JPH03124297A - Temperature controller for stepping motor - Google Patents
Temperature controller for stepping motorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、巻線の温度検出方法を利用したステッピング
モータの温度制御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a temperature control device for a stepping motor that utilizes a winding temperature detection method.
（従来の技術）
従来、ステッピングモータは操作性、制御性が良好なこ
とから各種電子機器、例えばプリンタの改行モーフに利
用されている。該改行モータは一行を印字するごとに印
字用紙を一行分送るために設けられているが、長時間に
わたり連続的に改行動作が行われると、改行モータの巻
線（相コイル）の温度が上昇し、これによって焼付けや
性能劣化を生じることがある。(Prior Art) Conventionally, stepping motors have been used in various electronic devices, such as line feed morphs of printers, because of their good operability and controllability. The line feed motor is provided to feed the printing paper one line each time one line is printed, but if the line feed operation is performed continuously over a long period of time, the temperature of the windings (phase coils) of the line feed motor will rise. However, this may cause burn-in or performance deterioration.
そこで、このような事態を防止するために、サーミスタ
等の感熱素子をステッピングモータに組み込み、改行モ
ータの温度を検出し、この検出結果に基づいて駆動デユ
ーティを設定している。Therefore, in order to prevent such a situation, a heat-sensitive element such as a thermistor is incorporated into the stepping motor to detect the temperature of the line feed motor, and the drive duty is set based on the detection result.
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上記構成のステッピングモータの温度制
御装置において、ステッピングモータがサーミスタ等の
感熱素子を組み込んだものは構造上複雑になり、プリン
タ等の装置のコストが上昇してしまう。(Problem to be Solved by the Invention) However, in the temperature control device for a stepping motor having the above configuration, if the stepping motor incorporates a heat-sensitive element such as a thermistor, the structure becomes complicated and the cost of devices such as printers increases. It ends up.
本発明は、上記従来のステッピングモータの温度制御装
置の問題点を解決して、構造を簡素化し、プリンタ等の
装置のコストを低減することができるステッピングモー
タの温度制御装置を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a temperature control device for a stepping motor that can solve the problems of the conventional temperature control device for a stepping motor, simplify the structure, and reduce the cost of devices such as printers. shall be.
（課題を解決するための手段）
そのために、本発明のステッピングモータの温度制御装
置は、ｃｐｕからパルス相制御信号を出力するとともに
、相切替え時にオーバドライブ信号を出力して相励磁を
行うステッピングモータの温度制御装置において、該ス
テッピングモータが停止しているか否かを判定する手段
と、該ステッピングモータが停止している場合に停止相
の巻線にオーバドライブ信号を印加する手段が設けられ
ている。(Means for Solving the Problems) To achieve this, the temperature control device for a stepping motor of the present invention outputs a pulse phase control signal from the CPU, and outputs an overdrive signal at the time of phase switching to perform phase excitation of the stepping motor. The temperature control device is provided with means for determining whether or not the stepping motor is stopped, and means for applying an overdrive signal to the winding of the stopped phase when the stepping motor is stopped. .
そして、該停止相の巻線には直列に抵抗が接続されてお
り、該抵抗と巻線自体の抵抗の分圧が入力されるととも
に、基準電圧が入力されるように比較器が設けられてい
て、該比較器の出力によりステッピングモータの駆動デ
ユーティ量が設定される。A resistor is connected in series to the winding of the stop phase, and a comparator is provided so that the voltage divided by the resistor and the resistance of the winding itself is input, and a reference voltage is input. Then, the drive duty amount of the stepping motor is set based on the output of the comparator.
（作用）
本発明によれば、上記のようにＣＰＵからパルス相制御
信号を出力するとともに、相切替え時にオーバドライブ
信号を出力して相励磁を行うステッピングモータの温度
制御装置において、ステッピングモータが停止している
か否かが判定され、該ステッピングモータが停止してい
る場合には停止相の巻線にオーバドライブ信号が印加さ
れるようになっている。(Function) According to the present invention, in the temperature control device for a stepping motor that outputs a pulse phase control signal from the CPU as described above and performs phase excitation by outputting an overdrive signal at the time of phase switching, the stepping motor stops. If the stepping motor is stopped, an overdrive signal is applied to the winding of the stopped phase.
該オーバドライブ信号は、該停止相の巻線及び該巻線に
直列に接続された抵抗を流れる。その時、巻線と抵抗間
に発生ずる分圧が比較器の一方の端子に入力され、基準
電圧と比較される。そして、比較器の出力によりステッ
ピングモータの駆動デユーティ量が設定される。The overdrive signal flows through the stop phase winding and a resistor connected in series with the winding. At that time, the partial voltage generated between the winding and the resistor is input to one terminal of the comparator and compared with a reference voltage. Then, the drive duty amount of the stepping motor is set based on the output of the comparator.
（実施例）
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図は本発明の実施例を示すステッピングモータの温
度制御装置の動作フローチャート、第２図は本発明の実
施例を示すステッピングモータの温度制御装置のブロッ
ク図、第３図は本発明のステッピングモータの温度制御
装置を採用したステッピングモータの温度検出回路図、
第４図は本発明のステッピングモータの温度制御装置を
採用したステッピングモータの温度検出回路のタイムチ
ャート、第５図はステッピングモータの停止時の等価回
路図である。FIG. 1 is an operation flowchart of a stepping motor temperature control device showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a stepping motor temperature control device showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a stepping motor temperature control device of the present invention. Temperature detection circuit diagram of a stepping motor that uses a motor temperature control device,
FIG. 4 is a time chart of a temperature detection circuit for a stepping motor employing the stepping motor temperature control device of the present invention, and FIG. 5 is an equivalent circuit diagram when the stepping motor is stopped.
第２図において、プリンタはマイクロプロセッサ（ＣＰ
Ｕ）１、プログラム及び固定データが格納されているリ
ードオンリメモリ（ＲＯＭ）２、外部からの受信データ
等を一時記憶するランダムメモリ（ＲＡＭ）３、改行モ
ータの温度検出回路４、上記ＣＰＵ １からの指令によ
り駆動される改行モータドライバ５及び」１記ＣＰＩＩ
Ｉ ＸＲＯＭ ２、ＲＡＭ ３の温度検出回路４、改
行モータト′ライハ５を接続するパスライン６によって
構成される。In Figure 2, the printer is a microprocessor (CP).
U) 1. Read-only memory (ROM) 2 that stores programs and fixed data; Random memory (RAM) 3 that temporarily stores data received from the outside, etc.; Temperature detection circuit 4 for the line feed motor; From the CPU 1 mentioned above. Line feed motor driver 5 driven by the command of
It is constituted by a pass line 6 connecting an IXROM 2, a temperature detection circuit 4 of a RAM 3, and a line feed motor driver 5.
」１記ＣＰＵ １はＲＯ？！２に格納されているプログ
ラムにより、図示しないインクフェース部から印字デー
タ（文字データ）や制御データ（文字ピッチ指令や改行
指令等のデータで通常「コントロールコード」と言われ
る。）を受信する。上記印字データが一行分受信される
と、プリンタは印字動作を開始し、印字動作が終了する
と改行動作を開始する。” 1 CPU 1 is RO? ! A program stored in 2 receives print data (character data) and control data (data such as character pitch commands and line feed commands, usually referred to as "control code") from an ink face section (not shown). When one line of the print data is received, the printer starts a printing operation, and when the printing operation is finished, starts a line feed operation.
ここで、改行モータの温度検出回路４の構成について説
明する。Here, the configuration of the line feed motor temperature detection circuit 4 will be explained.
第３図に示すように、ＣＰＵ １は改行モータ１１の駆
動を制御するものであり、２相励磁方法に従いその出力
ボートからパルス相制御信号φ１−Ｎ〜φ４−Ｎを各イ
ンバータ１２〜１５に供給する。また、これと同様にＣ
ＰＵ ｌは相切替え時にオーバドライブ信号（ＯＶＤＶ
−Ｎ）をインバータ１６に出力する。各トランジスタＴ
ｒｉ ＝Ｔｒ６は、上記インバータ１２〜１５の出力に
基づきスイッヂング動作（オン／オフ）を行う。As shown in FIG. 3, the CPU 1 controls the drive of the line feed motor 11, and sends pulse phase control signals φ1-N to φ4-N to each inverter 12 to 15 from its output port according to the two-phase excitation method. supply Also, similarly to this, C
PU l is an overdrive signal (OVDV) when switching phases.
-N) is output to the inverter 16. Each transistor T
ri=Tr6 performs a switching operation (on/off) based on the outputs of the inverters 12-15.
コモンドライブトランジスタＴｒ６は、ベースがトラン
ジスタＴｒｌのコレクタと抵抗Ｒ２を介して接続され、
エミッタ・ベース間には抵抗Ｒ３が接続され、トランジ
スタＴｒｉのオン／オフに基づき改行モータ１１の巻線
φ１〜φ４に供給されるモータ駆動用の高電圧■の切換
えを行う。改行モータ１１は４相であり、各巻線φ１〜
φ４の他端はｌ・ランジスタＴｒ２〜Ｔｒ５のコレクタ
に接続されている。The common drive transistor Tr6 has a base connected to the collector of the transistor Trl via a resistor R2,
A resistor R3 is connected between the emitter and the base, and a high voltage (2) for driving the motor, which is supplied to the windings φ1 to φ4 of the line feed motor 11, is switched based on on/off of the transistor Tri. The line feed motor 11 has four phases, and each winding φ1~
The other end of φ4 is connected to the collectors of l transistors Tr2 to Tr5.
コンパレータ１８は（−）側の端子に供給される基準電
圧と、 （＋）側の端子に供給される電圧とを比較し、
この比較結果をカウンタに出力する。The comparator 18 compares the reference voltage supplied to the (-) side terminal and the voltage supplied to the (+) side terminal,
This comparison result is output to a counter.
（−）側端子は２つの抵抗Ｒ４，１２５間に接続され、
該抵抗Ｒ４，ｌ？５により設定された基準電圧が入力さ
れ、一方（＋）側端子はトランジスタＴｒ４． Ｔｒ５
のエミッタ端と電流検出用抵抗Ｒ１の中間点と接続され
、該中間点における分圧が入力される。The (-) side terminal is connected between two resistors R4 and 125,
The resistance R4,l? A reference voltage set by transistor Tr4. Tr5
It is connected to the midpoint between the emitter end of the current detecting resistor R1 and the current detection resistor R1, and the divided voltage at the midpoint is input.
次にステッピングモータの温度検出回路の動作について
説明する。Next, the operation of the stepping motor temperature detection circuit will be explained.
ステッピングモータは２相励磁であるので、停止相はφ
１−φ２．φ２−φ３．φ３−φ４゜φ４−φ１のいず
れかである。また、停止相にオーバドライブを加えても
ステッピングモータは回転しない。そこで、現在の停止
相に対して第４図の（ａ）信号のようにオーバドライブ
を加えると、φ２又はφ４のどちらか一方のみが励磁さ
れ、第４図の（ｂ）信号のような励磁電流が流れる。Since the stepping motor has two-phase excitation, the stop phase is φ
1-φ2. φ2-φ3. Either φ3-φ4° or φ4-φ1. Furthermore, even if overdrive is applied to the stop phase, the stepping motor will not rotate. Therefore, if overdrive is applied to the current stopped phase as shown in the signal (a) in Figure 4, only either φ2 or φ4 will be excited, resulting in the excitation as shown in the signal (b) in Figure 4. Current flows.
ここでステッピングモータの等価回路はステッピングモ
ータ停止時には第５図に示すようになる。Here, the equivalent circuit of the stepping motor becomes as shown in FIG. 5 when the stepping motor is stopped.
したがって、電流ｉは
１＝Ｅ（１−ｅ−Ｒｔ” ）／Ｒ
となる。すなわち、ステッピングモータの温度に応じて
抵抗値Ｒが変化するのに伴い、巻線電流が第４図（ｂ）
の実線（高温）、−点鎖線（中温）、点線（低温）とい
うように変化する。この波形をコンパレータであるスラ
イスレベルで切ると、第４図（ｃ）信号で示すようなパ
ルスに変換される。Therefore, the current i becomes 1=E(1-e-Rt'')/R.In other words, as the resistance value R changes according to the temperature of the stepping motor, the winding current changes as shown in Fig. 4(b).
The temperature changes as shown by the solid line (high temperature), the - dotted chain line (medium temperature), and the dotted line (low temperature). When this waveform is cut at the slice level, which is a comparator, it is converted into a pulse as shown in the signal shown in FIG. 4(c).
このパルス長はカウンタＩ９によりカウントされ、該カ
ウント値はＣＩＩＵＩに取り込まれる。This pulse length is counted by counter I9, and the count value is taken into CIIUI.
次に、ステッピングモータの巻線の温度検出方法につい
て説明する。Next, a method for detecting the temperature of the windings of a stepping motor will be described.
ステッピングモータの巻線抵抗と温度上昇の関係は次式
のようになる。The relationship between the winding resistance and temperature rise of a stepping motor is as shown in the following equation.
ＲＸ＝［（２４３，５＋θＸ）／（２４３，５＋θ。）
］ｘＲ０ここで、
θ。二基準温度（２５°Ｃ）
θＸ＝温度上昇時の巻線温度
ＲＸ：温度上昇時の巻線抵抗
Ｒｏ：基準温度時の巻線抵抗
したがって、巻線抵抗値を検出することにより、ステッ
ピングモータの温度上昇を検出することができる。RX=[(243,5+θX)/(243,5+θ.)
]xR0 where θ. Two reference temperatures (25°C) θX = Winding temperature when temperature rises RX: Winding resistance when temperature rises Ro: Winding resistance when reference temperature Temperature rise can be detected.
次にステッピングモータの温度検出動作について第１図
のフローチャートにより説明する。Next, the temperature detection operation of the stepping motor will be explained with reference to the flowchart of FIG.
ステップ■ 改行モータ１１の停止時には６１口１によ
りオーバドライブ信号がロウレベルにされ、トランジス
タＴｒｌ、 Ｔｒ５はオフ状態となり、高電圧Ｖは印加
されない。したがって、改行モータ１１が停止している
か否かの判定はオーバドライブ信号の状態を見ることに
より行うことができる。Step (2) When the line feed motor 11 is stopped, the overdrive signal is set to low level by the 61 port 1, the transistors Trl and Tr5 are turned off, and the high voltage V is not applied. Therefore, whether or not the line feed motor 11 is stopped can be determined by checking the state of the overdrive signal.
改行モータ１１が停止していなければ、このステップ■
の判定処理を繰り返す。If the line feed motor 11 has not stopped, this step ■
Repeat the determination process.
ステップ■ 改行モータ１１は２相励磁であるので停止
相はφ１−φ２．φ２−φ３．φ３−φ４φ４−φ１の
いずれかである。停止相はＣＰＵ １で判定できるので
、ｃｐｕ ｉはこのいずれかの停止相の巻線にオーバド
ライブ信号を印加する。Step ■ Since the line feed motor 11 is energized in two phases, the stop phase is φ1-φ2. φ2-φ3. Either φ3-φ4 φ4-φ1. Since the stopped phase can be determined by CPU 1, CPU i applies an overdrive signal to the winding of one of these stopped phases.
ステップ■ コンパレータ１８の出力信号すなわち第４
図の（ｃ）信号のパルス長をカウンタ１９によってカウ
ントしてＣＰＵ １に取り込む。Step ■ The output signal of the comparator 18, that is, the fourth
The pulse length of the signal (c) in the figure is counted by the counter 19 and taken into the CPU 1.
ステップ■ カウント値を６１口１のファームウェアに
より改行モータ１１の巻線温度に変換する。Step (2) Convert the count value to the winding temperature of the line feed motor 11 using the 61-port 1 firmware.
ステップ■ 巻線温度に対応したデユーティ量を設定す
る。このデユーティ量は改行モータ１１の駆動動作を制
御するもので、デユーティ量を１００（低温）に設定す
ると、デユーティ量設定信号がオン状態に保持され、改
行モータ１１は連続動作を行う。Step ■ Set the duty amount corresponding to the winding temperature. This duty amount controls the drive operation of the line feed motor 11, and when the duty amount is set to 100 (low temperature), the duty amount setting signal is held in the on state and the line feed motor 11 operates continuously.
また、デユーティ量を５０（中温）に設定すると、デユ
ーティ量設定信号がオン状態とオフ状態を断続的に繰り
返し、改行モータ１１は間欠動作を行う。Further, when the duty amount is set to 50 (medium temperature), the duty amount setting signal intermittently repeats on and off states, and the line feed motor 11 performs intermittent operation.
更に、デユーティ量を０ （高温）にするとデユーティ
量設定信号がオフ状態に保持され、改行モータは停止す
る。Further, when the duty amount is set to 0 (high temperature), the duty amount setting signal is held in an OFF state and the line feed motor is stopped.
このように、巻線温度に応じてステッピングモータの最
適のデユーティ量を設定し、改行動作を行わせることが
できる。In this way, it is possible to set the optimum duty amount of the stepping motor according to the winding temperature and perform the changeover operation.
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。Note that the present invention is not limited to the above embodiments,
Various modifications are possible based on the spirit of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
（発明の効果）
以上、詳細に説明したように本発明によれば、ＣＰＵか
らパルス相制御信号を出力するとともに、相切替え時に
オーバドライブ信号を出力して相励磁を行うステッピン
グモータの温度制御装置において、ステッピングモータ
が停止しているか否かを判定され、ステッピングモータ
が停止している場合に停止相の巻線にオーバドライブ信
号が印加されるようになっており、該オーバドライブ信
号によって巻線と抵抗間に発生する分圧が比較器に入力
され、ステッピングモータの駆動デユーティ量が設定さ
れるようになっているので、ステッピングモータの温度
はサーミスタ等の感熱素子を設けることなく測定するこ
とが可能となり、プリンタ等の構造を簡素化することが
できる。(Effects of the Invention) As described above in detail, according to the present invention, a temperature control device for a stepping motor that outputs a pulse phase control signal from the CPU and also outputs an overdrive signal at the time of phase switching to perform phase excitation. , it is determined whether or not the stepping motor is stopped, and when the stepping motor is stopped, an overdrive signal is applied to the winding of the stopped phase, and the overdrive signal causes the winding to The partial pressure generated between the stepper motor and the resistor is input to the comparator and the driving duty of the stepping motor is set, so the temperature of the stepping motor can be measured without installing a heat-sensitive element such as a thermistor. This makes it possible to simplify the structure of printers and the like.
また、カウンタとしてＣＰＵの内蔵タイマを使用すれば
、コンパレータ１個でステッピングモータの温度制御が
可能となり、コストを低減することができる。Further, if a built-in timer of the CPU is used as a counter, the temperature of the stepping motor can be controlled with a single comparator, and costs can be reduced.
第１図は本発明の実施例を示すステッピングモータの温
度制御装置の動作フローチャート、第２図は本発明の実
施例を示すステッピングモータの温度制御装置のブロッ
ク図、第３図は本発明のステッピングモータの温度制御
装置を採用したステッピングモータの温度検出回路図、
第４図は本発明のステッピングモータの温度制御装置を
採用したステッピングモータの温度検出回路のタイムチ
ャート、第５図はステッピングモータの停止時の等価回
路図である。
１
■・・・ＣＰＵ、 ２・・・ＲＯＭ、３・・・ＲＡＭ、
４・・・温度検出回路、５・・・改行モータドライバ、
６・・・パスライン、１１・・・改行モータ、１２．
＋３．Ｉ４．１５．１６・・・インバータ、１８・・・
コンパレータ、１９・・・カウンタ。
２FIG. 1 is an operation flowchart of a stepping motor temperature control device showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a stepping motor temperature control device showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a stepping motor temperature control device of the present invention. Temperature detection circuit diagram of a stepping motor that uses a motor temperature control device,
FIG. 4 is a time chart of a temperature detection circuit for a stepping motor employing the stepping motor temperature control device of the present invention, and FIG. 5 is an equivalent circuit diagram when the stepping motor is stopped. 1 ■...CPU, 2...ROM, 3...RAM,
4...Temperature detection circuit, 5...Line feed motor driver,
6...Pass line, 11...Line feed motor, 12.
+3. I4.15.16...Inverter, 18...
Comparator, 19...Counter. 2
Claims (1)
替え時にオーバドライブ信号を出力して相励磁を行うス
テッピングモータの温度制御装置において、 （ａ）ステッピングモータが停止しているか否かを判定
する手段と、 （ｂ）該ステッピングモータが停止している場合に停止
相の巻線にオーバドライブ信号を印加する手段と、 （ｃ）該停止相の巻線と該巻線に直列に接続された抵抗
の分圧を入力し、基準電圧と比較する比較器と、 （ｄ）該比較器の出力によりステッピングモータの駆動
デューティ量を設定する手段を有するステッピングモー
タの温度制御装置。[Scope of Claims] In a temperature control device for a stepping motor that outputs a pulse phase control signal from a CPU and performs phase excitation by outputting an overdrive signal at the time of phase switching, the temperature control device includes: (a) whether or not the stepping motor is stopped; (b) means for applying an overdrive signal to the winding of the stopped phase when the stepping motor is stopped; (c) means for applying an overdrive signal to the winding of the stopped phase and the winding in series with the winding of the stopped phase; A temperature control device for a stepping motor, comprising: a comparator for inputting a partial voltage of a resistor connected to the input voltage and comparing it with a reference voltage; and (d) means for setting a drive duty amount of the stepping motor based on the output of the comparator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1261956A JPH03124297A (en) | 1989-10-09 | 1989-10-09 | Temperature controller for stepping motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1261956A JPH03124297A (en) | 1989-10-09 | 1989-10-09 | Temperature controller for stepping motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03124297A true JPH03124297A (en) | 1991-05-27 |
Family
ID=17368992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1261956A Pending JPH03124297A (en) | 1989-10-09 | 1989-10-09 | Temperature controller for stepping motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03124297A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015177674A (en) * | 2014-03-17 | 2015-10-05 | 株式会社デンソー | Control device for stepping motor |
-
1989
- 1989-10-09 JP JP1261956A patent/JPH03124297A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015177674A (en) * | 2014-03-17 | 2015-10-05 | 株式会社デンソー | Control device for stepping motor |
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