JPH1094292A - ５相ステッピングモータの駆動方法及び駆動回路 - Google Patents
５相ステッピングモータの駆動方法及び駆動回路Info
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- JPH1094292A JPH1094292A JP24386496A JP24386496A JPH1094292A JP H1094292 A JPH1094292 A JP H1094292A JP 24386496 A JP24386496 A JP 24386496A JP 24386496 A JP24386496 A JP 24386496A JP H1094292 A JPH1094292 A JP H1094292A
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- phase coil
- coils
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- coil
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転のトルクリップルが生じない５相ステッ
ピングモータの駆動方法び駆動回路を提供すること。 【解決手段】 Ａ相、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｅ相の相コイ
ル１、２、３、４、５を環状に接続し、それらの各接続
部と電源７の正極＋との間に各別にトランジスタTAP 、
TBP 、TCP 、TDP 、TEP を介装し、電源７の負極−との
間に各別にトランジスタTAN 、TBN 、TCN 、TDN 、TEN
を介装し、相コイルの３個並列回路、及びその３個並列
回路に並列接続される相コイルの２個直列回路を形成
し、直列回路の相コイルの組み合せを変えると共に、２
個直列の相コイルの一方に流れる電流をデューティ制御
する。
ピングモータの駆動方法び駆動回路を提供すること。 【解決手段】 Ａ相、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｅ相の相コイ
ル１、２、３、４、５を環状に接続し、それらの各接続
部と電源７の正極＋との間に各別にトランジスタTAP 、
TBP 、TCP 、TDP 、TEP を介装し、電源７の負極−との
間に各別にトランジスタTAN 、TBN 、TCN 、TDN 、TEN
を介装し、相コイルの３個並列回路、及びその３個並列
回路に並列接続される相コイルの２個直列回路を形成
し、直列回路の相コイルの組み合せを変えると共に、２
個直列の相コイルの一方に流れる電流をデューティ制御
する。
Description
【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。
ータの駆動方法及び駆動回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】５相ステッピングモータの駆動方法とし
てペンタゴンドライブと称する駆動方法がある。このよ
うなペンタゴンドライブによる５相パルスモータの駆動
方式は特公平６−１０６０３９号公報に示されている。
図14は、特公平６−１０６０３９号公報に示されている
５相パルスモータのペンタゴン結線の４−５相駆動方式
により駆動するための駆動回路図である。パルスモータ
のＡ相巻線１、Ｂ相巻線２、Ｃ相巻線３、Ｄ相巻線４、
Ｅ相巻線５を環状結線 (ペンタゴン結線) している。出
力段トランジスタＴr1乃至Ｔr10 は、出力段トランジス
タＴr1, Ｔr2、Ｔr3, Ｔr4、Ｔr5, Ｔr6、Ｔr7, Ｔr8、
Ｔr9, Ｔ r10 の５組に分けられ、２個１組にて直列接続
され、この５組が並列接続されて駆動回路11を構成して
いる。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ相の相巻線１、２、３、４、
５の結線部〜はこの直列接続された１組の出力段ト
ランジスタＴr1, Ｔr2、Ｔ r3, Ｔr4、Ｔr5, Ｔr6、
Ｔr7, Ｔr8、Ｔr9, Ｔr10 の接続部Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 、
Ｓ4 、Ｓ5 に接続されて構成されている。
てペンタゴンドライブと称する駆動方法がある。このよ
うなペンタゴンドライブによる５相パルスモータの駆動
方式は特公平６−１０６０３９号公報に示されている。
図14は、特公平６−１０６０３９号公報に示されている
５相パルスモータのペンタゴン結線の４−５相駆動方式
により駆動するための駆動回路図である。パルスモータ
のＡ相巻線１、Ｂ相巻線２、Ｃ相巻線３、Ｄ相巻線４、
Ｅ相巻線５を環状結線 (ペンタゴン結線) している。出
力段トランジスタＴr1乃至Ｔr10 は、出力段トランジス
タＴr1, Ｔr2、Ｔr3, Ｔr4、Ｔr5, Ｔr6、Ｔr7, Ｔr8、
Ｔr9, Ｔ r10 の５組に分けられ、２個１組にて直列接続
され、この５組が並列接続されて駆動回路11を構成して
いる。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ相の相巻線１、２、３、４、
５の結線部〜はこの直列接続された１組の出力段ト
ランジスタＴr1, Ｔr2、Ｔ r3, Ｔr4、Ｔr5, Ｔr6、
Ｔr7, Ｔr8、Ｔr9, Ｔr10 の接続部Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 、
Ｓ4 、Ｓ5 に接続されて構成されている。
【０００３】次にこの５相パルスモータの駆動方法を説
明する。ペンタゴン方式にて下記表１に示す内容で４−
５相駆動を行うのであるが、５相励磁のときにペンタゴ
ン結線の５つの結線部〜のうちの１つを順次ハイイ
ンピーダンスにしていく。
明する。ペンタゴン方式にて下記表１に示す内容で４−
５相駆動を行うのであるが、５相励磁のときにペンタゴ
ン結線の５つの結線部〜のうちの１つを順次ハイイ
ンピーダンスにしていく。
【０００４】
【表１】
【０００５】ここでＨは結線部がハイインピーダンスに
なることを示す。結線部のハイインピーダンスは図14の
駆動回路11を構成する上下一対の出力段トランジスタを
共にオフにして、出力段トランジスタ間の接続部をハイ
インピーダンスにすることにより実現する。また表１に
おける (電流＝ 1／2)の欄は電流が 1／2 となる相巻線
を示す。
なることを示す。結線部のハイインピーダンスは図14の
駆動回路11を構成する上下一対の出力段トランジスタを
共にオフにして、出力段トランジスタ間の接続部をハイ
インピーダンスにすることにより実現する。また表１に
おける (電流＝ 1／2)の欄は電流が 1／2 となる相巻線
を示す。
【０００６】表１に示すステップ１ではＡ相、Ｂ相、Ｃ
相、Ｄ相の相巻線１、２、３、４が励磁される４相励磁
となり、ステップ２ではＡ相、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｅ相
の相巻線１、２、３、４、５が励磁されて５相励磁とな
り、結線部がハイインピーダンスとなって、直列接続
されたＥ相、Ａ相の相コイル５、１の電流がともに 1／
2 になる。またステップ３ではＢ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｅ相
の相巻線２、３、４、５が励磁されて４相励磁となり、
ステップ４ではＢ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｅ相、−Ａ相の相巻
線２、３、４、５、１が励磁されて５相励磁となり、結
線部がハイインピーダンスとなって直列接続された−
Ａ相、Ｂ相の相巻線１、２の電流がともに 1／2 にな
る。
相、Ｄ相の相巻線１、２、３、４が励磁される４相励磁
となり、ステップ２ではＡ相、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｅ相
の相巻線１、２、３、４、５が励磁されて５相励磁とな
り、結線部がハイインピーダンスとなって、直列接続
されたＥ相、Ａ相の相コイル５、１の電流がともに 1／
2 になる。またステップ３ではＢ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｅ相
の相巻線２、３、４、５が励磁されて４相励磁となり、
ステップ４ではＢ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｅ相、−Ａ相の相巻
線２、３、４、５、１が励磁されて５相励磁となり、結
線部がハイインピーダンスとなって直列接続された−
Ａ相、Ｂ相の相巻線１、２の電流がともに 1／2 にな
る。
【０００７】このように相巻線の４相励磁と５相励磁と
が交互に繰り返され、ステップ20まで同様の動作を繰り
返す。それによって、各相巻線により発生するトルクベ
クトルを合成した合成トルクベクトルの方向が各ステッ
プ毎に変化し、５相パルスモータは0.36°のハーフステ
ップで駆動する。
が交互に繰り返され、ステップ20まで同様の動作を繰り
返す。それによって、各相巻線により発生するトルクベ
クトルを合成した合成トルクベクトルの方向が各ステッ
プ毎に変化し、５相パルスモータは0.36°のハーフステ
ップで駆動する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
の５相パルスモータの駆動方式によれば、ステップ毎に
４相励磁と５相励磁とを交互に繰り返すので、４相励磁
及び５相励磁の場合で各相巻線に流れる電流が相異し、
各相巻線により発生するトルクを合成した合成トルクベ
クトルの大きさが異なることになるので、５相パルスモ
ータの出力トルクが脈動し、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。
の５相パルスモータの駆動方式によれば、ステップ毎に
４相励磁と５相励磁とを交互に繰り返すので、４相励磁
及び５相励磁の場合で各相巻線に流れる電流が相異し、
各相巻線により発生するトルクを合成した合成トルクベ
クトルの大きさが異なることになるので、５相パルスモ
ータの出力トルクが脈動し、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。
【０００９】本発明は斯かる問題に鑑み、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２個の
相コイルを直列接続した第２の相コイルグループ夫々の
相コイルの組み合せを変えて、第２の相コイルグループ
のいずれか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するトルクを合成した合成ト
ルクベクトルの方向を20ステップで変化させることによ
り、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、相コイルに供給する電源電圧を一定にする電
圧制御を行った場合は、相コイルの全電流を一定にする
電流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。
ルを並列接続した第１の相コイルグループ、及び２個の
相コイルを直列接続した第２の相コイルグループ夫々の
相コイルの組み合せを変えて、第２の相コイルグループ
のいずれか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するトルクを合成した合成ト
ルクベクトルの方向を20ステップで変化させることによ
り、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、相コイルに供給する電源電圧を一定にする電
圧制御を行った場合は、相コイルの全電流を一定にする
電流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。
【００１０】
【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、５個の各相コイルを環状
に接続し、これらの各相コイルの接続部に各別に接続し
たスイッチ手段により、前記接続部を電源に接続する状
態又は電源に接続しない状態にして５個の相コイルに通
電し、所定ステップ数で回転駆動する５相ステッピング
モータの駆動方法において、３個の前記相コイルの並列
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個の相コイルの直列
回路からなる第２の相コイルグループを並列接続して電
源に接続する回路状態を、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、前記第２の相コイルグループのいずれか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
する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。
ッピングモータの駆動方法は、５個の各相コイルを環状
に接続し、これらの各相コイルの接続部に各別に接続し
たスイッチ手段により、前記接続部を電源に接続する状
態又は電源に接続しない状態にして５個の相コイルに通
電し、所定ステップ数で回転駆動する５相ステッピング
モータの駆動方法において、３個の前記相コイルの並列
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個の相コイルの直列
回路からなる第２の相コイルグループを並列接続して電
源に接続する回路状態を、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、前記第２の相コイルグループのいずれか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
する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。
【００１１】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。
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。
【００１２】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。
駆動方法は、前記相コイルに与える電源電圧を所定値に
制御する電圧制御をすることを特徴とする。
【００１３】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。
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。
【００１４】第５発明に係る５相ステッピングモータの
駆動方法は、第１ステップで、前記第２の相コイルグル
ープのいずれか１個の相コイルの電流をデューティ制御
し、第２ステップで第２の相コイルグループの残りの１
個の相コイルの電流をデューティ制御し、第３ステップ
で、第１ステップにおいて電流をデューティ制御した相
コイルを、該相コイルに直列接続されている相コイルに
隣接の相コイルに替え、第２ステップにおいて電流をデ
ューティ制御した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。
駆動方法は、第１ステップで、前記第２の相コイルグル
ープのいずれか１個の相コイルの電流をデューティ制御
し、第２ステップで第２の相コイルグループの残りの１
個の相コイルの電流をデューティ制御し、第３ステップ
で、第１ステップにおいて電流をデューティ制御した相
コイルを、該相コイルに直列接続されている相コイルに
隣接の相コイルに替え、第２ステップにおいて電流をデ
ューティ制御した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。
【００１５】第６発明に係る５相ステッピングモータの
駆動回路は、５個の各相コイルを環状に接続しており、
これらの各相コイルの接続部に各別に接続したスイッチ
手段を備え、該スイッチ手段により前記接続部を電源に
接続する状態又は電源に接続しない状態にして、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回路において、３個の前記
相コイルの並列回路からなる第１の相コイルグループ、
及び前記第１の相コイルグループの相コイル以外の２個
の相コイルの直列回路からなる第２の相コイルグループ
を並列接続して電源に接続すべく前記スイッチ手段を制
御する手段と、各相コイルにより発生するトルクを合成
した合成トルクの方向を変化させるべく、前記第２の相
コイルグループのいずれか１個の相コイルの電流をデュ
ーティ制御する手段とを備えることを特徴とする。
駆動回路は、５個の各相コイルを環状に接続しており、
これらの各相コイルの接続部に各別に接続したスイッチ
手段を備え、該スイッチ手段により前記接続部を電源に
接続する状態又は電源に接続しない状態にして、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回路において、３個の前記
相コイルの並列回路からなる第１の相コイルグループ、
及び前記第１の相コイルグループの相コイル以外の２個
の相コイルの直列回路からなる第２の相コイルグループ
を並列接続して電源に接続すべく前記スイッチ手段を制
御する手段と、各相コイルにより発生するトルクを合成
した合成トルクの方向を変化させるべく、前記第２の相
コイルグループのいずれか１個の相コイルの電流をデュ
ーティ制御する手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】本発明では、第１の相コイルグループの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。第２の相コイルグループの２個の相コイルを直列
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、第１の相コイルグループの相
コイルを並列励磁して得られる各相のトルクの方が大き
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、第２の相コイルグループの相コイ
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１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１個の相コイルによるトルクが大きくなる。
そして５個の相コイル夫々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していく。これに
より、合成トルクの大きさがステップ毎に一定して、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。
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。第２の相コイルグループの２個の相コイルを直列
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、第１の相コイルグループの相
コイルを並列励磁して得られる各相のトルクの方が大き
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、第２の相コイルグループの相コイ
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１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１個の相コイルによるトルクが大きくなる。
そして５個の相コイル夫々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していく。これに
より、合成トルクの大きさがステップ毎に一定して、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。
【００１７】
【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、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が環状に接続される。Ａ相コイル１とＢ相コイル２
とは互いに逆相に直列接続されており、Ｃ相コイル３と
Ｄ相コイル４とは互いに逆相に直列接続されている。各
相コイル１、２、３、４、５に付した・印は極性を示し
ている。Ｄ相コイル４とＥ相コイル５との接続中間点は
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、Ｄ相コイル４とＣ相コイル３との接続中間点
はトランジスタTDP とトランジスタTDN との接続中間点
と接続される。
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、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が環状に接続される。Ａ相コイル１とＢ相コイル２
とは互いに逆相に直列接続されており、Ｃ相コイル３と
Ｄ相コイル４とは互いに逆相に直列接続されている。各
相コイル１、２、３、４、５に付した・印は極性を示し
ている。Ｄ相コイル４とＥ相コイル５との接続中間点は
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、Ｄ相コイル４とＣ相コイル３との接続中間点
はトランジスタTDP とトランジスタTDN との接続中間点
と接続される。
【００１８】Ｃ相コイル３とＢ相コイル２との接続中間
点はトランジスタTCP とトランジスタTCN との接続中間
点と接続され、Ｂ相コイル２とＡ相コイル１との接続中
間点はトランジスタTBP とトランジスタTBN との接続中
間点と接続される。Ａ相コイル１とＥ相コイル５との接
続中間点はトランジスタTAP とトランジスタTAN との接
続中間点と接続される。トランジスタTEP 、TDP 、TCP
、TBP 、TAP 夫々のコレクタは電源７の正極＋と接続
される。トランジスタTEN 、TDN 、TCN 、TBN 、TAN 夫
々のエミッタは電源７の負極−と接続される。トランジ
スタTAP,TAN 、TBP,TBN 、TCP,TCN 、TDP,TDN 、TEP,TE
N 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。
点はトランジスタTCP とトランジスタTCN との接続中間
点と接続され、Ｂ相コイル２とＡ相コイル１との接続中
間点はトランジスタTBP とトランジスタTBN との接続中
間点と接続される。Ａ相コイル１とＥ相コイル５との接
続中間点はトランジスタTAP とトランジスタTAN との接
続中間点と接続される。トランジスタTEP 、TDP 、TCP
、TBP 、TAP 夫々のコレクタは電源７の正極＋と接続
される。トランジスタTEN 、TDN 、TCN 、TBN 、TAN 夫
々のエミッタは電源７の負極−と接続される。トランジ
スタTAP,TAN 、TBP,TBN 、TCP,TCN 、TDP,TDN 、TEP,TE
N 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。
【００１９】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(7／2)Ｉに
制御する電流制御を行って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。
路を用いて全電流を相コイルの定格電流Ｉの(7／2)Ｉに
制御する電流制御を行って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。
【００２０】まず、トルクの発生状態を、図２における
ステップ２とステップ３との接続状態について説明す
る。ステップ２とステップ３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、実
線矢符で示す方向のトルクベクトルとなり、これらの合
成トルクベクトルはＤ相コイル４により発生するトルク
ベクトルと同方向の白抜矢符で示す方向となる。ここ
で、ステップ２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。
ステップ２とステップ３との接続状態について説明す
る。ステップ２とステップ３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、実
線矢符で示す方向のトルクベクトルとなり、これらの合
成トルクベクトルはＤ相コイル４により発生するトルク
ベクトルと同方向の白抜矢符で示す方向となる。ここ
で、ステップ２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。
【００２１】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
の方向より９°時計方向寄りの白抜矢符で示す方向にな
る。
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
の方向より９°時計方向寄りの白抜矢符で示す方向にな
る。
【００２２】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°時計方向寄りの白抜
矢符で示す方向となる。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
プ分の回転トルクが得られる。
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°時計方向寄りの白抜
矢符で示す方向となる。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
プ分の回転トルクが得られる。
【００２３】そして、表２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２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
フの比率をｋ（ただし０＜ｋ＜１）、オンの比率を（１
−ｋ）としている。なお表２における空欄はトランジス
タがオフであることを示している。
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２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
フの比率をｋ（ただし０＜ｋ＜１）、オンの比率を（１
−ｋ）としている。なお表２における空欄はトランジス
タがオフであることを示している。
【００２４】
【表２】
【００２５】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２及び
表２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(a) に示すようになる。図６(a) における
×印はトランジスタTAN 、TCP 、TDN 、TEP がオンして
いることを示している。トランジスタTAP 、TCN 、TDP
、TEN （図示せず）はオフしている。トランジスタTBP
はオフしており、トランジスタTBN はトランジスタTAN
、TCP 、TDN 、TEP がオンしている期間を１として、
(１−ｋ) の期間 (０＜ｋ＜１) オンするようにする
と、 (１−ｋ) の期間はＡ相コイル１には電流が流れ
ず、Ｂ相コイル２にはトランジスタTBN を通って流れ
る。トランジスタTBN がオフの期間、即ちｋの期間はＡ
相コイル１に電流が流れる。電流制御の場合、全電流を
(7／2)Ｉに制御しているのでＡ相コイル１の電流が変化
すると、Ｂ相コイル２、Ｃ相コイル３、Ｄ相コイル４、
Ｅ相コイル５の電流が変化する。そして、ｋと電流Ｉと
の関係は後述する算式のようになる。
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２及び
表２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(a) に示すようになる。図６(a) における
×印はトランジスタTAN 、TCP 、TDN 、TEP がオンして
いることを示している。トランジスタTAP 、TCN 、TDP
、TEN （図示せず）はオフしている。トランジスタTBP
はオフしており、トランジスタTBN はトランジスタTAN
、TCP 、TDN 、TEP がオンしている期間を１として、
(１−ｋ) の期間 (０＜ｋ＜１) オンするようにする
と、 (１−ｋ) の期間はＡ相コイル１には電流が流れ
ず、Ｂ相コイル２にはトランジスタTBN を通って流れ
る。トランジスタTBN がオフの期間、即ちｋの期間はＡ
相コイル１に電流が流れる。電流制御の場合、全電流を
(7／2)Ｉに制御しているのでＡ相コイル１の電流が変化
すると、Ｂ相コイル２、Ｃ相コイル３、Ｄ相コイル４、
Ｅ相コイル５の電流が変化する。そして、ｋと電流Ｉと
の関係は後述する算式のようになる。
【００２６】次に図５(c) のようにトルクベクトルを制
御する場合を説明する。これは図２におけるステップ３
及び表２のステップ３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している。トランジスタTAP 、TC
N 、TDP 、TEN （図示せず）はオフしている。
御する場合を説明する。これは図２におけるステップ３
及び表２のステップ３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している。トランジスタTAP 、TC
N 、TDP 、TEN （図示せず）はオフしている。
【００２７】このようにトランジスタTBN はオフしてい
て、トランジスタTBP を、トランジスタTAN 、TCP 、TD
N 、TEP をオンしている期間を１として (１−ｋ) の期
間 (０＜ｋ＜１) オンするようにすると、 (１−ｋ) の
期間はＢ相コイル２には電流が流れず、Ａ相コイル１に
はトランジスタTBP を通って流れる。トランジスタTBP
がオフの期間、即ちｋの期間はＢ相コイル２に電流が流
れる。電流制御の場合、全電流を(7／2)Ｉに制御してい
るのでＢ相コイル２の電流が変化するとＡ相コイル１、
Ｃ相コイル３、Ｄ相コイル４、Ｅ相コイル５の電流は変
化する。そしてｋと電流Ｉとの関係は後述する算式のよ
うになる。
て、トランジスタTBP を、トランジスタTAN 、TCP 、TD
N 、TEP をオンしている期間を１として (１−ｋ) の期
間 (０＜ｋ＜１) オンするようにすると、 (１−ｋ) の
期間はＢ相コイル２には電流が流れず、Ａ相コイル１に
はトランジスタTBP を通って流れる。トランジスタTBP
がオフの期間、即ちｋの期間はＢ相コイル２に電流が流
れる。電流制御の場合、全電流を(7／2)Ｉに制御してい
るのでＢ相コイル２の電流が変化するとＡ相コイル１、
Ｃ相コイル３、Ｄ相コイル４、Ｅ相コイル５の電流は変
化する。そしてｋと電流Ｉとの関係は後述する算式のよ
うになる。
【００２８】そして表２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
向きが変化するときの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。
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
向きが変化するときの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。
【００２９】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３個の相コイルが並列励磁
される各相コイルの電流をｉ1 、直列接続された相コイ
ルの電流をｉ2 とし、合計電流を(7／2)Ｉ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 ＝ｋＩ＋(7／8) (１−ｋ) Ｉ …(1) ＝(1／8) (７＋ｋ) Ｉ …(2) ｉ2 ＝(1／2)ｋＩ＋(7／8) (１−ｋ) Ｉ …(3) ＝(1／8) (７−３ｋ) Ｉ …(4) ただし、ｋ＝０のとき、ｉ1 ＝ｉ2 ＝(7／8)Ｉ …(5) ｋ＝１のとき、ｉ1 ＝Ｉ …(6) ｉ2 ＝(1／2)Ｉ …(7) である。
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３個の相コイルが並列励磁
される各相コイルの電流をｉ1 、直列接続された相コイ
ルの電流をｉ2 とし、合計電流を(7／2)Ｉ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 ＝ｋＩ＋(7／8) (１−ｋ) Ｉ …(1) ＝(1／8) (７＋ｋ) Ｉ …(2) ｉ2 ＝(1／2)ｋＩ＋(7／8) (１−ｋ) Ｉ …(3) ＝(1／8) (７−３ｋ) Ｉ …(4) ただし、ｋ＝０のとき、ｉ1 ＝ｉ2 ＝(7／8)Ｉ …(5) ｋ＝１のとき、ｉ1 ＝Ｉ …(6) ｉ2 ＝(1／2)Ｉ …(7) である。
【００３０】そしてまず回転角βが９°となるｋの値を
求める。 (1／2)ｋＩsin(４×18°＋９°) ＋ｉ1 sin(２×18°＋９°) ＋ｉ2 sin ９°＝ｉ1 sin(18°＋９°) ＋ｉ2 sin(３×18°＋９°) …(8) (sin45°＋ sin９°− sin27°) ｉ1 −ｉ2 sin63 ° ＋(1／2)ｋＩsin81 °＝０ …(9) (0.7071 ＋0.1564−0.4540) ｉ1 −0.8910ｉ2 ＋(1／2)ｋＩ×0.9877＝０ …(10) 0.4095ｉ1 −0.8910ｉ2 ＋0.4939ｋＩ＝０ …(11) 0.4095×(1／8) (７＋ｋ) −0.8910×(1／8) (７−３ｋ) ＋0.4939ｋ＝０ …(12) 0.3583＋0.0512ｋ−0.7796＋0.3341ｋ＋0.4939ｋ＝０ …(13) 0.8792ｋ＝0.4213 …(14) ∴ ｋ＝0.4792 …(15)
求める。 (1／2)ｋＩsin(４×18°＋９°) ＋ｉ1 sin(２×18°＋９°) ＋ｉ2 sin ９°＝ｉ1 sin(18°＋９°) ＋ｉ2 sin(３×18°＋９°) …(8) (sin45°＋ sin９°− sin27°) ｉ1 −ｉ2 sin63 ° ＋(1／2)ｋＩsin81 °＝０ …(9) (0.7071 ＋0.1564−0.4540) ｉ1 −0.8910ｉ2 ＋(1／2)ｋＩ×0.9877＝０ …(10) 0.4095ｉ1 −0.8910ｉ2 ＋0.4939ｋＩ＝０ …(11) 0.4095×(1／8) (７＋ｋ) −0.8910×(1／8) (７−３ｋ) ＋0.4939ｋ＝０ …(12) 0.3583＋0.0512ｋ−0.7796＋0.3341ｋ＋0.4939ｋ＝０ …(13) 0.8792ｋ＝0.4213 …(14) ∴ ｋ＝0.4792 …(15)
【００３１】この時の合成トルクの大きさＴを求める。 Ｔ∝(1／2)ｋＩcos(４×18°＋９°) ＋ｉ1 cos(２×18°＋９°) ＋ｉ1 cos ９°＋ｉ1 cos(18°＋９°) ＋ｉ2 cos(３×18°＋９°) ＝(cos45°＋ cos９°＋ cos27°) ｉ1 ＋ｉ2 cos63° ＋(1／2)ｋＩcos81 ° …(16) ＝(0.7071 ＋0.9877＋0.8910 )ｉ1 ＋0.4540ｉ2 ＋0.0782ｋＩ …(17) ＝2.5858×(1／8) (７＋ｋ) Ｉ＋0.4540×(1／8) (７−３ｋ) Ｉ ＋0.0782ｋＩ …(18) ＝(2.2626 ＋0.3232ｋ＋0.3973−0.1703ｋ＋0.0782ｋ) Ｉ …(19) ＝(2.6599 ＋0.2311ｋ) Ｉ＝(2.6599 ＋0.2311×0.4792) Ｉ …(20) ＝(2.6599 ＋0.1107) Ｉ＝2.7706Ｉ …(21) ∴ Ｔ＝2.7706Ｉ …(22) よって、ｋの値 ：0.4792 合成トルクの大きさＴ：2.771 Ｉ（少数点以下４桁目を
四捨五入） となる。
四捨五入） となる。
【００３２】そして表２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20ステップで
変化していく。
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20ステップで
変化していく。
【００３３】次に、各相コイルに与える電源電圧をＶに
する電圧制御をする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２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。
する電圧制御をする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２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。
【００３４】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４個の相コイルが並列励磁
される相コイルの電流をｉ1 、その相コイル夫々の抵抗
をＲとし、直列接続される２個の相コイルの電流を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 ｉ2 ＝(1／2)ｋ (Ｖ／Ｒ) ＋ (１−ｋ)(Ｖ／Ｒ) …(23) ＝｛１−(1／2)ｋ｝ (Ｖ／Ｒ) …(24) ｉ1 ＝ (Ｖ／Ｒ) …(25) ｋ＝０のとき ｉ1 ＝ｉ2 ＝ (Ｖ／Ｒ) …(26) ｋ＝１のとき ｉ1 ＝ (Ｖ／Ｒ) …(27) ｉ2 ＝(1／2) (Ｖ／Ｒ) …(28) である。
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４個の相コイルが並列励磁
される相コイルの電流をｉ1 、その相コイル夫々の抵抗
をＲとし、直列接続される２個の相コイルの電流を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 ｉ2 ＝(1／2)ｋ (Ｖ／Ｒ) ＋ (１−ｋ)(Ｖ／Ｒ) …(23) ＝｛１−(1／2)ｋ｝ (Ｖ／Ｒ) …(24) ｉ1 ＝ (Ｖ／Ｒ) …(25) ｋ＝０のとき ｉ1 ＝ｉ2 ＝ (Ｖ／Ｒ) …(26) ｋ＝１のとき ｉ1 ＝ (Ｖ／Ｒ) …(27) ｉ2 ＝(1／2) (Ｖ／Ｒ) …(28) である。
【００３５】まず回転角βが９°となるｋの値を求め
る。 (1／2)ｋ (Ｖ／Ｒ) sin(４×18°＋９°) ＋ｉ1 sin(２×18°＋９°) ＋ｉ1 sin ９°＝ｉ1 sin(18°＋９°) ＋ｉ2 sin(３×18°＋９°) …(29) (sin45°＋ sin９°− sin27°) ｉ1 −ｉ2 sin63° ＋(1／2)ｋ (Ｖ／Ｒ) sin81 °＝０ …(30) (0.7071 ＋0.1564−0.4540) ｉ1 −0.8910ｉ2 ＋(1／2)ｋ (Ｖ／Ｒ) ×0.9877＝０ …(31) 0.4095ｉ1 −0.8910ｉ2 ＋0.4939ｋ (Ｖ／Ｒ) ＝０ …(32) 0.4095−0.8910×｛１−(1／2)ｋ｝＋0.4939ｋ＝０ …(33) 0.4095−0.8910＋0.4455ｋ＋0.4939ｋ＝０ …(34) 0.9394ｋ＝0.4815 …(35) ∴ ｋ＝0.5126 …(36)
る。 (1／2)ｋ (Ｖ／Ｒ) sin(４×18°＋９°) ＋ｉ1 sin(２×18°＋９°) ＋ｉ1 sin ９°＝ｉ1 sin(18°＋９°) ＋ｉ2 sin(３×18°＋９°) …(29) (sin45°＋ sin９°− sin27°) ｉ1 −ｉ2 sin63° ＋(1／2)ｋ (Ｖ／Ｒ) sin81 °＝０ …(30) (0.7071 ＋0.1564−0.4540) ｉ1 −0.8910ｉ2 ＋(1／2)ｋ (Ｖ／Ｒ) ×0.9877＝０ …(31) 0.4095ｉ1 −0.8910ｉ2 ＋0.4939ｋ (Ｖ／Ｒ) ＝０ …(32) 0.4095−0.8910×｛１−(1／2)ｋ｝＋0.4939ｋ＝０ …(33) 0.4095−0.8910＋0.4455ｋ＋0.4939ｋ＝０ …(34) 0.9394ｋ＝0.4815 …(35) ∴ ｋ＝0.5126 …(36)
【００３６】この時の合成トルクの大きさＴを求める。 Ｔ∝(1／2)ｋ (Ｖ／Ｒ) cos(４×18°＋９°) ＋ｉ1 cos(２×18°＋９°) ＋ｉ1 cos ９° ＋ｉ1 cos(18°＋９°) ＋ｉ2 cos(３×18°＋９°) …(37) ＝(cos45°＋ cos９°＋ cos27°) ｉ1 ＋ｉ2 cos63° ＋(1／2)ｋ (Ｖ／Ｒ) cos81 ° …(38) ＝(0.7071 ＋0.9877＋0.8910) ｉ1 ＋0.4540ｉ2 ＋0.0782ｋ (Ｖ／Ｒ) …(39) ＝2.5858 (Ｖ／Ｒ))＋0.4540×｛１−(1／2)ｋ｝ (Ｖ／Ｒ) ＋0.0782ｋ (Ｖ／Ｒ) …(40) ＝(2.5858 ＋0.4540−0.227 ｋ＋0.0782ｋ)(Ｖ／Ｒ) …(41) ＝(3.0398 −0.1488ｋ)(Ｖ／Ｒ) ＝(3.0398 −0.1488×0.5126)(Ｖ／Ｒ) …(42) ＝3.0398−0.0763＝2.9635 (Ｖ／Ｒ) …(43) ∴ Ｔ＝2.9635 (Ｖ／Ｒ) …(44) よって、ｋの値 ：0.5126 合成トルクの大きさＴ：2.964(Ｖ／Ｒ)（小数点以下４
桁目を四捨五入） となる。
桁目を四捨五入） となる。
【００３７】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３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。
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３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。
【００３８】
【表３】
【００３９】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４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。
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４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。
【００４０】
【表４】
【００４１】これらの表３、表４から明らかなように発
生する合成トルクの大きさは繰り返す５相励磁夫々で一
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。
生する合成トルクの大きさは繰り返す５相励磁夫々で一
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。
【００４２】
【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相励磁とを交互
に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。更にまた電圧制御を行った場合は、電流制御を行
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。
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相励磁とを交互
に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。更にまた電圧制御を行った場合は、電流制御を行
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。
【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。
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。
【図２】各ステップにおける相コイルの接続状態図であ
る。
る。
【図３】各ステップにおける相コイルの接続状態図であ
る。
る。
【図４】各ステップにおける相コイルの接続状態図であ
る。
る。
【図５】各相コイルによるトルクのベクトル図である。
【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。
合の駆動回路の回路状態図である。
【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。
ある。
【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。
ある。
【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。
ある。
【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。
である。
【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。
を示すベクトル図である。
【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。
の説明図である。
【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。
を示すベクトル図である。
【図１４】従来の駆動方式による５相ステッピングモー
タの駆動回路図である。
タの駆動回路図である。
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
トランジスタ CTR トランジスタ駆動制御部
Claims (6)
- 【請求項１】 ５個の各相コイルを環状に接続し、これ
らの各相コイルの接続部に各別に接続したスイッチ手段
により、前記接続部を電源に接続する状態又は電源に接
続しない状態にして５個の相コイルに通電し、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方
法において、 ３個の前記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個の相コイルの直列回路からなる第２の相コイル
グループを並列接続して電源に接続する回路状態を、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、前記第２の相コイルグルー
プのいずれか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する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。 - 【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。 - 【請求項３】 前記相コイルに与える電源電圧を所定値
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。 - 【請求項４】 前記ステップ数を２０ステップにして回
転駆動するる請求項１記載の５相ステッピングモータの
駆動方法。 - 【請求項５】 第１ステップで、前記第２の相コイルグ
ループのいずれか１個の相コイルの電流をデューティ制
御し、第２ステップで第２の相コイルグループの残りの
１個の相コイルの電流をデューティ制御し、第３ステッ
プで、第１ステップにおいて電流をデューティ制御した
相コイルを、該相コイルに直列接続されている相コイル
に隣接の相コイルに替え、第２ステップにおいて電流を
デューティ制御した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。 - 【請求項６】 ５個の各相コイルを環状に接続してお
り、これらの各相コイルの接続部に各別に接続したスイ
ッチ手段を備え、該スイッチ手段により前記接続部を電
源に接続する状態又は電源に接続しない状態にして、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回路において、 ３個の前記相コイルの並列回路からなる第１の相コイル
グループ、及び前記第１の相コイルグループの相コイル
以外の２個の相コイルの直列回路からなる第２の相コイ
ルグループを並列接続して電源に接続すべく前記スイッ
チ手段を制御する手段と、各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方向を変化させるべく、前
記第２の相コイルグループのいずれか１個の相コイルの
電流をデューティ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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24386496A JPH1094292A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | ５相ステッピングモータの駆動方法及び駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24386496A JPH1094292A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | ５相ステッピングモータの駆動方法及び駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1094292A true JPH1094292A (ja) | 1998-04-10 |
Family
ID=17110117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24386496A Pending JPH1094292A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | ５相ステッピングモータの駆動方法及び駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1094292A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100426637C (zh) * | 2003-08-16 | 2008-10-15 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 直流无刷马达 |
-
1996
- 1996-09-13 JP JP24386496A patent/JPH1094292A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100426637C (zh) * | 2003-08-16 | 2008-10-15 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 直流无刷马达 |
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