ→第２巻線Ｃ２→Ｖ端子ＴＶ→第１巻線Ｃ１→Ｕ端子ＴＵを経由する電流は流れない。つまり、第１巻線Ｃ１に流れる第１巻線電流Ｉ１による磁界によって、その時の磁界の大きさとその回転角が決まる。その結果、回転磁界の大きさは電気角が０°〜６０ときと同じで、回転磁界の回転角は２７０°となる。
【０１０４】
（電気角が３００°〜３６０°）
この期間では、Ｖ端子ＴＶに直流電源からの電圧＋ＶがＶ端子電圧Ｖ２として印加され、Ｕ端子ＴＵ及びＷ端子ＴＷが接地されている状態である。従って、第１巻線Ｃ１にはＶ端子ＴＶからＵ端子ＴＵに向かって流れる第１巻線電流Ｉ１が流れる。一方、第２巻線Ｃ２にはＶ端子ＴＶからＷ端子ＴＷに向かって第２巻線電流Ｉ２が流れる。
【０１０５】
つまり、第１巻線Ｃ１に流れる第１巻線電流Ｉ１による磁界と第２巻線Ｃ２に流れる第２巻線電流Ｉ２による磁界との合成磁界によって、その時の磁界の大きさとその回転角が決まる。その結果、回転磁界の大きさは電気角が０°〜６０ときと同じで、回転磁界の回転角は３３０°となる。
【０１０６】
このように、図６に示すように、巻線Ｃ１，Ｃ２の各端子ＴＵ，ＴＶ，ＴＷにそれぞれ所定のタイミングでＵ端子電圧Ｖ１、Ｖ端子電圧Ｖ２、Ｗ端子電圧Ｖ３を印加して、巻線Ｃ１，Ｃ２に６０°の位相差がある第１巻線電流Ｉ１と第２巻線電流Ｉ２をそれぞれ流すことによって、回転磁界を円形にすることができる。つまり、巻線Ｃ１，Ｃ２の磁界を６０°の間隔をもって周方向一方に沿った向きに順次発生させることができ、かつどの電気角の位置でも同じ大きさの磁界を発生させることができる。
【０１０７】
その結果、電気角に対してトルクリップルと、それに伴う音・振動の発生を防止することができる。
次に、上記のように構成したクローポール形３相ブラシレスモータ１の効果を以下に記載する。
【０１０８】
（１）本実施形態によれば、Ｕ相コア１１、Ｖ相コア１５、Ｗ相コア１４を配置し、これらコア間に、それぞれ巻回方向は同じ第１巻線Ｃ１及び第２巻線Ｃ２を配置するとともに、第１巻線Ｃ１と第２巻線Ｃ２とを直列に接続してステータ１０を形成した。
【０１０９】
そして、Ｖ端子ＴＶ、Ｕ端子ＴＵ及びＷ端子ＴＷを介して、第１巻線Ｃ１及び第２巻線Ｃ２に対して６０°の位相差の第１巻線電流Ｉ１と第２巻線電流Ｉ２を流すようにした。
これによって、ステータ１０に円形の回転磁界を生成することができ、モータ１の電気角に対してのトルクリップルをなくし、それに伴うモータ１の音・振動の発生を防止することができる。
【０１１０】
つまり、１相分の巻線を省略した２相の巻線（第１巻線Ｃ１及び第２巻線Ｃ２）のクローポール形３相ブラシレスモータ１でありながら、３相インバータ回路７０を介して、２相の巻線に対して６０°の位相差の第１巻線電流Ｉ１と第２巻線電流Ｉ２を流すことによって、円形の回転磁界を作ることができる。その結果、１相分の巻線を省略した２相の巻線のクローポール形３相ブラシレスモータ１でありながら、電気角に対してのトルクリップルをなくし、それに伴うモータ１の音・振動の発生を防止することができる。
【０１１１】
（２）本実施形態によれば、１相分の巻線を省略した２相の巻線のクローポール形３相ブラシレスモータ１であるため、部品点数の低減を図ることができるとともに、クローポール形３相ブラシレスモータ１の小型化を図ることができる。
【０１１２】
尚、上記実施形態では、各端子ＴＵ，ＴＶ，ＴＷに矩形波電圧を印加したが、図７に示すように、Ｕ端子ＴＵ、Ｖ端子ＴＶ、及び、Ｗ端子ＴＷに対して１２０°の位相差の正弦波電圧（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３）を印加して、同図７に示すように、Ｕ端子ＴＵ及びＷ端子ＴＷに６０°位相差の正弦波電流(第１巻線電流Ｉ１、第２巻線電流Ｉ２)を流すようにして実施してもよい。この場合、電圧利用率は低くなるものの、円形の回転磁界が発生、安定したトルクを得ることができる。
【０１１３】
なお、図中、Ｉ３はＶ端子ＴＶとノードＮ２間に流れる電流である。
また、図８に示すように、Ｖ端子ＴＶに、直流電源からの電圧＋Ｖの２分の１のＶ端子電圧Ｖ２を印加し、Ｕ端子ＴＵ及びＷ端子ＴＷに対して６０°の位相差の正弦波電圧を印加して、図９に示すように、Ｕ端子ＴＵ及びＷ端子ＴＷに６０°位相差の正弦波電流(第１巻線電流Ｉ１、第２巻線電流Ｉ２)を流すようにして実施してもよい。この場合、電圧利用率はさらに低くなるものの、円形の回転磁界が発生、安定したトルクを得ることができる。
【０１１４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図１０に従って説明する。
第１実施形態では、３相インバータ回路７０の第１〜第３上アームトランジスタＱ１１、Ｑ２１，Ｑ３１がオン時に、対応する第１〜第３下アームトランジスタＱ１２，Ｑ２２，Ｑ３２をそれぞれオフさせた。
【０１１５】
これに対して、本実施形態では、３相インバータ回路７０の第１〜第２上アームトランジスタＱ１１，Ｑ２１，Ｑ３１がオン時に、対応する第１〜第３下アームトランジスタＱ１２，Ｑ２２，Ｑ３２を断続的にオンオフさせる点に特徴を有する。
【０１１６】
そのため、本実施形態では、説明の便宜上、第１実施形態と共通の部分については、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
図１０において、第１〜第３上アームトランジスタＱ１１，Ｑ２１，Ｑ３１の各ゲート端子は、それぞれ第１〜第３バッファ回路７１ａ，７１ｂ，７１ｃを介してそれぞれ第１〜第３ポジションセンサＰ１〜Ｐ３に接続されている。
【０１１７】
第１〜第３ポジションセンサＰ１〜Ｐ３は、クローポール形３相ブラシレスモータ１内に１２０°の間隔で配置され、ロータ６０の回転位置を検知する。第１〜第３ポジションセンサＰ１〜Ｐ３の第１〜第３位置信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、図１１に示すように、１８０°の矩形波信号であって、第１〜第３ポジションセンサＰ１〜Ｐ３が１２０°の間隔で配置されていることから、１２０°の位相差でもって出力される。
【０１１８】
第１バッファ回路７１ａは、第１ポジションセンサＰ１の第１位置信号Ｓ１を入力し、第１位置信号Ｓ１を第１上アームトランジスタＱ１１のゲート端子に第１上ゲート信号ＵＳ１として出力する。第２バッファ回路７１ｂは、第２ポジションセンサＰ２の第２位置信号Ｓ２を入力し、第２位置信号Ｓ２を第２上アームトランジスタＱ２１のゲート端子に第２上ゲート信号ＶＳ１として出力する。第３バッファ回路７１ｃは、第３ポジションセンサＰ３の第３位置信号Ｓ３を入力し、第３位置信号Ｓ３を第３上アームトランジスタＱ３１のゲート端子に第３上ゲート信号ＷＳ１として出力する。
【０１１９】
第１〜第３下アームトランジスタＱ１２，Ｑ２２，Ｑ３２の各ゲート端子は、それぞれ第１〜第３アンド回路７２ａ，７２ｂ，７２ｃの出力端子に接続されている。第１〜第３アンド回路７２ａ〜７２ｃは、２入力端子のアンド回路であって、一方の入力端子にはそれぞれ第１〜第３インバータ回路７３ａ〜７３ｃの出力端子と接続され、他方の入力端子はマイコンＭＣからＰＷＭ信号ＳＸ（パルス幅変調信号）が入力される。
【０１２０】
詳述すると、第１インバータ回路７３ａは、第１位置信号Ｓ１を入力し、その第１位置信号Ｓ１を反転させて第１アンド回路７２ａに出力する。第２インバータ回路７３ｂは、第２位置信号Ｓ２を入力し、その第２位置信号Ｓ２を反転させて第２アンド回路７２ｂに出力する。第３インバータ回路７３ｃは、第３位置信号Ｓ３を入力し、その第３位置信号Ｓ３を反転させて第３アンド回路７２ｃに出力する。
【０１２１】
従って、図１１に示すように、第１アンド回路７２ａは、第１位置信号Ｓ１がＬレベルのとき、マイコンＭＣからのＰＷＭ信号ＳＸを第１下ゲート信号ＵＳ２として第１下アームトランジスタＱ１２のゲート端子に出力する。
【０１２２】
また、第２アンド回路７２ｂは、第２位置信号Ｓ２がＬレベルのとき、マイコンＭＣからのＰＷＭ信号ＳＸを第２下ゲート信号ＶＳ２として第２下アームトランジスタＱ２２のゲート端子に出力する。
【０１２３】
また、第３アンド回路７２ｃは、第３位置信号Ｓ３がＬレベルのとき、マイコンＭＣからのＰＷＭ信号ＳＸを第３下ゲート信号ＷＳ２として第３下アームトランジスタＱ３２のゲート端子に出力する。
【０１２４】
次に、上記のように構成したクローポール形３相ブラシレスモータ１の効果を以下に記載する。
（１）本実施形態によれば、３相インバータ回路７０の第１〜第３上アームトランジスタＱ１１，Ｑ２１，Ｑ３１がオン時に、マイコンＭＣからのＰＷＭ信号ＳＸによって、対応する第１〜第３下アームトランジスタＱ１２，Ｑ２２，Ｑ３２を断続的にオンオフさせるようにした。
【０１２５】
従って、第１実施形態の効果に加えて、より高精度なトルク制御が行える。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図１２に従って説明する。
【０１２６】
本実施形態は、第１実施形態で構成した１相分の巻線を省略したクローポール形３相ブラシレスモータ１を電流ベクトル制御するための制御回路について説明する。詳しくは、３相インバータ回路７０の各トランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ３１，Ｑ３２に出力する各ゲート信号ＵＳ１，ＵＳ２，ＶＳ１，ＶＳ２、ＷＳ１，ＷＳ２を生成する制御回路について説明する。
【０１２７】
そのため、説明の便宜上、第１実施形態と共通の部分については、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
図１２において、第１〜第３上アームトランジスタＱ１１，Ｑ２１，Ｑ３１の各ゲート端子は、制御回路８０にそれぞれ接続されている。また、第１〜第３下アームトランジスタＱ１２，Ｑ２２，Ｑ３２の各ゲート端子は、制御回路８０にそれぞれ接続されている。
【０１２８】
詳述すると、制御回路８０は、第１〜第３上アームトランジスタＱ１１，Ｑ２１，Ｑ３１の各ゲート端子に、それぞれ第１〜第３上ゲート信号ＵＳ１，ＶＳ１，ＷＳ１を出力する。また、制御回路８０は、第１〜第３下アームトランジスタＱ１２，Ｑ２２，Ｑ３２の各ゲート端子に、それぞれ第１〜第３下ゲート信号ＵＳ２，ＶＳ２，ＷＳ２を出力する。
【０１２９】
また、制御回路８０は、クローポール形３相ブラシレスモータ１に設けられた第１〜第３電流検出器７６ａ，７６ｂ，７６ｃと接続されている。第１電流検出器７６ａは、Ｕ端子ＴＵとノードＮ１との間を流れるＵ相電流ＩＵ（＝Ｉ１）を検出し、その検出信号を制御回路８０に出力する。第２電流検出器７６ｂは、Ｖ端子ＴＶとノードＮ２との間を流れるＶ相電流ＩＶ（＝Ｉ３）を検出し、その検出信号を制御回路８０に出力する。第３電流検出器７６ｃは、Ｗ端子ＴＷとノードＮ３との間を流れるＷ相電流ＩＷ（＝Ｉ２）を検出し、その検出信号を制御回路８０に出力する。
【０１３０】
従って、制御回路８０は、第１〜第３電流検出器７６ａ，７６ｂ，７６ｃからその時々のＵ相電流ＩＵ、Ｖ相電流ＩＶ及びＷ相電流ＩＷの検出値を入力する。
さらに、制御回路８０は、クローポール形３相ブラシレスモータ１に設けられたロータ６０（回転軸８）の回転位置を検出する第１〜第３ポジションセンサＰ１〜Ｐ３からの第１〜第３位置信号Ｓ１〜Ｓ３を入力するようになっている。
【０１３１】
制御回路８０は、電流ベクトル制御を行うために、図１３に示すように、位置演算器８１、２相−３相電流変換器８２、３相−２相電流変換器８３、ｄ軸減算器８４、ｑ軸減算器８５、電流制御器８６、２相−３相電圧変換器８７を備えている。
【０１３２】
位置演算器８１は、第１〜第３ポジションセンサＰ１〜Ｐ３からの第１〜第３位置信号Ｓ１〜Ｓ３を入力し、その時々のロータ６０（回転軸８）の電気角を演算するとともに電気角速度を演算する。この電気角は３相のＵ相軸にα相軸を一致させたα−β軸座標系から見たｄ−ｑ軸座標系の回転角度を示している。また、位置演算器８１は、図示しない外部装置から電気角指令値φを入力する。
【０１３３】
２相−３相電流変換器８２は、第１〜第３電流検出器７６ａ，７６ｂ，７６ｃと接続されている。２相−３相電流変換器８２は、その時々のＵ相電流ＩＵ、Ｖ相電流ＩＶ及びＷ相電流ＩＷの検出信号を入力する。
【０１３４】
２相−３相電流変換器８２は、Ｕ相電流ＩＵ、Ｖ相電流ＩＶ、Ｗ相電流ＩＷの検出値に基づいて、３相モータにおける３相電流に変換する。
つまり、本実施形態のクローポール形３相ブラシレスモータ１は、１相分の巻線を省略したモータであって２相モータに相当する。そのため、２相−３相電流変換器８２は、２相モータを３相モータに等価変換した場合の仮想の３端子を想定し、その各々の端子に流れる３相交流電流ＩＸ，ＩＹ，ＩＺを、まず算出し出力するようにしている。
【０１３５】
２相−３相電流変換器８２は、以下の式１〜式３によって、３相交流電流ＩＸ，ＩＹ，ＩＺを算出する。
【０１３６】
【数１】
0005797960.tif 000002
【０１３７】
【数２】
0005797960.tif 000003
【０１３８】
【数３】
0005797960.tif 000004
２相−３相電流変換器８２が算出した３相交流電流ＩＸ，ＩＹ，ＩＺは、３相−２相電流変換器８３に出力される。
【０１３９】
３相−２相電流変換器８３は、３相交流電流ＩＸ，ＩＹ，ＩＺに基づいて、第１巻線Ｃ１及び第２巻線Ｃ２に印加される各端子電圧Ｖ１〜Ｖ３の周波数と同期して回転する二軸の回転座標系（ｄーｑ軸座標系）でのｄ軸実電流値Ｉｄとｑ軸実電流値Ｉｑとに変換する。
【０１４０】
変換式は、以下の式４、式５である。
【０１４１】
【数４】
0005797960.tif 000005
【０１４２】
【数５】
0005797960.tif 000006
ここで、「θ＋φ」は、位置演算器８１が算出したその時の電気角θと図示しない外部装置からの電気角指令値φとを加算した値であって、位置演算器８１から入力される。
【０１４３】
３相−２相電流変換器８３は、変換したｄ軸実電流値Ｉｄをｄ軸減算器８４に、ｑ軸実電流値Ｉｑをｑ軸減算器８５にそれぞれ出力する。
ｄ軸減算器８４は、図示しない外部装置から出力されるｄ軸電流指令値Ｉｄｃからｄ軸電流値実を減算しその差分値を電流制御器８６に出力する。
【０１４４】
一方、ｑ軸減算器８５は、図示しない外部装置から出力されるｑ軸電流指令値Ｉｑｃからｑ軸実電流値Ｉｑを減算しその差分値を電流制御器８６に出力する。
電流制御器８６は、ｄ軸減算器８４及びｑ軸減算器８５からの差分値からｄ軸電流指令値Ｉｄｃ及びｑ軸電流指令値Ｉｑｃ通りの電流が流れるように、ｄ軸電圧指令値Ｖｄｃ及びｑ軸電圧指令値Ｖｑｃを算出する。電流制御器８６は、算出したｄ軸電圧指令値Ｖｄｃ及びｑ軸電圧指令値Ｖｑｃを２相−３相電圧変換器８７に出力する。
