JPH0449357B2 - - Google Patents
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- JPH0449357B2 JPH0449357B2 JP58104978A JP10497883A JPH0449357B2 JP H0449357 B2 JPH0449357 B2 JP H0449357B2 JP 58104978 A JP58104978 A JP 58104978A JP 10497883 A JP10497883 A JP 10497883A JP H0449357 B2 JPH0449357 B2 JP H0449357B2
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- JP
- Japan
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- motor
- approximate
- sine wave
- inverted
- control circuit
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- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/18—Controlling the angular speed together with angular position or phase
- H02P23/186—Controlling the angular speed together with angular position or phase of one shaft by controlling the prime mover
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明はパルス駆動化モータ制御回路に関す
る。
る。
（技術背景）
最近においては機械の自動化及び汎用化に伴
い、ステツピングモータが多く使われだしている
が、高出力、高分解能、かつ、小型、低消費電力
という使用者の要求を満足するものはない。加え
て、分解能をかえることは、分解能を低くするこ
とは回路的にできても、高くすることはできず、
もし高くするにはステツピングモータそのものを
かえるしかない。また、DCモータでステツプ駆
動をすることが、偏差カウンタ回路とＤ／Ａ変換
回路及び方向弁別回路を組み合わせた溜り制御と
いう方法で行なわれているが、この方式は回路が
高価で、加減速時、必らずしも指令パルスに同期
しておらず、偏差カウンタ内に偏差として、パル
ス数が溜まるという欠点を有している。
い、ステツピングモータが多く使われだしている
が、高出力、高分解能、かつ、小型、低消費電力
という使用者の要求を満足するものはない。加え
て、分解能をかえることは、分解能を低くするこ
とは回路的にできても、高くすることはできず、
もし高くするにはステツピングモータそのものを
かえるしかない。また、DCモータでステツプ駆
動をすることが、偏差カウンタ回路とＤ／Ａ変換
回路及び方向弁別回路を組み合わせた溜り制御と
いう方法で行なわれているが、この方式は回路が
高価で、加減速時、必らずしも指令パルスに同期
しておらず、偏差カウンタ内に偏差として、パル
ス数が溜まるという欠点を有している。
（本発明の目的）
本発明は上記事情の基になされたもので、DC
モータ（DCブラシレスモータを含む）を用いる
ので、ステツピングモータに比べて、小型で高出
力であり、後で説明するように、外力がない限
り、ステツピングモータのように保持電流が流れ
ない為、効率の良さと合わせて、低消費電力とな
り、加えて位置フイードバツクとして、エンコー
ダを設けている為、分解能はエンコーダのみに関
係し、エンコーダの許す限りの高分解能を得るこ
とができ、エンコーダを交換するだけで１つのモ
ータが種々の分解能をもつたものとなる。また、
エンコーダを用いているので、方向弁別回路を付
加することにより、回転角を監視しながら指令パ
ルスを出すということもできる。
モータ（DCブラシレスモータを含む）を用いる
ので、ステツピングモータに比べて、小型で高出
力であり、後で説明するように、外力がない限
り、ステツピングモータのように保持電流が流れ
ない為、効率の良さと合わせて、低消費電力とな
り、加えて位置フイードバツクとして、エンコー
ダを設けている為、分解能はエンコーダのみに関
係し、エンコーダの許す限りの高分解能を得るこ
とができ、エンコーダを交換するだけで１つのモ
ータが種々の分解能をもつたものとなる。また、
エンコーダを用いているので、方向弁別回路を付
加することにより、回転角を監視しながら指令パ
ルスを出すということもできる。
このように、ステツピングモータと普通のDC
モータの特徴を合わせもつて、なおかつ、少ない
部品で構成された、パルス駆動のできる直流モー
タの制御回路を世に提供することを目的としてな
されたものである。
モータの特徴を合わせもつて、なおかつ、少ない
部品で構成された、パルス駆動のできる直流モー
タの制御回路を世に提供することを目的としてな
されたものである。
（本発明の目的達成手段）
かかる本発明の目的は、直流モータに連結され
たエンコーダを備え、該エンコーダから得られる
それぞれ電気角で90度位相差の近似正弦波及び近
似余弦波を反転させて反転近似正弦波及び反転近
似余弦波を得る手段を設け、指令パルスを４相に
分割する手段を設け、該分割手段によつて得られ
る各々の指令信号によつて上記近似正弦波、近似
余弦波、反転近似正弦波及び反転近似余弦波のフ
イードバツク信号を切り換えて直流モータの駆動
回路に供給するスイツチング切換手段を備えた直
流モータの制御回路を提供することによつて達成
される。
たエンコーダを備え、該エンコーダから得られる
それぞれ電気角で90度位相差の近似正弦波及び近
似余弦波を反転させて反転近似正弦波及び反転近
似余弦波を得る手段を設け、指令パルスを４相に
分割する手段を設け、該分割手段によつて得られ
る各々の指令信号によつて上記近似正弦波、近似
余弦波、反転近似正弦波及び反転近似余弦波のフ
イードバツク信号を切り換えて直流モータの駆動
回路に供給するスイツチング切換手段を備えた直
流モータの制御回路を提供することによつて達成
される。
（本発明の構成）
以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を説
明することとする。
明することとする。
第１図は本発明の一実施例としてのパルス駆動
のできる直流モータの制御回路、第２図は各部波
形及び信号タイミング図である。
のできる直流モータの制御回路、第２図は各部波
形及び信号タイミング図である。
第１図を参照して、直流モータ１とエンコーダ
２は機械的に連結されている。尚、モータ１がエ
ンコーダ２を内蔵しているものであつても良い。
２は機械的に連結されている。尚、モータ１がエ
ンコーダ２を内蔵しているものであつても良い。
上記モータ１は、モータ駆動用増幅器８と、電
流検出抵抗１０と、電流フイードバツク用増幅器
９と加算器１１とからなるモータ駆動回路１２に
よつて駆動される。エンコーダ２からのＡ相信号
（近似正弦波１５；第２図参照）線１３はアナロ
グスイツチ５−２と反転増幅器６−２に接続さ
れ、該反転増幅器６−２の出力端子はアナログス
イツチ５−４に接続されている。同様にエンコー
ダ２からのＢ相信号（近似余弦波１６；第２図参
照）線１４もアナログスイツチ５−１及び反転増
幅器６−１を通つて、アナログスイツチ５−３に
接続されている。上記エンコーダからは、それぞ
れ電気角で90度位相差の近似正弦波及び近似余弦
波が得られるので、この電気角で90度位相差の近
似正弦波及び近似余弦波を反転させて反転近似正
弦波及び反転近似余弦波を得、指令パルスを４相
に分割し、その分割手段によつて得られる各々の
指令信号によつて上記近似正弦波、近似余弦波、
反転近似正弦波及び反転近似余弦波のフイードバ
ツク信号をスイツチング切換手段によつて切り換
えて直流モータの駆動回路に供給する必要があ
る。そこで４進リバーシブルカウンタ３の出力信
号を、４ビツトデマルチプレクサ４に接続し、該
４ビツトデマルチプレクサ４の出力信号線を、上
記４つのアナログスイツチ５のゲート端子に接続
している。該アナログスイツチ５の各出力端子は
互いに接続されており、その線は増幅器７を通し
てモータ駆動回路１２に接続されている。
流検出抵抗１０と、電流フイードバツク用増幅器
９と加算器１１とからなるモータ駆動回路１２に
よつて駆動される。エンコーダ２からのＡ相信号
（近似正弦波１５；第２図参照）線１３はアナロ
グスイツチ５−２と反転増幅器６−２に接続さ
れ、該反転増幅器６−２の出力端子はアナログス
イツチ５−４に接続されている。同様にエンコー
ダ２からのＢ相信号（近似余弦波１６；第２図参
照）線１４もアナログスイツチ５−１及び反転増
幅器６−１を通つて、アナログスイツチ５−３に
接続されている。上記エンコーダからは、それぞ
れ電気角で90度位相差の近似正弦波及び近似余弦
波が得られるので、この電気角で90度位相差の近
似正弦波及び近似余弦波を反転させて反転近似正
弦波及び反転近似余弦波を得、指令パルスを４相
に分割し、その分割手段によつて得られる各々の
指令信号によつて上記近似正弦波、近似余弦波、
反転近似正弦波及び反転近似余弦波のフイードバ
ツク信号をスイツチング切換手段によつて切り換
えて直流モータの駆動回路に供給する必要があ
る。そこで４進リバーシブルカウンタ３の出力信
号を、４ビツトデマルチプレクサ４に接続し、該
４ビツトデマルチプレクサ４の出力信号線を、上
記４つのアナログスイツチ５のゲート端子に接続
している。該アナログスイツチ５の各出力端子は
互いに接続されており、その線は増幅器７を通し
てモータ駆動回路１２に接続されている。
（本発明の動作）
本発明の一実施例としてのパルス駆動化モータ
制御回路は、上記構成からなるため、例えば、第
２図を参照して、説明すると下記動作を行なう。
制御回路は、上記構成からなるため、例えば、第
２図を参照して、説明すると下記動作を行なう。
仮に時計方向にモータ１を回す為に指令CWパ
ルス１７−１が４進リバーシブルカウンタ３の
UP端子に入力されると、該４進リバーシブルカ
ウンタ３は計数した２進データを４ビツトデマル
チプレクサ４に送り、該４ビツトデマルチプレク
サ４は上記２進データに応じたアナログスイツチ
５のゲートを開きフイードバツク信号は、増幅器
７を通して、モータ駆動回路１２に与えられ、モ
ータ１及びエンコーダ２が回転することになる。
ここで指令CWパルス１７−１が１つ入つた場合
を考えると、４進リバーシブルカウンタ３の計数
した２進データは01なので、この値に応じた４ビ
ツトデマルチプレクサ４の指令信号Q0１８−１
がアナログスイツチ５−１のゲートを開き、フイ
ードバツク信号である。近似余弦波１６を増幅器
７に送る。この際、他のアナログスイツチ５−
２，５−３，５−４はゲートが閉じている為、お
互いの出力が接続されていても、信号同志が干渉
し合うことはない。増幅器７の出力１９はＣ−
OUTの様になる。同様に、次の指令CWパルス
１７−１が入つた場合、４進リバーシブルカウン
タ３の計数した２進データは10なので、この値に
応じた４ビツトデマルチプレクサ４の指令信号
Ｑ、１８−２…がアナログスイツチ５−２のゲー
トを開き、フイードバツク信号である近似正弦波
１５を増幅器７に送る。増幅器７の出力１９はＣ
−OUTの様になる。第２図は上記説明のように、
CW方向へ、５ステツプ、CCW方向へ５ステツ
プ動いた時の各部の波形及び信号タイミング図で
ある。ここで速度フイードバツク信号を加算器１
１に加えることにより、さらに高速位置決めが可
能となる。モータ１を反時計方向に回わすには指
令CCWパルス信号１７−２を上記カウンタ３に
入れれば良いことは言うまでもない。また４ビツ
トデマルチプレクサ４により、電気角で90度位相
差の近似正弦波及び近似余弦波が反転した反転近
似正弦波及び反転近似余弦波が得られ、指令パル
スが４相に分割され、その分割手段によつて得ら
れる各々の指令信号によつて上記近似正弦波、近
似余弦波、反転近似正弦波及び反転近似余弦波の
フイードバツク信号をスイツチング切換手段であ
るアナログスイツチ５−１，…，５−４によつて
切り換えることでモータ１の駆動回路１２に供給
することでモータ１のパルス駆動化がより精度良
く行われる。〜いずれも備えていない。
ルス１７−１が４進リバーシブルカウンタ３の
UP端子に入力されると、該４進リバーシブルカ
ウンタ３は計数した２進データを４ビツトデマル
チプレクサ４に送り、該４ビツトデマルチプレク
サ４は上記２進データに応じたアナログスイツチ
５のゲートを開きフイードバツク信号は、増幅器
７を通して、モータ駆動回路１２に与えられ、モ
ータ１及びエンコーダ２が回転することになる。
ここで指令CWパルス１７−１が１つ入つた場合
を考えると、４進リバーシブルカウンタ３の計数
した２進データは01なので、この値に応じた４ビ
ツトデマルチプレクサ４の指令信号Q0１８−１
がアナログスイツチ５−１のゲートを開き、フイ
ードバツク信号である。近似余弦波１６を増幅器
７に送る。この際、他のアナログスイツチ５−
２，５−３，５−４はゲートが閉じている為、お
互いの出力が接続されていても、信号同志が干渉
し合うことはない。増幅器７の出力１９はＣ−
OUTの様になる。同様に、次の指令CWパルス
１７−１が入つた場合、４進リバーシブルカウン
タ３の計数した２進データは10なので、この値に
応じた４ビツトデマルチプレクサ４の指令信号
Ｑ、１８−２…がアナログスイツチ５−２のゲー
トを開き、フイードバツク信号である近似正弦波
１５を増幅器７に送る。増幅器７の出力１９はＣ
−OUTの様になる。第２図は上記説明のように、
CW方向へ、５ステツプ、CCW方向へ５ステツ
プ動いた時の各部の波形及び信号タイミング図で
ある。ここで速度フイードバツク信号を加算器１
１に加えることにより、さらに高速位置決めが可
能となる。モータ１を反時計方向に回わすには指
令CCWパルス信号１７−２を上記カウンタ３に
入れれば良いことは言うまでもない。また４ビツ
トデマルチプレクサ４により、電気角で90度位相
差の近似正弦波及び近似余弦波が反転した反転近
似正弦波及び反転近似余弦波が得られ、指令パル
スが４相に分割され、その分割手段によつて得ら
れる各々の指令信号によつて上記近似正弦波、近
似余弦波、反転近似正弦波及び反転近似余弦波の
フイードバツク信号をスイツチング切換手段であ
るアナログスイツチ５−１，…，５−４によつて
切り換えることでモータ１の駆動回路１２に供給
することでモータ１のパルス駆動化がより精度良
く行われる。〜いずれも備えていない。
（本発明の効果）
以上から明らかなように、本発明の直流モータ
の制御回路は、ステツピングモータに比らべ、直
流モータを用いているので、(イ)高出力であり、(ロ)
高効率である。また、分解能はステツピングモー
タの様にモータに固有のものではなく、エンコー
ダを用いているため、(ハ)エンコーダの性能で決ま
る分解能が得られ、(ニ)同じモータ、同じ制御回路
がエンコーダを取り換えることにより種々の分解
能が得られる。加えて、外力がない限り、ステツ
ピングモータのように保持電流が流れない為、(ホ)
効率の良さと合わせて、全体的に低消費電力とな
る。また、すでにエンコーダを用いているので、
(ヘ)方向弁別回路を付加することにより、回転角を
監視しながら指令パルスを出すということが可能
である。また現在、直流モータをステツプ駆動を
させることが、偏差カウンタ回路とＤ／Ａ変換回
路及び方向弁別回路を組み合わせた溜り制御回路
という方法で行なわれているが、該方法に比ら
べ、本発明の直流モータの制御回路は、(ト)安価
で、(チ)加減速時にあつても指令パルスを同期はず
れがないという効果がある。尚、上記例において
は、分割手段として４進リバーシブルカウンタ３
と４ビツトデマルチプレクサ４を用いているが、
４ビツトシフトレジスタを用いても良いことは言
うまでもない。
の制御回路は、ステツピングモータに比らべ、直
流モータを用いているので、(イ)高出力であり、(ロ)
高効率である。また、分解能はステツピングモー
タの様にモータに固有のものではなく、エンコー
ダを用いているため、(ハ)エンコーダの性能で決ま
る分解能が得られ、(ニ)同じモータ、同じ制御回路
がエンコーダを取り換えることにより種々の分解
能が得られる。加えて、外力がない限り、ステツ
ピングモータのように保持電流が流れない為、(ホ)
効率の良さと合わせて、全体的に低消費電力とな
る。また、すでにエンコーダを用いているので、
(ヘ)方向弁別回路を付加することにより、回転角を
監視しながら指令パルスを出すということが可能
である。また現在、直流モータをステツプ駆動を
させることが、偏差カウンタ回路とＤ／Ａ変換回
路及び方向弁別回路を組み合わせた溜り制御回路
という方法で行なわれているが、該方法に比ら
べ、本発明の直流モータの制御回路は、(ト)安価
で、(チ)加減速時にあつても指令パルスを同期はず
れがないという効果がある。尚、上記例において
は、分割手段として４進リバーシブルカウンタ３
と４ビツトデマルチプレクサ４を用いているが、
４ビツトシフトレジスタを用いても良いことは言
うまでもない。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２
図は波形及び信号タイミング図である。 １…直流モータ、２…エンコーダ、３…４進リ
バーシブルカウンタ、４…４ビツトデマルチプレ
クサ、５−１，５−２，５−３，５−４…アナロ
グスイツチ、６−１，６−２…反転増幅器、７…
増幅器、８…モータ駆動用増幅器、９…電流フイ
ードバツク用増幅器、１０…電流検出抵抗、１１
…加算器、１２…モータ駆動回路、１３…Ａ相信
号線、１４…Ｂ相信号線、１５…近似正弦波（Ａ
相信号）、１６…近似余弦波（Ｂ相信号）、１７−
１…指令CWパルス信号、１７−２…指令CCW
パルス信号、１８−１，１８−２，１８−３，１
８−４…４ビツトデマルチプレクサ出力信号、１
９…増幅器７の出力信号（＝Ｃ−OUT）。
図は波形及び信号タイミング図である。 １…直流モータ、２…エンコーダ、３…４進リ
バーシブルカウンタ、４…４ビツトデマルチプレ
クサ、５−１，５−２，５−３，５−４…アナロ
グスイツチ、６−１，６−２…反転増幅器、７…
増幅器、８…モータ駆動用増幅器、９…電流フイ
ードバツク用増幅器、１０…電流検出抵抗、１１
…加算器、１２…モータ駆動回路、１３…Ａ相信
号線、１４…Ｂ相信号線、１５…近似正弦波（Ａ
相信号）、１６…近似余弦波（Ｂ相信号）、１７−
１…指令CWパルス信号、１７−２…指令CCW
パルス信号、１８−１，１８−２，１８−３，１
８−４…４ビツトデマルチプレクサ出力信号、１
９…増幅器７の出力信号（＝Ｃ−OUT）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 下記構成要素の〜、すなわち 直流モータ１に連結されたエンコーダ２を備
え、 該エンコーダ２から得るそれぞれ電気角で90
度以相差の近似正弦波１５及び近似余弦波１６
を反転させて反転近似正弦波及び反転近似余弦
波を得る手段６−１，６−２を設け、 指令パルスを４相に分割する手段４を設け、 該分割手段によつて得られる各々の指令信号
によつて上記近似正弦波、近似余弦波、反転近
似正弦波及び反転近似余弦波のフイードバツク
信号を切り換えて直流モータの駆動回路１２に
供給するスイツチング切換手段５−１，５−
２，５−３，５−４を備え、 たことを特徴とする直流モータの制御回路。 ２ 上記分割手段４は、４進リバーシブルカウン
タ３と４ビツトマルチプレクサ４からなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の直流モー
タの制御回路。 ３ 上記分割手段は４ビツトシフトレジスタから
なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の直流モータの制御回路。 ４ 上記スイツチング切換手段５はアナログスイ
ツチ５を用してなることを特徴とする特許請求の
範囲第１項又は第２項いずれかに記載の直流モー
タの制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58104978A JPS59230493A (ja) | 1983-06-14 | 1983-06-14 | 直流モータの制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58104978A JPS59230493A (ja) | 1983-06-14 | 1983-06-14 | 直流モータの制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59230493A JPS59230493A (ja) | 1984-12-25 |
| JPH0449357B2 true JPH0449357B2 (ja) | 1992-08-11 |
Family
ID=14395179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58104978A Granted JPS59230493A (ja) | 1983-06-14 | 1983-06-14 | 直流モータの制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59230493A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6356189A (ja) * | 1986-08-22 | 1988-03-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ブラシレスモ−タの電子スイツチ回路 |
| JPH02104403U (ja) * | 1989-02-01 | 1990-08-20 |
-
1983
- 1983-06-14 JP JP58104978A patent/JPS59230493A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59230493A (ja) | 1984-12-25 |
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