JPS6225899A - パルスモ−タ駆動装置 - Google Patents

パルスモ−タ駆動装置

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JPS6225899A
JPS6225899A JP60165263A JP16526385A JPS6225899A JP S6225899 A JPS6225899 A JP S6225899A JP 60165263 A JP60165263 A JP 60165263A JP 16526385 A JP16526385 A JP 16526385A JP S6225899 A JPS6225899 A JP S6225899A
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pulse motor
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slider
thrust
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JP60165263A
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Norio Fukuyama
典夫 福山
Tsutomu Nakamura
勉 中村
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Shinko Electric Co Ltd
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Shinko Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/14Arrangements for controlling speed or speed and torque

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Linear Motors (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、グリンタのヘッド送り等に使用して好適な
パルスモータに係り、特に、停止時の振動を抑制するこ
とにより、位置決めの高速化を図ったパルスモータの駆
動装置に関する・〔従来の技術〕 近年、ディジタル技術の発展とともに、パルス電圧によ
って駆動されるパルスモータが広く用いられるようにな
った。これは、回路構成がきわめて簡単で、位置制御の
精度もかなり高いので、X−Y70ツク、プリンタヘッ
ドなどの駆動手段として賞月されている〇 第10図〜第11図は、この種のパルスモータの構成を
示す図である。図において、1はスケール、2はスライ
ダであり、スライダ2がスケール1上を移動するように
なっている。スケール1の上面には・一定のピッチτで
スケール歯3.6・・・が形成されている。一方、スラ
イダ2は、鉄板4の下面に固定された一対の板状永久磁
石5a、5bと、永久磁石sa、sbの各下面に固定さ
れたコ字状のコア6a。
6bとからなり、コア6 a + 6 bには、4個の
磁極11゜12.13.14  が形成されている◎磁
極11〜14とスケール歯6とは、僅かなギャップを隔
てて対向し、磁極11.13.12.14の11頁に、
スケール歯3と1/Aビクチずつずれている0また、磁
極11.12にはコイル7aが、磁極13.14にはコ
イル7bが巻回されているO 上記コイル7a、7bは、牙11図に示すスイッチング
回路16に接続されている。スイッチング回路16は、
パルス分配回路17から出力されるパルスφ1〜φ4.
φ1〜φ4 によって駆動され、コイル7a、7bを励
磁する。
第12図は、この励磁順序を示す波形図である。
まず、正方向のクロックCWがパルス分配回路17に供
給されると、φ1→φ2→φ5→φ4の順序でパルスが
出力され、スライダ2は第10図(a)〜(+1)に示
すように、1/4ピyyfつ移動する。すなわち、パル
スφ1によってコイル7aが励磁されると(第10図(
a) ) 、磁玉12の磁束が弱められるとともに磁極
11の磁束が強められ、磁極11がスケール歯3の真上
の位置に来る。以下、同様に、磁極13.12.14が
順次、スケール歯6の真上の位置に移り、スライダ2が
正方向(牙10図の右方向)に移動す石。
こうして、スライダ2は、1パルス毎に磁気的安定点ま
で移動して停止するため、オープンルーズでの位置決め
が可能となる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、上述した従来のパルスモータにあっては、停
止位置前後でスライダ2が減衰振動を起こし、停止完了
までの時間(位置決め時間)が徒に長くなるという問題
があった。
例えば、スケール歯乙のピッチをτとし、第10図(a
)に示す変位x−−7の位置から、同図(kl)に示す
X=Oの位置までスライダ2を移動する場合を考えると
、スライダ2は第13図に示すように、X=0の位置前
後で減衰振動してしまい、位置決め時間7日が長くなっ
てしまうという問題があった〇この理由を第14図によ
って説明する。この図は・パルスモータの推力−変位特
性を示すもので、変位Xが負のときに推力が正、Xが正
の時に推力が負となっている・このような特性において
、第10図(a) K示すX −−正の位置で、φ1モ
ードで励磁すると、スライダ2に正の推力が作用し、ス
ライダ2はX=Oの方向に移動する。しかるに、Xが負
の領域では推力は常に正であるため、スライダ2はXが
正の領域まで必ずオーバーランし、負の推力を受けなけ
れば停止しない。従って、スライダ2はX−Oの前後で
減衰振動しながら停止する。
この結果、この種のパルスモータによって、プリンタの
ヘッドを駆動したような場合は、第8図に示すように、
位置決め時間Tθ経過後に印字を行わなければならず、
印字速度が遅くなってしまうといった問題があった。
この発明は、このような背景の下になされたもので1位
置決め時間を短くすることのできる、パルスモータの駆
動装置を提供することを目的とするO 〔問題点を解決するだめの手段〕 上記問題点を解決するために、この発明は、モータの速
度を検出する速度検出手段と、パルス状の指令に基づい
て得られた速度検出値の極性を選択する極性選択手段と
、前記極性選択された速度をフィードバックしてモータ
電圧をコントロールする駆動手段とを具備することを特
徴とする。
〔作用〕
上記構成によれば、スライダが停止位置を通過する以前
に、速度による逆方向の推力が働くので、スライダの位
置決めを短時間で行うことが可能となる・(オフ図参照
) 〔実施例〕 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第1図
は本発明の一実施例によるパルスモータの駆動装置の要
部の構成を示すブロック図である。
この図において、スライダ2のコイル7a、7bは、パ
ワーアンプ20a 、 20bによって各々駆動される
パワーアンプ20aおよび201)の入力端には、A、
B*   峯 各相の電圧指令Ka 、Kb  が各々供給されるとと
もに・速度vmが加速度センサ21、積分器22および
極性選択回路23を経てフィードバックされている〇積
分器22は、加速度センサ°の信号を速度に変換するた
めのものである。極性選択回路23は、速度フィードバ
ックが常に負帰還となるように、動作方向と停止位置の
双方から、速度Vmの極性を選択するO ここで極性選択回路の具体例を第2図に示し、その動作
を説明する。各信号のタイミングチャートは第6図に示
す。速度7mは比較器30でVm)00時は“1”、V
m(Oの時は“φ”のディジタル信号に変換し、アント
ゲ−) 38.39の開閉を行う。符号反転アンプ44
は、速度Vmの極性を反転してスイッチ45へ供給する
。さらにインバータ42を通った信号で、アントゲ−)
 40.41の開閉を行う。比較器31は、電圧指令E
−が正極性の時”1″、それ以外の時は”φ”のディジ
タル信号を出力する。比較器32は、電圧指令Wb  
が正極性の時に“1#・それ以外の時は“φ”のディジ
タル信号を出力する。比較器楽 33は、電圧指令xb  が負極性の時に“1”、それ
以外の時K”φ”のディジタル信号を出力する。比較器
己1と33の出力はオアゲート34へ、比較器31と3
2の出力はオアゲート35へ入力される。オアゲート3
4の出力はアンドゲート田と40へ入力され、オアゲー
ト65の出力は、アンドゲート39とインバータ4ろへ
入力されている◇アンドゲート38と41の出力は、オ
アゲート己6を経て、スイッチ45を駆動し・人相の速
度フィードバックVmaの極性を選択する0アンドゲー
ト己9と40の出力はオアゲート37を経てスイッチ4
5を駆動し、B相の速度フィードバックVmbの極性を
選択する。スイッチ45は、オアゲート出力が11″の
時は上側に切替り、°φ″の時は下側に切替る。以上か
らA、B各相の速度フィードバックは、Ba” 、Kb
”の通電モードによって第3図に示すように極性が変化
する。これにより、すべての通電モードで速度フィード
バックは常に負帰還として作用する〇 例として第3図の区間■と区間■の動作について説明す
る。まず各通電モードと推力の関係を第4図に示す。第
4図の区間■、■は第3図と同一区間を示す。オシ図よ
り、速度vmは正極性のため、このままフィードバック
すれば、各相巻線には正極性の電圧が印加される。第4
図より区間■の各相の推力を見ると、電圧が正極性の場
合、人相推力は負、B相推力は正となる。すなわち人相
巻線は速度を下げる方向に作用し負帰還となるが、B相
巻線は速度を上げる方向に作用し正帰還となる。
したがって、第6図に示すように、B相巻線のフィード
バックVmbは極性を反転しなければならない。同様に
第4図より区間■は、電圧が正極性の場合、人相推力は
負、B相推力も負となる。したがってA、B相とも負帰
還となるため、第3図のようにVma、Vmbとも正極
性のままフィードバックすればよい。他の通電モードも
同様に負帰還となるようK、速度フィードバックの極性
が選択されている・言い換えれば、第1図(b)に示す
ように、スライダ2からパワーアンプ20a(20b)
に負方向のフィードバックがかかった状態となる。
次に、第5図〜才6図を参照して、本実施例の動作を説
明する。
例として、第10図(a)の位置(X==−τ/4)か
ら、(切の位置(X=O)に移動させる場合を考える0
この場合・第5図の時刻t1に示すように、コイル7b
にB相電圧指令Kb  を印加すると、スライダ2には
、第6図に実線で示す正方向の推力が作用し、スライダ
2はX−Oの方向に移動する。この移動によって加速度
センサ21に電圧が発生し、積分器22、極性選択回路
23を経て、パワーアンプ20a、 201)にフィー
ドバックされる。これKよって、人相コイル7aには正
の励磁電流工aが流れ(オ6図、牙4図の区間■)、ス
ライダ2には第6図に破線で示すように、負の推力(制
動力)が作用する。従って、スライダ2は、オフ図に実
線で示すように、X、=Oの位置に速やかに停止する。
なお、B相コイルに流れる1!流よりは、速度フィード
バックVmbによって減少する。このため、正の推力が
減少して制動作用を助ける動きをする・ こうして、本実施例によれば各ステップで迅速な位置決
めが行われるので、これをプリンタヘッドの位置決めに
適用すれば、第9図に示すように、従来のパルスモータ
の場合(第8図)よりも、印字速度を速めることができ
る・なお上記の説明はリニアパルスモータを例にとって
説明したが・ロータリパルスモータに適用することも可
能である〇〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明は、パルスモータの速度
を検出する手段を設け、この速度と電圧指令との差電圧
によって、パルスモータを駆動スるようにしたので、パ
ルスモータの位置決め時間を大幅に短縮することができ
る。従って、このパルスモータをプリンタヘッドの駆動
に使用すれば、印字速度を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるパルスモータの駆動装
置の要部の構成を示すブロック図、第2図は同実施例に
よる速度フィードバックの極性選択回路の構成図、第6
図は同実施例による極性選択回路の動作を説明するため
の波形図、第4図は従来のパルスモータの電圧指令と推
力の関係説明図、第5図は同実施例の電圧指令の波形図
、第6図は同実施例によるパルスモータの推力−変位特
性図、牙7図は同実施例によるパルスモータの位置決め
特注を示す図、牙8図は従来のパルスモータによってプ
リンタヘッドを駆動した場合の特性を示す図、第9図は
同実施例によるパルスモータによってプリンタヘッドを
駆動した場合の特性を示す図、第10図は従来のパルス
モータの構成と動作を示す正面図、第11図は従来のパ
ルスモータの駆動回路の構成を示す回路図、第12図は
従来のパルスモータの動作を説明するための波形図、牙
13図は従来のパルスモータの位置決め特性を示す図・
第14図は従来のパルスモータの推力−変位特性を示す
図である。 1・・・スケール  2・・・スライダ7a 、 7b
・・・モータコイル 20a、 20b・・・パワーアンプ(駆動手段)21
・・・加速度センサー(速度検出手段)22・・・積分
器(速度検出手段) 23・・・極性選択回路 奎   ※

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)パルス状の指令に基づいてモータコイルを順次励
    磁し、段階的運動を生じるようにしたパルスモータにお
    いて、前記運動によって生じる速度を検出する速度検出
    手段と、前記パルス状の指令に基づいて、得られた速度
    検出値の極性を選択する極性選択手段と、前記極性選択
    された速度と前記指令との差によって前記モータコイル
    を励磁する駆動手段とを具備することを特徴とするパル
    スモータの駆動装置。
  2. (2)速度検出手段を加速度検出器と積分器から構成す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のパルス
    モータの駆動装置。
JP60165263A 1985-07-25 1985-07-25 パルスモータ駆動装置 Expired - Lifetime JP2608534B2 (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5615193A (en) * 1979-07-16 1981-02-13 Ibm Step motor control device
JPS5646695A (en) * 1979-09-25 1981-04-27 Shinko Electric Co Ltd Circuit for exciting pulse motor
JPS59165993A (ja) * 1983-03-11 1984-09-19 Nec Corp 位置決め制御装置

Patent Citations (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPS59165993A (ja) * 1983-03-11 1984-09-19 Nec Corp 位置決め制御装置

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