JPS6240097A - ステツプモ−タ駆動装置 - Google Patents

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】 ［技術分野］ 本発明は、ステップモータのコイル電流値のばらフさを
小さくすることができるステップモータ駆動装置に関す
るものである。

［背景技Ｍ１ ステップモータを高速で駆動するためには、一般にチ謄
ツバー駆動方式が用いられる。このチｎツバー駆動方式
は基本的には、パルス領置＠（ＰＷＭ）技術を応用した
定電流制御回路であり、その概略の動作を第３図に基づ
いて説明する。トランジスタＴ「１〜Ｔ　ｒ　４１こで
構成されるトランジスタプリツノＴＢに、ステップモー
タのコイルＭＣが接続されており、上記トランジスタＴ
ｒ、〜Ｔｒ＋をオン・オフ制御することによって、コイ
ルＭＣに流れるコイル電流Ｉの向きを切り換えることが
できるが、検出抵抗Ｒｓには常に一定の向きのコイル電
施工が流れる。従って、上記検出抵抗Ｒｓの両端には検
出電圧Ｖｓ”ｌ−Ｒ５が生じ、これを制御回路ＣＮＴが
常時モニタしコイ・ルミ流Ｉの目標値に対応する基準電
圧Ｖｒと比較することによって、両電圧の値が等しくな
るようにトランジスタＴｒｌ。

Ｔｒ＝のベース電圧をオン・オフする制御信号を出力し
ている。ステップモータのコイルには、上記１ン・オフ
の一周期の開にトランジスタＴｒｙ、Ｔｒ、がオンする
期間の割合、即ちデユーティ７Ｔクタが大きいほど多く
の電流が流れるためステップモータの回転速度が上昇す
る。すると今度は逆起電力の上昇によって、ステップモ
ータに流れるコイル電施工が減少し、上記検出電圧Ｖｓ
の値が低下して上記制御回路ＣＮＴは、基準電圧Ｖｒと
検出電圧Ｖｓを一致させるためにトランジスタＴｒ、。

Ｔｒ３のデユーティ７７クタを太き（して、コイル電流
Ｉを増加させる方向に動作する。このもようをわかりや
すく第４図に示す。第４図では時開Ｌ〈Ｔにおいて、検
出電圧Ｖｓが基準電圧Ｖｒよりも低いのでトランジスタ
ＴｒｌｔＴｒ３のデユーティ７アクタを、大きくしてコ
イル電流Ｉを増加させ、時間ｔ＞Ｔにおいては、検出電
圧Ｖｓが基準電圧Ｖｒよりも高いのでトランジスタＴｒ
ｌ、Ｔｒ３のデユーティ７Ｔクタを小さくしてコイル電
流■を減少させている。以上の説明から、例えば可変抵
抗等により直流電圧を分圧して、上記の基準電圧Ｖｒを
変化させればステップモータの回転速度、即ちコイル電
流Ｉを可変することができることが判る。

第３図に記号化して示した設定手段Ｓの従来回路の具体
例を第２図に示す。その構成は、直流電源Ｅとアースの
間に直列接続された固定抵抗Ｒ４と可変抵抗Ｒｖにより
分圧された電圧を基準電圧Ｖｒとしている。即ち、この
場合Ｖｒ＝Ｅ−Ｒｖ／（Ｒ、＋Ｒｖ）なる関係が成立す
る。従って、この場合基準電圧Ｖｒの最大値、つまりコ
イル電流の最大値は可変抵抗Ｒｖの値が最大のときに発
生することになる。しかし、上記可変抵抗Ｒｖの最大値
の許容誤差は、標準品で±１０％〜±２０％程度（例え
ば、ＮＥＣ社製ＰＫ５０２シリーズ）であるために、ス
テップモータのコイル電流■の最大値も±１０％〜±２
０％近くばらついている。

ところで、上記コイル電施工の最大値は以下に述べるよ
うに、ステップモータの性能及び信頼性を左右する重要
な要素である。例えば、コイル電流Ｉの最大値がステッ
プモータの定格電流値をこえると、ステップモータは過
熱して絶縁物に劣化をきたし漏電等の危険性が増大する
と共に、ステップモータの寿命を徒に縮めるという問題
を生じる。

逆に、コイル電流■の最大値を低く抑えすぎると、ステ
ップモータの発生する最大トルクが小さくなりステップ
モータの性能を充分に発揮することができなくなるとい
う問題を生じる。従って、従来の第２図に示した回路で
設定手段Ｓを構成すると上述の問題点が発生することに
なる。

［発明の目的］ 本発明は、上述の問題点に鑑み為されたものであり、ス
テップモータのコイル電流を連続的に可変できると共に
、コイル電流の最大値のばらつきの小さなステップモー
タ駆動装置を提供することを目的とする。

［発明の開示］ 本発明のステップモータ駆動装置は、ステップモータの
コイル電流を電圧に変換して検出する検チング手段と、
上記コイル電流の目標値に対応した基準電圧を抵抗分圧
により設定する設定手段と、該設定手段により設定され
た基準電圧と上記検出手段により検出された検出電圧と
を入力として、両型流値を一致させるために上記スイッ
チング手段を駆動する制御信号を出力する設定回路とを
備えたステップモータ駆動装置において、上記設定手段
が電源とアースの間に直列接続された第１の固定抵抗と
、可変抵抗および第２の固定抵抗とからなると共に、上
記第２の固定抵抗の端子電圧を上記制御回路の基準電圧
入力部に接続した構成となっている。

（実施例） 本発明のステップモータ駆動装置の設定手段Ｓの一実施
例の具体回路を第１図に示す。その構成は直流電源Ｅと
アースの開に接続された、ＫＳ　１の固定抵抗Ｒ３と可
変抵抗Ｒｖおよび第２の固定抵抗Ｒ２からなる分圧回路
の固定抵抗Ｒ２の端子電圧を基準電圧Ｖｒとして制御回
路ＣＮＴの基準電圧入圧Ｖｒの値の最大値Ｖ　ｒｍａに
は、上記可変抵抗Ｒｖが最小値Ｒｖｍｉｎのときに発生
し、以下に示すようになる。

Ｖｒｍａｘ＝Ｒｚ・Ｅ／（Ｒ，＋Ｒ２＋Ｒｖｍｉｎ）上
記可変抵抗Ｒｖの最小値Ｒｖ＋ａｉｎの値は、例えば投
下電器産業製のものでは２５オーム以下であり、一方面
定抵抗Ｒ０，Ｒ２としては実際上数キロオームのオーグ
ーのものが使用されるため、上式で与えられる基準電圧
Ｖ’ｒの最大値Ｖ　ｒｍａｘの値のばらつきは、従来に
比べ非常に小さくなる。具体的な数値をあげて説明すれ
ば、 Ｒ，＝Ｒ，＝１キロオーム　　のとき Ｒｖｍｉｎ＝　Ｏ−２５オーム　　とすれば（Ｖ　ｒｍ
ａｘｏ−Ｖ　ｒ鎗ａｘ２ｓ）／ＶｒωａｘｏＸ　１００
＝１．２３％ となる、（ただし、Ｖ　ｒｆｆｌａＸｏ＋　Ｖ　ｒｆｆ
ｌａＸ２５はそれぞれＲｖｔａ：ｎの値として０オーム
、２５オームを代入することを示す）従来の設定手段Ｓ
では、背景技術の項で述べたよ）に±１０％へ一±２０
％近くのばらつきが生じていたことを考えれば、上記の
例では極めてＩＪｊ−Ｗなばらつきの抑制効果が得られ
ていることになる。以上の説明から、本発明の設定手段
Ｓを使用すれば、ステップモータの機能を安心して充分
に発揮させられることが判る。

［発明の効果］ 本発明のステップモータ駆動装置は、電源とアースの間
に直列接続された第１の固定抵抗と、可変抵抗およびｔ
ｌＳ２の固定抵抗とからなると共に、上記第２の固定抵
抗の端子電圧を」二元制御回路の基準電圧入力部に接続
した設定手段を備えた構成となっているので、ステップ
モータのコイル電流が最大となる基準電圧の値のばらつ
きが小さい範囲に収まり、従って、コイル電流の最大値
のばらつきも小さくなり、コイル電流が定格値をこえて
悪影響を与えることなく、しかもステップモータの有す
る性能を遺憾無く発揮して、有効にステップモータを駆
動することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の設定手段の一実施例の具体回路図、ｖ
Ｊ２図は従来例の具体回路図、第３図はチョッパー駆動
方式の原理図、第４図は同上の説明図であり、Ｓは設定
手段、Ｅは直流電源、Ｒ１は第１の固定抵抗、Ｒ２は−
１２の固定抵抗、Ｒｖは可変抵抗である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステップモータのコイル電流を電圧に変換して検
   出する検出手段と、上記コイル電流をオン・オフするス
   イッチング手段と、上記コイル電流の目標値に対応した
   基準電圧を抵抗分圧により設定する設定手段と、該設定
   手段により設定された基準電圧と上記検出手段により検
   出された検出電圧とを入力として、両電流値を一致させ
   るために上記スイッチング手段を駆動する制御信号を出
   力する設定回路とを備えたステップモータ駆動装置にお
   いて、上記設定手段が電源とアースの間に直列接続され
   た第１の固定抵抗と、可変抵抗および第２の固定抵抗と
   からなると共に、上記第２の固定抵抗の端子電圧を上記
   制御回路の基準電圧入力部に接続したことを特徴とする
   ステップモータ駆動装置。