JP4125817B2 - 電気モータの作動回路装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気モータを作動するための、デジタルコントローラを備えた回路装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気モータにおいては、電源投入後および起動フェーズではモータの巻線のインダクタンスのために、かなり高い電流を必要とすることは公知である。このようなモータがデジタルコントローラによって制御される場合には、コントローラの制御レンジは、モータの通常運転および起動フェーズの両方から構成される必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、モータの通常運転時に比較的高い制御感度を有するデジタルコントローラを備えた回路装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明の請求項１により、電気モータを作動するための回路装置において、このモータを駆動するための駆動信号を供給するパラレル出力側を有するデジタルコントローラと、この駆動信号をアナログ信号に変換するデジタルアナログコンバータと、上記のデジタルコントローラとデジタルアナログコンバータとの間に接続されたマルチプレクサとを有しており、上記のデジタルアナログコンバータは、デジタルコントローラよりも高い分解能を有しており、上記マルチプレクサは、モータの起動フェーズ中に上記コントローラの制御レンジを記駆動信号の比較的高い電流レンジに切り換えるため、また起動フェーズの後に上記コントローラの制御レンジを比較的低い通常の電流レンジに切り換えるための制御信号に対する入力側を有していることを特徴とする、電気モータを作動する回路装置を構成することによって解決される。
本発明による有利な実施形態は従属請求項に記載されている。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明による回路装置では、デジタルコントローラの制御レンジを、起動フェーズに対しては比較的高い電流レンジへと切り換える。その後、モータの通常運転に対しては、このコントローラの制御レンジを元の比較的低い電流レンジへと切り換える。これにより、このコントローラの制御感度を、モータの通常運転に対しては十分に利用することが可能となる。さらに、起動フェーズに対して迅速に始動するために比較的高い電流を利用することができる。
【０００６】
本発明による回路装置は、例えば、制御信号により感度の切換えが可能な特別なデジタルアナログコンバータを有していてもよい。別の実施例では、マルチプレクサが、デジタルコントローラと後続のデジタルアナログコンバータとの間に接続される。デジタルアナログコンバータは、コントローラよりも分解能が高いので、コントローラのデジタル信号を、マルチプレクサーを使用して、デジタルアナログコンバータの種々異なるレンジにわたって切り換えることが可能となる。
【０００７】
起動フェーズと通常動作との間で切り換えるために制御信号を必要とする。この制御信号は、例えば既設のセンサから導出されてもよい。このセンサは、モータ制御のための同期信号を発生し、それと共にモータの速度を検出する。
【０００８】
本発明は、例えばビデオレコーダー、カムコーダーおよび電気モータを備えた家庭用機器に使用することができる。
【０００９】
【実施例】
本発明と有利な実施例を以下、図１〜３までの概略図を使って説明する。
【００１０】
図１は、電気モータの電流／電圧特性曲線を示す。このモータは０から１Ａ／５Ｖのレンジで作動される。図１のフェーズＩで示した通常運転時には、モータは、０〜０．５Ａのレンジで作動される。しかしながら始動フェーズつまり起動フェーズではモータは、１アンペアまでの電流で作動可能である。このようにして相応する装置の電源投入後は、モータは従来よりもかなり迅速に通常の回転速度に到達する。したがってモータに付属のデジタルコントローラは、０〜１Ａ／５Ｖの全レンジが処理可能でなければならない。このために本発明では、コントローラのレンジＩを、比較的高い電流レンジＩＩＩに、すなわち図１における０．５アンペアから１アンペアの間に切り換える。比較的低い電流は起動フェーズでは不要のため、この切換は制限されることなく行うことが可能である。起動フェーズの終了が近づくと、レンジＩＩＩを元のレンジＩに切り換える。これによって通常運転時のモータの回転速度を格段に良好に制御することが可能となる。レンジＩにおけるデジタルコントローラの分解能は、レンジＩとレンジＩＩＩから成るレンジＩＩにおける分解能よりも係数２だけ高いからである。
