JPH02168877A - モータの停止装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、モータを速やかにかつ確実に停止させるモー
タの停止装置に関するものである。

従来の技術 近年、磁気や光を利用した記録再生装置の多機能化が進
み、これらの装置に搭載されるモータの高付加価値化が
要求されている。特にモータの停止については、速やか
にかつ確実に停止させることが要求されており、従来か
ら種々の方法が提案されている。

このようなモータの停止装置の従来技術としては、例え
ば、所定の回転数を設定し、モータ停止指令からその回
転数までは、モータに最大の減速トルクを与えて減速し
、所定の回転数に達した時点で減速トルクを停止するも
のが一般的である。

しかし、このような停止装置については、減速トルクを
解除する回転数の検出に誤差が生じた場合、なかなか停
止しない、あるいは逆転する等の問題点がある。

上記問題点の改善策として、モータの回転数に応じて減
速トルクを発生し、速やかにしかも逆転することなく安
定に停止させる方法が特開昭６０１６２４９１号公報、
あるいは特開昭６１−２４０８６９号公報等に示されて
いる。

第５図は特開昭６０−１６２４９１号公報に示されてい
る従来のモータの停止装置の構成図、および動作説明図
であるが、その動作は、周波数発電機１００１によりモ
ータ１００２の回転数を検出し、モータ停止指令発生後
、スイッチ１００４をｂ側に接続し、周波数発電機１０
０１の出力を単安定マルチバイブレータ１００７を介し
てモータ駆動回路１００６に入力することにより、モー
タ回転数に応じて減速トルクを制御するものである。そ
の結果、モータ回転数が高い間、減速トルクは大きく、
急速に回転数は低下し、回転数が低くなると、減速トル
クは小さ（なり、回転数の低下は緩やかとなる。その様
子は第５図（ｂ）に示す通りである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記した従来のモータの停止装置は、周波
数発電機を利用して回転数検出を行っているため、減速
によりある程度回転数が低下すると、周波数発電機の出
力電圧が減少し、回転数検出が困難となる。従って、完
全停止まで回転数に応じた減速トルクをモータに供給す
るには限界があり、完全停止前に減速トルクの供給が終
了し、その後モータ自身の損失により徐々に減速し、完
全停止することにする。

従来のモータの停止装置はこのような問題を有していた
。

本発明は上記問題に鑑み、速やかにモータを完全停止さ
せることができるモータの停止装置を提供するものであ
る。

課題を解決するための手段 上記問題を解決するために本発明のモータの停止装置は
、複数相のモータ駆動コイルと、前記駆動コイルに順次
通電を行い、モータに順方向または逆方向のトルクを与
えるモータ駆動手段と、モータ駆動および停止の指令信
号を判別する判別回路と、前記判別回路の出力が停止状
態を意味するとき、前記モータ駆動手段の発生トルク方
向をモータが停止する方向に切り換えるトルク方向切り
換え回路と、前記モータ駆動手段の発生トルクを減衰さ
せるトルク減衰手段により構成し、前記トルク減衰手段
を、モータ給電電流を制限する電流制限手段と、前記電
流制限手段による電流制限レベルを決定する基準信号源
により構成して、前記判別回路から停止状態を意味する
信号が出力された後、前記基準信号源の出力をステップ
状に減衰させるよう構成したものである。

作　　用 本発明は上記した構成によってモータの停止指令後、減
速トルクをステップ状に減衰させ、モータ停止時に減速
トルクが零となるよう設定することにより、完全停止ま
で減速トルクを減衰させつつ維持することができ、モー
タの速やかな完全停止が可能となる。

実施例 以下本発明の第１の実施例のモータの停止装置について
、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例におけるモータの停止装
置の回路構成図を示すものである。第１図において、モ
ータ駆動コイル１〜３の一端は共通で、前記駆動コイル
１の他端はコンデンサ４と抵抗５の直列回路を介して接
地されると共に駆動トランジスタ１１および１４のコレ
クタに接続される。また、前記駆動コイル２の他端はコ
ンデンサ６と抵抗７の直列回路を介して接地されると共
に駆動トランジスタ１２および１５のコレクタに接続さ
れる。また、前記駆動コイル３の他端はコンデンサ８と
抵抗９の直列回路を介して接地されると共に駆動トラン
ジスタ１３および１６のコレクタに接続される。前記駆
動トランジスタ１１〜１３の各エミッタは正側給電線路
に接続され、前記駆動トランジスタ１４〜１６の各エミ
ッタは共通で、抵抗１７を介して接地される。２０〜２
２は可動子の位置検出器であり、この位置検出器２０〜
２２の一方の入力端子は共通で、抵抗１８を介して正側
給電線路に接続され、他方の入力端子は共通で、抵抗１
９を介して接地される。前記位置検出器２０〜２２の各
出力は、増幅器２３〜２５にそれぞれ入力され、前記増
幅器２３〜２５の各出力は通電切り換え回路２６、電力
増幅器２７を介して前記駆動トランジスタ１１〜１６の
各ベースに伝達される。

ここで、前記各構成要素１１〜２７はモータ駆動手段１
０を構成している。

５００はモータ停止指令入力端子であり、比較器３１の
一方の入力に接続され、前記比較器３１の他方の入力は
バイアス電源３２に接続されている。

ここで、前記各構成要素３１〜３２は判別回路３０を構
成し、前記比較器３１の出力は前記判別回路３０の出力
を成している。

前記判別回路３０の出力は反転ゲート３３に入力され、
前記反転ゲート３３の一方の出力は、トルク方向切り換
え回路４０を介して前記通電切り換え回路２６に伝達さ
れ、他方の出力は、エミッタ接地されたトランジスタ８
１のベースに接続されると共に定電流源８０を介して正
側給電線路に接続される。

前記トランジスタ８１のコレクタと基準発振器７１の出
力はダウンカウンタ回路１０１に接続され、前記ダウン
カウンタ回路の出力はＤ−Ａコンバータ１０２の入力に
接続される。前記Ｄ−Ａコンバータの出力は差動増幅器
９１の非反転入力に接続される。前記差動増幅器９１の
出力はコレクタ接地されたトランジスタ９２〜９４の各
ベースに接続され、前記トランジスタ９２〜９４の各エ
ミッタは前記駆動トランジスタ１４〜１６の各ベースに
それぞれ接続される。前記差動増幅器９１の反転入力は
前記駆動トランジスタ１４〜１６の各共通エミッタに接
続されている。

ここで、前記各構成要素９１〜９４，１０１〜１０２は
トルク減衰手段９０を構成し、９１〜９４は電流制限手
段９５，１０１〜１０２は基準信号源１００を構成して
いる。

以上のように構成されたモータの停止装置について、以
下その動作を説明する。

モータ停止指令入力端子５００にモータ停止指令信号が
入力されると、判別回路３０および反転ゲート３３を介
してトルク方向切り換え回路４０が動作し、モータ駆動
手段１０は現在のモータ駆動方向と逆方向の駆動トルク
をモータに供給するように動作する。同時にトランジス
タ８１はＯＮ状態となる。減速トルクの大きさは、電流
制限手段９５により制限されるモータ駆動電流に応じて
決定され、そ・の値は基準信号源１００の出力ｖｒに対
応する。トランジスタ８１からの信号はダウンカウンタ
回路１０１のリセット信号として動作し、トランジスタ
８１がＯＦＦのときはダウンカウンタ回路はリセット状
態となっている。モータ停止指令信号が入力された時、
トランジスタ８１はＯＮＬ、ダウンカウンタ回路が基準
発振器７１から入力されるクロックパルスをカウントし
はじめ、ダウンカウンタ回路のディジタル信号出力は、
次段のＤ−Ａコンバータ１０２によりアナログ信号に変
換され基準信号源１００の出力Ｖｒとして出力される。

従って基準信号源１００の出力Ｖｒは、モータ停止指令
信号が入力されると同時に、初期値Ｖｒｏからステップ
状に徐々に減衰する。減衰トルクが発生している間、モ
ータは減速を続け、基準発振器の周波数を選択すること
により、モータが完全停止するまで減速トルクを供給し
続けてモータの完全停止と共に減速トルクを零とするこ
とが可能となる。従ってモータを速やかに完全停止させ
ることができる。

この様子を第２図に示す。

以上のように本実施例によれば、モータ停止指令後、モ
ータに減速トルクを供給し、同時に減速トルクをステッ
プ状に減衰させることにより、完全停止が可能なモータ
の停止装置を構成することができる。

以下本発明の第２の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。

第３図は本発明の第２の実施例を示すモータの停止装置
の回路構成図である。

第３図において、既に説明したモータの停止装置と同一
部分については、同一符号を付し、その説明を省略する
。第３図において、５１〜５３はヒステリシス付比較器
であり、前記ヒステリシス付比較器５１〜５３の各入力
は位置検出器２０〜２２の各出力が増幅器２３〜２５を
介して接続され、前記ヒステリシス付比較器５１〜５３
の各出力はそれぞれ反転ゲート５４〜５６に入力される
。

前記反転ゲート５４および５５の出力の一つは共に反転
ゲート５７に入力され、前記反転ゲート５５の他の出力
の一つと前記反転ゲート５６の出力の一つは共に反転ゲ
ート５８に入力され、前記反転ゲート５４の他の出力お
よび前記反転ゲート５６の他の出力の一つは共に反転ゲ
ート５９に入力される。前記反転ゲート５７〜５９の各
出力は共通で、反転ゲート６０を介してカウンタ回路７
２に入力、すなわち減速検知手段７０に入力される。

ここで、前記各構成要素５１〜６０は速度検出器５０を
構成している。

また、反転ゲート５５および５６の出力は方向検出回路
１１０にも接続され、前記方向検出回路１１０の出力は
反転ゲート３３の出力と共にトルク方向切り換え回路４
０に接続される。

前記速度検出器５０は、基準発振器７１と共にカウンタ
回路７２に入力され、前記カウンタ回路７２の出力は反
転ゲート７３の入力および反転ゲート７４の出力に接続
される。前記反転ゲート７３の出力の一方は前記反転ゲ
ート７４の入力および反転ゲート７５の出力に接続され
る。前記反転ゲート７５０入力へは前記反転ゲート３３
の出力の一つが反転ゲート７６を介して接続されている
。

前記反転ゲート３３の他の出力の一つは、前記反転ゲー
ト７３の他の出力と共に反転ゲート７７の入力に接続さ
れ、前記反転ゲート７７の出力は反転ゲート７８および
７９に入力され、前記反転ゲート７８．７９の各出力は
共通で、トランジスタ８１のヘースに接続される。

ここで前記各構成要素７１〜７９は減速検知手段７０を
構成している。

ダウンカウンタ回路１０１には、前記トランジスタ８１
のコレクタ出力と、前記反転ゲート３３の出力き、基準
発振器７１が接続される。

上記のように構成されたモータの停止装置について、以
下その動作を説明する。

第１図に示したモータの停止装置と同様に、モータ停止
指令信号が端子５００に入力されると、モータにはステ
ップ状に減衰する減速トルクが供給され、完全停止に至
る。しかしながら、減速トルク減衰時間やモータ負荷の
バラツキにより、モータの完全停止のタイミングで減速
トルクが零とならない場合、減速不足や減速過剰のため
、なかなか停止しないあるいは逆転方向に加速をはじめ
る等の問題を生じる可能性がある。これを改善するため
、方向検知回路１１０をトルク方向切り換え回路４０に
作用させている。すなわち、方向検知回路１１０により
実際のモータ駆動方向を検知し、その出力をトルク方向
切り換え回路４０に作用させることにより、常にモータ
駆動方向に対して、停止する方向に減速トルクが動作す
るよう構成している。これにより、モータが過剰減速さ
れ、逆転に至っても、方向検知回路１１０により逆転し
たことを検知し、トルク方向を切り換え、常にモータが
停止する方向に減速トルクを作用させることができる。

また、高速回転のモータあるいは慣性負荷の大なるモー
タのように、比較的停止に時間を要するモータにおいて
は、減速トルクの減衰時間を長（設定する必要がある。

これを改善するため、速度検出器５０および減速検知手
段７０を設け、モータ停止指令後、所定の速度までモー
タが減速されるまでは、発生可能な最大の減速トルクで
減速し、所定の速度に達した時点で減速トルクを時間に
応じて減衰させるようにしたものである。

具体的動作は以下に説明する通りである。

すなわち、モータ停止指令入力端子５００より停止指令
が入力されると、判別回路３０および反転ゲート３３を
介してトルク方向切り換え回路４０が動作し、モータ駆
動手段１０は現在のモータ駆動方向と逆方向の駆動トル
ク、すなわち減速トルクをモータに供給するようになる
。従ってモータは減速され、それに伴い速度検出器５０
のモータ速度に応じた出力周波数が低下する。この出力
周波数−周期の間、一定周波数のクロックを出力する基
準発振器７１の出力クロックをカウンタ回路７２により
カウントし、そのカウント数が前記カウンタ回路７２に
予め設定された所定の値に達した時点で、前記カウンタ
回路７２の出力をＬｏｗとし、モータが減速されたこと
を検知する。すなわち、カウンタ回路７２の出力は、モ
ータが所定の速度に減速された時点でＬｏｗとなり、そ
れ以前は高インピーダンスとなるよう動作する。一方、
モータ停止指令信号が端子５００より入力された時、反
転ゲート３３の出力は高インピーダンスとなり、それに
伴い反転ゲート７５の出力も高インピーダンスとなって
いる。また、反転ゲート７３゜７４はフリップフロップ
回路を成しており、停止指令信号入力直後、反転ゲート
７３の出力はり。

Ｗ、反転ゲート７４の出力は高インピーダンスとなって
いる。

従って、モータが減速されたことを検知する前、すなわ
ちカウンタ回路７２の出力が高インピーダンスの時、反
転ゲート７３の出力Ｌｏｗとなり、その出力は反転ゲー
ト７７を介して反転ゲート７８．７９の出力をＬｏｗと
する。その結果、トランジスタ８１はＯＦＦされる。

また、モータが減速されたことを検知した後、すなわち
カウンタ回路７２の出力がＬｏｗの時、反転ゲート７３
の出力は高インピーダンスとなり、その出力は反転ゲー
ト７７を介して反転ゲート７８．７９の出力を高インピ
ーダンスとする。その結果、トランジスタ８１は定電源
８０によりＯＮされる。

一方、ダウンカウンタ回路１００は反転ゲート３３の出
力により、モータの起動指令信号が入力されるとリセッ
ト動作を行い、モータの停止指令信号が入力されるとリ
セット状態が解除される。

この時、トランジスタ８１のコレクタ出力により、減速
検知信号が入力されると、基準発振器７１からのクロッ
クパルスのカウントが開始される。

従って、モータの停止指令信号が入力された後、モータ
が減速されたことを検知するとトランジスタ８１がＯＮ
ｔ、、ダウンカウンタ回路１０１が動作を始め、Ｉ）−
Ａコンバータ１０２にダウンカウンタ回路出力の情報を
送ることにより、基準信号源の出力Ｖｒは初期値Ｖｒｏ
からステップ状に徐々に減衰する。

すなわち、モータ停止指令後、所定の速度までが減速さ
れるまでは一定の減速トルクを減速し、所定の速度に達
した時点で減速トルクをステップ状に減衰させるよう動
作する。

第４図に第３図におけるモータの停止装置の動作を示す
。

以上のように本実施例によれば、可動子の位置検出器の
出力を基のモータの速度検出を行い、その検出出力に基
づき減速検知を行っているので、停止直前まで最大減速
トルクをモータに供給し、停止時間を短縮することが可
能であり、また、減速検知後、減速トルクを時間的に減
衰させることにより、完全停止の瞬間までモータに減速
トルクを供給し、速やかな完全停止を実現する。さらに
、方向検知回路により実際のモータ駆動方向を検知し、
減速トルクが常にモータを停止させる方向に作用するよ
う構成することにより、減速トルクの減衰時間やモータ
負荷のバラツキによるモータの逆転加速等は防止され、
速やかで安定に停止するモータの停止装置を実現できる
。

発明の効果 以上のように本発明は、トルク減衰手段を設け、モータ
停止の過程においてモータ減速トルクを減衰させること
により、完全停止の瞬間までモータに減速トルクを供給
し、速やかなモータ停止を可能としている。また、可動
子の位置検出器の出力によりモータの速度を検出する速
度検出器を設け、その出力に基づき減速検知手段により
減速検知を停止直前まで行い、その間最大減速トルクを
モータに供給することにより、停止時間の短縮化を可能
としている。さらに、方向検知回路を設け、実際の駆動
方向に対して常に停止方向に減速トルクが作用するよう
構成することにより、減速トルク減衰時間やモータ負荷
のバラツキに起因する減速不足や減速過剰による停止時
間の不安定さを解消している。

また、電流制限の基準電圧を量子化し、ステラプ状に減
衰させているので、ＩＣ化に際し、コンデンサなどの外
付部品が不要となり、低価格化、省スペース化等が実現
できる。

上記した効果により、安定で速やかに停止可能なモータ
の停止装置を実現できる。

４、図面の簡単説明 第１図は本発明の第１の実施例におけるモータの停止装
置の回路構成図、第２図は第１図の動作説明図、第３図
は本発明の第２の実施例におけるモータの停止装置の回
路構成図、第４図は第３図の動作説明図、第５図は従来
例におけるモータの停止装置の回路構成図および動作説
明図である。

１〜３・・・・・・駆動コイル、１０・・・・・・モー
タ駆動手段、２０〜２２・・・・・・位置検出器、３０
・・・・・・判別回路、４０・・・・・・トルク方向切
り換え回路、５０・・・・・・速度検出器、７０・・・
・・・減速検知手段、９０・・・・・・トルク減衰手段
、１１０・・・・・・方向検知回路。

代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名停ｄ怜 ＵＵ’／ 時間鼾）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数相のモータ駆動コイルと、前記駆動コイルに順次通
   電を行い、モータに順方向または逆方向のトルクを与え
   るモータ駆動手段と、モータ駆動および停止の指令信号
   を判別する判別回路と、前記判別回路の出力が停止状態
   を意味するとき、前記モータ駆動手段の発生トルク方向
   をモータが停止する方向に切り換えるトルク方向切り換
   え回路と、前記モータ起動手段の発生トルクを減衰させ
   るトルク減衰手段により構成し、前記トルク減衰手段を
   、モータ給電電流を制限する電流制限手段と、前記電流
   制限手段による電流制限レベルを決定する基準信号源に
   より構成し、前記判別回路から停止状態を意味する信号
   が出力された後、トルクがステップ状に減衰するように
   前記基準信号源の出力をステップ状にしたモータの停止
   装置。