JPS6120237B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はステツピングモータに関するものであ
る。

ステツピングモータは２つのモードの一方で従
来動作される。単フエーズ動作は一度にモータの
巻線（或いはフエーズ）の１つを附勢することを
含み、ステツピングは隣接するフエーズ（相）順
次附勢することによつて行なわれる。別の動作モ
ードは二フエーズ附勢で、２つの隣接フエーズが
常時附勢され、この二フエーズ附勢では１つのフ
エーズは与えられた大きさのモータから最大の性
能が得られるように、次のフエーズの附勢の最初
の半分の間トルクを発生し続けるが、これは電力
消費が多過ぎる。したがつて、単フエーズ附勢は
電力消費が小さいが、より大きなトルクは二フエ
ーズ附勢によつて発生される。

勿論、高トルク特性も望ましいが、不要の電力
消費をなくすることの重要性も増してきている。

本発明によれば、個々の時間区間の間、複数の
フエーズの各々を順次附勢し、フエーズの各々の
附勢区間がそれに続く次のフエーズの附勢区間と
一定期間重複し、この重複期間はフエーズの附勢
がそれに続く次の次のフエーズの附勢の前に終了
するようなものであり、ある与えられたフエーズ
に対する重複期間とそのフエーズに対する非重複
期間のうちの一つが可変期間であつて、他の一つ
が固定期間である複数の個々に附勢可能なフエー
ズを有するステツピングモータを動作する方法が
提供される。

各駆動パルスの重複は次に附勢されるフエーズ
に電流が流れるまでトルクを与え続けることがで
きる。結果として、モータのスピード・トルク特
性がかなり改善されるが、不要な時には終了すべ
き２つのフエーズの同時附勢を可能とすることに
より、電力消費の増加は僅かですむ。

また、本発明によれば、フエーズの各々の附勢
区間がそれに続く次のフエーズの附勢区間と一定
期間重複するようにフエーズの各々を選択的に附
勢する手段を含み、重複期間はフエーズの附勢が
それに続く次の次のフエーズの附勢の前に終了す
るようなものであり、ある与えられたフエーズに
対する重複期間とそのフエーズに対する非重複期
間のうちの一つが可変期間であつて、他の一つが
固定期間である、複数の個々に附勢可能なフエー
ズを有するステツピングモータのための駆動回路
が提供される。

ステツピングモータは閉ループおよび開ループ
の２つの型の動作システムにおいて使用されるこ
とができる。閉ループシステムではスピード或い
は位置はセンサによつて監視され、帰還信号が駆
動パルスのタイミングを制御してスピードおよび
トルクを制御する。開ループシステムでは、帰還
がなく、スピードは外部フロツクの周波数に応じ
て設定される。本願発明を具象化する閉ループシ
ステムでは、パルス拡長（すなわち重複）の持続
時間はスピードが増したとき駆動パルスの実時間
の持続が減ずるので、重複の相対的割合が増大す
るように一定の持続時間である。このことは（ス
ピードが増したとき高トルクを生じる大きな駆動
パルスの重複により）回転スピードをより高くす
るが、小さな駆動パルスの重複でも負荷を加速す
るのに十分なトルクが適用可能な低（ステツピン
グ）スピードでの電力消費を最小にする。本願発
明を具象化する開ループシステムでは、重複は大
きな重複が（増大したトルクが必要な場合）加速
および減速のために与えられるように変化されう
るが、この重複は不必要に隣接するフエーズを附
勢しないことによつて電力を節約するように一定
スピードの動作に対して小さくされる。

したがつて、本願発明は、特定の手段に若干の
違いはあるが、開および閉ループシステムの両方
に適用可能である。更に、拡張したパルス長はシ
ステムが開ループであるか閉ループであるかによ
つて各特定の応用について選定されうる。

