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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