JPH04133693A

JPH04133693A - ステッピングモータ等の駆動装置

Info

Publication number: JPH04133693A
Application number: JP25393390A
Authority: JP
Inventors: Akira Oda; 晃織田
Original assignee: Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1990-09-21
Filing date: 1990-09-21
Publication date: 1992-05-07

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等の駆動装置に関する。詳
しくは、巻線を有するソレノイドやステッピングモータ
等の駆動装置に関する。

［従来の技術］例えは、４相の巻線を有するステッピングモータの駆動
装置の一般構成を第３図に示す（なお、第３図では１相
分のみ図示する。）。

図において、ＩＡは巻線である０巻線ＩＡは、抵抗Ｒと
インダクタンスＬとを有しており９等価的には当該抵抗
ＲとインダクタンスＬとが直列接続されたＲ−Ｌ回路と
みなすことができる。また、２人はスイッチング素子で
、巻線ＩＡに直列接続されている。さらに、１０は制御
回路で、所定の電流切替シーケンスによりスイッチング
素子２Ａおよび他の３つのスイッチング素子（図示省略
）を駆動信号でＯＮ−ＯＦＦ制御する構成とされている
。なお、Ｖｍは、各巻線を励磁させるための駆動電源の
電圧である。

ところで、かかる駆動装置には、巻線の故障（短絡、開
放）を検出するための巻線故障検出回路か設けられるこ
とが多い。ここで、例えば、巻線故障検出回路２ＯＡは
、駆動電圧切離し用トランジスタ２１Ａ、故障検出電圧
Ｖｃおよび故障検出電圧接続用ダイオード２２Ａを含み
構成されているのが一般的である。なお、２５は電圧検
出回路である。

しかして、上記した駆動装置において、例えば巻線ＩＡ
か故障しているか否かを検査する場合には、駆動電圧Ｖ
ｍを駆動電圧切離し用トランジスタ２１Ａを用いて切り
離し１巻ｉ１Ａに故障検出電圧Ｖｃを故障検出電圧接続
用ダイオード２２Ａを介して接続して電圧検出回８２５
で電圧をチエツクする。

［発明か解決しようとする課題１ところで、上記したステッピングモータの駆動装置にお
いて、各巻線の故障を検出するには一巻線ごとに駆動電
圧、切離し用トランジスタ（２１，Ａ　）および故障検
出電圧接続用ダイオード（２２Ａ）等を有する故障検出
回路（２ＯＡ）を備えなければならす構成が複雑化する
欠点を有する。

本発明の目的は、上記事情に鑑み、簡易な構成で巻線の
故障を検出することができるステッピングモータ等の駆
動装置を捉供することにある。

［課題を解決するための手段］請求項第１項記載の発明は、ステッピングモータ等の巻
線に直列接続されたスイッチング素子を制御回路の駆動
信号でＯＮ−ＯＦＦ制御して駆動するステッピングモー
タ等の駆動装置において、前記巻線と直列接続された電
流検出抵抗と、この電流検出抵抗を用いて検出した負荷
信号と基準信号とを比較する比較回路とを設け、前記制御回路を一定時間たけ前記駆動信号を出力可能に
形成するとともに、前記比較回路の前記基準信号の大き
さを設定変更可能に形成したことを特徴とする請求項第２項記載の発明は、ステッピングモータ等の巻
線に直列接続されたスイッチング素子を制御回路の駆動
信号でＯＮ−ＯＦＦ制御して駆動するステッピングモー
タ等の駆動装置において、前記巻線と直列接続された電
流検出抵抗と、この電流検出抵抗を用いて検出した負荷
信号と基準信号とを比較する比較回路とを設け、前記制御回路を前記駆動信号の出力時間を設定変更可能
なるように形成したことを特徴とする。

［作　用］請求項第１項記載の発明では、巻線の故障（短絡、開放
）を検出するには、制御回路より駆動信号を一定時間た
け出力させる。すると、巻線にスイッチング素子を介し
て一定時間たけＴｏ　’ｌｆＸか流れる。

この際、電流の立上り時間は、第２図に実線の曲線で示
す如く、巻線の抵抗およびインダクタンスに応じて定ま
り、巻線か正常であれは一定時間Ｔｒ後に立上る電流１
ｒはほぼ一定となる。しかし、巻線が短絡している場合
には、第２図に２点鎖線の曲線で示す如く、インダクタ
ンス等が減少するため電流立上りが正常時よりも急峻と
なる。

そのため、一定時間Ｔｒ後の巻線の立上り電流値１（−
Ｉｓ）か正常時よりも大きくなる（Ｉｓ＞Ｉｒ＞。また
、巻線か開放されている場合には、当該巻線を流れる電
流はほぼ０となる。したかって、巻線において一定時間
Ｔｒ後に立上る電流値ｆに基つき当該巻線が故障してい
るか否かを検査することかできる。

例えは、巻線か正常状態のときに制御回路より駆動信号
を一定時間Ｔｒたけ出力させることにより巻線に立上る
＄流Ｉｒに比例した電圧Ｖｒｅｆ。

を電流検出抵抗を用いて測定しておき、この電圧Ｖｒｅ
ｆ、を基準信号とする。そして、巻線検査時には、制御
回路より駆動信号を一定時間Ｔｒたけ出力させた場合の
巻線の立上り電流に比例した電圧Ｖを電流検出抵抗を用
いて測定し、この電圧■を負荷信号とする。そして、比
較回路で、上記した負荷信号（Ｖ）と基準信号（Ｖｒｅ
ｆ、）とを比較した結果、負荷信号（Ｖ）が測定誤差等
を考慮しても基準信号（Ｖｒｅｆ、）よりも大きいこと
か判明した場合には、当該巻線が短絡していると判断さ
れる。また、負荷信号（Ｖ）か測定誤差等を考慮しても
基準信号（Ｖｒｅｆ、）よりも小さい場合には、当該巻
線か開放していると判断される。

このように、簡易な構成で巻線の故障を検出することか
できる。

一方、請求項第２項記載の発明では、例えば、巻線が正
常状態のときに制御回路より駆動信号を一定時間Ｔｒた
け出力させた場合の巻線の立上り＠流Ｉｒに比例した電
圧Ｖｒｅｆ、を電流検出抵抗を用いて測定しておき、こ
の電圧Ｖｒｅｆ、を基準信号とする。そして、巻線検査
時には、制御回路より駆動信号を設定時間Ｔたけ出力さ
せた場合の巻線の立上り電流Ｉｓ＋に比例した電圧■を
電流検出抵抗を用いて測定し、この電圧Ｖを負荷信号と
する。この際、設定時間Ｔ（＝Ｔｓ）が−定時間Ｔｒよ
りも相当程度短いのに、比較回路で負荷信号（Ｖ）と基
準信号（Ｖｒｅｆ、）とを比較した結果、負荷信号（Ｖ
）が測定誤差等を考慮しても基準信号（Ｖｒｅｆ、）よ
りも大きい場合には、当該巻線が短絡していると判断さ
れる。また、設定時間Ｔ（−Ｔｏ）が一定時間Ｔｒより
も相当程度長いのに、負荷信号（Ｖ）が測定誤差等を考
慮しても基準信号（Ｖｒｅｆ、）よりも小さい場合には
、当該巻線か開放していると判断される。

［実施例］本発明の実施例を図面に基づき説明する。

（第１実施例）本実施例に係るステッピングモータの駆動装置は、第１
図に示す如く、巻線ＩＡ、ＩＢ、ＩＣＩＤ　スイッチン
グ素子（２Ａ、２８．２Ｃ，２Ｄ）、制御口ＩＩ　Ｏ，
電流検出抵抗３０および比較図＃Ｉ４０を含み構成され
ている。

なお、第３図に示した構成要素と同一のものについては
同一の符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する
。

ここで、制御回路１０は、巻線（ＩＡ、ＩＢＩＣ，ＬＤ
）に直列接続されたスイッチング素子（本実施例ではト
ランジスタ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ２Ｄ）を駆動信号ＤＲＶに
よりＯＮ−ＯＦＦＩＩＩｔＸｌする手段である。この制
御回路１０は、一定時間Ｔｒたけ駆動信号ＤＲＶをスイ
ッチング素子（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ，２Ｄ）に出力可能に
形成されている。

また、＠流検出抵抗３０は、各巻ｍ（ＩＡ〜ＩＤ）と直
列接続されている。本実施例においては、＠流検出抵抗
３０の抵抗値はＲ３とされている。

さらに、比較回路４０は、電流検出抵抗３０を用いて検
出した負荷信号と基準信号とを比較する手段である。比
較回路４０は、基準信号の大きさを設定変更可能に形成
されている０本実施例においては、比較図８＠４０は、
基準信号（Ｖｒｅｆ、）の大きさを設定変更するための
設定器４１を備えている。また、負荷信号としては、制
御口ＦＩ＠ｉ。

より駆動信号ＤＲＶを一定時間Ｔｒたけ１つのスイッチ
ング素子（例えばスイッチング素子２Ａ＞に出力させる
ことにより電流検出抵抗３０に発生する電圧■か選定さ
れている。また、基準信号は各巻線（ＩＡ〜ＩＤ）ごと
に選定されている０例えば、巻線ＩＡに対する基準信号
としては、この巻線ＩＡか正常状態のときに制御回路１
０より駆動信号ＤＲＶを一定時間Ｔｒだけ出力させるこ
とにより電流検出抵抗３０に発生する電圧Ｖｒｅｆ。

が選定されている。

次に作用について説明する。

巻線ＩＡの故障の有無を検査するには、制御回路１０よ
り駆動信号ＤＲＶを一定時間Ｔｒだけ出力させた場合の
当該巻線ＩＡの立上り電Ｋ　Ｉに比例した電圧■をＴｏ
　Ｋ検出抵抗３０を用いて測定し、この電圧■を負荷信
号とする。この電圧■は上記した電流Ｉに電流検出抵抗
３０の抵抗値Ｒ３を乗じた値（Ｉ　ｘＲ３）として求め
られる。

こうして求められた負荷信号（Ｖ）と基準信号（Ｖｒｅ
ｆ、）とを比較回路４０で比較する。この比較回路４０
で、負荷信号（Ｖ）が測定誤差等を考慮しても基準信号
（Ｖｒｅｆ、）よりも大きいことか判明した場合には、
当該巻線ＩＡか短絡していると判断される。また、負荷
信号（Ｖ）が測定誤差等を考慮しても基準信号（Ｖｒｅ
ｆ、）よりも小さい場合には、当該巻線ＩＡが開放して
いると判断される。

同様な手順により他の巻線（ＩＢ〜ＩＤｌら故障してい
るか否かも簡単に検査することができる。

（第２実施例）本実施例に係るステッピングモータの駆動装置は、第１
実施例とは異なり制御回路１０を駆動信号ＤＲＶの出力
時間か設定変更可能なるように形成されている（なお、
その他の構成は第１実施例と同一構成であるので、その
詳細は省略する。）。

かかる駆動装置において、例えば、巻線ＩＡが故障して
いるか否かを検査する場合には、この巻線ＩＡか正常状
態のときに制御回路１０より駆動信号ＤＲＶを一定時間
Ｔｒたけ出力させた場合に当該巻線ＩＡの立上り電流Ｉ
ｒに比例しな電圧Ｖｒｅｆ、を電流検出抵抗３０を用い
て測定しておき、この電圧Ｖｒｅｆ、を基準信号とする
。そして、巻線検査時には、制御四ｉｔｏより駆動信号
ＤＲＶを設定時間Ｔたけ出力させた場合め巻線ＩＡの立
上り電流Ｉに比例した電圧Ｖを電流検出抵抗３０を用い
て測定し、この電圧■を負荷信号とする。この際、設定
時間Ｔ（＝Ｔｓ）が上記した標準時間Ｔｒよりも短いの
に、比較回路４０で負荷信号（Ｖ）と基準信号（Ｖｒｅ
ｆ、）とを比較した結果、負荷信号（Ｖ）が測定誤差等
を考慮しても基準信号（Ｖｒｅｆ、）よりも大きいこと
か判明した場合には、当該巻線ＩＡか短絡していると判
断される。また、設定時間Ｔ（−Ｔｏ）か−定時間Ｔｒ
よりも相当程度長いのに、負荷信号が測定誤差等を考慮
しても基準信号（ｖｒｅｆ、）よりも小さい場合には、
当該巻線が開放していると判断される。

同様な手順により他の巻線＜　ｉ　Ｂ〜ＩＤ）が故障し
ているか否かも簡単に検査することかできる６なお、本
発明にかかる駆動装置を、ソレノイド等の駆動装置とし
て使用することもできる。

［発明の効果コ請求項第１項記載の発明は、巻線と直列接続された電流
検出抵抗と、この電流検出抵抗を用いて検出した負荷信
号と基準信号とを比較する比較回路とを設け、制御回路
を一定時間たけ駆動信号を出力可能に形成するとともに
、比較回路の基準信号の大きさを設定変更可能なるよう
にした構成であるので、制御回路より駆動信号を一定時
間たけ出力して巻線の立上り電流に比例した電圧等の負
荷信号を比較回路で基準信号と比較することにより巻線
の故障の有無を検査することかできる。したがって、簡
易な構成で巻線の故障を検出することかできる。

請求項第２項記載の発明は、巻線と直列接続された電流
検出抵抗と、この電流検出抵抗を用いて検出した負荷信
号と基準信号とを比較する比較回路とを設け、制御回路
を駆動信号の出力時間を設定変更可能とした構成である
ので、制御回路の駆動信号の出力時間を変更した際の巻
線の立上り電流に比例した電圧等の負荷信号を比較回路
で基準信号と比較することにより巻線の故障の有無を検
査することかできる。したかって、簡易な構成で巻線の
故障を検出することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施ρｊを示す図で、
第１図は要部を示す図、第２図は巻線を流れる電流の立
上り状況を示す図である。第３図は従来のステッピング
モータの駆動装置の概略構成を示す図である。ＩＡ、ＩＢ、１．Ｃ，ＩＤ・・・巻線、Ａ２　ＢＣ２Ｄ・・・スイッチング素子、・・制御回路、・・電流検出抵抗、・４０・・・比較回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　ステッピングモータ等の巻線に直列接続された
スイッチング素子を制御回路の駆動信号でＯＮ−ＯＦＦ
制御して駆動するステッピングモータ等の駆動装置にお
いて、前記巻線と直列接続された電流検出抵抗と、この電流検
出抵抗を用いて検出した負荷信号と基準信号とを比較す
る比較回路とを設け、前記制御回路を一定時間だけ前記駆動信号を出力可能に
形成するとともに、前記比較回路の前記基準信号の大き
さを設定変更可能に形成したことを特徴とするステッピ
ングモータ等の駆動装置。
（２）　ステッピングモータ等の巻線に直列接続された
スイッチング素子を制御回路の駆動信号でＯＮ−ＯＦＦ
制御して駆動するステッピングモータ等の駆動装置にお
いて、前記巻線と直列接続された電流検出抵抗と、この電流検
出抵抗を用いて検出した負荷信号と基準信号とを比較す
る比較回路とを設け、前記制御回路を前記駆動信号の出力時間を設定変更可能
なるように形成したことを特徴とするステッピングモー
タ等の駆動装置。