JPH0847297A - モータの駆動装置 - Google Patents
モータの駆動装置Info
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- JPH0847297A JPH0847297A JP6176474A JP17647494A JPH0847297A JP H0847297 A JPH0847297 A JP H0847297A JP 6176474 A JP6176474 A JP 6176474A JP 17647494 A JP17647494 A JP 17647494A JP H0847297 A JPH0847297 A JP H0847297A
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- control
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 モータに印加する平滑電圧波形の交流特性を
抑制し、モータに流れる電流を滑らかにすることによ
り、モータをスムーズに回転できるモータの駆動装置を
提供することである。 【構成】 全波整流出力をチョッピングしてモータに印
加するチョッピング手段を制御するパルス生成手段を、
モータを流れる電流量を検出する電流検出手段と、許容
される電流量の範囲を設定する電流範囲設定手段と、設
定された電流範囲と検出されたモータ電流量との比較か
ら制御パルスを発生させる制御パルス発生手段とによっ
て構成し、全波整流された電源電圧を用いても、その交
流特性を抑制し、モータに流れる電流を滑らかにするこ
とができ、モータにかかるトルク変動を大幅に小さくし
て、モータをスムーズに駆動することができる。
抑制し、モータに流れる電流を滑らかにすることによ
り、モータをスムーズに回転できるモータの駆動装置を
提供することである。 【構成】 全波整流出力をチョッピングしてモータに印
加するチョッピング手段を制御するパルス生成手段を、
モータを流れる電流量を検出する電流検出手段と、許容
される電流量の範囲を設定する電流範囲設定手段と、設
定された電流範囲と検出されたモータ電流量との比較か
ら制御パルスを発生させる制御パルス発生手段とによっ
て構成し、全波整流された電源電圧を用いても、その交
流特性を抑制し、モータに流れる電流を滑らかにするこ
とができ、モータにかかるトルク変動を大幅に小さくし
て、モータをスムーズに駆動することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、与えられた制御量に応
じてモータを駆動制御するモータの駆動装置に関するも
のである。
じてモータを駆動制御するモータの駆動装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば、ミシンにおいては、ミシ
ンモータの回転運動を針棒の上下動作や、タイミングの
異なる天秤の動作や、下糸釜の回転動作や、布送り動作
等に変換することにより、一連の製縫作業が行われる。
前記ミシンモータとしては、例えば、ユニバーサルモー
タが使用されており、このユニバーサルモータの駆動装
置の一例を図9及び図10に示す。この図9に示すよう
に、商用交流電源1には、ノイズ除去回路2、ソリッド
ステートリレー3及びユニバーサルモータ4が接続され
ている。
ンモータの回転運動を針棒の上下動作や、タイミングの
異なる天秤の動作や、下糸釜の回転動作や、布送り動作
等に変換することにより、一連の製縫作業が行われる。
前記ミシンモータとしては、例えば、ユニバーサルモー
タが使用されており、このユニバーサルモータの駆動装
置の一例を図9及び図10に示す。この図9に示すよう
に、商用交流電源1には、ノイズ除去回路2、ソリッド
ステートリレー3及びユニバーサルモータ4が接続され
ている。
【0003】前記ソリッドステートリレー3は、CPU
5によりオンオフ制御されるように構成されている。こ
のCPU5は、ユニバーサルモータ4の目標速度を設定
するための速度指令ボリューム6からの速度指令、並び
に、ユニバーサルモータ4の回転速度を検出するロータ
リーエンコーダ7からの検出信号を受ける構成となって
いる。そして、CPU5はロータリーエンコーダ7から
の検出信号と速度指令ボリューム6からの速度指令とを
比較して制御指令信号を作成し、この制御指令信号に基
づいてソリッドステートリレー3のオンタイミングを設
定するように構成されている。図10の(b)は、CP
U5により設定されたソリッドステートリレー3のオン
信号を示すものであり、ソリッドステートリレー3は、
オン信号が与えられると、図10(a)に示す商用交流
電源1の電圧波形を、図10(c)に示すように、オン
信号が与えられた位相角から次のゼロクロスまでユニバ
ーサルモータ4に供給することにより、ユニバーサルモ
ータ4を回転させる構成となっている。
5によりオンオフ制御されるように構成されている。こ
のCPU5は、ユニバーサルモータ4の目標速度を設定
するための速度指令ボリューム6からの速度指令、並び
に、ユニバーサルモータ4の回転速度を検出するロータ
リーエンコーダ7からの検出信号を受ける構成となって
いる。そして、CPU5はロータリーエンコーダ7から
の検出信号と速度指令ボリューム6からの速度指令とを
比較して制御指令信号を作成し、この制御指令信号に基
づいてソリッドステートリレー3のオンタイミングを設
定するように構成されている。図10の(b)は、CP
U5により設定されたソリッドステートリレー3のオン
信号を示すものであり、ソリッドステートリレー3は、
オン信号が与えられると、図10(a)に示す商用交流
電源1の電圧波形を、図10(c)に示すように、オン
信号が与えられた位相角から次のゼロクロスまでユニバ
ーサルモータ4に供給することにより、ユニバーサルモ
ータ4を回転させる構成となっている。
【0004】そして、前記CPU5は、ロータリエンコ
ーダ7による検出結果と速度指令ボリューム6による設
定値とが除々に等しくなるように、制御指令信号を変更
し、ソリッドステートリレー3のオン信号のタイミング
を修正する。例えば、ロータリエンコーダ7による検出
結果が速度指令ボリューム6による目標速度より小さい
場合、図10の(b)において、ソリッドステートリレ
ー3のオン信号を左側へシフトさせる。これにより、ユ
ニバーサルモータへの電圧印加時間が大きくなり、ユニ
バーサルモータ4が加速する。ここで、商用交流電源1
は50Hzまたは60Hzの交流であるから、ユニバー
サルモータ4は100Hzまたは120Hzの周波数成
分によって回転されており、その電流波形は図10の
(d)のようになる。また、ユニバーサルモータ4で
は、トルクは流れる電流の2乗に比例するので、そのト
ルクГは概略図10の(e)のようになる。
ーダ7による検出結果と速度指令ボリューム6による設
定値とが除々に等しくなるように、制御指令信号を変更
し、ソリッドステートリレー3のオン信号のタイミング
を修正する。例えば、ロータリエンコーダ7による検出
結果が速度指令ボリューム6による目標速度より小さい
場合、図10の(b)において、ソリッドステートリレ
ー3のオン信号を左側へシフトさせる。これにより、ユ
ニバーサルモータへの電圧印加時間が大きくなり、ユニ
バーサルモータ4が加速する。ここで、商用交流電源1
は50Hzまたは60Hzの交流であるから、ユニバー
サルモータ4は100Hzまたは120Hzの周波数成
分によって回転されており、その電流波形は図10の
(d)のようになる。また、ユニバーサルモータ4で
は、トルクは流れる電流の2乗に比例するので、そのト
ルクГは概略図10の(e)のようになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来構成では、図10の(e)に示すように、ユニバーサ
ルモータ4に断続的にトルクГが発生し、しかも、その
トルクГが一定でなかったため、ユニバーサルモータ4
には100Hzまたは120Hzの振動が発生してい
た。このため、ミシンの筐体がユニバーサルモータ4に
より振動され、ミシンの操作者に不快な振動が伝達され
てしまうという問題点があった。しかも、この100H
zまたは120Hzの振動は可聴域にあるため、操作者
に耳障わりな低音騒音を与えてしまうという問題点もあ
った。
来構成では、図10の(e)に示すように、ユニバーサ
ルモータ4に断続的にトルクГが発生し、しかも、その
トルクГが一定でなかったため、ユニバーサルモータ4
には100Hzまたは120Hzの振動が発生してい
た。このため、ミシンの筐体がユニバーサルモータ4に
より振動され、ミシンの操作者に不快な振動が伝達され
てしまうという問題点があった。しかも、この100H
zまたは120Hzの振動は可聴域にあるため、操作者
に耳障わりな低音騒音を与えてしまうという問題点もあ
った。
【0006】上述した問題点を解決する構成として、ユ
ニバーサルモータ4を直流電源を用いて駆動制御する構
成が考えられる。しかしながら、この構成の場合、ユニ
バーサルモータ4を駆動する程の大きな直流電源を用い
ると非常に製造コストが高くなると共に、場合によって
はトランス等の重くてかさばる素子をミシンに搭載せね
ばならないという問題点が発生する。
ニバーサルモータ4を直流電源を用いて駆動制御する構
成が考えられる。しかしながら、この構成の場合、ユニ
バーサルモータ4を駆動する程の大きな直流電源を用い
ると非常に製造コストが高くなると共に、場合によって
はトランス等の重くてかさばる素子をミシンに搭載せね
ばならないという問題点が発生する。
【0007】そこで、本出願人は、直流電源を使用せず
に不快な振動や騒音の発生を十分に低減することができ
るモータの駆動装置を発明する研究を行った。この研究
により、本出願人は、図11乃至図14に示す構成を考
えた。この構成では、図11に示すように、商用交流電
源1からの交流を全波整流する全波整流回路8を設け、
この全波整流回路8からの全波整流出力をユニバーサル
モータ4に供給すると共に、この供給する全波整流出力
をスイッチング素子9によりチョッピングするように構
成されている。前記スイッチング素子9は、例えば、I
GBTやFET等のトランジスタから構成されている。
そして、スイッチング素子9は、制御装置10によりパ
ルス発生器11を介してオンオフ制御される構成となっ
ている。前記制御装置10は、全波整流回路8の全波整
流出力端子に接続された電源同期信号発生回路12から
の電源同期信号を受けるようになっている。前記電源同
期信号発生回路12は、全波整流回路8からの全波整流
出力の零交差時点において電源同期信号を発生するよう
に構成されている。
に不快な振動や騒音の発生を十分に低減することができ
るモータの駆動装置を発明する研究を行った。この研究
により、本出願人は、図11乃至図14に示す構成を考
えた。この構成では、図11に示すように、商用交流電
源1からの交流を全波整流する全波整流回路8を設け、
この全波整流回路8からの全波整流出力をユニバーサル
モータ4に供給すると共に、この供給する全波整流出力
をスイッチング素子9によりチョッピングするように構
成されている。前記スイッチング素子9は、例えば、I
GBTやFET等のトランジスタから構成されている。
そして、スイッチング素子9は、制御装置10によりパ
ルス発生器11を介してオンオフ制御される構成となっ
ている。前記制御装置10は、全波整流回路8の全波整
流出力端子に接続された電源同期信号発生回路12から
の電源同期信号を受けるようになっている。前記電源同
期信号発生回路12は、全波整流回路8からの全波整流
出力の零交差時点において電源同期信号を発生するよう
に構成されている。
【0008】ここで、前記制御装置10及びパルス発生
器11は例えばワンチップマイコン13から構成されて
おり、このワンチップマイコン13の具体的構成を図1
2に示す。この図12に示すように、ワンチップマイコ
ン13は、CPU14、RAM15、ROM16、IO
ポート17、第1のタイマ18、第2のタイマ19、イ
ンバータ20及び割り込みコントローラ21から構成さ
れている。この場合、CPU14、RAM15、ROM
16、IOポート17及び割り込みコントローラ21か
ら前記制御装置10に相当する部分が構成され、第1の
タイマ18、第2のタイマ19及びインバータ20から
前記パルス発生器11に相当する部分が構成されてい
る。
器11は例えばワンチップマイコン13から構成されて
おり、このワンチップマイコン13の具体的構成を図1
2に示す。この図12に示すように、ワンチップマイコ
ン13は、CPU14、RAM15、ROM16、IO
ポート17、第1のタイマ18、第2のタイマ19、イ
ンバータ20及び割り込みコントローラ21から構成さ
れている。この場合、CPU14、RAM15、ROM
16、IOポート17及び割り込みコントローラ21か
ら前記制御装置10に相当する部分が構成され、第1の
タイマ18、第2のタイマ19及びインバータ20から
前記パルス発生器11に相当する部分が構成されてい
る。
【0009】そして、前記制御装置10は、電源同期信
号発生回路12からの電源同期信号を割り込みコントロ
ーラ21の割り込み要求端子INT1に受けると起動さ
れて、制御量(具体的にはパルス幅W0 )を算出し、こ
の算出した制御量をRAM15に記憶するように構成さ
れている。尚、制御装置10は、一般的に用いられてい
る比例制御装置や適応制御装置やファジィ制御装置等で
構成されている。そして、パルス発生器11は、前記R
AM15に記憶された制御量(パルス幅W0 )のパルス
を一定の時間間隔で発生し、この発生したパルス信号に
基づいてスイッチング素子9をオンオフ制御するもので
ある。具体的には、第1のタイマ18は、図13(c)
に示すように、一定時間間隔毎にパルスを発生するレー
トジェネレータである。また、第2のタイマ19は、リ
トリガラブル1ショットジェネレータであり、図13
(d)に示すように、第1のタイマ18からのパルス信
号の立上がりエッジをトリガー信号として論理反転した
パルスを発生するように構成されている。
号発生回路12からの電源同期信号を割り込みコントロ
ーラ21の割り込み要求端子INT1に受けると起動さ
れて、制御量(具体的にはパルス幅W0 )を算出し、こ
の算出した制御量をRAM15に記憶するように構成さ
れている。尚、制御装置10は、一般的に用いられてい
る比例制御装置や適応制御装置やファジィ制御装置等で
構成されている。そして、パルス発生器11は、前記R
AM15に記憶された制御量(パルス幅W0 )のパルス
を一定の時間間隔で発生し、この発生したパルス信号に
基づいてスイッチング素子9をオンオフ制御するもので
ある。具体的には、第1のタイマ18は、図13(c)
に示すように、一定時間間隔毎にパルスを発生するレー
トジェネレータである。また、第2のタイマ19は、リ
トリガラブル1ショットジェネレータであり、図13
(d)に示すように、第1のタイマ18からのパルス信
号の立上がりエッジをトリガー信号として論理反転した
パルスを発生するように構成されている。
【0010】この第2のタイマ19から出力されるパル
ス信号のパルス幅dは、制御装置10の制御量(パルス
幅)によって決まるものであり、具体的には、制御装置
10が制御量を算出する度に、即ち、図13(e)に示
す電源同期信号のオフタイミングで、IOポート17を
介して書き込まれるように構成されている。そして、次
のトリガー信号が入力した時点で、前記書き込まれたパ
ルス幅の論理反転したパルス信号を発生するようになっ
ている。また、第2のタイマ19は、パルス幅dが書き
込まれた後、次にパルス幅dが書き込まれるまでに、ト
リガー信号が入力されると、前回発生したパルスと同じ
パルス幅の論理反転したパルスを発生するようになって
いる。そして、第2のタイマ19から発生されたパルス
信号をインバータ20を介して反転させた反転信号によ
ってスイッチング素子9をオンオフ制御しており、これ
により、図14にて実線で示す波形の電圧がユニバーサ
ルモータ4に供給される構成となっている。
ス信号のパルス幅dは、制御装置10の制御量(パルス
幅)によって決まるものであり、具体的には、制御装置
10が制御量を算出する度に、即ち、図13(e)に示
す電源同期信号のオフタイミングで、IOポート17を
介して書き込まれるように構成されている。そして、次
のトリガー信号が入力した時点で、前記書き込まれたパ
ルス幅の論理反転したパルス信号を発生するようになっ
ている。また、第2のタイマ19は、パルス幅dが書き
込まれた後、次にパルス幅dが書き込まれるまでに、ト
リガー信号が入力されると、前回発生したパルスと同じ
パルス幅の論理反転したパルスを発生するようになって
いる。そして、第2のタイマ19から発生されたパルス
信号をインバータ20を介して反転させた反転信号によ
ってスイッチング素子9をオンオフ制御しており、これ
により、図14にて実線で示す波形の電圧がユニバーサ
ルモータ4に供給される構成となっている。
【0011】上記構成によれば、スイッチング素子9を
オンオフ制御するチョッピング信号、即ち、第2のタイ
マ19から発生されるパルス信号の周波数を高くするこ
とにより、高速度でスイッチングされた電圧をユニバー
サルモータ4に印加することが可能となる。これによ
り、トルクが連続的にユニバーサルモータ4に発生する
ようになるから、ユニバーサルモータ4に発生する振動
・騒音を大幅に低減することができる。
オンオフ制御するチョッピング信号、即ち、第2のタイ
マ19から発生されるパルス信号の周波数を高くするこ
とにより、高速度でスイッチングされた電圧をユニバー
サルモータ4に印加することが可能となる。これによ
り、トルクが連続的にユニバーサルモータ4に発生する
ようになるから、ユニバーサルモータ4に発生する振動
・騒音を大幅に低減することができる。
【0012】しかし、前記構成では、ユニバーサルモー
タ4に供給される電圧には、図14にて破線で示すよう
な正弦波電圧成分が含まれている。このため、前記モー
タ4に流れる電流も正弦波成分即ち交流特性を持ってし
まうので、前記モータ4のトルクが100または120
Hzの周期で変動するという不具合が発生する。この結
果、モータ4の回転速度が100または120Hzの周
期で変動して振動するという不具合が生ずるので、この
点を解決する必要がある。
タ4に供給される電圧には、図14にて破線で示すよう
な正弦波電圧成分が含まれている。このため、前記モー
タ4に流れる電流も正弦波成分即ち交流特性を持ってし
まうので、前記モータ4のトルクが100または120
Hzの周期で変動するという不具合が発生する。この結
果、モータ4の回転速度が100または120Hzの周
期で変動して振動するという不具合が生ずるので、この
点を解決する必要がある。
【0013】そこで、本発明の目的は、直流電源を用い
ることなく、不快な振動や騒音の発生を大幅に低減する
ことができ、加えて、モータのトルク変動を十分に防止
できるモータの駆動装置を提供することにある。
ることなく、不快な振動や騒音の発生を大幅に低減する
ことができ、加えて、モータのトルク変動を十分に防止
できるモータの駆動装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明のモータの駆動装
置は、交流電源からの交流を全波整流する全波整流手段
を備え、この全波整流手段から出力された全波整流出力
をチョッピングしてモータに印加するチョッピング手段
を備え、制御装置等より与えられた制御量に対応するパ
ルス信号を生成し、このパルス信号に基づいて前記チョ
ッピング手段を制御するパルス生成手段を備えて成り、
更に、前記パルス生成手段は、モータを流れる電流量を
検出する電流検出手段と、前記制御装置等より与えられ
た制御量から許容される電流量の範囲を設定する電流範
囲設定手段と、前記電流範囲設定手段によって設定され
た電流範囲と、前記電流検出手段によって検出されたモ
ータ電流量との比較から制御パルスを発生させる制御パ
ルス発生手段とを有して構成されているところに特徴を
有する。
置は、交流電源からの交流を全波整流する全波整流手段
を備え、この全波整流手段から出力された全波整流出力
をチョッピングしてモータに印加するチョッピング手段
を備え、制御装置等より与えられた制御量に対応するパ
ルス信号を生成し、このパルス信号に基づいて前記チョ
ッピング手段を制御するパルス生成手段を備えて成り、
更に、前記パルス生成手段は、モータを流れる電流量を
検出する電流検出手段と、前記制御装置等より与えられ
た制御量から許容される電流量の範囲を設定する電流範
囲設定手段と、前記電流範囲設定手段によって設定され
た電流範囲と、前記電流検出手段によって検出されたモ
ータ電流量との比較から制御パルスを発生させる制御パ
ルス発生手段とを有して構成されているところに特徴を
有する。
【0015】この構成の場合、前記電流範囲設定手段
は、前記制御装置等より与えられた制御量から許容され
る電流量の範囲の上限を設定する電流範囲設定手段であ
り、かつ、前記制御パルス発生手段は、前記電流検出手
段により検出されたモータを流れる電流量が、前記電流
範囲設定手段により設定された前記電流量の許容される
範囲の上限を越えた時に前記チョッピング手段をオフさ
せ、予め設定されたタイミングによってオンさせる様な
制御パルスを発生させることが好ましい。また、前記電
流範囲設定手段は、前記制御装置等より与えられた制御
量から許容される電流量の範囲の下限を設定する電流範
囲設定手段であり、かつ、前記制御パルス発生手段は、
前記電流検出手段により検出されたモータを流れる電流
量が、前記電流範囲設定手段により設定された前記電流
量の許容される範囲の下限を下回った時に前記チョッピ
ング手段をオンさせ、予め設定されたタイミングによっ
てオフさせることがより一層好ましい構成である。
は、前記制御装置等より与えられた制御量から許容され
る電流量の範囲の上限を設定する電流範囲設定手段であ
り、かつ、前記制御パルス発生手段は、前記電流検出手
段により検出されたモータを流れる電流量が、前記電流
範囲設定手段により設定された前記電流量の許容される
範囲の上限を越えた時に前記チョッピング手段をオフさ
せ、予め設定されたタイミングによってオンさせる様な
制御パルスを発生させることが好ましい。また、前記電
流範囲設定手段は、前記制御装置等より与えられた制御
量から許容される電流量の範囲の下限を設定する電流範
囲設定手段であり、かつ、前記制御パルス発生手段は、
前記電流検出手段により検出されたモータを流れる電流
量が、前記電流範囲設定手段により設定された前記電流
量の許容される範囲の下限を下回った時に前記チョッピ
ング手段をオンさせ、予め設定されたタイミングによっ
てオフさせることがより一層好ましい構成である。
【0016】
【作用】上記手段によれば、パルス生成手段により与え
られた制御量に対応するパルス信号を生成し、このパル
ス信号に基づいてチョッピング手段を制御することによ
って、全波整流出力をチョッピングしてモータに印加す
る構成とした。この構成では、チョッピングの周波数を
高くすることにより、高速度でスイッチングされた電圧
をモータに印加することが可能となるので、モータに発
生する振動・騒音を大幅に低減することができる。加え
て、このパルスを、電流検出手段の検出したモータに流
れる電流量と、制御装置等より与えられた制御量から電
流範囲設定手段によって設定された許容される電流量の
範囲との比較から、制御パルス発生手段によって発生さ
せる構成としたので、モータに流れる電流は交流特性を
持たなくなる。この結果、モータのトルクが100また
は120Hzの周期で変動することを防止できる。
られた制御量に対応するパルス信号を生成し、このパル
ス信号に基づいてチョッピング手段を制御することによ
って、全波整流出力をチョッピングしてモータに印加す
る構成とした。この構成では、チョッピングの周波数を
高くすることにより、高速度でスイッチングされた電圧
をモータに印加することが可能となるので、モータに発
生する振動・騒音を大幅に低減することができる。加え
て、このパルスを、電流検出手段の検出したモータに流
れる電流量と、制御装置等より与えられた制御量から電
流範囲設定手段によって設定された許容される電流量の
範囲との比較から、制御パルス発生手段によって発生さ
せる構成としたので、モータに流れる電流は交流特性を
持たなくなる。この結果、モータのトルクが100また
は120Hzの周期で変動することを防止できる。
【0017】さらに、このパルスを、電流検出手段の検
出したモータを流れる電流量と、与えられた制御量から
電流範囲設定手段によって設定された許容される電流量
の上限、もしくは下限との比較と、予め設定されたタイ
ミングとから、制御パルス発生手段によって発生させる
構成とすることにより、チョッピング周波数を制御し易
くすることも可能である。
出したモータを流れる電流量と、与えられた制御量から
電流範囲設定手段によって設定された許容される電流量
の上限、もしくは下限との比較と、予め設定されたタイ
ミングとから、制御パルス発生手段によって発生させる
構成とすることにより、チョッピング周波数を制御し易
くすることも可能である。
【0018】
【実施例】以下に、本発明の第一の実施例について、図
1ないし図6を参照しながら説明する。先ず、モータの
駆動装置の電気的構成を概略示す図1において、商用交
流電源31には、全波整流手段である全波整流回路32
の入力端子が接続されている。この全波整流回路32
は、商用交流電源31からの交流を全波整流して全波整
流出力を出力端子から出力するように構成されている。
前記全波整流回路32の出力端子間には、例えば、ユニ
バーサルモータ33とチョッピング手段であるスイッチ
ング素子34、及び電流検出回路40とが直列に接続さ
れている。これにより、全波整流回路32からの全波整
流出力が、ユニバーサルモータ33に供給されると共
に、スイッチング素子34によりチョッピングされるよ
うになっている。前記スイッチング素子34は、例え
ば、IGBTやFET等のトランジスタから構成されて
いる。さらに、ユニバーサルモータ33に流れる電流量
が電流検出回路40によって検出され得るよう構成され
ている。
1ないし図6を参照しながら説明する。先ず、モータの
駆動装置の電気的構成を概略示す図1において、商用交
流電源31には、全波整流手段である全波整流回路32
の入力端子が接続されている。この全波整流回路32
は、商用交流電源31からの交流を全波整流して全波整
流出力を出力端子から出力するように構成されている。
前記全波整流回路32の出力端子間には、例えば、ユニ
バーサルモータ33とチョッピング手段であるスイッチ
ング素子34、及び電流検出回路40とが直列に接続さ
れている。これにより、全波整流回路32からの全波整
流出力が、ユニバーサルモータ33に供給されると共
に、スイッチング素子34によりチョッピングされるよ
うになっている。前記スイッチング素子34は、例え
ば、IGBTやFET等のトランジスタから構成されて
いる。さらに、ユニバーサルモータ33に流れる電流量
が電流検出回路40によって検出され得るよう構成され
ている。
【0019】また、スイッチング素子34は、ワンチッ
プマイコン35によりオンオフ制御されるように構成さ
れている。なお、スイッチング素子34の制御端子34
a(ベース)と、ワンチップマイコン35の制御信号出
力端子35aとの間には、絶縁素子として例えばフォト
カプラを接続することが好ましい。さらに、電流検出回
路40の出力40aと、ワンチップマイコン35の入力
信号35bとの間にも、やはり絶縁素子としてファトカ
プラ、もしくは絶縁型のアナログアンプ等を接続するこ
とが好ましい。
プマイコン35によりオンオフ制御されるように構成さ
れている。なお、スイッチング素子34の制御端子34
a(ベース)と、ワンチップマイコン35の制御信号出
力端子35aとの間には、絶縁素子として例えばフォト
カプラを接続することが好ましい。さらに、電流検出回
路40の出力40aと、ワンチップマイコン35の入力
信号35bとの間にも、やはり絶縁素子としてファトカ
プラ、もしくは絶縁型のアナログアンプ等を接続するこ
とが好ましい。
【0020】前記ワンチップマイコン35は、制御装置
36、電流範囲設定器38、パルス発生器39から構成
されており、さらに、モータに一体回転可能に支持され
た速度検出用のエンコーダ37の出力パルスが制御装置
36に入力されている。制御装置36には、図示しない
速度指示装置(フットコントローラ、もしくは速度ボリ
ューム等)より速度指示信号が入力されている。この場
合、ワンチップマイコン35、及び前記電流検出回路4
0がパルス生成手段としての機能を有し、電流検出回路
40が電流検出手段としての機能を有し、電流範囲設定
器38が電流範囲設定手段としての機能を有し、パルス
発生器39が制御パルス発生手段としての機能を有する
ようになっている。
36、電流範囲設定器38、パルス発生器39から構成
されており、さらに、モータに一体回転可能に支持され
た速度検出用のエンコーダ37の出力パルスが制御装置
36に入力されている。制御装置36には、図示しない
速度指示装置(フットコントローラ、もしくは速度ボリ
ューム等)より速度指示信号が入力されている。この場
合、ワンチップマイコン35、及び前記電流検出回路4
0がパルス生成手段としての機能を有し、電流検出回路
40が電流検出手段としての機能を有し、電流範囲設定
器38が電流範囲設定手段としての機能を有し、パルス
発生器39が制御パルス発生手段としての機能を有する
ようになっている。
【0021】さて、前記ワンチップマイコン35は、具
体的には、図2に示すように、CPU41、RAM4
2、ROM43、IOポート44、タイマ45、カウン
タ46、割り込みコントローラ48、及びAD変換器4
9から構成されている。
体的には、図2に示すように、CPU41、RAM4
2、ROM43、IOポート44、タイマ45、カウン
タ46、割り込みコントローラ48、及びAD変換器4
9から構成されている。
【0022】この場合、CPU41は演算処理を実行す
るものである。RAM42は、後述するようにして制御
装置36が出力する電流指示値や、AD変換器49が入
力しデジタル値に変換したモータ電流値、速度検出用の
エンコーダ37のパルスから検出されたモータ速度に対
応するパルス幅データ等のデータを記憶するものであ
る。ROM43は、処理手順(制御プログラム)や後述
する上限下限各データテーブル等を記憶するものであ
る。IOポート44は、外部とのデータの授受を行うも
のであり、必要なアナログデータをAD変換器49を通
してデジタル値として入力する機能を合わせ持つ。タイ
マ45は、予め設定された一定周期を測定し、CPU4
1にそれを知らせるものであり、制御周期を管理する機
能を有する。カウンタ46は、エンコーダ37の出力の
立ち上がりエッジから次の立ち上がりエッジまでの時間
をカウントするものであり、モータ33の回転数を検出
する機能を有する。割り込みコントローラ48は、2個
の割り込み要求端子INT1、INT2を有し、各端子
INT1、INT2に要求された割り込み処理を管理す
るものである。
るものである。RAM42は、後述するようにして制御
装置36が出力する電流指示値や、AD変換器49が入
力しデジタル値に変換したモータ電流値、速度検出用の
エンコーダ37のパルスから検出されたモータ速度に対
応するパルス幅データ等のデータを記憶するものであ
る。ROM43は、処理手順(制御プログラム)や後述
する上限下限各データテーブル等を記憶するものであ
る。IOポート44は、外部とのデータの授受を行うも
のであり、必要なアナログデータをAD変換器49を通
してデジタル値として入力する機能を合わせ持つ。タイ
マ45は、予め設定された一定周期を測定し、CPU4
1にそれを知らせるものであり、制御周期を管理する機
能を有する。カウンタ46は、エンコーダ37の出力の
立ち上がりエッジから次の立ち上がりエッジまでの時間
をカウントするものであり、モータ33の回転数を検出
する機能を有する。割り込みコントローラ48は、2個
の割り込み要求端子INT1、INT2を有し、各端子
INT1、INT2に要求された割り込み処理を管理す
るものである。
【0023】次に、ワンチップマイコン35の図1に示
す各構成要素の機能について説明する。先ず、パルス発
生器39は、後述するように設定された電流量許容範囲
と、検出されたモータ電流値との比較から生成されたパ
ルスを発生し、この発生したパルス信号を、IOポート
44を通じてスイッチング素子34の制御端子へ与え、
そのスイッチング素子34をオンオフ制御するものであ
る。
す各構成要素の機能について説明する。先ず、パルス発
生器39は、後述するように設定された電流量許容範囲
と、検出されたモータ電流値との比較から生成されたパ
ルスを発生し、この発生したパルス信号を、IOポート
44を通じてスイッチング素子34の制御端子へ与え、
そのスイッチング素子34をオンオフ制御するものであ
る。
【0024】具体的には、制御装置36から出力された
電流指示値が、CPU41内部で電流範囲設定器38に
伝達される。電流範囲設定器38は、ROM43に記憶
されている上限下限各データテーブルから、前記入力さ
れた電流指示値に応じた上限下限各データを読みだし、
パルス発生器39に伝達し得る構成となっている。パル
ス発生器39には、入力情報として、上限データと下限
データがそれぞれ電流範囲設定器38から、及びモータ
電流値が電流検出回路40から、各々入力される。ここ
で、パルス発生器39はモータ電流値が上限データより
大きいか否かをまず比較し、大きければ、ローレベルを
出力する。次に、モータ電流値と下限データを比較し、
モータ電流値が下限データを下回っていた場合には、ハ
イレベルを出力する。もしも、前記のいずれでもない場
合には、従来の出力レベルを維持する。このようにし
て、スイッチング用のパルスを生成し得るような構成と
なっている。
電流指示値が、CPU41内部で電流範囲設定器38に
伝達される。電流範囲設定器38は、ROM43に記憶
されている上限下限各データテーブルから、前記入力さ
れた電流指示値に応じた上限下限各データを読みだし、
パルス発生器39に伝達し得る構成となっている。パル
ス発生器39には、入力情報として、上限データと下限
データがそれぞれ電流範囲設定器38から、及びモータ
電流値が電流検出回路40から、各々入力される。ここ
で、パルス発生器39はモータ電流値が上限データより
大きいか否かをまず比較し、大きければ、ローレベルを
出力する。次に、モータ電流値と下限データを比較し、
モータ電流値が下限データを下回っていた場合には、ハ
イレベルを出力する。もしも、前記のいずれでもない場
合には、従来の出力レベルを維持する。このようにし
て、スイッチング用のパルスを生成し得るような構成と
なっている。
【0025】具体的には、前記パルス信号がハイレベル
のとき、スイッチング素子34がオンされ、前記パルス
信号がロウレベルのとき、スイッチング素子34がオフ
される。また、スイッチング素子34によりチョッピン
グされた電圧からチョッピング成分(高周波成分)を除
去する回路(平滑回路)を設けることにより、チョッピ
ング電圧の波形を滑らかにしてもよく、このように構成
すると、パルス信号の周波数を低くする、即ち、電流量
許容範囲を広くすることが可能になる。
のとき、スイッチング素子34がオンされ、前記パルス
信号がロウレベルのとき、スイッチング素子34がオフ
される。また、スイッチング素子34によりチョッピン
グされた電圧からチョッピング成分(高周波成分)を除
去する回路(平滑回路)を設けることにより、チョッピ
ング電圧の波形を滑らかにしてもよく、このように構成
すると、パルス信号の周波数を低くする、即ち、電流量
許容範囲を広くすることが可能になる。
【0026】次に、前記構成の作用を説明する。この場
合、主としてワンチップマイコン35のCPU41の動
作を図4乃至図6も参照して説明する。先ず、CPU4
1は、図4のフローチャートに示すように、割り込みコ
ントローラ48の設定、タイマ45の設定、及び作動指
令をIOポート44を介して行うと共に、IOポート4
4からスイッチング素子34に出力するパルス信号をハ
イレベルにする(ステップS1)。即ち、モータを起動
させる。そして、割り込み処理が開始され、速度検出用
のエンコーダ37から発生される速度パルス信号の立ち
上がりエッジが割り込みコントローラ48の割り込み要
求端子INT1に入力されると、図5に示すような割り
込みハンドラ1が起動される。
合、主としてワンチップマイコン35のCPU41の動
作を図4乃至図6も参照して説明する。先ず、CPU4
1は、図4のフローチャートに示すように、割り込みコ
ントローラ48の設定、タイマ45の設定、及び作動指
令をIOポート44を介して行うと共に、IOポート4
4からスイッチング素子34に出力するパルス信号をハ
イレベルにする(ステップS1)。即ち、モータを起動
させる。そして、割り込み処理が開始され、速度検出用
のエンコーダ37から発生される速度パルス信号の立ち
上がりエッジが割り込みコントローラ48の割り込み要
求端子INT1に入力されると、図5に示すような割り
込みハンドラ1が起動される。
【0027】この割り込みハンドラ1が起動されると、
CPU41は、先ず始めに、カウンタ46の現在カウン
ト値をRAM42に記憶し(ステップS21)、このカ
ウンタ46のカウント値をクリアする(ステップS2
