JP2005261023A - Method of controlling stepping motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、電動アクチュエータの駆動源としてその使用が検討されているステッピングモータを制御するステッピングモータ制御方法に係り、特に、高価な機器を要することなく簡単な構成で所望の安定した起動特性を得ることができるように工夫したものに関する。 The present invention relates to a stepping motor control method for controlling a stepping motor whose use is considered as a drive source of an electric actuator, for example, and in particular, a desired stable starting characteristic with a simple configuration without requiring expensive equipment. It is related with what was devised so that it can be obtained.
例えば、電動アクチュエータの動力源として使用されている駆動モータは、多くの場合サーボモータである。しかしながら、近年、そのコストを低減させるためにステッピングモータを閉ループで使用することが提案されている。これは、まず、ステッピングモータ自体のコストがサーボモータに比べて廉価であり、又、ステッピングモータを使用する場合には、いわゆるＵ、Ｖ、Ｗ相信号に相当する出力を必要としないために、エンコーダのコストも低減されるからである。 For example, a drive motor used as a power source for an electric actuator is often a servo motor. However, in recent years, it has been proposed to use a stepping motor in a closed loop in order to reduce its cost. This is because the cost of the stepping motor itself is lower than that of the servo motor, and when a stepping motor is used, an output corresponding to a so-called U, V, W phase signal is not required. This is because the cost of the encoder is also reduced.
又、通常ステッピングモータの場合には、その起動時に、回転子の位置に関係なく固定の励磁シーケンスが実行される。すなわち、起動時の初回励磁位置は固定であり、励磁安定点は電気角上で３６０°おきに存在することになる。そして、初回励磁後の回転子は現地点から近い励磁安定点へ引き込まれるように移動する。 In the case of a normal stepping motor, a fixed excitation sequence is executed at the start-up regardless of the position of the rotor. That is, the initial excitation position at the time of start-up is fixed, and excitation stable points exist every 360 ° on the electrical angle. Then, the rotor after the initial excitation moves so as to be drawn from the local point to the excitation stable point.
又、ステッピングモータには固有の不安定点が存在する。例えば、永久磁石型ステッピングモータ(永久磁石と巻き線電流とで励磁されるステッピングモータで、永久磁石部分がギャップに対向した構造になったもの、Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ
Ｔｙｐｅ、以下、ＰＭ型ステッピングモータという)、又は、複合型ステッピングモータ(永久磁石と巻き線電流とで励磁されるステッピングモータで、固定子と回転子の誘導子部分がギャップに対向した構造になったもの、Ｈｙｂｒｉｄ
Ｔｙｐｅ、以下、ＨＢ型ステッピングモータという)の場合、その回転子の永久磁石によるディテントトルクの不安定点が存在する。
In addition, stepping motors have inherent instability points. For example, a permanent magnet type stepping motor (a stepping motor excited by a permanent magnet and a winding current and having a structure in which the permanent magnet portion is opposed to the gap, Permanent Magnet)
Type, hereinafter referred to as PM type stepping motor) or composite type stepping motor (stepping motor excited by permanent magnet and winding current), and the stator and rotor inductor parts are opposed to the gap. Stuff, Hybrid
In the case of Type (hereinafter referred to as HB type stepping motor), there is an unstable point of detent torque due to the permanent magnet of the rotor.
又、可変リラクタンス型ステッピングモータ(巻き線電流だけによって励磁され、回転子が突極性の電磁材料で構成されたステッピングモータ、Ｖａｒｉａｂｌｅ
Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ Ｔｙｐｅ、以下、ＶＲ型ステッピングモータという)、又は、上記ＨＢ型ステッピングモータの場合、その固定子と回転子の小歯が１／２ピッチだけずれた位置での不安定点が存在する。これらは励磁電流の大きさや励磁する相に依存することなく存在するものであって、多相励磁した時の励磁安定点がこの不安定点と同位置であるとその安定度を損なう要因となる。特に、ステッピングモータに発生するトルクに対してディテントトルクの割合が大きくなるとその影響は顕著で、固定子巻線の微小なばらつきやステッピングモータの機械的精度による静止角度誤差を含むヒステリシス誤差と相俟って停止位置精度の信頼性を低下させるものとなる。
Also, a variable reluctance type stepping motor (a stepping motor which is excited only by a winding current and whose rotor is made of an electromagnetic material having saliency, Variable.