【００１１】
電気モータを作動するためのデジタルコントローラを備えた回路装置は、例えば感度の切換が可能なマルチプライングデジタルアナログコンバータ（ＭＤＡＣ）ＤＡ１を含むこともある。図２では、このコンバータ（ＭＤＡＣ）は、４ビットの並列デジタル入力側Ｅを有する。Ｅからの入力信号はアナログ出力信号に変換され、出力側Ａに出力される。デジタルアナログコンバータＤＡ１の出力信号は、モータの（図示されていない）駆動段の入力側に接続されている。デジタルアナログコンバータＤＡ１はまた、付加的に入力側Ｖを有しており、この入力側Ｖによって出力信号Ａを線形に変化させることが可能である。スイッチＳを介して、起動フェーズでは電圧Ｉ１が入力側Ｖに印加され、モータの通常運転時には電圧Ｉ２が印加される。この２つの電圧Ｉ１とＩ２の比は、例えば２対１とすることができる。しかしモータの特性に依存して他の比とすることもできる。
【００１２】
図３は、デジタルコントローラμＰとデジタルアナログコンバータＤＡ２を有する回路装置を示している。この両者の間にはマルチプレクサＭが設けられている。このデジタルコントローラμＰは４ビットの出力側を有しており、この４ビットの出力信号は、マルチプレクサＭの相応する４ビット入力側に供給される。デジタルアナログコンバータＤＡ２は、並列５ビット入力側を有している。制御信号Ｕを使用して、マルチプレクサＭは４つの並列入力側を下位４ビットまたは上位４ビットに接続することが可能である。制御信号Ｕをつぎのように選択する。すなわちモータの起動フェーズでは、デジタルアナログコンバータの入力側の上位４ビットをデジタルコントローラμＰに接続し、通常運転時では、デジタルアナログコンバータＤＡ２の下位４ビットを前記デジタルコントローラμＰに接続するようにする。この方法によって、コントローラμＰの４ビット分解能は、通常運転に対しては完全に維持され、起動フェーズにおいては係数２だけ高い電流をモータに供給することも可能となる。
【００１３】
図３の実施例は、図１に相応して係数２で電流レンジが切り換えられる回路装置を示している。もっと多数の入力を有するデジタルアナログコンバータを使用し、このコンバータの入力側のビット数を別の値に選択することによって、他の電流レンジを選択することも可能である。
【００１４】
電子娯楽機器に使用される電気モータは、通常は直流モータまたは有利には３相の巻線を有する低電力同期モータである。この場合には、本発明による電流レンジを、全３相に対して起動フェーズでそれぞれ切り換える。本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、当業者は電気モータの他の技術分野にも使用し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】モータの電流／電圧特性曲線を示す線図である。
【図２】マルチプライングデジタルアナログコンバータの略線図である。
【図３】モータを作動するためのマルチプレクサを備えた回路装置を示す。
【符号の説明】
Ｓ スイッチ
Ａ アナログ出力側
Ｅ 並列４ビット入力側
ＤＡ１，ＤＡ２ デジタルアナログコンバータ
Ｕ 制御信号
μＰ デジタルコントローラ
Ｍ マルチプレクサ

Claims (3)

1. 電気モータを作動するための回路装置において、
   前記モータを駆動するための駆動信号を供給するパラレル出力側を有するデジタルコントローラと、
   前記駆動信号をアナログ信号に変換するデジタルアナログコンバータと、
   前記のデジタルコントローラとデジタルアナログコンバータとの間に接続されたマルチプレクサとを有しており、
   前記のデジタルアナログコンバータは、デジタルコントローラよりも高い分解能を有しており、
   前記マルチプレクサは、モータの起動フェーズ中に前記コントローラの制御レンジを前記駆動信号の比較的高い電流レンジに切り換えるため、また起動フェーズの後に前記コントローラの制御レンジを比較的低い通常の電流レンジに切り換えるための制御信号に対する入力側を有していることを特徴とする、
   電気モータを作動する回路装置。
2. 前記モータの回転速度を検出するために設けられたセンサを含んでおり、該センサは、前記の起動フェーズと通常運転との間を切り換えるための制御信号を発生する、
   請求項１に記載の回路装置。
3. 前記センサは、前記モータを制御するための同期化信号を発生する、
   請求項２に記載の回路装置。

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