JPS61102197A - ステツピングモ−タ励磁装置 - 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］ 本発明は停止位置に対応する２相の停止相を２相励磁し
てステッピングモータの停止を行うステッピングモータ
励６ｆｌｉ置に関する。

［従来技術］ ステッピングモータは他方式のモータに比べ位置決め精
度が高いため、タイプライタ、プリンタ等の活字ホイー
ルの回転駆動源等として良く用いられる。

一般に、この種のステッピングモータ励ｒ４［置はステ
ッピングモータの停止時に回転子を所望の停止位置に確
実に保持するために、停止中（よ停止位置に対応する２
相の停止相を２相励磁して強い励磁力を得ている。この
際、励磁？ｌｆｆ１圧が高いど励磁相に供給される励磁
電流が増大するため、消費電力が大きく、不経湾でしか
も温度上昇が激しくなって長時間にわたる連続的な使用
では問題を生じていた。

このため、従来は、ステッピングモータの停ｄ二時にお
ける励磁電圧を駆動時の励磁電圧より低くして消費電力
や発熱の増大を防止していた３、第２図＜ａ）はこのよ
うな従来の処理をＡ、Ｂ、Ｃ。

Ｄの各相からなる４相のステッピングモータに対して１
−２相励磁で行う場合に各相へ印加する励磁電圧の変化
を示すものである。同図において励石順序はＤＡ相→Ａ
相→ＡＢ相→Ｂ相→ＢＣ相→Ｃ相→ＣＤ相→Ｄ相→ＤＡ
相であり、駆動時に印加される駆動時電圧はＶＨであり
、この駆動時電圧ＶＨが同一の相に連続して印加される
時間はＴＤである。回転子は時刻ｔよりＢＣ相で２相励
磁されて停止状態に入っており、回転子を保持するだめ
の停止時電圧はＶＬである。

尚、第２図に示す実施例においては、ＴＤ＝７゜５ｍ５
ｅｃ、ＶＨ＝２４Ｖ、ＶＬ＝９Ｖｒある。

［発明が解決しようとする問題点］ このように、駆動時と停止時とで励磁電圧を換えて停止
時に２相励磁による回転子の保持を行う従来のステッピ
ングモータ励磁装置は、励磁相の磁化ヒステリシスのた
めに、停止時に同一の励磁電圧を２相へ印加したとして
も、その前に駆動時の励磁電圧が印加されているか否か
によって２相の励磁相の磁化の強さがそれぞれ異なる。

このため、回転子は２相間の中点には位置せず、停止時
の直前の励磁状態に応じて一方の励磁相側へかたよって
いた。従って、停止相が同一であってしそれまでの駆動
方向により回転子の停止位置か異＜２つ、駆動方向にか
かわらず回転子の停＋ｈ位置を一定にすることができな
いという問題があった。

第３図＜ａ　＞は、第２図（ａ　）に示したような励磁
を行った場合において、時刻［以降の停止状態における
Ｂ相及びＣ相のそれぞれに流れる電流［と磁化の強さＭ
との関係を示づものである。同図において、駆動時電圧
ＶＨ及び停止時電圧ＶＬを印加した場合に各相へ流れる
′電流１をそれぞれＩＨ及びＩｔとしている。Ｂ相の励
磁電圧は時刻（の直前では駆動時電圧ＶＨであり、時刻
［以降では停止時電圧ＶＬであるので、電流ＩはＩ　Ｈ
からＩＬに減少する。しかし、磁化ヒステリシスのため
、時刻ｔにおいて励ｌａ電圧が零からｖｌｔ、＝２化す
るのに応じて電流［が零からＩＬに変化するＣ相の磁化
の強さＭＣよりＢ相の磁化の強さＭｆ３の方が電流■が
等しいのにもかかわらず高くなっている。また、ステッ
ピングモータの駆動方向を逆にすると、時刻ｔの直前に
あける励磁状態がＢ相とＣ相とで逆転するため、時刻を
以降における磁化の強さＭも同様に逆転してしまう。従
って、回転子の停止位置は時刻を以降に励磁されている
２つの相のそれぞれの磁化の強さＭのつり合う位置とな
り、このつり合う位置も駆動方向を逆にすれば２相間の
中点に対して変位する方向が逆転してしまう。このため
、回転子の停止位置はステッピングモータの駆動方向に
よって同一の停止相であっても異なることになる。

従って、ステッピングモータの回転子を例えばタイプラ
イタの活字ホイールに接続して印字を行う場合、活字ホ
イールにおける活字部の停止位置が活字ホイールの回転
方向によって責なることになる。このため、印字ハンマ
に対して正確に位置しないまま印字ハレマによる殴打が
行われ、印字された文字の位置がずれて印字品質の低下
を来たしていた。

［発明の目的］ 本発明の目的は上記従来の問題点を除去し、ステッピン
グモータの回転子を同一停止相において停止して保持す
る際に、回転子の回転方向の）ｒＬいによる停止位置の
ずれを抑え、しかも、消費電力や発熱の少ないステッピ
ングモータ励磁装置を提供するにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記問題点を解決するために、駆動時電圧とこ
の駆動時電圧より低く設定された停止時電圧との２種類
の励磁電圧をステッピング七−夕の励磁相へ供給する励
１ｉｔｉ電圧供給手段と、ステッピングモータの駆動時
は前記駆動時電圧を各励磁相へ順次供給し、ステッピン
グモータの停止時は、まず前記駆動時電圧を２相の停止
相へ所定時間供給し、次いで前記停止時電圧を前記２相
の停止相へ供給する制御手段とを設けている。

［作用］ このようなステッピングモータ励磁装置は、前記制御手
段により停止時に２相の停止相へ回転子を保持するため
の停止時電圧を供給づる前にこの停出ｕ、′Ｊ電圧より
高く設定された駆動暗電圧を所定時間供給している。従
って、２相の停止相の磁化の強さをほぼ等しい状態にし
てから駆動暗電圧より低く設定された停止時電圧を供給
することになるため、停止相の前の励磁状態にかかわら
ず磁化とステリシスの影響が抑えられて２相の停止相の
磁化の強さがほぼ等しくなる。このため、ステッピング
モータの駆動方向にかかわらず、回転子は２相の停止相
聞のほぼ中点に停止するようになる。

また、回転子を所定位置に保持する停止時電圧は駆動暗
電圧より低く設定しであるので、消′Ｒ電力や発熱が低
く抑えられる。

［実施例］ 以下、第１図乃至第３図を参照して本発明の一実施例を
説明する。

第１図において、ステッピングモータの駆動量や駆動速
度等の駆動命令１は励磁時間等の制御に使用するタイマ
機構２８を備えた中央処理装置（以下ＣＰＵと称す）２
へ送られる。駆動時電圧供給回路３及び停止時電圧供給
回路４が接続された励磁電圧切換回路５は、ステッピン
グモータの各励磁コイル６が接続されているステッピン
グモータドライバ７及びＣＰＵ２にそれぞれ接続されて
いる。また、ＣＰＵ２の制御に従って励磁電圧を各相の
励磁コイル６へ供給するスラッピングモータドライバ７
、ステッピングし一夕の駆動量の演算等のためのワーキ
ング用のＲＡＭ　（５み出し書き込み可能なメモリ）８
、及び各処理のブ［１グラム等が書き込まれているＲＯ
Ｍ＜Ｈみ出し専用メモリ）９もＣＰＵ２に接続されてい
る。

上記溝成において、次にその動作を説明ザる。

１−２相励磁により駆動を行い、２相励磁により停止を
行う場合の励磁電圧の変化を第２図（ｂ　）に示す。時
刻を以前の駆動状態については第２図（ａ　）に示した
従来例と同じであるので、停止時の励磁制御について詳
しく説明する。

時刻ｔに回転子の回転位置が停止相であるＢＣ相に達す
ると、Ｂ相にはそのまま駆ｖＪ時電圧供給回路３から供
給される駆動暗電圧ＶＨを継続して時間ＴＳの間印加し
、Ｃ相には新たに駆動暗電圧Ｖ　ｌ−１をやはり時間Ｔ
Ｓの間印加する。そして、時刻（ｔ　＋ＴＳ）以降は励
磁電圧ｌ、７Ｊ換回路５の切り換えにより停止時電圧供
給回路４から停止時電圧ＶＬをＢ相及びＣ相へ印加して
回転子の回転位置をＢＣ相に保持ザる。尚、本実施例で
は、Ｖ　）−１＝２４Ｖ、ＶＬ＝９Ｖ、ＴＤ＝７．５ｍ
５ｅｃ、ＴＳ＝３、５ｍ５ｅｃである。

このような励磁制御を行った場合にみけるＢ相及びＣ相
の電流ｒと磁化の強さＭとの関係を第３図（ｂ　）に示
す。Ｂ相及びＣ相には停止状態に入ってから停止時電圧
ＶＬが印加されるまでの間、すなわち、時刻ｔから（ｔ
　＋ＴＳ）までの間は駆動暗電圧ＶＨが印加される。従
って、Ｂ相及びＣ相の電流ｆはどちらも１１−１からｒ
Ｌへ変化する。

このため、磁化ヒステリシスの影響が抑えられ、回転子
を保持する時間、ずなわら、ｆｔ１刻（ｔ＋７Ｓ）以降
においてＢ相及びＣ相の磁化の強さはどららもＭＢＣと
なる。よって、回転子はＢＧ相聞の中点に停止して保持
されることになる。このことはステッピングモータの駆
動方向を逆にしだとしても、やはり停止相には、停止時
電圧ｖしが印加される舶は駆動暗電圧ＶＨが印加される
ため実現される。

従って、例えばステッピングモータをタイプライタ、プ
リンタ等の活字ホイールに連結してこのような励磁制Ｄ
Ｏを行えば、活字ホイールの回転方向にかかわらず活字
ホイールの所望の活字部を印字ハンマに対して常に正確
な位置へ移動することが可能になり、印字される文字の
位置がずれることのない美しい文字を印字できる。

また、ステッピングモータの駆動時における脱調等の防
止のために、スルーアップやスルーダウン等の制御を行
って励磁電圧の切り換えの間隔を駆動中に変化させるよ
うなＷ合であっても、本発明の励磁制御は停止時に停止
相に対してのみ行えば良いため何ら支障な〈実施できる
。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明に係るステッピングモータ励
磁装置は、停止相が同一の場合においてステッピングモ
ータの駆動方向の違いにＪ：る回転子の停止位置のずれ
を抑えて所望の位置に保持することを簡単な構成により
、しかも消費電力や発熱を低く押えたままで実現するこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図（
ａ　）は従来例の励ｌｉｆ！電圧の変化を示す図、第２
図（１））は上記実施例の励磁電圧の変化を示す図、第
３図＜ａ　）は従来例の励磁電流と磁化の強さとの関係
を示プ“図、第３図（ｂ）は上記実施例の励磁電流と磁
化の強さとの関係を示す図である。 図中、２は中央処理装置、２ａはタイマ機構、３は駆動
時電圧供給回路、４は停止時電圧供給回路、５は励磁電
圧切換回路、７はステッピングモータドライバ、８はＲ
ＡＭ、９はＲＯＭである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　ステッピングモータの各励磁相へ励磁電圧を順次
   供給して駆動を行い、停止位置に対応する２相の停止相
   を２相励磁して停止を行うステッピングモータ励磁装置
   において、 駆動時電圧と前記駆動時電圧より低く設定された停止時
   電圧との励磁電圧を励磁相へ供給する励磁電圧供給手段
   と、 駆動時は前記駆動時電圧を各励磁相へ順次供給し、停止
   時はまず前記駆動時電圧を前記２相の停止相へ所定時間
   供給し次いで前記停止時電圧を前記２相の停止相へ供給
   する制御手段と、 を備えることを特徴とするステッピングモータ励磁装置
   。