KR980012831A - 스테핑모터의 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제어회로를 복잡화하지 않으면서도 전류리플을 작게 할 수 있고, 스테핑모터의 발열을 억제할 수 있음과 동시에 저속회전시 및 고속회전시의 저주파 가속, 감속영역에 있어서의 진동을 억제하기 위하여 스테핑모터의 구동방법을 바이폴라구동에 의하여 각상의 전환을 행하는 1스텝중에서 스테핑모터(1)의 수가속계전 시와 고속회전시의 저주파가속, 감속영역에 있어서 마이크로스텝구동을 행함과 함께 이 마이크로스텝에 의해 각상에 공급하는 여자전류를 3각파전류로 한 것을 특징으로 한다.

Description

스테핑모터의 구동방법

본 발명은 스테핑모터의 구동방법에 관한 것으로, 특히 프린터의 캐리지구동기구 또는 종이이송기구의 구동원으로 사용되는 스테핑모터의 구동방법에 관한 것이다.

인자헤드를 탑재한 캐리지를 플라텐을 따라 이동시키면서 상기 인자헤드를 선택적으로 구동하여 기록용지에 1행분의 인자를 행하고, 이렇게 1행분의 인자를 행한 후, 상기 기록용지를 1행분 반송하고, 다음행의 기록을 행하는 것을 반복하여 소정의 기록을 행하는 시리얼식 프린터는 컴퓨터 또는 워드프로세서의 출력장치로서 많이 사용되고 있다.

그리고 이와같은 시리얼식 프린터에서는 캐리지의 구동기구 또는 종이이송기구를 구동제어하기 위하여 스테핑모터가 일반적으로 사용되고 있다. 이 스테핑모터를 사용하는 것은 하기의 각 이유에 의한다.

1. 모터의 회전각도가 입력펄스수에 비례하고 누적오차를 발생하지 않는다.

2. 모터의 회전속도가 입력펄스속도에 비례하고, 정밀한 동기운전이 가능하여 제어영역이 넓다.

3. 기동, 정지특성이 지극히 좋고, 자기동주파수이하에서는 일정주파수에서의 운전이 가능하다.

4. 응답성이 높고, 출력도 높다.

5. 입력펄스를 목표위치에 따라 발생시키는 것만으로 위치를 제어할 수 있다.

6. 디지탈로 제어할 수 있다.

스테핑모터는 그 구조를 도9에 원리적으로 나타낸 바와 같이 예를들어 90도 간격으로 배치한 제1(A), 제2(B), 제3(C) 및 제4(D)의 자극(상)2, 3, 4, 5를 가지는 고정자(6)와, N극과 S극을 180도 간격으로 가지는 회전이 자유로운 영구자석으로 이루어지는 회전자(7)를 구비하고 있고, 이 회전자(7)에 도시생략한 출력축이 연결되어 있다. 또 제1(A) 및 제3(C)의 자극 2, 4에는 제1코일(8)이 감기고 제2(B) 및 제4(D)의 자극 도3, 5에는 제2코일(9)이 감겨져 있다.

이와같을 스테핑모터(1)를 회전구동하기 위하여 고정자(6)의 각상의 코일(8, 9)에 여자전류를 흘리면, 이 전류에 의하여 자계가 발생하고, 고정자(6)와 회전자(7)간에 흡인 또는 반발하는 전자력이 발생한다. 이 여자전류를 순차 전환시킴으로써 고정자(6)화 회전자(7)간와 전자력이 전환하여 회전자를 움직이는 토오크가 된다.

도10에는 일반적인 스테핑모터를 구동하기 위한 모터 드라이버IC의 블록도가 나타나 있다. 이 도면에 나타낸 바와같이 모터드라이버IC(10)는 제어회로(11), 구동회로(12) 및 전원(13)에 의하여 구성되어 있다. 상기 제어회로(11)는 입력인터페이스외에 입력전압의 가변, 회전속도나 방향, 거리 및 각도등 전체를 제어하기 위한 기능을 가지는 것으로 스테핑모터(1)에 공급하는 펄스타이밍의 제어를 행하도록 되어 있다. 또 상기 구동회로(12)는 상기 제어회로(11)로부터의 펄스신호를 각상에 분배, 증폭하여 스테핑모터(1)의 각상을 일정한 순서로 여자하기 위한 회로이다. 상기 전원(13)으로서는 스테핑모터구동용과 IC회로용 2종류가 필요하다.

