线性振动电动机的驱动控制方法技术

一种线性振动电动机的驱动控制方法，包括有由电磁铁或永久磁铁组成的定子，和具有永久磁铁或电磁铁并有弹簧支承的可动元件，根据检测可动元件的位移、速度、加速度中的至少一种的检测手段的输出。控制向电磁铁芯供给电流，并在使包括可动元件的弹簧振动以其固有振动频率同步共振的状态下进行驱动，在这种情况下，用检测手段不能进行检测时，控制手段按预定的固定频率进行振动，从而也能进行驱动。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
线性振动电动机的驱动控制方法本专利技术涉及由线性振动电动机产生往复振动的线性振动电动机重负载时的驱动控制方法。以线性振动电动机为往复振动发生源的技术已由特开平2-52692号公报公开。这种作为往复式电动刮胡刀的驱动源所用的线性振动电动机，是由棒状永久磁铁组成的可动元件、与在U形磁铁芯片上分别缠绕线圈的定子组成的单相同步电动机的形式而形成，通过全波整流电路将交流频率两倍的频率的直流电压供给线圈，使可动元件往复移动。在这种情况下，使可动元件作往复移动而发生振动时，需要很强的电磁力，但是，通过弹簧支撑可动元件的方法以弹簧振动系统而构成，并以与该弹簧振动系统固有振动频率相一致的振动频率进行驱动，则可谋求降低驱动所需的能量，但在受到负载时，则有所谓往复振动的振幅不稳定的问题。为此，提供一种线性电动机驱动控制方法，其包括：由电磁铁或永久磁铁组成的定子；具有永久磁铁并由弹簧支承的可动元件；检测可动元件的位移、速度、加速度中至少一种的检测手段；以及根据该检测手段的输出而控制向电磁铁线圈供给电流的控制手段。该法即由于负载变动等任何原因而使固有振动频率(共振频率)发生变化，通过检测可动元件的位移、速度、加速度中至少一种，则可检测出该变化，因此可经常处于进行共振状态下的驱动。然而，在负载极大而振幅大幅度下降，用检测手段不能检测时，则当然不能形成共振状态的驱动，即使在无负载之后向共振状态恢复也需相当时间，而且效率大幅度降低。-->本专利技术为鉴于上述问题而提出，其目的在于提供一种即使在不能用检测手段检测时，也可进行适当的驱动并可尽快恢复共振状态的线型驱动电动机的驱动控制方法。本专利技术的线性振动电动机的驱动控制方法包括由磁铁或永久磁铁组成的定子，具有永久磁铁或电磁铁并由弹簧支承的可动元件，检测可动元件的位移、速度、加速度中至少一种的检测手段，以及根据该检测手段的输出控制向电磁铁线圈提供电流，使含有可动元件的弹簧系统以其固有振动频率同步共振的状态下进行驱动的控制手段，其特征是在所述检测手段不能进行上述检测时，控制手段按预定的控制频率进行驱动。即使在用检测手段不能进行检测时，也能进行的驱动。此时，若使用存储在控制手段中的检测手段不能检测当时的频率作为固定频率，则可较快地向共振状态恢复。用检测手段不能检测时而用固定频率进行驱动时，则可根据驱动电流值的变化，修正固定频率。根据驱动电流值，预测伴随负载变化的共振频率的变化而进行修正是理所当然的。也可以通过逐渐变更固定频率的方式进行多数不同的固定频率的驱动。此外，即使在起动时，也可以使用固定频率的驱动。以下对附图作简单说明。图1为本专利技术一实施例的框图。图2为表示负载、共振频率与电流之间相互关系的说明图。图3为本专利技术其他实施例的框图。图4为本专利技术又一其他实施例的框图。图5为本专利技术另一实施例的框图。图6为表示本专利技术的通常工作模式的工作时间图。图7为本专利技术的略图。图8为本专利技术的框图。图9为本专利技术具体实施例的分解立体图。图10为本专利技术可动元件的分解立体图。图11为本专利技术框图电路图。-->以下为符号说明。1—定子，2—可动无件，3—框架，5—控制输出部，11—线圈，39—敏感元件。实施例首先说明一线性振动电动机结构的例子，图9及图10示出了往复式电动刮胡刀用的线性振动电动机，由定子1、可动元件2(图中有两个可动元件21、22)以及框架3所构成。定子1是由磁性材料烧结体和磁性材料铁板层压的E字形轭铁10，和在该轭铁10的中央片上缠绕的线圈11所构成，由轭铁10的两端面分别凸设销12。固定所述定子1的框架3是分别由底板31、31将一对两侧板30、30的外端部的下部之间进行连结的截面呈U字形而构成的。所述定子1上销子12被安装在侧板30上所形成的固定沟32中，利用焊接或铆接的方法将其固定在框架3上。如图9所示，两种可动元件21、22均在合成树脂制的被驱动体23、23的下面，通过由非磁性金属板所组成的增强板25和背面轭铁26固定永久磁铁的部件；可动元件21的被驱体23以平面形状口字形构成的，将增强板25和背面轭铁26及永久磁铁20设置在被驱动体23的两侧片的下面，而两侧的增强板25为整体形成。还有，增强板25是通过内成形(外成形)法与被驱动体23整体形成。图中24与被驱动体23成整设置，同时是连接往复式电动刮胡刀内刃的连接部。而且，所述的两个可动元件21、22，其两端通过板簧4、4，与所述框架3连接。该板簧4由金属板4冲切而形成，同时支撑板40安装在框架3的固定部，连接板43分别被安装在可动元件21、22固定部，与可动元件22相连接的中央板簧部41、和与可动元件21相连接的左右一对板簧部42、42在支撑板40的部分成为整体连接，利用焊接手段将支撑板40固定在框架3的两端，利用焊接手段将各连接板43固定在可动元件21、22的增强板25-->的端部时，两个可动元件21、22成为由框架3悬挂的状态，同时可动元件22的连接部24位于平面状口字形的可动元件21内。还有，在可动元件21内面的弹簧支承部26、26和可动元件22的连接部24的弹簧支承部27、27之间，在可动元件21、22的往复运动方向上，配置由压缩盘簧组成的对弹簧部件28、28。在这样构成的线性振动电动机中，设置在可动元件2上的永久磁铁20，通过给定的罩与所述定子1上下对向，并沿可动元件2的往复移动方向磁化，如图7所示，按照流向定子1的线圈11的电流方向，边使板簧4弯曲，边作左右移动，通过适宜的定时，切换流向线圈11的电流方向，可使可动元件2进行往复振动。还有，这里设置在可动元件21上的永久磁铁20的磁极排列，与设置在可动元件22上的永久磁铁的磁极排列是逆向的，所以可动元件21、22进行相位180°不同的往复振动。此时，弹簧部件28、28作压缩伸长，由此，图9所示的弹簧系统是由板簧4与弹簧部件28所构成(严格地说，由于磁的吸引力作用，弹簧常数成分会更增加)。在使具有这种弹簧系统的振动系统进行振动时，按振动系统所固有振动频率同步进行振动，即作为共振状态在实现稳定的振动或降低驱动能量等方面是理想的，由此可见，为了进行这样的驱动，在这里可动元件21上要安装磁极排列成为可动元件2往复移动方向的敏感性磁铁29，同时在框架3上设置的安装部34的安装如图7所示的由敏感性卷线所组成的敏感元件39。伴随着可动元件21的振动，以敏感元件39所感应的电流(电压)为基础，控制输出部5控制流向线圈11的电流。也就是说，敏感元件39感应的电流电压，如图6所示，是根据元件2的振幅大小或位置、振动的速度以及振动的方向等而变化。即是说，可动元件2达到其往复移动振幅的一端时，磁铁29的动作停止，由于磁束无变化，所以敏感元件39的输出为零，达到振幅中央位置时，可动元件2的速度变为最大，同时敏感元件39的输出电压-->也变为最大。因此，若检测最大电压，则即可检测可动元件2的最大速度，还可将上述零点作为移动方向的反转时点(即达到死点的时点)进行检测，并可根据敏感元件39的输出极性，检测可动元件2的移动方向。图11示出一例。敏感元件39的输出电压描述了正弦曲线的变化，而且，在通过放大电路51将其放大后，通过A/D变换电路52作成数字值，并且通过检测输出电压从零开始经过给定时间(例如t)的时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线性振动电动机的驱动控制方法，包括有由电磁铁或永久磁铁组成的定子，具有永久磁铁或电磁铁并有弹簧支承的可动元件，检测可动元件的位移、速度、加速度中的至少一种的检测手段，以及根据该检测手段的输出控制向电磁铁线圈供给电流、使包括可动元件的弹簧振动系统以其固有振动频率同步共振的状态下进行驱动的控制手段，其特征是在用所述检测手段不能进行上述检测时，控制手段按预定的固定频率进行驱动。

【技术特征摘要】
JP 1997-2-25 41238/971.一种线性振动电动机的驱动控制方法，包括有由电磁铁或永久磁铁组成的定子，具有永久磁铁或电磁铁并有弹簧支承的可动元件，检测可动元件的位移、速度、加速度中的至少一种的检测手段，以及根据该检测手段的输出控制向电磁铁线圈供给电流、使包括可动元件的弹簧振动系统以其固有振动频率同步共振的状态下进行驱动的控制手段，其特征是在用所述检测手段不能进行上述检测时，控制手段按预定的固定频率进行驱动。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：天谷英俊，前川多喜夫，冈本丰胜，伊吹康夫，
申请(专利权)人：松下电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]