JPH0525997U - スロツトマシンのリ−ル回転用ステツプモ−タの制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステップモータのブレーキ動作中におけるコ
イルでの発熱を低く抑えてブレーキ効果を良くする。 【構成】 ステップモータの各相のコイル１０ａ〜１０
ｄに直列接続された各相制御用スイッチング素子１３ａ
〜１３ｄに、グランド１２側から当該相のコイル側へ向
けて電流が流れるようにするダイオード１６ａ〜１６ｄ
をそれぞれ並列接続する。ステッピングモータのブレー
キ動作中は、電源制御用スイッチング素子１１をオフに
して電源から電流を遮断する一方、各相制御用スイッチ
ング素子の全てをオンとしてコイルにループ電流のみが
流れるようにする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、スロットマシンのリール回転用ステップモータの制御回路に関する 。

【０００２】

【従来の技術】

特公平３−３１０６９号公報には、スロットマシンのリール回転用ステップモ ータを停止させるに当たり、全相（４相）のコイルを緩やかに励磁することによ り、滑らかにブレーキをかけられることが開示されている。そのブレーキ動作の 原理については、この公報では詳細に説明されていないが、図５に示すように４ 相のコイル１・２・３・４を励磁したとき、各相のコイルに流れる電流の大きさ がロータの運動を妨げるように変化することを利用している。

【０００３】 すなわち、各相のコイル１・２・３・４につき、＋２４Ｖの電源から流れ込む 電流Ｉ₁にループ電流Ｉ₂が加わり、このループ電流Ｉ₂がジュール熱となってロ ータの運動エネルギーを減少させる。この場合、電源から流れ込む電流Ｉ₁は、 各相で相反するトルクが働くので相殺されて駆動トルクは生じない。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記のものでは、ブレーキをかけるために４相のコイルを全て励磁す るため、コイルでの発熱が高くなる。スロットマシンの場合にはモータの稼動率 はかなり過酷であり、コイルの発熱はモータ自身や周囲の部材に悪影響を与える 。また、モータが発熱により温度上昇すると、コイルの抵抗が高くなってループ 電流が流れにくくなり、従ってブレーキの効きが悪くなり、所定位置よりもオー バーランすることになる。

【０００５】 本考案は、ステップモータのブレーキ動作中におけるコイルでの発熱を低く抑 えてブレーキ効果を良くすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案では、ステップモータの各相のコイルとグランドとの間に、各相制御用 スイッチング素子をそれぞれ直列接続するとともに、電源と全相のコイルとの間 に、全相共通の電源制御用スイッチング素子を接続し、ステッピングモータのブ レーキ動作中は、該電源制御用スイッチング素子をオフ、各相制御用スイッチン グ素子の全てをオンとする。

【０００７】 各相制御用スイッチング素子に、グランド側から当該相のコイル側へ向けて電 流が流れるようにするダイオードをそれぞれ並列接続すると良い。

【０００８】

【作用】

ブレーキ動作の際には、電源制御用スイッチング素子をオフにして電源側から の電流供給を遮断する一方、各相制御用スイッチング素子の全てをオンにしてグ ランド側からの電流の流れを許容することにより、各相のコイルに、ロータの運 動を妨げるループ電流のみを流し、コイルの発熱量を少なくすることができる。

【０００９】

【実施例】

次に、本考案の一実施例を図面に従い詳細に説明する。 図１は、本考案の第１実施例の制御回路を示す。第１・第２・第３・第４の４ 相のコイル１０ａ・１０ｂ・１０ｃ・１０ｄは、例えば＋２４Ｖの直流電源（図 示せず）に接続された４相共通の電源制御用スイッチング素子であるトランジス タ１１に対して並列接続されている。各相のコイル１０ａ・１０ｂ・１０ｃ・１ ０ｄとグランド１２との間には、各相制御用スイッチング素子としてトランジス タ１３ａ・１３ｂ・１３ｃ・１３ｄがそれぞれ直列接続されている。

【００１０】 第１相と第２相のコイル１０ａ・１０ｂは互いに逆向きに巻かれ、それらの間 に、励磁切替時のスパイク電圧を吸収するためのコンデンサ１４が接続されてい る。同様に第３相と第４相のコイル１０ｃ・１０ｄは互いに逆向きに巻かれ、そ れらの間にコンデンサ１５が接続されている。また、各相のトランジスタ１３ａ ・１３ｂ・１３ｃ・１３ｄには、グランド側から当該相のコイル１０ａ・１０ｂ ・１０ｃ・１０ｄ側へ向けて電流が流れるようにするダイオード１６ａ・１６ｂ ・１６ｃ・１６ｄが並列接続されている。

【００１１】 図２に、ステッピングモータを１−２相励磁駆動する場合のタイミングチャー トを示す。電源制御用トランジスタ１１をオンにした状態で４相のトランジスタ １３ａ・１３ｂ・１３ｃ・１３ｄを、２相が時間的に一部オーバーラップするよ うに順次オンにすると、ロータ（図示せず）が回転される。

【００１２】 ブレーキ区間に入ると、電源制御用トランジスタ１１がオフになって電源から の電流供給が遮断すると同時に、４相のトランジスタ１３ａ・１３ｂ・１３ｃ・ １３ｄが同時に全てオンとなる。このときロータはまだ回転しているので、各相 のコイル１０ａ・１０ｂ・１０ｃ・１０ｄに誘起電圧が発生し、各相においてロ ータの運動を妨げる方向に電流を流そうする。このとき、４相のトランジスタ１ ３ａ・１３ｂ・１３ｃ・１３ｄは全てオンであり、またそれぞれにダイオード１ ６ａ・１６ｂ・１６ｃ・１６ｄが接続されているため、コイル１０ａ・１０ｂ・ １０ｃ・１０ｄにはそれぞれ双方向の電流が流れ得る。

【００１３】 今、これを第１相と第２相について見ると、ブレ−キ区間に入ったときトラン ジスタ１１がオフであるから電源側からは電流は流れ込まない。しかし、ロータ が回転している間はロータ側から逆起電力が生ずる。この逆起電力による電流は 、図３に示すように第１相と第２相とでは逆向きで大きさの等しい電流となる。 この逆向きの電流、すなわちル−プ電流がロ−タにブレ−キをかける。第３相と 第４相でも同様なことが起こる。

【００１４】 すなわち、ロータの運動を妨げるように第１相と第２相の間、及び第３相と第 ４相の間にループ電流が流れ、ロータの運動エネルギーがコイル１０ａ・１０ｂ ・１０ｃ・１０ｄによるジュール熱となり、ロータは速やかに停止する。この場 合、電源からの電流は遮断されているので、発熱は少ない。

【００１５】 図４は、本考案の第２実施例の制御回路を示す。この実施例では、電源制御用 及び各相制御用のいずれについても、トランジスタに代えてＭＯＳ−ＦＥＴ１７ 及びＭＯＳ−ＦＥＴ１８ａ・１８ｂ・１８ｃ・１８ｄを使用し、また各相のコイ ル１０ａ・１０ｂ・１０ｃ・１０ｄに双方向の電流を流すため寄生ダイオ−ド１ ９ａ・１９ｂ・１９ｃ・１９ｄを使用したものである。更に、スパイク電圧の吸 収については、ダイオード２０と抵抗２１による公知のスパイク電圧吸収回路を 各コイル１０ａ・１０ｂ・１０ｃ・１０ｄに並列接続したものである。

【００１６】

【考案の効果】

本考案によれば、ステップモータのブレーキ動作の際には、電源制御用スイッ チング素子をオフにして電源側からの電流供給を遮断する一方、各相制御用スイ ッチング素子の全てをオンにしてグランド側からの電流の流れを許容することに より、各相のコイルに、ロータの運動を妨げるループ電流のみを流してロータの 運動エネルギーを吸収するため、コイルの発熱量を少なくできる。従って、発熱 量が少なくなると、コイル抵抗の温度上昇による抵抗変化が小さくなるため、ブ レーキ効果の変化が小さく、安定したしかも効きの良い制動が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例の回路図である。

【図２】同上の動作のタイミングチャートである。

【図３】同上における４相のコイルにループ電流が流れ
ることを説明する説明図である。

【図４】本考案の第２実施例の回路図である。

【図５】従来例におけるブレーキ動作原理を説明する説
明図である。

【符号の説明】

１０ａ・１０ｂ・１０ｃ・１０ｄ コイル １１ 電源制御用トランジスタ １２ グランド １３ａ・１３ｂ・１３ｃ・１３ｄ 各相制御用トランジ
スタ １６ａ・１６ｂ・１６ｃ・１６ｄ ダイオード １７ 電源制御用ＭＯＳ−ＦＥＴ １８ａ・１８ｂ・１８ｃ・１８ｄ 各相制御用トランジ
スタ １９ａ・１９ｂ・１９ｃ・１９ｄ 寄生ダイオ−ド

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステップモータの各相のコイルとグラン
   ドとの間に、各相制御用スイッチング素子をそれぞれ直
   列接続するとともに、電源と全相のコイルとの間に、全
   相共通の電源制御用スイッチング素子を接続し、ステッ
   ピングモータのブレーキ動作中は、該電源制御用スイッ
   チング素子をオフ、上記各相制御用スイッチング素子の
   全てをオンとすることを特徴とする、スロットマシンの
   リール回転用ステップモータの制御回路。
2. 【請求項２】 前記各相制御用スイッチング素子に、グ
   ランド側から当該相のコイル側へ向けて電流が流れるよ
   うにするダイオードをそれぞれ並列接続したことを特徴
   とする、請求項１に記載の制御回路。
3. 【請求項３】 前記各相制御用スイッチング素子にＭＯ
   Ｓ−ＦＥＴを使用し、前記ダイオードに寄生ダイオード
   を使用したことを特徴とする、請求項２に記載の制御回
   路。