JPS6194588A - ステツピングモ−タの制御回路 - 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、高速応答性を有するステッピングモータの制
御回路に関するものである。

［背景技術］ 一般に、ステッピングモータの高速応答性を実現するた
めには、コイル電流の立ち上がり特性を急峻にする必要
があり、従来、ステッピングモータの制御回路として定
電流源が用いられている。

しかしながら、定電流源を用いた制御回路にあっては、
ステッピングモータの回転動作に伴う逆起電圧を吸収で
きず、ステッピングモータのロータの停止時において振
動動作が起きるという問題があった。そこで、ステッピ
ングモータを用いた印字装置に見られるように、印字を
停止（ステッピングモータを停止）してから再印字（ス
テッピングモータを再駆動）するまでにかなりの再駆動
余裕時間を設定していた。したがって、高ｆｆｉ応答性
を有するステッピングモータであっても本来の機能を十
分に生かせないという問題があった。一方、マグネット
グンパーのような＋ＰＨ，１的グンバー装置を用いてロ
ータ停止時の振動動作を阻止することも考えられるが、
高速応答性が犠牲になってしまうという問題があった。

Ｉ発明の目的］ 本発明は上記の点に鑑みてｌ）されたものであり、その
目的とするところは、ダンピング特性が良好で、高速応
答性を十分に生かすことができ、しかもコストが安く汎
用性のあるステッピングモータの制御回路を提供するこ
とにある。

［発明の開示１ （実施例） 第１図は本発明一実施例を示すらのであり、ステッピン
グモータ１の一般的な制御回路６は、入力されるクロッ
クパルスＰｃに対応してステッピングモータ１の複数相
の励磁フィル２ａ、２ｂを順次励磁する励磁信号Ｖａ、
ｖｂを発生する分配回路３と、上記励磁信号Ｖａ、ｖｂ
を受けて励磁コイル２ａ、２ｂに流れるコイル電流Ｉａ
、Ｉｂの方向を切り換えるスイッチング回路４と、上記
コイル電流Ｉａ、Ｉｂを一定に制御する定電流制御回路
５とで形成されている。本発明に係るダンピング制御回
路７は、クロックパルスＰｃに同期して定格駆動時間よ
りも短い一定時開′１１だけ所定のフィル電流１ａある
いはＩｌ＋を流す第１のタイマ回路８ａと、上記コイル
電流の後端から所定時間Ｔ、だけ全相のコイル電流Ｉａ
Ｓ　Ｉｂを遮断する第２のタイマ回路８ｂとで形成され
ており、ボリュームＶ　Ｒｔ　にて限時時間が設定され
るタイマ回路８ａはクロックパルスＰｃの立ち上がりで
トリフｙされ、ポリニームＶＲ２にて限時時間が設定さ
れるタイマ回路８ｂはタイマ回路８ａ出力の立ち下がり
でトリガされ、タイマ回路８ｂ出力はトランジスタ９に
て反転されて制御回路６に入力され、フィル電流Ｔａ、
Ｉｂを制御してダンピング特性を改善するようになって
いる。なお、フィル電流Ｉａ、Ｉｂの遮断は、トランジ
スタ９のフレフタ出力がＬ”レベルになったときにスイ
ッチング回路４の全スインチ素子を遮断状態にするか、
あるいは定電流制御回路５の電流設定パラメータを変更
して行えば良い。

図中、電源Ｖｃはロノック回路用、電源＼１１１は駆φ
ＪＪ回路用であり、抵抗Ｒｃはコレクタ抵抗である。

以下、実施例について第２図乃至第４図によりて具体的
に現明する。いま、ステー・ノピングモータ１のｖｔｈ
磁コイル２ａ、２ｂに電流を流して励磁すると、ロータ
１ａは所定位置まで回転してホールディングされる。こ
の位置を第３図（ａ）におけるＳｏとし、次に励磁を切
り換えると、ロータ１ａは次の停止位置Ｓ１　まで回転
して停止する。この励磁状態の切り換えは第２図（ａ）
に示すクロックパルスＰｃが入力される分配回路３によ
って行なわれる。ところで、励磁状態が切り換えられる
と、ロータ１ａはＳ。の位置からＳ、の位置まで移動す
ること１こなるが、ステッピングモータ１にお（する励
磁の切り換えはステップ状に行なわれるため、従来例の
ように、駆動時間を定格時間としてフィル電流Ｉａ、Ｔ
ｂを定格値にすると、ロータ１ａ１．を第３図（、）に
点線で示すように８１の位置を中心とした減衰振動をし
ながらゆっくりと８１の位置に落ち着くことになる。し
たがって、この上うなステッピングモータをプリンタの
へ／ドの送りやデイノホイールの移動などに使用した場
合には振動が十分載設するまで印字動作が行えないとν
）う不都合が生じるわけである。ここに、本発明にあっ
ては、時刻ｔ。においでクロックパルスＰｃが人力され
ると、励磁状態が切り換えられるとともに、クロックパ
ルスＰｃの立ち上がりでトリがされるタイマ回路８ａに
て設定された一定時間′ｒｌだけ励磁フィル２ａ、２ｂ
に所定のコイル電流Ｉａ、Ｔｂが流れ、ロータ１ａはＳ
ｌに向かって移動を始める。この場合、コイル電流１ａ
、Ｉｂが流れる時間Ｔ１は定格の駆動時間よりも短く設
定されており、フィル電流Ｉａ、ＩＹ７）後１（時刻ｔ
＋）＋’ｌ’ラタイマ回Ｍ８ｂ　ｌ：回設８ｂれた所定
時間Ｔ２だけ励磁コイル２ａ、２ｂＩ：流れる電流Ｉａ
、Ｉｌ＋を遮断しているので、ロータ１ａはＳ１位置に
向かう途中で加ｉｇ力が無くなり、慣性によってゆっ（
りと８１位置に向かって移動してゆく。次に時刻ｔ２に
おいて、所定のフィル電流Ｉａ、Ｉｂを再び流してやる
と、ａ−夕１ａはホールディングされて殆んど振動する
ことなくＳＩの位置に停止する。つまり、ロータ１ａは
クロックパルスＰｃが人力された時刻り。から一定時間
Ｔ１だけ加速された後、時刻ｔ１から所定時間Ｔ２の問
は慣性によって移動し、ロータ１ａの運動エネルギーが
殆ど０″になって速度が“０″になった時刻ｔ２におい
てホールディングされてＳｌの位置に振動することなく
停止するようになっている。なお、時間Ｔ、、Ｔ、はロ
ータ１ａおよび負荷の慣性を考慮してボリュームＶＲ，
、ＶＨ２にて設定され、この時間Ｔ１、Ｔ２を適当に選
んでやれば、ロータ１ａをほぼ無振動で移動、停止でき
ることになる。

なお、第２図（ｂ）〜（ｄ）はＡ−Ｃ点の電圧波形を示
している。

しかして、本発明にあっては、ロータ１ａの振動が大幅
に少なくなるとともに、減衰所要時間も短くなってダン
ピング特性が良好になり、ロータ１ａを極めて短時間で
所定の位置まで移動させて停止させることができるので
、７０ツピーデイスクに用いた場合にはアクセスタイム
が短くなり、また、ディジホイールプリンタに用いた場
合には印字速度を速くできることになる。さらに、ステ
ッピングモータ１にて駆動する負荷が異なっても、ダン
ピングをかけるタイミングすなわち時間Ｔ、、１゛２　
を適当に設定することによって容易に対処できるので、
汎用性のあるステッピングモータ１の制御回路を提供で
きるものである。さらにまた、ロータ１ａに加えるエネ
ルギーを適当に制御してその慣性を利用してダンピング
をかけているため、ロータ１ａに無理な力がかがらない
ので、振動、共振現象を非常に少なくすることができる
ようになっている。また、ロータ１ａの位置を検出して
フィル電流１ａ、Ｉｂをフィードバック制御するものに
比較して部品点数を大幅に少なくすることができ、コス
トを安くできるようになっている。

第４図は実測データを示すものであり、点線はダンピン
グ手段を設けていない従来例におけるロータ１ａの動き
を示し、実線はダンピング制御回路７を設けた本発明に
おけるロータ１ａの動きを示しており、振動の振幅が１
ステツプ角の±１０％以下に落ち着くまでの所要時間（
セットリングタイム）は、従来例において６０＋ｏＳで
あり、本発明においてＴ１を４６０／７Ｓ、Ｔ２を７．
７ｍＳに設定した場合には１２ｍ５であり、本発明にお
いては、オーバーシュートが全く熊（、しかもＳ７位置
に落ち着（までの所要時間が大幅に短くなり、ダンピン
グ特性が大きく改谷されでいろことが分かる。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、入力されるクロックパルスに対
応してステッピングモータの複数相の励磁コイルを順次
励磁する励磁信号を発生する分配回路と、上記励磁信号
を受けて励磁コイルに流れるコイル電流の方向を切り換
えるスイッチング回路と、上記フィル電流を一定に制御
する定電流１１制御回路とより成るステッピングモータ
の制御回路において、クロックパルスに同期して定格駆
動時間よりも短い一定時間だけ所定のコイル電流を流す
第１のタイマ回路と、上記コイル電流の後端から所定時
間だけ仝相のフィル電流を遮断する第２のタイマ回路と
よりなるダンピング制御回路を設けたものであり、簡単
な構成でダンピング特性を良好にして高速応答性を実現
することができ、コストを安（することができるという
効果があり、また、ステッピングモータにて駆動する負
荷が異なっても、ダンピングをが１するタイミングをｊ
１当に設定ｒることによって容易に対処できるので、汎
用性のあるステッピングモータの制御回路を提供できる
という効果がある。また、ロータに加えるエネルギーを
適当に制御してその慣性を利用してダンピングをかけて
いるため、ロータに無理な力がかからないので、振動、
共振現象を非常に少な（することがでさるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明−天施例のブロック回路図、第２図乃至
第４図は同上の動作説明図である。 １はステッピングモータ、２ａ、２ｂは励磁コイノ呟　
３は分配回路、４はスイッチング回路、５は定電流回路
、６は制御回路、７はダンピング制御回路、８ａ、８ｂ
はタイマ回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　入力されるクロックパルスに対応してステッピ
   ングモータの複数相の励磁コイルを順次励磁する励磁信
   号を発生する分配回路と、上記励磁信号を受けて励磁コ
   イルに流れるコイル電流の方向を切り換えるスイッチン
   グ回路と、上記コイル電流を一定に制御する定電流制御
   回路とより成るステッピングモータの制御回路において
   、クロックパルスに同期して定格駆動時間よりも短い一
   定時間だけ所定のコイル電流を流す第１のタイマ回路と
   、上記コイル電流の後端から所定時間だけ全相のコイル
   電流を遮断する第２のタイマ回路とよりなるダンピング
   制御回路を設けたことを特徴とするステッピングモータ
   の制御回路。