电机驱动电路及电机驱动方法技术

本发明专利技术提供一种能够不受齿隙的大小影响的，将电机向直通区域加速的电机控制电路。控制电路（１）接收到起动信号后，从曲线表（１１）顺次读取数据，并基于该数据向驱动电路（２）输出电流设定信号（１０１）和控制脉冲（１０２）。驱动电路（２）根据来自控制电路（１）的控制脉冲（１０２）顺次切换驱动电机（３）的相。驱动电路（２）根据来自控制电路（１）的电流设定信号（１０１），设定供给到电机（３）的电流的大小。此时，驱动电路（２），在将电机（３）起动后向最低速度减速，且将该减速区间中的旋转角设定得比齿隙稍大，并且将减速区间中的驱动电流，设定得比从最低速度去往所述直通区域的加速区间中的驱动电流小。

【技术实现步骤摘要】
电机驱动电路及电机驱动方法
本专利技术，涉及一种电机驱动电路及电机驱动方法，特别是涉及一种控制对驱动的相的电流和驱动的相实施切换的定时的电机驱动方式。
技术介绍
以往，在步进电机中，起初，用较低的驱动频率(驱动速度)开始驱动，之后用驱动频率慢慢上升的驱动曲线(profile)驱动。这样，步进电机虽然具有仅通过控制驱动频率和脉冲数，就能简单地进行速度控制和位置控制的特征，但是为了同步于驱动脉冲来进行旋转，必须考虑电机的转矩和负荷来决定适当的驱动频率。例如，相对于电机的转矩，若以较慢的速度驱动负荷较小的对象则会发生振动，相反若负荷较大且动作频率较快，则电机无法同步，发生失步。作为上述的步进电机的驱动方法，有公开在日本特许厅发行的特开2003-235296号公报(专利文献1)中的方法。即，在通过具有齿隙且由弹性体构成的齿轮传递机构，以给定的驱动曲线实施加速、减速驱动的步进电机驱动方法中，至少起动时，在对应由齿隙和弹性体所导致的变位量的加速区域中，以比最低速度快的速度实施驱动。然后，在该驱动后，通过切换为最低速度来顺序加速起来的这个驱动曲线，实施步进电机的加速、减速。如此，能够防止由齿隙和弹性体所产生的变位量所引起的起动时的振动和噪音的发生，并且不失步地实施步进电机的驱动。上述的专利文献1中所公开的步进电机的驱动方法，是在系统中存在游隙(齿隙)的区间中，较快地驱动步进电机，之后从最低速度起进行顺次加速的方法。在该技术中，由于在较快速度下的馈送中，以系统中存在游隙为前提，因此在游隙的变动较大的系统中，难以适用。也就是说，在-->该方法中，若在以较快速度馈送中游隙消失而负荷增加，则有可能会失步，若在游隙较大而负荷较小时以较慢的速度馈送，则振动可能会变大。该问题，在例如要用齿轮对复印机等的实施读取扫描的托架进行驱动时发生。也就是说，托架有必要重复读取扫描和返回动作，在返回动作结束而开始读取扫描时的齿轮的游隙中，当然存在每个复印机的差别(称作机差)，即使同一部机械，每次起动游隙的量也会变动。因此，本专利技术的目的为解决上述问题点，提供一种能够不受齿隙的大小影响地，将电机向直通(through)区域加速的电机驱动电路和电机驱动方法。
技术实现思路
本专利技术中的电机驱动电路，在至少因齿隙和变形所引起的系统的游隙较大、且因机差或每次起动的变动导致所述游隙变动的系统中，通过给定的曲线将电机向直通区域加速，其特征在于：具有控制电路，其将所述电机起动后向最低速度减速，且将所述电机的从起动到最低速度的旋转角设定得比所述齿隙稍大，并且将所述电机的从起动到最低速度的所述电机的驱动电流，设定得比从最低速度去往所述直通区域的区间中的所述电机的驱动电流小。本专利技术中的电机驱动方法，在至少因齿隙和变形所引起的系统的游隙较大、且因机差或每次起动的变动导致所述游隙变动的系统中，通过给定的曲线将电机向直通区域加速，其特征在于：具有驱动控制步骤，其将电机起动后向最低速度减速，且将所述电机的从起动到最低速度的旋转角设定得比所述齿隙稍大，并且将所述电机的从起动到最低速度的所述电机的驱动电流，设定得比从最低速度去往所述直通区域的区间中的所述电机的驱动电流小。即，在本专利技术的电机驱动电路中，在因齿隙或变形等的系统的游隙较大且每次起动游隙变动的系统中，将电机的从起动到最低速度的旋转角设定得比所述齿隙大，并且在将步进电机向直通区域加速之前、在系统的游隙比齿隙大的情况下，设置首先以高速起动、之后顺次减速的减速区间，在该减速的区间中，将驱动步进电机的电流，设定得比后续的去往直通区-->域的加速区间小，不易引起振动的发生。另外，在本专利技术的电机驱动电路中，在作为系统游隙的齿隙十分小的情况下，基本和起动同时地齿隙变为零，被驱动物发生比较大的振动。即，在本专利技术的步进电机驱动电路中，若假设减速比足够大且为完全弹性碰撞，则被驱动物得到碰撞速度的两倍的最初速度，之后，以由驱动系统的弹性和被驱动物的惯性构成的系统的固有振动数振动，并根据系统的粘滞性衰减。在系统的齿隙十分小的情况下，在接近最低速度处齿隙成为零，被驱动物发生比较小的振动。即，是以最低速度的2倍为初速度的振动。在本专利技术的电机驱动电路中，由于将起动时的速度和最低速度之比、与减速区间中的系统振动的振幅衰减的比(振幅衰减比)设定为基本相等，因此在开始加速的时刻，不论齿隙最大时还是最小时，振动的振幅均大致相等。由此，由于在本专利技术的电机驱动电路中，如上所述，能够令加速开始时的振动大致相等且较小，而与齿隙的大小无关，因此能够不受齿隙大小影响地，将步进电机向直通区域加速。另外，由于在本专利技术的电机驱动电路中，最初以高速驱动步进电机，因此与一开始用低速进行驱动的情况相比，驱动同样距离所需的时间变短，从而能够缩短消除齿隙的区间的所需时间。再有，由于在本专利技术的电机驱动电路中，在系统中存在齿隙的区间中减小了步进电机的电流，因此该区间中的振动不易发生，再有，由于不以固定速度馈送，因此步进电机的振动不易加剧，动作稳定。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施例中的步进电机驱动电路的结构的方框图。图2是表示图1的曲线表的结构例的图。图3是表示本专利技术的一个实施例中的系统的响应的图。图4是表示图1的控制电路和驱动电路的动作的流程图。图5是表示按照本专利技术的一个实施例稳定地实施加速的例子的图。-->图6是表示减速区间T1中的电流过大、步进电机振动从引起失步的例子的图。图中：1-控制电路，2-驱动电路，3-步进电机，4-记录介质，11-曲线表。具体实施方式接下来，参照附图说明本专利技术的实施例。图1是表示本专利技术的一个实施例中的步进电机驱动电路的结构的方框图。在图1中，本专利技术的一个实施例中的步进电机驱动电路，由：具备曲线表(profile table)11的控制电路1；驱动步进电机(M)3的驱动电路2；以及，存储由控制电路1所执行的程序的记录介质4构成。曲线表11，存储用于对步进电机3实施减速、加速的数据。控制电路1，从曲线表11顺次读取数据，并对通向驱动电路2的控制线(电流设定信号101和控制脉冲102)进行控制。驱动电路2，根据来自控制电路1的控制脉冲102，顺次切换驱动步进电机3的相。另外，驱动电路2，根据来自控制电路1的电流设定信号101，设定提供给步进电机3的电流的大小。由于步进电机3的电流控制和相的切换是一般的技术，因此省略对此具体的说明。图2是表示图1的曲线表11的结构例的图。另外，图3是表示本专利技术的一个实施例下的系统的响应(Ya，Yb)的图，直线部分X1、X2相当于系统的输入，且将步进电机3的旋转直线地近似。再有，图4是表示图1的控制电路1以及驱动电路2的动作的流程图。参照这图1～图4，对本专利技术的一个实施例下的步进电机驱动电路的动作进行说明。还有，图4所示的控制电路1的动作通过执行记录介质4的程序来实现。控制电路1接收到图中未示出的起动信号后，从曲线表11中顺次读取数据，并基于该数据，将电流设定信号101和控制脉冲102输出给驱动电路2(图4的a1～a4)。驱动电路2根据来自控制电路1的控制脉冲102，顺次切换驱动步进电机3的相。另外，驱动电路2根据来自控制电路1的电流设定信号101，设定提供给步进电机3的电流的大小(图4的a5)。-->如图2所示，曲线表1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机驱动电路，在至少因齿隙和变形所引起的系统的游隙较大、且因机差或每次起动的变动导致所述游隙变动的系统中，通过给定的曲线将电机向直通区域加速，其特征在于：具有控制电路，其将所述电机起动后向最低速度减速，且将所述电机的从起动到最低 速度的旋转角设定得比所述齿隙稍大，并且将所述电机的从起动到最低速度的所述电机的驱动电流，设定得比从最低速度去往所述直通区域的区间中的所述电机的驱动电流小。

【技术特征摘要】
JP 2004-10-27 2004-3116651、一种电机驱动电路，在至少因齿隙和变形所引起的系统的游隙较大、且因机差或每次起动的变动导致所述游隙变动的系统中，通过给定的曲线将电机向直通区域加速，其特征在于：具有控制电路，其将所述电机起动后向最低速度减速，且将所述电机的从起动到最低速度的旋转角设定得比所述齿隙稍大，并且将所述电机的从起动到最低速度的所述电机的驱动电流，设定得比从最低速度去往所述直通区域的区间中的所述电机的驱动电流小。2、根据权利要求1所述的电机驱动电路，其特征在于：直线地实施所述电机的从起动到最低速度的减速，且令所述电机的起动速度和最低速度之比、与所述系统的固有振动的振幅在所述电机的起动到最低速度的时间内衰减的比率大致相同。3、根据权利要求1或2所述的电机驱动电路，其特征在于：所述控制电路，具有曲线表，存储有用于对所述电机实施减速、加速的数据。4、根据权利要求3所述的电机驱动电路，其特征在于：所述曲线表，至少存储有：对应所述电机的电流设定数据；以及，到将给所述电机的脉冲输出为止的时间的数据。5、根据权利要求4所述的电机驱动电路，其特征在于：所述曲线表，设置在将所述电机向直通区域加速之前、在所述系统的游隙比所述齿隙大的情况下、首先以高速起动并顺次减速的区间，并存储有在该顺次减速的区间中、将驱动所述电机的电流设定得比向直通区域加速时小的数据，所述控制电路，从所述曲线表中读取该数据，并顺次执行所述电机的驱动控制。6、根据权利要求1～5的任一项所述的电机驱动电路，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：内田彻，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]