JP3232656B2 - Electric motor speed control apparatus and copying apparatus having the same - Google Patents

Electric motor speed control apparatus and copying apparatus having the same

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JP3232656B2
JP3232656B2 JP13838292A JP13838292A JP3232656B2 JP 3232656 B2 JP3232656 B2 JP 3232656B2 JP 13838292 A JP13838292 A JP 13838292A JP 13838292 A JP13838292 A JP 13838292A JP 3232656 B2 JP3232656 B2 JP 3232656B2
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motor
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reference signal
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末雄 赤司
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は直流電動機の速度制御装
置あるいはこの速度制御装置を具備する事務機器に関す
るもので、特に、速度切り換えや周囲温度変化による負
荷の変化があっても、同期引き込みを安定に行い、指令
された速度に応じた一定の速度で回転させることができ
る信頼性の高い直流電動機の速度制御装置あるいはこの
速度制御装置を具備する複写装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speed control device for a DC motor or office equipment equipped with the speed control device. The present invention relates to a highly reliable DC motor speed control device capable of performing a stable operation and rotating at a constant speed in accordance with a commanded speed, or a copying apparatus including the speed control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】直流電動機の速度制御装置として、速度
基準信号と速度検出信号の位相を比較して位相制御信号
を出力する位相比較手段と、速度基準信号と速度検出信
号の周期を比較して速度制御信号を出力する速度比較手
段を備え、前記の位相制御信号に速度制御信号を加算し
て速度制御するものが一般に知られている。
2. Description of the Related Art As a speed control device for a DC motor, phase comparison means for comparing the phases of a speed reference signal and a speed detection signal to output a phase control signal, and comparing the cycle of the speed reference signal and the speed detection signal. It is generally known to provide a speed comparison means for outputting a speed control signal, and to control the speed by adding a speed control signal to the phase control signal.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】そして、上記従来の技
術は、負荷が変化した場合、位相制御信号の電圧レベル
を変化させて駆動電流を増減し、負荷が変化しても速度
を一定に制御する構成である。
In the prior art, when the load changes, the drive current is increased or decreased by changing the voltage level of the phase control signal, and the speed is kept constant even when the load changes. It is a configuration to do.

【0004】そのため、瞬間的な負荷変動が小さく、制
御装置のゲインを小さくした方が回転むらの小さい電動
機では、周囲温度の変化による軸受の粘性摩擦負荷の変
化もしくは速度切り換えによる軸受の粘性摩擦負荷,ヒ
ステリシス損および風損等の負荷の変化があった場合、
前記の回転むらを小さくする目的により制御装置のゲイ
ン設定を小さくしすぎると、前記の負荷変化に対応でき
ず、同期安定状態を逸脱するという問題点を有してい
る。
[0004] Therefore, in an electric motor in which the instantaneous load fluctuation is small and the gain of the control device is small, the rotational unevenness of the motor is small. Therefore, a change in the viscous friction load of the bearing due to a change in the ambient temperature or a change in the viscous friction load of the bearing due to speed change. , When there is a change in load such as hysteresis loss and windage loss,
If the gain setting of the control device is set too small for the purpose of reducing the rotation unevenness, there is a problem that the load cannot be changed and the synchronous stable state is deviated.

【0005】又、速度むらがあると複写装置においては
複写品質が低下するという問題点を有している。
[0005] Further, there is a problem that the copy quality is degraded in the copying apparatus if there is uneven speed.

【0006】本発明の目的は、速度切り換えや周囲温度
変化による負荷の変化があっても、同期引き込みを安定
に行うことが可能な、信頼性の高い直流電動機の制御装
置あるいは品質の高い複写装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a highly reliable DC motor control apparatus or a high-quality copying apparatus capable of stably performing pull-in even if a load changes due to a speed change or an ambient temperature change. Is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的は、直流電動機
を駆動する駆動手段と、直流電動機に所定の速度指令を
与える手段と、直流電動機の回転速度に比例した周波数
の速度検出信号を出力する速度検出手段と、所定の速度
基準信号を発生する基準信号発生手段と、前記の速度基
準信号と速度検出信号の位相を比較して位相制御信号を
出力する位相比較手段と、前記の速度基準信号と速度検
出信号の周期を比較して速度制御信号を出力する速度比
較手段を備える直流電動機の速度制御装置において、前
記の速度基準信号と速度検出信号の位相差を所定値に設
定する手段と、直流電動機の負荷変化等により前記で設
定された所定の位相差に変動があった場合この位相差を
前記所定値に維持するように制御する手段と、この位相
差を一定にすることによって、直流電動機の速度を前記
で指令された速度に合わせて一定にする手段とを設ける
ことにより達成される。
The object of the present invention is to provide a driving means for driving a DC motor, a means for giving a predetermined speed command to the DC motor, and a speed detection signal having a frequency proportional to the rotation speed of the DC motor. Speed detection means, reference signal generation means for generating a predetermined speed reference signal, phase comparison means for comparing the phases of the speed reference signal and the speed detection signal and outputting a phase control signal, and the speed reference signal And a speed control device of a DC motor including a speed comparison unit that compares the period of the speed detection signal and outputs a speed control signal, wherein a phase difference between the speed reference signal and the speed detection signal is set to a predetermined value; Means for controlling the phase difference to be maintained at the predetermined value when there is a change in the predetermined phase difference due to a load change of the DC motor or the like; By it is accomplished by providing a means for a constant speed of the DC motor in accordance with the speed commanded by the.

【0008】[0008]

【作用】直流電動機の負荷が増加した場合、直流電動機
の速度は、変化量に応じて目標速度よりも低下する。そ
の結果、速度制御信号は直流電動機の駆動電流を増加さ
せるように上昇する。同様に、位相制御信号も直流電動
機の駆動電流を増加させるように上昇する。上昇した速
度制御信号と位相制御信号は、後段の加算手段により加
算される。加算された速度制御信号と位相制御信号は、
比例項と積分項を電動機の駆動手段に出力する手段に伝
えられる。前記の比例項と積分項を出力する手段の出力
は、速度制御信号と位相制御信号の増加分を保持し、直
流電動機の駆動電流を増加させる。直流電動機の速度
は、目標速度に復帰し、速度制御信号と位相制御信号
も、元の電圧レベルに復帰する。
When the load on the DC motor increases, the speed of the DC motor decreases below the target speed according to the amount of change. As a result, the speed control signal rises to increase the drive current of the DC motor. Similarly, the phase control signal rises to increase the drive current of the DC motor. The increased speed control signal and phase control signal are added by a subsequent adding means. The added speed control signal and phase control signal are
The proportional term and the integral term are transmitted to a means for outputting the driving means to the electric motor. The output of the means for outputting the proportional term and the integral term holds the increment of the speed control signal and the phase control signal, and increases the drive current of the DC motor. The speed of the DC motor returns to the target speed, and the speed control signal and the phase control signal also return to the original voltage levels.

【0009】[0009]

【実施例】図1に本発明を直流無刷子電動機に適用した
場合の一実施例を示す。
FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a direct current brushless motor.

【0010】図1において、磁気検出素子1,磁気検出
素子2,磁気検出素子3は回転子4が具備する8極に着
磁された永久磁石の磁束を検出して、その検出した磁束
に応じた出力信号を、分配器5に与える。分配器5は、
磁気検出素子1,磁気検出素子2,磁気検出素子3の出
力を受けて駆動装置6に駆動司令信号を与える。駆動装
置6は分配器5の出力する駆動司令信号に応じて、電源
からコイル7,コイル8,コイル9に駆動電流を供給す
る。
In FIG. 1, a magnetic detecting element 1, a magnetic detecting element 2, and a magnetic detecting element 3 detect a magnetic flux of a permanent magnet magnetized to eight poles provided in a rotor 4, and respond to the detected magnetic flux. The output signal is supplied to the distributor 5. The distributor 5
A drive command signal is given to the drive device 6 in response to the outputs of the magnetic detection elements 1, 2 and 3. The driving device 6 supplies a driving current to the coils 7, 8, and 9 from a power supply according to a driving command signal output from the distributor 5.

【0011】8極に着磁された永久磁石を具備する回転
子4は、永久磁石の磁束とコイル7,コイル8,コイル
9が発生する磁界との相互作用でトルクを発生し回転す
る。また、速度検出装置10は、前記の永久磁石4の磁
束の変化を検出して、電動機の速度に比例した周波数の
速度検出信号11を増幅器12に伝える。
The rotor 4 having permanent magnets magnetized to eight poles generates torque and rotates by interaction between the magnetic flux of the permanent magnet and the magnetic fields generated by the coils 7, 8, and 9. The speed detection device 10 detects a change in the magnetic flux of the permanent magnet 4 and transmits a speed detection signal 11 having a frequency proportional to the speed of the motor to the amplifier 12.

【0012】増幅器12の出力信号、すなわち増幅され
た速度検出信号13は、制御装置14に伝えられる。
The output signal of the amplifier 12, that is, the amplified speed detection signal 13 is transmitted to a control device 14.

【0013】制御装置14は、この制御装置をクロック
信号に同期して動作させるために接続された発振回路を
有する振動子15と、このクロック信号の分周回路を内
蔵し、速度制御および位相制御のための基準信号を作成
する。
The control device 14 incorporates a vibrator 15 having an oscillation circuit connected to operate the control device in synchronization with a clock signal, and a frequency divider circuit for the clock signal. Create a reference signal for

【0014】また、制御装置14は、前記の基準信号と
速度検出信号13の位相差を比較し、その位相差を電圧
レベルで出力する位相制御回路を内蔵する。位相制御回
路の出力信号すなわち位相制御信号27は、制御装置1
4の端子Pに出力される。
The control device 14 has a built-in phase control circuit for comparing the phase difference between the reference signal and the speed detection signal 13 and outputting the phase difference as a voltage level. The output signal of the phase control circuit, that is, the phase control signal 27 is
4 is output to the terminal P.

【0015】また、制御装置14は、前記の基準信号と
速度検出信号13の速度差を比較し、その速度差を電圧
レベルで出力する速度制御回路を内蔵する。速度制御回
路の出力信号すなわち速度制御信号24は、制御装置1
4の端子Fに出力される。
The control device 14 has a built-in speed control circuit for comparing the speed difference between the reference signal and the speed detection signal 13 and outputting the speed difference as a voltage level. The output signal of the speed control circuit, that is, the speed control signal 24 is
4 is output to the terminal F.

【0016】端子Pには抵抗器16が接続され、端子F
には抵抗器17が接続され、抵抗器16,17の反対側
の端子はおのおの接続された状態で、演算増幅器18の
非反転入力端子に接続される。
The resistor P is connected to the terminal P, and the resistor F is connected to the terminal F.
Is connected to a non-inverting input terminal of an operational amplifier 18 while the terminals on the opposite sides of the resistors 16 and 17 are connected to each other.

【0017】演算増幅器18の反転入力端子には、抵抗
器19を介して、基準電圧が与えられる。
A reference voltage is applied to an inverting input terminal of the operational amplifier 18 via a resistor 19.

【0018】また、演算増幅器18の出力端子には抵抗
器20の一端が接続され、抵抗器20の反対側の端子に
はコンデンサ21の一端が接続される。コンデンサ21
の反対側の端子は、演算増幅器18の反転入力端子に接
続される。
The output terminal of the operational amplifier 18 is connected to one end of a resistor 20, and the other end of the resistor 20 is connected to one end of a capacitor 21. Capacitor 21
Is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 18.

【0019】さらに、演算増幅器18の出力端子は、比
較器22の非反転入力端子に接続される。また、比較器
22の反転入力端子には三角波状の電圧が印加される。
Further, the output terminal of the operational amplifier 18 is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 22. Further, a triangular waveform voltage is applied to the inverting input terminal of the comparator 22.

【0020】比較器22の出力端子には、矩形波状の制
御信号が出力され、駆動装置6に与えられる。
A control signal in the form of a rectangular wave is output from the output terminal of the comparator 22 and is supplied to the driving device 6.

【0021】図2に、制御装置14に内蔵される速度制
御回路の特性すなわち、速度検出信号に対する速度制御
信号の変化状態を示す。
FIG. 2 shows the characteristics of the speed control circuit built in the control device 14, that is, how the speed control signal changes with respect to the speed detection signal.

【0022】速度検出信号の周波数が、目標速度に対し
て一定の範囲内(以後ロック範囲と称する)にある場合
は、以下のようになる。
When the frequency of the speed detection signal is within a certain range with respect to the target speed (hereinafter referred to as a lock range), the following is performed.

【0023】電動機の速度が目標速度の時は、速度制御
信号はVF1となる。
When the speed of the motor is at the target speed, the speed control signal is VF1.

【0024】電動機の速度が目標速度を越えた場合は、
速度制御信号は降下する。
If the speed of the motor exceeds the target speed,
The speed control signal drops.

【0025】電動機の速度が目標速度より下がった場合
は、速度制御信号は上昇する。
When the speed of the motor falls below the target speed, the speed control signal rises.

【0026】速度検出信号の周波数が、ロック範囲以下
すなわち、アンダースピード状態にあるときは、速度制
御信号はHighレベルに固定される。
When the frequency of the speed detection signal is lower than the lock range, that is, in the underspeed state, the speed control signal is fixed at the high level.

【0027】速度検出信号の周波数が、ロック範囲以上
すなわち、オーバースピード状態にあるときは、速度制
御信号はLow レベルに固定される。
When the frequency of the speed detection signal is equal to or higher than the lock range, that is, in the overspeed state, the speed control signal is fixed at the low level.

【0028】図3に、制御装置14に内蔵される位相制
御回路の特性すなわち、位相差に対する位相制御信号の
変化状態を示す。
FIG. 3 shows the characteristics of the phase control circuit built in the control device 14, that is, how the phase control signal changes with respect to the phase difference.

【0029】速度検出信号の周波数が、ロック範囲内に
ある場合は、以下のようになる。
When the frequency of the speed detection signal is within the lock range, the following is performed.

【0030】位相差が0の時、位相制御電圧は最小電圧
レベルLow 状態となる。
When the phase difference is 0, the phase control voltage is at the minimum voltage level Low state.

【0031】位相差が2πの時、位相制御電圧は最大電
圧レベルHigh状態となる。
When the phase difference is 2π, the phase control voltage is at the maximum voltage level High state.

【0032】位相差が0から2πの間にある時は、図3
のように、直線的な特性を持つ。
When the phase difference is between 0 and 2π, FIG.
Has a linear characteristic.

【0033】速度検出信号の周波数が、ロック範囲外に
ある場合は、以下のようになる。
When the frequency of the speed detection signal is out of the lock range, the following is performed.

【0034】速度検出信号の周波数が、ロック範囲以下
すなわち、アンダースピード状態にあるときは、位相制
御信号はHighレベルに固定される。
When the frequency of the speed detection signal is equal to or lower than the lock range, that is, in the underspeed state, the phase control signal is fixed at the high level.

【0035】速度検出信号の周波数が、ロック範囲以上
すなわち、オーバースピード状態にあるときは、位相制
御信号はLow レベルに固定される。
When the frequency of the speed detection signal is equal to or higher than the lock range, that is, in an overspeed state, the phase control signal is fixed at the low level.

【0036】図4に、速度制御信号のタイムチャートを
示す。
FIG. 4 shows a time chart of the speed control signal.

【0037】速度制御回路は、速度制御用基準信号23
と速度検出信号13との周期の差、すなわち速度の差を
速度検出信号13の立上りのタイミングで検出して、速
度の差を電圧レベルで速度制御信号24として出力す
る。
The speed control circuit includes a speed control reference signal 23.
A difference between the cycles of the speed detection signal 13 and the speed detection signal 13, that is, a speed difference is detected at the rising timing of the speed detection signal 13, and the speed difference is output as a speed control signal 24 at a voltage level.

【0038】図5に、位相制御信号のタイムチャートを
示す。
FIG. 5 shows a time chart of the phase control signal.

【0039】位相制御回路は、位相制御用基準信号25
と速度検出信号13を1/2分周して得られる信号26
との位相の差を、信号26の立上りのタイミングで検出
して、位相の差を電圧レベルで位相制御信号27として
出力する。
The phase control circuit includes a phase control reference signal 25.
26 obtained by dividing the speed detection signal 13 by 1/2
Is detected at the rising timing of the signal 26, and the phase difference is output as a phase control signal 27 at a voltage level.

【0040】次に、本発明の構成での動作波形を図6に
示す。
FIG. 6 shows operation waveforms in the configuration of the present invention.

【0041】まず、電動機の負荷が減少した場合につい
て説明する。
First, the case where the load on the motor is reduced will be described.

【0042】電動機の負荷が、時刻t1において、負荷
T1から負荷T2に下がった場合、電動機の速度は上昇
し、速度検出信号13の立上りエッジの来る時刻t2
で、速度制御信号24は、VF1からVF2に電圧降下
する。また、時刻t2で、位相制御信号27も、VP1
からVP2に電圧降下する。その結果演算増幅器18
は、図1の構成において非反転増幅器の構成をとってい
るため、出力信号28はVC1からVC2に電圧降下
し、後段の比較器22の非反転入力端子に伝えられる。
比較器22は、反転入力端子に印加される三角波状電圧
と比較して矩形波を出力するが、非反転端子の入力電圧
がVC2に降下しているため、矩形波のデューティは低
下し、駆動装置6はそれに従ってコイル7,コイル8,
コイル9に供給する駆動電流を減少させる。その結果、
電動機の速度は低下し、目標値に復帰して、速度制御信
号は時刻t3においてVF1に復帰する。位相制御信号
は時刻t4においてVP1に復帰する。
When the load of the motor decreases from load T1 to load T2 at time t1, the speed of the motor increases, and time t2 at which the rising edge of speed detection signal 13 comes.
Thus, the speed control signal 24 drops from VF1 to VF2. At time t2, the phase control signal 27 also changes to VP1.
From VP2 to VP2. As a result, the operational amplifier 18
Has a non-inverting amplifier configuration in the configuration of FIG. 1, the output signal 28 drops in voltage from VC1 to VC2 and is transmitted to the non-inverting input terminal of the comparator 22 in the subsequent stage.
The comparator 22 outputs a rectangular wave in comparison with the triangular waveform voltage applied to the inverting input terminal. However, since the input voltage of the non-inverting terminal drops to VC2, the duty of the rectangular wave decreases, The device 6 accordingly operates as coil 7, coil 8,
The drive current supplied to the coil 9 is reduced. as a result,
The motor speed decreases and returns to the target value, and the speed control signal returns to VF1 at time t3. The phase control signal returns to VP1 at time t4.

【0043】ここで、演算増幅器18の出力端子には抵
抗器20の一端が接続され、抵抗器20の反対側の端子
にはコンデンサ21の一端が接続され、コンデンサ21
の反対側の端子は、演算増幅器18の反転入力端子に接
続される構成となっているため、コンデンサ21は速度
制御信号27および位相制御信号24が復帰しても、そ
の減少分を電圧として保持する。そのため、速度制御信
号27および位相制御信号24が復帰しても、演算増幅
器18の出力信号28はVC2のレベルを保持する。
Here, one end of a resistor 20 is connected to the output terminal of the operational amplifier 18, and one end of a capacitor 21 is connected to the terminal on the opposite side of the resistor 20.
Is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 18, so that even if the speed control signal 27 and the phase control signal 24 return, the capacitor 21 holds the decrease as a voltage. I do. Therefore, even if the speed control signal 27 and the phase control signal 24 return, the output signal 28 of the operational amplifier 18 keeps the level of VC2.

【0044】次に、電動機の負荷が増加した場合につい
て説明する。
Next, the case where the load of the motor increases will be described.

【0045】電動機の負荷が、時刻t5において、負荷
T2から負荷T3に増大した場合、電動機の速度は下降
し、速度検出信号13の立上りエッジが来る時刻t6
で、速度制御信号24は、VF1からVF3に電圧上昇
する。また、時刻t6で、位相制御信号27も、VP1
からVP3に電圧上昇する。その結果演算増幅器18
は、図1の構成において非反転増幅器の構成としている
ため、出力信号28はVC2からVC3に電圧が上昇し、
後段の比較器22の非反転入力端子に伝えられる。比較
器22は、反転入力端子に印加される三角波状電圧と比
較して、矩形波を出力するが、非反転端子の入力電圧が
VC3に上昇しているため、矩形波のデューティは大き
くなり、駆動装置6はそれに従ってコイル7,コイル
8,コイル9に供給する駆動電流を増加させる。その結
果、電動機の速度は上昇し、目標値に復帰して、速度制
御信号は時刻t7においてVF1に復帰する。位相制御
信号は時刻t8においてVP1に復帰する。
When the load of the motor increases from load T2 to load T3 at time t5, the speed of the motor decreases and the rising edge of speed detection signal 13 comes at time t6.
The voltage of the speed control signal 24 rises from VF1 to VF3. At time t6, the phase control signal 27 also changes to VP1.
From VP3 to VP3. As a result, the operational amplifier 18
Has a non-inverting amplifier configuration in the configuration of FIG. 1, so that the output signal 28 increases in voltage from VC2 to VC3,
The signal is transmitted to the non-inverting input terminal of the comparator 22 at the subsequent stage. The comparator 22 outputs a rectangular wave as compared with the triangular wave voltage applied to the inverting input terminal. However, since the input voltage of the non-inverting terminal has risen to VC3, the duty of the rectangular wave increases, The driving device 6 increases the driving current supplied to the coils 7, 8 and 9 accordingly. As a result, the speed of the motor increases, returns to the target value, and the speed control signal returns to VF1 at time t7. The phase control signal returns to VP1 at time t8.

【0046】ここで、演算増幅器18の出力端子には抵
抗器20の一端が接続され、抵抗器20の反対側の端子
にはコンデンサ21の一端が接続され、コンデンサ21
の反対側の端子は、演算増幅器18の反転入力端子に接
続される構成となっているため、コンデンサ21は速度
制御信号27および位相制御信号24が復帰しても、そ
の増加分を電圧として保持する。そのため、速度制御信
号27および位相制御信号24が復帰しても、演算増幅
器18の出力信号28はVC3のレベルを保持する。
Here, one end of a resistor 20 is connected to the output terminal of the operational amplifier 18, and one end of a capacitor 21 is connected to the terminal on the opposite side of the resistor 20.
Is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 18, so that even if the speed control signal 27 and the phase control signal 24 return, the capacitor 21 holds the increase as a voltage. I do. Therefore, even if the speed control signal 27 and the phase control signal 24 return, the output signal 28 of the operational amplifier 18 keeps the level of VC3.

【0047】すなわち、負荷変化に相当する電圧をコン
デンサ21が保持するため、位相制御信号は、元のレベ
ルのVP1に復帰できる。このため、電動機の負荷は変
化しても、位相を一定に保持させて、電動機の速度を目
標値に保つことが可能になる。
That is, since the capacitor 21 holds the voltage corresponding to the load change, the phase control signal can return to the original level VP1. For this reason, even if the load of the motor changes, the phase can be kept constant, and the speed of the motor can be maintained at the target value.

【0048】この動作は、図1記載の抵抗器20が比例
項として作用しており、コンデンサ21が積分項として
作用していることで達成されるものである。
This operation is achieved when the resistor 20 shown in FIG. 1 acts as a proportional term and the capacitor 21 acts as an integral term.

【0049】このことから、本発明の構成による負荷T
−位相制御電圧VP特性は、図7に示すように、負荷T
が変化しても、位相制御電圧VPが一定値となり、負荷
の変化があっても、同期引き込みを安定に行うことが可
能になり、信頼性の高い直流電動機あるいはこれを使用
した事務機器等を提供することが可能になる。
From this, the load T according to the configuration of the present invention is
-The phase control voltage VP characteristic is, as shown in FIG.
, The phase control voltage VP becomes a constant value, and even if the load changes, synchronization can be stably performed, and a highly reliable DC motor or office equipment using the same can be used. Can be provided.

【0050】次に図8に従来の構成図を示す。Next, FIG. 8 shows a conventional configuration diagram.

【0051】図8が本発明の図1と相違するのはコンデ
ンサ21が欠如していることである。
FIG. 8 differs from FIG. 1 of the present invention in that the capacitor 21 is missing.

【0052】図8の従来構成による動作波形を図9に示
す。
FIG. 9 shows operation waveforms according to the conventional configuration of FIG.

【0053】まず、電動機の負荷が減少した場合につい
て説明する。
First, the case where the load on the motor is reduced will be described.

【0054】電動機の負荷が、時刻t9において、負荷
T1から負荷T2に減少した場合、電動機の速度は上昇
し、速度検出信号13の立上りエッジが来る時刻t10
で、速度制御信号24の電圧は、VF1からVF4に降
下する。また、時刻t10で、位相制御信号27の電圧
も、VP1からVP4に降下する。その結果演算増幅器
18は、図8の構成において非反転増幅器の構成として
いるため、出力信号28はVC1からVC4に電圧降下
し、後段の比較器22の非反転入力端子に伝えられる。
比較器22は、反転入力端子に印加される三角波状電圧
と比較して、矩形波を出力するが、非反転端子の入力電
圧がVC4に降下しているため、矩形波のデューティは
低下し、駆動装置6はそれに従ってコイル7,コイル
8,コイル9に供給する駆動電流を減少させる。その結
果、電動機の速度は低下し、目標値に復帰して、速度制
御信号は時刻t11においてVF1に復帰する。
When the load on the motor decreases from load T1 to load T2 at time t9, the speed of the motor increases and the rising edge of speed detection signal 13 comes at time t10.
Then, the voltage of the speed control signal 24 drops from VF1 to VF4. At time t10, the voltage of the phase control signal 27 also drops from VP1 to VP4. As a result, since the operational amplifier 18 has the configuration of the non-inverting amplifier in the configuration of FIG. 8, the output signal 28 drops in voltage from VC1 to VC4 and is transmitted to the non-inverting input terminal of the comparator 22 in the subsequent stage.
The comparator 22 outputs a rectangular wave as compared with the triangular wave voltage applied to the inverting input terminal. However, since the input voltage of the non-inverting terminal has dropped to VC4, the duty of the rectangular wave has decreased. The driving device 6 accordingly reduces the driving current supplied to the coils 7, 8 and 9. As a result, the speed of the motor decreases, returns to the target value, and the speed control signal returns to VF1 at time t11.

【0055】しかし、図8の構成では、コンデンサ21
を有せず、積分項を出力する構成となっていないため、
位相制御信号は電動機の駆動電流を保持するために、時
刻t11においてもVP1に復帰せず、VP4のレベル
のままとなる。
However, in the configuration of FIG.
, And is not configured to output the integral term,
The phase control signal does not return to VP1 even at time t11 and remains at the level of VP4 in order to maintain the drive current of the motor.

【0056】時刻t11において、演算増幅器18の出
力信号28は、速度制御信号24がVF4からVF1に
復帰するため、上昇しVC5となる。
At time t11, the output signal 28 of the operational amplifier 18 rises to VC5 because the speed control signal 24 returns from VF4 to VF1.

【0057】次に、電動機の負荷が増加した場合につい
て説明する。
Next, the case where the load of the motor increases will be described.

【0058】電動機の負荷が、時刻t12において、負
荷T2から負荷T3に増加した場合、電動機の速度は下
降し、速度検出信号13の立上りエッジの来る時刻t1
3で、速度制御信号24の電圧は、VF1からVF5に
上昇する。また、時刻t13で、位相制御信号27の電
圧も、VP4からVP5に上昇する。その結果演算増幅
器18は、図8の構成において非反転増幅器の構成とし
ているため、出力信号28はVC5からVC6に電圧上
昇し、後段の比較器22の非反転入力端子に伝えられ
る。比較器22は、反転入力端子に印加される三角波状
電圧と比較して、矩形波を出力するが、非反転端子の入
力電圧がVC6に上昇しているため、矩形波のデューテ
ィは大きくなり、駆動装置6はそれに従ってコイル7,
コイル8,コイル9に供給する駆動電流を増加させる。
その結果、電動機の速度は上昇し、目標値に復帰して、
速度制御信号は時刻t14においてVF1に復帰する。
When the load of the motor increases from load T2 to load T3 at time t12, the speed of the motor decreases, and time t1 at which the rising edge of speed detection signal 13 comes.
At 3, the voltage of the speed control signal 24 increases from VF1 to VF5. At time t13, the voltage of the phase control signal 27 also increases from VP4 to VP5. As a result, since the operational amplifier 18 has the configuration of the non-inverting amplifier in the configuration of FIG. 8, the output signal 28 rises in voltage from VC5 to VC6 and is transmitted to the non-inverting input terminal of the comparator 22 in the subsequent stage. The comparator 22 outputs a rectangular wave as compared with the triangular wave voltage applied to the inverting input terminal. However, since the input voltage of the non-inverting terminal has risen to VC6, the duty of the rectangular wave increases, The drive 6 is accordingly driven by a coil 7,
The drive current supplied to the coils 8 and 9 is increased.
As a result, the motor speed increases and returns to the target value,
The speed control signal returns to VF1 at time t14.

【0059】しかし、図8の構成においては、コンデン
サ21を有していないため、位相制御信号は電動機の駆
動電流を保持するために、時刻t14においてもVP1
に復帰せず、VP5のレベルのままとなる。
However, in the configuration shown in FIG. 8, since the capacitor 21 is not provided, the phase control signal is maintained at VP1 even at time t14 to maintain the drive current of the motor.
, And remains at the level of VP5.

【0060】以上の動作から明らかなように、図8の構
成では、電動機の負荷変化に応じて、駆動電流を変化さ
せて、速度を一定に保持するために、位相を変化するこ
とが必要であることがわかる。
As is apparent from the above operation, in the configuration shown in FIG. 8, it is necessary to change the phase in order to change the drive current according to the load change of the motor and to keep the speed constant. You can see that there is.

【0061】そのため、従来構成での負荷Tと位相制御
電圧VPとの特性は、図10に示すように、負荷Tが変
化すると、それに伴い位相制御電圧VPが変化する。
Therefore, as shown in FIG. 10, when the load T changes, the phase control voltage VP changes in accordance with the characteristics of the load T and the phase control voltage VP in the conventional configuration.

【0062】このような従来構成は、瞬間的な軸受等の
負荷変動が小さく、制御装置のゲインできるだけ小さく
設定した方が回転むらを小さくできる電動機、たとえば
事務機器等に適用され、レーザ光を掃引するポリゴンミ
ラーの駆動用電動機に適用するとき充全なものとなって
いないものであった。すなわち、図8記載の構成では、
周囲温度の変化による軸受の粘性摩擦負荷の変化、もし
くは速度切り換えによる軸受の粘性摩擦負荷および風
損,ヒステリシス損等の負荷の変化があった場合、前記
の回転むらを小さくする目的により制御装置のゲイン設
定を小さくしすぎると、前記の負荷量の変化に対応がで
きず、同期安定状態にできなくなるという技術課題を有
している。
Such a conventional configuration is applied to an electric motor, such as office equipment, in which the load fluctuation of a bearing or the like is small instantaneously and the gain of the control device is set to be as small as possible to reduce the rotation unevenness, such as office equipment. When applied to a driving motor for driving a polygon mirror, it has not been satisfactory. That is, in the configuration shown in FIG.
When there is a change in the viscous friction load of the bearing due to a change in the ambient temperature, or a change in the viscous friction load of the bearing due to speed switching and a load change such as windage loss and hysteresis loss, the control device is controlled for the purpose of reducing the rotation unevenness. If the gain setting is too small, there is a technical problem that it is not possible to cope with the above-mentioned change in the load amount, and it is not possible to achieve a stable synchronization state.

【0063】一方本発明では前記図1記載のように、特
にコンデンサ21を設けることによって、前記図8記載
の従来構成に起因する技術課題を解決することができ
る。
On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 1, the provision of the capacitor 21 can solve the technical problem caused by the conventional structure shown in FIG.

【0064】電動機の負荷変化を示す特性を図11に示
す。
FIG. 11 shows the characteristic indicating the load change of the motor.

【0065】29は、速度特性であり、30は電流特性
である。
Reference numeral 29 denotes a speed characteristic, and reference numeral 30 denotes a current characteristic.

【0066】図11は、速度切り換えを行っていない場
合であるが、周囲温度の変化により軸受の粘性摩擦負荷
が変化する。常温では負荷T1で、電流はI1となる。
低温では軸受の粘性摩擦負荷が増加して、負荷はT1M
AXとなり、電流はI1MAX に増加する。高温では軸受の
粘性摩擦負荷が減少して、負荷はT1MINとなり、電
流はI1MINに減少する。
FIG. 11 shows a case where the speed is not switched, but the viscous friction load of the bearing changes due to a change in the ambient temperature. At normal temperature, the load becomes T1 and the current becomes I1.
At low temperatures, the viscous friction load of the bearing increases and the load is T1M
AX, and the current increases to I1MAX. At high temperatures, the viscous friction load of the bearing decreases, the load becomes T1MIN, and the current decreases to I1MIN.

【0067】このように、速度切り換えを行わない場合
であっても、負荷変動は生ずる。
As described above, even when the speed switching is not performed, a load variation occurs.

【0068】次に、速度切り換えを行った場合の電動機
の負荷変化を示す特性を図12に示す。速度はN1/N
2の2段階切り換えを行うものとする。
Next, FIG. 12 shows a characteristic indicating a load change of the motor when the speed is changed. Speed is N1 / N
It is assumed that two-stage switching of 2 is performed.

【0069】速度を低く設定した速度N2の場合は、電
流特性は31のように、30よりも低くなる。これは、
速度N2の場合、速度N1と比較して、同一負荷で比較
しても速度が低いため出力が下がるためである。さら
に、速度N2の場合は、速度N1の場合と比較して、軸
受の損失,ヒステリシスによる損失、および風損が低減
するため、同一の電動機に速度N1/N2の2段階切り
換えを行った場合、負荷はT2MINからT1MAXま
で変化し、電流はI2MINからI1MAXまで変化す
る。
When the speed is set to a low speed N2, the current characteristic becomes lower than 30, as indicated by 31. this is,
This is because, in the case of the speed N2, compared with the speed N1, the output is reduced because the speed is low even when compared under the same load. Furthermore, in the case of the speed N2, the loss of the bearing, the loss due to the hysteresis, and the windage loss are reduced as compared with the case of the speed N1, so when the same motor is switched in two stages of the speed N1 / N2, The load changes from T2MIN to T1MAX, and the current changes from I2MIN to I1MAX.

【0070】すなわち、速度切り換えを行った場合の電
動機の負荷変化量は、速度切り換えを行わない場合と比
較して大きくなる。
That is, the load change amount of the motor when the speed is switched is larger than that when the speed is not switched.

【0071】このような状況下において、回転むらの減
少を指向し制御装置のゲインを小さくした場合、図13
に示すように、抵抗器19に基準電圧を与えるために、
制御用電源32をトリマ抵抗33と抵抗器34とで分圧
して与え、トリマ抵抗の調整により基準電圧を調整して
回路定数のばらつきに対処するものが考えられる。
Under these circumstances, if the gain of the control device is reduced in order to reduce the rotation unevenness, FIG.
As shown in the following, in order to apply a reference voltage to the resistor 19,
The control power supply 32 may be divided by a trimmer resistor 33 and a resistor 34 and applied, and a reference voltage may be adjusted by adjusting the trimmer resistor to cope with variations in circuit constants.

【0072】それに対し、本発明による構成では、図1
4に示すように、抵抗器19に基準電圧を与えるのに、
制御用電源32を、抵抗器35と抵抗器34とで分圧し
て与えることができる。これは、本発明による構成で
は、位相が一定値となるため、制御装置のゲインを低く
設定しても抵抗値等の回路定数のばらつきが問題になら
ないためである。
On the other hand, in the configuration according to the present invention, FIG.
As shown in FIG. 4, to apply a reference voltage to the resistor 19,
The control power supply 32 can be supplied by dividing the voltage between the resistor 35 and the resistor 34. This is because, in the configuration according to the present invention, since the phase has a constant value, even if the gain of the control device is set low, variation in circuit constants such as resistance does not matter.

【0073】また、本発明によれば、速度切り換えを行
った場合でも、安定した同期引き込みを行うことが可能
になる。
Further, according to the present invention, even when the speed is switched, it is possible to perform a stable synchronization pull-in.

【0074】図15に、本発明の一実施例を示す構成図
として、速度切り換えを行う構成を示す。
FIG. 15 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, showing a configuration for performing speed switching.

【0075】基本構成は、図1と同一であるが、基準信
号の作成部分が異なる。
The basic configuration is the same as that of FIG. 1, but the reference signal creation part is different.

【0076】図15において、振動子36は発振器37
に接続され、発振器37の出力は選択器40に入力され
る。また、振動子38は発振器39に接続され、発振器
39の出力も選択器40に入力される。さらに選択器4
0には速度切り換え司令信号が入力され、選択器40
は、速度切り換え司令信号に応じて、発振器37または
発振器39の出力のいずれかを制御装置14に与える。
In FIG. 15, a vibrator 36 includes an oscillator 37
, And the output of the oscillator 37 is input to the selector 40. The oscillator 38 is connected to an oscillator 39, and the output of the oscillator 39 is also input to the selector 40. Further selector 4
The speed switching command signal is input to 0, and the selector 40
Supplies either the output of the oscillator 37 or the output of the oscillator 39 to the control device 14 according to the speed switching command signal.

【0077】図15の場合の動作は図1の動作と同じな
ので省略する。
The operation in the case of FIG. 15 is the same as the operation of FIG.

【0078】図16に、本発明を適用した電動機をプリ
ンタもしくはファクシミリもしくは複写機等事務機器の
ポリゴンミラー駆動用電動機に適用した場合の構成図を
示す。
FIG. 16 is a block diagram showing a case where the motor to which the present invention is applied is applied to a polygon mirror driving motor of office equipment such as a printer, a facsimile or a copying machine.

【0079】システムコントローラ41は、レーザ発光
源42を制御し、レーザ発光源42は、レーザ光をポリ
ゴンミラー(多角形ミラー)43に照射して感光体ドラ
ム44を感光させる。ポリゴンミラー43は、ポリゴン
ミラー駆動用電動機45によって駆動される。制御装置
46は、ポリゴンミラー駆動用電動機45を駆動し、ま
たこの電動機は回転むらが非常に小さいものとなってい
るので、レーザ光の走査も均一な速度で行うことができ
る。そして、感光体ドラム44にぜんき均一なレーザ光
によってイメージされた印刷パターンが転写ドラム47
に転写され、これに現像剤48を付着させる。現像用電
動機49は現像剤48を転写ドラム47に付着させるた
めに用いられる。トレイ50上の紙51は、給紙用電動
機52により、プリンタ,ファクシミリもしくは複写機
の内部に送られる。転写ドラム47に付着した現像剤4
8を紙51転写後、紙51は送紙ベルト53により送ら
れる。紙51に転写されたドキュメントあるいはイメー
ジは定着機54により現像剤48で定着処理された後、
プリンタもしくはファクシミリもしくは複写機の外部に
送り出される。
The system controller 41 controls a laser light source 42, and the laser light source 42 irradiates a polygon mirror (polygon mirror) 43 with laser light to expose a photosensitive drum 44. The polygon mirror 43 is driven by a polygon mirror driving motor 45. The controller 46 drives the motor 45 for driving the polygon mirror, and since this motor has very small uneven rotation, scanning of the laser beam can be performed at a uniform speed. Then, a print pattern imaged on the photosensitive drum 44 by a uniform laser beam is transferred to the transfer drum 47.
And the developer 48 is adhered thereto. The developing motor 49 is used to attach the developer 48 to the transfer drum 47. The paper 51 on the tray 50 is sent to the inside of a printer, a facsimile or a copying machine by an electric motor 52 for feeding paper. Developer 4 attached to transfer drum 47
After the transfer of 8 to the paper 51, the paper 51 is fed by the paper feed belt 53. The document or image transferred to the paper 51 is subjected to a fixing process by a fixing device 54 with a developer 48,
It is sent out of a printer, facsimile, or copier.

【0080】なお、本発明は、直流無刷子電動機を適用
した実施例について説明をしたが、直流ブラシ付き電動
機にも適用可能である。また、制御装置も、その内蔵す
る速度制御装置および位相制御装置の特性が、図2,図
3,図4,図5と多少異なるものであっても適用が可能
である。また、PWM(パルス幅変調制御)方式で速度
制御を行う方式の一実施例について説明したが、PAM
方式にも適用可能である。また、速度検出装置に、FG
(Frequency Generator 周波数発電機)を適用した実施
例について説明したが、エンコーダ方式による速度検出
もしくは、磁気検出素子による速度検出を行なうもので
あっても本発明の構成を適用可能である。
Although the present invention has been described with reference to the embodiment in which the direct current brushless motor is applied, the present invention is also applicable to a direct current brush motor. Further, the control device can be applied even if the characteristics of the built-in speed control device and phase control device are slightly different from those of FIGS. 2, 3, 4, and 5. Also, an embodiment of a system for performing speed control by a PWM (pulse width modulation control) system has been described.
The method is also applicable. In addition, FG
(Frequency Generator) Although the embodiment to which the frequency generator is applied has been described, the configuration of the present invention can be applied to a case where the speed is detected by an encoder system or the speed is detected by a magnetic detecting element.

【0081】[0081]

【発明の効果】本発明によれば、直流電動機を駆動する
駆動手段と、直流電動機に所定の速度指令を与える手段
と、直流電動機の回転速度に比例した周波数の速度検出
信号を出力する速度検出手段と、所定の速度基準信号を
発生する基準信号発生手段と、前記の速度基準信号と速
度検出信号の位相を比較して位相制御信号を出力する位
相比較手段と、前記の速度基準信号と速度検出信号の周
期を比較して速度制御信号を出力する速度比較手段を備
える直流電動機の速度制御装置において、前記の速度基
準信号と速度検出信号の位相差を所定値に設定する手段
と、直流電動機の負荷変化等により前記で設定された所
定の位相差に変動があった場合この位相差を前記所定値
に維持するように制御する手段と、この位相差を一定に
することによって、直流電動機の速度を前記で指令され
た速度に合わせて一定にする手段とを設けたので、速度
切り換えや周囲温度変化による負荷の変化があっても、
同期引き込みを安定に行うことが可能になり、信頼性の
高い直流電動機あるいはこれを使用した複写装置等を提
供することが可能になる。
According to the present invention, drive means for driving a DC motor, means for giving a predetermined speed command to the DC motor, and speed detection for outputting a speed detection signal having a frequency proportional to the rotation speed of the DC motor Means, a reference signal generating means for generating a predetermined speed reference signal, phase comparing means for comparing the phases of the speed reference signal and the speed detection signal to output a phase control signal, and the speed reference signal and the speed. A DC motor speed control device including a speed comparison unit that compares a cycle of a detection signal and outputs a speed control signal, wherein a DC motor includes a unit that sets a phase difference between the speed reference signal and the speed detection signal to a predetermined value; Means for controlling the phase difference to be maintained at the predetermined value when there is a change in the predetermined phase difference set as described above due to a load change or the like. Since the speed of the DC motor and a means for the constant to match the speed instructed by said, even if a change in load due to speed switching and ambient temperature changes,
Synchronization can be stably performed, and a highly reliable DC motor or a copying apparatus using the same can be provided.

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

【図1】本発明の一実施例を示す構成図。FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】速度検出信号に対する速度制御信号の変化状態
図。
FIG. 2 is a change state diagram of a speed control signal with respect to a speed detection signal.

【図3】位相差に対する位相制御信号の変化状態図。FIG. 3 is a diagram illustrating a change state of a phase control signal with respect to a phase difference.

【図4】速度制御信号のタイムチャート。FIG. 4 is a time chart of a speed control signal.

【図5】位相制御信号のタイムチャート。FIG. 5 is a time chart of a phase control signal.

【図6】本発明構成の制御信号のタイムチャート。FIG. 6 is a time chart of a control signal according to the configuration of the present invention.

【図7】本発明の構成のT−VP特性図。FIG. 7 is a T-VP characteristic diagram of the configuration of the present invention.

【図8】従来の構成図。FIG. 8 is a conventional configuration diagram.

【図9】従来構成の動作波形図。FIG. 9 is an operation waveform diagram of a conventional configuration.

【図10】従来構成のT−VP特性図。FIG. 10 is a T-VP characteristic diagram of a conventional configuration.

【図11】電動機の負荷変化を示す特性図。FIG. 11 is a characteristic diagram showing a load change of the electric motor.

【図12】電動機の負荷変化を示す特性図。FIG. 12 is a characteristic diagram showing a load change of the electric motor.

【図13】本発明に関連する構成図。FIG. 13 is a configuration diagram related to the present invention.

【図14】本発明の他の実施例を示す構成図。FIG. 14 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention.

【図15】本発明の他の実施例を示す構成図。FIG. 15 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention.

【図16】本発明電動機を具備する複写装置の構成図。FIG. 16 is a configuration diagram of a copying apparatus including the electric motor of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,3…磁気検出素子、4…多極に着磁された永久
磁石を具備した回転子、5…分配器、6…駆動装置、
7,8,9…コイル、10…速度検出装置、11…速度
検出信号、12…増幅器、13…増幅された速度検出信
号、14…制御装置、15…振動子、16,17,1
9,20,34,35…抵抗器、18…演算増幅器、2
1…コンデンサ、22…比較器、23…速度制御用基準
信号、24…速度制御信号、25…位相制御用基準信
号、26…速度検出信号を1/2分周した信号、27…
位相制御信号、28…演算増幅器18の出力信号、29
…電動機の速度特性、30…電動機の電流特性(N1の
場合)、31…電動機の電流特性(N2の場合)、32
…制御用電源、33…トリマ抵抗、36,38…振動
子、37,39…発振器、40…選択器、41…システ
ムコントローラ、42…レーザ発光源、43…ポリゴン
ミラー、44…感光体ドラム、45…ポリゴンミラー駆
動用電動機、46…制御装置、47…転写ドラム、48
…現像剤、49…現像用電動機、50…トレイ、51…
紙、52…給紙用電動機、53…送紙ベルト、54…定
着機。
1, 2, 3 ... magnetic detection element, 4 ... rotor having permanent magnets magnetized in multiple poles, 5 ... distributor, 6 ... drive device,
7, 8, 9: coil, 10: speed detection device, 11: speed detection signal, 12: amplifier, 13: amplified speed detection signal, 14: control device, 15: vibrator, 16, 17, 1
9, 20, 34, 35 ... resistor, 18 ... operational amplifier, 2
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Capacitor, 22 ... Comparator, 23 ... Speed control reference signal, 24 ... Speed control signal, 25 ... Phase control reference signal, 26 ... Signal obtained by dividing the speed detection signal by 1/2, 27 ...
Phase control signal, 28... Output signal of operational amplifier 18, 29
... speed characteristics of the motor, 30 ... current characteristics of the motor (for N1), 31 ... current characteristics of the motor (for N2), 32
... Control power supply, 33 ... Trimmer resistor, 36, 38 ... Vibrator, 37,39 ... Oscillator, 40 ... Selector, 41 ... System controller, 42 ... Laser emission source, 43 ... Polygon mirror, 44 ... Photoconductor drum, 45: motor for driving a polygon mirror, 46: control device, 47: transfer drum, 48
... developer, 49 ... motor for development, 50 ... tray, 51 ...
Paper, 52: electric motor for feeding paper, 53: paper feed belt, 54: fixing machine.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤司 末雄 茨城県日立市東多賀町一丁目1番1号 株式会社 日立製作所 多賀工場内 (72)発明者 中島 豪 茨城県日立市東多賀町一丁目1番1号 株式会社 日立製作所 多賀工場内 (72)発明者 木原 学 茨城県日立市東多賀町一丁目1番1号 株式会社 日立製作所 多賀工場内 (72)発明者 関田 芳巳 茨城県日立市東多賀町一丁目1番1号 株式会社 日立製作所 多賀工場内 (72)発明者 松本 達夫 茨城県日立市東多賀町一丁目1番1号 株式会社 日立製作所 多賀工場内 (56)参考文献 特開 平3−78490(JP,A) 特開 平2−299496(JP,A) 特開 平2−188179(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 6/06 B41J 2/44 G02B 26/10 H02P 6/16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Sueo Akashi 1-1-1, Higashitaga-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside the Taga Plant, Hitachi, Ltd. No. 1 Inside the Taga Plant, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Manabu Kihara 1-1-1, Higashitaga-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside the Taga Plant, Hitachi, Ltd. No. 1-1, Hitachi, Ltd. Taga Factory (72) Inventor Tatsuo Matsumoto 1-1-1, Higashitaga-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Taga Factory, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-3-78490 ( JP, A) JP-A-2-299496 (JP, A) JP-A-2-188179 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02P 6/06 B41J 2/44 G02B 26/10 H02P 6/16

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】直流電動機を駆動する駆動手段と、直流電
動機に所定の速度指令を与える手段と、直流電動機の回
転速度に比例した周波数の速度検出信号を出力する速度
検出手段と、所定の速度基準信号を発生する基準信号発
生手段と、前記の速度基準信号と速度検出信号の位相を
比較して位相制御信号を出力する位相比較手段と、前記
の速度基準信号と速度検出信号の周期を比較して速度制
御信号を出力する速度比較手段を備える直流電動機の速
度制御装置において、 前記の速度基準信号と速度検出信号の位相差を所定値に
設定する手段と、直流電動機の負荷変化等により前記で
設定された所定の位相差に変動があった場合この位相差
を前記所定値に維持するように制御する手段と、この位
相差を一定にすることによって、直流電動機の速度を前
記で指令された速度に合わせて一定にする手段とを設
、速度基準信号の切り換え手段を有することを特徴と
する直流電動機の速度制御装置。
1. A drive means for driving a DC motor, a means for giving a predetermined speed command to the DC motor, a speed detection means for outputting a speed detection signal having a frequency proportional to the rotation speed of the DC motor, a predetermined speed Reference signal generating means for generating a reference signal, phase comparing means for comparing the phases of the speed reference signal and the speed detection signal and outputting a phase control signal, and comparing the periods of the speed reference signal and the speed detection signal A speed control device for a DC motor including a speed comparison unit that outputs a speed control signal, and a unit that sets a phase difference between the speed reference signal and the speed detection signal to a predetermined value; Means for controlling the phase difference to be maintained at the predetermined value when there is a change in the predetermined phase difference set in the step (c), and by making the phase difference constant, the speed of the DC motor Means for keeping the speed constant in accordance with the speed commanded above, and means for switching a speed reference signal.
Speed control of the DC motor to be.
【請求項2】直流電動機を駆動する駆動手段と、直流電
動機に所定の速度指令を与える手段と、直流電動機の回
転速度に比例した周波数の速度検出信号を出力する速度
検出手段と、所定の速度基準信号を発生する基準信号発
生手段と、前記の速度基準信号と速度検出信号の位相を
比較して位相制御信号を出力する位相比較手段と、前記
の速度基準信号と速度検出信号の周期を比較して速度制
御信号を出力する速度比較手段を備える直流電動機の速
度制御装置において、 前記の位相制御信号に速度制御信号を加算する手段と、
更に前記で加算された位相制御信号と、速度制御信号の
比例項と積分項とを前記直流電動機の駆動手段に出力す
る手段とを備え、速度基準信号の切り換え手段を有する
ことを特徴とする直流電動機の速度制御装置。
A drive means for driving the DC motor; a means for giving a predetermined speed command to the DC motor; a speed detection means for outputting a speed detection signal having a frequency proportional to the rotation speed of the DC motor; Reference signal generating means for generating a reference signal, phase comparing means for comparing the phases of the speed reference signal and the speed detection signal and outputting a phase control signal, and comparing the periods of the speed reference signal and the speed detection signal A speed control device for a DC motor including a speed comparison unit that outputs a speed control signal to the speed control unit, wherein a unit that adds a speed control signal to the phase control signal,
Further comprising means for outputting the phase control signal added as described above, the proportional term and the integral term of the speed control signal to the drive means of the DC motor, and having a speed reference signal switching means. Characteristic DC motor speed control device.
【請求項3】直流電動機を駆動する駆動手段と、直流電
動機に所定の速度指令を与える手段と、直流電動機の回
転速度に比例した周波数の速度検出信号を出力する速度
検出手段と、所定の速度基準信号を発生する基準信号発
生手段と、前記の速度基準信号と速度検出信号の位相を
比較して位相制御信号を出力する位相比較手段と、前記
の速度基準信号と速度検出信号の周期を比較して速度制
御信号を出力する速度比較手段を備える直流電動機の速
度制御装置において、 前記の位相制御信号に速度制御信号を加算する演算増幅
器と、この演算増幅器の帰還部に接続された抵抗器とコ
ンデンサの直列回路とを具備し、速度基準信号の切り換
え手段を有することを特徴とする直流電動機の速度制御
装置。
A drive means for driving the DC motor; a means for giving a predetermined speed command to the DC motor; a speed detection means for outputting a speed detection signal having a frequency proportional to the rotation speed of the DC motor; Reference signal generating means for generating a reference signal, phase comparing means for comparing the phases of the speed reference signal and the speed detection signal and outputting a phase control signal, and comparing the periods of the speed reference signal and the speed detection signal A speed control device for a DC motor including a speed comparison means for outputting a speed control signal, and an operational amplifier for adding a speed control signal to the phase control signal; and a resistor connected to a feedback section of the operational amplifier. Switching of speed reference signal with a series circuit of capacitors
Speed control of the DC motor, characterized in that it comprises a e means.
【請求項4】複写あるいは印字部と、この複写あるいは
印字部にレーザ光を照射するポリゴンミラーを駆動する
直流電動機と、この直流電動機の速度を制御する速度制
御回路と、この速度制御回路は、直流電動機を駆動する
駆動手段と、直流電動機の回転速度に比例した周波数の
速度検出信号を出力する速度検出手段と、所定の速度基
準信号を発生する基準信号発生手段と、前記の速度基準
信号と速度検出信号の位相を比較して位相制御信号を出
力する位相比較手段、および前記の速度基準信号と速度
検出信号の周期を比較して速度制御信号を出力する速度
比較手段を備える複写装置において、 前記位相制御信号に速度制御信号を加算する手段と、更
に前記で加算された位相比較手段の出力信号と、速度比
較手段の出力信号の比例項と積分項を出力する手段とを
具備することを特徴とする複写装置。
4. A copying or printing section and the copying or printing section.
Drives a polygon mirror that irradiates laser light to the printing unit
DC motor and speed control for controlling the speed of this DC motor
Control circuit and this speed control circuit drive the DC motor
Drive means and a frequency proportional to the rotational speed of the DC motor.
Speed detection means for outputting a speed detection signal;
Reference signal generating means for generating a reference signal;
Compare the phase of the signal and the speed detection signal to output the phase control signal.
Phase comparing means for applying, and said speed reference signal and speed
Speed at which the speed control signal is output by comparing the period of the detection signal
Means for adding a speed control signal to said phase control signal in a copying apparatus having a comparing means ;
The output signal of the phase comparison means added as described above and the speed ratio
Means for outputting the proportional term and the integral term of the output signal of the comparing means.
A copying apparatus comprising:
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