(57)【要約】【課題】コイルへの通電によって発生する熱を利用した場合でも、複数のコイルで十分な熱を均等に発生させることのできる電磁アクチュエータの制御方法を提案すること。【解決手段】ステッピングモータ１を制御するにあたって、駆動モードでは、２相励磁により、移動子３を駆動する。また、発熱モードでは、２相励磁のまま、励磁電流の周波数を、移動子３を駆動するのに必要な周波数より高くし、移動子３を移動許容範囲内の所定位置で停止させておく。従って、移動子３を停止させた状態のまま、２つのコイル１２Ａ、１２Ｂで発熱させることができ、かかる熱を利用することができる。また、発熱モードでは、２相のコイル１２Ａ、１２Ｂのいずれにも励磁電流が同等の実効値をもって供給されるため、２つのコイル１２Ａ、１２Ｂで十分な熱を均等に発生させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の励磁極および該励磁極を励磁するためのコイルを複数相、備えた励磁部と、磁石または電磁鋼をもって前記励磁部に対向配置された誘導部と、を有し、前記励磁部および前記誘導部のうちの一方が固定子とされ、他方が移動子とされる電磁アクチュエータの制御方法において、
前記複数相のコイルの各々に励磁電流を供給して前記移動子を駆動する駆動モードと、
前記移動子を移動許容範囲内に停滞させるような励磁電流を前記複数相のコイルの各々に同等あるいは略同等の実効値で供給して前記複数相のコイルを発熱させる発熱モードと、
を行なうことを特徴とする電磁アクチュエータの制御方法。
【請求項２】
前記電磁アクチュエータは、冷却装置が生成した冷気に触れる位置あるいはその近傍に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁アクチュエータの制御方法。
【請求項３】
前記電磁アクチュエータは、前記複数相のコイルの各々にパルス状の励磁電流が供給されるステッピングモータであることを特徴とする請求項１または２に記載の電磁アクチュエータの制御方法。
【請求項４】
前記複数相のコイルは、励磁電流として、Ａ相の励磁電流が供給されるＡ相のコイルと、当該Ａ相の励磁電流と異なる位相のＢ相の励磁電流が供給されるＢ相のコイルとからなり、
前記駆動モードでは、１相励磁、２相励磁または１−２相励磁を行ない、
前記発熱モードでは、１相励磁、２相励磁または１−２相励磁を行なうことを特徴とする請求項３に記載の電磁アクチュエータの制御方法。
【請求項５】
前記発熱モードでは、前記駆動モードに比して前記励磁電流の周波数を低くして前記移動子を前記移動許容範囲内のみで変位させることを特徴とする請求項３または４に記載の電磁アクチュエータの制御方法。
【請求項６】
前記発熱モードでは、前記励磁電流の前記励磁部への供給順序の反転を繰り返し行なって前記移動子を前記移動許容範囲内で往復させることを特徴とする請求項３または４に記載の電磁アクチュエータの制御方法。
【請求項７】
前記発熱モードでは、前記励磁電流の周波数を、前記移動子を駆動するのに必要な周波数より高くして前記移動子を前記移動許容範囲内の所定位置で停止させておくことを特徴とする請求項３または４に記載の電磁アクチュエータの制御方法。
【請求項８】
前記発熱モードでは、前記励磁電流の電流値を、前記移動子を駆動するのに必要な電流値より低くして前記移動子を前記移動許容範囲内の所定位置で停止させておくことを特徴とする請求項３または４に記載の電磁アクチュエータの制御方法。
【請求項９】
前記発熱モードでは、前記励磁電流として前記複数相のコイルに、定電流、位相が同一のパルス、あるいは位相が同一の交流を供給して前記移動子を前記移動許容範囲内の所定位置で停止させておくことを特徴とする請求項３または４に記載の電磁アクチュエータの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁アクチュエータの制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転出力を行なう通常のモータ、およびリニアモータなどの電磁アクチュエータは、複数の励磁極および該励磁極を励磁するためのコイルを複数相備えた励磁部と、磁石または電磁鋼をもって励磁部に対向配置された誘導部とを有しており、励磁部および誘導部のうちの一方が固定子とされ、他方が移動子とされる。ここで、励磁電流としては複数相の励磁電流が用いられ、複数相の励磁電流を順次切り換えて移動子を駆動する。
【０００３】
このような電磁アクチュエータは、冷蔵庫やエアコンなどの機器において冷却装置が生成した冷気と接する位置やその近傍位置で用いられることがある。このような場合、温度低下に伴って氷結や結露が発生し、電磁アクチュエータや機器内の電気系統や、可動部に不具合を発生させることがある。
【０００４】
そこで、三相インバータで駆動される交流モータを単相運転させて移動子を停止させた状態でコイルを発熱させ、その熱を利用する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平３−２３０７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、交流モータに限らず、いずれの電磁アクチュエータにおいても、各相のコイルは機械的に高い精度をもって配置されている必要があるにもかかわらず、いずれか特定のコイルのみに通電すると、コイル間に温度差が発生する結果、歪みが発生し、電磁アクチュエータの特性や信頼性が低下するという問題点がある。また、いずれかのコイルのみに通電しただけでは発熱量が少なく、氷結や結露を解消できないという問題点がある。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、コイルへの通電によって発生する熱を利用した場合でも、複数のコイルで熱を均等に発生させることのできる電磁アクチュエータの制御方法を提案することにある。
【０００７】
また、本発明の課題は、コイルへの通電によって発生する熱を利用した場合でも、複数のコイルで十分な熱を均等に発生させることのできる電磁アクチュエータの制御方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明では、複数の励磁極および該励磁極を励磁するためのコイルを複数相、備えた励磁部と、磁石または電磁鋼をもって前記励磁部に対向配置された誘導部と、を有し、前記励磁部および前記誘導部のうちの一方が固定子とされ、他方が移動子とされる電磁アクチュエータの制御方法において、前記複数相のコイルの各々に励磁電流を供給して前記移動子を駆動する駆動モードと、前記移動子を移動許容範囲内に停滞させるような励磁電流を前記複数相のコイルの各々に同等あるいは略同等の実効値で供給して前記複数相のコイルを発熱させる発熱モードと、を行なうことを特徴とする。
【０００９】
ステッピングモータが搭載された機器において、ステッピングモータによって駆動される被駆動部材の遊び分、あるいはステッピングモータに接続された輪列の遊び分であれば、移動子が多少移動しても、支障がなく、かかる移動範囲を本発明では「移動許容範囲」と定義する。
【００１０】
本発明において、発熱モードでは、前記移動子を移動許容範囲内に停滞させるような励磁電流を前記複数相のコイルの各々に同等あるいは略同等の実効値で供給して前記複数相のコイルを抵抗発熱させるため、コイルへの通電によって熱を発生させ、その熱を利用する場合でも、コイル間に温度差が発生しない。従って、複数のコイル、あるいはその周辺に歪みが発生しないので、電磁アクチュエータの特性や信頼性が低下するという問題を回避することができる。また、複数相のコイルに通電するため、特定のコイルに過大な負荷をかけずに熱を発生させることができる。
【００１１】
本発明は、冷却装置が生成した冷気に触れる位置あるいはその近傍に電磁アクチュエータが配置されている場合に適用すると効果的である。
【００１２】
本発明において、前記電磁アクチュエータは、例えば、前記複数相のコイルの各々にパルス状の励磁電流が供給されるステッピングモータである。
【００１３】
本発明において、前記複数相のコイルは、励磁電流として、Ａ相の励磁電流が供給されるＡ相のコイルと、当該Ａ相の励磁電流と異なる位相のＢ相の励磁電流が供給されるＢ相のコイルとからなり、前記駆動モードでは、１相励磁、２相励磁または１−２相励磁を行ない、前記発熱モードでは、１相励磁、２相励磁または１−２相励磁を行なう構成を採用することができる。この場合、駆動モードと発熱モードでは、励磁方式が同一である構成、あるいは励磁方式が相違する構成のいずれを採用してもよい。
【００１４】
本発明において、前記発熱モードでは、前記駆動モードに比して前記励磁電流の周波数を低くし、前記移動子を前記移動許容範囲内のみで変位させる構成を採用することができる。すなわち、ステッピングモータが搭載された機器において、ステッピングモータによって駆動される被駆動部材の遊び分、あるいはステッピングモータに接続された輪列の遊び分であれば、移動子が多少移動しても、支障がない。それ故、移動子を移動許容範囲内で低速で移動させれば、その間の発熱を利用でき、しかも、複数のコイルのいずれにおいても十分な熱を均等に発生させることができる。
