JP2017184490A5 - モータ駆動装置及びシート搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータ駆動装置及びシート搬送装置に関するものである。

本発明は、例えば、モータ駆動装置として実現できる。本発明の一態様に係るモータ駆動装置は、Ｈブリッジ回路を構成する複数のスイッチング素子を備え、モータの巻線が接続される駆動回路と、前記モータの前記巻線に流れる駆動電流を検出する検出手段と、前記複数のスイッチング素子のオン動作、オフ動作を制御するＰＷＭ信号であって、第１レベルのパルスと前記第１レベルと異なる第２レベルのパルスとで構成されるＰＷＭ信号を生成するパルス生成手段と、前記検出手段によって検出された前記駆動電流の電流値をサンプリングし、サンプリングした電流値を補正する補正手段と、を有し、前記補正手段は、前記ＰＷＭ信号の周期に対する前記ＰＷＭ信号が前記第１レベルである第１期間の割合を示すデューティ比が所定値より大きい場合は、前記検出手段が検出した前記駆動電流の電流値を前記第１期間にサンプリングし、前記デューティ比が前記所定値より小さい場合は、前記検出手段が検出した前記駆動電流の電流値を前記ＰＷＭ信号が前記第２レベルである第２期間にサンプリングし、更に、前記補正手段は、前記第１期間にサンプリングした前記電流値を、当該電流値を減少させる第１補正値に基づいて補正し、前記第２期間にサンプリングした前記電流値を、当該電流値を増加させる第２補正値であって前記第１補正値と異なる前記第２補正値に基づいて補正し、前記パルス生成手段は、前記補正手段によってサンプリングされて補正された前記電流値に基づいて、前記ＰＷＭ信号を生成することを特徴とする。

Claims (14)

1. Ｈブリッジ回路を構成する複数のスイッチング素子を備え、モータの巻線が接続される駆動回路と、
   前記モータの前記巻線に流れる駆動電流を検出する検出手段と、
   前記複数のスイッチング素子のオン動作、オフ動作を制御するＰＷＭ信号であって、第１レベルのパルスと前記第１レベルと異なる第２レベルのパルスとで構成されるＰＷＭ信号を生成するパルス生成手段と、
   前記検出手段によって検出された前記駆動電流の電流値をサンプリングし、サンプリングした電流値を補正する補正手段と、を有し、
   前記補正手段は、前記ＰＷＭ信号の周期に対する前記ＰＷＭ信号が前記第１レベルである第１期間の割合を示すデューティ比が所定値より大きい場合は、前記検出手段が検出した前記駆動電流の電流値を前記第１期間にサンプリングし、前記デューティ比が前記所定値より小さい場合は、前記検出手段が検出した前記駆動電流の電流値を前記ＰＷＭ信号が前記第２レベルである第２期間にサンプリングし、
   更に、前記補正手段は、前記第１期間にサンプリングした前記電流値を、当該電流値を減少させる第１補正値に基づいて補正し、前記第２期間にサンプリングした前記電流値を、当該電流値を増加させる第２補正値であって前記第１補正値と異なる前記第２補正値に基づいて補正し、
   前記パルス生成手段は、前記補正手段によってサンプリングされて補正された前記電流値に基づいて、前記ＰＷＭ信号を生成する
   ことを特徴とするモータ駆動装置。
2. 前記第１補正値及び前記第２補正値は、前記デューティ比が前記所定値である状態における前記駆動電流の電流値に基づいて予め設定されることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
3. 前記第２補正値は、第１電流値と第２電流値との差分の絶対値を２で除算することによって設定された値であり、前記第１電流値は、前記デューティ比が前記所定値である状態における前記第１期間に前記巻線に流れる前記駆動電流の電流値であり、前記第２電流値は、前記デューティ比が前記所定値である状態における前記第２期間に前記巻線に流れる前記駆動電流の電流値であり、
   前記第１補正値は、前記第２補正値の極性を反転して得られた値である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ駆動装置。
4. 前記モータ駆動装置は、前記補正手段によってサンプリングされて補正された前記電流値に基づいてモータを制御する制御手段を有し、
   前記制御手段は、前記補正手段によってサンプリングされて補正された前記電流値と前記モータの前記巻線に供給するべき電流値との偏差が小さくなるように、前記駆動回路を駆動する駆動電圧を生成する電圧生成手段を有し、
   前記パルス生成手段は、前記電圧生成手段によって生成された前記駆動電圧に基づいて前記ＰＷＭ信号を生成する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
5. 前記補正手段は、前記パルス生成手段によって生成される前記ＰＷＭ信号の前記デューティ比に応じて前記第１補正値及び前記第２補正値を調整し、調整した前記第１補正値及び前記第２補正値に基づいて前記電流値を補正することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
6. 前記補正手段は、前記パルス生成手段によって生成される前記ＰＷＭ信号が前記第１レベルと前記第２レベルとで切り替わるタイミングにおける前記駆動電流の電流値に応じて前記第１補正値及び前記第２補正値を調整し、調整した前記第１補正値及び前記第２補正値に基づいて前記電流値を補正することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
7. 前記補正手段は、前記モータの回転子が回転することによって前記巻線に誘起される誘起電圧に応じて前記第１補正値及び前記第２補正値を調整し、調整した前記第１補正値及び前記第２補正値に基づいて前記電流値を補正することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
8. 前記補正手段は、前記第１期間に前記駆動電流の電流値をサンプリングする場合は前記第１期間の中心タイミングにおいてサンプリングを行い、前記第２期間に前記駆動電流の電流値をサンプリングする場合は前記第２期間の中心タイミングにおいてサンプリングを行うことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
9. 前記補正手段は、前記デューティ比が前記所定値以上である場合はサンプリングした前記駆動電流の電流値の極性を反転させず、前記デューティ比が前記所定値未満の場合はサンプリングした前記駆動電流の電流値の極性を反転させることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
10. 前記所定値は５０％であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
11. 前記駆動回路において、
    第１スイッチング素子の一端及び第２スイッチング素子の一端が電源に接続されており、
    前記第１スイッチング素子の他端に第３スイッチング素子の一端が直列に接続されており、
    前記第２スイッチング素子の他端に第４スイッチング素子の一端が直列に接続されており、
    前記第３スイッチング素子の他端と前記第４スイッチング素子の他端とに抵抗器が接続されており、
    前記抵抗器は接地されており、
    前記モータの巻線は、一端が前記第１スイッチング素子と前記第３スイッチング素子とを繋ぐ導線に接続され、他端が前記第２スイッチング素子と前記第４スイッチング素子とを繋ぐ導線に接続されている
    ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
12. 前記パルス生成手段は、前記第１スイッチング素子と前記第４スイッチング素子とのオン動作、オフ動作を制御する第１ＰＷＭ信号と、前記第２スイッチング素子と前記第３スイッチング素子とのオン動作、オフ動作を制御する、前記第１ＰＷＭ信号と逆位相の関係にある第２ＰＷＭ信号とを生成し、
    前記第１期間は、前記第１ＰＷＭ信号が前記第１レベルである期間であり、
    前記第２期間は、前記第１ＰＷＭ信号が前記第２レベルである期間である
    ことを特徴とする請求項１１に記載のモータ駆動装置。
13. 前記制御手段は、
    前記モータの回転子の回転によって前記モータの第１相の巻線及び前記モータの第２相の巻線に誘起される誘起電圧を、前記補正手段によって補正された電流値に基づいて決定する誘起電圧決定手段と、
    前記誘起電圧決定手段によって決定された前記第１相の誘起電圧と前記第２相の誘起電圧とに基づいて前記モータの前記回転子の回転位相を決定する位相決定手段と、を有し、
    前記制御手段は、前記モータの前記回転子の目標位相を表す指令位相と前記位相決定手段によって決定された回転位相との偏差が小さくなるように、前記回転位相を基準とした回転座標系において表される電流値の電流成分であって、前記モータの前記回転子にトルクを発生させるトルク電流成分の値と前記モータの巻線を貫く磁束の強度に影響する励磁電流成分の値とを制御することによって前記モータを制御する
    ことを特徴とする請求項４に記載のモータ駆動装置。
14. シートを搬送する搬送ローラと、
    前記搬送ローラを駆動するモータと、
    請求項１から１３のいずれか１項に記載のモータ駆動装置と、を有し、
    前記モータ駆動装置は、前記モータの駆動を制御する
    ことを特徴とするシート搬送装置。