【０１４５】
２相−３相電圧変換器８７は、ｄーｑ座標系のｄ軸電圧指令値Ｖｄｃ、ｑ軸電圧指令値Ｖｑｃ、及び、位置演算器８１からの電気角θと電気角指令値φとに基づいて、クローポール形３相ブラシレスモータ１のための３相の電圧指令値である図１１に示す各ゲート信号ＵＳ１，ＶＳ１，ＷＳ１，ＵＳ２，ＶＳ２，ＷＳ２を生成する。
【０１４６】
詳述すると、２相−３相電圧変換器８７は、Ｕ端子ＴＵ、Ｖ端子ＴＶ、Ｗ端子ＴＷに印加するＵ端子電圧Ｖ１、Ｖ端子電圧Ｖ２、Ｗ端子電圧Ｖ３が、図１１示す電気角で１２０°の位相差もって印加される各ゲート信号ＵＳ１，ＶＳ１，ＷＳ１，ＵＳ２，ＶＳ２，ＷＳ２を生成する。
【０１４７】
これによって、３相インバータ回路７０に接続した第１巻線Ｃ１及び第２巻線Ｃ２に、電気角で６０°の位相を持ったＵ相電流ＩＵ（第１巻線電流Ｉ１）とＷ相電流ＩＷ（第２巻線電流Ｉ２）を流すことができる。
【０１４８】
そして、２相−３相電圧変換器８７で生成された第１〜第３上ゲート信号ＵＳ１，ＶＳ１，ＷＳ１は、それぞれ対応する第１〜第３バッファ回路７１ａ，７１ｂ，７１ｃ及び第１〜第３インバータ回路７３ａ，７３ｂ，７３ｃに出力される。
【０１４９】
次に、上記のように構成した１相分の巻線を省略したクローポール形３相ブラシレスモータ１の効果を以下に記載する。
（１）本実施形態によれば、１相分の巻線を省略した２相の巻線（第１巻線Ｃ１及び第２巻線Ｃ２）からなるクローポール形３相ブラシレスモータ１において、その２相の巻線（第１巻線Ｃ１及び第２巻線Ｃ２）を３相インバータ回路７０に接続しても、回転磁界を維持しつつ、電流ベクトル制御を行うことができる。
【０１５０】
（２）また、本実施形態は、３相の巻線からなる公知のクローポール形３相ブラシレスモータ１に応用することができる。
例えば、３相の巻線からなるクローポール形３相ブラシレスモータ１として、図１において、Ｕ相コア１１とＶ相コア１５（第１Ｖ相コア１２）との間に、Ｕ相コア１１側にＵ相巻線（第１巻線Ｃ１に相当）、第１Ｖ相コア１２側にＶ相巻線を配設するとともに、Ｖ相コア１５（第２Ｖ相コア１３）とＷ相コア１４との間に、（第２Ｖ相コア１３）側にＶ相巻線、Ｗ相コア１４側にＷ相巻線（第２巻線Ｃ２に相当）を配設する。そして、これらＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線をΔ結線したクローポール形３相ブラシレスモータが考えられる。
【０１５１】
このような、３相の巻線からなるクローポール形３相ブラシレスモータにおいて、そのうち１相の巻線が何らかの原因で断線した時、その断線した巻線を検知して、残る２相の巻線に対して、３相インバータ回路７０を介して、２相の巻線に対して６０°の位相差の２相電流を流すことによって、円形の回転磁界を作ることができる。
【０１５２】
その結果、１相の巻線が何らかの原因で断線しても、１相分の巻線を省略した２相の巻線のクローポール形３相ブラシレスモータ１のように、電気角に対してのトルクリップルもなく、それに伴う音・振動もなく駆動させることができる。
【０１５３】
尚、巻線の断線の検知は、例えば、各相の巻線に電流検出器を設け、電流の有無を電流検出器が検出して、制御回路８０に出力する。そして、制御回路８０は、どの相の巻線が断線したか判断し、断線されていない２相の巻線に対して、６０°の位相差をもつ電流を流すように制御することになる。
【０１５４】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１４に従って説明する。
前記第３実施形態は、第１〜第３電流検出器７６ａ，７６ｂ，７６ｃを用いた。そして、第１〜第３電流検出器７６ａ，７６ｂ，７６ｃで検出したＵ相電流ＩＵ、Ｖ相電流ＩＶ及びＷ相電流ＩＷに基づいて仮想の３端子に流れる３相交流電流ＩＸ，ＩＹ，ＩＺを算出した。
【０１５５】
これに対して、本実施形態では、Ｖ相電流ＩＶを検出する第２電流検出器７６ｂを省略して、第１及び第３電流検出器７６ａ，７６ｃを用いた点に特徴を有する。
そのため、本実施形態では、説明の便宜上、第３実施形態と共通の部分については、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１５６】
図１４に示すように、本実施形態の制御回路８０では、第３実施形態の２相−３相電流変換器８２と３相−２相電流変換器８３とを一体化した２相−２相電流変換器８８を備えている。２相−２相電流変換器８８は、第１及び第３電流検出器７６ａ，７６ｃと接続されている。２相−２相電流変換器８８は、その時々のＵ相電流ＩＵ及びＷ相電流ＩＷの検出信号を入力し、Ｕ相電流ＩＵ及びＷ相電流ＩＷの値を用いて、以下の式６〜式８に基づいて仮想の３端子に流れる３相交流電流ＩＸ，ＩＹ，ＩＺを算出する。
【０１５７】
【数６】
0005797960.tif 000007
【０１５８】
【数７】
0005797960.tif 000008
【０１５９】
【数８】
0005797960.tif 000009
２相−２相電流変換器８８は、式６〜式８で求めた３相交流電流ＩＸ，ＩＹ，ＩＺを前記式４、式５に代入すると、式９、式１０で示すような、Ｕ相電流ＩＵとＷ相電流ＩＷで表されるｄ軸実電流値Ｉｄとｑ軸実電流値Ｉｑを求めることができる。
【０１６０】
【数９】
0005797960.tif 000010
【０１６１】
【数１０】
0005797960.tif 000011
この結果は、第３実施形態において、式１〜式３で求めた３相交流電流ＩＸ，ＩＹ，ＩＺを前記式４、式５に代入すると、同じ結果となる。つまり、Ｖ相電流ＩＶを検出しなくてもｄ軸実電流値Ｉｄとｑ軸実電流値Ｉｑを求めることができる。
【０１６２】
従って、上記式９、式１０から明らかなように、第１及び第３電流検出器７６ａ，７６ｃで検出したＵ相電流ＩＵ及びＷ相電流ＩＷの値を、一旦、仮想の３端子に流れる３相交流電流ＩＸ，ＩＹ，ＩＺに変換することなく、直接、式９、式１０に代入すれば、ｄ軸実電流値Ｉｄ及びｑ軸実電流値Ｉｑが求めることができる。
【０１６３】
２相−２相電流変換器８８は、変換したｄ軸実電流値Ｉｄをｄ軸減算器８４に、ｑ軸実電流値Ｉｑをｑ軸減算器８５にそれぞれ出力する。
以後、前記第３実施形態のように、ｄ軸減算器８４、ｑ軸減算器８５、電流制御器８６、２相−３相電圧変換器８７を介して、ゲート信号ＵＳ１，ＶＳ１，ＷＳ１，ＵＳ２，ＶＳ２，ＷＳ２が生成され、クローポール形３相ブラシレスモータ１は電流ベクトル制御が行われる。
【０１６４】
次に、上記のように構成したクローポール形３相ブラシレスモータ１の効果を以下に記載する。
（１）本実施形態によれば、Ｕ相電流ＩＵ及びＷ相電流ＩＷの検出信号を入力し、Ｕ相電流ＩＵ及びＷ相電流ＩＷの２つの値だけで、ｄ軸実電流値Ｉｄ及びｑ軸実電流値Ｉｑを求めるようにした。
【０１６５】
従って、クローポール形３相ブラシレスモータ１は、Ｖ相電流ＩＶを検出する第２電流検出器７６ｂがなくても、回転磁界を維持しつつ電流ベクトル制御を行うことができる。
しかも、電流検出器を１つ省略した分、クローポール形３相ブラシレスモータ１を小型化することができる。
【０１６６】
