JPH1189295A - Stepping motor - Google Patents

Stepping motor

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JPH1189295A
JPH1189295A JP23732397A JP23732397A JPH1189295A JP H1189295 A JPH1189295 A JP H1189295A JP 23732397 A JP23732397 A JP 23732397A JP 23732397 A JP23732397 A JP 23732397A JP H1189295 A JPH1189295 A JP H1189295A
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JP
Japan
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rotor
coils
holding
stepping motor
coil
Prior art date
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Application number
JP23732397A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiro Nagata
俊浩 永田
Asao Kino
朝男 木野
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Asmo Co Ltd
Original Assignee
Asmo Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH1189295A publication Critical patent/JPH1189295A/en
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  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stepping motor which can suppress the heating of a motor without causing noise and minute vibration, in the holding condition of the rotational position of a rotor at stoppage of rotation. SOLUTION: Exciting coils 3a-3d for holding are larger in resistance value than exciting coils 2a-2d, and are connected in parallel to those exciting coils 2a-2d. Transistors Tr11-Tr14 are switched to supply some of the exciting coils 2a-2d and the exciting coils 3a-3d for holding with DC power B. A control circuit 5 controls the switching of the transistors Tr11-Tr14 so as to supply the exciting coils 3a-3d for holding with DC power B.

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】本発明はステッピングモータ
に係り、詳しくは、回転停止時にロータの回転を保持す
るように駆動する駆動回路を備えたステッピングモータ
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stepping motor, and more particularly, to a stepping motor having a drive circuit for driving the rotor to stop rotating when the rotation is stopped.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は、PM(Permanent Magnet)型ス
テッピングモータ50の機械的構成を示す。モータケー
ス51内部には、円環状に形成された一対のステータコ
ア52,53が配設されている。一方のステータコア5
2には第1及び第3の励磁コイル54a,54cが収容
され、他方のステータコア53には第2及び第4の励磁
コイル54b,54dが収容されている。この第1の励
磁コイル54aと第3の励磁コイル54cは、その巻線
が逆方向に巻かれて構成されている。又、第2の励磁コ
イル54bと第4の励磁コイル54dは、その巻線が逆
方向に巻かれて構成されている。そして、第1〜第4の
励磁コイル54a〜54dには、コネクタ部55に備え
られる複数本のターミナル56を介して後述する直流電
源Bが供給される。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a mechanical configuration of a PM (Permanent Magnet) type stepping motor 50. As shown in FIG. Inside the motor case 51, a pair of stator cores 52 and 53 formed in an annular shape are arranged. One stator core 5
2 accommodates first and third excitation coils 54a and 54c, and the other stator core 53 accommodates second and fourth excitation coils 54b and 54d. The first excitation coil 54a and the third excitation coil 54c are configured by winding their windings in opposite directions. The second exciting coil 54b and the fourth exciting coil 54d are configured by winding the windings in opposite directions. Then, a DC power source B described later is supplied to the first to fourth excitation coils 54 a to 54 d via a plurality of terminals 56 provided in the connector section 55.

【0003】ステータコア52,53より内側には略円
筒状のロータ57が配置されている。ロータ57にはロ
ータシャフト58が固定され、ロータシャフト58はメ
タル軸受(ボールベアリング)59とすべり軸受60と
によって回転可能に支持される。ロータ57は、その外
周に多極着磁されたマグネット61を有している。
[0003] A substantially cylindrical rotor 57 is disposed inside the stator cores 52 and 53. A rotor shaft 58 is fixed to the rotor 57, and the rotor shaft 58 is rotatably supported by a metal bearing (ball bearing) 59 and a slide bearing 60. The rotor 57 has a multi-pole magnetized magnet 61 on its outer periphery.

【0004】次に、図8は、ステッピングモータ50の
駆動回路62の電気的構成を示す。該モータ50の前記
第1〜第4の励磁コイル54a〜54dは、一端がそれ
ぞれ直流電源Bにそれぞれ接続され、他端がそれぞれバ
イポーラトランジスタ(以下、単にトランジスタとい
う)Tr51 〜Tr54 を介して接地されている。各トラン
ジスタTr51 〜Tr54 は、それぞれ制御回路63からの
制御信号φ51〜φ54に基づいてオンオフ制御され
る。
Next, FIG. 8 shows an electric configuration of a drive circuit 62 of the stepping motor 50. One end of each of the first to fourth excitation coils 54a to 54d of the motor 50 is connected to the DC power source B, and the other end is grounded via bipolar transistors (hereinafter simply referred to as transistors) Tr51 to Tr54. ing. The transistors Tr51 to Tr54 are on / off controlled based on control signals φ51 to φ54 from the control circuit 63, respectively.

【0005】制御回路63は、外部から回転指令信号S
1が入力されると、回転指令信号S1に対応した制御信
号φ51〜φ54を出力し、各トランジスタTr51 〜T
r54を順次オンオフ動作させる。すると、第1〜第4の
励磁コイル54a〜54dは順次励磁され、ロータ57
は回転する。
The control circuit 63 receives an external rotation command signal S
1, control signals φ51 to φ54 corresponding to the rotation command signal S1 are output, and the transistors Tr51 to Tr51 are output.
r54 is sequentially turned on and off. Then, the first to fourth excitation coils 54a to 54d are sequentially excited, and the rotor 57
Rotates.

