JPH02146986A - 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制御回路に係り、特にＤＡＴ（ディ
ジタル・オーディオ・テープレコーダ）等の磁気記録・
再生装置の磁気テープを駆動するモータのモータ電圧制
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・再生装置で
は早送り（ＦＦ）・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圧を制御するモータ電圧
制御回路が設けられていた。モータ電圧制御回路は例え
ばテープを早送り（ＦＦ）又は巻戻しくＲＥＷ）モード
で走行゛させる場合に、後述するように決定される最大
許容電圧の５■がモータに印加される。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。

三相モータを駆動する場合、三相巻線に供給する電源を
制御して、回転磁界を得る。この電源のｔｉＩＩＩＩｌ
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、
ａｍ大許容電力Ｐｏ、最大電圧Ｖｓによって規定される
。

例えば、Ｉｏ＝１　（Ａ）、Ｐｏ　＝　５００（ｍＷ）
。

Ｖｓ＝１８（Ｖ）とし、モータの２相分の巻線抵抗を１
０（Ω）とする。ここで、モータに電圧が印加されてい
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
ロック時を考えると、Ｉｏに視点をおいて考えた場合、
最大印加電圧はｌ０ＸＲＴ＋　＝１　（Ａ）Ｘ１０　（
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個のエミッターコレクタ間の飽
和電圧（Ｖｃ　Ｅ　）を１個０．５　（Ｖ　）　トＬル
ト、５００（ｍＷ）　／　（２ｘ　Ｏ，５（Ｖ）　）　
＝　５００（ｍＡ）までの電流を流すことができ、これ
より最大印加電圧を求めると、 １０　（Ｑ）　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
）となる。

第５図はモータの特性図を示−ｆｆ、第５図の見方は例
えば印加電圧が６（ｖ）で回転が１０００　（ｒ、　＋
１゜−０）（点Ａ）であれば、そのときの電流は点Ｂの
電流特性の４００（ｍＡ）となる。したがって、５（Ｖ
）でモータロック時の０　（ｒ、ｐ、ｍ、）であれば、
そのときの電流は一点幀線上の５００（ｍＡ）となり、
常に定格内で使用できることになる。

発明が解決しようどする課題 しかるに、従来のモータ電圧制御回路はモータに印加可
能な最大許容電圧をモータロック時の最大許容電圧とし
ていたため、例えば、第５図に示す５（ｖ）の特性とＸ
軸、Ｙ軸（回転数）で囲まれた笥囲内だけでしか使用で
きず、したがって、例えばテープの巻始めの負荷トルク
が少なく供給電流が小さいため、印加電圧をモータロツ
タ時の最大許容電圧以上に上昇させることができるにも
かかわらず、モータロツタ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回転にすること
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ロック
時の最大許容電圧までしか電圧が印加できないのでモー
タの回転が低下してしまう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
高回転で回転させることができ、負荷の影響を受けにく
くするモータ電Ｅ：　ｌ！Ｊ　１１１回路を提供するこ
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所定の回転数にするように印
加電圧を制御するモータ電圧υ制御回路において、前記
モータに前記印加電圧により供給される電流を検出する
検出手段と、前記検出手段により検出された電流が前記
モータに供給可能な最大許容電流を越えないよう前記印
加電圧を制御する制御手段を具備してなる。

作用 モータに供給される電流を検出手段により検出してその
検出電流がモータに供給可能な最大許容電流より大きい
ときはモータの定格を越えてしまうため、印加電圧を減
少させてモータを停止させる。また、最大許容Ｎ流より
小さいときには印加電圧はモータの最大許容電圧まで印
加可能なため、比較的大きな電圧が印加可能となる。

実施例 第１図は本発明の一実施例のブロック図を示す。

１は検出手段、２は制御手段を示す。

本実施例はディジタル・オーディオ・テープレコーダの
磁気テープ駆動用のモータに適用したもので、磁気テー
プ３は１つのモータ４により駆動され、プーリ５の接続
を換えることにより駆動リールを切換え、磁気ｊ−ブの
走行方向を切換える構成のものである。

磁気テープ３は供給リール６より回転ドラム７を摺動し
、ピンチローラ８．キャプスタン９間を通して、巻取リ
ール１０に渡るテープバスを形成する。モータ４は三相
モータでその三相巻線は第３図に示すような構成の七−
夕駆動回路１１が＋３続される。

モータ駆動回路１１は第３図に示すような構成で、モー
タ４のロータの回転位置を検出するためのホール素子１
２からの信号により、制御信号を生成する駆動制御回路
１３と制御信号に応じて三相巻線１４への供給電源を制
御する供給電源制御回路１５とよりなる。

供給電源制御回路１５は６つのトランジスタＴＲ＋〜Ｔ
Ｒｓで構成されており、駆動制御回路１３からの制御信
号により、オン、オフされ、第４図に示す矢印Ａ−Ｆの
順で三相巻線１４に通電を行なう。このような通電で三
相巻線１４に回転磁界を発生させ、ロータを回転させる
。

供給Ｎ′ｇＡ制御回路１５で制御される電源ｙｓｓはモ
ータ電源回路１６より供給される。

検出手段１はモータ電源回路１６とモータ駆動回路１１
との間に抵抗Ｒを設け、この抵抗Ｒの両端での電圧降下
を検出することによりそこに流れる電流値を測定する。

このとき、抵抗Ｒはモータ系にＲ影響を与えない程度の
抵抗値にする必要がある。したがって、巻線抵抗が１０
Ωなので抵抗Ｒは１０以下の０．５０とした。抵抗Ｒに
よる電圧降下は電流検出回路２０で差動増幅器により増
幅されディジタル信号に変換された後マイコン１８に供
給される。

モータ電源回路１６はＤ／Ａ変換器１７の出力信号レベ
ルに応じてモータ駆動回路１１への印加電圧を制御して
いる。Ｄ／Ａ変換器１７はマイクロコンピュータ（マイ
コン）１８からの印加電圧データをアナログ電圧信号に
変換する。

制御手段２の要部であるマイコン１８は記憶装置１９に
記憶された手順に従って動作する。その処理手順を第２
図に示す。テープ走行モードを早送り（ＦＦ）または巻
戻しくＲＥＷ）モードにすると、まず所定の印加電圧デ
ータを設定して、その印加電圧データをＤ／Ａ変換器１
７に出力しモータ電源回路１６を介し、所定の印加電圧
に変換した後、所定の印加電圧をモータ駆動回路１１を
介して、モータに印加して、モータを駆動する（ステッ
プ２１〜２３）。

次に検出手段１によりモータに供給される電流を検出し
、その電流が規定の値（５００ｍＡ）より大きいか、小
さいかを判断し、大きければ印加電圧データを減少させ
、電流を規定値内に制御する。

また、電流が規定値より小さいときは、電流と印加電圧
とは第５図に示すような特性を有し、この特性より回転
数を算出する（ステップ２７）。その計算式は例えば次
式のようになる。

Ｎ−５００（Ｅ−（１／　１００）　）（但し、Ｅ：印
加電圧、■：雷電流Ｎ：回転数）なお、この式の係数は
第５図に示す特性を有するモータのもので、特性が変わ
れば係数も変わる。

この回転数が規定の回転数、例えばテープやメカにダメ
ージを与えない。

例えば、回転数が３００Ｏｒ、　１３．　ｍ、とじた場
合印加電圧５（Ｖ）ｒｌ流が２ｏｏ（ｍＡ）であれば抵
抗Ｒでの電圧降下分は０．１（■）であり、マイコンで
はこの５（Ｖ）、２００（ｍＡ）が１５００　（ｒ、　
ｐ、　１．）に対応することがわかり、これより印加電
圧は８（Ｖ）まで上昇させることが出来ることがわかる
。

所定の回転数である３０００　（ｒ、　ｐ、　ｔ　）に
なるように印加電圧データを制御し０／Ａ変換各１７及
びモータ電源回路１６を介して印加電圧を出力する。

さらに、電流が規定の電流（５００ｍＡ）時にモータが
ロックされた場合には印加電圧データを０”としてコー
ションモード（スタンバイ状態）としてモータを保護す
るよう制御する（以上ステップ２４〜３５）。

第５図はモータの負荷トルクに対する回転数及び、負荷
トルクに対する供給電流の関係を示す図である。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
に供給できる最大電流は５００（ｍＡ）であるため、負
荷トルクが２５（ｇ・α）以上ではモータは使用できず
、また、このときの最大許容電圧は５（■）となる。

しかし、モータの回転数が例えば１０００　（ｒ、　Ｄ
、■、）で回転している場合、印加電圧を６（ｖ）とし
ても電流は４００（ｍＡ）ｂか流れないため最大許容電
圧は６（Ｖ）以上に設定することができる。

これによれば、例えば第５図中のＸ輪、Ｙ軸と一点鎖線
及びテープ、メカにダメージを与えない回転数の３００
０　（ｒ、　ｐ、　ｍ、　）を示す２点ｔＳで囲まれた
範囲内での使用が可能となる。

従来のものでは、Ｙ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。この
ようにモータの使用範囲を広げることができるため、効
率よくモータの使用ができる。

なお、本実施例ではディジタル・オーディオ・テープレ
コーダのテープ駆動用のモータに適用しているが、これ
に限ることなく、印加電圧により回転数を制御するよう
なものであればよい。

発明の効果 上述の如く、本発明によれば、・検出手段によりモータ
への供給電流を検出し、制御手段により供給電流が所定
の値以上にならないように印加電圧を制御するため、供
給電流が小ざい間は印加電圧を大ぎくすることができ、
モータの回転数を大ぎくでき、また、供給電流が所定の
値を越えるときは印加電圧を下げることにより、所定の
電流以上にならないので、モータを保護できる等の特長
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１０ツク図、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図は
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
の特性図である。 １・・・検出手段、２・・・制御手段、４・・・モータ
、１６・・・モータ電源回路、１８・・・マイクロコン
ピュータ、２０・・・電流検出回路、Ｒ・・・抵抗。 特許出願人　ミツミ電機株式会社 第２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 モータにかける印加電圧を制御するモータ電圧制御回路
   において、 前記モータに前記印加電圧により供給される電流を検出
   する検出手段と、 前記検出手段により検出された電流が前記モータに供給
   可能な最大許容電流を越えないよう前記印加電圧を制御
   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。