JP5441624B2 - Motor drive device - Google Patents

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Description

本発明はモータ駆動装置に係り、特に、ロータの位置を検出する位置センサを有するモータ駆動装置に関する。   The present invention relates to a motor drive device, and more particularly to a motor drive device having a position sensor for detecting the position of a rotor.

オープンループ駆動及びフィードバック駆動を切り替えてモータの駆動制御を行うモータ駆動装置において、フィードバック駆動からオープンループ駆動への切り替えは、通常、位置センサに基づいて検出されたロータの回転速度が所定値に達したときに行われる。
特許文献1では、オープンループ駆動及びフィードバック駆動の切り替えを、モータの位置センサの出力に応じたタイミングで行うことが開示されている。また、切り替え時におけるロータの回転位置を、ロータがマイクロステップ駆動において電磁気的に安定して静止する位置に一致させることで、切り替え時のロータの振動を防止する方法が開示されている。
In motor drive devices that perform motor drive control by switching between open-loop drive and feedback drive, switching from feedback drive to open-loop drive is usually performed when the rotational speed of the rotor detected based on the position sensor reaches a predetermined value. When done.
Patent Document 1 discloses that switching between open-loop driving and feedback driving is performed at a timing according to the output of a motor position sensor. Also disclosed is a method for preventing vibration of the rotor at the time of switching by matching the rotational position of the rotor at the time of switching with the position where the rotor is electromagnetically stable and stationary in microstep drive.

特開平10−150798号公報JP-A-10-150798

しかしながら、フィードバック駆動からオープンループ駆動へ切り替える際にロータの回転加速度が大きい(回転速度変化が大きい)と、切り替え時の回転周波数とオープンループ駆動の駆動周波数との整合がとれず、モータの脱調を引き起こす可能性がある。   However, if the rotational acceleration of the rotor is large (the rotational speed change is large) when switching from feedback driving to open loop driving, the rotational frequency at the time of switching and the driving frequency of the open loop driving cannot be matched, and the motor step out May cause.

また、特許文献1に開示された技術では、モータが十分に減速してからの切り替えには効果があるが、モータが回転している場合には、ロータが電磁気的に安定して静止する位置よりも若干ずれた位置で切り替えた方が望ましい。これは、オープンループ駆動の場合、高速回転になるに従い駆動電圧の印加タイミングに対してロータが徐々に遅れて回転するためである。特許文献1の技術をモータの回転中に実行した場合、逆に振動を引き起こす可能性がある。   Further, the technique disclosed in Patent Document 1 is effective for switching after the motor is sufficiently decelerated, but when the motor is rotating, the position where the rotor is electromagnetically stable and stationary. It is desirable to switch at a slightly shifted position. This is because in the case of open-loop driving, the rotor rotates with a lag with respect to the drive voltage application timing as the rotation speed increases. When the technique of Patent Document 1 is executed while the motor is rotating, there is a possibility that vibration is caused.

そこで本発明は、脱調や振動の発生を抑制するモータ駆動装置を提供する。   Therefore, the present invention provides a motor drive device that suppresses the occurrence of step-out and vibration.

本発明の一側面としてのモータ駆動装置は、所定の時間間隔に従ってモータのコイルへの通電を切り替えることで、前記モータをオープンループ駆動する第1駆動手段と、ロータの位置を検出する位置センサの出力に応じて前記モータの前記コイルへの通電を切り替えることで、前記モータをフィードバック駆動する第2駆動手段と、前記位置センサの出力から前記ロータの速度及び加速度を算出する演算手段と、前記第1駆動手段及び前記第2駆動手段を切り替えて前記モータを駆動制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記第2駆動手段で前記ロータの加速、定速、減速駆動を行うとともに、前記フィードバック駆動から前記オープンループ駆動に切り替える際には、前記ロータの速度が前記オープンループ駆動時の前記ロータの最大速度以下の速度であって、かつ一定速度となるように、前記第2駆動手段で前記モータを駆動制御する。   A motor driving device according to one aspect of the present invention includes: a first driving unit that performs open-loop driving of the motor by switching energization to a coil of the motor according to a predetermined time interval; and a position sensor that detects a position of the rotor. A second driving unit that feedback-drives the motor by switching energization of the coil of the motor according to an output; an arithmetic unit that calculates a speed and an acceleration of the rotor from an output of the position sensor; Control means for controlling the drive of the motor by switching between one drive means and the second drive means, and the control means performs acceleration, constant speed, and deceleration drive of the rotor by the second drive means, When switching from the feedback drive to the open loop drive, the speed of the rotor is the rotor during the open loop drive. A maximum speed following speed, and so that a constant speed, drives and controls the motor in the second drive means.

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。   Other objects and features of the present invention are illustrated in the following examples.

本発明によれば、脱調や振動の発生を抑制するモータ駆動装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the motor drive device which suppresses generation | occurrence | production of a step-out and a vibration can be provided.

本実施例におけるモータの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the motor in a present Example. 本実施例におけるモータ駆動装置のブロック構成図である。It is a block block diagram of the motor drive device in a present Example. 本実施例のモータにおいて、ヨーク、位置センサ、及び、ロータの位相関係を示す軸方向の断面図である。In the motor of a present Example, it is sectional drawing of the axial direction which shows the phase relationship of a yoke, a position sensor, and a rotor. 本実施例において、ロータ位置とモータトルクとの関係、及び、ロータ位置と位置センサの出力との関係を示すグラフである。In a present Example, it is a graph which shows the relationship between a rotor position and a motor torque, and the relationship between a rotor position and the output of a position sensor. 本実施例における進角回路の構成図である。It is a block diagram of the advance angle circuit in a present Example. 本実施例のモータにおいて、FB駆動時の動作を示す軸方向の断面図である。In the motor of a present Example, it is sectional drawing of the axial direction which shows the operation | movement at the time of FB drive. 本実施例において、進角信号が所定の進角αを有する場合において、ロータの回転角度とモータトルクとの関係、及び、ロータの回転角度と各信号の出力との関係を示すグラフである。In this embodiment, when the advance angle signal has a predetermined advance angle α, the relationship between the rotation angle of the rotor and the motor torque and the relationship between the rotation angle of the rotor and the output of each signal are shown. 本実施例において、進角を変えたときのトルクと回転数の関係を示すグラフである。In a present Example, it is a graph which shows the relationship between a torque when changing an advance angle, and rotation speed. 本実施例におけるモータ駆動装置の駆動の様子(駆動開始から駆動終了まで)を示す図である。It is a figure which shows the mode (from a drive start to a drive end) of the drive of the motor drive apparatus in a present Example.

