JPH06311766A - 超音波モータ性能検査装置 - Google Patents
超音波モータ性能検査装置Info
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- JPH06311766A JPH06311766A JP9128793A JP9128793A JPH06311766A JP H06311766 A JPH06311766 A JP H06311766A JP 9128793 A JP9128793 A JP 9128793A JP 9128793 A JP9128793 A JP 9128793A JP H06311766 A JPH06311766 A JP H06311766A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic motor
- drive frequency
- frequency
- detecting
- rotation speed
- Prior art date
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- Pending
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- Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、超音波モータの最適目標振動量を
簡単に短時間で検出することを目的とする。 【構成】 超音波モータ１０の負荷の大きさを段階的に
設定する負荷印加手段１１と、設定された負荷の大きさ
ごとに駆動周波数を所定の範囲で変化させる駆動周波数
変化手段１と、この変化される駆動周波数を検出する駆
動周波数検出手段１４と、駆動周波数の変化に応じた振
動量の変化を検出する振動検出手段９と、駆動周波数の
変化に応じた回転速度の変化を検出する回転速度検出手
段１８とを有することを特徴とする。
簡単に短時間で検出することを目的とする。 【構成】 超音波モータ１０の負荷の大きさを段階的に
設定する負荷印加手段１１と、設定された負荷の大きさ
ごとに駆動周波数を所定の範囲で変化させる駆動周波数
変化手段１と、この変化される駆動周波数を検出する駆
動周波数検出手段１４と、駆動周波数の変化に応じた振
動量の変化を検出する振動検出手段９と、駆動周波数の
変化に応じた回転速度の変化を検出する回転速度検出手
段１８とを有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波モータの性能を
検査する超音波モータ性能検査装置に関する。
検査する超音波モータ性能検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波モータは、ステータの一方面に圧
電体が配置され、他方面に所定の加圧力でロータが接触
している。圧電体は、その厚み方向に交互に分極が行わ
れ、この分極の行われた圧電体は２つの電極群にまとめ
られている。そして、この２つの電極群に９０°位相の
異なる２回路の高周波電圧を印加して圧電体を振動させ
るとステータの他方面に横波と縦波の合成された進行波
が発生し、この他方面に加圧接触されたロータがその進
行波で回転駆動される。このような超音波モータが最高
出力を発生する最適目標振動量は各超音波モータによっ
てばらつきがあり、また超音波モータの負荷によって変
化する。このため、従来の超音波モータ性能検査では、
目標振動量を設定し、駆動周波数を変えながら振動量を
測定し、目標振動量になったところで回転速度とトルク
を測定するという性能測定を、いろいろな目標振動量を
設定して繰り返し行っていた。
電体が配置され、他方面に所定の加圧力でロータが接触
している。圧電体は、その厚み方向に交互に分極が行わ
れ、この分極の行われた圧電体は２つの電極群にまとめ
られている。そして、この２つの電極群に９０°位相の
異なる２回路の高周波電圧を印加して圧電体を振動させ
るとステータの他方面に横波と縦波の合成された進行波
が発生し、この他方面に加圧接触されたロータがその進
行波で回転駆動される。このような超音波モータが最高
出力を発生する最適目標振動量は各超音波モータによっ
てばらつきがあり、また超音波モータの負荷によって変
化する。このため、従来の超音波モータ性能検査では、
目標振動量を設定し、駆動周波数を変えながら振動量を
測定し、目標振動量になったところで回転速度とトルク
を測定するという性能測定を、いろいろな目標振動量を
設定して繰り返し行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
超音波モータ検査方法ではモータの回転速度が最高にな
るときのステータの振動量である最適目標振動量が判明
するまで時間がかかるという問題点があった。
超音波モータ検査方法ではモータの回転速度が最高にな
るときのステータの振動量である最適目標振動量が判明
するまで時間がかかるという問題点があった。
【０００４】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、超音波モータの最適目標振動量を
簡単に短い時間で検出できる超音波モータ性能検査装置
を提供することを目的とする。
してなされたもので、超音波モータの最適目標振動量を
簡単に短い時間で検出できる超音波モータ性能検査装置
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、圧電体が一方面に配置されたステータと、
該ステータの他方面に所定の加圧力で接触しているロー
タとを備え、前記ステータに共振周波数近傍の高周波電
圧を印加して駆動させる超音波モータの性能を検出する
超音波モータ性能検査装置において、前記超音波モータ
にかける負荷の大きさを段階的に設定する負荷印加手段
と、該負荷印加手段で設定された負荷の大きさごとに前
記超音波モータの駆動周波数を所定の範囲で変化させる
駆動周波数変化手段と、該駆動周波数変化手段で変化さ
れる駆動周波数を検出する駆動周波数検出手段と、前記
駆動周波数の変化に応じた前記ステータの振動量の変化
を検出する振動検出手段と、前記駆動周波数の変化に応
じた前記ロータの回転速度の変化を検出する回転速度検
出手段とを有することを要旨とする。
するために、圧電体が一方面に配置されたステータと、
該ステータの他方面に所定の加圧力で接触しているロー
タとを備え、前記ステータに共振周波数近傍の高周波電
圧を印加して駆動させる超音波モータの性能を検出する
超音波モータ性能検査装置において、前記超音波モータ
にかける負荷の大きさを段階的に設定する負荷印加手段
と、該負荷印加手段で設定された負荷の大きさごとに前
記超音波モータの駆動周波数を所定の範囲で変化させる
駆動周波数変化手段と、該駆動周波数変化手段で変化さ
れる駆動周波数を検出する駆動周波数検出手段と、前記
駆動周波数の変化に応じた前記ステータの振動量の変化
を検出する振動検出手段と、前記駆動周波数の変化に応
じた前記ロータの回転速度の変化を検出する回転速度検
出手段とを有することを要旨とする。
【０００６】
【作用】上記構成において、超音波モータにかける負荷
の大きさが段階的に設定され、その負荷の大きさごとに
モータの駆動周波数が、例えば高周波側から低周波側、
若しくは低周波側から高周波側へ所定の範囲で変化され
る。そして、このときの駆動周波数、ステータの振動量
及びロータの回転速度がそれぞれ検出される。この検出
されたデータから回転速度が最高になるときのステータ
の振動量が検出される。この振動量が、そのときの負荷
の大きさにおいてこの超音波モータが最大出力を発生す
ることのできる最適目標振動量となる。
の大きさが段階的に設定され、その負荷の大きさごとに
モータの駆動周波数が、例えば高周波側から低周波側、
若しくは低周波側から高周波側へ所定の範囲で変化され
る。そして、このときの駆動周波数、ステータの振動量
及びロータの回転速度がそれぞれ検出される。この検出
されたデータから回転速度が最高になるときのステータ
の振動量が検出される。この振動量が、そのときの負荷
の大きさにおいてこの超音波モータが最大出力を発生す
ることのできる最適目標振動量となる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【０００８】図１乃至図６は、本発明の第１実施例を示
す図である。まず、図１を用いて、超音波モータ性能検
査装置の構成を説明する。最初に、超音波モータを駆動
する駆動系回路から説明すると、１は駆動周波数変化手
段であり、任意電圧発生器２と電圧制御発振器３で構成
されている。任意電圧発生器２は同図中に示すようなラ
ンプ電圧を発生し、この電圧が電圧制御発振器３に入力
される。電圧制御発振器３は、任意電圧発生器２の出力
電圧に比例した周波数の電圧を出力する。４は移相器で
あり、電圧制御発振器３の出力を入力し、それぞれ９０
°ずつ異なる４相の電圧を出力する。６はスイッチング
用トランジスタ、７はトランスであり、両者６，７でイ
ンバータ５が構成されている。インバータ５は、移相器
４の４相の出力を入力して、互いに９０°位相が異なる
交流の高電圧を超音波モータ１０へ出力する。直流電源
８は、インバータ５へ直流電圧を供給する。１１は負荷
印加手段であり、直流電源１２の出力電流に応じて伝達
トルクが可変なパウダクラッチ１３で構成されている。
パウダクラッチ１３の入力軸は超音波モータ１０の出力
軸に接続されている。これにより、超音波モータ１０に
任意の負荷トルクをかけることができる。次いで、検出
系回路を説明する。１４は駆動周波数検出手段であり、
Ｆ／Ｖ変換器１５とローパスフィルタ１６により構成さ
れている。Ｆ／Ｖ変換器１５は移相器４の４相の出力の
中の１相の出力信号を入力し、Ｆ／Ｖ変換する。この変
換出力はローパスフィルタ１６によりリップルが除去さ
れる。このローパスフィルタ１６の出力電圧は、移相器
４の出力周波数に比例した値となり駆動周波数が検出さ
れる。９は振動検出手段であり、超音波モータ１０の圧
電体の一部に設けられた図示省略の振動量検出用センサ
電極と、その出力信号を整流する整流回路１７で構成さ
れている。整流回路１７の出力電圧は、超音波モータ１
０におけるステータの振動量にほぼ比例した直流電圧と
なる。１８は回転速度検出手段であり、ロータリエンコ
ーダ１９、Ｆ／Ｖ変換器２０及びローパスフィルタ２１
で構成されている。ロータリエンコーダ１９は中空タイ
プで、超音波モータ１０の出力軸に取り付けられてお
り、モータの回転数に比例したパルスを出力する。この
パルス出力がＦ／Ｖ変換器２０でＦ／Ｖ変換され、さら
にローパスフィルタ２１でリップルが除去される。この
ローパスフィルタ２１の出力電圧は、超音波モータ１０
の回転速度に比例した値となる。２２は負荷検出手段で
あり、トルク変換器２３と歪アンプ２４で構成されてい
る。トルク変換器２３の入力軸は、パウダクラッチ１３
の出力軸と接続され、超音波モータ１０にかかる負荷ト
ルクに比例した電圧信号を歪アンプ２４へ出力する。歪
アンプ２４は、トルク変換器２３の出力信号を増幅す
る。上述の４検出手段９，１４，１８，２２の出力信号
は、信号処理手段２５により記録、処理され、この結果
が出力装置２６から出力されるようになっている。
す図である。まず、図１を用いて、超音波モータ性能検
査装置の構成を説明する。最初に、超音波モータを駆動
する駆動系回路から説明すると、１は駆動周波数変化手
段であり、任意電圧発生器２と電圧制御発振器３で構成
されている。任意電圧発生器２は同図中に示すようなラ
ンプ電圧を発生し、この電圧が電圧制御発振器３に入力
される。電圧制御発振器３は、任意電圧発生器２の出力
電圧に比例した周波数の電圧を出力する。４は移相器で
あり、電圧制御発振器３の出力を入力し、それぞれ９０
°ずつ異なる４相の電圧を出力する。６はスイッチング
用トランジスタ、７はトランスであり、両者６，７でイ
ンバータ５が構成されている。インバータ５は、移相器
４の４相の出力を入力して、互いに９０°位相が異なる
交流の高電圧を超音波モータ１０へ出力する。直流電源
８は、インバータ５へ直流電圧を供給する。１１は負荷
印加手段であり、直流電源１２の出力電流に応じて伝達
トルクが可変なパウダクラッチ１３で構成されている。
パウダクラッチ１３の入力軸は超音波モータ１０の出力
軸に接続されている。これにより、超音波モータ１０に
任意の負荷トルクをかけることができる。次いで、検出
系回路を説明する。１４は駆動周波数検出手段であり、
Ｆ／Ｖ変換器１５とローパスフィルタ１６により構成さ
れている。Ｆ／Ｖ変換器１５は移相器４の４相の出力の
中の１相の出力信号を入力し、Ｆ／Ｖ変換する。この変
換出力はローパスフィルタ１６によりリップルが除去さ
れる。このローパスフィルタ１６の出力電圧は、移相器
４の出力周波数に比例した値となり駆動周波数が検出さ
れる。９は振動検出手段であり、超音波モータ１０の圧
電体の一部に設けられた図示省略の振動量検出用センサ
電極と、その出力信号を整流する整流回路１７で構成さ
れている。整流回路１７の出力電圧は、超音波モータ１
０におけるステータの振動量にほぼ比例した直流電圧と
なる。１８は回転速度検出手段であり、ロータリエンコ
ーダ１９、Ｆ／Ｖ変換器２０及びローパスフィルタ２１
で構成されている。ロータリエンコーダ１９は中空タイ
プで、超音波モータ１０の出力軸に取り付けられてお
り、モータの回転数に比例したパルスを出力する。この
パルス出力がＦ／Ｖ変換器２０でＦ／Ｖ変換され、さら
にローパスフィルタ２１でリップルが除去される。この
ローパスフィルタ２１の出力電圧は、超音波モータ１０
の回転速度に比例した値となる。２２は負荷検出手段で
あり、トルク変換器２３と歪アンプ２４で構成されてい
る。トルク変換器２３の入力軸は、パウダクラッチ１３
の出力軸と接続され、超音波モータ１０にかかる負荷ト
ルクに比例した電圧信号を歪アンプ２４へ出力する。歪
アンプ２４は、トルク変換器２３の出力信号を増幅す
る。上述の４検出手段９，１４，１８，２２の出力信号
は、信号処理手段２５により記録、処理され、この結果
が出力装置２６から出力されるようになっている。
【０００９】次に、図２乃至図６を用いて、上述のよう
に構成された超音波モータ性能検査装置の作用を説明す
る。性能検査を行なう超音波モータの適用先での負荷ト
ルクの大きさがＴq であるとし、この負荷で超音波モー
タに最高の性能を発生させる目標振動振幅を決定する場
合について説明する。図２はその作用の流れを示してい
る。まず、負荷印加手段１１により超音波モータ１０に
かかる負荷をＴq に設定する（ステップ３１）。次に、
駆動周波数変化手段１により超音波モータ１０に印加す
る高電圧の周波数ｆd を、図３（ａ）に示すようにｆ
dmaxからｆdminまで掃引する（ステップ３２）。ここで
駆動周波数ｆd の掃引周波数範囲は、超音波モータ１０
が無負荷状態で回転可能な周波数範囲よりやや広く設定
しておく（負荷が小さいほど、この周波数範囲が広いた
め）。例えば、超音波モータ１０の共振周波数をｆr と
すれば、上限周波数ｆdmaxをｆdmax＝ｆr ＋５ｋＨｚ、
下限周波数ｆdminをｆdmin＝ｆr −５ｋＨｚ程度に設定
する。駆動周波数ｆd を掃引すると同時に、駆動周波数
検出手段１４、振動検出手段９、回転速度検出手段１
８、負荷検出手段２２により、それぞれモータの駆動周
波数ｆd 、ステータの振動量Ｖm 、モータの回転速度
Ｎ、負荷トルクＴq を検出、測定する（ステップ３
３）。この測定結果は、信号処理手段２５に記録される
が、概略、図３に示すようなものとなる。これは、駆動
周波数をｆdmaxから掃引を開始した直後からの時間に対
する各測定結果である。このデータより、図４に示すよ
うな駆動周波数ｆd に対する回転速度Ｎ、振動量Ｖm が
得られる。また図５に示すような振動量Ｖm に対する回
転速度Ｎの関係も得られる。これらの図から、回転速度
が最大値Ｎmax となる振動量ＶmNmax が存在することが
分る。これより、負荷Ｔq ではステータの振動量をＶ
mNmax となるように制御すると超音波モータ１０の最高
の性能（出力）が得られること、最適目標振動量がＶ
mNmax であること、その時の回転数がＮmax であるこ
と、が分る。負荷トルクを変化させて、以上の操作を繰
り返し行なった場合には、図６のようなデータが得られ
る。この結果より、任意の動作点とその動作点で動作さ
せるための目標振動量を決定することもできる。信号処
理手段２５は、図３〜図５のようなモータの性能測定結
果と、最適な目標振動量ＶmNmax 等の結果を出力装置２
６から出力させる。ところで、負荷トルクをパラメータ
として振動量Ｖm と回転速度Ｎの関係は、概略図６に示
すようになる。これから、最適目標振動量（図６の斜線
部）はモータの負荷トルクに依存することが分る。以上
より、負荷を決めれば最適な目標振動量が分るこの検査
装置の有用性は明らかである。ここまでは、特定負荷で
最高性能（出力）を得るための振動量を算出する作用に
ついてのみ述べたが、図３〜図５のデータから以下の点
もこの検査装置により分る。即ち、特定負荷で特定回転
速度を得るための目標振動量、モータが回転可能な駆動
周波数範囲、駆動周波数に対する回転数の変化割合、等
である。これらは何れも超音波モータの制御回路の各種
定数を決定する上で重要なデータである。
に構成された超音波モータ性能検査装置の作用を説明す
る。性能検査を行なう超音波モータの適用先での負荷ト
ルクの大きさがＴq であるとし、この負荷で超音波モー
タに最高の性能を発生させる目標振動振幅を決定する場
合について説明する。図２はその作用の流れを示してい
る。まず、負荷印加手段１１により超音波モータ１０に
かかる負荷をＴq に設定する（ステップ３１）。次に、
駆動周波数変化手段１により超音波モータ１０に印加す
る高電圧の周波数ｆd を、図３（ａ）に示すようにｆ
dmaxからｆdminまで掃引する（ステップ３２）。ここで
駆動周波数ｆd の掃引周波数範囲は、超音波モータ１０
が無負荷状態で回転可能な周波数範囲よりやや広く設定
しておく（負荷が小さいほど、この周波数範囲が広いた
め）。例えば、超音波モータ１０の共振周波数をｆr と
すれば、上限周波数ｆdmaxをｆdmax＝ｆr ＋５ｋＨｚ、
下限周波数ｆdminをｆdmin＝ｆr −５ｋＨｚ程度に設定
する。駆動周波数ｆd を掃引すると同時に、駆動周波数
検出手段１４、振動検出手段９、回転速度検出手段１
８、負荷検出手段２２により、それぞれモータの駆動周
波数ｆd 、ステータの振動量Ｖm 、モータの回転速度
Ｎ、負荷トルクＴq を検出、測定する（ステップ３
３）。この測定結果は、信号処理手段２５に記録される
が、概略、図３に示すようなものとなる。これは、駆動
周波数をｆdmaxから掃引を開始した直後からの時間に対
する各測定結果である。このデータより、図４に示すよ
うな駆動周波数ｆd に対する回転速度Ｎ、振動量Ｖm が
得られる。また図５に示すような振動量Ｖm に対する回
転速度Ｎの関係も得られる。これらの図から、回転速度
が最大値Ｎmax となる振動量ＶmNmax が存在することが
分る。これより、負荷Ｔq ではステータの振動量をＶ
mNmax となるように制御すると超音波モータ１０の最高
の性能（出力）が得られること、最適目標振動量がＶ
mNmax であること、その時の回転数がＮmax であるこ
と、が分る。負荷トルクを変化させて、以上の操作を繰
り返し行なった場合には、図６のようなデータが得られ
る。この結果より、任意の動作点とその動作点で動作さ
せるための目標振動量を決定することもできる。信号処
理手段２５は、図３〜図５のようなモータの性能測定結
果と、最適な目標振動量ＶmNmax 等の結果を出力装置２
６から出力させる。ところで、負荷トルクをパラメータ
として振動量Ｖm と回転速度Ｎの関係は、概略図６に示
すようになる。これから、最適目標振動量（図６の斜線
部）はモータの負荷トルクに依存することが分る。以上
より、負荷を決めれば最適な目標振動量が分るこの検査
装置の有用性は明らかである。ここまでは、特定負荷で
最高性能（出力）を得るための振動量を算出する作用に
ついてのみ述べたが、図３〜図５のデータから以下の点
もこの検査装置により分る。即ち、特定負荷で特定回転
速度を得るための目標振動量、モータが回転可能な駆動
周波数範囲、駆動周波数に対する回転数の変化割合、等
である。これらは何れも超音波モータの制御回路の各種
定数を決定する上で重要なデータである。
【００１０】次いで、図７乃至図９には、本発明の第２
実施例を示す。本実施例は、車両用サンシェードの駆動
回路に適用したものである。図７において、２７はサン
シェードを巻き上げたり、下げたりするための操作スイ
ッチ、２８はサンシェードを巻き上げたり、下げたりす
る超音波モータ１０の駆動周波数を決定するための周波
数決定回路であり、現在の駆動周波数ｆd と超音波モー
タ１０の振動量Ｖm と回転速度Ｎから次の駆動周波数を
決定する。２９はサンシェードであり、超音波モータ１
０が内蔵されていてこれにより巻き上げ、下げが行われ
る。
実施例を示す。本実施例は、車両用サンシェードの駆動
回路に適用したものである。図７において、２７はサン
シェードを巻き上げたり、下げたりするための操作スイ
ッチ、２８はサンシェードを巻き上げたり、下げたりす
る超音波モータ１０の駆動周波数を決定するための周波
数決定回路であり、現在の駆動周波数ｆd と超音波モー
タ１０の振動量Ｖm と回転速度Ｎから次の駆動周波数を
決定する。２９はサンシェードであり、超音波モータ１
０が内蔵されていてこれにより巻き上げ、下げが行われ
る。
【００１１】次に、図８及び図９を用いて作用を説明す
る。図８は操作スイッチオン後の駆動周波数ｆd 、回転
速度Ｎ及び振動量Ｖm の変化の様子を示し、図９は駆動
回路の動作の流れを示している。ドライバがサンシェー
ド２９を動かすために操作スイッチ２７をオンにしたと
する（ステップ３５）。周波数決定回路２８は出力周波
数範囲の最高値ｆdmaxを出力する（ステップ３６）。次
に、周波数決定回路２８はその時の振動量Ｖm 、回転速
度Ｎを読み込む（ステップ３７，３８）。そして駆動周
波数を下げ（ステップ３９）、この時の振動量Ｖm 、回
転速度Ｎを読み込む（ステップ４０，４１）。次いで、
１サンプル時間前の回転数Ｎ1 が超音波モータ１０の最
高回転数Ｎmax であるか否を判断するために、現在の回
転数Ｎ2と１サンプル時間前の回転数Ｎ1 を比較する
（ステップ４２）。Ｎ2 ≧Ｎ1 であるときは、Ｎ2 ＜Ｎ
max であるから回転数を上げるために駆動周波数を下げ
る（ステップ３９）。Ｎ2 ＜Ｎ1 となるまでステップ３
９〜４４の動作を繰り返し行う。以上の動作により駆動
周波数ｆd 、回転速度Ｎ、振動量Ｖm は、概略図８のｔ
0 〜ｔ2 までの変化をする。最高回転数Ｎmax になる時
間ｔ1 の１サンプル後の時間ｔ2 になると、現在の振動
量Ｖm がＶm ＞ＶmNmax となっているため、Ｎmax 以下
の回転数になってしまう。このとき、ステップ４２にお
いてＮ2 −Ｎ1＜０である。従って時間ｔ1 の時の振動
量が最適な目標振動量であるから、これを目標振動量Ｖ
maとする（ステップ４５）。以後、超音波モータ１０の
振動量Ｖm が、Ｖm ＝Ｖmaとなるように駆動周波数ｆd
を制御する（ステップ４６）。これにより、超音波モー
タ１０は最適動作点で駆動されることになる。操作スイ
ッチ２７のオン後、この最適動作点が得られるまでの時
間は、１０〜１００msec程度である。時間ｔ2 以後の変
化は図８に示すようなものとなる。以上のように、サン
シェードを動かす毎に、最適な目標振動量を測定して駆
動されるため、経年変化等によりサンシェードの負荷が
変化しても超音波モータは最適な動作点で駆動される。
る。図８は操作スイッチオン後の駆動周波数ｆd 、回転
速度Ｎ及び振動量Ｖm の変化の様子を示し、図９は駆動
回路の動作の流れを示している。ドライバがサンシェー
ド２９を動かすために操作スイッチ２７をオンにしたと
する（ステップ３５）。周波数決定回路２８は出力周波
数範囲の最高値ｆdmaxを出力する（ステップ３６）。次
に、周波数決定回路２８はその時の振動量Ｖm 、回転速
度Ｎを読み込む（ステップ３７，３８）。そして駆動周
波数を下げ（ステップ３９）、この時の振動量Ｖm 、回
転速度Ｎを読み込む（ステップ４０，４１）。次いで、
１サンプル時間前の回転数Ｎ1 が超音波モータ１０の最
高回転数Ｎmax であるか否を判断するために、現在の回
転数Ｎ2と１サンプル時間前の回転数Ｎ1 を比較する
（ステップ４２）。Ｎ2 ≧Ｎ1 であるときは、Ｎ2 ＜Ｎ
max であるから回転数を上げるために駆動周波数を下げ
る（ステップ３９）。Ｎ2 ＜Ｎ1 となるまでステップ３
９〜４４の動作を繰り返し行う。以上の動作により駆動
周波数ｆd 、回転速度Ｎ、振動量Ｖm は、概略図８のｔ
0 〜ｔ2 までの変化をする。最高回転数Ｎmax になる時
間ｔ1 の１サンプル後の時間ｔ2 になると、現在の振動
量Ｖm がＶm ＞ＶmNmax となっているため、Ｎmax 以下
の回転数になってしまう。このとき、ステップ４２にお
いてＮ2 −Ｎ1＜０である。従って時間ｔ1 の時の振動
量が最適な目標振動量であるから、これを目標振動量Ｖ
maとする（ステップ４５）。以後、超音波モータ１０の
振動量Ｖm が、Ｖm ＝Ｖmaとなるように駆動周波数ｆd
を制御する（ステップ４６）。これにより、超音波モー
タ１０は最適動作点で駆動されることになる。操作スイ
ッチ２７のオン後、この最適動作点が得られるまでの時
間は、１０〜１００msec程度である。時間ｔ2 以後の変
化は図８に示すようなものとなる。以上のように、サン
シェードを動かす毎に、最適な目標振動量を測定して駆
動されるため、経年変化等によりサンシェードの負荷が
変化しても超音波モータは最適な動作点で駆動される。
【００１２】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、超音波モータにかける負荷の大きさを段階的に設定
する負荷印加手段と、その設定された負荷の大きさごと
に超音波モータの駆動周波数を所定の範囲で変化させる
駆動周波数変化手段と、この駆動周波数変化手段で変化
される駆動周波数を検出する駆動周波数検出手段と、前
記駆動周波数の変化に応じたステータの振動量の変化を
検出する振動検出手段と、前記駆動周波数の変化に応じ
たロータの回転速度の変化を検出する回転速度検出手段
とを具備させたため、上記各検出手段で検出されたデー
タから簡単に、短時間で超音波モータの最適目標振動量
を見つけだすことができる。
ば、超音波モータにかける負荷の大きさを段階的に設定
する負荷印加手段と、その設定された負荷の大きさごと
に超音波モータの駆動周波数を所定の範囲で変化させる
駆動周波数変化手段と、この駆動周波数変化手段で変化
される駆動周波数を検出する駆動周波数検出手段と、前
記駆動周波数の変化に応じたステータの振動量の変化を
検出する振動検出手段と、前記駆動周波数の変化に応じ
たロータの回転速度の変化を検出する回転速度検出手段
とを具備させたため、上記各検出手段で検出されたデー
タから簡単に、短時間で超音波モータの最適目標振動量
を見つけだすことができる。
【図１】本発明に係る超音波モータ性能検査装置の第１
実施例を示すブロック図である。
実施例を示すブロック図である。
【図２】上記第１実施例の作用を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図３】上記第１実施例における駆動周波数、回転速度
及び振動量の測定結果の例を示す図である。
及び振動量の測定結果の例を示す図である。
【図４】上記第１実施例において駆動周波数に対する回
転速度及び振動量の出力データの例を示す図である。
転速度及び振動量の出力データの例を示す図である。
【図５】上記第１実施例において振動量に対する回転速
度の出力データの例を示す図である。
度の出力データの例を示す図である。
【図６】上記第１実施例において負荷トルクをパラメー
タとした振動量に対する回転速度の出力データの例を示
す図である。
タとした振動量に対する回転速度の出力データの例を示
す図である。
【図７】本発明の第２実施例を示すブロック図である。
【図８】上記第２実施例における駆動周波数、回転速度
及び振動量の変化を示す図である。
及び振動量の変化を示す図である。
【図９】上記第２実施例の作用を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
１ 駆動周波数変化手段 ５ インバータ ９ 振動検出手段 １０ 超音波モータ １１ 負荷印加手段 １４ 駆動周波数検出手段 １８ 回転速度検出手段 ２２ 負荷検出手段 ２５ 信号処理手段
フロントページの続き (72)発明者 吉岡 茂樹 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 渡辺 良一 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 圧電体が一方面に配置されたステータ
と、該ステータの他方面に所定の加圧力で接触している
ロータとを備え、前記ステータに共振周波数近傍の高周
波電圧を印加して駆動させる超音波モータの性能を検査
する超音波モータ性能検査装置において、 前記超音波モータにかける負荷の大きさを段階的に設定
する負荷印加手段と、該負荷印加手段で設定された負荷
の大きさごとに前記超音波モータの駆動周波数を所定の
範囲で変化させる駆動周波数変化手段と、該駆動周波数
変化手段で変化される駆動周波数を検出する駆動周波数
検出手段と、前記駆動周波数の変化に応じた前記ステー
タの振動量の変化を検出する振動検出手段と、前記駆動
周波数の変化に応じた前記ロータの回転速度の変化を検
出する回転速度検出手段とを有することを特徴とする超
音波モータ性能検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9128793A JPH06311766A (ja) | 1993-04-19 | 1993-04-19 | 超音波モータ性能検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9128793A JPH06311766A (ja) | 1993-04-19 | 1993-04-19 | 超音波モータ性能検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06311766A true JPH06311766A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14022256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9128793A Pending JPH06311766A (ja) | 1993-04-19 | 1993-04-19 | 超音波モータ性能検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06311766A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100699549B1 (ko) * | 2004-12-30 | 2007-03-23 | 한국철도기술연구원 | 전기철도차량의 전동기 진동 가속도 측정 시스템 |
| CN103245843A (zh) * | 2013-04-26 | 2013-08-14 | 福建工程学院 | 超声电机定子与压电陶瓷复合体的压电性能检测装置及其方法 |
| CN103278770A (zh) * | 2013-04-26 | 2013-09-04 | 福建工程学院 | 超声电机的性能综合测试装置及其测试方法 |
| CN103472395A (zh) * | 2013-09-29 | 2013-12-25 | 哈尔滨工业大学 | 开放式预压力可控的行波超声电机负载特性测试装置 |
| CN107894277A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-04-10 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 智能手持设备及其线性马达的谐振频率测量方法 |
| CN108429405A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-08-21 | 瑞声科技（南京）有限公司 | 线性电机共振频率的检测方法及装置 |
| CN112731011A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-30 | 南京理工大学 | 一种直线型超声驱动器驱动性能测试系统 |
| CN115032535A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-09-09 | 南京工程学院 | 横梁式行波直线超声波电机的性能参数检测方法及系统 |
-
1993
- 1993-04-19 JP JP9128793A patent/JPH06311766A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN108429405B (zh) * | 2018-01-26 | 2020-02-18 | 瑞声科技（南京）有限公司 | 线性电机共振频率的检测方法及装置 |
| CN112731011A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-30 | 南京理工大学 | 一种直线型超声驱动器驱动性能测试系统 |
| CN112731011B (zh) * | 2020-12-14 | 2023-04-28 | 南京理工大学 | 一种直线型超声驱动器驱动性能测试系统 |
| CN115032535A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-09-09 | 南京工程学院 | 横梁式行波直线超声波电机的性能参数检测方法及系统 |
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