JP3037694B1 - Control device for moving magnetic field type electromagnetic motor - Google Patents

Control device for moving magnetic field type electromagnetic motor

Info

Publication number
JP3037694B1
JP3037694B1 JP11218566A JP21856699A JP3037694B1 JP 3037694 B1 JP3037694 B1 JP 3037694B1 JP 11218566 A JP11218566 A JP 11218566A JP 21856699 A JP21856699 A JP 21856699A JP 3037694 B1 JP3037694 B1 JP 3037694B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
phase
control device
phase shift
moving
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
Application number
JP11218566A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001045792A (en
Inventor
誠 増田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Star Micronics Co Ltd
Original Assignee
Star Micronics Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Star Micronics Co Ltd filed Critical Star Micronics Co Ltd
Priority to JP11218566A priority Critical patent/JP3037694B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3037694B1 publication Critical patent/JP3037694B1/en
Publication of JP2001045792A publication Critical patent/JP2001045792A/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Direct Current Motors (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

【要約】 【課題】 移動子の移動量並びに移動速度を容易に制御
可能な電磁モータを提供する。 【解決手段】 移動子、固定子それぞれに少なくとも2
系統の巻線を備えた移動磁界形モータの制御装置は、外
部から入力された駆動条件に従って、一方の駆動信号の
位相に対し、位相シフトを発生させ、その位相シフトし
た信号を他方の駆動信号とすることで位相シフト量に基
づき移動量を制御する。
The present invention provides an electromagnetic motor capable of easily controlling a moving amount and a moving speed of a moving element. SOLUTION: Each of the moving element and the stator has at least 2
A control device for a moving magnetic field type motor having windings of a system generates a phase shift with respect to the phase of one drive signal according to a drive condition input from the outside, and outputs the phase-shifted signal to the other drive signal. Thus, the movement amount is controlled based on the phase shift amount.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、移動子と固定子そ
れぞれに少なくとも2系統の巻線を備えた移動磁界型モ
ータの制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a moving magnetic field type motor having at least two windings on each of a moving member and a stator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の移動磁界型モータは、特開平1−
26925号公報に記載されている。この移動磁界型モ
ータは、回転子及び固定子双方に巻線が設けられてお
り、インバータにより回転子と固定子の印可信号に周波
数差を与え回転子が回転する。
2. Description of the Related Art A conventional moving magnetic field type motor is disclosed in
No. 26925. In this moving magnetic field type motor, windings are provided on both a rotor and a stator, and an inverter gives a frequency difference to an applied signal between the rotor and the stator to rotate the rotor.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の移動磁界型モータは回転制御が不十分であり、超低
速回転の実現は困難であった。本発明は、このような課
題を解決するためになされたものであり、超低速での回
転または移動制御を行うことが可能な移動磁界型電磁モ
ータの制御装置を提供することを目的とする。
However, the above-mentioned conventional moving magnetic field type motor has insufficient rotation control, and it has been difficult to realize ultra-low speed rotation. The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a control device for a moving magnetic field type electromagnetic motor that can perform rotation or movement control at an extremely low speed.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明に係る移動磁界型
電磁モータの制御装置は、移動子、固定子それぞれに少
なくとも2系統の巻線を設け、一方に互いに所定の位相
差Xを有する複数の第1駆動信号を与え、他方に同じく
互いに所定の位相差Xを有する複数の第2駆動信号を与
えることにより、移動子、固定子それぞれに移動磁界を
発生させて駆動する電磁モータの制御装置であって、該
制御装置は、モータの駆動条件を外部から入力する入力
手段と、基本動作周波数信号を発生させる発振回路と、
該発振回路から出力される信号をN分周することにより
第1駆動信号を発生させる第1駆動信号発生回路と、入
力手段からの信号に基づき第1駆動信号を位相シフトし
て第2駆動信号を発生させる第2駆動信号発生回路とを
備えることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a control apparatus for a moving magnetic field type electromagnetic motor according to the present invention, wherein at least two systems of windings are provided for each of a moving member and a stator, and one of which has a predetermined phase difference X from each other. Control device for an electromagnetic motor that generates and drives a moving magnetic field for each of a movable member and a stator by providing a plurality of second drive signals having the same predetermined phase difference X to each other. Wherein the control device comprises: an input unit that externally inputs a driving condition of the motor; an oscillation circuit that generates a basic operating frequency signal;
A first drive signal generation circuit for generating a first drive signal by dividing the signal output from the oscillation circuit by N, and a second drive signal by shifting the phase of the first drive signal based on a signal from the input means And a second drive signal generating circuit for generating

【0005】本発明の移動磁界型電磁モータの制御装置
によれば、移動子と固定子に同じ周波数の駆動信号を印
可することにより、それぞれに同じ速度の移動磁界が発
生し、移動子は静止する。シフト位相信号生成部は、第
2駆動信号の位相を第1駆動信号の位相に対して相対的
にシフトさせる。したがって、これらの駆動信号の位相
差によって磁界のN極とS極の引き合い位置にズレが発
生して移動子が移動し、単位時間あたりの位相のシフト
量に応じて移動子の移動速度を可変的に制御するため、
0.1rpm以下の超低速から数千rpmの高速回転ま
で広い速度可変域を持つことができる。
According to the control apparatus for a moving magnetic field type electromagnetic motor of the present invention, by applying a driving signal of the same frequency to the moving element and the stator, a moving magnetic field having the same speed is generated for each of the moving element and the moving element. I do. The shift phase signal generator shifts the phase of the second drive signal relatively to the phase of the first drive signal. Accordingly, the phase difference between these drive signals causes a shift in the magnetic pole N and S pole inquiries, causing the mover to move, and the moving speed of the mover to vary according to the amount of phase shift per unit time. Control,
It can have a wide speed variable range from a very low speed of 0.1 rpm or less to a high speed rotation of several thousand rpm.

【0006】また、本発明の制御装置によれば、移動開
始時点からの位相シフト量の総量に応じて移動子の移動
量を制御する。位相シフト量の総量が所望の値になった
時に、シフト位相信号生成部による位相のシフトを停止
することが好ましく、この場合には移動子を所望の位置
で停止させることができる。停止時には磁気吸引力によ
り相応の保持トルクを有する。
Further, according to the control device of the present invention, the moving amount of the moving element is controlled in accordance with the total amount of the phase shift from the movement start time. When the total amount of the phase shift amount reaches a desired value, it is preferable to stop the phase shift by the shift phase signal generation unit. In this case, the moving element can be stopped at a desired position. When stopped, it has a corresponding holding torque by magnetic attraction.

【0007】また、本制御装置による位相シフトは、発
振回路からの信号に基づき基本となる位相シフトを行う
ためのシフト指示信号により発生され、位相シフト量の
総量は、シフト指示信号数または該指示信号数に比例し
て変化する信号を計測することによって決定される。こ
のようにして位相シフト量を計測された信号数に応じて
検出することができる。
The phase shift by the control device is generated by a shift instruction signal for performing a basic phase shift based on a signal from an oscillation circuit, and the total amount of phase shift is determined by the number of shift instruction signals or the number of the instruction signals. It is determined by measuring signals that change in proportion to the number of signals. In this way, the amount of phase shift can be detected according to the number of measured signals.

【0008】本制御装置による移動方向の制御は、第2
駆動信号つまり位相シフトされた信号を移動子に与える
のか固定子に与えるのかを選択することにより可能とな
る。また、別の方法として、位相シフトを第1駆動信号
に対して遅れシフトにするのか進みシフトにするのかを
選択してもよい。さらに、移動磁界の移動方向を反転さ
せることで移動子の移動方向を反転させることもでき
る。具体的には、90°位相差の場合はA相とB相の信
号入れ替え、120°位相差の場合はA相とC相の信号
入れ替えにより実現できる。なお、移動子の形状が円環
状である場合、移動磁界型電磁モータは移動子をロータ
とする回転磁界型電磁モータとして機能し、移動子の形
状が長板状である場合、移動磁界型電磁モータは移動子
をスライダとする直線運動型の移動磁界型電磁モータと
して機能する。
[0008] The control of the moving direction by the control device is performed in the second
This can be achieved by selecting whether to apply the drive signal, that is, the phase-shifted signal to the mover or the stator. As another method, it may be possible to select whether the phase shift is to be a lag shift or an advance shift with respect to the first drive signal. Further, the moving direction of the moving element can be reversed by reversing the moving direction of the moving magnetic field. More specifically, a 90 ° phase difference can be realized by exchanging the signals of the A phase and the B phase, and a 120 ° phase difference can be realized by exchanging the signals of the A phase and the C phase. When the moving element has an annular shape, the moving magnetic field type electromagnetic motor functions as a rotating magnetic field type electromagnetic motor using the moving element as a rotor, and when the moving element has a long plate shape, the moving magnetic field type electromagnetic motor is used. The motor functions as a linear motion type moving magnetic field type electromagnetic motor using a moving element as a slider.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、実施の形態に係る移動磁界
型電磁モータについて説明する。ここでは、回転型のモ
ータを例示し、移動子をロータ、固定子をステータとし
て説明する。同一要素または同一機能を有する要素には
同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A moving magnetic field type electromagnetic motor according to an embodiment will be described below. Here, a rotary motor will be described as an example, and the moving element will be described as a rotor and the stator will be described as a stator. The same reference numerals are used for the same elements or elements having the same functions, and duplicate descriptions are omitted.

