JPS6176099A

JPS6176099A - ５相ステツピングモ−タ

Info

Publication number: JPS6176099A
Application number: JP59197387A
Authority: JP
Inventors: Noboru Setoya; 瀬戸谷　登
Original assignee: Mycom KK
Current assignee: Mycom KK
Priority date: 1984-09-19
Filing date: 1984-09-19
Publication date: 1986-04-18
Also published as: US4607204A; DE3533295A1

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】（イ）　７＄業ヒの利用分野本発明は　５相の駆動信−冒により駆動される５相ステ
、ピングモータに関する。

（ロ）従来技術従来の５相ステツピングモータを駆動させる駆動回路と
しては、いわゆるスタンダードドライブ、ペンタゴンド
ライブ、スタードライブなどが提案実施されている。し
かして、ペンタゴンドライブ、スタードライブでは４−
５相励磁によるハーフステップ駆動を行うことが困難で
ある１ヒめ、前記ハーフステップ駆動を行うにあたって
はスタンダードドライブが主に用いられる。

第１し１は、従来の５相ステ、ピングモータを駆１すＪ
さ一ヒるスタンダードドライブの回路を示している。

第１図において、１〜６の５相ステツピングモータの固
定子極に巻回されるＡ相〜Ｅ相の５相の各コイルである
。各相のコイル１〜５は、トランジスタ６ａ〜６ｄによ
りそれぞれ同相あるいは逆相に駆９Ｊされる。電源７は
、各相のコイル１〜５に励磁電流をあ六・えるものであ
る開開より明らかなように、かかる５相ステツピングモー
タは、コ１ル■〜５に対する人力如１子１０個有し、配
線が複ｊｌｔになり、配線に手間がかかる。

またこの５相ステツピングモータを駆動させる駆すリ１
回１１．１は、各１・ｌ］のコイル毎に４個のトランジ
スタをｌΣ川するか杓、全部で２０個のトランジスタで
出力「ｊンをｆｉｌζ成する必要かある。そのため、出
力段でのＱ熱か多くな乙ごと、出力段の形状が大きくな
ろこ、Ｌ、出力段を制御する制御回路が複雑となる。

また、と−川のコイル１〜５はそれぞれ並列励磁され／
〕（１°ＩＹ造であるから、””ｕ　ｉ加７は４〜５相
励磁に応してモータの定格電流（各相のコイルに流しＧ
？る電流）の１１〜５１°ｌηの電’／ＡＬを供給する
必要かある。

そのためかかるステノビンクモータは電流容量の人１き
な電ｄ！１１を使用しなけれはならなかった。

（ハ）［」的本）“ご明は、配線か筒中にすることができ、しかも消
費電流の少ない５相ステツピングモータを提供すること
を目的としている。

（ニ）構成本発明は、５相の駆動信号に個別的対応し、その駆動信
」により励磁される第１〜第５コイルが巻回される固定
子からの磁界により回転する回転子とを含む５相ステツ
ピングモータにおいて、前記第１、第３、第５コイルの
組と前記第２、第４コイルの組とが互いに逆位相となる
ように前記固定子に前記第１〜第５コイルを巻回し、前
記第１〜第５コイルの一端をそれぞれ接続し、前記第１
〜第５コイルの他端を各入力端子としたことを特徴とす
る５相ステツピングモータである。

（ホ）実施例第２図は、本発明の一実施例である５相ステツピングモ
ータを駆動させる駆り１回路の回路図である。

第２図において、第１図に示す構成要素に対応するもの
には同一の参照符を付す。この５相ステツピングモータ
はＡ相〜Ｅ相のコイル１〜５を存し、Ａ相コイル１、Ｃ
相コイル３、及びＣ相コイル５のグループと、Ｃ相コイ
ル２及びＤ相コイル４のグループとが互いに逆相になる
ように、コイル１〜５が後記第３図に示す固定子２２に
巻回されている。このコイル１〜５の一端はそれぞれ接
続されており、その他端は５相ステ・７ピングモータの
入力端子となっている。

１１〜２０は各相を励磁するためのトランジスタである
。トランジスタ１１．１３．１５．１７．１９の各エミ
ッタはトランジスタ１２．１４．１６．１８．２０の各
コレクタにそれぞれ接続されている。トランジスタ１１
及び１２、トランジスタ１３及び１４、トランジスタ１
５及び１６、トランジスタ１７及び１８、トランジスタ
１９及び２０は電薪７４；１対してそれぞれ並列に接続
されている。　し７かして、Δ相コイル１〜Ｅ相コイル
５の他醋１は１）；１記トランジスタ１１及び１２、ト
ランジスタ１３及び１４、トランジスタ１５及び１６、
トランジスタ１７及び■８、トランジスタ１９及び２０
の各接続点に連結されている。

次に１述した構成の駆動回路のり１作を説明する。

第３図はこの実施例の５相ステ・ノピングモータの構成
を黙示した説明図である。

移動−ｒ２１は５０個の、ｇ′、、からなる。固定？−
２２は１０個の４＝　Ｊｌｒｊから成り、山はとなりの
極どうしが移動子２１０）ｉ）ｆｌのピノ−Ｊ−のｌ／
１０づつずれるように配列されている。コイルは対向し
た２つの主極が同じ磁極（ＮまたはＳ）になるように巻
かれ、全部でＡ相コイル１〜Ｅ相コイル５によりＡ相〜
Ｅ相の５゛組の相が形成される。これらの相コイル１〜
５は第２図で説明したように接続される。

第４図は各相に与える電流波形と励磁方向を示した説明
図である。励磁方向は、第２図に示したＡ相コイル１．
Ｃ相コイル３、Ｃ相コイル５にあっては、例えば八から
Ａへ電流か流れる方向を＋、Ａから八へ流れる方向を−
とじており、前記各相コイル１．３．５と逆相に接続さ
れるＣ相コイル２及びＤ相コイル４に合っては、例えば
ＢからＢへ電流が流れる方ｉ７１を＋、その逆を−とし
ている。

第４図のＯ〜１９は、各相が順次励磁される状態（ステ
ップ）を示している。

例えば、第０ステツプにおいて、トランジスタ１１．１
４．１５．１８．１１）は導通し、他のトランジスタは
遮断状態である。したかって、電源７から供給された電
流は、トランジスタ１１．１５．１９を介して、Ａ相コ
イル１、Ｃ相コイル３、Ｃ相コイル５に与えられ、さら
に、Ｂト目二フィル２、ＤＣ相コイル４に４通されろ。

従って、Ａ相コイル■、Ｃ相コイル３、Ｅ相コイル５の
グループは＋方向に、Ｂ相コイル２、Ｃ相コイル４のグ
ループは一方向にそれぞれ並列励磁され、且つ、両グル
ープは直列接続された関係にある。今、モータの定格電
流を１とすると、電、り９７は２ＸＩなる励磁電流を供
給すれは足りる。従って、第４図の第０ステツプの電流
波形に示すように、Ａ相コイル１、Ｃ相コイル３、Ｅ相
コイル５には電流値２１／３（＋方向）、Ｂ相コイル２
、Ｃ相コイル４には電流値Ｉ　（一方向）がそれぞれ供
給される。

第５図は前記各ステップにおける各相コイル１〜５に律
するトルクのベクトル図である。同図にむいて、ベクト
ル↑は各相のトルクを、ベクトル？は合成トルクを示し
ている。５相ステツピングモータの各相のトルクは３６
°の電気角θｅの変化を持つベクトルと考えられる。こ
れをＦＩＡ械角θｍに変換すると、０ｍ−回転子の歯のピーチ角／１０＝７．２　　／１ｏ＝０．７２゜に相当する。

同図（ａ）は前記第０ステツプにおけるベクトル図であ
る。各相コイル１〜５が前記したように励磁されること
により、このステッピングモータは５相励磁状態になり
、合成トルクベクトルはＣ相のトルクヘクトルと同じ方
向を向く。

次に、第１ステツプに移った場合を説明する。

第１ステツプにおいては、第０ステツプで導通状態にあ
ったトランジスタ１１が遮断状態になるため、４相励磁
となる。電流波形は、断４図に示すように、Ｃ相コイル
３、Ｅ相コイル５に電流値１　（＋方向）、Ｂ相コイル
２、Ｃ相コイル４に電流値１（一方向）となる。このと
き合成トルクは、第５図（ｂｌに示すように、Ｃ相とＤ
相の中間方向を向く。

したがって、回転子は０．３２”　　（ハーフステップ
）時計方向に回転する。

第２ステツプにおいては、同図（Ｃ１に示すように５相
励磁となる。電流波形は、゛Ｃ相コイル３、Ｅ相コイル
５が電流値１　（＋方向）、Ａ相コイル１、Ｂ相コイル
２、Ｃ相コイル４が電流値２１／３（＋方向）となる。

合成トルクベクトルはＤ相のトルクヘクトルと同一の方
向となる。しかして、回転子は第０ステツプのときを基
準として、０．７２゜回巾云したことになる。

ｋノ後、第１１図の第３ステツプから第１９ステツプに
示したような電流が各相に与えられることによって、第
Ｅし１（ｄｌ〜（ｈｌ　に示ずように合成トルクの方向
か順次変化する。しかして、合成トルクの方向のＣＬ化
：こ１庄−２で９回転子が回転し、前記合成トルクｒ、
−１り１−ルか一回Ｉｌｊムしたとき、回転子は７．２
°進ん、′こ　、二　５と（に八　ろ。

第！ｊ図（、：合ｙ戊トルク・ベクトルの１匝：鴇をｈ
’＋’ｉいた説明図て、シ、イ１．７１司図、Ｊ、り明
らかなように、５川励磁のときのＱ、ｊｉい−ルクー・
・りトルの人きざは、１１相励附のときと比較して、若
干小さくなる。しかし、この程度の１−ルク差は実１吏
用土はとんど問題とならないレヘルである。また、この
トルク差は電源電流を、５相励磁１１．１に４相励磁時
の電流値よりも若干Ｓうり１１１．１！４１することに
よりなくすることができる。

（へ）効果本発明による５相ステソビンクモークの入力端子は少な
いので、配線の工数の減少や誤配線のｌ＆少を実現する
ことができる。また、万一配線を間違えた時でも駆動回
路に無理がかからない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の５相ステツピングモータを駆動させるス
タ、ンダードライブの回路図、第２図は本発明の一実施
例の５相ステツピングモータを駆動させる駆動回路の回
路図、第３図はこの実施例の５相ステツピングモータの
略示した１に成因、第４図は各相コイル１〜５に与える
電流波形と励磁方向を示した１悦明し１、第５図は前記
各ステップにおりる各相に生ずるトルクのベクトル図、
第６図は合成トルクハク１ルの軌跡を描いた説明図であ
る９１〜５・・・コイル、２１・・・回転子、２２・・
・固定子。特許出願人　　　マイコム株式会社代理人　弁理士　　大　西　孝　治第１図第２図第３図第４図第５図（ａ）（ｂ）　　　、（ｅ、）　　　　　　　　　　　　　　（ｆ）（Ｃ）　
　　　　　　　　　　　　　（ｄ）（ｇ）

Claims

【特許請求の範囲】

５相の駆動信号に個別的対応し、その駆動信号により励
磁される第１〜第５コイルが巻回される固定子からの磁
界により回転する回転子とを含む５相ステッピングモー
タにおいて、前記第１、第３、第５コイルの組と前記第
２、第４コイルの組とが互いに逆位相となるように前記
固定子に前記第１〜第５コイルを巻回し、前記第１〜第
５コイルの一端をそれぞれ接続し、前記第１〜第５コイ
ルの他端を各入力端子としたことを特徴とする５相ステ
ッピングモータ。