JPH0733599Y2 - Stepping motor drive - Google Patents
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- JPH0733599Y2 JPH0733599Y2 JP13825789U JP13825789U JPH0733599Y2 JP H0733599 Y2 JPH0733599 Y2 JP H0733599Y2 JP 13825789 U JP13825789 U JP 13825789U JP 13825789 U JP13825789 U JP 13825789U JP H0733599 Y2 JPH0733599 Y2 JP H0733599Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 a.産業上の利用分野 本考案は、ステッピングモータを定電流で駆動するため
の駆動装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION a. Field of Industrial Application The present invention relates to a driving device for driving a stepping motor with a constant current.
b.従来の技術 従来、この種のステッピングモータ駆動装置としては、
例えば第5図のブロック図に示すようなものがある。b. Conventional Technology Conventionally, as a stepping motor drive device of this type,
For example, there is one as shown in the block diagram of FIG.
同図において、この駆動装置は直流電源Eからの直流出
力をスイッチング素子を含むチョッパ回路部1によっ
て、パルス幅変調した後、コイルLとコンデンサCとか
らなる平滑回路部2を通して、駆動回路部3により負荷
のステッピングモータMを駆動する。In this drawing, this drive device performs pulse width modulation on a DC output from a DC power source E by a chopper circuit unit 1 including a switching element, and then passes a drive circuit unit 3 through a smoothing circuit unit 2 including a coil L and a capacitor C. Drives the load stepping motor M.
該モータMに流れる駆動電流の大きさは電流検出抵抗器
R1によって検出され、この検出信号値が、電流指令部4
で設定された基準値と一致するように、電流制御部5で
前記チョッパ回路部1の出力パルス幅を制御する。すな
わち、検出信号値を前記基準値と比較し、その検出信号
値に応じたパルス幅で前記スイッチング素子をON−OFF
して、モータMに対し平均出力電流を一定に保持する。The magnitude of the drive current flowing through the motor M depends on the current detection resistor.
The detected signal value detected by R 1 is the current command unit 4
The current control unit 5 controls the output pulse width of the chopper circuit unit 1 so as to match the reference value set in. That is, the detection signal value is compared with the reference value, and the switching element is turned on and off with a pulse width corresponding to the detection signal value.
Then, the average output current of the motor M is kept constant.
また、前記平滑回路部2の出力側から、抵抗器R2,R3と
コンデンサC1からなる位相補償回路部6により、その出
力電圧のうちの交流分のみの信号をとり出し、加算回路
部7により前記電流検出抵抗器R1からの検出信号に加算
して、前記電流制御部5にフィードバックしている。こ
れは、本装置によりステッピングモータMを安定した定
電流で駆動するため、前記平滑回路部2および前記モー
タMによる制御系の位相遅れを補償し、同制御系の発振
を抑制するものである。Further, from the output side of the smoothing circuit section 2, a phase compensation circuit section 6 composed of resistors R 2 and R 3 and a capacitor C 1 takes out a signal of only the AC component of the output voltage, and adds it. 7, the signal is added to the detection signal from the current detection resistor R 1 and is fed back to the current control unit 5. This is to drive the stepping motor M with a stable constant current by this device, so that the phase delay of the control system by the smoothing circuit unit 2 and the motor M is compensated for and the oscillation of the control system is suppressed.
c.考案が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来のステッピングモータ駆
動装置にあっては、制御系の発振を抑制するため、位相
進み作用をもたせるための位相補償回路部を付加してい
る。このため、前記モータMへの駆動電流に対する制御
ゲインが低下し、該モータMの全速度範囲において定電
流制御が十分作用せず、そのために定電流制御による中
速振動抑制効果が十分発揮できないという問題点があっ
た。c. Problems to be Solved by the Invention However, in such a conventional stepping motor drive device, a phase compensation circuit unit for adding a phase lead action is added to suppress oscillation of the control system. . Therefore, the control gain for the drive current to the motor M is reduced, and the constant current control does not sufficiently act in the entire speed range of the motor M. Therefore, the effect of suppressing the medium speed vibration by the constant current control cannot be sufficiently exerted. There was a problem.
すなわち、第6図に前記モータMの速度に対する平滑回
路部2の出力電圧Vと、位相補償回路部6の分圧点A1に
おける分圧電圧Vdの関係を示す。該モータMの低速領域
では、位相進み作用により制御系の発振は抑制される
が、中速および高速領域では前記分圧電圧Vdも大きくな
り、位相補償作用が効いたままなので、制御ゲインが低
下しており、中速振動を抑制し切れない。That is, FIG. 6 shows the relationship between the output voltage V of the smoothing circuit unit 2 and the divided voltage Vd at the voltage dividing point A 1 of the phase compensation circuit unit 6 with respect to the speed of the motor M. In the low speed region of the motor M, the oscillation of the control system is suppressed by the phase lead action, but in the medium speed and high speed regions, the divided voltage Vd also increases and the phase compensation action remains effective, so that the control gain decreases. It is impossible to suppress the medium speed vibration.
本考案はかかる点に鑑みなされたもので、その目的は前
記問題点を解消し、前記位相補償回路部の位相補償作用
が前記モータの低速領域で顕著であり、中および高速領
域ではその作用が滑らかに低下し、常に十分な定電流駆
動を可能として、低速での制御系の発振抑制と中高速の
振動抑制を同時に満足するステッピングモータ駆動装置
を提供することにある。The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to solve the above-mentioned problems, and the phase compensating action of the phase compensating circuit section is remarkable in the low speed region of the motor, and the action thereof is remarkable in the middle and high speed regions. It is an object of the present invention to provide a stepping motor drive device that smoothly lowers, enables constant current drive at all times, and simultaneously suppresses oscillation of a control system at low speed and suppresses vibration at medium and high speeds.
d.課題を解決するための手段 前記目的を達成するための本考案の構成は、直流を断続
するスイッチング素子を含むチョッパ回路部と、該チョ
ッパ回路部の出力を平滑する平滑回路部と、該平滑回路
部の出力を入力してステッピングモータを駆動する駆動
回路部と、該モータの駆動電流を検出する検出回路部
と、該検出回路部の信号値を基準値に一致させるよう
に、前記チョッパ回路部の出力パルス幅を制御する電流
制御部と、前記平滑回路部の出力側に接続される位相補
償回路部と、該位相補償回路部からの信号を前記検出回
路部の信号に加算する加算回路部とから成る駆動装置に
おいて、前記位相補償回路部は分圧回路とフィルタ回路
とから構成され、前記分圧回路は、前記平滑回路部の出
力電圧を入力し、該入力電圧を分圧して出力するもので
あり、分圧出力点の電圧出力が入力の上昇に応じて飽和
するように半導体素子と抵抗器との組み合わせにより成
り、前記フィルタ回路は、前記分圧回路の出力を入力
し、交流成分を取り出して前記位相補償回路部の出力と
なすことを特徴とする。d. Means for Solving the Problems The configuration of the present invention for achieving the above-mentioned object is a chopper circuit section including a switching element that interrupts direct current, a smoothing circuit section that smoothes the output of the chopper circuit section, and A drive circuit unit that inputs the output of the smoothing circuit unit to drive the stepping motor, a detection circuit unit that detects the drive current of the motor, and the chopper so that the signal value of the detection circuit unit matches the reference value. A current control unit for controlling the output pulse width of the circuit unit, a phase compensation circuit unit connected to the output side of the smoothing circuit unit, and an addition for adding the signal from the phase compensation circuit unit to the signal of the detection circuit unit. In the driving device including a circuit unit, the phase compensation circuit unit includes a voltage divider circuit and a filter circuit, and the voltage divider circuit inputs the output voltage of the smoothing circuit unit and divides the input voltage. Output Therefore, the voltage output at the voltage dividing output point is composed of a combination of a semiconductor element and a resistor so that the voltage output is saturated in response to an increase in the input, and the filter circuit inputs the output of the voltage dividing circuit and outputs an AC component. It is characterized in that it is taken out and used as the output of the phase compensation circuit section.
e.作用 本考案は以上説明したように、位相補償回路部の分圧回
路が、定電圧ダイオードまたはダイオード,トランジス
タと抵抗器との組み合わせ回路から構成されているの
で、前記モータ速度の上昇、すなわちモータ駆動電圧の
基になる平滑回路部の出力電圧の上昇に応じて、その分
圧比が連続的に減少する。e. Operation As described above, the voltage dividing circuit of the phase compensation circuit unit is composed of a constant voltage diode or a combination circuit of a diode, a transistor and a resistor, which increases the motor speed. As the output voltage of the smoothing circuit, which is the basis of the motor drive voltage, increases, the voltage division ratio continuously decreases.
このため、前記位相補償回路部の補償作用は、前記モー
タの低速領域では顕著であり、中および高速領域では滑
らかに低下する。Therefore, the compensating action of the phase compensation circuit section is remarkable in the low speed region of the motor, and smoothly decreases in the middle and high speed regions.
f.実施例 以下、図面に基づいて本考案の好適な実施例を例示的に
詳しく説明する。f. Embodiment Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings.
第1図は本考案の一実施例を示すステッピングモータ駆
動装置のブロック図である。同図において、11は位相補
償回路部を示し、第5図と同一要素には同一符号を付し
てその説明を省略する。FIG. 1 is a block diagram of a stepping motor driving device showing an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 11 denotes a phase compensation circuit section, the same elements as those in FIG.
前記位相補償回路部11は、前記平滑回路部2の出力側か
ら抵抗器R11,定電圧ダイオードZD11、および抵抗器
R12,R13とトランジスタQ11の回路が直列に接続された分
圧回路と、分圧点A11と加算回路部7との間に接続され
たコンデンサC11とからなる。The phase compensation circuit unit 11 includes a resistor R 11 , a constant voltage diode ZD 11 , and a resistor from the output side of the smoothing circuit unit 2.
It is composed of a voltage dividing circuit in which circuits of R 12 and R 13 and a transistor Q 11 are connected in series, and a capacitor C 11 connected between the voltage dividing point A 11 and the adding circuit unit 7.
前記分圧回路の定電圧ダイオードZD11と、抵抗器R12,R
13、トランジスタQ11の回路との直列回路の合成抵抗値
は、印加電圧すなわち平滑回路部2の出力電圧Vの上昇
に応じて減少するように作用し、分圧点A11における分
圧電圧Vdは、モータ速度に対し第2図に示すように変化
する。The constant voltage diode ZD 11 of the voltage dividing circuit and the resistors R 12 , R
13 , the combined resistance value of the series circuit with the circuit of the transistor Q 11 acts so as to decrease in accordance with the increase of the applied voltage, that is, the output voltage V of the smoothing circuit unit 2, and the divided voltage Vd at the voltage dividing point A 11 Changes with the motor speed as shown in FIG.
すなわち、ステッピングモータMが停止、または低速領
域にあるときは、平滑回路部2からの出力電圧Vが定電
圧ダイオードZD11のツェナー電圧より低く、分圧電圧Vd
は出力電圧Vにほぼ等しい。しかし、前記モータMが中
速領域にあるときは、平滑回路部2からの出力電圧Vが
上昇し、定電圧ダイオードZD11がONするため、分圧電圧
Vdは出力電圧Vを抵抗器R11と抵抗器R12,R13とで分圧し
た電圧になる。次にモータMが高速領域に達すると、更
に前記出力電圧Vが上昇してトランジスタQ11がONする
ため、前記直列回路の合成抵抗値は更に低下し、この分
圧回路の分圧比は更に減少する。なお、前記定電圧ダイ
オードZD11およびトランジスタQ11のON開始前後におい
ては、分圧比の変化は連続的に変化する。That is, when the stepping motor M is stopped or in the low speed region, the output voltage V from the smoothing circuit unit 2 is lower than the Zener voltage of the constant voltage diode ZD 11 , and the divided voltage Vd
Is approximately equal to the output voltage V. However, when the motor M is in the medium speed range, the output voltage V from the smoothing circuit unit 2 rises and the constant voltage diode ZD 11 is turned on.
Vd is a voltage obtained by dividing the output voltage V by the resistor R 11 and the resistors R 12 , R 13 . Next, when the motor M reaches the high speed region, the output voltage V further increases and the transistor Q 11 is turned on, so that the combined resistance value of the series circuit further decreases and the voltage dividing ratio of the voltage dividing circuit further decreases. To do. The change in the voltage division ratio continuously changes before and after the constant voltage diode ZD 11 and the transistor Q 11 are turned on.
このようにして得られた前記分圧電圧VdがコンデンサC
11を介して加算回路部7に送出されるので、位相補償作
用は、モータMの低速領域では顕著であり、中速から高
速領域では速度と共に、その作用が連続的に低下するよ
うになる。The divided voltage Vd thus obtained is
Since it is sent to the addition circuit unit 7 via 11 , the phase compensating action is remarkable in the low speed region of the motor M, and the action continuously decreases with the speed in the medium speed to high speed region.
第3図は本考案の他の実施例を示すステッピングモータ
駆動装置のブロック図である。同図において、21は位相
補償回路部を示し、第5図と同一要素には同一符号を付
してその説明を省略する。FIG. 3 is a block diagram of a stepping motor driving device showing another embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 21 denotes a phase compensation circuit section, the same elements as those in FIG.
前記位相補償回路部21は、前記平滑回路部2の出力側か
ら抵抗器R21と、抵抗器R22,R23,R24、ダイオードD21,D
22およびトランジスタQ21の回路網が直列に接続された
分圧回路と、分圧点A21と加算回路7との間に接続され
たコンデンサC21とからなる。The phase compensation circuit unit 21 includes a resistor R 21 , resistors R 22 , R 23 , R 24 , and diodes D 21 , D from the output side of the smoothing circuit unit 2.
The circuit network of 22 and the transistor Q 21 is composed of a voltage divider circuit connected in series, and a capacitor C 21 connected between the voltage dividing point A 21 and the adding circuit 7.
前記分圧回路の抵抗,ダイオードおよびトランジスタの
回路網の合成抵抗値は、印加電圧すなわち平滑回路部2
の出力電圧Vの上昇によって、減少するように作用し、
分圧点A21における分圧電圧Vdはモータ速度に対し第4
図に示すように変化する。The resistance of the voltage dividing circuit, the combined resistance value of the circuit network of the diode and the transistor is the applied voltage, that is, the smoothing circuit unit 2.
The output voltage V of the
The divided voltage Vd at the voltage dividing point A 21 is 4th with respect to the motor speed.
It changes as shown in the figure.
すなわち、ステップモータMが停止、または低速領域に
あるときは、平滑回路部2からの出力電圧Vが低く、分
圧電圧Vdは出力電圧Vを抵抗器R21と抵抗器R22,R23とで
分圧した電圧になる。前記モータMが中速から高速領域
にあるときは、速度と共に前記出力電圧Vが上昇し、前
記回路網のダイオードD21、およびダイオードD22,トラ
ンジスタQ21が順次ONするため、分圧点A21における分圧
電圧Vdは順次連続的に低下し、最高速度ではほぼ交流的
に零になる。前記回路網は丁度、電圧の増加に応じてそ
の合成抵抗値が減少する可変抵抗素子として動作するの
で、モータ速度と共に分圧回路の分圧比は減少する。そ
して、位相補償作用は前記実施例と同様に速度と共に減
少する。That is, when the step motor M is stopped or in the low speed region, the output voltage V from the smoothing circuit unit 2 is low, and the divided voltage Vd changes the output voltage V to the resistor R 21 and the resistors R 22 , R 23 . The voltage is divided by. When the motor M is in the medium to high speed range, the output voltage V increases with speed, and the diode D 21 , the diode D 22 , and the transistor Q 21 of the circuit network are sequentially turned on. The divided voltage Vd at 21 gradually decreases continuously and becomes almost AC-like at the maximum speed. Since the circuit network operates just as a variable resistance element whose combined resistance value decreases as the voltage increases, the voltage dividing ratio of the voltage dividing circuit decreases with the motor speed. Then, the phase compensating action decreases with speed as in the previous embodiment.
なお、本考案の技術は前記実施例における技術に限定さ
れるものではなく、同様な機能を有する他の態様の手段
によってもよく、また本考案の技術は前記構成の範囲内
において種々の変更,付加が可能である。The technique of the present invention is not limited to the technique in the above-described embodiment, and means of another aspect having the same function may be used, and the technique of the present invention may be modified in various ways within the scope of the configuration. Can be added.
g.考案の効果 以上の説明から明らかなように本考案のステッピングモ
ータ駆動装置によれば、位相補償回路部のなかの分圧回
路が、前記モータ速度の上昇、すなわち平滑回路部の出
力電圧の上昇に応じて、その分圧出力点からの出力電圧
が飽和するように、半導体素子と抵抗器との組み合わせ
からなる回路で構成されているので、前記補償回路部の
位相補償作用が、前記モータの停止および低速領域では
顕著であり、中および高速領域ではその作用が連続的に
低下する。g. Effect of the Invention As is apparent from the above description, according to the stepping motor drive device of the present invention, the voltage dividing circuit in the phase compensation circuit unit increases the motor speed, that is, the output voltage of the smoothing circuit unit. Since the output voltage from the divided voltage output point is saturated according to the rise, the circuit is composed of a combination of a semiconductor element and a resistor. Is remarkable in the stop and low speed regions, and its action continuously decreases in the middle and high speed regions.
このため、本駆動装置は前記モータの中および高速領域
においても十分な制御ゲインを有し、該モータの全速度
範囲で定電流駆動が可能になる。Therefore, the present drive device has a sufficient control gain even in the middle and high speed regions of the motor, and constant current drive is possible in the entire speed range of the motor.
第1図は本考案の一実施例を示すステッピングモータ駆
動装置のブロック図、第2図は第1図におけるモータ速
度に対する直流電圧V,Vdの特性図、第3図は本考案の他
の実施例を示すステッピングモータ駆動装置のブロック
図、第4図は第3図におけるモータ速度に対する直流電
圧V,Vdの特性図、第5図は従来のステッピングモータ駆
動装置のブロック図、第6図は第5図におけるモータ速
度に対する直流電圧V,Vdの特性図である。 11,21…位相補償回路部、C11,C21…コンデンサ、D21,D
22…ダイオード、Q11,Q21…トランジスタ、R11,R12,
R13,R21,R22,R23…抵抗器、ZD11…定電圧ダイオード。FIG. 1 is a block diagram of a stepping motor driving device showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a characteristic diagram of DC voltages V and Vd with respect to motor speed in FIG. 1, and FIG. 3 is another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram of a stepping motor drive device showing an example, FIG. 4 is a characteristic diagram of DC voltages V and Vd with respect to motor speed in FIG. 3, FIG. 5 is a block diagram of a conventional stepping motor drive device, and FIG. 5 is a characteristic diagram of DC voltages V and Vd with respect to the motor speed in FIG. 5. FIG. 11, 21 ... phase compensating circuit unit, C 11, C 21 ... capacitor, D 21, D
22 … Diode, Q 11 , Q 21 … Transistor, R 11 , R 12 ,
R 13, R 21, R 22 , R 23 ... resistors, ZD 11 ... constant voltage diode.
Claims (1)
ョッパ回路部と、該チョッパ回路部の出力を平滑する平
滑回路部と、該平滑回路部の出力を入力してステッピン
グモータを駆動する駆動回路部と、該モータの駆動電流
を検出する検出回路部と、該検出回路部の信号値を基準
値に一致させるように、前記チョッパ回路部の出力パル
ス幅を制御する電流制御部と、前記平滑回路部の出力側
に接続される位相補償回路部と、該位相補償回路部から
の信号を前記検出回路部の信号に加算する加算回路部と
から成る駆動装置において、 前記位相補償回路部は分圧回路とフィルタ回路とから構
成され、前記分圧回路は、前記平滑回路部の出力電圧を
入力し、該入力電圧を分圧して出力するものであり、分
圧出力点の電圧出力が入力の上昇に応じて飽和するよう
に半導体素子と抵抗器との組み合わせにより成り、前記
フィルタ回路は、前記分圧回路の出力を入力し、交流成
分を取り出して前記位相補償回路部の出力となすことを
特徴とするステッピングモータ駆動装置。1. A chopper circuit section including a switching element for connecting and disconnecting a direct current, a smoothing circuit section for smoothing an output of the chopper circuit section, and a drive circuit section for inputting an output of the smoothing circuit section to drive a stepping motor. A detection circuit section for detecting the drive current of the motor; a current control section for controlling the output pulse width of the chopper circuit section so that the signal value of the detection circuit section matches a reference value; and the smoothing circuit. In a drive device comprising a phase compensation circuit unit connected to the output side of the unit and an addition circuit unit that adds the signal from the phase compensation circuit unit to the signal of the detection circuit unit, the phase compensation circuit unit is a voltage divider. The voltage dividing circuit is composed of a circuit and a filter circuit, and the voltage dividing circuit inputs the output voltage of the smoothing circuit unit, divides the input voltage, and outputs the voltage. The voltage output at the voltage dividing output point rises in the input. Tired of The stepping is characterized by comprising a combination of a semiconductor element and a resistor so that the filter circuit receives the output of the voltage dividing circuit, extracts an AC component, and outputs the AC component as an output of the phase compensation circuit section. Motor drive device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13825789U JPH0733599Y2 (en) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | Stepping motor drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13825789U JPH0733599Y2 (en) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | Stepping motor drive |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0377299U JPH0377299U (en) | 1991-08-02 |
JPH0733599Y2 true JPH0733599Y2 (en) | 1995-07-31 |
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---|---|---|---|
JP13825789U Expired - Fee Related JPH0733599Y2 (en) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | Stepping motor drive |
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JP (1) | JPH0733599Y2 (en) |
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1989
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JPH0377299U (en) | 1991-08-02 |
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