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same members are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

まず、本実施例のモータ駆動装置により駆動されるモータの構成について説明する。図1は、本実施例のモータ101の外観斜視図である。なお、図1では、説明のため一部の部品を破断して示している。モータ101は、マグネット201を有するロータ202、第1のコイル203、第2のコイル204、第1のヨーク205、第2のヨーク206、第1の位置センサ207、及び、第2の位置センサ208を備える。このうち、第1のコイル203、第2のコイル204、第1のヨーク205、第2のヨーク206、第1の位置センサ207、及び、第2の位置センサ208によってステータが構成される。   First, the configuration of a motor driven by the motor drive device of this embodiment will be described. FIG. 1 is an external perspective view of a motor 101 of this embodiment. In FIG. 1, some parts are shown broken for illustration. The motor 101 includes a rotor 202 having a magnet 201, a first coil 203, a second coil 204, a first yoke 205, a second yoke 206, a first position sensor 207, and a second position sensor 208. Is provided. Among these, the first coil 203, the second coil 204, the first yoke 205, the second yoke 206, the first position sensor 207, and the second position sensor 208 constitute a stator.

マグネット201は、外周が多極着磁された円筒形状の永久磁石である。角度位置に対し、径方向の磁力の強さが正弦波状に変化する着磁パターンを有する。マグネット201としては、例えば、磁束密度の高いネオジウム磁石が用いられるが、これに限定されるものではない。ロータ202は、ステータに対して回転可能に支持され、マグネット201と一体に固定されている。   The magnet 201 is a cylindrical permanent magnet whose outer periphery is multipolarly magnetized. It has a magnetization pattern in which the strength of the magnetic force in the radial direction changes in a sinusoidal shape with respect to the angular position. As the magnet 201, for example, a neodymium magnet having a high magnetic flux density is used, but is not limited thereto. The rotor 202 is rotatably supported with respect to the stator and is fixed integrally with the magnet 201.

第1のヨーク205は、第1のコイル203に励磁される複数の磁極歯を有する。励磁される極を切り替えることで、ロータ202に与えるトルクを変化させることができる。第2のヨーク206は、第2のコイル204に励磁される複数の磁極歯を有する。励磁される極を切り替えることで、ロータ202に与えるトルクを変化させることができる。   The first yoke 205 has a plurality of magnetic pole teeth that are excited by the first coil 203. The torque applied to the rotor 202 can be changed by switching the poles to be excited. The second yoke 206 has a plurality of magnetic pole teeth that are excited by the second coil 204. The torque applied to the rotor 202 can be changed by switching the poles to be excited.

第1の位置センサ207及び第2の位置センサ208は、マグネット201の磁束を検出して、その検出信号を出力するホール素子である。本実施例において、マグネット201の磁束はホール素子によって検出される。しかしながら、ロータ位置の検出方式はこれに限定されるものではない。ロータの回転に伴って変位する検出用マグネットを配置して検出してもよく、また、遮光板やパターン面を光学センサによって読み取ってもよい。位置センサは、モータと一体に固定されていてもよく、また、モータとは別部材に固定されていてもよい。   The first position sensor 207 and the second position sensor 208 are Hall elements that detect the magnetic flux of the magnet 201 and output a detection signal thereof. In this embodiment, the magnetic flux of the magnet 201 is detected by a Hall element. However, the rotor position detection method is not limited to this. Detection may be performed by arranging a detection magnet that is displaced with the rotation of the rotor, and the light shielding plate and the pattern surface may be read by an optical sensor. The position sensor may be fixed integrally with the motor, or may be fixed to a member different from the motor.

次に、本実施例におけるモータ駆動装置の構成について説明する。図2は、モータ駆動装置1のブロック構成図である。301は、モータ101に含まれる第1の位置センサ207及び第2の位置センサ208の出力を処理する位置センサ信号処理回路である。302は、後述のフィードバック駆動回路303又はオープンループ駆動回路304のいずれかを選択して、加速、定速、減速駆動(停止駆動)等の各駆動制御を行う制御部である。303はフィードバック駆動回路であり、304はオープンループ駆動回路である。フィードバック駆動回路303及びオープンループ駆動回路304のうち制御部302により選択された一方は、モータ101の駆動信号を生成する。305は、フィードバック駆動回路303又はオープンループ駆動回路304からの駆動信号に基づいてモータ101を駆動するモータドライバである。モータ駆動装置1は、以上の構成要素を備える。   Next, the configuration of the motor driving device in the present embodiment will be described. FIG. 2 is a block configuration diagram of the motor drive device 1. A position sensor signal processing circuit 301 processes the outputs of the first position sensor 207 and the second position sensor 208 included in the motor 101. Reference numeral 302 denotes a control unit that selects either a feedback drive circuit 303 or an open loop drive circuit 304, which will be described later, and performs drive control such as acceleration, constant speed, and deceleration drive (stop drive). Reference numeral 303 is a feedback drive circuit, and 304 is an open loop drive circuit. One of the feedback drive circuit 303 and the open loop drive circuit 304 selected by the control unit 302 generates a drive signal for the motor 101. A motor driver 305 drives the motor 101 based on a drive signal from the feedback drive circuit 303 or the open loop drive circuit 304. The motor drive device 1 includes the above components.

オープンループ駆動回路304及びモータドライバ305(第1駆動手段)は、モータ101に対してオープンループ駆動(OP駆動)を行う。OP駆動とは、通常のステップモータのオープンループ制御と同様に、所定の時間間隔に従ってモータのコイルへの通電を切り替える駆動方法である。すなわち、オープンループ駆動回路304及びモータドライバ305は、駆動パルス間隔(駆動周波数)と回転方向に従って、第1のコイル203と第2のコイル204への通電を順次切り替える。このような制御により、ロータ202を所望の速度で回転させることができる(速度制御)。また、駆動パルス数に従って、ロータ202を所望の角度だけ回転させることも可能である(位置制御)。   The open loop drive circuit 304 and the motor driver 305 (first drive means) perform open loop drive (OP drive) on the motor 101. The OP driving is a driving method for switching energization to the motor coil in accordance with a predetermined time interval, similarly to the open loop control of a normal step motor. That is, the open loop drive circuit 304 and the motor driver 305 sequentially switch energization to the first coil 203 and the second coil 204 according to the drive pulse interval (drive frequency) and the rotation direction. By such control, the rotor 202 can be rotated at a desired speed (speed control). It is also possible to rotate the rotor 202 by a desired angle according to the number of drive pulses (position control).

このように、OP駆動では、所定の時間間隔(駆動パルス間隔)に従ってコイルへの通電を切り替える。このため、位置センサの検出結果の影響を受けずにコイルの通電切り替えタイミングを制御することができる。ただし、駆動パルス間隔を短くすると、コイル通電の切り替えに対するロータの応答が困難となり、脱調を起こす可能性がある。したがって、OP駆動時のロータの最大速度はコイル通電の切り替えに対して、ロータが追従できる最大の速度となる。   Thus, in OP driving, energization of the coil is switched according to a predetermined time interval (drive pulse interval). For this reason, it is possible to control the coil energization switching timing without being affected by the detection result of the position sensor. However, if the drive pulse interval is shortened, it becomes difficult for the rotor to respond to switching of the coil energization, which may cause a step-out. Therefore, the maximum speed of the rotor during OP driving is the maximum speed that the rotor can follow with respect to switching of coil energization.

フィードバック駆動回路303及びモータドライバ305(第2駆動手段)は、モータ101に対してフィードバック駆動(FB駆動)を行う。FB駆動とは、ロータ202の位置を検出する位置センサ(第1の位置センサ207、第2の位置センサ208)の出力に応じてモータのコイルへの通電を切り替える駆動方法である。すなわち、フィードバック駆動回路303及びモータドライバ305は、駆動パルス数、回転方向、及び、位置センサの出力する検出信号をもとに生成される進角信号に従って、第1のコイル203と第2のコイル204との通電を順次切り替える。このような制御により、ロータ202を所望の角度だけ回転させることが可能である(位置制御)。また、第1のコイル203と第2のコイル204に流れる電流又は電圧を制御することで、ロータ202を所望のトルクで回転させることもできる(電流/電圧制御)。さらに、前記検出信号と前記進角信号との間の位相差(進角)を制御することで、トルク−回転数特性を変化させることが可能である(進角制御)。なお、進角制御については後述する。   The feedback drive circuit 303 and the motor driver 305 (second drive means) perform feedback drive (FB drive) with respect to the motor 101. The FB drive is a drive method that switches energization to the motor coil in accordance with the output of a position sensor (first position sensor 207, second position sensor 208) that detects the position of the rotor 202. In other words, the feedback drive circuit 303 and the motor driver 305 are configured so that the first coil 203 and the second coil are in accordance with the number of drive pulses, the rotation direction, and the advance signal generated based on the detection signal output from the position sensor. The energization with 204 is sequentially switched. By such control, it is possible to rotate the rotor 202 by a desired angle (position control). Further, by controlling the current or voltage flowing in the first coil 203 and the second coil 204, the rotor 202 can be rotated with a desired torque (current / voltage control). Furthermore, by controlling the phase difference (advance angle) between the detection signal and the advance angle signal, it is possible to change the torque-rotation speed characteristic (advance angle control). The advance angle control will be described later.

FB駆動では、コイルの通電切り替えはロータの位置に合わせて行われる。このため、ロータの応答遅れによる脱調の発生を低減させることができ、高速駆動が可能となる。   In the FB drive, the energization switching of the coil is performed in accordance with the position of the rotor. For this reason, the occurrence of step-out due to the response delay of the rotor can be reduced, and high-speed driving is possible.

次に、本実施例のモータ101におけるヨークと位置センサの位相関係について説明する。図3は、モータ101において、ヨーク、位置センサ、及び、ロータの位相関係を示す軸方向の断面図である。図3中では、時計回りを正の方向とする。205a〜205dは第1のヨーク205の磁極歯であり、206a〜206dは第2のヨーク206の磁極歯である。本実施例では、マグネットの極数は8極であり、着磁角Pは45°である。また、第1のヨーク205を基準とすると、第2のヨーク206の位相P/2は−22.5°、第1の位置センサ207の位相β1は+22.5°、第2の位置センサ208の位相β2は−45°である。   Next, the phase relationship between the yoke and the position sensor in the motor 101 of this embodiment will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view in the axial direction showing the phase relationship between the yoke, the position sensor, and the rotor in the motor 101. In FIG. 3, the clockwise direction is the positive direction. 205 a to 205 d are magnetic pole teeth of the first yoke 205, and 206 a to 206 d are magnetic pole teeth of the second yoke 206. In this embodiment, the number of poles of the magnet is 8 and the magnetization angle P is 45 °. When the first yoke 205 is used as a reference, the phase P / 2 of the second yoke 206 is −22.5 °, the phase β1 of the first position sensor 207 is + 22.5 °, and the second position sensor 208 is used. The phase β2 is −45 °.

以下、電気角を用いてモータの動作について説明する。電気角とは、マグネット磁力の1周期を360°として表されるものであり、ロータの極数をM、実際の角度をθとすると、電気角θは以下の式(1)で表される。 Hereinafter, the operation of the motor will be described using the electrical angle. The electrical angle is expressed by assuming that one period of the magnet magnetic force is 360 °. When the number of poles of the rotor is M and the actual angle is θ 0 , the electrical angle θ is expressed by the following equation (1). The

θ=θ×M/2 …(1)
第1のヨーク205と第2のヨーク206の位相差、第1の位置センサ207と第2の位置センサ208の位相差、第1のヨーク205と第1の位置センサ207の位相差は全て、電気角で90°である。なお、図3において、第1のヨーク205の磁極歯中心とマグネット201のN極中心は対向している。この状態をロータの初期状態とし、電気角を0°とする。
θ = θ 0 × M / 2 (1)
The phase difference between the first yoke 205 and the second yoke 206, the phase difference between the first position sensor 207 and the second position sensor 208, and the phase difference between the first yoke 205 and the first position sensor 207 are all The electrical angle is 90 °. In FIG. 3, the magnetic pole tooth center of the first yoke 205 and the north pole center of the magnet 201 are opposed to each other. This state is the initial state of the rotor, and the electrical angle is 0 °.

次に、モータ101におけるロータの回転角度とモータトルクとの関係、及び、ロータの回転角度と各信号との関係について説明する。図4は、ロータの回転角度とモータトルク及び位置センサの出力との関係を示すグラフである。   Next, the relationship between the rotation angle of the rotor and the motor torque in the motor 101 and the relationship between the rotation angle of the rotor and each signal will be described. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the rotation angle of the rotor, the motor torque, and the output of the position sensor.

図4(1)は、ロータの回転角度(ロータ位置)とモータトルクとの関係を示すグラフであり、横軸は電気角を、縦軸はモータトルクを示す。図4(1)において、ロータを時計回りに回転させるモータトルクを正とする。第1のコイル203に正方向の電流を流すと、第1のヨーク205がN極に磁化し、マグネット201の磁極との間に電磁気力が発生する。また、第2のコイル204に正方向の電流を流すと、第2のヨーク206がN極に磁化し、マグネットの磁極との間に電磁気力が発生する。2つの電磁気力を合成すると、ロータ202の回転に伴って略正弦波状のトルクが得られる(トルク曲線A+B+)。他の通電状態においても、同様に、略正弦波状のトルクが得られる(トルク曲線A+B−、A−B−、A−B+)。また第1のヨーク205は、第2のヨーク206に対して電気角で90°の位相を有して配置される。このため、4つのトルクは、互いに電気角で90°の位相差を有する。   FIG. 4A is a graph showing the relationship between the rotation angle (rotor position) of the rotor and the motor torque, where the horizontal axis represents the electrical angle and the vertical axis represents the motor torque. In FIG. 4A, the motor torque that rotates the rotor clockwise is positive. When a positive current is passed through the first coil 203, the first yoke 205 is magnetized to the N pole, and an electromagnetic force is generated between the magnetic pole of the magnet 201. Further, when a positive current is passed through the second coil 204, the second yoke 206 is magnetized to the N pole, and an electromagnetic force is generated between the magnetic poles of the magnet. When the two electromagnetic forces are combined, a substantially sinusoidal torque is obtained as the rotor 202 rotates (torque curve A + B +). Similarly, a substantially sinusoidal torque can be obtained in other energized states (torque curves A + B−, AB−, and AB−). The first yoke 205 is disposed with a phase of 90 ° in electrical angle with respect to the second yoke 206. For this reason, the four torques have a phase difference of 90 ° in electrical angle.

図4(2)は、ロータの回転角度(ロータ位置)と各信号の出力との関係を示すグラフであり、横軸は電気角を、縦軸は各信号の出力を示す。マグネット201は、その径方向における磁力の強さが電気角に対して略正弦波状になるように着磁される。このため、第1の位置センサ207からは、略正弦波状の信号が得られる(位置センサ信号A)。なお本実施例では、第1の位置センサ207は、マグネット201のN極と対向するときに正の値を出力する。   FIG. 4B is a graph showing the relationship between the rotation angle of the rotor (rotor position) and the output of each signal. The horizontal axis indicates the electrical angle, and the vertical axis indicates the output of each signal. The magnet 201 is magnetized so that the strength of the magnetic force in the radial direction is substantially sinusoidal with respect to the electrical angle. Therefore, a substantially sinusoidal signal is obtained from the first position sensor 207 (position sensor signal A). In the present embodiment, the first position sensor 207 outputs a positive value when facing the north pole of the magnet 201.

また、第2の位置センサ208は、第1の位置センサ207に対して電気角で90°の位相を有して配置される。このため、第2の位置センサ208からは略余弦波状の信号が得られる(位置センサ信号B)。本実施例において、第2の位置センサ208は、第1の位置センサ207に対して反転した極性を有する。このため、第2の位置センサ208は、マグネット201のS極と対向するときに正の値を出力する。   The second position sensor 208 is arranged with a phase of 90 ° in electrical angle with respect to the first position sensor 207. Therefore, a substantially cosine wave-like signal is obtained from the second position sensor 208 (position sensor signal B). In the present embodiment, the second position sensor 208 has an inverted polarity with respect to the first position sensor 207. For this reason, the second position sensor 208 outputs a positive value when facing the south pole of the magnet 201.

第1の位置センサ207及び第2の位置センサ208の出力は、位置センサ信号処理回路301で所定の演算が行われ、フィードバック駆動回路303の一部を構成する進角回路に入力される。進角回路は、制御部302にて設定される任意の進角を有する第1の進角信号及び第2の進角信号を出力する。以下、これらの進角信号の演算方法について説明する。   Outputs of the first position sensor 207 and the second position sensor 208 are subjected to a predetermined calculation by the position sensor signal processing circuit 301 and are input to an advance angle circuit constituting a part of the feedback drive circuit 303. The advance angle circuit outputs a first advance angle signal and a second advance angle signal having an arbitrary advance angle set by the control unit 302. Hereinafter, a method for calculating these advance signals will be described.

電気角をθ、第1の位置センサ207の出力をHE1、第2の位置センサ208の出力をHE2とすると、各出力は、次の式(2−1)、(2−2)のように表される。   Assuming that the electrical angle is θ, the output of the first position sensor 207 is HE1, and the output of the second position sensor 208 is HE2, each output is expressed by the following equations (2-1) and (2-2). expressed.

HE1=sinθ … (2−1)
HE2=cosθ … (2−2)
ここで、進角αだけ進めた第1の進角信号をPS1、進角αだけ進めた第2の進角信号をPS2とすると、HE1、HE2、αを用いて、次の式(3−1)、(3−2)ように演算することができる。
HE1 = sin θ (2-1)
HE2 = cos θ (2-2)
Here, if the first advance signal advanced by the advance angle α is PS1, and the second advance signal advanced by the advance angle α is PS2, the following equation (3- It can be calculated as 1) and (3-2).

PS1=sin(θ+α)=HE1×cosα+HE2×sinα … (3−1)
PS2=cos(θ+α)=HE2×cosα−HE1×sinα … (3−2)
本実施例では、上記の演算式(3−1)、(3−2)に基づいて進角回路を構成する。図5は、本実施例における進角回路401の構成を示す図である。進角回路401は、例えば図5に示されるようなアナログ回路で構成される。このような進角回路により、上記の演算が実現可能となる。まず、各位置センサ出力を所定の増幅率Aで増幅した信号と、さらにそれらの出力を反転させた信号を生成する(Asinθ、Acosθ、−Asinθ、−Acosθ)。これらの信号に適切な抵抗値R1、R2を掛けて加算することにより、進角信号が生成される。第1の進角信号PS1、第2の進角信号PS2は次の式(4−1)、(4−2)のように表される。
PS1 = sin (θ + α) = HE1 × cos α + HE2 × sin α (3-1)
PS2 = cos (θ + α) = HE2 × cos α−HE1 × sin α (3-2)
In the present embodiment, the advance circuit is configured based on the arithmetic expressions (3-1) and (3-2). FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the advance angle circuit 401 in the present embodiment. The advance angle circuit 401 is composed of an analog circuit as shown in FIG. 5, for example. Such an advance circuit makes it possible to realize the above calculation. First, a signal obtained by amplifying each position sensor output with a predetermined amplification factor A and a signal obtained by inverting those outputs are generated (Asin θ, Acos θ, −Asin θ, −A cos θ). These signals are multiplied by appropriate resistance values R1 and R2 and added to generate an advance angle signal. The first advance signal PS1 and the second advance signal PS2 are expressed by the following equations (4-1) and (4-2).

PS1=A×(R/R1)×sinθ+A×(R/R2)cosθ … (4−1)
PS2=A×(R/R1)×cosθ−A×(R/R2)sinθ … (4−2)
進角回路中の抵抗R、可変抵抗R1、R2を以下の式(5−1)、(5−2)を満たすように選ぶことで、任意の進角αだけ進めた進角信号を生成することができる。
PS1 = A × (R / R1) × sin θ + A × (R / R2) cos θ (4-1)
PS2 = A × (R / R1) × cos θ−A × (R / R2) sin θ (4-2)
By selecting the resistor R and the variable resistors R1 and R2 in the advance angle circuit so as to satisfy the following expressions (5-1) and (5-2), an advance angle signal advanced by an arbitrary advance angle α is generated. be able to.

R/R1=cosα … (5−1)
R/R2=sinα … (5−2)
第1の進角信号PS1及び第2の進角信号PS2は、コンパレータにより二値化され、コンパレータから二値化信号が出力される。
R / R1 = cos α (5-1)
R / R2 = sin α (5-2)
The first advance signal PS1 and the second advance signal PS2 are binarized by a comparator, and a binarized signal is output from the comparator.

本実施例における進角信号の生成方法は、上述のアナログ回路を用いた方法に限定されるものではない。デジタル回路を用いて進角信号を生成してもよく、また、高分解能のエンコーダを用いて通電を切り替えるパルス間隔を調整することで進角信号を生成してもよい。   The method of generating the advance signal in the present embodiment is not limited to the method using the above-described analog circuit. An advance angle signal may be generated using a digital circuit, or an advance angle signal may be generated by adjusting a pulse interval for switching energization using a high-resolution encoder.

次に、FB駆動における通電切り替えについて説明する。まず、進角回路から出力される進角信号の進角がゼロの場合について、FB駆動の動作を説明する。図4(2)において、進角信号A、進角信号Bは、位置センサ信号Aと位置センサ信号Bに対して前述の進角演算を行い、進角が与えられた信号である。図4(2)には、進角がゼロの場合が示されている。このため、第1の位置センサ207の出力であるセンサ信号Aと進角信号A、第2の位置センサ208の出力であるセンサ信号Bと進角信号Bは、それぞれ一致している。2値化信号A及び2値化信号Bは、進角信号A及び進角信号Bに対して、コンパレータで2値化を行うことにより得られた信号である。   Next, energization switching in the FB drive will be described. First, the operation of the FB drive when the advance angle of the advance signal output from the advance circuit is zero will be described. In FIG. 4B, the advance angle signal A and the advance angle signal B are signals obtained by performing the aforementioned advance angle calculation on the position sensor signal A and the position sensor signal B, and giving the advance angle. FIG. 4 (2) shows a case where the advance angle is zero. For this reason, the sensor signal A and the advance angle signal A, which are the outputs of the first position sensor 207, and the sensor signal B and the advance angle signal B, which are the outputs of the second position sensor 208, match each other. The binarized signal A and the binarized signal B are signals obtained by binarizing the advance angle signal A and the advance angle signal B with a comparator.

FB駆動において、モータドライバ305は、2値化信号Aに基づいて第1のコイル203の通電を切り替え、2値化信号Bに基づいて第2のコイル204の通電を切り替える。すなわち、モータドライバ305は、2値化信号Aが正の値である場合に第1のコイル203に正方向の電流を流し、負の値である場合に第1のコイル203に逆方向の電流を流す。またモータドライバ305は、2値化信号Bが正の値である場合に第2のコイル204に正方向の電流を流し、負の値である場合に第2のコイル204に逆方向の電流を流す。   In the FB drive, the motor driver 305 switches the energization of the first coil 203 based on the binarized signal A and switches the energization of the second coil 204 based on the binarized signal B. That is, the motor driver 305 causes a current in the positive direction to flow through the first coil 203 when the binarized signal A has a positive value, and a current in the reverse direction through the first coil 203 when the binarized signal A has a negative value. Shed. The motor driver 305 causes a current in the positive direction to flow through the second coil 204 when the binarized signal B is a positive value, and causes a current in the reverse direction to flow through the second coil 204 when the signal is negative. Shed.

図6は、本実施例のモータ101において、FB駆動時の動作を示す軸方向の断面図である。図6(a)は、ロータが電気角で135°回転した状態を示している。このとき、図4(2)中の(a)で表されるように、2値化信号Aは正、2値化信号Bは負の値をそれぞれ示す。従って、第1のコイル203には正方向の電流が流れ、第1のヨーク205はN極に磁化する。一方、第2のコイル204には逆方向の電流が流れ、第2のヨーク206はS極に磁化する。このとき、図4(1)のトルク曲線A+B−に対応する時計回りのトルクが働き、ロータ202はθ方向の回転力を受けて回転する。   FIG. 6 is a cross-sectional view in the axial direction showing the operation during the FB drive in the motor 101 of this embodiment. FIG. 6A shows a state in which the rotor is rotated 135 ° in electrical angle. At this time, as represented by (a) in FIG. 4B, the binarized signal A indicates a positive value, and the binarized signal B indicates a negative value. Therefore, a positive current flows through the first coil 203, and the first yoke 205 is magnetized to the N pole. On the other hand, a reverse current flows through the second coil 204, and the second yoke 206 is magnetized to the south pole. At this time, the clockwise torque corresponding to the torque curve A + B- in FIG.

図6(b)は、ロータ202が電気角で180°回転した状態を示している。このとき、2値化信号A、Bは図4(2)中の(b)で表される。第1の位置センサ207は、マグネット201のN極とS極の境界に位置する。このため、電気角180°を境に2値化信号Aは正から負の値に切り替わり、第1のコイル203の通電方向が正方向から逆方向へ切り替わる。この電気角は、トルク曲線A+B−とトルク曲線A−B−との交点の電気角と一致する。   FIG. 6B shows a state where the rotor 202 is rotated by 180 ° in electrical angle. At this time, the binarized signals A and B are represented by (b) in FIG. The first position sensor 207 is located at the boundary between the N pole and the S pole of the magnet 201. For this reason, the binarized signal A is switched from a positive value to a negative value at an electrical angle of 180 °, and the energization direction of the first coil 203 is switched from the positive direction to the reverse direction. This electrical angle coincides with the electrical angle at the intersection of the torque curve A + B− and the torque curve AB−.

