JP6849729B2 - モータ制御装置、シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
モータの巻線に流れる駆動電流を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された駆動電流に基づいてモータの回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
前記位相決定手段によって決定された回転位相を基準とする回転座標系において表される電流成分であって前記回転子にトルクを発生させる電流成分であるトルク電流成分と、前記回転座標系において表される電流成分であって前記巻線を貫く磁束の強度に影響する電流成分である励磁電流成分と、に基づいて、前記巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段であって、前記回転子の目標位相を表す指令位相と前記位相決定手段によって決定された回転位相との偏差が小さくなるように設定された前記トルク電流成分の目標値と前記検出手段によって検出される駆動電流の前記トルク電流成分の値との偏差が小さくなるように前記巻線に流れる駆動電流を制御し、前記巻線に流れる駆動電流の励磁電流成分の値を制御することによって前記巻線を貫く磁束の強度を弱める弱め界磁を行う制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記回転子の回転速度に対応する値が閾値より大きい状態において、前記検出手段によって検出された駆動電流のトルク電流成分の値が所定値より大きい場合は前記弱め界磁の程度を第1の程度に設定し、前記検出手段によって検出された駆動電流のトルク電流成分の値が前記所定値より小さい場合は前記弱め界磁の程度を前記第1の程度よりも小さい第2の程度に設定することを特徴とする。
[画像形成装置]
図1は、本実施形態で用いられるシート搬送装置を有するモノクロの電子写真方式の複写機(以下、画像形成装置と称する)100の構成を示す断面図である。なお、画像形成装置は複写機に限定されず、例えば、ファクシミリ装置、印刷機、プリンタ等であっても良い。また、記録方式は、電子写真方式に限らず、例えば、インクジェット等であっても良い。更に、画像形成装置の形式はモノクロ及びカラーのいずれの形式であっても良い。
原稿読取装置200には、原稿を読取位置に給送する原稿給送装置201が設けられている。原稿給送装置201の原稿積載部2に積載された原稿Pは、ピックアップローラ3によって1枚ずつ給送され、その後、給紙ローラ4によって搬送される。給紙ローラ4と対向する位置には、給紙ローラ4に圧接する分離ローラ5が設けられている。分離ローラ5は、該分離ローラ5に所定のトルク以上の負荷トルクがかかると、回転する構成となっており、2枚重なった状態で給送された原稿を分離する機能を有する。
次に、本実施形態におけるモータ制御装置について説明する。本実施形態におけるモータ制御装置は、ベクトル制御によってモータを制御する。
まず、図3及び図4を用いて、本実施形態におけるモータ制御装置157がベクトル制御を行う方法について説明する。なお、以下の説明におけるモータには、モータの回転子の回転位相を検出するためのロータリエンコーダなどのセンサは設けられていないが、ロータリエンコーダなどのセンサがモータに設けられている構成であっても良い。
iα=I*cosθe (1)
iβ=I*sinθe (2)
id= cosθ*iα+sinθ*iβ (3)
iq=−sinθ*iα+cosθ*iβ (4)
Vα=cosθ*Vd−sinθ*Vq (5)
Vβ=sinθ*Vd+cosθ*Vq (6)
Eα=Vα−R*iα−L*diα/dt (7)
Eβ=Vβ−R*iβ−L*diβ/dt (8)
θ=tan^−1(−Eβ/Eα) (9)
次に、弱め界磁について説明する。前述したように、モータの各相の巻線には、回転子が回転することによって誘起電圧が発生する。モータの巻線に誘起電圧が発生すると、モータの巻線に印加できる電圧(以下、使用可能電圧と称する)が小さくなってしまう。具体的には、例えば、電源1から出力される電圧値がVccである場合、使用可能電圧Vα´及びVβ´は、各相の巻線に誘起電圧が発生することに起因して、以下の式(10)及び(11)に示す値に制限されてしまう。
Vα´=Vcc−eα (10)
Vβ´=Vcc−eβ (11)
本実施形態におけるモータ制御装置157は、以下の2つの条件を満たす場合に弱め界磁を行う。
ω=dθ/dt (12)
ω_ref´≧ωth (13)
次に、弱め界磁が行われるための2つ目の条件について説明する。
iq≧iq1 (14)
402 回転子
502 位相制御器
509 ステッピングモータ
513 位相決定器
540 界磁制御器
Claims (9)
- モータの巻線に流れる駆動電流を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された駆動電流に基づいてモータの回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
前記位相決定手段によって決定された回転位相を基準とする回転座標系において表される電流成分であって前記回転子にトルクを発生させる電流成分であるトルク電流成分と、前記回転座標系において表される電流成分であって前記巻線を貫く磁束の強度に影響する電流成分である励磁電流成分と、に基づいて、前記巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段であって、前記回転子の目標位相を表す指令位相と前記位相決定手段によって決定された回転位相との偏差が小さくなるように設定された前記トルク電流成分の目標値と前記検出手段によって検出される駆動電流の前記トルク電流成分の値との偏差が小さくなるように前記巻線に流れる駆動電流を制御し、前記巻線に流れる駆動電流の励磁電流成分の値を制御することによって前記巻線を貫く磁束の強度を弱める弱め界磁を行う制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記回転子の回転速度に対応する値が閾値より大きい状態において、前記検出手段によって検出された駆動電流のトルク電流成分の値が所定値より大きい場合は前記弱め界磁の程度を第1の程度に設定し、前記検出手段によって検出された駆動電流のトルク電流成分の値が前記所定値より小さい場合は前記弱め界磁の程度を前記第1の程度よりも小さい第2の程度に設定することを特徴とするモータ制御装置。 - モータの回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、
前記回転子の回転速度を決定する速度決定手段と、
前記モータの巻線に流れる駆動電流を検出する検出手段と、
前記位相決定手段によって決定された回転位相を基準とする回転座標系において表される電流成分であって前記回転子にトルクを発生させる電流成分であるトルク電流成分と、前記回転座標系において表される電流成分であって前記巻線を貫く磁束の強度に影響する電流成分である励磁電流成分と、に基づいて、前記巻線に流れる駆動電流を制御する制御手段であって、前記回転子の目標速度を表す指令速度と前記速度決定手段によって決定された回転速度との偏差が小さくなるように設定された前記トルク電流成分の目標値と前記検出手段によって検出される駆動電流の前記トルク電流成分の値との偏差が小さくなるように前記巻線に流れる駆動電流を制御し、前記巻線に流れる駆動電流の励磁電流成分の値を制御することによって前記巻線を貫く磁束の強度を弱める弱め界磁を行う制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記回転子の回転速度に対応する値が閾値より大きい状態において、前記検出手段によって検出された駆動電流のトルク電流成分の値が所定値より大きい場合は前記弱め界磁の程度を第1の程度に設定し、前記検出手段によって検出された駆動電流のトルク電流成分の値が前記所定値より小さい場合は前記弱め界磁の程度を前記第1の程度よりも小さい第2の程度に設定することを特徴とするモータ制御装置。 - 前記弱め界磁の程度が前記第2の程度である状態には、前記弱め界磁が行われない状態が含まれることを特徴とする請求項1又は2に記載のモータ制御装置。
- 前記制御手段は、前記回転子の回転速度に対応する値が前記閾値より小さい場合は、前記弱め界磁の程度を前記第1の程度よりも小さい第3の程度に設定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
- 前記第2の程度は、前記第3の程度であることを特徴とする請求項4に記載のモータ制御装置。
- 前記制御手段は、前記励磁電流成分の目標値を変更することによって前記弱め界磁の程度を変更し、
前記制御手段は、前記励磁電流成分の目標値と前記検出手段によって検出された駆動電流の励磁電流成分の値との偏差が小さくなるように前記巻線に流れる駆動電流を制御することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のモータ制御装置。 - 前記回転子の回転速度に対応する値は、前記回転子の目標速度に対応する値であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
- シートを搬送する搬送部と、
前記搬送部を駆動するモータと、
前記モータを制御するモータ制御装置であって、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のモータ制御装置と、
を有することを特徴とするシート搬送装置。 - 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
負荷を駆動するモータと、
前記モータを制御するモータ制御装置であって、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のモータ制御装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
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