【００１５】
本発明において、前記発熱モードでは、前記励磁電流の前記励磁部への供給順序の反転を繰り返し行なって前記移動子を前記移動許容範囲内で往復させる構成を採用してもよい。すなわち、ステッピングモータが搭載された機器において、ステッピングモータによって駆動される被駆動部材の遊び分、あるいはステッピングモータに接続された輪列の遊び分であれば、移動子が多少移動しても、支障がない。それ故、移動子を移動許容範囲内で往復させれば、その間の発熱を利用でき、しかも、複数のコイルのいずれにおいても十分な熱を均等に発生させることができる。
【００１６】
本発明において、前記発熱モードでは、前記励磁電流の周波数を、前記移動子を駆動するのに必要な周波数より高くして前記移動子を前記移動許容範囲内の所定位置で停止させておくことが好ましい。ステッピングモータでは、無負荷状態で、停止している移動子に移動を開始させることのできる周波数は、最大自起動周波数として規定されており、かかる最大自起動周波数を上回る周波数では、コイルを発熱させることはできるが、十分なトルクが得られず、停止している移動子に移動を開始させることができない。また、ステッピングモータに負荷が加わっている状態でも、同様、停止している移動子に移動を開始させることのできる周波数には上限があり、それを上回る周波数では、コイルを発熱させることはできるが、十分なトルクが得られず、停止している移動子に移動を開始させることができない。従って、本形態によれば、移動子を停止させた状態のまま、複数のコイルのいずれにおいても十分な熱を均等に発生させることができる。
【００１７】
本発明において、前記発熱モードでは、前記励磁電流の電流値を、前記移動子を駆動するのに必要な電流値より低くして前記移動子を前記移動許容範囲内の所定位置で停止させておく構成を採用してもよい。このように構成すると、移動子を停止させた状態のまま、複数のコイルのいずれにおいても十分な熱を均等に発生させることができる。
【００１８】
本発明において、前記発熱モードでは、前記励磁電流として、前記複数相のコイルに定電流、位相が同一のパルス、あるいは位相が同一の交流を供給して前記移動子を前記移動許容範囲内の所定位置で停止させておくことが好ましい。このように構成すると、移動子を停止させた状態で、その間の発熱を利用でき、しかも、複数のコイルのいずれにおいても熱を均等に発生させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明を適当した電磁アクチュエータの制御方法において、発熱モードは、少なくとも複数相の励磁電流を同時に励磁部に供給する期間をもち、移動子を移動許容範囲内に停滞させた状態で複数のコイルを発熱させるため、コイルへの通電によって発生する熱を利用した場合でも、コイル間に温度差が発生しない。従って、複数のコイル、あるいはその周辺に歪みが発生しないので、電磁アクチュエータの特性や信頼性が低下するという問題を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明をＰＭ型のステッピングモータ（電磁アクチュエータ）に適用した例を中心に説明する。
【００２１】
［実施の形態１］
（ステッピングモータの基本構造）
図１（ａ）、（ｂ）（ｃ）は、本発明が適用されるＰＭ型のステッピングモータの構成を模式的に示す説明図、その制御部の構成を示すブロック図、および内部結線図である。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、ＰＭ型のステッピングモータ１は、ステータコアに形成された複数の励磁極１１（極歯）およびこれらの励磁極１１を励磁するためのコイルを複数相、備えた励磁部と、永久磁石１３をもって励磁部に対向配置された誘導部とを有しており、励磁部および誘導部のうち、励磁部が固定子５（ステータ）とされ、誘導部が移動子３（ロータ）とされている。本形態において、ステッピングモータ１は、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、複数相のコイル１２Ａ、１２Ｂとして、Ａ相の励磁電流が供給されるＡ相のコイル１２Ａ、１２Ｂと、Ａ相の励磁電流と波形が同じで位相が異なるＢ相の励磁電流が供給されるＢ相のコイル１２Ａ、１２Ｂとを備えている。
【００２３】
このようなステッピングモータ１では、複数相のコイル１２Ａ、１２Ｂの各々に励磁電流を供給して移動子３を回転駆動する。また、移動子３は出力軸１５を備えており、ステッピングモータ１は、各種機器に搭載される際、出力軸１５には、被駆動部材が直接、あるいは輪列などを介して接続される。また、出力軸１５自身がリードスクリューとして構成される場合もある。いずれの場合でも、被駆動部材や輪列には、遊びが存在し、かかる遊び分が、後述する発熱モードにおける移動許容範囲とされる。
【００２４】
本形態のステッピングモータ１は、図１（ｂ）に示す制御部５０によって駆動され、複数相の励磁電流として、Ａ相の励磁電流（Ａ相のパルス、およびその反転パルス（Ａバー相）、およびＢ相の励磁電流（Ｂ相のパルス、およびその反転パルス（Ｂバー相））が用いられる。制御部５０は、概ね、周波数可変部５３、クロックジェネレータ５２、励磁相制御部５１、励磁条件切換部５４、および電力増幅部５５を備えている。クロックジェネレータ５２は所定周期のパルス信号を発生させ、周波数可変部５３は、クロックジェネレータ５２で発生するパルス信号の周期を変化させる。励磁条件切換部５４は、上位の制御装置での設定条件や指令に基づいて励磁相制御部５１を制御し、１相励磁、２相励磁または１−２相励磁のいずれか条件を実現する。励磁相制御部５１は、コイル１２Ａ、１２Ｂに対してパルス信号を分配するためのシフトレジスタとしての機能を担っており、電力増幅部５５は、コイル１２Ａ、１２Ｂに対して供給されるパルス信号の電流増幅を行なってコイル１２Ａ、１２Ｂに対して励磁電流として供給する。
【００２５】
ここで、励磁条件切換部５４は、励磁相制御部５１を指令して励磁電流の各コイル１２Ａ、１２Ｂへの供給順序も制御しており、かかる制御によって、移動子３の回転方向を時計周りＣＷあるいは反時計周りＣＣＷに制御する。また、励磁条件切換部５４は、周波数可変部５３を制御して、コイル１２Ａ、１２Ｂに分配される励磁電流の周波数を制御し、移動子３の回転速度を制御する。さらに、磁条件切換部５４は、電力増幅部５５を制御してコイル１２Ａ、１２Ｂに分配される励磁電流の電流値を制御し、移動子３のトルクを制御することも可能である。
【００２６】
このように構成したステッピングモータ１は、各種機器に搭載されるが、本形態において、ステッピングモータ１は、冷蔵庫やエアコンなどの機器において冷却装置が生成した冷気と接する位置やその近傍位置で用いられる。そして、以下に説明する制御方法を採用することにより、急激な温度低下で氷結や結露が発生しそうなタイミング、あるいは予め設定されたタイミングでコイル１２Ａ、１２Ｂで熱を発生させ、かかる熱によって、ステッピングモータや機器内の電気系統や、可動部を加温し、不具合の発生を防止する。
【００２７】
（制御方法）
図２は、本発明の実施の形態１に係るステッピングモータの制御方法で用いた励磁電流の説明図である。図２に示すように、本形態では、ステッピングモータ１を制御するにあたって、Ａ相およびＢ相の励磁電流を順次切り換えて移動子３を駆動する駆動モードと、コイル１２Ａ、１２Ｂへの励磁電流の供給を一切、停止して固定子５および移動子３を休止させる休止モードとを行なう。本形態において、駆動モードでは、２相励磁により移動子３を駆動する。
【００２８】
さらに、本形態では、移動子３を移動許容範囲内に停滞させるような励磁電流をＡ相およびＢ相のコイル１２Ａ、１２Ｂの各々に同等あるいは略同等の実効値で供給して複数相のコイル１２Ａ、１２Ｂを発熱させる発熱モードを行なう。
【００２９】
このような発熱モードを実行するにあたって、本形態では、２相励磁のまま、駆動モードに比して励磁電流の周波数を著しく低くして、移動子３を移動許容範囲内のみで変位させる。すなわち、ステッピングモータ１が搭載された機器において、ステッピングモータ１によって駆動される被駆動部材の遊び分、あるいはステッピングモータ１に接続された輪列の遊び分であれば、移動子３が多少移動しても、支障がない。それ故、移動子３を移動許容範囲内で低速で移動させれば、その間、コイル１２Ａ、１２Ｂへの通電によって発生した発熱を利用できる。
【００３０】
ここで、発熱モードでは、その初期を除いて、２相のコイル１２Ａ、１２Ｂのいずれにも励磁電流が同等の実効値をもって供給される。このため、複数のコイル１２Ａ、１２Ｂへの通電によって発生する熱を利用した場合でも、コイル１２Ａ、１２Ｂ間に温度差が発生しない。従って、コイル１２Ａ、１２Ｂ、あるいはその周辺に歪みが発生しないので、ステッピングモータ１の特性や信頼性が低下するという問題を回避することができる。また、２つのコイル１２Ａ、１２Ｂに通電して２つのコイル１２Ａ、１２Ｂで発熱させるので、十分な熱を均等に発生させることができる。
【００３１】
かかる制御方法は、図２（ａ）に示す制御部５０において、励磁条件切換部５４が周波数可変部５３を制御することにより、コイル１２Ａ、１２Ｂに分配される励磁電流の周波数を制御するだけで実現でき、制御部５０の基本的な構成を変更する必要がないという利点がある。
【００３２】
［実施の形態２］
図３は、本発明の実施の形態２に係るステッピングモータ１の制御方法で用いた励磁電流の説明図である。なお、ステッピングモータ１の構成や制御部５０の構成は、実施の形態１で図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して説明した通りであるため、それらの説明を省略する。
【００３３】
図３に示すように、本形態でも、実施の形態１と同様、ステッピングモータ１を制御するにあたって、Ａ相およびＢ相の励磁電流を順次切り換えて移動子３を駆動する駆動モードと、コイル１２Ａ、１２Ｂへの励磁電流の供給を一切、停止して固定子５および移動子３を休止させる休止モードと、移動子３を移動許容範囲内に停滞させるような励磁電流をＡ相およびＢ相のコイル１２Ａ、１２Ｂの各々に同等あるいは略同等の実効値で供給して複数相のコイル１２Ａ、１２Ｂを発熱させる発熱モードとを行なう。
【００３４】
このような発熱モードを実行するにあたって、本形態では、２相励磁のまま、励磁電流のコイル１２Ａ、１２Ｂへの供給順序の反転を繰り返し行ない、移動子３を移動許容範囲内で往復させる。すなわち、ステッピングモータ１が搭載された機器において、ステッピングモータ１によって駆動される被駆動部材の遊び分、あるいはステッピングモータ１に接続された輪列の遊び分であれば、移動子３が多少往復しても、支障がない。それ故、移動子３を移動許容範囲内で往復させれば、その間、コイル１２Ａ、１２Ｂへの通電によって発生した発熱を利用できる。
【００３５】
このように構成した場合も、発熱モードでは、その初期を除いて、２相のコイル１２Ａ、１２Ｂのいずれにも励磁電流が同等の実効値をもって供給される。このため、２つのコイル１２Ａ、１２Ｂで十分な熱を均等に発生させることができる。
【００３６】
かかる制御方法は、図１（ｂ）に示す制御部５０において、励磁条件切換部５４が励磁相制御部５１を指令して励磁電流の各コイル１２Ａ、１２Ｂへの供給順序を制御するだけで実現でき、制御部５０の基本的な構成を変更する必要がないという利点がある。
【００３７】
［実施の形態３］
図４は、本発明の実施の形態３に係るステッピングモータ１の制御方法で用いた励磁電流の説明図である。なお、ステッピングモータ１の構成や制御部５０の構成は、実施の形態１で図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して説明した通りであるため、それらの説明を省略する。
【００３８】
図４に示すように、本形態でも、実施の形態１と同様、ステッピングモータ１を制御するにあたって、Ａ相およびＢ相の励磁電流を順次切り換えて移動子３を駆動する駆動モードと、コイル１２Ａ、１２Ｂへの励磁電流の供給を一切、停止して固定子５および移動子３を休止させる休止モードと、移動子３を移動許容範囲内に停滞させるような励磁電流をＡ相およびＢ相のコイル１２Ａ、１２Ｂの各々に同等あるいは略同等の実効値で供給して複数相のコイル１２Ａ、１２Ｂを発熱させる発熱モードとを行なう。
【００３９】
このような発熱モードを実行するにあたって、本形態では、２相励磁のまま、励磁電流の周波数を、移動子３を駆動するのに必要な周波数より高くし、移動子３を移動許容範囲内の所定位置で停止させておく。すなわち、ステッピングモータ１では、無負荷状態で、停止している移動子３に移動を開始させることのできる周波数は、最大自起動周波数として規定されており、かかる最大自起動周波数を上回る周波数では、コイル１２Ａ、１２Ｂを発熱させることはできるが、十分なトルクが得られず、停止している移動子３に移動を開始させることができない。また、ステッピングモータ１に負荷が加わっている状態でも、同様、停止している移動子３に移動を開始させることのできる周波数には上限があり、それを上回る周波数では、コイル１２Ａ、１２Ｂを発熱させることはできるが、十分なトルクが得られず、停止している移動子３に移動を開始させることができない。従って、本形態によれば、移動子３を停止させた状態のまま、２つのコイル１２Ａ、１２Ｂで発熱させることができ、かかる熱を利用することができる。
【００４０】
また、発熱モードでは、その初期を除いて、２相のコイル１２Ａ、１２Ｂのいずれにも励磁電流が同等の実効値をもって供給される。このため、２つのコイル１２Ａ、１２Ｂで十分な熱を均等に発生させることができる。
【００４１】
かかる制御方法は、図１（ｂ）に示す制御部５０において、励磁条件切換部５４が周波数可変部５３を制御することにより、コイル１２Ａ、１２Ｂに分配される励磁電流の周波数を制御するだけで実現でき、制御部５０の基本的な構成を変更する必要がないという利点がある。
【００４２】
［実施の形態４］
図５は、本発明の実施の形態４に係るステッピングモータ１の制御方法で用いた励磁電流の説明図である。なお、ステッピングモータ１の構成や制御部５０の構成は、実施の形態１で図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して説明した通りであるため、それらの説明を省略する。
【００４３】
図５に示すように、本形態でも、実施の形態１と同様、ステッピングモータ１を制御するにあたって、Ａ相およびＢ相の励磁電流を順次切り換えて移動子３を駆動する駆動モードと、コイル１２Ａ、１２Ｂへの励磁電流の供給を一切、停止して固定子５および移動子３を休止させる休止モードと、移動子３を移動許容範囲内に停滞させるような励磁電流をＡ相およびＢ相のコイル１２Ａ、１２Ｂの各々に同等あるいは略同等の実効値で供給して複数相のコイル１２Ａ、１２Ｂを発熱させる発熱モードとを行なう。
【００４４】
このような発熱モードを実行するにあたって、本形態では、２相励磁のまま、励磁電流の電流値を、移動子３を駆動するのに必要な電流値より低くし、移動子３を移動許容範囲内の所定位置で停止させておく。従って、本形態によれば、移動子３を停止させた状態のまま、２つのコイル１２Ａ、１２Ｂで発熱させることができ、かかる熱を利用することができる。
【００４５】
また、発熱モードでは、その初期を除いて、２相のコイル１２Ａ、１２Ｂのいずれにも励磁電流が同等の実効値をもって供給される。このため、複数のコイル１２Ａ、１２Ｂで熱を均等に発生させることができる。
【００４６】
かかる制御方法は、図１（ｂ）に示す制御部５０において、励磁条件切換部５４が電力増幅部５５を制御することにより、コイル１２Ａ、１２Ｂに分配される励磁電流の電流値を低下させるだけで実現でき、制御部５０の基本的な構成を変更する必要がないという利点がある。
【００４７】
［実施の形態５］
図６は、本発明の実施の形態５に係るステッピングモータ１の制御方法で用いた１−２相励磁用の励磁電流の説明図である。実施の形態１〜４では、駆動モードでは２相励磁を行い、発熱モードでも２相励磁を行なったが、図６に波形を用いて、駆動モードで１−２相励磁を行い、発熱モードでも１−２相励磁を行なってもよい。また、駆動モードで２相励磁を行い、発熱モードで１−２相励磁を行なってもよい。さらに、駆動モードで１−２相励磁を行い、発熱モードで２相励磁を行なってもよい。
【００４８】
ここで、発熱モードで１−２相励磁を行なうと、２つのコイル１２Ａ、１２Ｂの一方のみに励磁電流が流れる期間が定期的に発生するが、それでも、２相のコイル１２Ａ、１２Ｂのいずれにも励磁電流が同等の実効値をもって供給される。このため、コイル１２Ａ、１２Ｂで十分な熱を均等に発生させることができる。
【００４９】
［実施の形態６］
図７は、本発明の実施の形態６に係るステッピングモータ１の制御方法で用いた１相励磁用の励磁電流の説明図である。実施の形態１〜５では、駆動モードでは２相励磁または１−２相励磁を行い、発熱モードでも２相励磁または１−２相励磁を行なったが、図７に示す波形を用いて、駆動モードおよび／または発熱モードで１相励磁を行なってもよい。このように構成した場合も、２相のコイル１２Ａ、１２Ｂのいずれにも励磁電流が同等の実効値をもって供給される。このため、コイル１２Ａ、１２Ｂで十分な熱を均等に発生させることができる。
【００５０】
［実施の形態７］
なお、発熱モードでは、その途中において、励磁方式（１相励磁、２相励磁および１−２相励磁）を変更してもよい。
【００５１】
［実施の形態８］
図８は、本発明の実施の形態８に係るＰＭ型のステッピングモータ１の制御部５０の構成を示すブロック図である。図９は、本発明の実施の形態８に係るステッピングモータ１の制御方法で用いた励磁電流の説明図である。なお、ステッピングモータ１の構成は、実施の形態１で図１（ａ）、（ｃ）を参照して説明した通りであるため、それらの説明を省略する。
【００５２】
図８に示すように、本形態でも、実施の形態１と同様、制御部５０は、概ね、周波数可変部５３、クロックジェネレータ５２、励磁相制御部５１、励磁条件切換部５４、および電力増幅部５５を備えており、図９に示すように、Ａ相およびＢ相の励磁電流を順次切り換えて移動子３を駆動する駆動モードと、コイル１２Ａ、１２Ｂへの励磁電流の供給を一切、停止して固定子５および移動子３を休止させる休止モードと、移動子３を移動許容範囲内に停滞させるような励磁電流をＡ相およびＢ相のコイル１２Ａ、１２Ｂの各々に同等あるいは略同等の実効値で供給して複数相のコイル１２Ａ、１２Ｂを発熱させる発熱モードとを行なう。
【００５３】
このような発熱モードを実行するにあたって、本形態では、図８に示すように、制御部５０は、駆動モードと発熱モードとを切り換えるスイッチ機構５７と、発熱モード用電源部５８とが設けられている。ここで、発熱モード用電源部５８は、例えば、定電流を出力する。スイッチ機構５７は、上位の制御装置での設定や指令に基づいて、駆動モードおよび休止モードではコイル１２Ａ、１２Ｂを電力増幅部５５に接続する一方、発熱モードでは、Ａ相およびＢ相のコイル１２Ａ、１２Ｂを直列に接続するとともに、その両端を電源部５８に接続する。
【００５４】
従って、図９に示すように、駆動モードでは、２相励磁が行なわれる一方、発熱モードでは、Ａ相およびＢ相のコイル１２Ａ、１２Ｂに定電流が供給される。従って、本形態によれば、移動子３を停止させた状態のまま、２つのコイル１２Ａ、１２Ｂで十分な熱を均等に発生させることができ、かかる熱を利用することができる。
【００５５】
なお、発熱モードを実行するにあたって、発熱モード用電源部５８は、定電流に代えて、同一位相のパルスや、同一位相の交流を供給してもよく、スイッチ機構５７は、２つのコイル１２Ａ、１２Ｂを並列に接続してもよい。また、駆動モードでは、２相励磁に代えて、１相励磁や１−２相励磁を行なってもよい。
【００５６】
［他の実施の形態］
上記実施の形態では、２相のＰＭ型のステッピングモータに本発明を適用したが、３相あるいは４相以上のＰＭ型のステッピングモータや、その他のステッピングモータに本発明を適用してもよい。また、上記実施の形態では、移動子が回転する電磁アクチュエータに本発明を適用したが、固定子が直線的に配置されており、移動子が固定子に沿って直線的に駆動されるリニアモータに本発明を適用してもよい。また、上記実施の形態では、ステッピングモータに本発明を適用したが、他の直流モータや、交流モータに本発明に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態１に係るステッピングモータの構成を模式的に示す説明図、その制御部の構成を示すブロック図、および内部結線図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るステッピングモータの制御方法で用いた励磁電流の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るステッピングモータの制御方法で用いた励磁電流の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係るステッピングモータの制御方法で用いた励磁電流の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係るステッピングモータの制御方法で用いた励磁電流の説明図である。
【図６】本発明の実施の形態５に係るステッピングモータの制御方法で用いた１−２相励磁用の励磁電流の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態６に係るステッピングモータの制御方法で用いた１相励磁用の励磁電流の説明図である。
【図８】本発明の実施の形態８に係るステッピングモータ（ＰＭ型のステッピングモータ）の制御部の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態８に係るステッピングモータの制御方法で用いた励磁電流の説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  ステッピングモータ（電磁アクチュエータ）
３  移動子
５  固定子
５０  制御部
１１  励磁極
１２Ａ、１２Ｂ  コイル
１３  永久磁石
１５  出力軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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