JP5441624B2 - モータ駆動装置 - Google Patents
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Description
特許文献1では、オープンループ駆動及びフィードバック駆動の切り替えを、モータの位置センサの出力に応じたタイミングで行うことが開示されている。また、切り替え時におけるロータの回転位置を、ロータがマイクロステップ駆動において電磁気的に安定して静止する位置に一致させることで、切り替え時のロータの振動を防止する方法が開示されている。
第1のヨーク205と第2のヨーク206の位相差、第1の位置センサ207と第2の位置センサ208の位相差、第1のヨーク205と第1の位置センサ207の位相差は全て、電気角で90°である。なお、図3において、第1のヨーク205の磁極歯中心とマグネット201のN極中心は対向している。この状態をロータの初期状態とし、電気角を0°とする。
HE2=cosθ … (2−2)
ここで、進角αだけ進めた第1の進角信号をPS1、進角αだけ進めた第2の進角信号をPS2とすると、HE1、HE2、αを用いて、次の式(3−1)、(3−2)ように演算することができる。
PS2=cos(θ+α)=HE2×cosα−HE1×sinα … (3−2)
本実施例では、上記の演算式(3−1)、(3−2)に基づいて進角回路を構成する。図5は、本実施例における進角回路401の構成を示す図である。進角回路401は、例えば図5に示されるようなアナログ回路で構成される。このような進角回路により、上記の演算が実現可能となる。まず、各位置センサ出力を所定の増幅率Aで増幅した信号と、さらにそれらの出力を反転させた信号を生成する(Asinθ、Acosθ、−Asinθ、−Acosθ)。これらの信号に適切な抵抗値R1、R2を掛けて加算することにより、進角信号が生成される。第1の進角信号PS1、第2の進角信号PS2は次の式(4−1)、(4−2)のように表される。
PS2=A×(R/R1)×cosθ−A×(R/R2)sinθ … (4−2)
進角回路中の抵抗R、可変抵抗R1、R2を以下の式(5−1)、(5−2)を満たすように選ぶことで、任意の進角αだけ進めた進角信号を生成することができる。
R/R2=sinα … (5−2)
第1の進角信号PS1及び第2の進角信号PS2は、コンパレータにより二値化され、コンパレータから二値化信号が出力される。
以上の動作を繰り返すことで、ロータ202を連続的に回転させることができる。また、2値化信号A、Bの正負を反転させることにより、逆に回転させることも可能である。
このように、ロータ202の速度変化を小さくした状態でOP駆動に移行することで、FB駆動からOP駆動へ、安定した切り替えが可能となる。OP駆動を行う第1駆動手段とFB駆動を行う第2駆動手段は、制御部302により切り替えられる。OP駆動への切り替え後は、制御部302内の記憶手段に記憶された所定の駆動テーブル(残りの各パルスに対応した駆動周波数を示すデータ)に従って減速駆動が行われ、目標位置に停止する。
101 モータ
202 ロータ
203 第1のコイル
204 第2のコイル
207 第1の位置センサ
208 第2の位置センサ
302 制御部
303 フィードバック駆動回路
304 オープンループ駆動回路
305 モータドライバ
Claims (2)
- 所定の時間間隔に従ってモータのコイルへの通電を切り替えることで、前記モータをオープンループ駆動する第1駆動手段と、
ロータの位置を検出する位置センサの出力に応じて前記モータの前記コイルへの通電を切り替えることで、前記モータをフィードバック駆動する第2駆動手段と、
前記位置センサの出力から前記ロータの速度及び加速度を算出する演算手段と、
前記第1駆動手段及び前記第2駆動手段を切り替えて前記モータを駆動制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記第2駆動手段で前記ロータの加速、定速、減速駆動を行うとともに、前記フィードバック駆動から前記オープンループ駆動に切り替える際には、前記ロータの速度が前記オープンループ駆動時の前記ロータの最大速度以下の速度であって、かつ一定速度となるように、前記第2駆動手段で前記モータを駆動制御することを特徴とするモータ駆動装置。 - 前記第2駆動手段による前記減速駆動は、進角制御による駆動であることを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動装置。
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