일반기술

스텝 모터 제어 시스템

본 기술은 스텝 모터의 권선에 인가되는 제어 신호의 펄스 폭을 변조시킴으로써 권선의 여자력을 조절하여 스텝각을 극소화할 수 있는 스텝 모터 제어 회로 및 시스템에 관한 것이다.권선 여자용의 펄스 신호를 조절함으로써 스텝 모터 회전자의 위치를 제어하는 기존의 펄스 신호 제어 방법은 권선에 공급되는 전류 파형이 사다리꼴 형태를 갖기 때문에 스텝 모터의 구동 특성 및 토크 특성이 균일하지 않고, 모터가 정지하면 권선에 전류가 직접 공급되어 열이 발생하며, 모터 회전이 중단되더라도 전류 공급을 차단할 수 없어 펄스 발생량의 균형이 깨지면서 회전자에 의도하지 않는 변위가 발생된다는 문제점이 있다.반면, 본 기술에서는 권선의 여자력을 조절하여 스텝각을 극소화할 수 있고, 스텝 모터가 구동되지 않을 경우에는 동력 공급을 원천적으로 차단하여 모터의 발열을 억제할 수 있는 기능과 모터 제어 신호 조절에 수반되는 잡음 제거 기능을 도입할 수 있으며, 거의 모든 스텝 모터에 채용할 수 있을 뿐만 아니라, 극히 미세한 스텝 간격으로 구동시킬 수 있고, 저렴한 비용으로 고정밀 위치 제어가 가능하도록 구현할 수 있다본 기술에 의한 스텝 모터 제어 회로는 스텝 구동을 위한 스텝 펄스 신호를 출력하기 위한 유니바이브레이터와, 유니바이브레이터로부터 입력되는 스텝 펄스 신호에서 주기적인 톱니파 형태의 신호를 생성하기 위한 반전 카운터와, 주기적으로 증가하는 기준 신호를 생성하기 위한 고주파 발생기와, 반전 카운터로부터의 톱니파형 신호를 정현파형 신호로 변환하여 출력하기 위한 2개의 ROM과, ROM들로부터 출력된 정현파 신호와 기준 신호의 비교 결과에 따라 가변 펄스 폭 신호를 출력하기 위한 2개의 디지털 컴퍼레이터와, 디지털 컴퍼레이터로부터 출력되는 펄스 신호를 수신하여 스텝 모터의 미소 구동을 실행하기 위한 모터 구동부를 포함하여 구성되어 있다.본 기술에 의한 스텝 모터 제어 시스템은 스텝 모터의 제어에 사용하는 스텝 펄스를 발생시키기 위한 컴퓨터 시스템 및 스텝 모터를 제어하기 위한 스텝 모터 제어 회로를 포함하여 구성되어 있다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 스텝 간격을 극소화함으로써 스텝 모터의 고정밀 미세 구동이 가능하고, 일반적인 주파수 조절 방법과 비교할 때 스텝 모터 구동 영역 전반에 걸쳐서 원활한 제어 특성을 가지며, 모터의 발열량을 극소화할 수 있고, 제어 신호에 대한 잡음의 영향을 배제함으로써 보다 정확한 제어가 가능하며, 스텝 모터 및 제어 장치의 신뢰도가 현저히 향상된다. 또한, 본 기술의 스텝 모터 회로 및 시스템은 거의 모든 스텝 모터에 채용될 수 있으므로, 많은 비용이 드는 기존의 고정밀 위치 제어용 장비없이도, 저렴한 비용으로 고정밀 위치 제어가 가능한 장비를 구축할 수 있는 효과가 있다