【0010】ロータとステータはそれぞれ2種類の巻線
a(A),b(B)を備え、90°時間的位相差のある
信号により駆動することでロータとステータに回転磁界
を形成する。なお、図示しないがロータへの給電につい
ては、スリップリングやロータリートランス等を用いる
ことができる。ロータ、ステータに同一位相の駆動信号
を印可すると、それぞれの磁界は同じ速度で回転するた
め、相対的に見れば磁界が移動していない場合と同様で
ある。従って、ロータは回転せず停止する。回転させる
場合には、ロータまたはステータのどちらか一方に位相
進み信号または位相遅れ信号を印可する。一方の位相を
他方に対し、進めるまたは遅らせることでロータの回転
方向を制御することが可能となる。更に、単位時間当た
りの位相シフト量を増減させると、ロータの回転速度が
増減する。このように、位相制御により駆動制御を行う
ため、0.1rpm程度の超低速から、数千rpmまで
の高速回転が可能となり、従来型のモータより音や振動
を減少させることができる。さらに、位相シフトの総量
を制御することにより、角度位置の制御も可能となる。
The rotor and the stator have two types of windings a (A) and b (B), respectively, and form a rotating magnetic field in the rotor and the stator by being driven by signals having a 90 ° temporal phase difference. Although not shown, a slip ring, a rotary transformer, or the like can be used for power supply to the rotor. When drive signals of the same phase are applied to the rotor and the stator, the respective magnetic fields rotate at the same speed, so that it is relatively the same as when the magnetic field does not move. Therefore, the rotor stops without rotating. When rotating, a phase advance signal or a phase delay signal is applied to either the rotor or the stator. By advancing or delaying one phase with respect to the other, the rotation direction of the rotor can be controlled. Further, when the amount of phase shift per unit time is increased or decreased, the rotation speed of the rotor is increased or decreased. As described above, since the drive control is performed by the phase control, it is possible to rotate from an extremely low speed of about 0.1 rpm to a high speed of several thousand rpm, and to reduce noise and vibration as compared with a conventional motor. Further, by controlling the total amount of the phase shift, it is possible to control the angular position.

【0011】図1は、本実施の形態に係る回転磁界型電
磁モータのステータ1を原理的に示す図であり、図2は
ロータ3を原理的に示す図である。ステータ1とロータ
3を組み合わせることにより、本実施の形態に係る単極
2相の回転磁界型電磁モータが完成する。図1のaから
a’方向に巻線電流を流すとN極からS極に向けて、矢
印のような磁界が発生する。また、bからb’方向に巻
線電流を流すと、同様にN極からS極に向けて、矢印の
ような磁界が発生する。ここでは、a−a’相に正弦波
を入力し、b−b’ 相には、それと時間的に90°位
相差のある正弦波を入力するものとする。
FIG. 1 is a diagram showing in principle a stator 1 of a rotating field type electromagnetic motor according to the present embodiment, and FIG. 2 is a diagram showing a rotor 3 in principle. By combining the stator 1 and the rotor 3, the single-pole two-phase rotating magnetic field type electromagnetic motor according to the present embodiment is completed. When a winding current flows in the direction from a to a 'in FIG. 1, a magnetic field as shown by an arrow is generated from the N pole to the S pole. When a winding current is passed from b to b ′, a magnetic field as shown by an arrow is similarly generated from the N pole to the S pole. Here, it is assumed that a sine wave is input to the aa 'phase, and a sine wave having a 90-degree phase difference with respect to the bb' phase is input to the bb 'phase.

【0012】図2でも同様にロータのA−A’相に正弦
波を入力し、B−B’相には、それと時間的に90°位
相差のある正弦波を入力すると波線で示すように矢印方
向に磁界が発生する。図3は、a,b相またはA,B相
に入力される駆動信号の波形を示している。下側がa相
またはA相に入力されるsin波、上側がb相またはB
相に入力されるcos波である。横軸は時刻tを示し、
t=0からt=8の変化をプロットしている。図4は、
ステータ1とロータ3を組み合わせた状態でのt=2で
の磁界の方向を示しており、実線の矢印はステータ磁
界、波線矢印がロータ磁界を表している。図3に示すよ
うに、巻線電流の大きさはは時刻とともに、変化する。
a(A)相とb(B)相の間には、90°の位相差があ
るので、時刻tとともに、合成される磁界の方向が変化
する。その様子を図5に示す。図5から明らかなよう
に、ステータ1及びロータ3には、回転磁界が発生す
る。
In FIG. 2, similarly, when a sine wave is input to the AA 'phase of the rotor and a sine wave having a phase difference of 90 ° with respect to the BB' phase is input to the BB 'phase, as shown by a broken line. A magnetic field is generated in the direction of the arrow. FIG. 3 shows the waveform of the drive signal input to the a and b phases or the A and B phases. The lower side is a sine wave input to a phase or A phase, and the upper side is b phase or B phase.
This is a cos wave input to the phase. The horizontal axis indicates time t,
The change from t = 0 to t = 8 is plotted. FIG.
The direction of the magnetic field at t = 2 in a state where the stator 1 and the rotor 3 are combined is shown. The solid line arrow indicates the stator magnetic field, and the wavy arrow indicates the rotor magnetic field. As shown in FIG. 3, the magnitude of the winding current changes with time.
Since there is a phase difference of 90 ° between the a (A) phase and the b (B) phase, the direction of the combined magnetic field changes with time t. This is shown in FIG. As is clear from FIG. 5, a rotating magnetic field is generated in the stator 1 and the rotor 3.

【0013】回転磁界の回転速度は駆動信号、つまり巻
線に入力される正弦波の周波数により定まるが、ステー
タ1側の駆動信号とロータ3側の駆動信号との間に位相
差がない場合、回転磁界は同じ速度を保つため、N極と
S極の釣り合いが保たれた状態であり、ロータ3は回転
せず、ロック状態となる。ここで、ステータ1側の駆動
信号に対し、ロータ3側の駆動信号に位相進みまたは遅
れを発生させると、ロータ3には釣り合いを保とうとす
る力が働き、ロータ3が回転する。ロータ3の回転方向
は、ステータに対する位相の遅れまたは進みにより制御
可能である。ロータ3に遅れ位相を与えた場合、回転方
向は回転磁界の回転方向と同じになり、進み位相を与え
た場合は、回転磁界と逆方向の回転となる。
The rotation speed of the rotating magnetic field is determined by the drive signal, that is, the frequency of the sine wave input to the winding. When there is no phase difference between the drive signal on the stator 1 and the drive signal on the rotor 3, Since the rotating magnetic field keeps the same speed, the balance between the N pole and the S pole is maintained, and the rotor 3 does not rotate and enters the locked state. Here, when a phase advance or a delay is generated in the drive signal on the rotor 3 side with respect to the drive signal on the stator 1 side, a force is exerted on the rotor 3 to maintain the balance, and the rotor 3 rotates. The rotation direction of the rotor 3 can be controlled by delay or advance of the phase with respect to the stator. When the lag phase is given to the rotor 3, the rotation direction is the same as the rotation direction of the rotating magnetic field, and when the leading phase is given, the rotation is in the opposite direction to the rotating magnetic field.

【0014】次に、上記実施の形態に係る電気制御部に
ついて説明する。図6は、ステータ1及びロータ3に接
続された駆動回路16及び駆動回路16を制御する制御
回路17と、回転位置指示情報等を入力する入力装置1
8からなる制御装置としての電気制御部のシステム構成
図である。駆動回路16は、駆動電圧信号をステータ側
巻線a,bに印加して回転磁界をステータ側に発生さ
せ、駆動電圧信号をロータ側巻線A,Bに印加して回転
磁界をロータ側に発生させるとともに、両駆動電圧信号
間の位相差を連続的に拡大してロータ3を回転させる。
駆動回路16は、第1周波数fの信号を生成する発振器
部16と、発振器部16から出力された第1周波数
fの第1駆動信号をステータ側巻線a,bに印加してス
テータ1を励磁させるステータ側駆動信号生成部16
とを備えている。
Next, an electric control unit according to the above embodiment will be described. FIG. 6 shows a drive circuit 16 connected to the stator 1 and the rotor 3, a control circuit 17 for controlling the drive circuit 16, and an input device 1 for inputting rotational position instruction information and the like.
8 is a system configuration diagram of an electric control unit serving as a control device composed of a control unit 8; FIG. The drive circuit 16 applies a drive voltage signal to the stator side windings a and b to generate a rotating magnetic field on the stator side, and applies a drive voltage signal to the rotor side windings A and B to apply the rotating magnetic field to the rotor side. At the same time, the rotor 3 is rotated by continuously expanding the phase difference between the two drive voltage signals.
Drive circuit 16, by applying the oscillator portion 16 A for generating a signal of a first frequency f, the first drive signal of the first frequency f output from the oscillator section 16 A stator winding a, the b stator stator-side driving signal generating unit 16 B for exciting the 1
And

【0015】また、駆動回路16は、ステータ側巻線
a,bに印加される第1駆動信号に対して単位時間当た
り所定位相シフト量で位相がシフトする第2駆動信号を
生成するシフト位相信号生成部16と、シフト位相信
号生成部16から出力された第2駆動信号をロータ側
巻線A,Bに印加してロータ3を励磁させるロータ側駆
動信号生成部16と、シフト位相信号生成部16
よる単位時間当たりの位相シフト量を指示する位相シフ
ト量指示部16と、を備えている。
The drive circuit 16 generates a shift phase signal for generating a second drive signal whose phase shifts by a predetermined phase shift amount per unit time with respect to the first drive signal applied to the stator windings a and b. a generation unit 16 D, the phase shifted signal generating unit 16 and the second driving signal outputted from the D rotor winding a, is applied to the B rotor side drive signal generator 16 to excite the rotor 3 E, the shift phase and a, and the phase shift amount instruction section 16 F for instructing the phase shift amount per unit time by the signal generator 16 D.

【0016】発振器部16は、周波数N・f(Nは自
然数)の信号を出力する発振器16 A1と、発振器16
A1に縦続され、周波数N・fを分周比1/Nで分周す
る1/N分周器16A2とからなる。発振器部16
ら出力された周波数fの信号は駆動信号生成部16
入力される。駆動信号生成部16は、sin波電圧信
号を増幅してステータ側巻線a,bのsin側巻線aに
印加するアンプ16 と、sin波電圧信号の位相を
90°ずらしてcos波電圧信号を生成する移相回路1
B2と、移相回路16B2から出力されたcos波電
圧信号を増幅してステータ側巻線a,bのcos側巻線
bに印加するアンプ16B3とからなる。
Oscillator section 16AIs the frequency N · f (N is
Oscillator 16 that outputs a signal of A1And the oscillator 16
A1And divides the frequency N · f by the division ratio 1 / N
1 / N divider 16A2Consists of Oscillator section 16AOr
The signal of the frequency f output from the driving signal generator 16BTo
Is entered. Drive signal generator 16BIs a sin wave voltage signal
And amplifies the signal to the sine side winding a of the stator side windings a and b.
Amplifier 16 to applyB 1And the phase of the sin wave voltage signal
Phase shift circuit 1 for generating a cosine wave voltage signal shifted by 90 °
6B2And the phase shift circuit 16B2Cos wave power output from
Amplifies the pressure signal and turns the cos side windings of the stator side windings a and b.
amplifier 16 applied to bB3Consists of

【0017】シフト位相信号生成部16は、発振器1
A1で生成された周波数N・fの高周波パルス信号が
入力され、入力された信号の単位時間当たりのパルス数
を調整するパルス数調整部16D1と、パルス数調整部
16D1から出力された信号を分周し所定パルス数(例
えば256パルス)毎の周期の方形波電圧信号を生成す
る第2分周器16D2とを備えている。16D2の出力
はインバータIを介して駆動信号生成部16に入力さ
れる。パルス数調整部16D1は、単位時間当たりの入
力信号パルス列から適当な数のパルスを間引くパルス間
引回路16D11と、単位時間当たりの入力信号パルス
列に適当な数のパルスを追加するパルス追加回路16
D12と、パルス間引回路16D11及びパルス追加回
路16D12の出力選択を行うセレクタ回路16 D13
とから構成される。
The shift phase signal generator 16DIs the oscillator 1
6A1The high frequency pulse signal of frequency N · f generated by
Number of pulses per unit time of input and input signals
Pulse number adjusting unit 16 for adjustingD1And pulse number adjustment unit
16D1Divides the signal output from the
(For example, 256 pulses).
Second frequency divider 16D2And 16D2Output
Is the drive signal generator 16 via the inverter IEEntered
It is. Pulse number adjusting unit 16D1Is the input per unit time
Between pulses to decimate an appropriate number of pulses from the force signal pulse train
Pull circuit 16D11And the input signal pulse per unit time
A pulse adding circuit 16 for adding an appropriate number of pulses to a row
D12And the pulse thinning circuit 16D11And additional pulse
Road 16D12Selector circuit 16 for selecting the output of D13
It is composed of

【0018】駆動信号生成部16は、sin波電圧信
号を増幅してロータ側巻線A,Bのsin側巻線Aに印
加するアンプ16E1と、sin波電圧信号の位相を9
0°ずらしてcos波電圧信号を生成する移相回路16
E2と、移相回路16E2から出力されたcos波電圧
信号を増幅してロータ側巻線A,Bのcos側巻線Bに
印加するアンプ16E3とからなる。これらのsin波
電圧信号及びcos波電圧信号をロータ側巻線に印加す
ると、ロータに回転磁界が発生する。
The drive signal generator 16 E is, sin wave voltage signal and amplifies the rotor windings A, an amplifier 16 E1 applied to the sin winding A of B, and phase of sin wave voltage signal 9
Phase shift circuit 16 for generating a cosine wave voltage signal shifted by 0 °
And E2, consisting amplifier 16 E3 Metropolitan applied to amplify the cos wave voltage signal output from the phase-shift circuit 16 E2 rotor winding A, the cos winding B of the B. When the sine wave voltage signal and the cosine wave voltage signal are applied to the rotor side winding, a rotating magnetic field is generated in the rotor.

【0019】パルス数調整部16D1の出力信号パルス
数がパルスの間引きまたは追加によって増減すると、第
2分周器16D2から出力されるパルス信号の立ち上が
りまたは立ち下がりタイミングが変化し、駆動信号生成
部16を介してロータ側巻線A,Bに印加される第2
駆動信号の位相が第1駆動信号の位相に対してシフトす
る。すなわち、パルス数調整部16D1によって増減さ
れたパルス数の分だけ第2分周器16D2の出力信号で
ある第2駆動信号のパルスの立ち上がりまたは立ち下が
りタイミングがシフトし、第1及び第2駆動信号間に位
相差が発生する。パルス数調整部16D1は時間的に連
続して間引きまたは追加パルス数を増減させるので、第
2駆動信号の立ち上がりまたは立ち下がりタイミングが
連続的にシフトし、第1及び第2駆動信号間の位相差が
連続的に拡大し、ロータ3が連続的に回転する。
[0019] The output signal pulses of the pulse number adjustment unit 16 D1 increases or decreases by thinning or additional pulse, the rising or falling timing of the pulse signal output from the second divider 16 D2 is changed, the drive signal generator part 16 rotor winding via E a, second to be applied to the B
The phase of the drive signal shifts with respect to the phase of the first drive signal. That is, the rising or falling timing of the pulse of the second drive signal, which is the output signal of the second frequency divider 16D2 , is shifted by the number of pulses increased or decreased by the pulse number adjustment unit 16D1 , and the first and second pulses are shifted. A phase difference occurs between the drive signals. Since the pulse number adjustment unit 16 D1 increases or decreases the thinning-out or the number of additional pulses temporally continuously, the rising or falling timing of the second drive signal is continuously shifted, position between the first and second drive signals The phase difference continuously increases, and the rotor 3 rotates continuously.

