JPH01255482A - 超音波モータ用電源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は正転、逆転可能な超音波モータ用電源に関する
。

（従来の技術） 従来、この種の超音波モータ用電源としては、たとえば
第８図に示すような構成が採られている。

第８図において１は直流電源で、この直流電源１は、イ
ンバータ回路２および制御回路３を有する電源回路４を
介して、超音波モータ５に接続されている。この超音波
モータ５は、ｓｉｎ波交流入力用のｓｉｎ波交流入力電
極６、ＣＯＳ波交流入力用のＣＯＳ波交流入力電極７、
共通入力電極８および回転情報を出力するたとえば特願
昭６０−２２４８０号公報記載の検出用電極９を有して
いる。

インバータ回路２は、交流の周波数を設定する発振回路
１１と、この発振回路１１により作り出された駆動信号
の電力変換を行なう出力回路１２とから形成され、この
出力回路１２は、ｓｉｎ波交流入力電極６、ＣＯＳ波交
流入力電極７および共通入力電極８に入力されている。

さらに、出力回路１２には、超音波モータ５の回転方向
を反転させる反転指令回路１３が接続されている。

制御回路３は、検出用電極９からの超音波モータ５の回
転情報を検出する検出回路１４、基ｉ！雷電圧発生する
基準電圧回路１５、検出回路１４の出力および基準電圧
回路１５の出力を比較し、この出力により発振回路１１
０周波数等を変化させる比較回路１６を有している。

そして、直流電源１からの直流をインバータ回路２で逆
変換し交流電力を供給して題名波モータ５を回転する。

このとき、検出用電極９から超音波上〜り５の回転数等
の情報を検出回路１４に入力する。そして、比較回路１
６で検出回路１４の出力を基準電圧回路１５の出力と比
較する。そうして、超音波モータ５の回転数が所望、の
回転数より低い場合は、発振回路１１にたとえば周波数
を低くするように出力し、反対に回転数が高い場合は周
波数を高くするように出力する。

また、超音波モータ５を逆転させるときは、反転指令回
路１３で出力回路１２に反転指令信号を出力し、超音波
モータ５を反転する。

そして、いずれの回転方向の場合も同一の検出回路１４
にて検出する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、超音波モータ５の検出用電極９から出力
される電圧は、第７図に示すように同じ回転数であって
も正転（ＣＷ）時と逆転（ＣＣＷ）時では出力される電
圧が異なる。

このため、正転時と逆転時では、同一に制御すると回転
数が異なってしまい、さらには正確な回転数を知ること
ができなくなるという問題を有している。

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、超音波モー
タの正転時および逆転時のいずれの場合でも正確な回転
数で制御できる超音波モータ用電源を提供することを目
的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の超音波モータ用電源は、超音波モータに接続さ
れこの超音波モータを駆動する駆動回路と、前記超音波
モータに設けられた検出用電極と、この検出用電極から
の出力を検出する検出回路、基準電圧を出力する基準電
圧回路および前記検出回路と前記基準電圧回路との出力
を比較する比較回路を有するとともに、これらのうち少
なくとも１つ以上は正転時用および逆転時用の回路を有
し正転時と逆転時を別個に設定して駆動回路の出力を制
御する制御回路とを備えたものである。

（作用） 本発明は、駆動回路の出力で超音波モータを駆動する。

このとき、超音波モータの検出用電極の出力を制御回路
に設けられた検出回路で検出し、検出回路の出力と基準
電圧回路の出力を比較回路で比較し、駆動回路の出力を
制御する。

なお、制御回路内の検出回路、基準電圧回路または比較
回路のうちのすくなくとも１つは正転時用のものと逆転
時用のものとを有し、それぞれ正転時または逆転時に応
じたものを用い超音波モータを制御する。

（実施例） 以下、本発明の超音波モータ用電源の一実施例を図面を
参照して説明する。

第１図において、２１は直流電源で、この直流電源２１
は駆動回路としてのインバータ回路２２およびこのイン
バータ回路２２の出力を制御する制御回路２３とから構
成されている電源回路２４に接続されている。また、こ
の電源回路２４には、超音波モータ２５が接続されてい
る。そして、この超音波モータ２５はｓｉｎ波交流入力
用のｓｉｎ波交流入力電極２６、ＣＯＳ波交流入力用の
ＣＯＳ波交流入力電極２７、共通電位の共通電位電極お
よび超音波モータ２５の回転数等の回転情報を出力する
検出用電極２９が設けられている。

インバータ回路２２は、発振回路３１でたとえば交流の
周波数に合わせたトリガ等を出力し、この発振回路３１
の出力に従って出力回路３２でたとえばスイッチング素
子を動作させることによりｓｉｎ波交流およびこのｓｉ
ｎ波交流より９０°進んだＣＯ３波交流を超音波モータ
２５に出力する。この出力回路３２には超音波モータ２
５の反転指令信号を出力する反転指令回路３３が接続さ
れている。

また、制御回路２３は、検出用電極２９の出力により、
超音波モータ２５の回転等を検出する検出回路が設けら
れるとともに、所望の回転数に対応する基準電圧を出力
する基準電圧回路３５が設けられ、これら検出回路３４
と基準電圧回路３５は比較回路３６に接続されている。

そして、この比較回路３６は、この比較回路３６の出力
によりたとえば発振周波数を変化させる発振回路３１に
接続される。

なお、基準電圧回路３５は正転時の回転数に対応する基
準電圧を出力する正転用基準電圧回路３５ａと、逆転時
の回転数に対応するＭ準電圧を出力する逆転用基準電圧
回路３５ｂとを有し、これらは反転指令回路３３の出力
に従って電気的に切換る切換スイッチ３５ｃを介して比
較回路３６に接続されている。

さらに、基準電圧回路３５は具体的には第２図に示す回
路構成が採られている。電源は抵抗４１および一端が接
地された定電圧用のツェナダイオード４２に接続されて
いる。また、抵抗４１とツェナダイオード４２の接続点
には、正転時および逆転時のそれぞれの設定電圧を設定
する可変抵抗４３．４４が設けられ、それぞれの可変抵
抗４３．４４の摺動子は、切換スイッチ３５ｃに接続さ
れている。

次に、上記実施例の動作について説明する。

まず、直流電源２１からの直流をインバータ回路２２の
発振回路３１の出力に従って出力回路３２でｓｉｎ波交
流およびＣＯＳ波交流に変換して出力する。

そして、超音波モータ２５を回転駆動する。

超音波モータ２５が回転することにより、検出用電極２
９から回転に関する情報たとえば回転数等の情報が出力
されて、検出回路３４で検出される。

そして、検出回路３４からの出力を、反転指令回路３３
の反転指令に従って切換えられる切換スイッチ３５ｃに
より、正転時には正転用基準電圧回路３５ａの基塩電圧
と、逆転時には逆転用基準電圧回路３５ｂの基準電圧と
、比較回路３Ｇで比較する。そして、超音波モータ２５
の回転速度が所望の回転速度より低いときは、たとえば
発振回路３１の発振周波数を増加するようにし、反対に
超音波モータ２５の回転速度が所望の回転速度より高い
ときは、発振周波数を減少するようにして回転速度を調
整する。

上記第１図および第２図に示す実施例によれば基Ｑ電圧
発生回路３５を、正転用基準電圧回路３５ａと逆転用基
準電圧回路３５ｂの２つ設けたことにより、第７図に示
すように、同じ回転速度で正転時と逆転時に検出用電極
２９からの出力電圧が異なっていても基準電圧自体も異
なるので、正転時、逆転時いずれの場合も正確な回転速
度で超音波モータ２５の回転を制御できる。

次に他の実施例を第３図および第４図を参照して説明す
る。

この実施例は、第１図および第２図に示す実施例におい
て、基準電圧回路３５を１つにし、比較回路３６を、超
音波モータ２５が正転時のときに用いる正転用比較回路
３６ａと超音波モータ２５が逆転時のときに用いる逆転
用比較回路３６ｂの２つにより構成したものである。

この制御回路２３は、検出回路３４が正転用比較回路３
６ａの入力端の一端および逆転用比較回路３６ｂの入力
端の一端に接続されるとともに、基準電圧回路３５が正
転用比較回路３６ａの入力端の他端および逆転用比較回
路３６ｂの入力端の他端に接続されている。そして、正
転用比較回路３６ａおよび逆転用比較回路３６ｂの出力
端は、反転指令回路３３からの反転指令に従って正転用
比較回路３６ａと逆転用比較回路３６ｂを切換える切換
スイッチ３６ｃを介して、インバータ回路２２に接続さ
れている。

この実施例の具体的回路を第４図を参照して説明する。

制御回路２３の検出回路３４の出力端は、正転用比較回
路３６ａおよび逆転用比較回路３６ｂの反転入力端に接
続され、基準電圧回路３５は、電源と接地間に抵抗５１
および定電圧用のツェナダイオード５２が直列に接続さ
れ、ツェナダイオード５２と並列に可変抵抗５３が設け
られ、この可変抵抗５３の可変摺動子は、正転用比較回
路３６ａおよび逆転用比較回路３６ｂの正転入力端に接
続され、これら正転用比較回路３６ａの出力端および逆
転用比較回路３６ｂの出力端は、切換スイッチ３６ｃを
介してインバータ回路２２に接続されている。

そうして、制御回路２３は、超音波モータ２５の回転方
向に従って切換スイッチ３６Ｃが切換えられ、超音波モ
ータ２５の正転時は正転用比較回路３６ａで検出回路３
４の出力と基準電圧回路３５の出力を比較する。反対に
、超音波モータ２５の逆転時は逆転用比較回路３６ｂで
検出回路３４の出力と基準電圧回路３５の出力を比較す
る。

上記第３図および第４図に示す実施例によれば比較回路
３６を、正転用比較回路３６ａと逆転用比較回路３６ｂ
の２つ設けたことにより、第７図に示すように、同じ回
転速度で正転時と逆転時に検出用電極２つからの出力電
圧が異なっていても、比較回路３６自体がそれぞれ正転
逆転に対応しているので、正確な回転速度で超音波モー
タ２５の回転を制御できる。

さらに、他の実施例を第５図および第６図を参照して説
明する。

この実施例は第１図および第２図に示す実施例において
基準電圧回路３５を１つにし、超音波モータ２５が正転
のときに用いる正転用検出回路３４ａと超音波モータ２
５が逆転時のときに用いる逆転用検出回路３４ｂの２つ
により構成したものである。

制御回路２３の検出回路３４は、検出用電極２９に反転
指令回路３３の反転指令信号に従って切換る切換スイッ
チ３４ｃで正転用検出回路３４ａの入力端または逆転用
検出回路３４ｂの入力端に切換え接続されている。そし
て、正転用検出回路３４ａの出力端と逆転用検出回路３
４ｂの出力端は、基準電圧回路３５とともに比較回路３
６に接続されている。

この実施例の具体的な回路を第６図を参照して説明する
。

切換スイッチ３４ｃの切換端子の一端には、抵抗６１お
よび一端が接地された可変抵抗６２が直列に接続されて
いる。この可変抵抗６２の摺動子からはダイオード６３
、抵抗６４およびダイオード６５を介して比較回路３６
の反転入力端子に接続され、ダイオード６３と抵抗６４
の接続点には一端が接地されたコンデンサ６６および一
端が接地された抵抗６７が接続されている。

また、切換スイッチ３４ｃの切換端子の他端には、一端
が接地された可変抵抗６８が接続されている。この可変
抵抗６８の摺動子からはダイオード６９、抵抗７０およ
びダイオード７１を介して比較回路３Ｇの反転入力端子
に接続され、ダイオード６９と抵抗１０の接続点には一
端が接地されたコンデンサ７２および一端が接地された
抵抗７３に接続されている。

さらに、比較回路３６の正転入力端子には、基準電圧回
路３５が接続されている。この基準電圧回路３５は電源
から抵抗７４および一端が接地された定電圧用のツェナ
ダイオード７５に接続され、抵抗７４とツェナダイオー
ド７５の接続点には一端が接続された可変抵抗７Ｇが接
続され、この可変摺動子が比較回路３６の正転入力端子
に接続されている。

そうして、制御回路２３は、超音波モータ２５の回転方
向に従って切換スイッチ３４Ｃが切換えられ、超音波モ
ータ２５の正転時は正転検出回路３４ａで検出用電極２
９からの出力を検出する。反対に、超畠波モータ２５の
逆転時は逆転用検出回路３４ｂで検出用電極からの出力
を検出する。

上記第５図および第６図に示す実施例によれば検出回路
３４を正転用検出回路３４ａと逆転用検出回路３４ｂの
２つ設けたことにより、第７図に示すように、同じ回転
速度で正転時と逆転時に検出用電極２９からの出力電圧
が異なっていても、検出回路３４自体がそれぞれ正転、
逆転に対応して設定されているので、正確な回転速度で
超音波モータ２５の回転を制御できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、検出回路、基準電圧回路および比較回
路のうち少なくとも１つ以上正転時用および逆転時用の
回路を設け、超音波モータの正転時および逆転時に、そ
れぞれ別個の回路で制御するので、超音波モータの正転
時および逆転時のいずれの場合でも正確な回転数で制御
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の超音波モータ用電源の一実施例を示す
ブロック図、第２図は同上一部を示す回路図、第３図は
他の実施例を示すブロック図、第４図は同上一部を示す
回路図、第５図はさらに他の実施例を示すブロック図、
第６図は同上一部を示す回路図、第７図は超音波モータ
の正転時および逆転時の電圧と回転数を示すグラーノ、
第８図は従来例を示すブロック図である。 ２２・・駆動回路としてのインバータ回路、２３・・制
御回路、２５・・超音波モータ、２９・・検出用電極、
３４．３４ａ　、　３４ｂ　−−検出回路、３５．３５
ａ　。 ３５ｂ−−Ｉｌｙ；電圧回路、　３６．３６ａ　、　３
６ｂ　−−比較回路。 虫 羊主貝 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　超音波モータに接続されこの超音波モータを駆
   動する駆動回路と、 前記超音波モータに設けられた検出用電極と、この検出
   用電極からの出力を検出する検出回路、基準電圧を出力
   する基準電圧回路および前記検出回路と前記基準電圧回
   路との出力を比較する比較回路を有するとともに、これ
   らのうち少なくとも１つ以上は正転時用および逆転時用
   の回路を有し正転時と逆転時を別個に設定して駆動回路
   の出力を制御する制御回路と を備えたことを特徴とする超音波モータ用電源。