專利名稱::對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法和裝置,其能獲得精確的停止位置,并且減少執(zhí)行停止操作所需消耗的電能。
背景技術(shù):
:由于步進電機中的轉(zhuǎn)子具有慣性,即使步進電機沒有負(fù)荷,轉(zhuǎn)子按輸入脈沖數(shù)的步幅轉(zhuǎn)動,然后,在以過沖角和下沖角使其往復(fù)運動的幅度衰減之后,步進電機停止在預(yù)定角度。在這種過渡響應(yīng)期間,從定子軛鐵的勵磁極齒產(chǎn)生磁通。當(dāng)轉(zhuǎn)子以切割磁通的方式振動時,使磁通產(chǎn)生變化,此變化與轉(zhuǎn)子相對穩(wěn)定點的偏轉(zhuǎn)量相對應(yīng)。結(jié)果,產(chǎn)生反電動勢電壓。此反電動勢電壓影響勵磁電流,從而產(chǎn)生振動電流。由向電源電壓添加振動電壓所得到的電壓驅(qū)動轉(zhuǎn)子。除振動電壓之外,由于步進電機的剛度特性(stiffnesscharacteristics)、電機內(nèi)部的摩擦阻力等,對穩(wěn)定時間和停止位置精度也有不利影響。剛度特性是指,用直流電流使步進電機勵磁時,從外部向步進電機輸出軸施加的負(fù)荷量與由負(fù)荷使步進電機移置的角度之間的關(guān)系,并代表回復(fù)到穩(wěn)定點的力。根據(jù)剛度特性,當(dāng)對步進電機的負(fù)荷迸行定位時,由于在移置角6L相對負(fù)荷轉(zhuǎn)矩TL較小的情況下精度更好,所以,期望步進電機具有較大的最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩(保持轉(zhuǎn)矩)TM。根據(jù)剛度特性,當(dāng)轉(zhuǎn)子的位置在勵磁狀態(tài)下偏離穩(wěn)定點時,在與此前已產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的相反方向,在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。另外,同樣在解除對勵磁磁極的勵磁的情況下,當(dāng)使轉(zhuǎn)子偏離穩(wěn)定點時,產(chǎn)生試圖吸引勵磁磁極的轉(zhuǎn)矩(起動轉(zhuǎn)矩),以往回吸引轉(zhuǎn)子。另外,當(dāng)存在摩擦阻力Tr時,因為沒有能夠克服摩擦阻力Tr的轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)子就不能轉(zhuǎn)動,所以轉(zhuǎn)子有一死區(qū),其等于由于摩擦阻力Tr所致的轉(zhuǎn)動角±0,從而產(chǎn)生與死區(qū)相等的靜態(tài)角度誤差。當(dāng)本文討論死區(qū)時,用于起動轉(zhuǎn)矩的死區(qū)大于用于保持轉(zhuǎn)矩的死區(qū)。這是由于轉(zhuǎn)矩特性曲線斜率的不同。當(dāng)試圖僅僅用轉(zhuǎn)矩幅度較小的起動轉(zhuǎn)矩保持轉(zhuǎn)子時,角度誤差變得較大。有以下幾種方法作為停止位置控制方法。(1)有一種控制方法,其中通過使用一種電機,在該電機中使保持轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定點和起動轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定點相一致,在完成驅(qū)動之后,中斷通電,使得之后由起動轉(zhuǎn)矩保持轉(zhuǎn)子。在這種情況下,由于起動轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)小于保持轉(zhuǎn)矩,與靜態(tài)角度誤差e對應(yīng)的角度偏差變得非常大。因此,當(dāng)采用前述步進電機控制方法時,需要在通電期間通過保持轉(zhuǎn)矩起作用使轉(zhuǎn)子的振動被充分衰減之后,中斷通電,使得轉(zhuǎn)子之后被保持轉(zhuǎn)矩所保持(參見專利文獻1)。(2)有一種控制方法,其中,對定子中與轉(zhuǎn)子停止所在的轉(zhuǎn)動角度相對應(yīng)的磁極進行勵磁,以及,當(dāng)使轉(zhuǎn)子吸引至該磁極并停止時,解除勵磁,使得在其后僅僅通過起動轉(zhuǎn)矩保持轉(zhuǎn)子的位置。然而,由于轉(zhuǎn)子中存在慣性,所以,不可避免的是相對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向持續(xù)重復(fù)振動,直至使轉(zhuǎn)子完全停止。于是,盡管在通過保持轉(zhuǎn)矩充分衰減振動之后,用起動轉(zhuǎn)矩保持轉(zhuǎn)子,但在正常使用狀態(tài)下,必須花費足夠的時間進行保持,也就是通電,以使得振動被充分衰減,從而既不會導(dǎo)致位置偏移,也不會導(dǎo)致失步。因此,增加了通電量,并且延長了控制時間。另外,當(dāng)在振動、溫度、濕度等異常的環(huán)境下使用時,振動尤其變大,而且,在根據(jù)正常條件下預(yù)期保持所確定的保持時間內(nèi),并不能適當(dāng)進行抑制,從而導(dǎo)致失步(參見專利文獻l)。(3)有一種控制方法,用于通過檢測裝置檢測轉(zhuǎn)子的振動狀態(tài),從而基于檢測裝置的檢測輸出,對繞組的通電持續(xù)時間進行控制,以獲得保持轉(zhuǎn)矩,從而抑制轉(zhuǎn)子的振動。根據(jù)此控制方法,當(dāng)對步進電機的停止進行控制時,電子方式檢測步進電機的振動,并且用與轉(zhuǎn)子振動狀態(tài)的檢測輸出相對應(yīng)的持續(xù)時間,不斷對在停止位置的勵磁磁極進行勵磁,以利用通電保持轉(zhuǎn)子,直至振動量減小至低于預(yù)定量。其后,中斷勵磁,使得轉(zhuǎn)子的保持切換到通過起動轉(zhuǎn)矩進行保持。借助于此配置,給出了保持轉(zhuǎn)矩所需的最小量,以及,在能通過起動轉(zhuǎn)矩進行保持的階段,將轉(zhuǎn)子的保持切換到用起動轉(zhuǎn)矩進行保持(參見專利文獻l)。上述(3)中所描述的控制方法存在以下問題。由于轉(zhuǎn)子中存在慣性,不可避免的是相對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向反復(fù)振動,直至轉(zhuǎn)子完全停止。于是,在用保持轉(zhuǎn)矩使振動充分衰減之后,用起動轉(zhuǎn)矩保持轉(zhuǎn)子。然而,與負(fù)荷對振動產(chǎn)生沒有作用(諸如配重實質(zhì)上并不用于產(chǎn)生振動)的情況相比較,在負(fù)荷是具有較大質(zhì)量的振動產(chǎn)生配重的情況下,在轉(zhuǎn)子停止之前一直不斷產(chǎn)生的振動的幅度非常大,而且,盡管在轉(zhuǎn)動速度較高時振動被平均化,但隨著轉(zhuǎn)動速度減小,振動趨于明顯,成為一個接著一個的狀態(tài)。因此,導(dǎo)致以下問題難以通過檢測振動量來檢測振動量小于等于特定量的情況,以及,作為較長時間持續(xù)執(zhí)行保持控制的結(jié)果,在起動轉(zhuǎn)矩的動作之后,轉(zhuǎn)子突然立即停止,或者,轉(zhuǎn)子與構(gòu)成負(fù)荷的配重進入平衡,從而相對穩(wěn)定位置停在過分的過沖或下沖位置處。專利文獻1:JP-A-2-136098
