JP2000023491A - 位置センサを備えるステッピングモータ装置 - Google Patents
位置センサを備えるステッピングモータ装置Info
- Publication number
- JP2000023491A JP2000023491A JP19021898A JP19021898A JP2000023491A JP 2000023491 A JP2000023491 A JP 2000023491A JP 19021898 A JP19021898 A JP 19021898A JP 19021898 A JP19021898 A JP 19021898A JP 2000023491 A JP2000023491 A JP 2000023491A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microcomputer
- position sensor
- excitation phase
- stepping motor
- rotor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Abstract
投入時の回転子の不要な動作を抑え、励磁位相の零度に
おけるタイミング信号を外部に出力させる。 【解決手段】 位置センサ2を備えるステッピングモー
タ1であって、位置センサ2から出力される位置検出信
号を、復調器3により復調して、マイコン4の一方の入
力端に入力し、マイコン4は、この復調された位置検出
信号に、前記モータ1の回転磁界の励磁位相の零度と、
マイコン4の他方の入力端より入力される位置指令信号
とが、一致可能で、かつ最小限度の補正をかけて、初期
の回転磁界の励磁位相とする。マイコン4は、位置指令
信号によりステップ角ごとに励磁位相の加増をし、増幅
器5を介して励磁電流としてモータ1に供給するととも
に、マイコン4は、励磁位相が零度と一致するごとに、
タイミング信号6を外部に出力するものである。
Description
タに回転子の位置センサを備え、該位置センサがステッ
ピングモータの回転磁界の励磁位相零度を励磁するごと
に、タイミング信号を外部に出力するステッピングモー
タ装置に関する。
御は、その固定子の磁界を回転(以下、回転磁界とい
う)させて、磁力の吸引、反発により、その回転子が前
記回転磁界に追従することで、機械的な回転力が発生す
る。普及しているステッピングモータは、その回転子の
歯数が50など多極であるが、2極の簡単なステッピン
グモータを示すと、図3のようになる。
Mのそれぞれ磁極に巻回されている固定子巻線A相及び
固定子巻線B相に交流励磁電流を流し、前記それぞれの
固定子巻線により発生し、互いに90度の位相差を有す
るA相磁界とB相磁界を合成して回転磁界を形成させ
る。この回転磁界に対し、所定の極性に磁化されている
回転子が追従するように回動して、機械的な回転力が発
生される。
ータの制御回路には、該モータの回転磁界の角度(以
下、励磁位相という)が零度のとき、タイミング信号が
出力されるように構成されている。
度はθ1,θ2,θ3,‥‥のように不定であり、前記制御回
路は、電源投入時に、ステッピングモータの励磁位相を
零度として回転子を強制的に吸い寄せている。そして、
この場合、同図に示すように、座標軸を直線的に考え、
τR を回転磁界の一周期とすると、n・τR (ただし、
n=‥‥−2,−1,0,1,2,3‥‥)にて、タイ
ミング信号が出力されるようになっている。このため、
該制御装回路から出力されたタイミング信号を監視する
ことにより、上位コントローラは該回転子の位置を、該
モータの励磁位相を零度に管理することが可能になる。
み付けたステッピングモータの制御回路では、電源投入
時において、図5に示すように、位置指令信号ステップ
において、回転子の位置θ0 を前記位置センサにより検
出できれば、回転子が動作しない励磁位相を得ることが
できる。
細かく、位置指令信号の分解能が粗い場合、タイミング
信号を発生する前記位置n・τR と位置指令信号ステッ
プとが一致しない場合がしばしば発生する。例えば、図
5の前記位置指令信号ステップをτR の5分の1である
0.2・τR とし、初期位置が0.26・ τR で起動すると、そ
れぞれの位置指令信号によるステップは次のようにな
る。(ここで、前記位置指令信号の各ステップとそのタ
イミング幅は、それぞれの矢印とその長さで示す。) すなわち、‥‥-0.14・τR ,0.06・τR ,0.26・τR ,0.46・
τR ‥‥0.86・ τR ,1.06・τR ,1.26・τR , ‥‥にな
り、該位置指令信号ステップとタイミング信号(I) の位
置n・τR とが一致する点がなくなる。よって、タイミ
ング信号は発生しないという問題点があった。
法のひとつとして、図5に示すタイミング信号(II)のよ
うに、タイミング信号(I) の発生幅を広げておき、そし
て、前記の例にならって、位置指令信号ステップを0.2・
τR とすると、そのタイミング幅τは次のとおりにな
る。 (n-0.1)・τR 〈τ〈(n+0.1)・τR しかし、この場合、タイミング信号幅が広くなり、回転
子の位置が特定し辛くなるという問題点があった。
その目的は前記問題点を解消し、位置センサによる回転
子位置を検出し、電源投入時の回転子の不要な動作を抑
えるとともに、確定された励磁位相の零度におけるタイ
ミング信号を外部に出力させる、位置センサを備えるス
テッピングモータ装置を提供することにある。
転子位置を検出し、電源投入時、外部に出力される励磁
位相の零度におけるタイミング信号の精度、又は分解能
を損なわない、位置センサを備えるステッピングモータ
装置を提供することにある。
の本発明の装置の構成は、位置センサを備えるステッピ
ングモータであって、該位置センサから出力される、回
転子位置の検出信号を、マイコンの一方の入力端に入力
し、該マイコンは、前記位置検出を補正した前記モータ
の回転磁界の初期位相を決定し、他方の入力端に入力さ
れる位置指令信号から励磁位相を割り付け、増幅器を介
し、励磁電流として前記モータに供給するとともに、該
マイコンは、前記回転磁界の励磁位相の零度を検出する
ごとに、タイミング信号を外部に出力するものである。
つの停止角度を、前記励磁位相の零度を含むように、あ
らかじめ設定して置く。また、前記位置センサが、前記
ステッピングモータの回転子の歯数と同じ歯数を有する
可変リラクタンス形レゾルバである。
位置検出信号により、励磁位相の初期化を行う。この場
合、マイコンにて、位置センサより読み取った位相は、
割り付けられた停止角のうち、最も近い角度を励磁位相
とするように補正される。各停止角は、ステップ角ごと
に割り付けられ、零度を含んでいる。 (b)初期化後は、前記位置検出信号は必要とせずに、
前記マイコンは、位置指令信号により、ステップ角ごと
に励磁位相が加増される。この励磁位相は、増幅され、
前記モータを駆動する。その回転子の角度は励磁位相に
追従する。 (c)前記マイコンは、回転磁界が零度になるごとに、
タイミング信号を外部に出力する。
で、ステッピングモータに組み付けられた位置センサに
より、電源投入時、前記モータの回転子の位置を検出し
て、前記マイコンにより、前記モータの回転子の動作を
位置指令信号のステップ角の半分以内に抑えることがで
きる。同時に、元々の前記ステッピングモータの励磁位
相の零度におけるタイミング信号の精度、又は分解能を
損なうことはない。
適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。図1および
図2は、本発明の位置センサを備えるステッピングモー
タ装置の一実施の形態を示す図で、図1は、位置センサ
を組み付けたステッピングモータとマイコンを含む駆動
回路を示す構成図、図2は、位置指令信号のステップ
と、マイコンから出力されるタイミング信号とのタイミ
ングを示す図で、該位置指令信号の各ステップとそのタ
イミング幅は、それぞれの矢印とその長さで示す。
ば、2相)1に、その回転子の位置を検出するための位
置センサ2として、可変リラクタンス形(以下、VR形
という)レゾルバを結合し、該位置センサ2から出力さ
れる前記モータ1の回転子の位置検出信号を、復調器3
により復調して、マイコン(マイクロコンピュータ、又
は中央処理装置)4の一方の入力端に入力する。該マイ
コン4の他方の入力端には、図示しない位置設定器から
位置指令信号が入力されている。
らの復調された位置検出信号から、前記モータ1の固定
子磁極が発生する回転磁界の初期角度、すなわち補正さ
れた励磁位相を発生し、通常運転においては、前記位置
指令信号の単位送り量(ステップ角)ごとに励磁位相を
加算、又は減算し、励磁位相を信号として出力する。こ
こで、電源投入に代表される初期化については、前記位
置検出信号から補正分を演算して、初期励磁位相として
いる。その補正分は、単位送り量をもつ前記位置指令信
号と、励磁位相の零度とが一致可能な条件(角度)にな
る。そして、該マイコン4からの前記出力信号を、電力
増幅器5により増幅して、前記モータ1に励磁電流(例
えば、2相)として供給している。同時に、前記マイコ
ン4は、回転磁界の励磁位相の零度を励磁するごとに、
タイミング信号6を外部に出力する。
その回転子の歯数の周期に依存するので、該ステップ角
に対応させるため、前記位置センサ2としては、高い分
解能が必要である。このため、前記位置センサ2に、前
記VR形レゾルバを採用し、該レゾルバは、前記回転子
の歯数と同じ歯数(例えば、歯数が50)を有し、高い
分解能を確保している。
な動作を説明する。まず、位置指令信号の1ステップず
つの停止角度を、前記励磁位相の零度を含むようにあら
かじめ設定して置く。すなわち、前記位置指令信号の各
ステップでの停止角を、τR を回転磁界の一周期とし
て、0 τR ,0.2τR ,0.4τR ,0.6τR,0.8τR とする。
て、前記回転子の初期位置から最も近いステップ停止角
に該回転子を吸い寄せることで、電源投入時の該回転子
の動作を少なく、かつステップ送りしている際に、確実
に励磁位相の零度を捕らえることができるので、前記マ
イコン4から、励磁位相の零度を励磁するごとに、タイ
ミング信号6を外部に出力することができる。
ンサ2からの位置信号を利用することにより、電源投入
時の前記回転子の動作を位置指令信号のステップ角の半
分に抑えることができるとともに、元々の前記モータ1
のタイミング信号の分解能を損なうことはない。
ける技術に限定されるものではなく、同様な機能を果た
す他の態様の手段によってもよく、また本発明の技術は
前記構成の範囲内において種々の変更、付加が可能であ
る。
位置センサを備えるステッピングモータ装置によれば、
マイコンにて、該位置センサからの回転子位置の検出信
号に、該モータの回転磁界の励磁位相の零度と位置指令
信号とが一致可能で、かつ最小限度の補正をかけて、初
期の回転磁界の励磁位相とし、位置指令信号によってス
テップ角ごとに動作する励磁位相が、零度を励磁するご
とに、タイミング信号を外部に出力するので、電源投入
時の回転子の不要な動作を抑えるとともに、確定された
励磁位相の零度におけるタイミング信号を外部に出力さ
せることができる。
出し、電源投入時、外部に出力される励磁位相の零度に
おけるタイミング信号の精度、又は分解能を損なうこと
はない。
を組み付けたステッピングモータとマイコンを含む回路
を示す構成図である。
されるタイミング信号とのタイミングを示す図である。
図である。
示す図である。
ときの従来のタイミング信号を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 位置センサを備えるステッピングモータ
であって、該位置センサから出力される、回転子位置の
検出信号を、マイコンの一方の入力端に入力し、該マイ
コンは、前記位置検出を補正した前記モータの回転磁界
の初期位相を決定し、他方の入力端に入力される位置指
令信号から励磁位相を割り付け、増幅器を介し、励磁電
流として前記モータに供給するとともに、該マイコン
は、前記回転磁界の励磁位相の零度を検出するごとに、
タイミング信号を外部に出力することを特徴とする位置
センサを備えるステッピングモータ装置。 - 【請求項2】 前記位置指令信号の1ステップずつの停
止角度を、前記励磁位相の零度を含むように、あらかじ
め設定して置くことを特徴とする請求項1に記載の位置
センサを備えるステッピングモータ装置。 - 【請求項3】 前記位置センサが、前記ステッピングモ
ータの回転子の歯数と同じ歯数を有する可変リラクタン
ス形レゾルバであることを特徴とする請求項1に記載の
位置センサを備えるステッピングモータ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19021898A JP4166329B2 (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | 位置センサを備えるステッピングモータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19021898A JP4166329B2 (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | 位置センサを備えるステッピングモータ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000023491A true JP2000023491A (ja) | 2000-01-21 |
JP4166329B2 JP4166329B2 (ja) | 2008-10-15 |
Family
ID=16254448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19021898A Expired - Lifetime JP4166329B2 (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | 位置センサを備えるステッピングモータ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4166329B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012078690A (ja) * | 2010-10-05 | 2012-04-19 | Canon Inc | 光量調節装置 |
JP2016016038A (ja) * | 2014-07-07 | 2016-02-01 | コニカミノルタ株式会社 | 超音波診断装置及び超音波探触子 |
-
1998
- 1998-07-06 JP JP19021898A patent/JP4166329B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012078690A (ja) * | 2010-10-05 | 2012-04-19 | Canon Inc | 光量調節装置 |
JP2016016038A (ja) * | 2014-07-07 | 2016-02-01 | コニカミノルタ株式会社 | 超音波診断装置及び超音波探触子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4166329B2 (ja) | 2008-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5206567A (en) | Apparatus for reliably activating sensorless and brushless DC motor | |
EP3540933B1 (en) | Method for driving sensorless motor | |
JPS63202294A (ja) | 励磁切換式リラクタンスモータの作動方法及び制御装置 | |
JP2007104738A (ja) | ブラシレス同期電動機及びその駆動制御装置 | |
JP3344914B2 (ja) | 3相モータの速度制御装置 | |
JP4166329B2 (ja) | 位置センサを備えるステッピングモータ装置 | |
JP3577245B2 (ja) | モータ起動制御装置 | |
JP2000188891A (ja) | ブラシレスモータの駆動方法及び駆動装置 | |
JP4166327B2 (ja) | 位置センサを備えるステッピングモータ装置 | |
JPH11206181A (ja) | センサレス・スイッチドリラクタンスモータの回転子位置検出装置及びその方法 | |
JPH0731183A (ja) | ブラシレスモータの駆動制御装置 | |
JP2778816B2 (ja) | センサレス・スピンドルモータ制御回路 | |
JP2006081283A (ja) | ブラシレスモータおよびその駆動回路 | |
JP3294094B2 (ja) | Dcブラシレスモ−タの制御装置 | |
JP5261928B2 (ja) | モータ磁極位相の調整方法 | |
JP2000102276A (ja) | 回転子位置検出装置、センサレス・スイッチドリラクタンスモータの回転子位置検出装置、回転子位置検出方法、センサレス・スイッチドリラクタンスモータの回転子位置検出方法 | |
JP2002078375A (ja) | モータ制御装置及びその制御方法 | |
JPS62118785A (ja) | 無整流子電動機の起動装置 | |
JPH06261590A (ja) | センサレスブラシレスモータの駆動装置 | |
JP2002191186A (ja) | ブラシレスモータ制御装置およびブラシレスモータのステップ制御方法 | |
JP3114588B2 (ja) | センサレス・ブラシレス直流モータ | |
JP3124511B2 (ja) | 回転角度制御用モータ | |
JPH11262290A (ja) | センサレス・スイッチドリラクタンスモータの回転子位置検出装置及びその方法 | |
JPH0355478A (ja) | 冷蔵庫の圧縮機電動機制御装置 | |
KR0170655B1 (ko) | 브러쉬레스 모터의 회전속도 제어방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050520 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080326 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080328 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080523 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080701 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080730 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110808 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110808 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120808 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120808 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130808 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |