JP2637467B2 - 振動型アクチュエーター装置 - Google Patents
振動型アクチュエーター装置Info
- Publication number
- JP2637467B2 JP2637467B2 JP63111339A JP11133988A JP2637467B2 JP 2637467 B2 JP2637467 B2 JP 2637467B2 JP 63111339 A JP63111339 A JP 63111339A JP 11133988 A JP11133988 A JP 11133988A JP 2637467 B2 JP2637467 B2 JP 2637467B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- signal
- change
- electrode
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/14—Drive circuits; Control arrangements or methods
- H02N2/142—Small signal circuits; Means for controlling position or derived quantities, e.g. speed, torque, starting, stopping, reversing
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は振動型アクチュエーター装置としての振動波
モーターの駆動回路に関するもので、特に位相差検出装
置を用いてモーターの共振周波数と駆動周波数のずれ量
を検知し、振動波モーターを安定して駆動させる回路に
関するものである。
モーターの駆動回路に関するもので、特に位相差検出装
置を用いてモーターの共振周波数と駆動周波数のずれ量
を検知し、振動波モーターを安定して駆動させる回路に
関するものである。
振動波モーターを効率良く駆動するためにはモーター
を機械的共振周波数で駆動する事が望まれており、モー
ターの振動状態を検出するモニター電極を設け、この電
極からの信号と駆動信号との位相差が一定となるように
周波数を制御する方法が特願昭60−226566号などに提案
されている。
を機械的共振周波数で駆動する事が望まれており、モー
ターの振動状態を検出するモニター電極を設け、この電
極からの信号と駆動信号との位相差が一定となるように
周波数を制御する方法が特願昭60−226566号などに提案
されている。
又、モーターから様々な回転数を得る為には共振周波
数以外の周波数で駆動されるのが一般的であり、共振周
波数より高い周波数で駆動されるのが一般的である。
数以外の周波数で駆動されるのが一般的であり、共振周
波数より高い周波数で駆動されるのが一般的である。
即ち、モーターの回転数を変化させるに際して、共振
周波数よりも高い周波数を任意に設定してモーターの回
転数を制御する方法が取られる。
周波数よりも高い周波数を任意に設定してモーターの回
転数を制御する方法が取られる。
４〔発明が解決しようとしている問題点〕 振動波モーターは、周波数対駆動力特性として共振周
波数に近接した周波数帯においての周波数変化に対する
駆動力変化が大きく、一方共振周波数から離れた周波数
帯においての周波数変化に対する駆動力変化が少ない特
性及び共振周波数を越える周波数となることにて駆動力
が急激に低下する特性を有するので上記方法にてモータ
ー回転数を制御するに際して、駆動周波数を変化させる
場合、その周波数の変化率を大とすると応答性良く回転
数を変化させることが出来る一方、その周波数が上記共
振周波数に近接している状態では上記大なる変化率にて
周波数を変更すると変更周波数が上記共振周波数を越え
てしまい、モーターは停止する為安定した回転を行うこ
とが出来なくなるおそれがある。
波数に近接した周波数帯においての周波数変化に対する
駆動力変化が大きく、一方共振周波数から離れた周波数
帯においての周波数変化に対する駆動力変化が少ない特
性及び共振周波数を越える周波数となることにて駆動力
が急激に低下する特性を有するので上記方法にてモータ
ー回転数を制御するに際して、駆動周波数を変化させる
場合、その周波数の変化率を大とすると応答性良く回転
数を変化させることが出来る一方、その周波数が上記共
振周波数に近接している状態では上記大なる変化率にて
周波数を変更すると変更周波数が上記共振周波数を越え
てしまい、モーターは停止する為安定した回転を行うこ
とが出来なくなるおそれがある。
本発明は上記事項に鑑みなされたもので、その構成と
して、振動体に配された電気−機械エネルギー変換素子
に対して駆動用周波信号を印加して振動体を振動させ駆
動力を得るとともに、周波数対駆動力特性として共振周
波数に近接した周波数帯においての周波数変化に対する
駆動力変化が大きく、一方共振周波数から離れた周波数
帯においての周波数変化に対する駆動力変化が少ない特
性及び共振周波数を越える周波数となることにて駆動力
が急激に低下する特性を有する振動型アクチュエーター
装置において、アクチュエーター装置の振動状態に応じ
て共振状態からのずれに対応する信号を出力する検知手
段と、前記駆動用周波信号の周波数を繰り返し所定量づ
つ変更する周波数変更回路と、該変更回路による周波数
の変更率を前記検知手段からの信号に応じて上記ずれが
大の時には大となし、また、ずれが小な時には前記変更
率を小に設定する設定回路と、前記検知手段からの信号
に応答して上記ずれが所定状態になった時に前記周波数
変更回路による周波数の低下方向への変更動作を禁止す
る禁止手段を設け、上記、周波数の変更に対する応答性
及び共振周波数を越えることによるモーター停止の問題
を解決した振動型アクチュエーター装置を提供するもの
である。
して、振動体に配された電気−機械エネルギー変換素子
に対して駆動用周波信号を印加して振動体を振動させ駆
動力を得るとともに、周波数対駆動力特性として共振周
波数に近接した周波数帯においての周波数変化に対する
駆動力変化が大きく、一方共振周波数から離れた周波数
帯においての周波数変化に対する駆動力変化が少ない特
性及び共振周波数を越える周波数となることにて駆動力
が急激に低下する特性を有する振動型アクチュエーター
装置において、アクチュエーター装置の振動状態に応じ
て共振状態からのずれに対応する信号を出力する検知手
段と、前記駆動用周波信号の周波数を繰り返し所定量づ
つ変更する周波数変更回路と、該変更回路による周波数
の変更率を前記検知手段からの信号に応じて上記ずれが
大の時には大となし、また、ずれが小な時には前記変更
率を小に設定する設定回路と、前記検知手段からの信号
に応答して上記ずれが所定状態になった時に前記周波数
変更回路による周波数の低下方向への変更動作を禁止す
る禁止手段を設け、上記、周波数の変更に対する応答性
及び共振周波数を越えることによるモーター停止の問題
を解決した振動型アクチュエーター装置を提供するもの
である。
第１図は本発明に係る振動波モーターの周方向から見
た断面図で、該第１図中１はロータ、３は振動体、４は
振動体３上に附された分極処理がなされた圧電体、５は
電極である。振動体３と圧電体４とよりステーター２が
構成されローター１は振動体３上に摩擦接触している。
た断面図で、該第１図中１はロータ、３は振動体、４は
振動体３上に附された分極処理がなされた圧電体、５は
電極である。振動体３と圧電体４とよりステーター２が
構成されローター１は振動体３上に摩擦接触している。
上記電極５中、振動体３における屈曲進行波の波長を
λとすると5aは駆動用電極でλ/2間隔で圧電体４上に配
されており、又5bは駆動用電極で、該電極もλ/2間隔で
圧電体４上に配される。5Sは振動検出用電極で、駆動用
電極5aと振動検出用電極5Sとはλ/2だけ位置的位相がず
れている（すなわち同相）。又電極5bと5aとは３λ/4だ
け位置的位相がずれており、電極5aにて駆動電圧が印加
される圧電体にてＡ相の圧電体を構成し、電極5bにて駆
動電圧が印加される圧電体にてＢ相の圧電体が構成され
る。これらの圧電体の分極処理や電極配置構成自体は周
知であるので、その詳細な説明は省略する。
λとすると5aは駆動用電極でλ/2間隔で圧電体４上に配
されており、又5bは駆動用電極で、該電極もλ/2間隔で
圧電体４上に配される。5Sは振動検出用電極で、駆動用
電極5aと振動検出用電極5Sとはλ/2だけ位置的位相がず
れている（すなわち同相）。又電極5bと5aとは３λ/4だ
け位置的位相がずれており、電極5aにて駆動電圧が印加
される圧電体にてＡ相の圧電体を構成し、電極5bにて駆
動電圧が印加される圧電体にてＢ相の圧電体が構成され
る。これらの圧電体の分極処理や電極配置構成自体は周
知であるので、その詳細な説明は省略する。
上記の構成にあっては電極5aと電極5bへ位相90゜異な
る周波電圧が印加されることにて、振動体３上に進行性
の振動波が発生し、ローター１が該振動波により駆動さ
れる。電極5Sと電極5a間の信号波形の位相差は電極5aへ
の駆動信号が共振周波数frの時には電極5Sからの信号波
形は電極5aの駆動信号に対して−90゜位相がずれた状態
となり、駆動信号が共振周波数からずれると電極5aと5S
間の位相差が90゜からずれることになる。よって、この
位相差を検知すれば駆動周波数の共振周波数frからずれ
を検知することが出来る。
る周波電圧が印加されることにて、振動体３上に進行性
の振動波が発生し、ローター１が該振動波により駆動さ
れる。電極5Sと電極5a間の信号波形の位相差は電極5aへ
の駆動信号が共振周波数frの時には電極5Sからの信号波
形は電極5aの駆動信号に対して−90゜位相がずれた状態
となり、駆動信号が共振周波数からずれると電極5aと5S
間の位相差が90゜からずれることになる。よって、この
位相差を検知すれば駆動周波数の共振周波数frからずれ
を検知することが出来る。
なお、共振周波数と電極5aと5Sの信号間の位相差は電
極5Sと電極5aとの位置に応じて上記−90゜からずれるも
のであるが、その場合でも共振駆動状態にあれば電極5a
と5Sの信号の位相差が特定関係となるので、この場合も
同様に電極5aと5S間の信号の上記特定位相差からのずれ
を検知すれば駆動周波数の共振周波数frからのずれを検
知し得ることとなる。
極5Sと電極5aとの位置に応じて上記−90゜からずれるも
のであるが、その場合でも共振駆動状態にあれば電極5a
と5Sの信号の位相差が特定関係となるので、この場合も
同様に電極5aと5S間の信号の上記特定位相差からのずれ
を検知すれば駆動周波数の共振周波数frからのずれを検
知し得ることとなる。
第２図は第１図構成の振動波モータの電気的等価回路
図を示し、第３図は振動波モータの駆動用交流信号に対
する定格回転数の特性を示す波形図である。
図を示し、第３図は振動波モータの駆動用交流信号に対
する定格回転数の特性を示す波形図である。
第４図は本発明に係る振動波モータの駆動回路の一実
施例を示す回路図である。
施例を示す回路図である。
図において、２は第１図示の振動波モータのステータ
ーである。12は入力電圧に応じた周波数で発振する電圧
制御発振器、14はアンプ、16はマツチングコイルで発振
器12からの周波信号がこれらのアンプ，コイルを介して
電極5aへ印加される。７はアンプ14の出力のコイル16を
通した波形（すなわち、振動波モータのステーターに印
加される電圧波形）をパルス信号に整形するコンパレー
ター、８はコンパレーター７からのパルスを90゜シフト
するシフトレジスターで、該レジスター８からのパルス
は回転方向切換スイツチ13を介してアンプ15、コイル17
を介して電極5bに印加される。上記の構成にて電極5aと
5b間には90゜位相の異なる周波電圧が印加される。18は
エツジトリガー型位相比較器で、該比較器18の一方の入
力として上記発振器12の出力が入力し、他方の入力とし
てＮ分周回路（32分周回路）21の出力が入力される。20
はラグリードフイルター19を介して上記比較器18の出力
に応じた周波数を発生する電圧制御発振器である。上記
比較器18は入力信号間の位相差がゼロの時オープン状態
となり、発振器20の出力をその状態に維持し、上記入力
信号間に位相差が発生すると、その位相差のずれ方向及
び量に応じてデユーテイの異なる信号を出力し、電圧制
御発振器20の出力周波数の増減を行わせる。この様に構
成されているので、比較器18の２入力は同一位相となる
様制御され、その結果分周回路21の出力は発振器12の出
力と同位相で、かつ同一周波数となる。従って、発振器
20の出力は発振器12の出力周波数のＮ倍（32倍）の信号
となり、該信号を上記シフトレジスター８のクロック信
号としているので、該レジスター８のＮ（32）/4段目の
出力はコンパレーター７の出力、即ち発振器12の出力に
対して90゜位相の異なる信号となり、上記の如くして電
極5bと5a間に90゜位相差の周波信号が供給される。
ーである。12は入力電圧に応じた周波数で発振する電圧
制御発振器、14はアンプ、16はマツチングコイルで発振
器12からの周波信号がこれらのアンプ，コイルを介して
電極5aへ印加される。７はアンプ14の出力のコイル16を
通した波形（すなわち、振動波モータのステーターに印
加される電圧波形）をパルス信号に整形するコンパレー
ター、８はコンパレーター７からのパルスを90゜シフト
するシフトレジスターで、該レジスター８からのパルス
は回転方向切換スイツチ13を介してアンプ15、コイル17
を介して電極5bに印加される。上記の構成にて電極5aと
5b間には90゜位相の異なる周波電圧が印加される。18は
エツジトリガー型位相比較器で、該比較器18の一方の入
力として上記発振器12の出力が入力し、他方の入力とし
てＮ分周回路（32分周回路）21の出力が入力される。20
はラグリードフイルター19を介して上記比較器18の出力
に応じた周波数を発生する電圧制御発振器である。上記
比較器18は入力信号間の位相差がゼロの時オープン状態
となり、発振器20の出力をその状態に維持し、上記入力
信号間に位相差が発生すると、その位相差のずれ方向及
び量に応じてデユーテイの異なる信号を出力し、電圧制
御発振器20の出力周波数の増減を行わせる。この様に構
成されているので、比較器18の２入力は同一位相となる
様制御され、その結果分周回路21の出力は発振器12の出
力と同位相で、かつ同一周波数となる。従って、発振器
20の出力は発振器12の出力周波数のＮ倍（32倍）の信号
となり、該信号を上記シフトレジスター８のクロック信
号としているので、該レジスター８のＮ（32）/4段目の
出力はコンパレーター７の出力、即ち発振器12の出力に
対して90゜位相の異なる信号となり、上記の如くして電
極5bと5a間に90゜位相差の周波信号が供給される。
６は電極5Sからの信号をパルスに波形整形するコンパ
レーター、９はエツジトリガー型位相比較器で、該比較
器は第５図（ａ）の如く構成される。該比較器は入力
R1,V1のパルスの位相を検知し、第５図（ｂ）の示す如
く入力R1への位相が入力V1よりも進んでいる時に出力U1
をその位相差分ロウレベルとなし、逆に入力R1への位相
が入力V1よりも遅れた時には出力D1をその位相差分ロウ
レベルとなし、又更に位相が一致している時には出力
V1,D1共にハイレベルを送出する。
レーター、９はエツジトリガー型位相比較器で、該比較
器は第５図（ａ）の如く構成される。該比較器は入力
R1,V1のパルスの位相を検知し、第５図（ｂ）の示す如
く入力R1への位相が入力V1よりも進んでいる時に出力U1
をその位相差分ロウレベルとなし、逆に入力R1への位相
が入力V1よりも遅れた時には出力D1をその位相差分ロウ
レベルとなし、又更に位相が一致している時には出力
V1,D1共にハイレベルを送出する。
10は前記比較器９の出力U1,D1に接続するアンドゲー
ト、22はリセツト端子を上記アンドゲート10に接続しア
ンドゲート10の出力がハイレベルの時リセツト状態が解
除され前記発振器20のクロツクパルスをカウントするカ
ウンター、23はカウンター22のカウント値をラツチする
一時的な記憶装置としてのラツチ回路である。
ト、22はリセツト端子を上記アンドゲート10に接続しア
ンドゲート10の出力がハイレベルの時リセツト状態が解
除され前記発振器20のクロツクパルスをカウントするカ
ウンター、23はカウンター22のカウント値をラツチする
一時的な記憶装置としてのラツチ回路である。
25は電圧制御発振器12の自走周波数設定器、26は定電
圧源、27はマイクロコンピユータである。
圧源、27はマイクロコンピユータである。
次いで第４図の実施例の動作について第６図のプログ
ラムに従って説明する。尚、該プログラムはコンピユー
タ27に内蔵されているものとする。
ラムに従って説明する。尚、該プログラムはコンピユー
タ27に内蔵されているものとする。
不図示の電源スイツチのオンすることにてプログラム
はステツプ１となり、初期状態として自走周波数として
foを自走周波数設定器25へ設定する。この自走周波数fo
は振動波モータの機械的共振周波数frより充分高くfrx
（ｎ＋１）2/n2（ただしｎはモータに作る波の数）より
低く設定される。電圧制御発振器12は該設定周波数foに
て発振する。又コンピユータ27は駆動電圧としてVONを
設定し、定電圧源26は該VONを駆動電圧として出力す
る。
はステツプ１となり、初期状態として自走周波数として
foを自走周波数設定器25へ設定する。この自走周波数fo
は振動波モータの機械的共振周波数frより充分高くfrx
（ｎ＋１）2/n2（ただしｎはモータに作る波の数）より
低く設定される。電圧制御発振器12は該設定周波数foに
て発振する。又コンピユータ27は駆動電圧としてVONを
設定し、定電圧源26は該VONを駆動電圧として出力す
る。
この状態では発振器12の出力周波数foのＮ倍のクロツ
ク信号がシフトレジスター８へシフトパルスとして供給
されるので電圧制御発振器12の出力に対して±90゜（±
N/4段）ずれた信号がアンプ15、コイル17を介して電極5
bに伝わるため、電極5a,5b間には上記の如く90゜位相差
の周波信号が印加される。ステツプ２では不図示の部材
にて設定される正逆回転情報に応じて選択スイツチ13を
切換え上記±90゜の選択切換えを行う。
ク信号がシフトレジスター８へシフトパルスとして供給
されるので電圧制御発振器12の出力に対して±90゜（±
N/4段）ずれた信号がアンプ15、コイル17を介して電極5
bに伝わるため、電極5a,5b間には上記の如く90゜位相差
の周波信号が印加される。ステツプ２では不図示の部材
にて設定される正逆回転情報に応じて選択スイツチ13を
切換え上記±90゜の選択切換えを行う。
この状態ではモータは電極5a,5b間にスイツチ13にて
決定された回転方向に応じて＋90゜又は−90゜ずれた周
波信号が印加されるので、正又は逆回転を行う。このモ
ータの回転に応じた信号が電極5Sから出力されコンパレ
ーター６にてパルスに整形され、比較器９のR1入力端に
伝えられる。
決定された回転方向に応じて＋90゜又は−90゜ずれた周
波信号が印加されるので、正又は逆回転を行う。このモ
ータの回転に応じた信号が電極5Sから出力されコンパレ
ーター６にてパルスに整形され、比較器９のR1入力端に
伝えられる。
上記の如く、モータ駆動初期には発振器12の周波数が
共振周波数よりも高いfoであり、モータは最低回転数で
回転している。電極5Sからのモータの回転状態に応じた
信号の位相と電極5aの駆動信号の位相はモータが共振周
波数で駆動されている時には90゜ずれ、共振周波数から
ずれればずれる程90゜の位相差からはずれる。よって、
電極5aの周波信号を90゜シフトレジスター８にてシフト
した信号V1と電極5Sからの信号R1とは共振状態でその位
相差が一致し、共振状態からずれる程、その位相差が大
となる。よって比較器９の出力U1又はD1は上記位相差分
ロウレベルを示し、アンドゲート10の出力も上記位相差
分ロウレベルを出力する。従って初期状態では駆動信号
の周波数foは共振周波数よりもかなりずれているため、
アンドゲート10がロウレベルを出力する期間が長く、カ
ウンター22のカウント値は小さな値となっている。
共振周波数よりも高いfoであり、モータは最低回転数で
回転している。電極5Sからのモータの回転状態に応じた
信号の位相と電極5aの駆動信号の位相はモータが共振周
波数で駆動されている時には90゜ずれ、共振周波数から
ずれればずれる程90゜の位相差からはずれる。よって、
電極5aの周波信号を90゜シフトレジスター８にてシフト
した信号V1と電極5Sからの信号R1とは共振状態でその位
相差が一致し、共振状態からずれる程、その位相差が大
となる。よって比較器９の出力U1又はD1は上記位相差分
ロウレベルを示し、アンドゲート10の出力も上記位相差
分ロウレベルを出力する。従って初期状態では駆動信号
の周波数foは共振周波数よりもかなりずれているため、
アンドゲート10がロウレベルを出力する期間が長く、カ
ウンター22のカウント値は小さな値となっている。
又、ラツチ回路23はカウンター22がリセツトされる直
前のカウント値をカウントごとにラツチしており、コン
ピユータ27はラツチ回路23にてラツチされたカウンター
22の出力をステツプ４にて検知しており、カウンター22
の出力値が所定値、Ｎ＝32（−90゜）より小さい場合は
ステツプ５へ移行し、自走周波数設定器25への設定周波
数foを徐々に低下させる。即ち、カウンター22の出力に
応じて第７図に示される関数により、ｆΔ＝Ｆ（θ）に
よって、fo＝fo−ｆΔとして新たな周波数foを設定す
る。以後、上記ステツプ4,5が繰り返し行われ電極5aへ
の駆動信号周波数が徐々に共振周波数frへ近づく。一
方、アンドゲート10の出力は共振周波数frに近づくこと
にてロウレベルを出力する時間が徐々に短かくなり、カ
ウンター22のカウント値が徐々に高くなる。
前のカウント値をカウントごとにラツチしており、コン
ピユータ27はラツチ回路23にてラツチされたカウンター
22の出力をステツプ４にて検知しており、カウンター22
の出力値が所定値、Ｎ＝32（−90゜）より小さい場合は
ステツプ５へ移行し、自走周波数設定器25への設定周波
数foを徐々に低下させる。即ち、カウンター22の出力に
応じて第７図に示される関数により、ｆΔ＝Ｆ（θ）に
よって、fo＝fo−ｆΔとして新たな周波数foを設定す
る。以後、上記ステツプ4,5が繰り返し行われ電極5aへ
の駆動信号周波数が徐々に共振周波数frへ近づく。一
方、アンドゲート10の出力は共振周波数frに近づくこと
にてロウレベルを出力する時間が徐々に短かくなり、カ
ウンター22のカウント値が徐々に高くなる。
上記の如くしてステツプ4,5が繰り返される過程で電
極5aへの駆動周波数が徐々に低下し、共振周波数frに達
すると、カウンタ22のカウント値が上記所定値よりも大
となるため、コンピユータ27は駆動周波数が共振周波数
に達したと判定して周波数の変更は行わない。
極5aへの駆動周波数が徐々に低下し、共振周波数frに達
すると、カウンタ22のカウント値が上記所定値よりも大
となるため、コンピユータ27は駆動周波数が共振周波数
に達したと判定して周波数の変更は行わない。
以上の動作はステツプ３にてモーターの加速指令を検
知した場合であるが、次に上記ステツプ３にて減速指令
を検知した場合について説明する。
知した場合であるが、次に上記ステツプ３にて減速指令
を検知した場合について説明する。
この場合はステツプ３に次いでステツプ６が実行さ
れ、駆動周波数foがfmaxより小さいかの検知がなされ
る。今、モーターは駆動周波数foがfmaxより小さい周波
数で駆動されている状態で減速指令が出されるとステツ
プ７へ移行し、カウンター22の出力に応じてｆΔを算出
し、fo＝fo＋ｆΔとして新たな周波数foを設定する。以
後、上記ステツプ6,7を繰り返し行い電極5aへの駆動信
号周波数が徐々に高くなり、最低速駆動周波数fmaxに近
づく。一方、アンドゲート10の出力は共振周波数frから
はなれることにより、ロウレベルを出力する時間が徐々
に長くなり、カウンター22のカウント値は徐々に低くな
る。
れ、駆動周波数foがfmaxより小さいかの検知がなされ
る。今、モーターは駆動周波数foがfmaxより小さい周波
数で駆動されている状態で減速指令が出されるとステツ
プ７へ移行し、カウンター22の出力に応じてｆΔを算出
し、fo＝fo＋ｆΔとして新たな周波数foを設定する。以
後、上記ステツプ6,7を繰り返し行い電極5aへの駆動信
号周波数が徐々に高くなり、最低速駆動周波数fmaxに近
づく。一方、アンドゲート10の出力は共振周波数frから
はなれることにより、ロウレベルを出力する時間が徐々
に長くなり、カウンター22のカウント値は徐々に低くな
る。
以上説明したステツプ５及びステツプ７でΔｆを算出
するときｆΔは図７に示される関数としてコンピユータ
27に設定されているため、カウンター22の値が大きいと
きはｆΔの値は小さくなり、自走周波数foの変化率が小
さくなり、共振周波数付近では安定して駆動することが
出来る。又、カウンター22の値が小さいときはｆΔの値
は大きくなり、自走周波数foの変化率が大きくなり、急
なモータ回転数の変更に対応することが出来る。
するときｆΔは図７に示される関数としてコンピユータ
27に設定されているため、カウンター22の値が大きいと
きはｆΔの値は小さくなり、自走周波数foの変化率が小
さくなり、共振周波数付近では安定して駆動することが
出来る。又、カウンター22の値が小さいときはｆΔの値
は大きくなり、自走周波数foの変化率が大きくなり、急
なモータ回転数の変更に対応することが出来る。
尚、上記実施例では圧電体を用いるが電歪素子を用い
ても良い。
ても良い。
以上の如く本発明では駆動用交流信号の周波数とモー
ターの機械的共振周波数の差を検知し、周波数差が大き
いときは周波数変化率を大きくし、周波数差が小さいと
きは周波数変化率を小さくしたものであるので、共振周
波数付近では、周波数の変化が小となり安定なモーター
駆動が出来、一方、共振周波数より高い周波数では周波
数の変化を大きくして、回転数の急な変更にも対応出来
るものである。
ターの機械的共振周波数の差を検知し、周波数差が大き
いときは周波数変化率を大きくし、周波数差が小さいと
きは周波数変化率を小さくしたものであるので、共振周
波数付近では、周波数の変化が小となり安定なモーター
駆動が出来、一方、共振周波数より高い周波数では周波
数の変化を大きくして、回転数の急な変更にも対応出来
るものである。
第１図は本発明に用いる振動波モータの断面図、第２図
は第１図示のモータの等価回路図、第３図は本発明に用
いる振動波モータの駆動回路による速度制御特性を示す
説明図、第４図は本発明に係る振動波モータの駆動回路
の一実施例を示す回路図、第５図（ａ）は第４図示の比
較回路９の構成を示す回路図、第５図（ｂ）は第５図
（ａ）に示した回路の出力波形を示す波形図、第６図は
第４図示のコンピユータ27に内蔵されるプログラムを示
す説明図、第７図は第６図でのｆΔの関数を示す図であ
る。 22……カウンター 23……一時記憶装置 26……定電圧源 27……コンピユーター
は第１図示のモータの等価回路図、第３図は本発明に用
いる振動波モータの駆動回路による速度制御特性を示す
説明図、第４図は本発明に係る振動波モータの駆動回路
の一実施例を示す回路図、第５図（ａ）は第４図示の比
較回路９の構成を示す回路図、第５図（ｂ）は第５図
（ａ）に示した回路の出力波形を示す波形図、第６図は
第４図示のコンピユータ27に内蔵されるプログラムを示
す説明図、第７図は第６図でのｆΔの関数を示す図であ
る。 22……カウンター 23……一時記憶装置 26……定電圧源 27……コンピユーター
Claims (1)
- 【請求項１】振動体に配された電気−機械エネルギー変
換素子に対して駆動用周波信号を印加して振動体を振動
させ駆動力を得るとともに、周波数対駆動力特性として
共振周波数に近接した周波数帯においての周波数変化に
対する駆動力変化が大きく、一方共振周波数から離れた
周波数帯においての周波数変化に対する駆動力変化が少
ない特性及び共振周波数を越える周波数となることにて
駆動力が急激に低下する特性を有する振動型アクチュエ
ーター装置において、アクチュエーター装置の振動状態
に応じて共振状態からのずれに対応する信号を出力する
検知手段と、前記駆動用周波信号の周波数を繰り返し所
定量づつ変更する周波数変更回路と、該変更回路による
周波数の変更率を前記検知手段からの信号に応じて上記
ずれが大の時には大となし、また、ずれが小な時には前
記変更率を小に設定する設定回路と、前記検知手段から
の信号に応答して上記ずれが所定状態になった時に前記
周波数変更回路による周波数の低下方向への変更動作を
禁止する禁止手段を設けたことを特徴とする振動型アク
チュエーター装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63111339A JP2637467B2 (ja) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | 振動型アクチュエーター装置 |
| US07/346,917 US4926084A (en) | 1988-05-06 | 1989-05-03 | Driving apparatus for a vibration wave motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63111339A JP2637467B2 (ja) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | 振動型アクチュエーター装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01283073A JPH01283073A (ja) | 1989-11-14 |
| JP2637467B2 true JP2637467B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=14558689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63111339A Expired - Fee Related JP2637467B2 (ja) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | 振動型アクチュエーター装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4926084A (ja) |
| JP (1) | JP2637467B2 (ja) |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5146143A (en) * | 1988-07-26 | 1992-09-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration wave driven motor |
| US5710491A (en) * | 1988-10-19 | 1998-01-20 | Nikon Corporation | Driving control device for vibration wave motor |
| US5247221A (en) * | 1988-10-21 | 1993-09-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration wave driven actuator |
| JPH02119586A (ja) * | 1988-10-27 | 1990-05-07 | Seiko Instr Inc | 超音波モータ装置 |
| JP2890484B2 (ja) * | 1989-06-15 | 1999-05-17 | 株式会社ニコン | 超音波モータの駆動装置 |
| DE3925459A1 (de) * | 1989-08-01 | 1991-02-14 | Ferton Holding | Ultraschallerzeuger mit einem piezoelektrischen wandler |
| JPH03145976A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-21 | Nikon Corp | 超音波モータの駆動装置 |
| US5153486A (en) * | 1989-12-13 | 1992-10-06 | Seiko Instruments Inc. | Ultrasonic motor |
| EP0442469B1 (en) * | 1990-02-14 | 1995-07-26 | Nikon Corporation | Driving device for ultrasonic wave motor |
| US5285134A (en) * | 1990-03-09 | 1994-02-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Control device for vibration type motor |
| JP2995789B2 (ja) * | 1990-03-15 | 1999-12-27 | 株式会社ニコン | 超音波モータの駆動装置 |
| JP2723333B2 (ja) * | 1990-04-12 | 1998-03-09 | アルプス電気株式会社 | 超音波モータの制御装置 |
| US5010469A (en) * | 1990-05-09 | 1991-04-23 | Albar | Uninterruptible power supply with dual level voltage input |
| JP2737420B2 (ja) * | 1991-03-04 | 1998-04-08 | 日本電気株式会社 | 超音波モータの駆動方式 |
| DE4134781A1 (de) * | 1991-10-22 | 1993-04-29 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur regelung der frequenz eines wanderwellenmotors und regeleinrichtung hierzu |
| US5359268A (en) * | 1991-11-12 | 1994-10-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Control apparatus for vibration driven motor |
| JP2972010B2 (ja) * | 1992-01-08 | 1999-11-08 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエーター駆動制御装置 |
| FR2686805A1 (fr) * | 1992-02-04 | 1993-08-06 | Kodak Pathe | Dispositif permettant de dissoudre des bulles gazeuses contenues dans une composition liquide utilisable notamment pour les produits photographiques. |
| JPH05328757A (ja) * | 1992-05-21 | 1993-12-10 | Canon Inc | 振動波アクチュエータの駆動装置 |
| JPH06189566A (ja) * | 1992-12-16 | 1994-07-08 | Canon Inc | 振動波モータの駆動制御装置 |
| KR100204460B1 (ko) * | 1992-12-16 | 1999-06-15 | 모리시타 요이찌 | 초음파모터의 속도제어방법 |
| JP3348499B2 (ja) * | 1993-12-15 | 2002-11-20 | 株式会社ニコン | 巡回型雑音低減装置 |
| JPH07227089A (ja) * | 1994-02-08 | 1995-08-22 | Nikon Corp | 超音波モータの駆動制御装置 |
| US5644199A (en) * | 1994-07-20 | 1997-07-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for driving an ultrasonic motor |
| MY120661A (en) * | 1994-11-18 | 2005-11-30 | Sony Corp | Method and apparatus for control of a supersonic motor |
| US5763980A (en) * | 1996-12-17 | 1998-06-09 | Li; Tsan Kuang | Bicycle driving motor structure |
| JPH11191977A (ja) * | 1997-12-26 | 1999-07-13 | Asmo Co Ltd | モータの駆動回路 |
| JP4314088B2 (ja) * | 2003-09-25 | 2009-08-12 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエータの制御装置および制御方法、振動型アクチュエータを駆動源とする装置 |
| US8575779B2 (en) | 2010-02-18 | 2013-11-05 | Alpha Technologies Inc. | Ferroresonant transformer for use in uninterruptible power supplies |
| CA2825483C (en) | 2011-01-23 | 2019-11-12 | Alpha Technologies Inc. | Switching systems and methods for use in uninterruptible power supplies |
| US9234916B2 (en) | 2012-05-11 | 2016-01-12 | Alpha Technologies Inc. | Status monitoring cables for generators |
| BR112018004887A2 (pt) | 2015-09-13 | 2018-10-09 | Alpha Tech Inc | sistemas e métodos de controle de potência. |
| US10381867B1 (en) | 2015-10-16 | 2019-08-13 | Alpha Technologeis Services, Inc. | Ferroresonant transformer systems and methods with selectable input and output voltages for use in uninterruptible power supplies |
| CA3069966A1 (en) | 2017-07-14 | 2019-01-17 | Alpha Technologies Services, Inc. | Voltage regulated ac power supply systems and methods |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59204477A (ja) * | 1983-05-04 | 1984-11-19 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 超音波モーターの駆動制御回路 |
| US4727276A (en) * | 1985-03-26 | 1988-02-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving circuit for vibration wave motor |
| JPS61227695A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-09 | Shimadzu Corp | 材料試験機のモ−タ駆動方法 |
| JPH072023B2 (ja) * | 1985-04-26 | 1995-01-11 | 株式会社ニコン | 超音波モータの駆動回路 |
| JPH0815398B2 (ja) * | 1985-06-26 | 1996-02-14 | 松下電器産業株式会社 | 超音波モータ駆動装置 |
| FR2586883B1 (fr) * | 1985-08-27 | 1994-04-01 | Nord Institut Superieur Electron | Procede et dispositif d'alimentation electrique d'un transducteur generateur de vibrations tant sonores qu'ultrasonores. |
| GB2183371B (en) * | 1985-10-09 | 1989-09-27 | Canon Kk | Vibration wave motor and drive circuit therefor |
| JPS6285684A (ja) * | 1985-10-09 | 1987-04-20 | Canon Inc | 超音波モ−タ−の駆動回路 |
| US4743788A (en) * | 1985-11-20 | 1988-05-10 | Nippon Kogaku K. K. | Input frequency control device for surface acoustic wave motor |
| US4713571A (en) * | 1986-01-23 | 1987-12-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving circuit of a vibration wave motor |
| JPH078153B2 (ja) * | 1986-07-14 | 1995-01-30 | キヤノン株式会社 | 振動波モーター装置 |
| KR900007413B1 (ko) * | 1986-08-26 | 1990-10-08 | 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 | 초음파 모우터구동 방법 |
| US4812699A (en) * | 1986-11-11 | 1989-03-14 | Nikon Corporation | Drive control device in an ultrasonic vibration motor |
-
1988
- 1988-05-06 JP JP63111339A patent/JP2637467B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-05-03 US US07/346,917 patent/US4926084A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01283073A (ja) | 1989-11-14 |
| US4926084A (en) | 1990-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2637467B2 (ja) | 振動型アクチュエーター装置 | |
| US4954741A (en) | Control circuit for a vibration wave motor | |
| JP2863280B2 (ja) | 超音波モータの駆動方法 | |
| US5146143A (en) | Vibration wave driven motor | |
| JPH01303073A (ja) | 振動波モーターの駆動回路 | |
| JP3789017B2 (ja) | 位置制御装置 | |
| US5136215A (en) | Driving circuit for vibration wave motor | |
| JPH06189566A (ja) | 振動波モータの駆動制御装置 | |
| JP2946533B2 (ja) | 超音波モータの駆動装置 | |
| US5440212A (en) | Control apparatus for vibration driven motor | |
| JPH0475479A (ja) | 超音波モータの制御装置 | |
| JP2642783B2 (ja) | 超音波モータの制御装置 | |
| JP2683196B2 (ja) | 振動型駆動装置用制御装置 | |
| JPH078154B2 (ja) | 振動波モーター装置 | |
| JP3226412B2 (ja) | 超音波モータの駆動回路 | |
| JP2667811B2 (ja) | 振動型モーター | |
| JP3044751B2 (ja) | 波動ステップモータの駆動制御装置 | |
| JP3226414B2 (ja) | 超音波モータの駆動回路 | |
| JP3226411B2 (ja) | 超音波モータの駆動回路 | |
| Furuya et al. | A compact ultrasonic motor-actuated software system implementation using fuzzy reasoning-based controller | |
| JP3044752B2 (ja) | 波動ステップモータの駆動制御装置 | |
| JPH06327273A (ja) | 振動型アクチュエーター装置 | |
| JP2843392B2 (ja) | 超音波モータの駆動回路 | |
| JP2819437B2 (ja) | 超音波モータの駆動制御装置 | |
| JPH06197576A (ja) | モータ制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |