JP2003199379A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のモータドライバーの電源供給回路は、
電源ケーブルを通して電源受け回路に制御電源を供給す
る。この際、電源ケーブルの長さに比例的に、電圧降下
が発生するので、電源ケーブルが長くなると、制御電源
を電源受け回路に安定的に供給することができない。電
源受け回路が安定的に許容値内の制御電源電圧（例えば
５ボルト±０．２５ボルト）を受けるために対策が必要
である。 【解決手段】 本件発明は、モータ位置検出器、およ
び、一対の電線を有する電源ケーブル３３によりモータ
位置検出器と接続されるモータドライバー３２を有し、
モータドライバーからモータ位置検出器へ電源ケーブル
を経由して制御電源を供給し、かつ、モータ位置検出器
とモータドライバーの間で、モータ駆動のための情報を
電源ケーブルを経由して伝送するモータ制御装置におい
て、電線長対策を施し、供給電圧を、使用する電源ケー
ブルの電圧降下分だけ高く調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業用ロボットな
どに使用されるサーボモータの制御装置に関し、特にモ
ータ位置検出器とモータドライバーの間のモータ位置情
報の伝達に関する。

【０００２】

【従来の技術】モータ制御装置は、大きく２つに分け構
成される。１つは、モータの回転位置（以後モータ位置
と言う）を検出するモータ位置検出器、もう１つは、モ
ータドライバーである。図７は、従来のモータ位置検出
器１００の、構成およびモータドライバー１２０との接
続を示す。

【０００３】モータドライバー１２０内の電源供給回路
１２１は、一対（２本）の電線を有する電源ケーブル１
１８を通してモータ位置検出器１００内の電源受け回路
１０１に電源電圧を供給する。電源受け回路１０１は、
供給された電源電圧をモータ位置検出器１００内の各回
路に、図示しない給電線を通して給電する。モータ９０
と結合する位置検出回路１０２はモータ位置を検出し、
モータ位置のパラレル情報を出力する。エンコード回路
１０３は、モータ位置のパラレル情報をシリアル情報に
変換する。モータ位置送信回路１０４は、モータ位置の
シリアル情報を差動形式で、一対（２本）の電線を有す
る信号ケーブル１１９に出力する。モータドライバー１
２０内のモータ位置受信回路１２２は、このモータ位置
のシリアル情報を、信号ケーブル１１９を通して受信す
る。デコード回路１２３は、モータ位置のシリアル情報
をパラレル情報に変換する。モータ駆動回路１４０は、
かくして得たモータ位置のパラレル情報にもとづいて、
モータを駆動する。

【０００４】図８は、従来のモータ制御装置の全体構
成、およびモータドライバー１２０内の、太線でかこん
だモータ駆動回路１４０の詳細を示す。モータ駆動回路
１４０は、位置指令形、速度指令形、およびトルク指令
形の３つに大きく分けられる。位置指令形の場合、位置
制御回路１２４は、モータ位置情報θと外部位置指令ｓ
１によって位置制御を行い、内部速度指令ｓ４を出力す
る。速度制御回路１２６は、微分回路１２５でモータ位
置情報θを微分して得た速度情報θ’と内部速度指令ｓ
４によって速度制御を行い、内部トルク指令ｓ５を出力
する。電流検出回路１２７は、モータ電流情報ｓ６を検
出する。トルク制御回路１２８は、内部トルク指令ｓ５
およびモータ位置情報θからゲートドライブ回路１２９
に指令を出し、パワー回路１３０を流れるモータ電流を
制御する。速度指令形の場合、位置制御回路１２４は不
要で、速度制御回路１２６は、速度情報θ’と外部速度
指令ｓ２によって速度制御を行う。トルク指令形の場
合、位置制御回路１２４と速度制御回路１２６は不要
で、トルク制御回路１２８は、外部トルク指令ｓ３およ
びモータ位置情報θにもとづいてモータ電流を制御す
る。

【０００５】上記従来のモータ制御装置では、モータ位
置検出器とモータドライバーの間を、一対（２本）の電
線を有する電源ケーブルと、一対（２本）の電線を有す
る信号ケーブルの、合計２対（４本）の電線で接続して
いる。

【０００６】このようなモータ制御装置に対して、接続
電線の本数に比例的な故障、コネクター不良などを低減
するため、モータ位置検出器とモータドライバーの間
を、一対（２本）の電線のみで接続するモータ制御装置
がある。

【０００７】このモータ制御装置は、モータ位置検出
器、モータドライバー、およびモータドライバーからモ
ータ位置検出器へ電源を供給する、一対（２本）の電線
を有する電源ケーブルを備えている。モータ位置検出器
は、モータ位置のパラレル情報を変換して得たシリアル
情報を、変圧器巻線や結合コンデンサなどの交流結合の
信号結合回路を介して電源ケーブルに重畳する。重畳さ
れたシリアル情報は、電源ケーブルを経由してモータド
ライバーに伝わる。モータドライバーは、モータ位置の
シリアル情報を変圧器巻線や結合コンデンサなどの交流
結合の信号結合回路を介して受信し、パラレル情報に変
換し、このパラレル情報にもとづいてモータを駆動す
る。モータ位置情報を電源ケーブルに重畳することによ
り、モータ位置検出器とモータドライバーの間の接続電
線の本数は最少の２本である。

【０００８】（従来例１）図９は、モータ制御装置の従
来例１である。一対（２本）の電線７−７を有する電源
ケーブル３３は、モータドライバー３２からモータ位置
検出器３１へ電源を供給する。

【０００９】モータ位置検出器３１では、検出器側変圧
器１は信号巻線２と２つの電源巻線３ａ、３ｂを有す
る。２つの電源巻線３ａ、３ｂはそれぞれ、電源ケーブ
ル３３と電源受け回路２２の間を接続して電源受け通路
を構成する。モータドライバー３２では、ドライバー側
変圧器４は信号巻線５と２つの電源巻線６ａ、６ｂを有
する。２つの電源巻線６ａ、６ｂはそれぞれ、電源ケー
ブル３３と電源供給回路２０の間を接続して電源供給通
路を構成する。また、電源供給回路２０はドライバー側
の制御電源としてモータドライバー３２内の各制御回路
に図示しない給電線を通して給電する。

【００１０】検出器側変圧器１とドライバー側変圧器４
は、検出器側内回路基板、ドライバー側内回路基板に実
装するため、１０ｍｍ角程度のＥ型分割フェライトコア
とボビンから構成されたＳＭＤ（ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏ
ｕｎｔｅｄ ｔｙｐｅ）タイプを使用し、前記ボビンに
３本の電線を数回〜十数回巻き付けた構成である。３本
の電線のうち１本は信号巻線、２本は電源巻線である。
信号巻線は、伝送信号中の最長パルスが伝送できるよう
に充分に大きなインダクタンスが必要である。信号巻線
のインダクタンスを増加させるために信号巻線の電線だ
けを他の２本の電線より巻数を多くする場合もある。本
実施例では、電源巻線の２本の電線は８回巻きである
が、信号巻線の電線は１６回巻きとして、例えば伝送レ
ート５Ｍｂｐｓのマンチェスター符号を使用した場合、
実用上必要なレベルである４０μＨ程度のインダクタン
スを確保している。

【００１１】モータドライバー３２の電源供給回路２０
は、ドライバー側変圧器４の電源巻線６ａ、６ｂ、電源
ケーブル３３、検出器側変圧器１の電源巻線３ａ、３ｂ
を通して電源受け回路２２に制御電源として例えば直流
５Ｖ−０Ｖを供給する。電源受け回路２２は、供給され
た直流電圧をモータ位置検出器３１内の各制御回路に図
示しない給電線を通して給電する。

【００１２】モータ位置検出器３１では、位置検出回路
２４は、モータ９０の位置情報を構成するＡ相信号、Ｂ
相信号、Ｚ相信号、および３つのＣＳ（ｃｏｍｍｕｔａ
ｔｉｏｎ ｓｅｎｓｏｒ）信号の６つの信号をパラレル
に出力する。エンコード回路２５は、上記パラレルなモ
ータ位置情報をシリアルに変換する。すなわち、一定時
間ごとの前記６つの信号を１つのシリアル情報にまとめ
て、一対の電線で伝送できるようにする。モータ位置送
信回路１３は、ラインドライバー８により、シリアルな
モータ位置情報を検出器側変圧器１の信号巻線２へ差動
形式で出力する。

【００１３】従来例１では、ラインドライバー８には市
販のインターフェイス用ＩＣを使用している。検出器側
変圧器１の信号巻線２に出力されたモータ位置情報は、
変圧器作用によって電源巻線３ａ、３ｂに伝わり、電源
電圧と重畳され、電源ケーブル３３を通ってドライバー
側変圧器４の電源巻線６ａ、６ｂに伝送される。

【００１４】モータドライバー３２では、ラインレシー
バー９を有するモータ位置受信回路１４は、ドライバー
側変圧器４の信号巻線５を通してモータ位置情報を受信
する。デコード回路２６は、シリアルなモータ位置情報
をパラレルに変換する。モータ駆動回路２７は、かくし
て得たパラレルなモータ位置情報にもとづいてモータを
駆動する。

【００１５】従来例１では、差動形式の入力を処理する
ラインレシーバー９には市販のインターフェイス用ＩＣ
を使用している。電源受け回路２２へのノイズ侵入を防
止するために、モータ位置検出器３１の電源受け回路２
２と検出器側変圧器１の間で、１０〜１００μＦ程度の
コンデンサ２９を線間に接続する。また、電源供給部２
０へのノイズ侵入を防止するために、モータドライバー
３２の電源供給回路２０とドライバー側変圧器４の間
で、１０〜１００μＦ程度のコンデンサ２８を線間に接
続する。高速、高周波で信号を伝送する場合に支障とな
る伝送線間の信号の反射を防止するために、電源ケーブ
ル３３とドライバー側変圧器４の間で、電源ケーブル３
３の特性インピーダンスと同じ抵抗値を有する終端抵抗
４８を線間に接続する。従来例１では、終端抵抗４８の
抵抗値は、電源ケーブル３３の特性インピーダンスの値
と同じ１００Ωである。但し、電源に直流電圧を用いて
いるため、終端抵抗４８に直列にコンデンサを接続し、
信号の交流成分のみに効果がでるようにしている。抵抗
のみの場合は、抵抗の発熱があり、また、伝送波形が歪
む場合がある。

【００１６】電源ケーブル３３にツイストペア電線やシ
ールド付きツイストペア電線を使用することは、外来ノ
イズの除去、コモンモードノイズ耐量の向上に有効であ
る。

【００１７】以上説明した図９の従来例１は、１つの信
号巻線２と２つの電源巻線３ａ−３ｂを有する検出器側
変圧器１と、１つの信号巻線５と２つの電源巻線６ａ−
６ｂを有するドライバー側変圧器４を備え、平衡伝送で
信号を伝達する。モータ制御装置が良い環境に設置され
る場合は、不平衡伝送による信号伝達が可能である。図
１０は不平衡伝送の構成を示す。図１０の構成は、１つ
の信号巻線７２と１つの電源巻線７３を有する検出器側
変圧器７１と、１つの信号巻線７５と１つの電源巻線７
６を有するドライバー側変圧器７４を備え、不平衡伝送
によって信号を伝達する。図１０の構成は、図９の構成
とくらべて小サイズかつ低コストである。

【００１８】（従来例２）図１１は、従来例２である。
従来例１と同じ部材には同番号を付して説明を省略す
る。本実施例のモータ制御装置は、モータドライバー３
２のデコード回路２６とモータ位置検出器３１のエンコ
ード回路２５の間で双方向に情報の伝達を行う。

【００１９】モータドライバー３２は、送信と受信の両
方が可能なトランシーバ１１を有する送受信回路１８を
使用することにより、モータ位置受信回路と制御信号送
信回路の両方を備える。送受信回路１８は常時は受信モ
ードであるが、デコード回路２６からの送信モード信号
２６ａにより送信モードに切り替わる。デコード回路２
６は、信号送信時は送信モード信号２６ａを出して送受
信回路１８を送信モードにするが、信号送信が終了する
と送信モード信号２６ａを消し、送受信回路１８は受信
モードに戻る。

【００２０】モータ位置検出器３１は、送信と受信の両
方が可能なトランシーバ１０を有する送受信回路１７を
使用することにより、モータ位置送信回路と制御信号受
信回路の両方を備える。送受信回路１７は常時は受信モ
ードであるが、エンコード回路２５からの送信モード信
号２５ａにより送信モードに切り替わる。エンコード回
路２５は、信号送信時は送信モード信号２５ａを出して
送受信回路１７を送信モードにするが、信号送信が終了
すると送信モード信号２５ａを消し、送受信回路１７は
受信モードに戻る。

【００２１】トランシーバ１０、１１は、双方向に差動
入出力する回路であり、本実施例では市販のインターフ
ェイス用ＩＣを使用している。さらに、信号が反射する
のを防止するため、電源ケーブル３３と検出器側変圧器
１の間で、電源ケーブル３３の特性インピーダンスと同
じ抵抗値を有する終端抵抗４９を線間に接続する。本実
施例のモータ制御装置は、モータドライバー３２とモー
タ位置検出器３１の間で、モータ位置情報、検出器の動
作状態情報、モータ固有の情報、制御用のパラメータな
どさまざまな情報のやりとりが可能である。

【００２２】以下に、モータ位置情報の伝達の１例を述
べる。１）デコード回路２６は、図示しないタイマーが
発する制御タイミングにしたがって、送信モード信号２
６ａを出して送受信回路１８を送信モードに切り替え、
モータ位置情報を要求するための検出器制御信号１５を
送受信回路１８に出力する、２）送受信回路１８は、検
出器制御信号１５をドライバー側変圧器４の信号巻線５
に送信する、送信が終了するとデコード回路２６は送信
モード信号２６ａを消し、送受信回路１８は受信モード
にもどる、３）検出器制御信号１５は、ドライバー側変
圧器４の信号巻線５、電源巻線６ａ、６ｂ、電源ケーブ
ル３３、検出器側変圧器１の電源巻線３ａ、３ｂ、およ
び信号巻線２を通って送受信回路１７に受信される、送
受信回路１７は受信した検出器制御信号１５をエンコー
ド回路２５に送る、４）エンコード回路２５は、送信モ
ード信号２５ａを出して送受信回路１７を送信モードに
切り替え、その時点のシリアルなモータ位置情報を送受
信回路１７に出力する、５）送受信回路１７は、シリア
ルなモータ位置情報を検出器側変圧器１の信号巻線２に
送信する、送信が終了するとエンコード回路２５は送信
モード信号２５ａを消し、送受信回路１７は受信モード
にもどる、６）シリアルなモータ位置情報は、検出器側
変圧器１の信号巻線２、電源巻線３ａ、３ｂ、電源ケー
ブル３３、ドライバー側変圧器４の電源巻線６ａ、６
ｂ、および信号巻線５を通って送受信回路１８で受信さ
れる、送受信回路１８は受信したシリアルなモータ位置
情報をデコード回路２６に送る、７）デコード回路２６
は、シリアルなモータ位置情報をパラレルデータに変換
し、モータ駆動回路２７に出力する、８）モータ駆動回
路２７は、かくして得たモータ位置情報にもとづいてモ
ータを制御する。

【００２３】（従来例３）図１２は、モータ制御装置の
従来例３である。他の従来例と同じ部材には同番号を付
している。一対（２本）の電線７−７を有する電源ケー
ブル３３は、モータドライバー３２からモータ位置検出
器３１へ電源を供給する。

【００２４】モータ位置検出器３１では、検出器側チョ
ークコイル４１の２つの巻線４０ａと４０ｂはそれぞ
れ、電源ケーブル３３と電源受け回路２２の間を接続し
て電源受け通路を構成する。また、電源供給回路２０は
ドライバー側の制御電源としてモータドライバー３２内
の各制御回路に図示しない給電線を通して給電する。信
号伝送用の２つの検出器側結合コンデンサ４４ａ、４４
ｂはそれぞれ、一端を電源ケーブル３３と検出器側チョ
ークコイル４１の間に結合する。結合コンデンサ４４
ａ、４４ｂは、伝送信号中の最長パルスが伝送できるよ
うに充分に大きな容量を有する。検出器側チョークコイ
ル４１は、伝送信号を電源受け回路２２と交流的に絶縁
するように充分に大きなインダクタンスを有する。モー
タドライバー３２では、ドライバー側チョークコイル４
３の２つの巻線４２ａ、４２ｂはそれぞれ、電源供給回
路２０と電源ケーブル３３の間を接続して電源供給通路
を構成する。信号伝送用の２つのドライバー側結合コン
デンサ４５ａ、４５ｂはそれぞれ、一端を電源ケーブル
３３とドライバー側チョークコイル４３の間に結合す
る。結合コンデンサ４５ａ、４５ｂは、伝送信号中の最
長パルスが伝送できるように充分に大きな容量を有す
る。ドライバー側チョークコイル４３は、伝送信号を電
源供給回路２０と交流的に絶縁するように充分に大きな
インダクタンスを有する。モータドライバー３２の電源
供給回路２０は、ドライバー側チョークコイル４３、電
源ケーブル３３、検出器側チョークコイル４１を通して
電源受け回路２２に制御電源として例えば直流５Ｖ−０
Ｖを供給する。電源受け回路２２は、供給された直流電
圧をモータ位置検出器３１内の各制御回路に、図示しな
い給電線を通して給電する。

【００２５】モータ位置検出器３１では、位置検出回路
２４は、モータ９０の位置情報を構成するＡ相信号、Ｂ
相信号、Ｚ相信号、および３つのＣＳ信号の６つの信号
をパラレルに出力する。エンコード回路２５は、上記パ
ラレルなモータ位置情報をシリアルに変換する。すなわ
ち、一定時間ごとの前記６つの信号を１つのシリアル情
報にまとめて、一対の電線で伝送できるようにする。モ
ータ位置送信回路１３は、ラインドライバー８により、
シリアルなモータ位置情報を検出器側結合コンデンサ４
４ａ、４４ｂへ差動形式で出力する。本実施例では、ラ
インドライバー８には市販のインターフェイス用ＩＣを
使用している。検出器側結合コンデンサ４４ａ、４４ｂ
に出力されたモータ位置情報は、検出器側チョークコイ
ル４１によって電源受け回路２２へ流れるのを妨げら
れ、静電誘導作用によって電源ケーブルに重畳される。
電源ケーブルを介してモータドライバー３２に達したモ
ータ位置情報は、ドライバー側チョークコイル４３によ
って電源供給回路２０へ流れるのを妨げられる。ライン
レシーバー９を有するモータ位置受信回路１４は、ドラ
イバー側結合コンデンサ４５ａ、４５ｂを通してモータ
位置情報を受信する。デコード回路２６は、シリアルな
モータ位置情報をパラレルに変換する。モータ駆動回路
２７は、かくして得たパラレルなモータ位置情報にもと
づいてモータを駆動する。本実施例では、差動形式の入
力を処理するラインレシーバー９には市販のインターフ
ェイス用ＩＣを使用している。電源受け回路２２へのノ
イズ侵入を防止するために、検出器側チョークコイル４
１と電源受け回路２２の間で、１０〜１００μＦ程度の
コンデンサ２９を線間に接続する。電源供給回路２０へ
のノイズ侵入を防止するために、ドライバー側チョーク
コイル４３と電源供給回路２０の間で、１０〜１００μ
Ｆ程度のコンデンサ２８を線間に接続する。また、高
速、高周波で信号を伝送する場合に支障となる伝送線間
の信号の反射を防止するために、ドライバー側チョーク
コイル４３と電源ケーブル３３の間で、電源ケーブル３
３の特性インピーダンスと同じ抵抗値を有する終端抵抗
４８を線間に接続する。本実施例では、終端抵抗４８の
抵抗値は、電源ケーブル３３の特性インピーダンスの値
と同じ１００Ωである。但し、電源に直流電圧を用いて
いるため、終端抵抗４８に直列にコンデンサを接続し、
信号の交流成分のみに効果がでるようにしている。抵抗
のみの場合は、抵抗の発熱があり、また、伝送波形が歪
む場合がある。電源ケーブル３３にツイストペア電線や
シールド付きツイストペア電線を使用することは、外来
ノイズの除去、コモンモードノイズ耐量の向上に有効で
ある。なお、チョークコイルの鉄心として、リング状の
フェライトコアや角型の分割型フェライトコアが使用可
能である。

【００２６】以上説明した図１２の従来例は、２つの巻
線４０ａ−４０ｂを有する検出器側チョークコイル４
１、２つの巻線４２ａ−４２ｂを有するドライバー側チ
ョークコイル４３、２つの検出器側結合コンデンサ４４
ａ−４４ｂ、および２つのドライバー側結合コンデンサ
４５ａ−４５ｂを有し、平衡伝送で信号を伝達する。モ
ータ制御装置が良い環境に設置される場合は、不平衡伝
送による信号伝達が可能である。図１３は不平衡電送の
構成を示す。図１３において、他の従来例と同じ部材に
は同番号を付して説明を省略する。図１３の構成は、１
つの巻線８１を有する検出器側チョークコイル８０、１
つの巻線８３を有するドライバー側チョークコイル８
２、１つの検出器側結合コンデンサ８４、および１つの
ドライバー側結合コンデンサ８５、信号出力素子８を有
するモータ位置送信回路１３、信号受信素子９を有する
モータ位置受信回路１４を有し、不平衡伝送によって信
号を伝達する。図１３の構成は、図１２の構成とくらべ
て小サイズかつ低コストである。

【００２７】（従来例４）図１４は、従来例４である。
他の従来例と同じ部材には同番号を付して説明を省略す
る。従来例４のモータ制御装置は、従来例２と同様にモ
ータドライバー３２とモータ位置検出器３１の間で双方
向に情報の伝達ができる。

【００２８】モータドライバー３２は、モータ位置情報
を要求するための検出器制御信号をモータ位置検出器３
１へ送信する制御信号送信回路をさらに備えている。具
体的には、モータドライバー３２は、送信と受信の両方
が可能なトランシーバ１１を有する送受信回路１８を使
用することにより、モータ位置受信回路と制御信号送信
回路の両方を備える。

【００２９】モータ位置検出器３１は、制御信号送信回
路をさらに備えている。具体的には、モータ位置検出器
３１は、受信の両方が可能なトランシーバ１０を有する
送受信回路１７を使用することにより、モータ位置送信
回路と制御信号受信回路の両方を備える。

【００３０】トランシーバ１０、１１は、双方向に差動
入出力する回路であり、本実施例では市販のインターフ
ェイス用ＩＣを使用している。さらに、信号が反射する
のを防止するため、電源ケーブル３３と検出器側チョー
クコイル４１の間で、電源ケーブル３３の特性インピー
ダンスと同じ抵抗値を有する終端抵抗４９を線間に接続
する。送受信回路１８内の制御信号送信回路は、モータ
位置情報を要求するための検出器制御信号１５を、ドラ
イバー側結合コンデンサ４５ａ、４５ｂに出力する。検
出器制御信号１５は、電源ケーブル３３と検出器側結合
コンデンサ４４ａ、４４ｂを経由して、送受信回路１７
内の制御信号受信回路で受信される。

【００３１】（従来例５）図１５は、本発明のモータ制
御装置の従来例５である。他の従来例と同じ部材には同
番号を付している。一対（２本）の電線７−７を有する
電源ケーブル３３は、モータドライバー３２からモータ
位置検出器３１へ電源を供給する。

【００３２】モータ位置検出器３１では、検出器側チョ
ークコイル４１の２つの巻線４０ａと４０ｂはそれぞ
れ、電源ケーブル３３と電源受け回路部２２の間を接続
して電源受け通路を構成する。信号伝送用の２つの検出
器側結合コンデンサ４４ａ、４４ｂはそれぞれ、一端を
電源ケーブル３３と検出器側チョークコイル４１の間に
結合する。結合コンデンサ４４ａ、４４ｂは、伝送信号
中の最長パルスが伝送できるように充分に大きな容量を
有する。検出器側チョークコイル４１は、伝送信号を電
源受け回路２２と交流的に絶縁するように充分に大きな
インダクタンスを有する。

【００３３】モータドライバー３２では、ドライバー側
変圧器４は信号巻線５と２つの電源巻線６ａ、６ｂを有
する。２つの電源巻線６ａ、６ｂはそれぞれ、電源ケー
ブル３３と電源供給回路２０の間を接続して電源供給通
路を構成する。また、電源供給回路２０はドライバー側
の制御電源としてモータドライバー３２内の各制御回路
に図示しない給電線を通して給電する。

【００３４】ドライバー側変圧器４は、ドライバー側内
回路基板に実装するため、１０ｍｍ角程度のＥ型分割フ
ェライトコアとボビンから構成されたＳＭＤ（ｓｕｒｆ
ａｃｅ ｍｏｕｎｔｅｄ ｔｙｐｅ）タイプを使用し、
前記ボビンに３本の電線を数回巻き付けた構成である。
３本の電線のうち１本は信号巻線５、２本は電源巻線６
ａ、６ｂである。信号巻線５は、伝送信号中の最長パル
スが伝送できるように充分に大きなインダクタンスが必
要である。信号巻線５のインダクタンスを増加させるた
めに信号巻線の電線だけを他の２本の電線より巻数を多
くする場合もある。本実施例では、電源巻線６ａ、６ｂ
の２本の電線は８回巻きであるが、信号巻線５の電線は
１６回巻きとして、例えば伝送レート５Ｍｂｐｓのマン
チェスター符号を使用した場合、実用上必要なレベルで
ある４０μＨ程度のインダクタンスを確保している。

【００３５】モータドライバー３２の電源供給回路２０
は、ドライバー側変圧器４の電源巻線６ａ、６ｂ、電源
ケーブル３３、検出器側チョークコイル４１を通して電
源受け回路２２に制御電源として例えば直流５Ｖ−０Ｖ
を供給する。電源受け回路２２は、供給された直流電圧
をモータ位置検出器３１内の各制御回路に、図示しない
給電線を通して給電する。モータ位置検出器３１では、
位置検出回路２４は、モータ９０の位置情報を構成する
Ａ相信号、Ｂ相信号、Ｚ相信号、および３つのＣＳ信号
の６つの信号をパラレルに出力する。エンコード回路２
５は、上記パラレルなモータ位置情報をシリアルに変換
する。すなわち、一定時間ごとの前記６つの信号を１つ
のシリアル情報にまとめて、一対の電線で伝送できるよ
うにする。モータ位置送信回路１３は、ラインドライバ
ー８により、シリアルなモータ位置情報を検出器側結合
コンデンサ４４ａ、４４ｂへ差動形式で出力する。本実
施例では、ラインドライバー８には市販のインターフェ
イス用ＩＣを使用している。検出器側結合コンデンサ４
４ａ、４４ｂに出力されたモータ位置情報は、検出器側
チョークコイル４１によって電源受け回路２２へ流れる
のを妨げられ、静電誘導作用によって電源ケーブルに重
畳され、ドライバー側変圧器４の電源巻線６ａ、６ｂに
伝達される。ラインレシーバー９を有するモータ位置受
信回路１４は、ドライバー側変圧器４の信号巻線５を通
してモータ位置情報を受信する。デコード回路２６は、
シリアルなモータ位置情報をパラレルに変換する。モー
タ駆動回路２７は、かくして得たパラレルなモータ位置
情報にもとづいてモータを駆動する。

【００３６】従来例５では、差動形式の入力を処理する
ラインレシーバー９には市販のインターフェイス用ＩＣ
を使用している。

【００３７】電源受け回路２２へのノイズ侵入を防止す
るために、検出器側チョークコイル４１と電源受け回路
２２の間で、１０〜１００μＦ程度のコンデンサ２９を
線間に接続する。電源供給回路２０へのノイズ侵入を防
止するために、ドライバー側変圧器４と電源供給回路２
０の間で、１０〜１００μＦ程度のコンデンサ２８を線
間に接続する。また、高速、高周波で信号を伝送する場
合に支障となる伝送線間の信号の反射を防止するため
に、ドライバー側変圧器４と電源ケーブル３３の間で、
電源ケーブル３３の特性インピーダンスと同じ抵抗値を
有する終端抵抗４８を線間に接続する。本実施例では、
終端抵抗４８の抵抗値は、電源ケーブル３３の特性イン
ピーダンスの値と同じ１００Ωである。但し、電源に直
流電圧を用いているため、終端抵抗４８に直列にコンデ
ンサを接続し、信号の交流成分のみに効果がでるように
している。抵抗のみの場合は、抵抗の発熱があり、ま
た、伝送波形が歪む場合がある。電源ケーブル３３にツ
イストペア電線やシールド付きツイストペア電線を使用
することは、外来ノイズの除去、コモンモードノイズ耐
量の向上に有効である。

【００３８】なお、チョークコイルの鉄心として、リン
グ状のフェライトコアや角型の分割型フェライトコアが
使用可能である。

【００３９】以上説明した図１５の従来例は、２つの巻
線４０ａ−４０ｂを有する検出器側チョークコイル４
１、２つの検出器側結合コンデンサ４４ａ−４４ｂ、お
よび１つの信号巻線５と２つの電源巻線６ａ−６ｂを有
するドライバー側変圧器４を備え、平衡伝送で信号を伝
達する。モータ制御装置が良い環境に設置される場合
は、不平衡伝送による信号伝達が可能である。図１６は
不平衡電送の構成を示す。図１６において、他の従来例
と同じ部材には同番号を付して説明を省略する。図１６
の構成は、１つの巻線８１を有する検出器側チョークコ
イル８０、１つの検出器側結合コンデンサ８４、信号出
力素子８を有するモータ位置送信回路１３、および１つ
の信号巻線７５と１つの電源巻線７６を有するドライバ
ー側変圧器７４を備え、不平衡伝送によって信号を伝達
する。図１６の構成は、図１５の構成とくらべて小サイ
ズかつ低コストである。

【００４０】（従来例６）図１７は、本発明の従来例６
である。他の従来例６と同じ部材には同番号を付して説
明を省略する。本実施例のモータ制御装置は、第２実施
例と同様にモータドライバー３２とモータ位置検出器３
１の間で双方向に情報の伝達ができる。

【００４１】モータドライバー３２は、モータ位置情報
を要求するための検出器制御信号をモータ位置検出器３
１へ送信する制御信号送信回路をさらに備えている。具
体的には、モータドライバー３２は、送信と受信の両方
が可能なトランシーバ１１を有する送受信回路１８を使
用することにより、モータ位置受信回路と制御信号送信
回路の両方を備える。モータ位置検出器３１は、制御信
号受信回路をさらに備えている。具体的には、モータ位
置検出器３１は、送信と受信の両方が可能なトランシー
バ１０を有する送受信回路１７を使用することにより、
モータ位置送信回路と制御信号受信回路の両方を備え
る。

【００４２】トランシーバ１０、１１は、双方向に差動
入出力する回路であり、本実施例では市販のインターフ
ェイス用ＩＣを使用している。さらに、信号が反射する
のを防止するため、電源ケーブル３３と検出器側チョー
クコイル４１の間で、電源ケーブル３３の特性インピー
ダンスと同じ抵抗値を有する終端抵抗４９を線間に接続
する。送受信回路１８内の制御信号送信回路は、モータ
位置情報を要求するための検出器制御信号１５を、ドラ
イバー側変圧器４の信号巻線５に出力する。検出器制御
信号１５は、電源ケーブル３３と検出器側結合コンデン
サ４４ａ、４４ｂを経由して、送受信回路１７内の制御
信号受信回路で受信される。

【００４３】（従来例７）図１８は、モータ制御装置の
従来例７である。他の従来例と同じ部材には同番号を付
している。一対（２本）の電線７−７を有する電源ケー
ブル３３は、モータドライバー３２からモータ位置検出
器３１へ電源電圧を供給する。

【００４４】モータ位置検出器３１では、検出器側変圧
器１は信号巻線２と２つの電源巻線３ａ、３ｂを有す
る。２つの電源巻線３ａ、３ｂはそれぞれ、電源ケーブ
ル３３と電源受け回路２２の間を接続して電源受け通路
を構成する。

【００４５】検出器側変圧器１は、検出器側内回路基板
に実装するため、１０ｍｍ角程度のＥ型分割フェライト
コアとボビンから構成されたＳＭＤ（ｓｕｒｆａｃｅ
ｍｏｕｎｔｅｄ ｔｙｐｅ）タイプを使用し、前記ボビ
ンに３本の電線を数回巻き付けた構成である。３本の電
線のうち１本は信号巻線２、２本は電源巻線３ａ、３ｂ
である。信号巻線２は、伝送信号中の最長パルスが伝送
できるように充分に大きなインダクタンスが必要であ
る。信号巻線２のインダクタンスを増加させるために信
号巻線の電線だけを他の２本の電線より巻数を多くする
場合もある。本実施例では、電源巻線３ａ、３ｂの２本
の電線は８回巻きであるが、信号巻線２の電線は１６回
巻きとして、例えば伝送レート５Ｍｂｐｓのマンチェス
ター符号を使用した場合、実用上必要なレベルである４
０μＨ程度のインダクタンスを確保している。

【００４６】モータドライバー３２では、ドライバー側
チョークコイル４３の２つの巻線４２ａ、４２ｂはそれ
ぞれ、電源供給回路２０と電源ケーブル３３の間を接続
して電源供給通路を構成する。また、電源供給回路２０
はドライバー側の制御電源としてモータドライバー３２
内の各制御回路に図示しない給電線を通して給電する。
信号伝送用の２つのドライバー側結合コンデンサ４５
ａ、４５ｂはそれぞれ、一端を電源ケーブル３３とドラ
イバー側チョークコイル４３の間に結合する。結合コン
デンサ４５ａ、４５ｂは、伝送信号中の最長パルスが伝
送できるように充分に大きな容量を有する。ドライバー
側チョークコイル４３は、伝送信号を電源供給回路２０
と交流的に絶縁するように充分に大きなインダクタンス
を有する。

【００４７】モータドライバー３２の電源供給回路２０
は、ドライバー側チョークコイル４３、電源ケーブル３
３、検出器側変圧器１の電源巻線３ａ、３ｂを通して電
源受け回路２２に制御電源として例えば直流５Ｖ−０Ｖ
を供給する。電源受け回路２２は、供給された直流電圧
をモータ位置検出器３１内の各制御回路に、図示しない
給電線を通して給電する。

【００４８】モータ位置検出器３１では、位置検出回路
２４は、モータ９０の位置情報を構成するＡ相信号、Ｂ
相信号、Ｚ相信号、および３つのＣＳ信号の６つの信号
をパラレルに出力する。エンコード回路２５は、上記パ
ラレルなモータ位置情報をシリアルに変換する。すなわ
ち、一定時間ごとの前記６つの信号を１つのシリアル情
報にまとめて、一対の電線で伝送できるようにする。モ
ータ位置送信回路１３は、ラインドライバー８により、
シリアルなモータ位置情報を検出器側変圧器１の信号巻
線２へ差動形式で出力する。従来例７は、ラインドライ
バー８には市販のインターフェイス用ＩＣを使用してい
る。検出器側変圧器１の信号巻線２に出力されたモータ
位置情報は、変圧器作用によって電源巻線３ａ、３ｂに
伝わり、電源電圧と重畳され、電源ケーブル３３を通っ
てモータドライバー３２に伝送される。

【００４９】モータドライバー３２では、ラインレシー
バー９を有するモータ位置受信回路１４は、ドライバー
側結合コンデンサ４５ａ、４５ｂを通してモータ位置情
報を受信する。デコード回路２６は、シリアルなモータ
位置情報をパラレルに変換する。モータ駆動回路２７
は、かくして得たパラレルなモータ位置情報にもとづい
てモータを駆動する。本実施例では、差動形式の入力を
処理するラインレシーバー９には市販のインターフェイ
ス用ＩＣを使用している。電源受け回路２２へのノイズ
侵入を防止するために、モータ位置検出器３１の電源受
け回路２２と検出器側変圧器１の間で、１０〜１００μ
Ｆ程度のコンデンサ２９を線間に接続する。また、電源
供給回路２０へのノイズ侵入を防止するために、モータ
ドライバー３２の電源供給回路２０とドライバー側チョ
ークコイル４３の間で、１０〜１００μＦ程度のコンデ
ンサ２８を線間に接続する。

【００５０】高速、高周波で信号を伝送する場合に支障
となる伝送線間の信号の反射を防止するために、電源ケ
ーブル３３とドライバー側チョークコイル４３の間で、
電源ケーブル３３の特性インピーダンスと同じ抵抗値を
有する終端抵抗４８を線間に接続する。本実施例では、
終端抵抗４８の抵抗値は、電源ケーブル３３の特性イン
ピーダンスの値と同じ１００Ωである。但し、電源に直
流電圧を用いているため、終端抵抗４８に直列にコンデ
ンサを接続し、信号の交流成分のみに効果がでるように
している。抵抗のみの場合は、抵抗の発熱があり、ま
た、伝送波形が歪む場合がある。

【００５１】電源ケーブル３３にツイストペア電線やシ
ールド付きツイストペア電線を使用することは、外来ノ
イズの除去、コモンモードノイズ耐量の向上に有効であ
る。

【００５２】なお、チョークコイルの鉄心として、リン
グ状のフェライトコアや角型の分割型フェライトコアが
使用可能である。

【００５３】以上説明した図１８の従来例は、１つの信
号巻線２と２つの電源巻線３ａ−３ｂを有する検出器側
変圧器１、２つの巻線４２ａ−４２ｂを有するドライバ
ー側チョークコイル４３、および２つのドライバー側結
合コンデンサ４５ａ−４５ｂを備え、平衡伝送で信号を
伝達する。モータ制御装置が良い環境に設置される場合
は、不平衡伝送による信号伝達が可能である。図１９は
不平衡電送の構成を示す。図１９において、他の従来例
と同じ部材には同番号を付して説明を省略する。図１９
の構成は、１つの信号巻線７２と１つの電源巻線７３を
有する検出器側変圧器７１、１つの巻線８３を有する検
出器側チョークコイル８２、および１つのドライバー側
結合コンデンサ８５、信号受信回路９を有するモータ位
置受信素子１４を備え、不平衡伝送によって信号を伝達
する。図１９の構成は、図１８の構成とくらべて小サイ
ズかつ低コストである。

【００５４】（従来例８）図２０は、従来例８である。
他の従来例と同じ部材には同番号を付して説明を省略す
る。本実施例のモータ制御装置は、第２実施例と同様に
モータドライバー３２とモータ位置検出器３１の間で双
方向に情報の伝達ができる。

【００５５】モータドライバー３２は、モータ位置情報
を要求するための検出器制御信号をモータ位置検出器３
１へ送信する制御信号送信回路をさらに備えている。具
体的には、モータドライバー３２は、送信と受信の両方
が可能なトランシーバ１１を有する送受信回路１８を使
用することにより、モータ位置受信回路と制御信号送信
回路の両方を備える。モータ位置検出器３１は、制御信
号受信回路をさらに備えている。具体的には、モータ位
置検出器３１は、送信と受信の両方が可能なトランシー
バ１０を有する送受信回路１７を使用することにより、
モータ位置送信回路と制御信号受信回路の両方を備え
る。

【００５６】トランシーバ１０、１１は、双方向に差動
入出力する回路であり、従来例８では市販のインターフ
ェイス用ＩＣを使用している。さらに、信号が反射する
のを防止するため、電源ケーブル３３と検出器側変圧器
１の間で、電源ケーブル３３の特性インピーダンスと同
じ抵抗値を有する終端抵抗４９を線間に接続する。送受
信回路１８内の制御信号送信回路は、モータ位置情報を
要求するための検出器制御信号１５を、ドライバー側結
合コンデンサ４５ａ、４５ｂに出力する。検出器制御信
号１５は、電源ケーブル３３と検出器側変圧器１の信号
巻線２を経由して、送受信回路１７内の制御信号受信回
路で受信される。

【００５７】

【発明が解決しようとする課題】従来のモータドライバ
ーの電源供給回路は、電源ケーブルを通して電源受け回
路に制御電源を供給する。この際、電源ケーブルの長さ
に比例的に、電圧降下が発生するので、電源ケーブルが
長くなると、制御電源を電源受け回路に安定的に供給す
ることができない。電源受け回路が安定的に許容値内の
制御電源電圧（例えば５ボルト±０．２５ボルト）を受
けるために対策が必要である。

【００５８】電源ケーブルと信号伝送用ケーブルを別個
の伝送線としていた従来の方法では、電源ケーブルが２
本、信号伝送用ケーブルが２本の合計４本の電線を使用
してのエンコーダ信号の伝送が最も電線の少ない方法で
あった。この方法では電源ケーブルと信号伝送用ケーブ
ルが別個のため、モータとモータドライバ間が遠い場合
にはモータの近くに直流電源を配置し、検出器の電源受
け回路に電源を供給することができた。

【００５９】本発明はモータドライバとモータ位置検出
器の間を２本一対の電源ケーブルで接続し検出器に電源
を供給すると共に、電源ケーブルに信号を重畳し、伝送
する。このため、電源ケーブルの接続端子が信号の端子
でもあり、前述のようにモータの近くに直流電源を配置
し供給するために、同端子を使用することはできない。

【００６０】本件発明は、このような課題に鑑み電源ケ
ーブルが長くなっても安定的した制御電源を供給できる
モータ制御装置を提供することを目的とする。

【００６１】

【課題を解決するための手段】本件発明は、モータ位置
検出器、および、一対の電線を有する電源ケーブルによ
りモータ位置検出器と接続されるモータドライバーを有
し、モータドライバーからモータ位置検出器へ電源ケー
ブルを経由して制御電源を供給し、かつ、モータ位置検
出器とモータドライバーの間で、モータ駆動のための情
報を電源ケーブルを経由して伝送するモータ制御装置で
あって、上記モータ位置検出器は、電源受け部、電源ケ
ーブルと電源受け部の間を接続する電源受け通路、電源
受け通路と交流結合する検出器側信号結合回路、モータ
位置のパラレル情報を出力するモータ位置検出回路、モ
ータ位置のパラレル情報をシリアル情報に変換するエン
コード回路、および、モータ位置のシリアル情報を検出
器側信号結合回路に出力するモータ位置送信回路を備
え、上記モータドライバーは、電源供給部、電源供給部
と電源ケーブルの間を接続する電源供給通路、電源供給
通路と交流結合するドライバー側信号結合回路、モータ
位置のシリアル情報をドライバー側信号結合回路から受
けるモータ位置受信回路、モータ位置のシリアル情報を
パラレル情報に変換するデコード回路、供給電源の電圧
を調整する回路、および、かくして得られたモータ位置
のパラレル情報にもとづいてモータを駆動するモータ駆
動回路を備えた構成であり、電源供給部に供給電源の電
圧を調整回路を備え、供給電圧を、使用する電源ケーブ
ルの電圧降下分だけ高く調整する。

【００６２】

【発明の実施の形態】本件発明は、モータ位置検出器、
および、一対の電線を有する電源ケーブルによりモータ
位置検出器と接続されるモータドライバーを有し、モー
タドライバーからモータ位置検出器へ電源ケーブルを経
由して制御電源を供給し、かつ、モータ位置検出器とモ
ータドライバーの間で、モータ駆動のための情報を電源
ケーブルを経由して伝送するモータ制御装置であって、
上記モータ位置検出器は、電源受け部、電源ケーブルと
電源受け部の間を接続する電源受け通路、電源受け通路
と交流結合する検出器側信号結合回路、モータ位置のパ
ラレル情報を出力するモータ位置検出回路、モータ位置
のパラレル情報をシリアル情報に変換するエンコード回
路、および、モータ位置のシリアル情報を検出器側信号
結合回路に出力するモータ位置送信回路を備え、上記モ
ータドライバーは、電源供給部、電源供給部と電源ケー
ブルの間を接続する電源供給通路、電源供給通路と交流
結合するドライバー側信号結合回路、モータ位置のシリ
アル情報をドライバー側信号結合回路から受けるモータ
位置受信回路、モータ位置のシリアル情報をパラレル情
報に変換するデコード回路、供給電源の電圧を調整する
回路、および、かくして得られたモータ位置のパラレル
情報にもとづいてモータを駆動するモータ駆動回路を備
えた構成である。

【００６３】また、本件発明は、モータ位置検出器、お
よび、一対の電線を有する電源ケーブルによりモータ位
置検出器と接続されるモータドライバーを有し、モータ
ドライバーからモータ位置検出器へ電源ケーブルを経由
して制御電源を供給し、かつ、モータ位置検出器とモー
タドライバーの間で、モータ駆動のための情報を電源ケ
ーブルを経由して伝送するモータ制御装置であって、上
記モータ位置検出器は、電源受け部、受けた電圧を降圧
・定電圧化する電圧レギュレータ回路、電源ケーブルと
電源受け部の間を接続する電源受け通路、電源受け通路
と交流結合する検出器側信号結合回路、モータ位置のパ
ラレル情報を出力するモータ位置検出回路、モータ位置
のパラレル情報をシリアル情報に変換するエンコード回
路、および、モータ位置のシリアル情報を検出器側信号
結合回路に出力するモータ位置送信回路を備え、上記モ
ータドライバーは、電源供給部、電源供給部と電源ケー
ブルの間を接続する電源供給通路、電源供給通路と交流
結合するドライバー側信号結合回路、モータ位置のシリ
アル情報をドライバー側信号結合回路から受けるモータ
位置受信回路、モータ位置のシリアル情報をパラレル情
報に変換するデコード回路、および、かくして得られた
モータ位置のパラレル情報にもとづいてモータを駆動す
るモータ駆動回路を備えた構成である。

【００６４】また、本件発明は、モータ位置検出器、お
よび、一対の電線を有する電源ケーブルによりモータ位
置検出器と接続されるモータドライバーを有し、モータ
ドライバーからモータ位置検出器へ電源ケーブルを経由
して制御電源を供給し、かつ、モータ位置検出器とモー
タドライバーの間で、モータ駆動のための情報を電源ケ
ーブルを経由して伝送するモータ制御装置であって、上
記モータ位置検出器は、電源受け部、受けた電圧を昇圧
・定電圧化する電圧レギュレータ回路、電源ケーブルと
電源受け部の間を接続する電源受け通路、電源受け通路
と交流結合する検出器側信号結合回路、モータ位置のパ
ラレル情報を出力するモータ位置検出回路、モータ位置
のパラレル情報をシリアル情報に変換するエンコード回
路、および、モータ位置のシリアル情報を検出器側信号
結合回路に出力するモータ位置送信回路を備え、上記モ
ータドライバーは、電源供給部、電源供給部と電源ケー
ブルの間を接続する電源供給通路、電源供給通路と交流
結合するドライバー側信号結合回路、モータ位置のシリ
アル情報をドライバー側信号結合回路から受けるモータ
位置受信回路、モータ位置のシリアル情報をパラレル情
報に変換するデコード回路、および、かくして得られた
モータ位置のパラレル情報にもとづいてモータを駆動す
るモータ駆動回路を備えた構成である。また、本件発明
は、モータ位置検出器、および、一対の電線を有する電
源ケーブルによりモータ位置検出器と接続されるモータ
ドライバーを有し、モータドライバーからモータ位置検
出器へ電源ケーブルを経由して制御電源を供給し、か
つ、モータ位置検出器とモータドライバーの間で、モー
タ駆動のための情報を電源ケーブルを経由して伝送する
モータ制御装置であって、上記モータ位置検出器は、電
源受け部、電源ケーブルと電源受け部の間を接続する電
源受け通路、電源受け通路と交流結合する検出器側信号
結合回路、モータ位置のパラレル情報を出力するモータ
位置検出回路、モータ位置のパラレル情報をシリアル情
報に変換するエンコード回路、モータ位置のシリアル情
報を検出器側信号結合回路に出力するモータ位置送信回
路、および電源ケーブルを複数接続可能とする端子を備
え、上記モータドライバーは、電源供給部、電源供給部
と電源ケーブルの間を接続する電源供給通路、電源供給
通路と交流結合するドライバー側信号結合回路、モータ
位置のシリアル情報をドライバー側信号結合回路から受
けるモータ位置受信回路、モータ位置のシリアル情報を
パラレル情報に変換するデコード回路、かくして得られ
たモータ位置のパラレル情報にもとづいてモータを駆動
するモータ駆動回路および電源ケーブルを複数接続可能
とする端子を備えた構成である。

【００６５】また、本件発明は、モータ位置検出器、お
よび、一対の電線を有する電源ケーブルによりモータ位
置検出器と接続されるモータドライバーを有し、モータ
ドライバーからモータ位置検出器へ電源ケーブルを経由
して制御電源を供給し、かつ、モータ位置検出器とモー
タドライバーの間で、モータ駆動のための情報を電源ケ
ーブルを経由して伝送するモータ制御装置であって、上
記モータ位置検出器は、電源受け部、電源ケーブルと電
源受け部の間を接続する電源受け通路、電源受け通路と
交流結合する検出器側信号結合回路、モータ位置のパラ
レル情報を出力するモータ位置検出回路、モータ位置の
パラレル情報をシリアル情報に変換するエンコード回
路、モータ位置のシリアル情報を検出器側信号結合回路
に出力するモータ位置送信回路、および外部電源を接続
する端子を備え、上記モータドライバーは、電源供給
部、電源供給部と電源ケーブルの間を接続する電源供給
通路、電源供給通路と交流結合するドライバー側信号結
合回路、モータ位置のシリアル情報をドライバー側信号
結合回路から受けるモータ位置受信回路、モータ位置の
シリアル情報をパラレル情報に変換するデコード回路、
および、かくして得られたモータ位置のパラレル情報に
もとづいてモータを駆動するモータ駆動回路を備え構成
である。

【００６６】また、本件発明は、モータ位置検出器、お
よび、一対の電線を有する電源ケーブルによりモータ位
置検出器と接続されるモータドライバーを有し、モータ
ドライバーからモータ位置検出器へ電源ケーブルを経由
して制御電源を供給し、かつ、モータ位置検出器とモー
タドライバーの間で、モータ駆動のための情報を電源ケ
ーブルを経由して伝送するモータ制御装置であって、上
記モータ位置検出器は、電源受け部、電源ケーブルと電
源受け部の間を接続する電源受け通路、電源受け通路と
交流結合する検出器側信号結合回路、モータ位置のパラ
レル情報を出力するモータ位置検出回路、モータ位置の
パラレル情報をシリアル情報に変換するエンコード回
路、モータ位置のシリアル情報を検出器側信号結合回路
に出力するモータ位置送信回路、および、外部電源を接
続する端子を備え、上記モータドライバーは、電源供給
部、電源供給部と電源ケーブルの間を接続する電源供給
通路、電源供給通路と交流結合するドライバー側信号結
合回路、モータ位置のシリアル情報をドライバー側信号
結合回路から受けるモータ位置受信回路、モータ位置の
シリアル情報をパラレル情報に変換するデコード回路、
かくして得られたモータ位置のパラレル情報にもとづい
てモータを駆動するモータ駆動回路、および、電源供給
部からの出力線の切断部とその出力線切断部に取り付け
られて出力線をつなぐ短絡部材を備えた構成である。

【００６７】

【実施例】図１〜図５には、本発明のモータ制御装置の
実施例を示す。従来例と同じ部材には同番号を付してい
る。本実施例は、従来例の電源供給回路２０と電源受け
回路２２の構成の改良に関する。

【００６８】図１〜図５において、検出器側信号結合回
路６１およびドライバー側信号結合回路６２は、従来例
に記載されている変圧器、またはチョークコイルと結合
コンデンサを表している。モータ位置検出器３１および
モータドライバー３２内のその他の部材は、図面から省
略しているが、従来例と同じである。

【００６９】モータドライバー３２の電源供給回路２０
は、電源ケーブル３３を通して電源受け回路２２に制御
電源として例えば直流５ボルトを供給する。この際、電
源ケーブル３３の長さに比例的に、電圧降下が発生する
ので、電源受け回路２２が安定的に５ボルトを受けるた
めに対策が必要である。下記の対策の１つまたはいくつ
かを採用する。

【００７０】（１）図１に示すように、電源供給回路２
０に供給電圧調整回路６３を備え、供給電圧を、使用す
る電源ケーブル３３の電圧降下分だけ高く調整する。例
えばモータ位置検出器３１内部で使用する電源電圧が５
ボルトであり、使用する電源ケーブル３３による電圧効
果が２ボルトならば、電源供給回路２０の出力電圧を７
ボルトに調整することで、電源受け回路２２は５ボルト
の電圧を受電する。

【００７１】（２）図２に示すように、電源受け回路２
２に電圧レギュレータ６４を備える。電源供給回路２０
は、許可する最長の電源ケーブル３３に対応する高い供
給電圧を出力し、電圧レギュレータ６４は、受けた供給
電圧を５ボルトに定電圧化する。電圧レギュレータ６４
は降圧レギュレータで、例えば３端子シリーズレギュレ
ータのような安価なＩＣを中心に構成される。

【００７２】（３）図２に示すように、電源受け回路２
２に電圧レギュレータ６４を備える。電源供給回路２０
は、モータ位置検出器３１内の各制御回路に必要な電圧
を出力し、電源ケーブル３３が短い場合にはそのままの
電圧で使用し、電源ケーブルが長い場合には電圧レギュ
レータ６４は、受けた供給電圧を昇圧・制御し、各制御
回路に必要な電圧に定電圧化する。電圧レギュレータ６
４は昇圧レギュレータで、例えば昇圧チョッパ方式が用
いられる。

【００７３】（４）図３に示すように、複数本の電源ケ
ーブル３３を並列に使用して、電圧降下を小さくする。
モータドライバー３２及びモータ位置検出器３１は複数
本の電源ケーブル３３を接続できる端子を有する。ケー
ブル長が短い場合には１本の電源ケーブルを使用する
が、ケーブル長が長い場合には複数本の電源ケーブルを
使用する。

【００７４】（５）図４に示すように、電源受け回路２
２は、電源供給回路２０と外部電源６５の両方から給電
を受ける。モータ位置検出器３１は外部電源６５を接続
するための端子を有する。ケーブル長が短い場合は外部
電源６５は接続しないが、ケーブル長が長い場合にはそ
の端子に外部電源６５を接続する。

【００７５】（６）図５に示すように、電源受け回路２
２は外部電源６５からの給電を受ける。モータドライバ
ー３２は、電源供給回路２０の出力線の切断部６７と、
切断部６７に取り付けられて出力線をつなぐ短絡部材６
６を有する。短絡部材６６を切断部６７からはずすと出
力線は切断される。モータ位置検出器３１は、外部電源
６５を接続するための端子を有するが、電源ケーブル３
３が短い場合は外部電源６５を接続せず、電源供給回路
２０から電源の供給を受ける。電源ケーブル３３が長く
電源ケーブル３３での電圧降下が大きい場合は、外部電
源６５を接続して電源の供給を受け、短絡部材６６を切
断部６７からはずして電源供給回路２０からの電源の供
給を止める。

【００７６】図６は、磁気飽和の防止対策を施した本発
明のモータ制御装置であり、従来例と同じ部材には同番
号を付している。本実施例は、本発明で使用する検出器
側変圧器１とドライバー側変圧器４の磁気飽和の防止に
関する。

【００７７】図６に示すように、検出器側変圧器１は相
殺巻線９７を備える。検出器側変圧器１の磁気飽和を防
止するため、相殺巻線９７の巻線極性を、ＤＣ電流源９
６からの電流による相殺巻線９７のアンペアターンが、
電源巻線３ａ、３ｂのアンペアターンを相殺する方向に
設定する。ドライバー側変圧器４は相殺巻線９９を備え
る。ドライバー側変圧器４の磁気飽和を防止するため、
相殺巻線９９の巻線極性を、ＤＣ電流源９８からの電流
による相殺巻線９９のアンペアターンが、電源巻線６
ａ、６ｂのアンペアターンを相殺する方向に設定する。

【００７８】

【発明の効果】本件発明は、電源ケーブルが長くなって
も安定的した制御電源を供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電源ケーブルの電圧降下を補償する第
１の対策を示す図

【図２】本発明の電源ケーブルの電圧降下を補償する第
２の対策を示す図

【図３】本発明の電源ケーブルの電圧降下を補償する第
３、４の対策を示す図

【図４】本発明の電源ケーブルの電圧降下を補償する第
５の対策を示す図

【図５】本発明の電源ケーブルの電圧降下を補償する第
６の対策を示す図

【図６】本発明の変圧器の磁気飽和の防止を示す図

【図７】従来のモータ制御装置を示す図

【図８】従来のモータ制御装置のモータ駆動回路の詳細
を示す図

【図９】従来例１中の平衡伝送タイプのモータ制御装置
を示す図

【図１０】従来例１中の不平衡伝送タイプのモータ制御
装置を示す図

【図１１】従来例２中のモータ制御装置を示す図

【図１２】従来例３中の平衡伝送タイプのモータ制御装
置を示す図

【図１３】従来例３中の不平衡伝送タイプのモータ制御
装置を示す図

【図１４】従来例４のモータ制御装置を示す図

【図１５】従来例５中の平衡伝送タイプのモータ制御装
置を示す図

【図１６】従来例６中の不平衡伝送タイプのモータ制御
装置を示す図

【図１７】従来例６のモータ制御装置を示す図

【図１８】従来例７中の平衡伝送タイプのモータ制御装
置を示す図

【図１９】従来例７中の不平衡伝送タイプのモータ制御
装置を示す図

【図２０】従来例８のモータ制御装置を示す図

【符号の説明】

３２ モータドライバー ３３ 電源ケーブル ６１ 検出器信号結合回路 ６２ ドライバー側信号結合回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山▲崎▼ 浩一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 岸部 太郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H550 AA18 CC06 DD01 GG01 GG03 GG05 JJ02 JJ30 LL07 LL22 LL35 MM15

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ位置検出器、および、一対の電線
   を有する電源ケーブルによりモータ位置検出器と接続さ
   れるモータドライバーを有し、モータドライバーからモ
   ータ位置検出器へ電源ケーブルを経由して制御電源を供
   給し、かつ、モータ位置検出器とモータドライバーの間
   で、モータ駆動のための情報を電源ケーブルを経由して
   伝送するモータ制御装置であって、 上記モータ位置検出器は、電源受け部、電源ケーブルと
   電源受け部の間を接続する電源受け通路、電源受け通路
   と交流結合する検出器側信号結合回路、モータ位置のパ
   ラレル情報を出力するモータ位置検出回路、モータ位置
   のパラレル情報をシリアル情報に変換するエンコード回
   路、および、モータ位置のシリアル情報を検出器側信号
   結合回路に出力するモータ位置送信回路を備え、 上記モータドライバーは、電源供給部、電源供給部と電
   源ケーブルの間を接続する電源供給通路、電源供給通路
   と交流結合するドライバー側信号結合回路、モータ位置
   のシリアル情報をドライバー側信号結合回路から受ける
   モータ位置受信回路、モータ位置のシリアル情報をパラ
   レル情報に変換するデコード回路、供給電源の電圧を調
   整する回路、および、かくして得られたモータ位置のパ
   ラレル情報にもとづいてモータを駆動するモータ駆動回
   路を備えたモータ制御装置。
2. 【請求項２】 モータ位置検出器、および、一対の電線
   を有する電源ケーブルによりモータ位置検出器と接続さ
   れるモータドライバーを有し、モータドライバーからモ
   ータ位置検出器へ電源ケーブルを経由して制御電源を供
   給し、かつ、モータ位置検出器とモータドライバーの間
   で、モータ駆動のための情報を電源ケーブルを経由して
   伝送するモータ制御装置であって、 上記モータ位置検出器は、電源受け部、受けた電圧を降
   圧・定電圧化する電圧レギュレータ回路、電源ケーブル
   と電源受け部の間を接続する電源受け通路、電源受け通
   路と交流結合する検出器側信号結合回路、モータ位置の
   パラレル情報を出力するモータ位置検出回路、モータ位
   置のパラレル情報をシリアル情報に変換するエンコード
   回路、および、モータ位置のシリアル情報を検出器側信
   号結合回路に出力するモータ位置送信回路を備え、 上記モータドライバーは、電源供給部、電源供給部と電
   源ケーブルの間を接続する電源供給通路、電源供給通路
   と交流結合するドライバー側信号結合回路、モータ位置
   のシリアル情報をドライバー側信号結合回路から受ける
   モータ位置受信回路、モータ位置のシリアル情報をパラ
   レル情報に変換するデコード回路、および、かくして得
   られたモータ位置のパラレル情報にもとづいてモータを
   駆動するモータ駆動回路を備えたモータ制御装置。
3. 【請求項３】 モータ位置検出器、および、一対の電線
   を有する電源ケーブルによりモータ位置検出器と接続さ
   れるモータドライバーを有し、モータドライバーからモ
   ータ位置検出器へ電源ケーブルを経由して制御電源を供
   給し、かつ、モータ位置検出器とモータドライバーの間
   で、モータ駆動のための情報を電源ケーブルを経由して
   伝送するモータ制御装置であって、 上記モータ位置検出器は、電源受け部、受けた電圧を昇
   圧・定電圧化する電圧レギュレータ回路、電源ケーブル
   と電源受け部の間を接続する電源受け通路、電源受け通
   路と交流結合する検出器側信号結合回路、モータ位置の
   パラレル情報を出力するモータ位置検出回路、モータ位
   置のパラレル情報をシリアル情報に変換するエンコード
   回路、および、モータ位置のシリアル情報を検出器側信
   号結合回路に出力するモータ位置送信回路を備え、 上記モータドライバーは、電源供給部、電源供給部と電
   源ケーブルの間を接続する電源供給通路、電源供給通路
   と交流結合するドライバー側信号結合回路、モータ位置
   のシリアル情報をドライバー側信号結合回路から受ける
   モータ位置受信回路、モータ位置のシリアル情報をパラ
   レル情報に変換するデコード回路、および、かくして得
   られたモータ位置のパラレル情報にもとづいてモータを
   駆動するモータ駆動回路を備えたモータ制御装置。
4. 【請求項４】 モータ位置検出器、および、一対の電線
   を有する電源ケーブルによりモータ位置検出器と接続さ
   れるモータドライバーを有し、モータドライバーからモ
   ータ位置検出器へ電源ケーブルを経由して制御電源を供
   給し、かつ、モータ位置検出器とモータドライバーの間
   で、モータ駆動のための情報を電源ケーブルを経由して
   伝送するモータ制御装置であって、 上記モータ位置検出器は、電源受け部、電源ケーブルと
   電源受け部の間を接続する電源受け通路、電源受け通路
   と交流結合する検出器側信号結合回路、モータ位置のパ
   ラレル情報を出力するモータ位置検出回路、モータ位置
   のパラレル情報をシリアル情報に変換するエンコード回
   路、モータ位置のシリアル情報を検出器側信号結合回路
   に出力するモータ位置送信回路、および電源ケーブルを
   複数接続可能とする端子を備え、 上記モータドライバーは、電源供給部、電源供給部と電
   源ケーブルの間を接続する電源供給通路、電源供給通路
   と交流結合するドライバー側信号結合回路、モータ位置
   のシリアル情報をドライバー側信号結合回路から受ける
   モータ位置受信回路、モータ位置のシリアル情報をパラ
   レル情報に変換するデコード回路、かくして得られたモ
   ータ位置のパラレル情報にもとづいてモータを駆動する
   モータ駆動回路および電源ケーブルを複数接続可能とす
   る端子を備えたモータ制御装置。
5. 【請求項５】 モータ位置検出器、および、一対の電線
   を有する電源ケーブルによりモータ位置検出器と接続さ
   れるモータドライバーを有し、モータドライバーからモ
   ータ位置検出器へ電源ケーブルを経由して制御電源を供
   給し、かつ、モータ位置検出器とモータドライバーの間
   で、モータ駆動のための情報を電源ケーブルを経由して
   伝送するモータ制御装置であって、 上記モータ位置検出器は、電源受け部、電源ケーブルと
   電源受け部の間を接続する電源受け通路、電源受け通路
   と交流結合する検出器側信号結合回路、モータ位置のパ
   ラレル情報を出力するモータ位置検出回路、モータ位置
   のパラレル情報をシリアル情報に変換するエンコード回
   路、モータ位置のシリアル情報を検出器側信号結合回路
   に出力するモータ位置送信回路、および外部電源を接続
   する端子を備え、 上記モータドライバーは、電源供給部、電源供給部と電
   源ケーブルの間を接続する電源供給通路、電源供給通路
   と交流結合するドライバー側信号結合回路、モータ位置
   のシリアル情報をドライバー側信号結合回路から受ける
   モータ位置受信回路、モータ位置のシリアル情報をパラ
   レル情報に変換するデコード回路、および、かくして得
   られたモータ位置のパラレル情報にもとづいてモータを
   駆動するモータ駆動回路を備えたモータ制御装置。
6. 【請求項６】 モータ位置検出器、および、一対の電線
   を有する電源ケーブルによりモータ位置検出器と接続さ
   れるモータドライバーを有し、モータドライバーからモ
   ータ位置検出器へ電源ケーブルを経由して制御電源を供
   給し、かつ、モータ位置検出器とモータドライバーの間
   で、モータ駆動のための情報を電源ケーブルを経由して
   伝送するモータ制御装置であって、 上記モータ位置検出器は、電源受け部、電源ケーブルと
   電源受け部の間を接続する電源受け通路、電源受け通路
   と交流結合する検出器側信号結合回路、モータ位置のパ
   ラレル情報を出力するモータ位置検出回路、モータ位置
   のパラレル情報をシリアル情報に変換するエンコード回
   路、モータ位置のシリアル情報を検出器側信号結合回路
   に出力するモータ位置送信回路、および、外部電源を接
   続する端子を備え、 上記モータドライバーは、電源供給部、電源供給部と電
   源ケーブルの間を接続する電源供給通路、電源供給通路
   と交流結合するドライバー側信号結合回路、モータ位置
   のシリアル情報をドライバー側信号結合回路から受ける
   モータ位置受信回路、モータ位置のシリアル情報をパラ
   レル情報に変換するデコード回路、かくして得られたモ
   ータ位置のパラレル情報にもとづいてモータを駆動する
   モータ駆動回路、および、電源供給部からの出力線の切
   断部とその出力線切断部にとりつけられて出力線をつな
   ぐ短絡部材を備えたモータ制御装置。
7. 【請求項７】 モータドライバーは、検出器制御信号を
   ドライバー側信号結合回路に出力する制御信号送信回路
   を備え、 モータ位置検出器は、検出器制御信号を検出器側信号結
   合回路から受ける制御信号受信回路を備えている請求項
   １〜６のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
8. 【請求項８】 検出器側信号結合回路は、電源巻線と信
   号巻線を有する検出器側変圧器で構成され、検出器側変
   圧器の電源巻線は、電源受け通路に挿入され、モータ位
   置送信回路は、モータ位置のシリアル情報を検出器側変
   圧器の信号巻線に出力し、 ドライバー側信号結合回路は、電源巻線と信号巻線を有
   するドライバー側変圧器で構成され、 ドライバー側変圧器の電源巻線は、電源供給通路に挿入
   され、 モータ位置受信回路は、モータ位置のシリアル情報をド
   ライバー側変圧器の信号巻線から入力する請求項１〜６
   のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
9. 【請求項９】 検出器側信号結合回路は、検出器側チョ
   ークコイルと検出器側結合コンデンサで構成され、検出
   器側チョークコイルは、電源受け通路に挿入され、 検出器側結合コンデンサは、電源ケーブルと検出器側チ
   ョークコイルの間で、一端を電源受け通路に結合し、 モータ位置送信回路は、モータ位置のシリアル情報を検
   出器側結合コンデンサの他端に出力し、 ドライバー側信号結合回路は、ドライバー側チョークコ
   イルとドライバー側結合コンデンサで構成され、 ドライバー側チョークコイルは、電源供給通路に挿入さ
   れ、 ドライバー側結合コンデンサは、電源ケーブルとドライ
   バー側チョークコイルの間で、一端を電源供給通路に結
   合し、 モータ位置受信回路は、モータ位置のシリアル情報をド
   ライバー側結合コンデンサの他端から入力する請求項１
   〜６のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
10. 【請求項１０】 検出器側信号結合回路は、検出器側チ
    ョークコイルと検出器側結合コンデンサで構成され、 検出器側チョークコイルは、電源受け通路に挿入され、 検出器側結合コンデンサは、電源ケーブルと検出器側チ
    ョークコイルの間で、一端を電源受け通路に結合し、 モータ位置送信回路は、モータ位置のシリアル情報を検
    出器側結合コンデンサの他端に出力し、 ドライバー側信号結合回路は、電源巻線と信号巻線を有
    するドライバー側変圧器で構成され、ドライバー側変圧
    器の電源巻線は、電源供給通路に挿入され、モータ位置
    受信回路は、モータ位置のシリアル情報をドライバー側
    変圧器の信号巻線から入力する請求項１〜６のいずれか
    １項に記載のモータ制御装置。
11. 【請求項１１】 検出器側信号結合回路は、電源巻線と
    信号巻線を有する検出器側変圧器で構成され、 検出器側変圧器の電源巻線は、電源受け通路に挿入さ
    れ、 モータ位置送信回路は、モータ位置のシリアル情報を検
    出器側変圧器の信号巻線に出力し、 ドライバー側信号結合回路は、ドライバー側チョークコ
    イルとドライバー側結合コンデンサで構成され、 ドライバー側チョークコイルは、電源供給通路に挿入さ
    れ、 ドライバー側結合コンデンサは、電源ケーブルとドライ
    バー側チョークコイルの間で、一端を電源供給通路に結
    合し、 モータ位置受信回路は、モータ位置のシリアル情報をド
    ライバー側結合コンデンサの他端から入力する請求項１
    〜６のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
12. 【請求項１２】 モータドライバーは、検出器制御信号
    をドライバー側変圧器の信号巻線に出力する制御信号送
    信回路を備え、 モータ位置検出器は、検出器制御信号を検出器側変圧器
    の信号巻線から入力する制御信号受信回路をさらに備え
    ている請求項８記載のモータ制御装置。
13. 【請求項１３】 モータドライバーは、検出器制御信号
    をドライバー側結合コンデンサの他端に出力する制御信
    号送信回路をさらに備え、 モータ位置検出器は、検出器制御信号を検出器側結合コ
    ンデンサの他端から入力する制御信号受信回路をさらに
    備えている請求項９記載のモータ制御装置。
14. 【請求項１４】 モータドライバーは、検出器制御信号
    をドライバー側変圧器の信号巻線に出力する制御信号送
    信回路をさらに備え、 モータ位置検出器は、検出器制御信号を検出器側結合コ
    ンデンサの他端から入力する制御信号受信回路をさらに
    備えている請求項１０記載のモータ制御装置。
15. 【請求項１５】 モータドライバーは、検出器制御信号
    をドライバー側結合コンデンサの他端に出力する制御信
    号送信回路をさらに備えている。モータ位置検出器は、
    検出器制御信号を検出器側変圧器の信号巻線から入力す
    る制御信号受信回路をさらに備えている請求項１１記載
    のモータ制御装置。
16. 【請求項１６】 モータドライバーは、ドライバー側信
    号結合回路と電源供給部の間で、電源供給通路の線間に
    接続されたコンデンサを備えている請求項１〜１５のい
    ずれか１項に記載のモータ制御装置。
17. 【請求項１７】 モータ位置検出器は、検出器側信号結
    合回路と電源受け部の間で、電源受け通路の線間に接続
    されたコンデンサをさらに備えている請求項１〜１５の
    いずれか１項に記載のモータ制御装置。
18. 【請求項１８】 モータドライバーは、ドライバー側信
    号結合回路と電源ケーブルの間で、電源供給通路の線間
    に接続された抵抗または抵抗とコンデンサの直列接続を
    さらに備えている。ここに、前記抵抗は電源ケーブルの
    特性インピーダンスと同じ抵抗値を有する請求項１〜１
    ５のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
19. 【請求項１９】 モータ位置検出器は、検出器側信号結
    合回路と電源ケーブルの間で、電源受け通路の線間に接
    続された抵抗または抵抗とコンデンサの直列接続をさら
    に備えている。ここに、前記抵抗は電源ケーブルの特性
    インピーダンスと同じ抵抗値を有する請求項２、１６〜
    １８のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
20. 【請求項２０】 電源ケーブルとして、ツイストペア電
    線が使用される請求項１〜１９のいずれか１項に記載の
    モータ制御装置。
21. 【請求項２１】 電源ケーブルとして、シールド付ツイ
    ストペア電線が使用される請求項１〜１９のいずれか１
    項に記載のモータ制御装置。