JP2913307B2 - 単相ステップモータへの供給電流制御回路 - Google Patents
単相ステップモータへの供給電流制御回路Info
- Publication number
- JP2913307B2 JP2913307B2 JP1140217A JP14021789A JP2913307B2 JP 2913307 B2 JP2913307 B2 JP 2913307B2 JP 1140217 A JP1140217 A JP 1140217A JP 14021789 A JP14021789 A JP 14021789A JP 2913307 B2 JP2913307 B2 JP 2913307B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- signal
- duration
- coil
- voltage
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 4
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/14—Arrangements for controlling speed or speed and torque
- H02P8/16—Reducing energy dissipated or supplied
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
- G04C3/14—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating a stepping motor
- G04C3/143—Means to reduce power consumption by reducing pulse width or amplitude and related problems, e.g. detection of unwanted or missing step
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/02—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step specially adapted for single-phase or bi-pole stepper motors, e.g. watch-motors, clock-motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
- Electromechanical Clocks (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明の目的はステップモータ、特に時間計測装置の
モータに電力を供給する供給電流制御回路に関する。
モータに電力を供給する供給電流制御回路に関する。
［従来の技術］ クォーツ時計のモータのコイルへの電力供給として、
既に数種類のものが考案されたり利用されたりしてい
る。例えばスイス特許第634194号に説明されるものがそ
うであり、モータのコイルは一定の波長と大きさの電圧
パルスの供給を受けている。この供給の方法にはエネル
ギーの過大消費という問題があり、バッテリーの電圧降
下や内部抵抗の増加の場合、更には負荷の増加の場合に
モータの働きが低下するのを避けるために、実際にはモ
ータのコイルには正常な作動状態において過大な電力が
与えられている。
既に数種類のものが考案されたり利用されたりしてい
る。例えばスイス特許第634194号に説明されるものがそ
うであり、モータのコイルは一定の波長と大きさの電圧
パルスの供給を受けている。この供給の方法にはエネル
ギーの過大消費という問題があり、バッテリーの電圧降
下や内部抵抗の増加の場合、更には負荷の増加の場合に
モータの働きが低下するのを避けるために、実際にはモ
ータのコイルには正常な作動状態において過大な電力が
与えられている。
他の解決法はこれにより、前進し、例えばフランス特
許第7916816号に説明される解決法では負荷に応じてモ
ータの電力供給を適合できるようにしている。
許第7916816号に説明される解決法では負荷に応じてモ
ータの電力供給を適合できるようにしている。
これらの解決法は、ともにかなり複雑であるところの
アナログ式損失ステップ探知回路及び論理修正回路と、
論理修正回路とを使用することを余儀なくさせられる問
題がある。
アナログ式損失ステップ探知回路及び論理修正回路と、
論理修正回路とを使用することを余儀なくさせられる問
題がある。
広告済ヨーロッパ特許出願EP−97350は、これらの欠
点を改善する方法として、一つの駆動方法を開示してい
る。
点を改善する方法として、一つの駆動方法を開示してい
る。
この方法によれば、駆動推進力は一連の部分的推進力
に「チョップ」され駆動回路によって探知されるパラメ
ータの値が所定の限界値と交差しない限りは持続するよ
うにしている。
に「チョップ」され駆動回路によって探知されるパラメ
ータの値が所定の限界値と交差しない限りは持続するよ
うにしている。
従って、全ての個別の推進力が回転子の前進のステッ
プに結びつき、最早「失われたステップ」は存在しな
い。
プに結びつき、最早「失われたステップ」は存在しな
い。
しかしながら、上記の広告特許は複雑な回路を必要と
する。更に、そこでは電源エネルギーの消費を可能な限
りには縮小していない。電流の強さの二つの異なった限
界値を探知できるように回路を配列しなければならな
い。
する。更に、そこでは電源エネルギーの消費を可能な限
りには縮小していない。電流の強さの二つの異なった限
界値を探知できるように回路を配列しなければならな
い。
このことから、回転子が回転するのに従って、電流の
強さが抵抗荷重に比例して増加できない。
強さが抵抗荷重に比例して増加できない。
電流の上限でのこの制約のために、この配列は可能な
限りには節約的に機能しない。
限りには節約的に機能しない。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的はこれら上記の欠点を克服して、バッテ
リーによってもたらされるエネルギーを節約したステッ
プモータへの供給電流制御回路を提案することにある。
リーによってもたらされるエネルギーを節約したステッ
プモータへの供給電流制御回路を提案することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記課題は、モータのコイルに電圧パルスを印加する
予め定められた一定の時間間隔を有する複数の持続時間
T4iと前記複数の持続時間T4iをそれぞれ分割しモータの
コイルを短絡するインタバル期間T5iとからなる全接続
時間T6を有し、前記持続時間T4iにそれぞれ電圧パルス
をモータに供給する時計用の単相ステップモータへの供
給電流制御回路において、複数の給電端子と、複数のモ
ータ端子と、固定周波数で連続する持続時間T0の主パル
ス周期と予め定められた所定の長さを有する持続時間T4
iとを設定する信号を出力する周波数分割器兼整形器回
路10と、モータのコイルと直列に接続した抵抗器ｒの両
端子間の電圧を検知して電流値ｉの信号を出力する計測
ブロック13と、前記計測ブロック13からの出力信号によ
る電流値ｉと予め定めた閾値Irefとを比較し電流値ｉが
閾値Irefに達した場合に信号Ｃを出力する比較器12と、
前記周波数分割器兼整形器回路10からの持続時間T0と持
続時間T4iとをそれぞれ設定する信号と比較器12からの
信号Ｃとを入力し、持続時間T4iに電圧パルスをモータ
に供給すると共にインタバル期間T5iにモーターのコイ
ルを短絡し、持続時間T0の主パルス周期の残余周期にモ
ーターのコイルを短絡するための信号D1,D2,D3,D4を出
力する論理回路11と、前記論理回路11からの信号D1,D2,
D3,D4に基づき、電圧パルスをモータに印加し又は短絡
するドライバー14とからなる単相ステップモータへの供
給電流制御回路であり、一の全接続時間T6における複数
の持続時間T4iの電圧パルスは同一の極性を有し、全接
続時間T6における複数の持続時間T4iの各々を分割する
インタバル期間T5iは、持続時間T4iの後のモーターのコ
イル短絡時点から電流値ｉが閾値Irefに達した時点まで
の時間間隔を有し、前記比較器12からの信号Ｃに基づい
て論理回路11により定められる変動する長さを有する単
相ステップモータへの供給電流制御回路により達成せら
れる。
予め定められた一定の時間間隔を有する複数の持続時間
T4iと前記複数の持続時間T4iをそれぞれ分割しモータの
コイルを短絡するインタバル期間T5iとからなる全接続
時間T6を有し、前記持続時間T4iにそれぞれ電圧パルス
をモータに供給する時計用の単相ステップモータへの供
給電流制御回路において、複数の給電端子と、複数のモ
ータ端子と、固定周波数で連続する持続時間T0の主パル
ス周期と予め定められた所定の長さを有する持続時間T4
iとを設定する信号を出力する周波数分割器兼整形器回
路10と、モータのコイルと直列に接続した抵抗器ｒの両
端子間の電圧を検知して電流値ｉの信号を出力する計測
ブロック13と、前記計測ブロック13からの出力信号によ
る電流値ｉと予め定めた閾値Irefとを比較し電流値ｉが
閾値Irefに達した場合に信号Ｃを出力する比較器12と、
前記周波数分割器兼整形器回路10からの持続時間T0と持
続時間T4iとをそれぞれ設定する信号と比較器12からの
信号Ｃとを入力し、持続時間T4iに電圧パルスをモータ
に供給すると共にインタバル期間T5iにモーターのコイ
ルを短絡し、持続時間T0の主パルス周期の残余周期にモ
ーターのコイルを短絡するための信号D1,D2,D3,D4を出
力する論理回路11と、前記論理回路11からの信号D1,D2,
D3,D4に基づき、電圧パルスをモータに印加し又は短絡
するドライバー14とからなる単相ステップモータへの供
給電流制御回路であり、一の全接続時間T6における複数
の持続時間T4iの電圧パルスは同一の極性を有し、全接
続時間T6における複数の持続時間T4iの各々を分割する
インタバル期間T5iは、持続時間T4iの後のモーターのコ
イル短絡時点から電流値ｉが閾値Irefに達した時点まで
の時間間隔を有し、前記比較器12からの信号Ｃに基づい
て論理回路11により定められる変動する長さを有する単
相ステップモータへの供給電流制御回路により達成せら
れる。
第１図は二極単相ステップモータの基本的な配列法を
概略的に示すものである。
概略的に示すものである。
このモータはその径方向に磁場を有する円筒状の永久
磁石を含む回転子と、コイル２を含む固定子と、このコ
イルの巻芯３と、軟質の強磁性体材料からなる極部分4a
及び4bとを含んでいる。
磁石を含む回転子と、コイル２を含む固定子と、このコ
イルの巻芯３と、軟質の強磁性体材料からなる極部分4a
及び4bとを含んでいる。
第２図はモータの回転子に対して、その角度位置αに
おいてかかるトルクを表したものである。位置トルクTa
は磁石と固定子の極部分の幾何学的位置との間に生じる
ものである。
おいてかかるトルクを表したものである。位置トルクTa
は磁石と固定子の極部分の幾何学的位置との間に生じる
ものである。
相互折トルクTabは、コイルに通電した際にそれによ
って生じる磁場と、回転子の磁場との間の相互作用によ
って生じるものである。トルクTmは回転子に作用する機
械要因による総てのトルクの和である。
って生じる磁場と、回転子の磁場との間の相互作用によ
って生じるものである。トルクTmは回転子に作用する機
械要因による総てのトルクの和である。
この図は、トルクTaとTabとは約45度の角度でもって
位相がずれていることを示している。静止状態において
回転子は、当初はトルクTaによって点S1に位置させられ
ている。電圧のパルスがコイルに送られると、回転子は
トルクTabの作用によりS2の方向に移動させられる。
位相がずれていることを示している。静止状態において
回転子は、当初はトルクTaによって点S1に位置させられ
ている。電圧のパルスがコイルに送られると、回転子は
トルクTabの作用によりS2の方向に移動させられる。
従来の方法ではモータのコイルは第３図ａに示すよう
に一定の電圧と長さを有するパルスを受けていた。パル
スの持続時間は、例えばバッテリーの電圧降下や、更に
機械トルクTmの増加の場合などの好ましくない状態にお
いてのステップをモータが横切ることができるように充
分に長いものを選択していた。
に一定の電圧と長さを有するパルスを受けていた。パル
スの持続時間は、例えばバッテリーの電圧降下や、更に
機械トルクTmの増加の場合などの好ましくない状態にお
いてのステップをモータが横切ることができるように充
分に長いものを選択していた。
しかしながら、殆どの間、モータには負荷がかかって
おらず、公称電圧のもとで作動しており、従って、一定
で且つ充分に長いパルスの持続期間は、正常な作動状態
では利用できないエネルギーの損失を引き起こす。
おらず、公称電圧のもとで作動しており、従って、一定
で且つ充分に長いパルスの持続期間は、正常な作動状態
では利用できないエネルギーの損失を引き起こす。
第３図ｂは合計持続期間T3のチョップされた電圧供給
を一定の周期のT1及びT2と共に示したものである。技術
文献的にはかなりよく纏められているこのような供給は
周期T1とT2との間の関係を用いてバッテリーの電圧をモ
ータのそれに適合できるようにしている。
を一定の周期のT1及びT2と共に示したものである。技術
文献的にはかなりよく纏められているこのような供給は
周期T1とT2との間の関係を用いてバッテリーの電圧をモ
ータのそれに適合できるようにしている。
しかし、この方式の供給はT1,T2及びT3が一定の長さ
であることから、エネルギー消費の観点からは第３図ａ
に表したものと同様の問題を提示する。
であることから、エネルギー消費の観点からは第３図ａ
に表したものと同様の問題を提示する。
第４図ａは機械トルクの荷重のかかっていないモータ
に、上記の供給方法で加えられた電流と電圧とを合わせ
て周期T1,T2及びT3をそれぞれ0.7,0.3及び5.7msに固定
して表したものである。このような条件下ではモータは
そのステップを完了して、即ち180度の回転をしてい
る。
に、上記の供給方法で加えられた電流と電圧とを合わせ
て周期T1,T2及びT3をそれぞれ0.7,0.3及び5.7msに固定
して表したものである。このような条件下ではモータは
そのステップを完了して、即ち180度の回転をしてい
る。
第４図ｂでは、第４図ａと同一の供給を受けているも
のの、0.2αNmの機械トルクの荷重がかかっている。こ
の場合には、モータはそのステップを欠いており、回転
子は少なくとも90度以上の角度で回転した後に、その当
初の位置に戻る。
のの、0.2αNmの機械トルクの荷重がかかっている。こ
の場合には、モータはそのステップを欠いており、回転
子は少なくとも90度以上の角度で回転した後に、その当
初の位置に戻る。
第５図ａは本発明に従って、機械トルクのかかってい
ないモータのコイルに加えられた電流と電圧を表すもの
である。
ないモータのコイルに加えられた電流と電圧を表すもの
である。
合計継続期間がT6であるチョップされた電圧のパルス
が0.7msという一定の持続期間T4の単元的パルス８個か
ら成り立っており、これらは長さの異なるインタバル期
間T51,T52…T5iによって分割されている。単元的パルス
の連続は以下のようにして起こる。コイルは最初に0.7m
sの期間T4のパルスにより一定電圧の供給を受け、コイ
ルの中の電流は電圧の公式に従いゼロからi1の値まで増
加する： Ｕ＝Ri＋Ｌ（di/dt）＋K.Ω （１） 但し、 Ｕ＝加電圧 Ｌ＝インダクタンス ｉ＝電流 ｔ＝時間 Ｋ＝結合係数，磁石とコイルの間の相互磁束の変動
を表す。
が0.7msという一定の持続期間T4の単元的パルス８個か
ら成り立っており、これらは長さの異なるインタバル期
間T51,T52…T5iによって分割されている。単元的パルス
の連続は以下のようにして起こる。コイルは最初に0.7m
sの期間T4のパルスにより一定電圧の供給を受け、コイ
ルの中の電流は電圧の公式に従いゼロからi1の値まで増
加する： Ｕ＝Ri＋Ｌ（di/dt）＋K.Ω （１） 但し、 Ｕ＝加電圧 Ｌ＝インダクタンス ｉ＝電流 ｔ＝時間 Ｋ＝結合係数，磁石とコイルの間の相互磁束の変動
を表す。
Ω＝角速度 電圧の最初のパルスの後、すなわち、ｔ＝T4の後にモ
ータのコイルは短絡させられる。
ータのコイルは短絡させられる。
この時点以降においてコイルの中の電流は以下の式に
従って変動する。
従って変動する。
０＝Ri＋Ｌ（di/dt）＋K.Ω （２） 電流が基準値Irefまで低下すると、すなわちｔ＝T4＋
T51の時点において、コイルには再び二番目の持続時間T
4の定電圧の単元的パルスが供給される。
T51の時点において、コイルには再び二番目の持続時間T
4の定電圧の単元的パルスが供給される。
コイルの中の電流は値Irefの値からi2の値まで増加
し、モータのコイルはＴ＝2.T4＋T51になった時点で再
び短絡させられ、これを繰り返す。この作動の場合すな
わちモータに負荷がかかっていないときには、チョップ
された電圧の合計期間T6は7.2msである。
し、モータのコイルはＴ＝2.T4＋T51になった時点で再
び短絡させられ、これを繰り返す。この作動の場合すな
わちモータに負荷がかかっていないときには、チョップ
された電圧の合計期間T6は7.2msである。
第５図ｂは第５図ａで示されたのと同一の供給方法に
従ってモータに加えられた電流と電圧を表すものである
が、モータには0.2μNmの機械トルクがかかっている。
従ってモータに加えられた電流と電圧を表すものである
が、モータには0.2μNmの機械トルクがかかっている。
パルスの合計期間T6は先の状態における7.2msからこ
の状態における9.3msに増加する。
の状態における9.3msに増加する。
従ってモータの負荷に対して合計のパルス期間の自動
的適合が存在し、この適合によって本発明はバッテリー
によるエネルギーを節約させるのである。
的適合が存在し、この適合によって本発明はバッテリー
によるエネルギーを節約させるのである。
第６図は二つの単元的電圧パルスを分け隔てる期間T
51の期間中における電流の変化を表すものである。
51の期間中における電流の変化を表すものである。
モータのコイルはこの期間中に短絡させられ、結果と
して式（２）から以下の式が得られる； この式（３）はインタバル期間T51がモータの回転速
度で決まることを示している。
して式（２）から以下の式が得られる； この式（３）はインタバル期間T51がモータの回転速
度で決まることを示している。
モータの機械トルクの増加は回転速度の減少を引き起
こし、このことが期間T5iの増大を引き起こす。
こし、このことが期間T5iの増大を引き起こす。
チョップされた推進力の合計期間T6は以下のように求
められる。
められる。
この式の中で、ｎは期間T4の単元的パルスの合計数
（第５図ａ及び第５図ｂにおいて示された例ではｎ＝
８）を表す。
（第５図ａ及び第５図ｂにおいて示された例ではｎ＝
８）を表す。
式（３）と（４）は本発明で説明される供給方法によ
る負荷に対する長さの適合を明らかにするものである。
る負荷に対する長さの適合を明らかにするものである。
［実施例］ 第７図は本発明による回路の一つの実施例の略図であ
る。発振器Ｑによって発せられる時間軸のシグナルは周
波数分割器兼整形回路10とに送られ、その出口ではモー
タの供給期間T0と単元的パルスの期間T4とが得られる。
る。発振器Ｑによって発せられる時間軸のシグナルは周
波数分割器兼整形回路10とに送られ、その出口ではモー
タの供給期間T0と単元的パルスの期間T4とが得られる。
シグナルT0とT4、それに比較器12の出力端子における
シグナルＣとを合わせて論理回路11に送り、これにより
ドライバー14の駆動シグナルD1,D2,D3及びD4をもたら
す。
シグナルＣとを合わせて論理回路11に送り、これにより
ドライバー14の駆動シグナルD1,D2,D3及びD4をもたら
す。
ドライバー14の出力端子にモータと直列に抵抗器ｒを
接続し、この抵抗器ｒの両端に生じる電圧降下を測定す
る計測プロック13とでセンサーを構成し、前記計測ブロ
ック13が抵抗器ｒの両端で得られる電圧を電流値ｉに変
換して、一方の入力端子に基準電流値Irefの接続する比
較器12の他方の入力端子に加える。
接続し、この抵抗器ｒの両端に生じる電圧降下を測定す
る計測プロック13とでセンサーを構成し、前記計測ブロ
ック13が抵抗器ｒの両端で得られる電圧を電流値ｉに変
換して、一方の入力端子に基準電流値Irefの接続する比
較器12の他方の入力端子に加える。
第８図は第７図の略図の要素11の実施例の一例を表す
ものである。比較器12と分割器兼整形回路10とから送ら
れるシグナルＣとT0とはアンドゲート20に送られ、その
出力は単安定マルチバイブレーター21に送られる。単安
定マルチバイブレーター21の出力Qmはフリップフロップ
D22の調節「Ｓ」とカウンタ23のゼロ「Ｒ」への再調節
を同時に起こさせる。
ものである。比較器12と分割器兼整形回路10とから送ら
れるシグナルＣとT0とはアンドゲート20に送られ、その
出力は単安定マルチバイブレーター21に送られる。単安
定マルチバイブレーター21の出力Qmはフリップフロップ
D22の調節「Ｓ」とカウンタ23のゼロ「Ｒ」への再調節
を同時に起こさせる。
フリップフロップＤのゼロＲへのリセットはカウンタ
23のシグナルQnによって制御される。
23のシグナルQnによって制御される。
フリップフロップＤの出力Qdは論理回路24を通過し目
標値シグナルD1,D2,D3及びD4をもたらす。
標値シグナルD1,D2,D3及びD4をもたらす。
第９図は第７図の略図のドライブ回路14の詳細を示す
ものである。
ものである。
出力トランジスタ31,32,33及び34はＨ−ブリッジに取
付けられ、回路24からのシグナルD1,D2,D3及びD4によっ
て制御される。
付けられ、回路24からのシグナルD1,D2,D3及びD4によっ
て制御される。
第５図ａはモータが負荷を受けていない際に、パルス
の終了時における電流は、T5iの他の値についてIrefの
値まで低下するのにかなりの時間を要することを示して
いる。
の終了時における電流は、T5iの他の値についてIrefの
値まで低下するのにかなりの時間を要することを示して
いる。
測定値からは期間の増大はモータが容易にそのステッ
プをしたときに表れることを示しており、このことか
ら、この現象の出現以降においては電流を供給し続ける
ことは無用である。
プをしたときに表れることを示しており、このことか
ら、この現象の出現以降においては電流を供給し続ける
ことは無用である。
以上述べたようにこの発明は、複数の給電端子と、複
数のモータ用端子とドライバーとを有し、モータ用端子
を前記給電端子に接続する結線を有し、前記結線が前記
ドライバーの制御により、モータをオフの状態と少なく
とも一回のオン状態の間で切換える形式の単相ステップ
モータであって、 モータのコイルに電圧パルスを印加する予め定められ
た一定の時間間隔を有する複数の持続時間T4iと前記複
数の持続時間T4iをそれぞれ分割しモータのコイルを短
絡するインタバル期間T5iとからなる全接続時間T6を有
し、前記モータの負荷および供給電圧に応じて複数の前
記インタバル期間T5iの各間隔を個々に可変させるよう
にしたものである。
数のモータ用端子とドライバーとを有し、モータ用端子
を前記給電端子に接続する結線を有し、前記結線が前記
ドライバーの制御により、モータをオフの状態と少なく
とも一回のオン状態の間で切換える形式の単相ステップ
モータであって、 モータのコイルに電圧パルスを印加する予め定められ
た一定の時間間隔を有する複数の持続時間T4iと前記複
数の持続時間T4iをそれぞれ分割しモータのコイルを短
絡するインタバル期間T5iとからなる全接続時間T6を有
し、前記モータの負荷および供給電圧に応じて複数の前
記インタバル期間T5iの各間隔を個々に可変させるよう
にしたものである。
換言すれば、インタバル期間T5iの間に前記モータの
コイルを短絡するとともに、モータの負荷および供給電
圧に応じてこのインタバル期間T5iが決せられ、また持
続時間T4は一定であってパルスポジションのみを複数の
前記時間間隔T5iの各間隔毎に個々に可変させるもので
ある。
コイルを短絡するとともに、モータの負荷および供給電
圧に応じてこのインタバル期間T5iが決せられ、また持
続時間T4は一定であってパルスポジションのみを複数の
前記時間間隔T5iの各間隔毎に個々に可変させるもので
ある。
従って、電磁石のコイルに電流を供給して励磁する際
の電流効率を改善し、電池の消耗を軽減させることがで
きる効果を有する。
の電流効率を改善し、電池の消耗を軽減させることがで
きる効果を有する。
第１図は単相二極式ステップモータの概略図； 第２図は上記の種類のモータの静電結合の図表； 第３図ａはこのモータへの供給パルスの一つの方式を表
し； 第３図ｂは第二の方式によるパルス供給を表し； 第４図ａは機械トルクの負荷を受けていないモータが第
３図ｂに示される方式のパルスの供給を受ける際のモー
タのコイルの中の電流を表し； 第４図ｂは第４図ａのものと同じ電流を表すが、この場
合はモータに0.2μNm;の機械トルクがかかっているもの
を表し； 第５図ａはモータが機械トルクを負っていないときに、
本発明による供給方法に従ってコイルに加えられた電流
と電圧とを表し； 第５図ｂは第５図ａと同一の供給方法に従ってモータに
加えられた電流と電圧を表すが、機械トルクを負ったモ
ータについてであり； 第６図は二つの単元的パルスを隔てる期間T5iの期間中
の電流の変動を示し； 第７図は本発明による供給方法の実施の一例を略図； 第８図は第７図の略図の要素11の詳細を表し； 第９図は第７図の略図の要素14の詳細を表す図である。 10……周波数分割器兼整形回路、11……論理回路、12…
…比較器、13……計測ブロック、14……ドライバー。
し； 第３図ｂは第二の方式によるパルス供給を表し； 第４図ａは機械トルクの負荷を受けていないモータが第
３図ｂに示される方式のパルスの供給を受ける際のモー
タのコイルの中の電流を表し； 第４図ｂは第４図ａのものと同じ電流を表すが、この場
合はモータに0.2μNm;の機械トルクがかかっているもの
を表し； 第５図ａはモータが機械トルクを負っていないときに、
本発明による供給方法に従ってコイルに加えられた電流
と電圧とを表し； 第５図ｂは第５図ａと同一の供給方法に従ってモータに
加えられた電流と電圧を表すが、機械トルクを負ったモ
ータについてであり； 第６図は二つの単元的パルスを隔てる期間T5iの期間中
の電流の変動を示し； 第７図は本発明による供給方法の実施の一例を略図； 第８図は第７図の略図の要素11の詳細を表し； 第９図は第７図の略図の要素14の詳細を表す図である。 10……周波数分割器兼整形回路、11……論理回路、12…
…比較器、13……計測ブロック、14……ドライバー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−46575（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−213299（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−172279（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−153599（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−80078（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02P 8/02 G04C 3/14
Claims (2)
- 【請求項１】モータのコイルに電圧パルスを印加する予
め定められた一定の時間間隔を有する複数の持続時間T4
iと前記複数の持続時間T4iをそれぞれ分割しモータのコ
イルを短絡するインタバル期間T5iとからなる全接続時
間T6を有し、前記持続時間T4iにそれぞれ電圧パルスを
モータに供給する時計用の単相ステップモータへの供給
電流制御回路において、 複数の給電端子と、 複数のモータ端子と、 固定周波数で連続する持続時間T0の主パルス周期と予め
定められた所定の長さを有する持続時間T4iとを設定す
る信号を出力する周波数分割器兼整形器回路10と、 モータのコイルと直列に接続した抵抗器ｒの両端子間の
電圧を検知して電流値ｉの信号を出力する計測ブロック
13と、 前記計測ブロック13からの出力信号による電流値ｉと予
め定めた閾値Irefとを比較し電流値ｉが閾値Irefに達し
た場合に信号Ｃを出力する比較器12と、 前記周波数分割器兼整形器回路10からの持続時間T0と持
続時間T4iとをそれぞれ設定する信号と比較器12からの
信号Ｃとを入力し、持続時間T4iに電圧パルスをモータ
に供給すると共にインタバル期間T5iにモーターのコイ
ルを短絡し、持続時間T0の主パルス周期の残余周期にモ
ーターのコイルを短絡するための信号D1,D2,D3,D4を出
力する論理回路11と、 前記論理回路11からの信号D1,D2,D3,D4に基づき、電圧
パルスをモータに印加し又は短絡するドライバー14とか
らなる単相ステップモータへの供給電流制御回路であ
り、 一の全接続時間T6における複数の持続時間T4iの電圧パ
ルスは同一の極性を有し、 全接続時間T6における複数の持続時間T4iの各々を分割
するインタバル期間T5iは、持続時間T4iの後のモーター
のコイル短絡時点から電流値ｉが閾値Irefに達した時点
までの時間間隔を有し、前記比較器12からの信号Ｃに基
づいて論理回路11により定められる変動する長さを有す
ることを特徴とする単相ステップモータへの供給電流制
御回路。 - 【請求項２】モータのコイルに電圧パルスを印加する複
数の持続時間T4iと前記複数の持続時間T4iをそれぞれ分
割しモータのコイルを短絡するインタバル期間T5iとか
らなる全接続時間T6を有し、前記持続時間T4iにそれぞ
れ電圧パルスをモータに供給する時計用の単相ステップ
モータへの供給電流制御回路において、 複数の給電端子と、 複数のモータ端子と、 固定周波数で連続する持続時間T0の主パルス周期を設定
する信号を出力する周波数分割器兼整形器回路10と、 モータのコイルと直列に接続した抵抗器ｒの両端子間の
電圧を検知して電流値ｉの信号を出力する計測ブロック
13と、 前記計測ブロック13からの出力信号による電流値ｉと予
め定めた閾値Irefとを比較し電流値ｉが閾値Irefに達し
た場合に信号Ｃを出力する比較器12と、 前記周波数分割器兼整形器回路10からの持続時間T0の主
パルス周期を設定する信号と比較器12からの信号Ｃとを
入力し、出力信号Qmを出力するアンドゲート20及び単安
定マルチバイブレータ21と、 出力信号Qmを入力し持続時間T4iの時間間隔を定める出
力信号Qnを出力するカウンター23と、 カウンター23からの出力信号Qnを入力すると共に出力信
号Qmを入力し、出力信号Qdを出力するフリップフロップ
22と、 出力信号Qdを入力し、持続時間T4iに電圧パルスをモー
タに供給すると共にインタバル期間T5iにモーターのコ
イルを短絡し、持続時間T0の主パルス周期の残余周期に
モーターのコイルを短絡するための信号D1,D2,D3,D4を
出力する論理回路24と、 前記論理回路24からの信号D1,D2,D3,D4に基づき、電圧
パルスをモータに印加し又は短絡するドライバー14とか
らなる単相ステップモータへの供給電流制御回路であ
り、 一の全接続時間T6における複数の持続時間T4iの電圧パ
ルスは同一の極性を有すると共にカウンタ23により一定
の時間間隔を有し、 全接続時間T6における複数の持続時間T4iの各々を分割
するインタバル期間T5iは、持続時間T4iの後のモーター
のコイル短絡時点から電流値ｉが閾値Irefに達した時点
までの時間間隔を有し前記比較器12からの信号Ｃに基づ
いてフリップフロップ22への出力信号Qmの入力により定
められる変動する長さを有することを特徴とする単相ス
テップモータへの供給電流制御回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH2073/88A CH672572B5 (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | |
| CH2073/88 | 1988-06-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0236799A JPH0236799A (ja) | 1990-02-06 |
| JP2913307B2 true JP2913307B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=4225269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1140217A Expired - Lifetime JP2913307B2 (ja) | 1988-06-01 | 1989-06-01 | 単相ステップモータへの供給電流制御回路 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0345224B1 (ja) |
| JP (1) | JP2913307B2 (ja) |
| KR (1) | KR930010643B1 (ja) |
| AT (1) | ATE77158T1 (ja) |
| CH (1) | CH672572B5 (ja) |
| DE (1) | DE68901748T2 (ja) |
| ES (1) | ES2033129T3 (ja) |
| GR (1) | GR3005502T3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11855575B2 (en) | 2019-09-25 | 2023-12-26 | Citizen Watch Co., Ltd. | Step motor drive device |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE92653T1 (de) | 1990-02-23 | 1993-08-15 | Detra Sa | Speiseverfahren fuer monophasenschrittmotor. |
| GB2264405B (en) * | 1992-02-12 | 1996-06-12 | Mars Inc | Stepper motor drive circuit |
| ATE154147T1 (de) * | 1994-03-17 | 1997-06-15 | Detra Sa | Verfahren zur versorgung eines einphasigen schrittmotors sowie schaltung hierfür |
| ATE164689T1 (de) * | 1996-02-13 | 1998-04-15 | Detra Sa | Verfahren und vorrichtung zum steuern eines einphasigen schrittmotors |
| JP2006226927A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Seiko Instruments Inc | ステップモータ駆動装置及びアナログ電子時計 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2064834B (en) * | 1977-09-26 | 1982-12-08 | Citizen Watch Co Ltd | Drive system for stepping motor in a timepiece |
| JPS5698383A (en) * | 1979-12-29 | 1981-08-07 | Fuji Electric Co Ltd | Position control simulator |
| CH646576GA3 (ja) * | 1981-10-02 | 1984-12-14 | ||
| FR2529032A1 (fr) * | 1982-06-21 | 1983-12-23 | Omega Brandt & Freres Sa Louis | Procede d'alimentation d'un moteur pas a pas monophase pour piece d'horlogerie |
| CH657960GA3 (ja) * | 1984-03-23 | 1986-10-15 | ||
| DE3772477D1 (de) * | 1986-07-02 | 1991-10-02 | Asulab Sa | Verfahren und vorrichtung zur kontrolle eines schrittmotors. |
-
1988
- 1988-06-01 CH CH2073/88A patent/CH672572B5/fr unknown
-
1989
- 1989-05-31 AT AT89810408T patent/ATE77158T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-05-31 ES ES198989810408T patent/ES2033129T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-31 EP EP89810408A patent/EP0345224B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-31 DE DE8989810408T patent/DE68901748T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-05-31 KR KR1019890007387A patent/KR930010643B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1989-06-01 JP JP1140217A patent/JP2913307B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-08-20 GR GR920401844T patent/GR3005502T3/el unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11855575B2 (en) | 2019-09-25 | 2023-12-26 | Citizen Watch Co., Ltd. | Step motor drive device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0345224B1 (fr) | 1992-06-10 |
| CH672572GA3 (ja) | 1989-12-15 |
| DE68901748T2 (de) | 1992-12-17 |
| EP0345224A1 (fr) | 1989-12-06 |
| DE68901748D1 (de) | 1992-07-16 |
| KR900001103A (ko) | 1990-01-31 |
| KR930010643B1 (ko) | 1993-11-02 |
| ES2033129T3 (es) | 1993-03-01 |
| CH672572B5 (ja) | 1990-06-15 |
| ATE77158T1 (de) | 1992-06-15 |
| GR3005502T3 (ja) | 1993-06-07 |
| JPH0236799A (ja) | 1990-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0276625B1 (en) | Control apparatus and method for operating a switched reluctance motor | |
| US5043643A (en) | Energizing system for a variable reluctance motor | |
| US4514667A (en) | Method and apparatus for the constant speed control of brushless DC motors | |
| EP0470685A1 (en) | Reluctance motor | |
| EP0316077A1 (en) | Brushless motors | |
| JPS6139892A (ja) | ブラシレスｄｃモータ駆動回路 | |
| JPS5946575A (ja) | 時計用単相ステツピングモ−タの給電方法 | |
| EP1460757A1 (en) | Device and method for detecting rotor speed of a multiple phase motor with bipolar drive | |
| US5247235A (en) | Method of supplying power to a single phase step motor | |
| JP2913307B2 (ja) | 単相ステップモータへの供給電流制御回路 | |
| JP6787734B2 (ja) | アナログ電子時計およびアナログ電子時計の制御方法 | |
| EP0108732B1 (en) | A device for controlling a reluctance motor | |
| US4368990A (en) | Electronic timepiece | |
| US5166590A (en) | Method and circuit for feeding a single-phase stepping motor | |
| JP2838666B2 (ja) | 単相ステップモーターの給電方法と給電回路 | |
| JPH0789758B2 (ja) | ステップ・モ−タ制御方法および装置 | |
| US5304902A (en) | Apparatus for driving a brushless DC motor | |
| JPH0221757B2 (ja) | ||
| US4205262A (en) | Electronic watch | |
| US4788484A (en) | Method and apparatus for driving a stepper motor with multiple voltages | |
| JPH0564038B2 (ja) | ||
| US4672282A (en) | Stepping motor control circuit | |
| JPH09163787A (ja) | Ｄｃブラシレスモータ | |
| JPS58215997A (ja) | ステツピングモ−タ駆動方法 | |
| JP3107384B2 (ja) | ブラシレスモータの駆動装置 |