JPH0748000Y2 - 超音波モータの駆動電源装置 - Google Patents
超音波モータの駆動電源装置Info
- Publication number
- JPH0748000Y2 JPH0748000Y2 JP1991044018U JP4401891U JPH0748000Y2 JP H0748000 Y2 JPH0748000 Y2 JP H0748000Y2 JP 1991044018 U JP1991044018 U JP 1991044018U JP 4401891 U JP4401891 U JP 4401891U JP H0748000 Y2 JPH0748000 Y2 JP H0748000Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic motor
- output
- power supply
- drive power
- drive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は超音波モータの駆動電源
装置に関するものである。
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】超音波モータは、そのトルクの強さと回
転精度の良さからアクチュエータの一つとして広く用い
られている。この超音波モータの駆動装置として、超音
波モータのリング状振動体に接着された圧電セラミック
スに進行波を発生させるため、９０°位相が異なり周波
数が数十ｋＨｚの２つの駆動電圧を出力する電源装置が
用いられる。
転精度の良さからアクチュエータの一つとして広く用い
られている。この超音波モータの駆動装置として、超音
波モータのリング状振動体に接着された圧電セラミック
スに進行波を発生させるため、９０°位相が異なり周波
数が数十ｋＨｚの２つの駆動電圧を出力する電源装置が
用いられる。
【０００３】圧電セラミックスは印加電圧によって駆動
されるため駆動電源装置には出力トランスが設けられて
おり、その出力トランスの２次側（出力側）インダクタ
ンスは、駆動電圧の周波数近傍で超音波モータの圧電セ
ラミックスの入力静電容量（制動容量）と並列共振する
ような値に設定されている。以上のように、超音波モー
タは高インピーダンス電圧駆動形であるため駆動電源装
置との接続線は余り長くすることはできず、しかも静電
シールド線を使用しなければならない。通常約２０cm程
度以下の長さのシールド線が用いられている。
されるため駆動電源装置には出力トランスが設けられて
おり、その出力トランスの２次側（出力側）インダクタ
ンスは、駆動電圧の周波数近傍で超音波モータの圧電セ
ラミックスの入力静電容量（制動容量）と並列共振する
ような値に設定されている。以上のように、超音波モー
タは高インピーダンス電圧駆動形であるため駆動電源装
置との接続線は余り長くすることはできず、しかも静電
シールド線を使用しなければならない。通常約２０cm程
度以下の長さのシールド線が用いられている。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、超音波
モータの性能が向上し、小形化されて利用機器の種類が
拡大し超音波モータの取り付け部分から離れて遠くから
駆動したいという要求が増えてきた。例えば超音波モー
タと駆動電源装置との設置間隔が数十ｍという場合が生
じた。この長さのシールド線で接続すると、シールド線
のメータ当たり約１００ｐＦの静電容量によって、超音
波モータの入力静電容量と電源装置の出力トランスの２
次側インダクタンスとで形成されている並列共振回路の
共振周波数が低い方へずれるため、駆動電圧の周波数で
のインピーダンスが著しく低下して駆動電圧が低下し超
音波モータが正常な動作をしなくなり異常音を発生した
り停止する場合もある。さらに電流が増加するため出力
トランスが発熱して周囲に温度上昇をもたらしたりすな
どの問題を生ずる。
モータの性能が向上し、小形化されて利用機器の種類が
拡大し超音波モータの取り付け部分から離れて遠くから
駆動したいという要求が増えてきた。例えば超音波モー
タと駆動電源装置との設置間隔が数十ｍという場合が生
じた。この長さのシールド線で接続すると、シールド線
のメータ当たり約１００ｐＦの静電容量によって、超音
波モータの入力静電容量と電源装置の出力トランスの２
次側インダクタンスとで形成されている並列共振回路の
共振周波数が低い方へずれるため、駆動電圧の周波数で
のインピーダンスが著しく低下して駆動電圧が低下し超
音波モータが正常な動作をしなくなり異常音を発生した
り停止する場合もある。さらに電流が増加するため出力
トランスが発熱して周囲に温度上昇をもたらしたりすな
どの問題を生ずる。
【０００５】このような場合、出力トランスの２次側の
インダクタンスを、使用する予定の長いシールド線の静
電容量と超音波モータの入力静電容量とで所定の周波数
で並列共振するように設定することはできるが、接続シ
ールド線の長さや規格が変わる毎にその都度出力トラン
スを設計製作することは工期や価格の点で実際には実施
は困難である。また、シールド線の規格と長さの各種に
ついてそれに対応する各種の出力トランスを製作して在
庫することは経済的な損失を招くことになる等の問題点
がある。本考案の目的は、このような不具合を改善し、
超音波モータと駆動電源装置との距離が長くても超音波
モータを正常に動作させることのできる駆動電源装置を
提供することにある。
インダクタンスを、使用する予定の長いシールド線の静
電容量と超音波モータの入力静電容量とで所定の周波数
で並列共振するように設定することはできるが、接続シ
ールド線の長さや規格が変わる毎にその都度出力トラン
スを設計製作することは工期や価格の点で実際には実施
は困難である。また、シールド線の規格と長さの各種に
ついてそれに対応する各種の出力トランスを製作して在
庫することは経済的な損失を招くことになる等の問題点
がある。本考案の目的は、このような不具合を改善し、
超音波モータと駆動電源装置との距離が長くても超音波
モータを正常に動作させることのできる駆動電源装置を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本考案の超音波モータの
駆動電源装置は、所定の周波数の発振器の発振出力と該
発振出力を９０°移相器によって移相された出力とを増
幅して２つの出力トランスの１次側にそれぞれ入力し該
出力トランスの２次側にそれぞれ接続された１０ｍを超
える長さのシールド線を介して超音波モータを駆動する
ように構成された超音波モータの駆動電源装置におい
て、前記２つの出力トランスの２次側の出力端子のそれ
ぞれに前記シールド線と並列に複数の中間タップを含む
各端子のいずれかが接続されるコイルが設けられ、該コ
イルの各端子と接地間のインダクタンス値は、前記シー
ルド線の長さ及び種類による静電容量に対応して前記駆
動出力周波数で並列共振するインダクタンス値になるよ
うに予め設定されていることを特徴とするものである。
駆動電源装置は、所定の周波数の発振器の発振出力と該
発振出力を９０°移相器によって移相された出力とを増
幅して２つの出力トランスの１次側にそれぞれ入力し該
出力トランスの２次側にそれぞれ接続された１０ｍを超
える長さのシールド線を介して超音波モータを駆動する
ように構成された超音波モータの駆動電源装置におい
て、前記２つの出力トランスの２次側の出力端子のそれ
ぞれに前記シールド線と並列に複数の中間タップを含む
各端子のいずれかが接続されるコイルが設けられ、該コ
イルの各端子と接地間のインダクタンス値は、前記シー
ルド線の長さ及び種類による静電容量に対応して前記駆
動出力周波数で並列共振するインダクタンス値になるよ
うに予め設定されていることを特徴とするものである。
【０００７】
【実施例】以下図面により本考案を詳細に説明する。図
１〜４はいずれも本考案の実施例を示す回路図である。
これらの図において、１は発振器であり、駆動出力の周
波数が設定されている。通常数十ｋＨｚであり実験では
約４０ｋＨｚに設定した。２は９０°移相器である。
３，３′は電力増幅用のトランジスタ、４，４′はその
出力トランスである。この出力トランス４，４′の出力
側のインダクタンスは、駆動される超音波モータ８の入
力静電容量と駆動電圧の周波数近傍で並列共振する値に
設定されている。７は超音波モータ８が接続されるシー
ルド線であり、６，６′はその心線とシールド導体との
静電容量を示す。５，５′は本考案によって付加された
コイルであり、出力トランス４，４′の出力側端子と並
列に接続されている。図１の第１の実施例では、５，
５′は固定のインダクタンス値を有するコイルであり、
シールド線７の規格や長さが一定していて静電容量６，
６′のバラツキが無視できる場合に有効である。なぜな
らばコイルの構造が簡単であるため経済的である。この
コイル５のインダクタンス値はシールド線７の静電容量
６と、またコイル５′のインダクタンス値はシールド線
７の静電容量６′とそれぞれ駆動電圧の周波数近傍で並
列共振するように設定されている。
１〜４はいずれも本考案の実施例を示す回路図である。
これらの図において、１は発振器であり、駆動出力の周
波数が設定されている。通常数十ｋＨｚであり実験では
約４０ｋＨｚに設定した。２は９０°移相器である。
３，３′は電力増幅用のトランジスタ、４，４′はその
出力トランスである。この出力トランス４，４′の出力
側のインダクタンスは、駆動される超音波モータ８の入
力静電容量と駆動電圧の周波数近傍で並列共振する値に
設定されている。７は超音波モータ８が接続されるシー
ルド線であり、６，６′はその心線とシールド導体との
静電容量を示す。５，５′は本考案によって付加された
コイルであり、出力トランス４，４′の出力側端子と並
列に接続されている。図１の第１の実施例では、５，
５′は固定のインダクタンス値を有するコイルであり、
シールド線７の規格や長さが一定していて静電容量６，
６′のバラツキが無視できる場合に有効である。なぜな
らばコイルの構造が簡単であるため経済的である。この
コイル５のインダクタンス値はシールド線７の静電容量
６と、またコイル５′のインダクタンス値はシールド線
７の静電容量６′とそれぞれ駆動電圧の周波数近傍で並
列共振するように設定されている。
【０００８】図２の第２の実施例は、シールド線７の静
電容量６，６′がシールド線７の長さや規格によりバラ
ツキがある場合に有効である。即ちコイル５，５′をイ
ンダクタンスが可変できる構造とすることにより所定の
並列共振の周波数に設定することができる。
電容量６，６′がシールド線７の長さや規格によりバラ
ツキがある場合に有効である。即ちコイル５，５′をイ
ンダクタンスが可変できる構造とすることにより所定の
並列共振の周波数に設定することができる。
【０００９】図３の第３の実施例は、シールド線７の長
さの種類が予め標準化され、その静電容量６，６′の値
が何種類かに決定されている場合に有効である。コイル
５，５′にシールド線７の種類に対応するタップを設け
ておくことにより所定のインダクタンスを得ることがで
きる。
さの種類が予め標準化され、その静電容量６，６′の値
が何種類かに決定されている場合に有効である。コイル
５，５′にシールド線７の種類に対応するタップを設け
ておくことにより所定のインダクタンスを得ることがで
きる。
【００１０】図４の第４の実施例は、シールド線７の長
さがまちまちでその静電容量６，６′の値の範囲が広い
場合に有効である。コイル５，５′のインダクタンスを
可変できる構造とし、かつタップを設けていることによ
りインダクタンスの可変範囲が広い。
さがまちまちでその静電容量６，６′の値の範囲が広い
場合に有効である。コイル５，５′のインダクタンスを
可変できる構造とし、かつタップを設けていることによ
りインダクタンスの可変範囲が広い。
【００１１】
【考案の効果】以上詳細に説明したように、本考案を実
施することにより、超音波モータとの接続距離が短い場
合から長い場合にわたって、超音波モータを最良の状態
で駆動することができる。さらに、電源装置用の出力ト
ランスは１種類用意すればシールド線の長さや規格の異
なる広い範囲に適用することができるため、多種の応用
機器を対象として予め量産することができ完成品を在庫
して短納期の要求に対応することができる等実用上の効
果は極めて大きい。
施することにより、超音波モータとの接続距離が短い場
合から長い場合にわたって、超音波モータを最良の状態
で駆動することができる。さらに、電源装置用の出力ト
ランスは１種類用意すればシールド線の長さや規格の異
なる広い範囲に適用することができるため、多種の応用
機器を対象として予め量産することができ完成品を在庫
して短納期の要求に対応することができる等実用上の効
果は極めて大きい。
【図１】本考案の第１の実施例を示す回路図
【図２】本考案の第２の実施例を示す回路図
【図３】本考案の第３の実施例を示す回路図
【図４】本考案の第４の実施例を示す回路図
１ 発振器 ２ ９０°移相器 ３，３′ トランジスタ ４，４′ 出力トランス ５，５′ コイル ６，６′ シールド線の静電容量 ７ シールド線 ８ 超音波モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−51380（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−220591（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 所定の周波数の発振器の発振出力と該発
振出力を９０°移相器によって移相された出力とを増幅
して２つの出力トランスの１次側にそれぞれ入力し該出
力トランスの２次側にそれぞれ接続された１０ｍを超え
る長さのシールド線を介して超音波モータを駆動するよ
うに構成された超音波モータの駆動電源装置において、 前記２つの出力トランスの２次側の出力端子のそれぞれ
に前記シールド線と並列に複数の中間タップを含む各端
子のいずれかが接続されるコイルが設けられ、該コイル
の各端子と接地間のインダクタンス値は、前記シールド
線の長さ及び種類による静電容量に対応して前記駆動出
力周波数で並列共振するインダクタンス値になるように
予め設定されていることを特徴とする超音波モータの駆
動電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991044018U JPH0748000Y2 (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 超音波モータの駆動電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991044018U JPH0748000Y2 (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 超音波モータの駆動電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04131189U JPH04131189U (ja) | 1992-12-02 |
| JPH0748000Y2 true JPH0748000Y2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=31924255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991044018U Expired - Fee Related JPH0748000Y2 (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 超音波モータの駆動電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0748000Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61220591A (ja) * | 1985-03-26 | 1986-09-30 | Hitachi Medical Corp | 超音波探触子 |
| JPH0251380A (ja) * | 1988-08-10 | 1990-02-21 | Shinsei Kogyo:Kk | 超音波モータ駆動回路 |
-
1991
- 1991-05-17 JP JP1991044018U patent/JPH0748000Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04131189U (ja) | 1992-12-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |