JP3037340B2 - Permanent magnet type 2-phase stepping motor - Google Patents
Permanent magnet type 2-phase stepping motorInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、各種の機器に組み込まれて様々な作動部
分の駆動源として利用されている永久磁石形2相ステッ
ピングモータの改良に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a permanent magnet type two-phase stepping motor which is incorporated in various devices and used as a drive source for various operating parts.
《従来の技術》 各種のサーボ機構に組み込まれている小型ステッピン
グモータの代表的な構造を第2図に示している。これは
永久磁石形2相ステッピングモータであって、多極着磁
された円筒形の磁石(ロータ磁石)1の中心に軸2を取
付けたロータと、A相ステータブロック3aとB相ステー
タブロック3bに分かれたクローポール形のステータとで
構成される。ロータ磁石1には第3図に示すように、そ
の円周面に一定ピッチでS極とN極が配列されている。
A相ステータブロック3aとB相ステータブロック3bとは
同じ構成で、内周面に一定ピッチで配列された磁極歯4
を有するヨーク5と、ヨーク5に巻かれた励磁コイル6
とから構成される。ただし、A相ステータブロック3aと
B相ステータブロック3bとはそれぞれの磁極歯4の配列
が電気角で90゜の位相差になるように位置決めされて一
体化されている。<< Prior Art >> FIG. 2 shows a typical structure of a small stepping motor incorporated in various servo mechanisms. This is a permanent magnet type two-phase stepping motor, in which a rotor having a shaft 2 attached to the center of a multi-pole magnetized cylindrical magnet (rotor magnet) 1, an A-phase stator block 3a and a B-phase stator block 3b And a claw-pole type stator. As shown in FIG. 3, the rotor magnet 1 has S poles and N poles arranged at a constant pitch on the circumferential surface thereof.
The A-phase stator block 3a and the B-phase stator block 3b have the same configuration, and the magnetic pole teeth 4 arranged at a constant pitch on the inner peripheral surface.
, And an exciting coil 6 wound around the yoke 5
It is composed of However, the A-phase stator block 3a and the B-phase stator block 3b are positioned and integrated so that the arrangement of the magnetic pole teeth 4 has a phase difference of 90 ° in electrical angle.
このように2相ステッピングモータではA相部分とB
相部分の位相差は正確に90゜になるように設定されてお
り、これによって一定のステップ角が得られる。Thus, in the two-phase stepping motor, the A-phase portion and the B-phase portion
The phase difference between the phase portions is set to be exactly 90 °, thereby obtaining a constant step angle.
《発明が解決しようとする課題》 この種の永久磁石形の2相ステッピングモータにおい
て、比較的トルクの大きいものではセトリングタイム
(ステッピングモータに最終パルス信号を入力させてか
らロータが静止するまでの減衰振動時間)が比較的大き
いという問題があった。つまりトルクが大きいと励磁停
止の際のオーバシュートも大きくなり、減衰振動の振幅
も大きくてセトリングタイムも長くなる。<< Problems to be Solved by the Invention >> In this kind of permanent magnet type two-phase stepping motor, if the torque is relatively large, the settling time (attenuation from when the final pulse signal is input to the stepping motor until the rotor comes to a standstill). (Vibration time) is relatively large. That is, when the torque is large, the overshoot at the time of stopping the excitation becomes large, the amplitude of the damped vibration becomes large, and the settling time becomes long.
この発明は前述した従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、起動トルクが大きくて、しかもセト
リングタイムの小さい永久磁石形2相ステッピングモー
タを実現することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object to realize a permanent magnet type two-phase stepping motor having a large starting torque and a short settling time.
《課題を解決するための手段》 そこでこの発明は、つぎの事項(1)〜(4)によっ
て特定されることとした。<< Means for Solving the Problems >> Therefore, the present invention is specified by the following items (1) to (4).
(1)円筒形の永久磁石の中心に軸を取り付けた永久磁
石ロータと、前記永久磁石ロータの周面に対向して配設
された電磁石ステータとからなるステッピングモータで
ある。(1) A stepping motor comprising a permanent magnet rotor having a shaft attached to the center of a cylindrical permanent magnet, and an electromagnet stator disposed to face the peripheral surface of the permanent magnet rotor.
(2)前記永久磁石の周面には、一定ピッチでS極とN
極が配列された第1相着磁配列と、前記一定ピッチでS
極とN極とが配列された第2相着磁配列とが軸方向に並
んで形成されている。(2) The S pole and the N pole are arranged at a constant pitch on the peripheral surface of the permanent magnet.
A first phase magnetization arrangement in which the poles are arranged, and S
A second phase magnetized arrangement in which the poles and the N poles are arranged is formed in the axial direction.
(3)前記ステータの周面には前記永久磁石の前記第1
相着磁配列に対向する一定ピッチの第1相磁極歯配列
と、前記永久磁石の前記第2相着磁配列と対向する前記
一定ピッチの第2相磁極歯配列とが軸方向に並んで形成
されるとともに、前記第1相磁極歯配列と前記第2磁極
歯配列のそれぞれに対応して励磁コイルが巻回されてい
る。(3) The first surface of the permanent magnet is provided on the peripheral surface of the stator.
A first-phase magnetic pole tooth array having a constant pitch facing the phase-magnetized array and a second phase magnetic pole tooth array having the constant pitch facing the second phase-magnetized array of the permanent magnets are formed in the axial direction. At the same time, an exciting coil is wound corresponding to each of the first phase magnetic pole tooth arrangement and the second magnetic pole tooth arrangement.
(4)前記第1相着磁配列と前記第1相磁極歯配列の位
置関係と、前記第2相着磁配列と前記第2相磁極歯配列
の位置関係とが相対的にずれており、そのずれ量は電気
的な位相角で表現すると90゜±α(5゜<α<20゜)に
設定されている。(4) the positional relationship between the first phase magnetized array and the first phase magnetic pole tooth array and the positional relationship between the second phase magnetized array and the second phase magnetic pole tooth array are relatively shifted; The shift amount is set to 90 ° ± α (5 ° <α <20 °) when expressed by an electrical phase angle.
《作 用》 前記のように位相差を90゜±α(5゜<α<20゜)に
すると、モータのステップ角は一定でなくなり、1ステ
ップ毎にステップ角が大,小,大,小と変化する。同時
にモータのトルクも一定でなくなり、1ステップ毎にト
ルクが大,小,大,小と変化する。そこでトルクが小と
なるステップでモータを停止させるとセトリングタイム
が短かくなり、次に再起動する時の起動トルクは大きく
なる。<< Operation >> When the phase difference is set to 90 ° ± α (5 ° <α <20 °) as described above, the step angle of the motor is not constant, and the step angle becomes large, small, large, small for each step. And change. At the same time, the torque of the motor is not constant, and the torque changes to large, small, large, and small at each step. Therefore, if the motor is stopped at the step where the torque becomes small, the settling time is shortened, and the starting torque at the time of the next restart is increased.
《実 施 例》 第2図に示した永久磁石形2相ステッピングモータの
構造は本発明の実施例にも共通するものである。第2図
の構造では、A相ステータブロック3aとB相ステータブ
ロック3bの磁極歯4の配列は90゜の位相差に設定されて
おり、これに対してロータ磁石1の着磁パターンを第1
図のように形成することで、A相部分とB相部分の位相
差を70゜〜85゜に設定している。<< Embodiment >> The structure of the permanent magnet type two-phase stepping motor shown in FIG. 2 is common to the embodiment of the present invention. In the structure shown in FIG. 2, the arrangement of the magnetic pole teeth 4 of the A-phase stator block 3a and the B-phase stator block 3b is set to a phase difference of 90 °, whereas the magnetization pattern of the rotor magnet 1 is changed to the first.
By forming as shown in the figure, the phase difference between the A-phase portion and the B-phase portion is set to 70 ° to 85 °.
第1図に示したロータ磁石1の着磁パターンは、A相
ステータブロック3aに対応するA相部分1aと、B相ステ
ータブロック3bに対応するB相部分1bとに分かれ、それ
ぞれは一定ピッチでS極とN極とが着磁されており、A
相部分1aとB相部分1bとの磁極の配列は同位相でなく、
90゜±αのαに相当する位相差が設定されている。その
結果、A相ステータブロック3aとB相ステータブロック
3bの磁極歯4の位相差90゜とロータ磁石1側の位相差α
との組合せにより、A相部分とB相部分との総合的な位
相差は90゜±αとなる。The magnetization pattern of the rotor magnet 1 shown in FIG. 1 is divided into an A-phase portion 1a corresponding to the A-phase stator block 3a and a B-phase portion 1b corresponding to the B-phase stator block 3b, each of which has a constant pitch. The S and N poles are magnetized, and A
The arrangement of the magnetic poles of the phase portion 1a and the B phase portion 1b are not in phase,
A phase difference corresponding to α of 90 ° ± α is set. As a result, the A-phase stator block 3a and the B-phase stator block
The phase difference 90 ° of the magnetic pole teeth 4 of 3b and the phase difference α of the rotor magnet 1 side
The total phase difference between the A-phase portion and the B-phase portion is 90 ° ± α.
このように2つの相間の位相差を90゜ではなくすこと
により、1ステップ毎にステップ角が大,小,大,小と
変化し、同時にトルクも1ステップ毎に大,小,大,小
と変化する。Thus, by eliminating the phase difference between the two phases from 90 °, the step angle changes to large, small, large, and small at each step, and at the same time, the torque changes to large, small, large, and small at each step. Change.
なお第1の相部分と第2の相部分との位相差はロータ
磁石側の位相差とステータ側の位相差の組合せで決まる
ものであり、例えばロータ磁石1の着磁パターンを第3
図のように位相差ゼロとし、A相ステータブロック3aと
B相ステータブロック3bの磁極歯4についての位相差を
80゜にすれば、A相部分とB相部分の位相差は80゜とな
る。このように位相差を所定の値に設定するのには様々
な手段があり、どのような方法で位相差を設定しても本
発明を実施することができる。Note that the phase difference between the first phase portion and the second phase portion is determined by a combination of the phase difference on the rotor magnet side and the phase difference on the stator side.
As shown in the figure, the phase difference is zero, and the phase difference between the magnetic pole teeth 4 of the A-phase stator block 3a and the B-phase stator block 3b is calculated.
If the angle is set to 80 °, the phase difference between the A phase portion and the B phase portion becomes 80 °. As described above, there are various means for setting the phase difference to a predetermined value, and the present invention can be implemented by setting the phase difference by any method.
《発明の効果》 以上詳細に説明したように、この発明に係る永久磁石
形2相ステッピングモータでは、モータのステップ角と
トルクが1ステップ毎に大,小,大,小と変化するの
で、トルクが小となるステップでモータを停止させれば
セトリングタイムが比較的小さくなり、その状態からの
再起動時にはトルクの大きなステップからスタートする
ことになり、大きな起動トルクが得られる。<< Effects of the Invention >> As described in detail above, in the permanent magnet type two-phase stepping motor according to the present invention, the step angle and the torque of the motor change from large to small, large to small, and small to small. If the motor is stopped at the step where the value becomes smaller, the settling time becomes relatively short. When the motor is restarted from that state, the motor starts from the step where the torque is large, and a large starting torque can be obtained.
第1図は本発明の一実施例によるロータ磁石の着磁パタ
ーンの展開図、第2図は本発明の実施例及び従来に共通
する永久磁石形2相ステッピングモータの一部切欠斜視
図、第3図はロータ磁石の一般的な着磁パターンを示す
斜視図である。 1……ロータ磁石 1a……A相部分、1b……B相部分 2……ロータ軸 3a……A相ステータブロック 3b……B相ステータブロック 4……磁極歯 5……ヨーク 6……励磁コイルFIG. 1 is a development view of a magnetized pattern of a rotor magnet according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of a permanent magnet type two-phase stepping motor common to the embodiment of the present invention and a conventional one, FIG. 3 is a perspective view showing a general magnetization pattern of the rotor magnet. 1 rotor magnet 1a A-phase part, 1b B-phase part 2 rotor shaft 3a A-phase stator block 3b B-phase stator block 4 magnetic pole teeth 5 yoke 6 excitation coil
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 37/00 - 37/24 H02K 1/27 501 H02K 15/03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02K 37/00-37/24 H02K 1/27 501 H02K 15/03
Claims (1)
れる発明。 (1)円筒形の永久磁石の中心に軸を取り付けた永久磁
石ロータと、前記永久磁石ロータの周面に対向して配設
された電磁石ステータとからなるステッピングモータで
ある。 (2)前記永久磁石の周面には、一定ピッチでS極とN
極が配列された第1相着磁配列と、前記一定ピッチでS
極とN極とが配列された第2相着磁配列とが軸方向に並
んで形成されている。 (3)前記ステータの周面には前記永久磁石の前記第1
相着磁配列に対向する一定ピッチの第1相磁極歯配列
と、前記永久磁石の前記第2相着磁配列と対向する前記
一定ピッチの第2相磁極歯配列とが軸方向に並んで形成
されるとともに、前記第1相磁極歯配列と前記第2磁極
歯配列のそれぞれに対応して励磁コイルが巻回されてい
る。 (4)前記第1相着磁配列と前記第1相磁極歯配列の位
置関係と、前記第2相着磁配列と前記第2相磁極歯配列
の位置関係とが相対的にずれており、そのずれ量は電気
的な位相角で表現すると90゜±α(5゜<α<20゜)に
設定されている。1. The invention specified by the following items (1) to (4). (1) A stepping motor comprising a permanent magnet rotor having a shaft attached to the center of a cylindrical permanent magnet, and an electromagnet stator disposed to face the peripheral surface of the permanent magnet rotor. (2) The S pole and the N pole are arranged at a constant pitch on the peripheral surface of the permanent magnet.
A first phase magnetization arrangement in which the poles are arranged, and S
A second phase magnetized arrangement in which the poles and the N poles are arranged is formed in the axial direction. (3) The first surface of the permanent magnet is provided on the peripheral surface of the stator.
A first-phase magnetic pole tooth array having a constant pitch facing the phase-magnetized array and a second phase magnetic pole tooth array having the constant pitch facing the second phase-magnetized array of the permanent magnets are formed in the axial direction. At the same time, an exciting coil is wound corresponding to each of the first phase magnetic pole tooth arrangement and the second magnetic pole tooth arrangement. (4) the positional relationship between the first phase magnetized array and the first phase magnetic pole tooth array and the positional relationship between the second phase magnetized array and the second phase magnetic pole tooth array are relatively shifted; The shift amount is set to 90 ° ± α (5 ° <α <20 °) when expressed by an electrical phase angle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1118685A JP3037340B2 (en) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | Permanent magnet type 2-phase stepping motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1118685A JP3037340B2 (en) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | Permanent magnet type 2-phase stepping motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02303353A JPH02303353A (en) | 1990-12-17 |
JP3037340B2 true JP3037340B2 (en) | 2000-04-24 |
Family
ID=14742660
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP1118685A Expired - Fee Related JP3037340B2 (en) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | Permanent magnet type 2-phase stepping motor |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3037340B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100521467C (en) * | 2005-03-28 | 2009-07-29 | 佳能株式会社 | Driving device |
KR101779170B1 (en) * | 2015-09-04 | 2017-09-18 | 김정근 | Squeezing mold for water melon net handle and water melon net handle made using it |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0555777U (en) * | 1991-12-26 | 1993-07-23 | ティアック株式会社 | Stepping motor |
-
1989
- 1989-05-15 JP JP1118685A patent/JP3037340B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100521467C (en) * | 2005-03-28 | 2009-07-29 | 佳能株式会社 | Driving device |
KR101779170B1 (en) * | 2015-09-04 | 2017-09-18 | 김정근 | Squeezing mold for water melon net handle and water melon net handle made using it |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH02303353A (en) | 1990-12-17 |
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