JPS6194594A - ステツプモ−タのダンピング回路 - Google Patents
ステツプモ−タのダンピング回路Info
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- JPS6194594A JPS6194594A JP21342684A JP21342684A JPS6194594A JP S6194594 A JPS6194594 A JP S6194594A JP 21342684 A JP21342684 A JP 21342684A JP 21342684 A JP21342684 A JP 21342684A JP S6194594 A JPS6194594 A JP S6194594A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
【発明の詳細な説明】
［技術分野１
本発明はチョッパ型駆動回路のステップモータにおける
ダンピング回路に関するものである。
ダンピング回路に関するものである。
［背景技術１
チョッパ型駆動回路は、基本的にはｐ ｗ ｓｉ （パ
ルス幅変調）技術を応用した定電流制御であり、モータ
の速度が変化してもトルクを一定に維持できるので、ス
テップモータの高速駆モ力に適している。第５図（ａ）
は従来のチョッパを駆動回路を示したちので、外部から
入力される又テップ信号に応して、トランジスタブリツ
ノを横＋Ｉｔ、 する・ｋｉｔ＾１のトランジスりＱ、
、Ｑ：、Ｑ、、Ｑ、の２個ずつが制御回路によって又互
にオンオフされ、モータコイルの電流方向が切１）換え
られるのであるが、電；肛検出抵抗Ｒｓには常に同一方
向の電流■が流れており、この抵抗Ｒｓの両端電圧＼°
Ｓを制御回路ＣＴによって常時モニタし、この検出電圧
＼Ｓと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較してその差信号により
各トランジスタの電流（実際にはＱ２およびＱ、のみ）
をＰＷき１制御している。すなわち各トランジスタを一
定゛・周ｌ皮畝のパルスでナヨノピンク制御ｒると共（
こ、同図（ｂ）に示すように、このパルス幅を上記差信
号に比例して変化させることにより、モータコイル電流
Ｉの平均値を一定に保っているのである。
ルス幅変調）技術を応用した定電流制御であり、モータ
の速度が変化してもトルクを一定に維持できるので、ス
テップモータの高速駆モ力に適している。第５図（ａ）
は従来のチョッパを駆動回路を示したちので、外部から
入力される又テップ信号に応して、トランジスタブリツ
ノを横＋Ｉｔ、 する・ｋｉｔ＾１のトランジスりＱ、
、Ｑ：、Ｑ、、Ｑ、の２個ずつが制御回路によって又互
にオンオフされ、モータコイルの電流方向が切１）換え
られるのであるが、電；肛検出抵抗Ｒｓには常に同一方
向の電流■が流れており、この抵抗Ｒｓの両端電圧＼°
Ｓを制御回路ＣＴによって常時モニタし、この検出電圧
＼Ｓと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較してその差信号により
各トランジスタの電流（実際にはＱ２およびＱ、のみ）
をＰＷき１制御している。すなわち各トランジスタを一
定゛・周ｌ皮畝のパルスでナヨノピンク制御ｒると共（
こ、同図（ｂ）に示すように、このパルス幅を上記差信
号に比例して変化させることにより、モータコイル電流
Ｉの平均値を一定に保っているのである。
同図：こおいて、検出電圧＼１ｓが基準電圧Ｘ・ｔｅｌ
よりう小さい場合は、チョッピング制御パルスのオンデ
ユーテイ（１周期中のオン時間比率）を大きくしてＩを
増加させる方向に作用し、逆にＸ１ｓｈへ’ｒｅ［より
大きくなると、パルス幅を狭くして■を減少させる方向
に作用するのである。
よりう小さい場合は、チョッピング制御パルスのオンデ
ユーテイ（１周期中のオン時間比率）を大きくしてＩを
増加させる方向に作用し、逆にＸ１ｓｈへ’ｒｅ［より
大きくなると、パルス幅を狭くして■を減少させる方向
に作用するのである。
上述のようにチョンバ型駆動回路はステップモータを足
電流＃Ａ動するものであるから、高速駆動にｊ炸してい
るという利点かある反面、次のような問題かあった。す
なわち低速駆動や中速駆動に用いられる定電圧駆動方式
あるいはＬ／Ｒ駆動方式においては、ステップパル基を
停止してモータを停止させる際に、ロータのオーバシュ
ートによって発生するコイルの逆起電力により、第６図
（ａ）の定電圧駆動回路あるいは同図（ｂ）のＬ／Ｒ駆
動回路に矢印で示したような振動電流が発生し、この］
辰動電を北によっ′ζ１′１・り出さ２するトルクかロ
ータの振動を減衰させるよっに作用して、ロータが速や
かに停止するのであるか、チョッパ型駆動回路のような
定電流制御方式の場合には、フィル電流か常に一定とな
るように制御されているため）こ、上述のような振動電
流か流れることがて・トず、したがってロータの振動を
抑制する要素は哉械的な：成製のみとなって、ステップ
モータの１与性の一つである七トリングタイムか長くな
ってしまうという欠点かあった。
電流＃Ａ動するものであるから、高速駆動にｊ炸してい
るという利点かある反面、次のような問題かあった。す
なわち低速駆動や中速駆動に用いられる定電圧駆動方式
あるいはＬ／Ｒ駆動方式においては、ステップパル基を
停止してモータを停止させる際に、ロータのオーバシュ
ートによって発生するコイルの逆起電力により、第６図
（ａ）の定電圧駆動回路あるいは同図（ｂ）のＬ／Ｒ駆
動回路に矢印で示したような振動電流が発生し、この］
辰動電を北によっ′ζ１′１・り出さ２するトルクかロ
ータの振動を減衰させるよっに作用して、ロータが速や
かに停止するのであるか、チョッパ型駆動回路のような
定電流制御方式の場合には、フィル電流か常に一定とな
るように制御されているため）こ、上述のような振動電
流か流れることがて・トず、したがってロータの振動を
抑制する要素は哉械的な：成製のみとなって、ステップ
モータの１与性の一つである七トリングタイムか長くな
ってしまうという欠点かあった。
Ｉ発明の目的］
本発明は上記の問題点に鑑み為された乙のであり、その
目的とするところ（土、ステップモータのチョツパ５ｒ
Ａ勤回路における有効なダンピング方式を提供するにあ
る。
目的とするところ（土、ステップモータのチョツパ５ｒ
Ａ勤回路における有効なダンピング方式を提供するにあ
る。
［発明の開示１
本発明によるステップモータのグ／ピング回路は、直列
接続されたトランジスタ対を２紺並列ｉこ接続して、こ
れに電流検出抵抗を直列接続し、上記両トランジスタ対
の接続点間にモータコイルな接続ｒると共に、各トラン
ジスタ１こそれぞれ逆向きのダイオードを並列接続し、
さらに上記電流検出抵抗の検出電圧を基準電圧と比較し
てその差信号により各トランジスタをＰ Ｗ ｈｉ副制
御るようにしたチョッパ塑駆動回路において、外部から
入力されるステップパルス列の終了時点から一定時間Ｔ
、後に一定期間Ｔ２だけ作動するスイッチ回路により、
電源電圧を低電圧に切り換えると共に、該一定期間中は
通電中の各トランジスタのチョッピングを停止するよう
にしたものであり、ロータのステップ回転後のＴ、期間
に定電流制御を停止し振動電流を二′［容することによ
Ｉ）、定電圧駆動方式と同等の電気制動がかかるようｉ
こし、それによってダンピングを行なうようにしたもの
である。
接続されたトランジスタ対を２紺並列ｉこ接続して、こ
れに電流検出抵抗を直列接続し、上記両トランジスタ対
の接続点間にモータコイルな接続ｒると共に、各トラン
ジスタ１こそれぞれ逆向きのダイオードを並列接続し、
さらに上記電流検出抵抗の検出電圧を基準電圧と比較し
てその差信号により各トランジスタをＰ Ｗ ｈｉ副制
御るようにしたチョッパ塑駆動回路において、外部から
入力されるステップパルス列の終了時点から一定時間Ｔ
、後に一定期間Ｔ２だけ作動するスイッチ回路により、
電源電圧を低電圧に切り換えると共に、該一定期間中は
通電中の各トランジスタのチョッピングを停止するよう
にしたものであり、ロータのステップ回転後のＴ、期間
に定電流制御を停止し振動電流を二′［容することによ
Ｉ）、定電圧駆動方式と同等の電気制動がかかるようｉ
こし、それによってダンピングを行なうようにしたもの
である。
第１図は本発明回路の一天施例を示したものである。図
は２相のチョッパ型駆動回路の１組分を示しており、２
組の直列接続されたトランジスタ討Ｑ、、Ｑ２およびＱ
、、Ｑ、を並列に接続し、これに電流検出抵抗Ｒｓを直
列接続して直流電源Ｅ、に接続し、両トランンスタ対Ｑ
、、Ｑ、およびＱ、、Ｑ、の各按絞点ｃ、ｆ間にモータ
コイル八１を接続）−ると共に、各トランジスタＱ、、
Ｑ、、Ｑ、、Ｑ、にそれぞれ逆向きのダイオードＤ、、
Ｄ、、Ｄ３．Ｄ、を並列接続し、さらに上記電流検出抵
抗Ｒｓの検出電圧＼Ｓを基準電圧＼’ ｒｅｆと比較し
て、その差出力で各トランジスタの電流をＰ Ｗλ１制
御する制御回路ＣＴを設けて、モータコイル電流Ｉを定
電流制御せしめたものである。本発明はこのようにして
）Ｒ成されたチョンバ型駆動回路において、外部から人
力されるステップパルス列の終了時点から１１時１！！
］後１こ１０時間だけ作動するスイッチ回路ＳＷによっ
て、電源電圧Ｅ１を低電圧Ｅ：に切り換え、同時に通電
中のトランジスタの電流のチョッピングすなわちオンオ
フ制御を停止し、連続的１ニオンさせるよう１こしたも
のである５本実施例ではスイッチ回路ＳＷは、マイクロ
コンピュータから送られてくるステップパルス列のＥｔ
終パル又発生時点からＴ１時間後のタイミング信号Ｐ
ｉｎ（このタイミング信号もマイクロコンピュータで作
られる）を入力として、Ｔ：時間幅のタイミングパルス
ＰＬを出力するタイミ／り回路′１゛＼・ｌと、タイミ
ングパルスＰｔのパルス期間中たけオフする又イ、チ素
子Ｓ・１とて゛構Ｔｋ、されており、またこのタイミン
グパルスＰＬをチョッピング停止信号として制御回路Ｃ
Ｔｔ二人力している。
は２相のチョッパ型駆動回路の１組分を示しており、２
組の直列接続されたトランジスタ討Ｑ、、Ｑ２およびＱ
、、Ｑ、を並列に接続し、これに電流検出抵抗Ｒｓを直
列接続して直流電源Ｅ、に接続し、両トランンスタ対Ｑ
、、Ｑ、およびＱ、、Ｑ、の各按絞点ｃ、ｆ間にモータ
コイル八１を接続）−ると共に、各トランジスタＱ、、
Ｑ、、Ｑ、、Ｑ、にそれぞれ逆向きのダイオードＤ、、
Ｄ、、Ｄ３．Ｄ、を並列接続し、さらに上記電流検出抵
抗Ｒｓの検出電圧＼Ｓを基準電圧＼’ ｒｅｆと比較し
て、その差出力で各トランジスタの電流をＰ Ｗλ１制
御する制御回路ＣＴを設けて、モータコイル電流Ｉを定
電流制御せしめたものである。本発明はこのようにして
）Ｒ成されたチョンバ型駆動回路において、外部から人
力されるステップパルス列の終了時点から１１時１！！
］後１こ１０時間だけ作動するスイッチ回路ＳＷによっ
て、電源電圧Ｅ１を低電圧Ｅ：に切り換え、同時に通電
中のトランジスタの電流のチョッピングすなわちオンオ
フ制御を停止し、連続的１ニオンさせるよう１こしたも
のである５本実施例ではスイッチ回路ＳＷは、マイクロ
コンピュータから送られてくるステップパルス列のＥｔ
終パル又発生時点からＴ１時間後のタイミング信号Ｐ
ｉｎ（このタイミング信号もマイクロコンピュータで作
られる）を入力として、Ｔ：時間幅のタイミングパルス
ＰＬを出力するタイミ／り回路′１゛＼・ｌと、タイミ
ングパルスＰｔのパルス期間中たけオフする又イ、チ素
子Ｓ・１とて゛構Ｔｋ、されており、またこのタイミン
グパルスＰＬをチョッピング停止信号として制御回路Ｃ
Ｔｔ二人力している。
第２図は本発明回路のタイムチャートを示した 。
らのである。いま最終ステンブパルスＰｓによりロータ
カ弓又テップ回転し、図のように定常位置の前後で振動
するものとすると、はぼロータが定常泣置土で回転する
のに要する時１ｉｌＩＴ１だけ遅れてタイミング信号Ｐ
ｉｎが入力され、タイミング回路ＴＭから１２時間幅の
タイミングパルスＰｔが出力される。このＰｔＭ間には
、又イノチ素子５Ｉ１１によって電源電圧がチョッピン
グ用高電圧Ｅ、（数十〜′）から低電圧Ｅ、（数Ｖ）に
切り換えられ、同時に現在ＰＷＭ制御されているトラン
ジスタのチョッピングが停止される。このとき電流遮断
中のトランジスタはそのままである。また電圧Ｅ２の大
きさとしては、チョッピング停止時にもチタノピング時
１こおける励磁電流の平均値と同等の電流が流れるよう
ζこ設定−ｒる。
カ弓又テップ回転し、図のように定常位置の前後で振動
するものとすると、はぼロータが定常泣置土で回転する
のに要する時１ｉｌＩＴ１だけ遅れてタイミング信号Ｐ
ｉｎが入力され、タイミング回路ＴＭから１２時間幅の
タイミングパルスＰｔが出力される。このＰｔＭ間には
、又イノチ素子５Ｉ１１によって電源電圧がチョッピン
グ用高電圧Ｅ、（数十〜′）から低電圧Ｅ、（数Ｖ）に
切り換えられ、同時に現在ＰＷＭ制御されているトラン
ジスタのチョッピングが停止される。このとき電流遮断
中のトランジスタはそのままである。また電圧Ｅ２の大
きさとしては、チョッピング停止時にもチタノピング時
１こおける励磁電流の平均値と同等の電流が流れるよう
ζこ設定−ｒる。
第３図は本発明回路の動作原理を示すものである。図１
こおいて、いま各トラン／又りによるコイルの励磁状態
が（ａ）から（ｂ）に切り換わったところでモータを停
止させたとすると、定電流制御を行なっていない（たと
几は定電圧制御）場合：二、ロータの振動によって励磁
電流１１に重畳される振動電流は、Ｄｊｈ磁電、庇と同
方向または４方向のＩ、となる。従来のチョッパ駆動回
路では、電流検出抵抗Ｒｓを流れる電流１（＝１．−１
．）か常に一定となるように制御されており、振動電流
トがダイオードＤ、、Ｄ：、Ｄ、、０．を通って流れて
も、その分だけトランクスりＱ、、Ｑ２．ｑ、、ｑ、を
通る励磁電流１１から相殺されるので、結果的には振動
電流が流れないことになって電気制動によるダンピング
が効かず、：ｐＪ４図（ａ）に示すように七トリングタ
イムが長くかかったものであるが、本発明回路において
は第４図（ｈ）のＴ７期間に、上述のように定電流制御
が中断され、コイル電流Ｉの変動が規制されないので、
定電圧駆動方式と同等の電気１＋１１動効宋カ・１１；
られるのて゛ある。。
こおいて、いま各トラン／又りによるコイルの励磁状態
が（ａ）から（ｂ）に切り換わったところでモータを停
止させたとすると、定電流制御を行なっていない（たと
几は定電圧制御）場合：二、ロータの振動によって励磁
電流１１に重畳される振動電流は、Ｄｊｈ磁電、庇と同
方向または４方向のＩ、となる。従来のチョッパ駆動回
路では、電流検出抵抗Ｒｓを流れる電流１（＝１．−１
．）か常に一定となるように制御されており、振動電流
トがダイオードＤ、、Ｄ：、Ｄ、、０．を通って流れて
も、その分だけトランクスりＱ、、Ｑ２．ｑ、、ｑ、を
通る励磁電流１１から相殺されるので、結果的には振動
電流が流れないことになって電気制動によるダンピング
が効かず、：ｐＪ４図（ａ）に示すように七トリングタ
イムが長くかかったものであるが、本発明回路において
は第４図（ｈ）のＴ７期間に、上述のように定電流制御
が中断され、コイル電流Ｉの変動が規制されないので、
定電圧駆動方式と同等の電気１＋１１動効宋カ・１１；
られるのて゛ある。。
［発明の効果）
上述のように本発明１こおいては、電流検出抵抗の検出
電圧を基糸電圧と比較してその産出力で各トランジスタ
をＰＷＭ制御するナヨンパ型駆動回路において、外部か
ら入力される信号パルス列の終了時点から一定遅延時間
後に一定期間だけ作動するスイッチ回路（こよって、電
源電圧を低電圧に切り換え、同時にトランジスタのチョ
ッピングを中断せしめｔこらのであるから、従来セトリ
ング時間の長かったチョッパ駆動回路のダンピング特性
を向上し得るという利点がある。
電圧を基糸電圧と比較してその産出力で各トランジスタ
をＰＷＭ制御するナヨンパ型駆動回路において、外部か
ら入力される信号パルス列の終了時点から一定遅延時間
後に一定期間だけ作動するスイッチ回路（こよって、電
源電圧を低電圧に切り換え、同時にトランジスタのチョ
ッピングを中断せしめｔこらのであるから、従来セトリ
ング時間の長かったチョッパ駆動回路のダンピング特性
を向上し得るという利点がある。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック回路図、第２
図は同上の動作を示すタイムチャート、第３図（ａ）（
ｌ］）は同上の動作状態を示す要部７０ツク回路図、第
４図（ａ）（ｂ）は同上の動作を示す波形図、第５１（
ａ）は従来例のブロック回路図、（＋３）は同上の動作
説明図、第６図（ａ）（ｂ月よ池の従来例の要部ブロッ
ク回路図である。 Ｑｌ、Ｑ、、Ｑ５．Ｑ、１土トランジ又り、Ｄ、、ｔｌ
）、、ｌ）、。 Ｉ）４はダイオード、Ｒｓは電流検出抵抗、き１はモー
タコイル、Ｅｌはチョッピング用（高電圧）’ｌ’ｔｉ
源、Ｅ２は低電圧電源、ＣＴは制御回路、Ｓ〜〜′は
切換スイッチ回路、ｅ、ｆは接続点、＼゛Ｓは電圧検出
抵抗の両端電圧、＼′「ｅ「は基準電圧、■はモータコ
イル電流。 代理人 弁理士 石 １）長 七 ＠響 様 架
図は同上の動作を示すタイムチャート、第３図（ａ）（
ｌ］）は同上の動作状態を示す要部７０ツク回路図、第
４図（ａ）（ｂ）は同上の動作を示す波形図、第５１（
ａ）は従来例のブロック回路図、（＋３）は同上の動作
説明図、第６図（ａ）（ｂ月よ池の従来例の要部ブロッ
ク回路図である。 Ｑｌ、Ｑ、、Ｑ５．Ｑ、１土トランジ又り、Ｄ、、ｔｌ
）、、ｌ）、。 Ｉ）４はダイオード、Ｒｓは電流検出抵抗、き１はモー
タコイル、Ｅｌはチョッピング用（高電圧）’ｌ’ｔｉ
源、Ｅ２は低電圧電源、ＣＴは制御回路、Ｓ〜〜′は
切換スイッチ回路、ｅ、ｆは接続点、＼゛Ｓは電圧検出
抵抗の両端電圧、＼′「ｅ「は基準電圧、■はモータコ
イル電流。 代理人 弁理士 石 １）長 七 ＠響 様 架
Claims (1)
- （１） 直列接続されたトランジスタ対を２組並列に接
続して、これに電流検出抵抗を直列接続し、上記両トラ
ンジスタ対の接続点間にモータコイルを接続すると共に
、各トランジスタにそれぞれ逆向きのダイオードを並列
接続し、さらに上記電流検出抵抗の検出電圧を基準電圧
と比較してその差出力により各トランジスタをＰＷＭ制
御するようにしたチョッパ型駆動回路において、外部か
ら入力されるステップパルス列の終了時点から一定時間
後に一定期間作動するスイッチ回路により、電源電圧を
低電圧に切り換えると共に、該一定期間中は通電中の上
記トランジスタのチョッピングを停止するようにして成
ることを特徴とするステップモータのダンピング回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21342684A JPS6194594A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | ステツプモ−タのダンピング回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21342684A JPS6194594A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | ステツプモ−タのダンピング回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6194594A true JPS6194594A (ja) | 1986-05-13 |
Family
ID=16639028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21342684A Pending JPS6194594A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | ステツプモ−タのダンピング回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6194594A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62225199A (ja) * | 1986-03-25 | 1987-10-03 | Koyo Seiko Co Ltd | ステツピングモ−タの制御装置 |
| JPH02280695A (ja) * | 1989-04-21 | 1990-11-16 | Tokyo Electron Ltd | 検査装置および検査装置の駆動部の制御方法 |
| KR100692896B1 (ko) | 2005-10-27 | 2007-03-12 | 엘지전자 주식회사 | 이동로봇의 휠 모터 제어장치 |
-
1984
- 1984-10-12 JP JP21342684A patent/JPS6194594A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62225199A (ja) * | 1986-03-25 | 1987-10-03 | Koyo Seiko Co Ltd | ステツピングモ−タの制御装置 |
| JPH02280695A (ja) * | 1989-04-21 | 1990-11-16 | Tokyo Electron Ltd | 検査装置および検査装置の駆動部の制御方法 |
| KR100692896B1 (ko) | 2005-10-27 | 2007-03-12 | 엘지전자 주식회사 | 이동로봇의 휠 모터 제어장치 |
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