KR920010958B1

KR920010958B1 - 펄스 모터 및 그 구동 방법

Info

Publication number: KR920010958B1
Application number: KR1019870002044A
Authority: KR
Inventors: 히로시 나까가와; 유다까 마에다; 도시요시 마루야마
Original assignee: 신꼬덴기 가부시기가이샤; 이노마다 시게오
Priority date: 1986-03-08
Filing date: 1987-03-07
Publication date: 1992-12-24
Also published as: KR870009521A; EP0237778B1; DE3775088D1; EP0237778A2; EP0237778A3; US4772841A

Abstract

내용 없음.

Description

펄스 모터 및 그 구동 방법

제1도는 제1발명에 따른 선형 펄스 모터, 및 선형 펄스 모터의 구동 방법의 제1실시예를 부분적으로 도시한 측면도.

제2a도 및 제2b도는 제1도의 선형 펄스 모터의 동작을 도시한 개략도.

제3도는 제1발명에 따른 펄스 모터, 및 펄스 모터의 구동 방법의 제2실시예를 도시한 단면도.

제4도는 제1발명에 따른 펄스 모터, 및 펄스 모터의 구동 방법의 제3실시예를 도시한 평면도.

제5도는 제2발명의 제1실시예에 따른 선형 펄스 모터의 배치 구조를 개략적으로 도시한 도면.

제6도는 제5도의 선형 펄스 모터의 주 코일(A′, B′, a′, b′)를 구동시키기 위한 코일 구동 회로의 회로도.

제7도는 제2발명의 제2실시예에 다른 선형 펄스 모터를 개략적으로 도시한 도면.

제8도는 제7도의 선형 펄스 모터의 코일(A′, B′, a′, b′)를 구동시키기 위한 코일 구동 회로의 회로도.

제9도는 제2발명의 제3실시예에 따른 코일 구동 회로의 회로도.

제10도는 제2발명의 제4실시예에 다른 코일 구동 회로의 회로도.

제11도는 제2발명의 적용되는 회전형 펄스 모터의 배치 구조를 예시적으로 도시한 단면도.

제12도는 제3발명의 한 실시예의 배치 구조를 도시한 회로도.

제13a도 및 제13b도는 단상 여자시의 전류 파형을 각각 도시한 도면.

제13c도 및 제13d도는 2-상 여자시의 전류 파형을 도시한 도면.

제14도는 단상 여자시의 코일(A″)를 통해 흐르는 전류 파형을 도시한 도면.

제15도는 2-상 여자시에 코일(A″)를 통해 흐르는 전류 파형을 도시한 도면.

제16도는 종래의 선형 펄스 모터를 부분적으로 도시한 측면도.

제17도는 종래의 펄스 모터의 문제점을 도시한 개략도.

제18a도 및 제18b도는 다른 종래의 선형 펄스 모터의 구조 및 가동 부재를 1/4피치만큼 이동시킨 이선형 펄스 모터의 구조를 도시한 도면.

제19도는 코일(A′, B′)용 구동 회로를 도시한 회로도.

제20a도 및 제20b도는 종래의 단상 여자시의 전류 파형을 도시한 도면.

제20c도 및 제20d도는 종래의 2-상 여자시의 전류 파형을 각각 도시한 도면.

제21도는 종래 기술에서 위치 설정 에러를 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 스케일 2 : 가동 부재

3, 4 : 철심 3a, 3b, 4a, 4b, 17a-17h, 25a-25d : 자극

5a″, 5b″ : 구동회로 6″ : 제어 회로

7, 8 : 자석

7a″, 7b″, 8a″, 8b″, 9a″, 9b″ : 신호 입력 단자

9a-9d, 23a, 23b : 코일 14a, 14b : 극치

15, 16, 26 : 판형 반경질 자성부재

17 : 원통형 고정자(1차측 자속 발생 장치)

18 : 원통형 회전자(2차측 자성부재)

20 : 장방형 반경질 자성 부재

24a-24d : 요크

본 발명은 회전형 펄스 모터 및 선형 펄스 모터와 같은 펄스 모터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 정지 위치 설정 정확도가 향상된 펄스 모터 구동 방법에 관한 것이다.

선형 펄스 모터, 회전형 펄스 모터 및 스텝핑(stepping) 모터 등과 같은 펄스 모터들은 일반적으로 1차측 자속 발생 장치에 공급된 펄스 전류를 사용함으로써 1차측 자속 발생 장치 또는 2차측 자성 부재를 이동시키기에 적합하고, 이의 이동량(또는, 회전량)을 정확히 제어할 수 있다. 그러므로, 이 펄스 모터들은 여러 종류의 정밀 장치용으로 유리하게 사용되어 왔다. 그러나, 이 펄스 모터들은 여러 문제점들을 갖고 있다.

이 문제점들 중에서, 펄스 모터의 가동 부재(moveable member)를 제 위치에 정확히 정지시키는 것은 여러 가지 응용면에 특히 어려움이 있었다. 지금부터 이 문제점들을 설명하기 전에 펄스 모터의 일반적인 배치구조에 대해서 먼저 기술하겠다.

예시적인 종래의 펄스 모터로서 선형 펄스 모터가 도시된 제16도를 참조하면, 참조번호(1)은 2차측 스케일(scale)(2차측 자성 부재)이고, 참조번호(2)는 2차측 스케일(1)상에 배치된 가동 부재(1차측 자속 발생 장치)이다.

상술한 2차측 스케일(1)은 그 상부 표면상에 일정한 피치(pitch)[서로 인접한 치부(teeth)의 중심들 사이의 거리]로 빗살형 치부(1a)가 형성되어 있고, 이 스케일(1)의 양측 상에는 안내 레일(1b)가 각각 장착되어 있다.

상술한 가동 부재(2)는 철심(iron core ; 3, 4), 이 철심(3, 4)를 측방으로 고정시키기 위한 측판(5, 6), 철심(3, 4)의 상부상에 고정된 자석(7, 8), 철심(3, 4)의 각각의 자극(3a, 3b, 4a, 4b)상에 각각 장착된 코일(9a, 9b, 9c, 9d), 측판(5, 6)의 하단부상에 장착된 샤프트(10, 11) 및 이 샤프트(10, 11)의 양단부상에 장착된 베어링(12…)으로 구성되 있다.

극치(pole teeth ; 13a, 13b, 14a, 14b)는 치부(1a)와 동일한 피치로 자극(3a, 3b, 4a, 4b)의 하단부 상에 각각 형성된다. 이 극치(13a, 13b, 14a, 14b)는 스케일(1)의 치부(1a)와 1/4피치 만큼 서로 다르게 대향한다.

예를 들어, 극치(14b)가 치부(1a)와 합치하면, 극치(13a)는 치부(1a)에 관련하여 1/4피치, 극치(14a)는 2/4피치, 극치(13b)는 3/4피치만큼 도면의 우측에 배치되어 있다.

계속하여, 제17도를 참조하여 선형 펄스 모터의 동작에 대해서 기술하겠다. 제17도내에서, 화살표(M)은 자석(7, 8)로부터의 자속을 나타낸다.

제17도에는 코일(9a, 9b)로의 펄스 전류 도통이 종료되고 [자속이 화살표(P)의 방향으로 발생됨], 화살표(Q)로 도시된 자속을 발생시키기 위해 펄스 전류가 코일(9c, 9d)를 통해 도통되는 선형 펄스 모터가 도시되어 있다. 이러한 상황에서, 자속(Q)는 자력을 제거하기 위해 자석(7, 8)로부터의 자속(M)의 방향과 반대방향으로 자극(4a)측 상으로 보내지고, 자력을 강화시키기 위한 자속(M)의 방향과 동일한 방향으로 자극(4b)측 상으로 보내진다. 그러므로, 스케일(1)의 치부(1a)와 이 치부(1a)에 관련하여 1/4피치만큼 우측으로 배치된 자극(4b)의 극치(14b)사이에서 이들을 서로 합치시키기 위해 인력이 발생되므로, 가동 부재(2)의 전체가 F방향으로 1/4피치만큼 전진된다(도면은 이동 후의 가동 부재의 상태를 도시한 것이다).

계속하여 화살표(P)의 방향과 반대 방향으로 자속을 발생시키기 위해 코일(9c, 9d)로의 전류 도통을 정지시킨 후 코일(9a, 9b)를 통해 펄스 전류를 도통시키면, 이 자속은, 자력이 자극(3b)측 상의 자속(M)의 자력을 제거하게 하고, 동일한 자력이 자극)(3a)측상의 자력을 강화시키게 한다. 그러므로, 가동 부재(2)를 1/4피치만큼 F방향으로 다시 전진시키도록 자극(3a)의 극치(13a)와 스케일(1)의 치부(1a) 사이에서 인력이 발생된다.

가동 부재(2)는 상기 공정과 동일한 방식으로 각각의 코일(9a-9d)에 공급된 전류의 방향 및 공급 순서를 적당히 변경시킴으로써 임의 위치까지 구동되어 이 위치에 정지될 수 있다.

더욱이, 회전형 스탭핑 모터에도 상기 선형 펄스 모터와 거의 동일한 원리가 적용될 수 있으므로, 이것에 대한 설명은 생략하겠다.

그런데, 이러한 종래의 펄스 모터는 정확한 위치 설정 제어를 실행할 때 다음과 같은 문제점에 직면하게 된다.

이 문제점에 대해서 제17도를 다시 참조하여 기술하겠다. 제7도에는 상술한 바와 같이 코일(9a, 9b)의 펄스 도통[자속(P)가 발생됨]이 종료된 후, 펄스 전류가 자속(Q)를 발생시키도록 코일(9c, 9d)를 통해 도통되는 펄스 모터의 상태가 도시되어 있다.

자속(P)는 코일(9a, 9b)로의 전류 도통이 이미 종료되었기 때문에 상기 상황에서 완전히 제거되어야 한다. 그러나, 철심(3) 및 스케일(1)의 대응 부분은 코일(9a, 9b)에 의해 발생된 자속(P)에 의해 약간 자회되므로, 제7도에 파선으로 도시된 바와 같이 약한 자속이 주위에 남게 된다(잔류 자속). 이 잔류 자속은 자극(13a)측상의 자속(M)을 제거하고 자극(13b)측 상의 자속(M)을 강화시킴으로써, 자극(3b)의 극치(13b)와 스케일(1)의 치부(1a)사이에서 인력을 발생시키게 된다. 이 인력은 결과적으로 가동 부재(2)를 우측으로 끌어 당기도록 작용한다. 따라서, 가동 부재(2)가 선정된 위치에서 정지하도록 설계되면, 가동 부재(2)는 극치(14b)와 치부(1a) 사이에서 발생된 좌측으로 끌어당기는 인력이 상술한 우측으로 끌어당기는 인력과 균형을 이루기에 적합한 위치에서 정지하게 된다. 그러므로, 가동 부재의 정지 위치는 제7도에 H로 도시한 바와 같이 쉬프트된다. 이것은 자계가 변화될 때 자계 내의 실제 배후 변화의 자회시의 변화를 로깅(logging)하는 것으로 정의된 히스테리시스라고 불리워진다. 이러한 히스테리시스는 가동 부재(2)가 정지할 때마다 발생되어 가동 부재(2)의 정지 위치가 부정확해 진다. 또한, 이러한 히스테리시스 문제점은 스텝핑모터등과 같은 다른 형태의 펄스 모터에 의해서도 발생된다.

더욱이, 이러한 히스테리시스를 제거하는 수단으로 철심(3, 4)를 양질의 자성 부재로 형성하여 이것을 신중하게 자기 어닐링(magnetically annealling)시킬 수도 있지만, 이 방법은 제조비가 많이 들고, 이와 같이 하여도 이러한 잔류 자속이 어느 정도 발생되는 것을 방지할 수 없다.

계속하여, 이러한 펄스 모터에 의해 발생된 다른 문제점에 대해서 기술하겠다.

제18a도 및 제18b도에는 종래의 선형 펄스 모터의 배치 구조가 개략적으로 도시되어 있다. 제18a도 및 제18b도에 도시한 바와 같이, 가동 부재(I′)은 여자 코일(A′, B′), 코어(C′, D′) 및 영구자석(E)로 구성되어 있다. 부호(P1-P4)는 자극을 나타낸다. 부호(K′)는 상부 표면상에 동일한 피치로 형성된 치부(1′, 2′…)을 갖고 있는 고정자(stator)이다. 제19도에는 상술한 코일(A′, B′)를 구동시키기 위한 구동 회로가 도시되어 있다. 제19도내에서, 참조번호(1a′, 1b′, 2a′, 2b′, 3a′, 3b′, 4a′, 4b′)는 트랜지스터를 각각 나타낸다.

이와 같이 배열된 선형 펄스 모터내에서 제18a도의 화살표(Y1′)의 방향으로 가동 부재(I′)를 이동시키면, 트랜지스터(1a′, 1b′, …)는 다음과 같은 순서로 구동된다.

트랜지스터(1a′, 1b′)가 온(on) 상태로 전환되면, 전류는 A1′→A2′의 방향으로 코일(A′)를 통해 흐르게 되므로, 가동 부재(

)는 화살표(Y1′)의 방향으로 이동되고, 예를 들어 제18a도에 도시한 바와 같이 자극(P1′)가 치부(1′)와 접촉할 수 있게 정지된다. 계속하여, 트랜지스터(1a′, 1b′)가 오프(off) 상태로 전환되고, 트랜지스터(3a′, 3b′)가 온 상태로 전환되면, 전류는 코일(B′)를 통해 B1′로부터 B2′로의 방향으로 도통되므로, 가동부재(

′)는 1/4피치만큼 화살표(Y1′)의 방향으로 더욱 이동되고, 제18b도에 도시된 바와 같이 자극(P2′)가 치부(4′)에 접촉하는 상태로 정지된다. 그 다음에는 동일한 동작이 반복된다.

더욱이, 가동 부재(

)가 화살표(Y2)의 방향으로 이동되면, 트랜지스터(1a, 1b)는 다음과 같은 순서로 구동된다.

그런데, 예를 들어 이러한 선형 펄스 모터를 플로피 디스크 구동기의 자기 헤드 구동에 응용할 때에는 ㎛ 다누이 상태의 위치 설정 정확도가 요구된다. 그러나, 상술한 형태의 종래의 선형 펄스 모터는 코어(C′, D′)가 잔류 자속을 갖고 있기 때문에 가동 부재(

)를 왕복 운동시키면 전진 및 후진할 때의 정지 위치가 다른 현상, 즉 히스테리시스를 발생시킨다.

다음에, 이 히스테리시스에 대해 제21도를 참조하여 기술하겠다. 이 제21도에 도시된 바와 같이, 가동 부재(

)는, 예를 들어 제18b도에 도시한 상태로부터 제18a도에 도시한 상태로 이동할 때 나중 상태에서 정확히 정지하지 못하고, 제21도에 도시된 바와 같이 Y2′ 방향으로 △x′ 만큼 변위되어 정지한다. 이 이유는 첫째 단상 여자시에 코일(A′)통하여 전류 도통이 차단될 때라도 코어(C′)가 잔류 자속(Φr′, 제21도)를 갖고 있어야 되는데, 잔류 자속(Φr′)가 자극(P1′)에 의한 척력과 자극(P3′)에 의한 척력 사이의 불균형을 발생시키게 되어, 이 불균형이 가동부재(

)가 화살표(Y2′) 방향으로 힘을 받게 하기 때문이다. 이와 마찬가지로, 가동 부재(

)가 화살표(Y2′) 방향으로 이동할 때, 이 가동 부재는 화살표(Y1′) 방향으로 제21도에 도시된 바와 같이 △x′만큼 변위되어 정지한다. 즉, 가동 부재(

)는 전진 및 후진시에 상이한 정지 위치를 갖게 된다. 부수적으로, 2상 여자시에, 코일(A′)를 통해 흐르는 전류가 반전될 때 잔류 자속(Φr′)가 남게 되므로, 이 잔류 자속(Φr′)는 자력들 사이의 불균형 척력을 발생시키도록 반전된 후 척력을 제공하는 기자력에 역으로 작용하는 기자력을 제공한다. 종래의 선형 펄스 모터는 몇 ㎛의 히스테리시스로인해 몇 ㎛의 변위(2△x′)를 발생시키므로, 특히 플로피 디스크 구동기내의 자기 헤드가 구동되는 경우와 같이 매우 정확한 위치 설정이 요구될 때 정확도에 문제가 있었다.

더욱이, 잔류 자속이 감소된 자성 물질은 상술한 히스테리시스를 제거하기 위한 코어(C′, D′)가 사용될 수 있지만, 이 물질은 매우 가격이 비싸고, 이러한 히스테리시스를 완전히 제거할 수 없다. 또한, 코어(C′, D′)를 자기 어닐링시키는 것도 고려될 수 있지만, 이 공정은 많은 노동을 요구한다.

종래 기술의 결점들을 감안하여, 본 발명의 목적은 간단한 구조로 정혹한 위치 설정 제어가 가능한 펄스모터 및 이 펄스 모터의 구동 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 모터 구조를 변경시키지 않고서 상술한 히스테리시스를 거의 제거할 수 있는 펄스모터 및 이 펄스 모터의 구동 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기 목적들은 달성하기 위해, 펄스 모터는, 다수의 자극을 갖고 있는 1차측 자속 발생기 장치, 및 2차측 자속 발생기내에 회전가능하게 제공된 2차측 자성 부재로 구성되는데, 1차측 자속 발생 장치가 자극과 2차측 자성 부재사이에 인력을 발생시킴으로써 소정의 1차측 자속 발생기 장치 및 2차측 자성 부재를 이동시키기 위해 최소한 2개의 자극 및 2차측 자성 부재에 의해 형성된 자속로를 통과하는 자속을 발생시키며, 반경질 자성 부재가 1차측 자속 발생기 장치가 자속 발생을 중지할 때 각각의 자극과 2차측 자성 부재 사이에 형성된 잔류 자속의 방향과 반대 방향으로 보내지는 자속을 발생 시킴으로써 잔류 자속을 제거하는 것을 특징으로 한다. 이 펄스 모터는 스텝핑 모터로 될 수 있다. 반경질(semihard) 자성 부재는 자극의 선단부의 측 표면과 가깝게 접촉되도록 철심 주위에 감겨진 코일의 단부 표면에 접착된다. 이 반경질 자성 부재는 여러 형태의 히스테리시스 물질과 반경질 자성 물질, 고 탄소강(high-carbon steel) 물질, SK 물질, 자성 스테인레스, 및 텅스텐 강과 같은 물질로 구성된다.

또한, 상기 목적들은 달성하기 위해, 제1발명에 따른 펄스 모터의 구동 방법은, (a) 1차측 자속 발생기 장치의 다수의 자극들 중 동일한 자속로를 형성하는 상기 자극의 선단부상에 반경질 자성 부재를 제공하는 단계, (b) 자속의 발생될 때 마다 자속로내에서 발생된 자속에 의해 반경질 자성 부재를 자화시키는 단계, 및 (c) 1차측 자속 발생기 장치가 자속 발생을 중지할 때 반경질 자성 부재가 각각의 자극과 2차측 자성 부재 사이에 형성된 잔류 자속의 방향과 반대 방향으로 보내지는 자속을 발생시키게 함으로써 잔류 자속을 제거하는 단계를 포함한다.

제2발명에 따른 펄스 모터는 고정자, 가동 부재, 주 코일을 연속적으로 여자되게 함으로써 고정자 및 가동 부재를 상대적으로 이동시키기 위해 고정자 주위에 감겨진 다수의 주 코일, 및 각각의 주 코일에 근접하여 제공되고, 주 코일에 의해 발생된 자속과 반대 방향으로 자속을 발생시키도록 주 코일을 여자된 후에 여자되는 보조 코일로 구성된다. 또한, 제2발명의 펄스 모터는 구동 회로에 전력을 공급하기 위한 전원 수단, 가동 부재를 이동시키기 위한 주 코일, 주 코일에 의해 발생된 자속을 제거하기 위해 주 코일에 접속된 보조 코일, 주 코일을 구동시키기 위해 전원과 주 코일 사이에 접속된 제1트랜지스터, 보조 코일을 구동시키기 위한 제2트랜지스터, 및 수동 보조 코일을 통해 각각 흐르는 전류를 방향으로 전환함으로써 가동 부재의 이동 방향을 변화시키기 위해 주 코일과 보조 코일 사이에 접속된 스위치들로 구성되는 보조 코일을 여자시키기 위한 구동 회로를 포함한다.

부수적으로, 제2발명에 따른 펄스 모터의 구동 방법은, (a) 펄스 모터의 다수의 주 코일에 근접하여 보조 코일을 제공하는 단계, 및 (b) 주 코일의 활성화가 종료된 후에 활성하되는 주 코일로부터의 자속의 방향과 반대 방향으로 자속이 발생되게 하도록 보조 코일을 활성화시키는 단계를 포함한다.

더욱이, 연속하여 차례로 다수의 코일을 통해 전류를 도통시키기 위해 단상 활성화에 기초를 둔 제3발명에 따른 펄스 모터의 구동 방법은 코일로의 전류 도통이 종료될 때의 방향과 반대 방향으로 소량의 전류를 도통시키는 단계를 포함한다.

또한, 연속적으로 다수의 상으로 다수의 코일들을 통해 전류를 동시에 도통시키기 위한 다상 활성화에 기초를 둔 제4발명에 따른 펄스 모터의 구동 방법은 잔류 자속을 제거하기 위해 여자 전류들이 불면 상태로 유지되는 부분적 또는 전체 상으로 흐르는 전류를 약간 감소시키는 단계를 포함한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 목적, 특징, 및 장점들에 대해서 상세하게 기술하겠다.

제1도는 제1발명에 따른 선형 펄스 모터의 구동 방법의 제1실시예를 부분적으로 도시한 측면도이다.

상술한 종래 펄스 모터의 부분들과 동일한 부분에는 동일한 참조번호를 붙였고, 그 설명을 생략하겠다.

편형 반경질 자성 부재(15)는 선단부의 측과 접촉하도록 철심(3)의 각각의 자극(3a, 3b)(동일한 자속로를 구성함)의 선단부들 사이에 제공되고, 각각의 코일(9a, 9b)의 단부 표면에 접착된다. 부수적으로, 동일한 반경질 자성 부재(16)이 철심(4)의 각각의 자극(4a, 4b)(동일한 자속로를 구성함)의 선단부 사이에 제공된다.

이 반경질 자성 부재(15, 16)은 철심(3, 4) 및 스케일(1)보다 보자력이 높고, 전형적인 강성 자성 물질의 보자력보다 낮은 보자력을 갖고 있는 소정의 물질로 형성된다. 이러한 물질에 있어서는, 보자력이 약간 감소된 고탄소강, SK 물질, 자성 스테인레스 및 텅스텐강 등을 포함하는 지금까지 여러분야에 응용되어 온 여러 형태의 히스테리시스 물질 반경질 자성 물질이 고려된다. 반경질 자성 부재(15, 16)은 각각의 자극(3a, 4b)의 극치(13a-14b)의 하단부 보다도 치부(1a)로부터 더욱 분리되어 있다.

이 반경질 자성 부재(15, 16)의 동작에 대해서 제2a, b도를 참조하여 기술하겠다.

제2a도는 자극(4a, 4b( 및 스케일(1)에 형성된 자속로내에 자속(R)을 발생시키기 위해 코일(9c, 9d)를 통해 펄스 전류를 흐르게 하는 상태를 도시한 것이다.

