JPH0317594Y2 - - Google Patents
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- JPH0317594Y2 JPH0317594Y2 JP1984022686U JP2268684U JPH0317594Y2 JP H0317594 Y2 JPH0317594 Y2 JP H0317594Y2 JP 1984022686 U JP1984022686 U JP 1984022686U JP 2268684 U JP2268684 U JP 2268684U JP H0317594 Y2 JPH0317594 Y2 JP H0317594Y2
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- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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Description
〔産業上の利用分野〕
本考案は、所謂Ｘ・Ｙプロツタ等の作図機にお
けるペンヘツド送り機構を駆動するのに用いられ
るパルスモータの駆動回路に関するものである。 〔背景技術とその問題点〕 一般に、Ｘ・Ｙプロツタ等の作図機では、制御
パルスが１発供給される毎に一定角度だけ回転子
が回転する所謂パルスモータによつてペンヘツド
を図板上の横軸すなわちＸ方向と縦軸すなわちＹ
方向にそれぞれステツプ送りするようにしたヘツ
ド送り機構を用いて、任意の直線あるいは曲路を
階段状の折線にて近似して作図を行なうようにな
つている。そして、上記ヘツド送り機構は、上記
折線近似処理をマイクロコンピユータにて行ない
ながら、該マイクロコンピユータにて得られる演
算出力に従つて各パルスモータの駆動制御すなわ
ちペンヘツドのステツプ送りの制御が行なわれる
ようになつている。 このように、ペンヘツドをＸ軸方向とＹ軸方向
にそれぞれパルスモータにてステツプ送りするこ
とによつて任意の方向に移動するようにしたＸ・
Ｙプロツタでは、上記ペンヘツドをＸ・Ｙ軸に対
して45゜の方向に移動するときにだけ各パルスモ
ータの駆動速度すなわち上記マイクロコンピユー
タによる演算出力の各パルスレートが一致するの
であるが、他の角度の方向にペンヘツドを移動す
るときには各パルスモータの駆動速度が互いに異
なる。すなわち、ペンヘツド送り機構を駆動する
のに用いられるパルスモータは、作図する線の角
度に応じて駆動速度が変化するようになつてい
る。なお、ペンヘツドの移動方向が上記Ｘ・Ｙ軸
に対して45゜方向の場合、あるいはＸ軸方向また
はＹ軸方向のどちらか一方である場合には、ペン
ヘツドを最高速度で移動することができる。 ここで、Ｘ・ＹプロツタのＸ軸とＹ軸の各パル
スモータが受ける負荷トルクが互いに等しく且つ
速度によつて変化しないとした場合には、任意の
角度の線を描くときにＸ軸のパルスモータに供給
される制御パルスのパルスレートx〔PPS〕とＹ
軸のパルスモータに供給される制御パルスのパル
スレートy〔PPS〕との間に ｛x＝ｋ・y ０〓x〓x・max｝ 第１式 なる関係が成立すると同時に、 ｛y＝１／ｋ・y ０〓y〓y・max｝ 第２式 なる関係が成立する。なお、ｋは作図する線の角
度によつて定まる係数であり、x・max，y・
maxは最大パルスレートである。 ところで、一般にパルスモータは、第１図にト
ルク・スピード特性を示すように、駆動速度が速
くなる（すなわちパルスレートが高くなる）と発
生トルクが小さくなる特性を有しており、駆動速
度に応じて発生トルクが変化する。従つて、Ｘ・
Ｙプロツタの各パルスモータを異なる速度で駆動
した場合には、低速側のパルスモータがオーバト
ルクとなつてしまい、このオーバートルクがパル
スモータの発熱、振動、騒音の発生原因となる。
例えば、Ｘ軸のパルスモータを最大パルスレート
x・maxで駆動して、Ｙ軸のパルスモータをy
＝１／５・y・maxのパルスレートyで駆動して勾 配が1/5の線を描く場合には、上記第１図中に示
すTover＝TA−Tmが不要なオーバートルク
Toverとなつてしまう。 〔考案の目的〕 そこで、本考案は、上述の如き従来の問題点に
鑑み、パルスモータにおけるオーバートルクの発
生を防止するトルク制御機能を有する新規な構成
の駆動回路を提供し、オーバートルクに基因する
発熱、振動、騒音等の発生を抑圧してパルスモー
タの安定した駆動を行なうことを目的とするもの
である。 〔考案の概要〕 本考案に係るパルスモータの駆動回路は、上述
の目的を達成するためにパルスモータの駆動速度
に応じたトルク制御信号により選択される複数種
類の電流密度パターン信号をステツプパルスに同
期して出力するパターン信号発生回路と、このパ
ターン信号発生手段から供給される電流密度パタ
ーン信号に応じてパルス幅変調信号を形成するパ
ルス幅変調手段とを備え、上記パルス幅変調信号
に応じた駆動電流をパルスモータの駆動コイルに
流すようにしたことを特徴とするものである。 〔実施例〕 以下、本考案に係るパルスモータの駆動回路の
一実施例について、図面に従い詳細に説明する。 第２図に示す実施例において、第１の信号入力
端子１０１にはパルスモータ１００のステツプ駆
動用のステツプパルスφSが供給され、このステツ
プパルスφSは、相切換制御回路１０４と電流密度
パターン信号発生器１０５に供給されている。ま
た、第２の信号入力端子１０２には、パルスモー
タ１００の駆動速度に応じたトルク制御信号SP0
が供給されており、このトルク制御信号SP0は上
記電流密度パターン発生器１０５に供給されてい
る。 この実施例は、４相パルスモータ１００を１−
２相励磁駆動するモータ駆動回路に本考案を適用
したもので、上記パルスモータ１００のＡ相駆動
コイル１００Ａ、Ｂ相駆動コイル１００Ｂ、Ｃ相
駆動コイル１００Ｃ、Ｄ相駆動コイル１００Ｄの
各一端が相切換用の各電子スイツチ１１１，１１
２，１１３，１１４を介して接地され、また、上
記Ａ相駆動コイル１００ＡおよびＣ相駆動コイル
１００Ｃの各他端が電流制御用の第１の電子スイ
ツチ１２１を介して駆動電源１３０に接続され、
さらに、上記Ｂ相駆動コイル１００ＢおよびＤ相
駆動コイル１００Ｄの各他端が電流制御用の第２
の電子スイツチ１２２を介して上記駆動電源１３
０に接続されている。 そして、上記相切換用の各電子スイツチ１１
１，１１２，１１３，１１４は、上記相切換制御
回路１０４から供給される各相切換制御パルス
φA，φB，φC，φDに応じてスイツチング動作を行
なうようになつている。また、上記電流制御用の
各電子スイツチ１２１，１２２は、上記電流密度
パターン信号発生器１０５から各電流密度パター
ン信号SAC，SBDが供給されるパルス幅変調PWM
回路１１０にて形成される各PWM波の電流制御
信号φAC，φBDに応じてスイツチング動作を行なう
ようになつている。 上記相切換制御回路１０４は、上記ステツプパ
ルスφSに基いて第３図に示すような４相の各相切
換制御信号φA，φB，φC，φDを形成して上記各電
子スイツチ１１１，１１２，１１３，１１４に供
給している。上記電流密度パターン信号発生器１
０５は、上記ステツプパルスφSに基いて第３図に
示すように位相が互いに180゜ずれた１−２相励磁
用の電流密度パターン信号SAC，SBDを形成して
PWM回路１１０に供給している。 ここで、上記電流密度パターン信号発生器１０
５は、例えば第４図に示すように構成される。こ
の第４図において、各基準電圧端子１５１，１５
２には基準電圧Vmがそれぞれ印加されている。
そして、この基準電圧Vmが各抵抗１６１，１６
２，１６３によつて分圧され各スイツチ１６４，
１６５，１６６，１６７に供給されているととも
に、各抵抗１７１，１７２，１７３によつて分圧
され各スイツチ１７４，１７５，１７６，１７７
に供給されている。また、カウンタ１８０に供給
されるステツプパルスφSのタイミングに合わせて
このカウンタ１８０から順次繰り返し出力される
各制御パルスφ0，φ1，φ2，φ3によつて上記各ス
イツチ１６４，１６５，１６６，１６７および各
スイツチ１７４，１７５，１７６，１７７が閉成
され、それぞれの出力がスイツチ１６８および１
７８に供給される。そして、制御信号入力端子１
５３に供給されるトルク制御信号SP0によりスイ
ツチ１６８または１７８が閉成され電流密度パタ
ーン信号SIが信号出力端子１５４より出力される
ようになつている。なお、上記スイツチ１６８と
１７８の間にはインバータ１７０が接続されてお
り、各スイツチ１６８，１７８のいずれか一方が
閉成されている時、他方は開成されており、一方
が開成されている時、他方は閉成されている。 すなわち、この具体例の電流密度パターン信号
発生器では、第５図のタイムチヤートに示すよう
に、カウンタ１８０にはステツプパルスφSが供給
されており、このステツプパルスφSのタイミング
に合わせてカウンタ１８０から各制御パルスφ0，
φ1，φ2，φ3が順次繰り返し出力される。たとえ
ば、最初にカウンタ１８０から制御パルスφ0が
出力されると、これに応じてスイツチ１６４およ
び１６５が閉成され、これらのスイツチ１６４，
１６５からそれぞれ電圧Vmの信号が上記制御パ
ルスφ0のパルス幅に相当する時間連続して出力
される。次に、カウンタ１８０から制御パルス
φ1が出力されると、同様に、スイツチ１６５か
らは電圧Vm・（R12＋R13）／Rm1の信号が、ス
イツチ１７５からは電圧Vm・（R22＋R23）／
Rm2の信号がそれぞれ出力される。ここで、
Rm1＝R11＋R12＋R13とし、Rm2＝R21＋R22＋
R23とする。次に、カウンタ１８０から制御パル
スφ2が出力されると、同様に、スイツチ１６６
からは電圧Vm・R13／Rm1の信号が、スイツチ
１７６からは電圧Vm・R23／Rm2の信号がそれ
ぞれ出力される。次に、カウンタ１８０から制御
パルスφ3が出力されると、同様に、スイツチ１
６７からは電圧Vm・（R12＋R13）／Rm1の信号
が、スイツチ１７７からは電圧Vm・（R22＋
R23）／Rm2の信号がそれぞれ出力される。そし
て、上記４つの制御パルスφ0〜φ3がカウンタ１
８０から順次繰り返し出力されるため、各スイツ
チ１６４，１６５，１６６，１６７から出力され
スイツチ１６８に供給される信号および各スイツ
チ１７４，１７５，１７６，１７７から出力され
スイツチ１７８に供給される信号は、第５図に示
すように、ステツプパルスφSのタイミングに合わ
せて、電圧がVmからVm・R13／Rm1または
Vm・R23／Rm2まで階段状に連続的に変化する
ようになつている。 そして、更に、上記各スイツチ１６８，１７８
は制御信号入力端子１５３より供給されるトルク
制御信号SP0により制御される。たとえば、該ト
ルク制御信号SP0が低レベルの期間はスイツチ１
６８は閉成されており、スイツチ１７８は開成さ
れている。また、これとは反対にトルク制御信号
SP0が高レベルの期間はスイツチ１６８は開成さ
れており、スイツチ１７８は閉成されている。従
つて、第５図に示すように、トルク制御信号SP0
が低レベルの期間には各スイツチ１６４〜１６７
からの信号が、また高レベルの期間には各スイツ
チ１７４〜１７７からの信号がそれぞれ各スイツ
チ１６８，１７８より出力され信号出力端子１５
４より電流密度パターン信号SIとして出力される
ようになつている。なお、上記抵抗１６１と抵抗
１６２の比の値R11／R12と、抵抗１７１と抵抗
１７２の比の値R21／R22は等しくなるように設
定する必要があるが、抵抗１６３および抵抗１７
３の抵抗値をそれぞれ適当に変化させることによ
り、上記電流密度パターン信号SIの振幅を任意に
設定することができる。 そこで、この電流密度パターン発生器は例えば
第６図に示すように、回路をより簡略化すること
ができる。この第６図において、制御信号入力端
子１５３より、たとえば低レベルのトルク制御信
号SP0が供給されると、この信号がインバータ１
７０を介して反転されトランジスタ１７８Ａを
ON状態となす。そして、基準電圧Vmが各抵抗
１８１，１８２，１８３により分圧され、各スイ
ツチ１９１，１９２，１９３に供給される。そし
て、カウンタ１８０から出力される制御パルス
φ0によつてスイツチ１９１が、φ1によつてスイ
ツチ１９２が、φ2によつてスイツチ１９３がそ
れぞれ順次閉成された後、制御パルスφ3によつ
て再びスイツチ１９２が閉成される。なお、上記
スイツチ１９２には上記カウンタ１８０から出力
される各制御パルスφ0，φ3がORゲート１９５を
介して与えられる用になつている。このようにし
て、信号出力端子１５４より階段状に変化する電
流密度パターン信号SIが出力されるようになつて
いる。また、制御信号入力端子１５３より、高レ
ベルのトルク制御信号SP0が供給されると、この
信号がトランジスタ１７８ＢをON状態となす。
そして、基準電圧Vmが各抵抗１８１，１８２，
１８４により分圧され、各スイツチ１９１，１９
２，１９３に供給され、カウンタ１８０からの各
制御パルスφ0〜φ3に応じて、信号出力端子１５
４より電流密度パターン信号SIが出力されるよう
になつている。このような回路構成にすれば前述
した回路に比べ、抵抗を２個、スイツチを５個も
減らすことができる。 そして、上記PWM回路１１０は、三角波信号
発生器１０７と２個のレベルコンパレータ１０８
Ａ，１０８Ｂとから成り、上辻の各電流密度パタ
ーン信号SAC，SBDの各信号レベルと上記三角波信
号発生器１０７にて与えられる三角波信号の信号
レベルを上記各レベルコンパレータ１０８Ａ，１
０８にて比較することによつて、上述の電流密度
パターン信号発生器１０５にて与えられた電流密
度パターンに対応してデユーテイが変化する各
PWM波の各電流制御信号φAC，φBDを形成して上
記電流制御用の各電子スイツチ１２１，１２２に
供給する。 上述の如き構成の実施例では、電流密度パター
ン信号発生器１０５にて与えられる電流密度パタ
ーン信号SAC，SBDと、相切換制御回路１０４にて
与えられる各相切換制御パルスφA，φB，φC，φD
によつて、ステツプパルスφSに応じて４相パルス
モータ１００を１−２相励磁駆動し、しかも各駆
動コイル１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００
Ｄに流す駆動電流の平均値をトルク制御信号SP0
によつて２段階に制御することができ、上記パル
スモータ１００を駆動速度に応じてトルク制御す
ることができる。 なお、上述の実施例では、１ビツトのトルク制
御信号SP0にて、パルスモータ１００の駆動速度
に応じた２段階のトルク制御を行なつているが、
トルク制御信号のビツト数を増して多段のトルク
制御を行なうこともできる。 次に、上述の如き構成の本考案に係るパルスモ
ータの駆動回路をＸ・Ｙプロツタのペンベツド駆
動制御装置に適用した実施例について説明する。 第７図のブロツク図に示す実施例において、マ
イクロコンピユータ１０は、図示しないデータ入
力手段により与えられる作図データに基いて始点
（０，０）と終点（Ｘ，Ｙ）とを結ぶ直線につい
て階段状の折線近似処理を行ない、そのシステム
クロツクに同期したＸ方向およびＹ方向の各制御
パルスφx，φyを出力する。ここで、上記始点
０，０と終点Ｘ，Ｙとを結ぶ直線の勾配Ｓが例え
ばＳ＝７／16であつたとすると、上記マイクロコン ピユータ１０は、システムクロツクに同期した最
少分解能のＸ方向の制御パルスφxに対して、16
発当り７発のＹ方向の制御パルスφyを第８図に
示すように繰返して出力する。 上記Ｘ方向の制御パルスφxは、第１のアツプ
ダウンカウンタ１１に加算パルスとして供給され
ている。また、上記Ｙ方向の制御パルスφyは、
第２のアツプダウンカウンタ１２に加算パルスと
して供給されている。 上記第１のアツプダウンカウンタ１１には、後
述する第１の1/16分周器４１による分周出力パル
スSxが減算パルスとして供給されている。また、
上記第２のアツプダウンカウンタ１２には、後述
する第２の1/16分周器４２による分周出力パルス
Syが減算パルスとして供給されている。そして、
上記第１および第２のアツプダウンカウンタ１
１，１２は、それぞれ６ビツトのバイナリーカウ
ンタから成り、上記各制御パルスφx，φyの加算
計数動作を行なうとともに上記各分周出力パルス
Sx，Syの減算計数動作を行なうようになつてい
る。 上記第１のアツプダウンカウンタ１１にて得ら
れる６ビツトの計数出力データDxは、６入力の
第１のANDゲート２１に供給されるとともに、
第１のバイナリーレイトマルチプライヤ
（BRM）３１にパラレルロードされる。さらに、
上記計数出力データDxは、その上位３ビツトデ
ータが第１のデコーダ５１に供給されている。ま
た、上記第２のアツプダウンカウンタ１２にて得
られる６ビツトの計数出力データDyは、６入力
の第２のANDゲート２２に供給されるとともに、
第２のBRM３２にパラレルロードされる。さら
に、上記計数出力データDyは、その上位３ビツ
トデータが第２のデコーダ５２に供給されてい
る。 上記第１および第２のANDゲート２１，２２
は、それぞれ各計数出力Dx，Dyが全て論理
「１」すなわちDx＝63あるいはDy＝63になると、
上記マイクロコンピユータ１０の動作を停止させ
る停止指令信号Psx，Psyを形成して上記マイク
ロコンピユータ１０に供給する。上記マイクロコ
ンピユータ１０は、上記停止指令信号Psx，Psy
のいずれか一方がシステムクロツクに同期して論
理「１」になると、動作を停止して上記各制御パ
ルスφx，φyを１クロツク分だけ遅らせて出力す
るようになつている。 上記第１および第２のBRM３１，３２は、ク
ロツク発生器３０からそれぞれ供給されるクロツ
クパルスφckを６ビツトの制御データにて指定さ
れた比率で分配し、上記クロツクパルスφckの周
波数inに対して、 out＝Ｍ・in／64 Ｍ＝Ｆ・25＋Ｅ・24＋Ｄ・23＋Ｃ・22＋Ｂ・21
＋Ａ・20 なる周波数outのクロツクパルスを形成する。 このようなバイナリーレートマルチプライヤと
しては、例えばテキサスインストルメンツ社製の
SN5497やSN7497等を用いることができる。 ここで、上記各BRM３１，３２にクロツク発
生器３０から供給するクロツクパルスφckは、上
記マイクロコンピユータ１０のシステムクロツク
の16倍の周波数inとしてある。 そして、第１のBRM３１は、上記第１のアツ
プダウンカウンタ１１にて得られる６ビツトの計
数出力データDxを制御データとして作動して、
xなる周波数のクロツクパルスを第１の分周器
４１に供給する。また、上記第２のBRM３２
は、上記第２のアツプダウンカウント１２にて得
られれる６ビツトの計数出力データDyを制御デ
ータとして作動して、yなる周波数のクロツク
パルスを第２の分周器４２に供給する。 上記第１および第１の分周器４１，４２は、上
記x，yなる周波数のクロツクパルスφckをそれ
ぞれ1/16分周する。上記第１の分周器４１にて得
られる分周出力パルスSxは、上記第１のアツプ
ダウンカウンタ１１に減算パルスして供給される
とともに、Ｘ方向の制御パルスとして本考案に係
るモータ駆動回路６０に供給される。また、上記
第２の分周器４２にて得られる分周出力パルス
Syは、上記第２のアツプダウンカウンタ１２に
減算パルスとして供給されるとともに、Ｙ方向の
制御パルスとしてモータ駆動回路６０に供給され
る。 また、この実施例において、上記第１のデコー
ダ５１は、例えば第９図に示すように２個のイン
バータ５３，５４と４個のNANDゲート５５，
５６，５７，５８にて構成されており、上記第１
のアツプダウンカウンタ１１の計数出力データ
Dxの上位３ビツトデータ〔Ａ，Ｂ，Ｃ〕につい
て第２表に示すような変換動作を行なつて２ビツ
トのトルク制御信号（SPx0，SPx1）を形成す
る。
けるペンヘツド送り機構を駆動するのに用いられ
るパルスモータの駆動回路に関するものである。 〔背景技術とその問題点〕 一般に、Ｘ・Ｙプロツタ等の作図機では、制御
パルスが１発供給される毎に一定角度だけ回転子
が回転する所謂パルスモータによつてペンヘツド
を図板上の横軸すなわちＸ方向と縦軸すなわちＹ
方向にそれぞれステツプ送りするようにしたヘツ
ド送り機構を用いて、任意の直線あるいは曲路を
階段状の折線にて近似して作図を行なうようにな
つている。そして、上記ヘツド送り機構は、上記
折線近似処理をマイクロコンピユータにて行ない
ながら、該マイクロコンピユータにて得られる演
算出力に従つて各パルスモータの駆動制御すなわ
ちペンヘツドのステツプ送りの制御が行なわれる
ようになつている。 このように、ペンヘツドをＸ軸方向とＹ軸方向
にそれぞれパルスモータにてステツプ送りするこ
とによつて任意の方向に移動するようにしたＸ・
Ｙプロツタでは、上記ペンヘツドをＸ・Ｙ軸に対
して45゜の方向に移動するときにだけ各パルスモ
ータの駆動速度すなわち上記マイクロコンピユー
タによる演算出力の各パルスレートが一致するの
であるが、他の角度の方向にペンヘツドを移動す
るときには各パルスモータの駆動速度が互いに異
なる。すなわち、ペンヘツド送り機構を駆動する
のに用いられるパルスモータは、作図する線の角
度に応じて駆動速度が変化するようになつてい
る。なお、ペンヘツドの移動方向が上記Ｘ・Ｙ軸
に対して45゜方向の場合、あるいはＸ軸方向また
はＹ軸方向のどちらか一方である場合には、ペン
ヘツドを最高速度で移動することができる。 ここで、Ｘ・ＹプロツタのＸ軸とＹ軸の各パル
スモータが受ける負荷トルクが互いに等しく且つ
速度によつて変化しないとした場合には、任意の
角度の線を描くときにＸ軸のパルスモータに供給
される制御パルスのパルスレートx〔PPS〕とＹ
軸のパルスモータに供給される制御パルスのパル
スレートy〔PPS〕との間に ｛x＝ｋ・y ０〓x〓x・max｝ 第１式 なる関係が成立すると同時に、 ｛y＝１／ｋ・y ０〓y〓y・max｝ 第２式 なる関係が成立する。なお、ｋは作図する線の角
度によつて定まる係数であり、x・max，y・
maxは最大パルスレートである。 ところで、一般にパルスモータは、第１図にト
ルク・スピード特性を示すように、駆動速度が速
くなる（すなわちパルスレートが高くなる）と発
生トルクが小さくなる特性を有しており、駆動速
度に応じて発生トルクが変化する。従つて、Ｘ・
Ｙプロツタの各パルスモータを異なる速度で駆動
した場合には、低速側のパルスモータがオーバト
ルクとなつてしまい、このオーバートルクがパル
スモータの発熱、振動、騒音の発生原因となる。
例えば、Ｘ軸のパルスモータを最大パルスレート
x・maxで駆動して、Ｙ軸のパルスモータをy
＝１／５・y・maxのパルスレートyで駆動して勾 配が1/5の線を描く場合には、上記第１図中に示
すTover＝TA−Tmが不要なオーバートルク
Toverとなつてしまう。 〔考案の目的〕 そこで、本考案は、上述の如き従来の問題点に
鑑み、パルスモータにおけるオーバートルクの発
生を防止するトルク制御機能を有する新規な構成
の駆動回路を提供し、オーバートルクに基因する
発熱、振動、騒音等の発生を抑圧してパルスモー
タの安定した駆動を行なうことを目的とするもの
である。 〔考案の概要〕 本考案に係るパルスモータの駆動回路は、上述
の目的を達成するためにパルスモータの駆動速度
に応じたトルク制御信号により選択される複数種
類の電流密度パターン信号をステツプパルスに同
期して出力するパターン信号発生回路と、このパ
ターン信号発生手段から供給される電流密度パタ
ーン信号に応じてパルス幅変調信号を形成するパ
ルス幅変調手段とを備え、上記パルス幅変調信号
に応じた駆動電流をパルスモータの駆動コイルに
流すようにしたことを特徴とするものである。 〔実施例〕 以下、本考案に係るパルスモータの駆動回路の
一実施例について、図面に従い詳細に説明する。 第２図に示す実施例において、第１の信号入力
端子１０１にはパルスモータ１００のステツプ駆
動用のステツプパルスφSが供給され、このステツ
プパルスφSは、相切換制御回路１０４と電流密度
パターン信号発生器１０５に供給されている。ま
た、第２の信号入力端子１０２には、パルスモー
タ１００の駆動速度に応じたトルク制御信号SP0
が供給されており、このトルク制御信号SP0は上
記電流密度パターン発生器１０５に供給されてい
る。 この実施例は、４相パルスモータ１００を１−
２相励磁駆動するモータ駆動回路に本考案を適用
したもので、上記パルスモータ１００のＡ相駆動
コイル１００Ａ、Ｂ相駆動コイル１００Ｂ、Ｃ相
駆動コイル１００Ｃ、Ｄ相駆動コイル１００Ｄの
各一端が相切換用の各電子スイツチ１１１，１１
２，１１３，１１４を介して接地され、また、上
記Ａ相駆動コイル１００ＡおよびＣ相駆動コイル
１００Ｃの各他端が電流制御用の第１の電子スイ
ツチ１２１を介して駆動電源１３０に接続され、
さらに、上記Ｂ相駆動コイル１００ＢおよびＤ相
駆動コイル１００Ｄの各他端が電流制御用の第２
の電子スイツチ１２２を介して上記駆動電源１３
０に接続されている。 そして、上記相切換用の各電子スイツチ１１
１，１１２，１１３，１１４は、上記相切換制御
回路１０４から供給される各相切換制御パルス
φA，φB，φC，φDに応じてスイツチング動作を行
なうようになつている。また、上記電流制御用の
各電子スイツチ１２１，１２２は、上記電流密度
パターン信号発生器１０５から各電流密度パター
ン信号SAC，SBDが供給されるパルス幅変調PWM
回路１１０にて形成される各PWM波の電流制御
信号φAC，φBDに応じてスイツチング動作を行なう
ようになつている。 上記相切換制御回路１０４は、上記ステツプパ
ルスφSに基いて第３図に示すような４相の各相切
換制御信号φA，φB，φC，φDを形成して上記各電
子スイツチ１１１，１１２，１１３，１１４に供
給している。上記電流密度パターン信号発生器１
０５は、上記ステツプパルスφSに基いて第３図に
示すように位相が互いに180゜ずれた１−２相励磁
用の電流密度パターン信号SAC，SBDを形成して
PWM回路１１０に供給している。 ここで、上記電流密度パターン信号発生器１０
５は、例えば第４図に示すように構成される。こ
の第４図において、各基準電圧端子１５１，１５
２には基準電圧Vmがそれぞれ印加されている。
そして、この基準電圧Vmが各抵抗１６１，１６
２，１６３によつて分圧され各スイツチ１６４，
１６５，１６６，１６７に供給されているととも
に、各抵抗１７１，１７２，１７３によつて分圧
され各スイツチ１７４，１７５，１７６，１７７
に供給されている。また、カウンタ１８０に供給
されるステツプパルスφSのタイミングに合わせて
このカウンタ１８０から順次繰り返し出力される
各制御パルスφ0，φ1，φ2，φ3によつて上記各ス
イツチ１６４，１６５，１６６，１６７および各
スイツチ１７４，１７５，１７６，１７７が閉成
され、それぞれの出力がスイツチ１６８および１
７８に供給される。そして、制御信号入力端子１
５３に供給されるトルク制御信号SP0によりスイ
ツチ１６８または１７８が閉成され電流密度パタ
ーン信号SIが信号出力端子１５４より出力される
ようになつている。なお、上記スイツチ１６８と
１７８の間にはインバータ１７０が接続されてお
り、各スイツチ１６８，１７８のいずれか一方が
閉成されている時、他方は開成されており、一方
が開成されている時、他方は閉成されている。 すなわち、この具体例の電流密度パターン信号
発生器では、第５図のタイムチヤートに示すよう
に、カウンタ１８０にはステツプパルスφSが供給
されており、このステツプパルスφSのタイミング
に合わせてカウンタ１８０から各制御パルスφ0，
φ1，φ2，φ3が順次繰り返し出力される。たとえ
ば、最初にカウンタ１８０から制御パルスφ0が
出力されると、これに応じてスイツチ１６４およ
び１６５が閉成され、これらのスイツチ１６４，
１６５からそれぞれ電圧Vmの信号が上記制御パ
ルスφ0のパルス幅に相当する時間連続して出力
される。次に、カウンタ１８０から制御パルス
φ1が出力されると、同様に、スイツチ１６５か
らは電圧Vm・（R12＋R13）／Rm1の信号が、ス
イツチ１７５からは電圧Vm・（R22＋R23）／
Rm2の信号がそれぞれ出力される。ここで、
Rm1＝R11＋R12＋R13とし、Rm2＝R21＋R22＋
R23とする。次に、カウンタ１８０から制御パル
スφ2が出力されると、同様に、スイツチ１６６
からは電圧Vm・R13／Rm1の信号が、スイツチ
１７６からは電圧Vm・R23／Rm2の信号がそれ
ぞれ出力される。次に、カウンタ１８０から制御
パルスφ3が出力されると、同様に、スイツチ１
６７からは電圧Vm・（R12＋R13）／Rm1の信号
が、スイツチ１７７からは電圧Vm・（R22＋
R23）／Rm2の信号がそれぞれ出力される。そし
て、上記４つの制御パルスφ0〜φ3がカウンタ１
８０から順次繰り返し出力されるため、各スイツ
チ１６４，１６５，１６６，１６７から出力され
スイツチ１６８に供給される信号および各スイツ
チ１７４，１７５，１７６，１７７から出力され
スイツチ１７８に供給される信号は、第５図に示
すように、ステツプパルスφSのタイミングに合わ
せて、電圧がVmからVm・R13／Rm1または
Vm・R23／Rm2まで階段状に連続的に変化する
ようになつている。 そして、更に、上記各スイツチ１６８，１７８
は制御信号入力端子１５３より供給されるトルク
制御信号SP0により制御される。たとえば、該ト
ルク制御信号SP0が低レベルの期間はスイツチ１
６８は閉成されており、スイツチ１７８は開成さ
れている。また、これとは反対にトルク制御信号
SP0が高レベルの期間はスイツチ１６８は開成さ
れており、スイツチ１７８は閉成されている。従
つて、第５図に示すように、トルク制御信号SP0
が低レベルの期間には各スイツチ１６４〜１６７
からの信号が、また高レベルの期間には各スイツ
チ１７４〜１７７からの信号がそれぞれ各スイツ
チ１６８，１７８より出力され信号出力端子１５
４より電流密度パターン信号SIとして出力される
ようになつている。なお、上記抵抗１６１と抵抗
１６２の比の値R11／R12と、抵抗１７１と抵抗
１７２の比の値R21／R22は等しくなるように設
定する必要があるが、抵抗１６３および抵抗１７
３の抵抗値をそれぞれ適当に変化させることによ
り、上記電流密度パターン信号SIの振幅を任意に
設定することができる。 そこで、この電流密度パターン発生器は例えば
第６図に示すように、回路をより簡略化すること
ができる。この第６図において、制御信号入力端
子１５３より、たとえば低レベルのトルク制御信
号SP0が供給されると、この信号がインバータ１
７０を介して反転されトランジスタ１７８Ａを
ON状態となす。そして、基準電圧Vmが各抵抗
１８１，１８２，１８３により分圧され、各スイ
ツチ１９１，１９２，１９３に供給される。そし
て、カウンタ１８０から出力される制御パルス
φ0によつてスイツチ１９１が、φ1によつてスイ
ツチ１９２が、φ2によつてスイツチ１９３がそ
れぞれ順次閉成された後、制御パルスφ3によつ
て再びスイツチ１９２が閉成される。なお、上記
スイツチ１９２には上記カウンタ１８０から出力
される各制御パルスφ0，φ3がORゲート１９５を
介して与えられる用になつている。このようにし
て、信号出力端子１５４より階段状に変化する電
流密度パターン信号SIが出力されるようになつて
いる。また、制御信号入力端子１５３より、高レ
ベルのトルク制御信号SP0が供給されると、この
信号がトランジスタ１７８ＢをON状態となす。
そして、基準電圧Vmが各抵抗１８１，１８２，
１８４により分圧され、各スイツチ１９１，１９
２，１９３に供給され、カウンタ１８０からの各
制御パルスφ0〜φ3に応じて、信号出力端子１５
４より電流密度パターン信号SIが出力されるよう
になつている。このような回路構成にすれば前述
した回路に比べ、抵抗を２個、スイツチを５個も
減らすことができる。 そして、上記PWM回路１１０は、三角波信号
発生器１０７と２個のレベルコンパレータ１０８
Ａ，１０８Ｂとから成り、上辻の各電流密度パタ
ーン信号SAC，SBDの各信号レベルと上記三角波信
号発生器１０７にて与えられる三角波信号の信号
レベルを上記各レベルコンパレータ１０８Ａ，１
０８にて比較することによつて、上述の電流密度
パターン信号発生器１０５にて与えられた電流密
度パターンに対応してデユーテイが変化する各
PWM波の各電流制御信号φAC，φBDを形成して上
記電流制御用の各電子スイツチ１２１，１２２に
供給する。 上述の如き構成の実施例では、電流密度パター
ン信号発生器１０５にて与えられる電流密度パタ
ーン信号SAC，SBDと、相切換制御回路１０４にて
与えられる各相切換制御パルスφA，φB，φC，φD
によつて、ステツプパルスφSに応じて４相パルス
モータ１００を１−２相励磁駆動し、しかも各駆
動コイル１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００
Ｄに流す駆動電流の平均値をトルク制御信号SP0
によつて２段階に制御することができ、上記パル
スモータ１００を駆動速度に応じてトルク制御す
ることができる。 なお、上述の実施例では、１ビツトのトルク制
御信号SP0にて、パルスモータ１００の駆動速度
に応じた２段階のトルク制御を行なつているが、
トルク制御信号のビツト数を増して多段のトルク
制御を行なうこともできる。 次に、上述の如き構成の本考案に係るパルスモ
ータの駆動回路をＸ・Ｙプロツタのペンベツド駆
動制御装置に適用した実施例について説明する。 第７図のブロツク図に示す実施例において、マ
イクロコンピユータ１０は、図示しないデータ入
力手段により与えられる作図データに基いて始点
（０，０）と終点（Ｘ，Ｙ）とを結ぶ直線につい
て階段状の折線近似処理を行ない、そのシステム
クロツクに同期したＸ方向およびＹ方向の各制御
パルスφx，φyを出力する。ここで、上記始点
０，０と終点Ｘ，Ｙとを結ぶ直線の勾配Ｓが例え
ばＳ＝７／16であつたとすると、上記マイクロコン ピユータ１０は、システムクロツクに同期した最
少分解能のＸ方向の制御パルスφxに対して、16
発当り７発のＹ方向の制御パルスφyを第８図に
示すように繰返して出力する。 上記Ｘ方向の制御パルスφxは、第１のアツプ
ダウンカウンタ１１に加算パルスとして供給され
ている。また、上記Ｙ方向の制御パルスφyは、
第２のアツプダウンカウンタ１２に加算パルスと
して供給されている。 上記第１のアツプダウンカウンタ１１には、後
述する第１の1/16分周器４１による分周出力パル
スSxが減算パルスとして供給されている。また、
上記第２のアツプダウンカウンタ１２には、後述
する第２の1/16分周器４２による分周出力パルス
Syが減算パルスとして供給されている。そして、
上記第１および第２のアツプダウンカウンタ１
１，１２は、それぞれ６ビツトのバイナリーカウ
ンタから成り、上記各制御パルスφx，φyの加算
計数動作を行なうとともに上記各分周出力パルス
Sx，Syの減算計数動作を行なうようになつてい
る。 上記第１のアツプダウンカウンタ１１にて得ら
れる６ビツトの計数出力データDxは、６入力の
第１のANDゲート２１に供給されるとともに、
第１のバイナリーレイトマルチプライヤ
（BRM）３１にパラレルロードされる。さらに、
上記計数出力データDxは、その上位３ビツトデ
ータが第１のデコーダ５１に供給されている。ま
た、上記第２のアツプダウンカウンタ１２にて得
られる６ビツトの計数出力データDyは、６入力
の第２のANDゲート２２に供給されるとともに、
第２のBRM３２にパラレルロードされる。さら
に、上記計数出力データDyは、その上位３ビツ
トデータが第２のデコーダ５２に供給されてい
る。 上記第１および第２のANDゲート２１，２２
は、それぞれ各計数出力Dx，Dyが全て論理
「１」すなわちDx＝63あるいはDy＝63になると、
上記マイクロコンピユータ１０の動作を停止させ
る停止指令信号Psx，Psyを形成して上記マイク
ロコンピユータ１０に供給する。上記マイクロコ
ンピユータ１０は、上記停止指令信号Psx，Psy
のいずれか一方がシステムクロツクに同期して論
理「１」になると、動作を停止して上記各制御パ
ルスφx，φyを１クロツク分だけ遅らせて出力す
るようになつている。 上記第１および第２のBRM３１，３２は、ク
ロツク発生器３０からそれぞれ供給されるクロツ
クパルスφckを６ビツトの制御データにて指定さ
れた比率で分配し、上記クロツクパルスφckの周
波数inに対して、 out＝Ｍ・in／64 Ｍ＝Ｆ・25＋Ｅ・24＋Ｄ・23＋Ｃ・22＋Ｂ・21
＋Ａ・20 なる周波数outのクロツクパルスを形成する。 このようなバイナリーレートマルチプライヤと
しては、例えばテキサスインストルメンツ社製の
SN5497やSN7497等を用いることができる。 ここで、上記各BRM３１，３２にクロツク発
生器３０から供給するクロツクパルスφckは、上
記マイクロコンピユータ１０のシステムクロツク
の16倍の周波数inとしてある。 そして、第１のBRM３１は、上記第１のアツ
プダウンカウンタ１１にて得られる６ビツトの計
数出力データDxを制御データとして作動して、
xなる周波数のクロツクパルスを第１の分周器
４１に供給する。また、上記第２のBRM３２
は、上記第２のアツプダウンカウント１２にて得
られれる６ビツトの計数出力データDyを制御デ
ータとして作動して、yなる周波数のクロツク
パルスを第２の分周器４２に供給する。 上記第１および第１の分周器４１，４２は、上
記x，yなる周波数のクロツクパルスφckをそれ
ぞれ1/16分周する。上記第１の分周器４１にて得
られる分周出力パルスSxは、上記第１のアツプ
ダウンカウンタ１１に減算パルスして供給される
とともに、Ｘ方向の制御パルスとして本考案に係
るモータ駆動回路６０に供給される。また、上記
第２の分周器４２にて得られる分周出力パルス
Syは、上記第２のアツプダウンカウンタ１２に
減算パルスとして供給されるとともに、Ｙ方向の
制御パルスとしてモータ駆動回路６０に供給され
る。 また、この実施例において、上記第１のデコー
ダ５１は、例えば第９図に示すように２個のイン
バータ５３，５４と４個のNANDゲート５５，
５６，５７，５８にて構成されており、上記第１
のアツプダウンカウンタ１１の計数出力データ
Dxの上位３ビツトデータ〔Ａ，Ｂ，Ｃ〕につい
て第２表に示すような変換動作を行なつて２ビツ
トのトルク制御信号（SPx0，SPx1）を形成す
る。
上述の実施例の説明から明らかなように、本考
案に係るパルスモータの駆動回路では、パルスモ
ータの駆動速度に応じたトルク制御を行なうこと
ができるので、オーバトルクの発生を防止して、
発熱、振動、騒音等の極めて少ない安定した駆動
を行なうことができる。従つて、所期の目的を十
分に達成することができる。
案に係るパルスモータの駆動回路では、パルスモ
ータの駆動速度に応じたトルク制御を行なうこと
ができるので、オーバトルクの発生を防止して、
発熱、振動、騒音等の極めて少ない安定した駆動
を行なうことができる。従つて、所期の目的を十
分に達成することができる。
第１図はパルスモータの一般的なトルク・スピ
ード特性を示す特性線図である。第２図は本考案
の一実施例を示すブロツク図であり、第３図はこ
の実施例の動作を示すタイムチヤートであり、第
４図は上記実施例における電流密度パターン信号
発生器の具体例を示す回路図であり、第５図は上
記電流密度パターン信号発生器の動作を示すタイ
ムチヤートであり、第６図は同じく電流密度パタ
ーン信号発生器の他の具体例を示す回路図であ
る。第７図は本考案に係るパルスモータの駆動回
路をＸ・Ｙプロツタに適用した場合の一実施例を
示すブロツク図であり、第８図はこの実施例の動
作を示すタイムチヤートであり、第９図は上記実
施例に用いたデコーダの具体例を示す回路図であ
り、第１０図は上記実施例におけるモータ駆動回
路のトルク制御特性の一例を示す特性線図であ
る。 ６０……モータ駆動回路、７１，７２，１００
……パルスモータ、１０５……電流密度パターン
信号発生器、１１０……PWM回路。
ード特性を示す特性線図である。第２図は本考案
の一実施例を示すブロツク図であり、第３図はこ
の実施例の動作を示すタイムチヤートであり、第
４図は上記実施例における電流密度パターン信号
発生器の具体例を示す回路図であり、第５図は上
記電流密度パターン信号発生器の動作を示すタイ
ムチヤートであり、第６図は同じく電流密度パタ
ーン信号発生器の他の具体例を示す回路図であ
る。第７図は本考案に係るパルスモータの駆動回
路をＸ・Ｙプロツタに適用した場合の一実施例を
示すブロツク図であり、第８図はこの実施例の動
作を示すタイムチヤートであり、第９図は上記実
施例に用いたデコーダの具体例を示す回路図であ
り、第１０図は上記実施例におけるモータ駆動回
路のトルク制御特性の一例を示す特性線図であ
る。 ６０……モータ駆動回路、７１，７２，１００
……パルスモータ、１０５……電流密度パターン
信号発生器、１１０……PWM回路。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 基準電源を分圧する抵抗素子と、この抵抗素子
に対応して接続されステツプパルスに応じて作動
されるスイツチング素子と、パルスモータの駆動
速度に応じて生成されるトルク制御信号に応じて
作動されるスイツチング素子とを有し、上記ステ
ツプパルスと上記トルク制御信号とに基づいて複
数種類の電流密度パターン信号を選択的に生成し
出力するパターン信号発生回路と、 上記パターン信号発生回路から供給される電流
密度パターン信号と三角波とを比較することによ
りパルス幅変調信号を形成するパルス幅変調回路
とを備え、 パルスモータの駆動コイルに供給される駆動電
流を、上記パルス幅変調信号に基づいてスイツチ
ング操作してなるパルスモータ駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2268684U JPS60135098U (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | パルスモ−タの駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2268684U JPS60135098U (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | パルスモ−タの駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60135098U JPS60135098U (ja) | 1985-09-07 |
| JPH0317594Y2 true JPH0317594Y2 (ja) | 1991-04-12 |
Family
ID=30515212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2268684U Granted JPS60135098U (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | パルスモ−タの駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60135098U (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2594595B2 (ja) * | 1988-01-29 | 1997-03-26 | 愛三工業株式会社 | ステップモータの駆動装置 |
| JPH0822159B2 (ja) * | 1988-03-09 | 1996-03-04 | 株式会社日立製作所 | パルスモータ駆動制御回路 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5749397A (en) * | 1980-09-08 | 1982-03-23 | Ricoh Co Ltd | Pulse motor driving system |
-
1984
- 1984-02-20 JP JP2268684U patent/JPS60135098U/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5749397A (en) * | 1980-09-08 | 1982-03-23 | Ricoh Co Ltd | Pulse motor driving system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60135098U (ja) | 1985-09-07 |
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