JPS62277099A - ステツプモ−タの起動回路 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ・ぐ産業上の利用分野〉 本発明は、ステップモータを起動さけるだめの起動回路
に関し、過０間による回転停止があっても確実に再起動
を行うことのできる起動回路に関する。

〈従来の技術〉 ステップモータには自Ｃ勤周波数（自分で起動できる周
波数ンと最高応答周波数の特性があり。

これは負荷の大きさによって定まる。このためステップ
モータを高速で回転するには、０間トルクが工Ｅい場合
、まず、モータ駆動用の駆動パルスを自起動可能な周波
数で入力し、その後ステップそ一タが駆動パルスに同門
して回転するように周波数を逐次増加し、目的とする周
波数の回転速度を得ている。また、ステップモータを停
止さぼる場合、高速回転から低速回転に急速に変化させ
ると。

負荷のイナーシャが大きい！助合、モータが負荷に回転
ざＵられて駆ｉＪ＋パルス周波数と回転速度が同門しな
くなるので１この場合も駆動パルス周波数を（′１荷の
イナーシトに合わせて’ｒｌ！’次減少させる必要があ
る。さらにまた、ステップモータの起動および停止の時
負荷への影響を少なくしたい場合も。

駆動パルス周波数を逐次制御することによって行われる
。

このようにステップモータを駆動制御ｌ］ｖる場合には
、起動・停止時において駆動パルス周波数を逐次増減ｉ
ｔ、ｌＩ叩することが必要になるが、この様な増減制御
は例えばＲＣ発＠器の発振周波数を制御電圧の可変によ
ってんす帥したり、コンデンナの充放電時定数を応用し
た発振器を使用して、このコンデンサの充電電圧を検出
して検出回路の閾値を可変し発振周波数を制御している
。

・−発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記従来の装置にＪ５いて、ステップモ
ータの回転中に例えば１騒動や衝撃を受けると′！２調
や過０間による回転停止が発生する。このような場合ス
テップそ一タを回転させるためには。

＜１んらかの方法で回転がｆｔ　＋ｈ　Ｌ／たことを検
出し。

再起動させてやる必咬がある。

本発明は上記問題点に鑑みて成されたもので。

ｆ調や回転停止が発生した場合でも自動的に確実に再起
動さＶることを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉・ 上記問題点をｗＩ決するための本発明の構成は。

ステップし一夕を駆動する第１のヰＩＩ電圧と前記ステ
ップモータの回転・停止を検出する回転検出手段と、こ
の回転検出手段かｊうの電圧信号と第２の基準電圧との
差を比較し、ハイまたは１コーレベルの（９号を出力す
る第１のコンパレータと、このコンパレータからの出力
を入力する論理回路と。

前記ステップ［−タ起動時の時定数を決めるコンノ４ン
与の電ＩＥと第３の基準電圧との差を比較し。

ハイまたは１コーレベルの信号を出力する第２のコンパ
レータと、この第２のコンパレータの出力を入力する前
記論理回路およびフリップフ［）ツブと。

このフリップフロップからの信号により面記＝１ンデン
リー側とステップモータ側にψ）Ｂわろスイッチを（イ
ｎλたものである。

ご実施例〉 第１図は本発明の一実施例を示すブロック構成図である
。図において、＋Ｖｐはステップモータの回転数を決め
る第１の基準電圧であり、この電圧は低域Ｒを介して電
圧・周波数変換器２の入力側に接続されている（　Ｖ　
Ｆｉｎ　）　ａ　？１！圧・周波数変換器２の出力側は
モータ駆動回路３の入力側に接続されており、モータ駆
動回路からの出力によりステップモータ４か回転する。