또 스테핑모터(1)의 구동방식에는 유니폴라구동과 바이폴라구동이 있다.

상기 유니폴라구동은 도11에 일예를 나타낸 바와같이 각 코일에 각각 1개의 트랜지스터(21, 22, 23, 24)를 접속하고, 각각의 트랜지스터를 온함으로써 각 코일에 한방향만의 전류를 흘리는 방법이다. 이것에 대하여 바이폴라구동은 도12에 나타낸 바와같이 각 코일에는 복수와 트랜지스터(25, 26, 27, 28)가 접속되어 있고, A상에 관해서만 설명하면, 동작시에는 제1트랜지스터(25)와 제4트랜지스터(28)를 온함으로써 A방향의 전류가 흐르고, 제2트랜지스터(26)와 제3트랜지스터(27)를 온함으로써 역방향의 B방향의 전류가 흐르도록 되어 있다. 유니폴라구동은 바이폴라구동에 비해 트랜지스터의 수가 1/2이기 때문에 회로구성이 간단하고, 한편, 바이폴라구동은 입력전력이 동일한 경우, 유니폴라구동보다 모터토오크가 크게 취해진다는 이점이 있다. 또한 후기하는 본 발명에 있어서의 스테핑모터(1)의 구동방법은 바이폴라구동에 의한 것이다.

또 여자전류의 동전방식에는 1상여자, 1-2상여자, 2-2상여자등이 있다.

상기 1상여자에 의한 스테핑모터(1)의 구동방법은 각상을 한개씩 순서대로 여자하여 기본스텝각도로 회전시키는 가장 기본적인 구동방법이고, 각도정밀도는 좋으나, 구동토오크가 작고, 또 전력효율이 좋지 않다는 결점이 있기 때문에 그다지 사용되지 않는다. 또한 특히 1상여자로 구동하였을 때의 1스텝각도를 기본스텝각도라 한다.

상기 2-2상여자에 의한 스테핑모터(1)의 구동방법은 항상 상호 이웃하는 2상을 동시에 여자하고, 1회에 한개의 상의 여자를 전환하는 방법이며, 항상 2상이 여자되어 있기 때문에 1상여자에 비해 전력의 이용효율이 높고, 동일한 모터전원전압에 대하여 높은 출력을 얻을 수 있으며, 또 회전자의 오버슈트 등의 진동에 대해서도 유리하게 작용하기 때문에 스테핑모처(1)의 구동방법으로서 많이 사용되고 있다.

또한 상기 1-2상 여자에 의한 스테핑모터(1)의 구동방법은 1상여자와 2-2상여자를 교대로 반복하는 방법이고, 1상여자에 의한 회전자의 정지위치와, 2-2상여자에 의한 정지위치가 기본스텝각도의 1/2만큼 어긋나기 때문에 이 두개의 여자상태를 교대로 반복함으로써 1상여자 및 2-2상여자구동의 스텝각도의 1/2의 스텝각도에 의한 출력이 얻어진다. 따라서 다른 구동방법에 비해 분해능이 배증하여 미세한 스텝이송이 가능하고, 또 저소음으로 구동할 수 있음과 함께 고속시의 안정된 구동을 행할 수 있기 때문에 정확한 회전량을 얻는 것이 필요한 경우에 사용되고 있다.

그러나 이와같은 스테핑모터(1)의 구동방법에 있어서는 고속운전시의 토오크를 확보하기 위하여 입력전력을 증가하면, 저속영역에서 과대한 토오크가 발생되어 진동이나 소음의 원인이 된다.

이와같은 단점을 해결하기 위하여 스테핑모터(1)의 구조로부터 기계적으로 결정되는 스텝각을 더욱 전자회로에 의하여 미세하게 분할하여 스테핑모터(1)의 회전자의 회전을 원활하게 구동하는 정전류쵸퍼방식에 의한 마이크로스텝구동이라 불리우는 구동방법에 행하여지고 있다. 여기서 2-2상 여자로 바이폴라구동에 의하여 마이크로스텝구동을 행한 경우에 관하여 설명한다.

도13에는 풀스텝구동시와 마이크로스텝구동시의 여자전류의 변화상태가 나타나 있다. 스테핑모터(1)의 토오크각도특성이 정현파형상이면, 도13과 같은 정현파의 여자전류를 흘림으로써 토오크변동이 적은 원활한 회전이 가능하게 된다. 이 정현파여자전류는 제어회로에 의하여 1주기를 복수로 분할하여 형성된다. 도13은 1주기를 40분할한 예이나, 기본스텝각에 대해서는 10분할된 것이 되기 때문에 분해능은 10배가 된다. 또한 분할수는 임의로 설정가능하다

그런데 종래의 마이크로스텝구동에 있어서의 정전류쵸퍼방식은 이하에 설명하는 어느 한가지 방법을 사용함으로써 정전류를 얻고 있다. 여기서 사용하고 있는 정전류쵸퍼드라이버는 도14에 그 전류파형을 나타낸 바와같이 공급전류차가 설정치가 되면, 소정시간의 전류오프상태를 마련하고, 그 후 다시 공급전류치가 설정치가 되도록 온상태로 함으로써 정전류를 유지하도록 구성한 것이다.

그리고 이 정전류를 얻기위한 제1방법은 도12에 나타낸 구동회로에 있어서 전원온상태에서 제1트랜지스터(25) 및 제4트랜지스터(28)를 온으로 하고, 공급전류치가 설정치가 되었을 때 제4트랜지스터(28)을 온으로 유지한 상태에서 제1트랜지스터(25)를 오프로 한다. 그러면, 여자전류는 서서히 감소하나, 소정시간이 경과하면, 다시 제1트랜지스터(25)를 온상태로 하고, 전류를 설정치까지 중가시켜 다시 제1트랜지스터(25)를 온상태로 하고, 전류를 설정치까지 증가시켜 다시 제1트랜지스터(25)를 오프로 한다는 동작을 반복하는 것이다. 또 제2방법은 도12에 나타낸 구동회로에 있어서, 제1트랜지스터(25) 및 제4트랜지스터(28)를 온으로 하고, 공급전류치가 설정치로 되었을 때 제1트랜지스터(25)를 오프로 함과 동시에 제4트랜지스터(28)도 오프로 하여, 전류치를 급격하게 감소시켜 소정시간이 경과한 데서 제1트랜지스터(25) 및 제4트랜지스터(28)를 온으로 하여 전류를 설정치까지 증가시키고, 다시 제1트랜지스터(25) 및 제4트랜지스터(28)를 오프로 한다는 동작을 반복하는 것이다.

또한 상기한 설명에서는 A상의 여자전류에 관해서만 설명하고 있으나, 다른 상의 코일에 대해서도 여자시간을 어긋나게 하여 동일한 제어가 이루어진다.

상기 제1방법에 의하면, 도15에 나타낸 바와같이 전류리플은 작게 할 수 있으나, 여자전류가 왜곡되어 스테핑모터의 발열이 커진다는 단점이 있다.

또 제2방법에 있어서는 도16에 나타낸 바와같이 전류리플이 커져 모터의 손실이 커지고, 토오크가 감소한다는 단점이 있다.

또한 고속회전시의 마이크로스텝구동은 고주파수에서의 구동펄스부여로 다시 1스텝(펄스)을 작게 분할할 필요가 있기 때문에 구동회로 및 그 제어가 복잡하게 된다는 단점이 있다.

이와같은 종래의 것에 있어서의 문제점을 극복하는 스테핑모터의 구동방법으로서 모터의 고속회전시는 통상의 여자방식으로 구동하고, 저속회전시는 마이크로스텝구동을 행함과 동시에 마이크로스텝구동시에 있어서 공급하는 정전류를 위한 쵸핑동작시의 오프시의 전류의 감소를 고속감쇠와 저속감쇠를 조합하여 행하도록 한 스테핑모터의 구동방법을 제안하고 있다.

이와같은 구동방법에 의하면, 제어회로를 복합화하는 일 없이 전류리플을 작게 할 수 있고, 모터의 발열 및 저속회전시의 진동을 억제할 수 있다.

