JPH02246788A - Dcモータの速度検出回路および速度制御装置 - Google Patents
Dcモータの速度検出回路および速度制御装置Info
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- JPH02246788A JPH02246788A JP1065124A JP6512489A JPH02246788A JP H02246788 A JPH02246788 A JP H02246788A JP 1065124 A JP1065124 A JP 1065124A JP 6512489 A JP6512489 A JP 6512489A JP H02246788 A JPH02246788 A JP H02246788A
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 12
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Landscapes
- Control Of Direct Current Motors (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、DCモータの回転速度を検出するDCモータ
の速度検出回路、および、DCモータの速度に基づき、
このDCモータを所定の回転速度に制御する速度制御装
置に関する。
の速度検出回路、および、DCモータの速度に基づき、
このDCモータを所定の回転速度に制御する速度制御装
置に関する。
一般に、速度偏差信号と基準信号とが比較された制御信
号に基づいて、スイッチング素子を高速でオン・オフさ
せ、DCモータに供給される電源電圧をデユーティ制御
しつつ、その回転速度を制御する速度制御装置が知られ
ている。このような速度制御装置では、通常、DCモー
タの回転速度をDCタコジェネレータやレゾルバ等の速
度検出器を用いて検出している。
号に基づいて、スイッチング素子を高速でオン・オフさ
せ、DCモータに供給される電源電圧をデユーティ制御
しつつ、その回転速度を制御する速度制御装置が知られ
ている。このような速度制御装置では、通常、DCモー
タの回転速度をDCタコジェネレータやレゾルバ等の速
度検出器を用いて検出している。
これに対して、このような検出器を用いることなく、ロ
ーコストで小型の速度制御装置として、DCモータに電
源電圧が印加されていないときに、モータの端子間電圧
、すなわち、逆起電圧を検出し、その逆起電圧と速度指
令電圧とを比較して速度偏差信号を得る時分割方式の速
度制御装置がある。
ーコストで小型の速度制御装置として、DCモータに電
源電圧が印加されていないときに、モータの端子間電圧
、すなわち、逆起電圧を検出し、その逆起電圧と速度指
令電圧とを比較して速度偏差信号を得る時分割方式の速
度制御装置がある。
この方式の速度制御装置は、DCモータに発生する逆起
電圧がその回転速度に比較するという特性を利用し、D
Cタコジェネレータやレゾルバ等の外付けの速度検出器
を用いずに、DCモータの回転によって生じる逆起電圧
を回転速度として測定する速度検出回路を有している。
電圧がその回転速度に比較するという特性を利用し、D
Cタコジェネレータやレゾルバ等の外付けの速度検出器
を用いずに、DCモータの回転によって生じる逆起電圧
を回転速度として測定する速度検出回路を有している。
この速度検出回路により検出された回転速度に基づいて
、モータと電源との間に設けたスイッチング素子を高速
でオン・オフさせる。このオン・オフの1サイクル、の
時間に対するオンの時間の割合、いわゆるデユーティ比
を変えることにより、モータの平均供給電力を調整して
回転速度を制御している。
、モータと電源との間に設けたスイッチング素子を高速
でオン・オフさせる。このオン・オフの1サイクル、の
時間に対するオンの時間の割合、いわゆるデユーティ比
を変えることにより、モータの平均供給電力を調整して
回転速度を制御している。
この方式の速度制御装置は、制御による電力1員失が小
さいばかりでなく、回転速度の可変範囲が大きく、゛か
つ、任意にとれて速度制御装置としての特性がよく、ロ
ーコストで小型なため、広く利用されている。このよう
な速度制御装置として、例えば、特開昭62−2178
88号公報に示されるものが知られている。
さいばかりでなく、回転速度の可変範囲が大きく、゛か
つ、任意にとれて速度制御装置としての特性がよく、ロ
ーコストで小型なため、広く利用されている。このよう
な速度制御装置として、例えば、特開昭62−2178
88号公報に示されるものが知られている。
しかしながら、前述の速度検出回路では、第6図(A)
、(B)、(C)に示されるように、スイッチング素子
1がオフ状態のときに(第6図(B)参照)モータ2の
電源端子にあられれる逆起電圧Ecを直接測定するもの
である。ところが、スイッチング素子1がオフ状態にな
った瞬間には、第6図(C)に示されるように、モータ
2の電機子コイルにスインチングによる誘導起電圧E、
が瞬間的に発生する。従って、モータ2の逆起電圧Ec
を測定するために、この誘導起電圧E、がなくなるまで
の所定の回復時間tを必要とし、この回復時間tよりも
長いサンプリング時間が得られなければ、正確な速度検
出ができない。
、(B)、(C)に示されるように、スイッチング素子
1がオフ状態のときに(第6図(B)参照)モータ2の
電源端子にあられれる逆起電圧Ecを直接測定するもの
である。ところが、スイッチング素子1がオフ状態にな
った瞬間には、第6図(C)に示されるように、モータ
2の電機子コイルにスインチングによる誘導起電圧E、
が瞬間的に発生する。従って、モータ2の逆起電圧Ec
を測定するために、この誘導起電圧E、がなくなるまで
の所定の回復時間tを必要とし、この回復時間tよりも
長いサンプリング時間が得られなければ、正確な速度検
出ができない。
このため、前述の時分割方式の速度検出回路では、DC
モータの負荷の増大によりデユーティ比が100%近く
まで大きくなると、スイッチング素子のオフ時間が短く
なり、十分なサンプリング時間が得られず、正確な速度
検出ができないという問題があった。
モータの負荷の増大によりデユーティ比が100%近く
まで大きくなると、スイッチング素子のオフ時間が短く
なり、十分なサンプリング時間が得られず、正確な速度
検出ができないという問題があった。
また、これにより、前述の時分割方式の速度制御装置は
デユーティ比の大きい高出力時に安定した速度側j1が
できないという問題があった。
デユーティ比の大きい高出力時に安定した速度側j1が
できないという問題があった。
本発明の目的は、デユーティ比が大きい場合にも正確な
速度検出を行なえるDCモータの速度検出回路と、デユ
ーティ比の大きな高出力時にも安定した速度制御を行な
えるDCモータの速度制御装置とを提供することにある
。
速度検出を行なえるDCモータの速度検出回路と、デユ
ーティ比の大きな高出力時にも安定した速度制御を行な
えるDCモータの速度制御装置とを提供することにある
。
〔t1!題を解決するための手段〕
本発明の速度検出回路は、第1図中鎖線で囲まれ、符号
20で示されるように、DCモータ4゜の電源端子間の
電圧を測定する電圧測定手段21、DCモータ40に流
れる電流を測定する電流測定手段22′、並びに、前記
電圧測定手段21により得られた電圧Eb、前記電流測
定手段22により得られた電流■1、および、前記DC
モータ40の電機子抵抗Raから、このDCモータ40
の逆起電圧EcをEc−Eb I−R,なる演算に
より算出し、この演算結果から前記DCモータ40の速
度を検知する速度検出演算回路23を設けて構成されて
いる。
20で示されるように、DCモータ4゜の電源端子間の
電圧を測定する電圧測定手段21、DCモータ40に流
れる電流を測定する電流測定手段22′、並びに、前記
電圧測定手段21により得られた電圧Eb、前記電流測
定手段22により得られた電流■1、および、前記DC
モータ40の電機子抵抗Raから、このDCモータ40
の逆起電圧EcをEc−Eb I−R,なる演算に
より算出し、この演算結果から前記DCモータ40の速
度を検知する速度検出演算回路23を設けて構成されて
いる。
また、本発明の速度制御装置は、第1口金体に示される
ように、前記速度検出回路20を備え、この速度検出回
路20で検出された速度に応じて前記DCモータ40の
速度制御信号を出力する制御回路10と、この制御回路
10の速度制御信号により前記DCモータ40へ与える
電力を調整する電力調整回路30と、を設けて構成され
ている。
ように、前記速度検出回路20を備え、この速度検出回
路20で検出された速度に応じて前記DCモータ40の
速度制御信号を出力する制御回路10と、この制御回路
10の速度制御信号により前記DCモータ40へ与える
電力を調整する電力調整回路30と、を設けて構成され
ている。
このような本発明の速度検出回路20においては、電圧
測定手段21および電圧測定手段22により、1DCモ
ータ40の電源端子間電圧E、およびモータ電流■、が
測定され、この電圧E1および電流!、を速度検出演算
回路23に人力させる。
測定手段21および電圧測定手段22により、1DCモ
ータ40の電源端子間電圧E、およびモータ電流■、が
測定され、この電圧E1および電流!、を速度検出演算
回路23に人力させる。
この回路23では、入力された電圧E、および電流■1
と予め設定された電機子抵抗R,とで、逆起電圧Ec−
E、−IaRaが演算され、回転速度が検出される。こ
の際、サンプリング時間の設定としては、スイッチング
素子のオン状態のときに速度検出するように設定できる
。このような設定により、デユーティ比が大きいときに
、十分長いサンプリング時間が得られる。
と予め設定された電機子抵抗R,とで、逆起電圧Ec−
E、−IaRaが演算され、回転速度が検出される。こ
の際、サンプリング時間の設定としては、スイッチング
素子のオン状態のときに速度検出するように設定できる
。このような設定により、デユーティ比が大きいときに
、十分長いサンプリング時間が得られる。
また、本発明の速度制御装置においては、前述の速度検
出回路20により検出された回転速度を制御回路10に
入力させる。この制御回路10にて、予め設定された設
定速度と回転速度とが比較され、設定速度と1回転速度
との偏差の大きさに応じた制御信号が電力調整回路30
へ出力される。
出回路20により検出された回転速度を制御回路10に
入力させる。この制御回路10にて、予め設定された設
定速度と回転速度とが比較され、設定速度と1回転速度
との偏差の大きさに応じた制御信号が電力調整回路30
へ出力される。
この制御回路10により出力された制御信号に基づいて
、電力調整回路30はDCモータ40に印加される電圧
のデユーティ比等を調整し、DCモータ40に供給され
る電力を調整する。このようにしてD’Cモータ40の
回転速度制御が行われる。
、電力調整回路30はDCモータ40に印加される電圧
のデユーティ比等を調整し、DCモータ40に供給され
る電力を調整する。このようにしてD’Cモータ40の
回転速度制御が行われる。
この速度制御の際、速度検出は電源電圧がDCモータ4
0に印加されているときに行われ、デユーティ比が大き
い高出力時にも、直ちに回転速度が制御回路lOに入力
される。
0に印加されているときに行われ、デユーティ比が大き
い高出力時にも、直ちに回転速度が制御回路lOに入力
される。
これらにより、前述の目的が達成される。
以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細に
説明する。
説明する。
第2図は本実施例の回路構成を示すブロック図であり、
図中各点N、P、Q、S、T、U、VWで見られる信号
には、そのまま当該の点の符号をつけて表記する。
図中各点N、P、Q、S、T、U、VWで見られる信号
には、そのまま当該の点の符号をつけて表記する。
第2図において、パルス発生器Atおよび積分器A2で
第5図(A)に示される三角波信号Pが出力される。こ
の三角波信号Pと、ポリニーム■Ra,VR2により電
圧設定された負電圧および正電圧とを加算器A3.A4
に人力させる。加算器A3.A4でこれらが加算され、
それぞれ正側および負側にオフセントされた2つの三角
波信号Q、S(第5図(B)参照)が出力されている。
第5図(A)に示される三角波信号Pが出力される。こ
の三角波信号Pと、ポリニーム■Ra,VR2により電
圧設定された負電圧および正電圧とを加算器A3.A4
に人力させる。加算器A3.A4でこれらが加算され、
それぞれ正側および負側にオフセントされた2つの三角
波信号Q、S(第5図(B)参照)が出力されている。
このようにして、同位相で互いに極性の異なる基準三角
波信号Q、Sを出力する三角波発生回路11が、前記パ
ルス発生器A1ないし加算器A4に至る一連の構成要素
で形成される。
波信号Q、Sを出力する三角波発生回路11が、前記パ
ルス発生器A1ないし加算器A4に至る一連の構成要素
で形成される。
加算器A3の出力は、コンパレータC1,C2の(−)
入力とされ、加算器A4の出力はコンパレータc3.C
4の(+)入力とされている。他方、コンパレータC1
,C2の(+)入力およびコンパレータC3,C4の(
−)入力には、速度設定回路14により出力される偏差
信号N(第5図(B)参照)がそれぞれ入力されている
。
入力とされ、加算器A4の出力はコンパレータc3.C
4の(+)入力とされている。他方、コンパレータC1
,C2の(+)入力およびコンパレータC3,C4の(
−)入力には、速度設定回路14により出力される偏差
信号N(第5図(B)参照)がそれぞれ入力されている
。
この速度設定回路14は、正転および逆転の速度設定を
行うポリ、ニームVR3と、速度設定信号および速度信
号とから偏差信号Nが演算される演算増幅器A12とを
備えている。従って、この偏差信号Nは、ボリュームV
R3により予め設定された速度設定信号と、制御対象で
あるDCサーボモータ40の回転速度信号とからこの速
度設定回路14で゛演算される。
行うポリ、ニームVR3と、速度設定信号および速度信
号とから偏差信号Nが演算される演算増幅器A12とを
備えている。従って、この偏差信号Nは、ボリュームV
R3により予め設定された速度設定信号と、制御対象で
あるDCサーボモータ40の回転速度信号とからこの速
度設定回路14で゛演算される。
この偏差信号Nと基準三角波信号Q、Sとを比較させ、
偏差信号Nが基準三角波信号Qより大きい期間りけ、コ
ンパレータC1,C2にHレベル信号を出力させ、また
、偏差信号Nがもう一方の基準三角波信号Sより小さい
期間だけ、コンパレータC3,C4にHレベル信号を出
力させる。これらコンパレータC1〜C4により、第5
図(C)、(D)に示されるように、偏差信号Nに比例
したパルス幅のPWM信号T、U、V、Wが出力される
。コンパレータC1〜C4の出力側には、保護回路とし
てのダイオードDが接続されているとともに、これらの
コンパレータC1〜C4およびダイオードDを含んでP
MW回路12が形成される。
偏差信号Nが基準三角波信号Qより大きい期間りけ、コ
ンパレータC1,C2にHレベル信号を出力させ、また
、偏差信号Nがもう一方の基準三角波信号Sより小さい
期間だけ、コンパレータC3,C4にHレベル信号を出
力させる。これらコンパレータC1〜C4により、第5
図(C)、(D)に示されるように、偏差信号Nに比例
したパルス幅のPWM信号T、U、V、Wが出力される
。コンパレータC1〜C4の出力側には、保護回路とし
てのダイオードDが接続されているとともに、これらの
コンパレータC1〜C4およびダイオードDを含んでP
MW回路12が形成される。
PWM回路12には電力調整回路30が接続されている
。この電力調整回路30は、第3図に示されるように、
スイッチング素子SWI〜SW4を備えている。これら
のスイッチング素子SWl〜SW4は、PWM回路12
より出力されるPWM信号T、V、U、Wをそれぞれ入
力され、また、これらのスイッチング素子SW1〜SW
4の出力端子0(JTI〜0UT4および接地端子GN
D 1〜GND4は第3図に示されるように結線されて
ブリッジ回路を形成し、さらに、モータ駆動電源MVと
DCサーボモータ40とに結線されている。
。この電力調整回路30は、第3図に示されるように、
スイッチング素子SWI〜SW4を備えている。これら
のスイッチング素子SWl〜SW4は、PWM回路12
より出力されるPWM信号T、V、U、Wをそれぞれ入
力され、また、これらのスイッチング素子SW1〜SW
4の出力端子0(JTI〜0UT4および接地端子GN
D 1〜GND4は第3図に示されるように結線されて
ブリッジ回路を形成し、さらに、モータ駆動電源MVと
DCサーボモータ40とに結線されている。
前記各スイッチング素子5WI−3W4は、例えば、第
4図に示されるようなトランジスタ回路31から構成さ
れている。
4図に示されるようなトランジスタ回路31から構成さ
れている。
前記電力調整回路30において、DCサーボモータ40
を正転させる場合は、前述のPWM信号によりスイッチ
ング素子SW2およびSW4をオフ状態とし、スイッチ
ング素子SW1およびSW3をオン状態とすれば、第3
図中矢印方向の電流■1がDCサーボ、モータ40に流
れ、DCサーボモータ40を正転させることができ、こ
の状態で、スイッチング素子SWIおよびSW3にPW
M信号を人力させれば、電力調整することができる。
を正転させる場合は、前述のPWM信号によりスイッチ
ング素子SW2およびSW4をオフ状態とし、スイッチ
ング素子SW1およびSW3をオン状態とすれば、第3
図中矢印方向の電流■1がDCサーボ、モータ40に流
れ、DCサーボモータ40を正転させることができ、こ
の状態で、スイッチング素子SWIおよびSW3にPW
M信号を人力させれば、電力調整することができる。
一方、DCサーボモータ40を逆転させる場合はSWI
およびSW3をオフ状態とし、これらに換えてSW2お
よびSW4を動作させる。
およびSW3をオフ状態とし、これらに換えてSW2お
よびSW4を動作させる。
従って、この電力調整回路30はDCサーボモータ40
の正転、逆転および電力調整ができるようになっている
。
の正転、逆転および電力調整ができるようになっている
。
ところで、DCサーボモータ40の電S端子間の電圧E
b、モータ電流1.および逆起電圧Ecの間には、モー
タ40の電機子抵抗をRaとすると、 E、 =Ec +−1,−R。
b、モータ電流1.および逆起電圧Ecの間には、モー
タ40の電機子抵抗をRaとすると、 E、 =Ec +−1,−R。
なる関係がある。この式を変形すると、Ec をEc=
Eb−1,−R,==−(1)が得られる。
Eb−1,−R,==−(1)が得られる。
この逆起電圧Ecは回転速度Nに比例しているので、こ
の逆起電圧Ecが所望の値となるようデユーティ制御す
れば、負荷トルクの変動を補償しつつ、モータ40の速
度制御を行うことが理解される。
の逆起電圧Ecが所望の値となるようデユーティ制御す
れば、負荷トルクの変動を補償しつつ、モータ40の速
度制御を行うことが理解される。
このため本実施例の速度制御装置は、DCモータ40の
逆起電圧Ecを検出する速度検出回路20を備えており
、この速度検出回路20は、電圧E、と71fPL1.
とを測定し、逆起電圧Ecを(1)式の演算によって
検知するものとなっている。
逆起電圧Ecを検出する速度検出回路20を備えており
、この速度検出回路20は、電圧E、と71fPL1.
とを測定し、逆起電圧Ecを(1)式の演算によって
検知するものとなっている。
すなわち、速度検出回路20は、第2図に示されるよう
に、DCサーボモータ40の両端子αβがそれぞれボル
テージホロアA5.A6を介して演算増幅器A8の両人
力とされており、この演算増幅器A8によりDCサーボ
モータ40の電源端子間の電圧E、を測定する電圧測定
手段としての電圧測定回路21が構成される。
に、DCサーボモータ40の両端子αβがそれぞれボル
テージホロアA5.A6を介して演算増幅器A8の両人
力とされており、この演算増幅器A8によりDCサーボ
モータ40の電源端子間の電圧E、を測定する電圧測定
手段としての電圧測定回路21が構成される。
一方、DCサーボモータ40の端子βと電圧調整回路3
0におけるスイッチング素子SW3の出力端子0UT3
との間には、低抵抗(例えば、lΩ)の電流用抵抗Rが
直列に接続されている。この抵抗Rに流れる電流を測定
してモータ電流11を検出するために、抵抗Rの電力調
整回路30側の端子γがボルテージホロアA7を介して
、前記ボルテージホロアA6の出力とともに演算増幅器
A9の両人力とされている。この演算増幅11A9と抵
抗Rとにより、抵抗Rの電圧降下からモータ1! ?1
1 mを測定する電流測定手段としての電流測定回路2
・2が構成される。
0におけるスイッチング素子SW3の出力端子0UT3
との間には、低抵抗(例えば、lΩ)の電流用抵抗Rが
直列に接続されている。この抵抗Rに流れる電流を測定
してモータ電流11を検出するために、抵抗Rの電力調
整回路30側の端子γがボルテージホロアA7を介して
、前記ボルテージホロアA6の出力とともに演算増幅器
A9の両人力とされている。この演算増幅11A9と抵
抗Rとにより、抵抗Rの電圧降下からモータ1! ?1
1 mを測定する電流測定手段としての電流測定回路2
・2が構成される。
そして、演算増幅器A9の出力は、電機子抵抗Raの値
に相当する増幅率をボリュームVR4で設定される演算
増幅器AIOの入力とされており、電機子抵抗Raによ
る電圧降下1.R,と前述の電圧E、とは演算器All
の入力とされ、演算器Allでは(1)式が演算され、
逆起電圧Ecが出力される。この演算増幅器AIOと演
算器Allとで速度検出演算回路23が構成される。
に相当する増幅率をボリュームVR4で設定される演算
増幅器AIOの入力とされており、電機子抵抗Raによ
る電圧降下1.R,と前述の電圧E、とは演算器All
の入力とされ、演算器Allでは(1)式が演算され、
逆起電圧Ecが出力される。この演算増幅器AIOと演
算器Allとで速度検出演算回路23が構成される。
前記逆起電圧Ecの測定は、電源電圧MVがDCサーボ
モータ40に印加されている状態で行われる。このため
、速度検出回路20の出力は、サンプルホールド回路1
3のアナログスイッチAs1に人力され、このアナログ
スイッチASIのオン時のみ、前記速度設定回路14に
逆起電圧Ecが入力されるようになっている。
モータ40に印加されている状態で行われる。このため
、速度検出回路20の出力は、サンプルホールド回路1
3のアナログスイッチAs1に人力され、このアナログ
スイッチASIのオン時のみ、前記速度設定回路14に
逆起電圧Ecが入力されるようになっている。
このサンプルホールド回路13は、アナログスイッチA
SIの他にPWM回路12の信号がHレベルにあること
を検出するコンパレータC5,C6を備え、このコンパ
レータC5,C6には、PWM回路12の出力Tおよび
■が入力されており、この人力に基づいて、スイッチン
グ素子SWIおよびSW2のオンを検出できる。また、
この際、スイッチング素子SWIまたはSW2がオン状
態になると、アナログスイッチASIが閉成され、前述
のように速度設定回路14に速度検出回路20からの速
度信号を入力させている。
SIの他にPWM回路12の信号がHレベルにあること
を検出するコンパレータC5,C6を備え、このコンパ
レータC5,C6には、PWM回路12の出力Tおよび
■が入力されており、この人力に基づいて、スイッチン
グ素子SWIおよびSW2のオンを検出できる。また、
この際、スイッチング素子SWIまたはSW2がオン状
態になると、アナログスイッチASIが閉成され、前述
のように速度設定回路14に速度検出回路20からの速
度信号を入力させている。
このサンプルホールド回路13、三角波発生回路Ia、
PWM回路12および速度設定回路14により、制御回
路10が構成されている。
PWM回路12および速度設定回路14により、制御回
路10が構成されている。
なお、サンプルホールド回路13には、出力側にコンデ
ンサCが設けられ、速度検出回路20からの速度信号の
ホールドを行い、かつ、スイッチング素子5WI−3W
4のオンによりモータ40に発生する誘導起電圧を平滑
化するように構成されている。
ンサCが設けられ、速度検出回路20からの速度信号の
ホールドを行い、かつ、スイッチング素子5WI−3W
4のオンによりモータ40に発生する誘導起電圧を平滑
化するように構成されている。
このような構成の本実施例においては次のように動作す
る。
る。
まず、DCサーボモータ40の端子α、βを速度検出回
路20に接続し、デユーティ比の最大値および最゛小値
と、回転速度と、電機子抵抗RaとをボリュームVRI
〜VR4で設定する。この回転速度の設定の際、ボリュ
ームVR3を正電圧側に設定すると正転の速度設定がな
され、負電圧側に設定すると逆転の速度設定がなされる
。
路20に接続し、デユーティ比の最大値および最゛小値
と、回転速度と、電機子抵抗RaとをボリュームVRI
〜VR4で設定する。この回転速度の設定の際、ボリュ
ームVR3を正電圧側に設定すると正転の速度設定がな
され、負電圧側に設定すると逆転の速度設定がなされる
。
なお、中立位置に設定すると回転しているDCサーボモ
ータ40を強制停止させることができる。
ータ40を強制停止させることができる。
ここで、図示しない電源スィッチをオンにして電源電圧
MVを電力調整回路30に印加すると、DCサーボモー
タ40は回転を開始する。
MVを電力調整回路30に印加すると、DCサーボモー
タ40は回転を開始する。
モータ40の回転は速度検出回路20で検出され、制御
回路lOに入力される。制御回路10では、速度設定回
路14から出力される偏差信号Nが(+)の場合は、第
5図(B)に示されるように、偏差信号Nは基準三角波
信号Qと比較され、第5図(C)に示される正転のPW
M信号T、 Uが電力調整回路3eに与えられる。
回路lOに入力される。制御回路10では、速度設定回
路14から出力される偏差信号Nが(+)の場合は、第
5図(B)に示されるように、偏差信号Nは基準三角波
信号Qと比較され、第5図(C)に示される正転のPW
M信号T、 Uが電力調整回路3eに与えられる。
一方、偏差信号Nが(−)である場合は、第5図(B)
に示されるように、偏差信号Nは基準:角波イ訃号Sと
比較され、第5図(D>に示される逆転のPWM信号■
、Wが電力調整回路30に与えられる。
に示されるように、偏差信号Nは基準:角波イ訃号Sと
比較され、第5図(D>に示される逆転のPWM信号■
、Wが電力調整回路30に与えられる。
ここで、速度検出回路20により演算された逆起電圧E
cは、サンプルホールド回路13のアナログスイッチA
SIが閉成されたとき、すなわち、DCCサーボモーフ
4の*S電圧印加の際に、制御回路lOに取り込まれる
。
cは、サンプルホールド回路13のアナログスイッチA
SIが閉成されたとき、すなわち、DCCサーボモーフ
4の*S電圧印加の際に、制御回路lOに取り込まれる
。
このため、速度検出回路20が速度検出を行う時間、す
なわち、サンプリング時間は、第5図(B)に示される
ように、電力料m回路30がオン状態である時間と一敗
する。
なわち、サンプリング時間は、第5図(B)に示される
ように、電力料m回路30がオン状態である時間と一敗
する。
従って、デユーティ比が増加すると、サンプリング時間
が比例して増加するので、デユーティ比が大きい高出力
時には、十分長いサンプリング時間が得られ、迅速、な
速度検出が行われ、負荷変動に対して応答性のよい電力
調整が行われる。
が比例して増加するので、デユーティ比が大きい高出力
時には、十分長いサンプリング時間が得られ、迅速、な
速度検出が行われ、負荷変動に対して応答性のよい電力
調整が行われる。
以上のような本実施例には、次のような効果がある。
速度検出回路20は、DCサーボモータ40に電源電圧
MVが印加されたときに、回転速度を検出するよ′う構
成されている。このため、従来の速度検出回路では、デ
ユーティ比が増加するとサンブリング時間が減少するの
に対し、本実施例の速度検出回路20では、デユーティ
比の増大によりサンプリング時間が増加する。これによ
り、高出力時での正確な速度検出が可能である。
MVが印加されたときに、回転速度を検出するよ′う構
成されている。このため、従来の速度検出回路では、デ
ユーティ比が増加するとサンブリング時間が減少するの
に対し、本実施例の速度検出回路20では、デユーティ
比の増大によりサンプリング時間が増加する。これによ
り、高出力時での正確な速度検出が可能である。
また、デユーティ比の大きな高出力時には、十分な長さ
のサンプリング時間が得られ、迅速な速度検出が行われ
、負荷変動に対して応答性のよい電力調整が行なえる。
のサンプリング時間が得られ、迅速な速度検出が行われ
、負荷変動に対して応答性のよい電力調整が行なえる。
この結果、高出力時にDCサーボモータ40の安定した
制御が可能である。
制御が可能である。
速度設定回路14のボリュームVR3を調整することに
より、正転および逆転両方の速度制御を行うことができ
、かつ、回転しているモータ40を強制停止させること
ができるので、速度制御用の他に位置決め制御に利用で
きる。
より、正転および逆転両方の速度制御を行うことができ
、かつ、回転しているモータ40を強制停止させること
ができるので、速度制御用の他に位置決め制御に利用で
きる。
また、制御回路lOはPMW信号を電力調整回路30に
与えるPWM方式としたので、電源電圧MVの変動に対
して影響されにくり、電力損失も少ない。
与えるPWM方式としたので、電源電圧MVの変動に対
