JPS60237893A - ステツピングモ−タ駆動装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は高速駆動ならびに低振動で低騒音の低速駆動が
可能なステッピングモータ駆動装置に関する。

（従来の技術）　。

従来のステッピングモータ駆動装置として５例えば、第
１図に示すものがある。この駆動装置は原稿読取あるい
はプリンタ等の原稿、用紙を供給するステッピングモー
タを駆動するものであり、定電流チョッパ駆動を用いて
おり、モータの定格電圧より高い値の直流電圧を出力す
る電源１と、該電源とモータ巻線２との間に接続された
チョッパ制御されるトランジスタ３と、モータ巻線２に
直列接続されて通電制御（励磁制御）を行うトランジス
タ４と、該トランジスタ４と電源１の他端間に挿入され
モータ巻線２に流れる電流の立上がり特性を改善する抵
抗５と、抵抗５の両端電圧１と基準電圧Ｖ　ｒｅｆを比
較し。

その偏差を出力する電圧比較回路６と、該回路よりの出
力信号にもとづいてトランジスタ３に印加するパルス信
号の幅を制御するパルス幅制御回路７とより構成される
。尚１以上は、複数のモータ巻線を有するステッピング
モークの１コイル分の駆動回路構成を示しており、実際
には電源を除きコイル数分が電源に接続される。

第１図の装置によって駆動されるステソピングモ−夕の
一例を示せば第２図の如くであり、４個の突極８を有し
各々にモータ巻線２ａ、２ｂ、２Ｃ，２ｄが巻回されて
適用する機器、装置等に固定設置される固定子９と１円
筒形の２極の永久磁石が突極８に対向するように配設さ
れ、且つ永久磁石の両端の回転中心に設けられた軸がベ
アリングを介して固定子に回転自在に固定される回転子
１０とより構成される。

第３図は、第２図に示したステンピングモータの各モー
タ巻線の駆動部の詳細を示すものである。基本的には、
第１図に示した１コイル分の構成を４コイル分設け、各
々を電源間に並列接続したものである。各モータ巻線に
並列接続されているダイオード１１と抵抗１２の直列回
路は、トランジスタ４かオフになった後にも、コイルの
インククタンスのために電流が流れ続けようとし、トラ
ンジスタ４を破壊する恐れがあり、これを防止するため
に循環電流を生成すべく設けられている。

以上の構成において、ユニポーラ２相駆動による動作を
第４図及び第５図に基づいて説明する。トランジスタ４
ａ〜４ｄを第３図に示すタイムチャートに従って、Ａ相
とＢ相−Ｂ相とＡ相−Ａ相とＢ相−Ａ相とＢ相・・・・
・の如き順序でオン・オフし。

雷時２相を励磁しながら駆動する。４ステツプの駆動過
程において、固定子９に形成される磁極々性は第４図の
如くに生じ１回転子１０は１ステツプ毎に９０°回転す
る。トランジスタ４ａ〜４ｄの各々の通電々流は、電圧
比較回路６で監視されており、基準電圧Ｖｒｅｆとの偏
差が最小になるように、パルス幅制御回路７によってチ
ョッパ制御し、定電流を流している。

このように２足電流駆動を行うと共に、抵抗５を挿入し
、更に電源電圧を高めに設定することにより。

高速応答性を高めることができる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、従来のステッピングモータ駆動装置によれば、
定電流駆動であっても、コイルへの通電のオン・オフ時
に定電圧領域が生しるため、この領域で回転が乱れ５特
に、低速運転時に騒音及び振動を発生する恐れがある。

即ち、定電流駆動においてば、モータ巻線２ａ〜２ｄの
各々の通電波形は第６図の如くであり１通電開始から電
流が規定値に達する迄の期間（この間。

トランジスタ３はオンのままにある）に該当する定電圧
領域と、電流が規定値に達し、トランジスタ３のチョッ
パ動作によって電流が一定値を維持する定電流領域と、
更に２通電が断たれて定電流領域より電流が低下し、初
期状態に戻るまでの第２の定電圧領域とが存在する。定
電圧領域においては、電源電圧の変化によって電流の立
ち上がり、立ち下がりの傾斜、即ぢ定電圧期間が変化す
る。高速運転をさせる場合には、電源電圧を高くするこ
とによって、電流の立ち上がりと立ち下がりを急峻にす
ることができ、定電圧領域の期間を短くすることができ
る。しかし、低速運転時には定電圧領域のデユーティが
下がるため１回転子が円滑に回転しなくなる。　′（問
題点を解決するだめの手段及び作用）本考案は、上記に
鑑みてなされたものであり、高速域から低速域まで円滑
に回転できるようにするため、モータの速度設定領域に
応じて最適な電圧を少なくとも定電圧領域において供給
するようにしたステッピングモータ駆動装置を提供する
ものである。

以下９本発明によるステッピングモータ駆動装置を詳細
に説明する。

第７図は本発明の一実施例を示し、第１図と同一である
ものには同一符号を用いたので重複する説明は省略する
が、高速時（例えば、６０００Ｐ／Ｓ）に用いられ１例
えば５０Ｖの電圧を出力する直流電源２１と、低速時（
例えば、８００Ｐ／Ｓ）に用いられ９例えば２４Ｖの電
圧を出力する直流電源２２と、該直流電源２２とトラン
ジスタ３の間に順方向に挿入接続されるダイオード２３
と、直流電源２１とトランジスタ３との間に挿入接続さ
れるトランジスタ２４と、該トランジスタ２４を高速モ
ードに於いて能動状態にし、低速時に非能動状態にする
電椋切替部２５とより構成される。

以上の構成において、第８図のタイムチャートに基づい
“ζ説明する（尚、全体的な動作は、前述した通りであ
り９重複するので説明は省略する）。先ず。

低速モードＣ８００Ｐ／Ｓ）で始動する場合には。

電源切替部２５より出力信号を発生せず、トランジスタ
２４を非能動状態にする。この結果、直流電源２１の出
力電圧はトランジスタ３に供給されず、直流電源２２の
出力電圧２４Ｖがダイオード２３を介してトランジスタ
３に供給される。この結果、定電圧領域は、第９図に示
すように電源電圧が低くなった分だけ、従来の立上がり
時間ｔ１からｔ２へと短縮されたことになり、低振動か
つ低騒音が図られる。

一方、低速モードから高速モード（６０００Ｐ／Ｓ）に
モートが変更されると、電源切替部２５より出力信号が
切替指令として出力され、トランジスタ２４は能動状態
となって導通ずる。この結果、直流電源２１の出力電圧
５０Ｖは、トランジスタ２４を介してトランジスタ３に
供給される。直流電源２１の電圧は、直流電源２２の電
圧に比べてはるかに高イタめ、ダイオード２３に逆電圧
が印加されてブロックされ１直流電源２２より電流が流
出することはない。従って、高速モートにおいては、直
流電源２１のみによってステンプモータが駆動される。

この場合の電圧は、モータの定格電圧より高めに設定さ
れているため、高速応答性が高められる。

面１以上の説明では、低速モートにおいては、低レベル
の電源電圧を連続的に供給するものとしたが。

定電圧領域においてのみ供給電圧を低く設定するように
してもよい。

また、実施例においては２相励磁の場合について説明し
たか、２相励硼以外の方式に対しても適用可能である。

（発明の効果） 以上説明したように本発明のステッピングモータ駆動装
置によれば、モータの速度設定領域に応して少なくとも
定電圧領域の供給電圧を低くするようにしたため、高速
域の応答性を維持しながら低速域まで低振動、低騒音の
運転を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１１ン１は従来のステッピングモータ駆動装置の概略
回路図、第２図はステッピングモータの一例を示す説明
図、第３図は第２図のステッピングモータの駆動部を示
す回路図、第４図は第３図のモータの駆動タイムチャー
ト、第５図は第２図のモータの動作説明図、第６図はコ
イル電流波形の説明図、第７図は本発明の一実施例を示
す回路図、第８図は第７図の実施例のタイムチャート第
９図は本発明によるコイル電流波形図。 符号の説明 ２　（２ａ〜２ｄ）　・・・モータ巻本泉。 ３．４　（４ａ〜４ｄ）、２４　・・・トランジスタ。 ５（５ａ〜５ｄ）　・・・抵抗。 ６・・・電圧比較回路。 ７・・・パルス幅制御回路。 ９・・・固定子、　１０・・・回転子 ２１．２２・・・直流電源。 ２３・・・ダイオード、２５・・・電源切換部。 特許出願人　冨士セロソクス株式会社 代理人　弁理士　松　原　伸　之 代理人　弁理士　村　木　清　司 代理人　弁理士　平　１）　忠　雄 代理人　弁理士　上　島　淳　− 代理人　弁理士　鈴　木　均 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ステッピングモータを定電流駆動方式を用いて駆動する
   ステッピングモータ駆動装置において。 予め定めたレベルの電圧を出力する第１の直流電源と。 前記レベルより低レベルの電圧を出力する第２の直流電
   源と。 少なくとも相電流切換時の電流の立ち上がり及び立ち下
   がり期間の電源を前記第２の直流電源より供給する電源
   選択手段を設けたことを特徴とするステッピングモータ
   駆動装置。