| 研究概要 |
ステップモータは,簡単・安価に位置決めを行なえることから,OA・FA機器に広く使用されている。しかし,ステップモータで広く使用されている「定電流開ループ駆動では,モータ巻線に一定電流を供給し,回転子の位置とは無関係に転流を行なうため,位置決めの際に回転子が大きな固有振動を伴なって停止する。この固有振動は,位置決め時の整定時間や位置精度を悪化させる。
本研究の目的は,位置検出器を取りつけることなくモータの電圧・電流のみの情報から,固有振動を抑制する新しいステップモータの駆動法を開発することである。本駆動方は,センサレス回転方向検出を用いることで,回転子の固有振動を大幅に抑制でき,負荷慣性が変化しても振動抑制効果が変わらないことに特長がある。平成12年度においては,試作した固有振動を抑制可能な三相ハイブリッド形ステップモータ(ステップ角3.75°)の駆動システムを用い,センサレス回転方向検出を利用して固有振動周期を測定するとともに,固有振動をほとんど抑制できることを確認した。さらに,負荷慣性や機械摩擦が変化しても無調整で良好な固有振動抑制効果が得られることを実験により確認した。この成果を基に平成13年度においては,測定した固有振動周期を利用したパルス生成法をワンチップマイコンで実現するために制御ソフトウェアの開発を行なった。この制御ソフトウェアは,いかなる移動距離,移動方向,回転速度の場合においても不要な固有振動を発生しない点に特長があり,しかも負荷慣性モーメントが変化した場合においても振動抑制効果が変化しないという優れた特長を有している。平成12年度に試作した実験システムにこのワンチップマイコンと制御ソフトウェアを組み込み,パルス生成法の妥当性・有用性を実験により確認した。
本研究で開発した固有振動抑制法は,ステップモータを適用しているすべての応用分野に適用可能であることから,本研究で得られた成果の実用化が期待される。
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