JPH01190284A - モータ駆動装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、各モードに対応したトルクでモータが回転す
るように切換えて前記モータを駆動する装置に関し、た
とえばビデオテープレコーダ等のテープ巻取り用リール
台の駆動源として使用されるモータに関連して好適に実
施されるモータ駆動装置に関する。

従来の技術 第５図は、従来技術のビデオテープレコーダのテープ巻
取り用リール台の駆動源として使用されるモータ駆動装
置４の一部構成を示すブロック図である。モータ駆動装
置１は制御部２と、集積回路３と、抵抗Ｗ１〜Ｗ５とを
含んで構成される。

制御部２はビデオテープレコーダの各モードに対応して
ラインｌ　ａ、　ｌ　ｂ、　１　ｃに信号ｓａ、ｓｂ、
ｓｃを導出する。この信号ｓａ、ｓｂ、ｓｃは、各モー
ドに対応していずれか１つがハイレベル、あるいは全て
の信号がローレベルとなる。

信号ｓａ、ｓｂ、ｓｃは集積回路３にそれぞれ与えられ
る。集積回路３は、同様な構成を有する３つの反転器４
ａ、４ｂ、４ｃ　（総称するときは反転器４）から構成
され、信号ｓａ、ｓｂ、ｓｃはこの反転器４ａ、４ｂ、
４ｃにそれぞれ与えられる０反転器４ａは第２図（１）
に示され、また反転器４ａの終段は第２図（２）に示さ
れるように、トランジスタＴｒがオープンコレクタとな
っている。

反転器４ａ、４ｂ、４ｃの出力はそれぞれ抵抗Ｗ３．Ｗ
４．Ｗ５を介してライン１ｄに接続される。ライン１ｄ
の一端には抵抗Ｗ１を介して直流電源電圧Ｖｓが印加さ
れる。またライン１ｄの他端は抵抗Ｗ２を介して接地さ
れる。ラインｌｄに設けられる接続点Ｐ１からは、電圧
レベルＶｉの信号が出力される。

この電圧レベルＶｉに基づいて、モータに与えられる電
流が制限される。この電圧レベルＶｉとモータに与えら
れるモータ電流の上限値との関係の一例は第３図に示さ
れる。またモータ電流とモータのトルクとの関係の一例
は第４［２Ｉに示される。

すなわち、電圧レベルＶｉを変化させることによって、
モータトルクを所望の値で制限することが可能となる。

たとえば抵抗Ｗ１〜Ｗ５の値が、第１表に示される場合
について説明する。

第２表はモータ駆動装置１の動作を説明するための表で
ある。第２表において「Ｌ」はローレベルの信号を表し
、「Ｈ」はハイレベルの信号を表す。

第　　２　　表 たとえば直流電源電圧Ｖｓが、５■であるとする。ビデ
オテープレコーダにおいて早送り７巻戻しを行うときの
加速／減速時には、比較的高いトルクが必要である。こ
のような場合にはビデオテープレコーダは第１モードと
なり、このとき制御部２は信号ｓａ、ｓｂ、ｓｃの全て
の信号をローレベルとする。これらの信号ｓａ、ｓｂ、
ｓｃは集積回路３において反転されオープンコレクタで
出力される。すなわち反転器４　ａ　、４　ｂ　＋　４
０の出力はすべてハイインピーダンスとなる。したがっ
て電圧レベルＶｉは直流電源電圧Ｖｓを抵抗Ｗｌ。

Ｗ２によって分圧したレベルになる。この値は、抵抗Ｗ
ｌ、Ｗ２の値が第１表に示される場合には、第２表に示
されるように０．７７３Ｖになる。

ビデオテープレコーダにおいて、たとえばテープがロー
ディングされていないとき、およびビデオテープの弛み
を処理しているときには、第２表に示される第２モード
となる。このとき制御部２からハイレベルの信号Ｓａお
よびローレベルの信号ｓｂ、ｓｃが出力される。したが
って反転器４ａの出力は接地状態となり、反転器４ｂ、
４ｃの出力はハイインピーダンスとなる。このとき電圧
レベルＶｉは直流電源電圧■ｓを抵抗Ｗ１と、抵抗Ｗ２
および抵抗Ｗ３の並列抵抗とで分圧したレベルとなる。

このときの電圧レベルＶｉは、第２表に示されるように
たとえば０．２３７Ｖとなる。

同様に第３モードの場きは、制御部２からの出力は信号
ｓｂだけがハイレベルとなり、これに対応して電圧レベ
ル■１は直流電源電圧Ｖｓを抵抗Ｗ１と抵抗Ｗ２および
抵抗Ｗ４の並列抵抗とで分圧したレベル、すなわち０．
３７６Ｖとなる。

また第４モードに対応して制御部２は信号ｓＣだけをハ
イレベルとし、これによって電圧レベルＶｉは、直流電
源電圧Ｖｓを抵抗Ｗ１と抵抗Ｗ２および抵抗Ｗ５の並列
抵抗とで分圧したレベル、すなわち０．１８２Ｖとなる
。

ただし第２表に示される電圧レベルｖｉは、直流電源の
出力インピーダンスが零であるとみなし、さらに電圧レ
ベルＶｉの入力インピーダンスは充分大きいとみなすこ
とができる場合の数値である。

このようにして各モードに対応してモータのトルクの上
限値を切換で制限することができる。

発明が解決しようとする課題 上述したモータ駆動装置１では、モータのトルクの上限
値の数、すなわちモードの数だけ制御部２においてモー
タ駆動制御のための端子を設け、出力線を引き出さなけ
ればならない。したがってたとえばビデオテープレコー
ダのような、動作モードの多い機器においてモータを駆
動する場合には、制御部２の専用端子数が多くなり、構
成が複雑化してしまうという問題があった。

課題を解決するための手段 本発明は、入力電圧に対応した電流値でモータの巻線を
励磁するモータ制御回路と、 直流電源と、 直流電源に直列に接続される第１および第２抵抗から成
り、第１および第２抵抗の接続点の電圧を前記モータ制
御回路の入力として与える直列回路と、 第１および第２抵抗の接続点に一端が接続される第３抵
抗と、 第１および第２抵抗の接続点に一端が接続される第４抵
抗と、 第３抵抗の他端と前記直流電源の２つの出力端のうちの
いずれか一方と接続／３Ｉ！断する第１スイッチング手
段と、 第４抵抗の他端と前記直流電源の２つの出力端のうちの
いずれか一方と接続／遮断する第２スイッチング手段と
、 第１および第２スイッチング手段の各スイッチング態様
の組合わせを最大４つのモードの間で変化させる制御信
号発生手段とを含むことを特徴とするモータ駆動装置で
ある。

作　　用 本発明に従えば、制御信号発生手段は第１および第２ス
イッチング手段の各スイッチング態様の組合わせを、最
大４つのモードの間で変化させる。

また第１および第２スイッチング手段は、一端が第１お
よび第２抵抗の接続点に接続される第３および第４抵抗
の他端と、直流電源の２つの出力端のうちのいずれか一
方との間を接続／遮断する。

また第１および第２抵抗は直流電源に直列に接続される
。したがって第１および第２スイッチング手段のスイッ
チング態様の組会わせによって、直流電源は異なる電圧
レベルに分圧されて出力される。したがってこの電圧レ
ベルに対応した電流値を上限としてモータの巻線を励磁
し、モータのトルクの上限値をモードに対応して切換る
ことができる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例のモータ駆動装置４の構成
を示すブロック図である。モータ駆動装置４は、モータ
制御回路である集積回路１５と、第１〜第４抵抗である
抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、集積回路１３と、制御信号発生手段
である制御部１２とを含んで構成される。集積回路１３
は第１および第２スイッチング手段である反転器１４ａ
。

１４ｂから構成され、抵抗Ｒ１，Ｒ２は直列回路を構成
する。

このモータ駆動装置４は、たとえばビデオテープレコー
ダに使用され、ビデオテープレコーダの各種モード、す
なわち早送り７巻戻しを行う場合の加速／減速時、ビデ
オテープがローディングされていないときモード移行の
ガイドリールアイドラの各処理時、あるいはとデオテー
プを排出するときの巻取り時などに対応して、モータ２
６の駆動速度を制御しつつモータ２６を駆動する装置で
ある。

制御部１２では、ビデオテープレコーダの各動作モード
に対応してライン４およびライン１２にハイレベルある
いはローレベルの信号ｖｌ、ｖ２をそれぞれ導出する。

信号Ｖｌ、Ｖ２は集積回路１３に与えられる。集積回路
１３の２つの反転器１４ａ、１４ｂからの出力信号は抵
抗Ｒ３，Ｒ４にそれぞれ与えられる。

第２図（１）は反転器１４ａを示す図であり、第２図（
２）は反転器１４ａの終段の構成を示す図である１反転
器１４ａと反転器１４ｂとは同様に構成され、以下反転
器１４ａについてのみ説明する。

