JPH09219995A - ステッピングモータの駆動方法 - Google Patents
ステッピングモータの駆動方法Info
- Publication number
- JPH09219995A JPH09219995A JP2518096A JP2518096A JPH09219995A JP H09219995 A JPH09219995 A JP H09219995A JP 2518096 A JP2518096 A JP 2518096A JP 2518096 A JP2518096 A JP 2518096A JP H09219995 A JPH09219995 A JP H09219995A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- driving
- stepping motor
- current
- motor
- transistor
- 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.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 制御回路を複雑化することなく、電流リップ
ルを小さくでき、モータの発熱を抑えること。 【解決手段】 モータ１の高速回転時は通常の励磁方式
で駆動し、低速回転時はマイクロステップ駆動を行なう
とともに、マイクロステップ駆動時において供給する定
電流のためのチョッピング動作時のＯＦＦ時の電流の減
少を高速減衰と低速減衰を組み合わせて行ない、低速回
転時でもステッピングモータ１の回転子コア７を滑らか
に回転させ、振動を最小限に抑えるようにした方法。
ルを小さくでき、モータの発熱を抑えること。 【解決手段】 モータ１の高速回転時は通常の励磁方式
で駆動し、低速回転時はマイクロステップ駆動を行なう
とともに、マイクロステップ駆動時において供給する定
電流のためのチョッピング動作時のＯＦＦ時の電流の減
少を高速減衰と低速減衰を組み合わせて行ない、低速回
転時でもステッピングモータ１の回転子コア７を滑らか
に回転させ、振動を最小限に抑えるようにした方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステッピングモー
タの駆動方法に係り、特に、プリンタのキャリッジ駆動
機構あるいは紙送り機構の駆動源として使用されるステ
ッピングモータの駆動方法に関する。
タの駆動方法に係り、特に、プリンタのキャリッジ駆動
機構あるいは紙送り機構の駆動源として使用されるステ
ッピングモータの駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】印字ヘッドを搭載したキャリッジをプラ
テンに沿って移動させながら１行分の印字を行ない、こ
の１行分の印字を行なった後、記録用紙を１行分搬送
し、つぎの行の印字を行なうことを繰り返して所定の印
字を行なうシリアル式プリンタは、ワードプロセッサな
どの出力装置として多く用いられている。
テンに沿って移動させながら１行分の印字を行ない、こ
の１行分の印字を行なった後、記録用紙を１行分搬送
し、つぎの行の印字を行なうことを繰り返して所定の印
字を行なうシリアル式プリンタは、ワードプロセッサな
どの出力装置として多く用いられている。
【０００３】そして、このようなシリアル式プリンタの
キャリッジ駆動機構あるいは紙送り機構を駆動制御する
ために、ステッピングモータが一般的に用いられてい
る。このステッピングモータを使用するのは下記の各理
由による。
キャリッジ駆動機構あるいは紙送り機構を駆動制御する
ために、ステッピングモータが一般的に用いられてい
る。このステッピングモータを使用するのは下記の各理
由による。
【０００４】１． モータの回転角が入力パルス数に比
例し、累積誤差を生じない。
例し、累積誤差を生じない。
【０００５】２． モータの回転速度が入力パルス速度
に比例し、精密な同期運転が可能で制御域が広い。
に比例し、精密な同期運転が可能で制御域が広い。
【０００６】３． 起動・停止特性が極めてよく、自起
動周波数以下では一定周波数での運転ができる。
動周波数以下では一定周波数での運転ができる。
【０００７】４． 応答性が高く、出力も高い。
【０００８】５． 入力パルスを目標位置に応じて発生
させるだけで位置を制御できる。
させるだけで位置を制御できる。
【０００９】６． デジタルで制御できる。
【００１０】ステッピングモータは、その構造を図２に
原理的に示すように、例えば９０度間隔で配置された第
１（Ａ）、第２（Ｂ）、第３（Ｃ）および第４（Ｄ）の
磁極（相）２，３，４，５を有する固定子６と、Ｎ極と
Ｓ極とを１８０度間隔で有する回転自在な永久磁石から
なる回転子７とを備えており、この回転子７に図示しな
い出力軸が連結されている。また、第１（Ａ）および第
３（Ｃ）の磁極２，４には第１のコイル８が巻回され、
第２（Ｂ）および第４（Ｄ）の磁極３，５には第２のコ
イル９が巻回されている。
原理的に示すように、例えば９０度間隔で配置された第
１（Ａ）、第２（Ｂ）、第３（Ｃ）および第４（Ｄ）の
磁極（相）２，３，４，５を有する固定子６と、Ｎ極と
Ｓ極とを１８０度間隔で有する回転自在な永久磁石から
なる回転子７とを備えており、この回転子７に図示しな
い出力軸が連結されている。また、第１（Ａ）および第
３（Ｃ）の磁極２，４には第１のコイル８が巻回され、
第２（Ｂ）および第４（Ｄ）の磁極３，５には第２のコ
イル９が巻回されている。
【００１１】このようなステッピングモータ１を回転駆
動するために、固定子６の各相のコイル８，９に励磁電
流（相電流）を流すと、この電流により磁界が発生し、
固定子６と回転子７との間に吸引または反発する電磁力
が発生する。この相電流を順次切り換えることにより、
固定子６と回転子７との間の電磁力が切り換わり、回転
子を動かすトルクとなる。
動するために、固定子６の各相のコイル８，９に励磁電
流（相電流）を流すと、この電流により磁界が発生し、
固定子６と回転子７との間に吸引または反発する電磁力
が発生する。この相電流を順次切り換えることにより、
固定子６と回転子７との間の電磁力が切り換わり、回転
子を動かすトルクとなる。
【００１２】図３には一般的なステッピングモータを駆
動するためのドライバのブロック図が示されている。こ
の図に示すように、ドライバ１０は、制御回路１１、駆
動回路１２および電源１３により構成されている。前記
制御回路１１は、入力インターフェイスのほか、入力電
圧の可変、回転速度や方向、距離び角度など全体を制御
するための機能を有するもので、ステッピングモータ１
に供給するパルスタイミングの制御を行なうようになっ
ている。また、前記駆動回路１２は、前記制御回路１１
からのパルス信号を各相に分配、増幅してステッピング
モータ１の各相を一定の順序で励磁するための回路であ
る。前記電源１３としては、ステッピングモータ駆動用
とＩＣ回路用の２種類が必要である。
動するためのドライバのブロック図が示されている。こ
の図に示すように、ドライバ１０は、制御回路１１、駆
動回路１２および電源１３により構成されている。前記
制御回路１１は、入力インターフェイスのほか、入力電
圧の可変、回転速度や方向、距離び角度など全体を制御
するための機能を有するもので、ステッピングモータ１
に供給するパルスタイミングの制御を行なうようになっ
ている。また、前記駆動回路１２は、前記制御回路１１
からのパルス信号を各相に分配、増幅してステッピング
モータ１の各相を一定の順序で励磁するための回路であ
る。前記電源１３としては、ステッピングモータ駆動用
とＩＣ回路用の２種類が必要である。
【００１３】また、ステッピングモータ１の駆動方式に
は、ユニポーラ駆動とバイポーラ駆動とがある。
は、ユニポーラ駆動とバイポーラ駆動とがある。
【００１４】前記ユニポーラ駆動は、図４に１例を示す
ように、各コイルにそれぞれ１個のトランジスタ２１，
２２，２３，２４を接続し、それぞれのトランジスタを
ＯＮすることで、各コイルに一方向のみの電流を流す方
法である。これに対し、バイポーラ駆動は、図５に示す
ように各コイルには複数のトランジスタ２５，２６，２
７，２８が接続されており、Ａ相についてのみ説明する
と、動作時には第１のトランジスタ２５と第４のトラン
ジスタ２８をＯＮすることによりＡ方向の電流が流れ、
第２のトランジスタ２６と第３のトランジスタ２７をＯ
Ｎすることにより逆方向のＢ方向の電流が流れるように
なっている。ユニポーラ駆動は、バイポーラ駆動に比
べ、トランジスタの数が１／２のため回路構成が簡単で
あり、一方、バイポーラ駆動は入力電力が同じ場合、ユ
ニポーラ駆動よりモータトルクが大きくとれるという利
点がある。なお、後述する本発明におけるステッピング
モータ１の駆動方法はバイポーラ駆動によるものであ
る。
ように、各コイルにそれぞれ１個のトランジスタ２１，
２２，２３，２４を接続し、それぞれのトランジスタを
ＯＮすることで、各コイルに一方向のみの電流を流す方
法である。これに対し、バイポーラ駆動は、図５に示す
ように各コイルには複数のトランジスタ２５，２６，２
７，２８が接続されており、Ａ相についてのみ説明する
と、動作時には第１のトランジスタ２５と第４のトラン
ジスタ２８をＯＮすることによりＡ方向の電流が流れ、
第２のトランジスタ２６と第３のトランジスタ２７をＯ
Ｎすることにより逆方向のＢ方向の電流が流れるように
なっている。ユニポーラ駆動は、バイポーラ駆動に比
べ、トランジスタの数が１／２のため回路構成が簡単で
あり、一方、バイポーラ駆動は入力電力が同じ場合、ユ
ニポーラ駆動よりモータトルクが大きくとれるという利
点がある。なお、後述する本発明におけるステッピング
モータ１の駆動方法はバイポーラ駆動によるものであ
る。
【００１５】また、相電流の供給パターンには、１相励
磁、１−２相励磁、２−２相励磁などがある。
磁、１−２相励磁、２−２相励磁などがある。
【００１６】前記１相励磁によるステッピングモータ１
の駆動方法は、各相を１相ずつ順に励磁して、基本ステ
ップ角度で回転させる最も基本的な駆動方法であり、角
度精度はよいが、駆動トルクが小さいし、また、電力効
率がよくないという欠点があるため、あまり用いられて
いない。なお、特に、１相励磁で駆動したときの１ステ
ップ角度を基本ステップ角度という。
の駆動方法は、各相を１相ずつ順に励磁して、基本ステ
ップ角度で回転させる最も基本的な駆動方法であり、角
度精度はよいが、駆動トルクが小さいし、また、電力効
率がよくないという欠点があるため、あまり用いられて
いない。なお、特に、１相励磁で駆動したときの１ステ
ップ角度を基本ステップ角度という。
【００１７】前記２−２相励磁によるステッピングモー
タ１の駆動方法は、常に相互に隣位する２相を同時に励
磁し、１回に１つの相の励磁を切り換える方法であり、
常に２相が励磁されるため、１相励磁に比べて電力の利
用効率が高く、同一のモータ電源電圧に対し高い出力を
得ることができるし、また、回転子のオーバーシュート
などの振動に対しても有利に働くため、ステッピングモ
ータ１の駆動方法として多く用いられている。
タ１の駆動方法は、常に相互に隣位する２相を同時に励
磁し、１回に１つの相の励磁を切り換える方法であり、
常に２相が励磁されるため、１相励磁に比べて電力の利
用効率が高く、同一のモータ電源電圧に対し高い出力を
得ることができるし、また、回転子のオーバーシュート
などの振動に対しても有利に働くため、ステッピングモ
ータ１の駆動方法として多く用いられている。
【００１８】さらに、前記１−２相励磁によるステッピ
ングモータ１の駆動方法は、１相励磁と２−２相励磁と
を交互に繰り返す方法であり、１相励磁による回転子の
停止位置と２−２相励磁による停止位置とが、基本ステ
ップ角度の１／２だけずれることから、この２つの励磁
状態を交互に繰り返すことにより、１相励磁および２−
２相励磁駆動のステップ角度の１／２のステップ角度に
よる出力が得られる。このため、他の駆動方法に比べて
分解能が倍増して細かいステップ送りができるし、ま
た、低騒音で駆動できるとともに、高速時の安定した駆
動が行なえるために、正確な回転量を得るのが必要な場
合に用いられている。
ングモータ１の駆動方法は、１相励磁と２−２相励磁と
を交互に繰り返す方法であり、１相励磁による回転子の
停止位置と２−２相励磁による停止位置とが、基本ステ
ップ角度の１／２だけずれることから、この２つの励磁
状態を交互に繰り返すことにより、１相励磁および２−
２相励磁駆動のステップ角度の１／２のステップ角度に
よる出力が得られる。このため、他の駆動方法に比べて
分解能が倍増して細かいステップ送りができるし、ま
た、低騒音で駆動できるとともに、高速時の安定した駆
動が行なえるために、正確な回転量を得るのが必要な場
合に用いられている。
【００１９】しかしながら、このようなステッピングモ
ータ１の駆動方法においては、高速運転時のトルクを確
保するために入力電力を増加すると、低速領域で過大な
トルクが発生されて振動や騒音の原因となる。
ータ１の駆動方法においては、高速運転時のトルクを確
保するために入力電力を増加すると、低速領域で過大な
トルクが発生されて振動や騒音の原因となる。
【００２０】このような不具合を解決するために、ステ
ッピングモータ１の構造から機械的に決まるステップ角
を、さらに電子回路により細かく分割してステッピング
モータ１の回転子の回転を滑らかに駆動する定電流チョ
ッパ方式によるマイクロステップ駆動と呼ばれる駆動方
法が行なわれている。ここで、２−２相励磁でバイポー
ラ駆動によりマイクロステップ駆動を行なった場合につ
いて説明する。
ッピングモータ１の構造から機械的に決まるステップ角
を、さらに電子回路により細かく分割してステッピング
モータ１の回転子の回転を滑らかに駆動する定電流チョ
ッパ方式によるマイクロステップ駆動と呼ばれる駆動方
法が行なわれている。ここで、２−２相励磁でバイポー
ラ駆動によりマイクロステップ駆動を行なった場合につ
いて説明する。
【００２１】図６にはフルステップ駆動時とマイクロス
テップ駆動時の巻線電流の変化の様子が示されている。
ステッピングモータ１のトルク角度特性が正弦波形状で
あれば、図６のような正弦波の巻線電流を流すことによ
り、トルク変動の少ない滑らかな回転が可能となる。こ
の正弦波巻線電流は制御回路により１周期を複数分割し
て形成される。図６は、１周期を４０分割した例である
が、基本ステップ角に対しては１０分割されたことにな
るので、分解能は１０倍となる。なお、分割数は任意に
設定可能である。
テップ駆動時の巻線電流の変化の様子が示されている。
ステッピングモータ１のトルク角度特性が正弦波形状で
あれば、図６のような正弦波の巻線電流を流すことによ
り、トルク変動の少ない滑らかな回転が可能となる。こ
の正弦波巻線電流は制御回路により１周期を複数分割し
て形成される。図６は、１周期を４０分割した例である
が、基本ステップ角に対しては１０分割されたことにな
るので、分解能は１０倍となる。なお、分割数は任意に
設定可能である。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のマイ
クロステップ駆動における定電流チョッパ方式は、以下
に説明するどちらかの方法を用いることで定電流を得て
いる。ここで、使用している定電流チョッパドライバ
は、図７にその電流波形を示すように、供給電流値が設
定値になったら所定時間の電流ＯＦＦ状態を設け、その
後再び供給電流値が設定値になるようにＯＮ状態とする
ことで、定電流を保つように構成したものである。
クロステップ駆動における定電流チョッパ方式は、以下
に説明するどちらかの方法を用いることで定電流を得て
いる。ここで、使用している定電流チョッパドライバ
は、図７にその電流波形を示すように、供給電流値が設
定値になったら所定時間の電流ＯＦＦ状態を設け、その
後再び供給電流値が設定値になるようにＯＮ状態とする
ことで、定電流を保つように構成したものである。
【００２３】そして、この定電流を得るための第１の方
法は、図５に示す駆動回路において、電源ＯＮ状態で、
第１のトランジスタ２５および第４トランジスタ２８を
ＯＮとし、供給電流値が設定値になったときに、第４の
トランジスタ２８をＯＮに保持した状態で第１のトラン
ジスタ２５をＯＦＦとする。すると、コイル電流は徐々
に減少するが、所定時間が経過すると、再び第１のトラ
ンジスタ２５をＯＮ状態にし、電流を設定値まで増加さ
せ、再度第１のトランジスタ２５をＯＦＦにするという
動作を繰り返すものである。また、第２の方法は、図５
に示す駆動回路において、第１のトランジスタ２５およ
び第４トランジスタ２８をＯＮとし、供給電流値が設定
値になったときに、第１のトランジスタ２５をＯＦＦに
すると同時に第４のトランジスタ２８もＯＦＦし、電流
値を急激に減少させ、所定時間経ったところで、第１の
トランジスタ２５および第４のトランジスタ２８をＯＮ
にして電流を設定値まで増加させ、再度第１のトランジ
スタ２５および第４のトランジスタ２８をＯＦＦにする
という動作を繰り返すものである。
法は、図５に示す駆動回路において、電源ＯＮ状態で、
第１のトランジスタ２５および第４トランジスタ２８を
ＯＮとし、供給電流値が設定値になったときに、第４の
トランジスタ２８をＯＮに保持した状態で第１のトラン
ジスタ２５をＯＦＦとする。すると、コイル電流は徐々
に減少するが、所定時間が経過すると、再び第１のトラ
ンジスタ２５をＯＮ状態にし、電流を設定値まで増加さ
せ、再度第１のトランジスタ２５をＯＦＦにするという
動作を繰り返すものである。また、第２の方法は、図５
に示す駆動回路において、第１のトランジスタ２５およ
び第４トランジスタ２８をＯＮとし、供給電流値が設定
値になったときに、第１のトランジスタ２５をＯＦＦに
すると同時に第４のトランジスタ２８もＯＦＦし、電流
値を急激に減少させ、所定時間経ったところで、第１の
トランジスタ２５および第４のトランジスタ２８をＯＮ
にして電流を設定値まで増加させ、再度第１のトランジ
スタ２５および第４のトランジスタ２８をＯＦＦにする
という動作を繰り返すものである。
【００２４】なお、前述した説明では、Ａ相のコイル電
流についてのみ説明しているが、他の相のコイルに対し
ても励磁時間をずらして同様の制御がなされる。
流についてのみ説明しているが、他の相のコイルに対し
ても励磁時間をずらして同様の制御がなされる。
【００２５】前記第１の方法によると、図８に示すよう
に電流リップルは小さくできるが、コイル電流が歪んで
しまい、ステッピングモータの発熱が大きくなるという
不具合がある。
に電流リップルは小さくできるが、コイル電流が歪んで
しまい、ステッピングモータの発熱が大きくなるという
不具合がある。
【００２６】また、第２の方法においては、図９に示す
ように、電流リップルが大きくなってモータの損失が大
きくなり、トルクが減少するという不具合がある。
ように、電流リップルが大きくなってモータの損失が大
きくなり、トルクが減少するという不具合がある。
【００２７】さらに、高速回転時のマイクロステップ駆
動は高周波数での駆動パルス付与でさらに１ステップ
（パルス）を細かく分割する必要があるために、駆動回
路ならびにその制御が複雑になるという不具合があっ
た。
動は高周波数での駆動パルス付与でさらに１ステップ
（パルス）を細かく分割する必要があるために、駆動回
路ならびにその制御が複雑になるという不具合があっ
た。
【００２８】本発明は、このような従来のものにおける
問題点を克服し、制御回路を複雑化することなく、電流
リップルを小さくでき、モータの発熱を抑えることがで
きるとともに、低速回転時の振動を抑えたステッピング
モータの駆動方法を提供することを目的としている。
問題点を克服し、制御回路を複雑化することなく、電流
リップルを小さくでき、モータの発熱を抑えることがで
きるとともに、低速回転時の振動を抑えたステッピング
モータの駆動方法を提供することを目的としている。
【００２９】
【課題を解決するための手段】本発明に係るステッピン
グモータの駆動方法の特徴は、バイポーラ駆動により相
の切換を行なう１ステップの中で、低速回転時はマイク
ロステップ駆動にて制御を行なうとともに、電流値の減
衰量を制御する点にある。
グモータの駆動方法の特徴は、バイポーラ駆動により相
の切換を行なう１ステップの中で、低速回転時はマイク
ロステップ駆動にて制御を行なうとともに、電流値の減
衰量を制御する点にある。
【００３０】このように、ステッピングモータを駆動す
ることにより、低速回転時でもステッピングモータの回
転子コアは滑らかに回転し、振動を最小限に抑えること
ができるし、また、高速回転時は通常の相励磁で制御す
ることにより、制御回路を複雑化する必要がなく、制御
方法を変えるだけでよいため、特別な回路を必要としな
い。
ることにより、低速回転時でもステッピングモータの回
転子コアは滑らかに回転し、振動を最小限に抑えること
ができるし、また、高速回転時は通常の相励磁で制御す
ることにより、制御回路を複雑化する必要がなく、制御
方法を変えるだけでよいため、特別な回路を必要としな
い。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るステッピング
モータの駆動方法の実施の形態について図面を用いて説
明する。
モータの駆動方法の実施の形態について図面を用いて説
明する。
【００３２】本発明のステッピングモータの駆動方法
は、前述したバイポーラ駆動回路により、チョッピング
駆動を前提としたものである。そして、本発明において
は、高速回転時には通常の１−２相励磁あるいは２−２
相励磁で駆動し、低速回転時はマイクロステップ駆動を
行なうようにしたものである。ここで、低速回転時と
は、１ステップ当たりの駆動パルス幅がそのモータの自
起動周波数の３倍（約６５０マイクロ秒）から１０ミリ
秒の駆動時である。
は、前述したバイポーラ駆動回路により、チョッピング
駆動を前提としたものである。そして、本発明において
は、高速回転時には通常の１−２相励磁あるいは２−２
相励磁で駆動し、低速回転時はマイクロステップ駆動を
行なうようにしたものである。ここで、低速回転時と
は、１ステップ当たりの駆動パルス幅がそのモータの自
起動周波数の３倍（約６５０マイクロ秒）から１０ミリ
秒の駆動時である。
【００３３】そして、供給される電流は、定電流チョッ
パ方式であるが、各分割時において、図５に示す駆動回
路において電流値が設定値になったときに、第１のトラ
ンジスタ２５をＯＦＦするが、この状態において、第４
のトランジスタ２８がＯＮの状態とＯＦＦの状態とを選
択できるようにして、まず、供給電流値が設定値になっ
たとき、第１のトランジスタ２５とともに第４のトラン
ジスタ２８もＯＦＦにする。すると、コイル電流は急激
に減少（高速減衰）する。そして、所定値（所定時間）
まで減少したら、第４のトランジスタ２８をＯＮにす
る。すると、コイル電流の減少は緩慢（低速減衰）にな
る。そして、第２の設定値まで電流値が減少（所定時間
経過）すると、再度第１のトランジスタ２５をＯＮに
し、電流値を増加させる。設定値まで電流値が増加する
と、第１のトランジスタ２５および第４のトランジスタ
２８に対して前述した制御を行なう。この制御を複数回
繰り返して、１つの分割時でのチョッピング動作の制御
とする。
パ方式であるが、各分割時において、図５に示す駆動回
路において電流値が設定値になったときに、第１のトラ
ンジスタ２５をＯＦＦするが、この状態において、第４
のトランジスタ２８がＯＮの状態とＯＦＦの状態とを選
択できるようにして、まず、供給電流値が設定値になっ
たとき、第１のトランジスタ２５とともに第４のトラン
ジスタ２８もＯＦＦにする。すると、コイル電流は急激
に減少（高速減衰）する。そして、所定値（所定時間）
まで減少したら、第４のトランジスタ２８をＯＮにす
る。すると、コイル電流の減少は緩慢（低速減衰）にな
る。そして、第２の設定値まで電流値が減少（所定時間
経過）すると、再度第１のトランジスタ２５をＯＮに
し、電流値を増加させる。設定値まで電流値が増加する
と、第１のトランジスタ２５および第４のトランジスタ
２８に対して前述した制御を行なう。この制御を複数回
繰り返して、１つの分割時でのチョッピング動作の制御
とする。
【００３４】このようにして制御したときに得られる電
流波形が図１に示されている。この制御を各分割時にお
いて繰り返すことにより、コイル電流は歪みやリップル
のない滑らかな波形となり、ステッピングモータ１の発
熱を抑えることができるとともに、ステッピングモータ
１の電力損失も小さく抑えることができるので、トルク
のダウンもないし、また、ステッピングモータ１の回転
子の回転も振動のない滑らかなものとなる。なお、この
トランジスタのＯＮ、ＯＦＦは制御回路１４のＣＰＵに
より制御される。
流波形が図１に示されている。この制御を各分割時にお
いて繰り返すことにより、コイル電流は歪みやリップル
のない滑らかな波形となり、ステッピングモータ１の発
熱を抑えることができるとともに、ステッピングモータ
１の電力損失も小さく抑えることができるので、トルク
のダウンもないし、また、ステッピングモータ１の回転
子の回転も振動のない滑らかなものとなる。なお、この
トランジスタのＯＮ、ＯＦＦは制御回路１４のＣＰＵに
より制御される。
【００３５】なお、前述した実施形態においては、供給
するコイル電流を正弦波として説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、直線状に増加あるいは減
少する電流（三角波）でも、あるいは指数関数曲線的な
電流であっても、中間地点での電流値が最大電流値の３
５−８０％であれば、モータおよびドライバの発熱が抑
えられるため、小型化および低価格化が可能となるなど
の効果が得られることが分かった。
するコイル電流を正弦波として説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、直線状に増加あるいは減
少する電流（三角波）でも、あるいは指数関数曲線的な
電流であっても、中間地点での電流値が最大電流値の３
５−８０％であれば、モータおよびドライバの発熱が抑
えられるため、小型化および低価格化が可能となるなど
の効果が得られることが分かった。
【００３６】さらに、高速回転させる場合でも、その加
速度領域においては、前述した定電流チョッパ方式でマ
イクロステップ駆動を用いれば、振動などの防止に大き
な効果がある。
速度領域においては、前述した定電流チョッパ方式でマ
イクロステップ駆動を用いれば、振動などの防止に大き
な効果がある。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、モータの
高速回転時は通常の励磁方式で駆動し、低速回転時はマ
イクロステップ駆動を行なうとともに、マイクロステッ
プ駆動時の分割時において供給する定電流を高速減衰と
低速減衰を組み合わせるように、各コイルに接続されて
それぞれのトランジスタのＯＮ・ＯＦＦの制御を行なう
ようにしたので、制御回路を複雑化することなく、電流
リップルを小さくでき、モータの発熱を抑えることがで
きるとともに、低速回転時の振動を抑えることができる
という優れた効果を奏する。
高速回転時は通常の励磁方式で駆動し、低速回転時はマ
イクロステップ駆動を行なうとともに、マイクロステッ
プ駆動時の分割時において供給する定電流を高速減衰と
低速減衰を組み合わせるように、各コイルに接続されて
それぞれのトランジスタのＯＮ・ＯＦＦの制御を行なう
ようにしたので、制御回路を複雑化することなく、電流
リップルを小さくでき、モータの発熱を抑えることがで
きるとともに、低速回転時の振動を抑えることができる
という優れた効果を奏する。
【図１】 本発明のステッピングモータの駆動方法の実
施の形態によるコイル電流の波形図
施の形態によるコイル電流の波形図
【図２】 ステッピングモータの構造を説明するための
原理図
原理図
【図３】 ステッピングモータのドライバを表わすブロ
ック図
ック図
【図４】 ユニポーラ方式のステッピングモータの駆動
回路
回路
【図５】 バイポーラ方式のステッピングモータの駆動
回路
回路
【図６】 フルステップ駆動時とマイクロステップ駆動
時におけるコイル電流の変化を説明するための説明図
時におけるコイル電流の変化を説明するための説明図
【図７】 定電流チョッパ方式によるコイル電流の波形
図
図
【図８】 従来の駆動方法である低速減衰時のコイル電
流を表わす波形図
流を表わす波形図
【図９】 従来の駆動方法である高速減衰時のコイル電
流を表わす波形図
流を表わす波形図
１ ステッピングモータ ２，３，４，５ 磁極（相） ６ 固定子 ７ 回転子 ８，９ コイル １０ ドライバ １１ 制御回路 １２ 駆動回路 １３ 電源 ２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８ ト
ランジスタ
ランジスタ
Claims (3)
- 【請求項１】 定電流チョッパ方式でバイポーラ駆動に
よるステッピングモータの駆動方法であって、モータの
高速回転時は通常の励磁方式で駆動し、低速回転時はマ
イクロステップ駆動を行なうとともに、マイクロステッ
プ駆動時において供給する定電流のためのチョッピング
動作時のＯＦＦ時の電流の減少を高速減衰と低速減衰を
組み合わせて行なうことを特徴とするステッピングモー
タの駆動方法。 - 【請求項２】 前記高速減衰と低速減衰の組み合わせ
を、ステッピングモータの各コイルに接続されているそ
れぞれのトランジスタのＯＮ・ＯＦＦの制御により行な
うようにしたことを特徴とするステッピングモータの駆
動方法。 - 【請求項３】 前記低速回転時は、１ステップ当たりの
駆動パルス幅がそのモータの自起動周波数の３倍から１
０ミリ秒の駆動時であることを特徴とする請求項１また
は請求項２に記載のステッピングモータの駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2518096A JPH09219995A (ja) | 1996-02-13 | 1996-02-13 | ステッピングモータの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2518096A JPH09219995A (ja) | 1996-02-13 | 1996-02-13 | ステッピングモータの駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09219995A true JPH09219995A (ja) | 1997-08-19 |
Family
ID=12158812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2518096A Pending JPH09219995A (ja) | 1996-02-13 | 1996-02-13 | ステッピングモータの駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09219995A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT409205B (de) * | 1997-11-17 | 2002-06-25 | Contec Steuerungstechnik & Aut | Schrittmotoransteuerung |
| US6573680B2 (en) | 2001-08-07 | 2003-06-03 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Method and circuit for driving stepping motor |
| US7639050B2 (en) | 2007-05-14 | 2009-12-29 | Panasonic Corporation | Load-drive controller |
| JP2011078301A (ja) * | 2009-09-04 | 2011-04-14 | Canon Inc | モータ駆動装置 |
| FR3058595A1 (fr) * | 2016-11-04 | 2018-05-11 | STMicroelectronics (Grand Ouest) SAS | Procede pour piloter de facon adaptative un moteur pas a pas, et dispositif correspondant |
| WO2018221628A1 (ja) * | 2017-05-31 | 2018-12-06 | ミネベアミツミ株式会社 | モータ電流制御装置およびモータ電流制御方法 |
-
1996
- 1996-02-13 JP JP2518096A patent/JPH09219995A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT409205B (de) * | 1997-11-17 | 2002-06-25 | Contec Steuerungstechnik & Aut | Schrittmotoransteuerung |
| US6573680B2 (en) | 2001-08-07 | 2003-06-03 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Method and circuit for driving stepping motor |
| US7639050B2 (en) | 2007-05-14 | 2009-12-29 | Panasonic Corporation | Load-drive controller |
| JP2011078301A (ja) * | 2009-09-04 | 2011-04-14 | Canon Inc | モータ駆動装置 |
| US8659259B2 (en) | 2009-09-04 | 2014-02-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Stepping motor driving apparatus |
| FR3058595A1 (fr) * | 2016-11-04 | 2018-05-11 | STMicroelectronics (Grand Ouest) SAS | Procede pour piloter de facon adaptative un moteur pas a pas, et dispositif correspondant |
| US10248135B2 (en) | 2016-11-04 | 2019-04-02 | STMicroelectronics (Grand Ouest) SAS | Method for adaptively driving a stepper motor, and corresponding device |
| WO2018221628A1 (ja) * | 2017-05-31 | 2018-12-06 | ミネベアミツミ株式会社 | モータ電流制御装置およびモータ電流制御方法 |
| JP2018207607A (ja) * | 2017-05-31 | 2018-12-27 | ミネベアミツミ株式会社 | モータ電流制御装置およびモータ電流制御方法 |
| US11005400B2 (en) | 2017-05-31 | 2021-05-11 | Minebea Mitsumi Inc. | Motor current control device and motor current control method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH11215894A (ja) | ステッピングモータの制御装置 | |
| JPH031920B2 (ja) | ||
| JP2006271127A (ja) | ステッピングモータの停止制御方法 | |
| KR100217789B1 (ko) | 스테핑모터의 구동방법 | |
| JPH09219995A (ja) | ステッピングモータの駆動方法 | |
| JPH03183392A (ja) | ブラシレスモータの駆動装置 | |
| JPH09313000A (ja) | ステッピングモータの駆動方法 | |
| JP3381561B2 (ja) | ステッピングモータの駆動装置及びこれを用いた監視カメラ装置 | |
| JP3331119B2 (ja) | ステッピングモータの駆動方法 | |
| JPH1042598A (ja) | ステッピングモータの駆動方法 | |
| JPH1023798A (ja) | ステッピングモータの駆動方法 | |
| JP2688579B2 (ja) | ステッピングモータ駆動の絞り羽根制御装置 | |
| JPH09312998A (ja) | ステッピングモータの駆動方法 | |
| JP3789778B2 (ja) | ステッピングモータの駆動方法 | |
| JP2001231298A (ja) | ステッピングモータの制御装置及び制御方法 | |
| Constandinou | Stepper Motors Uncovered (1) | |
| JPH06296398A (ja) | パルスモータ駆動方法及びその装置 | |
| JPH09163798A (ja) | ステッピングモータのマイクロステップ駆動装置 | |
| JP3089025B2 (ja) | ステッピングモータの制御方法および制御装置 | |
| JPH0767314B2 (ja) | ステッピングモータの駆動制御方法 | |
| JPH06189598A (ja) | ステッピングモータの駆動制御装置 | |
| JP3362686B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| JPS61164498A (ja) | ステツピングモ−タ励磁方法 | |
| Cooke | Stepper motors: Principles and characteristics | |
| FUSSELL | CHARLES TAFT |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020709 |