JPH0654590A - ステッピングモータ制御方式 - Google Patents
ステッピングモータ制御方式Info
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- JPH0654590A JPH0654590A JP4203863A JP20386392A JPH0654590A JP H0654590 A JPH0654590 A JP H0654590A JP 4203863 A JP4203863 A JP 4203863A JP 20386392 A JP20386392 A JP 20386392A JP H0654590 A JPH0654590 A JP H0654590A
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- stepping motor
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- 238000004804 winding Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention 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
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/70—Regulating power factor; Regulating reactive current or power
-
- 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
- H02P8/12—Control or stabilisation of current
-
- 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
- H02P8/34—Monitoring operation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
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- Control Of Stepping Motors (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 高速駆動で低振動、低騒音の安価なモータ駆
動方式を提供する。 【構成】 タイマー機能９によって決定されるタイミン
グごとにパルスのデューティ比をデューティ比データに
基づいてパルス幅変調ユニット２で設定することによ
り、ステッピングモータ４駆動の１ステップ内でパルス
のデューティ比を変化させることにより、オープンルー
プでのモータ電力制御を行う。
動方式を提供する。 【構成】 タイマー機能９によって決定されるタイミン
グごとにパルスのデューティ比をデューティ比データに
基づいてパルス幅変調ユニット２で設定することによ
り、ステッピングモータ４駆動の１ステップ内でパルス
のデューティ比を変化させることにより、オープンルー
プでのモータ電力制御を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はステッピングモータの制
御方式に係り、特に複数の運転モードを持つ場合、すな
わちスローアップダウン等の手段により運転する場合や
複数の速度での定速運転を行う場合のステッピングモー
タの制御方式に関する。
御方式に係り、特に複数の運転モードを持つ場合、すな
わちスローアップダウン等の手段により運転する場合や
複数の速度での定速運転を行う場合のステッピングモー
タの制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から知られるステッピングモータの
駆動方式として代表的なものに定電圧駆動方式がある。
この方式は回路構成が最も簡単でありコスト的にも最も
安価であることから広く使用されている。
駆動方式として代表的なものに定電圧駆動方式がある。
この方式は回路構成が最も簡単でありコスト的にも最も
安価であることから広く使用されている。
【０００３】一方、高速回転に対応させるための駆動方
式として定電流方式が知られている。これはモータ巻線
に流れる電流値を検出し、設定した電流値になるように
トランジスタ等のスイッチング素子をパルス幅変調駆動
するものである。
式として定電流方式が知られている。これはモータ巻線
に流れる電流値を検出し、設定した電流値になるように
トランジスタ等のスイッチング素子をパルス幅変調駆動
するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとしている課題】しかし、前者の定
電圧方式によるステッピングモータ駆動回路ではステッ
ピングモータの駆動周波数が高くなるとモータ巻線のイ
ンダクタンスにより電流の立ち上がりが遅くなりトルク
減少を招くため高速回転ができないという欠点がある。
電圧方式によるステッピングモータ駆動回路ではステッ
ピングモータの駆動周波数が高くなるとモータ巻線のイ
ンダクタンスにより電流の立ち上がりが遅くなりトルク
減少を招くため高速回転ができないという欠点がある。
【０００５】また、後者の定電流方式においてはモータ
の高速運転は実現できる半面、電流検出機能などを必要
とするため回路が複雑となりコストが高くなるという欠
点があった。
の高速運転は実現できる半面、電流検出機能などを必要
とするため回路が複雑となりコストが高くなるという欠
点があった。
【０００６】また一般にステッピングモータは回転数が
高くなるほど発生トルクが減少する。そのため高速回転
時に必要なトルクが得られるように電流値を設定する
と、低速回転時には過剰トルクによりモータが振動し、
騒音が発生しやすいという問題がある。これを解決する
ためには回転数に応じて異なる電流値が設定できるよう
にする必要があり、さらに回路が複雑になるという欠点
があった。
高くなるほど発生トルクが減少する。そのため高速回転
時に必要なトルクが得られるように電流値を設定する
と、低速回転時には過剰トルクによりモータが振動し、
騒音が発生しやすいという問題がある。これを解決する
ためには回転数に応じて異なる電流値が設定できるよう
にする必要があり、さらに回路が複雑になるという欠点
があった。
【０００７】本発明の目的は上記欠点を解決しようとす
るもので、高速モータ駆動を可能とし安価な構成で低振
動、低騒音なモータ駆動を可能にしようとするものであ
る。
るもので、高速モータ駆動を可能とし安価な構成で低振
動、低騒音なモータ駆動を可能にしようとするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明はデューティ設定可能な複数のパルス発生手
段と前記パルス発生手段によって生成されるパルスによ
りステッピングモータの各相をパルス幅変調駆動する手
段と複数のデューティ比データを格納する手段とタイマ
ー機能を有するステッピングモータ制御方式において、
前記タイマー機能によって決定されるタイミングごとに
前記パルスのデューティ比を前記デューティ比データに
基づいて設定することにより、ステッピングモータ駆動
の１ステップ内で前記パルスのデューティ比を変化させ
るものである。
めに本発明はデューティ設定可能な複数のパルス発生手
段と前記パルス発生手段によって生成されるパルスによ
りステッピングモータの各相をパルス幅変調駆動する手
段と複数のデューティ比データを格納する手段とタイマ
ー機能を有するステッピングモータ制御方式において、
前記タイマー機能によって決定されるタイミングごとに
前記パルスのデューティ比を前記デューティ比データに
基づいて設定することにより、ステッピングモータ駆動
の１ステップ内で前記パルスのデューティ比を変化させ
るものである。
【０００９】
【実施例】〔実施例１〕以下本発明の実施例を説明する
が、最初に図１乃至図４を参照して本発明の第１の実施
例を説明する。
が、最初に図１乃至図４を参照して本発明の第１の実施
例を説明する。
【００１０】図１はステッピングモータの駆動回路を示
すもので、図１においては、１はモータ制御を行うマイ
クロコントローラ、２はマイクロコントローラ１に内蔵
され、周波数とデューティ比を設定可能なパルス信号
Ｅ、Ｆを出力するパルス幅変調ユニット（以下ＰＷＭユ
ニット）、３はマイクロコントローラ１に内蔵され、コ
ード化されたステッピングモータ駆動信号Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄを発生する出力ポート、４はユニポーラ結線された２
相ステッピングモータ、５は駆動信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに
よってステッピングモータ４の励磁を行うトランジス
タ、６はパルス信号Ｅ，Ｆによってステッピングモータ
４に流れる電流を制御する電流制御トランジスタ、７は
電流制御トランジスタ６がオフしたときに電流を流す経
路をつくるフライホイールダイオード、８はステッピン
グモータ４の巻線の誘起電圧による逆電流を防止するダ
イオード、９はマイクロコントローラ１に内蔵されたプ
ログラム可能なタイマーユニット、１０はモータ４の駆
動速度やＰＷＭデューティ比等のデータを格納したＲＯ
Ｍであり。そのデータはマイクロコントローラ１によっ
て読み出される。
すもので、図１においては、１はモータ制御を行うマイ
クロコントローラ、２はマイクロコントローラ１に内蔵
され、周波数とデューティ比を設定可能なパルス信号
Ｅ、Ｆを出力するパルス幅変調ユニット（以下ＰＷＭユ
ニット）、３はマイクロコントローラ１に内蔵され、コ
ード化されたステッピングモータ駆動信号Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄを発生する出力ポート、４はユニポーラ結線された２
相ステッピングモータ、５は駆動信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに
よってステッピングモータ４の励磁を行うトランジス
タ、６はパルス信号Ｅ，Ｆによってステッピングモータ
４に流れる電流を制御する電流制御トランジスタ、７は
電流制御トランジスタ６がオフしたときに電流を流す経
路をつくるフライホイールダイオード、８はステッピン
グモータ４の巻線の誘起電圧による逆電流を防止するダ
イオード、９はマイクロコントローラ１に内蔵されたプ
ログラム可能なタイマーユニット、１０はモータ４の駆
動速度やＰＷＭデューティ比等のデータを格納したＲＯ
Ｍであり。そのデータはマイクロコントローラ１によっ
て読み出される。
【００１１】次にステッピングモータ４を制御するため
の制御信号の波形を図２に示す。マイクロコントローラ
１は出力ポート３よりステッピングモータ４を２相励磁
駆動するための制御信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを発生する。こ
れらの制御信号がＨレベルの時、その制御信号に接続さ
れたトランジスタ５がオンし、ステッピングモータ４の
対応する巻線が励磁される。制御信号を変化させるタイ
ミング、すなわちステップ時間はマイクロコントローラ
１がタイマーユニット９を用いて決定する。このステッ
プ時間を調整することにより加速、減速、定速運転等の
各モードの制御が行われる。
の制御信号の波形を図２に示す。マイクロコントローラ
１は出力ポート３よりステッピングモータ４を２相励磁
駆動するための制御信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを発生する。こ
れらの制御信号がＨレベルの時、その制御信号に接続さ
れたトランジスタ５がオンし、ステッピングモータ４の
対応する巻線が励磁される。制御信号を変化させるタイ
ミング、すなわちステップ時間はマイクロコントローラ
１がタイマーユニット９を用いて決定する。このステッ
プ時間を調整することにより加速、減速、定速運転等の
各モードの制御が行われる。
【００１２】またマイクロコントローラ１はＰＷＭユニ
ット２にパルス波形Ｅ，Ｆを出力させる。これらのパル
ス波形は一定の周波数、例えば人間の耳の可聴領域より
高い２０ＫＨｚ以上の周波数で、一定タイミングごとに
あらかじめ定められたデューティでパルス出力されるよ
うに設定される。デューティ比を変化させるタイミング
もマイクロコントローラ１がタイマーユニット９を用い
て決定する。パルス出力がＨレベルの時、電流制御トラ
ンジスタ６がオン状態となりモータ４に電力を供給す
る。またオフ時にはフライホイールダイオード８を通し
てモータ４に蓄えられた電力が放出される。これを繰り
返すことにより、モータ４の巻線に流す電流をパルス波
形Ｅ，Ｆのデユーティ比によって制御することができ
る。
ット２にパルス波形Ｅ，Ｆを出力させる。これらのパル
ス波形は一定の周波数、例えば人間の耳の可聴領域より
高い２０ＫＨｚ以上の周波数で、一定タイミングごとに
あらかじめ定められたデューティでパルス出力されるよ
うに設定される。デューティ比を変化させるタイミング
もマイクロコントローラ１がタイマーユニット９を用い
て決定する。パルス出力がＨレベルの時、電流制御トラ
ンジスタ６がオン状態となりモータ４に電力を供給す
る。またオフ時にはフライホイールダイオード８を通し
てモータ４に蓄えられた電力が放出される。これを繰り
返すことにより、モータ４の巻線に流す電流をパルス波
形Ｅ，Ｆのデユーティ比によって制御することができ
る。
【００１３】ＲＯＭ１０に格納されたＰＷＭデユーティ
のデータの一例を図３に示す。上列の数字１から８は便
宜的に付けられたＲＯＭのアドレスであり、下列の数値
は各アドレスに格納されたＰＷＭデューティ比を示す。
