JPH05344792A - ステッピングモータ駆動装置 - Google Patents
ステッピングモータ駆動装置Info
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- JPH05344792A JPH05344792A JP17489192A JP17489192A JPH05344792A JP H05344792 A JPH05344792 A JP H05344792A JP 17489192 A JP17489192 A JP 17489192A JP 17489192 A JP17489192 A JP 17489192A JP H05344792 A JPH05344792 A JP H05344792A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ｎ相ステッピングモータにおいて、ｎ相励磁
とｎ−１相励磁とを交互に繰り返した場合のトルク変動
を防止する。 【構成】 信号発生部８からの相励磁信号ＶP により、
スイッチングトランジスタ２がＯＮすると、モータ巻線
１に巻線電流ＩL が流れる。巻線電流ＩL を電流検出抵
抗４で検出電圧Ｖ1 として検出し、電圧比較回路５で基
準電圧発生部７からの基準電圧Ｖ0 と比較する。パルス
幅制御部６によって巻線電流ＩL は基準電圧Ｖ0 に対応
する値に制御される。信号発生部８からの電圧選択信号
ＶS によって、励磁相数に応じて基準電圧Ｖ0 を切り換
えることにより、常に一定のトルクとなるように巻線電
流ＩL を変化させることができる。
とｎ−１相励磁とを交互に繰り返した場合のトルク変動
を防止する。 【構成】 信号発生部８からの相励磁信号ＶP により、
スイッチングトランジスタ２がＯＮすると、モータ巻線
１に巻線電流ＩL が流れる。巻線電流ＩL を電流検出抵
抗４で検出電圧Ｖ1 として検出し、電圧比較回路５で基
準電圧発生部７からの基準電圧Ｖ0 と比較する。パルス
幅制御部６によって巻線電流ＩL は基準電圧Ｖ0 に対応
する値に制御される。信号発生部８からの電圧選択信号
ＶS によって、励磁相数に応じて基準電圧Ｖ0 を切り換
えることにより、常に一定のトルクとなるように巻線電
流ＩL を変化させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ステッピングモータ駆
動装置、特に、ｎ相励磁とｎ−１相励磁とを行なうステ
ッピングモータ駆動装置に関するものである。
動装置、特に、ｎ相励磁とｎ−１相励磁とを行なうステ
ッピングモータ駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５（Ａ）は、従来の２相ステッピング
モータの等価回路図である。このステッピングモータ
は、Ａ相，Ｂ相それぞれに、２つの巻線が設けられてお
り、電流の流れる方向が逆向きとなるように結線されて
いる。これらの巻線を＋Ａ相，−Ａ相、ならびに、＋Ｂ
相，−Ｂ相として表すことにする。
モータの等価回路図である。このステッピングモータ
は、Ａ相，Ｂ相それぞれに、２つの巻線が設けられてお
り、電流の流れる方向が逆向きとなるように結線されて
いる。これらの巻線を＋Ａ相，−Ａ相、ならびに、＋Ｂ
相，−Ｂ相として表すことにする。
【０００３】図５（Ｂ）は駆動回路の一例である。図
中、Ｖｃｃは電源、ＴA1，ＴA2，ＴB1，ＴB2はスイッチ
ングトランジスタである。それぞれのスイッチングトラ
ンジスタのベースに駆動信号を印加することにより、そ
れぞれのコレクタに接続された巻線に駆動電流を流すこ
とができる。この駆動回路は、ユニポーラ駆動回路と呼
ばれ、各巻線にトランジスタが１個であるから、出力回
路が簡単であるという利点があるが、巻線の利用効率が
半分であるという欠点がある。
中、Ｖｃｃは電源、ＴA1，ＴA2，ＴB1，ＴB2はスイッチ
ングトランジスタである。それぞれのスイッチングトラ
ンジスタのベースに駆動信号を印加することにより、そ
れぞれのコレクタに接続された巻線に駆動電流を流すこ
とができる。この駆動回路は、ユニポーラ駆動回路と呼
ばれ、各巻線にトランジスタが１個であるから、出力回
路が簡単であるという利点があるが、巻線の利用効率が
半分であるという欠点がある。
【０００４】図６は、バイポーラ駆動の例である。ステ
ッピングモータは、図６（Ａ）に示すように、Ａ相，Ｂ
相とも１つの巻線でよい。したがって、図６（Ａ）で
は、巻線をＡ相，Ｂ相と表した。駆動回路の一例を、図
６（Ｂ）に示す。図中、Ｖｃｃは電源、ＴA1，ＴA2，Ｔ
A3，ＴA4，ＴB1，ＴB2，ＴB3，ＴB4はスイッチングトラ
ンジスタである。スイッチングトランジスタＴA1，ＴA2
またはスイッチングトランジスタＴB1，ＴB2を駆動する
場合と、スイッチングトランジスタＴA3，ＴA4またはス
イッチングトランジスタＴB3，ＴB4を駆動する場合とで
は、Ａ相またはＢ相に流れる方向を逆にすることがで
き、極が反転した磁界を発生させることができる。バイ
ポーラ駆動回路では、全ての巻線が有効に利用でき、運
転特性面では優れているが、使用するスイッチングトラ
ンジスタの数が、ユニポーラ駆動の場合の２倍となる。
ッピングモータは、図６（Ａ）に示すように、Ａ相，Ｂ
相とも１つの巻線でよい。したがって、図６（Ａ）で
は、巻線をＡ相，Ｂ相と表した。駆動回路の一例を、図
６（Ｂ）に示す。図中、Ｖｃｃは電源、ＴA1，ＴA2，Ｔ
A3，ＴA4，ＴB1，ＴB2，ＴB3，ＴB4はスイッチングトラ
ンジスタである。スイッチングトランジスタＴA1，ＴA2
またはスイッチングトランジスタＴB1，ＴB2を駆動する
場合と、スイッチングトランジスタＴA3，ＴA4またはス
イッチングトランジスタＴB3，ＴB4を駆動する場合とで
は、Ａ相またはＢ相に流れる方向を逆にすることがで
き、極が反転した磁界を発生させることができる。バイ
ポーラ駆動回路では、全ての巻線が有効に利用でき、運
転特性面では優れているが、使用するスイッチングトラ
ンジスタの数が、ユニポーラ駆動の場合の２倍となる。
【０００５】図５（Ａ）のステッピングモータにおいて
も、＋Ａ相と−Ａ相、および、＋Ｂ相と−Ｂ相の巻線
を、発生する磁界の方向が同じとなるように、直列また
は並列に接続することにより、バイポーラ駆動を行なう
ことができることはいうまでもない。
も、＋Ａ相と−Ａ相、および、＋Ｂ相と−Ｂ相の巻線
を、発生する磁界の方向が同じとなるように、直列また
は並列に接続することにより、バイポーラ駆動を行なう
ことができることはいうまでもない。
【０００６】上述した駆動回路において、高速で運転す
る場合には、巻線のインダクタンスの影響により、巻線
電流が少なくなるという問題がある。図７は、外部抵抗
付加による駆動回路であり、図５（Ｂ）の回路に適用し
たものである。図中、図５（Ｂ）と同様な部分には同じ
符号を付して説明を省略する。Ｒ0 は付加抵抗であり、
付加抵抗Ｒ0 が巻線に直列に接続されたことによって、
駆動回路側からみた時定数を小さくでき、高速駆動が可
能となる。しかし、付加抵抗に消費される電力が大きく
なり、効率が低下する。
る場合には、巻線のインダクタンスの影響により、巻線
電流が少なくなるという問題がある。図７は、外部抵抗
付加による駆動回路であり、図５（Ｂ）の回路に適用し
たものである。図中、図５（Ｂ）と同様な部分には同じ
符号を付して説明を省略する。Ｒ0 は付加抵抗であり、
付加抵抗Ｒ0 が巻線に直列に接続されたことによって、
駆動回路側からみた時定数を小さくでき、高速駆動が可
能となる。しかし、付加抵抗に消費される電力が大きく
なり、効率が低下する。
【０００７】図８（Ａ）は、定電流チョッパ駆動回路の
一例であり、１つのモータ巻線のみの駆動回路を図示し
た。図中、１はモータ巻線、２，３はスイッチングトラ
ンジスタ、４は電流検出抵抗、５は電圧比較回路、６は
パルス幅制御部、Ｖ0 は基準電圧、Ｖ1 は検出電圧、Ｉ
L は巻線電流、ｒは電流検出抵抗４の抵抗値、Ｖｃｃは
電源電圧である。図８（Ｂ）は、駆動パルスとモータの
巻線電流との関係を示す線図である。時刻ｔ0 からｔ1
までがモータ巻線１の巻線電流であるが、この電流の期
間内に、複数のパルス幅でスイッチングトランジスタ３
が駆動される。各パルスのＯＮの期間で電流値は増加
し、パルスのＯＦＦの期間で電流値は減衰する。したが
って、パルスのＯＮの期間、すなわち、パルス幅が大き
く、また、パルスのＯＦＦの期間が小さければ、巻線電
流ＩL は大きくなり、逆であれば、巻線電流ＩL は小さ
くなる。そこで、電流検出抵抗４で、モータ巻線１に流
れる巻線電流ＩL を、電流検出抵抗４により検出電圧Ｖ
1 として取り出し、電圧比較回路５で基準電圧Ｖ0 と比
較して、パルス幅制御部６において、比較結果に基づく
パルス幅でスイッチングトランジスタ３をＯＮにするも
のである。スイッチングトランジスタ３をＯＮ−ＯＦＦ
するチョッパ周波数は、５〜２０ｋＨｚ程度である。
一例であり、１つのモータ巻線のみの駆動回路を図示し
た。図中、１はモータ巻線、２，３はスイッチングトラ
ンジスタ、４は電流検出抵抗、５は電圧比較回路、６は
パルス幅制御部、Ｖ0 は基準電圧、Ｖ1 は検出電圧、Ｉ
L は巻線電流、ｒは電流検出抵抗４の抵抗値、Ｖｃｃは
電源電圧である。図８（Ｂ）は、駆動パルスとモータの
巻線電流との関係を示す線図である。時刻ｔ0 からｔ1
までがモータ巻線１の巻線電流であるが、この電流の期
間内に、複数のパルス幅でスイッチングトランジスタ３
が駆動される。各パルスのＯＮの期間で電流値は増加
し、パルスのＯＦＦの期間で電流値は減衰する。したが
って、パルスのＯＮの期間、すなわち、パルス幅が大き
く、また、パルスのＯＦＦの期間が小さければ、巻線電
流ＩL は大きくなり、逆であれば、巻線電流ＩL は小さ
くなる。そこで、電流検出抵抗４で、モータ巻線１に流
れる巻線電流ＩL を、電流検出抵抗４により検出電圧Ｖ
1 として取り出し、電圧比較回路５で基準電圧Ｖ0 と比
較して、パルス幅制御部６において、比較結果に基づく
パルス幅でスイッチングトランジスタ３をＯＮにするも
のである。スイッチングトランジスタ３をＯＮ−ＯＦＦ
するチョッパ周波数は、５〜２０ｋＨｚ程度である。
【０００８】上述したような種々の駆動回路を用いて、
ステッピングモータを励磁する方式には、ｎ相を励磁す
る方法とｎ−１相を励磁する方法がある。２相ステッピ
ングモータでは、２相励磁方式と、２相励磁と１相励磁
を交互に繰り返す１−２相励磁方式がある。図９（Ａ）
は、２相励磁方式のシーケンス図である。例えば、基本
ステップ角が１．８゜の２相ステッピングモータでは、
１ステップが１．８゜である。図９（Ｂ）は、このステ
ッピングモータを用いた１−２相励磁方式のシーケンス
図である。この励磁方式では、１ステップは、基本ステ
ップ角の半分の０．９゜のハーフステップとなる。
ステッピングモータを励磁する方式には、ｎ相を励磁す
る方法とｎ−１相を励磁する方法がある。２相ステッピ
ングモータでは、２相励磁方式と、２相励磁と１相励磁
を交互に繰り返す１−２相励磁方式がある。図９（Ａ）
は、２相励磁方式のシーケンス図である。例えば、基本
ステップ角が１．８゜の２相ステッピングモータでは、
１ステップが１．８゜である。図９（Ｂ）は、このステ
ッピングモータを用いた１−２相励磁方式のシーケンス
図である。この励磁方式では、１ステップは、基本ステ
ップ角の半分の０．９゜のハーフステップとなる。
【０００９】１相励磁と２相励磁を比較すると、励磁電
流が同じ場合に、駆動トルクが相違する。図１０は、２
相ステッピングモータの一例の角度−トルク特性であ
る。１相励磁の場合は、２相励磁の場合に比較して、ト
ルクが小さいことが分かる。
流が同じ場合に、駆動トルクが相違する。図１０は、２
相ステッピングモータの一例の角度−トルク特性であ
る。１相励磁の場合は、２相励磁の場合に比較して、ト
ルクが小さいことが分かる。
【００１０】図１０の角度−トルク特性は、２相ステッ
ピングモータに限られるものではない。図１１は、２相
乃至６相のステッピングモータにおける励磁最大静止ト
ルクをｎ相励磁の場合とｎ−１相励磁の場合とで比較し
たものであり、Ｔn はｎ相励磁の場合の励磁最大静止ト
ルク、Ｔn-1 はｎ−１相励磁の場合の励磁最大静止トル
クである。相数が多くなると、ｎ相励磁の場合とｎ−１
相励磁の場合とにおける励磁最大静止トルクの差は小さ
くなるが、ｎ−１相励磁の場合のトルクがｎ相励磁の場
合のトルクより小さいことが分かる。
ピングモータに限られるものではない。図１１は、２相
乃至６相のステッピングモータにおける励磁最大静止ト
ルクをｎ相励磁の場合とｎ−１相励磁の場合とで比較し
たものであり、Ｔn はｎ相励磁の場合の励磁最大静止ト
ルク、Ｔn-1 はｎ−１相励磁の場合の励磁最大静止トル
クである。相数が多くなると、ｎ相励磁の場合とｎ−１
相励磁の場合とにおける励磁最大静止トルクの差は小さ
くなるが、ｎ−１相励磁の場合のトルクがｎ相励磁の場
合のトルクより小さいことが分かる。
【００１１】したがって、ｎ相ステッピングモータにお
いて、ｎ相励磁とｎ−１相励磁とを交互に繰り返す励磁
方法の場合には、上述した駆動回路のように、巻線電流
が一定であれば、ｎ相励磁とｎ−１相励磁とでトルクが
相違するから、トルク変動が生じ、振動や騒音の原因と
なる。トルク変動は、２相ステッピングモータでは、特
に大きい。
いて、ｎ相励磁とｎ−１相励磁とを交互に繰り返す励磁
方法の場合には、上述した駆動回路のように、巻線電流
が一定であれば、ｎ相励磁とｎ−１相励磁とでトルクが
相違するから、トルク変動が生じ、振動や騒音の原因と
なる。トルク変動は、２相ステッピングモータでは、特
に大きい。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、ｎ相ステッピングモータに
おいて、ｎ相励磁とｎ−１相励磁とを交互に繰り返した
場合に、トルク変動が生じることがないステッピングモ
ータ駆動装置を提供することを目的とするものである。
情に鑑みてなされたもので、ｎ相ステッピングモータに
おいて、ｎ相励磁とｎ−１相励磁とを交互に繰り返した
場合に、トルク変動が生じることがないステッピングモ
ータ駆動装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、ｎ相ステッピ
ングモータに対して、ｎ相励磁とｎ−１相励磁とを行な
うステッピングモータ駆動装置において、ｎ−１相励磁
の際の励磁電流をｎ相励磁の際の励磁電流より大きくし
て、ｎ−１相励磁の際のトルクとｎ相励磁の際のトルク
とを同程度とするよう制御する制御手段を設けたことを
特徴とするものである。
ングモータに対して、ｎ相励磁とｎ−１相励磁とを行な
うステッピングモータ駆動装置において、ｎ−１相励磁
の際の励磁電流をｎ相励磁の際の励磁電流より大きくし
て、ｎ−１相励磁の際のトルクとｎ相励磁の際のトルク
とを同程度とするよう制御する制御手段を設けたことを
特徴とするものである。
【００１４】
【作用】本発明によれば、ｎ相ステッピングモータにお
いて、ｎ−１相励磁の際の励磁電流をｎ相励磁の際の励
磁電流より大きくして、ｎ−１相励磁の際のトルクとｎ
相励磁の際のトルクとを同程度とするよう制御すること
により、トルク変動がない駆動を行なうことができる。
いて、ｎ−１相励磁の際の励磁電流をｎ相励磁の際の励
磁電流より大きくして、ｎ−１相励磁の際のトルクとｎ
相励磁の際のトルクとを同程度とするよう制御すること
により、トルク変動がない駆動を行なうことができる。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明のステッピングモータ駆動装
置の一実施例の概略構成図であり、この実施例では、定
電流チョッパ駆動回路を用いたものである。駆動回路
は、１つのモータ巻線のみを図示した。図中、１はモー
タ巻線、２，３はスイッチングトランジスタ、４は電流
検出抵抗、５は電圧比較回路、６はパルス幅制御、７は
基準電圧発生部、８は信号発生部、Ｖ0 は基準電圧、Ｖ
1 は検出電圧、ＶP は相励磁信号、ＶS は電圧選択信
号、ＩL は巻線電流、ｒは電流検出抵抗４の抵抗値、Ｖ
ｃｃは電源電圧である。基準電圧発生部７は、Ｄ／Ａコ
ンバータや分圧抵抗回路を用いた電圧発生回路などを用
いることができる。信号発生部８は、スイッチングトラ
ンジスタ２を制御する相励磁信号ＶP と、基準電圧発生
部７を制御する電圧選択信号ＶS を出力する。スイッチ
ングトランジスタ２は、図５（Ｂ）で説明したユニポー
ラ駆動回路のスイッチングトランジスタに相当する。
置の一実施例の概略構成図であり、この実施例では、定
電流チョッパ駆動回路を用いたものである。駆動回路
は、１つのモータ巻線のみを図示した。図中、１はモー
タ巻線、２，３はスイッチングトランジスタ、４は電流
検出抵抗、５は電圧比較回路、６はパルス幅制御、７は
基準電圧発生部、８は信号発生部、Ｖ0 は基準電圧、Ｖ
1 は検出電圧、ＶP は相励磁信号、ＶS は電圧選択信
号、ＩL は巻線電流、ｒは電流検出抵抗４の抵抗値、Ｖ
ｃｃは電源電圧である。基準電圧発生部７は、Ｄ／Ａコ
ンバータや分圧抵抗回路を用いた電圧発生回路などを用
いることができる。信号発生部８は、スイッチングトラ
ンジスタ２を制御する相励磁信号ＶP と、基準電圧発生
部７を制御する電圧選択信号ＶS を出力する。スイッチ
ングトランジスタ２は、図５（Ｂ）で説明したユニポー
ラ駆動回路のスイッチングトランジスタに相当する。
【００１６】信号発生部８からの相励磁信号ＶP によ
り、スイッチングトランジスタ２がＯＮすると、モータ
巻線１に巻線電流ＩL が流れる。巻線電流ＩL は、電流
検出抵抗４に流れ、検出電圧Ｖ1 として、 Ｖ1 ＝ＩL ×ｒ の電圧を生じる。電圧比較回路５には、検出電圧Ｖ1 と
基準電圧発生部７からの基準電圧Ｖ0 が入力され、比較
される。比較結果に基づいて、パルス幅制御部６におい
て、Ｖ0 ＜Ｖ1 であれば、パルス幅を減少させて、巻線
電流ＩL を小さくする。また、Ｖ0 ＞Ｖ1 であれば、パ
ルス幅を増加させて、巻線電流ＩL を大きくする。基準
電圧Ｖ0 は、信号発生部８からの電圧選択信号ＶS によ
って設定される。
り、スイッチングトランジスタ２がＯＮすると、モータ
巻線１に巻線電流ＩL が流れる。巻線電流ＩL は、電流
検出抵抗４に流れ、検出電圧Ｖ1 として、 Ｖ1 ＝ＩL ×ｒ の電圧を生じる。電圧比較回路５には、検出電圧Ｖ1 と
基準電圧発生部７からの基準電圧Ｖ0 が入力され、比較
される。比較結果に基づいて、パルス幅制御部６におい
て、Ｖ0 ＜Ｖ1 であれば、パルス幅を減少させて、巻線
電流ＩL を小さくする。また、Ｖ0 ＞Ｖ1 であれば、パ
ルス幅を増加させて、巻線電流ＩL を大きくする。基準
電圧Ｖ0 は、信号発生部８からの電圧選択信号ＶS によ
って設定される。
【００１７】図８で説明した従来の定電流チョッパ駆動
回路においては、基準電圧Ｖ0 は、一定であるか、また
は、ステッピングモータの起動時のみ変えられていた。
したがって、連続してステッピングモータが駆動される
場合は、巻線電流ＩL は、一定となるように制御されて
いた。そのため、上述したように、励磁相数の変化がト
ルク変動を招いていた。
回路においては、基準電圧Ｖ0 は、一定であるか、また
は、ステッピングモータの起動時のみ変えられていた。
したがって、連続してステッピングモータが駆動される
場合は、巻線電流ＩL は、一定となるように制御されて
いた。そのため、上述したように、励磁相数の変化がト
ルク変動を招いていた。
【００１８】この実施例では、信号発生部８からの電圧
選択信号ＶS によって、励磁相数に応じて基準電圧Ｖ0
を切り換えて、常に一定のトルクとなるように巻線電流
ＩLを変化させている。
選択信号ＶS によって、励磁相数に応じて基準電圧Ｖ0
を切り換えて、常に一定のトルクとなるように巻線電流
ＩLを変化させている。
【００１９】図１０，図１１で説明したように、ｎ相励
磁の場合の励磁最大静止トルクＴnとｎ−１相励磁の場
合の励磁最大静止トルクＴn-1 とでは、 Ｔn ＞Ｔn-1 である。例えば、２相ステッピングモータの１−２相励
磁では、２相励磁の場合の励磁最大静止トルクＴ2 と１
相励磁の場合の励磁最大静止トルクＴ1 とでは、Ｔ1 ／
Ｔ2 は、ほぼ０．７１であり、２９％のトルク変動が生
じる。トルクは、電流に概ね比例するから、相励磁の場
合の電流Ｉ2 を１相励磁の場合の電流Ｉ1に対して、 Ｉ2 ＝０．７１×Ｉ1 とすれば、２相励磁の場合のトルクと１相励磁の場合の
トルクを実質的に等しくすることができる。
磁の場合の励磁最大静止トルクＴnとｎ−１相励磁の場
合の励磁最大静止トルクＴn-1 とでは、 Ｔn ＞Ｔn-1 である。例えば、２相ステッピングモータの１−２相励
磁では、２相励磁の場合の励磁最大静止トルクＴ2 と１
相励磁の場合の励磁最大静止トルクＴ1 とでは、Ｔ1 ／
Ｔ2 は、ほぼ０．７１であり、２９％のトルク変動が生
じる。トルクは、電流に概ね比例するから、相励磁の場
合の電流Ｉ2 を１相励磁の場合の電流Ｉ1に対して、 Ｉ2 ＝０．７１×Ｉ1 とすれば、２相励磁の場合のトルクと１相励磁の場合の
トルクを実質的に等しくすることができる。
【００２０】そのためには、基準電圧発生部７の基準電
圧Ｖ0 を、２相励磁の場合と１相励磁の場合で変化さ
せ、２相励磁の場合の基準電圧Ｖ02とし、１相励磁の場
合の基準電圧Ｖ01とした場合に、 Ｖ02＝０．７１×Ｖ01 とすればよい。
圧Ｖ0 を、２相励磁の場合と１相励磁の場合で変化さ
せ、２相励磁の場合の基準電圧Ｖ02とし、１相励磁の場
合の基準電圧Ｖ01とした場合に、 Ｖ02＝０．７１×Ｖ01 とすればよい。
【００２１】図２は、１−２相励磁の励磁シーケンスと
ともに、巻線電流を図示したものである。例えば、＋Ａ
相電流について説明すれば、＋Ａ相のみが励磁される期
間の電流値に対して、同時に−Ｂ相または＋Ｂ相が励磁
される期間の電流値は、ほぼ７１％に制御されている。
すなわち、２相励磁の場合の巻線電流は、１相励磁の場
合の巻線電流のほぼ７１％であり、それにより、１−２
相励磁方式において、トルク変動を抑えることができ
る。
ともに、巻線電流を図示したものである。例えば、＋Ａ
相電流について説明すれば、＋Ａ相のみが励磁される期
間の電流値に対して、同時に−Ｂ相または＋Ｂ相が励磁
される期間の電流値は、ほぼ７１％に制御されている。
すなわち、２相励磁の場合の巻線電流は、１相励磁の場
合の巻線電流のほぼ７１％であり、それにより、１−２
相励磁方式において、トルク変動を抑えることができ
る。
【００２２】図３は、１−２相励磁の場合の信号発生部
のブロック図である。図中、１１はパルス入力端子、１
２は正転指令信号入力端子、１３は逆転指令信号入力端
子、１４，１５はＡＮＤゲート、１６はアップダウンカ
ウンタ、１７はパターン信号発生部である。パルス入力
端子１１には、図３の入力パルスに対応するパルス信号
が入力される。パルス信号は、正転指令信号入力端子１
２または逆転指令信号入力端子１３に加えられる信号に
応じて、ＡＮＤゲート１４または１５を通って、アップ
ダウンカウンタ１６のアップ入力ＵＰまたはダウン入力
ＤＷに印加される。アップダウンカウンタ１６の出力信
号により、パターン信号発生部１７から、相パターン信
号Ｄ0 ，Ｄ3 ，Ｄ6 ，Ｄ9 に出力信号、および、電流パ
ターン信号Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ4 ，Ｄ5 ，Ｄ7 ，Ｄ8 ，
Ｄ10，Ｄ11が発生される。相パターン信号は、モータ巻
線をスイッチングするトランジスタを制御し、電流パタ
ーン信号は、基準電圧発生部を制御する。
のブロック図である。図中、１１はパルス入力端子、１
２は正転指令信号入力端子、１３は逆転指令信号入力端
子、１４，１５はＡＮＤゲート、１６はアップダウンカ
ウンタ、１７はパターン信号発生部である。パルス入力
端子１１には、図３の入力パルスに対応するパルス信号
が入力される。パルス信号は、正転指令信号入力端子１
２または逆転指令信号入力端子１３に加えられる信号に
応じて、ＡＮＤゲート１４または１５を通って、アップ
ダウンカウンタ１６のアップ入力ＵＰまたはダウン入力
ＤＷに印加される。アップダウンカウンタ１６の出力信
号により、パターン信号発生部１７から、相パターン信
号Ｄ0 ，Ｄ3 ，Ｄ6 ，Ｄ9 に出力信号、および、電流パ
ターン信号Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ4 ，Ｄ5 ，Ｄ7 ，Ｄ8 ，
Ｄ10，Ｄ11が発生される。相パターン信号は、モータ巻
線をスイッチングするトランジスタを制御し、電流パタ
ーン信号は、基準電圧発生部を制御する。
【００２３】図４は、バイポーラ駆動の場合の実施例の
定電流チョッパ駆動回路である。図中、図１と同様な部
分には同じ符号を付して説明を省略する。この実施例に
おいても、巻線電流ＩL を電流検出抵抗４において、検
出電圧Ｖ1 として取り出し、電圧比較回路５で基準電圧
発生部７からの基準電圧Ｖ0 と比較する。比較結果に基
づいて、パルス幅制御部６により、パルス幅を制御し
て、巻線電流ＩLを基準電圧Ｖ0 に応じた電流値に制御
している。基準電圧Ｖ0 を、信号発生部８からの電圧選
択信号ＶS によって、励磁相数に応じた電圧値に切り換
えることによって、常に一定のトルクとなるように巻線
電流ＩL を変化させることができる。
定電流チョッパ駆動回路である。図中、図１と同様な部
分には同じ符号を付して説明を省略する。この実施例に
おいても、巻線電流ＩL を電流検出抵抗４において、検
出電圧Ｖ1 として取り出し、電圧比較回路５で基準電圧
発生部７からの基準電圧Ｖ0 と比較する。比較結果に基
づいて、パルス幅制御部６により、パルス幅を制御し
て、巻線電流ＩLを基準電圧Ｖ0 に応じた電流値に制御
している。基準電圧Ｖ0 を、信号発生部８からの電圧選
択信号ＶS によって、励磁相数に応じた電圧値に切り換
えることによって、常に一定のトルクとなるように巻線
電流ＩL を変化させることができる。
【００２４】上述した実施例では、２相ステッピングモ
ータについての説明であるが、ｎ相ステッピングモータ
の場合には、図１１で説明したｎ相励磁の場合の励磁最
大静止トルクＴn とｎ−１相励磁の場合の励磁最大静止
トルクＴn-1 との関係から、ｎ相励磁の場合の巻線電流
Ｉn とｎ−１相励磁の場合の巻線電流Ｉn-1 との間に、 Ｉn ＝（Ｔn-1 ／Ｔn ）×Ｉn-1 となるように、巻線電流を切り換えることにより、出力
トルクを常に一定にすることができる。
ータについての説明であるが、ｎ相ステッピングモータ
の場合には、図１１で説明したｎ相励磁の場合の励磁最
大静止トルクＴn とｎ−１相励磁の場合の励磁最大静止
トルクＴn-1 との関係から、ｎ相励磁の場合の巻線電流
Ｉn とｎ−１相励磁の場合の巻線電流Ｉn-1 との間に、 Ｉn ＝（Ｔn-1 ／Ｔn ）×Ｉn-1 となるように、巻線電流を切り換えることにより、出力
トルクを常に一定にすることができる。
【００２５】なお、上述した巻線電流と励磁相数との関
係は、巻線電流と出力トルクがほぼ比例することを前提
として説明したものである。巻線電流と出力トルクとの
関係が非直線的であれば、その特性を考慮した電流値に
切り換えることにより、出力トルクを励磁相数に関係な
く一定値に抑えることが可能である。
係は、巻線電流と出力トルクがほぼ比例することを前提
として説明したものである。巻線電流と出力トルクとの
関係が非直線的であれば、その特性を考慮した電流値に
切り換えることにより、出力トルクを励磁相数に関係な
く一定値に抑えることが可能である。
【００２６】また、上述した実施例では、定電流チョッ
パ駆動方式について説明したが、本発明は、他の駆動方
式にも適用できることは明らかである。
パ駆動方式について説明したが、本発明は、他の駆動方
式にも適用できることは明らかである。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ｎ相励磁とｎ−１相励磁とを交互に繰り返し
た場合に、トルク変動が生じることがないステッピング
モータ駆動装置が得られるという効果がある。
によれば、ｎ相励磁とｎ−１相励磁とを交互に繰り返し
た場合に、トルク変動が生じることがないステッピング
モータ駆動装置が得られるという効果がある。
【図１】本発明のステッピングモータ駆動装置の一実施
例の概略構成図である。
例の概略構成図である。
【図２】図１のステッピングモータの励磁方法の説明図
である。
である。
【図３】図１における信号発生部のブロック図である。
【図４】本発明のステッピングモータ駆動装置の他の実
施例の概略構成図である。
施例の概略構成図である。
【図５】従来のユニポーラ駆動の２相ステッピングモー
タの説明図である。
タの説明図である。
【図６】従来のバイポーラ駆動の２相ステッピングモー
タの説明図である。
タの説明図である。
【図７】外部抵抗付加による駆動回路の一例の回路図で
ある。
ある。
【図８】定電流チョッパ駆動回路の説明図である。
【図９】２相励磁方式と１−２相励磁方式のシーケンス
図である。
図である。
【図１０】２相ステッピングモータの一例の角度−トル
ク特性を示す線図である。
ク特性を示す線図である。
【図１１】２相乃至６相のステッピングモータのトルク
特性の説明図である。
特性の説明図である。
１ モータ巻線 ２，３ スイッチングトランジスタ ４ 電流検出抵抗 ５ 電圧比較回路 ６ パルス幅制御 ７ 基準電圧発生部 ８ 信号発生部
Claims (1)
- 【請求項１】 ｎ相ステッピングモータに対して、ｎ相
励磁とｎ−１相励磁とを行なうステッピングモータ駆動
装置において、ｎ−１相励磁の際の励磁電流をｎ相励磁
の際の励磁電流より大きくして、ｎ−１相励磁の際のト
ルクとｎ相励磁の際のトルクとを同程度とするよう制御
する制御手段を設けたことを特徴とするステッピングモ
ータ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17489192A JPH05344792A (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | ステッピングモータ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17489192A JPH05344792A (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | ステッピングモータ駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05344792A true JPH05344792A (ja) | 1993-12-24 |
Family
ID=15986491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17489192A Pending JPH05344792A (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | ステッピングモータ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05344792A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003079191A (ja) * | 2001-09-04 | 2003-03-14 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | モータ駆動装置及びモータ駆動方法 |
| KR100674725B1 (ko) * | 2005-06-20 | 2007-01-25 | 엘지전자 주식회사 | 인터럽트 회로 |
-
1992
- 1992-06-09 JP JP17489192A patent/JPH05344792A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003079191A (ja) * | 2001-09-04 | 2003-03-14 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | モータ駆動装置及びモータ駆動方法 |
| KR100674725B1 (ko) * | 2005-06-20 | 2007-01-25 | 엘지전자 주식회사 | 인터럽트 회로 |
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