JP3679345B2

JP3679345B2 - Flat multiphase permanent magnet type stepping motor and its excitation circuit

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Publication number: JP3679345B2
Application number: JP2001132981A
Authority: JP
Inventors: 弘毅礒崎; 裕一津田; 淳史六戸
Original assignee: 日本サーボ株式会社
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2021-04-27
Also published as: JP2002330576A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偏平多相永久磁石形ステッピングモータ及びその励磁回路に係り、特にプリンタ、ＦＡＸ、ＰＰＣ用複写機等の高速運転で精密な位置決め機能等を必要とするＯＡ機器に最適な、高精度、高分解能の偏平多相永久磁石形ステッピングモータ及びその励磁回路の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の扁平多相永久磁石形ステッピングモータ（以下モータと略称する）の縦断面図を図１９に示す。
同図において、１は固定子、２は放射状に形成された空芯のコイル、３は永久磁石４を装着した磁性体円板である。磁性体円板３は回転軸８に固定され、固定子１はブラケット１Ｂを介して軸受７によって支承されている。
図２０は、図１９のＸーＸ線から見た６相モータの場合のコイル２の配置状況を示した要部側面図である。永久磁石４は、このコイル２の配置ピッチに対応して装着されている。
図２１は、コイル数が２４で６相の場合の接続図、図２２は、図２１の励磁回路を示している。
図２１において、Φ１乃至Φ２４は各コイルを示し、Ａ乃至Ｆは上記コイルを各相ごとに直列に接続した一方の端子を、Ａ′乃至Ｆ′は、各直列に接続されたコイル群の他方の端子を示している。
図２２において、Ｔ１乃至Ｔ２４は各コイルを励磁するためのスイッチングトランジスタ等のスイッチング素子、ΦＡＡ′乃至ΦＦＦ′は図２１に示したように各相ごとに直列接続したコイル群を示している。なお、Ｖは電源である。
各相ごとに上記各スイッチング素子４個をブリッジ接続して、その中間部に各直列接続された各コイル群を接続している。
即ち、図２２において、第１のスイッチング素子Ｔ１と第２のスイッチング素子Ｔ１３及び第３のスイッチング素子Ｔ２と第４のスイッチング素子Ｔ１４が夫々直列に接続され、夫々の接続点の間に図２１に示す第１相のコイル群の端子Ａ及びＡ′が接続されている。
この接続において、第１のスイッチング素子Ｔ１と第４のスイッチング素子Ｔ１４を導通し、▲１▼の方向に電流が流れると、第１相のコイル群の端子ＡからＡ′の方向に電流が流れる。
このように、夫々のスイッチング素子を順次導通させて、各相に励磁することによってモータが回転する。
【０００３】
図２３は、コイル数が４０で１０相の場合のコイル結線図を、図２４は、図２３の励磁回路例を略記している。
図２３において、Φ１乃至Φ４０は各コイルを示し、Ａ乃至Ｔは上記コイルを各相ごとに直列に接続した一方の端子、Ａ′乃至Ｔ′は、各直列に接続されたコイル群の他方の端子を示している。なお、Ｖは電源である。
図２４において、Ｔ１乃至Ｔ４０は各コイルを励磁するためのスイッチングトランジスタ等のスイッチング素子、ΦＡＡ′乃至ΦＴＴ′は図２３に示したように各相ごとに直列に接続したコイル群を示している。
各相ごとに上記各スイッチング素子４個をブリッジ接続して、その中間部に各直列接続された各コイル群を接続している。
即ち、図２４において、第１のスイッチング素子Ｔ１と第２のスイッチング素子Ｔ２１及び第３のスイッチング素子Ｔ２と第４のスイッチング素子Ｔ２２が夫々直列に接続され、夫々の接続点の間に、図２３に示す第１相のコイル群の端子Ａ及びＡ′が接続されている。
この接続において、例えば、第１のスイッチング素子Ｔ１と第４のスイッチング素子Ｔ２２を導通し、▲１▼の方向に電流が流れると、第１相のコイル群の端子ＡからＡ′の方向に電流が流れる。
このように、夫々のスイッチング素子を順次導通させて、各相に励磁することによってモータが回転する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような構造の、従来の永久磁石形の扁平ステッピングモータ構造によると、次のような問題点があった。
▲１▼多相にするためには、固定子のコイルを多く配置させねばならないが、コイルには少なくとも所定値以上のコイル幅が必要だから、限られた円周長上では、コイルの数を余り多くとることはできず、そのため最小ステップ角に限度がある。例えば、６相モータの場合、固定子に構成される磁極用コイルは各相２個ずつの計１２個でも原理的には動作するが磁気モーメントが働くため、２４個以上のコイルが必要である。１０相の場合は同様に４０個のコイルが必要になる。
【０００５】
▲２▼相数を多くせずにステップ角を小さくしようとすれば、モータのステップ角（分解能）はθ＝360°／ｍＰｒの式であらわされるので、固定子の相数（ｍ）、回転子の磁極数（Ｐｒ）で決まってしまい、回転子の磁極数を多くしなければならない。例えば、２相ステッピングモータで回転子の磁極数を１００とした場合、ステップ角θ＝３６０°/(２×１００)＝１．８°が得られる。
また、３相で回転子の磁極数を１００とした場合には、ステップ角は同様にして１．２°が得られる。
回転子の磁極数は着磁器の精度能力によって決まり、無制限に磁極数を多くとることができず１００極前後が限界である。
また、固定子の巻線に流す電流を階段状に変化させるマイクロステップ駆動もある。しかし、この方法では、回転子の静止位置は、各相に流れる電流の相対値で決められるため、流す電流値のバラツキ、スイッチング素子のバラツキで、精度のよい分解能を得ることは困難であった。
【０００６】
▲３▼従来構造では、コイルを励磁するためには、図２２、図２４に示すように、各相４個のスイッチング素子が必要となる。
従って、６相の場合に２４個、１０相の場合には４０個のスイッチング素子が必要である。そのため、励磁回路が複雑になるとともに、コストがアップするという問題があった。
▲４▼上記のため、偏平タイプのモータは使用設備の条件との対応で適切な形状である場合も多いが、現実的には、空芯コイル扁平タイプの多相ステッピングモータは殆ど市場にでまわっていないのが実情である。
本発明は、上記の問題を解決して固定子及び回転子を縦列構造にし、多相化を図り、扁平形の高分解能、高精度のモータを得ると同時にでドライブ回路の低コスト化を図れるようにすることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に基づく偏平多相ステッピングモータにおいては、請求項１に記載のものでは、電気的に絶縁した磁性体円板の表面に先端に極歯を形成した複数の磁極を放射状に形成すると共に、各磁極の周囲にコイルを配設して構成される第１の単位固定子と、該第１の単位固定子の上記磁極表面に対して軸方向に所定間隙を介して回転自在に支承された磁性体円板の表面に、該磁極に形成する極歯の寸法とピッチに対応したピッチでＮ極、Ｓ極交互に着磁した永久磁石を放射状に配設して構成される第１の単位回転子とよりなる第１の単位モータと、当該第１の単位モータの構造を反転し、非磁性体円板を介して同軸に構成した第２の単位回転子及び第２の単位固定子とよりなる第２の単位モータとによって構成し、上記各磁極に形成された極歯は、断面ほぼ方形の突起として所定数、所定ピッチで放射状に形成するように構成した。
この場合、請求項２に記載のように、上記第１の単位固定子に形成する磁極と第２の単位固定子に形成する磁極との相互の磁極形成位置を当該磁極形成ピッチ角の１／２ピッチ偏位させ、上記第１の単位回転子に形成する磁極と第２の単位回転子に形成する磁極との相互の形成位置を当該同一磁性極形成ピッチ角の１／４ピッチ偏位させるようにすることが望ましい。
また、請求項３に記載のように、上記単位回転子の磁極数Ｐｒを次式を満足するように形成するのが望ましい。
Ｐｒ＝ｍ（４ｎ＋１）±２
但し、ｍは当該偏平多相永久磁石形ステッピングモータの相数であってｍ≧６の整数、ｎ≧１の整数とする。
また、上記の偏平多相永久磁石形ステッピングモータは、請求項４又は５に記載のように、第１及び第２の単位固定子に６極又は１０極の磁極を持たせ、全体として６相モータ又は１０相モータとするのが望ましい。
【０００８】
また、請求項１乃至５のいずれかに記載の偏平多相永久磁石形ステッピングモータの励磁回路は、請求項６に記載のように各単位モータにおける相対向する固定子磁極に嵌合するコイル同士を直列にした複数組のコイルの端部を一点に接続するか、又は請求項７に記載のように当該第１及び第２の単位モータごとに、一点に接続したコイル組の接続点を相互に接続して、複数相励磁を行うようにするのが望ましい。
さらに、複数相励磁するには、上記励磁回路は請求項８に記載のように各コイルの１点に接続した反対端子を夫々直列に接続したスイッチング素子の接続点に接続して複数相励磁を行うようにするのが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明に基づく偏平多相永久磁石形ステッピングモータ（以下モータと略称する）の構造とその励磁回路について、図１乃至図１８を参照して詳細に説明する。
各図において、従来の技術で説明した要素に相当する機能を備えた要素は従来のものと同一の符号を使用して詳細な説明は省略する。
第１の実施の形態：
まず、第１の実施の形態として、２個の単位固定子の磁極が夫々６個で６コイル３相、従ってダブル３相である６相モータの場合について、本発明を説明する。
図１は本発明に基づく６相モータの概略構成を示す縦断側面図である。
同図において、Ｓ１１は第１の単位固定子、Ｒ１１は第１の単位回転子、Ｓ１２は第２の単位固定子、Ｒ１２は第２の単位回転子である。
第１の単位固定子Ｓ１１と第１の単位回転子Ｒ１１とで第１の単位モータ、第２の単位固定子Ｓ１２と第２の単位回転子Ｒ１２とで第２の単位モータを夫々構成している。
第１の単位モータと第２の単位モータとは固定子同士が向かいあって同一軸に構成されている。
なお、第１の単位固定子Ｓ１１と第２の単位固定子Ｓ１２は夫々の表面を電気的に絶縁された円形状の鉄板１Ｔにより構成されている。なお、Ｓａは、鉄板１Ｔの表面に詳細を後述するように形成された、同一ピッチで放射状に形成した磁極に、同一ピッチで形成した所定数の断面ほぼ方形の極歯、２は、各磁極の周囲に配設され放射状に形成されたコイルである。
また、第１の単位回転子Ｒ１１と、第２の単位回転子Ｒ１２とは、間に非磁性体円板５を挟んで相互に背中合わせにして固定され、夫々が、第１の単位固定子Ｓ１１と第２の単位固定子Ｓ１２夫々との間に所定間隙を設けて対面している。
【００１０】
第１の単位回転子Ｒ１１及び第２の単位回転子Ｒ１２において、３は磁性体円板であって、中央部で回転軸８に固定されている。磁性体円板３の表面には、前記各単位固定子に配設された極歯のピッチに対応したピッチ（後述）で、この極歯及びコイルの形状寸法に対応した形状寸法の永久磁石４のＮ極とＳ極が交互に配設されて夫々が磁極を形成している。
上記の主要構造において、第１の単位固定子Ｓ１１と第２の単位固定子Ｓ１２夫々の円形状鉄板の外周端は、円周リング６によって固定されるとともに、中心部は各ブラケット１Ｂを介して軸受７により支承され、また回転軸８は軸受７により回転自在に支承されている。
【００１１】
図２は、第１の単位固定子Ｓ１１と第２の単位固定子Ｓ１２の夫々に形成した磁極、即ち、コイル２の位置関係を説明する図であって、各単位固定子に形成されるコイル数が６個の場合を例示し、極歯の図示は省略している。同図において、実線で示すのが第１の単位固定子Ｓ１１に形成されるコイルであって、６個のコイルを符号２Ａ１乃至２Ａ６で示しており、第２の単位固定子Ｓ１２に形成される６個のコイルを点線で２Ｂ１乃至２Ｂ６で示している。
各コイル２Ａ１乃至２Ａ６及び２Ｂ１乃至２Ｂ６はいずれも同一形状同一巻数のコイルであるが、同図に例示するように、コイル間のピッチ角をθＰとすると、第１の単位固定子Ｓ１１に形成されるコイルと、第２の単位固定子Ｓ１２に形成されるコイルとの偏位θｄは、（１／２）θＰに形成されている。
【００１２】
図３に、図２の一部を展開して各単位回転子夫々に形成される磁極及び極歯とコイルとの関係を示している。
同図において、ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３は第１の固定子Ｓ１１に形成された磁極、ＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ３は第２の固定子Ｓ１２に形成された磁極であって、その他の磁極は図示を省略している。各磁極の表面には、断面ほぼ方形の極歯Ｓａが所定数、本図では３個形成され、各磁極にはコイル、２Ａ１、２Ａ２、２Ａ３及び２Ｂ１、２Ｂ２、２Ｂ３が夫々嵌合している。
また、前述したように、第１の固定子Ｓ１１のコイルの形成ピッチ角はθＰ、第１の固定子Ｓ１１の任意のコイル（例えば符号２Ａ１）と第２の固定子Ｓ１２の対応するコイルとの偏差角θｄはθｄ＝（１／２）θＰである。
【００１３】
図４に、図２、図３に示した固定子構造に対応させた回転子の永久磁石構成例を示していて、同図（Ａ）は、各単位回転子の永久磁石Ｎ極とＳ極の配置構造を、同図（Ｂ）は第１の単位回転子Ｒ１１の磁極と第２の単位回転子Ｒ１２の磁極の相互関連を示す立体構成を、同図（Ｃ）に各単位回転子の磁極の関係位置を展開図によって、夫々示している。
即ち、第１の単位回転子Ｒ１１に形成する磁極と第２の単位回転子Ｒ１２に形成する磁極とは、各対向する単位固定子の磁極の表面形状と形成ピッチに対応させて、円形放射状に配設し、同一磁性極の構成ピッチ角τＲの（１／４）ピッチ偏位させている。
また、各単位回転子上のＮ、Ｓ両磁極の総数（磁極数）をＰｒとすると、磁極数Ｐｒは下記（１）式を満足するように形成している。
Ｐｒ＝ｍ（４ｎ＋１）±２・・・・・・・・（１）
但し、ｍは当該モータの相数であり、ｎは１より大なる整数である。
即ち、ｍ≧６、ｎ≧１で表される。
即ち、本実施の形態では６相の場合を例示しているので、ｍ＝６である。従って、Ｐｒ＝６（４ｎ＋１）±２からＰｒ＝２４ｎ＋４
又は、Ｐｒ＝２４ｎ＋８が得られる。
【００１４】
モータの展開を示す図５において、前述したように、Ｓ１１は第１の単位固定子、Ｓ１２は第２の単位固定子、Ｒ１１は第１の単位回転子、Ｒ１２は第２の単位回転子である。ＳＡ１、ＳＡ２は夫々第１の単位固定子Ｓ１１に構成された所定の磁極であって、周囲には夫々コイル２Ａ１、２Ａ２（本図には図示せず）が嵌合されていて、各磁極の先端部には断面ほぼ方形の極歯Ｓａが所定ピッチで所定数形成されている。本図には各磁極に３個ずつの極歯を形成して図示している。
なお、簡単のため、上記以外の磁極及びコイルの図示は省略している。
ＳＢ１は第２の単位固定子Ｓ１２に配設されたコイル２Ｂ１（本図には図示せず）を周囲に嵌合した所定の磁極であり、その先端部には第１の単位固定子Ｓ１１と同一形状の極歯Ｓａが同一ピッチで所定数形成されている。
本図には各磁極に３個ずつの極歯を形成して図示している。
本実施の形態では、６相で、固定子磁極、即ちコイル６の場合を例示しているので、同一単位固定子における各磁極（コイル）間のピッチ角θｓは３６０゜／６＝６０゜であり、第１の単位固定子Ｓ１１の磁極（コイル）と、対応する第２の単位固定子Ｓ１２の磁極（コイル）との間の偏位角θｄは３６０゜／１２＝３０゜である。
【００１５】
次に、図５を参照して前記（１）式が成立する根拠を説明する。
図５から明らかなように、偏位角θｄは下記（２）式で示される。
θｄ＝（１／４）τＲ＋ｎτＲ±α・・・・・・・・（２）
上記でαは、回転子の磁極ピッチと固定子磁極の構成ピッチの差異によって定まる偏差角である。
また、ｎは、モータの構造で定まる１以上の整数である。
上式で、前述したように、τＲは同一単位回転子における同一磁性極間のピッチ角である。
従って、同一単位回転子の異極間のピッチ角をτＰｒとすると，
τＲ＝２τＰｒ・・・・・・・・・・・・・・・・（３）
τＰｒ＝２π／Ｐｒ・・・・・・・・・・・・・・（４）
である。
上式でＰｒは各回転子に形成されるＮ極、Ｓ極合計の磁極数である。
【００１６】
当該モータの相数をｍで示し、ｍ≧６の整数、即ち、６相以上のモータとすると、詳細を後述するように２ｍステップで回転子磁極が１ピッチ移動（回転）するので、
α＝（１／２ｍ）τＲ・・・・・・・・・・・・・・・・（５）
である。また、
θｄ＝（２π／２ｍ）・・・・・・・・・・・・・・・・（６）
であるから（２）式は下記（７）式のよう変形される。
（２π／２ｍ）＝（１／４）τＲ＋ｎτＲ±（１／２ｍ）τＲ・・・（７）（３）式、（４）式からτＲ＝２τＰｒ＝４π／Ｐｒであるから、この条件を（７）式に代入して整理すると、
回転子磁極と相数との関係を示す、前述した（１）式が得られる。
Ｐｒ＝ｍ（４ｎ＋１）±２・・・・・・・・・・・・・・（１）
この場合、前述のようにｎ≧１の整数、ｍ≧６の整数である。
従って、本実施の形態では６相の場合について説明しているので、ｍ＝６を上記（１）式に代入することにより
Ｐｒ＝２４ｎ＋８・・・・・・・・（８）
Ｐｒ＝２４ｎ＋４・・・・・・・・（９）
という６相モータについての一般式が得られる。
【００１７】
また、（５）式に示すように、α＝（１／２ｍ）τＲ、（６）式に示すように、θｄ＝（２π／２ｍ）であるから
θｄ＝２π／１２＝３６０゜／１２・・・・・・・・（１０）
α＝（１／１２）τＲ・・・・・・・・・・・・・・（１１）
となる。
また、図５において、第１の単位固定子Ｓ１１の任意の磁極と隣接する磁極との偏位角は、図５ではＳＡ１と隣接する磁極ＳＡ２との偏位角は、
２θｄであるから、
２θｄ＝（１／２）τＲ＋２ｎτＲ±２α・・・・・（１２）
となり、図５の磁極ＳＡ２のように示すことができる。
同様に、磁極ＳＡ１を基準にすると、磁極ＳＡ１と磁極ＳＢ２（図示せず）との間の偏位角は
３θｄ＝（３／４）τＲ＋３ｎτＲ±３α・・・・・（１３）
（１２）式、（１３）式のように、隣接（対向を含む）単位固定子間の回転子磁極のピッチ角度との偏差角はαの倍数で増大している。
即ち、図９に示すように増大している。
【００１８】
次に、上記構成の６相モータのコイル結線を図６によって説明する。
同図において、実線で示す６角形は第１の単位固定子Ｓ１１に形成されるコイル２Ａ１乃至２Ａ６を、点線で示す６角形は第２の単位固定子Ｓ１２に形成されるコイル２Ｂ１乃至２Ｂ６を、夫々示している。
同図において、第１の単位固定子Ｓ１１のコイルは、端子Ａからは、コイル２Ａ１とコイル２Ａ４を同一巻方向に直列に接続して端子Ａ′に接続される。同様に端子Ｂからは、コイル２Ａ２とコイル２Ａ５を同一巻方向に直列に接続して端子Ｂ′に接続され、端子Ｃからは、コイル２Ａ３とコイル２Ａ６を同一巻方向に直列に接続して端子Ｃ′に接続される。
また、第２の単位固定子Ｓ１２のコイルは、端子Ｄからは、コイル２Ｂ１とコイル２Ｂ４を同一巻方向に直列に接続して端子Ｄ′に接続される。同様に端子Ｅからは、コイル２Ｂ２とコイル２Ｂ５を同一巻方向に直列に接続して端子Ｅ′に接続され、端子Ｆからは、コイル２Ｂ３とコイル２Ｂ６を同一巻方向に直列に接続して端子Ｆ′に接続される。
【００１９】
次に、図６に示したコイル構成における励磁回路を図７によって説明する。図６の励磁回路は、図７に示す各端子を直列接続したスイッチング素子の接続点に接続する。
即ち、図７において、Ｔ１乃至Ｔ２４は各コイルを励磁するためのスイッチングトランジスタ等のスイッチング素子であって、Ｖは電源である。
なお、各スイッチング素子の制御回路の図示は省略している。
スイッチング素子Ｔ１とＴ１３は直列に接続してその接続点に、第１の固定子のコイル２Ａ１と２Ａ４を直列に接続した一方の端子Ａに接続し、他方の端子Ａ′は、スイッチング素子Ｔ２とＴ１４の接続点に接続する。
また、スイッチング素子Ｔ３とＴ１５は直列に接続し、その接続点に第１の固定子のコイル２Ａ２と２Ａ５を直列に接続した一方の端子Ｂに接続し、他方の端子Ｂ′は、スイッチング素子Ｔ４とＴ１６の接続点に接続し、以下説明は省略するが、同様に、ブリッジ接続した４個のスイッチング素子の接続点に、夫々を同一巻方向に直列に接続したコイルの端子を接続している。
【００２０】
次に、図７に示した励磁回路による励磁シーケンスを図８によって説明する。図８は励磁シーケンスにおける第１ステップから第１５ステップまでの時間推移を横軸に示し、縦軸に、励磁電流を供給する各端子名を記している。
各端子名から横方向に引かれた線で上側の矩形は、例えば、端子ＡからＡ′方向への電流供給（以下、正方向と称す）、下側の矩形は、例えば、端子Ａ′からＡ方向への電流供給（以下、逆方向と称す）を示している。
【００２１】
次に、図７に示した励磁回路で励磁した場合の単相励磁のフローを図８によって説明する。
即ち、図８において、ステップ１には、端子ＡからＡ′方向（正方向）への電流を供給する。即ち、図７に示す、スイッチング素子Ｔ１とＴ１４を導通して、第１の単位固定子Ｓ１１のコイル２Ａ１とコイル２Ａ４に正方向に電流を流して、このコイルを嵌合した磁極ＳＡ１とＳＡ４を所定極性（正極性と称す）に励磁し、ステップ２には、端子ＤからＤ′方向（正方向）への電流を供給する。即ち、スイッチング素子Ｔ７とＴ２０を導通して、第２の単位固定子Ｓ１２のコイル２Ｂ１とコイル２Ｂ４に正方向に電流を流して、このコイルを嵌合した磁極ＳＢ１とＳＢ４を正極性に励磁し、ステップ３には、端子Ｂ′からＢ方向（逆方向）への電流を供給する。
即ち、スイッチング素子Ｔ４とＴ１５を導通して、第１の単位固定子Ｓ１１のコイル２Ａ２とコイル２Ａ５に逆方向に電流を流して、このコイルを嵌合した磁極ＳＡ２とＳＡ５を前記とは逆極性に励磁する。
以下図７、図８に示すように、各導通スイッチング素子を切り替えて励磁を継続し、ステップ１２以降はステップ１に戻って同様の励磁を繰り返す。
【００２２】
次に、図９によって、上記励磁ステップによって、モータが回転する状況を詳細に説明する。
図９は、横方向には、図５に示したモータの展開を示し、縦方向には、同展開図が、図８に示した励磁ステップによって変化する状況を示している。
即ち、最上部には、図８に示したステップ１における各単位固定子の磁極と各単位回転子の磁極との位置関係を示している。ただし、磁極のＳＡ５、ＳＢ５以降の図示は省略している。
図９に示す各符号は図５等で説明しているので、再度の説明は省略する。
図９において、各ステップにおける第１の単位回転子のＮ極の下に付した黒丸印は、黒丸印の上のＮ極が励磁ステップによって、移動（回転）する状況を示すために付したものである。
【００２３】
図９において、ステップ１においては、第１の単位固定子Ｓ１１のコイル２Ａ１と２Ａ４に正方向に電流を流して励磁し、このコイルを嵌合した磁極ＳＡ１とＳＡ４がＳ極に励磁されていると（図８に示した正極性をＳ極とする）、第１の単位回転子Ｒ１１のＮ極が吸引されて夫々の対向位置にくる。
第２ステップにおいて、第２の単位固定子Ｓ１２のコイル２Ｂ１と２Ｂ４（図示せず）に正方向に電流を流して励磁しているので、このコイルを嵌合した磁極ＳＢ１とＳＢ４（図示せず）がＳ極に励磁され、第２の単位回転子Ｒ１２のＮ極が吸引されて夫々の対向位置にくる。従って、回転子はα移動（回転）する。
ステップ３においては、第１の単位固定子Ｓ１１のコイル２Ａ２と２Ａ５に逆方向に電流を流して励磁しているので、このコイルを嵌合した磁極ＳＡ２とＳＡ５（図示せず）が前記とは逆極性のＮ極に励磁され、第１の単位回転子Ｒ１１のＳ極が吸引されて対向位置にくる。
従って、回転子はα移動（回転）する。
第４ステップにおいて、第２の単位固定子Ｓ１２のコイル２Ｂ２と２Ｂ５（図示せず）に逆方向に電流を流して励磁しているので、このコイルを嵌合した磁極ＳＢ２とＳＢ５（図示せず）はＮ極に励磁され、第２の単位回転子Ｒ１２のＳ極が吸引されて対向位置にくる。従って、回転子はα移動（回転）する。
以降、上記励磁がステップ毎に繰り返されるので、モータは励磁ステップごとにα、本実施の形態では、前述したようにπ／２４ずつ回転する。
【００２４】
第２の実施の形態：
次に、図１０乃至図１２によって、第２の実施の形態に示す６相モータのコイル接続の複数相励磁を説明する。
（２−１）第１のコイル接続例
図１０において、ＡＡ′、ＢＢ′、ＣＣ′、ＤＤ′、ＥＥ′、ＦＦ′は、夫々図６によって説明したコイル結線と同一の符号である。
まず、第１の単位固定子Ｓ１１の、コイル２Ａ１とコイル２Ａ４を直列に接続した端子Ａを直列に接続したスイッチング素子Ｔ１とＴ４の接続点に接続する。次に、コイル２Ａ２とコイル２Ａ５を直列に接続した端子Ｂを直列に接続したスイッチング素子Ｔ２とＴ５の接続点に接続する。また、コイル２Ａ３とコイル２Ａ６を直列に接続した端子Ｃを直列に接続したスイッチング素子Ｔ３とＴ６の接続点に接続する。これらのコイルの反対側の端子Ａ′、Ｂ′、Ｃ′を一点に集めて接続している。
即ち、第１の単位固定子Ｓ１１の３個のコイル群をスター状に接続している。
【００２５】
同様に、第２の単位固定子Ｓ１２の、コイル２Ｂ１とコイル２Ｂ４を直列に接続した端子Ｄは直列に接続したスイッチング素子Ｔ９とＴ１２の接続点に接続する。また、コイル２Ｂ２とコイル２Ｂ５を直列に接続した端子Ｅは直列に接続したスイッチング素子Ｔ８とＴ１１の接続点に接続する。また、コイル２Ｂ３とコイル２Ｂ６を直列に接続した端子Ｆは直列に接続したスイッチング素子Ｔ７とＴ１０の接続点に接続する。これらのコイルの反対側の端子Ｄ′、Ｅ′、Ｆ′を一点に集めて接続している。
即ち、第１の単位固定子のコイルの接続同様、３個のコイル群をスター状に接続している。なお、Ｖは電源であって、各スイッチング素子の制御回路は図示を省略している。
【００２６】
（２−２）第２のコイル接続例
図１１により第２のコイル接続例を説明する。
図１１は、図１０に示した第１の単位固定子のコイルを一点に集めて接続した点と、第２の単位固定子のコイルを一点に集めて接続した点とを、さらに、一点にして接続したものである。即ち、第１、第２の単位固定子の６個のコイル群をスター状に接続している。なお、Ｖは電源であって、スイッチング素子の制御回路は図示を省略している。
【００２７】
（２−３）複数相励磁例
次に、図１０又は図１１に示した接続例における４相励磁を図１２によって説明する。
図１２は、励磁シーケンスにおける第１ステップから第１６ステップまでの時間推移を横軸に示し、縦軸に、励磁電流を供給する各端子名を記している。
各端子名から横方向に引かれた線で上側の矩形は、例えば、端子ＡからＡ′方向への電流供給（正方向と称す）、下側の矩形は、例えば、端子Ａ′からＡ方向への電流供給（逆方向と称す）を示している。
即ち、同図において、ステップ１には、スイッチング素子Ｔ２とスイッチング素子Ｔ６を導通して、電源Ｖからスイッチング素子Ｔ２を経て端子Ｂから端子Ｂ′へ正方向への電流を供給し、この電流を端子Ｃ′から端子Ｃに逆方向に流してスイッチング素子Ｔ６を経て電源Ｖに戻る回路を形成して励磁する。
一方、スイッチング素子Ｔ８とスイッチング素子Ｔ１０を導通して、スイッチング素子Ｔ８を経て端子Ｅから端子Ｅ′へ正方向への電流を供給し、この電流を端子Ｆ′から端子Ｆに逆方向に流し、スイッチング素子Ｔ１０を経て電源Ｖに戻る回路を形成して励磁する。
即ち、第１の単位固定子Ｓ１１のコイル２Ａ２と２Ａ５及び第２の単位固定子Ｓ１２のコイル２Ｂ２と２Ｂ５に正方向に電流が流れて、第１の単位固定子Ｓ１１の磁極ＳＡ２とＳＡ５及び第２の単位固定子Ｓ１２の磁極ＳＢ２とＳＢ５が所定極性、例えばＳ極に励磁されると共に、第１の単位固定子Ｓ１１のコイル２Ａ３と２Ａ６及び第２の単位固定子Ｓ１２のコイル２Ｂ３と２Ｂ６に逆方向に電流が流れて、第１の単位固定子Ｓ１１の磁極ＳＡ３とＳＡ６及び第２の単位固定子Ｓ１２の磁極ＳＢ３とＳＢ６が前記とは逆極性、例えば、Ｎ極に励磁される。
【００２８】
以下、簡略に述べるが、ステップ２には、スイッチング素子Ｔ１とスイッチング素子Ｔ６を導通して、端子Ａから正方向への電流を供給し、この電流を端子Ｃ′から端子Ｃに逆方向に流すとともに、スイッチング素子Ｔ８とスイッチング素子Ｔ１０をステップ１から継続導通して、端子Ｅから端子Ｅ′へ正方向への電流を供給し、この電流を端子Ｆ′から端子Ｆに逆方向に流す。
即ち、第１の単位固定子Ｓ１１のコイル２Ａ２と２Ａ５に流れる電流が切られて、コイル２Ａ１と２Ａ４に正方向に電流が流され、その他のコイルの電流は、前のステップから継続して流される。
従って、第１の単位固定子Ｓ１１の磁極ＳＡ１とＳＡ４及び第２の単位固定子Ｓ１２の磁極ＳＢ２とＳＢ５が所定極性、例えばＳ極に励磁されると共に、第１の単位固定子Ｓ１１の磁極ＳＡ３とＳＡ６及び第２の固定子Ｓ１２の磁極ＳＢ３とＳＢ６が逆の極性、例えば、Ｎ極で継続励磁される。
【００２９】
ステップ３には、スイッチング素子Ｔ１とスイッチング素子Ｔ６をステップ２から継続導通して、端子Ａから端子Ａ′へ正方向への電流を供給し、この電流を端子Ｃ′から端子Ｃに逆方向に流すとともに、スイッチング素子Ｔ９とスイッチング素子Ｔ１０を導通して、端子Ｄから端子Ｄ′へ正方向への電流を供給し、この電流を端子Ｆ′から端子Ｆに逆方向に流す。
即ち、第２の単位固定子Ｓ１２のコイル２Ｂ２と２Ｂ５に流れる電流が切られて、コイル２Ｂ１と２Ｂ４に正方向に電流が流され、その他のコイルの電流は、前のステップから継続して流される。
従って、第１の単位固定子Ｓ１１の磁極ＳＡ１とＳＡ４及び第２の単位固定子Ｓ１２の磁極ＳＢ１とＳＢ４が所定極性、例えばＳ極に励磁されると共に、第１の単位固定子Ｓ１１の磁極ＳＡ３とＳＡ６及び第２の固定子Ｓ１２の磁極ＳＢ３とＳＢ６が逆の極性、例えば、Ｎ極で継続励磁される。
以下、上記各図に示すように、各導通スイッチング素子を切り替えて励磁を継続し、ステップ１２以降はステップ１に戻って同様の励磁を繰り返す。よって、モータ（図示せず）は回転する。
【００３０】
第３の実施の形態：
次に、図１３乃至図１８によって、各単位固定子が１０磁極の５相、従ってダブル５相である１０相モータの場合について本発明を説明する。
但し、固定子の構造と各磁極構成は、第１の実施例で説明したものと同様であって、各単位固定子の円周上に配設される磁極、従ってびコイルの数を増加させれば良く、各単位固定子の各磁極は、夫々コイルと対応しているので、第１の単位固定子Ｓ２１（図示せず）に設けられた、コイルを２Ｃ１、２Ｃ２、等、これらコイルを嵌合する磁極をＳＣ１、ＳＣ２、等と呼称し、第２の単位固定子Ｓ２２（図示せず）に設けられた、コイルを２Ｄ１、２Ｄ２等、これらコイルを嵌合する磁極をＳＤ１、ＳＤ２、等と呼称して、図面による詳細構造の説明は省略する。
本実施の形態では１０相の場合を例示しているので、前記（１）式において、ｍ＝１０であるから、
Ｐｒ＝４０ｎ＋１２・・・・・・・・（１４）
Ｐｒ＝４０ｎ＋８・・・・・・・・・（１５）
という１０相について一般式が得られる。
【００３１】
また、（５）式に示すように、α＝（１／２ｍ）τＲ、（６）式に示すように、θｄ＝（２π／２ｍ）であるから
θｄ＝２π／２０＝３６０゜／２０・・・・・・・・（１０）
α＝（１／２０）τＲ・・・・・・・・・・・・・・（１１）
となる。
モータの主要構造は、第１の実施の形態で説明した６相と類似しているので、コイルの接続と、励磁ステップについて記し、詳細の説明は省略する。また、θｓは、３６０／１０になるから、６相モータの説明で図５に記した展開図は、図１３のように示される。
【００３２】
次に、図１４によって各コイルの結線例を示す。
図１４において、実線で示す６角形は第１の単位固定子Ｓ２１（図示せず）に形成されるコイル２Ｃ１乃至２Ｃ１０を、点線で示す６角形は第２の単位固定子Ｓ２２（図示せず）に形成されるコイル２Ｄ１乃至２Ｄ１０を、夫々示している。
同図において、第１の単位固定子Ｓ２１のコイルは、端子Ａからは、コイル２Ｃ１とコイル２Ｃ６を同一巻方向に直列に接続して端子Ａ′に接続される。同様に端子Ｂからは、コイル２Ｃ２とコイル２Ｃ７を同一巻方向に直列に接続して端子Ｂ′に接続され、端子Ｃからは、コイル２Ｃ３とコイル２Ｃ８を同一巻方向に直列に接続して端子Ｃ′に接続される。
以下同様に、端子ＤからＤ′、端子ＥからＥ′に夫々各コイルを直列に接続している。
また、第２の単位固定子Ｓ２２（図示せず）のコイルは、端子Ｆからは、コイル２Ｄ１とコイル２Ｄ６を同一巻方向に直列に接続して端子Ｆ′に接続される。同様に、端子Ｇからは、コイル２Ｄ２とコイル２Ｄ７を同一巻方向に直列に接続して端子Ｇ′に接続され、端子Ｈからは、コイル２Ｄ３とコイル２Ｄ８を同一巻方向に直列に接続して端子Ｈ′に接続される。
以下同様に、端子ＩからＩ′、端子ＪからＪ′に夫々各コイルを直列に接続している。
【００３３】
次に、図１５によって単相励磁の場合の励磁ステップについて説明する。
励磁回路は、従来の技術及び６相モータの場合と同様、ブリッジ接続した４個のスイッチング素子の中間接続部に夫々のコイルの各端子を接続すれば良いので、図示、説明は省略する。
図１５は第３の実施の形態の励磁シーケンスにおける第１ステップから第２２ステップまでの時間推移を横軸に示し、縦軸に、励磁電流を供給する各端子名を記している。
なお、電流供給方向は、これまでのものと同様に正方向、逆方向を上下の矩形で表示している。
即ち、図１５において、ステップ１には、端子ＡからＡ′方向、即ち、正方向の電流を供給する。よって、第１の単位固定子Ｓ２１のコイル２Ｃ１とコイル２Ｃ６に正方向に電流が流れて、磁極ＳＣ１とＳＣ６（図示せず）が所定方向の極性（以降、正方向と称す）で励磁される。
ステップ２には、端子ＦからＦ′方向（正方向）へ電流を供給する。即ち、第２の単位固定子Ｓ２２のコイル２Ｄ１とコイル２Ｄ６に正方向に電流が流れて、磁極ＳＤ１とＳＤ６（図示せず）が正方向の極性で励磁される。
ステップ３には、端子Ｂ′からＢ方向（逆方向）へ電流を供給する。即ち、第２の単位固定子Ｓ２１のコイル２Ｃ２とコイル２Ｃ７に逆方向に電流が流れて、磁極ＳＣ２とＳＣ７（図示せず）が逆方向の極性で励磁される。
以下同様に、図１５に示すように、ステップをおって、各端子に正又は逆方向に電流を供給して各固定子の磁極を励磁し、ステップ２０以降はステップ１に戻って同様の励磁を繰り返す。
よってモータ（図示せず）は回転する。
【００３４】
第４の実施の形態：
次に、図１６乃至図１８によって、第４の実施の形態に示す１０相モータのコイル接続の複数相励磁のための励磁回路を説明する。
（４−１）第１のコイル接続例
図１６によって、第４の実施の形態である１０相モータの第１の励磁回路接続例を説明する。
図１６において、ＡＡ′、ＢＢ′、ＣＣ′、ＤＤ′、ＥＥ′、ＦＦ′、ＧＧ′、ＨＨ′、ＩＩ′．ＪＪ｀は、夫々図１４によって説明したコイル接続と同一の符号である。
即ち、第１の単位固定子Ｓ２１（図示せず）の、コイル２Ｃ１とコイル２Ｃ６を直列に接続した端子Ａを直列に接続したスイッチング素子Ｔ１とＴ６の接続点に接続する。また、コイル２Ｃ２とコイル２Ｃ７を直列に接続した端子Ｂを直列に接続したスイッチング素子Ｔ２とＴ７の接続点に接続する。
また、コイル２Ｃ３とコイル２Ｃ８を直列に接続した端子Ｃを直列に接続したスイッチング素子Ｔ３とＴ８の接続点に接続する。
さらに、コイル２Ｃ４とコイル２Ｃ９を直列に接続した端子Ｄを直列に接続したスイッチング素子Ｔ４とＴ９の接続点に接続し、コイル２Ｃ５とコイル２Ｃ１０を直列に接続した端子Ｅを直列に接続したスイッチング素子Ｔ５とＴ１０の接続点に接続して、夫々のコイルの反対側の端子Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′、Ｅ′を一点に集めて接続している。
即ち、第１の単位固定子の５個のコイル群をスター状に接続している。
【００３５】
第２の単位固定子Ｓ２２（図示せず）の、コイル２Ｄ１とコイル２Ｄ６を直列に接続した端子Ｆを直列に接続したスイッチング素子Ｔ１５とＴ２０の接続点に接続する。また、コイル２Ｄ２とコイル２Ｄ７を直列に接続した端子Ｇを直列に接続したスイッチング素子Ｔ１４とＴ１９の接続点に接続する。
また、コイル２Ｄ３とコイル２Ｄ８を直列に接続した端子Ｈを直列に接続したスイッチング素子Ｔ１３とＴ１８の接続点に接続する。
さらに、コイル２Ｄ４とコイル２Ｄ９を直列に接続した端子Ｉを直列に接続したスイッチング素子Ｔ１２とＴ１７の接続点に接続し、コイル２Ｄ５とコイル２Ｄ１０を直列に接続した端子Ｊを直列接続したスイッチング素子Ｔ１１とＴ１６の接続点に接続して、夫々のコイルの反対側の端子Ｆ′、Ｇ′、Ｈ′、Ｉ′、Ｊ′を一点に集めて接続している。
即ち、第１の単位固定子のコイル接続同様、第２の固定子の５個のコイル群をスター状に接続している。
同図において、Ｖは電源を示し、各スイッチング素子の制御回路は、以下の説明に対応して適宜構成できるので図示は省略している。
【００３６】
（４−２）第２のコイル接続例
図１７により第２のコイル接続例を説明する。
図１７は、図１６に示した第１の単位固定子のコイルを一点に集めて接続した点と、第２の単位固定子のコイルを一点に集めて接続した点とを、さらに一点にして接続したものである。
即ち、第１、第２の単位固定子の１０個のコイル群をスター状に接続している。同図においてＶは電源を示し、各スイッチング素子の制御回路の図示は省略している。
【００３７】
（４−３）複数相励磁例
上記図１６、図１７に示した接続例における８相励磁を図１８によって説明する。
図１８は、励磁シーケンスにおける第１ステップから第２３ステップまでの時間推移を横軸に示し、縦軸に、励磁電流を供給する各端子名を記している。
なお、電流供給方向は、これまでのものと同様に正方向、逆方向を上下の矩形で表示している。