In the case of the Reluctance Type (hereinafter referred to as VR type stepping motor) or the HB type stepping motor, there is an unstable point at a position where the small teeth of the stator and the rotor are shifted by 1/2 pitch. These exist without depending on the magnitude of the excitation current and the phase to be excited, and if the excitation stable point at the time of multi-phase excitation is in the same position as this unstable point, the stability is impaired. In particular, when the ratio of the detent torque to the torque generated in the stepping motor is increased, the effect becomes remarkable. Thus, the reliability of the stop position accuracy is lowered.
又、回転子に回転検出器を設けず開ループ駆動されるステッピングモータにおいて、初回励磁動作は極めて大きな意味を持つ。起動時、任意位置へ励磁を行うと回転子はそこに移動し微少時間振動する。そのセトリングタイム経過後に自起動周波数内で駆動指令パルスをスローアップで印加しないと共振や脱調現象を引き起こす。このように安定した立ち上げを実現する為には十分なセトリングタイム経過後に駆動させる必要があるが、これは昨今のシステム起動における高速化の要求に相反するものである。併せて、この振動は機械系へのストレスとなり、騒音も誘発する。 Also, in a stepping motor that is driven in an open loop without providing a rotation detector in the rotor, the initial excitation operation has a very significant meaning. At the time of start-up, if excitation is performed to an arbitrary position, the rotor moves there and vibrates for a short time. If the drive command pulse is not applied slowly within the self-starting frequency after the settling time has elapsed, resonance and a step-out phenomenon will occur. In order to realize such a stable start-up, it is necessary to drive after a sufficient settling time has elapsed, which is contrary to the recent demand for higher speed in system startup. At the same time, this vibration causes stress on the mechanical system and induces noise.
これらの問題に対しては、例えば、図７及び図８に示すように、２回の停止励磁動作によって安定した立上動作を実現する方法や、さらにその1回目の励磁時間を２回目より短くする方法、又、回転子の電気角検出のためにアブソリュートエンコーダを搭載する方法、回転子の電気角検出のためにＶＲレゾルバを搭載して１電気角あたりの絶対位置を検出して安定した初期駆動を行う方法、等が提案されている。 To solve these problems, for example, as shown in FIGS. 7 and 8, a method of realizing a stable start-up operation by two stop excitation operations, and further, the first excitation time is shorter than the second time. In addition, a method of mounting an absolute encoder for detecting the electrical angle of the rotor, a VR resolver for detecting the electrical angle of the rotor, and detecting the absolute position per electrical angle for stable initial A method for performing driving has been proposed.
そのような発明を開示するものとして、例えば、特許文献１、特許文献２等がある。 For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose such inventions.
上記従来の構成によると次のような問題があった。
まず、２回の停止励磁動作によって安定した立上動作を実現する方法の場合であるが、１回目と２回目の停止励磁時間の大小にかかわらず、例えば、図８に示すように、１回目の停止励磁位置（Ｐ１０）と２回目の停止励磁位置（Ｐ１１）の位置関係で、通電開始時の回転子と固定子の位置関係（初期位置Ｐ１３）が（Ｐ１０）の位置を含む（Ｐ１２）と（Ｐ１１）の間にあったとする。この時、停止励磁通電を行えば、回転子は１、２回目ともＣＣＷ方向に回転する。
The conventional configuration has the following problems.
First, in the case of a method for realizing a stable start-up operation by two stop excitation operations, regardless of the magnitudes of the first and second stop excitation times, for example, as shown in FIG. In the positional relationship between the stop excitation position (P10) and the second stop excitation position (P11), the positional relationship between the rotor and the stator at the start of energization (initial position P13) includes the position (P10) (P12). And (P11). At this time, if stop excitation energization is performed, the rotor rotates in the CCW direction for the first and second time.
その際、ステッピングモータを含む機械構成において、（Ｐ１１）の位置を含む（Ｐ１２）と（Ｐ１１）の間に、図８に示すように、ストッパ１０１等の障害物や何等かの拘束があると、（Ｐ１１）への移動が不可能となり、その結果、所望の電気角や位置確定が行えない結果となってしまうことになる。
At this time, in the machine configuration including the stepping motor, if there is an obstruction such as the
又、回転子の電気角検出のためにアブソリュートエンコーダを搭載する方法の場合であるが、アブソリュートエンコーダは一般に高価でエンコーダとロータの位置整合性を執るための調整、等の工数も相当数かかってしまう。又、アブソリュートエンコーダから送られてくる情報の演算処理のために駆動ドライバ側の負担やコストも大きい。 Also, in the case of an absolute encoder for detecting the electrical angle of the rotor, the absolute encoder is generally expensive and requires a considerable number of man-hours such as adjustment to maintain the alignment between the encoder and the rotor. End up. In addition, the burden and cost on the side of the drive driver are large for the calculation processing of information sent from the absolute encoder.
さらに、回転子の電気角検出のためにＶＲレゾルバを搭載して１電気角あたりの絶対位置を検出して安定な初期駆動を行う方法も提案されているが、アブソリュートエンコーダ同様にその情報処理演算のための負荷やコスト高を有し、調整、等の工数も相当数掛かってしまうという問題があった。 Furthermore, a method has been proposed in which a VR resolver is mounted to detect the electrical angle of the rotor and the absolute position per electrical angle is detected to perform stable initial driving. There is a problem in that the load and cost are high, and the number of man-hours for adjustment, etc., is considerable.
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、簡単な構成で所望の安定した起動特性を得ることを可能にするステッピングモータ制御方法とステッピングモータ制御装置を提供することにある。 The present invention has been made based on these points, and an object of the present invention is to provide a stepping motor control method and a stepping motor control device capable of obtaining a desired stable starting characteristic with a simple configuration. There is.
上記目的を達成するべく本願発明の請求項１によるステッピングモータ制御方法は、まず、ステッピングモータ固有の無励磁時安定点を最終目標停止励磁位置として該最終目標励磁位置に対してオフセットした位置から最初の回転指令通電を行い、上記最初の回転指令通電によってステッピングモータの回転子が回転する際、機械的制約がある場合は反制約方向に、機械的制約がない場合は任意方向に回転させるようにし、次いで、上記回転子が上記最終目標停止励磁位置まで回転・移動したところで停止励磁を行うようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項２によるステッピングモータ制御方法は、請求項１記載のステッピングモータ制御方法において、予め機械的制約の有無と方向を確認しておき、最初の回転指令通電による回転子の回転方向を決定しておくことを特徴とするものである。
又、請求項３によるステッピングモータ制御方法は、請求項１記載のステッピングモータ制御方法において、機械的制約の有無と方向を検出し、その検出結果に基づいて最初の回転指令通電による回転子の回転方向を決定するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項４によるステッピングモータ制御方法は、請求項１〜請求項３の何れかに記載のステッピングモータ制御方法において、最終目標停止励磁位置に対して１８０°ずれた位置から最初の回転指令通電を行うようにしたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the stepping motor control method according to claim 1 of the present invention firstly starts from a position offset with respect to the final target excitation position by using the non-excitation stable point unique to the stepping motor as the final target stop excitation position. When the rotor of the stepping motor is rotated by the first rotation command energization, it is rotated in the anti-constraint direction when there is a mechanical restriction, and in any direction when there is no mechanical restriction. Then, stop excitation is performed when the rotor rotates and moves to the final target stop excitation position.
Further, the stepping motor control method according to claim 2 is the stepping motor control method according to claim 1, wherein the presence and direction of mechanical constraints are confirmed in advance, and the rotation direction of the rotor is determined by the first rotation command energization. It is characterized by keeping.
The stepping motor control method according to claim 3 is the stepping motor control method according to claim 1, wherein the presence or absence and direction of mechanical constraints are detected, and the rotation of the rotor by the first rotation command energization based on the detection result. This is characterized in that the direction is determined.
The stepping motor control method according to claim 4 is the stepping motor control method according to any one of claims 1 to 3, wherein the first rotation command energization is performed from a position shifted by 180 ° with respect to the final target stop excitation position. It is characterized by the fact that this is performed.
