JP2000152678A - モータのサーボ回路 - Google Patents
モータのサーボ回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大型のインダクタンス素子を使用せずして、
パルス幅変調信号のデューティ比と、モータに流れる電
流との間の特性を直線に近くすることのできるモータの
サーボ回路を得る。 【解決手段】 モータ１と、電源２に接続されて、モー
タに流す電流をオンオフするスイッチ手段と、モータの
回転を検出する回転検出手段と、その回転検出手段より
の検出出力を目標値と比較する比較手段と、目標値と検
出出力との偏差が小さくなるように、比較手段の比較出
力をパルス幅変調信号に変換するパルス幅変調変換手段
とを有し、そのパルス幅変調変換手段よりのパルス幅変
調信号によって、スイッチ手段を制御するようにしてな
るモータのサーボ回路において、インダクタンス素子３
及び容量素子４の直列回路を、モータ１に並列に接続し
たものである。
パルス幅変調信号のデューティ比と、モータに流れる電
流との間の特性を直線に近くすることのできるモータの
サーボ回路を得る。 【解決手段】 モータ１と、電源２に接続されて、モー
タに流す電流をオンオフするスイッチ手段と、モータの
回転を検出する回転検出手段と、その回転検出手段より
の検出出力を目標値と比較する比較手段と、目標値と検
出出力との偏差が小さくなるように、比較手段の比較出
力をパルス幅変調信号に変換するパルス幅変調変換手段
とを有し、そのパルス幅変調変換手段よりのパルス幅変
調信号によって、スイッチ手段を制御するようにしてな
るモータのサーボ回路において、インダクタンス素子３
及び容量素子４の直列回路を、モータ１に並列に接続し
たものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータにパルス幅
変調電流を流すようにしたモータのサーボ回路に関す
る。
変調電流を流すようにしたモータのサーボ回路に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】以下に、図４を参照して、モータにパル
ス幅変調電流を流すようにしたモータのサーボ回路を説
明する。このサーボ回路は、モータ１と、そのモータ１
に流す電流をオンオフするスイッチ手段（バイポーラト
ランジスタ、電界効果トランジスタ、ＭＯＳ型電界効果
トランジスタ等により構成される）１３と、モータ１の
回転（回転速度、回転位置等）を検出する回転検出手段
（モータ１の回転に応じた周波数信号を発生する周波数
発電機等）１４と、その回転検出手段１４よりの検出出
力を入力端子１０からの目標値（目標回転速度、目標回
転位置等）と比較する比較手段１１と、目標値と検出出
力との偏差が小さくなるように、比較手段１１の比較出
力をパルス幅変調信号に変換するパルス幅変調変換手段
１２とを有し、そのパルス幅変調変換手段１２よりのパ
ルス幅変調信号によって、スイッチ手段１３を制御する
ようにしたものである。
ス幅変調電流を流すようにしたモータのサーボ回路を説
明する。このサーボ回路は、モータ１と、そのモータ１
に流す電流をオンオフするスイッチ手段（バイポーラト
ランジスタ、電界効果トランジスタ、ＭＯＳ型電界効果
トランジスタ等により構成される）１３と、モータ１の
回転（回転速度、回転位置等）を検出する回転検出手段
（モータ１の回転に応じた周波数信号を発生する周波数
発電機等）１４と、その回転検出手段１４よりの検出出
力を入力端子１０からの目標値（目標回転速度、目標回
転位置等）と比較する比較手段１１と、目標値と検出出
力との偏差が小さくなるように、比較手段１１の比較出
力をパルス幅変調信号に変換するパルス幅変調変換手段
１２とを有し、そのパルス幅変調変換手段１２よりのパ
ルス幅変調信号によって、スイッチ手段１３を制御する
ようにしたものである。
【０００３】次に、図７を参照して、図４のモータのサ
ーボ回路のスイッチ手段１３の構成、即ち、スイッチ回
路３の構成を説明する。このスイッチ回路３は、モータ
（直流モータ）１に流す電流の方向を切換えるようにし
た回路である。モータ１に電流を流すための直流電源２
を設け、その正極を、スイッチＳＷ１を通じてモータ１
の一端に接続し、その他端をスイッチＳＷ２を通じて、
直流電源２の負極に接続する。又、直流電源２の正極
を、スイッチＳＷ３を通じてモータ１の他端に接続し、
その一端をスイッチＳＷ４を通じて、直流電源２の負極
に接続する。これらスイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、バイポ
ーラトランジスタ、電界効果トランジスタ、ＭＯＳ型電
界効果トランジスタ等により構成し得る。
ーボ回路のスイッチ手段１３の構成、即ち、スイッチ回
路３の構成を説明する。このスイッチ回路３は、モータ
（直流モータ）１に流す電流の方向を切換えるようにし
た回路である。モータ１に電流を流すための直流電源２
を設け、その正極を、スイッチＳＷ１を通じてモータ１
