JP4731745B2 - ステッピングモータの制御装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明はステッピングモータの制御装置に係り、特に定電流制御方式のもので電流値設定を自動的に行うものである。
【0002】
【従来の技術】
図2は従来から実施されているステッピングモータの制御装置の要部回路図の一例で、入力パルス信号を受け、巻線の通電順序を制御する通電信号を通電制御回路2に送る通電信号発生回路1と、複数のスイッチング素子を備えた通電制御回路2と、ステッピングモータの巻線10と、前記通電制御回路2の通電電流を所定値に制御するPWM定電流制御回路3と、電流検出器4と、前記PWM定電流制御回路3の電流値設定端子3−1に接続し電流値を設定する電流値設定回路5とより構成されている。
前記電流値設定回路5は図示のように電源VMと接地の間に固定抵抗と可変抵抗を直列に接続した分圧回路を設け、該分圧回路の出力電圧をPWM定電流制御回路3の電流値設定端子3−1に接続してある
【0003】
図2において、通常ステッピングモータの制御装置においては複数の巻線を備えているが、本発明の説明においては1個の巻線についてのみ記載すれば足りるので、一個の巻線についてのみを示し、通電制御回路2は複数のスイッチング素子6、7、8、9により構成され、スイッチング素子6と8のコレクタが、又7と9のコレクタがそれぞれ直列に接続され、その接続点にモータの巻線10が接続され、6と7のエミッタがVMに、8と9のエミッタが電流検出器4を介して接地に接続されている。PWM定電流制御装置3は電流検出器4の出力を受け通電制御回路2の電流が電流値設定回路5により設定された電流値となるように通電信号発生回路1に制御信号を送り、通電信号発生回路1は入力パルス信号が1個到来するごとに通電制御回路2のスイッチング素子6と9の組と7と8の組が交互にONとなりかつ前記設定された電流値となるように通電信号を各スイッチング素子のベースに送るようになっている。
【0004】
通電信号発生回路1にパルス信号が1個到来すると、スイッチング素子6と9がONとなり、巻線10に左から右方向に電流が流れ、次に2個目のパルス信号が通電信号発生回路1に到来すると、スイッチング素子6と9がOFFとなり、7と8がONとなると巻線10に右から左方向に電流が流れる。このようにパルス信号が到来する毎に巻線10の電流の方向が反転することでステッピングモータを回転させる。
巻線10に流れる電流は電流検出器4で検出され、PWM定電流制御回路3に送られ電流値設定回路5で設定された電流値となるように制御される。
【0005】
【発明が解決しょうとする課題】
図2に示す従来技術になるステッピングモータの制御装置においては、ステッピングモータは用途により巻線の仕様が異なるので、PWM定電流制御回路3は、その電流設定値を巻線仕様(抵抗値)に合わせて変更する必要があり、従来からこの電流値の設定を、使用モータの巻線仕様(抵抗値)に合わせてユーザーが個々に電流値設定回路5の可変抵抗を設定するようになっていたが、この設定を誤ると、ステッピングモータの所期の性能が発揮できないとか、又、過熱を招く等の問題があり、この誤設定を皆無とすることができないという問題があった。
本発明は、巻線仕様(抵抗値)の異なるステッピングモータを自動的に判別し、PWM定電流制御回路の電流設定値を判別された巻線仕様(抵抗値)に合致した電流値となるように自動的に設定をし、人手による電流値設定作業を完全に除くことができるステッピングモータの制御装置を得るのが目的である。
【0006】
【課題を解決する手段】
本発明になるステッピングモータの制御装置は、通電信号発生回路と、複数のスイッチング素子によりステッピングモータの巻線の通電順序を制御する通電制御回路と、通電電流を所定の一定値に制御するPWM定電流制御回路と、電流検出器とを有するものにおいて、モータ判別制御回路と、モータ判別用の一定電流を1個の巻線に流すための一定電流発生回路と、基準電圧発生回路と、前記基準電圧と前記1個の巻線の電圧降下とを比較する比較回路と、該比較回路の出力を前記PWM定電流制御回路の電流値設定信号に変換する電流値設定信号発生回路とを有し、該電流値設定信号発生回路の出力を前記PWM定電流制御回路の電流値設定端子に接続してなるモータ判別回路を設けるように構成する。
