本發(fā)明涉及電機(jī)驅(qū)動控制裝置以及電機(jī)驅(qū)動控制裝置的控制方法,特別是,涉及內(nèi)置了旋轉(zhuǎn)抖晃的測定功能的電機(jī)驅(qū)動控制裝置以及電機(jī)驅(qū)動控制裝置的控制方法。
背景技術(shù):
在彩色復(fù)印機(jī)等圖像形成裝置中,使用旋轉(zhuǎn)抖晃(wow flutter)較少的電機(jī)較重要。這是因為若電機(jī)存在旋轉(zhuǎn)抖晃,則在打印時存在產(chǎn)生顏色不均的可能性。
下述專利文獻(xiàn)1公開了在旋轉(zhuǎn)型電子線描繪裝置中,與處理旋轉(zhuǎn)編碼器的讀取信號得到的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)抖晃信號對應(yīng)地,進(jìn)行電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度伺服控制。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-141249號公報
在上述的專利文獻(xiàn)1所記載的裝置中,需要設(shè)置旋轉(zhuǎn)編碼器、讀取該旋轉(zhuǎn)編碼器的結(jié)構(gòu)、以及處理旋轉(zhuǎn)編碼器的讀取信號的信號生成部等結(jié)構(gòu),裝置變得大型。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是為了解決那樣的問題點而提出的,目的在于提供能夠簡單地測定旋轉(zhuǎn)抖晃值,且能夠進(jìn)行降低了旋轉(zhuǎn)抖晃的狀態(tài)下的旋轉(zhuǎn)控制的電機(jī)驅(qū)動控制裝置以及電機(jī)驅(qū)動控制裝置的控制方法。
為了實現(xiàn)上述目的根據(jù)本發(fā)明的某一方面,一種電機(jī)驅(qū)動控制裝置,是基于目標(biāo)速度信號使電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動的電機(jī)驅(qū)動控制裝置,其具備:旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部,生成與上述電機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測信息;旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部,基于上述旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測信息測定表示上述電機(jī)的顫動特性的旋轉(zhuǎn)抖晃,并根據(jù)上述旋轉(zhuǎn)抖晃的測定結(jié)果生成旋轉(zhuǎn)抖晃信息;控制電路部,根據(jù)基于上述旋轉(zhuǎn)抖晃信息的信息和上述目標(biāo)速度信號生成驅(qū)動控制信號,以便上述電機(jī)追隨與上述目標(biāo)速度信號對應(yīng)的目標(biāo)速度;以及電機(jī)驅(qū)動部,基于上述驅(qū)動控制信號向上述電機(jī)輸出驅(qū)動信號。
優(yōu)選上述旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部具有:旋轉(zhuǎn)抖晃測定電路,基于上述旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測信息測定上述旋轉(zhuǎn)抖晃,并輸出上述旋轉(zhuǎn)抖晃信息;和旋轉(zhuǎn)抖晃降低電路,基于上述旋轉(zhuǎn)抖晃信息,生成旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息,該旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息包含為了降低上述旋轉(zhuǎn)抖晃而被最佳化的增益信息以及提前角信息,上述旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部能夠?qū)⑸鲜鲂D(zhuǎn)抖晃控制信息輸出到上述電機(jī)驅(qū)動控制裝置的外部和上述控制電路部中的至少一方,上述控制電路部在從上述旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部被輸入了上述旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息時,能夠基于上述旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息,按照在上述驅(qū)動控制信號包含上述旋轉(zhuǎn)抖晃降低信息的方式生成上述驅(qū)動控制信號。
優(yōu)選上述旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部具有存儲上述旋轉(zhuǎn)抖晃信息的旋轉(zhuǎn)抖晃信息存儲部。
優(yōu)選上述旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部還具有旋轉(zhuǎn)抖晃信息存儲部,該旋轉(zhuǎn)抖晃信息存儲部存儲上述旋轉(zhuǎn)抖晃信息和上述旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息中的至少一方。
優(yōu)選上述旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部能夠?qū)⑸鲜鲂D(zhuǎn)抖晃信息輸出到上述電機(jī)驅(qū)動控制裝置的外部。
優(yōu)選上述旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部與上述控制電路部一起集成化。
根據(jù)本發(fā)明的其它的方面,一種電機(jī)驅(qū)動控制裝置的控制方法,上述電機(jī)驅(qū)動控制裝置具備:旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部,生成與電機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測信息;旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部,基于上述旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測信息測定表示上述電機(jī)的顫動特性的旋轉(zhuǎn)抖晃;以及控制電路部,基于目標(biāo)速度信號生成用于使電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動控制信號,上述電機(jī)驅(qū)動控制裝置的控制方法具備:使用上述旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部,生成旋轉(zhuǎn)抖晃信息的旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成步驟;使用上述控制電路部,根據(jù)基于上述旋轉(zhuǎn)抖晃信息的信息和上述目標(biāo)速度信號生成上述驅(qū)動控制信號,以便上述電機(jī)追隨與上述目標(biāo)速度信號對應(yīng)的目標(biāo)速度的驅(qū)動信號生成步驟;以及基于上述驅(qū)動控制信號,向上述電機(jī)輸出驅(qū)動信號的電機(jī)驅(qū)動步驟。
根據(jù)這些發(fā)明,基于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測信息測定表示電機(jī)的顫動特性的旋轉(zhuǎn)抖晃,并根據(jù)基于旋轉(zhuǎn)抖晃信息的信息,生成驅(qū)動控制信號。因此,能夠提供能夠簡單地測定旋轉(zhuǎn)抖晃值,且能夠進(jìn)行降低了旋轉(zhuǎn)抖晃的狀態(tài)下的旋轉(zhuǎn)控制的電機(jī)驅(qū)動控制裝置以及電機(jī)驅(qū)動控制裝置的控制方法。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的實施方式之一的電機(jī)驅(qū)動控制裝置的電路構(gòu)成的概略的框圖。
圖2是表示本實施方式所涉及的電機(jī)驅(qū)動控制裝置的電路構(gòu)成的圖。
圖3是表示旋轉(zhuǎn)抖晃測定電路的構(gòu)成的一個例子的框圖。
圖4是表示旋轉(zhuǎn)抖晃降低電路的構(gòu)成的一個例子的框圖。
圖5是說明增益信息和提前角信息的最佳化的時序圖。
圖6是說明旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部中與增益信息和提前角信息的最佳化有關(guān)的動作的流程圖。
圖7是說明通過電機(jī)驅(qū)動控制裝置的旋轉(zhuǎn)抖晃的降低結(jié)果的具體例的圖。
附圖標(biāo)記的說明:1…電機(jī)驅(qū)動控制裝置,2…電機(jī)驅(qū)動部,3…控制電路部,4…FG信號生成部(旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部的一個例子),5…旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部,20…電機(jī),51…旋轉(zhuǎn)抖晃測定電路,52…旋轉(zhuǎn)抖晃降低電路,53…旋轉(zhuǎn)抖晃信息存儲部,EXC…目標(biāo)速度信號,Sc…旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息(基于旋轉(zhuǎn)抖晃信息的信息的一個例子),Sd…驅(qū)動控制信號,Sf…FG信號(旋轉(zhuǎn)速度信息的一個例子、旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測信息的一個例子),Sw…旋轉(zhuǎn)抖晃測定值(旋轉(zhuǎn)抖晃信息的一個例子),T1、T2…輸出端子。
具體實施方式
以下,對使用本發(fā)明的實施方式之一的電機(jī)驅(qū)動控制裝置的電子設(shè)備進(jìn)行說明。
[實施方式]
圖1是表示本發(fā)明的實施方式之一的電機(jī)驅(qū)動控制裝置的電路構(gòu)成的概略的框圖。
如圖1所示,電機(jī)驅(qū)動控制裝置1構(gòu)成為通過例如正弦波驅(qū)動使無刷電機(jī)20(以下,僅稱為電機(jī)20)驅(qū)動。在本實施方式中,電機(jī)20例如是三相的無刷電機(jī)。電機(jī)驅(qū)動控制裝置1通過向電機(jī)20輸出正弦波驅(qū)動信號在電機(jī)20的電樞線圈Lu、Lv、Lw周期性地流通正弦波狀的驅(qū)動電流,從而使電機(jī)20旋轉(zhuǎn)。
電機(jī)驅(qū)動控制裝置1具有具備變換器電路2a以及預(yù)驅(qū)動電路2b的電機(jī)驅(qū)動部2、控制電路部3、FG信號生成部(旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部的一個例子)4、以及旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部5。此外,圖1所示的構(gòu)成要素是電機(jī)驅(qū)動控制裝置1整體的一部分,電機(jī)驅(qū)動控制裝置1除了圖1所示的構(gòu)成要素之外,也可以具有其它的構(gòu)成要素。
在本實施方式中,電機(jī)驅(qū)動控制裝置1是使電機(jī)驅(qū)動部2、控制電路部3、以及旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部5集成化并封裝化的集成電路裝置(IC)。此外,也可以電機(jī)驅(qū)動控制裝置1的一部分作為一個集成電路裝置封裝化,也可以電機(jī)驅(qū)動控制裝置1的全部或者一部分與其它的裝置一起被封裝化構(gòu)成一個集成電路裝置。
變換器電路2a與預(yù)驅(qū)動電路2b一起,構(gòu)成電機(jī)驅(qū)動部2。變換器電路2a基于從預(yù)驅(qū)動電路2b輸出的輸出信號向電機(jī)20輸出驅(qū)動信號,使電機(jī)20具備的電樞線圈Lu、Lv、Lw通電。變換器電路2a例如,通過分別對電樞線圈Lu、Lv、Lw的各相(U相、V相、W相)配置設(shè)于直流電源Vcc的兩端的兩個開關(guān)元件的串聯(lián)電路對而構(gòu)成。在兩個開關(guān)元件的各對中,在開關(guān)元件彼此的連接點連接電機(jī)20的各相的端子。
預(yù)驅(qū)動電路2b基于控制電路部3的控制,生成用于驅(qū)動變換器電路2a的輸出信號,并輸出給變換器電路2a。預(yù)驅(qū)動電路2b基于驅(qū)動控制信號Sd生成輸出信號。作為輸出信號,例如,輸出與變換器電路2a的各開關(guān)元件對應(yīng)的Vuu、Vul、Vvu、Vvl、Vwu、Vwl六種。通過輸出這些輸出信號,與各個輸出信號對應(yīng)的開關(guān)元件進(jìn)行接通、斷開動作,向電機(jī)20輸出驅(qū)動信號并向電機(jī)20的各相供給電力。
在本實施方式中,控制電路部3通過向電機(jī)驅(qū)動部2輸出用于使電機(jī)20驅(qū)動的驅(qū)動控制信號Sd控制電機(jī)驅(qū)動部2,來進(jìn)行電機(jī)20的驅(qū)動控制。
FG信號生成部4檢測FG信號(旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測信息的一個例子)Sf,并輸出給控制電路部3以及旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部5。FG信號Sf作為與電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)速度對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)速度信息輸入到控制電路部3,并作為用于測定電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)抖晃的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測信息輸入到旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部5。
即,作為旋轉(zhuǎn)速度信息的FG信號Sf是周期單位的旋轉(zhuǎn)速度信息。如后述那樣,控制電路部3基于該信息和目標(biāo)速度信號EXC來檢測電機(jī)20的速度誤差,實施電機(jī)20的速度控制。
另一方面,作為旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測信息的FG信號Sf是表示電機(jī)20的每次的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的信息。在旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部5中,通過對該信息進(jìn)行運算處理,來測定電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)抖晃。
此外,也可以構(gòu)成為代替FG信號Sf,或者與FG信號Sf一起,使用其它的檢測信號作為旋轉(zhuǎn)速度信息、旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測信息。作為其它的檢測信號,例如,能夠列舉能夠使用霍爾傳感器(霍爾元件、霍爾IC等)生成的信號等。
圖2是表示本實施方式所涉及的電機(jī)驅(qū)動控制裝置1的電路構(gòu)成的圖。
在控制電路部3輸入有FG信號Sf、目標(biāo)速度信號EXC、以及旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息(基于旋轉(zhuǎn)抖晃信息的信息的一個例子)Sc??刂齐娐凡?基于FG信號Sf、目標(biāo)速度信號EXC、以及旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc,向預(yù)驅(qū)動電路2b輸出驅(qū)動控制信號Sd。控制電路部3通過以電機(jī)20追隨與目標(biāo)速度信號EXC對應(yīng)的目標(biāo)速度的方式向電機(jī)驅(qū)動部2輸出驅(qū)動控制信號Sd,來進(jìn)行電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)控制。電機(jī)驅(qū)動部2基于驅(qū)動控制信號Sd,向電機(jī)20輸出正弦波驅(qū)動信號,使電機(jī)20驅(qū)動。
目標(biāo)速度信號EXC例如,是從上位裝置50的時鐘端子輸出的時鐘信號。目標(biāo)速度信號EXC是與電機(jī)20的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度對應(yīng)的周期的信號。換言之,目標(biāo)速度信號EXC是與用于指示使電機(jī)20以幾Hz(rpm)旋轉(zhuǎn)的電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)速度的目標(biāo)值(目標(biāo)速度)對應(yīng)的信息。
FG信號Sf是由FG信號生成部4生成的與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)速度信息。在本實施方式中,在位于電機(jī)20的轉(zhuǎn)子的側(cè)的基板形成有用于生成FG信號Sf的線圈圖案亦即FG圖案4a。FG信號生成部4根據(jù)FG圖案4a的感應(yīng)電壓,生成FG信號Sf。
此外,從上位裝置50向控制電路部3例如輸入有開始停止信號、制動信號、以及旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定信號等,但省略它們的圖示。
控制電路部3包括速度控制電路31、和正弦波生成電路32。
在速度控制電路31輸入有目標(biāo)速度信號EXC、作為旋轉(zhuǎn)速度信息的FG信號Sf、以及旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc。速度控制電路31根據(jù)目標(biāo)速度信號EXC與FG信號Sf的比較結(jié)果,生成以追隨目標(biāo)速度的方式控制電機(jī)20的轉(zhuǎn)矩指令信號St。具體而言,例如,若輸入1000Hz的時鐘信號作為目標(biāo)速度信號EXC,則速度控制電路31進(jìn)行調(diào)整以使轉(zhuǎn)子以1000Hz旋轉(zhuǎn)。在輸入的FG信號Sf例如為1005Hz(轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度),目標(biāo)速度信號EXC為1000Hz時,基于旋轉(zhuǎn)速度的偏差(在本例中為5Hz)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩指令的調(diào)整(反饋控制),控制旋轉(zhuǎn)速度。
在正弦波生成電路32輸入有轉(zhuǎn)矩指令信號St。正弦波生成電路32基于轉(zhuǎn)矩指令信號St生成驅(qū)動控制信號Sd,并輸出給電機(jī)驅(qū)動部2。由此,電機(jī)20以與轉(zhuǎn)矩指令信號St對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩指令值旋轉(zhuǎn)的方式被驅(qū)動。
旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部5具備旋轉(zhuǎn)抖晃測定電路51、旋轉(zhuǎn)抖晃降低電路52、以及旋轉(zhuǎn)抖晃信息存儲部53。旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部5基于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測信息,生成旋轉(zhuǎn)抖晃信息(相當(dāng)于后述的旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成步驟)。
在旋轉(zhuǎn)抖晃測定電路51輸入有作為旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測信息的FG信號Sf。旋轉(zhuǎn)抖晃測定電路51通過對FG信號Sf進(jìn)行運算處理,測定與速度誤差、速度變動率不同的表示電機(jī)20的顫動特性的旋轉(zhuǎn)抖晃(作為單位,以%表示)。旋轉(zhuǎn)抖晃測定電路51輸出作為旋轉(zhuǎn)抖晃的測定結(jié)果的旋轉(zhuǎn)抖晃測定值(旋轉(zhuǎn)抖晃信息的一個例子)Sw。旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw輸入到旋轉(zhuǎn)抖晃降低電路52、和旋轉(zhuǎn)抖晃信息存儲部53。
旋轉(zhuǎn)抖晃降低電路52基于旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw,生成包含用于降低旋轉(zhuǎn)抖晃的最佳化的增益/提前角信息的旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc。旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc輸入到旋轉(zhuǎn)抖晃信息存儲部53、和控制電路部3的速度控制電路31。
旋轉(zhuǎn)抖晃信息存儲部53是存儲器。旋轉(zhuǎn)抖晃信息存儲部53存儲輸入的旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw和旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc(最佳增益/最佳提前角的常數(shù))。此外,旋轉(zhuǎn)抖晃信息存儲部53也可以構(gòu)成為存儲旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw和旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc的任意一方。作為旋轉(zhuǎn)抖晃信息存儲部53,能夠使用以往為了儲存增益信息、提前角信息所使用的存儲器。
在本實施方式中,根據(jù)需要,能夠?qū)Υ嬗谛D(zhuǎn)抖晃信息存儲部53的旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw以及旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc輸出到外部。旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw從輸出端子T1輸出,旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc從輸出端子T2輸出。
此外,控制電路部3在從旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部5輸入旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc時,根據(jù)需要,能夠基于旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc,使驅(qū)動控制信號Sd包含旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc(相當(dāng)于驅(qū)動信號生成步驟)。由此,能夠與旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部5的動作對應(yīng)地,以降低電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)抖晃的方式,通過控制電路部3控制電機(jī)20的驅(qū)動。換言之,電機(jī)驅(qū)動部2基于驅(qū)動控制信號Sd,以降低電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)抖晃的方式,使電機(jī)20驅(qū)動(相當(dāng)于電機(jī)驅(qū)動步驟)。
圖3是表示旋轉(zhuǎn)抖晃測定電路51的構(gòu)成的一個例子的框圖。
如圖3所示,F(xiàn)G信號Sf輸入到邊緣選擇電路51a。邊緣選擇電路51a選擇作為脈沖信號的FG信號Sf的上升邊緣、和下降邊緣?;谄涮幚斫Y(jié)果,TV轉(zhuǎn)換電路51b將FG信號Sf的脈沖寬度的時間轉(zhuǎn)換為電壓。轉(zhuǎn)換結(jié)果通過濾波電路51c所包含的高通濾波器、低通濾波器、CR濾波器,輸入到絕對值電路51d。絕對值電路51d將電壓的負(fù)值轉(zhuǎn)換為正值并輸出。峰值保持電路51e保持峰值并輸出。
這樣,旋轉(zhuǎn)抖晃測定電路51并不檢測電機(jī)的速度誤差、速度變動率,而使用FG信號Sf生成表示實際的旋轉(zhuǎn)抖晃本身的旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw。生成的旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw從旋轉(zhuǎn)抖晃測定電路51輸出。
此外,旋轉(zhuǎn)抖晃測定電路51可以使用硬件和軟件的任意一個來構(gòu)成。硬件電路的情況下,能夠由模擬電路構(gòu)成,但在如本實施方式那樣被集成電路化的情況下,使用邏輯電路構(gòu)成。
另外,濾波電路51c在作為邏輯電路構(gòu)成的情況下,需要大量使用門規(guī)模較大的乘法電路。因此,優(yōu)選乘法等計算處理進(jìn)行使用了微型計算機(jī)的軟件的處理。
例如,一般而言通過在集成電路上安裝為了評價電機(jī)的旋轉(zhuǎn)抖晃使用的抖晃(wow flutter)測定器的功能,構(gòu)成旋轉(zhuǎn)抖晃測定電路51即可。作為旋轉(zhuǎn)抖晃的測定方式,并不限定于使用圖3說明的上述的測定方式,能夠采用各種方式。
圖4是表示旋轉(zhuǎn)抖晃降低電路52的構(gòu)成的一個例子的框圖。圖5是說明增益信息和提前角信息的最佳化的時序圖。
如圖4所示,旋轉(zhuǎn)抖晃降低電路52設(shè)置測定值保持電路52a、比較電路52b、以及條件變更電路52c。旋轉(zhuǎn)抖晃降低電路52使增益信息、提前角信息的條件變動,選擇最降低旋轉(zhuǎn)抖晃的增益信息與提前角信息的組合,并輸出包含該信息的旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc。這樣的動作可以通過硬件和軟件的任意一個的構(gòu)成進(jìn)行。
首先,條件變更電路52c使旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc變化。即,使增益信息和提前角信息變化。這里,例如,設(shè)定圖5所示的條件a。在條件a下,增益為6dB,提前角為5°。
若驅(qū)動電機(jī)20,則此時的旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw從旋轉(zhuǎn)抖晃測定電路51輸入。這里,假定輸入了抖晃為0.5%的旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw的情況。這樣一來,旋轉(zhuǎn)抖晃降低電路52如以下那樣動作。
測定值保持電路52a保持旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw。
條件變更電路52c對于旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc,從條件a變更為條件b。在條件b下,增益為6dB,提前角為10°。這樣一來,抖晃為0.4%。
旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw輸入到比較電路52b。
比較電路52b比較輸入的旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw與測定值保持電路52a所保持的旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw。比較的結(jié)果,在測定值保持電路52a保持較小的一方的旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw,條件變更電路52c以成為此時的條件的方式,根據(jù)需要變更旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc。即,在從條件a變更為條件b,抖晃從0.5%成為0.4%時,保持較小一方的抖晃0.4%,并輸出條件b下的旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc。
這樣的條件的變更和旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw的比較針對如圖5所示準(zhǔn)備的全部的條件(條件a~p)重復(fù)。即,求出條件a~p的各個的情況下的旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw即抖晃的值。
在圖5所示的例子中,在條件h(增益為12dB,提前角為20°)下,抖晃成為最小(0.1%)。決定該條件為最降低旋轉(zhuǎn)抖晃的最佳化的最佳增益信息以及最佳提前角信息,并保持。由此,輸出包含最佳增益信息以及最佳提前角信息的旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc。
若將這樣的與增益信息和提前角信息的最佳化有關(guān)的動作作為在旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部5進(jìn)行的動作,并參照流程圖進(jìn)行說明,則如以下那樣。
圖6是說明旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部5中與增益信息和提前角信息的最佳化有關(guān)的動作的流程圖。
在電機(jī)驅(qū)動控制裝置1中,作為旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成步驟,例如,能夠通過在旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部5中進(jìn)行圖6所示那樣的處理,自動地進(jìn)行增益以及提前角的最佳化。
步驟S11~步驟S13的處理、和步驟S15~步驟S18的處理在旋轉(zhuǎn)抖晃降低電路52中進(jìn)行。步驟S14的處理在旋轉(zhuǎn)抖晃測定電路51中進(jìn)行。
這里,例如,假定目標(biāo)速度信號為1000Hz,增益信息(增益值)可以采用的值為6dB、12dB、18dB、24dB,提前角信息(提前角值)可以采用的值為5°、10°、15°、20°的情況。
如圖6所示,在步驟S11中,設(shè)定增益值。增益值的初始值G0為6dB,其后,n每增加1,其增加6dB。
在步驟S12中,設(shè)定提前角值。提前角值的初始值A(chǔ)0為5°,其后,m每增加1,其增加5°。
在步驟S13中,條件變更電路52c輸出設(shè)定的增益值和提前角值作為旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc。在控制電路部3中,基于該旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc,控制電機(jī)20的驅(qū)動。
在步驟S14中,利用旋轉(zhuǎn)抖晃測定電路51,測定旋轉(zhuǎn)抖晃。從旋轉(zhuǎn)抖晃測定電路51輸出旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw。
在步驟S15中,比較電路52b以及測定值保持電路52a比較上一次的旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw與這次輸出的旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw,并保持值較小的一方的條件。
在步驟S16中,條件變更電路52c判別提前角值是否達(dá)到規(guī)定的最終值(在本例中,是20°)。若不為最終值,則返回到步驟S12,僅使提前角值變化并進(jìn)行步驟S13~步驟S15的處理。
若在步驟S16中提前角值為最終值,則在步驟S17中,判別增益值是否達(dá)到規(guī)定的最終值(在本例中,為24dB)。若不為最終值,則返回到步驟S11,使增益值變化,之后針對各提前角值進(jìn)行步驟S13~步驟S15的處理。
若在步驟S17中增益值為最終值,則在步驟S18中,決定旋轉(zhuǎn)抖晃成為最小的值的條件。即,在該時刻保持的條件成為最佳增益值以及最佳提前角值。條件變更電路52c輸出包含該最佳化的條件的增益值和提前角值的旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc。由此,基于最佳化的旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc,通過控制電路部3進(jìn)行電機(jī)20的驅(qū)動控制。
此外,為了最佳化而使其變動的旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc的變動寬度并不限定于上述。能夠通過以較寬的寬度使其變動進(jìn)行最佳化,拓寬電機(jī)20的使用條件的寬度,能夠在較寬的用途進(jìn)行抑制電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)抖晃的控制。
圖7是說明通過電機(jī)驅(qū)動控制裝置1的旋轉(zhuǎn)抖晃的降低結(jié)果的具體例的圖。
在圖7中,是表示目標(biāo)速度信號EXC在500Hz以上變化時的各個目標(biāo)速度信號EXC時的抖晃的推移(實線)的圖。圖7中的虛線表示允許的抖晃的上限值的例子。最小值與最大值表示該旋轉(zhuǎn)速度時的在使增益信息和提前角值信息變動時抖晃變化的寬度。
如圖7所示,在本實施方式中,如上述那樣,以表示顫動特性的旋轉(zhuǎn)抖晃最小的方式,使增益信息和提前角信息最佳化,控制電路部3基于最佳化的增益信息和提前角信息,控制電機(jī)20的驅(qū)動。因此,無論在哪個速度區(qū)域,一直以抖晃最小的方式驅(qū)動電機(jī)20。
[實施方式的效果]
如以上說明的那樣,在本實施方式中,旋轉(zhuǎn)抖晃測定功能內(nèi)置于電機(jī)驅(qū)動控制裝置1,所以能夠不需要專用的旋轉(zhuǎn)抖晃測定器,而無論在何種使用環(huán)境下均簡單地測定旋轉(zhuǎn)抖晃。而且,能夠進(jìn)行降低了旋轉(zhuǎn)抖晃的狀態(tài)下的電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)控制。
以往,電機(jī)設(shè)計者為了滿足要求的旋轉(zhuǎn)抖晃的規(guī)格(例如,“抖晃在0.20%以下”等),需要使增益信息、提前角信息最佳化。在電機(jī)驅(qū)動控制裝置1中,能夠以自動的處理進(jìn)行用于降低旋轉(zhuǎn)抖晃的增益信息與提前角信息的最佳化。即,電機(jī)驅(qū)動控制裝置1本身負(fù)擔(dān)在以往由電機(jī)設(shè)計者進(jìn)行的與最佳化有關(guān)的負(fù)擔(dān)較重的人的作業(yè)工序。電機(jī)設(shè)計者僅在要求的電機(jī)20的使用環(huán)境使電機(jī)20驅(qū)動,即能夠自動地進(jìn)行針對該電機(jī)20的增益/提前角的最佳化。因此,能夠大幅度地減少電機(jī)設(shè)計者的設(shè)定作業(yè)所花費的工時。其結(jié)果,能夠根據(jù)使用電機(jī)20的裝置、其轉(zhuǎn)速等使用條件,容易地提供旋轉(zhuǎn)抖晃較小的電機(jī)20。
通過能夠根據(jù)量產(chǎn)的電機(jī)20的種類,輸出最佳化的增益信息、提前角信息,說過拓寬使用條件的寬度。
即使是相同的模型的電機(jī)20,也在低速旋轉(zhuǎn)且高負(fù)載的環(huán)境、高速旋轉(zhuǎn)且低負(fù)載的環(huán)境等各種條件使用。若使用本發(fā)明的電機(jī)驅(qū)動控制裝置,則能夠與各個條件對應(yīng)地,以降低旋轉(zhuǎn)抖晃的方式自動地最佳化。因此,僅準(zhǔn)備一個種類的電機(jī)20以及電機(jī)驅(qū)動控制裝置1,即能夠在寬度較寬的狀況下利用電機(jī)20。因此,容易進(jìn)行電機(jī)20的生產(chǎn)管理、庫存管理等。
在電機(jī)的出廠后,在用戶使用的環(huán)境下,也能夠自動地進(jìn)行增益信息、提前角信息的最佳化。因此,即使存在使用電機(jī)的裝置、用途的變更、使用條件的變更等,也不需要重新設(shè)定增益信息、提前角信息的麻煩。
旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部與其它的電路一起,通過由邏輯電路構(gòu)成,或者以進(jìn)行軟件處理等的方式構(gòu)成來集成化。因此,能夠進(jìn)行電機(jī)驅(qū)動控制裝置1的小型輕型化、低價格化。
[變形例的說明]
根據(jù)需要,也可以旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw能夠直接輸出到電機(jī)驅(qū)動控制裝置1的外部。另外,根據(jù)需要,也可以旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc能夠直接輸出到電機(jī)驅(qū)動控制裝置1的外部。此時,作為輸出方法,可以是數(shù)值顯示、數(shù)字值的并行輸出或者串行輸出、模擬值輸出。據(jù)此,電機(jī)20的用戶能夠不準(zhǔn)備專用的測量器、測量環(huán)境,而把握電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)抖晃的狀況。
例如,若向外部輸出旋轉(zhuǎn)抖晃的測定結(jié)果,則任何時候均能夠得到旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw。因此,與不向外部輸出的情況相比較,能夠提高產(chǎn)品的附加值。
具體而言,例如,能夠開發(fā)具有在輸出表示旋轉(zhuǎn)抖晃較大的旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw的情況下,判斷為電機(jī)20的更換時期、維護(hù)時期到來等,利用了旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw的附加功能的裝置。另外,由于能夠一直獲取驅(qū)動中的旋轉(zhuǎn)抖晃測定值Sw,所以能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)抖晃的管理、控制,能夠促進(jìn)電機(jī)20的性能提高。
這樣的旋轉(zhuǎn)抖晃測定結(jié)果的輸出功能在用戶側(cè),能夠作為進(jìn)行產(chǎn)品的性能分級時的判斷基準(zhǔn)有效地利用。例如,能夠以旋轉(zhuǎn)抖晃較小的電機(jī)20為高級機(jī),旋轉(zhuǎn)抖晃較大的電機(jī)20為低級機(jī)的方式進(jìn)行分類。
另外,例如在圖像形成裝置使用電機(jī)20的情況下,也能夠關(guān)于顏色不均的產(chǎn)生風(fēng)險劃分動作模式,并與其對應(yīng)地進(jìn)行動作。例如,能夠通過旋轉(zhuǎn)抖晃較小的驅(qū)動方法,以降低顏色不均的最上級打印模式使電機(jī)20驅(qū)動,或者通過不進(jìn)行降低旋轉(zhuǎn)抖晃的控制的驅(qū)動方法,以存在顏色不均較大的可能性的通常打印模式等使電機(jī)20驅(qū)動。其它的種類的裝置使用電機(jī)20的情況也相同。
也可以在設(shè)置旋轉(zhuǎn)抖晃降低電路52、旋轉(zhuǎn)抖晃信息存儲部53的基礎(chǔ)上,切換使其動作本身、信息的輸出動作有效或者無效。由此,在采用在外部進(jìn)行增益信息、提前角信息那樣的構(gòu)成的情況下等,能夠與更寬廣的用途對應(yīng)地,使電機(jī)20驅(qū)動。
[電機(jī)20以及電機(jī)驅(qū)動控制裝置1的提供方法的說明]
此外,電機(jī)20以及電機(jī)驅(qū)動控制裝置1如以下那樣由兩種方法提供即可。
即,作為第一方法,也可以預(yù)先設(shè)定旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc(最佳增益/最佳提前角的常量)。例如,在評價、研究工序中,由旋轉(zhuǎn)抖晃信息生成部5輸出最佳的常數(shù),電機(jī)設(shè)計者管理最佳的常數(shù)。然后,在電機(jī)20的量產(chǎn)階段,設(shè)定為向控制電路部3輸出最佳的旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息Sc,在使旋轉(zhuǎn)抖晃降低電路52的旋轉(zhuǎn)抖晃的自動設(shè)定功能無效的狀態(tài)下,出廠給用戶。用戶能夠使用最佳化的常數(shù)的設(shè)定完成的電機(jī)20,能夠使用旋轉(zhuǎn)抖晃較少的電機(jī)20。
另外,作為第二方法,也可以常時自動地設(shè)定最佳常數(shù)。該情況下,在用戶使用的條件下,電機(jī)20以及電機(jī)驅(qū)動控制裝置1以旋轉(zhuǎn)抖晃降低電路52以最強(qiáng)地抑制旋轉(zhuǎn)抖晃的方式進(jìn)行常數(shù)的自動設(shè)定的狀態(tài),出廠給用戶。由此,每次用戶使用電機(jī)20,自動地進(jìn)行最佳的常數(shù)的設(shè)定。
[其它]
電機(jī)驅(qū)動控制裝置并不限定于上述的實施方式、其變形例所示那樣的電路構(gòu)成。能夠應(yīng)用以符合本發(fā)明的目的的方式構(gòu)成的各種電路構(gòu)成。
也可以不設(shè)置旋轉(zhuǎn)抖晃降低電路、旋轉(zhuǎn)抖晃信息存儲部。該情況下,也可以如上述那樣,作為旋轉(zhuǎn)抖晃的測定結(jié)果的旋轉(zhuǎn)抖晃測定值輸出到電機(jī)驅(qū)動控制裝置的外部,并向電機(jī)驅(qū)動控制裝置輸入基于該旋轉(zhuǎn)抖晃測定值生成的旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息。控制電路部基于從外部輸入的旋轉(zhuǎn)抖晃控制信息,生成驅(qū)動控制信號,從而能夠與上述的實施方式相同地進(jìn)行電機(jī)的驅(qū)動控制。
電機(jī)的驅(qū)動方式并不限定于通常的正弦波驅(qū)動,也可以是基于矩形波的驅(qū)動方式、基于梯形波的驅(qū)動方式、對正弦波施加了特殊的調(diào)制的驅(qū)動方式等。
上述的流程圖等是用于說明動作的一個例子,并不限定于此。流程圖的各圖所示的步驟是具體例,并不限定于該流程,例如,也可以在各步驟間插入其它的處理,也可以使處理并列化。
通過本實施方式的電機(jī)驅(qū)動控制裝置驅(qū)動的電機(jī)并不限定于三相的無刷電機(jī),也可以是其它的相數(shù)的無刷電機(jī)。另外,電機(jī)的種類也并不特別限定。
上述的實施方式中的處理的一部分或者全部既可以通過軟件進(jìn)行,也可以使用硬件電路進(jìn)行。
上述實施方式應(yīng)該認(rèn)為并不是以全部的點進(jìn)行例示而進(jìn)行限制。本發(fā)明的范圍并不由上述的說明示出而由權(quán)利要求書示出,意圖包含與權(quán)利要求書均等的意味以及范圍內(nèi)的全部的變更。