して影響されにくり、電力損失も少ない。
さらに、タコジェネレータ等の外部取り付けされる機構
部品を必要とせずにDCサーボモータ40の速度制御を
行なえるため、低コスト、高僧転性、コンパクトな速度
制御装置が実現できる。
部品を必要とせずにDCサーボモータ40の速度制御を
行なえるため、低コスト、高僧転性、コンパクトな速度
制御装置が実現できる。
なお、本発明は前述の実施例に限定されるものではなく
、次に示すような変形等を含むものである。
、次に示すような変形等を含むものである。
前述の実施例では、電流測定回路22は抵抗Rを備え、
その電圧降下を測定して電流!、を得ていたが、直流変
流器、ホール素子等を備えて電流■、を測定するもので
もよい、しかし、前述の実施例のように構成すれば、電
流測定回路22の回路構成が簡単になり、ローコスト化
が実現される。
その電圧降下を測定して電流!、を得ていたが、直流変
流器、ホール素子等を備えて電流■、を測定するもので
もよい、しかし、前述の実施例のように構成すれば、電
流測定回路22の回路構成が簡単になり、ローコスト化
が実現される。
また、制御回路10はアナログ回路に限定されるもので
はなく、・本発明は、例えば、演算回路23および制御
回路10を1チツプのマイクロプロセッサで構成し、電
圧測定回路21および電流測定回路22の出力側にA/
Dコンバータを設けて測定値を入力するデジタル回路で
構成されるダイレクト・デジタル・コントロール方式等
の制御回路を含む゛ものである。
はなく、・本発明は、例えば、演算回路23および制御
回路10を1チツプのマイクロプロセッサで構成し、電
圧測定回路21および電流測定回路22の出力側にA/
Dコンバータを設けて測定値を入力するデジタル回路で
構成されるダイレクト・デジタル・コントロール方式等
の制御回路を含む゛ものである。
さらに、電力調整回路30は、スイッチング素子5WI
−3W4でブリッジ回路を形成したPWM方式のものに
限らず、他のPMW方式、または、1を流制御方式等を
採用してもよい。ただし、PWM方式を採用すれば電力
損失が少なく、制御性もよいという効果がある。
−3W4でブリッジ回路を形成したPWM方式のものに
限らず、他のPMW方式、または、1を流制御方式等を
採用してもよい。ただし、PWM方式を採用すれば電力
損失が少なく、制御性もよいという効果がある。
また、スイッチング素子SWI″〜SW4としては、バ
イポーラ形のトランジスタに限らず、FET、サイリス
タ等でもよい、しかし、前述の実施例のようにバイポー
ラ形トランジスタを用いたTTLスイッチング素子を採
用すれば、大電流でも高速スイッチングが行なえるとい
う効果がある。
イポーラ形のトランジスタに限らず、FET、サイリス
タ等でもよい、しかし、前述の実施例のようにバイポー
ラ形トランジスタを用いたTTLスイッチング素子を採
用すれば、大電流でも高速スイッチングが行なえるとい
う効果がある。
その他、本発明の実施の際の具体的回路構成等は、前述
の各実施例の構成に限らず、本発明の目的を達成できる
範囲で他の回路構成を採用してもよい。
の各実施例の構成に限らず、本発明の目的を達成できる
範囲で他の回路構成を採用してもよい。
よび安定した制御が可能となる6
第1図は本発明の構成を示すブロック図、第2図は本発
明の一実施例の構成を示す回路結線図、第3図は前記実
施例の電力t11整回路の構成を示すブロック図、第4
図は前記実施例のスイッチング素子の一例を示す回路図
、第5図は前記実施例の作用を示すタイムチャート、第
6図は従来の速度制御装置およびその動作を説明する模
式図である。 lO・・・制御回路、20・・・速度検出回路、21・
・・電圧測定手段、2,2・・・電流測定手段、23・
・・速度検出演算回路、30・・・電力調整回路、40
・・・DCモータ。 〔発明の効果〕
明の一実施例の構成を示す回路結線図、第3図は前記実
施例の電力t11整回路の構成を示すブロック図、第4
図は前記実施例のスイッチング素子の一例を示す回路図
、第5図は前記実施例の作用を示すタイムチャート、第
6図は従来の速度制御装置およびその動作を説明する模
式図である。 lO・・・制御回路、20・・・速度検出回路、21・
・・電圧測定手段、2,2・・・電流測定手段、23・
・・速度検出演算回路、30・・・電力調整回路、40
・・・DCモータ。 〔発明の効果〕
Claims (3)
- (1)DCモータの電源端子間の電圧を測定する電圧測
定手段と、 DCモータに流れる電流を測定する電流測定手段と、 前記電圧測定手段により得られた電圧E_b、前記電流
測定手段により得られた電流I_a、および、前記DC
モータの電機子抵抗R_aから、DCモータの逆起電圧
E_cをE_c=E_b−I_aR_aなる演算により
算出し、この演算結果から前記DCモータの速度を検知
する速度検出演算回路と、 を備えていることを特徴とするDCモータの速度検出回
路。 - (2)DCモータの電源端子間の電圧を測定する電圧測
定手段、DCモータに流れる電流を測定する電流測定手
段、並びに、前記電圧測定手段により得られた電圧E_
b、前記電流測定手段により得られた電流I_a、およ
び、前記DCモータの電機子抵抗R_aから、このDC
モータの逆起電圧E_cをE_c=E_b−I_bR_
aなる演算により算出し、この演算結果から前記DCモ
ータの速度を検知する速度検出演算回路を有する速度検
出回路と、この速度検出回路で検出された速度に応じて
前記DCモータの速度制御信号を出力する制御回路と、 この制御回路の速度制御信号により前記DCモータへ与
える電力を調整する電力調整回路と、を備えていること
を特徴とするDCモータの速度制御装置。 - (3)特許請求の範囲第2項において、前記電圧測定手
段はDCモータの電源端子間に並列に接続された演算増
幅器よりなり、かつ、前記電流測定手段は前記DCモー
タに直列に接続された電気抵抗およびこの電気抵抗の電
圧降下を測定する演算増幅器よりなることを特徴とする
DCモータの速度制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1065124A JPH02246788A (ja) | 1989-03-16 | 1989-03-16 | Dcモータの速度検出回路および速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1065124A JPH02246788A (ja) | 1989-03-16 | 1989-03-16 | Dcモータの速度検出回路および速度制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02246788A true JPH02246788A (ja) | 1990-10-02 |
Family
ID=13277813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1065124A Pending JPH02246788A (ja) | 1989-03-16 | 1989-03-16 | Dcモータの速度検出回路および速度制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02246788A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5449589A (en) * | 1987-12-04 | 1995-09-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of making an optical information recording medium and method of recording/reproducing optical information |
JP2008220081A (ja) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Rohm Co Ltd | モータ駆動装置及びこれを用いた電気機器 |
CN103293988A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-09-11 | 马钢控制技术有限责任公司 | 一种电动执行机的控制方式 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6077690A (ja) * | 1983-10-04 | 1985-05-02 | Nissan Motor Co Ltd | 直流モ−タの速度制御装置 |
JPS6149594B2 (ja) * | 1984-07-02 | 1986-10-30 | Daido Oxygen |
-
1989
- 1989-03-16 JP JP1065124A patent/JPH02246788A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6077690A (ja) * | 1983-10-04 | 1985-05-02 | Nissan Motor Co Ltd | 直流モ−タの速度制御装置 |
JPS6149594B2 (ja) * | 1984-07-02 | 1986-10-30 | Daido Oxygen |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5449589A (en) * | 1987-12-04 | 1995-09-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of making an optical information recording medium and method of recording/reproducing optical information |
JP2008220081A (ja) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Rohm Co Ltd | モータ駆動装置及びこれを用いた電気機器 |
CN103293988A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-09-11 | 马钢控制技术有限责任公司 | 一种电动执行机的控制方式 |
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