JPH01270796A

JPH01270796A - ステップモータの駆動装置

Info

Publication number: JPH01270796A
Application number: JP9817588A
Authority: JP
Inventors: Bunichi Osuga; 文一大須賀
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1988-04-22
Filing date: 1988-04-22
Publication date: 1989-10-30

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）この発明はステップモータの駆動装置に関し、特に構成
が簡単で、回転時に過電圧を印加でき、かつ停止時に定
格電圧を印加することのできるステップモータの駆動装
置に関する。

（従来の技術）従来のステップモータの駆動方式の例を、以下に図面を
参照して説明する。

第５図は外部抵抗付加駆動方式を示す。図において、ｌ
ａ＋１ｂはモータ巻線、２は駆動回路、３ａ．３ｂは外
部抵抗、４は電源である。この方式は、外部抵抗３ａ，
３ｂを大きくする程、高速でのトルクは増すが、該抵抗
で消費する電力が大きくなるため効率が悪くなるという
特徴をもっている。

第６図は定電流チョッパ駆動方式を示す。図において、
５はモータ巻線、６は電源、７はチジッパ用トランジス
タ、８は電圧比較回路、９はパルス幅制御回路、１０は
電流検出抵抗、１１はそのべ一スに励磁信号が印加され
るトランジスタである。この方式によれば、電流検出抵
抗１ｏで得られた電圧と基＄電圧とが前記電圧比較回路
８で比較され、その出力がパルス幅制御回路９に送られ
る。該パルス幅制御回路９は該電圧比較回路８から入力
してきた信号によってパルス幅を制御されたパルスを、
前記チョッパ用トランジスタ７に送り、そのオン時間を
制御する。このようにして、定電流回路が構成され、モ
ータ巻線５には定電流が供給される。

第７図は２電圧駆動刃式を示す。図において、１２はモ
ータ巻線、１３は第１の電源、１４は第２の＠ｉ、１５
はそのベースに励磁信号が印加される第１のトランジス
タ、１６は第２のトランジスタ、１７はそのベースに電
圧切換信号が印加される第３のトランジスタである。こ
の方式は、モータ巻線１２に流れる電流の立上がりの遅
れを少なくするために、該立上がりの時だけ前記第３゜
第２のトランジスタ１７．１６をオンにして、該コイル
巻線に高い電圧を印加し、その後は該トランジスタ１７
．１６をオフにして、第１の電源から定格電圧を印加す
るようにしたものである。この方式は、前記外部抵抗付
加駆動方式に比べて、熱損失が少なくコンパクトになる
という利点を持っている。

第８図は過電圧駆動方式を示す。図において、１８はモ
ータ巻線、１９は電源、２０はそのベースに励磁信号が
印加される第１のトランジスタ、２１は第２のトランジ
スタ、２２はそのベースに電圧切換信号が印加される第
３のトランジスタ、２３は抵抗である。この方式は、モ
ータの停止時には前記第２．第３のトランジスタ２１．
２２をオフにして定格電圧を印加し、運転時には該第２
゜第３のトランジスタ２１．２２をオンにして該定格電
圧よ゛りも高い電圧を印加するようにしたものである。

（発明が解決しようとする課題）以上のように、従来の駆動方式には前記のような四つの
方式があるが、それぞれの方式には次のような問題があ
った。

前記の外部抵抗付加駆動方式は、無駄な電力が外部抵抗
３ａ、３ｂで消費される。またこれを低減するためには
、高容量の抵抗が必要になり、スペース、コストの点で
不利であるという問題があった。

前記定電流チョッパ駆動方式は、チョッピングによる励
磁振動音が大きいという問題点、および前記電圧比較回
路８およびパルス幅制御回路９が高価であるという問題
があった。

前記２電圧駆動刃式は、駆動電源が二ついるという問題
があった。また、このため高価になるという問題があっ
た。

前記過電圧駆動方式は、モータ巻線１８に定格電圧を印
加しこれを維持するときに、抵抗２３に電流が流れ、前
記外部抵抗付加駆動方式と同様に熱損失が大きいという
問題があった。またこれを低減するためには、高容量の
抵抗が必要になり、スペース、コストの点で不利である
という問題があった。

この発明の目的は、前記従来装置の問題点を除去し、構
成が簡単で、熱損失が小さく、かつ運転時に定格電圧よ
りも高い電圧を印加でき停止時には定格電圧を印加でき
るステップモータの駆動装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段および作用）本発明の特徴
は、前記目的を達成するために、過電圧を出力する電源
手段と、所定の順序で励磁相を切換える手段と、停止時
にモータ巻線を直列に接続する手段とを具備した点にあ
る。

本発明によれば、モータの回転時には選択された励磁相
のモータ巻線に過電圧が印加される。−方、停止時には
モータ巻線が直列に接続されるので前記電源電圧が分圧
され、各モータ巻線に定格の電圧が印加される。

この結果、レスポンスが良く、かつ高トルクのモータを
提供できる。

（実施例）以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。第
１図は本発明の一実施例の回路図を示す。

該回路図は、ユニポーラ型２相モータ示すものであり、
１〜１４はトランジスタを示す。また、２０．２１はモ
ータ巻線を示し、２２〜２５はダイオードを示す。図示
されているように、トランジスタ７とダイオード２２を
直列に接続した回路と、トランジスタ８と逆方向のダイ
オード２３を直列に接続した回路とを並列に接続した回
路が、第１のモータ巻線２０の一方の端子と第２のモー
タ巻線２１の一方の端子との間に接続され、トランジス
タ９とダイオード２４を直列に接続した回路と、トラン
ジスタ１０と逆方向のダイオード２５を直列に接続した
回路とを並列に接続した回路が、第１のモータ巻線２０
の他方の端子と第２のモータ巻線２１の前記一方の端子
との間に接続されている。

また、本実施例においては、電源電圧ＶＣＣは定格より
大きく設定されている。本実施例のようなユニポーラ駆
動の場合は、定格の２．８４倍までの過電圧が印加でき
るので、例えば定格の２．８４倍の電源電圧Ｖｃｃが設
定されている。

次に、本実施例を１−２相励磁方式で駆動する場合の動
作を、第１図および第２図を参照して説明する。第２図
は、該１−２相励磁方式の励磁シーケンス図を示す。

まず、トランジスタ２と１１がオンにされ、Ａ相が励磁
される。次いで、トランジスタ２゜１１．５．１３がオ
ンにされ、ＡＢ相が励磁される。次に、トランジスタ６
．１１．７がオンにされ、ＡＢ相で停止される。以下同
様に、トランジスタ５．工３がオンにされてＢ相の励磁
が行われ、次にトランジスタ５，１３．２．１２がオン
にされてＢλ相が励磁され、続いてトランジスタ６゜９
．１２がオンにされて停止される。

引き続き、同様に、Ａ相、λｎ相、λ百相で停止、百相
、ＩＮＡ相、ＥｒＡ相で停止の順で相励磁が行われる。

本実施例によれば、前記停止時には、電源電圧Ｖｃｃか
ら第１および第２のモータ巻線２０．２１を通ってアー
スに電流が流れることとなり、該第１および第２のモー
タ巻線２０．２１が有する抵抗によって分圧されるため
に、該モータ巻線２０゜２１に定格の電圧が印加される
ことになる。例えば、ＡＢ相で停止した場合は、次の電
気回路が形成されることになる。

電源電圧Ｖｃｃ→トランジスタ６→第２のモータ巻線２
１→ダイオード２２→トランジスタ７→第１のモータ巻
線２０→トランジスタ１１→アース一方、回転時には、
第１または第２のモータ巻線２０．２１に過電圧が印加
されることになり、レスポンス（応答）が良く、かつト
ルクが大きくなる。

次に、本考案の第２実施例を第３図を参照して説明する
。該第２実施例は、バイポーラ型２相モータを１−２相
励磁方式で駆動するようにしたものである。

図中の符号は、前記第１図と同一物または同等物を示す
。本実施例の場合は、電源電圧ＶＣＣは定格の１．４２
倍までの過電圧にできるので、例えば定格の１，４２倍
の電Ｒ電圧Ｖｃｃが設定されている。

次に、本実施例の動作を、第３図および第４図を参照し
て説明する。該第４図は、１−２相励磁方式の励磁シー
ケンス図を示す。

まず、トランジスタ３．１１がオンにされると、電流が
電源Ｖｃｃからトランジスタ３、第１のモータ巻線２０
、トランジスタ１１を通ってアースに流れ、Ａ相の励磁
が行われる。次に、トランジスタ３，１１，６．１３が
オンにされると、モータ巻線２０と２１に同時に電流が
流れ、ＡＢ相が励磁されたことになる。

次に、トランジスタ６．１１．７がオンにされると、電
流が電源Ｖｃｅからトランジスタ６、第２のモータ巻線
２１、ダイオード２２、トランジスタ７、第１のモータ
巻線２０およびトランジスタ１１を通って流れる。すな
わち、該第２および第１のモータ巻線２１．２０は直列
に接続されることになる。

以下同様に、Ｂ相、Ｂλ相、Ｂλ相で停止、Ａ相、λ■
相、λＨ相で停止、Ｈ相、ＴＩＡ相、ＦＡ相で停止の順
に励磁される。

本実施例によれば、停止時に前記のように第１および第
２のモータ巻線２０．２１が直列に接続されるため、該
第１および第２のモータ巻線２０゜２１に定格の電圧が
印加されることになる。一方、回転時には、該銅１およ
び第２のモータ巻線２０゜２１に定格以上の過電圧が印
加されることとなり、前記第１実施例と同様にレスポン
スが良く、かつトルクが大きくなる。

以上のように、本発明を第１、第２実施例で説明したが
、本発明はこれに限定されるものではなく、２相モータ
以外のモータ、あるいは１−２相励磁以外の駆動方式に
も適用することができ、これも本発明の範囲内にあるこ
とは明らかであろう。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次の
ような優れた効果を期待することができる。

（【）高容量抵抗が不要であるので、スペースをとらず
かつ安価に構成できる。

（２）駆動電源が一つで良いので、スペースをとらずか
つ安価に構成できる。

（３）定電流チョッパ駆動方式におけるようなチョッピ
ングによる励磁振動音がない。

（４）回路構成が非常に簡単であるので、すなわちトラ
ンジスタアレイとダイオードのみで構成できるので、安
価に構成できる。

（５）モータの回転時に過電圧を印加し、停止時に定格
電圧を印加できるので、レスポンスが良くかつ高トルク
のモータが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の回路図、第２図はその１
−２相励磁駆動力式の励磁シーケンスを示す図、第３図
は本発明の第２実施例の回路図、第４図はその１−２相
励磁駆動力式の励磁シーケンスを示す図、第５図、第６
図、第７図および第８図はそれぞれ従来装置を示す回路
図である。１〜１４・・・トランジスタ、２０．２１・・・第１、
第２のモータ巻線、２２〜２５・・・ダイオード代理人
　弁理士　平木通人　　４工基筒　　　１　　　図第　　　３　　　図第　　５　　図一〇第　　７　　図第　　６　　図第　　８　　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）過電圧電源と、モータ巻線の励磁相を切換える励
磁相切換手段と、停止時に該モータ巻線を直列に接続す
る手段とを具備し、回転時に前記モータ巻線に過電圧を
印加し、停止時に該モータ巻線に定格電圧を印加するよ
うにしたことを特徴とするステップモータの駆動装置。
（２）前記励磁相切換手段と停止時に該モータ巻線を直
列に接続する手段とを、トランジスタアレーとダイオー
ドのみで構成したことを特徴とする前記特許請求の範囲
第１項記載のステップモータの駆動装置。