JPH06105587A - モータ駆動回路 - Google Patents
モータ駆動回路Info
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- JPH06105587A JPH06105587A JP4280457A JP28045792A JPH06105587A JP H06105587 A JPH06105587 A JP H06105587A JP 4280457 A JP4280457 A JP 4280457A JP 28045792 A JP28045792 A JP 28045792A JP H06105587 A JPH06105587 A JP H06105587A
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- Japan
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- motor
- phase
- circuit
- torque
- signal
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】モータの回転に応じて得られるタイミングに基
づいてモータの各相コイルに駆動電流を通電するモータ
駆動回路において、低消費電力で高トルク低速回転かつ
低トルク高速回転のモータ特性が得られると共に、一段
と低消費電力でモータの速度サーボを行うことができる
モータ駆動回路を得る。 【構成】コイルへの駆動電流の通電時間を変化させてト
ルク定数を変化させるようにしたことにより、ダイナミ
ツクレンジの広いモータ特性を低消費電流で実現し得る
と共に、回転速度のサーボ制御を一段と低消費電力で実
現し得る。
づいてモータの各相コイルに駆動電流を通電するモータ
駆動回路において、低消費電力で高トルク低速回転かつ
低トルク高速回転のモータ特性が得られると共に、一段
と低消費電力でモータの速度サーボを行うことができる
モータ駆動回路を得る。 【構成】コイルへの駆動電流の通電時間を変化させてト
ルク定数を変化させるようにしたことにより、ダイナミ
ツクレンジの広いモータ特性を低消費電流で実現し得る
と共に、回転速度のサーボ制御を一段と低消費電力で実
現し得る。
Description
【０００１】
産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（図１及び図５） 作用（図１） 実施例 （１）第１実施例（図１〜図４） （２）第２実施例（図５及び図６） （３）他の実施例 発明の効果
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明はモータ駆動回路に関し、
例えばテープレコーダのリール駆動用のモータ等、特に
低速から高速までの広いダイナミツクレンジを必要とす
るモータを駆動するモータ駆動回路に適用して好適なも
のである。
例えばテープレコーダのリール駆動用のモータ等、特に
低速から高速までの広いダイナミツクレンジを必要とす
るモータを駆動するモータ駆動回路に適用して好適なも
のである。
【０００３】
【従来の技術】従来、この種のモータ駆動回路において
は、モータの各相のコイルに発生する逆起電圧から通電
タイミングを得、当該タイミングで所定の駆動電流を各
相のコイルに通電することにより、当該モータを回転駆
動するようになされている。
は、モータの各相のコイルに発生する逆起電圧から通電
タイミングを得、当該タイミングで所定の駆動電流を各
相のコイルに通電することにより、当該モータを回転駆
動するようになされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで一般にモータ
の特性としては始動トルクは大きく、動き出した後は高
速回転が求められることが多い。ところが従来のモータ
駆動回路においては、モータのトルク定数を固定として
駆動するようになされていることにより、広いダイナミ
ツクレンジを必要とする場合には、高トルクかつ高回転
の特性で駆動しなければならない。
の特性としては始動トルクは大きく、動き出した後は高
速回転が求められることが多い。ところが従来のモータ
駆動回路においては、モータのトルク定数を固定として
駆動するようになされていることにより、広いダイナミ
ツクレンジを必要とする場合には、高トルクかつ高回転
の特性で駆動しなければならない。
【０００５】従つてこのように高トルクかつ高回転の特
性で駆動する場合、駆動電圧は高くなり、無駄なトルク
を発生すると共に消費電力が増大する問題があつた。
性で駆動する場合、駆動電圧は高くなり、無駄なトルク
を発生すると共に消費電力が増大する問題があつた。
【０００６】また従来のモータ駆動回路においてモータ
の回転速度を一定にサーボ制御しようとすると、モータ
にかかる負荷に応じて当該モータに印加する電圧を変化
させるようになされていることにより、電圧を高くした
際の消費電力が大きくなる問題があつた。
の回転速度を一定にサーボ制御しようとすると、モータ
にかかる負荷に応じて当該モータに印加する電圧を変化
させるようになされていることにより、電圧を高くした
際の消費電力が大きくなる問題があつた。
【０００７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、高トルク低速回転かつ低トルク高速回転のモータ特
性を低消費電力で得られると共に、一段と低消費電力で
モータの速度サーボを行うことができるモータ駆動回路
を提案しようとするものである。
で、高トルク低速回転かつ低トルク高速回転のモータ特
性を低消費電力で得られると共に、一段と低消費電力で
モータの速度サーボを行うことができるモータ駆動回路
を提案しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、モータの回転に応じて得られるタ
イミングに基づいてモータの各相コイルに駆動電流を通
電するモータ駆動回路１０において、駆動電流の通電時
間を変化させる通電時間可変手段１７、１８、１９を備
え、通電時間を変化させることによつてモータのトルク
定数を変化させるようにする。
め本発明においては、モータの回転に応じて得られるタ
イミングに基づいてモータの各相コイルに駆動電流を通
電するモータ駆動回路１０において、駆動電流の通電時
間を変化させる通電時間可変手段１７、１８、１９を備
え、通電時間を変化させることによつてモータのトルク
定数を変化させるようにする。
【０００９】また本発明においては、通電時間可変手段
１７、１８、１９は、モータの各相コイルへの通電開始
時間を変化させるようにする。
１７、１８、１９は、モータの各相コイルへの通電開始
時間を変化させるようにする。
【００１０】また本発明においては、通電時間可変手段
１７、１８、１９は、モータの各相コイルへの通電終了
時間を変化させるようにする。
１７、１８、１９は、モータの各相コイルへの通電終了
時間を変化させるようにする。
【００１１】また本発明においては、モータの回転に応
じて得られるタイミングに基づいてモータの各相コイル
に駆動電流を通電するモータ駆動回路３０において、駆
動電流の通電時間を変化させる通電時間可変手段１７、
１８、１９と、モータの回転数を検出する検出手段ＦＧ
と、モータの回転数を所定の回転数に制御するための基
準となる信号を出力する基準信号発生手段３４とを備
え、検出手段ＦＧから出力される検出信号ＳFG及び基準
信号ＳSTD が一致するように通電時間を変化させること
により、モータの回転数を所定回転数にサーボ制御する
ようにする。
じて得られるタイミングに基づいてモータの各相コイル
に駆動電流を通電するモータ駆動回路３０において、駆
動電流の通電時間を変化させる通電時間可変手段１７、
１８、１９と、モータの回転数を検出する検出手段ＦＧ
と、モータの回転数を所定の回転数に制御するための基
準となる信号を出力する基準信号発生手段３４とを備
え、検出手段ＦＧから出力される検出信号ＳFG及び基準
信号ＳSTD が一致するように通電時間を変化させること
により、モータの回転数を所定回転数にサーボ制御する
ようにする。
【００１２】
【作用】モータの各相コイルに通電する駆動電流の通電
時間を変化させることにより、コイル利用率を変化させ
ることができ、これによりモータのトルク定数を変化さ
せることができる。従つて通電時間の変化によつてモー
タの特性を変化させることができる。
時間を変化させることにより、コイル利用率を変化させ
ることができ、これによりモータのトルク定数を変化さ
せることができる。従つて通電時間の変化によつてモー
タの特性を変化させることができる。
【００１３】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
する。
【００１４】（１）第１実施例 図１において１０は全体としてセンサレス３相ブラシレ
スモータのモータ駆動回路を示し、モータの各相（Ｕ
相、Ｖ相、Ｗ相）から得られる逆起電圧ＶＵ、ＶＶ及び
ＶＷは逆起電圧検出回路部１１に入力される。
スモータのモータ駆動回路を示し、モータの各相（Ｕ
相、Ｖ相、Ｗ相）から得られる逆起電圧ＶＵ、ＶＶ及び
ＶＷは逆起電圧検出回路部１１に入力される。
【００１５】逆起電圧検出回路部１１は比較回路１４、
１５及び１６によつて構成されており、当該比較回路１
４、１５及び１６にそれぞれ入力された逆起電圧ＶＵ、
ＶＶ及びＶＷは各相コイルの共通接続端から入力される
基準電圧値ＣＯＭと比較され、これにより図２（Ａ）に
示すような各相の逆起電圧信号ＳＵ、ＳＶ及びＳＷを
得、続くタイミングコントロール回路部１２に送出され
る。
１５及び１６によつて構成されており、当該比較回路１
４、１５及び１６にそれぞれ入力された逆起電圧ＶＵ、
ＶＶ及びＶＷは各相コイルの共通接続端から入力される
基準電圧値ＣＯＭと比較され、これにより図２（Ａ）に
示すような各相の逆起電圧信号ＳＵ、ＳＶ及びＳＷを
得、続くタイミングコントロール回路部１２に送出され
る。
【００１６】タイミングコントロール回路部１２は逆起
電圧検出回路部１１から出力される逆起電圧信号ＳＵ、
ＳＶ及びＳＷを波形整形回路１７に入力すると共に、ク
ロツク作成回路１８に入力する。クロツク作成回路１８
は、逆起電圧信号ＳＵ、ＳＶ及びＳＷが基準電圧値ＣＯ
Ｍを横切るゼロクロス点のタイミングに基づいて図２
（Ｂ）に示すようなクロツク信号ＳＣＫを作成し、続く
位相ずらし回路１９に送出する。
電圧検出回路部１１から出力される逆起電圧信号ＳＵ、
ＳＶ及びＳＷを波形整形回路１７に入力すると共に、ク
ロツク作成回路１８に入力する。クロツク作成回路１８
は、逆起電圧信号ＳＵ、ＳＶ及びＳＷが基準電圧値ＣＯ
Ｍを横切るゼロクロス点のタイミングに基づいて図２
（Ｂ）に示すようなクロツク信号ＳＣＫを作成し、続く
位相ずらし回路１９に送出する。
【００１７】位相ずらし回路１９は、外部から入力され
るトルク定数制御信号ＳＫＴを入力し、当該トルク定数
制御信号ＳＫＴに応じて、クロツク信号ＳＣＫの位相を
ずらすことにより図２（Ｃ）及び（Ｄ）に示すようなス
イツチング終了信号ＳＥＮＤ及びスイツチング開始信号
ＳＳＴを得る。
るトルク定数制御信号ＳＫＴを入力し、当該トルク定数
制御信号ＳＫＴに応じて、クロツク信号ＳＣＫの位相を
ずらすことにより図２（Ｃ）及び（Ｄ）に示すようなス
イツチング終了信号ＳＥＮＤ及びスイツチング開始信号
ＳＳＴを得る。
【００１８】スイツチング終了信号ＳＥＮＤはクロツク
信号ＳＣＫに対して位相がπ／６遅れるようになされて
おり、またスイツチング開始信号ＳＳＴはクロツク信号
ＳＣＫに対して位相が（π／６）＋αだけ遅れるように
なされている。このスイツチング開始信号ＳＳＴはＲＳ
フリツプフロツプ回路構成の波形整形回路１７のリセツ
ト入力端（ＲＥＳＥＴ）に入力されると共に、スイツチ
ング終了信号ＳＥＮＤは波形整形回路１７のセツト入力
端（ＳＥＴ）に入力される。
信号ＳＣＫに対して位相がπ／６遅れるようになされて
おり、またスイツチング開始信号ＳＳＴはクロツク信号
ＳＣＫに対して位相が（π／６）＋αだけ遅れるように
なされている。このスイツチング開始信号ＳＳＴはＲＳ
フリツプフロツプ回路構成の波形整形回路１７のリセツ
ト入力端（ＲＥＳＥＴ）に入力されると共に、スイツチ
ング終了信号ＳＥＮＤは波形整形回路１７のセツト入力
端（ＳＥＴ）に入力される。
【００１９】従つて波形整形回路１７においては、スイ
ツチング開始信号ＳＳＴのタイミングでリセツトすると
共にスイツチング終了信号ＳＥＮＤのタイミングでセツ
トすることにより、入力される逆起電圧信号ＳＵ、ＳＶ
及びＳＷを図２（Ｅ）、（Ｆ）及び（Ｇ）に斜線で示す
ようなスイツチングタイミング信号ＳＵ１、ＳＶ１及び
ＳＷ１を得、これをモータ駆動部１３の駆動回路２０を
介してモータの各相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）のコイルに
送出することによりモータを駆動するようになされてい
る。
ツチング開始信号ＳＳＴのタイミングでリセツトすると
共にスイツチング終了信号ＳＥＮＤのタイミングでセツ
トすることにより、入力される逆起電圧信号ＳＵ、ＳＶ
及びＳＷを図２（Ｅ）、（Ｆ）及び（Ｇ）に斜線で示す
ようなスイツチングタイミング信号ＳＵ１、ＳＶ１及び
ＳＷ１を得、これをモータ駆動部１３の駆動回路２０を
介してモータの各相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）のコイルに
送出することによりモータを駆動するようになされてい
る。
【００２０】ここで従来のモータ駆動回路においては、
クロツク信号ＳＣＫから位相がπ／６だけずれた信号
（ＳＥＮＤ）に基づいてスイツチングタイミング信号を
生成するようになされており、このときのスイツチング
タイミング信号は図２（Ｅ）、（Ｆ）及び（Ｇ）に示す
スイツチングタイミング信号ＳＵ１、ＳＶ１及びＳＷ１
の先端部分において破線で示すタイミングで立ち上がる
ようになされており、これにより例えばＵ相においては
時点ｔ１〜ｔ５においてコイルに駆動電流が通電され
る。
クロツク信号ＳＣＫから位相がπ／６だけずれた信号
（ＳＥＮＤ）に基づいてスイツチングタイミング信号を
生成するようになされており、このときのスイツチング
タイミング信号は図２（Ｅ）、（Ｆ）及び（Ｇ）に示す
スイツチングタイミング信号ＳＵ１、ＳＶ１及びＳＷ１
の先端部分において破線で示すタイミングで立ち上がる
ようになされており、これにより例えばＵ相においては
時点ｔ１〜ｔ５においてコイルに駆動電流が通電され
る。
【００２１】これに対して本実施例のモータ駆動回路１
０においては、従来の通電開始時点ｔ１から位相がαだ
け経過した時点ｔ２においてスイツチングタイミング信
号ＳＵ１が立ち上がり、これにより駆動電流が通電開始
されるようになされている。従つて従来の通電時間に比
してαだけ短い通電時間を得ることができる。
０においては、従来の通電開始時点ｔ１から位相がαだ
け経過した時点ｔ２においてスイツチングタイミング信
号ＳＵ１が立ち上がり、これにより駆動電流が通電開始
されるようになされている。従つて従来の通電時間に比
してαだけ短い通電時間を得ることができる。
【００２２】ここでモータのトルク定数をＫT [N・m/
A]、逆起電圧定数をＫE [V/rps] 、無負荷回転数をＮO
[rps] 、起動トルクをＴS [N・m]、起動電流をＩS [A]
、定数をＫM 、磁束をΦ[Wb]、導体固有抵抗をρ [Ω/
m] 、巻数をＺ、１相当たりの全導体長をＬ[m] 、マグ
ネツト極数をＰ、相数をＤr 、コイル利用率をＡとする
と、モータの諸定数は次式
A]、逆起電圧定数をＫE [V/rps] 、無負荷回転数をＮO
[rps] 、起動トルクをＴS [N・m]、起動電流をＩS [A]
、定数をＫM 、磁束をΦ[Wb]、導体固有抵抗をρ [Ω/
m] 、巻数をＺ、１相当たりの全導体長をＬ[m] 、マグ
ネツト極数をＰ、相数をＤr 、コイル利用率をＡとする
と、モータの諸定数は次式
【数１】
【数２】
【数３】
【数４】
【数５】 によつて表される。
【００２３】ここで図２のスイツチングタイミング信号
ＳＵ１、ＳＶ１及びＳＷ１は立ち上がりのタイミング
（すなわち通電開始タイミング）だけを位相αだけ遅ら
せるようになされている。この場合、当該スイツチング
タイミング信号ＳＵ１、ＳＶ１及びＳＷ１のそれぞれの
面積Ｓ、すなわち図２において斜線で示す波形の面積は
コイルの利用率Ａと比例する。
ＳＵ１、ＳＶ１及びＳＷ１は立ち上がりのタイミング
（すなわち通電開始タイミング）だけを位相αだけ遅ら
せるようになされている。この場合、当該スイツチング
タイミング信号ＳＵ１、ＳＶ１及びＳＷ１のそれぞれの
面積Ｓ、すなわち図２において斜線で示す波形の面積は
コイルの利用率Ａと比例する。
【００２４】この面積Ｓは次式
【数６】 によつて表される。ここで上述の（６）式においてα＝
０の場合（すなわち図２において時点ｔ１〜ｔ５（Ｕ相
の場合）の位相 120°通電の場合）、当該（６）式の値
は３1/2 となることから、この値で正規化すると（６）
式の値Ｓは次式
０の場合（すなわち図２において時点ｔ１〜ｔ５（Ｕ相
の場合）の位相 120°通電の場合）、当該（６）式の値
は３1/2 となることから、この値で正規化すると（６）
式の値Ｓは次式
【数７】 となる。また上述の（１）式及び（５）式からコイル利
用率Ａ及びトルク定数ＫT は比例していることが分か
る。従つて（６）式はトルク定数ＫT 及びαの関係（α
に対するもとのトルク定数ＫT とあらたなトルク定数Ｋ
T の比）を表すことになる。この関係を図４に示す。
用率Ａ及びトルク定数ＫT は比例していることが分か
る。従つて（６）式はトルク定数ＫT 及びαの関係（α
に対するもとのトルク定数ＫT とあらたなトルク定数Ｋ
T の比）を表すことになる。この関係を図４に示す。
【００２５】すなわち図４において例えばαがπ／３の
ときＫT は１／２となる。このとき（２）式より無負荷
回転数Ｎ0 はもとの２倍となつており、高回転低トルク
のモータとして利用可能であることが分かる。なおαは
２π／３までの範囲であれば任意の値でよいため、モー
タに求められる特性に応じた最適な駆動が可能となる。
ただし、π／３≧α≧２π／３の場合には、どの相にも
通電しないタイミングが発生し、デツトポイントになる
ため当該範囲内にαを設定することを回避する必要があ
る。
ときＫT は１／２となる。このとき（２）式より無負荷
回転数Ｎ0 はもとの２倍となつており、高回転低トルク
のモータとして利用可能であることが分かる。なおαは
２π／３までの範囲であれば任意の値でよいため、モー
タに求められる特性に応じた最適な駆動が可能となる。
ただし、π／３≧α≧２π／３の場合には、どの相にも
通電しないタイミングが発生し、デツトポイントになる
ため当該範囲内にαを設定することを回避する必要があ
る。
【００２６】このように、各相コイルへの駆動電流の通
電時間及びコイル利用率Ａは比例関係に有り、さらにコ
イル利用率Ａ及びトルク定数ＫT が比例関係に有ること
により、各相コイルへの通電時間を変化させることによ
つてトルク定数ＫT を変化させることができる。従つて
当該トルク定数ＫT をモータの回転中に変化させること
によりモータの回転数、トルク及び電流等の特性を当該
モータの回転中に変化させることができる。
電時間及びコイル利用率Ａは比例関係に有り、さらにコ
イル利用率Ａ及びトルク定数ＫT が比例関係に有ること
により、各相コイルへの通電時間を変化させることによ
つてトルク定数ＫT を変化させることができる。従つて
当該トルク定数ＫT をモータの回転中に変化させること
によりモータの回転数、トルク及び電流等の特性を当該
モータの回転中に変化させることができる。
【００２７】以上の構成において、図３に示すように基
準モータの静特性を（ＴS −ＮO 、ＩS −Ｏ）とし、起
動トルクＴS は仕様を満たすが、無負荷回転数ＮO は仕
様の半分しか出ていなかつた場合を想定する。この場合
モータのコイル利用率Ａを１／２にすればトルク定数Ｋ
T も１／２となることから、上記基準モータのコイル利
用率Ａを１／２にした場合の静特性は図３において（Ｔ
S 0 −ＮO 0 、ＩS 0−Ｏ）となる。従つて大きなトル
クを必要とする起動時においては基準モータの静特性
（図３（ＴS −ＮO 、ＩS −Ｏ））となるようにトルク
定数ＫT を設定すると共に、大きなトルクを必要とせず
高回転数を必要とする起動後においてはモータの各相コ
イルへの通電時間を短くしてトルク定数ＫT を小さくす
ることにより当該モータの静特性を図３（ＴS 0 −ＮO
0 、ＩS 0 −Ｏ）に示すような特性とし、これにより起
動時においては大きなトルクを発生し得ると共に起動後
においては高回転数を発生し得る。
準モータの静特性を（ＴS −ＮO 、ＩS −Ｏ）とし、起
動トルクＴS は仕様を満たすが、無負荷回転数ＮO は仕
様の半分しか出ていなかつた場合を想定する。この場合
モータのコイル利用率Ａを１／２にすればトルク定数Ｋ
T も１／２となることから、上記基準モータのコイル利
用率Ａを１／２にした場合の静特性は図３において（Ｔ
S 0 −ＮO 0 、ＩS 0−Ｏ）となる。従つて大きなトル
クを必要とする起動時においては基準モータの静特性
（図３（ＴS −ＮO 、ＩS −Ｏ））となるようにトルク
定数ＫT を設定すると共に、大きなトルクを必要とせず
高回転数を必要とする起動後においてはモータの各相コ
イルへの通電時間を短くしてトルク定数ＫT を小さくす
ることにより当該モータの静特性を図３（ＴS 0 −ＮO
0 、ＩS 0 −Ｏ）に示すような特性とし、これにより起
動時においては大きなトルクを発生し得ると共に起動後
においては高回転数を発生し得る。
【００２８】ここで従来の場合には、無負荷回転数を高
く設定することを目的として電源電圧Ｖを２倍にしたモ
ータを考えると、この静特性は（ＴS ´−ＮO ´、ＩS
´−Ｏ）となり、仕様を満たす事が分かるが、この場合
必要以上にトルクが出るので消費電力が増加すると共
に、電源電圧自体が上がることになる。またコイルの巻
数Ｚを半分にしたモータを考えると、その静特性は（Ｔ
S ´´−ＮO ´´、ＩS´´−Ｏ）となり、ＴS 及びＮ
O は仕様通りではあるが、消費電流は基準モータの電源
電圧Ｖを２倍とした場合と同様に多いことがわかる。
く設定することを目的として電源電圧Ｖを２倍にしたモ
ータを考えると、この静特性は（ＴS ´−ＮO ´、ＩS
´−Ｏ）となり、仕様を満たす事が分かるが、この場合
必要以上にトルクが出るので消費電力が増加すると共
に、電源電圧自体が上がることになる。またコイルの巻
数Ｚを半分にしたモータを考えると、その静特性は（Ｔ
S ´´−ＮO ´´、ＩS´´−Ｏ）となり、ＴS 及びＮ
O は仕様通りではあるが、消費電流は基準モータの電源
電圧Ｖを２倍とした場合と同様に多いことがわかる。
【００２９】かくして図１に示す構成によつてトルク定
数ＫT をモータ駆動中に変化させることにより、起動時
において大トルクを発生すると共に起動後には高回転数
を発生し得るモータの特性を低電圧及び低消費電力で実
現することができる。
数ＫT をモータ駆動中に変化させることにより、起動時
において大トルクを発生すると共に起動後には高回転数
を発生し得るモータの特性を低電圧及び低消費電力で実
現することができる。
【００３０】以上の構成によれば、各相コイルへの通電
時間を短くしてトルク定数ＫT を変化させることによ
り、高トルクかつ低速回転の特性及び低トルクかつ高速
回転の特性を１つのモータによつて実現し得ると同時
に、低電圧及び低消費電力でモータを駆動することがで
きる。
時間を短くしてトルク定数ＫT を変化させることによ
り、高トルクかつ低速回転の特性及び低トルクかつ高速
回転の特性を１つのモータによつて実現し得ると同時
に、低電圧及び低消費電力でモータを駆動することがで
きる。
【００３１】（２）第２実施例 図１との対応部分に同一符号を付して示す図５は本発明
によるモータ駆動回路の第２実施例を示し、タイミング
コントロール回路部１２の位相ずらし回路１９に入力す
るトルク定数制御信号ＳＫＴ´を生成するための速度サ
ーボ回路部３１が設けられている。
によるモータ駆動回路の第２実施例を示し、タイミング
コントロール回路部１２の位相ずらし回路１９に入力す
るトルク定数制御信号ＳＫＴ´を生成するための速度サ
ーボ回路部３１が設けられている。
【００３２】すなわちモータの一部に設けられたＦＧ
（frequency generator)からモータの回転数に応じた周
波数信号ＳFGが増幅回路３２を介してＦ−Ｖ（周波数−
電圧）変換回路３３に入力される。Ｆ−Ｖ変換回路３３
は周波数信号ＳFG及び基準発振回路３４から出力される
基準周波数信号ＳSTD の周波数を比較し、当該比較結果
から周波数の差に応じた電圧値でなるトルク定数制御信
号ＳＫＴ´を生成し、増幅回路３５を介して位相ずらし
回路１９に出力する。
（frequency generator)からモータの回転数に応じた周
波数信号ＳFGが増幅回路３２を介してＦ−Ｖ（周波数−
電圧）変換回路３３に入力される。Ｆ−Ｖ変換回路３３
は周波数信号ＳFG及び基準発振回路３４から出力される
基準周波数信号ＳSTD の周波数を比較し、当該比較結果
から周波数の差に応じた電圧値でなるトルク定数制御信
号ＳＫＴ´を生成し、増幅回路３５を介して位相ずらし
回路１９に出力する。
【００３３】ここで増幅回路３５の出力段にはツエナー
ダイオード３６によつてリミツタが設けられており、モ
ータの回転数がサーボ範囲から外れた際にトルク定数制
御信号ＳＫＴ´を所定値に固定するようになされてい
る。
ダイオード３６によつてリミツタが設けられており、モ
ータの回転数がサーボ範囲から外れた際にトルク定数制
御信号ＳＫＴ´を所定値に固定するようになされてい
る。
【００３４】位相ずらし回路１９は上述の第１実施例の
場合と同様にして、トルク定数制御信号ＳＫＴ´に基づ
いてクロツク信号ＳＣＫの位相をずらすことによつてス
イツチング開始信号ＳＳＴ及びスイツチング終了信号Ｓ
ＥＮＤを生成し、これを波形整形回路１７に出力する。
従つて波形整形回路１７においては、トルク定数制御信
号ＳＫＴ´に応じて各相コイルに通電する駆動電流の通
電時間を制御することができる。
場合と同様にして、トルク定数制御信号ＳＫＴ´に基づ
いてクロツク信号ＳＣＫの位相をずらすことによつてス
イツチング開始信号ＳＳＴ及びスイツチング終了信号Ｓ
ＥＮＤを生成し、これを波形整形回路１７に出力する。
従つて波形整形回路１７においては、トルク定数制御信
号ＳＫＴ´に応じて各相コイルに通電する駆動電流の通
電時間を制御することができる。
【００３５】かくしてモータ駆動回路３０は各相コイル
への通電時間を変化させることにより、トルク定数ＫT
を変化させることができ、これによりモータの回転数、
トルク及び電流等の特性をモータの回転中に変化させる
ことができる。従つて基準発振回路３４において設定さ
れた周波数にＦＧからの周波数信号ＳFGが同期するよう
な速度サーボをかけることができる。
への通電時間を変化させることにより、トルク定数ＫT
を変化させることができ、これによりモータの回転数、
トルク及び電流等の特性をモータの回転中に変化させる
ことができる。従つて基準発振回路３４において設定さ
れた周波数にＦＧからの周波数信号ＳFGが同期するよう
な速度サーボをかけることができる。
【００３６】以上の構成において、図６に示すようにモ
ータに対する通電時間を変化させることによつてモータ
のトルク定数ＫT が変化する。例えばトルク定数ＫT を
大きくすることにより、（ＴS −ＮO 、ＩS −Ｏ）でな
るモータ特性は順次（ＴS ´−ＮO ´、ＩS ´−Ｏ）、
（ＴS ´´−ＮO ´´、ＩS ´´−Ｏ）のように変化す
る。従つてモータの回転数に応じてトルク定数ＫT を変
化させるような速度サーボを行うことができる。
ータに対する通電時間を変化させることによつてモータ
のトルク定数ＫT が変化する。例えばトルク定数ＫT を
大きくすることにより、（ＴS −ＮO 、ＩS −Ｏ）でな
るモータ特性は順次（ＴS ´−ＮO ´、ＩS ´−Ｏ）、
（ＴS ´´−ＮO ´´、ＩS ´´−Ｏ）のように変化す
る。従つてモータの回転数に応じてトルク定数ＫT を変
化させるような速度サーボを行うことができる。
【００３７】例えば予め無負荷回転数がＮO O 、起動ト
ルクがＴS O （＝ＴS ×ＮO / ＮO O ）となるようにセ
ツトしたモータを図５に示すモータ駆動回路３０によつ
て速度サーボ制御する場合、起動時ＴS から回転数がＮ
O O となるＰ点まではツエナーダイオード３６によつて
トルク定数ＫT は一定となり、直線的に回転が立ち上が
る。その後回転数がＮO O まで立ち上がるとＦＧ信号Ｓ
FGの周波数が基準発振回路３４の周波数に一致するよう
