JPS6130986A - 回転体の回転制御装置 - Google Patents
回転体の回転制御装置Info
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- JPS6130986A JPS6130986A JP15242984A JP15242984A JPS6130986A JP S6130986 A JPS6130986 A JP S6130986A JP 15242984 A JP15242984 A JP 15242984A JP 15242984 A JP15242984 A JP 15242984A JP S6130986 A JPS6130986 A JP S6130986A
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- JP
- Japan
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- rotation
- rotating body
- rotation angle
- motor
- position detection
- Prior art date
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- Pending
Links
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-
- 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
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/022—Synchronous motors
- H02P25/024—Synchronous motors controlled by supply frequency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (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】
産業上の利用分野
本発明はモータ、特に電子整流子モ〜りのトルク変動を
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。
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。
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 Ｒｅｃｏｒｃｉｅｒ を略してＶ’Ｉ］’ｔ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。
め走査型の磁気録画再生装置（以下Ｖｉｄｅｏ Ｔａｐ
ｅ Ｒｅｃｏｒｃｉｅｒ を略してＶ’Ｉ］’ｔ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。
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か変
動し、テレビジョンに映し出された再生画像に横ゆれか
生じ画質の劣化を招くため、回転むらの要因である回転
ヘッド駆動モータの発生するトルク変動を低く抑える必
要がある。
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か変
動し、テレビジョンに映し出された再生画像に横ゆれか
生じ画質の劣化を招くため、回転むらの要因である回転
ヘッド駆動モータの発生するトルク変動を低く抑える必
要がある。
又、音声信号はテープ走行系に対し固定されたヘッドで
記録されておシ、テープ走行駆動を行なうキャプスタン
駆動モータ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
号の劣化を招くたベキャプスタン駆動モータにおいても
回転むらの要因であるトルク変動を低く抑える必要があ
る。
記録されておシ、テープ走行駆動を行なうキャプスタン
駆動モータ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
号の劣化を招くたベキャプスタン駆動モータにおいても
回転むらの要因であるトルク変動を低く抑える必要があ
る。
更に、リール駆動モータにおいても、発生するトルク変
動を抑制しなければ、テープ走行系のテープ張力が変動
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・フラッタを生じることになる。
動を抑制しなければ、テープ走行系のテープ張力が変動
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・フラッタを生じることになる。
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。
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。
従来、このようなモータから発生するトルク変動に起因
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。
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。
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）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か低速化するため、従
来の様な回転体の憤り性モーメントの増加と制御系の利
得増加による方法だけでは回転むらの抑制は不可能であ
る。
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）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か低速化するため、従
来の様な回転体の憤り性モーメントの増加と制御系の利
得増加による方法だけでは回転むらの抑制は不可能であ
る。
発明の目的
本発明は上記従来の問題点を屏消するもので、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。
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。
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、前記回転体の
１回転中にＭ個（ＭｌｄＭ＞Ｎなる正の整数）の第２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、前記回転体の発生するトルク変動を低減す
べきトルク変動補正データを記憶した記憶手段と、前記
回転体の回転制御を行なうモータ制御信号を増幅もしく
は減衰させる回路であって、前記回転角検出信号に対応
して前記記憶手段から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、前記回
転体に流れる駆動電流は電流成分工、と電流成分１ｂ
より成シ、前記電流成分工ａは前記回転体の回転角に関
係なくモータ制御信号によって決捷り、かつ前記電流成
分よりは前記利得制御手段により前記回転体の回転角に
対応して変化するように構成されている。
１の回転位置検出信号を発生する手段と、前記回転体の
１回転中にＭ個（ＭｌｄＭ＞Ｎなる正の整数）の第２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、前記回転体の発生するトルク変動を低減す
べきトルク変動補正データを記憶した記憶手段と、前記
回転体の回転制御を行なうモータ制御信号を増幅もしく
は減衰させる回路であって、前記回転角検出信号に対応
して前記記憶手段から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、前記回
転体に流れる駆動電流は電流成分工、と電流成分１ｂ
より成シ、前記電流成分工ａは前記回転体の回転角に関
係なくモータ制御信号によって決捷り、かつ前記電流成
分よりは前記利得制御手段により前記回転体の回転角に
対応して変化するように構成されている。
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相全波駆動するものとするが、本発明か他
の構成のモータにも有効である事はいうまでもない。第
」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ｅ ｏｏ 毎にＳ極、Ｎ極か交互に
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９０ＪピツチでステータコイルＬ１・Ｌ２・Ｌ３−Ｌ
４が配され、各コイルの中心から外周に向かう部分は機
械角で６００ の幅を有すムまた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
を制御するための第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Ｂ２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。
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相全波駆動するものとするが、本発明か他
の構成のモータにも有効である事はいうまでもない。第
」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ｅ ｏｏ 毎にＳ極、Ｎ極か交互に
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９０ＪピツチでステータコイルＬ１・Ｌ２・Ｌ３−Ｌ
４が配され、各コイルの中心から外周に向かう部分は機
械角で６００ の幅を有すムまた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
を制御するための第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Ｂ２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。
ＡＭＰ２１ｄ差動７７グ、ＩＮｖ１〜工Ｎ■４＃′ｉイ
ンノ（−タ、ＡＮＤ１〜ＡＮＤ４はアンドゲート、Ｈｌ
・Ｈ２はホール素子、Ｔｒ１〜Ｔｒ８ はトランジス
タ、Ｌ１〜Ｌ４はステータコイル、Ｒ１〜Ｒ１５ｔｉ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ｄの矢印方向１ａに回転している時、第２図
中のホール素子Ｈ１の出力Ｈａ１・Ｈａ２及びホール素
子Ｈ２の出力Ｈｂ１・Ｈｂ２、ＡＮＤｌの出力Ａ Ｂ
、 ＡＮＤ２のへ百、ＡＮＤ３の出力λＢ 、ＡＮＤ４
の出力λ百の各波形は第３図に示したようになる。
ンノ（−タ、ＡＮＤ１〜ＡＮＤ４はアンドゲート、Ｈｌ
・Ｈ２はホール素子、Ｔｒ１〜Ｔｒ８ はトランジス
タ、Ｌ１〜Ｌ４はステータコイル、Ｒ１〜Ｒ１５ｔｉ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ｄの矢印方向１ａに回転している時、第２図
中のホール素子Ｈ１の出力Ｈａ１・Ｈａ２及びホール素
子Ｈ２の出力Ｈｂ１・Ｈｂ２、ＡＮＤｌの出力Ａ Ｂ
、 ＡＮＤ２のへ百、ＡＮＤ３の出力λＢ 、ＡＮＤ４
の出力λ百の各波形は第３図に示したようになる。
ホール素子Ｈ１，Ｈ２の出力波形はロータマグネット１
の１組のＳ極、Ｎ極の区間で１周期となる繰り返し波形
で、ロータマグネット１の回転角度１２００ で１周期
となる。以後ロータマグネット１の回転角度１２０°（
機械角１２００）を電気角３６０° と定義する。また
ホール素子Ｈ１とホール素子Ｈ２は機械角で９０°のピ
ッチで取り付けられているため電気角で２７００すなわ
ち９００位相の異なる出力波形Ｈａ１．Ｈｂ１が得られ
る。
の１組のＳ極、Ｎ極の区間で１周期となる繰り返し波形
で、ロータマグネット１の回転角度１２００ で１周期
となる。以後ロータマグネット１の回転角度１２０°（
機械角１２００）を電気角３６０° と定義する。また
ホール素子Ｈ１とホール素子Ｈ２は機械角で９０°のピ
ッチで取り付けられているため電気角で２７００すなわ
ち９００位相の異なる出力波形Ｈａ１．Ｈｂ１が得られ
る。
Ｈａ２”Ｂ２はそれぞれＨａｌ”ｂｌと逆相の信号とな
る。）ｉａｌ 、Ｈａ２”差動アンプＡＭＰ１及びイン
バータＩＮＶ１ によって矩形波ＡＫ波形整形され、
Ｈｂｌ、Ｈｂ２は差動アンプＡＭＰ２及びインバータＩ
ＮＶ３によって矩形波ＢＫ波形整形される。矩形波Ａ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、ＩＮＶ２ によってＡの反転波形Ａ、
ＩＮＶ４によってＢの反転波形Ｂを得、アンドゲートＡ
ＮＤ１〜ＡＮＤ４によって／ｌ、ＡＢ、ＡＢ、ＡＢを得
ると、第３図に示したようにそれぞれ電気角９０° の
区間ハイレベルとなり、且つ周期か電気角３６００のパ
ルス波吉なシ、Ａ Ｂ−＋Ａ Ｂ −＋ Ａ Ｂ−＋Ａ
Ｂの順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。
る。）ｉａｌ 、Ｈａ２”差動アンプＡＭＰ１及びイン
バータＩＮＶ１ によって矩形波ＡＫ波形整形され、
Ｈｂｌ、Ｈｂ２は差動アンプＡＭＰ２及びインバータＩ
ＮＶ３によって矩形波ＢＫ波形整形される。矩形波Ａ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、ＩＮＶ２ によってＡの反転波形Ａ、
ＩＮＶ４によってＢの反転波形Ｂを得、アンドゲートＡ
ＮＤ１〜ＡＮＤ４によって／ｌ、ＡＢ、ＡＢ、ＡＢを得
ると、第３図に示したようにそれぞれ電気角９０° の
区間ハイレベルとなり、且つ周期か電気角３６００のパ
ルス波吉なシ、Ａ Ｂ−＋Ａ Ｂ −＋ Ａ Ｂ−＋Ａ
Ｂの順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。
出力ＡＢがハイレベルとなる区間をＴ１、出力ＡＢが・
・イレベルとなる区間をＴ２、出力ＡＢがハイレベルと
なる区間をＴ３、出力ＡＢがノ・イレベルとなる区間を
Ｔ４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→Ｌ
１と電流が流ｉＴ２ではＴｒ３．Ｔｒ８がＯＮとなシコ
イ）Ｌｔ Ｌ ４−＋ Ｌ ２と電流が流れ、Ｔ３では
Ｔｒ２．Ｔｒ５がＯＮとなりコイルＬ１→Ｌ３と電流が
流れ、Ｔ４ではＴｒ４ 。
・イレベルとなる区間をＴ２、出力ＡＢがハイレベルと
なる区間をＴ３、出力ＡＢがノ・イレベルとなる区間を
Ｔ４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→Ｌ
１と電流が流ｉＴ２ではＴｒ３．Ｔｒ８がＯＮとなシコ
イ）Ｌｔ Ｌ ４−＋ Ｌ ２と電流が流れ、Ｔ３では
Ｔｒ２．Ｔｒ５がＯＮとなりコイルＬ１→Ｌ３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
。
。
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６０°（すなわちＮ
またはＳの永久磁石の１個分の巾）にわたって巻装され
ている。そしてこれらのコイルＬ１ 、Ｂ２．Ｂ３．Ｂ
４はそれぞれ機械角９００ の位相差でもって配置され
ている。
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６０°（すなわちＮ
またはＳの永久磁石の１個分の巾）にわたって巻装され
ている。そしてこれらのコイルＬ１ 、Ｂ２．Ｂ３．Ｂ
４はそれぞれ機械角９００ の位相差でもって配置され
ている。
ロータマグネットが回転している時のロータマグネット
１とコイルＬ１．Ｌ２．Ｌ３．Ｌ４の相対的な位置関係
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８５１Ｂ６の積でトルクが発生する
。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
の積でトルクが発生する。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Ｂｅ、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Ｂ５ 、Ｂ６の積でト
ルクが発生する。磁束密度曲線Ｂ１ 、Ｂ２．Ｂ３．Ｂ
４．Ｂ６．Ｂ６の波形は同一波形であるため、コイルＬ
１．Ｌ２゜Ｂ３．Ｂ４を流れる電流値が一定ならば、ロ
ータ支マグネシト１の１回転当りのトルク変動は第６図
に示すように１周期が回転角度（機械角）３ｏＯとなる
繰り返し波形となる。
１とコイルＬ１．Ｌ２．Ｌ３．Ｌ４の相対的な位置関係
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８５１Ｂ６の積でトルクが発生する
。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
の積でトルクが発生する。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Ｂｅ、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Ｂ５ 、Ｂ６の積でト
ルクが発生する。磁束密度曲線Ｂ１ 、Ｂ２．Ｂ３．Ｂ
４．Ｂ６．Ｂ６の波形は同一波形であるため、コイルＬ
１．Ｌ２゜Ｂ３．Ｂ４を流れる電流値が一定ならば、ロ
ータ支マグネシト１の１回転当りのトルク変動は第６図
に示すように１周期が回転角度（機械角）３ｏＯ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。
第６図に本発明の一実施例の概略構成図を示す。
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１と同一構造の６極着磁のロータマグネット４及
び第１図すに示したステータコイル基板２と同一構造の
ステータコイル基板６を有し、かつ回転位置検出のため
回転板Ｒ１，発光素子ＬＥＤ１ 、ＬＥＤ２．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
た回路と同様のものである。回転板Ｒ１及びロータマグ
ネット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１２ＸＮ１個（Ｎ１は２以上
の整数）の５ＬｉＴ１．発光素子ＬＥＤ１ 、受光素子
Ｐ１で構成された第２の回転位置検出信号発生手段から
出力された信号は、波形整形回路８によって波形整形さ
れ、ロータマグネット４の１回転当＃）（１２ＸＮ１）
個のパルスを有する第２の回転位置検出信号９となる。
ネット１と同一構造の６極着磁のロータマグネット４及
び第１図すに示したステータコイル基板２と同一構造の
ステータコイル基板６を有し、かつ回転位置検出のため
回転板Ｒ１，発光素子ＬＥＤ１ 、ＬＥＤ２．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
た回路と同様のものである。回転板Ｒ１及びロータマグ
ネット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１２ＸＮ１個（Ｎ１は２以上
の整数）の５ＬｉＴ１．発光素子ＬＥＤ１ 、受光素子
Ｐ１で構成された第２の回転位置検出信号発生手段から
出力された信号は、波形整形回路８によって波形整形さ
れ、ロータマグネット４の１回転当＃）（１２ＸＮ１）
個のパルスを有する第２の回転位置検出信号９となる。
同様に回転板Ｒ１の内周に等ピッチで設けられた１２個
の５ＬｉＴ２．発光素子ＬＥＤ２． 受光素子Ｐ２で
構成された第１の回転位置検出傷発生手段から出力され
た信号は、波形整形回路１０によって波形整形され、ロ
ータマグネット４の１回転当り１２個のノシルスを有す
る第１の回転位置検出信号１１となる。
の５ＬｉＴ２．発光素子ＬＥＤ２． 受光素子Ｐ２で
構成された第１の回転位置検出傷発生手段から出力され
た信号は、波形整形回路１０によって波形整形され、ロ
ータマグネット４の１回転当り１２個のノシルスを有す
る第１の回転位置検出信号１１となる。
第１の回転位置検出信号１１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
Ｎ１個のパルスを有しており、該パルスを計数すること
によりロータマグネット４の回転角度を検出する事がで
きる。
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
Ｎ１個のパルスを有しており、該パルスを計数すること
によりロータマグネット４の回転角度を検出する事がで
きる。
本発明のトルク変動補正回路は、第１の回転位置検出信
号１１及び第２の回転位置検出信号９を用いて第１の回
転位置検出信号１１のノくルスの立上シ点からのロータ
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１２．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１３．電子整流子モータ３の回転制御を行な
うモータ制御信号１４を増幅もしくは減衰させる回路で
あって記憶手段１３から出力されるトルク変動補正信号
Ｓ１［よりその利得が制御される利得制御回路１５と、
モータ駆動電流のうち一定電流成分の電流値を決める抵
抗Ｒａ及び利得制御回路１５で決まる利得でモータ駆動
電流のうち変化電流成分の電流値を決めるＡＭＰ１６
及び帰還回路１７よ構成る。
号１１及び第２の回転位置検出信号９を用いて第１の回
転位置検出信号１１のノくルスの立上シ点からのロータ
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１２．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１３．電子整流子モータ３の回転制御を行な
うモータ制御信号１４を増幅もしくは減衰させる回路で
あって記憶手段１３から出力されるトルク変動補正信号
Ｓ１［よりその利得が制御される利得制御回路１５と、
モータ駆動電流のうち一定電流成分の電流値を決める抵
抗Ｒａ及び利得制御回路１５で決まる利得でモータ駆動
電流のうち変化電流成分の電流値を決めるＡＭＰ１６
及び帰還回路１７よ構成る。
カウンタ１２は、第１の回転位置検出信号１１のパルス
波の立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４０回転角度を検出するように構成されている。
波の立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４０回転角度を検出するように構成されている。
記憶手段１３は通常読み出し専用記憶装置（以下Ｒｅａ
ｄ ０ｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ を略してＲＯＭと称する
）を用い、ロータマグネット４０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シ、カウンタ
１２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。
ｄ ０ｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ を略してＲＯＭと称する
）を用い、ロータマグネット４０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シ、カウンタ
１２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。
第７図は第６図においてブロックで示した利得制御回路
１６を実際の回路に置き換えた一例を示す。モータ制御
信号１４は抵抗Ｒｈを通じて抵抗ッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ
５よ構成る。ＲＯＭ１３に書き込壕れたトルク変動補正
データの値により、アナログスイッチＡ Ｓ Ｗ １〜
ＡＳＷｓの接点が切り換わシ、演算増幅器ＯＰＡＭＰ１
のマイナス端子から利得制御回路１５［流れ込む電流
工２Ａ の値を制御することができる。ここでＲｅを流
れる電流値を！、とすると工２Ａは次の式で表わすこと
ができる。
１６を実際の回路に置き換えた一例を示す。モータ制御
信号１４は抵抗Ｒｈを通じて抵抗ッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ
５よ構成る。ＲＯＭ１３に書き込壕れたトルク変動補正
データの値により、アナログスイッチＡ Ｓ Ｗ １〜
ＡＳＷｓの接点が切り換わシ、演算増幅器ＯＰＡＭＰ１
のマイナス端子から利得制御回路１５［流れ込む電流
工２Ａ の値を制御することができる。ここでＲｅを流
れる電流値を！、とすると工２Ａは次の式で表わすこと
ができる。
Ｄａ
工２Ａ” ７・■２ ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・（１）Ｄａはトルク変動補正データであ
る。また分母の２５ はＲＯＭの出力が６ピツトである
ことから決まる。
・・・・・・・（１）Ｄａはトルク変動補正データであ
る。また分母の２５ はＲＯＭの出力が６ピツトである
ことから決まる。
モータ制御信号１４の電圧をＶｉｎとして抵抗Ｒａを流
れる電流値工、及び抵抗Ｒｃを流れる電流値１２を求め
ると次のようになる。
れる電流値工、及び抵抗Ｒｃを流れる電流値１２を求め
ると次のようになる。
・・・・・・・・・（２）
・・・・・・・・・Ｃ）
ここでモータに流れる電流値ＩＭを求めるととなシモー
タ駆動電流Ｉ、は電流成分Ｉａ２Ｒｆ＋Ｒｅ
Ｒｆ （Ｉ ａ ＝ （Ｒ８＋ １＋ ］ｉ） Ｉ３） と
電流成分Ｉｂ２Ｒｆ＋Ｒｅ Ｒｆ Ｄａ （より＝（−＋ １＋ｑ落）３２ 工２）の和となる。
タ駆動電流Ｉ、は電流成分Ｉａ２Ｒｆ＋Ｒｅ
Ｒｆ （Ｉ ａ ＝ （Ｒ８＋ １＋ ］ｉ） Ｉ３） と
電流成分Ｉｂ２Ｒｆ＋Ｒｅ Ｒｆ Ｄａ （より＝（−＋ １＋ｑ落）３２ 工２）の和となる。
第８図に本方式によるトルク変動低減の様子を示す。第
８図ａは第５図に示したトルク波形の一部分で、第８図
すは第２の回転位置検出信号９を示す。第８図Ｃはモー
タ駆動電流ＩＭを示す。第８図ｄは第１の回転位置検出
信号１１を示している。
８図ａは第５図に示したトルク波形の一部分で、第８図
すは第２の回転位置検出信号９を示す。第８図Ｃはモー
タ駆動電流ＩＭを示す。第８図ｄは第１の回転位置検出
信号１１を示している。
第８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（の で表わすとＴｏ（θ）二に
１ ・Ｂ（の・ＩＭ（の ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・（５）（噂の；モータ駆動電流 Ｂ（の；磁束密度 となる。
きのトルクの値をＴｏ（の で表わすとＴｏ（θ）二に
１ ・Ｂ（の・ＩＭ（の ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・（５）（噂の；モータ駆動電流 Ｂ（の；磁束密度 となる。
ここでＲａ：（Ｒａ＋Ｒｄ／２）＝３２：に２（Ｎ２は
定数で正の整数）となるようにＲａ、Ｒｅ、Ｒｄの値を
定めると、Ｉ２と Ｉ３の関係は？）式、（３）式よｐ
求″！、ｂ Ｉ ”Ｉ −３２：Ｋ ・・・・・・・・
・・・・ ・・・・ ・ （６）２° ３− ２ となる。
定数で正の整数）となるようにＲａ、Ｒｅ、Ｒｄの値を
定めると、Ｉ２と Ｉ３の関係は？）式、（３）式よｐ
求″！、ｂ Ｉ ”Ｉ −３２：Ｋ ・・・・・・・・
・・・・ ・・・・ ・ （６）２° ３− ２ となる。
工２．Ｉ３が（６）式の関係を持つ時、（４）式を変形
すると ２Ｒｆ＋Ｒｅ Ｒｆ となる。（ただし Ｒ−−＋１７） ｓ ここで磁束密度Ｂ（ののモータ１回転当りの平均値をＢ
（のとし ！ Ｄａ（の＝Ｘ１００−Ｋ と設定するとＢ（の
２ となる。
すると ２Ｒｆ＋Ｒｅ Ｒｆ となる。（ただし Ｒ−−＋１７） ｓ ここで磁束密度Ｂ（ののモータ１回転当りの平均値をＢ
（のとし ！ Ｄａ（の＝Ｘ１００−Ｋ と設定するとＢ（の
２ となる。
よって（８）式を（６）式に代入してトルクの値Ｔ０（
のを求めると となシ、回転角度θに関係なく一定のトルクが得られ、
トルク変動を低減することができる。
のを求めると となシ、回転角度θに関係なく一定のトルクが得られ、
トルク変動を低減することができる。
通常トルク変動補正データを記憶する記憶手段１３には
ＲＯＭが用いられるため、実線のトルク変動補正データ
ＤＲＣ（’）は整数値で、ＲＯＭの０番地からＮ１−１
番地に書き込まれておシ、第１の回転位置検出信号１１
のパルスの立上シでカウンタ１２の計数値が０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となシ、以後ロータマグネット４が回転し第２の回
転位置検出信号９のパルス波が入力される毎にカウンタ
１２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のデータがトルク変動補正信
号Ｓ１として出力される。
ＲＯＭが用いられるため、実線のトルク変動補正データ
ＤＲＣ（’）は整数値で、ＲＯＭの０番地からＮ１−１
番地に書き込まれておシ、第１の回転位置検出信号１１
のパルスの立上シでカウンタ１２の計数値が０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となシ、以後ロータマグネット４が回転し第２の回
転位置検出信号９のパルス波が入力される毎にカウンタ
１２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のデータがトルク変動補正信
号Ｓ１として出力される。
ここでＲＯＭのアドレスＪ番地（Ｉは０≦Ｊ≦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（Ｊ）は次の値である。
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（Ｊ）は次の値である。
ところで本発明を適用せず、モータ駆動電流ＩＭ（θ）
が第６図中の利得制御回路１５及びＡＭＰ１６によって
制御された場合の回路図を第９図に示す。通常第５図に
示すトルク波形で、トルクの平均値を１００％とした場
合、変化分は１０〜２０％Ｐ−Ｐ 程度である。よって
（＠式でに２＝８５とすると補正電流は平均値を１００
％とすると８６％から１１７％まで変化できる。しかし
一定電流分をなくし利得制御回路１５によって補正電流
値を８６％か１１７％まで変化させようとするとトルク
変動補正データＤＲｃ（Ｊ）は８５から１１７の値とな
り、ＲＯＭ１３ のデータとして７ビントの容量が必要
となる。それに伴いＲＯＭ１３から利得制御回路１５へ
の配線、利得制御回路中のＲ−２Ｒラダーの抵抗の数及
びアナログスイッチＡＳＷの数も増加し、本回路を実現
するだめの部品数が多くなるという欠点があシ、逆に本
発明の効果として回路の簡素化が図れ、ＲＯＭの容量減
少及び抵抗・アナログスイッチの数を少なくでき、かつ
配線数も減少でき、本回路をＩＣ化する場合、チップ面
積の削減が図れ効果は大きい。
が第６図中の利得制御回路１５及びＡＭＰ１６によって
制御された場合の回路図を第９図に示す。通常第５図に
示すトルク波形で、トルクの平均値を１００％とした場
合、変化分は１０〜２０％Ｐ−Ｐ 程度である。よって
（＠式でに２＝８５とすると補正電流は平均値を１００
％とすると８６％から１１７％まで変化できる。しかし
一定電流分をなくし利得制御回路１５によって補正電流
値を８６％か１１７％まで変化させようとするとトルク
変動補正データＤＲｃ（Ｊ）は８５から１１７の値とな
り、ＲＯＭ１３ のデータとして７ビントの容量が必要
となる。それに伴いＲＯＭ１３から利得制御回路１５へ
の配線、利得制御回路中のＲ−２Ｒラダーの抵抗の数及
びアナログスイッチＡＳＷの数も増加し、本回路を実現
するだめの部品数が多くなるという欠点があシ、逆に本
発明の効果として回路の簡素化が図れ、ＲＯＭの容量減
少及び抵抗・アナログスイッチの数を少なくでき、かつ
配線数も減少でき、本回路をＩＣ化する場合、チップ面
積の削減が図れ効果は大きい。
また本発明を用いることにより、簡単な回路でトルク変
動を著しく低減することができる。
動を著しく低減することができる。
本発明の実施例ではモータのステータコイル通電切シ換
え制御用の回転位置検出素子としてホール素子Ｈ１、Ｈ
２を用いた例を示したが、例えば回転板Ｒ１に更［５Ｌ
ｆＴ１，５ＬｉＴ２とは異なるヰ径上［５ＬｉＴ３（図
示せず）を設け、ホール素子Ｈ１，Ｈ２同様の信号を取
）出す事も可能であシこれら回転位置検出信号をすべて
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までもない。
え制御用の回転位置検出素子としてホール素子Ｈ１、Ｈ
２を用いた例を示したが、例えば回転板Ｒ１に更［５Ｌ
ｆＴ１，５ＬｉＴ２とは異なるヰ径上［５ＬｉＴ３（図
示せず）を設け、ホール素子Ｈ１，Ｈ２同様の信号を取
）出す事も可能であシこれら回転位置検出信号をすべて
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までもない。
また本発明の他の実施例としてホール素子Ｈ１５、Ｈ２
から出力されるステータコイルの通電切シ換え信号を第
１の回転位置検出信号として用いてもよく、ＳＬ ｉ
Ｔ２ 、 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。
から出力されるステータコイルの通電切シ換え信号を第
１の回転位置検出信号として用いてもよく、ＳＬ ｉ
Ｔ２ 、 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。
発明の効果
（１）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。
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。
ｅ）部品点数を減少し簡単な回路で実現ができるためＩ
Ｃ化に適している。
Ｃ化に適している。
第１図ａは４コイル６極着磁の電子整流子モータのロー
タマグネットの平面図、ｂは同ステータコイル基板の平
面図、第２図は第１図に示した電子整流子モータの駆動
回路の一例を示す電気回路図、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ための補助図、第４図
は各コイルへの通電の切シ換え時のコイルとロータマグ
ネットリＱ位置を示す図、第６図は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ブロック図、第７
図は第６図に示したブロック図の一部を詳細に表わした
電気回路図、第８図、第９図は同実施例を説明するため
の補助図である。 １・・・・・・口〜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
・・曲ロータマグネット、６・・・・・・ステータコイ
ル基板、６・・川・モータ駆動回路、７・・・・・・回
転軸、８，１ｏ・・曲板形整形回路、１２・・団・カウ
ンタ、１３・・・・・・記憶手段、１５・・・・・・利
得制御回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はか１名第１
図 （ａ）（み。 第４図 第５図 （磯祇順 第６図 １１ρ。 写マ ！ 区 憾 第８図
タマグネットの平面図、ｂは同ステータコイル基板の平
面図、第２図は第１図に示した電子整流子モータの駆動
回路の一例を示す電気回路図、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ための補助図、第４図
は各コイルへの通電の切シ換え時のコイルとロータマグ
ネットリＱ位置を示す図、第６図は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ブロック図、第７
図は第６図に示したブロック図の一部を詳細に表わした
電気回路図、第８図、第９図は同実施例を説明するため
の補助図である。 １・・・・・・口〜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
・・曲ロータマグネット、６・・・・・・ステータコイ
ル基板、６・・川・モータ駆動回路、７・・・・・・回
転軸、８，１ｏ・・曲板形整形回路、１２・・団・カウ
ンタ、１３・・・・・・記憶手段、１５・・・・・・利
得制御回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はか１名第１
図 （ａ）（み。 第４図 第５図 （磯祇順 第６図 １１ρ。 写マ ！ 区 憾 第８図
Claims (2)
- （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する手段と、前記回転体の１
回転中にＭ個（ＭはＭ＞Ｎなる正の整数）の第２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、前記回転体の発生するトルク変動を低減すべき
トルク変動補正データを記憶した記憶手段と、前記回転
体の回転制御を行なうモータ制御信号を増幅もしくは減
衰させる回路であって、前記回転角検出信号に対応して
前記記憶手段から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、前記回転体
に流れる駆動電流は電流成分Ｉ＿ａと電流成分Ｉ＿ｂよ
り成り、前記電流成分Ｉ＿ａは前記回転体の回転角に係
わらずモータ制御信号によって決まり、かつ前記電流成
分Ｉ＿ｂは前記利得制御手段により前記回転体の回転角
に対応して変化するように構成した事を特徴とする回転
体の回転制御装置。 - （２）記憶手段からは回転角検出信号に対応してデジタ
ル値のトルク変動補正信号が出力され、利得制御手段は
抵抗ラダー及びアナログスイッチより構成され、かつ前
記利得制御回路と並列に設けられた抵抗により前記電流
成分Ｉ＿ａが決まる事を特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の回転体の回転制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15242984A JPS6130986A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 回転体の回転制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15242984A JPS6130986A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 回転体の回転制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6130986A true JPS6130986A (ja) | 1986-02-13 |
Family
ID=15540327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15242984A Pending JPS6130986A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 回転体の回転制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6130986A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01500717A (ja) * | 1986-09-05 | 1989-03-09 | ドイチエ トムソン―ブラント ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 直流モータの電子整流用の回路装置 |
| JPH01190284A (ja) * | 1988-01-21 | 1989-07-31 | Sharp Corp | モータ駆動装置 |
| JPH07187877A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-25 | Nec Corp | イメージ炉 |
| JPH08501315A (ja) * | 1992-09-15 | 1996-02-13 | クリエイティブ バイオモレキュルズ，インコーポレイテッド | 消化管潰瘍のモルフォゲン治療 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54157211A (en) * | 1978-06-02 | 1979-12-12 | Mitsubishi Electric Corp | Motor control device |
| JPS5579694A (en) * | 1978-12-12 | 1980-06-16 | Toshiba Corp | Control circuit for motor |
-
1984
- 1984-07-23 JP JP15242984A patent/JPS6130986A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54157211A (en) * | 1978-06-02 | 1979-12-12 | Mitsubishi Electric Corp | Motor control device |
| JPS5579694A (en) * | 1978-12-12 | 1980-06-16 | Toshiba Corp | Control circuit for motor |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01500717A (ja) * | 1986-09-05 | 1989-03-09 | ドイチエ トムソン―ブラント ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 直流モータの電子整流用の回路装置 |
| JPH01190284A (ja) * | 1988-01-21 | 1989-07-31 | Sharp Corp | モータ駆動装置 |
| JPH08501315A (ja) * | 1992-09-15 | 1996-02-13 | クリエイティブ バイオモレキュルズ，インコーポレイテッド | 消化管潰瘍のモルフォゲン治療 |
| JPH07187877A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-25 | Nec Corp | イメージ炉 |
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