の一端に接続し、その他端をスイッチＳＷ２を通じて、
直流電源２の負極に接続する。又、直流電源２の正極
を、スイッチＳＷ３を通じてモータ１の他端に接続し、
その一端をスイッチＳＷ４を通じて、直流電源２の負極
に接続する。これらスイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、バイポ
ーラトランジスタ、電界効果トランジスタ、ＭＯＳ型電
界効果トランジスタ等により構成し得る。
【０００４】モータ１に一方向（これを、例えば、正方
向とする）の電流を流すときは、スイッチＳＷ３、ＳＷ
４を共にオフし、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号Ａによっ
て、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を連動してオンオフすれば
良い。モータ１に他方向（これを、例えば、負方向とす
る）の電流を流すときは、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を共
にオフし、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号Ｂによって、ス
イッチＳＷ３、ＳＷ４を連動してオンオフすれば良い。
向とする）の電流を流すときは、スイッチＳＷ３、ＳＷ
４を共にオフし、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号Ａによっ
て、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を連動してオンオフすれば
良い。モータ１に他方向（これを、例えば、負方向とす
る）の電流を流すときは、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を共
にオフし、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号Ｂによって、ス
イッチＳＷ３、ＳＷ４を連動してオンオフすれば良い。
【０００５】次に、図３を説明する。図３は、図７のス
イッチ回路３において、スイッチ回路３と、モータ１と
の間に平滑フィルタを挿入した場合である。即ち、モー
タ１に対し直列にコイル５を接続すると共に、モータ１
に並列にコンデンサ６を接続する。
イッチ回路３において、スイッチ回路３と、モータ１と
の間に平滑フィルタを挿入した場合である。即ち、モー
タ１に対し直列にコイル５を接続すると共に、モータ１
に並列にコンデンサ６を接続する。
【０００６】図２は、図３のモータ１にＰＷＭ信号（電
圧）を印加したときの、ＰＷＭ信号（電圧）及びモータ
１に流れるモータ電流のタイミングチャートを示す。図
２Ａに示すようなデューティ比が１０％のＰＷＭ信号
（電圧）をモータ１に印加したときのモータ１の電流の
波形を図２Ｂに示す。図２Ｃに示すようなデューティ比
が６０％のＰＷＭ信号（電圧）をモータ１に印加したと
きのモータ１の電流の波形を図２Ｄに示す。
圧）を印加したときの、ＰＷＭ信号（電圧）及びモータ
１に流れるモータ電流のタイミングチャートを示す。図
２Ａに示すようなデューティ比が１０％のＰＷＭ信号
（電圧）をモータ１に印加したときのモータ１の電流の
波形を図２Ｂに示す。図２Ｃに示すようなデューティ比
が６０％のＰＷＭ信号（電圧）をモータ１に印加したと
きのモータ１の電流の波形を図２Ｄに示す。
【０００７】次に、図８を参照して、図４のモータのサ
ーボ回路のスイッチ手段１３の構成、即ち、スイッチ回
路３の構成を説明する。このスイッチ回路３は、モータ
１（直流モータ）に一定の方向の電流を流すようにした
回路である。直流電源２の正極及び負極間に、ＰＷＭ信
号によってオンオフ制御されるスイッチＳＷを介して、
モータ１を接続する。
ーボ回路のスイッチ手段１３の構成、即ち、スイッチ回
路３の構成を説明する。このスイッチ回路３は、モータ
１（直流モータ）に一定の方向の電流を流すようにした
回路である。直流電源２の正極及び負極間に、ＰＷＭ信
号によってオンオフ制御されるスイッチＳＷを介して、
モータ１を接続する。
【０００８】図９は、図７及び図８のモータ１にＰＷＭ
信号（電圧）を印加したときの、ＰＷＭ信号（電圧）及
びモータ１に流れるモータ電流のタイミングチャートを
示す。図９Ａに示すようなデューティ比が１０％のＰＷ
Ｍ信号（電圧）をモータ１に印加したときのモータ１の
電流の波形を図９Ｂに示す。図９Ｃに示すようなデュー
ティ比が６０％のＰＷＭ信号（電圧）をモータ１に印加
したときのモータ１の電流の波形を図９Ｄに示す。
信号（電圧）を印加したときの、ＰＷＭ信号（電圧）及
びモータ１に流れるモータ電流のタイミングチャートを
示す。図９Ａに示すようなデューティ比が１０％のＰＷ
Ｍ信号（電圧）をモータ１に印加したときのモータ１の
電流の波形を図９Ｂに示す。図９Ｃに示すようなデュー
ティ比が６０％のＰＷＭ信号（電圧）をモータ１に印加
したときのモータ１の電流の波形を図９Ｄに示す。
【０００９】次に、図６を参照して、他のモータのサー
ボ回路を説明する。このサーボ回路は、図４のサーボ回
路に対し、モータ１を流れる電流を検出する電流検出手
段１５及び比較手段１１よりの比較出力を比較する他の
比較手段１６を追加する。そして、モータ１の電流が多
いときは、それを少なくするように、モータ１の電流が
少ないときは、それを多くするように、比較手段１６に
よって、ＰＷＭ変換器１２を制御する。
ボ回路を説明する。このサーボ回路は、図４のサーボ回
路に対し、モータ１を流れる電流を検出する電流検出手
段１５及び比較手段１１よりの比較出力を比較する他の
比較手段１６を追加する。そして、モータ１の電流が多
いときは、それを少なくするように、モータ１の電流が
少ないときは、それを多くするように、比較手段１６に
よって、ＰＷＭ変換器１２を制御する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】図４に示したモータの
サーボ回路では、モータ１に流れる電流によって、スイ
ッチ手段１３にフィードバックを掛けて、ＰＷＭ信号の
非線形性をとることを行っていないので、目標値と偏差
値とが小さいとき、フィードバックループのゲインが下
がってしまい、回転位置サーボなどでは、目標位置との
誤差が大きくなってしまう。
サーボ回路では、モータ１に流れる電流によって、スイ
ッチ手段１３にフィードバックを掛けて、ＰＷＭ信号の
非線形性をとることを行っていないので、目標値と偏差
値とが小さいとき、フィードバックループのゲインが下
がってしまい、回転位置サーボなどでは、目標位置との
誤差が大きくなってしまう。
【００１１】図６に示したモータのサーボ回路のよう
に、モータ１に流れる電流によって、スイッチ手段１３
にフィードバックを掛けて、ＰＷＭ信号の非線形性をと
っているので、全体の回路規模が大きくなってしまう。
又、ＰＷＭ信号の周波数が可聴帯域にあるときは、モー
タ１がその周波数で振動するため、耳障りな騒音が生じ
る。
に、モータ１に流れる電流によって、スイッチ手段１３
にフィードバックを掛けて、ＰＷＭ信号の非線形性をと
っているので、全体の回路規模が大きくなってしまう。
又、ＰＷＭ信号の周波数が可聴帯域にあるときは、モー
タ１がその周波数で振動するため、耳障りな騒音が生じ
る。
【００１２】次に、ＰＷＭ信号の非線形性について説明
する。モータ１に印加するＰＷＭ信号（電圧）のデュー
ティ比が、図９Ａに示すように小さい（例えば、１０
％）ときは、モータ１のコイルのインダクタンスの影響
で、図９Ｂに示す如く、モータ１に電流が流れ難く、モ
ータ１に流れる電流はＰＷＭ信号のデューティ比に比例
しない。モータ１に印加するＰＷＭ信号（電圧）のデュ
ーティ比が、図９Ｃに示すように大きい（例えば、６０
％）ときは、図９Ｄに示す如く、デューティ比の増加量
以上に大きな電流がモータ１に流れる。
する。モータ１に印加するＰＷＭ信号（電圧）のデュー
ティ比が、図９Ａに示すように小さい（例えば、１０
％）ときは、モータ１のコイルのインダクタンスの影響
で、図９Ｂに示す如く、モータ１に電流が流れ難く、モ
ータ１に流れる電流はＰＷＭ信号のデューティ比に比例
しない。モータ１に印加するＰＷＭ信号（電圧）のデュ
ーティ比が、図９Ｃに示すように大きい（例えば、６０
％）ときは、図９Ｄに示す如く、デューティ比の増加量
以上に大きな電流がモータ１に流れる。
【００１３】図５は、ＰＷＭ信号のデューティ比に対す
るモータ電流の特性を示し、デューティ比対モータ電流
の実際の特性曲線ｂは、モータ電流がデューティ比に比
例すると仮定したときのデューティ比対モータ電流の特
性を示す直線ａに対し、その下方に凸の曲線となる。
るモータ電流の特性を示し、デューティ比対モータ電流
の実際の特性曲線ｂは、モータ電流がデューティ比に比
例すると仮定したときのデューティ比対モータ電流の特
性を示す直線ａに対し、その下方に凸の曲線となる。
【００１４】そこで、図３に示すように、スイッチ回路
３とモータ１との間に、平滑フィルタを挿入することに
よって、ＰＷＭ信号のデューティ比に対するモータ１に
流れるモータ電流の特性を、図５の直線ａに近づけるこ
とができる。この場合、コイル５を省略して、コンデン
サ６のみとする場合は、スイッチ回路３のスイッチのオ
ン時に、そのコンデンサ６に大電流が流れて、スイッチ
（上述したバイポーラトランジスタ、電界効果トランジ
スタ、ＭＯＳ型電界効果トランジスタ等）が破壊される
おそれがあるので、モータ１のコイルのインダクタンス
より低いインダクタンスのコイル５を、モータ１及びコ
ンデンサ６に対し直列に挿入している。このようにすれ
ば、図２に示す如く、デューティ比対モータ電流の実際
の特性が直線に近くなることが分かる。
３とモータ１との間に、平滑フィルタを挿入することに
よって、ＰＷＭ信号のデューティ比に対するモータ１に
流れるモータ電流の特性を、図５の直線ａに近づけるこ
とができる。この場合、コイル５を省略して、コンデン
サ６のみとする場合は、スイッチ回路３のスイッチのオ
ン時に、そのコンデンサ６に大電流が流れて、スイッチ