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問題考慮到上述問題,本發(fā)明的目的是提供一種用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法和裝置,能夠在較短時間內(nèi)以良好精度進行轉(zhuǎn)子的停止控制,并且能夠節(jié)約電能。解決問題的措施下面描述解決問題的具體措施。(1)一種用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法,是通過控制裝置對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法,以及,其特征在于該方法包括停止向振動產(chǎn)生步進電機供給驅(qū)動脈沖,同時向振動產(chǎn)生步進電機施加驅(qū)動電壓;在對應(yīng)于步進電機的電機構(gòu)造的最佳制動時間內(nèi),向沒有完全停止的步進電機施加驅(qū)動電壓,以制動步進電機;在經(jīng)過最佳制動時間之后,停止向在慣性下轉(zhuǎn)動的步進電機施加驅(qū)動電壓。(2)根據(jù)(1)中所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法,其中,最佳制動時間是這樣的,在最佳制動時間終點停止施加驅(qū)動電壓時,使步進電機的轉(zhuǎn)子在慣性下轉(zhuǎn)動之后能停在預(yù)定的穩(wěn)定停止位置。(3)根據(jù)(1)或(2)中所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法,其中,最佳制動時間為,在代表步進電機中停止時間相對制動時間變化的特性曲線中的一點處所得到的制動時間,該點是斜率較大的特性曲線部分與斜率較小的特性曲線部分的交點,以及,在斜率較小特性曲線處停止時間基本不變。(4)根據(jù)(3)中所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法,其中特性曲線是對應(yīng)于步進電機的振動產(chǎn)生配重的質(zhì)量的特性曲線。(5)根據(jù)(1)或(2)中所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法,其中最佳制動時間為,在步進電機的各可能配重質(zhì)量的最佳制動時間之中,對應(yīng)所述步進電機的配重質(zhì)量的最佳制動時間,該最佳制動時間根據(jù)未施加制動時的停止時間相對配重質(zhì)量的特性曲線獲得。(6)根據(jù)(1)或(2)中所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法,其中最佳制動時間為,在步進電機的各可能配重質(zhì)量的最佳制動時間之中,對應(yīng)所述步進電機的配重質(zhì)量的最佳制動時間,該最佳制動時間根據(jù)達(dá)到完全制動時的停止時間相對配重質(zhì)量的特性曲線獲得。(7)根據(jù)(1)至(6)中任一所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法,其中當(dāng)停止供給驅(qū)動脈沖時,減小驅(qū)動電壓,使得向步進電機的線圈供給的電流值減小至允許電流值,或者低于允許電流值。(8)—種用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的裝置,包括控制單元,執(zhí)行程序的步驟,以輸出需要的信號;切換電路,接收從控制單元輸出的信號,以及,使至步進電機線圈的電流進行切換;低壓電源和高壓電源,與到線圈的饋電通路相連接;電源斷開電路,接收來自控制單元的輸出信號,以及,使低壓電源和高壓電源與饋電通路中斷開;以及電流限幅器電路,接收來自控制單元的輸出信號,以及使高壓電源與饋電通路斷開,并且在饋電通路中執(zhí)行恒流控制,步進電機的停止由控制單元進行控制,其中由控制單元執(zhí)行的程序的步驟包括停止向振動產(chǎn)生步進電機供給驅(qū)動脈沖,同時向振動產(chǎn)生步進電機施加驅(qū)動電壓;在對應(yīng)于步進電機的電機構(gòu)造的最佳制動時間內(nèi),向未完全停止的步進電機施加驅(qū)動電壓,以制動步進電機;以及在經(jīng)過最佳制動時間之后,停止向在慣性下轉(zhuǎn)動的步進電機施加驅(qū)動電壓。(9)根據(jù)(8)中所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的裝置,其中,最佳制動時間為這樣的時間,當(dāng)在最佳制動時間終點處停止施加驅(qū)動電壓時,使步進電機的轉(zhuǎn)子在慣性下轉(zhuǎn)動之后能停在預(yù)定的穩(wěn)定停止位置。(10)根據(jù)(8)或(9)中所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的裝置,其中,最佳制動時間為,在表示步進電機中停止時間相對制動時間變化的特性曲線中的一點處得到的制動時間,該點是斜率較大的特性曲線部分與斜率較小的特性曲線部分的交點,以及,在斜率較小的特性曲線部分處停止時間基本不變。(11)根據(jù)(10)中所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的裝置,其中特性曲線是對應(yīng)于步進電機的振動產(chǎn)生配重的質(zhì)量的特性曲線。(12)根據(jù)(8)或(9)中所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的裝置,其中最佳制動時間為,在步進電機的各可能配重質(zhì)量的最佳制動時間之中,對應(yīng)所述步進電機的配重質(zhì)量的最佳制動時間,該最佳制動時間根據(jù)未施加制動時的停止時間相對配重質(zhì)量的特性曲線獲得。(13)根據(jù)(8)或(9)中所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的裝置,其中最佳制動時間為,在步進電機的各可能配重質(zhì)量的最佳制動時間之中,對應(yīng)所述步進電機的配重質(zhì)量的最佳制動時間,該最佳制動時間根據(jù)達(dá)到完全制動時的停止時間相對配重質(zhì)量的特性曲線獲得。