（２）また、本実施形態は、第３実施形態と同様に３相の巻線からなるクローポール形３相ブラシレスモータ１に応用することができる。
すなわち、３相の巻線からなるクローポール形３相ブラシレスモータ１において、そのうち１相の巻線が何らかの原因で断線しても、２相の巻線に対して６０°の位相差の２相電流を流すことによって、円形の回転磁界を作り、電気角に対してのトルクリップルをなく、それに伴うモータ１の音・振動の発生を防止して駆動させることができる。
【０１６７】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図１５に従って説明する。
前記第３及び第４実施形態では、３相の巻線がΔ結線のクローポール形３相ブラシレスモータにおいて、いずれか１相の巻線が断線した場合の応用技術を説明した。
【０１６８】
本実施形態では、３相の巻線がＹ結線のクローポール形３相ブラシレスモータにおいて、いずれか１相の巻線が断線した場合の回転磁界を生成する点に特徴を有する。
そのため、本実施形態では、説明の便宜上、第３実施形態と共通の部分については、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１６９】
ここで、３相の巻線Ｙ結線のクローポール形３相ブラシレスモータ９１として、例えば、図１において、Ｕ相コア１１とＶ相コア１５（第１Ｖ相コア１２）との間に、Ｕ相コア１１側にＵ相巻線（第１巻線Ｃ１に相当）、第１Ｖ相コア１２側にＶ相巻線を配設するとともに、Ｖ相コア１５（第２Ｖ相コア１３）とＷ相コア１４との間に、（第２Ｖ相コア１３）側にＶ相巻線、Ｗ相コア１４側にＷ相巻線（第２巻線Ｃ２に相当）を配設する。そして、これらＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線をＹ結線したクローポール形３相ブラシレスモータが考えられる。
【０１７０】
図１５は、３相の巻線がＹ結線のクローポール形３相ブラシレスモータ９１の駆動回路を示す。図１５において、クローポール形３相ブラシレスモータ９１は、そのＵ相巻線Ｃｕ、Ｖ相巻線Ｃｖ及びＷ相巻線ＣｗがＹ結線で接続されている。そして、Ｕ相巻線Ｃｕ、Ｖ相巻線Ｃｖ及びＷ相巻線Ｃｗが互いに接続された中性点端子のＮ端子ＴＮ、Ｕ相巻線ＣｕのＵ端子ＴＵ、Ｖ相巻線ＣｖにＶ端子ＴＶ、Ｗ相巻線ＣｗのＷ端子ＴＷは、それぞれ３相インバータ回路９２に接続されている。
【０１７１】
３相インバータ回路９２は、第１実施形態で説明した３相インバータ回路７０の構成に、新たに第４上アームトランジスタＱ４１と第４下アームトランジスタＱ４２を直列に接続した直列回路が他の直列回路に対して並列に接続されている。
【０１７２】
そして、第１上アームトランジスタＱ１１のソースと第１下アームトランジスタＱ１２のドレインの接続点（ノードＮ１）が、Ｕ端子ＴＵに接続されている。また、第２上アームトランジスタＱ２１のソースと第２下アームトランジスタＱ２２のドレインの接続点（ノードＮ２）が、Ｖ端子ＴＶに接続されている。さらに、第３上アームトランジスタＱ３１のソースと第３下アームトランジスタＱ３２のドレインの接続点（ノードＮ３）が、Ｗ端子ＴＷに接続されている。さらにまた、第４上アームトランジスタＱ４１のソースと第４下アームトランジスタＱ４２のドレインの接続点（ノードＮ４）が、Ｎ端子ＴＮに接続されている。
【０１７３】
そして、第４上アームトランジスタＱ４１のゲート端子には第４上ゲート信号ＮＳ１が、第４下アームトランジスタＱ４２のゲート端子に第４下ゲート信号ＮＳ２が入力されるようになっている。
【０１７４】
各トランジスタＱ１１〜Ｑ４１，Ｑ１２〜Ｑ４２のゲート端子は、マイコンＭＣに接続されている。マイコンＭＣは、各トランジスタＱ１１〜Ｑ４１，Ｑ１２〜Ｑ４２のゲート端子にゲート信号ＵＳ１〜ＮＳ１，ＵＳ２〜ＮＳ２を出力することで３相インバータ回路９２を介してクローポール形３相ブラシレスモータ９１を回転制御する。
【０１７５】
そして、マイコンＭＣは、正常時において、第４上アームトランジスタＱ４１のゲート端子に常時Ｌレベルの第４上ゲート信号ＮＳ１を、第４下アームトランジスタＱ４２のゲート端子に常時Ｈレベルの第４下ゲート信号ＮＳ２を出力する。つまり、正常時において、３相インバータ回路９２は、Ｎ端子ＴＮを接地状態に保持する。
【０１７６】
また、マイコンＭＣは、各トランジスタＱ１１，Ｑ２１，Ｑ３１，Ｑ１２，Ｑ２２，Ｑ３２のゲート端子に、Ｕ相巻線Ｃｕ、Ｖ相巻線Ｃｖ及びＷ相巻線Ｃｗに、公知の電気角で１２０°の位相差をもつ電圧が印加されるように、これら各アームトランジスタＱ１１，Ｑ２１，Ｑ３１，Ｑ１２，Ｑ２２，Ｑ３２をオンオフさせるゲート信号ＵＳ１，ＶＳ１，ＷＳ１，ＵＳ２，ＶＳ２，ＷＳ２がマイコンＭＣから入力される。
【０１７７】
これによって、クローポール形３相ブラシレスモータ９１はステータに円形の回転磁界が発生し回転する。
次に、Ｕ相巻線Ｃｕ、Ｖ相巻線Ｃｖ及びＷ相巻線Ｃｗの中でいずれか１つ、例えば、ここではＶ相巻線Ｃｖが何らかの原因で断線した場合に、マイコンＭＣは、以下のゲート信号ＵＳ１，ＶＳ１，ＷＳ１，ＮＳ１，ＵＳ２，ＶＳ２，ＷＳ２，ＮＳ２を出力する。
【０１７８】
マイコンＭＣは、Ｖ相巻線Ｃｖが断線したことを検出すると、１８０°矩形波信号であって、図１６に示すタイミングで３相インバータ回路９２に出力する第１上ゲート信号ＵＳ１、第３上ゲート信号ＷＳ１、第４上ゲート信号ＮＳ１、第１下ゲート信号ＵＳ２、第３下ゲート信号ＷＳ２、第４下ゲート信号ＮＳ２を生成する。
【０１７９】
詳述すると、第１上ゲート信号ＵＳ１が、電気角０°でＬレベルからＨレベルに立ち上がると、第４上ゲート信号ＮＳ１は、電気角６０°でＨレベルからＬレベルに立ち下がり、第３上ゲート信号ＷＳ１は、電気角１２０°でＬレベルからＨレベルに立ち上がる。
【０１８０】
そして、第１上ゲート信号ＵＳ１が、電気角１８０°でＨレベルからＬレベルに立ち下がると、第４上ゲート信号ＮＳ１は、電気角２４０°でＬレベルからＨレベルに立ち上がり、第３上ゲート信号ＷＳ１は、電気角３００°でＨレベルからＬレベルに立ち下がる。
【０１８１】
これによって、Ｕ端子ＴＵ、Ｖ端子ＴＶ及びＷ端子ＴＷは、各上ゲート信号ＵＳ１，ＮＳ１，ＷＳ１のタイミングで直流電源からの電圧＋ＶがそれぞれＵ相巻線Ｃｕ、Ｗ相巻線Ｃｗに印加される。
【０１８２】
そして、マイコンＭＣが、図１６に示すタイミングでこれら上ゲート信号ＵＳ１，ＷＳ１，ＮＳ１及び下ゲート信号ＵＳ２，ＷＳ２，ＮＳ２を３相インバータ回路９２に出力することで回転磁界が発生し、Ｖ相巻線Ｃｖが断線した状態でクローポール形３相ブラシレスモータ９１を回転させることができる。
【０１８３】
以下、図１７に従って回転磁界の発生を説明する。
（電気角が０°〜６０°）
この期間では、Ｕ端子ＴＵ及びＮ端子ＴＮには直流電源からの電圧＋ＶがそれぞれＵ端子電圧Ｖ１及びＮ端子電圧Ｖ４として印加され、Ｗ端子ＴＷが接地されている状態である。従って、Ｕ相巻線Ｃｕにはコイル電流（Ｕ相電流ＩＵ）は流れない。一方、Ｗ相巻線ＣｗにはＮ端子ＴＮからＷ端子ＴＷに向かってコイル電流（Ｗ相電流ＩＷ）が流れる。
【０１８４】
この時、Ｕ端子ＴＵ→Ｕ相巻線Ｃｕ→Ｎ端子ＴＮ→Ｗ相巻線Ｃｗ→Ｗ端子ＴＷを経由する電流は流れない。つまり、Ｗ相巻線Ｃｗに流れるＷ相電流ＩＷによる磁界によって、その時の磁界の大きさとその回転角が決まる。その結果、回転磁界の回転角は３０°となる。
【０１８５】
（電気角が６０°〜１２０°）
この期間では、Ｕ端子ＴＵに直流電源からの電圧＋ＶがＵ端子電圧Ｖ１として印加され、Ｎ端子ＴＮ及びＷ端子ＴＷが接地されている状態である。従って、Ｕ相巻線ＣｕにはＵ端子ＴＵからＶ端子ＴＶに向かってコイル電流（Ｕ相電流ＩＵ）が流れる。一方、Ｗ相巻線Ｃｗにはコイル電流（Ｗ相電流ＩＷ）は流れない。
【０１８６】
この時、Ｕ端子ＴＵ→Ｕ相巻線Ｃｕ→Ｎ端子ＴＮ→Ｗ相巻線Ｃｗ→Ｗ端子ＴＷを経由する電流は流れない。つまり、Ｕ相巻線Ｃｕに流れるＵ相電流ＩＵによる磁界によって、その時の磁界の大きさとその回転角が決まる。その結果、回転磁界の大きさは電気角が０°〜６０ときと同じで、回転磁界の回転角は９０°となる。
【０１８７】
（電気角が１２０°〜１８０°）
この期間では、Ｕ端子ＴＵ及びＷ端子ＴＷに直流電源からの電圧＋ＶがそれぞれＵ端子電圧Ｖ１及びＷ端子電圧Ｖ３として印加され、Ｎ端子ＴＮが接地されている状態である。従って、Ｕ相巻線ＣｕにはＵ端子ＴＵからＮ端子ＴＮに向かってコイル電流（Ｕ相電流ＩＵ）が流れる。一方、Ｗ相巻線ＣｗにはＷ端子ＴＷからＮ端子ＴＮに向かってコイル電流（Ｗ相電流ＩＷ）が流れる。
【０１８８】
つまり、Ｕ相巻線Ｃｕに流れるＵ相電流ＩＵによる磁界とＷ相巻線Ｃｗに流れるＷ相電流ＩＷによる磁界との合成磁界によって、その時の磁界の大きさとその回転角が決まる。その結果、回転磁界の大きさは電気角が０°〜６０ときと同じで、回転磁界の回転角は１５０°となる。
【０１８９】
（電気角が１８０°〜２４０°）
この期間では、Ｗ端子ＴＷに直流電源からの電圧＋ＶがＷ端子電圧Ｖ３として印加され、Ｕ端子ＴＵ及びＮ端子ＴＮが接地されている状態である。従って、Ｕ相巻線Ｃｕにはコイル電流（Ｕ相電流ＩＵ）が流れない。一方、Ｗ相巻線ＣｗにはＷ端子ＴＷからＮ端子ＴＮに向かってコイル電流（Ｗ相電流ＩＷ）が流れる。
【０１９０】
この時、Ｗ端子ＴＷ→Ｗ相巻線Ｃｗ→Ｎ端子ＴＮ→Ｕ相巻線Ｃｕ→Ｕ端子ＴＵを経由する電流は流れない。つまり、Ｗ相巻線Ｃｗに流れるＷ相電流ＩＷによる磁界によって、その時の磁界の大きさとその回転角が決まる。その結果、回転磁界の大きさは電気角が０°〜６０ときと同じで、回転磁界の回転角は２１０°となる。
【０１９１】
（電気角が２４０°〜３００°）
この期間では、Ｎ端子ＴＮ及びＷ端子ＴＷに直流電源からの電圧＋ＶがそれぞれＮ端子電圧Ｖ４及びＷ端子電圧Ｖ３として印加され、Ｕ端子ＴＵが接地されている状態である。従って、Ｕ相巻線ＣｕにはＮ端子ＴＮからＵ端子ＴＵに向かって流れるコイル電流（Ｕ相電流ＩＵ）が流れる。一方、Ｗ相巻線Ｃｗにはコイル電流（Ｗ相電流ＩＷ）が流れない。
【０１９２】
この時、Ｗ端子ＴＷ→Ｗ相巻線Ｃｗ→Ｎ端子ＴＮ→Ｕ相巻線Ｃｕ→Ｕ端子ＴＵを経由する電流は流れない。つまり、Ｕ相巻線Ｃｕに流れるＵ相電流ＩＵによる磁界によって、その時の磁界の大きさとその回転角が決まる。その結果、回転磁界の大きさは電気角が０°〜６０ときと同じで、回転磁界の回転角は２７０°となる。
【０１９３】
（電気角が３００°〜３６０°）
この期間では、Ｎ端子ＴＮに直流電源からの電圧＋ＶがＮ端子電圧Ｖ４として印加され、Ｕ端子ＴＵ及びＷ端子ＴＷが接地されている状態である。従って、Ｕ相巻線ＣｕにはＮ端子ＴＮからＵ端子ＴＵに向かって流れるコイル電流（Ｕ相電流ＩＵ）が流れる。一方、Ｗ相巻線ＣｗにはＮ端子ＴＮからＷ端子ＴＷに向かってコイル電流（Ｗ相電流ＩＷ）が流れる。
【０１９４】
つまり、Ｕ相巻線Ｃｕに流れるＵ相電流ＩＵによる磁界とＷ相巻線Ｃｗに流れるＷ相電流ＩＷによる磁界との合成磁界によって、その時の磁界の大きさとその回転角が決まる。その結果、回転磁界の大きさは電気角が０°〜６０ときと同じで、回転磁界の回転角は３３０°となる。
【０１９５】
このように、図１７に示すような、巻線Ｃｕ，Ｃｗの各端子ＴＵ，ＴＮ，ＴＷにそれぞれ所定のタイミングで直流電源からの電圧＋ＶをＵ端子電圧Ｖ１、Ｎ端子電圧Ｖ４、Ｗ端子電圧Ｖ３として印加して、巻線Ｃｕ，Ｃｗに６０°の位相差があるＵ相電流ＩＵとＷ相電流ＩＷを流すことによって、回転磁界を円形にすることができる。つまり、巻線Ｃｕ，Ｃｗの磁界を６０°の間隔をもって周方向一方に沿った向きに順次発生させることができ、かつどの電気角の位置でも同じ大きさの磁界を発生させることができる。
【０１９６】
その結果、Ｖ相巻線Ｃｖが断線した状態でクローポール形３相ブラシレスモータ９１について、電気角に対してトルクリップルがなく、それに伴う音・振動のない回転を実現できる。
【０１９７】
なお、この場合には、Ｖ相巻線Ｃｖが断線した場合を想定して説明したが、Ｕ相巻線Ｃｕ又はＷ相巻線Ｃｗが断線しても同様な制御で、トルクリップルがなく、それに伴う音・振動のない回転を実現できる。
【０１９８】
次に、上記のように構成した３相の巻線がＹ結線のクローポール形３相ブラシレスモータ９１の効果を以下に記載する。
（１）本実施形態によれば、３相の巻線がＹ結線のクローポール形３相ブラシレスモータ９１において、いずれか１相の巻線が断線した場合でも回転磁界を生成することができ、電気角に対してトルクリップルがなく、それに伴う音・振動のない回転を実現できる。
【０１９９】
尚、上記実施形態では、３相の巻線がＹ結線のクローポール形３相ブラシレスモータ９１において、いずれか１相の巻線が断線した場合に以下のように実施してもよい。
・図１８に示すように、Ｕ端子ＴＵ、Ｗ端子ＴＷ、及び、Ｎ端子ＴＮに対して１２０°の位相差の正弦波電圧（Ｖ１，Ｖ４，Ｖ２）を印加して、同図１８に示すように、Ｕ端子ＴＵ及びＷ端子ＴＷに６０°位相差の正弦波電流（Ｕ相電流ＩＵ、Ｗ相電流ＩＷ）を流すように実施してもよい。この場合、電圧利用率は低くなるものの、円形の回転磁界が発生、安定したトルクを得ることができる。
【０２００】
なお、図中、ＩＮはＮ端子ＴＮとノードＮ４間に流れる電流である。
また、図１９に示すように、Ｎ端子ＴＮに、直流電源からの電圧＋Ｖの２分の１のＮ端子電圧Ｖ４を印加し、Ｕ端子ＴＵ及びＷ端子ＴＷに対して６０°の位相差の正弦波電圧を印加して、図２０に示すように、Ｕ端子ＴＵ及びＷ端子ＴＷに６０°位相差の正弦波電流(Ｕ相電流ＩＵ、Ｗ相電流ＩＷ)を流すように実施してもよい。この場合、電圧利用率はさらに低くなるものの、円形の回転磁界が発生、安定したトルクを得ることができる。
【０２０１】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態について図２１に従って説明する。
上記各実施形態では、クローポール形３相ブラシレスモータに設けた第１〜第３ポジションセンサＰ１〜Ｐ３にてロータ６０の回転位置を検出し、その検出した回転位置に基づいてＵ端子ＴＵ、Ｖ端子ＴＶ及びＷ端子ＴＷに印加する直流電源の電圧＋Ｖのタイミングを決定していた。
【０２０２】
本実施形態は、センサレスのブラシレスモータ、すなわち、第１〜第３ポジションセンサＰ１〜Ｐ３を用いないでロータ６０の回転位置を検出する点に特徴を有する。
そのため、本実施形態では、説明の便宜上、上記実施形態と共通の部分については、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０２０３】
