センサレス120度通電駆動の起動方法 2：永久磁石停止位置を検出して起動

最初の図は、説明に使う永久磁石（ロータ）の停止状態を示しています。S極が3時の位置、N極が9時の位置で停止しているとします。

次の回路図は、永久磁石の位置検出を行うための原理と動作説明するための模式図です。出力A1、A2、A3を使って、コイルに①～⑥の6パターンの電流が流れるように通電を行います。この通電は、永久磁石が回転しない短時間の通電です。

この6パターンの通電波形と流れる電流波形（IVM）を、波形図に示します。A1～A3は①～⑥の通電パターンに対応する電圧を出力します。各パターンでの電源電流波形には大小が生じます。これは、各パターンでの電流が永久磁石の位置によって異なるためで、この方法ではそれを利用して永久磁石の位置を検出します。

方法2の回路ブロックは基本的に、方法1の同期動作運転から誘起電圧を検出して起動する回路ブロックに、6つの通電パターンを生成し電源電流を検出、比較し初期駆動パターンを生成する回路が追加になっています。一部省略されていますが、水色で囲まれた部分が出力A1～A3になります。

（1）位置検出パターン生成ブロックが生成した6つのパターンを駆動用基本波形合成ブロックに送り、A1～A3により通電を行います。検出された電源電流は電流検出抵抗とAmpにより電圧変換され、（2）サンプル&ホールドと（3）電流値比較最大値パターン検出に基づき、（4）初期駆動パターン生成ブロックが永久磁石の位置に基づく初期駆動パターンを生成し、駆動用基本波形合成ブロックに戻し駆動が開始されます。

動作波形図の出力電圧波形A1～A3には、電源投入直後に短いパルスが表示されています。これは位置検出用6パターンの通電を表しています。前述のように短時間の通電なので、他の波形との対比ではこのような時間イメージになります。

電源投入後直ちに永久磁石の位置が検出され、それに基づく初期駆動パターンにより駆動されるので、誘起電圧を検出して起動する方法の課題である逆転や低トルクでの起動は回避され、モータは最初から大きなトルクで回転を始めることができます。

起動後の動作は、誘起電圧を検出して起動する方法と基本的に同じプロセスになります。初期駆動における駆動パターンの切り替えのタイミングは、誘起電圧を検出して起動する方法と同じようにST_CLKに基づきます。