JPH07288989A - 歯科用小型電気モータの回転数制御特性の最適化装置 - Google Patents

歯科用小型電気モータの回転数制御特性の最適化装置

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JPH07288989A
JPH07288989A JP7085802A JP8580295A JPH07288989A JP H07288989 A JPH07288989 A JP H07288989A JP 7085802 A JP7085802 A JP 7085802A JP 8580295 A JP8580295 A JP 8580295A JP H07288989 A JPH07288989 A JP H07288989A
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    • A61C1/02Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design characterised by the drive of the dental tools
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 歯科処置に対して用いられる小型電気モータ
において種々異なる負荷トルクのもとでも最適な回転数
制御が行われる装置を提供すること。 【構成】 遮断されたモータにおけるEMF−測定によ
る回転数制御のための第1のモジュールと、モータの内
部電圧降下のRI−補償による回転数制御のための第2
のモジュールと、所定の回転数データに依存して前記2
つのモジュールのうちのどのモジュールにモータの回転
数制御を受け継がせるかを決定する手段とを有するよう
に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば歯科用処置器具
の駆動に用いられる歯科用小型電気モータの回転数制御
特性の最適化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のモータの開ループ制御及び閉ル
ープ制御に対しては例えばドイツ連邦共和国特許第32
21146号明細書に記載されている2つの制御装置が
公知である。
【0003】そのうちの第1の制御装置では、モータの
内部電圧降下のRI−補償を介して回転数制御が行われ
ている。この場合モータ電流はモータの負荷に依存して
測定される。比較的強い負荷のために回転数が低減して
いる場合には比較的大きなモータ電流が測定される。こ
れとは反対に負荷が低減している場合には回転数は上昇
し、それによって比較的小さなモータ電流が測定され
る。測定されたモータ電流の差は制御装置に供給され、
この制御装置は回転数を所望の目標値に制御する。この
ようなモータ制御の利点はモータの動作経過特性が上方
の回転数領域まで非常に安定していることである。しか
しながらその一方で、下方の特に最低回転数領域におい
てはモータは比較的小さな回転トルクしか出力できない
欠点がある。補償測定に対する電流の上昇はここでは過
度に少ないが、それに対してコレクタ損失は比較的大き
く際立っている。
【0004】第2の公知の制御装置では回転数が、遮断
されたモータでのEMF(起電力)−測定方式によって
求められる。この制御の利点は最低回転数領域において
もモータのトルクが非常に良好なことである。当該制御
によってはコレクタ損失も良好に無くすことができ、こ
れによって回転数は高いトルクを以ってゼロまで制御さ
れ得る。この制御方法の欠点は、上方の回転数領域にお
いて場合によっては安定しない動作経過特性が惹起され
るおそれがあることである。これは振動につながる。こ
れの原因はEMF(起電力)−測定に必要な、システム
に起因するモータの遮断にある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、特に
歯科処置に対して用いられる小型電気モータをあらゆる
所望の回転数領域においても最適な制御で駆動すること
のできる装置を提供することである。すなわち前記した
ような欠点を解消し、種々異なる負荷トルクのもとで
も、つまり下方の回転数領域でも上方の回転数領域でも
最適な回転数制御を行うことのできる装置を提供するこ
とである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上記課題
は、遮断されたモータでのEMF−測定による回転数制
御のための第1のモジュールと、モータの内部電圧降下
のRI−補償による回転数制御のための第2のモジュー
ルと、所定の回転数データに依存して前記2つのモジュ
ールのうちどのモジュールでモータの回転数制御を行う
かを決定する手段とを有しているように構成されて解決
される。
【0007】本発明は、前記2つの制御装置を用いて相
応の処理が可能な電子制御装置を得ることに基づいてい
る。以下で詳細に説明する本発明による装置は所定のモ
ータデータに基づいて有利には自動的にEMF−制御か
らRI−制御への平滑な移行およびRI−制御からEM
F−制御への平滑な移行を行うことができる。それによ
り使用者は2つの制御方式の間でいつ切換を行うべきか
を判断する必要がなくなる。入力のために必要なモータ
データ、すなわち1つは切換回転数、もう1つは最大回
転数(これらのデータによってモータは駆動される)
は、固定的に設定されるか又は使用者自身によって設定
され得る。
【0008】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
【0009】符号1で示されている電気モータは出力段
2によって制御されている。この出力段2は開ループ及
び閉ループ制御計算機3からの入力値をモータ回転数と
モータトルクに変換する。計算機3はRIモジュール4
とEMFモジュール5を含んでいる。RIモジュール4
は関係のあるモータデータを冒頭に述べたRI補償方式
に従って処理する。EMFモジュール5は関係のあるモ
ータデータをEMF−測定方式に応じて処理する。前記
2つのモジュール4,5に後置接続されているモータ制
御モジュール6はモータ出力段2と接続されており、こ
の制御モジュール6はRI制御方式か又はEMF制御方
式に従って出力段2を制御する。
【0010】計算機3には線路7を介してEMF−測定
に必要なモータ回転数データが入力される。さらに線路
8を介して計算機3にはRI補償のための情報が入力さ
れる。この情報は公知の手法で抵抗9を介して得られ
る。その他に計算機3からはEMF測定に必要な電流遮
断手段10への相応の制御情報が供給される。
【0011】符号11で評価論理回路が示されている。
この評価論理回路11はEMF−制御方式を行うかある
いはRI制御方式を行うかの判断を下す。この判断に必
要な事前情報は比較論理回路12から供給される。この
比較論理回路12には一方で入力側13を介して所望最
大回転数に関する情報が供給され、他方では別の入力側
14を介して選択される切換回転数U(この回転数の際
にEMF制御からRI制御への切換が行われる)に関す
る情報が供給される。比較論理回路12は目下の回転
数、すなわち実際値回転数が切換回転数Uよりも大きい
か小さいかを判断し、この結果を評価論理回路11に転
送する。切換回転数Uの入力は使用者によってパネルか
ら入力されるか又は別の手法で入力可能である。所望最
大回転数も同じように入力可能である。この最大回転数
によってモータは駆動される。
【0012】次に図2に示されたダイヤグラムに基づい
て切換過程を説明する。EMFからRIへの切換又はR
IからEMFへの切換が行われる切換回転数Uは、使用
者によって決定可能である。この切換値Uは例えば20
00回転(目標値)であり得る。最大回転数N1max
が切換回転数Uよりも大きい場合、例えば40000回
転であるならばRI補償方式に相応する制御が行われ
る。これに対して最大回転数N2maxが目標回転数U
よりも小さい場合、例えば800回転の場合は、専らE
MF測定方式を用いての回転数制御が行われる。切換回
転数Uは有利には使用者によって個別に設定可能であ
る。しかしながら合目的的にはこれは小型電気モータが
使用される歯科用処置器具の取付けの際に一度固定的に
設定調整される。所望最大回転数は、処置の際中に自動
的に呼び出されるか又は手動で入力され得る。所望回転
数が切換回転数Uよりも上にある場合には選択された回
転数領域全体に対してRI補償が用いられる。これに対
して、下方の回転数領域内の回転数を要する処置を実施
すべき場合には使用者によって切換回転数Uよりも小さ
い最大回転数が選択される。この選択ではEMF制御方
式が自動的に活性化される。これは、下方の回転数領域
においても比較的高いトルクがモータから出力されるこ
ととなる。
【0013】図3には開ループ制御と閉ループ制御の2
つの方式への適合化が自動的に行われる実施例が示され
ている。
【0014】この実施例では比較論理回路12の入力側
14を介して、前述した実施例のように切換回転数Uが
入力されるのではなく、切換領域が入力される。比較論
理回路12では、実際の回転数(これは線路7を介して
比較論理回路12にも入力されている)が切換領域より
も大きいか又は小さいかあるいは当該切換領域にあるか
が比較される。実際のモータ回転数が切換領域にある場
合には、評価論理回路11によってどの位の閉ループ制
御成分ないし開ループ制御成分を有効となすかが判断さ
れる。この情報は計算機3に供給され、該計算機3はR
Iモジュール4か又はEMFモジュール5か又は両モジ
ュールのどの程度の相応の成分かを制御特性に対して選
択する。図4に示されたダイヤグラムからは、実際のモ
ータ回転数が切換回転数Uに近ければ近いほど、より多
くのRI開ループ制御成分が活性化されることがわかっ
ている。それと同時にEMFの影響量は徐々に低減され
る。回転数が再び低減した場合には前記成分は前述した
のとは反対方向に移行する。電子制御がRI領域内にあ
る場合には、回転数がもはやたまにしか測定されず、そ
れによってモータは非常に静かな動作特性経過を有する
ようになる。これに対して回転数が再び遷移領域(U
B)に近づいた場合には、EMF制御の活性化が開始さ
れる。前記遷移領域の下方ではEMF制御しか作用しな
い。しかしながらこの下方の回転数領域で所要の、回転
数測定のためのモータ電流の遮断は当該回転数領域では
障害にはならない。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、種々異なる負荷トルク
のもとでも最適な回転数制御が行われるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による第1実施例のブロック回路図であ
る。
【図2】切換過程を説明するためのダイヤグラムであ
る。
【図3】開ループ制御ないし閉ループ制御への適合化が
自動的に行われる実施例のブロック回路図である。
【図4】図3の実施例による制御経過を表したダイヤグ
ラムである。
【符号の説明】 1 モータ 2 モータ出力段 3 開ループ/閉ループ制御計算機 4 RIモジュール 5 EMFモジュール 6 モータ制御モジュール 7 線路 9 抵抗 10 電流遮断手段 11 評価論理回路 12 比較論理回路 13,14 入力側

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 歯科用小型電気モータの回転数制御特性
    の最適化装置において、 遮断されたモータでのEMF−測定方式による回転数制
    御のための第1のモジュール(5)と、モータの内部電
    圧降下のRI−補償方式による回転数制御のための第2
    のモジュール(4)と、所定の回転数データに依存して
    前記2つのモジュール(4,5)のうちどのモジュール
    でモータの回転数制御を行うかを決定する手段(11,
    12)とを有していることを特徴とする、歯科用小型電
    気モータの回転数制御特性の最適化装置。
  2. 【請求項2】 比較論理回路(12)を有しており、該
    論理回路(12)には一方のモジュール(4;5)から
    もう一方のモジュール(4;5)への切換が行なわれる
    切換回転数(U)に相応する特性量が入力可能であり、
    さらに前記比較論理回路(12)では実際値回転数と切
    換回転数に相応する特性量が相互に比較され、比較論理
    回路(12)の出力側における状態量(切換回転数より
    も大きい又は小さい)に依存して評価論理回路(11)
    にて前記2つのモジュール(4,5)のうちのどのモジ
    ュールの制御を行うかに関する判断がなされる、請求項
    1記載の歯科用小型電気モータの回転数制御特性の最適
    化装置。
  3. 【請求項3】 前記比較論理回路(12)には使用者か
    ら望まれる最大回転数に相応する特性量も入力可能であ
    る、請求項2記載の歯科用小型電気モータの回転数制御
    特性の最適化装置。
  4. 【請求項4】 所定のデータが使用者によって任意に設
    定可能である、請求項3記載の歯科用小型電気モータの
    回転数制御特性の最適化装置。
  5. 【請求項5】 RI−補償方式による回転数制御のため
    のモジュールが活性化されると同時にEMF−測定方式
    による回転数制御のためのモジュールも一時的に所定の
    制御成分に応じて活性化されるような回転数領域が、設
    定された切換回転数に基づいて設定されるように、前記
    モジュール(4,5)の滑らかな切換が行われる、請求
    項4記載の歯科用小型電気モータの回転数制御特性の最
    適化装置。
  6. 【請求項6】 前記モジュール(4,5)の切換のため
    の制御特性が計算機(3)において設定され、該計算機
    (3)はモータ(1)の出力段(2)を制御し、さらに
    前記計算機には一方では計算に必要なモータデータが、
    そして他方では評価論理回路(11)からの決定データ
    が入力される、請求項1〜5いずれか1項に記載の歯科
    用小型電気モータの回転数制御特性の最適化装置。
JP7085802A 1994-04-11 1995-04-11 歯科用小型電気モータの回転数制御特性の最適化装置 Pending JPH07288989A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4412413A DE4412413C1 (de) 1994-04-11 1994-04-11 Einrichtung zur Optimierung des Drehzahlregelverhaltens eines Elektrokleinstmotors für zahnärztliche Zwecke
DE4412413.9 1994-04-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07288989A true JPH07288989A (ja) 1995-10-31

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ID=6515099

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JP7085802A Pending JPH07288989A (ja) 1994-04-11 1995-04-11 歯科用小型電気モータの回転数制御特性の最適化装置

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US (1) US5632000A (ja)
EP (1) EP0676858B1 (ja)
JP (1) JPH07288989A (ja)
AT (1) ATE167011T1 (ja)
DE (2) DE4412413C1 (ja)
DK (1) DK0676858T3 (ja)

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