JPH04308499A - ３相ステッピングモータの駆動方法 - Google Patents
３相ステッピングモータの駆動方法Info
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- JPH04308499A JPH04308499A JP3072881A JP7288191A JPH04308499A JP H04308499 A JPH04308499 A JP H04308499A JP 3072881 A JP3072881 A JP 3072881A JP 7288191 A JP7288191 A JP 7288191A JP H04308499 A JPH04308499 A JP H04308499A
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- Japan
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- phase
- terminal
- stepping motor
- coil
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-
- 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
- H02P8/32—Reducing overshoot or oscillation, e.g. damping
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は３相ステッピングモータ
の駆動方法に関するものである。
の駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車用途として、ステッピング
モータが使われるようになってきている。自動車用部品
としてのステッピングモータは、小形化，高トルク化，
低振動化が要望されている。
モータが使われるようになってきている。自動車用部品
としてのステッピングモータは、小形化，高トルク化，
低振動化が要望されている。
【０００３】以下に従来の３相ステッピングモータの駆
動方法について説明する。図９は従来の３相ステッピン
グモータの駆動方法による各コイルの電流を示すタイミ
ングチャートである。２１は第１のコイルを流れる電流
、２２は第２のコイルを流れる電流、２３は第３のコイ
ルを流れる電流である。図１０は、図９を説明するため
の概念図である。２４はコイルの第１端子、２５はコイ
ルの第２端子、２６はコイルの第３端子である。
動方法について説明する。図９は従来の３相ステッピン
グモータの駆動方法による各コイルの電流を示すタイミ
ングチャートである。２１は第１のコイルを流れる電流
、２２は第２のコイルを流れる電流、２３は第３のコイ
ルを流れる電流である。図１０は、図９を説明するため
の概念図である。２４はコイルの第１端子、２５はコイ
ルの第２端子、２６はコイルの第３端子である。
【０００４】以上のように構成された３相ステッピング
モータの駆動方法について以下その動作を説明する。ま
ずコイルの第１端子から第２端子へ電流を通電する。次
に第３端子から第２端子へ電流を通電する。そして順次
、概念図のシーケンスに従って電流を通電していく。 この通電方法に従うと、ステッピングモータは、基本ス
テップ角毎に回転する。
モータの駆動方法について以下その動作を説明する。ま
ずコイルの第１端子から第２端子へ電流を通電する。次
に第３端子から第２端子へ電流を通電する。そして順次
、概念図のシーケンスに従って電流を通電していく。 この通電方法に従うと、ステッピングモータは、基本ス
テップ角毎に回転する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、ステッピングモータを構成するステータ
とロータの設計によりステッピングモータ特有の振動が
決定されてしまう。またこの振動は加工精度により影響
を受け、このために低振動を必要とする電気機器には使
用できないという問題を有していた。
来の構成では、ステッピングモータを構成するステータ
とロータの設計によりステッピングモータ特有の振動が
決定されてしまう。またこの振動は加工精度により影響
を受け、このために低振動を必要とする電気機器には使
用できないという問題を有していた。
【０００６】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、低振動で駆動させることが可能な、３相ステッピ
ングモータの駆動方法を提供することを目的とする。
ので、低振動で駆動させることが可能な、３相ステッピ
ングモータの駆動方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の３相ステッピングモータの駆動方法は、ス
テッピングモータのコイル結線が、Ｙ結線のときに、３
端子を有する前記ステッピングモータのコイルの第１端
子より第２端子または第３端子に電流を通電する２相通
電と、前記ステッピングモータのコイルの第１端子より
第２端子と第３端子に同時に電流を通電するか、もしく
は、第２端子と第３端子より第１端子に同時に電流を通
電する３相通電とを交互に繰り返し、特定のコイルを順
次通電し、ステッピングモータを回転させる構成を有し
ている。また、３相通電時に電流値を変化させることに
より２相通電時の磁気ベクトルと大きさを同一にし、２
相通電時と３相通電時のトルクのバランスをとる構成を
有している。
に、本発明の３相ステッピングモータの駆動方法は、ス
テッピングモータのコイル結線が、Ｙ結線のときに、３
端子を有する前記ステッピングモータのコイルの第１端
子より第２端子または第３端子に電流を通電する２相通
電と、前記ステッピングモータのコイルの第１端子より
第２端子と第３端子に同時に電流を通電するか、もしく
は、第２端子と第３端子より第１端子に同時に電流を通
電する３相通電とを交互に繰り返し、特定のコイルを順
次通電し、ステッピングモータを回転させる構成を有し
ている。また、３相通電時に電流値を変化させることに
より２相通電時の磁気ベクトルと大きさを同一にし、２
相通電時と３相通電時のトルクのバランスをとる構成を
有している。
【０００８】
【作用】この構成によって、２相通電時の磁気的安定点
と、３相通電時の磁気的安定点が、前記ステッピングモ
ータの基本ステップ角を１／２ずらせることとなり、２
相通電と３相通電を交互に繰り返すことにより、前記ス
テッピングモータを基本ステップ角の１／２ずつ回転さ
せ、３相通電時の電流値を変化させてトルクバランスを
とることにより低振動のモータを実現できることとなる
。
と、３相通電時の磁気的安定点が、前記ステッピングモ
ータの基本ステップ角を１／２ずらせることとなり、２
相通電と３相通電を交互に繰り返すことにより、前記ス
テッピングモータを基本ステップ角の１／２ずつ回転さ
せ、３相通電時の電流値を変化させてトルクバランスを
とることにより低振動のモータを実現できることとなる
。
【０００９】
【実施例】（実施例１）以下、本発明の一実施例につい
て図面を参照しながら説明する。
て図面を参照しながら説明する。
【００１０】図１は本発明におけるＹ結線された３相ス
テッピングモータを駆動する際の各コイルの電流を示す
タイミングチャートである。１１は第１のコイルを流れ
る電流、１２は第２のコイルを流れる電流、１３は第３
のコイルを流れる電流である。図２は、図１を説明する
ための概念図である。１４はコイルの第１端子、１５は
コイルの第２端子、１６はコイルの第３端子である。図
３は図２の電流のシーケンスをタイミングチャートに表
したものである。
テッピングモータを駆動する際の各コイルの電流を示す
タイミングチャートである。１１は第１のコイルを流れ
る電流、１２は第２のコイルを流れる電流、１３は第３
のコイルを流れる電流である。図２は、図１を説明する
ための概念図である。１４はコイルの第１端子、１５は
コイルの第２端子、１６はコイルの第３端子である。図
３は図２の電流のシーケンスをタイミングチャートに表
したものである。
【００１１】以上のように構成された３相ステッピング
モータの駆動方法について、以下その動作について図２
を用いて説明する。まずコイルの第１端子１４から第２
端子１５へ電流を通電する。次に、第１端子１４から第
２端子１５へと同時に第３端子１６から第２端子１５へ
電流を通電する。そして順次、図２の概念図に示すシー
ケンスに従って電流を通電していく。つまり、コイルの
通電方法として、２相通電と３相通電を交互に繰り返し
、特定のコイルを通電することにより、２相通電時の磁
気的安定点と３相通電時の磁気的安定点が基本ステップ
角の１／２ずれることになるため、前記通電方法で駆動
すると、基本ステップ角の１／２ずつ回転することが可
能となる。
モータの駆動方法について、以下その動作について図２
を用いて説明する。まずコイルの第１端子１４から第２
端子１５へ電流を通電する。次に、第１端子１４から第
２端子１５へと同時に第３端子１６から第２端子１５へ
電流を通電する。そして順次、図２の概念図に示すシー
ケンスに従って電流を通電していく。つまり、コイルの
通電方法として、２相通電と３相通電を交互に繰り返し
、特定のコイルを通電することにより、２相通電時の磁
気的安定点と３相通電時の磁気的安定点が基本ステップ
角の１／２ずれることになるため、前記通電方法で駆動
すると、基本ステップ角の１／２ずつ回転することが可
能となる。
【００１２】回転のモデル図を図４に示す。図４におい
て■，■および■は２相通電時の回転位置を、■，■お
よび■は３相通電時の回転位置をそれぞれ示す。２相通
電と３相通電を交互に繰り返すと、モータは■→■→■
→■→■→■の順に回転していく。図４より明らかなよ
うに、２相通電の場合と、２相通電−３相通電を交互に
繰り返す通電方法の場合とを比較すると、本実施例によ
る通電方法ではモータは基本ステップ角の１／２ずつ回
転することがわかる。
て■，■および■は２相通電時の回転位置を、■，■お
よび■は３相通電時の回転位置をそれぞれ示す。２相通
電と３相通電を交互に繰り返すと、モータは■→■→■
→■→■→■の順に回転していく。図４より明らかなよ
うに、２相通電の場合と、２相通電−３相通電を交互に
繰り返す通電方法の場合とを比較すると、本実施例によ
る通電方法ではモータは基本ステップ角の１／２ずつ回
転することがわかる。
【００１３】図５は本実施例における３相ステッピング
モータの駆動回路ブロック図を示したもので、３７は１
２進カウンタ、３８はデコーダ、３９は駆動切替部、４
０は電源、４１はドライバ、４２はモータである。まず
１２進カウンタ３７に指令パルスが入力される。指令パ
ルスに同期してカウンタ出力が０から１１まで変化する
。その値をデコーダ３８でデコードし、駆動切替部３９
の出力信号に従ってドライバ部４１の６個のトランジス
タを各々ＯＮさせ、モータのコイルに図２のシーケンス
に従うように電流を通電する。ドライバ部４１内の６個
のトランジスタのハイサイドのトランジスタをそれぞれ
ＵＨ，ＶＨ，ＷＨ、ロウサイドのトランジスタをそれぞ
れＵＬ，ＶＬ，ＷＬとすると、トランジスタをＯＮする
タイミングチャートを図６に示す。
モータの駆動回路ブロック図を示したもので、３７は１
２進カウンタ、３８はデコーダ、３９は駆動切替部、４
０は電源、４１はドライバ、４２はモータである。まず
１２進カウンタ３７に指令パルスが入力される。指令パ
ルスに同期してカウンタ出力が０から１１まで変化する
。その値をデコーダ３８でデコードし、駆動切替部３９
の出力信号に従ってドライバ部４１の６個のトランジス
タを各々ＯＮさせ、モータのコイルに図２のシーケンス
に従うように電流を通電する。ドライバ部４１内の６個
のトランジスタのハイサイドのトランジスタをそれぞれ
ＵＨ，ＶＨ，ＷＨ、ロウサイドのトランジスタをそれぞ
れＵＬ，ＶＬ，ＷＬとすると、トランジスタをＯＮする
タイミングチャートを図６に示す。
【００１４】以上のように、本実施例によればコイルへ
の電流の通電方法を、２相通電と３相通電を交互に繰り
返し、特定のコイルを順次通電することで、基本ステッ
プ角の１／２毎に回転可能となり、低振動で駆動するス
テッピングモータを実現することができる。
の電流の通電方法を、２相通電と３相通電を交互に繰り
返し、特定のコイルを順次通電することで、基本ステッ
プ角の１／２毎に回転可能となり、低振動で駆動するス
テッピングモータを実現することができる。
【００１５】（実施例２）実施例１の手段では、２相通
電時の電流値と３相通電の電流値が異なるため、モータ
が回転する際にトルクリップルが残存し、それが振動を
発生する要因となる。第１の実施例に示す駆動方法より
さらに低振動で駆動する方法について以下に説明する。
電時の電流値と３相通電の電流値が異なるため、モータ
が回転する際にトルクリップルが残存し、それが振動を
発生する要因となる。第１の実施例に示す駆動方法より
さらに低振動で駆動する方法について以下に説明する。
【００１６】以下、本発明の第２の実施例について図面
を参照しながら説明する。図７において、３７は１２進
カウンタ、３８はデコーダ、３９は駆動切替部、４０は
電源、４１はドライバ、４２はモータで以上は図５の構
成と同様なものである。図５の構成と異なるのは、発振
部４３とゲート回路４４を付加した点である。
を参照しながら説明する。図７において、３７は１２進
カウンタ、３８はデコーダ、３９は駆動切替部、４０は
電源、４１はドライバ、４２はモータで以上は図５の構
成と同様なものである。図５の構成と異なるのは、発振
部４３とゲート回路４４を付加した点である。
【００１７】上記のように構成された３相ステッピング
モータの駆動方法について、以下にその動作を説明する
。発振部４３のクロックをゲート回路４４に入力してお
き、デコーダ３８の指示により、３相通電の指令タイミ
ングに合わせてゲート回路４４からクロックを出力し、
駆動切替部３９をチョッピングする。
モータの駆動方法について、以下にその動作を説明する
。発振部４３のクロックをゲート回路４４に入力してお
き、デコーダ３８の指示により、３相通電の指令タイミ
ングに合わせてゲート回路４４からクロックを出力し、
駆動切替部３９をチョッピングする。
【００１８】発振部４３のクロックを適切に選び、３相
通電電流をチョッピングすることにより実効電流値をチ
ョッピング前電流値の√３／２倍に低下させ、その実効
電流により２相通電時の磁気ベクトルの大きさと３相通
電時の磁気ベクトルの大きさを同じにし、２相通電時と
３相通電時のトルクアンバランスをなくすことができる
。図８に２相通電時と３相通電時に発生する磁気ベクト
ルを示す。図８において、３１，３２，３３は、２相通
電時に発生する磁気ベクトル、３４，３５は３相通電時
に発生する磁気ベクトルである。２相通電シーケンスは
３１→３２→３３の順で順次回転していき、２−３相通
電のシーケンスは３１→３４→３２→３５→３３の順で
、順次回転していく。
通電電流をチョッピングすることにより実効電流値をチ
ョッピング前電流値の√３／２倍に低下させ、その実効
電流により２相通電時の磁気ベクトルの大きさと３相通
電時の磁気ベクトルの大きさを同じにし、２相通電時と
３相通電時のトルクアンバランスをなくすことができる
。図８に２相通電時と３相通電時に発生する磁気ベクト
ルを示す。図８において、３１，３２，３３は、２相通
電時に発生する磁気ベクトル、３４，３５は３相通電時
に発生する磁気ベクトルである。２相通電シーケンスは
３１→３２→３３の順で順次回転していき、２−３相通
電のシーケンスは３１→３４→３２→３５→３３の順で
、順次回転していく。
【００１９】以上のように、発振部４３とゲート回路４
４を付加し、３相通電のタイミングに同期させ、３相通
電電流をチョッピングすることにより、√３／２倍の実
効電流値とし、２相通電時と３相通電時に発生する磁気
ベクトルの大きさを等しく、トルクリップルをなくした
低振動で駆動可能な、３相ステッピングモータの駆動方
法を実現できる。
４を付加し、３相通電のタイミングに同期させ、３相通
電電流をチョッピングすることにより、√３／２倍の実
効電流値とし、２相通電時と３相通電時に発生する磁気
ベクトルの大きさを等しく、トルクリップルをなくした
低振動で駆動可能な、３相ステッピングモータの駆動方
法を実現できる。
【００２０】尚、３相通電電流値を√３／２倍にするた
めに、本実施例においては電流をチョッピングしている
が、電圧を制御して、電流値を低下させても同様な効果
が得られることは言うまでもない。
めに、本実施例においては電流をチョッピングしている
が、電圧を制御して、電流値を低下させても同様な効果
が得られることは言うまでもない。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明は、Ｙ結線された３
相ステッピングモータの通電方法を２相通電と３相通電
を交互に繰り返し、かつ特定のコイルを順次通電するこ
とで、ステッピングモータ特有の振動を低減でき、その
上、コイル結線がＹ結線のためにリード線が３本でよく
、実装上の制限も少ない３相ステッピングモータの駆動
方法を実現できるものである。
相ステッピングモータの通電方法を２相通電と３相通電
を交互に繰り返し、かつ特定のコイルを順次通電するこ
とで、ステッピングモータ特有の振動を低減でき、その
上、コイル結線がＹ結線のためにリード線が３本でよく
、実装上の制限も少ない３相ステッピングモータの駆動
方法を実現できるものである。
【図１】本発明の第１の実施例における３相ステッピン
グモータのコイルの電流の通電タイミングチャート
グモータのコイルの電流の通電タイミングチャート
【図
２】第１の実施例における図１を説明するための概念図
２】第１の実施例における図１を説明するための概念図
【図３】第１の実施例における２−３相通電時のコイル
を流れる電流のタイミングチャート
を流れる電流のタイミングチャート
【図４】第１の実施例における２相通電と３相通電を交
互に繰り返した時の回転のモデル図
互に繰り返した時の回転のモデル図
【図５】第１の実施例における２−３相通電実現のため
の回路ブロック図
の回路ブロック図
【図６】第１の実施例におけるドライバトランジスタ６
個のタイミングチャート
個のタイミングチャート
【図７】第２の実施例における３相通電タイミングでチ
ョッピングを実現するための回路ブロック図
ョッピングを実現するための回路ブロック図
【図８】第
２の実施例における２相通電と３相通電時に発生する磁
気ベクトル図
２の実施例における２相通電と３相通電時に発生する磁
気ベクトル図
【図９】従来の３相ステッピングモータのコイルの電流
の通電タイミングチャート
の通電タイミングチャート
【図１０】従来の３相ステッピングモータのコイルの電
流の通電を説明する概念図
流の通電を説明する概念図
１１ Ｙ結線された３相ステッピングモータの第１の
コイルを流れる電流 １２ Ｙ結線された３相ステッピングモータの第２の
コイルを流れる電流 １３ Ｙ結線された３相ステッピングモータの第３の
コイルを流れる電流 １４ ３端子を有するコイルの第１端子１５ ３端
子を有するコイルの第２端子１６ ３端子を有するコ
イルの第３端子２１ Ｙ結線された３相ステッピング
モータの第１のコイルを流れる電流 ２２ Ｙ結線された３相ステッピングモータの第２の
コイルを流れる電流 ２３ Ｙ結線された３相ステッピングモータの第３の
コイルを流れる電流 ２４ ３端子を有するコイルの第１端子２５ ３端
子を有するコイルの第２端子２６ ３端子を有するコ
イルの第３端子３７ １２進カウンタ ３８ デコーダ ３９ 駆動切替部 ４０ 電源 ４１ ドライバ部 ４２ モータ ４３ 発振部 ４４ ゲート回路
コイルを流れる電流 １２ Ｙ結線された３相ステッピングモータの第２の
コイルを流れる電流 １３ Ｙ結線された３相ステッピングモータの第３の
コイルを流れる電流 １４ ３端子を有するコイルの第１端子１５ ３端
子を有するコイルの第２端子１６ ３端子を有するコ
イルの第３端子２１ Ｙ結線された３相ステッピング
モータの第１のコイルを流れる電流 ２２ Ｙ結線された３相ステッピングモータの第２の
コイルを流れる電流 ２３ Ｙ結線された３相ステッピングモータの第３の
コイルを流れる電流 ２４ ３端子を有するコイルの第１端子２５ ３端
子を有するコイルの第２端子２６ ３端子を有するコ
イルの第３端子３７ １２進カウンタ ３８ デコーダ ３９ 駆動切替部 ４０ 電源 ４１ ドライバ部 ４２ モータ ４３ 発振部 ４４ ゲート回路
Claims (2)
- 【請求項１】Ｙ結線された３相ステッピングモータで、
３端子を有する前記ステッピングモータのコイルの任意
の１つの端子より他のいずれかの１つの端子に電流を通
電する２相通電と、前記ステッピングモータのコイルの
任意の１つの端子より他の残りの２端子に同時に電流を
通電するかもしくは、任意の２端子より残りの１端子に
同時に電流を通電する３相通電を組合わせ、２相通電と
３相通電を交互に繰り返し、特定のコイルを順次通電す
ることにより、前記ステッピングモータを基本ステップ
角の１／２の角度回転させる３相ステッピングモータの
駆動方法。 - 【請求項２】２相通電時と３相通電時の繰り返し励磁に
おいて、３相通電のタイミングに同期させ、３相通電電
流値を２相通電時の発生トルクと略同一となるように低
下させることを特徴とする請求項１記載の３相ステッピ
ングモータの駆動方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3072881A JPH04308499A (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | ３相ステッピングモータの駆動方法 |
| US07/861,230 US5321340A (en) | 1991-04-05 | 1992-03-31 | Driving method for three-phase stepping motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3072881A JPH04308499A (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | ３相ステッピングモータの駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04308499A true JPH04308499A (ja) | 1992-10-30 |
Family
ID=13502123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3072881A Pending JPH04308499A (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | ３相ステッピングモータの駆動方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5321340A (ja) |
| JP (1) | JPH04308499A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0669707A3 (en) * | 1994-02-24 | 1996-01-24 | Unisia Jecs Corp | Steering motor control method. |
| JP2001333598A (ja) * | 2000-05-23 | 2001-11-30 | Japan Servo Co Ltd | ステッピングモータの駆動装置 |
| JP2009222012A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Aisin Seiki Co Ltd | 吸気制御装置 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2736775B1 (fr) * | 1995-07-13 | 1997-08-14 | Valeo Electronique | Dispositif pour la commande d'un moteur pas a pas, notamment pour la reduction du bruit dans les mecanismes pour vehicule automobile. |
| JPH09308216A (ja) * | 1996-05-09 | 1997-11-28 | Minebea Co Ltd | 情報記録装置用モータ |
| US5742139A (en) * | 1996-07-26 | 1998-04-21 | Dana Corporation | Method and apparatus for reducing noise in a variable reluctance motor |
| JP3392737B2 (ja) * | 1997-11-12 | 2003-03-31 | 日本サーボ株式会社 | ３相ステッピングモータとその駆動方法 |
| JPH11225466A (ja) | 1998-02-06 | 1999-08-17 | Japan Servo Co Ltd | 多相アウター型ｐｍステッピングモータ |
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