反転器１４ａの終段はトランジスタＴｒで構成され、オ
ープンコレクタ形の出力となっている。

すなわちトランジスタＴｒのエミッタは接地され、コレ
クタからの信号がそのまま出力される。

反転器１４ａ、１４ｂの出力はそれぞれ抵抗Ｒ３、Ｒ４
を介して接続点Ｐ２に与えられる。接続点Ｐ２は抵抗Ｒ
１の一端に接続され、抵抗Ｒ１の他端には直流電源電圧
Ｖｓが印加される。また接続点Ｐ２は抵抗Ｒ２の一端と
も接続され、抵抗Ｒ２の他端は接地される。接続点Ｐ２
からの信号の電圧レベルｖ１は、集積回路１５の構成要
素である比較器１７の非反転入力端子に与えられる。比
較器１７の反転入力端子には、後述するモータ電流検出
回路１６からの電圧レベル■１Ｆの信号が与えられる。

比較器１７の出力はモータ制御部１８に与えられる。こ
のモータ制御部１８は、モータ２６の駆動制御を行う、
比較器１７とモータ制御部１８とはたとえば集積回路１
５によって構成される。

モータ２６はたとえば周方向交互に８つの磁極が形成さ
れ、ビデオテープの巻取り用リール台と連動して回転駆
動する回転子２４と、該回転子２４に重なるような位置
に固定され、回転子２４を電気的な力によって回転させ
る固定子巻線２２とを含む、固定子巻線２２は同一円周
上等間隔に並んだたとえば６つのコイル２０　ａ　、　
２０　ｂ　、　２０ｃ、２１ａ、２１ｂ、２１ｃがら構
成される。

回転子２４の直径軸上一端にはたとえばＮｉｌを外側に
向けた永久磁石２３ａが、他端にはＳ極を外側に向けた
永久磁石２３ｂがそれぞれ装着されている。この回転子
２４の近傍にはホール素子などで実現される検出素子１
９ａ、１９ｂ、１９ｃが固定され、前記永久磁石２３ａ
、２３ｂの作る磁界を検出する。

検出素子１９ａ、１９ｂ、１９ｃの出力はライン１３を
介してモータ制御部１８に与えられる。

これによってモータ制御部１８は、回転子２４の回転位
置と回転速度とを算出する。またモータ制御部１８は、
回転子２４の回転数に対応する周期の三相交流を、ライ
ン１４を介して固定子巻線２２に与える。固定子巻線２
２では、６つのコイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２１ａ
、２１ｂ、２１Ｃの作る磁極は回転するように変化し、
これによって回転子２４は固定子巻線２の磁極の変化に
応じた回転数で回転する。

このようなモータ駆動装置４において、接続点Ｐ２の電
圧レベルＶｉに対応して、モータ電流の上限値が決定さ
れる。すなわち、モータ電流検出回路１６では、モータ
制御部１８からの信号に基づいて、たとえばモータ電流
の電流値に比例する電圧レベル■□、を比較器１７に導
出する。したがって電圧レベルＶＩＩＩＦが電圧レベル
ｖ１よりも大きいときには、比較器１７はローレベルの
信号をモータ制御部１８に導出する。このときモータ制
御部１８は、モータ２６への出力を停止する。

このような電圧レベルＶｉとこの電圧レベル■ｉに対応
するモータ；流の制限値とは、第３図に示されるように
たとえば比例した関係を有している。またモータトルク
とこのモータ電流に対するモータ２６におけるモータト
ルクとの関係は、第４図に示される。したがって、たと
えばモータトルクを４５０　ｇ　−ｃ　ｒｎの上限値で
制限しようとする場合に、モータ電流は９５０ｍＡの上
限（直で高４限すればよいことになる。このとき電圧レ
ベルＶｔとしては０．７７Ｖの電圧レベルを比較器１７
に印加すればよい。

第３表は、各モード毎の電圧レベルＶｉを示す表である
。

（以下余白） 第　　３　　表 ビデオテープレコーダにおいて早送り７巻戻しを行うと
きの加速／減速時には、高いトルクが必要であり、この
ような場合にはビデオテープレコーダは第１モードとな
る。

このとき第１モードに対応して制御部１２がらはライン
Ｉ　１，１２にローレベルとなる信号を導出する。反転
器１４ａ、１４ｂでは、その出力はハイインピーダンス
となる。したがって電圧レベルＶｉは、直流電源電圧Ｖ
ｓを抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧したレベル、すなわちＶｉ＝
Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）　　・Ｖｓとなる。

ビデオテープレコーダにおいて、たとえばテープがロー
ディングされていないとき、およびビデオテープの弛み
を処理しているときには第２モードとなる。このとき制
御部１２からはライン４にはハイレベルの信号ｖ１が導
出され、ライン１２にはローレベルの信号ｖ２が導出さ
れる。このとき反転器１４ａ、１４ｂの出力は、反転器
１４ａに関しては接地状態となり、反転器１４ｂに関し
てはハイインピーダンスとなる。したがって電圧レベル
Ｖｉは、直流電源電圧Ｖｓを抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ２およ
びＲ３の並列抵抗の値とで分圧したレベルとなる。この
ような値は第３表に示されている。

