JP3653491B2 - ２相ステップモータの駆動方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、２相ステップモータの駆動方法に関し、特に、ＡＣ３相インバータからの３相インバータ出力信号を用いて安価かつ高精度に２相ステップモータを定速駆動するための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、用いられていたこの種の２相ステップモータとしては、一般に、直流電源を用いて２相ドライバーから２相ステップモータに動作パルスを供給して、そのパルス数に応じて駆動していた。
また、他の方法としては、交流単相電源を直接２相ステップモータに供給し、この交流単相電源の周波数（５０／６０Ｈｚ）に同期して一定速で駆動させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の２相ステップモータの駆動方法は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、従来の２相ステップモータは、２相ドライバーを用いるか、又は、交流単相電源を用いているため、配線処理が複雑になると共に、定速回転を高精度に継続することが困難であった。
【０００４】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、ＡＣ３相インバータからの３相インバータ出力信号を用いて安価かつ高精度に２相ステップモータを定速駆動するようにした２相ステップモータの駆動方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による２相ステップモータの駆動方法は、２相ステップモータのＡ相巻線とＢ相巻線を接続点で直列接続すると共に、前記２相ステップモータのロータを駆動する駆動源としてＡＣ３相インバータのＵ相、Ｖ相及びＷ相インバータ出力信号を用い、前記Ａ相巻線の始端に前記Ｕ相インバータ出力信号を供給し、前記接続点に前記Ｗ相インバータ出力信号を供給すると共に、前記Ｂ相巻線の終端に前記Ｖ相インバータ出力信号を供給する場合、第１ステップ駆動では、前記Ｕ相インバータ出力信号が正相で前記Ｖ相インバータ出力信号が負相、第２ステップ駆動では、前記Ｕ相インバータ出力信号が正相で前記Ｗ相インバータ出力信号が負相、第３ステップ駆動では、前記Ｖ相インバータ出力信号が正相で前記Ｗ相インバータ出力信号が負相、第４ステップ駆動では、前記Ｕ相インバータ出力信号が負相で前記Ｖ相インバータ出力信号が正相、第５ステップ駆動では、前記Ｕ相インバータ出力信号が負相で前記Ｗ相インバータ出力信号が正相、第６ステップ駆動では、前記Ｖ相インバータ出力信号が負相で前記Ｗ相インバータ出力信号が正相として、前記第１から第６ステップ駆動を繰り返すことにより、前記ロータを基本ステップ角に対して、１／２θ→θ→１／２θ→θ→１／２θの繰り返しによってステップ駆動し、前記Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相インバータ出力信号の周波数に同期して前記２相ステップモータを定速駆動する方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による２相ステップモータの駆動方法の好適な実施の形態について説明する。
図１において符号１で示されるものはＡ相巻線２及びＢ相巻線３により２相駆動される２相ステップモータであり、この２相ステップモータ１は周知の構成である。
【０００７】
前記Ａ相巻線２及びＢ相巻線３には、図２で示されるように周知のＡＣ３相インバータ４からのＵ相インバータ出力信号５、Ｖ相インバータ出力信号６及びＷ相インバータ出力信号７が供給されている。すなわち、Ａ相巻線２の始端８には、前記Ｕ相インバータ出力信号５が入力され、Ａ相巻線２とＢ相巻線３が直列接続される接続点９にはＷ相インバータ出力信号７が入力されていると共に、Ｂ相巻線３の終端１０にはＶ相インバータ出力信号６が入力されている。
【０００８】
図２の３相の各インバータ出力信号５、６、７の出力電圧波形から明らかなように、６ステップ駆動の繰り返しとなる。
すなわち、第１ステップ駆動では、Ｕ相インバータ出力信号５が正相でＶ相インバータ出力信号６が負相、第２ステップ駆動では、Ｕ相インバータ出力信号５が正相でＷ相インバータ出力７が負相、第３ステップ駆動では、Ｖ相インバータ出力信号６が正相でＷ相インバータ出力信号７が負相、第４ステップ駆動では、Ｕ相インバータ出力信号５が負相でＶ相インバータ出力信号６が正相、第５ステップ駆動では、Ｕ相インバータ出力信号５が負相でＷ相インバータ出力信号７が正相、第６ステップ駆動では、Ｖ相インバータ出力信号６が負相でＷ相インバータ出力信号７が正相として、２相ステップモータ１のロータ１ａの１回転駆動が完了する。
以後、前述の第１ステップモータから第６ステップの駆動状態を繰り返すことにより、各インバータ出力信号５、６、７の矩形波の周波数に同期して一定速の回転を得ることができる。
【０００９】
次に、図３は、図１で示されるように２相のＡ相巻線２及びＢ相巻線３に供給される前記各インバータ出力信号５、６、７の電流の方向を示していると共に、実際に励磁される励磁相の相数を示している。
【００１０】
図４は、図３での２相ステップモータ１の各ステップ駆動状態における励磁相からの励磁シーケンスを示している。
【００１１】
図５は２相ステップモータ１のベクトル図を示しており、この２相ステップモータ１の動作としては、基本ステップ角θに対して、１／２θ→θ→１／２θ→θ→１／２θの繰り返しによって動作し、３相インバータ４の３相の各インバータ出力信号５、６、７を用いて２相ステップモータ１を定速駆動することができる。
但し、前述の駆動方法においては、各インバータ出力信号５、６、７の各出力電圧波形（図２で示す矩形波）の周波数に同期して駆動されるため、回転速度は一定の高精度を維持することができるが、ステップモータとしての一定ステップ角では位置決め精度を得ることが困難である。
【００１２】
【発明の効果】
本発明による２相ステップモータの駆動方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。すなわち、ＡＣ３相インバータから出力される３相のインバータ出力信号を用いて矩形波の電圧波形の周波数を用いた交流（ＡＣ）駆動であるため、動作ステップ角としては不均一であるが、一定速度の回転を高精度に得ることができる。
また、３相インバータと２相ステップモータの組合わせであるため、従来構成に比べると、配線処理が簡単で、搬送用システム等に最適な安価で高精度な回転駆動手段を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による２相ステップモータの駆動方法を示す構成図である。
【図２】 本発明による各インバータ出力信号とステップ駆動状態を示す波形図である。
【図３】 本発明による３相インバータの電流方向と２相ステップモータの励磁相との関係を示す構成図である。
【図４】 本発明における２相ステップモータの励磁シーケンスを示す構成図である。
【図５】 本発明における２相ステップモータのベクトル軌跡を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ２相ステップモータ
１ａ ロータ
２ Ａ相巻線
３ Ｂ相巻線
４ ＡＣ３相インバータ
５、６、７ 各相インバータ出力信号
８ 始端
９ 接続点
１０ 終端
Claims (1)
- ２相ステップモータ(1)のＡ相巻線(2)とＢ相巻線(3)を接続点(9)で直列接続すると共に、前記２相ステップモータ(1)のロータ (1a)を駆動する駆動源としてＡＣ３相インバータ(4)のＵ相、Ｖ相及びＷ相インバータ出力信号(5、6、7)を用い、前記Ａ相巻線(2)の始端(8)に前記Ｕ相インバータ出力信号(5)を供給し、前記接続点(9)に前記Ｗ相インバータ出力信号(7)を供給すると共に、前記Ｂ相巻線(3)の終端(10)に前記Ｖ相インバータ出力信号(6)を供給する場合、第１ステップ駆動では、前記Ｕ相インバータ出力信号 (5) が正相で前記Ｖ相インバータ出力信号 (6) が負相、第２ステップ駆動では、前記Ｕ相インバータ出力信号 (5) が正相で前記Ｗ相インバータ出力信号 (7) が負相、第３ステップ駆動では、前記Ｖ相インバータ出力信号 (6) が正相で前記Ｗ相インバータ出力信号 (7) が負相、第４ステップ駆動では、前記Ｕ相インバータ出力信号 (5) が負相で前記Ｖ相インバータ出力信号 (6) が正相、第５ステップ駆動では、前記Ｕ相インバータ出力信号 (5) が負相で前記Ｗ相インバータ出力信号 (7) が正相、第６ステップ駆動では、前記Ｖ相インバータ出力信号 (6) が負相で前記Ｗ相インバータ出力信号 (7) が正相として前記第１から第６ステップ駆動を繰り返すことにより、前記ロータ (1a) を基本ステップ角 ( θ ) に対して、１／２θ→θ→１／２θ→θ→１／２θの繰り返しによってステップ駆動し、前記Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相インバータ出力信号(5、6、7)の周波数に同期して前記２相ステップモータ(1)を定速駆動することを特徴とする２相ステップモータの駆動方法。
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| JP2001349036A Expired - Lifetime JP3653491B2 (ja) | 2001-11-14 | 2001-11-14 | ２相ステップモータの駆動方法 |
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2001
- 2001-11-14 JP JP2001349036A patent/JP3653491B2/ja not_active Expired - Lifetime
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