JPH0799949B2 - モ−タ駆動装置 - Google Patents
モ−タ駆動装置Info
- Publication number
- JPH0799949B2 JPH0799949B2 JP59034622A JP3462284A JPH0799949B2 JP H0799949 B2 JPH0799949 B2 JP H0799949B2 JP 59034622 A JP59034622 A JP 59034622A JP 3462284 A JP3462284 A JP 3462284A JP H0799949 B2 JPH0799949 B2 JP H0799949B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotation speed
- capacitor
- motor
- voltage
- difference
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P7/2805—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、レコードプレーヤ等に用いられるモータ駆動
装置に関する。
装置に関する。
従来例の構成とその問題点 近年レコードプレーヤ、特にダイレクトドライブプレー
ヤもローコスト化が進み、安価なモータ駆動装置が望ま
れている。
ヤもローコスト化が進み、安価なモータ駆動装置が望ま
れている。
以下に従来のモータ駆動装置について説明する。
第１図は従来のモータ駆動装置のブロック図であり、１
はモータ、２は周波数−電流変換器（以下F/I変換器と
呼ぶ）、３は基準信号源、４はコンデンサ、５は抵抗、
６は基準電源、７は増幅器である。
はモータ、２は周波数−電流変換器（以下F/I変換器と
呼ぶ）、３は基準信号源、４はコンデンサ、５は抵抗、
６は基準電源、７は増幅器である。
以上の様に構成さたモータ駆動装置について以下にその
動作を説明する。
動作を説明する。
モータ１の回転数はモータ１内に組込まれた周波数発電
器（図示せず）から、もしくは逆起電力を増幅する事に
より、回転数検出パルスとして検出される。一方、基準
信号源３は、モータの回転を設定する基準パルスを作
る。F/I変換器２は回転数検出パルスと、基準パルスを
周波数比較し、その差に比例した電流Ｉを出力する。電
流Ｉは抵抗５に流れ、電圧Ｖに変換される。増幅器７は
電圧Ｖを増幅し、その出力電圧でモータ１を駆動する。
その結果、モータ１には回転数検出パルスと基準パルス
の差を小さくする方向にトルクが発生し、モータ１の回
転数を一定に制御しようとする。コンデンサ４はF/I変
換器２に含まれるリップルを平滑するためのコンデンサ
である。
器（図示せず）から、もしくは逆起電力を増幅する事に
より、回転数検出パルスとして検出される。一方、基準
信号源３は、モータの回転を設定する基準パルスを作
る。F/I変換器２は回転数検出パルスと、基準パルスを
周波数比較し、その差に比例した電流Ｉを出力する。電
流Ｉは抵抗５に流れ、電圧Ｖに変換される。増幅器７は
電圧Ｖを増幅し、その出力電圧でモータ１を駆動する。
その結果、モータ１には回転数検出パルスと基準パルス
の差を小さくする方向にトルクが発生し、モータ１の回
転数を一定に制御しようとする。コンデンサ４はF/I変
換器２に含まれるリップルを平滑するためのコンデンサ
である。
このような構成では、モータ１を駆動する電圧（駆動電
圧）は実際の回転数と設定回転数の差（回転数誤差）に
比例する。
圧）は実際の回転数と設定回転数の差（回転数誤差）に
比例する。
一般にモータ駆動装置においては回転負荷が変動した時
に回転数の変化が小さい方が良く、このような装置は負
荷特性の良い装置と言えるが、上記構成では駆動電圧は
回転数誤差に比例するので、負荷特性を良くするために
は増幅器７の増幅度を大きくし、同一の回転数誤差に対
する駆動電圧を大きくする事が必要になる。ところが増
幅器７の増幅度を大きくすることは制御系のゲインを上
げることになり、制御系の安定性が低下してしまう恐れ
があるため、良い負荷特性と制御系の安定性とを両立す
ることは困難であった。
に回転数の変化が小さい方が良く、このような装置は負
荷特性の良い装置と言えるが、上記構成では駆動電圧は
回転数誤差に比例するので、負荷特性を良くするために
は増幅器７の増幅度を大きくし、同一の回転数誤差に対
する駆動電圧を大きくする事が必要になる。ところが増
幅器７の増幅度を大きくすることは制御系のゲインを上
げることになり、制御系の安定性が低下してしまう恐れ
があるため、良い負荷特性と制御系の安定性とを両立す
ることは困難であった。
発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、制御系の
負荷特性と安定性を両立させた、安価なモータ駆動装置
を提供する事を目的とする。
負荷特性と安定性を両立させた、安価なモータ駆動装置
を提供する事を目的とする。
発明の構成 本発明は、モータの回転数に比例した回転数検出パルス
と基準パルスを比較し、その差に比例した電流を出力す
るF/I変換器と、F/I変換器の出力端子に一端が接続され
た第１のコンデンサと、第１のコンデンサの他端に一端
が接続され、他端が第１の基準電圧に接続もしくは接地
された第２のコンデンサと、第１のコンデンサに並列に
接続された第１の抵抗と、上記F/I変換器の出力と第２
の基準電圧の差を増幅してモータにその出力電圧を加え
る増幅器と、第１、第２のコンデンサの接続点を第３の
基準電圧にクランプするクランプ手段を備えたモータ駆
動装置であり、回転数検出パルスと基準パルスの周波数
差が予め定められた値より大なる時、第１、第２のコン
デンサの接続点を、第３の基準電圧にクランプする事に
より、過渡安定性を損なうことなく、負荷特性を改善す
ることができる。
と基準パルスを比較し、その差に比例した電流を出力す
るF/I変換器と、F/I変換器の出力端子に一端が接続され
た第１のコンデンサと、第１のコンデンサの他端に一端
が接続され、他端が第１の基準電圧に接続もしくは接地
された第２のコンデンサと、第１のコンデンサに並列に
接続された第１の抵抗と、上記F/I変換器の出力と第２
の基準電圧の差を増幅してモータにその出力電圧を加え
る増幅器と、第１、第２のコンデンサの接続点を第３の
基準電圧にクランプするクランプ手段を備えたモータ駆
動装置であり、回転数検出パルスと基準パルスの周波数
差が予め定められた値より大なる時、第１、第２のコン
デンサの接続点を、第３の基準電圧にクランプする事に
より、過渡安定性を損なうことなく、負荷特性を改善す
ることができる。
実施例の説明 第２図は本発明の一実施例におけるモータ駆動装置のブ
ロック図である。１〜７は第１図と同様であり、説明を
省略する。８は第２のコンデンサ、９は第３の基準電
源、10はコンデンサ4,5の接続点を第３の基準電源にク
ランプするスイッチである。なおコンデンサ4,5は一般
的なものであり、特殊な充放電特性は必要ない。
ロック図である。１〜７は第１図と同様であり、説明を
省略する。８は第２のコンデンサ、９は第３の基準電
源、10はコンデンサ4,5の接続点を第３の基準電源にク
ランプするスイッチである。なおコンデンサ4,5は一般
的なものであり、特殊な充放電特性は必要ない。
第１の基準電圧は第２図のような回路を動作させるとき
に第２のコンデンサ８の直流的な動作点を決めるバイア
ス電圧である。一般的には０であってもかまわないが第
２のコンデンサ８が電解コンデンサなど一方向の電圧で
しか動作しない場合は必要になる場合がある。実施例で
は第２のコンデンサ８は直接接地した場合を示した。
に第２のコンデンサ８の直流的な動作点を決めるバイア
ス電圧である。一般的には０であってもかまわないが第
２のコンデンサ８が電解コンデンサなど一方向の電圧で
しか動作しない場合は必要になる場合がある。実施例で
は第２のコンデンサ８は直接接地した場合を示した。
第２の基準電圧６の目的は制御系の動作点の設定であ
る。通常の設計においては電源電圧の1/2に設定するこ
とが多いが、回路構成がプラスマイナスの２電源方式の
場合などは０であってもかまわない。
る。通常の設計においては電源電圧の1/2に設定するこ
とが多いが、回路構成がプラスマイナスの２電源方式の
場合などは０であってもかまわない。
第３の基準電圧９は第２の基準電圧６とほぼ同じ値に設
定する。第３の基準電圧９はクランプ電圧、即ち、第２
のコンデンサ８の電圧の初期値であり、この値と第２の
基準電圧６の値を選ぶことで、モータ１の立ち上がり時
の過渡特性を調整できる。この調整が不要の場合はスイ
ッチ10の一端は第２の基準電圧６に接続してもかまわな
い。
定する。第３の基準電圧９はクランプ電圧、即ち、第２
のコンデンサ８の電圧の初期値であり、この値と第２の
基準電圧６の値を選ぶことで、モータ１の立ち上がり時
の過渡特性を調整できる。この調整が不要の場合はスイ
ッチ10の一端は第２の基準電圧６に接続してもかまわな
い。
以上の様に構成された実施例のモータ駆動装置につい
て、以下にその動作を説明する。
て、以下にその動作を説明する。
F/I変換器２が回転数検出パルスと、基準パルスの差に
比例する電流を出力するところまでは第１図と同様であ
る。
比例する電流を出力するところまでは第１図と同様であ
る。
ここで本実施例では、第２のコンデンサ８を備えている
が、第２のコンデンサの物理的な機能は「実際の回転
数」と「設定した回転数」のずれを積分し、電圧として
蓄積することである。いま、モータに直流的な回転負荷
が与えられたとする。回転負荷の結果として回転数は低
下し、モータの回転数に比例して回転数検出パルスの周
波数は低下し基準信号源との周波数差が大きくなる。そ
の結果、２つの周波数差を電流に変換するF/I変換器の
出力電流Ｉは大きくなる。この時F/I変換器２と第１の
コンデンサ４との接続点の電圧VAの初期値は抵抗５の抵
抗値R5とＩとの積となる。即ち、VA＝R5×Ｉである。と
ころで、Ｉは第２のコンデンサをも流れるから、第２の
コンデンサはＩを積分し、その電圧（第２図のVB）は時
間と共に上昇して、 VA＝VB＋Ｉ×R5 となる。この積分によるVBの上昇はＩが０でないかぎり
続き、結果としてVAも上昇し続ける。即ち、回転数が設
定回転数からずれているかぎりトルクは上昇を続ける。
その結果、回転数の設定回転数からのずれは限りなく０
に近づく事になる（少しでもずれていればトルクは上昇
し続ける）。
が、第２のコンデンサの物理的な機能は「実際の回転
数」と「設定した回転数」のずれを積分し、電圧として
蓄積することである。いま、モータに直流的な回転負荷
が与えられたとする。回転負荷の結果として回転数は低
下し、モータの回転数に比例して回転数検出パルスの周
波数は低下し基準信号源との周波数差が大きくなる。そ
の結果、２つの周波数差を電流に変換するF/I変換器の
出力電流Ｉは大きくなる。この時F/I変換器２と第１の
コンデンサ４との接続点の電圧VAの初期値は抵抗５の抵
抗値R5とＩとの積となる。即ち、VA＝R5×Ｉである。と
ころで、Ｉは第２のコンデンサをも流れるから、第２の
コンデンサはＩを積分し、その電圧（第２図のVB）は時
間と共に上昇して、 VA＝VB＋Ｉ×R5 となる。この積分によるVBの上昇はＩが０でないかぎり
続き、結果としてVAも上昇し続ける。即ち、回転数が設
定回転数からずれているかぎりトルクは上昇を続ける。
その結果、回転数の設定回転数からのずれは限りなく０
に近づく事になる（少しでもずれていればトルクは上昇
し続ける）。
以上のように、第２のコンデンサを備えることで回転負
荷により回転数の設定回転数からのずれを低減すること
ができる。すなわち、負荷特性を改善することができ
る。
荷により回転数の設定回転数からのずれを低減すること
ができる。すなわち、負荷特性を改善することができ
る。
しかしながらモータの回転起動時（スイッチを入れた直
後）は回転数の設定回転数からのずれが大きいため、第
２図のＩは値が大きく急速に第２のコンデンサ８を充電
し、VBも大きくなる。この第２のコンデンサ８の電圧VB
は回転数が設定回転数に達した時点で最大値を取り、そ
の後Ｉの方向が逆転して第２のコンデンサ８を放電して
行くに従って下がってゆく。回転数が設定回転数に達し
ているにもかかわらず、VBが第１の基準電圧６よりも大
きな間はトルクを発生する事となるから、実際問題とし
ては回転数の大きなオーバーシュートとして現われ、こ
れが、第２のコンデンサ８によって負荷特性を改善した
ことの副作用である。
後）は回転数の設定回転数からのずれが大きいため、第
２図のＩは値が大きく急速に第２のコンデンサ８を充電
し、VBも大きくなる。この第２のコンデンサ８の電圧VB
は回転数が設定回転数に達した時点で最大値を取り、そ
の後Ｉの方向が逆転して第２のコンデンサ８を放電して
行くに従って下がってゆく。回転数が設定回転数に達し
ているにもかかわらず、VBが第１の基準電圧６よりも大
きな間はトルクを発生する事となるから、実際問題とし
ては回転数の大きなオーバーシュートとして現われ、こ
れが、第２のコンデンサ８によって負荷特性を改善した
ことの副作用である。
本実施例では、モータ１の回転数と設定回転数との差が
予め定められた値より大なる場合に、F/I変換器の指令
でスイッチ10をオンし、コンデンサ4,8の接続点ｂの電
圧VBを第３の基準電源９にクランプする事により、不要
に大量の電荷がコンデンサ８に蓄積されて必要以上にVB
が上昇するのを防ぎ、モータのオーバーシュートすなわ
ち過渡特性を小さく抑える事ができる。
予め定められた値より大なる場合に、F/I変換器の指令
でスイッチ10をオンし、コンデンサ4,8の接続点ｂの電
圧VBを第３の基準電源９にクランプする事により、不要
に大量の電荷がコンデンサ８に蓄積されて必要以上にVB
が上昇するのを防ぎ、モータのオーバーシュートすなわ
ち過渡特性を小さく抑える事ができる。
ここで第３図によって第３の基準電圧９のクランプによ
る効果を示す。
る効果を示す。
まず、クランプ手段10がない場合を考える。
モータ１がt1に起動すると回転数は同図（ａ）の実践の
ように上昇を始める。一方、回転数が設定回転数より小
さい間、その差に比例した電流Ｉが第２のコンデンサ８
を流れるため、VBは同図（ｂ）の実践の様に上昇する。
t2においてもモータ１の回転数は設定回転数に達し、VB
は最大値をとる。t2を境にしてモータ１の回転数は設定
回転数より大きくなり、Ｉの方向が逆転して第２のコン
デンサ８を放電しVBは低下を始める。しかしながら、VB
とR5×Ｉの和であるVAが正である間、トルクは依然とし
て加速方向でありモータ１の回転数は上昇を続ける。第
２のコンデンサ８が放電するに伴ってモータ１のトルク
は方向を逆転しモータ１は減速を始める。このような振
動を経て、モータ１の回転数は設定回転数に近づいて行
く。
ように上昇を始める。一方、回転数が設定回転数より小
さい間、その差に比例した電流Ｉが第２のコンデンサ８
を流れるため、VBは同図（ｂ）の実践の様に上昇する。
t2においてもモータ１の回転数は設定回転数に達し、VB
は最大値をとる。t2を境にしてモータ１の回転数は設定
回転数より大きくなり、Ｉの方向が逆転して第２のコン
デンサ８を放電しVBは低下を始める。しかしながら、VB
とR5×Ｉの和であるVAが正である間、トルクは依然とし
て加速方向でありモータ１の回転数は上昇を続ける。第
２のコンデンサ８が放電するに伴ってモータ１のトルク
は方向を逆転しモータ１は減速を始める。このような振
動を経て、モータ１の回転数は設定回転数に近づいて行
く。
次に、クランプ手段10がある場合を考える。モータ１が
回転を始め、回転数が上昇して行く過程は同様である。
この時、モータ１の回転数と設定回転数との差が予め定
められた値より大きいとき、クランプ手段10によってVB
は同図（ｂ）の示すように第３の基準電圧９の値にクラ
ンプされる。モータ１の回転数が設定回転数近傍の予め
定められた範囲内に入った時点でクランプは解除され、
その後はクランプ手段10がない場合と同様に振る舞う。
クランプ手段10の有無による違いは図のt3時点でのVBの
値である。この値がクランプ手段10によって必要以上に
大きくなるのを抑えられているため、図の破線で示すよ
うに設定回転数を越えた以後のトルクが加速方向である
期間が短くなり、オーバーシュートを低減することがで
きる。
回転を始め、回転数が上昇して行く過程は同様である。
この時、モータ１の回転数と設定回転数との差が予め定
められた値より大きいとき、クランプ手段10によってVB
は同図（ｂ）の示すように第３の基準電圧９の値にクラ
ンプされる。モータ１の回転数が設定回転数近傍の予め
定められた範囲内に入った時点でクランプは解除され、
その後はクランプ手段10がない場合と同様に振る舞う。
クランプ手段10の有無による違いは図のt3時点でのVBの
値である。この値がクランプ手段10によって必要以上に
大きくなるのを抑えられているため、図の破線で示すよ
うに設定回転数を越えた以後のトルクが加速方向である
期間が短くなり、オーバーシュートを低減することがで
きる。
以上のように本実施例によれば、回転数検出パルスと、
基準パルスの差に比例した電流を出力するF/I変換器
と、その出力電流を積分する第２のコンデンサを備える
事により、モータの負荷特性を改善するとともに、上記
２つのパルスの周波数差が規定より大なる場合に、第２
のコンデンサの一端の電圧を、第３の基準電源にクラン
プして、第２のコンデンサの電荷量を制限し、モータの
過渡特性をも改善する事ができる。
基準パルスの差に比例した電流を出力するF/I変換器
と、その出力電流を積分する第２のコンデンサを備える
事により、モータの負荷特性を改善するとともに、上記
２つのパルスの周波数差が規定より大なる場合に、第２
のコンデンサの一端の電圧を、第３の基準電源にクラン
プして、第２のコンデンサの電荷量を制限し、モータの
過渡特性をも改善する事ができる。
発明の効果 本発明は、モータの回転数に比例した回転数検出パルス
と基準パルスを比較し、その差に比例した電流を出力す
るF/I変換器と、F/I変換器の出力端子に一端が接続され
た第１のコンデンサと、第１のコンデンサの他端に一端
が接続され、他端が第１の基準電圧に接続もしくは接地
された第２のコンデンサと、第１のコンデンサに並列に
接続された第１の抵抗と、上記F/I変換器の出力と第２
の基準電圧の差を増幅してモータにその出力電圧を加え
る増幅器と、第1,第２のコンデンサの接続点を第３の基
準電圧にクランプするクランプ手段を備え、回転数検出
パルスと基準パルスの周波数差が予め定められた値より
大なる時、第1,第２のコンデンサの接続点を、第３の基
準電圧にクランプする事により、モータの負荷特性と過
渡安定性を両立させることができる。
と基準パルスを比較し、その差に比例した電流を出力す
るF/I変換器と、F/I変換器の出力端子に一端が接続され
た第１のコンデンサと、第１のコンデンサの他端に一端
が接続され、他端が第１の基準電圧に接続もしくは接地
された第２のコンデンサと、第１のコンデンサに並列に
接続された第１の抵抗と、上記F/I変換器の出力と第２
の基準電圧の差を増幅してモータにその出力電圧を加え
る増幅器と、第1,第２のコンデンサの接続点を第３の基
準電圧にクランプするクランプ手段を備え、回転数検出
パルスと基準パルスの周波数差が予め定められた値より
大なる時、第1,第２のコンデンサの接続点を、第３の基
準電圧にクランプする事により、モータの負荷特性と過
渡安定性を両立させることができる。
第１図は従来のモータ駆動装置のブロック図であり、第
２図は本発明におけるモータ駆動装置のブロック図、第
３図は同クランプによる効果を示す特性図である。 １……モータ、２……F/I変換器、３……基準信号源、
４……第１のコンデンサ、５……第１の抵抗、６……第
２の基準電源、７……増幅器、８……第２のコンデン
サ、９……第３の基準電源、10……スイッチ。
２図は本発明におけるモータ駆動装置のブロック図、第
３図は同クランプによる効果を示す特性図である。 １……モータ、２……F/I変換器、３……基準信号源、
４……第１のコンデンサ、５……第１の抵抗、６……第
２の基準電源、７……増幅器、８……第２のコンデン
サ、９……第３の基準電源、10……スイッチ。
Claims (1)
- 【請求項１】モータの回転数に比例した回転数検出パル
スと基準パルスを比較し、その差に比例した電流を出力
する周波数−電流変換器（２）と、前記周波数−電流変
換器の出力端子に一端が接続された第１のコンデンサ
（４）と、第１のコンデンサの他端に一端が接続され、
他端が第１の基準電圧に接続もしくは接地された第２の
コンデンサ（８）と、第１のコンデンサに並列に接続さ
れた第１の抵抗（５）と、前記周波数−電流変換器の出
力と第２の基準電圧の差を増幅してモータにその出力電
圧を加える増幅器（７）と、前記回転数検出パルスと前
記基準パルスの周波数差が予め定められた値より大なる
時、前記第1,第２のコンデンサの接続点を、第３の基準
電圧にクランプするクランプ手段（10）を備えた事を特
徴とするモータ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59034622A JPH0799949B2 (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | モ−タ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59034622A JPH0799949B2 (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | モ−タ駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60180488A JPS60180488A (ja) | 1985-09-14 |
| JPH0799949B2 true JPH0799949B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=12419483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59034622A Expired - Lifetime JPH0799949B2 (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | モ−タ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799949B2 (ja) |
-
1984
- 1984-02-24 JP JP59034622A patent/JPH0799949B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60180488A (ja) | 1985-09-14 |
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