JPH01148099A - パルスモータ異常検知装置 - Google Patents

パルスモータ異常検知装置

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JPH01148099A
JPH01148099A JP62305539A JP30553987A JPH01148099A JP H01148099 A JPH01148099 A JP H01148099A JP 62305539 A JP62305539 A JP 62305539A JP 30553987 A JP30553987 A JP 30553987A JP H01148099 A JPH01148099 A JP H01148099A
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JP
Japan
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pulse motor
phase current
slope
phase
pulse
Prior art date
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Pending
Application number
JP62305539A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenjiro Hori
謙治郎 堀
Takashi Nakahara
隆 中原
Satoru Akiyama
哲 秋山
Keiichi Yoshida
恵一 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、パルスモータ異常検知装置に関する。
(従来の技術) パルスモータはオープンループ制御により比較的容易に
駆動できるため、プリンタや複写機のようなマイクロプ
ロセッサを用いた制御機器に多く使用されている。
パルスモータの回転異常を検知する方法として、例えば
、パルスモータの回転軸にエンコーダとフォトセンサを
取り付け、そのフォトセンサの出力パルスによりパルス
モータの回転速度を検知する方法が知られている。これ
によると、パルスモータの回転異常は検知することがで
きるが、他のメカニカルスイッチやフォトセンサ等が必
要になり、コストアップになっていた。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、負荷に起因するバルスモータの回転異常を安
価でかつ簡単に検知できるパルスモータ異常検知装置を
得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るパルスモータ異常検知装置は、励磁相の
・励磁時にこの励磁相を流れる相電流の立ち上り時の傾
きを検知する傾き検知手段を設けたものである。
〔作用〕
この発明におけるパルスモータ異常検知装置は、励磁相
の励磁時にこの励磁相を流れる相電流の立ち上り時の傾
きを傾き検知手段により検知する。
〔実施例〕
第1図はこの発明の一実施例を示す回路図である。これ
は2相励磁方式により駆動されるパルスモータの例であ
る。図において、1は既知の定電流駆動形パルスモータ
ドライバで、スイッチング回路11と、励磁切り換え回
路12と、逆起電力解消回路13とにより構成されてい
る。
前記スイッチング回路11は、パルスモータの相電流を
制御するもので、トランジスタQ1、Q2、抵抗R1〜
R12、ダイオードD7、D8、コンパレータICI、
IC2により構成されている。
前記励磁切り換え回路12は、パルスモータの励磁相を
切り換えるもので、トランジスタQ3〜Q6により構成
されている。
前記逆起電力解消回路13は、逆起電力を吸収するもの
で、ダイオードD3〜D6、ツェナーダイオードZDI
により構成されている。
2は傾き検知手段で、パルスモータ相電流立ち上り検知
回路(以下、相電流立ち上り検知回路という)3と1チ
ツプマイクロプロセツサ(以下、CPUという)4によ
り構成され、前記抵抗R5,R8の端子電圧の立ち上が
り時の傾きを検知するものである。
前記相電流立ち上り検知回路3はコンパレータIC3、
IC4、抵抗R13〜R20により構成され、前記抵抗
R5、R8の端子電圧と所定の基準電圧とを比較するも
のである。前記基準電圧は抵抗R13〜R20によって
決定される。
前記cpυ4はコントロールROM、RAM。
タイマ回路、イベントカウンタ等を内蔵し、イベントカ
ウンタの入力ボートとしてボートP5、R6を有し、励
磁信号の出力ボートとしてボートP1〜P4を有するも
のである。
また、前記CPU4はボートP5に入力される前記コン
パレータIC3からのパルスの立ち上がりエツジに同期
して、イベントカウンタにより内部クロックパルスのカ
ウントを開始し、ボートP5の電圧レベルがローレベル
になった時、カウントを停止し、得られたカウント値を
中間的にバッファレジスタに格納し、この格納されたカ
ウント値からパルス幅、すなわち、抵抗R5の端子電圧
の立ち上り時の傾きを検知するものである。
前記コントロ−ルIC3から出力されるパルスのパルス
幅から抵抗R5の端子電圧の立ち上り時の傾きを検知で
きるのは、コンパレータIC3の基準電圧値をvRより
小さく設定した場合、前記コンパレータIC3の出力波
形は第4図に示す破線のようになり、第4図かられかる
ように、パルスモータの負荷が変化すると、コンパレー
タIc3のスライスレベルが変化し、その結果、コンパ
レータIC3出力のデユーティ、すなわち、パルス幅が
変化するからである。
さらに、前記CPU4は、ボートP6に人力される前記
コンパレータIC4からの入力のパルス幅すなわち、抵
抗R8の端子電圧の立ち上り時の傾きを検知するもので
ある。第5図にボートP5、R6に入力される信号の波
形を示す。前記ボートP5、R6は、例えば、日本電気
社製のマイコンμC0M−87ADのCIボートに相当
するものである。
さらにまた、前記CPU4はボートP1〜P4からの励
磁信号により、前記トランジスタQ3〜Q6を0N10
FF制御するものである。第3図にボートpt〜P4か
ら出力される励磁信号の波形を示す。
次に、第2図に示すフローチャートに基づき動作を説明
する。
トランジスタQ3がCPU4のボートPiから出力され
た励磁信号によりONされると(S−1)、コイルL1
に電源vcc1から相電流が流れ始める(S−2)。そ
の相電流は第4図に示すようにコイルL1のインダクタ
ンスと抵抗R5の抵抗値により決まる時定数で増加し、
同時に、これと同じ時定数で抵抗R5の端子電圧も増加
する(S−3)。そして、この端子電圧が所定の基準電
圧(電圧値VR)を越えると(S−4)、コンパレータ
IC3の出力信号のレベルが反転してハイレベルになり
(S−S)、このとき、出力信号の立ち上がりエツジに
同期して、イベントカウンタにより、内部クロックパル
スのカウントが開始される(S−6)。
また、前記コンパレータIC3の出力パルスのレベルが
反転すると、トランジスタQ1がOFFされ(S−6)
、電源vcc1の電圧が前記コイルL1に印加されなく
なる。電源Vcctの電圧がコイルL1に印加されなく
なると、同時に、コイルL1に逆起電力が生じ(S−7
)、コイルし1に流れていた電流は、トランジスタQ1
、コイルL1、ダイオードD3、ツェナーダイオードZ
D1をこの順に流れ、コイルLlの相電流値はツェナー
ダイオードZDIにより速かに減少される。
相電流値が減少すると、抵抗R5の端子電圧が下降しく
5−8)、この端子電圧が基準電圧値vRより小さくな
ると、前記コンパレータIC3の出力パルスのレベルが
反転し、ローレベルになる(S−9)。すると、トラン
ジスタQ1がONされるとともに、前記イベントカウン
タによる内部クロックパルスのカウントが停止され(S
−10)、得られたカウント値は中間的にバッファレジ
スタに格納される(S−11)。
この格納されたカウント値からパルス幅、すなわち抵抗
R5の端子電圧の立ち上り時の傾きが検知される(S−
12)。
また、抵抗R8の端子電圧の立ち上り時の傾きも上記と
同様にして検知されるので重複説明を省略する。
なお、第4図において、抵抗R5、R8の端子電圧波形
が端子電圧が0ボルトから上昇し、基準電圧値vRに到
達した後、のこぎり状に変化しているのは、コイルに流
れる相電流値が一定になるように制御されているからで
ある。
次に、パルスモータの脱調検知を説明する。
抵抗R5、R8の端子電圧がOから基準電圧に到達する
までの時間は、パルスモータにかかる負荷の大きさによ
フて異なり、負荷が増加するとともに短く、負荷が減少
するとともに長くなる。これは、パルスモータ内の磁極
(ロータ)の小さな動きが負荷状態によって異なり、磁
極と巻線との間に構成される磁気回路がその負荷により
て異ってくるからである。この状態を第5図に破線で示
す。
パルスモータが過負荷状態から脱調状態に移行した時は
、相電流がゆっくりと立ち上るから、抵抗R5の端子電
圧は第6図に示すようにゆっくり立ち上る。この場合、
前記コンパレータIC3の出力のデユーティは急激に変
化し、ハイレベル区間が減少する。
また、脱調時、第7図に示すように、相電流がその制限
レベルに達しないことがある。この場合、コンパレータ
IC3からパルスが出力されない。
そこで、逆に、ハイレベル区間を検知した結果、ハイレ
ベル区間が減少しているか、あるいは、無い場合は、パ
ルスモータは脱調状態にあることになる。
以上、2相パルスモータを2相励磁力式で駆動した例を
説明したが、I相励磁方式や1−2相励磁力式により駆
動する場合も、2相励磁力式で駆動した場合と同様に負
荷異常を検知することができる。
1相励磁力式により駆動した場合の各部の電圧波形の一
例を第8図に示す。
第8図かられかるように、負荷が変動すると、抵抗R5
、R8の端子電圧の立ち上り時間が変化し、ボートP5
、R6のパルスのデユーティが変化するので、上述した
ように、ボートP5またはボートP6に入力される電圧
のハイレベル時間を計時することにより、パルスモータ
の負荷異常を知ることができる。
第9図はこの発明の他の実施例を示す。これは前記実施
例との比較で言えば、傾き検知手段の構成が異る。すな
わち、前記実施例では相電流立ち上り検知回路3とCP
U4により構成し、コンパレータI’C3、IC4から
のパルスのパルス幅を検知したが、この実施例では、検
出された抵抗R5、R8の端子電圧を増幅する演算増幅
器5.6と、増幅後の電圧をディジタルデータに変換す
るA/D変換器7.8と、マイクロプロセッサ9とによ
り構成し、A/D変換器7.8の出力をマイクロブセッ
サ9により監視するようにした。
作用、効果は前記実施例のそれと本質的に相違しない。
(発明の効果) 以上説明したように、この発明によれば、負荷に起因す
るパルスモータの回転異常を安価でかつ簡単に検知でき
るパルスモータ異常検知装置を得ることができるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す回路図、第2図は動
作フローチャート、第3図は励磁信号の波形図、第4図
は抵抗R5、R8の端子電圧波形図、第5図はボートP
5、R6に人力されるパルスの波形図、第6図および第
7図は脱調時の動作説明図、第8図は一相励磁方式によ
り駆動した場合の第1図に示す各部の波形図、第9図は
この発明の他の実施例を示す回路図である。 3−−−−−−パルスモータ相電流立ち上り検知回路 4−−−−−マイクロプロセッサ L1〜L4−−−−コイル R5、R8−−−−−−抵抗

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)励磁相の励磁時にこの励磁相を流れる相電流の立
    ち上り時の傾きを検知する傾き検知手段を備えたことを
    特徴とするパルスモータ異常検知装置。
  2. (2)前記傾き検知手段は、相電流を所定抵抗に流して
    得られる端子電圧の値と所定の基準値とを比較するコン
    パレータと、このコンパレータの出力パルスのパルス幅
    をカウントするカウンタとを備えたことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載のパルスモータ異常検知装置。
  3. (3)前記傾き検知手段は、相電流を所定抵抗に流して
    得られる端子電圧をデジタルデータに変換するA/D変
    換器と、前記デジタルデータの所定期間での増分を検知
    する増分検知手段とを備えたことを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載のパルスモータ異常検知装置。
JP62305539A 1987-12-04 1987-12-04 パルスモータ異常検知装置 Pending JPH01148099A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004056898A (ja) * 2002-07-18 2004-02-19 Daiman:Kk 遊技機
JP2004178737A (ja) * 2002-11-28 2004-06-24 Nec Corp 移送用媒体の移送制御方法及びその装置
JP2004208401A (ja) * 2002-12-25 2004-07-22 Minebea Co Ltd ステッピングモータの制御装置
WO2006046695A1 (ja) * 2004-10-29 2006-05-04 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha 回転センサ及び車輪情報センサ
JP2011505785A (ja) * 2007-12-03 2011-02-24 エフ.ホフマン−ラ ロシュ アーゲー ステッピングモーターのステップ損失を検出する方法及び装置
JP2017223569A (ja) * 2016-06-16 2017-12-21 ローム株式会社 モータドライバ評価ツール

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