이 자속(R)은 제2a도 및 제2b도내에 화살표로 도시된 방향으로 반경질 자성 부재(16)을 자화시키기 위해 반경질 자성 부재(16)을 통해 자극(4b)로부터 자극(4a)까지 직접 부분적으로 연장된다. 자속(R)의 나머지 부분은 종래 경우와 같이 치부(1a)를 통해 스케일(1)의 내부를 통과한다.

이와 같이 스케일(1) 내부를 통과하는 자속은 자극(4b)측에서 자석(7, 8)의 자속(M)의 방향과 동일한 방향으로 보내지므로, 이 자속들은 자극(4b)의 극치(14b)와 치부(1a)사이에 인력을 발생시키도록 서로 강화되므로써, 가동 부재(2)가 화살표(F)의 방향으로 1/4피치만큼 이동되게 한다.(도면에는 이동후의 상태가 도시되어 있다)

계속하여, 코일(9c, 9d)로의 잔류 도통이 정지되면, 잔류 자속(R1)이 철심(4) 및 스케일(1) 내에서 발생된다. 이 잔류 자속(R1)의 방향은 코일(9c, 9d)에 의해 발생된 자속(R)의 방향과 동일하다[자극(4b)→스케일 치부(1a)→자극(4a)].

한편, 반경질 자성 부재(16)은 이미 자화되었으므로, 자속(R2)를 갖는다. 자속(R2)의 일부는 잔류 자속(R1)의 방향과 동일한 방향으로 철심(4)의 내부로 연장되지만, 자속(R2)의 나머지는 경로, 즉, 자극(4a)→치부(1a)→자극(4b)를 통해 연장된다. 즉, 자속(R2)는 상술한 잔류 자속(R1)과 반대 방향으로 보내지므로, 각각의 자극(4a, 4d)와 치부(1a)사이의 잔류 자속(R1)을 제거하도록 작용한다. 그러므로, 잔류 자속(R1)은 반경질 자성 부재(16)의 자화율 및 보자력을 적당히 셋팅시킴으로써 잔류 자속(R1)의 밀도를 자극(4a, 4b)와 스케일 치부(1a) 사이를 통과하는 자속(R2)의 밀도와 동일하게 함으로써 완전히 제거될 수 있다.

부수적으로, 반경질 자성 부재(15)는 상술한 부재(16)과 같은 작용을 한다. 결과적으로, 모든 자극(4a, 4d)와 스케일(1) 사이에 형성된 잔류 자속들은 제거될 수 있다.

상술한 바와 같이 배열된 선형 펄스 모터에 따르면, 자극과 스케일(1) 사이에 형성된 잔류 자속들은 코일로의 배열 도통이 종료되자마자 반경질 자성 부재(15, 16)에 의해 발생된 자속에 의해 제거될 수 있다. 따라서, 펄스 도통후, 이 펄스 도통에 의해 발생된 인력만이 가동 부재(2)에 인가되므로, 이러한 단계에서도 소정의 히스테리시즈를 발생시키지 않고서 가동 부재(2)의 정지 위치의 정확도를 매우 향상시킬 수 있다.

또한, 제1발명에 따른 펄스 모터의 구동 방법의 제2실시예에 대해서 설명하겠다. 또한, 이것은 상술한 형태의 선형 펄스 모터에 제한되지 않고, 제3도(평면도)에 도시된 바와 같은 회전형 스텝핑 모터에도 적용될 수 있다.

이 스템핑 모터는 내부 주변측으로 돌출되는 8개의 자극(17a 내지 17h)를 갖고 있는 원통형 고정자(17)(1차측 자속 발생기 장치) 및 고정자(17)의 내부에 회전가능하게 제공된 원통형 회전자(18)(2차측 자성 부재)를 포함하는데, 펄스 전류는 회전자(18)을 단계적으로 회전시키기 위해 인접 자극들사이에 형성된 자속로를 따라 자속을 발생시키기 위해 각각의 자극(17a 내지 17h)상에 장착된 코일(19a 내지 19h)에 연속적으로 공급된다.

장방향 반경질 자성 부재(20…)은 인접 자극들사이의 상기 자극(17a 내지 17h)의 선단부상에 제공된다.

이 반경질 자성 부재(20…)의 물질 특성은 상술한 제1실시예의 물질 특성과 동일한 것으로 선택한다.

또한, 이 스텝핑 모터내에서, 반경질 자성 부재(20…)에 의해 발생된 자속을 사용함으로써 각각의 자극(17a 내지 17h)와 회전자(18) 사이에 형성된 잔류 자속을 제거함으로써 회전자의 정지 위치의 정확도를 매우 향상시킬 수 있다.

부수적으로, 제1발명의 제3실시예인 극소형 선형 펄스 모터에 대해서 제4도를 참조하여 설명하겠다.

제4도내에서, 참조 번호(21)은 고정자(1차측 자속 발생기 장치)이고, 참조번호(22)는 가동 부재(2차측 자성 부재)이다.

고정자(21)은 모터의 양측성에 제공된 코일(23a, 23b), 이 코일들에 접속된 요크( 24a 내지 24d) 및 이 요크(24a 내지 24d)의 선단부상에 각각 제공된 자극(25a 내지 25d)를 포함하고, 펄스 전류를 규정된 순서로 코일(23a, 23b)에 공급함으로써 한 단계씩 가동 부재(22)를 이동시키도록 작용한다. 판형 반경질 자성 부재(26, 26)은 각각 자극(25a와 25c) 사이 및 자극(25b와 25d)사이에 장착되는데, 각각의 이 자극 쌍은 동일한 자속로를 형성하므로, 각각의 자극(25a 내지 25d)와 가동 부재(22)사이에 형성된 잔류 자속이 가동 부재(22)의 정지 위치의 정확도를 향상시키기 위해 상술한 제1 및 제2실시예 내에서와 동일한 방식으로 제거되게 할 수 있다.

계속하여, 제2발명에 따른 펄스 모터의 구동 방법의 각각의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 기술하겠다.

제5도 및 제6도를 참조하면, 코일 구동 회로의 배치 구조를 도시한 회로도와 함께 제2발명의 제1실시예에 따른 선형 펄스 모터 및 구동 방법의 개략도가 도시되어 있다. 이 도면들 내에서 제18a도 및 제19도에 도시된 각각의 부분에 대응하는 부분들에는 동일한 부호를 붙였고, 그에 대한 설명은 생략하겠다. 제6도에 도시된 구동 회로는 단상 여자를 사용함으로써 코일을 구동시키기 위한 회로이다. 제5도에 도시된 선형 펄스 모터는 보조 코일(a′ 및 b′)가 주 코일(A′ 및 B′)에 근접하여 코어(C′ 및 D′)주위에 각각 감겨져 있는 것이 제18a도 및 제18b도의 선형 펄스 모터와는 다른 점이다. 그러므로, 보조 코일(a′, b′)의 권선수가 각각 주 코일(A′, B′)의 권선수보다 크게 감소되므로, 보조 코일(a′, b′)에 의해 코어(C′, D′)내에서 형성된 자속은 코어(A′, B′)에 의해 형성된 자속 보다 작아진다. 부수적으로, 제6도에 도시된 구동 회로는 주 코일(A′)의 한 단부(A2′)가 스위치(S1′)의 공통 단자(T1′)에 접속되고, 이 스위치(S1′)의 단자(T2′, T3′)가 보조 코일(b′)의 단부(b1′, b2′)에 각각 접속되며, 보조 코일(b1′)의 중간탭(b3′)가 트랜지스터(2a′ 및 1b1)의 노오드에 접속되고 이와 유사하게 주 코일(B′)의 한 단부(B2′)가 스위치(S2′)의 공통 단자(T1′)에 접속되며, 이 스위치(S2′)의 단자(T2′, T3′)가 보조 코일(a′)의 단부(a1′, a2′)에 각각 접속되고, 보조 코일(a′)의 중간탭(a3′)가 트랜지스터(4a′ 및 3b′)의 노오드에 접속되어 있는 것이 제19도에 도시된 종래의 구동 회로와 다른 점이다.