図２１において、クローポール形３相ブラシレスモータ１のステータは、第１実施形態と同様に、Δ結線した３相の巻線の内、１相分の巻線を省略した２相の巻線（第１巻線Ｃ１及び第２巻線Ｃ２）からなり、第１巻線Ｃ１と第２巻線Ｃ２とが直列に接続されている。そして、本実施形態のクローポール形３相ブラシレスモータ１には、第１〜第３ポジションセンサＰ１〜Ｐ３が設けられていない。
【０２０４】
第１巻線Ｃ１と第２巻線Ｃ２は、３相ブリッジ回路からなる３相インバータ回路７０に接続されている。
第１巻線Ｃ１のＵ端子ＴＵが、第１上アームトランジスタＱ１１のソースと第１下アームトランジスタＱ１２のドレインの接続点（ノードＮ１）に接続されている。
【０２０５】
第１巻線Ｃ１と第２巻線Ｃ２とを接続するＶ端子ＴＶが、第２上アームトランジスタＱ２１のソースと第２下アームトランジスタＱ２２のドレインの接続点（ノードＮ２）に接続されている。第２巻線Ｃ２のＷ端子ＴＷが、第３上アームトランジスタＱ３１のソースと第３下アームトランジスタＱ３２のドレインの接続点（ノードＮ３）に接続されている。
【０２０６】
各アームトランジスタＱ１１，Ｑ２１，Ｑ３１，Ｑ１２，Ｑ２２，Ｑ３２のゲート端子は、電位差検出回路及び推定回路を構成するマイコンＭＣに接続されている。マイコンＭＣは、各トランジスタＱ１１，Ｑ２１，Ｑ３１，Ｑ１２，Ｑ２２，Ｑ３２のゲート端子にゲート信号ＵＳ１，ＶＳ１，ＷＳ１，ＵＳ２，ＶＳ２，ＷＳ２を出力することで３相インバータ回路７０を介してクローポール形３相ブラシレスモータ１を回転制御する。
【０２０７】
つまり、マイコンＭＣは、第１実施形態と同様に、ブラシレスモータ１のＵ端子ＴＵ、Ｖ端子ＴＶ及びＷ端子ＴＷに対して、１８０°矩形波信号であって、１２０°の位相差をもった矩形波電圧を印加するようになっている。その結果、第１巻線Ｃ１と第２巻線Ｃ２に電気角６０°位相の第１巻線電流Ｉ１、第２巻線電流Ｉ２が流れる。
【０２０８】
マイコンＭＣは、３相インバータ回路７０のノードＮ１に接続され、第１巻線Ｃ１間の電位差Ｖuvを検出するようになっている。また、マイコンＭＣは、ノードＮ３に接続され、第２巻線Ｃ２間の電位差Ｖwvを検出するようになっている。そして、マイコンＭＣは、検出した第１巻線Ｃ１間の電位差Ｖuv及び第２巻線Ｃ２間の電位差Ｖwvに基づいて、ロータ６０の回転位置を演算し取得するようになっている。
【０２０９】
そのために、マイコンＭＣは、モータ１を回転制御する際に、Ｕ端子ＴＵのＵ端子電圧Ｖ１がＶ端子ＴＶのＶ端子電圧Ｖ２と同電位となる期間、及び、Ｗ端子ＴＷのＷ端子電圧Ｖ３がＶ端子ＴＶのＶ端子電圧Ｖ２と同電位となる期間、を使って、ロータ６０の回転位置を検出する。
【０２１０】
ここで、Ｕ端子ＴＵのＵ端子電圧Ｖ１がＶ端子ＴＶのＶ端子電圧Ｖ２と同電位となる期間は、電気角が０°〜６０°と電気角が１８０°〜２４０°の期間である。また、Ｗ端子ＴＷのＷ端子電圧Ｖ３がＶ端子ＴＶのＶ端子電圧Ｖ２と同電位となる期間は、電気角が６０°〜１２０°と電気角が２４０°〜３００°の期間である。
【０２１１】
そして、マイコンＭＣは、Ｕ端子ＴＵのＵ端子電圧Ｖ１がＶ端子ＴＶのＶ端子電圧Ｖ２と同電位となる期間に、Ｕ端子ＴＵを開放させ、ロータ６０の回転位置（電気角６０°、２４０°）を検出する。
【０２１２】
また、マイコンＭＣは、Ｗ端子ＴＷのＷ端子電圧Ｖ３がＶ端子ＴＶのＶ端子電圧Ｖ２と同電位となる期間に、Ｗ端子ＴＷを開放させて、ロータ６０の回転位置（電気角１２０°、３００°）を検出する。
【０２１３】
以下、図２２に従って回転位置の検出方法について説明する。
（電気角が０°〜６０°）
この期間にはいると、Ｕ端子ＴＵに直流電源からの電圧＋Ｖが印加され、Ｕ端子ＴＵ及びＶ端子ＴＶが電圧＋Ｖと同電位となり、Ｗ端子ＴＷが接地される状態なるが、この期間では、Ｕ端子ＴＵを開放させる。具体的には、第１上アームトランジスタＱ１１をオフさせてＵ端子ＴＵを開放させる。
【０２１４】
このＵ端子ＴＵの開放により、Ｕ端子ＴＵは、誘起電圧によって、徐々に電圧＋Ｖに向かって上昇する。この誘起電圧によって、Ｕ端子ＴＵに現れるＵ端子電圧Ｖ１、即ち、第１巻線Ｃ１間の電位差Ｖuv（＝−Ｖ）がノードＮ１を介してマイコンＭＣに入力される。この時、第１巻線Ｃ１には第１巻線電流Ｉ１は流れない。
【０２１５】
そして、誘起電圧の発生に基づく第１巻線Ｃ１間の電位差Ｖuvは、ロータ６０が電気角６０°まで回転すると０ボルトに収束する。
マイコンＭＣは、この第１巻線Ｃ１間の電位差Ｖuvが０ボルトになったことを検出すると、ロータ６０が電気角６０°の回転位置にあると判断する。そして、マイコンＭＣは、電気角が６０°〜１２０°の制御のために、Ｕ端子ＴＵに直流電源からの電圧＋ＶをＵ端子電圧Ｖ１として印加し、Ｖ端子ＴＶ及びＷ端子ＴＷを接地する。
【０２１６】
（電気角が６０°〜１２０°）
この期間にはいると、Ｖ端子ＴＶが接地されて、先に接地されているＷ端子ＴＷと同電位と状態となり、Ｕ端子ＴＵが電圧＋Ｖの状態なるが、この期間では、Ｗ端子ＴＷを開放させる。具体的には、第３上アームトランジスタＱ３１をオフさせてＷ端子ＴＷを開放させる。
【０２１７】
このＷ端子ＴＷの開放により、Ｗ端子ＴＷは誘起電圧によって、徐々に電圧＋Ｖに向かって上昇する。この誘起電圧によって、この誘起電圧によって、Ｗ端子ＴＷに現れるＷ端子電圧Ｖ３、即ち、第２巻線Ｃ２間の電位差Ｖwv（＝−Ｖ）がノードＮ３を介してマイコンＭＣに入力される。この時、第２巻線Ｃ２には第２巻線電流Ｉ２は流れない。
【０２１８】
そして、誘起電圧の発生に基づく第２巻線Ｃ２間の電位差Ｖwvは、ロータ６０が電気角１２０°まで回転すると０ボルトに収束する。
マイコンＭＣは、この第２巻線Ｃ２間の電位差Ｖwvが０ボルトになったことを検出すると、ロータ６０が電気角１２０°の回転位置にあると判断する。そして、マイコンＭＣは、電気角が１２０°〜１８０°の制御のために、Ｗ端子ＴＷに直流電源からの電圧＋ＶをＷ端子電圧Ｖ３として印加する。
【０２１９】
（電気角が１８０°〜２４０°）
この期間にはいると、Ｕ端子ＴＵが接地され、先に接地されているＶ端子ＴＶと同電位状態となり、Ｗ端子ＴＷに直流電源からの電圧＋Ｖが印加された状態となるが、この期間では、Ｕ端子ＴＵを開放させる。具体的には、第１上アームトランジスタＱ１１をオフさせてＵ端子ＴＵを開放させる。
【０２２０】
このＵ端子ＴＵの開放により、Ｕ端子ＴＵは誘起電圧によって、徐々に０ボルトに向かって下降する。この誘起電圧によって、Ｕ端子ＴＵに現れるＵ端子電圧Ｖ１、即ち、第１巻線Ｃ１間の電位差Ｖuv（＝＋Ｖ）がノードＮ１を介してマイコンＭＣに入力される。この時、第１巻線Ｃ１には第１巻線電流Ｉ１は流れない。
【０２２１】
そして、誘起電圧の発生に基づく第１巻線Ｃ１間の電位差Ｖuvは、ロータ６０が電気角２４０°まで回転すると０ボルトに収束する。
マイコンＭＣは、この第１巻線Ｃ１間の電位差Ｖuvが０ボルトになったことを検出すると、ロータ６０が電気角２４０°の回転位置にあると判断する。そして、マイコンＭＣは、電気角が２４０°〜３００°の制御のために、Ｖ端子ＴＶに直流電源からの電圧＋ＶをＶ端子電圧Ｖ２として印加する。
【０２２２】
（電気角が２４０°〜３００°）
この期間にはいると、Ｖ端子ＴＶに直流電源からの電圧＋Ｖが印加され、Ｗ端子ＴＷ及びＶ端子ＴＶが電圧＋Ｖと同電位となり、Ｕ端子ＴＵが接地される状態なるが、この期間では、Ｗ端子ＴＷを開放させる。具体的には、第３上アームトランジスタＱ３１をオフさせてＷ端子ＴＷを開放させる。
【０２２３】
