JPH0429598A - ステッピングモータの駆動制御方法 - Google Patents
ステッピングモータの駆動制御方法Info
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- JPH0429598A JPH0429598A JP2130390A JP13039090A JPH0429598A JP H0429598 A JPH0429598 A JP H0429598A JP 2130390 A JP2130390 A JP 2130390A JP 13039090 A JP13039090 A JP 13039090A JP H0429598 A JPH0429598 A JP H0429598A
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Links
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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
- H02P8/18—Shaping of pulses, e.g. to reduce torque ripple
-
- 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
- H02P8/16—Reducing energy dissipated or supplied
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、オーバドライブ方式により駆動する場合のス
テッピングモータの駆動制御方法に関するものである。
テッピングモータの駆動制御方法に関するものである。
(従来の技術)
従来、大きなトルクを必要とするステ、ピングモータを
高速で回転させる場合、ステッピングモータの相巻線に
高電圧を印加して相巻線電流の立上がり時間を短くする
ことが行われている。
高速で回転させる場合、ステッピングモータの相巻線に
高電圧を印加して相巻線電流の立上がり時間を短くする
ことが行われている。
また、その場合、電流が必要以上に流れ過ぎて過熱しな
いように回転子が所定の位置に至った時に、この高電圧
を低電圧に切り換えるか、又は遮断して相巻線電流を抑
制する必要があるがこの種の回路としてはオーバドライ
ブ方式のステッピングモータ駆動回路が知られている。
いように回転子が所定の位置に至った時に、この高電圧
を低電圧に切り換えるか、又は遮断して相巻線電流を抑
制する必要があるがこの種の回路としてはオーバドライ
ブ方式のステッピングモータ駆動回路が知られている。
第9図は従来のオーバドライブ方式のステッピングモー
タ駆動回路図、第10図は従来のオーバドライブ方式の
ステッピングモータの動作を示すタイムチャートである
。
タ駆動回路図、第10図は従来のオーバドライブ方式の
ステッピングモータの動作を示すタイムチャートである
。
第9図において、1はパルス発生器、2はオーバドライ
ブ信号発生器、3は分配回路、4a〜4dは相励磁用の
トランジスタ、4eは金相巻線に電源電圧十E1を印加
するトランジスタ、58〜5dはステッピングモータの
相巻線である。
ブ信号発生器、3は分配回路、4a〜4dは相励磁用の
トランジスタ、4eは金相巻線に電源電圧十E1を印加
するトランジスタ、58〜5dはステッピングモータの
相巻線である。
上記オーバドライブ方式のステッピングモータ駆動回路
は、スタート信号を受けたパルス発生器1が第10図の
ようなパルス信号(a)の列を出力することにより動作
する。すなわち、このパルス信号(a)によりオーバド
ライブ信号発生回路2からオーバドライブ信号(b)が
出力される。該オーバドライブ信号(b)は所定の時間
Hレベルになり、トランジスタ4fを介してトランジス
タ4eを所定の時間オンにしてステッピングモータの相
巻線5a〜5dにt源電圧±E1を印加する。
は、スタート信号を受けたパルス発生器1が第10図の
ようなパルス信号(a)の列を出力することにより動作
する。すなわち、このパルス信号(a)によりオーバド
ライブ信号発生回路2からオーバドライブ信号(b)が
出力される。該オーバドライブ信号(b)は所定の時間
Hレベルになり、トランジスタ4fを介してトランジス
タ4eを所定の時間オンにしてステッピングモータの相
巻線5a〜5dにt源電圧±E1を印加する。
また、上記パルス信号(a)は分配回路3に送られ、該
分配回路3において相励磁信号(c)〜(f)が切換え
出力されて相励磁用のトランジスタ4a〜4dを所定の
シーケンスでオン、オフさせ、ステッピングモータの相
巻線5a〜5dの内の211すなわち2相に異なる組合
せで電流を流す。
分配回路3において相励磁信号(c)〜(f)が切換え
出力されて相励磁用のトランジスタ4a〜4dを所定の
シーケンスでオン、オフさせ、ステッピングモータの相
巻線5a〜5dの内の211すなわち2相に異なる組合
せで電流を流す。
ステッピングモータを1−2相励磁方式で駆動する場合
は、第10図の相励磁信号(c)〜(f)が分配回路3
から相励磁用のトランジスタ48〜4dに与えられ、ス
テッピングモータの相巻線58〜5dには第10図にお
いて突縁で示すような電流;、−i、が流れて、ステッ
ピングモータが回転する。
は、第10図の相励磁信号(c)〜(f)が分配回路3
から相励磁用のトランジスタ48〜4dに与えられ、ス
テッピングモータの相巻線58〜5dには第10図にお
いて突縁で示すような電流;、−i、が流れて、ステッ
ピングモータが回転する。
なお、このステッピングモータ駆動回路において、パル
ス発生器1で出力されるパルス信号(a)の周期の変化
は、ステッピングモータの回転速度を変える作用をする
。また、オーバドライブ信号発生口I82で出力される
オーバドライブ信号(b)の出力信号幅の変化はステッ
ピングモータの相巻線電流を変える作用をする。
ス発生器1で出力されるパルス信号(a)の周期の変化
は、ステッピングモータの回転速度を変える作用をする
。また、オーバドライブ信号発生口I82で出力される
オーバドライブ信号(b)の出力信号幅の変化はステッ
ピングモータの相巻線電流を変える作用をする。
(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駆動制
御方法において、ステッピングモータの性能限界まで使
用する場合、第10図の電流1.〜14の破線部分で示
されるように、相励磁の復縁部で磁気飽和によりゃ激に
相巻vA電流が立ち上がり、ステッピングモータの発熱
量が大きくなる。これを避けるために第10図のオーバ
ドライブ信号(b)の信号幅を短くすると相励磁の立上
がり部分で十分な電流が流れず、トルクが低下するとい
う問題があった。
御方法において、ステッピングモータの性能限界まで使
用する場合、第10図の電流1.〜14の破線部分で示
されるように、相励磁の復縁部で磁気飽和によりゃ激に
相巻vA電流が立ち上がり、ステッピングモータの発熱
量が大きくなる。これを避けるために第10図のオーバ
ドライブ信号(b)の信号幅を短くすると相励磁の立上
がり部分で十分な電流が流れず、トルクが低下するとい
う問題があった。
また、を源電圧十E、を非安定化を源とした場合で該電
源電圧+E1が高い場合、過大な相巻線it流が流れて
モータが加熱し、′r!1源電圧十E1が低い場合には
、相巻線電流が流れずトルクが低下するという問題があ
った。そこで、この対策としてチョッパ方式定電流駆動
回路を採用した場合、コストが上昇してしまう。
源電圧+E1が高い場合、過大な相巻線it流が流れて
モータが加熱し、′r!1源電圧十E1が低い場合には
、相巻線電流が流れずトルクが低下するという問題があ
った。そこで、この対策としてチョッパ方式定電流駆動
回路を採用した場合、コストが上昇してしまう。
本発明は、上記従来のステッピングモータの駆動制御方
法の問題点を解決して、ステッピングモータの性能限界
まで使用した場合でも過大な電流が流れることがなく、
トルクも低下せず、しかもコストを上昇させることのな
いステッピングモータの駆動制御方法を提供することを
目的とする。
法の問題点を解決して、ステッピングモータの性能限界
まで使用した場合でも過大な電流が流れることがなく、
トルクも低下せず、しかもコストを上昇させることのな
いステッピングモータの駆動制御方法を提供することを
目的とする。
(課題を解決するための手段)
そのために、本発明は、オーバドライブ信号及び相励磁
信号によって各相巻線に駆動電流を分配するステッピン
グモータの駆動制御方法において、ステッピングモータ
をバイポーラステッピングモータで構成し、各相巻線を
流れる駆動電流の各方向における1回ごとの励磁期間を
少なくとも2期間に分割している。
信号によって各相巻線に駆動電流を分配するステッピン
グモータの駆動制御方法において、ステッピングモータ
をバイポーラステッピングモータで構成し、各相巻線を
流れる駆動電流の各方向における1回ごとの励磁期間を
少なくとも2期間に分割している。
そして、1回の励磁期間の駆動電流の立上がり部分に対
応する期間においてはオーバドライブ信号の信号幅を大
きく、立上がり後の部分に対応する期間においてはオー
バドライブ信号の信号幅を小さくするようにしている。
応する期間においてはオーバドライブ信号の信号幅を大
きく、立上がり後の部分に対応する期間においてはオー
バドライブ信号の信号幅を小さくするようにしている。
そして、上記オーバドライブ信号の信号幅を、ステ、ピ
ングモータ駆動用の電源電圧の高低に応じて補正し、補
正時間幅を上記電源電圧が高い場合に短く、mail圧
が低い場合には長くする。
ングモータ駆動用の電源電圧の高低に応じて補正し、補
正時間幅を上記電源電圧が高い場合に短く、mail圧
が低い場合には長くする。
また、オーバドライブ信号の信号幅を補正する上記補正
時間幅を、ステッピングモータの回転速度に応じて少な
くとも2段階に切り換え、回転速度が高い場合に短く、
回転速度が低い場合に長くする。
時間幅を、ステッピングモータの回転速度に応じて少な
くとも2段階に切り換え、回転速度が高い場合に短く、
回転速度が低い場合に長くする。
(作用)
本発明によれば、オーバドライブ信号及び相励磁信号に
よって各相巻線に駆動電流を分配するステ・ンピングモ
ータの駆動制御方法において、ステッピングモータがバ
イポーラステッピングモータとして、各相巻線を流れる
駆動電流の各方向における1回ごとの励磁期間を少なく
とも2期間に分割し、1回の励磁期間の駆動電流の立上
がり部分に対応する期間はオーバドライブ信号の信号幅
を大きく、立上がり後の部分に対応する期間はオーバド
ライブ信号の信号幅を小さくするようにしているので、
立上がり時において各相巻線に十分な駆動電流を供給す
ることができるとともに、立上がり後の駆動電流を少な
くすることもできる。
よって各相巻線に駆動電流を分配するステ・ンピングモ
ータの駆動制御方法において、ステッピングモータがバ
イポーラステッピングモータとして、各相巻線を流れる
駆動電流の各方向における1回ごとの励磁期間を少なく
とも2期間に分割し、1回の励磁期間の駆動電流の立上
がり部分に対応する期間はオーバドライブ信号の信号幅
を大きく、立上がり後の部分に対応する期間はオーバド
ライブ信号の信号幅を小さくするようにしているので、
立上がり時において各相巻線に十分な駆動電流を供給す
ることができるとともに、立上がり後の駆動電流を少な
くすることもできる。
しかも、バイポーラステッピングモータであるために、
ユニポーラステッピングモータと比べ同トルクを得る際
に発生する熱量を一層少なくすることができる。
ユニポーラステッピングモータと比べ同トルクを得る際
に発生する熱量を一層少なくすることができる。
オーバドライブ信号の信号幅は、ステッピングモータ駆
動用の電f!X電圧の高低に応じて補正される。すなわ
ち電源電圧が高い場合には短くして駆動電流が過剰に流
れるのを防止し、電源電圧が低い場合には長くして十分
な駆動電流を確保する。
動用の電f!X電圧の高低に応じて補正される。すなわ
ち電源電圧が高い場合には短くして駆動電流が過剰に流
れるのを防止し、電源電圧が低い場合には長くして十分
な駆動電流を確保する。
また、オーバドライブ信号の信号幅を補正する上記補正
時間幅は、ステッピングモータの回転速度に応じて少な
くとも2段階に切り換えられ、回転速度が高い場合に短
く、回転速度が低い場合には長くすることができる。
時間幅は、ステッピングモータの回転速度に応じて少な
くとも2段階に切り換えられ、回転速度が高い場合に短
く、回転速度が低い場合には長くすることができる。
(実施例)
以下、本発明の実施例について口面を参照しながら詳細
に説明する。
に説明する。
第1図は本発明のステッピングモータの駆動制御方法を
採用したオーバドライブ方式のハイポーラステンピング
モータ駆動回路図、第2図は本発明のステッピングモー
タの駆動制御方法による動作タイムチャートである。
採用したオーバドライブ方式のハイポーラステンピング
モータ駆動回路図、第2図は本発明のステッピングモー
タの駆動制御方法による動作タイムチャートである。
第1図において、1はパルス発生器、2′はオーバドラ
イブ信号発生器、3は分配回路、ANDI〜ANO4は
オーバドライブ信号発生器2′の出力と分配回路3の出
力の論理積をとるアンドゲート、4a+〜4d、は相励
磁用のトランジスタ、4az〜4dzは電源電圧+E1
を選択的に導通するためのトランジスタ、5a、 5b
はバイポーラステッピングモータの相巻線である。トラ
ンジスタ4a、、 4azがオンになると相巻線5aの
i、方向に、トランジスタ4c4czがオンになると相
巻線5aのi、方向に励mt流が流れる。
イブ信号発生器、3は分配回路、ANDI〜ANO4は
オーバドライブ信号発生器2′の出力と分配回路3の出
力の論理積をとるアンドゲート、4a+〜4d、は相励
磁用のトランジスタ、4az〜4dzは電源電圧+E1
を選択的に導通するためのトランジスタ、5a、 5b
はバイポーラステッピングモータの相巻線である。トラ
ンジスタ4a、、 4azがオンになると相巻線5aの
i、方向に、トランジスタ4c4czがオンになると相
巻線5aのi、方向に励mt流が流れる。
また、トランジスタ4b+、 4bzがオンになると相
巻線5bの12方向に、トランジスタ4d+、 4dz
がオンになると相巻15bの14方向に励磁電流が流れ
る。
巻線5bの12方向に、トランジスタ4d+、 4dz
がオンになると相巻15bの14方向に励磁電流が流れ
る。
上記オーバドライブ方式のパイポーラステノビングモー
タ駆動回路は、スタート信号を受けたパルス発生器1が
第2図に示すようなパルス信号(a)の列を出力するこ
とにより動作する。すなわち、ステッピングモータを1
−2相互励磁方弐で駆動する場合は、上記パルス信号(
a)は分配回路3に送られ、該分配回路3において相励
磁信号(c)〜(f)が切り換え出力されて相励磁用の
トランジス・り4a1〜4dl を所定のンーケンスで
オン、オフする。
タ駆動回路は、スタート信号を受けたパルス発生器1が
第2図に示すようなパルス信号(a)の列を出力するこ
とにより動作する。すなわち、ステッピングモータを1
−2相互励磁方弐で駆動する場合は、上記パルス信号(
a)は分配回路3に送られ、該分配回路3において相励
磁信号(c)〜(f)が切り換え出力されて相励磁用の
トランジス・り4a1〜4dl を所定のンーケンスで
オン、オフする。
また、上記パルス信号(a)によりオーバドライブ信号
発生回路2′からオーバドライブ信号(bl)(b2)
が出力される。該オーバドライブ信q (b+)(b2
)は所定時間Hレベルになり、アンドゲートAND1〜
AND4で上記相励磁信号(c)〜(f) と論理積が
とられ、信号(C′)〜(f′)となってトランジスタ
483〜4d、を介してトランジスタ4az〜4dzを
所定時間、所定のンーケンスでオンにしてステッピング
モータの相巻線5a、 5bにt源電圧+E1を印加す
る。これによりステッピングモータの相巻線5a、 5
bに正方向又は逆方向に励M1電流が流れる。
発生回路2′からオーバドライブ信号(bl)(b2)
が出力される。該オーバドライブ信q (b+)(b2
)は所定時間Hレベルになり、アンドゲートAND1〜
AND4で上記相励磁信号(c)〜(f) と論理積が
とられ、信号(C′)〜(f′)となってトランジスタ
483〜4d、を介してトランジスタ4az〜4dzを
所定時間、所定のンーケンスでオンにしてステッピング
モータの相巻線5a、 5bにt源電圧+E1を印加す
る。これによりステッピングモータの相巻線5a、 5
bに正方向又は逆方向に励M1電流が流れる。
ここで、上記パルス信号(a)を受けてオーバドライブ
信号発生回路2′が出力するオーバドライブ信号(b、
)は、第2図に示すように相励磁信号(c)及び(e)
がHレベルになる期間に対応じて、始めの2パルスはL
wlの時間、続く2パルスはt、の時間Hレベルとなる
。そして、アンドゲートANDI及びAND3の出力信
号(e′)及び(e′)は、始めの2パルスはtw+の
時間、続く1パルスはt、の時間Hレベルとなり、この
間トランジスタ4az及び4C4を介してトランジスタ
4az及び4C2をオンにしてステッピングモータの相
巻線5aに電源電圧+E、を印加する。
信号発生回路2′が出力するオーバドライブ信号(b、
)は、第2図に示すように相励磁信号(c)及び(e)
がHレベルになる期間に対応じて、始めの2パルスはL
wlの時間、続く2パルスはt、の時間Hレベルとなる
。そして、アンドゲートANDI及びAND3の出力信
号(e′)及び(e′)は、始めの2パルスはtw+の
時間、続く1パルスはt、の時間Hレベルとなり、この
間トランジスタ4az及び4C4を介してトランジスタ
4az及び4C2をオンにしてステッピングモータの相
巻線5aに電源電圧+E、を印加する。
また、同様にオーバドライブ信号(b2)は、相励磁信
号(d)及び(f)がHレベルになる期間に対応じて、
始めの2パルスはtillの時間、続く2パルスはt、
の時間Hレベルとなる。そして、アンドゲートAND2
及びAND4の出力信号(d′)及び(f′)は、始め
の2パルスはLwlの時間、続く1パルスはt、の時間
Hレベルとなり、この間トランジスタ4bi及び4dz
を介してトランジスタ4bz及び4dzをオンにしてス
テッピングモータの相巻線5bに電源電圧子E1を印加
する。これによりステッピングモータの相巻線5a、
5bには第2図に示すような電流i、〜i4が流れ、ス
テッピングモータが回転する。
号(d)及び(f)がHレベルになる期間に対応じて、
始めの2パルスはtillの時間、続く2パルスはt、
の時間Hレベルとなる。そして、アンドゲートAND2
及びAND4の出力信号(d′)及び(f′)は、始め
の2パルスはLwlの時間、続く1パルスはt、の時間
Hレベルとなり、この間トランジスタ4bi及び4dz
を介してトランジスタ4bz及び4dzをオンにしてス
テッピングモータの相巻線5bに電源電圧子E1を印加
する。これによりステッピングモータの相巻線5a、
5bには第2図に示すような電流i、〜i4が流れ、ス
テッピングモータが回転する。
ここで上記オーバドライブ時間幅’l+jWzの関係を
tw、 > twzとし、相励磁の立上がり部分で十分
に電流が流れるようにtwlを設定することにより、ま
た相励磁後縁部で象、激に1i流が立ち上がらないよう
に軸2を設定することによりステッピングモータの出力
トルクの低下を避けつつ、ステッピングモータの発熱を
抑えることができる。
tw、 > twzとし、相励磁の立上がり部分で十分
に電流が流れるようにtwlを設定することにより、ま
た相励磁後縁部で象、激に1i流が立ち上がらないよう
に軸2を設定することによりステッピングモータの出力
トルクの低下を避けつつ、ステッピングモータの発熱を
抑えることができる。
次に上記オーバドライブ信号発生回路2′の詳細につい
て第3図及び第4図により説明する。
て第3図及び第4図により説明する。
第3図はオーバドライブ信号発生回路を示す図、第4図
はオーバドライブ信号発生回路の動作タイムチャートで
ある。
はオーバドライブ信号発生回路の動作タイムチャートで
ある。
第3図において、PF、、FF2はパルス発生器1(第
1図)からパルス信号(a)が出力されるたびにパルス
をカウントし、4進カウンタの動作をするDフリップフ
ロップであり、第4図の信号(g)(h)のようにその
出力がオン、オフする。
1図)からパルス信号(a)が出力されるたびにパルス
をカウントし、4進カウンタの動作をするDフリップフ
ロップであり、第4図の信号(g)(h)のようにその
出力がオン、オフする。
また、l’ls、、MS2は上記パルス発生器1からの
パルス信号(a)が出力されるごとにそれぞれtw1時
間及びtwz時間のHレベルを出力するワンンヨ。
パルス信号(a)が出力されるごとにそれぞれtw1時
間及びtwz時間のHレベルを出力するワンンヨ。
トマルチ回路であり、信号1)、(k)のよう乙こその
出力がオン、オフする。
出力がオン、オフする。
AND−ORzAND−ORz はDフリップフロップ
FF2の出力に応じてワンショットマルチ回路MS1M
S2の出力を切り換えて出力するアンド−オア回路であ
り、オーバドライブ信号(b+)、(bz)を出力する
。
FF2の出力に応じてワンショットマルチ回路MS1M
S2の出力を切り換えて出力するアンド−オア回路であ
り、オーバドライブ信号(b+)、(bz)を出力する
。
すなわち、オーバドライブ信号(b、)は、Dフリップ
フロップFF、の出力信号(h)がHレベルのときワン
ショットマルチMS、の出力パルス幅twlを出力し、
出力信号(h)がLレベルのときワンショットマルチM
S2の出力パルス幅tw2を出力する。
フロップFF、の出力信号(h)がHレベルのときワン
ショットマルチMS、の出力パルス幅twlを出力し、
出力信号(h)がLレベルのときワンショットマルチM
S2の出力パルス幅tw2を出力する。
方、アンド−オア回路AND−OR2の出力であるオー
バドライブ信号(b2)はDフリップフロップFF2の
出力信号(h)がHレベルのときワンショットマルチ?
IS、の出力パルス幅tw2を出力し、出力信号(h)
がLレベルのときフンソヨノトマルチMS、の出力幅t
w、を出力する。
バドライブ信号(b2)はDフリップフロップFF2の
出力信号(h)がHレベルのときワンショットマルチ?
IS、の出力パルス幅tw2を出力し、出力信号(h)
がLレベルのときフンソヨノトマルチMS、の出力幅t
w、を出力する。
次に他のオーバドライブ信号発生回路2′について第5
図及び第6図により説明する。
図及び第6図により説明する。
第5図は他のオーバドライブ信号発生回路を示す図、第
6図は他のオーバドライブ信号発生回路の動作タイムチ
ャートである。
6図は他のオーバドライブ信号発生回路の動作タイムチ
ャートである。
第5図において、FF、、FF、はパルス発生器1(第
1図)からパルス信号(a)が出力されるたびにパルス
をカウントし、4進カウンタの動作をするDフリップフ
ロップであり、上記実施例の第4図の信号(g) 、
(h)のようにその出力がオン、オフする。
1図)からパルス信号(a)が出力されるたびにパルス
をカウントし、4進カウンタの動作をするDフリップフ
ロップであり、上記実施例の第4図の信号(g) 、
(h)のようにその出力がオン、オフする。
また、”511M5zは上記パルス発生器1がらのパル
ス信号(a)が出力されるごとにそれぞれth、時間及
びt1時間のHレベルを出力するワンショットマルチ回
路であり、第4図の信号(j)、(k)のようにその出
力がオン、オフする。
ス信号(a)が出力されるごとにそれぞれth、時間及
びt1時間のHレベルを出力するワンショットマルチ回
路であり、第4図の信号(j)、(k)のようにその出
力がオン、オフする。
アンド−オア回路へND−OR+ 、 AND−ORz
はDフリップフロップFF、の出力に応じてワンンラソ
トマル子回路MSI、MS2の出力を切り換えて出力す
るアンド−オア回路であり、第4図のオーバドライブ信
号(b+)、 (bz)を出力する。
はDフリップフロップFF、の出力に応じてワンンラソ
トマル子回路MSI、MS2の出力を切り換えて出力す
るアンド−オア回路であり、第4図のオーバドライブ信
号(b+)、 (bz)を出力する。
すなわち、上記オーバドライブ信号(b、)は Dフリ
ップフロップFF2の出力信号(h)がHレベルのとき
ワンショットマルチ門S1 の出力パルス幅twを出力
し、出力信号(h)がLレベルのときワンショットマル
チMS2の出力パルス幅t1を出力する。
ップフロップFF2の出力信号(h)がHレベルのとき
ワンショットマルチ門S1 の出力パルス幅twを出力
し、出力信号(h)がLレベルのときワンショットマル
チMS2の出力パルス幅t1を出力する。
一方、オーバドライブ信号(b2)はDフリップフロッ
プFhの出力信号(h)がHレベルのときワンショット
マルチMS、の出力パルス幅tH2を出力し、出力信号
(h)がLレベルのときワンショットマルチMS+ の
出力幅twlを出力する。
プFhの出力信号(h)がHレベルのときワンショット
マルチMS、の出力パルス幅tH2を出力し、出力信号
(h)がLレベルのときワンショットマルチMS+ の
出力幅twlを出力する。
また、上記アンド−オア回路AND−ORIIAND−
OR2の出力側に補正回路(CMPS)21が接続され
る。該補正回路21は、上記アンド−オア回路AND−
OR+ 、 ANDOR,の出力パルス幅に、ステンピ
ングモータの駆動用1iiat圧十E1の高低に応した
補正パルスを付加するためのものであり、上記74B電
圧十Eが高い場合に補正パルス幅を短く、電I!!電圧
+Eが低い場合に補正パルス幅を長く設定する。
OR2の出力側に補正回路(CMPS)21が接続され
る。該補正回路21は、上記アンド−オア回路AND−
OR+ 、 ANDOR,の出力パルス幅に、ステンピ
ングモータの駆動用1iiat圧十E1の高低に応した
補正パルスを付加するためのものであり、上記74B電
圧十Eが高い場合に補正パルス幅を短く、電I!!電圧
+Eが低い場合に補正パルス幅を長く設定する。
このため、上記補正回路21は、第5図に示すようにア
ンド−オア回路AND−OR+ 、 AND−OR2の
出力極性を調整するオープンコレクタのインバータIN
VINV、、該インバータINV、、 INV2の出力
の立上がり時間を電源電圧子E1の高低に応じて遅延す
るため電源電圧子E1 とアース間に直列に設けられた
抵抗R+、Rz、コンデンサC+、Cz、及びコンデン
サCI+ Czの充電電圧を所定の基準電圧と比較する
ための比較回路CMPzCMhで構成される。
ンド−オア回路AND−OR+ 、 AND−OR2の
出力極性を調整するオープンコレクタのインバータIN
VINV、、該インバータINV、、 INV2の出力
の立上がり時間を電源電圧子E1の高低に応じて遅延す
るため電源電圧子E1 とアース間に直列に設けられた
抵抗R+、Rz、コンデンサC+、Cz、及びコンデン
サCI+ Czの充電電圧を所定の基準電圧と比較する
ための比較回路CMPzCMhで構成される。
次に上記補正回路21の動作を説明する。
第6図のタイムチャートに示すようにオーバドライブ信
号(bl)のパルスがLレベルからHレベルになると、
インバータINV、の出力がHレベルからLレベルにな
り、信号(bl+)の電圧が比較回路CMPの正入力端
子の基準電圧vthより低くなり、比較回路CMP 、
の出力信号(b+’)はHレベルとなる。
号(bl)のパルスがLレベルからHレベルになると、
インバータINV、の出力がHレベルからLレベルにな
り、信号(bl+)の電圧が比較回路CMPの正入力端
子の基準電圧vthより低くなり、比較回路CMP 、
の出力信号(b+’)はHレベルとなる。
そして、オーバドライブ信号(b+)のパルスがHレベ
ルからLレベルになると、インバータINV、の出力が
LレベルからHレベルになる。この時、抵抗R1を介し
て電源電圧+E1 と接続されるコンデンサCIの充電
電圧が(b、)のように指数関数的に上昇し、比較回路
CFIP 、の正入力端子の基準電圧vthより高くな
った時点で比較回路の出力信号(b+’)はLレベルに
なる。すなわち、補正回路21を配設することによって
出力信号(b、’)の実線で示すようにt CMFLの
補正パルスが付加される。
ルからLレベルになると、インバータINV、の出力が
LレベルからHレベルになる。この時、抵抗R1を介し
て電源電圧+E1 と接続されるコンデンサCIの充電
電圧が(b、)のように指数関数的に上昇し、比較回路
CFIP 、の正入力端子の基準電圧vthより高くな
った時点で比較回路の出力信号(b+’)はLレベルに
なる。すなわち、補正回路21を配設することによって
出力信号(b、’)の実線で示すようにt CMFLの
補正パルスが付加される。
上記構成の補正回路21において、電源電圧+Eが低い
場合は、上記コンデンサCIの充t1i圧信号(b++
)の立上がりが破線で示すように緩やかになり、出力信
号(b、’)は補正パルスt CMP□より長い補正パ
ルスt CKPLが付加される。
場合は、上記コンデンサCIの充t1i圧信号(b++
)の立上がりが破線で示すように緩やかになり、出力信
号(b、’)は補正パルスt CMP□より長い補正パ
ルスt CKPLが付加される。
オーバドライブ信号(bよ)のパルスに対しても同様の
動作をする。
動作をする。
これにより、電源を非安定化電源とした場合でもステン
ビングモータの相巻線電流が電源電圧に応じて適性な値
に制御され、モータの過熱及びトルクの低下を避けるこ
とができる。
ビングモータの相巻線電流が電源電圧に応じて適性な値
に制御され、モータの過熱及びトルクの低下を避けるこ
とができる。
次に他の補正回路21′について第7図及び第8回によ
り説明する。
り説明する。
第7図は他の補正回路を示す図、第8図は他の補正回路
の動作タイムチャートである。
の動作タイムチャートである。
図において、補正回路21′はアンド−オア回路AND
−OR+、AND−ORz(第5図)の出力極性を調整
するオープンコレクタのインバータINvl−INVz
、該インバータINV、、 INV、の出力の立上がり
時間を電源電圧子E、の高低に応じて遅延するため電a
@圧+E、とアース間に直列に設けられた抵抗R,,R
2、コンデンサC,,C,、及びコンデンサC,,C2
の充電電圧を所定の基準電圧と比較するための比較回路
CMP、、CMP、を備えている。
−OR+、AND−ORz(第5図)の出力極性を調整
するオープンコレクタのインバータINvl−INVz
、該インバータINV、、 INV、の出力の立上がり
時間を電源電圧子E、の高低に応じて遅延するため電a
@圧+E、とアース間に直列に設けられた抵抗R,,R
2、コンデンサC,,C,、及びコンデンサC,,C2
の充電電圧を所定の基準電圧と比較するための比較回路
CMP、、CMP、を備えている。
そして、上記比較回路CMPl、CMP2の正入力端子
に入力される所定の基準電圧を、ステンピングモータの
回転速度に応じて切り換えるため、更にインバータ回路
INV、を比較回路CMP、、CMP2の正入力端子に
接続している。
に入力される所定の基準電圧を、ステンピングモータの
回転速度に応じて切り換えるため、更にインバータ回路
INV、を比較回路CMP、、CMP2の正入力端子に
接続している。
そして、図示しない制御装置からの高速モード指示信号
(b3)が該インバータ回路INV、に入力され、Hレ
ベルの場合に第8図に示すように比較回路CMPI、C
MP2の基準電圧を下げ(νth−)1) 、出力信号
(b+’ )、(b、’ )の補正パルスL8を短くし
、高速モード指示信号(b、)がLレベルの場合に基準
電圧を上げ(Vth−L)補正パルスtLを長くする。
(b3)が該インバータ回路INV、に入力され、Hレ
ベルの場合に第8図に示すように比較回路CMPI、C
MP2の基準電圧を下げ(νth−)1) 、出力信号
(b+’ )、(b、’ )の補正パルスL8を短くし
、高速モード指示信号(b、)がLレベルの場合に基準
電圧を上げ(Vth−L)補正パルスtLを長くする。
これにより電#電圧+E、を非安定化電源とした場合の
補正をステッピングモータの回転速度に応じて適正な値
にすることができ、モータの過熱及びトルクの低下を避
けることができる。
補正をステッピングモータの回転速度に応じて適正な値
にすることができ、モータの過熱及びトルクの低下を避
けることができる。
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。
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。
(発明の効果)
以上詳細に説明したように、この発明によれば、オーバ
ドライブ信号及び相励磁信号によって各相巻線に駆動電
流を分配するステッピングモータの駆動制御方法におい
て、ステッピングモータがバイポーラステッピングモー
タとしてあり、各相巻線を流れる駆動電流の各方向にお
ける1回の励磁期間を少なくとも2期間に分割し、1回
の励磁期間の駆動電流の立上がり部分に対応する期間の
オーバドライブ信号の信号幅を大きく、立上がり後の部
分に対応する期間のオーバドライブ信号の信号幅を小さ
くするようにしているので、立上がり時において各相巻
線に十分な駆動電流を供給する一方、立上がり後の駆動
電流を少なくすることができ、ステッピングモータの過
熱及びトルクの低下を防止することができる。
ドライブ信号及び相励磁信号によって各相巻線に駆動電
流を分配するステッピングモータの駆動制御方法におい
て、ステッピングモータがバイポーラステッピングモー
タとしてあり、各相巻線を流れる駆動電流の各方向にお
ける1回の励磁期間を少なくとも2期間に分割し、1回
の励磁期間の駆動電流の立上がり部分に対応する期間の
オーバドライブ信号の信号幅を大きく、立上がり後の部
分に対応する期間のオーバドライブ信号の信号幅を小さ
くするようにしているので、立上がり時において各相巻
線に十分な駆動電流を供給する一方、立上がり後の駆動
電流を少なくすることができ、ステッピングモータの過
熱及びトルクの低下を防止することができる。
この場合、ステッピングモータがバイポーラステッピン
グモータであるために、必要とするトルクを一定にする
場合においては発生する熱量を低減することができ、消
費電力を一定にする場合においては発生するトルクを太
き(することができる。
グモータであるために、必要とするトルクを一定にする
場合においては発生する熱量を低減することができ、消
費電力を一定にする場合においては発生するトルクを太
き(することができる。
オーバドライブ信号の信号幅は、ステッピングモータ駆
動用の電源電圧の高低に応じて補正される。すなわち電
源電圧が高い場合には短くして駆動電流が過剰に流れる
のを防止し、1源電圧が低い場合には長くして十分な駆
動電流を確保することができ、電源を非安定化電源とし
た場合でも、ステッピングモータの相巻線電流を適正な
値に保つことができる。
動用の電源電圧の高低に応じて補正される。すなわち電
源電圧が高い場合には短くして駆動電流が過剰に流れる
のを防止し、1源電圧が低い場合には長くして十分な駆
動電流を確保することができ、電源を非安定化電源とし
た場合でも、ステッピングモータの相巻線電流を適正な
値に保つことができる。
また、オーバドライブ信号の信号幅を補正する補正時間
幅は、ステッピングモータの回転速度に応じて少なくと
も2段階に切り換えられ、回転速度が高い場合に短く、
回転速度が低い場合には長くすることができる。したが
って、電源を非安定化電源とした場合の補正をステッピ
ングモータの回転速度に応じて適正な値にすることがで
きる。
幅は、ステッピングモータの回転速度に応じて少なくと
も2段階に切り換えられ、回転速度が高い場合に短く、
回転速度が低い場合には長くすることができる。したが
って、電源を非安定化電源とした場合の補正をステッピ
ングモータの回転速度に応じて適正な値にすることがで
きる。
第1図は本発明のステッピングモータの駆動制御方法を
採用したオーバドライブ方式のバイポーラステッピング
モータ駆動回路図、第2図は本発明のステッピングモー
タの駆動制御方法による動作タイムチャート、第3図は
オーバドライブ信号発生回路を示す図、第4図はオーバ
ドライブ信号発生回路の動作タイムチャート、第5図は
他のオーバドライブ信号発生回路を示す図、第6図は他
のオーバドライブ信号発生回路の動作タイムチャート、
第7図は他の補正回路を示す図、第8図は他の補正回路
の動作タイムチャート、第9図は従来のオーバドライブ
方式のステッピングモータ駆動回路図、第10図は従来
のオーハトライプ力式のステッピングモータの動作を示
すタイムチャートである。 1・・・パルス発生器、2.2′・・・オーバドライフ
発生回路、3・・・分配回路、21.21’・・・補正
回路。 特許出願人 沖電気工業株式会社 代理人 弁理士 川 合 誠(外1名)(α) 本発明のステッビンτモーフn鳥ε動査j相ギか去によ
る吻ハ乍タ仏チャート第2図 オーツでドラ47゛イg号it回烏弘を示す冴〕第3図 オーツでトライフ゛イご号処主目了各、の實力作タイム
ナヤ第4図 ト とのオーA″ドライグイ夏号裕生0可1Eホす2第5図 &151ツcr54y49VirMb−s勤n94A+
qJ−第6図 化り補正回路をホす鉛 第7図 、他のネ南′正田y4禮t1乍タイA’Fイード第8図 ネ1木めオーバドライブ方式のステンヒ”ングモータ、
馳勅目Bffi第9図 −L表のオーバ1ライ2′方式のステンヒ゛ングモータ
め勧イTも示すタイムチで−h第10図
採用したオーバドライブ方式のバイポーラステッピング
モータ駆動回路図、第2図は本発明のステッピングモー
タの駆動制御方法による動作タイムチャート、第3図は
オーバドライブ信号発生回路を示す図、第4図はオーバ
ドライブ信号発生回路の動作タイムチャート、第5図は
他のオーバドライブ信号発生回路を示す図、第6図は他
のオーバドライブ信号発生回路の動作タイムチャート、
第7図は他の補正回路を示す図、第8図は他の補正回路
の動作タイムチャート、第9図は従来のオーバドライブ
方式のステッピングモータ駆動回路図、第10図は従来
のオーハトライプ力式のステッピングモータの動作を示
すタイムチャートである。 1・・・パルス発生器、2.2′・・・オーバドライフ
発生回路、3・・・分配回路、21.21’・・・補正
回路。 特許出願人 沖電気工業株式会社 代理人 弁理士 川 合 誠(外1名)(α) 本発明のステッビンτモーフn鳥ε動査j相ギか去によ
る吻ハ乍タ仏チャート第2図 オーツでドラ47゛イg号it回烏弘を示す冴〕第3図 オーツでトライフ゛イご号処主目了各、の實力作タイム
ナヤ第4図 ト とのオーA″ドライグイ夏号裕生0可1Eホす2第5図 &151ツcr54y49VirMb−s勤n94A+
qJ−第6図 化り補正回路をホす鉛 第7図 、他のネ南′正田y4禮t1乍タイA’Fイード第8図 ネ1木めオーバドライブ方式のステンヒ”ングモータ、
馳勅目Bffi第9図 −L表のオーバ1ライ2′方式のステンヒ゛ングモータ
め勧イTも示すタイムチで−h第10図
Claims (3)
- (1)オーバドライブ信号及び相励磁信号によって各相
巻線に駆動電流を分配するステッピングモータの駆動制
御方法において、 (a)ステッピングモータをバイポーラステッピングモ
ータとし、 (b)該バイポーラステッピングモータの各相巻線を流
れる駆動電流の各方向における1回ごとの励磁期間を少
なくとも2期間に分割し、 (b)各励磁期間の駆動電流の立上がり部分に対応する
期間のオーバドライブ信号の信号幅を大きく、立上がり
後の部分に対応する期間のオーバドライブ信号の信号幅
を小さくすることを特徴とするステッピングモータの駆
動制御方法。 - (2)ステッピングモータ駆動用の電源電圧の高低に応
じてオーバドライブ信号の信号幅を補正し、補正時間幅
を上記電源電圧が高い場合に短く、電源電圧が低い場合
に長くする上記請求項1記載のステッピングモータの駆
動制御方法。 - (3)オーバドライブ信号の信号幅を補正する上記補正
時間幅は、ステッピングモータの回転速度に応じて少な
くとも2段階に切り換えられ、回転速度が高い場合に短
く、回転速度が低い場合に長くする上記請求項2記載の
ステッピングモータの駆動制御方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2130390A JPH0429598A (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | ステッピングモータの駆動制御方法 |
US07/704,057 US5216348A (en) | 1990-05-22 | 1991-05-22 | Method of controlling a stepping motor and drive circuit employing the same |
DE69105350T DE69105350T2 (de) | 1990-05-22 | 1991-05-22 | Motorsteuerschaltung. |
EP91304623A EP0458611B1 (en) | 1990-05-22 | 1991-05-22 | Motor control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2130390A JPH0429598A (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | ステッピングモータの駆動制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0429598A true JPH0429598A (ja) | 1992-01-31 |
Family
ID=15033174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2130390A Pending JPH0429598A (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | ステッピングモータの駆動制御方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5216348A (ja) |
EP (1) | EP0458611B1 (ja) |
JP (1) | JPH0429598A (ja) |
DE (1) | DE69105350T2 (ja) |
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DE19519370A1 (de) * | 1995-05-26 | 1996-11-28 | Philips Patentverwaltung | Schaltungsanordnung zum Speisen eines Zweiphasen-Asynchronmotors |
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US9388940B2 (en) | 2010-11-29 | 2016-07-12 | Lincoln Industrial Corporation | Variable speed stepper motor driving a lubrication pump system |
US9022177B2 (en) | 2010-11-29 | 2015-05-05 | Lincoln Industrial Corporation | Pump having stepper motor and overdrive control |
US9671065B2 (en) | 2013-10-17 | 2017-06-06 | Lincoln Industrial Corporation | Pump having wear and wear rate detection |
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-
1990
- 1990-05-22 JP JP2130390A patent/JPH0429598A/ja active Pending
-
1991
- 1991-05-22 DE DE69105350T patent/DE69105350T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-22 EP EP91304623A patent/EP0458611B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-22 US US07/704,057 patent/US5216348A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
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JPS63110994A (ja) * | 1986-10-25 | 1988-05-16 | Pfu Ltd | パルス・モ−タ駆動方式 |
JPS63224700A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-19 | Sharp Corp | ステツプモ−タの駆動方式 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0458611B1 (en) | 1994-11-30 |
EP0458611A2 (en) | 1991-11-27 |
EP0458611A3 (en) | 1992-02-05 |
DE69105350D1 (de) | 1995-01-12 |
DE69105350T2 (de) | 1995-06-22 |
US5216348A (en) | 1993-06-01 |
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