JPH0642799B2 - ステツプモ−タの起動回路 - Google Patents
ステツプモ−タの起動回路Info
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- JPH0642799B2 JPH0642799B2 JP61120448A JP12044886A JPH0642799B2 JP H0642799 B2 JPH0642799 B2 JP H0642799B2 JP 61120448 A JP61120448 A JP 61120448A JP 12044886 A JP12044886 A JP 12044886A JP H0642799 B2 JPH0642799 B2 JP H0642799B2
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- Japan
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- voltage
- switch
- output
- starter
- circuit
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は，ステップモータを起動させるための起動回路
に関し、過負荷による回転停止があっても確実に再起動
を行うことのできる起動回路に関する。
に関し、過負荷による回転停止があっても確実に再起動
を行うことのできる起動回路に関する。
＜従来の技術＞ ステップモータには自起動周波数（自分で起動できる周
波数）と最高応答周波数の特性があり，これは負荷の大
きさによって定まる。このためステップモータを高速で
回転するには，負荷トルクが重い場合，まず，モータ駆
動用の駆動パルスを自起動可能な周波数で入力し，その
後ステップモータが駆動パルスに同期して回転するよう
に周波数を逐次増加し、目的とする周波数の回転速度を
得ている。また，ステップモータを停止させる場合，高
速回転から低速回転に急速に変化させると，負荷のイナ
ーシャが大きい場合，モータが負荷に回転させられて駆
動パルス周波数と回転速度が同期しなくなるので，この
場合も駆動パルス周波数を負荷のイナーシャに合わせて
逐次減少させる必要がある。さらにまた，ステップモー
タの起動および停止の時負荷への影響を少なくしたい場
合も，駆動パルス周波数を逐次制御することによって行
われる。
波数）と最高応答周波数の特性があり，これは負荷の大
きさによって定まる。このためステップモータを高速で
回転するには，負荷トルクが重い場合，まず，モータ駆
動用の駆動パルスを自起動可能な周波数で入力し，その
後ステップモータが駆動パルスに同期して回転するよう
に周波数を逐次増加し、目的とする周波数の回転速度を
得ている。また，ステップモータを停止させる場合，高
速回転から低速回転に急速に変化させると，負荷のイナ
ーシャが大きい場合，モータが負荷に回転させられて駆
動パルス周波数と回転速度が同期しなくなるので，この
場合も駆動パルス周波数を負荷のイナーシャに合わせて
逐次減少させる必要がある。さらにまた，ステップモー
タの起動および停止の時負荷への影響を少なくしたい場
合も，駆動パルス周波数を逐次制御することによって行
われる。
このようにステップモータを駆動制御する場合には，起
動・停止時において駆動パルス周波数を逐次増減制御す
ることが必要になるが、この様な増減制御は例えばＲＣ
発振器の発振周波数を制御電圧の可変によって制御した
り，コンデンサの充放電時定数を応用した発振器を使用
して，このコンデンサの充電電圧を検出して検出回路の
閾値を可変し発振周波数を制御している。
動・停止時において駆動パルス周波数を逐次増減制御す
ることが必要になるが、この様な増減制御は例えばＲＣ
発振器の発振周波数を制御電圧の可変によって制御した
り，コンデンサの充放電時定数を応用した発振器を使用
して，このコンデンサの充電電圧を検出して検出回路の
閾値を可変し発振周波数を制御している。
＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら，上記従来の装置において，ステップモー
タの回転中に例えば振動や衝撃を受けると変調や過負荷
による回転停止が発生する。このような場合ステップモ
ータを回転させるためには，なんらかの方法で回転が停
止したことを検出し，再起動させてやる必要がある。
タの回転中に例えば振動や衝撃を受けると変調や過負荷
による回転停止が発生する。このような場合ステップモ
ータを回転させるためには，なんらかの方法で回転が停
止したことを検出し，再起動させてやる必要がある。
本発明は上記問題点に鑑みて成されたもので，変調や回
転停止が発生した場合でも自動的に確実に再起動させる
ことを目的とする。
転停止が発生した場合でも自動的に確実に再起動させる
ことを目的とする。
＜問題点を解決するための手段＞ 上記問題点を解決するための本発明の構成は，駆動周波
数情報として電圧信号を出力するステップモータの起動
回路であって，前記起動回路は，基準電圧源(VF)と，起
動手段と，両者の切り替えを行うスイッチと，該スイッ
チ制御部とから構成され，前記起動手段起動時の駆動周
波数の上昇に応じた電圧出力時定数を有する回路であ
り，前記スイッチ制御部は，回転停止検出部と，起動手
段動作終了検出部と，両者の出力を受けて前記スイッチ
を切り替えるフリップフロップからなり，前記回転停止
検出部は，回転検出器と該回転検出器の出力を所定値と
比較するコンパレータとから構成され，前記ステップモ
ータの異常停止状態時に有意信号を発するものであり，
前記起動手段動作終了検出部は，前記起動手段の出力電
圧と基準電圧(VF)相当電圧(Vt)とを比較するヒステリシ
スコンパレータで構成され，起動手段動作終了時に有意
信号を発するものであり，前記フリップフロップは，前
記回転停止検出部の出力信号と前記起動手段動作終了検
出部の出力信号とが入力される論理回路の出力信号をセ
ット入力し，前記起動手段動作終了検出部よりの反転信
号をリセット入力に入力され，前記モータの異常停止時
にスイッチを移動手段側に，前記起動手段の動作終了時
には基準電圧源(VF)側にスイッチを配する信号を出力す
るものである。
数情報として電圧信号を出力するステップモータの起動
回路であって，前記起動回路は，基準電圧源(VF)と，起
動手段と，両者の切り替えを行うスイッチと，該スイッ
チ制御部とから構成され，前記起動手段起動時の駆動周
波数の上昇に応じた電圧出力時定数を有する回路であ
り，前記スイッチ制御部は，回転停止検出部と，起動手
段動作終了検出部と，両者の出力を受けて前記スイッチ
を切り替えるフリップフロップからなり，前記回転停止
検出部は，回転検出器と該回転検出器の出力を所定値と
比較するコンパレータとから構成され，前記ステップモ
ータの異常停止状態時に有意信号を発するものであり，
前記起動手段動作終了検出部は，前記起動手段の出力電
圧と基準電圧(VF)相当電圧(Vt)とを比較するヒステリシ
スコンパレータで構成され，起動手段動作終了時に有意
信号を発するものであり，前記フリップフロップは，前
記回転停止検出部の出力信号と前記起動手段動作終了検
出部の出力信号とが入力される論理回路の出力信号をセ
ット入力し，前記起動手段動作終了検出部よりの反転信
号をリセット入力に入力され，前記モータの異常停止時
にスイッチを移動手段側に，前記起動手段の動作終了時
には基準電圧源(VF)側にスイッチを配する信号を出力す
るものである。
＜実施例＞ 第１図は本発明の一実施例を示すブロック構成図であ
る。図において，＋ＶＦはステップモータの回転数を決
まる第１の基準電圧であり，この電圧は抵抗Ｒを介して
電圧・周波数変換器２の入力側に接続されている（ＶＦ
in）。電圧・周波数変換器２の出力側はモータ駆動回路
３の入力側に接続されており，モータ駆動回路からの出
力によりステップモータ４が回転する。５はステップモ
ータの回転数を検出するエンコーダで，このエンコーダ
５からの出力は周波数／電圧変換器６に接続され，この
周波数電圧変換器６の出力（ＶＦＳ）は第１のコンパレ
ータ７の一方の入力側に接続されている。第１のコンパ
レータ７の他方の入力側には第２の基準電圧（ステップ
モータの回転数を判定するための電圧Ｖｒ）が入力され
ている。第１のコンパレータ７の出力（Ｖｃ）は論理回
路８の一方の入力側に接続されている。９はＲＳフリッ
プフロップでこのＲＳフリップフロップ９の出力側はス
イッチ１１のコントロール端子に接続されている。スイ
ッチ１１の共通端子側はコンデンサＣを介して接地さ
れ，他の２端子のうち一方の端子側は接地され，他方は
電圧／周波数変換器の入力端子に接続されている。スイ
ッチ１１の共通端子側の電圧（Ｖｉ）は第２のコンパレ
ータ１０の一方の入力側に接続され，第２のコンパレー
タ１０の他方の入力側には第３の基準電圧（コンデンサ
Ｃの充電，放電を判定するための電圧Ｖｔ）が入力され
ている。この第２のコンパレータ１０の出力（Ｖｏ）は
ＲＳフリップフロップ９および論理回路８の他方の入力
側に接続されている。
る。図において，＋ＶＦはステップモータの回転数を決
まる第１の基準電圧であり，この電圧は抵抗Ｒを介して
電圧・周波数変換器２の入力側に接続されている（ＶＦ
in）。電圧・周波数変換器２の出力側はモータ駆動回路
３の入力側に接続されており，モータ駆動回路からの出
力によりステップモータ４が回転する。５はステップモ
ータの回転数を検出するエンコーダで，このエンコーダ
５からの出力は周波数／電圧変換器６に接続され，この
周波数電圧変換器６の出力（ＶＦＳ）は第１のコンパレ
ータ７の一方の入力側に接続されている。第１のコンパ
レータ７の他方の入力側には第２の基準電圧（ステップ
モータの回転数を判定するための電圧Ｖｒ）が入力され
ている。第１のコンパレータ７の出力（Ｖｃ）は論理回
路８の一方の入力側に接続されている。９はＲＳフリッ
プフロップでこのＲＳフリップフロップ９の出力側はス
イッチ１１のコントロール端子に接続されている。スイ
ッチ１１の共通端子側はコンデンサＣを介して接地さ
れ，他の２端子のうち一方の端子側は接地され，他方は
電圧／周波数変換器の入力端子に接続されている。スイ
ッチ１１の共通端子側の電圧（Ｖｉ）は第２のコンパレ
ータ１０の一方の入力側に接続され，第２のコンパレー
タ１０の他方の入力側には第３の基準電圧（コンデンサ
Ｃの充電，放電を判定するための電圧Ｖｔ）が入力され
ている。この第２のコンパレータ１０の出力（Ｖｏ）は
ＲＳフリップフロップ９および論理回路８の他方の入力
側に接続されている。
上記構成におけるステップモータ起動時および再起動時
の各部の波形のタイムチャートは第２図（ａ）〜（ｇ）
に示すものとなる。即ち， 電源をオンした直後の状態はモータ回転数ｆｓ＝０，Ｖ
Ｆｓ＝０，Ｖｃ＝ハイレベル，Ｖｉ＝０，Ｖｏ＝ハイレ
ベルで，ＲＳフリップフロップおよびスイッチはセット
（Ｓ）の状態となっている。このため，電圧／周波数変
換器２にはＶｉ＝０の電圧が印加される。この後，電圧
／周波数変換器２に印加される電圧ＶＦinは抵抗Ｒとコ
ンデンサＣの時定数τ＝ＣＲで０から上昇し，この電圧
ＶＦinの上昇と共にステップモータの回転数はその時定
数に応じて上昇する。その結果，エンコーダ５の出力周
波数が上昇し，同時に周波数／電圧変換器６の出力ＶＦ
ｓも上昇するが，第２の基準電圧（Ｖｒ）と同様の電圧
になった時点で第１のコンパレータ７の出力（Ｖｃ）が
ローレベルとなる。
の各部の波形のタイムチャートは第２図（ａ）〜（ｇ）
に示すものとなる。即ち， 電源をオンした直後の状態はモータ回転数ｆｓ＝０，Ｖ
Ｆｓ＝０，Ｖｃ＝ハイレベル，Ｖｉ＝０，Ｖｏ＝ハイレ
ベルで，ＲＳフリップフロップおよびスイッチはセット
（Ｓ）の状態となっている。このため，電圧／周波数変
換器２にはＶｉ＝０の電圧が印加される。この後，電圧
／周波数変換器２に印加される電圧ＶＦinは抵抗Ｒとコ
ンデンサＣの時定数τ＝ＣＲで０から上昇し，この電圧
ＶＦinの上昇と共にステップモータの回転数はその時定
数に応じて上昇する。その結果，エンコーダ５の出力周
波数が上昇し，同時に周波数／電圧変換器６の出力ＶＦ
ｓも上昇するが，第２の基準電圧（Ｖｒ）と同様の電圧
になった時点で第１のコンパレータ７の出力（Ｖｃ）が
ローレベルとなる。
一方コンデンサＣの電圧も一定の時定数で上昇するが
（Ｖｉ＝ＶＦin）の電圧が基準電圧と同様のレベルに達
した時点で第２のコンパレータ１０の出力（Ｖｏ）ガ一
瞬ローレベルになり，このときＲＳフリップフロップ９
からリセット信号が出されスイッチ１１がリセットの状
態となり，コンデンサＣに充電されていた電荷が放電さ
れ，電圧／周波数変換器２の入力には第１の基準電圧Ｖ
Ｆが印加される。その結果，第２のコンパレータ１０の
出力は再びハイレベルの状態となる。この第２のコンパ
レータ１０は例えば第１図（ｂ）に示すような特性を有
するヒステリシスコンパレータが使用されており，（Ｖ
ｉ）がＯ〜ＶＬ〜ＬＨの間にある場合は（Ｖｏ）の出力
はハイレベルとされ，ＶＨを越えた時点で（Ｖｏ）の出
力がローレベルとなる。
（Ｖｉ＝ＶＦin）の電圧が基準電圧と同様のレベルに達
した時点で第２のコンパレータ１０の出力（Ｖｏ）ガ一
瞬ローレベルになり，このときＲＳフリップフロップ９
からリセット信号が出されスイッチ１１がリセットの状
態となり，コンデンサＣに充電されていた電荷が放電さ
れ，電圧／周波数変換器２の入力には第１の基準電圧Ｖ
Ｆが印加される。その結果，第２のコンパレータ１０の
出力は再びハイレベルの状態となる。この第２のコンパ
レータ１０は例えば第１図（ｂ）に示すような特性を有
するヒステリシスコンパレータが使用されており，（Ｖ
ｉ）がＯ〜ＶＬ〜ＬＨの間にある場合は（Ｖｏ）の出力
はハイレベルとされ，ＶＨを越えた時点で（Ｖｏ）の出
力がローレベルとなる。
正常な回転をしている間はこの状態（Ｖｃ＝ローレベ
ル，Ｖｉ＝Ｏ，Ｖｏ＝ハイレベルでＲＳフリップフロッ
プおよびスイッチはリセット）となっている。
ル，Ｖｉ＝Ｏ，Ｖｏ＝ハイレベルでＲＳフリップフロッ
プおよびスイッチはリセット）となっている。
いま，衝撃や振動によりモータに過負荷が生じ，モータ
の回転が減速または停止したとする。その結果，周波数
／電圧変換器６の出力ＶＦｓが基準電圧（Ｖｒ）以下と
なり，第１のコンパレータ７の出力がハイレベルとなっ
て論理回路８からＲＳフリップフロップを介して信号を
出し，スイッチ１１をセット（Ｓ）側に位置させる。こ
の結果ＶＦinは一旦零電位となりＲＣの時定数で電圧が
上昇する。従ってステップモータ４は自起動周波数から
徐々に回転し始めることができ，各部は前述の動作と同
様の状態を維持する。
の回転が減速または停止したとする。その結果，周波数
／電圧変換器６の出力ＶＦｓが基準電圧（Ｖｒ）以下と
なり，第１のコンパレータ７の出力がハイレベルとなっ
て論理回路８からＲＳフリップフロップを介して信号を
出し，スイッチ１１をセット（Ｓ）側に位置させる。こ
の結果ＶＦinは一旦零電位となりＲＣの時定数で電圧が
上昇する。従ってステップモータ４は自起動周波数から
徐々に回転し始めることができ，各部は前述の動作と同
様の状態を維持する。
なお，上記実施例においては，ステップモータの起動を
ＣＲの時定数で指数関数的に起動するように構成した
が，この様な場合，起動初期の立上がりが急なのでうま
く起動しない場合がある。この様な場合ＣＲ回路の代り
に例えば第３図（ａ）に示すような積分回路として構成
してもよい。
ＣＲの時定数で指数関数的に起動するように構成した
が，この様な場合，起動初期の立上がりが急なのでうま
く起動しない場合がある。この様な場合ＣＲ回路の代り
に例えば第３図（ａ）に示すような積分回路として構成
してもよい。
第３図（ａ）は第１図（ａ）に示す全体構成図のうち積
分回路部分のみを示すもので，第１図（ａ）と同一要素
は同一符号を付してある。この例においてはＲＳフリッ
プフロップ９からの信号を２つのスイッチ１１ａ，１１
ｂに入力し，スイッチをリセット（Ｒ）側にした時に増
幅器２０の出力が零となり，スイッチをセット（Ｓ）側
