JPS60229691A - 直流モ−タ駆動回路 - Google Patents
直流モ−タ駆動回路Info
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- JPS60229691A JPS60229691A JP59086982A JP8698284A JPS60229691A JP S60229691 A JPS60229691 A JP S60229691A JP 59086982 A JP59086982 A JP 59086982A JP 8698284 A JP8698284 A JP 8698284A JP S60229691 A JPS60229691 A JP S60229691A
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- Japan
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- speed
- circuit
- rotor
- stator coil
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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
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/06—Arrangements for speed regulation of a single motor wherein the motor speed is measured and compared with a given physical value so as to adjust the motor speed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［技術分野］
本発明は直流モータ駆動回路、特に回転速度あるいｔよ
回転数の変動を極めて精密に制御可能な精密型直流モー
タに適する駆動回路に関づるものて゛ある。
回転数の変動を極めて精密に制御可能な精密型直流モー
タに適する駆動回路に関づるものて゛ある。
［従来技術］
勺−水制御される直流モータは広範囲の速度ｉ制御を可
能とし、またロータが滑らかな連続運転を行うことから
種々の制御機器に用いられており、例えばオーディオ・
ビデオ装四の駆動モータとして、あるいは７０ツピデイ
スクドライブ等のディスク駆動モータとして利用されて
いる。
能とし、またロータが滑らかな連続運転を行うことから
種々の制御機器に用いられており、例えばオーディオ・
ビデオ装四の駆動モータとして、あるいは７０ツピデイ
スクドライブ等のディスク駆動モータとして利用されて
いる。
この種の直流モータにおいては、ロータ回転が速度検出
手段によって検出され、この検出信号に応じてステータ
コイルへの供給電圧を調整することにより所望のり一ボ
制御が達成され、前３ｄロータ回転速度検出手段として
は一般に基体側に固定されたＦＧコイルを用い、ロータ
側の永久磁石の回転によりＦＧコイルに誘起した電圧を
検出して回転速度信号としている。
手段によって検出され、この検出信号に応じてステータ
コイルへの供給電圧を調整することにより所望のり一ボ
制御が達成され、前３ｄロータ回転速度検出手段として
は一般に基体側に固定されたＦＧコイルを用い、ロータ
側の永久磁石の回転によりＦＧコイルに誘起した電圧を
検出して回転速度信号としている。
そして、前記検出信号は速度制御回路において所望のス
テータコイル駆動制御信号に変換され、駆動トランジス
タを介してステータ」イルに駆動信号が供給される。
テータコイル駆動制御信号に変換され、駆動トランジス
タを介してステータ」イルに駆動信号が供給される。
この種の直流モータにおいては、速度制御応答特性が極
めて重要であり、特に近年のごとき回転速度あるいは回
転数の変動が著しく厳密なオーディオあるいはビデオ装
置もしくは７０ツピデイスクドライブ用の制御モータと
してはその勺−ボ特性を従来に比して著しく＾精度化し
な（）ればならず、これによって、良好なワウ・フラッ
タ特性を得ることができる。
めて重要であり、特に近年のごとき回転速度あるいは回
転数の変動が著しく厳密なオーディオあるいはビデオ装
置もしくは７０ツピデイスクドライブ用の制御モータと
してはその勺−ボ特性を従来に比して著しく＾精度化し
な（）ればならず、これによって、良好なワウ・フラッ
タ特性を得ることができる。
前記サーボ特性を改善するためには、速度１．ＩＩ御回
路のゲインを増加させることが好適であるが、一方にお
いて、このようなゲイン向上は回転速度検出手段に内包
されるＦＧリップル分を増加させる結果となり、かえっ
て必要なワウ・フラッタ検出信号が速度検出信号のＦＧ
リップルに埋没してしまい、実際上良好な追従制御を不
可能とする欠点があった。
路のゲインを増加させることが好適であるが、一方にお
いて、このようなゲイン向上は回転速度検出手段に内包
されるＦＧリップル分を増加させる結果となり、かえっ
て必要なワウ・フラッタ検出信号が速度検出信号のＦＧ
リップルに埋没してしまい、実際上良好な追従制御を不
可能とする欠点があった。
従って、従来装置においては、前述したＦＧリップルを
抑制するために速度制御回路のゲインを比較的低い値に
抑制せざるを１！？ｆ、この結末、全体のり一ボ系の応
答特性が低−トシてシまい、ｔ１流モータの回転に無視
できないワウ・フラッタが残存してしまうという欠点が
あった。
抑制するために速度制御回路のゲインを比較的低い値に
抑制せざるを１！？ｆ、この結末、全体のり一ボ系の応
答特性が低−トシてシまい、ｔ１流モータの回転に無視
できないワウ・フラッタが残存してしまうという欠点が
あった。
［発明の目的］
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものＣあり、そ
の目的は、高い応答性でかつ高精度の速度制御を可能な
改良された直流モータ駆動回路を提供することにある。
の目的は、高い応答性でかつ高精度の速度制御を可能な
改良された直流モータ駆動回路を提供することにある。
［発明の構成］
上記目的を達成するために、本発明は、速度ｔ、ＩＩ御
回路の出力を平滑回路を通して駆動トランジスタに供給
し、これによって、速度Ｉす御回路内で増幅されるＦＧ
リップル分を平滑検波して実際のロータの変動分のみを
取出してステータコイルにフィードバックすることによ
り、従来速度制御回路でのリップル分に埋没していた【
］−タのワウ・フラッタ成分を確実に取出し、これに基
づいてロータの回転速度を１．！Ｉ ｔｉｊすることに
より、高精度の速度制御を可能としたことを特徴どする
。
回路の出力を平滑回路を通して駆動トランジスタに供給
し、これによって、速度Ｉす御回路内で増幅されるＦＧ
リップル分を平滑検波して実際のロータの変動分のみを
取出してステータコイルにフィードバックすることによ
り、従来速度制御回路でのリップル分に埋没していた【
］−タのワウ・フラッタ成分を確実に取出し、これに基
づいてロータの回転速度を１．！Ｉ ｔｉｊすることに
より、高精度の速度制御を可能としたことを特徴どする
。
［実施例の説明］
以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。
第１図には本発明に係る直流モータ駆動回路の要部回路
が示されており、図示していない基体に回転自在に軸支
されたロータ１０は多極永久磁石からなり、該ロータ１
０の近傍にはステータコイル１２が近接配置されており
、図におけるステータコイル１２は１極分のみが示され
ているが、実際には３極その他多極ステータコイルとし
て設置プられている。
が示されており、図示していない基体に回転自在に軸支
されたロータ１０は多極永久磁石からなり、該ロータ１
０の近傍にはステータコイル１２が近接配置されており
、図におけるステータコイル１２は１極分のみが示され
ているが、実際には３極その他多極ステータコイルとし
て設置プられている。
そして、前記ステータコイル１２には駆動トランジスタ
１４から駆動電流が供給され、この駆動電流をｉ１節づ
ることにより、ロータ１０に与えられる電磁駆動力が変
化し、ロータ１０の負部変動に拘らず常に安定した一定
回転を得ることが可能となる。
１４から駆動電流が供給され、この駆動電流をｉ１節づ
ることにより、ロータ１０に与えられる電磁駆動力が変
化し、ロータ１０の負部変動に拘らず常に安定した一定
回転を得ることが可能となる。
本実施例に係る直流モータ駆動回路はＦ Ｇ ｌイ１し
を含む直流勺−ボ系を有し、このＦＧＬＩイル１５は、
周知のように、前記永久磁石型ロータ１０と近接した位
置で基体側に固定されており、ロータ１０の永久磁石と
の電磁作用によってＦＧＪイル１６に誘起された電圧を
用いてロータ１０の回転速度の検出が行われる。
を含む直流勺−ボ系を有し、このＦＧＬＩイル１５は、
周知のように、前記永久磁石型ロータ１０と近接した位
置で基体側に固定されており、ロータ１０の永久磁石と
の電磁作用によってＦＧＪイル１６に誘起された電圧を
用いてロータ１０の回転速度の検出が行われる。
第３図には、本発明に好適なロータ１０、ＦＧコイル１
６及びステータ」イル１２の重ね合わせ配置が示されて
おり、図示した実施例では、ロータ１０は４個の極対か
らなる永久磁石型ロータからなり、例えばフ０ツビディ
スクドライブ用のスピンドルモータとして用いられると
き、前記ロータ１０に７０ツビデイスクのメディアを載
置ツるためのクランプ機構が固定される。
６及びステータ」イル１２の重ね合わせ配置が示されて
おり、図示した実施例では、ロータ１０は４個の極対か
らなる永久磁石型ロータからなり、例えばフ０ツビディ
スクドライブ用のスピンドルモータとして用いられると
き、前記ロータ１０に７０ツビデイスクのメディアを載
置ツるためのクランプ機構が固定される。
前２０−タ１０の下側には１Ｇコイル１６及びステータ
コイル１２が図示のごとく積層して基体に固定されてお
り、図示した実施例において、各ＦＧコイル１６及びス
テータコイル１２はそれぞれプリント基板に固定配置さ
れている。また、前記スｊ−タ」イル基板には複数のホ
ール系子Ｈが固定されており、該ホール素子１−１から
検出された位相信号によってステータコイル１２への供
給タイミングが切換えられる。
コイル１２が図示のごとく積層して基体に固定されてお
り、図示した実施例において、各ＦＧコイル１６及びス
テータコイル１２はそれぞれプリント基板に固定配置さ
れている。また、前記スｊ−タ」イル基板には複数のホ
ール系子Ｈが固定されており、該ホール素子１−１から
検出された位相信号によってステータコイル１２への供
給タイミングが切換えられる。
前記ＦＧコイル１６から検出されるＦＧ速度信号及びボ
ール素子］」から検出される位相信号は共に回路ブロッ
クＣＢに入力され、回路ブロックＣ日内で所定の１３号
処理が行われた後、その出力であるステータコイル駆動
信号が各ステータコイル１２へ供給され、ロータ１０、
を所望の定速回転で駆動することができる。
ール素子］」から検出される位相信号は共に回路ブロッ
クＣＢに入力され、回路ブロックＣ日内で所定の１３号
処理が行われた後、その出力であるステータコイル駆動
信号が各ステータコイル１２へ供給され、ロータ１０、
を所望の定速回転で駆動することができる。
ららろん、本発明において、ロータ回転速度検出手段は
図示したＦＧＬＩイル１６以外の他の手段を用いても可
能である。
図示したＦＧＬＩイル１６以外の他の手段を用いても可
能である。
前述したＦＧ］イル１６の出力は増幅器１８により所定
電圧まで増幅されて、第２図へで示されるごときロータ
１０の回転数変動に対応した信号を出ノ〕する。
電圧まで増幅されて、第２図へで示されるごときロータ
１０の回転数変動に対応した信号を出ノ〕する。
そして、この０−タ回転速度検出信号Ａはリミッタ２０
によって所定の基１電圧Ｖ。で切取られ、第２図Ｂで示
される信号を出力する。
によって所定の基１電圧Ｖ。で切取られ、第２図Ｂで示
される信号を出力する。
実施例において、前記リミッタ出ツノＢ１．ｉ微分回路
２２において第２図Ｃのごどく微分され、この微分出力
Ｃｈ＜速度制御回路２４に出力される。
２２において第２図Ｃのごどく微分され、この微分出力
Ｃｈ＜速度制御回路２４に出力される。
実施例におｔノる速度らり御回路は基本的に周波数／電
圧変換器からなり、前述した微分出力Ｃは３１細には図
示していないが零クロス回路等によって第２図りで示さ
れるごときパルス信号に変換され、このパルス周波数が
第２図へのロータ回転速度検出信号に含まれる０−夕の
回転数変動（ワウ・フラッタ）と対応することになる。
圧変換器からなり、前述した微分出力Ｃは３１細には図
示していないが零クロス回路等によって第２図りで示さ
れるごときパルス信号に変換され、このパルス周波数が
第２図へのロータ回転速度検出信号に含まれる０−夕の
回転数変動（ワウ・フラッタ）と対応することになる。
そして、速度６１３９１１回路２４は周波数／電圧変換
を行うためにワンショット回路２６と積分回路２８とを
含み、ワンショット回路２６からは前記第２図りで示さ
れるパルスにてトリガされる一定パルス幅の信号を順次
出力しく第２図Ｆ）、また積分回路２６はこの一定パル
ス幅Ｅを所定の定数に基づいて積分し、第２図Ｆぐ示さ
れる速度制御回路を得る。
を行うためにワンショット回路２６と積分回路２８とを
含み、ワンショット回路２６からは前記第２図りで示さ
れるパルスにてトリガされる一定パルス幅の信号を順次
出力しく第２図Ｆ）、また積分回路２６はこの一定パル
ス幅Ｅを所定の定数に基づいて積分し、第２図Ｆぐ示さ
れる速度制御回路を得る。
前記ワンショット回路２６のパルス幅Ｇａ例えば可変」
ンデンサ３０の容量値を変化づることにＪ、す１りられ
、ｆｆ１２図［のパルス幅Ｗが任息に選択可能である。
ンデンサ３０の容量値を変化づることにＪ、す１りられ
、ｆｆ１２図［のパルス幅Ｗが任息に選択可能である。
なお、実施例においてはパルス幅の変更は可変コンデン
４ｊ３０により行われているが、その他、可変抵抗の抵
抗値を変えることにより行い得る。
４ｊ３０により行われているが、その他、可変抵抗の抵
抗値を変えることにより行い得る。
また、速度制御回路２６のゲインは積分回路２８の積分
定数により定まり、例えば積分回路２８に接続されてい
る可変コンデンサ３２の容量値を変えることによってそ
の積分定数が変化し、第２図Ｆの積分角度θを大きくす
ることによってそのゲインを増加させ、これによって第
２図△で示されるロータ回転速度検出信号に含まれる〇
−夕の変動を敏感に俄出すことができ、極めて応答性の
良い速度制御］１言号「を出力可能である。
定数により定まり、例えば積分回路２８に接続されてい
る可変コンデンサ３２の容量値を変えることによってそ
の積分定数が変化し、第２図Ｆの積分角度θを大きくす
ることによってそのゲインを増加させ、これによって第
２図△で示されるロータ回転速度検出信号に含まれる〇
−夕の変動を敏感に俄出すことができ、極めて応答性の
良い速度制御］１言号「を出力可能である。
しかしながら、一方において、このような速度制御回路
２４のゲイン増加はその出力Ｆ内におけるＦＧリップル
分を増加させ、このＦＧリップル分は第２図Ｆにおいて
Ｒで示され、前記ゲイン増加すなわち積分角度θの増大
によってＦＧリップルＲが著しく大きくなり、ロータ回
転速度検出信号に含まれるワウ・ツーラック成分がこの
「ＧリップルＲ内に理没してしまい良好な１−制御作用
ができないという問題があった。
２４のゲイン増加はその出力Ｆ内におけるＦＧリップル
分を増加させ、このＦＧリップル分は第２図Ｆにおいて
Ｒで示され、前記ゲイン増加すなわち積分角度θの増大
によってＦＧリップルＲが著しく大きくなり、ロータ回
転速度検出信号に含まれるワウ・ツーラック成分がこの
「ＧリップルＲ内に理没してしまい良好な１−制御作用
ができないという問題があった。
本発明は、このようなＦＧリップルＲ４除ムづるため、
前記速度制御回路２４の出力［（ま平滑回路３４に供給
され、そのＦＧリップル分Ｒが確実に除去されることを
特徴どする。
前記速度制御回路２４の出力［（ま平滑回路３４に供給
され、そのＦＧリップル分Ｒが確実に除去されることを
特徴どする。
すなわち、この平滑回路３４は抵抗とコンデンサとの組
合わせ回路からなり、前記速度制御信号Ｆを平滑検波し
、第２図Ｇで示されるごとき平滑信号を駆動トランジス
タ１４の入力端に供給する。
合わせ回路からなり、前記速度制御信号Ｆを平滑検波し
、第２図Ｇで示されるごとき平滑信号を駆動トランジス
タ１４の入力端に供給する。
従って、駆動トランジスタ１４の入力にはＦＧリップル
Ｒのないロータ１０の回転数変動に忠実に追従するワウ
・フラッタ成分のみが供給され、これよって、極めて＾
精度の回転数制御が可能となる。
Ｒのないロータ１０の回転数変動に忠実に追従するワウ
・フラッタ成分のみが供給され、これよって、極めて＾
精度の回転数制御が可能となる。
そして、前述したように、本発明によれば、速度制御回
路２４のゲインを十分に大きく増加さけることができる
ので速度制御の応答性も極めて改善されることが理解さ
れる。
路２４のゲインを十分に大きく増加さけることができる
ので速度制御の応答性も極めて改善されることが理解さ
れる。
［発明の効果１
以上説明したように、；Ａ発明によれば、速度制御出力
を平滑化した後にステータ」イルへ供給するのＣ１速度
ａＩす御回路内で生じるＦＧリップル分を確実に除去し
、この結果、１ノーボ制御系のループゲインを十分に増
加さゼて応答性の良いかつ＾精度の回転数制御可能な直
流モータ用駆動回路を提供覆ることができる。
を平滑化した後にステータ」イルへ供給するのＣ１速度
ａＩす御回路内で生じるＦＧリップル分を確実に除去し
、この結果、１ノーボ制御系のループゲインを十分に増
加さゼて応答性の良いかつ＾精度の回転数制御可能な直
流モータ用駆動回路を提供覆ることができる。
第１図は本発明に係る直流モータ駆動回路の好適な実施
例を示づ回路図、 第２図は第１図の各部波形図、 第３図は第１図に示した実施例のロータ、ＦＧコイル及
びステータコイルの積層配置を示す説明図である。 １０ ・・・ ロータ １２ ・・・ ステータコイル １４ ・・・ 駆動トランジスタ １６ ・・・ ＦＧコイル １８ ・・・ 増幅器 ２０ ・・・ リミッタ ２２ ・・・ 微分回路 ２４ ・・・ 速度制御回路 ３４ ・・・ 平滑回路。 出願人 シチズン時甜株式会社 第２図 第３図
例を示づ回路図、 第２図は第１図の各部波形図、 第３図は第１図に示した実施例のロータ、ＦＧコイル及
びステータコイルの積層配置を示す説明図である。 １０ ・・・ ロータ １２ ・・・ ステータコイル １４ ・・・ 駆動トランジスタ １６ ・・・ ＦＧコイル １８ ・・・ 増幅器 ２０ ・・・ リミッタ ２２ ・・・ 微分回路 ２４ ・・・ 速度制御回路 ３４ ・・・ 平滑回路。 出願人 シチズン時甜株式会社 第２図 第３図
Claims (1)
- （１）ロータ回転速度検出手段と、前記検出された速度
に応じてステータコイルへの供給電圧を調整してロータ
の速度制御を行う速度制御回路とを含み、ロータを定速
回転制御することのできる直流モータ駆動回路において
、前記速度制御回路は積分器を有づ゛る周波数／電圧変
換器を含み、速度制御回路とステータコイルとの間に平
滑回路を設け、速度制御出力を平滑検波した後にステー
タコイルの駆動トランジスタに駆動制御信号を供給づる
ことにより、前記速度制御回路のゲインを増加させ速度
変動に対する応答性及び精度を向上さゼたことを特徴と
する直流モータ駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59086982A JPS60229691A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 直流モ−タ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59086982A JPS60229691A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 直流モ−タ駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60229691A true JPS60229691A (ja) | 1985-11-15 |
Family
ID=13902069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59086982A Pending JPS60229691A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 直流モ−タ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60229691A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62198896U (ja) * | 1986-06-04 | 1987-12-17 | ||
| EP0388139A2 (en) * | 1989-03-14 | 1990-09-19 | Canon Denshi Kabushiki Kaisha | Speed controller and instrument having the same |
| JPH04351488A (ja) * | 1990-12-26 | 1992-12-07 | Satori Denki Kk | 直流モータの速度制御回路 |
-
1984
- 1984-04-27 JP JP59086982A patent/JPS60229691A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62198896U (ja) * | 1986-06-04 | 1987-12-17 | ||
| JPH0729753Y2 (ja) * | 1986-06-04 | 1995-07-05 | 株式会社明電舎 | 電動機の速度制御装置 |
| EP0388139A2 (en) * | 1989-03-14 | 1990-09-19 | Canon Denshi Kabushiki Kaisha | Speed controller and instrument having the same |
| US5072162A (en) * | 1989-03-14 | 1991-12-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Speed controller and instrument having the same |
| US5590236A (en) * | 1989-03-14 | 1996-12-31 | Canon Denshi Kabushiki Kaisha | Speed controller or an instrument having a speed controller including detection means for linearly detecting the amount of rotation less than one full rotation of a rotating member |
| JPH04351488A (ja) * | 1990-12-26 | 1992-12-07 | Satori Denki Kk | 直流モータの速度制御回路 |
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