【0006】ここで、ステッピングモータ50の回転停
止時に、各トランジスタTr51 〜Tr54 がオフされ、第
1〜第4の励磁コイル54a〜54dが無励磁状態にな
ると、ロータ57はフリー状態となる。ところが、ステ
ッピングモータ50が駆動する負荷等によりフリー状態
にあるロータ57は回転してしまい、使用用途によって
はそのロータ57の回転位置を保持する必要があった。
Here, when the rotation of the stepping motor 50 is stopped, the transistors Tr51 to Tr54 are turned off, and the first to fourth exciting coils 54a to 54d are in a non-excited state, so that the rotor 57 is in a free state. However, the rotor 57 in the free state rotates due to a load or the like driven by the stepping motor 50, and it is necessary to maintain the rotational position of the rotor 57 depending on the use application.

【0007】そこで、回転停止中にトランジスタTr51
〜Tr54 のいずれかをオン状態にして、励磁コイル54
a〜54dのいずれかに定電流を供給して励磁状態に保
持する方法がある。このようにすれば、ロータ57は、
励磁された励磁コイル54a〜54dに吸引されて自身
の回転位置が保持される。
Therefore, while the rotation is stopped, the transistor Tr51
To Tr54 are turned on, and the exciting coil 54 is turned on.
There is a method in which a constant current is supplied to any of a to d to maintain the magnetized state. In this case, the rotor 57
It is attracted by the excited excitation coils 54a to 54d and its own rotational position is maintained.

【0008】しかしながら、この方法において、ステッ
ピングモータ50の回転停止中、常に定電流が供給され
る励磁コイル54a〜54dは発熱し、ひいては該モー
タ50全体が過熱状態となって、モータ50の耐久性を
著しく損ねる場合があった。ここで、励磁コイルに流れ
る電流を「I」とし、励磁コイルの抵抗を「R」とで表
すと、このモータの発熱は励磁コイルからの発熱量「I
2 R」にほぼ比例する。従って、励磁コイルに流れる電
流を小さくすると、該コイルの発熱の抑制に大きく貢献
できる。又、励磁コイルに流れる電流を小さくすること
は、該コイルの抵抗値を小さくするよりも効果的であ
る。
However, in this method, while the rotation of the stepping motor 50 is stopped, the exciting coils 54a to 54d, to which a constant current is always supplied, generate heat, and the entire motor 50 is overheated. Was significantly impaired. Here, when the current flowing through the exciting coil is represented by “I” and the resistance of the exciting coil is represented by “R”, the heat generated by the motor is represented by the amount of heat generated by the exciting coil “I”.
2 R ”. Therefore, reducing the current flowing through the exciting coil can greatly contribute to suppressing heat generation of the coil. Also, reducing the current flowing through the exciting coil is more effective than reducing the resistance value of the coil.

【0009】そのため、従来において、制御回路63は
外部からステッピングモータ50の回転停止を示す回転
停止信号S2が入力されると、トランジスタTr51 〜T
r54のいずれかに対してデューティ比が例えば50%の
制御信号φ51〜φ54を出力し、トランジスタTr51
〜Tr54 をチョッパ制御する。すると、励磁コイル54
a〜54dのいずれかが励磁されるためロータ57の回
転位置が保持されるとともに、チョッパ制御により励磁
される励磁コイル54a〜54dに流れる電流が減少す
ることから、該コイル54a〜54dの発熱は軽減され
ることになる。このようにして、従来では、モータ50
全体が過熱状態になることを抑制していた。
Therefore, conventionally, when the control circuit 63 receives a rotation stop signal S2 indicating the stop of the rotation of the stepping motor 50 from outside, the transistors Tr51 to Tr51 are turned off.
A control signal φ51 to φ54 having a duty ratio of, for example, 50% is output for any of r54, and the transistor Tr51
To Tr54 are chopper-controlled. Then, the exciting coil 54
Since any one of the coils 54a to 54d is excited, the rotational position of the rotor 57 is maintained, and the current flowing through the exciting coils 54a to 54d excited by the chopper control decreases. Will be reduced. Thus, conventionally, the motor 50
The whole was suppressed from becoming overheated.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところが、チョッパ制
御にてロータ57の回転位置を保持する方法では、チョ
ッパ制御特有のノイズにより騒音や微振動が発生する。
その中でも微振動はロータシャフト58と両軸受59,
60との間でがたつきを発生させるため、該シャフト5
8及び両軸受59,60の劣化を早くするという問題が
ある。
However, in the method in which the rotational position of the rotor 57 is held by chopper control, noise and minute vibration are generated by noise peculiar to chopper control.
Among them, the minute vibration is caused by the rotor shaft 58 and the dual bearing 59,
60, the shaft 5
There is a problem that deterioration of the bearing 8 and the double bearings 59 and 60 is accelerated.

【0011】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、回転停止時における
ロータ回転位置の保持状態において、騒音や微振動を発
生させることなくモータの発熱を抑制することができる
ステッピングモータを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to generate heat of a motor without generating noise or micro-vibration in a state where a rotor rotational position is held when rotation is stopped. An object of the present invention is to provide a stepping motor capable of suppressing the occurrence of the stepping motor.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、外周に多極着磁されたマグネットを有し回転可能に
支持されるロータと、該ロータの外周に対して近接した
位置に設けられたステータコアに巻回される複数の励磁
コイルとを備え、外部から供給される直流電源に基づい
て各励磁コイルを順次励磁させてロータを回転させるス
テッピングモータであって、前記励磁コイルよりその抵
抗値が大きく、前記励磁コイルに対して並列接続される
保持用励磁コイルと、前記励磁コイル及び前記保持用励
磁コイルのいずれかに前記直流電源を供給すべく切り換
える切換手段と、前記ロータの回転停止時には該ロータ
の回転位置を保持すべく、前記保持用励磁コイルに対し
て直流電源を供給するように前記切換手段を切換制御す
る制御手段とを備えたことを要旨とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotor rotatably supported having a multi-polar magnetized magnet on an outer periphery thereof, and a rotatably supported rotor positioned at a position close to the outer periphery of the rotor. A plurality of exciting coils wound around the stator core provided, a stepping motor that sequentially excites each exciting coil based on a DC power supply supplied from the outside and rotates the rotor, wherein the A holding excitation coil having a large resistance value and connected in parallel to the excitation coil, switching means for switching to supply the DC power to one of the excitation coil and the holding excitation coil, and rotation of the rotor Control means for switching the switching means so as to supply DC power to the holding excitation coil so as to hold the rotational position of the rotor when stopped. It is the gist of.

【0013】請求項2に記載の発明は、外周に多極着磁
されたマグネットを有し回転可能に支持されるロータ
と、該ロータの外周に対して近接した位置に設けられた
ステータコアに巻回される複数の励磁コイルとを備え、
外部から供給される直流電源に基づいて各励磁コイルを
順次励磁させてロータを回転させるステッピングモータ
であって、前記励磁コイルに対して直列接続される保持
用励磁コイルと、前記励磁コイルと前記励磁コイル及び
前記保持用励磁コイルとのいずれかに前記直流電源を供
給すべく切り換える切換手段と、前記ロータの回転停止
時には該ロータの回転位置を保持すべく、前記励磁コイ
ル及び前記保持用励磁コイルに対して直流電源を供給す
るように前記切換手段を切換制御する制御手段とを備え
たことを要旨とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a rotor rotatably supported having a multi-pole magnetized magnet on the outer periphery, and a stator core provided at a position close to the outer periphery of the rotor. A plurality of excitation coils to be turned,
A stepping motor that sequentially excites each excitation coil based on a DC power supplied from the outside to rotate a rotor, the holding excitation coil being connected in series to the excitation coil, the excitation coil and the excitation coil. A switching unit for switching the supply of the DC power to one of the coil and the holding excitation coil; and a switching unit for holding the rotation position of the rotor when the rotation of the rotor is stopped. Control means for controlling the switching means so as to supply DC power thereto.

【0014】請求項3に記載の発明は、前記切換手段
は、トランジスタで構成したことを要旨とする。請求項
4に記載の発明は、前記保持用励磁コイルは、前記各励
磁コイルの少なくとも1つに対して同時に巻回されるこ
とを要旨とする。
According to a third aspect of the present invention, the switching means comprises a transistor. The gist of the invention described in claim 4 is that the holding excitation coil is wound around at least one of the excitation coils at the same time.

【0015】請求項1,2に記載の発明によれば、ロー
タの回転位置を保持する場合には、切換手段の切り換え
動作によってモータのコイル抵抗値が高くされる。する
と、ロータ保持時のコイルに流れる電流は少なく抑えら
れる。従って、ロータ保持時におけるコイルからの発熱
を抑制することができ、ひいてはステッピングモータ全
体の発熱を抑制することができる。又、チョッパ制御を
用いず発熱を抑制できるため、騒音や微振動を発生させ
ることはない。
According to the first and second aspects of the invention, when the rotational position of the rotor is held, the switching operation of the switching means increases the coil resistance value of the motor. Then, the current flowing through the coil when the rotor is held can be reduced. Therefore, heat generation from the coil when the rotor is held can be suppressed, and thus heat generation of the entire stepping motor can be suppressed. In addition, since heat generation can be suppressed without using chopper control, noise and fine vibration are not generated.

【0016】請求項3に記載の発明によれば、切換手段
をトランジスタで構成することから、容易に構成するこ
とができる。請求項4に記載の発明によれば、保持用励
磁コイルは前記各励磁コイルの少なくとも1つに対して
同時に巻回されることから、モータの組付性を大きく複
雑化することはない。
According to the third aspect of the present invention, since the switching means is constituted by a transistor, it can be easily constituted. According to the fourth aspect of the present invention, since the holding exciting coil is wound around at least one of the exciting coils at the same time, the assembling property of the motor is not greatly complicated.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
一形態を図1及び図2に従って説明する。尚、本実施の
形態のPM型ステッピングモータ1は、該モータ1を駆
動する駆動回路に特徴がある。従って、以下には、説明
の便宜上、駆動回路を中心に説明し、図7に示す従来の
ステッピングモータ50と同一部材には同一符号を付し
て、その詳細な説明を省略する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that the PM type stepping motor 1 of the present embodiment is characterized by a drive circuit that drives the motor 1. Therefore, hereinafter, for convenience of explanation, the description will focus on the drive circuit, and the same members as those of the conventional stepping motor 50 shown in FIG. 7 will be denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0018】図1に示すように、一方のステータコア5
2には、第1及び第3の励磁コイル2a,2cと、第1
及び第3の保持用励磁コイル3a,3cとが収容されて
いる。第1の保持用励磁コイル3aは該コア52に対し
て第1の励磁コイル2aと同時に同じ方向に巻かれて構
成され、第3の保持用励磁コイル3cは該コア52に対
して第3の励磁コイル2cと同時に同じ方向に巻かれて
構成されている。又、第1の励磁コイル2aと第3の励
磁コイル2cは、その巻線が逆方向に巻かれて構成され
ている。
As shown in FIG. 1, one stator core 5
2 includes first and third excitation coils 2a and 2c,
And the third holding excitation coils 3a and 3c are accommodated. The first holding excitation coil 3a is wound around the core 52 at the same time as the first excitation coil 2a in the same direction, and the third holding excitation coil 3c is It is wound in the same direction as the exciting coil 2c. The first exciting coil 2a and the third exciting coil 2c are configured by winding their windings in opposite directions.

【0019】他方のステータコア53には、第2及び第
4の励磁コイル2b,2dと、第2及び第4の保持用励
磁コイル3b,3dが収容されている。第2の保持用励
磁コイル3bは該コア53に対して第2の励磁コイル2
bと同時に同じ方向に巻かれて構成され、第4の保持用
励磁コイル3dは該コア53に対して第4の励磁コイル
2dと同時に同じ方向に巻かれて構成されている。又、
第2の励磁コイル2bと第4の励磁コイル2dは、その
巻線が逆方向に巻かれて構成されている。
The other stator core 53 houses the second and fourth excitation coils 2b and 2d and the second and fourth holding excitation coils 3b and 3d. The second holding excitation coil 3b is connected to the core 53 by the second excitation coil 2b.
The fourth exciting coil 3d is wound around the core 53 in the same direction at the same time as the fourth exciting coil 2d. or,
The second excitation coil 2b and the fourth excitation coil 2d are configured by winding their windings in opposite directions.

【0020】第1〜第4の保持用励磁コイル3a〜3d
は、第1〜第4の励磁コイル2a〜2dに対して巻線回
数が多く構成され、それぞれコイル抵抗値を高くしてい
る。そして、第1〜第4の励磁コイル2a〜2d及び第
1〜第4の保持用励磁コイル3a〜3dには、コネクタ
部55に備えられる複数本のターミナル56を介して直
流電源Bが供給される。
First to fourth holding exciting coils 3a to 3d
Has a larger number of windings than the first to fourth excitation coils 2a to 2d, and each has a higher coil resistance value. The DC power source B is supplied to the first to fourth excitation coils 2a to 2d and the first to fourth holding excitation coils 3a to 3d via a plurality of terminals 56 provided in the connector unit 55. You.

【0021】次に、図2は、ステッピングモータ1の駆
動回路4の電気的構成を示す。該モータ1の前記第1〜
第4の励磁コイル2a〜2dは、一端がそれぞれ直流電
源Bにそれぞれ接続され、他端がそれぞれバイポーラト
ランジスタ(以下、単にトランジスタという)Tr1〜T
r4を介して接地されている。各トランジスタTr1〜Tr4
は、それぞれ制御手段としての制御回路5からの制御信
号φ1〜φ4に基づいてオンオフ制御される。
Next, FIG. 2 shows an electric configuration of the drive circuit 4 of the stepping motor 1. The first to first motors 1
One end of each of the fourth excitation coils 2a to 2d is connected to the DC power supply B, and the other end is a bipolar transistor (hereinafter simply referred to as a transistor) Tr1 to Td.
Grounded via r4. Each transistor Tr1 to Tr4
Are controlled on and off based on control signals φ1 to φ4 from a control circuit 5 as control means.

【0022】又、前記第1〜第4の保持用励磁コイル3
a〜3dは、一端がそれぞれ直流電源Bにそれぞれ接続
され、他端がそれぞれ切換手段としてのバイポーラトラ
ンジスタ(以下、単にトランジスタという)Tr11 〜T
r14 を介して接地されている。各トランジスタTr11 〜
Tr14 は、それぞれ制御回路5からの制御信号φ11〜
φ14に基づいてオンオフ制御される。
The first to fourth holding exciting coils 3
a to 3d each have one end connected to the DC power supply B, and the other end each having a bipolar transistor (hereinafter simply referred to as a transistor) Tr11 to T as switching means.
Grounded via r14. Each transistor Tr11 to
Tr14 are control signals φ11 to φ11 from the control circuit 5, respectively.
On / off control is performed based on φ14.

【0023】制御回路5は、外部から回転指令信号S1
が入力されると回転停止信号S2が入力されるまで、回
転指令信号S1に対応した制御信号φ1〜φ4を出力
し、各トランジスタTr1〜Tr4を順次オンオフ動作させ
る。このとき、トランジスタTr11 〜Tr14 はオフされ
ている。すると、第1〜第4の励磁コイル2a〜2dは
順次励磁され、ロータ57は回転する。
The control circuit 5 receives a rotation command signal S1 from the outside.
Is input, control signals φ1 to φ4 corresponding to the rotation command signal S1 are output until the rotation stop signal S2 is input, and the transistors Tr1 to Tr4 are sequentially turned on and off. At this time, the transistors Tr11 to Tr14 are off. Then, the first to fourth excitation coils 2a to 2d are sequentially excited, and the rotor 57 rotates.

【0024】又、制御回路5は、外部から回転停止信号
S2が入力されると回転指令信号S1が入力されるま
で、トランジスタTr11 〜Tr14 のいずれかに対して制
御信号φ11〜φ14を出力し、トランジスタTr11 〜
Tr14 のいずれかをオン状態に保持させる。このとき、
トランジスタTr1〜Tr4はオフされている。すると、オ
ンされたトランジスタTr11 〜Tr14 にて励磁コイル3
a〜3dのいずれかが励磁され、ロータ57は、該コイ
ル3a〜3dに吸引されて自身の回転位置が保持され
る。
When the rotation stop signal S2 is input from the outside, the control circuit 5 outputs control signals φ11 to φ14 for any of the transistors Tr11 to Tr14 until the rotation command signal S1 is input. Transistor Tr11 ~
One of Tr14 is kept on. At this time,
The transistors Tr1 to Tr4 are turned off. Then, the excitation coil 3 is turned on by the turned-on transistors Tr11 to Tr14.
When any one of the rotors a to 3d is excited, the rotor 57 is attracted by the coils 3a to 3d to maintain its own rotational position.

【0025】このようすれば、第1〜第4の保持用励磁
コイル3a〜3dの抵抗値を第1〜第4の励磁コイル2
a〜2dの抵抗値に対して高くなるように設定している
ことから、保持用励磁コイル3a〜3dに流れる電流は
少なく抑えられる。そのため、保持用励磁コイル3a〜
3dからの発熱は抑制され、ひいてはステッピングモー
タ1全体の発熱が抑制されることになる。
In this way, the resistance values of the first to fourth holding exciting coils 3a to 3d are changed to the first to fourth exciting coils 2a to 3d.
Since the resistance is set to be higher than the resistance values of a to 2d, the current flowing through the holding excitation coils 3a to 3d can be suppressed to a small value. Therefore, the holding excitation coils 3a to 3a
The heat generation from 3d is suppressed, and the heat generation of the entire stepping motor 1 is suppressed.

【0026】因みに、第1〜第4の保持用励磁コイル3
a〜3dに代えて抵抗を用いることが考えられるが、各
保持用励磁コイル3a〜3dは励磁コイル2a〜2bと
同時巻きが可能であるため、抵抗を用いるよりも組み付
けが容易である。
Incidentally, the first to fourth holding excitation coils 3
Although it is conceivable to use a resistor in place of a to 3d, each of the holding excitation coils 3a to 3d can be wound simultaneously with the excitation coils 2a to 2b, so that assembly is easier than using a resistor.

【0027】上記したように、本実施の形態では、以下
に示す特徴がある。 (1)ロータ57の回転位置保持時には、励磁コイル2
a〜2dよりも抵抗値が高い保持用励磁コイル3a〜3
dに直流電源Bを供給してロータ57の回転位置を保持
するようにした。そのため、保持用励磁コイル3a〜3
dは抵抗値が高いことから、ロータ保持時にコイルを流
れる電流を少なく抑えることができる。従って、ロータ
保持時におけるコイルからの発熱を抑制することがで
き、ひいてはステッピングモータ1全体の発熱を抑制す
ることができる。又、チョッパ制御を用いず発熱を抑制
できるため、騒音や微振動を発生させることはない。
As described above, this embodiment has the following features. (1) When the rotational position of the rotor 57 is held, the exciting coil 2
holding exciting coils 3a-3 having a higher resistance value than a-2d
A DC power supply B was supplied to d to maintain the rotational position of the rotor 57. Therefore, the holding excitation coils 3a to 3
Since d has a high resistance value, the current flowing through the coil when the rotor is held can be reduced. Therefore, heat generation from the coil when the rotor is held can be suppressed, and thus heat generation of the entire stepping motor 1 can be suppressed. In addition, since heat generation can be suppressed without using chopper control, noise and fine vibration are not generated.

【0028】(2)しかも、ロータ保持時に保持用励磁
コイル3a〜3dに対する直流電源Bの切換をトランジ
スタTr11 〜Tr14 で行うようにした。従って、駆動回
路4を容易に構成することができる。
(2) In addition, when the rotor is held, the switching of the DC power supply B to the holding excitation coils 3a to 3d is performed by the transistors Tr11 to Tr14. Therefore, the drive circuit 4 can be easily configured.

【0029】(3)保持用励磁コイル3a〜3dは、励
磁コイル2a〜2dと同時に巻いて構成した。従って、
ステッピングモータ1の組み付けを大きく複雑化するこ
とはない。
(3) The holding exciting coils 3a to 3d are wound simultaneously with the exciting coils 2a to 2d. Therefore,
The assembling of the stepping motor 1 is not greatly complicated.

【0030】尚、発明の実施形態は上記実施形態に限定
されることはなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で
以下のようにしてもよい。 ○上記実施形態では、第1〜第4の保持用励磁コイル3
a〜3dを第1〜第4の励磁コイル2a〜2dに対して
それぞれ並列に接続したが、これに限定するものではな
く、例えば励磁コイル2a〜2dに対して少なくとも1
つに保持用励磁コイルを並列に設けるようにしてもよ
い。又、以下のように構成してもよい。
The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be made as follows without departing from the spirit of the present invention. In the above embodiment, the first to fourth holding excitation coils 3
a to 3d are connected in parallel to the first to fourth excitation coils 2a to 2d, respectively, but the invention is not limited to this.
Alternatively, a holding excitation coil may be provided in parallel. The following configuration may be adopted.

