JPH06165594A - ステッピングモータの駆動装置 - Google Patents

ステッピングモータの駆動装置

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JPH06165594A
JPH06165594A JP31811992A JP31811992A JPH06165594A JP H06165594 A JPH06165594 A JP H06165594A JP 31811992 A JP31811992 A JP 31811992A JP 31811992 A JP31811992 A JP 31811992A JP H06165594 A JPH06165594 A JP H06165594A
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JP
Japan
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phase
current
switching
excitation
level
Prior art date
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Pending
Application number
JP31811992A
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English (en)
Inventor
Jun Takamura
純 高村
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Toshiba TEC Corp
Original Assignee
Tokyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】発生トルク変動を小さくする。 【構成】レベル切替手段30と切替信号発生手段40と
を設け、各コンパレータ12,14へ入力する各電流制
御基準信号Vref.ac,Vref.bdのレベルを
2段階に切替え、各相コイルに流れる電流値を2相同時
励磁の場合には低電流(71%)としかつ1相励磁の場
合に高電流(100%)として電流値切替運転を行う構
成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の相コイルを有す
るステッピングモータの駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4において、4相ステッピングモータ
の駆動装置を示す。同図におて、ステッピングモータ1
0は磁気結合された複数(一対)の相コイルA相,C相
と相コイルB相,D相とを有し、2相励磁方式駆動によ
るステップ角度は7.5度である。
【0003】ドライバー11(13)は、駆動電源をO
N−OFF制御するスイッチング素子,各相コイルに直
列接続された相切替素子等を含み、制御回路15から発
生された相切替信号によって相コイルA相,C相(B
相,D相)を所定手順で切替え励磁する。また、ドライ
バー11に接続されたコンパレータ12は、相コイルA
相(C相)に流れる電流Imacから限流抵抗R3を介
して検出した相コイル電流相当信号Vacと電流制御基
準信号Vref.とを比較して定電流制御信号Viac
をドライバー11へ出力する。この電流制御基準信号V
ref.は、分割抵抗R1,R2を介して生成される。
ドライバー13に接続されたコンパレータ14の場合も
同様に形成されている。
【0004】かかる駆動装置で、ステッピングモータ1
0を1−2相励磁方式で駆動運転する場合は、制御回路
15から図5(A)に示す手順で相切替信号(A相信号
〜D相信号)を発生させる。すると、各相コイル電流
(A相電流〜D相電流)は同(B)に示すように定電流
となる。タイミングaはA相コイルのみが励磁される1
相励磁,タイミングbはA相コイルとB相コイルとが同
時に励磁される1−2相励磁,タイミングcはB相コイ
ルのみが励磁される1相励磁である。
【0005】このタイミングa〜cにおけるステップ角
度と発生トルクとの関係を図6に示す。タイミングaか
らタイミングbに切替えると、ロータはステップ角度
(7.5度)の1/2角度(3.75度…図示便宜上4
5度と表示してある。)だけ回動する。タイミングbか
らタイミングcに切替えるときも同様に3.75度だけ
回動される。
【0006】しかし、発生トルク線図Raは、理想トル
ク線図Rtが円形状であるのに対して四角形状となる。
したがって、この4相ステッピングモータ10を1−2
相励磁方式により駆動した場合を、2相励磁方式で駆動
した場合と比較すれば、ステップ角度を1/2に小さく
することができるが、ステッピングモータ10の駆動原
理上これ以上にトルク変動を小さくすることはできな
い。また、かかるトルク変動は振動や騒音の発生要因と
なる。低速運転となるほど影響が大きい。かくして従来
の駆動装置は使用目的等を勘案して、トルク変動をより
小さくあるいはステップ角度を1/2とした低速運転を
する場合に都合のよい1−2相励磁方式駆動と、ステッ
プ角度(7.5度)は大きいが高速駆動できる2相励磁
方式駆動とを切替可能に形成されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
サーマルプリンタの用紙送りに用いる場合、一層の小ト
ルク変動,低振動・低騒音および送り精度の向上が要求
される。一方において3−4相励磁方式の如く一層の多
