JP2000224894A - 複数相ステッピングモータの駆動方法および駆動回路 - Google Patents
複数相ステッピングモータの駆動方法および駆動回路Info
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- JP2000224894A JP2000224894A JP2359499A JP2359499A JP2000224894A JP 2000224894 A JP2000224894 A JP 2000224894A JP 2359499 A JP2359499 A JP 2359499A JP 2359499 A JP2359499 A JP 2359499A JP 2000224894 A JP2000224894 A JP 2000224894A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ステッピングモータのロータ振動を抑制できる
駆動方法および駆動回路を提供する。 【構成】非励磁状態にある巻線の両端を短絡状態にして
ロータ過渡振動の抑制効果を持たせ、安定した駆動を得
る。
駆動方法および駆動回路を提供する。 【構成】非励磁状態にある巻線の両端を短絡状態にして
ロータ過渡振動の抑制効果を持たせ、安定した駆動を得
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば5相ステッピン
グモータのような複数相のステッピングモータのロータ
の過渡振動が抑制できる駆動方法および駆動回路に関す
るものである。なお、以下の説明では、5相ステッピン
グモータを例にとり説明する。
グモータのような複数相のステッピングモータのロータ
の過渡振動が抑制できる駆動方法および駆動回路に関す
るものである。なお、以下の説明では、5相ステッピン
グモータを例にとり説明する。
【0002】
【従来の技術】5相ステッピングモータの4相励磁駆動
回路の従来例の回路を図4に示す。5組の励磁巻線a〜
eの一端を給電点A〜Eとし、その機械的配列すなわち
ステータの配列は、a→b→c→d→e→aあるいはそ
の逆のa→e→d→c→b→aの順に環状に並ぶ。各々
の巻線は以下のように星状に接続されている。
回路の従来例の回路を図4に示す。5組の励磁巻線a〜
eの一端を給電点A〜Eとし、その機械的配列すなわち
ステータの配列は、a→b→c→d→e→aあるいはそ
の逆のa→e→d→c→b→aの順に環状に並ぶ。各々
の巻線は以下のように星状に接続されている。
【0003】各巻線は以下のように接続される。巻線a
の巻初めは給電点Aであり、巻終りは共通の接続点Sに
結線される。巻線bの巻終りは給電点Bであり、巻初め
は共通の接続点Sに結線される。巻線cの巻初めは給電
点Cであり、巻終りは共通の接続点Sに結線される。巻
線dの巻終りは給電点Dであり、巻初めは共通の接続点
Sに結線される。巻線eの巻初めは給電点Eであり、巻
終りは共通の接続点Sに結線される。
の巻初めは給電点Aであり、巻終りは共通の接続点Sに
結線される。巻線bの巻終りは給電点Bであり、巻初め
は共通の接続点Sに結線される。巻線cの巻初めは給電
点Cであり、巻終りは共通の接続点Sに結線される。巻
線dの巻終りは給電点Dであり、巻初めは共通の接続点
Sに結線される。巻線eの巻初めは給電点Eであり、巻
終りは共通の接続点Sに結線される。
【0004】給電点A〜Eは、各々が、高電位にある+
側への導通・開放を行なう例えばトランジスタまたはF
ETから成るスイッチ素子SW1−SW5と、低電位に
ある−側への導通・開放を行なうスイッチ素子SW6−
SW10とにより、等価的に+側に接続されたり、ある
いは等価的に−側に接続されたり、あるいはどちらにも
接続されない状態の3状態のいずれかに制御される。
側への導通・開放を行なう例えばトランジスタまたはF
ETから成るスイッチ素子SW1−SW5と、低電位に
ある−側への導通・開放を行なうスイッチ素子SW6−
SW10とにより、等価的に+側に接続されたり、ある
いは等価的に−側に接続されたり、あるいはどちらにも
接続されない状態の3状態のいずれかに制御される。
【0005】これらスイッチ素子により、5点の給電点
に与える電位を切替えて5組の巻線を所定の順序で励磁
することにより5相ステッピングモータを回転駆動す
る。以下、励磁相数により2つの従来例を説明する。
に与える電位を切替えて5組の巻線を所定の順序で励磁
することにより5相ステッピングモータを回転駆動す
る。以下、励磁相数により2つの従来例を説明する。
【0006】(従来例1)図5に、4相励磁駆動の従来例
を示す。また、そのときの発生トルクベクトルを図6に
示す。巻線a〜e各々が生じるベクトルは電流の向きに
より180度変わるので、電気角は1回転を10分割す
ることになる。
を示す。また、そのときの発生トルクベクトルを図6に
示す。巻線a〜e各々が生じるベクトルは電流の向きに
より180度変わるので、電気角は1回転を10分割す
ることになる。
【0007】励磁ステップ(1)では、給電点Aおよび
Cは+側に接続され、給電点BおよびDは−側に接続さ
れ、給電点Eは+側にも−側にも接続されない。これに
より巻線A、B、C、D各々を流れる電流の向きによ
り、図6に示すようにトルクベクトルTA、TB、T
C、TDを生じ、合成トルクベクトルT1となる。
Cは+側に接続され、給電点BおよびDは−側に接続さ
れ、給電点Eは+側にも−側にも接続されない。これに
より巻線A、B、C、D各々を流れる電流の向きによ
り、図6に示すようにトルクベクトルTA、TB、T
C、TDを生じ、合成トルクベクトルT1となる。
【0008】励磁ステップが(2)に進むと、給電点A
は+側にも−側にも接続されない。給電点CおよびEは
+側に接続され、給電点BおよびDは−側に接続され
る。これにより巻線B、C、D、E各々を流れる電流の
向きにより、図6に示すようにトルクベクトルTB、T
C、TD、TEを生じ、合成トルクベクトルT2とな
る。
は+側にも−側にも接続されない。給電点CおよびEは
+側に接続され、給電点BおよびDは−側に接続され
る。これにより巻線B、C、D、E各々を流れる電流の
向きにより、図6に示すようにトルクベクトルTB、T
C、TD、TEを生じ、合成トルクベクトルT2とな
る。
【0009】同様にして、図5に示す励磁ステップ(1
0)まで進み、その次は再びステップ(1)に戻る。こ
れに伴い、合成ベクトルも図6に示すように、T3、T
4と回転しステッピングモーターを回転駆動する。
0)まで進み、その次は再びステップ(1)に戻る。こ
れに伴い、合成ベクトルも図6に示すように、T3、T
4と回転しステッピングモーターを回転駆動する。
【0010】(従来例2)図7は3相励磁駆動の従来例で
ある。そのときの発生トルクベクトルは図8のようにな
る。
ある。そのときの発生トルクベクトルは図8のようにな
る。
【0011】励磁ステップ(1)では、給電点Aおよび
Cは+側に接続され、給電点Bは−側に接続され、給電
点DおよびEは+側にも−側にも接続されない。これに
より巻線A、B、Cに電流が流れるが、巻線bには巻線
aからの電流と巻線cからの電流の合計が巻線bに流れ
る。従って、図6に示すように、巻線aおよび巻線cの
トルクベクトルの大きさは巻線bのトルクベクトルの2
分の1の大きさとなって合成トルクベクトルT1を生じ
る。
Cは+側に接続され、給電点Bは−側に接続され、給電
点DおよびEは+側にも−側にも接続されない。これに
より巻線A、B、Cに電流が流れるが、巻線bには巻線
aからの電流と巻線cからの電流の合計が巻線bに流れ
る。従って、図6に示すように、巻線aおよび巻線cの
トルクベクトルの大きさは巻線bのトルクベクトルの2
分の1の大きさとなって合成トルクベクトルT1を生じ
る。
【0012】励磁ステップが(2)に進むと、給電点B
およびDは−側に接続され、給電点Cは+側に接続さ
れ、給電点EおよびAは+側にも−側にも接続されな
い。これにより巻線B、C、Dに電流が流れるが、図7
に示すように、巻線bおよび巻線dのトルクベクトルの
大きさは巻線cのトルクベクトルの2分の1の大きさと
なって合成トルクベクトルT2となる。
およびDは−側に接続され、給電点Cは+側に接続さ
れ、給電点EおよびAは+側にも−側にも接続されな
い。これにより巻線B、C、Dに電流が流れるが、図7
に示すように、巻線bおよび巻線dのトルクベクトルの
大きさは巻線cのトルクベクトルの2分の1の大きさと
なって合成トルクベクトルT2となる。
【0013】同様にして図7に示す励磁ステップ(1
0)まで進み、その次は再びステップ(1)に戻る。こ
れに伴い、合成ベクトルも図8に示すように、T3、T
4と回転しステッピングモーターを回転駆動する。
0)まで進み、その次は再びステップ(1)に戻る。こ
れに伴い、合成ベクトルも図8に示すように、T3、T
4と回転しステッピングモーターを回転駆動する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】従来例の4相励磁では
給電点5点のうち1点が給電されない状態にあり、3相
励磁では給電点5点のうち2点が給電されない状態にあ
り、いずれもこれに対応する巻線は回転駆動には何も寄
与していない。一方、ステッピングモータのロータ振動
はできるだけ抑えることが必要である。
給電点5点のうち1点が給電されない状態にあり、3相
励磁では給電点5点のうち2点が給電されない状態にあ
り、いずれもこれに対応する巻線は回転駆動には何も寄
与していない。一方、ステッピングモータのロータ振動
はできるだけ抑えることが必要である。
【0015】したがって、本発明の目的は、ステッピン
グモータのロータ振動を抑制できる駆動方法および駆動
回路を提供することにある。
グモータのロータ振動を抑制できる駆動方法および駆動
回路を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本発明は非励磁状態にある巻線の両端を短絡状態
にしてロータ過渡振動の抑制効果を持たせ、安定した駆
動を提供するものである。
めに、本発明は非励磁状態にある巻線の両端を短絡状態
にしてロータ過渡振動の抑制効果を持たせ、安定した駆
動を提供するものである。
【0017】
【実施例】以下に、本発明の実施例のステッピングモー
タの駆動方法および駆動回路を図面を参照して説明す
る。
タの駆動方法および駆動回路を図面を参照して説明す
る。
【0018】(実施例1)図1は、図4に示した従来例1
に対応する4相励磁駆動回路の実施例である。5組の巻
線の接続構成などは従来例と同一であるが、共通の接続
点Sを、給電点A〜Eと接続する回路10を付加してい
る。回路10は、共通の接続点Sを給電点A−Eに接続
し、また共通の接続点Sを給電点A−Eから開放するS
W11−SW15を含んでいる。
に対応する4相励磁駆動回路の実施例である。5組の巻
線の接続構成などは従来例と同一であるが、共通の接続
点Sを、給電点A〜Eと接続する回路10を付加してい
る。回路10は、共通の接続点Sを給電点A−Eに接続
し、また共通の接続点Sを給電点A−Eから開放するS
W11−SW15を含んでいる。
【0019】図2は4相励磁駆動の実施例である。励磁
状態の巻線については従来例の図5と同一であるが、非
励磁状態の巻線については従来例と異なる。
状態の巻線については従来例の図5と同一であるが、非
励磁状態の巻線については従来例と異なる。
【0020】励磁ステップ(1)の励磁状態にある巻線
A、B、C、Dについては従来例(図5)のそれと同一
である。一方、従来例では+にも−にも接続されなかっ
た給電点Eは、SW12によって共通の接続点Sに接続
され、巻線eは短絡相を形成する。
A、B、C、Dについては従来例(図5)のそれと同一
である。一方、従来例では+にも−にも接続されなかっ
た給電点Eは、SW12によって共通の接続点Sに接続
され、巻線eは短絡相を形成する。
【0021】励磁ステップ(2)の励磁状態にある巻線
B、C、D、Eについては従来例(図5)のそれと同一
である。一方、従来例では+にも−にも接続されなかっ
た給電点Aは、SW15によって共通の接続点Sに接続
され、巻線aは短絡相を形成する。
B、C、D、Eについては従来例(図5)のそれと同一
である。一方、従来例では+にも−にも接続されなかっ
た給電点Aは、SW15によって共通の接続点Sに接続
され、巻線aは短絡相を形成する。
【0022】同様にしてステップ(10)まで進段し、
その次は再びステップ(1)になる。なお、本実施例の
合成トルクベクトルは従来例の図6と同一である。
その次は再びステップ(1)になる。なお、本実施例の
合成トルクベクトルは従来例の図6と同一である。
【0023】(実施例2)図3は、図7に示した従来例2
に対応する、3相励磁駆動の実施例である。励磁状態の
巻線については従来例の図5と同一であるが、非励磁状
態の巻線については従来例と異なる。なお、本実施例の
駆動回路は上述の実施例1と同じである。
に対応する、3相励磁駆動の実施例である。励磁状態の
巻線については従来例の図5と同一であるが、非励磁状
態の巻線については従来例と異なる。なお、本実施例の
駆動回路は上述の実施例1と同じである。
【0024】励磁ステップ(1)の励磁状態にある巻線
A、B、Cについては従来例(図5)のそれと同一であ
る。一方、従来例では+にも−にも接続されなかった給
電点DおよびEは共通の接続点Sに接続され、巻線dお
よびeは短絡相を形成する。
A、B、Cについては従来例(図5)のそれと同一であ
る。一方、従来例では+にも−にも接続されなかった給
電点DおよびEは共通の接続点Sに接続され、巻線dお
よびeは短絡相を形成する。
【0025】励磁ステップ(2)の励磁状態にある巻線
B、C、Dについては従来例(図5)のそれと同一であ
る。一方、従来例では+にも−にも接続されなかった給
電点EおよびAは共通の接続点Sに接続され、巻線eお
よびaは短絡相を形成する。
B、C、Dについては従来例(図5)のそれと同一であ
る。一方、従来例では+にも−にも接続されなかった給
電点EおよびAは共通の接続点Sに接続され、巻線eお
よびaは短絡相を形成する。
【0026】同様にしてステップ(10)まで進段し、
その次は再びステップ(1)になる。合成トルクベクト
ルは従来例の図6と同一である。本実施例では、短絡相
は常に2相形成されるので、ローターの振動抑制効果は
実施例1よりもさらに大きくなる。
その次は再びステップ(1)になる。合成トルクベクト
ルは従来例の図6と同一である。本実施例では、短絡相
は常に2相形成されるので、ローターの振動抑制効果は
実施例1よりもさらに大きくなる。
【0027】
【発明の効果】本発明では、励磁状態の巻線はそのまま
に、従来例では非励磁状態にあった巻線を短絡状態と
し、しかもいずれの励磁ステップでも、実施例1では常
に1組の短絡相を形成でき、実施例2では常に2組の短
絡相を形成できるので、ロータの振動の抑制効果は大き
い。
に、従来例では非励磁状態にあった巻線を短絡状態と
し、しかもいずれの励磁ステップでも、実施例1では常
に1組の短絡相を形成でき、実施例2では常に2組の短
絡相を形成できるので、ロータの振動の抑制効果は大き
い。
【0028】しかも、本発明を実施するに際しては、モ
ーター側は従来例に比し共通の接続点Sの配線1本を追
加するだけで良く、モーターと駆動回路が離れている場
合でも実施は極めて容易である。
ーター側は従来例に比し共通の接続点Sの配線1本を追
加するだけで良く、モーターと駆動回路が離れている場
合でも実施は極めて容易である。
【0029】前記スイッチ素子への制御信号も、既存の
+あるいは−への接続状態を生じるスイッチ群への制御
信号に基づき容易に合成でき、実際には制御信号生成回
路としてゲートアレイ等のICにて安価・容易に実施で
きるため、信号生成回路に若干の追加が生じてもICサ
イズは殆ど増加しない。
+あるいは−への接続状態を生じるスイッチ群への制御
信号に基づき容易に合成でき、実際には制御信号生成回
路としてゲートアレイ等のICにて安価・容易に実施で
きるため、信号生成回路に若干の追加が生じてもICサ
イズは殆ど増加しない。
【図1】図1は、本発明の実施例の励磁回路図である。
【図2】図2は、本発明の実施例の4相励磁駆動を説明
するための図である。
するための図である。
【図3】図3は、本発明の実施例の3相励磁駆動を説明
するための図である。
するための図である。
【図4】図4は、従来例の励磁回路図である。
【図5】図5は、従来例の4相励磁駆動を説明する図で
ある。
ある。
【図6】図6は、従来例の4相励磁駆動を説明する図で
ある。
ある。
【図7】図8は、従来例の3相励磁駆動を説明するため
の図である。
の図である。
【図8】図8は、従来例の3相励磁駆動を説明するため
の図である。
の図である。
a〜e 5相ステッピングモーターの5組の巻線 A〜E 5組の巻線a〜eのおのおのの給電点 SW1−SW15 スイッチ素子 1 モータ巻線 10 追加回路
Claims (2)
- 【請求項1】複数相ステッピングモータの複数組の巻線
の各々一端を共通に接続し、各巻線の他端に高電位を与
える励磁状態あるいは低電位を与える励磁状態あるいは
高電位も低電位も与えない非励磁状態とを所定の手順に
より繰り返して回転駆動を行う複数相ステッピングモー
タの駆動方法において、前記複数組の巻線の共通接続端
でない側の巻線端のうち非励磁状態にある巻線端を前記
複数組の巻線の共通接続端と接続状態にすることを特徴
とする複数相ステッピングモータの駆動方法。 - 【請求項2】複数相ステッピングモータの複数組の巻線
の各々一端を共通に接続し、各巻線の他端に高電位を与
える励磁状態あるいは低電位を与える励磁状態あるいは
高電位も低電位も与えない励磁状態とを所定の手順によ
り繰り返し回転駆動を行う複数相ステッピングモータの
駆動回路において、各巻線の他端を高電位または低電位
に選択的に接続するための複数の第1スイッチ素子と、
各巻線の他端を共通の一端と選択的に接続するための複
数の第2スイッチ素子と、を有することを特徴とする複
数相ステッピングモータの駆動回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2359499A JP2000224894A (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 複数相ステッピングモータの駆動方法および駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2359499A JP2000224894A (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 複数相ステッピングモータの駆動方法および駆動回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000224894A true JP2000224894A (ja) | 2000-08-11 |
Family
ID=12114926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2359499A Pending JP2000224894A (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 複数相ステッピングモータの駆動方法および駆動回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000224894A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011507475A (ja) * | 2007-12-18 | 2011-03-03 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 電子整流電気機器のセンサレス動作方法 |
CN109600081A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-04-09 | 浙江大学 | 一种步进电机控制策略 |
-
1999
- 1999-02-01 JP JP2359499A patent/JP2000224894A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011507475A (ja) * | 2007-12-18 | 2011-03-03 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 電子整流電気機器のセンサレス動作方法 |
CN109600081A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-04-09 | 浙江大学 | 一种步进电机控制策略 |
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