JPS63234887A - モ−タ速度制御装置 - Google Patents
モ−タ速度制御装置Info
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- JPS63234887A JPS63234887A JP62065302A JP6530287A JPS63234887A JP S63234887 A JPS63234887 A JP S63234887A JP 62065302 A JP62065302 A JP 62065302A JP 6530287 A JP6530287 A JP 6530287A JP S63234887 A JPS63234887 A JP S63234887A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 19
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 206010003591 Ataxia Diseases 0.000 description 1
- 206010010947 Coordination abnormal Diseases 0.000 description 1
- 230000009351 contact transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 208000028756 lack of coordination Diseases 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (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］
この発明は、低速度の定速回転に適したモータ速度制御
装置に関する。
装置に関する。
［従来の技術〕
回転動力源の代表格であるモータは、産業機械から民生
機械まであらゆる分野に広く用いられており、その速度
制御方式にも各種のものが知られている。第２図に示す
モータ速度制御装置１は、印加電圧に応じて回転するモ
ータ２を定速制御するための装置であり、モータ２の出
力軸２ａの回転検出用に、タコジェネレータと呼ばれる
速度発電機３が組み付けである。速度発電機３は、モー
タ２の出力軸２ａの回転速度に応じた電圧を発生するた
め、この速度発電機３の出力電圧を比較回路４に設定し
た基準電圧Ｅｒと比較することで、目標速度との差を常
時検出するわけである。すなわち、比較回路４から得ら
れる誤差電圧を受けた速度制御回路５が、この誤差電圧
を零にする方向でモータ２に印加する電圧を可変し、定
速回転状態を維持する。
機械まであらゆる分野に広く用いられており、その速度
制御方式にも各種のものが知られている。第２図に示す
モータ速度制御装置１は、印加電圧に応じて回転するモ
ータ２を定速制御するための装置であり、モータ２の出
力軸２ａの回転検出用に、タコジェネレータと呼ばれる
速度発電機３が組み付けである。速度発電機３は、モー
タ２の出力軸２ａの回転速度に応じた電圧を発生するた
め、この速度発電機３の出力電圧を比較回路４に設定し
た基準電圧Ｅｒと比較することで、目標速度との差を常
時検出するわけである。すなわち、比較回路４から得ら
れる誤差電圧を受けた速度制御回路５が、この誤差電圧
を零にする方向でモータ２に印加する電圧を可変し、定
速回転状態を維持する。
［発明が解決しようとする問題点］
上記従来のモータ速度制御装置ｌは、速度発電機３とし
て例えばスロット数の少ない直流発電機を用いることで
、簡単に構成することができるが、モータ２が低速回転
する場合は、速度分解能が低下し、ブラシを介して取り
出される出力電圧のリップル成分を除くための平滑回路
の時定数の関係で、連応性の不足が顕著になる等の問題
点があった。
て例えばスロット数の少ない直流発電機を用いることで
、簡単に構成することができるが、モータ２が低速回転
する場合は、速度分解能が低下し、ブラシを介して取り
出される出力電圧のリップル成分を除くための平滑回路
の時定数の関係で、連応性の不足が顕著になる等の問題
点があった。
また、回転部分から非接触で出力電圧を取り出すことの
できる交流発電機を速度発電機４として用いることで、
耐久性や検出精度を高めるといった工夫も可能であるが
、その場合は、速度発電機４の出力電圧を波形整形した
り、平滑したりするための回路が不可欠であり、製造コ
ストが高くつく等の問題点があった。
できる交流発電機を速度発電機４として用いることで、
耐久性や検出精度を高めるといった工夫も可能であるが
、その場合は、速度発電機４の出力電圧を波形整形した
り、平滑したりするための回路が不可欠であり、製造コ
ストが高くつく等の問題点があった。
［問題点を解決するための手段］
この発明は、上記問題点を解決したものであり、モータ
により回転駆動され、回転面上で半径方向に振動する振
動子を有するロータと、前記振動子に設けられ、コリオ
リの力を検出する検出素子と、この検出素子が検出する
コリオリの力からロータの回転速度を検出し、目標回転
速度との比較によって前記モータを定速制御する速度制
御回路を設けて構成したことを特徴とするものである。
により回転駆動され、回転面上で半径方向に振動する振
動子を有するロータと、前記振動子に設けられ、コリオ
リの力を検出する検出素子と、この検出素子が検出する
コリオリの力からロータの回転速度を検出し、目標回転
速度との比較によって前記モータを定速制御する速度制
御回路を設けて構成したことを特徴とするものである。
［作用］
この発明は、モータにより回転駆動され、回転面上で半
径方向に振動する振動子を有するロータに、コリオリの
力を検出する検出素子を設け、この検出素子が検出する
コリオりの力からロータの回転速度を検出し、目標回転
速度との比較によってモータを定速制御する。
径方向に振動する振動子を有するロータに、コリオリの
力を検出する検出素子を設け、この検出素子が検出する
コリオりの力からロータの回転速度を検出し、目標回転
速度との比較によってモータを定速制御する。
［実施例］
以下、この発明の実施例について、第１図を参照して説
明する。第１図は、この発明のモータ速度制御装置の一
実施例を示す概略構成図である。
明する。第１図は、この発明のモータ速度制御装置の一
実施例を示す概略構成図である。
第１図中、モータ速度制御装置Ｉｆは、回転動力源であ
るモータ２の出力軸２ａに、断面がコ字状のロータ■２
を固着し、このロータ１２を使ってジャイロの原理に従
う速度検出を行うものである。ロータ１２は、モータ２
の出力軸２ａに嵌合する基部１２ａとその両側に形成し
た一対の振動子１２ｂを、全体として断面コ字状に一体
化したものであり、出力軸２ａを挟んで対抗する２つの
振動子１２ｂの先端近傍のうち、実際に振動する部分の
有効質量がｍである。振動子１２ｂは、ロータ１２が回
転するときに、回転面上で半径方向に振動させる必要が
あり、このためその外側壁に振動駆動用の圧電素子Ｉ３
が貼着しである。この駆動用圧電素子Ｉ３は、ロータリ
トランス（図示せず）等の非接触伝達手段を介して外部
から供給される駆動電圧により、出力軸２ａの方向に沿
って伸縮駆動され、そのときの伸縮動作に合わせ振動子
１２ｂが回転面上で半径方向に振動する。
るモータ２の出力軸２ａに、断面がコ字状のロータ■２
を固着し、このロータ１２を使ってジャイロの原理に従
う速度検出を行うものである。ロータ１２は、モータ２
の出力軸２ａに嵌合する基部１２ａとその両側に形成し
た一対の振動子１２ｂを、全体として断面コ字状に一体
化したものであり、出力軸２ａを挟んで対抗する２つの
振動子１２ｂの先端近傍のうち、実際に振動する部分の
有効質量がｍである。振動子１２ｂは、ロータ１２が回
転するときに、回転面上で半径方向に振動させる必要が
あり、このためその外側壁に振動駆動用の圧電素子Ｉ３
が貼着しである。この駆動用圧電素子Ｉ３は、ロータリ
トランス（図示せず）等の非接触伝達手段を介して外部
から供給される駆動電圧により、出力軸２ａの方向に沿
って伸縮駆動され、そのときの伸縮動作に合わせ振動子
１２ｂが回転面上で半径方向に振動する。
１４は、コリオリの力を検出する検出素子としての圧電
素子であり、振動子１２ｂの外側壁のうち前記駆動用圧
電素子１３の貼着面とは直交する面をもつ側壁に貼着し
である。この検出用圧電素子１４は、ロータ１２の円周
方向に沿って発生するコリオすの力Ｆｃを受けることで
、力Ｆｃに比例した電圧を発生する。実施例では、検出
用圧電素子■４を、非接触信号授受手段であるロータリ
トランス（図示せず）を介して比較回路４の比較入力端
子に接続しである。なお、比較回路４の基準入力端子に
接続した直流電源Ｅｒは、目標速度を随意可変できるよ
う、電圧可変型を用いている。
素子であり、振動子１２ｂの外側壁のうち前記駆動用圧
電素子１３の貼着面とは直交する面をもつ側壁に貼着し
である。この検出用圧電素子１４は、ロータ１２の円周
方向に沿って発生するコリオすの力Ｆｃを受けることで
、力Ｆｃに比例した電圧を発生する。実施例では、検出
用圧電素子■４を、非接触信号授受手段であるロータリ
トランス（図示せず）を介して比較回路４の比較入力端
子に接続しである。なお、比較回路４の基準入力端子に
接続した直流電源Ｅｒは、目標速度を随意可変できるよ
う、電圧可変型を用いている。
ところで、一般に、速度Ｖをもった物体に角速度Ωを与
えると、物体の質重ｍに２ｖ・Ωを掛けたコリオリの力
Ｆｃが発生することは、よく知られるところである。こ
のコリオリの力Ｐｃは、厳密には速度゛ベクトルと角速
度ベクトルの外債で表されるのであるが、この実施例の
ように、各ベクトルが一軸成分で代表される場合は、単
純なスカーラ積に従い、 Ｆ ｃ ＝ ２ ｍ ｖΩ と表すことができる。ただし、ｍは振動子１２’ｂの振
動部分の有効質量、Ｖは振動子の振動速度である。
えると、物体の質重ｍに２ｖ・Ωを掛けたコリオリの力
Ｆｃが発生することは、よく知られるところである。こ
のコリオリの力Ｐｃは、厳密には速度゛ベクトルと角速
度ベクトルの外債で表されるのであるが、この実施例の
ように、各ベクトルが一軸成分で代表される場合は、単
純なスカーラ積に従い、 Ｆ ｃ ＝ ２ ｍ ｖΩ と表すことができる。ただし、ｍは振動子１２’ｂの振
動部分の有効質量、Ｖは振動子の振動速度である。
上式から判るように、検出用圧電素子１４にて検出され
るコリオリの力Ｐｃは、振動子１２ｂの振動速度Ｖが一
定であれば、モータ２の回転速度すなわち角速度Ωに比
例することになる。そして、角速度Ωの検出精度を高め
るには、単にその比例定数を形成する振動速度Ｖを大と
すればよく、使用状況に応じて適切な対応をとることに
よって、低速回転時の分解能も十分保証できるのである
。
るコリオリの力Ｐｃは、振動子１２ｂの振動速度Ｖが一
定であれば、モータ２の回転速度すなわち角速度Ωに比
例することになる。そして、角速度Ωの検出精度を高め
るには、単にその比例定数を形成する振動速度Ｖを大と
すればよく、使用状況に応じて適切な対応をとることに
よって、低速回転時の分解能も十分保証できるのである
。
いま、モータ２に一定電圧を印加し、定速回転させてい
たとする。この場合、モータ２の回転速度があらかじめ
設定した目標速度に一致している間は、比較回路４の誤
差出力は零であり、速度制御回路５がモータ２に印加す
る印加電圧にも変化は見られない。これに対し、モータ
２の負荷が増大し、ロータ１２の回転速度が低下したと
する。
たとする。この場合、モータ２の回転速度があらかじめ
設定した目標速度に一致している間は、比較回路４の誤
差出力は零であり、速度制御回路５がモータ２に印加す
る印加電圧にも変化は見られない。これに対し、モータ
２の負荷が増大し、ロータ１２の回転速度が低下したと
する。
この場合、検出用圧電素子１４に作用するコリオリの力
Ｆｃは、角速度Ωに比例して低下するため、検出用圧電
素子１４の出力電圧も、ロータ１２の回転速度に合わせ
て低下する。その結果、比較回路４の出力誤差電圧が正
方向に増加し、速度制御回路５が、この増加を抑制すべ
くモータ２に印加する電圧を大とすることで、定速駆動
状態が維持される。
Ｆｃは、角速度Ωに比例して低下するため、検出用圧電
素子１４の出力電圧も、ロータ１２の回転速度に合わせ
て低下する。その結果、比較回路４の出力誤差電圧が正
方向に増加し、速度制御回路５が、この増加を抑制すべ
くモータ２に印加する電圧を大とすることで、定速駆動
状態が維持される。
また、これとは逆に、モータ２の負荷が減少し、ロータ
１２の回転速度が増加したとする。この場合、検出用圧
電素子Ｉ４に作用するコリオリの力Ｆｃは、角速度Ωに
比例して増加するため、検出用圧電素子１４の出力電圧
も、ロータ１２の回転速度に合わせて増加する。その結
果、比較回路４の出力誤差電圧が負方向に増加し、速度
ＩＪ ｍ回路５が、この摘加を抑制すべくモータ２に印
加する電圧を小とすることで、定速駆動状態が維持され
る。
１２の回転速度が増加したとする。この場合、検出用圧
電素子Ｉ４に作用するコリオリの力Ｆｃは、角速度Ωに
比例して増加するため、検出用圧電素子１４の出力電圧
も、ロータ１２の回転速度に合わせて増加する。その結
果、比較回路４の出力誤差電圧が負方向に増加し、速度
ＩＪ ｍ回路５が、この摘加を抑制すべくモータ２に印
加する電圧を小とすることで、定速駆動状態が維持され
る。
このように、上記モータ速度制御装置１１は、モータ２
により回転駆動され、回転面上で半径方向に振動する振
動子１２ｂを有するロータ１２に、コリオリの力Ｆｃを
検出する圧電素子１４を設け、この圧電素子１４が検出
するコリオリの力Ｆｃからロータ１２の回転速度を検出
し、目標回転速度との比較によってモータ２を定速制御
する構成としたから、振動子１２ｂの質ｆｆ１ｍ及び角
速度Ωと振動速度Ｖの外積に比例するコリオりの力Ｆｃ
を媒介にして、正確にロータ１２の回転速度を検出する
ことができる。一方、低速回転時の分解能の低下に対し
ては、振動子１２ｂの振動速度Ｖを大に設定することで
、十分対応することができる。
により回転駆動され、回転面上で半径方向に振動する振
動子１２ｂを有するロータ１２に、コリオリの力Ｆｃを
検出する圧電素子１４を設け、この圧電素子１４が検出
するコリオリの力Ｆｃからロータ１２の回転速度を検出
し、目標回転速度との比較によってモータ２を定速制御
する構成としたから、振動子１２ｂの質ｆｆ１ｍ及び角
速度Ωと振動速度Ｖの外積に比例するコリオりの力Ｆｃ
を媒介にして、正確にロータ１２の回転速度を検出する
ことができる。一方、低速回転時の分解能の低下に対し
ては、振動子１２ｂの振動速度Ｖを大に設定することで
、十分対応することができる。
また、ロータ１２は、従来の速度発電機３等と異なり、
永久磁石や巻き線が不要であり、小型軽量化が簡単であ
るため、安価でしかも高精度のモータ速度制御装置を提
供することができる。
永久磁石や巻き線が不要であり、小型軽量化が簡単であ
るため、安価でしかも高精度のモータ速度制御装置を提
供することができる。
なお、上記実施例において、振動子１２ｂに貼着する駆
動用圧電素子１３は、振動子１２ｂの外側壁に対抗する
内側壁にも貼着し、内外で逆極性の駆動電圧を印加する
ことで、振動に必要な駆動力を倍加することも可能であ
る。また、検出用圧電素子１４の出力電圧は、ロータリ
トランスによらず、例えばスリップリングとブラシを組
み合わせた接触型の信号授受手段を介して、外部に取り
出す構成としてもよい。
動用圧電素子１３は、振動子１２ｂの外側壁に対抗する
内側壁にも貼着し、内外で逆極性の駆動電圧を印加する
ことで、振動に必要な駆動力を倍加することも可能であ
る。また、検出用圧電素子１４の出力電圧は、ロータリ
トランスによらず、例えばスリップリングとブラシを組
み合わせた接触型の信号授受手段を介して、外部に取り
出す構成としてもよい。
［発明の効果コ
以上説明したように、この発明は、モータにより回転駆
動され、回転面上で半径方向に振動する振動子を有する
ロータに、コリオリの力を検出する検出素子を設け、こ
の検出素子が検出するコリオリの力からロータの回転速
度を検出し、目標回転速度との比較によってモータを定
速制御する構成としたから、振動子の質量及び角速度と
振動速度の外積に比例するコリオリの力を媒介にして、
正確にロータの回転速度を検出することができ、また低
速回転時の分解能の低下に対しては、振動子の振動速度
を大に設定することで、十分対応することかでき、さら
にまた、ロータは、従来の速度発電機等と異なり、永久
磁石や巻き線が不要であり、小型軽量化が簡単であるた
め、安価でしかも高精度のモータ速度制御装置を提供す
ることができる等の優れた効果を奏する。
動され、回転面上で半径方向に振動する振動子を有する
ロータに、コリオリの力を検出する検出素子を設け、こ
の検出素子が検出するコリオリの力からロータの回転速
度を検出し、目標回転速度との比較によってモータを定
速制御する構成としたから、振動子の質量及び角速度と
振動速度の外積に比例するコリオリの力を媒介にして、
正確にロータの回転速度を検出することができ、また低
速回転時の分解能の低下に対しては、振動子の振動速度
を大に設定することで、十分対応することかでき、さら
にまた、ロータは、従来の速度発電機等と異なり、永久
磁石や巻き線が不要であり、小型軽量化が簡単であるた
め、安価でしかも高精度のモータ速度制御装置を提供す
ることができる等の優れた効果を奏する。
第１図は、この発明のモータ速度制御装置の一実施例を
示す概略構成図、第２図は、従来のモータ速度制御装置
の一例を示す概略構成図である。 ２３１．モータ、５．、、速度制御回路、１１゜１．モ
ータ速度制御装置、１２．、、ロータ。 １２ｂ、、、振動子、１３．、、駆動用圧電素子。 １４、、、検出用圧電素子。
示す概略構成図、第２図は、従来のモータ速度制御装置
の一例を示す概略構成図である。 ２３１．モータ、５．、、速度制御回路、１１゜１．モ
ータ速度制御装置、１２．、、ロータ。 １２ｂ、、、振動子、１３．、、駆動用圧電素子。 １４、、、検出用圧電素子。
Claims (1)
- モータにより回転駆動され、回転面上で半径方向に振動
する振動子を有するロータと、前記振動子に設けられ、
コリオリの力を検出する検出素子と、この検出素子が検
出するコリオリの力からロータの回転速度を検出し、目
標回転速度との比較によって前記モータを定速制御する
速度制御回路を設けてなるモータ速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62065302A JPS63234887A (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | モ−タ速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62065302A JPS63234887A (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | モ−タ速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63234887A true JPS63234887A (ja) | 1988-09-30 |
Family
ID=13282977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62065302A Pending JPS63234887A (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | モ−タ速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63234887A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011172388A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Tamagawa Seiki Co Ltd | モータ速度検出構造、角速度センサ付き角度センサおよびサーボシステム |
-
1987
- 1987-03-19 JP JP62065302A patent/JPS63234887A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011172388A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Tamagawa Seiki Co Ltd | モータ速度検出構造、角速度センサ付き角度センサおよびサーボシステム |
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