JP2594939B2 - 電磁駆動装置の速度信号検出回路 - Google Patents
電磁駆動装置の速度信号検出回路Info
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- JP2594939B2 JP2594939B2 JP62082663A JP8266387A JP2594939B2 JP 2594939 B2 JP2594939 B2 JP 2594939B2 JP 62082663 A JP62082663 A JP 62082663A JP 8266387 A JP8266387 A JP 8266387A JP 2594939 B2 JP2594939 B2 JP 2594939B2
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- speed signal
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はボイスコイル型モーター、円筒サーボモータ
ー等の電磁駆動装置の速度信号検出回路に関する。
ー等の電磁駆動装置の速度信号検出回路に関する。
（従来の技術） 従来、電磁駆動装置の速度信号検出回路としては速度
検出コイルを用いない第４図に示すようなものがある。
図中Ｌは１コイルタイプのボイスコイル型モーター、円
筒サーボモーター等の電磁駆動装置における駆動コイ
ル、Ｒは駆動電流検出抵抗、Ｒ1は駆動出力検出抵抗、
Ｃ1は駆動出力検出コンデンサー、11は駆動出力回路、1
2は演算回路である。
検出コイルを用いない第４図に示すようなものがある。
図中Ｌは１コイルタイプのボイスコイル型モーター、円
筒サーボモーター等の電磁駆動装置における駆動コイ
ル、Ｒは駆動電流検出抵抗、Ｒ1は駆動出力検出抵抗、
Ｃ1は駆動出力検出コンデンサー、11は駆動出力回路、1
2は演算回路である。
ここで複素変数をＳ、駆動コイルＬの抵抗成分の伝達
関数をＧ（ｓ）1、抵抗Ｒ1およびコンデンサーＣ1の直
列回路におけるコンデンサーＣ1の伝達関数をＧ（ｓ）2
としてL/R＝Ｃ1Ｒ1＝Ｔなる条件を満足するように設定
すれば となり、Ｇ（ｓ）1＝Ｇ（ｓ）2となって駆動電流と逆起
電圧をコンデンサーＣ1と抵抗Ｒ1によって分離すること
ができ、電磁駆動装置の静止状態では駆動電流検出抵抗
Ｒの両端電圧をｅR、インダクタンスＬによる逆起電圧
をｅL、駆動出力検出抵抗Ｒ1の両端電圧をｅR1、駆動出
力検出コンデンサーの両端電圧をｅC1とすると、 ｅL＝ｅR1,eR＝ｅC1 になる。一方速度信号は電磁駆動装置の磁気回路内の導
体、すなわち駆動コイルに発生していることになる。い
ま電磁駆動装置（駆動コイル）の速度に比例した速度信
号電圧ｅ1を抵抗Ｒに生じさせる速度比例電流をIR、駆
動出力回路11の出力インピーダンスおよび出力電圧をri
およびei、駆動コイルの直流抵抗をrl、電磁駆動装置の
磁気回路の磁束密度をＢ、駆動コイルの有効長をｌ、駆
動コイルの速度をｖとすると、ｅ1＝Blvとなり、電磁駆
動装置の駆動状態ではインピーダンスriが極めて小さい
とすれば駆動電流検出抵抗Ｒの両端電圧はｅ1が加算さ
れてｅR＋ｅ1＝ｅ′Rになる。従って演算回路12によっ
てｅ′R−ｅC1の演算をすればｅ1が得られる。
関数をＧ（ｓ）1、抵抗Ｒ1およびコンデンサーＣ1の直
列回路におけるコンデンサーＣ1の伝達関数をＧ（ｓ）2
としてL/R＝Ｃ1Ｒ1＝Ｔなる条件を満足するように設定
すれば となり、Ｇ（ｓ）1＝Ｇ（ｓ）2となって駆動電流と逆起
電圧をコンデンサーＣ1と抵抗Ｒ1によって分離すること
ができ、電磁駆動装置の静止状態では駆動電流検出抵抗
Ｒの両端電圧をｅR、インダクタンスＬによる逆起電圧
をｅL、駆動出力検出抵抗Ｒ1の両端電圧をｅR1、駆動出