계속하여, 상기 선형 펄스 모터의 동작에 대해서 설명하겠다.

(1) 가동 부재(

)가 화살표(Y1′)의 방향으로 이동될 때 : 그러므로, 스위치(S1′)의 공통 단자(T1′)는 이 스위치(S1′)의 단자(T3′)에 먼저 접속되고, 스위치(S2′)의 공통 단자(T1′)는 단자(T3′)에 접속되며, 트랜지스터(1a′, 1b′)는 상술한 종래의 선형 펄스 모터와 동일한 방식으로 각각 구동된다.

트랜지스터(1a′, 1b′)가 온 상태로 전환되면, 상술한 것과 동일한 방식으로 화살표(Y1′)의 방향으로 1/4피치만큼 가동 부재(

)를 이동 시키도록 A1′로부터 A2′로의 방향으로 전류가 주 코일(A′)를 통해 도통된다. 그러므로, 전류는 보조 코일(b′)의 다른 단부(b2′)로부터의 중간 탭(b3′)로 도통된다. 그다음, 트랜지스터(1a′, 1b′)는 오프 상태로 전환되고, 트랜지스터(3a′, 3b′)는 온 상태로 전환된다. 트랜지스터(1a′, 1b′)가 오프 상태로 전환되면, 주 코일(A′)를 통해 흐르는 전류가 차단되므로, 상기 전류로 인해 코어(C′)내에서 형성된 자속이 차단된다.

그러나, 이 경우에 제5도에 도시된 잔류 자속(Φr′)은 코어(C′)내에 남게된다. 한편, 트렌지스터(3a′, 3b′)가 온 상태로 전환되면, 주 코일(B′) 및 보조코일(a′)의 다른 단부(a2′)와 중간탭(a3′)사이의 일부분을 통해 도통된다. 이와 같이 주 코일(B′)를 통해 도통된 전류는 가동 부재(

)가 화살표(Y1′) 방향으로 1/4피치만큼 이동되게 한다. 부수적으로, 보조 코일(a′)를 통해 도통된 상기 전류는 상술한 잔류 자속(Φr′)를 제거하기 위해 제5도에 파선으로 도시한 자속(Φa′)가 코어(C′)내에서 형성되게 한다. 결과적으로, 잔류 자속(Φr′)의 영향은 제거되므로, 가동 부재(

)는 자극(P2′)가 고정자의 치부[제5도내의 치부 4′]가 정확히 대량 관계로 배치되게 하면서 정지된다.

그다음, 트랜지스터(3a′, b′)가 오프 상태로 전환되고, 트렌지스터(2a′, 2b′)가 온 상태로 전환되면, 전류는 주 코일(A′) 및 보조 코일(b′)의 b2′ 와 b3′ 사이의 일부분을 통해 각각 도통된다. 그러므로, 가동 부재(

)는 화살표(Y1′) 방향으로 1/4 피치만큼 코일(A′)를 통해 도통된 전류에 의해 구동되고, 코어(D′)내의 잔류자속(Φr′)는 보조 코일(b′)를 통해 도통된 전류에 의해 제거된다. 그다음 동일한 처리 공정이 반복되므로, 가동 부재(

)가 화살표(Y1′) 방향으로 연속적으로 이동된다.

(2) 가동부재(

)가 화살표(Y2′)의 방향으로 이동될 때 : 스위치(S1′)의 공통 단자(T1′)는 이 스위치(S1′)의 단자(T2′)에 먼저 접속되고, 스위치(S2′)의 공통 단자(T1′)는 이와 유사하게 단자(T2′)에 접속되며, 트렌지스터(1a′, 2b′…)는 상술한 종래의 선형 펄스 모터 내에서와 동일한 방식으로 각각 구동된다. 또한, 이러한 경우에, 가동 부재(

)는 주 코일(A′ 및 B′)를 통해 흐르는 전류에 의해 화살표(Y2′)방향으로 구동되고, 코어(C′, D′)내의 잔류 자속(Φr′)는 보조 코일(a′, b′)를 통해 흐르는 전류로 인한 자속에 의해 제거된다.

상술한 바와 같이, 제2발명의 제1실시예에 따르면, 코어(C′ 및 D′)내에서 발생된 잔류 자속(Φr′)는 보조 코일(a′, b′)를 통해 흐르는 전류에 의해 제거될 수 있다. 결과적으로, 가동부재(

)의 정지 위치에 정확히 배치되게 할 수 있도록 잔류 자속으로 인한 히스테리시스가 전혀 발생되지 않는다. 더욱이, 본 실시예에 따르면, 보조 코일(a′, b′)를 통해 흐르는 전류를 조정함으로써 가동 부재(

)가 요구된 위치에 도달하지 않을 때라도 가동 부재(

)를 요구된 위치로 이동시킬 수 있다.

계속해서, 제7도를 참조하여 제2발명의 제2실시예에 따른 제2선형 펄스 모터 및 이 선형 펄스 모터의 구동 방법에 대해서 기술하겠다. 제7도내에 도시된 선형 펄스 모터는 보조 코일(a′, b′)의 권선수가 감소되고 보조 코일(a′, b′)상에 중간탭이 제공되지 않는다는 것이 제5도에 도시한 선형 펄스 모터와 다른 점이다. 제7도의 선형 펄스 모터의 주 코일(A′, B′) 및 보조 코일(a′, b′)를 구동시키기 위한 구동 회로의 회로도가 제8도에도 도시되어 있다. 제7도에 도시된 각각의 트렌지스터(1a′…)는 다음 순서로 각각 구동된다(온 상태로 전환된다)

(1) 가동부재(I′)가 화살표(Y1′)방향으로 이동될 때 :

그러므로, 동일한 열(column)상에 나열된 이 트랜지스터들은 동시에 구동된다(이후에도 동일하게 적용된다.

(2) 가동 부재(

)가 화살표(Y2′)방향으로 이동될 때 :

계속하여 제9도를 참조하면, 제2발명에 따른 펄스 모터의 구동 방법의 제3실시예에 따른 코일 구동 회로의 계통도가 도시되어 있다. 이 경우에, 구동 회로는 제5도에 도시한 선형 펄스 모터의 주 코일(A′, B′) 및 보조 코일(a′, b′)를 각각 구동시키기 위한 구동 회로와 동일하다. 제9도에 도시된 각각의 트랜지스터(1a, …)는 다음 순서로 구동된다(온 상태로 전환된다).

(1) 가동 부재(

)가 화살표(Y1′) 방향으로 이동될 때 :

(2) 가동 부재(

)가 화살표(Y2′) 방향으로 이동될 때 :

제10도를 참조하면, 제2발명의 구동 방법의 제4실시예에 따른 코일 구동회로 계통도가 도시되어 있다.

제10도내에서, 참조부호(Aα′, Aβ′)는 코어(C″) 주위에 감겨진 각각의 주 코일익, 참조부호(aα′, aβ′)는 동일한 코어(C′) 주위에 감겨진 각각의 보조 코일이며 참조부호(Bα′, Bβ′)는 코어(D′)주위에 감겨진 각각의 주 코일이고, 참조부호(bα′, bβ′)는 동일한 코어(D′)주위에 감겨진 각각의 보조 코일이다. 그러므로, 각각의 주 코일(Aα′와 Aβ′), 보조 코일(aα′, bβ′), 주 코일(Bα′, Bβ′) 및 보조코일(bα′, bβ′)쌍은 서로 반대 방향으로 감겨진다. 따라서, 예를 들어 주 코일(Aα′, Bβ′)가 구동되는 경우에는 코어(C′)내에서 자속들을 서로 상이한 방향으로 발생시킨다. 부수적으로, 코일(Aα′ 및 aα′)에 의해 형성된 자속들의 방향은 서로 동일하고, 이것은 코일(Aβ′ 과 aβ′, Bα′과 bα′ 및 Bβ′과 bβ′)쌍에도 적용된다. 또한, 참조 번호(11′ 내지 18′)는 코일을 각각 구동시키기 위한 각각의 트랜지스터들인데, 이것들은 다음 순서로 각각 구동된다.

