JPH10136692A - Drive interrupt method of stepping motor - Google Patents

Drive interrupt method of stepping motor

Info

Publication number
JPH10136692A
JPH10136692A JP30570996A JP30570996A JPH10136692A JP H10136692 A JPH10136692 A JP H10136692A JP 30570996 A JP30570996 A JP 30570996A JP 30570996 A JP30570996 A JP 30570996A JP H10136692 A JPH10136692 A JP H10136692A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stepping motor
sensing signal
rotor
phase
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP30570996A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Sawada
信治 沢田
Kazuhisa Toyama
和久 遠山
Mutsuhiro Ogawa
睦広 小川
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.)
Ricoh Elemex Corp
Original Assignee
Ricoh Elemex Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Elemex Corp filed Critical Ricoh Elemex Corp
Priority to JP30570996A priority Critical patent/JPH10136692A/en
Publication of JPH10136692A publication Critical patent/JPH10136692A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable driving and interrupt with necessary and minimum consumption power by detecting a sensing signal for switching an excitation phase from induced power generated in a driving coil, and turning the excitation phase to off, when the sensing signal due to the induced power cannot be obtained for a period longer than or equal to a specific value. SOLUTION: A sensing signal corresponding to an operating state is outputted to a detection circuit 4 through a stepping motor drive circuit 2. The detection circuit 4 detects the change-over timing of the drive phase of a stepping motor 3 and outputs the timing to a CPU 1. When a load to the stepping motor 3 rapidly increases, the rotational speed of a rotor decreases, and the drive phase change-over timing of the stepping motor 4 becomes slow. When induced power is not generated for a period longer than or equal to a specific value, the CPU 1 turns the excitation phase to off and makes the rotor automatically stop. As a result, sure operation is enabled with the minimum power corresponding to a load.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ステッピングモー
タを低電力で駆動及び停止させるための駆動停止方法に
関し、ガスメータ等の遮断弁を動作させるステッピング
モータの駆動停止方法として好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving stop method for driving and stopping a stepping motor with low power, and is suitable as a driving stop method for a stepping motor for operating a shutoff valve such as a gas meter.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のステッピングモータでは、電圧の
変動に対してステッピングモータの周波数を変えると
か、電源制限抵抗を変えるとか、又は、使用方法により
予め負荷を予測して周波数を変えたり、電源周波数を変
えることにより、低電力化を図っていた。
2. Description of the Related Art In a conventional stepping motor, the frequency of the stepping motor is changed in response to a change in voltage, the power supply limiting resistance is changed, or the frequency is changed by predicting a load in advance according to the method of use. The power was reduced by changing the power.

【0003】しかし、ステッピングモータの特性は、ゴ
ミや異物などによる予測外の負荷変動、振動による負荷
変動、経時変化により負荷変動等も考慮しなければなら
ない。そのためには、従来方式では、これら状況が生じ
たときにも動作するように、トルクに余裕をもたせるよ
うにしなければならないが、それは消費電力の増加につ
ながる。
However, the characteristics of the stepping motor must take into account unexpected load fluctuation due to dust or foreign matter, load fluctuation due to vibration, load fluctuation due to aging, and the like. For this purpose, in the conventional method, it is necessary to provide a margin for the torque so as to operate even when these situations occur, but this leads to an increase in power consumption.

【0004】また、ステッピングモータの製造のばらつ
き等による、個々のステッピングモータ特性のばらつき
や、ガスメータ等の負荷側のばらつきに対しても、確実
に動作させるためには、やはりトルクに余裕をもたせる
ようにしなければならないが、これも同様に消費電力の
増加につながる。
Also, in order to reliably operate even with respect to variations in the characteristics of individual stepping motors and variations in the load side of a gas meter or the like due to variations in the manufacturing of the stepping motors, etc., the torque must be given a margin. However, this also leads to an increase in power consumption.

【0005】一方、遮断弁を必要最小限の消費電力で動
作させる方法としては、負荷や電圧で回転子のスピード
が変わり、結果として必要最小限の消費電力で動作でき
るDCモータが考えられるが、ブラシから火花が出るた
めガス用遮断弁としては不適である。
On the other hand, as a method of operating the shut-off valve with the minimum required power consumption, a DC motor which can change the speed of the rotor depending on the load or voltage and consequently can operate with the minimum required power consumption can be considered. Since sparks come out of the brush, it is not suitable as a gas shutoff valve.

【0006】また、従来、ステッピングモータの停止さ
せる方法としては、所定のパルス数で停止させる方法や
外部センサで位置を確認して停止させる方法があった。
しかし、前者の方法の場合は、遮断弁においては、弁座
と弁体の距離が製造や組立上ばらつくので採用できな
い。また、後者の方法ではコストアップになる問題があ
る。
Conventionally, as a method of stopping the stepping motor, there has been a method of stopping at a predetermined number of pulses or a method of stopping the stepping motor after confirming the position with an external sensor.
However, the former method cannot be used in the shut-off valve because the distance between the valve seat and the valve element varies in manufacturing and assembly. Further, the latter method has a problem that the cost is increased.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、電圧の変動
だけでなく、ゴミや異物などによる予測外の負荷変動、
振動による負荷変動、経時変化による負荷変動等の変動
要因があっても、ステッピングモータを必要最小限の消
費電力で駆動及び停止させることができるようにするこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides not only voltage fluctuations but also unexpected load fluctuations due to dust and foreign matter.
It is an object of the present invention to enable a stepping motor to be driven and stopped with minimum necessary power consumption even if there are fluctuation factors such as load fluctuation due to vibration and load fluctuation due to aging.

【0008】また、ステッピングモータの製造のばらつ
き等による、個々のステッピングモータ特性のばらつき
や、ガスメータ等の負荷側のばらつきに対しても、ステ
ッピングモータを必要最小限の消費電力で駆動及び停止
させることができ、しかもセンサ等を使用することなく
自動的に停止できるようにすることを目的とする。
In addition, the stepping motor is driven and stopped with the minimum necessary power consumption even with respect to variations in characteristics of individual stepping motors and variations in the load side of a gas meter or the like due to variations in manufacturing of the stepping motors. It is an object of the present invention to be able to stop automatically without using a sensor or the like.

【0009】さらに、ステッピングモータを、DCモー
タに類似した動作ではあるが、火花を発生させることな
く安全に駆動及び停止させることができるようにして、
ローコストでの遮断弁動作機能が図れるようにすること
を目的とする。
Further, the stepping motor operates in a manner similar to that of the DC motor, but can be safely driven and stopped without generating a spark.
An object of the present invention is to provide a low-cost shut-off valve operation function.

【0010】また、特に遮断弁に適用した場合には、ス
テッピングモータのロータの停止動作を遮断弁が確実に
閉じてから簡単且つ的確に行えるようにすることを目的
とする。
Another object of the present invention is to make it possible to easily and accurately stop the rotor of a stepping motor after the shut-off valve is securely closed, particularly when applied to a shut-off valve.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明のステッピングモ
ータの駆動停止方法は、励磁相を切り替えるセンシング
信号を、駆動コイルに発生する誘起電力から検出し、誘
起電力によるセンシング信号が一定時間以上得られなく
なったとき励磁相をオフにする。センシング信号は、例
えば、給電していない駆動コイルに発生する誘起電力か
ら検出することができる。
According to the method of stopping driving of a stepping motor according to the present invention, a sensing signal for switching an excitation phase is detected from an induced power generated in a drive coil, and a sensing signal based on the induced power is obtained for a predetermined time or more. When it runs out, turn off the excitation phase. The sensing signal can be detected, for example, from the induced power generated in the drive coil that is not supplying power.

【0012】停止動作をより確実にするため、例えば、
ロータ軸とベアリングとの間に介在させたバネ材によっ
て、ロータに対して、その停止直前に制動力を加える。
遮断弁に用いる場合には、遮断弁が閉じてから制動力を
加える。その場合、ロータ軸の回転による推力で遮断弁
の弁体が弁座に当接した後、ロータ軸に逆方向の推力が
働いてバネ材がロータで圧縮されることにより、該ロー
タに制動力が加わるようにすると良い。
In order to make the stop operation more reliable, for example,
Immediately before the rotor is stopped, a braking force is applied to the rotor by a spring material interposed between the rotor shaft and the bearing.
When used for a shutoff valve, a braking force is applied after the shutoff valve is closed. In this case, after the valve element of the shut-off valve comes into contact with the valve seat by the thrust due to the rotation of the rotor shaft, the thrust in the opposite direction acts on the rotor shaft and the spring material is compressed by the rotor, so that the braking force is applied to the rotor. Should be added.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に従って詳細に説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0014】図1に、本発明によりステッピングモータ
を駆動する構成を示す。CPU1は、ステッピングモー
タ駆動回路2に駆動指令を出力する。ステッピングモー
タ駆動回路2は、CPU1の指令に従いステッピングモ
ータ3に駆動パルスを出力する。ステッピングモータ3
は、駆動パルスに従い動作するとともに、動作状況に応
じたセンシング信号をステッピングモータ駆動回路2を
介して検出回路4に出力する。検出回路4は、センシン
グ信号によりステッピングモータ3の駆動相の切り替え
タイミングを検出し、CPU1に切り替えタイミング信
号を出力する。CPU1は、その切り替えタイミング信
号によりステッピングモータ駆動回路2に駆動相を切り
替えるように指令を出力する。
FIG. 1 shows a configuration for driving a stepping motor according to the present invention. The CPU 1 outputs a drive command to the stepping motor drive circuit 2. The stepping motor drive circuit 2 outputs a drive pulse to the stepping motor 3 according to a command from the CPU 1. Stepping motor 3
Operates according to the drive pulse, and outputs a sensing signal corresponding to the operation state to the detection circuit 4 via the stepping motor drive circuit 2. The detection circuit 4 detects the switching timing of the driving phase of the stepping motor 3 based on the sensing signal, and outputs a switching timing signal to the CPU 1. The CPU 1 outputs a command to the stepping motor drive circuit 2 to switch the driving phase based on the switching timing signal.

【0015】このようにして、CPU1の指令で、ステ
ッピングモータ3が動作スタートすると、その動作状況
がセンシングされ、それに応じたタイミングで駆動相が
切り替えられる。そして、この閉ループ制御が繰り返さ
れる。
As described above, when the operation of the stepping motor 3 is started by a command from the CPU 1, the operation state is sensed, and the driving phase is switched at a timing corresponding to the operation state. Then, this closed loop control is repeated.

【0016】次に、動作状況のセンシングについて説明
する。図2にステッピングモータ3の動作概念を示す。
同図において、Rはロータ(磁石)、S1・S2・S3
・S4はステータ極で、ステータ極S1にはA相とA’
相、ステータ極S2にはA相とA’相、ステータ極S3
にはB相とB’相、ステータ極S4にはB相とB’相の
コイルが巻かれており、これら駆動相の切り替えに応じ
てロータRがステップ回転する。図3に駆動相とステー
タ極の極性の関係を示す。
Next, sensing of the operating condition will be described. FIG. 2 shows an operation concept of the stepping motor 3.
In the figure, R is a rotor (magnet), S1, S2, S3
S4 is a stator pole, and the stator pole S1 has A phase and A '
A and A 'phases in the stator pole S2 and the stator pole S3
Are wound with B-phase and B'-phase coils, and the stator pole S4 is wound with B-phase and B'-phase coils, and the rotor R rotates stepwise in response to switching of these drive phases. FIG. 3 shows the relationship between the driving phase and the polarity of the stator pole.

【0017】一般的には、ステッピングモータは、予め
定められた駆動相切り替えタイミングで動作する。本発
明では、予め定められた駆動相タイミングで動作させる
のではなく、動作状況をセンシングして、駆動相切り替
えタイミングをつくる。
Generally, a stepping motor operates at a predetermined drive phase switching timing. According to the present invention, the operation is not performed at a predetermined drive phase timing, but the operation state is sensed to generate the drive phase switching timing.

【0018】センシングは、駆動相切り替えにおいて駆
動に使用されていない相をセンシングコイルとして利用
する。従って、センシングコイルも順次切り替わってい
く。センシングコイルには、ロータRの運動により誘起
電圧が発生する。
For sensing, a phase not used for driving in driving phase switching is used as a sensing coil. Therefore, the sensing coil is also sequentially switched. An induced voltage is generated in the sensing coil by the movement of the rotor R.

【0019】図4に、ロータRの運動により誘起電圧が
発生する原理を説明する。簡略にするため、ロータRが
ほぼ等速で回転したときの誘起電圧を各相ごとに示す。
FIG. 4 illustrates the principle of generating an induced voltage by the movement of the rotor R. For simplicity, the induced voltage when the rotor R rotates at a substantially constant speed is shown for each phase.

【0020】図2、図3及び図4により、ステッピング
モータを駆動する方法として、A相からB相に切り替え
るタイミングを図2のロータRのN極がステータ極S4
を過ぎたところあたりにとると良い。つまり、図4か
ら、駆動電流の流れていないB相の誘起電圧が正から負
に変わるタイミングとほぼ一致させれば良い。そして、
B相からA相に切り替えるタイミングは、同様に、誘起
電圧が正から負に変わるタイミングとほぼ一致させれば
良い。この繰り返しでロータRは回転を続けることが出
来る。
2, 3, and 4, as a method of driving the stepping motor, the timing at which the phase is switched from the A phase to the B phase is such that the N pole of the rotor R in FIG.
It is good to take around That is, as shown in FIG. 4, it is sufficient that the timing is substantially the same as the timing at which the induced voltage of the phase B in which the drive current does not flow changes from positive to negative. And
Similarly, the timing of switching from the B phase to the A phase may be substantially the same as the timing at which the induced voltage changes from positive to negative. By repeating this, the rotor R can continue to rotate.

【0021】ステッピングモータを駆動する別の方法と
して、A相からB相に切り替えるタイミングを、駆動電
流の流れていないB’相の誘起電圧が負から正に変わる
タイミングとほぼ一致させれば良い。
As another method of driving the stepping motor, the timing of switching from the A-phase to the B-phase may be made substantially coincident with the timing at which the induced voltage of the B'-phase where no drive current flows changes from negative to positive.

【0022】なお、誘起電圧のレベルを正負で表現した
が、正の誘起電圧は、駆動時の電流と反対方向に電流を
流そうとする働きをするものである。実回路では、基準
電位を電源電圧にしたり、GNDにしたり、別の設定値
にしても良い。
Although the level of the induced voltage is expressed as positive or negative, the positive induced voltage functions to cause a current to flow in a direction opposite to the current at the time of driving. In an actual circuit, the reference potential may be a power supply voltage, GND, or another set value.

