JPS6323757B2 - - Google Patents

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JPS6323757B2
JPS6323757B2 JP58202382A JP20238283A JPS6323757B2 JP S6323757 B2 JPS6323757 B2 JP S6323757B2 JP 58202382 A JP58202382 A JP 58202382A JP 20238283 A JP20238283 A JP 20238283A JP S6323757 B2 JPS6323757 B2 JP S6323757B2
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JP
Japan
Prior art keywords
switching
switching transistor
pulse motor
transistor
phase excitation
Prior art date
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JP58202382A
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English (en)
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JPS60102894A (ja
Inventor
Mari Nagayama
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60102894A publication Critical patent/JPS60102894A/ja
Publication of JPS6323757B2 publication Critical patent/JPS6323757B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H02P8/32Reducing overshoot or oscillation, e.g. damping

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、プリンタ制御用などに適するパルス
モータの駆動方式に関し、特に、パルスモータの
1動作を連続した複数個のパルスで行う方式であ
つて、電源電圧変動の影響が少なく、安定な停止
制御が可能な相励磁電流の駆動方式に関する。
〔技術の背景〕
パルスモータの1動作を数ステツプで行う場
合、振動を起すことなく滑らかに停止させるため
に、従来、逆相制御回路やDLSED回路などの
種々のダンパー回路が使用されている。また、1
動作で高速かつ高精度に位置決めを行うために、
第1図に示すような加速期間と減速期間とを継続
させた直線的加減速制御方法が広く用いられてい
る。
一般のシリアルプリンタでは、活字ホイールの
回転位置を選択制御するパルスモータの駆動回路
に、上記のような技術を利用して高速、高安定な
動作を行わせているが、動作時に電源電圧変動や
負荷変動の影響を受け易く、第2図に示すよう
に、直線的加減速特性に振動成分が現われ、安定
停止が困難になることがあつた。
〔従来技術と問題点〕
従来のパルスモータ駆動回路では、起動特性
や、連続運転特性の高周波領域を改善するため
に、各相励磁電流についてスイツチング型の定電
流駆動制御を行つている。
すなわち、パルスモータは、各相のコイルの時
定数の影響、およびロータがマグネツト、ステー
タがコイルで構成されているためにモータが回転
したとき発電機として機能することによつて、各
相のコイルに逆起電力が発生する。この逆起電力
の向きは、印加電圧に対して逆方向に働くため、
この逆起電力に打勝つように電圧を供給しないと
高周波特性が向上しない。その1つの解法手段と
して、パルスモータに高電圧をかけ、この逆起電
力に打勝つようにして、高周波領域まで動作特性
を伸ばすようにした定電流駆動回路が使用されて
いる。
第3図は、このような定電流駆動回路の従来例
を示したものである。図中、1A,1B,1C,
1Dは、4相パルスモータの各A,B,C,D相
のステータ励磁コイルである。また2は電源、3
および4は主スイツチングトランジスタであり、
それぞれコイル1A,1Cと1B,1Dとに電流
を供給する。5A,5B,5C,5Dはコイル駆
動トランジスタ、6および7は電流検出抵抗、8
および9はヒステリシスをもつコンパレータ、1
0および11は制御用トランジスタ、12および
13は転流ダイオードである。
簡単に動作を説明すると、たとえばコイル1A
は、コイル駆動トランジスタ5Aがベースに印加
されたA相のクロツクパルスによりONに駆動さ
れたとき、主スイツチング用トランジスタ3を介
して自励スイツチング方式で励磁電流を供給され
る。励磁電流の大きさは、電流検出抵抗に生じる
電圧によつて検出され、コンパレータ8によつて
基準電圧Vrと比較される。
検出電圧がVrよりも大きいとき、コンパレー
タ8は、制御トランジスタ10を介して主スイツ
チングトランジスタ3をOFFに制御する。トラ
ンジスタ3がOFFになると、コイル1Aに蓄積
されていたエネルギーのフライホイール作用によ
り、転流ダイオード12を介して電流が減衰しな
がら流れ続ける。
