JPH01218397A - Motor controller - Google Patents
Motor controllerInfo
- Publication number
- JPH01218397A JPH01218397A JP4084188A JP4084188A JPH01218397A JP H01218397 A JPH01218397 A JP H01218397A JP 4084188 A JP4084188 A JP 4084188A JP 4084188 A JP4084188 A JP 4084188A JP H01218397 A JPH01218397 A JP H01218397A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clock
- signal
- rotor
- output
- motor
- 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.)
- Pending
Links
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical group [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 101000860173 Myxococcus xanthus C-factor Proteins 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Abstract
Description
[産業上の利用分野]
本発明は、例えばパーソナルコンピュータ、ワードプロ
セッサ用のプリンタ等のオフィスオートメーション(O
A)機器に用いるようなモータの制御装置に関する。[Industrial Application Field] The present invention is applicable to office automation (Office automation) such as personal computers and word processor printers.
A) It relates to a motor control device used in equipment.
ロータの磁極数の整数倍の被検出部を有するエンコーダ
と、ステータ側の所定箇所においてロータの回転に伴う
エンコーダの被検出部の数をカウントするカウント手段
とを備え、カウント手段のカウント値が所定値に一致し
たときにステータのコイルへの通電切り替えを行うモー
タ制御装置のアップ/ダウン(UP−DOWN)クロッ
ク発生器は、従来第17図に符号17で示すように、微
分回路または単安定マルチバイブレータから成るワンシ
ョット回路を用いて構成され、エンコーダ信号A、Bか
らUPクロックまたはDOWNクロックを発生していた
。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、従来装置において用いられるこのような
tlP−D’OWNクロック発生回路には次のような問
題点がある。
(1) T、見回路のノイズを拾い易い。このためモー
タのロータの位置を管理しているIIP−DOWNカウ
ンタの値がくるってモータが暴走しつる。
(2)時定数設定用の°抵抗、コンデンサが必要であり
、基盤実装のスペースをとる。
(3) パルス幅にばらつきがあり、誤動作を起こし易
い。
本発明は、これら問題点を解決し、小型にして安定した
動作を行うモータの制御装置を提供することを目的とす
る。
[課題を解決するための手段]
そのために、本発明はロータの軸に固定され、ロータの
磁極数の整数倍の被検出部を有するエンコーダと、ロー
タの回転に伴うエンコーダの被検出部の数をカウントす
るカウント手段と、カウント手段のカウント値が所定値
に一致したときにステータのコイルへの通電切り換えを
行う手段と、外部クロックパルスに同期し、かつ被検出
部に対応してカウント手段に供給するアップダウンクロ
ックパルスのパルス幅を設定可能なアップ/ダウンクロ
ック発生手段とを具えたことを特徴とする。
[作 用J
本発明によれば、アップ/ダウンクロック発生手段を外
部カウンタのクロックに同期し、かつパルス幅を適切に
設定できるので、カウント手段に供給されるアップまた
はダウンクロックが安定し、モータ暴走や誤動作を防止
できる。
[実施例J
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
(第1実施例)
第1図〜第15図は本発明の第1実施例を示す。
まず、第1図は本実施例にがかるモータの駆動制御回路
図、第2図および第3図は、それぞれ、本発明の第1実
施例にがかるモータの構成例を示す斜視図および断面図
である。
第2図および第3図において、符号201は磁気エンコ
ーダを内蔵したステップ状回転が可能なモータである。
このモータ201は磁性体中空リングを有する2つのス
テータ202.2’03を上下に重ね合わせた構造の固
定子204を有する。このステータ202.203は表
面が磁性体からなり、内周部には周方向に交互にN、S
の磁極を形成するための磁極片(ステータ203では2
05.206で例示、ステータ202では207.20
8で例示)を微小間隔をおいて交互に多数形成し、その
内部の中空部に導線209を多数ターン巻いたボビン2
10をはさみこんでいる。
磁極片(205,206,207,208)は軸方向に
おいて対向するように、上下2段にわたって配設固定さ
れている。磁極片(205,206,207,208)
の幅は、マグネットロータ211の周方向の磁極幅に等
しく形成されている。磁極片205および207は、ス
テータ202および203の下面の磁性体部分を内周部
上方向に延長することで各々形成され、しかも互いに4
分の1ピツチずれて形成されている。また磁極片206
および208は、ステータ202および203の上面の
磁性体部分を内周部下方向に延長することで各々形成さ
れ、しかも互いに4分の1ピツチずらして形成されてい
る。212,213は、それぞれステータ202,20
3の導線に接続されたリード線である。
円筒状のマグネットロータ211は、回転11[b21
4に固定され、一体回動するようになっている。このマ
グネットロータ211は、ステータ202,203に溶
接されたフランジ215,216にそれぞれ装着された
軸受217,218に支持され、これによって固定子2
04の内側中空部の中に回転自在に配置されている。マ
グネットロータ211は、プラスチックマグネット、焼
結によるマグネットいずれであってもよく、適宜なもの
を使用すればよい。このマグネットロータ211の外周
部には、磁極片(205,206゜207および208
)と対向するようにNおよびSの磁極が交互に多極にラ
ジアル配向着磁されている。
回転軸214は、ステータ202に溶接されたフランジ
216に装着された軸受218の下端より突出して配設
され、この回転軸214の突出した部分に、その周縁の
全周に微小間隔でN、Sの磁極を交互に288極着磁し
た磁気エンコーダ219を装着している。この磁気エン
コーダ219の磁極部224(周縁部)に対向する箇所
に、A相、B相の信号が電気的位相で90°ずれて出力
されるように構成された磁気センサ(MR素子)220
が配設されている。
この磁気センサ(MR素子)220は、固定部材222
に装着され、出力信号は、基板221上ではんだ付けさ
れたリード線223を介して第1図示の制御回路に送ら
れる。225はステータ202に固定された金属製のカ
ップ型磁気エンコーダ収納ケースであって、この内面の
底部には、磁気センサ(MR素子)220が固定された
固定部材222が装着されている。なお、この収納ケー
ス225内の磁極部224や磁気センサ(MR素子)2
20の表面上にゴミやホコリが付着するのを防いでいる
。
本実施例では、マグネットロータ211の磁極数は24
極で、磁気エンコーダ219の磁極数はその整数倍であ
る288極である。従ってロータ極1極当りのエンコー
ダ出力パルス数は12である。
本実施例においては、エンコーダ出力の1パルス当りの
回転角度は1.25度/パルス(360度/288パル
ス)であって、ロータ1極の回転角度15[に対して十
分に小さな値になる。すなわち、全く無調整でもエンコ
ーダ出力パルスとロータ磁極との位Mの誤差は最大で±
0.625度であり、これはロータ1極に対して約4.
