JP2020141518A - モータ制御装置、シート搬送装置、原稿読取装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
モータの回転子の目標位相を表す指令位相に基づいて前記モータを制御するモータ制御装置において、
前記モータの巻線に流れる駆動電流を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された駆動電流に基づいて前記回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
前記検出手段により検出された前記駆動電流の大きさが、前記指令位相と前記位相決定手段によって決定された回転位相との偏差が小さくなるように設定された目標値になるように、前記駆動電流を制御する第1制御モードと、前記第1制御モードの実行中に前記検出手段によって検出された駆動電流に基づいて設定された大きさの電流に基づいて前記駆動電流を制御する第2制御モードと、を備える制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記駆動電流を制御する制御モードを前記第1制御モードから前記2制御モードへと切り替えることによって前記第2制御モードを実行することを特徴とする。
[画像形成装置]
図1は、本実施形態で用いられるシート搬送装置を有するモノクロの電子写真方式の複写機(以下、画像形成装置と称する)100の構成を示す断面図である。なお、画像形成装置は複写機に限定されず、例えば、ファクシミリ装置、印刷機、プリンタ等であっても良い。また、記録方式は、電子写真方式に限らず、例えば、インクジェット等であっても良い。更に、画像形成装置の形式はモノクロ及びカラーのいずれの形式であっても良い。
原稿読取装置200には、原稿を読取位置に給送する原稿給送装置201が設けられている。原稿給送装置201の原稿積載部2に積載された原稿Pは、ピックアップローラ3によって1枚ずつ給送され、その後、給紙ローラ4によって搬送される。給紙ローラ4と対向する位置には、給紙ローラ4に圧接する分離ローラ5が設けられている。分離ローラ5は、該分離ローラ5に所定のトルク以上の負荷トルクがかかると、回転する構成となっており、2枚重なった状態で給送された原稿を分離する機能を有する。
次に、本実施形態におけるモータ制御装置について説明する。本実施形態におけるモータ制御装置は、第1制御モードとしてのベクトル制御と第2制御モード、第3制御モードとしての定電流制御とのいずれの制御方法でもモータを制御することができる。
まず、図3及び図4を用いて、本実施形態におけるモータ制御装置157がベクトル制御を行う方法について説明する。なお、以下の説明におけるモータには、モータの回転子の回転位相を検出するためのロータリエンコーダなどのセンサは設けられていないものとする。
iα=I*cosθe (1)
iβ=I*sinθe (2)
id= cosθ*iα+sinθ*iβ (3)
iq=−sinθ*iα+cosθ*iβ (4)
Vα=cosθ*Vd−sinθ*Vq (5)
Vβ=sinθ*Vd+cosθ*Vq (6)
Eα=Vα−R*iα−L*diα/dt (7)
Eβ=Vβ−R*iβ−L*diβ/dt (8)
θ=tan^−1(−Eβ/Eα) (9)
次に、本実施形態における定電流制御を、従来の定電流制御と比較して説明する。
次に、ベクトル制御と定電流制御との切り替え方法について説明する。図4に示すように、本実施形態におけるモータ制御装置157は、定電流制御とベクトル制御とを切り替える構成を有する。具体的には、モータ制御装置157は、制御切替器515、切替スイッチ516a、516b、遅延回路518を有する。なお、定電流制御が行われている期間中、ベクトル制御を行う回路も稼働している。即ち、定電流制御が行われている期間中、回転子の回転位相θを決定する回路は稼働している。一方、ベクトル制御が行われている期間中、定電流制御を行う回路は稼働していても良いし、停止していてもよい。
{定電流制御からベクトル制御への切り替え}
次に、モータの制御方法が定電流制御からベクトル制御に切り替わる際にモータ制御装置157が行う処理について説明する。
次に、モータの制御方法が定電流制御からベクトル制御に切り替わる際にモータ制御装置157が行う処理について説明する。
id_ref=iq´_rate―(iq´_acc−iq´_rate) (10)
id_ref=(iq´_rate―(iq´_acc−iq´_rate))*b/a(11)
ω=dθ/dt (12)
402 回転子
502 位相制御器
507,508 電流検出器
509 モータ
513 位相決定器
511,517 座標変換器
700 定電流制御器
701 ベクトル制御器
Claims (20)
- モータの回転子の目標位相を表す指令位相に基づいて前記モータを制御するモータ制御装置において、
前記モータの巻線に流れる駆動電流を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された駆動電流に基づいて前記回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
前記検出手段により検出された前記駆動電流の大きさが、前記指令位相と前記位相決定手段によって決定された回転位相との偏差が小さくなるように設定された目標値になるように、前記駆動電流を制御する第1制御モードと、前記第1制御モードの実行中に前記検出手段によって検出された駆動電流に基づいて設定された大きさの電流に基づいて前記駆動電流を制御する第2制御モードと、を備える制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記駆動電流を制御する制御モードを前記第1制御モードから前記2制御モードへと切り替えることによって前記第2制御モードを実行することを特徴とするモータ制御装置。 - モータの回転子の目標速度を表す指令速度に基づいて前記モータを制御するモータ制御装置において、
前記モータの巻線に流れる駆動電流を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された駆動電流に基づいて前記回転子の回転速度を決定する速度決定手段と、
