JP2599061B2 - ステッピングモータ - Google Patents
ステッピングモータInfo
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- JP2599061B2 JP2599061B2 JP3352478A JP35247891A JP2599061B2 JP 2599061 B2 JP2599061 B2 JP 2599061B2 JP 3352478 A JP3352478 A JP 3352478A JP 35247891 A JP35247891 A JP 35247891A JP 2599061 B2 JP2599061 B2 JP 2599061B2
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- stator
- stepping motor
- rotor
- diameter
- outer diameter
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
- H02K37/10—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
- H02K37/12—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets
- H02K37/14—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
- H02K37/18—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures of homopolar type
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
ピングモータに関し、特にその固定子の改良に関する。
造としては、例えば図5の断面図及び図6の固定子、回
転子の相互関係図に示すものがある。同図において、ハ
イブリッド形の例えば2相ステッピングモータ1は固定
子2と回転子3とから構成される。固定子2の固定子極
2aには複数の小歯2bを有すると共に、回転子3の外
周にも多数の小歯3aが設けられている。しかも該回転
子3には、出力軸4の軸方向に磁化させた永久磁石5を
組み込み、その外側に前記多数の歯をそれぞれ有する鉄
心6,7がある。鉄心6はN極、鉄心7はS極に磁化さ
れ、お互いの歯は半ピッチ(電気的に180°)ずれて
いる。
びモータ巻線(図では2相、バイファーラ巻線)10の
ほか、前記回転子3を回転自在に軸承する軸受11,1
2が、前記ブラケット8,9に配設され、ねじ類により
組み立てられている。更に、回転子3の出力軸4は、一
方の軸受12とブラケット9を貫通して外部に突出し、
前記モータ1が発生する所定のステップ角で機械的動力
を出力する。
うな従来のステッピングモータ1にあっては、前記固定
子2の外径に対する内径の比(以下、単に内外径比とい
う)が、0.5強(詳しくは約0.53)となっていた
ため、前記ステッピングモータ1は、その外径寸法から
みて、本来発生されるべき最大トルクが、前記回転子か
ら得られないという問題点があった。
で、その目的は前記問題点を解消し、その固定子外径寸
法から、本来発生されるべき最大トルクが得られるよう
なハイブリッド形のステッピングモータを提供すること
にある。
の本発明の構成は、次のとおりである。 (1) 外周面に複数の小歯極が等ピッチで配設された
回転子と、該回転子の外周面と空隙を介して対向するよ
うに配設された複数の突極を有する固定子とを備えてな
るハイブリッド形の2相ステッピングモータにおいて、
該ステッピングモータの発生トルクは、前記固定子の内
径に比例する磁束と、前記固定子の巻線可能面積の平方
根に比例する巻線起磁力との積で表されることにより、
前記回転子から最大トルクを発生させるための、前記固
定子の外径に対する内径の比を0.62〜0.64にし
たことを特徴とする。
ピングモータにおいて、同様のため、前記固定子の内外
径比を0.605〜0.625にしたことを特徴とす
る。
る磁束φと巻線起磁力(AT)との積で与えられる。ハ
イブリッド形ステッピングモータにおいては、固定子の
内径をDi とすると、磁束φは内径Di に比例し、巻線
起磁力(AT)は巻線可能面積S(Di )の平方根に比
例する。ここで巻線可能面積S(Di )は前記内径Di
の関数で示される。従って、前記ステッピングモータの
発生トルクTは、
Tが最大になるための固定子内径Di は、前記(1)式
をDi について微分したものを零にする。dT/dDi
=0の解として与えられる。すなわち、dT/dDi =
0である。この式は、
定子内径Di を求めて、該固定子の内外径比を最適比に
しているので、前記各ステッピングモータの固定子外径
寸法からみて、本来発生されるべき最大トルクを、該各
モータの回転子から得ることができる。また、前記固定
子外径寸法が与えられたとき、最大トルクが得られる固
定子内径を、容易に決定できる。
を例示的に詳しく説明する。図1は本発明のステッピン
グモータの一実施例を示す固定子、回転子の相互関係図
である。図1において、図6と同一部材には同一符号を
付して説明を省略する。
グモータ21は固定子22と回転子23とから構成され
ており、固定子22の固定子極22aには複数の小歯2
2bを有するとともに、回転子23の外周にも多数の小
歯23aが設けられている。また、同図のなかで、Di
は固定子22の内径、Do はその外径を示す。
径Do を56.4mmとして、その内径Di を変化させ
たときの発生するトルクの変化を示すグラフで、図中の
実線は数値計算による結果を示し、黒点は試作ステッピ
ングモータにより確認された実測値である。この図か
ら、最大トルクを発生させる同内径Di の最適値の存在
が確認された。
ルクを発生する同内径Di を求め、その内外径比を求め
た結果を、2相の場合を図3に、5相の場合を図4にそ
れぞれ示す。
最大トルクを発生させるための前記固定子22の内外径
比については、2相の場合では0.63±0.01、5
相の場合では0.615±0.01が、それぞれ最適内
外径比であることがわかる。
技術に限定されるものではなく、同様な機能を果す他の
態様の手段によってもよく、また本発明の技術は前記構
成の範囲内において種々の変更、付加が可能である。
ステッピングモータによれば、ハイブリッド形ステッピ
ングモータにおいて、その固定子の内外径比を、それぞ
れ、2相の場合では0.62〜0.64、5相の場合で
は0.605〜0.625にしたので、該モータの固定
子外径寸法から本来発生されるべき最大トルクを、該モ
ータの回転子から得ることができるとともに、与えられ
た前記外径寸法から最大トルクが得られる固定子内径を
容易に決定することができる。
固定子、回転子の相互関係を示す図である。
生トルクとの関係を示す図である。
固定子外径と最適内外径比の関係を示す図である。
固定子外径と最適内外径比の関係を示す図である。
造を示す一部断面図である。
転子の相互関係を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 外周面に複数の小歯極が等ピッチで配設
された回転子と、該回転子の外周面と空隙を介して対向
するように配設された複数の突極を有する固定子とを備
えてなるハイブリッド形の2相ステッピングモータにお
いて、該ステッピングモータの発生トルクは、前記固定子の内
径に比例する磁束と、前記固定子の巻線可能面積の平方
根に比例する巻線起磁力との積で表されることにより、
前記回転子から最大トルクを発生させるための、前記固
定子の外径に対する内径の比を0.62〜0.64にし
たことを特徴とするステッピングモータ。 - 【請求項2】 外周面に複数の小歯極が等ピッチで配設
された回転子と、該回転子の外周面と空隙を介して対向
するように配設された複数の突極を有する固定子とを備
えてなるハイブリッド形の5相ステッピングモータにお
いて、該ステッピングモータの発生トルクは、前記固定子の内
径に比例する磁束と、前記固定子の巻線可能面積の平方
根に比例する巻線起磁力との積で表されることにより、
前記回転子から最大トルクを発生させるための、前記固
定子の外径に対する内径の比を0.605〜0.625
にしたことを特徴とするステッピングモータ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3352478A JP2599061B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | ステッピングモータ |
US07/914,461 US5283486A (en) | 1991-12-13 | 1992-07-17 | Stepping motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3352478A JP2599061B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | ステッピングモータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05168214A JPH05168214A (ja) | 1993-07-02 |
JP2599061B2 true JP2599061B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=18424347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3352478A Expired - Lifetime JP2599061B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | ステッピングモータ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5283486A (ja) |
JP (1) | JP2599061B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1991
- 1991-12-13 JP JP3352478A patent/JP2599061B2/ja not_active Expired - Lifetime
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1992
- 1992-07-17 US US07/914,461 patent/US5283486A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH05168214A (ja) | 1993-07-02 |
US5283486A (en) | 1994-02-01 |
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