好ましい実施例を以下添付図面について詳細に
説明する。

本明細書で説明するステツピングモータは４ス
テータフエーズを有する可変磁気抵抗モータであ
るとする。このモータ構成は４フエーズモータと
従来呼ばれるもので、そのフエーズが順次附勢さ
れる。一度に１つのフエーズのみが附勢される場
合、単フエーズ動作と一般に呼び、２つのフエー
ズが常に附勢される場合二フエーズ動作と呼ぶ。
第１図は常套的４フエーズモータ構成の一般化し
た簡略図であるが、本発明はこの特定の設計に制
限されることなく、また異なる設計の適当な多フ
エーズ（４フエーズおよびそれ以外の）モータに
等しく適応することができる。図示実施例におい
て、各フエーズは２つの極１１および１１′、１
２および１２′，１３および１３′並びに１４およ
び１４′を含む。各極は巻線或いはコイル２１な
いし２４と２１′ないし２４′を備え（一フエーズ
を構成している）、あたえられた極対上のコイル
は磁気回転子１０を通じて磁束を与えるように共
に附勢される（例えば極１１および１１′上に示
したＮ，Ｓを見よ）。図面は先行技術および本発
明に基く附勢モードを説明するのに適当である
が、それは多くの種々の設計の一例であつて極上
の巻線の特定の接続は示されない。しかし、スイ
ツチSW−１ないしSW−４は（例えばフエーズ
１について２１および２１′並びにフエーズ２に
ついて２２および２２′などの極対上の相互接続
されたコイルの両方を電源２７に接続することに
よつて）それぞれのフエーズ１ないし４を矢印Ｅ
によつて示される順番に附勢するための機構を与
える。隣接極は45゜、隣接回転子面１５は60゜離
れている。したがつて、フエーズ１ないし４が相
次いで附勢されると、回転子１０は矢印Ｒによつ
て示される方向に15゜歩進する。

第２図は第１図のモータが単フエーズ附勢で動
作している場合の駆動波形を示す。駆動パルスＰ
１（フエーズ１の波形を見よ）はスイツチSW−
１の閉成によつて発生され、これはコイル２１お
よび２１′を附勢する。同様に、フエーズ２（コ
イル２２および２２′）の波形に示される駆動パ
ルスＰ２はスイツチSW−２の閉成によつて発生
され、駆動パルスＰ３およびＰ４はそれぞれのス
イツチSW−３およびSW−４の閉成によりそれ
ぞれのコイル２３および２３′並びに２４および
２４′を附勢する。完全なステツピングサイクル
（４ステツプ）には他のステータコイル対の附勢
後にコイル対を附勢することが必要であるので、
連続ステツピングは４つの駆動パルスＰ１，Ｐ
２，Ｐ３およびＰ４を所望回数繰返される必要が
ある。これが常套的な動作で、周知のように、最
大トルク要求は慣性負荷の加速および減速におい
て生じる。

第３図は二フエーズ動作に関連した波形を示
す。この場合、少なくとも２つのフエーズが常に
同時に附勢されている。例えばP′１によつて示さ
れるように、コイル２１および２１′の附勢を行
なつている間に、スイツチSW−２が閉成して両
フエーズ（１および２）が同時に駆動されるよう
に駆動パルスP′２を発生してコイル２２および２
２′を附勢する。続いて、スイツチSW−１がオ
フしてパルスP′１が終ると同時にスイツチSW−
３のがオンしてコイル２２および２２′（パルス
P′２）の附勢の残部にわたつて保持されるパルス
P′３を形成する。その後、P′３がオンしている間
にコイル２４および２４′がパルスP′２の終了に
おいて駆動パルスP′４を発生するスイツチSW−
４の閉成により附勢される。このことが続くと、
常に２つのフエーズのステータが附勢される。明
らかに、フエーズ１のような前に附勢されたフエ
ーズによつて発生されるトルクはフエーズ２（パ
ルスP′２）のような新しく附勢されるフエーズの
発生の間続くので、二フエーズ動作のトルク特性
は第２図の単フエーズ動作よりも充分優れてい
る。しかし、電圧が常に２つのフエーズに同時に
印加されるので、この増大したトルク特性には大
きな電力消費を伴うことも明らかである。

第４図は本発明によるステツピングモータを動
作するための駆動パルスの代表的な波形を示す。
特に、フエーズ１についての２０−１のような各
フエーズについての駆動パルスは単フエーズ動作
の終端２５−１を越えて次のフエーズのタイムス
ロツト内に延長しているが、時点２５−２すなわ
ち第２或いは次のフエーズに与えられたタイムス
ロツトの終りの前（故にフエーズ３についてのパ
ルス２０−３のような次の次のパルスのオンの
前）に終了する。より詳細には以後に説明するよ
うに、Ｘ−１，Ｘ−２，Ｘ−３およびＸ４によつ
て示されるこの延長部或いは重複は、新しく附勢
されるコイルの電流が作られる際前に附勢されて
いたコイルの附勢が続いていることによつてトル
クが存在し続けるので（電流がスステータコイル
において増大し、かつ減少する際の加速および減
速のため）失なわれる効率を大きく減少する。し
かし、次のフエーズの駆動パルスが永続的に附勢
状態に保持されず、実際２つのフエーズが全時間
の僅かの部分の間だけ附勢されるので（２フエー
ズ附勢におけるような）２つのフエーズの共通附
勢により失なわれる電力は最少になる。

したがつて、動作は単フエーズおよび二フエー
ズモードの両方のよい特性を利用し、かつ両方の
欠点を最小にしている。

第５図は、第４図の波形による動作に必要な延
長された駆動パルスの発生に適した個別部品を利
用している駆動回路の簡略図である。しかし、よ
り一般的なシステムで、より複雑な時間可変パル
ス拡長を行なうマイクロ−プロセツサと同様他の
回路形状も使用できる。本質的に、モータ駆動３
６はステータコイル２１ないし２４およびこれら
と相互接続されたコイル２１′ないし２４（第１
図）を含み、第５図の回路の残部は（第１図の）
スイツチSW−１ないしSW−４と（第１図にお
ける）これらのススイツチの適当なタイミングお
よび制御１６として働く。（クロツクパルス発生
器３０によつて発生される）クロツク信号Ｃ_Pは
同時に４ビツトシフトレジスタ３１およびパルス
拡長器（extender）３２に送られる。シフトレジ
スタ３１はクロツク信号Ｃ_Pの４つのパルス毎に
４つの出力パルス１８−１，１８−２，１８−３
および１８−４を４つの出力端子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ
３およびＱ４に順次発生する。（一般にワンシヨ
ツトと呼ばれる）単安定マルチバイブレータ４０
と一連のNANDゲート４１−１ないし４１−４で
よいパルス拡長器３２は、クロツクパルス毎に４
つの出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３およびＴ４にそれ
ぞれ１９−１，１９−２，１９−３および１９−
４のような出力パスを発生する。パルス１８およ
び１９は論理組合わせ器（combiner）３５にお
いて組合わされて、モータ駆動３６の個々のコイ
ル（フエーズ）の附勢を制御するのに使用される
所望の駆動パルス２０を発生する。

Ｎフエーズモータでは、１ステツプサイクルは
Ｎ個のクロツクパルス毎に生じる。したがつて、
４フエーズモータでは１ステツプサイクルは４つ
のクロツクパルスを必要とする。４フエーズモー
タこれらの駆動パルス２０を発生するための好ま
しい実施例では、各モータフエーズについて１つ
で４段有するシフトレジスタ３１が標準的装置で
ある。例えば、カリフオルニア州マンテエインビ
ユーのフエアチヤイルドセミコンダクター社によ
り部品番号9300として市販されている４ビツトシ
フトレジスタでよい。その段は連続ループに配列
され、一方の出力端子は各段に接続される。１つ
の段に最初「オン」パルスが装荷され、この「オ
ン」パルスがクロツクパルスＣ_Pの各クロツクパ
ルス１７について一度に１段、段から段へ歩進さ
れる。したがつて、「オン」パルスが歩進される
と出力パルス１８が端子Ｑ１ないしＱ４の各々に
発生される。１サイクル（４ステツプ）におい
て、１つのパルス１８が各端子に順次発生され
る。これらのパルス１８は正（「オン」パルスと
定義して「１」すなわち高状態）であるとして第
６図に示される。したがつて、パルス１８−１な
いし１８−４の各々はステツプサイクルの４分の
１の相次ぐタイムスロツトにおいて（それぞれの
出力Ｑ１ないしＱ４に）存在し、各々はクロツク
パルス１７（第６図にも示される）の１つと同期
されている。

パルス拡長器３２はワンシヨツト４０の囲りに
作られ、ワンシヨツト４０はT.I社により市販さ
れている部品番号SN74123のような入手可能な集
積回路装置でよい。ワンシヨツトは各クロツクパ
ルス１７について選択した巾のパルス４２を発生
する。Ｓで示されるこの一連のパルスは同期され
ているクロツク信号Ｃ_Pと共に第７図に示されて
いる。ワンシヨツト４０からのパルス４２の持続
時間（巾）は、＋V₁で示されたバイアス電圧とワ
ンシヨツト装置の適当なピンとに接続されたRC
回路網４５によつて決定される。抵抗４６或いは
（より大きいかまたは少さな並列コンデンサを接
続することによつて）有効容量４７の値を変える
ことによるような回路網４５のRC時定数の変更
によつて、ワンシヨツトのパルス４２の選択され
る巾が変えられる。

これらのパルス４２は４つの２入力NAND ゲ
ート４１−１ないし４１−４の各々に印加され
る。各NANDゲート４１の他の入力は第６図に示
される４分の１サイクルパルス１８の１つであ
る。ワンシヨツト４０は正のパルス４２（「オ
ン」パルスを規定している「１」すなわち高状
態）を発生すると、したがつて各ゲート４１の出
力は４つのクロツクパルス毎に１つの負パルスの
みを有する信号である。これらの負パルスは第７
図に１９として示され、１つがそのゲートに接続
されるパルス４２および特定のパルス１８の一致
の間に（端子Ｔに対応する）各ゲートの出力に現
われる。これらの負パルスは時間的にくい違つて
いて、第６図および第７図に見ることがきるよう
に、パルス４２および４分の１サイクルパルス１
８−１の一致により発生される特定のパルス１９
は１９−４で示され、一方パルス１９−１，１９
−２および１９−３はパルス１８−２，１８−３
および１８−４に応答してそれぞれ発生される。
ゆえに、レジスタ３１の出力Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３お
よびＱ４はそれぞれNANDゲート４１−４，４１
−１，４１−２および４１−３に接続される。

駆動パルス２０の拡長がパルス１９の直接的働
きである場合、これらの負パルスは以後拡長パル
スと呼び、パルス４２の巾はパルス１９の各々が
パルス１８の各々によつて占められる４分の１サ
イクルタイムスロツト以下の持続時間であるよう
に設定される。勿論回路網４５は固定または可変
拡長を与えるように調整されるうる。後述するよ
うに、固定の拡長は閉ループシステムに用いら
れ、これに対し可変持続時間拡長は開ループシス
テムに適する。異なるフエーズに与えられる拡長
は回路網４５の時定数の適当に調時した変更によ
つて簡単に違えることができる。

レジスタ３１の端子Ｑ１ないしＱ４のパルス１
８および端子Ｔ１ないしＴ２の対応する拡長パル
ス１９は論理組合わせ器３５において適当な位置
関係で組合わされて４つの拡長した駆動パルス２
０−１ないし２０−４を各それぞれの出力Ｅ１な
いしＥ４で形成する。組合わせ器３５は前の４分
の１サイクルパルス１８の終りに拡長パルス１９
を加え、すなわち４分の１サイクルパルス１８は
先縁がパルス１８の後縁と同じ時点で生じる拡長
パルス１９と組合わされる。したがつて、パルス
１８−１は（反転された）パルス１９−１の追加
分だけ拡長されて、拡長された駆動パルス２０−
１および出力Ｅ１を形成する。同様に、拡長され
た駆動パルス２０−２，２０−３および２０−４
は対応する４分の１サイクルパルス１８および拡
長パルス１９の組合わせにより、それらのそれぞ
れの出力に形成される。極性与えられたものであ
るとすると、論理組合わせ器３５は各々が４分の
１サイクルパルス１８の１つを反転するインバー
タ３４−１ないし３４−４を含む。これらの反転
された４分の１サイクルパルスは各々２入力
NANDゲート３３−１ないし３３−４の一方の入
力に印加される。各NANDゲートへの他の入力は
拡長器３２からの対応する出力パルス１９であ
る。例えば、パルス１８−１は反転されてパルス
１９−１と共にNANDゲート３３−１に印加され
る。出力は拡長されたパルス２０−１で、これは
ステツピングモータのコイル２１および２１を電
圧＋Ｖに接続して拡長されたパルス２０−１の持
続時間の間この第１のフエーズを附勢するトラン
ジスタスイツチ３９−１に印加される。残りの拡
長された駆動パルス２０−２ないし２０−４が同
様にして発生されてそれらのそれぞれのスイツチ
３９−２ないし３９−４に印加され、それぞれス
テータコイル２２−２１′ないし２４−２４′の附
勢を行なう。

第４図に示されるように、結果としての拡長さ
れた駆動パルス２０は各々、パルス１９の巾だ
け）次の４分の１サイクルタイムスロツトに拡長
されている。この重複は次に附勢されるフエーズ
がオンになる間、前に附勢されたフエーズによる
トルクの継続を与える。したがつて、モータは各
フエーズの附勢がオンおよびオフに切替えられる
とき周期的な減速および加速を受けることがな
い。しかし、拡長されたパルス２０は次の４分の
１サイクルタイムスロツトにわたつて拡長されな
いので二重附勢の期間は最小にされて電力の節約
になる。勿論、任意特定の応用での重複の実際の
持続時間はその特性により、拡長（パルス１９の
巾）が設定される。

上述したように、ステツピングモータは２つの
モードで動作されることができる。一般に駆動回
路が簡単であるので好ましい開ループは第５図に
３０，３１および３６として一般的に示されてい
るようなクロツク源、シフトレジスタよび電力駆
動回路を必要とする。最も簡単なフエーズ附勢を
使用している開ループシステムでは、モータはク
ロツクパルスの位相から他方に附勢を切替えるよ
うに印加されるときはいつでも回転する。クロツ
ク周波数が一定であるとモータの根本的スピード
がモータ回転スピード以下に固有に制限される。
このモータ回転スピードはモータが誤りなく歩進
するクロツク周波数に加速（または減速）できな
いスピードと定義される。開ループシステムのこ
の制限された動作範囲は駆動パルスの始めと終り
で（クロツク周波数を変えることによつて１つま
たはそれ以上のパルス時間を延長している駆動パ
ルスを傾斜させることによつて拡長されることが
できるが、得られるスピードは固有に閉ループシ
ステムによつて可能な回転スピード以下である。
勿論、二フエーズ附勢では、増大したトルクが得
られ、これはスピードの実質的な増大を可能にす
る。しかし、二フエーズ附勢は実質的に電力の増
加を必要とする。

開ループシステムに対し、閉ループシステムは
高速動作ができる。これは回転子の位置またはス
ピードを監視し、この情報を正確な適当な時点で
種々のステータコイルを附勢するのに使用するこ
とによつて行なわれる。最も常套的には、回転子
位置モータ軸上に取付けたセンサエンコーダによ
つて感知される。エンコーダによつて発生される
信号は駆動回路に帰還されて、帰還信号３７によ
つて表わされるような（第５図のクロツクパルス
発生器３０の出力を制御することによるような１
つのフエーズから他のフエーズへの附勢の切替を
行なう。したがつて、帰還信号は最大のトルクし
たがつて最大のスピードを与えるように一定に調
節される。

特定距離進む時間を最小にすることが重要であ
る多くの応用では、閉ループモードが最も大きな
回転スピードを得ることができるので使用され
る。しかし、本発明のパルス附勢では、開および
閉ループシステムの両方で増大したトルクが与え
られ、この改善は過度の電力消費なしに行なわれ
る。

閉ループシステムでは、拡長は固定である。例
えば、拡長は村300マイクロ秒に固定で、加速の
際駆動パルス２０は約３ないし４ミリ秒でよい。
この低ステツピング速度でのモータのトルクは慣
性負荷を加速するのに十分以上のもので、パルス
拡長は総駆動パルス列２０の10％以下である。し
たがつて、第８Ｂ図に示されるように、拡長した
単フエーズ附勢Ｅφは最低単フエーズ附勢１φに
必要な電源容量51よりも大きな最大電力レベル52
のみを必要とするのに対し、二フエーズ附勢２φ
は単フエーズ附勢の倍の容量53を必要とする。実
際、二フエーズ動作は電力を倍消費して単フエー
ズの約140％を発生する。

システムが加速すると、クロツク周波数（パル
ス１７の速度）がエンコーダーセンサからの帰還
信号に応じて自動的に増大する。したがつて、パ
ルス拡長は駆動パルス２０で大きな位置を占める
ようになる。例えば、回転速度では、パルス２０
は30マイクロ秒の固定のパルス拡長が総パルス巾
の約43％となるように約700マイクロ秒（加速の
際のパルス巾の約20％）でよい。勿論これは第８
Ａ図に示される単フエーズ附勢についてよりも高
いレベルにモータの出力トルクを保持する。実
際、高速で発生されるトルクは二フエーズ附勢の
ものに急速に近づき、したがつて結果としての回
転速度も二フエーズ附勢により発生されるものに
近づく。

パルス拡長、特に固定持続時間のパルス拡長は
第８図に示されるように、電源消費（最大電力レ
ベル51，52および53を著しく増大することなく閉
ループシステムにおいて増大した回転速度を与え
る。低速では最大トルクが（大きな駆動パルス巾
により）適用可能で、負荷を加速する必要がある
場合、最大の電力が消費される。しかし負荷が加
速するとトルクは段々小さくなり、ステツプ（ク
ロツク）周波数が増すと（拡長したパルス時間の
パーセントが増すことにより）発生されるトルク
が増大して回転速度が高くなる。この増大する重
複は大きな電力が電源から得ることができるとき
有利に起る。

閉ループシステムは上述したようなステツプ周
波数の自動調整を使用しない。クロツク周波数が
一定で、したがつてこのようなシステムに対する
拡長した単フエーズ附勢の適用は幾分違つてい
る。それにもかかわらず、パルス拡長の組込みは
単フエーズ附勢で得られるよりも大きなトルク
（したがつて動作範囲の拡長）を与える。

第９Ａ図および第９Ｂ図は開ループシステムに
おける拡長した単フエーズ附勢の利点を示す。ス
テツプ周波数（パルス１７の速度）は一定で第９
Ａ図に示されるように、モータの過度始動の際増
大した後、単フエーズ、二フエーズおよび拡長し
た単フエーズ附勢１φ，２φおよびＥφについて
のトルクがそれぞれ一定レベルに安定化する。同
様に、スピードが増大し、小さな振動の後一定の
回転スピードに安定化する。第９Ｂ図に示される
ように、第９Ａ図に示される著しく増大したトル
クおよびスピードは著しく大きな電源能力を要し
ない。拡長したフエーズ動作についての最大電力
消費55は単フエーズ附勢に必要なもの54より若干
高いにすぎず、単フエーズ附勢の２倍である二フ
エーズ附勢の消費56よりも常にかなり低い。

パルス拡長を変えることによつてモータを動的
負荷特性と最も良く整合させることができる。好
ましく長いパルス拡長は負荷の要求が最大である
場合の始動および停止の際に与えられ、小さい拡
長（または全くない状態）は定速動作の際与えら
れる。この効果は定速動動作の際の電力消費を著
しく減ずることにある。拡長の最適変化を有する
拡長した単フエーズ動作の電力スペクトルは第９
Ｂ図にＥφ′で示されている。時々パルス拡長は
定速動作の際完全になくされて電力消費を更に減
ずる。しかしこれはより高いステツプ速度を得や
すくするので常に望ましくはない。任意の場合に
おいて、拡長の必要な時依存変化は（第５図の
RC回路網４５の時定数を変えることによつての
ような）パルス拡長器３２の特性を適当に変更す
ることによつて行なうことができる。

以上本発明を要約すると次の通りである。

(1) 個々の時間区間の間複数のフエーズの各々を
順次附勢することを含み、フエーズの各々の附
勢区間がそれに続く次のフエーズの附勢区間と
一定期間重複し、この重複期間がそれに続く次
のフエーズの附勢の前に終了するようなもので
ある重複の個々の附勢可能なフエーズを有する
ステツピングモータの動作方法。

(2) 重複期間がいずれかの時間区間の半分以下で
ある第(1)項記載の方法。

(3) 与えられたフエーズの重複期間が一定持続時
間で、そのフエーズの附勢区間が可変持続時間
である第(1)項または第(2)項記載の方法。

(4) 与えられたフエーズの重複期間が可変持続時
間で、そのフエーズの附勢区間が一定持続時間
である第(1)項または第(2)項記載の方法。

(5) フエーズの各々の附勢区間がそれに続く次の
フエーズの附勢区間と一定期間重複するように
フエーズの各々を選択的に附勢するための手段
を含み、重複期間がフエーズの附勢がそれに続
く次のフエーズの附勢の前に続了するようなも
のである。複数の個々に附勢可能なフエーズを
有するステツピングモータのための駆動回路。

(6) 選択的に附勢するための手段が周期的クロツ
クパルスを発生する手段と、各引続くクロツク
パルスと同期して駆動パルスを発生するための
手段とを含み、この駆動パルスを発生するため
の手段が、各々が重複期間の間引続く駆動パル
スと共存するように各駆動パルスの巾を設定す
るための手段を含む第(5)項記載の駆動回路。

(7) 与えられたフエーズの重複期間が一定持続時
間で、そのフエーズの附勢区間が可変持続時間
である第(5)項または第(6)項の駆動回路。

(8) 与えられたフエーズの重複期間が可変持続時
間で、そのフエーズの附勢区間が一定の持続時
間である第(5)項または第(6)項記載の方法。

(9) 駆動回路が各々が１／Ｎのステツプサイクル
に実質的に等しいパルス巾を有する一連のフエ
ーズパルスからなるＮ個の個々のフエーズ信号
を発生する手段と、各々が実質的に１／Ｎのス
テツプサイクル以下のパルス巾を有る一連の拡
長パルスからなるＮ個の個々の拡長信号を発生
するための手段と、クロツク信号を発生するた
めの手段と、クロツク信号に同期してフエーズ
信号および拡長信号の対応するものを組合せ
て、モータのそれぞれのフエーズを駆動するた
めのＮ個の駆動信号を発生するための手段とを
含み、各駆動信号がフエーズ信号パルスおよび
拡長信号パルスのパルス巾の和であるパルス巾
を有する、一連の駆動パルスからなり、Ｎ個の
駆動信号の各々の駆動パルスが順次開始して、
Ｎ個の駆動信号の１つの各駆動パルスがその対
応する拡長パルスの巾だけ次の続く駆動信号の
駆動パルスと重複している。各々が各ステツプ
サイクルの間一度に附勢されるＮ個のフエーズ
を有するステツピングモータのための第(5)項な
いし第(8)項の任意の１つに記載の駆動回路。

(10) 拡長信号発生手段と相互作用用して拡長パル
スの巾を変えるための手段を含む第(9)項記載の
駆動回路。

(11) クロツク信号発生手段と相互作用してクロツ
ク信号の周波数を制御するための帰還手段を含
む第(9)項または第(10)項記載の駆動回路。

(12) 拡長信号発生手段がＮ個の拡長信号の各々の
拡長パルスの全ての固定パルス巾を保持するよ
うに配置された第(11)項記載の駆動回路。

(13) クロツク信号発生手段が一体周波数のクロ
ツク信号を発生するように配置され、駆動回路
が拡長信号発生手段と相互作用して拡長パルス
の巾を変える手段を更に含む第(9)項記載の駆動
回路。

