JPH06303799A - Method of driving stepping motor - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To smoothly rotate a rotor with a simple circuit by eliminating the stable balance point at the second position once or more, in the middle of a magnetic pole reaching the second position from a first position, and also generating a stable balance point in the position closer to first position with respect to the magnetic pole, and generating a stable balance point in the second position again. CONSTITUTION:In case of rotating the magnetic pole of a rotor from a position P0 to that P1, with the output cycle of a command pulse E as the cycle of four outputs per displacement of the basic step angle of a rotor, a distributing circuit 12 energizes an A-phase coil 52 and a B-phase coil 54 in the first place so as to deter the attenuating oscillation at a point P0. Next, it starts the rotor by energizing the B-phase coil 54 and the C-shape coil 56, and then, it weakens the angular speed of the rotor going to the position P1, passing the position of the B-phase coil 54, by weakening the B phase, and next it puts a stable balance point in the position P1 by energizing the B phase coil 54 and the C-phase coil 56, and converges the specified magnetic pole of the rotor into the position P1. Hereby, the inertia of the rotor is restrained, and the rotation can be smoothed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はステッピングモータの駆
動方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stepping motor driving method.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来のステッピングモータの駆動方法に
ついて図５、図６、図７、および図８を用いて説明す
る。なお、一例として４相ステッピングモータ（インナ
ーロータ型）を用い、２相励磁方式で回転させる場合に
ついて説明する。図５は、従来の４相ステッピングモー
タの構成の一例を示すブロック図である。図６は、４相
ステッピングモータの構成、および２相励磁方式で励磁
した場合の安定平衡点の発生位置を示す図である。図７
は、従来のステッピングモータの駆動方法を示すステー
タコイルの励磁シーケンスである。図８は、図７の駆動
方法により駆動される図６のステッピングモータの連続
応答特性を示す図である。2. Description of the Related Art A conventional method of driving a stepping motor will be described with reference to FIGS. 5, 6, 7, and 8. As an example, a case where a 4-phase stepping motor (inner rotor type) is used and rotated by a 2-phase excitation method will be described. FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of a conventional 4-phase stepping motor. FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a four-phase stepping motor and a generation position of a stable equilibrium point when excited by a two-phase excitation method. Figure 7
[Fig. 4] is an excitation sequence of a stator coil showing a conventional method of driving a stepping motor. FIG. 8 is a diagram showing continuous response characteristics of the stepping motor of FIG. 6 driven by the driving method of FIG.

【０００３】まず、ステッピングモータの構成について
説明する。ステッピングモータ５０は図５および図６に
示すように、周方向へ各々９０度ずれて並設された４つ
のステータコイル（Ａ相コイル５２、Ｂ相コイル５４、
Ｃ相コイル５６、Ｄ相コイル５８）と、４つの磁極（不
図示）が周面に並設され、各相コイル５２、５４、５
６、５８の並設方向へ回転可能なロータ６０と、各相コ
イル５２、５４、５６、５８へ定電圧を選択的に印加
（定電圧駆動）して励磁し、安定平衡点を発生させると
共に、安定平衡点の発生位置を相コイルの並設方向へＰ
０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３と移動させることにより、ロータ
６０を回転させる制御手段とから構成されている。な
お、定電圧駆動方式に代えて、各相コイルへ定電流を供
給する定電流駆動方式を用いても同様である。さらに詳
細に制御手段は、所定の周波数の指令パルスＥを出力す
るタイミング発生回路（不図示）と、指令パルスＥを受
けて各相コイルを選択的に駆動するための駆動パルス
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを発生させる分配回路６２と、駆動パル
スＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを受けて各相コイル５２、５４、５
６、５８に定電圧を印加し、励磁する駆動回路６４とか
ら構成されている。なお、分配回路６２は論理回路等に
より、指令パルスＥを受けるごとに図７の励磁相データ
に示す駆動パルスを、次の指令パルスＥが入力されるま
で連続して出力するように適宜に構成されている。図７
の励磁相データにおいて、”１”が記入されている相コ
イルが励磁されていることを示す。また、駆動回路６４
は４つのトランジスタを用いて構成しているが、トラン
ジスタに代えてＦＥＴ等のスイッチング素子を用いても
良い。また、図５中のＶｃｃは各相コイルに印加される
電源電圧を示す。First, the structure of the stepping motor will be described. As shown in FIGS. 5 and 6, the stepping motor 50 includes four stator coils (A phase coil 52, B phase coil 54,
C-phase coil 56, D-phase coil 58) and four magnetic poles (not shown) are arranged side by side on the circumferential surface, and each phase coil 52, 54, 5
A constant voltage is selectively applied (constant voltage drive) to the rotor 60, which is rotatable in the direction in which 6 and 58 are arranged in parallel, and each phase coil 52, 54, 56 and 58 to generate a stable equilibrium point. , The stable equilibrium point generation position in the parallel direction of the phase coils P
It is composed of control means for rotating the rotor 60 by moving it to 0, P1, P2, P3. The same applies when a constant current driving method for supplying a constant current to each phase coil is used instead of the constant voltage driving method. More specifically, the control means includes a timing generation circuit (not shown) that outputs a command pulse E having a predetermined frequency, and drive pulses A, B, and C for selectively driving each phase coil in response to the command pulse E. , D, and the phase coils 52, 54, 5 for receiving the drive pulses A, B, C, D.
6, a drive circuit 64 for applying a constant voltage and exciting the drive circuit. The distribution circuit 62 is appropriately configured by a logic circuit or the like so that each time the command pulse E is received, the drive pulse shown in the excitation phase data in FIG. 7 is continuously output until the next command pulse E is input. Has been done. Figure 7
In the excitation phase data of, it is indicated that the phase coil in which "1" is entered is excited. In addition, the drive circuit 64
Is composed of four transistors, a switching element such as FET may be used instead of the transistors. Further, Vcc in FIG. 5 indicates a power supply voltage applied to each phase coil.