2%の誤差になり、十分に無視できる値である。エンコ
ーダ出力パルス数とロータ磁極数の関係は、許される誤
差の範囲内で設定すればよく、ロータ1回転当りのエン
コーダの出力パルス数はロータの磁極数の整数倍であれ
ばよい。一般に・は、±12.5%の誤差であればよく
、その場合はロータ磁極数の4倍のパルス数になる。
なお、ハイブリッドステップモータのようにロータの磁
極数が100もあるような場合に、従来のようなホール
素子や他のエンコーダのようにエンコーダ出力パルス数
とロータ磁極数が1対1に対応するときには、双方の位
置合わせに精密な調整が必要になる。しかし、本実施例
によれば、エンコーダ出力パルス数を400〜500に
することによって、上記の位置合わせをせずにハイブリ
ッドステップモータ構造のモータをDCブラシレスモー
タのように機能させることができる。この程度の出力パ
ルス数は、波長0.334μmの着磁パターンで、直径
が26.6mmの(第2図および第3図のような構造の
)磁気エンコーダと磁気抵抗素子(MR素子)によって
容易に実現できる。
第1図は以上のような構成のモータの制御回路の一構成
例を示す。第1図において、220^、220Bは第2
図および第3図中220で示した磁気抵抗素子(MR素
子) 、103,104は差動増幅アンプ、105゜1
06はコンパレータ、107は本実施例に係るIIPク
ロック・DOWNクロックを発生するアップダウンクロ
ック発生器、108はアップダウン(UP−DOWN)
カウンタ、109はモータ駆動信号発生器、110はモ
ータ駆動回路、111は位置検出カウンタ、112は外
部制御装置、113は速度制御基準信号発生器、114
はモータ速度制御装置である。
本図を中心として駆動回路の動作説明を行う。
MR素子220Aは、第4図(A)に示すように、磁極
部224の磁極配列方向に沿って4つの磁気抵抗素子「
l〜「4を配置して成る。なお、図ではMR素子220
^を実線で示し、同220Bを点線で示す。
素子「1〜「4は第4図(B)に示すようにブリッジ型
に接続してあり、外部磁界の変化に応じた出力電圧を発
生する。なお、この第4図(B)はMR素子22〇八に
ついてのみ示すが、MR素子220Bも同様である。
他のMR素子220Bを構成する4つの素子は、第4図
(A)に点線で示すように、MR素子220Aの4つの
素子r1〜r4の中間に配置する。
本実施例においては、MR素子はモータ軸に取付けられ
た磁気エンコ、−ダと対向して置かれるため、モータ回
転に伴った磁気エンコーダによる磁界変動に応じて、第
5図に示すような波形が得られる。MR素子は磁気エン
コーダの着磁周期に関して178周期だけ位相ずれをも
って2個配置されるため、一方のMR素子22〇八が第
5図中符号501で示す波形である場合、もう一方のM
R素子220Bは第5図中符号502で示すように、位
相が電気的に90゜ずれた波形が得られる。
これらの波形は、次段の差動増幅器103,104によ
って増幅された後、コンパレータ105,106によっ
て第5図中符号503(波形501に対応) 、504
(波形502に対応)に示す方形波に波形整形され、
次にtlP−DOWNクロック発生器107に入力され
る。
本実施例に係るUP−DOWNクロック発生器107は
、第6図に示すように構成され、外部クロック端子60
1、入力信号A、Bを人力する2つの入力端子602,
604 、UPクロック、 DOWNクロックの2つの
出力端子608,609とを有し、入力信号A、B間の
位相(詳細後述)により外部クロック信号に同期したI
JPクロックまたはDOWNクロックを発生する。
第7図は外部クロックイ8号601(図中では実際より
もパルス幅を大きく描いである)、信号A、 Bの波形
602,604 、υP−DOWN出力波形608/6
09の関係を示した図である。なお、図中2つの矢印は
アップ方向またはダウン方向の時間の流れを示す。
UP−DOWNクロック信号は、回転方向によらずエン
コーダの同一点にて信号が発生するようにする。そして
、IIP方向では信号Aの立ち上がり、DOWN方向で
は立ち下がりでクロックが発生するようにする。
第6図のシフトレジスタ612は、外部クロック信号に
同期してA信号の立ち上がりを検出し、シフトレジスタ
613は外部クロック信号に同期してA信号の立ち下が
りを検出して、出力端子QAにクロック信号を出力する
(信号606八、606B)。ただし、UP力方向場合
はシフトレジスタ612だけが動作するように、ll0
WN方向の場合はシフトレジスタ613だけが動作する
ように外部クロック信号をフリップフロップ610,6
11で制御する。そして回転方向に応じたシフトレジス
タ612.6−13は外部クロック信号に同期して動作
し、他の出力端子QCからシフト信号607A、607
Bを出力する。次に次段のフリップフロップでQAとQ
Cの信号の立ち上がりの差をとることでUPまたはDO
WNクロック信号608.609を得る。
これらクロック信号は、外部クロック信号601ぐ同期
しているため外部クロック信、号の周波数を変えること
によって、またはシフトレジスタ612゜613の出力
を他の端子から取り出すことで、UP−DOWNクロッ
ク信゛号のパルス幅を任意に設定することができる。但
し、パルス幅は、正転、逆転を繰り返すモータが振動し
ている場合などにおいて、正確にUPまたはDOWNク
ロック信号を取り出すべく、数μsecから数百μse
cであるのが望ましい。またシフトレジスタ612,6
13は外部クロックに同期してA信号の立ち上がり、立
ち下がりを検知するの−で、最大でクロック幅だけ遅れ
が生ずる。この誤差の影響をなくすためにも、クロック
幅は上記のようにするのが強く望まルい。
すなわち、第7図においてLIP方向の信号A、 Bが
クロック発生器107に入力された場合は、第7図中符
号608,609(第7図左半分)で示す2つの波形が
tlP−[10WN出力端子に現われる。すなわち、t
ap端子のみに磁気エンコーダの周囲に対応したパルス
が出現し、DOWN端子には何も出力されない。逆に、
第7図においてDOWN方向から見たパルス信号A、B
が人力された場合は、符号8011.809(第7図左
半分)で示す波形がIJP、DOWN端子に出力される
。すなわち、ロータの回転方向により2つのMR素子か
ら出力される信号の位相関係が、第7図の2つの矢印の
いずれかに決定されるため、その回転方向に応じた出力
がIIP−DOWNクロック発生器107から出力され
るのである。
以上説明したUP−DOWNクロック発生器は、回路中
に抵抗、コンデンサなどが含まれずロジック回路のみで
構成できるため、例えば専用ICを形成することで極め
て小スペースにて実現できる。また、外部の環境変化な
どの影響を受けにくいため、安定したクロック出力を得
ることができる。
次に、UP−DOWNクロック信号は2 ツ(7) U
P−DOWNカウンタ108および111に人力される
。UP−DOWNカウンタ108は5 bitの基数2
4のカウンタであり、゛人力のuPクロック信号121
またはDOWNクロック信号122によってアップまた
はダウンカウントし、十進表現で“0”から°23”に
対応した数値を、バイナリ表現で5 bit信号(各信
号を80.Bl。
B2,83.B4とする)として出力端子に出力する。
カウンタ108の出力はモータ駆動信号発生器109に
入力される。
モータ駆動信号発生器109は、第8図に示すように、
4つのデジタルコンパレータ801,802,803゜
804、クロック発生器8051回転方向切換器806
゜スタートストップ制御器807から成る。スタートス
トップ制御器807は、例えば第9図のように構成され
、外部制御装置112からのスタートストップ(S/S
)信号と信号816〜819のそれぞれとを受容するO
R回路1101〜1104を有している。
デジタルコンパレータ801〜804は予め設定してお
いた値と同じデータが人力された場合にクロック信号を
発生する。従って、4つの各デジタルコンパレータに十
進表現でO″から“23″までの数値のいずれかをバイ
ナリの5bitで設定することによって、IIP−DO
WNカウンタ108が所定の数値を示したときに各々パ
ルス信号を出力で参る。
4つのデジタルコンパレータの出力信号808.809
。
810.811はクロック発生器805に入力される。
第1θ図および第11図は、クロック発生器805の構
成の2例を示すもので、これら図に示すように、クロッ
