JPS63302794A - モ−タ電流制御方式 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （概要） この発明は、モータに供給する電圧のパルス幅を制御し
て回転速度あるいはトルクを所望値に制御する際に、モ
ータの各種定数の変動や電源電圧の変動によって回転速
度あるいはトルクが変動してしまう問題を解決するため
、所定の回転速度あるいはトルクを発生させるために生
成された駆動パルス信号の幅に対し、更にモータに流れ
る電流を検出してこの電流の変動分に対応する幅だけ高
速に補正することにより、安定した回転速度あるいはト
ルクを発生させるようにしている。

【産業上の利用分野〕

本発明は、モータを駆動する駆動パルス信号の幅を当該
モータに流れる電流に基づいて補正するように構成した
モータ電流制御方式に関するものである。

〔従来の技術〕

磁気テープ装置は、第４図に示すように、直流サーボモ
ータである巻取りリールモータ２５−１および繰出し２
５−２を用いて巻取リリール２８および供給リール２９
を駆動し、磁気テープ３０を磁気ヘッド３１の検出面に
対して所定の走行速度で走行させると共に所定の張力を
与えつつ読み書きさせている。小型の磁気テープ装置は
、モータ駆動回路２４−１．２４−２などを小型化、高
効率化するために、パルス幅変！Ｉ（以下ＰＷＭという
）した駆動パルス信号を巻取りリールモータ２５−１お
よび繰出しリールモータ２５−２に供給して回転速度お
よびトルクの制御を行っている。

従来、例えば巻取りリールモータ２５−１を速度制御す
る場合には、モータ駆動制御回路２１が速度制御を行う
ための制御値信号をレジスタ回路２３−１にセットし、
ＰＷＭ回路２２−１がこのセットされた値に対応するパ
ルス幅を持つ駆動パルス信号を生成してモータ駆動回路
２４−１を介して巻取りリールモータ２５−１に供給す
る。これにより、制御値信号に対応する速度で磁気テー
プ３０が巻き取られる。この際、巻取りリールモータ２
５−１に供給される電流はオン／オフからなる電流であ
って、オン時じｌ″）には第４図モータ駆動回路２４−
１中に描いた回路から判明するように、電源電圧＋Ｖあ
るいは−Ｖが巻取りリールモータ２５−１に直接に供給
され、電流が流れる。一方、オフ時には電源電圧が印加
されない、このため、第５図に示すように、駆動パルス
信号がオン時には巻取りリールモータ２５−１に対して
徐々に増大する電流が流れ、一方オフ時にはフライホイ
ール電流によってモータに対して徐々に減少するような
電流が流れる。駆動パルス信号をオン／オフする周期を
巻取りリールモータ２５−１の電気的時定数よりも十分
短くすれば、第５図に示すように、巻取りリールモータ
２５−１に流れるモータ電流が徐々に増減し、所定の回
転速度あるいはトルクを発生させることができる。

尚、速度検出回路２７は、巻取りリールモータ２５−１
の軸に取りつけられたタコメータ２６によって発生され
たパルス信号の間隔などに基づいてモータの回転速度を
検出するものである。また、繰出しり−°ルモータ２５
−２に対しても、同様に、モータ駆動制御回路２１が所
定のトルク制御するための制御値信号をレジスタ回路２
３−２にセットすることにより、ＰＷＭ回路２２−２が
このセントされた制御値信号に対応するパルス幅を持つ
駆動パルス信号を生成し、モータ駆動回路２４−２を介
して繰出しリールモータ２５−２に供給する。これによ
り、所定トルクが発生され、磁気テ。

−プ３０に所定の張力が与えられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来は、巻取りリールモータ２５−１などに供
給する電圧をオン／オフするのみであって、モータの電
気的定数の変動や、モータに供給する電源電圧が何等か
の原因によって変動などした場合には、モータに供給す
る電流が変動し、モータの回転速度や発生されるトルク
が変動してしまう問題点があワた。特に既述した磁気テ
ープ装置は、繰出しリールモータ２５−２に一定のトル
クを発生させて張力を一定に保つようにトルク制御を行
っているため、電源電圧変動などに伴ってこの張力が変
動してしまうと、磁気テープ３０が記録・再生する磁気
ヘッド３１に対して安定に接触しなくなってしまうとい
う問題点があった。

また、直流電流を繰出しリールモータ２５−２などに供
給し、これに流れる電流をフィードバックする直流駆動
方式ならば、電源電圧などが変動してもモータに供給す
る電流を所定値に高速にフィードバック制御することは
比較的に容易に可能である。しかし、この場合には、特
に最終段の電力増幅器に用いる駆動素子の放熱のため、
小型化かつ高能率化が実現できないという問題点があう
た。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、前記問題点を解決するため、所定の回転速度
あるいはトルクを発生させるために生成された駆動パル
ス信号の幅に対し、更にモータに流れる電流を検出して
この電流の変動分に対応する幅だけ補正するようにして
いる。

第１図は本発明の原理構成図を示す０図中モータ駆動制
御回路１は、モータ５が所定の回転速度あるいはトルク
を発生するようなパルス幅を持つ駆動パルス信号を生成
させるための制御値信号を生成するものである。。

ＰＷＭ回路２は、入力されたｗｉ御価値信号対応するパ
ルス幅を持つ駆動パルス信号を生成するものである。

駆動信号補正回路３は、ＰＷＭ回路２から入力された駆
動パルス信号と、電流帰還パルス信号との差に基づいて
、モータ駆動パルス信号を生成するものである。

モータ駆動電力増幅回ｊｉ１４は、入力されたモータ駆
動パルス信号に対応して電源電圧をオン／オフした電圧
をモータ５に印加するものである。

モータ５は、直流モータであって、例えば磁気テープを
巻き取るもの、あるいは繰り出すものである。

モータ電流検出器６は、モータ５に流れる電流を検出す
るものである。

変換回路７は、モータ電流検出器６によって検出された
モータ電流に対応し、かつ駆動パルス信号に同期した態
様の電流帰還パルス信号を生成するものである。

〔作用〕

次に動作を説明する。

第１図において、モータ駆動制御回路１が所定の回転速
度あるいはトルクを発生するための制御値信号をＰＷＭ
回路２に入力すると、ＰＷＭ回路２はこの制御信号に対
応するパルス幅を持つ駆動パルス信号を生成する。この
駆動パルス信号が入力された駆動信号補正回路３は、こ
の駆動パルス信号と、変換回路７によって生成されたモ
ータ５に流れている電流値に対応する電流帰還パルス信
°　号との差を検出し、この検出した差に基づいて駆動
パルス信号の幅を補正したモータ駆動パルス信号を生成
する。この生成されたモータ駆動パルス信号は１．モー
タ駆動電力増幅回路４によって電力増幅され、モータ５
に供給される。これにより、モータ５は、電源電圧の変
動などの影響を受けることなく、所定の回転速度あるい
はトルクを安定に発生する。

〔実施例〕

次に、第２図および第３図を用いて本発明の１実施例の
構成および動作を詳細に説明する。

第２図において、電流検出回路６は、モータ５に接続さ
れた電流検出抵抗器６−１によって当該モータ５に流れ
る電流を検出して電圧信号に変換するものである。

変換回路７を構成する三角波発生回路７−２は、ＰＷＭ
回路２から通知された駆動パルス信号によってトリガさ
れ、これに同期して電圧が立ち上がる三角波形信号を一
定周期で繰り返し発生するものである。

変換回路７を構成するコンパレータ回路？−１は、駆動
パルス信号と、三角波信号との大小を比較し、電流帰還
パルス信号を生成するものである。

駆動信号補正回路３は、３−１ないし３−１２から構成
され、駆動パルス信号と、電流帰還パルス信号との差を
求め、この差に対応するパルス幅を持つモータ駆動パル
ス信号を生成するものである。

比較回路３−１は、駆動パルス信号と、電流帰還パルス
信号とのオン時間の長短を比較するものである。

加重カウンタ回路３−４は、駆動パルス信号と、電流帰
還パルス信号との時間差をＰＷＭ回路２に供給するクロ
ックを用いて計数するものである。

レジスタ回路３−５は、加算カウンタ回路３−４によっ
て計数された計数結果を保持し、減算カウンタ回路３−
６に転送するものである。

減算カウンタ回路３−６は、加算カウンタ回路３−４に
よって計数された差分の計数結果をセットし、クロンク
信号で順次減算してクリア状態（零）になると生成され
るクリア信号を補正信号として出力するものである。

ＦＦ（フリンプフロップ回路）　３−７．３−８は、駆
動パルス信号と、補正信号とを図示のようにセット、リ
セット端子に夫々入力し、補正後のモータ駆動パルス信
号を生成するものである。

増減切換回路３−３は、電流の大小によって、ＦＦ３−
７あるいはＦＦ３−８のいずれかを選択することにより
、補正信号の合成時期を切り換えるものである。

補正制御回路３−２は、補正動作を制御するものであっ
て、加算カウンタ回路３−４などのクリア、計数値の転
送、格納、パルス合成時期の制御などを行うものである
。

次に、第３図を用いて第２図構成の動作を詳細に説明す
る。

第３図において、■駆動パルス信号は、ＰＷＭ回路２に
よって生成されるものである。これは、所定の回転速度
あるいはトルクを発生するようにモータ駆動制御回路１
によって指示された制御値信号に対応するパルス幅を持
つものであって、１周期（Ｔ）例えば５０μｓ毎に生成
されるものである。

■電流大／小は、点線を用いて示すように、電流検出回
路６によって検出された電流大（Ｔ　Ｈ。

）あるいは電流小（ＴＨＬ）を表す、また、実線の三角
波信号は、三角波発生回路７−２によって■駆動パルス
信号に同期して生成されたものである。

■電流帰還パルス信号は、駆動パルス信号の立ち上がり
でオンとなり、図中矢印を用いて示すように、電流大Ｔ
Ｈｍ／電流小ＴＨ，が三角波信号と交わる交点でオフと
なるように生成されるものである。

■比較後信号は、比較回路３−１によって■駆動パルス
信号と■電流帰還パルス信号との差信号として生成され
るものである。

■補正信号（減算カウンタ出力）は、減算カウンタ回路
３−６によって生成される信号であって、■駆動パルス
信号の立ち下がりでオンとなり、■比較後信号のパルス
幅に相当するパルス幅でオフとなる信号である。

■補正後駆動パルス信号は、■−動パルスの立ち上がり
でＦＦ３−７をセットし、■補正信号の立ち下がりでリ
セットすることによって生成される信号である。これに
より、■駆動パルス信号に対して、■補正信号のパルス
幅分だけ加算した■補正後駆動パルス信号が生成され、
これがモータ駆動１＜ルス信号として電力増幅回路４に
供給される。

以上の■ないし■によって生成される信号は、モータに
流れ名電流が小の場合のもの÷あって、増減切換回路３
−３からＨレベルの信号がＡＮＤ回路３−９に送出され
、ＦＦ３−７によって生成された補正後駆動パルス信号
がＡＮＤ回路３−９、ＯＲ回路３−１２を介してモータ
駆動パルス信号と１して電力増幅ｉ路４に供給され、モ
ータ５に流れる電流を増大するように制御する。

同様に、■ないし［相］によって生成される信号は、モ
ータに流れる電流が大の場合のものであって、増減切換
回路３−３からＬレベルの信号がインバータ回路３−１
１によってＨレベルの信号に変換されてＡＮＤ回路３−
９に送出され、ＦＦ３−８によって生成された補正後駆
動パルス信号がＡＮＤ回路３−１Ｏ１ＯＲ回路３−１２
を介してモータ駆動パルス信号として電力増幅回路４に
供給され、モータ５に流れる電流を減少するように制御
する。尚、このモータ５に流れる電流を減少させる場合
、第３図■補正信号は、■比較後信号・と同じ幅のパル
ス信号を次の駆動パルス信号の立ち上がり時点から生成
される。そして、［相］補正後駆動パルス信号は、この
［Ｆ］補正信号の立ち下がりでＦＦ３−８をセットし、
駆動パルス信号の立ち下がりでリセットする信号として
生成される。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、所定の回転速度
あるいはトルクを発生させるために生成される駆動パル
ス信号の幅に対し、更にモータに流れる電流を検出して
この電流の変動分に対応する幅だけ補正する構成を採用
しているため、電源電圧の変動やモータの電気的定数の
変動が生じても、安定した回転速度あるいはトルクを発
生させることができる。特に、磁気テープ装置において
テープ張力を制御するリールモータ（本例では繰出し側
）などに適用することにより、磁気テープの張力の変動
が少なくなり、安定した磁気テープの走行が可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図、第２図は本発明の１実施
例構成図、第３図は本発明の動作説明図、第４図は従来
方式の構成図、第５図は第４図構成の動作説明図を示す
。 図中、ｌはモータ駆動制御回路、２はＰＷＭ回路、３は
駆動信号補正回路、４はモータ駆動電力増幅回路、５は
モータ、６はモータ電流検出回路、７は変換回路を表す
。 Ｌ東方式の溝底図 第　４　図 Ｔ＝一定 一一一一一一一一一一 亮４図購灰の動作説明図 東　５　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 モータの回転速度あるいはトルクを制御するように構成
   したモータ電流制御方式において、所定の回転速度ある
   いはトルクを得るための駆動パルス信号を生成するＰＷ
   Ｍ回路（２）と、モータ（５）に流れる電流を検出する
   電流検出回路（６）と、 この電流検出回路（６）によって検出された電流値に対
   応し、かつＰＷＭ回路（２）によって生成された駆動パ
   ルス信号に同期した態様の電流帰還パルス信号を生成す
   る変換回路（７）と、 上記駆動パルス信号と上記電流帰還パルス信号とのパル
   ス幅の差を検出し、この検出した値に基づいてパルス幅
   を補正したモータ駆動パルス信号を生成する駆動信号補
   正回路（３）とを備え、この駆動信号補正回路（３）に
   よって補正されたモータ駆動パルス信号をモータ（５）
   に供給して制御するように構成したことを特徴とするモ
   ータ電流制御方式。