JPS61251490A - 超音波モータの駆動回路 - Google Patents
超音波モータの駆動回路Info
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- JPS61251490A JPS61251490A JP60090682A JP9068285A JPS61251490A JP S61251490 A JPS61251490 A JP S61251490A JP 60090682 A JP60090682 A JP 60090682A JP 9068285 A JP9068285 A JP 9068285A JP S61251490 A JPS61251490 A JP S61251490A
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/14—Drive circuits; Control arrangements or methods
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/16—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using travelling waves, i.e. Rayleigh surface waves
- H02N2/163—Motors with ring stator
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (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】
（発明の技術分野）
本発明は表面波モーターの駆動回路に関する。
（発明の背景）
表面波モーターを高効率で駆動させるためには、その入
力の周波数を最適値もしくはその極近傍値に設定しなけ
れば成らない。ところが、その最適値は温度等の環境条
件の変動や経時変化、もしくは表面波モーターのステー
タ・ロータ間の加圧力の変動等に影響を受けて変化する
為に常時その最適値を検知し、その最適値に入力周波数
を制御する必要がある。
力の周波数を最適値もしくはその極近傍値に設定しなけ
れば成らない。ところが、その最適値は温度等の環境条
件の変動や経時変化、もしくは表面波モーターのステー
タ・ロータ間の加圧力の変動等に影響を受けて変化する
為に常時その最適値を検知し、その最適値に入力周波数
を制御する必要がある。
この様な状況に鑑みて、その最適値を検知する方法を本
出願人は特開昭５９−２０４４７７に開示した。この方
法は圧電体の入力電圧の印加されていない部分から励振
によって生ずる電圧（以後、モニター電圧と呼ぶ）が、
表面波モーターの最大出力時に最大になるということを
利用したものである。
出願人は特開昭５９−２０４４７７に開示した。この方
法は圧電体の入力電圧の印加されていない部分から励振
によって生ずる電圧（以後、モニター電圧と呼ぶ）が、
表面波モーターの最大出力時に最大になるということを
利用したものである。
ところが、この方法ではモニター電圧が最大になる周波
数（即ち、最適値）を検知する為に、適当な周波数帯域
を走査する等の事前の動作を必要とする為に、瞬時の応
答を必要とする機器等への利用には必ずしも適さないと
いう問題点を含んでいた。
数（即ち、最適値）を検知する為に、適当な周波数帯域
を走査する等の事前の動作を必要とする為に、瞬時の応
答を必要とする機器等への利用には必ずしも適さないと
いう問題点を含んでいた。
（発明の目的）
本発明はこれらの欠点を解決し、各種条件の変動に伴っ
て入力周波数の変更が必要とされた時に、事前に周波数
帯域の走査等を行うなうことなしに自動的に且つ速やか
に入力周波数の最適化を行い、表面波モーターの駆動を
高効率に維持しうるように成した表面波モーターの駆動
回路を提供することを目的とする。
て入力周波数の変更が必要とされた時に、事前に周波数
帯域の走査等を行うなうことなしに自動的に且つ速やか
に入力周波数の最適化を行い、表面波モーターの駆動を
高効率に維持しうるように成した表面波モーターの駆動
回路を提供することを目的とする。
（発明の概要）
本発明は、表面波モーターの圧電体に入力される入力電
圧と、圧電体の入力電圧が印加されていない部分から励
振により生じるモニター電圧との位相差を算出すること
により、入力端子の周波数の最適値に対するズレ方向と
ズレ量とを知り、これに基づいて入力電圧の周波数を制
御することにより事前に周波数帯域の走査等を行うこと
なしに表面波モーターの駆動を常時最適状態に維持しう
るように成したことを技術的要点としている。
圧と、圧電体の入力電圧が印加されていない部分から励
振により生じるモニター電圧との位相差を算出すること
により、入力端子の周波数の最適値に対するズレ方向と
ズレ量とを知り、これに基づいて入力電圧の周波数を制
御することにより事前に周波数帯域の走査等を行うこと
なしに表面波モーターの駆動を常時最適状態に維持しう
るように成したことを技術的要点としている。
（実施例）
第１図及び第２図は本発明の実施例であり、第１図は表
面波モーターの駆動回路図を示し、第２図は前記駆動回
路の特性図を示す。
面波モーターの駆動回路図を示し、第２図は前記駆動回
路の特性図を示す。
第１図において、発振器１は周波数ｆのパルスを波形整
形器２に出力し、この波形整形器２は入力されたパルス
を波形整形して正弦波にし、増幅器４及び移相器３に出
力する。移相器３は入力された正弦波の位相をπ／２移
和して出力し、増幅器５に入力する。増幅器４．５はそ
れぞれ入力された正弦波を増幅して出力する。そして、
増幅された正弦波は、表面波モーターのステータ６ （
圧電体及び弾性体から成る）の圧電体表面に形成された
電極５ａ、５ｂに入力される。ステータ６の１極は、６
３〜６ｄの４領域に分割されていて、電極６ａ、６ｂに
は前述のように位相の異なる正弦波が入力され、電極６
Ｃにはグランドが接続されいる。また、電極６ｄは入力
電圧が印加されていない部分である。電極６ａ・６Ｃ間
及び電極６ｂ・６ｃ間には整合用インダクタンス７及び
８がそれぞれ並列に接続されている。
形器２に出力し、この波形整形器２は入力されたパルス
を波形整形して正弦波にし、増幅器４及び移相器３に出
力する。移相器３は入力された正弦波の位相をπ／２移
和して出力し、増幅器５に入力する。増幅器４．５はそ
れぞれ入力された正弦波を増幅して出力する。そして、
増幅された正弦波は、表面波モーターのステータ６ （
圧電体及び弾性体から成る）の圧電体表面に形成された
電極５ａ、５ｂに入力される。ステータ６の１極は、６
３〜６ｄの４領域に分割されていて、電極６ａ、６ｂに
は前述のように位相の異なる正弦波が入力され、電極６
Ｃにはグランドが接続されいる。また、電極６ｄは入力
電圧が印加されていない部分である。電極６ａ・６Ｃ間
及び電極６ｂ・６ｃ間には整合用インダクタンス７及び
８がそれぞれ並列に接続されている。
位相差算出回路９は、電ｆｆ１６ａへの入力電圧と、入
力端子の印加されていない電極６ｄが励振によって生じ
る電圧（以後、モニター電圧と呼ぶ）とを検知して、そ
の位相差θを算出する。位相差算出回路９はこの検知し
た位相差θを比較器１０に入力する。比較器１０は、位
相差算出回路９からの出力θと、リファレンサ−１１か
ら出力される予め設定された最適位相差θｏｐｔとを比
較してそのズレ量Δθを出力する。この最適位相差θａ
ｐｔは、電極６Ｃ下の圧電体部分の分極方向やステータ
の減衰やステータに駆動されるロータの圧接力等により
固有に決定される値（即ち個々の表面波モーター固有の
値）であり、実験的に求められ、初期段階でリファレン
サ−１１に設定しておき安定的に使用できる。θｆ換算
器１２は、位相差のズレ量Δθを人力して、入力周波数
ｆを最適値にする為に該入力周波数ｆの変位方向と変位
量をこのズレ量Δθから換算して求め、発振器１を制御
する。本実施例では本発明の周波数制御回路は比較器１
０．リフアレフサ−１１，θｒ換算器１２から構成され
る。
力端子の印加されていない電極６ｄが励振によって生じ
る電圧（以後、モニター電圧と呼ぶ）とを検知して、そ
の位相差θを算出する。位相差算出回路９はこの検知し
た位相差θを比較器１０に入力する。比較器１０は、位
相差算出回路９からの出力θと、リファレンサ−１１か
ら出力される予め設定された最適位相差θｏｐｔとを比
較してそのズレ量Δθを出力する。この最適位相差θａ
ｐｔは、電極６Ｃ下の圧電体部分の分極方向やステータ
の減衰やステータに駆動されるロータの圧接力等により
固有に決定される値（即ち個々の表面波モーター固有の
値）であり、実験的に求められ、初期段階でリファレン
サ−１１に設定しておき安定的に使用できる。θｆ換算
器１２は、位相差のズレ量Δθを人力して、入力周波数
ｆを最適値にする為に該入力周波数ｆの変位方向と変位
量をこのズレ量Δθから換算して求め、発振器１を制御
する。本実施例では本発明の周波数制御回路は比較器１
０．リフアレフサ−１１，θｒ換算器１２から構成され
る。
次に、第２図を用いて実施例の動作を説明する。
第２図は横軸に周波数【を、縦軸に表面波モーターの回
転数Ｎ及び位相差算出回路９から出力される位相差θを
それぞれ取っである。今、表面波モーターの特性は表面
波モーターの回転数Ｎの周波数特性として曲線ＮＡで示
され且つ位相差算出回路９から出力される位相差θの周
波数特性として曲線θ＾で示されるものとする。この時
すなわち時刻Ａにおいて、位相差算出回路９から出力さ
れた位相差θと最適位相差θｏｐｔとを比較器ｌＯによ
り比較し、その出力を受ｉすてθｆ換算器１２は発振器
１を最適周波数を出力するように制御する。
転数Ｎ及び位相差算出回路９から出力される位相差θを
それぞれ取っである。今、表面波モーターの特性は表面
波モーターの回転数Ｎの周波数特性として曲線ＮＡで示
され且つ位相差算出回路９から出力される位相差θの周
波数特性として曲線θ＾で示されるものとする。この時
すなわち時刻Ａにおいて、位相差算出回路９から出力さ
れた位相差θと最適位相差θｏｐｔとを比較器ｌＯによ
り比較し、その出力を受ｉすてθｆ換算器１２は発振器
１を最適周波数を出力するように制御する。
その時、曲線θＡにおいて、最適位相差θｏｐｔに対応
する周波数が最適入力周波数となる。この入力周波数の
最適値は周波数ｆＡで示される。
する周波数が最適入力周波数となる。この入力周波数の
最適値は周波数ｆＡで示される。
そして、その後、時刻Ｂにおいて、各種条件の変化（表
面波モーターの駆動による変化及び表面波モーターに加
わる外的条件の変化）等により、回転数Ｎの周波数特性
が曲線ＮＢのように移り変わるとする。しかし、入力周
波数はｆＡであるために、回転数はＮ １ （Ｎ １
＜Ｎｖａａｘ ）に落ちてしまう、このとき、位相差
θの周波数特性は、回転数の周波数特性のシフトに従っ
てシフトするので、位相差θの周波数特性は曲線θＢの
ようになる。
面波モーターの駆動による変化及び表面波モーターに加
わる外的条件の変化）等により、回転数Ｎの周波数特性
が曲線ＮＢのように移り変わるとする。しかし、入力周
波数はｆＡであるために、回転数はＮ １ （Ｎ １
＜Ｎｖａａｘ ）に落ちてしまう、このとき、位相差
θの周波数特性は、回転数の周波数特性のシフトに従っ
てシフトするので、位相差θの周波数特性は曲線θＢの
ようになる。
その結果、時刻Ｂでは前述した如く入力周波数はｆＡで
あるので、位相差算出回路９は時刻Ｂでの位相差θ１を
比較器１０に出力する。比較器１０では、入力された位
相差θ１と最適位相差θｏｐｔとを比較して、そのズレ
量Δθをθｆ換算器１２に出力する。θｆ換算器１２で
は、ズレ量Δθを周波数のズレ量Δｆに換算して発振器
１にフィードバックする。そうすると、発振器１はズレ
量Δｆに基づき入力周波数ｆＢを出力する。すなわち、
位相差算出回路９から出力される位相差θが最適周波数
θｏｐｔにいつでも一致するように制御することにより
、表面波モーターの駆動効率を高効率に維持している０
次の時刻でも同様に位相差θと最適位相差θｏｐｔとを
比較してズレ量Δθを求めて発振器１にフィードバック
して最適入力周波数を出力させると言う動作を繰り返す
。
あるので、位相差算出回路９は時刻Ｂでの位相差θ１を
比較器１０に出力する。比較器１０では、入力された位
相差θ１と最適位相差θｏｐｔとを比較して、そのズレ
量Δθをθｆ換算器１２に出力する。θｆ換算器１２で
は、ズレ量Δθを周波数のズレ量Δｆに換算して発振器
１にフィードバックする。そうすると、発振器１はズレ
量Δｆに基づき入力周波数ｆＢを出力する。すなわち、
位相差算出回路９から出力される位相差θが最適周波数
θｏｐｔにいつでも一致するように制御することにより
、表面波モーターの駆動効率を高効率に維持している０
次の時刻でも同様に位相差θと最適位相差θｏｐｔとを
比較してズレ量Δθを求めて発振器１にフィードバック
して最適入力周波数を出力させると言う動作を繰り返す
。
尚、曲線θＡ、θＢは増加あるいは減少を示す曲線であ
るので、このズレ量Δθを求めると、ズレ量Δｒに基づ
く入力周波数ｒの変位方向及び大きさが決定されること
になる。従って、ズレ量Δθに基づき入力周波数ｆをど
ちら方向にどの程度変化させればよいか知ることができ
る。
るので、このズレ量Δθを求めると、ズレ量Δｒに基づ
く入力周波数ｒの変位方向及び大きさが決定されること
になる。従って、ズレ量Δθに基づき入力周波数ｆをど
ちら方向にどの程度変化させればよいか知ることができ
る。
従って、ズレ量Δθを求めることにより、周波数のズレ
量Δｆを求め発振器１にフィードバックして最大回転数
を与える人力周波数を決定できるようになっているので
、表面波モーターは常に最大回転数で回転でき高効率な
駆動ができる。
量Δｆを求め発振器１にフィードバックして最大回転数
を与える人力周波数を決定できるようになっているので
、表面波モーターは常に最大回転数で回転でき高効率な
駆動ができる。
（発明の効果）
以上のように本発明によれば、表面波モーターの圧電体
に入力される入力電圧と該圧電体の入力電圧が印加され
ていない部分から励振によって生じるモニター電圧との
位相差を算出することにより、入力電圧の周波数の最適
値に対するズレ方向とズレ量とを知り、これに基づいて
入力電圧の周波数を制御することで、事前に周波数領域
の走査等を行うことなしに、表面波モーターの駆動を常
に最適状態に維持することが可能となった。
に入力される入力電圧と該圧電体の入力電圧が印加され
ていない部分から励振によって生じるモニター電圧との
位相差を算出することにより、入力電圧の周波数の最適
値に対するズレ方向とズレ量とを知り、これに基づいて
入力電圧の周波数を制御することで、事前に周波数領域
の走査等を行うことなしに、表面波モーターの駆動を常
に最適状態に維持することが可能となった。
第１図は本発明による表面波モーターの駆動回路の実施
例の回路図、第２図は前記駆動回路の回転数の周波数特
性及び位相差の周波数特性を示す図である。 （主要部分の符号の説明） １・・・発振器 ６・・・表面波モーターのステータ ９・・・位相差算出回路 １１・・リファレンサー
例の回路図、第２図は前記駆動回路の回転数の周波数特
性及び位相差の周波数特性を示す図である。 （主要部分の符号の説明） １・・・発振器 ６・・・表面波モーターのステータ ９・・・位相差算出回路 １１・・リファレンサー
Claims (1)
- （１） 表面波モーターの圧電体に入力される入力電圧
と該圧電体の入力電圧が印加されていない部分から励振
によって生じるモニター電圧との位相差を算出する位相
差算出回路と、該位相差算出回路の出力に基づいて該入
力電圧の周波数を制御する周波数制御回路とを備えたこ
とを特徴とする表面波モーターの駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60090682A JPH072023B2 (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | 超音波モータの駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60090682A JPH072023B2 (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | 超音波モータの駆動回路 |
Related Child Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6132898A Division JP2699299B2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 超音波モーターの駆動回路 |
| JP6132899A Division JP2699300B2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 超音波モーターの駆動回路 |
| JP6132897A Division JP2699298B2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 超音波モータの駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61251490A true JPS61251490A (ja) | 1986-11-08 |
| JPH072023B2 JPH072023B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=14005301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60090682A Expired - Fee Related JPH072023B2 (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | 超音波モータの駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH072023B2 (ja) |
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-
1985
- 1985-04-26 JP JP60090682A patent/JPH072023B2/ja not_active Expired - Fee Related
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