【0007】
【実施例】
図1は本発明になるステッピングモータの制御装置の一実施例の要部回路図で、図2に示した従来技術の回路図から電流値設定回路5を除き、モータ判別制御回路始動スイッチ11と、モータ判別のための一定電流を1個の巻線に所定時間流すためのモータ判別制御回路12と、判別用の一定電流を発生させる電流制御回路13と、基準電圧発生回路14と、巻線10の電圧降下と前記基準電圧とを比較する比較回路15と、電流値設定信号発生回路16と、併設された読み出し書き換え可能な不揮発性記憶素子17と、から成るモータ判別回路を追加して構成される。
【0008】
モータ判別用の一定電流を発生させる電流制御回路13は、その電源側をVMに接続し、その出力側を通電制御回路2のスイッチング素子6と8のコレクタ接続点aと電圧比較回路15の一端に接続し、モータ判別制御回路始動スイッチ11の出力はモータ判別制御回路12に接続され、モータ判別制御回路12の出力はモータ判別用の一定電流を発生させる回路13と通電信号発生回路1とに接続され、電圧比較回路15の他の端子は基準電圧発生回路14に接続され、電圧比較回路15の出力が電流値設定信号発生回路16に接続され、電流値設定信号発生回路16の出力がPWM定電流制御回路3の電流値設定端子3−1に接続され、かつ電流値設定信号発生回路16には、読み出し書き換え可能な不揮発性記憶素子17が併設されている。
【0009】
図1に示す本発明に成るステッピングモータ制御装置の動作を説明する。
ステッピングモータ制御装置のモータ巻線接続端子a、bにモータの巻線10を接続し、通電信号発生回路1にパルス信号を入力しない状態で、モータ判別回路始動スイッチ11を0Nとすると、モータ判別制御回路12が始動し、モータ判別制御回路12は通電信号発生回路1に信号を送り、通電信号制御回路1は、通電制御回路2のスイッチング素子9のみをONとし他のスイッチング素子6、7、8は全てOFFとなるように制御し、一方モータ判別用の一定電流を発生させる回路13が作動し、巻線10と電流検出器4にモータ判別用の一定電流を発生させる回路13から電流が流れ、巻線10の電圧降下と基準電圧発生回路14の電圧が電圧比較回路15で比較され、基準電圧発生回路14の電圧が自動的に変化して巻線10の電圧降下と一致したら前記基準電圧発生回路14の電圧変化が停止し、前記巻線10の電圧降下と一致した基準電圧発生回路14の電圧値が電圧比較回路15の電圧値として出力し、該出力電圧が電流値設定信号発生回路16に送られ、電流値設定信号発生回路16の出力がPWM定電流制御回路3の電流値設定端子3−1に送られ、巻線10の仕様(抵抗値)に対応する電流値となるように設定される。
【0010】
前記電圧比較回路15の出力電圧は、巻線10に一定電流を流したときの電圧降下と一致した電圧であるから巻線10の仕様(抵抗値)に比例した電圧である。
一方、巻線10の仕様(抵抗値)と対応する電流値との関係は、図2に示す従来技術において、巻線10の仕様(抵抗値)と、該(抵抗値)に対応するPWM定電流制御回路3の設定電流値を得るための電流値設定回路5の出力電圧との関係が予め決められているから、前記巻線仕様(抵抗値)に比例する電圧比較回路15の出力電圧を、前記従来技術の巻線10の仕様(抵抗値)と対応する電流値設定回路5の出力電圧と一致するように電流値設定信号発生回路16により変換してPWM定電流制御回路3の電流値設定端子3−1に入力することにより、巻線10の仕様(抵抗値)に対応する電流値がPWM定電流制御回路3に自動的に設定される。
【0011】
この設定は極短時間で終了しモータ判別制御回路12に設けられたタイマの設定時間後にモータ判別用一定電流発生回路13の通電を停止し、かつ通電信号発生回路1にモータ判別用シーケンスを停止し通常の通電シーケンスに戻すための信号を送りモータの判別操作を終了する。
