JPH07143782A - モータ停止装置 - Google Patents

モータ停止装置

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JPH07143782A
JPH07143782A JP5288190A JP28819093A JPH07143782A JP H07143782 A JPH07143782 A JP H07143782A JP 5288190 A JP5288190 A JP 5288190A JP 28819093 A JP28819093 A JP 28819093A JP H07143782 A JPH07143782 A JP H07143782A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
speed
time
brake
speed error
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5288190A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiyuki Watanabe
義之 渡辺
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータの停止時に逆回転トルクを加えて停止
時間を短縮するようにしたモータ停止装置において、モ
ータの回転状態にかかわらず、十分なブレーキ性能を確
保できるようにする。 【構成】 モータ1の回転速度を、該モータ1に取り付
けたマグネットとコイル2により検出し、その検出信号
をアンプ3で増幅して速度エラー生成手段4に入力す
る。また、速度制御部13からのモータ1の回転を一定
にするための目標速度データも速度エラー生成手段4に
入力し、両者を比較して速度エラー信号を生成する。そ
して、モータ停止時にはブレーキ時間生成手段6で前記
速度エラー信号と目標速度データに基づいてブレーキ時
間を算出し、その時間だけモータ1に逆回転トルクを加
えてブレーキをかけ、モータ1を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、モータの停止時に逆回
転トルクを加えて停止時間を短縮するようにしたモータ
停止装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、モータの停止時に逆回転トル
クを加えてブレーキをかけ、該モータの停止時間を短縮
することが知られている。このモータに逆回転トルクを
加えるブレーキ時間は、通常そのモータの回転速度が定
常状態に達している時の該モータの回転数に従って設定
されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のモータ停止装置にあっては、モータに逆回
転トルクを加えるブレーキ時間が定常状態におけるモー
タの回転数により設定されているため、例えば高速回転
を行うモードにおいて、起動直後まだ低速で回転してい
る状態から停止モードに入る場合、逆回転方向電圧を与
えてブレーキをかけることにより、モータが逆転してし
まう可能性がある。その点を考慮すると、ブレーキ時間
を十分長くとることができず、定常状態に達してから停
止を行う時に十分なブレーキ性能を確保することが困難
であった。
【0004】また、モータにかかる負荷、周辺環境の変
化による摩擦力の変化等によって停止時間は変化するた
め、同じ回転数からの停止であっても、この負荷に合わ
せてブレーキ時間も変化させる必要性があり、安定した
停止制御ができないという問題点があった。
【0005】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、モータの回転状態にかかわらず、十分
なブレーキ性能を確保でき、常に安定した停止制御が可
能なモータ停止装置を得ることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のモータ停止装置
は、モータの停止時に逆回転トルクを加えてブレーキを
かけるモータ停止装置において、前記モータの回転速度
を所定値に制御するための目標速度データと該モータの
回転速度の検出信号とから速度エラー信号を生成する速
度エラー生成手段と、少なくともその速度エラー信号と
前記目標速度データとに基づいて前記モータに逆回転ト
ルクを加えるブレーキ時間を演算生成するブレーキ時間
生成手段とを備えたものである。
【0007】また、上記モータの回転速度の検出信号
は、モータの回転速度に応じて出力される周期信号とし
たものである。
【0008】
【作用】本発明によれば、通常のモータ制御装置におけ
る速度エラー、出力電圧値等の制御データからブレーキ
時間を算出するブレーキ時間生成手段が設けられ、そこ
で生成された時間を逆回転トルクを加える時間とするこ
とによって、モータ停止時の制御が行われる。
【0009】
【実施例】図1は本発明の一実施例の構成を示すブロッ
ク図であり、モータの回転数を一定に制御することを目
的とした通常のモータ制御装置に付随して設けられたモ
ータ停止装置の構成を示している。
【0010】図1において、1は三相駆動のモータ、2
はモータ1に具備されたFGマグネットから発振される
FG信号をピックアップするFGコイル、3はFGコイ
ル2によってピックアップされたFG信号を増幅、波形
成形するためのFGアンプ、4は波形形成されたFG信
号の周波数を測定し、その測定データとモータ1の回転
速度を所定値に制御するための目標速度データとを比較
することにより速度エラー信号を算出生成する速度エラ
ー生成手段、5はその速度エラー信号からモータ1に加
える直流電圧(速度バイアス)を算出する速度バイアス
生成手段、6は速度エラー信号と目標速度データとに基
づいてモータ停止時の逆回転トルクを加えるブレーキ時
間を演算生成するブレーキ時間生成手段である。
【0011】7はモータ停止時のブレーキのシステム全
体を制御するブレーキ制御手段、8はブレーキ時間生成
手段6によって生成された時間をカウントするカウン
タ、9は通常制御とブレーキ制御とを切り換えるスイッ
チ、10はモータ1への出力電圧値をPWMパルスに変
換するPWM変換部、11はPWM変換部10より出力
されたPWMパルスを直流電圧に変換するLPF( Low
Pass Filter )、12はその直流電圧より三相ドライブ
電流を生成し、また三相モータ1の回転方向を決定する
ためのモータドライバ、13は上述のモータ1の目標速
度データDcを出力する速度制御部、14はモータ1に
加える逆回転方向のトルクの大きさを決定するブレーキ
電圧値出力部、15は演算器である。
【0012】また、S1はモータ1へ加えるトルクの方
向を指定するトルク方向信号、S2はスイッチ9を制御
して通常制御かブレーキ制御かを切り換えるための制御
切り換え信号を示している。
【0013】なお、上記の例ではFGコイル2からのF
G信号、つまりモータ1の回転速度に応じて出力される
周期信号をモータ1の回転速度の検出信号として用いて
いる。また、モータ1のブレーキ時間は、モータ制御手
段からの他の制御データを考慮して生成することも可能
である。
【0014】上記のように構成された装置において、通
常制御の状態では、FGアンプ3より出力されるFG信
号周期と目標速度データDcとを速度エラー生成手段4
は常に比較しており、その結果から速度エラー信号を生
成する。同時に、生成された速度エラー信号から速度バ
イアス生成手段5は速度バイアスを生成する。そして、
このバイアスデータと上記速度エラー信号を加えたデー
タがモータ出力電圧値としてPWM変換部10に送ら
れ、ここから出力されるPWMパルスによってモータ1
への電流が決定され、同モータ1は一定回転になるよう
に制御される。この状態の場合、当然、スイッチ9は制
御切り換え信号S2により通常制御側であるa側に接続
され、モータドライバ12のトルク印加方向は、トルク
方向信号S1によりモータ1の回転方向と同方向に設定
されている。
【0015】ここで、上記の制御系に外部システムから
モータ停止コマンドが送られてくると停止制御動作に入
るが、次にこのモータ停止処理の動作について、図2の
フローチャートを用いて説明する。
【0016】まず、ブレーキ時間生成手段6は、速度エ
ラー生成手段4によって生成された速度エラー信号と目
標速度データDcにより、ステップ21においてブレー
キ時間の算出を行う(この手順は後で詳細に述べる)。
ここで算出されたブレーキ時間は、ステップ22におい
てカウンタ8にセットされ、このカウンタ8にて独立に
カウントダウンされる。次に、ブレーキ制御手段7は、
ステップ23でトルク方向信号S1を反転することによ
ってトルク方向の反転を行い、続いて、ステップ24で
制御切り換え信号S2によりスイッチをb側に接続して
ブレーキ電圧の印加を行う。この状態において、モータ
1にはブレーキがかかったこととなり、自然に停止させ
る場合と比較して、停止時間は短縮される。
【0017】次に、ブレーキ制御手段6はステップ25
においてカウンタ8を監視し、その値が0となると、ス
テップ26において出力電圧を0にする。そして、ステ
ップ27においてトルクの方向を反転して元に戻し、ブ
レーキの解除を行う。
【0018】上記の一連の処理手順をタイミングチャー
トで表すと、図3のようになる。タイミングとしては、
図2のフローチャートのステップ22,23,24がt
1に、ステップ26,27がt2にそれぞれ対応する。
Aはブレーキ時間算出のタイミングを示し、Bはモータ
1の回転数を表し、Cはトルク方向、Dはスイッチ9の
状態を示し、Eのモータ1への印加電圧によってモータ
1にブレーキトルクがかかっている場合(t1〜t2
間)は回転数の低下は急激になる。またFのカウンタ値
が0になると同時に、ブレーキの解除が行われ、モータ
回転数は惰性回転をわずかに続けた後に0となる。当然
ブレーキ時間算出処理は、t1以前に行われる。以上が
本実施例におけるモータ停止時の処理手順となる。
【0019】ここで重要なことは、ブレーキをかけてい
る時間(t1〜t2間)に、モータ回転数が0となって
しまうと、モータ1が逆方向に回転してしまう可能性が
あるということである。図3はモータ1の回転数が安定
してから(定常状態になってから)の停止を図解したも
のであるが、図4に示すように、モータ1を加速途中で
停止させる場合もあり、このような場合においては、ブ
レーキ時間が一定であると前述の懸念事項が発生してし
まう可能性が大きくなる(図4においてはt3〜t4間
で逆転している)。
【0020】そこで、本実施例においては、ブレーキ時
間を速度目標データDcと速度エラー信号から算出する
こととしている。以下にその算出方法について説明す
る。
【0021】一般に、ブレーキをかけない場合、モータ
1の回転数n(n>0)とその回転数からの停止時間T
との間には相関があり、その相関を表す関数をfとする
と、 T=f(n) (1) となる関係が成立する。この関数fについては、モータ
1の特性や負荷特性等によって決まってくるが、ここで
は仮に図5のGのような T=mn(m>0) (2) となるモータ1を扱うこととする。ここで、回転数n1
時における最適のブレーキ時間BTを、ブレーキがない
時の停止時間T1の1/2とすると、図5のHのように BT=T/2=mn1/2 (3) となる。ここで、モータ1より出力するFG信号の周波
数をTFG1 速度エラー信号をSEr、また速度エラーS
Erと、FG周波数TFGの間の関数をgとすると、 TFG=g(SEr) (4) となる。この時、TFGとn1との間には n1=1/TFG (5) なる関係が成立するので、(1)式、(2)式、(3)
式より最適ブレーキ時間BTは、図5のHに示すように BT=m/2g(SEr) (6) となる。上記速度エラーSErとFG周波数TFGとの間
の関数gは、モータ1の制御系によって決まる関数であ
り、モータ1の目標速度データDc、制御ゲイン等をパ
ラメータとするものである。
【0022】以上述べたような算出方法によって、本実
施例においては、ブレーキ時間生成手段6は、モータ制
御装置に付随するデータである目標速度データDcと速
度エラー信号から、最適なブレーキ時間を算出すること
を可能としている。また同時に、前述したように図3に
おけるt1〜t2間でモータ1の回転数Bが0となり、
モータ1が逆方向に回転してしまう危険も回避すること
が可能となる。
【0023】したがって、モータ1の回転状態にかかわ
らず、十分なブレーキ性能を確保でき、常に安定した停
止制御が可能となる。
【0024】次に、本発明の他の実施例を図6について
説明する。上述の図5の実施例においては、ブレーキ時
間BTは、 BT=m/2g(SEr) (6) となり、速度エラー生成手段4において算出される速度
エラー信号SErによってブレーキ時間BTはきめ細か
く制御されることになる。
【0025】しかしながら、実際のモータ制御装置にお
いては、このように精密にブレーキ時間を決定する必要
はない場合が多い。そこで、本実施例においては、その
構成は図1と同様であるが、ブレーキ時間生成手段6に
おける算出方法を、前述の実施例の方法よりも簡易的に
行う方法としている。
【0026】すなわち、図6において、横軸はモータ回
転数n、縦軸の上側は速度エラー信号SEr、下側はブ
レーキ時間BT、noは速度目標値、Nuは速度制御部
13の制御上限回転数、Nlは制御下限回転数、Iは速
度エラー線、Jはブレーキ時間線を示している。
【0027】一般的にモータ制御装置は、モータ1の回
転数によってその制御範囲を持っており(図6における
Nl〜Nu間)、その範囲外の回転数では速度エラー信
号はリミット値(図6における+Limit 、−Limit )と
なる。つまり、回転が非常に速い場合には速度エラーは
−Limit 値に、非常に遅い場合には+Limit 値になるよ
うに制御される。
【0028】本実施例におけるブレーキ時間生成手段6
の算出方法は、この速度エラー信号のリミット値を検出
することにより、ブレーキ時間を調節するようにしてい
る。すなわち、速度エラー信号がリミット値でない場合
は、ブレーキ時間はあらかじめ設定してあるブレーキ時
間BT0 とするが、速度エラー信号が+Limit 値であれ
ば、モータ1の回転は非常に遅いはずなので0に、−Li
mit 値であればモータ1の回転は非常に速いはずなので
2倍のBT0 に(2倍は仮の値)する。これを線図で表
すと、図6のJのようになる。
【0029】以上述べたような方法を用いて、ブレーキ
時間生成手段6はブレーキ時間を算出することにより、
モータ1の回転が速い場合にはブレーキ時間を長く、遅
い場合には短くすることが可能となり、前述の実施例の
方法よりも簡易的に安定した停止性能を得ることが可能
となる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モータ制御装置に付随する制御データからモータのブレ
ーキ時間を算出することによって、モータの回転状態に
かかわらず、常に最適な時間だけブレーキをかけること
が可能となり、どのような回転状態からでも十分なブレ
ーキ性能を確保でき、常に安定した停止制御が得られる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例の構成を示すブロック図
【図2】 一実施例の動作を示すフローチャート
【図3】 図2のモータ停止の処理手順を示すタイミン
グチャート
【図4】 モータが逆回転した処理手順を示すタイミン
グチャート
【図5】 一実施例のモータ回転数と停止時間の関係を
示す説明図
【図6】 他の実施例のモータ回転数とブレーキ時間の
関係を示す説明図
【符号の説明】
1 モータ 2 FGコイル 4 速度エラー生成手段 6 ブレーキ時間生成手段 7 ブレーキ制御手段 9 スイッチ 12 モータドライバ 13 速度制御部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モータの停止時に逆回転トルクを加えて
    ブレーキをかけるモータ停止装置において、前記モータ
    の回転速度を所定値に制御するための目標速度データと
    該モータの回転速度の検出信号とから速度エラー信号を
    生成する速度エラー生成手段と、少なくともその速度エ
    ラー信号と前記目標速度データとに基づいて前記モータ
    に逆回転トルクを加えるブレーキ時間を演算生成するブ
    レーキ時間生成手段とを備えたことを特徴とするモータ
    停止装置。
  2. 【請求項2】 モータの回転速度の検出信号は、モータ
    の回転速度に応じて出力される周期信号であることを特
    徴とする請求項1記載のモータ停止装置。
JP5288190A 1993-11-17 1993-11-17 モータ停止装置 Withdrawn JPH07143782A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5288190A JPH07143782A (ja) 1993-11-17 1993-11-17 モータ停止装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5288190A JPH07143782A (ja) 1993-11-17 1993-11-17 モータ停止装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07143782A true JPH07143782A (ja) 1995-06-02

Family

ID=17726982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5288190A Withdrawn JPH07143782A (ja) 1993-11-17 1993-11-17 モータ停止装置

Country Status (1)

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JP (1) JPH07143782A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018175369A (ja) * 2017-04-12 2018-11-15 オムロン株式会社 遊技機

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018175369A (ja) * 2017-04-12 2018-11-15 オムロン株式会社 遊技機

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20010130