にした時に出力が第３図（ｂ）に示すような直線状に上
昇する。従って第１図（ａ）に示す構成に比較して立上
がりを緩かにすることができ，より確実な起動を行うこ
とができる。
分回路部分のみを示すもので，第１図（ａ）と同一要素
は同一符号を付してある。この例においてはＲＳフリッ
プフロップ９からの信号を２つのスイッチ１１ａ，１１
ｂに入力し，スイッチをリセット（Ｒ）側にした時に増
幅器２０の出力が零となり，スイッチをセット（Ｓ）側
にした時に出力が第３図（ｂ）に示すような直線状に上
昇する。従って第１図（ａ）に示す構成に比較して立上
がりを緩かにすることができ，より確実な起動を行うこ
とができる。
なお，本実施例においては回転数検出手段としてエンコ
ーダと周波数／電圧変換器を用いた例について説明した
が，本例に限ることなく例えばタコジェネレータを用い
てもよい。
ーダと周波数／電圧変換器を用いた例について説明した
が，本例に限ることなく例えばタコジェネレータを用い
てもよい。
＜発明の効果＞ 以上，実施例とともに具体的に説明したように本発明に
よれば，ステップモータの回転が衝撃や振動により停止
した場合でも自動的に回転を継続させることができ，起
動時と定常運転時における回転をリアルタイムで監視
し，更に第２のコンパレータとしてヒステリシスを有す
るコンパレータを用いることにより，定常運転時のわず
かな回転異常には反応しないようにしてきめ細かな制御
を実現することができる。
よれば，ステップモータの回転が衝撃や振動により停止
した場合でも自動的に回転を継続させることができ，起
動時と定常運転時における回転をリアルタイムで監視
し，更に第２のコンパレータとしてヒステリシスを有す
るコンパレータを用いることにより，定常運転時のわず
かな回転異常には反応しないようにしてきめ細かな制御
を実現することができる。
第１図（ａ）は本発明の一実施例を示す構成説明図，第
１図（ｂ）は第２のコンパレータの出力状態を示す説明
図，第２図はステップモータ起動時および再起動時の各
部の波形を示すタイムチャート図，第３図は他の実施例
を示す構成説明図。 ２…電圧／周波数変換器，３…モータ駆動回路，４…ス
テップモータ，５…エンコーダ，６…周波数／電圧変換
器，７…第１のコンパレータ，８…論理回路，９…ＲＳ
フリップフロップ，１０…第２のコンパレータ，１１…
スイッチ，＋ＶＦ…第１の基準電圧，Ｖｒ…第２の基準
電圧，Ｖｔ…第３の基準電圧。
１図（ｂ）は第２のコンパレータの出力状態を示す説明
図，第２図はステップモータ起動時および再起動時の各
部の波形を示すタイムチャート図，第３図は他の実施例
を示す構成説明図。 ２…電圧／周波数変換器，３…モータ駆動回路，４…ス
テップモータ，５…エンコーダ，６…周波数／電圧変換
器，７…第１のコンパレータ，８…論理回路，９…ＲＳ
フリップフロップ，１０…第２のコンパレータ，１１…
スイッチ，＋ＶＦ…第１の基準電圧，Ｖｒ…第２の基準
電圧，Ｖｔ…第３の基準電圧。
Claims (1)
- 【請求項１】駆動周波数情報として電圧信号を出力する
ステップモータの起動回路であって， 前記起動回路は，基準電圧源(VF)と，起動手段と，両者
の切り替えを行うスイッチと，該スイッチ制御部とから
構成され， 前記起動手段は起動時の駆動周波数の上昇に応じた電圧
出力時定数を有する回路であり， 前記スイッチ制御部は，回転停止検出部と，起動手段動
作終了検出部と，両者の出力を受けて前記スイッチを切
り替えるフリップフロップからなり， 前記回転停止検出部は，回転検出器と該回転検出器の出
力を所定値と比較するコンパレータとから構成され，前
記ステップモータの異常停止状態時に有意信号を発する
ものであり， 前記起動手段動作終了検出部は，前記起動手段の出力電
圧と基準電圧(VF)相当電圧(Vt)とを比較するヒステリシ
スコンパレータで構成され，起動手段動作終了時に有意
信号を発するものであり， 前記フリップフロップは，前記回転停止検出部の出力信
号と前記起動手段動作終了検出部の出力信号とが入力さ
れる論理回路の出力信号をセット入力に，前記起動手段
動作終了検出部よりの反転信号をリセット入力に入力さ
れ，前記モータの異常停止時にスイッチを起動手段側
に，前記起動手段の動作終了時には基準電圧源(VF)側に
スイッチを配する信号を出力する ステップモータの起動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61120448A JPH0642799B2 (ja) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | ステツプモ−タの起動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61120448A JPH0642799B2 (ja) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | ステツプモ−タの起動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62277099A JPS62277099A (ja) | 1987-12-01 |
| JPH0642799B2 true JPH0642799B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=14786449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61120448A Expired - Lifetime JPH0642799B2 (ja) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | ステツプモ−タの起動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642799B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2524616B2 (ja) * | 1988-02-10 | 1996-08-14 | アンリツ株式会社 | ステップモ−タの駆動制御回路 |
| JP2767827B2 (ja) * | 1988-09-22 | 1998-06-18 | ブラザー工業株式会社 | 可変リラクタンスモータの回転制御装置 |
| JPH0287996A (ja) * | 1988-09-22 | 1990-03-28 | Brother Ind Ltd | 可変リラクタンスモータの回転制御装置 |
| JP2006217734A (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | Canon Inc | 駆動装置及びその制御方法、並びに制御プログラム |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52147715A (en) * | 1976-06-04 | 1977-12-08 | Oki Electric Ind Co Ltd | Drive system in stepping motors |
| JPS5519468U (ja) * | 1978-07-24 | 1980-02-07 | ||
| JPS5758999U (ja) * | 1980-09-20 | 1982-04-07 | ||
| JPS58222800A (ja) * | 1982-06-18 | 1983-12-24 | Richo Denshi Kogyo Kk | 紙テ−プリ−ダのパルスモ−タ脱調検出及び復調装置 |
-
1986
- 1986-05-26 JP JP61120448A patent/JPH0642799B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62277099A (ja) | 1987-12-01 |
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