JP2852339B2 - ステップモータ駆動制御装置 - Google Patents
ステップモータ駆動制御装置Info
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- JP2852339B2 JP2852339B2 JP7177543A JP17754395A JP2852339B2 JP 2852339 B2 JP2852339 B2 JP 2852339B2 JP 7177543 A JP7177543 A JP 7177543A JP 17754395 A JP17754395 A JP 17754395A JP 2852339 B2 JP2852339 B2 JP 2852339B2
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- Japan
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- hand
- step motor
- rotor
- coil
- power supply
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- Control Of Stepping Motors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、ステップモータ駆動制御
装置に関するものである。
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば放送局用の基準時計に用い
られる指針駆動用のステップモータ駆動制御装置として
図１１に示したような構成のものが採用されていた。
られる指針駆動用のステップモータ駆動制御装置として
図１１に示したような構成のものが採用されていた。
【０００３】図１１を具体的に説明すると、ステップモ
ータの回転を制御する複数のコイル１１１を電源１１２
に対して並列に接続し、コイル１１１に所望の方向に電
流を流して所定の磁界を発生させ、この磁界に基づいて
ステップモータのロータ１１３を回転させていた。
ータの回転を制御する複数のコイル１１１を電源１１２
に対して並列に接続し、コイル１１１に所望の方向に電
流を流して所定の磁界を発生させ、この磁界に基づいて
ステップモータのロータ１１３を回転させていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般に、電源には許容
電圧および許容電流があり、電源により駆動する回路は
電源の許容電圧、許容電流に合わせた設計がなされてい
る。上記のようにコイル１１１を並列に接続する場合、
実際に回路全体に流れる電流を電源の許容電流以下に抑
えるためには、コイルの抵抗を大きくしなければならな
い。すなわち、実際にコイルを有する回路全体に流れる
電流を小さく抑える場合、コイルの巻き数を多くする必
要があった。したがって、コイルの外形が大きくなって
しまい、構成の小型化が図れないという問題点を有して
いた。
電圧および許容電流があり、電源により駆動する回路は
電源の許容電圧、許容電流に合わせた設計がなされてい
る。上記のようにコイル１１１を並列に接続する場合、
実際に回路全体に流れる電流を電源の許容電流以下に抑
えるためには、コイルの抵抗を大きくしなければならな
い。すなわち、実際にコイルを有する回路全体に流れる
電流を小さく抑える場合、コイルの巻き数を多くする必
要があった。したがって、コイルの外形が大きくなって
しまい、構成の小型化が図れないという問題点を有して
いた。
【０００５】本発明の目的は、使用する電源に応じた回
路構成を有したステップモータ駆動制御装置の構成の小
型化を図ることである。
路構成を有したステップモータ駆動制御装置の構成の小
型化を図ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ロータとこの
ロータと磁気的に結合する３つのステータと各ステータ
を各別に励磁する３つのコイルとからなる３相励磁式ス
テップモータと、上記各コイルが常に電源に対し直列接
続となるように維持しつつ各コイルへの通電の向きを切
り換え可能に接続してある複数のスイッチング素子、上
記スイッチング素子を介して上記コイルへの通電を制御
して上記ロータを回転させる制御回路とからなり、上記
制御回路は上記各ステータの励磁の向きを適宜に切り換
えるときに、上記ステップモータの回転動作を指示する
回転指示信号に応じて、上記各コイルが常に電源に対し
直列接続となるように維持しつつ各コイルへの通電の向
きが適宜に切り換わるように上記各スイッチング素子を
制御する。
ロータと磁気的に結合する３つのステータと各ステータ
を各別に励磁する３つのコイルとからなる３相励磁式ス
テップモータと、上記各コイルが常に電源に対し直列接
続となるように維持しつつ各コイルへの通電の向きを切
り換え可能に接続してある複数のスイッチング素子、上
記スイッチング素子を介して上記コイルへの通電を制御
して上記ロータを回転させる制御回路とからなり、上記
制御回路は上記各ステータの励磁の向きを適宜に切り換
えるときに、上記ステップモータの回転動作を指示する
回転指示信号に応じて、上記各コイルが常に電源に対し
直列接続となるように維持しつつ各コイルへの通電の向
きが適宜に切り換わるように上記各スイッチング素子を
制御する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す一実施
例に基づいて具体的に説明する。
例に基づいて具体的に説明する。
【０００８】図１において、１〜３はコイルで、図２に
示してあるように３相励磁式ステップモータ４のロータ
５を囲むように配置してあるステータ６〜８にそれぞれ
磁極を発生させる。なお、コイル１はステータ６に磁極
を発生させ、コイル２、３はそれぞれステータ６、７に
磁極を発生させる。ロータ５は２つの磁極を有してお
り、輪列（図示せず。）を介して指針（図示せず。）を
回転させる。
示してあるように３相励磁式ステップモータ４のロータ
５を囲むように配置してあるステータ６〜８にそれぞれ
磁極を発生させる。なお、コイル１はステータ６に磁極
を発生させ、コイル２、３はそれぞれステータ６、７に
磁極を発生させる。ロータ５は２つの磁極を有してお
り、輪列（図示せず。）を介して指針（図示せず。）を
回転させる。
【０００９】図１に戻って、９は電源、１０〜２１はス
イッチング素子を構成するトランジスタである。２２は
制御回路で、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなり、運針
モード指定装置（図示せず。）で指定され、それから出
力される回転指示信号に応じて時系列でトランジスタ１
０〜２１のオン、オフを制御する。本例では、各コイル
１〜３において図１の矢印Ａ方向に電流が流れた場合、
それぞれのステータ６〜８は図２のロータ５に対向する
面側にＮ極が発生するように設定してある。
イッチング素子を構成するトランジスタである。２２は
制御回路で、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなり、運針
モード指定装置（図示せず。）で指定され、それから出
力される回転指示信号に応じて時系列でトランジスタ１
０〜２１のオン、オフを制御する。本例では、各コイル
１〜３において図１の矢印Ａ方向に電流が流れた場合、
それぞれのステータ６〜８は図２のロータ５に対向する
面側にＮ極が発生するように設定してある。
【００１０】次に、図３を参照してステップモータ４の
回転動作を説明する。
回転動作を説明する。
【００１１】本例では３種類のコイル１〜３を用いるの
で、コイル１〜３によってステータ６〜８に発生する磁
極の組合わせは、図３ａ〜ｆに示した６通りとなり、そ
れぞれの場合のロータ５の向きは同図に示した通りであ
る。本例では、この６種類の状態を所定の順序で選択す
ることによりステップモータ４の回転を制御する。
で、コイル１〜３によってステータ６〜８に発生する磁
極の組合わせは、図３ａ〜ｆに示した６通りとなり、そ
れぞれの場合のロータ５の向きは同図に示した通りであ
る。本例では、この６種類の状態を所定の順序で選択す
ることによりステップモータ４の回転を制御する。
【００１２】次に、図１に示した回路において、図３ａ
〜ｆのようにコイル１〜３に磁極を発生させる場合の電
流の流路の例を図４〜図９に示す。なお、図４〜図９に
おいて、矢印Ｂ〜Ｇは電流の向きを示しており、また、
図４〜図９はそれぞれ図３ａ〜ｆの各図に対応してあ
る。
〜ｆのようにコイル１〜３に磁極を発生させる場合の電
流の流路の例を図４〜図９に示す。なお、図４〜図９に
おいて、矢印Ｂ〜Ｇは電流の向きを示しており、また、
図４〜図９はそれぞれ図３ａ〜ｆの各図に対応してあ
る。
【００１３】図１０は、それぞれ図４〜図９のように電
流を流す場合のトランジスタ１０〜２１のオン、オフ状
態を示した説明図である。つまり、図１０のようにトラ
ンジスタ１０〜２１をオン、オフすることにより、図３
ａ〜ｆに示したごとくロータ５の向きを制御できるので
ある。なお、同図において、“１”はオン状態を示し、
“０”はオフ状態を示すものとし、オン時間は１５０ms
ecとする。
流を流す場合のトランジスタ１０〜２１のオン、オフ状
態を示した説明図である。つまり、図１０のようにトラ
ンジスタ１０〜２１をオン、オフすることにより、図３
ａ〜ｆに示したごとくロータ５の向きを制御できるので
ある。なお、同図において、“１”はオン状態を示し、
“０”はオフ状態を示すものとし、オン時間は１５０ms
ecとする。
【００１４】いま、秒針（図示せず。）を上述した構成
を有する１つのモータで駆動し、分針（図示せず。）と
時針（図示せず。）とを上述した構成を有するもう１つ
のモータで駆動し、これら２つのモータを上述した制御
回路２２にて制御する時計を例にあげて運針を説明す
る。なお、秒針は、その駆動モータのロータが１回転す
る際に６秒の運針を行なうものとし、分針および時針
は、その駆動モータのロータが１回転する際に１分３０
秒の運針を行なうものとする。すなわち、秒針は１ステ
ップで１秒の運針を行ない、分針と時針は１ステップで
１５秒の運針を行なう。
を有する１つのモータで駆動し、分針（図示せず。）と
時針（図示せず。）とを上述した構成を有するもう１つ
のモータで駆動し、これら２つのモータを上述した制御
回路２２にて制御する時計を例にあげて運針を説明す
る。なお、秒針は、その駆動モータのロータが１回転す
る際に６秒の運針を行なうものとし、分針および時針
は、その駆動モータのロータが１回転する際に１分３０
秒の運針を行なうものとする。すなわち、秒針は１ステ
ップで１秒の運針を行ない、分針と時針は１ステップで
１５秒の運針を行なう。
【００１５】運針モード指定装置の回転指示信号によっ
て正常運針を行なう場合、秒針の駆動モータに対して制
御回路２２は１秒間隔で図１０ａ〜ｆのステップを実行
する。このように、秒針の駆動モータに対して１秒毎に
図１０ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆの制御を行なうので、秒
針は１秒毎に１秒分の運針を行なう。分針と時針との駆
動モータに関しては、１５秒間隔で図１０ａ、ｂ、ｃ、
ｄ、ｅ、ｆの制御を行なう。よって、分針および時針は
１５秒毎に１５秒分の運針を行なう。
て正常運針を行なう場合、秒針の駆動モータに対して制
御回路２２は１秒間隔で図１０ａ〜ｆのステップを実行
する。このように、秒針の駆動モータに対して１秒毎に
図１０ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆの制御を行なうので、秒
針は１秒毎に１秒分の運針を行なう。分針と時針との駆
動モータに関しては、１５秒間隔で図１０ａ、ｂ、ｃ、
ｄ、ｅ、ｆの制御を行なう。よって、分針および時針は
１５秒毎に１５秒分の運針を行なう。
【００１６】運針モード指定装置の回転指示信号によっ
て調時が指定され、秒針を１秒ステップの正方向（時計
回りを正方向とする。）早送り運針させる場合、秒針の
駆動モータに対して、図１０ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ…
の制御を連続して行なう。分針と時針を１５秒ステップ
で正方向早送り運針させる場合も、分針と時針の駆動モ
ータに対して図１０ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ…の制御を
連続して行なう。
て調時が指定され、秒針を１秒ステップの正方向（時計
回りを正方向とする。）早送り運針させる場合、秒針の
駆動モータに対して、図１０ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ…
の制御を連続して行なう。分針と時針を１５秒ステップ
で正方向早送り運針させる場合も、分針と時針の駆動モ
ータに対して図１０ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ…の制御を
連続して行なう。
【００１７】秒針を１秒ステップの逆方向早送り運針さ
せる場合および分針と時針を１５秒ステップの逆方向早
送り運針させる場合、制御回路２２はそれぞれの駆動モ
ータに対して、図１０ａ、ｆ、ｅ、ｄ、ｃ、ｂ、ａ…の
制御を連続して行なう。
せる場合および分針と時針を１５秒ステップの逆方向早
送り運針させる場合、制御回路２２はそれぞれの駆動モ
ータに対して、図１０ａ、ｆ、ｅ、ｄ、ｃ、ｂ、ａ…の
制御を連続して行なう。
【００１８】秒針を２秒ステップの正方向早送り運針さ
せる場合は、秒針の駆動モータに対して図１０ａ、ｃ、
ｅ、ａ、ｃ、ｅ…の制御を行ない、２秒ステップの逆方
向早送り運針させる場合は、図１０ａ、ｅ、ｃ、ａ、
ｅ、ｃ…の制御を行なう。
せる場合は、秒針の駆動モータに対して図１０ａ、ｃ、
ｅ、ａ、ｃ、ｅ…の制御を行ない、２秒ステップの逆方
向早送り運針させる場合は、図１０ａ、ｅ、ｃ、ａ、
ｅ、ｃ…の制御を行なう。
【００１９】分針および時針を３０秒ステップの正方向
早送り運針させる場合は、分針と時針の駆動モータに対
して図１０ａ、ｃ、ｅ、ａ、ｃ、ｅ…の制御を行ない、
３０秒ステップの逆方向早送り運針させる場合は、図１
０ａ、ｅ、ｃ、ａ、ｅ、ｃ…の制御を行なう。
早送り運針させる場合は、分針と時針の駆動モータに対
して図１０ａ、ｃ、ｅ、ａ、ｃ、ｅ…の制御を行ない、
３０秒ステップの逆方向早送り運針させる場合は、図１
０ａ、ｅ、ｃ、ａ、ｅ、ｃ…の制御を行なう。
【００２０】このように、本例では、常に３相励磁式ス
テップモータのコイル１〜３を直列接続となるように維
持しつつ各コイル１〜３への通電の向きを切り換えて駆
動しているので、コイルとして巻数の少ない小さなもの
を用いてもコイルに流れる電流を抑えることができ、電
源の許容電流を小さくできる。したがって、回路全体を
流れる電流を小さくでき構成の小型化が図れる。なお、
この場合各コイルに発生する磁力が小さくなり、ロータ
のトルクが小さくなるが、時計の運針に関してはそれ程
大きなトルクは必要ないので、十分な実用性が得られ
る。
テップモータのコイル１〜３を直列接続となるように維
持しつつ各コイル１〜３への通電の向きを切り換えて駆
動しているので、コイルとして巻数の少ない小さなもの
を用いてもコイルに流れる電流を抑えることができ、電
源の許容電流を小さくできる。したがって、回路全体を
流れる電流を小さくでき構成の小型化が図れる。なお、
この場合各コイルに発生する磁力が小さくなり、ロータ
のトルクが小さくなるが、時計の運針に関してはそれ程
大きなトルクは必要ないので、十分な実用性が得られ
る。
【００２１】また、上記の例では秒針を駆動するモータ
と分針および時針とを駆動するモータとを有するような
時計において本発明を用いたが、これに限らず、１つの
モータで運針を制御する時計や、時針と分針とを別々の
モータで運針する時計等に用いても、上記と同様の効果
が得られる。
と分針および時針とを駆動するモータとを有するような
時計において本発明を用いたが、これに限らず、１つの
モータで運針を制御する時計や、時針と分針とを別々の
モータで運針する時計等に用いても、上記と同様の効果
が得られる。
【００２２】また、トランジスタ１０〜２１のオン時間
を１５０msecとしたが、これに限らず、適宜変更可能で
ある。
を１５０msecとしたが、これに限らず、適宜変更可能で
ある。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、電源の許容電流を大き
くすることなく巻数の少ない小さなコイルを用いて３相
励磁式ステップモータの駆動が行なえる。したがって、
３相励磁式ステップモータ駆動制御装置全体の構成を小
型化でき、かつ安価なものにすることができる。
くすることなく巻数の少ない小さなコイルを用いて３相
励磁式ステップモータの駆動が行なえる。したがって、
３相励磁式ステップモータ駆動制御装置全体の構成を小
型化でき、かつ安価なものにすることができる。
【図１】本発明の一実施例を示したブロック回路図。
【図２】図１の要部詳細図。
【図３】図１の動作説明のための説明図。
【図４】図１の動作説明のための説明図。
【図５】図１の動作説明のための説明図。
【図６】図１の動作説明のための説明図。
【図７】図１の動作説明のための説明図。
【図８】図１の動作説明のための説明図。
【図９】図１の動作説明のための説明図。
【図１０】図１の動作説明のための説明図。
【図１１】従来のステップモータ駆動制御装置を示した
ブロック回路図。
ブロック回路図。
１〜３ コイル ５ ロータ ４ ３相励磁式ステップモータ６〜８ ステータ １０〜２１ スイッチング素子 ２２ 制御回路
Claims (1)
- 【請求項１】 ロータとこのロータと磁気的に結合する
３つのステータと各ステータを各別に励磁する３つのコ
イルとからなる３相励磁式ステップモータと、上記各コ
イルが常に電源に対し直列接続となるように維持しつつ
各コイルへの通電の向きを切り換え可能に接続してある
複数のスイッチング素子、上記スイッチング素子を介し
て上記コイルへの通電を制御して上記ロータを回転させ
る制御回路とからなり、 上記制御回路は、上記各ステータの励磁の向きを適宜に
切り換えるときに、上記ステップモータの回転動作を指
示する回転指示信号に応じて、上記各コイルが常に電源
に対し直列接続となるように維持しつつ各コイルへの通
電の向きが適宜に切り換わるように上記各スイッチング
素子を制御するものであることを特徴とするステップモ
ータ駆動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7177543A JP2852339B2 (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | ステップモータ駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7177543A JP2852339B2 (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | ステップモータ駆動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0928095A JPH0928095A (ja) | 1997-01-28 |
| JP2852339B2 true JP2852339B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=16032794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7177543A Expired - Lifetime JP2852339B2 (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | ステップモータ駆動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2852339B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6772500B2 (ja) | 2016-03-22 | 2020-10-21 | カシオ計算機株式会社 | 回転検出装置および電子時計 |
| JP6414115B2 (ja) * | 2016-03-25 | 2018-10-31 | カシオ計算機株式会社 | ステッピングモータ、モータ駆動装置及び時刻表示装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH654974GA3 (ja) * | 1984-05-04 | 1986-03-27 |
-
1995
- 1995-07-13 JP JP7177543A patent/JP2852339B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0928095A (ja) | 1997-01-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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