JPH0799954B2 - リニアパルスモ−タの駆動方法 - Google Patents
リニアパルスモ−タの駆動方法Info
- Publication number
- JPH0799954B2 JPH0799954B2 JP60113180A JP11318085A JPH0799954B2 JP H0799954 B2 JPH0799954 B2 JP H0799954B2 JP 60113180 A JP60113180 A JP 60113180A JP 11318085 A JP11318085 A JP 11318085A JP H0799954 B2 JPH0799954 B2 JP H0799954B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse motor
- thrust
- linear pulse
- current
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/006—Controlling linear motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 a.産業上の利用分野 この発明はリニアパルスモータの駆動方法に関する。
b.従来の技術 リニアパルスモータの動作は、回転形のステップモータ
と原理的には同一であるが、直接、直線運動が得られる
ので、運動変換機構が不要で、したがって部品点数の大
幅な削減、それに伴う占有空間の減少、保守が容易であ
る等の勝れた利点を持っている。また、リニアパルスモ
ータは、回転形のステップモータと同様に、オープンル
ープ制御が可能である。位置決めにおける誤差が累積さ
れない、入力パルスの周波数に比例する変位が得られ
る、広範囲の速度制御が可能である、等の特徴をもって
いる。
と原理的には同一であるが、直接、直線運動が得られる
ので、運動変換機構が不要で、したがって部品点数の大
幅な削減、それに伴う占有空間の減少、保守が容易であ
る等の勝れた利点を持っている。また、リニアパルスモ
ータは、回転形のステップモータと同様に、オープンル
ープ制御が可能である。位置決めにおける誤差が累積さ
れない、入力パルスの周波数に比例する変位が得られ
る、広範囲の速度制御が可能である、等の特徴をもって
いる。
リニアパルスモータの駆動には、一連の指令パルスを入
力として受け取り、所定の相に順次電流を流す働きをす
る駆動回路が必要で、この駆動回路は一般に、分配回
路、励磁回路及び直流電源等からなっている。分配回路
は入力パルス列と、前・後進の方向指令を受けとり、励
磁方式（４相モータの場合には１相、２相、１−２相励
磁等）に従ってモータの各相の励磁信号に分配する回路
で、シフトレジスタ（順序回路）やゲート回路で構成さ
れている。励磁回路は、分配回路の指令によって、各相
巻線に励磁電流を供給する回路で、スイッチング素子に
は一般にパワートランジスタが使用されている。
力として受け取り、所定の相に順次電流を流す働きをす
る駆動回路が必要で、この駆動回路は一般に、分配回
路、励磁回路及び直流電源等からなっている。分配回路
は入力パルス列と、前・後進の方向指令を受けとり、励
磁方式（４相モータの場合には１相、２相、１−２相励
磁等）に従ってモータの各相の励磁信号に分配する回路
で、シフトレジスタ（順序回路）やゲート回路で構成さ
れている。励磁回路は、分配回路の指令によって、各相
巻線に励磁電流を供給する回路で、スイッチング素子に
は一般にパワートランジスタが使用されている。
励磁回路によって各相に供給される電流は、低周波領域
駆動においては一般に矩形波に近い波形であり、従って
推力の変動が大きく、停止時に振動を生じ整定時間が長
くなり、位置精度も低下する。この振動の抑制には２相
励磁や、各相巻線に並列にコンデンサや抵抗を挿入する
等の電気的な抑制方法が開発されているが、コンデンサ
結合の場合には応答性が悪くなり、抵抗結合の場合には
抵抗損がある。
駆動においては一般に矩形波に近い波形であり、従って
推力の変動が大きく、停止時に振動を生じ整定時間が長
くなり、位置精度も低下する。この振動の抑制には２相
励磁や、各相巻線に並列にコンデンサや抵抗を挿入する
等の電気的な抑制方法が開発されているが、コンデンサ
結合の場合には応答性が悪くなり、抵抗結合の場合には
抵抗損がある。
所で、モータの一つの相を直流励磁した場合、推力と変
位の関係が正弦波になるならば、時間的に正弦波の電流
を与えれば推力を一定にすることが可能である。２相の
PM形（永久磁石形）リニアパルスモータにおいて、各相
に90度の位相のずれた正弦波及び余弦波の電流を流す
と、パルスモータの可動子は一定の推力と、周波数（pp
s）に比例した速度で前進又は後退し滑らかな動作をす
る。PM形２相パルスモータにおいて、前期の正弦波又は
余弦波電流を、たとえば、１周期を128に分割して階段
状に形成し、ステップ量を従来の1/32にした所謂マイク
ロステップ駆動が開発されている。このようにすると推
力の変動を少なく、また位置決め精度を高くすることが
できる。
位の関係が正弦波になるならば、時間的に正弦波の電流
を与えれば推力を一定にすることが可能である。２相の
PM形（永久磁石形）リニアパルスモータにおいて、各相
に90度の位相のずれた正弦波及び余弦波の電流を流す
と、パルスモータの可動子は一定の推力と、周波数（pp
s）に比例した速度で前進又は後退し滑らかな動作をす
る。PM形２相パルスモータにおいて、前期の正弦波又は
余弦波電流を、たとえば、１周期を128に分割して階段
状に形成し、ステップ量を従来の1/32にした所謂マイク
ロステップ駆動が開発されている。このようにすると推
力の変動を少なく、また位置決め精度を高くすることが
できる。
c.発明が解決しようとする問題点 前記のように、リニアパルスモータの推力の変動を可及
的に少なくし、振動、異音の発生を防止するため種々の
駆動方法が開発されているが、必ずしも充分なものでは
ない。例えば正弦波電流による駆動の場合でも、永久磁
石のディテント力（Detent力）や磁気飽和のために、変
位に対する推力曲線が正弦波からずれるので、正弦波電
流による駆動では、モータは滑らかな運動をしなくな
る。また、マイクロステップ駆動は推力の変動は少ない
が、高速運転には不向である。従って、例えば最終停止
位置の精度のみが要求される場合等では、マイクロステ
ップ駆動は、位置決めに利用し、最終停止点に達するま
では高速で、且つ推力変動の少ない駆動方法が必要であ
る。
的に少なくし、振動、異音の発生を防止するため種々の
駆動方法が開発されているが、必ずしも充分なものでは
ない。例えば正弦波電流による駆動の場合でも、永久磁
石のディテント力（Detent力）や磁気飽和のために、変
位に対する推力曲線が正弦波からずれるので、正弦波電
流による駆動では、モータは滑らかな運動をしなくな
る。また、マイクロステップ駆動は推力の変動は少ない
が、高速運転には不向である。従って、例えば最終停止
位置の精度のみが要求される場合等では、マイクロステ
ップ駆動は、位置決めに利用し、最終停止点に達するま
では高速で、且つ推力変動の少ない駆動方法が必要であ
る。
この発明は、このような点に着目してなされたもので、
運転状態に無関係に推力の変動の少ない、また、位置精
度の高いリニアパルスモータの駆動方法を、提供するこ
とを目的とするものである。
運転状態に無関係に推力の変動の少ない、また、位置精
度の高いリニアパルスモータの駆動方法を、提供するこ
とを目的とするものである。
d.問題を解決するための手段 前記の目的を達成するために、この発明は、一連の指令
パルスを入力として受け取り、所定の相に順次パルス状
の電流を流すことにより、指令パルスの周波数に比例し
た変位を行わせるリニアパルスモータの駆動方法におい
て、 前記リニアパルスモータの実際運転時における変位及び
推力の関係から、前記リニアパルスモータの各運転状態
で一定推力を得ることができる正弦波に類した複数の電
流波形を予め規定し、 前記リニアパルスモータの実際運転時、各運転状態に応
じて予め設定された前記電流波形の中から最適電流波形
を実時間で選択し、 前記指令パルスに応じて最適電流波形を有する駆動電流
を生成し、これを各巻線に供給することにより、前記リ
ニアモータを各運転状態において一定推力で駆動するこ
とを特徴とするものである。
パルスを入力として受け取り、所定の相に順次パルス状
の電流を流すことにより、指令パルスの周波数に比例し
た変位を行わせるリニアパルスモータの駆動方法におい
て、 前記リニアパルスモータの実際運転時における変位及び
推力の関係から、前記リニアパルスモータの各運転状態
で一定推力を得ることができる正弦波に類した複数の電
流波形を予め規定し、 前記リニアパルスモータの実際運転時、各運転状態に応
じて予め設定された前記電流波形の中から最適電流波形
を実時間で選択し、 前記指令パルスに応じて最適電流波形を有する駆動電流
を生成し、これを各巻線に供給することにより、前記リ
ニアモータを各運転状態において一定推力で駆動するこ
とを特徴とするものである。
e.作用 次にこの発明の作用について図面によって説明する。前
記のように、リニアパルスモータの１つの相を直流励磁
した場合、推力と変位の関係が第２図のような波形であ
れば、時間的にこのように変化する波形の電流を前記の
相に加えれば、推力は一定でモータは滑らかな動作をす
る。この状態から何らかの原因例えば負荷が変動して推
力と変位の関係が第３図のようになれば、同様にこの波
形に対応する電流をモータに加えればモータは滑らかに
動作する。
記のように、リニアパルスモータの１つの相を直流励磁
した場合、推力と変位の関係が第２図のような波形であ
れば、時間的にこのように変化する波形の電流を前記の
相に加えれば、推力は一定でモータは滑らかな動作をす
る。この状態から何らかの原因例えば負荷が変動して推
力と変位の関係が第３図のようになれば、同様にこの波
形に対応する電流をモータに加えればモータは滑らかに
動作する。
例えば、第４図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）のよう
に、それぞれ無負荷、軽負荷、中負荷、重負荷に対応す
る推力と変位の関係即ち、電流と時間の関係を予め設定
しておき、起動時は、例えば無負荷（ａ）の推力曲線で
運転されるようにする。モータが起動すると、負荷の状
態が検出器によって検出され、前記４種類の電流波形か
ら最適の波形が実時間で選択され、この電流により、モ
ータが駆動されることになるので、負荷に対応した滑ら
かな運転が行なわれるようになる。
に、それぞれ無負荷、軽負荷、中負荷、重負荷に対応す
る推力と変位の関係即ち、電流と時間の関係を予め設定
しておき、起動時は、例えば無負荷（ａ）の推力曲線で
運転されるようにする。モータが起動すると、負荷の状
態が検出器によって検出され、前記４種類の電流波形か
ら最適の波形が実時間で選択され、この電流により、モ
ータが駆動されることになるので、負荷に対応した滑ら
かな運転が行なわれるようになる。
f.実施例 次に、この発明の実施例について図面によって説明す
る。第１図はこの発明の実施例のブロック図である。リ
ニアパルスモータの運転状態に対応して、これを滑らか
に動作させる複数個の電流波形は、それぞれ半周期をマ
イクロクロックで128個に分割された波形データとして
中央演算装置（以下CPUという）１のメモリに格納され
ている。この複数個の電流波形は、必要に応じてそのい
くつかが（例えば第４図（ａ），（ｂ），（ｃ），
（ｄ）に対応する電流波形）CPU1によって読みとられ波
形発生装置３の波形メモリ３−１に一時的に保持され
る。CPU1は検出器５の運転状態を示す信号により、運転
状態に対応する電流波形（例えば第４図（ａ）に対応す
る電流波形）を出力するように波形発生装置３に入出力
ポート３−２を介して指令信号を出力する。
る。第１図はこの発明の実施例のブロック図である。リ
ニアパルスモータの運転状態に対応して、これを滑らか
に動作させる複数個の電流波形は、それぞれ半周期をマ
イクロクロックで128個に分割された波形データとして
中央演算装置（以下CPUという）１のメモリに格納され
ている。この複数個の電流波形は、必要に応じてそのい
くつかが（例えば第４図（ａ），（ｂ），（ｃ），
（ｄ）に対応する電流波形）CPU1によって読みとられ波
形発生装置３の波形メモリ３−１に一時的に保持され
る。CPU1は検出器５の運転状態を示す信号により、運転
状態に対応する電流波形（例えば第４図（ａ）に対応す
る電流波形）を出力するように波形発生装置３に入出力
ポート３−２を介して指令信号を出力する。
波形発生装置３は前記の指令により、運転状態に対応し
た波形を有する電流を順次回路３−３、D/A変換器３−
４等を介して相数に対応して出力する。これらの出力は
増幅装置７においてそれぞれ増幅器７−1,7−２により
増幅され、電力制御器７−３により制御された後、リニ
アパルスモータ９の各相巻線に供給され、モータを駆動
する。増幅器７−1,7−２及び電力制御器７−３への直
流電源は受電部７−４から供給される。このように駆動
されるので、モータは推力の変動が少なく、滑らかに動
作し、したがって、停止位置の精度も高くなる。
た波形を有する電流を順次回路３−３、D/A変換器３−
４等を介して相数に対応して出力する。これらの出力は
増幅装置７においてそれぞれ増幅器７−1,7−２により
増幅され、電力制御器７−３により制御された後、リニ
アパルスモータ９の各相巻線に供給され、モータを駆動
する。増幅器７−1,7−２及び電力制御器７−３への直
流電源は受電部７−４から供給される。このように駆動
されるので、モータは推力の変動が少なく、滑らかに動
作し、したがって、停止位置の精度も高くなる。
g.発明の効果 以上の説明から理解されるように、この発明は特許請求
の範囲に記載の構成を備えているので、運転状態に無関
係に推力の変動の少ない、位置精度の高いリニアパルス
モータの駆動方法を提供することができる。
の範囲に記載の構成を備えているので、運転状態に無関
係に推力の変動の少ない、位置精度の高いリニアパルス
モータの駆動方法を提供することができる。
第１図はこの発明の実施例のブロック図、第２図及び第
３図はリニアパルスモータの推力と変位の関係を示す線
図、第４図ａ〜ｄは同じく負荷の変化による推力と変位
の関係を示す線図である。 （図面の主要な部分を表わす符号の説明） １……中央演算装置（CPU） ３……波形発生装置、５……検出器 ７……増幅装置 ９……リニアパルスモータ
３図はリニアパルスモータの推力と変位の関係を示す線
図、第４図ａ〜ｄは同じく負荷の変化による推力と変位
の関係を示す線図である。 （図面の主要な部分を表わす符号の説明） １……中央演算装置（CPU） ３……波形発生装置、５……検出器 ７……増幅装置 ９……リニアパルスモータ
Claims (1)
- 【請求項１】一連の指令パルスを入力として受け取り、
所定の相に順次パルス状の電流を流すことにより、指令
パルスの周波数に比例した変位を行わせるリニアパルス
モータの駆動方法において、 前記リニアパルスモータの実際運転時における変位及び
推力の関係から、前記リニアパルスモータの各運転状態
で一定推力を得ることができる正弦波に類した複数の電
流波形を予め規定し、 前記リニアパルスモータの実際運転時、各運転状態に応
じて予め設定された前記電流波形の中から最適電流波形
を実時間で選択し、 前記指令パルスに応じて最適電流波形を有する駆動電流
を生成し、これを各巻線に供給することにより、前記リ
ニアモータを各運転状態において一定推力で駆動するこ
とを特徴とするリニアパルスモータの駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60113180A JPH0799954B2 (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | リニアパルスモ−タの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60113180A JPH0799954B2 (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | リニアパルスモ−タの駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61273193A JPS61273193A (ja) | 1986-12-03 |
| JPH0799954B2 true JPH0799954B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=14605581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60113180A Expired - Lifetime JPH0799954B2 (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | リニアパルスモ−タの駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799954B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5872382A (ja) * | 1981-10-26 | 1983-04-30 | Toshiba Corp | トランジスタインバ−タの制御回路 |
| JPS58224572A (ja) * | 1982-06-24 | 1983-12-26 | Mitsubishi Electric Corp | パルス幅変調インバ−タ装置の電圧基準波形発生回路 |
-
1985
- 1985-05-28 JP JP60113180A patent/JPH0799954B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5872382A (ja) * | 1981-10-26 | 1983-04-30 | Toshiba Corp | トランジスタインバ−タの制御回路 |
| JPS58224572A (ja) * | 1982-06-24 | 1983-12-26 | Mitsubishi Electric Corp | パルス幅変調インバ−タ装置の電圧基準波形発生回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61273193A (ja) | 1986-12-03 |
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