JPS60121986A - Rotation controller of rotor - Google Patents

Rotation controller of rotor

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Publication number
JPS60121986A
JPS60121986A JP58225913A JP22591383A JPS60121986A JP S60121986 A JPS60121986 A JP S60121986A JP 58225913 A JP58225913 A JP 58225913A JP 22591383 A JP22591383 A JP 22591383A JP S60121986 A JPS60121986 A JP S60121986A
Authority
JP
Japan
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detection signal
position detection
rotational position
rotation
rotating body
Prior art date
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Pending
Application number
JP58225913A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromi Nakase
中瀬 弘巳
Kunikazu Ozawa
小沢 邦一
Yasuhiro Goto
泰宏 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Priority to US06/587,252 priority patent/US4525657A/en
Priority to DE8484102509T priority patent/DE3464680D1/en
Priority to EP84102509A priority patent/EP0121144B1/en
Publication of JPS60121986A publication Critical patent/JPS60121986A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/10Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To correct a rotating position detection signal by generating a rotating position detection signal during one rotation of a rotor and delaying the detection signal. CONSTITUTION:When the first rotary position detection signal 11 is advanced by two clocks with respect to the original timing, a reset timing setter 12 is used to delay 4 clocks, thereby obtaining the third rotary position detection signal 14. Thus, data pattern of torque variation correction can be obtained at the timing of obtaining the torque variation correcting effect. When the signal 11 is delayed by 2 clocks with respect to the original timing, the setter 12 is used to set the delay amount to zero, thereby correcting the torque variation.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はモータ、特に電子整流子モータのトルク変動を
低減せしめ、回転むらの少ない安定した回転性能を実現
する回転制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a rotation control device that reduces torque fluctuations in a motor, particularly an electronic commutator motor, and achieves stable rotational performance with little rotational unevenness.

従来例の構成とその問題点 近年、回転ヘッドにより映像信号の記録・再生を行う斜
め走査型の磁気録画再生装置(以下Video Tap
e Recorder を略してVTRと称す)に使用
される回転ヘッド駆動モータ・キャプスタン駆動モータ
・リール駆動モータ等において、小型高効率で信頼性の
高い直流の電子整流子モータが直結駆動されて用いられ
るようになった。
Conventional configuration and its problems In recent years, diagonal scanning magnetic recording and reproducing devices (hereinafter referred to as Video Tap), which record and reproduce video signals using a rotating head, have been developed.
Small, highly efficient, and highly reliable direct current electronic commutator motors are directly coupled and used in rotary head drive motors, capstan drive motors, reel drive motors, etc. used in e-recorders (abbreviated as VTRs). It became so.

さて、このようなVTRにおいて、映像信号は回転ヘッ
ド駆動モータにより高速回転する回転ヘッドにより磁気
記録媒体上に記録されており、回転ヘッド駆動モータに
回転むらが生じた場合、再生した映像信号の時間軸が変
動し、テレビジョンに映し出された再生画像に横ゆれが
生じ画質の劣化を招くため、回転むらの要因である回転
へ・ノド駆動モータの発生ずるトルク変動を低く抑える
必要がある。
Now, in such a VTR, video signals are recorded on a magnetic recording medium by a rotary head that is rotated at high speed by a rotary head drive motor, and if uneven rotation occurs in the rotary head drive motor, the time of the reproduced video signal will change. As the shaft fluctuates, the reproduced image displayed on the television will be swayed, causing deterioration in image quality. Therefore, it is necessary to suppress fluctuations in the torque generated by the rotation and gutter drive motors, which are the cause of uneven rotation.

又、音声信号はテープ走1j系に対し固定されたヘッド
で記録されており、テープ走行駆動を行なうキャブスク
ン駆動モ〜りに回転むらが生じた場合、再生した音声信
号にワウ・フラッタと呼ばれる時間軸変動を生じて音声
信号の劣化を招くため、キャプスタン駆動モータにおい
ても回転むらの安置であるトルク変動を低く抑える必要
がある。
In addition, the audio signal is recorded by a head that is fixed to the tape running system 1j, and if rotational unevenness occurs in the cab scan drive motor that drives the tape running, the reproduced audio signal will have a period of time called wow and flutter. Since shaft fluctuations occur and cause deterioration of the audio signal, it is necessary to suppress torque fluctuations, which are the cause of uneven rotation, to a low level in the capstan drive motor as well.

更に、リール駆動モータにおいても、発生ずるトルク変
動を抑制しなければ、テープ走行系のデーブ張力が変動
しキャプスタン駆動モータや回転ヘッド駆動モータの回
転むらを誘発して、再生画像の横ゆれや、再生した音声
信号のワウ・フジツタを生じるととになる。
Furthermore, in the reel drive motor, if the generated torque fluctuations are not suppressed, the Dave tension in the tape running system will fluctuate, causing rotational irregularities in the capstan drive motor and rotary head drive motor, resulting in sideways shaking of the reproduced image. , which causes wow and burble in the reproduced audio signal.

このようにVTR等においては、再生信号の安定性を期
するため、使用するモータの発生するトルク変動抑制が
重要となる。
In this way, in VTRs and the like, in order to ensure the stability of reproduced signals, it is important to suppress fluctuations in the torque generated by the motor used.

従来、このようなモータから発生するl・ルク変動に起
因して生ずる回転むらを抑制するため、回転体の慣性モ
ーメントの増加と制御系の利得増加による方法が行なわ
れてきた。
Conventionally, in order to suppress rotational irregularities caused by such l/lux fluctuations generated in the motor, methods have been used to increase the moment of inertia of the rotating body and increase the gain of the control system.

しかし、可搬型のVTRにおいては重量軽減と小型化を
図るべく、前記回転ヘッド駆動モータやキャプスタン駆
動モータの慣性モーメントを小さくし、かつ直結駆動と
した場合、駆動モータの回転速度が低速化するため、従
来の様な回転体の慣性モーメントの増加と制御系の利得
増加による方法たけては回転むらの抑制は不可能である
However, in order to reduce the weight and size of a portable VTR, when the moment of inertia of the rotary head drive motor and capstan drive motor is reduced and a direct drive is used, the rotational speed of the drive motor becomes low. Therefore, it is impossible to suppress rotational irregularities by increasing the moment of inertia of the rotating body and increasing the gain of the control system as in the conventional method.

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、モータの
トルク変動による回転むらの抑制を図る制御系の提供を
目的としている。
OBJECTS OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems and aims to provide a control system that suppresses uneven rotation due to fluctuations in motor torque.

発明の構成 本発明は、回転体の1回転中にN個(Nは正の整数)の
第1の回転位置検出信号を発生する手段と、前記第1の
回転位置検出信号を遅延さぜる遅延回路と、前記回転体
の1回転中にM個(Mil:M〉Nなる正の整数)の第
2の回転位置検出(iT 4;″を・発生する手段と、
前記遅延回路の出力である第3の回転位置検出信号及び
前記第2の回転位置1ρミ出信号より、前記回転体の回
転角を検出し、回転角検出信号を発生ずる回転角検出手
段と、前記回転体の発生するトルク変動を低減ずべきト
ルク変動補正信号を記憶した記憶手段と、前記回転体の
回転制御を行なう制御信号を増幅もしくは減衰さi)こ
る回路であって前記記1.(11段から前記回転角検出
信号に対応して出力されたi・ルク変動補正信弓により
その利得が制御される利II制仰手段を崩し、かつ前記
遅延回路は遅g :n?設定信弓により遅延7を複数に
設定できる遅延1!!1路によって↑11成されている
Structure of the Invention The present invention provides means for generating N (N is a positive integer) first rotational position detection signals during one rotation of a rotating body, and a means for delaying the first rotational position detection signals. a delay circuit; a means for generating M (Mil: M>N positive integer) second rotational position detections (iT4;'' during one rotation of the rotating body;
Rotation angle detection means for detecting a rotation angle of the rotary body from a third rotation position detection signal that is an output of the delay circuit and the second rotation position 1ρ output signal, and generating a rotation angle detection signal; i) A circuit for amplifying or attenuating a control signal for controlling the rotation of the rotating body; a storage means storing a torque fluctuation correction signal for reducing torque fluctuations generated by the rotating body; (The gain II control means whose gain is controlled by the i-lux fluctuation correction signal outputted from the 11th stage in response to the rotation angle detection signal is destroyed, and the delay circuit is controlled by the delay g:n? setting signal. Delay 1 which can be set to multiple delay 7 by bow!! ↑11 is made by 1 path.

実施例の説明 本発明の詳細な説明に入る前に、電子整流子モータの発
生するトルク変動について簡単に説明する。本実施例の
説明に使用するモータは4コイル・6極着磁の電子整流
子モータで2相全汲駆動するものとするが、本発明が他
の構成のモータにも有効である事はいうまでもない。第
1図aに電子整流子モータのロータマグネット1を示し
、第1図すにステータコイル基板2を示す。ロータマグ
ネット1は機械角で600毎にS極、N極が交互に着磁
されている。またステータコイル基板2上には機械角9
0°のピッチでステータコイルL1・L2・L3・L4
が配され、各コイルの中心から外周に向かう部分は機械
fiJて60°の幅を有する。丑だロータマグネットの
回転位置を検出しコイルL1〜L4に通電するタイミン
グを制御するだめの第1のホール素子H1及び第2のホ
ール素子H2がそれぞれコイルL1とL2の中点、コイ
ルL4とLlの中点に設けられている。第2図にモータ
駆動回路の一例を示す。第2図においてAMPl 、A
MP2は差動7 ンプ、工Nv1〜I NV41d(ン
バ−1、AND1〜AND4はアノドゲート、Hl−B
2はホール素子、Tri〜Tr8はトランジスタ、Ll
〜L4はステータコイル、R1−R13は抵抗、C1・
C2はコンデンサを示す。ロータマグネット1が第1図
aの矢印方向1aに回転している時、第2図中のポール
素子H1の出力Ha1・Ha2及びホール素子H2の出
力Hb1・Hb2、ANDlの出力AB、AND2の出
力AB 、AND3の出力AB 、AND4の出力AB
の各波形は第3図に示しだようになる。ホール素子H1
,H2の出力波形はロータマグネノ1−1の1組のS極
、 N 46<の区間で1周期となる操り返し波形で、
ロータマグイ・ノド1の回転角度1200で1周期とな
る。以後ロータマグネ、1・1の回転角度120°(機
械角1200)を電気角360°と定義する。)トたホ
ール素子H1ど;)−−ル素子H2は機械角で900の
ピッチで取りイ・」けられているため電気角で2700
すなわち90′1位相の異なる出力波形Ha1.Hb1
が得られる。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Before entering into a detailed description of the present invention, torque fluctuations generated by an electronic commutator motor will be briefly explained. The motor used in the explanation of this embodiment is a 4-coil, 6-pole magnetized electronic commutator motor that is driven by 2-phase full pumping, but it should be noted that the present invention is also effective for motors with other configurations. Not even. FIG. 1a shows a rotor magnet 1 of an electronic commutator motor, and FIG. 1 shows a stator coil board 2. FIG. The rotor magnet 1 has S and N poles alternately magnetized at every 600 mechanical angles. In addition, there is a mechanical angle 9 on the stator coil board 2.
Stator coils L1, L2, L3, L4 with a pitch of 0°
are arranged, and the portion from the center of each coil toward the outer periphery has a width of 60° in machine fiJ. The first Hall element H1 and the second Hall element H2, which detect the rotational position of the rotor magnet and control the timing of energizing the coils L1 to L4, are located at the midpoint of the coils L1 and L2, and between the coils L4 and Ll, respectively. It is set at the midpoint of FIG. 2 shows an example of a motor drive circuit. In Fig. 2, AMPl, A
MP2 is a differential 7 amplifier, engineering Nv1 to I NV41d (member 1, AND1 to AND4 are anod gates, Hl-B
2 is a Hall element, Tri to Tr8 are transistors, Ll
~L4 is the stator coil, R1-R13 is the resistance, C1・
C2 indicates a capacitor. When the rotor magnet 1 is rotating in the direction of the arrow 1a in Fig. 1a, the outputs Ha1 and Ha2 of the pole element H1 and the outputs Hb1 and Hb2 of the Hall element H2, the output AB of AND1, and the output of AND2 in Fig. 2 AB , AND3 output AB , AND4 output AB
The waveforms of are shown in FIG. Hall element H1
, H2 is a manipulated waveform that has one cycle in the section of one set of S poles of rotor magneto 1-1, N46<,
A rotation angle of 1200 of the rotor magnetic throat 1 corresponds to one cycle. Hereinafter, the rotation angle of 120 degrees (mechanical angle of 1200 degrees) of rotor magnet 1.1 will be defined as the electrical angle of 360 degrees. ) Hall element H1, etc. ;) -- Hall element H2 is arranged at a pitch of 900 in mechanical angle, so it is 2700 in electrical angle.
That is, the output waveform Ha1. has a different phase by 90'1. Hb1
is obtained.

Ha2.Hb2はそれぞれHa 1 + Hbl と逆
相の信号となる。Hal、Ha□は差動アンプAMP1
及びインバータINV1によって矩形波Aに波形整形さ
れ、Hbl、Hb2は差動アンプAMP2及びインバー
タINV3によって矩形itBに波形整形される。矩形
波へと矩形波Bは第3図に示すように電気角で900の
位相差を有しており、I NV2によっでAの反転波形
A、INV4によってBの反転波形Bをイ()、アント
ゲ−1・AND1〜AND4によってAB 、AB 、
AB 、ABを得ると、第3図に示したようにそれぞれ
電気角9o0の区間ハイレベルとなり、且つ周期が電気
角360°のパルス波となり、AB−AB−AB−AB
のl1liにそれぞれ位相が電気角で900ずつ遅れた
波形を得る事ができ、これらのパルス波によ−ってコイ
ルL1〜L4への通電のタイミングを制御する。
Ha2. Hb2 becomes a signal with a phase opposite to that of Ha 1 + Hbl. Hal and Ha□ are differential amplifiers AMP1
The waveforms of Hbl and Hb2 are shaped into a rectangular wave A by an inverter INV1, and the waveforms of Hbl and Hb2 are shaped into a rectangular itB by a differential amplifier AMP2 and an inverter INV3. As shown in Figure 3, the rectangular wave B has a phase difference of 900 in electrical angle, and INV2 converts the inverted waveform A of A, and INV4 converts the inverted waveform B of B into a rectangular wave. , AB , AB , by Antogame 1・AND1~AND4
When AB and AB are obtained, as shown in Fig. 3, each becomes a high level in the section of electrical angle 9o0, and becomes a pulse wave with a period of electrical angle 360°, and AB-AB-AB-AB
It is possible to obtain waveforms whose phases are delayed by 900 electrical degrees from l1li, respectively, and the timing of energization of the coils L1 to L4 is controlled by these pulse waves.

出力ABがハイレベルとなる区間をT1、出力ABがハ
イlノイルとなる区間をT2、出力ABがハイレベルと
なる区間をT3、出力ABがハイレベルとなる区間をT
4とすると、第2図に示したモータ駆動回路において、
T1ではTrl、Tr6がONとなりコイルL3−L1
と電流が流れ、T2ではTr3.Tr8がONとなりコ
イルL 4−L 2と電流が流れ、T3ではTr2.T
r5がONとなりコイルL1−Lsと電流が流れ、T4
ではTr4゜Tr7がONとなりコイルL2→L4と電
流が流れる。
T1 is the section where the output AB is high level, T2 is the section where the output AB is high level, T3 is the section where the output AB is high level, and T is the section where the output AB is high level.
4, in the motor drive circuit shown in Fig. 2,
At T1, Trl and Tr6 are turned on and coils L3-L1
A current flows through Tr3 at T2. Tr8 turns on, current flows through coil L4-L2, and at T3, Tr2. T
r5 turns on, current flows through coils L1-Ls, and T4
Then, Tr4 and Tr7 are turned on, and current flows from coil L2 to L4.

次にモータのトルク発生の様子を説明する。第4図にお
いて、ロータマグネット1のNS交互の永久磁石によっ
て正弦波状の磁界が形成されている。各コイルL1 、
B2 、B3 、B4はそれぞれ機械角600(すなわ
ちN−1/とはSの永久磁石の1個分の巾)にわ/こっ
て在装さ、11ている。そしてこれらのコイルL1.L
2.L3.L4はそれぞれ機械角9o0の位相差でもっ
て配置されている。
Next, the manner in which torque is generated by the motor will be explained. In FIG. 4, a sinusoidal magnetic field is formed by the alternating NS permanent magnets of the rotor magnet 1. Each coil L1,
B2, B3, and B4 each have a mechanical angle of 600 (i.e., N-1/ is the width of one S permanent magnet) and have a width of 11. And these coils L1. L
2. L3. L4 are arranged with a phase difference of 9o0 mechanical angle.

ロータマグネットが回転している時のロータマグ不ノl
−1とコイルL1 、B2.B3.B4の相7J的な位
置関係は第4図に示した通りである。T1ではLlに流
れる電流と磁束密度曲線B2.B3の積及びB3に流れ
る電流と磁束密度曲線Bes。
Rotor magnet failure when rotor magnet is rotating
-1 and coil L1, B2. B3. The positional relationship of B4 with respect to phase 7J is as shown in FIG. At T1, the current flowing through Ll and the magnetic flux density curve B2. The product of B3 and the current flowing through B3 and the magnetic flux density curve Bes.

B6の積でトルクが発生ずる。T2ではB2に流れる電
流と磁束密度曲線B1 、B2の積及びB4に流れる電
流と磁束密度曲線B4.B5の精でトルクが発生する。
Torque is generated by the product of B6. At T2, the product of the current flowing through B2 and the magnetic flux density curve B1 and B2, and the current flowing through B4 and the magnetic flux density curve B4. Torque is generated by the essence of B5.

T3ではLlに流れる電流と磁束密度曲線B3 、B4
の積及びB3に流れる電流と磁束密度曲線Bs、B1の
積でトルクが発生する。T4ではB2に流れる電流と磁
束密度曲線B2.B3の積及びB4に流れる電流と磁束
密度曲線Bts、B6の積でトルクが発生ずる。磁束密
度曲線B1 、B2.B3.B4.B5.B6の波形は
同一波形であるため、コイルL1.L2゜B3.B4を
流れる電流値が一定ならば、ロータマグネット101回
転当りのトルク変動は第5図に示ずように1周期が回転
角度(機械角)30゜となる繰り返し波形となる・ 以下本発明の一実施例の説明を行なう。
At T3, the current flowing through Ll and the magnetic flux density curves B3 and B4
Torque is generated by the product of the current flowing through B3 and the magnetic flux density curves Bs and B1. At T4, the current flowing through B2 and the magnetic flux density curve B2. Torque is generated by the product of B3, the current flowing through B4, the magnetic flux density curves Bts, and B6. Magnetic flux density curves B1, B2. B3. B4. B5. Since the waveforms of coils L1 and B6 are the same, coils L1. L2゜B3. If the current value flowing through B4 is constant, the torque fluctuation per 101 rotations of the rotor magnet will be a repetitive waveform in which one cycle is a rotation angle (mechanical angle) of 30 degrees, as shown in FIG. An example will be explained.

第6図に本発明の一実施例の概略構成図を示す。FIG. 6 shows a schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention.

3は電子整流子モータで、第1図aに示したロータマグ
ネット−と同一構造の6極着磁のロータマグネッl−4
及び第1図すに示したステータコイル肩 基板2と同一構造のステータコイル基板5を今しかつ回
転位置検出のため回転板R1,発光素子LEDl、LE
D2 、受光素子P1.P2を有する。モータ駆動回路
6は第2図に示した回路と同じものである。回転板R1
及びロータマグネ・ノド4は回転軸7に固定されている
。回転板R1の外周に等ピッチで設けられた12×N1
個(N1は2以上の整数)の5LiT1、発光素子LE
D1、受光素子P1で構成されプこ第2の回転位置検出
信号発生手段から出力さおだ信号は波形整形回路8によ
って波形整形されロータマグネ、ノド4の11111転
当り(12×N1 )ノくルスの第2の回転位1検出信
−号9となる。同様に回転板R1の内周に設けられた回
転位置検出用の5LiT2、発光素子LED2、受光素
子P2で構成された回転位置検出信号発生手段から出力
され/こ信号は波形整形回路10によゲC波形整形さハ
ロータマグネ刈、4の1回転当り1パルスの第1の回転
位置検出(li号11となる。第1の回転位置検出信号
11は遅延回路であるリセットタイミング設定回路12
に入力され、り士ノドタイミング設定信号13によりて
所定の回転位置検出信け9のパルス数遅延された第3の
回転位置検出信号14が得られる。
3 is an electronic commutator motor with a six-pole magnetized rotor magnet l-4 having the same structure as the rotor magnet shown in Fig. 1a.
A stator coil board 5 having the same structure as the stator coil shoulder board 2 shown in FIG.
D2, light receiving element P1. It has P2. The motor drive circuit 6 is the same as the circuit shown in FIG. Rotating plate R1
The rotor magnet throat 4 is fixed to the rotating shaft 7. 12×N1 provided at equal pitches on the outer periphery of rotating plate R1
(N1 is an integer of 2 or more) 5LiT1, light emitting element LE
The signal output from the second rotational position detection signal generating means, which is composed of D1 and light receiving element P1, is waveform-shaped by the waveform shaping circuit 8 and is converted into a waveform of (12×N1) per 11111 rotations of the rotor magnet and throat 4. This becomes the second rotational position 1 detection signal 9. Similarly, the rotational position detection signal generation means, which is provided on the inner circumference of the rotary plate R1 and is composed of 5LiT2 for rotational position detection, a light emitting element LED2, and a light receiving element P2, outputs the signal. First rotational position detection (Li No. 11) of 1 pulse per rotation of C waveform-shaped halo tomamagnetic cutter 4. The first rotational position detection signal 11 is a reset timing setting circuit 12 which is a delay circuit.
A third rotational position detection signal 14 is obtained which is inputted into the rotational position detection signal 9 and delayed by a predetermined number of pulses of the rotational position detection signal 9 by the driver throat timing setting signal 13.

第3の回転位置検出信号14のパルスの立上りから次の
パルスの立上りまでの間に第2の回転位置検出信号9は
12×N1個のパルスを発生し、該パルスを言1数する
事によりロータマグネット4の回転角度を検出する事が
できる。
The second rotational position detection signal 9 generates 12×N1 pulses between the rising edge of the pulse of the third rotational position detection signal 14 and the rising edge of the next pulse. The rotation angle of the rotor magnet 4 can be detected.

本発明のトルク変動補正回路は、第3の回転位置検出信
号14及び第2の回転位置検出信号9を用いて回転位置
検出点からのロータマグネット4の回転角を検出する回
転角度検出用のカウンタ16、電子整流子モータ3のト
ルク変動を低減すべき成分をロータマグネット4の回転
角に対応して記憶した記憶手段16、電子整流子モータ
3の回転側脚を行なうモータ制御信号17を増幅あるい
は減衰させる回路であって記憶手段16から出力される
トルク変動補正信号S1によりその利得が制御される利
イ(I制御回路18から成る。
The torque fluctuation correction circuit of the present invention is a rotation angle detection counter that detects the rotation angle of the rotor magnet 4 from the rotation position detection point using the third rotation position detection signal 14 and the second rotation position detection signal 9. 16. Storage means 16 that stores components for reducing torque fluctuations of the electronic commutator motor 3 corresponding to the rotation angle of the rotor magnet 4; amplifying or The attenuation circuit is composed of a gain I control circuit 18 whose gain is controlled by the torque fluctuation correction signal S1 output from the storage means 16.

カウンタ15は、第3の回転位置検出信号14のパルス
波のヴ上りでリセットされ、第2の回転位置検出信号9
のパルス数をカウントすることにより、ロータマグネッ
ト4の回転角度を検出するように構成されている。
The counter 15 is reset when the pulse wave of the third rotational position detection signal 14 rises, and the counter 15 is reset when the pulse wave of the third rotational position detection signal 14 rises.
The rotation angle of the rotor magnet 4 is detected by counting the number of pulses.

記憶手段16は通常読み出し専用記憶装置(以下ROM
と称する)を用い、ロータマグネット4の回転角度に対
応したトルク変動を抑制すべきデータを記憶しており、
カウンタ16から出力される回転角検出信号S2に対応
するトルク変動補正信号S1を出力する。
The storage means 16 is usually a read-only storage device (hereinafter referred to as ROM).
) is used to store data that should suppress torque fluctuations corresponding to the rotation angle of the rotor magnet 4.
A torque fluctuation correction signal S1 corresponding to the rotation angle detection signal S2 output from the counter 16 is output.

第7図に不発1v抹こよるトルク変動低減の様rを示す
。第7図aは第6図に示したトルク波形の一部分で、第
7図すは第2の回転位置検出信号9を・示す。第7図C
は記憶手段16に記憶されていZ)トルク変動補正用の
データのパターンを示す。第7図dは第1の回転位1v
1検出信号11を示しており、回転板R1とロータマグ
ネット4の位置関係が正しく合っている場合を示す。第
7図eは第3の回転位置検出信号14を示す。第2の回
転位置検出信号9の1パルス分をクロックと称すると、
第3の回転位置検出信号14は、リセットタイミング設
定回路12によって2クロツク遅延され、このタイミン
グで第7図Cに示したトルク変動補正用のデータのパタ
ーンは第7図aに示シたトルク波形の逆のパターンとな
り、トルク変動の著しい補正効果が得られる。
Fig. 7 shows how the torque fluctuation is reduced by 1v of misfire. FIG. 7a shows a part of the torque waveform shown in FIG. 6, and FIG. 7a shows the second rotational position detection signal 9. Figure 7C
Z) is stored in the storage means 16 and indicates a pattern of data for torque fluctuation correction. Figure 7d shows the first rotational position 1v.
1 detection signal 11 is shown, indicating a case where the positional relationship between the rotating plate R1 and the rotor magnet 4 is correct. FIG. 7e shows the third rotational position detection signal 14. If one pulse of the second rotational position detection signal 9 is called a clock, then
The third rotational position detection signal 14 is delayed by two clocks by the reset timing setting circuit 12, and at this timing, the torque fluctuation correction data pattern shown in FIG. 7C becomes the torque waveform shown in FIG. 7a. The pattern is the opposite of the above, and a significant correction effect on torque fluctuations can be obtained.

なおここで、回転板R1とロータマグネット4の位置関
係が正しく合っている場合に、第3の回転位置検出信号
14を第1の回転位置検出信号11に対して2クロツク
遅延させるのは、後述する。Lうに、第1の回転位11
′1検出信号11の±2クロックのタイミングのずれを
補正できるようにするためである。
Note that the reason why the third rotational position detection signal 14 is delayed by two clocks with respect to the first rotational position detection signal 11 when the positional relationship between the rotary plate R1 and the rotor magnet 4 is correctly matched will be described later. do. L sea urchin, first rotation position 11
This is to enable correction of a timing deviation of ±2 clocks of the '1 detection signal 11.

第7図aに示したトルク波形において回転角度がθのと
きのトルクの値をTo(θ)で表わすとTo(の=に1
・B(の・ IM−1・・・・・・・・・・・・(1)
1M : モータ駆動電流 lニスチータコイル長とな
る。式(1)において回転角度θによって変化するもの
は第4図に示しだように磁束密度B(θ)である。これ
に対して回転角度θに対応したトルク変動補正データを
DC(のとすると となり、モータ制御信号17及び利得制御回路18によ
って、モータ駆動電流IMを回転角度θに対応した値I
M(のに変換すると I、(の=Dc(の・Ia となる。
In the torque waveform shown in Fig. 7a, the torque value when the rotation angle is θ is expressed as To(θ).
・B(の・ IM-1・・・・・・・・・・・・(1)
1M: Motor drive current l is the length of the coil. In equation (1), what changes depending on the rotation angle θ is the magnetic flux density B(θ), as shown in FIG. On the other hand, if the torque fluctuation correction data corresponding to the rotation angle θ is set to DC(), the motor drive current IM is changed to a value I corresponding to the rotation angle θ by the motor control signal 17 and the gain control circuit 18.
When converted to M(, it becomes I, ('s = Dc('s · Ia).

よって回転角度θにおける補正後トルクの値Tc(の 
け Tc(の−に1.B(の’ IM(の・l二K −K 
・■ ・4 ・・・・・・・・・・・・(4)2a となり、回転位置θに関係なく一定となりトルク変動を
低減することができる7、 通常トルク変動補正データを記憶する記憶手段16には
ROMが用いられるため、実際のトルク変動補正データ
は第7図Cに示すように離散データとなる。ROMに記
憶されているトルク変動補正データDRc(埒はROM
の0番地から(12×N1−1)番地に書き込まれてお
り、第3の回転位置検出信号14のパルスの立上りでカ
ウンタ15の計数値がOにリセットされ、ROMの0番
地のデータがトルク変動補正信号S1となり、以後ロー
タマグネット4が回転し回転速度検出信号9のパルス波
が入力される毎にカウンタ15の計数値が1ずつ増加し
、該計数値に対応するアドレスに書き込まれたROMの
内容がトルク変動補正信号S1として出力される。
Therefore, the corrected torque value Tc (of
keTc(no-ni1.B(no' IM(no・l2K -K
・■ ・4 ・・・・・・・・・・・・(4) 2a Therefore, it becomes constant regardless of the rotational position θ, and torque fluctuation can be reduced. 7. Storage means for storing normal torque fluctuation correction data Since a ROM is used in 16, the actual torque fluctuation correction data becomes discrete data as shown in FIG. 7C. Torque fluctuation correction data DRc stored in ROM
The count value of the counter 15 is reset to O at the rising edge of the pulse of the third rotational position detection signal 14, and the data at address 0 of the ROM is written as the torque. The fluctuation correction signal S1 is generated, and thereafter, each time the rotor magnet 4 rotates and the pulse wave of the rotation speed detection signal 9 is input, the count value of the counter 15 increases by 1, and the ROM written in the address corresponding to the count value The contents are output as the torque fluctuation correction signal S1.

ここでROMのアドレスに番地(Kは0≦に≦(12X
N1−1)である整数)に書き込まれているトルク変動
補正データDRc(6)は次の値である。
Here, the ROM address is the address (K is 0≦≦(12X
The torque fluctuation correction data DRc(6) written in the integer (N1-1) is the following value.

ところで以上説明したトルク変動補正は、回転板R1と
ロータマグネット4の位置関係が正しく合っている場合
についてであり、電子整流子モータ3を量産する場合回
転板R1とロータマグネット4の位置関係を正しく合わ
そうとすると回転板R1を回転軸7に取り令jける際の
調整が困難となるため、本実施例においては第1の回転
位置検出信号11が本来のタイミングに対して±2クロ
ックずれた場合でも、正しく位置が合っているノ易合と
同様のトルク変動補正効果を得る事が可能である。1ず
第8図に第1の回転位置検出信号11か本来のタイミン
グに対して2クロ、り進んだ場合を示す。第8図aはト
ルク波形の−f〜(5分で、ハ′58図すは第2の回転
位置検出信号9を示す。第8図dは第1の回転位置検出
信号11を示し、第7図dに示した第1の回転位置検出
信け11に対して2クロック進んでいる。、Lつでリセ
ットタイミング設定回路12を用いて4クロツク遅延す
ることにより、第8図dに示す」:つな第3の回転位置
検出信号14を得ることができ、よって第8図Cに示す
ように、第7図Cと同様著しいトルク変動補正効果の得
られるタイミングでトルク変動補正のデータパターンを
得ることができる。
By the way, the torque fluctuation correction explained above is for the case where the positional relationship between the rotating plate R1 and the rotor magnet 4 is correct, and when mass producing the electronic commutator motor 3, the positional relationship between the rotating plate R1 and the rotor magnet 4 must be correct. If you try to match it, it will be difficult to adjust the rotary plate R1 to the rotary shaft 7, so in this embodiment, the first rotational position detection signal 11 is shifted by ±2 clocks from the original timing. Even in this case, it is possible to obtain the same torque fluctuation correction effect as when the position is correct. First, FIG. 8 shows a case where the first rotational position detection signal 11 has advanced by two clocks with respect to the original timing. Figure 8a shows the torque waveform -f~(5 minutes), Figure 8a shows the second rotational position detection signal 9; Figure 8d shows the first rotational position detection signal 11; It is two clocks ahead of the first rotational position detection signal 11 shown in FIG. 7 (d). By delaying it by four clocks using the reset timing setting circuit 12 at L, the signal is shown in FIG. 8 (d). :The third rotational position detection signal 14 can be obtained, and therefore, as shown in FIG. 8C, the data pattern for torque fluctuation correction is generated at a timing when a significant torque fluctuation correction effect can be obtained, as in FIG. 7C. Obtainable.

次に第9図に第1の回転位置検出信号11が本来のタイ
ミングに対して2クロック遅れだ場合を示す。第9図a
はトルク波形の一部分で、第9図すは第2の回転位置検
出信号9を示す。第9図dは第1の回転位置検出信号1
1を示し、第7図dに示した第1の回転位置検出信号1
1に対して2クロック遅れている。よってリセットタイ
ミング設定回路12を用いて遅延−;をゼロとすること
により、第9図dに示すような第3の回転位置検出信号
14を得ることができ、よって第9図Cに示すように、
第7図Cと同様著しいトルク変動補正効果の得られるタ
イミングでトルク変動補正のデータパターンを得ること
ができる。
Next, FIG. 9 shows a case where the first rotational position detection signal 11 is delayed by two clocks with respect to the original timing. Figure 9a
is a part of the torque waveform, and FIG. 9 shows the second rotational position detection signal 9. FIG. 9d shows the first rotational position detection signal 1.
1 and the first rotational position detection signal 1 shown in FIG.
It is 2 clocks behind 1. Therefore, by setting the delay -; to zero using the reset timing setting circuit 12, it is possible to obtain the third rotational position detection signal 14 as shown in FIG. 9d, and therefore as shown in FIG. 9C. ,
Similar to FIG. 7C, the data pattern for torque fluctuation correction can be obtained at a timing when a significant torque fluctuation correction effect can be obtained.

第10図に本実施例のリセットタイミング設定回路12
の一例を示す。リセットタイミング設定信号13として
B1.B2の2信号が入力されB1がローレベルのとき
、遅延量はゼロであり、B1がハイレベルで82がロー
レベルテ、6 レバ、遅延量は2クロツクB1もB2も
・・イレベルならば、遅延量は4クロ・ンクとなり、リ
セットタイミング設定回路13によって遅延量を3通り
に切り換える事が可能であり、第1の回転位置検出41
7号11のタイミングずれに対して機械的な調整をしな
くても電気的にタイミングの調整を行なう事ができる。
FIG. 10 shows the reset timing setting circuit 12 of this embodiment.
An example is shown below. As the reset timing setting signal 13, B1. When two signals of B2 are input and B1 is low level, the delay amount is zero, B1 is high level and 82 is low level, 6 levers, delay amount is 2 clocks.If both B1 and B2 are low level, the delay amount is zero. is 4 clocks, and the delay amount can be switched in three ways by the reset timing setting circuit 13.
The timing can be electrically adjusted without mechanical adjustment for the timing deviation of No. 7 and 11.

なおここでリセットタイミング設定回路12の詳細な説
明は本発明と直接関係ないので省略する。
A detailed explanation of the reset timing setting circuit 12 will be omitted here since it is not directly related to the present invention.

また遅延II;の設定も自由It〈−、i j /:え
る/こめ、もつと細かな遅延量の設定、あるいシLもつ
と広い範囲の調整も可能である。
Furthermore, the delay II; can also be freely set.

また本発明ではモータのステータコイル通電切り換え制
御用の回転位置検出素子としてホール素子H1,H2を
用いた例を示したが、例えば回転板に更に5LiT1.
5LiT2とは異なる半径方向に5LiT3 (図示せ
ず)を設け、ホール素子H1゜H2同様の信号を取り出
す事も可能であり、これら回転情報信号をすべて光学式
に検出する光学式回転位置検出方式にも本発明が適用で
きることはいう丑でもない。
Further, in the present invention, an example has been shown in which Hall elements H1 and H2 are used as rotational position detection elements for controlling energization switching of the stator coil of the motor, but for example, 5LiT1.
It is also possible to install 5LiT3 (not shown) in a different radial direction from 5LiT2 and extract signals similar to those of Hall elements H1 and H2, and an optical rotational position detection method that optically detects all of these rotational information signals can be used. Needless to say, the present invention can also be applied.

また本発明の他の実施例としてホール素子H1゜H2か
ら出力されるステータコイルの通電切り換え信号を第1
の回転位置検出信号として用いてもよい。この場合、第
1の回転位置検出信号はロータマグイ・ノド4の回転角
30°477に出力され、ロータマグネット4の1回転
中に12パルスの信号となる。本実施例においてトルク
変動補正の説明および第1の回転位置検出信号のタイミ
ングずれの捕11:、の説明は前記第1の実施例で述べ
た通りであるので省略するが、本実施例ではROMの容
量は上記第1の実施例のROMの容量の1/12ですみ
、かっ5LiT2、発光素子LED2、受光素子P2か
ら成る回転位置検出信号発生手段が必要ないという効果
がある。
Further, as another embodiment of the present invention, the stator coil energization switching signal output from the Hall elements H1 and H2 is
It may also be used as a rotational position detection signal. In this case, the first rotational position detection signal is output at a rotation angle of 30°477 of the rotor magnet 4, and becomes a signal of 12 pulses during one rotation of the rotor magnet 4. In this embodiment, explanation of torque fluctuation correction and detection of timing deviation of the first rotational position detection signal will be omitted since they are the same as described in the first embodiment. The capacity is only 1/12 of the capacity of the ROM of the first embodiment, and there is an advantage that there is no need for the rotational position detection signal generating means consisting of the capacitor 5LiT2, the light emitting element LED2, and the light receiving element P2.

発明の効果 0)モータ、特に電子整流子モータを小型軽量化し、か
つ回転速度を低速化した場合の回転むらを低減し、安定
した回転性能を実現する事が可能である。
Effect of the invention 0) It is possible to reduce the size and weight of a motor, especially an electronic commutator motor, reduce uneven rotation when the rotation speed is lowered, and realize stable rotation performance.

(2) 回転位置検出信号の位置合わせの精度を機械的
に高める必要がなく、電気信号で高精度な回転位置検出
信号に補正ができ、よって簡rliにトルク変動補正が
行なえる。
(2) There is no need to mechanically improve the alignment accuracy of the rotational position detection signal, and the rotational position detection signal can be corrected to a highly accurate rotational position detection signal using an electrical signal, so that torque fluctuation correction can be easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図8は4コイル6極着磁の電子整流子モータのロー
タマグネットの317面図、bは同ステータコイル基板
の平面図、第2図は第1図に示し7た電子整流子モータ
の駆動回路の一例全示す電気回路図、第3図はモータの
コイルへの通電のタイミングを説明するだめの補助図、
第4図は各コイルへの通電の切換え時のコイルとロータ
マグネットの位置を示す図、第5図d、トルク変動の様
子を示す図、第6図は本発明の一実施例のプロ・ツク図
、第7図ツ第8図、第9図の、同実施例を説明するだd
)の補助図、第10図は同実施例のリセ・ノドタイミン
グ設定回路の回路図である。 1・・・・ ロータマグネット、2・・・−・ステータ
コイル基板、3・・・・・電子整流子モータ、4・・・
・・・ロータマグネット、5・・・・・・ステータコイ
ル基板、6・・・・・・モータ駆動回路、7・・・・回
転軸、8,10・・・・・波形整形回路、12・・・・
・・リセットタイミング設定回路、15・・・・・・カ
ウンタ、16・・・・・・記憶手段、18・・・・・・
利得制御回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第3
図 第4図 第5図 第6図 リセ・ントクイミン7−杉υンイ急フ/3纂7図 第8図 第9図
Fig. 18 is a 317-plane view of the rotor magnet of a 4-coil, 6-pole magnetized electronic commutator motor, b is a plan view of the same stator coil board, and Fig. 2 is a 317-plane view of the rotor magnet of the electronic commutator motor shown in Fig. 1. An electric circuit diagram showing an example of the drive circuit, and Figure 3 is an auxiliary diagram explaining the timing of energizing the motor coil.
FIG. 4 is a diagram showing the positions of the coils and rotor magnets when switching the energization to each coil, FIG. The same embodiments as shown in Fig. 7 and Fig. 8 and Fig. 9 will be explained below.
), and FIG. 10 is a circuit diagram of the recess/node timing setting circuit of the same embodiment. 1...Rotor magnet, 2...Stator coil board, 3...Electronic commutator motor, 4...
... Rotor magnet, 5 ... Stator coil board, 6 ... Motor drive circuit, 7 ... Rotating shaft, 8, 10 ... Waveform shaping circuit, 12. ...
...Reset timing setting circuit, 15...Counter, 16...Storage means, 18...
Gain control circuit. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 3
Fig.4 Fig.5 Fig.6

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)回転体の1回転中にN個(Nは正の整数)の第1
の回転位置検出信号を発生ずる手段と、前記第1の回転
位置検出信号を遅延させる遅延回路と、前記回転体の1
回転中にM個(MはM)NなるiEの整数)の第2の回
転位bl/、l検出信号を発生ずる手段と、前記遅延回
路の出力である第3の回転位置検出信号及び前記第2の
回転位置検出信号より、前記回転体の回転角を検出し、
回転角検出信号を発生する回転角検出手段と、前記回転
体の発生ずるトルク変動を低減ずべきトルク変動補正デ
ータを記憶した記憶手段と、1)11記回転体の回転制
御4行なう制御信号を増幅もしくは減衰させる回路であ
って前記記憶手段から前記回転角検出信号に対応して出
力されたトルク変動補正信号によりその利得が制御され
る利得制御手段を有し、かつ前記遅延回路は、遅延量設
定信号によシ遅延量を複数に設定できる事を特徴とする
回転体の回転制御装置。
(1) During one rotation of the rotating body, N (N is a positive integer) first
means for generating a rotational position detection signal of the rotating body; a delay circuit that delays the first rotational position detection signal;
means for generating M (M is an integer of M)N iE second rotational position detection signals during rotation; a third rotational position detection signal which is an output of the delay circuit; detecting the rotation angle of the rotating body from a second rotational position detection signal;
a rotation angle detection means for generating a rotation angle detection signal; a storage means for storing torque fluctuation correction data for reducing torque fluctuations generated by the rotating body; The delay circuit has gain control means that is an amplification or attenuation circuit and whose gain is controlled by a torque fluctuation correction signal outputted from the storage means in response to the rotation angle detection signal, and the delay circuit A rotation control device for a rotating body, characterized in that a plurality of delay amounts can be set according to a setting signal.
(2) %許請求の範囲第1項記載の回転体の回転制御
装置において、第1の回転位置検出信号は前記回転体を
駆動制御するだめの回転位置検出信号を用いる事を特徴
とする回転体の回転制御装置。
(2) In the rotation control device for a rotating body according to claim 1, the first rotational position detection signal is a rotational position detection signal for driving and controlling the rotating body. Body rotation control device.
JP58225913A 1983-03-09 1983-11-30 Rotation controller of rotor Pending JPS60121986A (en)

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US06/587,252 US4525657A (en) 1983-03-09 1984-03-07 Torque ripple compensation circuit for a brushless D.C. motor
DE8484102509T DE3464680D1 (en) 1983-03-09 1984-03-08 Rotation control apparatus for an electronic commutator motor
EP84102509A EP0121144B1 (en) 1983-03-09 1984-03-08 Rotation control apparatus for an electronic commutator motor

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62253223A (en) * 1986-04-25 1987-11-05 Toshiba Corp Counter

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5424711A (en) * 1977-07-27 1979-02-24 Kakuji Suzuki Ridge cover

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