JPS596595B2 - 電動機の速度制御装置 - Google Patents
電動機の速度制御装置Info
- Publication number
- JPS596595B2 JPS596595B2 JP53010441A JP1044178A JPS596595B2 JP S596595 B2 JPS596595 B2 JP S596595B2 JP 53010441 A JP53010441 A JP 53010441A JP 1044178 A JP1044178 A JP 1044178A JP S596595 B2 JPS596595 B2 JP S596595B2
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- Japan
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- circuit
- speed
- electric motor
- rotation speed
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明ぱ、たとえば磁気ドラム、駆動用電動機、テープ
レコーダ用電動機、ブレーキ用電動機等のように、絶え
ず正規の速度を保持して回転、駆動する必要のあるもの
に使用して好適な電動機の速度制御装置に関するもので
ある。
レコーダ用電動機、ブレーキ用電動機等のように、絶え
ず正規の速度を保持して回転、駆動する必要のあるもの
に使用して好適な電動機の速度制御装置に関するもので
ある。
デジタル化した制御装置ぱ、アナログ制御回路に比較し
、回路構成が簡単で、ドリフトによる影響がなく、精度
が高く、しかも応答性が良好である等、種々の効果を有
する。
、回路構成が簡単で、ドリフトによる影響がなく、精度
が高く、しかも応答性が良好である等、種々の効果を有
する。
そこで、従来、デジタル化した電動機の速度制御回路が
種々提案されている。ところが、従来のものぱ、装置全
体をデジタル化したものぱなく、偏差信号をデジタル信
号で検出しても、最終的にぱこれをデジタル−アナログ
変換器でアナログ量に変換し、このアナログ量に変換し
た信号を速度指令信号として電動機の駆動回路に印加す
るようにしたものであつた。本発明ぱ、上記の点に鑑み
て成されたものであＶ）装置全体をデジタル化できる電
動機の速度制御装置を得ることを目的とする。上記の目
的を達成するため、本発明の特徴とするところぱ、電動
機の一定時間内の測定回転数と目標回転数とを一定時間
間隔で比較し、前記測定回転数が前記目標回転数に到達
したか否かによつて、その比較結果に応じた２値信号を
出力する比較回路と、目標回転数よりも予め定めた回転
数だけ電動機モ増速し得る増速信号と目標回転数よりも
予め定めた回転数だけ電動機を減速し得る減速信号とを
発生する２値速度指命回路と、前記比較回路からの２値
信号を入力し、この２値信号のうち前記測定回転数が前
記目標回転数に到達したことによる信号によつて前記減
速信号を電動機の、駆動装置に入力し、前記測定回転数
が前記目標回転数に到達しないことによる信号によつて
前記増速信号を電動機の、駆動装置に入力する信号選択
回路とを具備して成る電動機の速度制御装置にある。
種々提案されている。ところが、従来のものぱ、装置全
体をデジタル化したものぱなく、偏差信号をデジタル信
号で検出しても、最終的にぱこれをデジタル−アナログ
変換器でアナログ量に変換し、このアナログ量に変換し
た信号を速度指令信号として電動機の駆動回路に印加す
るようにしたものであつた。本発明ぱ、上記の点に鑑み
て成されたものであＶ）装置全体をデジタル化できる電
動機の速度制御装置を得ることを目的とする。上記の目
的を達成するため、本発明の特徴とするところぱ、電動
機の一定時間内の測定回転数と目標回転数とを一定時間
間隔で比較し、前記測定回転数が前記目標回転数に到達
したか否かによつて、その比較結果に応じた２値信号を
出力する比較回路と、目標回転数よりも予め定めた回転
数だけ電動機モ増速し得る増速信号と目標回転数よりも
予め定めた回転数だけ電動機を減速し得る減速信号とを
発生する２値速度指命回路と、前記比較回路からの２値
信号を入力し、この２値信号のうち前記測定回転数が前
記目標回転数に到達したことによる信号によつて前記減
速信号を電動機の、駆動装置に入力し、前記測定回転数
が前記目標回転数に到達しないことによる信号によつて
前記増速信号を電動機の、駆動装置に入力する信号選択
回路とを具備して成る電動機の速度制御装置にある。
以下第１図に示す、本発明の一実施例を第２図を参照し
て説明する。１ぱ第２図ａおよびｂに示すような予め定
めた、ある一定の繰り返し周期Ｔを有するクリアパルス
列ａおよびシフトパルス列ｂを発生する基準パルス発生
回路である。
て説明する。１ぱ第２図ａおよびｂに示すような予め定
めた、ある一定の繰り返し周期Ｔを有するクリアパルス
列ａおよびシフトパルス列ｂを発生する基準パルス発生
回路である。
この回路１は、クリアパルス列ａとシフトパルス列ｂと
の相互の個々のパルスが互いに同期することなく、しか
もクリアパルス列ａからシフトパルス列ｂまでの時間間
隔が予定時間間隔Ｔｓとなｖ得る時間間隔でそれぞれの
パルス列Ａ，ｂを発生するもので、信号発生器２、分周
回路３および遅延回路４とで構成してある。信号発生源
２は、たとえば水晶発振器であり、分周回路３は信号発
生源２からの信号を分周し、一定周期Ｔのシフトパルス
列ｂを発生するようにしてある。一方、遅延回路４はシ
フトパルス列ｂを入力し、これを遅らせ、クリアパルス
列ａとして出力する。このようにして、基準パルス発生
回路１からクリアパルス列ａとシフトパルス列ｂとを前
記した時間関係を持たせて発生するようにする。Ｍは速
度制御される電動機であり、ＰＧはこの電動機Ｍのたと
えば回転軸に取９付け、電動機Ｍの回転数に比例したパ
ルス信号Ｃを発生するパルス発生器である。５はカウン
タであり、基準パルス発生回路１からのクリアパルスａ
によつて一定周期Ｔどとにクリアされる、たとえば複数
個のフリツプフロツブ回路を直列に接続して構成した２
進カウンタである。
の相互の個々のパルスが互いに同期することなく、しか
もクリアパルス列ａからシフトパルス列ｂまでの時間間
隔が予定時間間隔Ｔｓとなｖ得る時間間隔でそれぞれの
パルス列Ａ，ｂを発生するもので、信号発生器２、分周
回路３および遅延回路４とで構成してある。信号発生源
２は、たとえば水晶発振器であり、分周回路３は信号発
生源２からの信号を分周し、一定周期Ｔのシフトパルス
列ｂを発生するようにしてある。一方、遅延回路４はシ
フトパルス列ｂを入力し、これを遅らせ、クリアパルス
列ａとして出力する。このようにして、基準パルス発生
回路１からクリアパルス列ａとシフトパルス列ｂとを前
記した時間関係を持たせて発生するようにする。Ｍは速
度制御される電動機であり、ＰＧはこの電動機Ｍのたと
えば回転軸に取９付け、電動機Ｍの回転数に比例したパ
ルス信号Ｃを発生するパルス発生器である。５はカウン
タであり、基準パルス発生回路１からのクリアパルスａ
によつて一定周期Ｔどとにクリアされる、たとえば複数
個のフリツプフロツブ回路を直列に接続して構成した２
進カウンタである。
６は目標値を設定する設定器であ９、電動機が目標回転
数で回転した際の時間Ｔｓ間におけるパルスＣの個数に
相当する値を設定する。
数で回転した際の時間Ｔｓ間におけるパルスＣの個数に
相当する値を設定する。
７は比較器であり１設定器６の内容と、カウンタ５の内
容を比較し、カウンタ５の計数値が目標値に一致したか
否かによつて、それに対応する信号を出力する。
容を比較し、カウンタ５の計数値が目標値に一致したか
否かによつて、それに対応する信号を出力する。
なお、カウンタ５と比較器７とは、ブリセツトカウンタ
で置き換えることができる。すなわち、クリアパルスａ
をプリセツトカウンタのプリセツト端子に加え、この時
点で設定値をプリセツトカウンタにプリセツトする。そ
して、パルス発生器ＰＧからのパルスをプリセツトカウ
ンタの減算端子に加えるようにしてもよい。８はノリア
パルスａによつて、一定周期Ｔでクリアされ、比較回路
７の出力を入力し、比較回路７が一致信号を出力するこ
とによつてこれを記憶するフリツプフロツプ回路である
。
で置き換えることができる。すなわち、クリアパルスａ
をプリセツトカウンタのプリセツト端子に加え、この時
点で設定値をプリセツトカウンタにプリセツトする。そ
して、パルス発生器ＰＧからのパルスをプリセツトカウ
ンタの減算端子に加えるようにしてもよい。８はノリア
パルスａによつて、一定周期Ｔでクリアされ、比較回路
７の出力を入力し、比較回路７が一致信号を出力するこ
とによつてこれを記憶するフリツプフロツプ回路である
。
すなわち、この回路８は、一定周期Ｔ内に比較回路７が
一致信号を出力したか否かを次にクリアパルスａが印加
されるまで記憶する。９はシフトパルスｂを入力するこ
とによつて、フリツプフロツプ回路８の記憶内容を読み
取り、次にシフトパルスｂが印加されるまで、これを記
憶するようにしたフリツプフロツブ回路であり、たとえ
ばＤ型のフリツプフロツプ回路で構成してある。
一致信号を出力したか否かを次にクリアパルスａが印加
されるまで記憶する。９はシフトパルスｂを入力するこ
とによつて、フリツプフロツプ回路８の記憶内容を読み
取り、次にシフトパルスｂが印加されるまで、これを記
憶するようにしたフリツプフロツブ回路であり、たとえ
ばＤ型のフリツプフロツプ回路で構成してある。
ＩＮＶは電動機Ｍを駆動する可変周波数電源装置、１０
は速度指命問波数信号を入力し、これを適当に分配し、
可変周波数電源装置１ＮＶの出力周波数を速度指命信号
に応じて変える分配回路である。１１は速度指命信号発
生回路であり、目標回転数で電動機Ｍを回転する周波数
ｆに対して、これよりもいくぶん高い周波数（ｆ＋Δｆ
）で電動機Ｍを増速する増速信号ＦＨと、逆に周波数ｆ
よりもいくぶん低い周波・数（ｆ−△ｆ）で電動機Ｍを
減速する減速信号ＦＬとの２つの周波数信号を発生する
よう構成してある。
は速度指命問波数信号を入力し、これを適当に分配し、
可変周波数電源装置１ＮＶの出力周波数を速度指命信号
に応じて変える分配回路である。１１は速度指命信号発
生回路であり、目標回転数で電動機Ｍを回転する周波数
ｆに対して、これよりもいくぶん高い周波数（ｆ＋Δｆ
）で電動機Ｍを増速する増速信号ＦＨと、逆に周波数ｆ
よりもいくぶん低い周波・数（ｆ−△ｆ）で電動機Ｍを
減速する減速信号ＦＬとの２つの周波数信号を発生する
よう構成してある。
１２は信号選択回路であジ、フリツプフロツプ回路９の
出力ｆによつて作動し、この出力が比較回路７の一致信
号に相当するものであれば、減速信号ＦＬを分配回路１
０に入力し、それ以外は増速信号ＦＨを分配回路に入力
するようにしたものである。
出力ｆによつて作動し、この出力が比較回路７の一致信
号に相当するものであれば、減速信号ＦＬを分配回路１
０に入力し、それ以外は増速信号ＦＨを分配回路に入力
するようにしたものである。
第３図は、速度指命信号発生回路１１、および信号選択
回路１２の一例を示したものであＶ１速度指命信号発生
回路１１はユニジヤンクシヨントランジスタＵＪＴを使
用ｔた弛張発振器で構成してあＶ，信号選択回路１２は
演算増幅器０Ｐを使用した場合を示してある。
回路１２の一例を示したものであＶ１速度指命信号発生
回路１１はユニジヤンクシヨントランジスタＵＪＴを使
用ｔた弛張発振器で構成してあＶ，信号選択回路１２は
演算増幅器０Ｐを使用した場合を示してある。
Ｖｃｃは制御電源である。すなわち、この回路は、フリ
ツプフロツプ回路９からの論理的にＷｌＩの信号、ある
いは論理的に！０Ｗの信号を、その入力端子１Ｎにする
ことによつて、抵抗Ｒ１あるいはＲｈの作用で、トラン
ジスタＴｒを比較的高抵抗の状態あるいは比較的低抵抗
の状態に制御し、これによつてその出力端子０ＵＴから
周波数の低い減速信号ｆ１あるいは周波数の高い増速信
号Ｆｈを出力して、これを分配回路１０に印加する。以
下、第２図を参照して動作を説明する。
ツプフロツプ回路９からの論理的にＷｌＩの信号、ある
いは論理的に！０Ｗの信号を、その入力端子１Ｎにする
ことによつて、抵抗Ｒ１あるいはＲｈの作用で、トラン
ジスタＴｒを比較的高抵抗の状態あるいは比較的低抵抗
の状態に制御し、これによつてその出力端子０ＵＴから
周波数の低い減速信号ｆ１あるいは周波数の高い増速信
号Ｆｈを出力して、これを分配回路１０に印加する。以
下、第２図を参照して動作を説明する。
まず、ｔ１時点で基準パルス発生回路１からクリアパル
スａ１が出力されると、このパルスａ１はカウンタ５と
、記憶回路８のクリア端子に印加され、これらの回路は
クリアされる。この時点から、カウンタ５は電動機Ｍの
回転数に比例したパルスＣを計数する。Ｔ２時点で、カ
ウンタ５の計数内容が設定器６の内容と一致したとする
と、比較回路７はこの時点Ｔ２で論理的に１１Ｗの一致
信号を出力する。記憶回路８はこの論理的にＷｌｌの一
致信号を記憶し、次のクリアパルスＡ２が加わるＴ４時
点まで論理的に１１ｌの信号を出力する。Ｔ３時点で基
準パルス発生回路１からシフトパルスｂ１が加わると、
記憶回路９は記憶回路８の記憶内容を読み取９、論理的
にゝ１１Ｗの信号を発生する。これにより、信号選択回
路１２は速度指令回路１１から減速信号ｆｌを選択し、
減速信号ｆ１を分配回路１０に印加する。これによつて
、可変周波数電源装置１ＮＶの出力周波数は低下し、電
動機Ｍは減速制御される。そして、この減速制御は次の
シフトパルスＢ２が記憶回路９に印加されるＴ５時点ま
で続行される。Ｔ４時点で、次のクリアパルスＡ２が加
わると、カウンタ５と記憶回路８とはクリアされ、最初
の状態に戻る。Ｔ４時点からＴｓ時間内にカウンタ５が
設定器６に設定した値を計数しなければ、比較回路７は
一致信号を発生しない。したがつて、シフトパルスＢ２
が発生するＴ５時点で、記憶回路８はクリアされた状態
、すなわち論理的にＩＯｌの不一致信号を記憶している
ため、記憶回路９はシフトパルスＢ２により論理的にＩ
Ｏｌの信号を出力する。これにより、信号選択回路１２
は指命信号発生回路１１から増速信号Ｆｈを選択し、こ
の信号Ｆｈを分配回路１０に印加する。これによつて、
可変周波数電源装置１ＮＶの出力周波数は高くなり、電
動Ｍを増速制御する。そして、この増速制御は次のシフ
トパルスＢ３が記憶回路９に印加されるＴ６時点まで続
行？れる。このようにして、シフトパルスｂが発生する
ごとに、比較回路７の比較結果に応じて電動機Ｍの速度
を、増速信号Ｆｈあるいは減速信号ｆ１で絶えず補正制
御する。これにより、電動機Ｍはシフトパルスｂが発生
するたびに補正制御されるため、シフトパルスｂの周期
を短かくすれば、それだけ高い精度の速度ＦｈＩ御が可
能となる。このようにすれば、比較回路７の出力である
偏差信号、｝よび速度指命信号Ｆｈ，ｆｌの印加をすべ
て２値信号で処理できることから、装置全体をデジタル
化である。
スａ１が出力されると、このパルスａ１はカウンタ５と
、記憶回路８のクリア端子に印加され、これらの回路は
クリアされる。この時点から、カウンタ５は電動機Ｍの
回転数に比例したパルスＣを計数する。Ｔ２時点で、カ
ウンタ５の計数内容が設定器６の内容と一致したとする
と、比較回路７はこの時点Ｔ２で論理的に１１Ｗの一致
信号を出力する。記憶回路８はこの論理的にＷｌｌの一
致信号を記憶し、次のクリアパルスＡ２が加わるＴ４時
点まで論理的に１１ｌの信号を出力する。Ｔ３時点で基
準パルス発生回路１からシフトパルスｂ１が加わると、
記憶回路９は記憶回路８の記憶内容を読み取９、論理的
にゝ１１Ｗの信号を発生する。これにより、信号選択回
路１２は速度指令回路１１から減速信号ｆｌを選択し、
減速信号ｆ１を分配回路１０に印加する。これによつて
、可変周波数電源装置１ＮＶの出力周波数は低下し、電
動機Ｍは減速制御される。そして、この減速制御は次の
シフトパルスＢ２が記憶回路９に印加されるＴ５時点ま
で続行される。Ｔ４時点で、次のクリアパルスＡ２が加
わると、カウンタ５と記憶回路８とはクリアされ、最初
の状態に戻る。Ｔ４時点からＴｓ時間内にカウンタ５が
設定器６に設定した値を計数しなければ、比較回路７は
一致信号を発生しない。したがつて、シフトパルスＢ２
が発生するＴ５時点で、記憶回路８はクリアされた状態
、すなわち論理的にＩＯｌの不一致信号を記憶している
ため、記憶回路９はシフトパルスＢ２により論理的にＩ
Ｏｌの信号を出力する。これにより、信号選択回路１２
は指命信号発生回路１１から増速信号Ｆｈを選択し、こ
の信号Ｆｈを分配回路１０に印加する。これによつて、
可変周波数電源装置１ＮＶの出力周波数は高くなり、電
動Ｍを増速制御する。そして、この増速制御は次のシフ
トパルスＢ３が記憶回路９に印加されるＴ６時点まで続
行？れる。このようにして、シフトパルスｂが発生する
ごとに、比較回路７の比較結果に応じて電動機Ｍの速度
を、増速信号Ｆｈあるいは減速信号ｆ１で絶えず補正制
御する。これにより、電動機Ｍはシフトパルスｂが発生
するたびに補正制御されるため、シフトパルスｂの周期
を短かくすれば、それだけ高い精度の速度ＦｈＩ御が可
能となる。このようにすれば、比較回路７の出力である
偏差信号、｝よび速度指命信号Ｆｈ，ｆｌの印加をすべ
て２値信号で処理できることから、装置全体をデジタル
化である。
なお、制御対象によう増速信号Ｆｈと減速信号ｆｌとの
差が大きくなつてしまうような場合、あるいはよジなめ
らかな補正を必要な場合は、たとえば、第３図に破線で
示すように、ここに従米からよく使用されている直線加
減速装置を設け、入力端子１Ｎへ入力される２値信号の
変化をなめらかにするようにしてもよい。
差が大きくなつてしまうような場合、あるいはよジなめ
らかな補正を必要な場合は、たとえば、第３図に破線で
示すように、ここに従米からよく使用されている直線加
減速装置を設け、入力端子１Ｎへ入力される２値信号の
変化をなめらかにするようにしてもよい。
このようにすれば、分配回路１０に印加する速度指令信
号を第３図にｈで示すようになめらかに変化することが
でき、なめらか速度補正が可能になる。以上の説明から
明らかなように、本発明は電動機の速度指令信号を予め
２つに決定して｝き、比較回路からの偏差信号を２値で
出力し、比較結果に応じて、電動機を前記速度指令信号
の２つのうちどちらかで一定周期ごとに絶えず補正制御
するようにしているため、装置全体をデジタル化できる
。
号を第３図にｈで示すようになめらかに変化することが
でき、なめらか速度補正が可能になる。以上の説明から
明らかなように、本発明は電動機の速度指令信号を予め
２つに決定して｝き、比較回路からの偏差信号を２値で
出力し、比較結果に応じて、電動機を前記速度指令信号
の２つのうちどちらかで一定周期ごとに絶えず補正制御
するようにしているため、装置全体をデジタル化できる
。
したがつて、回路構成が簡単、ドリフトによる影響がな
く、精度が高い、応答性が良好である等、デジタル化し
た制御回路の特徴をすべて備えた電動機の速度制御装置
を得ることができる。
く、精度が高い、応答性が良好である等、デジタル化し
た制御回路の特徴をすべて備えた電動機の速度制御装置
を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示すプロツク図、第２図は
第１図の各部の動作波形を示すタイムチヤート、第３図
は速度指令信号回路と信号選択回路の具体例を示す回路
図である。 Ｍ・・・電動機、ＰＧ・・・パルス発生器、５・・・カ
ウンタ、６・・・設定器、７・・・比較回路、１１・・
・２値速度指令信号発生回路、１２・・・信号選択回路
。
第１図の各部の動作波形を示すタイムチヤート、第３図
は速度指令信号回路と信号選択回路の具体例を示す回路
図である。 Ｍ・・・電動機、ＰＧ・・・パルス発生器、５・・・カ
ウンタ、６・・・設定器、７・・・比較回路、１１・・
・２値速度指令信号発生回路、１２・・・信号選択回路
。
Claims (1)
- １ 電動機の一定時間内の測定回転数と目標回転数とを
一定時間間隔で比較し、前記測定回転数が前記目標回転
数に到達したか否かによつてその比較結果に応じた２値
信号を出力する比較回路と、前記目標回転数よりも予め
定めた回転数だけ電動機を増速し得る増速信号と前記回
転数よりも予め定めた回転数だけ電動機を減速し得る減
速信号とを発生する２値速度指命回路と、前記比較回路
からの２値信号を入力し、この２値信号のうち前記測定
回転数が前記目標回転数に到達したことによる信号によ
つて前記減速信号を電動機の駆動装置に入力し、前記測
定回転数が前記目標回転数に到達しないことによる信号
によつて前記増速信号を電動機の駆動装置に入力する信
号選択回路とを具備して成る電動機の速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53010441A JPS596595B2 (ja) | 1978-02-03 | 1978-02-03 | 電動機の速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53010441A JPS596595B2 (ja) | 1978-02-03 | 1978-02-03 | 電動機の速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54104517A JPS54104517A (en) | 1979-08-16 |
| JPS596595B2 true JPS596595B2 (ja) | 1984-02-13 |
Family
ID=11750233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53010441A Expired JPS596595B2 (ja) | 1978-02-03 | 1978-02-03 | 電動機の速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS596595B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5638986A (en) * | 1979-09-04 | 1981-04-14 | Seiko Epson Corp | Controlling method of motor |
| JPH0763227B2 (ja) * | 1985-01-11 | 1995-07-05 | 横河電機株式会社 | ジャイロロータ駆動装置 |
-
1978
- 1978-02-03 JP JP53010441A patent/JPS596595B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54104517A (en) | 1979-08-16 |
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