JPH0919179A - 直流モータの速度制御装置 - Google Patents
直流モータの速度制御装置Info
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- JPH0919179A JPH0919179A JP7163413A JP16341395A JPH0919179A JP H0919179 A JPH0919179 A JP H0919179A JP 7163413 A JP7163413 A JP 7163413A JP 16341395 A JP16341395 A JP 16341395A JP H0919179 A JPH0919179 A JP H0919179A
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- voltage
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Abstract
(57)【要約】
【目的】複写機の光源駆動用モータ等のようにモータ変
速範囲が極めて広く、したがってモータの必要電圧が広
い制御において、モータ駆動電源の切換無しに、必要回
転数に応じたモータ印加電圧が定電圧化して得られ、駆
動電源の変動に対して位相比較器の出力は変化せず、し
たがってモータ負荷変動等の対応が容易で、安定した制
御が可能となり、簡単で安価なシステムが得られる直流
モータの速度制御装置を提供する。 【構成】本発明を図面の一実施例にもとづいて説明する
と、基準クロックCKを第２の周波数電圧変換器７で電圧
変換し、この出力を利用して、パワートランジスタＰＴ
ｒをＰＷＭ制御し、基準クロック周波数（モータ回転
数）に応じた電圧ＶMをモータ５に印加する。
速範囲が極めて広く、したがってモータの必要電圧が広
い制御において、モータ駆動電源の切換無しに、必要回
転数に応じたモータ印加電圧が定電圧化して得られ、駆
動電源の変動に対して位相比較器の出力は変化せず、し
たがってモータ負荷変動等の対応が容易で、安定した制
御が可能となり、簡単で安価なシステムが得られる直流
モータの速度制御装置を提供する。 【構成】本発明を図面の一実施例にもとづいて説明する
と、基準クロックCKを第２の周波数電圧変換器７で電圧
変換し、この出力を利用して、パワートランジスタＰＴ
ｒをＰＷＭ制御し、基準クロック周波数（モータ回転
数）に応じた電圧ＶMをモータ５に印加する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機の光源駆動用等
に使用される、速度制御回転数範囲が広い直流モータの
速度制御装置に係り、さらに詳細には、ＰＬＬ制御によ
って基準クロックを変えることにより、モータ駆動電源
の切換無しにモータの回転数を自由に変えることのでき
る直流モータの速度制御装置に関する。
に使用される、速度制御回転数範囲が広い直流モータの
速度制御装置に係り、さらに詳細には、ＰＬＬ制御によ
って基準クロックを変えることにより、モータ駆動電源
の切換無しにモータの回転数を自由に変えることのでき
る直流モータの速度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１において、後述する回路９を除いた
部分が、従来技術による直流モータ速度制御装置の一例
を示す回路図である。
部分が、従来技術による直流モータ速度制御装置の一例
を示す回路図である。
【０００３】そして、その構成は、モータ５に連結され
たエンコーダ６（または周波数発電機の出力を増幅し、
波形整形したものでも勿論可能である）の出力周波数を
電圧に変換する第１の周波数電圧変換器２と、基準クロ
ックＣＫと前記エンコーダ６の出力の位相を比較し、そ
の位相差に応じた位相差出力を出力する位相比較器１
と、この位相差出力と前記周波数電圧変換器２の出力を
適当な比率で加算し、基準電圧と比較、増幅する加算増
幅回路３と、加算増幅回路３の出力でモータ５への印加
電圧を制御するモータ駆動回路４とによって構成され、
モータ５に連結されたエンコーダ６の出力周波数が、基
準クロックＣＫと同期化されるようにＰＬＬ制御され
る。
たエンコーダ６（または周波数発電機の出力を増幅し、
波形整形したものでも勿論可能である）の出力周波数を
電圧に変換する第１の周波数電圧変換器２と、基準クロ
ックＣＫと前記エンコーダ６の出力の位相を比較し、そ
の位相差に応じた位相差出力を出力する位相比較器１
と、この位相差出力と前記周波数電圧変換器２の出力を
適当な比率で加算し、基準電圧と比較、増幅する加算増
幅回路３と、加算増幅回路３の出力でモータ５への印加
電圧を制御するモータ駆動回路４とによって構成され、
モータ５に連結されたエンコーダ６の出力周波数が、基
準クロックＣＫと同期化されるようにＰＬＬ制御され
る。
【０００４】したがって、基準クロックＣＫを変えるこ
とにより、モータ５の回転数を自由に変えることができ
る。
とにより、モータ５の回転数を自由に変えることができ
る。
【０００５】ここで、複写機の光源駆動用として、本制
御装置を用いた場合、原稿を拡大、縮小するためには、
モータの回転数を、その倍率に応じて遅くするか速くす
ればよい。
御装置を用いた場合、原稿を拡大、縮小するためには、
モータの回転数を、その倍率に応じて遅くするか速くす
ればよい。
【０００６】また、本制御装置が複写機の光源駆動用の
場合、原稿読取り時（スキャン時）には比較的低速で一
定速回転するが、スキャン終了後（リターン時）には、
回転数を極力速くして、可能な限り速く光源を最初の場
所に戻すことがおこなわれており、その回転数比は１０
倍以上になることもめずらしくない。
場合、原稿読取り時（スキャン時）には比較的低速で一
定速回転するが、スキャン終了後（リターン時）には、
回転数を極力速くして、可能な限り速く光源を最初の場
所に戻すことがおこなわれており、その回転数比は１０
倍以上になることもめずらしくない。
【０００７】次に、図２により、前記したスキャン、リ
ターン時のモータ回転数とモータ印加電圧との関係を詳
細に説明する。
ターン時のモータ回転数とモータ印加電圧との関係を詳
細に説明する。
【０００８】直線Ａは、モータ印加電圧Ｖмと、モータ
回転数との関係を示す（ただし、モータのロスはないも
のと仮定している）。
回転数との関係を示す（ただし、モータのロスはないも
のと仮定している）。
【０００９】モータ駆動電源がＶｓの時、モータはＮｓ
で回転する（モータ駆動回路４での電源ロスもないもの
と仮定としている）。
で回転する（モータ駆動回路４での電源ロスもないもの
と仮定としている）。
【００１０】スキャン時の回転数をＮ2〜Ｎ3、リターン
時の回転数をＮ1とすると、モータ５が必要とする電圧
は、それぞれＶ2〜Ｖ3、Ｖ1となる。
時の回転数をＮ1とすると、モータ５が必要とする電圧
は、それぞれＶ2〜Ｖ3、Ｖ1となる。
【００１１】直線Ｂは、モータ５に負荷が印加された時
の、モータ回転数に対する、モータ必要印加電圧の関係
を示し、前記スキャン、リターン時の必要電圧は、Ｖ2
〜Ｖ3、Ｖ1が、それぞれＶ2′〜Ｖ3′、Ｖ1′に増加す
る。
の、モータ回転数に対する、モータ必要印加電圧の関係
を示し、前記スキャン、リターン時の必要電圧は、Ｖ2
〜Ｖ3、Ｖ1が、それぞれＶ2′〜Ｖ3′、Ｖ1′に増加す
る。
【００１２】そして、前記電圧Ｖ2′〜Ｖ3′、Ｖ1′
は、モータが回転数Ｎ2〜Ｎ3、Ｎ1で回転するために必
要な最小電圧であり、負荷の変動、モータのバラツキ等
により変動するから、実際にモータを一定速で制御する
時には、前記変動分を考慮して、Ｖ2′〜Ｖ3′、Ｖ1′
よりも高い電圧が必要となる。
は、モータが回転数Ｎ2〜Ｎ3、Ｎ1で回転するために必
要な最小電圧であり、負荷の変動、モータのバラツキ等
により変動するから、実際にモータを一定速で制御する
時には、前記変動分を考慮して、Ｖ2′〜Ｖ3′、Ｖ1′
よりも高い電圧が必要となる。
【００１３】次に直線Ｃは、モータに負荷が印加され
て、スキャン、リターン時の回転数をＰＬＬ制御して、
定速制御するに必要な電圧の例を示し、この場合モータ
回転数Ｎ2〜Ｎ3、Ｎ1において、それぞれＶ2″〜
Ｖ3″、Ｖ1″の電圧が必要となる。
て、スキャン、リターン時の回転数をＰＬＬ制御して、
定速制御するに必要な電圧の例を示し、この場合モータ
回転数Ｎ2〜Ｎ3、Ｎ1において、それぞれＶ2″〜
Ｖ3″、Ｖ1″の電圧が必要となる。
【００１４】そして、Ｖ2″〜Ｖ3″、Ｖ1″と、Ｖ2′〜
Ｖ3′、Ｖ1′の差電圧が、前記負荷の変動分やモータの
バラツキを考慮した電圧分である。
Ｖ3′、Ｖ1′の差電圧が、前記負荷の変動分やモータの
バラツキを考慮した電圧分である。
【００１５】なお、ＶＴＲの高速再生時におけるキャプ
スタンモータの駆動制御に関し、モータ駆動装置と題す
る技術が特開昭６２−２３９８９２号公報に記載されて
おり、これは、電源電圧切換回路がモータ駆動回路の電
源電圧を切り換えると同時に、電源電圧調整回路が電源
電圧を調整し、モータ回転数を調整するというものであ
る。
スタンモータの駆動制御に関し、モータ駆動装置と題す
る技術が特開昭６２−２３９８９２号公報に記載されて
おり、これは、電源電圧切換回路がモータ駆動回路の電
源電圧を切り換えると同時に、電源電圧調整回路が電源
電圧を調整し、モータ回転数を調整するというものであ
る。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図２からも
明らかなように、従来、直流モータの速度制御装置にあ
っては、駆動用電源Ｖｓが直接駆動回路に印加されるか
ら、スキャン時の必要電圧はＶ2″〜Ｖ3″、リターン時
の必要電圧はＶ1″であり、その電圧比はほぼ回転数比
となるから約１０倍以上にもなった。
明らかなように、従来、直流モータの速度制御装置にあ
っては、駆動用電源Ｖｓが直接駆動回路に印加されるか
ら、スキャン時の必要電圧はＶ2″〜Ｖ3″、リターン時
の必要電圧はＶ1″であり、その電圧比はほぼ回転数比
となるから約１０倍以上にもなった。
【００１７】また、ＰＬＬ制御時には、基準クロックが
一定とすると、エンコーダ出力も同一周波数に制御され
るので、第１の周波数、電圧変換器の出力も一定値とな
り、したがってモータ負荷の変動、モータ駆動電源の変
動、モータのバラツキ等に対しては、全て位相比較器１
の出力変化で対応する必要があり、以下の欠点を有して
いた。
一定とすると、エンコーダ出力も同一周波数に制御され
るので、第１の周波数、電圧変換器の出力も一定値とな
り、したがってモータ負荷の変動、モータ駆動電源の変
動、モータのバラツキ等に対しては、全て位相比較器１
の出力変化で対応する必要があり、以下の欠点を有して
いた。
【００１８】（１）スキャン、リターン時の速度差が大
きく、モータの必要電圧差も他の変動に比して大きいた
めに、２種類のモータ駆動電源を切り換える必要があ
り、電源切換回路が必要であり、高価となり、また複雑
な制御となった。
きく、モータの必要電圧差も他の変動に比して大きいた
めに、２種類のモータ駆動電源を切り換える必要があ
り、電源切換回路が必要であり、高価となり、また複雑
な制御となった。
【００１９】（２）一方、モータ駆動電源が１種類の場
合、スキャン時とリターン時の電圧比が大きいため、リ
ターン時に必要なモータ電圧でモータ駆動電源電圧を選
定する結果、スキャン時のモータ印加電圧が極端に低く
なり、特にスキャン時は回転数が低いので、制御が充分
にできず、回転数変動が大となったり、前記負荷変化、
駆動電源電圧のバラツキ、モータのバラツキ等に対し
て、位相比較器出力の変化のみでは対応できない場合が
あった。
合、スキャン時とリターン時の電圧比が大きいため、リ
ターン時に必要なモータ電圧でモータ駆動電源電圧を選
定する結果、スキャン時のモータ印加電圧が極端に低く
なり、特にスキャン時は回転数が低いので、制御が充分
にできず、回転数変動が大となったり、前記負荷変化、
駆動電源電圧のバラツキ、モータのバラツキ等に対し
て、位相比較器出力の変化のみでは対応できない場合が
あった。
【００２０】なお、前掲特開昭６２−２３９８９２号公
報には、本発明で対象とするＰＬＬ制御に関する技術は
開示されておらず、また後述する本発明の目的の１つで
ある、モータ駆動電源の切換無しという点について認識
されておらず、モータ駆動回路の電源電圧の切換えを必
須の要件としている。
報には、本発明で対象とするＰＬＬ制御に関する技術は
開示されておらず、また後述する本発明の目的の１つで
ある、モータ駆動電源の切換無しという点について認識
されておらず、モータ駆動回路の電源電圧の切換えを必
須の要件としている。
【００２１】本発明の目的は、複写機の光源駆動用モー
タ等のようにモータ変速範囲が極めて広く、したがって
モータの必要電圧が広い制御において、モータ駆動電源
の切換無しに、必要回転数に応じたモータ印加電圧が定
電圧化して得られ、駆動電源の変動に対して位相比較器
の出力は変化せず、したがってモータ負荷変動等の対応
が容易で、安定した制御が可能となり、簡単で安価なシ
ステムが得られる直流モータの速度制御装置を提供する
ことにある。
タ等のようにモータ変速範囲が極めて広く、したがって
モータの必要電圧が広い制御において、モータ駆動電源
の切換無しに、必要回転数に応じたモータ印加電圧が定
電圧化して得られ、駆動電源の変動に対して位相比較器
の出力は変化せず、したがってモータ負荷変動等の対応
が容易で、安定した制御が可能となり、簡単で安価なシ
ステムが得られる直流モータの速度制御装置を提供する
ことにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】前記目的は、基準クロッ
クを周波数電圧変換し、この出力電圧により、基準クロ
ック（必要回転数）に応じた一定に制御された電圧をモ
ータに印加する構成によって達成される。
クを周波数電圧変換し、この出力電圧により、基準クロ
ック（必要回転数）に応じた一定に制御された電圧をモ
ータに印加する構成によって達成される。
【００２３】
【作用】以上の構成において、電圧調整回路は、モータ
回転数に応じて、図２の直線Ｃの例のごとく、必要電圧
を、駆動電圧の変動分を取り除いてモータに印加する。
回転数に応じて、図２の直線Ｃの例のごとく、必要電圧
を、駆動電圧の変動分を取り除いてモータに印加する。
【００２４】
【実施例】図１において、従来例に対し追加回路９が組
み込まれた本発明を、以下詳細に説明する。
み込まれた本発明を、以下詳細に説明する。
【００２５】モータ駆動電源Ｖｓは、基準クロックＣＫ
を第２の周波数電圧変換器７の出力により制御される電
圧調整回路８二より、駆動電源Ｖｓの変動の影響を受け
ない一定電圧ＶRに制御され、モータに印加される。
を第２の周波数電圧変換器７の出力により制御される電
圧調整回路８二より、駆動電源Ｖｓの変動の影響を受け
ない一定電圧ＶRに制御され、モータに印加される。
【００２６】追加回路９の一具体例を図３に示す。
【００２７】基準クロックＣＫは、第２の周波数電圧変
換器７で基準クロック（モータ回転数）ＣＫに比例した
電圧に変換され、この変換電圧と、制御電圧ＶRを抵抗
Ｒ1，Ｒ2で分圧された帰環電圧とが比較増幅回路１０で
比較、増幅され、比較増幅回路１０の出力は、ＰＷＭ変
換回路１１でロスの少ないＰＷＭ信号に変換され、トラ
ンジスタＴｒ、抵抗Ｒ3，Ｒ4を介してパワートランジス
タＰＴｒをＰＷＭ制御する。すなわち、電圧調整回路８
は、モータ回転数を決定するクロックを周波数変換され
た出力でＰＷＭによって一定電圧制御される。具体的に
は、パワートランジスタＰＴｒの出力は、ダイオード
Ｄ、インダクタンスＬ、平滑用コンデンサＣで平滑さ
れ、直流電圧ＶRとなる。したがって、直流電圧ＶRは、
クロック（モータ回転数）ＣＫに対応した、一定制御さ
れた電圧（例えば図２のＣ直線）となる。
換器７で基準クロック（モータ回転数）ＣＫに比例した
電圧に変換され、この変換電圧と、制御電圧ＶRを抵抗
Ｒ1，Ｒ2で分圧された帰環電圧とが比較増幅回路１０で
比較、増幅され、比較増幅回路１０の出力は、ＰＷＭ変
換回路１１でロスの少ないＰＷＭ信号に変換され、トラ
ンジスタＴｒ、抵抗Ｒ3，Ｒ4を介してパワートランジス
タＰＴｒをＰＷＭ制御する。すなわち、電圧調整回路８
は、モータ回転数を決定するクロックを周波数変換され
た出力でＰＷＭによって一定電圧制御される。具体的に
は、パワートランジスタＰＴｒの出力は、ダイオード
Ｄ、インダクタンスＬ、平滑用コンデンサＣで平滑さ
れ、直流電圧ＶRとなる。したがって、直流電圧ＶRは、
クロック（モータ回転数）ＣＫに対応した、一定制御さ
れた電圧（例えば図２のＣ直線）となる。
【００２８】本制御装置を複写機の光源駆動用として用
いた場合、スキャン時は回転数が低いため、モータ出力
は小さく、したがって必要とする電力も小さい。一方リ
チーン時は、回転数が高く、かつ素速い動きが要求され
るため、大きな電力を必要とする。そのため、パワート
ランジスタＰＴｒは、スイッチングによるＰＷＭ制御を
おこない、また平滑回転のダイオードＤ、コンデンサ
Ｃ、インダクタンスＬを極力小さくできるように、可能
な限りＰＷＭ周波数を高く設定する。
いた場合、スキャン時は回転数が低いため、モータ出力
は小さく、したがって必要とする電力も小さい。一方リ
チーン時は、回転数が高く、かつ素速い動きが要求され
るため、大きな電力を必要とする。そのため、パワート
ランジスタＰＴｒは、スイッチングによるＰＷＭ制御を
おこない、また平滑回転のダイオードＤ、コンデンサ
Ｃ、インダクタンスＬを極力小さくできるように、可能
な限りＰＷＭ周波数を高く設定する。
【００２９】したがって、先に図１を用いて説明した従
来回路での欠点が取り除かれ、スキャン、リターン時の
いずれの場合も安定した制御が実現できる。
来回路での欠点が取り除かれ、スキャン、リターン時の
いずれの場合も安定した制御が実現できる。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、複写機の光源駆動用モ
ータ等のようにモータ変速範囲が極めて広く、したがっ
てモータの必要電圧が広い制御において、必要回転数に
応じたモータ印加電圧が定電圧化して得られ、駆動電源
の変動に対して位相比較器の出力は変化せず、したがっ
てモータ負荷変動等の対応が容易で、安定した制御が可
能となり、簡単で安価なシステムが得られる。
ータ等のようにモータ変速範囲が極めて広く、したがっ
てモータの必要電圧が広い制御において、必要回転数に
応じたモータ印加電圧が定電圧化して得られ、駆動電源
の変動に対して位相比較器の出力は変化せず、したがっ
てモータ負荷変動等の対応が容易で、安定した制御が可
能となり、簡単で安価なシステムが得られる。
【図１】従来例を含めた、本発明の一実施例を示す、直
流モータ速度制御装置のブロック図である。
流モータ速度制御装置のブロック図である。
【図２】モータ回転数とモータ印加電圧との関係を示す
図である。
図である。
【図３】図１に符号９で示す、本発明における追加回路
の一具体例を示すブロック図である。
の一具体例を示すブロック図である。
【符号の説明】 １…位相比較器、２…第１の周波数電圧変換器、３…加
算増幅回路、４…モータ駆動回路、５…モータ、６…エ
ンコーダ、７…第２の周波数電圧変換器、８…電圧調整
回路、９…本発明追加回路、１０…比較増幅回路、１１
…ＰＷＭ変換回路、Ｖｓ…モータ駆動電源、ＣＫ…基準
クロック、ＶR…制御電圧、ＶM…モータ印加電圧、Ｒ1
〜Ｒ4…抵抗、Ｌ…インダクタンス、Ｃ…コンデンサ、
Ｄ…ダイオード、Ｔｒ…トランジスタ、ＰＴｒ…パワー
トランジスタ。
算増幅回路、４…モータ駆動回路、５…モータ、６…エ
ンコーダ、７…第２の周波数電圧変換器、８…電圧調整
回路、９…本発明追加回路、１０…比較増幅回路、１１
…ＰＷＭ変換回路、Ｖｓ…モータ駆動電源、ＣＫ…基準
クロック、ＶR…制御電圧、ＶM…モータ印加電圧、Ｒ1
〜Ｒ4…抵抗、Ｌ…インダクタンス、Ｃ…コンデンサ、
Ｄ…ダイオード、Ｔｒ…トランジスタ、ＰＴｒ…パワー
トランジスタ。
Claims (4)
- 【請求項１】 直流モータに連結されたエンコーダと、
エンコーダ出力周波数を電圧に変換する第１の周波数電
圧変換器と、任意の基準周波数と前記エンコーダ出力の
位相を比較し、その位相差に応じて位相差出力を出力す
る位相比較器と、前記第１の周波数電圧変換器の出力と
前記位相比較器の出力を加算増幅する加算増幅回路と、
加算増幅回路の出力によりモータ印加電圧を制御するモ
ータ駆動回路と、前記基準周波数を電圧に変換する第２
の周波数電圧変換器と、前記第２の周波数電圧変換器の
出力の増減に応じて、モータ駆動回路に入力されるモー
タ駆動電源電圧を増減する電圧調整回路とを備えたこと
を特徴とする直流モータの速度制御装置。 - 【請求項２】 直流モータに連結されたエンコーダと、
エンコーダ出力周波数を電圧に変換する第１の周波数電
圧変換器と、任意の基準周波数と前記エンコーダ出力の
位相を比較し、その位相差に応じて位相差出力を出力す
る位相比較器と、前記第１の周波数電圧変換器の出力と
前記位相比較器の出力を加算増幅する加算増幅回路と、
加算増幅回路の出力によりモータ印加電圧を制御するモ
ータ駆動回路と、前記基準周波数を電圧に変換する第２
の周波数電圧変換器と、前記第２の周波数電圧変換器の
入力である基準周波数の増減に応じて、モータ駆動回路
に入力されるモータ駆動電源電圧を増減する電圧調整回
路とを備えたことを特徴とする直流モータの速度制御装
置。 - 【請求項３】 請求項１または２において、電圧調整回
路はＰＷＭにより制御されるものであるモータの速度制
御装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載のモ
ータ速度制御装置を備えた複写機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7163413A JPH0919179A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 直流モータの速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7163413A JPH0919179A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 直流モータの速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0919179A true JPH0919179A (ja) | 1997-01-17 |
Family
ID=15773430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7163413A Pending JPH0919179A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 直流モータの速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0919179A (ja) |
-
1995
- 1995-06-29 JP JP7163413A patent/JPH0919179A/ja active Pending
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