【0020】位相シフト量指示部16は、シフト位相
信号生成部16による単位時間当たりの位相シフト
量、すなわちパルス間引きまたは追加タイミングを指示
し、ロータ3の回転速度を制御する。位相シフト量指示
部16は、発振器16A1の出力信号を分周器(分周
比:1/N)16で分周した出力信号を分周する低速
回転指示用の分周器(分周比:1/n)16F1と、
分周器16の出力信号を分周する高速回転指示用の分
周器(分周比:1/n、但しn>n)16
F2と、分周器16F1及び16F2の出力選択を行う
セレクタ回路16F3とを備えている。
Phase shift amount indicating section 16FIs the shift phase
Signal generator 16DPhase shift per unit time
Indicate amount, ie pulse decimation or additional timing
Then, the rotation speed of the rotor 3 is controlled. Phase shift amount indication
Part 16FIs the oscillator 16A1The output signal of the
(Ratio: 1 / N) 16GLow speed to divide the output signal divided by
Frequency divider for rotation instruction (Division ratio: 1 / nA) 16F1When,
Divider 16GFor high-speed rotation that divides the output signal of
Frequency divider (division ratio: 1 / nBWhere nA> NB) 16
F2And the frequency divider 16F1And 16F2Select output
Selector circuit 16F3And

【0021】パルス間引回路16D11及びパルス追加
回路16D12は、位相シフト量指示部16から入力
指示されるパルス信号の周期が短いほど、その出力信号
の単位時間当たりの位相シフト量が大きくなるように構
成されている。ここで、単位時間当たりの位相シフト量
はロータ3の回転速度に比例する。
The pulse thinning circuit 16 D11 and the pulse add circuit 16 D12, the more the period of the pulse signal inputted instruction from the phase shift amount instruction section 16 F is short, a phase shift amount per unit time of the output signal is large It is configured to be. Here, the amount of phase shift per unit time is proportional to the rotation speed of the rotor 3.

【0022】低速回転指示用の分周器(分周比:1/n
)16F1の出力パルス信号は、その周期が長いた
め、これがパルス間引回路16D11またはパルス追加
回路16D12に入力されると、単位時間当たりの位相
シフト量が小さくなってロータ3は低速回転する。ま
た、高速回転指示用の分周器(分周比:1/n)16
の出力パルス信号は、その周期が短いため、これが
パルス間引回路16D11またはパルス追加回路16
D12に入力されると、単位時間当たりの位相シフト量
が大きくなってロータ3は高速回転する。このロータ回
転速度は、制御回路17によってセレクタ回路16F3
の出力を切換えることにより制御する。このように動作
するパルス間引回路16D11及びパルス追加回路16
D12には種々の構成が考えれられる。
A frequency divider for instructing low-speed rotation (frequency division ratio: 1 / n)
A) 16 F1 output pulse signal of, for that period is long, This when is input to the pulse thinning circuit 16 D11 or pulse adding circuit 16 D12, the rotor 3 phase shift amount per unit time is reduced slow Rotate. Further, the frequency divider of the high-speed rotation instruction (division ratio: 1 / n B) 16
The output pulse signal of the F 2, because the cycle is short, this is the pulse thinning circuit 16 D11 or pulse adding circuit 16
When input to D12 , the amount of phase shift per unit time increases, and the rotor 3 rotates at high speed. This rotor rotation speed is controlled by the selector circuit 16 F3 by the control circuit 17.
Is controlled by switching the output. The pulse thinning circuit 16 D11 and the pulse adding circuit 16 which operate in this manner
Various configurations can be considered for D12 .

【0023】図7は、パルス間引回路16D11及びパ
ルス追加回路16D12の好適な回路構成を示す回路図
であり、これらの回路はD−フリップフロップD1〜D
8及び各種論理回路OR1〜OR3、AND1〜AND
3、NAND1、XNOR1〜XNOR2を図示の如く
接続してなる。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a preferred circuit configuration of the pulse thinning circuit 16 D11 and the pulse add circuit 16 D12, these circuits D- flip-flop D1~D
8 and various logic circuits OR1 to OR3, AND1 to AND
3, NAND1, XNOR1 and XNOR2 are connected as shown.

【0024】なお、本例のパルス間引回路16D11
びパルス追加回路16D12では、図6に示した発振器
16A1の出力パルス信号を分周比1/2で分周し、分
周されたパルス信号から適当な数のパルスを間引きまた
は追加している。したがって、本例のパルス間引回路1
D11及びパルス追加回路16D12を用いた場合に
は、後段の分周器16D2の分周比を2/Nとし、結果
的に巻線a(A),b(B)に印加される駆動信号の周
波数が略等しくなるようにする。
[0024] In the pulse thinning circuit 16 D11 and the pulse add circuit 16 D12 of the present embodiment, by dividing the output pulse signal at a division ratio of 1/2 of the oscillator 16 A1 shown in FIG. 6, it was divided An appropriate number of pulses are decimated or added from the pulse signal. Therefore, the pulse thinning circuit 1 of the present example
When 6 D11 and the pulse addition circuit 16 D12 are used, the frequency division ratio of the frequency divider 16 D2 at the subsequent stage is set to 2 / N, and as a result, it is applied to the windings a (A) and b (B). The frequencies of the drive signals are made substantially equal.

【0025】図8は、図7に示した回路の各点(a)〜
(g)におけるタイミングチャート(A)〜(G)を示
す。パルス間引回路16D11は、発振器16A1から
出力された基準パルス信号(a)から2倍の周期を持つ
マスタパルス信号(b)を生成するとともに、位相シフ
ト量指示部16から入力される速度指示パルス信号
(c)が発生するごとに所定期間Lレベルとなるマスク
信号(d)を生成し、マスタパルス信号(b)とマスク
信号(d)との論理積をとることによって単位時間当た
りのパルス数が減少した間引パルス信号(e)を出力す
る。
FIG. 8 shows each point (a) to (c) of the circuit shown in FIG.
(G) shows timing charts (A) to (G). Pulse thinning circuit 16 D11 is configured to generate a master pulse signal (b) from the reference pulse signal outputted from the oscillator 16 A1 (a) having twice the period, is input from the phase shift amount instruction section 16 F Each time the speed instruction pulse signal (c) is generated, a mask signal (d) that is at the L level for a predetermined period is generated, and the logical product of the master pulse signal (b) and the mask signal (d) is taken, so that a unit time And outputs a thinned-out pulse signal (e) in which the number of pulses is reduced.

【0026】パルス追加回路16D12は、基準パルス
信号(a)からマスタパルス信号(b)を生成するとと
もに、位相シフト量指示部16から入力される速度指
示パルス信号(c)発生するごとに所定期間Lレベルと
なるマスク信号(f)を生成し、マスク信号(f)及び
マスタパルス信号(b)の論理積と、マスク信号(f)
の否定及び基準パルス信号(a)の論理積との論理和を
とることによって、単位時間当たりのパルス数が増加し
た追加パルス信号(g)を出力する。
The pulse adding circuit 16 D12 from the reference pulse signal (a) to generate a master pulse signal (b), each time the speed instruction pulse signal (c) generated inputted from the phase shift amount instruction section 16 F A mask signal (f) having an L level for a predetermined period is generated, and a logical product of the mask signal (f) and the master pulse signal (b) is added to the mask signal (f).
And an OR with the AND of the reference pulse signal (a) to output an additional pulse signal (g) with an increased number of pulses per unit time.

【0027】制御回路17は、ロータ3の回転を停止さ
せる時には、Lレベルアクティブのイネーブル信号をH
レベルに変化させて端子X及びYに入力し、パルス間引
回路16D11及びパルス追加回路16D12において
パルスの間引きまたは追加が行われないようにする。
When stopping the rotation of the rotor 3, the control circuit 17 outputs an L level active enable signal to H level.
The level is changed to a level and input to the terminals X and Y, so that the pulse thinning circuit 16 D11 and the pulse adding circuit 16 D12 do not thin or add pulses.

【0028】なお、本実施の形態に係る回転磁界型電磁
モータは、キーボードやロータリエンコーダ等から構成
される入力装置18を備えている。入力装置18を操作
すると、回転速度指示情報及び回転位置指示情報が制御
回路17に入力される。入力装置18がキーボードから
なる場合、キーボードにロータ3の回転速度を指示する
情報を入力すると、制御回路17は入力された回転速度
でロータ3が回転するように位相シフト量指示部16
を制御する。なお、回転速度が2段階で変化する場合
は、図示の回路構成でよいが、回転速度が多段階の場合
は、位相シフト量指示部16を構成する分周比の異な
る分周器を複数段並列に接続するか、または分周器の分
周比を可変とする。可変分周器を用いた場合、位相シフ
ト量指示パルスの周期は任意の値を取り得るので、任意
の回転速度を設定することが可能である。また、位相シ
フト量指示部16に別の発振器を用いても構わない。
The rotating magnetic field type electromagnetic motor according to the present embodiment includes an input device 18 including a keyboard, a rotary encoder, and the like. When the input device 18 is operated, the rotational speed instruction information and the rotational position instruction information are input to the control circuit 17. When the input device 18 is a keyboard, by entering the information for instructing the rotation speed of the rotor 3 to the keyboard, the control circuit 17 the phase shift amount instruction section 16 F as the rotor 3 rotates at a rotational speed that is input
Control. Incidentally, when the rotational speed is changed in two steps, a plurality may be the circuit configuration shown, when the rotational speed of multiple stages, different frequency divider of dividing ratio which constitutes the phase shift amount instruction section 16 F Connect them in parallel in stages or make the frequency division ratio of the frequency divider variable. When the variable frequency divider is used, the cycle of the phase shift amount indicating pulse can take an arbitrary value, so that an arbitrary rotation speed can be set. Further, it may be used another oscillator to the phase shift amount instruction section 16 F.

【0029】パルス間引回路16D11及びパルス追加
回路16D12から出力される上記マスク信号は、制御
回路17に入力され、制御回路17はマスク信号のパル
ス数をカウントする。すなわち、この時、制御回路17
は駆動信号の位相シフト量の総量を検出する。マスク信
号のパルス数kはロータ3の移動量、すなわち回転角に
比例する。パルス数がkの時に、ロータ3はk・θ度回
転するものとする。θはロータの最小回転角である。キ
ーボードにロータ3の回転位置Θを指示する情報を入力
すると、制御回路17はΘ/θを算出し、記憶部に記憶
する。ここでは、Θ/θを仮にmとする。この値が、所
望の位相シフト量ということになる。制御回路17は、
位相シフトを開始するためにイネーブル信号をアクティ
ブ、つまりLレベルにした後、マスク信号のパルス数の
カウントを開始し、パルス数がmとなった時点で回転停
止信号、すなわち、イネーブル信号をHレベルにして、
パルス間引回路16D11またはパルス追加回路16
D12に出力し、ロータ3を停止させる。
The mask signal output from the pulse thinning circuit 16D11 and the pulse adding circuit 16D12 is input to the control circuit 17, and the control circuit 17 counts the number of pulses of the mask signal. That is, at this time, the control circuit 17
Detects the total amount of phase shift of the drive signal. The number k of pulses of the mask signal is proportional to the amount of movement of the rotor 3, that is, the rotation angle. When the number of pulses is k, the rotor 3 rotates by k · θ degrees. θ is the minimum rotation angle of the rotor. When information indicating the rotational position の of the rotor 3 is input to the keyboard, the control circuit 17 calculates Θ / θ and stores it in the storage unit. Here, Θ / θ is assumed to be m. This value is a desired phase shift amount. The control circuit 17
After enabling the enable signal to start the phase shift, that is, setting the enable signal to L level, the counting of the number of pulses of the mask signal is started. And then
Pulse thinning circuit 16 D11 or pulse adding circuit 16
D12 , and the rotor 3 is stopped.

【0030】入力装置18が、その回転に応じてパルス
信号を出力する光学式ロータリエンコーダからなる場
合、ロータリエンコーダを回転させると、制御回路17
に回転に応じたパルス信号が入力される。制御回路17
は、このパルス信号のパルス間隔からロータリエンコー
ダの回転速度を検出するとともに、指定された回転位置
をこのパルス信号のパルス数から検出し、これらの回転
速度指示情報及び回転位置指示情報に応じて、前記キー
ボードにこれらの情報が入力された場合と同様に機能
し、指示された回転速度でロータ3を回転させ、指示さ
れた回転位置でロータ3を停止させる。
When the input device 18 comprises an optical rotary encoder which outputs a pulse signal in accordance with the rotation, when the rotary encoder is rotated, the control circuit 17
, A pulse signal corresponding to the rotation is input. Control circuit 17
Detects the rotational speed of the rotary encoder from the pulse interval of the pulse signal, detects the designated rotational position from the number of pulses of the pulse signal, and according to the rotational speed instruction information and the rotational position instruction information, It functions in the same way as when these pieces of information are input to the keyboard, rotates the rotor 3 at the specified rotation speed, and stops the rotor 3 at the specified rotation position.

【0031】なお、ロータリエンコーダは回転に応じて
出力電圧信号が変化する抵抗分割式のものであってもよ
い。この場合、回転速度指示情報はその出力電圧信号の
変化率から、回転位置指示情報はその出力電圧信号のレ
ベルから検出することができる。
Incidentally, the rotary encoder may be of a resistance division type in which the output voltage signal changes according to the rotation. In this case, the rotation speed instruction information can be detected from the rate of change of the output voltage signal, and the rotation position instruction information can be detected from the level of the output voltage signal.

【0032】なお、本発明は上述の実施の形態に限られ
るものではなく、例えば図6において、分周器16
取り除いて代わりに分周器16A2の出力を用いてもよ
い。また、ロータ3側に印加される駆動信号の位相を固
定し、ステータ1側に印加される駆動信号の位相を所定
のシフト量で連続的にシフトさせても、ロータ3を回転
させることができる。また、アンプ16B1,1
B3,16E1,16E3については、正負2電源で
ドライブしてもいいし、Hブリッジ型の駆動回路を構成
する形とすることもできる。要は、ステータ及びロータ
の各巻線に流れる電流の方向が時刻とともに変化できる
ようなドライブ回路であればいい。
[0032] The present invention is not limited to the embodiments described above, for example, in FIG. 6, may be used the output of the frequency divider 16 A2 instead remove the divider 16 G. Further, even if the phase of the drive signal applied to the rotor 3 is fixed and the phase of the drive signal applied to the stator 1 is continuously shifted by a predetermined shift amount, the rotor 3 can be rotated. . Further, the amplifiers 16 B1 and 1
6 B3 , 16 E1 , and 16 E3 may be driven by two positive and negative power supplies, or may be configured as an H-bridge type driving circuit. In short, any drive circuit can be used as long as the direction of the current flowing through each winding of the stator and the rotor can be changed with time.

【0033】ここで、本実施の形態に係わる回転磁界型
電磁モータの特性について説明する。図6の構成におい
て、発振器16A1の発振周波数を102.4KHz、
分周器16A2、16及び低速指示用分周器16F1
の分周比を1/256、分周器16D2の分周比を1/
128,高速指示用分周器16F2の分周比を1/2と
する。この時、図8の基準パルス信号(A)は102.
4KHz、マスタパルス信号(B)は51.2KHzで
あり、間引用マスク信号(D)により、1マスタパルス
分の間引きが行われると、間引パルス信号(E)には1
/51.2KHz、つまり約19.5μsecの遅れ時
間が発生する。
Here, the characteristics of the rotating magnetic field type electromagnetic motor according to the present embodiment will be described. In the configuration of FIG. 6, the oscillation frequency of the oscillator 16 A1 102.4KHz,
Frequency dividers 16 A2 and 16 G and low-speed instruction frequency divider 16 F1
Is 1/256, and the frequency division ratio of the frequency divider 16 D2 is 1/256.
128, the frequency division ratio of the high-speed instruction frequency divider 16F2 is 1 /. At this time, the reference pulse signal (A) in FIG.
4 KHz, the master pulse signal (B) is 51.2 KHz, and when the thinning-out mask signal (D) thins out one master pulse, the thinning-out pulse signal (E) has one pulse.
/51.2 KHz, that is, a delay time of about 19.5 μsec occurs.

【0034】分周器16A2及び16D2からはそれぞ
れ102.4KHz/256及び51.2KHz/12
8の周波数を持つ信号、すなわち400Hzの駆動信号
が発生している。この400Hzの信号に対し、51.
2KHz単位で位相遅れを制御できることから、この回
路の場合、400Hz/51.2KHz=1/128が
回路としての分解能となり、1周360°を128x巻
線の極数で割ったものが、回転角度の最小分解能とな
る。仮に極数を6極と仮定すると、360°/128x
6=0.46875°ということになる。
The frequency dividers 16 A2 and 16 D2 output 102.4 KHz / 256 and 51.2 KHz / 12, respectively.
A signal having a frequency of 8, that is, a drive signal of 400 Hz is generated. For this 400 Hz signal, 51.
Since the phase delay can be controlled in units of 2 KHz, in the case of this circuit, the resolution of the circuit is 400 Hz / 51.2 KHz = 1/128. Is the minimum resolution. Assuming that the number of poles is 6, 360 ° / 128x
6 = 0.46875 °.

【0035】次に回転速度について説明する。低速指示
用分周器16F1からは400Hz/256=1.56
25Hzの周波数を持つ信号が出力されている。図7の
回路では、速度指示パルス信号の立ち上がり時と立ち下
がり時のそれぞれで1回ずつ、間引用マスク信号が発生
する。このため制御回路17から低速指示が出ている場
合は、1秒間に約3回、間引用マスク信号が出力される
ことになる。1秒間の回転量としては2x1.5625
x0.46875°=1.46484°である。rpm
では0.244rpm、1時間かけて約14.6回転と
いう超低速回転となる。
Next, the rotation speed will be described. 400 Hz / 256 = 1.56 from the low-speed instruction frequency divider 16 F1
A signal having a frequency of 25 Hz is output. In the circuit of FIG. 7, the citation mask signal is generated once each at the time of rising and falling of the speed instruction pulse signal. Therefore, when the low speed instruction is issued from the control circuit 17, the citation mask signal is output about three times per second. The rotation amount per second is 2 x 1.5625
x0.46875 ° = 1.46484 °. rpm
In this case, the speed becomes very low speed of about 14.6 rotations per hour at 0.244 rpm.

【0036】一方、高速指示用分周器16F2からは4
00Hz/2=200Hzの周波数を持つ信号が出力さ
れているので、制御回路17から高速指示が出ている場
合は、1秒間に400回、間引用マスク信号が出力され
ることになる。1秒間の回転量としては400x0.4
6875°=187.5°、つまり約0.5回転であ
る。rpmでは31.25rpmとなる。さらに高速ま
たは低速に回転させる場合は、分周器の分周比や発振器
の発振周波数を適宜選択すればよい。
On the other hand, 4 from the high-speed instruction divider 16 F2
Since a signal having a frequency of 00 Hz / 2 = 200 Hz is output, when a high-speed instruction is issued from the control circuit 17, a citation mask signal is output 400 times per second. 400x0.4 as the amount of rotation per second
6875 ° = 187.5 °, that is, about 0.5 rotation. In the case of rpm, it becomes 31.25 rpm. When rotating at a higher or lower speed, the frequency division ratio of the frequency divider and the oscillation frequency of the oscillator may be appropriately selected.

【0037】図9は、別の実施形態に係る回転磁界型電
磁モータのステータ1及びロータ3に接続された駆動回
路16及び制御回路17からなる電気制御部のシステム
構成図である。なお、本回転磁界型電磁モータにおいて
は、駆動回路16及び制御回路17の構成のみが異な
り、他の構成は上記実施の形態に係る回転磁界型電磁モ
ータと同一である。
FIG. 9 is a system configuration diagram of an electric control unit including a drive circuit 16 and a control circuit 17 connected to the stator 1 and the rotor 3 of a rotating magnetic field type electromagnetic motor according to another embodiment. Note that, in this rotating magnetic field type electromagnetic motor, only the configuration of the drive circuit 16 and the control circuit 17 is different, and other configurations are the same as those of the rotating magnetic field type electromagnetic motor according to the above embodiment.

【0038】制御回路17は、可変発振器等から構成さ
れる位相シフト量指示部16に位相シフト量、すなわ
ち、速度指示情報を与える。位相シフト量指示部16
から出力される信号の単位時間当たりのパルス数は、パ
ルス間引回路16D11において単位時間当たりに間引
されるパルス数を決定する。電圧制御発振器16A1
らは周波数N・fのパルス信号が出力される。パルス間
引回路16D11は、位相シフト量指示部16から入
力された速度指示情報に応じて、周波数N・fのパルス
信号から、指示された数のパルスを間引いて出力する。
パルス間引回路16D11から出力された被間引信号N
・f”、または電圧制御発振器16A1から出力された
非間引信号N・fが、切り替えスイッチS1またはS2
を介して分周器16D2,16D2’に入力される。切
り替えスイッチS1,S2は、制御回路17によって制
御される。
The control circuit 17 includes a variable oscillator such as a phase shift amount in the constructed phase shift amount instruction section 16 F from, that is, giving the speed command information. Phase shift amount indicating section 16F
Number of pulses per unit time of the signal output from determines the number of pulses thinning per unit time in the pulse decimation circuit 16 D11. A pulse signal having a frequency of N · f is output from the voltage controlled oscillator 16A1 . Pulse thinning circuit 16 D11 in response to the speed instruction information input from the phase shift amount instruction section 16 F, a pulse signal of a frequency N · f, and outputs the thinned out the number of pulses indicated.
The thinned signal N output from the pulse thinning circuit 16 D11
F ″ or the non-decimated signal N · f output from the voltage controlled oscillator 16 A1
Are input to frequency dividers 16 D2 , 16 D2 ′. The changeover switches S1 and S2 are controlled by the control circuit 17.

【0039】ロータ3を静止させる場合には、スイッチ
S1,S2をどちらもパルス間引回路16D11に接続
しない。つまり、分周器16D2、16D2’を共に1
の出力N・fに接続することでロータ3とステータ
1に同位相の信号を印加することができる。すなわち、
分周器16D2,16D2’に共に非間引信号N・fが
入力されるように、制御回路17がスイッチS1,S2
を制御した場合、ステータ1及びロータ3に供給される
駆動信号の周波数は共にfであり、その位相は一致す
る。この場合、双方の駆動信号間に位相差はないため、
ロータ3は停止する。なお、分周器16D2,1
D2’に共に被間引信号N・f”が入力されるよう
に、制御回路17がスイッチS1,S2を制御した場合
も同様である。
When the rotor 3 is stopped, neither of the switches S1 and S2 is connected to the pulse thinning circuit 16D11 . That is, both the frequency dividers 16 D2 and 16 D2 ′ are 1
By connecting to the output N · f of 6 A 1 , signals of the same phase can be applied to the rotor 3 and the stator 1. That is,
As the frequency divider 16 D2, 16 D2 'are both non-thinning-out signal N · f is inputted, the control circuit 17 switches S1, S2
Is controlled, the frequency of the drive signal supplied to the stator 1 and the frequency of the rotor 3 are both f, and their phases match. In this case, since there is no phase difference between both drive signals,
The rotor 3 stops. Note that the frequency divider 16 D2 , 1
The same applies to the case where the control circuit 17 controls the switches S1 and S2 such that the thinned-out signal N · f ″ is input to both D2 ′.

【0040】ロータ3を回転させる場合には、パルス間
引回路16D11で駆動信号の遅れ位相のみを発生さ
せ、この信号(被間引信号N・f”)と遅れ位相のない
信号(非間引信号N・f)をロータ3またはステータ1
のどちらか一方に印加する。被間引信号N・f”をロー
タ3に印加するか、ステータ1に印加するかによってモ
ータの回転方向の選択が可能になる。すなわち、分周器
16D2に非間引信号N・fが入力され、分周器16
D2’に被間引信号N・f”が入力されるように、制御
回路17がスイッチS1,S2を制御した場合、ステー
タ1及びロータ3に供給される駆動信号に位相差が発生
するため、ロータ3が回転する。
When the rotor 3 is rotated, only the delay phase of the drive signal is generated by the pulse thinning circuit 16D11 , and this signal (the thinned signal N · f ″) and the signal without the delay phase (non- Pull signal N.f) from the rotor 3 or the stator 1
Is applied to either of them. Or applying a "target thinning signal N · f in the rotor 3, it is possible to select the rotational direction of the motor by either applied to the stator 1. That is, the divider 16 D2 non thinning signal N · f is Input, frequency divider 16
When the control circuit 17 controls the switches S1 and S2 such that the thinned-out signal N · f ″ is input to D2 ′, a phase difference occurs between the drive signals supplied to the stator 1 and the rotor 3; The rotor 3 rotates.

【0041】分周器16D2に被間引信号N・f”が入
力され、分周器16D2’に非間引信号N・fが入力さ
れるように、制御回路17がスイッチS1,S2を制御
した場合、ステータ1及びロータ3に供給される駆動信
号に前述とは逆方向に位相差が発生するため、ロータ3
は前記とは逆方向に回転する。
The frequency divider 16 D2 in the thinning signal N · f "is inputted, as a non-thinning-out signal N · f to the frequency divider 16 D2 'is input, the control circuit 17 switches S1, S2 Is controlled, a phase difference occurs in the drive signal supplied to the stator 1 and the rotor 3 in a direction opposite to the above-described direction.
Rotates in the opposite direction to that described above.

【0042】なお、本実施の形態に係る回転磁界型電磁
モータは、前述の実施の形態に係る回転磁界型電磁モー
タと同様にキーボードやロータリエンコーダ等から構成
される入力装置18を備えている。入力装置18を操作
すると、回転速度指示情報及び回転位置指示情報が制御
回路17に入力される。入力装置18がキーボードから
なる場合、キーボードにロータ3の回転速度を指示する
情報を入力すると、制御回路17は入力された回転速度
でロータ3が回転するように位相シフト量指示部16
を制御する。
The rotating magnetic field type electromagnetic motor according to this embodiment includes an input device 18 composed of a keyboard, a rotary encoder, and the like, similarly to the rotating magnetic field type electromagnetic motor according to the above-described embodiment. When the input device 18 is operated, the rotational speed instruction information and the rotational position instruction information are input to the control circuit 17. When the input device 18 is a keyboard, by entering the information for instructing the rotation speed of the rotor 3 to the keyboard, the control circuit 17 the phase shift amount instruction section 16 F as the rotor 3 rotates at a rotational speed that is input
Control.

【0043】パルス間引回路16D11から出力される
マスク信号は、制御回路17に入力され、制御回路17
はマスク信号のパルス数をカウントする。キーボードか
ら入力されたロータ3の回転位置指示情報により、所望
の位相シフト数を計算し、回転停止信号を出力すること
は、前述した実施の形態と同様である。本実施の形態で
異なるのは、回転停止信号が、スイッチS1またはS2
を切り替える点である。前述のように回転停止のため
に、制御回路17は分周器16D2,16D2’に入力
される信号を互いに位相差のないものとするよう、スイ
ッチS1、S2を制御し、ロータ3を停止させる。な
お、入力装置18がロータリエンコーダからなる場合も
同様である。
The mask signal output from the pulse thinning circuit 16D11 is input to the control circuit 17,
Counts the number of pulses of the mask signal. The calculation of the desired number of phase shifts and the output of the rotation stop signal based on the rotation position instruction information of the rotor 3 input from the keyboard are the same as in the above-described embodiment. The difference between the present embodiment and the present embodiment is that the rotation stop signal is output from the switch S1 or S2.
The point is to switch. As described above, to stop the rotation, the control circuit 17 controls the switches S1 and S2 so that the signals input to the frequency dividers 16 D2 and 16 D2 ′ have no phase difference with each other, and controls the rotor 3. Stop. Note that the same applies to the case where the input device 18 includes a rotary encoder.

【0044】以上のように、本実施の形態に係る回転磁
界型電磁モータにおいては、パルス追加回路を用いるこ
となく、シフト位相信号生成部16’を構成し、パル
ス間引回路16が前述のパルス数調整部を構成してい
る。このように、本回転磁界型電磁モータにおいては、
パルス追加回路を用いないことで回路規模を縮小させて
いる。本形態では、回路規模を減少させると共に、発振
器16A1の出力周波数N・fを低く設定することも可能
である。なお、他の回路動作については、前述の実施の
形態のものと同一であるので、ここでは説明を省略す
る。回転方向を制御する別の方法としては、回転磁界の
回転方向を逆転させることでもよい。これは、例えばス
テータ1の巻線a相と巻線b相の位相差を逆にすればよ
い。ロータ3も同様である。
As described above, in the rotating magnetic field type electromagnetic motor according to the present embodiment, the shift phase signal generating section 16 D ′ is constituted without using the pulse adding circuit, and the pulse thinning circuit 16 G is used as described above. Of the pulse number adjusting unit. Thus, in this rotating magnetic field type electromagnetic motor,
The circuit scale is reduced by not using a pulse addition circuit. In this embodiment, it is possible to reduce the circuit scale and set the output frequency N · f of the oscillator 16A1 low. Note that other circuit operations are the same as those of the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted here. As another method of controlling the rotation direction, the rotation direction of the rotating magnetic field may be reversed. For example, the phase difference between the winding a phase and the winding b phase of the stator 1 may be reversed. The same applies to the rotor 3.

【0045】なお、上記実施の形態においては、巻線を
A,Bの2相とし、90°位相差のある信号で駆動する
ことにより回転磁界を発生させる例を示したが、巻線を
A,B,Cの3相とし、120°位相差のある信号で駆
動することにより回転磁界を発生させる場合も全く同様
に、第1駆動信号と第2駆動信号との位相差により回転
制御することができる。また、上記実施の形態において
は、移動体をロータとする回転型モータについて説明し
たが、本発明は回転型モータに限定されるものではな
く、リニアモータにも当然適用可能である。すなわち、
本回転磁界型モータをリニアモータに適用する場合、
「ロータ」を「スライダ」に、「回転」を「移動」に、
それぞれ読み換えることで理解されよう。
In the above-described embodiment, an example has been described in which the winding has two phases A and B, and a rotating magnetic field is generated by driving with a signal having a phase difference of 90 °. , B, and C, and when the rotating magnetic field is generated by driving with a signal having a phase difference of 120 °, the rotation is controlled by the phase difference between the first drive signal and the second drive signal. Can be. Further, in the above-described embodiment, the description has been given of the rotary motor having the moving body as the rotor. However, the present invention is not limited to the rotary motor, and is naturally applicable to a linear motor. That is,
When applying this rotating magnetic field type motor to a linear motor,
"Rotor" to "Slider", "Rotation" to "Move",
It will be understood by rewriting each.

【0046】以上、説明したように、上記実施の形態に
係る回転磁界型電磁モータの制御装置は、ステータ1及
びロータ3の一方に第1駆動信号を、他方に第2駆動信
号を印加してそれぞれの巻線を励磁させ、巻線の励磁に
応じてロータが移動する回転磁界型電磁モータの制御装
置において、第2駆動信号の位相を第1駆動信号の位相
に対して相対的にシフトさせるシフト位相信号生成部1
と、位相シフト量の総量が所望の値になった時にシ
フト位相信号生成部16による位相のシフトを停止す
る制御回路17とを備える。
As described above, the control apparatus for the rotating magnetic field type electromagnetic motor according to the above embodiment applies the first drive signal to one of the stator 1 and the rotor 3 and the second drive signal to the other. In the control device for the rotating magnetic field type electromagnetic motor in which the respective windings are excited and the rotor moves in accordance with the excitation of the windings, the phase of the second drive signal is shifted relative to the phase of the first drive signal. Shift phase signal generator 1
It includes a 6 F, a control circuit 17 the total amount of phase shift may stop phase shift by the shift phase signal generator 16 F when it becomes the desired value.

【0047】なお、本発明に係る回転磁界型電磁モータ
の制御装置においては、上述のようにパルス数を直接計
測する以外に、このパルス信号を積分器を介して直流化
し、この直流信号のレベルに合せて上記ロータ停止制御
を行うことも可能であり、また、位相シフト量を上記の
ように計測するばかりでなく、上記位相シフト量に応じ
ていれば、位相シフトとともに経過する時間を計測する
ことによって上述の制御を行ってもよい。さらに、上述
のように、上記ロータ3の移動量の制御は、位相のシフ
ト量の総量が所望の値になった時にシフト位相信号生成
部による位相のシフトを停止する制御を含むが、本制御
装置2においては、移動子6の移動量が位相シフト量に
応じていれば、上述の停止制御のみならず、信号の遅延
等を考慮して移動子6の停止時間遅れを予想し、見込み
制御を行ってもよい。
In the control device for a rotating magnetic field type electromagnetic motor according to the present invention, in addition to directly measuring the number of pulses as described above, this pulse signal is converted to a direct current through an integrator, and the level of the direct current signal is changed. It is also possible to perform the rotor stop control in accordance with the above, and not only measure the phase shift amount as described above, but also measure the time that elapses with the phase shift if the phase shift amount is used. Thus, the above-described control may be performed. Further, as described above, the control of the amount of movement of the rotor 3 includes the control of stopping the phase shift by the shift phase signal generation unit when the total amount of the phase shift reaches a desired value. In the device 2, if the moving amount of the movable element 6 is in accordance with the phase shift amount, the stop time delay of the movable element 6 is predicted in consideration of not only the above-described stop control but also a signal delay and the like. May be performed.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係る回
転磁界型電磁モータの制御装置は、シフト位相信号生成
部が、第2駆動信号の位相を第1駆動信号の位相に対し
て相対的にシフトさせて移動磁界の釣り合い位置を移動
させて移動子を移動させ、位相のシフト量に応じて移動
子の移動量を制御するので、移動子の移動速度や移動
量、移動位置を自在かつ非常に高精度で制御することが
可能となる。
As described above, in the control apparatus for a rotating magnetic field type electromagnetic motor according to the present invention, the shift phase signal generating section sets the phase of the second drive signal relative to the phase of the first drive signal. The moving element is moved by shifting the balance position of the moving magnetic field to move the moving element, and the moving amount of the moving element is controlled according to the phase shift amount, so that the moving speed, moving amount, and moving position of the moving element can be freely adjusted. In addition, it is possible to control with very high precision.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施の形態に係る回転磁界型電磁モータのステ
ータを示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a stator of a rotating magnetic field type electromagnetic motor according to an embodiment.

【図2】実施の形態に係る回転磁界型電磁モータのロー
タを示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a rotor of the rotating magnetic field type electromagnetic motor according to the embodiment;

【図3】実施の形態に係る回転磁界型電磁モータの駆動
信号波形を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a drive signal waveform of the rotating magnetic field type electromagnetic motor according to the embodiment.

【図4】実施の形態に係る回転磁界型電磁モータの磁界
発生の様子を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing how a rotating magnetic field type electromagnetic motor according to the embodiment generates a magnetic field.

【図5】実施の形態に係る回転磁界型電磁モータの磁界
の回転を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing rotation of a magnetic field of the rotating magnetic field type electromagnetic motor according to the embodiment;

【図6】電気制御部のシステム構成図。FIG. 6 is a system configuration diagram of an electric control unit.

【図7】パルス間引及び追加回路16D11,16
D12の回路図。
FIG. 7 shows a pulse thinning and additional circuit 16 D11 , 16
The circuit diagram of D12 .

【図8】図7の回路における各点(a)〜(g)の電圧
波形を示すタイミングチャート。
8 is a timing chart showing voltage waveforms at points (a) to (g) in the circuit of FIG.

【図9】別の実施の形態に係る電気制御部のシステム構
成図。
FIG. 9 is a system configuration diagram of an electric control unit according to another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ステータ、3…ロータ、a,b,A,B…巻線、1
…シフト位相信号生成部。
1 ... stator, 3 ... rotor, a, b, A, B ... winding, 1
6 D ... A shift phase signal generator.

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 移動子、固定子それぞれに少なくとも2
系統の巻線を設け、一方に互いに所定の位相差Xを有す
る複数の第1駆動信号を与え、他方に同じく互いに所定
の位相差Xを有する複数の第2駆動信号を与えることに
より、前記移動子、固定子それぞれに移動磁界を発生さ
せて駆動する電磁モータの制御装置であって、該制御装
置は、モータの駆動条件を外部から入力する入力手段
と、基本動作周波数信号を発生させる発振回路と、該発
振回路から出力される信号をN分周することにより前記
第1駆動信号を発生させる第1駆動信号発生回路と、前
記入力手段からの信号に基づき前記第1駆動信号を位相
シフトして第2駆動信号を発生させる第2駆動信号発生
回路とを備えることを特徴とする電磁モータの制御装
置。
1. At least two for each of the moving element and the stator.
A plurality of first drive signals having a predetermined phase difference X to one another and a plurality of second drive signals also having a predetermined phase difference X to one another; A control device for an electromagnetic motor for driving by generating a moving magnetic field in each of a stator and a stator, the control device comprising: input means for externally inputting driving conditions of the motor; and an oscillation circuit for generating a basic operating frequency signal. A first drive signal generating circuit for generating the first drive signal by dividing the signal output from the oscillation circuit by N; and performing a phase shift on the first drive signal based on a signal from the input means. And a second drive signal generating circuit for generating a second drive signal.
【請求項2】 前記制御装置は、単位時間あたりの前記
位相シフト量に応じて前記移動子の移動速度を可変制御
することを特徴とする請求項1記載のモータの制御装
置。
2. The motor control device according to claim 1, wherein the control device variably controls a moving speed of the movable element according to the phase shift amount per unit time.
【請求項3】 前記制御装置は、移動開始時点からの前
記位相シフト量の総量に応じて前記移動子の移動量を制
御することを特徴とする請求項1記載の電磁モータの制
御装置。
3. The control device for an electromagnetic motor according to claim 1, wherein the control device controls a movement amount of the movable element according to a total amount of the phase shift amount from a movement start time.
【請求項4】 前記移動量の制御は、移動開始時点から
の前記位相シフト量の総量が所望の値になった時、前記
位相シフトを停止する制御を含むことを特徴とする請求
項3記載の電磁モータの制御装置。
4. The control of the movement amount includes a control of stopping the phase shift when the total amount of the phase shift amount from a movement start time reaches a desired value. Control device for electromagnetic motor.
【請求項5】 前記位相シフトは、前記発振回路からの
信号に基づき基本となる位相シフトを行うためのシフト
指示信号により発生され、前記位相シフト量の総量は、
前記シフト指示信号数または該指示信号数に比例して変
化する信号を計測することによって決定されることを特
徴とする請求項3または4記載の電磁モータの制御装
置。
5. The phase shift is generated by a shift instruction signal for performing a basic phase shift based on a signal from the oscillation circuit, and a total amount of the phase shift is:
5. The electromagnetic motor control device according to claim 3, wherein the number is determined by measuring the number of shift instruction signals or a signal that changes in proportion to the number of instruction signals.
【請求項6】 前記第2駆動信号を選択的に移動子また
は固定子に与えることにより前記移動子の移動方向を制
御することを特徴とする請求項1または2または3記載
の電磁モータの制御装置。
6. The electromagnetic motor control according to claim 1, wherein the moving direction of the moving element is controlled by selectively applying the second driving signal to a moving element or a stator. apparatus.
【請求項7】 前記第1駆動信号に対する前記第2駆動
信号の位相シフトを、選択的に遅れシフトまたは進みシ
フトとすることにより移前記動子の移動方向を制御する
ことを特徴とする請求項1または2または3記載の電磁
モータの制御装置。
7. The moving direction of the moving element is controlled by selectively setting a phase shift of the second drive signal with respect to the first drive signal to a delay shift or an advance shift. 4. The control device for an electromagnetic motor according to claim 1, 2 or 3.
【請求項8】 前記移動子、固定子それぞれに発生させ
る移動磁界の移動方向を反転することにより前記移動子
の移動方向を制御することを特徴とする請求項1または
2または3記載の電磁モータの制御装置。
8. The electromagnetic motor according to claim 1, wherein the moving direction of the moving element is controlled by reversing the moving direction of the moving magnetic field generated in each of the moving element and the stator. Control device.
【請求項9】 前記所定の位相差Xは90°または12
0°であることを特徴とする請求項1記載の電磁モータ
の制御装置。
9. The predetermined phase difference X is 90 ° or 12 °.
The control device for an electromagnetic motor according to claim 1, wherein the angle is 0 °.
JP11218566A 1999-08-02 1999-08-02 Control device for moving magnetic field type electromagnetic motor Expired - Fee Related JP3037694B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11218566A JP3037694B1 (en) 1999-08-02 1999-08-02 Control device for moving magnetic field type electromagnetic motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11218566A JP3037694B1 (en) 1999-08-02 1999-08-02 Control device for moving magnetic field type electromagnetic motor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP3037694B1 true JP3037694B1 (en) 2000-04-24
JP2001045792A JP2001045792A (en) 2001-02-16

Family

ID=16721960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11218566A Expired - Fee Related JP3037694B1 (en) 1999-08-02 1999-08-02 Control device for moving magnetic field type electromagnetic motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3037694B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001045792A (en) 2001-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4321518A (en) Inductor type synchronous motor driving system for minute control of the position and the rotation angle of the motor
JPH09502860A (en) Pulse width modulation motor controller
JPH07250492A (en) Motor control device and method
JPS6349476B2 (en)
JP3037694B1 (en) Control device for moving magnetic field type electromagnetic motor
JP4417910B2 (en) Linear motor
US5914578A (en) Method and systems for electrical drive control
JPH026317B2 (en)
JP2019047722A (en) Motor drive device and motor drive method
JPS6056075B2 (en) Drive device using pulse motor
RU2291552C2 (en) Device for adjusting rotation frequency of electric engine
JPH028559B2 (en)
JP3584622B2 (en) Motor control device
JPS5813745Y2 (en) Cross-coil instrument drive circuit
RU1836804C (en) Electric motor drive with frequency-current control
JPS59162785A (en) Positioning device by motor
JPS6057285B2 (en) electric car control device
JPS61273194A (en) Driving method of linear pulse motor
JP2827601B2 (en) Positioning control device
JP3365167B2 (en) Brushless motor
JP2000217388A (en) Motor drive
JPH0389886A (en) Initial positioning method for magnetic pole of synchronous type alternating current servo
SU729776A1 (en) Machine-power diode source of stable frequency three-phase voltage
JPH0748938B2 (en) Magnetizing device for frequency generator
JPS60152300A (en) Speed detector of motor

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees