JPS5839292A - ディジタル方式モ−タ速度制御回路 - Google Patents
ディジタル方式モ−タ速度制御回路Info
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- JPS5839292A JPS5839292A JP56135616A JP13561681A JPS5839292A JP S5839292 A JPS5839292 A JP S5839292A JP 56135616 A JP56135616 A JP 56135616A JP 13561681 A JP13561681 A JP 13561681A JP S5839292 A JPS5839292 A JP S5839292A
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- Japan
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- signal
- signals
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- motor
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P7/285—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
- H02P7/2855—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (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】
本発明はディジタル回路によるモータ速度制御回路に関
するものである。モータを一定速度で回転させる用途、
例えばレコードプレーヤーのターンテーブル、オーディ
オ・ビデオテープレコーダのキャプスタンドライブ、磁
気ディスク・光デイスク装置のディスクドライブ等には
、シンクロナスACモータ、ACサーボモータ、DCサ
ーボモ(1) 一タ等が使用されているが、シンクロナスACモータは
形状が大きく、更に電源周波数によって回転数が決まっ
てしまうため、モータシャフトとドライブシャフトとを
直結するいわゆるダイレクトトゞライブモータには不向
である。壕だACサーボモータとDCザーボモータとを
比較すると、DCササ−モータの方が効率がよく制御も
比較的簡単であるため、上記用途にはDCCサーブモー
タ使用されることが多くなっている。このDCCサーブ
モータ速度制御回路としては、従来はとんどアナログ回
路で構成されており、XC化された半導体回路の他に、
コンデンサ・固定抵抗・&+Jウム等の外付部品を必要
としていた。
するものである。モータを一定速度で回転させる用途、
例えばレコードプレーヤーのターンテーブル、オーディ
オ・ビデオテープレコーダのキャプスタンドライブ、磁
気ディスク・光デイスク装置のディスクドライブ等には
、シンクロナスACモータ、ACサーボモータ、DCサ
ーボモ(1) 一タ等が使用されているが、シンクロナスACモータは
形状が大きく、更に電源周波数によって回転数が決まっ
てしまうため、モータシャフトとドライブシャフトとを
直結するいわゆるダイレクトトゞライブモータには不向
である。壕だACサーボモータとDCザーボモータとを
比較すると、DCササ−モータの方が効率がよく制御も
比較的簡単であるため、上記用途にはDCCサーブモー
タ使用されることが多くなっている。このDCCサーブ
モータ速度制御回路としては、従来はとんどアナログ回
路で構成されており、XC化された半導体回路の他に、
コンデンサ・固定抵抗・&+Jウム等の外付部品を必要
としていた。
近年ディ・ゾタル回路の高集積化が進み、少々複雑な回
路であっても少数のLSIによシ構成することが可能と
なって来たため、ディジタルサーボ制御回路が種々考案
されている。
路であっても少数のLSIによシ構成することが可能と
なって来たため、ディジタルサーボ制御回路が種々考案
されている。
第5図は従来のディジタルサーボ制御回路の一例を示す
ブロック図であり、モータMに直結された周波数発生器
FGによるFG倍信号は、クロッ/)> り同期微分回路1によシ立上シ微分信号a′に波形整形
される。速度カウンタ12では、立上シ微分信号a′と
、クロックパルスCとからモータ速度信号Vを発生する
。一方、位相カウンタ15では、指令・ぐルスcpと、
立上シ微分信号a′との位相差をクロックパルスCによ
シカウントシて位相差信号Peを出力する。減算器16
により位相差信号Peと速度信号Vとの差eを演算し、
パルス1]変調回路17により誤差eに応じたデー−テ
ィで、出力トランジスタ8をオン・オフしてモータ電流
を制御する。この従来のディジクルザーが制御回路は、
立上シ微分信号a′の、指令パルスcpに対する遅れ時
間が増大すると、位相差信号Pe及び誤差eが増大し、
モータ電流が増加して遅れ時間を短縮するよう動作する
。一方、モータ速度が速くなると、モータ速度信号Vが
増大し誤差eが減少するため、モータ電流も減少してモ
ータ速度は遅くなる。この方式では、位相のフィードバ
ックと速度のフィードバックがかかっているため安定し
た制御が可能であるが、速度カウンタ12、位相カウン
タ15、パルス巾変調回路17はある程度複雑々回路構
成が必要となシ、現状ではコスト高と々るため、実用化
されてい左かった。
ブロック図であり、モータMに直結された周波数発生器
FGによるFG倍信号は、クロッ/)> り同期微分回路1によシ立上シ微分信号a′に波形整形
される。速度カウンタ12では、立上シ微分信号a′と
、クロックパルスCとからモータ速度信号Vを発生する
。一方、位相カウンタ15では、指令・ぐルスcpと、
立上シ微分信号a′との位相差をクロックパルスCによ
シカウントシて位相差信号Peを出力する。減算器16
により位相差信号Peと速度信号Vとの差eを演算し、
パルス1]変調回路17により誤差eに応じたデー−テ
ィで、出力トランジスタ8をオン・オフしてモータ電流
を制御する。この従来のディジクルザーが制御回路は、
立上シ微分信号a′の、指令パルスcpに対する遅れ時
間が増大すると、位相差信号Pe及び誤差eが増大し、
モータ電流が増加して遅れ時間を短縮するよう動作する
。一方、モータ速度が速くなると、モータ速度信号Vが
増大し誤差eが減少するため、モータ電流も減少してモ
ータ速度は遅くなる。この方式では、位相のフィードバ
ックと速度のフィードバックがかかっているため安定し
た制御が可能であるが、速度カウンタ12、位相カウン
タ15、パルス巾変調回路17はある程度複雑々回路構
成が必要となシ、現状ではコスト高と々るため、実用化
されてい左かった。
本発明は安定性をそこ々わないよう位相及び速度のフィ
ードバックを備え、かつ回路構成を簡単化したディジタ
ル方式モータ速度制御回路を与えるもので、以下詳細に
説明する。
ードバックを備え、かつ回路構成を簡単化したディジタ
ル方式モータ速度制御回路を与えるもので、以下詳細に
説明する。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
このブロック図のタイムチャートである。
このブロック図のタイムチャートである。
第1図において、1は直流モータMに直結された周波数
発生器FGによるFG低信号微分し立上シ微分信号a′
を出力するクロック同期微分回路、2Hはこの立上り微
分信号a′によp ” 10 ”をプリセラI・されF
G低信号1周期におけるクロック数をカウントアツプす
る周期カウンタ、3は周期カウンタ2のカウント数のに
倍の値をプリセソトシ、シリセットの値をカウントダウ
ンするフ0リセットカウンタ、4はクロックパルスCを
分周し、モータ同期基準信号を発生するだめの基準信号
発生回路、5はモータ同期基準信号とプリセットカウン
タ3の出力信号との位相を比較する位相比較器、6は周
期カウンタ2のカウント数が一定値を越えた時アンダー
スピード信号を発生するアンダースピード検出回路、7
はバッファアンプ、8は出力トランジスタである。
発生器FGによるFG低信号微分し立上シ微分信号a′
を出力するクロック同期微分回路、2Hはこの立上り微
分信号a′によp ” 10 ”をプリセラI・されF
G低信号1周期におけるクロック数をカウントアツプす
る周期カウンタ、3は周期カウンタ2のカウント数のに
倍の値をプリセソトシ、シリセットの値をカウントダウ
ンするフ0リセットカウンタ、4はクロックパルスCを
分周し、モータ同期基準信号を発生するだめの基準信号
発生回路、5はモータ同期基準信号とプリセットカウン
タ3の出力信号との位相を比較する位相比較器、6は周
期カウンタ2のカウント数が一定値を越えた時アンダー
スピード信号を発生するアンダースピード検出回路、7
はバッファアンプ、8は出力トランジスタである。
前記構成において、周波数発生器FGが第2図(、)に
示すFG低信号出力すると、クロック同期微分回路1が
このFG低信号を微分して第2図(b)に示す立上シ微
分信号a′を発生する。この微分信号a′によ#)8ビ
ツトのノリセットカウンタである同期カウンタ2には′
10”という値がノリセットされ、次の立上り微分信号
aIIでクロックパルスCの数をカウントアツプする。
示すFG低信号出力すると、クロック同期微分回路1が
このFG低信号を微分して第2図(b)に示す立上シ微
分信号a′を発生する。この微分信号a′によ#)8ビ
ツトのノリセットカウンタである同期カウンタ2には′
10”という値がノリセットされ、次の立上り微分信号
aIIでクロックパルスCの数をカウントアツプする。
本実施例に於てはクロック周波数はFC信号同期周波数
の240倍に設定している。従って周期カウンタ2は“
250”付近の値までカウントアツプすることになる。
の240倍に設定している。従って周期カウンタ2は“
250”付近の値までカウントアツプすることになる。
起動時のようにモータの回転数が低く、立上シ微分信号
a′の1周期内のクロック・やルス数NがN≧246に
なると、周期カウンタ2のカウント数N′は”256”
′以上になジオ−バーフロー信号Oを発(5) 生してアンダースピード検出回路6をセットし、位相比
較器5をリセットし、バッファアンプ7を介して出力ト
ランジスタ8を強制的にON状態とする。これによシモ
ータの起動時間が短縮される。
a′の1周期内のクロック・やルス数NがN≧246に
なると、周期カウンタ2のカウント数N′は”256”
′以上になジオ−バーフロー信号Oを発(5) 生してアンダースピード検出回路6をセットし、位相比
較器5をリセットし、バッファアンプ7を介して出力ト
ランジスタ8を強制的にON状態とする。これによシモ
ータの起動時間が短縮される。
第3図にアンダースピード検出回路の具体例を示し、第
4図にそのタイムチャートを示す。この具体例では周期
カウンタ2が第4図(b)に示すオーバーフロー信号0
を発生すると、R−Sフリップフロップ61がセットさ
れる。このR−Sフリップフロップ61はオーバーフロ
ー信号Oの直後の立上り微分信号a/ (第4図(a)
)でリセットされるが、シフトレジスタ62ではその次
の立上り微分信号87寸でアンダースピード信号を保持
し、オアゲート63によりR−Sフリップフロップ61
とシフトレジスタ62の出力の和信号として第4図(c
)に示すアンダースピード信号Uを出力する。
4図にそのタイムチャートを示す。この具体例では周期
カウンタ2が第4図(b)に示すオーバーフロー信号0
を発生すると、R−Sフリップフロップ61がセットさ
れる。このR−Sフリップフロップ61はオーバーフロ
ー信号Oの直後の立上り微分信号a/ (第4図(a)
)でリセットされるが、シフトレジスタ62ではその次
の立上り微分信号87寸でアンダースピード信号を保持
し、オアゲート63によりR−Sフリップフロップ61
とシフトレジスタ62の出力の和信号として第4図(c
)に示すアンダースピード信号Uを出力する。
またN(’246の時には次のように動作する。
まず立上シ微分信号a′で周期カウンタ2のカウント数
N′のに倍の値が8ビツトのプリセットカウンタ3にプ
リセットされる。下から9ビット目以上(6) は無視される。本実施例ではに−16としておシ、周期
カウンタ2の出力の下位4ビツトをプリセットカウンタ
3の上位4ビツトにプリセット入力する。このため乗算
器は省略できる。々おKの値を変化することによりフィ
ードバック量を変化することができる。N=230の時
には周期カウンタ2のカウント数N′は“240”′と
々るが、これを16進表示するとFOI(となり、T位
4ピッ)FiOと々る。230≦N≦245の時、プリ
セットカウンタ3のプリセット値MはM””(N 2
30)X]、6と々シ、このイ直をクロックパルスCに
」二りカウントダウンする。プリセットカウンタ3のカ
ウント値が0に々った時第2図(c)に示すポロウ信号
すを発生する。
N′のに倍の値が8ビツトのプリセットカウンタ3にプ
リセットされる。下から9ビット目以上(6) は無視される。本実施例ではに−16としておシ、周期
カウンタ2の出力の下位4ビツトをプリセットカウンタ
3の上位4ビツトにプリセット入力する。このため乗算
器は省略できる。々おKの値を変化することによりフィ
ードバック量を変化することができる。N=230の時
には周期カウンタ2のカウント数N′は“240”′と
々るが、これを16進表示するとFOI(となり、T位
4ピッ)FiOと々る。230≦N≦245の時、プリ
セットカウンタ3のプリセット値MはM””(N 2
30)X]、6と々シ、このイ直をクロックパルスCに
」二りカウントダウンする。プリセットカウンタ3のカ
ウント値が0に々った時第2図(c)に示すポロウ信号
すを発生する。
基準信号発生回路4はクロック周波数を]/24.0に
分周し、第2図(d)に示すモータ同期基準信号rを発
生する。
分周し、第2図(d)に示すモータ同期基準信号rを発
生する。
位相比較器5は例えばR−Sフリップフロップによシ実
現され、モータ同期基準信号rとプリセットカウンタ3
のポロウ信号すとの位相差信号d(第2図(e))を出
力する。位相差信号dはバッファアンプ7によりレベル
変換され、出力トランジスタ8をスイッチングする。モ
ータ同期基準信号rに対し、FG倍信aの位相遅れ量が
増大すると、周期カウンタ2及びプリセットカウンタ3
の動作が遅れ、ポロウ信号すの発生が遅れるため、位相
差信号dの時間11〕が広がり、モータ電流のデー−テ
ィが増加し、モータを加速して位相遅れ量を短縮するよ
う動作する。又、モータ回転数が低下しFG信号周期が
延びると、周期カウンタ2のカランI・数N+10が増
大し、ノリセットカウンタ30シリセット値Mが犬と々
るため、ポロウ信号すの発生が遅れ、モータを加速する
よう動作する。
現され、モータ同期基準信号rとプリセットカウンタ3
のポロウ信号すとの位相差信号d(第2図(e))を出
力する。位相差信号dはバッファアンプ7によりレベル
変換され、出力トランジスタ8をスイッチングする。モ
ータ同期基準信号rに対し、FG倍信aの位相遅れ量が
増大すると、周期カウンタ2及びプリセットカウンタ3
の動作が遅れ、ポロウ信号すの発生が遅れるため、位相
差信号dの時間11〕が広がり、モータ電流のデー−テ
ィが増加し、モータを加速して位相遅れ量を短縮するよ
う動作する。又、モータ回転数が低下しFG信号周期が
延びると、周期カウンタ2のカランI・数N+10が増
大し、ノリセットカウンタ30シリセット値Mが犬と々
るため、ポロウ信号すの発生が遅れ、モータを加速する
よう動作する。
モータ速度が約0.4%(1/24.0)変化すると、
Nは1、Mは16変化する。そのためモータ電流のデー
−ティは約6.7チ(16/240)変化し、モータ速
度変動に対して強い復元力を持つ。
Nは1、Mは16変化する。そのためモータ電流のデー
−ティは約6.7チ(16/240)変化し、モータ速
度変動に対して強い復元力を持つ。
以」=詳細に説明したように本発明によれば簡単外デジ
タル信号回路によシ位相のフィードパックド、速度のフ
ィードバックを行ない、モータの速度制御を行なうこと
ができる効果があシ、抵抗・コンデンサ等の外付部品を
使用することなく少数の集積回路と出力トランジスタの
で構成できる利点も有する。またマイクロプロセッサを
使用すれば特別の集積回路を使用すること々く実現−す
ることもできる。
タル信号回路によシ位相のフィードパックド、速度のフ
ィードバックを行ない、モータの速度制御を行なうこと
ができる効果があシ、抵抗・コンデンサ等の外付部品を
使用することなく少数の集積回路と出力トランジスタの
で構成できる利点も有する。またマイクロプロセッサを
使用すれば特別の集積回路を使用すること々く実現−す
ることもできる。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
そのタイムチャート、第3図はアンダースピード検出回
路のブロック図、第4図はそのタイムチャート、第5図
は従来のディジタルザーボ回路のブロック図である。 1・・・クロック同期微分回路、2・・・周期カウンタ
、3・・・ノリセットカウンタ、4・・・基準信号発生
回路、5・・・位相比較器、6・・・アンダースピード
検出回路、7・・・バッファアンプ、8・・・出力トラ
ンジスタ、61・・・R−Sフリップフロップ、62・
・・シフトレジスタ、63・・・オアゲート。 (9) 第1図 (e) 61 6263 第3図 勤イ二□丁「立ローp−
そのタイムチャート、第3図はアンダースピード検出回
路のブロック図、第4図はそのタイムチャート、第5図
は従来のディジタルザーボ回路のブロック図である。 1・・・クロック同期微分回路、2・・・周期カウンタ
、3・・・ノリセットカウンタ、4・・・基準信号発生
回路、5・・・位相比較器、6・・・アンダースピード
検出回路、7・・・バッファアンプ、8・・・出力トラ
ンジスタ、61・・・R−Sフリップフロップ、62・
・・シフトレジスタ、63・・・オアゲート。 (9) 第1図 (e) 61 6263 第3図 勤イ二□丁「立ローp−
Claims (1)
- 被制御直流モータに直結された周波数発生器によるFG
倍信号周期をカウントする周期カウンタと、周期カウン
タのカウント数に応じた時間を発生するためのノリセッ
トカウンタと、モータ同期基準信号を発生するための基
準信号発生回路と、基準信号とプリセットカウンタの出
力信号との位相を比較する位相比較器とを有することを
特徴とするデージタル方式モータ速度制御回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56135616A JPS5839292A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | ディジタル方式モ−タ速度制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56135616A JPS5839292A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | ディジタル方式モ−タ速度制御回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5839292A true JPS5839292A (ja) | 1983-03-07 |
JPS6215036B2 JPS6215036B2 (ja) | 1987-04-06 |
Family
ID=15155967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56135616A Granted JPS5839292A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | ディジタル方式モ−タ速度制御回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5839292A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01238481A (ja) * | 1988-03-17 | 1989-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータの停止装置 |
US5187420A (en) * | 1989-07-18 | 1993-02-16 | Mita Industrial Co., Ltd. | Method of calculating motor control voltage and motor control device using the method |
-
1981
- 1981-08-31 JP JP56135616A patent/JPS5839292A/ja active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01238481A (ja) * | 1988-03-17 | 1989-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータの停止装置 |
US5187420A (en) * | 1989-07-18 | 1993-02-16 | Mita Industrial Co., Ltd. | Method of calculating motor control voltage and motor control device using the method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6215036B2 (ja) | 1987-04-06 |
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