JPH02285972A - Drive for vibration wave motor - Google Patents

Drive for vibration wave motor

Info

Publication number
JPH02285972A
JPH02285972A JP1105311A JP10531189A JPH02285972A JP H02285972 A JPH02285972 A JP H02285972A JP 1105311 A JP1105311 A JP 1105311A JP 10531189 A JP10531189 A JP 10531189A JP H02285972 A JPH02285972 A JP H02285972A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wave motor
vibration wave
signal
frequency
stator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1105311A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Segawa
哲 瀬川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP1105311A priority Critical patent/JPH02285972A/en
Publication of JPH02285972A publication Critical patent/JPH02285972A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the weight and to save the space by obtaining driving voltage through switching operation. CONSTITUTION:A drive for a vibration wave motor 7 comprises oscillators 1, 6, a current transformer 2, a smoothing circuit 3, switching circuits 4, 5, and a low voltage power source 8. Switching frequency of switching circuits 4, 5 is set to match with the resonance frequency of the stator of the motor 7. By such arrangement, a group of signals 1B outputted from the smoothing circuit 3 are switched to produce driving signals 1C, 1D to be fed to the motor vibrator.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は振動波モータの駆動装置に関し、特に超音波を
駆動源としてモータの回転速度を制御する振動波モータ
の駆動装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a vibration wave motor drive device, and more particularly to a vibration wave motor drive device that uses ultrasonic waves as a drive source to control the rotational speed of the motor.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

まず、従来の振動波モータの駆動装置について説明する
前に、進行波を用いた振動波モータの動作原理について
説明する。
First, before explaining a conventional vibration wave motor drive device, the operating principle of a vibration wave motor using traveling waves will be explained.

第3図は一般的な振動波モータの構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a general vibration wave motor.

第3図に示すように、一般的な進行波を利用した振動波
モータ7は、弾性体からなる共振子19の裏面に、この
共振子19と同様な形状の振動子20を接合して一体化
したステータ23を構成している。このステータ23の
右方には、同様にロータ24が設けられており、皿ばね
22等の加圧手段によって所定の圧力で押圧されている
。ロータ24がステータ23に対して摺動する面には、
耐摩耗性を有する材料、例えば芳香族ポリイミド繊維を
充填材とし且つポリウレタン樹脂をマトリックスとした
複合プラスチック材料等で形成したライニング21を設
けており、かかるライニングによりステータ23との摩
耗を防止している。
As shown in FIG. 3, a vibration wave motor 7 that uses a general traveling wave is constructed by bonding a vibrator 20 having the same shape as the resonator 19 to the back surface of a resonator 19 made of an elastic body. This constitutes a stator 23 that is A rotor 24 is similarly provided on the right side of the stator 23, and is pressed with a predetermined pressure by a pressure means such as a disc spring 22. On the surface where the rotor 24 slides against the stator 23,
A lining 21 made of a wear-resistant material, such as a composite plastic material with aromatic polyimide fiber as a filler and a polyurethane resin as a matrix, is provided, and this lining prevents wear with the stator 23. .

−E述した振動波モータ7における振動子20は−a的
に圧電素子が用いられているが、この振動子20は電極
を2つの電極群に区分し、λ/4(但し、λはステータ
23の固有振動モードの波長)だけ周方向にずらして配
置する。この状態で2つの電極群にそれぞれ時間的位相
をπ/ (r ad〕ずらした交流電圧を印加すると、
バイメタル効果によりステータ23にたわみ振動が発生
する。その結果、2組の電極に位置および位相とも互い
にπ/ 2 (r a d )ずつずれた二つの定在波
が発生し、それらが共振子1つ上で合成されて進行波と
なる。
-E The vibrator 20 in the vibration wave motor 7 mentioned above uses a piezoelectric element, but this vibrator 20 divides the electrodes into two groups of electrodes, λ/4 (where λ is the stator). 23 wavelength of the natural vibration mode) in the circumferential direction. In this state, when an AC voltage with a temporal phase shifted by π/ (rad) is applied to the two electrode groups,
Flexural vibration occurs in the stator 23 due to the bimetal effect. As a result, two standing waves whose positions and phases are shifted by π/2 (r a d ) are generated in the two sets of electrodes, and these waves are combined on one resonator to form a traveling wave.

第4図<a)〜(d)はそれぞれ従来の進行波を利用し
た振動波モータの原理を説明するロータとステータ接触
部の拡大図である。
FIGS. 4A to 4D are enlarged views of the contact portion between the rotor and the stator, respectively, illustrating the principle of a conventional vibration wave motor using traveling waves.

第4図(a)〜(d)に示すように、振動波形を有する
信号を入力してステータ23に進行性のたわみ振動を発
生させると、ステータ23上の進行波は、ステータ23
の表面上の一つの点Eに着目したとき、点Eは楕円状の
F軌跡25を描く。
As shown in FIGS. 4(a) to 4(d), when a signal having a vibration waveform is input to generate progressive deflection vibration in the stator 23, the traveling wave on the stator 23
When focusing on one point E on the surface of , point E draws an elliptical F locus 25.

ロータ24はステータ23の進行波の頂点に接触してお
り、楕円の頂点の軌跡の方向へ摩擦によって移動できる
ため、ロータ24は進行波の進行方向とは逆の方向、す
なわち左に進む。従って、ロータ24はステータ23上
の進行波の進行方向とは逆の方向に回転する。
Since the rotor 24 is in contact with the apex of the traveling wave of the stator 23 and can be moved by friction in the direction of the locus of the apex of the ellipse, the rotor 24 moves in the opposite direction to the traveling direction of the traveling wave, that is, to the left. Therefore, the rotor 24 rotates in a direction opposite to the traveling direction of the traveling wave on the stator 23.

さて、上述した振動子20に入力する駆動信号をいろい
ろと変化させることにより、振動波モータの回転速度を
制御することができる0例えば、前述したような位相の
異なる2つ以上の高周波の電気信号を入力すればよい。
Now, by varying the drive signal input to the vibrator 20 described above, the rotational speed of the vibration wave motor can be controlled. All you have to do is enter.

かかる振動波モータの回転数を制御する方法としては、
工技院からの文献、「超音波モータの特性とサーボ制御
」(1987年1月22日発行)にも説明されているよ
うに、高周波信号の振幅、高周波信号の周波数、2つ以
上の高周波信号の位相差の3種類のパラメータを変化さ
せる方法がある。
A method for controlling the rotation speed of such a vibration wave motor is as follows.
As explained in the literature from the Institute of Technology, "Characteristics of Ultrasonic Motors and Servo Control" (published January 22, 1987), the amplitude of a high frequency signal, the frequency of a high frequency signal, the frequency of two or more high frequencies There is a method of changing three types of parameters of signal phase difference.

しかし、この3種類のパラメータのうち、周波数と位相
差を変化させる場合においては、振動波モータを駆動す
る最適な条件を意図的にずらして回転速度の制御を行う
ことになるので、振動波モータの効率が低下する問題が
ある。
However, when changing the frequency and phase difference among these three types of parameters, the optimal conditions for driving the vibration wave motor must be intentionally shifted to control the rotation speed. There is a problem that the efficiency of the system decreases.

これに対し、高周波信号の振幅を制御する方法について
は、振動波モータの最適条件を保持した状態で回転数を
制御できる。しかしながら、この振幅制御の方法におい
ては、以下に説明するように駆動装置の小形化および軽
量化は困難である。
On the other hand, the method of controlling the amplitude of the high frequency signal allows the rotation speed to be controlled while maintaining the optimum conditions for the vibration wave motor. However, with this amplitude control method, it is difficult to reduce the size and weight of the drive device, as will be explained below.

以下に、かかる高周波信号の振幅を制御する従来の振動
波モータ駆動装置を説明する。
A conventional vibration wave motor drive device that controls the amplitude of such a high frequency signal will be described below.

第5図はかかる従来の一例を示す振動波モータ駆動装置
のブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram of a vibration wave motor drive device showing an example of such a conventional vibration wave motor drive device.

第5図に示すように、従来の駆動装置は振動波モータ7
のステータ(第3図に示す23)が共振状態となるよう
な周波数をもつ振動性の電気信号を生成する発振器1を
有している。この振動波モータ7の回転速度は、振幅制
御回路30に入力される電気信号30Aの振幅により変
化するので、振幅制御回路30により発振器1で生成さ
れる信号の振幅を制御する。この高周波の電気信号は位
相器26に入力され、π/2 (RAD)の位相差があ
る2種以上の振動性の信号26A、26Bが。
As shown in FIG. 5, the conventional drive device uses a vibration wave motor 7.
The stator (23 shown in FIG. 3) has an oscillator 1 which generates an oscillatory electrical signal having a frequency such that the stator (23 shown in FIG. 3) is in a resonant state. Since the rotational speed of the vibration wave motor 7 changes depending on the amplitude of the electric signal 30A input to the amplitude control circuit 30, the amplitude control circuit 30 controls the amplitude of the signal generated by the oscillator 1. This high-frequency electrical signal is input to a phase shifter 26, and two or more types of oscillatory signals 26A and 26B having a phase difference of π/2 (RAD) are generated.

生成される。増幅器27.28は前記振動性信号26A
、26Bを受けて電圧増幅し、振動波モータ7の振動子
(第3図の20)に入力する。−方、増幅器27.28
は直流90V程度の高電圧電源29により安定化された
高電圧が供給される。この高電圧電源2つは増幅器27
.28におけるパワートランジスタが飽和状態になるの
を防止し、しかも負荷の増減に対して安定した高電圧お
よび電流を供給するために大容量の電源トランスやパワ
ートランジスタから構成される装置第6図は第5図に示
す増幅器の回路図である。
generated. Amplifiers 27,28 provide the oscillatory signal 26A.
, 26B, the voltage is amplified and input to the vibrator (20 in FIG. 3) of the vibration wave motor 7. - side, amplifier 27.28
A stabilized high voltage is supplied by a high voltage power supply 29 of about 90 VDC. These two high voltage power supplies are the amplifier 27
.. In order to prevent the power transistor in 28 from becoming saturated and to supply a stable high voltage and current to changes in load, a device consisting of a large-capacity power transformer and power transistor is shown in Figure 6. FIG. 6 is a circuit diagram of the amplifier shown in FIG. 5;

第6図に示すように、増幅器27における信号電圧VD
DおよびVIは高電圧電源2つより供給される信号であ
る。まず、入力信号34はドライバ増幅器33により増
幅され、さらにパワートランジスタ31および32によ
り電圧増幅および電流増幅されて振動波モータ7の振動
子(第3図の20)に供給する出力信号35が生成され
る。これらパワートランジスタ31および32は前述し
たような高電圧電源より駆動される際に発熱を伴うため
、大きな放熱器を必要としている。
As shown in FIG. 6, the signal voltage VD at the amplifier 27
D and VI are signals supplied from two high voltage power supplies. First, the input signal 34 is amplified by the driver amplifier 33, and further voltage and current amplified by the power transistors 31 and 32 to generate an output signal 35 to be supplied to the vibrator (20 in FIG. 3) of the vibration wave motor 7. Ru. These power transistors 31 and 32 generate heat when driven by the high voltage power supply as described above, and therefore require a large heat sink.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上述した従来の振動波モータの駆動装置は高圧の直流安
定化電源と、電圧増幅のためのパワートランジスタ用放
熱器とが必要となるので、駆動装置が重く且つ寸法も大
きくなるという欠点がある。
The conventional vibration wave motor drive device described above requires a high-voltage DC stabilized power source and a power transistor heatsink for voltage amplification, which has the disadvantage that the drive device is heavy and large in size.

本発明の目的は、かかる放熱量を低減させるとともに、
軽量化および省スペースを実現する振動波モータ駆動装
置を提供することにある。
The purpose of the present invention is to reduce the amount of heat dissipated, and
An object of the present invention is to provide a vibration wave motor drive device that realizes weight reduction and space saving.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の振動波モータ駆動装置は、電気信号を入力して
機械振動に変換する振動子と前記振動子に結合された共
振子を有するステータおよび前記ステータに加圧されて
接触するロータから成る振動波モータと、前記ステータ
の振動子に入力する振動波形を有する電気信号を生成す
る電気回路とを備えた振動波モータ駆動装置において、
前記ロータの速度指令に応じて連続的に電圧が変化する
信号を受けて周波数が変化する第一の発振器と、前記第
一の発振器からの信号を受けて低電圧電源の電圧を昇圧
する変成器と、前記変成器の出力信号を平滑する電圧平
滑回路と、前記振動波モータのステータを振動させる信
号に応じた周波数を生成する第二の発振器と、前記電圧
平滑回路から得られる電気信号を前記第二の発振器から
得られる周波数で制御されて前記の振動波モータの振動
子に高周波振動電圧を供給する第一および第二のスイチ
ング回路とを含むことを特徴としている。
The vibration wave motor drive device of the present invention includes a vibrator that inputs an electric signal and converts it into mechanical vibration, a stator having a resonator coupled to the vibrator, and a rotor that is pressurized and contacts the stator. A vibration wave motor drive device comprising a wave motor and an electric circuit that generates an electric signal having a vibration waveform input to the vibrator of the stator,
a first oscillator whose frequency changes in response to a signal whose voltage continuously changes according to the speed command of the rotor; and a transformer which boosts the voltage of the low voltage power supply in response to the signal from the first oscillator. a voltage smoothing circuit that smoothes the output signal of the transformer; a second oscillator that generates a frequency corresponding to a signal that vibrates the stator of the vibration wave motor; The present invention is characterized in that it includes first and second switching circuits that are controlled by the frequency obtained from the second oscillator and supply a high-frequency oscillating voltage to the vibrator of the oscillating wave motor.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示す振動波モータ駆動装置
のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a vibration wave motor drive device showing one embodiment of the present invention.

第1図に示すように、本実施例は外部信号を用いて周波
数が制御できる発振器1に回転速度に対応したアナログ
信号IAを入力する。発振器1の出力は数V程度の低電
圧電源8に接続された変成器2により昇圧され、平滑回
路3で発振器1による高周波の振動成分を除去する。平
滑回路3で平滑された信号群IBの電圧は発振器1の周
波数が高い場合には高く、また周波数が低い場合には低
くなる。従って、アナログ信号IAが変化すれば、平滑
回路3の出力信号群IBの電圧もそれにつれて変化する
。この平滑回路3を通った信号群IBはスイッチング回
路4および5により振動波モータ7の共振周波数を周期
とする駆動信号群ICおよびIDが生成される。一方、
発振器6はスイッチング回路4および5のスイッチング
のタイミングを制御する発振器であり、この発振器6で
生成される信号は振動波モータ7におけるステータの共
振周波数の4逓倍の周波数とし、共振周波数をπ/4’
[RAD]づつに分割したものに相当する。このため、
発振器6で発生する信号のうち隣合う信号をスイッチン
グ回路4および5に入力することにより、ステータの共
振周波数に対してπ/4 [RAD]位相のづれた振動
波モータ駆動信号群ICおよびIDが生成される。これ
ら駆動信号群ICおよびIDの振幅は平滑回路3を通し
た後の信号群IBによって決められる。従って、アナロ
グ信号IAを変えることにより、振動波モータ7の駆動
信号群ICおよびIDの振幅が制御できる。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, an analog signal IA corresponding to the rotational speed is input to an oscillator 1 whose frequency can be controlled using an external signal. The output of the oscillator 1 is boosted by a transformer 2 connected to a low voltage power supply 8 of about several volts, and a smoothing circuit 3 removes high frequency vibration components produced by the oscillator 1. The voltage of the signal group IB smoothed by the smoothing circuit 3 is high when the frequency of the oscillator 1 is high, and low when the frequency is low. Therefore, when the analog signal IA changes, the voltage of the output signal group IB of the smoothing circuit 3 changes accordingly. The signal group IB that has passed through the smoothing circuit 3 is generated by the switching circuits 4 and 5 into drive signal groups IC and ID whose period is the resonance frequency of the vibration wave motor 7. on the other hand,
The oscillator 6 is an oscillator that controls the switching timing of the switching circuits 4 and 5, and the signal generated by this oscillator 6 has a frequency that is four times the resonant frequency of the stator in the vibration wave motor 7, and the resonant frequency is π/4. '
This corresponds to dividing into [RAD]. For this reason,
By inputting adjacent signals among the signals generated by the oscillator 6 to the switching circuits 4 and 5, the vibration wave motor drive signal groups IC and ID whose phase is shifted by π/4 [RAD] with respect to the resonant frequency of the stator are generated. generated. The amplitudes of these drive signal groups IC and ID are determined by the signal group IB after passing through the smoothing circuit 3. Therefore, by changing the analog signal IA, the amplitudes of the drive signal groups IC and ID of the vibration wave motor 7 can be controlled.

しかるに従来例の第3図で説明したように、振動波モー
タ7は燐青銅やアルミ青銅などの弾性を有する材料で形
成された直径30mmの共振子19と圧電素子からなる
振動子20とを接着したステータ23と、摺動材21を
皿ばね22により加圧接触させたロータ24とから構成
されている。かかる振動波モータ7は進行波を利用しな
超音波モータの代表的なものである。本実施例において
は、このモータを駆動の対象として説明するが、この他
のランジxcA振動子による定在波を利用した超音波モ
ータなど、超音波を駆動源とするモータであれば、本実
施例の振動波モータ駆動装置を使用することができる。
However, as explained in FIG. 3 of the conventional example, the vibration wave motor 7 is made by bonding a resonator 19 with a diameter of 30 mm made of an elastic material such as phosphor bronze or aluminum bronze and a vibrator 20 made of a piezoelectric element. The rotor 24 includes a stator 23 and a rotor 24 in which a sliding member 21 is pressed into contact with a disc spring 22. The vibration wave motor 7 is a typical ultrasonic motor that uses traveling waves. In this example, this motor will be explained as the driving target, but this example can be applied to any motor that uses ultrasonic waves as a driving source, such as an ultrasonic motor that uses standing waves generated by other lunge xcA oscillators. An example vibration wave motor drive can be used.

上述したステータ23の振動子20に電気信号(例えば
、47kHz、Q幅±30〜75Vの超音波)を入力し
てステータ23に機械共振を発生させる。進行波を利用
したモータの場合には、ステータ23に屈曲進行波を発
生させることにより、第4図(a)〜(d)で説明した
ようなステータ表面に楕円軌跡Fをもつ振動が生ずる。
An electric signal (eg, 47 kHz, ultrasonic wave with a Q width of ±30 to 75 V) is input to the vibrator 20 of the stator 23 described above to generate mechanical resonance in the stator 23. In the case of a motor using a traveling wave, by generating a bending traveling wave in the stator 23, a vibration having an elliptical locus F is generated on the stator surface as explained in FIGS. 4(a) to 4(d).

従って、振動しているステータ23に、ライニング21
を皿ばね22により加圧して接触させれば、ロータ24
には回転運動が発生する。
Therefore, the lining 21 is attached to the vibrating stator 23.
When the rotor 24 is brought into contact with pressure by the disc spring 22, the rotor 24
rotational motion occurs.

さて、第1図で説明したように、本実施例の振動波モー
タ駆動装置は、発振器1および6と、変成器2と、平滑
回路3と、スイッチング回路4および5と、低電圧電源
8とから構成されている。
Now, as explained in FIG. 1, the vibration wave motor drive device of this embodiment includes oscillators 1 and 6, transformer 2, smoothing circuit 3, switching circuits 4 and 5, and low voltage power supply 8. It consists of

この発振器1は周波数がアナログ信号IAによって実時
間で制御できる制御信号入力端子を有し、入力アナログ
電圧がO[V]から10[V]の変化に対して、周波数
の可変範囲は400 [Hz]から800 [Hz]ま
で変化する。また、振幅は+15〜0[■]の間でスイ
ッチング動作を行い、矩形波に近い波形となる。この発
振器1からの出力信号を受けて変成器2では電圧の昇圧
動作を行うが、昇圧した後の波形は矩形波形を微分した
ものに相当し、複数の周波数成分を有する波形となる。
This oscillator 1 has a control signal input terminal whose frequency can be controlled in real time by an analog signal IA, and the variable frequency range is 400 [Hz] when the input analog voltage changes from O [V] to 10 [V]. ] to 800 [Hz]. Further, the switching operation is performed with the amplitude between +15 and 0 [■], resulting in a waveform close to a rectangular wave. In response to the output signal from the oscillator 1, the transformer 2 performs a voltage step-up operation, and the waveform after the step-up corresponds to a differentiated rectangular waveform and has a plurality of frequency components.

この昇圧後の信号群は平滑回路3によって高周波成分が
取り除かれた直流の電気信号群IBとなる。入力アナロ
グ電圧IAの変化による平滑回路3の通過後の電圧変化
は60[V]から150[V]の範囲になるように変成
器2の一次側と二次側の巻線回数を設定しておく。さら
に、二次側の巻線にはセンタータップ端子が設けられ、
GNDに接地されている。このなめ、対接地の出力信号
は±30[V]から±75[V]となる。この電圧は入
力のアナログ電圧IAが一定である場合には直流になる
。また、スイッチング回路4および5ではスイッチング
用トランジスタにより平滑図i3の出力後の電圧がプラ
ス電圧あるいはマイナス電圧にスイッチされる。このス
イッチングの周波数は振動波モータ7のステータがもつ
共振周波数と一致するように設定される。尚、スイッチ
ングの制御は発振器6により行なわれる。発振器6では
ステータの共振周波数の4逓倍の周波数をもつデジタル
信号を発生させる。この4逓倍の周波数を発生させるこ
とにより、発振器6の一波長はステータの共振周波数の
1/4波長、すなわちπ/4[rad]になる。従って
、進行波を利用した振動波モータの駆動信号としては、
ステータの共振周波数を振動周波数とするπ/4[ra
d]ずれた2相の信号を用いるため、発振器6の4周期
分の信号の内、隣合う2つの信号を分岐して共振周波数
に対してπ/4[rad]位相の異なる2相のスイッチ
ング制御信号群を収り出す。このスイッチング制御信号
により、平滑回路3の出力後の信号群IBが共振周波数
でスイッチングされ、振動波モータ7の振動子に送られ
る駆動信号ICおよびIDが生成される。
This boosted signal group becomes a DC electrical signal group IB from which high frequency components are removed by the smoothing circuit 3. The number of windings on the primary and secondary sides of the transformer 2 is set so that the voltage change after passing through the smoothing circuit 3 due to a change in the input analog voltage IA is in the range of 60 [V] to 150 [V]. put. Furthermore, the secondary winding is provided with a center tap terminal,
It is grounded to GND. Because of this, the output signal relative to ground becomes from ±30 [V] to ±75 [V]. This voltage becomes a direct current when the input analog voltage IA is constant. Further, in the switching circuits 4 and 5, the voltage after the output of the smoothing diagram i3 is switched to a positive voltage or a negative voltage by switching transistors. The frequency of this switching is set to match the resonant frequency of the stator of the vibration wave motor 7. Note that switching control is performed by an oscillator 6. The oscillator 6 generates a digital signal having a frequency four times the resonant frequency of the stator. By generating this quadrupled frequency, one wavelength of the oscillator 6 becomes 1/4 wavelength of the resonant frequency of the stator, that is, π/4 [rad]. Therefore, the drive signal for a vibration wave motor using traveling waves is:
π/4 [ra] where the resonance frequency of the stator is the vibration frequency
d] In order to use shifted two-phase signals, two adjacent signals are branched out of the four-cycle signal of the oscillator 6, and two-phase switching with a phase difference of π/4 [rad] with respect to the resonance frequency is performed. Extract the control signal group. This switching control signal causes the signal group IB output from the smoothing circuit 3 to be switched at the resonant frequency, and drive signals IC and ID sent to the vibrator of the vibration wave motor 7 are generated.

第2図では第1図に示すモータ駆動装置の具体的な回路
図である。
FIG. 2 is a specific circuit diagram of the motor drive device shown in FIG. 1.

第2図に示すように、本実施例の発振器1および6を構
成する部品は8〜16ビンのデジタルTTLのICと同
じ大きさのパッケージである。また、変成器2において
は、外形が2〜3cm程度のスイッチング電源用に用い
られる高周波用トランス11を使用する。平滑回路3は
ブリッジダイオード12と高周波ノイズ除去用のコイル
13および14とコンデンサ15とからなる。さらに、
スイッチング回路4および5はそれぞれスイッチング用
トランジスタ16および17とその放熱器とから構成さ
れるが、このスイッチング素子は1cm四方であり、ま
た放熱器は同じ大きさで厚みが1cm程度である。
As shown in FIG. 2, the components constituting the oscillators 1 and 6 of this embodiment are packages of the same size as an 8-16 bin digital TTL IC. Further, in the transformer 2, a high frequency transformer 11 used for a switching power supply and having an outer diameter of about 2 to 3 cm is used. The smoothing circuit 3 includes a bridge diode 12, coils 13 and 14 for removing high frequency noise, and a capacitor 15. moreover,
The switching circuits 4 and 5 are each composed of switching transistors 16 and 17 and their heat sinks, but the switching elements are 1 cm square, and the heat sinks are the same size and about 1 cm thick.

要するに、上述した実施例は振動波モータの駆動周波数
に応じた電気信号をスイッチング動作で得る場合におい
て、その振幅の制御がスイッチング回路の飽和電圧の変
化で行うこと、およびこの飽和電圧信号が低電圧の直流
をスイッチングすることにより生成されること、さらに
飽和電圧信号の電圧制御が低電圧スイッチングの周期を
変化させて行なうことにある。
In short, in the above embodiment, when an electric signal corresponding to the drive frequency of a vibration wave motor is obtained by switching operation, the amplitude is controlled by changing the saturation voltage of the switching circuit, and this saturation voltage signal is a low voltage signal. The saturation voltage signal is generated by switching a direct current, and the voltage control of the saturation voltage signal is performed by changing the period of low voltage switching.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明の振動波モータ駆動装置は
、スイッチング動作によって駆動電圧を得るため、スイ
ッチング回路を構成するパワートランジスタの放熱量を
低減させることができ、また高圧で大容量の電源が不要
となるため、すなわち低電圧源でよいため、変成器が小
型軽量なものでよく、全体として軽量化且つ省スペース
化を向上させることができるという効果がある。
As explained above, since the vibration wave motor drive device of the present invention obtains the drive voltage through switching operation, it is possible to reduce the amount of heat dissipated from the power transistors that constitute the switching circuit, and it is also possible to reduce the amount of heat dissipated from the power transistors that constitute the switching circuit. Since it is not necessary, that is, a low voltage source is sufficient, the transformer can be small and lightweight, and there is an effect that the overall weight and space saving can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す振動波モータ駆動装置
のブロック図、第2図は第1図に示すモータ駆動装置の
具体的な回路図、第3図は一般的な振動波モータの構成
図、第4図(a)〜(d)はそれぞれ従来の進行波を利
用した振動波モータの原理を説明する接触部の拡大図、
第5図は従来の一例を示す振動波モータ駆動装置のブロ
ック図、第6図は第5図に示す増幅器の回路図である。 1.6・・・発振器、2・・・変成器、3・・・平滑回
路、4.5・・・スイッチング回路、7・・・振動波モ
ータ、8・・・低電圧電源、9.】8・・・タイマ、1
0,1617・・・スイッチングトランジスタ(SWT
r)、11・・・高周波トランス、12・・・ブリッジ
ダイオード、13,1.4・・・高周波コイル、15・
・・コンデンサ、19・・・共振子、20・・・振動子
、21・・・ライニング、22皿ばね、23・・・ステ
ータ、24・・・ロータ。
Fig. 1 is a block diagram of a vibration wave motor drive device showing one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a specific circuit diagram of the motor drive device shown in Fig. 1, and Fig. 3 is a general vibration wave motor drive device. 4(a) to 4(d) are enlarged views of the contact portion, respectively, to explain the principle of a conventional vibration wave motor using traveling waves.
FIG. 5 is a block diagram of a conventional vibration wave motor drive device, and FIG. 6 is a circuit diagram of the amplifier shown in FIG. 1.6... Oscillator, 2... Transformer, 3... Smoothing circuit, 4.5... Switching circuit, 7... Vibration wave motor, 8... Low voltage power supply, 9. ]8...Timer, 1
0,1617...Switching transistor (SWT)
r), 11... High frequency transformer, 12... Bridge diode, 13, 1.4... High frequency coil, 15.
... Capacitor, 19... Resonator, 20... Vibrator, 21... Lining, 22 Disc spring, 23... Stator, 24... Rotor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  電気信号を入力して機械振動に変換する振動子と前記
振動子に結合された共振子を有するステータおよび前記
ステータに加圧されて接触するロータから成る振動波モ
ータと、前記ステータの振動子に入力する振動波形を有
する電気信号を生成する電気回路とを備えた振動波モー
タ駆動装置において、前記ロータの速度指令に応じて連
続的に電圧が変化する信号を受けて周波数が変化する第
一の発振器と、前記第一の発振器からの信号を受けて低
電圧電源の電圧を昇圧する変成器と、前記変成器の出力
信号を平滑する電圧平滑回路と、前記振動波モータのス
テータを振動させる信号に応じた周波数を生成する第二
の発振器と、前記電圧平滑回路から得られる電気信号を
前記第二の発振器から得られる周波数で制御されて前記
の振動波モータの振動子に高周波振動電圧を供給する第
一および第二のスッチング回路とを含むことを特徴とす
る振動波モータ駆動装置。
A vibration wave motor includes a stator having a vibrator that inputs an electric signal and converts it into mechanical vibration, a resonator coupled to the vibrator, and a rotor that is pressed into contact with the stator, and a vibrator of the stator. and an electric circuit that generates an electric signal having an input vibration waveform, the vibration wave motor drive device includes a first vibration wave motor drive device, the frequency of which changes in response to a signal whose voltage changes continuously in accordance with the speed command of the rotor. an oscillator, a transformer that receives a signal from the first oscillator and boosts the voltage of the low voltage power supply, a voltage smoothing circuit that smoothes the output signal of the transformer, and a signal that vibrates the stator of the vibration wave motor. a second oscillator that generates a frequency according to the frequency, and an electric signal obtained from the voltage smoothing circuit is controlled by the frequency obtained from the second oscillator to supply a high-frequency oscillating voltage to the vibrator of the oscillating wave motor. A vibration wave motor drive device comprising a first switching circuit and a second switching circuit.
JP1105311A 1989-04-24 1989-04-24 Drive for vibration wave motor Pending JPH02285972A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1105311A JPH02285972A (en) 1989-04-24 1989-04-24 Drive for vibration wave motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1105311A JPH02285972A (en) 1989-04-24 1989-04-24 Drive for vibration wave motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02285972A true JPH02285972A (en) 1990-11-26

Family

ID=14404160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1105311A Pending JPH02285972A (en) 1989-04-24 1989-04-24 Drive for vibration wave motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02285972A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3804973B2 (en) Piezoelectric motor
KR100204460B1 (en) Ultrasonic motor speed control method
JP2000184759A (en) Oscillatory actuator driver
WO2004030407B1 (en) Drive mechanism
JPH04281373A (en) Vibration wave motor
US7218031B2 (en) Method for operating a piezoelectric motor, and piezoelectric motor comprising a stator in the form of a hollow-cylindrical oscillator
JP2976489B2 (en) Ultrasonic motor drive circuit
JP2815219B2 (en) Ultrasonic motor drive circuit and multiple motor drive signal supply circuit
JPH0217877A (en) Oscillator and ultrasonic motor using this oscillator
JPH02285972A (en) Drive for vibration wave motor
CN100539385C (en) The drive unit that is used for ultrasound electric machine
JP4765405B2 (en) Ultrasonic motor drive device
JPH09163765A (en) Driving method and driving circuit of ultrasonic motor
US6278220B1 (en) Ultrasonic motor drive apparatus having surge and oscillation suppressing member
JPH04222477A (en) Power supply circuit of ultrasonic motor
JPH03253267A (en) Ultrasonic motor
JPH02179282A (en) Drive circuit for ultrasonic motor
JPH0516277B2 (en)
JP2003199371A (en) Ultrasonic motor
JPH05284764A (en) Ultrasonic actuator using piezoelectric transformer
JP3533321B2 (en) Ultrasonic motor drive circuit
JPS637174A (en) Speed controller for piezoelectric motor
JPH04222476A (en) Driving and controlling device for ultrasonic motor
JPH09163764A (en) Driving method and driving circuit of ultrasonic motor
JPH11196585A (en) Circut for driving ultrasonic motor