JPS5855760B2 - ステツプモ−タ駆動回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、カウンタあるいは、時計などの発信装置か
らの信号によって、表示装置を駆動するステップモータ
駆動回路に関するものである。

第１図は、従来のステップモータ駆動回路を示す電気結
線図である。

第１図において、ステップモータ１は、永久磁石で構成
され、Ｎ極とＳ極を有するロータ２と、ロータ２を両端
部の磁極間において包囲するように設置されたステータ
３と、ステーク３に巻回され、ステータ３の磁極間に第
１の磁界を発生する第１のコイル４と、ステータ３に巻
回されステータ３の磁極間に第１の磁界とは逆方向の第
２の磁界を発生する第２のコイル５と、ロータ２とステ
ーク３の間に発生した反発力により、ロータ２の回転す
る方向を、一定に定める軟磁性材料からなる補極６とか
ら構成されている受信スイッチ７は、ロータ２に連動し
てロータ２が１歩進する毎に（１８０°回転する毎に）
、第１のコイル４と、第２のコイル５の一端との間で切
換わるものである。

発信スイッチ８は、カウンタあるいは、時計等の発信装
置からの信号によって第１のコイル４の他端と第２のコ
イル５の他端とに切換わるものである。

直流電源９は、受信スイッチ７と発信スイッチ８との間
に持続されている。

次にこの動作を説明する。

受信スイッチ７が第１のコイル４の一端に持続されてい
る時、発信装置からの信号によって発信スイッチ８が第
１のコイル４の他端に持続されると、第１図に示す如く
第１のコイル４に励磁電流が流れ、第１の磁界がステー
タ３の磁極間に発生する。

この第１の磁界が、ロータ２に供給され、ロータ２の磁
力と反発してロータ２は一歩進する。

このロータ２の一歩進と同時に受信スイッチ７は、第１
のコイル４の一端から第２のコイル５の一端に切換わり
、第１のコイル４に流れていた励磁電流をしゃ断する。

次に発信装置からの信号によって、発信スイッチ８が第
２のコイル５の他端に持続されると、第２のコイル５に
励磁電流が流れ、第１の磁界とは逆方向の第２の磁界が
ステーク３の磁極間に発生する。

この場合、ロータ２の磁極は第１図に示す状態とは反対
になっているため第２の磁界とロータ２の磁極とが反発
してロータ２は、−歩進する。

このロータ２の一歩進と同時に受信スイッチ７は第２の
コイル５の一端から第１のコイル４の一端に切換わり、
第２のコイル５に流れていた励磁電流をしゃ断する。

以下この動作を繰返す。上述の従来のステップモータの
駆動回路では、発信スイッチ８として、第］のコイル４
の他端と第２のコイル５の他端との間で可動子が切換わ
るＣ接点材のスイッチを用いており、発信スイッチ８が
高価になる欠点があった。

また、ステップモータ１と、発信スイッチ８とが離れて
設値された場合、ステップモータ１と発信スイッチ８と
の接続には、電源を３本必要とするため、配線が複雑で
、誤接続しやすく、またコストも高くつく欠点を有して
いた。

この発明は、従来の欠点を改良するためになされたもの
であり、発信スイッチとして、接点が開閉のみするＡ接
点スイッチを用いることができ、かつステップモータと
発信スイッチとの接続を２本の電線で行なうことができ
る構成が簡単で、安価なステップモータ駆動回路を提供
するものである。

以下図面によりこの発明を説明する。第２図はこの発明
に係るステップモータ駆動回路の一実施例を示す電気結
線図である。

図中第１図に対応する部分には、対応する符号を付して
いる。

以下の図面においても同様である。第２図においてステ
ップモータ１は、永久磁石で構成されたＮ極とＳ極を有
するロータ２と、一対の磁極間にロータ２を包持するよ
うに設置されたステータ３と、ステータ３に巻回され、
ステーク３の磁極間に第１の磁界を発生する第１のコイ
ル４と、ステータ３に巻回されステータ３の磁極間に第
１の磁界とは逆方向の第２の磁界を発生する第２のコイ
ル５と、ロータ２とステータ３間に発生した反発力によ
り、ロータ２の回転する方向を一定に定める軟磁性材か
らなる補極６とから構成されている。

受信スイッチ７は、ロータ２に連動し、ロータ２が、１
歩進する毎に（１８０°回転する毎に）、第１のコイル
４の一端と第２のコイル５の一端に切換わるものである
。

発信スイッチ８はカウンタあるいは、時計等の発信装置
からの信号によって接点が閉成するＡ接点スイッチであ
り、コンデンサ１０と、放電抵抗１１とからなる並列回
路に直列に接続され、第１のコイル４の他端と、第２の
コイル５の他端間に接続されている。

直流電源９は、受信スイッチ７の共通端子と、第１のコ
イル４の他端に持続されている。

次にこの動作を第２図ないし、第６図を用いて説明する
。

第２図、ないし第５図は、この発明の動作説明図であり
、第６図は、この発明に係るステップモータ７駆動装置
の各構成部品の時間に対する端子電圧波形図である。

第２図において発信スイッチ８が閉じると、直流電源９
→受信スイツチ／”′デフ１０〉発信ライ ７−第２″”１′″′５１放電工抗１１ ツチ８→直流電源９の閉回路を電流が流れ、第６図の時
間０−Ａ−Ｂに示すようにコンデンサ１０を充電しなが
ら第２のコイル５に第２の磁界を生じさせる。

このためロータ２はステータ３の磁極間の磁力によって
反発力が生じ、ロータ２は、第２図に示す矢印方向に１
歩進（１８０’）回転する。

この時受信スイッチ７は、ロータ２の回転に連動して、
第２のコイル５の一端から第１のコイル４の一端に切換
わり、第３図に示す状態、すなわち第６図の時間Ｂにお
ける状態となる。

この状態において、第１のコイル４には発信スイッチ８
の状態にかかわらず、第２の磁界を生じ、ロータ２は、
ステータ３の磁極間の極力によって再度反発磁力を生じ
ロータ２は第３図に示す矢印方向に１歩進（１８０’）
回転する。

またこの間（第６図の時間Ｂ−Ｃ間）コンデンサ１０は
直流電源９から電気的に切離されるため時間Ａ−Ｂで充
電された電価が放電抵抗１１を通して放電する。

しかし、この放電回路の時定数は、第１のコイル４が励
磁されて、ロータ２が１歩進（１８０’）回転する時間
に対して充分大きく設定してあり、第６図において、時
間Ｂ−Ｃ間でのコンデンサ１０の両端子間の電圧降下は
微少である。

ロータ２１歩進（１８０° ）回転すると、受信スイッ
チ７は、ロータ２の回転に連動して、第１のコイル５の
一端から第２のコイル５の一端に切換わり第４図に示す
状態すなわち第６図の時間Ｃの状態となる。

ここで再び第２のコイル５が励磁される状態であるが、
コンデンサ１０の充電がかなり進んでいるため、第６図
の時間Ｃ−Ｄに示すように第２のコイル５には、ロータ
２を再起動するのに必要な励磁電流が流れない。

またコンデンサ１０が完全充電された後も、発信スイッ
チ８が閉じていれば、直流電源９→受信スイツチ７→第
２のコイル５→放電抵抗１１→発信スイッチ８→直流電
源９の閉回路によって、第２のコイル５に電流が流れ続
けるが、この電流値は、放電抵抗１１の抵抗値が大きな
ため微小であり、第６図において時間Ｃ−Ｄ間で、ロー
タ２を再起動することはない。

このためロータ２は、自己Ｎ、Ｓ極の磁力によってステ
ータ３の磁極間と補極６とに吸引されて、その磁気的安
定点で停止する。

次に第５図に示す様に発信スイッチ８が開く、すなわち
、第６図の時間Ｄ〜Ｅ−Ｆに示す状態になるとコンデン
サ１０を充電していた直流電源９が切離されるため、コ
ンデンサ１０に蓄えられていた電荷は、放電抵抗１１を
通して完全放電する。

以後これと同じ動作を第５図の時間Ｆ−Ｇ−Ｈ〜■に示
すようにくり返し、発信スイッチ８が閉成する毎にステ
ップモータ１、すなわちロータ２をニステップずつ歩進
させることができる。

なおコンデンサ１０の容量は、ステップモータ１すなわ
ちロータ２を１ステップ動かすのに充分な電気エネルギ
ーを通し、かつ２ステップ動かし得ない値である。

また発信スイッチ８の閉成時間は、第２のコイル５が、
充分に励磁される通電時間以上であればよく、例えば第
６図に示すように時間Ａ−Ｄにおいて発信スイッチ８が
閉成していたものが、時間Ｆ−Ｈに示すように、第１の
コイル４の励磁途中において発信スイッチ８が開いても
ステップモータ１の動作には支障はない。

以上のようにこの発明によれば、発信スイッチは、Ａ接
点スイッチでよく、またＡ接点スイッチの閉成時間を厳
密に規定する必要がなく、また、コンデンサの容量もス
テップモータのロータを１歩進させるのに必要な電気エ
ネルギーを通すだけでよく、さらにまた発信スイッチと
ステップモータとの配線を２本とすることができるなど
安価に構成することができると共に、誤配線等のおそれ
がなく、信頼性が向上する等の諸効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のステップモータ駆動回路を示す電気結線
図、第２図はこの発明の一実施例を示す電気結線図、第
３図ないし、第５図はこの発明の動作説明図、第６図は
この発明に係るステップモーフ駆動装置の各構成部品の
時間に対する端子電圧波形図である、図において、２は
ロータ、３はステータ、４は第１のコイル、５は第２の
コイル７は受信スイッチ、８は発信スイッチ、９は直流
電源、１０はコンデンサ、１１は放電抵抗である。 なお、図中、同一符号は同一もしくは相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ｎ極とＳ極を有するロータと、両端部の一対の磁極
   で前記ロータを包持するように設置されたステータと、
   前記ステータに巻回され前記磁極間に第１の磁界を生じ
   させる第１のコイルと、前記ステータに巻回され前記磁
   極間に前記第１の磁界とは反対方向の第２の磁界を生じ
   させる第２のコイルとからなるステップモータの前記ロ
   ータの回転に連動し前記第１のコイルの一端と前記第２
   のコイルの一端とに交互に切換る受信スイッチ、前記第
   １のコイルの他端と前記第２のコイルの他端との間に持
   続されたコンデンサと放電抵抗の並列回路と、発信装置
   からの信号によって閉成する発信スイッチの直列回路、
   前記受信スイッチの共通端子と前記第１のコイルの他端
   との間に接続された直流電源を備え、前記並列回路の時
   定数を前記第１のコイルが励磁されて前記ロータが１歩
   進回転する時間よりも大きくしたことを特徴とするステ
   ップモータ１駆動回路。