のデータの一例を図３に示す。上列の数字１から８は便
宜的に付けられたＲＯＭのアドレスであり、下列の数値
は各アドレスに格納されたＰＷＭデューティ比を示す。
【００１４】図３のＰＷＭデューティ比データに基づく
モータ駆動波形を図４に示す。ここでの信号波形Ｅ，Ｆ
は実際のパルス波形ではなく、パルスのデューティ比を
その信号レベルによって表現している。図４においてマ
イクロコントローラ１は駆動信号Ａ，Ｃを変化させると
共にＲＯＭ１０のアドレス１に格納された数値４０に従
って、ＰＷＭパルスＥのデユーティ比を４０％に設定す
る。その後ステップ周期の１／４の時間が経過したらＲ
ＯＭ１０のアドレス２に格納された数値６０に従って、
ＰＷＭパルスＥのデユーティ比を６０％に設定する。以
後同様にして順次ＲＯＭ１０からＰＷＭデータを読み出
しデユーティ比を設定してゆく。ＰＷＭパルスＦについ
てはＥと９０度位相のずれた値を設定する。したがっ
て、例えばＥにアドレス１から読み出したデータを設定
したとき、Ｆにはアドレス５から読み出したデータを設
定する。以上のような方法によりモータに流れる電流を
ステップ間隔の１／４の周期で制御することが可能にな
り、従来ダブル１−２相駆動として知られる駆動方法と
同等の効果を得ることができる。すなわちモータの電流
波形を正弦波に近づけることによって高効率・低振動
で、モータを運転することができる。モータに流れる電
流はモータ巻線のインダクタンスと逆起電力の影響を受
けるため、一般にＰＷＭデユーティ比とモータ電流は比
例しないが、これらの影響をあらかじめ補正したデュー
ティ比データをＲＯＭ１０に格納しておくことにより、
電流波形を正弦波状に制御することが可能である。
モータ駆動波形を図４に示す。ここでの信号波形Ｅ，Ｆ
は実際のパルス波形ではなく、パルスのデューティ比を
その信号レベルによって表現している。図４においてマ
イクロコントローラ１は駆動信号Ａ，Ｃを変化させると
共にＲＯＭ１０のアドレス１に格納された数値４０に従
って、ＰＷＭパルスＥのデユーティ比を４０％に設定す
る。その後ステップ周期の１／４の時間が経過したらＲ
ＯＭ１０のアドレス２に格納された数値６０に従って、
ＰＷＭパルスＥのデユーティ比を６０％に設定する。以
後同様にして順次ＲＯＭ１０からＰＷＭデータを読み出
しデユーティ比を設定してゆく。ＰＷＭパルスＦについ
てはＥと９０度位相のずれた値を設定する。したがっ
て、例えばＥにアドレス１から読み出したデータを設定
したとき、Ｆにはアドレス５から読み出したデータを設
定する。以上のような方法によりモータに流れる電流を
ステップ間隔の１／４の周期で制御することが可能にな
り、従来ダブル１−２相駆動として知られる駆動方法と
同等の効果を得ることができる。すなわちモータの電流
波形を正弦波に近づけることによって高効率・低振動
で、モータを運転することができる。モータに流れる電
流はモータ巻線のインダクタンスと逆起電力の影響を受
けるため、一般にＰＷＭデユーティ比とモータ電流は比
例しないが、これらの影響をあらかじめ補正したデュー
ティ比データをＲＯＭ１０に格納しておくことにより、
電流波形を正弦波状に制御することが可能である。
【００１５】以上説明したようにモータ駆動の１ステッ
プ内でＰＷＭデユーティ比を変化させることによりモー
タの電流波形を正弦波に近づけ高効率・低振動・低騒音
なモータ運転が可能となる。また本実施例では１ステッ
プの１／４の周期でＰＷＭデユーティを制御している
が、全く同様な方法によってさらに細かいタイミングに
分割することも可能であり、その場合はさらなる低振動
が期待できる。
プ内でＰＷＭデユーティ比を変化させることによりモー
タの電流波形を正弦波に近づけ高効率・低振動・低騒音
なモータ運転が可能となる。また本実施例では１ステッ
プの１／４の周期でＰＷＭデユーティを制御している
が、全く同様な方法によってさらに細かいタイミングに
分割することも可能であり、その場合はさらなる低振動
が期待できる。
【００１６】〔実施例２〕次に本発明の第２の実施例を
図５及び図６により説明する。
図５及び図６により説明する。
【００１７】第１の実施例においてはユニボーラ駆動の
モータでの例を示したが、もちろんバイポーラ駆動のモ
ータに応用することも可能である。以下に第２の実施例
としてバイポーラ駆動のモータに本発明を適用した例を
示す。
モータでの例を示したが、もちろんバイポーラ駆動のモ
ータに応用することも可能である。以下に第２の実施例
としてバイポーラ駆動のモータに本発明を適用した例を
示す。
【００１８】図５は本実施例におけるモータ駆動回路の
構成要素を示すブロック図である。図５において１はモ
ータ制御を行うマイクロコントローラ、２はマイクロコ
ントローラ１に内蔵され、周波数とデユーティ比を設定
可能なパルス信号Ｅ，Ｆを出力するパルス幅変調ユニッ
ト（以下ＰＷＭユニット）、３はマイクロコントローラ
１に内蔵され、コード化されたステッピングモータ駆動
信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを発生する出力ポート、４はバイポ
ーラ結線された２相ステッピングモータ、５は駆動信号
Ａ，Ｂによってステッピングモータ４の相励磁と電流方
向選択を行うトランジスタ、６はパルス信号Ｅ，Ｆによ
ってステッピングモータ４に流れる電流を制御すると共
に駆動信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄによって相励磁と電流方向選
択を行うトランジスタ、７はトランジスタ６がオフした
ときに電流を流す経路をつくるフライホイールダイオー
ド、９はマイクロコントローラ１に内蔵されたプログラ
ム可能なタイマーユニット、１０はモータ４の駆動速度
やＰＷＭデューティ比等のデータを格納したＲＯＭであ
り、そのデータはマイクロコントローラ１によって読み
出される。
構成要素を示すブロック図である。図５において１はモ
ータ制御を行うマイクロコントローラ、２はマイクロコ
ントローラ１に内蔵され、周波数とデユーティ比を設定
可能なパルス信号Ｅ，Ｆを出力するパルス幅変調ユニッ
ト（以下ＰＷＭユニット）、３はマイクロコントローラ
１に内蔵され、コード化されたステッピングモータ駆動
信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを発生する出力ポート、４はバイポ
ーラ結線された２相ステッピングモータ、５は駆動信号
Ａ，Ｂによってステッピングモータ４の相励磁と電流方
向選択を行うトランジスタ、６はパルス信号Ｅ，Ｆによ
ってステッピングモータ４に流れる電流を制御すると共
に駆動信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄによって相励磁と電流方向選
択を行うトランジスタ、７はトランジスタ６がオフした
ときに電流を流す経路をつくるフライホイールダイオー
ド、９はマイクロコントローラ１に内蔵されたプログラ
ム可能なタイマーユニット、１０はモータ４の駆動速度
やＰＷＭデューティ比等のデータを格納したＲＯＭであ
り、そのデータはマイクロコントローラ１によって読み
出される。
【００１９】以上の構成において駆動信号Ａ，Ｂはモー
タ巻線４を流れる電流の方向を選択するための信号であ
り、トランジスタ５、６に接続される。また駆動信号
Ｃ，Ｄはモータ巻線４の電流のオン・オフを制御するた
めの信号であり、トランジスタ６に接続される。基本的
な制御は実施例１と同様であるが、２相励磁の場合は駆
動信号Ａ，Ｂのみでモータの相の制御は可能である。こ
のときの制御信号の波形を図６に示す。図６において駆
動信号Ａ，Ｂのレベルによって２つのモータ巻線４を流
れる電流の方向を制御し、パルス信号Ｅ，Ｆのデューテ
ィによってモータ巻線４に供給する電力を制御する。
タ巻線４を流れる電流の方向を選択するための信号であ
り、トランジスタ５、６に接続される。また駆動信号
Ｃ，Ｄはモータ巻線４の電流のオン・オフを制御するた
めの信号であり、トランジスタ６に接続される。基本的
な制御は実施例１と同様であるが、２相励磁の場合は駆
動信号Ａ，Ｂのみでモータの相の制御は可能である。こ
のときの制御信号の波形を図６に示す。図６において駆
動信号Ａ，Ｂのレベルによって２つのモータ巻線４を流
れる電流の方向を制御し、パルス信号Ｅ，Ｆのデューテ
ィによってモータ巻線４に供給する電力を制御する。
【００２０】以上説明したようにバイポーラ巻線のモー
タに対しても実施例１と同様なモータ制御が可能であ
る。
タに対しても実施例１と同様なモータ制御が可能であ
る。
【００２１】〔実施例３〕次に本発明の第３の実施例を
図７により説明する。
図７により説明する。
【００２２】第１、第２の実施例においてはモータを定
速で回転させている時のＰＷＭデューティの設定方法に
ついて説明したが、実際のモータ運転はスローアップ、
ダウン等によって回転速度を変化させることが多い。本
実施例ではモータの回転速度を変化させる場合のＰＷＭ
デューティの設定方法について説明する。
速で回転させている時のＰＷＭデューティの設定方法に
ついて説明したが、実際のモータ運転はスローアップ、
ダウン等によって回転速度を変化させることが多い。本
実施例ではモータの回転速度を変化させる場合のＰＷＭ
デューティの設定方法について説明する。
【００２３】ステッピングモータは駆動周波数が高くな
るほどモータ巻線のインダクタンスによって電流の立ち
上がりが遅くなる。また回転速度が大きくなるほど逆起
電力が大きくなり電流が流れにくくなる。そのためＰＷ
Ｍデューティの設定が一定である場合、回転速度が大き
くなるほどモータに流れる電流が減少し、発生トルクが
低下する。これを防ぐためには回転速度の上昇にともな
いＰＷＭデューティ比を大きくする必要がある。
るほどモータ巻線のインダクタンスによって電流の立ち
上がりが遅くなる。また回転速度が大きくなるほど逆起
電力が大きくなり電流が流れにくくなる。そのためＰＷ
Ｍデューティの設定が一定である場合、回転速度が大き
くなるほどモータに流れる電流が減少し、発生トルクが
低下する。これを防ぐためには回転速度の上昇にともな
いＰＷＭデューティ比を大きくする必要がある。
【００２４】図７はモータのスローアップに対応したＰ
ＷＭデューティ比のデータの例であり、実施例１と同じ
くＲＯＭに格納されている。図７において、Ｎはステッ
プ番号、Ｐはステップ周期、番号１〜８で示された列は
図３と同様デューティ比データを表している。ステップ
番号Ｎが１０まであることから明らかなように本例では
スローアップに１０ステップを要する。ステップ１にお
いては図７の１行目のステップ周期Ｐが５０００を示す
ことよりステップ時間は５０００μｓである。この間、
図７の１行目のＰＷＭデューティ比データを用いてＰＷ
Ｍデューティを設定する。デューティの設定方法は実施
例１と同様である。次のステップ２のステップ時間は３
８３０μｓとなるが、この間は図７の２行目のＰＷＭデ
ューティ比データを用いてＰＷＭデューティを設定す
る。ステップ時間はステップごとに異なるが、タイマの
時間設定を調整し常にステップ周期の１／４の時間ごと
にＰＷＭデューティを設定する。以下ステップ１０まで
順次ステップ周期とＰＷＭデューティを設定してゆく。
１１ステップ目以降はステップ１０と同じステップ周期
とＰＷＭデューティ設定を用いる。以上の制御方法によ
り、モータの回転速度が変化する場合でも回転速度に対
応したＰＷＭデューティが設定され電流値が一定に保た
れる。
ＷＭデューティ比のデータの例であり、実施例１と同じ
くＲＯＭに格納されている。図７において、Ｎはステッ
プ番号、Ｐはステップ周期、番号１〜８で示された列は
図３と同様デューティ比データを表している。ステップ
番号Ｎが１０まであることから明らかなように本例では
スローアップに１０ステップを要する。ステップ１にお
いては図７の１行目のステップ周期Ｐが５０００を示す
ことよりステップ時間は５０００μｓである。この間、
図７の１行目のＰＷＭデューティ比データを用いてＰＷ
Ｍデューティを設定する。デューティの設定方法は実施
例１と同様である。次のステップ２のステップ時間は３
８３０μｓとなるが、この間は図７の２行目のＰＷＭデ
ューティ比データを用いてＰＷＭデューティを設定す
る。ステップ時間はステップごとに異なるが、タイマの
時間設定を調整し常にステップ周期の１／４の時間ごと
にＰＷＭデューティを設定する。以下ステップ１０まで
順次ステップ周期とＰＷＭデューティを設定してゆく。
１１ステップ目以降はステップ１０と同じステップ周期
とＰＷＭデューティ設定を用いる。以上の制御方法によ
り、モータの回転速度が変化する場合でも回転速度に対
応したＰＷＭデューティが設定され電流値が一定に保た
れる。
【００２５】本実施例では各ステップ毎にＰＷＭデュー
ティ比データを用意していたが、これを数ステップに１
つのＰＷＭデューティ比データとすることでデータ量を
減らし、ＲＯＭ容量を節約することも可能である。また
本実施例ではモータをスローアップする場合について説
明したが、全く同様の方法でスローダウン時の制御も可
能である。
ティ比データを用意していたが、これを数ステップに１
つのＰＷＭデューティ比データとすることでデータ量を
減らし、ＲＯＭ容量を節約することも可能である。また
本実施例ではモータをスローアップする場合について説
明したが、全く同様の方法でスローダウン時の制御も可
能である。
【００２６】さらにはＰＷＭデューティ比データの設定
値を変更するだけで、スローアップ時のみモータに流す
電流量を増加させる様な制御も容易に実現可能である。
モータの加速中は負荷トルクに加えて加速トルクが必要
となる。そのためスローアップ中は定速運転時に比べて
大きなトルクを必要とする場合もある。そのような場合
もＰＷＭデューティ比データの設定値を変更するだけ
で、スローアップ中の電流量を増加させ簡単にトルクを
増やすことができるのである。以上のように本例におい
てはＰＷＭデューティ比データの設定値を変更するだけ
でトルクの調整が可能であり、効率の良いモータ運転が
容易に実現できる。
値を変更するだけで、スローアップ時のみモータに流す
電流量を増加させる様な制御も容易に実現可能である。
モータの加速中は負荷トルクに加えて加速トルクが必要
となる。そのためスローアップ中は定速運転時に比べて
大きなトルクを必要とする場合もある。そのような場合
もＰＷＭデューティ比データの設定値を変更するだけ
で、スローアップ中の電流量を増加させ簡単にトルクを
増やすことができるのである。以上のように本例におい
てはＰＷＭデューティ比データの設定値を変更するだけ
でトルクの調整が可能であり、効率の良いモータ運転が
容易に実現できる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、定
電圧駆動方式よりも高速にモータを回転させることが可
能であり、定電流方式よりも単純で安価な回路構成が実
現可能である。また、モータに流す電流波形を正弦波状
にすることにより低振動、低騒音なモータ運転が可能と
なり、さらにＰＷＭデューティを変えることによって回
転速度に応じた電力供給ができるので、不必要な電力を
与えることなくモータを回転させ低消費電力化と低速運
転時の騒音の低減を可能としている。
電圧駆動方式よりも高速にモータを回転させることが可
能であり、定電流方式よりも単純で安価な回路構成が実
現可能である。また、モータに流す電流波形を正弦波状
にすることにより低振動、低騒音なモータ運転が可能と
なり、さらにＰＷＭデューティを変えることによって回
転速度に応じた電力供給ができるので、不必要な電力を
与えることなくモータを回転させ低消費電力化と低速運
転時の騒音の低減を可能としている。
【００２８】本発明の応用例としてはシリアルプリンタ
の水平方向走査に使われるキャリッジモータの駆動が考
えられ、高速、低コスト、低騒音、低消費電力化に効果
がある。特にバブルジェットプリンタ等のインクジェッ
トプリンタにおいては印字音がほとんどしないため本発
明の適用は低騒音化に大きな効果がある。
の水平方向走査に使われるキャリッジモータの駆動が考
えられ、高速、低コスト、低騒音、低消費電力化に効果
がある。特にバブルジェットプリンタ等のインクジェッ
トプリンタにおいては印字音がほとんどしないため本発
明の適用は低騒音化に大きな効果がある。
【００２９】また実施例中では説明していないが図１、
図５のモータ駆動回路を集積回路化して実装面積の低減
とさらなるコストダウンをはかることも勿論可能であ
る。
図５のモータ駆動回路を集積回路化して実装面積の低減
とさらなるコストダウンをはかることも勿論可能であ
る。
【図１】本発明の第１の実施例に係わり、ステッピング
モータの駆動回路図である。
モータの駆動回路図である。
【図２】図１に示すステッピングモータの制御信号波形
図である。
図である。
【図３】図１に示すＲＯＭに格納されたＰＷＭデューテ
ィ比データの構成を示す図である。
ィ比データの構成を示す図である。
【図４】図３のＰＷＭデューティに基づくモータ駆動波
形図である。
形図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係わり、ステッピング
モータの駆動回路図である。
モータの駆動回路図である。
【図６】図５に示すステッピングモータの制御信号波形
図である。
図である。
【図７】本発明の第３の実施例に係わり、ＲＯＭに格納
されたＰＷＭデューティ比データの構成を示す図であ
る。
されたＰＷＭデューティ比データの構成を示す図であ
る。
１ マイクロコントローラ ２ ＰＷＭユニット ３ 出力ポート ４ ステッピングモータ ５ トランジスタ ６ 電流制御トランジスタ ７ フライホイールダイオード ８ 逆流防止ダイオード ９ タイマ １０ ＲＯＭ
Claims (3)
- 【請求項１】 デューティ設定可能な複数のパルス発生
手段と前記パルス発生手段によって生成されるパルスに
よりステッピングモータの各相をパルス幅変調駆動する
手段と複数のデューティ比データを格納する手段とタイ
マー機能を有するステッピングモータ制御方式におい
て、前記タイマー機能によって決定されるタイミングご
とに前記パルスのデューティ比を前記デューティ比デー
タに基づいて設定することにより、ステッピングモータ
駆動の１ステップ内で前記パルスのデューティ比を変化
させることを特徴とするステッピングモータ制御方式。 - 【請求項２】 前記ステッピングモータの駆動電流波形
が正弦波状になるように前記デューティ比データをあら
かじめ設定しておくことを特徴とする請求項１のステッ
ピングモータ制御方式。 - 【請求項３】 前記ステッピングモータの駆動ステップ
によって異なるデューティ比データを用いることを特徴
とするステッピングモータ制御方式。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4203863A JPH0654590A (ja) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | ステッピングモータ制御方式 |
| US08/099,007 US5446358A (en) | 1992-07-30 | 1993-07-29 | Stepping motor control system |
| AT93112234T ATE172067T1 (de) | 1992-07-30 | 1993-07-30 | Regelsystem für einen schrittmotor |
| EP93112234A EP0581300B1 (en) | 1992-07-30 | 1993-07-30 | Stepping motor control system |
| DE69321422T DE69321422T2 (de) | 1992-07-30 | 1993-07-30 | Regelsystem für einen Schrittmotor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4203863A JPH0654590A (ja) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | ステッピングモータ制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0654590A true JPH0654590A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=16480954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4203863A Pending JPH0654590A (ja) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | ステッピングモータ制御方式 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5446358A (ja) |
| EP (1) | EP0581300B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0654590A (ja) |
| AT (1) | ATE172067T1 (ja) |
| DE (1) | DE69321422T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1992
- 1992-07-30 JP JP4203863A patent/JPH0654590A/ja active Pending
-
1993
- 1993-07-29 US US08/099,007 patent/US5446358A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-07-30 AT AT93112234T patent/ATE172067T1/de not_active IP Right Cessation
- 1993-07-30 EP EP93112234A patent/EP0581300B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-07-30 DE DE69321422T patent/DE69321422T2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69321422D1 (de) | 1998-11-12 |
| US5446358A (en) | 1995-08-29 |
| EP0581300A3 (en) | 1994-11-09 |
| DE69321422T2 (de) | 1999-04-22 |
| EP0581300A2 (en) | 1994-02-02 |
| EP0581300B1 (en) | 1998-10-07 |
| ATE172067T1 (de) | 1998-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010403 |