JP3220933B2 - 超音波モ−タの速度制御装置 - Google Patents
超音波モ−タの速度制御装置Info
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- JP3220933B2 JP3220933B2 JP09298496A JP9298496A JP3220933B2 JP 3220933 B2 JP3220933 B2 JP 3220933B2 JP 09298496 A JP09298496 A JP 09298496A JP 9298496 A JP9298496 A JP 9298496A JP 3220933 B2 JP3220933 B2 JP 3220933B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、パルス幅変調に
よって速度制御する超音波モ−タの速度制御装置に関す
る。
よって速度制御する超音波モ−タの速度制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】超音波モ−タは、給電々圧の周波数（駆
動周波数）を変えて速度制御することが多いが、その他
にも給電々圧の電圧や位相を変えても速度制御すること
ができる。
動周波数）を変えて速度制御することが多いが、その他
にも給電々圧の電圧や位相を変えても速度制御すること
ができる。
【０００３】つまり、この種のモ−タは駆動周波数を高
くするほど減速し、その駆動周波数を低くするほど加速
する。なお、このモ−タは給電々圧の位相を制御しても
上記同様に回転速度が変わる。
くするほど減速し、その駆動周波数を低くするほど加速
する。なお、このモ−タは給電々圧の位相を制御しても
上記同様に回転速度が変わる。
【０００４】また、給電々圧の電圧を変えても速度制御
することができるが、この場合には電圧を高くするほど
増速し、電圧を下げると減速するようになる。このよう
に給電々圧の電圧を変えて速度制御する電圧制御手段と
しては、電源電圧を変えて給電々圧の電圧レベルを制御
するものと、給電々圧の実効値を変えるようにパルス幅
変調（ＰＷＭ）によって制御するものとがある。
することができるが、この場合には電圧を高くするほど
増速し、電圧を下げると減速するようになる。このよう
に給電々圧の電圧を変えて速度制御する電圧制御手段と
しては、電源電圧を変えて給電々圧の電圧レベルを制御
するものと、給電々圧の実効値を変えるようにパルス幅
変調（ＰＷＭ）によって制御するものとがある。
【０００５】ＰＷＭ制御の具体例について述べれば、昇
圧トランスをパルス電圧で動作させ、このトランスの出
力電圧を印加して超音波モ−タを駆動させるドライバ−
において、昇圧トランスの入力パルスのパルス幅を変え
て速度制御する構成となっている。
圧トランスをパルス電圧で動作させ、このトランスの出
力電圧を印加して超音波モ−タを駆動させるドライバ−
において、昇圧トランスの入力パルスのパルス幅を変え
て速度制御する構成となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】超音波モ−タは駆動周
波数を変えて速度制御することが有効であるが、ただ、
このモ−タがある制御範囲を越えるように駆動周波数を
高くすると、回転速度がほとんど変わらないと言う特性
をもっているために、モ−タの低速制御には適さないと
言う問題がある。
波数を変えて速度制御することが有効であるが、ただ、
このモ−タがある制御範囲を越えるように駆動周波数を
高くすると、回転速度がほとんど変わらないと言う特性
をもっているために、モ−タの低速制御には適さないと
言う問題がある。
