JPH1182U - ローターの回転数の制御回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １回転の間にｎパルス発生器によって発生さ
れるパルスの評価によってローターの回転数を制御する
回路装置を偏差があっても不都合な制御を防止できるよ
うに改良する。 【解決手段】 測定回路３０はパルス時間間隔Ｔ_Ｍおよ
びローターの１回転のオーバーオール時間Ｔ_Ｃを求め、
出力信号は除算回路３２に供給され、補正値Ａが得ら
れ、補正値Ａの蓄積回路３３が後置され、乗算回路３４
にはＴ_Ｍと補正値Ａが供給され、その出力信号Ｆ１はロ
ーター５の駆動を制御するために制御回路に導かれる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、実用新案登録請求の範囲の上位概念に規定するようなローターの回 転数の制御回路装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

電子的に制御される駆動装置においては、その継続時間が軸またはローターの 現在回転速度を表すパルスを駆動軸（ローター）と固定された点との間で発生す ることは公知である。そのようにして生じた連続的パルス（列）の周波数は、電 子的評価回路に供給され、望ましい周波数と比較されて、モーター速度の制御の ための電圧がそこから得られる。

【０００３】 パルスの発生は所謂タコメータージェネレーターと呼ばれるものによって行わ れるが、これには種々の異なった発生のモードが考えられる、こうして、例えば 機械的、電磁的、または光−電子的なタコメータジェネレーターが用いられてい る。１回転当り１つより多くのパルスの評価を行う総てのジェネレーターに共通 なのは、ジェネレーターの個別素子の機械的装置構成によってローターの１回転 の間に偏差が存在し、それにより、均一回転速度であるにもかかわらず、１回転 の間に送出される連続的パルスの周波数が一定ではないということである。もし 、偏差を有するそのようなジェネレーターが、例えば内部時定数の小さいＰＬＬ 回路を制御するのに用いられたなら、一定の回転速度の場合には出力信号が一定 にならなければならないのにそのＰＬＬ回路の出力信号は１回転の間にそのよう な偏差を呈する。このことは、ローターの１回転の間に望ましくない制御過程を 起させてしまう。

【０００４】

【考案が解決すべき課題】

本考案の目的ないし課題とするところは偏差を有している、このようなタコメ ータージェネレータにおいてさえ、望ましくない制御過程を防止することができ る、ロータの回転数の制御回路装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

この目的は本考案によれば実用新案登録請求の範囲に記載された特徴を有する 構成要件によって達成される。

【０００６】 本願考案によれば、ローターの作動のためモーター動作のための制御が作動（ 接続）開始されると、１回転の間の制御に不都合な影響を与える一様でないパル スは発生しなくなる。しかも、パルスの一様（均一）なパターンが生ぜしめられ て、制御速度を増加させ、またローターの１回転の周期において現われる変動も 補償することが可能となる。

【０００７】 本考案はさらに、偏差を有するタコメータージェネレーターにおける望ましく ない制御動作も防止することができる。

【０００８】 この目的を達成するための回路構成は実施例中に説明される。

【０００９】

【実施例】

本考案は、実施例を示した図面を参照しながら、さらに詳細に説明される。

【００１０】 図１は磁気テープ装置用のヘッドドラム装置と併せて電子的に整流の行われる モーターを示している。このモーターは、円形に配置された整流コイルを収めて いるステーター１を有している。

【００１１】 ローター５の中には、複数の磁石が円形線上に配置されており、それらはクリ アランスとしてエアギャップを介して、ステーター中のコイルに対向するよう設 けられている。ローター５は、上部回転ヘッドドラム３と共に共通軸６上に載せ られており、他方、下部固定ヘッドドラム２はステーター１にしっかりと取付け られている。

【００１２】 ローターは、その外周上に異なる幅のマーキングライン１０，１１を有してい る。

【００１３】 透明プラスチックで作られたローターの外側部分のエッジは、分岐した光電バ リヤ７のギャップ内に収められており、モーターが回転している間はマーキング ラインによって、このバリヤ中にパルスが生じ、そのパルスの連続からモーター 制御回路９によってモーターの制御が与えられる。

【００１４】 この分岐した光電バリヤは、モーターのステーター部分１に突き出ている印刷 配線板８上に取付けられており、これによって分岐した光電バリヤはステーター １のコイルに対して固定した位置関係を持つことができる。

【００１５】 マーキングラインは、ローターの磁石に対して所定の対応配列をするよう、一 定の角度距離に位置決めされてる。

【００１６】 それらは、例えば最小極移行部になるように整列、配列することができる。マ ーキングライン１０，１１によって回転の開始位置をマークするために、マーキ ングライン１１は他の一様なマーキングライン１０とは異なるようにされる。

【００１７】 ここに示されている装置においては、付加的にこのマーキング１１は、上部ヘ ッドドラム３における磁気ヘッド４と整列されている。

【００１８】 図２は、電子的に整列されるＤＣモーターのモーター制御のためのブロック回 路図を示している。

【００１９】 モーター１８は３相であって、相巻線Ｄ、ＥおよびＦを有している。相巻線は スター結線されている。

【００２０】 スターの中点は動作電圧＋ＵＢに接続されている。

【００２１】 モーター１８には、光結合器として働き、そしてローター外周に設けられてい るラインコード１０，１１を評価するためのセンサー１７が結合している。セン サー１７は線路１９を通して信号をコンバーター（変換器）２０に伝達し、その 信号は、例えばマイクロプロセッサによって、コンバーター内部で評価される。 ローターの現在の相対的位置がそれぞれ、認識され、そして作動用電圧が出力線 ａ、ｂ、ｃおよびＡ、Ｂ、Ｃに出力され、これにより制御可能な増幅器２３から ２８までを通して、モーター１８の個々の相コイルが励起される。整流の位相関 係の情報は、動作期間の総ての時間にわたって、線ａ、ｂ、ｃおよびＡ、Ｂ、Ｃ 上に存在する。ここで、例えば出力線ａ、ｂおよびｃは減速の方向における整流 を表わし、また線Ａ、ＢおよびＣは加速の方向における整流を表わす。

【００２２】 整流の実際の方向および整流の強度は、制御可能な増幅器２３から２８までに より、前もって決められ、これら増幅器は最終制御素子としてコンバーター２０ の出力線とモーター１８のコイル結線との間に接続される。こうして、減速（制 動）方向のための出力線ａ、ｂ、ｃは増幅幅２３，２４および２５の入力に接続 され、また加速の方向のための出力線Ａ、ＢおよびＣは増幅器２６，２７および ２８に接続される。

【００２３】 増幅器２３，２４および２５は、並列に接続されているそれらの制御入力が線 路２２を通してＰＬＬ回路１６に接続されている１つのグループを形成しており 、増幅器２６，２７および２８で構成されるグループは、これもまた互いに接続 されているそれらの制御入力に関して、線路２１を通してＰＬＬ回路１６に接続 されている。

【００２４】 増幅器２３および２６の出力はモーター１８の相巻線Ｄに、増幅器２４および ２７の出力は相巻線Ｆに、そして増幅器２５および２８の出力は相巻線Ｅに供給 される。

【００２５】 ２３から２５までの、あるいは２６から２８までの、増幅器グループそれぞれ は、各々の制御線２１または２２を通して作動させられるのであって、それはす なわち増幅器入力に存在しているコンバーター２０の整流信号が、線路２１また は２２それぞれにおける制御信号に依存して、モーター１８の相巻線に“伝達” されるからである。

【００２６】 こうして、整流電流の強さは、“伝達”した増幅器の内部抵抗に依存すること となり、換言すればそれは制御線路２１または２２それぞれに現われている電圧 の大きさに依存するものとなるのである。

【００２７】 この電圧、あるいはさらに、これらの電圧はＰＬＬ回路の内部で発生されるも のである。

【００２８】 それらの程度、および電圧が供給されるべきそれぞれの線２１または２２の選 択も、モーター速度から得られる実際値時間差の連続（列）Ｆ１を、望ましい差 の連続（設定値時間差列）Ｆ２と比較することによって得られる。

【００２９】 センサー１７によってローター外周のラインコードを評価することによって、 タコメーター周波数が生じ、そこから第２の、そしてさらに別の評価に用いられ る実際の時間差の連続Ｆ１が得られる。

【００３０】 公称（定格）速度においてはＦ１は望ましい（設定値）時間差の連続（列）Ｆ ２と等しい。Ｆ１がＦ２よりも大きい間は、電圧がＰＬＬ回路から線路２１に出 力されて、加速の方向に整流するために用いられる制御用増幅器グループ２６か ら２８までを制御する。

【００３１】 もし、反対に、例えば負荷の減少によって、センサー１７がより高い周波数を 発生するような回転数に達したならば、信号は線路２２に向かい、そしてモータ ー１８は減速（制動）される。

【００３２】 個々増幅器制御（励振）の強さは、こうして回路１６の中で望ましい値に比較 されて現われた実際値（フィードバック値）から得られる。

【００３３】 モーター１８の制御が作用する前は、モーターは最初に公称速度まで加速させ られる。その制御がスイッチオフされると共に、モーターの駆動は一定のままと なり、そして連続するパルスの間の時間間隔Ｔ_Ｍが、１回転の総（オーバーオー ル）時間Ｔ_Ｃと共に求められる。この過程は、初期決定の正確さをチェックする ために数回転にわたって実行することも可能である。

【００３４】 その結果、求められた総（オーバーオール）時間Ｔ_Ｃはパルスの数ｎで分割さ れる。ここから得られる結果として、パルスの通常距離を表わす時間パターンＴ _Ｓ が得られる。

【００３５】 機械的偏差によって、測定されたパルス間の時間間隔Ｔ_Ｍは時間パターンＴ_Ｓ によって発生されるパルスからは、ずれている。これらの偏差は、毎回のパルス 間の間隔の補正値として計算されるもので、それはＡ（ｎ）＝Ｔ_Ｓ／Ｔ_Ｍ（ｎ） の形で得られる。

【００３６】 これらの補正値が求められ、そして蓄積された後には、通常の制御動作モード に切替えることが可能となる。

【００３７】 これによって、一旦蓄積された補正値は、何度でも実際値の差の連続Ｆ１のフ ィードバック値を補正するために用いられる。この目的のために、補正値Ａ（ｎ ）には測定されたパルス間隔Ｔ_Ｍが乗ぜられる。

【００３８】 こうして、補正された実際（値）の差値の連続（列）Ｆ１は、Ｆ１＝Ｔ（ｎ） Ｔ_Ｍ（ｎ）×Ａ_（ｎ）として求められる。

【００３９】 計算のための、そして蓄積のための回路は、評価回路２９中のサブブロックと して、それらが表わされているように用いられることができる。

【００４０】 ここで、連続するパルス間の時間間隔ＴＭを決めるための測定回路３０は、ロ ーターの１回転のオーバーオール時間Ｔ_Ｃを測定するのにも用いられ、その中に 測定回路３０の出力信号がスイッチ３１を介して供給される除算回路３２は補正 値を求めるのに用いられ、蓄積回路３３は補正値を蓄積し、そして乗算回路３４ は、一方では連続するパルス間の時間間隔Ｔ_Ｍ（ｎ）を、他方では補正値Ａ_{（ｎ ）} に乗算する。

【００４１】 乗算回路３４の出力信号は次に、ＰＬＬ回路１６の形式となっている制御回路 に達する。

【００４２】 別の方法として、望ましい除算及び乗算の代りに、差を求め、次に加算または 減算を行うことも可能である。

【００４３】 ３０から３４で示されたサブブロックはマイクロプロセッサによって実現する ことが可能であって、そこでは図示されている回路の特質は適切なプログラムル ーチンによって連続的に発生される。

【００４４】 さらに、上述した方法の変形として次のような方法を用い得る。

【００４５】 最初にローターが、そのモーター駆動によって公称（定格）速度まで加速され 、次に、各パルスの時点または連続するパルス間の時間間隔Ｔ_Ｍおよび１回転の オーバーオール時間Ｔ_Ｃを求める間は、ローターが一定に制御されるよう、前も って決められた回転の数が規定されるような方法を用い得る。

【００４６】 また、時間パターンＴＳが、オーバーオール時間Ｔ_Ｃを１回転の間のパルスの 数ｎで除して求めるような方法を用い得る。

【００４７】 更に補正値Ａが、時間パターンによって生ずる望ましい間隔または時間パター ンと実際の間隔Ｔ_Ｍとの間の比の商によって表わされるような方法を用い得る。

【００４８】 また、補正値によって補正される実際値（フィードバック値）が、フィードバ ック値に補正値を乗じて得られるような方法を用い得る。

【００４９】 また、逆に、補正値が、時間パターンとパルスの時間との間の時間差として、 パターンに関して時間の進みまたは遅れがあるかどうかに依存して、正または負 の前置符号を付与して表わされるような方法を用い得る。

【００５０】 更に補正値によって補正されるフィードバック値が、補正値にフィードバック 値を減算または加算して得られるような方法を用い得る。

【００５１】 従って、本考案によれば次のような回路装置を用い得る、即ち１回転の間に、 固定されたポイントと複数のポイント１０，１１との間でｎパルス発生器によっ て発生されるパルスの評価によってローターの回転数の制御を行うための回路装 置において、測定回路３０はパルスの時間または連続するパルス間の時間間隔Ｔ _Ｍ およびローターの１回転のオーバーオール時間Ｔ_Ｃを求めるのに用いられ、補 正値Ａを得るために測定回路３０の出力信号は除算回路３２に供給され、そして 除算回路の後には補正値Ａを蓄積するための蓄積回路３３があり、また乗算回路 ３４には一方ではパルスの時間または連続するパルス間の時間間隔Ｔ_Ｍが、そし て他方では補正値Ａが供給されて、その出力信号Ｆ１はローター５を駆動するモ ータ１８を制御するための制御回路に導かれるような回路装置を実現させ得る。

【００５２】

【考案の効果】

本考案によれば偏差を有するタコメータージェネレータにおいても、望ましく ない制御過程を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気テープ装置用のヘッドドラム装置と共に電
子整流モータを示す概略図である。

【図２】電子整流形ＤＣモーターのモーター制御のため
のブロック回路図である。

【符号の説明】

１ ステーター、 ２ ドラム、 ３ ドラム、 ４
ヘッド、 ５ ローター、 ６ 軸、 ７ 光電バリ
ヤ、 ８ 印刷配線板、 ９ モーター制御回路、１
０，１１ マーキングラインないしマーキングコード、
１６ ＰＬＬ回路、 １７ センサー、 １８ モー
ター、 １９ 線路、 ２０ コンバーター、 ２１，
２２ 線、 ２３〜２８ 増幅器、 ２９ 評価回路、
３０ 測定回路、 ３１ 除算回路、 ３２ スイッ
チ、 ３３ 蓄積回路、 ３４ 乗算回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 ヘルマン リンク ドイツ連邦共和国 ファオエス−オーベレ シャッハ アウゲンモースシュトラーセ 10 (72)考案者 ギュンター グライム ドイツ連邦共和国 フィリンゲン 22 オ ーベラー ゾネンビュール 22

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 １回転の間に、固定された複数のポイン
   トとローター（５）の外周上の２種類のラインコードで
   ある複数のポイント（１０，１１）との間でｎパルス発
   生器によって発生されるパルスの評価によってローター
   の回転数の制御を行うための回路装置であって、上記パ
   ルス発生時点または連続するパルス間の時間間隔
   （Ｔ_Ｍ）およびローターの１回転のオーバーオール時間
   （Ｔ_Ｃ）を求めるための測定回路（３０）を備えている
   形式のものにおいて、補正値（Ａ）を求めるために上記
   測定回路（３０）の出力信号は除算回路（３２）に供給
   され、かつ除算回路（３２）の後には補正値（Ａ）を蓄
   積するための蓄積回路（３３）があり、かつ乗算回路
   （３４）が設けられており、該乗算回路には一方ではパ
   ルスの発生時点または連続するパルス間の時間間隔（Ｔ
   _Ｍ）が、他方では上記補正値（Ａ）が供給されて、その
   出力信号（Ｆ１）はローター（５）を駆動するモーター
   （１８）を制御するために制御回路に導かれることを特
   徴とするローターの回転数の制御回路装置。