马达模块、马达步进动作控制系统以及马达控制装置制造方法及图纸

提供一种能够改变针对每一脉冲的转子的位置变化量的马达模块。在一方式中，本发明专利技术的马达模块具有：驱动马达M的马达驱动电路(10)；以及输出马达(M)中的转子(R)的位置估计信号的位置估计装置(30)。还具有：马达控制电路(20)，其响应脉冲信号而对马达驱动电路(10)提供电压指令值；以及可变步长存储器(40)，其存储有规定针对脉冲信号的1个脉冲的转子(R)的位置变化量的可变步长信息。位置估计信号是模拟或数字的信号。在接收了脉冲信号时，马达控制电路(20)根据从位置估计装置(30)获取的转子(R)的位置估计值和从可变步长存储器(40)读出的可变步长信息而确定电压指令值。马达驱动电路(10)根据电压指令值而改变转子(R)的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】马达模块、马达步进动作控制系统以及马达控制装置
本申请涉及马达模块、马达步进动作控制系统以及马达控制装置。并且，本申请还涉及具有该马达模块的装置以及马达步进动作控制系统。
技术介绍
步进马达能够响应从外部装置输入的脉冲信号而改变转子的位置以及速度。步进马达能够广泛用于打印机、扫描仪、复印机以及复合机等装置。但是，例如与无刷直流马达相比，步进马达存在振动以及噪音大、能量转换效率低、失步等问题。在日本特开2015-19563号公报中公开了利用无刷直流马达置换步进马达的图像形成装置。该装置中的无刷直流马达在接收了对转子的位置进行指定的脉冲信号时，使转子按照每个脉冲以单位步距角旋转。表示无刷直流马达中的转子的位置的信号(旋转位置检测信号)是对从无刷直流马达输出的磁极相位信号进行转换而生成。该旋转位置检测信号是与从公知的旋转编码器输出的信号等效的二相的脉冲列。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-19563号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题根据日本特开2015-19563号公报中公开的装置，转子的位置以固定的单位步距角发生变化。该单位步距角的大小与旋转位置检测信号的脉冲周期相等，或者是脉冲周期的2以上的整数倍。本公开提供一种能够改变针对每一脉冲的转子的位置变化量的马达模块、马达步进动作控制系统以及马达控制装置。用于解决课题的手段在一方式中，本公开的马达模块具有：马达，其具有动子和定子；马达驱动电路，其驱动所述马达；位置估计装置，其输出表示所述动子的位置估计值的模拟或数字的位置估计信号；马达控制电路，其与所述马达驱动电路连接，响应脉冲信号而对所述马达驱动电路提供电压指令值；以及存储器，其存储有规定针对所述脉冲信号的1个脉冲的所述动子的位置变化量的可变步长信息。在接收了所述脉冲信号时，所述马达控制电路根据从所述位置估计装置获取的所述动子的位置估计值和从所述存储器中读出的所述可变步长信息而确定所述电压指令值。所述马达驱动电路根据所述电压指令值而改变所述动子的位置。在一方式中，本公开的装置具有：所述马达模块；机械部件，其与所述马达模块所具有的马达连接；以及控制器，其将所述脉冲信号输入到所述马达控制电路。在一方式中，本公开的马达步进动作控制系统具有：马达驱动电路，其驱动具有动子和定子的马达；位置估计装置，其输出表示所述动子的位置估计值的模拟或数字的位置估计信号；马达控制电路，其与所述马达驱动电路连接，响应脉冲信号而对所述马达驱动电路提供电压指令值；以及存储器，其存储有规定针对所述脉冲信号的1个脉冲的所述动子的位置变化量的可变步长信息。在接收了所述脉冲信号时，所述马达控制电路根据从所述位置估计装置获取的所述动子的位置估计值和从所述存储器中读出的所述可变步长信息而确定所述电压指令值。所述马达驱动电路根据所述电压指令值而改变所述动子的位置。在一方式中，本公开的马达控制装置与马达驱动电路和位置估计装置连接而使用，所述马达驱动电路驱动具有动子和定子的马达，所述位置估计装置输出表示所述动子的位置估计值的模拟或数字的位置估计信号，所述马达控制装置具有：控制电路，其根据位置指令值和所述位置估计值而生成电压指令值，并将所述电压指令值提供给所述马达驱动电路；存储器，其存储有规定针对从外部装置输入的脉冲信号的1个脉冲的所述动子的位置变化量的可变步长信息；以及位置指令值生成电路，其根据所述脉冲信号和所述可变步长信息而生成所述位置指令值。在一方式中，本公开的步进动作控制方法是具有动子和定子的马达的步进动作控制方法，包括：通过马达控制装置生成表示所述动子的位置估计值的模拟或数字的位置估计信号；通过所述马达控制装置从存储器中获取可变步长信息，所述可变步长信息规定针对从外部装置输入的脉冲信号的1个脉冲的所述动子的位置变化量；通过所述马达控制电路从所述外部装置接收脉冲信号，并根据所述动子的位置估计值和所述可变步长信息而生成所述电压指令值；以及通过所述马达驱动电路根据所述电压指令值而以可变步进来改变所述动子的位置。专利技术效果根据本专利技术的实施方式，通过改变存储器中记录的“可变步长信息”，能够改变针对1个脉冲的转子的位置变化量(代表性地为步距角)。根据本专利技术的某一实施方式，不改变马达的机械结构就能够将针对1个脉冲的转子的位置变化量设为目标大小。这样的步长的改变还能够通过不改变马达的机械结构而更新存储器内的数据或者从外部装置输入信号或开关动作而进行。附图说明图1是示出基于本公开的马达模块的例示性的基本结构的框图。图2是示出基于本公开的马达模块中的马达控制电路20的硬件结构的例的图。图3A是示意性地示出马达控制电路20的功能块的图。图3B是示出从位置估计装置30输出的表示转子R的位置估计值Θ＾的信号的例的图。图4A是示意性地示出从图1的外部装置70提供给马达模块1000的脉冲信号的波形例(左侧)与转子R的位置变化(右侧)之间的关系的图。图4B是示意性地示出从外部装置70提供给马达模块1000的脉冲信号的波形例(左侧)与转子R的位置变化(右侧)之间的关系的其他例的图。图4C是示意性地示出从外部装置70提供给马达模块1000的脉冲信号的波形例(左侧)与转子R的位置变化(右侧)之间的关系的另一其他例的图。图4D是示意性地示出从外部装置70提供给马达模块1000的脉冲信号的波形例(左侧)与转子R的位置变化(右侧)之间的关系的另一其他例的图。图5A是示意性地示出从外部装置70提供给马达模块1000的脉冲信号的波形例(左侧)与转子R的位置变化(右侧)之间的关系的另一其他例的图。图5B是示意性地示出从外部装置70提供给马达模块1000的脉冲信号的波形例(左侧)与转子R的位置变化(右侧)之间的关系的另一其他例的图。图6是示出表示转子R的转速与时间之间的关系的图表(上段)和从外部装置70提供给马达模块1000的脉冲信号的波形例(下段)的图。图7是示出能够接收对转子R的旋转方向进行指定的信号的位置指令值生成电路520A、520B的例的图。图8A是示出输入到位置指令值生成电路520A的CW端子和CCW端子的信号的波形的图。图8B是示出输入到位置指令值生成电路520B的STMP端子和DIR端子的信号的波形的其他例的图。图8C是示出输入到位置指令值生成电路520B的STMP端子和DIR端子的信号的波形的另一其他例的图。图9是示出本公开中的马达控制电路20的功能块的详细结构例的图。图10是示出位置指令值生成电路520的结构例的框图。图11是示出通过位置指令值生成电路520进行的位置指令值的生成动作的一例的流程图。图12是示出本公开的实施方式所涉及的马达模块1000的结构的一例的概略图。图13是实施方式所涉及的马达M的概略结构图。图14是对实施方式所涉及的放大电路200所输出的检测信号Hu0、Hv0、Hw0的一例进行说明的图。图15是对实施方式所涉及的AD转换器31所输出的检测信号Hu0’、Hv0’、Hw0’的一例进行说明的图。图16是对实施方式所涉及的三个检测信号Hu0’、Hv0’、Hw0’的大小关系、交叉点、零交点、分割信号进行说明的图。图17是对实施方式所涉及的电角1个周期的分割信号的连接进行说明的图。图18是示出通过线段连接部323进行的动作的分割信号的机械角本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种马达模块，其具有：马达，其具有动子和定子；马达驱动电路，其驱动所述马达；位置估计装置，其输出表示所述动子的位置估计值的模拟或数字的位置估计信号；马达控制电路，其与所述马达驱动电路连接，响应于脉冲信号而对所述马达驱动电路提供电压指令值；以及存储器，其存储有规定针对所述脉冲信号的1个脉冲的所述动子的位置变化量的可变步长信息，在接收了所述脉冲信号时，所述马达控制电路根据从所述位置估计装置获取的所述动子的位置估计值和从所述存储器读出的所述可变步长信息，确定所述电压指令值，所述马达驱动电路根据所述电压指令值，改变所述动子的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.09 JP 2016-0937281.一种马达模块，其具有：马达，其具有动子和定子；马达驱动电路，其驱动所述马达；位置估计装置，其输出表示所述动子的位置估计值的模拟或数字的位置估计信号；马达控制电路，其与所述马达驱动电路连接，响应于脉冲信号而对所述马达驱动电路提供电压指令值；以及存储器，其存储有规定针对所述脉冲信号的1个脉冲的所述动子的位置变化量的可变步长信息，在接收了所述脉冲信号时，所述马达控制电路根据从所述位置估计装置获取的所述动子的位置估计值和从所述存储器读出的所述可变步长信息，确定所述电压指令值，所述马达驱动电路根据所述电压指令值，改变所述动子的位置。2.根据权利要求1所述的马达模块，其中，所述马达控制电路根据所述可变步长信息和所述脉冲信号而生成位置指令值，并根据所述位置指令值和所述位置估计值而确定所述电压指令值。3.根据权利要求1所述的马达模块，其中，所述马达控制电路根据所述可变步长信息和所述脉冲信号而生成位置指令值和速度指令值，并且根据所述位置估计值而生成速度估计值，根据所述位置指令值、所述位置估计值、所述速度指令值以及所述速度估计值而确定所述电压指令值。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的马达模块，其中，所述马达是无刷直流马达。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的马达模块，其中，所述位置估计装置输出的所述位置估计信号具有根据所述动子的位置而呈线性变化的大小。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的马达模块，其中，在所述存储器中存储有能够作为所述可变步长信息读出的至少一个值，所述马达控制电路在启动时或工作中从所述存储器中读出所述至少一个值。7.根据权利要求1至5中任意一项所述的马达模块，其中，在所述存储器中存储有能够作为所述可变步长信息读出的多个候补值，所述多个候补值是针对所述脉冲信号的1个脉冲的所述动子的位置变化量各不相同的值，所述马达控制电路根据内置的程序或来自外部的指令而在启动时或工作中从所述存储器中选择性地读出所述多个候补值中的任一个。8.根据权利要求1至5中任意一项所述的马达模块，其中，在所述存储器中存储有能够作为所述可变步长信息读出的多个候补值，所述多个候补值是针对所述脉冲信号的1个脉冲的所述动子的位置变化量各不相同的值，所述马达控制电路具有从所述多个候补值选择任意一个候补值的引脚或开关。9.根据权利要求1至8中任意一项所述的马达模块，其中，所述马达控制电路根据内置的程序或来自外部的指令而在启动时或工作中改变针对所述脉冲信号的1个脉冲的所述动子的位置变化量。10.根据权利要求1至9中任意一项所述的马达模块，其中，所述马达模块还具有对所述存储器所存储的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤田淳，石上翔太，福村友博，
申请(专利权)人：日本电产株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP