JPS5941188A - ブラシレスモ−タの回転数制御装置 - Google Patents
ブラシレスモ−タの回転数制御装置Info
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- JPS5941188A JPS5941188A JP57151960A JP15196082A JPS5941188A JP S5941188 A JPS5941188 A JP S5941188A JP 57151960 A JP57151960 A JP 57151960A JP 15196082 A JP15196082 A JP 15196082A JP S5941188 A JPS5941188 A JP S5941188A
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- JP
- Japan
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- signal
- rotating speed
- circuit
- rotation speed
- absolute value
- Prior art date
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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
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/06—Arrangements for speed regulation of a single motor wherein the motor speed is measured and compared with a given physical value so as to adjust the motor speed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (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、ブラシレスモータの回転数を設定回転数通シ
に回転制御する装置に関するもので、特に該回転数制御
装置の応答速度を向上せしめて、モータの低回転数領域
の安定性を向、トせしめるものである。
に回転制御する装置に関するもので、特に該回転数制御
装置の応答速度を向上せしめて、モータの低回転数領域
の安定性を向、トせしめるものである。
プツシレスモータの従来の回転数制御方式は、回転■1
−夕の位置信号を検出する回路において、検出位置信号
がゼロクロスレベルを通過する時にゼロクロスパルスを
発生させると共に、とのハ)Vヌ周波数を周波数−重圧
変換(F −V ne換)し、 □この変換電圧
を回転数信号として用いゲインコントロールをかけるも
のであったため、応答速度に限界があった。即ち、回転
数制御のためのゲインコントロールは波形信号よシも直
流タイプの制御信号でなされる方が該回転数制御が滑ら
かなものとなることは論をまたないが、上記ゼロクロス
パルスを用いる制御方式では回転ロータが低回転数で回
転する時はパルス間隔が比較的大きいためにF−V変換
しても得られる変換電圧は波形電圧と ・、なって好
適な回転数制御を施こし得ないと共に、上記低回転数時
にはパルス間隔が大きく、且つ該パルス間隔内のロータ
回転数変動を捉えにくいため、ゲインコントロールの追
従性に劣シ、つまシ応答性に劣シ、安定的な回転数制御
ができないO’Mf点があった。例えば1″@科医療の
分野においてはその使用態様上、小型軽員且つ打q造1
iq弔な2相モータが用いられるが、上記した従来制御
方式で04400 Orpm以下の回転i々になると、
安定した回転数制御不可能で、3000 rpnl 4
るいは−それ以下の低回転数が望まれる場合の多い上記
歯科医療に適用するためには、かかるモータの低回転数
領域の回転数制御粘度の改善が望捷れる仁とになってい
た。
−夕の位置信号を検出する回路において、検出位置信号
がゼロクロスレベルを通過する時にゼロクロスパルスを
発生させると共に、とのハ)Vヌ周波数を周波数−重圧
変換(F −V ne換)し、 □この変換電圧
を回転数信号として用いゲインコントロールをかけるも
のであったため、応答速度に限界があった。即ち、回転
数制御のためのゲインコントロールは波形信号よシも直
流タイプの制御信号でなされる方が該回転数制御が滑ら
かなものとなることは論をまたないが、上記ゼロクロス
パルスを用いる制御方式では回転ロータが低回転数で回
転する時はパルス間隔が比較的大きいためにF−V変換
しても得られる変換電圧は波形電圧と ・、なって好
適な回転数制御を施こし得ないと共に、上記低回転数時
にはパルス間隔が大きく、且つ該パルス間隔内のロータ
回転数変動を捉えにくいため、ゲインコントロールの追
従性に劣シ、つまシ応答性に劣シ、安定的な回転数制御
ができないO’Mf点があった。例えば1″@科医療の
分野においてはその使用態様上、小型軽員且つ打q造1
iq弔な2相モータが用いられるが、上記した従来制御
方式で04400 Orpm以下の回転i々になると、
安定した回転数制御不可能で、3000 rpnl 4
るいは−それ以下の低回転数が望まれる場合の多い上記
歯科医療に適用するためには、かかるモータの低回転数
領域の回転数制御粘度の改善が望捷れる仁とになってい
た。
本発明はかかる要望を充足すべく案出されたものであっ
て、その要旨とするところは、プヲシレヌモー・夕にお
ける回転ロータの2和またはそれ以上の位置信号を取出
し、此等位置信号を微分してその微分信号を絶対値信号
に変換すると共に、該絶対値信号の尖頭値を回転数信号
として取出す点にある。
て、その要旨とするところは、プヲシレヌモー・夕にお
ける回転ロータの2和またはそれ以上の位置信号を取出
し、此等位置信号を微分してその微分信号を絶対値信号
に変換すると共に、該絶対値信号の尖頭値を回転数信号
として取出す点にある。
以下、本発明の一実施例を図面に基づきWrit Ll
jJすると、第1図回路において、(1)は定電圧電源
回路で、その出力定電圧、例えば1sVWL源がセンサ
ー用電源回路(2)に入力され、オペアンプ0f−1お
よびトランジスタTR1を含む該センサー用電源回路(
2)において、上記+5’V’ffi、源が後記ずみセ
ンーローを駆動側するに必要な電圧、例えば12Vの駆
動電圧に変換されたのちロータ位置信号検出回路(3)
に入力される。このセンサー用電源回路(2)は使用す
るセンサーに合わせて一定の電圧を供給する目的で介装
されたもので、モーター及び位置増幅回路(6)と主制
御基板に互換性を有せしめるものである。上記ロータ位
置信号検出回路(3)は本実施例では2相モータに組込
まれ、ホー/l’素子または磁気抵抗素子等の磁気セン
サー(4) (5)によってロータの2相(もしくはそ
れ以上)の位置信号、詳しくはロータに取着されたセン
サーマグネットの位置信号を検出し、此等位置信号を出
力端(3a) (3’b)よシ増幅回路(6)に入力し
、該増幅回路(6)中のオペアンプOP2、OF2によ
って増幅せしめたのち、此等位置信号が次段の正転・逆
転切換回路(7)に入力される。尚、増幅回路(6)内
のV、RtおよびVB2は位置信号の振幅調整用可変抵
抗、V王?2および’VR4は位置信号のオフセット調
整用可変抵抗器をそれぞれ示しているつ正転・逆転切換
回路(7)はオペアンプOP4 、 OF2とリレー接
片RH1a、 、 Ml’t)を含み、モータが正回転
されるか、逆回転されるかに応じてリレー接片RJI
l a、PH1bが後記するリレーRHによって切換え
られ、その回転方向に応じる位119信>4φガ、φP
2が出力される。即ち、リレー接片RH,1υ、 、
H+−41b7シク」−、イ11j1に切換えられるか
、下側に切換えられることによって相互に反転された位
置信号φPI 、φP2が出力されるのであつ°C1此
等は出力端(7a、) (7’t)よシゲインコントロ
ール回路(8)に送られ、オペアンプOP6゜OF2の
それぞれ一方の入力端(8QJ (s’b)に人力され
る。この位置信号φPt 、φP2の一例を第2図の(
8)(Q)に示す。他方、此等の位置信号φPt 、φ
P2は回転数信号発生回路(9)に送られる。、該回路
(9)は(i;−分・絶対値変換機桶に信号選択機能が
プラスされたもので、抵抗R1〜R3,可変抵抗VR5
、コンデンサCatおよび02.オペアンプOP8卦よ
びO,Pt+ 、 l−ランジスタTR2およびTR,
!を含む微分・絶対値回路によって、上記位置信号φP
l 、φP2が第2図の(【〕)(へ)回路(9θ)に
送られ、且つ該回路(IJ 13)においてオペアンプ
0)’toを用いて上記絶対値信号の尖頭値部分のみが
取出され、これが回転数信号として用いられる。このよ
うに絶対値信号の尖頭値部分のみを取出して、これを回
転数信号に用いるのは、尖頭値以下の信号カットにょっ
て該回転数信号をよシ直流に近い波形にして、後述のゲ
インコントローμ、即ち回転数制御をなめらかにするた
めである。
jJすると、第1図回路において、(1)は定電圧電源
回路で、その出力定電圧、例えば1sVWL源がセンサ
ー用電源回路(2)に入力され、オペアンプ0f−1お
よびトランジスタTR1を含む該センサー用電源回路(
2)において、上記+5’V’ffi、源が後記ずみセ
ンーローを駆動側するに必要な電圧、例えば12Vの駆
動電圧に変換されたのちロータ位置信号検出回路(3)
に入力される。このセンサー用電源回路(2)は使用す
るセンサーに合わせて一定の電圧を供給する目的で介装
されたもので、モーター及び位置増幅回路(6)と主制
御基板に互換性を有せしめるものである。上記ロータ位
置信号検出回路(3)は本実施例では2相モータに組込
まれ、ホー/l’素子または磁気抵抗素子等の磁気セン
サー(4) (5)によってロータの2相(もしくはそ
れ以上)の位置信号、詳しくはロータに取着されたセン
サーマグネットの位置信号を検出し、此等位置信号を出
力端(3a) (3’b)よシ増幅回路(6)に入力し
、該増幅回路(6)中のオペアンプOP2、OF2によ
って増幅せしめたのち、此等位置信号が次段の正転・逆
転切換回路(7)に入力される。尚、増幅回路(6)内
のV、RtおよびVB2は位置信号の振幅調整用可変抵
抗、V王?2および’VR4は位置信号のオフセット調
整用可変抵抗器をそれぞれ示しているつ正転・逆転切換
回路(7)はオペアンプOP4 、 OF2とリレー接
片RH1a、 、 Ml’t)を含み、モータが正回転
されるか、逆回転されるかに応じてリレー接片RJI
l a、PH1bが後記するリレーRHによって切換え
られ、その回転方向に応じる位119信>4φガ、φP
2が出力される。即ち、リレー接片RH,1υ、 、
H+−41b7シク」−、イ11j1に切換えられるか
、下側に切換えられることによって相互に反転された位
置信号φPI 、φP2が出力されるのであつ°C1此
等は出力端(7a、) (7’t)よシゲインコントロ
ール回路(8)に送られ、オペアンプOP6゜OF2の
それぞれ一方の入力端(8QJ (s’b)に人力され
る。この位置信号φPt 、φP2の一例を第2図の(
8)(Q)に示す。他方、此等の位置信号φPt 、φ
P2は回転数信号発生回路(9)に送られる。、該回路
(9)は(i;−分・絶対値変換機桶に信号選択機能が
プラスされたもので、抵抗R1〜R3,可変抵抗VR5
、コンデンサCatおよび02.オペアンプOP8卦よ
びO,Pt+ 、 l−ランジスタTR2およびTR,
!を含む微分・絶対値回路によって、上記位置信号φP
l 、φP2が第2図の(【〕)(へ)回路(9θ)に
送られ、且つ該回路(IJ 13)においてオペアンプ
0)’toを用いて上記絶対値信号の尖頭値部分のみが
取出され、これが回転数信号として用いられる。このよ
うに絶対値信号の尖頭値部分のみを取出して、これを回
転数信号に用いるのは、尖頭値以下の信号カットにょっ
て該回転数信号をよシ直流に近い波形にして、後述のゲ
インコントローμ、即ち回転数制御をなめらかにするた
めである。
この回転数信号を第2図の(f)に示ず。尚、可父抵抗
Vf?5は位置信号φPt 、φP2の微分・絶対値出
方の調整用である。一方、回転数制御部(ツーミーコン
トローラ等)0時はリレーRHtにょっでモータの正転
・逆転の切換えを司るスイッチ回路Qo8)と、回転ス
タート・回転数設定回路QOL))とを含んでおシ、該
回転スタート・回転l/i、設定回路θ叫はnJ変抵抗
VR6によってモータの回転数が設定されると共に、可
変抵抗vR7によってモータの最高回転数調液が設定さ
れ、モータの設定回転故に411応する電圧ago l
第2図の(0に破線で示す1と、前述の回転数信号とが
誤差増幅回路θη中のオペアンプ0PIIにて比較され
、その誤差信号が’i(j:、流のかたちで2個のフォ
トP″ETカフ′ブPl、P2に通電される。
Vf?5は位置信号φPt 、φP2の微分・絶対値出
方の調整用である。一方、回転数制御部(ツーミーコン
トローラ等)0時はリレーRHtにょっでモータの正転
・逆転の切換えを司るスイッチ回路Qo8)と、回転ス
タート・回転数設定回路QOL))とを含んでおシ、該
回転スタート・回転l/i、設定回路θ叫はnJ変抵抗
VR6によってモータの回転数が設定されると共に、可
変抵抗vR7によってモータの最高回転数調液が設定さ
れ、モータの設定回転故に411応する電圧ago l
第2図の(0に破線で示す1と、前述の回転数信号とが
誤差増幅回路θη中のオペアンプ0PIIにて比較され
、その誤差信号が’i(j:、流のかたちで2個のフォ
トP″ETカフ′ブPl、P2に通電される。
この誤差信号を第2図の(ハ)に示す。吐等り:A1・
E’ETカデフP1.P2では、−次側フオトダイオー
ドrll 、 (12に誤差信号が流れると、ゲインコ
ントロール回路(8)側に結線されている二次側抵抗部
rl、r2において誤差信号の電流値の大きさに応じて
抵抗値が変化し、この抵抗値変化によってメベアンプO
Pe 、 OF2の他方入力端に対する通電量が変化し
、ゲインコントロールがかりられ、その出力信号が第2
図の(h) (1)に示すモータ駆動信号φ1.φ2と
1−て出力端(Re) (8cl)に取出され、これが
モータ駆動回路(2)に入力され、且つ該回路0本では
電圧−電流変換(V−工変換)が行なわれ、そのモータ
駆動電流がモータコイ/’ (1104に通電され、モ
ータが設定された回転数で回転制御されるのである。
VIQはフオ) FIDTカデヲPi、P2の特性補正
用の可変抵抗である。尚、ゲインコントロール回路(8
)におけるゲイン囚は、二次側抵抗部rl 、 r2の
抵抗値をJイSとし、且つ抵抗R4の抵抗値をRfとす
る時、1f A=−□8 で決まり、 またオペアンプOP6 、 OF2の出力電圧Voは位
1〃信号φP1.φP2の電圧を■1とする時、°Vo
= A x Vi −二肛−x Vi で決まる
ことは勿s 論である。
E’ETカデフP1.P2では、−次側フオトダイオー
ドrll 、 (12に誤差信号が流れると、ゲインコ
ントロール回路(8)側に結線されている二次側抵抗部
rl、r2において誤差信号の電流値の大きさに応じて
抵抗値が変化し、この抵抗値変化によってメベアンプO
Pe 、 OF2の他方入力端に対する通電量が変化し
、ゲインコントロールがかりられ、その出力信号が第2
図の(h) (1)に示すモータ駆動信号φ1.φ2と
1−て出力端(Re) (8cl)に取出され、これが
モータ駆動回路(2)に入力され、且つ該回路0本では
電圧−電流変換(V−工変換)が行なわれ、そのモータ
駆動電流がモータコイ/’ (1104に通電され、モ
ータが設定された回転数で回転制御されるのである。
VIQはフオ) FIDTカデヲPi、P2の特性補正
用の可変抵抗である。尚、ゲインコントロール回路(8
)におけるゲイン囚は、二次側抵抗部rl 、 r2の
抵抗値をJイSとし、且つ抵抗R4の抵抗値をRfとす
る時、1f A=−□8 で決まり、 またオペアンプOP6 、 OF2の出力電圧Voは位
1〃信号φP1.φP2の電圧を■1とする時、°Vo
= A x Vi −二肛−x Vi で決まる
ことは勿s 論である。
また、前述のセンナ−用駆動回路(2)および位置信号
増幅回路(ωは、モータとセットにして主制御基板にコ
ネクターを用いて取付ければ、モータと主制御基板の互
換性をもたせることができる。
増幅回路(ωは、モータとセットにして主制御基板にコ
ネクターを用いて取付ければ、モータと主制御基板の互
換性をもたせることができる。
位置信号φPI 、φP2を、モータの正・逆転に応じ
てリレーRHIで切換えて位置信号増幅回路(6)から
出力するようにしているから、振幅およびオフセットの
安定した正転もしくは逆転用の位ft、信号をゲインコ
ントロール回路(8)に入力できる。
てリレーRHIで切換えて位置信号増幅回路(6)から
出力するようにしているから、振幅およびオフセットの
安定した正転もしくは逆転用の位ft、信号をゲインコ
ントロール回路(8)に入力できる。
位置信号増幅回j’R,(6)はこれに内蔵する可変抵
抗’V”RI〜VR4によって、モータに組込まれるホ
ール素子または磁気抵抗素子の特性にかかわらず回路(
7)の出力信号φPI 、φP2の振幅およびオフセッ
ト電圧を同一にできるため有用であシ、更に上記素子の
駆動回路(2)と共に一枚の基板上に収めることができ
るから、この基板をコネクタによって主制御基板に数句
けることもb1能でお7.、。
抗’V”RI〜VR4によって、モータに組込まれるホ
ール素子または磁気抵抗素子の特性にかかわらず回路(
7)の出力信号φPI 、φP2の振幅およびオフセッ
ト電圧を同一にできるため有用であシ、更に上記素子の
駆動回路(2)と共に一枚の基板上に収めることができ
るから、この基板をコネクタによって主制御基板に数句
けることもb1能でお7.、。
更に、ゲインコントロール回路(8)でt、1.フ、4
1F’E’I’ ノ+プヲPI、P2に代えてPIη器
を用いても良いが、フォトFETカプラのjJ、)合銖
1、コヌ1を低くでき、且つ調整が容易である。
1F’E’I’ ノ+プヲPI、P2に代えてPIη器
を用いても良いが、フォトFETカプラのjJ、)合銖
1、コヌ1を低くでき、且つ調整が容易である。
以上のように本発明は、センづ一回路によって取出した
2オ[1またはそれ以上の位置信号を微分し、その微分
信号を基にして回転数信号を作υ出すものであるから、
この微分(l!つによシ回転口Δし −タの非常に短かい範囲内での速度変化を適確に捉える
ことができ、それだけゲインコントロール回路の追従性
、つtシ応答性が向上する。故に、モータの低回転数領
域に卦いても安定し7た回転数制御ができるメリットが
ある。しかも、上記秋分信号を次に単一の絶苅値信号に
変更し、且つ肢絶対値信号の尖頭値部分のみを用いて回
転数信号とするから、この回転#信号の波形変化の少な
い、tlは直流レベμの信号となって、回転数制御を回
転数変動の少ない滑らかな状朗で施こi〜得る利点があ
る。
2オ[1またはそれ以上の位置信号を微分し、その微分
信号を基にして回転数信号を作υ出すものであるから、
この微分(l!つによシ回転口Δし −タの非常に短かい範囲内での速度変化を適確に捉える
ことができ、それだけゲインコントロール回路の追従性
、つtシ応答性が向上する。故に、モータの低回転数領
域に卦いても安定し7た回転数制御ができるメリットが
ある。しかも、上記秋分信号を次に単一の絶苅値信号に
変更し、且つ肢絶対値信号の尖頭値部分のみを用いて回
転数信号とするから、この回転#信号の波形変化の少な
い、tlは直流レベμの信号となって、回転数制御を回
転数変動の少ない滑らかな状朗で施こi〜得る利点があ
る。
図面は本発明の一夾施例を示すもので、第1図1は制御
回路の主要部措成図、第2図は第1図回路の説明に供す
る信号波形図である。 (符号の説明) (3)・・・口)−夕位置信号検出回路、(8)・・・
ゲインコントロール回路、(9)・・・回転数信号発生
回路、0】)・・・誤差増幅回路。 以上
回路の主要部措成図、第2図は第1図回路の説明に供す
る信号波形図である。 (符号の説明) (3)・・・口)−夕位置信号検出回路、(8)・・・
ゲインコントロール回路、(9)・・・回転数信号発生
回路、0】)・・・誤差増幅回路。 以上
Claims (1)
- ブラシレスモータにおける回転ロータの2イ目またはそ
れ以上の位置信号を取出すロータ位(4信号検出回路と
、此等位置信号を微分してその微分信号を絶対値信号に
変換すると共に該絶対値信号の尖頭値部分を回転数信号
として取出す回転数信号発生回路と、この回転数信号と
回転数設定信号とを比較して誤差信号を取出すρ1差増
幅回路と、この誤差信号に基づいてモータ駆動信号を発
生するゲインコントロー/L’回路とを含むブラシレス
モータの回転数制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57151960A JPS5941188A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | ブラシレスモ−タの回転数制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57151960A JPS5941188A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | ブラシレスモ−タの回転数制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5941188A true JPS5941188A (ja) | 1984-03-07 |
Family
ID=15529969
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57151960A Pending JPS5941188A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | ブラシレスモ−タの回転数制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5941188A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0657080U (ja) * | 1993-01-06 | 1994-08-05 | アイワ株式会社 | モータの回転検出回路 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5128615A (ja) * | 1974-09-05 | 1976-03-11 | Canon Kk | |
JPS5335113A (en) * | 1976-09-13 | 1978-04-01 | Tokyo Electric Co Ltd | Motor speed control |
-
1982
- 1982-08-31 JP JP57151960A patent/JPS5941188A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5128615A (ja) * | 1974-09-05 | 1976-03-11 | Canon Kk | |
JPS5335113A (en) * | 1976-09-13 | 1978-04-01 | Tokyo Electric Co Ltd | Motor speed control |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0657080U (ja) * | 1993-01-06 | 1994-08-05 | アイワ株式会社 | モータの回転検出回路 |
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