相ステッピングモータとその駆動装置とを採用すること
は電源容量,スペース,コストの関係から許され難い。
【0008】本発明の目的は、ステップ角度をそのまま
としてトルク変動の小さな円滑駆動を行うことのできる
ステッピングモータの駆動装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係るステッピン
グモータの駆動装置は、4つの相コイルを有し相コイル
を順次に切替えて励磁駆動する複数のドライバーと、電
流制御基準信号と各相コイル電流相当信号とを比較して
各ドライバーに定電流制御信号を出力する複数のコンパ
レータと、各ドライバーに加える相切替信号を発生する
制御回路とを備えたステッピングモータの駆動装置にお
いて、前記各コンパレータへ入力する各電流制御基準信
号のレベルをそれぞれに2段階に切替可能に形成された
レベル切替手段を設けるとともに、各相コイルに流れる
電流値を2相同時励磁の場合には低電流としかつ1相励
磁の場合に高電流とすることができるように該レベル切
替手段へレベル切替動作をさせるための励磁相数別切替
信号を発生する切替信号発生手段を設けたことを特徴と
する。
【0010】
【作用】例えば2相励磁方式でステップ角度が7.5度
の4相ステッピングモータを1−2相励磁方式によって
運転すると、磁気結合されていない一方相コイル(例え
ばA相コイル)から他方相コイル(B相コイル)に励磁
切替えする場合はステップ角度が3.75度となる。こ
こに、本発明では、切替信号発生手段が1相励磁か2相
同時励磁かによって励磁相数別切替信号を発生し、レベ
ル切替手段にコンパレータへ入力する電流制御基準信号
のレベルを切替させる。したがって、1相励磁の場合は
相コイル電流が高電流(例えば100%電流)となるよ
うに、かつ2相同時励磁の場合は各相コイル電流が低電
流(例えば71%電流…定格電流)となるように電流切
替できる。よって、励磁相数別に当該各コイル電流を自
動切替えすることによって、ステップ角度をそのままと
してトルク変動を大幅に小さくすることができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本駆動装置は、図1に示す如く、基本構造が従来
例(図4)と同じとされ、かつレベル切替手段30と切
替信号発生手段40とを設け、ステップ角度をそのまま
としてトルク変動を小さくした1−2相励磁駆動ができ
るように構成されている。
【0012】なお、従来例(図4)と同一または共通す
る部分については、同一の符号を付しその説明は簡略ま
たは省略するものとする。但し、限流抵抗のみは符号を
図4のR3,R4から図1のR7,R8に変更してい
る。
【0013】まず、レベル切替手段30は、図1に示す
如く結線されたコンパレータ12への電流制御基準信号
Vref.acの信号レベルを2段階に切替える抵抗R
1〜R3と、コンパレータ14への電流制御基準信号V
ref.bdの信号レベルを2段階に切替える抵抗R4
〜R6とからなる抵抗回路から形成されている。
【0014】切替信号発生手段40は、レベル切替手段
30に所定手順でレベル切替動作をさせる励磁相数別切
替信号CNT1,CNT2を発生する手段で、この実施
例では相切替信号〔図2(A)のA相〜D相〕を入力と
して駆動されるNORゲート41,42から形成してい
る。この励磁相数切替信号CNT1,CNT2は、各相
コイルに流れる電流値Ima〜Imdを2相同時励磁の
場合は低電流〔例えば71%電流…定格電流〕でかつ1
相励磁の場合に高電流〔100%電流〕で駆動させるた
めの所定タイミングで出力される。つまり、電流制御基
準信号Vref・ac,Vref・bdのレベルを切替
動作させる。
【0015】詳しくは、従来例(図4)と同じ制御回路
(15)から図2(A)に示すタイミングで出力される
相切替信号B相,D相をNORゲート41に入力し、相
切替信号A相,C相をNORゲート42に入力する。N
ORゲート41は、相切替信号B相およびD相がともに
Lレベルとなる図2(A)のタイミングTbdで同
(B)に示す励磁相数切替信号CNT1を出力(Hレベ
ル)する。タイミングTbdは、相切替信号A相〜D相
の出力順序から、コイルA相またはC相のみが励磁され
る1相励磁の場合である。
【0016】一方のNORゲート42は、相切替信号A
相およびC相がともにLレベルとなるタイミングTac
で励磁相数切替信号CNT2を出力(Hレベル)する。
タイミングTacは、上記と同じ理由で、コイルB相ま
たはD相のみが励磁される1相励磁の場合である。
【0017】ここに、レベル切替手段30の各抵抗R1
〜R3の抵抗値は、励磁相数別切替信号CNT1がHレ
ベルとなった場合に、A相コイル電流Ima,C相コイ
ル電流Imcを図2(C),に示す高電流(100
%電流)とすることのできる高レベルの電流制御基準信
号Vref・achを生成し、かつ励磁相数別切替信号
CNT1がLレベルとなった場合に、同(C),,
,に示す低電流(71%電流)とすることのできる
低レベルの電流制御基準信号Vref・aclを生成で
きる値に選択されている。
【0018】各抵抗R4〜R6の抵抗値についても、同
様に、励磁相数別切替信号CNT2がHレベルの場合に
電流制御基準信号Vref・bdhを、Lレベルの場合
に電流制御基準信号Vref・bdlを生成できるもの
と選択されている。したがって、B相コイル電流Imb
は同(C),の場合に低電流で、の場合に高電流
となる。D相コイル電流Imdは,の場合が低電流
で、の場合が高電流となる。
【0019】かかる構成の実施例では、例えばA相コイ
ルに着目すると、図2(A)に示すタイミングでA相切
替信号が出力(Hレベル)される。出力された時点では
D相切替信号も出力(Hレベル)されているので2相同
時励磁であり、切替信号発生手段40を形成するNOR
ゲート41からの励磁相数別切替信号CNT1はLレベ
ルである。したがって、電流制御基準信号Vref・a
clとなるので、A相コイル電流Imaは同(C)に
示す低電流(71%電流)となる。しかし、同(C)
の場合は、D相切替信号がLレベルとなりかつB相切替
信号もLレベルのままであるから、励磁相数別切替信号
CNT1はHレベルとなる。したがって、電流制御基準
信号Vref・achとなり、A相コイル電流Imaは
100%電流となる。次に、B相切替信号が出力(Hレ
ベル)されると、励磁相数別切替信号CNT1が再びL
レベルとなるので、A相コイル電流Imaは同(C)
に示す低電流(71%電流)になる。かくして図3に示
すように発生トルク線Rcは、理想トルク線同Rtに近
くなり、ステップ角度3.75の1/2としたままトル
ク変動の小さな運転を円滑に行える。
【0020】しかして、この実施例によれば、レベル切
替手段30と切替信号発生手段40とを設け、各コンパ
レータ12,14へ入力する各電流制御基準信号Vre
f.ac,Vref.bdのレベルを2段階に切替え、
各相コイルに流れる電流値を2相同時励磁の場合には低
電流としかつ1相励磁の場合に高電流とした電流値切替
運転を行う構成とされているので、1−2相励磁方式の
相切替え信号の切替えタイミングを変更しないつまりス
テップ角度を1/2とそのままとして発生トルクの変動
を非常に小さくすることができ、かつ低振動・低騒音の
運転を行える。
【0021】また、レベル切替手段30は、抵抗回路
(R1〜R6)から形成されているので、各コンパレー
タ12,14への電流制御基準信号Vref.acl,
Vref.ach、Vref.bdl,Vref.bd
hの値つまり相コイルに流れる低電流値と高電流値との
比率を簡単に調整できかつ低コストで具現化できる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、レベル切替手段と切替
信号発生手段とを設け、各コンパレータへ入力する各電
流制御基準信号のレベルを2段階に切替え、各相コイル
に流れる電流値を2相同時励磁の場合には低電流としか
つ1相励磁の場合に高電流とした電流値切替運転を行う
構成とされているので、1−2相励磁方式の相切替え信
号の切替えタイミングを変更しないつまりステップ角度
をそのままとして発生トルクの変動を非常に小さくする
ことができ、かつ低振動・低騒音の運転を行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す回路図である。
【図2】同じく、動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。
【図3】同じく、電流値切替えと発生トルク線図との関
係を説明するための図である。
【図4】従来例を示す回路図である。
【図5】同じく、動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。
【図6】同じく、1−2相励磁方式駆動による発生トル
ク線図を説明するための図である。
【符号の説明】
10 ステッピングモータ 11,13 ドライバー 12,14 コンパレータ 15 制御回路 30 レベル切替手段 40 切替信号発生手段 CNT1,CNT2 励磁相数別切替信号 Vref.ac,Vref.bd 電流制御基準信号 Vac,Vbd 相コイル電流相当信号 Viac,Vibd 定電流制御信号 Ima〜Imd 相コイル電流

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 4つの相コイルを有し相コイルを順次に
    切替えて励磁駆動する複数のドライバーと、電流制御基
    準信号と各相コイル電流相当信号とを比較して各ドライ
    バーに定電流制御信号を出力する複数のコンパレータ
    と、各ドライバーに加える相切替信号を発生する制御回
    路とを備えたステッピングモータの駆動装置において、 前記各コンパレータへ入力する各電流制御基準信号のレ
    ベルをそれぞれに2段階に切替可能に形成されたレベル
    切替手段を設けるとともに、各相コイルに流れる電流値
    を2相同時励磁の場合には低電流としかつ1相励磁の場
    合に高電流とすることができるように該レベル切替手段
    へレベル切替動作をさせるための励磁相数別切替信号を
    発生する切替信号発生手段を設けたことを特徴とするス
    テッピングモータの駆動装置。
JP31811992A 1992-11-27 1992-11-27 ステッピングモータの駆動装置 Pending JPH06165594A (ja)

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JP (1) JPH06165594A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0998599A (ja) * 1995-09-29 1997-04-08 Nec Corp ステップモータ用駆動装置
JP2010169946A (ja) * 2009-01-23 2010-08-05 Brother Ind Ltd 画像読取装置及びステッピングモータの駆動方法

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