JPS59204498A - ステツピングモ−タ - Google Patents
ステツピングモ−タInfo
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- JPS59204498A JPS59204498A JP8040983A JP8040983A JPS59204498A JP S59204498 A JPS59204498 A JP S59204498A JP 8040983 A JP8040983 A JP 8040983A JP 8040983 A JP8040983 A JP 8040983A JP S59204498 A JPS59204498 A JP S59204498A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- phase
- digital data
- rom
- pulse
- Prior art date
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- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors of the kind having motors rotating step by step
- H02P8/22—Control of step size; Intermediate stepping, e.g. microstepping
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は1ステツづの回転角度よりもさらに小さいマイ
クOステ゛ソづにて回転駆動させ得るステラしンノ七−
夕に関するものである。
クOステ゛ソづにて回転駆動させ得るステラしンノ七−
夕に関するものである。
第1図は従来の各相式ステツヒンjt−夕の概略構成図
を示しており、第2図は上記ステツヒンタ七−夕の励磁
方式を示している。第1図において(1)は永久磁石ロ
ータでるり、周方向に等角度間隔毎にN極およびS極に
交互に看磁されている。
を示しており、第2図は上記ステツヒンタ七−夕の励磁
方式を示している。第1図において(1)は永久磁石ロ
ータでるり、周方向に等角度間隔毎にN極およびS極に
交互に看磁されている。
(2)および(3)はステータコイルであり、中間タッ
プを有していて、A相〜D相の]イルを形成している。
プを有していて、A相〜D相の]イルを形成している。
かかる4相式のステラヒンジ七−夕にあっては、第2図
に示すように、A相、B相、C相、D相の順に各相を励
磁することにより、永久磁石O−夕(1)を回転させ得
るようになっている。ただし第2図においては、Hレベ
ルのとき通電されていることを示している。かかる標準
的なステツヒシク七−夕の1ステツプの回転角度は通常
168°とか凸、6°とかであるが、次に示すような原
理により、1ステツプをN個(Nは2以上の整数)に分
割することができる。第3図(a)は1ステツづをN分
割して駆動する方式の原理をベクトル的に示したもので
あり、IA”−InはそれぞれA相〜D相に流れる電流
ベクトルを示している。今、A相とB相の間の基本ステ
ップ角をN分割する場合について考えると、隣り合うA
相とB相の各電流IA、IBが、IA”+ IB2 、
= r2、つ葦りIA=Isinθ、IB−Icosθ
(但し、θ−90’〜0°)として、θの値をN分割す
ればよいことがわかる。第3図(b)はかかる励磁方式
を用いた場合のA相〜D相の励磁電流IA−IDの波形
を示している。ただし、正弦波および余弦波の波形は、
現実には第4図に示すように分割ステップごとの階段波
となっている。第5図(1))の励磁方式において、t
−ドDAXAB、・・・・・・・・・等とあるのは、そ
れぞれD相とA相、A相とB相、・・・・・・・・・等
が同時に励磁でれていることを示している。また第3図
(b)において、方形波による駆動波形は基本ステップ
角ごとの駆動を行なう場合について示しだものである。
に示すように、A相、B相、C相、D相の順に各相を励
磁することにより、永久磁石O−夕(1)を回転させ得
るようになっている。ただし第2図においては、Hレベ
ルのとき通電されていることを示している。かかる標準
的なステツヒシク七−夕の1ステツプの回転角度は通常
168°とか凸、6°とかであるが、次に示すような原
理により、1ステツプをN個(Nは2以上の整数)に分
割することができる。第3図(a)は1ステツづをN分
割して駆動する方式の原理をベクトル的に示したもので
あり、IA”−InはそれぞれA相〜D相に流れる電流
ベクトルを示している。今、A相とB相の間の基本ステ
ップ角をN分割する場合について考えると、隣り合うA
相とB相の各電流IA、IBが、IA”+ IB2 、
= r2、つ葦りIA=Isinθ、IB−Icosθ
(但し、θ−90’〜0°)として、θの値をN分割す
ればよいことがわかる。第3図(b)はかかる励磁方式
を用いた場合のA相〜D相の励磁電流IA−IDの波形
を示している。ただし、正弦波および余弦波の波形は、
現実には第4図に示すように分割ステップごとの階段波
となっている。第5図(1))の励磁方式において、t
−ドDAXAB、・・・・・・・・・等とあるのは、そ
れぞれD相とA相、A相とB相、・・・・・・・・・等
が同時に励磁でれていることを示している。また第3図
(b)において、方形波による駆動波形は基本ステップ
角ごとの駆動を行なう場合について示しだものである。
次に第5図は、従来の2相式のステツヒυノ七−夕の概
略構成図を示しており、第6図は上記七−夕の励磁方式
を示している。第5図において、+1)は永久磁石ロー
タであり、(4)および(5)はステータコイルである
。コイル(4)はA相、コイル(5)はB相を構成して
おり、正負両極性に励磁されるようになっている。かか
る2相式のステツヒシj七−夕にあっては、第6図に示
すように、まずA相およびB相を父互に正に励磁し、次
にA相およびB相を父互に負に励磁するようにして、永
久磁石ロータ(1)を回転させるようにしている。かか
る永久磁石0〜夕flの1ステツプの回転角度は、例え
は極数が100であれは5.0°、極数が200であれ
ば1.8°というように構造上定葦っているが、上述の
4相弐の場合と同様に2相式のステッヒシj七−夕にあ
っても、1ステツプをさらにN個(Nは2以上の整数)
に分割したマイクロステラづで駆動することがOT能で
ある。第7図(a) (b)はその原理を示すものであ
り、第7図(a)は励磁電流IAXIBのベクトル図、
第7図(b)は谷励磁電流の変化を示す波形図である。
略構成図を示しており、第6図は上記七−夕の励磁方式
を示している。第5図において、+1)は永久磁石ロー
タであり、(4)および(5)はステータコイルである
。コイル(4)はA相、コイル(5)はB相を構成して
おり、正負両極性に励磁されるようになっている。かか
る2相式のステツヒシj七−夕にあっては、第6図に示
すように、まずA相およびB相を父互に正に励磁し、次
にA相およびB相を父互に負に励磁するようにして、永
久磁石ロータ(1)を回転させるようにしている。かか
る永久磁石0〜夕flの1ステツプの回転角度は、例え
は極数が100であれは5.0°、極数が200であれ
ば1.8°というように構造上定葦っているが、上述の
4相弐の場合と同様に2相式のステッヒシj七−夕にあ
っても、1ステツプをさらにN個(Nは2以上の整数)
に分割したマイクロステラづで駆動することがOT能で
ある。第7図(a) (b)はその原理を示すものであ
り、第7図(a)は励磁電流IAXIBのベクトル図、
第7図(b)は谷励磁電流の変化を示す波形図である。
第7図(a)のベクトル図を見ればわかるように、A相
とB相の各電流■3、IE、ts IA2+ll32=
■2、つま’) IA= l5inθ、1B = 、1
cosθとして、θの値を90’をN分割した値とす
れは、基本ステラづ角のN分の1のマイクロステップで
七−夕を(ロ)転駆動でさるものである。なお第7図(
b)における正弦波および余弦波の各波形は、現実には
第4図に示すように分割ステップごとの階段波となって
いる。葦だ第7図(b)において、方形波による駆動波
形は基本ステップ角ごとの駆dJを行なう場合について
示したものである。
とB相の各電流■3、IE、ts IA2+ll32=
■2、つま’) IA= l5inθ、1B = 、1
cosθとして、θの値を90’をN分割した値とす
れは、基本ステラづ角のN分の1のマイクロステップで
七−夕を(ロ)転駆動でさるものである。なお第7図(
b)における正弦波および余弦波の各波形は、現実には
第4図に示すように分割ステップごとの階段波となって
いる。葦だ第7図(b)において、方形波による駆動波
形は基本ステップ角ごとの駆dJを行なう場合について
示したものである。
しかるに、かかる従来例にあっては1A=Isinθや
IB=ICO8θのような励磁電流を発生するために、
例えば発振位相の90’異なる正弦波発振回路および余
弦波発振回路を設けて、その発振出力をマイクロステッ
プ化する必要があり、ステツヒ′、Iり七−夕を基本ス
テラづ角の途中で停止させるような用途には不適当であ
った。筐だこのように三角関数的に変化する励磁電流を
谷ステータコイルに流すために、ドライブ用のパワート
ランジスタのベース電流を三角関数的に変化させるよう
なことをすると、パワートランジスタの]レクタ損失が
犬さく雇シ、発熱量が多くなるという問題があった。さ
らにまた、かかるステツヒシタ七−夕にあっては、永久
磁石ロータillを有しているので、回転速度が運くな
ると、逆起電力や電機子反作用の関係でステルタコイル
(2)〜(5)のインピータンス、符にL成分が犬さく
なり、電流が流れにくくなるという問題があって、この
ため成るべく高い′電圧でドライブすることが望筐しい
とされている。
IB=ICO8θのような励磁電流を発生するために、
例えば発振位相の90’異なる正弦波発振回路および余
弦波発振回路を設けて、その発振出力をマイクロステッ
プ化する必要があり、ステツヒ′、Iり七−夕を基本ス
テラづ角の途中で停止させるような用途には不適当であ
った。筐だこのように三角関数的に変化する励磁電流を
谷ステータコイルに流すために、ドライブ用のパワート
ランジスタのベース電流を三角関数的に変化させるよう
なことをすると、パワートランジスタの]レクタ損失が
犬さく雇シ、発熱量が多くなるという問題があった。さ
らにまた、かかるステツヒシタ七−夕にあっては、永久
磁石ロータillを有しているので、回転速度が運くな
ると、逆起電力や電機子反作用の関係でステルタコイル
(2)〜(5)のインピータンス、符にL成分が犬さく
なり、電流が流れにくくなるという問題があって、この
ため成るべく高い′電圧でドライブすることが望筐しい
とされている。
本発明は上述のような点に鑑みて為きれたものであシ、
1ステツプの回転角度よりもさらに小さいマイク0ステ
ツプにて回転駆動させることができ、シかも基本ステラ
づ角の途中でも容易に停止させることができて、駆動時
の発熱量も少なく、ステータコイルを常に高い電圧でド
ライづできるようにしたステツヒシク七−夕を提供する
ことを目的とするものである。
1ステツプの回転角度よりもさらに小さいマイク0ステ
ツプにて回転駆動させることができ、シかも基本ステラ
づ角の途中でも容易に停止させることができて、駆動時
の発熱量も少なく、ステータコイルを常に高い電圧でド
ライづできるようにしたステツヒシク七−夕を提供する
ことを目的とするものである。
以下本発明の構成を図示実施例について説明すると、第
8図2よひ渠9図に示すように、周方向について等角度
間隔毎にN極およびS惚に父互に着磁された永久磁石ロ
ータ(11と、この永久磁石〇−夕f1+を回転駆動す
る2個以上のステータコイル(21+3+と、クロック
パルスが入力ちれる度毎にカウント動作を行なって複数
ヒ゛ソトよりなるデジタルデータを出力する2進カウシ
タ(6)と、2進カウシタ(6)から出力されるデジタ
ルデータをアドレス入力とし、アドレス入力に応じて変
化する正弦波および余弦波の谷振幅データをそれぞれデ
ジタルデータとして出力する第1および第2のROM
(71(81と、第1および第2のROM (7) (
?)から出力されるデジタルデータに応じてデユーティ
比の変化する一定振幅のパルス電圧を出力する第1およ
び第2のデジタルPWM回路(9) +I01とを有し
、第1および第2のデジタルPWMl路(9] tlo
)から出力されるノSルス電圧にて谷ステ〜り]イルを
駆動するようにしたものである。2進カウンタ(6)は
、フリップフ0ツづを多数縦続接続したものであり、ク
ロックパルスを分周カウントするものである。第10図
は2進カウシタ(6)の動作波11図であり、O桁目の
出力はりDツクパルスの立ち−Fがす時に反転し、葦た
1桁目の出力はO桁目の出力の立ち下がりで反転し、以
F順次、2桁目、凸・所員と進むにつれて、周期が2倍
ずつ請願して行く。本発明ではこの2進カウシタ(6)
から出力されるO桁目〜6桁目の7ピツトのデジタルデ
ータを、ROM+7)およびROM +81のアドレス
入力として与えている。これらのROM (7)および
ROM (8)はEPROMよりな9、第11図に示す
ように入力されたアドレスAO〜A6に対して予めプロ
クラムされた8ピツトのデータDoND7を出力する。
8図2よひ渠9図に示すように、周方向について等角度
間隔毎にN極およびS惚に父互に着磁された永久磁石ロ
ータ(11と、この永久磁石〇−夕f1+を回転駆動す
る2個以上のステータコイル(21+3+と、クロック
パルスが入力ちれる度毎にカウント動作を行なって複数
ヒ゛ソトよりなるデジタルデータを出力する2進カウシ
タ(6)と、2進カウシタ(6)から出力されるデジタ
ルデータをアドレス入力とし、アドレス入力に応じて変
化する正弦波および余弦波の谷振幅データをそれぞれデ
ジタルデータとして出力する第1および第2のROM
(71(81と、第1および第2のROM (7) (
?)から出力されるデジタルデータに応じてデユーティ
比の変化する一定振幅のパルス電圧を出力する第1およ
び第2のデジタルPWM回路(9) +I01とを有し
、第1および第2のデジタルPWMl路(9] tlo
)から出力されるノSルス電圧にて谷ステ〜り]イルを
駆動するようにしたものである。2進カウンタ(6)は
、フリップフ0ツづを多数縦続接続したものであり、ク
ロックパルスを分周カウントするものである。第10図
は2進カウシタ(6)の動作波11図であり、O桁目の
出力はりDツクパルスの立ち−Fがす時に反転し、葦た
1桁目の出力はO桁目の出力の立ち下がりで反転し、以
F順次、2桁目、凸・所員と進むにつれて、周期が2倍
ずつ請願して行く。本発明ではこの2進カウシタ(6)
から出力されるO桁目〜6桁目の7ピツトのデジタルデ
ータを、ROM+7)およびROM +81のアドレス
入力として与えている。これらのROM (7)および
ROM (8)はEPROMよりな9、第11図に示す
ように入力されたアドレスAO〜A6に対して予めプロ
クラムされた8ピツトのデータDoND7を出力する。
AXC相用のROM (7)はアドレス入力に応じた正
弦波の振幅データを出力するものであり、またBXC相
用のROM (81は上記正弦波の振幅データとは90
度位相の異なる余弦波の振幅データをアドレス入力に応
じて出力するものでめる。ただし各ROM (7) +
8)の7ビツト目は符号を示すものであり、正弦波や余
弦波の振幅データはOピット目〜6ビツト目に出力され
る。
弦波の振幅データを出力するものであり、またBXC相
用のROM (81は上記正弦波の振幅データとは90
度位相の異なる余弦波の振幅データをアドレス入力に応
じて出力するものでめる。ただし各ROM (7) +
8)の7ビツト目は符号を示すものであり、正弦波や余
弦波の振幅データはOピット目〜6ビツト目に出力され
る。
したがって、振幅データの最大唾は127、最小値は−
127である。一方、2進カウシタ(6)の出力は7ヒ
ツトであるので、ROM(7)(8)のアドレス範囲は
O〜127となる。ここで、アドレス0〜32は、三角
関数の引数となる0°〜90°に対応し、アドレス凸2
〜64.64〜96.96〜128はそれぞれ90°〜
160°、180°〜270°、2700〜360°に
対応している。したがって正弦波発生用のROM (7
)の7ビツト目のデータは、アドレスO〜63のときは
1、アドレス64〜127のときはOとなる。また余弦
波発生用のROM +8)の7ビツト目のデータは、ア
ドレス人力凸1.96〜127のときは0、アドレス3
2〜95のときは1である。葦だアドレス入力がOのと
き、ROM (71(81のOピットル6ビツト目には
それぞれデータ01データ127が出力され、アドレス
