JPS60113155A - 回転速度検出装置 - Google Patents
回転速度検出装置Info
- Publication number
- JPS60113155A JPS60113155A JP58221578A JP22157883A JPS60113155A JP S60113155 A JPS60113155 A JP S60113155A JP 58221578 A JP58221578 A JP 58221578A JP 22157883 A JP22157883 A JP 22157883A JP S60113155 A JPS60113155 A JP S60113155A
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- Japan
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- voltage
- amplifier
- current
- rotational speed
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/46—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring amplitude of generated current or voltage
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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
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は直流モータの回転によって発生する逆起電比を
簡易に、且つ精度良く検出することのできる回転速度検
出装置に関する◎ 〔発明の技術的背景とその問題点〕 直流モータを速度制御して駆動する場合、一般に回転速
度制御サーボが構築される。また、更に高精度な速度制
御を行う場合には、上記直流モータの同転位相情報をも
利用した回転位相制御サーボが構築される。
簡易に、且つ精度良く検出することのできる回転速度検
出装置に関する◎ 〔発明の技術的背景とその問題点〕 直流モータを速度制御して駆動する場合、一般に回転速
度制御サーボが構築される。また、更に高精度な速度制
御を行う場合には、上記直流モータの同転位相情報をも
利用した回転位相制御サーボが構築される。
第１図は従来一般的な回転速度制御サーボの基本構成図
である。このサーボは、駆動増幅器ｌにより直流駆動電
圧が与えられて回転駆動される直流モータ２の回転速度
を回転速度検出器３にて検出し、その回転速度情報を示
す信号を誤差増幅器４に帰還し、同転速度設定回路５で
設定された基準信号との間で誤差演算を行って前記駆動
増幅器１を制御する如く構成される。
である。このサーボは、駆動増幅器ｌにより直流駆動電
圧が与えられて回転駆動される直流モータ２の回転速度
を回転速度検出器３にて検出し、その回転速度情報を示
す信号を誤差増幅器４に帰還し、同転速度設定回路５で
設定された基準信号との間で誤差演算を行って前記駆動
増幅器１を制御する如く構成される。
尚、回転位相制御サーボは、上記Ｍ１図に示す構成のサ
ーボに加えて、前記直流モータ２の回転位相を示すパル
スを発生するパルス発生器と、このパルスと基準位相信
号との位相差をめて前記誤差増幅器４に与える位相比較
器を設けて構成される。このようＫして構成されるサー
ボの上記回転速度制御ループは、負荷変動や、環境条件
の変化による影響を最小に抑え、直流モータ２の安定し
た回転を確保する為の重要な役割を担っている。
ーボに加えて、前記直流モータ２の回転位相を示すパル
スを発生するパルス発生器と、このパルスと基準位相信
号との位相差をめて前記誤差増幅器４に与える位相比較
器を設けて構成される。このようＫして構成されるサー
ボの上記回転速度制御ループは、負荷変動や、環境条件
の変化による影響を最小に抑え、直流モータ２の安定し
た回転を確保する為の重要な役割を担っている。
ところで、この種の回転位相制御サーボにおいて、その
応答帯域、応答速度を高め、且つ残留位相誤差を小さく
して外乱に強い性能を確保する為には、サーボのオープ
ンｅ／Ｉ／−プ・ゲインを十分高くする必要があること
が知られている。そして、その目的を達成するには、回
転速度制御ループが十分に安定であることが必要である
。そこで従来では、上記回転速度制御ループの安定化を
図る上で重要な役割を担う回転速度検出器３を、一般に
タコメータ・ジェネレータやロータリー・エンコーダ等
圧より構成している。これらのタコメータ・ジェネレー
タやロータリｍ−エンコーダは、前記直流モータ２の回
転軸に結合して用いられ、その回転数に比例した電圧や
パルス列を発生するものである。このパルス列を得た場
合には、これを適宜Ｆ−Ｖ変換したり、或いは周波数デ
ィスクリミネータを介して回転速度に対応した電圧とし
て取出される。
応答帯域、応答速度を高め、且つ残留位相誤差を小さく
して外乱に強い性能を確保する為には、サーボのオープ
ンｅ／Ｉ／−プ・ゲインを十分高くする必要があること
が知られている。そして、その目的を達成するには、回
転速度制御ループが十分に安定であることが必要である
。そこで従来では、上記回転速度制御ループの安定化を
図る上で重要な役割を担う回転速度検出器３を、一般に
タコメータ・ジェネレータやロータリー・エンコーダ等
圧より構成している。これらのタコメータ・ジェネレー
タやロータリｍ−エンコーダは、前記直流モータ２の回
転軸に結合して用いられ、その回転数に比例した電圧や
パルス列を発生するものである。このパルス列を得た場
合には、これを適宜Ｆ−Ｖ変換したり、或いは周波数デ
ィスクリミネータを介して回転速度に対応した電圧とし
て取出される。
ところが、これらのタコメータ会ジェネレータやロータ
リー・エンコーダは精密で複雑な構造を有し、非常に高
価格である０しかも・タコメータ・シエネレータヤロー
タリー響エンコーダに結合してその組立てを行うには精
密な作業を必要とし、更にはその周辺回路の構成も相当
複雑化すると云う不具合がある。
リー・エンコーダは精密で複雑な構造を有し、非常に高
価格である０しかも・タコメータ・シエネレータヤロー
タリー響エンコーダに結合してその組立てを行うには精
密な作業を必要とし、更にはその周辺回路の構成も相当
複雑化すると云う不具合がある。
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、タコメータ・ジェネレータやロ
ータリー・エンコーダ等を用いることなしに、直流モー
タの回転速度を簡易に、且つ精度良く検出することがで
き、回転速度制御サーボに効果的に組入れることのでき
る実用性の高い回転速度検出装置を提供することＫある
。
の目的とするところは、タコメータ・ジェネレータやロ
ータリー・エンコーダ等を用いることなしに、直流モー
タの回転速度を簡易に、且つ精度良く検出することがで
き、回転速度制御サーボに効果的に組入れることのでき
る実用性の高い回転速度検出装置を提供することＫある
。
本発明は、直流モータに発生ずる逆起電圧がその回転速
度と比例関係にあることに着目してなされたもので、電
流検出手段により直流モータに流れる電流に対応した電
圧をめ、この検出電圧と前記直流モータの駆動電圧との
差電圧な差動増幅器を介してめるようにしたものであり
、特に差動増幅器の回路定数を前記電流検出器の電流・
電圧変換係数および直流モータＱ）巻線インピーダンス
に関連して定めることによって前記差動増幅器の出力に
直流モータの逆起電圧に相当した信号を得るようにした
ものである０ 〔発明の効果〕 かくして本発明によれば、電流検出器により検出した直
流モータに流れる電流に対応した検出電圧と、上記直流
モータの駆動電圧との差電圧として上記直流モータの逆
起電圧をめ、これをモータの回転速度情報とし℃出力し
ているので、その構成が極めて簡単であり、また安価に
実現することができる。しかも、上記差電圧をめる差動
増幅器の回路定数を、前記電流検出器における電流・電
圧変換定数および直流モータの巻線インピーダンスに関
連して定めておくだけで、直流モータの逆起電圧を簡易
に、且つ精度良くめることができる。これ故、この同転
速度検出装置を用いて回転速度（位相）制御サーボを簡
易に、且つ高置定圧構築することを可能とする等の実用
上絶大なる効果が奏せられる。
度と比例関係にあることに着目してなされたもので、電
流検出手段により直流モータに流れる電流に対応した電
圧をめ、この検出電圧と前記直流モータの駆動電圧との
差電圧な差動増幅器を介してめるようにしたものであり
、特に差動増幅器の回路定数を前記電流検出器の電流・
電圧変換係数および直流モータＱ）巻線インピーダンス
に関連して定めることによって前記差動増幅器の出力に
直流モータの逆起電圧に相当した信号を得るようにした
ものである０ 〔発明の効果〕 かくして本発明によれば、電流検出器により検出した直
流モータに流れる電流に対応した検出電圧と、上記直流
モータの駆動電圧との差電圧として上記直流モータの逆
起電圧をめ、これをモータの回転速度情報とし℃出力し
ているので、その構成が極めて簡単であり、また安価に
実現することができる。しかも、上記差電圧をめる差動
増幅器の回路定数を、前記電流検出器における電流・電
圧変換定数および直流モータの巻線インピーダンスに関
連して定めておくだけで、直流モータの逆起電圧を簡易
に、且つ精度良くめることができる。これ故、この同転
速度検出装置を用いて回転速度（位相）制御サーボを簡
易に、且つ高置定圧構築することを可能とする等の実用
上絶大なる効果が奏せられる。
以下、図面を参照して本発明の一実施例につき説明する
。
。
第２図は実施例装置の概略構成図である。駆動増幅器Ｉ
により直流駆動電圧■が供給されて回転部！ｉｌＩされ
る直流モータ２に流れる電流は、例えば上記駆動増幅器
ｌと直流モータ２との間に介在された電流検出器１１に
よって検出される。この電流検出器１１は、直流モータ
２に流れる電流工に相当した検出電圧ＶＩを発生するも
のである。
により直流駆動電圧■が供給されて回転部！ｉｌＩされ
る直流モータ２に流れる電流は、例えば上記駆動増幅器
ｌと直流モータ２との間に介在された電流検出器１１に
よって検出される。この電流検出器１１は、直流モータ
２に流れる電流工に相当した検出電圧ＶＩを発生するも
のである。
しかして前記駆動電圧■は、差動増幅器を為す演算増幅
器１２の反転入力端子にインピーダンス素子１３を介し
て入力され、また前記電流検出器１１により検出された
検出電圧ＶＩは、インピーダンス素子１４を介して前記
演算増幅器１２の非反転入力端子に与え、られている。
器１２の反転入力端子にインピーダンス素子１３を介し
て入力され、また前記電流検出器１１により検出された
検出電圧ＶＩは、インピーダンス素子１４を介して前記
演算増幅器１２の非反転入力端子に与え、られている。
演算増幅器１２は、その出力端子と反転入力端子との間
に帰還用のインピーダンス素子Ｚ５を設けたもので、前
記駆動電圧■と検出電圧■Ｉとの差電圧を抽出し、これ
を増幅して出力する如く構成されている。
に帰還用のインピーダンス素子Ｚ５を設けたもので、前
記駆動電圧■と検出電圧■Ｉとの差電圧を抽出し、これ
を増幅して出力する如く構成されている。
しかして前記インピーダンス素子１ Ｂ 、 １４゜１
５が抵抗Ｒ，、Ｒ２，ｇｌ で与えられ、電流検出器１
１が抵抗＆によって構成されて前記直流モータ２に流れ
る電流工に応じた電圧降下によって検出電圧Ｖ、を発生
するものとすると、直流モータ２の巻線インピーダンス
をｒａとして実施例装置は等制約に第３図の如く示され
る。しかしてこの場合、検出電圧ＶＩは・ で与えられることになる。但し、上式中■８ は。
５が抵抗Ｒ，、Ｒ２，ｇｌ で与えられ、電流検出器１
１が抵抗＆によって構成されて前記直流モータ２に流れ
る電流工に応じた電圧降下によって検出電圧Ｖ、を発生
するものとすると、直流モータ２の巻線インピーダンス
をｒａとして実施例装置は等制約に第３図の如く示され
る。しかしてこの場合、検出電圧ＶＩは・ で与えられることになる。但し、上式中■８ は。
直流モータ２に発生した逆起電圧であり、直流モータ２
の逆起電圧定数をに、ωをその回転角速度とすると Ｖ＝Ｘ＊ω で示される。
の逆起電圧定数をに、ωをその回転角速度とすると Ｖ＝Ｘ＊ω で示される。
かくしてこのように構成された装置罠おいて。
差動増幅器の回路定数（几ｆ／も）を電流検出器ノーの
定数（抵抗「。）および直流モータ２の巻線インピーダ
ンス（抵抗ｒａ ）に関連してＲｓ ／Ｒ（＝ ｒ。／
【ａ に設定すると、抵抗Ｒ１は演算増幅器Ｉ２の非反転入力
端子に与えられる電流が、その反転入力端子に与えられ
る電流と平衡するように作用するから、結局演算増幅器
１２の出力端子には、前記逆起電圧■８そのものが得ら
れることになる。
定数（抵抗「。）および直流モータ２の巻線インピーダ
ンス（抵抗ｒａ ）に関連してＲｓ ／Ｒ（＝ ｒ。／
【ａ に設定すると、抵抗Ｒ１は演算増幅器Ｉ２の非反転入力
端子に与えられる電流が、その反転入力端子に与えられ
る電流と平衡するように作用するから、結局演算増幅器
１２の出力端子には、前記逆起電圧■８そのものが得ら
れることになる。
つまり、演算増幅器１２の非反転・反転入力端子間の電
位差が零となるように差動増幅器が働くので、この結果
、上記演算増幅器１２の出力には、直流モータ２に発生
した逆起電圧Ｖａが得られることになる。この逆起電圧
■３は直流モータ２の回転速度罠比例して発生するもの
であるから、これを用いて前記回転速度（位相）制御サ
ーボの速度制御ループを極め又簡易に構成することが可
能となる。従って、高価で精密な機構を有するタコメー
ク・ジェネレータやロータリｍ−エンコーダが不要とな
り、上述した構成の回転速度検出装（至）、を用いて、
応答帯域、応答速度が高く、しかも残留位相誤差が小さ
く、外乱に対して強い性能を有する極めて高性能、高安
定な回転速度（位相）制御サーボを簡易に構築すること
が可能となり、その実用的利点は絶大である。
位差が零となるように差動増幅器が働くので、この結果
、上記演算増幅器１２の出力には、直流モータ２に発生
した逆起電圧Ｖａが得られることになる。この逆起電圧
■３は直流モータ２の回転速度罠比例して発生するもの
であるから、これを用いて前記回転速度（位相）制御サ
ーボの速度制御ループを極め又簡易に構成することが可
能となる。従って、高価で精密な機構を有するタコメー
ク・ジェネレータやロータリｍ−エンコーダが不要とな
り、上述した構成の回転速度検出装（至）、を用いて、
応答帯域、応答速度が高く、しかも残留位相誤差が小さ
く、外乱に対して強い性能を有する極めて高性能、高安
定な回転速度（位相）制御サーボを簡易に構築すること
が可能となり、その実用的利点は絶大である。
尚、ここでは電流検出器ＩＺとして１モータ２に流れる
電流の抵抗「。Ｋよる電圧降下を利用する構成を採用し
たが、他の電流検出手段を採用することも勿論可能であ
る。そして、その検出電流■に応じた電圧Ｖ□ を発生
する電流・電止変換器を介して、上記電圧Ｖ□ を演算
増幅器Ｉ２に与えるようにすればよい。この場合には、
例えば前記抵抗Ｒ１とＲ，の値を等しくし・上記電流・
電圧変換器における変換定数ＫをＫ ＝ ｒａ／２ と定めれば、先の実施例と同様に演算増幅器１２の出力
圧直流モータ２の逆起電圧Ｖａ を得ることができる。
電流の抵抗「。Ｋよる電圧降下を利用する構成を採用し
たが、他の電流検出手段を採用することも勿論可能であ
る。そして、その検出電流■に応じた電圧Ｖ□ を発生
する電流・電止変換器を介して、上記電圧Ｖ□ を演算
増幅器Ｉ２に与えるようにすればよい。この場合には、
例えば前記抵抗Ｒ１とＲ，の値を等しくし・上記電流・
電圧変換器における変換定数ＫをＫ ＝ ｒａ／２ と定めれば、先の実施例と同様に演算増幅器１２の出力
圧直流モータ２の逆起電圧Ｖａ を得ることができる。
またここでは、直流モータ２と駆動増幅器１との間に電
流検出器ＩＩを設けたが、この電流検出器１１を直流モ
ータ２と接地間に設けるようにしても良い。その他、本
発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施１
−ることか可能であることは云うまでもない。
流検出器ＩＩを設けたが、この電流検出器１１を直流モ
ータ２と接地間に設けるようにしても良い。その他、本
発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施１
−ることか可能であることは云うまでもない。
第１図は直流モータの回転速度制御サーボの基本構成図
、第２図は本発明の一実施例を示す装置の概略構成図、
第３図は実施例装置の等価回路構成図である。 １・・・駆動増幅器、２・・・直流モータ％１１・・・
電流検出器、Ｉ２・・・演算増幅器、１３，１４゜１５
・・・インピーダンス素子、ｒａ・・・巻線抵抗、’（
ｔ’＋＋’２＋ｒｆ”’抵抗。
、第２図は本発明の一実施例を示す装置の概略構成図、
第３図は実施例装置の等価回路構成図である。 １・・・駆動増幅器、２・・・直流モータ％１１・・・
電流検出器、Ｉ２・・・演算増幅器、１３，１４゜１５
・・・インピーダンス素子、ｒａ・・・巻線抵抗、’（
ｔ’＋＋’２＋ｒｆ”’抵抗。
Claims (1)
- 電圧駆動される直流モータに流れる電流を検出してその
検出電流に対応した電圧を発生する電流検出手段と、こ
の電流検出手段による検出電圧と前記直流モータの駆動
電圧との差電圧を検出する差ｖ１増幅器とからなり、該
差動増幅器の回路定数を前記電流検出器における電流・
電圧変換定数および前記直流モータの巻線インピーダン
スに関連付けて設定し、前記差動増幅器の出力に前記直
流モータの逆起電圧に相当した信号を得るようにしたこ
とを特徴とする回転速度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58221578A JPS60113155A (ja) | 1983-11-25 | 1983-11-25 | 回転速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58221578A JPS60113155A (ja) | 1983-11-25 | 1983-11-25 | 回転速度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60113155A true JPS60113155A (ja) | 1985-06-19 |
Family
ID=16768932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58221578A Pending JPS60113155A (ja) | 1983-11-25 | 1983-11-25 | 回転速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60113155A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02251770A (ja) * | 1989-03-25 | 1990-10-09 | Mitsuba Electric Mfg Co Ltd | 直流モータの回転速度検出方法 |
| EP0712001A1 (en) * | 1994-11-09 | 1996-05-15 | FINMECCANICA S.p.A. AZIENDA ANSALDO | A method and a circuit system for detecting the speed of rotation of a DC motor |
| WO2000019595A1 (en) * | 1998-09-26 | 2000-04-06 | Bausch & Lomb Surgical, Inc. | Current compensation system for driving electric motor |
-
1983
- 1983-11-25 JP JP58221578A patent/JPS60113155A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02251770A (ja) * | 1989-03-25 | 1990-10-09 | Mitsuba Electric Mfg Co Ltd | 直流モータの回転速度検出方法 |
| EP0712001A1 (en) * | 1994-11-09 | 1996-05-15 | FINMECCANICA S.p.A. AZIENDA ANSALDO | A method and a circuit system for detecting the speed of rotation of a DC motor |
| WO2000019595A1 (en) * | 1998-09-26 | 2000-04-06 | Bausch & Lomb Surgical, Inc. | Current compensation system for driving electric motor |
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