このＷ端子ＴＷの開放により、Ｗ端子ＴＷは誘起電圧によって、徐々に０ボルトに向かって下降する。この誘起電圧によって、Ｗ端子ＴＷに現れるＷ端子電圧Ｖ３、即ち、第２巻線Ｃ２間の電位差Ｖwv（＝＋Ｖ）がノードＮ３を介してマイコンＭＣに入力される。この時、第２巻線Ｃ２には第２巻線電流Ｉ２は流れない。
【０２２４】
そして、誘起電圧の発生に基づく第２巻線Ｃ２間の電位差Ｖwvは、ロータ６０が電気角３００°まで回転すると０ボルトに収束する。
マイコンＭＣは、この第２巻線Ｃ２間の電位差Ｖwvが０ボルトになったことを検出すると、ロータ６０が電気角３００°の回転位置にあると判断する。そして、マイコンＭＣは、電気角が３００°〜０°の制御のために、Ｗ端子ＴＷを接地する。
【０２２５】
尚、ここで、電気角１８０°と３６０°（０°）は上記方法では検出できない。そこで、マイコンＭＣは、同マイコンＭＣに内蔵した計時回路としての第１タイマーＴＭ１及び第２タイマーＴＭ２を使用して、電気角１８０°と３６０°を推定して求めている。
【０２２６】
（電気角１８０°の検出）
電気角が０°〜６０°において、マイコンＭＣは、ロータ６０の回転位置が電気角６０°にあることを検出すると、内蔵した第１タイマーＴＭ１を計時動作させる。
【０２２７】
電気角が６０°〜１２０°において、マイコンＭＣは、ロータ６０の回転位置が電気角１２０°の回転位置にあることを検知すると、内蔵した第２タイマーＴＭ２の計時動作を開始させるとともに、第１タイマーＴＭ１の計時動作を停止し、ロータ６０が電気角６０°から電気角１２０°まで回転に要したタイムアップ時間を計時する。
【０２２８】
そして、マイコンＭＣは、計時動作をしている第２タイマーＴＭ２の時間が、第１タイマーＴＭ１が先に計時したタイムアップ時間に達すると、ロータ６０で電気角が１８０°の回転位置にあると推定する。
【０２２９】
（電気角３６０°の検出）
電気角が１８０°〜２４０°において、マイコンＭＣは、ロータ６０の回転位置が電気角２４０°にあることを検出すると、内蔵した第１タイマーＴＭ１を計時動作させる。
【０２３０】
電気角が２４０°〜３００°において、マイコンＭＣは、ロータ６０の回転位置が電気角３００°の回転位置にあることを検知すると、内蔵した第２タイマーＴＭ２を計時動作させるとともに、第１タイマーＴＭ１の計時動作を停止し、ロータ６０が電気角２４０°から電気角３００°まで回転に要したタイムアップ時間を計時する。
【０２３１】
そして、マイコンＭＣは、計時動作をしている第２タイマーＴＭ２の時間が、第１タイマーＴＭ１が先に計時したタイムアップ時間に達すると、ロータ６０が電気角で３６０°の回転位置にあると推定する。
【０２３２】
次に、上記のように構成した３相の巻線がＹ結線のクローポール形３相ブラシレスモータ１の効果を以下に記載する。
（１）本実施形態によれば、１相分の巻線を省略した２相の巻線（第１巻線Ｃ１及び第２巻線Ｃ２）のクローポール形３相ブラシレスモータ１でありながら、第１〜第３ポジションセンサＰ１，Ｐ２，Ｐ３を用いることなく、ロータ６０の回動位置を検出することができる。
【０２３３】
その結果、モータの更なる小型を図ることができるとともに、高温等、使用環境の厳しい場所での使用を可能にすることができる。
以下に、ブラシレスモータの駆動方法を記載する。
・３相インバータ回路に接続され、３相平衡電流が供給される３相の巻線の内のいずれか１相の巻線が断線したときのブラシレスモータの駆動方法であって、
残る２相の巻線に前記３相インバータ回路を介して、電気角で６０°の位相差を持った２相の電流を流すことで、円形の回転磁界を発生させることを特徴とするブラシレスモータの駆動方法。
同構成によれば、３相の巻線の内のいずれか１相の巻線が断線しても、ステータに円形の回転磁界を生成することができ、トルクリップルをなくし、それに伴う音・振動を抑えて回転駆動させることができる。
・前記ブラシレスモータは、３相の巻線がΔ結線又はＹ結線された３相ブラシレスモータであることを特徴とする。
同構成によれば、３相ブラシレスモータであって、３相の巻線の内のいずれか１相の巻線が断線しても、ステータに円形の回転磁界を生成することができる。
・前記３相ブラシレスモータは、Δ結線された３相の巻線の内の１相の巻線が断線した時、各相の３個の端子に、１８０°矩形波電圧をそれぞれ１２０°の位相差で印加して、前記残る２相の巻線に電気角で６０°の位相差を持った電流を流すことを特徴とする。
同構成によれば、Δ結線された３相の巻線の内の１相の巻線が断線しても、ステータに円形の回転磁界を生成することができる。
・前記Δ結線された３相の巻線の内の１相の巻線が断線した時、断線されていない巻線同士が接続された共通端子、断線された巻線と断線されていない一方の相の巻線とが接続された端子、及び、断線された巻線と断線されていない他方の相の巻線とが接続された端子の各端子に、それぞれ１２０°の位相差で正弦波電圧を印加して、前記断線されてない巻線に電気角で６０°の位相差を持った電流を流すことを特徴とする。
同構成によれば、Δ結線された３相の巻線の内の１相の巻線が断線しても、ステータに円形の回転磁界を生成することができる。
・前記Δ結線された３相の巻線の内の１相の巻線が断線した時、前記共通端子に、残る２つの端子に印加する正弦波電圧の最大値の２分の１を常時印加し、前記残る２つの端子にそれぞれ電気角で６０°の位相差をもった正弦波電圧を印加して、前記断線されてない巻線に電気角で６０°の位相差を持った電流を流すことを特徴とする。
同構成によれば、Δ結線された３相の巻線の内の１相の巻線が断線しても、ステータに円形の回転磁界を生成することができる。
・前記ブラシレスモータは、３相の巻線がΔ結線された３相ブラシレスモータであって、
前記Δ結線された３相の巻線の内の１相の巻線が断線した時、各相の３個の端子のそれぞれに流れる３相交流電流を算出し、
その求めた３相交流電流から、前記断線されていない第１巻線及び第２巻線に印加される各端子電圧の周波数と同期して回転する二軸の回転座標系でのｄ軸実電流値とｑ軸実電流値とを求め、
その求めたｄ軸実電流値とｄ軸電流指令値との偏差、及び、その求めたｑ軸実電流値とｑ軸電流指令値との偏差をそれぞれ求め、
これら両偏差から、前記ｄ軸電流指令値及び前記ｑ軸電流指令値の通りに電流が流れるように、ｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値を算出し、これらｄ軸電圧指令値、ｑ軸電圧指令値に基づいて、電圧を印加して、電気角で６０°の位相差を持った２相の電流を流すようにしたこと特徴とする。
同構成によれば、３相ブラシレスモータであって、断線されてない２相の第１巻線と第２巻線に設けられる３個の端子に流れる電流を検出することで、３個の端子に正弦波電圧を１２０°の位相差で印加して、電気角で６０°の位相差を持って流す２相の電流をベクトル制御することができステータに円形の回転磁界を生成することができる。
・前記第１巻線と前記第２巻線の共通端子と前記第１巻線を挟んで形成された第１端子に流れる第１相電流、前記共通端子と前記第２巻線を挟んで形成された第２端子に流れる第２相電流、及び、前記共通端子に流れる第３相電流をそれぞれ検出し、
前記各端子のそれぞれに流れる３相交流電流を、前記第１相電流、第２相電流及び第３相電流に基づいて算出するようにしたこと特徴とする。
