JPH0588080B2 - - Google Patents

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JPH0588080B2
JPH0588080B2 JP60093927A JP9392785A JPH0588080B2 JP H0588080 B2 JPH0588080 B2 JP H0588080B2 JP 60093927 A JP60093927 A JP 60093927A JP 9392785 A JP9392785 A JP 9392785A JP H0588080 B2 JPH0588080 B2 JP H0588080B2
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motor
motor drive
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Ebauchesfabrik ETA AG
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    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/14Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating a stepping motor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/02Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step specially adapted for single-phase or bi-pole stepper motors, e.g. watch-motors, clock-motors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明はモータアセンブリに関し、特に時計に
用いられるステツプモータアセンブリに関する。 〔従来の技術および問題点〕 ステツプモータにより駆動される秒針を含み、
修正が機械的に得られる時計の場合、秒間に、1
つの目盛りから次の目盛りに移るために秒針によ
り刻まれなければならない数と等しい数のステツ
プを実行するモータを提供すれば十分である。こ
のステツプ数は1であることが多く、場合によつ
ては2又は6となる。従つて、モータは1秒間に
最大6ステツプを実行するだけで良いので、難し
い問題はない。 これに対し、秒針のない時計であつても、モー
タの直接制御を介して時間設定の修正又は時間帯
の変更を実行することが望まれるときには問題が
生じる。この場合、モータを6Hz、すなわち毎秒
6ステツプより大きく増加された周波数で動作さ
せることができなければならない。現在、たとえ
ば標準の方式により制御されるLavet型ステツプ
モータにおいては、64Hzを超えること又は50Hzよ
り高い周波数でモータの適正な動作を保証するこ
とはほぼ可能である。分針が1目盛だけ進むため
にモータが2ステツプを実行する、分針と時計を
有する時計の場合、制御機能に関して、たとえば
米国特許第4112671号に記載される方法を採用す
ることによりモータが両方向に回転できるような
構成であるときに、必要な最も長い修正に対応す
る6時間の時間帯の変更を実行することを望むな
らば、64Hzの周波数であつても、この修正のみを
実行するために11秒以上を必要とすることにな
る。これが許容しがたい長さであるのは明らかで
ある。 秒針を有する時計の電子的時間設定に関して
は、針を駆動するために2つのモータを利用でき
る場合にのみ設定が可能である。この場合、一方
のモータを秒針用、他方を分針及び時針用として
使用するか、又は一方のモータを秒針及び分針
用、他方を時針用として使用する。モータを1つ
しか使用しないと、修正時間が長くかかりすぎて
しまう。 スイス特許第5384/82号(1983年9月7日出願
の米国特許第530116号に対応)に記載される興味
ある方法は、Kavet型モータを毎秒50ステツプ又
は64ステツプを大きく超える速度で順方向及び逆
方向に駆動することできる。この方法は、まず、
モータの所望の回転方向への始動を生じさせるた
めにモータに順方向動作又は逆方向動作の始動パ
ルスを印加し、その後、極性が交互に変化し、始
動パルスより短い持続時間を有する一連の簡単な
維持パルスを印加し、最後に最後の維持パルスの
極性とは逆の極性を有し、そのパルスより長い簡
単な停止パルスを印加することがら成る。順方向
動作の場合、始動パルスは簡単なパルスである
が、逆方向動作のための始動パルスは極性が交互
に変化する3個の基本パルスから形成され、第1
のパルスの極性は回転子が当初とつていた休止位
置によつて決まる。第1の基本パルスは、回転子
が2つの後続するパルスの効果によつて逆方向動
作の第1のステツプを実行することができるほど
の十分なエネルギーを獲得するように、回転子を
順方向に駆動する機能を有する。 始動パルスの開始時点に対する維持パルス及び
停止パルスの印加のタイミングは、モータの特性
を考慮してあらかじめ決定されるお、又は回転子
の運動を表わすパラメータ、たとえば回転子の運
動によりモータ巻線に誘導される電圧を検出する
ことにより固定される。 従来のLavet型モータのこのような制御方法に
よれば、200Hz程度の理論上の同期周波数にごく
近い周波数を順方向動作と逆方向動作の双方に採
用することができるので、時分のみを示す時計で
は適正な修正時間が得られるが、秒針を有する時
計の場合には修正時間はまだはるかに長すぎる。
さらに、比較的複雑な制御回路を必要とする。 〔発明の目的〕 本発明の主な目的は、少なくとも時計の分野に
おいて現在までに達成された速度より相当に高い
速度でのステツプモータの動作を可能にする新た
な解決手段を提供することである。 本発明の別の目的は、ステツプモータの公知の
制御方法と組合わせて採用され、毎秒200ステツ
プよりはるかに高い速度を達成することができる
ような解決手段を提供することである。 さらに、この解決手段は様々な種類のモータ、
特に時計の製造に実際に採用されているモータと
共に使用するのに適していなければならない。 〔発明の概要〕 上述の目的は、回転子と、固定子と、固定子に
より支持されるコイル手段とを含み、モータの低
速動作を得るためにコイル手段に低周波数のモー
タ駆動パルスを印加し且つモータを高速で動作さ
せるために高周波数のモータ駆動パルスを印加す
る制御回路をさらに有する公知のステツプモータ
を具備するモータアセンブリにおいて、コイル手
段はn個(nは2以上である)の巻線を有し且つ
その制御回路は、低周波数のモータ駆動パルスが
印加されるときはn個の巻線を直列に接続し、高
周波数のモータ駆動パルスが印加されるときには
n個の巻線を並列に接続されるように構成される
改良により達成される。 実際には巻線の数nを制限しなければならない
ことは明らかである。この数は2、場合によつて
は3とされること多い。 一方、製造という点からいえば、全く同じ形態
の巻線、すなわち、同じワイヤから得られ、巻き
数も同じである巻線を採用すると非常に有利であ
るが、これは不可欠ではない。 本発明を実施する最も簡単で、最も経済的な方
法は、既に設計され、製造されているステツプモ
ータを基礎とし、現在採用されている単一のコイ
ル又は各コイルの代わりに2個以上の異なる巻線
を使用し、それに状況に適合する制御回路を付加
することから成る。この場合、コイルの変更以外
の変更がなければ、モータは同じ低速駆動パルス
に制御され続け、実質的に同じ性能、詳細には低
速で動作するときの低いエネルギー消費と最適の
効率とをもち続けることができるので、代わりに
使用される巻線の総巻き数と電気抵抗の和を元の
コイルの巻き数及び電気抵抗と等しく又はほぼ等
しく維持することが重要であるのは当然である。 電気的な面から見ると、当然のことながら、ワ
イヤの性質と直径並びにコイルの直径と総巻き数
に違いがないという条件の下では、直列に接続さ
れるいくつかの巻線は単一の巻線と同等である。
磁気という点からいつても同じである。たとえ
ば、自己インダクタンスLをそれぞれ有する2個
の同一の巻線の場合、巻線の結合係数が1である
と仮定すると、結果として得られる自己インダク
タンスは4Lであり、従つて、これに対応する単
一のコイルの自己インダクタンスに等しい。 これに対し、巻線が並列に接続されるときに
は、コイルは、同時に、これに対応する単一のコ
イルより明らかに低い抵抗と自己インダクタンス
を示す。たとえば、2個の同一の巻線に関する先
に考慮した特定の場合においては、1個の巻線の
抵抗をRとすると、抵抗はR/2に等しく、イン
ダクタンスはLに等しい。コイルの抵抗が低くな
ると、モータ駆動パルスが印加されるとき、回転
子はさらに多くのエネルギーを受取り、自己イン
ダクタンスも低くなることから、巻線が制御回路
から回転子に向かうエネルギーの移動に対して示
す抵抗は少なくなる。この関係に基づいて、モー
タ駆動パルスの持続時間を、単一の巻線しか設け
られていない構成のたとえば二分の一に短縮する
と共に、モータを制御しうる最大周波数を実質的
に増加することができる。 当然のことながらモータのエネルギー消費量は
増すが、モータが高速で動作されることがまれで
ある電子時計の場合には、これは大きな欠点では
ない。そのような高速は時間設定の時点と、場合
によつては通常の日時以外の事項、たとえばアラ
ーム時間又は別の時間帯の他方時間を指示するた
めに針が動かされるときにのみ必要である。 〔実施例〕 以下、添付の図面を参照して本発明を詳細に説
明する。 第1図に概略的に示されるように、本発明によ
るモータアセンブリは特に時計に内蔵されるため
のものであり、一体の固定子を含むLavet型単相
二極ステツプモータと、この種のモータに適合す
る制御回路2とから構成される。 モータ1は2つの極ゾーン3a,3bを有する
固定子3を具備し、極ゾーンの間に、ほぼ円筒形
の中心開口4が配置されている。極ゾーン3a,
3bは中心開口の両側で、磁束の可飽和ゾーンを
構成するために設けられる幅の狭い部分又はネツ
ク部5a,5bにより互いに結合される。 極ゾーン3a,3bの外端部は、コイル7の磁
心を形成する要素6により磁気的に結合される。
極ゾーン3a,3bと磁心6とは、ねじ8a及び
8bにより組立てられる。 直径方向に磁化される円筒形の永久磁石から形
成される回転子9は、中心開口4の軸と一致する
軸に関して回転自在であるように中心開口4に挿
入される。 さらに、中心開口4を限定する固定子の内壁
は、互いに対向し且つ回転子9の2つの休止位置
を決定する2つの切欠き10a,10bを提供す
る。この休止位置における回転子9の磁化N−S
の軸は切欠き10a,10bを結ぶ方向に対して
ほぼ垂直であり、さらに、この方向はネツク部5
a及び5bを結ぶ線と約45゜の角度を成す。 コイル7に戻つて説明すると、コイルは前述の
特別の場合に相当する構成を有する。すなわち、
コイル7は、ある巻き数Nと、ある抵抗値Rとを
それぞれ有する2つの全く同じ巻線7a及び7b
により形成される。これらの値は、前述のような
Lavet型モータに通常装備される単一の巻線に関
して選択されると考えられる値の二分の一に等し
いのが好ましいか、又はそれとほぼ等しい。 2つの巻線7a及び7bは図面の上では並列し
て配置され且つ互いに逆方向に巻付けられるよう
に示されているが、必ずしもそのようにする必要
はない。2つの巻線を一方が他方の上に重なるよ
うに配置することもできる。同様に、U字形の磁
心を使用し、Uの垂直の分枝のそれぞれに1つの
巻線を配置することもできる。重要な点は、コイ
ルが制御回路2により励磁されたときに、2つの
巻線7a及び7bが互いに増加しあう磁束を固定
子に発生することである。 制御回路2は、水晶共振器及びその維持回路を
含む発振器11と、分周器12と、分周器により
提供される異なる周波数の信号及び時計の制御手
段(図示せず)により提供される信号から論理信
号を発生する制御論理回路13とを具備する。そ
のような論理信号はパワートランジスタから形成
されるモータの駆動回路14に印加され、同時
に、巻線7a及び7bの直列又は並列の接続及び
二極モータ駆動パルスの巻線への印加を確実にす
る働きをする。 発振器11と分周器は良く知られた構成のもの
である。制御論理回路13に関しては、その概要
が数多くの要因、特に励磁回路が得られ方式、モ
ータ制御のために選択される周波数、モータ駆動
パルスの持続時間、及び時計に装備される手動又
はその他の方法による制御手段など要因によつて
異なつてくるため、ここでは詳細に説明しない。 さらに、制御論理回路の概要は、モータを一方
向にのみ、すなわち、第1図に矢印Fにより示さ
れる順方向動作の方向にのみ駆動するか、又は、
たとえば前述の米国特許第4112671号に提案され
る方法のような両方向に駆動するかによつても異
なる。後者の方法は、通常のように順方向動作の
場合は極性が交互に変化する簡単なパルスにより
モータを動作させ、逆方向動作及び各ステツプに
ついては極性が交互に変化する一連の3つの連続
する基本パルスを提供することから成り、第1の
基本パルスは、回転子が順方向動作の方向に回転
した後に他の2つのパルスの効果により逆方向に
回転することができるほどの十分なエネルギーを
獲得するように、回転子を順方向動作の方向へ始
動する。 さらに、各モータ駆動パルスの印加後の少なく
ともある時間周期の間に、1つのステツプの終了
時の回転子の振動を減衰するために巻線を短絡す
るようにモータがいつ低速で回転するかというこ
とも常に重要である。このことは高速の場合には
必ずしも当てはまらない。そのような場合には、
逆に、誘導電流が巻線を循環し、それにより回転
子が制御されるのを阻止するために、パルスの間
に巻線を開回路状態に保持しておくと有利であ
る。最後に、たとえば、いくつかの所定のステツ
プの終了時のモータの停止をさらに良く制御する
ために、モータの高速動作時間の一部で巻線を開
回路状態におき、その後に巻線を短絡することも
予測される。 このように、制御論理回路は様々な形態をとる
が、それらは全て当業者には自明のことである。
さらに、この点に関して、Lavet型のステツプモ
ータを具備する電子時計の場合に、時計が通常動
作モードにあるか又は修正モードにあるかによつ
て異なる周波数を持続時間を有するモータ駆動パ
ルスによりそのようなモータを制御することは良
く知られている(たとえば、米国特許第4150536
号を参照)。 本発明に関する限り、重要な点は、駆動回路1
4が巻線7a及び7bを直列に接続し、モータを
たとえば1分間に1ステツプ又は2ステツプの速
度で時計の使用者により制御される通りに順方向
に回転させる極性が交互に変化する低周波数のモ
ータ駆動パルスを巻線に印加することができるよ
うにする信号と、駆動回路が2つの巻線を並列に
接続し、モータは同じ方向に回転するが、実質的
に達成しうる最高の速度で回転し続けるように、
同様に極性は交互に変化するが、はるかに高い周
波数を有するモータ駆動パルスを提供する別の信
号とを制御論理回路13が少なくとも通常発生す
ることができる点である。 当然のことながら、この最高速度はモータ駆動
パルスの持続時間を短縮することによりさらに高
くなるので、低速ではなく高速でモータに短いパ
ルスを供給することができる制御論理回路を提供
する際に、いつそのような速度アツプが可能であ
るかは常に重要である。 さらに、修正時間を短縮するために両方向にモ
ータ機能を有することができるのが好ましい。 制御論理回路13とは異なり、駆動回路14に
ついて考えられる形態はごく限られている。その
うち2つの形態を第2図及び第3図に示す。 第2図の回路は、モータの制御回路アセンブリ
にエネルギーを供給するDC電源(図示せず)の
2つの極の間に並列に接続される3本の分岐を含
む。 3本の分岐のそれぞれは直列に接続される2つ
の相補型MOSFETトランジスタから形成され、
それらのトランジスタのドレインは互いに結合さ
れ、それぞれのソースは電源の極に接続される。
第2図において、Pチヤンネルトランジスタは図
中符号T1,T3,T5により示され、Nチヤンネル
トランジスタはT2,T4及びT6により示されてい
る。 巻線7aの第1の端子A(第1図も参照)はト
ランジスタT1及びT2のドレインの接続点に直接
接続され、同じ巻線の他方の端子Bは、P型又は
N型のいずれでも良い第7のトランジスタT7
介してトランジスタT3及びT4のドレインの接続
点に結合される。巻線7bの端子C及びDは、ト
ランジスタT3及びT4の接続点と、トランジスタ
T5及びT6のドレインの接続点とにそれぞれ結合
される。 最後に、駆動回路はP型又はN型の第8のトラ
ンジスタT8をさらに含み、このトランジスタの
ソース・ドレイン経路は巻線7aの端子Bをトラ
ンジスタT5及びT6の接続点に結合し、ゲートは
その他の全てのトランジスタT1〜T7のゲートと
同様に制御論理回路13に結合される。 下記の第1表は回路の動作の概要を示す。 第1表において、第1の欄は巻線が直列に接続
されるか又は並列に接続されるかを示す。第2の
欄の符号「+」は、各巻線に関して第2図に矢印
により指示される方向に対応する正電流がコイル
に流れていることを示し、符号「−」は、コイル
に負電流が流れていることを示し、略語「CC」
及び「CO」は、巻線がそれぞれ短絡状態と、開
回路状態におかれていることを示す。その他の欄
は、それぞれの状態に関して様々なトランジスタ
の導電状態を示す。スイツチの場合と同様に、
「閉」という語はトランジスタが導電状態にある
ことを示し、「開」という語はトランジスタの導
電が阻止されていることを示す。 巻線における電流の正方向を指示する矢印は、
第1図に示されるように巻線が逆方向に巻付けら
れているために互いに逆方向である。 同様に、巻線の短絡と開回路には実際にはいく
つかの可能性があるが、第1表にはその1つのみ
が示されているにすぎないということにも留意す
べきである。
【表】
【表】 第3図に示されるような駆動回路のもう1つの
実施形態は、トランジスタを省略できるという点
で上述の形態より興味深い。 この場合、回路は、エネルギー源の正極と負極
との間に接続される4つのトランジスタから成る
従来のブリツジを有し、ブリツジのそれぞれの分
岐はP型トランジスタT1′及びT5′と、N型トラン
ジスタT2′及びT6′とを含む。 第1の端子AがトランジスタT1′及びT2′のドレ
インの接続点に接続される巻線7aと、第1の端
子CはトランジスタT5′及びT6′の接続点に接続さ
れる巻線7bと、導通路が2つの巻線の第2の端
子B及びDを結合するトランジスタT7′はブリツ
ジの対角線上に配置される。また、この対角線の
一部を形成するトランジスタT3′は巻線7aの端
子BをトランジスタT5′及びT6′の接続点に接続
し、別のトランジスタT4′はトランジスタT1′及び
T2′の接続点を巻線7bの第2の端子Dに接続す
る。トランジスタT7′の場合と同様に、トランジ
スタT3′及びT4′はP型、N型のいずれであつても
良い。 トランジスタT1′,T2′,T5′,T6′はモータ駆動
パルスを巻線に印加する機能を有し、トランジス
タT3′,T4′及びT7′は2つの巻線を直列又は並列
に接続する機能を有する。 この構成の場合、巻線における電流の正方向を
指示する矢印は同じ向きである。 この回路の動作を以下の第2表に示すが、これ
は第1表と全く同じである。
【表】
【表】 たとえば、下記のような機械的特性及び電気的
特性を有し、 回路の透明率:A=L/N2=40nH 結合係数の最大値:r0=0.25μNm/A 回転子の回転モーメント:J=3.5・10-12Kgm2 乾燥摩擦結合係数:CS=3.5・10-8Nm 粘性摩擦係数:f=10-10Nm/rd/s 位置決め偶力の最大値:T2=0.35μNm 各巻線の巻き数:N=13300 各巻線の抵抗:R=3700Ω 駆動電圧が1.55Vであるモータの場合、2つの
巻線が直列に接続され、モータ駆動パルスに持続
時間は7.8msであるときの最大有効偶力は
0.22μNmであり、平均電流は約105μAである。こ
の場合、モータを制御しうる最大周波数は単一の
コイルを有するモータの場合と同じ、すなわち50
Hz又は60Hzである。 これに対し、2つの巻線が並列に接続される場
合には、半分の長さのパルス持続時間に対して、
有効偶力は0.30μNmとなり、平均電流は約518μA
となる。その場合、最大周波数は2倍になる。 高速のときに低速より高い値の有効偶力を有し
ていなければならない理由はないので、その偶力
が約3msのパルス持続時間に対して巻線が直列に
接続される場合に得られるのとほぼ等しい値を有
するようになるまで、モータ駆動パルスの持続時
間を短縮することもさらに可能である。その結
果、最大周波数は約30%だけさらに高くなり、そ
の値は130Hz又は150Hzとなる。 このように、理論上は200Hzの同期周波数が得
られるものと考えられる。 さらに、さらに低い等価抵抗を得るためにたと
えばR/2と3R/2のように異なる抵抗値を有
する巻線を設けることにより、高速時のモータの
性能を低速時の動作をそこなわずに改善すること
もできる。 従つて、本発明は、簡略化された制御回路を採
用して、米国特許出願第530116号により提案され
る方法と同じ結果を達成することができる。 2つの方法が全く予盾せず、モータの動作の最
高速度をさらに上昇させるために2つの方法を同
時に要求しても良いことは欠点とはならない。 コイルの巻き数をNとし、回転子の運動により
誘導され電圧をUiとし、結合係数の最大値をr゜と
したとき、同期周波数は式: fS=|Ui/2πNr゜| により表わされるので、巻き数が二分の一になる
と、この周波数が2倍になることは自明である。
これは、第1図のモータアセンブリの場合に、2
つの巻線7a及び7bが直列接続から並列接続に
変わるときに起こることと全く同じである。 従つて、2つの方法を組合わせることにより、
400Hzの最大周波数が達成される。 しかしながら、その場合でも、6時間の修正に
50秒以上を超える時間を要すると考えられるの
で、秒針を有する時計にはまだ不十分である。実
際には、許容しうる修正時間を得るために、5倍
の周波数を有していなければならないであろう。 経験からいえば、本発明と同時に良く知られて
いる従属制御の方式を採用することにより、この
ような値を得ることができる。第1図のモータア
センブリのような特定の場合については、これ
は、回転子9が高速で回転するときに回転子9の
位置を表わすパラメータを永久的に検出するシス
テムを制御回路2の中にさらに設けると共に、巻
線7a,7bに連続的に電流が印加され、その電
流の向きは回転子の1回転について2度、すなわ
ち回転子が所定の互いに対向する位置を通過する
ときに逆転されるように制御論理回路13を構成
することを意味する。それらの所定の位置は休止
位置であつても良いが、その前方に配置されるの
が好ましい。たとえば、逆転は、回転子のN−S
軸が固定子における磁界の主方向、すなわち、ネ
ツク部5a及び5bを結ぶ方向に対して垂直な方
向に達したすぐ後に行なわれても良い。検出すべ
きパラメータに関しては、巻線の電流、回転子の
運動により巻線に誘導される電圧、固定子の磁束
の変化などを検出すれば良い。 前述のような値の様々なパラメータを有するモ
ータについてこの従属制御方式を採用した場合、
回転子の速度は毎秒約620ステツプにおいてのみ
安定化される。これらの値を変更することによ
り、要求される2000Hzを達成することができる。 回転子がこのような速度で回転されるとき、特
に、回転子の停止が高速で起こるステツプ数が完
全に決定されなければならない場合、たとえば、
時間帯の変更の場合又は針が日時以外の事項を指
示するために使用され、その後に元の位置へ戻さ
れる場合には、所望の瞬時に回転子を停止するこ
とができるように回転子を制動しなければならな
いことは容易に理解される。 この制御を実行する効率の良い方法は、モータ
の制御回路に十分な値の抵抗を設けると共に、高
周波数のモータ駆動パルスのモータへの伝送が停
止される前のある時間の間に、並列に接続される
2つの巻線にこの抵抗を直列に接続することがで
きる手段を設けることから成る。 当然のことながら、抵抗の値が高くなるほど制
動は大きくなり、抵抗値は巻線のパラメータ、回
転子が回転されるときの予想速度及び抵抗の接続
に要する時間の関数として選択されなければなら
ない。これは一般に巻線の抵抗値と同じ大きさで
あり、巻線が直列に接続されるときと並列に接続
されるときとの巻線の等価抵抗の差とほぼ等しい
値を選択する場合が非常に多い。その値は、抵抗
値Rを有する2つの同一の巻線を使用する特定の
場合で、3R/2に相当する。 従つて、前述の実施例の数値によれば、この値
3R/2は約5000Ωであり、モータの速度を毎秒
620ステツプから約120ステツプに減少することが
でき、これは全く好都合である。 さらに、モータを高周波数での動作周期の終了
時に減速するためばかりでなく、同様にこの周期
全体にわたりモータの速度を調整するために付加
的抵抗を使用しても良い。この場合、モータ制御
回路は、回転子の瞬間速度を検出する手段と、こ
の速度がある閾値を越えたときに所定の時間の中
で抵抗を接続し、速度が第1の速度より大きくな
つたときに抵抗を接続し、速度が第1の値より低
い第2の値より低下した瞬間から抵抗を遮断する
手段を付加的に含んでいなければならない。この
調整システムが最終制動の瞬間に非作動状態にさ
れなければならないことを十分に理解すべきであ
る。 第4図は、第1図のモータアセンブリに関し
て、回転子の減速と、最終的にはその速度制御の
ための抵抗を設けるときに、第3図の駆動回路が
どのように変形されるかを一実施例として示す。 実際には第4図の回路は全くの変形というので
はなく、最初の2本の分岐と並列であり、同様に
p型トランジスタT8′と、N型トランジスタT9′と
から形成される第3の分岐が回路に追加されただ
けのものである。たとえば3R/2にほぼ等しい
値の抵抗R′はトランジスタT8′及びT9′のドレイン
の接続点と、トランジスタT5′及びT6′のドレイン
の接続点との間に接続される。 抵抗R′が巻線7a及び7bと直列に接続され
るべき場合、トランジスタT5′及びT6′は共に非導
通状態に保持され、トランジスタT8′及びT9′は、
抵抗と、このとき並列に結合される2つの巻線の
双方における一方向の電流の流れを制御する。 本発明はその具現化の特定の方法及び上述の実
施例に限定されるものではない。 特に、詳細には説明しなかつた制御論理回路は
別として、駆動回路はここに記載した形態以外の
形態をとることができる。 従つて、回転子の制動及び速度調整のためのい
くつかの付加的抵抗、並びにそのような抵抗の中
から1つを選択する手段−すなわち、低速と高速
でのモータ機能のみならず、1つ又はいくつかの
中間速度での機能が要求される場合一の使用を考
えることができる。 さらに、前述のように、本発明を様々な型のス
テツプモータに適用することができる。 Lavet型の様々なモータの他に、本発明を適用
できる例として、通常は単一の巻線を有するが、
記載される型からいえば正確には可逆性であり、
スイス特許第616302号及び公開された欧州特許出
願第0085648号の対象であモータ又はスイス特許
第625646号及び第634696号にいくつかの形態で記
載されている二相モータが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明によるモータアセンブリの一
実施例の略図、第2図及び第3図は、第1図に示
される制御回路の一部を形成するモータ駆動回路
の2つの可能な形態を示す詳細図、及び第4図
は、第3図の実施例に対応するが、第1図に示さ
れるモータアセンブリの変形に使用される別のモ
ータ駆動回路の詳細図である。 1……モータ、2……制御回路、3……固定
子、7……コイル、7a,7b……巻線、9……
回転子、13……制御論理回路、14……モータ
駆動回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 回転子と、固定子と、固定子により支持され
    るコイル手段と、モータを低速で動作させるため
    にコイル手段に低周波数のモータ駆動パルスを印
    加し、モータを高速で動作させるためにコイル手
    段に高周波数のモータ駆動パルスを印加する制御
    回路とを有するステツプモータを具備し、前記コ
    イル手段はn(n≧2)個の巻線を具備し、前記
    制御回路は、低周波数の駆動パルスが印加される
    ときはn個の巻線を直列に接続し、高周波数の駆
    動パルスが印加されるときにはn個の巻線を並列
    に接続するように構成されるモータアセンブリ。 2 巻線の数が2である特許請求の範囲第1項記
    載のモータアセンブリ。 3 n個の巻線は、それぞれ、基本的には同じ巻
    き数Nと、基本的には同じ電気抵抗Rとを有する
    特許請求の範囲第1項記載のモータアセンブリ。 4 前記制御回路は、前記巻線が並列に接続され
    るときに抵抗を巻線と直列に接続するように構成
    され、前記抵抗は、高周波数のモータ駆動パルス
    の巻線への印加の終了に先立つ回転子の制動周期
    の間に接続される特許請求の範囲第1項記載のモ
    ータアセンブリ。 5 前記抵抗は、前記巻線が直列に接続されると
    きと、並列に接続されるときの巻線の等価抵抗の
    差にほぼ等しい値を有する特許請求の範囲第4項
    記載のモータアセンブリ。 6 制御回路は、1つの高周波数のモータ駆動パ
    ルスの終了と次のモータ駆動パルスの開始とを分
    離する時間間隔中に前記巻線を短絡するように構
    成される特許請求の範囲第1項記載のモータアセ
    ンブリ。 7 制御回路は、1つの高周波数のモータ駆動パ
    ルスの終了と次のモータ駆動パルスの開始とを分
    離する時間間隔中に前記巻線を開回路にするよう
    に構成される特許請求の範囲第1項記載のモータ
    アセンブリ。 8 制御回路は、高周波数のモータ駆動パルスが
    モータのコイル手段に印加されるとき、2つの連
    続するモータ駆動パルスを分離する時間間隔より
    も長い第1の周期の間に巻線が開回路にされ、第
    2の周期の間には短絡される特許請求の範囲第1
    項記載のモータアセンブリ。 9 高周波数のモータ駆動パルスの持続時間は低
    周波数のモータ駆動パルスより短い特許請求の範
    囲第1項記載のモータアセンブリ。 10 高周波数のモータ駆動パルスの持続時間は
    基本的には低周波数のモータ駆動パルスの持続時
    間の二分の一に等しい特許請求の範囲第9項記載
    のモータアセンブリ。
JP60093927A 1984-05-04 1985-05-02 モータアセンブリ Granted JPS60243590A (ja)

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CH2180/84-5 1984-05-04

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CH654974GA3 (ja) 1986-03-27
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