JPS61196797A - ステツピングモ−タ駆動制御装置 - 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】 ［技術分野］ 本発明はステッピングモータ駆動制御装置に係り、さら
に詳細にはステッピングモータを異なった速度で運転制
御するステッピングモータ駆動制御装置に関する。

［従来技術］ 近年、コンピュータ技術の発達にともない、デジタル技
術との相性がよく制御が簡単で正確な動作が可能な駆動
部材としてステッピングモータがプリンタなどの事務用
機器に多く用いられている。ステッピングモータは高精
度な位置制御が可能であるが、プリンタのキャリッジ動
作を速め、高速記録を可能にするなどの理由から最近で
は高速動作性能も重視されている。

しかし、ステッピングモータは永久磁石を有する可動子
を電磁石（励磁相）を用いてパルス制御する構造を有し
ており、これを高速運転する場合には励磁相の誘導容量
により相電流の立ち一ヒリが遅れ、゛結果として高速時
のトルク不足が生じるという欠点がある。このため従来
では第１図、第２図に示すような方式で高速時の電流遅
延を回避していた。

第１図において符号４）１〜φ４で示Ｘれるものはステ
ッピングモータの４つの相で、これらは各々直列接続さ
れたトランジスタＴＲ１−ＴＲ４により駆動される。第
１図の構成では、ダイオードＤＩを介して低速領域で定
格の低電圧を用いて駆動し、高速領域においてはトラン
ジスタＴＲ５を介して定格以上の高電圧により各相を駆
動し、相の時定数を実効的に低下させて電流遅延を防止
している。

また第２図の方式では、抵抗を介して検出した相電流を
誤差増幅器ＯＦにより所定基準値と比較することにより
、トランジスタＴＲ５を介してステッピングモータの各
相φ１〜φ４を定電圧駆動するものである。

しかし上記の従来構成では低速運転時、特にランプアッ
プ（加速）、ランプダウン（減速）時に過大トルクを発
生することになり、モータ自体および負荷の駆動系の振
動が発生し、動作騒音が大きくなるという欠点があった
。特にノンインパクト方式のビジネス用プリンタでは装
置の騒音レベルが問題になるので、動作騒音低減と高速
性能を両立させるのは重要な課題である。

［目　的］ 本発明は以上の問題点に鑑みてなされたもので、ステッ
ピングモータに高速領域で充分なトルクを発生させるこ
とができ、しかも低速領域では低騒音動作を可能とする
ステッピングモータ駆動制御装置を提供することを目的
とする。

［発明の構成］ 本発明では以上の目的を達成するために、ステッピング
モータを異なった速度で運転制御するステッピングモー
タ駆動制御装置において、ステッピングモータの励磁切
り換え周波数に応じてステッピングモータの励磁相の駆
動電圧を制御する手段を設けた構成を採用した。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第３図は本発明のステッピングモータ駆動制御装置の一
実施例を示している。

第３図において符号ｌで示されるものは制御部で、キー
ボードなどの操作部、あるいはマイクロコンピュータな
どの主制御部から入力される量にしたがってステッピン
グモータ３を制御するドライバ２を制御するものである
。ドライバ２は各種ゲーＩ・素子などから構成する。む
ろんドライバ２は従来例のようにディスクリート素子か
ら構成してもよい。

ドライバ２は従来例の項で示した相励磁用のトランジス
タを一体にＩＣ化したもので、その出力にはステッピン
グモータ３の相φｌ〜φ４が接続される。

ステッピングモータ３の相φ１〜φ４の他端は共通に接
続され、信号線すを介してトランジスタ５のエミッタに
接続されている。トランジスタ５はコレクタに接続され
た電源の電圧をＦ／Ｖコンバータ４の制御に応じて相φ
ｌ〜φ４のうち通電された相に印加する。

Ｆ／Ｖコンバータ４は信号線Ａを介して制御部ｌから入
力される信号周波数に応じた電圧量を形成する回路でこ
の回路の出力はトランジスタ５のベースを制御するよう
接続されている。

制御部１は信号線Ａを介してステッピングモータ３の駆
動タイミング信号をＦ／Ｖコンバータ４に出力する。ス
テッピングモータは周知のように２相駆動、１相・２相
駆動など各種の方式で駆動されるが、このタイミング信
号は一定の励磁状態から次の励磁状態に移行するときに
出力される。

以上の構成においてステッピングモータ３を駆動しない
時には制御部１からＦ／Ｖコン／ヘータ４に対して信号
は出力されず、Ｆ／Ｖコンバータ４の出力はトランジス
タ５の出力がステッピングモータ３を起動できる最低の
電圧よりわずかに下に調整しておく。

続いて制御部１によりドライバ２を介してステッピング
モータ３の駆動を開始すると、Ｆ／Ｖコンバータ４には
励磁相の切り換えに応じた周波数の信号が印加される。

Ｆ／Ｖコン八−へ４は周波数の増加、すなわちステッピ
ングモータ３の速度上昇にともなってステッピングモー
タ３の相φｌ〜φ４の駆動電圧が大きくなるように制御
を行なう。

Ｆ　／　Ｖ　コンへ−夕４とトランジスタ５から成る電
圧制御回路は第４図に示すような出力特性を示す。第４
図の横軸はＰＰＳ、すなわち信号線Ａを介してＦ／Ｖコ
ン八−へ４に入力されるステッピングモータの励磁相切
り換えパルスの１秒あたりのパルスレートを、また縦軸
はステッピングモータ３の相駆動電圧を示している。

以りのように相駆動電圧を回転速度に対応して制御する
ことにより、高速回転域ではステッピングモータ３の駆
動電圧が増加されるように制御されるので高速領域での
トルク不足が解消され、しかも低速領域では速度低下に
応じて駆動電圧が制御されるので従来のようにランアッ
プ、ダウン時に過大なトルクが発生せず、動作騒音を低
減できる。

［効　果］ 以」−の説明から明らかなように、本発明によればステ
ッピングモータを異なった速度で運転制御するステッピ
ングモータ駆動制御装置において、ステッピングモータ
の励磁切り換え周波数に応じてステッピングモータの励
磁相の駆動電圧を制御する手段を設けた構成を採用して
いるため、ステッピングモータの低速動作時の動作騒音
を低減するとともに高速領域で充分なトルクを発生させ
、ステッピングモータに対して理想的なトルクバランス
を与えることができ優れたステッピングモータ駆動制御
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来のステッピングモータ駆動制御装
置の異なった構成をそれぞれ示した回路図、第３図は本
発明によるステッピングモータ駆動制御装置の構成の一
例を示したブロック図、第４図は第３図構成におけるス
テッピングモータの駆動特性を示した線図である。 ■・・・制御部　　　　　２・・・ドライバ３・・・ス
テッピングモータ ４・・・Ｆ／Ｖコンバータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ステッピングモータを異なった速度で運転制御するス
   テッピングモータ駆動制御装置において、ステッピング
   モータの励磁切り換え周波数に応じてステッピングモー
   タの励磁相の駆動電圧を制御する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制御装置。