JPS6056078B2 - ステップモ−タの起動方法 - Google Patents
ステップモ−タの起動方法Info
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- JPS6056078B2 JPS6056078B2 JP18151481A JP18151481A JPS6056078B2 JP S6056078 B2 JPS6056078 B2 JP S6056078B2 JP 18151481 A JP18151481 A JP 18151481A JP 18151481 A JP18151481 A JP 18151481A JP S6056078 B2 JPS6056078 B2 JP S6056078B2
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- JP
- Japan
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- drive voltage
- step motor
- frequency
- rotor
- starting
- Prior art date
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- Expired
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
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 rotating step by step
- H02P8/04—Arrangements for starting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ステップモータをなめらかに起動するため
の起動方法に関するものである。
の起動方法に関するものである。
一般に、ステップモータの励磁コイルに正弦波状の駆
動電圧を供給すると、ステップモータを一定トルクでな
めらかに回転させられることが知られている。
動電圧を供給すると、ステップモータを一定トルクでな
めらかに回転させられることが知られている。
また、ステップモータの起動時においては、一定の加速
度でモータを回転させるために、駆動電圧の周波数を徐
々に変化させ、モータの回転速度の所望の値まて上昇さ
せている。しかしながら、起動時の加速度を大きくする
ために駆動電圧の周波数をあまり急激に上昇させすぎる
と、回転子の慣性のために、回転速度が駆動電圧に追従
しきれなくなり、脱調してしまうことになる。また反対
に、加速度を小さく設定すると、モータを所定の速度ま
で上昇させるのに長い時間を必要とし、しかも励磁電圧
による回転力と回転子の慣性力とのバランスがとれない
場合には、回転子が振動を起こしてしまうことがある。
本発明は、上記のような従来方法の欠点をなくし、ス
テップモータを大きな加速度で起動することができると
ともに、振動を起こすことのないステップモータの起動
方法を提供することを目的としたものである。
度でモータを回転させるために、駆動電圧の周波数を徐
々に変化させ、モータの回転速度の所望の値まて上昇さ
せている。しかしながら、起動時の加速度を大きくする
ために駆動電圧の周波数をあまり急激に上昇させすぎる
と、回転子の慣性のために、回転速度が駆動電圧に追従
しきれなくなり、脱調してしまうことになる。また反対
に、加速度を小さく設定すると、モータを所定の速度ま
で上昇させるのに長い時間を必要とし、しかも励磁電圧
による回転力と回転子の慣性力とのバランスがとれない
場合には、回転子が振動を起こしてしまうことがある。
本発明は、上記のような従来方法の欠点をなくし、ス
テップモータを大きな加速度で起動することができると
ともに、振動を起こすことのないステップモータの起動
方法を提供することを目的としたものである。
本発明のステップモータの起動方法は、ステップモー
タにおける発生トルクが後述する負荷角に応じて変化す
ることに着目し、起動時においてこの負荷角を最大のト
ルクを発生するような値に保つように駆動電圧の周波数
を制御するものてある。
タにおける発生トルクが後述する負荷角に応じて変化す
ることに着目し、起動時においてこの負荷角を最大のト
ルクを発生するような値に保つように駆動電圧の周波数
を制御するものてある。
以下、図面を用いて本発明のステップモータの起動方
法を説明する。
法を説明する。
第１図は回転子と駆動電圧との位相角φ（以下、これ
を負荷角という）に応じて発生されるトルクＴの様子を
表す）したグラフである。
を負荷角という）に応じて発生されるトルクＴの様子を
表す）したグラフである。
ここで、負荷角φが０ということは、回転子の磁極によ
る界磁ベクトルの方向と駆動電圧により生する回転磁界
のベクトルの方向とが一致している状態である。図に示
されるように、発生トルクＴは負荷角ψの正弦ｓｉｎφ
に比例しており、負荷角ψが９００の時に最大となる。
したがつて、ステップモータの起動時において、駆動
電圧による回転トルクと回転子の慣性力とをバランスさ
せ、負荷角φが常に９００となるように駆動電圧の大き
さおよび周波数を制御すれば、ステップモータを最大の
トルクで、しかも振動を起こすことなく起動することが
できる。
る界磁ベクトルの方向と駆動電圧により生する回転磁界
のベクトルの方向とが一致している状態である。図に示
されるように、発生トルクＴは負荷角ψの正弦ｓｉｎφ
に比例しており、負荷角ψが９００の時に最大となる。
したがつて、ステップモータの起動時において、駆動
電圧による回転トルクと回転子の慣性力とをバランスさ
せ、負荷角φが常に９００となるように駆動電圧の大き
さおよび周波数を制御すれば、ステップモータを最大の
トルクで、しかも振動を起こすことなく起動することが
できる。
第２図は本発明のステップモータの起動方法の一実施
例を示す構成図である。図において、ＳＭはステップモ
ータ、ＧＥはステップモータＳＭに供給すべき駆動電圧
の周波数より充分高い周波数のパルス信号ＰＯを発生す
る発振器、ＲＭは印加される設定信号Ｄｓに応じてパル
ス信号Ｐ．ｌｌ，を分周するレートマルチプライヤ等か
ら構成される周波数分周回路、ＣＯは周波数分周回路Ｒ
Ｍの出力パルスＰＭを計数するとともにその計数出力を
設定信号Ｄ，として周波数分周回路ＲＭに印加するカウ
ンタ、ＤＲはステップモータＳＭに供給する正弦波等の
駆動電圧ＥＤを発生する駆動電圧発生回路てある。駆動
電圧発生回路ＤＲは周波数分周回路ＲＭの出力パルスＰ
Ｍを受け、その１パルス毎に駆動電圧ＥＤの位相角０を
一定量Δθだけ進めるものである。この関係を式で示せ
ば、次式のようになる。ここで、ＥＯは駆動電圧Ｅ。
例を示す構成図である。図において、ＳＭはステップモ
ータ、ＧＥはステップモータＳＭに供給すべき駆動電圧
の周波数より充分高い周波数のパルス信号ＰＯを発生す
る発振器、ＲＭは印加される設定信号Ｄｓに応じてパル
ス信号Ｐ．ｌｌ，を分周するレートマルチプライヤ等か
ら構成される周波数分周回路、ＣＯは周波数分周回路Ｒ
Ｍの出力パルスＰＭを計数するとともにその計数出力を
設定信号Ｄ，として周波数分周回路ＲＭに印加するカウ
ンタ、ＤＲはステップモータＳＭに供給する正弦波等の
駆動電圧ＥＤを発生する駆動電圧発生回路てある。駆動
電圧発生回路ＤＲは周波数分周回路ＲＭの出力パルスＰ
Ｍを受け、その１パルス毎に駆動電圧ＥＤの位相角０を
一定量Δθだけ進めるものである。この関係を式で示せ
ば、次式のようになる。ここで、ＥＯは駆動電圧Ｅ。
の最大値、ｎは駆動電圧発生回路ＤＲに印加されるパル
スＰＭの数である。上式からも分かるように、出力パル
スＰＭの周期を変化させることにより駆動電圧Ｅ。の周
波数を制御することがてきる。周波数分周回路ＲＭとカ
ウンタＣＯは駆動電圧発生回路ＤＲに印加する出力パル
スＰＭの周期を一定のシーケンスで変化させるものてあ
る。すなわち、カウンタＣＯにより周波数分周回路ＲＭ
に印加される設定信号Ｄ，は出力パルスＰＭの発生とと
もに増加するので、この設定信号Ｄｓに対する周波数分
周回路ＲＭの分周比を適当な値に定めることにより、出
力パルスＰＭの周期を変え、駆動電圧ＥＤの周波数を任
意のシーケンスで変化させることができる。第３図は起
動時における出力パルスＰＭの周波数ｆの変化の様子を
示したものである。
スＰＭの数である。上式からも分かるように、出力パル
スＰＭの周期を変化させることにより駆動電圧Ｅ。の周
波数を制御することがてきる。周波数分周回路ＲＭとカ
ウンタＣＯは駆動電圧発生回路ＤＲに印加する出力パル
スＰＭの周期を一定のシーケンスで変化させるものてあ
る。すなわち、カウンタＣＯにより周波数分周回路ＲＭ
に印加される設定信号Ｄ，は出力パルスＰＭの発生とと
もに増加するので、この設定信号Ｄｓに対する周波数分
周回路ＲＭの分周比を適当な値に定めることにより、出
力パルスＰＭの周期を変え、駆動電圧ＥＤの周波数を任
意のシーケンスで変化させることができる。第３図は起
動時における出力パルスＰＭの周波数ｆの変化の様子を
示したものである。
図における横軸はカウンタＣＯの計数出力、すなわち、
周波数分周回路ＲＮ４の設定値Ｄｓである。図に示すよ
うに、設定値Ｄｓが小さい間は周波数分周回路．ＲＭの
分周比を大きくして、出力パルスＰＭの周波数を高くす
るとともに、設定値Ｄ，が一定の値ＮＯに達した後は従
来の起動時と同様に、出力パルスＰＭの周波数を低い値
から徐々に高くして行くようにすると、起動時において
回転子が止まつている状態では、回転子の動きがその慣
性のために駆動電圧ＥＤの早い変化に追従できず、駆動
電圧Ｅ。の位相の進みに応じて負荷角ψが増加すること
になる。したがつて、駆動電圧ＥＤにおける位相の進み
をカウンタＣＯに計数出力を利用して検出し、負荷角φ
が所望の値となつた時から周波・数分周回路ＲＭの分周
比を小さくすることにより、任意の負荷角ψの状態から
回転子の起動を開始することがてきる。いま、起動時の
負荷角φを９０るに設定すると、最も大きなトルクで回
転を開始させることができ、この時のトルクの大きさを
回転子の慣性力とバランスさせておくことにより、回転
子を振動させることなく起動することができる。第４図
はこの時の駆動電圧ＥＤの様子を示したもので、カウン
タＣＯの計数出力がＮ。
周波数分周回路ＲＮ４の設定値Ｄｓである。図に示すよ
うに、設定値Ｄｓが小さい間は周波数分周回路．ＲＭの
分周比を大きくして、出力パルスＰＭの周波数を高くす
るとともに、設定値Ｄ，が一定の値ＮＯに達した後は従
来の起動時と同様に、出力パルスＰＭの周波数を低い値
から徐々に高くして行くようにすると、起動時において
回転子が止まつている状態では、回転子の動きがその慣
性のために駆動電圧ＥＤの早い変化に追従できず、駆動
電圧Ｅ。の位相の進みに応じて負荷角ψが増加すること
になる。したがつて、駆動電圧ＥＤにおける位相の進み
をカウンタＣＯに計数出力を利用して検出し、負荷角φ
が所望の値となつた時から周波・数分周回路ＲＭの分周
比を小さくすることにより、任意の負荷角ψの状態から
回転子の起動を開始することがてきる。いま、起動時の
負荷角φを９０るに設定すると、最も大きなトルクで回
転を開始させることができ、この時のトルクの大きさを
回転子の慣性力とバランスさせておくことにより、回転
子を振動させることなく起動することができる。第４図
はこの時の駆動電圧ＥＤの様子を示したもので、カウン
タＣＯの計数出力がＮ。
に達するまては早く変化し、その後はゆつくりと低い周
波数で変化する。すなわち、駆動電圧ＥＤは見掛け上９
０化進んだ位置からスタートしたことになる。以上説明
したように、本発明のステップモータの起動方法ては、
起動時には駆動電圧の位相を早く進ませ、負荷角が一定
の値に達した後に駆動電圧の変化を回転子が追従可能な
速さにするようにしているので、見掛け上最大トルクの
発生状態から回転子の駆動を開始させることができ、ス
テップモータを大きな加速度て、しかも振動を起こすこ
となく起動することができる。
波数で変化する。すなわち、駆動電圧ＥＤは見掛け上９
０化進んだ位置からスタートしたことになる。以上説明
したように、本発明のステップモータの起動方法ては、
起動時には駆動電圧の位相を早く進ませ、負荷角が一定
の値に達した後に駆動電圧の変化を回転子が追従可能な
速さにするようにしているので、見掛け上最大トルクの
発生状態から回転子の駆動を開始させることができ、ス
テップモータを大きな加速度て、しかも振動を起こすこ
となく起動することができる。
第１図〜第４図は本発明のステップモータの起動方法を
示す構成図および波形図てある。 ＳＭ・・・・・・ステップモータ、ＧＥ・・・・・・発
振器、ＲＮ４・・・・・・周波数分周回路、ＣＯ・・・
・・・カウンタ、ＤＲ・・・・・・駆動電圧発生回路。
示す構成図および波形図てある。 ＳＭ・・・・・・ステップモータ、ＧＥ・・・・・・発
振器、ＲＮ４・・・・・・周波数分周回路、ＣＯ・・・
・・・カウンタ、ＤＲ・・・・・・駆動電圧発生回路。
Claims (1)
- １ 印加されるパルスに応じて位相が歩進する正弦波状
の駆動電圧を発生する駆動電圧発生回路を具備し、起動
時には前記パルスの周期を短くして駆動電圧の位相を早
く進めるとともに、負荷角が一定の値に達した後は駆動
電圧の変化がモータの回転子の追従できる速さから一定
の加速度で増加するように前記パルスの周期を制御する
ようにしてなるステップモータの起動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18151481A JPS6056078B2 (ja) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | ステップモ−タの起動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18151481A JPS6056078B2 (ja) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | ステップモ−タの起動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5883600A JPS5883600A (ja) | 1983-05-19 |
| JPS6056078B2 true JPS6056078B2 (ja) | 1985-12-07 |
Family
ID=16102085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18151481A Expired JPS6056078B2 (ja) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | ステップモ−タの起動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6056078B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0746189B2 (ja) * | 1986-01-06 | 1995-05-17 | 富士写真フイルム株式会社 | 露出制御装置 |
| JPH0785154B2 (ja) * | 1986-03-14 | 1995-09-13 | オリンパス光学工業株式会社 | カメラのプログラム露出特性の設定方法および設定装置 |
| JPS63234897A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-30 | Mitsubishi Electric Corp | ステツプモ−タの駆動装置 |
| JP5847470B2 (ja) * | 2011-07-19 | 2016-01-20 | 矢崎総業株式会社 | 指針装置 |
| JP6184726B2 (ja) * | 2013-04-12 | 2017-08-23 | オリエンタルモーター株式会社 | ステッピングモータの駆動方法及び駆動装置 |
-
1981
- 1981-11-12 JP JP18151481A patent/JPS6056078B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5883600A (ja) | 1983-05-19 |
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