그러나 이와같은 스테핑모터의 구동방법에 있어서는 마이크로스텝구동시에 있어서 모터드라이버IC(10)의 A상 및 C상에 감긴 제1코일(8) 및 B상 및 D상에 감긴 제2코일(9)에 대응하는 레퍼런스전압은 도17a 및 도17b에 그 파형을 나타낸 바와같이 정현파이며, 이 레퍼런스전압에 의거하여 각 코일(8, 9)에 공급되는 여자전류도 도18a 및 도18b에 나타낸 바와같이 정현파가 된다. 이때의 제1코일(8)과 제2코일(9)의 여자전류의 총합을 보면, 도18c에 나타낸 바와같이 전류합리플이 생기게 된다. 이것을 확대한 도면을 도19에 나타내면, 제1코일(8)의 여자전류와 제2코일(9)의 여자전류가 겹칠때마다 전류합이 피크를 가진다. 이와같은 전류합리플은 스테핑모터의 토오크리플이 되고 마이크로스텝구동시에 있어서의 진동발생의 한 원인으로 되어 있었다.

본 발명의 목적은 제어회로를 복합화하지 않고 마이크로스텝구동시에 있어서의 진동을 제어할 수 있는 스테핑모터의 구동방법을 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 저속회전시 또는 고속회전시의 저주파가속, 감속영역에 있어서의 진동을 억제한 스테핑모터의 구동방법을 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 바이폴라구동에 의하여 상의 전환을 행하는 1스텝중에서 모터의 저속화전시와 고속회전시의 저주파가속, 감속영역에 있어서, 마이크로스텝구동을 행하도록 제어하는 스테핑모터의 구동방법을 제공하는 것으로 저속회전시와 고속회전시의 저주파 가속, 감속영역에 있어서 스테핑모터의 회전자코어의 회전을 원활하게 하고, 진동을 최소한으로 억제하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 마이크로스텝구동에 의하여 각상에 공급하는 여자전류를 3각파전류로 형성함으로써 전류합리플이 생기는 것을 방지하고, 제어회로를 복합화하지 않고 마이크로스텝구동시에 있어서의 진동을 억제할 수 있는 스테핑모터의 구동방법을 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 스테핑모터의 각 코일에 바이어스를 가한 3각파전류로 이루어지는 여자전류를 흘림으로써 모터의 진동레벨을 보다 양호하게 한 스테핑모터의 구동방법을 제공하는데 있다.

도1a는 본 발명의 저속회전시에 있어서의 스테핑모터의 속도변화를 나타낸 도, 제1b는 저속회전시에 있어서의 모터의 각 상에 가하는 전압의 변화를 나타낸 도(톱니상으로 나타낸 부분은 마이크로스텝구동에 의한 구동위치),

도2a는 본 발명의 고속회전시에 있어서의 스테핑모터의 속도변화를 나타낸 도, 도2b는 고속회전시에 있어서의 모터의 각 상에 가하는 전압의 변화를 나타낸 도(톱니상에 나타낸 부분은 마이크로스텝구동에 의한 구동위치),

도3은 본 발명 스테핑모터의 구동방법의 실시예에 의한 코일전류의 파형도,

도4a는 본 발명의 스테핑모터의 구동방법의 실시예에 의한 모터 드라이버(IC)의 제1코일에 대응하는 레퍼런스전압을 나타낸 파형도, 도4b는 동일하게 모터드라이버 IC의 제2코일에 대응하는 레퍼런스전압을 나타낸 파형도,

도5a는 본 발명의 스테핑모터의 구동방법의 실시예에 의한 제1코일의 여자전류를 나타낸 파형도, 도5b는 동일하게 제2코일의 여자전류를 나타낸 파형도, 도5c는 제1코일과 제2코일의 여자전류의 전류합을 나타낸 설명도,

도6은 도5c의 확대도,

도7a는 본 발명의 스테핑모토의 구동방법의 다른 실시예에 의한 모터드라이버 IC의 제1코일에 대응하는 바이어스를 인가한 레퍼런스전압을 나타낸 파형도, 도7b는 동일하게 모터드라이버 IC와 제2코일에 대응하는 바이어스를 인가한 레퍼런스전압을 나타낸 파형도,

도8a는 본 발명의 스테핑모터의 구동방법의 다른 실시예에 의한 제1코일의 바이스를 인가한 여자전류를 나타낸 파형도, 도8b는 동일하게 제2코일의 바이어스를 인가한 여자전류를 나타낸 파형도, 도8c는 제1코일과 제2코일의 바이어스를 인가한 여자전류의 전류합을 나타낸 설명도,

도9는 스테핑모터의 구조를 설명하기 위한 원리도,

도10은 스테핑모터의 드라이버를 나타낸 블록도,

도11은 유니폴라방식와 스테핑모터와 구동회로를 나타낸 설명도,

도12는 바이폴라방식의 스테핑모터와 구동회로를 나타낸 설명도,

도13은 풀스텝구동시와 마이크로스텝구동시에 있어서의 여자전류의 변화를 설명하기 위한 설명도,

도14는 정전류쵸퍼방식에 의한 여자전류의 파형도,

도15는 종래와 구동방식인 저속감쇠시의 여자전류를 나타낸 파형도,

도16은 종래의 구동방식인 고속감쇠시의 여자전류를 나타낸 파형도,

도17a는 종래의 스테핑모터의 구동방식에 의한 모터 드라이버 IC의 제1코일에 대응하는 레퍼런스전압을 나타낸 파형도, 도17b는 동일하게 모터드라이버 IC의 제2코일에 대응하는 레퍼런스전압을 나타낸 파형도,

도18a는 종래의 스테핑모터의 구동방법에 의한 제1코일의 여자전류를 나타낸 파형도, 도18b는 동일하게 제2코일의 여자전류를 나타낸 파형도, 도18c는 제1코일과 제2코일의 여자전류의 전류합을 나타낸 설명도,

도19는 도18c의 확대도이다.

이하, 본 발명에 관한 스테핑모터의 구동방법의 실시예에 관하여 도면을 이용하여 설명한다.

본 발명의 스테핑모터의 구동방법은 상기한 바이폴라구동회로에 의하여 쵸핑구동을 전제로 한 것이다. 그리고 본 발명의 제1실시예에 있어서는 스테핑모터의 고속회전시에는 통상의 1-2상 여자 또는 2-2상 여자로 구동하고, 스테핑모터(1)의 저속회전시와 고속회전시의 저주파가속, 감속영역에 있어서는 마이크로스텝구동을 행하는 것이다.

또 본 발명의 제2실시예에 있어서는 고속회전시에는 통상의 1-2상 여자 또는 2-2상 여자로 구동하고, 저속 회전시에 마이크로스탭구동으로 함과 동시에 각상에 공급하는 여자전류를 3각파전류로 하는 것이다.

또한 본 발명의 제3실시예에 있어서는 제2실시예에 있어서, 여자전류에 바이어스를 인가하여 공급함으로써 스테핑모터를 구동하는 것이다.

또한 여기서 말하는 저속회전시란 1스텝당 구동펄스폭이 약 650마이크로 초내지 10미리초의 구동시를 말한다.

도1 및 도2는 본 발명의 제1실시예에 있어서의 스테핑모터의 구동방법에 있어서의 모터의 속도와 그때 각 상에 가하는 전압을 설명하는 것이다.

도1a는 저속회전시에 있어서의 스테핑모터(1)의 속도를 나타내고 있으며, 도1b는 그때 각 상에 가하는 전압을 나타내고 있다. 또 도2a는 고속회전시에 있어서의 스테핑모터(1)의 속도를 나타내고 있고, 도2b는 그때 각 상에 가하는 전압을 나타내고 있다. 또한 도1b 및 도2b에 있어서, 톱니상의 선으로 나타낸 부분은 마이크로스텝구동에 의하여 구동하고 있는 영역이다.

도1에 나타낸 바와같이 스테핑모터(1)가 저속회전시인 경우에는 가속도영역(tO∼t1시간)으로부터 정속도영역(t1∼t2시간) 및 감속영역(t2∼t3시간)의 전영역에 걸쳐 마이크로스텝구동에 의하여 구동하도록 제어되어 있다.

한편, 도2에 나타낸 바와같이 스테핑모터(1)가 고속회전시인 경우에는 원하는 정속도까지 가속하는 영역 및 원하는 정속도로부터 정지하기까지의 감속영역중, 1스텝당 구동펄스폭이 스테핑모터(1)의 자기동주파수의 3배(약 650마이크로초) 내지 10미리초인 영역, 즉 tO∼t1시간 및 t4∼t5시간에 있어서만 마이크로스텝구동으로 구동되고, 그외의 고주파가속, 감속영역 및 저속영역은 통상의 여자방법에 의하여 구동하도록 제어되고 있다.

이때, 공급되는 전류는 정전류쵸퍼방식으로서 각 분할시에 있어서, 도12에 나타낸 구동회로에 있어서 전류치가 설정치로 되었을 때 제1트랜지스터(25)를 오프하게 되나, 이 상태에서 제4트랜지스터(28)가 온의 상태와 오프의 상태를 선택할 수 있게 하여 먼저 공급전류치가 설정치로 되었을 때 제1트랜지스터(25)와 함께 제4트랜지스터(28)도 오프로 한다. 그러면, 여자전류는 급격하게 감소(고속감쇠)한다. 그리고 소정치(소정시간)까지 감소하면, 제4트랜지스터(28)를 온으로 한다. 그러면 여자전류와 감소는 완만(저속감쇠)하게 된다. 그리고 제2설정치까지 전류치가 감소(소정시간경과)하면, 다시 제1트랜지스터(25)를 온으로 하고, 전류치를 증가시킨다. 설정치까지 전류치가 증가하면, 제1트랜지스터(25) 및 제4트랜지스터(28)에 대하여 상기한 제어를 행한다. 이 제어를 복수회 반복하여 한개의 분할시에서의 쵸핑동작의 제어로 한다.

이와같이 하여 제어하였을 때 얻어지는 전류파형이 도3에 나타나 있다. 이 제어를 각 분할시에 있어서 반복됨으로써 여자전류는 왜곡이나 리플이 억제된 원활한 파형이 되고, 스테핑모터(1)의 발열을 억제할 수 있음과 동시에 스테핑모터(1)의 전력손실도 작게 할 수 있다. 따라서 토오크의 다운도 없고, 또 스테핑모터(1)의 회전자(7)의 회전도 진동이 없는 원활한 것이 된다. 또한 이 트랜지스터의 온, 오프는 제어회로(14)의 CPU에 의하여 제어된다.

다음에 본 발명의 제2실시예에 관하여 설명한다. 이 제2실시예가 상기한 제1실시예와 다른 것은 저속회전시의 마이크로스텝구동에 있어서 각 상에 공급하는 여자전류를 3각파전류로 한 데 있다.

이와같은 제어를 행하는 경우의 모터드라이버IC(10)에 공급하는 레퍼런스전압과 각 코일(8, 9)의 여자전류의 파형을 도4 및 도5에 나타낸다. 도4a는 모터드라이버IC(10)에 공급되는 A상 및 C상에 감겨진 제1코일(8)에 대응하는 레퍼런스 전압을 나타내고 있고, 도4b는 동일하게 B상 및 D상에 감겨진 제2코일(9)에 대응하는 레퍼런스 전압을 나타내고 있다. 또 도5a는 도4a의 레퍼런스전압에 의거하는 상기 제1코일(8)을 흐르는 여자전류를 나타내고 있으며, 도5b는 도4b의 레퍼런스전압에 의거하는 상기 제2코일(9)을 흐르는 여자전류를 나타내고 있다. 이들 도면에 나타낸 바와같이 모터드라이버IC(10)로 공급되는 레퍼런스전압의 파형을 직선상에 증가 또는 감소하는 3각파형상에 함으로써 제1코일(8) 및 제2코일(9)에 공급되는 여자전류도 그 파경이 직선상에 증가 또는 감소하는 3각파형상에 할 수 있다. 그리고 이때의 제1코일(8) 및 제1코일의 각 여자전류를 총합한 그래프를 도5c에 나타냄과 동시에 이것을 확대한 도면을 도6에 나타낸다. 이들 도면에 나타낸 바와같이 제1코일(8)과 제2코일(9)에 흘리는 여자전류와 전류합은 일정하게 된다. 즉 전류합리플이 생기지 않는다.

따라서 토오크리플도 생기지 않고, 스테핑모터(1)의 진동을 더한층 효과적으로 억제할 수 있다.

다음에 본 발명의 제3실시예를 도7 및 도8에 나타낸다.

본 실시에는 상기한 제2실시예에 있어서의 마이크로스텝구동에 있어서 제어되는 상기 여자전류를 상기 제1코일(8) 및 상기 제2코일(9)에 공급할 때, 바이어스를 인가하도록 한 것이다. 이 바이어스를 인가한다는 것은 소정의 동작점을 얻기 위하여 교류전류에 직류전류를 가하여 전압의 제로점을 + 또는 -측으로 치우치게 하거나 또는 교류전압에 직류전압을 가하여 전류의 제로점을 + 또는 -측으로 치우치게 하는 것을 말한다.

이와같이 상기 여자전류에 바이어스전류를 인가하기 위하여 도7에 그 파평을 나타낸 바와같이 모터드라이버IC(10)에의 레퍼런스전압을 바이어스를 인가하는 것으로 한다.

도7a및 도7b는 각각 제1코일(8) 및 제2코일(9)에 대응하는 모터드라이버IC(10)의 레퍼런스전압파형을 나타낸것으로 상기 도2의 레퍼런스전압에 대하여 바이어스가 인가되어 있는 것을 나타내고 있다. 이로써 도8a 및 도8b에 나타낸 바와같이 제1코일(8) 및 제2코일(9)에 공급되는 여자전류도 바이어스가 인가된 것이 되고, 이들 여자전류를 총합하면, 도8c에 나타낸 바와같이 그 전류합은 일정하게 되어 전류합리플은 생기지 않는다.

따라서 여자전류에 바이어스를 인가하여 공급하도록 하면, 상기 스테핑모터(1)의 진동레벨이 보다 양호하게 되어 안정된 회전구동을 얻을 수 있다.

또한 본 발명은 상기 실시예의 것에 한정되는 것은 아니고, 필요에 따라 각각 변경하는 것이 가능하다.

예를들어 마이크로스텝구동은 저속회전시에 있어서 행하도록 제어하고 있으나, 고속회전시킬 경우에도 그 가속도영역에 있어서는 상기한 정전류쵸퍼방식으로 마이크로스텝구동을 이용하면, 진동 등의 방지에 큰 효과가 있다.

또 2-2상 여자구동에 한정하지 않고, 1-2상 여자 등의 경우에도 동일한 효과를 갖는다.

이상 설명한 바와같이 본 반명은 제어회로를 복합화하지 않고 마이크로스텝구동시에 있어서의 진동을 억제할 수 있다는 우수한 효과를 갖는다.

Claims (4)

1. 코일을 감은 복수의 상을 가지는 고정자를 회전자주위에 설치하고, 상기 코일에 여자전류를 흘림으로써 상기 고정자와 상기 회전자간에 흡인 또는 반발하는 전자력을 발생시킴과 동시에, 상기 각상에 공급하는 여자전류를 순차 전환함으로써 상기 전자력을 전환하여 상기 회전자를 회전시키는 스테핑모터의 구동방법에 있어서, 모터의 저속회전시와 고속회전시의 저주파가속, 감속영역에 있어, 마이크로스텝구동으로 상기 여자전류의 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 스테핑모터의 제어구동방법.
2. 제1항에 있어서, 고속회전시의 고주파가속, 감속영역 및 정속도영역에서는 통상의 여자방식으로 구동하는 것을 특징으로 하는 스테핑모터와 제어구동방법.
3. 코일을 감은 복수의 상을 가지는 고정자를 회전자주위에 배치하고, 상기 코일에 여자전류를 흘림으로써 상기 고정자와 상기 회전자사이에 흡인 또는 반발하는 전자력을 발생시킴과 동시에 상기 각 상에 공급하는 여자전류를 순차 전환함으로써 상기 전자력을 전환하여 상기 회전자를 회전시키는 스테핑모터의 구동방법에 있어서, 모터의 저속회전시에 있어, 마이크로스텝구동으로 상기 여자전류이 제어를 행함과 동시에 상기 여자전류를 3각파전류로 형성하는 것을 특징으로 하는 스테핑모터의 제어구동방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 여자전류에 바이어스전류를 인가하여 공급하는 것을 특징으로 하는 스테핑모터의 제어구동방법.

   ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.