(14)根據(jù)(8)至(13)中任一所述的用于控制振動產(chǎn)生步進電機停止的裝置,其中當(dāng)停止供給驅(qū)動脈沖時,減小驅(qū)動電壓,使得向步進電機的線圈供給的電流值減小至允許電流值,或者低于允許電流值。本發(fā)明的優(yōu)點根據(jù)本發(fā)明用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法和裝置提供以下優(yōu)點。(1)在停止供給驅(qū)動脈沖之后,在最佳制動時間內(nèi),向轉(zhuǎn)子施加制動,以及在解除制動之后,使轉(zhuǎn)子在其自身慣性下轉(zhuǎn)動至停止。通過此配置,由于能夠精確地實現(xiàn)轉(zhuǎn)子停在穩(wěn)定點,從而減少過沖和下沖的浪費,所以,能夠縮短停止所需時間,以及,由于在轉(zhuǎn)子完全停止之前未一直施加制動,所以能夠減少電流消耗。(2)由于能夠用低于驅(qū)動時施加電壓的低壓施加制動,所以,能夠避免產(chǎn)生異常電流,并且能夠減少電流消耗。圖1的說明示本發(fā)明用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法和裝置的停止控制模式的流程;圖2是表1中制動時間與停止時間之間關(guān)系的曲線圖;圖3是圖示本發(fā)明的配重質(zhì)量與時間之間關(guān)系的曲線圖;圖4是說明在本發(fā)明的停止控制期間電壓切換控制的說明圖;圖5(a)至圖5(c)是一相(單相)振動產(chǎn)生步進電機的構(gòu)造圖6是本發(fā)明用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的控制單元的電路圖7(a)至圖7(b)的說明示本發(fā)明用于一種電機的步進電機停止控制單元的停止時間控制;圖8(a)至圖8(b)的說明示本發(fā)明用于另一種電機的步進電機停止控制單元的停止時間控制。標(biāo)號說明1外轉(zhuǎn)子式振動產(chǎn)生步進電機2接口基板3蓋子3a圓板部3b筒形部4轉(zhuǎn)子5定子6定子軛鐵6a第一定子軛鐵6b第二定子軛鐵6c第三定子軛鐵(中央軛鐵)6d開口6e切除部分6f圓板部6g筒形部6h極齒7線圈巻筒8線圈9環(huán)形磁體10軸10a細(xì)徑突部11轉(zhuǎn)子框架11a開口lib圓板部11c筒形部12軸承13配重部分14墊圈21停止控制單元22MPU(中央處理單元)23控制信號產(chǎn)生電路24切換電路25a至25d功率管26、32、35、38二極管27電流限幅器電路28電源斷開電路30控制電路31、34、37晶體管33電阻36比較器具體實施例方式為了起動、為了后繼的步進操作,步進電機需要停在穩(wěn)定位置。盡管在負(fù)荷較輕的情況下不會導(dǎo)致嚴(yán)重問題,但在較重的偏心配重構(gòu)成負(fù)荷的情況下,諸如將其用作振動產(chǎn)生電機時,使步進電機停在穩(wěn)定位置就成為最至關(guān)重要的問題。為此,需要適當(dāng)?shù)乃p過程。于是,在下列條件下獲取數(shù)據(jù)。(制動時間與停止時間之間的關(guān)系)表1示出,在條件為直徑(()))10mm、高度(H)3mm、以及轉(zhuǎn)速8500rpm的步進電機上,以配重質(zhì)量為負(fù)荷得到的"停止時間對制動時間特性"。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>圖2圖示的曲線示出表1中停止時間和制動時間之間的關(guān)系。圖2中,O代表在上述條件下并安裝有0.34g配重的步進電機中,制動時間變化時所導(dǎo)致的停止時間變化。類似地,"△"代表安裝有0.31g質(zhì)量配重時所導(dǎo)致的變化。類似地,""代表安裝有0.16g質(zhì)量配重時所導(dǎo)致的變化。"口"代表未安裝配重也就是配重質(zhì)量為0g時所導(dǎo)致的制動時間與停止時間之間的關(guān)系。在本文描述中,"制動時間"指的是制動狀態(tài)持續(xù)的時間,其中停止供給驅(qū)動脈沖,持續(xù)施加驅(qū)動電壓,以及,使直流電流持續(xù)流到線圈。根據(jù)圖2,從未施加制動也就是制動時間為Oms時的停止時間,到點An(此處,n為整數(shù))處的傾角BA如下所列,其中,在點An處開始這樣的特性,即,盡管制動時間增加但停止時間幾乎不增加(換而言之,停止時間基本不變)在用于Og配重質(zhì)量的特性曲線中,Al點處制動時間的傾角BA1大約為25°,在用于0.16g配重質(zhì)量的特性曲線中,A2點處制動時間的傾角BA2大約為26°,在用于0.31g配重質(zhì)量的特性曲線中,A3點處制動時間的傾角BA3大約為25°,以及在用于0.34g配重質(zhì)量的特性曲線中,A4點處制動時間的傾角BA4大約為28。。在圖2的特性曲線中,可以觀察到以下趨勢。(1)盡管在傾角BA中觀察到微小變化,但是,即使配重質(zhì)量的值改變,傾角也接近于Og配重質(zhì)量的特性曲線,然后成為基本不變(傾角很小或沒有)。(2)其中停止時間成為基本不變的特性起始點An如下在Og配重質(zhì)量的特性曲線中,Al點在20ms處,在0.16g配重質(zhì)量的特性曲線中,A2點在25ms處,在0.31g配重質(zhì)量的特性曲線中,A3點在30ms處,以及在0.34g配重質(zhì)量的特性曲線中,A4點在30ms處。0g配重質(zhì)量的特性曲線上20ms處為Al點,0.16g配重質(zhì)量的特性曲線上25ms處為A2點,以及0.31g配重質(zhì)量的特性曲線上30ms處為A3點,連接上述A1點、A2點和A3點,得到以制動時間軸為基準(zhǔn)、傾角為大約+4的特性曲線;以及,0.31g配重質(zhì)量的特性曲線上30ms處為A3點,0.34g配重質(zhì)量的特性曲線上30ms處為A4點,連接上述A3點和A4點,形成30ms制動時間的特性曲線。另外,從不同的觀點,在0.16g配重質(zhì)量的特性曲線中,當(dāng)將制動時間的測量點設(shè)置在O、10、20、30(ms)......處,這與其他特性曲線中的情況一樣,可認(rèn)為在停止時間成為基本不變的A2點處的制動時間不是25ms而是30ms,那么,可以認(rèn)為當(dāng)安裝有配重時(當(dāng)配重質(zhì)量為0.16g或更重時),該制動時間一律為30ms。(配重質(zhì)量與時間之間的關(guān)系)當(dāng)從配重質(zhì)量與時間之間的關(guān)系的觀點回顧表1時,得到表2。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>圖3為圖示配重質(zhì)量與時間之間關(guān)系的曲線圖。表2以曲線的形式示于圖3中。在示于圖3的特性中觀察到下列趨勢。(3)關(guān)于圖3中未施加制動時的停止時間特性,對于0g至0.31g的配重質(zhì)量,可以用傾角CA大致為+0.31/70=+0.0044的直線進行近似,以及,對于0.31g至0.34g的配重質(zhì)量,可以用傾角DA大致為+0.03/37=+0.0008的直線進行近似。根據(jù)此事實,在配重質(zhì)量小于作為邊界的0.31g的情況下,未施加制動時的停止時間可以用具有傾角CA的直線進行近似,以及,可以在小范圍內(nèi),相對于配重的改變對停止時間進行處理。另一方面,在配重質(zhì)量為0.31g或更重的實例中,因為停止時間隨傾角DA(遠(yuǎn)不如傾角CA陡)的特性曲線而定,所以,即使配重有微小改變,停止時間也有較大的變化。(4)關(guān)于圖3中所示達(dá)到完全制動時的停止時間特性,對于0g至0.31g的配重質(zhì)量,可以用傾角EA大致為+0.31/35=+0.0088的直線進行近似,以及,對于0.31g至0.34g的配重質(zhì)量,可以用傾角FA大致為+0.03/33=+0.0009的直線進行近似。根據(jù)此事實,在配重質(zhì)量小于作為邊界的0.31g的情況下,達(dá)到完全制動時的停止時間可以用具有傾角EA的直線進行近似,并且,可以在小范圍內(nèi),相對于配重的變化對停止時間進行處理。另一方面,在配重質(zhì)量為0.31g或更重的實例中,由于停止時間隨傾角FA(遠(yuǎn)不如傾角EA陡)的特性曲線而定,所以,即使配重有微小波動,停止時間也有較大的變化。(5)對未施加制動時的停止時間特性與達(dá)到完全制動時的停止時間特性進行比較,傾角EA比傾角CA陡。這意味著利用向線圈施加直流電流所獲得的制動作用,遠(yuǎn)比用設(shè)置在轉(zhuǎn)子中的永磁體所獲得的制動作用有效。另一方面,傾角DA和傾角FA彼此差異很小。根據(jù)此事實,當(dāng)配重質(zhì)量超過0.31g時,未施加制動時與獲得完全制動時,二者之間停止特性幾乎相同。(6)對于0g至0.31g的配重質(zhì)量而言,圖3中的最佳制動時間特性可以用傾角GA大致為+0.31/l(^+0.031的直線進行近似,并且,從30ms的時間點開始,可以用不傾斜的直線表示。"最佳制動時間"指制動狀態(tài)的持續(xù)期,其中停止供給驅(qū)動脈沖,以及,在持續(xù)施加驅(qū)動電壓的同時,使直流電流持續(xù)流到線圈,而且,在解除制動狀態(tài)之后,轉(zhuǎn)子能滑動而停在預(yù)定的穩(wěn)定位置。術(shù)語"滑動"指在慣性下轉(zhuǎn)動。"完全制動"指制動條件持續(xù)直至轉(zhuǎn)子停止為止,其中停止供給驅(qū)動脈沖,并且使直流電流持續(xù)流到連續(xù)施加驅(qū)動電壓的線圈。下面,借助于表3中的電機配置,示出改變配重質(zhì)量時所導(dǎo)致的最佳制動時間等的關(guān)系。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>如表3所示,(最佳制動時間)/(未施加制動時的停止時間)如下所列配重質(zhì)量為0.34g時,17%,配重質(zhì)量為0.31g時,21%,以及配重質(zhì)量為0.16g時,25%。另外,盡管在表3中沒有示出,但配重質(zhì)量為0g時,(最佳制動時間)/(未施加制動時的停止時間)為28%。根據(jù)這些事實,表明隨著配重質(zhì)量增加,(最佳制動時間)/(未施加制動時的停止時間)趨于逐漸減小。如圖3所示,在將0.26g質(zhì)量配重安裝于電機構(gòu)造為直徑(小)12mm和高度(H)2mm的步進電機的情況下,也就是,未施加制動的停止時間為400ms、達(dá)到完全制動時的停止時間為155ms、以及最佳制動時間為100ms,在這種電機特性的情況下,(最佳制動時間)/(未施加制動時的停止時間)為25%。根據(jù)此數(shù)據(jù),當(dāng)電機的直徑(()))從10mm增大至12mm或者大約20%時,由于慣性增大,各自的停止時間等明顯變長。然而,由于(最佳制動時間)/(未施加制動時的停止時間)也成為25%,以及,顯示類似的數(shù)值,可以認(rèn)為對于直徑((|))為10mm和高度(H)為3mm的步進電機,也表現(xiàn)出相似的趨勢。(電源電壓控制)可以將從高壓到低壓的電源電壓切換控制,應(yīng)用于停止控制作為其一部分。具體而言,采用兩路電源切換方法。圖4是說明在本發(fā)明的停止控制期間電壓切換控制的說明圖。圖4的上部圖示轉(zhuǎn)動速度的時間特性圖,而圖4的下部圖示電壓變化的時間特性圖。在步進電機以8500rpm轉(zhuǎn)動速度轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下執(zhí)行停止控制時,將電源電壓從2.6V減小至2.2V。此時,以2.2V的電壓施加制動。同時,裝置轉(zhuǎn)速降至0(零)rpm。將轉(zhuǎn)動速度表示為表觀轉(zhuǎn)動速度的原因是,盡管施加制動,但由于慣性的作用,電機還繼續(xù)轉(zhuǎn)動。然而,由此導(dǎo)致的轉(zhuǎn)動速度是過低的轉(zhuǎn)動速度,與8500rpm無法相比。在最佳制動時間之后斷開2.2V的電源電壓,在本實例的情況下,經(jīng)過30ms,從而使電源電壓降至O(零)V。在此最佳制動時間期間施加制動之后,解除制動,之后,電機短時間內(nèi)在慣性下繼續(xù)轉(zhuǎn)動,然后自己停在穩(wěn)定位置。在停止控制期間,在停止供給驅(qū)動脈沖的同時,控制電源電壓從高壓減小到低壓,這樣執(zhí)行是為了避免如下情況當(dāng)停止供給驅(qū)動脈沖時,因為在流到線圈的電流方向上沒有發(fā)生切換,由于使電流值增大而導(dǎo)致出現(xiàn)異常狀態(tài)。例如,當(dāng)停止供給驅(qū)動脈沖時,以這樣一種方式減小驅(qū)動電壓,使得向電機線圈供給的電流值減小至允許電流值,或低于允許電流值。如果存在不會產(chǎn)生前述異常狀態(tài)的設(shè)定,也就不需要電源的兩級切換控制。根據(jù)此事實,在不必考慮異常狀態(tài)出現(xiàn)的正常條件下,不需要電源兩級切換控制。然而在必須考慮異常狀態(tài)出現(xiàn)的條件下,控制進行電源的兩級切換控制。實施方式1由于構(gòu)成用本發(fā)明步進電機停止控制裝置進行控制的對象的一相(單相)步進電機具有特殊構(gòu)造,所以,這里對其構(gòu)造進行描述。圖5(a)至圖5(C)圖示一相振動產(chǎn)生步進電機的構(gòu)造圖。圖5(a)至圖5(c)所示的一相振動產(chǎn)生步進電機為用本發(fā)明步進電機停止控制裝置進行控制的對象。圖5(a)是圖5(b)的A—A線剖視圖,圖5(b)是圖5(a)的B—B線剖視圖,以及圖5(c)是轉(zhuǎn)子框架的俯視圖。外轉(zhuǎn)子式振動產(chǎn)生步進電機1包括接口基板2、蓋子3、轉(zhuǎn)子4和定子5。通過在金屬板上形成絕緣層,并通過在其上形成必要的配線(諸如至線圈的饋電線)和用于適配蓋子3中凸起部(未示出)的開口(未示出),構(gòu)成接口基板2。將定子軛鐵6中位于接口基板2側(cè)的第二定子軛鐵6b、以及構(gòu)成第三定子軛鐵的中央軛鐵6c,經(jīng)由絕緣層固定在接口基板2上,并且將蓋子3的筒形部3b端面上的凸起部(未示出)適配在開口中,然后,從接口基板2的背面進行焊接。將外部的控制電路、電源等與配線連接。定子5包括線圈8,纏繞在線圈巻筒7上;以及,定子軛鐵6,其包括第一定子軛鐵6a、第二定子軛鐵6b和構(gòu)成第三定子軛鐵的中央軛鐵6c。定子軛鐵6包括磁性材料,并包括第一定子軛鐵6a、第二定子軛鐵6b和作為第三定子軛鐵的中央軛鐵6c,第一定子軛鐵6a和第二定子軛鐵6b分別具有極齒,中央軛鐵6c支撐第一定子軛鐵6a和第二定子軛鐵6b,并且與第一定子軛鐵6a和第二定子軛鐵6b—起形成磁路。在實施方式1中,極齒在轉(zhuǎn)動方向的長度都形成為相同的。如圖5(a)中的平面圖所示,第一定子軛鐵6a和第二定子軛鐵6b各自整體形成如杯形,其中設(shè)置開口6d和切除部分6e。具體而言,開口6d設(shè)置在杯形的中央,杯形的盤狀部分6f周圍連續(xù)設(shè)置有筒形部6g,以及,從杯形的筒形部6g到盤狀部分6f,以等間隔形成5個大致U形的切除部分6e,切除部分6e在其開口端各具有開口,大致U形切除部分6e之間的剩余部分構(gòu)成極齒6h。使大致U形切除部分6e的開口端與杯形筒形部6g的自由端對準(zhǔn)。大致U形切除部分6e的形狀,由適當(dāng)形成極齒6h的結(jié)果確定。將按上述方式形成的第一定子軛鐵6a和第二定子軛鐵6b垂直方式布置,使得各定子軛鐵的極齒6h能以梳齒方式互相交錯。線圈巻筒7設(shè)置在第一定子軛鐵6a和第二定子軛鐵6b之間,線圈巻筒7在其中容納線圈8。以這樣的方式布置包括第一定子軛鐵6a、第二定子軛鐵6b和中央軛鐵6c的定子軛鐵6,使其遮蓋環(huán)形線圈8的周圍。定子5包括環(huán)形線圈8和定子軛鐵6,在使極齒6h以梳齒方式互相交錯的狀態(tài)下,定子軛鐵6緊扣環(huán)形線圈8,以及,以這樣的方式布置轉(zhuǎn)子4的環(huán)形磁體9(下文對其進行描述),使環(huán)形磁體9面對位于定子軛鐵6徑向外側(cè)的極齒6h。轉(zhuǎn)子4包括軸10、環(huán)形磁體9和轉(zhuǎn)子框架11。軸10具有細(xì)徑突部10a,并且軸IO插在中央軛鐵6c內(nèi)的軸承12中,以由軸承12進行支撐。轉(zhuǎn)子框架11大致構(gòu)造成杯狀,其包括圓板部llb,在其中心具有開口lla;以及筒形部llc,其連續(xù)設(shè)置在圓板部lib的周圍。如圖5(c)所示,轉(zhuǎn)子框架11具有配重部分13,配重部分13整體方式設(shè)置在轉(zhuǎn)子框架11的一部分上。轉(zhuǎn)子框架11例如由金屬材料(諸如鐵)形成。轉(zhuǎn)子框架11在其開口lla處固定方式配合在軸10的細(xì)徑突部10a上。此時,轉(zhuǎn)子框架11設(shè)置成這樣的方式,使其與第一定子軛鐵6a隔開。另外,轉(zhuǎn)子框架11中位于轉(zhuǎn)子框架11的安裝基部(安裝在軸10上)附近的部分,由疊在軸承12上的墊片14進行支撐。環(huán)形磁體9設(shè)置在轉(zhuǎn)子框架11的筒形部llc的內(nèi)表面上。環(huán)形磁體9具有五對N極和S極的磁極對,將其連續(xù)方式設(shè)置成環(huán)狀。配重部分13由具有高比重和磁性的金屬材料制成,并且占據(jù)三維空間,該空間由在圖5(a)平面圖中所示角度范圍的局部環(huán)形區(qū)域S1和在圖5(b)的剖視圖中所示橫截面面積S2所限定。局部環(huán)形區(qū)域Sl表示這樣的局部區(qū)域,該區(qū)域從轉(zhuǎn)子框架11的圓板部lib外周位置到與圓板部外周位置距離為寬度L1的徑向內(nèi)側(cè)位置,寬度Ll為在圖5(b)中,從圓板部的外周位置到比配重部分13徑向內(nèi)側(cè)端更靠近徑向內(nèi)側(cè)的位置Ql之間的寬度?;谟嘘P(guān)其設(shè)計時所使用材料的比重,得到此配重部分13的中心角,以及,在實施方式1的情況下,中心角在120°至200°的范圍內(nèi)。中心角優(yōu)選設(shè)定為180°。考慮到轉(zhuǎn)子框架11包括均厚圓板部lib和筒形部llc,配重部分13實際上包括轉(zhuǎn)子框架11并另外具有向內(nèi)突出的部分,并且將配重部分13焊接至轉(zhuǎn)子框架11。配重部分13以這樣一種方式設(shè)置在轉(zhuǎn)子框架11的一部分中,使得轉(zhuǎn)子框架11的重心可以相對偏離轉(zhuǎn)子框架11的中心。配重部分13可采用任意形狀,只要配重部分13的形狀能夠彌補由均厚圓板部llb和筒形部llc組成的轉(zhuǎn)子框架11的不足形狀,并且能夠支撐環(huán)形磁體9即可。環(huán)形磁體9由任意磁性材料制成,例如,包括釹(Nd)、鐵(Fe)、硼(B)、釤(Sm)、鈷(Co)等,并構(gòu)造成環(huán)形磁體,其具有通過成環(huán)狀方式連續(xù)設(shè)置多個N極和S極磁體對所形成的形狀,并且設(shè)置在包含配重部分13的轉(zhuǎn)子框架11的內(nèi)側(cè)。環(huán)形磁體9可以由至少一個磁體組成。在環(huán)形磁體9由一個磁體組成的情況下,以這樣一種方式對環(huán)形磁體9進行磁化,使其具有多個磁極。然而,有一種形式也包括在"一個磁體組成環(huán)形磁體"的概念中,其中組成多個磁體對的IO個磁體,每一對從軸心開始在徑向上磁化成NS或者SN,通過以不同磁極沿其內(nèi)周面交替布置的方式,將磁體連續(xù)設(shè)置成環(huán)形形狀,使10個磁體成為一體。借助粘合劑,將環(huán)形磁體9固定于轉(zhuǎn)子框架11和配重部分13。在實施方式l中,使組成環(huán)形磁體9的所有N極或S極的磁極在轉(zhuǎn)動方向的長度(弧形長度)形成為相同的。蓋子3由例如SUS(不銹鋼)303的非磁性金屬制成,具有U形橫截面,并且將蓋子3整體形成如杯形,包括圓板部3a和筒形部3b,筒形部3b以成直角方式豎立在圓板部3a周圍。圖6是本發(fā)明用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的控制單元的電路圖。圖6圖示雙電源切換式恒流限幅器驅(qū)動電路的實例。圖6所示用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的控制單元21示出,MPU(微處理器)22和用于步進電機的驅(qū)動電路。MPU22和驅(qū)動電路安裝在IC芯片中。驅(qū)動電路包括控制信號產(chǎn)生電路23、切換電路24、電流限幅器電路27、以及電源斷開電路28。驅(qū)動電路與高壓電源VH和低壓電源VL連接。MPU22和控制信號產(chǎn)生電路23組合起來稱為控制電路30。以這樣的方式連接高壓電源VH,通過電流限幅器電路27的晶體管31,使至線圈8的饋電通路斷開。低壓電源VL經(jīng)由二極管38與饋電通路連接,以便在使高壓電源VH與饋電通路斷開時,使低壓電源VL有效。當(dāng)兩個電源都斷開時,使電源斷開電路28的晶體管37截止(OFF)?;趤碜訫PU22的控制指令,控制信號產(chǎn)生電路23產(chǎn)生多種信號,并將其輸出至構(gòu)成控制對象的裝置。具體而言,控制信號產(chǎn)生電路23進行如下操作(1)按定時向切換電路24的各功率管25a至25d輸出選通信號(驅(qū)動脈沖),以向單相雙極系統(tǒng)的線圈8施加驅(qū)動脈沖,(2)輸出信號,以匹配定時的方式,將電流限幅器電路27的基準(zhǔn)電壓強制改變?yōu)榈蛪夯蛄惴詳嚅_(停止)驅(qū)動脈沖的輸出,從而,通過使電流限幅器電路27的晶體管34正常導(dǎo)通并使其晶體管31正常截止,將施加至線圈8的電源切換至低壓電源VL,(3)為了使流到線圈8的電流成為恒定值的電流,當(dāng)施加至線圈8的電源是高壓電源VH時,輸出信號,以將比較器36的基準(zhǔn)電壓Vr設(shè)定為與能夠產(chǎn)生期望轉(zhuǎn)矩的恒流值相對應(yīng)的電壓,以及(4)向電源斷開電路28的晶體管37輸出截止(OFF)信號,以將施加至線圈8的電源電壓降至零伏。任何晶體管都可以用作所使用的晶體管和開關(guān)器件,只要它們是功率管即可,諸如具有大電流容量的MOSFET(功率場效應(yīng)晶體管)?;鶞?zhǔn)電壓Vr采取電壓值根據(jù)外部信號改變的形式。在切換電路24中,將對應(yīng)于電機一個相的線圈8,與功率管25a和25b、以及25c和25d的各串聯(lián)電路的每一對、以及兩個鉗位二極管26的串聯(lián)電路,連接成雙極線圈方式。線圈8組成圖1所示一相步進電機的線圈。當(dāng)施加至線圈的電源是高壓電源VH時,電流限幅器電路27借助于電阻R檢測流到線圈8的電流,得到電壓,在比較器36處對這樣檢出的電壓和基準(zhǔn)電壓Vr進行比較,用比較器得出的偏差,控制晶體管34受鉗位二極管35鉗位的基極電位,將高壓電源VH切換至切換電路24以向其供電,并且使流到線圈8的電流成為恒定值電流。此時,將比較器36的基準(zhǔn)電壓Vr設(shè)定為與能夠產(chǎn)生期望轉(zhuǎn)矩的恒定電流值相對應(yīng)的電壓。經(jīng)由控制信號產(chǎn)生電路23,用來自MPU22的控制信號對功率管25a、25b、25c和25d進行選通控制。MPU22控制比較器36的基準(zhǔn)電壓,以及,通過切換晶體管31的導(dǎo)通和截止,使至高壓電源VH的饋電通路被連接及中斷。另外,當(dāng)接收到將電流限幅器電路27的基準(zhǔn)電壓Vr強制改變至低壓或零伏的信號,以匹配定時的方式,斷開(停止)供給來自控制信號產(chǎn)生電路23的驅(qū)動脈沖,此時,電流限幅器電路27通過使晶體管34正常導(dǎo)通并使晶體管31正常截止,將施加至線圈8的電源切換至低壓電源VL。電源斷開電路28在其晶體管37處接收來自控制信號產(chǎn)生電路23的斷開信號,并且將施加至線圈8的電源電壓降至零伏。根據(jù)某種程序,諸如停止控制程序、驅(qū)動控制程序、以及恒定電流控制程序等,MPU22經(jīng)由控制信號產(chǎn)生電路23使晶體管31如限幅器那樣操作,并且執(zhí)行例如PWM(脈寬調(diào)制)控制。對增大所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩而言,優(yōu)選恒定電流控制。根據(jù)設(shè)置在MPU22中的程序,執(zhí)行停止電機時的制動控制(下文描述)。(停止電機時的制動控制)在本發(fā)明的停止控制中,用于使電機停止的制動控制的過程至關(guān)重要。停止控制采取這樣的形式,其中考慮到制動解除之后轉(zhuǎn)子的滑程(在慣性下轉(zhuǎn)動),使制動施加至預(yù)定定時,并且在制動解除之后允許轉(zhuǎn)子在慣性下轉(zhuǎn)動,直至停在預(yù)定的穩(wěn)定位置。當(dāng)執(zhí)行停止控制時,盡管在停止供給驅(qū)動脈沖的同時,執(zhí)行將電源電壓從高壓降至低壓的控制,但這一執(zhí)行是為了避免出現(xiàn)過電流狀態(tài),在停止向線圈供給驅(qū)動脈沖時,由于流到線圈的電流方向沒有發(fā)生切換,因電流值增加而導(dǎo)致上述過電流狀態(tài)。也就是,當(dāng)停止供給驅(qū)動脈沖時,以這樣的方式減小驅(qū)動電壓,使得施加至電機線圈的電流值減小至允許電流值,或者低于允許電流值。如果存在不產(chǎn)生過電流狀態(tài)的設(shè)定,就不需要電源的兩級切換控制。根據(jù)此事實,在不需要考慮產(chǎn)生過電流狀態(tài)的正常條件下,就不需要電源的兩級切換控制。然而,在必須考慮產(chǎn)生過電流狀態(tài)的條件下,控制就必須執(zhí)行電源的兩級切換控制。下文中,優(yōu)先披露過程,以及,描述執(zhí)行電源兩級切換控制的停止控制。因此,在不需要電源的兩級切換控制的情況下,步驟的流程中將刪除相關(guān)過程。圖7(a)和圖7(b)圖示在本發(fā)明用于對另一種步進電機的停止進行控制的控制單元中的停止時間控制的說明圖。圖7(a)是停止時間對制動時間特性圖,以及,圖7(b)是圖示在控制操作中時間經(jīng)過的說明圖。圖7(a)和圖7(b)是圖示將0.34g質(zhì)量配重安裝于電機構(gòu)造為直徑((j))10mm、高度(H)3mm和轉(zhuǎn)速8500rpm的步進電機時,在停止電機時制動控制的信號特性圖。根據(jù)圖7(a)和圖7(b)所示實例的電機構(gòu)造,將30ms的最佳制動時間預(yù)先存儲在寄存器中。在正常轉(zhuǎn)動時,在將用于高速轉(zhuǎn)動的高壓驅(qū)動電壓(在實施方式1的情況下為2.6V)施加至電機線圈的狀態(tài)下,由MPU22向切換電路的功率管供給與轉(zhuǎn)動速度匹配的驅(qū)動脈沖,以進行驅(qū)動,從而使配重以這樣一種方式轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生具有圖中所示振動波形的頻率。根據(jù)此狀態(tài),MPU22根據(jù)程序執(zhí)行一種停止控制模式的過程(步驟)。與該停止控制模式過程的執(zhí)行相關(guān)聯(lián),基于從MPU22輸出的指令,控制信號產(chǎn)生電路23向各開關(guān)器件等輸出必要的信號。下面描述停止控制模式的過程。圖1是本發(fā)明停止控制模式的流程圖。