JPS604679B2 - パルスモ−タの回転監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、過負荷によるパルスモータの回転のスリップ
や、パルスモータのトルク低下による回転停止などの回
転異常の検出、およびロータの回転方向を切換え可能な
パルスモータの回転監視装置に関する。

従来、パルスモータの回転検出には、磁気変化により検
出する方法や機械的振動を増中して検出する方法、およ
び光学的にロータの回転を検出する方法がある。

しかし、これらの方法は、間接的にモータの回転を側定
するため、外部の電気機器や側定環境の振動および外部
の照明など外乱の影響を受けやすかった。本発明はこの
ような欠点を除去し、パルスモータの駆動電流を直接側
定するようにしたものである。

以下図面により本発明を説明する。第６図は、時計用パ
ルスモータの回転異常を解析した結果、パルスモータの
駆動電流波形が、イに示すような場合は正常、口に示す
波形が観側される場合はローターが全く回転せず、コイ
ルのィンダクタンスにより前縁がなまったり、ハに示す
波形が観側された場合は、過負荷状態にあり、コイルに
誘起する逆起電力により電流波形の前緑にヒズミを生ず
ることが知られている。

本発明は、前述の電流波形に着目して、駆動パルス幅の
任意の等時間隔に分割するタイミングで電流値をサンプ
ルし、各サンプル値を順次比較して、この比較結果をサ
ンプル周期でシフトレジスタに記憶しておくことを特徴
とする。

第１図は本発明の一つの実施例のブロック図で、１はパ
ルスモータ、２は駆動装置、３はパルスモータに直列接
続した電流検出用抵抗器でモータの駆動電流を電圧に変
換する。

４は差動増幅器で、抵抗器３の両端に接続されている。

５は差動増幅器４の出力電圧を遅延させる遅延装置で、
６は上記差動増幅器４および遅延装置５の出力電圧の大
小を比較する比較器、７は比較器６の出力波形を記憶す
るシフトレジスタ、８はシフトレジスタ７の出力端子に
接続されパルスモータが正常に回転した場合の駆動電流
波形と一致するか否かの判定器で、９はシフトレジス夕
７にシフトパルスを供給するパルス発生装置である。パ
ルスモーターに駆動電流が流れると、電流値に相当する
電位が差動増幅器４の出力端子に生じ、遅延装置５およ
び比較器６の入力端子に加えられる。

上記遅延装置５はたとえぱある時定数をもった積分器や
、パルスメモリ、磁歪遅延線などのアナログメモリで実
現できる。比較器６は差動増幅器４の出力電圧と遅延装
置５の出力電圧とを比較することにより、差動増幅器４
の出力電圧の時間的変化を検出する。このようにして、
パルスモータの電流波形は、単純な大小比較出力の時間
変化に変換させる。この波形信号は比較器６の順次出力
であるから、単なる単位時間内の増減を表わす信号であ
るが、遅延装置５を用いて単位時間を適宜設定すること
により、所望の波形信号積度を得ることができる。シフ
トレジスタ７は上記比較器６の出力端子に接続され、パ
ルスモータ１の駆動波形の時間変化を記憶しており、判
定器８は正常回転時の駆動波形の時間変化との一致を判
定するものである。なお上記比較器８をメモリーやアキ
ュムレータで構成することにより、判定パターンをプロ
グラムできることはもちろんのことある。第２図は本発
明の一実施例のブロック図で、差動増幅器２の出力電圧
を、Ａ／Ｄ変換器１５の入力端子に接続することによっ
て駆動電流波形をディジタル値で表現することにより、
パルスモータ駆動電流波形を単純な数値演算におきかえ
て電子計算機による判定ができる。

１０はＡ／Ｄ変換器１５の出力を保持するレジスタで、
実施例１における遅延装置５に相当する。

６はＡ／Ｄ変換器１５およびレジスタ１０の２つの出力
を比較する比較回路で、７は上記の比較器６の出力端子
に接続されたシフトレジスタ、８は判定装置で、１９は
上記のシフトレジスタ７にシフトパルスを供給し上記の
Ａ／Ｄ変換器１５の出力データを上記のレジスター０‘
こ転送するクロックパルスを供給するタイミング制御回
路である。

他の記号は第１の実施例と同じものを示している。第３
図の実施例では第２のバッファレジスタ２０を付加して
、比較器６の作動タイミングを容易とし、上記の比較器
６には第１のレジスタ１０と第２のバッファレジスタ２
０の出力データが接続されている。

このようにして、Ａ／Ｄ変換器１５の出力データを上記
のレジスター０と上記しジスタ２０にバッファリングす
ることにより、第２図の実施例に比較して、安定な動作
を実現できる。なお６〜１０および１９，２０のいずれ
かの組合わせ又は全ての回路を、電子計算機のレジスタ
やァキュムレータ又はメモリに置換できることは自明で
ある。またレジスタ１０はサンプルアンドホールド回路
でも置換できる。第３図における他の記号は、第１図の
実施例と同じものを示している。第４図では、第２図、
第５図の１５Ａ／Ｄ変換器に相当する部分を、Ｖ／Ｆ変
換器２５で置換することによりパルスモータ駆動電流を
瞬時値ではなく累積値により測定したことを特徴とする
。

累積値を測定することにより、電気的雑音など外乱の影
響を少なくしてある。本実施例では、差動増幅器４の出
力電圧を、Ｖ／Ｆ変換器２５によりパルス数に変換し、
カゥンタ１１の入力端子に接続して計数する。

単位時間内の計流値は、電流値の累積に比例する。上記
のカウンタ１１の出力データはタイミング制御回路１９
が供給するタイミングパルスによりレジスター２に転送
され、比較器６により上記カウンタ１１と上記しジス夕
１２との大小を比較する。比較器６の出力はシフトレジ
スタ７に接続されている。８は判定器であり、前記実施
例と同様、ＲＯＭ又はゲート等で構成できる。

第５図は、第４図の実施例に第２のバッファレジスタ２
０を付加し、第３図が第２図に対して、動作タイミング
条件の緩和をはかっているごとく、シフトレジスタ７へ
のシフトタイミング発生を容易ならしている。

第６図は、パルスモータ駆動電流波形の一例を示す。

イは正常時、口およびハは回転異常時の例を示す。前述
のごとく、本発明では、パルスモ−夕の駆動電流波形の
時間的変化を直列測定することにより、機械的振動や外
磁界や照明など、測定環境条件に左右されることなく正
確に監視することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図〜第
５図はそれぞれ本発明の例の実施例のブロック図を示し
、第６図はパルスモータ駆動電流波形の一例を示す。 １・・・・・・パルスモータ、２・・・・・・駆動装置
、３・・・・・・抵抗器、４・・・・・・差動増幅器、
５・・・・・・遅延装置、６…・・・比較器、７・・・
・・・シフトレジスタ、８・・・・・・判定器、９・・
・・・・パルス発生装直、１０・・・…レジスタ、１５
・・・・・・Ａ／Ｄ変換器、１９・・・・・・タイミン
グ制御回路、２０……バッファレジスタ、２５・・・・
・・Ｖ／Ｆ変換器、１１・・・・・・カウンタ、１２・
・・・・・レジスタ。 矛ノ図 汁２図 矛３図 オク図 ネタ図 オ６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ パルスモータに直列接続された抵抗器および該抵抗
   器の両端に接続された差動増巾器からなり、前記パルス
   モータの駆動電流を電圧に変換する電流電圧変換器と、
   この電流電圧変換器の出力信号を遅らせる遅延装置と、
   前記電流電圧変換器の出力信号と遅延装置の出力信号と
   の大小を比較する比較器と、この比較器の出力波形を記
   憶するシフトレジスタと、このシフトレジスタから順次
   出力される波形信号を予め記憶された正常回転駆動波形
   の時間変化と比較する判定器とを具備し、任意時間ごと
   にパルスモータの駆動電流をサンプリングして記憶し、
   この最新サンプリング値とその前のサンプリング値との
   大小を比較し、比較結果をシフトレジスタ記憶して正常
   回転時の波形パターンを比較し、前記判定器により判定
   する構成としたことを特徴とするパルスモータの回転監
   視装置。