同構成によれば、３相ブラシレスモータであって、断線されてない２相の第１巻線と第２巻線に設けられる３個の端子に流れる電流を検出することで、３個の端子に正弦波電圧を１２０°の位相差で印加して、電気角で６０°の位相差を持って流す２相の電流をベクトル制御することができステータに円形の回転磁界を生成することができる。
・前記第１巻線と前記第２巻線の共通端子と前記第１巻線を挟んで形成された第１端子に流れる第１相電流、及び、前記共通端子と前記第２巻線を挟んで形成された第２端子に流れる第２相電流を検出し、
１相分の巻線が断線したブラシレスモータについて、断線してない状態の３相ブラシレスモータに等価変換した場合の仮想の３端子のそれぞれに流れる３相交流電流を、前記第１相電流及び前記第２相電流に基づいて算出したこと特徴とする。
同構成によれば、第１相電流と第２相電流を検出することで、仮想の３端子のそれぞれに流れる３相交流電流を算出することができる。
・前記３相ブラシレスモータは、Ｙ結線された３相の巻線の内の１相の巻線が断線した時、中性点端子、及び断線されていない２相の巻線の端子に、それぞれ１８０°矩形波電圧を１２０°の位相差で印加して、前記断線されてない巻線に電気角で６０°の位相差を持った電流を流すことを特徴とする。
同構成によれば、３相ブラシレスモータであって、２相の巻線に設けられる３個の端子に、１８０°矩形波電圧を１２０°の位相差で印加して、電気角で６０°の位相差を持った２相の電流を流すことができる。その結果、Ｙ結線された３相の巻線の内の１相の巻線が断線しても、ステータに円形の回転磁界を生成することができる。
・前記Ｙ結線された３相の巻線の内の１相の巻線が断線した時、中性点端子及び断線されていない２相の巻線の端子に、それぞれ１２０°の位相差で正弦波電圧を印加して、前記断線されていない巻線に電気角で６０°の位相差を持った２相の電流を流すことを特徴とする。
同構成によれば、Ｙ結線された３相の巻線の内の１相の巻線が断線しても、ステータに円形の回転磁界を生成することができる。
・前記Ｙ結線された３相の巻線の内の１相の巻線が断線した時、前記中性点端子に、断線されていない２相の巻線の端子に印加する正弦波電圧の最大値の２分の１を常時印加し、前記断線されていない２相の巻線の端子にそれぞれ電気角で６０°の位相差をもった正弦波電圧を印加して、前記断線されていない巻線に電気角で６０°の位相差を持った電流を流すことを特徴とする。
同構成によれば、Ｙ結線された３相の巻線の内の１相の巻線が断線しても、ステータに円形の回転磁界を生成することができる。
・前記ブラシレスモータは、３相の巻線がＹ結線された３相ブラシレスモータであり、
前記Ｙ結線された３相の巻線の内の１相の巻線が断線した時、中性点端子、断線されてない２相の巻線の端子のそれぞれに流れる３相交流電流を算出し、
その求めた３相交流電流から、前記断線されてない２相の巻線の端子に印加される各端子電圧の周波数と同期して回転する二軸の回転座標系でのｄ軸実電流値とｑ軸実電流値とを求め、
その求めたｄ軸実電流値とｄ軸電流指令値との偏差、及び、その求めたｑ軸実電流値とｑ軸電流指令値との偏差をそれぞれ求め、
これら両偏差から、前記ｄ軸電流指令値及び前記ｑ軸電流指令値の通りに電流が流れるように、ｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値を算出し、これらｄ軸電圧指令値、ｑ軸電圧指令値に基づいて、電圧を印加して、電気角で６０°の位相差を持った２相の電流を流すようにしたこと特徴とする。
同構成によれば、３相ブラシレスモータであって、中性点端子、断線されてない２相の巻線の端子のそれぞれに流れる電流を検出することで、３個の端子に正弦波電圧を１２０°の位相差で印加して、電気角で６０°の位相差を持って流す２相の電流をベクトル制御することができステータに円形の回転磁界を生成することができる。
・中性点端子、断線されてない２相の巻線の端子のそれぞれに流れる第１〜第３相電流をそれぞれ検出し、
前記各端子のそれぞれに流れる３相交流電流を、前記第１相電流、第２相電流及び第３相電流に基づいて算出するようにしたこと特徴とする。
同構成によれば、３相ブラシレスモータであって、断線されてない２相の巻線に設けられる２個の端子と中性点に設けられた中性点端子に流れる電流を検出することで、３個の端子に正弦波電圧を１２０°の位相差で印加して、電気角で６０°の位相差を持って流す２相の電流をベクトル制御することができステータに円形の回転磁界を生成することができる。
・前記断線されてない２相の巻線のうち一方の巻線の端子に流れる第１相電流、及び、断線されてない２相の巻線のうちの他方の端子に流れる第２相電流を検出し、
１相分の巻線が断線したブラシレスモータについて、断線してない状態の３相ブラシレスモータに等価変換した場合の仮想の３端子のそれぞれに流れる３相交流電流を、前記第１相電流及び前記第２相電流に基づいて算出したこと特徴とする。
同構成によれば、断線されてない２相の巻線に設けられる２個の端子に流れる電流と検出することで、仮想の３端子のそれぞれに流れる３相交流電流を算出することができる。
【符号の説明】
【０２３４】
１，９１…クローポール形３相ブラシレスモータ（３相ブラシレスモータ）、２…モータハウジング、２ａ…ベースハウジング、２ｂ…カバーハウジング、３…ボス部、４，６…貫通穴、５，７…軸受、８…回転軸、１０…ステータ、１１…Ｕ相コア、１２…第１Ｖ相コア、１３…第２Ｖ相コア、１４…Ｗ相コア、１５…Ｖ相コア、２１，３１，４１，５１…基板、２２，３２，４２，５２…挿通穴、２３，３３，４３，５３…フランジ部、２４，３４，４４，５４…ティース、２５，３５，４５，５５…ポール、６０…ロータ、６１…ヨーク、６３…円筒壁、６４…マグネット、７０…３相インバータ回路、７１ａ〜７１ｃ…第１〜第３バッファ回路、７２ａ〜７２ｃ…第１〜第３アンド回路、７３ａ〜７３ｃ…第１〜第３インバータ回路、７６ａ〜７６ｃ…第１〜第３電流検出器、８０…制御回路、８１…位置演算器、８４…ｄ軸減算器、８５…ｑ軸減算器、８６…電流制御器、８８…電流変換器、Ｃ１…第１巻線、Ｃ２…第２巻線、Ｃｕ…Ｕ相巻線、Ｃｖ…Ｖ相巻線、Ｃｗ…Ｗ相巻線、Ｉ１…第１巻線電流、Ｉ２…第２巻線電流、Ｉｄ…ｄ軸実電流値、Ｉｑ…ｑ軸実電流値、Ｉｄｃ…ｄ軸電流指令値、Ｉｑｃ…ｑ軸電流指令値、ＩＵ…Ｕ相電流（第１相電流）、ＩＶ…Ｖ相電流（第３相電流）、ＩＷ…Ｗ相電流（第２相電流）、ＭＣ…マイコン、Ｐ１〜Ｐ３…第１〜第３ポジションセンサ、Ｑ１１…第１上アームトランジスタ、Ｑ１２…第１下アームトランジスタ、Ｑ２１…第２上アームトランジスタ、Ｑ２２…第２下アームトランジスタ、Ｑ３１…第３上アームトランジスタ、Ｑ３２…第３下アームトランジスタ、第１タイマーＴＭ１…第１タイマー、ＴＭ２…第２タイマーＴＭ２、ＴＵ…Ｕ端子、ＴＶ…Ｖ端子、ＴＷ…Ｗ端子、ＴＮ…Ｎ端子、ＵＳ１…第１上ゲート信号、ＵＳ２…第１下ゲート信号、ＶＳ１…第２上ゲート信号、ＶＳ２…第２下ゲート信号、ＷＳ１…第３上ゲート信号、ＷＳ２…第３下ゲート信号、Ｖ４…Ｎ端子電圧、Ｖ１…Ｕ端子電圧、Ｖ２…Ｖ端子電圧、Ｖ３…Ｗ端子電圧、Ｖ４…Ｎ端子電圧。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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