【0023】また、設定値に達した時点を相切り替えタ
イミングそのものにしたり、設定値に達した時点から一
定時間遅れたタイミングを相切り替えタイミングにする
ことができる。この選択は、モータの特性により実験な
どで決めれば良い。
Further, the point in time when the set value is reached can be used as the phase switching timing itself, or the point in time delayed from the point in time when the set value is reached can be used as the phase switching timing. This selection may be determined by experiments or the like depending on the characteristics of the motor.

【0024】図5にステッピングモータの具体的回路
例、図6にその動作のタイミングチャートを示す。図4
の1、2、3、4は、誘起電圧の検出ポイントを示す。
図6の1、2、3、4は、その検出ポイントでのタイミ
ングチャートである。
FIG. 5 shows a specific circuit example of the stepping motor, and FIG. 6 shows a timing chart of its operation. FIG.
1, 2, 3, and 4 indicate detection points of the induced voltage.
6 are timing charts at the detection points.

【0025】図6のt0までの時間は、モータに電気入
力がなく停止している状態を示す。t0からt1までは
A相に給電している。t0からA相に給電すると、ポイ
ント2の電位は、ロータRの動きにより電位が下がり、
Vthに達する。Vthに達すると、図1において検出
回路4からCPU1に信号が送出され、CPU1からス
テッピングモータ駆動回路2にA相からB相に切り替え
る信号が送出される。そして、B相に給電されると、ポ
イント3の電位はロータRの動きにより電位が下がり、
Vthに達する。Vthに達すると、検出回路4からC
PU1に信号が送出され、CPU1からステッピングモ
ータ駆動回路2にB相からA’相に切り替える信号が送
出され、A’相に給電される。このような動作が順次繰
り返され、ロータRがステップ回転を続ける。
The time up to t0 in FIG. 6 indicates a state where the motor is stopped with no electric input. Power is supplied to the A phase from t0 to t1. When power is supplied to the phase A from t0, the potential at the point 2 decreases due to the movement of the rotor R,
Vth is reached. When Vth is reached, a signal is sent from the detection circuit 4 to the CPU 1 in FIG. 1, and a signal for switching from the A phase to the B phase is sent from the CPU 1 to the stepping motor drive circuit 2 in FIG. Then, when power is supplied to the B phase, the potential at the point 3 decreases due to the movement of the rotor R,
Vth is reached. When the voltage reaches Vth, the detection circuit 4 outputs C
A signal is sent to PU1, a signal for switching from B phase to A 'phase is sent from CPU 1 to stepping motor drive circuit 2, and power is supplied to A' phase. Such an operation is sequentially repeated, and the rotor R keeps rotating stepwise.

【0026】本発明では、ステッピングモータを上記の
ようにして駆動する。ロータRの負荷が増加すれば回転
速度が遅くなるので、誘起電圧の発生タイミングが遅く
なり、結果としてステッピングモータの駆動相切り替え
タイミングが遅くなる。負荷がなくなれば、ロータRの
回転速度が速くなるので、誘起電圧の発生タイミングが
早くなり、結果としてステッピングモータの駆動相切り
替えタイミングが早くなる。つまり、負荷が増加すれば
回転速度が遅くなり、負荷がなくなれば回転速度が速く
なる。これは、負荷に応じて最小の電力で確実に動作さ
せることを意味する。
In the present invention, the stepping motor is driven as described above. If the load on the rotor R increases, the rotation speed decreases, so that the generation timing of the induced voltage is delayed, and as a result, the drive phase switching timing of the stepping motor is delayed. When the load is removed, the rotation speed of the rotor R increases, so that the generation timing of the induced voltage becomes earlier, and as a result, the drive phase switching timing of the stepping motor becomes earlier. In other words, the rotation speed decreases when the load increases, and increases when the load is removed. This means that the operation is reliably performed with the minimum power according to the load.

【0027】また、電圧が変動した場合も、電圧が下が
ればステッピングモータのトルクが低下するので、回転
速度が遅くなって誘起電圧の発生タイミングが遅くな
り、結果としてステッピングモータの駆動相切り替えタ
イミングが遅くなる。電圧が上がれば、ステッピングモ
ータのトルクが増加するので、回転速度が速くなって誘
起電圧の発生タイミングが早くなり、結果としてステッ
ピングモータの駆動相切り替えタイミングが早くなる。
つまり、電圧が低下すれば回転速度が遅くなり、電圧が
上がれば回転速度が速くなる。これは、電圧に応じて最
小の電力で確実に動作させることを意味する。
Further, even when the voltage fluctuates, if the voltage drops, the torque of the stepping motor decreases, so that the rotation speed is slowed and the generation timing of the induced voltage is delayed. As a result, the drive phase switching timing of the stepping motor is reduced. Become slow. When the voltage increases, the torque of the stepping motor increases, so that the rotation speed increases and the generation timing of the induced voltage becomes earlier, and as a result, the drive phase switching timing of the stepping motor becomes earlier.
That is, as the voltage decreases, the rotation speed decreases, and as the voltage increases, the rotation speed increases. This means that the operation is reliably performed with the minimum power according to the voltage.

【0028】上述したような駆動方法でステッピングモ
ータを駆動して遮断弁を開閉した場合、弁体が弁座に当
接するとステッピングモータに対する負荷が急激に増加
することになるが、上記のように、負荷が増加すればロ
ータRの回転速度が遅くなるので、誘起電圧の発生タイ
ミングが遅くなり、結果としてステッピングモータの駆
動相切り替えタイミングが遅くなる。よって、弁体が弁
座にしっかりと当接した時点では誘起電力がなくなる。
When the stepping motor is driven by the above-described driving method to open and close the shut-off valve, the load on the stepping motor increases rapidly when the valve body contacts the valve seat. When the load increases, the rotation speed of the rotor R decreases, so that the generation timing of the induced voltage is delayed, and as a result, the drive phase switching timing of the stepping motor is delayed. Therefore, when the valve element firmly contacts the valve seat, the induced power is eliminated.

【0029】そこで、本発明では、誘起電力がある一定
時間以上発生しなくなったときは、弁体が弁座にしっか
りと当接していると判断して、励磁相をオフにし、ロー
タRを自動的に停止させる。この場合の一定時間の設定
を変えることにより、弁体の弁座への当たり具合(閉じ
た状態)を調整することができる。
Therefore, in the present invention, when the induced power is not generated for a certain period of time or longer, it is determined that the valve body is firmly in contact with the valve seat, the excitation phase is turned off, and the rotor R is automatically turned off. Stop. In this case, by changing the setting of the certain time, the degree of contact of the valve body with the valve seat (closed state) can be adjusted.

【0030】図7に、上記の停止動作をより確実にする
工夫をしたステッピングモータ及び遮断弁の構造の一例
を示す。ステッピングモータ10は、内部構造を簡略し
て示してあるが、そのモータケース11を遮断弁12の
弁本体13の下面に取り付けることにより、弁本体13
の弁室14の外側に固定されている。ロータRのロータ
軸15は、モータケース11内において上下のベアリン
グ16・17により軸受けされ、該ロータ軸15と一体
又は直結された推進軸16aは弁室14内の中央に突入
している。この推進軸16aには雄ねじ18が刻設さ
れ、該雄ねじ18は弁室14内の弁体19に設けられた
雌ねじ20と螺合している。弁体19の上面にはゴム等
のシール材21が付設されている。
FIG. 7 shows an example of the structure of the stepping motor and the shut-off valve devised to make the above-mentioned stopping operation more reliable. Although the internal structure of the stepping motor 10 is shown in a simplified manner, the motor case 11 is attached to the lower surface of the valve body 13 of the shut-off valve 12 so that the valve body 13
Is fixed outside the valve chamber 14. The rotor shaft 15 of the rotor R is supported by upper and lower bearings 16 and 17 in the motor case 11, and a propulsion shaft 16 a integrally or directly connected to the rotor shaft 15 protrudes into the center of the valve chamber 14. A male screw 18 is engraved on the propulsion shaft 16a, and the male screw 18 is screwed with a female screw 20 provided on a valve body 19 in the valve chamber 14. A seal member 21 such as rubber is provided on the upper surface of the valve body 19.

【0031】弁室14の上面には、弁口22を形成する
弁座23が突出して設けられ、また弁室14の側面には
ガス流路24が開口している。
On the upper surface of the valve chamber 14, a valve seat 23 forming a valve port 22 is provided so as to protrude, and a gas passage 24 is opened on a side surface of the valve chamber 14.

【0032】弁体19の下側には、貫通孔25を有する
回転止め突部26が一体に設けられ、その貫通孔25
に、弁室14内に垂直に固定されたガイドロッド27が
貫通している。このため、弁体19は上下には移動でき
るが、回転はできないようになっている。
On the lower side of the valve element 19, a rotation stopping projection 26 having a through hole 25 is integrally provided.
In addition, a guide rod 27 fixed vertically in the valve chamber 14 penetrates. For this reason, the valve element 19 can move up and down, but cannot rotate.

【0033】一方、ロータ軸15も上下のベアリング1
6・17に対して上下に摺動可能となっている。そし
て、ロータRと下側のベアリング17との間において、
バネ材としてコイルスプリング28がロータ軸15に巻
き付けられている。
On the other hand, the rotor shaft 15 is also provided with the upper and lower bearings 1.
6 and 17 can be slid up and down. Then, between the rotor R and the lower bearing 17,
A coil spring 28 is wound around the rotor shaft 15 as a spring material.

【0034】このような構造において、ロータRがロー
タ軸15と共に正回転すると、ロータ軸15と螺合して
いる弁体19は回転しないため上方へ推進され、シール
材21が弁座23に当接すると弁口22が閉塞される。
弁体19がさらに上昇してシール材21が弁座23に強
く押し付けられると、ロータ軸15は、停止した弁体1
9に対して逆に下方へ推進されるので、ロータRは、コ
イルスプリング28を圧縮しながら回転する。これによ
りロータRには制動力が加わり、ロータRは、この制動
力を受けながら上記のような誘起電圧の消滅検出により
停止される。
In such a structure, when the rotor R rotates forward with the rotor shaft 15, the valve body 19 screwed with the rotor shaft 15 does not rotate and is propelled upward, so that the sealing material 21 abuts on the valve seat 23. Upon contact, the valve port 22 is closed.
When the valve body 19 is further raised and the sealing material 21 is strongly pressed against the valve seat 23, the rotor shaft 15 moves the stopped valve body 1
9, the rotor R rotates while compressing the coil spring 28. As a result, a braking force is applied to the rotor R, and the rotor R is stopped by detecting the disappearance of the induced voltage as described above while receiving the braking force.

【0035】従って、コイルスプリング28のバネ力を
設定することにより、弁体19のシール材21が弁座2
3に当接してからの負荷を概略設定でき、停止時の上記
の一定時間の調整をすれば、弁座23に対する弁体19
の押圧力をほぼ一定にしてロータRを停止させることが
できる。
Accordingly, by setting the spring force of the coil spring 28, the sealing member 21 of the valve body 19 is
3 can be roughly set, and by adjusting the above-mentioned fixed time at the time of stop, the valve body 19 with respect to the valve seat 23 can be set.
The rotor R can be stopped with the pressing force of the rotor R substantially constant.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明によれば、励磁相を切り替えるセ
ンシング信号を、駆動コイルに発生する誘起電力から検
出するので、ステッピングモータの駆動相切り替えを、
駆動に使用していないコイルに発生する誘起電圧をセン
シングすることによって行うことができ、また誘起電力
によるセンシング信号が一定時間以上得られなくなった
とき励磁相をオフにするので、電源電圧の変動や負荷の
変動等があっても、その状況下でのロータの回転位置に
応じて駆動相切り替え及び停止動作を行うことになり、
低電力で確実に駆動及び停止させることができる。特
に、駆動コイル自体を検出コイルとして利用して停止動
作を行うので、外部センサ等を使用せずに安価に自動停
止させることができる。
According to the present invention, the sensing signal for switching the excitation phase is detected from the induced power generated in the drive coil.
This can be done by sensing the induced voltage generated in the coil not used for driving, and when the sensing signal due to the induced power cannot be obtained for a certain period of time, the excitation phase is turned off. Even if the load fluctuates, the drive phase switching and the stop operation will be performed according to the rotational position of the rotor under the situation,
It can be driven and stopped reliably with low power. In particular, since the stop operation is performed using the drive coil itself as the detection coil, the automatic stop can be performed at low cost without using an external sensor or the like.

【0037】ガスメータ用遮断弁への応用においては、
電源として一般にリチウム電池を使用するため、消費電
流を下げることが重要であり、また、電圧変動や弁座と
弁体の距離等がばらついても確実に開閉動作することが
必要である。本発明によれば、これらに対して充分な効
果が得られる。
In the application to a shut-off valve for a gas meter,
Since a lithium battery is generally used as a power source, it is important to reduce current consumption, and it is necessary to reliably open and close even if voltage fluctuations and the distance between a valve seat and a valve element vary. According to the present invention, a sufficient effect can be obtained.

【0038】例えば、ロータ軸とベアリングとの間に介
在させたバネ材によって、ロータに対して、その停止直
前に制動力を加えると、停止動作をより確実に行える。
遮断弁に用いる場合には、ロータ軸の回転による推力で
遮断弁の弁体が弁座に当接した後、ロータ軸に逆方向の
推力が働いてバネ材がロータで圧縮されることにより、
該ロータに制動力が加わるようにすれば、遮断弁が確実
に閉じてからロータを停止させることができる。
For example, when a braking force is applied to the rotor immediately before its stop by the spring material interposed between the rotor shaft and the bearing, the stop operation can be performed more reliably.
When used for a shut-off valve, after the valve element of the shut-off valve abuts the valve seat with the thrust due to the rotation of the rotor shaft, the thrust in the opposite direction acts on the rotor shaft, and the spring material is compressed by the rotor.
If a braking force is applied to the rotor, the rotor can be stopped after the shutoff valve is securely closed.

【0039】従って、本発明は、スピードの一定性は必
要でなく、低電力と火花が出ないこと、さらに製品のば
らつきがあっても開閉動作を確実に行えることが要求さ
れるガスメータ用遮断弁に適用するのに、とりわけ優れ
た効果を発揮できる。
Accordingly, the present invention provides a shut-off valve for a gas meter which is not required to have a constant speed, low power and no spark, and to be able to open and close reliably even if there is a variation in products. In particular, the present invention can exert a particularly excellent effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によりステッピングモータを駆動する構
成のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a configuration for driving a stepping motor according to the present invention.

【図2】ステッピングモータの動作概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram of an operation of a stepping motor.

【図3】ステッピングモータの駆動相とステータ極の極
性の関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a driving phase of a stepping motor and a polarity of a stator pole.

【図4】ロータの運動により誘起電圧が発生する原理を
説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of generation of an induced voltage by movement of a rotor.

【図5】ステッピングモータの具体的回路例を示す電気
回路図である。
FIG. 5 is an electric circuit diagram showing a specific circuit example of a stepping motor.

【図6】ステッピングモータの動作のタイミングチャー
トである。
FIG. 6 is a timing chart of the operation of the stepping motor.

【図7】ステッピングモータとこれにより開閉する遮断
弁の断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a stepping motor and a shutoff valve that is opened and closed by the stepping motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 CPU 2 ステッピングモータ駆動回路 3 ステッピングモータ 4 検出回路 R ロータ S1・S2・S3・S4 ステータ極 10 ステッピングモータ 12 遮断弁 15 ロータ軸 16・17 ベアリング 19 弁体 23 弁座 28 コイルスプリング(バネ材) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 CPU 2 Stepping motor drive circuit 3 Stepping motor 4 Detection circuit R Rotor S1 ・ S2 ・ S3 ・ S4 Stator pole 10 Stepping motor 12 Shutoff valve 15 Rotor shaft 16.17 Bearing 19 Valve body 23 Valve seat 28 Coil spring (spring material)

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 励磁相を切り替えるセンシング信号を、
駆動コイルに発生する誘起電力から検出し、誘起電力に
よるセンシング信号が一定時間以上得られなくなったと
き励磁相をオフにすることを特徴とする、ステッピング
モータの駆動停止方法。
1. A sensing signal for switching an excitation phase,
A method for stopping driving of a stepping motor, comprising detecting an induced power generated in a drive coil, and turning off an excitation phase when a sensing signal based on the induced power cannot be obtained for a predetermined time or more.
【請求項2】 励磁相を切り替えるセンシング信号を、
給電していない駆動コイルに発生する誘起電力から検出
し、誘起電力によるセンシング信号が一定時間以上得ら
れなくなったとき励磁相をオフにすることを特徴とす
る、ステッピングモータの駆動停止方法。
2. A sensing signal for switching an excitation phase,
A method for stopping driving of a stepping motor, comprising detecting an induced power generated in a drive coil to which power is not supplied, and turning off an excitation phase when a sensing signal based on the induced power is not obtained for a predetermined time or more.
【請求項3】 ステッピングモータのロータに対して、
その停止直前に制動力を加えることを特徴とする、請求
項1又は2に記載のステッピングモータの駆動停止方
法。
3. The method according to claim 1, wherein:
3. The method according to claim 1, wherein a braking force is applied immediately before the stop.
【請求項4】 制動力を、ロータ軸とベアリングとの間
に介在させたバネ材によって加えることを特徴とする、
請求項3に記載のステッピングモータの駆動停止方法。
4. A braking force is applied by a spring material interposed between a rotor shaft and a bearing.
The method for stopping driving of a stepping motor according to claim 3.
【請求項5】 遮断弁を開閉するステッピングモータの
駆動停止方法であって、励磁相を切り替えるセンシング
信号を、駆動コイルに発生する誘起電力から検出し、誘
起電力によるセンシング信号が一定時間以上得られなく
なったとき励磁相をオフにすることを特徴とする、ステ
ッピングモータの駆動停止方法。
5. A method for stopping driving of a stepping motor for opening and closing a shutoff valve, wherein a sensing signal for switching an excitation phase is detected from an induced power generated in a drive coil, and a sensing signal based on the induced power is obtained for a predetermined time or more. A driving stop method for a stepping motor, wherein the excitation phase is turned off when the stepping motor runs out.
【請求項6】 遮断弁を開閉するステッピングモータの
駆動停止方法であって、励磁相を切り替えるセンシング
信号を、給電していない駆動コイルに発生する誘起電力
から検出し、誘起電力によるセンシング信号が一定時間
以上得られなくなったとき励磁相をオフにすることを特
徴とする、ステッピングモータの駆動停止方法。
6. A method for stopping the driving of a stepping motor for opening and closing a shutoff valve, wherein a sensing signal for switching an excitation phase is detected from an induced power generated in a drive coil that is not supplied with power, and a sensing signal based on the induced power is constant. A method for stopping the driving of a stepping motor, characterized in that the excitation phase is turned off when no more time can be obtained.
【請求項7】 ステッピングモータのロータに対して、
遮断弁が閉じてから制動力を加えることを特徴とする、
請求項5又は6に記載のステッピングモータの駆動停止
方法。
7. The stepping motor according to claim 1, wherein:
Applying a braking force after the shut-off valve is closed,
The method for stopping driving of a stepping motor according to claim 5.
【請求項8】 制動力を、ロータとロータ軸のベアリン
グとの間に介在させたバネ材によって加えることを特徴
とする、請求項7に記載のステッピングモータの駆動停
止方法。
8. The method for stopping driving of a stepping motor according to claim 7, wherein the braking force is applied by a spring material interposed between the rotor and a bearing of the rotor shaft.
【請求項9】 ロータ軸の回転による推力で遮断弁の弁
体が弁座に当接した後、ロータ軸に逆方向の推力が働い
てバネ材がロータで圧縮されることにより、該ロータに
制動力が加わることを特徴とする、請求項8に記載のス
テッピングモータの駆動停止方法。
9. After the valve element of the shut-off valve comes into contact with the valve seat by the thrust due to the rotation of the rotor shaft, the thrust in the opposite direction acts on the rotor shaft, and the spring material is compressed by the rotor. The method for stopping driving of a stepping motor according to claim 8, wherein a braking force is applied.
JP30570996A 1996-10-31 1996-10-31 Drive interrupt method of stepping motor Pending JPH10136692A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30570996A JPH10136692A (en) 1996-10-31 1996-10-31 Drive interrupt method of stepping motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30570996A JPH10136692A (en) 1996-10-31 1996-10-31 Drive interrupt method of stepping motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10136692A true JPH10136692A (en) 1998-05-22

Family

ID=17948421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30570996A Pending JPH10136692A (en) 1996-10-31 1996-10-31 Drive interrupt method of stepping motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10136692A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10267153A (en) * 1997-03-24 1998-10-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Control device for fluid control valve
JP2000018426A (en) * 1998-07-01 2000-01-18 Ricoh Elemex Corp Cutoff valve driving and controlling device
US7129669B2 (en) 2003-01-30 2006-10-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Motor controller, semiconductor integrated circuit, indicating instrument and method for controlling a motor
JP2008514169A (en) * 2004-09-17 2008-05-01 エアバス・ドイチュラント・ゲーエムベーハー Function detection of electric motor based on counter electronic kinetic force
JP2015109803A (en) * 2012-02-06 2015-06-11 株式会社リコー Motor control device, motor system, transport device, image forming apparatus, motor control method, and program

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10267153A (en) * 1997-03-24 1998-10-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Control device for fluid control valve
JP2000018426A (en) * 1998-07-01 2000-01-18 Ricoh Elemex Corp Cutoff valve driving and controlling device
US7129669B2 (en) 2003-01-30 2006-10-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Motor controller, semiconductor integrated circuit, indicating instrument and method for controlling a motor
JP2008514169A (en) * 2004-09-17 2008-05-01 エアバス・ドイチュラント・ゲーエムベーハー Function detection of electric motor based on counter electronic kinetic force
US8013549B2 (en) 2004-09-17 2011-09-06 Airbus Deutschland Gmbh Counter electro-motoric force based functional status detection of an electro-motor
US8525452B2 (en) 2004-09-17 2013-09-03 Airbus Operations Gmbh Counter electro-motoric force based functional status detection of an electro-motor
JP2015109803A (en) * 2012-02-06 2015-06-11 株式会社リコー Motor control device, motor system, transport device, image forming apparatus, motor control method, and program

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009147778A (en) Pulse signal generating apparatus, rotating machine, controller, and power window controller
US6563279B2 (en) Power window system with control unit for detecting foreign object caught in car window
US6913122B2 (en) Brake for DC motor
JPH10136692A (en) Drive interrupt method of stepping motor
TWI749948B (en) Motor controller
JP6271784B2 (en) Stepping motor and electric valve using the same
JPH05104454A (en) Power tool
TWI750095B (en) Motor controller
JP2018078790A (en) Start-up control method for brushless three-phase synchronous electric motor
JPH04217900A (en) Method of supplying power to single-phase stepping motor
JPH1042596A (en) Drive method for stepping motor
JP2001141096A5 (en)
JPH10267153A (en) Control device for fluid control valve
KR100282366B1 (en) How to Drive Sensorless BLDC Motor
JP2010110084A (en) Dc motor apparatus and window switching device equipped with the same
JP2005151625A (en) Governor switch
US20040012364A1 (en) Servo controller for dc motor
KR100282365B1 (en) How to Drive Sensorless BLDC Motor
JPS60175885A (en) flow control device
SU1275724A1 (en) D.c.electric drive
JPH0311391Y2 (en)
JPH0470904A (en) Load controller
JPH09191685A (en) Sensorless, brushless dc motor
JPS6069377A (en) Operation control method for motor valve
JPH07308097A (en) Control device for stepping motor driven in microstep