JPS6412191B2 - - Google Patents

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JPS6412191B2
JPS6412191B2 JP54078519A JP7851979A JPS6412191B2 JP S6412191 B2 JPS6412191 B2 JP S6412191B2 JP 54078519 A JP54078519 A JP 54078519A JP 7851979 A JP7851979 A JP 7851979A JP S6412191 B2 JPS6412191 B2 JP S6412191B2
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JP
Japan
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circuit
speed
signal
output
motor
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JP54078519A
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Japanese (ja)
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JPS563588A (en
Inventor
Toshio Inaji
Noriaki Wakabayashi
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS563588A publication Critical patent/JPS563588A/en
Publication of JPS6412191B2 publication Critical patent/JPS6412191B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/18Controlling the angular speed together with angular position or phase
    • H02P23/186Controlling the angular speed together with angular position or phase of one shaft by controlling the prime mover

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直流モータの制御方式に関し、特に速
度基準信号の周波数と、モータの回転数情報を与
えるモータ付属の速度周波数発電機から得られる
速度信号の周波数とを一致させて回転させるモー
タの速度位相制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a control system for a DC motor, and in particular, to match the frequency of a speed reference signal with the frequency of a speed signal obtained from a speed frequency generator attached to the motor that provides information on the rotational speed of the motor. The present invention relates to a speed phase control device for a motor that rotates.

従来のレコードプレーヤ、テープレコーダなど
の音響機器に用いられるモータとして、普及機に
は、電圧をその回転速度基準とした速度制御モー
タを用いることが多かつたが、この方式は周囲温
度変化、電子部品の経年変化に対して充分に安定
な基準電圧をつくることが難しく、また負荷に対
しても速度偏差を生ずるという問題点を含んでい
た。
Conventional motors used in audio equipment such as record players and tape recorders often use speed control motors that use voltage as the standard for their rotational speed, but this method It is difficult to create a reference voltage that is sufficiently stable as the components change over time, and there are also problems in that speed deviations occur with respect to the load.

この問題を解決するため、高級機では速度制御
ループにさらに位相制御ループを加え、特にその
位相制御の比較基準として水晶発振器の出力のよ
うな高度安定性のあるものを使用することによつ
て回転数の安定性を高めているが、かかる方式は
速度制御ループ、位相制御ループの2つの制御ル
ープからなり、その2つの制御ループの動作が互
いに影響を及ぼしあうため、調整が複雑であり、
また構成も繁雑になり、さらに周囲温度の変化や
電子部品の経年変化に対し両者の動作点が移動
し、位相同期範囲が減少するなどの問題が存在し
ている。
To solve this problem, high-end machines add a phase control loop to the speed control loop, and in particular, use something highly stable, such as the output of a crystal oscillator, as a comparison reference for the phase control. However, this method is composed of two control loops, a speed control loop and a phase control loop, and the operations of these two control loops influence each other, making adjustment complicated.
Further, the configuration becomes complicated, and there are also problems such as the operating points of both shift due to changes in ambient temperature or aging of electronic components, and the phase synchronization range decreases.

さらに、モータに位相制御を施すに際しては、
位相同期引込みの安定性は極めて大きな問題であ
り、もし位相同期引込みが安定に行なわれないな
らば、モータが所定の回転速度で正常に回転しな
くなるだけでなく、その速度が大きく変動するハ
ンチング現象を生ずることがよく発生する。その
ため、モータに位相制御をかける場合は位相同期
引込みの安定性が非常に重要な要素となつてい
る。モータの位相同期引込み特性は幾つかの要因
によつて支配されるが、その中で重要なものの1
つにモータ自体の加減速トルクがある。位相同期
引込みを円滑に行なわしめるためには、基準速度
に達していなければ、それに相当する加速トルク
を発生せしめ、基準速度を越えていれば、それに
相当する減速トルクを発生せしめるような加速ト
ルクおよび減速トルクの両方向トルクを発生する
モータを使うことが必要条件となる。そのため従
来より位相制御を施すべきモータには、加速トル
クと減速トルクの両方向トルクを発生するモータ
が使用されることが多かつた。しかしながら両方
向トルクを発生するモータを実現するためには、
モータ電流の通電方向を切換えてやる必要があ
り、モータの駆動回路部がかなり複雑化し、コス
ト高を招く結果となつていた。
Furthermore, when applying phase control to the motor,
The stability of phase synchronization pull-in is an extremely important issue. If phase synchronization pull-in is not carried out stably, not only will the motor not rotate normally at the specified rotational speed, but the hunting phenomenon will occur in which the speed fluctuates greatly. This often occurs. Therefore, when applying phase control to a motor, the stability of phase synchronization pull-in is a very important factor. The phase synchronization pull-in characteristic of a motor is controlled by several factors, one of which is important.
Another factor is the acceleration/deceleration torque of the motor itself. In order to smoothly perform phase synchronization pull-in, acceleration torque and A necessary condition is to use a motor that generates deceleration torque in both directions. Therefore, in the past, motors that generate bidirectional torques, namely acceleration torque and deceleration torque, have often been used as motors to which phase control must be applied. However, in order to realize a motor that generates bidirectional torque,
It is necessary to switch the direction of motor current, which makes the motor drive circuit considerably complex, resulting in increased costs.

次に従来の直流モータを速度位相制御する場合
を第1図により説明する。第1図において、1は
基準信号発振器で、その出力はモータの速度位相
基準として位相差−電圧変換器2へ供給される。
7は直流モータで、その回転軸にはモータの回転
数に比例した周波数を発生する速度周波数発電機
8が接続されている。該速度周波数発電機8の出
力は波形整形回路9に接続され、波形整形された
後、前記位相差−電圧変換器2と速度−電圧変換
器3の両方に入力されている。前記位相差−電圧
変換器2は基準信号発振器1で得られる基準信号
と速度周波数発電機8の速度信号との位相差を電
圧に変換するものである。この変換された電圧を
位相差電圧信号と呼ぶことにする。前記速度−電
圧変換器3は速度周波数発電機8の速度信号をそ
の周波数に比例した電圧に変換するもので、この
電圧を速度電圧信号と呼ぶことにする。4は加算
器であり、前記位相差電圧信号と速度電圧信号を
加算する。次に加算された信号は直流増幅回路5
により増幅された後、直流モータ7を駆動する駆
動回路6に供給される。
Next, the case of speed phase control of a conventional DC motor will be explained with reference to FIG. In FIG. 1, 1 is a reference signal oscillator, the output of which is supplied to a phase difference-to-voltage converter 2 as a motor speed phase reference.
Reference numeral 7 denotes a DC motor, and a speed frequency generator 8 that generates a frequency proportional to the number of rotations of the motor is connected to its rotating shaft. The output of the speed frequency generator 8 is connected to a waveform shaping circuit 9, and after being waveform-shaped, it is input to both the phase difference-voltage converter 2 and the speed-voltage converter 3. The phase difference-voltage converter 2 converts the phase difference between the reference signal obtained by the reference signal oscillator 1 and the speed signal of the speed frequency generator 8 into a voltage. This converted voltage will be referred to as a phase difference voltage signal. The speed-voltage converter 3 converts the speed signal of the speed frequency generator 8 into a voltage proportional to its frequency, and this voltage will be referred to as a speed voltage signal. 4 is an adder which adds the phase difference voltage signal and the speed voltage signal. The next added signal is the DC amplifier circuit 5
After being amplified by , the signal is supplied to a drive circuit 6 that drives a DC motor 7 .

上述の速度位相制御方式において、位相差電圧
信号を出力する位相制御ループ系と速度電圧信号
を出力する速度制御ループ系を併用するのは以下
の理由による。すなわちモータを含めた回転運動
系のトルクから回転速度への伝達関数で考える
と、モータの慣性モーメントは積分項であり、位
相制御ループ系は微分項となる。従つてこれだけ
ではこの負帰還制御系は数学的に発振状態にな
る。実際にはモータはハンチング現象を生ずる。
従つて系の安定性を回復させるためには必ず適正
なダンピングが必要であり、これが速度制御ルー
プ系に相当する。ダンピングが不足すれば特定の
周波数で共振現象が発生し不安定になると同時
に、回転数のワウフラツタも一般に悪化する。逆
にダンピングが深すぎると安定にはなるが、例え
ば起動時間がかかるなどという問題もおこる。ま
た速度制御ループ系は位相同期引込みを円滑に行
なわしめる働きもあつて、起動時には大きな起動
トルクを与え、同期化時には基準回転速度近傍ま
で近づけることによつて位相同期引込みを容易に
している。
In the speed phase control method described above, the reason why a phase control loop system that outputs a phase difference voltage signal and a speed control loop system that outputs a speed voltage signal are used together is as follows. That is, when considering the transfer function from torque to rotational speed of a rotary motion system including a motor, the moment of inertia of the motor is an integral term, and the phase control loop system is a differential term. Therefore, this negative feedback control system becomes mathematically in an oscillating state if only this is done. In reality, the motor produces a hunting phenomenon.
Therefore, proper damping is absolutely necessary to restore the stability of the system, and this corresponds to the speed control loop system. If damping is insufficient, a resonance phenomenon occurs at a specific frequency, resulting in instability, and at the same time, wow and flutter in the rotational speed generally worsens. On the other hand, if the damping is too deep, it will become more stable, but it will also cause problems such as longer start-up times. The speed control loop system also functions to smoothly perform phase synchronization pull-in, by applying a large starting torque at startup and bringing the rotation speed close to the reference rotation speed during synchronization, facilitating phase synchronization pull-in.

ところが上記従来の速度位相制御方式は、第1
図において加算器4により位相差電圧信号と速度
電圧信号とが直流分を含めて加算しているため、
速度制御ループ系の速度電圧信号のドリフトが位
相制御ループ系に悪影響を及ぼし、最悪状態では
位相同期引込みが不可能となることがある。さら
に位相同期引込みを円滑に行なわしめるために、
直流モータの駆動回路6は加速トルクと減速トル
クの両方向トルクを発生できる構成でなければな
らず、回路が複雑でコスト高となる欠点がある。
However, the above conventional speed phase control method
In the figure, since the adder 4 adds the phase difference voltage signal and the speed voltage signal including the DC component,
The drift of the speed voltage signal in the speed control loop system has an adverse effect on the phase control loop system, and in the worst case, phase synchronization may become impossible. Furthermore, in order to smoothly perform phase synchronization pull-in,
The DC motor drive circuit 6 must be configured to be able to generate acceleration torque and deceleration torque in both directions, which has the disadvantage that the circuit is complicated and costs are high.

上記問題の1つの解決方法として、前記速度電
圧信号は前記位相差電圧信号を微分しても得られ
ることに着目すれば、回路構成は極めて簡単とな
る。すなわち前記速度−電圧変換器3の代りに微
分回路を新たに設け、前記位相制御ループ系を主
体として、位相差電圧信号と、この位相差電圧信
号を微分回路で微分することにより得られる速度
電圧信号とを用いれば、速度電圧信号の直流分は
除外されるので、速度電圧信号の直流的ドリフト
は無視しうるようになるし、また従来の位相制御
ループ系と速度制御ループ系の2つのループ系に
より構成された速度位相制御方式と同等の制御特
性が得られる。
As one solution to the above problem, if attention is paid to the fact that the speed voltage signal can be obtained by differentiating the phase difference voltage signal, the circuit configuration becomes extremely simple. That is, a differentiating circuit is newly provided in place of the speed-voltage converter 3, and the phase difference voltage signal and the speed voltage obtained by differentiating this phase difference voltage signal with the differentiating circuit are generated using the phase control loop system as the main body. If the signal is used, the DC component of the speed voltage signal is excluded, so the DC drift of the speed voltage signal can be ignored, and the two loops of the conventional phase control loop system and speed control loop system Control characteristics equivalent to those of the velocity phase control system configured by the system can be obtained.

第2図に上記速度位相制御方式のブロツク図を
示す。図において第1図に示したブロツクと同一
機能を果すものについては同一の番号を付した。
第2図において、20は微分回路で、位相差−電
圧変換器2で得られた位相電圧信号を微分して速
度電圧信号に変換するためのものである。前記位
相差−電圧変換器2で得られた位相差電圧信号と
前記微分回路20で変換された速度電圧信号と
は、それぞれ増幅器22および21で増幅された
後、それぞれ加算器4に入力される。なお、ここ
で位相差電圧信号と速度電圧信号とを加算した後
増幅してもよい。前記加算器4で得られた加算信
号は駆動回路6に供給され、直流モータ7を制御
する。
FIG. 2 shows a block diagram of the speed phase control method described above. In the figure, blocks that perform the same functions as those shown in FIG. 1 are given the same numbers.
In FIG. 2, 20 is a differentiator circuit for differentiating the phase voltage signal obtained by the phase difference-voltage converter 2 and converting it into a speed voltage signal. The phase difference voltage signal obtained by the phase difference-voltage converter 2 and the speed voltage signal converted by the differentiating circuit 20 are amplified by amplifiers 22 and 21, respectively, and then input to an adder 4. . Note that the phase difference voltage signal and the speed voltage signal may be added and then amplified. The addition signal obtained by the adder 4 is supplied to a drive circuit 6 to control a DC motor 7.

第1図および第2図で使用される位相差−電圧
変換器としては、例えばサンプルホールド回路を
使用したものがある。その回路構成を第3図に示
す。図において、33は充放電コンデンサで、定
電流源32で充電され、リセツトスイツチ31で
もつて放電(リセツト)される。前記リセツトス
イツチ31は基準発振器1で得られたリセツトパ
ネルにより周期的に極めて短時間導通され、前記
充放電コンデンサ33を放電させる。34aはバ
ツフア回路で、前記充放電コンデンサ33の両端
の電圧を高インピーダンスで受けるために設けて
ある。35はサンプリングスイツチで、前記充放
電コンデンサ33両端に再生した電圧をホールド
コンデンサ36に転送する。前記サンプリングス
イツチ35は、前記速度周波数発電機8の速度信
号より得られるサンプリングパルスによつて極め
て短時間導通され、通常は開放されている。34
bはバツフア回路で、ホールドコンデンサ36の
電圧を受けて出力端子37に出力する。第3図に
示したサンプルホールド型位相差−電圧変換器は
比較的較単な回路構成で実現できる。しかもサン
プルホールド回路は高域遮断特性の極めて優れた
一種のローパスフイルタであつて、その出力はリ
ツプルも位相おくれも少ないため、これを用いれ
ば非常に優れた位相差−電圧変換器を実現できる
という特徴がある。
The phase difference-to-voltage converter used in FIGS. 1 and 2 includes, for example, one using a sample-and-hold circuit. The circuit configuration is shown in FIG. In the figure, numeral 33 denotes a charging/discharging capacitor, which is charged by a constant current source 32 and discharged (reset) by a reset switch 31. The reset switch 31 is periodically turned on for very short periods by the reset panel obtained from the reference oscillator 1, discharging the charge/discharge capacitor 33. A buffer circuit 34a is provided to receive the voltage across the charging/discharging capacitor 33 at high impedance. A sampling switch 35 transfers the voltage reproduced across the charge/discharge capacitor 33 to the hold capacitor 36. The sampling switch 35 is made conductive for a very short time by a sampling pulse derived from the speed signal of the speed frequency generator 8, and is normally open. 34
b is a buffer circuit which receives the voltage of the hold capacitor 36 and outputs it to an output terminal 37; The sample-and-hold type phase difference-to-voltage converter shown in FIG. 3 can be realized with a relatively simple circuit configuration. Moreover, the sample-and-hold circuit is a type of low-pass filter with extremely excellent high-frequency cutoff characteristics, and its output has little ripple or phase lag, so if it is used, an extremely excellent phase difference-to-voltage converter can be realized. It has characteristics.

第4図は第3図の位相差−電圧変換器の動作を
示す波形図である。第4図において、aは前記基
準信号発振器1より得られるリセツトパルス、b
は直流モータ7の回転軸に結合された速度周波数
発電機8の速度信号により得られるサンプリング
パルスである。cは第3図の充放電コンデンサ3
3両端の電圧波形を示すもので、前記定電流源3
2と前記リセツトスイツチ31により前記リセツ
トパルスと同一周期の鋸歯状波が得られる。dは
ホールドコンデンサ36両端の電圧波形を示し、
サンプリング時点における充放電コンデンサ33
両端の電圧を次のサンプリング時点まで保持して
いる。
FIG. 4 is a waveform diagram showing the operation of the phase difference-to-voltage converter of FIG. 3. In FIG. 4, a is a reset pulse obtained from the reference signal oscillator 1, and b is a reset pulse obtained from the reference signal oscillator 1.
is a sampling pulse obtained by the speed signal of the speed frequency generator 8 coupled to the rotating shaft of the DC motor 7. c is charge/discharge capacitor 3 in Figure 3
3 shows the voltage waveform at both ends of the constant current source 3.
2 and the reset switch 31, a sawtooth wave having the same period as the reset pulse is obtained. d shows the voltage waveform across the hold capacitor 36,
Charging and discharging capacitor 33 at the time of sampling
The voltage at both ends is held until the next sampling point.

従つて第3図の端子37には、基準信号発振器
1で得られる基準信号とモータ7に結合された速
度周波数発電機8の速度信号の位相差(第4図に
示したθに相当)に比例した電圧が得られる。
Therefore, the terminal 37 in FIG. 3 receives a signal corresponding to the phase difference (corresponding to θ shown in FIG. 4) between the reference signal obtained from the reference signal oscillator 1 and the speed signal of the speed frequency generator 8 coupled to the motor 7. A proportional voltage is obtained.

第5図は第3図のサンプルホールド型位相差−
電圧変換器の位相差−電圧特性を示したものであ
る。図より明らかなように、この種の位相差−電
圧変換器では、出力電圧は位相差入力に対して
2πの周期性を有しているため、0から2πまでの
位相差のみを検出するには十分であるが、それ以
上の位相差を検出することは不可能である。
Figure 5 shows the sample-and-hold type phase difference in Figure 3.
It shows the phase difference-voltage characteristics of a voltage converter. As is clear from the figure, in this type of phase difference-voltage converter, the output voltage is
Since it has a periodicity of 2π, it is sufficient to detect only a phase difference from 0 to 2π, but it is impossible to detect a phase difference larger than that.

かかる位相差−電圧変換器を第2図のブロツク
図で示したモータ位相制御方式に使用すれば、起
動時に充分な起動トルクが得られないばかりか、
モータは基準回転速度の整数倍の回転速度に誤同
期することがあり、所要の回転速度にモータを速
度制御できないという欠点を有する。さらに第2
図に示した速度位相制御装置では、速度電圧信号
を得るために位相差−電圧信号を微分回路に加え
て微分するので、第5図の位相差−電圧特性が示
す如く不連続点を有するような位相差−電圧変換
器を使用することは、該不連続点において速度電
圧信号にスパイク状のパルスを含むことになる。
その結果モータにはスパイク状のトルクが発生
し、著しい振動、騒音を発生することになる。ま
たこのスパイク状トルクによつてモータが安定に
かつ確実に同期引込みされる可能性は少なくな
る。
If such a phase difference-voltage converter is used in the motor phase control system shown in the block diagram of FIG. 2, not only will sufficient starting torque not be obtained at startup, but
The motor may be erroneously synchronized to a rotational speed that is an integral multiple of the reference rotational speed, and has the disadvantage that the motor cannot be controlled to a desired rotational speed. Furthermore, the second
In the speed phase control device shown in the figure, in order to obtain the speed voltage signal, the phase difference-voltage signal is added to a differentiating circuit and differentiated, so that the phase difference-voltage characteristic has a discontinuous point as shown in the phase difference-voltage characteristic of FIG. Using a phase difference-to-voltage converter would result in the speed voltage signal containing spike-like pulses at the discontinuity.
As a result, spike-like torque is generated in the motor, resulting in significant vibration and noise. Moreover, this spike-like torque reduces the possibility that the motor will be retracted stably and reliably synchronously.

本発明は、上記の欠点を除去するために、モー
タが基準信号に同期しているか否かを判定する同
期検出回路を第2図のブロツク図で示す速度位相
制御装置に追加したもので、サンプルホールド回
路を用いた前記位相差−電圧変換器の持つ利点を
生かしながら、基準周波数との誤つた同期を防ぐ
と共に同期引込みを容易にするものであり、周囲
温度の変化や電子部品の経年変化に対しても極め
て安定で、しかも加速トルクしか発生しないモー
タであつても、位相同期引込みを安定にかつ確実
に行なえる直流モータの速度位相制御装置を提供
できるものである。
In order to eliminate the above drawbacks, the present invention adds a synchronization detection circuit for determining whether or not the motor is synchronized with a reference signal to the speed phase control device shown in the block diagram of FIG. While taking advantage of the advantages of the phase difference-to-voltage converter using a hold circuit, it prevents erroneous synchronization with the reference frequency and facilitates synchronization, and is resistant to changes in ambient temperature and aging of electronic components. Therefore, it is possible to provide a speed phase control device for a DC motor that is extremely stable and that can stably and reliably perform phase synchronization pull-in even for a motor that only generates acceleration torque.

以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。第6図は本発明のモータ速度位相制御装置を
示すブロツク図である。図において、第1図およ
び第2図に示したブロツクと同一機能を果すもの
については同一の番号を付した。第6図において
62は同期検出回路で、基準信号発振器1で得ら
れる基準信号と速度周波数発電機8の出力を波形
整形回路9により波形整形して得られた速度信号
との両方が入力されている。この同期検出回路6
2は前期両入力の周波数の大小を比較するもの
で、速度信号の周波数が基準信号の周波数より小
さいときは加速指令を出力し、速度信号の周波数
が基準信号の周波数より大きいときは減速指令を
出力する。なお、速度信号と基準信号の周波数が
一致した同期状態では前記加速指令および減速指
令は出力しない。
An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings. FIG. 6 is a block diagram showing the motor speed phase control device of the present invention. In the figures, blocks that perform the same functions as those shown in FIGS. 1 and 2 are given the same numbers. In FIG. 6, 62 is a synchronization detection circuit, into which both the reference signal obtained by the reference signal oscillator 1 and the speed signal obtained by waveform shaping the output of the speed frequency generator 8 by the waveform shaping circuit 9 are input. There is. This synchronization detection circuit 6
2 compares the magnitude of the frequency of both inputs in the first half, and when the frequency of the speed signal is lower than the frequency of the reference signal, an acceleration command is output, and when the frequency of the speed signal is higher than the frequency of the reference signal, a deceleration command is output. Output. Note that in a synchronous state where the frequencies of the speed signal and the reference signal match, the acceleration command and deceleration command are not output.

前記同期検出回路62の両出力はモータ制御回
路61に供給されている。モータの回転速度が基
準速度よりも遅いかあるいはモータが停止状態に
ある場合には、前記同期検出回路62は加速指令
を出力している。前記加速指令はモータに最大加
速トルクを発生せしめ、モータの回転速度を上昇
させる。前記加速指令によりモータは加速され、
モータの回転速度が基準速度に到達した時点で前
記加速指令は解除される。ところがモータの回転
速度がオーバーシユートして基準回転速度を上ま
わつたり、何らかの原因で上まわつたとき、上記
同期検出回路62は減速指令を出力する。モータ
の駆動回路が加速トルクと減速トルクの両方向ト
ルクを発生するように構成されている場合には前
記減速指令によつて減速トルクを発生せしめ、あ
るいはモータの駆動回路が加速トルクしか発生し
ない構成の場合には、前記減速指令によつてモー
タ電流を遮断して加速トルクを除去しモータの回
転速度を減少させる。前記減速指令は同期状態に
おいて解除されるため、その結果モータの回転速
度は同期状態に引込まれる。
Both outputs of the synchronization detection circuit 62 are supplied to a motor control circuit 61. When the rotational speed of the motor is slower than the reference speed or when the motor is in a stopped state, the synchronization detection circuit 62 outputs an acceleration command. The acceleration command causes the motor to generate maximum acceleration torque and increases the rotational speed of the motor. The motor is accelerated by the acceleration command,
The acceleration command is canceled when the rotational speed of the motor reaches the reference speed. However, when the rotational speed of the motor overshoots and exceeds the reference rotational speed, or exceeds it for some reason, the synchronization detection circuit 62 outputs a deceleration command. If the motor drive circuit is configured to generate acceleration torque and deceleration torque in both directions, the deceleration torque may be generated by the deceleration command, or if the motor drive circuit is configured to generate only acceleration torque. In this case, the motor current is cut off by the deceleration command, the acceleration torque is removed, and the rotational speed of the motor is reduced. Since the deceleration command is released in the synchronous state, the rotational speed of the motor is pulled into the synchronous state as a result.

なお、後述するように第6図のモータ制御回路
61に前記同期検出回路62を付加することによ
つて、等価的に第6図のモータ制御回路に含まれ
る位相差−電圧変換器の位相差−電圧特性に飽和
特性を持たせることができる。したがつて位相差
電圧信号は微分可能となつて、前述した如く、こ
の信号を微分して得られる速度電圧信号にはスパ
イク状のパルスが含まれることはなく、モータは
安定にかつ確実に同期引込みされる。第7図は第
6図の位相同期検出回路62に使用して有効な一
実施例の回路構成図である。図中の文字イ〜レは
第8図のそれぞれと対応している。第7図におい
て71a,71bはトリガー回路で、それぞれ基
準信号と速度信号が入力される。72a,72
b,72cはそれぞれ第1,第2,第3のRSフ
リツプフロツプ回路である。トリガー回路71a
の出力端子は第1のアンド回路74aの1つの入
力端子に接続されているとともに第1のRSフリ
ツプフロツプ回路72aのセツト入力端子Sに接
続されている。またトリガー回路71bの入力端
子は第2のアンド回路74bの1つの入力端子に
接続されるとともに上記第1のRSフリツプフロ
ツプ回路72aのリセツト入力端子Rに接続され
ている。73a,73b,73c,73dはそれ
ぞれ第1,第2,第3,第4の遅延回路で、入力
パルスの立ち上り部分を一定時間だけ遅延させて
出力する。そのうち73a,73bは立下り部分
を遅延させることなく、それら入力に対応して出
力するものである。73c,73dについては立
下り部分も遅延して出力するものであつてもよ
い。第1のRSフリツプフロツプ回路72aの出
力端子Qは第1の遅延回路73aを介して第1の
アンド回路74aの他方の入力端子に接続され、
出力端子は第2の遅延回路73bを介して第2
のアンド回路74bの他方の入力端子に接続され
ている。第1のアンド回路74aの出力端子は第
3のアンド回路74cの1つの入力端子に接続さ
れているとともに、第2のRSフリツプフロツプ
回路72bのセツト入力端子Sに接続されてい
る。また第2のアンド回路74bの出力端子は第
4のアンド回路74dの1つの入力端子に接続さ
れているとともに、第2のRSフリツプフロツプ
回路72bのリセツト入力端子Rに接続されてい
る。以下同様に第3のアンド回路74cの出力端
子は第3のRSフリツプフロツプ回路72cのセ
ツト入力端子Sに接続され、第4のアンド回路7
4dの出力端子は第3のRSフリツプフロツプ回
路72cのリセツト入力端子Rに接続されてい
る。第5のアンド回路74eの2つの入力端子は
第2と第3のRSフリツプフロツプ回路の出力端
子Qにそれぞれ接続されて、加速指令を出力す
る。第6のアンド回路74fの2つの入力端子は
第2と第3のRSフリツプフロツプ回路の出力端
子にそれぞれ接続されて、減速指令を出力す
る。
As will be described later, by adding the synchronization detection circuit 62 to the motor control circuit 61 of FIG. 6, the phase difference of the phase difference-to-voltage converter included in the motor control circuit of FIG. - The voltage characteristics can have saturation characteristics. Therefore, the phase difference voltage signal can be differentiated, and as mentioned above, the speed voltage signal obtained by differentiating this signal does not contain spike-like pulses, and the motor can be stably and reliably synchronized. be drawn in. FIG. 7 is a circuit configuration diagram of an embodiment effective for use in the phase synchronization detection circuit 62 of FIG. 6. Letters A to E in the figure correspond to those in FIG. 8, respectively. In FIG. 7, 71a and 71b are trigger circuits to which a reference signal and a speed signal are input, respectively. 72a, 72
b and 72c are first, second and third RS flip-flop circuits, respectively. Trigger circuit 71a
The output terminal of is connected to one input terminal of the first AND circuit 74a, and is also connected to the set input terminal S of the first RS flip-flop circuit 72a. The input terminal of the trigger circuit 71b is connected to one input terminal of the second AND circuit 74b, and is also connected to the reset input terminal R of the first RS flip-flop circuit 72a. Reference numerals 73a, 73b, 73c, and 73d are first, second, third, and fourth delay circuits, respectively, which delay the rising edge of the input pulse by a predetermined period of time before outputting it. Of these, 73a and 73b output in response to their input without delaying the falling portion. As for 73c and 73d, the falling portion may also be output with a delay. The output terminal Q of the first RS flip-flop circuit 72a is connected to the other input terminal of the first AND circuit 74a via the first delay circuit 73a,
The output terminal is connected to the second delay circuit 73b via the second delay circuit 73b.
is connected to the other input terminal of the AND circuit 74b. The output terminal of the first AND circuit 74a is connected to one input terminal of the third AND circuit 74c, and is also connected to the set input terminal S of the second RS flip-flop circuit 72b. The output terminal of the second AND circuit 74b is connected to one input terminal of the fourth AND circuit 74d, and is also connected to the reset input terminal R of the second RS flip-flop circuit 72b. Similarly, the output terminal of the third AND circuit 74c is connected to the set input terminal S of the third RS flip-flop circuit 72c, and the output terminal of the third AND circuit 74c is connected to the set input terminal S of the third RS flip-flop circuit 72c.
The output terminal of 4d is connected to the reset input terminal R of the third RS flip-flop circuit 72c. The two input terminals of the fifth AND circuit 74e are connected to the output terminals Q of the second and third RS flip-flop circuits, respectively, and output an acceleration command. The two input terminals of the sixth AND circuit 74f are connected to the output terminals of the second and third RS flip-flop circuits, respectively, and output a deceleration command.

第8図は第7図の同期検出回路の動作を示す波
形図である。第8図において、イは基準信号、ロ
は波形整形された後の速度信号である。ハおよび
ニはそれぞれ前記トリガー回路71a,71bに
より得られるトリガーパルスで、図では基準信号
イと速度信号ロの前縁でトリガーパルスを発生し
ている。ホは第1のRSフリツプフロツプ回路7
2aのQ出力を示し、トリガーパルスハで“H”
となり、トリガーパルスニで“L”に反転され
る。
FIG. 8 is a waveform diagram showing the operation of the synchronization detection circuit of FIG. 7. In FIG. 8, A is a reference signal, and B is a speed signal after waveform shaping. C and D are trigger pulses obtained by the trigger circuits 71a and 71b, respectively, and in the figure, the trigger pulses are generated at the leading edges of the reference signal A and the speed signal B. E is the first RS flip-flop circuit 7
Indicates Q output of 2a, “H” with trigger pulse
, and is inverted to "L" by trigger pulse 2.

第8図aは速度信号の周波数が基準信号の周波
数より低い場合、第8図bは速度信号と基準信号
の周波数が一致した場合の波形図を示したもので
ある。
FIG. 8a shows a waveform diagram when the frequency of the speed signal is lower than the frequency of the reference signal, and FIG. 8b shows a waveform diagram when the frequencies of the speed signal and the reference signal match.

第8図aにおいて、速度信号ロの周波数は基準
信号イの周波数より低いので、トリガーパルスニ
の間にトリガーパルスハが2個以上存在する。上
記連続したトリガーパルスハのうち、第1番号の
トリガーパルスは第1のRSフリツプフロツプ回
路72aのQ出力をホに示す如く“H”状態に反
転させる。ヘは第1の遅延回路73aによつて該
Q出力ホの波形の前縁部分のみをトリガーパルス
の存続期間だけ遅延せしめられた波形を示す。ト
は第1のアンド回路74aの出力を示す。アンド
回路74aの2つの入力端子には、基準トリガー
パルスハと遅延回路73aの出力ヘが供給されて
いて、前記第1番目のトリガーパルスがアンド回
路74aの一方の入力端子に供給されたときは他
方の入力端子に供給された波形ヘは依然“L”状
態にあるため、第1番目のトリガーパルスは第1
のアンド回路74aの出力端子に出力されない。
次に連続したトリガーパルスのうち、第2番目以
降のトリガーパルスが第1のアンド回路74Aの
入力端子に供給されたときは、他方の入力端子に
供給された波形ヘは“H”状態となつているた
め、第2番目以降のトリガーパルスはそのまま第
1のアンド回路74aの出力端子に出力される。
従つて第1のアンド回路74aより出力された第
2番目以降のトリガーパルスは第2のRSフリツ
プフロツプ回路72bのセツト端子Sに供給され
てQ出力リを“H”状態にする。また速度信号ロ
の周波数が基準信号イの周波数より低い場合第2
のアンド回路74bの出力端子よりトリガーパル
スが出力されることはなくチ、第2のRSフリツ
プフロツプ回路72bはリセツトされることはな
い。従つて第1のアンド回路74Aより第3のア
ンド回路74cに入力されるトリガーパルストは
すべて第3のアンド回路74cの出力端子より出
力され、第3のRSフリツプフロツプ回路72c
のQ出力カを“H”状態にする。以上の説明より
明らかなように、速度信号ロの周波数が基準信号
イの周波数より低い場合は、第2のRSフリツプ
フロツプ回路72bおよび第3のRSフリツプフ
ロツプ回路72cのQ出力リおよびカはそれぞれ
“H”状態にある。その結果第5のアンド回路7
4cの出力端子は“H”状態となり、加速指令タ
を出力する。
In FIG. 8a, since the frequency of the speed signal B is lower than the frequency of the reference signal A, two or more trigger pulses C exist between the trigger pulses D and D. Among the continuous trigger pulses, the first numbered trigger pulse inverts the Q output of the first RS flip-flop circuit 72a to the "H" state as shown in E. F shows a waveform in which only the leading edge portion of the waveform of the Q output E is delayed by the duration of the trigger pulse by the first delay circuit 73a. 7 shows the output of the first AND circuit 74a. The reference trigger pulse C and the output of the delay circuit 73a are supplied to two input terminals of the AND circuit 74a, and when the first trigger pulse is supplied to one input terminal of the AND circuit 74a, Since the waveform supplied to the other input terminal is still in the "L" state, the first trigger pulse is
is not output to the output terminal of the AND circuit 74a.
When the second and subsequent trigger pulses among the next consecutive trigger pulses are supplied to the input terminal of the first AND circuit 74A, the waveform supplied to the other input terminal becomes "H" state. Therefore, the second and subsequent trigger pulses are output as they are to the output terminal of the first AND circuit 74a.
Therefore, the second and subsequent trigger pulses output from the first AND circuit 74a are supplied to the set terminal S of the second RS flip-flop circuit 72b, thereby setting the Q output to the "H" state. Also, if the frequency of speed signal B is lower than the frequency of reference signal A, the second
A trigger pulse is not output from the output terminal of the AND circuit 74b, and the second RS flip-flop circuit 72b is not reset. Therefore, all trigger pulses input from the first AND circuit 74A to the third AND circuit 74c are output from the output terminal of the third AND circuit 74c, and are output from the third RS flip-flop circuit 72c.
The Q output power of is set to "H" state. As is clear from the above explanation, when the frequency of the speed signal B is lower than the frequency of the reference signal A, the Q outputs of the second RS flip-flop circuit 72b and the third RS flip-flop circuit 72c are "H". “It’s in a state. As a result, the fifth AND circuit 7
The output terminal 4c goes into the "H" state and outputs an acceleration command.

以上述べたことは、速度信号ロの周波数が基準
信号イの周波数より高くなつた場合にも同様に対
応させることができるので説明を省略する。この
場合には第2のRSフリツプフロツプ回路72b
と第3のRSフリツプフロツプ回路72cの出
力がそれぞれ“H”状態(Q出力は“L”状態)
となるため、第6のアンド回路74fの出力端子
は“H”状態となり、減速指令レが出力されるこ
とになる。
The above description can be applied in the same manner even when the frequency of the speed signal B becomes higher than the frequency of the reference signal A, so a description thereof will be omitted. In this case, the second RS flip-flop circuit 72b
and the output of the third RS flip-flop circuit 72c are in the "H" state (the Q output is in the "L" state).
Therefore, the output terminal of the sixth AND circuit 74f is in the "H" state, and the deceleration command is output.

速度信号ロの周波数と基準信号イの周波数とが
一致した場合、すなわち同期状態における波形図
を第8図bに示す。同期状態においては、トリガ
ー回路71aおよび71bより出力される両トリ
ガーパルスハおよびニは、基準信号イと速度信号
ロの位相差に相当する一定の期間をおいて交互に
現われ、どちらか一方のトリガーパルスが連続し
て現われることはない。従つて上記両トリガーパ
ルスハおよびニは第1のRSフリツプフロツプ回
路72aのQ出力をホに示したように両トリガー
パルスハおよびニの位相差に相当する期間だけ
“H”状態にする。また両トリガーパルスハおよ
びニは第1,第2のアンド回路74aおよび74
bの出力端子へ出力されることはないので、第2
のRSフリツプフロツプ回路72bおよび第3の
RSフリツプフロツプ回路72cの出力状態を変
化させることはなく、第2および第3のRSフリ
ツプフロツプ回路72bおよび72cのQ出力は
それぞれ“H”,“L”または“L”,“H”状態に
固定されたままで第5のアンド回路74eおよび
第6のアンド回路74fより加速指令も減速指令
も出力されない。
FIG. 8b shows a waveform diagram when the frequency of the speed signal B and the frequency of the reference signal A match, that is, in a synchronous state. In the synchronized state, both trigger pulses C and D output from the trigger circuits 71a and 71b appear alternately at a fixed period corresponding to the phase difference between the reference signal A and the speed signal B, and when one of the trigger pulses The pulses do not appear consecutively. Therefore, the trigger pulses C and D bring the Q output of the first RS flip-flop circuit 72a into the "H" state for a period corresponding to the phase difference between the trigger pulses C and D, as shown in E. Further, both trigger pulses C and D are connected to the first and second AND circuits 74a and 74.
Since it is not output to the output terminal of b,
RS flip-flop circuit 72b and the third
The output state of the RS flip-flop circuit 72c is not changed, and the Q outputs of the second and third RS flip-flop circuits 72b and 72c are fixed at the "H", "L" or "L", "H" states, respectively. As it is, neither an acceleration command nor a deceleration command is output from the fifth AND circuit 74e and the sixth AND circuit 74f.

なお、第7図に示した同期検出回路はすべてデ
ジタル回路で構成されているので、複雑な調整を
必要としない特徴を有する。
Incidentally, since the synchronization detection circuit shown in FIG. 7 is entirely composed of digital circuits, it has the characteristic that it does not require complicated adjustment.

第9図は前記同期検出回路がモータの非同期状
態で出力する加速指令および減速指令のそれぞれ
に応じてモータを強制的に加速させたり減速させ
たりする方法を示す一実施例である。第9図の実
施例は第3図のサンプルホールド型位相差−電圧
変換器の構成を基本としたもので、図において同
一の機能を果すものについては同じ番号を付して
ある。91は前記同期検出回路が加速指令を出力
している場合のみ開放されるスイツチ、92は前
記同期検出回路が減速指令を出力している場合の
み導通され、充放電コンデンサ33をリセツトさ
せるスイツチである。従つて加速指令が存在する
ときは、スイツチ91が開放されているため、充
放電コンデンサ33両端の電圧はリセツトされ
ず、飽和電圧まで達している。その結果出力端子
37には充放電コンデンサ33両端の上記飽和電
圧が出力され、モータの駆動回路には最大トルク
指令が与えられ、モータの回転速度を上昇させ
る。次に減速指令が存在するときは、スイツチ9
2は導通されて充放電コンデンサ33の両端が短
絡されているので、充放電コンデンサ33両端の
電圧は零となり、出力端子37の電圧は零とな
る。その結果モータの回転速度は下降される。
FIG. 9 shows an embodiment showing a method for forcibly accelerating or decelerating the motor in response to acceleration commands and deceleration commands output by the synchronization detection circuit in an asynchronous state of the motor. The embodiment shown in FIG. 9 is based on the configuration of the sample-and-hold type phase difference-to-voltage converter shown in FIG. 3, and parts having the same functions in the figure are given the same numbers. 91 is a switch that is opened only when the synchronous detection circuit is outputting an acceleration command; 92 is a switch that is turned on only when the synchronous detection circuit is outputting a deceleration command, and resets the charging/discharging capacitor 33. . Therefore, when an acceleration command is present, the switch 91 is open, so the voltage across the charging/discharging capacitor 33 is not reset and reaches the saturation voltage. As a result, the saturation voltage across the charging/discharging capacitor 33 is outputted to the output terminal 37, and a maximum torque command is given to the motor drive circuit to increase the rotational speed of the motor. Next, when a deceleration command exists, switch 9
2 is conductive and both ends of the charging/discharging capacitor 33 are short-circuited, so the voltage across the charging/discharging capacitor 33 becomes zero, and the voltage at the output terminal 37 becomes zero. As a result, the rotational speed of the motor is reduced.

なお、モータが同期引込みされている状態で
は、前記同期検出回路は加速指令も減速指令も出
力せず、スイツチ91は導通され、スイツチ92
は開放されているので、従来の第3図に示したサ
ンプルホールド型位相差−電圧変換器と全く同一
の機能を持ち、基準信号と速度信号との位相差に
比例した電圧を出力端子37より出力する。
Note that when the motor is synchronously pulled in, the synchronous detection circuit does not output an acceleration command or a deceleration command, the switch 91 is conductive, and the switch 92 is turned on.
is open, so it has exactly the same function as the conventional sample-and-hold type phase difference-voltage converter shown in FIG. 3, and outputs a voltage proportional to the phase difference between the reference signal and the speed signal from the output terminal 37. Output.

第10図は第9図に示した位相差−電圧変換器
の持つ位相差−電圧特性を示したものである。第
10図から明らかなように、第9図の位相差−電
圧変換器は、位相差−電圧特性に第5図に示すよ
うな周期性がなく、基準信号と速度信号の0から
2πまでの位相差については位相差に比例した電
圧を出力するが、位相差が0以下および2π以上
のときはそれぞれ一定電圧を出力する飽和特性を
有している。従つて位相差−電圧変換器で得られ
る位相差電圧信号は微分可能となつて微分して得
られる速度電圧信号にはスパイク状のパルスが含
まれず、モータは安全にかつ確実に位相同期引込
みされる。
FIG. 10 shows the phase difference-voltage characteristics of the phase difference-voltage converter shown in FIG. 9. As is clear from FIG. 10, the phase difference-voltage converter shown in FIG. 9 does not have periodicity in the phase difference-voltage characteristics as shown in FIG.
For phase differences up to 2π, it outputs a voltage proportional to the phase difference, but when the phase difference is 0 or less and 2π or more, it has a saturation characteristic of outputting a constant voltage. Therefore, the phase difference voltage signal obtained by the phase difference-voltage converter can be differentiated, and the speed voltage signal obtained by differentiation does not contain spike-like pulses, and the motor can be safely and reliably pulled into phase synchronization. Ru.

第11図は前記同期検出回路がモータの非同期
状態で出力する加速指令および減速指令のそれぞ
れに応じてモータを強制的に加速させたり減速さ
せたりする方法を示す他の一実施例である。第1
1図も第3図のサンプルホールド型位相差−電圧
変換器の構成を基本としたもので、図において同
一の機能を果たすものについては同じ番号を付し
てある。111は前記同期検出回路が加速指令を
出力している場合のみ導通されるスイツチで、加
速指令が存在するときバツフア回路34bの入力
端子は抵抗113を介して電源ライン115に接
続されることになり、バツフア回路34bの入力
端子37より飽和電圧が出力される。112は同
期検出回路が減速指令を出力している場合のみ導
通されるスイツチで、減速指令が存在するときバ
ツフア回路34bの入力端子は抵抗114を介し
て接地されることにより出力端子37の電圧は零
となる。その結果第11図の位相差−電圧特性
は、第9図と同様に、第10図に示したような飽
和特性が得られる。
FIG. 11 shows another embodiment showing a method for forcibly accelerating or decelerating the motor in response to acceleration commands and deceleration commands output by the synchronization detection circuit in an asynchronous state of the motor. 1st
FIG. 1 is also based on the configuration of the sample-and-hold type phase difference-voltage converter shown in FIG. 3, and parts that perform the same functions in the figure are given the same numbers. Reference numeral 111 denotes a switch that is turned on only when the synchronization detection circuit outputs an acceleration command, and when an acceleration command is present, the input terminal of the buffer circuit 34b is connected to the power supply line 115 via a resistor 113. , the saturation voltage is output from the input terminal 37 of the buffer circuit 34b. 112 is a switch that is turned on only when the synchronization detection circuit is outputting a deceleration command; when a deceleration command is present, the input terminal of the buffer circuit 34b is grounded via the resistor 114, so that the voltage at the output terminal 37 is It becomes zero. As a result, the phase difference-voltage characteristics shown in FIG. 11 have saturation characteristics as shown in FIG. 10, similar to FIG. 9.

なお、前記同期検出回路の加速指令、減速指令
に応じてサンプルホールド型位相差−電圧変換器
に飽和特性を持たせる方法としては、例えば第3
図のサンプルホールド型位相差−電圧変換器に第
9図のスイツチ92と第11図のスイツチ111
と抵抗113を付加したものなど種々の組合せが
考えられることは明らかである。さらには同期検
出回路の加速指令、減速指令を位相差−電圧変換
器に加える代りに、次段の信号増幅段に加えても
同等の効果が得られることは明らかである。
In addition, as a method of imparting saturation characteristics to the sample-and-hold type phase difference-voltage converter according to the acceleration command and deceleration command of the synchronization detection circuit, for example, the third method is used.
The switch 92 in FIG. 9 and the switch 111 in FIG.
It is obvious that various combinations such as one in which a resistor 113 and a resistor 113 are added are conceivable. Furthermore, it is clear that the same effect can be obtained by adding the acceleration command and deceleration command of the synchronization detection circuit to the next signal amplification stage instead of applying them to the phase difference-voltage converter.

以上の説明から明らかなように本発明によれ
ば、従来の優れた特性を有するサンプルホールド
型位相差−電圧変換器を用いながらも、位相同期
引込みが極めて安定でかつ確実に行なえる直流モ
ータの速度位相制御が可能となる。また位相制御
ループ系を主体として構成し、速度制御ループ系
は位相差電圧信号を微分して得ているため、回路
構成が簡単であり、しかも加速トルクしか発生し
ないモータであつても安定な位相同期引込みが可
能なため、モータの駆動回路を大巾に簡単化する
ことが可能となる。さらに起動時には強制的に最
大トルクを発生させるため、モータの起動時から
位相同期までに要する起動時間を短縮できる利点
を有する。
As is clear from the above description, according to the present invention, a DC motor can be developed which can perform extremely stable and reliable phase synchronization pull-in even though it uses a conventional sample-and-hold type phase difference-voltage converter with excellent characteristics. Speed phase control becomes possible. In addition, since it is mainly composed of a phase control loop system, and the speed control loop system is obtained by differentiating the phase difference voltage signal, the circuit configuration is simple, and even with a motor that only generates acceleration torque, the phase can be stabilized. Since synchronous pull-in is possible, the motor drive circuit can be greatly simplified. Furthermore, since the maximum torque is forcibly generated at startup, there is an advantage that the startup time required from motor startup to phase synchronization can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の速度位相制御方式を説明するブ
ロツク図、第2図は他の速度位相制御方式を説明
するブロツク図、第3図はサンプルホールド型位
相差−電圧変換器の回路構成図、第4図は第3図
に示す位相差−電圧変換器の動作を説明する波形
図、第5図は第3図の位相差−電圧変換器の位相
差−電圧特性図、第6図は本発明の一実施例を示
す回路構成図、第7図は本発明の同期検出回路の
一実施例を示す回路図、第8図a,bは第7図に
示した同期検出回路の動作を説明する波形図、第
9図は本発明に使用する位相差−電圧変換器の一
実施例を示す回路図、第10図は第9図に示した
位相差−電圧変換器の位相差−電圧特性図、第1
1図は本発明に使用する位相差−電圧変換器の他
の一実施例を示す回路図である。 1……基準信号発振器、2……位相差−電圧変
換器、4……加算器、6……駆動回路、7……モ
ータ、8……速度周波数発電機、20……微分回
路、31……リセツトスイツチ、33……充放電
コンデンサ、35……サンプリングスイツチ、3
6……ホールドコンデンサ、61……モータ制御
回路、62……同期検出回路、71a,71b…
…トリガー回路、72a〜72c……RSフリツ
プフロツプ回路、73a〜73d……遅延回路、
74a〜74f……アンド回路、91,92,1
11,112……スイツチ。
FIG. 1 is a block diagram explaining a conventional speed phase control method, FIG. 2 is a block diagram explaining another speed phase control method, and FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a sample-and-hold type phase difference-voltage converter. FIG. 4 is a waveform diagram explaining the operation of the phase difference-voltage converter shown in FIG. 3, FIG. 5 is a phase difference-voltage characteristic diagram of the phase difference-voltage converter shown in FIG. 3, and FIG. FIG. 7 is a circuit diagram showing an embodiment of the synchronization detection circuit of the present invention. FIGS. 8a and 8b explain the operation of the synchronization detection circuit shown in FIG. 7. 9 is a circuit diagram showing an embodiment of the phase difference-voltage converter used in the present invention, and FIG. 10 is the phase difference-voltage characteristic of the phase difference-voltage converter shown in FIG. 9. Figure, 1st
FIG. 1 is a circuit diagram showing another embodiment of the phase difference-to-voltage converter used in the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Reference signal oscillator, 2... Phase difference-voltage converter, 4... Adder, 6... Drive circuit, 7... Motor, 8... Speed frequency generator, 20... Differentiation circuit, 31... ...Reset switch, 33...Charge/discharge capacitor, 35...Sampling switch, 3
6...Hold capacitor, 61...Motor control circuit, 62...Synchronization detection circuit, 71a, 71b...
...Trigger circuit, 72a-72c...RS flip-flop circuit, 73a-73d...Delay circuit,
74a to 74f...AND circuit, 91, 92, 1
11,112...Switch.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 モータの速度基準として基準信号パルスを発
生する基準信号発振器と、モータの回転数に比例
した周波数の速度信号を該モータから取り出して
出力する速度周波数発電機と、上記速度信号を速
度信号パルスに変換する波形整形回路と上記基準
信号パルスと上記速度信号パルスとを比較し、そ
の位相差に比例した位相差電圧信号を発生するサ
ンプルホールド型位相差−電圧変換器と、上記位
相差電圧信号を微分して微分信号を出力する微分
回路と、上記位相差電圧信号と上記微分信号を加
算して加算信号を出力する加算器と、上記加算信
号に従つて該モータの駆動電流を制御する駆動回
路と、上記基準信号パルスと上記速度信号パルス
を比較して、速度信号パルス間に2個またはそれ
以上の連続した基準信号パルスが生ずるときは加
速指令を出力し、逆に基準信号パルス間に2個ま
たはそれ以上の速度信号パルスが生ずるときは減
速指令を出力し、基準信号パルスと速度信号パル
スとが交互に生ずるときは、上記加速指令も減速
指令も出力しない同期検出回路と、少なくとも前
記サンプルホールド型位相差−電圧変換器を構成
する充放電コンデンサもしくはホールドコンデン
サに接続され、前記同期検出回路の出力に応じて
前記充放電コンデンサまたはホールドコンデンサ
の蓄積電圧を制御してモータの駆動電流を制御す
るスイツチ要素と、前記同期検出回路の出力に応
じて前記のスイツチ要素を開閉することによりモ
ータの駆動電流を制御して前記基準信号パルスと
前記速度信号パルスとが交互に発生するように制
御し、前記基準信号パルスと前記速度信号パルス
とが交互に発生するときは前記加算器の加算信号
に応じてモータの駆動電流を制御するように構成
したことを特徴とするモータの速度位相制御装
置。 2 同期検出回路は、基準信号と速度信号に基づ
いてそれぞれ基準トリガーパルスと速度トリガー
パルスを発生する2つのトリガー回路と、該基準
トリガーパルスと速度トリガーパルスが入力され
る第1のRSフリツプフロツプ回路と、該第1の
RSフリツプフロツプ回路の2出力端子Q,に
それぞれ接続されて、該2出力波形の少なくとも
前縁部分を上記基準トリガーパルスおよび速度ト
リガーパルスの存続期間またはそれ以上遅延させ
て出力する第1、第2の遅延回路と、上記基準ト
リガーパルスと第1の遅延回路の出力信号また上
記速度トリガーパルスと第2の遅延回路の出力信
号のそれぞれの論理積を出力する第1、第2のア
ンド回路と、該第1、第2のアンド回路の出力パ
ルスが入力される第2のRSフリツプフロツプ回
路と、該第2のRSフリツプフロツプ回路の2出
力端子Q,にそれぞれ接続されて、上記第1、
第2のアンド回路の出力パルスの存続期間または
それ以上遅延させて出力する第3、第4の遅延回
路と、上記第1のアンド回路と第3の遅延回路の
出力信号また上記第2のアンド回路と第4の遅延
回路の出力信号のそれぞれの論理積を出力する第
3、第4のアンド回路と、該第3、第4のアンド
回路の出力パルスが入力される第3のRSフリツ
プフロツプ回路と、上記第2および第3のRSフ
リツプフロツプ回路の2出力端子Q,のそれぞ
れの出力信号の論理積をそれぞれ出力する第5、
第6のアンド回路とから構成され、前記速度信号
の周波数が前記基準信号の周波数より低いとき第
5のアンド回路出力端子から加速指令を出力し、
逆に速度信号の周波数が基準信号の周波数より高
いとき第6のアンド回路出力端子から減速指令を
出力し、速度信号の周波数と基準信号の周波数と
が一致したときには上記加速指令も減速指令も出
力しないようにしたことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載のモータの速度位相制御装置。
[Scope of Claims] 1. A reference signal oscillator that generates a reference signal pulse as a motor speed reference; a speed frequency generator that extracts and outputs a speed signal with a frequency proportional to the rotational speed of the motor from the motor; a waveform shaping circuit that converts the signal into a speed signal pulse; a sample-and-hold phase difference-voltage converter that compares the reference signal pulse with the speed signal pulse and generates a phase difference voltage signal proportional to the phase difference; a differentiating circuit that differentiates the phase difference voltage signal and outputs a differential signal; an adder that adds the phase difference voltage signal and the differential signal to output a sum signal; and a drive of the motor according to the sum signal. A drive circuit that controls the current compares the reference signal pulse with the speed signal pulse, and outputs an acceleration command when two or more consecutive reference signal pulses occur between the speed signal pulses, and vice versa. Synchronous detection that outputs a deceleration command when two or more speed signal pulses occur between reference signal pulses, and outputs neither the acceleration command nor deceleration command when reference signal pulses and speed signal pulses occur alternately. circuit and at least a charge/discharge capacitor or a hold capacitor constituting the sample-and-hold type phase difference-voltage converter, and controls the accumulated voltage of the charge/discharge capacitor or the hold capacitor according to the output of the synchronization detection circuit. A switch element for controlling the drive current of the motor; and a switch element for controlling the drive current of the motor by opening and closing the switch element according to the output of the synchronization detection circuit, so that the reference signal pulse and the speed signal pulse are alternately generated. The motor is configured such that when the reference signal pulse and the speed signal pulse are generated alternately, the drive current of the motor is controlled in accordance with the addition signal of the adder. speed phase control device. 2. The synchronization detection circuit includes two trigger circuits that generate a reference trigger pulse and a speed trigger pulse, respectively, based on a reference signal and a speed signal, and a first RS flip-flop circuit to which the reference trigger pulse and speed trigger pulse are input. , the first
first and second circuits connected to the two output terminals Q of the RS flip-flop circuit, respectively, for outputting at least the leading edge portions of the two output waveforms with a delay of the duration of the reference trigger pulse and the speed trigger pulse or more; a delay circuit, first and second AND circuits that output the AND of the reference trigger pulse and the output signal of the first delay circuit, and the respective output signals of the speed trigger pulse and the second delay circuit; A second RS flip-flop circuit receives the output pulses of the first and second AND circuits, and is connected to the two output terminals Q of the second RS flip-flop circuit.
third and fourth delay circuits that delay the output pulse of the second AND circuit by the duration or longer and output the output signals of the first AND circuit and the third delay circuit; third and fourth AND circuits that output the respective ANDs of the output signals of the circuit and the fourth delay circuit; and a third RS flip-flop circuit that receives the output pulses of the third and fourth AND circuits. and a fifth RS flip-flop circuit that outputs the AND of the respective output signals of the two output terminals Q of the second and third RS flip-flop circuits.
a sixth AND circuit, outputting an acceleration command from a fifth AND circuit output terminal when the frequency of the speed signal is lower than the frequency of the reference signal;
Conversely, when the frequency of the speed signal is higher than the frequency of the reference signal, a deceleration command is output from the sixth AND circuit output terminal, and when the frequency of the speed signal and the frequency of the reference signal match, both the acceleration and deceleration commands are output. 2. The motor speed phase control device according to claim 1, wherein
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