【0012】
この操作はモータを変更した時に最初に設定すれば、後はPWM定電流制御回路3の電流設定値がそのモータの最適電流値に設定されるので最適の動作条件でステッピングモータを駆動することができる。
モータ判別操作を行うと、前記電流値設定信号発生回路16は、併設された読み出し書き換え可能な不揮発性記憶素子17に、前記電流値設定信号発生回路16の出力を記憶し、電源を遮断しても記憶された前記出力は消えず、再度電源を投入すれば、直ちに前記読み出し書き換え可能な不揮発性記憶素子17に記憶されている前記出力がPWM定電流制御回路3の電流値設定端子3−1に送られ設定されるようになっている。
【0013】
上記の実施例では、モータ判別の動作を手動操作による判別回路始動スイッチ11をONとするように構成してあるが、このスイッチの代わりに電源電圧の検出回路と、この電圧検出信号により判別回路が始動するように構成してもよい。
【0014】
前記モータ判別制御回路12、モータ判別用一定電流発生回路13、基準電圧発生回路14、比較回路15、電流値設定信号発生回路16等のモータ判別回路の制御装置はマイクロコンピユータで構成することができる。
【0015】
【発明の効果】
本発明になるステッピングモータの制御装置は、上記のような構成であるから、PWM定電流制御装置の電流値設定を、モータを接続し判別用始動信号を送るだけの簡単な操作により、モータの巻線抵抗を自動的に測定し、該抵抗値に対応する電流となるように電流値設定を自動的に行うことができるので、組み合わせるモータに最適の電流設定値を自動的に設定できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になるステッピングモータの制御装置の要部回路図である。
【図2】従来から実施されているステッピングモータの制御装置の要部回路図である。
【符号の説明】
1 通電信号発生回路
2 通電制御回路
3 PWM定電流制御回路
3−1 電流値設定端子
4 電流検出器
5 電流値設定回路
6、7、8、9 スイッチング素子
10 ステッピングモータの巻線
11 モータ判別制御回路の始動用スッチ
12 モータ判別制御回路
13 一定電流発生回路
14 基準電圧発生回路
15 電圧比較回路
16 電流値設定信号発生回路
17 読み出し書き換え可能な不揮発性記憶素子
Claims (4)
- ステッピングモータの制御装置で、通電信号発生回路と、複数のスイッチング素子によりステッピングモータの巻線の通電順序を制御する通電制御回路と、通電電流を所定の値に制御するPWM定電流制御回路と、電流検出器とを有するものにおいて、モータ判別のための一定電流を1個の前記巻線に流すためのモータ判別制御回路と、モータ判別用の一定電流を発生させるための一定電流発生回路と、基準電圧発生回路と、該基準電圧と前記1個の巻線の電圧降下とを比較し前記巻線の電圧降下に相当する値を出力する比較回路と、該比較回路の出力を前記PWM定電流制御回路の電流値設定信号に変換する電流値設定信号発生回路とを有し、該電流値設定信号発生回路の出力を前記PWM定電流制御回路の電流値設定端子に接続してなるモータ判別回路を備えること、を特徴とするステッピングモータの制御装置。
- 前記電流値設定信号発生回路に読み出し書き換え可能な不揮発性記憶素子を併設し、該記憶素子に前記電流値設定信号発生回路の出力を記憶せしめ、電源遮断後、再度電源投入により前記記憶素子に記憶された前記出力を、前記PWM定電流制御回路の電流値設定端子に送るように構成されていること、を特徴とする請求項1に記載のステッピングモータの制御装置。
- 前記モータ判別回路の始動を、スイッチの操作により行うように構成されていること、を特徴とする請求項1又は2に記載のステッピングモータの制御装置。
- 前記モータ判別回路の始動を、電源電圧を検出し、該検出出力により行うように構成されていること、を特徴とする請求項1又は2に記載のステッピングモータの制御装置。
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