JP2011193612A - モータ駆動装置、および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】多相モータ1のコイル端子に接続され、それぞれスイッチング素子25とダイオード26が並列に接続された上側アーム21と下側アーム22の対が複数相接続されるブリッジ回路2、多相モータ1の各相のコイル端子に印加すべき端子電圧指令値をパルス幅変調してPWM信号を生成するPWM手段3、多相モータ1の各相のコイルに流れる電流値を検出する電流検出手段4、PWM手段3からのPWM信号から所定のスイッチング素子駆動論理に従ってブリッジ回路2における各相のスイッチング素子のゲート信号を生成するゲート信号生成手段5を備え、ゲート信号生成手段5は電流検出手段4の検出した各相のコイル電流値に従って複数の多相モータ1の各相毎にスイッチング素子駆動論理を選択する。
【選択図】図1
Description
まず、PWM手段3の動作を説明する。図14の1段目に示す搬送波Vcは、所定のPWM周期の三角波であり、接地GNDから電源電圧Vccまでの振幅を持つとする。端子電圧指令値Vu*は、上記電源電圧Vccと接地GNDの中間の電圧を仮想ゼロとする。上記端子電圧指令値Vu*と搬送波Vcを比較して、図14の2段目に示すPWM信号Upwmを生成する。
まず、U相を例として上記ゲート信号UH、ULのON/OFF状態について、図15に示すように、UH:ON/UL:OFFの区間をHLon、UH:OFF/UL:ONの区間をLon、UH:OFF/UL:OFFの区間をDeadと区間に名称をつける。なお、UH:ON/UL:ONの組み合わせは、短絡を起こしてスイッチング素子が破壊されてしまうため、実用上存在しない。
次に、上記コイル電流iuとスイッチング素子のON/OFF状態に対する端子電圧Vuの値の変化を用いて、端子電圧指令値Vu*と実際の端子電圧Vuの誤差について、図14に示す。まず、コイル電流iuが正の場合は、図14の5段目に示すように、端子電圧Vuは、短絡防止区間分であるtdだけ端子電圧指令値に対して小さく印加される。一方、コイル電流iuが負の場合は、図14の6段目に示すように、端子電圧Vuは、短絡防止区間分であるtdだけ端子電圧指令値に対して大きく印加される。
に代えて用いている。
以下、本発明の実施例について、図面を参照しつつ説明する。ただし、上述した従来の技術と共通する部分の説明は省略する。
まず、上記コイル電流値データd_iuにより、コイル電流iuが正と検出した場合、図6の3段目に示すように、上記PWM信号Upwmに対して、短絡防止区間の長さtdだけ遅らせた信号を、上記上側アーム21のスイッチング素子のゲート信号UHとして出力する。また、図6の4段目に示すように、上記PWM信号Upwmの立ち上がりに同期して立ち下り、上記PWM信号Upwmの立ち下がりから上記短絡防止区間の長さtdの2倍だけ遅れて立ち上がる信号を、上記下側アーム22のスイッチング素子のゲート信号ULとして出力する。このとき、図6の6段目に示すように、上記PWM信号Upwmに対して、上記端子電圧Vuは過不足なくコイルに電圧を印加している。つまり、上記端子電圧指令値に対して、パルス幅変調された端子電圧Vuは誤差がないことになる。
以下、本発明の第2の実施例について、図面を参照して説明する。ただし、上記従来技術および上記実施例1と共通する部分の説明は省略する。
本発明を適用した画像形成装置の一例について説明する。
図21に示す画像形成装置は、いわゆるタンデム型のフルカラー装置であり、画像読み取り部を備えて複写装置として構成されたものである。本例の複写装置は、給紙テーブル320の上に装置本体310を搭載し、装置本体310の最上部にはスキャナ330が配置され、さらにその上に自動原稿送り装置(ADF)340を設けてある。
2:ブリッジ回路
21:上側アーム
22:下側アーム
25:スイッチング素子
26:ダイオード
3:PWM手段
4:電流検出手段
41:AD変換手段
42:演算手段
43:コンパレータ
5:ゲート信号生成手段
6:電圧補償手段
Vu*、Vv*、Vw*:端子電圧指令値(U相、V相、W相)
Vu*'、Vv*'、Vw*':電圧補償後の端子電圧指令値(U相、V相、W相)
Vu、Vv、Vw:端子電圧(U相、V相、W相)
Upwm、Vpwm、Wpwm:PWM信号(U相、V相、W相)
UH、VH、WH:ゲート信号(U相、V相、W相 上側アーム)
UL、VL、WL:ゲート信号(U相、V相、W相 下側アーム)
iu、iv、iw:コイル電流(U相、V相、W相)
d_iu、d_iv、d_iw:コイル電流値データ(U相、V相、W相)
s_iu、s_iv、s_iw:コイル電流方向信号(U相、V相、W相)
Vc:搬送波
td:短絡防止区間Dead(デッドタイム)の長さ
tpwm:PWM周期の長さ
ΔV:電圧補償値(固定値)
Vcc:電源電圧
GND:接地
State:各相毎のスイッチング素子のON/OFF状態
Hon:上側アームのスイッチング素子のみONの区間(下側アームはOFF)
Lon:下側アームのスイッチング素子のみONの区間(上側アームはOFF)
Dead:上側、下側アームのスイッチング素子が共にOFFの区間
Claims (6)
- 多相モータのコイル端子に接続され、それぞれスイッチング素子とダイオードが並列に接続された、上側アームと下側アームの対が複数相接続されるブリッジ回路と、
上記多相モータの各相のコイル端子に印加すべき端子電圧指令値をパルス幅変調して、PWM信号を生成するPWM手段と、
上記多相モータの各相のコイルに流れる電流値を検出する電流検出手段と、
上記PWM手段からの上記PWM信号から、所定のスイッチング素子駆動論理に従って上記ブリッジ回路における各相のスイッチング素子のゲート信号を生成するゲート信号生成手段と、
を備え、
上記ゲート信号生成手段が、上記電流検出手段の検出した各相のコイル電流値に従って、複数の上記多相モータの各相毎に上記スイッチング素子駆動論理を選択することを特徴とするモータ駆動装置。 - 請求項1記載のモータ駆動装置において、
上記ゲート信号生成手段は、
上記電流検出手段により、上記ブリッジ回路から上記多相モータのコイルへ向かって電流が流れると検出された相においては、上記上側アームのスイッチング素子と下側アームのスイッチング素子を、短絡防止区間を設けて相補的に駆動するスイッチング素子駆動論理を選択し、
上記多相モータのコイルから上記ブリッジ回路へ向かって電流が流れると検出された相においては、下側アームのスイッチング素子のみを駆動するスイッチング素子駆動論理を選択する、
ことを特徴とするモータ駆動装置。 - 請求項1または請求項2記載のモータ駆動装置において、
上記多相モータが3相モータであり、
上記端子電圧指令値は2相変調されている、
ことを特徴とするモータ駆動装置。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載のモータ駆動装置において、
上記電流検出手段が、上記多相モータの各相のコイル電流の方向のみを検出する、
ことを特徴とするモータ駆動装置。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載のモータ駆動装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
- タンデム型のフルカラー画像形成装置であることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
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