JPH0452074B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は回転体あるいは走行体を基準信号に位
相同期させる時間を短縮する制御装置に関するも
のである。

〔発明の背景〕

電動機およびそれに準じる回転体あるいはテー
プなどの走行体を基準信号に位相同期させる制御
装置において、起動時の同期引込時間を短縮する
ことは従来から重要な課題である。公知例の中に
は複雑な回路を必要としたり、あるいは制御特性
に多少の悪影響を及ぼし、したがつて起動特性の
改善と定常時の制御特性の改善とであいいれない
などの欠点があつた。

例えば、従来の位相制御装置の一例を第１図に
示す。同図において、１は基準信号発生器、２は
位相比較器、３は位相補償回路、４は駆動増幅
器、５は電動機、６は位相検出器、７は増幅器で
ある。位相比較器２では、基準信号発生器１から
の基準信号８と、電動機５に取付けられたフライ
ホイール３３の回転位相を検出器６にて検知し増
幅器７にて増幅して得た比較信号９とを比較し、
位相誤差信号１０を得る。この位相比較器２は、
通常サンプリング・ホールド式の比較回路が用い
られ、例えば基準信号発生器１からの基準信号８
に基づき生成した台形波信号の傾斜部を増幅器７
からの比較信号９に基づき生成したサイプリング
パルスでサンプリング・ホールドすることによ
り、基準信号８と比較信号９との位相差に比例し
た位相誤差信号１０を得る。この位相誤差信号１
０は、位相補償回路３を介して駆動増幅器４で増
幅されて電動機５の駆動信号１１となる。第２図
に起動時の位相誤差信号１０を示す。同図におい
て電動機５が時刻ａで起動した後、所定速度に落
ち着く時刻ｂまでの期間では、位相誤差信号１０
は激しく変動する。従つて、この位相誤差信号１
０の変動分が電動機５を所定速度に到達させるべ
き駆動信号１１に重畳され、そのため電動機５の
回転変動を惹起し、引込み時間を遅らせる原因と
なつていた。また、電動機５が始動されるまでの
初期状態においては、検出器６からは信号が検出
されず、このためサンプリング・ホールド式の回
路を用いた位相比較器２にて検出器６からの検出
信号に基づき生成されるべきサンプリングパルス
が生成されず、位相比較器２からは正規の位相誤
差信号１０は出力されず、不定電位の位相誤差信
号１０が出力され、引込み時間を遅らせる原因と
なつていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、簡単な構成でかつ定常時の制御特性に全く
影響を与えることなく、起動特性を改善し起動時
の同期引込時間を短縮せしめる位相制御装置を提
供することにある。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するために、本発明は起動時
から位相同期引込み時までに生ずる速度擾乱成分
あるいは位相擾乱成分を遮断して、所定速度に達
するまでは所定の電圧を駆動信号として印加する
ことにより速やかに同期引込みを行なわしめるも
のである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を実施例により詳細に説明する。

第３図は引込み特性を改善する本発明の基本的
回路の一例を示すブロツク図である。同図におい
て、１２はゲート信号発生器、１３はゲート回路
であり、該ゲート回路１３はトランジスタ１４、
抵抗１５，１６および保護用ダイオード１７より
成る。また第４図に発生器１２からのゲート信号
１８、およびゲート回路１３からのゲート出力信
号１９を示す。第３図および第４図において電動
機５が立上るb′までの期間は、ゲート信号１８に
よりトランジスタ１４はオフ状態にあり、したが
つて第２図に示されるような位相誤差信号１０の
過渡的な変動は駆動信号１１には伝達されず、そ
の結果電動機５は、速やかに所定速度に到達する
ため、その立上り時間（ａ〜b′）は、従来例に較
べて極めて早くなる。その時刻b′の後にゲート信
号１８によりトランジスタ１４はオン状態とな
り、ゲート回路１３は導通状態となり、そのゲー
ト出力信号１９は位相誤差信号１０と等しくなつ
て、正規の位相制御ループが閉じた状態になる。
したがつて起動時から同期引込みまでの時間（ａ
〜c′）は立上り時間（ａ〜b′）が短くなつた時間
分だけ短縮できる。

なお、本発明においてはゲート信号１８は、第
４図に示すように所定時刻b′までゲート回路１３
を非導通状態にする信号であればよく、したがつ
てゲート信号発生器１２は、例えば機械的動作に
連動して所定時刻b′の後にゲート信号１８を発生
する如くしても良く、また起動開始指令信号でト
リガされ所定時間b′遅延する単安定マルチを用い
ても良く、また電動機５の駆動信号１１の変化を
検知して、ほぼ所定速度に到達したことを検知し
た後ゲート信号１８を発生する如くしても良い。

次に本発明の具体的一実施例を第５図に示す。
同図において、１３は先に示した第３図の回路と
同じ動作をする第１のゲート回路であり、２０は
トランジスタ１４と逆極性のトランジスタ２１と
保護ダイオード２２と抵抗器２３より成る第２の
ゲート回路でこれは第１のゲート回路１３と対補
的に作動する。即ち、ゲード信号１８により第１
ゲート１３が非導通のとき、第２ゲート２０は導
通状態にあり、第１ゲート１３が導通のとき、第
２ゲート２０は非導通にある。２４は基準電圧発
生器であり、位相制御系の同期引込み時の動作中
心電位に等しい基準電圧２５を発生する。

位相補償回路３には、一般に同図に示す如く抵
抗器３０，３１とコンデンサ３２で構成される、
いわゆる位相遅れ補償が用いられるが、電動機５
の起動初期時にコンデンサ３２に充電される電位
が不定であるため、電動機５の駆動信号１１は正
常動作状態での電位にその不定の電位が加わつて
同期引込み特性を劣化させることがある。そこで
本実施例においては、その不要成分をも除去し
て、更に同期引込み時間を短縮せんとするもので
ある。

即ち、第１ゲート１３が非導通で位相制御ルー
プが開放される第４図の時刻b′までは、第２ゲー
ト２０を導通してコンデンサ３２に基準電圧２５
に等しい電位に充電しておき、電動機５がほぼ所
定の速度に到達して時刻b′に発生せられるゲート
信号１８により、第１ゲート１３を導通にして位
相制御ループを正規の状態に閉じると同時に、第
２ゲート２０を開放すれば、以後の制御動作はコ
ンデンサ３２に蓄えられた動作中心電位に向つて
速やかに位相同期引込みが行なわれる。

従つて、第４図に示した同期引込み時間（b′〜
c′）を更に短縮することが出来るから、先の立上
り時間（ａ〜b′）の短縮とあいまつて、大幅に引
込み特性を改善することが出来る。また、位相制
御ループが閉じられた以降では、第２ゲート２０
は完全に開放されるのでコンデンサ３２の外部か
らの拘束はなくなり、制御動作に何ら影響を与え
ない。以上の動作説明から明らかなように、上記
第１のゲート回路１３と第２ゲート２０とは、い
ずれも同期引込み時間を遅らせる原因となつてい
た不定電位の信号や変動成分が電動機５に供給さ
れるのを完全に遮断する効果があり、相乗的に同
期引込み時間を短縮する効果がある。即ち、第１
ゲート１３により、同期引込みまでの期間に位相
比較器２から出力される位相誤差信号１０の過渡
的な変動成分が電動機５に供給されるのが完全に
遮断される。また、電動機５の始動初期において
サンプリング・ホールド式の回路で構成される上
記位相比較器２から出力される電位不定の位相誤
差信号１０が電動機５に供給されるのも完全に遮
断される。

また、第２ゲート２０は、上記位相遅れ補償回
路３のコンデンサ３２に充電される電位不定の信
号が電動機５に供給されるのを完全に遮断する。
さらに、この第２ゲート２０は、上記位相遅れ補
償回路３の立上げ時間を短縮する効果がある。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、簡略な構成
にして、かつ制御特性に悪影響を及ぼすことな
く、起動時の同期引込時間を大幅に短縮すること
ができ、例えばこれをVTRの如き磁気録画再生
装置に適用すれば、動作開始からの再生映出時間
が短縮されて装置の性能を向上することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の位相制御装置を示すブロツク
図、第２図は位相誤差信号の一例を示す波形図第
３図は本発明による位相制御装置の基本的回路の
一例を示すブロツク図、第４図は第３図の動作を
説明するための波形図、第５図は本発明による位
相制御装置の具体的な一実施例を示すブロツク図
である。 １……基準信号発生器、２……位相比較器、３
……位相補償回路、４……駆動増幅器、５……電
動機、６……位相検出器、７……増幅器、１２…
…ゲート信号発生器、１３……ゲート回路、２０
……ゲート回路、２４……基準電圧発生器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基準信号８に対する位相誤差信号で回転体３
   ３あるいは走行体の駆動手段４，５を位相補償手
   段を介し制御して、上記回転体あるいは走行体を
   該基準信号に位相同期させる制御装置において、 上記回転体あるいは走行体が所定速度に到達し
   たことを検知する手段１２と； 上記回転体あるいは走行体の回転位相あるいは
   走行位相と上記基準信号との位相差を検出する位
   相比較手段２と； 抵抗値R₁の第１の抵抗３０と抵抗値R₂の第２
   の抵抗３１と容量値Ｃのコンデンサ３２とを縦続
   に接続して位相遅れ要素として構成される位相補
   償手段３と； 上記位相比較手段と上記位相補償手段との間に
   配置され、上記検知手段によつて上記回転体ある
   いは走行体が所定速度に到達したことを検知する
   前は、上記位相誤差信号を上記駆動手段に供給す
   るのを遮断し、所定速度に到達したことを検知し
   たときは、上記位相補償手段を介して上記位相誤
   差信号を上記駆動手段に供給する第１のゲート手
   段１３と； 基準電圧発生手段２４と； 上記第１のゲート手段によつて、上記位相誤差
   信号が上記駆動手段に供給されていないときに上
   記基準電圧発生手段の出力電圧を上記位相補償手
   段の上記コンデンサに印加して上記駆動手段に所
   定の電圧を供給する第２のゲート手段２０と； を有することを特徴とする位相制御装置。 ２ 上記第２のゲート手段は、 上記駆動手段の起動開始前に予め上記コンデン
   サを充電する手段を含むことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の位相制御装置。 ３ 上記検知手段は、 上記駆動手段の起動開始から所定の任意の時間
   遅延したことをもつて検知する手段を含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第第１項または第２項
   記載の位相制御装置。 ４ 上記位相比較手段は、 上記回転体あるいは走行体の回転位相あるいは
   走行位相を検出して生成した比較信号と上記基準
   信号のいずれか一方の信号に対し、その他方の信
   号より生成したサンプリングパルスによりサンプ
   リング・ホールドして上記位相誤差信号を出力す
   る手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
   １，２または３項記載の位相制御装置。