ここでコンパレータ8は、そのヒステリシス特
性により比較動作レベルが変位しており、このた
め、コイル1Aを流れる電流が一定レベルまで下
つたとき、抵抗6からの検出電圧に再び応答し
て、主スイツチングトランジスタ3をONに制御
し、コイル1Aに電流を流す。以下、同様な動作
が自励的に繰り返される。
第4図は、このようにしてコイル1Aに流れる
励磁電流の状態を示したものである。図中、Vr1
およびVr2は、コンパレータ8がヒステリシス動
作する2つの基準レベルを表わし、I0は定電流化
された平均電流を表わす。
第3図の回路は、パルスモータの各相のコイル
1A,1B,1C,1Dについて上述した定電流
駆動を行うが、この回路はその高周波特性が電源
電圧や負荷の変動の影響を受け易い欠点があり、
ある電源電圧に対して直線的加減速により安定停
止するように設計しても、たとえば電源電圧の変
動によつて高周波特性が変化し、また定電流特性
がパルスモータの速度に応じて発生する逆起電力
の影響を打消すように作用するため速度に対する
帰還がかからず、第2図に示したように、安定停
止ができなくなるという問題であつた。
〔発明の目的および構成〕
本発明の目的は、上述した従来方式の問題点を
解決することにあり、定電流駆動を基本にしなが
らパルスモータの速度変化量が帰還できる手段を
設け、それとともに電源電圧変動あるいは負荷変
動の影響を吸収させて安定停止を可能にするもの
である。
そのための本発明の構成は、パルスモータの相
励磁コイルに直列に接続されたスイツチング型定
電流制御回路と、上記相励磁コイルに並列に接続
された転流回路とをそなえ、上記スイツチング型
定電流制御回路は、相励磁コイルに流す励磁電流
をスイツチング制御するスイツチングトランジス
タと、上記スイツチングトランジスタを相励磁の
タイミングにしたがつて周期的にスイツチング駆
動し、導通期間と非導通期間とを交互に設定する
クロツク信号手段と、上記スイツチングトランジ
スタの導通期間内において、スイツチングトラン
ジスタを流れる励磁電流のレベルを検出して所定
の基準レベルと比較し、一致したときに、上記ク
ロツク信号手段によるスイツチングトランジスタ
のスイツチング制御を阻止して、スイツチングト
ランジスタを、上記クロツク信号手段に基づく導
通期間内にくらべて極く短い所定期間の間だけ非
導通に制御する回路手段とを有し、スイツチング
トランジスタが上記所定期間非導通に制御された
とき、相励磁コイルを流れる励磁電流が上記転流
回路に転流されるようにし、その際パルスモータ
の回転速度が励磁電流の変化となつて現われるこ
とを利用して励磁電流に帰還をかけることを特徴
とするものである。
〔発明の実施例〕
以下に、本発明の詳細を実施例にしたがつて説
明する。
第5図は本発明の1実施例の回路図である。図
中、1A,1B,1C,1Dはそれぞれパルスモ
ータのA,B,C,D相のステータ励磁コイルで
ある。また14A乃至14Dは定電流駆動用スイ
ツチングトランジスタ、15および16は電流検
出抵抗、17および18はヒステリシスをもたな
いコンパレータ、19および20は単安定マルチ
バイブレータ、21A乃至21DはANDゲート、
22A乃至22Dは制御トランジスタ、23A乃
至23Dは転流トランジスタ、24は電源入力線
を表わす。
説明の便宜上、回路中のA相駆動部分を例にと
り説明する。他の部分も全く同じ回路動作を行
う。なお、第6図は回路波形図であり、,,
,は第5図中の同一表示部分の信号波形を表
わしている。
コイル1Aは、定電流駆動用スイツチングトラ
ンジスタ14AのONにより、スイツチング方式
で定電流駆動される。トランジスタ14Aが
OFFのときには、コイル1A内のエネルギーの
フライホイール作用により、電流は減衰しながら
転流トランジスタ23Aを含む回路へ帰還され
る。転流トランジスタ23Aは、A相クロツクが
制御トランジスタ22Aに印加されている間ON
状態にあり、トランジスタ14AがOFFになれ
ばいつでも転流を可能にする。
まず、第6図の時点t0においてA相クロツクが
印加され、トランジスタ14AがONになつたと
き、コイル1A中を、同図に示すように、電流
が流れ、電圧検出抵抗15から取り出された検出
電圧が基準電圧Vrに等しくなる時点t1でコンパ
レータ17は第6図に示す一致信号を出力し、
単安定マルチバイブレータ19を起動する。
単安定マルチバイブレータ19は、第6図に
示す一定期間rの間OFFとなる信号を出力し、
ANDゲート21Aを介してトランジスタ14A
をOFFにする。その結果コイル1Aから前述し
たトランジスタ23Aを通る転流が生じ、結局コ
イル1Aには第6図に示すような励磁電流が流
れる。一定時間rがすぎる時点t2で再びトランジ
スタ14AはONになり、最初に戻る。これらの
動作は、A相クロツクが印加されている間繰り返
される。
励磁電流の各波形のピーク値は、基準電圧
Vrにもとづき一定値に保持される。しかし、そ
のボトム値は、コイル1Aに蓄積されていたエネ
ルギー量あるいは逆起電力により異なり、一般に
はパルスモータの回転速度に関係している。
第7図はその説明図であり、同図aに示すよう
に、速度が速ければボトム値は低くなり、遅けれ
ば高くなる。またパルスモータ内のロータとステ
ータとの位置の遠近により、近い場合にはbに示
すように速度の影響が大きく現われ、遠い場合に
はcに示すように小さく現われる。
第8図は、このようなパルスモータの速度変化
が励磁電流の平均電流I0に変動を与えた例を示し
ている。
したがつて本実施例によれば、速度が上れば励
磁電流は少なくなり、速度が下れば励磁電流は多
くなる。この結果、電源電圧や負荷の変動は速度
変化を押えるように励磁電流の大きさに帰還させ
ることができるため、第9図に示すように、直線
的加速減速特性は安定化される。又、一定期間の
OFF期間での電圧降下レベル、即ち転流回路に
流れるフライバツク電流が減衰することにより生
じる電圧の降下を検知し、そのレベルに応じて、
OFF期間の長さを変化させることにより(この
帰還量を増幅する)、さらに直線的加速減速特性
は安定化される。
〔発明の効果〕
以下のように、本発明によれば、定電流駆動を
基本としながらパルスモータの速度量を相励磁電
流に帰還させることができるため、電源電圧ある
いは負荷の変動による振動発生を抑制することが
でき、安定停止を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は直線的加減速の制御特性説明図、第2
図は電源電圧変動による特性変化の説明図、第3
図は従来の定電流駆動回路の1例の回路図、第4
図はその動作特性図、第5図は本発明の1実施例
の回路図、第6図はその動作波形図、第7図a,
b,cはそれぞれパルスモータの速度変化と励磁
電流の関係を示す波形図、第8図は励磁電流変化
の1例を示す図、第9図は本実施例による直線的
加減速の制御特性説明図である。 図中、1A乃至1Dはステータ励磁コイル、1
4A乃至14Dは定電流駆動用スイツチングトラ
ンジスタ、15および16は電流検出抵抗、17
および18はコンパレータ、19および20は単
安定マルチバイブレータ、21A乃至21Dは
ANDゲート、23A乃至23Dは転流トランジ
スタ、Vrは基準電圧を表わす。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 パルスモータの相励磁コイルに直列に接続さ
    れたスイツチング型定電流制御回路と、 上記相励磁コイルに並例に接続された転流回路
    とをそなえ、 上記スイツチング型定電流制御回路は、 相励磁コイルに流す励磁電流をスイツチング制
    御するスイツチングトランジスタと、 上記スイツチングトランジスタを相励磁のタイ
    ミングにしたがつて周期的にスイツチング駆動
    し、導通期間と非導通期間とを交互に設定するク
    ロツク信号手段と、 上記スイツチングトランジスタの導通期間内に
    おいて、スイツチングトランジスタを流れる励磁
    電流のレベルを検出して所定の基準レベルと比較
    し、一致したときに、上記クロツク信号手段によ
    るスイツチングトランジスタのスイツチング制御
    を阻止して、スイツチングトランジスタを、上記
    クロツク信号手段に基づく導通期間内にくらべて
    極く短い所定期間の間だけ非導通に制御する回路
    手段とを有し、スイツチングトランジスタが上記
    所定期間非導通に制御されたとき、相励磁コイル
    を流れる励磁電流が上記転流回路に転流されるよ
    うにし、その際パルスモータの回転速度が励磁電
    流の変化となつて現われることを利用して励磁電
    流に帰還をかけることを特徴とするパルスモータ
    駆動方式。 2 特許請求の範囲第1項に記載のパルスモータ
    駆動方式において、 上記スイツチング型定電流制御回路は、上記ス
    イツチングトランジスタを非導通にする所定期間
    に、上記転流回路を流れるフライバツク電流が減
    衰することにより生じる電圧降下レベルを検知
    し、そのレベルに応じて上記スイツチングトラン
    ジスタの所定期間の長さを制御することを特徴と
    するパルスモータ駆動方式。
JP20238283A 1983-10-28 1983-10-28 パルスモ−タ駆動方式 Granted JPS60102894A (ja)

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JP20238283A JPS60102894A (ja) 1983-10-28 1983-10-28 パルスモ−タ駆動方式

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JPS60102894A JPS60102894A (ja) 1985-06-07
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JP20238283A Granted JPS60102894A (ja) 1983-10-28 1983-10-28 パルスモ−タ駆動方式

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5440417U (ja) * 1977-08-25 1979-03-17
JPS55109196A (en) * 1979-02-15 1980-08-22 Oki Electric Ind Co Ltd Step motor driving circuit

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JPS60102894A (ja) 1985-06-07

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