发明名称 超音波步进马达用驱动控制装置
摘要 一种超音波步进马达用驱动控制装置,包括依次激励定子用之多个振动器,及形成有数目对应于该等振动器振动时所产生之结节数目之突起之转子,而该等突起接触于定子。马达系依次的施加具有频率相等于振动器与定子之谐振频率之相位图型驱动电压于各表动器之一端子而被驱动。当马达被驱动时,可进行任何所需之步进动作或低功率动作,而驱动电压之频率可追随附设有振动器之定子之谐振频率。
申请公布号 TW161289 申请公布日期 1991.06.21
申请号 TW079108771 申请日期 1990.10.17
申请人 精工爱普生股份有限公司 发明人 宫泽修
分类号 H02P7/00 主分类号 H02P7/00
代理机构 代理人 何金涂 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1﹒一种超音波步进马达用驱动控制装置,该超音波步进马达包括附设有多个振动器以便依次的泪励定子之定子,及设有数目对应于当振动器振动时产生之波节数目之突起之转子,该等突起接触于定子,及驱动控制装置,其特征为包括:一驱动电路,接受正及负电压,而频率等于振动器与振动器之谐振频率之驱动电压以一定之相位图型依次施加于各振动器之一个端子,而其另一端子接地。2﹒如申请专利范围第1项之装置,其中,又包括滤波器电路装置,连于驱动电路之一输出端,以便产生频率相等于振动器与定子之谐振频率之正弦波电压。3﹒如申请专利范围第1项之装置,其中,该驱动电路接受正极或负极中之一供给电压,以便依次的以预设之相位图型供给驱动电压。4﹒一种超音波步进马达用驱动控制装置,该马达包括具有依次激励定子用之多个振动器之定子;设有数目对应于当振动器振动时产生之波节之数目之突起之转子,该突起接触于定子;及驱动控制装置,其特征为包括:一驱动电路,接受正或负极供给电压中之一而依次将具有预设相位图型之频率等于振动器与定子之谐振频率之驱动电压施加于各振动器之一端子,而振动器之另一端子接地。5﹒一种超音波步进马达用驱动控制装置,该马达包括具有依次激励定子用之多个振动器之定子;设有数目对应于当振动器振动时产生之波节之数目之突起之转子,该突起接触于定子;及驱动控制装置,其特征为包括:驱动控制机构,依次的以预设相位图型施加驱动电压于各振动器,并以半周期之时间间隔停止施加该驱动量压于被选持之一个或多个振动器。6﹒如申请专利范围第5项之装置,其中,该驱动控制机构包括:控制装置,以预设之图型产生相位互相相反之控制信号;闸控制电路,以半周期之时间间隔决定各被选择之振动器之停止周期;及闸装置,被闸控制信号控制而开启,以便施加该驱动电压于振动器。7﹒一种超音波步进马达用驱动控制装置,该马达包括具有依次激励定子用之多个振动器之定子;设有数目对应于当振动器振动时产生之波节之数目之突起之转子,该突起接触于定子;及驱动控制装置,其特征为包括:驱动电路,以便将频率等于振动器之谐振频率之驱动电压以预定之相位图型施加于振动器;及驱动控制机构,当转子在各步进移动开始后移动预定量时,阻止施加驱动电压于振动器。8﹒如申请专利范围第7项之装置,其中,又包括旋转检测装置,在各步进移动开始后,检测该转子已移动一预定量。9﹒如申请专利范围第8项之装置,其中,旋转检测装置包括连接于转子之编码器,及当该编码器之输出指示已移动预定量时,传送一停止信号于驱动控制装置之解码器。10﹒如申请专利范围第8项之装置,其中,旋转检测装置检测被选择之一个振动器之最大感应电压。11﹒如申请专利范围第10项之装置,其中,驱动电路所产生之驱动电压系施加于各步进移动开始后经过一定时间时,转子未旋转该预定量时检测该一个振动器之感应电压上。12﹒如申请专利范围第7项之装置,其中,该驱动控制装置阻止该驱动电压施加在位于当振动器振动器时所产生之振动波节部之位置之振动器上。13﹒如申请专利范围第7项之装置,其中,该班动控制机构只施加该驱动电压于位当该等振动器振动时之振动波节部之位置振动器上。14﹒如申请专利范围第7项之装置,其中,该驱动控制机构在该驱动电压之相位反转时,选择性的短路相位相反之振动器。15﹒一种超音波步进马达之驱动控制装置,该马达包括具有依次激励定子用之多个振动器之定子;设有数目对应于当振动器振动时产生之被节之数目之突起之转子,该突起接触于定子;及驱动控制装置,其特征为包括:驱动电路,施加具有预设之相位图型之预设频率之基动电压于振动器之驱动电路;感应电压比较电路,从被选择之一个振动器中检测感应电压,而产生该检测到之感应电压与最大电压间之电压差;驱动/检测转换电路,在一预设之时序中斯该驱动电路之全部或一部份输出,以便供给对应于被中断之一输出或多个输出之一个或多个振动器之感应电往于该感应电压比较电路;及频率随动电路,响应于该感应重压比较电路之一输出,调节从该驱动电路中输出之驱动电压之频率。16﹒如申请专利范围第15项之装置,其中,感应电压比较电路包括相位比较电路,用来检测被选择之振动器中之驱动电电压之相位与感应电压之相位间之相位差,以便决定被检测之相位差与90度相位间之差値。17﹒如申请专利范围第15项之装置,其中,频率随动电路包括计数器,用来接受感应电压比较电路之输出作为驱动信号以便计数振荡信号,而振荡器响应于计数器之输出,调节驱动电路所产生之驱动重压之频率。18﹒如申请专利范围第17项之装置,其中,该驱动/检测转换电路在该等振动器之各振动反波节部进行驱动电路与感应电压比较电路间之转换。19﹒如申请专利范围第15项之装置,其中,又包括驱动随动控制电路,以便检测振动器之感应电压已达到预设数値而传送一驱动信号于频率随动电路。20﹒如申请专利范围第15项之装置,其中,又包括驱动控制电路,在各步进动作开始后,经过预设之时间时,传送一驱动信号于频率随动电路。21﹒如申请专利范围第15项之装置,其中,又包括驱动随动控制电路,用来检测现在周期之感应电压与以前之周期之感应电压间之差而在该检测之差小于预设数値时,传送一驱动信号于频率随动电路。22﹒如申请专利范围第15项之装置,其中,又包括驱动随动控制电路,该电路具有:闩锁电路,用来检测各步进之现在周期之感应重压与以前之周期之感应电压间之差値,以便使驱动/检测转换电路在检测到之该差値小于预设数値时中断驱动电路之输出;及计数器,用来计数闩锁电路之输入而在该计数値达到预设値时,传送驱动信号于频率随动电路。23﹒如申请专利范围第15项之装置,其中,又包括驱动随动控制电路,该电路具有:闩锁电路,用来检测各步进时之现在周期之感应电压与以前之周期之感应电压间之差,而在该检测之差値小于预设数値时被复置;定时电路,在各步进动作开始后测试一预设之时间以便产生输出;及AND闸,用来接受闩锁电路及定时电路之输出而传送一驱动信号于频率随动电路。24﹒如申请专利范围第15项之装置,其中,又包括驱动随动控制电路,该电路具有:闩锁电路,用来检测各步进时之现在周期之感应电压与以前之周期之感应电压间之差,而在该检测之差値小于预设数値时被复置而使驱动/检测转换电路中断该驱动电路之输出;定时电路,在各步进移动开始后计数一预设之期间而产生输出;及AND闸,接受闩锁电路与定时电路之输出而传送一驱动信号于频率随动电路。图示简单说明第1图表示超音波步进制达之驱动控制系统之方块图。第2a至2e图为用来说明超音波步进制达之动作之图。第3图为超音波步进马达之结构之断面图。第4图为第3图中定子与转部之平面图。第5图为超音波步进制达之结构之另一例之平面图。第6图表示振动模态及步进驱动条件之图。第7图为驱动电压相位之时序图。第8图为驱动电压之时序图。第9图为超音波步进马达之另一结构例之平面图。第10图表示振动模态与接触部之位置关系之图。第11图为驱动电压相位之时序图。第12图为驱动电压之时序图。第13图本发明实施例之超音波步进制达驱动控制装置之电路图。第14图为第13图所示装置之动作时序图。第15图及第16图为本发明另一实施例之超音波步进制达驱动控制装置之电路图。第17图为本发明另一实施例之起音波步进马达用驱动控制装置之电路图。第18图为第17图所示装置之动作时序图。第19图为对应于第18图所示时序图之驱动电压之相位时序图。第20图为表示各波节之位置之图。第21图为本发明另一实施例之超音波步进马达用驱动控制装置之电路图。第22图为第21图所示装置之动作时序图。第23图为对应于第22图中时序图之驱动电压之相位时序图。第24图为表示各波节之位置之图。第25图表示本发明另一实施例之超音波步进制达用驱动控制装置之电路图。第26图为第25图所示装置中之驱动电压之相位时序图。第27图表示各波节之位置之图。第28图表示本发明另一实施例之超音波步进马达用驱动控制装置之电路图。第29图为第28图所示装置之动作时序图。第30A及30B图分别表示对应于第29图中之时序图之驱动电压之相位及波节位置之时序图。第31图表示各种步进驱动之图。第32图表本发明另一实施例之超音波步进制达用驱动控制装置之方块图。第33图为第32图中之装置动作时序图。路结构图。第35图为第34图所示实施例之动作时序图。第36图表示本发明另一实施例之超音波步进马达用驱动控制装置之方块图。第37图表示第36图所示实施例之详细电路结构图。第38图表示第37图所示实施例之动作时序图。第39图表示第36图所示实施例之详细电路结构图。第40图表示第39图所示实施例之动作时序图。第41图表示本发明另一实施例之超音波步进马达用驱动控制装置之方块图。第42图表示第41图所示实施例之详细电路结构图。第43图表示第42图所示实施例之动作时序图。第44图表示本发明另一实施例之超音波步进制达用驱动控制装置之电路图。第45图表示第44图所示实施例之动作时序图。第46图表示本发明另一实施例之超音波步进马达用驱动控制装置之电路图。第47图表示第46图所示实施例之动作时序图。第48图表示本发明另一实施例之超音波步进制达用驱动控制装置之电路图。第49图及第50图表示第48图所示实施例之动作时序图。第51图表示本发明另一实施例之超音波步进马达用驱动控制装置之方块图。第52图表示本发明另一实施例之超音波步进马达用驱动控制装置之方块图。第53图表示第51图所二实施例之电路结构之方块图。第54图表示第53图所示实施例之动作时序图。第55图表示本发明另一实施例之超音波步进制达用驱动控制装置之方块图。第56图表示第55图所示实施例之动作时序图。第57, 59 61, 63, 65图分别表示本发明另一实施例之超音波步进马达用控制装置之电路图。第58,60,62,64,66图分别表示第57,59 , 61,63,及65图所示实施例之动作时序图。
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