JPH04372594A - 直流モータの回転数,トルク制御回路 - Google Patents
直流モータの回転数,トルク制御回路Info
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- JPH04372594A JPH04372594A JP3151227A JP15122791A JPH04372594A JP H04372594 A JPH04372594 A JP H04372594A JP 3151227 A JP3151227 A JP 3151227A JP 15122791 A JP15122791 A JP 15122791A JP H04372594 A JPH04372594 A JP H04372594A
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- phase
- counter
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- phase signal
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、直流モータの界磁に流
す信号のタイミングを変えることにより、該直流モータ
の回転数, トルクの制御を行う制御回路の構成法に関
する。
す信号のタイミングを変えることにより、該直流モータ
の回転数, トルクの制御を行う制御回路の構成法に関
する。
【0002】近年、計算機システムの小型化動向に伴い
、直流モータの使用している、例えば、ディスク装置の
小型化, 軽量化が図られ、該直流モータを制御する回
路の小型化, 軽量化が進められているが、このような
小型化, 軽量化が図られても、トルクの向上, 定常
運転時の消費電力の軽減が求められる。
、直流モータの使用している、例えば、ディスク装置の
小型化, 軽量化が図られ、該直流モータを制御する回
路の小型化, 軽量化が進められているが、このような
小型化, 軽量化が図られても、トルクの向上, 定常
運転時の消費電力の軽減が求められる。
【0003】この場合、できる限り、低コストで、該直
流モータを制御する回路の小型化,軽量化ができること
が必要とされる。
流モータを制御する回路の小型化,軽量化ができること
が必要とされる。
【0004】
【従来の技術】図4は、直流モータの駆動原理を示した
図であり、図5は、従来の直流モータの制御回路を説明
する図であり、(a) は構成例を示し、(b) は第
1のフェーズ信号■と整流回路に対する入力信号{第2
のフェーズ信号■}との関係を示しており、図6は、従
来の直流モータの動作タイムチャートを示している。
図であり、図5は、従来の直流モータの制御回路を説明
する図であり、(a) は構成例を示し、(b) は第
1のフェーズ信号■と整流回路に対する入力信号{第2
のフェーズ信号■}との関係を示しており、図6は、従
来の直流モータの動作タイムチャートを示している。
【0005】直流モータ(M) 1 の一般的な駆動回
路は、図4に示した形式をとる。即ち、直流モータ(M
) 1 の回転子を回転させる為には、例えば、該直流
モータ(M) 1 が3相モータのとき、図示されてい
る界磁コイルに対して、電流をA→B→Dの方向に流し
た後、A→B→C,D→B→C,D→B→A,C→B→
A,C→B→Dとし、再び、A→B→Dの方向に流すこ
とを繰り返す。
路は、図4に示した形式をとる。即ち、直流モータ(M
) 1 の回転子を回転させる為には、例えば、該直流
モータ(M) 1 が3相モータのとき、図示されてい
る界磁コイルに対して、電流をA→B→Dの方向に流し
た後、A→B→C,D→B→C,D→B→A,C→B→
A,C→B→Dとし、再び、A→B→Dの方向に流すこ
とを繰り返す。
【0006】このような電流方向の制御を行うのに、上
記A→B→Dに流すときには、本図に示した駆動回路
8において、スイッチ (電界効果トランジスタ等)
LA1 と LC2とを“オン”とする。以下、スイッ
チの“オン”順序を、上記の方向に電流が流れるように
制御することにより、該直流モータが回転する。
記A→B→Dに流すときには、本図に示した駆動回路
8において、スイッチ (電界効果トランジスタ等)
LA1 と LC2とを“オン”とする。以下、スイッ
チの“オン”順序を、上記の方向に電流が流れるように
制御することにより、該直流モータが回転する。
【0007】このスイッチ LA1と LC2を制御す
る信号を、直流モータのフェーズ信号、実際には後述す
る第2のフェーズ信号■をデコードして、本図に示した
スイッチ LA1,LA2, 〜LC1,LC2 の6
つのスイッチを制御する6信号を出力するのが、図5(
a)に示した整流回路 7である。
る信号を、直流モータのフェーズ信号、実際には後述す
る第2のフェーズ信号■をデコードして、本図に示した
スイッチ LA1,LA2, 〜LC1,LC2 の6
つのスイッチを制御する6信号を出力するのが、図5(
a)に示した整流回路 7である。
【0008】通常、直流モータ(M) 1 は、上記回
転子と、図示されていない固定子とがあり、該固定子の
磁界を、該回転子に設けられている、例えば、ホール素
子が検出することにより、該界磁コイルに電流を流すタ
イミングを決める信号(これを、第1のフェーズ信号■
と呼ぶ)を出力し、該直流モータ(M) 1 が出力す
る上記第1のフェーズ信号■に従って、該界磁コイルに
電流を流すと、入力される電力を最も効率良く使用でき
る。
転子と、図示されていない固定子とがあり、該固定子の
磁界を、該回転子に設けられている、例えば、ホール素
子が検出することにより、該界磁コイルに電流を流すタ
イミングを決める信号(これを、第1のフェーズ信号■
と呼ぶ)を出力し、該直流モータ(M) 1 が出力す
る上記第1のフェーズ信号■に従って、該界磁コイルに
電流を流すと、入力される電力を最も効率良く使用でき
る。
【0009】然し、該直流モータは、固定子が生成して
いる磁界の中を界磁コイルを持つ回転子が回転すると、
発電機として機能し、該界磁コイルに逆起電力が発生し
、入力された界磁電圧との、例えば,差分に対応する電
圧に応じた回転数しか得られない為、限られた電圧下で
回転数を上げたいときには、上記入力する第2のフェー
ズ信号■の位相を少しずらせることを行う。
いる磁界の中を界磁コイルを持つ回転子が回転すると、
発電機として機能し、該界磁コイルに逆起電力が発生し
、入力された界磁電圧との、例えば,差分に対応する電
圧に応じた回転数しか得られない為、限られた電圧下で
回転数を上げたいときには、上記入力する第2のフェー
ズ信号■の位相を少しずらせることを行う。
【0010】図5は、従来の直流モータの制御回路を説
明する図であり、(a) は構成例を示し、(b) は
上記第1のフェーズ信号■と整流回路に対する入力信号
{上記第2のフェーズ信号■}との関係を示している。
明する図であり、(a) は構成例を示し、(b) は
上記第1のフェーズ信号■と整流回路に対する入力信号
{上記第2のフェーズ信号■}との関係を示している。
【0011】直流モータ(M) 1 が出力する上記第
1のフェーズ信号■のフロントエッジを、周期計測回路
(周期計測) 2,3,4のフロントエッジ検出部 2
で検出する毎に、第1のカウンタ 3で計測されている
周期を、図示されていないラッチ回路でラッチし、例え
ば、中央処理装置(CPU) 10に、割り込みにより
通知する。又、このとき、該周期計測回路 (周期計測
) 2,3,4 の上記第1のカウンタ 3をクリアし
て、次の周期の計測を行うようにする。
1のフェーズ信号■のフロントエッジを、周期計測回路
(周期計測) 2,3,4のフロントエッジ検出部 2
で検出する毎に、第1のカウンタ 3で計測されている
周期を、図示されていないラッチ回路でラッチし、例え
ば、中央処理装置(CPU) 10に、割り込みにより
通知する。又、このとき、該周期計測回路 (周期計測
) 2,3,4 の上記第1のカウンタ 3をクリアし
て、次の周期の計測を行うようにする。
【0012】中央処理装置(CPU) 10は、上記計
測した第1のフェーズ信号■の周期データを元に、現状
の回転数に対する位相差を算出し、該算出した位相差分
を加えた第2のフェーズ信号■{図6のタイムチャート
では、フェーズA’〜C’で示す}を生成して、整流回
路 7に入力し、前述のスイッチ LA1,LA2,
〜LC1,LC2 を制御する信号を生成し、前述の駆
動回路(本図では、ドライブ回路、以下、ドライブ回路
という) 8に入力する。
測した第1のフェーズ信号■の周期データを元に、現状
の回転数に対する位相差を算出し、該算出した位相差分
を加えた第2のフェーズ信号■{図6のタイムチャート
では、フェーズA’〜C’で示す}を生成して、整流回
路 7に入力し、前述のスイッチ LA1,LA2,
〜LC1,LC2 を制御する信号を生成し、前述の駆
動回路(本図では、ドライブ回路、以下、ドライブ回路
という) 8に入力する。
【0013】この直流モータ(M) 1 から出力され
る第1のフェーズ信号■(フェーズA〜C)と、上記整
流回路 7に入力される第2のフェーズ信号■(フェー
ズA’〜C’)と、該整流回路 7のデコード信号 (
便宜的に、上記スイッチに対応付けて、 LA1,LA
2, 〜LC1,LC2 で示す) との相互関係を示
したものが、図6に示したタイムチャートである。
る第1のフェーズ信号■(フェーズA〜C)と、上記整
流回路 7に入力される第2のフェーズ信号■(フェー
ズA’〜C’)と、該整流回路 7のデコード信号 (
便宜的に、上記スイッチに対応付けて、 LA1,LA
2, 〜LC1,LC2 で示す) との相互関係を示
したものが、図6に示したタイムチャートである。
【0014】通常、直流モータ(M) 1 の第1のフ
ェーズ信号■のフェーズAの周期を計測して、第2のフ
ェーズ信号■(フェーズA’〜C’)を生成する。
ェーズ信号■のフェーズAの周期を計測して、第2のフ
ェーズ信号■(フェーズA’〜C’)を生成する。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】上記従来方式の直流モ
ータ(M) 1 の回転数を制御する制御回路では、1
周期の計測が終わる毎に中央処理装置(CPU) 10
に割り込み、中央処理装置(CPU) 10はその度に
、他の処理を中断し、その割り込み処理において、前述
の第2のフェーズ信号■の作成といった該直流モータ(
M) 1 の回転制御(ローカル処理という)を行う。
ータ(M) 1 の回転数を制御する制御回路では、1
周期の計測が終わる毎に中央処理装置(CPU) 10
に割り込み、中央処理装置(CPU) 10はその度に
、他の処理を中断し、その割り込み処理において、前述
の第2のフェーズ信号■の作成といった該直流モータ(
M) 1 の回転制御(ローカル処理という)を行う。
【0016】通常、該中央処理装置(CPU) 10は
、例えば、複数個のディスク装置を同期して制御してい
る場合には、所謂、該複数個のディスク装置の内、マス
タのディスク装置が発生しているマスタパルスに基づい
て、該複数個のディスク装置の回転の同期をとる為のス
ピンドル・シンク処理とか、回転数を調整する為の上記
第2のフェーズ信号のパルス幅を変調する、所謂、PW
M処理とか、上位装置(本体装置)からの命令処理等を
行っている。
、例えば、複数個のディスク装置を同期して制御してい
る場合には、所謂、該複数個のディスク装置の内、マス
タのディスク装置が発生しているマスタパルスに基づい
て、該複数個のディスク装置の回転の同期をとる為のス
ピンドル・シンク処理とか、回転数を調整する為の上記
第2のフェーズ信号のパルス幅を変調する、所謂、PW
M処理とか、上位装置(本体装置)からの命令処理等を
行っている。
【0017】該中央処理装置(CPU) 10では、制
御対象の直流モータ(M) 1 を制御して、一定の回
転数で回転させることが絶対条件であるが、上記スピン
ドル・シンク処理中に、上記割り込みによる回転制御が
入ってくると、マスタパルスが入ってからの同期をとる
処理が、上記直流モータ(M) 1 の回転制御期間は
、少なくとも、遅延してしまう為、該スピンドル・シン
ク処理の精度が制限されてしまう問題が生じる。
御対象の直流モータ(M) 1 を制御して、一定の回
転数で回転させることが絶対条件であるが、上記スピン
ドル・シンク処理中に、上記割り込みによる回転制御が
入ってくると、マスタパルスが入ってからの同期をとる
処理が、上記直流モータ(M) 1 の回転制御期間は
、少なくとも、遅延してしまう為、該スピンドル・シン
ク処理の精度が制限されてしまう問題が生じる。
【0018】例えば、上記割り込み処理が、0.3 m
s, 上記スピンドル・シンク処理が 1.5 ms,
上記PWM処理に 0.6 ms、合計 2.4 ms
必要であるとすると、回転数 4000rpm,3相
,8極の直流モータ(M) 1 の場合、3.75 m
s 毎に上記の割り込みがかかる為、3.75−2.4
=1.35 msで、他の処理、例えば、通常のデータ
処理を行う必要があるが、ディスク装置は、年々高速回
転になる傾向にあり、例えば、上記回転数が 5000
rpm となると、上記他の処理に許容される時間は
、0.6 msとなり、ディスク装置の機能を損なうこ
とになってしまうという問題がある。
s, 上記スピンドル・シンク処理が 1.5 ms,
上記PWM処理に 0.6 ms、合計 2.4 ms
必要であるとすると、回転数 4000rpm,3相
,8極の直流モータ(M) 1 の場合、3.75 m
s 毎に上記の割り込みがかかる為、3.75−2.4
=1.35 msで、他の処理、例えば、通常のデータ
処理を行う必要があるが、ディスク装置は、年々高速回
転になる傾向にあり、例えば、上記回転数が 5000
rpm となると、上記他の処理に許容される時間は
、0.6 msとなり、ディスク装置の機能を損なうこ
とになってしまうという問題がある。
【0019】勿論、中央処理装置(CPU) 10の処
理速度を向上させれば、解決する問題であるが、その為
に、現状の、8ビットマシンから、16ビットマシンに
変更すると、非常に高価なものとなり、経済性を損なう
問題があった。
理速度を向上させれば、解決する問題であるが、その為
に、現状の、8ビットマシンから、16ビットマシンに
変更すると、非常に高価なものとなり、経済性を損なう
問題があった。
【0020】本発明は上記従来の欠点に鑑み、直流モー
タ(M) から出力されるタイミング信号 (第1のフ
ェーズ信号) ■を変更して、回転数の制御を行う制御
回路において、簡単な構成の論理回路により行い、中央
処理装置(CPU) の負担を増加させることなく、直
流モータ(M) の回転数の制御を行うことができる制
御回路を提供することを目的とするものである。
タ(M) から出力されるタイミング信号 (第1のフ
ェーズ信号) ■を変更して、回転数の制御を行う制御
回路において、簡単な構成の論理回路により行い、中央
処理装置(CPU) の負担を増加させることなく、直
流モータ(M) の回転数の制御を行うことができる制
御回路を提供することを目的とするものである。
【0021】
【課題を解決する為の手段】図1は、本発明の原理構成
図である。上記の問題点は下記の如くに構成した直流モ
ータ(M) の回転数を制御する制御回路によって解決
される。
図である。上記の問題点は下記の如くに構成した直流モ
ータ(M) の回転数を制御する制御回路によって解決
される。
【0022】直流モータ(M) 1 が出力する第1の
フェーズ信号■に同期して、位相のずれた第2のフェー
ズ信号■に基づいて生成した界磁電流を与えることによ
り、該直流モータ(M) 1 の回転数を制御する制御
回路であって、該第1のフェーズ信号■の周期を計測す
る第1のカウンタ 3と、該計測した周期に基づいて、
上記第1のフェーズ信号■と同期し、特定の位相のずれ
をもった第2のフェーズ信号■を発生させる回路と、上
記第1のフェーズ信号■, 又は、第2のフェーズ信号
■から、上記界磁電流の流れる方向を決定する整流回路
7とを備え、該計測した周期を2n 分割し、2n
分割信号■を出力するラッチカウント部 41,42と
、1/2n 周期を単位とした上記位相差を出力する第
3のカウンタ 5と、該第3のカウンタ 5からの出力
タイミング信号■を契機に、上記2n 分割信号■を計
数して上記第1のフェーズ信号■に同期して、位相のず
れた第2のフェーズ信号■を生成するためのクロック信
号■を生成する第4のカウンタ 6を備えて、上記第1
のフェーズ信号■を上記第1のカウンタ 3に入力して
、該第1のフェーズ信号■の周期を計測し、該計測した
周期データを、上記ラッチカウント部 41,42に入
力して2n 分割信号■を生成し、該生成した2n 分
割信号■を、特定の値を設定した上記第3のカウンタ
5に入力して、上記予め定められている特定の値に対応
した、上記1/2n 周期を単位とした位相差を持つタ
イミング信号■を得ると共に、該得たタイミング信号■
に基づいて、上記第4のカウンタ 6を付勢して、上記
第2のフェーズ信号■を生成する為のクロック信号■を
出力するように構成する。
フェーズ信号■に同期して、位相のずれた第2のフェー
ズ信号■に基づいて生成した界磁電流を与えることによ
り、該直流モータ(M) 1 の回転数を制御する制御
回路であって、該第1のフェーズ信号■の周期を計測す
る第1のカウンタ 3と、該計測した周期に基づいて、
上記第1のフェーズ信号■と同期し、特定の位相のずれ
をもった第2のフェーズ信号■を発生させる回路と、上
記第1のフェーズ信号■, 又は、第2のフェーズ信号
■から、上記界磁電流の流れる方向を決定する整流回路
7とを備え、該計測した周期を2n 分割し、2n
分割信号■を出力するラッチカウント部 41,42と
、1/2n 周期を単位とした上記位相差を出力する第
3のカウンタ 5と、該第3のカウンタ 5からの出力
タイミング信号■を契機に、上記2n 分割信号■を計
数して上記第1のフェーズ信号■に同期して、位相のず
れた第2のフェーズ信号■を生成するためのクロック信
号■を生成する第4のカウンタ 6を備えて、上記第1
のフェーズ信号■を上記第1のカウンタ 3に入力して
、該第1のフェーズ信号■の周期を計測し、該計測した
周期データを、上記ラッチカウント部 41,42に入
力して2n 分割信号■を生成し、該生成した2n 分
割信号■を、特定の値を設定した上記第3のカウンタ
5に入力して、上記予め定められている特定の値に対応
した、上記1/2n 周期を単位とした位相差を持つタ
イミング信号■を得ると共に、該得たタイミング信号■
に基づいて、上記第4のカウンタ 6を付勢して、上記
第2のフェーズ信号■を生成する為のクロック信号■を
出力するように構成する。
【0023】
【作用】即ち、本発明の、直流モータ(M) の回転数
の制御回路においては、直流モータ(M) から出力さ
れる上記第1のフェーズ信号■の周期は、従来とおりの
形式で、該第1のフェーズ信号■の、例えば、フェーズ
Aのフロンドエッジを検出した時点から、特定のクロッ
クで、第1のカウンタで計測する。
の制御回路においては、直流モータ(M) から出力さ
れる上記第1のフェーズ信号■の周期は、従来とおりの
形式で、該第1のフェーズ信号■の、例えば、フェーズ
Aのフロンドエッジを検出した時点から、特定のクロッ
クで、第1のカウンタで計測する。
【0024】この計測した周期データに対して、必要と
する精度のフェーズの位相差に対応して、該周期データ
を割算し、nビットの第2のカウンタにロードする。具
体的には、該第1のカウンタが、例えば、16ビットカ
ウンタであると、該第1のカウンタの出力の上位8ビッ
トを、ラッチ回路にラッチした後、上位8ビットを、8
ビットの第2のカウンタにロード(具体的には、1の補
数をとってロード)し、上記第1のカウンタで使用した
クロックと同じクロックで、該8ビットの第2のカウン
タを動かすことにより、上記第1のフェーズ信号■の1
周期を28 =256分割した分割信号■を、キャリー
信号として得ることができる。又、上記は、 16 ビ
ットをラッチ回路にラッチし、8ビットをシフトするこ
とにより、28 分割するという手法でもできる。
する精度のフェーズの位相差に対応して、該周期データ
を割算し、nビットの第2のカウンタにロードする。具
体的には、該第1のカウンタが、例えば、16ビットカ
ウンタであると、該第1のカウンタの出力の上位8ビッ
トを、ラッチ回路にラッチした後、上位8ビットを、8
ビットの第2のカウンタにロード(具体的には、1の補
数をとってロード)し、上記第1のカウンタで使用した
クロックと同じクロックで、該8ビットの第2のカウン
タを動かすことにより、上記第1のフェーズ信号■の1
周期を28 =256分割した分割信号■を、キャリー
信号として得ることができる。又、上記は、 16 ビ
ットをラッチ回路にラッチし、8ビットをシフトするこ
とにより、28 分割するという手法でもできる。
【0025】該nの値により、分割信号■の精度を決定
することができる。nを大きくすると、きめ細かい分割
信号■を得ることができる。この分割信号■を、予め、
特定の値の、例えば、1の補数をセットしておいた第2
のカウンタでカウントすると、該セットされた1の補数
×分割信号■分の「ずれタイミング信号」■をキャリー
信号として得ることができるので、これを、該直流モー
タ(M)に与える位相差とする。
することができる。nを大きくすると、きめ細かい分割
信号■を得ることができる。この分割信号■を、予め、
特定の値の、例えば、1の補数をセットしておいた第2
のカウンタでカウントすると、該セットされた1の補数
×分割信号■分の「ずれタイミング信号」■をキャリー
信号として得ることができるので、これを、該直流モー
タ(M)に与える位相差とする。
【0026】このように、該nビットの第2のカウンタ
に上記第1のフェーズ信号■の周期データを、例えば、
シフトして、その1の補数をセットした後、該第2のカ
ウンタから得られる2n 分割された分割信号(キャリ
ー信号)■を、特定の値の1の補数をセットした第3の
カウンタで計数することで、1/2n 周期を単位とし
た補数分の位相差、例えば、アップカウンタであると、
{360度×1/2n ×(カウンタ・フルの値−補数
)}を得ることができる。
に上記第1のフェーズ信号■の周期データを、例えば、
シフトして、その1の補数をセットした後、該第2のカ
ウンタから得られる2n 分割された分割信号(キャリ
ー信号)■を、特定の値の1の補数をセットした第3の
カウンタで計数することで、1/2n 周期を単位とし
た補数分の位相差、例えば、アップカウンタであると、
{360度×1/2n ×(カウンタ・フルの値−補数
)}を得ることができる。
【0027】従って、本発明の制御回路では、例えば、
中央処理装置(CPU) が、予め、該第3のカウンタ
に、特定値の1の補数をセットしておくだけで、上記1
/2n の精度で、補数分の位相差を得ることができる
。
中央処理装置(CPU) が、予め、該第3のカウンタ
に、特定値の1の補数をセットしておくだけで、上記1
/2n の精度で、補数分の位相差を得ることができる
。
【0028】後は、該位相差を特定した上記第3のカウ
ンタのキャリー信号■を契機として、上記分割信号■を
、第2のフェーズ信号■を生成する為のクロック■を生
成する第4のカウンタに入力して分周することで、第1
のフェーズ信号■に対して、上記位相差を持つ第2のフ
ェーズ信号■を生成するクロック■を得ることができる
。
ンタのキャリー信号■を契機として、上記分割信号■を
、第2のフェーズ信号■を生成する為のクロック■を生
成する第4のカウンタに入力して分周することで、第1
のフェーズ信号■に対して、上記位相差を持つ第2のフ
ェーズ信号■を生成するクロック■を得ることができる
。
【0029】該直流モータ(M) を3相のモータとす
ると、該第2のフェーズ信号■は、前述の図6に示され
ているように、60度(360度の1/6)のずれタイ
ミングを持っているので、該第2のフェーズ信号■を、
上記第1のフェーズ信号■の1周期を28 =256分
割した分割信号■を、例えば、256 /6≒42分周
したクロック信号■を用いることによって、該第2のフ
ェーズ信号■を生成することができる。
ると、該第2のフェーズ信号■は、前述の図6に示され
ているように、60度(360度の1/6)のずれタイ
ミングを持っているので、該第2のフェーズ信号■を、
上記第1のフェーズ信号■の1周期を28 =256分
割した分割信号■を、例えば、256 /6≒42分周
したクロック信号■を用いることによって、該第2のフ
ェーズ信号■を生成することができる。
【0030】このように、本発明においては、例えば、
中央処理装置(CPU) が、上記第3のカウンタに、
位相差を1の補数の形式で一度設定するだけで、以降は
、ハードウェア回路で、第2のフェーズ信号■を生成す
ることができるので、該中央処理装置(CPU) は、
何らの介入を必要とすることなく、該直流モータ(M)
の回転数, トルクの制御を行うことができる。従っ
て、該直流モータ(M) の回転数が高い場合でも、低
速の中央処理装置(CPU) で対処することができ、
コストの上昇を抑止することができる効果がある。
中央処理装置(CPU) が、上記第3のカウンタに、
位相差を1の補数の形式で一度設定するだけで、以降は
、ハードウェア回路で、第2のフェーズ信号■を生成す
ることができるので、該中央処理装置(CPU) は、
何らの介入を必要とすることなく、該直流モータ(M)
の回転数, トルクの制御を行うことができる。従っ
て、該直流モータ(M) の回転数が高い場合でも、低
速の中央処理装置(CPU) で対処することができ、
コストの上昇を抑止することができる効果がある。
【0031】
【実施例】以下本発明の実施例を図面によって詳述する
。前述の図1は、本発明の原理構成図であり、図2は本
発明の一実施例を示した図であり、図3は本発明の動作
タイムチャートである。
。前述の図1は、本発明の原理構成図であり、図2は本
発明の一実施例を示した図であり、図3は本発明の動作
タイムチャートである。
【0032】本発明においては、直流モータ(M) 1
が出力する第1のフェーズ信号■に同期して、位相の
ずれた第2のフェーズ信号■をデコ−ドして生成した整
流信号でスイッチ LA1,LA2, 〜,LC1,L
C2を制御して、界磁に流す電流の方向を決定すること
により、該直流モータ(M) 1 の回転数を制御する
制御回路として、該第1のフェーズ信号■の周期を計測
する第1のカウンタ 3と、該計測した周期に基づいて
、上記第1のフェーズ信号■と同期し、特定の位相のず
れをもった第2のフェーズ信号■を入力して、上記界磁
に入力する界磁電流の方向を決定する整流回路 7とを
備え、且つ、該計測した周期を2n 分割し、該2n
分割信号■を出力するラッチカウント部 41,42と
、該ラッチカウント部41,42からの2n 分割信号
■を計数して、1/2n 周期を単位とした上記位相差
を出力する第3のカウンタ 5と、該第3のカウンタ
5からの出力タイミング信号■を契機に、上記2n 分
割信号■を計数して上記第1のフェーズ信号■に同期し
て、位相のずれた第2のフェーズ信号■を生成するため
のクロック信号■を生成する第4のカウンタ 6を備え
る手段が、本発明を実施するのに必要な手段である。尚
、全図を通して同じ符号は同じ対象物を示している。
が出力する第1のフェーズ信号■に同期して、位相の
ずれた第2のフェーズ信号■をデコ−ドして生成した整
流信号でスイッチ LA1,LA2, 〜,LC1,L
C2を制御して、界磁に流す電流の方向を決定すること
により、該直流モータ(M) 1 の回転数を制御する
制御回路として、該第1のフェーズ信号■の周期を計測
する第1のカウンタ 3と、該計測した周期に基づいて
、上記第1のフェーズ信号■と同期し、特定の位相のず
れをもった第2のフェーズ信号■を入力して、上記界磁
に入力する界磁電流の方向を決定する整流回路 7とを
備え、且つ、該計測した周期を2n 分割し、該2n
分割信号■を出力するラッチカウント部 41,42と
、該ラッチカウント部41,42からの2n 分割信号
■を計数して、1/2n 周期を単位とした上記位相差
を出力する第3のカウンタ 5と、該第3のカウンタ
5からの出力タイミング信号■を契機に、上記2n 分
割信号■を計数して上記第1のフェーズ信号■に同期し
て、位相のずれた第2のフェーズ信号■を生成するため
のクロック信号■を生成する第4のカウンタ 6を備え
る手段が、本発明を実施するのに必要な手段である。尚
、全図を通して同じ符号は同じ対象物を示している。
【0033】以下、図1を参照しながら、図2,図3に
よって、本発明の直流モータ(M) 1の回転数, ト
ルクを制御する制御回路の構成と動作を説明する。本実
施例においては、例えば、3相8極の直流モータ(M)
1 を用いて、4000 rpmの回転数 (従って
、周期は、約15000μs)で、位相のずれ量を、1
/256=1.4 度ステップで制御する例で説明する
。又、カウンタでクロックの記載のないものは、全て1
μs でクロッキングされているものとする。
よって、本発明の直流モータ(M) 1の回転数, ト
ルクを制御する制御回路の構成と動作を説明する。本実
施例においては、例えば、3相8極の直流モータ(M)
1 を用いて、4000 rpmの回転数 (従って
、周期は、約15000μs)で、位相のずれ量を、1
/256=1.4 度ステップで制御する例で説明する
。又、カウンタでクロックの記載のないものは、全て1
μs でクロッキングされているものとする。
【0034】先ず、図2において、フロントエッジ検出
部 2で、該第1のフェーズ信号■のフェーズAの信号
のフロントエッジを検出し、そのタイミングで、それま
でに、第1のカウンタ(例えば、16ビットカウンタ)
3 で計測されている、該フェーズAの周期データを
、ラッチ回路 41 にロードすると共に、1μs シ
フトしたタイミングで、該第1のカウンタ 3をクリア
して、次のフェーズAの周期の計測を開始する。
部 2で、該第1のフェーズ信号■のフェーズAの信号
のフロントエッジを検出し、そのタイミングで、それま
でに、第1のカウンタ(例えば、16ビットカウンタ)
3 で計測されている、該フェーズAの周期データを
、ラッチ回路 41 にロードすると共に、1μs シ
フトしたタイミングで、該第1のカウンタ 3をクリア
して、次のフェーズAの周期の計測を開始する。
【0035】次に、該ラッチ回路 41 にラッチされ
たフェーズAの周期データの、例えば、上位8ビットの
1の補数をとって第2のカウンタ 42 にロード(ロ
ード1)する。この第2のカウンタ 42 を、16ビ
ットで構成した場合は、上位の8ビットには、全“1”
をセットする。
たフェーズAの周期データの、例えば、上位8ビットの
1の補数をとって第2のカウンタ 42 にロード(ロ
ード1)する。この第2のカウンタ 42 を、16ビ
ットで構成した場合は、上位の8ビットには、全“1”
をセットする。
【0036】該第2のカウンタ 42 を同じ1μs
クロックで動作させると、上記第1のカウンタ 3を2
8=256 分割した分割信号■をキャリーとして出力
する。該キャリーが出力される毎に、上記ラッチ回路
41 にラッチされているデータの上位8ビットの1の
補数をとって第2のカウンタ 42 にロード(ロード
1)することを繰り返すことにより、該フェーズAの周
期を 256分割した分割信号■が、256 パルス出
力される。{図3の動作タイムチャート参照}この分割
信号■は、直流モータ(M) 1 のフェーズ信号 (
第1のフェーズ信号)■の1周期を 256等分した信
号である。
クロックで動作させると、上記第1のカウンタ 3を2
8=256 分割した分割信号■をキャリーとして出力
する。該キャリーが出力される毎に、上記ラッチ回路
41 にラッチされているデータの上位8ビットの1の
補数をとって第2のカウンタ 42 にロード(ロード
1)することを繰り返すことにより、該フェーズAの周
期を 256分割した分割信号■が、256 パルス出
力される。{図3の動作タイムチャート参照}この分割
信号■は、直流モータ(M) 1 のフェーズ信号 (
第1のフェーズ信号)■の1周期を 256等分した信
号である。
【0037】第3のカウンタ 5は、上記分割信号■を
クロックとするカウンタで、例えば、中央処理装置(C
PU) 10から、予め、位相差を設定する為に、特定
の値mの1の補数を設定しておくことで、上記フェーズ
Aのフロントエッジを検出したタイミングから、該設定
されている「特定の値m×1/256 周期分」の時間
差を経たタイミングTの信号(ロード2)■を得ること
ができる。この時間差を第2のフェーズ信号■の第1の
フェーズ信号■に対する位相差とし、該タイミングTで
、第4のカウンタ 6を付勢して、上記分割信号■をク
ロックとして、該分割信号■を、例えば、42分周する
ことにより、図3の動作タイムチャートに示したクロッ
ク■を得ることができる。又、上記タイミングTにおい
て、フェーズ発生回路 70 を強制的にセットする。
クロックとするカウンタで、例えば、中央処理装置(C
PU) 10から、予め、位相差を設定する為に、特定
の値mの1の補数を設定しておくことで、上記フェーズ
Aのフロントエッジを検出したタイミングから、該設定
されている「特定の値m×1/256 周期分」の時間
差を経たタイミングTの信号(ロード2)■を得ること
ができる。この時間差を第2のフェーズ信号■の第1の
フェーズ信号■に対する位相差とし、該タイミングTで
、第4のカウンタ 6を付勢して、上記分割信号■をク
ロックとして、該分割信号■を、例えば、42分周する
ことにより、図3の動作タイムチャートに示したクロッ
ク■を得ることができる。又、上記タイミングTにおい
て、フェーズ発生回路 70 を強制的にセットする。
【0038】そして、該クロック■を、図1に示したフ
ェーズ発生回路 70に入力することにより、図3に示
した第2のフェーズ信号■(フェーズA’〜C’)を生
成することができる。
ェーズ発生回路 70に入力することにより、図3に示
した第2のフェーズ信号■(フェーズA’〜C’)を生
成することができる。
【0039】このようにして得られた第2のフェーズ信
号■(フェーズA’〜C’)を整流回路 7に入力する
ことにより、前述の図6に示した6種類のデコード信号
(スイッチ LA1,LA2, 〜LC1,LC2 を
制御する信号) を得ることができ、このデコード信号
をドライブ回路 8に供給することにより、該直流モー
タ(M) 1 を、所望の回転数で回転させることがで
きるようになる。
号■(フェーズA’〜C’)を整流回路 7に入力する
ことにより、前述の図6に示した6種類のデコード信号
(スイッチ LA1,LA2, 〜LC1,LC2 を
制御する信号) を得ることができ、このデコード信号
をドライブ回路 8に供給することにより、該直流モー
タ(M) 1 を、所望の回転数で回転させることがで
きるようになる。
【0040】尚、上記の実施例では、所望を位相差を得
るのに、中央処理装置(CPU) 10が、第1のフェ
ーズ信号■の周期の1/2n 周期のm倍分の位相差を
第2のフェーズ信号■に対して設定したいとき、予め、
第3のカウンタ 5に、mの1の補数を設定する例で説
明したが{従って、この場合には、前述のように、中央
処理装置(CPU) 10は、該mの1の補数を設定す
るだけで、所望の回転数となるように制御することがで
きる)、中央処理装置(CPU) 10が、値mの1の
補数を設定する方法に限定されるものではなく、予め、
固定的に, ハードウェアで設定するようにしておいて
もよいことはいうまでもないことである。
るのに、中央処理装置(CPU) 10が、第1のフェ
ーズ信号■の周期の1/2n 周期のm倍分の位相差を
第2のフェーズ信号■に対して設定したいとき、予め、
第3のカウンタ 5に、mの1の補数を設定する例で説
明したが{従って、この場合には、前述のように、中央
処理装置(CPU) 10は、該mの1の補数を設定す
るだけで、所望の回転数となるように制御することがで
きる)、中央処理装置(CPU) 10が、値mの1の
補数を設定する方法に限定されるものではなく、予め、
固定的に, ハードウェアで設定するようにしておいて
もよいことはいうまでもないことである。
【0041】このように、本発明による直流モータ(M
) 1 の回転数, トルクの制御回路は、直流モータ
(M)(1)が出力する第1のフェーズ信号■に同期し
て、位相のずれた第2のフェーズ信号■をデコ−ドして
生成した整流信号をスイッチ LA1,LA2, 〜,
LC1,LC2に与えることにより、該直流モータ(M
) 1 の回転数を制御する制御回路として、該第1の
フェーズ信号■の周期を計測する第1のカウンタ 3と
、該計測した周期に基づいて、上記第1のフェーズ信号
■と同期し、特定の位相のずれをもった第2のフェーズ
信号■を入力して、上記界磁に入力する電流の方向を決
定する信号を生成する整流回路 7とを備え、且つ、該
計測した周期を2n 分割するnビットのラッチカウン
ト部 41,42と、該ラッチカウント部 41,42
からの2n 分割信号■を計数して、1/2n 周期を
単位とした上記位相差を出力する第3のカウンタ 5と
、該第3のカウンタ 5からの出力タイミング信号■を
契機に、上記2n 分割信号■を計数して上記第1のフ
ェーズ信号■に同期して、位相のずれた第2のフェーズ
信号■を生成するためのクロック信号■を生成する第4
のカウンタ 6を備えて、上記分割信号■を、上記第4
のカウンタ 6で、例えば、42分周することで、該第
1のフェーズ信号■の周期の2n 分割信号■を6等分
したタイミングのクロック■を得て、該第1のフェーズ
信号■に同期して、且つ、所望の位相差を持つ第2のフ
ェーズ信号■を生成するようにしたところに特徴がある
。
) 1 の回転数, トルクの制御回路は、直流モータ
(M)(1)が出力する第1のフェーズ信号■に同期し
て、位相のずれた第2のフェーズ信号■をデコ−ドして
生成した整流信号をスイッチ LA1,LA2, 〜,
LC1,LC2に与えることにより、該直流モータ(M
) 1 の回転数を制御する制御回路として、該第1の
フェーズ信号■の周期を計測する第1のカウンタ 3と
、該計測した周期に基づいて、上記第1のフェーズ信号
■と同期し、特定の位相のずれをもった第2のフェーズ
信号■を入力して、上記界磁に入力する電流の方向を決
定する信号を生成する整流回路 7とを備え、且つ、該
計測した周期を2n 分割するnビットのラッチカウン
ト部 41,42と、該ラッチカウント部 41,42
からの2n 分割信号■を計数して、1/2n 周期を
単位とした上記位相差を出力する第3のカウンタ 5と
、該第3のカウンタ 5からの出力タイミング信号■を
契機に、上記2n 分割信号■を計数して上記第1のフ
ェーズ信号■に同期して、位相のずれた第2のフェーズ
信号■を生成するためのクロック信号■を生成する第4
のカウンタ 6を備えて、上記分割信号■を、上記第4
のカウンタ 6で、例えば、42分周することで、該第
1のフェーズ信号■の周期の2n 分割信号■を6等分
したタイミングのクロック■を得て、該第1のフェーズ
信号■に同期して、且つ、所望の位相差を持つ第2のフ
ェーズ信号■を生成するようにしたところに特徴がある
。
【0042】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
直流モータの回転数,トルクを制御する回路においては
、例えば、中央処理装置(CPU) が、上記第3のカ
ウンタに、位相差を1の補数の形式で一度設定するだけ
で、以降は、ハードウェア回路で、所望の位相差を持っ
た第2のフェーズ信号■を生成することができるので、
該中央処理装置(CPU) は、何らの介入を必要とす
ることなく、該直流モータ(M) の回転数の制御を行
うことができる。従って、該直流モータ(M) の回転
数が高い場合でも、低速の中央処理装置(CPU) で
対処することができ、コストの上昇を抑止することがで
きる効果がある。
直流モータの回転数,トルクを制御する回路においては
、例えば、中央処理装置(CPU) が、上記第3のカ
ウンタに、位相差を1の補数の形式で一度設定するだけ
で、以降は、ハードウェア回路で、所望の位相差を持っ
た第2のフェーズ信号■を生成することができるので、
該中央処理装置(CPU) は、何らの介入を必要とす
ることなく、該直流モータ(M) の回転数の制御を行
うことができる。従って、該直流モータ(M) の回転
数が高い場合でも、低速の中央処理装置(CPU) で
対処することができ、コストの上昇を抑止することがで
きる効果がある。
【図1】本発明の原理構成図
【図2】本発明の一実施例を示した図
【図3】本発明の動作タイムチャート
【図4】直流モータの駆動原理を示した図
【図5】従来
の直流モータの制御回路を説明する図
の直流モータの制御回路を説明する図
【図6】従来の直
流モータの動作タイムチャート
流モータの動作タイムチャート
1 直流モータ(M)
2 フロントエッジ検出部 3 第1のカウンタ
41 ラッチ回路42 第2のカウン
タ 5 第3のカ
ウンタ 6 第4のカウンタ
7 整流回路70 フェーズ発生回
路 8 ドライブ回路
,又は、駆動回路 ■ 第1のフェーズ信号(フェーズA〜C)■
第2のフェーズ信号(フェーズA’〜C’)■
分割信号
2 フロントエッジ検出部 3 第1のカウンタ
41 ラッチ回路42 第2のカウン
タ 5 第3のカ
ウンタ 6 第4のカウンタ
7 整流回路70 フェーズ発生回
路 8 ドライブ回路
,又は、駆動回路 ■ 第1のフェーズ信号(フェーズA〜C)■
第2のフェーズ信号(フェーズA’〜C’)■
分割信号
Claims (1)
- 【請求項1】直流モータ(M)(1)が出力する第1の
フェーズ信号 (■) に同期して、位相のずれた第2
のフェーズ信号 (■) に基づいて生成した界磁電流
を与えることにより、該直流モータ(M)(1)の回転
数を制御する制御回路であって、該第1のフェーズ信号
(■) の周期を計測する第1のカウンタ(3) と
,該計測した周期を2n 分割し、2n 分割信号 (
■) を出力するラッチカウント部(41,42) と
、1/2n 周期を単位とした上記位相差を出力する第
3のカウンタ(5) と、該第3のカウンタ(5) か
らの出力タイミング信号 (■) を契機に、上記2n
分割信号 (■) を計数して上記第1のフェーズ信
号 (■) に同期して、位相のずれた第2のフェーズ
信号 (■) を生成するためのクロック信号 (■)
を生成する第4のカウンタ(6) と,上記第1のフ
ェーズ信号 (■),又は、第2のフェーズ信号 (■
) から、上記界磁電流の流れる方向を決定する整流回
路(7) とを備えて、上記第1のフェーズ信号 (■
) を上記第1のカウンタ(3) に入力して、該第1
のフェーズ信号 (■) の周期を計測し、該計測した
周期データを、上記ラッチカウント部(41,42)
に入力して2n 分割信号 (■) を生成し、該生成
した2n 分割信号 (■) を、特定の値を設定した
上記第3のカウンタ(5) に入力して、上記予め定め
られている特定の値に対応した、上記1/2n 周期を
単位とした位相差を持つタイミング信号 (■) を得
ると共に、該得たタイミング信号 (■) に基づいて
、上記第4のカウンタ(6) を付勢して、上記第2の
フェーズ信号 (■) を生成する為のクロック信号
(■) を出力するように構成したことを特徴とする直
流モータの回転数,トルク制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3151227A JPH04372594A (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 直流モータの回転数,トルク制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3151227A JPH04372594A (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 直流モータの回転数,トルク制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04372594A true JPH04372594A (ja) | 1992-12-25 |
Family
ID=15514026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3151227A Pending JPH04372594A (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 直流モータの回転数,トルク制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04372594A (ja) |
-
1991
- 1991-06-24 JP JP3151227A patent/JPH04372594A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001017 |