JPS6230000B2 - - Google Patents
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- JPS6230000B2 JPS6230000B2 JP56113217A JP11321781A JPS6230000B2 JP S6230000 B2 JPS6230000 B2 JP S6230000B2 JP 56113217 A JP56113217 A JP 56113217A JP 11321781 A JP11321781 A JP 11321781A JP S6230000 B2 JPS6230000 B2 JP S6230000B2
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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
- H02P7/285—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 controlling armature supply only
- H02P7/29—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 controlling armature supply only using pulse modulation
- H02P7/2913—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 controlling armature supply only using pulse modulation whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
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- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明はモータの定速度制御装置に関し、特
に、モータの回転速度を通電デユーテイにより制
御する定速度制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Field of Application) The present invention relates to a constant speed control device for a motor, and more particularly to a constant speed control device for controlling the rotational speed of a motor by an energization duty.
(従来の技術)
例えばミシンモータにタコゼネレータ,ロータ
リエンコーダ等の速度検出器を結合して、その発
生電圧を処理して指速電圧を得て、これを目標速
度電圧と比較して両者の差に対応する電圧をモー
タに印加してモータの回転速度を一定に維持する
速度制御装置が知られている。(Prior art) For example, a speed detector such as a tacho generator or rotary encoder is connected to a sewing machine motor, the generated voltage is processed to obtain a finger speed voltage, and this is compared with a target speed voltage to determine the difference between the two. Speed control devices are known that maintain a constant rotational speed of a motor by applying a corresponding voltage to the motor.
ところで、ミシンモータの速度変動はモータ負
荷の変動によるものであつて、モータ負荷には針
駆動系の摩擦や慣性,針と布の摩擦等がある。負
荷の変動の主なものは針と布の摩擦であるが、低
速では針棒に連結しているカムの回転角によつて
も負荷が変動する。負荷が大きくなると速度が低
下してモータ逆起電圧が低下し、負荷が小さくな
ると速度が上昇してモータ逆起電圧が上昇する。
このようにモータの逆起電圧はモータ速度と対応
関係にあるので、モータ逆起電圧をピツクアツプ
することにより指速信号が得られ、タコゼネレー
タ,ロータリーエンコーダ等の速度検知手段を付
加する必要がなくなり、これらの検知手段を駆動
するトルクを余分に消費することもない。 Incidentally, speed fluctuations of the sewing machine motor are caused by fluctuations in the motor load, and the motor load includes friction and inertia of the needle drive system, friction between the needle and the cloth, and the like. The main cause of load variation is the friction between the needle and cloth, but at low speeds the load also varies depending on the rotation angle of the cam connected to the needle bar. When the load increases, the speed decreases and the motor back electromotive force voltage decreases, and when the load decreases, the speed increases and the motor back electromotive force voltage increases.
In this way, the back electromotive voltage of the motor is in a corresponding relationship with the motor speed, so the finger speed signal can be obtained by picking up the motor back electromotive voltage, eliminating the need to add speed detection means such as a tacho generator or rotary encoder. No additional torque is consumed to drive these detection means.
実開昭50―83510号公報には、モータをパルス
付勢し、このパルスのデユーテイを制御して定速
制御するにおいて、パルス通電のモータ非通電区
間にモータの逆起電圧を検出し、これに基づいて
該デユーテイを設定する定速制御装置が提示され
ている。これにおいては、矩形波発振器の発生パ
ルスの低レベルLから高レベルHへの立上り点か
ら漸増し、該パルスのHからLへの立下り点から
漸減する三角波を三角波信号発生回路で生成して
シユミツトトリガ回路(比較回路)に与えると共
に、該パルスのLからHの立上り点で微分パルス
を得て、この微分パルスがある間積分回路へモー
タの逆起電圧を供給し、目標速度電圧で積分回路
電圧を調整して前記シユミツトトリガ回路に与え
て、シユミツトトリガ回路の出力により、三角波
のレベルが該調整した電圧を越えている間モータ
に通電する。 Japanese Utility Model Application No. 50-83510 discloses that when a motor is energized in pulses and the duty of this pulse is controlled to perform constant speed control, a back electromotive force of the motor is detected during a period in which the motor is not energized during pulse energization. A constant speed control device is proposed that sets the duty based on . In this case, a triangular wave signal generation circuit generates a triangular wave that gradually increases from the rising point of a pulse generated by a rectangular wave oscillator from a low level L to a high level H, and gradually decreases from a falling point of the pulse from H to L. At the same time as applying it to the Schmitt trigger circuit (comparison circuit), a differential pulse is obtained at the rising point of the pulse from L to H, and while this differential pulse is present, the back electromotive voltage of the motor is supplied to the integrating circuit, and at the target speed voltage, the integrating circuit A voltage is adjusted and applied to the Schmitt trigger circuit, and the output of the Schmitt trigger circuit energizes the motor while the level of the triangular wave exceeds the adjusted voltage.
(発明が解決しようとする問題点)
この定速制御装置の目的は、モータ駆動電流の
デユーテイをモータの回転数に応じて0%から
100%まで変えられるようにすることにあると前
記公報に表明されているが、デユーテイが高くな
るにつれてモータ通電パルスの立上り点(通電開
始点)が微分パルスの発生位置に近づき、デユー
テイ100%(連続通電)では微分パルスで、逆起
電圧ではなくモータ駆動電圧を積分回路に取り込
み、このモータ駆動電圧はモータ速度を示すもの
ではないので定速制御が乱れる。また、このよう
なモータ駆動電圧の積分回路への取込みは、前記
目標速度電圧の調整によつても生じ、目標速度電
圧が、デユーテイ100%前後の付勢となる値に設
定されたときには制御が乱れ、定速特性が損なわ
れる。(Problem to be solved by the invention) The purpose of this constant speed control device is to change the duty of the motor drive current from 0% to 0% according to the rotational speed of the motor.
The above publication states that the purpose is to be able to change up to 100%, but as the duty becomes higher, the rising point of the motor energization pulse (the energization start point) approaches the generation position of the differential pulse, and the duty becomes 100% ( In continuous energization), the differential pulse is used to input the motor drive voltage, not the back electromotive force, into the integrating circuit, and this motor drive voltage does not indicate the motor speed, so constant speed control is disturbed. In addition, this kind of input of the motor drive voltage into the integrating circuit also occurs by adjusting the target speed voltage, and when the target speed voltage is set to a value that causes energization around 100% duty, control is disabled. turbulence and constant speed characteristics are impaired.
更に、前記積分回路がその積分電圧の、1パル
ス通電単位の変動を平滑化する大きい時定数であ
ると、定速制御は数パルス以上に渡る遅れ時定数
を有する応答性が低いものとなり、デユーテイ通
電の1パルスオンの次のオフ区間にモータ速度を
検出して次の1パルスオンの区間に、検出値に対
応した通電幅(デユーテイ)を設定するというよ
うな、高応答性が得られない。前記積分回路の時
定数が小さいと、積分電圧が、前記微分パルスが
あつたときに急上昇しそれから漸減する鋸歯状波
となる。しかして、鋸歯状波のピークが前記三角
波のピークよりも高いモータ速度では、鋸歯状波
の漸減率が三角波の漸減率より小さいときには、
デユーテイ50%(矩形波発振器の発生パルスのデ
ユーテイ)以上の通電となるが、鋸歯状波の漸減
率が三角波の漸減率より大きいときにはデユーテ
イ0%となり、三角波の漸減率を境にして、モー
タ速度のわずかな変動により通電デユーテイが50
%以上か0%に切換わり、モータトルクが極端に
変動し安定した定速制御が得られなくなる。 Furthermore, if the integration circuit has a large time constant that smooths fluctuations in its integrated voltage in units of one pulse energization, the constant speed control will have a delay time constant that extends over several pulses or more and will have low responsiveness, resulting in low duty cycle control. High responsiveness cannot be obtained, such as detecting the motor speed in the off period following one pulse of energization and setting the energization width (duty) corresponding to the detected value in the next one pulse on period. When the time constant of the integrating circuit is small, the integrated voltage becomes a sawtooth wave that rapidly increases when the differential pulse is applied and then gradually decreases. Thus, at motor speeds where the peak of the sawtooth wave is higher than the peak of the triangular wave, when the rate of taper of the sawtooth wave is smaller than the rate of taper of the triangular wave,
The duty is 50% or more (duty of pulses generated by the square wave oscillator), but when the gradual decrease rate of the sawtooth wave is greater than the gradual decrease rate of the triangular wave, the duty becomes 0%, and the motor speed Due to slight fluctuations in
% or more or 0%, the motor torque fluctuates extremely and stable constant speed control cannot be obtained.
本発明はタコゼネレータ,ロータリエンコーダ
等の機械的な付加手段を省略し定速制御系の回路
構成を簡単にしかつ速度変動を修正する応答性が
高くしかも速度制御の安定性が高い定速制御装置
を提供することを目的とする。 The present invention simplifies the circuit configuration of the constant speed control system by omitting mechanical additional means such as a tacho generator and rotary encoder, and provides a constant speed control device that has high responsiveness for correcting speed fluctuations and high stability of speed control. The purpose is to provide.
(問題点を解決するための手段)
本発明の定速制御装置は、モータの一端とモー
タ付勢電源の間に接続されたスイツチング素子;
モータの前記一端に接続されたサンプルホールド
回路;定周波発振器;該定周波発振器の出力信号
に同期して前記サンプルホールド回路をリセツト
するタイミング装置;前記サンプルホールド回路
のリセツトと同時に前記タイミング装置によりリ
セツトされて基底レベルとなり、リセツトの後に
レベルが基底レベルより漸増する鋸歯状波を発生
する波形発生回路;および、前記サンプルホール
ド回路の保持電圧と前記鋸歯状波のレベルを比較
し後者が前者を上回つている間前記スイツチング
素子を導通とする比較装置;を備える。
(Means for Solving the Problems) The constant speed control device of the present invention includes a switching element connected between one end of the motor and a motor energizing power source;
a sample and hold circuit connected to the one end of the motor; a constant frequency oscillator; a timing device that resets the sample and hold circuit in synchronization with the output signal of the constant frequency oscillator; and a timing device that resets the sample and hold circuit at the same time as the sample and hold circuit is reset. a waveform generating circuit that generates a sawtooth wave whose level is gradually increased from the base level after being reset; A comparison device is provided that makes the switching element conductive while the switching element is turned.
(作用)
これによれば、タイミング装置による定周波発
振器の出力信号に同期したサンプルホールド回路
のリセツト(サルプル信号更新)により、サンプ
ルホールド回路の保持電圧は、該定周波発振器の
周期で、モータの一端に現われている電圧をサン
プリングしたものとなる。一方、波形発生回路
が、サンプルホールド回路のリセツトと同時に基
底レベルとなり、リセツトの後にレベルが基底レ
ベルより漸増する鋸歯状波を発生するので、鋸歯
状波は、サンプルホールド回路のリセツト(サン
プル信号更新)に同期している。すなわち、該鋸
歯状波の基底レベルのときにサンプルホールド回
路のリセツト(サンプル信号の更新)が行なわれ
る。しかして、比較装置が、前記サンプルホール
ド回路の保持電圧と前記鋸歯状波のレベルを比較
し後者が前者を上回つている間前記スイツチング
素子を導通とし、サンプルホールド回路のリセツ
ト(サンプル信号更新)のとき鋸歯状波は基底レ
ベルであつてサンプルホールド回路の保持電圧よ
り低く比較装置はこのときにはスイツチング素子
を非導通にしているので、モータの発生電圧すな
わちモータ速度に対応する逆起電圧がサンプルホ
ールド回路に更新保持される。すなわち、スイツ
チング素子導通中(モータ通電中)のモータ駆動
電流を取り込むことはない。サンプルホールド回
路が放電時定数を有し、リセツト時に急上昇しそ
れから漸減する電圧を発生しても、鋸歯状波が該
リセツトのときに基底レベルに急低下しそれから
漸増する鋸歯状波であるので、サンプルホールド
回路の電圧の漸減率が鋸歯状波の該急低下の漸減
率を上回わることはなく、したがつてモータ速度
のある点を境にモータの通電デユーテイが大きい
値と0%に切換わることはなく、デユーテイの推
移はなめらかであり、安定した定速制御が得られ
る。(Function) According to this, by resetting the sample-and-hold circuit in synchronization with the output signal of the constant-frequency oscillator by the timing device (updating the signal pull signal), the holding voltage of the sample-and-hold circuit is adjusted to the period of the constant-frequency oscillator, and the holding voltage of the motor is This is a sample of the voltage appearing at one end. On the other hand, the waveform generation circuit generates a sawtooth wave whose level reaches the base level at the same time as the sample and hold circuit is reset, and whose level gradually increases from the base level after the reset. ). That is, the sample and hold circuit is reset (the sample signal is updated) when the sawtooth wave is at the base level. The comparator then compares the holding voltage of the sample and hold circuit with the level of the sawtooth wave, and while the latter exceeds the former, the switching element is made conductive, thereby resetting the sample and hold circuit (updating the sample signal). When , the sawtooth wave is at the base level and is lower than the holding voltage of the sample and hold circuit.The comparator makes the switching element non-conductive at this time, so the voltage generated by the motor, that is, the back electromotive force corresponding to the motor speed, is sampled and held. Updated and maintained in the circuit. That is, the motor drive current is not taken in while the switching element is conducting (motor current is being applied). Even if the sample and hold circuit has a discharge time constant and generates a voltage that sharply rises and then gradually decreases at the time of reset, the sawtooth wave is a sawtooth wave that rapidly decreases to the base level at the reset and then gradually increases. The rate of decrease in voltage in the sample-and-hold circuit will never exceed the rate of decrease in the sudden drop in the sawtooth waveform, and therefore, at a certain point in motor speed, the motor's energization duty will cut to a large value and 0%. The duty does not change, the duty changes smoothly, and stable constant speed control is obtained.
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照し
た以下の実施例の説明より明らかになろう。 Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.
(実施例)
第1図に本発明の一実施例を示し、第2図に第
1図に示す回路各部の電気信号を示す。第1図に
おいては1はミシンモータであり、スイツチング
トランジスタ2の導通でモータ1のロータ巻線に
モータ電源回路(図示せず)の24Vが印加され
る。トランジスタ2は比較回路3でオン/オフ制
御される。モータ2のロータ巻線には、速度設定
用の可変抵坑器VRを介してサンプルホールド回
路4が接続されている。パルス発振器5は2KHZ
のパルスaを発生し、これをタイミング回路6に
与える。(Embodiment) FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows electrical signals of various parts of the circuit shown in FIG. 1. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a sewing machine motor, and when a switching transistor 2 is turned on, 24V from a motor power supply circuit (not shown) is applied to the rotor winding of the motor 1. The transistor 2 is controlled on/off by a comparison circuit 3. A sample and hold circuit 4 is connected to the rotor winding of the motor 2 via a variable resistor VR for speed setting. Pulse oscillator 5 is 2KHZ
A pulse a is generated and applied to the timing circuit 6.
タイミング回路6においては、トランジスタ6
aがパルスの高レベルH区間で導通し、そのコレ
クタ電圧が発振器5の出力パルスaの反転波形と
なり、コンデンサ6bがコレクタ電圧を微分し、
これによりパルスaの立下り点に抵坑R1に微分
パルスbを生ずる。この微分パルスbは波形発生
回路7のトランジスタ7aに印加され、微分パル
スbに同期してトランジスタ7aが導通する。ト
ランジスタ7aの導通により、サンプルホールド
回路4においては、リセツト用のトランジスタ3
4aが非導通となる。つまり、微分パルスbでサ
ンプルホールド回路4のトランジスタ4aが非導
通となる。トランジスタ4aが非導通のときには
モータ1の逆起電圧が抵坑VRおよびダイオード
D1を介してコンデンサ4bに印加される(リセ
ツト:サンプリングおよび保持値の更新)。コン
デンサ4bには、抵坑R2とダイオードD2の直
列回路が並列に接続されているので、コンデンサ
4bには、略Vi・R2/(R2+R3+VR)の電圧
が印加されることになる。つまり、Viがモータ
1の逆起電圧であり、その数分の1が印加され
る。微分パルスbが消えるとトランジスタ4aは
導通に転じて、ダイオードD1のアノードをアー
スに接続する。この、トランジスタ4aの導通の
間は、コンデンサ4bが抵坑R2およびダイオー
ドD2を通して除々に放電する。したがつてサン
プルホールド回路4の電圧dは、リセツト時にモ
ータ逆起電圧対応値に急上昇し、それから漸減す
る鋸歯状波となる。 In the timing circuit 6, the transistor 6
a conducts during the high level H section of the pulse, its collector voltage becomes an inverted waveform of the output pulse a of the oscillator 5, and the capacitor 6b differentiates the collector voltage,
This produces a differential pulse b in the resistor R1 at the falling point of the pulse a. This differential pulse b is applied to the transistor 7a of the waveform generating circuit 7, and the transistor 7a becomes conductive in synchronization with the differential pulse b. Due to conduction of the transistor 7a, in the sample hold circuit 4, the reset transistor 3 is turned on.
4a becomes non-conductive. That is, the transistor 4a of the sample and hold circuit 4 becomes non-conductive due to the differential pulse b. When the transistor 4a is non-conductive, the back electromotive force of the motor 1 is applied to the capacitor 4b via the resistor VR and the diode D1 (reset: sampling and updating of the held value). Since the series circuit of the resistor R2 and the diode D2 is connected in parallel to the capacitor 4b, a voltage of approximately Vi·R2/(R2+R3+VR) is applied to the capacitor 4b. That is, Vi is the back electromotive force of the motor 1, and a fraction thereof is applied. When the differential pulse b disappears, the transistor 4a becomes conductive and connects the anode of the diode D1 to ground. During this conduction of transistor 4a, capacitor 4b gradually discharges through resistor R2 and diode D2. Therefore, the voltage d of the sample and hold circuit 4 suddenly rises to a value corresponding to the motor back electromotive voltage at the time of reset, and then gradually decreases to form a sawtooth waveform.
コンデンサ4bの電圧dは比較器OP1の逆相
入力端(−)に印加される。 The voltage d of the capacitor 4b is applied to the negative phase input terminal (-) of the comparator OP1.
一方、波形発生回路7においては、抵坑R4を
介してコンデンサ7bに5Vの電圧が印加される
が、抵坑R4がダイオードD3およびトランジス
タ7aを介してアースされているので、トランジ
スタ7aが前述のように微分パルスbで導通して
いるときはコンデンサ7bがダイオードD3およ
びトランジスタ7aを通して放電する。したがつ
てコンデンサ7bは微分パルスbが消えてトラン
ジスタ7aが非導通のときにチヤージアツプす
る。これにより、コンデンサ7bの電圧cはパル
スaに同期して、パルスaの立下り点(微分パル
スb)で基底レベルとなりその後レベルが漸増す
る鋸歯状波cとなる。この鋸歯状波cは比較器
OP1の正相入力端(+)に印加される。 On the other hand, in the waveform generation circuit 7, a voltage of 5V is applied to the capacitor 7b via the resistor R4, but since the resistor R4 is grounded via the diode D3 and the transistor 7a, the transistor 7a is When conductive by differential pulse b, capacitor 7b discharges through diode D3 and transistor 7a. Therefore, capacitor 7b charges up when differential pulse b disappears and transistor 7a is non-conductive. As a result, the voltage c of the capacitor 7b becomes a sawtooth wave c, which reaches the base level at the falling point of the pulse a (differential pulse b) and gradually increases in level thereafter, in synchronization with the pulse a. This sawtooth wave c is the comparator
Applied to the positive phase input terminal (+) of OP1.
比較器OP1は、正相入力端(+)の電圧レベ
ルが逆相入力端(−)の電圧レベルを越えている
間高レベルHの電圧eを生じてトランジスタ3a
に印加する。トランジスタ3aはこの高レベルH
で導通してスイツチングトランジスタ2を導通さ
せる。したがつて、モータ2には、電圧eが高レ
ベルHの間、モータ電源回路の24Vが印加され
る。 The comparator OP1 generates a voltage e at a high level H while the voltage level of the positive phase input terminal (+) exceeds the voltage level of the negative phase input terminal (-), and the transistor 3a
to be applied. The transistor 3a is at this high level H.
conducts to make the switching transistor 2 conductive. Therefore, 24V from the motor power supply circuit is applied to the motor 2 while the voltage e is at the high level H.
なお、波形発生回路7においてトランジスタ7
aに直列にダイオードD3が接続されているの
で、コンデンサ7bの残留電位はダイオードD3
の順方向電圧降下Vdとなる。これによりモータ
1停止より回転付勢するとき、比較器OP1の正
相入力端(+)の電圧が常に逆相入力端(−)の
電圧(この場合アースレベル)よりも大きく、比
較器OP1は必らず高レベルHの出力を生ずる。
仮にダイオードD3が省略されていると、モータ
1停止より回転付勢するとき、微分パルスbのパ
ルス幅の間は、モータM1の電圧印加がなく、モ
ータ1の速度上昇が遅くなるので、スタート時の
み比較器OP1の正相入力端(+)にバイアスを
印加するための回路手段を備えざるを得ない。 Note that in the waveform generation circuit 7, the transistor 7
Since the diode D3 is connected in series with the capacitor 7b, the residual potential of the capacitor 7b is connected to the diode D3.
The forward voltage drop is Vd. As a result, when motor 1 is energized to rotate from a stop, the voltage at the positive phase input terminal (+) of comparator OP1 is always higher than the voltage at the negative phase input terminal (-) (in this case, the ground level), and comparator OP1 A high level H output is always produced.
If diode D3 is omitted, when the motor 1 is energized to rotate from a stop, no voltage is applied to the motor M1 during the pulse width of the differential pulse b, and the speed increase of the motor 1 is slow. However, it is necessary to provide circuit means for applying a bias to the positive phase input terminal (+) of the comparator OP1.
停止のときからモータを起動するときには従つ
て、パルスaの全区間に渡つて鋸歯状波cのレベ
ルがサンプルホールド回路4の電圧dよりも高
く、モータ1の通電デユーテイが100%となる
が、モータ1が回転を始めると電圧dが鋸歯状波
cの基底レベルよりも高くなり、したがつてモー
タ1の通電デユーテイが100%未満となつて、サ
ンプルホールド回路4のリセツト時にはモータ1
への24Vの印加はなく、サンプルホールド回路4
に、モータ1の逆起電圧が取り込まれる。 Therefore, when starting the motor from a stopped state, the level of the sawtooth wave c is higher than the voltage d of the sample and hold circuit 4 over the entire period of the pulse a, and the energization duty of the motor 1 becomes 100%. When the motor 1 starts rotating, the voltage d becomes higher than the base level of the sawtooth wave c, so the energization duty of the motor 1 becomes less than 100%, and when the sample and hold circuit 4 is reset, the voltage d becomes higher than the base level of the sawtooth wave c.
There is no 24V applied to sample and hold circuit 4.
The back electromotive force of the motor 1 is taken in.
比較器OP1の逆相入力端(−)には抵坑R5
およびダイオードD4を介して5Vの電圧が印加
され、このように5Vが加わつている状態では比
較器OP1の出力は低レベルLであり、トランジ
スタ2はオフのままとなる。抵坑R5とダイオー
ドD4のアノードの間には、ダイオードD5のア
ノードが接続されており、ダイオードD5のカソ
ードに回転指示信号が印加される。回転指示信号
が高レベルH=5Vであると、比較器OP1の出力
は低レベルLでモータ1は停止であり、回転指示
信号が低レベルL=アースになるとダイオードD
4のアノードが低レベルL=アースとなるので、
比較器OP1の出力が高レベルHとなり、モータ
1が起動する。モータ1の速度が上昇するとコン
デンサ4bの電圧が高くなるので、比較器OP1
の出力が周期的にH/Lと反転し、モータ1はパ
ルス付勢される。 Resistor R5 is connected to the negative phase input terminal (-) of comparator OP1.
A voltage of 5V is applied through the diode D4, and in this state where 5V is applied, the output of the comparator OP1 is at a low level L, and the transistor 2 remains off. The anode of the diode D5 is connected between the resistor R5 and the anode of the diode D4, and a rotation instruction signal is applied to the cathode of the diode D5. When the rotation instruction signal is at a high level H = 5V, the output of comparator OP1 is at a low level L and the motor 1 is stopped. When the rotation instruction signal is at a low level L = ground, the diode D
Since the anode of No. 4 becomes low level L = earth,
The output of comparator OP1 becomes high level H, and motor 1 starts. As the speed of motor 1 increases, the voltage of capacitor 4b increases, so comparator OP1
The output of the motor 1 is periodically reversed to H/L, and the motor 1 is pulse-energized.
第2図に示す信号の発生タイミングは、回転指
示信号が低レベルLとなつてモータ1が起動して
から、ある速度に安定した状態を示す。これにお
いて、今モータ1の速度が降下すると、モータ1
の逆起電圧が低下してコンデンサ4bの、パルス
b区間のチヤージアツプ電圧が低くなるため、比
較器OP1のH出力期間Ptが広がり、これにより
モータ1が加速する。逆にモータ1の速度が上昇
すると、モータ1の逆起電圧が上昇してコンデン
サ4bの、パルスb区間のチヤージアツプ電圧が
高くなるため、比較器OP1のH出力期間Ptが狭
くなり、これによりモータ1が減速する。このよ
うにしてモータ1の速度は可変抵坑VRの設定で
定まる一定速度に制御される。VRの抵坑値を大
きくするとモータ1の速度は低くなり、小さくす
ると高くなる。 The signal generation timing shown in FIG. 2 indicates a state in which the rotation instruction signal becomes a low level L and the motor 1 is started, and then the motor 1 is stabilized at a certain speed. In this case, if the speed of motor 1 now decreases, motor 1
Since the back electromotive voltage of the capacitor 4b decreases, the charge-up voltage of the capacitor 4b during the pulse b period becomes low, so the H output period Pt of the comparator OP1 widens, thereby accelerating the motor 1. Conversely, when the speed of the motor 1 increases, the back electromotive voltage of the motor 1 increases, and the charge-up voltage of the capacitor 4b in the pulse b section becomes higher, so the H output period Pt of the comparator OP1 becomes narrower, and as a result, the motor 1 decelerates. In this way, the speed of the motor 1 is controlled to a constant speed determined by the setting of the variable resistance VR. If the resistance value of VR is increased, the speed of the motor 1 will be decreased, and if it is decreased, it will be increased.
以上の通り本発明ではモータの逆起電圧を指速
信号として摘出してフイードバツクパルス幅制御
でモータを定速制御するようにしているので、タ
コゼネレータ,ロータリエンコーダ等の指速信号
を得る付加手段が省略され、機械要素が少なく、
しかも電気処理回路も簡単になつている。特にミ
シンモータにおいては、針の1上下動の間に大き
な負荷変動を生じ、したがつて迅速な変動補償を
行なう必要があるが、本発明によればパルスaの
1周期のそれぞれでその時点の速度に応じた補償
を行なうので、針の1上下動の間においてモータ
速度が一定速に安定化されるという利点がある。
このようにフイードバツクの遅れはきわめて小さ
い。
As described above, in the present invention, the back electromotive force of the motor is extracted as a command speed signal and the motor is controlled at a constant speed by feedback pulse width control. Means are omitted, there are fewer mechanical elements,
Moreover, the electrical processing circuit has become simpler. Particularly in sewing machine motors, large load fluctuations occur during one vertical movement of the needle, and therefore it is necessary to quickly compensate for the fluctuations.According to the present invention, however, the current value at that point in each cycle of pulse a is Since compensation is performed according to the speed, there is an advantage that the motor speed is stabilized at a constant speed during one vertical movement of the needle.
In this way, the feedback delay is extremely small.
また本発明によれば、タイミング装置による定
周波発振器の出力信号に同期したサンプルホール
ド回路のリセツト(サルプル信号更新)により、
サンプルホールド回路の保持電圧は、該定周波発
振器の周期で、モータの一端に現われている電圧
をサンプリングしたものとなる。一方、波形発生
回路が、サンプルホールド回路のリセツトと同時
に基底レベルとなり、リセツトの後にレベルが基
底レベルより漸増する鋸歯状波を発生するので、
鋸歯状波は、サンプルホールド回路のリセツト
(サンプル信号更新)に同期している。すなわ
ち、該鋸歯状波の基底レベルのときにサンプルホ
ールド回路のリセツト(サンプル信号の更新)が
行なわれる。しかして、比較装置が、前記サンプ
ルホールド回路の保持電圧と前記鋸歯状波のレベ
ルを比較し後者が前者を上回つている間前記スイ
ツチング素子を導通とし、サンプルホールド回路
のリセツト(サンプル信号更新)のとき鋸歯状波
は基底レベルであつてサンプルホールド回路の保
持電圧より低く比較装置はこのときにはスイツチ
ング素子を非導通にしているので、モータの発生
電圧すなわちモータ速度に対応する逆起電圧がサ
ンプルホールド回路に更新保持される。すなわ
ち、スイツチング素子導通中(モータ通電中)の
モータ駆動電流を取り込むことはない。サンプル
ホールド回路が放電時定数を有し、リセツト時に
急上昇しそれから漸減する電圧を発生しても、鋸
歯状波が該リセツトのときに基底レベルに急低下
しそれから漸増する鋸歯状波であるので、サンプ
ルホールド回路の電圧の漸減率が鋸歯状波の該急
低下の漸減率を上回わることはなく、したがつて
モータ速度のある点を境にモータの通電デユーテ
イが大きい値と0%に切換わることはなく、デユ
ーテイの推移はなめらかであり、安定した定速制
御が得られる。 Further, according to the present invention, by resetting the sample and hold circuit in synchronization with the output signal of the constant frequency oscillator by the timing device (updating the sample signal),
The holding voltage of the sample and hold circuit is obtained by sampling the voltage appearing at one end of the motor at the period of the constant frequency oscillator. On the other hand, since the waveform generation circuit generates a sawtooth wave that reaches the base level at the same time as the sample and hold circuit is reset, and whose level gradually increases from the base level after the reset,
The sawtooth wave is synchronized with the reset of the sample and hold circuit (sample signal update). That is, the sample and hold circuit is reset (the sample signal is updated) when the sawtooth wave is at the base level. The comparing device compares the holding voltage of the sample and hold circuit with the level of the sawtooth wave, and while the latter exceeds the former, the switching element is made conductive, and the sample and hold circuit is reset (sample signal update). At this time, the sawtooth wave is at the base level and is lower than the holding voltage of the sample and hold circuit.The comparator makes the switching element non-conductive at this time, so the voltage generated by the motor, that is, the back electromotive force corresponding to the motor speed, is sampled and held. Updated and maintained in the circuit. That is, the motor drive current is not taken in while the switching element is conducting (motor energizing). Even if the sample-and-hold circuit has a discharge time constant and generates a voltage that sharply rises and then gradually decreases at the time of reset, the sawtooth wave is a sawtooth wave that rapidly decreases to the base level at the time of reset and then gradually increases. The rate of decrease in voltage in the sample-and-hold circuit will never exceed the rate of decrease in the sudden drop in the sawtooth waveform, and therefore, at a certain point in motor speed, the motor's energization duty will cut to a large value and 0%. The duty does not change, the duty transition is smooth, and stable constant speed control can be obtained.
第1図は本発明の一実施例を示す電気回路図、
第2図はその各部の電気信号を示すタイムチヤー
トである。
1:ミシンモータ、2:トランジスタ(スイツ
チング素子)、3:比較回路、4:サンプルホー
ルド回路、5:パルス発振器、6:タイミング回
路、7:波形発生回路。
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a time chart showing the electrical signals of each part. 1: sewing machine motor, 2: transistor (switching element), 3: comparison circuit, 4: sample hold circuit, 5: pulse oscillator, 6: timing circuit, 7: waveform generation circuit.
Claims (1)
れたスイツチング素子; モータの前記一端に接続されたサンプルホール
ド回路; 定周波発振器; 該定周波発振器の出力信号に同期して前記サン
プルホールド回路をリセツトするタイミング装
置; 前記サンプルホールド回路のリセツトと同時に
前記タイミング装置によりリセツトされて基底レ
ベルとなり、リセツトの後にレベルが基底レベル
より漸増する鋸歯状波を発生する波形発生回路; および、 前記サンプルホールド回路の保持電圧と前記鋸
歯状波のレベルを比較し後者が前者を上回つてい
る間前記スイツチング素子を導通とする比較装
置; を備えるモータの速度制御装置。[Claims] 1. A switching element connected between one end of the motor and a motor energizing power source; A sample hold circuit connected to the one end of the motor; A constant frequency oscillator; a timing device that resets the sample and hold circuit; a waveform generating circuit that generates a sawtooth wave that is reset to a base level by the timing device simultaneously with the reset of the sample and hold circuit, and whose level gradually increases from the base level after the reset; and a comparison device that compares the holding voltage of the sample and hold circuit with the level of the sawtooth wave and makes the switching element conductive while the latter exceeds the former.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113217A JPS5815477A (en) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | Speed controlling device for sewing machine motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113217A JPS5815477A (en) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | Speed controlling device for sewing machine motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5815477A JPS5815477A (en) | 1983-01-28 |
| JPS6230000B2 true JPS6230000B2 (en) | 1987-06-30 |
Family
ID=14606536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56113217A Granted JPS5815477A (en) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | Speed controlling device for sewing machine motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5815477A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59141830A (en) * | 1983-02-03 | 1984-08-14 | Totoku Electric Co Ltd | Selecting and driving circuit |
| JP4481752B2 (en) * | 2003-07-17 | 2010-06-16 | アスモ株式会社 | Motor control device |
| JP2006280763A (en) * | 2005-04-04 | 2006-10-19 | Aisin Seiki Co Ltd | Sewing machine motor control circuit |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5083510U (en) * | 1973-12-05 | 1975-07-17 |
-
1981
- 1981-07-20 JP JP56113217A patent/JPS5815477A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5815477A (en) | 1983-01-28 |
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