図6(b’)はロータが電気角で180°回転し、第1のコイル203の通電方向が切り替わった状態を示している。第1のコイル203には逆方向の電流が流れて第1のヨーク205はS極に磁化し、第2のコイル204には逆方向の電流が流れて第2のヨーク206はS極に磁化する。このとき、図4(1)のトルク曲線A−B−に対応する時計回りのトルクが働き、ロータ202はθ方向の回転力を受けて回転する。   FIG. 6B ′ shows a state where the rotor has rotated 180 ° in electrical angle and the energization direction of the first coil 203 has been switched. A reverse current flows through the first coil 203 and the first yoke 205 is magnetized to the south pole, and a reverse current flows through the second coil 204 and the second yoke 206 is magnetized to the south pole. To do. At this time, the clockwise torque corresponding to the torque curve AB in FIG. 4A works, and the rotor 202 receives the rotational force in the θ direction and rotates.

図6(c)はロータ202が電気角で225°回転した状態を示している。このとき、図4(2)の(c)で表されるように、2値化信号A、Bはいずれも負の値を示す。従って、第1のコイル203には逆方向(負方向)の電流が流れて第1のヨーク205はS極に磁化し、第2のコイル204にも逆方向の電流が流れて第2のヨーク206はS極に磁化する。このとき、図4(1)のトルク曲線A−B−に対応する時計回りのトルクが働き、ロータ202はθ方向の回転力を受けて回転する。   FIG. 6C shows a state in which the rotor 202 is rotated by 225 ° in electrical angle. At this time, as shown by (c) in FIG. 4B, the binarized signals A and B both show negative values. Accordingly, a current in the reverse direction (negative direction) flows through the first coil 203, the first yoke 205 is magnetized to the south pole, and a current in the reverse direction also flows through the second coil 204, causing the second yoke to flow. 206 is magnetized to the south pole. At this time, the clockwise torque corresponding to the torque curve AB in FIG. 4A works, and the rotor 202 receives the rotational force in the θ direction and rotates.

図6(d)は、ロータ202が電気角で270°回転した状態を示している。2値化信号A、Bは図4(2)の(d)で表される。このとき、第2の位置センサ208は、マグネット201のN極とS極の境界に位置する。このため、電気角270°を境に2値化信号Bは負から正の値に切り替わり、第2のコイル204の通電方向が逆方向から正方向へ切り替わる。この電気角は、トルク曲線A−B−とトルク曲線A−B+との交点の電気角と一致する。   FIG. 6D shows a state in which the rotor 202 is rotated by 270 ° in electrical angle. The binarized signals A and B are represented by (d) in FIG. At this time, the second position sensor 208 is located at the boundary between the N pole and the S pole of the magnet 201. For this reason, the binarized signal B is switched from a negative value to a positive value at an electrical angle of 270 °, and the energization direction of the second coil 204 is switched from the reverse direction to the positive direction. This electrical angle coincides with the electrical angle at the intersection of the torque curve AB- and the torque curve AB +.

図6(d’)は、ロータ202が電気角で270°回転し、第2のコイル204の通電方向が切り替わった状態を示している。第2のコイル204には正方向の電流が流れて第2のヨーク206はN極に磁化し、第1のコイル203には逆方向の電流が流れて第1のヨーク205はS極に磁化する。このとき、ロータ202には図4(1)のトルク曲線A−B+に対応する時計回りのトルクが働き、ロータ202はθ方向の回転力を受けて回転する。
以上の動作を繰り返すことで、ロータ202を連続的に回転させることができる。また、2値化信号A、Bの正負を反転させることにより、逆に回転させることも可能である。
FIG. 6 (d ′) shows a state where the rotor 202 has rotated 270 ° in electrical angle and the energization direction of the second coil 204 has been switched. A positive current flows through the second coil 204 and the second yoke 206 is magnetized in the N pole, and a reverse current flows through the first coil 203 and the first yoke 205 is magnetized in the S pole. To do. At this time, clockwise torque corresponding to the torque curve A−B + in FIG. 4A acts on the rotor 202, and the rotor 202 rotates by receiving rotational force in the θ direction.
By repeating the above operation, the rotor 202 can be continuously rotated. Further, by reversing the positive and negative values of the binarized signals A and B, it is possible to rotate them in reverse.

次に、進角回路から出力される進角信号が所定の進角αを有する場合におけるFB駆動の動作を説明する。図7は、進角信号が所定の進角αを有する場合において、ロータの回転角度とモータトルク及び各信号の出力との関係を示すグラフである。   Next, the operation of the FB drive when the advance signal output from the advance circuit has a predetermined advance α will be described. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the rotation angle of the rotor, the motor torque, and the output of each signal when the advance angle signal has a predetermined advance angle α.

図7(1)は、ロータの回転角度(ロータ位置)とモータトルクとの関係を示し、横軸は電気角を、縦軸はモータトルクを示す。図7(2)は、ロータの回転角度(ロータ位置)と各信号の出力との関係を示すグラフであり、横軸は電気角を、縦軸は各信号の出力を示す。図7(2)において、進角信号Aは、センサ信号Aに対して所定の進角αだけ進んでいる。同様に、進角信号Bは、センサ信号Bに対して所定の進角αだけ進んでいる。また、進角信号A、Bに基づいて生成された2値化信号A、Bも、それぞれセンサ信号A、Bに対して進角αだけ進んでいる。FB駆動では、2値化信号Aに基づいて第1のコイル203への通電を切り替え、2値化信号Bに基づいて第2のコイル204への通電を切り替える。このため、コイルの通電切り替えタイミングは、進角がゼロの場合に比べて進角αだけ早いことになる。   FIG. 7 (1) shows the relationship between the rotation angle of the rotor (rotor position) and the motor torque, the horizontal axis shows the electrical angle, and the vertical axis shows the motor torque. FIG. 7B is a graph showing the relationship between the rotation angle of the rotor (rotor position) and the output of each signal, where the horizontal axis indicates the electrical angle and the vertical axis indicates the output of each signal. In FIG. 7 (2), the advance angle signal A is advanced with respect to the sensor signal A by a predetermined advance angle α. Similarly, the advance angle signal B is advanced by a predetermined advance angle α with respect to the sensor signal B. The binarized signals A and B generated based on the advance signals A and B are also advanced by the advance angle α with respect to the sensor signals A and B, respectively. In the FB drive, energization to the first coil 203 is switched based on the binarized signal A, and energization to the second coil 204 is switched based on the binarized signal B. For this reason, the energization switching timing of the coil is earlier by the advance angle α than when the advance angle is zero.

