JP2821222B2 - ステッピングモータの駆動制御方式 - Google Patents

ステッピングモータの駆動制御方式

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors of the kind having motors rotating step by step
    • H02P8/36Protection against faults, e.g. against overheating, step-out; Indicating faults
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors of the kind having motors rotating step by step
    • H02P8/34Monitoring operation

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は例えばファクシミリ等に好適なステッピング
モータの駆動制御方式に係わり、特にモータの回転を高
精度に行なわしめるようにしたステッピングモータの駆
動制御方式に関する。
[従来の技術] 近時、ファクシミリ等の紙搬送にステッピングモータ
が使用されてきている。これはステッピングモータが入
力されるステップ駆動コマンド毎に1ステップ角度ずつ
駆動されるものであり、ステップ駆動コマンドの与え方
によりファクシミリの紙送りを連続的に、間欠的に、ま
た一時停止したりする駆動制御が容易に行うことができ
るからである。すなわち、ファクシミリのステッピング
モータではステップ駆動コマンドが与えられたときから
次のステップ駆動コマンドが与えられるまでの時間が一
定になることが少なく、むしろ不定であることが多く、
各ステップ駆動コマンド間の間隔はあらゆる値を取り得
たと言う特殊性からである。
一般的に、ステッピングモータが1ステップ駆動コマ
ンドにより駆動された際の応答特性は第1図で示される
ものであり、ステッピングモータのロータは振動を収束
させつつ安定位置に達するものである。従って、ステッ
ピングモータがこのような応答特性を示すことから、従
来のファクシミリに用いられるステッピングモータでは
第1図のAで示す如く最小の応答時間を決め、ロータが
1ステップ角度に達っしたA時間以降に次のステップ駆
動コマンドを加えるようにしているものである。
[発明が解決しようとしている課題] 従って、このような従来のファクシミリに用いられる
ステッピングモータでは各ステップ駆動コマンドの間隔
が一定となるような連続的な駆動制御の場合はよいが、
各ステップ駆動コマンドの間隔があらゆる間隔を取る場
合にはステッピングモータの応答特性に起因する次のよ
うな問題が生じた。
すなわち、各ステップ駆動コマンドの間隔があらゆる
間隔を取ると、次のステップ駆動コマンドが第1図のB
時間で与ええられる場合と次のステップ駆動コマンドが
第1図のC時間で与えられる場合とが起りうる。これら
BとCの場合ではロータの角度位置がかなり異なり、ロ
ータの方向性も全く異なる。これに加えてファクシミリ
の紙搬送の場合には駆動系のイナーシャやバックラッシ
ュが加わることになる。従って、次のステップ駆動コマ
ンドが第1図のB時間で与えられる場合と次のステップ
駆動コマンドが第1図のC時間で与えられる場合とでは
ステッピングモータによる動作状態が全く異なる。すな
わち、次のステップ駆動コマンドが第1図のB時間で与
えられる場合はステッピングモータが回転する方向であ
るためステッピングモータによる動作は安定するが、、
次のステップ駆動コマンドが第1図のCで与えられる場
合はステッピングモータが回転する方向とは逆であるた
めステッピングモータによる動作は安定せず、ファクシ
ミリの紙搬送時の騒音や振動の原因になっていた。
本発明の目的は上記欠点を解決しようするもので、ス
テップ駆動コマンドが不定間隔で順に加えられて回転駆
動されるステッピングモータの回転を高精度に行えるよ
うにしたステッピングモータの駆動制御方式を提供しよ
うとするものである。
[課題を解決するための手段] かかる目的を達成するために、本発明は、ステップ駆
動コマンドが不定間隔で順に加えられて回転駆動される
ステッピングモータの駆動制御方式において、前記ステ
ップ駆動コマンドが加えられて前記ステッピングモータ
1をステップ角度駆動させるとともに、前記ステッピン
グモータの応答特性に応じて該モータのロータの角度位
置が1ステップ角度以上に達していない期間並びに前記
ロータの角度位置が1ステップ角度以上に達した後に前
記ロータの方向が該モータの回転方向と一致しない期間
を次のステップ駆動コマンドの受け付けを禁止する禁止
期間と設定するとともに前記ロータの角度位置が1ステ
ップ角度以上に達し前記ロータの方向も前記ステッピン
グモータの回転方向と一致する期間並びに前記ロータの
角度位置がほとんど1ステップ角度位置に収束する期間
を次のステップ駆動コマンドの受け付けを可能とする受
付期間と設定し、前記禁止期間に次のステップ駆動コマ
ンドが加えられた際には、前記受付期間になるまでウエ
イトしてから前記ステッピングモータを1ステップ角度
駆動させるようにしたものである。
[実施例] 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第2図はファクシミリのステッピングモータの電気的
ブロック制御回路を示すもので、1はメインCPU、2は
タイマT1及びT2並びに制御部21、電流制御部22を有した
スレーブCPUで、このスレーブCPU2のタイマT1及びT2は
1通信開始により初期化されるが、タイマT2は最小応答
時間に設定される。3はモータドライバ、4はステッピ
ングモータである。前記スレーブCPU2はメインCPU1から
ステップ駆動コマンドが加えられることによりモータド
ライバ3の相励磁タイミングと電流制御を行うととも
に、タイマT1、T2を設けることにより駆動パルスの受付
け並びに受付け禁止を行うものである。これは、スレー
ブCPU2にメインCPU1から2発目以降のステップ駆動コマ
ンドを受けた際に、前回のステップ駆動コマンドからの
時間が禁止期間であるか、受付期間であるかをみている
ものである。このステップ駆動コマンドの受付けを禁止
する禁止期間と受付けを可能とする受付期間とは第1図
に示すステッピングモータ4の応答特性に応じて決めら
れるものであり、ステッピングモータ4のロータの位置
とロータの方向性を考慮し、ステッピングモータ4の回
転動作が安定する期間を受付け期間とし、安定しない期
間を禁止期間としている。すなわち、前記ロータの方向
がステッピングモータの回転方向とは一致しているが、
ロータの角度位置が1ステップ角に達していないa期間
は禁止期間、前記ロータの方向がステッピングモータの
回転方向とは一致し、ロータの角度位置も1ステップ角
以上に達しているb期間は受付け期間、そこから振幅
し、前記ロータの方向がステッピングモータの回転方向
とは一致しないか或はロータの角度位置が1ステップ角
に達していないc期間は禁止期間、前記ロータの方向性
が非常に弱くなり、ロータの角度位置もほとんど1ステ
ップ角位置に収束するd期間は受付け期間としている。
次に上記構成の動作を第3図のフローチャートととも
に説明するが、最初にメインCPU1から一発目のステップ
駆動コマンドが前記スレーブCPU2に加えられた場合を説
明する。
まず、ファクシミリの1通信の開始であり、スタート
信号により、ステップS1で各タイマT1及びT2は初期化さ
れる。ステップS2で、メインCPU1からステップ駆動コマ
ンドが前記スレーブCPU2に加えられと、ステップS3で、
タイマT2のTが受付時間かどうかを判断することにな
る。この時、タイマT2の初期化された値は最小応答時間
であるためステップS4に進む。そして、タイマT2をクリ
ヤし、ステップS5でステップ制御動作を開始する。すな
わち、電流制御を行ってステッピングモータ4の1ステ
ップ角の回転動作を開始するとともにステップS6で、タ
イマT1のカウント動作を開始する。ステップS7で、タイ
マT1がステッピングモータ4の1ステップ角の回動動作
に必要な所定時間経過すると、ステップS8でタイマT1を
クリアし、ステップS9でステップ制御動作を停止する。
そして、ステップS10でタイマT2のカウント動作を開始
する。
次に、メインCPU1から二発目以降のステップ駆動コマ
ンドが前記スレーブCPU2に加えられた場合を説明する。
この場合はステップS2から始まる。ステップS2で、メイ
ンCPU1から二発目以降のステップ駆動コマンドが前記ス
レーブCPU2に加られると、ステップS3で、タイマT2の値
が受付期間かどうかを判断することになり、受付け期間
であればステップS4に進むことになる。逆に、禁止期間
であればタイマT2の値が受付け期間になるまでウエイト
し、受付け期間になると、ステップS4に進むことにな
る。このステップS4以降の動作は上述した一発目のステ
ップ駆動コマンドが前記スレーブCPU2に加えられた場合
と同様であるので省略する。
このように、二発目以降のステップ駆動コマンドが前
記スレーブCPU2に加えられた場合には、前回のステップ
駆動コマンドからの時間をタイマT2でカウントし、その
値が受付け期間であればステッピングモータを1ステッ
プ角度駆動させ、逆に、禁止期間であればタイマT2の値
が受付け期間になるまでウエイトし、受付け期間になる
とステッピングモータを1ステップ角度駆動させるもの
である。
上記実施例において、ステップ駆動コマンドの受付け
を禁止する禁止期間と受付けを可能とする受付期間とは
第1図に示すステッピングモータの応答特性に応じて決
めているものであるが、本発明はこれに限定されること
なく、その他多様な振動起こすステッピングモータの応
答特性に応じて決めてもよいものであり、例えば、第4
図に示すステッピングモータの応答特性に応じて決めて
も良いものである。その決めかたはステッピングモータ
のロータの位置とロータの方向性を考慮し、ステッピン
グモータの回転動作が安定する期間を受付け期間とし、
安定しない期間を禁止期間とするものである。第4図の
場合、a1期間は禁止期間、b1期間は受付け期間、c1期間
のうちc11期間及びc13期間は禁止期間そしてc12期間は
受付け期間、d期間は受付け期間と設定され、第1図の
場合と同様な基準で設定されるもである。また、c1期間
をすべて禁止期間とすれば、前記スレーブCPU2のプログ
ラムを簡略化することができ、装置を低廉化することが
できるものである。
[発明の効果] 以上詳記したように本発明によれば、ステップ駆動コ
マンドが不定間隔で順に加えられて回転駆動されるステ
ッピングモータの駆動制御方式において、前記ステップ
駆動コマンドが加えられて前記ステッピングモータを1
ステップ角度駆動させるとともに、前記ステッピングモ
ータの応答特性に応じて該モータのロータの角度位置が
1ステップ角度以上に達していない期間並びに前記ロー
タの角度位置が1ステップ角度以上に達した後に前記ロ
ータの方向が該モータの回転方向と一致しない期間を次
のステップ駆動コマンドの受け付けを禁止する禁止期間
と設定するとともに前記ロータの角度位置が1ステップ
角度以上に達し前記ロータの方向も前記ステッピングモ
ータの回転方向と一致する期間並びに前記ロータの角度
位置がほとんど1ステップ角度位置に収束する期間を次
のステップ駆動コマンドの受け付けを可能とする受付期
間と設定し、前記禁止期間に次のステップ駆動コマンド
が加えられた際には、前記受付期間になるまでウエイト
してから前記ステッピングモータを1ステップ角度駆動
させるため、ステッピングモータの駆動タイミングが良
いときに続くステップ駆動動作を行うことができ、ステ
ッピングータの動作を安定させて、騒音や振動の無いス
テッピングータを提供することができものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係わり、1ステップ駆動コマンドによ
り駆動された際のステッピングモータの応答特性図、第
2図は本発明の一実施例を示すファクシミリのステッピ
ングモータの電気的ブロック制御回路図、第3図は第2
図に示す制御回路のフローチャート、第4図は第1図と
は異なる場合の例を示すステッピングモータの応答特性
図である。 1……メインCPU、 2……スレーブCPU、 3……モータドライバ、 4……ステッピングモータ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ステップ駆動コマンドが不定間隔で順に加
    えられて回転駆動されるステッピングモータの駆動制御
    方式において、前記ステップ駆動コマンドが加えられて
    前記ステッピングモータを1ステップ角度駆動させると
    ともに、前記ステッピングモータの応答特性に応じて該
    モータのロータの角度位置が1ステップ角度以上に達し
    ていない期間並びにロータの角度位置が1ステップ角度
    以上に達した後に前記ロータの方向が該モータの回転方
    向と一致しない期間を次のステップ駆動コマンドの受け
    付けを禁止する禁止期間と設定するとともに前記ロータ
    の角度位置が1ステップ角度以上に達し前記ロータの方
    向も前記ステッピングモータの回転方向と一致する期間
    並びに前記ロータの角度位置がほとんど1ステップ角度
    位置に収束する期間を次のステップ駆動コマンドの受け
    付けを可能とする受付期間と設定し、前記禁止期間に次
    のステップ駆動コマンドが加えられた際には、前記受付
    期間になるまでウエイトしてから前記ステッピングモー
    タを1ステップ角度駆動させることを特徴とするステッ
    ピングモータの駆動制御方式。
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US07/648,867 US5196777A (en) 1990-02-13 1991-01-31 Stepping motor drive control system
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