JPS6359784A - モ−タ制御装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明はモータを高速から低速までの広い範囲で回転
制御するモータ制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種のモータ制ｍ装置においてはモータを高速
回転制御する場合には定速制御が比較的簡串にできるが
、低速回転制御する場合にはモータの慣性効果が小さく
、このためハンチングを起し滑らかな低速回転制御がで
きない問題があった。

このため高Ｍ度な速度検出器を使用したり、コギングの
小さい精度の高いモータを使用したりして高速制御から
低速制御までの広い範囲でモータを滑らかに制御するも
のもあるが、このようなものでは使用部品の精度がすべ
てにおいて高くなるため高価となる問題があった。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来装置ではモータを低速回転制御する場合
に滑らかさが得られない問題があり、またモータを高速
から低速までの広い範囲にわたって比較的滑らかな制御
ができるものであっても高価となる問題があった。

この発明はこのような問題を解決するために為されたも
ので、モータを高速から低速までの広い範囲にわたって
滑らかな回転制御ができ、しかもコスト低下が実現でき
るモータ制御装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、高速回転用モータと、この高速回転用モー
タの回転軸に直接設けられた又は間接的に回転軸が連結
された低速回転用モータと、高速回転用モータの回転時
低速回転用モータに発生する逆起電力を検出して高速回
転用モータの回転数を検出する回転数検出回路と、速度
指令の入力により高速、低速の切換えを行なう高速／低
速切換回路と、この高速／低速切換回路が高速切換え状
態にあるとき高速回転用モータを速度指令の回転数を基
準に、かつ回転数検出回路によって検出された回転数を
フィードバックされて高速回転用モータを定速回転制御
する定速制御回路と、高速／低速切換回路が低速切換え
状態にあるとき低速回転用モータを回転制御する低速モ
ータ駆動回Ｆ３とを設けたものである。

（作用） このような構成の本発明においては、速度指令の入力に
より高速／低速切換え回路が高速切１）えを行なったと
きには定速制御回路が動作して高速回転用モータを速度
指令に基づく回転数で高速回転制御する。このとき低速
回転用モータは駆動されずに負荷となるが゛その回転軸
は高速回転されるので逆起電力が発生しそれを回転数検
出回路が検出して定速制御回路にフィードバックし、定
速制御回路は高速回転用モータを一定の高速で回転制御
するようになる。

また速度指令の入力により高速／低速切換え回路が低速
切換えを行なったときには低速モータ駆動回路が動作し
て低速回転用モータを速度指令に基づく回転数で低速回
転制御する。このとき高速回転用モータは動作されず負
荷となる。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図に示すように高速回転用モータとしてＤＣモータ
１を使用し、また低速回転用モータとしてステッピング
モータ２を使用している。そしてＤＣモータ１の回転軸
１ａを出力軸にするとともにその回転軸１ａに歯車１ｂ
を取付けている。

またステッピングモータ２の回転軸２ａには前記歯１１
１１ｂと歯合する歯車２ｂが取付けられている。

前記ＤＣモータ１はＤＣモータ定速制御回路３によって
回転制御され、また前記ステッピングモータ２はステッ
ピングモータ駆動回路４によって回転制御されるように
なっている。

前記ＤＣモータ定速制御回路３は一種の周波数信号であ
る速度指令を入力されて高速か低速かを判断する高速／
低速切換回路５からＤＣモータ選択信号Ｓ！及び基準回
転数信号Ｓ２を入力されて前記ＤＣモータ１を高速回転
制御するようにしている。

そしてＤＣモータ定速制御回路３によってＤＣモータ１
が回転制御されるときには歯車１ｂ。

２ｂを介してステッピングモータ２の回転軸２ａが回転
しそのモータ２に逆起電力が発生するのでその逆起電力
を回転数検出回路６検出することによってＤＣモータ１
に回転数を検出し、その回転数検出信号Ｓ３を前記ＤＣ
モータ定速制御回路３にフィードバックしている。

前記ＤＣモータ定速制御回路３は回転数検出回路６から
回転数検出信号Ｓ３が入力されるとその信号Ｓ３と基準
回転数信号Ｓ２とを比較し、その差に応じてＤＣモータ
１の回転速度を増減してモータの定速回転制御を行なう
。

前記高速／低速切換回路５は速度指令が高速のときには
前記信号Ｓｌ　、ｓ２を出力するが速度指令が低速のと
きにはその信号Ｓｌ　、ｓ２の出力を停止するとともに
２人力形のアンドゲート７の一方の入力端子にハイレベ
ル信号を供給するようになっている。

また速度指令の周波数信号をパルス列の信号に変換する
速度指令／パルス列変換回路８を設け、その変換回路８
からのパルス信号を前記アンドゲート７の他方の入力端
子に供給している。

前記ステッピングモータ駆動回路４はアンドゲート７か
らパルス信号が入力されると前記ステッピングモータ２
をステッピング回転駆動するようにしている。

このような構成の本実施例装置においては、速度指令が
高速回転指令のときには高速／低速切換回路５が高速回
転制御であることを判断してＤＣモータ定速！１Ｊ　ａ
１１回路３にＤＣモータ選択信号Ｓ１と基準回転数信号
Ｓ２を供給する。またアンドゲート７に対してはローレ
ベル信号を供給する。しかしてこの状態では速度指令／
パルス列変換回路８からのパルス信号はアンドゲート７
を介してステッピングモータ駆動回路４に供給されるこ
とはない。すなわちステッピングモータ２は駆動されな
い。

ＤＣモータ定速制御回路３はＤＣモータ選択信号Ｓ１を
受けてＤＣモータ１の駆動を開始し、その回転速度は基
準回転数信号Ｓ２によって決める。

こうしてＤＣモータ１は高速回転制御されるようになる
。そして回転軸１ａが回転すると歯車１ｂが回転しそれ
によりｍＨ２ｂを介してステッピングモータ２の回転軸
２ａが回転しそのモータ２のロータが回転する。これに
よりモータ２では逆起電力が発生し、回転検出回路６が
その逆起電力を検出してＤＣモータ１の回転数を検出す
る。そしてその検出した回転数信号Ｓ３がＤＣモータ定
速制御回路３にフィードバックされる。

しかしてＤＣモータ定速制御回路３は基準回転数と検出
回転数とを比較してＤＣモータ１が基準回転数で回転す
るようにυＩｔＨ１、ＤＣモータ１は一定の高速で回転
制御されることになる。

このように高速回転時には高速回転専用のＤＣモータ１
が回転駆動されるので、高速回転制御が精度よくできる
。しかもＤＣモータ１の回転を検出してフィードバック
するのに高価な専用の回転検出器を使用することなく比
較的低価格な低速回転用のステッピングモータ２に発生
する逆起電力を利用しているのでコスト低下を図ること
ができる。

また、速度指令が低速回転指令のときには高速／低速切
換回路５が低速回転制御であることを判断してＤＣモー
タ定速制御回路３へのＤＣモータ選択信号Ｓ１及び基準
回転数信号Ｓ２の供給を停止する。またアンドゲート７
に対してはハイレベル信号を供給する。しかしてこの状
態では速度指令／パルス列変換回路８からのパルス信号
はアンドゲート７を介してステッピングモータ駆動回路
４に供給される。勿論このときのパルス信号はステッピ
ングモータ２を低速回転させる周波数になっている。

こうしてステッピングモータ２はステッピングモータ駆
動回路４によって低速回転制御されることになる。この
ときＤＣモータ１は駆動されず、その回転軸１ａがステ
ッピングモータ２の回転軸２ａの回転が歯車２ｂ、１ｂ
を介して伝達されて回転するのみとなる。

このように低速時には低速回転専用のステッピングモー
タ２が回転するのでその回転は滑らかとなる。

このように高速時にはＤＣモータ１を回転制御し、低速
時にはステッピングモータ２を回転制御するので、高速
の領域から低速の領域までの広い範囲にわたってモータ
の回転１ｉ１　ｔ２１１を滑らかに行なうことができ、
従って出力軸である回転軸１ａで負荷を駆動制御する場
合に負荷を高速から低速までの広い範囲にわたって精度
のよい滑らかな制御ができる。例えばこの装置を位置決
め制御に適用した場合、ＤＣモータ１で目的の位置近傍
まで早い立上がりでしかも迅速に移動させ、その侵ステ
ッピングモータ２で目的の位置に精度よく位置決めする
ことが可能となる。

しかも高精度な速度検出器やコギングの小さいモータを
使用せずに広い範囲の速度制御が実現できるのでコスト
低下を図ることができる。

なお、前記実施例ではＤＣモータ１とステンピングモー
タ２の回転１１１！Ｉａ、２ａを別々として歯車１ｂ、
２ｂで連結するものについて述べたが必ずしもこれに限
定されるものではなく、第２図に示すようにＤＣモータ
１の回転軸とステッピングモータ２の回転軸とを共通の
回転軸１１ａによって構成したものであってもよい。

また、前記実施例では高速回転用モータとしてＤＣモー
タを使用し、また低速回転用モータとしてステッピング
モータを使用したものについて述べたが必ずしもこれに
限定されるものではなく、例えば高速回転用モータとし
てインダクションモータを使用し、また低速回転用モー
タとしてシンクロナスモータを使用したものであっても
よい。

［発明の効果コ 以上詳述したようにこの発明によれば、モータを高速か
ら低速までの広い範囲にわたって滑らかな回転制御がで
き、しかもコスト低下が実現できるモータ制御ｌｌ装置
を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路ブロック図、第
２図はこの発明の他の実施例を示すモータの結合部の部
分構成図である。 １・・・ＤＣモータ、２・・・ステッピングモータ、３
・・・ＤＣモータ定速制御回路、４・・・ステッピング
モータ駆動回路、５・・・高速／低速切換回路、６・・
・回転数検出回路、８・・・速度指令／パルス列変換回
路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高速回転用モータと、この高速回転用モーターの回転軸
   に直接設けられた又は間接的に回転軸が連結された低速
   回転用モータと、前記高速回転用モータの回転時前記低
   速回転用モータに発生する逆起電力を検出して前記高速
   回転用モータの回転数を検出する回転数検出回路と、速
   度指令の入力により高速、低速の切換えを行なう高速／
   低速切換回路と、この高速／低速切換回路が高速切換え
   状態にあるとき前記高速回転用モータを速度指令の回転
   数を基準に、かつ前記回転数検出回路によって検出され
   た回転数をフィードバックされて前記高速回転用モータ
   を定速回転制御する定速制御回路と、前記高速／低速切
   換回路が低速切換え状態にあるとき前記低速回転用モー
   タを回転制御する低速モータ駆動回路とを設けたことを
   特徴とするモータ制御装置。