【０００７】そこで、本発明ではモ−タの低速領域でも
充分に速度制御することができ、また、速度制御の即応
性を高めた超音波モ−タの速度制御装置を提案すること
を目的とする。
充分に速度制御することができ、また、速度制御の即応
性を高めた超音波モ−タの速度制御装置を提案すること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】しかして、本発明は、昇
圧トランスをパルス電圧で動作させ、このトランスの出
力電圧を印加して駆動させる超音波モ−タの速度制御装
置に関する。
圧トランスをパルス電圧で動作させ、このトランスの出
力電圧を印加して駆動させる超音波モ−タの速度制御装
置に関する。
【０００９】そして、第１の発明としては、設定する目
標速度にしたがって上記パルス電圧のパルス幅を変えモ
−タ速度を制御する速度制御手段と、速度変化が開始す
るパルス電圧のパルス幅信号値を予め定め、このパルス
幅信号値を記憶させるメモリ手段とを備え、このメモリ
手段に記憶させた上記のパルス幅信号値を限界値として
要望する目標速度のパルス幅信号値を設定して速度制御
する構成としてある。
標速度にしたがって上記パルス電圧のパルス幅を変えモ
−タ速度を制御する速度制御手段と、速度変化が開始す
るパルス電圧のパルス幅信号値を予め定め、このパルス
幅信号値を記憶させるメモリ手段とを備え、このメモリ
手段に記憶させた上記のパルス幅信号値を限界値として
要望する目標速度のパルス幅信号値を設定して速度制御
する構成としてある。
【００１０】第２の発明としては、モ−タの実速度を検
出するモニタ手段と、このモニタ手段より出力された実
速度信号と設定された目標速度信号との差信号、その差
信号と目標速度信号との比を算出し、この算出信号に基
づいて目標速度のパルス幅信号値を設定する設定量を定
める信号設定手段とを備えた構成としてある。
出するモニタ手段と、このモニタ手段より出力された実
速度信号と設定された目標速度信号との差信号、その差
信号と目標速度信号との比を算出し、この算出信号に基
づいて目標速度のパルス幅信号値を設定する設定量を定
める信号設定手段とを備えた構成としてある。
【００１１】このように構成した本発明の速度制御装置
は、要望する目標速度を得るパルス幅信号値の設定にし
たがってパルス電圧のパルス幅が変わり、これより、昇
圧トランスの出力電圧の実効値が変化し、モ−タ速度が
目標速度に応じて制御される。そして、このように行な
う速度制御は、ＰＷＭ制御となるため、特に、モ−タの
低速領域の速度に有利となる。
は、要望する目標速度を得るパルス幅信号値の設定にし
たがってパルス電圧のパルス幅が変わり、これより、昇
圧トランスの出力電圧の実効値が変化し、モ−タ速度が
目標速度に応じて制御される。そして、このように行な
う速度制御は、ＰＷＭ制御となるため、特に、モ−タの
低速領域の速度に有利となる。
【００１２】また、この速度制御装置は、メモリ手段に
記憶されたパルス幅信号値、つまり、パルス幅を変える
ことにより速度変化が開始するパルス幅信号値を限界値
として目標速度を得るパルス幅信号値を設定する構成と
したことから、パルス幅変調によって速度変化しない速
度設定範囲については、その設定範囲を飛ばして目標速
度のパルス幅信号値を設定することができ、この結果、
目標速度に制御する即応性がよく、また、速度制御が容
易となる。さらに、上記のようにパルス電圧のパルス幅
を変えて速度制御する場合、モ−タ速度が低速になるほ
ど大きく変化するので、第２の発明のように、実速度信
号と目標速度信号との差信号、その差信号と目標速度信
号との比を算出し、この算出信号にもとづいて目標速度
のパルス幅信号値を設定する設定量を定めることが好ま
しい。
記憶されたパルス幅信号値、つまり、パルス幅を変える
ことにより速度変化が開始するパルス幅信号値を限界値
として目標速度を得るパルス幅信号値を設定する構成と
したことから、パルス幅変調によって速度変化しない速
度設定範囲については、その設定範囲を飛ばして目標速
度のパルス幅信号値を設定することができ、この結果、
目標速度に制御する即応性がよく、また、速度制御が容
易となる。さらに、上記のようにパルス電圧のパルス幅
を変えて速度制御する場合、モ−タ速度が低速になるほ
ど大きく変化するので、第２の発明のように、実速度信
号と目標速度信号との差信号、その差信号と目標速度信
号との比を算出し、この算出信号にもとづいて目標速度
のパルス幅信号値を設定する設定量を定めることが好ま
しい。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態につい
て図面に沿って説明する。図１は速度制御装置の回路例
を示し、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）１１には要求す
る超音波モ−タ１０の回転速度（目標速度）を設定し、
この設定値にしたがう電圧信号がＣＰＵ１１からＶ／ｆ
変換・鋸波作成回路１２にｆ・Ｄ／Ａ信号として送られ
る。なお、ＣＰＵ１１は設定値にしたがってＤ／Ａ設定
入力を変えることでｆ・Ｄ／Ａ信号発生部（例えば、レ
ジスタ）より電圧レベルが変わるｆ・Ｄ／Ａ信号を出力
する。
て図面に沿って説明する。図１は速度制御装置の回路例
を示し、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）１１には要求す
る超音波モ−タ１０の回転速度（目標速度）を設定し、
この設定値にしたがう電圧信号がＣＰＵ１１からＶ／ｆ
変換・鋸波作成回路１２にｆ・Ｄ／Ａ信号として送られ
る。なお、ＣＰＵ１１は設定値にしたがってＤ／Ａ設定
入力を変えることでｆ・Ｄ／Ａ信号発生部（例えば、レ
ジスタ）より電圧レベルが変わるｆ・Ｄ／Ａ信号を出力
する。
【００１４】Ｖ／ｆ変換・鋸波作成回路１２は、ＣＰＵ
１１より入力した電圧信号を電圧−周波数変換し、周波
数ｆｎの鋸波信号を作り、これを分配器１３に送る。分
配器１３は４ｆｎのクロックにより、位相を９０°ずつ
遅延させながらｆｎの鋸波信号を矩形波に整形して４分
配する。つまり、φ１より９０°位相を遅らせてφ３よ
り、φ３より９０°の位相を遅らせてφ２より、φ２よ
り９０°の位相を遅らせてφ４より各々矩形波信号を出
力する。
１１より入力した電圧信号を電圧−周波数変換し、周波
数ｆｎの鋸波信号を作り、これを分配器１３に送る。分
配器１３は４ｆｎのクロックにより、位相を９０°ずつ
遅延させながらｆｎの鋸波信号を矩形波に整形して４分
配する。つまり、φ１より９０°位相を遅らせてφ３よ
り、φ３より９０°の位相を遅らせてφ２より、φ２よ
り９０°の位相を遅らせてφ４より各々矩形波信号を出
力する。
【００１５】４分配された矩形波信号はアンド回路１４
ａ〜１４ｄの第１入力端子に入力される。また、アンド
回路１４ａ〜１４ｄの第２入力端子には超音波モ−タ１
０のＯＮ／ＯＦＦ信号を入力するようにしてあり、各ア
ンド回路１４ａ〜１４ｄがゲ−ト開の間に出力するパル
ス周波数信号を増幅作用のトランジスタ１５ａ〜１５ｄ
のベ−スに入力させる。
ａ〜１４ｄの第１入力端子に入力される。また、アンド
回路１４ａ〜１４ｄの第２入力端子には超音波モ−タ１
０のＯＮ／ＯＦＦ信号を入力するようにしてあり、各ア
ンド回路１４ａ〜１４ｄがゲ−ト開の間に出力するパル
ス周波数信号を増幅作用のトランジスタ１５ａ〜１５ｄ
のベ−スに入力させる。
【００１６】トランジスタ１５ａと１５ｂのコレクタは
昇圧トランス１６の一次コイルの両端に各々接続し、ト
ランジスタ１５ｃ〜１５ｄのコレクタは昇圧トランス１
７の一次コイルの両端に各々接続してある。そして、昇
圧トランス１６、１７の二次コイルの出力端が超音波モ
−タ１０に接続してある。
昇圧トランス１６の一次コイルの両端に各々接続し、ト
ランジスタ１５ｃ〜１５ｄのコレクタは昇圧トランス１
７の一次コイルの両端に各々接続してある。そして、昇
圧トランス１６、１７の二次コイルの出力端が超音波モ
−タ１０に接続してある。
【００１７】また、ＣＰＵ１１に設定された目標速度に
したがって、このＣＰＵ１１からＰＷＭ制御用のＰ・Ｄ
／Ａ信号を出力させ、このＰ・Ｄ／Ａ信号をコンパレ−
タ１９の第１入力端子に送る構成となっている。なお、
ＣＰＵ１１は速度設定値にしたがってＤ／Ａ設定入力を
変えＰ・Ｄ／Ａ信号発生部より電圧レベルが変わるＰ・
Ｄ／Ａ信号を出力する。
したがって、このＣＰＵ１１からＰＷＭ制御用のＰ・Ｄ
／Ａ信号を出力させ、このＰ・Ｄ／Ａ信号をコンパレ−
タ１９の第１入力端子に送る構成となっている。なお、
ＣＰＵ１１は速度設定値にしたがってＤ／Ａ設定入力を
変えＰ・Ｄ／Ａ信号発生部より電圧レベルが変わるＰ・
Ｄ／Ａ信号を出力する。
【００１８】そして、このコンパレ−タ１９がＶ／ｆ変
換・鋸波作成回路１２から送られる鋸波信号を第２入力
端子に入力し、Ｐ・Ｄ／Ａ信号との比較の結果としてＰ
ＷＭ信号を出力する。
換・鋸波作成回路１２から送られる鋸波信号を第２入力
端子に入力し、Ｐ・Ｄ／Ａ信号との比較の結果としてＰ
ＷＭ信号を出力する。
【００１９】図２、図３は上記コンパレ−タ１９より出
力するＰＷＭ信号を示し、図２はＰ・Ｄ／Ａ信号を
“０”ボルトとしてＰＷＭ信号をフル出力させた場合を
示し、図３はＰ・Ｄ／Ａ信号を上げてＰＷＭ信号を制限
した場合を示している。
力するＰＷＭ信号を示し、図２はＰ・Ｄ／Ａ信号を
“０”ボルトとしてＰＷＭ信号をフル出力させた場合を
示し、図３はＰ・Ｄ／Ａ信号を上げてＰＷＭ信号を制限
した場合を示している。
【００２０】このようにコンパレ−タ１９より出力され
るＰＷＭ信号はアンド回路１４ａ〜１４ｄの第３入力端
子に入力される。つまり、図４に示す如く、各アンド回
路１４ａ〜１４ｄが上記したＰＷＭ信号を入力し、ＰＷ
Ｍ信号にしたがってパルス幅を変えたパルス周波数信号
Ｐａ１、Ｐａ２、Ｐｂ１、Ｐｂ２を出力する。
るＰＷＭ信号はアンド回路１４ａ〜１４ｄの第３入力端
子に入力される。つまり、図４に示す如く、各アンド回
路１４ａ〜１４ｄが上記したＰＷＭ信号を入力し、ＰＷ
Ｍ信号にしたがってパルス幅を変えたパルス周波数信号
Ｐａ１、Ｐａ２、Ｐｂ１、Ｐｂ２を出力する。
【００２１】さらに、この速度制御装置は、超音波モ−
タ１０の実際の回転速度を検出するセンサ−２０が備え
てある。このセンサ−２０は、超音波モ−タ１０によっ
て連動回転される羽根車と、この羽根車の回転にしたが
ってパルス信号を出力するフォト・インタラプタとより
構成することができる。このセンサ−２０は超音波モ−
タ１０の実速度に応じたパルス信号をＣＰＵ１１に送
る。
タ１０の実際の回転速度を検出するセンサ−２０が備え
てある。このセンサ−２０は、超音波モ−タ１０によっ
て連動回転される羽根車と、この羽根車の回転にしたが
ってパルス信号を出力するフォト・インタラプタとより
構成することができる。このセンサ−２０は超音波モ−
タ１０の実速度に応じたパルス信号をＣＰＵ１１に送
る。
【００２２】このように実施した速度制御装置は、ＰＷ
Ｍ信号を一定とし、駆動周波数を変えて速度制御する第
１の制御と、また、この反対に駆動周波数を一定にして
ＰＷＭ信号を変えて速度制御する第２の制御として動作
させる。
Ｍ信号を一定とし、駆動周波数を変えて速度制御する第
１の制御と、また、この反対に駆動周波数を一定にして
ＰＷＭ信号を変えて速度制御する第２の制御として動作
させる。
【００２３】ＰＷＭ信号を一定（例えば、図２のように
フル出力）にして駆動周波数によって速度制御する場合
は、ＣＰＵ１１のｆ・Ｄ／Ａ設定入力を変えて速度設定
値を変える。これにより、その設定値に応じたｆ・Ｄ／
Ａ信号がＣＰＵ１１からＶ／ｆ変換・鋸波作成回路１２
に送られるから、このｆ・Ｄ／Ａ信号が電圧−周波数変
換され、また、ｆｎの周波数をもった鋸波信号が分配器
１３に送られる。
フル出力）にして駆動周波数によって速度制御する場合
は、ＣＰＵ１１のｆ・Ｄ／Ａ設定入力を変えて速度設定
値を変える。これにより、その設定値に応じたｆ・Ｄ／
Ａ信号がＣＰＵ１１からＶ／ｆ変換・鋸波作成回路１２
に送られるから、このｆ・Ｄ／Ａ信号が電圧−周波数変
換され、また、ｆｎの周波数をもった鋸波信号が分配器
１３に送られる。
【００２４】分配器１３は既に述べたように、矩形波信
号を９０°ずつ遅らせて各アンド回路１４ａ〜１４ｄの
第１入力端子に入力させるから、このとき各アンド回路
１４ａ〜１４ｄの第２入力端子にＯＮ信号が入力されて
おれば、アンド回路１４ａ〜１４ｄがパルス周波数信号
Ｐａ１、Ｐａ２、Ｐｂ１、Ｐｂ２を出力する。
号を９０°ずつ遅らせて各アンド回路１４ａ〜１４ｄの
第１入力端子に入力させるから、このとき各アンド回路
１４ａ〜１４ｄの第２入力端子にＯＮ信号が入力されて
おれば、アンド回路１４ａ〜１４ｄがパルス周波数信号
Ｐａ１、Ｐａ２、Ｐｂ１、Ｐｂ２を出力する。
【００２５】したがって、パルス周波数信号がベ−ス入
力する順序にしたがってトランジスタ１５ａ〜１５ｄが
導通し、昇圧トランス１６、１７に一次コイル電流が流
れる。これより、昇圧トランス１６、１７の二次コイル
に誘起した出力電圧が給電々圧Ｖａ、Ｖｂとして超音波
モ−タ１０に印加され、この給電々圧Ｖａ、Ｖｂの周波
数（駆動周波数）にしたがう回転速度で超音波モ−タ１
０が回転する。
力する順序にしたがってトランジスタ１５ａ〜１５ｄが
導通し、昇圧トランス１６、１７に一次コイル電流が流
れる。これより、昇圧トランス１６、１７の二次コイル
に誘起した出力電圧が給電々圧Ｖａ、Ｖｂとして超音波
モ−タ１０に印加され、この給電々圧Ｖａ、Ｖｂの周波
数（駆動周波数）にしたがう回転速度で超音波モ−タ１
０が回転する。
【００２６】ＣＰＵ１１の速度設定値を変えて目標速度
を変えれば、この設定値にしたがって給電々圧Ｖａ、Ｖ
ｂの周波数が変わるから、超音波モ−タ１０の回転速度
がその周波数にしたがって増速し、また、減速する。
を変えれば、この設定値にしたがって給電々圧Ｖａ、Ｖ
ｂの周波数が変わるから、超音波モ−タ１０の回転速度
がその周波数にしたがって増速し、また、減速する。
【００２７】駆動周波数を一定にしてＰＷＭ信号によっ
て速度制御する場合は、ＣＰＵ１１に設定された目標速
度にしたがってＰ・Ｄ／Ａ信号の電圧レベルが変わり、
したがって、このＰ・Ｄ／Ａ信号によって決まるパルス
幅のＰＷＭ信号が各アンド回路１４ａ〜１４ｄの第３入
力端子に入力する。これより、トランジスタ１５ａ〜１
５ｄのベ−スに入力するパルス周波数信号がＰ・Ｄ／Ａ
信号に応じて変調され、昇圧トランス１６、１７より出
力する給電々圧Ｖａ、Ｖｂの実効値が変わり、超音波モ
−タ１０の回転速度が設定した目標速度に向かって増速
し、また減速する。
て速度制御する場合は、ＣＰＵ１１に設定された目標速
度にしたがってＰ・Ｄ／Ａ信号の電圧レベルが変わり、
したがって、このＰ・Ｄ／Ａ信号によって決まるパルス
幅のＰＷＭ信号が各アンド回路１４ａ〜１４ｄの第３入
力端子に入力する。これより、トランジスタ１５ａ〜１
５ｄのベ−スに入力するパルス周波数信号がＰ・Ｄ／Ａ
信号に応じて変調され、昇圧トランス１６、１７より出
力する給電々圧Ｖａ、Ｖｂの実効値が変わり、超音波モ
−タ１０の回転速度が設定した目標速度に向かって増速
し、また減速する。
【００２８】上記のように速度制御されている間、超音
波モ−タ１０の実速度にしたがうパルス信号がセンサ−
２０よりＣＰＵ１１に入力し、ＣＰＵ１１がこのパルス
信号から実速度の状態を判断し、速度制御の不適当な制
御範囲または制御点を検出する。例えば、駆動周波数に
よる速度制御によってモ−タが低速度となり、駆動周波
数を変えてもモ−タ速度が変わらなくなった場合、ＣＰ
Ｕ１１が制御量の限界点としてＰＷＭ制御による速度制
御に切換える。なお、周波数制御とＰＷＭ制御の切換点
を予めＣＰＵ１１のメモリに記憶させておけば、センサ
−２０からのパルス信号によって切換点を定める必要が
ない。
波モ−タ１０の実速度にしたがうパルス信号がセンサ−
２０よりＣＰＵ１１に入力し、ＣＰＵ１１がこのパルス
信号から実速度の状態を判断し、速度制御の不適当な制
御範囲または制御点を検出する。例えば、駆動周波数に
よる速度制御によってモ−タが低速度となり、駆動周波
数を変えてもモ−タ速度が変わらなくなった場合、ＣＰ
Ｕ１１が制御量の限界点としてＰＷＭ制御による速度制
御に切換える。なお、周波数制御とＰＷＭ制御の切換点
を予めＣＰＵ１１のメモリに記憶させておけば、センサ
−２０からのパルス信号によって切換点を定める必要が
ない。
【００２９】図５はＰ・Ｄ／Ａ信号と超音波モ−タ１０
の回転速度との関係を実験によって求めた特性図であ
る。図示するように、この超音波モ−タ１０の回転速度
は、Ｐ・Ｄ／Ａ信号を上げて行くと、所定範囲（例え
ば、０〜２５ｍＶ）ではほとんど変わらなく、Ｐ・Ｄ／
Ａ信号をさらに上げて行くことにより急激に変化するこ
とが確認された。
の回転速度との関係を実験によって求めた特性図であ
る。図示するように、この超音波モ−タ１０の回転速度
は、Ｐ・Ｄ／Ａ信号を上げて行くと、所定範囲（例え
ば、０〜２５ｍＶ）ではほとんど変わらなく、Ｐ・Ｄ／
Ａ信号をさらに上げて行くことにより急激に変化するこ
とが確認された。
【００３０】したがって、この実験形態では、Ｐ・Ｄ／
Ａ信号を段階的（例えば、０、５、１０、１５、……）
に変化させて回転速度の変化が開始するＰ・Ｄ／Ａ信号
（例えば、３０ｍＶ）を検出し、この変化が開始するＰ
・Ｄ／Ａ信号の一つ前のＰ・Ｄ／Ａ信号（例えば、２５
ｍＶ）のデ−タを速度変化が開始するパルス電圧のパル
ス幅信号値としてＣＰＵ１１のメモリに記憶させる。
Ａ信号を段階的（例えば、０、５、１０、１５、……）
に変化させて回転速度の変化が開始するＰ・Ｄ／Ａ信号
（例えば、３０ｍＶ）を検出し、この変化が開始するＰ
・Ｄ／Ａ信号の一つ前のＰ・Ｄ／Ａ信号（例えば、２５
ｍＶ）のデ−タを速度変化が開始するパルス電圧のパル
ス幅信号値としてＣＰＵ１１のメモリに記憶させる。
【００３１】したがって、以後の速度制御では、メモリ
に記憶させたパルス幅信号値（例えば、２５ｍＶ）を限
界値としてＰ・Ｄ／Ａ信号レベルを上げる方向にパルス
幅信号値を設定することによって速度制御することがで
きる。例えば、０〜２０ｍＶの範囲を飛び越して２５〜
６０ｍＶの範囲でＰ・Ｄ／Ａ信号のパルス幅信号値を設
定することができるから、速度設定が簡単となり、即応
性に優れた速度制御手段となる。
に記憶させたパルス幅信号値（例えば、２５ｍＶ）を限
界値としてＰ・Ｄ／Ａ信号レベルを上げる方向にパルス
幅信号値を設定することによって速度制御することがで
きる。例えば、０〜２０ｍＶの範囲を飛び越して２５〜
６０ｍＶの範囲でＰ・Ｄ／Ａ信号のパルス幅信号値を設
定することができるから、速度設定が簡単となり、即応
性に優れた速度制御手段となる。
【００３２】また、上記したように速度変化が開始する
パルス電圧のパルス幅信号値をメモリに記憶させる場
合、Ｐ・Ｄ／Ａ信号の１段階の変化に対して回転速度が
１０％以内の変化である場合は、回転速度のばらつきと
みなし、１０％以上となるときにそのパルス幅信号値を
決定することが好ましい。なお、このようにメモリに記
憶させたパルス幅信号値の目安となる１０％は｛（実速
度−目標速度）／目標速度｝×１００の式によって定め
ることができる。
パルス電圧のパルス幅信号値をメモリに記憶させる場
合、Ｐ・Ｄ／Ａ信号の１段階の変化に対して回転速度が
１０％以内の変化である場合は、回転速度のばらつきと
みなし、１０％以上となるときにそのパルス幅信号値を
決定することが好ましい。なお、このようにメモリに記
憶させたパルス幅信号値の目安となる１０％は｛（実速
度−目標速度）／目標速度｝×１００の式によって定め
ることができる。
【００３３】一方、図５より分かる如く、Ｐ・Ｄ／Ａ信
号に対するモ−タ速度は低速になるほど大きく変化する
ので、Ｐ・Ｄ／Ａ信号を一定間隔で段階的に設定する構
成では所定の目標速度を得ることが難しい。そこで、本
実施形態では、Ｐ・Ｄ／Ａ信号の一段階の設定量を次式
によって定める構成としてある。
号に対するモ−タ速度は低速になるほど大きく変化する
ので、Ｐ・Ｄ／Ａ信号を一定間隔で段階的に設定する構
成では所定の目標速度を得ることが難しい。そこで、本
実施形態では、Ｐ・Ｄ／Ａ信号の一段階の設定量を次式
によって定める構成としてある。
【００３４】
【数１】 なお、この式において、Ｚは３０〜５０ｒｐｍ程度に定
めることが適当である。
めることが適当である。
【００３５】図６は、Ｐ・Ｄ／Ａ信号を“０”ボルトに
設定したとき、アンド回路１４ａ〜１４ｄが出力するパ
ルス周波数信号Ｐａ１、Ｐａ２、Ｐｂ１、Ｐｂ２と給電
々圧Ｖａ、Ｖｂとを示した波形図である。図７は、Ｐ・
Ｄ／Ａ信号を上げて“５２０ｍＶ”に設定したときのパ
ルス周波数信号Ｐａ１、Ｐａ２、Ｐｂ１、Ｐｂ２と給電
々圧Ｖａ、Ｖｂを示す波形図である。これらの波形図か
ら分かるように、Ｐ・Ｄ／Ａ信号を変化させることによ
り、給電々圧が変わり超音波モ−タ１０がＰ・Ｄ／Ａ信
号に応じて速度制御される。
設定したとき、アンド回路１４ａ〜１４ｄが出力するパ
ルス周波数信号Ｐａ１、Ｐａ２、Ｐｂ１、Ｐｂ２と給電
々圧Ｖａ、Ｖｂとを示した波形図である。図７は、Ｐ・
Ｄ／Ａ信号を上げて“５２０ｍＶ”に設定したときのパ
ルス周波数信号Ｐａ１、Ｐａ２、Ｐｂ１、Ｐｂ２と給電
々圧Ｖａ、Ｖｂを示す波形図である。これらの波形図か
ら分かるように、Ｐ・Ｄ／Ａ信号を変化させることによ
り、給電々圧が変わり超音波モ−タ１０がＰ・Ｄ／Ａ信
号に応じて速度制御される。
【図１】本発明の一実施形態である速度制御装置の回路
例を示す図である。
例を示す図である。
【図２】Ｐ・Ｄ／Ａ信号を“０”ボルトに設定したとき
のＰＷＭ信号の出力動作を示す説明図である。
のＰＷＭ信号の出力動作を示す説明図である。
【図３】Ｐ・Ｄ／Ａ信号を上げたときのＰＷＭ信号の出
力動作を示す説明図である。
力動作を示す説明図である。
【図４】Ｐ・Ｄ／Ａ信号にしたがってパルス幅変調され
るパルス周波数信号のタイムチャ−トである。
るパルス周波数信号のタイムチャ−トである。
【図５】Ｐ・Ｄ／Ａ信号と超音波モ−タの回転速度の関
係を示す特性図である。
係を示す特性図である。
【図６】Ｐ・Ｄ／Ａ信号を“０”ボルトに設定したとき
のパルス周波数信号と給電々圧とを示す波形図である。
のパルス周波数信号と給電々圧とを示す波形図である。
【図７】Ｐ・Ｄ／Ａ信号を所定値に上げたときのパルス
周波数信号と給電々圧とを示す波形図である。
周波数信号と給電々圧とを示す波形図である。
１０ 超音波モ−タ １１ ＣＰＵ １２ Ｖ／ｆ変換・鋸波作成回路 １３ 分配器 １４ａ〜１４ｄ アンド回路 １５ａ〜１５ｄ トランジスタ １６、１７ 昇圧トランス １９ コンパレ−タ ２０ センサ−
Claims (2)
- 【請求項１】 昇圧トランスをパルス電圧で動作させ、
このトランスの出力電圧を印加して駆動させる超音波モ
−タの速度制御装置において、設定する目標速度にした
がって上記パルス電圧のパルス幅を変えモ−タ速度を制
御する速度制御手段と、速度変化が開始するパルス電圧
のパルス幅信号値を予め定め、このパルス幅信号値を記
憶させるメモリ手段とを備え、このメモリ手段に記憶さ
せた上記のパルス幅信号値を限界値として要望する目標
速度のパルス幅信号値を設定して速度制御する構成とし
たことを特徴とする超音波モ−タの速度制御装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載した超音波モ−タの速度
制御装置において、モ−タの実速度を検出するモニタ手
段と、このモニタ手段より出力された実速度信号と設定
された目標速度信号との差信号、その差信号と目標速度
信号との比を算出し、この算出信号に基づいて目標速度
のパルス幅信号値を設定する設定量を定める信号設定手
段とを備えたことを特徴とする超音波モ−タの速度制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09298496A JP3220933B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 超音波モ−タの速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09298496A JP3220933B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 超音波モ−タの速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09261979A JPH09261979A (ja) | 1997-10-03 |
| JP3220933B2 true JP3220933B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=14069652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09298496A Expired - Fee Related JP3220933B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 超音波モ−タの速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3220933B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004266905A (ja) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ制御装置 |
-
1996
- 1996-03-25 JP JP09298496A patent/JP3220933B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09261979A (ja) | 1997-10-03 |
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