前記検出手段により検出された前記駆動電流の大きさが、前記指令速度と前記速度決定手段によって決定された回転速度との偏差が小さくなるように設定された目標値になるように、前記駆動電流を制御する第1制御モードと、前記第1制御モードの実行中に前記検出手段によって検出された駆動電流に基づいて設定された大きさの電流に基づいて前記駆動電流を制御する第2制御モードと、を備える制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記駆動電流を制御する制御モードを前記第1制御モードから前記2制御モードへと切り替えることによって前記第2制御モードを実行することを特徴とするモータ制御装置。 - 前記制御手段は、予め決められた大きさの電流に基づいて前記駆動電流を制御する第3制御モードを備え、
前記制御手段は、前記第3制御モードにより前記モータの駆動を開始し、その後、前記制御モードを前記第3制御モードから前記第1制御モードに切り替えることを特徴とする請求項1又は2に記載のモータ制御装置。 - 前記第2制御モードにおける前記電流の大きさは、前記モータが前記第1制御モードによって減速している状態において前記検出手段によって検出された駆動電流に基づいて設定されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
- 前記第2制御モードにおける前記電流の大きさは、前記第1制御モードによって前記モータが所定速度で駆動されている状態において前記検出手段によって検出された駆動電流に基づいて設定されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
- 前記第2制御モードにおける前記電流の大きさは、前記第1制御モードによって前記モータが所定速度で駆動されている状態において前記検出手段によって検出された駆動電流と、前記モータが加速している状態において前記検出手段によって検出された駆動電流と、に基づいて設定されることを特徴とする請求項5に記載のモータ制御装置。
- 前記第2制御モードにおける前記電流の大きさは、前記第1制御モードによって前記モータが所定速度で駆動されている状態において前記検出手段によって検出された駆動電流と、前記モータが前記第1制御モードによって加速している状態において前記検出手段によって検出された駆動電流と、に基づいて設定されることを特徴とする請求項6に記載のモータ制御装置。
- 前記第2制御モードにおける前記電流の大きさは、前記第1制御モードによって前記モータが所定速度で駆動されている状態において前記検出手段によって検出された駆動電流と、前記モータが前記第3制御モードによって加速している状態において前記検出手段によって検出された駆動電流と、に基づいて設定されることを特徴とする請求項6に記載のモータ制御装置。
- 前記第2制御モードにおける前記電流の大きさは、前記モータの加速度及び減速度に基づいて設定されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
- 前記第1制御モードは、前記回転子の回転位相を基準とする回転座標系において表される電流成分であって前記回転子にトルクを発生させる電流成分であるトルク電流成分の値に基づいて前記駆動電流を制御する制御モードであり、
前記第2制御モードにおける前記電流の大きさは、前記第1制御モードにおいて前記検出手段によって検出された駆動電流の前記トルク電流成分の値に基づいて設定されることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載のモータ制御装置。 - 前記制御手段は、前記第3制御モードの実行中に前記回転子の目標速度に対応する回転速度が所定値より大きい値になった場合に、前記制御モードを前記第3制御モードから前記第1制御モードに切り替えることを特徴とする請求項3又は請求項3を引用する請求項4乃至10のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
- 前記制御手段は、前記第1制御モードの実行中に前記回転子の目標速度に対応する回転速度が第2所定値より小さい値になった場合に、前記制御モードを前記第1制御モードから前記第2制御モードに切り替えることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
- 前記目標速度に対応する回転速度は、所定周期で変化することを特徴とする請求項11又は12に記載のモータ制御装置。
- 前記所定周期は、前記制御手段が前記モータを制御する周期と同じ周期であることを特徴とする請求項13に記載のモータ制御装置。
- 前記所定周期は、前記検出手段が前記駆動電流を検出する周期と同じ周期であることを特徴とする請求項13に記載のモータ制御装置。
- 前記制御手段は、前記検出手段によって検出された駆動電流に基づいて、前記モータの回転子の回転によって前記第1相の巻線及び第2相の巻線に誘起される誘起電圧の大きさを決定する誘起電圧決定手段を有し、
前記回転子の回転位相は、前記誘起電圧決定手段によって決定された前記第1相の誘起電圧の大きさと前記第2相の誘起電圧の大きさとに基づいて決定されることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか一項に記載のモータ制御装置。 - 前記第1制御モードは、前記検出手段によって検出された前記駆動電流の励磁電流成分の値を0になるように制御し、前記検出手段によって検出された前記駆動電流のトルク電流成分の値を制御することによって、前記モータを制御する制御モードであることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
- シートを搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラを駆動するモータと、
請求項1乃至17のいずれか一項に記載のモータ制御装置と、
を有し、
前記モータ制御装置は、前記搬送ローラを駆動するモータの駆動を制御することを特徴とするシート搬送装置。 - 原稿を積載する原稿積載部と、
前記原稿積載部に積載された原稿を搬送する搬送部と、
前記搬送部によって給送された前記原稿を読み取る読取手段と、
負荷を駆動するモータと、
前記負荷を駆動するモータを制御する、請求項1乃至17のいずれか一項に記載のモータ制御装置と、
を有することを特徴とする原稿読取装置。 - 記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
負荷を駆動するモータと、
前記負荷を駆動するモータを制御する、請求項1乃至17のいずれか一項に記載のモータ制御装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
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