JPS58192484A - ブラシなし直流電動機のための速度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はブラシなし直流モータの定速度制御のための方
法に関するものである。

本方法は、特に印刷装置中の文字バンドの駆動に使用で
きる。

〔従来技術〕

この目的にこれまで使用されてきた駆動装置には、例え
ば文字バンドの回転速度をす１ぼ一定に保たねばならな
い同期モータがある。摩擦や複数の印字ハンマの同時衝
撃などの外部的影響によって回転バンドの速度が突然低
下することがあった。

トルクの変化によって速度が変化して望ましくない振動
が起こることがしばしばあシ、極端な場合ＶＣはモータ
カ；停止することもあった、周矧のように、同期モータ
の速度は幹線路周波数と極数によって決定される。同期
モータはトルり特性が比較的低く速度が可変でない。第
１図に基づく好ましくない場合では、そのトルク曲線は
鞍部点ｐ２もつ。即ち正常な作動の行なわれるセクショ
ンＢでのトルクの変動が速度の変化をもたらし、そのた
めに」二記の欠点がもたらされる。

これらの欠点を取り除くため、バンド・プリンタを駆動
するためにいわゆるコレクタなしないしブラシカし直流
モータが使用さｔ’＋、”ｒ’ｒた。そのトルク曲線全
第２図に示す。速度制御は励起電流Ｉ（Ｉ　１＜Ｉ２＜
１３）または転流角を用いて実現できる。励起電流■に
よる制御は、速度が変化しないままで改良されたトルク
ケもたらす。

外部回転子式七−夕は、その質量が大きいために、印刷
装置中に生じる衝撃負荷の点で内部回転子式モータより
も有利である。

第５図は外部（ロ）転子式ブラシなし直流モータの概略
図である。かかるモータの典型的操作について述べると
、外部回転子は、内部固定子３の固定極（１０，２０，
６０）をＪ〜って動く、たとえば４・個の永久磁石（２
−１，２−２，２−３，２−（３） ４）区画からなっている。固定子のｉ　ｌｄ　、電気巻
線（極巻線）によって磁化される。固定子の極と外部回
転子の永久磁石の間で働く力によって、後者は矢印りの
方向に動く。外部回転子を必要に合わせて駆動するため
、固定子のも極と連結された巻線が、特定の転極順序で
付勢される。もちろんこのやり方で付勢を行なうには、
外部回転子の固定子に対する相対位置およびモータの回
転位置ケ知ることが必要である。この位置情報は、いわ
ゆるホール効果検出器（２１，２２，２３）で検出され
るが、この検−用益は固定子の１つの極に配置すること
ができる。これらの検出器は、モータ１回転の間に幾つ
かの電気信号を送り、モータの回転位置がこれらの信号
から引き出される。次にこの位置情報から、付勢切換え
（位相切換え）のための転流回路（第６図）が固定子の
甑巻線に電気信号を印加すべき時間に関するテータ全引
き出すことができる。　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　ｉ。

ブラシなし直流モータの速度を制御するには、瞬間速度
全測定して所期の値と比較する方法が知（４） られている、この比較の結果に応じて、パルス方式と呼
ばれる特定のやり方でモータが伺勢される。

この方法、ａも第３図に基づくも転流位相中のモータ付
勢は、鋸歯状パターンをもっているが、それはモータの
極巻線がその転流イ）γ相中のパルス順序に従うためで
ある１１巻線のインダクタンスの結果として指数関数に
利【ｔ；する電流の昇降が起こる、最大１１〆７　［ｍ
ａｘに達した陵、いわゆるパルスオフ時間Ｔｏｆｆ中に
電流は１ｌ（ｒ　ｒ　ｍｉｎにまで降下し、続いてパル
ス１．テ間Ｔｏｎ　　中に士−夕合計電流が最大饋Ｉ　
ｍａｘ　Ｋ　’ｊで−に列する。このようにパルスオン
時間中に電流がＩ−ＪＪｌ°ノーる間に転流が起こる場
合には（第３図の「転流点」を参１１６のこと）電流は
ｌｍ１ｎにまで降下し、その陵の霜、流曲線は（次の転
流点が生じるまで）−１−の１’ｏｎ時間およびＴ　ｏ
ｆｆ時間に応じた鋸歯状パターンをもつ。

電流限界［ｍａｘおよびｌｍ１ｎを適当に選択すること
ＶＣよって、負荷変化とけ独立したほぼ一定な速度が得
らり、ること金指滴しておく。

速度偏移が制御装置に送られ、それによって電流限界Ｉ
　ｍｉｎおよびＩｍａｘが速度の関数として昇降する。

速度が小さすぎると電流限界は）ｍｉｎｌおよびＩ　ｍ
ａｘ　１にまで上昇し、速度が大きすぎるとｌｍ１ｎ２
またはＩ　ｍａｘ　２にまで降下する。

第４図は、電流オフ時間と電流オン時間の関数として形
成された、転流なしのパルス期間ケ示す。

このパルスＸＩＪ　間２　Ｔ　Ｖ　２と記し、パルスオ
フ時間と電流が転流点まで上昇する時間からなる制御電
圧パルス期間全ＴＶｌと記しである。これは、時間ＴＶ
Ｉが被制御変数として使用され、時間ＴＶ２がモータ合
計電流の平均Ｉｌｌ特定の値に維持するために使用され
ることを示している。

例えば、モータ合計電流は既知のやシ方で測定抵抗器上
の電圧降下の関数として測定される。すなわちドイツ特
許公告明細置型２３　４９　７７０号には、パルス・モ
ードでパルス１７４間Ｔｏｎおよびパルスオフ時間Ｔ　
ｏｆｆｉ決定するために必要な電流検出抵抗器金偏えた
、コレクタなし直流モータ全刻時された電流で制御する
ための構成が記載されている。

言い換わｆ（Ｊ’、ｉｌ！　＋川の制御には電流頃ケ知
ることが必要であるか、こ１＋けある意味で不都合であ
る。

丁なわち、’ｒｔｒ、流を制御するには、ＲＣ成分を含
む回路などが使用される。しかし［ｊＣ成分によっても
たらされる特性は、制御速度の変動に応じて変化するた
め、かかる制御が不変となる。

かかる１１度制御システムが、ドイツ特許公開明細置型
２７　５５　３４３号に記載さｒｌ、ている。

この速度制御システムでは、その値がモータ速度の所期
値からの偏移の特性となっている信号が、モータ速度に
依存するパルスタリのパルス間隔とＲＣ成分の基本的に
一様な一定時間との間の各時間差の関数として生成され
る。このために、蓄積素子上の信号が速度依存性制御信
号として働いて、数個の蓄積素子のうちの１個が予め定
めた規則に従って所与のｎ４間にロードさ）１１、続い
て一定時間の少なくとも一部分が経過しｆｃ後に放電さ
れる。

この蓄積素子は負荷素子によって光電されるコンデンサ
であり、その負萌市ｊｌＥが速度依存性アナログ信号と
して働く。

（７） 従って、各速度（または速度変化）について適当な制御
素子が利用できる場合にのみ、最適の電流制御が可能と
なる。しかしそのような素子金偏えると、制御回路が極
めて複雑になっている。

〔発明の概要〕

この欠点全除くため、電流ｆＯＩを知る必要のない、ブ
ラシなし直流モータの定速度制御のための方法をもたら
すことが本発明の目的である。

本発明に基づく方法は、（回路依存性全考慮する必要の
ない）アナログ制御ではなくて、モータ速度と特定の諸
パラメータのみを観察するデジタル制御をもたらすもの
である。

この点に関して、急速な最適電流制御のために特定のパ
ラメータを重視することが可能である。

モータ特性および先行期間中のモータ挙動から第１０図
に基づく時間ＴＶ１’ｉモータの速度特性の関数として
計算することができる。この時間は　　　　　ｉ。

その開始時に転流が起こる電流降下時間ＴＶ３（第１０
図参照）と、その陵に電流が最大圃Ｉ　ｍａｘ（８） に達する時間までの電流上昇時間を含んでいる。

転流なしのパルス・モードでの電流ピークも、この飴Ｉ
　ｍａｘに対応する。ＩｊＮ　Ｔ　Ｖ　１が特定速度お
よび特定負荷についての電流上昇全決定する。ＴＶｌを
予め定めるのｎ、Ｉ　ｍｉｎおよびＩ　ｍａｘの範囲を
越える大きな電流偏移がある場合に必ず起こる、モータ
の振動を防１１−するためである。

〔実施例の説明〕

本発明の具体例が図面に図示してあシ、次にそれについ
て詳しく説明する。

第１図は、同期モ〜りの場合のトルクと速度の関係を示
す概略図である。周知のように、同期モータの速度は幹
線路Ｆｉｌ波数および隊数によって決定される。同期モ
ータＶ［開始トルクが相対的に低く（セクションＡ）、
その速度は可変でない。好ましくない場合では、第１図
に基づくそのトルク曲ａは鞍部点Ｐをイ）つ。１Ｆ：、
常作動の行なわれるセクションＢでニ、トルクの変動が
がなりの速度変化をもたらし、そのために上記の欠点か
もたらされる。

これらの欠点金除くため、バンド・プリンタ用にいわゆ
るコレクタなし乃至ブラシなし直流モータが使用されて
きた。そのトルク曲線全第２図に速度の関数として示す
。速度制御は付勢電流■（ＩＩ＜Ｉ２＜１３）または転
流角を用いて実現できる。電流Ｉによる制御は速度が変
化しないままで改良されたトルクをもたらす。外部回転
子式モータは、その質量が大きいために衝撃負荷の点で
内部（ロ）転子式モータよりも有利である。

第５図に、外部回転子式モータとして設計されたブラシ
なし直流モータの概略図である。かがるモータの典型的
操作について述べると、外部回転子２は、内部固定子３
の（例えば３個の）固定極１０．２０．３０を通って矢
印りの方向に動く、例えは４個の永久磁石２−１．２−
２．２−３．２−４の区画からなっている。固定子の極
は巻線１０−１．２０−１．３０−１によって磁化され
る。固定子の極と外部回転子の永久磁石の間に働く力に
よって、後者が動く。

外部回転７奮必要に合わせて駆動するため、固定子の谷
甑と連結された巻線が１１定の転流順序で付勢される。

巻線會このようなやりツノでイ・１勢するには、もちろ
ん外部回転ｒの固定ｒ’−Ｖｃ　ｉｔする相対位置を仰
ることが心安である。この情報は固定子２０の極に配置
された、いわゆるポール効果検出器２１．２２．２３に
よって得ら九る。こノ１．らの検出器が、外部回転子の
１１＜ｎ転の間に幾つかの電気信号全速り、外部回転ｒ
２の固定子３に対する相対的位置をこれらの信シ“）か
ら引き出すことができる。

第６１ン１に基づく転流１ｉＪ路は、増分信号音固定子
の伺勢コイルに１１１加すべき時間を、かかる位置情報
から引き出すことができる。

モータ１の永久磁石区画２−Ｌ　　２−２．２−３．２
−４の外側を共通軟鉄ドーム（図示せず）が１収り囲ん
でいる。永久磁石にその北極Ｎと南極Ｓによって図のよ
うな方向に向いている。固定子３の磁極１０．２０．３
０の巻線１０−１．２０−１．６０−１は下図ではＷｌ
、Ｗ２、Ｗ３として記しである。第５図でに、この具体
例の基礎となる３０°区画に従って半径方向にのびる位
置線０．５０．６０．９０が示しである。図を見やすく
するため、それ以外の位置線は省略しである。

位置線０．３０．６０の終端は、文字ＦＢＩ、ＦＢ２、
ＦＢ３で記しである。この名称は、各モータ巻線が異な
る時に付勢されることを示している。

また、労連の位置信号１．２．３もこのように記しであ
る。

第６図に、第５図に基づくモータの転流用ドライバ回路
の簡略化した概略図である。他巻線は、Ｗｌ、Ｗ２、Ｗ
５と記しである。極巻線は放射状に接続されている。Ｗ
ｌの外側端子けＡ　ＸＷ　２の−ｔｉはＢ、Ｗ３のそれ
Ｆｉｃと記しである。これらの端子Ａ、Ｂ、Ｃは、特定
の時に第６図に基づく励振回路から放出される電気信号
全受は叡る。これらの電気信号を第７Ｂ図並びに下記の
第１表に示しである。尚、第１表は位置信号（ＦＢＩ、
Ｆ　　　　　　ｊ：Ｂ２、ＦＢ３）、転流ステップおよ
びドライバ回路用制御信号Ｒ％　８％　Ｔ％　１％　７
％　ｗｋｅ、憶しているデーフルを小す３．谷転流ステ
ップ中に極巻線にパルス制御電［ＩＥがかかる。言い換
えれは、転流ステップ中に名優巻線の端子にパルス列が
印加される。

簡単にするため、第７Ｂ図および第１表では、各転流ス
テップにおけるパルス・モードではなくて転流ステップ
の長さｋ　ＭＬ録するため、各ドライバ制御信号音いく
つかの転流ステップ中一定な信号として示しである。

２個のトランジスタからなる回路が、各端子Ａ１Ｂ、Ｃ
と連結されている。トランジスタはアースと電源電圧＋
Ｖｓの間に直夕１ｊに接続されている。

これらのトランジスタの間のノードが、当該の端子Ａ、
Ｂ、Ｃに接続されている。各トランジスタは、そのベー
スに印加される２進制御電圧によってオンまたはオフに
切換えられる。端子Ａに対する回路中のトランジスタは
、Ａ１、Ａ２と記し、端子Ｂに対するそれをＢ１、Ｂ２
、端子Ｃに対するそれＴｈＣ１、Ｃ２と記しである。指
標１のついたトランジスターＡ１、Ｂ１、Ｃ１−は、ア
ース接続することができる。トランジスタＡ１に対する
制御電圧Ｉ／ｉＵと記し、トランジスタｃ１に対するも
のｈｖ、　　トランジスタＢ１に対するものはＷと記し
である。これらの制御電圧Ｕ、Ｖ、Ｗはいくつかの転流
ステップ中パルス駆動されない。

指標２のついたトランジスタ□Ａ２、Ｂ２、Ｃ２−に対
する制御電圧はモータをパルス駆動させる働きをする。

即ち、第９図によれば、転流ステップ中のこれらのトラ
ンジスタの制御電圧は、矩形パルスの列である。トラン
ジスタＡ２に対する制御電圧はＲと記し、トランジスタ
１（２に対するものＨＴ、　　）ランジスタＣ２に対す
るものＦｉＳと記しである。

制御電圧Ｒの結果、トランジスタＡ２によって電源電圧
＋ｖ８が一１１４的に印加さ力２る場合には、トランジ
スタＡ１がオフに切換えられている限り、端子Ａの電圧
がこの電源室１１ミに対［６する。トランジスタＡ１が
オンになると、端子Ａの電圧は接地電位と等しくなる１
、端子・１目、・よびＣと連結されたトランジスタ回路
についても同様である。

各トランジスタＡＩ、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２の
制御時間が第７０図かられかる。この図は、各制御筒、
圧Ｒ，Ｓ、　’ｌ”、ｔ３．　ｖ、　ｗ）時間変化を示
す曲線である（先に指摘したように簡単にするため制御
信号Ｒ，Ｓ、Ｔｉ、ｉ非−よルス形で示しである）。

第７Ａ図及び第７１１図しＬ１１００および第１表と併
せて、谷険巻線に対する各転流ステップ（位相付勢と略
称する）の順序全説明するためのものである。

モータの外部回転子の固定子に対する各相対的位置の時
間的１Ｍが第７Ｂ図で横座標に示しである。

位置線０は、回転角０°に対応し、位置線３０は３０°
の回転に、位置線６０は６０°の回転に対応しており、
以下同様である。これらの角位置０゜３０°、６０°等
ａ１いわゆる転流点に対応するものである。これはトラ
ンジスタＡＩ、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２の制御に
関して変動が起こり得る時間である。選択した点でに、
０〜３６０゜の機械的転流点が、第７Ａ図の０〜７２０
°の亀気的転流点と連関している。１８０°の機械的回
転が３６０°の電気的全周期と対応し、１８０゜から３
６０°への機械的回転に対してもそれか反復される。別
設の明確な記載がない限シ、回転角の語は機械的回転を
さすものとする。第１の転流ステップは、０°から３０
°までの回転と対応し、第２転流ステツプ２は３０°か
ら６０°までの回　　　　　１転に対応し、第３転流ス
テツプ３は６０°から９０°までの回転に対応する。以
下同様である。どの場合にも、トランジスタＡ１、Ｂ１
、Ｃ１およびＡ２、Ｈ２、Ｃ２のうら２１１１Ｉ１１だ
けが、即ち指標１のついたトランジスタ１個と指標２の
ついたトランジスタ１個がオンである（　９１１　：転
流ステップ１では、制御電口ＥＶのトランジスタＣ１が
その転流ステップ中導通であり、ｌ・ランジスタＡ２は
そノパルス制御電ｆｌＥＲのためにオンである）。話ｋ
ＷＰＵ＃Ｉｉにするため、転流ステップでパルス制御電
圧が印加されるトランジスタケオンであるということに
する（実際にｒＪこれらのトランジスタの制御電圧ｔパ
ルス駆動するため、当該転流ステップ中にパルス電流が
流れるにすぎない）。

トランジスタ対（例えばＡ１／Ａ２）の入力信号′がオ
ーバラップすることはないので、電源電圧＋　Ｖ　ｓの
アースへ直接短絡することにあシ得ない。

例： ０６〜３０°および１８０〜２１０°の範囲内でトラン
ジスタＡ２は１１によってオンｒ（切換えられ、一方ト
ランジスタＡｌｌｌ１Ｕの結果としてオフのままである
、この時に電源電圧＋ＶｓがＡに印加され、アース接続
された端子Ｃにつながる巻線Ｗ１およびＷ３の両端間に
与えられる。今問題としている０°〜５０°および１８
０°〜２１０゜の範囲でに、■がトランジスタＣｌＴｈ
スイッチ・オンするので、Ｃがアース接続される。０°
〜３０°および１８０°〜２１０°の回転角についてト
ランジスタＢ　２ＲＴの結果としてオフのままでアリ、
トランジスタＢ１はＷの結果としてオフのままであシ、
端子Ｂは引続き抵抗が大きい。言い換れば、上記の範囲
について、端子Ｂは分圧器Ｗ１／Ｗ５のために電源電圧
の半分＋Ｖ上の電位に接続されている。

前述のように、この駁明は簡略化したものである。実際
には、制御電圧Ｒは、第９図に示すように０°〜３０°
および１８０°〜２１０°の回転範囲に関してパルス曲
線となシ（転流ステップ）、巻線Ｗ１およびＷ３に対す
るパルス位相付勢が起こる。ここでいうパルス駆動とは
、特定の転流ステップ中に甑巻線に対するトランジスタ
のパルス式ｉ＋１１　御電圧のタロツク時にのみ、電源
電圧＋Ｖｓが印加されるということである。制御電圧Ｕ
Ｘ　Ｖ。

Ｗに、第７Ｂ図に示した時間に＋ニア″Ｌらに関連する
トランジスタＡＩ、Ｂ１、Ｃ１ｋ切換えるだけなので、
パルス駆動する必要はない。

次に、位置信号１ｉ’　Ｈ１、Ｆ　Ｉ（２、ＦＢ３およ
びＩＲＱ要求信号が第７Ａ図の転流および開時にとって
どんな意味ケもつか説明する。

既に指摘したように、第５図に基づくモータの選択した
例では、６個のホール効果検出器２６．２２．２１がモ
ータ１の固定子％２０の所で互いに３０°の間隔で配置
されている。これらのホール効果検出器は、夕１．　ｉ
’ｆＢ　ｌｒｌ転ｒの固定子に対する相’ＸＪ　１）’
ｔ　＃＃ｔを決定１−る働きをする。谷ホール効果検出
器は、外部回転ｒの逆の固気配向をもつ２つの隣接する
永久磁石区画の弄面がそれｔＪＩ１１過したとき信号を
発する。

例： 永久磁石区画２−１と２−４の間の界面がホール効果検
出器２６を通過すると、後者は電気検出器信号を発する
。モータ１回転中に相連続する界面は逆の磁気陰性をも
ち、４個の外部回転子区画があるので、検出器信号の優
性は、界面が検出器全通過するとき、外部回転子が９０
°　ｌ械的）回転する毎に変化する。ンユミット・トリ
ガー回路が各検出器と連結されており、その（２進）出
力信号音、信号りＩＪＦＢｌ、ＦＢ２またはＦ’Ｂ３と
して示す（以下でにそれぞれ位置信号１、位置信号２、
位置信号３として示す）。叩も、検出器２３のシュミッ
ト・トリガーか位置信号１　（ＦＢＩ　）を与え、検出
器２２のシュミット・トリガーが位置信号２（Ｆ”Ｂ２
）’ｋ、検出器２１のシュミット・トリガーが位置信号
３（ＦＢ３）ｋ与える。各位置信号列中で、信号曲線は
、モータが９０°回転する毎に高から低へまたその逆に
変化する。

互いに３０°ずつ外れて全部で３個のホール効果検出器
２６．２２．２１があるので、位置信号　　　　　ｊ。

夕りの時間曲線は、第７Ａ図に示したようになる。

曲線ＦＢ２は３０°回転後に界面２−１７２−４が検１
１１器２２を通ｉＩ！’Ｊ　ｔ、、さらに９０°（すな
わち３０　＋９０　＝＝　１２０°　）回転後に界面２
−４／２−３が同じ検出器を通過することを示している
。

ＦＢ２ｒ立置信立置信子の毎に（１２＋１ち３０°と１
２０°で）その２進レベルが変化する。

位置信号ＩＩ′１１１、Ｆｌ（２，１ｉ”Ｂ３の全てに
ついて同様のことがいえる。

すなわち、選択したモータの具体形では、信号ＦＢＩ、
Ｆ　Ｈ２、ド１３ろは、モータ１１白１転毎に合削１２
の切換えエツジをもっている。

後で詳しく説明するように、いわゆるＩＲＱ信号、転流
および開時９求信号が通常のやり方でＦＢｌ、ＦＢ２、
Ｉｉ’　Ｂ　３各切換えエツジから発される。

第８図は、３０°区画毎に巻ｌ９Ｗ１、Ｂ２、Ｂ３で市
、源電圧が降下する（パルス駆動する）という意味で、
各端’Ｔ−Ａ、、　Ｈ，Ｃの間での電流の方向を（ｅ械
的に）示したものである。第７Ａ図に基づくも転流ステ
ップ１．２．３．４．５．６の名称および第８図の３０
°転流区画は元通りである。

即ち、第８図から、どの伝流ステップ（１〜６）で、特
定の端子ＡＸ　ＢＸＣの間に電流が流れるのかがはっき
りわかる。既に指摘したように、転流区画１では、端子
Ａから端子Ｃに電流が流れる。

第８図では、転流ステップ１と記した矢印によってそれ
が考慮されている。矢印の付根は（Ｒ）、先端は（Ｖ）
と記しである。これは、転流ステップ１の間中、トラン
ジスタＡ２がそのパルス制御電圧Ｒによってオンに切換
えられ、トランジスタＣ１はその制御電圧Ｖによってオ
ンに切換えられていることを意味している。第８図のｑ
！ｒ電流矢印１〜６を各極巻線と組み合わせると、若゛
干の転流ステップ中にどの巻＃が活動状態にあるかがわ
かる。電流矢印１の場合、関係する巻線はＷｌとＢ３で
ある。他の全ての電流矢印についても同様のことがいえ
る。例えば転流ステップ５では、電流は巻線Ｗ２とＷｌ
を経て端子Ｂから端子Ａに流れ、トランジスタＢ２がパ
ルス制御室ＩＥＴによってオンに切換えられ、トランジ
スタＡ１は制御電圧Ｕによってオンに切換わる。

第８図に會ツ［れる事実を１１１１述の第１表に示すよ
うな表で簡ｔ１ｉに表すことができる。

各転流ステップ（１？［目〜６行目）について、コノ表
は制御？ＩＶＩＩＥＩｊ、　Ｓ　、Ｔ、　Ｕ　、　Ｖ、
　Ｗの欄中に制御電子が存在する（２進Ｐｉ１）かそれ
とも存在しない（２；仏教０）かを示１．ている。すな
わち例えば、表中の転ｒＡｃ、スデツプ１０行について
、制御’ＦＩＬ川ＲとＶにｔよ「１」の項１」があり、
他の全ての制御箱ｆｆ：Ｓ）Ｔ、Ｕ、ＷＫ幻、「０」の
項目がある。Ｒ１５１Ｔ各項目はパルス・モードを示す
ことを指摘して」、・＜。

第７Ａ図に関して述べた位許信岩１＋’Ｂ１、ＦＢ２、
ＦＢ３が第１表でも考慮ｊ−である。ＦＢＩ、Ｆ　Ｂ　
２、Ｆ　Ｉ（３１＝　）３夕１１に対する（２進）信号
レベルが表中でｔ；Ｊ、２ｄＬ数ｒ　ＯＪまたは「１」
として表しである。

例： 転流区画５（１２０°〜１５０°　：ＦＢＩ”０％ＦＢ
　２＝０、ＦＢ３＝１） 〔転流およびパルス駆動によるモータ付勢３次に転流点
およびモータ付勢のパルス駆動が互いにどの程度影響を
及ぼすことができるかを説明する。（第７Ａ図及び第８
図で１〜６と記した）。転流ステップが完了すると２本
の巻線の両端間に印加される（パルス式）電源電圧十Ｖ
ｓがオフに切換わり、他の２本の巻線の両端間に電圧十
ｖ８が印加される。

例： 転流ステップ１において、巻線Ｗ１とＷ３の両端間に印
加される付勢電子は、転流ステップ１の終りにオフに切
換えられ、転流ステップ２の間中巻線Ｗ１とＷ２の両端
間に印加される。この切換えの間、１本の巻線（この例
では巻線Ｗ３　）が「切断」され、新しい巻線（この例
ではＷ２）が接続される。しか１１、巻線Ｗ１は、切断
される巻線　　　　　計Ｗ３と接続される巻１ｆｌＪＷ
２０両方に共通である。

以前に非活動状態にあった巻線（この場合はＷ２）が接
続されるとき、巻線のインダクタンスの結果として起こ
る電流上列（第１０図にδとして示す）は、転流なしの
パルス・モード中での急速な電流−上昇βに比べて仔い
。このことけ、ＷｌとＷ３の両端間の電［１三を転流な
しにオフに切換えるべき場合、第１０図にαとして示す
よ・つな、ｌｍ１ｎまでの電流降下があることを意味し
ている。続いて電Ｅ−１−Ｖ　ｓ　ｋパルス・モードで
ＷｌとＷ３の両端間に再印加した場合、βとして示した
電流の上昇が生じることになる。−１＝紀に説明した理
由で、この電流は、転流の場合に以前非活動状態であっ
た巻線を接続した結果として起こるよりもずっと急速に
上昇する。

その結果、転流の場合、その陵にＩ　ｍｉｎへの電流降
下γを伴９転流点ｐｃと、電流１ｉｌ’ｍａｘへの電流
」二昇δ後のＰＡとの間の時間ＴＶ１は、ＩｍａＸから
Ｉ　ｍｉｎへの電流降下αおよびその後のｌｍ１ｎから
Ｉ　ｍａｘへの電流上昇βを宮む、転流なしのパルス・
モードで経過する時間ＴＶ２を上回る。制御パルスが矩
形の場合には、電流の前端と後端が瘉巻線のインダクタ
ンスから生じる指数関数に従うことを指摘しておく。

このことから、時間ＴＶ１は常に時間ＴＶ２を上回るこ
とが導かれる。第１０図の場合では、転流がｐｃで起こ
ると仮定しである。転流後の電流降下時間ＴＶ３は、転
流なしのパルス・モードでの電流降下時間ＴＶ４よりも
小さくなり得る。その理由は、転流の場合に巻線が切断
されたとき接続されている巻線中のエネルギの一部分し
か引続き放電されないためである。

速度制御−衝撃負荷の場合に定速度制御をもたらすこと
が本発明の目的であるとは、時間変数ＴＶ１、ＴＶ２、
ＴＶ３、ＴＶ４の関数である。

これらの時間変数はコンピュータで速度依存アルゴリズ
ムに基づいて計算され、速度制御の基礎として用いられ
る。

理想的な場合、第１０図の電流饋は、Ｉ　ｍａｘとＩ　
ｍｉｎの間で変動する。予め定めるべき時間ＴＶ３また
はＴＶｌが僅かに変動すると、点ＰＢおよびＰＡがＩ　
ｍｉｎおよびＩ　ｍａｘから僅かに外れることになる。

転流が点ＰＣで起こらずやや優に起こり、必ずしもパル
ス・モードでのパルスオフ期間中でない場合にシ１、さ
らに僅かな外れが生じることがある。かかる場合には、
実際の電流降下時間がより長くなることがあり、極端な
場合には［Ｔｖ４をとる、 しかし、かかる偏移が、転流ステップにとって必要とさ
、ｉ＋、　［１，つ制御にとって決定的な電流の平均１
直に著しい影響を与えることはない。

ただし、転流、がパルス・モードの電流上昇βの時間中
に起らすＩｍａｘに達した陵出来るだけ早い時点ＰＣで
起ること１１寸（要であるーさもなければ第４図に対「
ニする電流曲線になってしまう。電流ｒ１．イ、はや１
直１　ｍｉｎ　１とＩ　ｍａｘ　１の間で変動すること
はなく、転流後にＩ　ｍｉｎ　１１１下の値すなわち（
ｍｉｎ　２にまで降下し、続いて（Ｉ　ｍａＸｌより小
さな）値Ｉｍａｘ２をとることになる。このことから、
転流後のパルス期間ＴＶ１にとって決定的な平均電流直
は、転流前のパルス期間ＴＶ２に対する平均電流直より
も小さくなることがはっきりわかる。制御にとって決定
的である平均電流直がこのように降下すると、場合によ
っては制御されない電流変動をもたらすことになり、従
ってそれは絶対に避けねばならない。

（第６図に基づく既知の電流圃に基づく速度制御の場合
には、電流が値１　ｍｉｎにまで降下した後、任意の時
点で転流を行なうとそこから再びパルス・モードをとシ
、その後の電流降下は許されないので、この問題は起ら
ない。） 従って、パルス・モード（第１０図）では転流をパルス
・モードの電流降下時間と一致する時間まで遅らせなけ
ればならない、即ち、パルス・モードにおける電流上昇
βでＩｉ　Ｉ　ｍａｘに達した後で初めて転流を行なう
ことができる。

ＩＲＱ信号列（第７Ａ図）が既知なので、転流を行なう
べき時間も既知である。この時間を−（ルス式モータ付
勢のためのパルスオフ時間およびパルスオン時間と比較
することによって、転流のた　　　　　ｉ。

めのｒＲＱ要求信号がパルスオン時間に生じたのかそれ
ともパルスオフ時間に生じたのかを決定することかでき
る。前者の場合には、）ζシフ１フ時間中の電流−に列
が完了するまで、転流を遅らせねばならない。

転流を伴うおよび伴わない・（ルス・モードに対するパ
ルスオン１１３問およびパルスオフ時間は前もって計算
さ１１、またこＩ］らの時間が既知の場合には、転流１
１３間をパルス・モードに対する電流上昇βの終りに起
こるよりに作らせることが可能なことを指摘しておく。

〔定速度制御のための速度依存アルゴリズムに対する時
間変数１゛ｖ１、’ｌ’Ｖ２、ＴＶ３、ＴＶ４（７）決
定〕省時間変数がμ下の」二うに定義されるものと仮定
する。

ＴＶ１＝モータ付勢のために鋸歯状電流を形成するため
の電流降下γと電流上昇δからなる、転流後の制御電圧
パルス期間。

ＴＶ２−モータ＋Ｊ勢のために鋸歯状電流を形成するた
めの電流降下αと電流」二昇βからなる転流なしの制御
電圧パルス期間。

ＴＶ５−転流点後の電流降下に要する時間（ＴＶ３はＴ
Ｖｌの範囲内） Ｔｖ４＝転流なしのパルス・モード中の電流降下に要す
る時間（パルスオフ時間）（ＴＶ４はＴｖ２の範囲内） 第１０図はモータ合計電流の時間曲線を示したものであ
る。電流曲線の鋸歯状パターンは、モータがパルス・モ
ードで動力を供給されることを示している。その電流は
一般に、最大直Ｉ　ｍａｘと最小１ｉｉ１ｍｔｎの間で
変動する。このことにより、平均電流直が大体一定であ
ることが確保される。パルス・モードは予め定められた
時間特性をもっている。ＰＣでの転流後にまず時間ＴＶ
３で値ｌｍ１ｎへの電流降下γが起こり、続いてＰＡの
ｌｉ　Ｉ　ｍａｘへの電流上昇δが起こる。ＩＲＱ転流
要求は、期間ＴＶ２の範囲内の任意の時点で生じ得る、
この期間はモータ・パルス・モードを代表するものであ
る。これは時間ＴＶＪ中の電流降下αと電流上昇βを含
んでいる。要求された転流は、時間ＴＶ２が経過するま
で遅延される。即ち転流は、次のパルスオフ時間ＴＶ４
まで、できれは直Ｉ　ｍａｘへの電流上昇βの終りおよ
び電流降下γの始まシを示すｐ　ｃまで延期される。転
流点が最大期間ＴＶ２だけ延期されても、Ｔｖ２は転流
間隔に比べて短いので、モータの制御に影響はない。

モータ付勢電流、の貝降は、モータのインゲタタンスお
よびモータ速度に依存する。

モータが停止にまたＶｌ、低速の場合、発電機効果、ρ
１１ち、逆起電力は生じないかまたは無視できる。

速度が」二昇するｔζつＪｒ、て、？ａ流立上シ（「電
流鋸歯」のピッチ）が減少し、または電流立下り（その
ピッチ）が増大する。変数１゛ｖ１〜ＴＶＪを計算する
際に、これらの事実を考慮に入れる必要がある。平均電
流１ｉｆｆを維持するには、制御電圧パルス期間ＴＶ１
、ＴＶ２ならびにパルスオフ時間ＴＶ３、ＴＶ４を正確
に定義しなければならない。

次に、制御アルゴリズムについて述べる。そのために、
まず連続する３個のＩＲＱパルス（第７Ａ図を参照のこ
と）２　　　　Ｘ２　　　．２　　に１’　−２９−１
ｐ ついて述べる。これらのパルスの時間は、例えばＩＲＱ
パルスが発生する毎に読み敗られるリング・カウンタ（
マイクロプロセッサ中に含まれる）を用いた電子的副時
によって容易に決定できる。

Ｚ　は、最後のＩＲＱパルスの時間、 Ｚｐ−１は、最後から２番目のＩＲＱパルスの時間、 ｚＦｉ、最後から５番目のＩＲＱパルスの−２ 時間であると仮定する。

引算によって転流期間ＴおよびＴａ１ｔが得られるが、
これらは各ＩＲＱパルスの間でのモータの瞬間速度の測
度である。

Ｔ＝（Ｚ　　）−（Ｚ　　　　） Ｐ　　　　　ｐ−１ Ｔａｌｔ＝（Ｚ　　　　）−（Ｚ　　　　）ｐｌ　　　
　ｐ〜２ 所期の速度に対応する時間Ｔ　ｎ’ａｍから時間Ｔまた
はＴａ１ｔ全差引くと、 ０Ｔ＝１“°”−Ｔ　　　　　　　　　　　　　　ｒＤ
’ｆａｌｔ＝Ｔｎｏｍ−Ｔａｌｔが得られる。

これらの値は、当該ＩＲＱ信号Ｚｐ、Ｚ、　　、、ｚｐ
−２によって定義される最後のまたは最後から２番目の
時間中の速度偏移の測度である。

これらの値ＤＴおよびＤＴａｌｔを用いて、次式によシ
ＴＶｉ〜ＴＶ４が計算される。

ＴＶ１＝Ｃ１＋ＴＶ１ａｌ　ｔ＋ＧＩＸＤＴ＋ＰＸＣＤ
Ｔ−ＤＴａｌｔ）ＴＶ２＝Ｃ２＋Ａ２ＸＴＶＩ ＴＶ３＝Ｃ３＋Ａ３ＸＴＶＩ ＴＶ４＝Ｃ４＋Ａ４ＸＴＶＩ ０１〜Ｃ４は、駆動システムの定数であり、他の全ての
係数と同様に実験または分析によって求められる。

Ｇは、時間が１’）Ｔ１０（速度偏移）の場合の制御用
ゲイン率である。

Ｐは、モータの振動を避けるための重みつき過去因子で
ある、 Ａ２〜Ａ４はＴｖ２、Ｔｖ３、Ｔｖ４に対応する減衰率
である。尚、ＴＶ２、ＴＶ３、ＴＶ４はＴＶｌに依存し
ているもののＴＶｌよりも短い。

ＴＶｌを計讐するための式から、新しい時間ＴＶ１が以
前の時間ＴＶ１ａｌｔに依存することがわかる。この意
味で、ＴＶｌａｌｔは、転流の場合に先行する経過した
「制御電圧パルス期間」が要求する時間である一ＴＶＩ
Ｆｉ、実際速度が所期速度以下である限り、すなわちＤ
Ｔ＞Ｏおよび（ＤＴ−ＤＴａｌｔ　）＜０である限り増
大する。Ｔｖｌは実際速度が所期速度以上である限り、
すなわちＤＴ＜０および（ＤＴ−ＤＴａｌｔ）＞０であ
る限り減少する。ＴＶ２〜ＴＶ４は、Ｔｖｌから導かれ
る値であり、モータ付勢電流の平均値を維持する働きを
する。式が示すように、制御は主としてＴＶＩによって
決定される。ＴＶｌは、仰られている如く、転流後の電
流降下および電流上昇に要する時間である。それらはま
た、Ｔｖｌが先行する転流についてのＴＶＩ（ａｌｔ）
、瞬間速度偏移ＤＴ、および瞬間加速度（ＤＴ−ＤＴａ
ｌｔ）に依存することを示している。

第１１図は、マイクロプロセッサ制御によるパルスおよ
び転流時間決定のブロック・ダイヤグラムである。回線
１０１．１０２．１０５會介して信号列ＦＢ１、ＦＢ２
、ＦＢ３の２進状態が正および負の信号レベルについて
それぞれ論理１および０として、マイタロコンピュータ
装置ＭＣＵに送られる。先に指摘したように、いわゆる
ＩＲＱ信号は、ＦＢＩ、ＦＢ２、ＦＢ３信号列のエツジ
から引き出されている。そのために、ＦＢ１信号列用回
線１０１は、回線１１６を介して前端用エツジ検出器回
路１０６ｒＬＥｊおよび後端用エツジ検出器回路１０７
ｆＴＥＪに接続されている。

同様に、ＦＢ２信号列用回線１０２は、回線１１５をブ
ｒして前端用エツジ検出器面ｗＪ１０８および後端用エ
ツジ検出器回路１０９に接続され、回線１０３は回線１
１４を介して１（”　８３信号列の信号の前端用エツジ
検出器回路１１０および後端用エツジ検出器回路１１１
に接続されている。エツジが発生すると、エツジ検出器
回路１０６〜１１１の出力端子が出力パルスを発し、そ
れがＯＲゲート１１２によって組み合わさ五て回線１１
３上でＩＲＱパルスを形成する。これらのＩＲＱ信号が
転流および温時要求信号である。これらの信号が、（３
５） マイクロコンピュータ１００に送られる。ＩＲＱパルス
列を第７Ａ図に示しである。

その池に、第１表に示すようないわゆる転流表がマイク
ロコンピュータ１００の記憶装置中に記憶されている。

この表中の転流ステップは、第７Ａ図、第７Ｂ図および
第８図で１〜６と記したものと同様である。この表は、
第６図、第７Ａ図、第７Ｂ図、第８図との関連で、第５
図のモータの具体例に適用されるものであることを指摘
しておくゎ例えば、第７Ａ図から、転流ステップ１につ
いてＦＢＩは正の信号レベルをもち、ＦＢ２およびＦＢ
３は負の信号ノベル全もつことがわかる。

即チ、マイクロコンピュータ中のこの表は、転流ステッ
プ順序を示している。モータが始動するとマイクロコン
ピュータは回線１０１．１０２．１０３上のＦＢｌ、Ｆ
Ｂ２、ＦＢ３信号列のレベルを読み取り、これらの回線
の実レベルから表中で開始位置を定義することができる
。即ちモータの　　　　　ｊ。

どの伝流ステップから開始すべきかがわかる。この開始
点がわかっていると、ＩＲＱ中断要求が生（３６） じる毎にその後の転流ステップが循環的に増分される。

例えば、開始点が転流ステップ５と一致する場合、次の
転流ステップは６であり、その後に転流ステップ１．２
以下が続く。前述のように要求信号はＩＲＱ信号から引
き出される。

特定の回転角（半回転または一回転）の後に信号列ＦＢ
Ｉ、ＦＢ２、ＦＢ３とＩＲＱ信号が同期しているかどう
かをマイクロコンピュータ７＞Ｅ試験する（ＩＲＱ信号
は誤りやすいため）ある転流ステップに属するドライバ
ーの組み合せＲＸＳ、、、Ｔ。

ＵＸＶＸＷがそれと連関する信号組み合せＦＢＩ、ＦＢ
２、ＦＢ３と異なる場合、所与の例に対して当該のドラ
イバー組み合せを選択するために、各転流ステップ中で
強制同期化が笑施される。訂正を余りに頻繁に行なわな
ければならない場合、ＦＢｌ、ＦＢ２、［ｉ’Ｂ３信号
列が誤っている場合、あるいはＦ’Ｂ１、ｌｊ’１３２
、ＦＢ５信号組み合せが表中で定義されていない場合に
は、マイクロコンピュータが故障信号を出し、モータを
オフに切換える。

もちろんモータが始動するときには、１石ＴＶＩ、ＴＶ
２、Ｔ、Ｖ３、ＴＶ４’ｒ計算するためのＴＶｌａｌｔ
またはＴａ　ｌ　ｔＯ直はない。従って、Ｔｖｌには予
め定めた最大１直を使用し、それ金もとにして時間変数
ＴＶ２〜ＴＶ４’ｉ計算して、始動電流を制限できるよ
うにする、 第１表のも列には、ドライバー・トランジスタの各制御
電圧用の２進制御情報が記憶されている。

転流ステップ１について、Ｒに対する２進数「１」は、
当該のＦＢＩ、ＦＢ２、ＦＢ３Ｂ３信号合せについて、
パルス制御室ＦＥＲ用トランジスタおよび制御電圧Ｖ用
トランジスタをオンに切換えるべきこと全意味している
。すなわち、ＦＢｌ、ＦＢ２およびＦＢ３に対する信号
状態は、ドライバー・トランジスタの転流状態と同期化
されている。

マイクロコンピュータは、図示してない１６ビツト式リ
ング・力９ンタを含んでおシ、これは１００万分の１秒
のタロツク時間で増分される。％ＩＲＱパルスニヨって
マイクロプロセッサハ、主ル−チンから、自由走行する
リング・カウンタの状態音読み敗るための削り込みルー
チンへと分岐する。現在のカウンタ値ｋ　Ａａ終読み敗
り値から差し引くと、３０°モ一タ回転の時曲直が得ら
れ、従ってモータ瞬間連疫もわかる。

速度全決定するための」：り複雑で正確な方法は、選択
した具体例の場合（３０°　）よりも細かい角度分割を
伴うパルス発生機構（ホール効果検出器）を使用するこ
とであろう。

先に指摘したように、ドライバー・トランジスタＡ１、
Ｂ１、Ｃ１はその制御電圧Ｕ、Ｖ、Ｗによってオンまた
はオフに切り換えられる。第１表中のｌｌ１Ｉ′ｆｒ：
使用すると、回線２０１．２０２．２０３を介してマイ
クロコンピュータ１００により、それらを直接制御する
ことができる。制御電圧が２ａ数１であることは、ＰＪ
’ｌ与の転流ステップについて、それに連結されたドラ
イバー・トランジスタがオンに切り換えられていること
全意味する。

一方、ドライバー、トランジスタＡ２、Ｂ２、Ｃ２は、
第９図に示すようにパルス駆動されている。

マイクロコンピュータがそ九らのオン時間およびオフ時
間に関してパルス制御信号をもたらし、計算する。ドラ
イバー・トランジスタに対スルパルス式（ＲＸＳＸＴ）
および非パルス式（ＵＸ　Ｖ。

Ｗ）制御信号全第９図例概略的に示しである。ただし話
全簡単にするため、この図のパルス式および非パルス式
制御信号は、第８図とは異なシ、全てが互いに時間的に
同期化されてはいない。前述のように、パルス式制御信
号列に対するパルスオン時間とパルスオフ時間が計算さ
れる。通常のパルス・モード中、関係する時間は、第９
図の右側の部分拡大図に示すように、Ｔｖ２およびＴＶ
４である。転流が起こると、第９図の左側の部分拡大図
に示すように第１０図の制御電圧パルス期間ＴＶＩなら
びにパルスオフ時間ＴＶ３となる。

第１１図の回路の他の回路要素は、パルスオフ時間ＴＶ
３とＴ　Ｖ　４　’ｉＱ時するためのものである。

この手段は、マイクロコンピュータを解除して、畔。

それが制御アルゴリズムのための新しい複雑な計算を自
由に実施できるようにするためのものである。

ＴＶ３およびＴＶ４に対する制御値が、マイクロプロセ
ッサによって決定され、パルスオン時間中に回ｍ２０４
Ａおよび２０４Ｂによってダウン・カウンタＺ２０５中
にロードされる（ロード指令が回線２０４Ａに現われ、
時曲直ＴＶ３またはＴＶ４が回線２０４Ｂ全ブトしてロ
ードされる）。

ＴＶｌまたはＴＶ２が経過した後にプロセッサによって
開始信号が生成され、回線２０６に斤してフリップフロ
ップ２０７に印加されて、その出力信号が回線２０８上
に現われる。カウント値０に達した鏝、カウンタはその
出力回線２１０に信号を発し、そη、によってフリップ
フロップ２０７がリセットされて（回線２０８および２
０９を介して）カウンタ２０５のカウントを終了させる
。

さらに、カウンタ２０５は、マイクロフロセッサ１００
から回線２１１を介してそのタロツク・パルスｋ　９　
ケ敗ること全指摘しておく。カウンタ２０５のダウンカ
ウント中、ノリツブフロップ２０７の出力信号はまた回
線２０８、インバー）２１８および回線２１９によ、っ
て３個のＡＮＤゲート２１２．２１３．２１４に送られ
る。ＡＮＤゲ−）２１２は、制御電圧Ｒを与え、ＡＮＤ
ゲート２１３は制御型ＦＥＳを、ＡＮＤゲート２１４は
制御電圧ＴＴｈ与える働＠をする。ＡＮＤゲート２１２
は、その第２の入力２１５ｆｆｉｆしてマイクロプロセ
ッサ１００から非パルス式制御電ＥＲｋ受は駿る。関連
テークが、マイクロプロセッサ中に記憶されている第１
表から引き出される。

ＡＮＤゲート２１３は、その第２の入力２１６ｋｆＬし
てマイクロプロセッサから非ノシルス式制御電圧Ｓを受
は取る。

ＡＮＤゲート２１４は、その第２の入力２１７を介して
、マイクロプロセッサから非・くルス式制御電ＦＥＴを
受は取る。

言い換れば、第１表は、ある転流ステップについて３種
の制御信号１’ｔ、　Ｓ、　Ｔのうちのどれが活動状態
になければならないかを示している。この活動状態期間
中、マイクロプロセッサが前述のように時間ＴＶ４、Ｔ
Ｖ２、ＴＶ３、ＴＶ１ｆｆｉ計算する。マイクロ７０セ
ツサは、回線２０６上の開始パルス列を用いて時間間隔
ＴＶ１とＴＶ２ｔ−決定し、力９ンタをロードすること
によって、パルスオフ時間ＴＶ３とＴＶＪを決定する。

このようにして３個のケート２１２．２１３．２１４の
出力端子で非パルス式制御′Ｒ１ＬＦ［ＥＲ，Ｓ、　Ｔ
が得られる。非パルス式制御電圧Ｒがｌ′１３間ＴＶ２
の間に回線２１５？ｉ−介してＡＮｒ）ケート２１２に
印加されるとすると、時間ＴＶ５またはＴＶ４０間にカ
ウンタ２０５がカウントダウンする間に、インバータ２
１８によって反転された出力信号が７リツプフロツプ２
０７の出力２０８に印加されるので、ＡＮＤゲ〜ト２１
２はその間中回線２１９を升しての第２の入力端子で使
用禁市になる。パルスオフ時間ＴＶ２−ＴＶ４およびＴ
Ｖｌ−ＴＶ！ｌがない場合には、回線２０８に出力信号
が印加されず、従ってこれらの期間中ＡＮＤケート２１
２．２１３．２１４の第１の出力がインバータ２１８に
よって使用可能にされる。

すなわちＡＮＤゲートについては、第２人力２１５はＴ
ＶｌおよびＴＶ２中諌中筒用可能り、第１人力２１９は
Ｔ　Ｖ　１−　Ｔ　Ｖ　５　オよびＴＶ２−Ｔｖ４中使
用可能になる。すなわち、ＡＮＤゲート２１２の出力端
子で（パルス式）制御信号が舟られるのは、時間ＴＶ１
−ＴＶ３およびＴ　Ｖ　２−Ｔｖ４の間だけである。

ＡＮＤケート２１３および２１４に関して制御室ｌＥＳ
及びＴについても同様の事がいえる。制御電圧ＲＸＳ、
　’ｌ’のうちいつも１つｉけが活動状態にある、 第７Ｂ図および第１表から、制御電圧ＲＸＳ。

Ｔが互いに時間的に重なり合わない事がわかる。

その結果、いつでもこれらの制御電圧のうちの１つだけ
がパルスとして生じその他の制御電圧はそのパルス時間
中接地電位に接続されたままとなる。

こうして、フリップフロップ２０７とダウンカウンタ２
０５を含む回路部分を連続的に使用して、制御電圧ＲＸ
Ｓ、Ｔに対するパルスオフ時間をも　　　　　またらす
ことができる。

完全を期するため、マイクロプロセッサは回線１０４Ａ
を升してモータ・ラン命令（ＲＵＮ）’ｒ受け＠シ、回
線１０４　Ｂを介してモータが作動すべき速度に関する
情報（８％　Ｄ）Ｂ）Ｔｈ受は取るととを指摘しておく
。

先に指摘したように先行する転流期間の時間Ｔａ１ｔを
用いて、転流期間ＴのＴＶｌが計算される。

この哨ＴまたはＴａ１ｔは、いくつかの連続する「転流
期間」の平均直としても使用できる。このようにしてホ
ール効果検出器を位置決定する際の許容差が補償される
。

第１０図は、モータ駆動システムの負荷変化がなく、従
ってモータ合計電流の平均値も変化しない「平衡状態」
に関するものである。負荷変化のない状態では、電流は
Ｉｍａｘ　とｌｍ１ｎの間で変動し、モータのトルクは
モータ合計電流の平均直に依存する。

第１２図は、負荷変化がモータ合計電流の平均直に対し
てどのように影響を及ぼし由るかを示したものである。

図の左側で（第１０図に匹敵する）負荷変化のない状態
についてのモータ合計電流平均値をＩｒｎ１ｔｌと配し
である一負荀変化Ｃ／）ある場合、この平均値も変化し
、例えば小さな変化（負荷の上昇ないし下降）の結果と
して、それぞれ値ｌｍ１ｔ２およびｌｍ１ｔ３にとる。

より大きな負荷変化（負荷の上昇ないし下降）の場合に
は、平均直は、それぞれＩｒｎ１ｔ４およびｆｍｉｔ５
に変化する。わがシ千すぐするため、第１２図の右側で
は、パルス・モードで生じるモータ合計電流の鋸歯状曲
線は省略し、モータ合計電流の平均直だけを示しである
。

モータ駆動システムの負荷変化があると、速度特性が変
化する。速度特性の変化は、（ｆｆｉＴＶｌ、ＴＶ３、
ＴＶ４、ＴＶ２に影響を与える。これらのＩＭは、モー
タ駆動システムに負荷変化のない状態で、電流百の変動
がＩ　ｍａχからＩ　ｍｉｎにわたる鋸歯状となるよう
に決定されている。しかし、負荷変化が起こると、Ｉｒ
ｎａｘおよびＩ　ｍｉｎの絶対値がより大きな直または
より小さな直に変化し、従ってモータ合計電流の平均直
も変化することになる。モータ合計電流の平均値がｌｍ
１ｔ１である負荷状態から、七−タ合言１を流の平均値
が）ｍｉｔ４である別の負荷状態への移行は、計算すべ
き＠Ｔｖ１、ＴＶ３、ＴＶ２、ＴＶ４’ｉ適当に決定す
ることによって実施される。

同期モータとは異なり、このモータ駆動システムの小さ
な速度変化は、大きな電流変化（即ち、モータ合計電流
の平均ｂ＋’ｆ　）による反作用を生じ、その結果速度
全急速に制御することができる、モータの負荷がゆっく
りと変化する場合には、モータ平均電流に僅かな変化１
−か生じないように制御市川パルスが予め冗められ、一
方モータ負荷の変化が急速な場合には、モータ平均電流
が比較的大きく変化するように制御市川パルスが予め定
められる。

第１２図から負荷変化がＩ　ｍａｘとＩ　ｍｉｎの限界
の変化音もたらしｍることかわかる。かかる変化は、例
えば第１３図に示すようにモータ合計電流の鋸歯状曲線
の低い方の電流１°−りが直ｌｍ１ｎ＝Ｏｆ−とり、そ
の結果モータ合Ｎ１電流の平均値がｌｍ１Ａとなる場合
に起こる。トルクは平均モータ合計電流に比例するので
このＩＩＩｍｔｔＡは、モータのトルクが比較的低い場
合に対応する。モータ駆動システムの負荷がさらに低下
すると、平均モータ合計電流が第１３図のｌｉｉｌｍｉ
ｔＡよりも小さくなることになる。

この点に関して第１４図に注意を向けてみる。

この図でモータ合計電流の仮定鋸歯曲線の下側部分は、
「カットオフ」されておシ、モータ電流が１直０に降下
してから次にモータ電流の上昇を開始するまでの間の時
間がゼロよりも大きくなる。１０ち「上側」電流ピーク
から導かれるモータ合計電流の平均値が、第１３図の匝
ｌｍ１ｔＡ以下になる。

最後に次のようにしてモータを減速できること全指摘し
ておく。

一方伝によれば、転流なしにして磁界の移動を停止する
だけで減速が実施される。そのために固定磁界が外部回
転を保持して、それを減速させるのに役立つ。この間中
、固定子は、保持「バネ」ｉ。

の役割をする。

改良されたやや精巧な方法によれば、１つの転流点を抑
制して、外部回転子のリード角が負になるようにする。

その結束、磁界は外部回転子より遅れ、それを「保持」
しようとする。同様にバネ手段を回転子と共に回転させ
ると、モータがその最適力で一定に減速される。

【図面の簡単な説明】

第１図は同期モータの場合のトルクと速度の関係を示す
概略図である。 第２図はブラシなし直流モータの場合のトルクと速度の
関係を示す概略１￥Ｉである。 第３図は電流値１　ｍｉｎおよびＩ　ｍａｘに基づくモ
ータ付勢のパルス駆動を示すグラフである。 第４商は、転流との同期化がされていない場合の電流測
定なしのモータ付勢のパルス駆動の概略図である。 第５図は外部回転子式ブラシなし直流モータの概略図で
ある。 第６図は第５図に基づくモータの転流用ドライバー回路
の概略図である。 第７Ａ図および第７Ｂ図は、第６図に基づくドライバー
回ｗ５ヲ備えた第５図に基づくモータの転流のためのパ
ルス図である。 第８図は第６図に基づくドライバー回路を備えた第５図
に基づくモータを、第７Ａ図、第７Ｂ図および第１表に
示す転流ステップ１〜乙の間に位相付勢するための電流
方向の概略図である。 第９図はドライバー回路用「パルス式」および「非パル
ス式」制御信号の概略図および２つの制御電圧パルス期
間部分拡大図である。 第１０図は、転流の同期遅れを伴うパルス式モータ合計
電流の時間変化曲線の概略図である。 第１１図はモータ駆動回路用制御信号を生成するための
マイクロプロセッサを含む制御図である。 第１２図は、負荷変化が変動する場合のモータ合計電流
平均値の時間変化曲線概略図である。 第１３図はモータ駆動システムの負荷変化がない時間中
および電流ピークが値０に達し平均モータ合計電流がｆ
ｉｌｍｓｔＡｉとる時のパルス式モータ合計電流の鋸歯
状曲線の概略図である。 第１４図はモータ電流が直ゼロに降下してから次にモー
タ電流゛の上Ｅが始まるまでの間の時間がゼロよりも大
きい、パルス式モータ合計電流の時間変化曲線の概略１
シ１である。 ６・・・・直流モータの内部固定子、２・・・・外部回
転子、２１．２２．２３・・・・ホール効果検出器、Ｗ
ｌ、Ｗ２、Ｗ３・・・・内部固定子の捲線。 ｍ１ｉｔ　人　　インター１−／Ｅプフレ叱ジネス・７
フーンズ・コづｆレーション（５１） 第７Ａ図 第７Ｂ図 第９図 毛−ダ合４電う糺 第１１図 七−ｙ合計電流 第１４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の磁極及び各磁極に捲かれた捲線を有し、該磁極の
   捲線がモータの回転と同期した転流点で順次に切換えら
   れて付勢さｎ１付勢されるも捲線は転流点と転流点との
   間そ一連のパルス電圧によシ付勢され、この結果捲線を
   流ｎ、る電流が章大圃と最小値との間で脈動する型のブ
   ラシなし直流電動機のための速度制御方法において、 モータの現実の速度と所望の速度との間の偏移全検出し
   、該偏移に応じて上記捲線電流れる脈動電流の立上シ時
   間及び立下シ時間全決定し、該決定された時間によって
   上記脈動電流の立上り及び立下り時間音規制することに
   よシ上記脈動電流の最大匝及び最小値を変更し、これに
   よって捲線を流れる電流の平均直音変更して所望の速度
   を維持させることを特徴とするブラシなし直流電動様の
   ための速度制御方法。