2)。次に、RAM42に記憶した現在までのカウント
値から、現在の回転速度Vfを算出する(ステップS2
3)。その後、制御装置36に入力されている速度指示
値Vn、ROM43に記憶されている比例係数k1、微
分係数k2、RAM42に記憶されている前回検出され
た回転速度Vf’等から、電流指示値Inを以下の式に
基づいて算出する(ステップS24)。
CPU41は、先ず始めに、カウンタ46の現在カウン
ト値をRAM42に記憶し(ステップS21)、このカ
ウンタ46のカウント値をクリアする(ステップS2
2)。次に、RAM42に記憶した現在までのカウント
値から、現在の回転速度Vfを算出する(ステップS2
3)。その後、制御装置36に入力されている速度指示
値Vn、ROM43に記憶されている比例係数k1、微
分係数k2、RAM42に記憶されている前回検出され
た回転速度Vf’等から、電流指示値Inを以下の式に
基づいて算出する(ステップS24)。
【0028】 In=k1(Vn−Vf)+k2(Vf’−Vf) さらに、算出された電流指示値Inに対応した電流の上
限データと下限データを、ROM43に記憶された上限
下限各データテーブルから読み出し、RAM42に記憶
させ(ステップS25)、割り込みハンドラ1を終了す
る。
限データと下限データを、ROM43に記憶された上限
下限各データテーブルから読み出し、RAM42に記憶
させ(ステップS25)、割り込みハンドラ1を終了す
る。
【0029】また、タイマ45から出力される制御周期
を示すパルス信号の立ち上がりエッジが割り込みコント
ローラ48の割り込み要求端子INT2に入力される
と、図6に示すような割り込みハンドラ2が起動され
る。ちなみにこの制御周期は短い方が好ましく、本実施
例では1μsに設定してある。
を示すパルス信号の立ち上がりエッジが割り込みコント
ローラ48の割り込み要求端子INT2に入力される
と、図6に示すような割り込みハンドラ2が起動され
る。ちなみにこの制御周期は短い方が好ましく、本実施
例では1μsに設定してある。
【0030】この割り込みハンドラ2が起動されると、
CPU41は、先ず始めに、電流検出回路40から入力
されたモータ電流値を、電流範囲設定器38からRAM
42を通じて入力されている上限データと比較し、モー
タ電流値の方が大きければ、IOポート44から出力す
るパルス信号をローレベルにする(ステップS31、S
32)。上限データより小さい場合には、下限データと
比較し、モータ電流値の方が小さければ、出力するパル
ス信号をハイレベルにする(ステップS33、S3
4)。もし、前記のいずれでもない場合には、パルス信
号は変化させずに、現在の状態を維持させる。
CPU41は、先ず始めに、電流検出回路40から入力
されたモータ電流値を、電流範囲設定器38からRAM
42を通じて入力されている上限データと比較し、モー
タ電流値の方が大きければ、IOポート44から出力す
るパルス信号をローレベルにする(ステップS31、S
32)。上限データより小さい場合には、下限データと
比較し、モータ電流値の方が小さければ、出力するパル
ス信号をハイレベルにする(ステップS33、S3
4)。もし、前記のいずれでもない場合には、パルス信
号は変化させずに、現在の状態を維持させる。
【0031】そして、このパルス信号をスイッチング素
子34の制御端子(ベース)へ与えることにより、その
スイッチング素子34をオンオフして、全波整流出力を
図3にて実線で示すようにチョッピングしている。そし
て、このチョッピング電圧がユニバーサルモータ33に
供給されてそのモータ33が駆動されるようになってい
る。
子34の制御端子(ベース)へ与えることにより、その
スイッチング素子34をオンオフして、全波整流出力を
図3にて実線で示すようにチョッピングしている。そし
て、このチョッピング電圧がユニバーサルモータ33に
供給されてそのモータ33が駆動されるようになってい
る。
【0032】この場合、図3に示すように、モータ33
に流れる電流値は、ほぼ電流量設定範囲の中に納まり、
電流指示値によく追従するため、100、もしくは12
0Hzの正弦波成分即ち交流特性を持たないなめらかな
電流となり、そのモータ33のトルクが100または1
20Hzの周期で変動することがなくなる。これによ
り、電流の二乗に比例するモータの発生トルクも、ほぼ
一定のトルクが連続的にモータ33に発生するようにな
るから、モータ33に発生する100、もしくは120
Hzの周期で発生する振動・騒音を大幅に低減すること
ができる。
に流れる電流値は、ほぼ電流量設定範囲の中に納まり、
電流指示値によく追従するため、100、もしくは12
0Hzの正弦波成分即ち交流特性を持たないなめらかな
電流となり、そのモータ33のトルクが100または1
20Hzの周期で変動することがなくなる。これによ
り、電流の二乗に比例するモータの発生トルクも、ほぼ
一定のトルクが連続的にモータ33に発生するようにな
るから、モータ33に発生する100、もしくは120
Hzの周期で発生する振動・騒音を大幅に低減すること
ができる。
【0033】なお、前記実施例では、パルス発生器39
をワンチップマイコン35の内部に構成したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、例えば、図7に示す
ように、パルス発生器39をワンチップマイコン35の
外部にディスクリート部品を用いて電気回路で構成して
も実現可能である。これを第二の実施例として詳述す
る。
をワンチップマイコン35の内部に構成したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、例えば、図7に示す
ように、パルス発生器39をワンチップマイコン35の
外部にディスクリート部品を用いて電気回路で構成して
も実現可能である。これを第二の実施例として詳述す
る。
【0034】パルス発生器39は、図7に示すように、
電気回路で構成されており、50、51は共にDA変換
器であり、マイコンから入力されたデジタル信号をアナ
ログ信号に変換する機能を持っている。通常、精度が要
求される場合には専用のICを利用するが、この場合に
は安価なラダー抵抗で構成している。
電気回路で構成されており、50、51は共にDA変換
器であり、マイコンから入力されたデジタル信号をアナ
ログ信号に変換する機能を持っている。通常、精度が要
求される場合には専用のICを利用するが、この場合に
は安価なラダー抵抗で構成している。
【0035】52、53は共にコンパレータであり、各
々非反転入力端子と反転入力端子を備えている。この2
つのコンパレータ52、53は、2つでウィンドゥコン
パレータを構成しており、コンパレータ52の非反転入
力端子とコンパレータ53の反転入力端子に同じ被測定
信号(この場合には検出されたモータ電流値)が入力さ
れ、コンパレータ52の反転入力端子とコンパレータ5
3の非反転入力端子にはそれぞれ上限と下限の各測定基
準信号が入力されることにより、出力には図8に示すよ
うに、被測定信号が上限測定基準信号より大きければコ
ンパレータ52の出力がハイレベルに、被測定信号が下
限測定基準信号より小さければコンパレータ53の出力
がハイレベルに、被測定信号が上限測定基準信号と下限
測定基準信号との間にあればコンパレータ52、53の
出力が共にローレベルとなる結果が得られる。
々非反転入力端子と反転入力端子を備えている。この2
つのコンパレータ52、53は、2つでウィンドゥコン
パレータを構成しており、コンパレータ52の非反転入
力端子とコンパレータ53の反転入力端子に同じ被測定
信号(この場合には検出されたモータ電流値)が入力さ
れ、コンパレータ52の反転入力端子とコンパレータ5
3の非反転入力端子にはそれぞれ上限と下限の各測定基
準信号が入力されることにより、出力には図8に示すよ
うに、被測定信号が上限測定基準信号より大きければコ
ンパレータ52の出力がハイレベルに、被測定信号が下
限測定基準信号より小さければコンパレータ53の出力
がハイレベルに、被測定信号が上限測定基準信号と下限
測定基準信号との間にあればコンパレータ52、53の
出力が共にローレベルとなる結果が得られる。
【0036】このようなコンパレータ52、53の出力
は各々RSラッチ54のセット入力端子とリセット入力
端子に入力される。このRSラッチ54は、セット入力
端子(S)にハイレベルが入力されればハイレベルを、
リセット入力端子(R)にハイレベルが入力されればロ
ーレベルを、それぞれ出力し得る構成となっている。こ
のRSラッチ54の出力が、パルス発生器39の出力と
して、スイッチング素子34に出力される。以降は第一
の実施例と同様である。
は各々RSラッチ54のセット入力端子とリセット入力
端子に入力される。このRSラッチ54は、セット入力
端子(S)にハイレベルが入力されればハイレベルを、
リセット入力端子(R)にハイレベルが入力されればロ
ーレベルを、それぞれ出力し得る構成となっている。こ
のRSラッチ54の出力が、パルス発生器39の出力と
して、スイッチング素子34に出力される。以降は第一
の実施例と同様である。
【0037】次に、前記構成の作用を説明する。パルス
発生器39には、ワンチップマイコン35内に構成され
た電流範囲設定器38から出力された上限下限各データ
が、IOポート44を経てそれぞれDA変換器50、5
1に入力されている。この上限下限各データは、それぞ
れDA変換器50、51によってアナログの上限値信号
と下限値信号に変換され、パルス発生器39内に構成さ
れた2つのコンパレータ52、53のそれぞれ非反転入
力端子と反転入力端子に入力されている。この、ウィン
ドゥコンパレータを構成するコンパレータ52、53の
出力は図8に示すようになり、その出力はそれぞれRS
ラッチ54のS端子とR端子に入力されている。
発生器39には、ワンチップマイコン35内に構成され
た電流範囲設定器38から出力された上限下限各データ
が、IOポート44を経てそれぞれDA変換器50、5
1に入力されている。この上限下限各データは、それぞ
れDA変換器50、51によってアナログの上限値信号
と下限値信号に変換され、パルス発生器39内に構成さ
れた2つのコンパレータ52、53のそれぞれ非反転入
力端子と反転入力端子に入力されている。この、ウィン
ドゥコンパレータを構成するコンパレータ52、53の
出力は図8に示すようになり、その出力はそれぞれRS
ラッチ54のS端子とR端子に入力されている。
【0038】これにより、モータ電流値が上限値信号よ
り大きい場合には、コンパレータ52の出力がハイレベ
ルとなり、これがRSラッチ54のS端子に入力されて
いるため、RSラッチ54の出力はハイレベルになる。
また、モータ電流値が下限値信号より小さい場合には、
コンパレータ53の出力がハイレベルとなり、これがR
Sラッチ54のR端子に入力されているため、RSラッ
チ54の出力はローレベルになる。さらに、モータ電流
値が上限値信号より小さく、且つ下限値信号より大きい
場合には、コンパレータ52、53の出力が共にローレ
ベルとなり、これがRSラッチ54のS、R端子に入力
されているため、RSラッチ54の出力は変化せずに、
現在までの出力レベルを維持する。
り大きい場合には、コンパレータ52の出力がハイレベ
ルとなり、これがRSラッチ54のS端子に入力されて
いるため、RSラッチ54の出力はハイレベルになる。
また、モータ電流値が下限値信号より小さい場合には、
コンパレータ53の出力がハイレベルとなり、これがR
Sラッチ54のR端子に入力されているため、RSラッ
チ54の出力はローレベルになる。さらに、モータ電流
値が上限値信号より小さく、且つ下限値信号より大きい
場合には、コンパレータ52、53の出力が共にローレ
ベルとなり、これがRSラッチ54のS、R端子に入力
されているため、RSラッチ54の出力は変化せずに、
現在までの出力レベルを維持する。
【0039】このように、パルス発生器39をワンチッ
プマイコン35の外部に別に備えることにより、第一の
実施例においては必要であった制御周期の設定が不必要
となり、且つ実質的には、制御周期が限りなく小さくな
ったのと同様の効果が得られる。
プマイコン35の外部に別に備えることにより、第一の
実施例においては必要であった制御周期の設定が不必要
となり、且つ実質的には、制御周期が限りなく小さくな
ったのと同様の効果が得られる。
【0040】なお、上述の第一、第二の実施例では、共
に電流範囲設定手段に相当する電流範囲設定器38にお
いて、許容される電流範囲の上限と下限を両方設定して
いるが、本発明の主旨はこれに限定されるものではな
く、例えば、電流範囲設定器38においては許容される
電流範囲の上限のみを設定し、パルス発生器39内にタ
イミング発生装置を備え、パルス発生器39の動作とし
ては、タイミング発生装置が一定周期でタイミングを発
生し、この発生されたタイミングで常にスイッチング素
子34をオンさせる。それと同時に、常に、もしくは与
えられた制御周期で、モータ電流値と上限値とを比較
し、モータ電流値の方が大きければ、スイッチング素子
34をオフさせるような構成としても、同様の効果が得
られる。
に電流範囲設定手段に相当する電流範囲設定器38にお
いて、許容される電流範囲の上限と下限を両方設定して
いるが、本発明の主旨はこれに限定されるものではな
く、例えば、電流範囲設定器38においては許容される
電流範囲の上限のみを設定し、パルス発生器39内にタ
イミング発生装置を備え、パルス発生器39の動作とし
ては、タイミング発生装置が一定周期でタイミングを発
生し、この発生されたタイミングで常にスイッチング素
子34をオンさせる。それと同時に、常に、もしくは与
えられた制御周期で、モータ電流値と上限値とを比較
し、モータ電流値の方が大きければ、スイッチング素子
34をオフさせるような構成としても、同様の効果が得
られる。
【0041】もちろん、上述の電流範囲設定器38にお
いて、許容される電流範囲の下限を設定し、パルス発生
器39内では、モータ電流値とこの下限値との比較によ
り、モータ電流値が下限値を下回ればスイッチング素子
34をオンさせ、パルス発生器39内のタイミング発生
装置によって発生されるタイミングによってスイッチン
グ素子34をオフさせるような構成としても、本発明の
主旨を実施可能であることは言うまでもないことであ
る。
いて、許容される電流範囲の下限を設定し、パルス発生
器39内では、モータ電流値とこの下限値との比較によ
り、モータ電流値が下限値を下回ればスイッチング素子
34をオンさせ、パルス発生器39内のタイミング発生
装置によって発生されるタイミングによってスイッチン
グ素子34をオフさせるような構成としても、本発明の
主旨を実施可能であることは言うまでもないことであ
る。
【0042】
【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、全波整流出力をチョッピングしてモータに印加する
チョッピング手段を制御するパルス生成手段を備え、こ
のパルス生成手段を、モータを流れる電流量を検出する
電流検出手段と、許容される電流量の範囲を設定する電
流範囲設定手段と、設定された電流範囲と検出されたモ
ータ電流量との比較から制御パルスを発生させる制御パ
ルス発生手段とから構成したので、全波整流された電源
電圧を用いても、その交流特性を抑制し、モータに流れ
る電流は滑らかにすることができる。
に、全波整流出力をチョッピングしてモータに印加する
チョッピング手段を制御するパルス生成手段を備え、こ
のパルス生成手段を、モータを流れる電流量を検出する
電流検出手段と、許容される電流量の範囲を設定する電
流範囲設定手段と、設定された電流範囲と検出されたモ
ータ電流量との比較から制御パルスを発生させる制御パ
ルス発生手段とから構成したので、全波整流された電源
電圧を用いても、その交流特性を抑制し、モータに流れ
る電流は滑らかにすることができる。
【0043】これにより、モータにかかるトルク変動を
大幅に小さくでき、モータをスムーズに駆動することが
可能となるため、直流電源を用いることなく、不快な振
動や騒音の発生を大幅に低減することができ、加えて、
モータのトルク変動から来る回転制御特性を十分に向上
させることができるという優れた効果を奏する。
大幅に小さくでき、モータをスムーズに駆動することが
可能となるため、直流電源を用いることなく、不快な振
動や騒音の発生を大幅に低減することができ、加えて、
モータのトルク変動から来る回転制御特性を十分に向上
させることができるという優れた効果を奏する。
【図1】図1は本実施例の概略構成図である。
【図2】図2は本実施例で使用したワンチップ・マイコ
ンの概略構成図である。
ンの概略構成図である。
【図3】図3は本実施例を適用したモータの各部の電
流、もしくは電圧波形の説明図である。
流、もしくは電圧波形の説明図である。
【図4】図4はCPUの動作を説明するフローチャート
である。
である。
【図5】図5は割り込みハンドラ1におけるCPUの動
作を説明するフローチャートである。
作を説明するフローチャートである。
【図6】図6は割り込みハンドラ2におけるCPUの動
作を説明するフローチャートである。
作を説明するフローチャートである。
【図7】図7は変形例の概略構成図である。
【図8】図8はパルス発生器39内のRSラッチ54の
動作を示す真理値表である。
動作を示す真理値表である。
【図9】図9は従来例の概略構成図である。
【図10】図10は従来例で使用した信号を説明するた
めのタイミング・チャートである。
めのタイミング・チャートである。
【図11】図11は従来例の変形例の概略構成図であ
る。
る。
【図12】図12は従来例の変形例で使用したワンチッ
プ・マイコンの概略構成図である。
プ・マイコンの概略構成図である。
【図13】図13は従来例の変形例で使用した信号を説
明するためのタイミング・チャートである。
明するためのタイミング・チャートである。
【図14】図14は従来例の変形例において、モータに
印加される電圧波形の説明図である。
印加される電圧波形の説明図である。
31 商用交流電源 32 全波整流回路 33 ユニバーサルモータ 34 スイッチング素子 35 ワンチップマイコン 36 制御装置 37 エンコーダ 38 電流範囲設定器 39 パルス発生器 40 電流検出回路
Claims (3)
- 【請求項1】 交流電源からの交流を全波整流する全波
整流手段と、 この全波整流手段から出力された全波整流出力をチョッ
ピングしてモータに印加するチョッピング手段と、 制御装置等より与えられた制御量に対応するパルス信号
を生成し、このパルス信号に基づいて前記チョッピング
手段を制御するパルス生成手段とを備えて成り、 前記パルス生成手段は、 モータに流れる電流量を検出する電流検出手段と、 前記制御装置等より与えられた制御量から許容される電
流量の範囲を設定する電流範囲設定手段と、 前記電流範囲設定手段によって設定された電流範囲と、
前記電流検出手段によって検出されたモータ電流量との
比較から制御パルスを発生させる制御パルス発生手段と
を有して構成されていることを特徴とするモータの駆動
装置。 - 【請求項2】 前記電流範囲設定手段は、前記制御装置
等より与えられた制御量から許容される電流量の範囲の
上限を設定する電流範囲設定手段であり、また、前記制
御パルス発生手段は、前記電流検出手段により検出され
たモータを流れる電流量が、前記電流範囲設定手段によ
り設定された前記電流量の許容される範囲の上限を越え
た時に前記チョッピング手段をオフさせ、予め設定され
たタイミングによってオンさせるような制御パルスを発
生させることを特徴とする請求項1に記載のモータの駆
動装置。 - 【請求項3】 前記電流範囲設定手段は、前記制御装置
等より与えられた制御量から許容される電流量の範囲の
下限を設定する電流範囲設定手段であり、また、前記制
御パルス発生手段は、前記電流検出手段により検出され
たモータを流れる電流量が、前記電流範囲設定手段によ
り設定された前記電流量の許容される範囲の下限を下回
った時に前記チョッピング手段をオンさせ、予め設定さ
れたタイミングによってオフさせるような制御パルスを
発生させることを特徴とする請求項1に記載のモータの
駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6176474A JPH0847297A (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | モータの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6176474A JPH0847297A (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | モータの駆動装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0847297A true JPH0847297A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=16014311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6176474A Pending JPH0847297A (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | モータの駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0847297A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010530202A (ja) * | 2007-03-09 | 2010-09-02 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 電気モーターのパワー制御 |
-
1994
- 1994-07-28 JP JP6176474A patent/JPH0847297A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010530202A (ja) * | 2007-03-09 | 2010-09-02 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 電気モーターのパワー制御 |
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