JPH10136692A - ステッピングモータの駆動停止方法 - Google Patents
ステッピングモータの駆動停止方法Info
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- 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
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- Japan
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- stepping motor
- rotor
- valve
- sensing signal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 負荷変動や、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。 【解決手段】 ロータＲの動作に応じて励磁相Ａ・Ａ’
・Ｂ・Ｂ’を切り替えるセンシング信号を、ステータ極
Ｓ１ないしＳ４の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。
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。 【解決手段】 ロータＲの動作に応じて励磁相Ａ・Ａ’
・Ｂ・Ｂ’を切り替えるセンシング信号を、ステータ極
Ｓ１ないしＳ４の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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
に従って詳細に説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
成のブロック図である。
【図２】ステッピングモータの動作概念図である。
【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。
性の関係を示す図である。
【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。
説明する図である。
【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。
回路図である。
【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。
トである。
【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。
弁の断面図である。
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）
Claims (9)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30570996A JPH10136692A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | ステッピングモータの駆動停止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30570996A JPH10136692A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | ステッピングモータの駆動停止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10136692A true JPH10136692A (ja) | 1998-05-22 |
Family
ID=17948421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30570996A Pending JPH10136692A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | ステッピングモータの駆動停止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10136692A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10267153A (ja) * | 1997-03-24 | 1998-10-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流体制御弁の制御装置 |
| JP2000018426A (ja) * | 1998-07-01 | 2000-01-18 | Ricoh Elemex Corp | 遮断弁駆動制御方法 |
| 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 (ja) * | 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 | カウンター電子運動力に基づいた、電気モータの機能状態検出 |
| JP2015109803A (ja) * | 2012-02-06 | 2015-06-11 | 株式会社リコー | モータ制御装置、モータシステム、搬送装置、画像形成装置、モータ制御方法およびプログラム |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP30570996A patent/JPH10136692A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10267153A (ja) * | 1997-03-24 | 1998-10-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流体制御弁の制御装置 |
| JP2000018426A (ja) * | 1998-07-01 | 2000-01-18 | Ricoh Elemex Corp | 遮断弁駆動制御方法 |
| 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 (ja) * | 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 | カウンター電子運動力に基づいた、電気モータの機能状態検出 |
| 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 (ja) * | 2012-02-06 | 2015-06-11 | 株式会社リコー | モータ制御装置、モータシステム、搬送装置、画像形成装置、モータ制御方法およびプログラム |
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