にトルク定数ＫT が変化する。従つて回転数の変化（す
なわち当該モータに対する負荷）に応じて回転数がＮO
O において一定となるようにトルク定数ＫT が制御され
ることになる。
ルクがＴS O （＝ＴS ×ＮO / ＮO O ）となるようにセ
ツトしたモータを図５に示すモータ駆動回路３０によつ
て速度サーボ制御する場合、起動時ＴS から回転数がＮ
O O となるＰ点まではツエナーダイオード３６によつて
トルク定数ＫT は一定となり、直線的に回転が立ち上が
る。その後回転数がＮO O まで立ち上がるとＦＧ信号Ｓ
FGの周波数が基準発振回路３４の周波数に一致するよう
にトルク定数ＫT が変化する。従つて回転数の変化（す
なわち当該モータに対する負荷）に応じて回転数がＮO
O において一定となるようにトルク定数ＫT が制御され
ることになる。
【００３８】従つて出力トルクがＴp からＯまでのサー
ボ区間では負荷が軽くなるに従つてトルク定数ＫT が大
きくなるように制御され、これにより当該区間において
回転数はＮO O 一定となるようにサーボ制御される。
ボ区間では負荷が軽くなるに従つてトルク定数ＫT が大
きくなるように制御され、これにより当該区間において
回転数はＮO O 一定となるようにサーボ制御される。
【００３９】このサーボ区間（回転数がＮO O 一定とな
る区間）においては、消費電流は（Ｉp 〜ＩP1´〜Ｏ）
となる。ここで従来の場合においては基準モータ（図６
（ＴS −ＮO 、ＩS −Ｏ））を回転数ＮO O 一定となる
ように電圧制御サーボする場合、当該基準モータの消費
電流は（Ｉp −ＩP1−Ｏ）となる。従つて当該第２実施
例のモータ駆動回路３０（図５）によるサーボ制御にお
いては、一段と消費電流を低減することができる。
る区間）においては、消費電流は（Ｉp 〜ＩP1´〜Ｏ）
となる。ここで従来の場合においては基準モータ（図６
（ＴS −ＮO 、ＩS −Ｏ））を回転数ＮO O 一定となる
ように電圧制御サーボする場合、当該基準モータの消費
電流は（Ｉp −ＩP1−Ｏ）となる。従つて当該第２実施
例のモータ駆動回路３０（図５）によるサーボ制御にお
いては、一段と消費電流を低減することができる。
【００４０】以上の構成によれば、トルク定数ＫT を変
化させてモータの速度サーボを行うようにしたことによ
り、一段と消費電流を少なくすることができる。
化させてモータの速度サーボを行うようにしたことによ
り、一段と消費電流を少なくすることができる。
【００４１】（３）他の実施例 なお上述の実施例においては、モータの各相コイルへの
通電時間を変化させる方法として、通電開始時間を変化
させる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
通電終了時間を変化させるようにしたり、又は通電開始
時間及び通電終了時間を両方変化させるようにしても上
述の場合と同様の効果を得ることができる。
通電時間を変化させる方法として、通電開始時間を変化
させる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
通電終了時間を変化させるようにしたり、又は通電開始
時間及び通電終了時間を両方変化させるようにしても上
述の場合と同様の効果を得ることができる。
【００４２】また上述の実施例においては、本発明をテ
ープレコーダのリール駆動用モータのモータ駆動回路に
適用した場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、他の種々の用途に用いられるモータのモータ駆動回
路に適用して好適なものである。
ープレコーダのリール駆動用モータのモータ駆動回路に
適用した場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、他の種々の用途に用いられるモータのモータ駆動回
路に適用して好適なものである。
【００４３】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、コイルへ
の駆動電流の通電時間を変化させてトルク定数を変化さ
せるようにしたことにより、ダイナミツクレンジの広い
モータ特性を低消費電流で実現し得ると共に、回転速度
のサーボ制御を一段と低消費電力で実現し得る。
の駆動電流の通電時間を変化させてトルク定数を変化さ
せるようにしたことにより、ダイナミツクレンジの広い
モータ特性を低消費電流で実現し得ると共に、回転速度
のサーボ制御を一段と低消費電力で実現し得る。
【図１】本発明によるモータ駆動回路の第１実施例を示
すブロツク図である。
すブロツク図である。
【図２】本発明によるモータ駆動回路の動作の説明に供
する信号波形図である。
する信号波形図である。
【図３】第１実施例によるモータの特性を示す特性曲線
図である。
図である。
【図４】トルク定数比及び位相の関係を示す特性曲線図
である。
である。
【図５】本発明によるモータ駆動回路の第２実施例を示
すブロツク図である。
すブロツク図である。
【図６】第２実施例によるモータの特性を示す特性曲線
図である。
図である。
１０、３０……モータ駆動回路、１１……逆起電圧検出
回路部、１２……タイミングコントロール回路部、１３
……駆動回路部、１７……波形整形回路、１９……位相
ずらし回路、３１……速度サーボ回路部、３４……基準
発振回路、ＦＧ……周波数発生器。
回路部、１２……タイミングコントロール回路部、１３
……駆動回路部、１７……波形整形回路、１９……位相
ずらし回路、３１……速度サーボ回路部、３４……基準
発振回路、ＦＧ……周波数発生器。
Claims (4)
- 【請求項１】モータの回転に応じて得られるタイミング
に基づいて上記モータの各相コイルに駆動電流を通電す
るモータ駆動回路において、 上記駆動電流の通電時間を変化させる通電時間可変手段
を具え、 上記通電時間を変化させることによつて上記モータのト
ルク定数を変化させるようにしたことを特徴とするモー
タ駆動回路。 - 【請求項２】上記通電時間可変手段は、上記モータの上
記各相コイルへの通電開始時間を変化させるようにした
ことを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動回路。 - 【請求項３】上記通電時間可変手段は、上記モータの上
記各相コイルへの通電終了時間を変化させるようにした
ことを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動回路。 - 【請求項４】モータの回転に応じて得られるタイミング
に基づいて上記モータの各相コイルに駆動電流を通電す
るモータ駆動回路において、 上記駆動電流の通電時間を変化させる通電時間可変手段
と、 上記モータの回転数を検出する検出手段と、 上記モータの回転数を所定の回転数に制御するための基
準となる信号を出力する基準信号発生手段とを具え、上
記検出手段から出力される検出信号及び上記基準信号が
一致するように上記通電時間を変化させることにより、
上記モータの回転数を所定回転数にサーボ制御するよう
にしたことを特徴とするモータ駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28045792A JP3298075B2 (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | モータ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28045792A JP3298075B2 (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | モータ駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06105587A true JPH06105587A (ja) | 1994-04-15 |
| JP3298075B2 JP3298075B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=17625333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28045792A Expired - Fee Related JP3298075B2 (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | モータ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3298075B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010104219A (ja) * | 2008-09-24 | 2010-05-06 | Seiko Epson Corp | 電動機の特性を算出する装置、方法およびプログラム |
-
1992
- 1992-09-24 JP JP28045792A patent/JP3298075B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010104219A (ja) * | 2008-09-24 | 2010-05-06 | Seiko Epson Corp | 電動機の特性を算出する装置、方法およびプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3298075B2 (ja) | 2002-07-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |