JPH1094291A - Method and circuit for driving five-phase stepping motor - Google Patents

Method and circuit for driving five-phase stepping motor

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JPH1094291A
JPH1094291A JP24386396A JP24386396A JPH1094291A JP H1094291 A JPH1094291 A JP H1094291A JP 24386396 A JP24386396 A JP 24386396A JP 24386396 A JP24386396 A JP 24386396A JP H1094291 A JPH1094291 A JP H1094291A
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JP
Japan
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phase
phase coil
coils
coil
stepping motor
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Application number
JP24386396A
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Japanese (ja)
Inventor
Noboru Uyama
登 宇山
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Nidec Drive Technology Corp
Original Assignee
Shimpo Industrial Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress torque ripple of a five-phase stepping motor. SOLUTION: Coils 1, 3 and 5 of phases A, C and E and coils 2, 4 of phases B, D are jointed together at one ends thereof while reversing the phase and the coils 1, 3, 5, 2 and 4 of phases A, C, E, B and D are connected, at the other ends thereof, with the positive pole + of a power supply 7 through transistors TAP, TCP, TEP, TBP and TDP and with the negative pole-of the power supply 7 through transistors TAN, TCN, TEN, TBN and TDN. A first phase coil group for exciting two or three phase coils in parallel at each step is connected in series with a second phase coil group for exciting other phase coils in parallel and the current of one of three phase coils being excited in parallel is subjected to duty control.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は5相ステッピングモ
ータの駆動方法及び駆動回路に関するものである。
The present invention relates to a method and a circuit for driving a five-phase stepping motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】5相ステッピングモータの駆動方法とし
て、スタードライブと称する駆動方法がある。このスタ
ードライブによる5相ステッピングモータの駆動方法
は、特公平6−9440号公報に示されている。図14
は、特公平6−9440号公報に示されているスタード
ライブにより駆動するための5相ステッピングモータの
駆動回路図である。A相コイル1、C相コイル3、E相
コイル5のグループと、B相コイル2、D相コイル4の
グループとを互いに逆相にして、各相コイル1、2、
3、4、5の一端が共通接続されている。トランジスタ
11、13、15、17、19の各エミッタは、トランジスタ12、
14、16、18、20の各コレクタに各別に接続されていて、
トランジスタ11及び12、トランジスタ13及び14、トラン
ジスタ15及び16、トランジスタ17及び18、トランジスタ
19及び20は夫々直列接続されており、トランジスタ11、
13、15、17、19のコレクタは電源7の正極+に、トラン
ジスタ12、14、16、18、20のエミッタは電源7の負極−
に接続されている。A、B、C、D、E相の相コイル
1、2、3、4、5の各他端はトランジスタ11及び12、
トランジスタ13及び14、トランジスタ15及び16、トラン
ジスタ17及び18、トランジスタ19及び20の各接続中間点
に各別に接続されている。
2. Description of the Related Art As a driving method of a five-phase stepping motor, there is a driving method called a star drive. A method of driving a five-phase stepping motor using this star drive is disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-9440. Fig. 14
FIG. 1 is a drive circuit diagram of a five-phase stepping motor driven by a star drive disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-9440. The group of the A-phase coil 1, the C-phase coil 3, and the E-phase coil 5 and the group of the B-phase coil 2 and the D-phase coil 4 are set in opposite phases to each other.
One ends of 3, 4, and 5 are commonly connected. Transistor
Each emitter of 11, 13, 15, 17, 19 is connected to transistor 12,
14, 16, 18, 20 each connected to each collector
Transistors 11 and 12, Transistors 13 and 14, Transistors 15 and 16, Transistors 17 and 18, Transistors
19 and 20 are connected in series, respectively, and transistors 11,
The collectors of 13, 15, 17, and 19 are connected to the positive terminal of the power supply 7, and the emitters of the transistors 12, 14, 16, 18, and 20 are connected to the negative terminal of the power supply 7.
It is connected to the. The other ends of the phase coils 1, 2, 3, 4, and 5 of A, B, C, D, and E phases are transistors 11 and 12,
The transistors 13 and 14, the transistors 15 and 16, the transistors 17 and 18, and the transistors 19 and 20 are respectively connected to respective connection intermediate points.

【0003】図15はこの5相ステッピングモータの模式
的構成図であり、移動子21は50個の歯からなり、固定子
22は10個の主極からなり、歯は隣同士の極同士が移動子
の歯のピッチの 1/10づつずれるように配列されてい
る。各相の相コイルは、対向した2つの主極が同じ磁極
になるように巻回された相コイルを、直列接続して構成
されている。
FIG. 15 is a schematic structural view of this five-phase stepping motor, in which a moving element 21 has 50 teeth and a stator.
22 is composed of ten main poles, and the teeth are arranged such that adjacent poles are shifted by 1/10 of the pitch of the teeth of the mover. The phase coil of each phase is configured by serially connecting phase coils wound so that two opposing main poles have the same magnetic pole.

【0004】次にこの5相ステッピングモータの駆動方
法を駆動回路の等価回路を示す図16により説明する。例
えばトランジスタ11、14、15、18、19を導通にし、他の
トランジスタを非導通にすると、電源7からの電流はト
ランジスタ11、15、19を通って図16(a) に示すようにA
相コイル1、C相コイル3、E相コイル5に供給され、
更にB相コイル2、D相コイル4に供給される。したが
って、A相コイル1、C相コイル3、E相コイル5のグ
ループは正方向に、B相コイル2、D相コイル4のグル
ープは負方向に夫々並列励磁され、両グループは直列接
続された関係になる。いま、モータの定格電流をIとす
ると、電源7は2×Iの励磁電流を供給すれば足り得
る。したがって、A相コイル1、C相コイル3、E相コ
イル5には電流値 2I/3(正方向) 、B相コイル2、D
相コイル4には電流値I (負方向) の電流が供給され
る。
Next, a driving method of the five-phase stepping motor will be described with reference to FIG. 16 showing an equivalent circuit of a driving circuit. For example, when the transistors 11, 14, 15, 18, and 19 are turned on and the other transistors are turned off, the current from the power supply 7 passes through the transistors 11, 15, and 19, as shown in FIG.
Supplied to the phase coil 1, the C phase coil 3, and the E phase coil 5,
Further, it is supplied to the B-phase coil 2 and the D-phase coil 4. Therefore, the group of the A-phase coil 1, the C-phase coil 3, and the E-phase coil 5 are excited in the positive direction, and the group of the B-phase coil 2 and the D-phase coil 4 are excited in the negative direction, respectively, and both groups are connected in series. Become a relationship. Now, assuming that the rated current of the motor is I, it is sufficient that the power supply 7 supplies an exciting current of 2 × I. Therefore, the A-phase coil 1, the C-phase coil 3, and the E-phase coil 5 have a current value of 2I / 3 (positive direction), a B-phase coil 2,
A current having a current value I (negative direction) is supplied to the phase coil 4.

【0005】このようにして各相コイルが励磁されるこ
とにより、5相ステッピングモータは5相励磁状態にな
り、図17(a) に示すように白抜矢符で示す合成トルクベ
クトルは、C相コイルによるトルクベクトルと同方向を
向く。そして、次のステップに移った場合、いままで導
通していたトランジスタ11が非導通になって、図16(b)
に示すように4相励磁になる。そしてC相コイル3、E
相コイル5は電流値I(正方向) 、B相コイル2、D相
コイル4は電流値I (負方向) となる。このとき合成ト
ルクは図17(b) に示すようにC相コイル3によるトルク
ベクトルの方向とD相コイル4にるトルクベクトルの方
向との中央の方向を向く。このような5相励磁と4相励
磁とを交互に繰り返すことにより、移動子21はハーフス
テップで時計方向に回転する。そして5相励磁の場合は
A相コイル1、C相コイル3、E相5の各電流が減少
し、4相励磁の場合はC相コイル3、E相コイル5の各
電流が増大して、合成トルクベクトルの大きさは、4相
励磁の場合に比較して5相励磁の場合には小さくなる。
[0005] When the coils of each phase are excited in this way, the five-phase stepping motor enters a five-phase excitation state. As shown in FIG. It faces in the same direction as the torque vector by the phase coil. Then, when the process proceeds to the next step, the transistor 11 that has been conducting until now becomes non-conducting, and FIG.
As shown in FIG. And C phase coil 3, E
The phase coil 5 has a current value I (positive direction), and the B-phase coil 2 and the D-phase coil 4 have current value I (negative direction). At this time, the resultant torque is directed to the center direction between the direction of the torque vector by the C-phase coil 3 and the direction of the torque vector by the D-phase coil 4, as shown in FIG. By alternately repeating such five-phase excitation and four-phase excitation, the mover 21 rotates clockwise in half steps. In the case of 5-phase excitation, the currents of the A-phase coil 1, the C-phase coil 3, and the E-phase 5 decrease. In the case of 4-phase excitation, the currents of the C-phase coil 3, E-phase coil 5 increase. The magnitude of the resultant torque vector is smaller in the case of five-phase excitation than in the case of four-phase excitation.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
の5相ステッピングモータの駆動方法によれば、交互に
繰り返す5相励磁の場合と、4相励磁の場合とで合成ト
ルクベクトルの大きさが異なるので、5相ステッピング
モータの出力トルクが脈動する、所謂トルクリップルが
生じて円滑な回転力が得られないという問題がある。本
発明は斯かる問題に鑑み、第1、第2の相コイルグルー
プの相コイルの組み合せを変えて、並列接続される3個
の相コイルのうちの1個の相コイルの電流をデューティ
制御し、20ステップで回転駆動して、合成トルクベクト
ルの方向を回転させ、トルクリップルが生じず、しかも
大きい最低トルクが得られ、相コイルの全電流を一定に
する電流制御を行った場合は、相コイルに与える電源電
圧を一定にする電圧制御を行った場合より、大きいトル
クが得られる5相ステッピングモータの駆動方法及び駆
動回路を提供することを目的とする。
As described above, according to the conventional method of driving a five-phase stepping motor, the magnitude of the combined torque vector is different between the case of the five-phase excitation that is alternately repeated and the case of the four-phase excitation. However, there is a problem that the output torque of the five-phase stepping motor pulsates, that is, a so-called torque ripple occurs, and a smooth rotational force cannot be obtained. In view of such a problem, the present invention changes the combination of the phase coils of the first and second phase coil groups and performs duty control on the current of one of the three phase coils connected in parallel. When the current is controlled to rotate the motor in 20 steps to rotate the direction of the resultant torque vector, no torque ripple occurs, a large minimum torque is obtained, and the total current of the phase coil is kept constant, It is an object of the present invention to provide a driving method and a driving circuit for a five-phase stepping motor that can obtain a larger torque than when voltage control is performed to keep a power supply voltage applied to a coil constant.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】第1発明に係る5相ステ
ッピングモータの駆動方法は、A相、B相、C相、D
相、E相の相コイルを有し、A相、C相、E相の相コイ
ルと、B相、D相の相コイルとを互いに逆相にしてお
り、各相コイルの一端を共通接続し、各相コイルの他端
を電源に接続、非接続の状態になして、5個の相コイル
に通電して、所定ステップ数で回転駆動する5相ステッ
ピングモータの駆動方法において、3個の相コイルの並
列回路からなる第1の相コイルグループ及び該第1の相
コイルグループの相コイル以外の2個の相コイルの並列
回路からなる第2の相コイルグループの直列接続状態
を、相コイルの組み合せを異にしてステップ毎に繰り返
して、5個の相コイルに通電を行い、3個並列接続した
相コイルのうちの1個の相コイルの電流をデューティ制
御して、各相コイルにより発生したトルクを合成した合
成トルクの方向を順次変化させることを特徴とする。
The driving method of the five-phase stepping motor according to the first invention includes A-phase, B-phase, C-phase, and D-phase.
The phase coils of A, C, and E phases and the phase coils of B, D phases are reversed from each other, and one end of each phase coil is connected in common. In the method of driving a five-phase stepping motor that connects and disconnects the other end of each phase coil to a power supply and energizes the five phase coils to rotate at a predetermined number of steps, The series connection state of a first phase coil group composed of a parallel circuit of coils and a second phase coil group composed of a parallel circuit of two phase coils other than the phase coils of the first phase coil group is defined as The combination is different for each step, and the current is applied to the five phase coils, the current of one of the three phase coils connected in parallel is duty-controlled, and the current is generated by each phase coil. The direction of the combined torque that combines the torques is sequentially It characterized thereby of.

【0008】第2発明に係る5相ステッピングモータの
駆動方法は、前記相コイルに流れる全電流を所定値に制
御する電流制御をすることを特徴とする。
[0008] A method of driving a five-phase stepping motor according to a second aspect of the invention is characterized in that current control for controlling a total current flowing through the phase coil to a predetermined value is performed.

【0009】第3発明に係る5相ステッピングモータの
駆動方法は、前記相コイルに与える電源の電圧を所定値
に制御する電圧制御をすることを特徴とする。
A driving method for a five-phase stepping motor according to a third aspect of the present invention is characterized in that a voltage control for controlling a voltage of a power supply applied to the phase coil to a predetermined value is performed.

【0010】第4発明に係る5相ステッピングモータの
駆動方法は、前記ステップ数を20ステップにして回転駆
動することを特徴とする。
A driving method for a five-phase stepping motor according to a fourth invention is characterized in that the number of steps is set to 20 and the motor is rotated.

【0011】第5発明に係る5相ステッピングモータの
駆動方法は、3個の相コイルの並列回路を電源の一方の
極に接続して、そのいずれか1つの相コイルの電流をデ
ューティ制御し、次のステップでデューティ制御した前
記相コイルを電源の他方の極に接続して、その相コイル
の電流をデューティ制御することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a driving method of a five-phase stepping motor, wherein a parallel circuit of three phase coils is connected to one pole of a power supply, and the current of one of the phase coils is duty-controlled. The phase coil whose duty is controlled in the next step is connected to the other pole of the power supply, and the duty of the current of the phase coil is controlled.

【0012】第6発明に係る5相ステッピングモータの
駆動回路は、A相、B相、C相、D相、E相の相コイル
を有し、A相、C相、E相の相コイルと、B相、D相の
相コイルとを互いに逆相にしており、各相コイルの一端
を共通接続し、各相コイルの他端を、スイッチ手段を介
して電源に接続し、所定ステップ数で回転駆動する5相
ステッピングモータの駆動回路において、3個の相コイ
ルを並列接続した第1の相コイルグループ及び該第1の
相コイルグループの相コイル以外の2個の相コイルを並
列接続した第2の相コイルグループの直列回路を、ステ
ップ毎に相コイルの組み合せを異にすべく前記スイッチ
手段を制御する手段と、前記第1の相コイルグループの
いずれかの相コイルの電流をデューティ制御すべく前記
スイッチ手段を制御する手段とを備えることを特徴とす
る。
A drive circuit for a five-phase stepping motor according to a sixth aspect of the present invention has A-phase, B-phase, C-phase, D-phase, and E-phase phase coils, and A-phase, C-phase, and E-phase phase coils. , B-phase, and D-phase coils are in opposite phases to each other, one end of each phase coil is commonly connected, and the other end of each phase coil is connected to a power source via a switch means. In a drive circuit of a five-phase stepping motor that is driven to rotate, a first phase coil group in which three phase coils are connected in parallel and a second phase coil in which two phase coils other than the phase coils in the first phase coil group are connected in parallel. Means for controlling the switch means to change the combination of the phase coils for each step in the series circuit of the two phase coil groups, and duty control of the current of any one of the phase coils of the first phase coil group. Control the switch means Characterized in that it comprises means for.

【0013】本発明では、3個の相コイルを並列励磁す
ると、それらの各相コイルにより、夫々の方向が異なり
大きさが等しいトルクが発生する。2個の相コイルを並
列励磁すると、それらの各相コイルにより、夫々の方向
が異なり、大きさが等しく、3個の相コイルを並列励磁
して得られるトルクより大きいトルクが得られる。相コ
イルの全電流を所定値に、又は相コイルに与える電源電
圧を所定値になす電流又は電圧制御をしていると、並列
励磁した3個の相コイルのうちの1個の相コイルの電流
をデューティ制御した場合に、残りの2個の相コイルの
電流が増加し、電流をデューティ制御した相コイルによ
るトルクが小さくなり、残りの2個の相コイルによるト
ルクが大きくなる。そして5個の相コイルにより発生す
るトルクを合成した合成トルクの向きは、電流をデュー
ティ制御した相コイルにより発生するトルクの向きに応
じて変化する。そしてステップ毎に相コイルの組み合せ
を異にすると、合成トルクの向きはステップ毎に変化す
る。これにより、合成トルクの大きさはステップ毎に変
化せず、トルクリップルが生じず、円滑な回転力を得る
ことができる。
In the present invention, when three phase coils are excited in parallel, torque is generated by each of the three phase coils in a different direction and equal in magnitude. When the two phase coils are excited in parallel, the direction of each phase coil is different, the magnitude is equal, and a torque greater than the torque obtained by exciting the three phase coils in parallel is obtained. If current or voltage control is performed to make the total current of the phase coil a predetermined value or the power supply voltage applied to the phase coil to a predetermined value, the current of one phase coil of the three phase coils excited in parallel When the duty control is performed, the current of the remaining two phase coils increases, the torque by the phase coils whose currents are duty controlled decreases, and the torque by the remaining two phase coils increases. The direction of the combined torque obtained by combining the torques generated by the five phase coils changes according to the direction of the torque generated by the phase coils whose currents are duty-controlled. If the combination of the phase coils is different for each step, the direction of the resultant torque changes for each step. Thus, the magnitude of the combined torque does not change for each step, no torque ripple occurs, and a smooth rotational force can be obtained.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下本発明を、発明の実施の形態
を示す図面により詳述する。図1は本発明に係る5相ス
テッピングモータの駆動方法の実施に使用する5相ステ
ッピングモータの駆動回路図である。A相コイル1、C
相コイル3、E相コイル5のグループと、B相コイル
2、D相コイル4のグループとが互いに逆相になるよう
各相コイルの一端が共通接続される。各相コイル1、
2、3、4、5に付した・印は極性を示している。A相
コイル1の他端は直列接続されたトランジスタTAP とト
ランジスタTAN との接続中間点と接続され、D相コイル
4の他端は直列接続されたトランジスタTDP とトランジ
スタTDN との接続中間点と接続される。B相コイル2の
他端は直列接続されたトランジスタTBP とトランジスタ
TBN との接続中間点と接続され、E相コイル5の他端は
直列接続されたトランジスタTEP とトランジスタTEN と
の接続中間点と接続される。C相コイル3の他端は直列
接続されたトランジスタTCP とトランジスタTCN との接
続中間点と接続される。トランジスタTAP 、TDP 、TBP
、TEP、TCP 夫々のコレクタは共通に電源7の正極+と
接続される。トランジスタTAN、TDN 、TBN 、TEN 、TCN
夫々のエミッタは共通に電源7の負極−と接続され
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings showing embodiments of the present invention. FIG. 1 is a drive circuit diagram of a five-phase stepping motor used for implementing the method of driving a five-phase stepping motor according to the present invention. A phase coil 1, C
One end of each phase coil is commonly connected such that the group of the phase coil 3 and the E phase coil 5 and the group of the B phase coil 2 and the D phase coil 4 have opposite phases. Each phase coil 1,
Marks attached to 2, 3, 4, and 5 indicate polarities. The other end of the A-phase coil 1 is connected to a connection intermediate point between the series-connected transistors TAP and TAN, and the other end of the D-phase coil 4 is connected to a connection intermediate point between the series-connected transistors TDP and TDN. Is done. The other end of the B-phase coil 2 has a transistor TBP and a transistor connected in series.
The other end of the E-phase coil 5 is connected to a connection intermediate point between the transistor TEP and the transistor TEN which are connected in series. The other end of the C-phase coil 3 is connected to a connection intermediate point between the transistors TCP and TCN connected in series. Transistors TAP, TDP, TBP
, TEP, and TCP are commonly connected to the positive electrode + of the power supply 7. Transistors TAN, TDN, TBN, TEN, TCN
Each emitter is connected to the negative electrode of the power supply 7 in common.

【0015】A相、B相、C相、D相、E相の各相コイ
ル1、2、3、4、5は図15に示した各相コイルと同様
に配列される。トランジスタTAP,TAN 、TBP,TBN 、TCP,
TCN、TDP,TDN 、TEP,TEN 夫々はトランジスタ駆動制御
部CTR により駆動制御されるようになしている。
The phase coils 1, 2, 3, 4, and 5 of the A, B, C, D, and E phases are arranged in the same manner as the respective phase coils shown in FIG. Transistors TAP, TAN, TBP, TBN, TCP,
Each of TCN, TDP, TDN, TEP, and TEN is driven and controlled by a transistor drive control unit CTR.

【0016】次にこの5相ステッピングモータの駆動回
路を用いて全電流を相コイルの定格電流Iの2倍の2I
になす電流制御を行って5相−5相励磁により5相ステ
ッピングモータを駆動する方法を、20ステップからなる
各相コイルの接続状態を示す図2, 図3, 図4及びトル
クベクトルを示す図5とともに説明する。
Next, using the drive circuit of the five-phase stepping motor, the total current is reduced to 2I which is twice the rated current I of the phase coil.
Fig. 2, Fig. 3 and Fig. 4 showing the connection state of each phase coil consisting of 20 steps, and Fig. 2 showing the torque vector This will be described with reference to FIG.

【0017】まず、トルクの発生状態を、図2における
ステップ1とステップ2との接続状態について説明す
る。ステップ1とステップ2とはA相コイル1、B相コ
イル2、C相コイル3、D相コイル4及びE相コイル5
の接続状態は同じである。いま、A相コイル1、B相コ
イル2、D相コイル4に同電流値の電流を流した場合、
図5(a) に示すようにそれらの各相コイルにより発生す
るトルクは、太線矢符で示す方向のトルクベクトルとな
り、それらの合成トルクベクトルは白抜矢符で示す方向
となる。ここで、ステップ1において円で囲んでいるA
相コイル1の電流を減少させていくと、A相コイル1に
より発生するトルクが減少していき、合成トルクベクト
ルはD相コイル4によるトルクベクトルからC相コイル
3によるトルクベクトルの方向に近寄った方向となる。
First, the state of generation of torque will be described with reference to the connection state between step 1 and step 2 in FIG. Step 1 and Step 2 are composed of A-phase coil 1, B-phase coil 2, C-phase coil 3, D-phase coil 4, and E-phase coil 5.
Are the same. Now, when currents of the same current value are applied to the A-phase coil 1, the B-phase coil 2, and the D-phase coil 4,
As shown in FIG. 5 (a), the torque generated by each phase coil becomes a torque vector in the direction shown by a thick arrow, and their combined torque vector becomes the direction shown by an outline arrow. Here, the circled A in step 1
When the current of the phase coil 1 is reduced, the torque generated by the A-phase coil 1 decreases, and the combined torque vector approaches the direction of the torque vector by the C-phase coil 3 from the torque vector by the D-phase coil 4. Direction.

【0018】なお、A相コイル1の電流を零にした場合
は、合成トルクベクトルはC相コイル3によるトルクベ
クトルとD相コイル4によるトルクベクトルとの中央に
位置するトルクベクトルの方向となって、この場合は4
相励磁状態になる。そこで、合成トルクベクトルがC相
コイル3によるトルクベクトルの方向とD相コイル4に
よるトルクベクトルの方向との中央に位置するトルクベ
クトルの方向と、D相コイル4によるトルクベクトルの
方向との中央に位置するトルクベクトルの方向になすべ
くA相コイル1の電流をデューティ制御すると、合成ト
ルクベクトルは図5(b) に示すようにD相コイル4によ
るトルクベクトルの方向より9°反時計方向寄り、つま
りC相コイル3とD相コイル4とによるトルクベクトル
の方向より9°時計方向寄りの白抜矢符で示す方向にな
る。
When the current of the A-phase coil 1 is set to zero, the resultant torque vector becomes the direction of the torque vector located at the center between the torque vector by the C-phase coil 3 and the torque vector by the D-phase coil 4. , In this case 4
It becomes a phase excitation state. Therefore, the combined torque vector is located at the center of the direction of the torque vector located at the center between the direction of the torque vector generated by the C-phase coil 3 and the direction of the torque vector generated by the D-phase coil 4, and the direction of the torque vector generated by the D-phase coil 4. When the current of the A-phase coil 1 is duty-controlled in the direction of the positioned torque vector, the resultant torque vector is shifted by 9 ° counterclockwise from the direction of the torque vector by the D-phase coil 4 as shown in FIG. In other words, the direction is indicated by a white arrow 9 ° clockwise from the direction of the torque vector generated by the C-phase coil 3 and the D-phase coil 4.

【0019】次に合成トルクベクトルがD相コイル4に
よるトルクベクトルの方向とE相コイル5によるトルク
ベクトルの方向との中央に位置するトルクベクトルと、
D相コイル4によるトルクベクトルの方向との中央に位
置するトルクベクトルの方向になすべくB相コイル2に
流れる電流をデューティ制御すると図5(c) に示すよう
に合成トルクベクトルの方向は、D相コイル4によるト
ルクベクトルの方向より9°時計方向に、つまりD相コ
イル4とE相コイル5とによるトルクベクトルの方向よ
り9°反時計方向寄りの白抜矢符で示す方向になる。し
たがって、図5(b) と(c) とに示した合成トルクベクト
ルの方向は18°異なり、従来のように4相励磁と5相励
磁とを行った場合の1ステップ分の回転角度が得られ
る。
Next, the combined torque vector is located at the center between the direction of the torque vector generated by the D-phase coil 4 and the direction of the torque vector generated by the E-phase coil 5;
When the current flowing through the B-phase coil 2 is duty-controlled so that the direction of the torque vector located at the center of the direction of the torque vector by the D-phase coil 4 is changed, the direction of the combined torque vector becomes D as shown in FIG. The direction is 9 ° clockwise from the direction of the torque vector generated by the phase coil 4, that is, the direction indicated by a white arrow 9 ° counterclockwise from the direction of the torque vector generated by the D-phase coil 4 and the E-phase coil 5. Therefore, the directions of the resultant torque vectors shown in FIGS. 5B and 5C are different by 18 °, and the rotation angle for one step when the four-phase excitation and the five-phase excitation are performed as in the related art is obtained. Can be

【0020】そして、表1に示すようにトランジスタTA
P,TAN 、TBP,TBN 、TCP,TCN 、TDP,TDN 、TEP,TEN をオ
ン、オフ駆動すると図2, 図3, 図4に示す各相コイル
の接続状態が得られる。表1に表示したkはトランジス
タに流す電流を制御するデューティ比を示しており、オ
ンの比率をk(ただし0<k<1)、オフの比率を(1
−k)としている。なお表1における空欄はトランジス
タがオフであることを示す。
Then, as shown in Table 1, the transistor TA
When P, TAN, TBP, TBN, TCP, TCN, TDP, TDN, TEP, and TEN are turned on and off, the connection state of each phase coil shown in FIGS. 2, 3, and 4 is obtained. K shown in Table 1 indicates a duty ratio for controlling the current flowing through the transistor. The on ratio is k (where 0 <k <1), and the off ratio is (1).
−k). Note that a blank column in Table 1 indicates that the transistor is off.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】次にトランジスタの電流をデューティ制御
する具体的な方法を図5(b) におけるA相コイル1の電
流をデューティ制御する場合について説明する。これは
図2に示す相コイルの接続状態におけるステップ1及び
表1のステップ1に対応する。このときの相コイルの接
続状態は図6(a) に示すようになる。図6(a) における
×印はトランジスタTBN 、TCP 、TDN 、TEP がオンして
いることを示している。なお、トランジスタTBP 、TCN
、TDP 、TEN (図示せず)はオフしている。このよう
にトランジスタTCP 、TEP がオンしていてC相コイル3
とE相コイル5とが並列励磁される第1の相コイルグル
ープが形成されており、トランジスタTAN 、TBN 、TDN
がオンしていてA相コイル1とB相コイル2とD相コイ
ル4とが並列励磁される第2の相コイルグループとが直
列接続された状態になっている。これらの第1の相コイ
ルグループ及び第2の相コイルグループの直列回路は、
電源の正, 負極+, −間に介装される。トランジスタTA
P をオフにして、トランジスタTAN を、トランジスタTB
N 、TCP 、TDN 、TEP がオンしている期間を1として、
k (0<k<1) の期間オンさせると、電流制御の場合
はA相コイル1、B相コイル2、D相コイル4を流れる
合計電流を2Iに制御しているのでA相コイル1の電流
はk倍になり、即ち0<k<1であるから減少し、その
減少分だけB相コイル2及びD相コイル4の電流が増加
することになる。そして、kと電流Iとの関係は後述す
る算式の如くなる。
Next, a specific method for duty-controlling the current of the transistor will be described for the case where the current of the A-phase coil 1 in FIG. 5B is duty-controlled. This corresponds to Step 1 in the connection state of the phase coils shown in FIG. 2 and Step 1 in Table 1. The connection state of the phase coils at this time is as shown in FIG. The crosses in FIG. 6A indicate that the transistors TBN, TCP, TDN, and TEP are on. Note that transistors TBP, TCN
, TDP and TEN (not shown) are off. As described above, when the transistors TCP and TEP are turned on and the C-phase coil 3
And a first phase coil group in which the E-phase coil 5 and the E-phase coil 5 are excited in parallel, and the transistors TAN, TBN, TDN
Is turned on, and a second phase coil group in which the A-phase coil 1, the B-phase coil 2, and the D-phase coil 4 are excited in parallel is connected in series. The series circuit of the first phase coil group and the second phase coil group includes:
It is interposed between the positive and negative terminals of the power supply. Transistor TA
Turn off P and set transistor TAN to transistor TB
The period when N, TCP, TDN and TEP are on is set to 1,
k (0 <k <1), the total current flowing through the A-phase coil 1, the B-phase coil 2, and the D-phase coil 4 is controlled to 2I in the case of current control. The current is reduced by k times, that is, 0 <k <1, and the current of the B-phase coil 2 and the D-phase coil 4 increases by the reduced amount. Then, the relationship between k and the current I is as shown in an equation described later.

【0023】次に図5(a) におけるB相コイル2の電流
をデューティ制御する場合を説明する。これは図2に示
す相コイルの接続状態におけるステップ2及び表1のス
テップ2に対応する。このときの相コイルの接続状態は
図6(b) に示すようになる。図6(b) における×印は夫
々トランジスタTAN 、TCP 、TDN 、TEP がオンしている
ことを示す。なお、トランジスタTAP 、TCN 、TDP 、TE
N はオフしている。
Next, the case where the duty of the current of the B-phase coil 2 in FIG. 5A is controlled will be described. This corresponds to step 2 in the phase coil connection state shown in FIG. 2 and step 2 in Table 1. The connection state of the phase coils at this time is as shown in FIG. The crosses in FIG. 6B indicate that the transistors TAN, TCP, TDN, and TEP are turned on, respectively. Note that transistors TAP, TCN, TDP, TE
N is off.

【0024】トランジスタTBP をオフにして、トランジ
スタTBN を、トランジスタTAN 、TCP 、TDN 、TEP をオ
ンしている期間を1としてk (0<k<1) の期間オン
するようにすると、電流制御の場合にはA相コイル1、
B相コイル2、D相コイル4を流れる電流を2Iに制御
しているので、B相コイル2の電流はk倍になり、即ち
0<k<1であるから減少し、その減少分だけA相コイ
ル1、D相コイル4の電流が増加することになる。そし
てkと電流Iとの関係は後述する算式の如くなる。
When the transistor TBP is turned off and the transistor TBN is turned on for a period of k (0 <k <1), where the period during which the transistors TAN, TCP, TDN, and TEP are turned on is set to 1, the current control is performed. In case A phase coil 1,
Since the current flowing through the B-phase coil 2 and the D-phase coil 4 is controlled to 2I, the current of the B-phase coil 2 increases by k times, that is, since 0 <k <1, the current decreases. The currents of the phase coil 1 and the D-phase coil 4 increase. The relationship between k and the current I is as shown in the formula described later.

【0025】このようにして表1に示すパターンで各ト
ランジスタを駆動すると図7, 図8, 図9に示すように
ステップ0からステップ19まで20ステップで合成トルク
ベクトルが順次変化する。そして合成トルクベクトルが
D相コイル4によるトルクベクトルの方向に対し9°時
計方向に方向が変化するときのkの値及び合成トルクの
大きさTを計算すると、次のようになる。
When each transistor is driven in the pattern shown in Table 1, the resultant torque vector sequentially changes in 20 steps from step 0 to step 19 as shown in FIGS. 7, 8, and 9. Then, when the value of k and the magnitude T of the resultant torque when the direction of the resultant torque vector changes clockwise by 9 ° with respect to the direction of the torque vector by the D-phase coil 4 are calculated, the following results are obtained.

【0026】図10は各相コイルの電流の説明図、図11は
各相コイルの電流に対応するトルクベクトルを示すベク
トル図である。図10において2個の相コイルが並列励磁
される各相コイルの電流をi1 、3個の相コイルが並列
励磁される相コイルの電流をi2 とし、合計電流を2I
とする。ここで、kの期間は、5個の相コイルが接続さ
れ、 (1−k) の期間は4個の相コイルが接続されるか
ら、 i1 =I …(1) i2 =(2/3)kI+ (1−k) I …(2) ={1−(1/3)k}I …(3) である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of the current of each phase coil, and FIG. 11 is a vector diagram showing a torque vector corresponding to the current of each phase coil. In FIG. 10, the current of each phase coil in which two phase coils are excited in parallel is i 1 , the current of the phase coil in which three phase coils are excited in parallel is i 2 , and the total current is 2I
And Here, since five phase coils are connected during the period of k, and four phase coils are connected during the period of (1-k), i 1 = I (1) i 2 = (2 / 3) kI + (1−k) I (2) = {1− (1/3) k} I (3)

【0027】まず回転角βが9°となるkの値を求め
る。 (2/3)Iksin(4×18°+9°) +i1 sin(2×18°+9°) +i2 sin 9°=i1 sin(18°+9°) +i2 sin(3×18°+9°) …(4) (sin63°− sin9°) i2 +(sin27°− sin45°) i1 −(2/3)Iksin81 °=0 …(5) (0.8910 −0.1564) i2 +(0.4540 −0.7071) i1 −(2/3)Ik0.9877=0 …(6) 0.7346{1−(1/3)k}−0.2531−0.6585k=0 …(7) 0.4815−0.9034k=0 …(8) ∴ k=0.5330 …(9)
First, the value of k at which the rotation angle β becomes 9 ° is determined. (2/3) Iksin (4 × 18 ° + 9 °) + i 1 sin (2 × 18 ° + 9 °) + i 2 sin 9 ° = i 1 sin (18 ° + 9 °) + i 2 sin (3 × 18 ° + 9 ° ) ... (4) (sin 63 °-sin 9 °) i 2 + (sin 27 °-sin 45 °) i 1- (2/3) Iksin 81 ° = 0 ... (5) (0.8910-0.1564) i 2 + (0.4540-0.7071) ) i 1 − (2/3) Ik 0.9877 = 0 (6) 0.7346 {1− (1/3) k} −0.2531−0.6585k = 0 (7) 0.4815−0.9034k = 0 (8) K k = 0.5330… (9)

【0028】この時の合成トルクの大きさTを求める。 T∝(2/3)Ikcos(4×18°+9°) +i1 cos(2×18°+9°) +i2 cos 9°+i1 cos(18°+9°) +i2 cos(3×18°+9°) =(cos63°+ cos9°) i2 +(cos27°+ cos45°) i1 +(2/3)Ikcos81 ° …(10) =(0.4540 +0.9877) i2 +(0.8910 +0.7071) i1 +(2/3)Ik0.1564 …(11) =1.4417{1−(1/3)k}I+1.5981I+0.1043kI …(12) =(1.4417 −0.4806k+1.5981+0.1043k) I …(13) =(3.0398 −0.3763k) I=(3.0398 −0.3763×0.5330) I=2.8392I …(14) ∴ T=2.8392I …(15) よって、kの値 :0.5330 合成トルクの大きさT:2.839 I (小数点以下4桁目を
四捨五入) となる。
The magnitude T of the combined torque at this time is obtained. Tα (2/3) Ikcos (4 × 18 ° + 9 °) + i 1 cos (2 × 18 ° + 9 °) + i 2 cos 9 ° + i 1 cos (18 ° + 9 °) + i 2 cos (3 × 18 ° + 9 °) = (cos63 ° + cos9 °) i 2 + (cos27 ° + cos45 °) i 1 + (2/3) Ikcos81 ° ... (10) = (0.4540 +0.9877) i 2 + (0.8910 +0.7071) i 1 + (2/3) Ik 0.1564 (11) = 1.417 {1- (1) k} I + 1.5981I + 0.1043kI (12) = (1.4417-0.4806k + 1.5981 + 0.1043k) I ... ( 13) = (3.0398−0.3763k) I = (3.0398−0.3763 × 0.5330) I = 2.8392I (14) ∴T = 2.8392I (15) Therefore, the value of k: 0.5330 The magnitude of the combined torque T: 2.839 I (four digits after the decimal point are rounded).

【0029】そして表1に示すようにトランジスタTAP,
TAN 、TBP,TBN 、TCP,TCN 、TDP,TDN 、TEP,TEN をオ
ン, オフ駆動すると、合成トルクベクトルは図7, 図
8, 図9のステップ0からステップ19まで変化してい
く。
As shown in Table 1, the transistors TAP,
When TAN, TBP, TBN, TCP, TCN, TDP, TDN, TEP, TEN are turned on and off, the combined torque vector changes from step 0 to step 19 in FIGS.

【0030】次に、各相コイルに与える電源電圧を一定
に制御する電圧制御の場合について説明する。5相ステ
ッピングモータの駆動回路は図1と同じであり、各トラ
ンジスタをオン, オフ駆動するパターンは表1と同じで
ある。またステップ0からステップ19までのトルクベク
トルは図7, 図8, 図9と同じである。図12は各相コイ
ルの電圧の説明図、図13は各相コイルの電圧に対応する
トルクベクトルを示すベクトル図である。図12において
2個の相コイルが並列励磁される相コイルの電流を
1 、その相コイル夫々の抵抗をRとし、3個の相コイ
ルが並列励磁される相コイルの電流をi2 とし、その相
コイル夫々の抵抗をRとし、電源電圧を(5/3)Vとす
る。ここでkの期間は5個の相コイルが接続され、 (1
−k) の期間は4個の相コイルが接続されるから i1 =(5/6){ (V/R) (1−k) }+ (V/R) k …(16) =(1/6) (5+k) (V/R) …(17) i2 =(5/6){ (V/R) (1−k) }+(2/3) (V/R) k …(18) =(1/6) (5−k) (V/R) …(19) ただし、k=0のとき i1 =(5/6) (V/R) …(20) i2 =(5/6) (V/R) …(21) k=1のとき i1 =(2/3) (V/R) …(22) i2 = (V/R) …(23) である。
Next, the case of voltage control for controlling the power supply voltage applied to each phase coil to a constant value will be described. The drive circuit of the five-phase stepping motor is the same as in FIG. 1, and the pattern for driving each transistor on and off is the same as in Table 1. The torque vectors from step 0 to step 19 are the same as in FIGS. 7, 8, and 9. FIG. 12 is an explanatory diagram of the voltage of each phase coil, and FIG. 13 is a vector diagram showing a torque vector corresponding to the voltage of each phase coil. In FIG. 12, the current of a phase coil in which two phase coils are excited in parallel is i 1 , the resistance of each phase coil is R, and the current of a phase coil in which three phase coils are excited in parallel is i 2 , The resistance of each phase coil is R, and the power supply voltage is (5/3) V. Here, during the period of k, five phase coils are connected, and (1)
During the period of −k), four phase coils are connected, so i 1 = (5/6) {(V / R) (1-k)} + (V / R) k (16) = (1 / 6) (5 + k) (V / R) (17) i 2 = (5/6) {(V / R) (1-k)} + (2/3) (V / R) k (18) ) = (1/6) (5-k) (V / R) (19) where k = 0, i 1 = (5/6) (V / R) (20) i 2 = (5) / 6) (V / R) (21) When k = 1, i 1 = (2/3) (V / R) (22) i 2 = (V / R) (23)

【0031】まず回転角βが9°となるkの値を求め
る。 (2/3) (V/R) ksin(4×18°+9°) +i1 sin(2×18°+9°) +i2 sin 9°=i1 sin(18°+9°) +i2 sin(3×18°+9°) …(24) (sin63°− sin9°) i2 +(sin27°− sin45°) i1 −(2/3) (V/R) ksin81 °=0 …(25) (0.8910 −0.1564) i2 +(0.4540 −0.7071) i1 −(2/3) (V/R) k×0.9877=0 …(26) 0.7346×{(1/6) (5−k) }−0.2531×{(1/6) (5+k) } −0.6585k=0 …(27) 0.6122−0.1224k−0.2109−0.0422k−0.6585k=0 …(28) 0.8231k=0.4013 …(29) ∴ k=0.4875 …(30)
First, a value of k at which the rotation angle β becomes 9 ° is obtained. (2/3) (V / R) k sin (4 × 18 ° + 9 °) + i 1 sin (2 × 18 ° + 9 °) + i 2 sin 9 ° = i 1 sin (18 ° + 9 °) + i 2 sin (3 × 18 ° + 9 °) (24) (sin 63 ° -sin 9 °) i 2 + (sin 27 ° -sin 45 °) i 1- (2/3) (V / R) ksin 81 ° = 0 (25) (0.8910 −0.1564) i 2 + (0.4540 −0.7071) i 1 − (2/3) (V / R) k × 0.9877 = 0… (26) 0.7346 × {(1/6) (5-k)} −0.2531 × {(1/6) (5 + k)} −0.6585k = 0… (27) 0.6122−0.1224k−0.2109−0.0422k−0.6585k = 0… (28) 0.8231k = 0.4013… (29) k k = 0.4875… (30)

【0032】この時の合成トルクの大きさTを求める。 T∝(2/3) (V/R) kcos(4×18°+9°) +i1 cos(2×18°+9°) +i2 cos 9° +i1 cos(18°+9° ) +i2 cos(3×18°+9°) …(31) =(cos63°+ cos9°) i2 +(cos27°+ cos45°) i1 +(2/3) (V/R) kcos81 ° …(32) =(0.4540 +0.9877) i2 +(0.8910 +0.7071) i1 +(2/3) (V/R) k×0.1564 …(33) =1.4417×{(1/6) (5−k) } (V/R) +1.5981×{(1/6) (5+k) } (V/R) +0.1043k (V/R) …(34) =(1.2014 −0.2403k+1.3318+0.2664k+0.1043k)(V/R) …(35) =(2.5332 +0.1304k) (V/R) =(2.5332 +0.1304×0.4875) (V/R) …(36) =(2.5332 +0.0636) (V/R) =2.597 (V/R) …(37) ∴ T=2.597 (V/R) …(38) よって、kの値 :0.4875 合成トルクの大きさT:2.597 (V/R)(小数点以下4
桁目を四捨五入) となる。
The magnitude T of the combined torque at this time is obtained. T∝ (2/3) (V / R) k cos (4 × 18 ° + 9 °) + i 1 cos (2 × 18 ° + 9 °) + i 2 cos 9 ° + i 1 cos (18 ° + 9 °) + i 2 cos ( 3 × 18 ° + 9 °) ... (31) = (cos63 ° + cos9 °) i 2 + (cos27 ° + cos45 °) i 1 + (2/3) (V / R) kcos81 ° ... (32) = ( 0.4540 +0.9877) i 2 + (0.8910 +0.7071) i 1 + (2/3) (V / R) k × 0.1564… (33) = 1.4417 × {(1/6) (5-k)} ( (V / R) + 1.5981 × {(1/6) (5 + k)} (V / R) + 0.1043k (V / R) ... (34) = (1.2014−0.2403k + 1.3318 + 0.2664k + 0.1043k) (V / R) ... (35) = (2.5332 + 0.1304k) (V / R) = (2.5332 + 0.1304 x 0.4875) (V / R) ... (36) = (2.5332 + 0.0636) (V / R) = 2.597 (V / R) ... (37) T T = 2.597 (V / R) ... (38) Therefore, the value of k: 0.4875 The magnitude of the synthetic torque T: 2.597 (V / R) (4 decimal places)
The digits are rounded off).

【0033】そして、本発明のように5相励磁を繰り返
して5相ステッピングモータを駆動した場合と従来のよ
うに5相励磁と4相励磁とを交互に繰り返して5相ステ
ッピングモータを駆動した場合とを電流制御した場合に
ついて比較すると、表2に示す如き結果が得られた。そ
して5相励磁を繰り返した場合は、合成トルクの大きさ
に差が生じないことを確認した。
When the five-phase stepping motor is driven by repeating the five-phase excitation as in the present invention, and when the five-phase stepping motor is driven by alternately repeating the five-phase excitation and the four-phase excitation as in the related art. The results shown in Table 2 were obtained by comparing the current control with the current control. Then, when the five-phase excitation was repeated, it was confirmed that there was no difference in the magnitude of the combined torque.

【0034】[0034]

【表2】 [Table 2]

【0035】また、本発明の駆動方法による合成トルク
は、従来の5相励磁した場合の合成トルクの大きさ以上
の大きさで得られることを確認できた。一方、電圧制御
した場合について比較すると、表3に示す如き結果が得
られた。そして電流制御による場合と同様の結果が得ら
れることを確認した。
It has also been confirmed that the combined torque by the driving method of the present invention can be obtained with a magnitude greater than the magnitude of the combined torque when the conventional five-phase excitation is performed. On the other hand, when the voltage control was compared, the results shown in Table 3 were obtained. Then, it was confirmed that the same result as that obtained by the current control was obtained.

【0036】[0036]

【表3】 [Table 3]

【0037】これらの表2、表3から明らかなように発
生する合成トルクの大きさは各ステップにおいて一定し
ており、トルクリップルが生じない。また、従来の4相
励磁と5相励磁とを行ったときの最低トルクより大きい
トルクが得られ、大きい回転可能トルクが得られる。
As apparent from Tables 2 and 3, the magnitude of the resultant torque generated is constant in each step, and no torque ripple occurs. Further, a torque larger than the minimum torque when conventional four-phase excitation and five-phase excitation are performed is obtained, and a large rotatable torque is obtained.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上詳述したように本発明は5個の相コ
イルに通電する5相励磁を繰り返すので、各ステップに
おける合成トルクの大きさが一定し、トルクリップルが
全くなく、ロータを円滑に回転させ得る。また、従来の
ように4相励磁と5相励磁とを交互に行った場合におけ
るトルクより大きい回転可能トルクが得られる。更に、
最低トルクは従来のように4相励磁と5相励磁とを行っ
た場合に得られるトルクより大きいトルクが得られる。
更にまた電流制御を行った場合は、電圧制御を行った場
合より大きいトルクが得られる等、5相ステッピングモ
ータの駆動性能をより一層高めることができる優れた効
果を奏する。
As described in detail above, the present invention repeats five-phase excitation in which the five phase coils are energized, so that the magnitude of the combined torque in each step is constant, there is no torque ripple, and the rotor is smooth. Can be rotated. Further, a rotatable torque larger than the torque obtained when the four-phase excitation and the five-phase excitation are alternately performed as in the related art can be obtained. Furthermore,
As for the minimum torque, a torque larger than the torque obtained by performing the four-phase excitation and the five-phase excitation as in the related art can be obtained.
Furthermore, when the current control is performed, an excellent effect that the driving performance of the five-phase stepping motor can be further improved, such as a larger torque can be obtained when the voltage control is performed, is achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る5相ステッピングモータの駆動方
法の実施に使用する5相ステッピングモータの駆動回路
図である。
FIG. 1 is a drive circuit diagram of a five-phase stepping motor used for implementing a method of driving a five-phase stepping motor according to the present invention.

【図2】各ステップにおける相コイルの接続状態図であ
る。
FIG. 2 is a connection state diagram of phase coils in each step.

【図3】各ステップにおける相コイルの接続状態図であ
る。
FIG. 3 is a connection state diagram of phase coils in each step.

【図4】各ステップにおける相コイルの接続状態図であ
る。
FIG. 4 is a connection state diagram of phase coils in each step.

【図5】各相コイルによるトルクのベクトル図である。FIG. 5 is a vector diagram of torque generated by each phase coil.

【図6】A相コイル又はB相コイルの電流を制御する場
合の駆動回路の回路状態図である。
FIG. 6 is a circuit state diagram of a drive circuit when controlling the current of the A-phase coil or the B-phase coil.

【図7】各ステップ毎の合成ベクトルの変化を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing a change of a combined vector for each step.

【図8】各ステップ毎の合成ベクトルの変化を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing a change in a combined vector for each step.

【図9】各ステップ毎の合成ベクトルの変化を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing a change of a combined vector for each step.

【図10】電流制御における各相コイルの電流の説明図
である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of current of each phase coil in current control.

【図11】各相コイルの電流に対応するトルクベクトル
を示すベクトル図である。
FIG. 11 is a vector diagram showing a torque vector corresponding to a current of each phase coil.

【図12】電圧制御における各相コイルの電流及び抵抗
の説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of current and resistance of each phase coil in voltage control.

【図13】各相コイルの電圧に対応するトルクベクトル
を示すベクトル図である。
FIG. 13 is a vector diagram showing a torque vector corresponding to a voltage of each phase coil.

【図14】従来の駆動方法を用いる5相ステッピングモ
ータの駆動回路図である。
FIG. 14 is a drive circuit diagram of a five-phase stepping motor using a conventional drive method.

【図15】5相ステッピングモータの模式的構成図であ
る。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a five-phase stepping motor.

【図16】駆動回路の等価回路図である。FIG. 16 is an equivalent circuit diagram of a drive circuit.

【図17】各相コイルによるトルクベクトルを示すベク
トル図である。
FIG. 17 is a vector diagram showing a torque vector by each phase coil.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 A相コイル 2 B相コイル 3 C相コイル 4 D相コイル 5 E相コイル 7 電源 TAP,TAN 、TBP,TBN 、TCP,TCN 、TDP,TDN 、TEP,TEN
トランジスタ CTR トランジスタ駆動制御部
1 phase A coil 2 phase B coil 3 phase C coil 4 phase D coil 5 phase E coil 7 power supply TAP, TAN, TBP, TBN, TCP, TCN, TDP, TDN, TEP, TEN
Transistor CTR Transistor drive controller

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 A相、B相、C相、D相、E相の相コイ
ルを有し、A相、C相、E相の相コイルと、B相、D相
の相コイルとを互いに逆相にしており、各相コイルの一
端を共通接続し、各相コイルの他端を電源に接続、非接
続の状態になして、5個の相コイルに通電して、所定ス
テップ数で回転駆動する5相ステッピングモータの駆動
方法において、 3個の相コイルの並列回路からなる第1の相コイルグル
ープ及び該第1の相コイルグループの相コイル以外の2
個の相コイルの並列回路からなる第2の相コイルグルー
プの直列接続状態を、相コイルの組み合せを異にしてス
テップ毎に繰り返して、5個の相コイルに通電を行い、
3個並列接続した相コイルのうちの1個の相コイルの電
流をデューティ制御して、各相コイルにより発生したト
ルクを合成した合成トルクの方向を順次変化させること
を特徴とする5相ステッピングモータの駆動方法。
An A-phase, a B-phase, a C-phase, a D-phase, and an E-phase coil are provided, and an A-phase, a C-phase, and an E-phase coil and a B-phase and a D-phase coil are mutually connected. The phases are reversed. One end of each phase coil is connected in common, and the other end of each phase coil is connected to a power source and disconnected. A method of driving a five-phase stepping motor to be driven, comprising: a first phase coil group including a parallel circuit of three phase coils; and a second phase coil group other than the phase coils of the first phase coil group.
The series connection state of the second phase coil group composed of the parallel circuits of the three phase coils is repeated for each step with different combinations of the phase coils, and the current is supplied to the five phase coils,
A five-phase stepping motor characterized in that the current of one of the three phase-connected phase coils is duty-controlled to sequentially change the direction of a combined torque obtained by combining the torques generated by the phase coils. Drive method.
【請求項2】 前記相コイルに流れる全電流を所定値に
制御する電流制御をする請求項1記載の5相ステッピン
グモータの駆動方法。
2. The method of driving a five-phase stepping motor according to claim 1, wherein current control for controlling a total current flowing through the phase coil to a predetermined value is performed.
【請求項3】 前記相コイルに与える電源の電圧を所定
値に制御する電圧制御をする請求項1記載の5相ステッ
ピングモータの駆動方法。
3. The method of driving a five-phase stepping motor according to claim 1, wherein voltage control for controlling a voltage of a power supply applied to the phase coil to a predetermined value is performed.
【請求項4】 前記ステップ数を20ステップにして回
転駆動する請求項1記載の5相ステッピングモータの駆
動方法。
4. The method of driving a five-phase stepping motor according to claim 1, wherein the number of steps is set to 20 and the rotation is performed.
【請求項5】 3個の相コイルの並列回路を電源の一方
の極に接続して、そのいずれか1つの相コイルの電流を
デューティ制御し、次のステップでデューティ制御した
前記相コイルを電源の他方の極に接続して、その相コイ
ルの電流をデューティ制御する請求項1記載の5相ステ
ッピングモータの駆動方法。
5. A parallel circuit of three phase coils is connected to one of the poles of a power supply, the current of one of the phase coils is duty-controlled, and the duty of the phase coil is controlled in the next step. 2. The driving method for a five-phase stepping motor according to claim 1, wherein the duty of the phase coil current is controlled by being connected to the other pole of the stepping motor.
【請求項6】 A相、B相、C相、D相、E相の相コイ
ルを有し、A相、C相、E相の相コイルと、B相、D相
の相コイルとを互いに逆相にしており、各相コイルの一
端を共通接続し、各相コイルの他端を、スイッチ手段を
介して電源に接続し、所定ステップ数で回転駆動する5
相ステッピングモータの駆動回路において、 3個の相コイルを並列接続した第1の相コイルグループ
及び該第1の相コイルグループの相コイル以外の2個の
相コイルを並列接続した第2の相コイルグループの直列
回路を、ステップ毎に相コイルの組み合せを異にすべく
前記スイッチ手段を制御する手段と、前記第1の相コイ
ルグループのいずれかの相コイルの電流をデューティ制
御すべく前記スイッチ手段を制御する手段とを備えるこ
とを特徴とする5相ステッピングモータの駆動回路。
6. A phase-A, B-phase, C-phase, D-phase, and E-phase phase coil, and the A-phase, C-phase, and E-phase phase coils and the B-phase and D-phase phase coils are mutually connected. One end of each phase coil is connected in common, the other end of each phase coil is connected to a power supply via a switch means, and the phase coil is rotated in a predetermined number of steps.
In a drive circuit for a phase stepping motor, a first phase coil group in which three phase coils are connected in parallel, and a second phase coil in which two phase coils other than the phase coils in the first phase coil group are connected in parallel Means for controlling the switch means to change the combination of the phase coils for each series circuit of the group, and the switch means for duty-controlling the current of one of the phase coils of the first phase coil group For controlling the driving of the five-phase stepping motor.
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