JPH10337096A - ステッピングモータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 励磁シーケンス切換パルスが倍増するマイク
ロステップ動作時でも、ステッピングモータの中速振動
を抑制する。 【解決手段】 この駆動装置１は、ステッピングモータ
Ｍの励磁シーケンスを発生する励磁シーケンス発生部２
と、該モータＭを駆動するモータ駆動回路部４と、該モ
ータＭの駆動電流を検出する駆動電流検出回路部Ｒと、
前記励磁シーケンス発生部２から出力された励磁シーケ
ンス信号ａに対して、前記電流検出回路部Ｒから検出さ
れた信号ｃ，ｄに応じた時間だけ遅延させて前記モータ
駆動回路部４に出力する励磁シーケンス遅延部６とから
なり、マイクロステップ駆動時でも、ステッピングモー
タＭの中速振動が抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステッピングモー
タ駆動装置に関し、特に、運転中の該ステッピングモー
タの中速振動を抑制する駆動装置に関する。

【０００２】

【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、例えば図４の構成ブロック図に示すよう
なものがある。同図において、この駆動装置２０は、励
磁シーケンス発生部２が作るステッピングモータＭの励
磁シーケンスに従い、電源部３から供給される電力とモ
ータ駆動回路部４により、負荷の該モータＭを駆動す
る。すなわち、この駆動回路部４は、該モータＭの励磁
巻線を前記定められた励磁シーケンスによって励磁し、
該モータＭを駆動する。

【０００３】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Ｒによって検出され、この検出信号によ
り、周期変調部５にて、該変調部５に入力されている励
磁シーケンス切換パルスｆ１を周波数変調し、その周波
数変調された励磁シーケンス切換パルスｆ２を前記励磁
シーケンス発生回路部１に入力して、所定の励磁シーケ
ンスで前記駆動回路部４を作動させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、駆動中の前
記ステッピングモータＭの中速振動は、該モータＭの駆
動電流の振動として現れてくるので、前記電流検出抵抗
器Ｒによって該モータＭの駆動電流を検出した信号によ
って、前記変調部５に入力されている励磁シーケンス切
換パルスｆ１の周期を変調して、該ステッピングモータ
Ｍの中速振動を抑制していた。

【０００５】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２０にあっては、前記励磁シーケン
ス切換パルスｆ１の周期に対して、変調（周波数変調）
をかけるため、該励磁シーケンス切換パルスｆ１が倍増
するマイクロステップ動作時には、同一モータ速度にお
ける励磁シーケンス切換パルスｆ１の周期変調度が減少
するので、同様に中速振動が発生するという問題点があ
った。

【０００６】本発明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決し、励磁シーケンス切換パ
ルスが倍増するマイクロステップ動作時でも、中速振動
が抑制されるステッピングモータ駆動装置を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の構成は、次のとおりである。

【０００８】（１） ステッピングモータの励磁シーケ
ンス信号を発生する励磁シーケンス発生部と、該モータ
を駆動するモータ駆動回路部と、該モータの駆動電流を
検出する駆動電流検出回路部と、前記励磁シーケンス発
生部から出力された励磁シーケンス信号に対して、前記
電流検出回路部から検出された信号に応じた時間だけ遅
延させて前記モータ駆動回路部に出力する励磁シーケン
ス遅延部とからなり、マイクロステップ駆動時でも、ス
テッピングモータの中速振動を抑制することを特徴とす
る。

【０００９】（２） 前記（１）において、前記励磁シ
ーケンス遅延部は、前記励磁シーケンス信号をそれぞれ
順に所定時間遅延させた複数個の信号を出力するため
の、複数個のフリップフロップ回路と単数個のクロック
パルス発生器と、前記駆動電流検出回路部からの信号を
平滑するためのフィルタ回路と、該平滑された信号をデ
ィジタル信号に変換するためのＡ−Ｄ変換器と、前記複
数のフリップフロップ回路から順に所定時間遅延させた
複数個の励磁シーケンス信号を選択可能に入力させると
ともに、前記Ａ−Ｄ変換器からのディジタル信号に対応
して、該複数個の信号の中から１つの信号を選択して出
力させるためのマルチプレクサとからなることを特徴と
する。

【００１０】本発明は、以上のように構成されているの
で、励磁シーケンス発生部から励磁シーケンス切換パル
スによって出力された励磁シーケンスに対して、励磁シ
ーケンス遅延部で、モータ駆動電流の振動の検出信号値
に応じた時間だけ遅延させることによって、励磁シーケ
ンス切換パルスが倍増するマイクロステップ動作時で
も、フルステップ動作時と同じ同期変調（周波数変調）
ができるので、前記ステッピングモータＭの中速振動が
抑制される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の好
適な発明の実施の形態を詳しく説明する。図１は、本発
明のステッピングモータ駆動装置の一実施の形態を示す
構成ブロック図、図４と同一部材には同一符号を付し
て、その説明を省略する。

【００１２】図１において、このステッピングモータ駆
動装置１は、前記励磁シーケンス切換パルスｆ１が入力
されている前記励磁シーケンス発生部２と、前記駆動回
路部４との間に、励磁シーケンス遅延部６が挿入、配設
されている。ステッピングモータＭに流れる駆動電流の
大きさは電流検出抵抗器Ｒによって検出され、この検出
信号ｃを前記励磁シーケンス遅延部６に入力するととも
に、該励磁シーケンス遅延部６の他方に入力されている
前記励磁シーケンス発生部１から切換え出力された励磁
シーケンスａに対して、前記検出信号ｃに比例する時間
だけ遅延させて、前記モータ駆動回路部４に出力させて
いる。

【００１３】図２は、この励磁シーケンス遅延部６の一
例を示す構成ブロック図、図３は、図２の主要箇所の動
作波形図である。

【００１４】図２において、励磁シーケンス遅延部６
は、前記励磁シーケンス発生部２から入力された励磁シ
ーケンス信号ａのための、複数個（本実施例では、２５
６個）のＤ−フリップフロップ回路７（それぞれは、Ｆ
Ｆ１，ＦＦ２，ＦＦ３，‥‥‥，ＦＦ２５５，ＦＦ２５
６）と単数個の１ＭＨｚのクロックパルス発振器８と、
前記電流検出抵抗器Ｒから入力された検出信号ｃのため
の、フィルタ付き増幅器９と、Ａ−Ｄ変換器１０と、さ
らに、２５６チャンネルのマルチプレクサ１１とからな
っている。

【００１５】前記励磁シーケンス信号ａのための、前記
複数個のフリップフロップ回路７は、それぞれのフリッ
プフロップ回路ＦＦ１，ＦＦ２，ＦＦ３，‥‥‥，ＦＦ
２５５，ＦＦ２５６を直列に接続、すなわち、前記励磁
シーケンス信号ａを回路ＦＦ１のＤ入力に、該回路ＦＦ
１のＱ出力を回路ＦＦ２のＤ入力に、該回路ＦＦ２のＱ
出力を回路ＦＦ３のＤ入力に、以下順に接続するととも
に、前記クロックパルス発振器８の出力を、前記それぞ
れのフリップフロップ回路７のクロックパルス入力に接
続する。このため、前記励磁シーケンス信号ａは、前記
クロックパルス発振器８の１ＭＨｚのクロック周期で、
順次、後段のフリップフロップ回路ＦＦに伝えられる。

【００１６】そして、前記それぞれのフリップフロップ
回路ＦＦ１，ＦＦ２，ＦＦ３，‥‥‥，ＦＦ２５５，Ｆ
Ｆ２５６からのＱ出力を、前記励磁シーケンス信号ａを
それぞれ順に所定時間遅延させた複数個の信号Ｉ２５
５，Ｉ２５４，Ｉ２５３，‥‥‥，Ｉ２，Ｉ１，Ｉ０と
して、前記マルチプレクサ１１に入力させ、後記８ビッ
トバイナリコードのディジタル信号Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，
‥‥‥Ｓ７により選択可能にしている。

【００１７】他方、前記電流検出抵抗器Ｒからの検出信
号ｃは、モータ駆動電流の振動の検出信号のため、前記
フィルタ付き増幅器９により、のこぎり波状の検出信号
ｃを平滑化して、平滑された駆動電流検出信号、すなわ
ちアナログ信号ｄにするとともに、該アナログ信号ｄ
を、前記Ａ−Ｄ変換器１０により、フルスケールが５Ｖ
の８ビットバイナリコードのディジタル信号ｇとして、
Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，‥‥‥Ｓ７に変換し、前記マルチプ
レクサ１１に入力させている。

【００１８】前記Ａ−Ｄ変換器１０からのディジタル信
号ｇによって、前記マルチプレクサ１１に入力させてい
る２５６個の前記フリップフロップ回路ＦＦ１，ＦＦ
２，ＦＦ３，‥‥‥，ＦＦ２５５，ＦＦ２５６のそれぞ
れのＱ出力信号Ｉ２５５，Ｉ２５４，Ｉ２５３，‥‥
‥，Ｉ２，Ｉ１，Ｉ０のなかから、前記ディジタル信号
ｇに対応する１つの信号を選択するとともに、遅延時間
τとして、 τ＝（２５６−ｇ）／１，０００，０００ （μｓ） の時間だけ遅延させた励磁シーケンスｂを、前記マルチ
プレクサ１１から出力させ、前記モータ駆動回路部４に
入力させている。

【００１９】この遅延時間τは、前記励磁シーケンス切
換パルスｆ１の周期には無関係であり、マイクロステッ
プ動作時で励磁シーケンス切換パルスが倍増しても、遅
延時間τは変わらない。

【００２０】図３において、前記フィルタ付き増幅器９
を通過した後の、前記電流検出抵抗器Ｒによるモータ駆
動電流の検出信号のアナログ信号ｄの値の低い点は、前
記ステッピングモータＭの位相が進んでいるときを示
し、該検出信号のアナログ信号ｄの値の高い点は、該モ
ータＭの位相が遅れているときを示す。この場合、前記
励磁シーケンスａをそれぞれ遅延させる時間τは、該モ
ータＭの速度が早いときは徐々に長く、遅いときは徐々
に短くなるように、形成されている。

【００２１】なお、本発明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、同様な機能を果たす他
の態様の手段によってもよく、また本発明の技術は前記
構成の範囲内において種々の変更、付加が可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のステッピングモータ駆動装置によれば、請求項１およ
び請求項２については、励磁シーケンス信号を発生する
励磁シーケンス発生部と、該モータを駆動するモータ駆
動回路部と、該モータの駆動電流を検出する駆動電流検
出回路部と、前記励磁シーケンス発生部から出力された
励磁シーケンス信号に対して、前記電流検出回路部から
検出された信号に応じた時間だけ遅延させて前記モータ
駆動回路部に出力する励磁シーケンス遅延部とからなる
ので、励磁シーケンス切換パルスが倍増するマイクロス
テップ動作時でも、該ステッピングモータの中速振動を
抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のステッピングモータ駆動装置の一実施
の形態を示す構成ブロック図である。

【図２】図１の励磁シーケンス遅延部の一例を示す構成
ブロック図である。

【図３】図２の主要箇所の動作を示す波形図である。

【図４】従来のステッピングモータ駆動装置の構成ブロ
ック図である。

【符号の説明】

１，２０ ステッピングモータ駆動装置 ２ 励磁シーケンス発生部 ３ 電源部 ４ 駆動回路部 ５ 周期変調部 ６ 励磁シーケンス遅延部 ７ 複数個のフリップフロップ回路 ８ クロックパルス発振器 ９ フィルタ付き増幅器 １０ Ａ−Ｄ変換器 １１ マルチプレクサ Ｍ ステッピングモータ Ｒ 電流検出抵抗器 ａ 励磁シーケンス信号 ｂ 励磁シーケンス信号（遅延時間を伴った信号） ｃ 駆動電流検出信号 ｄ アナログ信号（平滑された駆動電流検出信号）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステッピングモータの励磁シーケンス信
   号を発生する励磁シーケンス発生部と、該モータを駆動
   するモータ駆動回路部と、該モータの駆動電流を検出す
   る駆動電流検出回路部と、前記励磁シーケンス発生部か
   ら出力された励磁シーケンス信号に対して、前記電流検
   出回路部から検出された信号に応じた時間だけ遅延させ
   て前記モータ駆動回路部に出力する励磁シーケンス遅延
   部とからなり、マイクロステップ駆動時でも、ステッピ
   ングモータの中速振動を抑制することを特徴とするステ
   ッピングモータ駆動装置。
2. 【請求項２】 前記励磁シーケンス遅延部は、前記励磁
   シーケンス信号をそれぞれ順に所定時間遅延させた複数
   個の信号を出力するための、複数個のフリップフロップ
   回路と単数個のクロックパルス発生器と、前記駆動電流
   検出回路部からの信号を平滑するためのフィルタ回路
   と、該平滑された信号をディジタル信号に変換するため
   のＡ−Ｄ変換器と、前記複数のフリップフロップ回路か
   ら順に所定時間遅延させた複数個の励磁シーケンス信号
   を選択可能に入力させるとともに、前記Ａ−Ｄ変換器か
   らのディジタル信号に対応して、該複数個の信号の中か
   ら１つの信号を選択して出力させるためのマルチプレク
   サとからなることを特徴とする請求項１に記載のステッ
   ピングモータ駆動装置。