(1) 가동부재(

)가 화살표(Y1′) 방향으로 이동될 때 :

(2) 가동 부재(

)가 화살표(Y2′)방향으로 이동할 때 :

그러므로, 상술한 제1실시예 내에서의 효과와 동일한 효과가 제2 내지 제4실시예내에서 보장될 수 있다.

부수적으로, 제2발명이 이 제1 내지 제4실시예내에서 선형 펄스코터에 적용되었지만, 이것은 이에 제한되지 않고 회전형 퍼스 모터에도 적용될 수 있다. 제11도에는 제2발명이 적용되는 회전형 펄스 모터의 예시적인 배치 구조를 도시한 것인데, 여기에서, 참조 번호(21′)은 회전자이고, 참조 번호(22′)는 고정자이며, 참조 번호(23′)는 주 코일이고, 참조 번호(24′)는 보조 코일이며, 참조 번호(25′)는 전극이다. 이러한 배치 구조에 있어서 자속은 잔류 자속을 제거하기 위해 한단계 전에 주코일에 의해 발생된 자속의 방향과 반대 방향으로 보조 코일에 의해 발생된다.

더욱이, 상술한 각각의 실시예들은 단상 여자 경우의 실시예들이지만, 제2발명은 2-상 여자의 경우에도 유용하다.

계속해서, 첨부 도면을 참조하여 제3발명의 각각의 실시예에 대해서 설명하겠다.

제12도를 참조하면, 제3발명의 각각의 실시예에 따른 펄스 모터 구동회로의 회로도가 도시되어 있다. 이 구동 회로는 제18도에 도시된 선형 펄스 모터의 코일(A′, B′)를 구동시키기 위한 종래 기술의 구동 회로와 동일한 회로이다. 제12도내에서, 참조 번호(5a″, 5b″)는 동일한 배열을 갖고 있는 코일(A″, B″)를 구동시키기 위한 구동 회로이다. 참조번호(6″)는 신호(

)를 상기 구동회로(5a″, 5b″)에 공급하기 위한 제어 회로이다. 참조 번호(7a″, 7b″, 8a″, 8b″, 9a″, 9b″)는 신호 입력 단자이고, 참조 번호(10a″, 10b″, 11a″, 11b″)는 2-입력 NAND 게이트이며, 참조 번호(12a″ 내지 15a″ 및 12b″ 내지 15b″)는 트랜지스터이고, 참조 부호(A″ 및 B″)는 코일이며(제18도), 참조번호(16a″, 16b″)는 코일(A″, B″)를 통해 흐르는 전류를 각각 검출하기 위한 저항기이다. 부수적으로, 참조 번호(17a″ 내지 19a″, 17b″ 내지 19b″)는 저항기이고, 참조 번호(20a″, 20b″)는 발진 방지(anti-oscillation) 저항기이며, 참조번호(21a″, 21b″)는 온-오프 동작에 의해 전압(V1″)을 변경시키기 위한 스위칭 트랜지스터이다. 참조 번호(22a″ 내지 22b″)는 비교기이다. 이와 마찬가지로, 참조번호(23a″ 내지 28a″ 및 23b″ 내지 28b″)는 코일(A″ 및 B″)에 의해 발생된 연기전력으로부터 트랜지스터(12a″ 내지 15a″ 및 12b″ 내지 15b″)를 보호하기 위한 다이오드이다.

다음에, 제13a도 및 제14도를 참조하여 단상 여자시에 가동 부재(

, 제18도)가 Y1″방향으로 이동할 때의 상술한 구동 회로의 동작에 대해서 설명하겠다.

제13a도에 도시된 표는 제어 회로(6″)로 부터의 출력 신호(

)를 나타낸다. 제어회로(6″)는 클럭 펄스와 동시에 동일한 표내에 도시된 단계(0 내지 3)내에서 각각의 신호를 반복적으로 발생시킨다. 또한, 이 도면내에 도시된 파형들은 동일한 표내에 도시된 신호들에 대응하는 코일(A″ 및 B″)를 통해 각각 흐르는 잔류(IA″ 및 IB″)를 나타낸다. 여기에서 제12도에 도시된 전류(IA″ 및 IB″)를 나타내는 화살표는 전류의 정(+)방향을 나타낸다. 먼저, 단계(0) 신호 A″=“O”, A″=“1”, C″=“1”이 제어 회로(6″)로부터 발생될 때의 경우를 설명하겠다.

신호 A″=“0”이 발생되면, 트랜지스터(14a″)는 오프 상태로 전환되고, NAND 게이트(10a″)의 출력은 “1”로 변하므로, 트랜지스터(12a″)는 오프 상태로 전환된다. 부수적으로, 신호 A″=“1”이 발생되면, 트랜지스터(15a″)은 온 상태로 전환된다. 이와 마찬가지로, 신호 C″=“1”이 발생되면, 트랜지스터(21a″)는 저항기(19a″)가 저항기(18a″)에 병렬로 접속되게 하도록 온 상태로 전환되므로, 그 결과 비교기(22a″)의 비-반전 입력 단부 상의 전압(V1″)는 저 전압 V1L″(예를 들어, 0.3V)로 변한다. 전압 V2″가 V2″〈 V1L″를 만족시키면, NAND 게이트(11a″)가 스위치 온 상태로 전환되게 하도록 비교기(22a″)의 출력은 “1”로 된다. 이와 같이 단계(O) 신호가 제어회로(6″)로부터 발생되면, 트랜지스터(13a″, 15a″)는 코일(A″)를 통해 흐르는 부(-)전류를 발생시키도록 온 상태로 전환된다. 전류가 코일(A″)를 통해 흐르기 시작하면, 전압(Y2″)가 상승되고, 이 전압(V2″)가 V2″〉V1L″을 만족시키면, 비교기(22a″)의 출력은 트랜지스터(13a″)를 오프 상태로 전환시키기 위해 0으로 된다. 트랜지스터(13a″)를 오프 상태로 전환시키기 위해 0으로 된다. 트랜지스터(13a″)가 이렇게 오프 상태로 전환되면, 코일(A″)를 통해 흐르는 전류는 차단된다. 그러므로, 전압 V2″는 V2″〈 V1L″을 만족시키도록 다시 강하되고, 그 결과 비교기(22a″)의 출력이 “1”로 되므로, 부(-) 전류가 상술한 초기 상태와 동일한 방식으로 코일(A″)를 통해 흐르게 된다. 그다음, 동작이 다음 클럭 펄스와 동시에 단계(1)로 변할 때의 기간(t0″-t1″)동안 제14도에 도시된 톱니형 부(-) 전류(△IA″)가 코일(A″)을 통해 흐르게 된다. 전류(△IA″)의 값은 상술한 전압(V1L″)에 대응하는 값으로 된다. 계속하여, 단계(1) 신호

=“0”, A″=“1”, C″=“0”이 발생되는 동작에 대해서 기술하겠다. 신호(A″ 및

)가 상기 단계(0)내의 신호들과 동일하기 때문에, NAND 게이트(10a″)의 출력은 “1”로 되는데, 트랜지스터(12a″ 및 14a″)는 오프 상태로 전환되고, 트랜지스터(15a″)는 온 상태로 전환된다. 부수적으로, 신호 C′=“0”이 발생될 때, 트랜지스터(21a″)는 오프 상태로 전환되고, 저항기(19a″)의 한 단부는 차단되는데, 그결과 전압(V1″)는 V1H″(예를 들어, 4.5V)로 된다. 전압(V1″)이 이렇게 고전압(V1H″)로 되면, “1”로 되는 비교기(22a ″)의 출력을 발생시키기 위해 V2″〈 V1H″을 만족시키도록 전압(V2″)가 변화되므로, NAND 게이트(11a″)의 출력은 트랜지스터(13a″)를 온 상태로 전환하기 위해 “0”으로 된다.

이와 같이 단계(1) 신호가 제어 회로(6″)로부터 발생되면, 트랜지스터(13a ″, 15a″)는 코일(A″)를 통해 흐르도록 부(-) 전류에 의해 오프 상태로 전환된다. 부(-) 전류가 이렇게 코일(A″)를 통해 흐르기 시작하면, 전압(V2″)는 상승되고, 이 전압(V2″)가 V2″〉V1H″를 만족시키면, NAND 게이트(11a″)의 출력이 “0”이 되게 하므로써 트랜지스터(13a″)를 오프 상태로 전환시키기 위해 비교기(22a″)의 출력은 “0”으로 된다. 그 결과, 코일(A″)를 따라 흐르는 전류는 차단된다. 그러므로, 전압(V2″)는 V2″〈 V1H″를 만족시키도록 다시 강하되므로, 상술한 초기 상태에서의 동일한 방식으로 부(-) 전류가 코일(A″)를 통해 흐르게 하도록 비교기(22a″)의 출력이 “1”로 된다. 그다음, 제14도에 도시된 부(-) 전류(IA″)는 동작이 다음 클럭 펄스와 동시에 단계(2)로 변환될 때의 기간(t1″-t2″) 동안 코일(A″)를 통해 흐르게 된다. 전류(IA″)의 값은 전압 V1H″에 대응하는 값으로 된다. 상술한 설명은 단계(1)에 대한 회로 동작에 관한 것이므로, 트랜지스터(21a″)가 온 및 오프 상태로 전환됨에 따라 전압(V1″)가 변화되고, 트랜지스터(21a″)가 온 상태로 전환될 때 발생된 전압(V1L″)과 트랜지스터(21a″)가 스위치 오프될 때 발생된 전압(V1H″)(V1H″〉V1L″)사이의 전압차는 코일(A″)를 통해 흐르는 대응 전류들 사이의 전류차를 제공한다.

그다음, 단계(2)내에서, 단계(0 및 1)에서와 동일한 방식으로, 단계(2)내의 신호 A″ 및 A″의 값은 신호 A″=“1”, A″=“0”, “C”=“1”가 제어회로(6″)로부터 발생될 때 반전된다. 계속하여 동일한 공정내의 신호(A″)으로부터의 회로 동작을 분석하면, 트랜지스터(14a″)는 온 상태로 전환되고, 트랜지스터(13a″, 15a″)는 온 상태로 전환되며, 트랜지스터(21a″)는 온 상태로 전환되고, 전압(V2″)가 V2″〈 V1L″를 만족시키면, 정(+) 전류가 코일(A″)를 통해 흐르기 시작하도록 트랜지스터(12a″)가 온 상태로 전환된다. 부수적으로, 전류가 코일(A″)를 통해 흐르기 시작하면, 전압(V2″)는, 전류가 코일(A″)를 통해 전혀 흐르지 못하게 되는 V2″〉V1L″를 만족시킨다. 그다음, 톱니형 정(+) 전류(△IA)가 다음 단계까지 코일(A″)를 통해 흐른다. 그다음, 단계(3)내에서, 신호(A″ 및

)의 값은 단계(2)내에서의 경우와 같이 단계(1)내의 신호 값들에 관련하여 반전되고, 톱니형 정(+) 전류(△IA″)가 다음 단계까지 흐른다[동작이 단계(0)으로 복귀된다].

상술한 단계(0)으로부터 단계(3)까지의 구동 회로(5a″)내의 회로 동작은 구동 회로(5b″)내에서도 동일하다. 부수적으로, 제13a도에 도시된 바와 같이 가동 부재(I″)가 Y2″ 방향으로 이동되는 경우에는, 도시된 바와 같은 신호들을 제어 신호(6″)로부터 구동 회로(5a″, 5b″)로 공급함으로써 실현될 수도 있다.

계속하여, 제13c도, 제13d도 및 제15도를 참조하여 상기 단상 여자시의 동작에 기초를 둔 2-상 여자시의 회로 동작에 대해서 기술하겠다.

제13c도에 도시된 표 및 파형은 상술한 단상 여자시에 기술한 바와 같고, 이 표내의 각각의 단계내의 신호들이 제어 회로(6″)로부터 구동회로에 공급될 때의 회로 동작은 단상 여자시의 회로 동작과 동일하다.

그러나, 2-상 여자시에, 전류는 항상 코일(A″, B″)을 통해 교대로 흐르므로, 코일을 통하는 이 전류들이 반전되면 반전 후의 기자력은 반전전의 잔류 자속으로 인해 발생된 역 기자력의 작용으로 인해 감소된다.

이것을 해결하기 위해, 제12도에 도시한 구동 회로내의 코일을 통해 흐르는 전류는 반전전에 감소될 수 있다. 이것을 해결하기 위해, 트랜지스터(21a″)가 온 상태(t0-t1, 제15도)로 전환될 때까지의 이 도면내의 전압(V1″)은 저항(19a″)의 값을 증가함으로써 단상 여자시의 전압보다 높게 되고(예를들어, 4.2V), △1A″만큼 감소된 전류가 제13c도, 제13d도에 도시된 바와 같이 발생된다. 이 때의 전압(V1″)가 V1″=V1M″라고 가정하면, 관계 V1L″〈 V1M″〈 V1H″가 유지된다. 제3발명에 따른 구동 방법은 단상 및 2-상 여자 결합에 적용될 수 있으면서, 상기 실시예내에 기술한 바와 같이 저항(19a″)의 값을 적당히 설정함으로써 단상 여자 및 2-상 여자 중 어느 하나에 적용 될 수 있다.

상술한 바와 같이, 제1발명에 따르면, 반경질 자성 부재는 1차측 자속 발생기 장치의 다수의 자극들 중 동일한 자속으로 구성하는 자극의 선단부들사이에 제공되고, 자속이 자속로내에서 발생될 때마다 자화되기에 적합하다. 그러므로, 각각의 자극과 2차측 자성 부재사이에서 발생된 잔류 자속은 상기 자화된 반경질자성 부재에 의해 발생된 자속에 의해 제거될수 있는데, 후자의 자속은 상기 잔류 자속의 방향과 반대 방향으로 보내진다. 그러므로, 정지 위치 제어의 정확도를 크게 향상시키기 위해 가동 부재(회전자)가 정지될 때 상술한 잔류 자속으로 인해 소정의 히스테리시스의 발생이 방지될 수 있다.

부수적으로, 상술한 바와 같이 제2발명에 따르면, 보조 코일들이 각각의 주 코일에 근접하여 각각 제공되는데, 이 보조 코일들은 주 코일의 여자가 종료된 후 주 코일에 의해 발생된 자속의 방향과 반대 방향으로 자속을 발생시키도록 여기된다. 그러므로, 잔류 자속은 잔류 자속이 감소되어 있는 고가의 물질을 사용하지 않고 잔류 자속을 감소시키기 위해 자기 어닐링 등과 같은 처리를 필요로 하지 않고서 펄스 모터의 간단한 구조로 제거될 수 있다. 그러므로, 가동 부재의 정지 위치의 위치 설정 정확도를 크게 향상시키기 위해 가동 부재의 정지 위치의 소정의 히스테리시스가 제거될 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 제3발명에 따르면, 가동 부재를 높은 정확도로 위치 설정할 수 있게 하기 위해 펄스 모터의 구조를 변형시키지 않고서 가동 부재의 정지 위치의 소정의 히스테리시스로 인한 위치 설정 에러가 제거될 수 있다. 더욱이, 히스테리시스가 큰 코어 물질을 사용하면 펄스 모터의 제조 가격을 감소시킬 수 있다.

지금까지 소정의 양호한 실시예들에 대해서 도시 및 기술하였지만, 첨부한 청구의 범위를 벗어나지 않고서 본 발명을 여러 가지로 변형 및변경시킬 수 있다.

Claims

다수의 자극들을 갖고 있는 1차측 자속 발생기 장치, 및 2차측 자속 발생기 장치내에 회전가능하게 제공된 2차측 자성 부재로 구성되어 있는 펄스 모터에 있어서, 1차측 자속 발생기 장치가 소정의 1차측 자속 발생기 장치 및 2차측 자성 부재를 이동시키기 위해 자극과 2차측 자성 부재 사이에 인력을 발생시키도록 최소한 2개의 자극 및 2차측 자성 부재로 형성된 자속로를 통과하는 자속을 발생시키고, 자극들이 상기 자극들 사이에 제공된 코일 및 다수의 자극들 중 자속로를 형성하는 자극의 선단부상에 제공된 반경질 자성부재를 갖고 있으며, 상기 반경질 자성 부재가 상기 자속이 발생될 때마다 자속로내에서 발생된 자속에 의해 자화되고, 반경질 자성 부재가, 상기 1차측 자속 발생기 수단이 잔류 자속을 제거하기 위해 자속 발생을 중지할 때 각각의 자극과 2차측 자성 부재 사이에 형성된 잔류 자속의 방향과 반대 방향으로 보내지는 자속을 발생시키는 것을 특징으로 하는 펄스 모터.
제1항에 있어서, 상기 펄스 모터가 스텝핑 모터인 것을 특징으로 하는 펄스 모터.
제1항에 있어서, 상기 반경질 자성 부재가 자극의 선단부의 측표면과 접촉 되도록 철심 주위에 감겨진 코일의 단부 표면에 접착되는 것을 특징으로 하는 펄스 모터.
제1항에 있어서, 상기 반경질 자성 부재가 여러 형태의 히스테리시스 물질과 반경질 자성 물질, 고탄소강 물질, SK 물질, 자성 스테인레스 및 텅스텐 강과 같은 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 펄스 모터.
고정자, 가동 부재, 주 코일이 연속적으로 여기되게 함으로써 고정자 및 가동 부재를 상대적으로 이동시키기 위해 고정자 주위에 감겨진 다수의 주 코일, 및 각각의 주 코일에 근접하여 제공되고, 주 코일이 주 코일에 의해 발생된 자속에 대향하여 자속을 발생시키도록 여자된 후에 여자되는 보조 코일로 구성되는 것을 특징으로 하는 펄스 모터.
제5항에 있어서, 전력을 구동 회로에 공급하기 위한 전원 장치, 가동 부재를 이동시키기 위한 주 코일, 상기 주 코일에 의해 발생된 자속을 제거하기 위해 주 코일에 접속된 보조 코일, 주 코일을 구동시키기 위해 상기 전원과 주 코일 사이에 접속된 제1트랜지스터, 상기 보조 코일을 구동시키기 위한 제2트랜지스터, 및 수동 보조 코일을 통해 흐르는 전류의 방향을 전환함으로써 가동 부재의 이동 방향을 변화시키기 위해 주 코일과 보조 코일사이에 접속된 스위치들로 구성되는 보조 코일을 여자시키기 위한 구동 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 모터
제5항에 있어서, 잔류 자속을 제거하기 위해 코일의 활성화를 제어하도록 타이밍 신호를 공급하기 위한 제어 회로 및 상기 타이밍 신호를 수신하는 동안 코일을 구동시키고 이 코일의 활성화를 제어하기 위해 제어 코일에 접속된 제1 및 제2구동 장치로 구성되는 제2구동 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 모터.
소정의 1차측 자속 발생기 장치 및 2차측 자성 부재를 이동시키기 위해 자극과 2차측 자성 부재 사이에서 인력을 발생시키도록 최소한 2개의 자극 및 2차측 자성 부재에 의해 형성된 자속로를 통과하는 자속을 발생시키고, 다수의 자극을 갖고 있는 1차측 자속 발생기 장치 및 다수의 2차측 자성 부재를 포함하는 펄스모터의 구동 방법에 있어서, 1차측 자속 발생기 장치의 다수의 자극들 중 동일한 자속로를 형성하는 자극의 선단부상에 반경질 자성 부재를 배치시키는 단계, 자속이 발생될 때마다 자속로내에서 발생된 자속에 의해 반경질 자성 부재를 자화시키는 단계, 및 반경질 자성 부재가 잔류 자속을 제거하기 위해 1차측 자속 발생기 장치가 자속 발생을 중지할 때 각각의 자극과 2차측 부재 사이에 형성된 잔류 자속의 방향과 반대방향으로 보내지는 자속을 발생시키게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 모터 구동 방법.
제8항에 있어서, 상기 반경질 자성 부재가 자극의 선단부의 측표면과 접촉하도록 철심 주위에 감겨진 코일의 단부 표면에 접착되는 것을 특징으로 하는 펄스 모터 구동 방법.
제8항에 있어서, 상기 반경질 자성 부재가 여러 형태의 히스테리시스 물질과 반경질 자성 물질, 고탄소강 물질, SK 물질, 자성 스테인레스, 텅스텐강과 같은 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 펄스 모터 구동 방법.
고정자, 가동 부재, 및 연속적으로 여자되게 함으로써 고정자 및 가동 부재를 상대적으로 이동시키기 위해 고정자 주위에 감겨진 다수의 주 코일을 포함하는 펄스 모터의 구동 방법에 있어서, 각각의 주 코일에 근접하여 보조 코일을 제공하는 단계, 및 주 코일에 의해 발생된 자속과 대향하여 자속을 발생시키도록 주 코일이 여자된 후에 보조 코일을 여자시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 모터 구동 방법.
제11항에 있어서, 보조 코일의 권선수가 주 코일의 권선수 보다 상당히 적은 것을 특징으로 하는 펄스 모터 구동 방법.
제11항에 있어서, 보조 코일의 여자가 전력을 구동 회로에 공급하기 위한 전원 장치, 가동 부재를 이동시키기 위한 주 코일, 상기 주 코일에 의해 발생된 자속을 제거하기 위해 주 코일에 접속된 보조 코일, 상기 주 코일을 구동시키기 위해 전원과 주 코일 사이에 접속된 제1트랜지스터, 상기 보조 코일을 구동시키기 위한 제2트랜지스터, 및 수동 보조 코일을 통해 흐르는 전류의 방향을 전환함으로써 가동 부재의 이동 방향을 변화시키기 위해 주 코일과 보조 코일 사이에 접속된 스위치로 구성되는 구동 회로에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 펄스 모터 구동 방법.
연속적으로 1개씩 다수의 코일을 통해 전류를 도통시키도록 단상 활성화에 기초를 둔 펄스 모터의 구동 방법에 있어서, 각각의 코일로의 전류 도통이 종료된 후 도통된 전류의 방향과 반대 방향으로 소량의 전류를 도통시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 모터 구동 방법.
연속적으로 한꺼번에 다수의 상으로 다수의 코일을 통해 전류를 도통시키기 위한 다상 활성화에 기초를 둔 펄스 모터의 구동 방법에 있어서, 잔류 자속을 제거하기 위해 여자 전류가 불변 상태로 유지되는 부분적 또는 모든 상을 통해 흐르는 전류를 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 모터 구동방법.
제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 연속적으로 1개씩 다수의 코일을 통해 전류를 도통시키기 위한 단상 활성화 및 연속적으로 한꺼번에 다수의 상으로 다수의 코일을 통해 전류를 도통시키기 위한 다상활성화가 잔류 자속을 제거하기 위해 코일의 활성화를 제어하도록 타이밍 신호를 공급하기 위한 제어 회로 및 타이밍 신호를 수신하는 동안 코일을 구동시키고 이 코일의 활성화를 제어하기 위해 제어 회로에 접속된 제1 및 제2구동 장치로 구성되는 구동 회로에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 펄스 모터 구동 방법.