JP3186999U - Ｄｃモーターステッピング速度制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＤＣモーターの回転角度とステッピング速度を制御できるＤＣモーターステッピング速度制御装置を提供する。
【解決手段】モーター４を含むＤＣモーターステッピング速度制御装置において、フォトカプラ７をカットするために使用される格子６をモーター出力軸に設けられ、フォトカプラ出力端はマイクロプロセッサ１に連結され、マイクロプロセッサ１はモーター駆動回路により、モーターに連結される特徴とする。本実用新型回路の構造は簡単で、特定角度まで回転すると停止し、またはステッピング速度調整の効果に達するＤＣモーター４を制御でき、良好な市場価値を持つ。
【選択図】図１

Description

本考案はＤＣモーターの回転角度とステッピング速度を制御できるＤＣモーターステッビング速度制御装置に関する。

既存ＤＣモーターの速度変化はＤＣモーター両端の電圧を調整することにより、ＤＣモーター両端の電圧が増加される場合、モーターの回転速度を加速する。ＤＣモーター両端の電圧が減少される場合、モーターの回転速度は遅くなる。負荷を変化される場合もモーターの回転速度に影響でき、負荷は重くなる時、ＤＣモーターの回転速度は遅くなる。負荷は軽くなる時、ＤＣモーターの回転速度は速くなる。ＤＣモーターの回転速度を安定するために、既存技術はタコメータフィードバックシステムを採用し、モーターの回転速度は所定値より低く、または高くなる場合、速度測定システムはフィードバック信号を電圧レギュレータに出力し、電圧レギュレータはフィードバック信号の情況により、自動的に出力電圧の高さを調整し、これによってモーターの回転速度を安定させる目的に達成する。

上記のＤＣモータータコメータフィードバックシステムはステッピング効果を実現できない、特定角度まで回転すると停止し、またはステッピング速度調整の効果に達するＤＣモーターを制御したければ、上記の装置は実現できない。上記装置のコストは高いから、小さな家庭用電気器具に応用されるコスト優勢がない。ステッピングモーターを採用すれば、特定角度まで回転すると停止し、またはステッピング速度調整の効果に達するＤＣモーターを制御できるが、ステッピングモーターのコストは高いから、一般的に産業機器に応用される。ほとんどの民用小型家電にとって、コストを制御するために、やはりＤＣモーターを採用し、且つほとんどＤＣ永久磁石モーターを採用する。

そこで、本考案は上記欠陥を克服しようとして、特定角度まで回転すると停止し、またはステッピング速度調整の効果に達するＤＣモーターを制御できる低コストのＤＣモーターステッパスピーダー調整装置を提供することにある。

実施形態のＤＣモーターステッビング速度制御装置では、モーターを含むＤＣモーターステッビング速度制御装置において、フォトカプラをカットするために使用される格子をモーター出力軸に設け、フォトカプラ出力端はマイクロプロセッサに連結され、マイクロプロセッサはモーター駆動回路により、モーターに連結され、モーターに連結されるモーターブレーキ回路をマイクロプロセッサに設けられる特徴とする。

本考案は既存技術に比べ次の利点がある。通常のＤＣモーターにステッピングの効果を生成させることができ、停留時間の長さにより、ＤＣモーターの速度を制御し、またフォトカプラの出力パルス信号個数により、ＤＣモーターの回転角度または回転数を制御し、効果的に負荷ストロークを制御し、ステッピングモーターは良いコスト優勢を持つ。

本考案実施形態の回路原理ブロック図である。 本考案実施形態における箱蓋を駆動する構造見取図である。 本考案実施形態の回路図である。 本考案実施形態のプログラムフローチャートである。

モーターを含むＤＣモーターステッビング速度制御装置において、フォトカプラをカットするために使用される格子をモーター出力軸に設け、フォトカプラ出力端はマイクロプロセッサに連結され、マイクロプロセッサはモーター駆動回路により、モーターに連結され、ダイオード、トランジスタと抵抗から構成されるモーターブレーキ回路、ゴミ箱蓋のドライブギアをモーターの後出力軸に設けられる特徴とする。本実施形態における格子は若干の有光層と遮光領域を薄ウェーハに分かれ、この格子はＤＣモーターの前出力軸にかぶせられ、出力軸に従って回転し、フォトカプラの光路をカットし、このように、フォトカプラは一つ電気パルス信号を出力し、格子は有光層と遮光領域の位置を回転するたびごとに、フォトカプラは一つ電気パルス信号を出力し、モーター回転角度と回転数の制御に使用される。駆動回路の機能はＤＣモーターのオフオンと正逆転を制御し、駆動回路の入力制御端はマイクロプロセッサのインタフェースに連結され、駆動回路の出力端はＤＣモーターに連結される。ブレーキ回路の機能は慣性により回転するＤＣモーターに速く停止させることができ、ブレーキ回路はＤＣモーター両端をショートする回路で、ＤＣモーターの両端に印加される電圧が停止してから、負荷とモーターロータの慣性により、モーターが直ちに停止できなく、この時点ではモーターが発電機（電磁気学原理）になり、この時にモーター両端をショートしてから、モーター内部のコイルは通過する電流があり、且つ磁力線を切断することによって抵抗を生成し、モーターの回転を速く停止させる。

ＤＣモーターステップスピーダープロセス：最初に、マイクロプロセッサの出力ポートより駆動回路のオープンを制御し、駆動回路は電圧を出力し、モーターの両端に印加され、モーターの回転を開始し、回転する同時にまた格子の回転にもつながり、格子は一つ有光層と遮光領域のストロークを回転してから、フォトカプラは一つ電気パルス信号をマイクロプロセッサ内のカウンターへ出力し、マイクロプロセッサ内のカウンターは元の基礎に１をプラスし、マイクロプロセッサはカウンターの一つデータ増加を監視測定してから、すぐ出力ポートの状態を変更し、駆動回路よりＤＣモーター両端に印加される電圧を消失させ、同時にブレーキ回路を起動し、ＤＣモーターの両端に回路を形成させ（ショートに相当する）、ＤＣモーターは直ちに回転を停止し、一段停止時間を維持し（以下は停留時間を略称する）、それから上記の手順を繰り返し、ＤＣモーターはワン回転ワン停止のステップ効果を産生する。停留時間を変更するにはモーターの回転速度を変更でき、カウンタの値はモーター回転角度や回転数を反映でき、マイクロプロセッサよりＤＣモーターの回転角度や回転数を制御し、負荷のストルークを制御することに有利である。

一般的な技術者に本考案をはっきり理解させるため、以下、実施形態回路及び対応する制御フロー・チャートにより説明する。

図３に、実施形態の駆動回路２はトランジスタＱ２−Ｑ５と低抗Ｒ４−Ｒ７からなり、ブレーキ回路３はダイオードＤｌ、Ｄ２、トランジスタＱ３、Ｑ５と低抗Ｒ５、Ｒ７からなり、マイコンコントローラ１はピン（１）、ピン（２）、ピン（１９）、ピン（１８）を出力し、低抗Ｒ４−Ｒ７によって、それぞれトランジスタＱ２−Ｑ５のオンとオフを制御し、マイクロプロセッサ１のピン（１）とピン（１７）は高レベルである時、ピン（２）とピン（１８）は低レベルで、トランジスタＱ２とＱ５はオンし、Ｑ３とＱ４はオフし、ＤＣモーター４は順方向電圧を印加し、ＤＣモーターの出力軸５は時計回る。マイクロプロセッサ１のピン（ｌ）とピン（１７）は低レベルである時、ピン（２）とピン（１８）は低レベルで、トランジスタＱ２とＱ５はオフし、Ｑ３とＱ４はオンし、ＤＣモーター４は逆方向電圧を印加し、ＤＣモーターの出力軸５は反時計回る。フォトカプラ７の内部は赤外発光ダイオードと赤外線受信トランジスタからなり、フォトカプラ７の出力端はマイクロプロセッサ１のピン（３）（入力端）に連結され、ピン（３）はマイクロプロセッサ１内部のカウンターに連結され、格子６の遮光領域はフォトカプラ７の光路を覆う時、マイクロプロセッサ１のピン（３）は高レベルで、覆わない時、マイクロプロセッサ１のピン（（３）は低レベルで、実施形態の格子６は四個有遮光膜があり、ＤＣモーターの出力軸５は１回転するたびごとに、マイクロプロセッサ１のピン（３）は四個パルス信号があり、この実施形態のＤＣモーターステッパスピーダー装置のステップ角は９０°である。

以下、図２、図３、図４の実施形態により説明する。図２はＤＣモーターステッパスピーダー装置より箱蓋９を駆動する構造見取図で、ＤＣモーター４は二軸永久磁石ＤＣモーターで、一軸は６に連結され、もう一軸はギアセット８に連結され、ギアセット８は減速ギアセットで、目的は高速低トルクＤＣモーター出力軸５の動力回転を低速高トルクに変換され、これによって、箱蓋９を開いたり閉じたりするために駆動し、箱蓋９を閉じる過程にノイズを低減するために、ゆっくり閉じると要求する。箱蓋９を閉じる過程に、ＤＣモーターはステッピングを採用し、ゆっくり回転し、同時にカウンターを採用し、箱蓋のストルークを判別し、最初のプログラムは初期化され、マイクロプロセッサ１の出力端ピン（１）とピン（８）は高レベルで、ピン（２）とピン（１７）は低レベルで、トランジスタＱ２−Ｑ５ともオフし、モーター４は電力を獲得しない、静止状態を保持し、マイクロプロセッサ１は出力ポート状態を変更してから、マイクロプロセッサ１のピン（１）とピン（１７）は高レベルで、ピン（２）とピン（１８）は低レベル （モーターに正電圧を印加する）、トランジスタＱ２とＱ５はオンし、Ｑ３とＱ４はオフし、ＤＣモーターの出力軸５は時計回り、箱フタの閉じを駆動し、同時に格子７は回転し、９０°まで回転する時、フォトカプラ７は一つ電気パルス信号をマイクロプロセッサ１内のカウンターへ出力し、カウンターは１をプラスし、プロセスはカウンターの一つデータ増加を監視測定してから、マイクロプロセッサ１の出力ポートは状態を変更し、マイクロプロセッサ１のピン（１）、ピン（２）とピン（１７）は高レベルで、トランジスタＱ３とＱ５にオンさせ、Ｑ２とＱ４にオフさせ、ブレーキ回路３を起動し、ＤＣモーター４に直ちに回転を停止させ（ブレーキに相当する）、それからプロセスは停留状態に入り、停留時間内にモーターは回転しない、停留時間が終わってから、プロセスはカウンターが所定値に達したかどうか及び箱蓋のストロークは所定位置に達したかどうか判定し、所定値に達すれば、モーターを停止し、所定値に達さなければ、上記の手順を繰り返し、カウンターが所定値に達したまで、停留時間を変更するには、モーターのステップ速度を変更でき、これによって、箱蓋の閉じ速度を変更する。この実施形態のモーター４は９０°まで回転し、ワン停止し、ギアセット８の減速により、箱蓋の移動量は小さい、視覚的に箱蓋７はゆっくり閉じると見え、格子６遮光膜の個数を減少し、ＤＣモーター４のステップ速度を減少できる。ここでまた説明する必要があるのは、格子６もギアセット８のあるギアに取り付けることができ、ＤＣモーター４のステップ速度を制御し、この考案技術と同等取替である。

上記は本考案の最良形態で、これは種種変更してもよいことは明らかである。そのような変更は本考案の精神と範囲からの逸脱ではあるとみなされるべきではなく、当業者にとって自明であるような変更はすべて、実用新案登録請求の範囲の中に含まれるものである。

本考案はＤＣモーターの回転角度とステッピング速度を制御できるＤＣモーターステッ ピング速度制御装置に関する。

実施形態のＤＣモーターステッピング速度制御装置では、モーターを含むＤＣモーター ステッピング速度制御装置において、フォトカプラをカットするために使用される格子をモーター出力軸に設け、フォトカプラ出力端はマイクロプロセッサに連結され、マイクロプロセッサはモーター駆動回路により、モーターに連結され、モーターに連結されるモーターブレーキ回路をマイクロプロセッサに設けられる特徴とする。

モーターを含むＤＣモーターステッピング速度制御装置において、フォトカプラをカットするために使用される格子をモーター出力軸に設け、フォトカプラ出力端はマイクロプロセッサに連結され、マイクロプロセッサはモーター駆動回路により、モーターに連結され、ダイオード、トランジスタと抵抗から構成されるモーターブレーキ回路、ゴミ箱蓋のドライブギアをモーターの後出力軸に設けられる特徴とする。本実施形態における格子は若干の有光層と遮光領域を薄ウェーハに分かれ、この格子はＤＣモーターの前出力軸にかぶせられ、出力軸に従って回転し、フォトカプラの光路をカットし、このように、フォトカプラは一つ電気パルス信号を出力し、格子は有光層と遮光領域の位置を回転するたびごとに、フォトカプラは一つ電気パルス信号を出力し、モーター回転角度と回転数の制御に使用される。駆動回路の機能はＤＣモーターのオフオンと正逆転を制御し、駆動回路の入力制御端はマイクロプロセッサのインタフェースに連結され、駆動回路の出力端はＤＣモーターに連結される。ブレーキ回路の機能は慣性により回転するＤＣモーターに速く停止させることができ、ブレーキ回路はＤＣモーター両端をショートする回路で、ＤＣモーターの両端に印加される電圧が停止してから、負荷とモーターロータの慣性により、モーターが直ちに停止できなく、この時点ではモーターが発電機（電磁気学原理）になり、この時にモーター両端をショートしてから、モーター内部のコイルは通過する電流があり、且つ磁力線を切断することによって抵抗を生成し、モーターの回転を速く停止させる。

Claims (3)

1. モーターを含むＤＣモーターステッビング速度制御装置において、フォトカプラをカットするために使用される格子をモーター出力軸に設け、フォトカプラ出力端はマイクロプロセッサに連結され、マイクロプロセッサはモーター駆動回路により、モーターに連結され、モーターに連結されるモーターブレーキ回路をマイクロプロセッサに設けられる特徴とするＤＣモーターステッビング速度制御装置。
2. 請求項１に記載のＤＣモーターステッビング速度制御装置において、ダイオード、トランジスタと抵抗から構成されるモーターブレーキ回路を特徴とするＤＣモーターステッビング速度制御装置
3. 請求項１に記載のＤＣモーターステッビング速度制御装置において、ゴミ箱蓋のドライブギアをモーターの出力軸に設けられる特徴とするＤＣモーターステッビング速度制御装置。

Images