[发明专利]无刷电动机的频率发生器

说明书

本发明涉及作为无刷电动机中旋转检测装置的频率发生器(Frequency Generator；缩写为FG)。

例如，在作为磁带录像机(VTR)旋转圆柱体磁头的驱动电机的无刷电动机和作为光操作装置旋转多面镜的驱动电机的无刷电动机中，为检测出作为驱动电机的无刷电动机的旋转速度供其速度控制用，作为旋转检测装置的频率发生器(FG)往往被采用。

一般，在各种无刷电动机中附设的频率发生器中，具有与该无刷电动机的转子等旋转体成为一体的同时旋转的在圆周方向磁化设置的频率发生器用磁化部(下面称为FG磁化部)和与该FG磁化部相对设置的图案形发电绕组(下面称为FG图案)。

其中FG图案是在电路基板上形成的大致呈圆环状，具有以放射方向排列在FG图案中用于发电部分的多个发电导线元素和串联连结这些发电导线元素的FG图案中用于连结部分的连结导线元素。

又，在前述电路基板上形成规定的电路布线图案。

图4到图6表示以往的无刷电动机中的作为旋转检测装置的频率发生器的一例。

在图4、图5中，符号1表示旋转轴。该旋转轴1，如图4所示，通过设在电路基板(印刷电路板)2上的轴承保持架3内的轴承4，旋转自如地得到支承。在该旋转轴1的图4上端部分，固定着与该旋转轴一起旋转的略似杯状的转子外壳5。在该转子外壳5的外周凸缘部的内周面，设置环状的转子磁体6。如图4、图6所示，该转子磁体6中，N极和S极在圆周方向交替地被充磁，具有用于驱动无刷电动机的驱动磁极部6a和该驱动磁极部6a的图4下端在圆周方向交替地被充磁的FG磁化部6b。

又，在图6中，为容易理解转子磁体6的内周面被充磁的驱动磁极部6a和下端面被充磁的FG磁化部6b的位置关系，在同心圆上表示充磁状态。

在对着转子磁体6的驱动磁极部6a内周侧的位置，设置无刷电动机的定子铁芯19。在该定子铁芯19上卷绕着线圈10。又，在与前述转子磁体6的FG磁化部6b相对的电路基板2上的位置，形成图5所示的FG图案7。

这里，无刷电动机的旋转速度控制，一般是将前述FG图案7输出的正弦波状的FG信号(参照图7(b))通过波形整形器(没图示)进行波形整形后作成如图7(c)所示的脉冲状FG信号，以该脉冲状FG信号的上升沿点a或下降沿点b为触发点进行。还有，直接使用正弦波形的FG信号(参照图7(b))的情况，以正弦波形的FG信号和AC＝0的交叉点a、b作为触发点，进行旋转速度控制。又，旋转位置控制也同样地以前述脉冲状FG信号的上升沿点a或下降沿点b、正弦波状的FG信号与AC＝0的交叉点a、b作为触发点进行。

然而，在检测前述旋转速度和旋转位置的作为旋转检测装置的频率发生器中，存在以下的问题：

也就是说，无刷电动机转矩脉动(参照图7(a))的周期和FG信号(参照图7(b)、(c))的周期相同时，例如以1/偶数倍相一致的情况，如图7所示，因转矩脉动无刷电动机转矩的最小点c和脉冲状的FG信号的上升沿点a或下降沿点b(在图7中a、b两点)一致(当然，最小点c和正弦波状的FG信号与AC＝0的交叉点a、b也一致)，对应于旋转速度控制信号的输入，存在无刷电动机速度变化(反应)慢的问题。特别是在将该无刷电动机用作例如VTR圆柱体的驱动电机的场合，因图像画面的色交错等杂乱而令人不满意。

在用脉冲状的FG信号的上升边点a或下降边点b以及正弦波状的FG信号与AC＝0的交叉点a、b作为旋转位置控制信号的触发点的场合，也存在相同的问题，无刷电动机的位置变化(反应)慢。

因此本发明的目的是提供防止无刷电动机反应慢的作为无刷电动机的旋转检测装置的频率发生器。

本发明无刷电动机中的所述频率发生器，所述无刷电动机包含卷绕线圈的定子铁芯、与该定子铁芯相对设置的具有多个磁极的旋转驱动的驱动磁极部，所述频率发生器包含与驱动磁极部一起旋转驱动的具有多个磁极的FG磁化部和与所述FG磁化部相对配置的FG图案，其特征在于，使所述无刷电动机转矩脉动的最小点与所述FG图案输出信号中作为旋转控制的触发点的不一致，设定所述定子铁芯、驱动磁极部、FG磁化部和FG图案在圆周方向的相对位置。

采用本发明的无刷电动机中的作为旋转检测装置的频率发生器，能解决无刷电动机反应慢的问题。

图1是表示本发明的一实施例的作为无刷电动机中旋转检测装置的频率发生器的部分剖视平面图。

图2是表示本发明的其它实施例的用于无刷电动机中作为旋转检测装置的频率发生器的转子磁体的模式平面图。