停止控制模式在MPU22的寄存器中,預(yù)先設(shè)置適合于電機構(gòu)造的最佳制動時間,其與相應(yīng)電機匹配。在遵循下列流程的同時,MPU22向控制信號產(chǎn)生電路輸出一連串指令?;谶@一系列指令,位于后級的控制信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生必要的信號,并且將信號輸出至各控制對象,以使各控制對象執(zhí)行必要的操作。1.開始2.步驟1:下列(1)、(2)、和(3)同時開始。(1)在圖7(b)的tl時刻停止供給驅(qū)動脈沖。(2)斷開作為驅(qū)動電源的高壓電源VH,并且使低壓電源VL有效。(3)開始用時間計數(shù)器(未示出)計數(shù)。3.步驟2:進行比較,以判斷是否時間計數(shù)器的計數(shù)值=最佳制動時間,以及,當(dāng)時間計數(shù)器的計數(shù)值=最佳制動時間時,進行至下列步驟3。當(dāng)沒有達(dá)到時間計數(shù)器的計數(shù)值=最佳制動時間時,接著執(zhí)行步驟2。4.步驟3:斷開低壓電源VL。5.停止在即使最佳制動時間改變停止時間也幾乎不變的區(qū)間中,認(rèn)為,相對配重的轉(zhuǎn)矩,制動力并沒有如預(yù)期的那樣有效工作,并且認(rèn)為,由于配重是偏心配重,斷開電源時,振動非常容易被衰減。由于轉(zhuǎn)子停在穩(wěn)定位置,所以,能平穩(wěn)地起動轉(zhuǎn)子。根據(jù)前述控制,盡管隨著從停止脈沖的tl時刻開始的制動時間越長,停止時間越短,但停止時間在30ms左右成為飽和。結(jié)果,由于執(zhí)行期望的停止控制操作,不必須在完全停止之前一直進行制動。實施方式2圖8(a)和圖8(b)圖示在本發(fā)明對另一種對步進電機的停止進行控制的控制單元中的停止時間控制說明圖。圖8(b)是圖示在控制操作中時間經(jīng)過的說明圖,以及,圖8(a)是停止時間對制動時間的特性圖。圖8(a)和圖8(b)是圖示將0.26g配重質(zhì)量的配重安裝于電機構(gòu)造為直徑((j))12mm、高度(H)2mm和轉(zhuǎn)速9500rpm的步進電機時,在停止電機時制動控制的信號特性圖。根據(jù)圖8(a)和圖8(b)所示實例的電機構(gòu)造,將100ms的最佳制動時間預(yù)先存儲在寄存器中。在正常轉(zhuǎn)動時,在將用于高速轉(zhuǎn)動的高壓驅(qū)動電壓(在實施方式2的情況下為2.6V)施加到電機線圈的狀態(tài)下,由MPU22向切換電路的功率管供給與轉(zhuǎn)動速度匹配的驅(qū)動脈沖,以進行驅(qū)動,從而使配重以這樣一種方式轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生具有圖中所示振動波形的頻率。從此狀態(tài)開始,MPU22發(fā)出指令,以根據(jù)程序執(zhí)行用于停止的制動控制。伴隨指令,通過控制單元執(zhí)行下述停止控制模式中的步驟。停止控制模式在MPU22的寄存器中,預(yù)先設(shè)置適合于電機構(gòu)造的最佳制動時間100ms,其與相應(yīng)的電機匹配。在遵循下列流程的同時,MPU22向控制信號產(chǎn)生電路輸出一連串指令?;谶@一系列指令,位于后級的控制信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生必要的信號,并且將信號輸出至各控制對象,以使各控制對象執(zhí)行必要的操作。1.開始2.步驟1:下列(1)、(2)、和(3)同時開始。(1)在圖8(b)的tl時刻停止驅(qū)動脈沖的供給。(2)斷開作為驅(qū)動電源的高壓電源VH,并且使低壓電源VL有效。(3)開始用時間計數(shù)器(未示出)計數(shù)。3.步驟2:進行比較,以判斷是否時間計數(shù)器的計數(shù)值=最佳制動時間,以及,當(dāng)時間計數(shù)器的計數(shù)值=最佳制動時間時,進行至下列步驟3。當(dāng)沒有達(dá)到時間計數(shù)器的計數(shù)值=最佳制動時間時,接著執(zhí)行步驟2。4.步驟3:斷開低壓電源VL。5.停止圖8(a)示出在圖8(b)的說明圖中,通過將最佳制動時間(t2-tl)改成六個不同的值(0ms、50ms、100ms、110ms、120ms、130ms),當(dāng)達(dá)到停止時間時所得到的特性曲線。如下表4所示,描述圖8(a)的特性。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>根據(jù)圖8(a),從未施加制動的狀態(tài)或者制動時間為0ms的停止時間到A5點處制動時間的傾角JA是一(400—155)/100二一245/100=—2.45,換而言之一68。,A5點處的特性為,盡管制動時間增加但停止時間幾乎不增加,換而言之停止時間基本成為常數(shù)。根據(jù)此數(shù)據(jù),即使該電機構(gòu)造(())12*H2)與電機形狀(<))10*H3)不同,但表現(xiàn)出的停止時間對制動時間特性與電機形狀(<M0*H3)的相似。(實施方式1和實施方式2的總結(jié))根據(jù)前文研究的結(jié)果,與電機形狀無關(guān),(1)從未施加制動時的狀態(tài)也就是制動時間為Oms的停止時間到An點處制動時間的傾角大致成為常數(shù),An點處的特性為,盡管制動時間增加,但停止時間幾乎不增加,換而言之,停止時間基本成為常數(shù)。另外,(2)還存在這樣的制動時間,此處盡管在點An之后制動時間增加,但停止時間幾乎不變。因此,在An點處解除制動以允許電機在慣性下轉(zhuǎn)動的情況下,由于使轉(zhuǎn)速降至在該時間點處容易使電機停止的轉(zhuǎn)速,所以,電機能夠以良好的平衡停在穩(wěn)定位置。在前文描述的實施例中,只要不改變它們的功能,可以對要素進行更改。本申請基于2005年12月28日提交的日本專利申請(No.2005—377847),其內(nèi)容在此以引用的方式并入本文。工業(yè)適用性本發(fā)明用于對步進電機的停止進行控制的方法和裝置,可以應(yīng)用于移動電話等的振動產(chǎn)生步進電機,以及,能夠達(dá)到電機的精確停止位置,并減少用于停止操作的電能消耗。權(quán)利要求1.一種用于通過控制裝置對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法,所述方法包括停止向所述振動產(chǎn)生步進電機供給驅(qū)動脈沖,同時向所述振動產(chǎn)生步進電機施加驅(qū)動電壓;在根據(jù)所述步進電機的電機構(gòu)造的最佳制動時間內(nèi),向沒有完全停止的所述步進電機施加所述驅(qū)動電壓,以制動所述步進電機;以及在經(jīng)過所述最佳制動時間之后,停止向慣性下轉(zhuǎn)動的所述步進電機施加所述驅(qū)動電壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法,其中將所述最佳制動時間設(shè)置成,在所述最佳制動時間終點處停止施加所述驅(qū)動電壓時,所述步進電機的轉(zhuǎn)子在慣性下轉(zhuǎn)動之后能停在預(yù)定的穩(wěn)定停止位置。3.根據(jù)權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法,其中,所述最佳制動時間為,在表示所述步進電機中停止時間相對制動時間變化的特性曲線中的一點處得到的制動時間,所述點是斜率較大的特性曲線部分與斜率較小的特性曲線部分的交點,并且在此斜率較小特性曲線部分處,停止時間基本不變。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法,其中所述特性曲線是對應(yīng)于所述步進電機的振動產(chǎn)生配重的質(zhì)量的特性曲線。5.根據(jù)權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法,其中所述最佳制動時間為,在步進電機的各可能配重質(zhì)量的最佳制動時間之中,對應(yīng)所述步進電機的配重質(zhì)量的最佳制動時間,所述最佳制動時間根據(jù)未施加制動時停止時間相對所述配重質(zhì)量的特性曲線獲得。6.根據(jù)權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法,其中所述最佳制動時間為,在步進電機的各可能配重質(zhì)量的最佳制動時間之中,對應(yīng)所述步進電機的配重質(zhì)量的最佳制動時間,所述最佳制動時間根據(jù)達(dá)到完全制動時的停止時間相對所述配重質(zhì)量的特性曲線獲得。7.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任一項權(quán)利要求所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法,其中當(dāng)停止供給驅(qū)動脈沖時,減小所述驅(qū)動電壓,使得向所述步進電機的線圈供給的電流值減小至允許電流值,或者低于允許電流值。8.—種用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的裝置,包括控制單元,執(zhí)行程序的步驟,以輸出需要的信號;切換電路,接收從所述控制單元輸出的信號,以及,對進入所述步進電機的線圈的電流進行切換;低壓電源和高壓電源,與到所述線圈的饋電通路相連接;電源斷開電路,接收來自所述控制單元的輸出信號,以及,使所述低壓電源和所述高壓電源與所述饋電通路斷開;以及電流限幅器電路,接收來自所述控制單元的輸出信號,以及使所述高壓電源與所述饋電通路斷開,并且在所述饋電通路中執(zhí)行恒流控制,所述步進電機的停止由所述控制單元進行控制,其中由所述控制單元執(zhí)行的所述程序的步驟包括停止向所述振動產(chǎn)生步進電機供給驅(qū)動脈沖,同時向所述振動產(chǎn)生步進電機施加驅(qū)動電壓;在對應(yīng)于所述步進電機的電機構(gòu)造的最佳制動時間內(nèi),向未完全停止的所述步進電機施加所述驅(qū)動電壓,以制動所述步進電機;以及在經(jīng)過所述最佳制動時間之后,停止向在慣性下轉(zhuǎn)動的所述步進電機施加所述驅(qū)動電壓。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的裝置,其中將所述最佳制動時間設(shè)置成,在所述最佳制動時間終點處停止施加所述驅(qū)動電壓時,所述步進電機的轉(zhuǎn)子在慣性下轉(zhuǎn)動之后能停在預(yù)定的穩(wěn)定停止位置。10.根據(jù)權(quán)利要求8或權(quán)利要求9所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的裝置,其中,所述最佳制動時間為,在表示所述步進電機中停止時間相對制動時間變化的特性曲線中的一點處得到的制動時間,所述點是斜率較大的特性曲線部分與斜率較小的特性曲線部分的交點,以及,在此斜率較小的特性曲線部分處,停止時間基本不變。11.根據(jù)權(quán)利要求IO所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的裝置,其中所述特性曲線是對應(yīng)于所述步進電機的振動產(chǎn)生配重的質(zhì)量的特性曲線。12.根據(jù)權(quán)利要求8或權(quán)利要求9所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的裝置,其中所述最佳制動時間為,在步進電機的各可能配重質(zhì)量的最佳制動時間之中,對應(yīng)所述步進電機的配重質(zhì)量的最佳制動時間,所述最佳制動時間根據(jù)未施加制動時停止時間相對所述配重質(zhì)量的特性曲線獲得。13.根據(jù)權(quán)利要求8或權(quán)利要求9所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的裝置,其中所述最佳制動時間為,在步進電機的各可能配重質(zhì)量的最佳制動時間之中,對應(yīng)所述步進電機的配重質(zhì)量的最佳制動時間,所述最佳制動時間根據(jù)達(dá)到完全制動時的停止時間相對所述配重質(zhì)量的特性曲線獲得。14.根據(jù)權(quán)利要求8至權(quán)利要求13中任一項權(quán)利要求所述的用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的裝置,其中當(dāng)停止供給驅(qū)動脈沖時,減小所述驅(qū)動電壓,使得向所述步進電機的線圈供給的電流值減小至允許電流值,或者低于允許電流值。全文摘要一種用于對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法,是用于通過控制單元對振動產(chǎn)生步進電機的停止進行控制的方法,其特征在于該方法包括停止向振動產(chǎn)生步進電機供給驅(qū)動脈沖,同時向振動產(chǎn)生步進電機施加驅(qū)動電壓;在與步進電機的電機形狀相對應(yīng)的最佳制動時間內(nèi),向沒有完全停止的步進電機施加驅(qū)動電壓,以制動步進電機;以及,在經(jīng)過最佳制動時間之后,停止向在慣性下轉(zhuǎn)動的步進電機施加驅(qū)動電壓。文檔編號H02P8/24GK101099290SQ200680001699公開日2008年1月2日申請日期2006年12月28日優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日發(fā)明者佐藤和明,松原真朗,梅原干雄,津崎敏明申請人:美蓓亞松下馬達(dá)有限公司