JPS6020798A

JPS6020798A - パルスモ−タ−用駆動装置

Info

Publication number: JPS6020798A
Application number: JP12652183A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Yamada; 真一山田; Masayuki Shibano; 正行芝野; Isamu Inoue; 勇井上
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-07-12
Filing date: 1983-07-12
Publication date: 1985-02-02
Anticipated expiration: 2009-02-23
Also published as: JPH0614798B2

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】産業上の利用分野本発明は、ｘ−ｙテーブルなどの高精度位置決め装置に
使用される。パルスモータ−の駆動装置に関するもので
ある。

従来例の構成とその問題点パルスモータ−の駆動方式として最も多く用いられてい
る方式として２相励磁力式がある。第１図にそのブロッ
ク図を示す。第１図において、１は信号回路でありパル
ス列信号２を出す。３は・駆動回路であシ、信号２を受
け、そのパルス列を整形・分配・増幅し、出力線４と５
．６と５．７と６．８と５に電流を流すことによシ、パ
ルスモータ−９の各相１０．１１，１２，１３；ｊ５定
まった順序で励磁するための回路である。１４は、パル
スモータ−のローターである。、第２図にパルス列信号
２と各相１０．　１１．　１２．　１３の励磁状態及び
回転角位置の変化を示す。２相励磁力式は、常時２つの
相に電流を順次流してステップ送シする方式であり、こ
の方式による一例としてパルス列信号２が１パルス入力
のとき、２００パルス／１回転でパルス列信号２が２０
に’ＰＰＳ　程度まで応答できるものがある。

捷だ、上記通常の２相励磁駆動力式が１．８度程度の間
隔でしか、回転角全指定できないのに対し、はぼアナロ
グ的に多段階指定できる方式として・マイクロステップ
コントロール方式がある。第３図にそのブロック図を示
す。２１は速度位置指令信号、２２はパルスモータ−駆
動速度制御部。

２３は２２からの信号を受け、読み出し周期を設定する
。読み出し周期制御部。２４１ｄ指定された読み出し周
期で相励磁電流記憶部２５，２６，２７゜２８の内容を
順次取り出す相励磁電流読み出し部である。２９，３０
，３１．３２は読み出した値に応じてモーターの各相３
７．３８，３９．４０に電流を流す電流値変換部である
。

相励磁電流記録部２５，２６，２７．２８の内容の一例
金、それぞれ第４図ａ、ｂ、ｃ、ｄに示す。

横方向はアドレスを示し、縦方向は各相の電流値に相当
する値であシ、一定周期でアドレスＪ＠にデータを読み
出した場合にパルスモータ−が一定ステップ角で回転す
るような値゛となっている。たとえば、各曲線の１周期
を１１０から１００１０　アドレスの間に記憶したとす
ると、１００回の記憶部読み出しで前記通常の２相励磁
駆動１ステ・ノブと同じ角度回転し、高分解能での駆動
が可能とな−ている。しかし、この方式の場合、演算及
び信号処理の関係で読み出し周期をあ丑り高くできない
問題がある。

つまり、パルスモータ−を高速で駆動できないというこ
とでちり、との方式の一例として、６４クロツクで１．
８度回転し、クロックの周波数が２００ＫＰＰＳまで応
答するものがある程度である。

そこで従来、高分解能かつ高速にパルスモータ−全駆動
するために、通常の２相励磁駆動力式とマイクロステッ
プコントロール方式を組合わせた方式が使われている。

この方式は、目標回転角の近傍１で２相励磁方式で高速
に１駆動し、そこでマイクロステップコントロール方式
に切換えることによって高分解能で目標回転角まで駆動
するものである。しかし、この方式の場合、マイクロス
テップコントロール方式に切り換える際・パルスモータ
−は、２相励磁駆動装置及びマイクロステップコントロ
ール駆動装置の双方から切シ離される瞬間があり、その
ときは、無励磁状態となっており、駆動トルクがゼロと
なっている。よって、パルスモータ−は外方により回転
レスムーズな切シ換えができないという問題が生じる。

また、目標回転角に近づき２相励磁方式からマイクロス
テップコントロール方式に切り換えた場合又は、次の目
標回転角に移動するためマイクロステップコントロール
方式から２相励磁方式に切り換えた場合に不連続点を生
じスムーズに切り換えられないという問題がある。また
、駆動装置が２系統にあるため回路が複雑になっている
。

発明の目的本発明は、このような従来の欠点を除去するものであり
、一系統の駆動回路で高速性及び高分解能を兼ねそなえ
たパルスモータ−用駆動装置を提供するものである。

発明の構成本発明はパルスモ、７ター駆動中に・相励磁電流読み出
し部の読み出しステップ間隔をステップ間隔指定部から
の信号によシ、パルスモータ−駆動速度に応じて変える
ことによシ、一系統の回路構成で低分解能高速駆動から
高分解能低速駆動までパルスモータ−を無励磁状態にす
ることなく駆動するパルスモータ−用駆動装置である。

実施例の説明以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第５図に本発明の一実施例におけるパルスモータ−用駆
動装置のブロック図を示す。

まず、第５図の相励磁電流読み出し部６４の動作を説明
する。第６図に回路を示している。

可変クロック７１は読み出し周期制御信号７０によって
・出力パルス列信号の周波数を変える。

デマルチプレクサ７３はステップ間隔制御信号を入力し
、入力点ａを出力点す、ｃ、　ｄ、ａ、ｆのいずれかに
接続する。アドレス発生回路８３ば、ｇ＋　ｈ＋　ｉ＋
　ｊ＋　ｋをｇ全最上位ビットとした５ピツドの信舟と
同じアドレスを指定する信号を発生する。

いま％　ｇ＋　ｈ＋　１＋　コ、ｋがクリアーされ０で
あるとするとこのとき指定されるアドレスは・０ＯＯｏ
Ｏ（２）１０進数で０（、っである。この状態でデマル
チプレクサの入力点ａと出力点ｆが接続され可変クロッ
ク回路７１から１パルス出力されたとすると・ｋが０（
２）から１（２）になりアドレスは、０（ｌｄから１（
１→に変化する。さらに１パルス出力されるとｋが１（
２）から０（２）、ｊが０（２）から１（２）ＶＣなシ
アドレスば１（１［相］から２００）に変化する。

この状態で入力点ａが出力点ｅに接続され、同様に１パ
ルス出力されたとすると、ｇ＋　ｈ＋　１１　ｊｌｋｉ
ｄ、○、ｏ、ｏ、ｉ、ｏからＯ，０，１，Ｏ。

ＯＫ変化する。同様にアドレスは２（１ｏ）から４（ｔ
ｏ）に変化する◇このように、入力点ａが出力点ｆに接
続された場合、アドレスは−１１づつふえ、出力点ｅｖ
ｃ接続された場合２づつふえる。即ち出力点す。

ｃ、ｄ、ｅ、ｆはそれぞれ２　（ｔｏ）　２　（１０）
　２　（ｔｏ）　２　（ｔｏ）２゜ｏＯ）の異なった重
みを持っている。よって・ステップ間隔制御信号了２に
より、ｇ、ｈ・　ｌｓ　ｊ・ｋの５ビツトで示されるア
ドレスのステップ間隔を２　’（１ｏ）、　２　（１０
）、　２　（１１，２（１０）、　２αＯ）のいずれか
の値で指定できる。

具体的ニ、パルスモータ−’ｊ５１９．５度回転する動
作全説明する。条件として、相励磁電流記憶部の内容を
第７図に示すものとし、相励磁電流読み出し部は相励磁
電流記憶部のアドレスＯを指定しているものとする。ま
た、相励磁電流記憶部のアドレスをｎα０）からｎ　＋
　１　（ｒｏ）　ＶｒＣ変えた場合パルスモータ−は１
２００パルス／１回転するものとする。

相励磁電流記憶部の内容から・アドレスＩｏαｏ）−８
（ｔｏ）　”’（ｔｏ）　’（１０）　−８（１０）　
−１６（ｔｏ）　’　”　”と２３（１ｏ）間隔で変え
た場合、通常の２相励磁駆動を行イ、１．８度間隔で回
転することになる。

また０４０）　’（１４”（１０）　−３（１０）　−
４（ｔｏ）””と２°（ｔｏ）間隔で変えた場合、通常
のマイクロステップコントロール駆動を行い、Ｑ、３度
間隔で回転することになる。ところで、２３　または２
’（ｔｏ）　間Ｒノ設（１０）定は、ステップ間隔指令部からの指令によシ相励磁電流
読み出し部の中のデマルチプレクサ全切換えることによ
り行える。

そこで、第６図のパルスモータ−駆動速度制御部６１が
、通常の２相励磁駆動で１８度駆動し、マイクロステッ
プコントロール駆動により１．５度１駆動を行うことに
した場合、相励磁電流記録部のアドレス′ｆ！：０（１
ｏ）−８（□ｏ）−１６（１ｏ）−ｏ（１゜）−８（１
０）−１６（１０）０（１０）　−８（１０）　’！６
（，４’（ｔｏ）　８（１０）　９（１０）１０（１０
）−１１（１ｏ）１２（、ｏ）　１３（、。）と変えて
駆動することになる。２相励磁駆動を行うため、ステ・
ノブ間隔制御部は、第６図相励磁電流読み出し部内のデ
マルチプレクサ７３［入力点ａｆｆ：出力点Ｃと接続す
るよう指令する。点へと点Ｃが接続されることにより、
可変クロック回路７１から１パルス出力されるごとにア
ドレスは２００）・間隔で設定されることになる。１０
パルス出力された時、１８度の駆動を完了する。第８図
ａにローターの歯イの最初の位置をｂに１パルス出力さ
れた状態、Ｃに２ノくルス出力さ７した状態全示す・次（Ｃマイクロステップコントロール駆動を行うため、
第６図デマルチプレクサの入力点ａと出力点ｆｉミステ
ップ隔制御部からのステップ間隔制御信号により接続す
る。この切り換えのとき、ｇ＋ｈ＋　ｌ＋　ｊ＋　ｋは
変化せず指定さＫるアドレスも変化しないので、パルス
モータ−は励磁された状態で通常の２相励磁駆動からマ
イクロステ・・・プコントロール駆動に切換えらルたこ
とになる。

前記２相励磁駆動の場合と同様に第６図可変クロック回
路７１からパルス出力されることによシ１．５度の駆動
全完了する。

第９図ａに通常の２相励磁駆動が完了した時のローター
の歯イの位置また、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆば、それぞれ１
パルスづつ出力されたときの位置を示す。

一実施例として、最小駆動回転角ｔｏ、３度としたが、
相励磁電流記憶部の内容をアドレスを大きくとシ分割数
を大きくすることにより、従来に比べ簡単な回路構成で
高速性と高分解能を持った）ゞルスモーター駆動が可能
となる。

発明の効果本発明のパルスモータ−用駆動装置は、相励磁電流記憶
部の読み出しステップ間隔の指定するステップ間隔制御
部を設け、パルスモータ−駆動中に・ステップ間隔をス
テ・ンブ間隔制御部からのステップ間隔の指定により変
化させることによって従来問題であった２相励磁駆動と
マイクロステ・ノブコントロール駆動切り換え時のパル
スモータ−無励磁状態がなくなり・丑だ高速駆動から高
分解能駆動までスムーズに切り換えることができ、従来
のマイクロステップ方式と２相励磁方式の切シ換え方式
より簡単な回路構成で可能となったー

【図面の簡単な説明】第１図は通常の２相励磁駆動パルスモータ−用駆動装置
のブロック図、第２図は通常の２相励磁駆動の相励磁及
び回転角位置変化を示す波形図・第３図はマイクロステ
ップコントロール駆動装置のブロック図、第４図はマイ
クロステップコントロール駆動装置の相励磁電流記憶部
の内容を示す波形図、第５図は本発明の一実施例におけ
るパルスモータ−用駆動装置のブロック図、第６図は同
装置の相励磁電流読み出し部のブロック図、第７図は同
装置の相励磁電流記憶部の内容を示す波形図、第８図及
び第９図は同装置において、パルスモータ−全１９．５
度回転したときのローターの歯の位置の変化を示す図で
ある・６１・・・・・パルスモータ−駆動速度制御部、５２・
・・・・・読み出し周期制御部、５３・・・・・ステッ
プ間隔制御部、５４・・・・・相励磁電流読み出し部、
５５〜５８・°・°゛相励磁電流記憶部、５９〜６２　
＝−°°°電流値変換部、６３〜６６−−−−パルスモ
ータ−励ｍ相、６７・・・・・パルスモータ−のロータ
ー。

Claims

【特許請求の範囲】

パルスモー？−をステップ駆動させるためのステップ間
隔切り換え信号及び読み出し速度信号を出すパルスモー
タ−駆動速度制御部と、相励磁電流を各相別にステップ
位置に対応した値として記録している相励磁電流記憶部
と、前記パルスモータ−駆動速度制御部よシ出されたス
テップ間隔切シ換え信号に対応してステップ間隔を指定
するステップ間隔制御部を持ち、前記パルスモータ−駆
動速度制御部よシ出された読み出し速度信号に対応した
読み出し周期を指定する読み出し周期制御部と、前記相
励磁電流記憶部の内容を前記指定されたステ・・ブ間隔
で、しかも、前記指定された読み出し周期で読み出す相
励磁電流読本出し部と、読み出した値に応じてモーター
に電流を流す電流値変換部とを備えたパルスモータ−用
駆動装置。