JP2003018891A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誘導電圧または誘導電流を監視することによ
り、極めて容易に脱調の検出を行うことができるモータ
制御装置を提供する。 【解決手段】 通電により磁力を発生する複数個の励磁
コイル１１，１２，１３と、励磁コイル１１，１２，１
３からのそれぞれの磁力により回転するロータとをもつ
モータ３０と、励磁コイル１１，１２，１３にそれぞれ
通電するコントローラ４とを備え、励磁コイル１１，１
２，１３に生ずる誘導電圧または誘導電流を監視するこ
とにより脱調の検出を行うモータ制御装置１。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、ステップモータ
などの回転を制御するモータ制御装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】この種のモータ制御装置としては、励磁
コイルに印加する電圧値を変えることによってロータに
回転力を発生するものが知られている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のモー
タ制御装置において、負荷に対して駆動力が不足すると
脱調が発生して、制御を逸脱することがあるという問題
点があった。 【０００４】 【発明の目的】この発明は、誘導電圧または誘導電流を
監視することにより、極めて容易に脱調の検出を行うこ
とができるモータ制御装置を提供することを目的として
いる。 【０００５】 【発明の構成】 【０００６】 【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るモータ制御装置では、通電により磁力を発生する複数
個の励磁コイルと、励磁コイルからのそれぞれの磁力に
より回転するロータとをもつモータと、励磁コイルにそ
れぞれ通電するコントローラとを備え、コントローラ
は、励磁コイルに生ずる誘導電圧または誘導電流を監視
することにより脱調の検出を行う構成としたことを特徴
としている。 【０００７】 【発明の作用】この発明に係るモータ制御装置におい
て、回転子は、安定状態を通り過ぎて回転したときに、
逆方向のトルクが発生すると逆転する。これは、回転速
度が低いときに、励磁コイルの通電状態を切換えてか
ら、回転子が安定状態まで移動する時間を経過した後に
起きる。また、それまでの回転と逆方向のトルクが発生
するように励磁コイルの通電状態を変えた場合にも、回
転子は逆転する。そして、制御を逸脱することによって
モータが脱調を起こした際においても、回転子は逆転す
る。これにより、励磁コイルの通電状態および通電状態
を切換えてからのタイミングを見ることによってモータ
が脱調しているか否かを区別することができる。つま
り、誘導電圧の反転に基いて脱調の検出が行われる。そ
れ故、複雑な検出回路を必要としないで脱調の検出が行
われる。 【０００８】 【発明の実施の形態】 【０００９】 【実施例】図１ないし図１４には、この発明に係るモー
タ制御装置の一実施例が示されている。図示するモータ
制御装置１は、第１，第２，第３の励磁コイル１１，１
２，１３と回転子２とをもつモータ３０、コントローラ
４から構成されている。 【００１０】第１，第２，第３の励磁コイル１１，１
２，１３は、一端が電源２０に接続されされ、他端が第
１，第２，第３のスイッチングトランジスタ２１，２
２，２３、第１，第２，第３の比較器２４，２５，２６
にそれぞれ接続されている。第１，第２，第３のスイッ
チングトランジスタ２１，２２，２３は、コントローラ
４の出力ポート４ａ，４ｂ，４ｃのオンにより第１，第
２，第３の励磁コイル１１，１２，１３をそれぞれオン
させる。第１，第２，第３の比較器２４，２５，２６
は、第１，第２，第３の励磁コイル１１，１２，１３に
かかる誘導電圧をコントローラ４の入力ポート４ｄ，４
ｅ，４ｆにそれぞれ与える。コントローラ４には、出力
したパルス幅を計測するためのカウンタＣＮＴ、演算処
理装置が内蔵されている。 【００１１】モータ３０を１−２相励磁で駆動すると
き、第１，第２，第３の励磁コイル１１，１２，１３の
通電状態と、各通電状態での回転子２の安定状態が図２
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）に示
される。このとき、第１の励磁コイル１１にだけに通電
した状態で、回転子２を外力で回転させたときに発生す
るトルクは、図３に示される。図３では、コギングトル
クなどは含まれていない。第１，第２，第３の励磁コイ
ル１１，１２，１３に通電しないで、回転子２を外力で
回転させたときには、図４に示される誘導電圧が発生す
る。電圧は、図１中のＡ，Ｂ間の電位差（基準電位）で
ある。無負荷状態、低速状態、１−２相励磁における第
１，第２，第３の励磁コイル１１，１２，１３の通電と
回転子２の挙動が図５（ａ），（ｂ），（ｃ），
（ｄ），（ｅ），（ｆ），（ｇ），（ｈ），（ｉ），
（ｊ），（ｋ），（ｍ），（ｎ）に示される。誘導電圧
は、第１，第２，第３の励磁コイル１１，１２，１３内
の磁束の変化に比例する。ある方向の磁束が増えるとき
の誘導電圧を正とすると、同じ方向の磁束が減るとき、
および、逆方向の磁束が増えるときに、負の電圧が発生
する。図４に示されるように、磁極の中心が第１の励磁
コイル１１の中心を通過するとき、中心を通過する以前
には磁束が増大し、通過した後には磁束が減少する。よ
って、磁極の中心が第１の励磁コイル１１の中心を通過
するとき、その前後で誘導電圧の方向が反転する。これ
において、ある磁極の中心が、ある励磁コイルの中心を
通過するとき、他の磁極が他の励磁コイルの中心を通過
することはない。よって、誘導電圧の変動は、複数個所
で同時に起きることはない。また、磁極の中心が第１の
励磁コイル１１の中心を通過する時点は、それ以前の回
転子２の運動と、第１の励磁コイル１１に対する通電状
態を変えた時点から、ある程度の範囲で推定することが
できる。回転子２がある時点から、それまでの回転方向
とは逆に回転したとすると、ある励磁コイル内の磁束が
その点まで増大していたとすれば、その時点以後は磁束
が減少する。また、その時点まで磁束が減少していたと
すれば、その時点以後は磁束が増大する。よって、回転
方向が逆になると、誘導電圧の方向が反転する。回転子
２が逆転するときは、すべての励磁コイルに対する磁極
の運動が逆転する。よって、すべての励磁コイルで磁束
の変化が逆になり、誘導電圧もすべての励磁コイルで反
転する。上述したように、磁極の中心が励磁コイルの中
心を通過することによる誘導電圧の反転と、回転子２の
逆転による誘導電圧の反転とは、誘導電圧の反転が複数
の励磁コイルで同時に発生しているか、誘導電圧の反転
のタイミングによって、区別される。つまり、誘導電圧
の反転を検出することによって、磁極の中心が励磁コイ
ルの中心を通過したタイミング、および、回転子２が逆
転したことを検出することができる。磁極の中心が励磁
コイルの中心を通過したタイミングを検出することによ
り、回転子２の位置を知ることができる。磁極の中心が
励磁コイルの中心を通過することによる誘導電圧の反転
が、長時間発生しない場合には、モータ２が停止したも
のと見なせる。回転子２が逆転するには、以下の３つの
現象がある。１つ目の現象は、回転子２が安定状態を通
り過ぎて回転したときに、逆方向のトルクが発生した場
合である。これは、回転速度が低いときに、励磁コイル
の通電状態を切換えてから回転子２が安定状態まで移動
する時間を通過した後に発生する。２つ目の現象は、そ
れまでの回転と逆方向のトルクが発生するように、励磁
コイルの通電状態を変えた場合である。３つ目の現象
は、モータ３０が制御を逸脱して脱調した場合である。
上記の1つ目と２つ目の現象は、励磁コイルの通電状態
および通電状態を切換えてからのタイミングで３つ目の
現象と区別される。よって、誘導電圧の反転から脱調が
検出される。励磁コイル間には、相互インダクタンスが
あり、ある励磁コイルの通電状態を変更すると、他の励
磁コイルに誘導電圧が発生する。相互インダクタンスに
よる誘導電圧の反転は、通電状態の変更、および、変更
からのタイミングで識別することが出来る。ある励磁コ
イルに通電状態を変更したときに、別の励磁コイルに誘
導電圧が発生しなければ、通電した励磁コイルまたは誘
導電圧が発生しなかった励磁コイルの何れかに断線など
の異常が存在していることがわかる。回転子２の磁極の
状態が図２に示される〜の間にあるときにＣＷ方向
のトルクが発生する。回転子２がＣＷ方向に回転すると
き、回転子２の状態は、図２の→→→→→
→の順に変化する。これにより、回転子状態が図２の
→となりを過ぎたとき第１の励磁コイル１１をオ
ンし、回転子状態が図２の→となったときに第１の
励磁コイル１１をオフすることによって、トルクを発生
させられるすべての期間でオンとなり、その結果、最大
のトルクが発生する。これに反して、回転子２がＣＣＷ
方向に回転するときは、回転子状態が→となりを
過ぎたときに第１の励磁コイル１１をオンにし、回転子
状態が→となったときに第１の励磁コイル１１をオ
フにすると、最大のトルクが発生する。だだし、図１に
示される回路では、第１，第２，第３の励磁コイル１
１，１２，１３がオンになっているときの誘導電圧を検
出することができないため、図２のの状態となったこ
とを検出できない。そこで、ＣＷ回転のときは第２の励
磁コイル１２の誘導電圧での状態を検出し、の状態
からの状態となるまでの所要時間を測定し、まで、
およそ同じ回転速度が維持されると想定して、測定され
た時間の１／２がの状態を検出した時点から経過した
とき、の状態となったものと見なす。これは、１−２
相励磁にのみ適用される。 【００１２】このようなモータ制御装置１は、図１０，
図１１に示されるフローチャートに基いてＣＷ回転方向
での制御動作が行われ、図１２，図１３，図１４に示さ
れるフローチャートに基づいてＣＣＷ回転方向での制御
動作が行われる。フローチャート内では、第１の励磁コ
イル１１をコイル１と称し、第２の励磁コイル１２をコ
イル２と称し、第３の励磁コイル１３をコイル３と称
す。 【００１３】ステップ１において“タイマカウンタを
「０」に初期化する”が実行されてステップ２に移行
し、ステップ２において“モータ出力状態をコイル１：
オン、コイル２：オフ、コイル３：オンに設定する”が
実行されてステップ３に移行する。ステップ３において
“タイマカウンタ≧モータ初期化時間”が判別され、モ
ータ初期化時間がタイマ時間内にあると、ステップ４に
おいて“単位時間待ち”が実行されてステップ５に移行
し、ステップ５において“タイマカウンタのカウントア
ップ”が実行されてステップ３に戻るルーチンが繰り返
されることにより、モータを初期状態に安定させるため
にモータ初期化時間の待機が行われ、その結果、図２
（ａ）に示される回転子状態１となり、ステップ６に移
行する。ステップ６において“２相励磁パルス幅を初期
化する”が実行されてステップ７に移行する。ステップ
７において“タイマカウンタを「０」にする”が実行さ
れてステップ８に移行し、ステップ８において“モータ
出力状態をコイル１：オン、コイル２：オフ、コイル
３：オフに設定する”が実行されてステップ９に移行す
る。ステップ９において“コイル３の誘導電圧が負の値
か否か”が判別される。このとき、コイル３の誘導電圧
が負の値であると、ステップ１０に移行して“脱調が発
生している”と検出される。回転子２が正常のＣＷ回転
しているときは、ステップ８において設定した出力状態
で磁極がコイル３を通過することはない。コイル３の誘
導電圧が負の値ではないと、ステップ１１に移行し、ス
テップ１１において“コイル３がオフになってからの時
間が、共有インダクタンスが影響する範囲内にあるか否
か”が判別される。コイル３がオフになってからの時間
が、共有インダクタンスが影響する範囲内にあると、ス
テップ１２，ステップ１４をスキップしてステップ１５
に移行し、ステップ１５において“１単位時間待ち”が
実行されてステップ１６に移行し、ステップ１６におい
て“タイマカウンタのカウントアップ、すなわち、１単
位時間が経過したことをタイマカウンタに記録する”が
実行されてステップ９に戻るルーチンが繰り返される。
コイル３がオフになってからの時間が、共有インダクタ
ンスが影響する範囲内にないと、ステップ１２に移行す
る。時間範囲は、予め設定されているものとする。ステ
ップ１２において“コイル３がオフになってからの時間
が、磁極の中心がコイル２に到達するまでの最大時間を
超えたか否か”が判別される。コイル３がオフになって
からの時間が、磁極の中心がコイル２に到達するまでの
最大時間を超えていると、ステップ１３に移行して“モ
ータ３０の回転が停止した”と見なす。この時間範囲
は、予め設定されているものとする。コイル３がオフに
なってからの時間が、磁極の中心がコイル２に到達する
までの最大時間を超えていないと、ステップ１４に移行
して“コイル２の誘導電圧が負の値か否か”が判別され
る。コイル２の誘導電圧が負の値になっていないと、ス
テップ１５に移行して“１単位時間待ち”が実行されて
ステップ１６に移行し、ステップ１６において“タイマ
カウンタのカウントアップ、すなわち、１単位時間が経
過したことをタイマカウンタに記録する”が実行されて
ステップ９に戻るルーチンが繰り返される。コイル２の
誘導電圧が負の値になっていると、磁極の中心がコイル
２を通過したものと見なし、次の出力状態を設定するた
めステップ１７に移行する。 【００１４】ステップ１７において“コイル３をオフし
てから経過した時間を１相励磁パルス幅とし、前回の２
相励磁パルス幅（最初は初期設定値）との平均を求めて
新たな２相励磁パルス幅とし、タイマカウンタを「０」
にする”が実行されてステップ１８に移行する。ステッ
プ１８において“モータ出力状態をコイル１：オン、コ
イル２：オン、コイル３：オフに設定する”が実行され
てステップ１９に移行する。ステップ１９において“コ
イル３がオフになってからの時間が、共有インダクタン
スが影響する範囲にあるか否か”が判別される。コイル
３がオフになってからの時間が、共有インダクタンスが
影響する範囲にあると、ステップ２０，ステップ２２を
スキップして、コイル３の誘導電圧の判定を行わずにス
テップ２３に移行する。この時間範囲は、予め設定され
ているものとする。コイル３がオフになってからの時間
が、共有インダクタンスが影響する範囲にないと、ステ
ップ２０に移行して“コイル３の誘導電圧が負の値か否
か”が判別される。コイル３の誘導電圧が負の値になっ
ていると、ステップ２１において“脱調が発生してい
る”と検出される。コイル３の誘導電圧が負の値になっ
ていないと、ステップ２２において“２相励磁パルス幅
の時間がタイマカウンタに記録されている値を超えたか
否か”が判別される。２相励磁パルス幅の時間がタイマ
カウンタに記録されている値を超えていると、ステップ
２５に移行する。２相励磁パルス幅の時間がタイマカウ
ンタに記録されている値を超えていないと、ステップ２
３に移行して“１単位時間待ち”が実行されてステップ
２４に移行し、ステップ２４において“タイマカウンタ
のカウントアップ、すなわち、１単位時間が経過したこ
とをタイマカウンタに記録する”が実行されてステップ
１９に戻るルーチンが繰り返される。 【００１５】ステップ２５において“タイマカウンタを
「０」にする”が実行されてステップ２６に移行し、ス
テップ２６において“モータ出力状態をコイル１：オ
フ、コイル２：オン、コイル３：オフに設定する”が実
行されてステップ２７に移行する。ステップ２７におい
て“コイル１の誘導電圧が負の値か否か”が判別され
る。このとき、コイル１の誘導電圧が負の値であると、
ステップ２８に移行して“脱調が発生している”と検出
される。コイル１の誘導電圧が負の値ではないと、ステ
ップ２９に移行し、ステップ２９において“コイル１が
オフになってからの時間が、共有インダクタンスが影響
する範囲内にあるか否か”が判別される。コイル１がオ
フになってからの時間が、共有インダクタンスが影響す
る範囲内にあると、ステップ３０，ステップ３２をスキ
ップしてステップ３３に移行し、ステップ３３において
“１単位時間待ち”が実行されてステップ３４に移行
し、ステップ３４において“タイマカウンタのカウント
アップ、すなわち、１単位時間が経過したことをタイマ
カウンタに記録する”が実行されてステップ２７に戻る
ルーチンが繰り返される。コイル１がオフになってから
の時間が、共有インダクタンスが影響する範囲内にない
と、ステップ３０に移行する。ステップ３０において
“コイル１がオフになってからの時間が、磁極の中心が
コイル２に到達するまでの最大時間を超えたか否か”が
判別される。コイル１がオフになってからの時間が、磁
極の中心がコイル３に到達するまでの最大時間を超えて
いると、ステップ３１に移行して“モータ３０の回転が
停止した”と見なす。コイル１がオフになってからの時
間が、磁極の中心がコイル３に到達するまでの最大時間
を超えていないと、ステップ３２に移行して“コイル３
の誘導電圧が負の値か否か”が判別される。コイル３の
誘導電圧が負の値になっていないと、ステップ３３に移
行して“１単位時間待ち”が実行されてステップ３４に
移行し、ステップ３４において“タイマカウンタのカウ
ントアップ、すなわち、１単位時間が経過したことをタ
イマカウンタに記録する”が実行されてステップ２７に
戻るルーチンが繰り返される。コイル３の誘導電圧が負
の値になっていると、磁極の中心がコイル１を通過した
ものと見なし、次の出力状態を設定するためステップ３
５に移行する。 【００１６】ステップ３５において“コイル１をオフし
てから経過した時間を１相励磁パルス幅とし、前回の２
相励磁パルス幅（最初は初期設定値）との平均を求めて
新たな２相励磁パルス幅とし、タイマカウンタを「０」
にする”が実行されてステップ３６に移行する。ステッ
プ３６において“モータ出力状態をコイル１：オフ、コ
イル２：オン、コイル３：オンに設定する”が実行され
てステップ３７に移行する。ステップ３７において“コ
イル３がオンになってからの時間が、共有インダクタン
スが影響する範囲にあるか否か”が判別される。コイル
３がオンになってからの時間が、共有インダクタンスが
影響する範囲にあると、ステップ３８，ステップ４０を
スキップして、コイル１の誘導電圧の判定を行わずにス
テップ４１に移行する。コイル３がオンになってからの
時間が、共有インダクタンスが影響する範囲にないと、
ステップ３８に移行して“コイル１の誘導電圧が負の値
か否か”が判別される。コイル１の誘導電圧が負の値に
なっていると、ステップ３９において“脱調が発生して
いる”と検出される。コイル１の誘導電圧が負の値にな
っていないと、ステップ４０において“２相励磁パルス
幅の時間がタイマカウンタに記録されている値を超えた
か否か”が判別される。２相励磁パルス幅の時間がタイ
マカウンタに記録されている値を超えていると、ステッ
プ４３に移行する。２相励磁パルス幅の時間がタイマカ
ウンタに記録されている値を超えていないと、ステップ
４１に移行して“１単位時間待ち”が実行されてステッ
プ４２に移行し、ステップ４２において“タイマカウン
タのカウントアップ、すなわち、１単位時間が経過した
ことをタイマカウンタに記録する”が実行されてステッ
プ３７に戻るルーチンが繰り返される。 【００１７】ステップ４３において“タイマカウンタを
「０」にする”が実行されてステップ４４に移行し、ス
テップ４４において“モータ出力状態をコイル１：オ
フ、コイル２：オフ、コイル３：オンに設定する”が実
行されてステップ４５に移行する。ステップ４５におい
て“コイル２の誘導電圧が負の値か否か”が判別され
る。このとき、コイル２の誘導電圧が負の値であると、
ステップ４６に移行して“脱調が発生している”と検出
される。コイル２の誘導電圧が負の値ではないと、ステ
ップ４７に移行し、ステップ４７において“コイル２が
オフになってからの時間が、共有インダクタンスが影響
する範囲内にあるか否か”が判別される。コイル２がオ
フになってからの時間が、共有インダクタンスが影響す
る範囲内にあると、ステップ４８，ステップ５０をスキ
ップしてステップ５１に移行し、ステップ５１において
“１単位時間待ち”が実行されてステップ５２に移行
し、ステップ５２において“タイマカウンタのカウント
アップ、すなわち、１単位時間が経過したことをタイマ
カウンタに記録する”が実行されてステップ４５に戻る
ルーチンが繰り返される。コイル２がオフになってから
の時間が、共有インダクタンスが影響する範囲内にない
と、ステップ４８に移行する。ステップ４８において
“コイル２がオフになってからの時間が、磁極の中心が
コイル１に到達するまでの最大時間を超えたか否か”が
判別される。コイル２がオフになってからの時間が、磁
極の中心がコイル１に到達するまでの最大時間を超えて
いると、ステップ４９に移行して“モータ３０の回転が
停止した”と見なす。コイル２がオフになってからの時
間が、磁極の中心がコイル１に到達するまでの最大時間
を超えていないと、ステップ５０に移行して“コイル１
の誘導電圧が負の値か否か”が判別される。コイル１の
誘導電圧が負の値になっていないと、ステップ５１に移
行して“１単位時間待ち”が実行されてステップ５２に
移行し、ステップ５２において“タイマカウンタのカウ
ントアップ、すなわち、１単位時間が経過したことをタ
イマカウンタに記録する”が実行されてステップ４５に
戻るルーチンが繰り返される。コイル１の誘導電圧が負
の値になっていると、磁極の中心がコイル３を通過した
ものと見なし、次の出力状態を設定するためステップ５
３に移行する。 【００１８】ステップ５３において“コイル３をオフし
てから経過した時間を１相励磁パルス幅とし、前回の２
相励磁パルス幅（最初は初期設定値）との平均を求めて
新たな２相励磁パルス幅とし、タイマカウンタを「０」
にする”が実行されてステップ５３に移行する。ステッ
プ５３において“モータ出力状態をコイル１：オン、コ
イル２：オフ、コイル３：オンに設定する”が実行され
てステップ５５に移行する。ステップ５５において“コ
イル１がオンになってからの時間が、共有インダクタン
スが影響する範囲にあるか否か”が判別される。コイル
１がオンになってからの時間が、共有インダクタンスが
影響する範囲にあると、ステップ５６，ステップ５８を
スキップして、コイル２の誘導電圧の判定を行わずにス
テップ５９に移行する。コイル１がオンになってからの
時間が、共有インダクタンスが影響する範囲にないと、
ステップ５６に移行して“コイル２の誘導電圧が負の値
か否か”が判別される。コイル２の誘導電圧が負の値に
なっていると、ステップ５７において“脱調が発生して
いる”と検出される。コイル２の誘導電圧が負の値にな
っていないと、ステップ５８において“２相励磁パルス
幅の時間がタイマカウンタに記録されている値を超えた
か否か”が判別される。２相励磁パルス幅の時間がタイ
マカウンタに記録されている値を超えていると、ステッ
プ７に移行する。２相励磁パルス幅の時間がタイマカウ
ンタに記録されている値を超えていないと、ステップ５
９に移行して“１単位時間待ち”が実行されてステップ
６０に移行し、ステップ６０において“タイマカウンタ
のカウントアップ、すなわち、１単位時間が経過したこ
とをタイマカウンタに記録する”が実行されてステップ
５５に戻るルーチンが繰り返される。 【００１９】前述したプログラムにおいて、ステップ１
１では、コイル３をオフしたことによりコイル１に発生
する誘導電圧を対象としている。また、ステップ１９で
は、コイル２をオンしたことによりコイル３に発生する
誘導電圧を対象としている。共有インダクタンスの影響
の排除は、前記のうち、いずれか一方でよい。オフによ
る誘導電圧とオンによる誘導電圧とでは電圧の方向が逆
になる。この場合、影響を排除する必要があるのは、誘
導電圧が負の値になるときである。電圧の方向は、モー
タの構造によって異なる。コイルの径に重なりがない場
合は、コイル１自身がオンになったときにコイル１内で
発生する磁束と、コイル２またはコイル３がオンとなっ
たことによりコイル１内に発生する磁束とは、方向が逆
になる。よって、ステップ１１では誘導電圧が負の値と
なり、ステップ１９では正の値となり、ステップ１１の
みを実施すればよい。コイル径が互いに重なっている場
合、その重なり具合によっては、コイル１自身がオンに
なったときにコイル１内で発生する磁束と、コイル２ま
たはコイル３がオンとなったことによりコイル１内に発
生する磁束とが同じ方向になる。この場合、ステップ１
１では誘導電圧が正の値となり、ステップ１９では負の
値となるので、ステップ１９のみを実施すればよい。モ
ータをある一定の速度で回転させるときは、出力パルス
の幅を一定に保つ必要がある。従って、発生トルクが負
荷に比べて大きい場合は、回転子のオーバーランおよび
オーバーランによる逆転が起こり、誘導電圧が発生する
おそれがある。そのため、励磁コイルの通電状態を切換
えてから、回転子が安定状態まで移動する時間を経過す
るまでの時間帯は誘導電圧の検出を行わない。また、振
動した状態から次のパルスを出力することを考慮して、
パルスの開始から一定の時間帯においても、誘導電圧の
検出を行わない。 【００２０】ＣＣＷ方向の回転では、モータ３０は、モ
ータ加速のアルゴリズムに従って、既にＣＣＷ回転して
いるものとする。更に、コイル１：オン、コイル２：オ
ン、コイル３：オフ状態のパルス出力が終了した状態と
する。ステップ１０１において“タイマカウンタを
「０」に初期化する”が実行されてステップ１０２に移
行し、ステップ１０２において“モータ出力状態をコイ
ル１：オン、コイル２：オフ、コイル３：オフに設定す
る”が実行されてステップ１０３に移行する。ステップ
１０３において“コイル２がオフになってからの時間
が、回転子の振動（前に出力したパルスにおける回転子
のオーバーランによる振動）により誘導電圧に影響する
範囲にあるか否か”が判別される。コイル２がオフにな
ってからの時間が、回転子の振動により誘導電圧に影響
する範囲にあると、ステップ１０５，ステップ１０６，
ステップ１０７，ステップ１０９をスキップして誘導電
圧の判定を行わずにステップ１１０に移行し、ステップ
１１０において“単位時間待ち”が実行されてステップ
１１１に移行し、ステップ１１１において“タイマカウ
ンタのカウントアップ”が実行されてステップ１０３に
戻るルーチンが繰り返される。この時間範囲は、予め設
定されている。コイル２がオフになってからの時間が、
回転子の振動により誘導電圧に影響する範囲にないと、
ステップ１０５に移行して“コイル２の誘導電圧が負の
値か否か”が判別される。コイル２の誘導電圧が負の値
であると、ステップ１０４に移行して“脱調が発生して
いる”と検出される。回転子２が正常のＣＣＷ回転して
いると、ステップ１０２で設定した出力状態で、磁極が
コイル２を通過することはない。コイル２の誘導電圧が
負の値でないと、ステップ１０６に移行して“コイル２
がオフになってからの時間が、共有インダクタンスが誘
導電圧に影響する範囲にあるか否か”が判別される。コ
イル２がオフになってからの時間が、共有インダクタン
スが誘導電圧に影響する範囲にあると、誘導電圧の判定
を行わずにステップ１１０に移行する。コイル２がオフ
になってからの時間が、共有インダクタンスが誘導電圧
に影響する範囲にないと、ステップ１０７に移行して
“コイル２がオフになってからの時間が、磁極の中心が
コイル３に到達するまでの最大時間を超えたか否か”が
判別される。コイル２がオフになってからの時間が、磁
極の中心がコイル３に到達するまでの最大時間を超える
と、ステップ１０８に移行して“モータ３０の回転が停
止した”と見なす。コイル２がオフになってからの時間
が、磁極の中心がコイル３に到達するまでの最大時間を
超えないと、ステップ１０９に移行して“コイル３の誘
導電圧が負の値か否か”が判別される。コイル３の誘導
電圧が負の値であると、磁極の中心がコイル３を通過し
たと見なし、ステップ１１２に移行する。コイル３の誘
導電圧が負の値でないと、ステップ１１０に移行して
“単位時間待ち”が実行されてステップ１１１に移行
し、ステップ１１１において“タイマカウンタのカウン
トアップ”が実行されてステップ１０３に戻るルーチン
が繰り返される。ステップ１１２において“出力パルス
幅の時間がタイマカウンタに記録されている値を超えた
か否か”が判別される。出力パルス幅の時間がタイマカ
ウンタに記録されている値を超えていると、ステップ１
１５に移行する。出力パルス幅の時間がタイマカウンタ
に記録されている値を超えていないと、ステップ１１３
に移行して“１単位時間待ち”が実行されてステップ１
１４に移行し、ステップ１１４において“タイマカウン
タのカウントアップ、すなわち、１単位時間が経過した
ことをタイマカウンタに記録する”が実行されてステッ
プ１１２に戻るルーチンが繰り返される。 【００２１】ステップ１１５において“タイマカウンタ
を「０」に初期化する”が実行されてステップ１１６に
移行し、ステップ１１６において“モータ出力状態をコ
イル１：オン、コイル２：オフ、コイル３：オンに設定
する”が実行されてステップ１１７に移行する。ステッ
プ１１７において“出力パルス幅の時間がタイマカウン
タに記録されている値を超えたか否か”が判別される。
出力パルス幅の時間がタイマカウンタに記録されている
値を超えていると、ステップ１２５に移行する。出力パ
ルス幅の時間がタイマカウンタに記録されている値を超
えていないと、ステップ１１８に移行して“コイル３が
オンになってからの時間が、回転子の振動により誘導電
圧に影響する範囲にあるか否か”が判別される。コイル
３がオンになってからの時間が、回転子の振動により誘
導電圧に影響する範囲にあると、ステップ１２３に移行
して“１単位時間待ち”が実行されてステップ１２４に
移行し、ステップ１２４において“タイマカウンタのカ
ウントアップ、すなわち、１単位時間が経過したことを
タイマカウンタに記録する”が実行されてステップ１１
７に戻るルーチンが繰り返される。コイル３がオンにな
ってからの時間が、回転子の振動により誘導電圧に影響
する範囲にないと、ステップ１１９に移行して“コイル
３がオンになってからの時間が、共有インダクタンスが
誘導電圧に影響する範囲にあるか否か”が判別される。
コイル３がオンになってからの時間が、共有インダクタ
ンスが誘導電圧に影響する範囲にあると、ステップ１２
３に移行して“１単位時間待ち”が実行されてステップ
１２４に移行し、ステップ１２４において“タイマカウ
ンタのカウントアップ、すなわち、１単位時間が経過し
たことをタイマカウンタに記録する”が実行されてステ
ップ１１７に戻るルーチンが繰り返される。コイル３が
オンになってからの時間が、共有インダクタンスが誘導
電圧に影響する範囲にないと、ステップ１２０に移行し
て“コイル３がオンになってからの時間が、磁極の中心
がコイル２に到達するまでの最大時間を超えたか否か”
が判別される。コイル３がオンになってからの時間が、
磁極の中心がコイル２に到達するまでの最大時間を超え
ると、ステップ１２３に移行して“１単位時間待ち”が
実行されてステップ１２４に移行し、ステップ１２４に
おいて“タイマカウンタのカウントアップ、すなわち、
１単位時間が経過したことをタイマカウンタに記録す
る”が実行されてステップ１１７に戻るルーチンが繰り
返される。コイル３がオンになってからの時間が、磁極
の中心がコイル２に到達するまでの最大時間を超えない
と、ステップ１２１に移行して“コイル２の誘導電圧が
負の値か否か”が判別される。コイル２の誘導電圧が負
の値であると、磁極の中心がコイル２を通過したと見な
し、ステップ１２２に移行して“脱調が発生している”
と検出される。コイル２の誘導電圧が負の値でないと、
ステップ１２３に移行して“単位時間待ち”が実行され
てステップ１２４に移行し、ステップ１２４において
“タイマカウンタのカウントアップ”が実行されてステ
ップ１１７に戻るルーチンが繰り返される。 【００２２】ステップ１２５において“タイマカウンタ
を「０」に初期化する”が実行されてステップ１２６に
移行し、ステップ１２６において“モータ出力状態をコ
イル１：オフ、コイル２：オフ、コイル３：オンに設定
する”が実行されてステップ１２７に移行する。ステッ
プ１２７において“コイル１がオフになってからの時間
が、回転子の振動により誘導電圧に影響する範囲にある
か否か”が判別される。コイル１がオフになってからの
時間が、回転子の振動により誘導電圧に影響する範囲に
あると、ステップ１２８，ステップ１３０，ステップ１
３１，ステップ１３３をスキップして誘導電圧の判定を
行わずにステップ１３４に移行し、ステップ１３４にお
いて“単位時間待ち”が実行されてステップ１３５に移
行し、ステップ１３５において“タイマカウンタのカウ
ントアップ”が実行されてステップ１２７に戻るルーチ
ンが繰り返される。この時間範囲は、予め設定されてい
る。コイル１がオフになってからの時間が、回転子の振
動により誘導電圧に影響する範囲にないと、ステップ１
２８に移行して“コイル１の誘導電圧が負の値か否か”
が判別される。コイル１の誘導電圧が負の値であると、
ステップ１２９に移行して“脱調が発生している”と検
出される。コイル１の誘導電圧が負の値でないと、ステ
ップ１３０に移行して“コイル１がオフになってからの
時間が、共有インダクタンスが誘導電圧に影響する範囲
にあるか否か”が判別される。コイル１がオフになって
からの時間が、共有インダクタンスが誘導電圧に影響す
る範囲にあると、誘導電圧の判定を行わずにステップ１
３４に移行する。コイル１がオフになってからの時間
が、共有インダクタンスが誘導電圧に影響する範囲にな
いと、ステップ１３１に移行して“コイル１がオフにな
ってからの時間が、磁極の中心がコイル２に到達するま
での最大時間を超えたか否か”が判別される。コイル１
がオフになってからの時間が、磁極の中心がコイル２に
到達するまでの最大時間を超えると、ステップ１３２に
移行して“モータ３０の回転が停止した”と見なす。コ
イル１がオフになってからの時間が、磁極の中心がコイ
ル２に到達するまでの最大時間を超えないと、ステップ
１３３に移行して“コイル２の誘導電圧が負の値か否
か”が判別される。コイル２の誘導電圧が負の値である
と、磁極の中心がコイル１を通過したと見なし、ステッ
プ１３６に移行する。コイル２の誘導電圧が負の値でな
いと、ステップ１３４に移行して“単位時間待ち”が実
行されてステップ１３５に移行し、ステップ１３５にお
いて“タイマカウンタのカウントアップ”が実行されて
ステップ１２７に戻るルーチンが繰り返される。ステッ
プ１３６において“出力パルス幅の時間がタイマカウン
タに記録されている値を超えたか否か”が判別される。
出力パルス幅の時間がタイマカウンタに記録されている
値を超えていると、ステップ１３９に移行する。出力パ
ルス幅の時間がタイマカウンタに記録されている値を超
えていないと、ステップ１３７に移行して“１単位時間
待ち”が実行されてステップ１３８に移行し、ステップ
１３８において“タイマカウンタのカウントアップ、す
なわち、１単位時間が経過したことをタイマカウンタに
記録する”が実行されてステップ１３６に戻るルーチン
が繰り返される。 【００２３】ステップ１３９において“タイマカウンタ
を「０」に初期化する”が実行されてステップ１４０に
移行し、ステップ１４０において“モータ出力状態をコ
イル１：オフ、コイル２：オン、コイル３：オンに設定
する”が実行されてステップ１４１に移行する。ステッ
プ１４１において“出力パルス幅の時間がタイマカウン
タに記録されている値を超えたか否か”が判別される。
出力パルス幅の時間がタイマカウンタに記録されている
値を超えていると、ステップ１４９に移行する。出力パ
ルス幅の時間がタイマカウンタに記録されている値を超
えていないと、ステップ１４２に移行して“コイル２が
オンになってからの時間が、回転子の振動により誘導電
圧に影響する範囲にあるか否か”が判別される。コイル
２がオンになってからの時間が、回転子の振動により誘
導電圧に影響する範囲にあると、ステップ１４７に移行
して“１単位時間待ち”が実行されてステップ１４８に
移行し、ステップ１４８において“タイマカウンタのカ
ウントアップ、すなわち、１単位時間が経過したことを
タイマカウンタに記録する”が実行されてステップ１４
１に戻るルーチンが繰り返される。コイル２がオンにな
ってからの時間が、回転子の振動により誘導電圧に影響
する範囲にないと、ステップ１４３に移行して“コイル
２がオンになってからの時間が、共有インダクタンスが
誘導電圧に影響する範囲にあるか否か”が判別される。
コイル２がオンになってからの時間が、共有インダクタ
ンスが誘導電圧に影響する範囲にあると、ステップ１４
７に移行して“１単位時間待ち”が実行されてステップ
１４８に移行し、ステップ１４８において“タイマカウ
ンタのカウントアップ、すなわち、１単位時間が経過し
たことをタイマカウンタに記録する”が実行されてステ
ップ１４１に戻るルーチンが繰り返される。コイル２が
オンになってからの時間が、共有インダクタンスが誘導
電圧に影響する範囲にないと、ステップ１４４に移行し
て“コイル２がオンになってからの時間が、磁極の中心
がコイル１に到達するまでの最大時間を超えたか否か”
が判別される。コイル２がオンになってからの時間が、
磁極の中心がコイル１に到達するまでの最大時間を超え
ると、ステップ１４７に移行して“１単位時間待ち”が
実行されてステップ１４８に移行し、ステップ１４８に
おいて“タイマカウンタのカウントアップ、すなわち、
１単位時間が経過したことをタイマカウンタに記録す
る”が実行されてステップ１４１に戻るルーチンが繰り
返される。コイル２がオンになってからの時間が、磁極
の中心がコイル１に到達するまでの最大時間を超えない
と、ステップ１４５に移行して“コイル１の誘導電圧が
負の値か否か”が判別される。コイル１の誘導電圧が負
の値であると、磁極の中心がコイル１を通過したと見な
し、ステップ１４６に移行して“脱調が発生している”
と検出される。コイル１の誘導電圧が負の値でないと、
ステップ１４７に移行して“単位時間待ち”が実行され
てステップ１４８に移行し、ステップ１４８において
“タイマカウンタのカウントアップ”が実行されてステ
ップ１４１に戻るルーチンが繰り返される。 【００２４】ステップ１４９において“タイマカウンタ
を「０」に初期化する”が実行されてステップ１５０に
移行し、ステップ１５０において“モータ出力状態をコ
イル１：オフ、コイル２：オン、コイル３：オフに設定
する”が実行されてステップ１５１に移行する。ステッ
プ１５１において“コイル３がオフになってからの時間
が、回転子の振動により誘導電圧に影響する範囲にある
か否か”が判別される。コイル３がオフになってからの
時間が、回転子の振動により誘導電圧に影響する範囲に
あると、ステップ１５２，ステップ１５４，ステップ１
５５，ステップ１５７をスキップして誘導電圧の判定を
行わずにステップ１５８に移行し、ステップ１５８にお
いて“単位時間待ち”が実行されてステップ１５９に移
行し、ステップ１５９において“タイマカウンタのカウ
ントアップ”が実行されてステップ１５１に戻るルーチ
ンが繰り返される。この時間範囲は、予め設定されてい
る。コイル３がオフになってからの時間が、回転子の振
動により誘導電圧に影響する範囲にないと、ステップ１
５２に移行して“コイル３の誘導電圧が負の値か否か”
が判別される。コイル３の誘導電圧が負の値であると、
ステップ１５３に移行して“脱調が発生している”と検
出される。コイル３の誘導電圧が負の値でないと、ステ
ップ１５４に移行して“コイル３がオフになってからの
時間が、共有インダクタンスが誘導電圧に影響する範囲
にあるか否か”が判別される。コイル３がオフになって
からの時間が、共有インダクタンスが誘導電圧に影響す
る範囲にあると、誘導電圧の判定を行わずにステップ１
５８に移行する。コイル３がオフになってからの時間
が、共有インダクタンスが誘導電圧に影響する範囲にな
いと、ステップ１５５に移行して“コイル３がオフにな
ってからの時間が、磁極の中心がコイル１に到達するま
での最大時間を超えたか否か”が判別される。コイル３
がオフになってからの時間が、磁極の中心がコイル１に
到達するまでの最大時間を超えると、ステップ１５６に
移行して“モータ３０の回転が停止した”と見なす。コ
イル３がオフになってからの時間が、磁極の中心がコイ
ル１に到達するまでの最大時間を超えないと、ステップ
１５７に移行して“コイル１の誘導電圧が負の値か否
か”が判別される。コイル１の誘導電圧が負の値である
と、磁極の中心がコイル３を通過したと見なし、ステッ
プ１６０に移行する。コイル１の誘導電圧が負の値でな
いと、ステップ１５８に移行して“単位時間待ち”が実
行されてステップ１５９に移行し、ステップ１５９にお
いて“タイマカウンタのカウントアップ”が実行されて
ステップ１５１に戻るルーチンが繰り返される。ステッ
プ１６０において“出力パルス幅の時間がタイマカウン
タに記録されている値を超えたか否か”が判別される。
出力パルス幅の時間がタイマカウンタに記録されている
値を超えていると、ステップ１６３に移行する。出力パ
ルス幅の時間がタイマカウンタに記録されている値を超
えていないと、ステップ１６１に移行して“１単位時間
待ち”が実行されてステップ１６２に移行し、ステップ
１６２において“タイマカウンタのカウントアップ、す
なわち、１単位時間が経過したことをタイマカウンタに
記録する”が実行されてステップ１６０に戻るルーチン
が繰り返される。 【００２５】ステップ１６３において“タイマカウンタ
を「０」に初期化する”が実行されてステップ１６４に
移行し、ステップ１６４において“モータ出力状態をコ
イル１：オン、コイル２：オン、コイル３：オフに設定
する”が実行されてステップ１６５に移行する。ステッ
プ１６５において“出力パルス幅の時間がタイマカウン
タに記録されている値を超えたか否か”が判別される。
出力パルス幅の時間がタイマカウンタに記録されている
値を超えていると、ステップ１０１に移行する。出力パ
ルス幅の時間がタイマカウンタに記録されている値を超
えていないと、ステップ１６６に移行して“コイル１が
オンになってからの時間が、回転子の振動により誘導電
圧に影響する範囲にあるか否か”が判別される。コイル
１がオンになってからの時間が、回転子の振動により誘
導電圧に影響する範囲にあると、ステップ１７１に移行
して“１単位時間待ち”が実行されてステップ１７２に
移行し、ステップ１７２において“タイマカウンタのカ
ウントアップ、すなわち、１単位時間が経過したことを
タイマカウンタに記録する”が実行されてステップ１６
５に戻るルーチンが繰り返される。コイル１がオンにな
ってからの時間が、回転子の振動により誘導電圧に影響
する範囲にないと、ステップ１６７に移行して“コイル
１がオンになってからの時間が、共有インダクタンスが
誘導電圧に影響する範囲にあるか否か”が判別される。
コイル１がオンになってからの時間が、共有インダクタ
ンスが誘導電圧に影響する範囲にあると、ステップ１７
１に移行して“１単位時間待ち”が実行されてステップ
１７２に移行し、ステップ１７２において“タイマカウ
ンタのカウントアップ、すなわち、１単位時間が経過し
たことをタイマカウンタに記録する”が実行されてステ
ップ１６５に戻るルーチンが繰り返される。コイル１が
オンになってからの時間が、共有インダクタンスが誘導
電圧に影響する範囲にないと、ステップ１６８に移行し
て“コイル１がオンになってからの時間が、磁極の中心
がコイル３に到達するまでの最大時間を超えたか否か”
が判別される。コイル１がオンになってからの時間が、
磁極の中心がコイル３に到達するまでの最大時間を超え
ると、ステップ１７１に移行して“１単位時間待ち”が
実行されてステップ１７２に移行し、ステップ１７２に
おいて“タイマカウンタのカウントアップ、すなわち、
１単位時間が経過したことをタイマカウンタに記録す
る”が実行されてステップ１６５に戻るルーチンが繰り
返される。コイル１がオンになってからの時間が、磁極
の中心がコイル３に到達するまでの最大時間を超えない
と、ステップ１６９に移行して“コイル３の誘導電圧が
負の値か否か”が判別される。コイル３の誘導電圧が負
の値であると、磁極の中心がコイル２を通過したと見な
し、ステップ１７０に移行して“脱調が発生している”
と検出される。コイル３の誘導電圧が負の値でないと、
ステップ１７１に移行して“単位時間待ち”が実行され
てステップ１７２に移行し、ステップ１７２において
“タイマカウンタのカウントアップ”が実行されてステ
ップ１６５に戻るルーチンが繰り返される。 【００２６】このような制御を行うことによって、回転
子２に最大のトルクが加わるように、第１，第２，第３
の励磁コイル１１，１２，１３の通電状態を制御するの
で、より大きな回転トルクが得られる。また、より大き
な回転加速度が得られる。そして、脱調が起き難い。そ
してまた、常に回転方向のトルクが加わるため、ロータ
が減速・逆転せず、共振現象を起こすことがない。 【００２７】 【発明の効果】以上説明してきたように、この発明に係
るモータ制御装置は、上述した構成としたことから、誘
導電圧または誘導電流を監視することにより、極めて容
易に脱調の検出を行うことができるという優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明に係るモータ制御装置の一実施例の回
路構成図である。 【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、
（ｆ）は図１に示したモータ制御装置においての回転子
の状態を説明する模式図である。 【図３】図１に示したモータ制御装置によりモータから
発生するトルクの特性図である。 【図４】図１に示したモータ制御装置においての誘導電
圧の特性図である。 【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、
（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）、（Ｊ）、（ｋ）、
（ｍ）、（ｎ）は図１に示したモータ制御装置において
の回転子と励磁コイルとの関係を説明する模式図であ
る。 【図６】図５における励磁コイルの切換えを時間を追っ
て説明するタイムチャートである。 【図７】図１に示したモータ制御装置におけるモータの
加速時の誘導電圧特性図である。 【図８】図１に示したモータ制御装置におけるモータの
定速時の誘導電圧特性図である。 【図９】図１に示したモータ制御装置の脱調の検出にお
ける電圧波形図である。 【図１０】図１に示したモータ制御装置の制御動作を説
明するフローチャートである。 【図１１】図１に示したモータ制御装置の制御動作を説
明するフローチャートである。 【図１２】図１に示したモータ制御装置の制御動作を説
明するフローチャートである。 【図１３】図１に示したモータ制御装置の制御動作を説
明するフローチャートである。 【図１４】図１に示したモータ制御装置の制御動作を説
明するフローチャートである。 【符号の説明】 １ モータ制御装置 ２ （ロータ）回転子 ４ コントローラ １１ （励磁コイル）第１の励磁コイル １２ （励磁コイル）第２の励磁コイル １３ （励磁コイル）第３の励磁コイル ３０ モータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 通電により磁力を発生する複数個の励磁
   コイルと、該励磁コイルからのそれぞれの磁力により回
   転するロータとをもつモータと、 前記励磁コイルにそれぞれ通電するコントローラとを備
   え、 前記コントローラは、前記励磁コイルに生ずる誘導電圧
   または誘導電流を監視することにより脱調の検出を行う
   ことを特徴とするモータ制御装置。