図8は、進角を変えたとき(進角値θp=0、αの場合)のトルクと回転数の関係を示すグラフである。横軸はモータのトルクを、縦軸はモータの回転数を示す。図8に示されるように、進角αによってトルクと回転数の関係が変化する。FB駆動では、この性質を用いて、駆動条件によって進角αを変える進角制御が行われる。一定の負荷条件下でFB駆動を行う場合、進角αを制御することで駆動速度を制御することも可能である。   FIG. 8 is a graph showing the relationship between the torque and the rotational speed when the advance angle is changed (when the advance angle value θp = 0, α). The horizontal axis represents the motor torque, and the vertical axis represents the motor speed. As shown in FIG. 8, the relationship between the torque and the rotational speed changes depending on the advance angle α. In the FB drive, the advance angle control for changing the advance angle α according to the drive condition is performed using this property. When FB driving is performed under a certain load condition, the driving speed can be controlled by controlling the advance angle α.

図9は、本実施例におけるモータ駆動装置の駆動の様子(駆動開始から駆動終了まで)を示す図である。図9(1)の縦軸はロータ202の回転速度(V)を示し、横軸は時刻(t)を示している。図9(2)の縦軸はロータ202の回転加速度(γ)を示し、横軸は時刻(t)を示している。図9(1)において、tは加速駆動期間、tは定常駆動期間、tは減速駆動期間である。また、減速駆動期間tのうち、t3aはFB駆動による減速駆動期間であり、t3bはOP駆動による減速駆動期間を示す。すなわち、t〜t3aの期間はFB駆動期間であり、t3bの期間はOP駆動期間である。Pは、FB駆動からOP駆動への切替点である。このように、本実施例のモータ駆動装置は、駆動開始から切替点PまでFB駆動が実行され、切替点Pから駆動終了までOP駆動が実行される。 FIG. 9 is a diagram illustrating a driving state (from driving start to driving end) of the motor driving device in the present embodiment. In FIG. 9A, the vertical axis indicates the rotational speed (V) of the rotor 202, and the horizontal axis indicates time (t). In FIG. 9 (2), the vertical axis represents the rotational acceleration (γ) of the rotor 202, and the horizontal axis represents time (t). In FIG. 9 (1), t 1 is the acceleration drive period, t 2 is the steady driving period, t 3 is the reduction drive period. Of the deceleration drive period t 3 , t 3a is a deceleration drive period by FB drive, and t 3b is a deceleration drive period by OP drive. That is, the period from t 1 to t 3a is the FB driving period, and the period from t 3b is the OP driving period. P s is a switching point from the FB drive to the OP drive. As described above, the motor driving apparatus according to the present embodiment performs FB driving from the start of driving to the switching point P s and performs OP driving from the switching point P s to the end of driving.

本実施例のモータ駆動装置は、常時、ロータ202の回転速度Vおよび回転加速度γを監視している。ロータ202の回転速度Vおよび回転加速度γは、第1の位置センサ207及び第2の位置センサの出力に基づいて制御部302(演算手段)により算出される。例えば、図4の(2)または図7の(2)の2値化されたセンサ信号の立ち上がりのタイミング(時間間隔)を監視することによって回転速度Vおよび回転加速度γを算出することができる。OP駆動では、ロータ202の回転速度Vがコイルへの通電切り替えにロータ202が追従することのできる最大速度より大きくなると、脱調や振動を引き起こす可能性がある。このため、OP駆動は、ロータ202が追従可能な最大速度V以下でのみ実行可能である。従って、切替点Pの条件は、まず、回転速度VがOP駆動時(オープンループ駆動時)のロータの最大速度以下(OP駆動最大速度V以下)になっていることである。 The motor drive device of this embodiment constantly monitors the rotational speed V and the rotational acceleration γ of the rotor 202. The rotational speed V and the rotational acceleration γ of the rotor 202 are calculated by the control unit 302 (calculation means) based on the outputs of the first position sensor 207 and the second position sensor. For example, the rotational speed V and the rotational acceleration γ can be calculated by monitoring the rising timing (time interval) of the binarized sensor signal of (2) of FIG. 4 or (2) of FIG. In the OP drive, when the rotational speed V of the rotor 202 becomes higher than the maximum speed that the rotor 202 can follow to switch the energization to the coil, there is a possibility of causing step-out or vibration. Therefore, OP driving the rotor 202 can be executed only in the following maximum velocity V s capable of following. Therefore, the condition of the switching point P s is that the rotational speed V is first lower than the maximum speed of the rotor during OP driving (open loop driving) (lower than OP driving maximum speed V s ).

加速駆動期間tでは、停止状態からFB駆動で立ち上がり、ロータ202は、モータドライバ305からの駆動電圧Vによる最大回転速度Vに到達する。ロータ202が最大回転速度Vに到達した後、定常駆動期間tにて一定速度でのFB駆動が行われる。ここで、一定速度とは、厳密に一定速度である場合に限られず、実質的に一定速度と評価される略一定速度である場合も含む。 In acceleration drive period t 1, the rising in FB driven from a stopped state, the rotor 202 reaches the maximum rotational speed V m by the driving voltage V a from the motor driver 305. After the rotor 202 has reached the maximum rotational speed V m, the FB driven at a constant speed at constant drive period t 2 is performed. Here, the constant speed is not limited to a strictly constant speed, but includes a substantially constant speed that is evaluated as a substantially constant speed.

その後、減速駆動期間tにて目標位置に向けて減速が行われる。FB駆動による減速駆動期間t3aでは、例えば、駆動電圧をV(<V)に減ずることで減速を行う。駆動電圧を下げる方法としては、例えば駆動信号がPWM信号により行われている場合、デューティ比を低下させる方法等が用いられる。また、このような減速は、励磁コイルへの電流量の制御や進角制御によっても可能である。 Thereafter, the deceleration is performed toward the target position at a reduced driving period t 3. In the deceleration driving period t 3a by FB driving, for example, performs deceleration by reducing the drive voltage to V b (<V a). As a method for reducing the drive voltage, for example, when the drive signal is a PWM signal, a method for reducing the duty ratio is used. Such deceleration can also be achieved by controlling the amount of current to the exciting coil or by controlling the advance angle.

減速駆動期間t3aにおけるPは、FB駆動による減速加速度の最大点(回転加速度γm)である。減速駆動期間t3aでは、減速加速度の最大点P(回転加速度γm)を経て、OP駆動最大速度V以下になるまでロータ202をFB駆動により減速する。最大点Pの通過後、ロータ202の回転加速度が回転加速度γs以下となるように制御した後、ロータ202が略一定速度となった状態で、切替点PにてFB駆動からOP駆動に切り替える。その後、OP駆動による減速駆動期間t3bにおいて、OP駆動により所定の駆動周波数に従って目標位置まで駆動が行われる。本実施例では、ロータ202がOP駆動最大速度V以下に到達した後、所定期間だけ略一定の速度でロータ202を駆動する(一定速度期間t)。この定速駆動は、例えば目標位置や速度と実際の位置や速度との偏差、偏差の積分値などからモータへの入力信号を演算して進角の値や駆動電圧などを調節することによって行っている。
このように、ロータ202の速度変化を小さくした状態でOP駆動に移行することで、FB駆動からOP駆動へ、安定した切り替えが可能となる。OP駆動を行う第1駆動手段とFB駆動を行う第2駆動手段は、制御部302により切り替えられる。OP駆動への切り替え後は、制御部302内の記憶手段に記憶された所定の駆動テーブル(残りの各パルスに対応した駆動周波数を示すデータ)に従って減速駆動が行われ、目標位置に停止する。
P m in the deceleration driving period t 3a is the maximum point of deceleration acceleration (rotational acceleration γm) by FB driving. In the deceleration driving period t 3a, through the maximum point P m of the deceleration (rotational acceleration .gamma.m), to decelerate the rotor 202 by FB drive until the following OP drive maximum speed V s. After passing the maximum point P m, after the rotational acceleration of the rotor 202 is controlled to be equal to or less than the rotational acceleration gamma] s, in a state where the rotor 202 becomes substantially constant speed, the OP driven from FB driven at the switching point P s Switch. Thereafter, in the deceleration driving period t3b by OP driving, driving to the target position is performed by OP driving according to a predetermined driving frequency. In this embodiment, after the rotor 202 reaches the OP drive maximum speed V s or less, the rotor 202 is driven at a substantially constant speed for a predetermined period (constant speed period t c ). This constant speed drive is performed, for example, by calculating the input value to the motor from the deviation between the target position and speed and the actual position and speed, the integrated value of the deviation, etc., and adjusting the advance value and drive voltage. ing.
As described above, by shifting to the OP drive while the speed change of the rotor 202 is reduced, stable switching from the FB drive to the OP drive becomes possible. The control unit 302 switches between the first driving unit that performs OP driving and the second driving unit that performs FB driving. After switching to OP driving, deceleration driving is performed according to a predetermined driving table (data indicating the driving frequency corresponding to each remaining pulse) stored in the storage means in the control unit 302, and stops at the target position.

本実施例のモータ駆動装置は、OP駆動とFB駆動とを組み合わせてモータを駆動することにより、通常のステップモータと同等の精度で、かつ、通常のステップモータと比べてより高速に、ロータ(被駆動体)を目標位置に到達させることができる。ロータの回転速度がOP駆動での最大速度V以下でかつロータの回転速度を一定速度にした状態で、FB駆動からOP駆動に切り替える。このため、本実施例によれば、脱調や振動の発生を抑制したモータ駆動装置を提供することができる。 The motor drive device of the present embodiment drives the motor by combining the OP drive and the FB drive, so that the rotor (with the same accuracy as the normal step motor and at a higher speed than the normal step motor) Driven body) can reach the target position. While the rotation speed of the rotor in which the rotational speed of the maximum speed V s or less and the rotor in the OP driven at a constant speed, switching from FB drive to the OP drive. For this reason, according to the present Example, the motor drive device which suppressed the occurrence of step-out and vibration can be provided.

以上、本発明の実施例について具体的に説明した。ただし、本発明は上記実施例として記載された事項に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。   The embodiment of the present invention has been specifically described above. However, the present invention is not limited to the matters described as the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the technical idea of the present invention.

1 モータ駆動装置
101 モータ
202 ロータ
203 第1のコイル
204 第2のコイル
207 第1の位置センサ
208 第2の位置センサ
302 制御部
303 フィードバック駆動回路
304 オープンループ駆動回路
305 モータドライバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor drive device 101 Motor 202 Rotor 203 1st coil 204 2nd coil 207 1st position sensor 208 2nd position sensor 302 Control part 303 Feedback drive circuit 304 Open loop drive circuit 305 Motor driver

Claims (2)

所定の時間間隔に従ってモータのコイルへの通電を切り替えることで、前記モータをオープンループ駆動する第1駆動手段と、
ロータの位置を検出する位置センサの出力に応じて前記モータの前記コイルへの通電を切り替えることで、前記モータをフィードバック駆動する第2駆動手段と、
前記位置センサの出力から前記ロータの速度及び加速度を算出する演算手段と、
前記第1駆動手段及び前記第2駆動手段を切り替えて前記モータを駆動制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記第2駆動手段で前記ロータの加速、定速、減速駆動を行うとともに、前記フィードバック駆動から前記オープンループ駆動に切り替える際には、前記ロータの速度が前記オープンループ駆動時の前記ロータの最大速度以下の速度であって、かつ一定速度となるように、前記第2駆動手段で前記モータを駆動制御することを特徴とするモータ駆動装置。
A first driving means for driving the motor in an open loop by switching energization to a coil of the motor according to a predetermined time interval;
Second driving means for feedback driving the motor by switching energization to the coil of the motor according to the output of a position sensor for detecting the position of the rotor;
Arithmetic means for calculating the speed and acceleration of the rotor from the output of the position sensor;
Control means for controlling the drive of the motor by switching between the first drive means and the second drive means,
The control means performs acceleration, constant speed, and deceleration driving of the rotor by the second driving means, and when switching from the feedback driving to the open loop driving, the speed of the rotor is the same as that during the open loop driving. A motor driving apparatus characterized in that the motor is driven and controlled by the second driving means so that the speed is equal to or less than a maximum speed of the rotor and a constant speed.
前記第2駆動手段による前記減速駆動は、進角制御による駆動であることを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動装置。   The motor driving apparatus according to claim 1, wherein the deceleration driving by the second driving unit is driving by advance angle control.
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