(14) Ｎ個の拡長信号のうちの少なくとも１つの
拡長パルスのパルス巾が他の拡長信号のパルス
巾と異なる第(9)項記載の駆動回路。

(15) 拡長信号発生手段がワンシヨツト装置と、
このワンシヨツト装置と相互に作用して各拡長
パルスのパルス巾を選択的に設定するための手
段とを含む第(9)項記載の駆動回路。

(16) フエーズ信号発生手段がＮ段シフトレジス
タを含む第(9)項記載の駆動回路。

(17) フエーズパルスの巾を可変制御するための
帰還手段を含む第(9)項記載の駆動回路。

(18) 第(5)項ないし第（17）項記載の駆動回路と
組合わせた複数の個々に附勢可能なフエーズを
有する多フエーズステツピングモータ。

(19) 種々のフエーズの附勢時間を制御するため
の帰還手段を含み、与えられたフエーズの重複
期間が一定持続時間であり、帰還附勢区間が可
変持続時間であり、各附勢区間の重複期間の相
対比が帰還手段によつて与えられる制御に応じ
て変えられる第（18）項記載の多フエーズステ
ツピングモータ。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の４フエーズステツピングモータ
の簡略図である。第２図および第３図は従来の単
フエーズおよび二フエーズ附勢に使用される駆動
パルスの波形図である。第４図は本発明の方法で
ステツピングモータを動作するときの駆動パルス
の波形図である。第５図は本発明を実施する駆動
回路の一実施例を示す簡略図である。第６図およ
び第７図は第５図の回路の種々の点において発生
される波形を示す。第８Ａ図、第８Ｂ図、第９Ａ
図および第９Ｂ図は第５図の実施例の有効な特性
を示すグラフである。 主要成分の符号の説明、クロツクパルス発生手
段……３０、パルス列発生手段……３１、拡長パ
ルス列発生手段……３２、駆動パルス列発生手段
……３５。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 周期的にクロツクパルス（例えば１７）を発
   生するクロツクパルス発生手段（例えば３０）
   と、 それぞれが１つのフエーズに対応する複数のパ
   ルス例であつて、所定数毎のクロツクパルスに同
   期して始動されその次のクロツクパルスに同期し
   て終了される複数のパルスから成る複数のパルス
   列（例えば１８）を発生し、該複数のパルス列は
   順次位相がずれており、１つのパルス列中の各パ
   ルスの終了とその次のパルス列中の各パルスの起
   動とが時間的に一致するようにするパルス列発生
   手段（例えば３１）と、 それぞれが１つのフエーズに対応する複数の拡
   張パルス列であつて、該所定数毎のクロツクパル
   スに同期して始動され該パルス列中の各パルスの
   幅より短い幅を有して終了される複数の拡長パル
   スから成る複数の拡長パルス列（例えば１９）を
   発生する拡長パルス列発生手段（例えば３２）
   と、 それぞれが１つのフエーズに対応する複数の駆
   動パルス列であつて、該複数のパルス列の１つ
   と、該複数の拡長パルス列のうちこの１つのパル
   ス列中の各パルスが終了される時に開始される拡
   長パルスから成る拡長パルス列とを論理的に組合
   わせて形成され、各パルスの幅と各拡張パルスの
   幅とを合計した幅を有する複数の駆動パルスから
   成る複数の駆動パルス列（例えば２０）を発生す
   る駆動パルス列発生手段（例えば３５）とを含
   み、 該拡長パルスの幅はモータ速度に関係なく一定
   であることを特徴とするステツピングモータ用駆
   動回路。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のステツピングモ
   ータ用駆動回路において、該クロツクパルス発生
   手段は該クロツクパルスの周波数を制御するため
   の帰還手段を含むステツピングモータ用駆動回
   路。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項記載のス
   テツピングモータ用駆動回路において、該パルス
   列発生手段はシフトレジスタを含むステツピング
   モータ用駆動回路。