JP2653111B2 - パルスモータの駆動方法 - Google Patents
パルスモータの駆動方法Info
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- JP2653111B2 JP2653111B2 JP63181093A JP18109388A JP2653111B2 JP 2653111 B2 JP2653111 B2 JP 2653111B2 JP 63181093 A JP63181093 A JP 63181093A JP 18109388 A JP18109388 A JP 18109388A JP 2653111 B2 JP2653111 B2 JP 2653111B2
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- Japan
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- phase
- current
- motor
- driving method
- pulse motor
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、パルスモータの駆動方法、特に駆動効率
を良くするための工夫を凝らした駆動方法に関する。
を良くするための工夫を凝らした駆動方法に関する。
（ロ）従来の技術 一般に、パルスモータは、固定子（ステータ）に、Ａ
相、Ｂ相の巻線を設け、一方固定子の鉄心とピッチが少
しずれた突極形状の回転子（ロータ）を備えており、固
定子のＡ相、Ｂ相の巻線を順次励磁してゆくことによ
り、回転子の突極が次々と吸引されて回転するようにな
っている。そして、従来のパルスモータの制御電流は位
置制御に適するように、第４図に示す如く立上り部ａと
立下り部ｂで対称となっている。
相、Ｂ相の巻線を設け、一方固定子の鉄心とピッチが少
しずれた突極形状の回転子（ロータ）を備えており、固
定子のＡ相、Ｂ相の巻線を順次励磁してゆくことによ
り、回転子の突極が次々と吸引されて回転するようにな
っている。そして、従来のパルスモータの制御電流は位
置制御に適するように、第４図に示す如く立上り部ａと
立下り部ｂで対称となっている。
（ハ）発明が解決しようとする課題 上記従来のパルスモータでは、第４図のフェーズt
1で、回転子の突極は、固定子の相の位置にあり、フ
ェーズt3では固定子のＡ相の位置に移動する。この中間
状態であるフェーズt2においては回転子の突極は、Ａ
相、相から等しい力を受け、低速運転時には、その中
間位置に移動する。第５図のt2・ａとして、この時の相
電流ベクトルを示している。この位置で回転子を静止さ
せる場合には問題ないが、モータを回転させる場合、相
電流のベクトルを相からＡ相の方へ移動させることに
なり、この時相に流れる電流は固定子にとって回転を
遅らせる方向に作用する。さらに高速回転時には、モー
タの持つインダクタンスによりモータに流れる電流は、
制御波形に対し、位相が遅れていくため、高速時及び加
速時の発生トルクは小さくなる。そのため、高速回転時
や加速時、減速時に効率が悪く、非常に大きな電源を必
要とし、また発熱が大きいため、大きな放熱部を必要と
する問題があった。
1で、回転子の突極は、固定子の相の位置にあり、フ
ェーズt3では固定子のＡ相の位置に移動する。この中間
状態であるフェーズt2においては回転子の突極は、Ａ
相、相から等しい力を受け、低速運転時には、その中
間位置に移動する。第５図のt2・ａとして、この時の相
電流ベクトルを示している。この位置で回転子を静止さ
せる場合には問題ないが、モータを回転させる場合、相
電流のベクトルを相からＡ相の方へ移動させることに
なり、この時相に流れる電流は固定子にとって回転を
遅らせる方向に作用する。さらに高速回転時には、モー
タの持つインダクタンスによりモータに流れる電流は、
制御波形に対し、位相が遅れていくため、高速時及び加
速時の発生トルクは小さくなる。そのため、高速回転時
や加速時、減速時に効率が悪く、非常に大きな電源を必
要とし、また発熱が大きいため、大きな放熱部を必要と
する問題があった。
この発明は、上記問題点に着目してなされたものであ
って、高速回転時あるいは加速時と減速時の効率を改善
し得るパルスモータの駆動方法を提供するにある。
って、高速回転時あるいは加速時と減速時の効率を改善
し得るパルスモータの駆動方法を提供するにある。
（ニ）課題を解決するための手段及び作用 この発明のパルスモータの駆動方法は、モータの複数
相の相電流を制御することにより、モータの回転状態を
制御する方法において、予め設定されたモータの加速時
又は高速時の回転速度、及び減速時の回転速度の運転に
最適な相電流の形を求め、得られた最適な制御波形とモ
ータの電流が等しくなるようにパルス幅変調して、モー
タの加速時又は高速時には、前記複数相の相電流の立上
り部の電流を立下り部の電流に比して大きくすること
（第１図参照）により、回転方向への吸引力を増大させ
てモータの回転を助長し、モータの減速時には、前記複
数相の相電流の立下り部の電流を立上り部の電流に比し
て大きくすること（第２図参照）により、回転方向とは
反対方向への吸引力を増大させてモータの停止を助長す
るようにしている。
相の相電流を制御することにより、モータの回転状態を
制御する方法において、予め設定されたモータの加速時
又は高速時の回転速度、及び減速時の回転速度の運転に
最適な相電流の形を求め、得られた最適な制御波形とモ
ータの電流が等しくなるようにパルス幅変調して、モー
タの加速時又は高速時には、前記複数相の相電流の立上
り部の電流を立下り部の電流に比して大きくすること
（第１図参照）により、回転方向への吸引力を増大させ
てモータの回転を助長し、モータの減速時には、前記複
数相の相電流の立下り部の電流を立上り部の電流に比し
て大きくすること（第２図参照）により、回転方向とは
反対方向への吸引力を増大させてモータの停止を助長す
るようにしている。
このパルスモータの駆動方法によれば、加速時あるい
は高速時においては相電流の立上り部を立下り部に比し
て大きくしているので、回転を速める方向に力が働くた
め、トルクの落込みが小さくなり、逆に減速時において
は、相電流の立下り部を立上り部に比して大きくしてい
るので回転を止める方向に力が働くので、効率よく減速
することができる。
は高速時においては相電流の立上り部を立下り部に比し
て大きくしているので、回転を速める方向に力が働くた
め、トルクの落込みが小さくなり、逆に減速時において
は、相電流の立下り部を立上り部に比して大きくしてい
るので回転を止める方向に力が働くので、効率よく減速
することができる。
（ホ）実施例 以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明す
る。
る。
第３図は、この発明の一実施例を示すパルスモータ駆
動回路の回路図である。同図において、LA、▲▼
は、パルスモータの固定子のＡ相、相用の相巻線であ
り、それぞれ極性切替のためのスイッチング用のトラン
ジスタTSA、TSが直列に接続されて、互いに並列接続
されている。同様にLB、▲▼はパルスモータの固定
子のＢ相、相の相巻線であり、それぞれ極性切替のた
めのスイッチング用のトランジスタTSB、TSが直列に
接続されて互いに並列接続されている。また、相巻線L
A、▲▼の接続点と電源＋Ｖ間に、Ａ相の相電流制
御用のトランジスタTRAが接続され、さらにトランジス
タTSA、TSのエミッタの接続点とグランド間にＡ相の
相電流検出用の抵抗RAが接続されている。同様に相巻線
LB、▲▼の接続点と電源＋Ｖ間にＢ相の相電流制御
用のトランジスタTRBが接続され、さらにトランジスタT
SB、TSのエミッタの接続点とグランド間に、Ｂ相の相
電流検出用の抵抗RBが接続されている。
動回路の回路図である。同図において、LA、▲▼
は、パルスモータの固定子のＡ相、相用の相巻線であ
り、それぞれ極性切替のためのスイッチング用のトラン
ジスタTSA、TSが直列に接続されて、互いに並列接続
されている。同様にLB、▲▼はパルスモータの固定
子のＢ相、相の相巻線であり、それぞれ極性切替のた
めのスイッチング用のトランジスタTSB、TSが直列に
接続されて互いに並列接続されている。また、相巻線L
A、▲▼の接続点と電源＋Ｖ間に、Ａ相の相電流制
御用のトランジスタTRAが接続され、さらにトランジス
タTSA、TSのエミッタの接続点とグランド間にＡ相の
相電流検出用の抵抗RAが接続されている。同様に相巻線
LB、▲▼の接続点と電源＋Ｖ間にＢ相の相電流制御
用のトランジスタTRBが接続され、さらにトランジスタT
SB、TSのエミッタの接続点とグランド間に、Ｂ相の相
電流検出用の抵抗RBが接続されている。
設定部１は、モータの回転速度を設定するために設け
られており、設定された回転速度はCPU2に取り込まれる
ようになっている。CPU2は回転速度等の運転状態に最適
な相電流の形を求め、制御信号をD/A変換器4A、4Bに出
力する。なお、ROM3には、運転状態に対応した制御波形
パターン等が記憶されている。D/A変換器4Aは、制御波
形VrefAを出力し、パルス幅変調回路5Aに加える。パル
ス幅変調回路5Aは、制御波形VrefAと抵抗RAよりの相電
流に応じた電圧VMAが等しくなるように、パルス幅変調
し、トランジスタTROのON時間を制御している。同様にD
/A変換器4Bは、制御波形VrefBを出力し、パルス幅変調
回路5Bに加える。パルス幅変調回路5Bは、制御波形V
refBと抵抗RBよりの相電流に応じた電圧VMBが等しくな
るようにパルス幅変調し、トランジスタTRBのON時間を
制御している。また、CPU2からの極性切替信号SAを、ト
ランジスタTSAに直接、トランジスタTSにインバータ6
Aを介して加え、トランシスタTSA、TSをオン／オフ
し、Ａ相、相の極性切替を行っている。同様に、CPU2
からの極性切替信号SBを、トランジスタTSBに直接、ト
ランジスタTSにインバータ6Bを介して加え、トランジ
スタTSB、TSをオン／オフし、Ｂ相、相の極性切替
を行っている。
られており、設定された回転速度はCPU2に取り込まれる
ようになっている。CPU2は回転速度等の運転状態に最適
な相電流の形を求め、制御信号をD/A変換器4A、4Bに出
力する。なお、ROM3には、運転状態に対応した制御波形
パターン等が記憶されている。D/A変換器4Aは、制御波
形VrefAを出力し、パルス幅変調回路5Aに加える。パル
ス幅変調回路5Aは、制御波形VrefAと抵抗RAよりの相電
流に応じた電圧VMAが等しくなるように、パルス幅変調
し、トランジスタTROのON時間を制御している。同様にD
/A変換器4Bは、制御波形VrefBを出力し、パルス幅変調
回路5Bに加える。パルス幅変調回路5Bは、制御波形V
refBと抵抗RBよりの相電流に応じた電圧VMBが等しくな
るようにパルス幅変調し、トランジスタTRBのON時間を
制御している。また、CPU2からの極性切替信号SAを、ト
ランジスタTSAに直接、トランジスタTSにインバータ6
Aを介して加え、トランシスタTSA、TSをオン／オフ
し、Ａ相、相の極性切替を行っている。同様に、CPU2
からの極性切替信号SBを、トランジスタTSBに直接、ト
ランジスタTSにインバータ6Bを介して加え、トランジ
スタTSB、TSをオン／オフし、Ｂ相、相の極性切替
を行っている。
上記パルスモータの駆動回路において、低速運転時、
第４図に示すＡ相、Ｂ相の制御波形をCPU2より出力す
る。この場合、制御波形の立上り部ａと立下り部ｂは、
レベルが同一であり、対称的な波形である。この場合の
動作は、従来と特に変わるところがない。
第４図に示すＡ相、Ｂ相の制御波形をCPU2より出力す
る。この場合、制御波形の立上り部ａと立下り部ｂは、
レベルが同一であり、対称的な波形である。この場合の
動作は、従来と特に変わるところがない。
高速運転時及び加速時は、第１図に示すＡ相、Ｂ相の
制御波形をCPU2より出力する。この場合、制御波形の立
上り部ａのレベルは立下り部ｂのレベルよりも大きくし
ており、非対称である。この制御波形例では、フェーズ
t1で回転子の突極は固定子の相巻線の位置にあり、フ
ェーズt3では、第４図の場合と同様に、固定子のＡ相巻
線の位置に移動する。そして、中間状態のフェーズt2で
は、回転子の突極は相よりも、Ａ相から大きな吸引力
を受ける。この状態をベクトルで示すと、第５図のt2・
ｂとなる。これは、回転子の回転をより助長する力が働
くものであり、そのため、トルクの落込みが小さくな
る。
制御波形をCPU2より出力する。この場合、制御波形の立
上り部ａのレベルは立下り部ｂのレベルよりも大きくし
ており、非対称である。この制御波形例では、フェーズ
t1で回転子の突極は固定子の相巻線の位置にあり、フ
ェーズt3では、第４図の場合と同様に、固定子のＡ相巻
線の位置に移動する。そして、中間状態のフェーズt2で
は、回転子の突極は相よりも、Ａ相から大きな吸引力
を受ける。この状態をベクトルで示すと、第５図のt2・
ｂとなる。これは、回転子の回転をより助長する力が働
くものであり、そのため、トルクの落込みが小さくな
る。
逆に、減速時は、第２図に示すＡ相、Ｂ相の制御波形
をCPU2より出力する。この場合、制御波形の立下り部ｂ
のレベルが、立上り部ａのレベルよりも大きく設定して
あり、やはり非対称である。この制御波形例でも、フェ
ーズt1で回転子の突極は相巻線の位置にあり、フェー
ズt3では、同様に固定子のＡ相巻線の位置に移動する。
もっとも、中間状態のフェーズt2では、相の立下り部
のレベルの方が、Ａ相の立上り部よりレベルが大なの
で、ベクトル的にも第５図のt2・ｃに示すものとなり、
回転子の突極は、Ａ相よりも相からの大きな吸引力を
受ける。これは、回転子の回転を止める方向に働く力で
あり、効率よく減速することができる。
をCPU2より出力する。この場合、制御波形の立下り部ｂ
のレベルが、立上り部ａのレベルよりも大きく設定して
あり、やはり非対称である。この制御波形例でも、フェ
ーズt1で回転子の突極は相巻線の位置にあり、フェー
ズt3では、同様に固定子のＡ相巻線の位置に移動する。
もっとも、中間状態のフェーズt2では、相の立下り部
のレベルの方が、Ａ相の立上り部よりレベルが大なの
で、ベクトル的にも第５図のt2・ｃに示すものとなり、
回転子の突極は、Ａ相よりも相からの大きな吸引力を
受ける。これは、回転子の回転を止める方向に働く力で
あり、効率よく減速することができる。
（ヘ）発明の効果 この発明によれば、加速時又は高速時には、複数相の
相電流の立上り部の電流を立下り部の電流に比して大き
くすることにより、モータの回転を助長し、逆に減速時
には、複数相の相電流の立下り部の電流を立上り部の電
流に比して大きくすることにより、モータの停止を助長
するものであるから、効率の良い駆動をなすことがで
き、その分、駆動用の電源が小型ですみ、かつ発熱が少
ないため、放熱部を簡易に構成でき、全体システムを安
価、かつ小型とし得る。
相電流の立上り部の電流を立下り部の電流に比して大き
くすることにより、モータの回転を助長し、逆に減速時
には、複数相の相電流の立下り部の電流を立上り部の電
流に比して大きくすることにより、モータの停止を助長
するものであるから、効率の良い駆動をなすことがで
き、その分、駆動用の電源が小型ですみ、かつ発熱が少
ないため、放熱部を簡易に構成でき、全体システムを安
価、かつ小型とし得る。
第１図は、この発明の一実施例パルスモータの駆動回路
の、高速時及び加速時の動作を説明するための制御波形
図、第２図は同パルスモータ駆動回路の減速時の動作を
説明するための制御波形図、第３図は同パルスモータの
駆動回路を示す回路図、第４図は従来の駆動方法を説明
するための制御波形図、第５図は、前記第１図、第２図
及び第４図の各制御波形の出力電流ベクトルを示す図で
ある。 LA・▲▼・LB・▲▼：相巻線、 TRA・TRB:電流制御用トランジスタ、 TSA・TS・TSB・TS：極性切替用のトランジスタ、 2:CPU、4A・4B:D/A変換器、 5A・5B:パルス幅変調回路。
の、高速時及び加速時の動作を説明するための制御波形
図、第２図は同パルスモータ駆動回路の減速時の動作を
説明するための制御波形図、第３図は同パルスモータの
駆動回路を示す回路図、第４図は従来の駆動方法を説明
するための制御波形図、第５図は、前記第１図、第２図
及び第４図の各制御波形の出力電流ベクトルを示す図で
ある。 LA・▲▼・LB・▲▼：相巻線、 TRA・TRB:電流制御用トランジスタ、 TSA・TS・TSB・TS：極性切替用のトランジスタ、 2:CPU、4A・4B:D/A変換器、 5A・5B:パルス幅変調回路。
Claims (1)
- 【請求項１】モータの複数相の相電流を制御することに
より、モータの回転状態を制御するパルスモータの駆動
方法において、 予め設定されたモータの加速時又は高速時の回転速度、
及び減速時の回転速度の運転に最適な相電流の形を求
め、得られた最適な制御波形とモータの電流が等しくな
るようにパルス幅変調して、モータの加速時又は高速時
には、前記複数相の相電流の立上り部の電流を立下り部
の電流に比して大きくすることにより、回転方向への吸
引力を増大させてモータの回転を助長し、モータの減速
時には、前記複数相の相電流の立下り部の電流を立上り
部の電流に比して大きくすることにより、回転方向とは
反対方向への吸引力を増大させてモータの停止を助長す
るようにしたことを特徴とするパルスモータの駆動方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63181093A JP2653111B2 (ja) | 1988-07-20 | 1988-07-20 | パルスモータの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63181093A JP2653111B2 (ja) | 1988-07-20 | 1988-07-20 | パルスモータの駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0232797A JPH0232797A (ja) | 1990-02-02 |
| JP2653111B2 true JP2653111B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=16094707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63181093A Expired - Fee Related JP2653111B2 (ja) | 1988-07-20 | 1988-07-20 | パルスモータの駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2653111B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5118274B2 (ja) * | 2001-08-08 | 2013-01-16 | 学校法人福岡工業大学 | スイッチトリラクタンスモータの駆動方法 |
| CN106788013B (zh) * | 2016-12-30 | 2019-02-01 | 西安航天精密机电研究所 | 控制激光捷联惯组的转位机构加减速阶段对称的方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5225525A (en) * | 1975-08-21 | 1977-02-25 | Fuji Electric Co Ltd | Abnormality detection circuit of tv camera output signal |
| JPS5245883A (en) * | 1975-10-08 | 1977-04-11 | Hitachi Ltd | Process for production of semiconductor device |
-
1988
- 1988-07-20 JP JP63181093A patent/JP2653111B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0232797A (ja) | 1990-02-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |