JPS63253881A - モ−タ駆動装置 - Google Patents
モ−タ駆動装置Info
- Publication number
- JPS63253881A JPS63253881A JP62085736A JP8573687A JPS63253881A JP S63253881 A JPS63253881 A JP S63253881A JP 62085736 A JP62085736 A JP 62085736A JP 8573687 A JP8573687 A JP 8573687A JP S63253881 A JPS63253881 A JP S63253881A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- motor
- signal
- voltage
- frequency
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift 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
- H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
- H02N2/0075—Electrical details, e.g. drive or control circuits or methods
- H02N2/008—Means for controlling vibration frequency or phase, e.g. for resonance tracking
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はモータのステータの表面に進行波を発生せしめ
、ステータと機械的に接触しているロータを移動せしめ
る超音波モータの駆動装置に関する。
、ステータと機械的に接触しているロータを移動せしめ
る超音波モータの駆動装置に関する。
モータのステータの表面に圧電素子等を利用して超音波
の進行波を発生し、ステータに機械的な押し圧を利用し
て接触しているロータの回転移動を行う超音波モータに
おいては、通常モータの特性から決まる一定周波数を持
つ駆動信号によってモータは馬区動される。
の進行波を発生し、ステータに機械的な押し圧を利用し
て接触しているロータの回転移動を行う超音波モータに
おいては、通常モータの特性から決まる一定周波数を持
つ駆動信号によってモータは馬区動される。
ところが、前述したタイプの超音波モータでは、使用環
境温度の変化、負荷変動、および、モータのステータに
対するロータの押し圧変化によって、そのモータの最適
な駆動信号周波数がわずかに変化する。また、モータの
駆動信号に対するＱは比較的大きいため、駆動信号周波
数のわずかなずれによって、効率が大きく下がってしま
う。
境温度の変化、負荷変動、および、モータのステータに
対するロータの押し圧変化によって、そのモータの最適
な駆動信号周波数がわずかに変化する。また、モータの
駆動信号に対するＱは比較的大きいため、駆動信号周波
数のわずかなずれによって、効率が大きく下がってしま
う。
このように、従来のモータ駆動方法では使用環境の違い
によって最適なモータ駆動は難しかった。
によって最適なモータ駆動は難しかった。
本発明の目的は、上記欠点を取り除き、常に最適な駆動
信号でモータを駆動することができるモータ駆動装置を
提供することにある。
信号でモータを駆動することができるモータ駆動装置を
提供することにある。
本発明は、モータのステータの表面に進行波を発生せし
め、前記ステータと機械的に接触しているロータを移動
せしめる超音波モータの駆動装置において、 ２つの信号の位相を比較して位相誤差信号を発生する位
相比較器と、 前記位相誤差信号を受け、位相補償を行うフィルタ回路
と、 前記フィルタ回路の出力を受け、入力信号の電圧レベル
によってその発振周波数が制御される電圧制御発振器と
、 前記電圧制御発振器の出力を受け、周波数は入力信号と
等しくそれぞれの位相が９０°異なった２つの正弦波信
号を、前記超音波モータに印加するモータ駆動回路と、 前記超音波モータに流れる電流を検出する電流検出回路
とから構成され、 前記駆動回路の一方の出力信号と前記電流検出回路によ
って検出されたモータ電流値に比例した検出信号との位
相比較を前記位相比較器において行い、前記２つの信号
の位相関係から決まる周波数を持つ信号で前記超音波モ
ータを駆動することを特徴としている。
め、前記ステータと機械的に接触しているロータを移動
せしめる超音波モータの駆動装置において、 ２つの信号の位相を比較して位相誤差信号を発生する位
相比較器と、 前記位相誤差信号を受け、位相補償を行うフィルタ回路
と、 前記フィルタ回路の出力を受け、入力信号の電圧レベル
によってその発振周波数が制御される電圧制御発振器と
、 前記電圧制御発振器の出力を受け、周波数は入力信号と
等しくそれぞれの位相が９０°異なった２つの正弦波信
号を、前記超音波モータに印加するモータ駆動回路と、 前記超音波モータに流れる電流を検出する電流検出回路
とから構成され、 前記駆動回路の一方の出力信号と前記電流検出回路によ
って検出されたモータ電流値に比例した検出信号との位
相比較を前記位相比較器において行い、前記２つの信号
の位相関係から決まる周波数を持つ信号で前記超音波モ
ータを駆動することを特徴としている。
モータのステータの表面に進行波を発生せしめ、ステー
タと機械的に接触しているロータを移動せしめる超音波
モータにおいては、通常、共振現象を利用してモータの
駆動を行っている。一般に共振点の前後では駆動電圧と
電流との位相は大きく変化し、共振周波数を中心にして
位相が進みから遅れへ、あるいは、遅れから進みへ変化
する。したがって、それらの位相誤差を検出し、位相誤
差が一定値となるようにモータ駆動信号の周波数を制御
することによって、常に最適な周波数でモータを駆動す
ることが可能となる。
タと機械的に接触しているロータを移動せしめる超音波
モータにおいては、通常、共振現象を利用してモータの
駆動を行っている。一般に共振点の前後では駆動電圧と
電流との位相は大きく変化し、共振周波数を中心にして
位相が進みから遅れへ、あるいは、遅れから進みへ変化
する。したがって、それらの位相誤差を検出し、位相誤
差が一定値となるようにモータ駆動信号の周波数を制御
することによって、常に最適な周波数でモータを駆動す
ることが可能となる。
第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。
このモータ駆動装置は、超音波モータ４にそれぞれの位
相が９０°異なった２つの正弦波信号を印加するモータ
駆動回路３と、これら２つの正弦波信号の入力の共通端
子に一端が接続され他端が接地された抵抗５と、この抵
抗５の一端１１から検出されるモータ４を流れる電流を
ディジタル信号に変換するパルス化回路６と、駆動回路
３からの２本の出力線のうちの一方の出力線上の点１２
から検出された出力電圧をディジタル信号に変換するパ
ルス化回路７と、これらパルス化回路６゜７からの信号
の位相を比較して位相誤差信号を発生する位相比較器１
と、位相補償を行うフィルタ回路１５と、位相誤差信号
の電圧レベルによってその発振周波数が制御され、出力
を駆動回路３に入力する電圧制御発振器２とから構成さ
れている。
相が９０°異なった２つの正弦波信号を印加するモータ
駆動回路３と、これら２つの正弦波信号の入力の共通端
子に一端が接続され他端が接地された抵抗５と、この抵
抗５の一端１１から検出されるモータ４を流れる電流を
ディジタル信号に変換するパルス化回路６と、駆動回路
３からの２本の出力線のうちの一方の出力線上の点１２
から検出された出力電圧をディジタル信号に変換するパ
ルス化回路７と、これらパルス化回路６゜７からの信号
の位相を比較して位相誤差信号を発生する位相比較器１
と、位相補償を行うフィルタ回路１５と、位相誤差信号
の電圧レベルによってその発振周波数が制御され、出力
を駆動回路３に入力する電圧制御発振器２とから構成さ
れている。
なお、駆動回路３において、入力信号からそれぞれの位
相が９０’異なった２つの正弦波信号を発生する方法は
、移相器を使用すれば簡単に実現できる。
相が９０’異なった２つの正弦波信号を発生する方法は
、移相器を使用すれば簡単に実現できる。
次に、本実施例の動作を説明する。
超音波モータ４は２つの端子を持ち、それぞれ移相が９
０”異なった周波数の等しい２つの正弦波信号で駆動回
路３によって駆動される。この時、前述したごとく共振
点近傍では電圧電流特性が大きく異なるため、抵抗５の
一端１１でのモータ電流信号と、駆動回路３の出力線上
の点１２での出力電圧とは共振点近傍で、その位相特性
が大きく変化する。
０”異なった周波数の等しい２つの正弦波信号で駆動回
路３によって駆動される。この時、前述したごとく共振
点近傍では電圧電流特性が大きく異なるため、抵抗５の
一端１１でのモータ電流信号と、駆動回路３の出力線上
の点１２での出力電圧とは共振点近傍で、その位相特性
が大きく変化する。
パルス化回路６および７はこれら２つの信号を検出し、
ディジタル信号に変換する。位相比較器１はパルス化回
路６および７によって検出された信号の位相比較を行い
、２つの信号の位相誤差に比例した電圧を出力する。フ
ィルタ回路１５は第１図に示した全体系がフィードバッ
ク制御系を構成しているため、その制御系の安定化を行
う。電圧制御発振器２では、安定化された位相誤差信号
を受は位相誤差信号に比例した周波数を持つ信号を発生
する。駆動回路３には電圧制御発振器２から位相誤差に
比例した周波数を持つ信号が入力され、位相がそれぞれ
９０°異なった信号を生成してモータ４を駆動する。こ
れにより、抵抗の一端１１および出力線上の点１２での
信号の位相が等しくなる周波数でモータ４が駆動される
ことになる。
ディジタル信号に変換する。位相比較器１はパルス化回
路６および７によって検出された信号の位相比較を行い
、２つの信号の位相誤差に比例した電圧を出力する。フ
ィルタ回路１５は第１図に示した全体系がフィードバッ
ク制御系を構成しているため、その制御系の安定化を行
う。電圧制御発振器２では、安定化された位相誤差信号
を受は位相誤差信号に比例した周波数を持つ信号を発生
する。駆動回路３には電圧制御発振器２から位相誤差に
比例した周波数を持つ信号が入力され、位相がそれぞれ
９０°異なった信号を生成してモータ４を駆動する。こ
れにより、抵抗の一端１１および出力線上の点１２での
信号の位相が等しくなる周波数でモータ４が駆動される
ことになる。
この時、位相が９０”異なった２つの信号の電圧レベル
を外部からの制御信号で制御することによって、超音波
モータの速度を制御することができる。
を外部からの制御信号で制御することによって、超音波
モータの速度を制御することができる。
また、位相比較器１の２つの入力位相の片方に位相オフ
セットを加えることによって、２つの信号の位相をずら
すようにモータ駆動信号の周波数を制御することができ
る。
セットを加えることによって、２つの信号の位相をずら
すようにモータ駆動信号の周波数を制御することができ
る。
第２図は、第１図の駆動回路３の出力端子電圧と電流検
出用抵抗５によって検出される電流信号の伝達特性の一
例を示した図である。波形２０はゲインを示し、波形２
１は位相を示す。超音波モータ４の共振周波数ｆ、近傍
では、共振特性によりゲインと位相は波形２０および２
１で示すように、大きく変化する。そこで、位相が周波
数ｆ１の共振点における値になるように周波数を制御す
れば、モータを駆動する信号の周波数は常にモータの共
振周波数となり、使用環境変化によってモータの特性が
変化しても、常に最良状態でモータを駆動することがで
きる。
出用抵抗５によって検出される電流信号の伝達特性の一
例を示した図である。波形２０はゲインを示し、波形２
１は位相を示す。超音波モータ４の共振周波数ｆ、近傍
では、共振特性によりゲインと位相は波形２０および２
１で示すように、大きく変化する。そこで、位相が周波
数ｆ１の共振点における値になるように周波数を制御す
れば、モータを駆動する信号の周波数は常にモータの共
振周波数となり、使用環境変化によってモータの特性が
変化しても、常に最良状態でモータを駆動することがで
きる。
以上述べた構成により、使用環境の違いにより、モータ
の特性が変化した場合でも、常に最良状態でモータを駆
動することができ、信頼性、制御性の向上、ならびに、
電力効率の向上が図れる。
の特性が変化した場合でも、常に最良状態でモータを駆
動することができ、信頼性、制御性の向上、ならびに、
電力効率の向上が図れる。
第１図は、本発明によるモータ駆動装置の一実施例を示
すブロック図、 第２図は第１図のモータ駆動電圧と電流検出信号とのゲ
イン、位相特性の一例を示す図である。 ｌ・・・・・位相比較器 ２・・・・・電圧制御発振器 ３・・・・・駆動回路 ４・・・・・超音波モータ ５・・・・・抵抗 ６．７・・・パルス化回路 １５・・・・・フィルタ回路 代理人 弁理士 岩 佐 義 幸 第１図 ｆ−−彫皮故 第２図
すブロック図、 第２図は第１図のモータ駆動電圧と電流検出信号とのゲ
イン、位相特性の一例を示す図である。 ｌ・・・・・位相比較器 ２・・・・・電圧制御発振器 ３・・・・・駆動回路 ４・・・・・超音波モータ ５・・・・・抵抗 ６．７・・・パルス化回路 １５・・・・・フィルタ回路 代理人 弁理士 岩 佐 義 幸 第１図 ｆ−−彫皮故 第２図
Claims (1)
- （１）モータのステータの表面に進行波を発生せしめ、
前記ステータと機械的に接触しているロータを移動せし
める超音波モータの駆動装置において、 ２つの信号の位相を比較して位相誤差信号を発生する位
相比較器と、 前記位相誤差信号を受け、位相補償を行うフィルタ回路
と、 前記フィルタ回路の出力を受け、入力信号の電圧レベル
によってその発振周波数が制御される電圧制御発振器と
、 前記電圧制御発振器の出力を受け、周波数は入力信号と
等しくそれぞれの位相が９０°異なった２つの正弦波信
号を、前記超音波モータに印加するモータ駆動回路と、 前記超音波モータに流れる電流を検出する電流検出回路
とから構成され、 前記駆動回路の一方の出力信号と前記電流検出回路によ
って検出されたモータ電流値に比例した検出信号との位
相比較を前記位相比較器において行い、前記２つの信号
の位相関係から決まる周波数を持つ信号で前記超音波モ
ータを駆動することを特徴とするモータ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62085736A JPS63253881A (ja) | 1987-04-09 | 1987-04-09 | モ−タ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62085736A JPS63253881A (ja) | 1987-04-09 | 1987-04-09 | モ−タ駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63253881A true JPS63253881A (ja) | 1988-10-20 |
Family
ID=13867126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62085736A Pending JPS63253881A (ja) | 1987-04-09 | 1987-04-09 | モ−タ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63253881A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0366496A2 (en) * | 1988-10-27 | 1990-05-02 | Seiko Instruments Inc. | Ultra-sonic motor driving circuit |
-
1987
- 1987-04-09 JP JP62085736A patent/JPS63253881A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0366496A2 (en) * | 1988-10-27 | 1990-05-02 | Seiko Instruments Inc. | Ultra-sonic motor driving circuit |
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