JPH02146985A - モータ電圧制御回路 - 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 本発明はモータ電圧ｌ制御回路に係り、待にＤＡＴ（Ｆ
イジタル・オーディオ・アープレコーダ）等の磁気記録
・再生装置の磁気テープを駆動ｊるモータのし一夕電圧
制御回路に関する。

従来の技術 ＤＡＴなどの磁気テープを用いた磁気記録再生装Ｕでは
早送り（Ｆ　Ｆ　）・巻戻しくＲＥＷ）時に曲の頭出し
などの操作が行なえるよう磁気テープ走行速度を一定と
するように、モータに印加する電１ｆを制御するモータ
電ＩＥＬυ１陣回路が設けられていた。モータ電圧１１
仰回路は例えば、通常再生時の２００倍速でテープを走
行ざ「る場合、第６図に示すように巻始めはモータの回
転速度を大きくする必要があり後述づるように決定され
る雇人印加電圧の５ｖがモータに印加され、テープが２
００倍速になるとテープ走行速度を一定にする制御１１
’ｌ域に入り、印加電圧を制御する。また、巻終りに近
づくと、巻径が大となりｌが増加してくるため、回転数
が下るのを防ぐため印加電圧を上ｙｔシていく。このと
き、テープ走行を行なうモータとして例えば三相モータ
が用いられていた。

三相モータを駆動１゛る場合、第３図に示すように三相
巻線に供給する電源電圧をモータ駆動回路により印加巻
線を第４図に示す順に制御して、三相巻線１６に回転磁
界を発生させる。

この電源の制御を行なうために、トランジスタ等の半導
体素子を介して、電源を三相巻線に供給する。このため
、モータに印加できる最大許容電圧はこの半導体素子の
最大電流１ｏ、１人許容電力Ｐｏ、最大電圧Ｖｓ［よっ
て規定される。

例えば、Ｎｏ＝１　（Ａ）　、Ｐｏ　＝　５００（ｍＷ
＞、Ｖｓ＝１８（Ｖ）と（、，２相分の巻線抵抗Ｒ１を
１０（Ω）とする。ここで、モータに電「が印加されて
いるにもかかわらすモータが回転しない状態であるモー
タロツタ時を考えると、 ！０に視点をおいて考えた場合、最大印加電圧はＩｏＸ
ｆＬｙ＋　＝１　（Ａ）ＸＩＯ（Ω）＝１０（Ｖ）とな
るが Ｐｏについて考えてみると、 第３図でトランジスタ１個のコレクタ−１ミツタ間の飽
和電圧Ｖ　（ＣＥ）を１個０．５（Ｖ）とすると、」ｙ
■コ匡輩上 ２Ｘ　０．５（Ｖ）　＝　５°Ｏ＜ｆｆ１Ａ）までの電
流を流すことができ、これより最大許容電圧を求めると
、 １０（Ω）　Ｘ　Ｏ，５（Ａ）　−５（Ｖ）となる。し
たがって、モータロック時の最大許容電圧は５（ｖ）以
下にする必要があった。

第５図はモータの特性図を示す。第５図の見方は例えば
、印加電圧が６（ｖ）で回転が１ｏｏｏ　（ｒ　。

１）、ｍ）（点Ａ）であればそのときの電流は電流特性
の点Ｂである４００（ｍＡ）となる。したがって、５（
ｖ）でモータａｙり１ｊＪの０　（ｒ、ｐ、ｎｎ＞であ
ればぞのときの電流は一点鎖線で示す５００（ｍＡ）上
となり、定格内で常に使用できることになる。

このため、例えば、従来のＤＡＴ（ディジタル・オーデ
ィオ・テープレコーダ）などの磁気テープを走行させる
モータなどのモータ型口制御回路では、マイコン（マイ
クロコンビ」−タ）により第７図に示すような手順で印
加電圧の１１　ＩＩＩが行なわれていた。

例えば、早送り（ＦＦ）、巻戻しくＲＥＷ）などの高速
走行［−ドを選択すると、まず、所定の印加電圧データ
をＤ／Ａ変換器に出力し、所定の印加電圧でモータを駆
動して、テープを走行さぜ、両リールの回転パルスを計
数して両リールパルス比より印加電圧を決定する（ステ
ップ３１〜３４）。

次にテープ走行速度を一定とするため、両り一ルバルス
数の和を求め、パルス数の和が必要とするテープ速度に
対応した規定のパルス数より多いか少ないかを判定して
、規定のパルス数より多い場合は印加電圧データを減少
させ、少ない場合には印加電圧データを増加させ、Ｄ／
Ａ変換してモータに印加電圧データに応じた電圧を印加
する。

このとき、印加電圧が前出の最大許容電圧である５ｖを
越えないようにｌ１ｌｔｌされていた（ステップ３５〜
４１）。

したがって、第５図に示す特性図の５ｖの特性とＸ＠、
Ｙ軸で囲まれたＬ；ａＩ２１１での使用が可能であった
。

発明が解決しようとする課題 しかるに、従来のモータ電圧１１１１回路はモータに印
加ｉＪ能な最大許容電圧をｔ−タ１コック時の最大許容
電圧としていたため、例えば第５図に示Ｊ“５（Ｖ）（
７）特性、！＝Ｘ＠ｂ、Ｙ軸（回転数）で囲まれた範囲
内だけしか使用できず、したがって例えばテープの巻始
めの負荷トルクが少ないため、供給電流が小さく印加電
圧を１−夕［１ツク時の最大許容電圧以下に上背させる
ことができるにもかかわらず、モータ［１９９時の最大
許容電圧までしか印加できないのでモータの回転をより
高速にすることができず、また、テープの巻終りで負荷
トルクが大きくなりモータの回転数低下するにもかかわ
らずモータ０ツク時の最大印加電圧までしか雷Ｉｆが印
加できないのでモータの回転を一定以上に維持できなく
なる等の問題点があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものでモータをより
高回転で回転さＵることかでき、負荷の影響を受けにく
くするモータ電圧制御回路を促供づることを目的とする
。

課題を解決するための手段 本発明はモータの回転数を検出手段により検出し検出回
転数に応じて士−夕の印加型ｎ−を１．ＩＩ　ｔｉｌｌ
するモータ電圧制御回路において、前記モータの回転数
に応じて異なる前記モータの最大許容電圧ｆ−を予め設
定した各回転数毎に夫々記憶した記憶手段と、前記検出
手段により検出した回転数に応じて前記記憶手段より前
記モータに印加可能な最大許容電圧を読み出して曲記最
人許容電ル以上の電圧を、前記モータに印加する制御手
段とを具備してなる。

作用 モータに印加可能な最大許容型１Ｆはモータの回転数に
応じて変化するため、検出手段によりモータの回転数を
検出し、この検出回転数に応じて、制御手段にＪ：り記
憶手段から、回転数に応じた最大許容電圧を読み出して
、最大許容電圧を決定することにより、状況に応じた最
大許容電圧の設定が可能となる。

実施例 第１図は本発明の一実施例の回路のブロック図を示す。

図中、ｌａ、ｌｂは検出手段である回転ビン（す、２は
記憶手段である記憶装置、３は制御手段であるマイ」ン
（マイクロコンピュータ）を小Ｊ０ 本実施例はディジタル・Ａ−ディオ・チープレー］−ダ
に適用した例で、磁気テープ５は供給り一ル４ｂより回
転ドラ八〇を摺動し、ビンブローラフ、キャブタン８の
間を通過して、巻取り−ル４ａｋＪｊるテープバスを形
成する。巻取り−ル４ａと供給リール４ｂとはリール七
−夕９ａ。

９ｂに轟結して駆動される。リールモータ９ａ。

９ｂｌま三相モータで第３図に示すような構成のモータ
駆動回路１０ａ、１０ｂにより駆動される。

七−夕駆動回路１０ａ、１０ｂは第３図に示１ようにモ
ータのロータの位晶を検出するためのホール素子１１か
らの信号により三相巻線への供給電源をυ１１１１する
駆ｖＪ！、ＩＩ御回路１２と駆動制御回路１２からの信
号によりトランジスタＴ　Ｒ＋〜■１（６をオン・オフ
することによりモータの三相巻線１６への供給′１１！
源をｕＩｗする供給電源υＩｔ［１回路１３とよりなる
。モータ駆動回路１０ａ、１０ｂはモータの三相巻線１
６に例えば第４図に示づような順で電源を供給して回転
礒界を発生さけ、［］−夕を回転させる。

七−夕駆動回路１０ａ、１０ｂにはモータ電源回路１４
ａ、１４ｂより磁気テープ５の走行速度に応じた電圧が
印加される。七−夕電源回路１４ａ。

１４ｂの出力電圧はＤ／Ａ　（ディジタル−アノ゛ログ
）変換３１５ａ、１５ｂからの信号により決定される。

Ｄ／Ａ変換器１５ａ、１５ｂはマイコン３からのディジ
タルデータに応じたレベルの信号をモータ電源回路１４
ａ、１４ｂに出力する。

マイコン３は回転検出レンサｌａ、ｌｂにより供給及び
巻取リール４ａ、４ｂの回転数に応じた信号が供給され
、♀送り（ＦＦ）・巻戻しく　Ｒ［Ｗ）モード時には第
３図に示すような手順に従ってＤ／Ａ変換器１５ａ、１
５ｂへの出力ディジタルデータを決定する。

記憶装置２にはｔ−夕の回転数に応じた印加可能な最大
電Ｊ１データが記憶されている。その内容は駆動を行な
っているモータの回転に対して、最大許容電圧を例えば
表１に示すように対応させたデータが記憶されている。

表１を第５図に対応させてみると、表１の０（ｒ、ｏ、
ｍ）、５　（Ｖ）は第５図の点Ｃに対応し、５００（ｒ
、　ｐ、ｍ）、６　（Ｖ）は点りに、１０００（ｒ、　
ｌ）、　ｍ）　、　７　（Ｖ）　ｔ、を点Ｆに、１５０
０（ｒ、ｐ、ｍ）、８　（Ｖ）は点Ｆに、２０００　（
ｒ　。

ｐ、ｍ）、９　（Ｖ）は点Ｇに、２５００　（ｒ　、　
ｐ　、　ｌ）。

１０（Ｖ）は点Ｈに対応する。点Ｃ−Ｈは電流が５００
（ｍＡ）となる−点鎖線上に設定されている。

このため、最大許容電圧は回転数に応じて一白鎖線上を
移動する。

なお、マイコン３及びＤ／Ａ変換器１５ａ。

１５ｂＬｔ電源電圧が５ｖで、従来はモータ駆動回路１
０ａ、１０ｂ最人許容電口が５ｖであったため、Ｄ／Ａ
変換器１５ａ、１５ｂの出力を電源バッファを介して電
流を流せるようにしてｔ−夕駆動回路１０ａ、１０ｂに
送っていたが、本実施例ではモータに印加する最大許容
電圧が轟くなったため、モータ電源回路１４ａ、１４ｂ
を設けＤ／Ａ変換器１５ａ、１５ｂの出力電圧を高める
と共にＮ魔を流す構成とした。

例えば、モータ電源回路１４ａ、１４ｂはＤ／Ａ変換器
１５ａ、１５ｂの出力電圧 ０（ｖ）→０（ｖ）、２．５（Ｖ）→５（■）、５（ｖ
）→１０（Ｖ） に対応させて出力する。

次にマイコン３の動作を第２図と共に説明１”る。

ＦＦ−ＲＥＷモードに１６とまず、所定の印加電圧デー
タをＦＦ＝ＲＥＷモードに応じたどちらか一方のＤ　／
　Ａ変換器１５ａ又は１５ｂに出力して、リールモータ
９ａ又は９ｂを回転させ、両リールの回転パルスを計数
し、そのパルス比より必要とする磁気テープ速行速度を
得るための印加電圧データを決定する（ステップ１７〜
２０）。次に両リールのパルス数の和を求め、そのパル
ス数の和はテープ速行速度が一定であれば一定の数とな
るため、現在のパルス数の和が規定のテープ速行速１皇
に応じた和になっているかどうかを判定し、少なければ
印加電圧データを増加させ、多ければ減少させモータの
回転速度を制御してパルス和が規定の数になるようにｖ
＋　ｍ　する（ステップ２１〜２５）。

このとき、モータに印加できる最大許容電圧は、モータ
駆動回路１０ａ、１０ｂのトランジスタＴｒ＋〜Ｔ’ｒ
ｓにより制限される。また、この最大許容電圧はリール
モータ９ａ又は９ｂの回転数により変化するため、巻上
側のリールモータ９ａ又は９ｂの回転パルス数を回転セ
ンサ１ａ又は１ｂにより計測し、これより、リールモー
タ回転数を詐出し、このリールモータ回転数に対応した
最大許容電圧データを記憶装置２より読み出して、最大
印加電圧データを越える印加電圧データが出力されない
よう制御する（ステップ２６〜３０）。

なお、印加電圧データはＦＦ−ＲＥＷモードに応じてリ
ールモータ９ａ、９ｂと接続されたどちらか一方のＤ／
Ａ変換器１５ａ又は１５ｂに出力される。

第５図は七−夕の負荷トルクに対する回転数、及び、負
荷ｉ〜シルク対する供給電流の関係を示１図である。第
５図に示すように印加電圧が一定であれば負荷トルクが
大きくなるほど回転数が小さくなる。また、逆に供給電
流は負荷トルクが大きくなるほど増加する。モータロッ
ク時に供給できる最大Ｗｉ流は５００（ｍＡ＞であるた
め、負荷トルクが２５（９・１）以上ではモータは使用
できず、また、このときの最大電圧は５Ｖとなる。しか
し、モータの回転数が例えば１０００（ｒ、ｐ、ｍ）で
回転している場合、印加電圧を６ｖとしても電流は４０
０（ｍＡ）しか流れないため最大許容電圧は６Ｖ以上に
設定することができる。

これによれば、第５図中のＸＩ油、Ｙ軸と一点鎖線及び
１８（Ｖ）の゛電圧特性とで囲まれた範囲内での使用が
可能となる。しかし、本実施例ではこのような回路を用
いた装置の電源電圧の関係上１０（Ｖ）程度までとして
いる。

従来のものでは、Ｘ軸、Ｙ軸と５（Ｖ）の電圧特性で囲
まれた範囲内の狭い範囲でしか使用できなかったがこの
ようにモータの使用範囲広げることができるため、効率
よくｔ−タの使用ができる、。

ディジタル・オーディオ・１−ブレコーダ等においては
テープの巻始めでは巻径が小さいため負伺トルクは小さ
くて巻終りでは巻径が大きくなり負荷トルクは大きくな
る。例えば、ディジタル・オーディオ・テープレコーダ
では２００倍速にした場合巻始めは２０７５（ｒ、ｐ、
ｍ＞巻終りは８８９（ｒ、　ｐ、　ｆｆ１）の回転数が
必要である。

したがって、従来５（ｖ）を最大印加電圧としていた場
合では第５図より２０００（ｒ、ｐ９ｍ）で供給電流は
ｔｏｏ　（ｍＡ　）　、負荷トルク５（９・ｃｌｌ）程
度であったが、これを供給電流を５００（ｍＡ）で駆動
４れば９（Ｖ）まｅ１電圧が印加でき、負荷トルクも２
５（９・１）まで対応できる。このため、負荷トルクの
変動にも強くなり、印加電圧も上昇させることができる
ため、モータの回転数も上４させることができる。

なお、リール駆動に夫々のリールに別々のり一ルモータ
を直結して用いたが、より安価に構成するために、キャ
プスタンモータよりベルトドライブでリールを駆動して
もよい。この場合、キャプスタンモータに設けられた回
転検出器を用いてもよい。

また、実施例はディジタル・オーディオ・チープレ〕−
ダに適用したものであるがこれに限ることなく電圧によ
りモータの制御を行なう装置であればよい。

なお、記憶装置２の内容はモータの特性に応じた値に設
定される。

発明の効采 上述の如く、本発明によればモータに印加可能な最大許
容電圧を状況に応じて設定できるため、どのような状況
においでも状況に応じたモータの最大許容電圧まで上昇
させることができより高回転での動作が可能で、負荷ト
ルクの変動に強くモータの特性を最大限に出すことが出
来る等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路のブロック図、第２図
は本発明の一実施例の制御手順を示す流れ図、第３−は
モータ駆動回路のブロック図、第４図は三相モータを説
明するための図、第５図はモータの動作を説明するため
の特性図、第６図はディジタル瞼オーディオーテープレ
コーダのテープ走行速度と印加電圧との関係を説明づる
ための図、第７図は従来の一例の制御手順を示す流れ図
である。 ｌａ、ｌｂ・・・回転センサ、２・・・記憶装置、３・
・・マイコン。 第１図 第３図 第４図 第 ６図 第 ７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 モータの回転数を検出手段により検出し該検出回転数に
   応じて該モータに印加する印加電圧を制御するモータ電
   圧制御回路において、 前記モータの回転数に応じて異なる前記モータの最大許
   容電圧を予め設定した各回転数毎に夫々記憶した記憶手
   段と、 前記検出手段により検出した回転数に応じて前記記憶手
   段より前記モータ最大許容電圧を読み出して、該最大許
   容電圧以下の電圧を前記モータに印加する制御手段とを
   具備したことを特徴とするモータ電圧制御回路。