JPH0471382A - Dc motor control circuit - Google Patents
Dc motor control circuitInfo
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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DCモータの制御回路に関し、特に、複写機の
給紙制御に用いられるモータの一定速度制御に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a control circuit for a DC motor, and in particular to constant speed control of a motor used for paper feed control of a copying machine.
(発明の背景)
複写機やレーザービームプリンタ等において、光学系を
駆動するモータはPLL回路等を用いて高精度に制御さ
れているのが普通であるが、給紙を制御するモータにつ
いては、負帰還回路によるモータの一定速度制御は行わ
れていない。給紙制御にはそれほどの精度が要求されず
、モータ駆動のタイミングさえ正確ならば、所望の精度
を保障できるからである。(Background of the Invention) In copying machines, laser beam printers, etc., the motor that drives the optical system is usually controlled with high precision using a PLL circuit, etc. However, the motor that controls paper feeding is Constant speed control of the motor by the negative feedback circuit is not performed. This is because paper feeding control does not require much precision, and desired precision can be guaranteed as long as the timing of motor drive is accurate.
(発明が解決しようとする課題)
給紙カセットが装置の側面にセットされるタイプの複写
機では、給紙パスが短く、給紙制御の精度はそれほど問
題とならない。(Problems to be Solved by the Invention) In a type of copying machine in which a paper feed cassette is set on the side of the apparatus, the paper feed path is short, and the accuracy of paper feed control is not so important.
しかし、近年、普及しつつある小型かつ低コストのフロ
ントローディングタイプ(転写紙を装置の下部にセット
シ、転写の際に感光体の位置する上部に給送するタイプ
)の複写機では、給紙パスが長く、それゆえに、給紙精
度が問題となってくる。例えば、負荷である転写紙の種
類や状態によって給紙モータの回転が変化したりすると
、給紙中にその誤差が拡大され、ともすると、装置の許
容範囲外となってジャムの誤検知等の誤動作が発生する
ことになる。However, in recent years, small, low-cost front-loading type copiers (a type in which transfer paper is set at the bottom of the device and fed to the top where the photoreceptor is located during transfer) have become popular, and the paper feed path is is long, and therefore paper feeding accuracy becomes a problem. For example, if the rotation of the paper feed motor changes depending on the type or condition of the transfer paper that is the load, the error will be magnified during paper feeding, and it may become outside the device's tolerance range, resulting in false detection of a jam, etc. Malfunctions will occur.
したがって、このような場合は、給紙モータにも一定速
度制御が必要となる。しかし、システムを複雑化するこ
とは許されず、要求精度もそれほど高くないため、簡易
かつ確実なモータ制御方式を採用することが必要となる
。従来、このような検討はなされておらず、適切なモー
タ制御方式がなかった。Therefore, in such a case, constant speed control is also required for the paper feed motor. However, it is not allowed to make the system complicated, and the required accuracy is not so high, so it is necessary to adopt a simple and reliable motor control method. Conventionally, such studies have not been made, and there has been no suitable motor control method.
本発明はこのような検討結果に基づいてなされたもので
あり、モータの簡易かつ確実な一定速度制御が可能な新
規なモータ制御回路を提供することを目的とする。The present invention was made based on the results of such studies, and it is an object of the present invention to provide a novel motor control circuit that is capable of simple and reliable constant speed control of a motor.
(課題を解決するための手段)
本発明は、DCモータに流れる電流を電圧に変換する電
流/電圧変換手段と、該電流/電圧変換手段から発生す
る電圧を増幅して前記DCモータに供給する電圧増幅回
路とを有し、該電圧増幅回路の増幅率は所定の値となっ
ており、かつ、この所定の値は、DCモータに供給する
DC電圧と起動電流との比となっていることを特徴とす
る。(Means for Solving the Problems) The present invention includes a current/voltage converter that converts a current flowing through a DC motor into a voltage, and a voltage generated from the current/voltage converter that is amplified and supplied to the DC motor. and a voltage amplification circuit, the amplification factor of the voltage amplification circuit being a predetermined value, and the predetermined value being a ratio of the DC voltage supplied to the DC motor and the starting current. It is characterized by
(作用)
本発明前に本願発明者によって検討された、モータの簡
易制御方式について第3図および第4図を用いて説明す
る。(Function) A simple control system for a motor, which was studied by the inventor before the present invention, will be explained with reference to FIGS. 3 and 4.
第3図はDCモータの負荷(トルク)Tを横軸に、回転
数NおよびDCモータに流れる電流Iを縦軸にとって、
その関係を示した図である。In Figure 3, the horizontal axis is the load (torque) T of the DC motor, and the vertical axis is the rotation speed N and the current I flowing through the DC motor.
It is a figure showing the relationship.
測定電圧(DCモータに供給する電圧)を24Vとした
場合のT−■特性は直線αで表され、このような特性を
有するDCモータの一定速度制御を行うための条件につ
いて検討する。The T-■ characteristic when the measured voltage (voltage supplied to the DC motor) is 24 V is represented by a straight line α, and the conditions for performing constant speed control of a DC motor having such a characteristic will be discussed.
本来、このDCモータは、無負荷状態では回転数360
Orpmであり、負荷Tが重くなるにしたがって回転数
は低下し、960 (g−Cm)のときに回転数は零
となる(”r−N特性β)。負荷Tが増加しても回転数
が所定範囲で一定となる特性(太線で示される特性δ)
をつくりだすことを考える。Originally, this DC motor has a rotation speed of 360 in no-load condition.
Orpm, as the load T becomes heavier, the rotation speed decreases and reaches zero at 960 (g-Cm) (r-N characteristic β).Even if the load T increases, the rotation speed decreases. is constant within a predetermined range (characteristic δ indicated by a thick line)
Think about creating.
説明の便宜上、以下、負荷がA点からB点まで変化した
場合に回転数Nを一定に保つ場合につき考案する。For convenience of explanation, a case will be considered below in which the rotational speed N is kept constant when the load changes from point A to point B.
この場合、A点より、負荷(駆動電流I)の増大にとも
なって、供給電圧を増加させればよい。In this case, the supply voltage may be increased from point A as the load (drive current I) increases.
A点はモータに16V印加時のT−N特性γ上の点であ
り、B点はモータに24V印加時のT−N特性β上の点
である。負荷TがAからBまて変化するとき、負荷の増
加にともなって、駆動電流Iはイからアまて変化する。Point A is a point on the TN characteristic γ when 16V is applied to the motor, and point B is a point on the TN characteristic β when 24V is applied to the motor. When the load T changes from A to B, the drive current I changes from A to A as the load increases.
この時、電流の増加に比例して電圧を増加させれば、適
性なゲインてδのようなフラットな特性を得ることがで
きる。このゲインは、(V、−V、):(Iアーエイ)
で決まる。これは、つまり(供給電圧):(起動電流)
ということであり、モータの特性カーブからすぐに計算
可能な値である。At this time, if the voltage is increased in proportion to the increase in current, a flat characteristic such as an appropriate gain δ can be obtained. This gain is (V, -V,): (Iaay)
It is determined by This means (supply voltage): (starting current)
This means that it is a value that can be easily calculated from the motor characteristic curve.
このように、測定(供給)電圧を変化させた場合の、各
供給電圧と起動電流(起動時点の電流)の比は、各供給
電圧において一定となる。すなわち、一定速度制御をす
る場合には、供給電圧と駆動電流の関係は、
24V÷1.2 A=20 (定数)・・・・・・・・
・・・・(1)を満足する(無負荷回転数は電圧に比例
するものとする)。In this way, when the measured (supply) voltage is changed, the ratio between each supply voltage and the starting current (current at the time of starting) remains constant at each supply voltage. In other words, when performing constant speed control, the relationship between supply voltage and drive current is 24V÷1.2 A=20 (constant)...
...(1) is satisfied (the no-load rotation speed is proportional to the voltage).
よって、負荷の変化を電流に置き換え、供給電圧で負荷
増分のトルクを補償するためには、(電流値)×(定数
)=(モータ印加電圧)とすればよい。Therefore, in order to replace the change in load with current and compensate for the increased torque of the load with the supply voltage, (current value) x (constant) = (voltage applied to motor).
以上の検討結果に基づいて、第4図のようなモデル回路
を考え、DCモータ1の一定速度制御を行う場合の必要
ゲインならびに定数を求める。Based on the above study results, a model circuit as shown in FIG. 4 is considered, and necessary gains and constants for controlling the DC motor 1 at a constant speed are determined.
供給(印加)電圧VMは、
V、−に@RΦIM+バイアスーRφIM−(K−1,
)R・■8+バイアス
となり、(K−1)R=20 (定数)となる。バイア
スは設定回転数を決定する項で無負荷状態てモータにか
かる電圧を測定することにより回転数を知ることができ
る。設定回転数Nは、
N−3f100x (バイアス/24)rpmとなる。The supply (applied) voltage VM is V,-@RΦIM+bias-RφIM-(K-1,
)R・■8+bias, and (K-1)R=20 (constant). Bias is a term that determines the set rotation speed, and the rotation speed can be determined by measuring the voltage applied to the motor in a no-load state. The set rotation speed N is N-3f100x (bias/24) rpm.
以上の方式は、負荷のA点からB点までの一定速度制御
に限定されるものではなく、回路のパラメータを適切に
設定すれば、第3図の太線のように無負荷のとき(負荷
−0)からB点までの一定速度制御を行うことも可能で
ある。但し、実際のモータ制御では、A点からB点まで
の一定速度制御が達成されれば、十分実用に耐えるもの
と考えられる。The above method is not limited to constant speed control from point A to point B of the load, but if the circuit parameters are set appropriately, when there is no load (load - It is also possible to perform constant speed control from point 0) to point B. However, in actual motor control, if constant speed control from point A to point B is achieved, it is considered to be sufficiently practical.
本発明はこのような検討に基づき、モータに流れる電流
を検出することにより、モータにかかる電圧をアナログ
的に変化させ、概略一定速度制御を達成するものである
。The present invention is based on such studies, and by detecting the current flowing through the motor, changes the voltage applied to the motor in an analog manner, thereby achieving approximately constant speed control.
(実施例)
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。(Example) Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention.
本実施例は、DCモータ1と直列に、エミッタフォロワ
NPN トランジスタQ1と、電流/電圧変換抵抗R1
と、スイッチング制御用のパワーMOSトランジスタQ
2を接続しである。パワーMOSトランジスタQ2のゲ
ートには抵抗R2を介して制御信号C0NTが供給され
る。In this embodiment, an emitter follower NPN transistor Q1 and a current/voltage conversion resistor R1 are connected in series with the DC motor 1.
and a power MOS transistor Q for switching control.
Connect 2. A control signal C0NT is supplied to the gate of the power MOS transistor Q2 via a resistor R2.
また、抵抗R3,R4,R5,容量C]を有する反転ア
ンプ2が抵抗R1とDCモータ1の接続点に接続され、
この反転アンプ2の出力電圧はさらに、抵抗R6,R7
,R8を具備する反転アンプ3で反転され、エミッタフ
ォロワNPN トランジスタQ1のベースに供給される
ようになっている。また、DCモータ1に並列に保護用
のダイオードD1が接続されている。なお、抵抗RIO
,R11、、R12は反転アンプ3の非反転端子のバイ
アス電圧設定用である。In addition, an inverting amplifier 2 having resistors R3, R4, R5, and a capacitance C is connected to the connection point between the resistor R1 and the DC motor 1,
The output voltage of this inverting amplifier 2 is further increased by resistors R6 and R7.
, R8, and is supplied to the base of an emitter follower NPN transistor Q1. Further, a protection diode D1 is connected in parallel to the DC motor 1. In addition, the resistance RIO
, R11, and R12 are for setting the bias voltage of the non-inverting terminal of the inverting amplifier 3.
電流/電圧変換抵抗R1の抵抗値は10Ωであり、電流
IAに対してIOVの電圧を発生ずるため、ゲイン゛’
10”であり、反転アンプ2のゲインは2”であるため
、全体の増幅率は“20°′ (定数)となっている。The resistance value of the current/voltage conversion resistor R1 is 10Ω, and since it generates a voltage of IOV with respect to the current IA, the gain
10'' and the gain of the inverting amplifier 2 is 2'', so the overall amplification factor is 20°' (constant).
このような駆動電流に比例した電圧がDCモータ1に帰
還される構成とすることにより、前述の検討より、所定
の負荷範囲において一定速度制御が可能である。By adopting such a configuration in which a voltage proportional to the drive current is fed back to the DC motor 1, constant speed control is possible within a predetermined load range, based on the above study.
第2図は他の実施例の構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of another embodiment.
本実施例では、DCモータ1を、電源とエミッタフォロ
ワPNP )ランジスタQ3のエミッタとの間に接続し
、反転アンプ4の出力電圧をエミッタフォロワPNP
)ランジスタQ3のベースに供給するようになっている
。動作は前掲の実施例と同様であり、抵抗R]4でDC
モータ1に流れる電流を電圧に変換し、反転アンプ4で
反転増幅し、トランジスタQ3のベースに供給する。D
Cモータ1に流れる電流が増大すると、電源とトランジ
スタQ3のエミッタとの間の電位差が拡大し、モータの
供給電圧が増大し、比例関係が維持されるようになって
いる。In this embodiment, the DC motor 1 is connected between the power supply and the emitter of the emitter follower PNP transistor Q3, and the output voltage of the inverting amplifier 4 is connected to the emitter follower PNP transistor Q3.
) is supplied to the base of transistor Q3. The operation is the same as that of the previous embodiment, and the resistor R]4 allows DC
The current flowing through the motor 1 is converted into a voltage, inverted and amplified by an inverting amplifier 4, and then supplied to the base of a transistor Q3. D
As the current flowing through the C motor 1 increases, the potential difference between the power supply and the emitter of the transistor Q3 increases, increasing the voltage supplied to the motor so that a proportional relationship is maintained.
(発明の効果)
以上説明したように本発明は、モータに流れる電流を電
圧に変換し、この電圧を増幅し、電流と電圧の比例関係
を維持しつつ帰還し、モータにかかる電圧をアナログ的
に変化させることにより、以下の効果が得られる。(Effects of the Invention) As explained above, the present invention converts the current flowing through the motor into voltage, amplifies this voltage, and returns it while maintaining the proportional relationship between the current and voltage, and converts the voltage applied to the motor into analog form. By changing to , the following effects can be obtained.
(1)簡易構成の回路により、所望精度内の一定速度制
御が達成できる。(1) Constant speed control within desired accuracy can be achieved by a circuit with a simple configuration.
(2)実際の装置への適用が容易であり、装置も何ら複
雑化しない。(2) It is easy to apply to actual equipment, and the equipment does not become complicated at all.
(3)これらにより、例えば、小型かつ安価なフロント
ローディングタイプの複写機の信頼性を向」−できる。(3) These can improve the reliability of, for example, small and inexpensive front-loading type copying machines.
第1図は本発明の一実施例の構成を示す回路図、第2図
は本発明の他の実施例の構成を示す回路図、
第3図は本発明前に本願発明者によってなされた検討内
容を説明するためのDCモータの特性図、第4図は第3
図の検討結果に基づいて制御条件を求める際のモデル回
路を示す回路図である。
1・・・DCモータ
2、、 3.4・・・反転アンプ
Q1・・・エミッタフォロワN P N l−ランジス
タQ2・・・制御用パワーMO5)ランジスタQ3・・
・エミッタフォロワPNP トランジスタR1,R1,
4・・・電流/電圧変換用抵抗ONTFIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a study made by the inventor of the present invention before inventing the present invention. Characteristic diagram of DC motor to explain the contents, Figure 4 is Figure 3
FIG. 3 is a circuit diagram showing a model circuit when determining control conditions based on the results of the study shown in the figure. 1...DC motor 2,, 3.4...Inverting amplifier Q1...Emitter follower N P N l- transistor Q2... Control power MO5) Transistor Q3...
・Emitter follower PNP transistor R1, R1,
4... Current/voltage conversion resistor ONT
Claims (1)
電圧変換手段(R1)と、 該電流/電圧変換手段(R1)から発生する電圧を増幅
して前記DCモータ(1)に供給する電圧増幅回路(2
、3)とを有し、 該電圧増幅回路(2、3)の増幅率は所定の値となって
おり、かつ、この所定の値は、DCモータに供給するD
C電圧と起動電流との比となっていることを特徴とする
DCモータ制御回路。[Claims] Current that converts the current flowing through the DC motor (1) into voltage/
a voltage conversion means (R1); and a voltage amplification circuit (2) that amplifies the voltage generated from the current/voltage conversion means (R1) and supplies it to the DC motor (1).
, 3), and the amplification factor of the voltage amplification circuit (2, 3) is a predetermined value, and this predetermined value is the D supply to the DC motor.
A DC motor control circuit characterized in that the ratio between the C voltage and the starting current is set.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2182175A JPH0471382A (en) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | Dc motor control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2182175A JPH0471382A (en) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | Dc motor control circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0471382A true JPH0471382A (en) | 1992-03-05 |
Family
ID=16113656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2182175A Pending JPH0471382A (en) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | Dc motor control circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0471382A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6601909B2 (en) | 2000-03-13 | 2003-08-05 | Kikuchi Co., Ltd. | Tailored blank article and manufacturing method of the same |
WO2004070719A1 (en) * | 2003-02-06 | 2004-08-19 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Disk tray mechanism for reproducing apparatus |
-
1990
- 1990-07-10 JP JP2182175A patent/JPH0471382A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6739647B2 (en) | 2000-03-13 | 2004-05-25 | Kikuchi Co., Ltd. | Tailored blank article and manufacturing method of the same |
WO2004070719A1 (en) * | 2003-02-06 | 2004-08-19 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Disk tray mechanism for reproducing apparatus |
CN100426401C (en) * | 2003-02-06 | 2008-10-15 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | Disk tray mechanism for reproducing apparatus |
US7773466B2 (en) | 2003-02-06 | 2010-08-10 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Disk tray mechanism for reproducing apparatus |
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