[发明专利]步进马达的微步驱动控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及步进马达的微步（micro-step）驱动控制装置。

背景技术

步进马达的微步驱动是通过使对步进马达的各相施加的电流的大小阶段性地变化而使电流波形接近正弦波从而降低马达旋转中的转矩变动的驱动控制方法。通过降低该转矩变动，能够无旋转不均匀且低振动地旋转驱动步进马达。但是，在内部具有永久磁铁的步进马达的情况下，由于步进马达在无励磁时产生的保持转矩（以下称为定位转矩（detent torque））的影响，即使进行微步驱动有时也无法降低旋转驱动中的转矩变动。

在以往的步进马达的微步驱动装置中，为了去除所述定位转矩的影响，在使用步进马达之前，预驱动所述步进马达，并通过编码器等位置传感器来测定该预驱动中的目标旋转角度与实际的应答旋转角度之差，随着时间推移求出用于去除该差所需的校正电流值，将所求出的校正电流值预先存储到存储介质。实际上，在使用所述步进马达时，根据从所述步进马达的驱动开始的时间点起的时间经过，读入所述存储介质中存储的校正电流值，将该读入的校正电流值附加到微步驱动的基本电流值而旋转驱动所述步进马达（例如，参照专利文献1）。

专利文献1：日本特开平1－107700号公报

发明内容

在以往的步进马达的微步驱动装置中，需要针对所使用的每个步进马达事先实施基于预驱动的校正电流值的测定，所以具有在步进马达驱动系统的开发中花费时间这样的问题。

另外，根据从步进马达的驱动开始的时间点起的时间经过而进行校正电流值的读入，所以如果由于所述步进马达的绕驱动轴的摩擦转矩的经年变化等而在预驱动时的马达旋转角的时刻变化和所述步进马达使用时的马达旋转角的时刻变化中发生一点点的差错，也会在从存储介质读出的校正电流值与实际上定位转矩的校正中所需的校正电流值之间产生时间差，成为相位误差。如果使用包含该相位误差的校正电流值来旋转驱动所述步进马达，则存在不仅无法降低转矩变动、而且在最坏的情况下使转矩变动进一步增加这样的问题。

本发明是为了解决上述那样的问题点而完成的，其目的在于提供一种步进马达的微步驱动控制装置，无需为了降低定位转矩的影响所致的转矩变动而进行基于预驱动的校正电流值的测定等事先作业，并且即使马达驱动条件由于摩擦转矩的经年变化等而发生了变化的情况下，也能够降低所述转矩变动。

本发明的步进马达的微步驱动控制装置具备：驱动器，驱动步进马达；控制电路，向驱动器提供微步驱动信号；指令值生成部，向控制电路提供指令值；电流检测器，检测步进马达中流过的实际电流；相位差推测部，根据由电流检测器检测的检测电流以及指令值，推测检测电流相对指令值的推测相位差；低速时马达旋转角推测部，根据检测电流以及微步驱动信号，推测步进马达在无法以规定的精度推测推测相位差的低速下进行旋转时的推测马达旋转角θ_MEL；高速时马达旋转角推测部，根据推测相位差以及指令值，推测步进马达高速旋转时的推测马达旋转角θ_MEH；加法部，基于放大值根据指令值而分别变化的低速推测角增益以及高速推测角增益，以适合的比例将推测马达旋转角θ_MEL以及推测马达旋转角θ_MEH进行相加来推测推测马达旋转角θ_ME；定位转矩推测部，根据推测马达旋转角θ_ME，推测推测定位转矩；以及补偿信号生成部，根据推测定位转矩以及推测马达旋转角θ_ME，生成补偿信号。

本发明能够提供一种步进马达的微步驱动控制装置，无需为了降低定位转矩的影响所致的转矩变动而进行基于预驱动的校正电流值的测定等事先作业，并且即使马达驱动条件由于摩擦转矩的经年变化等而发生了变化的情况下，也能够降低所述转矩变动。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的步进马达的微步驱动控制装置的结构的框图。

图2是示出本发明的实施方式1的步进马达的微步驱动控制装置的马达旋转角推测部的详细内容的框图。

图3是示出本发明的实施方式3的步进马达的微步驱动控制装置的结构的框图。

图4是示出本发明的实施方式3的步进马达的微步驱动控制装置的动作流程的流程图。

图5是示出本发明的实施方式4的步进马达的微步驱动控制装置的结构的框图。

图6是示出本发明的实施方式5的步进马达的微步驱动控制装置的结构的框图。

（符号说明）