JP2002058273A - Rotation control apparatus of dc motor - Google Patents

Rotation control apparatus of dc motor

Info

Publication number
JP2002058273A
JP2002058273A JP2001001960A JP2001001960A JP2002058273A JP 2002058273 A JP2002058273 A JP 2002058273A JP 2001001960 A JP2001001960 A JP 2001001960A JP 2001001960 A JP2001001960 A JP 2001001960A JP 2002058273 A JP2002058273 A JP 2002058273A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
voltage
rotation
rotation speed
speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001001960A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3980273B2 (en
Inventor
Yoshimi Ono
好美 大野
Ikuya Tsurukawa
育也 鶴川
Kenji Koyama
憲次 小山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2001001960A priority Critical patent/JP3980273B2/en
Publication of JP2002058273A publication Critical patent/JP2002058273A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3980273B2 publication Critical patent/JP3980273B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure an effective rotation control by detecting the rotational speed and the revolutions of a DC brush motor through a simple arrangement which does not occupy a significant space. SOLUTION: A motor control circuit 15 generates a comparison reference voltage selection signal and a motor control signal being fed, respectively, to a comparison reference voltage selecting means and a motor drive circuit 12. A pulse interval measuring means 151 in the motor control circuit 15 measures the pulse interval of output pulses from a comparator 14 and delivers it to a rotational speed calculating means 152. The rotational speed calculating means 152 calculates the rotational speed of a rotor, and thereby a motor, based on the pulse interval received from the pulse interval measuring means 151. Based on a target rotational speed of the rotational speed calculating means 152, a speed-voltage converting means 153 determines a drive voltage for attaining the target rotational speed and delivers it to a variable output power supply circuit 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、機械的作動の駆動
源として直流モータ(DCモータ)を用い且つ該直流モ
ータの回転速度の安定化および累積回転数の制御が要求
される装置に係り、特に、回転子コイルに接続され且つ
該回転子コイルと共に回転子に設けられた整流子に、固
定子と一体的に設けられた一対の電極用ブラシを摺接
し、該電極用ブラシおよび整流子により、直流駆動電圧
を切換えて前記回転子コイルに供給して、直流モータに
おける前記回転子の回転方向、回転速度および回転位置
の少なくともいずれかを検出して前記回転子の回転動作
を制御するのに好適な直流モータの回転検出装置および
回転制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus which uses a direct current motor (DC motor) as a drive source for mechanical operation, and which is required to stabilize the rotational speed of the direct current motor and control the cumulative rotational speed. In particular, a pair of electrode brushes provided integrally with the stator is slidably contacted with a commutator connected to the rotor coil and provided on the rotor together with the rotor coil. Switching the DC drive voltage to supply to the rotor coil to detect at least one of the rotation direction, the rotation speed and the rotation position of the rotor in the DC motor to control the rotation operation of the rotor. The present invention relates to a preferred DC motor rotation detection device and rotation control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、カメラにおけるズームレンズか
らなる撮影レンズをズーミングさせるためのズーム動
作、測距情報等の被写体距離情報に基づき撮影レンズお
よび結像面の少なくとも一方を光軸に沿ってフォーカシ
ング駆動して合焦させるためのフォーカス駆動、あるい
は撮影フィルムの巻上げおよび巻戻しを行なうためのフ
ィルム給送駆動などの機械的作動の駆動源として、ブラ
シ式の直流モータが用いられることが多い。ブラシ式の
直流モータは、固定子に永久磁石等を用いた複数の固定
磁極を形成し、回転子の複数の磁極を形成する複数の回
転子コイルに、回転子と一体に回転する整流子および固
定子側から該整流子に摺接するブラシを介して、直流駆
動電圧を回転角度に応じて切換えて供給して回転子を回
転させる。
2. Description of the Related Art For example, at least one of a photographing lens and an image forming surface is driven along an optical axis based on subject distance information such as a zoom operation for zooming a photographing lens including a zoom lens in a camera. A brush-type DC motor is often used as a driving source for mechanical operation such as focus driving for performing focusing and film feeding driving for winding and rewinding a photographic film. A brush type DC motor has a plurality of fixed magnetic poles using a permanent magnet or the like on a stator, and a plurality of rotor coils forming a plurality of rotor magnetic poles; a commutator that rotates integrally with the rotor; The DC driving voltage is switched and supplied according to the rotation angle from the stator side via a brush that comes into sliding contact with the commutator to rotate the rotor.

【0003】このような直流モータは、例えば3極モー
タの場合、図16に示すように構成され、直流駆動電源
E0から一対の電極用ブラシB01およびB02を介し
て、これら一対の電極用ブラシB01およびB02に摺
接する整流子CM0に給電する。一対の電極用ブラシB
01およびB02は、整流子CM0に対して180°異
なる位置で当接している。整流子CM0は、回転子と一
体に動作する円筒面を形成して設けられ、この場合、該
円筒面を等角度間隔でほぼ120°毎に3等分した接片
で構成される。整流子CM0の各隣接する接片間に3個
の回転子コイルがそれぞれ接続されて、これら回転子コ
イルにより3個の回転子磁極を形成する。これら回転子
磁極は、回転角度に応じて、電極用ブラシB01および
B02と整流子CM0の各接片との接触状態が変化する
ことによって、極性が変動して、固定子側の永久磁石か
らなる、例えば一対の固定子磁極(図示せず)との間で
回転駆動力を発生する。回転子の回転に伴い、各回転子
磁極が各固定子磁極に逐次対峙し且つ電極用ブラシB0
1およびB02と整流子CM0の各接片との接触状態が
変化して、各回転子磁極の極性が逐次変動することによ
って、回転子が継続的に回転する。
[0003] Such a DC motor, for example, in the case of a three-pole motor, is configured as shown in FIG. 16 and is supplied from a DC drive power source E0 via a pair of electrode brushes B01 and B02. And the commutator CM0 sliding on B02. A pair of electrode brushes B
01 and B02 are in contact with the commutator CM0 at positions different by 180 °. The commutator CM0 is provided by forming a cylindrical surface that operates integrally with the rotor. In this case, the commutator CM0 is configured by a contact piece obtained by dividing the cylindrical surface into three equal portions at approximately equal intervals of 120 °. Three rotor coils are respectively connected between adjacent contact pieces of the commutator CM0, and these rotor coils form three rotor magnetic poles. The rotor magnetic poles are made of permanent magnets on the stator side, with the polarity being changed by changing the contact state between the electrode brushes B01 and B02 and the contact pieces of the commutator CM0 according to the rotation angle. For example, a rotational driving force is generated between a pair of stator magnetic poles (not shown). With the rotation of the rotor, each rotor magnetic pole sequentially faces each stator magnetic pole and the electrode brush B0
The contact state between the contact pieces 1 and B02 and each contact piece of the commutator CM0 changes, and the polarity of each rotor magnetic pole sequentially changes, so that the rotor continuously rotates.

【0004】すなわち、電源E0から一対の電極用ブラ
シB01およびB02に電圧が印加されると、電極用ブ
ラシB01およびB02のうちの一方から他方に回転子
コイルを介して電流が流れ、回転子コイルにより磁界を
発生して、回転子磁極を形成する。このように回転子コ
イルにより発生した磁界と、固定子磁極による磁界との
作用により、回転子が回転する。このようなモータの回
転を検出する方法としては、ロータリエンコーダ方式が
一般的である。すなわち、モータの回転出力軸またはそ
れに応動する伝達機構内に周面にスリットを形成した回
転スリット円盤を設け、該回転スリット円盤の周面のス
リットをフォトインタラプタで検出することにより、回
転を検出する。この方法は、的確な回転検出を行なうこ
とができるが、ロータリエンコーダを構成する回転スリ
ット円盤およびフォトインタラプタ等が必要となり、そ
のためのスペースおよびコストを要する。
That is, when a voltage is applied from the power supply E0 to the pair of electrode brushes B01 and B02, a current flows from one of the electrode brushes B01 and B02 to the other through the rotor coil, and the rotor coil Generates a magnetic field to form a rotor magnetic pole. The action of the magnetic field generated by the rotor coil and the magnetic field by the stator magnetic pole causes the rotor to rotate. As a method for detecting the rotation of such a motor, a rotary encoder method is generally used. That is, the rotation is detected by providing a rotating slit disk having a slit formed on the peripheral surface thereof in the rotation output shaft of the motor or a transmission mechanism responsive thereto, and detecting the slit on the peripheral surface of the rotating slit disk with a photo interrupter. . This method can perform accurate rotation detection, but requires a rotating slit disk and a photo interrupter, which constitute a rotary encoder, and requires space and cost.

【0005】また、図17および図18に示すようにモ
ータに流れる電流のリップルから回転を検出する方法も
ある。すなわち、図17に示すように、駆動電源E0か
らモータの駆動電圧を一方の、例えば電極用ブラシB0
2に給電する給電路に抵抗R0を直列に介挿して、抵抗
R0の端子電圧を検出して、図18に示すような60°
周期のリップル波形を得る。このリップル波形は、回転
子の回転角度位置に対応しているから、これを適宜波形
整形するなどして、回転角度位置に応じたパルス信号を
得ることができる。この方法は、コストおよびスペース
の面では有利であるが、ノイズ等による誤検出のおそれ
があるなど、検出精度の面で不安がある。これに対し
て、特開平4−127864号公報等には、一対の電極
用ブラシとは別に回転検出用ブラシを設けて回転検出を
行なう方式が示されている。回転検出用ブラシは、一対
の電極用ブラシと同様に整流子に摺接して、整流子にお
ける電圧を抽出する。この回転検出用ブラシで検出した
信号をもとにして回転を検出する。
There is also a method of detecting rotation from a ripple of a current flowing through a motor as shown in FIGS. That is, as shown in FIG. 17, the driving voltage of the motor is changed from the driving power source E0 to one of the electrode brushes B0.
2, a resistor R0 is inserted in series in a power supply path for feeding power to the power supply line 2, and a terminal voltage of the resistor R0 is detected.
Obtain a periodic ripple waveform. Since this ripple waveform corresponds to the rotation angle position of the rotor, a pulse signal corresponding to the rotation angle position can be obtained by appropriately shaping the waveform. Although this method is advantageous in terms of cost and space, there is a concern in terms of detection accuracy, such as erroneous detection due to noise or the like. On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-127864 discloses a method of detecting rotation by providing a rotation detection brush separately from a pair of electrode brushes. The rotation detecting brush slides on the commutator like the pair of electrode brushes, and extracts the voltage at the commutator. The rotation is detected based on the signal detected by the rotation detecting brush.

【0006】特開平4−127864号公報等には、具
体的には、例えば、図19に示すような構成が開示され
ている。モータM0の一対の電極用ブラシB01および
B02とは別途に回転検出用ブラシBD0が設けられて
いる。回転検出用ブラシBD0には、微分回路101、
時定数リセット回路102および時定数回路103が順
次接続されている。比較基準電圧発生部104の出力を
反転入力端に接続された比較器105の非反転入力端に
時定数回路103の出力が接続される。比較器105の
出力は、図示極性のダイオード106を介してリレー1
07(の励磁コイル)の一端に接続される。リレー10
7(の励磁コイル)の他端は、駆動電源E0の一端に接
続される。駆動電源E0には、リレー107の接点10
7aを介して一対の電極用ブラシB01およびB02が
接続されている。リレー107(の励磁コイル)の前記
一端は、図示極性のダイオード108を介してモータ起
動回路109のトランジスタ109aのコレクタに接続
されている。トランジスタ109aのベースには、抵抗
109bを介してモータ起動信号が供給され、トランジ
スタ109aのベースとエミッタとの間に抵抗109c
が接続されている。トランジスタ109aのエミッタ
は、駆動電源E0の他端に接続されている。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-127864 discloses a configuration as shown in FIG. 19, for example. A rotation detection brush BD0 is provided separately from the pair of electrode brushes B01 and B02 of the motor M0. The rotation detecting brush BD0 includes a differentiating circuit 101,
The time constant reset circuit 102 and the time constant circuit 103 are sequentially connected. The output of the time constant circuit 103 is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 105 in which the output of the comparison reference voltage generator 104 is connected to the inverting input terminal. The output of the comparator 105 is supplied to a relay 1 via a diode 106 having the polarity shown.
07 (the excitation coil thereof). Relay 10
7 (the excitation coil thereof) is connected to one end of the drive power source E0. The drive power source E0 has a contact 10
A pair of electrode brushes B01 and B02 are connected via 7a. The one end of the relay 107 (the excitation coil thereof) is connected to the collector of the transistor 109a of the motor starting circuit 109 via the diode 108 of the illustrated polarity. A motor start signal is supplied to the base of the transistor 109a via a resistor 109b, and a resistor 109c is connected between the base and the emitter of the transistor 109a.
Is connected. The emitter of the transistor 109a is connected to the other end of the drive power supply E0.

【0007】図20に、このような構成における各部の
信号波形、つまり、モータ起動回路109に入力される
モータ起動信号、回転検出用ブラシBD0の検出信号S
A0、微分回路101の出力信号SB0、時定数回路1
03の出力信号SC0、比較器105の出力信号SD
0、リレー107の動作信号および駆動電源E0からモ
ータM0への駆動電源供給の各波形が示されている。モ
ータ起動信号によりモータ起動回路109のトランジス
タ109aがオンとなると、リレー107がオンとなっ
て接点107aが閉じ、電極用ブラシB01およびB0
2を介してモータM0に電力が供給され、モータM0の
回転が開始される。モータM0の回転に伴い回転検出用
ブラシBD0からパルス列SA0が出力され、微分回路
101で微分されて、各パルスの前縁に同期した信号S
B0が時定数リセット回路102に供給される。時定数
リセット回路102は、信号SB0に同期して時定数回
路103をリセットし、時定数回路103から信号SC
0として図20に示すような信号を出力させる。
FIG. 20 shows a signal waveform of each part in such a configuration, that is, a motor start signal input to the motor start circuit 109 and a detection signal S of the rotation detection brush BD0.
A0, output signal SB0 of differentiating circuit 101, time constant circuit 1
03 output signal SC0 and comparator 105 output signal SD
0, the operation signal of the relay 107 and the waveforms of the drive power supply from the drive power supply E0 to the motor M0 are shown. When the transistor 109a of the motor starting circuit 109 is turned on by the motor starting signal, the relay 107 is turned on, the contact 107a is closed, and the electrode brushes B01 and B0 are turned on.
Electric power is supplied to the motor M0 via the motor 2 and the rotation of the motor M0 is started. With the rotation of the motor M0, a pulse train SA0 is output from the rotation detection brush BD0, differentiated by the differentiating circuit 101, and a signal S synchronized with the leading edge of each pulse.
B0 is supplied to the time constant reset circuit 102. The time constant reset circuit 102 resets the time constant circuit 103 in synchronization with the signal SB0.
As 0, a signal as shown in FIG. 20 is output.

【0008】モータM0が通常の回転速度で回転してい
る定常状態においては、時定数回路103の出力信号S
C0が比較基準電圧発生部104から供給される比較基
準電圧を超えることはない。この状態では、比較器10
5の出力信号SD0は“L(低レベル)”であり、リレ
ー107は励磁されオン状態を続けて、モータM0に対
する給電は維持される。ところが、過負荷等によりモー
タM0の回転速度が低下すると、時定数回路103の出
力信号SC0が比較基準電圧を超え、比較器105の出
力信号SD0が“H(高レベル)”となり、リレー10
7に励磁電圧が流れなくなってオフとなり、接点107
aが開いてモータM0に対する給電は停止される。この
ようにして、モータM0の回転速度の低下を検出し、モ
ータM0を停止させて、モータM0に過大な電流が流れ
続けることを防止する。
In a steady state where the motor M0 is rotating at a normal rotation speed, the output signal S
C0 does not exceed the comparison reference voltage supplied from the comparison reference voltage generation unit 104. In this state, the comparator 10
5, the output signal SD0 is "L (low level)", the relay 107 is energized and keeps on, and the power supply to the motor M0 is maintained. However, when the rotation speed of the motor M0 decreases due to overload or the like, the output signal SC0 of the time constant circuit 103 exceeds the comparison reference voltage, the output signal SD0 of the comparator 105 becomes "H (high level)", and the relay 10
7 is turned off because the excitation voltage stops flowing through the contact 107.
a is opened and the power supply to the motor M0 is stopped. In this way, a decrease in the rotation speed of the motor M0 is detected, and the motor M0 is stopped to prevent an excessive current from continuously flowing through the motor M0.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述した特開平4−1
27864号公報等に開示された方法では、モータの回
転速度がある程度よりも低下した場合にのみリレーを動
作させることが示されているに過ぎず、回転方向、回転
数、回転速度および回転位置等を高精度に検出し、回転
方向制御、回転数制御および回転速度制御等に利用する
ための技術については明確に示されていない。本発明
は、上述した事情に鑑みてなされたもので、簡単で且つ
スペースを占有しない構成により、ブラシ式直流モータ
の回転速度および回転数を的確に検出し、効果的な回転
制御を可能とする直流モータの電圧を変更することによ
り回転速度を制御する回転制御装置を提供することを目
的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned JP-A-4-14-1
The method disclosed in Japanese Patent No. 27864 and the like merely shows that the relay is operated only when the rotation speed of the motor is lower than a certain level. There is no clear description of a technique for detecting the rotation speed with high accuracy and using it for rotation direction control, rotation speed control, rotation speed control, and the like. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has a simple and space-saving configuration to accurately detect the rotation speed and the number of rotations of a brush DC motor, thereby enabling effective rotation control. It is an object of the present invention to provide a rotation control device that controls a rotation speed by changing a voltage of a DC motor.