ク発生器805は2個もしくは4個の □R−Sフリ
ップフロップにて構成されている。
今、クロック発生器805を第9図に示すものとし、各
デジタルコンパレータ801〜804の比較値をa=o
(=00000B) 、b=6 (=00110B)
、 c=12 (=01100B) 、d千18(=
神神特)と設定したとして説明する。
第12図(A)を参照してクロック発生器805の動作
を説明する。図における信号1301はUP−DOII
INカウンタ108への入力クロック信号波形(uPま
たはDOWN)を示し、その波形の上の数字はカウンタ
のカウント値(十進)を示す。上記の設定のカウント値
(十進)“0”、 ”6”、 ”12″、“18″
のときにデジタルコンパレータ801.802.803
.804より出力されるパルス出力信号808〜811
は、第1O図示のクロック発生器のそれぞれ対応するa
〜d端子に入力される。このとき、2つのトSフリップ
フロップ901,902の4つの出力端子からの信号8
12.813,814,815として、第12図(A)
の1302゜1303.1304.1305のようなり
ロック信号が出力される。すなわち、これらの出力は“
0“から“23“のカウント値(十進)によって一意的
に決まるのである。
この信号1302.1303,1304.1305は2
相のコイル2021.2031への通電信号を表わし、
それぞれA。
B、τ、百で表わす。このA、B、τ、百信号をモータ
駆動回路110に与え、コイル2021.2031に通
電する。
A相用コイル2031は、UP−DOWNカウンタ10
8への入力クロックが“θ″、“12”のときに、また
B相用コイル2021はUP−DOWNカウンタ108
への人力クロックが“6”、“18“のときに通電方向
が切換ねる。
l相に注目すると、12パルス毎に通電方向が切換わる
ので、言い換えれば、電気角にて180°毎に通電が切
換わる。
通電切換のタイミングは、ロータの磁極と゛、ステータ
磁極の位置を基準としたUP−DOIIINカウンタ1
08の出力値とに基づいているが、速度制御の態様は次
のとおりである。
すなわち、一方の磁気抵抗素子220Bからの出力信号
に基づいて得られるロータの回転速度信号120と速度
制御基準信号発生器113からの信号133とを比較し
、両者の差を解消するようにロータの速度を制御する。
ロータの速度が設定値(速度制御基準信号133の示す
値)よりも遅くなったときには、比較回路1t4からの
信号134により位相補償回路115.電圧制御回路1
16を介してモータ駆動回路110内のコイル2021
.2031への印加電圧を上げ、ロータの回転を速くし
、逆に設定値より速くなったときには印加電圧を下げる
ようにしてロータの速度を一定に保つ。
ところで、デジタルコンパレータの比較値は外部制御装
置112からのコントロール信号130によって任意′
に設定できる。
すなわち、本実施例においてエンコーダパルスはロータ
の磁極1相当り12パルスに細分化されているので、通
常の通電タイミングから変化させた通電タイミングをと
ることができる。
第12図(B)は通電タイミングを速くした場合で、通
常の通電タイミング(第12図(A))よりも位相を進
めた状態である。
第12図(C)は通電タイミングを遅くした場合で、通
常の通電タイミング(第12図(八))よりも位相を遅
らせた状態である。
このように位相を進めたり、遅らせたりすることによっ
て、ロータの加減速度、負荷変動などにより速度が不安
定のときに最適な制御を行うことができる。1
例えばデジタルコンパレータ801の設定値をa=23
、同じ<802をb=5、同じ<803をC=11、同
じ<804をd=17とし、各コンパレータ出力808
〜811を第1θ図のクロック発生器805に人力する
と、第12図(B)の符号1307〜1310に示すよ
うな人力クロツク1パルス分だけ位相が進んだ波形の信
号がクロック発生器805の出力信号812〜8!5
として得られる。同様にコンパレータの比較値をa=1
.b=7.c=13.d=19とすると、第12図(C
)の符号1312〜1315に示す1パルス分だけ位相
が遅れた波形の出力信号812〜815が得られる。す
なわち外部信号130によって任意にUP−DOWNカ
ウンタのカウント値に対応する位相の4つの出力信号8
12〜815がクロック発生器805によって得られる
。
クロック発生器805の出力信号バタンは同クロック発
生器805の内部構成を変えることによって変えられる
。例えばクロック発生器805を第11図に示す構成と
すると、入力クロック信号1401の入力に基づき、ク
ロック発生器805の入力信号808〜1111に対し
、出力信号812〜815として第13図(^) 、
(It)および(C)に示す波形パタンの出力信号(そ
れぞれ、1402〜1405.1407〜1410およ
び1412〜1415の符号で示す)が得られる。後述
するが、第1θ図のクロック発生器で得られる第12図
の波形パタンはステップモータを2相励磁で駆動するた
めの信号であり、第13図の波形パタンはl相励磁で駆
動するための信号である。
次に、クロック発生器の出力信号812〜815は第8
図に示すように回転方向切換器806に人力される。回
転方向切換器806は4つのマルチプレクサで構成され
ており、外部制御装置112からのモータ回転方向指示
信号129により人力信号を振り分けて出力する。また
、例えば外部制御装置112からの信号128によりス
タートストップ制御器807に設けたOR回路1101
〜1104の出力信号124〜127をすべて“Hig
h”状態にすることによって、モータを停止させること
ができる。
第1図において、110は2つのステータ202゜20
3に設けた導線209からなるコイル2021.203
1に電流を流すためのモータ駆動回路であって、本例で
はバイポーラ式駆動回路である。このモータ駆動回路1
10は、モータ駆動信号発生器109からの出力信号1
24〜126に基づいてモータを正または逆回転させる
。
なお、磁気センサ(MR素子)220よりの信号をUP
−DOWNカウンタ108および111でカウントする
ことによりロータの位置を知ることができるが、モータ
を駆動する前の電源ON時(初期設定時)にロータの磁
極とステータの磁極とが対向している位置を初期状態と
して、IIP−DOIINカウンタ108および111
の出力を“0″に設定する。以後、モータを停止させて
も回路の電源をOFF Lない限りこの設定は有効であ
る。
具体的には、2相のコイル2021および2031のう
ち、1相を一定の方向に通電する。この際には通電した
側のステータ相の磁極とロータマグネットの磁極が対向
しており、この時点でUP−DOWNカウンタ108お
よび111の出力が“0”となるように外部制御装置1
12からのリセット信号131および132を与える。
この操作によりロータの磁極と、ステータ磁極の対向点
を基準としてロータの位誼がl/12に細分化された位
置情報信号を得ることができ、さらに: IIP−DO
WNカウンタ108および111 ノ出力値に基づいて
ロータの位置を知ることができ、コイルへの通電切換が
可能となる。
また、クロック発生器805に第11図示のものを使用
すると、第13図(A)〜(C)に示すような通電タイ
ミングが得られる。第13図(A)におい”C1140
1はエンコーダ出力波形、11102,1403.14
04゜1405は2相のコイル2021.2031の通
電状態を表わし、それぞれA、B、A、Bの4つの信号
を表わす。この場合、A相はUP−DOWNカウンタ1
08の出力が“0”、“6”、“’12”、“18”の
とき、またB相はIIP−DOWNカウンタ108の出
力が0″。
“6′、“12” 、 18″のときに通電および通
電方向を切換えている。
この場合電気角にて、90”毎に通電を切換えている。
この通電方式は、バイポーラ駆動の1相励磁力式と同様
である。
すでに説明したiao°毎の通電方式(第12図)と比
較すると、通電時間が短くなるのでコイルに流れる電流
は局となるが、得られる回転トルクは約17J′Tとな
る。これは通常のモータの2相励磁と1相励磁の比較と
同様であり、駆動条件等により使い分けることができる
。901毎通電においても前述した通電のタイミングの
位相の変更は同様に行うことができる(it:i図(B
) 、 (C)参照)。
なお、第14図に示すように、4つのコイル1201.
1202,1203.1204を使用し、これらに第1
図示のモータ駆動信号発生器109からの4つの駆動信
号124,125,126,127を適用することによ
って、第2図、第3図示のモータをユニポーラ駆動する
ことができる。駆動信号通電方式は、バイポーラ駆動と
同じもの(第1図)を用いる。これも駆動条件等により
使い分けることができる。
以上説明したように、ロータの磁極数に比べ、1極当り
1/12に細分化されたエンコーダ信号によりロータの
位置検出を行うことによってロータの速度制御が安定し
、最適な制御を行うことができる。しかもエンコーダ信
号をカウントしているので、通電タイミングの切換えを
正確に行える。またロータの回転位置を検出でき、位置
制御を行うことができる。
前述した動作説明によれば、ロータ位置をエンコーダ、
MR素子の組合せに基づいて監視し、ステータ磁極と
ロータ磁極が一致したときに、励磁バタンを切換えるた
め、元来のステップモータとしての特性がなくなり、D
Cモータ特性が実現されているが、駆動回路を変更する
ことによりステップモータとしての動作も可能である。
すなわち、第15図にその駆動回路を示すが、これは第
1図の回路に励磁バタン発生器1501.信号切換器1
502を追加したものである。
励磁バタン発生器1501は外部制御装置112からの
駆動クロック信号1507に同期して2相ステツプモー
タの励磁信号1503,1504,1505.1506
を出力する。また、外部制御装置112の回転方向信号
1508、励磁方式切換信号1509によってバタン進
行方向の切換えおよび1相、2相励磁パタンの出力が可
能である。1相励磁パタンは第13図(A)に示す4波
形と同様であり、2相励磁バタンは第12図(A)に示
す4波形と同様である。
(8号切換器1502はモータ駆動信号発生器1θ9か
らの出力信号124,125,126,127と、励磁
バタン発生器1501からの出力信号1503.150
4.1505.1506との切換えを行う。すなわち、
外部制御装rIll!2からの駆動切換信号1510に
よって前者を選ぶことによりDCモータ的動作が実現し
、後者を選ぶことによってステップモータ的動作が実現
できるわけである。このことは、前述したモータのカウ
ンタの初期設定の一例にもなる。すなわち、カウンタの
初期設定は2相モータの1相を例示して行うが、これは
モータ駆動をステッピングそ−ドにし、1相励磁バタン
を選択することにより容易に実現できる。
(第2実施例)
第16図は本発明の第2の実施例を示す。
第1実施例においては、UP−DOWNクロック発生器
107は、不特定の外部クロック601に同期して、エ
ンコーダ信号よりuPまたはDOWNクロック121.
122を作り出したが、本実施例においては、外部制御
装置112がアップダウンクロック発生の同期信号16
01を与えるようにする。同期信号1601は外部制御
装置112が所定のクロック信号に同期して動作するも
ので、その(8号を適切なりロック幅に内部分周して出
力することで取り出すことができる。
第16図において、位置検出用アップダウンカウンタ1
11は、UPクロック121 、 DOWNクロック1
22を受けてモータの回転量をカウントし、外部制御装
置へ信号線1g02を介してデータ転送することができ
る。本実施例ではUP 、 DOWNクロック121,
122が外部クロックを通じて外部制御装置と同期して
いるので、位置検出カウンタも同信号に同期することに
なり、信号処理が容易となる。
[発明の効果J
以上説明したように、本発明によれば、安定に動作し、
しかも小型のモータ制御回路を実現できる。An encoder having an integral multiple of the number of magnetic poles of the rotor, and a counting means for counting the number of detected parts of the encoder as the rotor rotates at a predetermined location on the stator side, and the count value of the counting means is set to a predetermined value. Conventionally, the up/down (UP-DOWN) clock generator of the motor control device, which switches the energization to the stator coil when the value matches the value, is a differentiator circuit or a monostable multi-channel clock generator, as shown by reference numeral 17 in FIG. It was constructed using a one-shot circuit consisting of a vibrator, and generated an UP clock or a DOWN clock from encoder signals A and B. [Problems to be Solved by the Invention] However, such a tlP-D'OWN clock generation circuit used in a conventional device has the following problems. (1) T: Easy to pick up noise from the viewing circuit. For this reason, the value of the IIP-DOWN counter, which controls the position of the motor's rotor, reaches a value that causes the motor to run out of control. (2) A resistor and capacitor are required for setting the time constant, which takes up space on the board. (3) There are variations in pulse width, which tends to cause malfunctions. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve these problems and provide a motor control device that is compact and operates stably. [Means for Solving the Problems] To this end, the present invention provides an encoder that is fixed to the shaft of a rotor and has a number of detected parts that are an integral multiple of the number of magnetic poles of the rotor, and an encoder that is fixed to the shaft of a rotor and has a number of detected parts of the encoder that is an integral multiple of the number of magnetic poles of the rotor. a counting means for counting, a means for switching the energization to the stator coil when the count value of the counting means matches a predetermined value, and a means for switching the energization to the stator coil when the count value of the counting means matches a predetermined value; The present invention is characterized by comprising up/down clock generation means that can set the pulse width of the supplied up/down clock pulse. [Function J] According to the present invention, the up/down clock generation means can be synchronized with the clock of the external counter and the pulse width can be appropriately set, so the up or down clock supplied to the counting means is stabilized and the motor Runaway and malfunction can be prevented. [Embodiment J] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. (First Embodiment) FIGS. 1 to 15 show a first embodiment of the present invention. First, FIG. 1 is a drive control circuit diagram of a motor according to the present embodiment, and FIGS. 2 and 3 are a perspective view and a cross-sectional view, respectively, showing a configuration example of the motor according to the first embodiment of the present invention. be. In FIGS. 2 and 3, reference numeral 201 is a motor capable of stepwise rotation and has a built-in magnetic encoder. This motor 201 has a stator 204 having a structure in which two stators 202.2'03 having magnetic hollow rings are stacked one above the other. The surfaces of the stators 202 and 203 are made of a magnetic material, and the inner periphery has N and S parts arranged alternately in the circumferential direction.
(In the stator 203, 2 magnetic pole pieces are used to form magnetic poles.
05.206 for example, 207.20 for stator 202
8) are formed alternately at minute intervals, and a conductive wire 209 is wound in a hollow part inside the bobbin 2 with many turns.
10 is inserted. The magnetic pole pieces (205, 206, 207, 208) are arranged and fixed in two stages, upper and lower, so as to face each other in the axial direction. Magnetic pole piece (205, 206, 207, 208)
The width is equal to the circumferential magnetic pole width of the magnet rotor 211. The magnetic pole pieces 205 and 207 are each formed by extending the magnetic material portions on the lower surfaces of the stators 202 and 203 toward the inner periphery upward, and are spaced apart from each other by 4.
They are formed with a difference of one-tenth of a pitch. Also, the magnetic pole piece 206
and 208 are formed by extending the magnetic portions of the upper surfaces of the stators 202 and 203 toward the inner periphery downward direction, and are also formed to be shifted by a quarter pitch from each other. 212 and 213 are stators 202 and 20, respectively.
This is the lead wire connected to the conductor wire No. 3. The cylindrical magnet rotor 211 rotates 11 [b21
4 and are designed to rotate together. This magnet rotor 211 is supported by bearings 217 and 218 attached to flanges 215 and 216 welded to stators 202 and 203, respectively.
It is rotatably arranged in the inner hollow part of 04. The magnet rotor 211 may be a plastic magnet or a sintered magnet, and any suitable magnet may be used. On the outer periphery of this magnet rotor 211 are magnetic pole pieces (205, 206, 207 and 208).
) N and S magnetic poles are alternately radially aligned and magnetized to form multiple poles. The rotating shaft 214 is arranged to protrude from the lower end of a bearing 218 attached to a flange 216 welded to the stator 202, and N and S are provided at minute intervals around the entire circumference of the protruding portion of the rotating shaft 214. A magnetic encoder 219 with 288 magnetic poles alternately magnetized is attached. A magnetic sensor (MR element) 220 is configured to output A-phase and B-phase signals with an electrical phase shift of 90° at a location facing the magnetic pole portion 224 (periphery) of the magnetic encoder 219.
is installed. This magnetic sensor (MR element) 220 is connected to a fixed member 222
The output signal is sent to the control circuit shown in the first diagram via a lead wire 223 soldered on the board 221. 225 is a metal cup-shaped magnetic encoder storage case fixed to the stator 202, and a fixing member 222 to which a magnetic sensor (MR element) 220 is fixed is attached to the bottom of the inner surface. In addition, the magnetic pole part 224 and the magnetic sensor (MR element) 2 inside this storage case 225
This prevents dirt and dust from adhering to the surface of the 20. In this embodiment, the number of magnetic poles of the magnet rotor 211 is 24.
The number of magnetic poles of the magnetic encoder 219 is an integral multiple of 288 poles. Therefore, the number of encoder output pulses per rotor pole is 12. In this example, the rotation angle per pulse of the encoder output is 1.25 degrees/pulse (360 degrees/288 pulses), which is a sufficiently small value with respect to the rotation angle of 15 [poles of the rotor]. . In other words, even without any adjustment, the error in the position M between the encoder output pulse and the rotor magnetic pole will be ± at most.
It is 0.625 degrees, which is about 4 degrees per rotor pole.
The error is 2%, which is a value that can be completely ignored. The relationship between the number of encoder output pulses and the number of rotor magnetic poles may be set within a permissible error range, and the number of encoder output pulses per rotation of the rotor may be an integral multiple of the number of rotor magnetic poles. Generally, it is sufficient if the error is ±12.5%, and in that case, the number of pulses will be four times the number of rotor magnetic poles. In addition, when the number of rotor magnetic poles is 100, such as in a hybrid step motor, and when the number of encoder output pulses and the number of rotor magnetic poles correspond one-to-one, as with conventional Hall elements or other encoders, , precise adjustment is required to align both. However, according to this embodiment, by setting the number of encoder output pulses to 400 to 500, the motor having the hybrid step motor structure can function like a DC brushless motor without the above-mentioned alignment. This number of output pulses can be easily produced using a magnetic encoder with a magnetization pattern of wavelength 0.334 μm and a diameter of 26.6 mm (structured as shown in Figures 2 and 3) and a magnetoresistive element (MR element). can be realized. FIG. 1 shows an example of the configuration of a motor control circuit configured as described above. In Figure 1, 220^ and 220B are the second
Magnetoresistive element (MR element) indicated by 220 in the figure and FIG. 3, 103 and 104 are differential amplifiers, 105°1
06 is a comparator, 107 is an up/down clock generator that generates the IIP clock/DOWN clock according to this embodiment, and 108 is an up/down (UP-DOWN)
109 is a motor drive signal generator, 110 is a motor drive circuit, 111 is a position detection counter, 112 is an external control device, 113 is a speed control reference signal generator, 114
is the motor speed controller. The operation of the drive circuit will be explained with reference to this figure. As shown in FIG. 4(A), the MR element 220A includes four magnetoresistive elements along the magnetic pole arrangement direction of the magnetic pole part 224.
1 to 4. In the figure, the MR element 220
^ is shown by a solid line, and 220B is shown by a dotted line. Elements 1 to 4 are connected in a bridge configuration as shown in Figure 4 (B), and generate an output voltage according to changes in the external magnetic field. Although only MR element 2208 is shown, the same applies to MR element 220B.As shown by dotted lines in FIG. In this embodiment, the MR element is placed facing the magnetic encoder attached to the motor shaft. A waveform as shown in Fig. 5 is obtained.Since two MR elements are arranged with a phase shift of 178 periods with respect to the magnetization period of the magnetic encoder, one MR element 2208 is indicated by the symbol 501 in Fig. 5. If the waveform is shown, the other M
As shown by reference numeral 502 in FIG. 5, the R element 220B provides a waveform whose phase is electrically shifted by 90 degrees. These waveforms are amplified by differential amplifiers 103 and 104 in the next stage, and then converted into signals 503 (corresponding to waveform 501) and 504 in FIG. 5 by comparators 105 and 106.
The waveform is shaped into a square wave shown in (corresponding to waveform 502),
Next, it is input to the tlP-DOWN clock generator 107. The UP-DOWN clock generator 107 according to this embodiment is configured as shown in FIG.
1. Two input terminals 602 for manually inputting input signals A and B,
It has two output terminals 608 and 609 for UP clock and DOWN clock, and is synchronized with an external clock signal by the phase between input signals A and B (details will be described later).
Generates JP clock or DOWN clock. Figure 7 shows the external clock No. 8 601 (the pulse width is drawn larger than the actual one in the figure), the waveforms of signals A and B 602, 604, and the υP-DOWN output waveform 608/6.
09 is a diagram showing the relationship of 09. Note that the two arrows in the figure indicate the flow of time in the up direction or down direction. The UP-DOWN clock signal is generated at the same point on the encoder regardless of the direction of rotation. A clock is generated at the rising edge of the signal A in the IIP direction, and at the falling edge in the DOWN direction. The shift register 612 in FIG. 6 detects the rising edge of the A signal in synchronization with an external clock signal, and the shift register 613 detects the falling edge of the A signal in synchronization with the external clock signal, and outputs the clock signal to the output terminal QA. A signal is output (signal 6068, 606B). However, in the case of the UP force direction, only the shift register 612 operates, ll0
In the case of the WN direction, the external clock signal is sent to the flip-flops 610 and 6 so that only the shift register 613 operates.
Controlled by 11. The shift registers 612.6-13 corresponding to the rotational direction operate in synchronization with an external clock signal, and shift signals 607A, 607 are sent from other output terminals QC.
Output B. Next, QA and Q in the next stage flip-flop
UP or DO by taking the difference in the rising edge of the C signal
Obtain WN clock signals 608 and 609. Since these clock signals are synchronized with the external clock signal 601, the UP-DOWN clock signal can be changed by changing the frequency of the external clock signal or by taking out the output of the shift register 612 and 613 from other terminals. The pulse width of the signal can be set arbitrarily. However, in order to accurately extract the UP or DOWN clock signal when the motor is vibrating and repeats forward and reverse rotation, the pulse width should be from several μsec to several hundred μsec.
It is desirable that it be c. Also, shift registers 612, 6
13 detects the rise and fall of the A signal in synchronization with the external clock, so there is a delay of up to the clock width. In order to eliminate the influence of this error, it is highly desirable to set the clock width as described above. That is, in FIG. 7, when signals A and B in the LIP direction are input to the clock generator 107, the two waveforms indicated by symbols 608 and 609 (left half of FIG. Appears on the output terminal. That is, t
Pulses corresponding to the surroundings of the magnetic encoder appear only at the ap terminal, and nothing is output to the DOWN terminal. vice versa,
Pulse signals A and B seen from the DOWN direction in Fig. 7
When input by hand, a waveform indicated by the symbol 8011.809 (left half of FIG. 7) is output to the IJP and DOWN terminals. In other words, the phase relationship of the signals output from the two MR elements is determined by the rotational direction of the rotor to be one of the two arrows in FIG. 7, so the output corresponding to the rotational direction is used to generate the IIP-DOWN clock. It is output from the device 107. The UP-DOWN clock generator described above does not include any resistors, capacitors, etc. in the circuit and can be configured only with logic circuits, so it can be realized in an extremely small space by forming a dedicated IC, for example. Furthermore, since it is less susceptible to external environmental changes, stable clock output can be obtained. Next, the UP-DOWN clock signal is 2 (7) U
P-DOWN counters 108 and 111 are input manually. The UP-DOWN counter 108 is a 5-bit base 2
4 counter, and the human-powered uP clock signal 121
Alternatively, count up or down using the DOWN clock signal 122, and convert the numerical value corresponding to "0" to °23" in decimal representation into a 5-bit signal in binary representation (each signal is 80.Bl. B2, 83.B4). ) to the output terminal. The output of the counter 108 is input to the motor drive signal generator 109. As shown in FIG.
Four digital comparators 801, 802, 803° 804, clock generator 8051 rotation direction switch 806
゜It consists of a start/stop controller 807. The start/stop controller 807 is configured, for example, as shown in FIG.
) signal and each of signals 816-819.
It has R circuits 1101 to 1104. Digital comparators 801 to 804 generate clock signals when the same data as a preset value is manually input. Therefore, IIP-DO
Each pulse signal is output when the WN counter 108 indicates a predetermined value. Output signals of four digital comparators 808.809
. 810.811 is input to clock generator 805. Figures 1θ and 11 show two examples of the configuration of the clock generator 805. As shown in these figures, the clock generator 805 is composed of two or four R-S flip-flops. has been done. Now, assume that the clock generator 805 is shown in FIG. 9, and the comparison values of each digital comparator 801 to 804 are a=o
(=00000B), b=6 (=00110B)
, c=12 (=01100B), d118 (=
The explanation will be based on the assumption that it is set as The operation of clock generator 805 will be explained with reference to FIG. 12(A). Signal 1301 in the figure is UP-DOII
The input clock signal waveform (uP or DOWN) to the IN counter 108 is shown, and the number above the waveform shows the count value (decimal) of the counter. Count value (decimal) of the above settings “0”, “6”, “12”, “18”
Digital comparator 801.802.803 when
.. Pulse output signals 808 to 811 output from 804
are the respective corresponding a of the clock generator shown in the first diagram.
- Input to d terminal. At this time, the signal 8 from the four output terminals of the two S flip-flops 901 and 902
12. As 813, 814, 815, Fig. 12 (A)
1302, 1303, 1304, and 1305, a lock signal is output. That is, these outputs are “
It is uniquely determined by the count value (decimal) from 0" to "23". These signals 1302.1303, 1304.1305 are 2
Represents the energization signal to the phase coil 2021.2031,
A each. B, τ, expressed in hundreds. These A, B, τ, and 100 signals are given to the motor drive circuit 110, and the coils 2021 and 2031 are energized. The A-phase coil 2031 is the UP-DOWN counter 10
When the input clock to 8 is “θ” and “12”, the B-phase coil 2021
The energizing direction cannot be switched when the human clock to the terminal is "6" or "18". Focusing on the l-phase, the direction of energization is switched every 12 pulses, in other words, the energization is switched every 180 degrees in electrical angle. The timing of energization switching is determined by the UP-DOIIIN counter 1 based on the positions of the rotor magnetic poles and the stator magnetic poles.
The speed control mode is as follows. That is, the rotor rotational speed signal 120 obtained based on the output signal from one of the magnetoresistive elements 220B is compared with the signal 133 from the speed control reference signal generator 113, and the rotor is adjusted so as to eliminate the difference between the two. Control speed. When the rotor speed becomes slower than the set value (the value indicated by the speed control reference signal 133), the signal 134 from the comparator circuit 1t4 causes the phase compensation circuit 115. Voltage control circuit 1
Coil 2021 in motor drive circuit 110 via 16
.. The applied voltage to 2031 is increased to speed up the rotation of the rotor, and conversely, when the speed becomes faster than the set value, the applied voltage is lowered to keep the rotor speed constant. By the way, the comparison value of the digital comparator can be set arbitrarily by the control signal 130 from the external control device 112.
Can be set to That is, in this embodiment, since the encoder pulses are subdivided into 12 pulses per magnetic pole of the rotor, the energization timing can be changed from the normal energization timing. FIG. 12(B) shows a case where the energization timing is accelerated, and the phase is advanced than the normal energization timing (FIG. 12(A)). FIG. 12(C) shows a case where the energization timing is delayed, and the phase is delayed from the normal energization timing (FIG. 12(8)). By advancing or delaying the phase in this manner, optimal control can be performed when the speed is unstable due to rotor acceleration/deceleration, load fluctuations, etc. 1 For example, if the setting value of the digital comparator 801 is a=23
, the same <802 as b=5, the same <803 as C=11, the same <804 as d=17, and each comparator output 808
.about.811 is manually inputted to the clock generator 805 in FIG. 1θ, the output of the clock generator 805 is a signal with a waveform whose phase is advanced by one pulse of the manual clock as shown at 1307 to 1310 in FIG. 12(B). Signal 812~8!5
obtained as. Similarly, the comparison value of the comparator is a=1
.. b=7. c=13. If d=19, Fig. 12 (C
) Output signals 812 to 815 having waveforms whose phase is delayed by one pulse are obtained as indicated by reference numerals 1312 to 1315. That is, four output signals 8 of phases corresponding to the count value of the UP-DOWN counter are arbitrarily generated by the external signal 130.
12 to 815 are obtained by clock generator 805. The output signal button of clock generator 805 can be changed by changing the internal configuration of clock generator 805. For example, if the clock generator 805 has the configuration shown in FIG. 11, based on the input clock signal 1401, the input signals 808 to 1111 of the clock generator 805 are outputted as output signals 812 to 815 as shown in FIG. 13 (^),
Output signals with waveform patterns shown in (It) and (C) (indicated by symbols 1402-1405, 1407-1410 and 1412-1415, respectively) are obtained. As will be explained later, the waveform pattern in Figure 12 obtained by the clock generator in Figure 1θ is a signal for driving the step motor with two-phase excitation, and the waveform pattern in Figure 13 is for driving with l-phase excitation. This is the signal. Next, the output signals 812-815 of the clock generator are
As shown in the figure, the rotation direction switch 806 is manually operated. The rotation direction switching device 806 is composed of four multiplexers, and outputs the human power signals by distributing them according to the motor rotation direction instruction signal 129 from the external control device 112. For example, an OR circuit 1101 provided in the start/stop controller 807 may be
~1104 output signals 124 to 127 are all “High”
The motor can be stopped by bringing it into the "h" state. In FIG. 1, 110 indicates two stators 202°
Coil 2021.203 consisting of conductor 209 provided in 3
1, which is a bipolar drive circuit in this example. This motor drive circuit 1
10 is the output signal 1 from the motor drive signal generator 109
The motor is rotated forward or reverse based on steps 24 to 126. In addition, the signal from the magnetic sensor (MR element) 220 is UP
- The rotor position can be known by counting with the DOWN counters 108 and 111, but the position where the rotor's magnetic poles and the stator's magnetic poles are facing each other when the power is turned on (initial setting) before driving the motor As the initial state, IIP-DOIIN counters 108 and 111
Set the output to “0”. After this, even if the motor is stopped, this setting remains valid as long as the power to the circuit is not turned off. Specifically, one phase of the two-phase coils 2021 and 2031 is energized in a fixed direction. At this time, the magnetic poles of the stator phase on the energized side and the magnetic poles of the rotor magnet face each other, and at this point the external control device 1
Reset signals 131 and 132 from 12 are provided. Through this operation, it is possible to obtain a position information signal in which the position of the rotor is subdivided into 1/12 based on the opposing point between the rotor magnetic pole and the stator magnetic pole, and further: IIP-DO
The position of the rotor can be known based on the output values of the WN counters 108 and 111, and it becomes possible to switch the energization to the coils. Furthermore, if the clock generator 805 shown in FIG. 11 is used, the energization timings shown in FIGS. 13(A) to 13(C) can be obtained. Figure 13 (A) Smell”C1140
1 is encoder output waveform, 11102, 1403.14
04° 1405 represents the energized state of the two-phase coils 2021 and 2031, and represents four signals A, B, A, and B, respectively. In this case, the A phase is UP-DOWN counter 1
When the output of the IIP-DOWN counter 108 is "0", "6", "12", "18", and for the B phase, the output of the IIP-DOWN counter 108 is "0". When the output of the IIP-DOWN counter 108 is "6', "12", 18" In this case, the energization is switched every 90" in electrical angle. This energization method is similar to the one-phase excitation force type of bipolar drive. Compared to the already explained energization method for each iao° (FIG. 12), the energization time is shorter, so the current flowing through the coil is more concentrated, but the rotational torque obtained is about 17 J'T. This is similar to the comparison between two-phase excitation and one-phase excitation of a normal motor, and can be used depending on driving conditions and the like. The above-mentioned change in the phase of the energization timing can be performed in the same way in 901 energization (see Figure i (B).
), see (C)). Note that, as shown in FIG. 14, four coils 1201.
1202, 1203, and 1204, and add the first
By applying four drive signals 124, 125, 126, 127 from the illustrated motor drive signal generator 109, the motor illustrated in FIGS. 2 and 3 can be driven unipolarly. The drive signal energization method used is the same as the bipolar drive (FIG. 1). This can also be used depending on driving conditions and the like. As explained above, by detecting the rotor position using an encoder signal that is subdivided into 1/12 per pole compared to the number of magnetic poles of the rotor, rotor speed control can be stabilized and optimal control can be performed. can. Moreover, since encoder signals are counted, the energization timing can be switched accurately. Furthermore, the rotational position of the rotor can be detected and the position can be controlled. According to the operation explanation above, the rotor position is determined by the encoder,
Monitoring is performed based on the combination of MR elements, and when the stator magnetic poles and rotor magnetic poles match, the excitation button is switched, so the original step motor characteristics are lost and D
Although C motor characteristics are realized, operation as a step motor is also possible by changing the drive circuit. That is, FIG. 15 shows its drive circuit, which is the circuit of FIG. 1 plus an excitation button generator 1501. Signal switch 1
502 has been added. An excitation button generator 1501 generates excitation signals 1503, 1504, 1505, and 1506 for two-phase step motors in synchronization with a drive clock signal 1507 from an external control device 112.
Output. In addition, the direction of movement of the bang can be switched and the one-phase and two-phase excitation patterns can be output by the rotation direction signal 1508 and excitation method switching signal 1509 of the external control device 112. The one-phase excitation pattern is similar to the four waveforms shown in FIG. 13(A), and the two-phase excitation pattern is similar to the four waveforms shown in FIG. 12(A). (No. 8 switch 1502 outputs output signals 124, 125, 126, 127 from motor drive signal generator 1θ9 and output signals 1503, 150 from excitation button generator 1501.
4. Switch between 1505 and 1506. That is,
External control device rIll! By selecting the former using the drive switching signal 1510 from 2, a DC motor-like operation can be realized, and by selecting the latter, a step motor-like operation can be realized. This also serves as an example of the initial setting of the motor counter described above. That is, the initial setting of the counter is performed using one phase of a two-phase motor as an example, but this can be easily realized by setting the motor drive to stepping mode and selecting the one-phase excitation button. (Second Embodiment) FIG. 16 shows a second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the UP-DOWN clock generator 107 synchronizes with an unspecified external clock 601 and generates the uP or DOWN clock 121 .
However, in this embodiment, the external control device 112 generates the synchronization signal 16 for up/down clock generation.
01 should be given. The synchronization signal 1601 is operated by the external control device 112 in synchronization with a predetermined clock signal, and can be extracted by internally dividing No. 8 to an appropriate lock width and outputting it. , position detection up/down counter 1
11 is UP clock 121, DOWN clock 1
22, the rotation amount of the motor can be counted, and the data can be transferred to an external control device via the signal line 1g02. In this embodiment, UP and DOWN clocks 121,
122 is synchronized with the external control device through an external clock, the position detection counter is also synchronized with the same signal, facilitating signal processing. [Effects of the Invention J As explained above, according to the present invention, stable operation and
Furthermore, a compact motor control circuit can be realized.
第1図は本発明の第1実施例にがかるモータの制御装置
の回路図、
第2図および第3図は、それぞれ、本実施例に適用可能
なモータの構成例を示す斜視図および断面図、
第4図(A)は本実施例におけるMR素子とエンコーダ
との関係を示す図、
第4図(B)は本実施例に係るMR素子の等価回路図、
。
第5図は同MR素子の出力信号を示す波形図、第6図は
本実施例のUP−DOWNクロック発生器の−構成例を
示す回路図、
第7図は同発生器の人出力信号を示すタイミングチャー
ト、
第8図はモータ駆動イ3号発生器の一構成例を示す回路
図、
第9図はスタートストップ制御装置の構成例を示す回路
図、
第10図は180°クロック発生器の構成例を示す回路
図、
第11図は90”クロック発生器の構成例を示す回路図
、
第12図および第13図は、それぞれ、第1O図および
第11図に対応したυP−1)OWNカウンタ出力と通
電切換信号の関係の態様を示すタイミングチャート、
第14図はモータのユニポーラ駆動回路図、第15図は
連続駆動とステップ駆動との切換回路の構成例を示す回
路図、
第16図は本発明の第2実施例を示す回路図、第17図
は従来例に係るtlP−DOWNクロック発生器を表わ
す回路図である。 ・220.22
OA、220B・−MR素子、107・・・アップダウ
ンクロック発生器、108.111−IJP・−DOW
Nカウンタ、109・・・モータ駆動信号発生器、
112・・・外部制御装置、
801.802.803.804・・・デジタルコンパ
レータ、212.213,2021.2031−・・コ
イル、211軸・ロータ、
202.203・・・ステータ。
第2図
第3図
第4図(B)
第11図
第15図
第17図FIG. 1 is a circuit diagram of a motor control device according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are a perspective view and a sectional view, respectively, showing an example of the configuration of a motor applicable to this embodiment. , FIG. 4(A) is a diagram showing the relationship between the MR element and the encoder in this example, FIG. 4(B) is an equivalent circuit diagram of the MR element according to this example,
. Fig. 5 is a waveform diagram showing the output signal of the MR element, Fig. 6 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the UP-DOWN clock generator of this embodiment, and Fig. 7 is the human output signal of the same generator. Fig. 8 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the motor drive No. 3 generator, Fig. 9 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the start-stop control device, and Fig. 10 is the circuit diagram of the 180° clock generator. Figure 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a 90" clock generator. Figures 12 and 13 are υP-1) OWN corresponding to Figures 1O and 11, respectively. A timing chart showing the relationship between the counter output and the energization switching signal, Fig. 14 is a unipolar drive circuit diagram of the motor, Fig. 15 is a circuit diagram showing a configuration example of a switching circuit between continuous drive and step drive, and Fig. 16 220.22 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 17 is a circuit diagram showing a tlP-DOWN clock generator according to a conventional example.
OA, 220B・-MR element, 107...up/down clock generator, 108.111-IJP・-DOW
N counter, 109... Motor drive signal generator, 112... External control device, 801.802.803.804... Digital comparator, 212.213, 2021.2031-... Coil, 211 axis/rotor , 202.203...Stator. Figure 2 Figure 3 Figure 4 (B) Figure 11 Figure 15 Figure 17
Claims (1)
の被検出部を有するエンコーダと、 前記ロータの回転に伴う前記エンコーダの被検出部の数
をカウントするカウント手段と、該カウント手段のカウ
ント値が所定値に一致したときに前記ステータのコイル
への通電切り換えを行う手段と、 外部クロックパルスに同期し、かつ前記被検出部に対応
して前記カウント手段に供給するアップ/ダウンクロッ
クパルスのパルス幅を設定可能なアップ/ダウンクロッ
ク発生手段とを具えたことを特徴とするモータ制御装置
。[Claims] 1) An encoder that is fixed to the shaft of a rotor and has a detected part that is an integral multiple of the number of magnetic poles of the rotor, and a counter that counts the number of detected parts of the encoder as the rotor rotates. means for switching the energization to the coil of the stator when the count value of the counting means matches a predetermined value; A motor control device comprising up/down clock generation means capable of setting the pulse width of the up/down clock pulses to be supplied.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4084188A JPH01218397A (en) | 1988-02-25 | 1988-02-25 | Motor controller |
EP88117489A EP0313046B1 (en) | 1987-10-21 | 1988-10-20 | Motor control apparatus |
DE8888117489T DE3874280T2 (en) | 1987-10-21 | 1988-10-20 | ENGINE CONTROL DEVICE. |
US07/401,483 US4963808A (en) | 1987-10-21 | 1989-08-30 | Motor control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4084188A JPH01218397A (en) | 1988-02-25 | 1988-02-25 | Motor controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01218397A true JPH01218397A (en) | 1989-08-31 |
Family
ID=12591826
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4084188A Pending JPH01218397A (en) | 1987-10-21 | 1988-02-25 | Motor controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01218397A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014113042A (en) * | 2014-01-06 | 2014-06-19 | Ricoh Co Ltd | Motor control device, motor control system, and image forming apparatus |
WO2014185104A1 (en) * | 2013-05-15 | 2014-11-20 | 株式会社アイエイアイ | Rotation angle detection system, rotation angle detection method, rotation angle detection unit, and synchronous motor control system |
-
1988
- 1988-02-25 JP JP4084188A patent/JPH01218397A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014185104A1 (en) * | 2013-05-15 | 2014-11-20 | 株式会社アイエイアイ | Rotation angle detection system, rotation angle detection method, rotation angle detection unit, and synchronous motor control system |
JP2014224716A (en) * | 2013-05-15 | 2014-12-04 | 株式会社アイエイアイ | Rotation angle detection system, rotation angle detection method, rotation angle detection unit and synchronous motor control system |
JP2014113042A (en) * | 2014-01-06 | 2014-06-19 | Ricoh Co Ltd | Motor control device, motor control system, and image forming apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4963808A (en) | Motor control apparatus | |
US4803389A (en) | Stepping motor, method of driving the same and drive circuit therefor | |
JP2875529B2 (en) | Drive device for sensorless brushless motor | |
JP3250599B2 (en) | Brushless motor | |
US5036264A (en) | Brushless motor with no rotor-position sensor | |
JP2019033575A (en) | Position sensor and motor | |
JP5464793B2 (en) | Motor drive device | |
JPH01218397A (en) | Motor controller | |
JP2708060B2 (en) | Motor control device | |
JP2897210B2 (en) | Sensorless drive for brushless motor | |
JPH0574319B2 (en) | ||
JPH01308153A (en) | Brushless motor | |
JPH01218399A (en) | Motor controller | |
JPH0260492A (en) | Motor controller | |
JPH01298983A (en) | Controller for brushless motor | |
JPH0336237Y2 (en) | ||
JP2975692B2 (en) | Motor pulse signal generator | |
JP3117210B2 (en) | Drive device for brushless motor | |
JP2934258B2 (en) | Servo device | |
JP2958360B2 (en) | Synchronous brushless DC motor | |
KR0170655B1 (en) | Speed control method of a brushless motor | |
JPS62285686A (en) | Brushless motor | |
JP2002062162A (en) | Magnetic pole position detector | |
JP2015062327A (en) | Counter electromotive force detection circuit and motor drive using the same | |
JP2934257B2 (en) | Servo device |