力検出コンデンサーの両端電圧をｅC1とすると、 ｅL＝ｅR1,eR＝ｅC1 になる。一方速度信号は電磁駆動装置の磁気回路内の導
体、すなわち駆動コイルに発生していることになる。い
ま電磁駆動装置（駆動コイル）の速度に比例した速度信
号電圧ｅ1を抵抗Ｒに生じさせる速度比例電流をIR、駆
動出力回路11の出力インピーダンスおよび出力電圧をri
およびei、駆動コイルの直流抵抗をrl、電磁駆動装置の
磁気回路の磁束密度をＢ、駆動コイルの有効長をｌ、駆
動コイルの速度をｖとすると、ｅ1＝Blvとなり、電磁駆
動装置の駆動状態ではインピーダンスriが極めて小さい
とすれば駆動電流検出抵抗Ｒの両端電圧はｅ1が加算さ
れてｅR＋ｅ1＝ｅ′Rになる。従って演算回路12によっ
てｅ′R−ｅC1の演算をすればｅ1が得られる。
（発明が解決しようとする問題点） しかしこの電磁駆動装置の速度信号検出回路では駆動
コイルＬのインピーダンスが理想的なインダクタンスで
は無く、駆動コイルＬが通常ヨークを囲んで配置されて
いるので、渦電流等の効果により駆動コイルＬのインダ
クタンスが正確に一次の特性を示さず駆動出力抵抗Ｒ1
および駆動出力検出コンデンサーＣ1からなる位相補償
回路との位相的な一致が正確に得られない。
コイルＬのインピーダンスが理想的なインダクタンスで
は無く、駆動コイルＬが通常ヨークを囲んで配置されて
いるので、渦電流等の効果により駆動コイルＬのインダ
クタンスが正確に一次の特性を示さず駆動出力抵抗Ｒ1
および駆動出力検出コンデンサーＣ1からなる位相補償
回路との位相的な一致が正確に得られない。
（問題点を解決するための手段） 本発明は電磁駆動装置の駆動コイルと直列に駆動電流
検出抵抗を接続するとともに、上記駆動コイルと駆動電
流検出抵抗とに並列になるようにそれぞれ異なるカット
オフ周波数を持つ駆動出力検出抵抗と駆動出力検出コン
デンサーを直列に接続した複数のフィルター回路を接続
する。
検出抵抗を接続するとともに、上記駆動コイルと駆動電
流検出抵抗とに並列になるようにそれぞれ異なるカット
オフ周波数を持つ駆動出力検出抵抗と駆動出力検出コン
デンサーを直列に接続した複数のフィルター回路を接続
する。
（作用） 本発明では上記駆動電流検出抵抗の両端電圧と駆動出
力検出コンデンサーの両端電圧を比較演算して上記駆動
コイルの速度信号を検出する。
力検出コンデンサーの両端電圧を比較演算して上記駆動
コイルの速度信号を検出する。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示す。
図中Ｌは駆動出力回路13により駆動されるボイスコイ
ル型モーターの駆動コイル、Ｒは駆動コイルと直列に接
続された駆動電流検出抵抗、141〜14nは異なるカットオ
フ周波数を持つ複数のフィルター回路、15は演算回路、
Ｒ20〜Ｒ2nは抵抗である。フィルター回路141〜14nは駆
動コイルＬと駆動電流検出抵抗Ｒとの直列回路に並列に
なるようにそれぞれ駆動出力検出抵抗Ｒ11〜Ｒ1nと駆動
出力コンデンサーＣ11〜Ｃ1nを直列に接続したものであ
る。駆動出力回路13は駆動コイルＬを駆動電流検出抵抗
Ｒを介して駆動して移動させ、また駆動出力回路13の出
力がフィルター回路141〜14nに加えられる。そして演算
回路15はフィルター141〜14nにおける駆動出力コンデン
サーＣ11〜Ｃ1nの両端電圧の加算およびこれを駆動電流
検出抵抗Ｒの両端電圧との減算を行なうことにより既に
説明した方法と同様な方法で偏向コイルＬの速度信号を
検出する。すなわち、駆動電流検出抵抗Ｒの両端電圧を
ｅR、フィルター回路141〜14nにおける駆動出力コンデ
ンサーＣ11〜Ｃ1nの両端電圧の加算値をｅ′C、駆動出
力回路13の出力インピーダンス及び及び出力電圧をriお
よびei、電磁駆動装置の磁気回路の磁束密度をＢ、駆動
コイルＬの有効長をｌ、駆動コイルＬの速度をｖとする
と、ｅ1＝Blvとなり、電磁駆動装置の駆動状態ではイン
ピーダンスriが極めて小さいとすれば駆動電流検出抵抗
Ｒの両端電圧はｅ1が加算されてｅR＋ｅ1＝ｅ′Rとな
る、従って、演算回路15によってｅ′R−ｅ′Cの演算を
行なうことによりｅ1が得られる。
ル型モーターの駆動コイル、Ｒは駆動コイルと直列に接
続された駆動電流検出抵抗、141〜14nは異なるカットオ
フ周波数を持つ複数のフィルター回路、15は演算回路、
Ｒ20〜Ｒ2nは抵抗である。フィルター回路141〜14nは駆
動コイルＬと駆動電流検出抵抗Ｒとの直列回路に並列に
なるようにそれぞれ駆動出力検出抵抗Ｒ11〜Ｒ1nと駆動
出力コンデンサーＣ11〜Ｃ1nを直列に接続したものであ
る。駆動出力回路13は駆動コイルＬを駆動電流検出抵抗
Ｒを介して駆動して移動させ、また駆動出力回路13の出
力がフィルター回路141〜14nに加えられる。そして演算
回路15はフィルター141〜14nにおける駆動出力コンデン
サーＣ11〜Ｃ1nの両端電圧の加算およびこれを駆動電流
検出抵抗Ｒの両端電圧との減算を行なうことにより既に
説明した方法と同様な方法で偏向コイルＬの速度信号を
検出する。すなわち、駆動電流検出抵抗Ｒの両端電圧を
ｅR、フィルター回路141〜14nにおける駆動出力コンデ
ンサーＣ11〜Ｃ1nの両端電圧の加算値をｅ′C、駆動出
力回路13の出力インピーダンス及び及び出力電圧をriお
よびei、電磁駆動装置の磁気回路の磁束密度をＢ、駆動
コイルＬの有効長をｌ、駆動コイルＬの速度をｖとする
と、ｅ1＝Blvとなり、電磁駆動装置の駆動状態ではイン
ピーダンスriが極めて小さいとすれば駆動電流検出抵抗
Ｒの両端電圧はｅ1が加算されてｅR＋ｅ1＝ｅ′Rとな
る、従って、演算回路15によってｅ′R−ｅ′Cの演算を
行なうことによりｅ1が得られる。
ボイスコイル型モーターの駆動コイルＬのインピーダ
ンス特性を測定すると、第３図に示すように渦電流損等
の影響によって周波数が高くなるに従ってインダクタン
スが小さくなる。インダクタ（駆動コイルＬ）の周波数
依存性をみると、その変化は連続的である為、駆動コイ
ルＬに印加する電圧とこの電圧の印加によって流れる電
流との関係は、一定の周波数において駆動コイルＬに印
加する電圧とこの電圧の印加によって流れる電流との関
係（90°遅れ位相の関係）とは異なり、正確な90°遅れ
位相の関係にはならない。これは、渦電流による損失が
磁気回路内のヨークの中で異なるカットオフ周波数をも
って分布的に存在しているからである。そこで、この実
施例では、上記分布的に存在する異なったカットオフ周
波数をもったインピーダンス特性に対して、位相補償を
行うために複数の異なったカットオフ周波数をもつ一次
RC回路（Ｒ11Ｃ11,R12Ｃ12・・・Ｒ1nＣ1n）を並列接続
して構成したフィルター回路141〜14nにより広帯域に位
相補償を行う。なお、上記一次RC回路の各定数は、対象
とするボイスコイルのインピーダンス特性を近似値に合
わせるように各カットオフ周波数を変更して設定する。
従って、駆動コイルのインピーダンス特性に位相補償特
性を細かく合わせることができて、より広帯域に位相補
償を行なうことができ、ボイスコイル型モーターにおい
て演算回路15からの速度信号により速度サーボをかける
場合にサーボ特性を向上させることができる。
ンス特性を測定すると、第３図に示すように渦電流損等
の影響によって周波数が高くなるに従ってインダクタン
スが小さくなる。インダクタ（駆動コイルＬ）の周波数
依存性をみると、その変化は連続的である為、駆動コイ
ルＬに印加する電圧とこの電圧の印加によって流れる電
流との関係は、一定の周波数において駆動コイルＬに印
加する電圧とこの電圧の印加によって流れる電流との関
係（90°遅れ位相の関係）とは異なり、正確な90°遅れ
位相の関係にはならない。これは、渦電流による損失が
磁気回路内のヨークの中で異なるカットオフ周波数をも
って分布的に存在しているからである。そこで、この実
施例では、上記分布的に存在する異なったカットオフ周
波数をもったインピーダンス特性に対して、位相補償を
行うために複数の異なったカットオフ周波数をもつ一次
RC回路（Ｒ11Ｃ11,R12Ｃ12・・・Ｒ1nＣ1n）を並列接続
して構成したフィルター回路141〜14nにより広帯域に位
相補償を行う。なお、上記一次RC回路の各定数は、対象
とするボイスコイルのインピーダンス特性を近似値に合
わせるように各カットオフ周波数を変更して設定する。
従って、駆動コイルのインピーダンス特性に位相補償特
性を細かく合わせることができて、より広帯域に位相補
償を行なうことができ、ボイスコイル型モーターにおい
て演算回路15からの速度信号により速度サーボをかける
場合にサーボ特性を向上させることができる。
第２図は本発明の他の実施例を示す。
図中、Ａ1およびＲ2,R3は駆動出力回路を構成する演
算増幅器および抵抗、Ra,RbとCa,Cbは駆動コイルＬと駆
動電流検出抵抗Ｒとに並列になるように接続されたそれ
ぞれ異なるカットオフ周波数を持つ２つのフィルター回
路を構成する直列に接続された駆動出力検出抵抗と駆動
出力検出コンデンサー、Ｒ4は駆動出力検出抵抗Ra,Rbと
駆動出力検コンデンサーCa,Cbとの各接続点の間に接続
されたバランス抵抗、Ａ2はインピーダンス変換器、Ａ3
は差動増幅器、Ｒ5〜Ｒ8は抵抗である。バランス抵抗Ｒ
4は駆動出力検出抵抗Ra,Rbに対して数10倍の大きさのも
のを用いる。
算増幅器および抵抗、Ra,RbとCa,Cbは駆動コイルＬと駆
動電流検出抵抗Ｒとに並列になるように接続されたそれ
ぞれ異なるカットオフ周波数を持つ２つのフィルター回
路を構成する直列に接続された駆動出力検出抵抗と駆動
出力検出コンデンサー、Ｒ4は駆動出力検出抵抗Ra,Rbと
駆動出力検コンデンサーCa,Cbとの各接続点の間に接続
されたバランス抵抗、Ａ2はインピーダンス変換器、Ａ3
は差動増幅器、Ｒ5〜Ｒ8は抵抗である。バランス抵抗Ｒ
4は駆動出力検出抵抗Ra,Rbに対して数10倍の大きさのも
のを用いる。
この実施例では、フィルター回路における駆動出力検
出コンデンサーCa,Cbの各両端電圧がバランス抵抗Ｒ4に
よりバランスをとって取り出され、インピーダンス変換
器Ａ2を介して差動増幅器Ａ3にて駆動電流検出抵抗Ｒの
両端電圧が減算されることにより駆動コイルＬの速度信
号が検出される。
出コンデンサーCa,Cbの各両端電圧がバランス抵抗Ｒ4に
よりバランスをとって取り出され、インピーダンス変換
器Ａ2を介して差動増幅器Ａ3にて駆動電流検出抵抗Ｒの
両端電圧が減算されることにより駆動コイルＬの速度信
号が検出される。
なお本発明はボイスコイル型モーターに限らずブリッ
ジ制御モーター等の電磁駆動装置においてもその速度信
号検出回路に上記実施例と同様に実施することができ
る。
ジ制御モーター等の電磁駆動装置においてもその速度信
号検出回路に上記実施例と同様に実施することができ
る。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば駆動コイルと駆動電流検
出抵抗とに並列になるようにそれぞれ異なるカットオフ
周波数を持つ駆動出力検出抵抗と駆動出力検出コンデン
サーを直列に接続した複数のフィルター回路を接続し、
駆動電流検出抵抗の両端電圧と駆動出力検出コンデンサ
ーの両端電圧を比較演算して駆動コイルの速度信号を検
出するので、駆動コイルのインピーダンス特性にフィル
ター回路の位相補償特性を細かく合わせて広帯域に位相
補償を行なうことができる。
出抵抗とに並列になるようにそれぞれ異なるカットオフ
周波数を持つ駆動出力検出抵抗と駆動出力検出コンデン
サーを直列に接続した複数のフィルター回路を接続し、
駆動電流検出抵抗の両端電圧と駆動出力検出コンデンサ
ーの両端電圧を比較演算して駆動コイルの速度信号を検
出するので、駆動コイルのインピーダンス特性にフィル
ター回路の位相補償特性を細かく合わせて広帯域に位相
補償を行なうことができる。
第１図および第２図は本発明の各実施例を示す回路図、
第３図はボイスコイル型モーターの駆動コイルのインピ
ーダンス特性を示す特性曲線図、第４図は従来の電磁駆
動装置の速度信号検出回路を示す回路図である。 Ｌ……駆動コイル、Ｒ……駆動電流検出抵抗、Ｒ11〜Ｒ
1,Ra,Rb……駆動出力検出抵抗、Ｃ11〜Ｃ1,Ca,Cb……駆
動出力検出コンデンサー。
第３図はボイスコイル型モーターの駆動コイルのインピ
ーダンス特性を示す特性曲線図、第４図は従来の電磁駆
動装置の速度信号検出回路を示す回路図である。 Ｌ……駆動コイル、Ｒ……駆動電流検出抵抗、Ｒ11〜Ｒ
1,Ra,Rb……駆動出力検出抵抗、Ｃ11〜Ｃ1,Ca,Cb……駆
動出力検出コンデンサー。
Claims (1)
- 【請求項１】電磁駆動装置の駆動コイルと直列に駆動電
流検出抵抗を接続するとともに、上記駆動コイルと駆動
電流検出抵抗とに並列になるようにそれぞれ異なるカッ
トオフ周波数を持つ駆動出力検出抵抗と駆動出力検出コ
ンデンサーを直列に接続した複数のフィルター回路を接
続し、上記駆動電流検出抵抗の両端電圧と上記駆動出力
検出コンデンサーの両端電圧を比較演算して上記駆動コ
イルの速度信号を検出するようにした電磁駆動装置の速
度信号検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62082663A JP2594939B2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 電磁駆動装置の速度信号検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62082663A JP2594939B2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 電磁駆動装置の速度信号検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63249484A JPS63249484A (ja) | 1988-10-17 |
| JP2594939B2 true JP2594939B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=13780674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62082663A Expired - Lifetime JP2594939B2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 電磁駆動装置の速度信号検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2594939B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2686304B2 (ja) * | 1989-01-31 | 1997-12-08 | 富士通株式会社 | ディスク装置のサーボ回路 |
-
1987
- 1987-04-03 JP JP62082663A patent/JP2594939B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63249484A (ja) | 1988-10-17 |
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