JPH0750998B2 - ステップモータの異常検出装置 - Google Patents
ステップモータの異常検出装置Info
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- JPH0750998B2 JPH0750998B2 JP224589A JP224589A JPH0750998B2 JP H0750998 B2 JPH0750998 B2 JP H0750998B2 JP 224589 A JP224589 A JP 224589A JP 224589 A JP224589 A JP 224589A JP H0750998 B2 JPH0750998 B2 JP H0750998B2
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- phase
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はステップモータの脱調又は断線異常を検出する
装置に関する。
装置に関する。
「従来の技術」 ステップモータは開ループ制御が行える利点があるが、
逆に、負荷によりロックされ脱調してもそのままでは検
出できない弱点がある。
逆に、負荷によりロックされ脱調してもそのままでは検
出できない弱点がある。
従来の脱調検出の方法として、ステップモータにフォト
インタラプタ等の簡単な位置検出器を設けてステップモ
ータの回転を検出するようにしたものがある。
インタラプタ等の簡単な位置検出器を設けてステップモ
ータの回転を検出するようにしたものがある。
さらに、直接脱調を検出するものではないが、負荷トル
クを検出する方法として、ステップモータの安定点位置
と駆動信号との位相差により負荷を検出する方法が提案
されている（特開昭60−234499号公報）。
クを検出する方法として、ステップモータの安定点位置
と駆動信号との位相差により負荷を検出する方法が提案
されている（特開昭60−234499号公報）。
また、巻線の断線を検出する方法として、巻線（コイ
ル）電圧をダイオードを介してマイクロプロセッサで測
定し異常を検出する方法が提案されている（特開昭62−
181695号公報）。
ル）電圧をダイオードを介してマイクロプロセッサで測
定し異常を検出する方法が提案されている（特開昭62−
181695号公報）。
「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、特別の位置検出器を設けるものは部品点
数が増加するという問題点がある。負荷トルクを検出す
る方法はステップモータの安定点位置を検出する手段が
複雑になり、脱調を検出する目的に用いるには高度に過
ぎる。また、ダイオードを介してコイル電圧を検出する
方法は簡易である利点があるが、断線検出しか行えず、
脱調を検出することができない。
数が増加するという問題点がある。負荷トルクを検出す
る方法はステップモータの安定点位置を検出する手段が
複雑になり、脱調を検出する目的に用いるには高度に過
ぎる。また、ダイオードを介してコイル電圧を検出する
方法は簡易である利点があるが、断線検出しか行えず、
脱調を検出することができない。
本発明は上記の問題点に鑑みなされたものであり、たと
えばシリアルプリンタのヘッド駆動にステップモータを
用いた様な場合に、負荷変動によるステップモータの脱
調あるいは結線外れによる制御不能などの異常を、簡易
に検出することができるステップモータの異常検出装置
を提供することを目的とする。
えばシリアルプリンタのヘッド駆動にステップモータを
用いた様な場合に、負荷変動によるステップモータの脱
調あるいは結線外れによる制御不能などの異常を、簡易
に検出することができるステップモータの異常検出装置
を提供することを目的とする。
「課題を解決するための手段」 上記の目的を達成するため、本発明では、バイファイラ
巻きされたコイルを有し、１−２相励磁によって駆動さ
れるステップモータの異常検出装置において、前記コイ
ルの各相コイルと電源との通電をスイッチング素子によ
り断続する駆動回路と、前記各相コイルのうち少なくと
も一つの相コイルに接続され、コイル電圧を検出するコ
イル電圧検出手段と、前記コイル電圧検出手段によりコ
イル電圧が検出される相コイルと該相コイルと共巻きさ
れている相コイルとが共に励磁されていない非励磁タイ
ミングにおいて、前記コイル電圧検出手段により検出さ
れたコイル電圧を読み込んで記憶するコイル電圧読込手
段と、同一の励磁サイクル内で先の非励磁タイミングで
読み込まれて記憶された第１コイル電圧と前記第１コイ
ル電圧が読み込まれた相コイルの後の非励磁タイミング
で読み込まれて記憶された第２コイル電圧との電圧差
と、所定のしきい値との比較により脱調又は断線異常を
判別する異常判別手段と、を備えたことを特徴とするス
テップモータの異常検出装置が提供される。
巻きされたコイルを有し、１−２相励磁によって駆動さ
れるステップモータの異常検出装置において、前記コイ
ルの各相コイルと電源との通電をスイッチング素子によ
り断続する駆動回路と、前記各相コイルのうち少なくと
も一つの相コイルに接続され、コイル電圧を検出するコ
イル電圧検出手段と、前記コイル電圧検出手段によりコ
イル電圧が検出される相コイルと該相コイルと共巻きさ
れている相コイルとが共に励磁されていない非励磁タイ
ミングにおいて、前記コイル電圧検出手段により検出さ
れたコイル電圧を読み込んで記憶するコイル電圧読込手
段と、同一の励磁サイクル内で先の非励磁タイミングで
読み込まれて記憶された第１コイル電圧と前記第１コイ
ル電圧が読み込まれた相コイルの後の非励磁タイミング
で読み込まれて記憶された第２コイル電圧との電圧差
と、所定のしきい値との比較により脱調又は断線異常を
判別する異常判別手段と、を備えたことを特徴とするス
テップモータの異常検出装置が提供される。
また、第２の発明として、バイファイラ巻きされたコイ
ルを有し、１−２相励磁によって駆動されるステップモ
ータの異常検出装置において、前記コイルの各相コイル
と電源との通電をスイッチング素子により断続する駆動
回路と、前記各コイルのうち少なくとも一つの相コイル
に接続され、コイル電圧を検出するコイル電圧検出手段
と、前記コイル電圧検出手段によりコイル電圧が検出さ
れる相コイルと該相コイルと共巻きされている相コイル
とが共に励磁されていない非励磁タイミングにおいて、
前記コイル電圧検出手段により検出されたコイル電圧を
読み込んで記憶するコイル電圧読込手段と、非励磁タイ
ミングで読み込まれて記憶された第１コイル電圧と前記
第１コイル電圧が読み込まれた相コイルの前記第１コイ
ル電圧が読み込まれた励磁サイクルとは異なる励磁サイ
クルの非励磁タイミングで読み込まれ記憶された第３コ
イル電圧との電圧差と、所定のしきい値との比較により
脱調又は断線異常を判別する異常判別手段と、を備えた
ことを特徴とするステップモータの異常検出装置が提供
される。
ルを有し、１−２相励磁によって駆動されるステップモ
ータの異常検出装置において、前記コイルの各相コイル
と電源との通電をスイッチング素子により断続する駆動
回路と、前記各コイルのうち少なくとも一つの相コイル
に接続され、コイル電圧を検出するコイル電圧検出手段
と、前記コイル電圧検出手段によりコイル電圧が検出さ
れる相コイルと該相コイルと共巻きされている相コイル
とが共に励磁されていない非励磁タイミングにおいて、
前記コイル電圧検出手段により検出されたコイル電圧を
読み込んで記憶するコイル電圧読込手段と、非励磁タイ
ミングで読み込まれて記憶された第１コイル電圧と前記
第１コイル電圧が読み込まれた相コイルの前記第１コイ
ル電圧が読み込まれた励磁サイクルとは異なる励磁サイ
クルの非励磁タイミングで読み込まれ記憶された第３コ
イル電圧との電圧差と、所定のしきい値との比較により
脱調又は断線異常を判別する異常判別手段と、を備えた
ことを特徴とするステップモータの異常検出装置が提供
される。
「作用」 上記のように構成された異常検出装置では、所定の励磁
タイミング（非励磁タイミング）におけるコイル電圧が
読込まれる。このコイル電圧は、当該コイルが励磁され
ていないため、電源電圧に速度起電力が重ね合わされた
誘起電圧になる。この誘起電圧を利用してステップモー
タの脱調又は断線を検出する。
タイミング（非励磁タイミング）におけるコイル電圧が
読込まれる。このコイル電圧は、当該コイルが励磁され
ていないため、電源電圧に速度起電力が重ね合わされた
誘起電圧になる。この誘起電圧を利用してステップモー
タの脱調又は断線を検出する。
上記第１の発明では、上記速度起電力が正となる非励磁
タイミングに誘起されるコイル電圧と負となる非励磁タ
イミングに誘起されるコイル電圧との電圧差（第１コイ
ル電圧と第２コイル電圧の差）が所定のしきい値と比較
されて、ステップモータが脱調又は断線したかを検出す
る。この電圧差はステップモータの回転速度に対応して
変化するため、所定のしきい値と比較されてこの電圧差
が脱調又は断線による回転速度変化の異常によるものか
否かが判別される。
タイミングに誘起されるコイル電圧と負となる非励磁タ
イミングに誘起されるコイル電圧との電圧差（第１コイ
ル電圧と第２コイル電圧の差）が所定のしきい値と比較
されて、ステップモータが脱調又は断線したかを検出す
る。この電圧差はステップモータの回転速度に対応して
変化するため、所定のしきい値と比較されてこの電圧差
が脱調又は断線による回転速度変化の異常によるものか
否かが判別される。
上記第２の発明では、正常にステップモータが回転して
いるときの非励磁タイミングのコイルに誘起されるコイ
ル電圧の変化を所定のしきい値と比較してステップモー
タの脱調又は断線異常を検出する。即ち、先に非励磁タ
イミングのコイルに誘起されたコイル電圧（第１コイル
電圧）と、第１コイル電圧が読み込まれた励磁サイクル
とは異なる励磁サイクルにおいて第１コイル電圧に対応
する非励磁タイミングで第１コイル電圧が読み込まれた
コイルに誘起された第３コイル電圧との電圧差が、所定
のしきい値と比較される。上記第１と第３コイル電圧
は、ステップモータが正常に回転していれば電圧差は殆
ど生じないはずであるが、脱調又は断線が発生すると電
圧差が生じ、所定のしきい値と比較されることにより容
易に異常が生じたと判別できる。
いるときの非励磁タイミングのコイルに誘起されるコイ
ル電圧の変化を所定のしきい値と比較してステップモー
タの脱調又は断線異常を検出する。即ち、先に非励磁タ
イミングのコイルに誘起されたコイル電圧（第１コイル
電圧）と、第１コイル電圧が読み込まれた励磁サイクル
とは異なる励磁サイクルにおいて第１コイル電圧に対応
する非励磁タイミングで第１コイル電圧が読み込まれた
コイルに誘起された第３コイル電圧との電圧差が、所定
のしきい値と比較される。上記第１と第３コイル電圧
は、ステップモータが正常に回転していれば電圧差は殆
ど生じないはずであるが、脱調又は断線が発生すると電
圧差が生じ、所定のしきい値と比較されることにより容
易に異常が生じたと判別できる。
「実施例」 本発明の実施例について図面を参照し説明する。第１図
は異常検出装置を備えたステップモータ制御装置を示す
回路図である。この実施例では永久磁石形（以下PM形と
いう）ステップモータ１によりシリアルプリンタのヘッ
ド２の位置を制御する装置３に本発明が適用されてい
る。
は異常検出装置を備えたステップモータ制御装置を示す
回路図である。この実施例では永久磁石形（以下PM形と
いう）ステップモータ１によりシリアルプリンタのヘッ
ド２の位置を制御する装置３に本発明が適用されてい
る。
シリアルプリンタのヘッド２を駆動するステップモータ
１はPM形であり、４相の励磁コイル11〜14を備えてい
る。コイル11〜14はいわゆるバイファイラ巻が採用さ
れ、第１相と第３相のコイル11,13及び第２相と第４相
のコイル12,14がそれぞれ共巻きに巻回されている。
１はPM形であり、４相の励磁コイル11〜14を備えてい
る。コイル11〜14はいわゆるバイファイラ巻が採用さ
れ、第１相と第３相のコイル11,13及び第２相と第４相
のコイル12,14がそれぞれ共巻きに巻回されている。
各相のコイル11〜14の一端はバッテリ電源４に接続さ
れ、他端は駆動回路５内のスイッチング素子51〜54に接
続されている。各スイッチング素子51〜54をオン，オフ
することにより、各コイル11〜14との接続点がアースレ
ベルに落とされ、各コイル11〜14と電源４との通電が断
続される。駆動回路５はマイクロコンピュータ６により
制御される。
れ、他端は駆動回路５内のスイッチング素子51〜54に接
続されている。各スイッチング素子51〜54をオン，オフ
することにより、各コイル11〜14との接続点がアースレ
ベルに落とされ、各コイル11〜14と電源４との通電が断
続される。駆動回路５はマイクロコンピュータ６により
制御される。
マイクロコンピュータ６は、プロセッサ（CPU）61,メモ
リ（ROM62,RAM63）,A/Dコンバータ64及びI/Oインターフ
ェース65を備える周知のものである。A/Dコンバータ64
はマルチプレクサを内蔵し、多チャンネルから選択して
データを読込むことができる。A/Dコンバータ64には、
シリアルプリンタのヘッド２の位置を指令するアナログ
指令信号の他に、各相のコイル11〜14のコイル電圧が分
圧されて入力される。
リ（ROM62,RAM63）,A/Dコンバータ64及びI/Oインターフ
ェース65を備える周知のものである。A/Dコンバータ64
はマルチプレクサを内蔵し、多チャンネルから選択して
データを読込むことができる。A/Dコンバータ64には、
シリアルプリンタのヘッド２の位置を指令するアナログ
指令信号の他に、各相のコイル11〜14のコイル電圧が分
圧されて入力される。
駆動回路５のスイッチング素子51〜54と各相コイル11〜
14との接続点には分圧抵抗21,22が接続され、分圧され
た電圧がA/Dコンバータ64に入力されている。各分圧点
にはコンデンサ23及びクランプダイオード24,25が接続
され、コイル11〜14からのサージ電圧を吸収している。
14との接続点には分圧抵抗21,22が接続され、分圧され
た電圧がA/Dコンバータ64に入力されている。各分圧点
にはコンデンサ23及びクランプダイオード24,25が接続
され、コイル11〜14からのサージ電圧を吸収している。
第２図はステップモータ１の励磁波形及び各相コイル11
〜14で検出される電圧波形を示す波形図である。
〜14で検出される電圧波形を示す波形図である。
本実施例では１−２相励磁方式が用いられ、第１相コイ
ル11から順次各コイル11〜14が一部重複して励磁され回
転駆動される。ここで励磁状態を区別するため、第１相
コイル11が励磁された直後の状態から、順次、第1,第2,
第３…第８励磁タイミングと称することとする。
ル11から順次各コイル11〜14が一部重複して励磁され回
転駆動される。ここで励磁状態を区別するため、第１相
コイル11が励磁された直後の状態から、順次、第1,第2,
第３…第８励磁タイミングと称することとする。
この励磁タイミングのうち、コイル電圧が検出される相
コイルと該相コイルと共巻きされている相コイルとが共
に励磁されていないタイミングを非励磁タイミングとい
う。第２図で示す第１〜第８励磁タイミングのうちの第
２と第６励磁タイミング及び第４と第８励磁タイミング
が、非励磁タイミングに相当する。また、上記励磁タイ
ミング第１〜第８を１励磁サイクルとし、同一の励磁サ
イクルとは前記１励磁サイクル内でのことを示す。
コイルと該相コイルと共巻きされている相コイルとが共
に励磁されていないタイミングを非励磁タイミングとい
う。第２図で示す第１〜第８励磁タイミングのうちの第
２と第６励磁タイミング及び第４と第８励磁タイミング
が、非励磁タイミングに相当する。また、上記励磁タイ
ミング第１〜第８を１励磁サイクルとし、同一の励磁サ
イクルとは前記１励磁サイクル内でのことを示す。
上記各相コイル11〜14で検出される電圧について、第３
相コイル13のコイル電圧を例に、第３図を参照して説明
する。
相コイル13のコイル電圧を例に、第３図を参照して説明
する。
第３相コイル13の励磁が終了した直後の第８励磁タイミ
ングでは、コイル電圧は電流遮断による強いサージ電圧
φ１が現れた後減衰し、安定した電圧VAに移行する。こ
の安定した電圧VAは第８励磁タイミングでは第３相コイ
ル13及び共巻きされている第１相コイル11の両者が共に
励磁されていない非励磁タイミングであるため、電源電
圧に速度起電力が重畳した電圧になる。ここでは速度起
電力が正になり、電源電圧より高い電圧になる。
ングでは、コイル電圧は電流遮断による強いサージ電圧
φ１が現れた後減衰し、安定した電圧VAに移行する。こ
の安定した電圧VAは第８励磁タイミングでは第３相コイ
ル13及び共巻きされている第１相コイル11の両者が共に
励磁されていない非励磁タイミングであるため、電源電
圧に速度起電力が重畳した電圧になる。ここでは速度起
電力が正になり、電源電圧より高い電圧になる。
第1,第2,第３励磁タイミングでは、共巻きされている第
１相コイル11が励磁されるため、その誘導電圧が加わっ
た電圧φ２になる。
１相コイル11が励磁されるため、その誘導電圧が加わっ
た電圧φ２になる。
第４励磁タイミングでは、第１相コイル11の励磁遮断に
よるサージ電圧の誘導電圧φ３が現れた後、安定した電
圧VBに回復する。このサージ誘導電圧φ３は負である
が、クランプダイオード25によりクランプされるためほ
とんど0Vの電圧として現れる。サージ減衰後の安定した
電圧VBは、第４励磁タイミングが第３相コイル13及び第
１相コイル11の両者が共に励磁されていない非励磁タイ
ミングであることから、電源電圧に速度起電力が重畳し
た電圧になる。ここでは速度起電力は負になり、電源電
圧より低い電圧になる。
よるサージ電圧の誘導電圧φ３が現れた後、安定した電
圧VBに回復する。このサージ誘導電圧φ３は負である
が、クランプダイオード25によりクランプされるためほ
とんど0Vの電圧として現れる。サージ減衰後の安定した
電圧VBは、第４励磁タイミングが第３相コイル13及び第
１相コイル11の両者が共に励磁されていない非励磁タイ
ミングであることから、電源電圧に速度起電力が重畳し
た電圧になる。ここでは速度起電力は負になり、電源電
圧より低い電圧になる。
第5,第6,第７励磁タイミングでは、第３相コイル13自体
が励磁されるため、コイル電圧はスイッチング素子53に
よりアースレベルに落とされ、0Vの電圧φ４になる。
が励磁されるため、コイル電圧はスイッチング素子53に
よりアースレベルに落とされ、0Vの電圧φ４になる。
本実施例では、第３図に示す様に、第８励磁タイミング
におけるサージ減衰後のコイル電圧VAと、第４励磁タイ
ミングにおけるサージ減衰後のコイル電圧VBとが比較さ
れ、脱調等の異常が判別される。すなわち、励磁切換時
点からτ時間遅れた時点Ａ及び時点Ｂに誘起されるコイ
ル電圧VA及びVBを測定し、電圧差ΔＶ＝VA−VBが所定の
しきい値αより小さければ脱調等の異常と判別するので
ある。脱調時には、図中に鎖線で示す波形のように、コ
イル電圧VAとVBとの差がほとんどなくなり、ときには大
小が逆転して電圧差ΔＶは負の値を示す。
におけるサージ減衰後のコイル電圧VAと、第４励磁タイ
ミングにおけるサージ減衰後のコイル電圧VBとが比較さ
れ、脱調等の異常が判別される。すなわち、励磁切換時
点からτ時間遅れた時点Ａ及び時点Ｂに誘起されるコイ
ル電圧VA及びVBを測定し、電圧差ΔＶ＝VA−VBが所定の
しきい値αより小さければ脱調等の異常と判別するので
ある。脱調時には、図中に鎖線で示す波形のように、コ
イル電圧VAとVBとの差がほとんどなくなり、ときには大
小が逆転して電圧差ΔＶは負の値を示す。
第４図は上記の制御思想を実現するマイクロコンピュー
タでの処理を示すフローチャートである。ここでは、第
３相コイル13だけではなく、第１相〜第４相コイル11〜
14のすべてについて、上記時点Ａと時点Ｂとに誘起され
るコイル電圧VA,VBが調べられ、一つのコイルでも電圧
差ΔＶがΔＶ＜αとなれば脱調と判断する。
タでの処理を示すフローチャートである。ここでは、第
３相コイル13だけではなく、第１相〜第４相コイル11〜
14のすべてについて、上記時点Ａと時点Ｂとに誘起され
るコイル電圧VA,VBが調べられ、一つのコイルでも電圧
差ΔＶがΔＶ＜αとなれば脱調と判断する。
この処理100は、各相の励磁切換からτ時間後に発生す
る内部割込みにより開始される。処理100が開始される
と、まず脱調検出が可能（イネーブル）な動作モードか
否かが図示しないパラメータにより調べられ（ステップ
101）、可能であれば以下の処理が実行される。ステッ
プ102では、今回の割込みの励磁タイミングからＡ点と
なる相が選択され、当該相のコイル電圧を読込むべくA/
Dコンバータ64に選択信号が与えられる（ステップ10
2）。たとえば、第８励磁タイミングでは、第２図に示
す様に第３相コイル13が選択される。そして、A/Dコン
バータ64から当該相のコイル電圧を読込み、そのコイル
電圧VAをメモリ63に格納する（ステップ103,104）。同
時に、当該相のＡ点電圧を読込んだ旨のフラグを立てて
おく（ステップ105）。
る内部割込みにより開始される。処理100が開始される
と、まず脱調検出が可能（イネーブル）な動作モードか
否かが図示しないパラメータにより調べられ（ステップ
101）、可能であれば以下の処理が実行される。ステッ
プ102では、今回の割込みの励磁タイミングからＡ点と
なる相が選択され、当該相のコイル電圧を読込むべくA/
Dコンバータ64に選択信号が与えられる（ステップ10
2）。たとえば、第８励磁タイミングでは、第２図に示
す様に第３相コイル13が選択される。そして、A/Dコン
バータ64から当該相のコイル電圧を読込み、そのコイル
電圧VAをメモリ63に格納する（ステップ103,104）。同
時に、当該相のＡ点電圧を読込んだ旨のフラグを立てて
おく（ステップ105）。
次いで、今回の励磁タイミングがＢ点となる相を選択す
る（ステップ106）。たとえば、第８励磁タイミングで
は第１相コイル11を選択する。そして、当該相のコイル
電圧を読込み、そのコイル電圧VBをメモリ63に格納する
（ステップ108,109）。なお、当該相（ここでは第１
相）のＡ点検出フラグが立っていなければ、比較の対象
が未測定であるので、ステップ107から126に進み今回の
処理100を終了する。
る（ステップ106）。たとえば、第８励磁タイミングで
は第１相コイル11を選択する。そして、当該相のコイル
電圧を読込み、そのコイル電圧VBをメモリ63に格納する
（ステップ108,109）。なお、当該相（ここでは第１
相）のＡ点検出フラグが立っていなければ、比較の対象
が未測定であるので、ステップ107から126に進み今回の
処理100を終了する。
ステップ110では、電圧差ΔＶ＝VA−VBを算出する。こ
こで用いられるコイル電圧VAは今回測定した第３相コイ
ルのコイル電圧ではなく、４回前の第４励磁タイミング
の割込処理時に測定記憶した第１相コイルのコイル電圧
VAである。
こで用いられるコイル電圧VAは今回測定した第３相コイ
ルのコイル電圧ではなく、４回前の第４励磁タイミング
の割込処理時に測定記憶した第１相コイルのコイル電圧
VAである。
その電圧差ΔＶが所定しきい値αを超えていれば、正常
であるからステップ111から112に進み今回の処理を終了
する。一方、超えていなければ、脱調と判断しステップ
120に進み、脱調処理を行う。
であるからステップ111から112に進み今回の処理を終了
する。一方、超えていなければ、脱調と判断しステップ
120に進み、脱調処理を行う。
以上の処理を各励磁タイミング毎に行うことにより、４
つのコイル11〜14すべてについて誘起されるコイル電圧
がチェックされる。
つのコイル11〜14すべてについて誘起されるコイル電圧
がチェックされる。
本実施例は、速度起電力が正となる励磁タイミングのコ
イル電圧VAと負となる励磁タイミングのコイル電圧VBと
の電圧差ΔＶ＝VA−VBによりステップモータの異常を検
出しているため、検出感度がよいという利点がある。
イル電圧VAと負となる励磁タイミングのコイル電圧VBと
の電圧差ΔＶ＝VA−VBによりステップモータの異常を検
出しているため、検出感度がよいという利点がある。
第５図は第２の実施例を示すフローチャートである。前
記実施例ではコイル電圧VAとVBとの差ΔＶにより異常を
判別したが、本実施例では、同一励磁タイミングに誘起
されるコイル電圧VAの変動により異常を判別する。
記実施例ではコイル電圧VAとVBとの差ΔＶにより異常を
判別したが、本実施例では、同一励磁タイミングに誘起
されるコイル電圧VAの変動により異常を判別する。
処理200が開始されると、励磁切換時点からτ時間経過
した検出タイミングを待ち（ステップ201）、検出タイ
ミングが到達すると、その励磁タイミングを判別する
（ステップ202）。その励磁タイミングでＡ点となるコ
イルが選択され、A/Dコンバータ64を駆動して当該相の
コイル電圧が読込まれる（ステップ203〜206）。読込ま
れた電圧値はメモリに記憶される。
した検出タイミングを待ち（ステップ201）、検出タイ
ミングが到達すると、その励磁タイミングを判別する
（ステップ202）。その励磁タイミングでＡ点となるコ
イルが選択され、A/Dコンバータ64を駆動して当該相の
コイル電圧が読込まれる（ステップ203〜206）。読込ま
れた電圧値はメモリに記憶される。
ステップ207では、今回測定され読込まれたデータと、
８回前の前回の同一励磁タイミングにおいて測定され記
憶されたデータとの差が変動値として算出される。変動
値が所定のしきい値β以内であれば正常であるからステ
ップ209に進み、記憶するデータの更新を行って処理を
終了する。一方、変動値が所定のしきい値β以上であれ
ば異常と判断し、ステップ220に進み脱調処理を実行す
る。
８回前の前回の同一励磁タイミングにおいて測定され記
憶されたデータとの差が変動値として算出される。変動
値が所定のしきい値β以内であれば正常であるからステ
ップ209に進み、記憶するデータの更新を行って処理を
終了する。一方、変動値が所定のしきい値β以上であれ
ば異常と判断し、ステップ220に進み脱調処理を実行す
る。
本実施例は処理が比較的簡単になるという利点がある。
本実施例ではコイル電圧VAの変動によりステップモータ
１の脱調を検出している。これは正常運転時に誘起され
るコイル電圧を記憶して所定値とみなし、当該所定値と
今回測定したコイル電圧とを比較して異常を検出してい
ると考えることができる。
１の脱調を検出している。これは正常運転時に誘起され
るコイル電圧を記憶して所定値とみなし、当該所定値と
今回測定したコイル電圧とを比較して異常を検出してい
ると考えることができる。
前記実施例では誘起されるコイル電圧の変動により脱調
を検出したが、コイル電圧VAを直接電源電圧に相当する
電圧V0と比較することも可能である。第３図に示す様に
電源電圧に相当する所定電圧V0と誘起されるコイル電圧
VAとの差が所定しきい値以下であれば脱調と判別するの
である。しかし、この方法は、バッテリ電源４の電圧自
体が変動するため、各相コイル11〜14の電圧に加えてバ
ッテリ電源４の電圧もA/Dコンバータ64に接続し測定す
る必要がある。
を検出したが、コイル電圧VAを直接電源電圧に相当する
電圧V0と比較することも可能である。第３図に示す様に
電源電圧に相当する所定電圧V0と誘起されるコイル電圧
VAとの差が所定しきい値以下であれば脱調と判別するの
である。しかし、この方法は、バッテリ電源４の電圧自
体が変動するため、各相コイル11〜14の電圧に加えてバ
ッテリ電源４の電圧もA/Dコンバータ64に接続し測定す
る必要がある。
以上説明した実施例はいずれも脱調の検出を主目的とす
るが、ステップモータ１と制御装置３との結線カプラの
外れ、あるいはコイル11〜14の断線等も検出することが
できる。第６図は正常時と結線カプラ外れ時とを対比し
て示すコイル電圧の波形図である。正常時には、時点Ａ
及び時点Ｂには確立したコイル電圧VA,VBが発生する。
これに対して、結線カプラの外れ時などに観察されるコ
イル電圧VA′,VB′はほとんど0Vに近い。従って、第４
図ステップ110のΔＶはほぼ0Vとなり、また、第５図の
ステップ207の変動値は前回データがそのまま変動値と
なるので結線外れ、脱調、断線等を検出することができ
る。
るが、ステップモータ１と制御装置３との結線カプラの
外れ、あるいはコイル11〜14の断線等も検出することが
できる。第６図は正常時と結線カプラ外れ時とを対比し
て示すコイル電圧の波形図である。正常時には、時点Ａ
及び時点Ｂには確立したコイル電圧VA,VBが発生する。
これに対して、結線カプラの外れ時などに観察されるコ
イル電圧VA′,VB′はほとんど0Vに近い。従って、第４
図ステップ110のΔＶはほぼ0Vとなり、また、第５図の
ステップ207の変動値は前回データがそのまま変動値と
なるので結線外れ、脱調、断線等を検出することができ
る。
「発明の効果」 本発明は、上記の構成を有し所定励磁タイミングにおけ
る各相コイルに誘起するコイル電圧を測定比較してステ
ップモータの異常を検出するものであるから、特別の位
置検出器等をステップモータに取付けることなく、容易
に脱調又は断線を検出することができるという効果があ
る。
る各相コイルに誘起するコイル電圧を測定比較してステ
ップモータの異常を検出するものであるから、特別の位
置検出器等をステップモータに取付けることなく、容易
に脱調又は断線を検出することができるという効果があ
る。
また、本発明をマイクロコンピュータに備えたステップ
モータ制御装置に適用する場合は、コイル電圧をA/Dコ
ンバータに入力するための分圧抵抗等の僅かの部品を追
加するのみでよく、回路構成が極めて簡単であるという
利点を奏する。
モータ制御装置に適用する場合は、コイル電圧をA/Dコ
ンバータに入力するための分圧抵抗等の僅かの部品を追
加するのみでよく、回路構成が極めて簡単であるという
利点を奏する。
図面は本発明の実施例を示し、第１図は異常検出装置を
備えたステップモータ制御装置を示す回路図、第２図は
励磁タイミング及びコイル電圧を示す波形図、第３図は
その一部を示す波形図、第４図は第１の実施例の処理を
示すフローチャート、第５図は第２の実施例の処理を示
すフローチャート、第６図は結線外れ時のコイル電圧を
示す波形図である。 １……ステップモータ、３……制御装置、５……駆動回
路、６……マイクロコンピュータ、11〜14……各相コイ
ル、51〜54……スイッチング素子、61……プロセッサ
（CPU）、64……A/Dコンバータ、ステップ103,108、ス
テップ203〜205……コイル電圧検出手段、ステップ104,
109、ステップ206……コイル電圧読込手段、ステップ11
0,111、ステップ207,208……異常判別手段。
備えたステップモータ制御装置を示す回路図、第２図は
励磁タイミング及びコイル電圧を示す波形図、第３図は
その一部を示す波形図、第４図は第１の実施例の処理を
示すフローチャート、第５図は第２の実施例の処理を示
すフローチャート、第６図は結線外れ時のコイル電圧を
示す波形図である。 １……ステップモータ、３……制御装置、５……駆動回
路、６……マイクロコンピュータ、11〜14……各相コイ
ル、51〜54……スイッチング素子、61……プロセッサ
（CPU）、64……A/Dコンバータ、ステップ103,108、ス
テップ203〜205……コイル電圧検出手段、ステップ104,
109、ステップ206……コイル電圧読込手段、ステップ11
0,111、ステップ207,208……異常判別手段。
Claims (2)
- 【請求項１】バイファイラ巻きされたコイルを有し、１
−２相励磁によって駆動されるステップモータの定速制
御時の異常検出装置において、 前記コイルの各相コイルと電源との通電をスイッチング
素子により断続する駆動回路と、 前記各相コイルのうち少なくとも一つの相コイルに接続
され、コイル電圧を検出するコイル電圧検出手段と、 前記コイル電圧検出手段によりコイル電圧が検出される
相コイルと該相コイルと共巻きされている相コイルとが
共に励磁されていない非励磁タイミングにおいて、前記
コイル電圧検出手段により検出されたコイル電圧を読み
込んで記憶するコイル電圧読込手段と、 一励磁サイクル内に存在する二つの非励磁タイミングに
おいて、読み込まれ記憶された二つのコイル電圧の差を
所定のしきい値と比較することにより脱調を判別する異
常判別手段と、 を備えたことを特徴とするステップモータの異常検出装
置。 - 【請求項２】バイファイラ巻きされたコイルを有し、１
−２相励磁によって駆動されるステップモータの定速制
御時の異常検出装置において、 前記コイルの各相コイルと電源との通電をスイッチング
素子により断続する駆動回路と、 前記各相コイルのうち少なくとも一つの相コイルに接続
され、コイル電圧を検出するコイル電圧検出手段と、 前記コイル電圧検出手段によりコイル電圧が検出される
相コイルと該相コイルと共巻きされている相コイルとが
共に励磁されていない非励磁タイミングにおいて、前記
コイル電圧検出手段により検出されたコイル電圧を読み
込んで記憶するコイル電圧読込手段と、 ある励磁サイクルの非励磁タイミングにおいて読み込ま
れ記憶されたコイル電圧と、現在読み込まれ記憶された
コイル電圧との差を所定のしきい値と比較することによ
り脱調又は断線異常を判別する異常判別手段と、 を備えたことを特徴とするステップモータの異常検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP224589A JPH0750998B2 (ja) | 1989-01-09 | 1989-01-09 | ステップモータの異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP224589A JPH0750998B2 (ja) | 1989-01-09 | 1989-01-09 | ステップモータの異常検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02184296A JPH02184296A (ja) | 1990-07-18 |
| JPH0750998B2 true JPH0750998B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=11523968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP224589A Expired - Fee Related JPH0750998B2 (ja) | 1989-01-09 | 1989-01-09 | ステップモータの異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0750998B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019170081A (ja) * | 2018-03-23 | 2019-10-03 | ミネベアミツミ株式会社 | モータ制御装置、ステッピングモータシステム及びモータ制御方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10215598A (ja) | 1997-01-28 | 1998-08-11 | Sanden Corp | 回転駆動装置 |
| JP5331370B2 (ja) * | 2008-04-11 | 2013-10-30 | ミネベア株式会社 | ステッピングモータの脱調状態検出方法 |
| CN103404020B (zh) * | 2011-01-25 | 2016-12-07 | 罗姆股份有限公司 | 步进电机的驱动电路、其集成电路和包括该集成电路的电子设备以及步进电机的驱动电路的控制方法 |
| JP5835923B2 (ja) * | 2011-04-07 | 2015-12-24 | ローム株式会社 | ステッピングモータの駆動回路および集積回路 |
| JP5785718B2 (ja) * | 2011-01-25 | 2015-09-30 | ローム株式会社 | ステッピングモータの駆動回路、その集積回路およびそれを備える電子機器 |
-
1989
- 1989-01-09 JP JP224589A patent/JPH0750998B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019170081A (ja) * | 2018-03-23 | 2019-10-03 | ミネベアミツミ株式会社 | モータ制御装置、ステッピングモータシステム及びモータ制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02184296A (ja) | 1990-07-18 |
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|---|---|---|---|
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