JPS58157398A - パルスモ−タの励磁電圧制御装置 - Google Patents

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】 この発明はパルスモータの励磁電圧制御装置に関する。

パルスモータの駆動装置は、入力される指令パルスに応
じてパルスモータの例えばステータにおける所定の相の
励磁コイルを順次励磁してパルスモータを駆動する励磁
回路（ドライバ回路）等によって構成されている。

ところで、このような駆動装置は、従来パルスモータの
停止時に所定の相の励磁コイルに所定の励磁電圧を印加
して、パルスモータに静止トルクを発生させるようにな
っている。

しかしながら、このようにすると停止しているパルスモ
ータに比較的大きな負荷トルクが掛かつている時には有
効であるが、無負荷時や比較的小さな負荷トルクが掛か
つている場合には、電源を不必要に浪費するばかりか、
長時間パルスモータを停止状態にしていると、パルスモ
ータ等が発熱して寿命が短かくなるばかりか、パルスモ
ータの運転に支障全米すことがあった。

この発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、このよ
うな問題全解消し得るパルスモータの励磁電圧制御装置
を提供することを目的とする。

そのため、この発明によるパルスモータの励磁電圧制御
装置は、負荷トルク検出手段によって検出シタパルスモ
ータの負荷トルク力、パルスモータの停止時に予め定め
た基準値以下の場合には、前述したパルスモータの駆動
装置における励磁回路の励磁電圧全所定量低下させるよ
うにしている。

以下、この発明の実施例全添付図面全参照しながら説明
する。

第１図は、この発明の一実施例を示すブロック構成図で
ある。

同図において、１は１回転当りのステップ数が例えば２
００の４相のパルスモータでアリ、このノくルスモータ
１の出力軸１ａの一端には、１回転当Ｄ　２０００パル
スの分解能全有する光学式のエンコーダ２を取り付けて
いる。なお、このエンコーダ２はパルスモータ１の出力
軸１ａに加わる負荷トルク？検出するためのものであり
、その詳細は後述する。

パルスモータ１は、指令ノくルス発生器３９分周回ｗ！
ｒ４．及び励磁回路５からなる開ル−プ方式の駆動装置
によって回転駆動される。

すなわち、指令パルス発生器６は、スタート信号Ｓｓに
よって起動すると共に、ストップ信号ＳＴによって停止
することにより、その出力ライン上に図示のような速度
パターンで周期の変化する指令パルスＣＰ全出力する。

ただし、この指令パルスＣＰは、パルスモータ１を実際
に駆動する指令パルス全１０逓倍したものである。

分周（逓降）回路４は、指令パルス発生器３から出力さ
れる指令パルスＣＰｋｌ／１０に逓降した指令パルスｃ
ｐ’ｉ出力する。

励磁回路５は、４相のパルスモータ１奮例えば２相励磁
するために必要な分配回路を含み、入力される指令パル
スＣＰ”ｆ予め定めた組合せの２相に分配して、その分
配した指令パルスによってノくルスモータ１の励磁コイ
ルをスイッチングするノくワートランジスタを順次オン
するようになっている。

そして、そのパワートランジスタがオンすると、後述す
る励磁電圧調整回路１２から励磁電圧ｖ１が励磁コイル
に印加されて、パルスモータ１が１ステツプずつ歩進す
る。

なお、分配回路の出力はスリップフロップ回路等の機能
のため、指令パルスＣＰ′が入力されなくなっても電源
を切らない限り、最後の指令パルスＣＰ′が入力された
時の状態で保持され、それによってパルスモータ１に静
止トルクが発生する。

また、パルスモータ１の回転方向は、励磁回路５の分配
回路に回転方向指令を与えることによって決定される。

アップダウンカウンタ６は、例えは指令パルス発生器６
からの指令パルスＣＰｔアップカウント端子ＵＰに入力
すると共に、エンコーダ２からのパルスモータ１のロー
タの位置情報を示すエンコーダパルスＥＰ’にダウンカ
ウント端子ＤＮに入力して、両者の偏差ｎｉ算出する。

このようにすると、パルスモータ１が指令ハルスＣＰ′
に完全に追従しているか安定点で停止していれば、カウ
ンタ６の偏差ｎはゼロであり、駆動中又は停止時に負荷
トルクが加わって指令パルスＣＰ／に完全に追従しない
か安定点で停止していないと、偏差ｎは負荷トルクに応
じた値となる。

したがって、この偏差ｎによってパルスモータ１の出力
軸１ａに加わる負荷トルクの大きさ全認識することがで
きる。

すなわち、エンコーダ２．指令パルス発生器３゜及びア
ップダウンカウンタ６によって負荷トルク検出手段を構
成している。

なお、エンコーダ２として、パルスモータ１のステップ
数の１０倍の分解能を有するものを用いた理由は、負荷
トルク全精度良く検出するためである。

また、カラ／り６の偏差ｎは、パルスモータ１の駆動時
の指令パルスＣＰに対する応答遅れやロータの振動によ
って常に変化するが、後述するようにこの偏差ｎはパル
スモータ１の停止時にしか用いないので、問題はない。

絶対値回路７は、カウンタ６の偏差ｎが負荷トルクの方
向に応じて正又は負の値をとるため、偏差ｎの絶対値全
算出する。

デジタル比較器８は、絶対値回路７からの偏差ｌｎｌと
、比較レジスタ９に予め格納した基準値ｎ）と全入力し
て比較し、１ｎ１≦ｎｒの時にのみ／・イレペルゝゝＨ
“の電圧低下指令信号ａ全出力する。

セット・リセット型のクリップフロップ回路１０は、ス
トップ信号ｓＴによってセットされてそのＣ１力ｂｔ−
ハイレベルゝゝＨ“にし、スタート信号Ｓｓによってリ
セットされてそのＱ出力ｂ’１０−レベルゝゝＬ〃にす
る。

ＡＮＤ回路１１は、フリップフロップ回路１０のＱ出力
すがハイレベルゝゝＨ“の時にのみ、デジタル比較器８
から電圧低下指令信号ａが出力されていれば、この信号
ａｋ励磁電圧調整回路１２に出力する。

励磁電圧調整回路１２は、例えば第２図に示すように負
極？アースした電源Ｂと、この電源Ｂの正極とアースと
の間に抵抗Ｒ１＋スイッチング用のトランジスタＱ、及
び抵抗Ｒ１の抵抗値と略等しい抵抗値の抵抗Ｒ２に順に
直列接続して構成てれ、トランジスタＱがオフの時には
、出力点Ｏから電源Ｂの電圧Ｖ、　（パルスモータｆの
定格電圧に等しい）？１１−出力し、電圧低下指令信号
ａによってトランジスタＱがオンすると、出力点Ｏから
電源Ｂの電圧Ｖｌｋ抵抗Ｒ１＋　Ｒ２によって分圧した
したがって、パルスモータ１の停止時にその出力軸１ａ
に負荷トルクが全く加わっていない場合、又は基準値ｎ
ｒによって決まる比較的小芒な負荷トルクが加わってい
る場合には、パルスモータ１の励磁コイルに加わる励磁
電圧は駆動時の定格電圧ｖｌの１／２のｖ２になるので
、電源Ｂ−ｉ不必要に浪費することが少なくなるばか９
か、発熱もある程度押えられるため、パルスモータの延
命効果や駆動時の円滑な運転も得られる。

そして、万一停止中のパルスモータ１の出力軸１ａに大
きな負荷トルクが加わると、直ちに偏差ｌｎｌがｎｒ　
　より大きくなって電圧低下指令信号ａが出力されなく
なるので、励磁電圧調整回路１２のトランジスタＱがオ
フし、それによって励磁電圧がＶ２からＶｌに上昇して
、静止トルクが大きくなるからその加わった負荷トルク
に打ち勝つことができる。

なお、上記実施例では、この発明を開ループ方式の駆動
装置に適用した例について述べたが、これに限るもので
はなく、閉ループ方式の駆動装置にも同様に適用し得る
ことは勿論である。

その場合、負荷トルク検出用のエンコーダ２を位置検出
器として併用できる。

また、上記実施例では、負荷トルク検出手段としてエン
コーダ２等全用いた例について述べたが、これに限るも
のではなく、例えば歪みゲージ等金用いた検出器を応用
しても良いことは熱論であり、その場合カウンタ６及び
絶対値回路７に代えてＡ／は換器上用いる。

さらに、励磁電圧調整回路１２は上記実施例の他、２系
統の電源回路を電圧低下指令信号ａによって切り替える
ようにしたものを用いても良いし、定格電圧Ｖ１の低下
度も１／２に限るものではなく、実用上問題がなければ
任意である。

さらにまた、上記実施例において、指令パルス発生器６
１分周回路４．カウンタ６、絶対値回路７、デジタル比
較器８．比較レジスタ９．フリップフロップ回路１０．
及びＡＮＤ回路１１等は、全てマイクロコンピュータ金
相いてソフトウェア化することも可能である。　゛ 以上述べたように、この発明によるバルスモータノ励磁
電圧制御装置によれは、パルスモータの停止時に余計な
電力全消耗しないので、省エネルギ化全計ることができ
るばかりか、それによってパルスモータの不必要な発熱
を防ぐことができるので、パルスモータ等の延命効果も
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例金示すブロック構成図、 第２図は、第１図の励磁電圧調整回路の一例全示す回路
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　指令パルスに応じてパルスモータ全駆動する励磁回
   路等からなるパルスモータの駆動装置において、前記パ
   ルスモータの負荷トルク？検出する負荷トルク検出手段
   と、この負荷トルク検出手段によって検出した負荷トル
   クが予め定めた基準値以下の時に電圧低下指令信号全出
   力する比較器と、前記パルスモータの停止時に前記比較
   器から電圧低下指令信号が出力されると前記励磁回路の
   励磁電圧を所定量低下させる励磁電圧調整手段とを設け
   たことを特徴とするパルスモータの励磁電圧制御装置。