【0010】特に、本発明の請求項1および請求項3の
目的は、スペースをとらない簡単な構成で、効果的な回
転検出に基づく適切な回転制御を可能とする直流モータ
の回転制御装置を提供することにある。本発明の請求項
2および請求項4の目的は、特に、スペースをとらない
簡単な構成で、効果的な回転検出に基づき、目標とする
累積回転数に速やかに到達し得る適切な回転制御を可能
とする直流モータの回転制御装置を提供することにあ
る。
In particular, an object of claims 1 and 3 of the present invention is to provide a rotation control device for a DC motor capable of performing appropriate rotation control based on effective rotation detection with a simple configuration that does not take up space. To provide. An object of claims 2 and 4 of the present invention is to provide an appropriate rotation control that can quickly reach a target cumulative rotation speed based on effective rotation detection with a simple configuration that does not take up space. An object of the present invention is to provide a DC motor rotation control device that enables the rotation control.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載した本発
明に係る直流モータの回転制御装置は、上述した目的を
達成するために、回転子コイルに接続され且つ該回転子
コイルと共に回転子に設けられた整流子に摺接し、直流
駆動電圧を該整流子により切換えて前記回転子コイルに
供給する一対の電極用ブラシを、固定子と一体的に設け
た直流モータの前記回転子の回転動作を制御する回転制
御装置において、前記一対の電極用ブラシとは別途に固
定子側に設けられ、前記回転子の回転を検出するための
単一の回転検出用ブラシと、前記一対の電極用ブラシに
前記直流駆動電圧を供給して当該直流モータを駆動する
モータ駆動回路と、電圧が変更可能な直流電源と、比較
基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、前記回転検出
用ブラシにより検出される電圧と前記比較基準電圧とを
比較する比較器と、前記比較器の出力に応動して前記モ
ータ駆動回路を制御するモータ制御回路とを具備し、且
つ前記モータ制御回路は、前記比較器の出力パルスのパ
ルス間隔を計測するパルス間隔計測手段と、前記パルス
間隔計測手段で計測されたパルス間隔に基づいて前記回
転子の回転速度を求める回転速度検出手段と、前記回転
速度検出手段で検出された回転速度と目標とする回転速
度とに基づいて前記一対の電極用ブラシに供給すべき直
流駆動電圧の電圧値を演算する速度−電圧換算手段と、
前記速度−電圧換算手段の演算結果に基づく前記電圧値
に対応する前記直流駆動電圧を前記モータ駆動回路に供
給して駆動出力を制御し前記目標とする回転速度とする
駆動電圧制御手段とを含むことを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotation control device for a DC motor according to the present invention, wherein the rotation control device is connected to a rotor coil together with the rotor coil. A pair of electrode brushes that are in sliding contact with a commutator provided in the motor and are supplied to the rotor coil by switching a DC drive voltage by the commutator; In the rotation control device that controls the operation, a single rotation detection brush provided on the stator side separately from the pair of electrode brushes to detect rotation of the rotor, A motor drive circuit that supplies the DC drive voltage to the brush to drive the DC motor, a DC power supply whose voltage can be changed, reference voltage generation means that generates a comparison reference voltage, and detection by the rotation detection brush. And a motor control circuit that controls the motor drive circuit in response to the output of the comparator, and wherein the motor control circuit includes the comparator A pulse interval measuring unit for measuring a pulse interval of the output pulse, a rotation speed detecting unit for determining a rotation speed of the rotor based on the pulse interval measured by the pulse interval measuring unit, and a rotation speed detection unit. Speed-voltage conversion means for calculating a voltage value of a DC drive voltage to be supplied to the pair of electrode brushes based on the rotation speed and the target rotation speed,
A drive voltage control unit that supplies the DC drive voltage corresponding to the voltage value based on the calculation result of the speed-voltage conversion unit to the motor drive circuit, controls a drive output, and sets the target rotation speed. It is characterized by:

【0012】請求項2に記載した本発明に係る直流モー
タの回転制御装置は、上述した目的を達成するために、
回転子コイルに接続され且つ該回転子コイルと共に回転
子に設けられた整流子に摺接し、直流駆動電圧を該整流
子により切換えて前記回転子コイルに供給する一対の電
極用ブラシを、固定子と一体的に設けた直流モータの前
記回転子の回転動作を制御する回転制御装置において、
前記一対の電極用ブラシとは別途に固定子側に設けら
れ、前記回転子の回転を検出するための単一の回転検出
用ブラシと、前記一対の電極用ブラシに前記直流駆動電
圧を供給して当該直流モータを駆動するモータ駆動回路
と、電圧が変更可能な直流電源と、比較基準電圧を生成
する基準電圧生成手段と、前記回転検出用ブラシにより
検出される電圧と前記比較基準電圧とを比較する比較器
と、前記比較器の出力に応動して前記モータ駆動回路を
制御するモータ制御回路とを具備し、且つ前記モータ制
御回路は、前記比較器の出力パルスのパルス数を計数す
るパルス計数手段と、前記パルス計数手段で計数された
パルス数に基づいて前記回転子の累積回転数を求める累
積回転数算出手段と、前記累積回転数算出手段の出力と
目標とする累積回転数とから残存回転数を求める残存回
転数算出手段と、前記比較器の出力パルスのパルス間隔
を計測するパルス間隔計測手段と、前記パルス間隔計測
手段で計測されたパルス間隔に基づいて前記回転子の回
転速度を求める回転速度検出手段と、前記回転速度検出
手段で検出された回転速度と目標とする回転速度とに基
づいて前記一対の電極用ブラシに供給すべき直流駆動電
圧の電圧値を演算する速度−電圧換算手段と、前記残存
回転数算出手段により求められた残存回転数が、少なく
とも1つの予め設定された残存回転数に達したか否かを
判断して、該残存回転数に応じて目標とする回転速度を
切替えて前記速度−電圧換算手段に供給するモータ速度
切替え判断手段と、前記速度−電圧換算手段の演算結果
に基づく前記電圧値に対応する前記直流駆動電圧を前記
モータ駆動回路に供給して駆動出力を制御し前記目標と
する回転速度とする駆動電圧制御手段とを含むことを特
徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a rotation control device for a DC motor according to the present invention.
A pair of electrode brushes connected to the rotor coil and slidably contacting a commutator provided on the rotor together with the rotor coil, and switching the DC drive voltage by the commutator and supplying the brush to the rotor coil. A rotation control device for controlling the rotation operation of the rotor of the DC motor provided integrally with
The pair of electrode brushes are separately provided on the stator side, a single rotation detection brush for detecting rotation of the rotor, and the DC drive voltage is supplied to the pair of electrode brushes. A motor drive circuit that drives the DC motor, a DC power supply whose voltage can be changed, reference voltage generating means that generates a comparison reference voltage, and a voltage detected by the rotation detection brush and the comparison reference voltage. A comparator for comparing, and a motor control circuit for controlling the motor drive circuit in response to the output of the comparator, wherein the motor control circuit counts the number of output pulses of the comparator. Counting means; cumulative rotation number calculating means for calculating the cumulative rotation number of the rotor based on the number of pulses counted by the pulse counting means; output of the cumulative rotation number calculating means and a target cumulative rotation number; A remaining rotation speed calculating means for obtaining a remaining rotation speed from the above; a pulse interval measuring means for measuring a pulse interval of the output pulse of the comparator; and A rotation speed detection means for obtaining a rotation speed, and a voltage value of a DC drive voltage to be supplied to the pair of electrode brushes is calculated based on the rotation speed detected by the rotation speed detection means and a target rotation speed. It is determined whether the remaining rotation speed obtained by the speed-voltage conversion means and the remaining rotation speed calculation means has reached at least one preset remaining rotation speed, and according to the remaining rotation speed. A motor speed switching determining means for switching a target rotation speed and supplying it to the speed-voltage converting means, and a motor speed switching determining means corresponding to the voltage value based on a calculation result of the speed-voltage converting means. It is characterized in that the driving voltage by controlling the driving output is supplied to the motor driving circuit and a driving voltage control means for the rotation speed to the target.

【0013】請求項3に記載した本発明に係る直流モー
タの回転制御装置は、上述した目的を達成するために、
回転子コイルに接続され且つ該回転子コイルと共に回転
子に設けられた整流子に摺接し、直流駆動電圧を該整流
子により切換えて前記回転子コイルに供給する一対の電
極用ブラシを、固定子と一体的に設けた直流モータの前
記回転子の回転動作を制御する回転制御装置において、
前記一対の電極用ブラシとは別途に固定子側に設けら
れ、前記回転子の回転を検出するための単一の回転検出
用ブラシと、前記一対の電極用ブラシに前記直流駆動電
圧を供給して当該直流モータを駆動するモータ駆動回路
と、電圧が変更可能な直流電源と、比較基準電圧を生成
する基準電圧生成手段と、前記回転検出用ブラシにより
検出される電圧と前記比較基準電圧とを比較する比較器
と、前記比較器の出力に応動して前記モータ駆動回路を
制御するモータ制御回路とを具備し、且つ前記モータ制
御回路は、前記比較器の出力パルスのパルス間隔を計測
するパルス間隔計測手段と、前記パルス間隔計測手段で
計測されたパルス間隔に基づいて前記回転子の回転速度
を求める回転速度検出手段と、前記回転速度検出手段で
検出された回転速度と目標とする回転速度とを比較する
回転速度比較手段と、前記回転速度比較手段による比較
結果に基づいて前記一対の電極用ブラシに供給すべき直
流駆動電圧の電圧値を演算する速度−電圧換算手段と、
前記速度−電圧換算手段の演算結果に基づく前記電圧値
に対応する前記直流駆動電圧を前記モータ駆動回路に供
給して駆動出力を制御し前記目標とする回転速度とする
駆動電圧制御手段とを含むことを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a rotation control device for a DC motor according to the present invention.
A pair of electrode brushes connected to the rotor coil and slidably contacting a commutator provided on the rotor together with the rotor coil, and switching the DC drive voltage by the commutator and supplying the brush to the rotor coil. A rotation control device for controlling the rotation operation of the rotor of the DC motor provided integrally with
The pair of electrode brushes are separately provided on the stator side, a single rotation detection brush for detecting rotation of the rotor, and the DC drive voltage is supplied to the pair of electrode brushes. A motor drive circuit that drives the DC motor, a DC power supply whose voltage can be changed, reference voltage generating means that generates a comparison reference voltage, and a voltage detected by the rotation detection brush and the comparison reference voltage. A comparator for comparing, and a motor control circuit for controlling the motor drive circuit in response to an output of the comparator, wherein the motor control circuit measures a pulse interval of an output pulse of the comparator. An interval measuring unit, a rotational speed detecting unit that determines a rotational speed of the rotor based on the pulse interval measured by the pulse interval measuring unit, and a rotational speed detected by the rotational speed detecting unit A rotation speed comparison unit that compares the rotation speed with a target rotation speed, and a speed-voltage conversion unit that calculates a voltage value of a DC drive voltage to be supplied to the pair of electrode brushes based on a comparison result by the rotation speed comparison unit. When,
A drive voltage control unit that supplies the DC drive voltage corresponding to the voltage value based on the calculation result of the speed-voltage conversion unit to the motor drive circuit, controls a drive output, and sets the target rotation speed. It is characterized by:

【0014】請求項4に記載した本発明に係る直流モー
タの回転制御装置は、上述した目的を達成するために、
回転子コイルに接続され且つ該回転子コイルと共に回転
子に設けられた整流子に摺接し、直流駆動電圧を該整流
子により切換えて前記回転子コイルに供給する一対の電
極用ブラシを、固定子と一体的に設けた直流モータの前
記回転子の回転動作を制御する回転制御装置において、
前記一対の電極用ブラシとは別途に固定子側に設けら
れ、前記回転子の回転を検出するための単一の回転検出
用ブラシと、前記一対の電極用ブラシに前記直流駆動電
圧を供給して当該直流モータを駆動するモータ駆動回路
と、電圧が変更可能な直流電源と、比較基準電圧を生成
する基準電圧生成手段と、前記回転検出用ブラシにより
検出される電圧と前記比較基準電圧とを比較する比較器
と、前記比較器の出力に応動して前記モータ駆動回路を
制御するモータ制御回路とを具備し、且つ前記モータ制
御回路は、前記比較器の出力パルスのパルス数を計数す
るパルス計数手段と、前記パルス計数手段で計数された
パルス数に基づいて前記回転子の累積回転数を求める累
積回転数算出手段と、前記累積回転数算出手段の出力と
目標とする累積回転数とから残存回転数を求める残存回
転数算出手段と、前記比較器の出力パルスのパルス間隔
を計測するパルス間隔計測手段と、前記パルス間隔計測
手段で計測されたパルス間隔に基づいて前記回転子の回
転速度を求める回転速度検出手段と、前記回転速度検出
手段で検出された回転速度と目標とする回転速度とを比
較する回転速度比較手段と、前記回転速度比較手段によ
る比較結果に基づいて前記一対の電極用ブラシに供給す
べき直流駆動電圧の電圧値を演算する速度−電圧換算手
段と、前記残存回転数算出手段により求められた残存回
転数が、少なくとも1つの予め設定された残存回転数に
達したか否かを判断して、該残存回転数に応じて目標と
する回転速度を切替えて前記回転速度比較手段に供給す
るモータ速度切替え判断手段と、前記速度−電圧換算手
段の演算結果に基づく前記電圧値に対応する前記直流駆
動電圧を前記モータ駆動回路に供給して駆動出力を制御
し前記目標とする回転速度とする駆動電圧制御手段とを
含むことを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a rotation control device for a DC motor according to the present invention, which achieves the above object.
A pair of electrode brushes connected to the rotor coil and slidably contacting a commutator provided on the rotor together with the rotor coil, and switching the DC drive voltage by the commutator and supplying the brush to the rotor coil. A rotation control device for controlling the rotation operation of the rotor of the DC motor provided integrally with
The pair of electrode brushes are separately provided on the stator side, a single rotation detection brush for detecting rotation of the rotor, and the DC drive voltage is supplied to the pair of electrode brushes. A motor drive circuit that drives the DC motor, a DC power supply whose voltage can be changed, reference voltage generating means that generates a comparison reference voltage, and a voltage detected by the rotation detection brush and the comparison reference voltage. A comparator for comparing, and a motor control circuit for controlling the motor drive circuit in response to the output of the comparator, wherein the motor control circuit counts the number of output pulses of the comparator. Counting means; cumulative rotation number calculating means for calculating the cumulative rotation number of the rotor based on the number of pulses counted by the pulse counting means; output of the cumulative rotation number calculating means and a target cumulative rotation number; A remaining rotation speed calculating means for obtaining a remaining rotation speed from the above; a pulse interval measuring means for measuring a pulse interval of the output pulse of the comparator; and Rotation speed detection means for obtaining a rotation speed; rotation speed comparison means for comparing the rotation speed detected by the rotation speed detection means with a target rotation speed; and the pair of rotation speed comparison means based on a comparison result by the rotation speed comparison means. A speed-voltage conversion means for calculating the voltage value of the DC drive voltage to be supplied to the electrode brushes, and the remaining rotation speed obtained by the remaining rotation speed calculation means being at least one predetermined remaining rotation speed. Motor speed switching determining means for determining whether or not the rotation speed has reached, switching a target rotation speed in accordance with the remaining rotation speed and supplying the rotation speed to the rotation speed comparison means, A drive voltage control unit that supplies the DC drive voltage corresponding to the voltage value based on the calculation result of the degree-voltage conversion unit to the motor drive circuit to control a drive output to set the target rotation speed. It is characterized by.

【0015】[0015]

【作用】すなわち、本発明による直流モータの回転制御
装置は、回転子コイルに接続され且つ該回転子コイルと
共に回転子に設けられた整流子に摺接し、直流駆動電圧
を該整流子により切換えて前記回転子コイルに供給する
一対の電極用ブラシを、固定子と一体的に設けた直流モ
ータの前記回転子の回転動作を制御する回転制御装置に
おいて、前記一対の電極用ブラシとは別途に固定子側
に、前記回転子の回転を検出するための単一の回転検出
用ブラシを設け、モータ駆動回路より前記一対の電極用
ブラシに供給される前記直流駆動電圧に対応する比較基
準電圧を基準電圧生成手段により生成し、前記回転検出
用ブラシにより検出される電圧と比較基準電圧とを比較
器で比較するとともに、モータ制御回路によって、前記
比較器の出力に応動して前記モータ駆動回路を制御す
る。
That is, the DC motor rotation control device according to the present invention is connected to the rotor coil and slidably contacts a commutator provided on the rotor together with the rotor coil, and switches the DC drive voltage by the commutator. In a rotation control device that controls the rotation operation of the rotor of a DC motor provided integrally with a stator, a pair of electrode brushes supplied to the rotor coil is fixed separately from the pair of electrode brushes. A single rotation detecting brush for detecting rotation of the rotor is provided on the child side, and a reference voltage corresponding to the DC drive voltage supplied to the pair of electrode brushes from a motor drive circuit is used as a reference. The voltage generated by the voltage generating means and detected by the rotation detecting brush is compared with a comparison reference voltage by a comparator, and the motor control circuit responds to the output of the comparator. Controlling the motor driving circuit Te.

【0016】そして、前記モータ制御回路は、前記比較
器の出力パルスのパルス間隔を計測するパルス間隔計測
手段、前記パルス間隔計測手段で計測されたパルス間隔
に基づいて前記回転子の回転速度を求める回転速度算出
手段、前記回転速度算出手段で算出された回転速度と目
標とする回転速度とに基づいて前記一対の電極用ブラシ
に供給すべき直流駆動電圧の電圧値を演算する速度−電
圧換算手段、および前記速度−電圧換算手段の演算結果
に基づく前記電圧値に対応する前記直流駆動電圧を前記
モータ駆動回路に供給して駆動出力を制御し前記目標と
する回転速度とする駆動電圧制御手段を含む。このよう
な構成により、特に、簡単で且つスペースを占有しない
構成を用いて、ブラシ式直流モータの効果的な回転検出
に基づく適切な回転制御を行なうことが可能となる。
The motor control circuit calculates a pulse interval of the output pulse of the comparator, and determines a rotation speed of the rotor based on the pulse interval measured by the pulse interval measuring unit. A speed-voltage conversion unit that calculates a voltage value of a DC drive voltage to be supplied to the pair of electrode brushes based on the rotation speed calculated by the rotation speed calculation unit and a target rotation speed. And a drive voltage control unit that supplies the DC drive voltage corresponding to the voltage value based on the calculation result of the speed-voltage conversion unit to the motor drive circuit to control a drive output to set the target rotation speed. Including. With such a configuration, it is possible to perform appropriate rotation control based on effective rotation detection of the brush DC motor, particularly, by using a configuration that is simple and does not occupy space.

【0017】また、本発明による直流モータの回転制御
装置は、回転子コイルに接続され且つ該回転子コイルと
共に回転子に設けられた整流子に摺接し、直流駆動電圧
を該整流子により切換えて前記回転子コイルに供給する
一対の電極用ブラシを、固定子と一体的に設けた直流モ
ータの前記回転子の回転動作を制御する回転制御装置に
おいて、前記一対の電極用ブラシとは別途に固定子側
に、前記回転子の回転を検出するための単一の回転検出
用ブラシを設け、モータ駆動回路より前記一対の電極用
ブラシに供給される直流駆動電圧に対応する比較基準電
圧を基準電圧生成手段により生成し、前記回転検出用ブ
ラシにより検出される電圧と前記基準電圧生成手段によ
り生成される比較基準電圧とを比較器で比較するととも
に、モータ制御回路によって、前記比較器の出力に応動
して前記モータ駆動回路を制御する。
Further, the DC motor rotation control device according to the present invention is connected to the rotor coil and slidably contacts a commutator provided on the rotor together with the rotor coil to switch the DC drive voltage by the commutator. In a rotation control device that controls the rotation operation of the rotor of a DC motor provided integrally with a stator, a pair of electrode brushes supplied to the rotor coil is fixed separately from the pair of electrode brushes. A single rotation detection brush for detecting the rotation of the rotor is provided on the child side, and a comparison reference voltage corresponding to a DC drive voltage supplied from the motor drive circuit to the pair of electrode brushes is a reference voltage. A motor control circuit for comparing a voltage generated by the generation means and detected by the rotation detection brush with a comparison reference voltage generated by the reference voltage generation means by a comparator; Thus, controlling the motor drive circuit in response to the output of the comparator.

【0018】そして、前記モータ制御回路は、前記比較
器の出力パルスのパルス数を計数するパルス計数手段、
前記パルス計数手段で計数されたパルス数に基づいて前
記回転子の累積回転数を求める累積回転数算出手段、前
記累積回転数算出手段の出力と目標とする累積回転数と
から残存回転数を求める残存回転数算出手段、前記比較
器の出力パルスのパルス間隔を計測するパルス間隔計測
手段、前記パルス間隔計測手段で計測されたパルス間隔
に基づいて前記回転子の回転速度を求める回転速度算出
手段、前記回転速度算出手段で算出された回転速度と目
標とする回転速度とに基づいて前記一対の電極用ブラシ
に供給すべき直流駆動電圧の電圧値を演算する速度−電
圧換算手段、前記残存回転数算出手段により求められた
残存回転数が、少なくとも1つの予め設定された残存回
転数に達したか否かを判断して、該残存回転数に応じて
目標とする回転速度を切替えて前記速度−電圧換算手段
に供給するモータ速度切替え判断手段、および前記速度
−電圧換算手段の演算結果に基づく前記電圧値に対応す
る前記直流駆動電圧を前記モータ駆動回路に供給して駆
動出力を制御し前記目標とする回転速度とする駆動電圧
制御手段を含んでいる。
The motor control circuit includes pulse counting means for counting the number of output pulses of the comparator.
Cumulative rotation speed calculating means for calculating the cumulative rotation speed of the rotor based on the number of pulses counted by the pulse counting means, and calculating a remaining rotation speed from an output of the cumulative rotation speed calculation device and a target cumulative rotation speed. Remaining rotation speed calculation means, pulse interval measurement means for measuring the pulse interval of the output pulse of the comparator, rotation speed calculation means for determining the rotation speed of the rotor based on the pulse interval measured by the pulse interval measurement means, A speed-voltage conversion unit for calculating a voltage value of a DC drive voltage to be supplied to the pair of electrode brushes based on the rotation speed calculated by the rotation speed calculation unit and a target rotation speed; It is determined whether the remaining rotation speed obtained by the calculation means has reached at least one preset remaining rotation speed, and a target rotation speed is determined in accordance with the remaining rotation speed. And a motor speed switching determining unit that supplies the DC drive voltage corresponding to the voltage value based on the calculation result of the speed-voltage conversion unit to the motor drive circuit and drives the motor drive circuit. Drive voltage control means for controlling the output to achieve the target rotational speed is included.

【0019】このような構成により、特に、簡単で且つ
スペースを占有しない構成を用いて、ブラシ式直流モー
タの効果的な回転検出に基づき、目標とする累積回転数
に速やかに到達し得る適切な回転制御を行なうことが可
能となる。さらに、本発明による直流モータの回転制御
装置は、回転子コイルに接続され且つ該回転子コイルと
共に回転子に設けられた整流子に摺接し、直流駆動電圧
を該整流子により切換えて前記回転子コイルに供給する
一対の電極用ブラシを、固定子と一体的に設けた直流モ
ータの前記回転子の回転動作を制御する回転制御装置に
おいて、前記一対の電極用ブラシとは別途に固定子側
に、前記回転子の回転を検出するための単一の回転検出
用ブラシを設け、モータ駆動回路より前記一対の電極用
ブラシに供給される前記直流駆動電圧に対応する比較基
準電圧を基準電圧生成手段により生成し、前記回転検出
用ブラシにより検出される電圧と比較基準電圧とを比較
器で比較するとともに、モータ制御回路によって、前記
比較器の出力に応動して前記モータ駆動回路を制御す
る。
With such a configuration, in particular, by using a simple and occupying space-saving configuration, it is possible to quickly reach the target cumulative rotational speed based on the effective rotation detection of the brush DC motor. Rotation control can be performed. Further, the rotation control device for a DC motor according to the present invention is configured such that the rotor is connected to a rotor coil and slidably contacts a commutator provided on the rotor together with the rotor coil, and switches the DC drive voltage by the commutator. A pair of electrode brushes to be supplied to the coil, in a rotation control device for controlling the rotation operation of the rotor of a DC motor provided integrally with the stator, the pair of electrode brushes separately on the stator side A single rotation detecting brush for detecting the rotation of the rotor, and a reference voltage generating means for generating a comparison reference voltage corresponding to the DC drive voltage supplied to the pair of electrode brushes from a motor drive circuit. And a comparison between the voltage detected by the rotation detection brush and a comparison reference voltage by a comparator. To control the motor drive circuit.

【0020】そして、前記モータ制御回路は、前記比較
器の出力パルスのパルス間隔を計測するパルス間隔計測
手段、前記パルス間隔計測手段で計測されたパルス間隔
に基づいて前記回転子の回転速度を求める回転速度算出
手段、前記回転速度算出手段で算出された回転速度と目
標とする回転速度とを比較する回転速度比較手段、前記
回転速度比較手段による比較結果に基づいて前記一対の
電極用ブラシに供給すべき直流駆動電圧の電圧値を演算
する速度−電圧換算手段、および前記速度−電圧換算手
段の演算結果に基づく前記電圧値に対応する前記直流駆
動電圧を前記モータ駆動回路に供給して駆動出力を制御
し前記目標とする回転速度とする駆動電圧制御手段を含
む。このような構成によっても、簡単で且つスペースを
占有しない構成を用いて、ブラシ式直流モータの効果的
な回転検出に基づく適切な回転制御を行なうことが可能
となる。
The motor control circuit determines a rotation speed of the rotor based on the pulse interval measured by the pulse interval measurement unit that measures a pulse interval of the output pulse of the comparator. A rotation speed calculation unit, a rotation speed comparison unit that compares the rotation speed calculated by the rotation speed calculation unit with a target rotation speed, and a rotation speed comparison unit that supplies the pair of electrode brushes based on a comparison result by the rotation speed comparison unit. Speed-voltage conversion means for calculating the voltage value of the DC drive voltage to be supplied, and the DC drive voltage corresponding to the voltage value based on the calculation result of the speed-voltage conversion means, being supplied to the motor drive circuit for drive output And a driving voltage control means for controlling the target rotation speed. Even with such a configuration, it is possible to perform appropriate rotation control based on effective rotation detection of the brush DC motor using a configuration that is simple and does not occupy space.

【0021】さらにまた、本発明による直流モータの回
転制御装置は、回転子コイルに接続され且つ該回転子コ
イルと共に回転子に設けられた整流子に摺接し、直流駆
動電圧を該整流子により切換えて前記回転子コイルに供
給する一対の電極用ブラシを、固定子と一体的に設けた
直流モータの前記回転子の回転動作を制御する回転制御
装置において、前記一対の電極用ブラシとは別途に固定
子側に、前記回転子の回転を検出するための単一の回転
検出用ブラシを設け、モータ駆動回路より前記一対の電
極用ブラシに供給される直流駆動電圧に対応する比較基
準電圧を基準電圧生成手段により生成し、前記回転検出
用ブラシにより検出される電圧と前記基準電圧生成手段
により生成される比較基準電圧とを比較器で比較すると
ともに、モータ制御回路によって、前記比較器の出力に
応動して前記モータ駆動回路を制御する。
Further, the rotation control device for a DC motor according to the present invention is connected to a rotor coil and slidably contacts a commutator provided on the rotor together with the rotor coil to switch a DC drive voltage by the commutator. A pair of electrode brushes to be supplied to the rotor coil, in a rotation control device for controlling the rotation operation of the rotor of a DC motor provided integrally with a stator, separately from the pair of electrode brushes On the stator side, a single rotation detection brush for detecting rotation of the rotor is provided, and a reference voltage corresponding to a DC drive voltage supplied to the pair of electrode brushes from a motor drive circuit is used as a reference. The voltage generated by the voltage generation means and detected by the rotation detection brush is compared with a comparison reference voltage generated by the reference voltage generation means by a comparator. By the circuit, in response to the output of the comparator controls the motor drive circuit.

【0022】そして、前記モータ制御回路は、前記比較
器の出力パルスのパルス数を計数するパルス計数手段、
前記パルス計数手段で計数されたパルス数に基づいて前
記回転子の累積回転数を求める累積回転数算出手段、前
記累積回転数算出手段の出力と目標とする累積回転数と
から残存回転数を求める残存回転数算出手段、前記比較
器の出力パルスのパルス間隔を計測するパルス間隔計測
手段、前記パルス間隔計測手段で計測されたパルス間隔
に基づいて前記回転子の回転速度を求める回転速度算出
手段、前記回転速度算出手段で算出された回転速度と目
標とする回転速度とを比較する回転速度比較手段、前記
回転速度比較手段による比較結果に基づいて前記一対の
電極用ブラシに供給すべき直流駆動電圧の電圧値を演算
する速度−電圧換算手段、前記残存回転数算出手段によ
り求められた残存回転数が、少なくとも1つの予め設定
された残存回転数に達したか否かを判断して、該残存回
転数に応じて目標とする回転速度を切替えて前記回転速
度比較手段に供給するモータ速度切替え判断手段、およ
び前記速度−電圧換算手段の演算結果に基づく前記電圧
値に対応する前記直流駆動電圧を前記モータ駆動回路に
供給して駆動出力を制御し前記目標とする回転速度とす
る駆動電圧制御手段を含んでいる。このような構成によ
っても、簡単で且つスペースを占有しない構成を用い
て、ブラシ式直流モータの効果的な回転検出に基づき、
目標とする累積回転数に速やかに到達し得る適切な回転
制御を行なうことが可能となる。
The motor control circuit includes pulse counting means for counting the number of output pulses of the comparator;
Cumulative rotation speed calculating means for calculating the cumulative rotation speed of the rotor based on the number of pulses counted by the pulse counting means, and calculating a remaining rotation speed from an output of the cumulative rotation speed calculation means and a target cumulative rotation speed. Remaining rotation speed calculation means, pulse interval measurement means for measuring the pulse interval of the output pulse of the comparator, rotation speed calculation means for determining the rotation speed of the rotor based on the pulse interval measured by the pulse interval measurement means, A rotation speed comparison unit that compares the rotation speed calculated by the rotation speed calculation unit with a target rotation speed, and a DC drive voltage to be supplied to the pair of electrode brushes based on a comparison result by the rotation speed comparison unit. And a speed-voltage conversion means for calculating the voltage value of the remaining rotation speed, wherein the remaining rotation speed obtained by the remaining rotation speed calculation means is at least one preset remaining rotation speed. It is determined whether or not the motor speed has been reached, the target rotation speed is switched according to the remaining rotation speed, and the motor speed switching determination unit that supplies the target rotation speed to the rotation speed comparison unit, and the calculation result of the speed-voltage conversion unit. Drive voltage control means for supplying the DC drive voltage corresponding to the voltage value based on the drive value to the motor drive circuit to control the drive output and set the target rotation speed. Even with such a configuration, based on the effective rotation detection of the brush DC motor, the configuration is simple and does not occupy space.
It is possible to perform appropriate rotation control that can quickly reach the target cumulative rotation speed.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に基づ
き、図面を参照して本発明に係る直流モータの回転制御
装置を詳細に説明する。図1および図2は、本発明の第
1の実施の形態に係る直流モータの回転制御装置の構成
を示している。図1は、直流モータの回転制御装置全体
の構成を示しており、図2は、図1の直流モータの回転
制御装置における主として出力可変電源回路の構成を詳
細に示している。また、図3は、図1および図2に示す
直流モータの回転制御装置の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。図1および図2に示す本発明の第1
の実施の形態に係る直流モータの回転制御装置の説明に
先立ち、まず本発明で用いている直流モータの回転検出
装置について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a rotation control device for a DC motor according to the present invention will be described in detail based on an embodiment of the present invention with reference to the drawings. 1 and 2 show a configuration of a rotation control device for a DC motor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows the configuration of the entire DC motor rotation control device, and FIG. 2 shows the configuration of mainly the variable output power supply circuit in the DC motor rotation control device of FIG. 1 in detail. FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the DC motor rotation control device shown in FIGS. 1 and 2. The first embodiment of the present invention shown in FIGS.
Prior to the description of the DC motor rotation control device according to the embodiment, first, a DC motor rotation detection device used in the present invention will be described.

【0024】図4に示す直流モータの回転検出装置は、
駆動電源E1からスイッチSW1を介して駆動電力が供
給されて駆動される直流モータM1の回転を検出するも
のであり、直流モータM1には、一対の電極用ブラシB
11およびB12と回転検出用ブラシBD1を設けてい
る。図4の直流モータの回転検出装置は、ノイズ除去回
路1、比較基準電圧生成手段2および比較器3を具備す
る。ノイズ除去回路1は、回転検出用ブラシBD1の検
出信号の急峻なサージ状の波形等のノイズ成分を除去し
て比較器3に供給する。比較基準電圧生成手段2は、回
転検出用ブラシBD1の検出信号を回転速度に応じたパ
ルス周期およびパルス幅のパルス列に変換するための比
較基準電圧を生成し、比較器3に供給する。比較器3
は、回転検出用ブラシBD1の検出信号からノイズ除去
回路1によりノイズが除去された信号と、比較基準電圧
生成手段2により生成される比較基準電圧とを比較し
て、回転速度に応じたパルス周期およびパルス幅のパル
ス列を出力する。
The DC motor rotation detecting device shown in FIG.
The drive power is supplied from a drive power source E1 via a switch SW1 to detect the rotation of a DC motor M1 driven. The DC motor M1 includes a pair of electrode brushes B.
11 and B12 and a rotation detection brush BD1. The DC motor rotation detection device shown in FIG. 4 includes a noise elimination circuit 1, a comparison reference voltage generation unit 2, and a comparator 3. The noise removing circuit 1 removes a noise component such as a steep surge waveform of a detection signal of the rotation detection brush BD1 and supplies the signal to the comparator 3. The comparison reference voltage generation unit 2 generates a comparison reference voltage for converting the detection signal of the rotation detection brush BD1 into a pulse train having a pulse period and a pulse width according to the rotation speed, and supplies the comparison reference voltage to the comparator 3. Comparator 3
Compares a signal obtained by removing noise from the detection signal of the rotation detection brush BD1 by the noise removal circuit 1 with a comparison reference voltage generated by the comparison reference voltage generation means 2 to determine a pulse period corresponding to the rotation speed. And a pulse train having a pulse width.

【0025】図4に示す直流モータの回転検出装置をさ
らに具体的に構成したのが、図5に示す直流モータの回
転検出装置である。図5に示す直流モータの回転検出装
置は、図4の場合と同様に駆動電源E1からスイッチS
W1を介して駆動電圧Eoを供給して駆動される直流モ
ータM1の回転を検出するものであり、モータM1に
は、一対の電極用ブラシB11およびB12とは別途に
回転検出用ブラシBD1を設けている。図5の回転検出
装置は、ノイズ除去回路1A、比較基準電圧生成手段2
Aおよび比較器3を具備する。ノイズ除去回路1Aは、
回転検出用ブラシBD1の検出信号の急峻なサージ状の
波形等のノイズ成分を除去して比較器3に供給する回路
であり、定電圧ダイオードZD1、抵抗R1およびコン
デンサC1を有している。定電圧ダイオードZD1は、
例えばツェナーダイオード等からなり、回転検出用ブラ
シBD1と駆動電源E1の共通低電位側との間に接続さ
れる。
A more specific configuration of the DC motor rotation detector shown in FIG. 4 is the DC motor rotation detector shown in FIG. The rotation detecting device for a DC motor shown in FIG. 5 is similar to the device shown in FIG.
This is to detect the rotation of the DC motor M1 driven by supplying the drive voltage Eo via W1, and the motor M1 is provided with a rotation detection brush BD1 separately from the pair of electrode brushes B11 and B12. ing. 5 includes a noise removal circuit 1A, a comparison reference voltage generation unit 2
A and a comparator 3. The noise removal circuit 1A
This circuit removes a noise component such as a steep surge waveform of a detection signal of the rotation detection brush BD1 and supplies it to the comparator 3, and includes a constant voltage diode ZD1, a resistor R1, and a capacitor C1. The constant voltage diode ZD1 is
For example, it is composed of a Zener diode or the like, and is connected between the rotation detection brush BD1 and the common low potential side of the drive power supply E1.

【0026】抵抗R1およびコンデンサC1は順次直列
に接続されて、これらの直列回路が、抵抗R1を回転検
出用ブラシBD1側とし且つコンデンサC1を駆動電源
E1の共通低電位側として、定電圧ダイオードZD1と
並列に、回転検出用ブラシBD1と駆動電源E1の共通
低電位との間に接続される。コンデンサC1の両端すな
わち、該コンデンサC1と抵抗R1との接続点と、駆動
電源E1の共通低電位と、の間の電圧が比較器3の非反
転入力端(+側)に供給される。比較基準電圧生成手段
2Aは、回転検出用ブラシBD1の検出信号を回転速度
に応じたパルス周期およびパルス幅のパルス列に変換す
るための比較基準電圧を生成し、比較器3に供給する部
分であり、ポテンショメータVR1により構成される。
ポテンショメータVR1の固定側両端が電源電圧Vcc
と共通低電位とにそれぞれ接続され、該ポテンショメー
タVR1の可動端と共通低電位との間の電圧、例えばE
o/4にほぼ相当する電圧、が比較器3の反転入力端
(−側)に供給される。
The resistor R1 and the capacitor C1 are sequentially connected in series. The series circuit includes a resistor R1 on the side of the rotation detecting brush BD1 and a capacitor C1 on the common low potential side of the driving power source E1. In parallel with the rotation detection brush BD1 and the common low potential of the drive power supply E1. A voltage between both ends of the capacitor C1, that is, a connection point between the capacitor C1 and the resistor R1 and a common low potential of the drive power supply E1 is supplied to the non-inverting input terminal (+ side) of the comparator 3. The comparison reference voltage generation means 2A is a part that generates a comparison reference voltage for converting the detection signal of the rotation detection brush BD1 into a pulse train having a pulse period and a pulse width according to the rotation speed, and supplies the comparison reference voltage to the comparator 3. , And a potentiometer VR1.
Both ends of the potentiometer VR1 on the fixed side are the power supply voltage Vcc.
And a common low potential, respectively, and a voltage between the movable end of the potentiometer VR1 and the common low potential, for example, E
A voltage substantially equivalent to o / 4 is supplied to the inverting input terminal (− side) of the comparator 3.

【0027】比較器3は、図4の場合とほぼ同様の構成
を有し、回転検出用ブラシBD1の検出信号からノイズ
除去回路1Aによりノイズが除去された信号が非反転入
力側に、比較基準電圧生成手段2Aにより生成される比
較基準電圧(Eo/4)が反転入力側にそれぞれ供給さ
れ、両者を比較する。比較器3は、ノイズ除去回路1A
の出力が比較基準電圧(Eo/4)を超えると電源電圧
Vccつまり“H(高レベル)”となり、ノイズ除去回
路1Aの出力が比較基準電圧(Eo/4)以下では共通
低電位、つまり“L(低レベル)”となって、回転速度
に応じたパルス周期およびパルス幅のパルス列を出力す
る。
The comparator 3 has substantially the same configuration as that shown in FIG. 4. A signal obtained by removing noise from the detection signal of the rotation detection brush BD1 by the noise removal circuit 1A is supplied to the non-inverting input side, The comparison reference voltage (Eo / 4) generated by the voltage generation means 2A is supplied to the inverting input side to compare the two. The comparator 3 includes a noise removal circuit 1A
Is higher than the comparison reference voltage (Eo / 4), the power supply voltage Vcc, ie, “H (high level)”. L (low level) "to output a pulse train having a pulse period and a pulse width corresponding to the rotation speed.

【0028】次に、図5の直流モータの回転検出装置の
動作について、図6に示す各部の波形図を参照して説明
する。図6には、高速回転時および低速回転時における
回転検出用ブラシBD1の出力信号SA1、ノイズ除去
回路1Aの出力信号SB1および比較器3の出力信号S
C1の各信号電圧波形を示している。回転検出用ブラシ
BD1を有する直流モータM1は、出力電圧Eoの直流
駆動電源E1にスイッチSW1を直列に介して接続され
ており、該直流モータM1の回転検出用ブラシBD1を
ノイズ除去回路1Aに接続している。ノイズ除去回路1
Aは、上述したように抵抗R1とコンデンサC1との直
列回路に並列にツェナーダイオード等の定電圧ダイオー
ドZD1が並列に接続されている。定電圧ダイオードZ
D1は、モータM1の回転子巻線、すなわち回転子コイ
ルの自己誘導作用による逆起電力による電圧をクランプ
する。
Next, the operation of the rotation detection device for a DC motor shown in FIG. 5 will be described with reference to the waveform diagrams of the respective parts shown in FIG. FIG. 6 shows an output signal SA1 of the rotation detection brush BD1, an output signal SB1 of the noise elimination circuit 1A, and an output signal S of the comparator 3 during high-speed rotation and low-speed rotation.
The waveform of each signal voltage of C1 is shown. The DC motor M1 having the rotation detecting brush BD1 is connected to a DC driving power source E1 of an output voltage Eo via a switch SW1 in series, and the rotation detecting brush BD1 of the DC motor M1 is connected to the noise removing circuit 1A. are doing. Noise removal circuit 1
In A, as described above, a constant voltage diode ZD1 such as a Zener diode is connected in parallel with the series circuit of the resistor R1 and the capacitor C1. Constant voltage diode Z
D1 clamps the voltage due to the back electromotive force due to the self-induction action of the rotor winding of the motor M1, that is, the rotor coil.

【0029】抵抗R1およびコンデンサC1は、両者の
接続点から出力を取り出して、高周波成分を除去するた
めのローパスフィルタを構成している。ローパスフィル
タを構成する抵抗R1とコンデンサC1の接続点から取
り出した出力を、比較器3の非反転入力端(+側)に供
給する。スイッチSW1を閉じると直流モータM1に駆
動電源E1からの直流電圧が供給され、電極用ブラシB
11およびB12を介して回転子コイルが励磁されて、
永久磁石等により磁極が形成された固定子に対して、回
転子が回転する。この直流モータM1の回転により、回
転検出用ブラシBD1にほぼパルス状の電圧信号SA1
が発生する。回転検出用ブラシBD1から出力される電
圧信号SA1のパルス列の各パルスの前縁部、つまり図
6に示す立ち上がり部分、の急峻なサージ状の波形は、
ブラシに当接する整流子の接片が切り替わるときに、各
接片に接続された回転子コイルに流れる電流の大きさが
瞬間的に変化するため、回転子コイルの自己誘導作用に
より発生する電圧によるものであり、その大きさは、回
転速度に応じてコイルを流れる電流の大きさにより変化
する。
The resistor R1 and the capacitor C1 make up a low-pass filter for extracting an output from a connection point between the two and removing high-frequency components. An output taken from a connection point between the resistor R1 and the capacitor C1 constituting the low-pass filter is supplied to a non-inverting input terminal (+ side) of the comparator 3. When the switch SW1 is closed, a DC voltage is supplied from the drive power supply E1 to the DC motor M1 and the electrode brush B
The rotor coil is excited via 11 and B12,
The rotor rotates with respect to the stator having the magnetic poles formed by permanent magnets or the like. Due to the rotation of the DC motor M1, a substantially pulse-shaped voltage signal SA1 is applied to the rotation detecting brush BD1.
Occurs. The steep surge waveform of the leading edge of each pulse of the pulse train of the voltage signal SA1 output from the rotation detection brush BD1, that is, the rising portion shown in FIG.
When the contact pieces of the commutator contacting the brush switch, the magnitude of the current flowing through the rotor coil connected to each contact piece changes instantaneously. The magnitude of the current varies depending on the magnitude of the current flowing through the coil according to the rotation speed.

【0030】また、各パルス波形の傾斜部分は、回転子
コイルに流れる電流およびコイルの直流抵抗成分により
生ずる電圧と、コイルが磁界中を回転することにより生
ずる誘導電圧とが合成されたものである。高速回転時は
後者の誘導電圧が支配的となり、低速回転時は前者の抵
抗成分による電圧が支配的となる。したがって、この傾
斜部分の傾斜角度は、図6にも示されているように、回
転が低速であるほど傾斜が緩やかとなり、平坦に近くな
る。ノイズ除去回路1Aの出力信号SB1の波形は、上
述したサージ波形および回転検出用ブラシBD1と整流
子との接触により生じる機械的ノイズ等の高周波ノイズ
が除去されている。比較器3は、このノイズ除去回路1
Aの出力信号SB1の電圧とポテンショメータVR1か
ら取り出される、例えば約Eo/4、の比較基準電圧と
を比較する。このため比較器3の出力信号SC1として
は、この場合、電圧Vccである“H”と、この場合、
共通低電位、つまりグラウンドレベル(GND)、であ
る“L”の2種類のレベルのいずれかしかあらわれず、
安定した矩形波が得られる。
The slope portion of each pulse waveform is a composite of the voltage generated by the current flowing through the rotor coil and the DC resistance component of the coil, and the induced voltage generated by the coil rotating in the magnetic field. . At the time of high-speed rotation, the latter induced voltage becomes dominant, and at the time of low-speed rotation, the voltage by the former resistance component becomes dominant. Therefore, as shown in FIG. 6, the inclination angle of the inclined portion becomes gentler as the rotation speed is lower, and becomes closer to flat. The waveform of the output signal SB1 of the noise elimination circuit 1A excludes the above-described surge waveform and high-frequency noise such as mechanical noise generated by the contact between the rotation detection brush BD1 and the commutator. The comparator 3 includes the noise elimination circuit 1
The voltage of the output signal SB1 of A is compared with a comparison reference voltage of, for example, about Eo / 4 extracted from the potentiometer VR1. Therefore, the output signal SC1 of the comparator 3 is “H” which is the voltage Vcc in this case.
Only one of two levels of “L” which is a common low potential, that is, a ground level (GND) appears.
A stable rectangular wave is obtained.

【0031】なお、ノイズ除去回路1Aは、使用する直
流モータの特性や使用する電力あるいは信号処理回路シ
ステムの電圧等に応じて適宜構成すれば良く、このノイ
ズ除去回路1Aは、必ずしも必須の構成ではなく、使用
する直流モータの特性や使用する電力あるいは信号処理
回路システムの電圧等によっては、省略することもでき
る。図4に示した直流モータの回転検出装置をさらに具
体的に構成した他の構成を図7に示している。図7に示
す直流モータの回転検出装置は、図4および図5の場合
と同様に駆動電源E1からスイッチSW1を介して駆動
電圧Eoを供給して駆動される直流モータM1の回転を
検出するものであり、モータM1には、一対の電極用ブ
ラシB11およびB12とは別途に回転検出用ブラシB
D1を設けている。図7の回転検出装置は、ノイズ除去
回路1B、比較基準電圧生成手段2Bおよび比較器3を
具備する。
The noise elimination circuit 1A may be appropriately configured in accordance with the characteristics of the DC motor to be used, the power to be used, the voltage of the signal processing circuit system, and the like. Alternatively, it may be omitted depending on the characteristics of the DC motor used, the power used, the voltage of the signal processing circuit system, and the like. FIG. 7 shows another configuration in which the rotation detection device for the DC motor shown in FIG. 4 is configured more specifically. The DC motor rotation detecting device shown in FIG. 7 detects the rotation of the DC motor M1 driven by supplying a driving voltage Eo from a driving power source E1 via a switch SW1 as in the case of FIGS. The motor M1 has a rotation detecting brush B separately from the pair of electrode brushes B11 and B12.
D1 is provided. 7 includes a noise removing circuit 1B, a comparison reference voltage generation unit 2B, and a comparator 3.

【0032】ノイズ除去回路1Bは、図5に示したノイ
ズ除去回路1Aと全く同様に定電圧ダイオードZD1、
抵抗R1およびコンデンサC1を有して構成され、回転
検出用ブラシBD1の検出信号の急峻なサージ状の波形
等のノイズ成分を除去して比較器3に供給する。定電圧
ダイオードZD1は、例えばツェナーダイオード等から
なり、回転検出用ブラシBD1と駆動電源E1の共通低
電位側との間に接続される。抵抗R1およびコンデンサ
C1は、順次直列に接続されて、これらの直列回路が、
抵抗R1を回転検出用ブラシBD1側とし且つコンデン
サC1を駆動電源E1の共通低電位側として、定電圧ダ
イオードZD1と並列に、回転検出用ブラシBD1と駆
動電源E1の共通低電位(グラウンド電位)との間に接
続される。コンデンサC1の両端すなわち、該コンデン
サC1と抵抗R1との接続点と、駆動電源E1の共通低
電位と、の間の電圧が比較器3の非反転入力端(+側)
に供給される。
The noise elimination circuit 1B has a constant voltage diode ZD1,
It is configured to include a resistor R1 and a capacitor C1, and removes noise components such as a steep surge-like waveform of a detection signal of the rotation detection brush BD1 and supplies the signal to the comparator 3. The constant voltage diode ZD1 is composed of, for example, a Zener diode, and is connected between the rotation detection brush BD1 and the common low potential side of the drive power supply E1. The resistor R1 and the capacitor C1 are sequentially connected in series, and these series circuits are
The resistor R1 is on the side of the rotation detection brush BD1 and the capacitor C1 is on the side of the common low potential of the drive power supply E1. Connected between. The voltage between both ends of the capacitor C1, that is, the connection point between the capacitor C1 and the resistor R1 and the common low potential of the driving power source E1 is the non-inverting input terminal (+ side) of the comparator 3.
Supplied to

【0033】比較基準電圧生成手段2Bは、回転検出用
ブラシBD1の検出信号を回転速度に応じたパルス周期
およびパルス幅のパルス列に変換するための比較基準電
圧を生成し、比較器3に供給する部分であり、図2の比
較基準電圧生成手段2Aとほぼ同様にポテンショメータ
VR2により構成される。ポテンショメータVR2の固
定側両端は、直流モータM1の電極用ブラシB11と電
極用ブラシB12との間に接続され、該ポテンショメー
タVR2の可動端と共通低電位との間の電圧、例えばE
o/4、が比較器3の反転入力端(−側)に供給され
る。比較器3は、図4および図5の場合とほぼ同様の構
成を有し、回転検出用ブラシBD1の検出信号からノイ
ズ除去回路1Bによりノイズが除去された信号が非反転
入力側に、比較基準電圧生成手段2Bにより生成される
比較基準電圧Eo/4が反転入力側にそれぞれ供給さ
れ、両者を比較する。比較器3は、ノイズ除去回路1B
の出力が比較基準電圧Eo/4を超えると電源電圧Vc
cつまり“H”となり、ノイズ除去回路1Bの出力が比
較基準電圧Eo/4以下では共通低電位つまり“L”と
なって、回転速度に応じたパルス周期およびパルス幅の
パルス列を出力する。
The comparison reference voltage generation means 2B generates a comparison reference voltage for converting the detection signal of the rotation detection brush BD1 into a pulse train having a pulse period and a pulse width corresponding to the rotation speed, and supplies the comparison reference voltage to the comparator 3. 2 and is constituted by a potentiometer VR2 almost in the same manner as the comparison reference voltage generating means 2A of FIG. Both ends of the fixed side of the potentiometer VR2 are connected between the electrode brush B11 and the electrode brush B12 of the DC motor M1, and the voltage between the movable end of the potentiometer VR2 and the common low potential, for example, E
o / 4 is supplied to the inverting input terminal (− side) of the comparator 3. The comparator 3 has substantially the same configuration as those of FIGS. 4 and 5, and a signal from which a noise is removed by the noise removal circuit 1B from the detection signal of the rotation detection brush BD1 is supplied to the non-inverting input side. The comparison reference voltage Eo / 4 generated by the voltage generation means 2B is supplied to the inverting input side to compare the two. The comparator 3 includes a noise removal circuit 1B
Is higher than the comparison reference voltage Eo / 4, the power supply voltage Vc
c, ie, “H”, and when the output of the noise elimination circuit 1B is equal to or lower than the comparison reference voltage Eo / 4, the output becomes a common low potential, that is, “L”, and outputs a pulse train having a pulse cycle and a pulse width according to the rotation speed.

【0034】次に、図7の直流モータの回転検出装置の
動作について、図8に示す各部の波形図を参照して説明
する。図8には、直流モータM1の駆動電圧Eoが次第
に下がって行くときの回転検出用ブラシBD1の出力信
号SA2、ノイズ除去回路1Bの出力信号SB2および
比較器3の出力信号SC2の各信号電圧波形を示してい
る。図7の構成における図5との相違点は、比較基準電
圧生成手段2Bの電源を直流モータM1の駆動電源と同
一としている点である。直流モータM1の駆動電圧Eo
が次第に低下するときには、各部の電圧は図8に示すよ
うに、回転検出用ブラシBD1の出力信号SA2および
ノイズ除去回路1Bの出力信号SB2の電圧はEoの変
化に伴って、次第に低下する。なお、このとき直流モー
タM1の負荷トルクが一定であれば回転速度も次第に遅
くなる。
Next, the operation of the rotation detection device for a DC motor shown in FIG. 7 will be described with reference to the waveform diagrams of respective parts shown in FIG. FIG. 8 shows signal voltage waveforms of the output signal SA2 of the rotation detecting brush BD1, the output signal SB2 of the noise removing circuit 1B, and the output signal SC2 of the comparator 3 when the drive voltage Eo of the DC motor M1 gradually decreases. Is shown. The difference between the configuration of FIG. 7 and FIG. 5 is that the power supply of the reference voltage generator 2B is the same as the drive power supply of the DC motor M1. Drive voltage Eo of DC motor M1
Gradually decreases, as shown in FIG. 8, the voltage of the output signal SA2 of the rotation detection brush BD1 and the voltage of the output signal SB2 of the noise elimination circuit 1B gradually decrease as Eo changes. At this time, if the load torque of the DC motor M1 is constant, the rotation speed gradually decreases.

【0035】しかしながら、比較基準電圧であるポテン
ショメータVR2の出力電圧もEoに比例して下がって
くるので、比較器3の反転入力と非反転入力との大小関
係、すなわち比率は、ほぼ一定に保たれることになる。
したがって、比較器3の出力信号SC2としては、直流
モータM1の端子電圧Eoの変動にかかわらず安定した
矩形波を得ることができる。直流モータを使用する装置
においては、直流モータへの印加電圧を変化させること
により回転速度を制御すること、言い換えれば直流モー
タの発生トルクを制御すること、はしばしば行われる。
一方、電源に電池を使用する装置においては直流モータ
の端子電圧が頻繁に変動することになる。上述した、図
7の直流モータの回転検出装置は、このように直流モー
タの端子電圧が変化しても、安定した回転検出信号が得
られるようにしたものである。上述した直流モータの回
転検出装置を用いて、例えば図9に示すような直流モー
タの回転制御装置を構成することができる。
However, since the output voltage of the potentiometer VR2, which is the comparison reference voltage, also decreases in proportion to Eo, the magnitude relationship between the inverting input and the non-inverting input of the comparator 3, that is, the ratio, is kept substantially constant. Will be.
Therefore, a stable rectangular wave can be obtained as the output signal SC2 of the comparator 3 irrespective of the fluctuation of the terminal voltage Eo of the DC motor M1. In an apparatus using a DC motor, it is often performed to control a rotation speed by changing a voltage applied to the DC motor, in other words, to control a generated torque of the DC motor.
On the other hand, in an apparatus using a battery as a power supply, the terminal voltage of the DC motor fluctuates frequently. The above-described rotation detection device for a DC motor in FIG. 7 is configured to obtain a stable rotation detection signal even when the terminal voltage of the DC motor changes in this way. By using the above-described DC motor rotation detection device, a DC motor rotation control device as shown in FIG. 9 can be configured, for example.

【0036】図9に示す直流モータの回転制御装置は、
直流モータM2および駆動電源回路E2に加えて、モー
タ駆動回路5、ノイズ除去回路6、比較基準電圧生成手
段7、比較基準電圧選択手段8、比較器9およびモータ
制御回路10を具備する。図9の直流モータの回転制御
装置は、駆動電源回路E2からモータ駆動回路5を介し
て駆動電力が供給されて駆動される直流モータM2の回
転を制御するものであり、直流モータM2には、一対の
電極用ブラシB21およびB22と回転検出用ブラシB
D2を設けている。電圧Eoの直流電源からなる駆動電
源回路E2の正負出力端間には、トランジスタQ1、Q
2、Q3およびQ4によりブリッジ回路を構成してなる
スイッチング部を含むモータ駆動回路5が接続されてい
る。モータ駆動回路5の出力端子の一方、すなわちトラ
ンジスタQ1のコレクタとトランジスタQ3のコレクタ
との接続点、に直流モータM2の一方の電極用ブラシB
21が、モータ駆動回路5の出力端子の他方、すなわち
トランジスタQ2のコレクタとトランジスタQ4のコレ
クタとの接続点、に直流モータM2の他方の電極用ブラ
シB22が接続されている。
The DC motor rotation control device shown in FIG.
In addition to the DC motor M2 and the drive power supply circuit E2, a motor drive circuit 5, a noise removal circuit 6, a comparison reference voltage generation means 7, a comparison reference voltage selection means 8, a comparator 9, and a motor control circuit 10 are provided. 9 controls the rotation of a DC motor M2 driven by driving power supplied from a driving power supply circuit E2 via a motor driving circuit 5. The DC motor M2 includes: A pair of electrode brushes B21 and B22 and a rotation detection brush B
D2 is provided. Transistors Q1, Q2 are connected between the positive and negative output terminals of a drive power supply circuit E2 composed of a DC power supply of voltage Eo.
2, a motor drive circuit 5 including a switching unit that forms a bridge circuit by Q3 and Q4 is connected. One electrode brush B of the DC motor M2 is connected to one of the output terminals of the motor drive circuit 5, that is, the connection point between the collector of the transistor Q1 and the collector of the transistor Q3.
The other electrode brush B22 of the DC motor M2 is connected to the other output terminal 21 of the motor drive circuit 5, that is, a connection point between the collector of the transistor Q2 and the collector of the transistor Q4.

【0037】モータ駆動回路5の制御入力端は、モータ
制御回路10に接続されており、モータ制御回路10か
らのモータ制御信号によって、トランジスタQ1〜Q4
がオン/オフ制御され、直流モータM2の正転、逆転お
よび停止等の制御が行なわれる。直流モータM2の回転
検出用ブラシBD2の出力は、ノイズ除去回路6に入力
され、該ノイズ除去回路6の出力は比較器9の非反転入
力端(+側)に接続されている。一方、比較基準電圧生
成手段7は、2個のポテンショメータVR21およびV
R22の直列回路からなり、これらポテンショメータV
R21およびVR22の各固定端側の直列回路がモータ
駆動回路5と並列に駆動電源回路E2に接続されてい
る。つまり、各ポテンショメータVR21およびVR2
2の出力は、電源電圧Eoに比例した電圧を発生し、例
えばポテンショメータVR21は、可動端から共通低電
位に対してほぼ3Eo/4の電圧を取り出し、ポテンシ
ョメータVR22は、可動端から共通低電位に対してほ
ぼEo/4の電圧を取り出すように設定されている。
The control input terminal of the motor drive circuit 5 is connected to the motor control circuit 10, and the transistors Q1 to Q4
Of the DC motor M2 are controlled, such as forward rotation, reverse rotation, and stop. The output of the rotation detection brush BD2 of the DC motor M2 is input to the noise elimination circuit 6, and the output of the noise elimination circuit 6 is connected to the non-inverting input terminal (+ side) of the comparator 9. On the other hand, the comparison reference voltage generating means 7 includes two potentiometers VR21 and VR21.
R22 consisting of a series circuit and these potentiometers V
A series circuit on the fixed end side of each of R21 and VR22 is connected to the drive power supply circuit E2 in parallel with the motor drive circuit 5. That is, the potentiometers VR21 and VR2
2 generates a voltage proportional to the power supply voltage Eo. For example, the potentiometer VR21 takes out a voltage of approximately 3Eo / 4 from the movable end with respect to the common low potential, and the potentiometer VR22 outputs the voltage from the movable end to the common low potential. On the other hand, it is set so that a voltage of approximately Eo / 4 is taken out.

【0038】比較基準電圧選択手段8は、2個のアナロ
グスイッチASW1およびASW2と1個のインバータ
INVとで構成され、ポテンショメータVR21の可動
端から取り出した出力がアナログスイッチASW1の入
力に、ポテンショメータVR22の可動端から取り出し
た出力がアナログスイッチASW2の入力にそれぞれ接
続され、アナログスイッチASW1およびアナログスイ
ッチASW2の出力は比較器9の反転入力端(−側)に
接続されている。アナログスイッチASW1およびAS
W2のコントロール端子には、モータ制御回路10から
の制御信号である比較基準電圧選択信号が、一方のアナ
ログスイッチASW1にはインバータINVを介して反
転されて供給され、他方のアナログスイッチASW2に
は、直接供給される。すなわち、アナログスイッチAS
W1およびASW2は、モータ制御回路10からの比較
基準電圧選択信号により、いずれか一方がオンとなり他
方がオフとなるように制御されて、比較基準電圧生成手
段7のポテンショメータVR21およびVR22のうち
の一方の出力のみを比較器9の反転入力端に供給する。
比較器9の出力は、モータ制御回路10に供給されてい
る。
The comparison reference voltage selection means 8 is composed of two analog switches ASW1 and ASW2 and one inverter INV. Outputs taken out from the movable ends are connected to the inputs of the analog switches ASW2, respectively, and the outputs of the analog switches ASW1 and ASW2 are connected to the inverting input terminal (− side) of the comparator 9. Analog switches ASW1 and AS
A comparison reference voltage selection signal, which is a control signal from the motor control circuit 10, is supplied to the control terminal of W2 by inverting one analog switch ASW1 via an inverter INV, and supplied to the other analog switch ASW2. Supplied directly. That is, the analog switch AS
W1 and ASW2 are controlled by a comparison reference voltage selection signal from the motor control circuit 10 so that one of them is turned on and the other is turned off, and one of the potentiometers VR21 and VR22 of the comparison reference voltage generation means 7 is turned on. Is supplied to the inverting input terminal of the comparator 9.
The output of the comparator 9 is supplied to a motor control circuit 10.

【0039】モータ制御回路10は、マイクロコンピュ
ータ等を用いて構成され、比較器9の出力および必要な
らば外部からの制御指示を受けて、モータ駆動回路5に
対するモータ制御信号および比較基準電圧選択手段8に
対する比較基準電圧選択信号をそれぞれ生成し、モータ
駆動回路5および比較基準電圧選択手段8に供給する。
なお、アナログスイッチASW1、ASW2は、そのコ
ントロール端子の信号の状態が“H”であるか“L”で
あるかによってオン/オフ動作し、オン状態では、入力
端子に入力された電圧をそのまま出力端子に出力し、オ
フ状態では、入力端子に入力された電圧は出力端子に出
力しない。具体的には、例えば、コントロール端子が
“H”のときオンとなって入力信号を通過させ、“L”
のときオフとなってハイインピーダンス状態となる。
The motor control circuit 10 is constructed using a microcomputer or the like, and receives a motor control signal and a comparison reference voltage selection means for the motor drive circuit 5 in response to the output of the comparator 9 and an external control instruction if necessary. A comparison reference voltage selection signal for each of the reference numbers 8 is generated and supplied to the motor drive circuit 5 and the comparison reference voltage selection means 8.
The analog switches ASW1 and ASW2 perform on / off operations depending on whether the state of the signal at the control terminal is “H” or “L”. In the on state, the voltage input to the input terminal is output as it is. The voltage is output to the terminal, and in the off state, the voltage input to the input terminal is not output to the output terminal. Specifically, for example, when the control terminal is “H”, it is turned on to allow the input signal to pass, and
At this time, it is turned off and enters a high impedance state.

【0040】次に、図9の直流モータの回転制御装置の
動作について、図10に示す各部の波形図を参照して説
明する。図10には、直流モータM2が時計方向(C
W)に回転するときと反時計方向(CCW)に回転する
ときとの比較基準電圧選択信号、比較器9の非反転入力
端の入力信号および比較器9の出力信号の各信号電圧波
形を示している。モータ制御回路10からモータ制御信
号が出力され、モータ駆動回路5のトランジスタQ1お
よびトランジスタQ4がオンとなると、モータが時計方
向に回転するものとする。それと同時にモータ制御回路
10から比較基準電圧選択信号として“H”が出力され
る。直流モータM2の回転検出用ブラシBD2の電圧
は、ノイズ除去回路6を介して比較器9の非反転入力端
に入力される。一方、比較器9の反転入力端子には、比
較基準電圧が入力されている。この場合、比較基準電圧
選択信号が“H”であるのでアナログスイッチASW1
はオフ、アナログスイッチASW2がオンとなっている
ので、比較基準電圧としてはポテンショメータVR22
で設定された電圧Eo/4が選択されている。したがっ
て、比較器9の出力には、図10(a)に示すような矩
形波が得られることになる。
Next, the operation of the DC motor rotation control device shown in FIG. 9 will be described with reference to the waveform diagrams of the respective parts shown in FIG. FIG. 10 shows that the DC motor M2 is clockwise (C
FIG. 9 shows the comparison reference voltage selection signal, the input signal at the non-inverting input terminal of the comparator 9 and the signal voltage waveform of the output signal of the comparator 9 when rotating in the W) direction and when rotating in the counterclockwise direction (CCW). ing. When a motor control signal is output from the motor control circuit 10 and the transistors Q1 and Q4 of the motor drive circuit 5 are turned on, the motor rotates clockwise. At the same time, “H” is output from the motor control circuit 10 as a comparison reference voltage selection signal. The voltage of the rotation detection brush BD2 of the DC motor M2 is input to the non-inverting input terminal of the comparator 9 via the noise removing circuit 6. On the other hand, a comparison reference voltage is input to the inverting input terminal of the comparator 9. In this case, since the comparison reference voltage selection signal is "H", the analog switch ASW1
Is off and the analog switch ASW2 is on, so that the potentiometer VR22 is used as the comparison reference voltage.
Is set to the voltage Eo / 4. Therefore, a rectangular wave as shown in FIG. 10A is obtained at the output of the comparator 9.

【0041】次に、モータ制御回路10からモータ駆動
回路5のトランジスタQ2およびトランジスタQ3をオ
ンとするモータ制御信号と、比較基準選択信号として
“L”の信号が出力される。そうすると、直流モータM
2は、反時計方向に回転し、回転検出用ブラシBD2の
検出電圧に基づく電圧は、比較器9の非反転入力端にお
いて、図10(b)のような波形になる。また、比較基
準電圧選択信号によりアナログスイッチASW1がオ
ン、アナログスイッチASW2がオフとなるので、比較
基準電圧としては、ポテンショメータVR21で設定さ
れた電圧3Eo/4が選択される。したがって、比較器
9の出力には、図10(b)に示すような矩形波が得ら
れる。
Next, the motor control circuit 10 outputs a motor control signal for turning on the transistors Q2 and Q3 of the motor drive circuit 5, and an "L" signal as a comparison reference selection signal. Then, the DC motor M
2 rotates counterclockwise, and the voltage based on the detection voltage of the rotation detection brush BD2 has a waveform at the non-inverting input terminal of the comparator 9 as shown in FIG. Since the analog switch ASW1 is turned on and the analog switch ASW2 is turned off by the comparison reference voltage selection signal, the voltage 3Eo / 4 set by the potentiometer VR21 is selected as the comparison reference voltage. Therefore, a rectangular wave as shown in FIG. 10B is obtained at the output of the comparator 9.

【0042】このように比較器9の出力には、直流モー
タM2の回転信号としてパルス列が得られるわけである
が、例えば、使用するモータの回転検出用ブラシBD2
と電極用ブラシB22との角度が40°の場合、時計方
向回転でデューティ1/3、反時計方向回転でデューテ
ィ2/3のパルス列になる。以上のように構成すれば、
直流モータM2の両方向の回転に対して安定な回転信号
を得て、直流モータM2を適正に回転制御することがで
きる。図9に示す直流モータの回転制御装置は、駆動電
源回路E2の出力電圧を一定とし、モータ駆動回路5の
スイッチング制御により、直流モータM2を回転制御し
ているが、モータの回転速度を、駆動電源回路E2に相
当する駆動電源回路の出力電圧を可変として制御するよ
うにしたのが、図1および図2に示す本発明の第1の実
施の形態に係る直流モータの回転制御装置である。
As described above, a pulse train is obtained from the output of the comparator 9 as the rotation signal of the DC motor M2. For example, the rotation detection brush BD2
When the angle between the electrode and the electrode brush B22 is 40 °, the pulse train has a duty of 1/3 when rotated clockwise and a duty of 2/3 when rotated counterclockwise. With the above configuration,
By obtaining a stable rotation signal with respect to the rotation of the DC motor M2 in both directions, the rotation of the DC motor M2 can be appropriately controlled. The DC motor rotation control device shown in FIG. 9 controls the rotation of the DC motor M2 by the switching control of the motor drive circuit 5 while keeping the output voltage of the drive power supply circuit E2 constant. The output voltage of the drive power supply circuit corresponding to the power supply circuit E2 is controlled to be variable by the DC motor rotation control device according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2.

【0043】本発明の第1の実施の形態に係る直流モー
タの回転制御装置の構成を図1に示している。図1に示
す直流モータの回転制御装置は、出力可変電源回路1
1、モータ駆動回路12、直流モータ13、比較器14
およびモータ制御回路15を具備する。モータ駆動回路
12、直流モータ13および比較器14は、図9の直流
モータの回転制御装置におけるモータ駆動回路5、直流
モータM2および比較器9と同様に構成され、直流モー
タ13と比較器14との間には、図示していないが図9
のノイズ除去回路6、比較基準電圧生成手段7および比
較基準電圧選択手段8等と同様の構成が設けられてい
る。モータ制御回路15は、比較器14の出力に基づい
て、モータ駆動回路12に制御信号を与えるとともに、
出力可変電源回路11に、所要の回転速度に対応する電
圧設定信号を供給する。出力可変電源回路11は、モー
タ駆動回路12に供給する電圧を、電圧設定信号に応じ
て制御し、モータ13を所要の回転速度で回転させる。
モータ駆動回路12は、図9のモータ駆動回路5と同様
のトランジスタQ1〜Q4からなるブリッジ回路を有
し、且つ直流モータ13には、図9の直流モータM2の
場合と同様の一対の電極用ブラシB21およびB22と
回転検出用ブラシBD2を設けている。
FIG. 1 shows the configuration of a DC motor rotation control device according to the first embodiment of the present invention. The rotation control device for a DC motor shown in FIG.
1, motor drive circuit 12, DC motor 13, comparator 14
And a motor control circuit 15. The motor drive circuit 12, the DC motor 13, and the comparator 14 are configured in the same manner as the motor drive circuit 5, the DC motor M2, and the comparator 9 in the DC motor rotation control device of FIG. Although not shown in FIG.
The same configuration as the noise removing circuit 6, the comparison reference voltage generation means 7, the comparison reference voltage selection means 8, and the like is provided. The motor control circuit 15 provides a control signal to the motor drive circuit 12 based on the output of the comparator 14,
A voltage setting signal corresponding to a required rotation speed is supplied to the output variable power supply circuit 11. The variable output power supply circuit 11 controls the voltage supplied to the motor drive circuit 12 according to the voltage setting signal, and rotates the motor 13 at a required rotation speed.
The motor drive circuit 12 has a bridge circuit composed of the same transistors Q1 to Q4 as the motor drive circuit 5 of FIG. 9, and the DC motor 13 has a Brushes B21 and B22 and a rotation detection brush BD2 are provided.

【0044】モータ制御回路15は、マイクロコンピュ
ータ等を用いて構成され、比較基準電圧選択信号および
モータ制御信号を生成し、それぞれ比較基準電圧選択手
段8(図1には図示せず〜図9参照)およびモータ駆動
回路12に供給する。さらに、モータ制御回路15は、
パルス間隔計測手段151、回転速度算出手段152お
よび速度−電圧換算手段153を有している。パルス間
隔計測手段151は、比較器14の出力パルスのパルス
間隔を計測し、回転速度算出手段152に与える。回転
速度算出手段152は、パルス間隔計測手段151から
与えられるパルス間隔に基づいて回転子、つまりモータ
の回転速度を算出する。速度−電圧換算手段153は、
回転速度算出手段152と目標とする回転速度に基づい
て、目標とする回転速度にするための駆動電圧を求め、
出力可変電源回路11に供給する。
The motor control circuit 15 is formed using a microcomputer or the like, generates a comparison reference voltage selection signal and a motor control signal, and respectively generates the comparison reference voltage selection means 8 (not shown in FIG. 1 to FIG. 9). ) And the motor drive circuit 12. Further, the motor control circuit 15
It has a pulse interval measuring unit 151, a rotation speed calculating unit 152, and a speed-voltage converting unit 153. The pulse interval measuring unit 151 measures the pulse interval of the output pulse of the comparator 14 and supplies the pulse interval to the rotation speed calculating unit 152. The rotation speed calculation unit 152 calculates the rotation speed of the rotor, that is, the motor, based on the pulse interval provided from the pulse interval measurement unit 151. The speed-voltage conversion means 153
Based on the rotation speed calculation means 152 and the target rotation speed, a drive voltage for obtaining the target rotation speed is obtained,
The power is supplied to the output variable power supply circuit 11.

【0045】出力可変電源回路11は、図2に詳細を示
すように、演算増幅器(以下、「オペアンプ」と称す
る)OPA、pnpトランジスタQ5、D/A(ディジ
タル−アナログ)コンバータDAC、抵抗R11および
R12を有して、いわゆるシリーズレギュレータを構成
している。D/AコンバータDACは、モータ制御回路
15から供給される電圧指示情報に基づいて、オペアン
プOPAに対する基準電圧を生成し、オペアンプOPA
の反転入力端に供給する。トランジスタQ5は、エミッ
タに直流電源Eから直流電圧が供給され、ベースにオペ
アンプOPAの出力が供給され、コレクタ出力がモータ
駆動回路12に供給されている。該コレクタ出力電圧
は、共通電位との間に接続された直列抵抗R11および
R12で分圧され、抵抗R11とR12の接続点の電位
がオペアンプOPAの非反転入力端子にフィードバック
されている。
As shown in detail in FIG. 2, the output variable power supply circuit 11 includes an operational amplifier (hereinafter, referred to as an "operational amplifier") OPA, a pnp transistor Q5, a D / A (digital-analog) converter DAC, a resistor R11, R12 has a so-called series regulator. The D / A converter DAC generates a reference voltage for the operational amplifier OPA based on the voltage instruction information supplied from the motor control circuit 15, and outputs the reference voltage to the operational amplifier OPA.
To the inverting input terminal of The transistor Q5 has an emitter supplied with a DC voltage from the DC power supply E, a base supplied with the output of the operational amplifier OPA, and a collector output supplied to the motor drive circuit 12. The collector output voltage is divided by series resistors R11 and R12 connected to a common potential, and the potential at the connection point between the resistors R11 and R12 is fed back to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OPA.

【0046】次に、図1の直流モータの回転制御装置の
動作について、図3に示す要部のフローチャートを参照
して説明する。直流モータ13が停止している初期状態
において、モータ制御回路15から、比較基準電圧選択
信号“H(高レベル)”が比較基準電圧選択手段(図9
の符号8参照)に供給されており(ステップS11)、
出力可変電源回路11の出力電圧は、モータ制御回路1
5の速度−電圧換算手段153から供給される電圧設定
信号に応答し、その最大値電圧E1となっている(ステ
ップS12)。そして、モータ制御回路15から、モー
タ駆動回路12のトランジスタQ1とトランジスタQ4
とをオンとするモータ制御信号を出力すると、直流モー
タ13の電極用ブラシB21−B22間にほぼ電源電圧
E1に等しい電圧が印加され、直流モータ13が時計方
向に回転を始める(ステップS13)。先に述べたよう
に、モータ制御回路15からは、モータの制御開始とほ
ぼ同じタイミングのステップS11において、比較基準
電圧選択信号“H”が出力されており、比較基準電圧選
択手段に供給されているので、例えばEo/4の基準電
圧が比較器14の反転入力端に入力され、直流モータ1
3の回転に従って比較器14の出力には直流モータ13
の回転検出用ブラシBD2からの回転信号パルスがあら
われる。
Next, the operation of the rotation control device of the DC motor shown in FIG. 1 will be described with reference to the flowchart of the main part shown in FIG. In the initial state in which the DC motor 13 is stopped, the comparison reference voltage selection signal “H (high level)” is output from the motor control circuit 15 to the comparison reference voltage selection means (FIG. 9).
(See step S11).
The output voltage of the output variable power supply circuit 11 is
In response to the voltage setting signal supplied from the speed-voltage conversion means 153 of FIG. 5, the maximum value voltage E1 is obtained (step S12). Then, from the motor control circuit 15, the transistors Q1 and Q4 of the motor drive circuit 12 are output.
Is turned on, a voltage substantially equal to the power supply voltage E1 is applied between the electrode brushes B21 and B22 of the DC motor 13, and the DC motor 13 starts rotating clockwise (step S13). As described above, the comparison reference voltage selection signal “H” is output from the motor control circuit 15 at step S11 at substantially the same timing as the control of the motor, and is supplied to the comparison reference voltage selection means. Therefore, a reference voltage of, for example, Eo / 4 is input to the inverting input terminal of the comparator 14, and the DC motor 1
According to the rotation of the motor 3, the output of the comparator 14 is
A rotation signal pulse from the rotation detection brush BD2 appears.

【0047】この回転信号パルスのパルス間隔TMがモ
ータ制御回路15のパルス間隔計測手段151で計測さ
れ(ステップS14)、回転速度算出手段152におい
てその時点での回転速度が算出される(ステップS1
5)。この実測値に基づく回転速度N(現在)が、目標
とする回転速度N(目標)と比較される(ステップS1
6)。直流モータ13の回転速度は、最初はゆっくりで
あるが、そのまま電圧を印加し続けると、最終的に、直
流モータ13の発生トルクと負荷トルクが釣り合った状
態で定常回転となるまで、時定数的に増加する。図1の
直流モータの回転制御装置では、回転速度N(現在)が
予め設定された目標回転速度N(目標)を超えると、モ
ータ制御回路15は、速度−電圧換算手段153を制御
し、出力可変電源回路11に電圧変更指示を与えて、駆
動電源電圧をE1からそれより低い設定電圧E2に設定
する(ステップS17)。
The pulse interval T M of the rotation signal pulse is measured by the pulse interval measurement means 151 of the motor control circuit 15 (step S14), and the rotation speed at that time is calculated by the rotation speed calculation means 152 (step S1).
5). The rotation speed N (current) based on the actually measured value is compared with the target rotation speed N (target) (step S1).
6). The rotation speed of the DC motor 13 is slow at first, but if a voltage is continuously applied, the rotation speed of the DC motor 13 will be a time constant until the generated torque and the load torque of the DC motor 13 finally reach a steady state with the load torque balanced. To increase. In the DC motor rotation control device of FIG. 1, when the rotation speed N (current) exceeds a preset target rotation speed N (target), the motor control circuit 15 controls the speed-voltage conversion means 153 and outputs A voltage change instruction is given to the variable power supply circuit 11 to set the drive power supply voltage from E1 to a lower set voltage E2 (step S17).

【0048】さらに、モータ制御回路15は、所定のウ
エイト時間(ステップS18)の後、回転信号パルスの
パルス間隔TMがモータ制御回路15のパルス間隔計測
手段151で計測され(ステップS19)、回転速度算
出手段152においてその時点での回転速度が算出され
る(ステップS20)。この実測値に基づく回転速度N
(現在)が、目標回転速度N(目標)の許容範囲内か否
かが判別され(ステップS21)。直流モータ13の回
転速度が、目標回転速度N(目標)の許容範囲内となる
ように、同様の制御が続けられる。この第1の実施の形
態による図1の直流モータの回転制御装置では、直流モ
ータ13を駆動電圧により制御し、回転速度N(現在)
が目標速度N(目標)を超えた場合に、回転速度を目標
速度N(目標)まで落とすために、駆動電源電圧を低下
させて回転速度を低下させる。また、回転速度が低下
し、計測した回転速度N(現在)が目標速度N(目標)
の許容範囲外となると、回転速度をあげるために、駆動
電源電圧を上昇させて回転速度を上昇させる。
Further, after a predetermined wait time (step S18), the motor control circuit 15 measures the pulse interval T M of the rotation signal pulse by the pulse interval measuring means 151 of the motor control circuit 15 (step S19), and performs rotation. The rotation speed at that time is calculated by the speed calculation means 152 (step S20). The rotation speed N based on this actually measured value
It is determined whether (current) is within the allowable range of the target rotation speed N (target) (step S21). Similar control is continued so that the rotation speed of the DC motor 13 falls within the allowable range of the target rotation speed N (target). In the rotation control device of the DC motor of FIG. 1 according to the first embodiment, the DC motor 13 is controlled by the drive voltage, and the rotation speed N (current)
Is lower than the target speed N (target), the drive power supply voltage is reduced to lower the rotation speed in order to reduce the rotation speed to the target speed N (target). Further, the rotation speed decreases, and the measured rotation speed N (current) becomes the target speed N (target).
Is out of the allowable range, the drive power supply voltage is increased to increase the rotation speed.

【0049】本発明の第2の実施の形態に係る直流モー
タの回転制御装置の構成を図11に示している。図11
に示す直流モータの回転制御装置は、図1の直流モータ
の回転制御装置と大部分が同様に構成され、モータ制御
回路15に代えてモータ制御回路16とした点のみが異
なっている。モータ制御回路16は、マイクロコンピュ
ータ等を用いて構成され、パルス間隔計測手段161、
回転速度算出手段162、速度−電圧換算手段163、
パルス数計数手段164、累積回転数算出手段165、
残存回転数算出手段166および速度切替え判断部16
7の各機能を有している。パルス間隔計測手段161お
よび回転速度算出手段162は、それぞれ図1における
パルス間隔計測手段151および回転速度算出手段15
2とほぼ同様である。速度−電圧換算手段163は、図
1の速度−電圧換算手段153と同様に回転速度算出手
段162に応動するだけでなく、速度切替え判断部16
7に応動する。
FIG. 11 shows a configuration of a DC motor rotation control device according to a second embodiment of the present invention. FIG.
1 is substantially the same as the DC motor rotation control device of FIG. 1 except that the motor control circuit 16 is used instead of the motor control circuit 15. The motor control circuit 16 is configured using a microcomputer or the like, and includes a pulse interval measuring unit 161,
Rotation speed calculation means 162, speed-voltage conversion means 163,
Pulse number counting means 164, cumulative rotation number calculating means 165,
Remaining rotational speed calculating means 166 and speed switching determining section 16
7 are provided. The pulse interval measuring means 151 and the rotational speed calculating means 162 in FIG.
It is almost the same as 2. The speed-voltage conversion means 163 not only responds to the rotation speed calculation means 162 like the speed-voltage conversion means 153 of FIG.
Responds to 7.

【0050】すなわち、パルス間隔計測手段161は、
比較器14の出力パルスのパルス間隔を計測し、回転速
度算出手段162に与える。回転速度算出手段162
は、パルス間隔計測手段161から与えられるパルス間
隔に基づいて回転子つまりモータの回転速度を算出す
る。パルス数計数手段164は、比較器14の出力パル
スのパルス数を計数し、累積回転数算出手段165に与
える。累積回転数算出手段165は、パルス数計数手段
164から与えられるパルス数に基づいて初期の基準状
態からの累積回転数を求め、残存回転数算出手段166
に与える。残存回転数算出手段166は、累積回転数算
出手段165から与えられる累積回転数に基づいて、目
標位置等に対応する累積回転数の目標値までの残存回転
数を求め速度切替え判断部167に供給する。速度切替
え判断部167は、残存回転数が予め設定した所定値に
おいて、回転速度を切替えるべく、速度電圧換算手段1
63に制御信号を与える。
That is, the pulse interval measuring means 161
The pulse interval of the output pulse of the comparator 14 is measured and given to the rotation speed calculating means 162. Rotation speed calculation means 162
Calculates the rotation speed of the rotor, that is, the motor, based on the pulse interval given from the pulse interval measuring means 161. The pulse number counting means 164 counts the number of pulses of the output pulse of the comparator 14 and supplies the counted number to the cumulative rotation number calculating means 165. The cumulative number of revolutions calculating means 165 calculates the cumulative number of revolutions from the initial reference state based on the number of pulses given from the pulse number counting means 164, and calculates the remaining number of revolutions calculating means 166.
Give to. The remaining rotation speed calculating means 166 obtains the remaining rotation speed up to a target value of the cumulative rotation speed corresponding to the target position or the like based on the cumulative rotation speed given from the cumulative rotation speed calculating means 165 and supplies the obtained rotation speed to the speed switching determination unit 167. I do. The speed switching determination unit 167 determines whether the remaining rotation speed is a predetermined value set in advance and switches the rotation speed to the speed / voltage conversion unit 1.
63 is given a control signal.

【0051】速度−電圧換算手段163は、回転速度算
出手段162と目標とする回転速度に基づいて、目標と
する回転速度にするための駆動電圧を求め、出力可変電
源回路11に供給するとともに、速度切替え判断部16
7の制御に応じて目標とする回転速度を切替える。この
第2実施の形態による図11の直流モータの回転制御装
置では、直流モータ13を駆動電圧により制御し、回転
速度N(現在)が目標速度N(目標)を超えた場合に、
回転速度を目標速度N(目標)まで落とすために、駆動
電源電圧を低下させて回転速度を低下させ、回転速度が
低下し、計測した回転速度N(現在)が目標速度N(目
標)の許容範囲外(以下)となると、回転速度をあげる
ために、駆動電源電圧を上昇させて回転速度を上昇させ
る。それと同時に、累積回転数を計数し、累積回転数が
所定値に達すると、目標速度を切替える。したがって、
所要の累積回転数に速やかに到達せしめ、且つ所要の累
積回転数において、滑らかに停止させるなどの制御が可
能となる。
The speed-voltage conversion means 163 obtains a drive voltage for achieving the target rotation speed based on the rotation speed calculation means 162 and the target rotation speed, and supplies the drive voltage to the output variable power supply circuit 11. Speed switching judgment unit 16
The target rotation speed is switched according to the control of step S7. In the DC motor rotation control device of FIG. 11 according to the second embodiment, the DC motor 13 is controlled by the drive voltage, and when the rotation speed N (current) exceeds the target speed N (target),
In order to reduce the rotation speed to the target speed N (target), the drive power supply voltage is reduced to reduce the rotation speed, the rotation speed is reduced, and the measured rotation speed N (current) is equal to the target speed N (target). If the rotation speed is out of the range (below), the drive power supply voltage is increased to increase the rotation speed. At the same time, the cumulative speed is counted, and when the cumulative speed reaches a predetermined value, the target speed is switched. Therefore,
Control such as promptly reaching the required cumulative rotation speed and smoothly stopping at the required cumulative rotation speed is possible.

【0052】また、本発明の第3の実施の形態に係る直
流モータの回転制御装置の構成を図21に示している。
図21に示す直流モータの回転制御装置において、第1
図と共通の部分には同符号を付してその詳細な説明を省
略している。この場合、比較器14およびモータ制御回
路15に代えて、比較器17およびモータ制御回路18
を具備する。モータ制御回路18は、比較器17の出力
に基づいて、モータ駆動回路12にモータ制御信号を与
えるとともに、出力可変電源回路11に、所要の回転速
度に対応する電圧設定信号を供給する。出力可変電源回
路11は、モータ駆動回路12に供給する電圧を、電圧
設定信号に応じて制御し、モータ13を所要の回転速度
で回転させる。
FIG. 21 shows a configuration of a DC motor rotation control device according to a third embodiment of the present invention.
In the DC motor rotation control device shown in FIG.
Parts common to the drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In this case, instead of the comparator 14 and the motor control circuit 15, the comparator 17 and the motor control circuit 18
Is provided. The motor control circuit 18 supplies a motor control signal to the motor drive circuit 12 based on the output of the comparator 17 and supplies a voltage setting signal corresponding to a required rotation speed to the variable output power supply circuit 11. The variable output power supply circuit 11 controls the voltage supplied to the motor drive circuit 12 according to the voltage setting signal, and rotates the motor 13 at a required rotation speed.

【0053】モータ制御回路18は、マイクロコンピュ
ータ等を用いて構成され、比較基準電圧選択信号および
モータ制御信号を生成し、それぞれ比較基準電圧選択手
段8(図21には図示せず。図9参照)およびモータ駆
動回路12に供給する。さらに、モータ制御回路18
は、パルス間隔計測手段181、回転速度算出手段18
2、回転速度比較手段183および速度−電圧換算手段
184を有している。パルス間隔計測手段181は、比
較器17の出力パルスのパルス間隔を計測し、回転速度
算出手段182に与える。回転速度算出手段182は、
パルス間隔計測手段181から与えられるパルス間隔に
基づいて回転子、つまりモータの回転速度を算出する。
回転速度比較手段183は、回転速度算出手段182に
より得られる回転速度と目標とする回転速度とを比較す
る。速度−電圧換算手段184は、回転速度比較手段1
83による比較結果に基づいて、目標とする回転速度に
するための駆動電圧を求め、出力可変電源回路11に供
給する。
The motor control circuit 18 is configured using a microcomputer or the like, generates a comparison reference voltage selection signal and a motor control signal, and respectively generates the comparison reference voltage selection means 8 (not shown in FIG. 21; see FIG. 9). ) And the motor drive circuit 12. Further, the motor control circuit 18
Are pulse interval measuring means 181, rotation speed calculating means 18
2. It has a rotational speed comparing means 183 and a speed-voltage converting means 184. The pulse interval measuring unit 181 measures the pulse interval of the output pulse of the comparator 17 and supplies the pulse interval to the rotation speed calculating unit 182. The rotation speed calculation means 182
The rotation speed of the rotor, that is, the motor, is calculated based on the pulse interval provided from the pulse interval measurement unit 181.
The rotation speed comparison unit 183 compares the rotation speed obtained by the rotation speed calculation unit 182 with a target rotation speed. The speed-voltage conversion means 184 is provided for the rotation speed comparison means 1.
Based on the result of the comparison at 83, a drive voltage for achieving the target rotational speed is obtained and supplied to the output variable power supply circuit 11.

【0054】次に、図21の直流モータの回転制御装置
の動作について、図22に示す要部のフローチャートお
よび図23に示す各部波形図を参照して説明する。直流
モータ13が停止している初期状態において、モータ制
御回路18は、モータスタート信号が与えられているか
否かを判断する(ステップS111)。ステップS11
1において、モータスタート信号が与えられていない場
合には、ステップS111の判断を繰り返す。ステップ
S111においてモータスタート信号が与えられている
場合には、比較基準電圧選択信号“H(高レベル)”が
比較基準電圧選択手段(図9の符号8参照)に供給する
(ステップS112)。そして、電源回路11に初期電
圧E1を設定し(ステップS113)、直流モータ13
の回転を開始させるべく、モータ制御回路18から、モ
ータ駆動回路12のトランジスタQ1とトランジスタQ
4とをオンとするモータ制御信号を出力すると、直流モ
ータ13の電極用ブラシB21−B22間にほぼ電源電
圧E1に等しい電圧が印加され、直流モータ13が時計
方向に回転を始める(ステップS114)。
Next, the operation of the DC motor rotation control device of FIG. 21 will be described with reference to the flowchart of the main part shown in FIG. 22 and the waveform diagrams of each part shown in FIG. In the initial state where the DC motor 13 is stopped, the motor control circuit 18 determines whether or not a motor start signal has been given (step S111). Step S11
In step 1, when the motor start signal is not given, the determination in step S111 is repeated. If the motor start signal is given in step S111, the comparison reference voltage selection signal “H (high level)” is supplied to the comparison reference voltage selection means (see reference numeral 8 in FIG. 9) (step S112). Then, the initial voltage E1 is set in the power supply circuit 11 (step S113), and the DC motor 13
In order to start the rotation of the motor drive circuit 18, the transistors Q1 and Q
When a motor control signal for turning on the DC motor 4 is output, a voltage substantially equal to the power supply voltage E1 is applied between the electrode brushes B21 and B22 of the DC motor 13, and the DC motor 13 starts rotating clockwise (step S114). .

【0055】モータ制御回路18からは、モータの制御
開始とほぼ同じタイミングのステップS112におい
て、比較基準電圧選択信号“H”が出力されており、比
較基準電圧選択手段に供給されているので、例えばEo
/4の基準電圧が比較器17の反転入力端に入力され、
直流モータ13の回転に従って比較器17の出力には、
直流モータ13の回転検出用ブラシBD2からの回転信
号パルスがあらわれる。この回転信号パルスのパルス間
隔TMがモータ制御回路18のパルス間隔計測手段18
1で計測され(ステップS115)、回転速度算出手段
182においてその時点での回転速度が算出される(ス
テップS116)。回転速度比較手段183において、
実測値に基づく回転速度N(現在)が、目標とする回転
速度N(目標)と比較される(ステップS117)。直
流モータ13の回転速度は、最初はゆっくりであるが、
そのまま電圧を印加し続けると、最終的に、直流モータ
13の発生トルクと負荷トルクが釣り合った状態で定常
回転となるまで、時定数的に増加する。
The motor control circuit 18 outputs the comparison reference voltage selection signal "H" at step S112 at substantially the same timing as the start of motor control, and is supplied to the comparison reference voltage selection means. Eo
/ 4 reference voltage is input to the inverting input terminal of the comparator 17,
According to the rotation of the DC motor 13, the output of the comparator 17 is
A rotation signal pulse from the rotation detection brush BD2 of the DC motor 13 appears. The pulse interval T M of the rotation signal pulse is determined by the pulse interval measuring means 18 of the motor control circuit 18.
1 (step S115), and the rotational speed at that time is calculated by the rotational speed calculating means 182 (step S116). In the rotation speed comparison means 183,
The rotation speed N (current) based on the actually measured value is compared with the target rotation speed N (target) (step S117). The rotation speed of the DC motor 13 is slow at first,
If the voltage is continuously applied as it is, the time constant is increased until a steady rotation is finally reached with the generated torque of the DC motor 13 and the load torque balanced.

【0056】ステップS117において、図21の直流
モータの回転制御装置では、回転速度N(現在)が予め
設定された目標回転速度N(目標)未満でなければ、モ
ータ制御回路18は、回転速度N(現在)が予め設定さ
れた目標回転速度N(目標)を超えているか否かを判定
する(ステップS118)。ステップS118で回転速
度N(現在)が予め設定された目標回転速度N(目標)
を超えていなければ、回転速度N(現在)と目標回転速
度N(目標)が等しいので、モータ制御回路18は、回
転速度比較手段183および速度−電圧換算手段184
を介してそのままの電圧で直流モータ12を駆動する
(ステップS119)。そして、モータ停止信号の有無
を判定し(ステップS120)、モータ停止信号がなけ
れば、ステップS115に戻って以後の処理を繰り返
す。ステップS120において、モータ停止信号が与え
られていれば、モータ制御回路18は、モータ駆動回路
12のトランジスタQ1とトランジスタQ4とをオフと
して(ステップS121)、直流モータ13を停止させ
る(ステップS122)。
In step S117, if the rotation speed N (current) is not less than the preset target rotation speed N (target), the rotation control device 18 of the DC motor in FIG. It is determined whether (current) exceeds a preset target rotation speed N (target) (step S118). In step S118, the rotation speed N (current) is set to a preset target rotation speed N (target).
If the rotation speed N does not exceed the rotation speed N (current) and the target rotation speed N (target), the motor control circuit 18 outputs the rotation speed comparison means 183 and the speed-voltage conversion means 184.
, The DC motor 12 is driven with the same voltage (step S119). Then, it is determined whether there is a motor stop signal (step S120). If there is no motor stop signal, the process returns to step S115 to repeat the subsequent processing. If a motor stop signal is given in step S120, the motor control circuit 18 turns off the transistors Q1 and Q4 of the motor drive circuit 12 (step S121), and stops the DC motor 13 (step S122).

【0057】一方、ステップS117において、回転速
度N(現在)が予め設定された目標回転速度N(目標)
未満であれば、電圧変更後所定時間経過したか否かが判
別され(ステップS123)、所定時間経過していれ
ば、駆動電圧を上昇させ(ステップS124)、ステッ
プS120に移る。ステップS123において、所定時
間を経過していなければ、そのときの駆動電圧のまま、
ステップS120にジャンプする。また、ステップS1
18において、回転速度N(現在)が予め設定された目
標回転速度N(目標)を超えていれば、電圧変更後所定
時間経過したか否かが判別され(ステップS125)、
所定時間経過していれば、駆動電圧を低下させ(ステッ
プS126)、ステップS120に移る。ステップS1
25において、所定時間を経過していなければ、そのと
きの駆動電圧のまま、ステップS120にジャンプす
る。
On the other hand, in step S117, the rotation speed N (current) is set to the preset target rotation speed N (target).
If it is less than the predetermined value, it is determined whether a predetermined time has elapsed after the voltage change (step S123). If the predetermined time has elapsed, the drive voltage is increased (step S124), and the process proceeds to step S120. In step S123, if the predetermined time has not elapsed, the drive voltage at that time remains unchanged.
Jump to step S120. Step S1
At 18, if the rotation speed N (current) exceeds a preset target rotation speed N (target), it is determined whether a predetermined time has elapsed after the voltage change (step S125).
If the predetermined time has elapsed, the drive voltage is reduced (step S126), and the process proceeds to step S120. Step S1
In 25, if the predetermined time has not elapsed, the process jumps to step S120 with the drive voltage at that time.

【0058】この第3の実施の形態による図21の直流
モータの回転制御装置では、直流モータ13を駆動電圧
により制御し、回転速度N(現在)が目標速度N(目
標)を超えた場合に、駆動電源電圧を低下させて回転速
度を低下させる。また、回転速度が低下し、計測した回
転速度N(現在)が目標速度N(目標)の許容範囲外と
なると、回転速度をあげるために、駆動電源電圧を上昇
させて回転速度を上昇させる。さらに、回転速度N(現
在)が目標速度N(目標)未満の状態において所定時間
経過すると駆動電源電圧を上昇させて回転速度を上昇さ
せ、回転速度N(現在)が目標速度N(目標)を超えて
いる状態において所定時間経過すると駆動電源電圧を低
下させて回転速度を低下させる。
In the DC motor rotation control apparatus of FIG. 21 according to the third embodiment, the DC motor 13 is controlled by the drive voltage, and when the rotation speed N (current) exceeds the target speed N (target). In addition, the drive power supply voltage is reduced to lower the rotation speed. When the rotational speed decreases and the measured rotational speed N (current) falls outside the allowable range of the target speed N (target), the drive power supply voltage is increased to increase the rotational speed in order to increase the rotational speed. Further, when a predetermined time elapses in a state where the rotation speed N (current) is lower than the target speed N (target), the drive power supply voltage is increased to increase the rotation speed, and the rotation speed N (current) becomes equal to the target speed N (target). After a lapse of a predetermined time in a state in which the voltage exceeds the threshold, the drive power supply voltage is reduced to lower the rotation speed.

【0059】本発明の第4の実施の形態に係る直流モー
タの回転制御装置は、図11とほぼ同様の構成である。
この第4の実施の形態の動作を図24に示すフローチャ
ートおよび図25に示す各部波形図を参照して説明す
る。この場合、モータの回転数の代わりにモータの回転
数に対応するパルス数Cを用いて、累積回転数は累積パ
ルス数、残存回転数は残存パルス数として説明する。こ
こでは、直流モータM2として、3極モータを例にとっ
て説明しているので、モータ制御回路16において取り
扱うデータとして、比較器14の出力パルスは、回転子
の1回転あたり3パルスのパルス数Cであるとする。ま
た、パルスの検出方法としては、立ち上がりエッジを検
出するものとして説明する。直流モータ13が停止して
いる状態において(ステップS201)、モータ制御回
路16は、モータスタート信号が与えられたか否かをチ
ェックする(ステップS202)。
The rotation control device for a DC motor according to the fourth embodiment of the present invention has substantially the same configuration as that of FIG.
The operation of the fourth embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 24 and the waveform diagrams of each part shown in FIG. In this case, the number of pulses C corresponding to the number of rotations of the motor will be used instead of the number of rotations of the motor, and the cumulative number of rotations will be described as the cumulative number of pulses, and the remaining number of rotations will be described as the number of remaining pulses. Here, a three-pole motor is described as an example of the DC motor M2. Therefore, as data handled in the motor control circuit 16, the output pulse of the comparator 14 is a pulse number C of three pulses per one rotation of the rotor. Suppose there is. In addition, a method of detecting a pulse will be described on the assumption that a rising edge is detected. In a state where the DC motor 13 is stopped (Step S201), the motor control circuit 16 checks whether or not a motor start signal is given (Step S202).

【0060】モータスタート信号を検出したら、目標と
する第1の累積パルス数C1をパルス数Cにセットし、
これを残存パルス数Rの初期値としてパルス数計数手段
164を構成するカウンタにセットして(ステップS2
03)、比較基準電圧選択信号をHレベル出力とし(ス
テップS204)、出力可変電源回路11に初期電圧E
1を設定して(ステップS205)、トランジスタQ1
およびQ4をオンとして直流駆動するためのモータ駆動
信号を出力する(ステップS206)。そして、比較器
14の出力パルスであるモータの回転信号パルスを検出
し(ステップS207)、パルス数をR=C1−1とし
て減算カウントする(ステップ208)。ステップS2
07において、回転パルスが検出されると、ステップS
208において、カウンタのカウント値Rを“1”減
じ、その結果、カウント値Rが“0”となったか否かを
判断する(ステップS209)。ステップS209にお
いて、カウント値Rが“0”でなければステップS20
7に戻って、次の回転パルスを検出する。
When the motor start signal is detected, the target first accumulated pulse number C1 is set to the pulse number C,
This is set as an initial value of the remaining pulse number R in a counter constituting the pulse number counting means 164 (step S2).
03), the comparison reference voltage selection signal is set to the H level output (step S204), and the initial voltage E is supplied to the output variable power supply circuit 11.
1 (step S205), the transistor Q1
And turn on Q4 to output a motor drive signal for DC drive (step S206). Then, a rotation signal pulse of the motor, which is an output pulse of the comparator 14, is detected (step S207), and the number of pulses is counted down as R = C1-1 (step 208). Step S2
At 07, when a rotation pulse is detected, step S
At 208, the count value R of the counter is reduced by "1", and as a result, it is determined whether or not the count value R becomes "0" (step S209). If the count value R is not "0" in step S209, step S20
7, the next rotation pulse is detected.

【0061】ステップS207において、回転パルスが
検出されない場合には、ステップS222へ移行し、モ
ータ停止信号が与えられているか否かを検出する。ステ
ップS222において、モータ停止信号が与えられてい
なければステップS207に戻り回転パルスの検出を継
続する。ステップS222において、もしもモータ停止
信号が与えられている場合には、ステップS224に移
行し、トランジスタQ1およびQ4をオフとして(ステ
ップS224)、そのモータM2を停止させる(ステッ
プS225)。ステップS209において、残存パルス
数R=0である場合、すなわち当該モータM2の回転開
始からC1個のパルスを、カウントし終えた場合には、
次の目標累積パルス数である第2の累積パルス数C2
を、残存パルス数Rとしてカウンタにセットし(ステッ
プS210)、駆動電圧を変更し、初期電圧E1よりも
低い電圧に設定する(ステップS211)。
If no rotation pulse is detected in step S207, the flow shifts to step S222 to detect whether or not a motor stop signal is given. If the motor stop signal has not been given in step S222, the process returns to step S207 to continue detecting the rotation pulse. If a motor stop signal is given in step S222, the process proceeds to step S224, where the transistors Q1 and Q4 are turned off (step S224), and the motor M2 is stopped (step S225). In step S209, when the number of remaining pulses R = 0, that is, when the counting of C1 pulses from the start of rotation of the motor M2 is completed,
Second cumulative pulse number C2 which is the next target cumulative pulse number
Is set in the counter as the number R of remaining pulses (step S210), and the drive voltage is changed to a voltage lower than the initial voltage E1 (step S211).

【0062】ステップS211において駆動電圧を変更
した後、回転パルスが検出されると(ステップS21
2)、カウンタのカウント値Rを“1”減じて(ステッ
プS213)、その結果、カウント値Rが“0”となっ
たか否かを判断する(ステップS214)。ステップS
214において、カウント値Rが“0”でなければ、電
圧変更後所定パルス数カウントしたか否かの判断を行な
い(ステップS215)、未だ、所定パルス数カウント
していないときは、ステップS212に戻って、次の回
転パルスを検出する。ステップS212において、回転
パルスが検出されない場合には、ステップS223へ移
行し、モータ停止信号が与えられているか否かを検出す
る。ステップS223において、モータ停止信号が与え
られていなければステップS212に戻り回転パルスの
検出を継続する。ステップS223において、もしもモ
ータ停止信号が与えられている場合には、ステップS2
24に移行し、トランジスタQ1およびQ4をオフとし
て、ステップS225においてそのモータM2を停止さ
せる。
After the drive voltage is changed in step S211 and a rotation pulse is detected (step S21)
2) The count value R of the counter is decreased by "1" (step S213), and it is determined whether or not the count value R has become "0" (step S214). Step S
At 214, if the count value R is not "0", it is determined whether or not the predetermined number of pulses have been counted after the voltage change (step S215). Then, the next rotation pulse is detected. If a rotation pulse is not detected in step S212, the process proceeds to step S223, and it is detected whether or not a motor stop signal is given. In step S223, if the motor stop signal has not been given, the process returns to step S212 to continue detecting the rotation pulse. If it is determined in step S223 that the motor stop signal has been given, the process proceeds to step S2.
24, the transistors Q1 and Q4 are turned off, and the motor M2 is stopped in step S225.

【0063】ステップS215において、所定パルス数
カウントし終えている場合には、パルス間隔TMに基づ
いて回転速度Vを算出する(ステップS216)。パル
ス間隔TMは、前回のパルスの立ち上がりから、今回の
パルスの立ち上がりまでの期間である。次に、現在の回
転速度V(現在)を目標とする回転速度V(目標)と比
較し(ステップS217)、回転速度V(現在)が回転
速度V(目標)よりも遅いときは、回転速度を上げるべ
く駆動電圧を上昇させて(ステップS220)、ステッ
プS212に戻り、次のパルス検出を行なう。ステップ
S217において、回転速度V(現在)が回転速度V
(目標)よりも遅くないときは、回転速度V(現在)を
回転速度V(目標)とさらに比較し(ステップS21
8)、回転速度V(現在)が回転速度V(目標)よりも
速いときは、回転速度を下げるべく駆動電圧を低下させ
て(ステップS221)、ステップS212に戻り、次
のパルス検出を行なう。ステップS218で、回転速度
V(現在)が回転速度V(目標)よりも速くないとき
は、そのままの駆動電圧でモータ駆動を継続し(ステッ
プS219)、ステップS212に戻って、次のパルス
検出を行なう。
If it is determined in step S215 that the predetermined number of pulses have been counted, the rotation speed V is calculated based on the pulse interval T M (step S216). The pulse interval T M is a period from the rise of the previous pulse to the rise of the current pulse. Next, the current rotation speed V (current) is compared with the target rotation speed V (target) (step S217). If the rotation speed V (current) is lower than the rotation speed V (target), the rotation speed is determined. Then, the drive voltage is raised to increase (Step S220), and the process returns to Step S212 to detect the next pulse. In step S217, the rotation speed V (current) is
If it is not slower than the (target), the rotation speed V (current) is further compared with the rotation speed V (target) (step S21).
8) If the rotation speed V (current) is higher than the rotation speed V (target), the drive voltage is reduced to reduce the rotation speed (step S221), and the process returns to step S212 to detect the next pulse. If the rotation speed V (current) is not higher than the rotation speed V (target) in step S218, the motor drive is continued at the same drive voltage (step S219), and the process returns to step S212 to detect the next pulse. Do.

【0064】なお、ステップS215において、駆動電
圧変更後所定パルス数カウントし終えているか否かを判
別しているのは、駆動電圧の変更後実際にモータの回転
速度が、その駆動電圧での定常回転速度に達するまでに
タイムラグがあるためである。最終的にステップS21
4において残存パルス数R=0となり、制御開始からC
2個のパルスをカウントし終えた時点で、ステップS2
24においてモータをオフとし、ステップS225にお
いて、モータを停止させる。この第4実施の形態による
直流モータの回転制御装置では、累積回転数を計数し、
累積回転数が所定値に達すると、目標速度を切替える。
したがって、所要の累積回転数に速やかに到達せしめ、
且つ所要の累積回転数において、滑らかに停止させるな
どの制御が可能となる。
In step S215, it is determined whether or not the predetermined number of pulses have been counted after the drive voltage is changed. This is because there is a time lag before the rotation speed is reached. Finally step S21
4, the number of remaining pulses R = 0, and C
When the counting of two pulses is completed, step S2
At 24, the motor is turned off, and at step S225, the motor is stopped. In the rotation control device for a DC motor according to the fourth embodiment, the cumulative rotation speed is counted,
When the cumulative speed reaches a predetermined value, the target speed is switched.
Therefore, the required cumulative rotational speed is quickly reached,
In addition, it is possible to perform a control such as a smooth stop at a required cumulative rotational speed.

【0065】次に、上述した本発明の第1〜第4の実施
の形態による直流モータの回転制御装置において、回転
検出に用いている回転検出用ブラシについて、詳細に検
討する。図12は、本発明に係る回転検出用ブラシBD
3を、一対の電極用ブラシB31およびB32のうちの
一方、すなわち電極用ブラシB32に対し60°の角度
位置に配置した例である。この場合、整流子CM3に対
する接触位置について、回転検出用ブラシの接触位置と
の角度差が小さい方の電極用ブラシをB32とし、接触
位置の角度差が大きい方の電極用ブラシをB31とす
る。図12の(a)〜(e)は、図12(a)を基準と
して、整流子CM3が時計方向に順次30°ずつ回転し
た状態をそれぞれ示したものである。図13は、図12
(a)〜(e)のように整流子CM3、つまり回転子が
回転したときの回転検出用ブラシBD3の出力Vの予測
される電圧波形である。図13の波形は、図18に示す
モータの駆動電圧のリップルから回転数を検出する場合
の波形と比較してわかるように、60°毎に出力が大き
く変化している。
Next, in the above-described DC motor rotation control devices according to the first to fourth embodiments of the present invention, the rotation detection brush used for rotation detection will be described in detail. FIG. 12 shows a rotation detection brush BD according to the present invention.
This is an example in which No. 3 is arranged at an angle of 60 ° with respect to one of the pair of electrode brushes B31 and B32, that is, the electrode brush B32. In this case, regarding the contact position with respect to the commutator CM3, the electrode brush having the smaller angle difference with the contact position of the rotation detecting brush is B32, and the electrode brush having the larger angle difference between the contact positions is B31. FIGS. 12A to 12E show states in which the commutator CM3 is sequentially rotated clockwise by 30 ° with reference to FIG. 12A. FIG.
It is a predicted voltage waveform of the output V of the commutator CM3, that is, the rotation detection brush BD3 when the rotor rotates, as shown in FIGS. The output of the waveform of FIG. 13 greatly changes every 60 ° as can be seen from the comparison with the waveform of FIG. 18 in which the rotation speed is detected from the ripple of the drive voltage of the motor.

【0066】同様に図14は、本発明に係る回転検出用
ブラシBD3′を、一対の電極用ブラシB31およびB
32のうちの一方、すなわち電極用ブラシB32に対し
40°の角度位置に配置した例である。図14の(a)
〜(g)は、図14(a)を基準として、整流子CM3
が時計方向に順次20°ずつ回転した状態をそれぞれ示
したものである。図15は、図14(a)〜(g)のよ
うに整流子CM3が回転したときの回転検出用ブラシB
D3′の出力Vの予測される電圧波形である。これら図
13および図15のような波形であれば、ローパスフィ
ルタを通すことにより、出力Vからリップルを含めた高
周波成分を除去した波形をもとに回転数に係る情報を検
出することができることがわかる。
Similarly, FIG. 14 shows a rotation detecting brush BD3 'according to the present invention, which comprises a pair of electrode brushes B31 and B3.
32, that is, an example in which they are arranged at an angular position of 40 ° with respect to the electrode brush B32. (A) of FIG.
To (g) show the commutator CM3 based on FIG.
Indicates a state in which each is sequentially rotated clockwise by 20 °. FIG. 15 shows a rotation detection brush B when the commutator CM3 rotates as shown in FIGS.
It is a predicted voltage waveform of the output V of D3 '. With the waveforms shown in FIGS. 13 and 15, it is possible to detect information on the number of rotations based on a waveform obtained by removing a high-frequency component including a ripple from the output V by passing through a low-pass filter. Understand.

【0067】その他、本発明は、上述し且つ図面に示す
実施の形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を
変更しない範囲内において種々変形して実施することが
可能である。例えば、図1、図9、図11に示される実
施の形態において、基準電圧生成手段は、直流モータの
回転子のそれぞれ異なる回転方向に対応する2種類の比
較基準電圧を生成するように構成してあるが、上記回転
子の回転方向に基づくほか直流モータに加わる電圧に基
づいて、さらに異なる比較基準電圧を生成するように構
成してもよい。このように構成する場合、比較基準電圧
生成手段においては、例えばポテンショメータを必要数
増やし、比較基準電圧選択手段においてはアナログスイ
ッチを必要数増やし、モータ制御回路においては、複数
のアナログスイッチのうち、対応するアナログスイッチ
のみを選択する比較基準電圧選択信号を複数出力するよ
うにし、直流モータの駆動方向および/または直流モー
タに加わる電圧に応じた比較基準電圧が比較器の入力端
(例えば、非反転入力端)に供給するようにして、この
比較器の出力に応動してモータ駆動回路を制御する。こ
のように構成すれば、直流モータの回転方向および/ま
たは直流モータに加わる電圧の変動にかかわらず、回転
速度の誤検出を起す虞れがなく、ブラシ式直流モータの
効果的な回転検出に基づく適切な回転制御を行うことが
可能となる。
In addition, the present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and can be variously modified and implemented without changing the gist of the invention. For example, in the embodiments shown in FIGS. 1, 9, and 11, the reference voltage generation means is configured to generate two types of comparison reference voltages corresponding to different rotation directions of the rotor of the DC motor. However, a different reference voltage may be generated based on the voltage applied to the DC motor in addition to the rotation direction of the rotor. In the case of such a configuration, for example, the required number of potentiometers is increased in the comparison reference voltage generation means, the required number of analog switches is increased in the comparison reference voltage selection means, and the motor control circuit includes a plurality of analog switches. A plurality of comparison reference voltage selection signals for selecting only the analog switch to be output are output, and the comparison reference voltage according to the driving direction of the DC motor and / or the voltage applied to the DC motor is input to the input terminal of the comparator (for example, a non-inverting input). End), and controls the motor drive circuit in response to the output of the comparator. According to this structure, irrespective of fluctuations in the rotation direction of the DC motor and / or the voltage applied to the DC motor, there is no risk of erroneous detection of the rotation speed, and based on the effective rotation detection of the brush DC motor. Appropriate rotation control can be performed.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項1の
直流モータの回転制御装置によれば、回転子コイルに接
続され且つ該回転子コイルと共に回転子に設けられた整
流子に摺接し、直流駆動電圧を該整流子により切換えて
前記回転子コイルに供給する一対の電極用ブラシを、固
定子と一体的に設けた直流モータの前記回転子の回転動
作を制御する回転制御装置において、前記一対の電極用
ブラシとは別途に固定子側に、前記回転子の回転を検出
するための単一の回転検出用ブラシを設け、モータ駆動
回路より前記一対の電極用ブラシに供給される前記直流
駆動電圧であって且つ前記回転子の一方の回転方向に対
応する比較基準電圧を基準電圧生成手段により生成し、
前記回転検出用ブラシにより検出される電圧と前記基準
電圧生成手段により生成される比較基準電圧とを比較器
で比較するとともに、モータ制御回路によって、前記比
較基準電圧であって且つ一方の回転方向の直流駆動電圧
に対応する比較基準電圧を前記比較器に供給して、前記
一方の回転方向のときの前記比較器の出力に応動して前
記モータ駆動回路を制御する、そして、前記モータ制御
回路は、前記比較器の出力パルスのパルス間隔を計測す
るパルス間隔計測手段、前記パルス間隔計測手段で計測
されたパルス間隔に基づいて前記回転子の回転速度を求
める回転速度算出手段、前記回転速度算出手段で算出さ
れた回転速度と目標とする回転速度とに基づいて前記一
対の電極用ブラシに供給すべき直流駆動電圧の電圧値を
演算する速度−電圧換算手段、および前記速度−電圧換
算手段の演算結果に基づく前記電圧値に対応する前記直
流駆動電圧を前記モータ駆動回路に供給して駆動出力を
制御し前記目標とする回転速度とする駆動電圧制御手段
を含む構成により、特に、簡単で且つスペースを占有し
ない構成を用いて、ブラシ式直流モータの効果的な回転
検出に基づく適切な回転制御を行なうことが可能とな
る。
As described above, according to the DC motor rotation control device of the first aspect of the present invention, the DC motor is connected to the rotor coil and slides on the commutator provided on the rotor together with the rotor coil. A rotation control device for controlling the rotation operation of the rotor of a DC motor provided integrally with a stator, wherein a pair of electrode brushes for supplying to the rotor coil by switching the DC drive voltage by the commutator are provided. A single rotation detection brush for detecting rotation of the rotor is provided on the stator side separately from the pair of electrode brushes, and supplied to the pair of electrode brushes from a motor drive circuit. A reference voltage generating unit that generates a comparative reference voltage that is the DC drive voltage and corresponds to one rotation direction of the rotor,
The voltage detected by the rotation detection brush and the comparison reference voltage generated by the reference voltage generation means are compared by a comparator, and the motor control circuit causes the motor to output the comparison reference voltage and one of the rotation directions. A comparison reference voltage corresponding to a DC drive voltage is supplied to the comparator, and the motor control circuit controls the motor drive circuit in response to an output of the comparator in the one rotation direction. Pulse interval measurement means for measuring the pulse interval of the output pulse of the comparator, rotation speed calculation means for obtaining the rotation speed of the rotor based on the pulse interval measured by the pulse interval measurement means, the rotation speed calculation means Calculating the voltage value of the DC drive voltage to be supplied to the pair of electrode brushes based on the rotation speed calculated in step (1) and the target rotation speed. Drive voltage control for supplying the DC drive voltage corresponding to the voltage value based on the calculation result of the conversion means and the speed-voltage conversion means to the motor drive circuit to control the drive output to set the target rotation speed With the configuration including the means, it is possible to perform appropriate rotation control based on effective rotation detection of the brush DC motor, particularly, using a simple and space-saving configuration.

【0069】そして、この請求項1および請求項3の発
明によれば、モータの一方の回転方向に対してのみ制御
を行い、他方の回転方向に対しては、速度や位置の制御
を必要とせず、単に動作すればよい制御対象に好適であ
り、部品点数や、制御回路等が簡略化でき、低コスト化
を図ることができる。また、請求項2および請求項4の
発明によれば、簡単で且つスペースを占有しない構成を
用いて、ブラシ式モータの効果的な回転検出に基づき、
目標とする累積回転数に速やかに到達し得ると共に、そ
の目標とする累積回転数に達したときの速度を目標とす
る回転速度とし得る、直流モータの回転制御装置を提供
することができる。
According to the first and third aspects of the present invention, control is performed only in one rotational direction of the motor, and control of the speed and position is required in the other rotational direction. Instead, it is suitable for a control object that only needs to operate, and the number of components, the control circuit, and the like can be simplified, and cost reduction can be achieved. According to the second and fourth aspects of the present invention, based on the effective rotation detection of the brush type motor, the configuration is simple and does not occupy space.
It is possible to provide a DC motor rotation control device that can quickly reach a target cumulative rotational speed and can set a speed at the time when the target cumulative rotational speed has been reached as a target rotational speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る直流モータの
回転制御装置の構成を模式的に示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a DC motor rotation control device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の直流モータの回転制御装置における主と
して出力可変電源回路の詳細な構成を模式的に示すブロ
ック図である。
FIG. 2 is a block diagram schematically showing a detailed configuration mainly of an output variable power supply circuit in the DC motor rotation control device of FIG. 1;

【図3】図1の直流モータの回転制御装置の動作を説明
するための要部のフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart of a main part for describing the operation of the DC motor rotation control device of FIG. 1;

【図4】本発明に係る直流モータの回転制御装置の実施
の形態に用いる直流モータの回転検出装置の一例の構成
を模式的に示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram schematically showing a configuration of an example of a DC motor rotation detecting device used in the DC motor rotation control device according to the embodiment of the present invention;

【図5】直流モータの回転検出装置の他の例の構成を模
式的に示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram schematically showing the configuration of another example of the rotation detection device of the DC motor.

【図6】図5の直流モータの回転検出装置の動作を説明
するための各部波形図である。
FIG. 6 is a waveform diagram of each part for explaining the operation of the rotation detection device for the DC motor in FIG. 5;

【図7】直流モータの回転検出装置のその他の例の構成
を模式的に示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram schematically illustrating a configuration of another example of the rotation detection device of the DC motor.

【図8】図7の直流モータの回転検出装置の動作を説明
するための各部波形図である。
8 is a waveform diagram of each part for describing the operation of the rotation detection device for the DC motor in FIG. 7;

【図9】図4、図5または図7に示した直流モータの回
転検出装置を用いる直流モータの回転制御装置の一例の
構成を模式的に示すブロック図である。
9 is a block diagram schematically showing a configuration of an example of a DC motor rotation control device using the DC motor rotation detection device shown in FIG. 4, FIG. 5, or FIG.

【図10】図9の直流モータの回転制御装置の動作を説
明するための各部波形図である。
10 is a waveform diagram of each part for describing the operation of the rotation control device for the DC motor in FIG. 9;

【図11】本発明の第2の実施の形態に係る直流モータ
の回転制御装置の構成を模式的に示すブロック図であ
る。
FIG. 11 is a block diagram schematically showing a configuration of a DC motor rotation control device according to a second embodiment of the present invention.

【図12】本発明に係る直流モータの回転検出装置の動
作を説明するための回転検出用ブラシをある位置に設定
したときの整流子と各ブラシとの位置関係の変化を説明
するための模式図である。
FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a change in the positional relationship between the commutator and each brush when the rotation detection brush is set at a certain position for explaining the operation of the DC motor rotation detection device according to the present invention. FIG.

【図13】図12の直流モータの回転検出装置の動作を
説明するための回転検出用ブラシの出力信号の波形図で
ある。
13 is a waveform diagram of an output signal of a rotation detection brush for explaining the operation of the rotation detection device for a DC motor in FIG. 12;

【図14】本発明に係る直流モータの回転検出装置の動
作を説明するための回転検出用ブラシを他の位置に設定
したときの整流子と各ブラシとの位置関係の変化を説明
するための模式図である。
FIG. 14 is a view for explaining a change in the positional relationship between the commutator and each brush when the rotation detection brush is set at another position for explaining the operation of the rotation detection device of the DC motor according to the present invention. It is a schematic diagram.

【図15】図14の直流モータの回転検出装置の動作を
説明するための回転検出用ブラシの出力信号の波形図で
ある。
15 is a waveform diagram of an output signal of a rotation detection brush for explaining the operation of the rotation detection device of the DC motor of FIG. 14;

【図16】一般的な3極直流モータの原理構成を説明す
るための模式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram for explaining the principle configuration of a general three-pole DC motor.

【図17】従来の3極直流モータにおける回転検出手法
を説明するための模式図である。
FIG. 17 is a schematic diagram for explaining a rotation detection method in a conventional three-pole DC motor.

【図18】図17の3極直流モータにおける回転検出手
法における信号波形を説明するための模式図である。
18 is a schematic diagram for explaining signal waveforms in the rotation detection method in the three-pole DC motor of FIG.

【図19】従来の回転検出用ブラシを用いた直流モータ
における回転制御装置の一例の構成を説明するための模
式図である。
FIG. 19 is a schematic diagram for explaining a configuration of an example of a rotation control device in a DC motor using a conventional rotation detection brush.

【図20】図19の回転制御装置における各部信号波形
を説明するための模式図である。
20 is a schematic diagram for explaining signal waveforms at various parts in the rotation control device of FIG. 19;

【図21】本発明の第3の実施の形態に係る直流モータ
の回転制御装置の構成を模式的に示すブロック図であ
る。
FIG. 21 is a block diagram schematically showing a configuration of a DC motor rotation control device according to a third embodiment of the present invention.

【図22】図21の直流モータの回転制御装置の動作を
説明するための要部のフローチャートである。
22 is a flowchart of a main part for describing the operation of the rotation control device for the DC motor in FIG. 21.

【図23】図21の直流モータの回転検出装置の動作を
説明するための各部波形図である。
23 is a waveform diagram of each part for describing the operation of the rotation detection device for the DC motor in FIG. 21.

【図24】本発明の第4の実施の形態に係る直流モータ
の回転制御装置の動作を説明するための要部のフローチ
ャートである。
FIG. 24 is a flowchart of a main part for describing the operation of the DC motor rotation control device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図25】図24の直流モータの回転検出装置の動作を
説明するための各部波形図である。
25 is a waveform diagram of each part for describing the operation of the rotation detection device for the DC motor in FIG. 24.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1A,1B,6 ノイズ除去回路 2,2A,2B,7 比較基準電圧生成手段 3,9,14,17 比較器 5,12 モータ駆動回路 8 比較基準電圧選択手段 10,15,16,18 モータ制御回路 11 出力可変電源回路 13,M1,M2 直流モータ 151,161,181 パルス間隔計測手段 152,162,182 回転速度算出手段 153,163,184 速度−電圧換算手段 164 パルス数計数手段 165 累積回転数算出手段 166 残存回転数算出手段 167 速度切替え判断部 183 回転速度比較手段 B11,B12,B21,B22 電極用ブラシ BD1,BD2 回転検出用ブラシ Q1,Q2,Q3,Q4,Q5 トランジスタ OPA 演算増幅器(オペアンプ) DAC D/A(ディジタル−アナログ)コンバータ R11,R12 抵抗 E,E1 電源 C1 コンデンサ ZD1 定電圧ダイオード VR1,VR21,VR22 ポテンショメータ ANSW1,ANSW2 アナログスイッチ 1, 1A, 1B, 6 Noise removal circuit 2, 2A, 2B, 7 Comparison reference voltage generation means 3, 9, 14, 17 Comparator 5, 12 Motor drive circuit 8 Comparison reference voltage selection means 10, 15, 16, 18 Motor control circuit 11 Variable output power supply circuit 13, M1, M2 DC motor 151, 161, 181 Pulse interval measurement means 152, 162, 182 Rotation speed calculation means 153, 163, 184 Speed-voltage conversion means 164 Pulse number counting means 165 Cumulative Rotation speed calculation means 166 Remaining rotation speed calculation means 167 Speed switching judgment unit 183 Rotation speed comparison means B11, B12, B21, B22 Electrode brushes BD1, BD2 Rotation detection brushes Q1, Q2, Q3, Q4, Q5 Transistor OPA Operational amplifier (Op Amp) DAC D / A (Digital-Analog) Converter R11, R12 resistor E, E1 power C1 capacitor ZD1 Zener diode VR1, VR21, VR22 potentiometer ANSW1, ANSW2 analog switch

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 憲次 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 5H571 BB06 BB07 BB09 EE02 GG02 HA08 HD01 JJ13 LL15 LL23 MM02 MM03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kenji Koyama 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo F-term in Ricoh Co., Ltd. 5H571 BB06 BB07 BB09 EE02 GG02 HA08 HD01 JJ13 LL15 LL23 MM02 MM03

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転子コイルに接続され且つ該回転子コ
イルと共に回転子に設けられた整流子に摺接し、直流駆
動電圧を該整流子により切換えて前記回転子コイルに供
給する一対の電極用ブラシを、固定子と一体的に設けた
直流モータの前記回転子の回転動作を制御する回転制御
装置において、 前記一対の電極用ブラシとは別途に固定子側に設けら
れ、前記回転子の回転を検出するための単一の回転検出
用ブラシと、 前記一対の電極用ブラシに前記直流駆動電圧を供給して
当該直流モータを駆動するモータ駆動回路と、 電圧が変更可能な直流電源と、 比較基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、 前記回転検出用ブラシにより検出される電圧と前記比較
基準電圧とを比較する比較器と、 前記比較器の出力に応動して前記モータ駆動回路を制御
するモータ制御回路とを具備し、且つ前記モータ制御回
路は、 前記比較器の出力パルスのパルス間隔を計測するパルス
間隔計測手段と、 前記パルス間隔計測手段で計測されたパルス間隔に基づ
いて前記回転子の回転速度を求める回転速度検出手段
と、 前記回転速度検出手段で検出された回転速度と目標とす
る回転速度とに基づいて前記一対の電極用ブラシに供給
すべき直流駆動電圧の電圧値を演算する速度−電圧換算
手段と、 前記速度−電圧換算手段の演算結果に基づく前記電圧値
に対応する前記直流駆動電圧を前記モータ駆動回路に供
給して駆動出力を制御し前記目標とする回転速度とする
駆動電圧制御手段とを含むことを特徴とする直流モータ
の回転制御装置。
A pair of electrodes connected to a rotor coil and slidably contacting a commutator provided on the rotor together with the rotor coil, and switching a DC drive voltage by the commutator to supply the electrode to the rotor coil. In a rotation control device that controls a rotation operation of the rotor of a DC motor integrally provided with a stator, a brush is provided on a stator side separately from the pair of electrode brushes, and the rotation of the rotor is controlled. A single rotation detection brush for detecting the voltage, a motor drive circuit that supplies the DC drive voltage to the pair of electrode brushes to drive the DC motor, and a DC power supply whose voltage can be changed. Reference voltage generation means for generating a reference voltage; a comparator for comparing the voltage detected by the rotation detection brush with the comparison reference voltage; and a motor drive circuit controlled in response to an output of the comparator. And a motor control circuit that controls the motor control circuit, wherein the motor control circuit measures a pulse interval of the output pulse of the comparator, and a pulse interval measured by the pulse interval measurement unit. Rotation speed detection means for obtaining the rotation speed of the rotor; and a voltage value of a DC drive voltage to be supplied to the pair of electrode brushes based on the rotation speed detected by the rotation speed detection means and a target rotation speed. Speed-voltage conversion means for calculating the target rotation by supplying the DC drive voltage corresponding to the voltage value based on the calculation result of the speed-voltage conversion means to the motor drive circuit to control the drive output. And a drive voltage control means for controlling the speed.
【請求項2】 回転子コイルに接続され且つ該回転子コ
イルと共に回転子に設けられた整流子に摺接し、直流駆
動電圧を該整流子により切換えて前記回転子コイルに供
給する一対の電極用ブラシを、固定子と一体的に設けた
直流モータの前記回転子の回転動作を制御する回転制御
装置において、 前記一対の電極用ブラシとは別途に固定子側に設けら
れ、前記回転子の回転を検出するための単一の回転検出
用ブラシと、 前記一対の電極用ブラシに前記直流駆動電圧を供給して
当該直流モータを駆動するモータ駆動回路と、 電圧が変更可能な直流電源と、 比較基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、 前記回転検出用ブラシにより検出される電圧と前記比較
基準電圧とを比較する比較器と、 前記比較器の出力に応動して前記モータ駆動回路を制御
するモータ制御回路とを具備し、且つ前記モータ制御回
路は、 前記比較器の出力パルスのパルス数を計数するパルス計
数手段と、 前記パルス計数手段で計数されたパルス数に基づいて前
記回転子の累積回転数を求める累積回転数算出手段と、 前記累積回転数算出手段の出力と目標とする累積回転数
とから残存回転数を求める残存回転数算出手段と、 前記比較器の出力パルスのパルス間隔を計測するパルス
間隔計測手段と、 前記パルス間隔計測手段で計測されたパルス間隔に基づ
いて前記回転子の回転速度を求める回転速度検出手段
と、 前記回転速度検出手段で検出された回転速度と目標とす
る回転速度とに基づいて前記一対の電極用ブラシに供給
すべき直流駆動電圧の電圧値を演算する速度−電圧換算
手段と、 前記残存回転数算出手段により求められた残存回転数
が、少なくとも1つの予め設定された残存回転数に達し
たか否かを判断して、該残存回転数に応じて目標とする
回転速度を切替えて前記速度−電圧換算手段に供給する
モータ速度切替え判断手段と、 前記速度−電圧換算手段の演算結果に基づく前記電圧値
に対応する前記直流駆動電圧を前記モータ駆動回路に供
給して駆動出力を制御し前記目標とする回転速度とする
駆動電圧制御手段とを含むことを特徴とする直流モータ
の回転制御装置。
2. A pair of electrodes connected to a rotor coil and slidably in contact with a commutator provided on the rotor together with the rotor coil, for switching a DC drive voltage by the commutator and supplying the electrode to the rotor coil. In a rotation control device that controls a rotation operation of the rotor of a DC motor integrally provided with a stator, a brush is provided on a stator side separately from the pair of electrode brushes, and the rotation of the rotor is controlled. A single rotation detection brush for detecting the voltage, a motor drive circuit that supplies the DC drive voltage to the pair of electrode brushes to drive the DC motor, and a DC power supply whose voltage can be changed. Reference voltage generation means for generating a reference voltage; a comparator for comparing the voltage detected by the rotation detection brush with the comparison reference voltage; and a motor drive circuit controlled in response to an output of the comparator. And a motor control circuit for controlling the number of pulses of the output pulse of the comparator, and the rotor based on the number of pulses counted by the pulse count means. Cumulative rotational speed calculating means for calculating the cumulative rotational speed of: a residual rotational speed calculating means for calculating a residual rotational speed from an output of the cumulative rotational speed calculating device and a target cumulative rotational speed; and a pulse of an output pulse of the comparator. A pulse interval measurement unit that measures an interval, a rotation speed detection unit that determines a rotation speed of the rotor based on the pulse interval measured by the pulse interval measurement unit, and a rotation speed that is detected by the rotation speed detection unit. Speed-voltage conversion means for calculating a voltage value of a DC drive voltage to be supplied to the pair of electrode brushes based on a target rotation speed; and the remaining rotation number calculation means. It is determined whether or not the remaining rotation speed obtained by the above has reached at least one predetermined remaining rotation speed, and the target rotation speed is switched according to the remaining rotation speed to perform the speed-voltage conversion. Means for judging motor speed switching to be supplied to the means; and supplying the DC drive voltage corresponding to the voltage value based on the calculation result of the speed-voltage conversion means to the motor drive circuit to control the drive output and set the target. And a drive voltage control means for setting a rotation speed.
【請求項3】 回転子コイルに接続され且つ該回転子コ
イルと共に回転子に設けられた整流子に摺接し、直流駆
動電圧を該整流子により切換えて前記回転子コイルに供
給する一対の電極用ブラシを、固定子と一体的に設けた
直流モータの前記回転子の回転動作を制御する回転制御
装置において、 前記一対の電極用ブラシとは別途に固定子側に設けら
れ、前記回転子の回転を検出するための単一の回転検出
用ブラシと、 前記一対の電極用ブラシに前記直流駆動電圧を供給して
当該直流モータを駆動するモータ駆動回路と、 電圧が変更可能な直流電源と、 比較基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、 前記回転検出用ブラシにより検出される電圧と前記比較
基準電圧とを比較する比較器と、 前記比較器の出力に応動して前記モータ駆動回路を制御
するモータ制御回路とを具備し、且つ前記モータ制御回
路は、 前記比較器の出力パルスのパルス間隔を計測するパルス
間隔計測手段と、 前記パルス間隔計測手段で計測されたパルス間隔に基づ
いて前記回転子の回転速度を求める回転速度検出手段
と、 前記回転速度検出手段で検出された回転速度と目標とす
る回転速度とを比較する回転速度比較手段と、 前記回転速度比較手段による比較結果に基づいて前記一
対の電極用ブラシに供給すべき直流駆動電圧の電圧値を
演算する速度−電圧換算手段と、 前記速度−電圧換算手段の演算結果に基づく前記電圧値
に対応する前記直流駆動電圧を前記モータ駆動回路に供
給して駆動出力を制御し前記目標とする回転速度とする
駆動電圧制御手段とを含むことを特徴とする直流モータ
の回転制御装置。
3. A pair of electrodes connected to a rotor coil and in sliding contact with a commutator provided on the rotor together with the rotor coil, for switching a DC drive voltage by the commutator and supplying the electrode to the rotor coil. In a rotation control device that controls a rotation operation of the rotor of a DC motor integrally provided with a stator, a brush is provided on a stator side separately from the pair of electrode brushes, and the rotation of the rotor is controlled. A single rotation detection brush for detecting the voltage, a motor drive circuit that supplies the DC drive voltage to the pair of electrode brushes to drive the DC motor, and a DC power supply whose voltage can be changed. Reference voltage generation means for generating a reference voltage; a comparator for comparing the voltage detected by the rotation detection brush with the comparison reference voltage; and a motor drive circuit controlled in response to an output of the comparator. And a motor control circuit that controls the motor control circuit, wherein the motor control circuit measures a pulse interval of the output pulse of the comparator, and a pulse interval measured by the pulse interval measurement unit. Rotation speed detection means for obtaining the rotation speed of the rotor; rotation speed comparison means for comparing the rotation speed detected by the rotation speed detection means with a target rotation speed; and a comparison result by the rotation speed comparison means. Speed-voltage conversion means for calculating the voltage value of the DC drive voltage to be supplied to the pair of electrode brushes, and the DC drive voltage corresponding to the voltage value based on the calculation result of the speed-voltage conversion means. A drive voltage control means for controlling the drive output by supplying the drive output to the motor drive circuit to achieve the target rotational speed.
【請求項4】 回転子コイルに接続され且つ該回転子コ
イルと共に回転子に設けられた整流子に摺接し、直流駆
動電圧を該整流子により切換えて前記回転子コイルに供
給する一対の電極用ブラシを、固定子と一体的に設けた
直流モータの前記回転子の回転動作を制御する回転制御
装置において、 前記一対の電極用ブラシとは別途に固定子側に設けら
れ、前記回転子の回転を検出するための単一の回転検出
用ブラシと、 前記一対の電極用ブラシに前記直流駆動電圧を供給して
当該直流モータを駆動するモータ駆動回路と、 電圧が変更可能な直流電源と、 比較基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、 前記回転検出用ブラシにより検出される電圧と前記比較
基準電圧とを比較する比較器と、 前記比較器の出力に応動して前記モータ駆動回路を制御
するモータ制御回路とを具備し、且つ前記モータ制御回
路は、 前記比較器の出力パルスのパルス数を計数するパルス計
数手段と、 前記パルス計数手段で計数されたパルス数に基づいて前
記回転子の累積回転数を求める累積回転数算出手段と、 前記累積回転数算出手段の出力と目標とする累積回転数
とから残存回転数を求める残存回転数算出手段と、 前記比較器の出力パルスのパルス間隔を計測するパルス
間隔計測手段と、 前記パルス間隔計測手段で計測されたパルス間隔に基づ
いて前記回転子の回転速度を求める回転速度検出手段
と、 前記回転速度検出手段で検出された回転速度と目標とす
る回転速度とを比較する回転速度比較手段と、 前記回転速度比較手段による比較結果に基づいて前記一
対の電極用ブラシに供給すべき直流駆動電圧の電圧値を
演算する速度−電圧換算手段と、 前記残存回転数算出手段により求められた残存回転数
が、少なくとも1つの予め設定された残存回転数に達し
たか否かを判断して、該残存回転数に応じて目標とする
回転速度を切替えて前記回転速度比較手段に供給するモ
ータ速度切替え判断手段と、 前記速度−電圧換算手段の演算結果に基づく前記電圧値
に対応する前記直流駆動電圧を前記モータ駆動回路に供
給して駆動出力を制御し前記目標とする回転速度とする
駆動電圧制御手段とを含むことを特徴とする直流モータ
の回転制御装置。
4. A pair of electrodes connected to a rotor coil and in sliding contact with a commutator provided on the rotor together with the rotor coil, for switching a DC drive voltage by the commutator and supplying the electrode to the rotor coil. In a rotation control device that controls a rotation operation of the rotor of a DC motor integrally provided with a stator, a brush is provided on a stator side separately from the pair of electrode brushes, and the rotation of the rotor is controlled. A single rotation detection brush for detecting the voltage, a motor drive circuit that supplies the DC drive voltage to the pair of electrode brushes to drive the DC motor, and a DC power supply whose voltage can be changed. Reference voltage generating means for generating a reference voltage; a comparator for comparing the voltage detected by the rotation detection brush with the comparison reference voltage; and controlling the motor drive circuit in response to an output of the comparator. And a motor control circuit for controlling the number of pulses of the output pulse of the comparator, and the rotor based on the number of pulses counted by the pulse count means. Cumulative rotational speed calculating means for calculating the cumulative rotational speed of: a residual rotational speed calculating means for calculating a residual rotational speed from an output of the cumulative rotational speed calculating device and a target cumulative rotational speed; and a pulse of an output pulse of the comparator A pulse interval measurement unit that measures an interval, a rotation speed detection unit that determines a rotation speed of the rotor based on the pulse interval measured by the pulse interval measurement unit, and a rotation speed that is detected by the rotation speed detection unit. A rotation speed comparison unit that compares the rotation speed with a target, and a DC drive power to be supplied to the pair of electrode brushes based on a comparison result by the rotation speed comparison unit. Speed-voltage conversion means for calculating the voltage value of the pressure, determining whether the remaining rotation speed determined by the remaining rotation speed calculation means has reached at least one preset remaining rotation speed, Motor speed switching determination means for switching a target rotation speed according to the remaining rotation speed and supplying the rotation speed to the rotation speed comparison means; and the DC drive corresponding to the voltage value based on the calculation result of the speed-voltage conversion means. And a drive voltage control means for supplying a voltage to the motor drive circuit to control a drive output to achieve the target rotation speed.
JP2001001960A 2000-01-06 2001-01-09 DC motor rotation control device and camera Expired - Fee Related JP3980273B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001001960A JP3980273B2 (en) 2000-01-06 2001-01-09 DC motor rotation control device and camera

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000001159 2000-01-06
JP2000-1159 2000-05-29
JP2000159048 2000-05-29
JP2000-159048 2000-05-29
JP2001001960A JP3980273B2 (en) 2000-01-06 2001-01-09 DC motor rotation control device and camera

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002058273A true JP2002058273A (en) 2002-02-22
JP3980273B2 JP3980273B2 (en) 2007-09-26

Family

ID=27341989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001001960A Expired - Fee Related JP3980273B2 (en) 2000-01-06 2001-01-09 DC motor rotation control device and camera

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3980273B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7483249B2 (en) 2003-06-26 2009-01-27 Delta Electronics, Inc. Overvoltage protective device for DC motor
JP2013099056A (en) * 2011-10-31 2013-05-20 Ricoh Co Ltd Motor drive device, sheet transport device, and image forming device
KR101610971B1 (en) 2010-12-02 2016-04-11 현대자동차주식회사 Method for controlling motor using statistical technique
KR101616745B1 (en) 2012-06-29 2016-05-09 울산과학기술원 Contactless DC motor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7483249B2 (en) 2003-06-26 2009-01-27 Delta Electronics, Inc. Overvoltage protective device for DC motor
KR101610971B1 (en) 2010-12-02 2016-04-11 현대자동차주식회사 Method for controlling motor using statistical technique
JP2013099056A (en) * 2011-10-31 2013-05-20 Ricoh Co Ltd Motor drive device, sheet transport device, and image forming device
KR101616745B1 (en) 2012-06-29 2016-05-09 울산과학기술원 Contactless DC motor

Also Published As

Publication number Publication date
JP3980273B2 (en) 2007-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6628893B2 (en) DC motor rotation control apparatus
US6617816B2 (en) DC motor rotation detecting apparatus and DC motor rotation control apparatus
US8278851B2 (en) Drive apparatus having a stepping motor
US8817169B2 (en) Motor driven optical apparatus
KR930001422B1 (en) Dc motor stop detector and dc motor brake apparatus
US20130009588A1 (en) Drive controlling apparatus and drive controlling method for stepping motor, drive controlling system, and optical apparatus
US6570350B2 (en) DC motor rotation detecting apparatus and DC motor rotation control apparatus
JP3980273B2 (en) DC motor rotation control device and camera
JP2007133277A (en) Autofocusing device for digital camera
JP3980266B2 (en) DC motor rotation control device, electrical equipment and camera
JP2002010667A (en) Rotation-detection unit and rotation-control unit for dc motor
JP2001298980A (en) Rotary control device of dc motor
JP3911155B2 (en) DC motor rotation detection device and rotation control device
JP2002010664A (en) Rotation-control unit for dc motor
JP3812712B2 (en) DC motor rotation control device
JP2002010666A (en) Rotation-control unit for dc motor
JP3776683B2 (en) DC motor rotation detection device and rotation control device
US11463621B2 (en) Image pickup apparatus, optical apparatus, control apparatus of the optical apparatus, control method, and medium, for controlling driving mode of a driver based on supply power level or driving state thereof
JP2002010662A (en) Rotation-control unit for dc motor
JPH11187687A (en) Servo controller with current ripple detection
JP2001238424A (en) Dc motor and its assembling method
US20020163259A1 (en) DC motor
JP2018174605A (en) Brushless motor device, image forming apparatus, and method for controlling brushless motor
JPH0343866B2 (en)
JP2010183793A (en) Dc motor and dc motor body

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041214

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061108

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061205

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070205

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070403

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070604

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070626

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070627

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100706

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110706

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120706

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120706

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130706

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees