JPH0365093A - Temperature control method for motor - Google Patents
Temperature control method for motorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、プリンタのへ7ドキヤリツジのスペーシング
用モータ等に使用されるサーボモータの温度制御方法に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method of controlling the temperature of a servo motor used in a spacing motor of a printer's carriage.
(従来の技術)
従来より、モータはその性能、特性に基づき各種の電子
機器装置、例えばシリアルプリンタのへラドキャリッジ
のスペーシング用モータ(以下、「スペースモータ」と
言う。)に使用されている。(Prior Art) Conventionally, motors have been used in various electronic devices based on their performance and characteristics, such as spacing motors for helad carriages in serial printers (hereinafter referred to as "space motors"). .
通常スペースモータは印字を行う際にプリントヘッドを
スペーシングさせるためのものであるが、長時間にわた
る連続的な印字が行われると、スペースモータの巻線(
コイル)の温度が上昇し、この温度上昇によって、スペ
ースモータの焼付きや性能劣化を生じることがある。Normally, the space motor is used to space the print head during printing, but when continuous printing is performed over a long period of time, the space motor's winding (
(coil) temperature rises, and this temperature rise may cause seizure or performance deterioration of the space motor.
そこで、このような事態を防止するため、例えば定格の
大きいものを使用したり、放熱板を取り付けたりしてい
る。また、サーミスタ等の感熱素子をスペースモータ内
に設置し、スペースモータの温度を検出し、この検出温
度に基づいて制御することによりスペースモータの平均
駆動周期を長くしている。Therefore, in order to prevent such a situation, for example, a device with a high rating is used or a heat sink is installed. In addition, a heat-sensitive element such as a thermistor is installed inside the space motor to detect the temperature of the space motor, and the average driving cycle of the space motor is lengthened by controlling based on the detected temperature.
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、上記構成のモータの温度制御方法におい
ては、定格の大きいモータを使用すること、放熱板をモ
ータに取り付けることのいずれも実質的にモータを効率
的に利用しているとは言えない、また、感熱素子を設け
る場合も高価な素子が必要であり、プリンタ装置のコス
トを上昇させてしまう。(Problem to be Solved by the Invention) However, in the temperature control method for the motor with the above configuration, both of using a motor with a large rating and attaching a heat sink to the motor effectively utilize the motor efficiently. Moreover, when a heat-sensitive element is provided, an expensive element is required, which increases the cost of the printer device.
本発明は、上記従来のモータの温度制御方法の問題点を
解決して、定格の大きいものを使用することなく、放熱
板や感熱素子が不要で、モータを効率的に運転してコス
トを低減させることができるモータの温度制御方法を提
供することを目的とする。The present invention solves the problems of the conventional motor temperature control method described above, eliminates the need for a high-rated motor, eliminates the need for a heat sink or heat-sensitive element, and reduces costs by operating the motor efficiently. It is an object of the present invention to provide a method for controlling the temperature of a motor.
(課題を解決するための手段)
そのために、本発明のモータの温度制御方法においては
、モータが停止した時にモータを微小時間駆動し、その
時モータに流れる電流値を検知する。検知した電流値は
、モータの巻線の温度に応じて異なるので、モータの温
度を電流値の大小から検出する。(Means for Solving the Problems) For this purpose, in the motor temperature control method of the present invention, the motor is driven for a minute time when the motor stops, and the value of the current flowing through the motor at that time is detected. Since the detected current value varies depending on the temperature of the motor windings, the temperature of the motor is detected from the magnitude of the current value.
そのため、電流値がカウント値に変換され、該カウント
値に対応する温度データをテーブルから読み込み、該温
度データに応じてモータの駆動負荷が制御される。Therefore, the current value is converted into a count value, temperature data corresponding to the count value is read from the table, and the driving load of the motor is controlled according to the temperature data.
(作用)
本発明によれば、上記のようにモータが停止した時に、
モータを微小時間駆動し、その時モータに流れる電流値
を検知し、これによってモータの温度を検出するように
している。(Operation) According to the present invention, when the motor stops as described above,
The motor is driven for a short period of time, and the value of the current flowing through the motor at that time is detected, thereby detecting the temperature of the motor.
すなわち、モータ駆動信号aを第4図に示すように微小
時間だけ出力してモータを駆動し、その時モータに流れ
る電流を検知する。検知した電流値は、モータの巻線の
温度に応じて異なり、例えば第4図のbt、bs、bs
のように推移する。そこで、これをスライスレベルb4
と比較することによってCI+C!+C3のようなカウ
ント値を得る。That is, as shown in FIG. 4, the motor drive signal a is output for a short period of time to drive the motor, and the current flowing through the motor at that time is detected. The detected current value varies depending on the temperature of the motor windings, for example bt, bs, bs in Fig. 4.
The transition is as follows. So, set this to slice level b4
By comparing with CI+C! Obtain a count value such as +C3.
そして、該カウント値に対応する温度データをメモリに
格納されたテーブルから読み込み、該温度データに応じ
てモータの駆動負荷が制御される。Then, temperature data corresponding to the count value is read from a table stored in the memory, and the driving load of the motor is controlled according to the temperature data.
(実施例)
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。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第2図は本発明のモータの温度制御方法が採用されるサ
ーボモータ駆動制御回路のブロック図、第3図はサーボ
モータドライバ及び電流検知回路の回路図である。FIG. 2 is a block diagram of a servo motor drive control circuit in which the motor temperature control method of the present invention is adopted, and FIG. 3 is a circuit diagram of a servo motor driver and a current detection circuit.
図において、1はμCPUであり、μCPU 1は、パ
スラインを介してI10ポート2及びプログラム用RO
M 3と接続されている。また、サーボモータドライバ
回路4はI10ポート2からの入力信号によりサーボモ
ータ5を駆動する。In the figure, 1 is a μCPU, and μCPU 1 connects to I10 port 2 and program RO via a pass line.
Connected to M3. Further, the servo motor driver circuit 4 drives the servo motor 5 using an input signal from the I10 port 2.
該サーボモータ5には、電流検知回路6が接続されてい
て、該電流検知回路6はサーボモータ5に流れる電流を
検知する。その出力端子はカウンタ7に接続されており
、カウンタ7の出力端子は上記μCPU 1に接続され
る。そして、μCPU 1はカウンタ7からの出力信号
(カウント値)に基づいてR(IM 3のテーブル値(
温度データ)よりサーボモータ5のコイル温度を検知す
る。A current detection circuit 6 is connected to the servo motor 5, and the current detection circuit 6 detects the current flowing through the servo motor 5. Its output terminal is connected to the counter 7, and the output terminal of the counter 7 is connected to the μCPU 1 described above. Based on the output signal (count value) from the counter 7, the μCPU 1 uses R (the table value of the IM 3 (
The coil temperature of the servo motor 5 is detected from the temperature data).
次に、サーボモータ5のコイル温度の検知手段について
説明する。Next, the means for detecting the coil temperature of the servo motor 5 will be explained.
サーボモータ5の巻線抵抗はその温度が上昇すると増加
し、両者は次の関係にある。The winding resistance of the servo motor 5 increases as its temperature rises, and the relationship between the two is as follows.
R,−((234,5+θ、 )/(234,5+θ。R, -((234,5+θ, )/(234,5+θ.
)〕×R0・・・・・・ (1)
R8:サーボモータ5のコイルの温度上昇時の巻線抵抗
値
θX:サーボモータ5のコイルの温度上昇時の巻線温度
θ。二基率温度(25°)
Ro:基準温度(25°)時のサーボモータ5のコイル
の巻線抵抗値
この関係からサーボモータ5のコイルの巻線抵抗値を検
出することにより、サーボモータ5のコイルの温度上昇
を検知することができる。)]×R0... (1) R8: Winding resistance value when the temperature of the coil of the servo motor 5 rises θX: Winding temperature θ when the temperature of the coil of the servo motor 5 rises. Two base rate temperature (25°) Ro: Winding resistance value of the coil of the servo motor 5 at the reference temperature (25°) By detecting the winding resistance value of the coil of the servo motor 5 from this relationship, the servo motor 5 It is possible to detect the temperature rise of the coil.
そして、サーボモータ5のコイルの巻線抵抗値を検知す
るためコイルを流れる電流値が検知される。Then, in order to detect the winding resistance value of the coil of the servo motor 5, the value of the current flowing through the coil is detected.
第3図は、第2図のサーボモータドライバ及び電流検知
回路の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of the servo motor driver and current detection circuit of FIG. 2.
図において、11〜14はI10ポート2 (第2図)
で出力された信号により作動する論理素子であり、該論
理素子11〜14の出力の高低によりトランジスタ15
〜19がオンオフされ、サーボモータ5が駆動される。In the figure, 11 to 14 are I10 port 2 (Figure 2)
The transistor 15 is operated by the signal output from the logic elements 11 to 14 depending on the level of the output of the logic elements 11 to 14.
19 are turned on and off, and the servo motor 5 is driven.
そして、上記サーボモータ5に流れる電流の検知を行う
ために、電流検知用抵抗R+が挿入される。この抵抗R
3はサーボモータ5のコイルの巻線抵抗値よりも十分小
さく、0.5Ω程度とする。In order to detect the current flowing through the servo motor 5, a current detection resistor R+ is inserted. This resistance R
3 is sufficiently smaller than the winding resistance value of the coil of the servo motor 5, and is approximately 0.5Ω.
該抵抗Roの両端の電位差を検出するためにコンパレー
タ20が配設され、該コンパレータ20の基準電位(ス
ライスレベル)を決めるために抵抗R□R2が接続され
る。A comparator 20 is provided to detect the potential difference between both ends of the resistor Ro, and a resistor R□R2 is connected to determine the reference potential (slice level) of the comparator 20.
該コンパレータ20においては、抵抗R1の両端の電位
差と基準電位が比較され、その出力信号がカウンタ7
(第2図)に送られる。In the comparator 20, the potential difference across the resistor R1 is compared with a reference potential, and the output signal is sent to the counter 7.
(Figure 2).
次に第1図、第4図及び第5図により本発明のモータの
温度制御方法における動作について説明する。Next, the operation of the motor temperature control method of the present invention will be explained with reference to FIGS. 1, 4, and 5.
第1図は本発明のモータの温度制御方法のフローチャー
ト、第4図はサーボモータに駆動信号を与えた時のタイ
ムチャート、第5図はサーボモータの等価回路である。FIG. 1 is a flow chart of the motor temperature control method of the present invention, FIG. 4 is a time chart when a drive signal is applied to the servo motor, and FIG. 5 is an equivalent circuit of the servo motor.
本発明のモータの温度制御方法においては、サーボモー
タに流れる電流値が検知され、検知された電流値が電流
値の大小に応じてパルス長の異なるカウント値に変換さ
れる。In the motor temperature control method of the present invention, the value of the current flowing through the servo motor is detected, and the detected current value is converted into a count value with a different pulse length depending on the magnitude of the current value.
すなわち、第4図に示すようにサーボモータ駆動信号a
を、ある一定の微小時間だけμCPU 1(第2図)か
らI10ポート2を通じて、サーボモータドライバ4に
加え、サーボモータ5を微小量駆動させる。これはサー
ボモータ5の停止時に行われる。That is, as shown in FIG. 4, the servo motor drive signal a
is applied to the servo motor driver 4 from the μCPU 1 (FIG. 2) through the I10 port 2 for a certain minute period of time, thereby driving the servo motor 5 by a minute amount. This is done when the servo motor 5 is stopped.
この時、第4図に示すようにコンパレータ20の(−〉
端子(第3図)にサーボモータ5に流れる電流の波形す
、〜b、が入力される。At this time, as shown in FIG.
The waveforms of the current flowing through the servo motor 5 are inputted to the terminal (FIG. 3).
ここで、第5図はサーボモータの等価回路である。Here, FIG. 5 is an equivalent circuit of a servo motor.
該サーボモータ5の等価回路に流れる電流の値iは、
i ” (E/ R)(1−e−”” ) −−(2)
となる。The value i of the current flowing through the equivalent circuit of the servo motor 5 is i'' (E/R) (1-e-'''') --(2)
becomes.
R:サーボモータのコイルの巻線抵抗値L:サーボモー
タのコイルのインダクタンスE:サーボモータの端子間
電圧(第3図のトランジスタ16.18のエミッタ側の
電位子vMからトランジスタ16〜19の電圧降下、配
線電圧降下等を減じたもの〉
上記(1)、(2)式より、サーボモータ5のコイルに
流れる巻線電流は巻線抵抗値Rにより変化し、該巻線抵
抗値Rは巻線の温度によって変化するため、サーボモー
タ5の温度上昇を巻線電流の変化によって捉えることが
できる。R: Winding resistance value of the servo motor coil L: Inductance of the servo motor coil E: Voltage between the terminals of the servo motor (voltage of transistors 16 to 19 from the potential vM on the emitter side of transistors 16 and 18 in Figure 3) drop, wiring voltage drop, etc.> From equations (1) and (2) above, the winding current flowing through the coil of the servo motor 5 changes depending on the winding resistance value R, and the winding resistance value R Since it changes depending on the temperature of the wire, the temperature rise of the servo motor 5 can be detected by the change in the winding current.
すなわち、第4図に示すように、コンパレータ20の(
−)端子の入力波形は、サーボモータ5が高温の時には
す、で示す実線のように、中温の時にはb8で示す一点
鎖線のように、低温の時にはす、で示す破線のように変
化する。この入力波形をコンパレータ20の(+)端子
の入力レベル(スライスレベル)b4で切ると、コンパ
レータ20の出力波形cl、cmC3で示すようなパル
ス長の異なるパルスに変換することができる。That is, as shown in FIG.
-) The input waveform of the terminal changes as shown by the solid line indicated by a square when the servo motor 5 is at a high temperature, as shown by the dashed line indicated by b8 when the temperature is medium, and as shown by the broken line indicated by a square when the servo motor 5 is at a low temperature. If this input waveform is cut at the input level (slice level) b4 of the (+) terminal of the comparator 20, it can be converted into pulses with different pulse lengths as shown by the output waveforms cl and cmC3 of the comparator 20.
上述したように、サーボモータ5を微小量駆動させて電
流値を検知し、サーボモータ5にウェイト時間を直ぐ場
合の動作について説明する。As described above, the operation will be described when the servo motor 5 is driven by a minute amount, the current value is detected, and the wait time is immediately applied to the servo motor 5.
ステップ■〜■ サーボモータ5に微小時間だけサーボ
モータ駆動信号aを与える。Steps ■~■ Apply the servo motor drive signal a to the servo motor 5 for a very short time.
ステップ■ コンパレータ20の出力信号をカウンタ7
(第2図)に取り込み、カウントした値をμCPU
1の入力信号として読み込む。Step ■ The output signal of the comparator 20 is sent to the counter 7.
(Figure 2) and the counted value is sent to the μCPU.
Read as 1 input signal.
ステップ■ μCPU 1は読み込んだ値によりROM
3からテーブル値(温度データ)を読み込む。Step ■ μCPU 1 is set to ROM according to the read value.
Read the table value (temperature data) from 3.
ステップ■■ その温度データとある基準となる温度デ
ータとの比較を行い、その値が基準温度データより高け
れば、ウェイト時間を置く。Step ■■ Compare the temperature data with some reference temperature data, and if the value is higher than the reference temperature data, a wait time is set.
ステップ■ ウェイト時間終了後に前回の温度検知のた
めに行った微小駆動方向を判別する。Step ■ After the wait time ends, determine the direction of the minute drive performed for the previous temperature detection.
ステップ■[相] 前回の微小駆動方向がフォワード方
向であれば、次回の微小駆動方向をリバース方向とし、
前回の微小駆動方向がリバース方向であれば、次回の微
小駆動方向をフォワード方向とする。サーボモータ5の
コイルの温度データが基準温度データよりも低くなるま
でステップ■〜[相]を繰返し行う。Step ■ [Phase] If the previous minute drive direction is the forward direction, the next minute drive direction is the reverse direction,
If the previous minute drive direction is the reverse direction, the next minute drive direction is set as the forward direction. Steps ① to [phase] are repeated until the temperature data of the coil of the servo motor 5 becomes lower than the reference temperature data.
ステップ■ サーボモータ5のコイルの温度データが基
準温度データよりも低くなった時に次の駆動動作を行う
。Step ■ When the temperature data of the coil of the servo motor 5 becomes lower than the reference temperature data, the next driving operation is performed.
なお、ウェイト時間を置く代わりに温度データによりサ
ーボモータ5の回転数や電流値の制御を行うことも可能
である。Note that instead of using the wait time, it is also possible to control the rotational speed and current value of the servo motor 5 using temperature data.
以上説明したように、本実施例においては、サーボモー
タ5のコイルの巻線温度が検知され、巻線温度に応じ、
最適のデユーティでサーボモータ5が駆動される。As explained above, in this embodiment, the winding temperature of the coil of the servo motor 5 is detected, and depending on the winding temperature,
The servo motor 5 is driven at an optimum duty.
また、サーボモータ5のコイルの巻線温度を検知するた
めに行われた微小駆動は、スリットセンサ等により検知
されμCPt1 1にフィードバックがかけられる。し
たがって、サーボモータ5をプリンタのへラドキャリッ
ジのスペーシング用モータ等に用いた場合のレジストレ
ーションのずれ等の弊害を起こすことはない。Further, the minute drive performed to detect the winding temperature of the coil of the servo motor 5 is detected by a slit sensor or the like, and feedback is applied to μCPt11. Therefore, when the servo motor 5 is used as a spacing motor for a spacing carriage of a printer, problems such as misregistration will not occur.
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。Note that the present invention is not limited to the above embodiments,
Various modifications are possible based on the spirit of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
(発明の効果)
以上、詳細に説明したように本発明によれば、モータが
停止した時に、モータを微小時間駆動し、その時モータ
に流れる電流値を検知し、検知した電流値の大小をカウ
ント値に変換してモータの温度を検出するため、カウン
タとしてμCPUの内蔵タイマを使用すると、コンパレ
ータ1個でサーボモータのコイルの巻線抵抗値の変化を
利用してサーボモータのコイルの温度を検知することが
できる。そして、該検知結果に基づき、次の起動までに
ウェイト時間を置いたり、回転数や電流値を制御してサ
ーボモータを駆動することができるのでサーボモータの
効率的な利用が可能となる。(Effects of the Invention) As described above in detail, according to the present invention, when the motor stops, the motor is driven for a minute time, the current value flowing through the motor at that time is detected, and the magnitude of the detected current value is counted. To detect the motor temperature by converting it into a value, if you use the μCPU's built-in timer as a counter, a single comparator can detect the temperature of the servo motor coil using changes in the winding resistance value of the servo motor coil. can do. Based on the detection result, the servo motor can be driven by setting a wait time before the next activation or by controlling the rotation speed and current value, so that the servo motor can be used efficiently.
その結果、定格の大きなモータを使用したり感熱素子や
放熱板を使用する必要がなくなり、プリンタ装置のコス
トを低減することができる。As a result, there is no need to use a motor with a large rating, a heat-sensitive element, or a heat sink, and the cost of the printer device can be reduced.
第1図は本発明のモータの温度制御方法のフローチャー
ト、第2図は本発明のモータの温度制御方法が採用れる
サーボモータ駆動制御回路のブロック図、第3図はサー
ボモータドライバ及び電流検知回路の回路図、第4図は
サーボモータに駆動信号を与えた時のタイムチャート、
第5図はサーボモータの等価回路を示す図である。
l・・・μCPU 、 2・・・I10ボート、3・・
・プログラム用ROM、4・・・サーボモータドライバ
回路、5・・・サーボモータ、6・・・電流検知回路、
7・・・カウンタ、11、12.13.14・・・論理
素子、15.16.17.18.19・・・トランジス
タ、20・・・コンパレータ。Figure 1 is a flowchart of the motor temperature control method of the present invention, Figure 2 is a block diagram of a servo motor drive control circuit in which the motor temperature control method of the present invention is adopted, and Figure 3 is a servo motor driver and current detection circuit. The circuit diagram, Figure 4 is the time chart when the drive signal is given to the servo motor,
FIG. 5 is a diagram showing an equivalent circuit of a servo motor. l...μCPU, 2...I10 boat, 3...
・Program ROM, 4... Servo motor driver circuit, 5... Servo motor, 6... Current detection circuit,
7... Counter, 11, 12.13.14... Logic element, 15.16.17.18.19... Transistor, 20... Comparator.
Claims (1)
長の異なるカウント値に変換し、(c)該カウント値に
対応する温度データをテーブルから読み込み、 (d)該温度データに応じてモータの駆動負荷を制御す
ることを特徴とするモータの温度制御方法。[Claims] (a) Drive the motor for a minute time, (b) Detect the current value flowing through the motor at that time, (b) Count the detected current value with different pulse lengths depending on the magnitude of the current value. (c) reading temperature data corresponding to the count value from a table; and (d) controlling the driving load of the motor according to the temperature data.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1199279A JPH0365093A (en) | 1989-08-02 | 1989-08-02 | Temperature control method for motor |
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JPH0365093A true JPH0365093A (en) | 1991-03-20 |
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1989
- 1989-08-02 JP JP1199279A patent/JPH0365093A/en active Pending
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