JPS5815495A - パルスモ−タの制御回路 - Google Patents

パルスモ−タの制御回路

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JPS5815495A
JPS5815495A JP11164181A JP11164181A JPS5815495A JP S5815495 A JPS5815495 A JP S5815495A JP 11164181 A JP11164181 A JP 11164181A JP 11164181 A JP11164181 A JP 11164181A JP S5815495 A JPS5815495 A JP S5815495A
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JP
Japan
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pulse motor
outputs
output
staircase
decoder
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Pending
Application number
JP11164181A
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English (en)
Inventor
Seiji Horiuchi
堀内 清二
Shigeru Araki
茂 荒木
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP11164181A priority Critical patent/JPS5815495A/ja
Publication of JPS5815495A publication Critical patent/JPS5815495A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/14Arrangements for controlling speed or speed and torque
    • H02P8/18Shaping of pulses, e.g. to reduce torque ripple

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパルスモータの制御回路、特に高周波数の基準
クロック信号が利用でき、かつパルスモータの微少角動
作制御を可能にしたパルスモータの制御回路に関するも
のである。
入力信号に応じて可動体を所定の位置に正確に位置ぎめ
する装置、例えばX−Yステージプロンタあるいはプリ
ンタの駆動部等にはパルスモータが広く用いられている
。このような装置において、分解能(パルスモータに与
えられる入力基準クロック信号の1パルス当りの移動量
)を低下させずに可動体の移動速度を上げるためには、
一般に基準クロック信号の周波数を上げなければならな
い。
しかるに基準クロック信号の周波数を上げるためには、
高速応答性に優れたパルスモータを用いなければならず
、したがってコストアップが犬となってしまう欠点があ
った。またたとえコストアップを許容して応答特性の高
いパルスモータを用いた場合においても、基準クロック
信号の周波数を高くした場合には、起動時に低い周波数
から高い周波数に順次移行させる、いわゆるスローアッ
プ制御が必要とがる。したがって、そのだめの複雑な制
御回路が8袈となり、一層コストアップを招くという事
態を生じていた。
捷だ、パルスモータを機械的か観点から見た場合、動作
分解能を上げる方法として高分解能・(ルスモータを用
いるか、あるいは歯車等によるギヤダウン方法があるが
、前者はコストアンプになり、後者の場合にはコストア
ップの他に歯車による/(ツクラッシュ(ガタ)が生じ
、速度が低下するかどの欠点があった。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解消しパル
スモータ自体の応答特性および分解能に関係なしに基準
クロック信号の周波数とノくルスモークの機械的分解能
とを向上させ高速、高分解能を可能にしたパルスモータ
の制御回路を提供することにある。
この目的を達成するために、本発明によれば、パルスモ
ータの各相の励磁状態を多数のステップからなる階段波
状(マイクロステップ)に制御すると共にその制御回路
も低価格で実現できることを特徴としている。
本発明の詳細な説明する前に、従来のパルスモータの制
御方式の問題点を述べる。
第1図(a)(b)は4相パルスモータを2相励磁方式
で作動てせる態様と制御回路とを示す。
従来の制御方式においては、パルスモータ自体相の巻線
に流れる電流を0″と所定の値との間でスイッチングす
るオンオフ制御となっており、基準クロック信号のパル
ス毎に第1図(a)に示すように各相のオンオフ状態が
変り、モータの回転子はオン状態となった相によって吸
引力(または反発力)を受けて所定角度だけステップ回
転し位置ぎめが行なわれる。このだめ基準クロック信号
の周波数が高くなり、そのパルス間隔が狭くガると、回
転子の所定角度毎の回転がパルスに追従できなくなって
しまう。したがって基準クロック信号の周波数を上げて
高速回転を行なうためには、モータ自体の特性を改善し
て入力クロック信号の1パルスに対応して所定角度・回
転する回転時間が小さな優れた高速応答特性を有する・
くルスモータを用いなければならず、したがって前述し
たようにパルスモータもコスト高になってしまう。
次に本発明の実施例を添伺図面を参照して説明する。
第2図は本発明による制御回路の一実施例を示し、第3
図は本発明のマイクロステップ制御方式によるパルスモ
ータの制御波形図を示し、第4図は第2図の制御回路の
動作シーケンスを説明する説明図を示し、第5図は第2
図の制御回路の主要部の等価回路を示し、第6図は本発
明の制御回路の別の実施例を示す。
まず、第2図において、1は入力D1、D2、D8に3
つの異々る入力波形信号を受けて出力側のQl、Q、 
、Q、に所定の2進論理出力゛l IIまたは′0″を
発生するデータラッチ装置、2.3けインパーク、4は
デコーダであって、例えば入力側A、B、Cに入力され
る2進化8進コードを解読してその出力側0〜7にV。
。 電圧を発生する。5〜10は演算増幅器、81〜8
4はアナログスイッチ、ll−14けトランジスタ、1
5〜18はツェナーダイオードを示す。デコーダ4の出
力O〜7には抵抗B・S1〜aSS  およびI(・s
+’〜I(、Sgとが接続されているがH・SlとI’
l+ S1’・R82とR・82’・、、 、、 R・
S8と1(・S8’とは同一の抵抗値であって互に逆順
に接続され、それらの抵抗の共通端子P点とQ点が演算
増幅器5と6の負極性入力端子に接続されている0この
ように構成された本発明による制御回路の動作を第3図
の波形図および第4図を参照して説明する。
まず、例えばマイクロコンピュータ等(図示せず)によ
り第3図の(→(b)(C)のようなステップ信号が発
生゛され、データラッチlの入力D1〜T)、 K与え
られると共にクロック信号C1がそのクロック人力ck
に印加されて一定の同期をとりつつ、その出力端Q+ 
、Qt 、Qsには第4図に示すごとき出力を順次発生
している。一方、インバータ2および3の入力には第3
図の(L)および(k)で示すような回転方向/相切換
信号が与えられているので前記インバータ2によってア
ナログスイッチS1  は反転した切換信号<h>が与
えられ、アナログスイッチS2は非反転切換信号(L)
が与えられる。インバータ3に関しても同様に、アナロ
グスイッチS3 に対しては反転出力Q)が与えられる
と共にアナログスイッチS4 に対しては非反転出力(
k)が与えられることになる。
ところでデコーダ40入力(141IA1BXCには第
4図に示す如きデータラッチlの出力Q、 、 Q2、
Q3  が印加されるので該デコーダ4の出力端子O〜
7のいずれかから出力されるデコード出力は2組の抵抗
群■(・81〜I(・S8およびR,81’〜I(lS
3/の共通接続点PおよびQを介して演算増幅器5およ
び6の反転入力へ与えられる。したがって、演算増幅器
5と6とけ、R8j 〜f’s8およびJ(,84/ 
−R+SB’に対する帰還抵抗R・f、およびRf、の
比で定まるレベルの加算出力をその出力に発生する。
その詳細を第5図の等価回路で説明する。m5図におい
て上記抵抗”s1〜”E!8を几SrLと置き、R8i
 ’ −R,s3 ’を几sn’  トおけば(R8B
−R+6.’ )、帰還抵抗R・f、 == R・f 
、f(・f2 = Rf’ (几f−1(・f’ )と
して、演算増幅器5と6との出力電圧vo、1.t は
、周知の回路計算より(入力電圧V、、Lとして)、と
なる。この場合に入力電圧Vhはデコーダ4の電源電圧
Vccからデコーダ内部のトランジスタの電圧降下Vp
を減じた値となる。すなわちV雄−Vcc−Vpとなり
、この電圧降下Vpは普通0.5V以下であるからV。
c−Vp は、はぼ一定となり演算増幅器5の出力電圧
Vo、LtAB、すなわちA、B相の出力電圧は また演算増幅器6の出力電圧は となり、デコーダ4の出力側の端子に接続された抵抗几
E3n  またはR8,L’および帰還抵抗几fまたは
R4/によってそのレベルが決定されると共に第3図(
α)と同期した階段波形出力が演算増幅器5.6の出力
側に発生される。これらの演算増幅器5.6からの出力
は第2図に示すよう[2組の1対の演算増幅器7.8お
よび9.10の負極性入力端子へ与えられそれらの増幅
器からの出力は第4図に示すようなデータラッチlの出
力Q、 、Q2、Q3にしたがって第3図(d)〜(y
3に示す如き4つの階段状波をその出力に生ずる。した
がって、その4つの出力を、アナログスイッチS、 −
S4 を介して第3図(A)〜(k)に示す如き波形に
よってスイッチングすることによって、最終的に第3図
(勾〜(o)に示す如きステンピンク波形出力が得られ
、それらの出力がパルスモータのA相、B相、C相、D
′4@に与えられる。
したがって本発明の制御方式によるパルスモータはデー
タラッチlの入力の波形と共に階段状に変化する駆動信
号によってそのロータが小刻みに回転するので、起動が
速やかでかつクロック信号の周波数によく追従すること
ができる。
第6図は第2図の制御回路の別の実施例を示す。
第6図において、主要な構成要素に用いられた参照番号
は第2図のものと同じである。第6図の制御回路と第2
図に示す制御回路の相違は、第2図の回路ではトランジ
スタ11〜14のコレクタ電源として10〜24Vの電
源を与えておいて、デコーダ4の出力側の抵抗群R8i
〜R−S 8  とg s 1/〜R88’  とのそ
れぞれの共通接続点PおよびQから演算増幅器5と6の
負極性入力端子に与えているのに対して、第6図の回路
においては、ツェナーダイオード15〜18の共通端子
に−(12〜24)■を利用している点である。
したがって、第6図においては抵抗I’ts+〜RS 
8、およびR81’〜R88’ の共通接続点Pおよび
Qはそれぞれ2組の演算増幅器7.8および9.10に
与えてそれらの出力をアナログスイッチ81〜S4でオ
ンオフしているが、その等価回路および動作においては
、第2図の回路と実質的に同じであるので、これ以上の
詳細な説明は省略する。なお、第2図、m6図の回路に
おけるツェナーダイオード15〜18の働きは、パルス
モータから発生される逆起電力によって、演算増幅器か
らの出力信号を増幅しているトランジスタ11〜14が
破壊されないように、上記逆起電1力を阻止しているも
のである。
以上述べたように、本発明においては、1個のデコーダ
4の出力に2組の抵抗群を接続し、それらからの出力を
演算増幅器へ与えることによって前記した如き効果を奏
すると共に、デコーダ数を削減することができる。壕だ
、デコーダの供給電圧Vccが比較的自由に選択できる
のでMO8型集積回路を用いて開成できる。したがって
演算増幅器の入力電圧も比較的自由に選べるので、抵抗
群Rs+ −Rsa 、Rs+’ −Rss ’の値も
広い範囲で選択できる。
また、デコーダの出力のうち、オンしていない出力は接
地Iノベルにあるので、通常、入力がOvで作動してい
る演算増幅器5.6に対しては、たとえその接地レベル
が抵抗群・R84〜R63,1(・s+’〜R・E18
’  を介して前記演算増幅器へ与えられたとしても、
その影響は殆んどない。
【図面の簡単な説明】
第1図(α)(b)は従来方式による2相励磁パルスモ
ータの励磁シーケンスと駆動回路、第2図は本発明によ
る制御回路の一実施例、第3図は本発明のマイクロステ
ップ制御方式による第2図の制御波形図、第4図は第2
図の制御回路の動作を説明する説明図、第5図は第2図
の回路の主要部の等価回路、第6図は本発明によるI制
御回路の別の実施例、をそれぞれ示す。 図中、lはデータランチ、2rI′iインバータ、4は
デコーダ、5〜8は演算増幅器、5l−84はアナログ
スイッチ、11〜14はトランジスタ、15〜18はツ
ェナーダイオード、を夫々示す。 特許出願人 アルプス電気株式会社 代理人弁理士 森  1)   寛

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 回転方向/相切換信号が入力されパルスモータの各相に
    対する励@順序が決定されるインバータを備えた相切換
    回路と、データ信号が入力され該データ信号をラッチす
    るデータラッチと、該データラッチの出力側に接続され
    て複数の抵抗を出力側に有するデコーダと、帰還抵抗を
    有する演算増幅器とを具備し、前記デコーダの出力側に
    接続された前記抵抗と前記帰還抵抗の値の比によって前
    記パルスモータへの励磁信号の階段波のレベルが決定さ
    れると共に、前記パルスモータの各相に対する励磁状態
    が階段波状に制御されることを特徴トスるパルスモータ
    の制御lIl]@路。
JP11164181A 1981-07-17 1981-07-17 パルスモ−タの制御回路 Pending JPS5815495A (ja)

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JPS5815495A true JPS5815495A (ja) 1983-01-28

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01180199U (ja) * 1988-06-08 1989-12-25

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01180199U (ja) * 1988-06-08 1989-12-25

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