５はステップそ一タの回転数を検出するエンコーダで、
このエンコーダ５からの出力は周波数／電圧変換器６に
接続され、この周波教電Ｉ′Ｆ変換器６の出力（Ｅ、；
）は第１のコンパレータ７の一方の入力側に接続されて
いる。、第１のコンパレータ７の他方の入力側には第２
の基準電圧（ステップモータの回・転成を判定するため
の電圧ｖｒ）が入力されている。第１の二】ンパレータ
７の出力（ＶＣ）は論理回路８の一方の入力側に接続さ
れている。９はＲＳフリツプフａツブでこのＲ８７リツ
プフじ１ツア９の出力側はスｆツｆ１１のコント１」−
ル喘子に接続さレテイる。スイッチ１１の共通端子側は
］ンデン＋ｔＣを合して接地さ七ｔ、＋ｌｉ！の２喘子
のうら−ゾｊ（７）端子側は接・地され、他方は電圧７
７周波数変換器の入力端子に接続されている。スイッチ
１１の共通端子側の電圧く、）は第２のコンパレータ１
０の一方の入力側に接続され、第２のコンパレータ１０
の他方の入力側には第３の基準゛電圧（コンデン１すＣ
の充’＋′ｔｉ、放電を判定するための電圧ｔ）が入力
されている。この第２のコンパレータ１０の出力（ｖｏ
）はＲＳフリップ７０ツブ９６３よび論理回路８の他方
の入力側に接続されている。

上記構成におけるステップモータ起動時および再起動ｏ
５の各部の波形のタイムチト−トは第２図（ａ）〜（ｇ
）に示すものとなる。即ら。

用源をオンした直後の状態はモータ回転１’ｌ　ｆ　ｓ
””Ｏ，ＶＦ　ｓ　＝Ｏ，ＶＣ＝ハイレベル、１＝ｏ。

Ｖｏ−ハ、イレベルで、ＲＳフリツブフ１］ツブおよび
スイッチはセット（Ｓ）の状！よとなっている。

このため、電圧−’　Ｉ？：Ｉ波数変換器２にはｖｔ　
＝Ｏの電圧が印＋Ｉｏされる。この１々、電圧／周波枚
変操器２に印Ｉ１１される１圧ＶＦｔｎは低ｆｉ’Ｅ　
Ｒと：］コンデンサ（７）時定数で−ＣＲで○力計ら上
界し、この電圧Ｆ　ｋｎの上昇と共にステップモータの
回転数はその時定数に応じて上昇する。その結果、エン
コーダ５の出力周波数が上昇し、同時に周波数／電圧変
換器６の出力Ｖｐｓも上昇するが、第２の基準電圧（Ｖ
ｒ　）と同様の電圧になったｈ点で第１のコンパレータ
７の出力（Ｖｃ＞がローレベルとなる。

一方＝１ンデン刀Ｃの電圧も一定の時定数で十パするが
（Ｖ　ｉ　＝　ＶＦ−爪〉の電圧が基準電圧と同様のレ
ベルに達した時点で第２のコンパレータ１０の出力＜Ｖ
ｏ）が−瞬ローレベルになり、このときＲＳフリップフ
ロップ９からリセット信号が出されスイッチ１１がリセ
ットの状態とイ【す、コンデンサＣに充電されていた電
荷が放電され、電圧／周波数変換に２の入力には第１の
暢準電圧Ｆが印１ノロされる。その結果、第２のコンパ
レータ１０の出力は再びハイレベルの状態となる。この
第２のコンパレーク１０は例えば第１図（ｂ）に示すよ
うな特性をイｉ丈るヒステリシスコンパレータが使用さ
れており、（Ｖｔ＞がＯ〜Ｌ−ＶＨの間にある場合は（
ＶＯ）の出力はへ−イレベルとされ、Ｖ ■を越えた時点Ｐ　（Ｖｏ　）の出力が［１−レベルと
なる。

正常な回転をしている間はこの状態（Ｖ　ｃ−ローレベ
ル、Ｖｔ−０，Ｖ□　＝ハイレベルでＲＳフリップフロ
ップおよびスイッチはリセット）となっている。

いま、衝撃や撮動によりそ一タに過負荷が生じ。

モータの回転が減速または停止したとする。その結果１
周波数／電圧変換器６の出力ＶＦＳが基準゛電圧（Ｖｒ
　）以下となり、第１のコンパレータ７の出力がハイレ
ベルとなって４２１１回路８からＲＳフリツブフロツア
を介して信号を出し、スイッチ１１をレット（Ｓ）側に
位置さＶ６゜この結果ＶＦ　ｋｎは一口零電位となりＲ
Ｃの時定数で電圧がＴＲする。従ってステップモータ４
は自起動周波数から徐々に回転し始めることができ、各
部は前述の動作と同様の状態をＮ持する。

なお２上記実施例においては、ステップゼータの起動を
ＣＲの時定数で指数関数的に起動するように構成したが
、この櫟な場合、起動初期の立」ニがりが急なのでうま
く起動しない場合がある。この様な場合ＣＲ回路の代り
に例えば第３図（ａ）に示すような積分回路として構成
してもよい。

第３図（ａ＞は第１図＜８）に示す全体構成図のうｔ５
積分回路部分のみを示すもので、第１図（ａ＞と同一要
素には同一符号を付しである。この例にＪ３いてはＲＳ
フリップフロップ９からのは号を２つのスーイッチ１１
ａ、１１ｂに入力し、スイッチをリセツ１−（Ｒ）側に
した時に増幅６２０の出力が零となり、スイッチをセッ
ト（Ｓ）側にした時に出力が第３図（ｂ）に示すよ−う
な直線状に−ｈｉする。従・）で第１図（ｌに示す構成
に比較してｖＩ上がりを緩かにすることができ、より確
実な起動を行うことができる。

”；　ＩＬ（、本実施例においては回転数検出手段とし
てエンコーダと周波数／電圧変換器を用いた例について
説明したが１本例に限ることなく例えばタコシエネレー
クを用いてもよい。

また１本実施例においては第１〜第３の塁準゛電圧を別
々の電圧として示したが同一の′７ｔｔ圧でありでもよ
い。

・〈発明の効果〉 以上、実施例とともに具体的に説明したＪ、うに本発明
によれば、ステップモータの回転が衝νや撮動により停
止した場合でも自動的に回転をＩ！続させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図＜ａ）は本発明の一実施例を示す構成Ｓ１明図、
第１図（ｂ）は第２のコンパレータの出力状態を承り説
明図、第２図はステップモータ月初時および再起動時の
各部の波形を示すタイムチャート図、第３図は他の実施
例を示ゴ侶成ば１明図。 ２・・パ心圧／周波数変換高、３・・・モーフ駆動回路
。 ４・・・ステップモータ、５・・・エンコ−ダ、６・・
・周波′ｙｌ／゛心圧変換器、７・・・第１のコンパレ
ータ、８・・・論理回路、９・・・ＲＳフリップフロッ
プ、１０・・・第２のコンパレータ、１１・・・スイッ
チ、＋ＶＦ・、、哨１の基準電圧、■「・・・第２の基
準電圧、Ｖｔ・・・第３の基準電圧。 第　１　図　　　（（１） （ｂ） ’Ｔｌ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ステップモータを駆動する第１の基準電圧と前記ステッ
   プモータの回転・停止を検出する回転検出手段と，この
   回転検出手段からの電圧信号と第２の基準電圧との差を
   比較し，ハイまたはローレベルの信号を出力する第１の
   コンパレータと，このコンパレータからの出力を入力す
   る論理回路と，前記ステップモータ起動時の時定数決め
   るコンデンサの電圧と第３の基準電圧との差を比較し，
   ハイまたはローレベルの信号を出力する第２のコンパレ
   ータと，この第２のコンパレータの出力を入力する前記
   論理回路およびフリップフロップと，このフリップフロ
   ップからの信号により前記コンデンサ側とステップモー
   タ側に切替わるスイツチを備えたことを特徴とするステ
   ップモータの起動回路。