（上述したバイポーラトランジスタ、電界効果トランジ
スタ、ＭＯＳ型電界効果トランジスタ等）が破壊される
おそれがあるので、モータ１のコイルのインダクタンス
より低いインダクタンスのコイル５を、モータ１及びコ
ンデンサ６に対し直列に挿入している。このようにすれ
ば、図２に示す如く、デューティ比対モータ電流の実際
の特性が直線に近くなることが分かる。
【００１５】しかしながら、図３の回路では、モータ１
に流れる最大電流に合わせて、コイルとして電流容量の
大きなものを使用しなければならないが、そのようにす
るとコイルとして大型のものを使用しなければならず、
モータを使用する機器の小型化を阻害することになる。
に流れる最大電流に合わせて、コイルとして電流容量の
大きなものを使用しなければならないが、そのようにす
るとコイルとして大型のものを使用しなければならず、
モータを使用する機器の小型化を阻害することになる。
【００１６】かかる点に鑑み、本発明は、モータと、電
源に接続されて、モータに流す電流をオンオフするスイ
ッチ手段と、モータの回転を検出する回転検出手段と、
その回転検出手段よりの検出出力を目標値と比較する比
較手段と、目標値と検出出力との偏差が小さくなるよう
に、比較手段の比較出力をパルス幅変調信号に変換する
パルス幅変調変換手段とを有し、そのパルス幅変調変換
手段よりのパルス幅変調信号によって、スイッチ手段を
制御するようにしてなるモータのサーボ回路において、
大型のインダクタンス素子を使用せずして、パルス幅変
調信号のデューティ比と、モータに流れる電流との間の
特性を直線に近くすることのできるものを提案しようと
するものである。
源に接続されて、モータに流す電流をオンオフするスイ
ッチ手段と、モータの回転を検出する回転検出手段と、
その回転検出手段よりの検出出力を目標値と比較する比
較手段と、目標値と検出出力との偏差が小さくなるよう
に、比較手段の比較出力をパルス幅変調信号に変換する
パルス幅変調変換手段とを有し、そのパルス幅変調変換
手段よりのパルス幅変調信号によって、スイッチ手段を
制御するようにしてなるモータのサーボ回路において、
大型のインダクタンス素子を使用せずして、パルス幅変
調信号のデューティ比と、モータに流れる電流との間の
特性を直線に近くすることのできるものを提案しようと
するものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、モータと、電
源に接続されて、モータに流す電流をオンオフするスイ
ッチ手段と、モータの回転を検出する回転検出手段と、
その回転検出手段よりの検出出力を目標値と比較する比
較手段と、目標値と検出出力との偏差が小さくなるよう
に、比較手段の比較出力をパルス幅変調信号に変換する
パルス幅変調変換手段とを有し、そのパルス幅変調変換
手段よりのパルス幅変調信号によって、スイッチ手段を
制御するようにしてなるモータのサーボ回路において、
インダクタンス素子及び容量素子の直列回路を、モータ
に並列に接続してなるものである。
源に接続されて、モータに流す電流をオンオフするスイ
ッチ手段と、モータの回転を検出する回転検出手段と、
その回転検出手段よりの検出出力を目標値と比較する比
較手段と、目標値と検出出力との偏差が小さくなるよう
に、比較手段の比較出力をパルス幅変調信号に変換する
パルス幅変調変換手段とを有し、そのパルス幅変調変換
手段よりのパルス幅変調信号によって、スイッチ手段を
制御するようにしてなるモータのサーボ回路において、
インダクタンス素子及び容量素子の直列回路を、モータ
に並列に接続してなるものである。
【００１８】かかる本発明によれば、電源に接続された
スイッチ手段によって、モータに流す電流をオンオフ
し、回転検出手段によって、モータの回転を検出し、比
較手段によって、回転検出手段よりの検出出力を目標値
と比較し、パルス幅変調変換手段によって、目標値と検
出出力との偏差が小さくなるように、比較手段の比較出
力をパルス幅変調信号に変換し、そのパルス幅変調変換
手段よりのパルス幅変調信号によって、スイッチ手段を
制御し、インダクタンス素子及び容量素子の直列回路
を、モータに並列に接続する。
スイッチ手段によって、モータに流す電流をオンオフ
し、回転検出手段によって、モータの回転を検出し、比
較手段によって、回転検出手段よりの検出出力を目標値
と比較し、パルス幅変調変換手段によって、目標値と検
出出力との偏差が小さくなるように、比較手段の比較出
力をパルス幅変調信号に変換し、そのパルス幅変調変換
手段よりのパルス幅変調信号によって、スイッチ手段を
制御し、インダクタンス素子及び容量素子の直列回路
を、モータに並列に接続する。
【００１９】
【発明の実施の形態】第１の本発明は、モータと、電源
に接続されて、そのモータに流す電流をオンオフするス
イッチ手段と、モータの回転を検出する回転検出手段
と、その回転検出手段よりの検出出力を目標値と比較す
る比較手段と、目標値と検出出力との偏差が小さくなる
ように、比較手段の比較出力をパルス幅変調信号に変換
するパルス幅変調変換手段とを有し、そのパルス幅変調
変換手段よりのパルス幅変調信号によって、スイッチ手
段を制御するようにしてなるモータのサーボ回路におい
て、インダクタンス素子及び容量素子の直列回路を、モ
ータに並列に接続してなるモータのサーボ回路である。
に接続されて、そのモータに流す電流をオンオフするス
イッチ手段と、モータの回転を検出する回転検出手段
と、その回転検出手段よりの検出出力を目標値と比較す
る比較手段と、目標値と検出出力との偏差が小さくなる
ように、比較手段の比較出力をパルス幅変調信号に変換
するパルス幅変調変換手段とを有し、そのパルス幅変調
変換手段よりのパルス幅変調信号によって、スイッチ手
段を制御するようにしてなるモータのサーボ回路におい
て、インダクタンス素子及び容量素子の直列回路を、モ
ータに並列に接続してなるモータのサーボ回路である。
【００２０】第２の本発明は、第１の本発明のモータの
サーボ回路において、スイッチ手段は、電源の一端及び
モータの一端間に接続された第１のスイッチと、電源の
他端及びモータの他端間に接続された第２のスイッチ
と、の電源の一端及びモータの他端間に接続された第３
のスイッチと、電源の他端及びモータの一端間に接続さ
れた第４のスイッチとから構成され、モータの一端から
他端に電流が流されるときは、第１及び第２のスイッチ
がパルス幅変調信号によって制御されて、連動してオン
オフされると共に、第３及び第４のスイッチは共にオフ
とされ、モータの他端から一端に電流が流されるとき
は、第３及び第４のスイッチがパルス幅変調信号によっ
て制御されて、連動してオンオフされると共に、第１及
び第２のスイッチは共にオフとされるようにしたモータ
のサーボ回路である。
サーボ回路において、スイッチ手段は、電源の一端及び
モータの一端間に接続された第１のスイッチと、電源の
他端及びモータの他端間に接続された第２のスイッチ
と、の電源の一端及びモータの他端間に接続された第３
のスイッチと、電源の他端及びモータの一端間に接続さ
れた第４のスイッチとから構成され、モータの一端から
他端に電流が流されるときは、第１及び第２のスイッチ
がパルス幅変調信号によって制御されて、連動してオン
オフされると共に、第３及び第４のスイッチは共にオフ
とされ、モータの他端から一端に電流が流されるとき
は、第３及び第４のスイッチがパルス幅変調信号によっ
て制御されて、連動してオンオフされると共に、第１及
び第２のスイッチは共にオフとされるようにしたモータ
のサーボ回路である。
【００２１】〔発明の実施の形態の具体例〕以下に、図
面を参照して、本発明の実施の形態の具体例のモータの
サーボ回路を説明する。サーボ回路の全体の構成は、図
４に示す如く、モータ１と、そのモータ１に流す電流を
オンオフするスイッチ手段（バイポーラトランジスタ、
電界効果トランジスタ、ＭＯＳ型電界効果トランジスタ
等により構成される）１３と、モータ１の回転（回転速
度、回転位置等）を検出する回転検出手段（モータ１の
回転に応じた周波数信号を発生する周波数発電機等）１
４と、その回転検出手段１４よりの検出出力を入力端子
１０からの目標値（目標回転速度、回転位置等）と比較
する比較手段１１と、目標値と検出出力との偏差が小さ
くなるように、比較手段１１の比較出力をパルス幅変調
信号に変換するパルス幅変調変換手段１２とを有し、そ
のパルス幅変調変換手段１２よりのパルス幅変調信号に
よって、スイッチ手段１３を制御するようにしたもので
ある。
面を参照して、本発明の実施の形態の具体例のモータの
サーボ回路を説明する。サーボ回路の全体の構成は、図
４に示す如く、モータ１と、そのモータ１に流す電流を
オンオフするスイッチ手段（バイポーラトランジスタ、
電界効果トランジスタ、ＭＯＳ型電界効果トランジスタ
等により構成される）１３と、モータ１の回転（回転速
度、回転位置等）を検出する回転検出手段（モータ１の
回転に応じた周波数信号を発生する周波数発電機等）１
４と、その回転検出手段１４よりの検出出力を入力端子
１０からの目標値（目標回転速度、回転位置等）と比較
する比較手段１１と、目標値と検出出力との偏差が小さ
くなるように、比較手段１１の比較出力をパルス幅変調
信号に変換するパルス幅変調変換手段１２とを有し、そ
のパルス幅変調変換手段１２よりのパルス幅変調信号に
よって、スイッチ手段１３を制御するようにしたもので
ある。
【００２２】次に、図４のスイッチ手段１３、即ち、ス
イッチ回路３の具体構成を、図１を参照して説明する。
スイッチ回路３は、モータ１に流す電流の方向を切換え
ることができるように構成されており、これによりモー
タ１の回転方向を正転及び逆転と切換えることができる
ようになっている。このスイッチ回路３は、電源２の一
端（正極）及びモータ１の一端間に接続された第１のス
イッチＳＷ１と、電源２の他端（負極）及びモータ１の
他端間に接続された第２のスイッチＳＷ２と、電源２の
一端（正極）及びモータ１の他端間に接続された第３の
スイッチＳＷ３と、電源２の他端（負極）及びモータ１
の一端間に接続された第４のスイッチＳＷ４とから構成
される。
イッチ回路３の具体構成を、図１を参照して説明する。
スイッチ回路３は、モータ１に流す電流の方向を切換え
ることができるように構成されており、これによりモー
タ１の回転方向を正転及び逆転と切換えることができる
ようになっている。このスイッチ回路３は、電源２の一
端（正極）及びモータ１の一端間に接続された第１のス
イッチＳＷ１と、電源２の他端（負極）及びモータ１の
他端間に接続された第２のスイッチＳＷ２と、電源２の
一端（正極）及びモータ１の他端間に接続された第３の
スイッチＳＷ３と、電源２の他端（負極）及びモータ１
の一端間に接続された第４のスイッチＳＷ４とから構成
される。
【００２３】そして、モータ１の一端から他端に電流が
流されるときは、第１及び第２のスイッチＳＷ１、ＳＷ
２がＰＷＭ信号Ａによって制御されて、連動してオンオ
フされると共に、第３及び第４のスイッチＳＷ３、ＳＷ
４は共にオフとされて、モータ１が１方向に回転する
（これを、例えば、正転とする）。
流されるときは、第１及び第２のスイッチＳＷ１、ＳＷ
２がＰＷＭ信号Ａによって制御されて、連動してオンオ
フされると共に、第３及び第４のスイッチＳＷ３、ＳＷ
４は共にオフとされて、モータ１が１方向に回転する
（これを、例えば、正転とする）。
【００２４】モータ１の他端から一端に電流が流される
ときは、第３及び第４のスイッチＳＷ３、ＳＷ４がパル
ス幅変調信号Ｂによって制御されて、連動してオンオフ
されると共に、第１及び第２のスイッチＳＷ１、ＳＷ２
は共にオフとされて、モータ１が他の方向に回転する
（これは逆転となる）。
ときは、第３及び第４のスイッチＳＷ３、ＳＷ４がパル
ス幅変調信号Ｂによって制御されて、連動してオンオフ
されると共に、第１及び第２のスイッチＳＷ１、ＳＷ２
は共にオフとされて、モータ１が他の方向に回転する
（これは逆転となる）。
【００２５】そして、インダクタンス素子（コイル）３
及び容量素子（コンデンサ）４の直列回路を、モータ１
に対し並列に接続する。
及び容量素子（コンデンサ）４の直列回路を、モータ１
に対し並列に接続する。
【００２６】モータ１に印加されるＰＷＭ信号（電圧）
のデューティ比を変えたときの、モータ１に流れるモー
タ電流の波形を示すタイミングチャートを図２に示す。
図２Ａは、デューティ比が１０％のＰＷＭ信号（電圧）
を示し、このときのモータ電流を図２Ｂに示す。図２Ｃ
は、デューティ比が６０％のＰＷＭ信号（電圧）を示
し、このときのモータ電流を図２Ｄに示す。
のデューティ比を変えたときの、モータ１に流れるモー
タ電流の波形を示すタイミングチャートを図２に示す。
図２Ａは、デューティ比が１０％のＰＷＭ信号（電圧）
を示し、このときのモータ電流を図２Ｂに示す。図２Ｃ
は、デューティ比が６０％のＰＷＭ信号（電圧）を示
し、このときのモータ電流を図２Ｄに示す。
【００２７】図２によれば、図７のように、モータ１に
コイルもコンデンサも接続されてないときの、図２に対
応する図９の波形と比較すると、パルス幅変調信号のデ
ューティ比と、モータに流れる電流との間の特性が直線
に近くなっていることが分かる。
コイルもコンデンサも接続されてないときの、図２に対
応する図９の波形と比較すると、パルス幅変調信号のデ
ューティ比と、モータに流れる電流との間の特性が直線
に近くなっていることが分かる。
【００２８】又、モータ１にコイル３及びコンデンサ４
の直列回路を接続したことにより、コイル３に流れる電
流は、ＰＷＭ信号のデューティ比が５０％のとき最大と
なり、しかもその最大電流は、図３のように、モータ１
に対し平滑回路を接続した場合の最大電流の半分となる
ので、コイル（インダクタンス素子）３としては、小型
のもので済む。
の直列回路を接続したことにより、コイル３に流れる電
流は、ＰＷＭ信号のデューティ比が５０％のとき最大と
なり、しかもその最大電流は、図３のように、モータ１
に対し平滑回路を接続した場合の最大電流の半分となる
ので、コイル（インダクタンス素子）３としては、小型
のもので済む。
【００２９】尚、図１の具体例において、スイッチ回路
３が図８に示すような１個のスイッチＳＷにて構成され
る場合であっても良い。
３が図８に示すような１個のスイッチＳＷにて構成され
る場合であっても良い。
【００３０】本発明の実施の形態の具体例のモータのサ
ーボ回路によって制御されるモータは、例えば、ペット
ロボットの足、尻尾の駆動用に用いられる。この種モー
タに要求される性能としては、高効率（電池駆動）、高
速応答、低騒音、安価、小型等で、具体例のサーボ回路
によれば、これらの性能を満足することのできるモータ
を実現することができる。１体のペットロボットには、
１８個のこの種モータが使用されるので、安価で高性能
のこの種モータはこのロボットに使用して頗る好適であ
る。
ーボ回路によって制御されるモータは、例えば、ペット
ロボットの足、尻尾の駆動用に用いられる。この種モー
タに要求される性能としては、高効率（電池駆動）、高
速応答、低騒音、安価、小型等で、具体例のサーボ回路
によれば、これらの性能を満足することのできるモータ
を実現することができる。１体のペットロボットには、
１８個のこの種モータが使用されるので、安価で高性能
のこの種モータはこのロボットに使用して頗る好適であ
る。
【００３１】
【発明の効果】第１の本発明によれば、モータと、電源
に接続されて、そのモータに流す電流をオンオフするス
イッチ手段と、モータの回転を検出する回転検出手段
と、その回転検出手段よりの検出出力を目標値と比較す
る比較手段と、目標値と検出出力との偏差が小さくなる
ように、比較手段の比較出力をパルス幅変調信号に変換
するパルス幅変調変換手段とを有し、そのパルス幅変調
変換手段よりのパルス幅変調信号によって、スイッチ手
段を制御するようにしてなるモータのサーボ回路におい
て、インダクタンス素子及び容量素子の直列回路を、モ
ータに並列に接続してなるので、大型のインダクタンス
素子を使用せずして、パルス幅変調信号のデューティ比
と、モータに流れる電流との間の特性を直線に近くする
ことのできるモータのサーボ回路を得ることができる。
に接続されて、そのモータに流す電流をオンオフするス
イッチ手段と、モータの回転を検出する回転検出手段
と、その回転検出手段よりの検出出力を目標値と比較す
る比較手段と、目標値と検出出力との偏差が小さくなる
ように、比較手段の比較出力をパルス幅変調信号に変換
するパルス幅変調変換手段とを有し、そのパルス幅変調
変換手段よりのパルス幅変調信号によって、スイッチ手
段を制御するようにしてなるモータのサーボ回路におい
て、インダクタンス素子及び容量素子の直列回路を、モ
ータに並列に接続してなるので、大型のインダクタンス
素子を使用せずして、パルス幅変調信号のデューティ比
と、モータに流れる電流との間の特性を直線に近くする
ことのできるモータのサーボ回路を得ることができる。
【００３２】第２の本発明は、第１の本発明のモータの
サーボ回路において、スイッチ手段は、電源の一端及び
モータの一端間に接続された第１のスイッチと、電源の
他端及びモータの他端間に接続された第２のスイッチ
と、の電源の一端及びモータの他端間に接続された第３
のスイッチと、電源の他端及びモータの一端間に接続さ
れた第４のスイッチとから構成され、モータの一端から
他端に電流が流されるときは、第１及び第２のスイッチ
がパルス幅変調信号によって制御されて、連動してオン
オフされると共に、第３及び第４のスイッチは共にオフ
とされ、モータの他端から一端に電流が流されるとき
は、第３及び第４のスイッチがパルス幅変調信号によっ
て制御されて、連動してオンオフされると共に、第１及
び第２のスイッチは共にオフとされるようにしたので、
第１の本発明の効果に加えて、モータの回転方向を正
転、逆転と切換えることのできるモータのサーボ回路を
得ることができる。
サーボ回路において、スイッチ手段は、電源の一端及び
モータの一端間に接続された第１のスイッチと、電源の
他端及びモータの他端間に接続された第２のスイッチ
と、の電源の一端及びモータの他端間に接続された第３
のスイッチと、電源の他端及びモータの一端間に接続さ
れた第４のスイッチとから構成され、モータの一端から
他端に電流が流されるときは、第１及び第２のスイッチ
がパルス幅変調信号によって制御されて、連動してオン
オフされると共に、第３及び第４のスイッチは共にオフ
とされ、モータの他端から一端に電流が流されるとき
は、第３及び第４のスイッチがパルス幅変調信号によっ
て制御されて、連動してオンオフされると共に、第１及
び第２のスイッチは共にオフとされるようにしたので、
第１の本発明の効果に加えて、モータの回転方向を正
転、逆転と切換えることのできるモータのサーボ回路を
得ることができる。
【図１】本発明の実施の形態の具体例のモータのサーボ
回路の要部を示す回路図である。
回路の要部を示す回路図である。
【図２】図１の具体例のタイミングチャートである。
【図３】モータのサーボ回路の従来例の要部を示す回路
図である。
図である。
【図４】本発明の実施の形態の具体例及び従来例のモー
タのサーボ回路の全体構成を示すブロック線図である。
タのサーボ回路の全体構成を示すブロック線図である。
【図５】モータにＰＷＭ信号電圧を印加した場合のＰＷ
Ｍ信号電圧のデューティ比対モータ電流特性を示す特性
図である。
Ｍ信号電圧のデューティ比対モータ電流特性を示す特性
図である。
【図６】従来のモータのサーボ回路の全体構成を示すブ
ロック線図である。
ロック線図である。
【図７】従来のモータのサーボ回路の要部を示す回路図
である。
である。
【図８】従来のモータのサーボ回路の要部を示す回路図
である。
である。
【図９】図７及び図８の従来例のタイミングチャートで
ある。
ある。
１…モータ、２ 電源、３…インダクタンス素子（コイ
ル）、４…コンデンサ（容量素子）、１０…目標値入力
端子、１１…比較手段、１２…ＰＷＭ変換器、１３…ス
イッチ手段、１４…回転検出手段
ル）、４…コンデンサ（容量素子）、１０…目標値入力
端子、１１…比較手段、１２…ＰＷＭ変換器、１３…ス
イッチ手段、１４…回転検出手段
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H004 GA02 GA18 GA31 GA34 GA36 GB16 HA07 HA08 HA14 HB07 HB08 HB14 KA22 5H571 AA14 BB02 BB03 BB04 BB06 CC02 EE02 FF09 GG01 GG02 GG04 HA04 HA08 HA09 HD02 LL03 LL22 LL32
Claims (2)
- 【請求項１】 モータと、 電源に接続されて、該モータに流す電流をオンオフする
スイッチ手段と、 上記モータの回転を検出する回転検出手段と、 該回転検出手段よりの検出出力を目標値と比較する比較
手段と、 上記目標値と上記検出出力との偏差が小さくなるよう
に、上記比較手段の比較出力をパルス幅変調信号に変換
するパルス幅変調変換手段とを有し、該パルス幅変調変
換手段よりのパルス幅変調信号によって、上記スイッチ
手段を制御するようにしてなるモータのサーボ回路にお
いて、 インダクタンス素子及び容量素子の直列回路を、上記モ
ータに並列に接続してなることを特徴とするモータのサ
ーボ回路。 - 【請求項２】 請求項１に記載のモータのサーボ回路に
おいて、 上記スイッチ手段は、上記電源の一端及び上記モータの
一端間に接続された第１のスイッチと、上記電源の他端
及び上記モータの他端間に接続された第２のスイッチ
と、上記電源の一端及び上記モータの他端間に接続され
た第３のスイッチと、上記電源の他端及び上記モータの
一端間に接続された第４のスイッチとから構成され、 上記モータの一端から他端に電流が流されるときは、上
記第１及び第２のスイッチが上記パルス幅変調信号によ
って制御されて、連動してオンオフされると共に、上記
第３及び第４のスイッチは共にオフとされ、 上記モータの他端から一端に電流が流されるときは、上
記第３及び第４のスイッチが上記パルス幅変調信号によ
って制御されて、連動してオンオフされると共に、上記
第１及び第２のスイッチは共にオフとされるようにした
ことを特徴とするモータのサーボ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10325377A JP2000152678A (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | モータのサーボ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10325377A JP2000152678A (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | モータのサーボ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000152678A true JP2000152678A (ja) | 2000-05-30 |
Family
ID=18176162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10325377A Pending JP2000152678A (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | モータのサーボ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000152678A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007037398A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Taida Electronic Ind Co Ltd | モータ制御装置 |
| CN112444744A (zh) * | 2019-08-27 | 2021-03-05 | 珠海市一微半导体有限公司 | 一种电机异常检测方法 |
-
1998
- 1998-11-16 JP JP10325377A patent/JP2000152678A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007037398A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Taida Electronic Ind Co Ltd | モータ制御装置 |
| JP4642713B2 (ja) * | 2005-07-22 | 2011-03-02 | 台達電子工業股▲ふん▼有限公司 | モータ制御装置 |
| CN112444744A (zh) * | 2019-08-27 | 2021-03-05 | 珠海市一微半导体有限公司 | 一种电机异常检测方法 |
| CN112444744B (zh) * | 2019-08-27 | 2022-03-04 | 珠海一微半导体股份有限公司 | 一种电机异常检测方法 |
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