【０００４】次に、駆動方法について説明する。タイミ
ング発生回路から指令パルスＥが入力された分配回路６
２は、各相コイル５２、５４、５６、５８に、図７に示
す励磁シーケンスに従って駆動パルスを出力し、Ａ相コ
イル５２とＢ相コイル５４、Ｂ相コイル５４とＣ相コイ
ル５６、Ｃ相コイル５６とＤ相コイル５８、Ｄ相コイル
５８とＡ相コイル５２の順番で順次２相ずつ同時に励磁
する。これにより安定平衡点は駆動パルスを受けるごと
に図６中において位置Ｐ０、位置Ｐ１、位置Ｐ２、位置
Ｐ３、および位置Ｐ０と順次９０度ずつ移動し、これに
伴いロータ６０も９０度（基本ステップ角度）ずつ回転
する。Next, the driving method will be described. Distribution circuit 6 to which command pulse E is input from the timing generation circuit
2 outputs drive pulses to the respective phase coils 52, 54, 56, 58 according to the excitation sequence shown in FIG. 7, and the A phase coil 52 and the B phase coil 54, the B phase coil 54 and the C phase coil 56, the C phase. The coil 56 and the D-phase coil 58, and the D-phase coil 58 and the A-phase coil 52 are sequentially excited in the order of two phases. As a result, the stable equilibrium point moves sequentially by 90 degrees to the position P0, the position P1, the position P2, the position P3, and the position P0 in FIG. 6 every time the drive pulse is received. Rotate each angle).

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特にタ
イミング発生回路から出力される指令パルスＥの周期
が、ステッピングモータのステップ応答特性におけるセ
トリングタイムより長い場合には、上記励磁シーケンス
を用いた駆動方法では図８に示すごとく、ロータ６０は
安定平衡点が発生する各位置Ｐ０〜Ｐ３にて、ステップ
応答の減衰振動を伴って一旦停止するため、ロータ６０
は歩進と停止を繰り返し、スムーズな回転が行えない。
また安定平衡点で停止する際には、ステップ応答特性に
示す角度変位のオーバーシュートやアンダーシュートが
生ずるため、大きな振動や騒音を伴うこととなる。ま
た、ロータがスムーズに回転できるように駆動回路に、
定電圧駆動や定電流駆動に代えて、各相コイルの電流の
大きさを変化させて制御する電流制御駆動（マイクロス
テップ励磁方式）を採用し、基本ステップを細かくして
低速運転に於ける騒音や振動を抑制することも可能であ
るが、例えばディジタル制御方式のマイクロステップ励
磁方式には、電流テーブル、相コイルの電流を可変する
ためのトランジスタ等のスイッチング素子、Ｄ／Ａ変換
器等の余分な回路が必要となるため、制御手段の構成が
複雑となり、部品費や製作費が増して製品コストが上昇
するという課題が有る。従って、本発明は上記課題を解
決すべくなされ、その目的とするところは、簡単な制御
手段の回路構成で、ロータをスムーズに、且つ低振動、
低騒音で回転させることが可能なステッピングモータの
駆動方法を提供することにある。However, in particular, when the cycle of the command pulse E output from the timing generation circuit is longer than the settling time in the step response characteristic of the stepping motor, the driving method using the excitation sequence described above is used. As shown in FIG. 8, since the rotor 60 temporarily stops at each of the positions P0 to P3 where the stable equilibrium point occurs, with the damping vibration of the step response, the rotor 60
Is unable to rotate smoothly due to repeated stepping and stopping.
Further, when stopping at the stable equilibrium point, overshoot and undershoot of the angular displacement shown in the step response characteristic occur, which causes large vibration and noise. Also, in the drive circuit, so that the rotor can rotate smoothly,
Instead of constant voltage drive or constant current drive, the current control drive (micro step excitation method) that changes and controls the magnitude of the current in each phase coil is adopted, and the basic steps are finely divided to reduce noise during low-speed operation. Although it is possible to suppress vibrations and vibrations, for example, in the digital step micro step excitation method, a current table, switching elements such as transistors for changing the current of the phase coil, and a D / A converter are added. Since such a circuit is required, there is a problem that the structure of the control means becomes complicated and the component cost and the manufacturing cost increase and the product cost rises. Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to smoothly rotate a rotor with low vibration by a simple control circuit configuration.
An object of the present invention is to provide a driving method of a stepping motor that can be rotated with low noise.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、周方向へ並設さ
れた複数のステータコイルと、複数の磁極が周面に並設
され、前記複数のステータコイルの並設方向へ回転可能
なロータとを有するステッピングモータを設け、前記複
数のステータコイルを選択的に励磁し、前記ロータの磁
極に対する安定平衡点を発生させると共に、該安定平衡
点をステータコイルの並設方向へ移動させることによ
り、ロータを前記並設方向へ回転させるステッピングモ
ータの駆動方法において、前記ロータの各磁極につい
て、安定平衡点が発生している第１の位置から、ロータ
の回転方向側へ離間した第２の位置へ回転させるべく、
前記第２の位置に安定平衡点を発生させてロータを第２
の位置方向へ回転させ、前記磁極が前記第２の位置に達
する間に、１回以上第２の位置に発生している安定平衡
点を消滅させると共に、前記ロータの慣性力を抑制すべ
く前記第１の位置、または第１の位置と第２の位置との
間であって磁極に対して第１の位置寄りの位置に安定平
衡点を発生させ、再び第２の位置に安定平衡点を発生さ
せるよう前記ステータコイルを励磁することを特徴とす
る。また、前記ロータの各磁極について、安定平衡点が
発生している第１の位置から、ロータの回転方向側へ離
間した第２の位置へ回転させる間に、前記第１の位置に
安定平衡点を発生させるためのステータコイルの単位時
間当たりの励磁回数を順次減少させ、前記第２の位置に
安定平衡点を発生させるためのステータコイルの単位時
間当たりの励磁回数を順次増加させるようにしても良
い。The present invention has the following constitution in order to achieve the above object. That is, a stepping motor having a plurality of stator coils arranged side by side in the circumferential direction and a rotor having a plurality of magnetic poles arranged side by side on the circumferential surface and rotatable in the side by side direction of the plurality of stator coils is provided. Of the stator coil is selectively excited to generate a stable equilibrium point with respect to the magnetic pole of the rotor, and the stable equilibrium point is moved in the juxtaposed direction of the stator coils to rotate the rotor in the juxtaposed direction. In the motor driving method, in order to rotate each magnetic pole of the rotor from the first position where the stable equilibrium point is generated, to the second position that is separated in the rotational direction side of the rotor,
A stable equilibrium point is generated at the second position to move the rotor to the second position.
In order to eliminate the stable equilibrium point generated in the second position one or more times while the magnetic pole reaches the second position, and to suppress the inertial force of the rotor. A stable equilibrium point is generated at a first position or at a position between the first position and the second position and closer to the first position with respect to the magnetic pole, and the stable equilibrium point is again set at the second position. It is characterized in that the stator coil is excited to be generated. In addition, for each magnetic pole of the rotor, while the stable equilibrium point is generated from the first position where the stable equilibrium point is generated to the second position that is separated in the rotation direction side of the rotor, the stable equilibrium point is set at the first position. The number of times the stator coil is excited per unit time is sequentially decreased, and the number of times the stator coil is excited per unit time to generate a stable equilibrium point at the second position is sequentially increased. good.

【０００７】[0007]

【作用】ロータの各磁極について、安定平衡点が発生し
ている第１の位置から、ロータの回転方向側へ離間した
第２の位置へ回転させるべく、第２の位置に安定平衡点
を発生させてロータを第２の位置方向へ回転させ、磁極
が第２の位置に達するまでの間に、１回以上第２の位置
に発生している安定平衡点を消滅させると共に、第１の
位置、または第１の位置と第２の位置との間であって磁
極に対して第１の位置寄りの位置に安定平衡点を発生さ
せるため、ロータの慣性力を抑制することができ、再び
第２の位置に安定平衡点を発生させると、振動や騒音を
伴わずスムーズに磁極を第２の位置に回転させることが
できる。また、ロータの各磁極について、安定平衡点が
発生している第１の位置から、ロータの回転方向側へ離
間した第２の位置へ回転させる間に、第１の位置に安定
平衡点を発生させるためのステータコイルの単位時間当
たりの励磁回数を順次減少させ、第２の位置に安定平衡
点を発生させるためのステータコイルの単位時間当たり
の励磁回数を順次増加させると、ロータの慣性力をさら
に細かく抑制することができ、一層スムーズな回転が可
能となる。With respect to each magnetic pole of the rotor, a stable equilibrium point is generated at the second position in order to rotate it from the first position where the stable equilibrium point is generated to the second position which is separated in the rotational direction of the rotor. Then, the rotor is rotated in the second position direction, and the stable equilibrium point generated at the second position is eliminated once or more until the magnetic pole reaches the second position. , Or between the first position and the second position, a stable equilibrium point is generated at a position closer to the first position with respect to the magnetic pole, so that the inertial force of the rotor can be suppressed, and the first inertial force can be suppressed again. When the stable equilibrium point is generated at the position 2, the magnetic pole can be smoothly rotated to the second position without vibration or noise. Further, for each magnetic pole of the rotor, a stable equilibrium point is generated at the first position while rotating from the first position where the stable equilibrium point is generated to the second position separated in the rotation direction side of the rotor. When the number of excitations of the stator coil per unit time for reducing the number of excitations is sequentially decreased and the number of excitations of the stator coil for generating a stable equilibrium point at the second position is sequentially increased, the inertial force of the rotor is reduced. It can be suppressed more finely, and smoother rotation is possible.

【０００８】[0008]

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて説明する。なお、一例として４相ステッピングモ
ータ（インナーロータ型）を用い、定電圧駆動による２
相励磁方式で回転させる場合について説明する。図１
は、本発明にかかるステッピングモータの駆動方法の第
１実施例を示すステータコイルの励磁シーケンスであ
る。図２は、図１の駆動方法により駆動されるステッピ
ングモータの連続応答特性を示す図である。図３は、図
１の励磁シーケンスで駆動パルスを出力するステッピン
グモータの構成の一例を示すブロック図である。図４
は、本発明にかかるステッピングモータの駆動方法の第
２実施例を示すステータコイルの励磁シーケンスであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. As an example, a 4-phase stepping motor (inner rotor type) is used, and 2
The case of rotating by the phase excitation method will be described. Figure 1
[Fig. 3] is an excitation sequence of a stator coil showing a first embodiment of a method of driving a stepping motor according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a continuous response characteristic of the stepping motor driven by the driving method of FIG. FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of a stepping motor that outputs a drive pulse in the excitation sequence of FIG. Figure 4
[FIG. 4] is an excitation sequence of a stator coil showing a second embodiment of the stepping motor driving method according to the present invention.

【０００９】まず、ステッピングモータ１０の構成につ
いて図３および図６を用いて説明する。なお、従来例と
同じ構成については同じ符号を付し説明は省略する。タ
イミング発生回路は、指令パルスＥをステッピングモー
タ１０に固有のセトリングタイムより短い周期で発生す
るように構成されている。分配回路１２は論理回路等に
より、指令パルスＥを受けるごとに図１の励磁相データ
に示す駆動パルスを、次の指令パルスＥが入力されるま
で出力するように適宜に構成されている。なお、図１の
励磁相データ中、”１”とある相コイルは駆動パルスを
受けた駆動回路６４により励磁されており、”０”とあ
る相コイルは励磁されていないことを示す。また、２相
励磁であるため、例えばステップ３に示すようにＢ相コ
イル５４のみに”１”がある場合には、Ａ相コイル５２
とＢ相コイル５４、Ｂ相コイル５４とＣ相コイル５６の
各組が、駆動パルスを受けた駆動回路６４により励磁さ
れていることを示す（Ａ相コイル５２とＣ相コイル５６
は１８０度ずれて配置されているため、結果としてＢ相
コイル５４のみが励磁されている場合と同様となる）。First, the structure of the stepping motor 10 will be described with reference to FIGS. 3 and 6. The same components as those of the conventional example are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. The timing generation circuit is configured to generate the command pulse E in a cycle shorter than the settling time specific to the stepping motor 10. The distribution circuit 12 is appropriately configured by a logic circuit or the like to output the drive pulse shown in the excitation phase data of FIG. 1 every time the command pulse E is received until the next command pulse E is input. In the excitation phase data of FIG. 1, the phase coil with "1" is excited by the drive circuit 64 which receives the drive pulse, and the phase coil with "0" is not excited. Further, since it is a two-phase excitation, for example, when only the B-phase coil 54 has "1" as shown in step 3, the A-phase coil 52
And the B-phase coil 54 and the B-phase coil 54 and the C-phase coil 56 are excited by the drive circuit 64 that receives the drive pulse (A-phase coil 52 and C-phase coil 56).
Are arranged 180 degrees apart, and as a result, this is the same as when only the B-phase coil 54 is excited).

【００１０】次に、駆動方法（各相コイルの励磁シーケ
ンスおよびロータ６０の回転動作）について図１および
図２を用いて説明する。まず、ロータ６０の所定の磁極
を第１の位置としての位置Ｐ０から第２の位置としての
位置Ｐ１に回転させる場合について説明する。なお、指
令パルスＥの出力周期は、連続回転しているロータ６０
が基本ステップ角度変位する間に４つ出力される周期と
なっている。また、ステップ０（Ｓ０）では、分配回路
１２はＡ相コイル５２とＢ相コイル５４を励磁する駆動
パルスを出力しており、Ａ相コイル５２とＢ相コイル５
４が励磁され、安定平衡点は位置Ｐ０に位置している。
最初にステップ１（Ｓ１）では、分配回路１２は再度、
Ａ相コイル５２とＢ相コイル５４を励磁する駆動パルス
を出力し、ロータ６０の減衰振動を抑止し、ロータ６０
の所定の磁極が確実に位置Ｐ０となるようにする。ステ
ップ２（Ｓ２）では、分配回路１２は、Ｂ相コイル５４
とＣ相コイル５６を励磁する駆動パルスを出力し、安定
平衡点は位置Ｐ１に発生する。これにより、ロータ６０
の所定の磁極は位置Ｐ１に向かって回転を開始する。回
転速度は徐々に大きくなり、ロータ６０は位置Ｐ１方向
への慣性力を持つ。ステップ３（Ｓ３）では、分配回路
１２は、Ａ相コイル５２とＢ相コイル５４、Ｂ相コイル
５４とＣ相コイル５６を励磁する駆動パルスを出力し、
安定平衡点は位置Ｐ０と位置Ｐ１との中間（Ｂ相コイル
５４の位置）に発生する。この時点ではロータ６０の所
定の磁極はＢ相コイル５４と位置Ｐ１との間に位置して
いるため、Ｂ相コイル５４の位置に発生する安定平衡点
により、ロータ６０の位置Ｐ１へ向かう慣性力つまり位
置Ｐ１方向への角速度は強制的に弱められる。ステップ
４（Ｓ４）では、分配回路１２は、Ｂ相コイル５４とＣ
相コイル５６を励磁する駆動パルスを出力する。安定平
衡点は位置Ｐ１に発生する。これにより、ロータ６０の
所定の磁極は位置Ｐ１に収束する。Next, a driving method (excitation sequence of each phase coil and rotating operation of the rotor 60) will be described with reference to FIGS. 1 and 2. First, the case where a predetermined magnetic pole of the rotor 60 is rotated from the position P0 as the first position to the position P1 as the second position will be described. The output cycle of the command pulse E is the rotor 60 which is continuously rotating.
Is a cycle in which four are output during the basic step angle displacement. In step 0 (S0), the distribution circuit 12 outputs a drive pulse for exciting the A-phase coil 52 and the B-phase coil 54, and the A-phase coil 52 and the B-phase coil 5 are output.
4 is excited and the stable equilibrium point is located at the position P0.
First, in step 1 (S1), the distribution circuit 12 again
A drive pulse for exciting the A-phase coil 52 and the B-phase coil 54 is output to suppress damping vibration of the rotor 60,
The predetermined magnetic pole of is surely brought to the position P0. In step 2 (S2), the distribution circuit 12 determines that the B-phase coil 54
And a drive pulse for exciting the C-phase coil 56 is output, and the stable equilibrium point is generated at the position P1. As a result, the rotor 60
The predetermined magnetic pole starts rotating toward the position P1. The rotation speed gradually increases, and the rotor 60 has an inertial force in the direction of the position P1. In step 3 (S3), the distribution circuit 12 outputs drive pulses for exciting the A-phase coil 52 and the B-phase coil 54, and the B-phase coil 54 and the C-phase coil 56,
The stable equilibrium point occurs in the middle of the positions P0 and P1 (the position of the B-phase coil 54). At this point, the predetermined magnetic pole of the rotor 60 is located between the B-phase coil 54 and the position P1, so that the inertial force toward the position P1 of the rotor 60 is generated by the stable equilibrium point generated at the position of the B-phase coil 54. That is, the angular velocity in the direction of the position P1 is forcibly weakened. In step 4 (S4), the distribution circuit 12 causes the B-phase coil 54 and C
A drive pulse for exciting the phase coil 56 is output. The stable equilibrium point occurs at the position P1. As a result, the predetermined magnetic pole of the rotor 60 converges on the position P1.

【００１１】また、上述した第１の位置および第２の位
置を位置Ｐ０と位置Ｐ１に代えて、位置Ｐ１と位置Ｐ
２、位置Ｐ２と位置Ｐ３、位置Ｐ３と位置Ｐ０とするこ
とで、位置Ｐ１から位置Ｐ２、位置Ｐ２から位置Ｐ３、
位置Ｐ３から位置Ｐ０へのロータ６０の磁極の回転も同
様である。このようにして、ロータ６０の各磁極につい
て、安定平衡点が発生している第１の位置（例えば位置
Ｐ１等）から、ロータの回転方向側へ離間した第２の位
置（例えば位置Ｐ２等）へ回転させる際に、第２の位置
に安定平衡点を発生させてロータの磁極を回転させた後
に、当該磁極が第２の位置に達する間に、一回以上第２
の位置に発生している安定平衡点を消滅させると共に、
第１の位置、または第１の位置と第２の位置との間であ
って磁極に対して第１の位置寄りの位置（相コイルの位
置）に安定平衡点を発生させると、ロータの慣性力つま
り角速度が抑制されることでステッピングモータの連続
応答特性を変えることができ、ロータの磁極の第２の位
置への到達時間が長くなり（つまり、第２の位置での停
止時間が短くなり）、且つロータの磁極が第２の位置に
達した際の振動が軽減されるので、スムーズな回転が行
える（図２参照）。Further, the positions P1 and P are replaced by the positions P0 and P1 in place of the first and second positions described above.
2, the position P2 and the position P3, the position P3 and the position P0, the position P1 to the position P2, the position P2 to the position P3,
The same applies to the rotation of the magnetic pole of the rotor 60 from the position P3 to the position P0. In this way, for each magnetic pole of the rotor 60, the second position (for example, the position P2) apart from the first position (for example, the position P1) where the stable equilibrium point is generated is separated from the rotor in the rotational direction. When the magnetic pole of the rotor is rotated by generating a stable equilibrium point at the second position when the magnetic pole reaches the second position, the stable equilibrium point is generated at the second position one or more times.
The stable equilibrium point generated at the position of
When a stable equilibrium point is generated at the first position or between the first position and the second position and closer to the first position (position of the phase coil) with respect to the magnetic pole, inertia of the rotor is generated. By suppressing the force, that is, the angular velocity, the continuous response characteristic of the stepping motor can be changed, and the arrival time of the rotor magnetic pole at the second position becomes longer (that is, the stop time at the second position becomes shorter. ) And since the vibration when the magnetic pole of the rotor reaches the second position is reduced, smooth rotation can be performed (see FIG. 2).

【００１２】次に、励磁シーケンスの第２実施例につい
て図４を用いて説明する。なお第１実施例と動作が同じ
部分は説明は省略する。ステップ２（Ｓ２）およびステ
ップ３（Ｓ３）では、分配回路１２は、Ａ相コイル５２
とＢ相コイル５４、Ｂ相コイル５４とＣ相コイル５６を
励磁する駆動パルスを出力する。安定平衡点は位置Ｐ０
と位置Ｐ１との中間（Ｂ相コイル５４の位置）に発生す
る。これによりロータ６０は一旦、Ｂ相コイル５４の位
置に収束する。また、位置Ｐ１から位置Ｐ２、位置Ｐ２
から位置Ｐ３、位置Ｐ３から位置Ｐ０の場合も同様であ
る。このようにして、ロータの各磁極について、安定平
衡点が発生している第１の位置（例えば位置Ｐ１等）か
ら、ロータの回転方向側へ離間した第２の位置（例えば
位置Ｐ２等）へ回転させる間に、第１の位置に安定平衡
点を発生させるための相コイル（例えばＡ相コイル５２
とＢ相コイル５４）の単位時間（例えば指令パルスＥ２
個分の時間）当たりの励磁回数を順次減少させ、第２の
位置に安定平衡点を発生させるための相コイル（例えば
Ｂ相コイル５４とＣ相コイル５６）の単位時間当たりの
励磁回数を順次増加させても、第１実施例と同様にロー
タの慣性力つまり角速度が抑制でき、ロータの磁極のス
ムーズな回転が実現できる。特に、本実施例では１−２
相励磁と同様の励磁シーケンスとなるため、基本ステッ
プ角度が半分となり、振動や騒音が一層減少する。Next, a second embodiment of the excitation sequence will be described with reference to FIG. The description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted. In step 2 (S2) and step 3 (S3), the distribution circuit 12 determines that the A-phase coil 52
And drive pulses for exciting the B-phase coil 54 and the B-phase coil 54 and the C-phase coil 56 are output. Stable equilibrium point is position P0
Between the position P1 and the position P1 (the position of the B-phase coil 54). As a result, the rotor 60 once converges on the position of the B-phase coil 54. Also, from position P1 to position P2, position P2
The same applies to the case from the position P3 to the position P3 and the position P3 to the position P0. In this way, for each magnetic pole of the rotor, from the first position (for example, position P1 or the like) where the stable equilibrium point is generated to the second position (for example, position P2 or the like) separated in the rotation direction of the rotor. During rotation, a phase coil (for example, A-phase coil 52) for generating a stable equilibrium point at the first position is generated.
And the B-phase coil 54) per unit time (for example, the command pulse E2
The number of excitations per unit time) is sequentially decreased, and the number of excitations per unit time of the phase coil (for example, the B-phase coil 54 and the C-phase coil 56) for generating the stable equilibrium point at the second position is sequentially determined. Even if the number is increased, the inertial force of the rotor, that is, the angular velocity can be suppressed as in the first embodiment, and smooth rotation of the magnetic poles of the rotor can be realized. Particularly, in this embodiment, 1-2
Since the excitation sequence is the same as the phase excitation, the basic step angle is halved and vibration and noise are further reduced.

【００１３】以上、本発明の好適な実施例について種々
述べてきたが、本発明は上述する実施例に限定されるも
のではなく、ロータが基本ステップ角度変位する間に出
力する指令パルスの数を４つに代えて、２つ、または３
つ、さらには５つ以上としても良い。また、定電流駆動
による２相励磁方式で回転させる場合にも適用できる。
また、ステッピングモータはパーマネントマグネット形
に代えて、バリアブルレラクタンス形やハイブリッド形
であっても良い等、発明の精神を逸脱しない範囲で多く
の改変を施し得るのはもちろんである。Although various preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and the number of command pulses to be output during the basic step angular displacement of the rotor can be changed. Instead of four, two, or three
It is also possible to use one or even five or more. It can also be applied to the case of rotating by a two-phase excitation method by constant current driving.
Further, the stepping motor may be a variable reluctance type or a hybrid type instead of the permanent magnet type, and many modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

【００１４】[0014]

【発明の効果】本発明に係るステッピングモータの駆動
方法を用いると、ロータの各磁極について、第１の位置
から、ロータの回転方向側へ離間した第２の位置へ向け
て回転している間に、１回以上第２の位置に発生してい
る安定平衡点を消滅させると共に、第１の位置、または
第１の位置と第２の位置との間であって磁極に対して第
１の位置寄りの位置に安定平衡点を発生させるため、ロ
ータの慣性力を抑制することができ、再び第２の位置に
安定平衡点を発生させて磁極を第２の位置に収束させる
際に振動や騒音を伴わずスムーズに収束させることがで
きる。また、ロータの各磁極について、安定平衡点が発
生している第１の位置から、ロータの回転方向側へ離間
した第２の位置へ回転させる間に、第１の位置に安定平
衡点を発生させるためのステータコイルの単位時間当た
りの励磁回数を順次減少させ、第２の位置に安定平衡点
を発生させるためのステータコイルの単位時間当たりの
励磁回数を順次増加させると、ロータの慣性力のより細
かな抑制ができ、一層スムーズな回転が可能となる。さ
らに、本発明の駆動方法は回路構成が簡単な、定電圧駆
動方式や定電流駆動方式の駆動用回路にも適用できるた
め、部品費や製作費が削減できるという著効を奏する。When the stepping motor driving method according to the present invention is used, each magnetic pole of the rotor is rotated from the first position to the second position which is separated in the rotational direction of the rotor. In addition to eliminating the stable equilibrium point that has occurred at the second position one or more times, the first position with respect to the magnetic pole is between the first position or between the first position and the second position. Since the stable equilibrium point is generated at a position closer to the position, the inertial force of the rotor can be suppressed, and when the stable equilibrium point is generated again at the second position to converge the magnetic pole to the second position, vibration or It can be converged smoothly without noise. Further, for each magnetic pole of the rotor, a stable equilibrium point is generated at the first position while rotating from the first position where the stable equilibrium point is generated to the second position separated in the rotation direction side of the rotor. When the number of times the stator coil is excited per unit time is sequentially decreased and the number of times the stator coil is excited per unit time to generate a stable equilibrium point at the second position is sequentially increased, the inertial force of the rotor is reduced. Finer control is possible and smoother rotation is possible. Further, since the driving method of the present invention can be applied to a constant voltage driving type or constant current driving type driving circuit having a simple circuit configuration, it is possible to reduce the parts cost and the manufacturing cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明にかかるステッピングモータの駆動方法
の第１実施例を示すステータコイルの励磁シーケンスで
ある。FIG. 1 is an excitation sequence of a stator coil showing a first embodiment of a stepping motor driving method according to the present invention.

【図２】図１の駆動方法により駆動されるステッピング
モータの連続応答特性を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a continuous response characteristic of a stepping motor driven by the driving method of FIG.

【図３】図１の励磁シーケンスで駆動パルスを出力する
ステッピングモータの構成の一例を示すブロック図であ
る。3 is a block diagram showing an example of a configuration of a stepping motor that outputs a drive pulse in the excitation sequence of FIG.

【図４】本発明にかかるステッピングモータの駆動方法
の第２実施例を示すステータコイルの励磁シーケンスで
ある。FIG. 4 is an excitation sequence of a stator coil showing a second embodiment of the stepping motor driving method according to the present invention.

【図５】従来の４相ステッピングモータの構成の一例を
示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an example of a configuration of a conventional 4-phase stepping motor.

【図６】４相ステッピングモータの構成、および２相励
磁方式で励磁した場合の安定平衡点の発生位置を示す図
である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a four-phase stepping motor and a generation position of a stable equilibrium point when excited by a two-phase excitation method.

【図７】従来のステッピングモータの駆動方法を示すス
テータコイルの励磁シーケンスである。FIG. 7 is an excitation sequence of a stator coil showing a conventional method of driving a stepping motor.

【図８】図７の駆動方法により駆動される図６のステッ
ピングモータの連続応答特性を示す図である。8 is a diagram showing a continuous response characteristic of the stepping motor of FIG. 6 driven by the driving method of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ ステッピングモータ １２ 分配回路 ５２ Ａ相コイル ５４ Ｂ相コイル ５６ Ｃ相コイル ５８ Ｄ相コイル ６０ ロータ ６４ 駆動回路 10 Stepping Motor 12 Distribution Circuit 52 A-Phase Coil 54 B-Phase Coil 56 C-Phase Coil 58 D-Phase Coil 60 Rotor 64 Drive Circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 周方向へ並設された複数のステータコイ
ルと、複数の磁極が周面に並設され、前記複数のステー
タコイルの並設方向へ回転可能なロータとを有するステ
ッピングモータを設け、 前記複数のステータコイルを選択的に励磁し、前記ロー
タの磁極に対する安定平衡点を発生させると共に、該安
定平衡点をステータコイルの並設方向へ移動させること
により、ロータを前記並設方向へ回転させるステッピン
グモータの駆動方法において、 前記ロータの各磁極について、安定平衡点が発生してい
る第１の位置から、ロータの回転方向側へ離間した第２
の位置へ回転させるべく、前記第２の位置に安定平衡点
を発生させてロータを第２の位置方向へ回転させ、 前記磁極が前記第２の位置に達する間に、１回以上第２
の位置に発生している安定平衡点を消滅させると共に、
前記ロータの慣性力を抑制すべく前記第１の位置、また
は第１の位置と第２の位置との間であって磁極に対して
第１の位置寄りの位置に安定平衡点を発生させ、再び第
２の位置に安定平衡点を発生させるよう前記ステータコ
イルを励磁することを特徴とするステッピングモータの
駆動方法。1. A stepping motor having a plurality of stator coils arranged side by side in a circumferential direction, and a rotor having a plurality of magnetic poles arranged side by side on a peripheral surface and rotatable in the direction in which the plurality of stator coils are arranged side by side. , Selectively exciting the plurality of stator coils to generate a stable equilibrium point with respect to the magnetic poles of the rotor, and moving the stable equilibrium point in the juxtaposed direction of the stator coils to move the rotor in the juxtaposed direction. In a method of driving a stepping motor that rotates, for each magnetic pole of the rotor, a second position that is separated from a first position where a stable equilibrium point occurs in the rotor rotation direction side.
To generate a stable equilibrium point at the second position to rotate the rotor toward the second position, the magnetic pole reaches the second position at least once during the second position.
The stable equilibrium point generated at the position of
In order to suppress the inertial force of the rotor, a stable equilibrium point is generated at the first position, or between the first position and the second position and closer to the first position with respect to the magnetic pole, A method of driving a stepping motor, characterized in that the stator coil is excited so as to generate a stable equilibrium point at the second position again. 【請求項２】 前記ロータの各磁極について、安定平衡
点が発生している第１の位置から、ロータの回転方向側
へ離間した第２の位置へ回転させる間に、前記第１の位
置に安定平衡点を発生させるためのステータコイルの単
位時間当たりの励磁回数を順次減少させ、 前記第２の位置に安定平衡点を発生させるためのステー
タコイルの単位時間当たりの励磁回数を順次増加させる
ことを特徴とする請求項１記載のステッピングモータの
駆動方法。2. Each of the magnetic poles of the rotor is moved to the first position while being rotated from a first position where a stable equilibrium point is generated to a second position which is separated in the rotation direction side of the rotor. Sequentially decreasing the number of excitations of the stator coil per unit time for generating a stable equilibrium point, and sequentially increasing the number of excitations of the stator coil for generating a stable equilibrium point at the second position. The method for driving a stepping motor according to claim 1, wherein: