JPS60121985A - 回転体の回転制御装置 - Google Patents
回転体の回転制御装置Info
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- JPS60121985A JPS60121985A JP58225912A JP22591283A JPS60121985A JP S60121985 A JPS60121985 A JP S60121985A JP 58225912 A JP58225912 A JP 58225912A JP 22591283 A JP22591283 A JP 22591283A JP S60121985 A JPS60121985 A JP S60121985A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detection signal
- rotation
- rotating body
- position detection
- rotational position
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/10—Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はモータ、特に電子整流子モータのトルクむらを
低減ぜしめ、回転むらの減少を実現する回転制御装置に
関する。
低減ぜしめ、回転むらの減少を実現する回転制御装置に
関する。
従来例の構成とその問題点
近年、回転ヘッドにより映像信号の記録・再生を行なう
斜め走査型の磁気録画再生装置(以下VTRと称す)に
使用される回転ヘッド駆動モータ。
斜め走査型の磁気録画再生装置(以下VTRと称す)に
使用される回転ヘッド駆動モータ。
キャブズクン駆動モータ、リール駆動モータ等において
、小型高効率で信頼性の高い直流の電子整流子モータが
用いられるようになった。
、小型高効率で信頼性の高い直流の電子整流子モータが
用いられるようになった。
さて、この様なVTRにおいて、映像信号は回転ヘッド
駆動モータにより高速回転する回転ヘッドにより磁気記
録媒体上に記録されており、回転ヘッド駆動モータに回
転むらが生じた場合、再生した映像信号の時間軸が変動
し、テレビジョン受像機に映し出された再生画像に横ゆ
れが生じ画質の劣化を招くため、回転むらの安置である
回転ヘッド駆動モータの発生ずるトルク変動を低く抑え
る必要がある。
駆動モータにより高速回転する回転ヘッドにより磁気記
録媒体上に記録されており、回転ヘッド駆動モータに回
転むらが生じた場合、再生した映像信号の時間軸が変動
し、テレビジョン受像機に映し出された再生画像に横ゆ
れが生じ画質の劣化を招くため、回転むらの安置である
回転ヘッド駆動モータの発生ずるトルク変動を低く抑え
る必要がある。
又、音声信号はテープ走行系に対し固定されたヘッドで
記録されており、テープ疋行駆動を行なうキャプスタン
駆動モータに回転むらが生じた場合、再生した音声信号
にワウ・フラッタと吋ば)する時間軸変動を生じて、音
声(+i号の劣化を招くため、キャプスタン駆動モータ
においても回転むらの要因であるトルク変動を低く抑え
る必要がある。
記録されており、テープ疋行駆動を行なうキャプスタン
駆動モータに回転むらが生じた場合、再生した音声信号
にワウ・フラッタと吋ば)する時間軸変動を生じて、音
声(+i号の劣化を招くため、キャプスタン駆動モータ
においても回転むらの要因であるトルク変動を低く抑え
る必要がある。
更に、リール駆動モータに:1.・いても0、発生ずる
トルク変動を抑制しなければ、テープ走行系のテープ張
力が変動しキャプスタン駆動モータや回転ヘッド駆動モ
ータの回転むらを誘発して、再生画像の横ゆれや再生し
た音声信号のワウ・フラッタを生じることになる。
トルク変動を抑制しなければ、テープ走行系のテープ張
力が変動しキャプスタン駆動モータや回転ヘッド駆動モ
ータの回転むらを誘発して、再生画像の横ゆれや再生し
た音声信号のワウ・フラッタを生じることになる。
このようにVTR等においては、再生信号の安定性を期
するため、使用するモータの発生するトルク変動抑制が
重要となる。
するため、使用するモータの発生するトルク変動抑制が
重要となる。
従来このようなモータから発生するトルク変動に起因し
て生ずる回転むらを抑制するだめ、回転体の慣性モーメ
ントの増加と制御系の利得増加による方法が行なわれて
きた。
て生ずる回転むらを抑制するだめ、回転体の慣性モーメ
ントの増加と制御系の利得増加による方法が行なわれて
きた。
しかし、可搬型のVTRにおいては重量軽減と小型化を
図るべく、前記回転ヘッド駆動モータやキャプスタン駆
動モータの慣性モーメントを小さくし、且つ直結駆動と
した場合、駆動モータの回転速度が低速化するため、従
来の様な回転体の慣性モーノンI・の増加と制御系の利
得増加による方法だけでは回転むらの抑制は不可能であ
る0発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、モータの
トルク変動による回転むらの抑制を図る回転制御装置の
提供を目的としている。
図るべく、前記回転ヘッド駆動モータやキャプスタン駆
動モータの慣性モーメントを小さくし、且つ直結駆動と
した場合、駆動モータの回転速度が低速化するため、従
来の様な回転体の慣性モーノンI・の増加と制御系の利
得増加による方法だけでは回転むらの抑制は不可能であ
る0発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、モータの
トルク変動による回転むらの抑制を図る回転制御装置の
提供を目的としている。
発明の構成
本発明は、回転体の1回転中にN個(Nは11:、の整
数)の第1の回転位置検出信号を発生する手段と、前記
回転体の回転方向を検出し回転方向検出信号を出力する
手段と、前記回転体の1回転中にM個(MはM)Nなる
正の整数)−の回転速度検出信号を発生する手段と、前
記第1の回転位置検出信号を遅延して出力する遅延回路
と、該遅延回路の出力である第2の回転位置検出信号及
び前記回転速度検出信号より、011記回転体の回転角
を検出し、その回転角に対応した回転角検出信号を?!
Iる回転角検出手段と、前記回転体の発生するトルク変
動を低減すべきトルク変動補正データを記憶した記憶手
段と、前記回転体の回転制御を行なう制御信号を増幅も
しくは減衰させる回路であっで1)11記記憶手段から
前記回転角検出信号に対応して出力されたトルク変動補
正信号によりその利得が制御される利得制御手段を有し
、かつ前記遅延回路は前記回転方向検出信号及び遅延量
設定信号により、複数の遅延量に設定できるように構成
されている。
数)の第1の回転位置検出信号を発生する手段と、前記
回転体の回転方向を検出し回転方向検出信号を出力する
手段と、前記回転体の1回転中にM個(MはM)Nなる
正の整数)−の回転速度検出信号を発生する手段と、前
記第1の回転位置検出信号を遅延して出力する遅延回路
と、該遅延回路の出力である第2の回転位置検出信号及
び前記回転速度検出信号より、011記回転体の回転角
を検出し、その回転角に対応した回転角検出信号を?!
Iる回転角検出手段と、前記回転体の発生するトルク変
動を低減すべきトルク変動補正データを記憶した記憶手
段と、前記回転体の回転制御を行なう制御信号を増幅も
しくは減衰させる回路であっで1)11記記憶手段から
前記回転角検出信号に対応して出力されたトルク変動補
正信号によりその利得が制御される利得制御手段を有し
、かつ前記遅延回路は前記回転方向検出信号及び遅延量
設定信号により、複数の遅延量に設定できるように構成
されている。
実施例の説明
本発明の詳細な説明に入る前に、電子整流子モータの発
生するトルク変動について簡単に説明する。本実施例の
説明に使用するモータは4コイル、6極着磁の電子整流
子モータで2相全波駆動するものとするが、本発明が他
の構成のモータにも有効である事はいうまでもない。第
1図dに電子整流子モータのロータマグネット1を示し
、第1図すにステータコイル基板2を示す。ロータマグ
ネッl−1は機械角で60海にS極・N極が交互に着磁
されている。またステータコイル基板2上には機械角9
00のピッチでステータコイルL1・L2・L3・L4
が配され、各コイルの中心から外周へ向かう部分は機械
角で60cv)幅を有する。
生するトルク変動について簡単に説明する。本実施例の
説明に使用するモータは4コイル、6極着磁の電子整流
子モータで2相全波駆動するものとするが、本発明が他
の構成のモータにも有効である事はいうまでもない。第
1図dに電子整流子モータのロータマグネット1を示し
、第1図すにステータコイル基板2を示す。ロータマグ
ネッl−1は機械角で60海にS極・N極が交互に着磁
されている。またステータコイル基板2上には機械角9
00のピッチでステータコイルL1・L2・L3・L4
が配され、各コイルの中心から外周へ向かう部分は機械
角で60cv)幅を有する。
またロータマグネットの回転位置を検出しコイルL1〜
L4に通電するタイミングを制御するだめの第1のホー
ル素子H1及び第2のホール素子H2がそれぞれコイル
L1とL2の中点、コイルL4とLlの中点に設けられ
ている。第2図にモータ駆動回路の一例を示す。第2図
においてAMPl、AMP2i差動7ン7”、INV
1−INV4はインバータ、AND1〜AND4はアン
ドゲート。
L4に通電するタイミングを制御するだめの第1のホー
ル素子H1及び第2のホール素子H2がそれぞれコイル
L1とL2の中点、コイルL4とLlの中点に設けられ
ている。第2図にモータ駆動回路の一例を示す。第2図
においてAMPl、AMP2i差動7ン7”、INV
1−INV4はインバータ、AND1〜AND4はアン
ドゲート。
Hl−B2はホール素子、Trl 〜Tr8はトランジ
スタ、L1〜L4はステータコイル、R1−R13は抵
抗、C1・C2はコンデンサを示す。ロータマグネット
1が第1図aの矢印方向1aに回転している時、第2図
中のホール素子H1の出力Ha1・Ha2及びホール素
子H2の出力Hb1・Hb2゜ANDlの出力AB、A
ND2の出力AB。
スタ、L1〜L4はステータコイル、R1−R13は抵
抗、C1・C2はコンデンサを示す。ロータマグネット
1が第1図aの矢印方向1aに回転している時、第2図
中のホール素子H1の出力Ha1・Ha2及びホール素
子H2の出力Hb1・Hb2゜ANDlの出力AB、A
ND2の出力AB。
AND3の出力AB、AND、aの出力ABの各波形は
第3図に示したようになる。ホール素子H1・B2の出
力波形はロータマグネット1の1組のS極、N極の区間
で1周期となる繰り返し波形で、ロータマグネット1の
回転角度1200で1周期となる。以後ロータマグネッ
ト1の回転角度1200(機械角1200)を電気角3
6o0と定義する。またホール素子H1とホール素子H
2は機械角で900のピッチで取り付けられているため
電気角で2700すなわち90°位相の異なる出方波形
Ha 1゜Hblが得られる。Ha2.Hb2はそれぞ
れHa 1 。
第3図に示したようになる。ホール素子H1・B2の出
力波形はロータマグネット1の1組のS極、N極の区間
で1周期となる繰り返し波形で、ロータマグネット1の
回転角度1200で1周期となる。以後ロータマグネッ
ト1の回転角度1200(機械角1200)を電気角3
6o0と定義する。またホール素子H1とホール素子H
2は機械角で900のピッチで取り付けられているため
電気角で2700すなわち90°位相の異なる出方波形
Ha 1゜Hblが得られる。Ha2.Hb2はそれぞ
れHa 1 。
Hblと逆相の信号となる。Ha 1+ Ha 2は差
動アンプAMP1及びインバータINV1によって矩形
波Aに波形整形され、Hbl、Hb2は差動アンプAM
P2及びインバータINV3によって矩形波Bに波形整
形される。矩形波Aと矩形波Bは第3図に示すように電
気角で9′lO0の位相差を有しており、INV2によ
ってAの反転波形A、INV4によってBの反転波形B
を得、アンドゲートAND1〜AND4によってAB
、AB 、AE 。
動アンプAMP1及びインバータINV1によって矩形
波Aに波形整形され、Hbl、Hb2は差動アンプAM
P2及びインバータINV3によって矩形波Bに波形整
形される。矩形波Aと矩形波Bは第3図に示すように電
気角で9′lO0の位相差を有しており、INV2によ
ってAの反転波形A、INV4によってBの反転波形B
を得、アンドゲートAND1〜AND4によってAB
、AB 、AE 。
AB((得ると、第3図に示したようにそれぞれ電気角
90°の区間ハイレベルとなり、且つ周期が電気角36
o9のパルス波となり、A B −) A B −+
A B→ABの順にそれぞれ位相が電気角で9σずつ遅
れた波形を得る事ができ、これらのパルス波によっ−C
コイルL1〜L4への通電のタイミングを制御する。
90°の区間ハイレベルとなり、且つ周期が電気角36
o9のパルス波となり、A B −) A B −+
A B→ABの順にそれぞれ位相が電気角で9σずつ遅
れた波形を得る事ができ、これらのパルス波によっ−C
コイルL1〜L4への通電のタイミングを制御する。
出力ABがハイレベルとなる区間をT1.出力ABがハ
イレベルとなる区間をT2.出力ABがハイレベルとな
る区間をT3.出力ABがハイレベルとなる区間をT4
とすると、T1ではTrl 。
イレベルとなる区間をT2.出力ABがハイレベルとな
る区間をT3.出力ABがハイレベルとなる区間をT4
とすると、T1ではTrl 。
Tr6がONとなりコイルL3→L1と電流が流れ、T
2ではTr3.Tr8がONとなりコイルL4−+L2
と電流が流れ、T3ではTr2.Tr5がONとなりコ
イルL1→L3と電流が流れ、T4ではTr4゜Tr7
がONとなりコイルL2→L4と電流が流れる。
2ではTr3.Tr8がONとなりコイルL4−+L2
と電流が流れ、T3ではTr2.Tr5がONとなりコ
イルL1→L3と電流が流れ、T4ではTr4゜Tr7
がONとなりコイルL2→L4と電流が流れる。
次にモータのトルク発生の様子を説明する。第4図にお
いて、ロータマグネソl−1のNS交互の永久磁石によ
って正弦波状の磁界が形成されている。各コイルL1.
L2.L3.L4はそれぞれ機械角60°(すなわちN
またはSの永久磁石の1個分の巾)にわたって巻装され
ている。そしてこれらのコイルL1.L2.L3.L4
はそれぞJL機械角90’の位相差でもって配置されて
いる。ロータマグネット1が回転している時のロータマ
グネット1とコイルL1.L2.L3 、B4の相対的
な位置関係は第4図に示した通りである。T1ではLl
に流れる電流と磁束密度曲線B2.B3の積及びB3に
流れる電流と磁束密度曲線B5゜B6の積でトルクが発
生する。T2ではB2に流れる電流と磁束密度曲線B1
.B2の積及びB4に流れる電流と磁束密度曲線B4.
B5の積でトルクが発生する。T3ではLlに流れる電
流と磁束密度曲線B3 、B4の積及びB3に流れる電
流と磁束密度曲線Be、B1の積でトルクが発生する。
いて、ロータマグネソl−1のNS交互の永久磁石によ
って正弦波状の磁界が形成されている。各コイルL1.
L2.L3.L4はそれぞれ機械角60°(すなわちN
またはSの永久磁石の1個分の巾)にわたって巻装され
ている。そしてこれらのコイルL1.L2.L3.L4
はそれぞJL機械角90’の位相差でもって配置されて
いる。ロータマグネット1が回転している時のロータマ
グネット1とコイルL1.L2.L3 、B4の相対的
な位置関係は第4図に示した通りである。T1ではLl
に流れる電流と磁束密度曲線B2.B3の積及びB3に
流れる電流と磁束密度曲線B5゜B6の積でトルクが発
生する。T2ではB2に流れる電流と磁束密度曲線B1
.B2の積及びB4に流れる電流と磁束密度曲線B4.
B5の積でトルクが発生する。T3ではLlに流れる電
流と磁束密度曲線B3 、B4の積及びB3に流れる電
流と磁束密度曲線Be、B1の積でトルクが発生する。
T4ではB2に流れる電流と磁束密度曲線B2゜B3の
積及びB4に流れる電流と磁束密度曲線部。
積及びB4に流れる電流と磁束密度曲線部。
B6の積でトルクが発生する。磁束密度曲線B1゜B2
.B3.B4.B5.B6の波形は同一波形であるため
、コイルL1.L2.L3.L4を流れる電流値が一定
ならば、ロータマグネット1の1回転当りのトルク変動
は第6図に示すように1周期が回転角度(機械角)3o
Oとなる繰り返し波−形となる。
.B3.B4.B5.B6の波形は同一波形であるため
、コイルL1.L2.L3.L4を流れる電流値が一定
ならば、ロータマグネット1の1回転当りのトルク変動
は第6図に示すように1周期が回転角度(機械角)3o
Oとなる繰り返し波−形となる。
以下本発明の一実施例の説明を行なう。
第6図に本発明の一実施例の概略構成図を示す。
3は電子整流子モータで、第1図aに示したロータマグ
ネット1と同一構造の6極着磁のロータマグネット4及
び第1図すに示したステータコイル基板2と同一構造の
ステータコイル基板5を有し、かつ回転速度検出及び回
転6シ置検出のため発光素子LED1.LED2 、受
光素子P1.P2.回転板R1を有する。回転板R1と
ロータマグネット4は回転軸6に固定さねでいる。
ネット1と同一構造の6極着磁のロータマグネット4及
び第1図すに示したステータコイル基板2と同一構造の
ステータコイル基板5を有し、かつ回転速度検出及び回
転6シ置検出のため発光素子LED1.LED2 、受
光素子P1.P2.回転板R1を有する。回転板R1と
ロータマグネット4は回転軸6に固定さねでいる。
回転板R1には等ビッヂで数白個のスリット5Lit1
が設けられ、発光素子LED1.スリン1−5Lit1
.受光素子P1から成る回転速度検出手段から発生する
信号は波形整形回路7によ−7て矩形波に波形整形さf
l、rJ−クマクネソト401回転当りN2個のパルス
4イ1′1)−る回転速度検出fli号8となる。1だ
回転板RI &Cは回転位置検出用のスリット5Lit
2が設けられ、発光素子LED2゜スリンl−3Lit
2.受光素了P2から成る回転6置検出手段から発生ず
るイ1:弓t」、波形整形回路5H(よってロータマグ
ネット401回転当り1パルスの第1の回転6置検出信
シ、;′10となる。
が設けられ、発光素子LED1.スリン1−5Lit1
.受光素子P1から成る回転速度検出手段から発生する
信号は波形整形回路7によ−7て矩形波に波形整形さf
l、rJ−クマクネソト401回転当りN2個のパルス
4イ1′1)−る回転速度検出fli号8となる。1だ
回転板RI &Cは回転位置検出用のスリット5Lit
2が設けられ、発光素子LED2゜スリンl−3Lit
2.受光素了P2から成る回転6置検出手段から発生ず
るイ1:弓t」、波形整形回路5H(よってロータマグ
ネット401回転当り1パルスの第1の回転6置検出信
シ、;′10となる。
ステークコイル基板−にに設けられたホール素了H3,
H4からの出力信シyは第2図に示した抵抗R1,R2
,R6,差動アンプAMP1.イ/バータエNv1と同
様)波形整形回路11 + 抵抗R31R41R6、差
動77ブAMP2 、 イアバーIINV3と同様の波
形整形回路12によって波形整形された回転検出信号A
、Bが回転方向検出回路13に入力される。回転検出信
号A、Bは前述したように互いに900の位相差を有し
ており、回転方向検出回路13ばそれらA、Bの2信号
の位相の進み・遅れによって回転方向を検知し、ロータ
マグネット4が時計方向(以下CW力方向称す)に回転
している11.′Jには回転方向検出信号14はハイレ
ベルで逆に反”、’I’ M l方向(以下CCW方向
と称す)に回転している時には回転方向検出信号14は
ローレベルとなる。リセノI・タイミング設定回路15
はり七ソ]・タイミング設定信号16及び回転方向検出
信号14によって所定の遅延量を設定し、第1の回転位
置検出信号10を該所定量遅延した第2の回転位置検出
信号17を出力する。回転角検出手段はカウンタ18で
構成され、第2の回転位置検出信号1了のパルス波の立
上りでリセットされ、回転速度検出信号8のパルス数を
カウントすることにより、回転位置検出点からのロータ
マグネット4の回転角を検出する。
H4からの出力信シyは第2図に示した抵抗R1,R2
,R6,差動アンプAMP1.イ/バータエNv1と同
様)波形整形回路11 + 抵抗R31R41R6、差
動77ブAMP2 、 イアバーIINV3と同様の波
形整形回路12によって波形整形された回転検出信号A
、Bが回転方向検出回路13に入力される。回転検出信
号A、Bは前述したように互いに900の位相差を有し
ており、回転方向検出回路13ばそれらA、Bの2信号
の位相の進み・遅れによって回転方向を検知し、ロータ
マグネット4が時計方向(以下CW力方向称す)に回転
している11.′Jには回転方向検出信号14はハイレ
ベルで逆に反”、’I’ M l方向(以下CCW方向
と称す)に回転している時には回転方向検出信号14は
ローレベルとなる。リセノI・タイミング設定回路15
はり七ソ]・タイミング設定信号16及び回転方向検出
信号14によって所定の遅延量を設定し、第1の回転位
置検出信号10を該所定量遅延した第2の回転位置検出
信号17を出力する。回転角検出手段はカウンタ18で
構成され、第2の回転位置検出信号1了のパルス波の立
上りでリセットされ、回転速度検出信号8のパルス数を
カウントすることにより、回転位置検出点からのロータ
マグネット4の回転角を検出する。
記憶手段19は通常読み出し専用記憶装置(以下ROM
と称する)を用い、ロータマグネット4の回転角に対応
したトルク変動を抑制すべきデータを記憶しており、カ
ウンタ18から得られる回転角検出信号S1に対応する
トルク変動補正信号)S2を出力する。
と称する)を用い、ロータマグネット4の回転角に対応
したトルク変動を抑制すべきデータを記憶しており、カ
ウンタ18から得られる回転角検出信号S1に対応する
トルク変動補正信号)S2を出力する。
利得制御回路20は電イ整流子モータ3の回転制御を行
なう制御信号21を増幅あるいは減衰させる回路であっ
て、記憶手段19から出力されるトルク変動補正信号S
2によりその利得が制御される。
なう制御信号21を増幅あるいは減衰させる回路であっ
て、記憶手段19から出力されるトルク変動補正信号S
2によりその利得が制御される。
第7図に本発明によるトルク変動低減の様子を示す。第
7図aは第5図に示し/こトルク波形の一部分を示す。
7図aは第5図に示し/こトルク波形の一部分を示す。
第7図すは回転速度検出信号8を示す。第7図dは第1
の回転位置検出信号10で、ロータマグネット4に対し
て回転板R1の取り付け位置が正確に合っている場合を
示す。第7図eは第1の回転位置検出信号10をリセッ
トタイミング設定回路15によって回転速度検出信号8
の3パルス分遅延した第2の回転位置検出信号17を示
ず。カウンタ18は第2の回転位置検出信号17のパル
ス波の立上りで割数値は0にリセットされ、ROMのO
番地のデータがトルク変動補正信号S2となり、カウン
タ18に回転速度検出信号8のパルスが入力される毎に
カウンタ18の計数値は1ずつ増加し、該it数値S1
に対応するアドレスのROMの内容がトルク変動補正信
号S2として出力され、該トルク変動補正信号S2のパ
ターンは第7図Cに示した通りである。
の回転位置検出信号10で、ロータマグネット4に対し
て回転板R1の取り付け位置が正確に合っている場合を
示す。第7図eは第1の回転位置検出信号10をリセッ
トタイミング設定回路15によって回転速度検出信号8
の3パルス分遅延した第2の回転位置検出信号17を示
ず。カウンタ18は第2の回転位置検出信号17のパル
ス波の立上りで割数値は0にリセットされ、ROMのO
番地のデータがトルク変動補正信号S2となり、カウン
タ18に回転速度検出信号8のパルスが入力される毎に
カウンタ18の計数値は1ずつ増加し、該it数値S1
に対応するアドレスのROMの内容がトルク変動補正信
号S2として出力され、該トルク変動補正信号S2のパ
ターンは第7図Cに示した通りである。
第7図aに示したトルク波形において回転角がθのとき
のトルクの値をTo(ので表わすと、To(の−に1・
B(の・IM−1・・・ ・・・・・・・・(1)(た
だし、IM:モータ駆動電流、lニスチータコイル長) となる。(ただし00≦θ(3600)式(1)におい
て回転角θによって変化するものは第4図に示したよう
に磁束密度B(めである。これに対して回転角θに対応
したトルク変動補正デ−タをDC(のとすると、 となり、モータ制御信号21及び利得制御回路のによっ
て、モータ駆動電流IMを回転角θに対応した値I、(
のに変換すると、 IM(の − Dc(θ電工。
のトルクの値をTo(ので表わすと、To(の−に1・
B(の・IM−1・・・ ・・・・・・・・(1)(た
だし、IM:モータ駆動電流、lニスチータコイル長) となる。(ただし00≦θ(3600)式(1)におい
て回転角θによって変化するものは第4図に示したよう
に磁束密度B(めである。これに対して回転角θに対応
したトルク変動補正デ−タをDC(のとすると、 となり、モータ制御信号21及び利得制御回路のによっ
て、モータ駆動電流IMを回転角θに対応した値I、(
のに変換すると、 IM(の − Dc(θ電工。
よって回転角θにおける補W後トルクの値Tc(のけ、
Tc(の = K11IB(の−IM(1/) −l−
に1・K2・工。・e ・・・・・・・・(4)となり
、回転角θに関係なく一定となりトルク変動を低減する
ことができる。
に1・K2・工。・e ・・・・・・・・(4)となり
、回転角θに関係なく一定となりトルク変動を低減する
ことができる。
本実施例ではトルク変動補止データを記憶する記憶手段
19としてROM (Read 0nly Memor
y)を用いるので、実際のトルク変動補IFデータは第
7図Cに示すように離散データとなる。ROMに暑き込
まれているトルク変動補正デ〜りDRc(イ)はROM
の○番地から(N2−1)番地に書き込まれており、R
OMのアドレスに番地(Kは○≦に≦N2−1である整
数)に書き込捷れているトルク変動補正データDRc(
K)は次の値である。
19としてROM (Read 0nly Memor
y)を用いるので、実際のトルク変動補IFデータは第
7図Cに示すように離散データとなる。ROMに暑き込
まれているトルク変動補正デ〜りDRc(イ)はROM
の○番地から(N2−1)番地に書き込まれており、R
OMのアドレスに番地(Kは○≦に≦N2−1である整
数)に書き込捷れているトルク変動補正データDRc(
K)は次の値である。
ここで回転板R1をロータマグネット4に対して位置を
合わす際に、機械的に正確に合わず事は非常に困難であ
り、逆に位置がずれていると著しいトルク変動補正効果
が得られない。本実施例では機械的な位置合わぜがある
程度正確に行なわれていれば、あとは電気的に回転位置
検出のタイミングを調整する事により著[7いトルク変
動補正効果を得る事ができる。
合わす際に、機械的に正確に合わず事は非常に困難であ
り、逆に位置がずれていると著しいトルク変動補正効果
が得られない。本実施例では機械的な位置合わぜがある
程度正確に行なわれていれば、あとは電気的に回転位置
検出のタイミングを調整する事により著[7いトルク変
動補正効果を得る事ができる。
第8図は第1の回転位置検出信号10が本来のタイミン
グより進んでいる場合を示している。第8図aは第T図
aと同様、トルク波形の一部分を示す。第8図すは回転
速度検出信号8を示す。第8図dは第1の回転位置検出
信号10で、第7図dに示したものに対して回転速度検
出信号8のパルスにして3パルス進んでいる。(以後回
転速度検出信号8の1パルスを1クロツクと称す。)そ
こでリセットタイミング設定回路15によって6クロソ
ク遅延することぐ(より第8図eに示すような第2の回
転位置検出信号17を得る。第8図eに示す第2の回転
位V1”検出信じ17は第7図eに示した第2の回転位
置検出信号17と同じタイミングとなり、よって第8図
Cに示すようなトルク変動補正信号S2を14肇、著し
いトルク変動神11−効果が得られる。
グより進んでいる場合を示している。第8図aは第T図
aと同様、トルク波形の一部分を示す。第8図すは回転
速度検出信号8を示す。第8図dは第1の回転位置検出
信号10で、第7図dに示したものに対して回転速度検
出信号8のパルスにして3パルス進んでいる。(以後回
転速度検出信号8の1パルスを1クロツクと称す。)そ
こでリセットタイミング設定回路15によって6クロソ
ク遅延することぐ(より第8図eに示すような第2の回
転位置検出信号17を得る。第8図eに示す第2の回転
位V1”検出信じ17は第7図eに示した第2の回転位
置検出信号17と同じタイミングとなり、よって第8図
Cに示すようなトルク変動補正信号S2を14肇、著し
いトルク変動神11−効果が得られる。
第9図はロータマグネット4が第8図に示し/このとは
逆方向に回転している場合を示す。第9図aは第8図a
と同様トルク波形の一部分を示す。
逆方向に回転している場合を示す。第9図aは第8図a
と同様トルク波形の一部分を示す。
第9図すは回転位置検出信月8を示す。第9図dは第1
の回転位置検出信号10を示し、第7図dに示したもの
に対して3りOツク遅れている。そこでリセットタイミ
ング設定回路15によって、リセットタイミング設定信
号16は第8図に示した回転方向の場合と同じ寸まで回
転方向検出信号14の電圧レベルの変化にJ:り遅延量
をゼロと設定することにより第9図eに示すような第2
の回転位置検出信@17を得る。第9図eに示す第2の
回転位置検出信号17は第7図eに示した第2の回転位
置検出信号1アと同じタイミングとなり、よって第9図
Cに示すようなトルク変動補正信号S2を??)、著し
いトルク変動補1に効果が得られる。
の回転位置検出信号10を示し、第7図dに示したもの
に対して3りOツク遅れている。そこでリセットタイミ
ング設定回路15によって、リセットタイミング設定信
号16は第8図に示した回転方向の場合と同じ寸まで回
転方向検出信号14の電圧レベルの変化にJ:り遅延量
をゼロと設定することにより第9図eに示すような第2
の回転位置検出信@17を得る。第9図eに示す第2の
回転位置検出信号17は第7図eに示した第2の回転位
置検出信号1アと同じタイミングとなり、よって第9図
Cに示すようなトルク変動補正信号S2を??)、著し
いトルク変動補1に効果が得られる。
第10図は第8図に示した場合と逆に、第1の回転位1
作検出信号10が本来のタイミングより遅れている場合
を示している。第1o[ネ1aは第8図8と同様、トル
ク波形の一部分を示す。第10図すは回転速度検出信号
8を示す。第10図dは第1の回転位置検出信号10で
、第γ図dに示したものに対して3クロツク遅れている
。そこでリセットタイミング設定回路16の遅延量をゼ
ロにする事により第10図eに示すような第2の回転位
置検出信号1了を得る。第10図eに示す第2の回転位
置検出信号17は第7図eに示した第2の回転位置検出
信号17と同じタイミングとなり、よって第10図Cに
示すようなトルク変動補正号82を得、著しいトルク変
動補正効果がイ!1ら1する0 第11図はロータマグネット4が第10図に示したのと
は逆方向に回転している場合を示す。第11図aは第9
図aと同様トルク波形の一部分を示す。第9図すは回転
速度検出信号8を示す。第11図dは第1の回転位置検
出信シフ10を示し、第7図dに示したものに対して3
クロンク進んでいる。そこでリセットタイミング設定回
路15vこよって、リセットタイミング設定信号16は
第1Q図に示した回転方向の場合と同じままで回転−I
J向検出信号14の電圧レベルの変化により遅延ニー、
Jを6クロソクに設定する事で第11図eに示すような
第2の回転位置検出信号17を得る。第11図eに示す
第2の回転位置検出信号17は第71之[eに示した第
2の回転位置検出信号17と同じタイミングとなり、よ
って第11図CvI−示すようなトルク変動補正信号S
2を得、著しいトルク変動補正効果が得られる。
作検出信号10が本来のタイミングより遅れている場合
を示している。第1o[ネ1aは第8図8と同様、トル
ク波形の一部分を示す。第10図すは回転速度検出信号
8を示す。第10図dは第1の回転位置検出信号10で
、第γ図dに示したものに対して3クロツク遅れている
。そこでリセットタイミング設定回路16の遅延量をゼ
ロにする事により第10図eに示すような第2の回転位
置検出信号1了を得る。第10図eに示す第2の回転位
置検出信号17は第7図eに示した第2の回転位置検出
信号17と同じタイミングとなり、よって第10図Cに
示すようなトルク変動補正号82を得、著しいトルク変
動補正効果がイ!1ら1する0 第11図はロータマグネット4が第10図に示したのと
は逆方向に回転している場合を示す。第11図aは第9
図aと同様トルク波形の一部分を示す。第9図すは回転
速度検出信号8を示す。第11図dは第1の回転位置検
出信シフ10を示し、第7図dに示したものに対して3
クロンク進んでいる。そこでリセットタイミング設定回
路15vこよって、リセットタイミング設定信号16は
第1Q図に示した回転方向の場合と同じままで回転−I
J向検出信号14の電圧レベルの変化により遅延ニー、
Jを6クロソクに設定する事で第11図eに示すような
第2の回転位置検出信号17を得る。第11図eに示す
第2の回転位置検出信号17は第71之[eに示した第
2の回転位置検出信号17と同じタイミングとなり、よ
って第11図CvI−示すようなトルク変動補正信号S
2を得、著しいトルク変動補正効果が得られる。
以」二相7図〜第11図まで説明したリセットタイミン
グ設定回路160回路の一例を第12図に示す。第12
図に示したリセットタイミング設定回路15の遅延量設
定は第13図の通りである。
グ設定回路160回路の一例を第12図に示す。第12
図に示したリセットタイミング設定回路15の遅延量設
定は第13図の通りである。
第13図中で’ H”はハイレベル、L°”はローレベ
ルを表わし数値は遅延量をクロックで表わしている。な
おここでリセットタイミング設定回路16の詳細な説明
は本発明と直接関係ないので省略する。また回転方向が
CWのとき回転方向検出信号14は)・イレベルとなり
、CCWのときはローレベルとなる。
ルを表わし数値は遅延量をクロックで表わしている。な
おここでリセットタイミング設定回路16の詳細な説明
は本発明と直接関係ないので省略する。また回転方向が
CWのとき回転方向検出信号14は)・イレベルとなり
、CCWのときはローレベルとなる。
よって本実施例では第1の回転位置検出信号1゜のタイ
ミングずれを補正するようにリセットタイミング設定信
号16のB1・B2を設定すれば、ロータマグネット4
の回転方向にかかわらず著しいトルク変動補正効果が得
られる。
ミングずれを補正するようにリセットタイミング設定信
号16のB1・B2を設定すれば、ロータマグネット4
の回転方向にかかわらず著しいトルク変動補正効果が得
られる。
又本発明では回転位置検出素子としてホール素子H3,
H4を用いた例を示したが例えば回転板に更に5Lit
1,5Lit2とは異なる半径方向に5Lit3(図示
せず)を設け、ホール素子H3゜H4同様の信号を取り
出す事も可能であり、これら光学式回転位置検出方式に
も本発明が適用できることはいうまでもない。
H4を用いた例を示したが例えば回転板に更に5Lit
1,5Lit2とは異なる半径方向に5Lit3(図示
せず)を設け、ホール素子H3゜H4同様の信号を取り
出す事も可能であり、これら光学式回転位置検出方式に
も本発明が適用できることはいうまでもない。
また本発明の他の実施例としてホール素子H3゜H4か
ら出力されるステータコイルの通電切り換え信号を第1
の回転位置検出信号として用いてもよい。この場合、第
1の同転位置検出信号はロータマグネット4の回転角3
σ毎に出力され、ロータマグネット4の1回転中に12
パルスの信号となる。本実施例においてトルク変動補正
の説明および第1の回転位置検出信号シのタイミングず
れの補正の説明は」二記第1の実施例で述べた通りであ
るので省略するが、本実施例ではROMの容う]仁1、
上記第1の実施例のROMの容Wの1/12ですみ、か
つ5Lit2 、発光素子LED2 、発光素子P1か
ら成る回転位置検出傾シ)発生手段が心安ないという効
果がある。
ら出力されるステータコイルの通電切り換え信号を第1
の回転位置検出信号として用いてもよい。この場合、第
1の同転位置検出信号はロータマグネット4の回転角3
σ毎に出力され、ロータマグネット4の1回転中に12
パルスの信号となる。本実施例においてトルク変動補正
の説明および第1の回転位置検出信号シのタイミングず
れの補正の説明は」二記第1の実施例で述べた通りであ
るので省略するが、本実施例ではROMの容う]仁1、
上記第1の実施例のROMの容Wの1/12ですみ、か
つ5Lit2 、発光素子LED2 、発光素子P1か
ら成る回転位置検出傾シ)発生手段が心安ないという効
果がある。
発明の効果
(1) モータ、特に電子整流子モータを小型軽量化し
、かつ回転速度を低速化した場合の回転むらを低減し、
安定した回転性能を実現できる。
、かつ回転速度を低速化した場合の回転むらを低減し、
安定した回転性能を実現できる。
(2)回転位置検出信号発生手段の位置調整に多少のず
れがあっても著しいトルク変動補正効果が得られ、しか
も回転方向が切り換わると回転方向を検知し、自動的に
回転位置検出信号のタイミング設定を行ない、リセット
タイミング設定信号を決めると回転方向にかかわらず著
しいトルク変動補正効果が得られる。
れがあっても著しいトルク変動補正効果が得られ、しか
も回転方向が切り換わると回転方向を検知し、自動的に
回転位置検出信号のタイミング設定を行ない、リセット
タイミング設定信号を決めると回転方向にかかわらず著
しいトルク変動補正効果が得られる。
第1図aは4コイル6極着磁の電子整流子モータのロー
タマグネットの平面図、同図すは同ステータコイル基板
の平面図、第2図は第1図に示した電子整流子モータの
駆動回路の一例を示す電気回路図、第3図はモータのコ
イルへの通電のタイミングを説明するだめの補助図、第
4図は各コイルへの通1Eの切換え時のコイルとロータ
マグネットの位置を示す図、第6図はトルクの変動の様
子を示す図、第6図は本発明の回転制御装置の−実施例
のブロック図、第7図〜第13図は本発明の一実施例を
説明するだめの補助図である。 1.4・・・・・・ロータマグネット、2・・・・・・
ステータコイル、3・・・−・・電子整流子モータ、5
・・・・・・ステータコイル基板、6・・・・・・回転
軸、7,9,11.12・・・・・・波形整形回路、8
・・・・・・回転速度検出信号、10・・・・・・f5
r、1の回転イ〜>: j”i″、検出傾’;)’、
13・・・・・回転方向検出回路、14・・・・・・回
転方向検出信号、16・・・・・・リセットタイミング
設定回路、16・・・・り士ノドタイミング設定信号、
17・・・・・・第2の回転fシ1i/、1検出信号、
18・・・・・カウンタ、19・・・・・・記憶中I′
y、、2o・・・・・利得制御回路。 イ切ト人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第
1@ raノ (b) 第 4 図 第5rIA (樺・易;角) 第7図 8図 e) 第9図 第10図
タマグネットの平面図、同図すは同ステータコイル基板
の平面図、第2図は第1図に示した電子整流子モータの
駆動回路の一例を示す電気回路図、第3図はモータのコ
イルへの通電のタイミングを説明するだめの補助図、第
4図は各コイルへの通1Eの切換え時のコイルとロータ
マグネットの位置を示す図、第6図はトルクの変動の様
子を示す図、第6図は本発明の回転制御装置の−実施例
のブロック図、第7図〜第13図は本発明の一実施例を
説明するだめの補助図である。 1.4・・・・・・ロータマグネット、2・・・・・・
ステータコイル、3・・・−・・電子整流子モータ、5
・・・・・・ステータコイル基板、6・・・・・・回転
軸、7,9,11.12・・・・・・波形整形回路、8
・・・・・・回転速度検出信号、10・・・・・・f5
r、1の回転イ〜>: j”i″、検出傾’;)’、
13・・・・・回転方向検出回路、14・・・・・・回
転方向検出信号、16・・・・・・リセットタイミング
設定回路、16・・・・り士ノドタイミング設定信号、
17・・・・・・第2の回転fシ1i/、1検出信号、
18・・・・・カウンタ、19・・・・・・記憶中I′
y、、2o・・・・・利得制御回路。 イ切ト人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第
1@ raノ (b) 第 4 図 第5rIA (樺・易;角) 第7図 8図 e) 第9図 第10図
Claims (1)
- (1)回転体の1回転中にN個(Nは正の整数)の第1
の回転位置検出信号を発生する手段と、前記回転体の回
転方向を検出し回転方向検出信号を出力する手段と、前
記回転体の1回転中にM個(MはM)Nなる正の整数)
の回転速度検出信号を発生する手段と、前記第1の回転
位置検出信号を遅延して出力する遅延回路と、前記遅延
回路の出力である第2の回転位置検出信号及び前記回転
速度検出信号より、前記回転体の回転角を検出し、その
回転角に対応した回転角検出信号を得る回転角検出手段
と、前記回転体の発生ずるトルク変動を低減すべきトル
ク変動補正データを記憶した記1.(1手段と、前記回
転体の回転制御を行なう制御信吋を増幅もしくは減衰さ
せる回路であって前記記憶手段から前記回転角検出信号
に対応して出力されたトルク変動補正信号によりその利
得が制御される利得制御手段を有し、かつ前記遅延回路
は前記回転方向検出信号及び遅延量設定信号により、複
数の遅延量に設定できる事を特徴とする回転体の回転制
御装置。 ?)特許請求の範囲第1項記載の回転体の回転制御装置
において、前記第1の回転位置検出信号は前記回転体を
駆動制御するための回転位置検出信号を用いる事を特徴
とする回転体の回転制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58225912A JPS60121985A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | 回転体の回転制御装置 |
| US06/587,252 US4525657A (en) | 1983-03-09 | 1984-03-07 | Torque ripple compensation circuit for a brushless D.C. motor |
| EP84102509A EP0121144B1 (en) | 1983-03-09 | 1984-03-08 | Rotation control apparatus for an electronic commutator motor |
| DE8484102509T DE3464680D1 (en) | 1983-03-09 | 1984-03-08 | Rotation control apparatus for an electronic commutator motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58225912A JPS60121985A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | 回転体の回転制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60121985A true JPS60121985A (ja) | 1985-06-29 |
| JPH0527350B2 JPH0527350B2 (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=16836831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58225912A Granted JPS60121985A (ja) | 1983-03-09 | 1983-11-30 | 回転体の回転制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60121985A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63186583A (ja) * | 1987-01-28 | 1988-08-02 | Fuji Electric Co Ltd | 電動機ベクトル制御用サイクロコンバ−タ |
| JPS63224688A (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-19 | Nec Corp | ブラシレス直流モ−タ |
| JPS63262088A (ja) * | 1987-04-20 | 1988-10-28 | Sony Corp | ブラシレスモ−タ |
| US10787220B2 (en) | 2014-05-19 | 2020-09-29 | Padloc, Llc | Handlebar and grip apparatus and system |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5424711A (en) * | 1977-07-27 | 1979-02-24 | Kakuji Suzuki | Ridge cover |
| JPS5863894U (ja) * | 1981-10-23 | 1983-04-28 | ソニー株式会社 | モ−タ制御装置 |
-
1983
- 1983-11-30 JP JP58225912A patent/JPS60121985A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5424711A (en) * | 1977-07-27 | 1979-02-24 | Kakuji Suzuki | Ridge cover |
| JPS5863894U (ja) * | 1981-10-23 | 1983-04-28 | ソニー株式会社 | モ−タ制御装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS63186583A (ja) * | 1987-01-28 | 1988-08-02 | Fuji Electric Co Ltd | 電動機ベクトル制御用サイクロコンバ−タ |
| JPS63224688A (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-19 | Nec Corp | ブラシレス直流モ−タ |
| JPS63262088A (ja) * | 1987-04-20 | 1988-10-28 | Sony Corp | ブラシレスモ−タ |
| US10787220B2 (en) | 2014-05-19 | 2020-09-29 | Padloc, Llc | Handlebar and grip apparatus and system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0527350B2 (ja) | 1993-04-20 |
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