JPH0260498A

JPH0260498A - ステッピングモータの駆動装置

Info

Publication number: JPH0260498A
Application number: JP21148188A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Masuda; 増田　雅明
Original assignee: Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1988-08-24
Filing date: 1988-08-24
Publication date: 1990-02-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ステッピングモータの駆動装置に関する。特
に、チョッパ回路のＯＮ−ＯＦＦ時間制御によりホール
ディングトルクを保持できるようしたものである。

［従来の技術１従来の駆動装置は、第３図に示す構造とされているのが
一般的である。

第３図において、６はステッピングモータで励磁相コイ
ルＡ、Ａ、Ｂ、Ｂを存する４相モータである。駆動装置
は、回転信号発生器１、切替駆動回路２、ドライブ回路
４とから構成されている。

回路信号発生器１は、第４図に示ず如く、他所からの回
転指令信号Ｓが久方されると所定のパルス信号Ｐを出力
する。パルス信号Ｐが久方された切替駆動回路２は、４
個のドライブ素子たるトランジスタＴｒｉ〜Ｔｒ４を所
定手順で駆動切替えする。なお、Ｄ１〜Ｄ４はタイオー
ドである。

また、７は駆動電源口ｖ！Ｉ（トランジスタＴｒ、タイ
オードＤ、抵抗Ｒ）て、回転指令信号Ｓが切替駆動回路
２に入力されている間たけ抵抗Ｒ１を介してＯＮとなり
、ステッピングモータ６に駆動電源ＶＭを接続する。

したかって、回転指令信号Ｓか発生されている間、各励
磁相コイルＡ、Ａ、Ｂ、Ｂには、第４図に示す電流Ｉ１
．．Ｉ２．Ｉ３．Ｉ４が流れ、パルス信号Ｐの周波数に
応じた回転数でステッピングモータ６を回転することが
できる。回転指令信号Ｓが消滅したところで、ステッピ
ングモータ６は停止する。停止後は、ホールディングト
ルクを発生ずるように形成されている。

ここに、ホールディング回路８は、抵抗Ｒ８とダイオー
ドＤ８とから形成され、回転指令信号Ｓの消滅により、
駆動電源回路７がＯＦＦすると同時にホールド電源５ｖ
をステッピングモータ６に供給する。ボールド電源５■
は、駆動電源ＶＭより電圧が低い。したがって、励磁相
コイルＡとＢにはそれぞれホールド電流Ｉｈか流れ、ス
テッピングモータ６は−・定のホールド１〜ルクを発生
保持することがてきる。

［発明が解決しようとする課題］ところで、ステッピングモータ６は、回転角度がパルス
信号Ｐの数により定まり、回転速度がパルス信号Ｐの周
波数て定まることがら、定量的速度−位置制御機器とし
て広く用いられている。例えば、ワイヤードラ１〜プリ
ンタのキャリアの送り装置等に利用される。

しかし、−Ｉ−記例示の送り装置において考察すれば、
その型式、使用態様等により必要トルクは変動する。し
ながって、上記従来構造では、一定の駆動電源ＶＭを供
給するので必要１〜ルク発生電力以上の消費電力となり
エネルぎ−の労費となる場合がある。

また、上記送り装置にリボン送り用負荷等が追加あるい
は除去された場合、従来ホールド［η１路８では、ホー
ルディング１−ルクの変更が非常に困雑である。さらに
、従来ホールド回路８は、一般的にユニッ１〜化される
回転信号発生器１、切替駆動回路２、ドライブ回路４等
に対し、抵抗Ｒ８、タイオードＤ８を外付Ｃｆ　Ｌなけ
れば゛ならずスペース的にもニス１〜的にも不利であっ
た。

ここに、本発明は、上記問題点を解決するもので、その
目的は、消費電力の軽減を図るとともに容易にホールデ
ィングトルクの設定変更ができるステッピングモータの
駆動装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明は、ステッピングモータの各励磁相コイルに対応
された複数ドライブ素子からなるドライブ回路と回転指
令信号に基ついて各ドライブ素子を所定手順で切替駆動
する切替駆動回路との間に設けられたドライブ信号をＯ
Ｎ−ＯＦＦ制御するチョッパ回路と、チョッパ回路のＯＮ時間を規定する２種以上のＯＮ制御
時間とＯＦＦ時間を規定する１種以上のＯＦＦ制御時間
とを設定する制御時間設定手段と、前記回転指令信号の
有無によって設定されなＯＮ制御時間又はＯＮ制御時間
とＯＦＦ制御時間とを適宜に選択切替する時間選択切替
手段とを備え、該チョッパ回路のＯＮ時間およびＯＦ　
Ｆ時間を選択切替することによりホールディングトルク
を持たせるように構成したことを特徴とするものである
。

［作用］本発明では、制御時間選定手段にチョッパ回路の制御時
間を設定する、すなわち少なくとも回転制御文］ニリ用
のＯＮ制御時間およびホールディング川のＯＮ制御時間
と、ＯＦＦ制御時間とを設定しておく。そして、回転指
令信号の有無によってこれら制御時間が時間選択切替手
段によって予め決められた適宜な手順によって切替えら
れる。

これにより、回転制御中およびホールディング中に必要
十分なトルクを発生ずることができ、かつ制御時間を適
宜とすることにより回転制御中およびホールディング中
の節電が達成されるとともにホールディングトルクを容
易に変更調整することかできる。

［実施例］以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。

本実施例の駆動装置は、回転信号発生器１、切替駆動回
路２、ドライブ回路４、コン１〜ロール回路１０、制御
時間設定手段としての制御時間設定回路２０および時間
選択切替手段としての時間選択切替回路３０とから構成
されている。

なお、ステッピングモータ６、ドライブ回路４は前記第
３図に示す従来構造と同一につきその説明を省略する。

コントロール回路１０は、従来構造と同じ切替駆動回！
？８２とチョッパ回路１３とから形成されている。

ずなわぢ、チョッパ回路１３は、ドライブ回路４と切替
駆動回路２との間に設けられ、各励磁相コイルＡ、Ａ、
Ｂ、Ｂに対応するドライブ信号Ｅ１〜Ｅ４を断続するも
のである。

制御時間設定回路２０は、チョッパ回路１３の断続時間
つまり制御時間を設定するものであり、そのＯＮ時間を
規定する２種以上のＯＮ制御時間と、ＯＦＦ時間を規定
する１種以上のＯＦＦ制御時間とを設定する。この実施
例では、回転制御開始の立上り用のＯＮ時間Ｔ１、回転
制御中のＯＦＦＦＦ時間音４びＯＮＮ時間Ｔ５ホールデ
ィング用のＯＮ時間′「２、ＯＦＦ時間Ｔ　３の５種を
それぞれ設定することのできるタイマーから形成してい
る。これら時間はそれぞれに設定変更可能である。また
、時間′Ｆ２とＴ５並びに時間Ｔ３とＴ４とを等しくす
ることによって時間Ｔ４、Ｔ５の２つのタイマーを削減
して実施することもできる。

なお、各時間は、ドライブ信号Ｅ１〜Ｅ４に共通なもの
として設定されるものとする。

また、時間選択切替回路３０は、回転指令信号Ｓの有無
によって、制御時間設定回路２０に設定されたＯＮ制御
時間又はＯＮ制御時間とＯＦＦ制御時間とを適宜に選択
切替るものである。具体的には、第２図に示す如く、回
転信号発生器１から出力されるパルス信号Ｐの立上りと
ともに立上りＯＮ時間Ｔ１を選択し、時間Ｔ１経過時に
ＯＦＦＦＦ時間音４択し、さらに時間Ｔ４経過時にＯＮ
Ｎ時間Ｔ５選択し、時間′■゛４とＴ５とをパルス信号
Ｐの消滅まで繰返し選択する。一方、回転指令信号Ｓが
消滅した後は、ＯＮＮ時間Ｔ２ＯＦＦＦＦ時間上３繰返
し選択するように形成されている。

次に、回転信号発生器１は、前記従来機能のはかに、回
転指令信号Ｓか入力されたときに、スイッチ９をＯＦ　
Ｆする機能が設けられている。スイッチ９がＯＦ　Ｆす
ると、電源（５■）から抵抗Ｒ２を介して回転制御中の
パルス信号Ｐ相当の駆動する信号Ｐ′を切替駆動回路２
に供給する。信号Ｐ′は、切替駆動回路２に特定のドラ
イブ信号Ｅを出力させるものである。この実施例では励
磁相：１イルＡ、Ｂに対応するドライブ信号Ｅ１、Ｅ３
を出力保持するものと形成されている。

次に作用を説明する。

予め制御時間Ｔ１〜Ｔ２を設定しておく。

ここに、回転指令信号Ｓが入力されると、回転信号発生
器１は、スイッチ９をＯＮするとともに、所定周波数の
パルス信号Ｐを出力する。これを受すなコントロール回
路１０の切替駆動回路２は、２相励磁力式手順に基づい
て各励磁相コイルＡＡ、Ｂ、Ｂに対応するドライブ信号
Ｅ１〜Ｅ４を順次切替出力する。−・方、時間選択切替
回路３０は、回転指令信号Ｓが入力されたときには、制
御時間’Ｉ’ｌ、’Ｉ’４、Ｔ５を選択している。さら
に、パルス信号Ｐが立上るごとに制御時間Ｔ１へ選択切
替し、その後Ｔ　４　、Ｔ　５を繰返し選択切替する。

したがって、チョッパ回路１３の断続作用により、例え
は、コイルＡの電流■１は、ＯＮ時間Ｔ１の間に駆動電
源ＶＭとコイルＡのインタフタンスで決る上昇率で上る
。時間Ｔ４、Ｔ５により全体として鋸刃形状となる。こ
こに、節電される。

次に、回転指令信号Ｓが消滅すると、回転信号発生器１
は、スイッチ９をＯＦＦする。コントロール回路１０（
切替駆動回路２）には、パルス信号Ｐ相当の連続信号Ｐ
′が入力される。この場合、制御時間設定回路２０は、
ＯＦＦＦＦ制御時間上２３とを交互に繰返し選択切替す
る。すると、ドライブ信号Ｅ１とＥ２とがチョッパ回路
１３で継続制御され、低い鋸刃形状の電流Ｉｈとなる。

したがって、コイルＡ、Ｂが励磁されホールデイングＩ
・ルクを保持することかできる。ホールディングトルク
の大きさは、制御時間Ｔ２、Ｔ３の時間比率を設定変更
することにより任意に調整できる。

この実施例では、抵抗Ｒ２の調整ても変更することがで
きる。

しかして、この実施例によれは、チヨ・ンパ回路１３、
チョッパ回路１３の断続（ＯＦ　Ｆ制御時間、ＯＮ制御
時間）する制御時間設定手段としての制御時間設定回路
２０１時間選択切替手段としての時間選択切替回路３０
を設けた構成とされているのて、所定１〜ルクの回転制
御を最小電力で行えるとともに所望のホールディングト
ルクを発生させることができる。

また、回転トルクおよびホールディングトルクは、チョ
ッパ回路１３を継続作用させるＯＮ−ＯＦＦ制御時間を
設定変更するだけで容易かつ正確・迅速に変更すること
ができる。とともに従来の抵抗（Ｒ８）、ダイオード（
Ｄ８）等を含み形成されたボールド回路（８）を−掃で
き構造簡単とできる。

なお、以上の実施例では、制御時間設定回路２０は、５
個のタイマーを設け、時間選択切替回路３０はそのタイ
マーの選択切替と駆動をするものと構成されていたが、
これらは上記例示範囲に限定されない。例えば、１つの
ラッチ回路を設＋−＋、このラッチ回路に回転指令信号
Ｓ、パルス信号Ｐ等々のタイミング信号てＯＮ制御時間
、ＯＦＦ制御時間を更新書込みしつつ書込時間によって
チョッパ回路１３を継続させる等ラフ１〜的あるいはハ
ード・ソフｌ−のハイブリッド的構成としてもよい。

他の構成要素についても同様である。

［発明の効果１本発明は、チョッパ回路を設けその継続時間を変更して
ステラピンクモータの励磁相電流をコントロールする構
成であるから、節電回転制御とともにホールディングト
ルクを正確かつ容易に変更調整できるという、優れた効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は同じ
く動作説明をするためのタイミング信号−ト、および第
３図、第４図は従来ステ・ンピンクモータの駆動装置を
示し第３図は回路図で第４図は動作説明するためのタイ
ミングチャートである。１・・・回転信号発生器、２・・・切替駆動回路、４・・・ドライブ回路、６・・・ステラピンクモータ、１０・・・コントロール回路、１３・・・チョッパ回路、２０・・・制御時間設定回路、３０・・・時間選択切替回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　ステッピングモータの各励磁相コイルに対応さ
れた複数ドライブ素子からなるドライブ回路と回転指令
信号に基づいて各ドライブ素子を所定手順で切替駆動す
る切替駆動回路との間に設けられたドライブ信号をＯＮ
−ＯＦＦ制御するチョッパ回路と、チョッパ回路のＯＮ時間を規定する２種以上のＯＮ制御
時間とＯＦＦ時間を規定する１種以上のＯＦＦ制御時間
とを設定する制御時間設定手段と、前記回転指令信号の
有無によって設定されたＯＮ制御時間又はＯＮ制御時間
とＯＦＦ制御時間とを適宜に選択切替する時間選択切替
手段とを備え、該チョッパ回路のＯＮ時間およびＯＦＦ
時間を選択切替することによりホールディングトルクを
持たせるように構成したことを特徴とするステッピング
モータの駆動装置。