モード移行時のリールアイドラの首振時には、第３モー
ドに対応して、制御部１２がらはライン４にはローレベ
ルの信号ｖ１が、またライン１２にはハイレベルの信号
ｖ２が導出される。このような信号が入力される反転器
１４ａ、１４ｂがらの出力は、反転器１４ａに関しては
ハイインピーダンスとなり、反転器１４ｂに関してはそ
の出力は接地される。したがって電圧レベルＶｉは第３
表に示されるような値となる。

ビデオテープイジェクトのとデオテープの巻取り時には
、第４モードに対応して、制御部１２からはライン４お
よび１２に導出される信号ｖｌ。

■２はハイレベルとなる。したがって反転器１４ａ、１
４ｂの出力は接地され、したがって電圧レベルＶｉは第
３表に示されるような値となる。

たとえば抵抗Ｒ１〜Ｒ４に抵抗値が、第４表に示される
ような値である場合に、第３表を参照して電圧レベルＶ
ｉを求めると、第５表に示されるような電圧レベルＶｉ
の値がえられる。ここで直流電源電圧Ｖｓは５■とし、
直流電源電圧の出力インピーダンスは零であるとし、ま
た比較器１７の入力インピーダンスは充分高いものとし
た。

（以下余白） 第　　４　　表 第　　５　　表 このような電圧レベルＶｔをｔＡ積回路１５に与えるこ
とによって第３図、第４図に示されるように、各電圧レ
ベルＶｉに対応したトルクの上限値でモータ２６が駆動
制御される。

このように本実施例において、制御部１２がらは各モー
ドに対応して反転器１４ａ、１４ｂの出力状態の態様の
組合わせを、４つのモードの間で変化させる。したがっ
て従来技術に関連して述べた構成に比較して反転器など
を減らすことができ、たとえば集積回路１３の出力端子
数を減少することができるなど構成が簡略化される。

本実施例においてモ・−夕２６の構成は一例であり、他
の構成を有していてもよい、また抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗
値も一例であり、各モードに対応して他の抵抗値を選択
してもよい。さらに比較器１４ａ、１４ｂの代わりに、
たとえばリレーなどのスイッチング手段を用いることも
できる。

発明の詳細 な説明したように本発明によれば、制御信号発生手段は
、第１および第２スイッチング手段の各スイッチング態
様の組合わせを最大４つのモードの間で変化させる。こ
れによってモータに与えられる電流の制限値を各モニド
に対応して切換ることかできる。したがって従来技術に
関連して述べた各モードに対応して各スイッチング手段
が設けられる場合に比較して、構成を格段に簡単化する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１Ｉ２Ｉは本発明の一実施例のモータ駆動装置４の構
成を示すブロック図、第２図はモータ駆動装置４の反転
器１４ａの構成を示す図、第３図は電圧レベルＶｉとモ
ータ電流の上限値との関係を示すグラフ、第４図はモー
タ電流とモータトルクとの関係を示すグラフ、第５図は
従来技術のモータ駆動装貯１の一部構成を示すブロック
図である。 ４・・・モータ駆動装置、１２・・制（１部、１３゜１
５−　ｔｊｃ積回路、１・１εｔ、１４ｂ・・反転：：
、ＩＳ・・・モータ制（卸部、２２・・・固定子゛乙線
、２Ｇ・・・モータ、Ｒ１−Ｒ４・・・抵抗 代理人　　弁理士　画数　圭一部 第１図 第　２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力電圧に対応した電流値でモータの巻線を励磁するモ
   ータ制御回路と、 直流電源と、 直流電源に直列に接続される第１および第２抵抗から成
   り、第１および第２抵抗の接続点の電圧を前記モータ制
   御回路の入力として与える直列回路と、 第１および第２抵抗の接続点に一端が接続される第３抵
   抗と、 第１および第２抵抗の接続点に一端が接続される第４抵
   抗と、 第３抵抗の他端と前記直流電源の２つの出力端のうちの
   いずれか一方と接続／遮断する第１スイッチング手段と
   、 第４抵抗の他端と前記直流電源の２つの出力端のうちの
   いずれか一方と接続／遮断する第２スイッチング手段と
   、 第１および第２スイッチング手段の各スイッチング態様
   の組合わせを最大４つのモードの間で変化させる制御信
   号発生手段とを含むことを特徴とするモータ駆動装置。