JPH01268483A - モータ制御回路 - 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〕 この発明はモータ制御回路に関し、特にブレーキ指令信
号に応答して逆回転トルクを発生してモータに制動力を
付与し、モータが停止状態にあるかどうかをそのモータ
の回転数うに基づいて判定する、モータ制御回路に関す
る。

〔従来技術〕

一般に、この種のモータ制御回路では、■ブレーキ指令
信号が与えられると、■モータの駆動トルクの極性を逆
にして逆回転トルクによる制動力を発生し、■モータの
停止状態を検出し、■モータが停止したなら上述の逆回
転トルクを解除する、という手順で逆回転トルクブレー
キによるモータの停止を行っている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来回路において、前述の■におけるモータの停止検出
動作は、モータの回転数が成る一定値以下になったとき
（停止モード）または回転方向かになったとき（逆転モ
ード）を検出する方法であり、いずれもモータがわずか
でも回転しない限り停止を検出できない。

従来回路において、装置およびモータの両方とも停止し
ている状態から、ブレーキ指令信号を入力しておき、そ
のまま電源を投入するなどして装置を起動した場合にも
、装置は前述の■〜■の手順に従って動作する。そのた
めに、モータを一旦回転させないと■の停止検出ができ
ない。そのため、モータに一瞬の回転を生じ、ブレーキ
による確実な停止という点で好ましくない。

特にモータがたとえばフロッピィディスクの駆動装置と
して用いられた場合を想定すると、モータすなわちディ
スクを駆動する前に、装置を起動するだけでモータすな
わちディスクが回ってしまい、使用者に不安を与えるだ
けでなく、フロ・ンピィディスクの停止位置がずれてし
まうという問題を生じる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、装置を起動する
ときにモータを不所望に回転させることのない、モータ
制御回路を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、駆動回路で駆動されるモータ、ブレーキ指
令信号が与えられると、駆動回路によってモータに制動
力を与えるための制動手段、モータの回転数に基づいて
モータが停止したことを検出するための停止検出手段、
および停止検出手段の出力に応じて制動手段の制動力を
解除するための制動力解除手段を備えるモータ制御回路
において、起動時にブレーキ指令信号が与えられている
とき、駆動回路をオフさせるための駆動回路オフ手段を
備えることを特徴とする、モータ制御回路である。

〔作用］ モータは駆動回路によって指令された回転方向に応じた
トルクが印加されその方向に回転駆動される。モータの
回転中に、ブレーキ指令信号が与えられると、制動手段
が動作し、たとえばモータへの印加トルクを逆極性にす
るように駆動回路を動作させる。

制動力に従ってモータが停止に近づき回転数が成る一定
値以下になると、停止検出手段はモータが停止したこと
を検出する。停止検出手段がモータの停止を検出すると
、制動力解除手段が動作して、制動手段による制動力を
解除する。

一方、起動時には、ブレーキ指令信号が入力されている
と、駆動回路オフ手段によって駆動回転がオフされてい
るため、モータに駆動トルクは印加されず、モータは回
転しない。

ブレーキ指令信号を解除すると、たとえば１方向形ＲＳ
フリップフロップが第１の状態になるので、駆動回路オ
フ手段は動作せず、通常のモータ制御が可能になる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、起動時にブレーキ指令信号が与えら
れていると駆動回路オフ手段によって駆動回路が不能動
化されるので、従来回路のように起動時にモータが不所
望に回転してしまう、という問題は生じない。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図である。モー
タ制御回路１０は駆動回路１２を含み、この駆動回路１
２は複数のトランジスタ１２１〜１２．１４を含む。駆
動回路１２は、これらのトランジスタ１２ｕ＋〜１２８
４順次オンさせることによって、モータ１４に駆動電圧
を与え、モータ１４の回転方向および回転数を制御する
。

モータ１４の回転方向および回転数は、たとえばホール
ＩＣなどからなる磁気センサ１６〜２０によって検出さ
れる。磁気センサ１６〜２０は、たとえばモータ１４の
ロータに埋め込まれた永久磁石の磁束をどの順番で検出
するかによって回転方向を検出し、単位時間当たり何回
検出するかによって回転数を検出する。磁気センサ１６
〜２゜からの検出信号は、微弱なものであるため、増幅
器２２〜２６によってそれぞれ増幅される。

増幅された磁気センサ１６〜２ｏがらの検出信号は、モ
ータ１４の回転数を制御するためのフィードバック信号
として、マトリクス回路２８に入力される。また、磁気
センサ１６〜２ｏの増幅された信号は、波形整形器３０
〜３４によってそれぞれに波形整形がされた後、停止検
出回路３６に入力される。

なお、２つの波形整形器３ｏおよび３２の出力はＤ形フ
リップフロップ（以下、ｒＤ−ＦＦ、という）３８のデ
ータ端子りおよびクロック端子ＣＬにそれぞれ与えられ
る。Ｄ−ＦＦ３Ｂは、モータ１４が回転しているとき磁
気センサＩ６および１８が交互に磁束を検出することに
より、波形整形器３０および３２から信号が交互に出力
されることを利用して、モータ１４がどちらの方向に回
っているかを検出する。たとえば、先に磁気センサ１８
からの「０」の信号があれば、Ｄ−ＦＦ３８は、データ
端子りが「１」の状態でクロック端子ＣＬに「０」が入
力されることになるので、出力端子Ｑにはｒｌ、を出力
する。反対に、磁気センサ１６が先ず信号を出力しつい
で磁気センサ１８からの信号があれば、Ｄ−ＦＦ３Ｂは
、データ端子りが「０」の状態でクロック端子ＣＬに「
０」が入力されることになるので、出力端子Ｑに「０」
を出力する。このようにして、Ｄ−ＦＦ３Ｂは、現在モ
ータ１４がどの方向で回転しているかを検出する。

Ｄ−ＦＦ３Ｂの出力端子Ｑは正／逆コントローラ４０の
入力に接続され、したがって、正／逆コントローラ４０
にはモータ１４の現在の回転方向を表す「１」または「
０」が与えられる。

また、正／逆コントローラ４０には、図示しないたとえ
ばマイクロコンピュータ等の装置制御系から、ブレーキ
指令信号Ｂおよび正／逆指令信号Ｆ／Ｒが与えられる。

ブレーキ指令信号Ｂは、回転しているモータ１４に制動
力を与えるときに、「１」として、また通常の回転時に
は「０」としてそれぞれ与えられる。そして、正／逆指
令信号Ｆ／Ｒは、正方向の回転を指定するときには「１
」として、また逆方向の回転を指定するときには「０」
として与えられる。

正／逆コントローラ４０は、このようにして与えられる
モータ１４の回転方向信号およびブレーキ指令信号Ｂな
らびに正／逆指令信号Ｆ／Ｒに基づいて、モータ１４を
どの方向に回転させるかを示す回転方向設定信号を出力
し、この回転方向設定信号はマトリクス回転２８の入力
端子Ｆに与えられるとともに、インバータ４２によって
反転されて同じマトリクス回路２８の入力端子Ｒに与え
られる。たとえば、正／逆コントローラ４０は、ブレー
キ指令信号Ｂがｒｌ、に変わったときと、正／逆指令信
号Ｆ／Ｒが反転したときに、回転方向を逆にする指令を
そのマトリクス回路２８の入力端子ＦおよびＲに出力す
る。

マトリクス回路２８の端子Ｕ−Ｗからは、正／逆コント
ローラ４０からの回転方向設定信号に応じた方向にモー
タ１４が回転するように、その巻線によって回転磁界を
形成するために、それぞれ１２０°の位相差をもつパル
スすなわち位相差信号が出力される。たとえばモータ１
４を正方向に回転させるときに、端子Ｕ〜Ｗから、Ｕ−
Ｖ→Ｗの順番で位相差信号が出力される。逆方向に回転
させる場合には、マトリクス回路２８からＷ→■→Ｕの
順番で位相差信号が出力される。このようにして、マト
リクス回路２８から位相差信号が出力されると、その都
度、所定のトランジスタがオンして定電流源４４からの
電流が流れ込み、Ｙ結線されたモータ１４の巻線に回転
磁界が発生する駆動回路１２の３つのトランジスタ１２
ｕｚ〜１２８□のエミッタは、そのエミッタが接地され
たトランジスタ４６のコレクタに共通接続される。トラ
ンジスタ４６のベースは、トランジスタ５２゜５４およ
び５６とともに論理積回路（の出力）を構成するトラン
ジスタ４８のコレクタおよびベースとともに、上述のト
ランジスタ５２〜５６のそれぞれのコレクタに共通接続
される。そして、トランジスタ４６がオフのときには、
トランジスタ１２１Ｉ！〜１２ｏ２のコレクタ電流経路
が遮断され、駆動回路１２全体がオフないし不能動化さ
れる。

一方、トランジスタ４６がオンでは、トランジスタ１２
１＋！〜１２ｏのコレクタ電流経路が形成されるので、
モータ１４の駆動が可能となる。

なお、比較器５０は、モータ１４が発生する駆動トルク
とマイクロコンピュータ（図示せず）からのトルク指令
信号とを比較して、トランジスタ４６のコレクタ電流を
変化させてトルクを制御する。

上述の論理積回路を構成する１つのトランジスタ５２の
ベースは、正／逆コントローラ４０の出力端子と接続さ
れる。この出力端子からは、正／逆コントローラ４０が
正常に動作しているとき、すなわち正方向の回転を指示
しているか、逆方向の回転を指示しているかに拘わらず
、「０」が出力される。

トランジスタ５４のベースは、１方向安定形のＲＳフリ
ップフロップ（以下、単にｒＲ３−ＦＦ」という）５８
の出力端子Ｑと接続される。Ｒ３−ＦＦ５Ｂのリセット
端子Ｒは、常時「１」に保たれ、セット端子Ｓにはブレ
ーキ指令信号Ｂが与えられる。したがって、このＲ３−
ＦＦ５Ｂは、起動時にブレーキ指令信号Ｂが「１」で与
えられたときにのみ、その出力端子Ｑをｒｌ、とする。

ここで、第２図参照して、このＲ３−ＦＦ５８の具体的
な回路について説明する。Ｒ３−ＦＦ５８は、特性の整
合のとれた２つのトランジスタ６０および６２と、４つ
の抵抗６４〜７ｏおよびレベルシフトダイオード７２と
によって形成される。抵抗６４〜７０のそれぞれの抵抗
値は、抵抗６４＝抵抗６６、抵抗６８＝抵抗７０の関係
に設定されている。そして、トランジスタ６２のベース
がセット入力端子Ｓとして構成され、トランジスタ６０
のベースがリセット入力端子Ｒとして構成される。また
、出力端子Ｑはトランジスタ６ｏのコレクタから、そし
て出力端子ζはトランジスタ６２のコレクタからそれぞ
れ引き出される。

なお、トランジスタ６２のベースすなわちセット入力端
子Ｓには抵抗６４および６８を通して電源Ｖｃｃが印加
され、トランジスタ６０のベースすなわちリセット入力
端子Ｒには抵抗６６および７０ならびにダイオード７２
を通して電源Ｖｃｃが印加される。したがって、セット
入力端子Ｓが「０」のとき、リセット入力端子Ｒは電源
Ｖｃｃによって「１」となるので、出力端子Ｑが「０」
、出力端子４が「１」となる。そして、起動時にブレー
キ指令信号Ｂが「１」で与えられると、セット入力端子
Ｓおよびリセット入力端子ＲがともにｒｌＪとなり、出
力端子Ｑが「１」、出力端子ζが「０」となって安定す
る。

論理積回路を構成する残りのトランジスタ５６のベース
は、停止検出回路３６の出力端子と接続される。停止検
出回路３６は、前述のように、ブレーキ指令信号Ｂがｒ
ｌＪでモータ１４が停止していることを検出すると、そ
の出力端子に「１」を出力する。このとき、トランジス
タ５６がオンする。

そして、前述のトランジスタ５２〜５６の中のいずれか
１個でもオン状態にあると、トランジスタ４６および４
８のベースはローレベルになるため、トランジスタ４６
はオフ状態となる。また、全てのトランジスタ５２〜５
６がオフ状態にあれば、トランジスタ４８がオンであり
、したがってトランジスタ４６のベースには比較器５０
に関連する定電流源からの電流が流れるので、このトラ
ンジスタ４６はオンとなる。そして、このトランジスタ
４６のオンまたはオフによって、駆動回路１２が能動化
（オン）または不能動化（オフ）されるのは、前述の通
りである。

動作において、装置を起動する場合、ブレーキ指令信号
ＢすなわちＲ３−ＦＦ５Ｂのセット入力端子Ｓは、電源
を投入するとき「１」になる。−方、前述のようにその
Ｒ３−ＦＦ５８のリセット入力端子Ｒは電源■ｃｃによ
って常に「１ノである。したがって、Ｒ３−ＦＦ５Ｂの
出力端子Ｑが「１」となり、出力端子ｄが「０」となっ
て安定する。

Ｒ３−ＦＦ５Ｂの出力端子Ｑが「１」のとき、トランジ
スタ５４はオンし、したがって、トランジスタ４６はオ
フする。そのため、駆動回路１２の動作が停止され、モ
ータ１４は回転しない。

その後、ブレーキ指令信号Ｂが解除されて「０」になる
と、Ｒ３−ＦＦ５８のセット入力端子Ｓが「０」となり
、リセット入力端子Ｒは「ｌ」のままであるので、出力
端子Ｑが「０」、出力端子ばか「１」となる。したがっ
て、トランジスタ５４がオフし、トランジスタ４６がオ
ン可能になり、駆動回転１２もまた動作可能となる。

その後、Ｒ３−ＦＦ５８は、リセット入力端子Ｒが常に
「１」であるから、レベルシフトダイオード７２の作用
によって、ブレーキ指令信号Ｂの「１」または「０」に
関係なく出力端子Ｑが「０」、出力端子ζが「１」の状
態を保持する。

なお、この実施例のその他の動作モードは、従来と変わ
らないためその詳細な説明は省略する。

このようにして、装置の起動時にブレーキ指令信号Ｂが
与えられていると、駆動回転１２がオフされてモータ１
４は一切回転しない。そのため、この実施例によれば、
装置の起動時にモータが不所望な回転を生じる問題は生
じない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図である。 第２図は第１図実施例におけるＲ３−ＦＦの一例を示す
具体的な回路図である。 図において、１２は駆動回路、１４はモータ、３６は停
止検出回路、４６．４８および５２〜５６はトランジス
タ、５８はＲ３−ＦＦを示す。 特許出願人　　三洋電機株式会社 （ほか１名） 代理人　弁理士　山　１）義　人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　駆動回路で駆動されるモータ、ブレーキ指令信号が
   与えられると、前記駆動回路によって前記モータに制動
   力を与えるための制動手段、前記モータの回転数に基づ
   いて前記モータが停止したことを検出するための停止検
   出手段、および前記停止検出手段の出力に応じて前記制
   動手段の制動力を解除するための制動力解除手段を備え
   るモータ制御回路において、起動時に前記ブレーキ指令
   信号が与えられているとき、前記駆動回路をオフさせる
   ための駆動回路オフ手段を備えることを特徴とする、モ
   ータ制御回路。 ２　前記駆動回路オフ手段は、定常的には第１の状態を
   とりかつ起動時の前記ブレーキ指令信号のみに応答して
   第２の状態なる１方向形ＲＳフリップフロップと、前記
   ＲＳフリップフロップが前記第２の状態のとき前記駆動
   回路を不能動化するための手段を含む、特許請求の範囲
   第１項記載のモータ制御回路。