以上述べたように本願発明によるステッピングモータ制御方法は、まず、ステッピングモータ固有の無励磁時安定点を最終目標停止励磁位置として該最終目標励磁位置に対してオフセットした位置から最初の回転指令通電を行い、上記最初の回転指令通電によってステッピングモータの回転子が回転する際、機械的制約がある場合は反制約方向に、機械的制約がない場合は任意方向に回転させるようにし、次いで、上記回転子が上記最終目標停止励磁位置まで回転・移動したところで停止励磁を行うようにしたので、比較的簡単な構成で、機械的な干渉を生じさせることなく、所望の起動制御を行うことができ、それによって、安定した起動特性を得ることができる。又、起動に要する時間を短縮させることができると共に騒音等の低減を図ることができる。 As described above, in the stepping motor control method according to the present invention, first, the first rotation command energization is performed from the position offset from the final target excitation position with the stable point at the time of non-excitation unique to the stepping motor as the final target stop excitation position. When the rotor of the stepping motor is rotated by energization of the first rotation command, it is rotated in the anti-restriction direction when there is a mechanical restriction, and in the arbitrary direction when there is no mechanical restriction, and then the rotation Since the stop excitation is performed when the child rotates / moves to the final target stop excitation position, a desired start-up control can be performed without causing mechanical interference with a relatively simple configuration. Thereby, a stable starting characteristic can be obtained. In addition, the time required for activation can be shortened and noise and the like can be reduced.
以下、図１乃至図６を参照して本発明の一実施の形態を説明する。
まず、図１を参照して本発明によるステッピングモータ制御方法を採用した一軸タイプの電動アクチュエータの概略の構成を説明する。ハウジング１があり、該ハウジング１にはモーターカバ３が連結されている。上記モーターカバ３内にはステッピングモータ５が収容・配置されている。上記ステッピングモータ５は、２相ＨＢ型ステッピングモータである。図１中ステッピングモータ５の回転子を符号6で示す。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, a schematic configuration of a single-axis type electric actuator that employs the stepping motor control method according to the present invention will be described with reference to FIG. There is a housing 1, and a motor cover 3 is connected to the housing 1. A stepping
上記ステッピングモータ５の回転軸５ａには、ジョイント部材７を介してボールネジ９が連結されている。上記ボールネジ９にはボールナット１１が螺合していて、このボールナット１１には中空ロッド１３が固着されている。又、上記中空ロッド１３の先端にはロッド１５が連結されている。又、上記ジョイント部材７は軸受部材８、１０によって回転可能に支持されている。
A
そして、上記ステッピングモータ５が回転・駆動されることによりボールネジ９が回転し、このボールネジ９の回転によってその回転を規制されているボールナット１１が軸方向に移動する。このボールナット１１の移動によって、中空ロッド１３ひいてはロッド１５が軸方向に移動することになる。
When the stepping
上記構成をなす電動アクチュエータには磁気式エンコーダ２１が取り付けられている。この磁気式エンコーダ２１は、円板型マグネットの外周面又はスラスト方向面に多極着磁が施されていると共に、該多極着磁部に対して微細なギャップを介して磁気抵抗素子等の磁気検出素子が対向・配置されている。そして、上記マグネットが回転することにより微細磁束の変化を磁気検出素子によって検出して多パルス信号として出力するものである。
尚、エンコーダとしては磁気式エンコーダ以外にも光学式エンコーダの使用も考えられる。
A
In addition to the magnetic encoder, an optical encoder may be used as the encoder.
又、上記ステッピングモータ５は、制御手段２３によって制御されるように構成されている。すなわち、制御手段２３は、上記磁気式エンコーダ２１からの検出信号及び別途入力される指令信号に基づいて、ステッピングモータ５を制御するものである。又、上記制御手段２３は、ステッピングモータ５の起動時において、所定の起動制御を実行し、それによって、安定した起動特性を提供するものである。
The stepping
すなわち、上記制御手段２３による起動時の制御は次のようなものである。まず、ステッピングモータ５固有の無励磁時安定点を最終目標停止励磁位置とする。そして、上記最終目標励磁位置に対してオフセットした位置（この実施の形態の場合には１８０°オフセットさせる）から最初の回転指令通電を行う。それによって、ステッピングモータ５の回転子６は回転を開示することになるが、その際、機械的制約がある場合は反制約方向に、機械的制約がない場合は任意方向に回転させるように制御する。
That is, the control at the time of activation by the control means 23 is as follows. First, a stable point at the time of no excitation unique to the stepping
本実施の形態の場合には、図１に示したアクチュエータの機械構成から、機械的制約の有無と方向を予め確認しておき、それによって、回転子６の回転方向を予め決定しておくように構成されている。 In the case of the present embodiment, the presence / absence and direction of mechanical constraints are confirmed in advance from the mechanical configuration of the actuator shown in FIG. 1, and thereby the rotational direction of the rotor 6 is determined in advance. It is configured.
次いで、回転子６を上記最終目標停止励磁位置まで回転・移動させて停止励磁を行うように構成されているものである。 Next, the rotor 6 is rotated and moved to the final target stop excitation position to perform stop excitation.
以上の構成を基にその作用を説明する。
図２はある1つの相に定格電流で励磁して回転子の軸に外部より角度変位を付与した時の角度とトルクの関係を示した図である。図２中、線図ａはディテントトルクの変化を示しており、線図ｂは定格電流通電時における発生トルクの変化を示している。又、図２中Ｐ５は発生トルクの安定点を示し、Ｐ１、Ｐ９は発生トルクの不安定点を示している。又、Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７、Ｐ９は無励磁時の発生トルクの安定点を示し、Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６、Ｐ８は無励磁時の発生トルクの不安定点を示している。
The operation will be described based on the above configuration.
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the angle and torque when a certain phase is excited with a rated current and angular displacement is applied to the rotor shaft from the outside. In FIG. 2, a diagram a shows a change in detent torque, and a diagram b shows a change in generated torque when a rated current is applied. In FIG. 2, P5 indicates a stable point of the generated torque, and P1 and P9 indicate unstable points of the generated torque. P1, P3, P5, P7, and P9 indicate stable points of the generated torque when there is no excitation, and P2, P4, P6, and P8 indicate unstable points of the generated torque when there is no excitation.
例えば、Ａ相に対してのみ通電するとその時の静止位置はＰ５となり、このＰ５では発生トルクとディテントトルクの双方が「０」となる安定点で極めて理想的な位置となる。又、このＰ５では静止角度誤差が小さく表れ易く、セトリングタイムも小さくなり易い。つまり、最終的にこの位置に励磁すれば信頼性の高い安定した立上が可能となり、それによって、起動時の時間を短縮させることができると共に振動の発生を最小限に抑制することができる。したがって、この実施の形態では、図２に示すＰ５が最終目標停止励磁位置ということになる。 For example, when only the A phase is energized, the resting position at that time is P5, and at this P5, it becomes an extremely ideal position at a stable point where both the generated torque and the detent torque are “0”. Further, in P5, the static angle error is likely to appear small, and the settling time is likely to be small. In other words, if the excitation is finally performed at this position, it is possible to start up with high reliability and reliability, thereby shortening the time for starting and suppressing the occurrence of vibration to a minimum. Therefore, in this embodiment, P5 shown in FIG. 2 is the final target stop excitation position.
次に、初回通電位置であるが、図３に示すように、最終目標停止励磁位置（図２におけるＰ５）から電気角上１８０°だけオフセットした位置(図２におけるＰ１又はＰ９)を初回通電位置とする。最終目標停止励磁位置（図２におけるＰ５）からオフセットした位置に初回通電位置を設定して通電する意味は次のようなものである。まず、回転子６の外的要因による拘束や静止角度誤差範囲からの脱出のきっかけを付与することにある。又、１度の励磁では初期位置が可動不可な領域に１相だけに励磁した時の停止位置が近い場合そこへの移動を避けるためと、データ転送タイプでない矩形波出力型のエンコーダを搭載している場合には、１電気角中に複数同一パターンがあるために位置の誤認を避けるためである。
尚、この実施の形態では、初回通電位置を最終目標停止励磁位置（図２におけるＰ５）から電気角上１８０°だけオフセットした位置(図２におけるＰ１、Ｐ９)としたが、それに限定されるものではない。
Next, as the initial energization position, as shown in FIG. 3, the position (P1 or P9 in FIG. 2) offset by 180 ° in electrical angle from the final target stop excitation position (P5 in FIG. 2) is the initial energization position. And The meaning of energizing by setting the initial energization position at a position offset from the final target stop excitation position (P5 in FIG. 2) is as follows. First, there is a constraint for the rotor 6 due to external factors and a trigger for escape from the stationary angle error range. In addition, a rectangular wave output type encoder that is not a data transfer type is installed in order to avoid moving to a region where the initial position cannot be moved by one excitation when the stop position is close to when only one phase is excited. This is to avoid misidentification of positions because there are a plurality of identical patterns in one electrical angle.
In this embodiment, the initial energization position is set to a position (P1, P9 in FIG. 2) offset from the final target stop excitation position (P5 in FIG. 2) by an electrical angle of 180 °, but is not limited thereto. is not.
次に、図４に示すように、回転子６を任意の回転方向に回転させる。この場合、回転子６の回転方向は機械的制約のない方向である。本実施の形態の場合に、前述したように、機械的制約の有無と方向を予め確認してあるので、その回転方向は予め決定されているものである。
尚、回転方向を決定する方法についてはこれに限定されるものではなく、例えば、センサー等による機械判定やソフトウェア的処理によるもの等が考えられる。
又、回転時の駆動方法はマイクロステップ駆動が望ましいが、これについてもそれに限定されるものではない。
Next, as shown in FIG. 4, the rotor 6 is rotated in an arbitrary rotation direction. In this case, the rotation direction of the rotor 6 is a direction without mechanical restriction. In the case of the present embodiment, as described above, since the presence / absence and direction of mechanical constraints are confirmed in advance, the rotation direction is determined in advance.
The method for determining the rotation direction is not limited to this, and for example, a machine determination by a sensor or the like, a software process, or the like can be considered.
The driving method during rotation is preferably microstep driving, but this is not limited thereto.
次に、図５に示すように、最終目標停止励磁位置（図２におけるＰ５）に１相停止励磁を行うものである。
以上の動作を時系列的に纏めると図６に示すようなものとなる。図６は動作を時系列的に示すタイミングチャートであり、まず、初期通電による磁極確定移動動作があり、次いで、安定点停止励磁動作がある。その後、通常の回転動作に入っていく。
Next, as shown in FIG. 5, one-phase stop excitation is performed at the final target stop excitation position (P5 in FIG. 2).
The above operations are summarized in time series as shown in FIG. FIG. 6 is a timing chart showing the operation in time series. First, there is a magnetic pole fixed movement operation by initial energization, and then there is a stable point stop excitation operation. After that, the normal rotation operation starts.
以上本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、比較的簡単な構成で、機械的な干渉を生じさせることなく、所望の起動制御を行って、安定点である最終目標停止励磁位置（図２におけるＰ５）に位置決めすることが可能となり、それによって、安定した起動特性を得ることができる。又、起動に要する時間を短縮させることができると共に騒音等の低減を図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
First, with a relatively simple configuration, it is possible to perform a desired start-up control without causing mechanical interference and to be positioned at the final target stop excitation position (P5 in FIG. 2), which is a stable point, Thereby, a stable starting characteristic can be obtained. In addition, the time required for activation can be shortened and noise and the like can be reduced.
尚、本発明は前記一実施の形態に限定されるものではない。
まず、ステッピングモータ５のタイプであるが、前記一実施の形態の場合には、２相ＨＢ型ステッピングモータとしたが、それ以外にもＶＲ型ステッピングモータ、ＰＭ型ステッピングモータ等に対しても同様に適用可能である。
又、ステッピングモータ５の相数に関しては特に制約はなく、単相、２相、３相、４相、５相、等、様々な構成のものが考えられる。
又、ステッピングモータ５の駆動方式に関しても制約はなく、例えば、ユニポーラ駆動(Ｕｎｉｐｏｌａｒ Ｄｒｉｖｅ、巻き線に対して一方向にだけ電流を流す駆動方式)、バイポーラ駆動(Ｂｉｐｏｌａｒ Ｄｒｉｖｅ、巻き線に対して双方向に電流を流す駆動方式)、等、様々なものが想定される。
又、ステッピングモータ５の励磁方式に関しても制約はなく、例えば、1相励磁(Ｓｉｎｇｌｅ−Ｐｈａｓｅ Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ、常に1相だけに電流を流していく励磁方式)、２相励磁(Ｔｗｏ−Ｐｈａｓｅ Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ、常に２相にわたって電流を流していく励磁方式)、１−２相励磁(Ｓｉｇｌｅ−Ｔｗｏ
Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ、一つの相と二つの相に，交互に電流を流していく励磁方式)、多相励磁(Ｐｏｌｙ−Ｐｈａｓｅ Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ、常に多相にわたって電流を流していく励磁方式、３相励磁、４相励磁、５相励磁、２−３相励磁、３−４相励磁、４−５相励磁、等)、バーニア駆動(Ｖｅｒｎｉｅｒ Ｄｒｉｖｅ、一般に基本ステップ角、またはその１／２で運転されるステッピングモータに対して、巻き線電流をコントロールし基本ステップ角を電気的にさらに再分割する励磁方式、マイクロステップ駆動、ミニステップ駆動とも呼ぶ)、等様々な駆動方式が想定される。
又、ステッピングモータ５の回転子における位置もしくは速度の検出器の有無に制約はなく、又、検出器を有する場合その検出器は、光学式、磁気式、レゾルバ、等、その方式を問わない。
The present invention is not limited to the one embodiment.
First, the type of the stepping
Moreover, there is no restriction | limiting in particular regarding the number of phases of the stepping
Further, there is no restriction on the driving method of the stepping
Further, there is no restriction on the excitation method of the stepping
Excitation, excitation method in which current flows alternately to one phase and two phases), multi-phase excitation (Poly-Phase Excitation, excitation method in which current always flows over multiple phases, three-phase excitation, four-
In addition, there is no restriction on the presence or absence of a position or speed detector in the rotor of the stepping
５ ステッピングモータ
６ 回転子
２３ 制御装置
5 Stepping motor 6
Claims (4)
上記最初の回転指令通電によってステッピングモータの回転子が回転する際、機械的制約がある場合は反制約方向に、機械的制約がない場合は任意方向に回転させるようにし、
次いで、上記回転子が上記最終目標停止励磁位置まで回転・移動したところで停止励磁を行うようにしたことを特徴とするステッピングモータ制御方法。 First, the first rotation command energization is performed from the position offset with respect to the final target excitation position with the stable point at the time of non-excitation unique to the stepping motor as the final target stop excitation position,
When the rotor of the stepping motor rotates by the first rotation command energization, it is rotated in the anti-constraint direction when there is a mechanical restriction, and in any direction when there is no mechanical restriction,
Next, the stepping motor control method is characterized in that stop excitation is performed when the rotor rotates and moves to the final target stop excitation position.
予め機械的制約の有無と方向を確認しておき、最初の回転指令通電による回転子の回転方向を決定しておくことを特徴とするステッピングモータ制御方法。 The stepping motor control method according to claim 1,
A stepping motor control method characterized in that the presence and direction of mechanical constraints are confirmed in advance, and the rotation direction of the rotor is determined by the first rotation command energization.
機械的制約の有無と方向を検出し、
その検出結果に基づいて最初の回転指令通電による回転子の回転方向を決定するようにしたことを特徴とするステッピングモータ制御方法。 The stepping motor control method according to claim 1,
Detect the presence and direction of mechanical constraints,
A stepping motor control method characterized in that the rotation direction of the rotor by the first rotation command energization is determined based on the detection result.
最終目標停止励磁位置に対して１８０°ずれた位置から最初の回転指令通電を行うようにしたことを特徴とするステッピングモータ制御方法。 In the stepping motor control method according to any one of claims 1 to 3,
A stepping motor control method characterized in that the first rotation command energization is performed from a position shifted from the final target stop excitation position by 180 °.
Priority Applications (1)
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