人力゛が凸2のとき、ROM +7) (81のOピッ
トル6ピツト目には、それぞれデータ127、デー51
0が出力され、以下同様に谷アドレス人力Iに対応して
、ROM (7)のOヒラトル6ビツト目からは127
×sin (1281:/360)の絶対1直テータが
整数化して出力され、ROM+8+のOじット〜6じッ
ト目からは127Xcos(128工/360)の絶対
値データが整数化して出力されるものでるる。
127である。一方、2進カウシタ(6)の出力は7ヒ
ツトであるので、ROM(7)(8)のアドレス範囲は
O〜127となる。ここで、アドレス0〜32は、三角
関数の引数となる0°〜90°に対応し、アドレス凸2
〜64.64〜96.96〜128はそれぞれ90°〜
160°、180°〜270°、2700〜360°に
対応している。したがって正弦波発生用のROM (7
)の7ビツト目のデータは、アドレスO〜63のときは
1、アドレス64〜127のときはOとなる。また余弦
波発生用のROM +8)の7ビツト目のデータは、ア
ドレス人力凸1.96〜127のときは0、アドレス3
2〜95のときは1である。葦だアドレス入力がOのと
き、ROM (71(81のOピットル6ビツト目には
それぞれデータ01データ127が出力され、アドレス
人力゛が凸2のとき、ROM +7) (81のOピッ
トル6ピツト目には、それぞれデータ127、デー51
0が出力され、以下同様に谷アドレス人力Iに対応して
、ROM (7)のOヒラトル6ビツト目からは127
×sin (1281:/360)の絶対1直テータが
整数化して出力され、ROM+8+のOじット〜6じッ
ト目からは127Xcos(128工/360)の絶対
値データが整数化して出力されるものでるる。
各ROM (y) is)の7ビツト目の出力は、AC
相ドライバ(11)の切換制御人力C2、+3およびB
D相ドライバ(1′4の切換制御人力C5、C6にそれ
ぞれ入力され、A相とC相およびB相とD@の切換えに
使用されるものである。また谷ROM +7+ +81
のOピット目〜6ビツト目の出力は、デジタルPWM回
路i911101にそれぞれ入力されて、アナD、5電
圧値に変換される。デジタルP W Ml路+9+ t
io+は、第12図に示すように構成されており、設定
値に応じたデユーティ比で、かつ一定振幅のパルス電圧
を出力するものである。基本りOツク発振回路(13)
から出力されるり0ツクパルスは(N+2 )桁の2進
カウシタ(14)に入力されてカウントされる。この基
本クロッ ′り発振回g(nから出力されるクロックパ
ルスの発振周波数は、上述の2進カウシタ(6)に入力
式れるりDツクパルスの発振周波数よシも充分に高いも
のである。2進カウシタリ4)から出力される0悄目か
らN桁目までの(N +’l )桁のデジタルデータは
、デジタルコシパレータ(15)の一方のデータ人力X
に、入力される。葦だ、ROM +7H8)から出力さ
れる(N+1 )桁のデジタルデータよシなる設定値は
、デジタルコシパレータ(15)の他方のデータ人力Y
に、入力される。第工凸図におけるCOは2進カウンタ
(14)の01行目のカウント出力、C1は1悄目のカ
ラシト出ブハC(N+1)は(N+1 )桁目のカウン
ト出力を示しており、C(N+1)はインバータtI四
によって反転した(N+1 )桁目のカウント出力を示
している。この第13図から明らかなように、2進カウ
ンタ(14)から出力されるデジタルデータは、順次カ
ウントアツプされるようになっており、そのN桁目まで
のカラシト値が設定値と一致すると、デジタルコンパレ
ータ(15)からは一致検出信号(x=y)が出力され
て、フリップフロップ(Iηに人力される。フリツプフ
ロツプ(+7)は、上記−′&検出信号が入力される度
毎に出力FFが反転するようになっている。アンドゲー
ト(+8)は2進カウシタ(14)の(N+1 )桁目
と、フリツづフロップOηの出力FFとの論理積Dlを
出力するものであり、徒だアシトゲ−119)は、イン
バータ(+6)にて反転芒れた2進カウシタ(14)の
(N+1 )桁目と、インバータ(20)にて反転され
たフリツづフOツづ0ηの出力との論理積D2を出力す
るものである。各アシトゲ−1−(18)および(+9
)から出力される論理積D1、D2はオアゲート21)
に入力されて、論理和D1VD2に変換される。しかし
て第13図を見れはわかるように、オアゲートtall
から出力されるパルス電圧は、2進カリンク(14)の
(N+1)桁目が反転したときに立ち上がり、この2j
@カウシタ(14)のカウントデータが設定値と一致し
たときに立ち下がるようになっている。したがってデジ
タルP W Ml回路9) +IO+は、ROM (7
) +8)によって設定されたデジタルデータに応じた
パルス幅のパルス電圧を出力するものである。第14図
はデジタルPWMl路+91 tlo)に入力8れるデ
ジタルデータの値と、出力パルスとの関係を示している
。同図に示すように、入力値が大きいほど出力パルスの
パルス幅は広くなるものでるり、かかるパルス幅の増減
によって平均的な電流値が増減するようになっている。
相ドライバ(11)の切換制御人力C2、+3およびB
D相ドライバ(1′4の切換制御人力C5、C6にそれ
ぞれ入力され、A相とC相およびB相とD@の切換えに
使用されるものである。また谷ROM +7+ +81
のOピット目〜6ビツト目の出力は、デジタルPWM回
路i911101にそれぞれ入力されて、アナD、5電
圧値に変換される。デジタルP W Ml路+9+ t
io+は、第12図に示すように構成されており、設定
値に応じたデユーティ比で、かつ一定振幅のパルス電圧
を出力するものである。基本りOツク発振回路(13)
から出力されるり0ツクパルスは(N+2 )桁の2進
カウシタ(14)に入力されてカウントされる。この基
本クロッ ′り発振回g(nから出力されるクロックパ
ルスの発振周波数は、上述の2進カウシタ(6)に入力
式れるりDツクパルスの発振周波数よシも充分に高いも
のである。2進カウシタリ4)から出力される0悄目か
らN桁目までの(N +’l )桁のデジタルデータは
、デジタルコシパレータ(15)の一方のデータ人力X
に、入力される。葦だ、ROM +7H8)から出力さ
れる(N+1 )桁のデジタルデータよシなる設定値は
、デジタルコシパレータ(15)の他方のデータ人力Y
に、入力される。第工凸図におけるCOは2進カウンタ
(14)の01行目のカウント出力、C1は1悄目のカ
ラシト出ブハC(N+1)は(N+1 )桁目のカウン
ト出力を示しており、C(N+1)はインバータtI四
によって反転した(N+1 )桁目のカウント出力を示
している。この第13図から明らかなように、2進カウ
ンタ(14)から出力されるデジタルデータは、順次カ
ウントアツプされるようになっており、そのN桁目まで
のカラシト値が設定値と一致すると、デジタルコンパレ
ータ(15)からは一致検出信号(x=y)が出力され
て、フリップフロップ(Iηに人力される。フリツプフ
ロツプ(+7)は、上記−′&検出信号が入力される度
毎に出力FFが反転するようになっている。アンドゲー
ト(+8)は2進カウシタ(14)の(N+1 )桁目
と、フリツづフロップOηの出力FFとの論理積Dlを
出力するものであり、徒だアシトゲ−119)は、イン
バータ(+6)にて反転芒れた2進カウシタ(14)の
(N+1 )桁目と、インバータ(20)にて反転され
たフリツづフOツづ0ηの出力との論理積D2を出力す
るものである。各アシトゲ−1−(18)および(+9
)から出力される論理積D1、D2はオアゲート21)
に入力されて、論理和D1VD2に変換される。しかし
て第13図を見れはわかるように、オアゲートtall
から出力されるパルス電圧は、2進カリンク(14)の
(N+1)桁目が反転したときに立ち上がり、この2j
@カウシタ(14)のカウントデータが設定値と一致し
たときに立ち下がるようになっている。したがってデジ
タルP W Ml回路9) +IO+は、ROM (7
) +8)によって設定されたデジタルデータに応じた
パルス幅のパルス電圧を出力するものである。第14図
はデジタルPWMl路+91 tlo)に入力8れるデ
ジタルデータの値と、出力パルスとの関係を示している
。同図に示すように、入力値が大きいほど出力パルスの
パルス幅は広くなるものでるり、かかるパルス幅の増減
によって平均的な電流値が増減するようになっている。
ただし第14図はパルス幅の変化の様子を示すために概
略的に描いたものであって、実際にはもつと細かく分割
されるものである。デジタルPWM回路+91 [01
の出力は、AC相ドライバ(lすおよびBD相ドライバ
(+2)にそれぞれ入力されている。第9図はAC相ド
ライバ(1りおよびBD相ドライバ(12)の構成をそ
れぞれ示すものである。C0端子、C4端子はトラシジ
スタQl、Q4の各ベースに接続きれており、ステータ
コイル+21 +31のA相〜D相に通電する電流をデ
ジタルP W M回路(91+101の出力によりチョ
ッパ制御するものである。、C2端子、C3端子はトラ
シジスタQ2、Q3の各ベースに接続されており、ステ
ータコイル(2)のうち、人相とC相のいずれに通電す
るかを選択するものである。またC5端子、C6端子は
トラシジスタQ5、Q6の各ベースに接続されており、
ステータコイル(3)のうち、B相とD相のいずれに通
電するかを選択するものである。第15図は第8図実施
例の全体の動作を示す動作波形図である。同図において
ACC相 OM出力は、ROM(7)から出力される正
弦波データを示している。またBD相ROM出力は、R
OM fs)から出力される余弦波データを示している
。またAC相0’N10FF制御信号は、ROM+7)
の7悄目の出力全示してオリ、BD相0N10FF制何
1信けは、ROM(8)の7悄目の出力を示している。
略的に描いたものであって、実際にはもつと細かく分割
されるものである。デジタルPWM回路+91 [01
の出力は、AC相ドライバ(lすおよびBD相ドライバ
(+2)にそれぞれ入力されている。第9図はAC相ド
ライバ(1りおよびBD相ドライバ(12)の構成をそ
れぞれ示すものである。C0端子、C4端子はトラシジ
スタQl、Q4の各ベースに接続きれており、ステータ
コイル+21 +31のA相〜D相に通電する電流をデ
ジタルP W M回路(91+101の出力によりチョ
ッパ制御するものである。、C2端子、C3端子はトラ
シジスタQ2、Q3の各ベースに接続されており、ステ
ータコイル(2)のうち、人相とC相のいずれに通電す
るかを選択するものである。またC5端子、C6端子は
トラシジスタQ5、Q6の各ベースに接続されており、
ステータコイル(3)のうち、B相とD相のいずれに通
電するかを選択するものである。第15図は第8図実施
例の全体の動作を示す動作波形図である。同図において
ACC相 OM出力は、ROM(7)から出力される正
弦波データを示している。またBD相ROM出力は、R
OM fs)から出力される余弦波データを示している
。またAC相0’N10FF制御信号は、ROM+7)
の7悄目の出力全示してオリ、BD相0N10FF制何
1信けは、ROM(8)の7悄目の出力を示している。
ROM (7)の7悄目の出力はAC相ドライバ(lr
)の端子c2に接続さ扛、逢たインバータ(22を介し
てAC相ドライバ(1りの端子C3に接続されている。
)の端子c2に接続さ扛、逢たインバータ(22を介し
てAC相ドライバ(1りの端子C3に接続されている。
菫だROM +81の7悄目の出力はBD相ドライバ(
I2)の端子c5に接続され、iだインバータ(231
を介して端子C6に接続されている。しかして端子C2
、C3および端子C5、C6にそれぞれ入力される信号
により、トフンジスタQ2、Q32よびトラシジスタQ
5、Q6がオシオフ駆動されるから、ステータコイル+
21 +31の人相、B相、C相、およびD相に流れる
平均電流は第15図に示すようになる。しかして本発明
にあっては、このように各相に流れる平均電流の大きさ
をデジタルPWM回路+9+ 10+からのPWM出力
によってチョッパ制御しているので、ステータコイル(
2+ +31に流れる電流を制御するためのトランジス
タQ工、Q4の発熱を少なくすることができるものであ
る。
I2)の端子c5に接続され、iだインバータ(231
を介して端子C6に接続されている。しかして端子C2
、C3および端子C5、C6にそれぞれ入力される信号
により、トフンジスタQ2、Q32よびトラシジスタQ
5、Q6がオシオフ駆動されるから、ステータコイル+
21 +31の人相、B相、C相、およびD相に流れる
平均電流は第15図に示すようになる。しかして本発明
にあっては、このように各相に流れる平均電流の大きさ
をデジタルPWM回路+9+ 10+からのPWM出力
によってチョッパ制御しているので、ステータコイル(
2+ +31に流れる電流を制御するためのトランジス
タQ工、Q4の発熱を少なくすることができるものであ
る。
次に第16図は本発明の他の実施例を示すものであり、
第5図従来例のような2相式のステツヒシク七−夕につ
いて本発明を通用した場合を示している。本実施例にあ
っては、デじタルPWMl路(9)の出力はアナロタス
イッチ四を介してA相ドライバ(251に入力されてい
る。アナロjスイッチウ4)はROM +7+の7ビツ
ト目の出力によって切り挨えられるものであり、デジタ
ルPWMl路(9)の出力をA相ドライバ(詞の入力端
子S:L、S2のいずれか一万に切換入力するようにな
っている。第17図はA相ドライバ(旨の構成を示す回
路図であり、入力端子Sl、S2はA相ドライバ(25
)の1〜ラシジスタQ7、Q8のベースに接続されてい
る。またR OM +71の7桁日の出力に接続された
入力端子S3と、ROM F7)の7桁日の出力をイン
バータ12′4にて反転した信号を入力される入力端子
S、とには、それぞれトランジスタQ9、Q)oのベー
スが接続式れている。トランジスタQqとQloとがオ
シしたときには、ステータコイル(4)には矢印Pに示
す方向に電流が流れ、トランジスタQ8、Q9がオシし
たときには、ステータコイル(4)には矢印Qに示す方
向に電流が流れるようになっている。第16図において
は、B和剤の回路については同じ回路であるので省略し
であるが、第8図実施例の場合と同様に、余弦波波形を
記憶せるR OM (8)やデジタルP W M回路(
lO)、およびB和剤のアすロクスイッチとB和剤のド
ライバなどを有している。第18図は第16図実施例の
動作説明図である。同図において、A相用ROMデータ
およびB和剤ROMデータは1、それぞれROM(7)
および(8)から出力されるデジタルデータの1′直を
示している。次にA相PWM出力およびB相PW M出
力は、デジタルPWMl路(91(+01から・それぞ
れ出力されるパルス電圧を示している。またA相極性制
御信号訃よびB相極性制御信号はそれぞれROM(71
?よび(8)の7桁日の出力の変化を示している。さら
に、A相チョッパ信号S工、S2およびB相チョ゛ソバ
信号S工′、S2′は・それぞれA相ドライバ四とB和
剤のドライバに人力されるチョ゛リバ信号の波形を示し
ている。徒だA相電流およびB相電流は、それぞれステ
ータコイル14)(5)に流れる電流の短時間平均値を
示している。本実施例にあっても、各相に流れる平均電
流の太き場はデジタルPWM回路(9i (101から
のPWM出力によってチョッパ制、御されているので、
ステータコイル+2+ 13)に流れる電流を制御する
ためのトうシじスタQ7、Q8等の発熱を少なくするこ
とがでさるものである。
第5図従来例のような2相式のステツヒシク七−夕につ
いて本発明を通用した場合を示している。本実施例にあ
っては、デじタルPWMl路(9)の出力はアナロタス
イッチ四を介してA相ドライバ(251に入力されてい
る。アナロjスイッチウ4)はROM +7+の7ビツ
ト目の出力によって切り挨えられるものであり、デジタ
ルPWMl路(9)の出力をA相ドライバ(詞の入力端
子S:L、S2のいずれか一万に切換入力するようにな
っている。第17図はA相ドライバ(旨の構成を示す回
路図であり、入力端子Sl、S2はA相ドライバ(25
)の1〜ラシジスタQ7、Q8のベースに接続されてい
る。またR OM +71の7桁日の出力に接続された
入力端子S3と、ROM F7)の7桁日の出力をイン
バータ12′4にて反転した信号を入力される入力端子
S、とには、それぞれトランジスタQ9、Q)oのベー
スが接続式れている。トランジスタQqとQloとがオ
シしたときには、ステータコイル(4)には矢印Pに示
す方向に電流が流れ、トランジスタQ8、Q9がオシし
たときには、ステータコイル(4)には矢印Qに示す方
向に電流が流れるようになっている。第16図において
は、B和剤の回路については同じ回路であるので省略し
であるが、第8図実施例の場合と同様に、余弦波波形を
記憶せるR OM (8)やデジタルP W M回路(
lO)、およびB和剤のアすロクスイッチとB和剤のド
ライバなどを有している。第18図は第16図実施例の
動作説明図である。同図において、A相用ROMデータ
およびB和剤ROMデータは1、それぞれROM(7)
および(8)から出力されるデジタルデータの1′直を
示している。次にA相PWM出力およびB相PW M出
力は、デジタルPWMl路(91(+01から・それぞ
れ出力されるパルス電圧を示している。またA相極性制
御信号訃よびB相極性制御信号はそれぞれROM(71
?よび(8)の7桁日の出力の変化を示している。さら
に、A相チョッパ信号S工、S2およびB相チョ゛ソバ
信号S工′、S2′は・それぞれA相ドライバ四とB和
剤のドライバに人力されるチョ゛リバ信号の波形を示し
ている。徒だA相電流およびB相電流は、それぞれステ
ータコイル14)(5)に流れる電流の短時間平均値を
示している。本実施例にあっても、各相に流れる平均電
流の太き場はデジタルPWM回路(9i (101から
のPWM出力によってチョッパ制、御されているので、
ステータコイル+2+ 13)に流れる電流を制御する
ためのトうシじスタQ7、Q8等の発熱を少なくするこ
とがでさるものである。
本発明は成上のように構成されており、周方向について
等角度間隔毎にN極およびS極に又互に着磁された永久
磁石ロータと、この永久磁石[+−夕を回転駆動する2
個以上のステータコイルと、クロックパルスが入力され
る度毎にカウント動作を行なって複数ピットよりなるデ
ジタルデータを出力する2進カリフタと、2進ガウシタ
から出力されるデジタルデータをアドレス入力とし、ア
ドレス入力に応じて変化する正弦波および余弦波の各振
幅データをそれぞれデジタルデータとして出力する第1
および第2のROMと、第1および第2のROMから出
力されるデジタルデータに応じてチューティ比の変化す
る一足振幅のパルス電圧を出力する第1および第2のパ
ルス幅変調回路とを有し、第1および第2のパルス幅変
調回路から出力きれるパルス′遜圧にてもステータコイ
ルを駆動するようにしたものであるから、2進カウシタ
に入力されるりOツクパルスを停止させることにより、
ステツヒンク七−夕の回転を1ステツプの途中の任意の
マイクロステップで自由に停止させることができ、また
り0ツクパルスの供給を再開すると、りDツクパルス1
個を1マイクロステツプに対応させてステツヒシク七−
夕の回転を行なうことができるものであり、さらにステ
ツヒシク七−夕の1ステツづを伺段階のマイクロステッ
プに分割するかKついてもROMの父換だけで容易に変
更することがでさるという効果があり、またステータコ
イルをパルス幅変調したパルス電圧で励磁するようにし
たから、ステータコイルを常に高い電圧でドライブする
ことができて、高速回転時の逆起電力によって電流が流
れにくくなるようなことがなく、また三角関数的に変化
する励磁電流をパルス幅変調されたパルス電圧により供
給するようにしたことにより、ステータコイルをドライ
ブするだめのパワートラシジスタ等の発熱量を少なくす
ることがでさるという効果がある。
等角度間隔毎にN極およびS極に又互に着磁された永久
磁石ロータと、この永久磁石[+−夕を回転駆動する2
個以上のステータコイルと、クロックパルスが入力され
る度毎にカウント動作を行なって複数ピットよりなるデ
ジタルデータを出力する2進カリフタと、2進ガウシタ
から出力されるデジタルデータをアドレス入力とし、ア
ドレス入力に応じて変化する正弦波および余弦波の各振
幅データをそれぞれデジタルデータとして出力する第1
および第2のROMと、第1および第2のROMから出
力されるデジタルデータに応じてチューティ比の変化す
る一足振幅のパルス電圧を出力する第1および第2のパ
ルス幅変調回路とを有し、第1および第2のパルス幅変
調回路から出力きれるパルス′遜圧にてもステータコイ
ルを駆動するようにしたものであるから、2進カウシタ
に入力されるりOツクパルスを停止させることにより、
ステツヒンク七−夕の回転を1ステツプの途中の任意の
マイクロステップで自由に停止させることができ、また
り0ツクパルスの供給を再開すると、りDツクパルス1
個を1マイクロステツプに対応させてステツヒシク七−
夕の回転を行なうことができるものであり、さらにステ
ツヒシク七−夕の1ステツづを伺段階のマイクロステッ
プに分割するかKついてもROMの父換だけで容易に変
更することがでさるという効果があり、またステータコ
イルをパルス幅変調したパルス電圧で励磁するようにし
たから、ステータコイルを常に高い電圧でドライブする
ことができて、高速回転時の逆起電力によって電流が流
れにくくなるようなことがなく、また三角関数的に変化
する励磁電流をパルス幅変調されたパルス電圧により供
給するようにしたことにより、ステータコイルをドライ
ブするだめのパワートラシジスタ等の発熱量を少なくす
ることがでさるという効果がある。
第1図は従来の4相式ステツヒンj七−夕の概略構成図
、第2図、第5図(a) (b) 、および第4図は同
上の動作説明図、第5図は従来の2相式ステツヒシジ七
−夕の概略構成図、第6図、第7図(a) (b)は同
上の動作説明図、第8図は本発明の一実施例のブロック
図、第9図は同上の部分回路図、第10図および第11
図は同上の動作説明図、第12図はデジタルPWMl路
の回路図、第13図乃至第15図は同上の前作説明図、
第16図は本発明の他の実施例のブロック図、第17図
は同上の部分回路図、第18図は同上の動作説明図であ
る。 (1)は永久磁石ロータ、(2)〜(5)はステータコ
イル、(6)は2進カウシタ、+7) (s)はROM
% (9) (1o1はデジタルP W M回路であ
る。 代理人 弁理士 石 1)長 七 iトーφ トbΔべ 545− 第16図 第17図
、第2図、第5図(a) (b) 、および第4図は同
上の動作説明図、第5図は従来の2相式ステツヒシジ七
−夕の概略構成図、第6図、第7図(a) (b)は同
上の動作説明図、第8図は本発明の一実施例のブロック
図、第9図は同上の部分回路図、第10図および第11
図は同上の動作説明図、第12図はデジタルPWMl路
の回路図、第13図乃至第15図は同上の前作説明図、
第16図は本発明の他の実施例のブロック図、第17図
は同上の部分回路図、第18図は同上の動作説明図であ
る。 (1)は永久磁石ロータ、(2)〜(5)はステータコ
イル、(6)は2進カウシタ、+7) (s)はROM
% (9) (1o1はデジタルP W M回路であ
る。 代理人 弁理士 石 1)長 七 iトーφ トbΔべ 545− 第16図 第17図
Claims (1)
- fi1周万回について等角度間隔毎にN+MおよびS極
に交互に着磁された永久磁石ロータと、この永久磁石り
−3全回転駆動する2個以上のステータコイルと、りO
ツクパルスが入力される度毎にカウント動作を行なって
複数ピットなシなるデジタルデータを出力する2進カウ
シタと、2進カウシタから出力されるデジタルデータを
アドレス入力とし、アドレス人力に応じて変化する正弦
波および余弦波の各振幅データ”を・亡れぞれデジタル
データとして出力する第1および第2のROMと、第1
および第2のROMから出力されるデジタルデータに応
じてデユーティ比の変化する一定振幅のパルス電圧を出
力する第1および第2のパルス幅変調回路とを有し、第
1および第2のパルス幅変調回路から出力烙れるパルス
電圧にて各ステータコイルをg前するようにして成るこ
とを特徴とするステツヒシグ七−夕。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8040983A JPS59204498A (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | ステツピングモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8040983A JPS59204498A (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | ステツピングモ−タ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59204498A true JPS59204498A (ja) | 1984-11-19 |
Family
ID=13717489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8040983A Pending JPS59204498A (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | ステツピングモ−タ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59204498A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61198477A (ja) * | 1985-02-08 | 1986-09-02 | イング・チイ・オリベツチ・アンド・チイ・エス・ピー・ア | 磁気デイスク用記録/読み出し装置 |
JPS62152396A (ja) * | 1985-12-24 | 1987-07-07 | Victor Co Of Japan Ltd | ステツピングモ−タの駆動回路 |
US4749931A (en) * | 1986-01-23 | 1988-06-07 | Staat Der Nederlanden (Staatsbedrijf Der Posterljen, Telegrafie En Telefonie) | Coil current control device |
-
1983
- 1983-05-09 JP JP8040983A patent/JPS59204498A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61198477A (ja) * | 1985-02-08 | 1986-09-02 | イング・チイ・オリベツチ・アンド・チイ・エス・ピー・ア | 磁気デイスク用記録/読み出し装置 |
JPS62152396A (ja) * | 1985-12-24 | 1987-07-07 | Victor Co Of Japan Ltd | ステツピングモ−タの駆動回路 |
JPH0231599B2 (ja) * | 1985-12-24 | 1990-07-13 | Victor Company Of Japan | |
US4749931A (en) * | 1986-01-23 | 1988-06-07 | Staat Der Nederlanden (Staatsbedrijf Der Posterljen, Telegrafie En Telefonie) | Coil current control device |
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