JPH0340799A - ステッピングモータの駆動方式 - Google Patents

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】 （イ〉産業上の利用分野 本発明は弁の開閉に用いるステッピングモータの駆動方
式に関するものである。

（ロ）従来の技術 一般にステッピングモータの駆動方式としては特公昭６
１−３５７９９号公報に記載されているようなものがあ
った。この公報に記載されたものは、ステッピングモー
タの駆動開始時に駆動周波数を０から所定の駆動周波数
まで徐々に増加させて行き、所定の駆動周波数で安定回
転させるものであった。

（八〉発明が解決しようとする課題 このような従来の駆動方式では、ステッピングモータの
駆動周波数は短時間のうちに所定の駆動周波数に達する
ものであった。

この駆動方式は負荷が軽い時や負荷変動が無いような時
には有効であったが、例えばバルブのシャフト駆動用に
このステッピングモータを用いた場合、特にバルブを全
閉状態から開く時、バルブを流れた流体の不純物が弁部
に付着していたり、モータ用の電源電圧に変動があると
、弁と弁座とがくっついて弁が開本能になる事があった
。

このような問題点に対して、本発明はステツピングモー
タを駆動してバルブを開く時の駆動開始時にステッピン
グモータのトルクを増加させてバルブの開動作が確実に
行なえるようにした駆動方式を提供するものである。

（二〉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と、このステッピングモー
タで回転させられるシャフトと、このシャフトの回転に
よって開度が変わる弁とを有しこの弁の開度を変えて流
れる流体の流量を調節するバルブの前記ステッピングモ
ータの駆動方式において、弁の開度を変える時ステッピ
ングモータを所定の駆動周波数で回す制御部を備えると
共に、弁が全閉状態から開く方向にシャフトを回す時の
ステッピングモータの駆動周波数をこのモータの駆動開
始時から所定時間の間所定の駆動周波数より低い特定の
駆動周波数に維持するものである。

（ネ）作用 このように構成された駆動方式ではバルブを全閉状態か
ら開く時には、所定時間の間、駆動周波数を低くしてス
テッピングモータの起動トルクが大きくなる特性を利用
し、弁を確実に開くことができるものである。

（へ）実施例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１図
はステッピングモータをバルブに取り付けた状態を示す
説明図である。この図に９いてｌはステッピングモータ
であり、その回転軸がシャフト２に接合されている。こ
のシャフト２にはネジ山が設けてあり、このシャフト２
が回転すると弁３がシャフト２の軸方向に上下移動する
ようになっている。この弁３は弁座４に合うような形で
あり、弁３が弁座４に押圧されている時に１ま弁３が全
開状態になるものである。５は弁３、弁座４を収納する
本体部であり弁３、弁座４を堺にして温水が流れ込む入
口流路６と温水が出て行く出口流路７とが形成されてい
る。尚、この弁３を全閉から全開状態にするに社ステッ
ピングモータ１を８０００ステップ回転させるようにシ
ャフト２のネジ山のピッチが決められている。

８は熱交換器であり、バルブの出口流路７から供給され
た温水が流れる。尚、この温水が熱源機と熱交換器８と
の間を実線矢印の方向に循環するように水配管が設けら
れており、バルブはこの水配管中に設けられている。９
は送風機であり熱交換器８へ点線矢印のように送風を行
なう、尚、１０は送風機９用のモータである。１１は制
御部であり、熱交換器８の温度を検出する温度センサ１
２と被調和室の温度を検出する温度センサ１３との夫々
の検出値と設定値とから弁３の開度すなわち、熱交換器
を流れる温水の流量を調節するものである。

第２図は第１図に示した制御部１１の主な動作を示す説
明図である。まずステップＳ８にて送風機９の運転／停
止など空気調和機の運転を制御した後ステップＳ８へ進
む、ステップＳ、では現在この空気調和機が運転中であ
るか否かを判断し、空気調和機が停止中の時にはステッ
プＳ、にて弁を全閉状態にする。運転中の時にはステッ
プＳ、へ進み温度センサ１２，１３の検出値及び設定値
を入力する。次いでステップＳ、にてステップＳ、によ
る検出値及び設定値に基づいて弁の開度を算出する。こ
の算出結果からステップＳ、にて弁を閉じる方に変える
か、開く方に変えるか、又は変更しないかを判断する。

弁を閉じる方向に変える時にはステップＳ、へ進みステ
ップＳ、による弁の算出開度と現開度とから弁の開度を
変えるのに必要なパルス数を算出し、４ｔｈｓｅｃ周期
でこのパルスを出力する。またステップＳ、にて弁を開
く方向に変える時にはステップＳ８で弁の開度を変える
のに必要なパルス数を算出した後、ステップＳ、で現在
弁が全開になっているか否かを判断する。弁が全開の時
にはステップＳ１６にて１００．ｍ５ｅｃ周期で２４パ
ルスを出力する。また弁が全閉でない時にはステップＳ
、にてステップＳ、で算出した分のパルスを４　ａ＋ｓ
ｅｃ周期で出力する。

この動作を行なうことによって、弁が全閉状態から開き
始める時には、まずステップＳ、。にて１００ｍ５ｅｃ
周期で２４パルス出力された後に、再度ステップＳ８に
戻り同じステップを実行した後にステップＳｌｌで通常
の周期によるパルスの出力が行なわれるものである。す
なわち、弁が全閉状態から開く時にはまず所定時間の間
（２４パルス分の時間）は１００　ｍ５ｅｃの低周期に
てステッピングモータが駆動されるものである。

第３図はステッピングモータへパルスを与える時のパタ
ーン図である。ステッピングモータの励磁巻１．Ａ、Ｂ
、Ａ、Ｂに図のような順番で電流を通電するとステッピ
ングモータは弁が開く方向に回転する。弁を閉じる方向
にステッピングモータを回転させる時には励磁巻線Ａ、
Ｂ、λ、Ｂの通電順番を逆にする。ステッピングモータ
の駆動開始時には通電パターンを切換えるパルスの幅を
１００ｍ５ｅｃにセットして２４パルスを出力する。こ
の後パルスの幅を４　ｍ５ｅｃに切換えて通常の駆動を
行なうものである。

第４図はステッピングモータの通電パターンを切換える
パルス幅に対する起動トルクの特性を示す説明図である
。起動時の起動トルクはパルス幅が大きい（駆動周波数
が低い）程大きくパルス幅が小さい（駆動周波数が高い
）程小さくなっている。

従って、以上のようにステッピングモータを制御すると
ステッピングモータの起動時には大きな起動トルクが得
られ、弁が弁座にくっついているような時でも、この起
動）・ルクによって弁を開くことができる。

（ト）発明の効果 本発明は弁の開閉用に用いるステッピングモータの駆動
方式において、ステッピングモータの駆動周波数をこの
モータの駆動開始時から一定時間の間所定の駆動周波数
より低い特定の駆動周波数に維持するので、ステッピン
グモータの起動トルクを増加させることができる。従っ
て弁の開きが悪いような時にもこのトルクによって弁を
確実に開くことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１！５０はステッピングモータをバルブに取り付けた
状態を示す説明図、第２図は第１図に示した制御部の主
な動作を示すブローチｗ−ト、第３図はステッピングモ
ータへパルスを与える時のパターン図、第４図はステッ
ピングモータの起動トルクを示す説明図である。 １・・・ステッピングモータ、　　２・・・シ勺フト、
３・・・弁、　４・・・弁座、　　１１・・・制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステッピングモータと、このステッピングモータ
   で回転させられるシャフトと、このシャフトの回転によ
   って開度が変わる弁とを有しこの弁の開度を変えて流れ
   る流体の流量を調節するバルブの前記ステッピングモー
   タの駆動方式において、弁の開度を変える時にステッピ
   ングモータを所定の駆動周波数で回す制御部を備えると
   共に、弁が全閉状態から開く方向にシャフトを回す時の
   ステッピングモータの駆動周波数をこのモータの駆動開
   始時から一定時間の間所定の駆動周波数より低い特定の
   駆動周波数に維持することを特徴とするステッピングモ
   ータの駆動方式。