JPH0337400B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0337400B2 JPH0337400B2 JP59271317A JP27131784A JPH0337400B2 JP H0337400 B2 JPH0337400 B2 JP H0337400B2 JP 59271317 A JP59271317 A JP 59271317A JP 27131784 A JP27131784 A JP 27131784A JP H0337400 B2 JPH0337400 B2 JP H0337400B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- stepping motor
- winding
- connection points
- drive circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 30
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 5
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/14—Arrangements for controlling speed or speed and torque
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、多相ステツピングモータに関するも
ので、特には、ハーフステツプ駆動が可能な多相
ステツピングモータの駆動回路に関する。
ので、特には、ハーフステツプ駆動が可能な多相
ステツピングモータの駆動回路に関する。
「従来の技術」
この種の多相ステツピングモータの駆動手段と
しては、従来種々の方式が提案されており、例え
ば、米国特許第3599069号は、各固定子巻線にそ
れぞれ接続された各スイツチング手段によつて、
それに対応する巻線を一方の極性に励磁するか、
又は反対極性に励磁するか、若しくは励磁しない
場合にはその巻線に対し有効な短絡回路を形成す
るような三状態を取り得るように構成し、これら
のスイツチング手段により所定のシーケンスに従
つて上記いずれか一つの状態を取り得るようにし
て、各巻線に生ずる磁界が所定のステツプ角を所
定方向に歩進させるような制御回路を備えた多相
ステツピングモータを開示している。このような
制御手段によれば、回路構成は複雑ではあるが、
モータのダンピング特性は、良好に維持されると
いわれている。
しては、従来種々の方式が提案されており、例え
ば、米国特許第3599069号は、各固定子巻線にそ
れぞれ接続された各スイツチング手段によつて、
それに対応する巻線を一方の極性に励磁するか、
又は反対極性に励磁するか、若しくは励磁しない
場合にはその巻線に対し有効な短絡回路を形成す
るような三状態を取り得るように構成し、これら
のスイツチング手段により所定のシーケンスに従
つて上記いずれか一つの状態を取り得るようにし
て、各巻線に生ずる磁界が所定のステツプ角を所
定方向に歩進させるような制御回路を備えた多相
ステツピングモータを開示している。このような
制御手段によれば、回路構成は複雑ではあるが、
モータのダンピング特性は、良好に維持されると
いわれている。
同様な多相ステツピングモータの駆動手段に関
して、スイツチング素子は多くなるが回路構成を
単純化できる方式を第６図に示す。同図に於い
て、多相ステツピングモータの各相巻線φ１〜φ
５の始端と終端にそれぞれ直流電源の正極側に接
続するためのスイツチング素子Ｔ１〜Ｔ１０と、
同じく電源の負極側に接続するためのスイツチン
グ素子Ｔ１１〜Ｔ２０とを設け、例えば、ハーフ
ステツプ駆動を行わせるような場合には、パルス
入力毎に４個の相巻線を通電できる状態と５個の
相巻線に通電できる状態とを交互に繰り返すよう
な、所謂４−５相励磁を可能とする駆動方式も提
案されている。
して、スイツチング素子は多くなるが回路構成を
単純化できる方式を第６図に示す。同図に於い
て、多相ステツピングモータの各相巻線φ１〜φ
５の始端と終端にそれぞれ直流電源の正極側に接
続するためのスイツチング素子Ｔ１〜Ｔ１０と、
同じく電源の負極側に接続するためのスイツチン
グ素子Ｔ１１〜Ｔ２０とを設け、例えば、ハーフ
ステツプ駆動を行わせるような場合には、パルス
入力毎に４個の相巻線を通電できる状態と５個の
相巻線に通電できる状態とを交互に繰り返すよう
な、所謂４−５相励磁を可能とする駆動方式も提
案されている。
「発明が解決しようとする問題点」
上記従来の駆動方式によれば、一般に回路構成
を複雑にし、特に、斯かる多相ステツピングモー
タに対してハーフステツプ駆動を望む場合には、
モータ相数の例えば４倍等の多数のスイツチ素子
を要する。従つて、出力段の回路構成も複雑化す
るほか、電源の電流容量も巻線の定格電流値の４
〜５倍以上を必要とする。更に、モータと駆動回
路との結線数が増加し、これに伴う接続作業が煩
雑化するなど、この種の多相ステツピングモータ
のハーフステツプ駆動を実現する上では、実用上
種々の問題点があつた。
を複雑にし、特に、斯かる多相ステツピングモー
タに対してハーフステツプ駆動を望む場合には、
モータ相数の例えば４倍等の多数のスイツチ素子
を要する。従つて、出力段の回路構成も複雑化す
るほか、電源の電流容量も巻線の定格電流値の４
〜５倍以上を必要とする。更に、モータと駆動回
路との結線数が増加し、これに伴う接続作業が煩
雑化するなど、この種の多相ステツピングモータ
のハーフステツプ駆動を実現する上では、実用上
種々の問題点があつた。
「問題点を解決するための手段」
本発明は上記の問題点に鑑みなされたもので、
ひとつの目的は駆動回路を構成する所要スイツチ
ング素子数を可及的に低減して、回路構成の簡易
化及び結線作業の軽減化を図るようにした多相ス
テツピングモータの駆動回路を提供することにあ
る。
ひとつの目的は駆動回路を構成する所要スイツチ
ング素子数を可及的に低減して、回路構成の簡易
化及び結線作業の軽減化を図るようにした多相ス
テツピングモータの駆動回路を提供することにあ
る。
他の目的は、上記駆動回路の電源の電流容量も
巻線定格電流の２倍程度で十分な実用性に富む多
相ステツピングモータの駆動回路を提供すること
にある。
巻線定格電流の２倍程度で十分な実用性に富む多
相ステツピングモータの駆動回路を提供すること
にある。
上記目的を達成するための本発明の構成は次の
とおりである。即ち、本発明の手法による場合、
奇数相数からなる多相ステツピングモータの各相
巻線をその始端及び終端を順次に接続して環状に
形成し、これら相数個の接続点に各別にスイツチ
ング手段を接続し、かつ、該スイツチング手段に
より前記各接続点を駆動電源の正極又は負極に接
続するか、或いはそのいずれの極にも接続しない
ように構成されるステツピングモータの駆動回路
に於いて、駆動時に前記電源の正極と負極に接続
される接続点の合計数が入力パルスを受ける毎に
２又は３を交互に繰り返すように制御することを
特徴とする。
とおりである。即ち、本発明の手法による場合、
奇数相数からなる多相ステツピングモータの各相
巻線をその始端及び終端を順次に接続して環状に
形成し、これら相数個の接続点に各別にスイツチ
ング手段を接続し、かつ、該スイツチング手段に
より前記各接続点を駆動電源の正極又は負極に接
続するか、或いはそのいずれの極にも接続しない
ように構成されるステツピングモータの駆動回路
に於いて、駆動時に前記電源の正極と負極に接続
される接続点の合計数が入力パルスを受ける毎に
２又は３を交互に繰り返すように制御することを
特徴とする。
「実施例」
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を
詳しく説明する。
詳しく説明する。
第１図乃至第５図は、本発明に係る多相ステツ
ピングモータの駆動回路の実施例を示す。第１図
に於いて、φ１〜φ５は各々接続点１〜５で相互
に結線された５相の各相巻線を示し、これらの巻
線は循環電流が流れた場合に、電気角で72°ずつ
ずれたトルクベクトルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを形成
できるように、各相巻線の始端と終端を順次接続
して環状に形成してある。Ｔ１〜Ｔ５及びＴ６〜
Ｔ１０は、各相巻線の５個の接続点１〜５を介し
て、これら巻線を各別に駆動電源の正極側及び負
極側に接続するためのスイツチング素子を示す。
同図のように、これらの素子は、Ｔ１とＴ６、Ｔ
２とＴ７、Ｔ３とＴ８、Ｔ４とＴ９そしてＴ５と
Ｔ１０が各々直列接続され、その各接続点が上記
相巻線の対応する接続点に接続されている。
ピングモータの駆動回路の実施例を示す。第１図
に於いて、φ１〜φ５は各々接続点１〜５で相互
に結線された５相の各相巻線を示し、これらの巻
線は循環電流が流れた場合に、電気角で72°ずつ
ずれたトルクベクトルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを形成
できるように、各相巻線の始端と終端を順次接続
して環状に形成してある。Ｔ１〜Ｔ５及びＴ６〜
Ｔ１０は、各相巻線の５個の接続点１〜５を介し
て、これら巻線を各別に駆動電源の正極側及び負
極側に接続するためのスイツチング素子を示す。
同図のように、これらの素子は、Ｔ１とＴ６、Ｔ
２とＴ７、Ｔ３とＴ８、Ｔ４とＴ９そしてＴ５と
Ｔ１０が各々直列接続され、その各接続点が上記
相巻線の対応する接続点に接続されている。
第２図及び第３図は上記構成からなる駆動回路
の動作を示すタイムチヤートである。同図に於い
て、先ず、ステツプ１の場合には、スイツチング
素子Ｔ１，Ｔ８及びＴ９が導通して巻線φ１及び
巻線φ５の接続点１が駆動電源の正極側に接続さ
れると共に、巻線φ２と巻線φ３の接続点３並び
に巻線φ３と巻線φ４の接続点４は電源の負極側
に各々接続される結果、所謂４相励磁状態を構成
する。次に、ステツプ２に移行すると、スイツチ
ング素子Ｔ１及びＴ９が導通するので、接続点１
は電源の正極側に接続され、また、接続点４はそ
の負極側に各々接続されるため、ここでは所謂５
相励磁の状態を構成することとなる。更に、ステ
ツプ３の場合には、スイツチング素子Ｔ１，Ｔ２
及びＴ９が導通するので、接続点１及び２が電源
の正極側に、そして接続点４は負極側に各々接続
されて再度４相励磁状態に戻る。以下、同様にス
テツプ４〜20においても、順次４−５相励磁状態
を繰り返すことになる。従つて、駆動電源の正極
側と負極側に接続される接続点の合計数は３→２
→３→２…のように交互に繰り返す。
の動作を示すタイムチヤートである。同図に於い
て、先ず、ステツプ１の場合には、スイツチング
素子Ｔ１，Ｔ８及びＴ９が導通して巻線φ１及び
巻線φ５の接続点１が駆動電源の正極側に接続さ
れると共に、巻線φ２と巻線φ３の接続点３並び
に巻線φ３と巻線φ４の接続点４は電源の負極側
に各々接続される結果、所謂４相励磁状態を構成
する。次に、ステツプ２に移行すると、スイツチ
ング素子Ｔ１及びＴ９が導通するので、接続点１
は電源の正極側に接続され、また、接続点４はそ
の負極側に各々接続されるため、ここでは所謂５
相励磁の状態を構成することとなる。更に、ステ
ツプ３の場合には、スイツチング素子Ｔ１，Ｔ２
及びＴ９が導通するので、接続点１及び２が電源
の正極側に、そして接続点４は負極側に各々接続
されて再度４相励磁状態に戻る。以下、同様にス
テツプ４〜20においても、順次４−５相励磁状態
を繰り返すことになる。従つて、駆動電源の正極
側と負極側に接続される接続点の合計数は３→２
→３→２…のように交互に繰り返す。
第４図は、励磁の状態をステツプごとに示した
図であり、ステツプ１からステツプ５までの状態
を図示している。図中の白丸（○）は電源の正極
側に接続された接続点、黒丸（●）は負極側に接
続された接続点を表わし、矢印はそれぞれの状態
での電流の方向を示している。
図であり、ステツプ１からステツプ５までの状態
を図示している。図中の白丸（○）は電源の正極
側に接続された接続点、黒丸（●）は負極側に接
続された接続点を表わし、矢印はそれぞれの状態
での電流の方向を示している。
斯かる構成の駆動回路による発生ベクトル図は
第５図の如くである。同図から分かるように、各
ステツプ毎に合成トルクのベクトルは電気角で
18°ずつ回転して所謂ハーフステツプ駆動が達成
されているものである。
第５図の如くである。同図から分かるように、各
ステツプ毎に合成トルクのベクトルは電気角で
18°ずつ回転して所謂ハーフステツプ駆動が達成
されているものである。
なお、図示しないが、上記実施例の如き５相ス
テツピングモータ以外の他の多相ステツピングモ
ータに対しても同様に本発明を任意に実施可能で
あることが分かる。
テツピングモータ以外の他の多相ステツピングモ
ータに対しても同様に本発明を任意に実施可能で
あることが分かる。
「発明の効果」
以上説明したように、本発明によれば、
多相ステツピングモータの各相巻線の駆動用ス
イツチング素子を一相当り２個で構成しながら高
分解能の位置決めが可能な４−５相励磁方式によ
るハーフステツプ駆動を確実に達成することが可
能となる。斯かる４−５相励磁方式では、常に一
つの相電流をオン又はオフさせればよいので相の
切換えは極めて簡単であり、これにより回路構成
を小形化・低コスト化など大幅に簡易化できると
いう実用上の利点がある。また、斯かる回路構成
の簡易化により、モータのリード線数を最小数に
して駆動回路との接続結線作業の軽減化を図れ
る。
イツチング素子を一相当り２個で構成しながら高
分解能の位置決めが可能な４−５相励磁方式によ
るハーフステツプ駆動を確実に達成することが可
能となる。斯かる４−５相励磁方式では、常に一
つの相電流をオン又はオフさせればよいので相の
切換えは極めて簡単であり、これにより回路構成
を小形化・低コスト化など大幅に簡易化できると
いう実用上の利点がある。また、斯かる回路構成
の簡易化により、モータのリード線数を最小数に
して駆動回路との接続結線作業の軽減化を図れ
る。
多相ステツピングモータの各相巻線は第４図の
ように駆動用電源に対して直並列に挿入されるた
め、駆動電源容量を巻線定格電流の略２倍程度に
抑制できる。
ように駆動用電源に対して直並列に挿入されるた
め、駆動電源容量を巻線定格電流の略２倍程度に
抑制できる。
更に、本発明による駆動回路によれば、定電流
駆動時または定電圧駆動時に於ける４相励磁及び
５相励磁状態でのトルク変動は、略５％又は14％
程度と僅少であり、実用上支障のない値に押さえ
ることが可能であつて、負荷時でもステツプ毎の
誤差は無視でき、また、回転動作も極めて円滑で
ある。そして、この種のモータ及び駆動回路のコ
スト低減化並びに実用性能向上化のための手段と
して最適なものである。
駆動時または定電圧駆動時に於ける４相励磁及び
５相励磁状態でのトルク変動は、略５％又は14％
程度と僅少であり、実用上支障のない値に押さえ
ることが可能であつて、負荷時でもステツプ毎の
誤差は無視でき、また、回転動作も極めて円滑で
ある。そして、この種のモータ及び駆動回路のコ
スト低減化並びに実用性能向上化のための手段と
して最適なものである。
第１図は、本発明の多相ステツピングモータの
駆動回路の一実施例を示す結線図、第２図は、第
１図の回路による各ステツプ毎のスイツチング素
子の導通タイムチヤート、第３図は、第２図に対
応させた各相巻線の励磁状態を示すタイムチヤー
ト、第４図は、励磁の状態をステツプ毎に示した
図、第５図は、第１図の駆動回路による定電流駆
動時の合成トルクのベクトル図、そして、第６図
は、従来手段に従つてハーフステツプ駆動を行わ
せるようにした５相ステツピングモータの駆動回
路結線図を示すものである。 Ｔ１〜Ｔ２０：スイツチング素子、φ１〜φ
５：各相巻線、１〜５：各相巻線の接続点、Ａ〜
Ｅ：トルクベクトル。
駆動回路の一実施例を示す結線図、第２図は、第
１図の回路による各ステツプ毎のスイツチング素
子の導通タイムチヤート、第３図は、第２図に対
応させた各相巻線の励磁状態を示すタイムチヤー
ト、第４図は、励磁の状態をステツプ毎に示した
図、第５図は、第１図の駆動回路による定電流駆
動時の合成トルクのベクトル図、そして、第６図
は、従来手段に従つてハーフステツプ駆動を行わ
せるようにした５相ステツピングモータの駆動回
路結線図を示すものである。 Ｔ１〜Ｔ２０：スイツチング素子、φ１〜φ
５：各相巻線、１〜５：各相巻線の接続点、Ａ〜
Ｅ：トルクベクトル。
Claims (1)
- １ 奇数相数からなる多相ステツピングモータの
各相巻線を、その始端及び終端を順次に接続して
環状に形成し、これら相数個の接続点に各別にス
イツチング手段を接続し、かつ、該スイツチング
手段により前記各接続点を駆動電源の正極又は負
極に接続するか、或いはそのいずれの極にも接続
しないように構成されるステツピングモータの駆
動回路に於いて、駆動時に前記駆動電源の正極と
負極に接続される接続点の合計数が入力パルスを
受ける毎に２又は３を交互に繰り返すように制御
すべく構成したことを特徴とする多相ステツピン
グモータの駆動回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59271317A JPS61150655A (ja) | 1984-12-22 | 1984-12-22 | 多相ステッピングモータの駆動回路 |
| US06/796,620 US4663577A (en) | 1984-12-22 | 1985-11-08 | Driving circuit for multi-phase stepping motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59271317A JPS61150655A (ja) | 1984-12-22 | 1984-12-22 | 多相ステッピングモータの駆動回路 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23924787A Division JPS63262096A (ja) | 1987-09-24 | 1987-09-24 | 多相ステッピングモータの駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61150655A JPS61150655A (ja) | 1986-07-09 |
| JPH0337400B2 true JPH0337400B2 (ja) | 1991-06-05 |
Family
ID=17498362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59271317A Granted JPS61150655A (ja) | 1984-12-22 | 1984-12-22 | 多相ステッピングモータの駆動回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4663577A (ja) |
| JP (1) | JPS61150655A (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06106039B2 (ja) * | 1985-02-06 | 1994-12-21 | 株式会社メレック | ５相パルスモ−タのペンタゴン結線の４−５相駆動方式 |
| JPS61231898A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-16 | Nippon Parusumootaa Kk | ５相ステツピングモ−タのペンタゴンチヨツパ駆動方法 |
| JPS62188998U (ja) * | 1986-05-20 | 1987-12-01 | ||
| DE3641448A1 (de) * | 1986-12-04 | 1988-08-11 | Berger Gmbh & Co Gerhard | Ansteuerschaltung fuer 5-phasen-schrittmotor sowie verfahren zum ansteuern |
| US5308651A (en) * | 1986-12-25 | 1994-05-03 | Kawasaki Steel Corp. | Photochemical vapor deposition process |
| GB2208456B (en) * | 1987-08-07 | 1991-10-16 | Charles Pollock | Reluctance motor drive system |
| JP2572997B2 (ja) * | 1987-10-16 | 1997-01-16 | オリエンタルモーター株式会社 | ５相ステッピングモータの駆動回路 |
| US5194796A (en) * | 1989-09-04 | 1993-03-16 | Oriental Motor Kabushiki Kaisha | Micro-step drive system of a five-phase stepping motor |
| JPH0697876B2 (ja) * | 1991-02-22 | 1994-11-30 | 日本パルスモーター株式会社 | ５相ステッピングモータのペンタゴンチョッパ駆動方法 |
| JPH0633932Y2 (ja) * | 1992-04-08 | 1994-09-07 | パラマウントベッド株式会社 | 介助部材 |
| JP2867378B2 (ja) * | 1992-05-14 | 1999-03-08 | マイコム 株式会社 | ４相ステッピングモータの駆動装置及び４相ステッピングモータ |
| JPH06319294A (ja) * | 1993-09-10 | 1994-11-15 | Nippon Parusumootaa Kk | ５相ステッピングモータ |
| JP3392737B2 (ja) * | 1997-11-12 | 2003-03-31 | 日本サーボ株式会社 | ３相ステッピングモータとその駆動方法 |
| JP2000069796A (ja) * | 1998-06-10 | 2000-03-03 | Asmo Co Ltd | ステッピングモ―タの駆動回路及びその駆動装置 |
| JP4454723B2 (ja) * | 1999-08-17 | 2010-04-21 | キヤノン株式会社 | モータ駆動制御装置 |
| JP3668938B2 (ja) * | 2001-12-11 | 2005-07-06 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3720865A (en) * | 1969-04-29 | 1973-03-13 | Thomson Csf | Brushless d.c. motor |
| JPS57160398A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-02 | Usac Electronics Ind Co Ltd | Controlling system of 5-phase pulse motor drive circuit |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE2342994A1 (de) * | 1973-08-25 | 1975-03-20 | Gerhard Berger Fabrikation Ele | Fuenf-phasen-schrittmotor |
| DE2526564C2 (de) * | 1975-06-13 | 1985-03-07 | Gerhard Berger GmbH & Co KG Fabrik elektrischer Geräte, 7630 Lahr | Schrittmotor mit fünf Statorwicklungen |
-
1984
- 1984-12-22 JP JP59271317A patent/JPS61150655A/ja active Granted
-
1985
- 1985-11-08 US US06/796,620 patent/US4663577A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4663577A (en) | 1987-05-05 |
| JPS61150655A (ja) | 1986-07-09 |
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