JPS6115677B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、オーバーシユートの改善と共に立
上り時間を短縮した、サーボモータ駆動回路に関
する。

従来のサーボモータの立上り特性は、一般に第
１図に示すように、最初、基準の回転数よりも高
くなり、その後低下して基準値に落ち着くという
特性、すなわちオーバーシユート特性を有する。

そこで、これを改善するために、回路の応答周
波数を充分高域まで伸ばし、回転部の慣性モーメ
ントを大きくする方法が採られているが、これら
は相反する関係を有するため、すなわち、例えば
応答周波数を高めれば定常回転時の安定性が悪く
なり、慣性モーメントを大きくすれば立上り時間
が延びる（第２図イ）ようになるため、第２図ロ
のような応答特性を得ることはできない。また、
慣性モーメントを大きくすれば、軸受等の機械的
強度を大きくしなければならなくなる。

この発明は以上のような点に着目したもので、
立上りから基準回転数に至る直前までの間、定常
回転を安定にするための補正回路を不動作状態と
して、立上り特性、定常回転特性共に良好にし
た、サーボモータ駆動回路を提供しようとするも
のである。

以下、第３図を参照して一実施例を説明する
と、１は、モータ２の回転を検出して、それに対
応した周波数信号を得る周波数発振器、３はその
周波数信号を微分して少幅のパルス信号を得る微
分回路、４はそのパルス信号の周波数を電圧に変
換するＦ−Ｖ変換器、５はそのＦ−Ｖ変換器４か
らの高周波数成分を取り除くローパスフイルタで
ある。そして、これら微分回路３、Ｆ−Ｖ変換器
４、及びローパスフイルタ５によつてパルスカウ
ント検波器が構成される。

トランジスタQ₁，Q₂は差動増幅器を構成し、
一方のトランジスタQ₁のベースにはローパスフ
イルタ５からの信号が、また他方のトランジスタ
Q₂のベースには抵抗R₁，R₂によつて、モータ２
の基準回転数に対応する信号が加わつている。

トランジスタQ₃は、前記トランジスタQ₁，Q₂
のコレクタ電位の差、すなわち実質的には基準回
転数とモータ回転数の差信号を検出して、トラン
ジスタQ₄を制御する作用をする。

このトランジスタQ₄は、抵抗R₃、コンデンサ
Ｃで成る安定化用の補正回路に、電源に対して直
列接続されており、従つて、この補正回路はトラ
ンジスタQ₄によつて電源に接続、あるいは電源
から離れるようになる。抵抗R₄は接地との間に
接続された値の大きな抵抗である。また抵抗R₅
とR₆は、R₅＞R₆の関係に設定されている。

６は増幅器で、入力信号が低いほどモータ２を
早く回転させる信号を出す。

以上の構成において、モータ２が回転を停止し
ている状態で電源を投入したとすると、そのモー
タ２の停止状態によつて、周波数発振器１からの
周波数信号は零であり、従つてローパスフイルタ
５からの出力も零である。

このため、トランジスタQ₁のコレクタ電位は
電源電圧に略等しく、トランジスタQ₁のコレク
タ電位は接地電位に近い。従つて、トランジスタ
Q₃は逆バイアスされて遮断、この結果トランジ
スタQ₄も遮断となり、抵抗R₃、コンデンサＣの
補正回路は回路から開放された状態となる。従つ
て、この補正回路が無関係となることによつて、
その時定数による遅れはなくなる。

一方、トランジスタQ₂のコレクタ電位、すな
わち比較信号は前記のように低くなつているの
で、増幅器６からの信号はモータ２を早く回転さ
せる信号となる。

以上からモータ２の回転は急速に基準値近くに
まで立上り、この時点ではローパスフイルタ５か
らの信号は回転数に比例して大きくなり、トラン
ジスタQ₂のベースの基準電圧に近くなる。

ここにおいて、トランジスタQ₁のコレクタ抵
抗R₅と、トランジスタQ₂のコレクタ抵抗R₆の関
係は、R₅＞R₆の関係に設定されているので、ト
ランジスタQ₁のベース電位がトランジスタQ₂の
ベースの基準電位よりも若干低い時点で、トラン
ジスタQ₃のベース・エミツタ間にはそのスレツ
シユホールド電圧が加わるようになり、そのトラ
ンジスタQ₃は導通するようになる。

従つて、トランジスタQ₄も導通するようにな
り、抵抗R₃とコンデンサＣは回路に組み込ま
れ、この補正回路は回転数安定用として働くよう
になる。

そして、過渡的には、電源からトランジスタ
Q₄をコンデンサＣに流入する充電電流は、第１
図に示すオーバーシユートをキヤンセルする方向
に増幅器６の入力電圧を変化させる。

以上から、この駆動回路においては、第２図ロ
のような立上り特性をもたせることができるよう
になり、またその後の安定性にも何ら支障は及ぼ
さなくなる。

すなわち、この発明によれば、立上り特性は、
定常回転特性共に良好となる。

なお、以上の実施例において、トランジスタ
Q₃のエミツタは、必ずしもトランジスタQ₁のコ
レクタに接続する必要はなく、特定の値の抵抗を
介して接地に接続しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のサーボモータ駆動回路の特性
図、第２図イは慣性モーメントを大きくした場
合、ロは本発明による場合の特性図、第３図は本
発明によるサーボモータ駆動回路の回路図であ
る。 １……周波数発振器、２……モータ、３……微
分回路、４……Ｆ−Ｖ変換器、５……ローパスフ
イルタ、６……増幅器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ モータの回転数を検出する回転検出手段と、
   該回転検出手段により検出したモータの回転数に
   比例した電圧を発生する回転数−電圧変換手段
   と、基準回転数に対応する電圧を発生する基準電
   圧発生手段と、一対のトランジスタからなり、一
   方のトランジスタのベースに前記回転数・電圧変
   換手段が発生する電圧が、他方のトランジスタの
   ベースに前記基準電圧発生手段が発生する基準電
   圧が、それぞれ印加される差動増幅回路と、該差
   動増幅回路の他方のトランジスタのコレクタ電圧
   により前記モータを回転駆動するモータ駆動回路
   と、コンデンサと抵抗からなり、基準電源と前記
   モータ駆動回路の入力との間に接続された補正回
   路とからなるサーボモータ駆動回路であつて、前
   記差動増幅回路の一対のトランジスタのコレクタ
   電圧の差が所定値以下となつたことを検出する差
   電圧検出手段と、前記補正回路と直列に接続さ
   れ、前記差電圧検出手段の出力によりオン・オフ
   制御されるスイツチング手段とを備え、前記差電
   圧検出手段による所定値以下の電圧の非検出及び
   検出により前記スイツチング手段をそれぞれオフ
   及びオンし、オン時に前記スイツチング手段を通
   じて前記補正回路に過渡的に流れる電流により前
   記モータ駆動回路の入力電圧を一時的に増大する
   ようになしたことを特徴とするサーボモータ駆動
   回路。