JPH04217898A - 定電圧1−2相励磁方式モータ駆動回路 - Google Patents

定電圧1−2相励磁方式モータ駆動回路

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JPH04217898A
JPH04217898A JP40416190A JP40416190A JPH04217898A JP H04217898 A JPH04217898 A JP H04217898A JP 40416190 A JP40416190 A JP 40416190A JP 40416190 A JP40416190 A JP 40416190A JP H04217898 A JPH04217898 A JP H04217898A
Authority
JP
Japan
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torque
phase
energization
clock
motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP40416190A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihisa Miyamoto
宮 本  敬 久
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Machinery Ltd
Original Assignee
Murata Machinery Ltd
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、定電圧1−2相励磁方
式モータ駆動回路に関し、特に、定電圧1−2相励磁方
式のステッピングモータのトルク変動を小さくして、振
動及び雑音を減少できるようにした定電圧1−2相励磁
方式モータ駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のステッピングモータの駆動回路は
、例えば図3に示すように、モータ1の各コイルに電流
を供給するドライバ2と、ドライバ2の各コイルへの通
電開始及び通電停止のタイミングを制御する駆動クロッ
クを発生する駆動クロック発生回路13とを備えている
。この駆動クロック発生回路13は例えば図4に示すよ
うに所定の周期で繰り返されるクロック信号ck1 を
出力するように構成される。
【0003】ところで、2相ステッピングモータの駆動
回路は励磁方式によって1相励磁方式、2相励磁方式、
及び1−2相励磁方式の3つの方式に分類され、1相励
磁方式は1ステップ、即ち、クロック信号ck1 が出
力されるごとに1相ずつ励磁する方式であり、2相励磁
方式は1ステップに2相ずつ励磁する方式である。1−
2相励磁方式は、1ステップごとに1相励磁と2相励磁
とを交互に繰り返す方式であり、1相励磁方式、あるい
は2相励磁方式には比べると1ステップの回転角が小さ
くなるのでスムーズな運転ができる。このため、1−2
相励磁方式のモータ駆動回路は、例えばファクシミリ等
の用紙搬送装置に用いるモータの駆動回路に多用されて
いる。
【0004】この1−2相励磁方式においては、図4に
示すように、各コイルへの通電の開始及び停止は2クロ
ックずつずらされ、各コイルへの通電期間は3クロック
、非通電期間は5クロックとなっている。従って、互い
に連続する2クロックのうちの一方(例えば奇数番目の
クロック)cko で一つのコイルへの通電が開始され
、他方(偶数番目のクロック)cke で他のコイルへ
の通電が停止される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この1
−2相励磁方式、特に、定電圧1−2相励磁方式では、
1相、2相、1相、2相と交互に電流を流すコイルの数
が変化するので、相変化に伴って出力トルクが変動する
。無負荷の場合にはこのトルク変動は特に問題にならな
いが、負荷がある場合には負荷の大きさに対応して各相
のコイルに供給される電流値が大きくなり、相変化に伴
うトルク変動幅が大きくなる。また、トルク変動幅の増
大に対応して回転数の変動が増大し、振動及び雑音も増
大することになる。
【0006】本発明は、上記の事情を鑑みてなされたも
のであり、ステッピングモータのトルク変動を減少させ
、振動及び騒音を減少できるようにした低電圧1−2相
励磁方式モータ駆動回路を提供することを目的とするも
のである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、ステッピング
モータに電流を供給するドライバと、ドライバに駆動ク
ロックを出力する駆動クロック発生回路とを備える定電
圧1−2相励磁方式モータ駆動装置において、上記モー
タの負荷を検出し、負荷の状態に対応して前記駆動クロ
ック発生回路が出力する通電開始用のクロックパルスと
給電停止用のクロックパルスとの間隔を増減させる負荷
検出制御手段を設けたことを特徴としている。
【0008】
【作用】本発明において、上記モータの負荷(トルク)
が増大すると、負荷検出制御手段が通電開始用のクロッ
クパルスと通電停止用のクロックパルスとの間隔を増大
させて、何れかのコイルへの通電が開始された後に他の
何れかのコイルへの通電が停止されるまでの2相通電時
間を延長させトルクが低下する1相通電時間が短縮させ
る。その結果、平均トルクは2相通電時間中のトルクに
近づきトルク特性がフラット化されることになる。特に
、1相通電時間を十分に短くすれば、負荷慣性によって
実質的にはトルクの低下やそれに伴う回転数の低下を無
視しえる程度まで減少させて平均トルクを2相通電時の
トルクと殆ど同じにすることができる。また、負荷が減
少すると、トルク検出手段あるいは負荷検出手段が通電
開始用のクロックパルスと通電停止用のクロックパルス
との間隔を減少させる。これにより、何れかのコイルへ
の通電が開始された後、他の何れかのコイルへの通電が
停止されるまでの2相通電時間が短縮され、トルクが低
下する1相通電時間が延長される。その結果、平均トル
クが1相通電中のトルクに近づき、トルク特性がフラッ
ト化されることになる。特に、2相通電時間を十分に短
くすれば、負荷慣性によって実質的には回転数やトルク
の変動を無視しえる程度まで減少させることができる。
【0009】なお、本発明において、通電開始用のクロ
ックパルスどうし、あるいは、通電停止用のクロックパ
ルスどうしの周期は変動しない。従って、1相励磁方式
や2相励磁方式に比べると1ステップでの回転角が小さ
く、スムーズな運転ができることには変わりがない。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例に係る定電圧1−2
相励磁方式モータ駆動回路を図1及び図2に基づき説明
する。この定電圧1−2相励磁方式モータ駆動回路は、
2相ステッピングモータ1に電流を供給するドライバ2
と、ドライバ2に駆動クロックckを出力する駆動クロ
ック発生回路3とを備える。
【0011】モータ1には、図2に示すA0 相、B0
 相、A1 相、B1 相の各相の電流を入力する4の
整数倍のコイルが設けられている。ドライバ2は駆動ク
ロック発生回路3が出力した駆動クロックckのうち例
えば奇数番目のクロック信号、すなわち、通電開始用の
クロックパルスcko を入力するごとに順次各相のコ
イルへの通電を開始し、各相のコイルについては、通電
開始から3クロック目の偶数番目のクロック信号、すな
わち、通電停止用のクロックパルスcke を入力した
時に通電を停止させ、通電の停止から5クロック目の通
電開始用のクロックcko で再び通電を開始するよう
に構成してある。
【0012】この定電圧1−2相励磁方式モータ駆動回
路には、上記モータ1のトルク変動幅を検出し、トルク
変動値の増減に対応して駆動クロック発生回路3が出力
する通電開始用のクロックパルスcko と給電停止用
のクロックパルスcke との間隔を増減させるトルク
検出制御手段4が設けられている。トルク検出制御手段
4の構成は、上記モータ1のトルク変動幅を検出し、ト
ルク変動幅の増減に対応して駆動クロック発生回路3が
出力する通電開始用のクロックパルスcko と給電停
止用のクロックパルスcke との間隔を増減させるよ
うに構成してあれば特に限定されず、例えば、上記モー
タ1のトルクを検出するトルクセンサと、トルクセンサ
の出力からトルク変動幅を求め、通電開始用のクロック
パルスcko と給電停止用のクロックパルスcke 
との間隔を演算する演算部と、その演算結果に基づき駆
動クロック発生回路3のクロック信号の間隔を制御する
制御信号を出力する出力部とで構成すればよい。ここで
使用するトルクセンサとしては、実動時の伝達トルクの
計測が可能なトルクメータを使用する必要がある。トル
クメータとしては、磁歪式トルクセンサ、歪ゲージ式ト
ルクセンサ、位相差検出型トルクセンサ等がその例とし
て挙げられる。
【0013】ところで、上記モータ1の負荷が増大する
と各相のコイルに供給される電流が増大するので、2相
に電流が供給される時と1相に電流が供給される時との
トルクの差が大きくなり、トルク変動幅が大きくなる。 逆に負荷が減少するとトルク変動は小さくなる。この定
電圧1−2相励磁方式モータ駆動回路においては、トル
ク検出制御手段4により検出されたトルク変動幅が大き
い場合には、例えば図2に太実線で示すように、トルク
検出制御手段4が通電開始用のクロックパルスcko 
 と給電停止用のクロックパルスckeとの間隔を増大
させる。これにより、何れか1つの相のコイル、例えば
B0 相のコイルへの通電が開始された後に他の何れか
のコイル、即ち、A0 相のコイルへの通電が停止され
るまでの2相通電時間が延長され、トルクが低下する1
相通電時間が短縮される。その結果、平均トルクは2相
通電時間中のトルクに近づきトルク特性がフラット化さ
れることになる。特に、1相通電時間を十分に短くすれ
ば、負荷慣性によって実質的にはトルクの低下やそれに
伴う回転数の低下を無視しえる程度まで減少させて平均
トルクを2相通電時のトルクと殆ど同じにすることがで
きる。また、負荷が減少してトルク変動幅が減少すれば
、トルク検出手段4が通電開始用のクロックパルスと通
電停止用のクロックパルスとの間隔を例えば図2に細実
線で示すように減少させる。これにより、何れかのコイ
ル、例えばB0 相のコイルへの通電が開始された後、
他の何れかのコイル、即ちA0 相のコイルへの通電が
停止されるまでの2相通電時間が短縮され、トルクが低
下する1相通電時間が延長される。その結果、平均トル
クが1相通電中のトルクに近づき、トルク特性がフラッ
ト化されることになる。特に、2相通電時間を十分に短
くすれば、負荷慣性によって実質的には回転数やトルク
の変動を無視しえる程度まで減少させることができる。
【0014】そして、このようにトルク特性がフラット
化されることにより、上記モータ1の振動を減少させる
ことができ、振動に伴う騒音も減少させることができる
。なお、上記の一実施例では、トルク検出制御手段4を
用いて、トルク変動幅を検出し、このトルク変動値の増
減に対応して駆動クロック発生回路が出力する通電開始
用のクロックパルスと給電停止用のクロックパルスとの
間隔を増減させるように構成しているが、上記モータ1
の負荷の増減とトルク変動幅の増減とは互いに対応関係
があるので、上記トルク検出制御手段4に代えて、上記
モータの負荷を検出し、負荷の増減に対応して駆動クロ
ック発生回路が出力する通電開始用のクロックパルスと
給電停止用のクロックパルスとの間隔を増減させる負荷
検出手段を設けても同様の効果を得ることができる。
【0015】この負荷検出手段がモータ1の負荷を検出
する方式としては、例えば、モータ1の駆動電流を検出
する方式を採用することができる。
【0016】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、トル
ク(負荷)検出制御手段によってステッピングモータの
トルク変動幅あるいは負荷の増減に対応して通電開始用
のクロックパルスと給電停止用のクロックパルスとの間
隔を増減させることにより、平均トルクを2相通電時あ
るいは1相通電時のトルクに近づけてトルク特性をフラ
ット化させ、トルク変動を減少させることができる。
【0017】また、トルク変動を減少させることにより
、これに伴うモータの振動及び騒音を減少させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る定電圧1−2相励磁方
式モータ駆動回路の構成を示すブロック図である。
【図2】その励磁シーケンスを示すタイミングチャート
である。
【図3】従来の定電圧1−2相励磁方式モータ駆動回路
の構成を示すブロック図である。
【図4】その励磁シーケンスを示すタイミングチャート
である。
【符号の説明】
1    モータ 2    ドライバ 3    駆動クロック発生回路 4    トルク検出制御手段(負荷検出制御手段)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ステッピングモータに電流を供給する
    ドライバと、ドライバに駆動クロックを出力する駆動ク
    ロック発生回路とを備える定電圧1−2相励磁方式モー
    タ駆動装置において、上記モータの負荷を検出し、負荷
    の状態に対応して前記駆動クロック発生回路が出力する
    通電開始用のクロックパルスと給電停止用のクロックパ
    ルスとの間隔を増減させる負荷検出制御手段を設けたこ
    とを特徴とする定電圧1−2相励磁方式モータ駆動回路
JP40416190A 1990-12-20 1990-12-20 定電圧1−2相励磁方式モータ駆動回路 Pending JPH04217898A (ja)

Priority Applications (1)

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JP40416190A JPH04217898A (ja) 1990-12-20 1990-12-20 定電圧1−2相励磁方式モータ駆動回路

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JPH04217898A true JPH04217898A (ja) 1992-08-07

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JP40416190A Pending JPH04217898A (ja) 1990-12-20 1990-12-20 定電圧1−2相励磁方式モータ駆動回路

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JP (1) JPH04217898A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003018889A (ja) * 2001-06-28 2003-01-17 Jidosha Denki Kogyo Co Ltd モータ制御装置
CN111987947A (zh) * 2020-07-13 2020-11-24 深圳市兆威机电股份有限公司 步进电机及其启动控制方法、装置及计算机可读存储介质

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