【0031】例えば、図3に示すように、第1〜第4の
保持用励磁コイル3a〜3dを第1〜第4の励磁コイル
2a〜2dに対してそれぞれ直列に接続してもよい。こ
の場合、トランジスタTr1〜Tr4はその一端が励磁コイ
ル2a〜2dと保持用励磁コイル3a〜3dとの接続点
にそれぞれ接続され、他端が接地される。そして、ロー
タ57を回転させる場合、上記同様に、制御回路5は制
御信号φ1〜φ4にてトランジスタTr1〜Tr4を順次オ
ンさせる。又、ロータ57の回転位置を保持させる場
合、制御回路5は制御信号φ11〜φ14にてトランジ
スタTr11 〜Tr14 のいずれかをオン状態に保持させ
る。この保持状態のとき、励磁コイル2a〜2dの抵抗
値に保持用励磁コイル3a〜3dの抵抗値が加わること
から、コイルに流れる電流は少なく抑えられる。そのた
め、コイルからの発熱は抑制される。尚、各保持用励磁
コイル3a〜3dは、第1〜第4の励磁コイル2a〜2
dに対して必ずしもコイル抵抗値を高くしなくてもよ
い。
For example, as shown in FIG. 3, the first to fourth holding exciting coils 3a to 3d may be connected in series to the first to fourth exciting coils 2a to 2d, respectively. In this case, one end of each of the transistors Tr1 to Tr4 is connected to a connection point between the exciting coils 2a to 2d and the holding exciting coils 3a to 3d, and the other end is grounded. Then, when rotating the rotor 57, the control circuit 5 sequentially turns on the transistors Tr1 to Tr4 by the control signals φ1 to φ4, as described above. When the rotational position of the rotor 57 is held, the control circuit 5 holds any of the transistors Tr11 to Tr14 in an on state by the control signals φ11 to φ14. In the holding state, the resistance value of the exciting coils 3a to 3d is added to the resistance value of the exciting coils 2a to 2d, so that the current flowing through the coils can be suppressed to a small value. Therefore, heat generation from the coil is suppressed. Each of the holding excitation coils 3a to 3d includes first to fourth excitation coils 2a to 2d.
The coil resistance does not always have to be higher than d.

【0032】又、図4に示すように、第1〜第4の励磁
コイル2a〜2dと電源Bとの間にバイポーラトランジ
スタ(以下、単にトランジスタという)Tr21 を介在さ
せるとともに、同じく励磁コイル2a〜2dと電源Bと
の間に直列接続されたバイポーラトランジスタ(以下、
単にトランジスタという)Tr22 及び保持用励磁コイル
3eを介在させてもよい。このトランジスタTr21 ,T
r22 は制御回路5からの制御信号φ21,φ22にてオ
ンオフ動作される。そして、ロータ57を回転させる場
合、制御回路5は制御信号φ21にてトランジスタTr2
1 をオンさせ、制御信号φ1〜φ4にてトランジスタT
r1〜Tr4を順次オンさせる。又、ロータ57の回転位置
を保持させる場合、制御回路5は制御信号φ22にてト
ランジスタTr22 をオンさせ、制御信号φ1〜φ4にて
トランジスタTr1〜Tr4のいずれかをオン状態に保持さ
せる。この保持状態のとき、励磁コイル2a〜2dの抵
抗値に保持用励磁コイル3eの抵抗値が加わることか
ら、コイルに流れる電流は少なく抑えられる。そのた
め、コイルからの発熱は抑制される。
As shown in FIG. 4, a bipolar transistor (hereinafter simply referred to as "transistor") Tr21 is interposed between the first to fourth excitation coils 2a to 2d and the power supply B. A bipolar transistor (hereinafter, referred to as a series-connected transistor)
Tr22 and the holding excitation coil 3e may be interposed. These transistors Tr21, T
r22 is turned on / off by control signals φ21 and φ22 from the control circuit 5. When rotating the rotor 57, the control circuit 5 uses the control signal φ21 to control the transistor Tr2.
1 is turned on, and the transistor T is controlled by control signals φ1 to φ4.
r1 to Tr4 are sequentially turned on. When the rotational position of the rotor 57 is held, the control circuit 5 turns on the transistor Tr22 with the control signal φ22, and holds one of the transistors Tr1 to Tr4 with the control signals φ1 to φ4. In the holding state, the resistance value of the holding excitation coil 3e is added to the resistance values of the excitation coils 2a to 2d, so that the current flowing through the coils can be suppressed to a small value. Therefore, heat generation from the coil is suppressed.

【0033】又、図5に示すように、図4に示した駆動
回路4からトランジスタTr22 を省略しても同様に動作
可能であって、コイルに流れる電流は少なく抑えられ
る。そのため、コイルからの発熱は抑制される。
As shown in FIG. 5, the same operation can be performed even if the transistor Tr22 is omitted from the drive circuit 4 shown in FIG. 4, and the current flowing through the coil can be reduced. Therefore, heat generation from the coil is suppressed.

【0034】又、図6に示すように、第1,第3の励磁
コイル2a,2cは互いに逆向きに巻かれて構成されて
いることから、1つ励磁コイル2acをトランジスタT
r1,Tr3にてそれぞれ電流の流れる向きを反転させるよ
うにしてもよい。同様に、第2,第4の励磁コイル2
b,2dは互いに逆向きに巻かれて構成されていること
から、1つ励磁コイル2bdをトランジスタTr2,Tr4
にてそれぞれ電流の流れる向きを反転させるようにす
る。このようにしても、ロータ57は上記同様に回転可
能である。又、励磁コイル2acの一端は、保持用励磁
コイル3e及びトランジスタTr23aを介して電源Bに接
続されるとともに、保持用励磁コイル3e及びトランジ
スタTr23cを介して接地される。同じく励磁コイル2b
dの一端は、保持用励磁コイル3e及びトランジスタT
r23bを介して電源Bに接続されるとともに、保持用励磁
コイル3e及びトランジスタTr23dを介して接地され
る。そして、ロータ57の回転位置を保持させる場合、
制御回路5は、制御信号φ23a〜φ23dにてトラン
ジスタTr23a〜Tr23dのいずれかをオンさせるととも
に、該トランジスタTr23a〜Tr23dに直列に接続される
トランジスタTr1〜Tr4をそれぞれオン状態に保持させ
る。尚、トランジスタTr23aとトランジスタTr23c、及
びトランジスタTr23bとトランジスタTr23dとが同時に
オンされることはない。そして、この保持状態のとき、
励磁された励磁コイル2ac,2bdの抵抗値に保持用
励磁コイル3eの抵抗値が加わることから、コイルに流
れる電流は少なく抑えられる。そのため、コイルからの
発熱は抑制される。
As shown in FIG. 6, since the first and third excitation coils 2a and 2c are wound in opposite directions, one excitation coil 2ac is connected to the transistor T.
The direction of current flow may be reversed at r1 and Tr3. Similarly, the second and fourth excitation coils 2
b and 2d are wound in opposite directions, so that one exciting coil 2bd is connected to the transistors Tr2 and Tr4.
To reverse the direction of current flow. Even in this case, the rotor 57 can rotate in the same manner as described above. One end of the exciting coil 2ac is connected to the power source B via the holding exciting coil 3e and the transistor Tr23a, and is grounded via the holding exciting coil 3e and the transistor Tr23c. Exciting coil 2b
One end of the holding excitation coil 3e and the transistor T
Connected to the power supply B via r23b, and grounded via the holding excitation coil 3e and the transistor Tr23d. When the rotational position of the rotor 57 is held,
The control circuit 5 turns on any of the transistors Tr23a to Tr23d with the control signals φ23a to φ23d, and holds the transistors Tr1 to Tr4 connected in series to the transistors Tr23a to Tr23d, respectively. The transistors Tr23a and Tr23c and the transistors Tr23b and Tr23d are not turned on at the same time. And in this holding state,
Since the resistance of the holding excitation coil 3e is added to the resistance of the excited excitation coils 2ac and 2bd, the current flowing through the coil can be suppressed to a small value. Therefore, heat generation from the coil is suppressed.

【0035】○上記実施形態では、ステッピングモータ
1の駆動回路4を4つの励磁コイル2a〜2dにて構成
したが、励磁コイルの数はこれに限定するものではな
い。 ○上記実施形態では、第1〜第4の保持用励磁コイル3
a〜3dは第1〜第4の励磁コイル2a〜2dに対して
そのコイル抵抗値を高くするために巻線回数を多くした
が、これに限定されず、例えば、保持用励磁コイル3a
〜3dを細線にて構成してもよい。
In the above embodiment, the drive circuit 4 of the stepping motor 1 is constituted by four exciting coils 2a to 2d, but the number of exciting coils is not limited to this. In the above embodiment, the first to fourth holding excitation coils 3
In a to 3d, the number of windings is increased for the first to fourth excitation coils 2a to 2d in order to increase the coil resistance value. However, the present invention is not limited to this. For example, the holding excitation coil 3a
To 3d may be constituted by thin lines.

【0036】○上記実施形態では、バイポーラトランジ
スタTr1〜Tr4を使用したが、その他のスイッチング素
子であってもよい。 ○上記実施形態では、ロータ57の回転位置保持時に保
持用励磁コイルに対して電源を供給するためにバイポー
ラトランジスタTr11 〜Tr14 ,Tr21 ,Tr22 を使用
して切り換えたが、その他のスイッチング素子、又はそ
の他のスイッチ回路を使用して切り換えるようにしても
よい。
In the above embodiment, the bipolar transistors Tr1 to Tr4 are used, but other switching elements may be used. In the above-described embodiment, the switching is performed using the bipolar transistors Tr11 to Tr14, Tr21, and Tr22 in order to supply power to the holding excitation coil when the rotation position of the rotor 57 is held. The switching may be performed by using the above switch circuit.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
回転停止時におけるロータ回転位置の保持状態におい
て、騒音や微振動を発生させることなくモータの発熱を
抑制することができるステッピングモータを提供するこ
とができる。
As described in detail above, according to the present invention,
It is possible to provide a stepping motor capable of suppressing the heat generation of the motor without generating noise or minute vibration in a state where the rotor rotational position is held when the rotation is stopped.

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

【図1】 本実施の形態のステッピングモータの機械的
構成図。
FIG. 1 is a mechanical configuration diagram of a stepping motor according to an embodiment.

【図2】 同じくステッピングモータの電気的構成図。FIG. 2 is an electrical configuration diagram of the same stepping motor.

【図3】 別例のステッピングモータの電気的構成図。FIG. 3 is an electrical configuration diagram of another example of a stepping motor.

【図4】 別例のステッピングモータの電気的構成図。FIG. 4 is an electrical configuration diagram of another example of a stepping motor.

【図5】 別例のステッピングモータの電気的構成図。FIG. 5 is an electrical configuration diagram of another example of a stepping motor.

【図6】 別例のステッピングモータの電気的構成図。FIG. 6 is an electrical configuration diagram of another example of a stepping motor.

【図7】 従来のステッピングモータの機械的構成図。FIG. 7 is a mechanical configuration diagram of a conventional stepping motor.

【図8】 同じくステッピングモータの電気的構成図。FIG. 8 is an electrical configuration diagram of the same stepping motor.

【符号の説明】 2a〜2d…励磁コイル、3a〜3d…保持用励磁コイ
ル、5…制御手段としての制御回路、52,53…ステ
ータコア、57…ロータ、61…マグネット、B…直流
電源、Tr11 〜Tr14 …切換手段としてのトランジス
タ。
[Explanation of Symbols] 2a to 2d: exciting coil, 3a to 3d: holding exciting coil, 5: control circuit as control means, 52, 53: stator core, 57: rotor, 61: magnet, B: DC power supply, Tr11 .About.Tr14... Transistors as switching means.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外周に多極着磁されたマグネット(6
1)を有し回転可能に支持されるロータ(57)と、該
ロータ(57)の外周に対して近接した位置に設けられ
たステータコア(52,53)に巻回される複数の励磁
コイル(2a〜2d)とを備え、外部から供給される直
流電源(B)に基づいて各励磁コイル(2a〜2d)を
順次励磁させてロータ(57)を回転させるステッピン
グモータであって、 前記励磁コイル(2a〜2d)よりその抵抗値が大き
く、前記励磁コイル(2a〜2d)に対して並列接続さ
れる保持用励磁コイル(3a〜3d)と、 前記励磁コイル(2a〜2d)及び前記保持用励磁コイ
ル(3a〜3d)のいずれかに前記直流電源(B)を供
給すべく切り換える切換手段(Tr11 〜Tr14)と、 前記ロータ(57)の回転停止時には該ロータ(57)
の回転位置を保持すべく、前記保持用励磁コイル(3a
〜3d)に対して直流電源(B)を供給するように前記
切換手段(Tr11 〜Tr14 )を切換制御する制御手段
(5)とを備えたことを特徴とするステッピングモー
タ。
1. A multi-pole magnetized magnet (6) on the outer periphery.
1) and a rotatably supported rotor (57), and a plurality of excitation coils (5) wound around a stator core (52, 53) provided at a position close to the outer periphery of the rotor (57). 2a to 2d), wherein the excitation coils (2a to 2d) are sequentially excited based on a DC power supply (B) supplied from the outside to rotate the rotor (57), and the stepping motor includes: (2a to 2d) having a higher resistance value, holding excitation coils (3a to 3d) connected in parallel to the excitation coils (2a to 2d), the excitation coils (2a to 2d) and the holding coil. Switching means (Tr11 to Tr14) for switching to supply the DC power supply (B) to one of the exciting coils (3a to 3d); and when the rotation of the rotor (57) is stopped, the rotation of the rotor (57) is stopped.
In order to maintain the rotational position of the holding excitation coil (3a
A stepping motor for controlling the switching of the switching means (Tr11 to Tr14) so as to supply a DC power supply (B) to the stepping motor.
【請求項2】 外周に多極着磁されたマグネット(6
1)を有し回転可能に支持されるロータ(57)と、該
ロータ(57)の外周に対して近接した位置に設けられ
たステータコア(52,53)に巻回される複数の励磁
コイル(2a〜2d)とを備え、外部から供給される直
流電源(B)に基づいて各励磁コイル(2a〜2d)を
順次励磁させてロータ(57)を回転させるステッピン
グモータであって、 前記励磁コイル(2a〜2d)に対して直列接続される
保持用励磁コイル(3a〜3d等)と、 前記励磁コイル(2a〜2d)と前記励磁コイル(2a
〜2d)及び前記保持用励磁コイル(3a〜3d等)と
のいずれかに前記直流電源(B)を供給すべく切り換え
る切換手段(Tr11 〜Tr14 等)と、 前記ロータ(57)の回転停止時には該ロータ(57)
の回転位置を保持すべく、前記励磁コイル(2a〜2
d)及び前記保持用励磁コイル(3a〜3d等)に対し
て直流電源(B)を供給するように前記切換手段(Tr1
1 〜Tr14 等)を切換制御する制御手段(5)とを備え
たことを特徴とするステッピングモータ。
2. A multi-pole magnetized magnet (6) on the outer periphery.
1) and a rotatably supported rotor (57), and a plurality of excitation coils (5) wound around a stator core (52, 53) provided at a position close to the outer periphery of the rotor (57). 2a to 2d), wherein the excitation coils (2a to 2d) are sequentially excited based on a DC power supply (B) supplied from the outside to rotate the rotor (57), and the stepping motor includes: (2a to 2d) and holding exciting coils (3a to 3d and the like) connected in series to the exciting coils (2a to 2d) and the exciting coils (2a to 2d).
2d) and switching means (Tr11 to Tr14, etc.) for switching to supply the DC power supply (B) to one of the holding exciting coils (3a to 3d, etc.), and when the rotor (57) stops rotating. The rotor (57)
In order to maintain the rotational position of the excitation coils (2a to 2a).
d) and the switching means (Tr1
(1 to Tr14, etc.).
【請求項3】 前記切換手段は、トランジスタ(Tr11
〜Tr14 等)で構成したことを特徴とする請求項1又は
2に記載のステッピングモータ。
3. The switching means includes a transistor (Tr11).
3. The stepping motor according to claim 1, wherein the stepping motor comprises:
【請求項4】 前記保持用励磁コイル(3a〜3d等)
は、前記各励磁コイル(2a〜2d)の少なくとも1つ
に対して同時に巻回されることを特徴とする請求項1〜
3のいずれかに記載のステッピングモータ。
4. The holding excitation coil (3a to 3d, etc.)
Is wound around at least one of the exciting coils (2a to 2d) at the same time.
3. The stepping motor according to any one of 3.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007028787A (en) * 2005-07-15 2007-02-01 Seiko Instruments Inc Method and apparatus for driving/controlling stepping motor
KR101185039B1 (en) 2006-08-24 2012-09-21 주식회사 동서전자 Synchronous electric motor having multi-winding type exciter pole and driving apparatus and method thereof

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