即ち、図１８において、ステップ１には、スイッチング素子Ｔ１とＴ４及びスイッチング素子Ｔ８とＴ１０を導通して、端子Ａ及び端子Ｄから正方向への電流を供給し、これらの電流を端子Ｃ′及び端子Ｅ′に逆方向に流す。
一方、スイッチング素子Ｔ１２とＴ１４及びスイッチング素子Ｔ１６とＴ１８を導通して、端子Ｇ及び端子Ｉから正方向への電流を供給し、これらの電流を端子Ｈ′及び端子Ｊ′に逆方向に流す。
従って、第１の回転子Ｓ１２の各磁極、ＳＣ１、ＳＣ４、ＳＣ６、ＳＣ９（いずれも図示せず）を所定方向の極性（正極性と称す）に励磁して、各磁極ＳＣ３、ＳＣ５、ＳＣ８、ＳＣ１０（いずれも図示せず）を上記とは逆方向の極性（逆極性と称す）に励磁する。
また、第２の回転子Ｓ２２の各磁極、ＳＤ２、ＳＤ４、ＳＤ７、ＳＤ９（いずれも図示せず）を正極性に励磁して、各磁極ＳＤ３、ＳＤ５、ＳＤ８、ＳＤ１０（いずれも図示せず）を逆極性に励磁する。
【００３８】
ステップ２には、スイッチング素子Ｔ１とＴ４及びスイッチング素子Ｔ８とＴ１０を継続して導通して端子Ａ及び端子Ｄから正方向への電流を継続供給し、これらの電流を端子Ｃ′及び端子Ｅ′に逆方向に継続して流すが、スイッチング素子Ｔ１４の導通を切って、かわりに、スイッチング素子Ｔ１５を導通する。スイッチング素子Ｔ１２及びスイッチング素子Ｔ１６とＴ１８は継続して導通する。従って、端子Ｆ及び端子Ｉから正方向への電流を供給し、これらの電流を端子Ｈ′及び端子Ｊ′に逆方向に流す。
従って、第１の回転子Ｓ１２の各磁極、ＳＣ１、ＳＣ４、ＳＣ６、ＳＣ９、及び、ＳＣ３、ＳＣ５、ＳＣ８、ＳＣ１０をステップ１に継続して励磁する。
第２の回転子Ｓ２２の磁極、ＳＤ２、ＳＤ７は励磁を停止して、替わりに、ＳＤ１、ＳＤ６（図示せず）を同一方向、即ち正方向の極性で励磁し、ＳＤ４、ＳＤ９及びＳＤ３、ＳＤ５、ＳＤ８、ＳＤ１０の励磁をステップ１に継続する。
以降の説明は省略するが、同図に明らかなように、順次各スイッチング素子を切り替え導通させてステップを追って、夫々の磁極を励磁し、ステップ２０以降はステップ１に戻って同様の励磁を繰り返す。
よってモータ（図示せず）は回転する。
【００３９】
上記の各実施の形態の説明は、本発明に基づくモータの基本的構造とその励磁回路を説明したものであって、その使用目的と条件に対応して適宜改変しても良いし、可能なことは当然である。
例えば、上記の実施の形態では、本発明の実施態様の内、最も実用性の高いと思われる６相、１０相のものについての本発明の実施の形態を説明したが、６相の整数倍、１０相の整数倍の相数のものにも本発明が適用可能であることは勿論である。請求項３で、一般式を挙げて相数と極数を限定してないのは、この理由による。
即ち、６相、１０相の整数倍の相数のものに本発明を適用する場合には、（１）式のＰｒ＝ｍ（４ｎ＋１）±２に基づいて磁極数を設定し、その磁極数に対応して定められる単位固定子のコイル数と、この単位固定子の所定コイルに単位回転子の所定磁極を対向させた場合、他の単位モータを構成する単位固定子における前記コイルに対して１／２ピッチ偏位したコイルと対向する単位回転子の前記コイルとの偏位角度を単位回転子に構成する同一磁性極ピッチ角を６相の場合が１／１２、１０相の場合が１／２０である例に準じて設定すればよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明に基づく偏平多相永久磁石形ステッピングモータとその励磁回路は上記のように構成したので、次のような優れた効果を有する。
▲１▼固定子、回転子との磁気結合はアキシャル方向であり、鉄心を積層したハイブリットのモータに対し大幅に薄くすることができる。
▲２▼固定子の磁極に極歯を設けて更に多相にしているので偏平モータでありながら微小のステップ角が得られる。
▲３▼本発明では偏平多相形永久磁石形モータを上記のように第１、第２の２つの単位モータで構成するようにしたので、これらの第１及び第２の単位モータごとにスター状に接続するか、共通のスター状に接続することで、励磁用のスイッチング素子の数を減らせるので、励磁回路の簡略化もでき、駆動コストの低減が図れる。
▲４▼この結果、本発明構造により多相にした場合、励磁回路を形成するスイッチング素子の数を半分に減らすことができる。例えば、６相の場合は１２個、１０相の場合は２０個にすることができて、大幅にコストを低減することができる。
▲５▼低コストの複数相励磁を可能にすることによって、振動を低減しながら、出力トルクの増大が図れる。
▲６▼励磁回路を上記のように構成できるので、ブラシレスモータの駆動回路と共用でき、生産数の面からも、コストダウンが図れる。
▲７▼上記の結果、本発明の扁平永久磁石形ステッピングモータは高速ＦＡＸ、プリンタ、ＰＰＣ複写機などの高速で低振動、低騒音を要する各種ＯＡ機器用の薄型を要求されるモータに適切に活用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく偏平多相永久磁石形ステッピングモータの概略構造を示す縦断側面図である。
【図２】本発明に基づく第１の実施の形態を説明する６相モータの２個の単位固定子の重なり状況を示す固定子の正面図である。
【図３】本発明に基づく偏平多相永久磁石形ステッピングモータの固定子コイル部の構造と第１の単位固定子と第２の単位固定子との位置関係を説明する固定子展開図である。
【図４】図２、図３に示す固定子に対応する単位回転子の永久磁石の磁極構成を説明する、永久磁石の配置図であって、同図（Ａ）は第１の単位回転子の正面図、同図（Ｂ）は第１の単位回転子と第２の単位回転子の位置関係を説明する斜視図、同図（Ｃ）は第１の単位回転子の磁極と第２の単位回転子の磁極の位置関係を説明する展開図である。
【図５】本発明に基づく第１の実施の形態を説明する各単位固定子と、単位回転子の展開図である。
【図６】本発明に基づく第１の実施の形態を説明する６相モータの場合のコイルの結線図である。
【図７】本発明に基づく第１の実施の形態の働きを説明する図６に示すコイル結線における励磁回路図である。
【図８】本発明に基づく第１の実施の形態を説明する図７に示した励磁回路における励磁フロー図である。
【図９】本発明に基づく第１の実施の形態における図８に示したフローに従った図５に示した展開図によって駆動原理を説明する励磁フロー図である。
【図１０】本発明に基づく第２の実施の形態を説明する複数相励磁を可能にする励磁回路の第１の接続図である。
【図１１】本発明に基づく第２の実施の形態を説明する複数相励磁を可能にする励磁回路の第２の接続図である。
【図１２】本発明に基づく第２の実施の形態を説明する図１０又は図１１に示す励磁回路の接続で実現できる４相励磁のフロー図である。
【図１３】本発明に基づく第３の実施の形態を説明する各単位固定子と単位回転子の位置関係を示す展開図である。
【図１４】本発明に基づく第３の実施の形態を説明する１０相モータのコイル結線図である。
【図１５】本発明に基づく第３の実施の形態の働きを説明する図１４に示すコイル結線の場合の単相励磁フロー図である。
【図１６】本発明に基づく第４の実施の形態を説明する複数相励磁を可能にする励磁回路の第１の接続図である。
【図１７】本発明に基づく第４の実施の形態を説明する複数相励磁を可能にする励磁回路の第２の接続図である。
【図１８】本発明に基づく第４の実施の形態を説明する、図１６又は図１７に示す励磁回路の接続で実現できる８相励磁のフロー図である。
【図１９】従来の偏平多相永久磁石形ステッピングモータの概略構造を示す縦断側面図である。
【図２０】従来の偏平多相永久磁石形ステッピングモータの固定子コイルの配置を説明する図１９のＸ−Ｘ線方向から見た側面図である。
【図２１】従来の偏平多相永久磁石形６相ステッピングモータの固定子コイルの結線図である。
【図２２】図１９に示す偏平多相永久磁石形ステッピングモータの固定子コイルの励磁回路図である。
【図２３】従来の偏平多相永久磁石形２０相ステッピングモータの固定子コイルの結線図である。
【図２４】図２１に示す偏平多相永久磁石形ステッピングモータの固定子コイルの励磁回路図である。
【符号の説明】
１Ｔ：固定子用の鉄板
２：固定子コイル
２Ａ１〜２Ａ６、２Ｂ１〜２Ｂ６、２Ｃ１〜２Ｃ１０、２Ｄ１〜２Ｄ１０：固定子コイル
３：回転子の磁性体円板
４：永久磁石
５：非磁性体円板
７：軸受
８：回転軸
Ｓ１１、Ｓ１２：単位固定子
Ｒ１１、Ｒ１２：単位回転子
Ｓａ：固定子の極歯
ＳＡ１〜ＳＡ５、ＳＢ１〜ＳＢ６：固定子の磁極
Ｔ１〜Ｔ２４：スイッチング素子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flat multi-phase permanent magnet type stepping motor and its excitation circuit, and is particularly suitable for high-speed operation such as printers, FAX, PPC copiers, etc., which is most suitable for OA equipment that requires precise positioning functions, etc. The present invention relates to improvement of a high-resolution flat multi-phase permanent magnet type stepping motor and its excitation circuit.
[0002]
[Prior art]
A longitudinal sectional view of a conventional flat multiphase permanent magnet type stepping motor (hereinafter abbreviated as a motor) is shown in FIG.
In the figure, 1 is a stator, 2 is an air core coil formed radially, and 3 is a magnetic disk with a permanent magnet 4 mounted thereon. The magnetic disk 3 is fixed to the rotary shaft 8, and the stator 1 is supported by a bearing 7 via a bracket 1B.
FIG. 20 is a side view of the main part showing the arrangement state of the coil 2 in the case of the six-phase motor as seen from the line XX in FIG. The permanent magnet 4 is mounted in correspondence with the arrangement pitch of the coils 2.
FIG. 21 is a connection diagram when the number of coils is 24 and there are 6 phases, and FIG. 22 shows the excitation circuit of FIG.
In FIG. 21, Φ1 to Φ24 denote coils, A to F denote one terminal in which the coils are connected in series for each phase, and A ′ to F ′ denote the other of the coils connected in series. The terminal is shown.
In FIG. 22, T1 to T24 denote switching elements such as switching transistors for exciting each coil, and ΦAA ′ to ΦFF ′ denote a group of coils connected in series for each phase as shown in FIG. V is a power source.
The four switching elements are bridge-connected for each phase, and each series-connected coil group is connected to the intermediate portion thereof.
That is, in FIG. 22, the first switching element T1 and the second switching element T13 and the third switching element T2 and the fourth switching element T14 are connected in series, respectively, and FIG. The terminals A and A 'of the first phase coil group shown are connected.
In this connection, when the first switching element T1 and the fourth switching element T14 are brought into conduction and a current flows in the direction (1), a current flows from the terminal A of the first phase coil group in the direction of A ′. .
Thus, the motor is rotated by sequentially energizing each switching element and exciting each phase.
[0003]
FIG. 23 is a coil connection diagram in the case where the number of coils is 40 and 10 phases, and FIG.
In FIG. 23, Φ1 to Φ40 indicate coils, A to T are one terminal in which the coils are connected in series for each phase, and A ′ to T ′ are the other terminals of the coils connected in series. Terminals are shown. V is a power source.
24, T1 to T40 are switching elements such as switching transistors for exciting the coils, and ΦAA ′ to ΦTT ′ are coil groups connected in series for each phase as shown in FIG.
The four switching elements are bridge-connected for each phase, and each series-connected coil group is connected to the intermediate portion thereof.
That is, in FIG. 24, the first switching element T1 and the second switching element T21, and the third switching element T2 and the fourth switching element T22 are connected in series, respectively, and between each connection point, FIG. The terminals A and A ′ of the first phase coil group shown in FIG.
In this connection, for example, when the first switching element T1 and the fourth switching element T22 are brought into conduction and a current flows in the direction (1), the current flows in the direction from the terminal A to the direction A 'of the first phase coil group. Flows.
Thus, the motor is rotated by sequentially energizing each switching element and exciting each phase.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the conventional permanent magnet type flat stepping motor structure having the above-described structure has the following problems.
(1) In order to achieve a multi-phase structure, a large number of stator coils must be arranged. However, since the coil needs to have a coil width of at least a predetermined value, the number of coils is limited on a limited circumference. Not much can be taken, so there is a limit to the minimum step angle. For example, in the case of a 6-phase motor, the magnetic pole coils formed in the stator operate in principle even with a total of 12 magnetic pole coils of 2 for each phase, but a magnetic moment works, so 24 or more coils are required. . Similarly, in the case of 10 phases, 40 coils are required.
[0005]
(2) If the step angle is reduced without increasing the number of phases, the motor step angle (resolution) is expressed by the equation θ = 360 ° / mPr. Therefore, the number of stator phases (m) and rotation It is determined by the number of magnetic poles (Pr) of the child, and the number of magnetic poles of the rotor must be increased. For example, when the number of magnetic poles of the rotor is 100 in a two-phase stepping motor, a step angle θ = 360 ° / (2 × 100) = 1.8 ° is obtained.
Further, when the number of magnetic poles of the rotor is 100 for three phases, the step angle is similarly 1.2 °.
The number of magnetic poles of the rotor is determined by the accuracy capability of the magnetizer, and the number of magnetic poles cannot be increased without limit, and the limit is around 100 poles.
There is also a micro-step drive that changes the current passed through the stator windings in a staircase pattern. However, in this method, since the stationary position of the rotor is determined by the relative value of the current flowing in each phase, it is difficult to obtain a precise resolution due to variations in the flowing current value and switching elements. .
[0006]
(3) In the conventional structure, in order to excite the coil, four switching elements for each phase are required as shown in FIGS.
Therefore, 24 switching elements are required in the case of 6 phases and 40 switching elements are required in the case of 10 phases. For this reason, there are problems that the excitation circuit becomes complicated and the cost increases.
(4) For the above reasons, flat type motors often have an appropriate shape in accordance with the conditions of the equipment used, but in reality, air core coil flat type multi-phase stepping motors are mostly on the market. The fact is not.
The present invention solves the above-mentioned problems and makes the stator and the rotor have a tandem structure to achieve multi-phase, to obtain a flat, high-resolution, high-precision motor and at the same time to reduce the cost of the drive circuit. The purpose is to do so.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, in the flat multi-phase stepping motor according to the present invention, an electrically insulating magnetic disk according to claim 1 is used. Surface of In Multiple magnetic poles with pole teeth at the tip Radially As well as each magnetic pole Coil around Configured The first unit stator and the magnetic pole surface of the first unit stator Axially Through a predetermined gap On the surface of a magnetic disk that is rotatably supported , Permanent magnets magnetized alternately with N and S poles at a pitch corresponding to the size and pitch of the pole teeth formed on the magnetic poles Radially Arrangement Configured A first unit motor composed of a first unit rotor, and a second unit rotor and a second unit configured by reversing the structure of the first unit motor and configured coaxially via a non-magnetic disk A second unit motor composed of a unit stator, The pole teeth formed on the magnetic pole Protrusion with a substantially square cross section As A predetermined number and a predetermined pitch are formed radially.
In this case, as described in claim 2, the mutual magnetic pole formation position of the magnetic pole formed on the first unit stator and the magnetic pole formed on the second unit stator is defined as 1 / of the magnetic pole formation pitch angle. The magnetic poles formed on the first unit rotor and the magnetic poles formed on the second unit rotor are displaced by a quarter pitch of the same magnetic pole forming pitch angle. It is desirable to do so.
Further, as described in claim 3, it is desirable that the number of magnetic poles Pr of the unit rotor is formed so as to satisfy the following equation.
Pr = m (4n + 1) ± 2
Here, m is the number of phases of the flat multiphase permanent magnet type stepping motor, and is an integer of m ≧ 6 and n ≧ 1.
Further, the flat multiphase permanent magnet type stepping motor has the first and second units as described in claim 4 or 5. Give the stator 6 poles or 10 poles as a whole 6-phase motor Or A 10-phase motor is desirable.
[0008]
Further, the exciting circuit of the flat multiphase permanent magnet type stepping motor according to any one of claims 1 to 5 is configured such that the coils fitted to the opposing stator magnetic poles in each unit motor as described in claim 6. The ends of a plurality of sets of coils that are connected in series are connected to one point, or the connection points of the coil sets connected to one point are mutually connected for each of the first and second unit motors as described in claim 7. It is desirable to perform multiple-phase excitation by connecting to.
Furthermore, in order to excite a plurality of phases, the excitation circuit connects the opposite terminal connected to one point of each coil to the connection point of the switching elements connected in series as described in claim 8 to perform the plural-phase excitation. It is desirable to do so.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the structure of a flat multiphase permanent magnet type stepping motor (hereinafter abbreviated as a motor) and its excitation circuit according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
In each drawing, elements having functions corresponding to those described in the prior art are denoted by the same reference numerals as those in the prior art, and detailed description thereof is omitted.
First embodiment:
First, as a first embodiment, the present invention will be described in the case of a six-phase motor having two unit stators each having six magnetic poles and six coils and three phases, and thus double three phases.
FIG. 1 is a longitudinal side view showing a schematic configuration of a six-phase motor according to the present invention.
In the figure, S11 is a first unit stator, R11 is a first unit rotor, S12 is a second unit stator, and R12 is a second unit rotor.
The first unit stator S11 and the first unit rotor R11 constitute a first unit motor, and the second unit stator S12 and the second unit rotor R12 constitute a second unit motor. Yes.
The first unit motor and the second unit motor are configured on the same axis with the stators facing each other.
Note that the first unit stator S11 and the second unit stator S12 are constituted by a circular iron plate 1T whose surfaces are electrically insulated. Sa is a magnetic pole formed radially on the same pitch and formed on the surface of the iron plate 1T as will be described in detail later, and a predetermined number of substantially square pole teeth formed at the same pitch. It is a coil formed around and arranged radially.
The first unit rotor R11 and the second unit rotor R12 are fixed back to back with the non-magnetic disk 5 interposed therebetween, and each of them is a first unit stator S11. And the second unit stator S12 face each other with a predetermined gap.
[0010]
In the first unit rotor R11 and the second unit rotor R12, 3 is a magnetic disk, which is fixed to the rotary shaft 8 at the center. On the surface of the magnetic disk 3, the permanent magnet 4 having a shape corresponding to the shape of the pole teeth and the coil at a pitch (described later) corresponding to the pitch of the pole teeth disposed on each unit stator. N poles and S poles are alternately arranged to form magnetic poles.
In the main structure described above, the outer peripheral ends of the circular iron plates of the first unit stator S11 and the second unit stator S12 are fixed by the circumferential ring 6, and the central portion is interposed via each bracket 1B. The shaft 7 is supported by the bearing 7, and the rotary shaft 8 is rotatably supported by the bearing 7.
[0011]
FIG. 2 is a diagram for explaining the positional relationship between the magnetic poles formed on each of the first unit stator S11 and the second unit stator S12, that is, the coils 2, and the coils formed on each unit stator. A case where the number is six is illustrated and illustration of the pole teeth is omitted. In the figure, the solid lines indicate coils formed in the first unit stator S11, and six coils are denoted by reference numerals 2A1 to 2A6, and are formed in the second unit stator S12. Six coils are indicated by dotted lines 2B1 to 2B6.
Each of the coils 2A1 to 2A6 and 2B1 to 2B6 is a coil having the same shape and the same number of turns. However, as illustrated in the figure, when the pitch angle between the coils is θP, it is formed in the first unit stator S11. The deviation θd between the coil and the coil formed on the second unit stator S12 is (1/2) θP.
[0012]
FIG. 3 shows the relationship between the coil and the magnetic poles and pole teeth formed in each unit rotor by developing a part of FIG.
In the figure, SA1, SA2, and SA3 are magnetic poles formed on the first stator S11, and SB1, SB2, and SB3 are magnetic poles formed on the second stator S12, and other magnetic poles are not shown. doing. On the surface of each magnetic pole, a predetermined number of pole teeth Sa having a substantially square cross section are formed, three in this figure, and coils 2A1, 2A2, 2A3 and 2B1, 2B2, 2B3 are respectively fitted to the magnetic poles. .
Further, as described above, the coil pitch angle of the first stator S11 is θP, and an arbitrary coil (for example, reference numeral 2A1) of the first stator S11 and a corresponding coil of the second stator S12. The deviation angle θd is θd = (1/2) θP.
[0013]
FIG. 4 shows an example of the permanent magnet configuration of the rotor corresponding to the stator structure shown in FIGS. 2 and 3, and FIG. 4A shows the permanent magnet N pole and S pole of each unit rotor. FIG. 4B shows a three-dimensional configuration showing the correlation between the magnetic poles of the first unit rotor R11 and the magnetic poles of the second unit rotor R12, and FIG. The related positions of the magnetic poles are shown by development views.
That is, the magnetic poles formed on the first unit rotor R11 and the magnetic poles formed on the second unit rotor R12 have a circular radial shape corresponding to the surface shape and formation pitch of the magnetic poles of the opposing unit stators. The pitch is deviated by (1/4) of the pitch angle τR of the same magnetic pole.
Further, when the total number (number of magnetic poles) of both N and S magnetic poles on each unit rotor is Pr, the number of magnetic poles Pr is formed so as to satisfy the following expression (1).
Pr = m (4n + 1) ± 2 (1)
However, m is the number of phases of the motor, and n is an integer greater than 1.
That is, m ≧ 6 and n ≧ 1.
That is, in the present embodiment, the case of 6 phases is illustrated, so m = 6. Therefore, Pr = 6 (4n + 1) ± 2 to Pr = 24n + 4
Or, Pr = 24n + 8 is obtained.
[0014]
In FIG. 5 showing the development of the motor, as described above, S11 is the first unit stator, S12 is the second unit stator, R11 is the first unit rotor, and R12 is the second unit rotor. is there. SA1 and SA2 are predetermined magnetic poles formed on the first unit stator S11, respectively, and coils 2A1 and 2A2 (not shown in the drawing) are fitted around the respective magnetic poles. A predetermined number of pole teeth Sa having a substantially square cross section are formed at a predetermined pitch at the tip. In this figure, three pole teeth are formed for each magnetic pole.
For the sake of simplicity, illustration of magnetic poles and coils other than those described above is omitted.
SB1 is a predetermined magnetic pole in which a coil 2B1 (not shown in the figure) disposed on the second unit stator S12 is fitted to the periphery, and the first unit stator S11 and A predetermined number of pole teeth Sa having the same shape are formed at the same pitch.
In this figure, three pole teeth are formed for each magnetic pole.
In the present embodiment, the case of the stator magnetic pole, that is, the coil 6 with 6 phases is illustrated, so that the pitch angle θs between the magnetic poles (coils) in the same unit stator is 360 ° / 6 = 60 °. The deviation angle θd between the magnetic pole (coil) of the first unit stator S11 and the corresponding magnetic pole (coil) of the second unit stator S12 is 360 ° / 12 = 30 °.
[0015]
Next, with reference to FIG. 5, the reason why the equation (1) is established will be described.
As is apparent from FIG. 5, the deviation angle θd is expressed by the following equation (2).
θd = (1/4) τR + nτR ± α (2)
In the above, α is a deviation angle determined by a difference between the magnetic pole pitch of the rotor and the constituent pitch of the stator magnetic poles.
N is an integer of 1 or more determined by the structure of the motor.
In the above equation, as described above, τR is the pitch angle between the same magnetic poles in the same unit rotor.
Therefore, if the pitch angle between different poles of the same unit rotor is τPr,
τR = 2τPr (3)
τPr = 2π / Pr (4)
It is.
In the above equation, Pr is the total number of magnetic poles formed in each rotor.
[0016]
When the number of phases of the motor is denoted by m and an integer of m ≧ 6, that is, a motor of 6 phases or more, the rotor magnetic pole moves (rotates) by 1 pitch in 2 m steps as will be described in detail later.
α = (1 / 2m) τR (5)
It is. Also,
θd = (2π / 2m) (6)
Therefore, the equation (2) is transformed into the following equation (7).
(2π / 2m) = (1/4) τR + nτR ± (1 / 2m) τR (7) From the equations (3) and (4), τR = 2τPr = 4π / Pr. 7) Substituting it into the formula and organizing it,
The above-described equation (1) showing the relationship between the rotor magnetic poles and the number of phases is obtained.
Pr = m (4n + 1) ± 2 (1)
In this case, as described above, an integer of n ≧ 1 and an integer of m ≧ 6.
Therefore, in this embodiment, the case of 6 phases is described, so by substituting m = 6 into the above equation (1)
Pr = 24n + 8 (8)
Pr = 24n + 4 (9)
The general formula for a 6-phase motor is obtained.
[0017]
Further, as shown in the equation (5), α = (1/2 m) τR, and as shown in the equation (6), θd = (2π / 2m).
θd = 2π / 12 = 360 ° / 12 (10)
α = (1/12) τR (11)
It becomes.
Also, in FIG. 5, the deviation angle between an arbitrary magnetic pole of the first unit stator S11 and the adjacent magnetic pole is the deviation angle between SA1 and the adjacent magnetic pole SA2 in FIG.
Since 2θd,
2θd = (1/2) τR + 2nτR ± 2α (12)
Thus, it can be shown as a magnetic pole SA2 in FIG.
Similarly, with reference to the magnetic pole SA1, the deflection angle between the magnetic pole SA1 and the magnetic pole SB2 (not shown) is
3θd = (3/4) τR + 3nτR ± 3α (13)
As in the equations (12) and (13), the deviation angle from the pitch angle of the rotor magnetic pole between adjacent (including facing) unit stators is increased by a multiple of α.
That is, it increases as shown in FIG.
[0018]
Next, the coil connection of the six-phase motor configured as described above will be described with reference to FIG.
In the figure, a hexagon indicated by a solid line indicates coils 2A1 to 2A6 formed on the first unit stator S11, and a hexagon indicated by a dotted line indicates coils 2B1 to 2B6 formed on the second unit stator S12. Each shows.
In the figure, the coil of the first unit stator S11 is connected from the terminal A to the terminal A ′ by connecting the coil 2A1 and the coil 2A4 in series in the same winding direction. Similarly, from terminal B, coil 2A2 and coil 2A5 are connected in series in the same winding direction and connected to terminal B ', and from terminal C, coil 2A3 and coil 2A6 are connected in series in the same winding direction and terminal Connected to C ′.
The coil of the second unit stator S12 is connected from the terminal D to the terminal D ′ by connecting the coil 2B1 and the coil 2B4 in series in the same winding direction. Similarly, from terminal E, coil 2B2 and coil 2B5 are connected in series in the same winding direction and connected to terminal E ', and from terminal F, coil 2B3 and coil 2B6 are connected in series in the same winding direction to terminal Connected to F ′.
[0019]
Next, the excitation circuit in the coil configuration shown in FIG. 6 will be described with reference to FIG. The excitation circuit of FIG. 6 is connected to a connection point of switching elements in which the terminals shown in FIG. 7 are connected in series.
That is, in FIG. 7, T1 to T24 are switching elements such as switching transistors for exciting the coils, and V is a power source.
In addition, illustration of the control circuit of each switching element is abbreviate | omitted.
The switching elements T1 and T13 are connected in series, and the connection point is connected to one terminal A in which the coils 2A1 and 2A4 of the first stator are connected in series, and the other terminal A ′ is connected to the switching element T2. Connect to T14 connection point.
Further, the switching elements T3 and T15 are connected in series, and the first stator coils 2A2 and 2A5 are connected in series to one terminal B, and the other terminal B ′ is connected to the switching element T4. Are connected to the connection point of T16, and the description thereof will be omitted below. Similarly, the terminal of the coil which is connected in series in the same winding direction is connected to the connection point of the four switching elements connected in bridge. .
[0020]
Next, an excitation sequence by the excitation circuit shown in FIG. 7 will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows the time transition from the first step to the fifteenth step in the excitation sequence on the horizontal axis, and the vertical axis shows the names of the terminals that supply the excitation current.
The upper rectangle in the line drawn from each terminal name in the horizontal direction is, for example, current supply from the terminal A to the A ′ direction (hereinafter referred to as the positive direction), and the lower rectangle is, for example, from the terminal A ′. Current supply in the A direction (hereinafter referred to as the reverse direction) is shown.
[0021]
Next, the flow of single-phase excitation when excited by the excitation circuit shown in FIG. 7 will be described with reference to FIG.
That is, in FIG. 8, in Step 1, a current is supplied from the terminal A in the A ′ direction (positive direction). That is, the switching elements T1 and T14 shown in FIG. 7 are made conductive, current flows in the positive direction to the coils 2A1 and 2A4 of the first unit stator S11, and the magnetic poles SA1 and SA4 fitted with the coils are connected. Excitation is performed with a predetermined polarity (referred to as positive polarity), and in Step 2, a current is supplied from the terminal D in the D ′ direction (positive direction). That is, the switching elements T7 and T20 are made conductive, current flows in the positive direction through the coils 2B1 and 2B4 of the second unit stator S12, and the magnetic poles SB1 and SB4 fitted with the coils are excited to be positive. In Step 3, a current in the B direction (reverse direction) is supplied from the terminal B '.
That is, the switching elements T4 and T15 are made conductive, current flows in the reverse direction to the coils 2A2 and 2A5 of the first unit stator S11, and the magnetic poles SA2 and SA5 fitted with the coils are opposite in polarity to the above. Excited to.
Hereinafter, as shown in FIGS. 7 and 8, the conduction switching elements are switched to continue the excitation, and after step 12, the process returns to step 1 to repeat the same excitation.
[0022]
Next, with reference to FIG. 9, a detailed description will be given of a situation in which the motor rotates by the excitation step.
FIG. 9 shows the development of the motor shown in FIG. 5 in the horizontal direction, and shows a situation in which the development view changes according to the excitation step shown in FIG. 8 in the vertical direction.
That is, the uppermost portion shows the positional relationship between the magnetic poles of each unit stator and the magnetic poles of each unit rotor in step 1 shown in FIG. However, the illustrations of the magnetic poles SA5 and SB5 and thereafter are omitted.
Since the respective reference numerals shown in FIG. 9 have been described with reference to FIG.
In FIG. 9, the black circles attached below the north pole of the first unit rotor in each step are attached to show the situation where the north pole above the black circle mark moves (rotates) by the excitation step. It is.
[0023]
In FIG. 9, in step 1, the coils 2A1 and 2A4 of the first unit stator S11 are excited by flowing a current in the positive direction, and the magnetic poles SA1 and SA4 fitted with the coils are excited to the S pole. (The positive polarity shown in FIG. 8 is taken as the S pole), and the N pole of the first unit rotor R11 is attracted to the respective opposing positions.
In the second step, the coils 2B1 and 2B4 (not shown) of the second unit stator S12 are excited by flowing a current in the positive direction, so that the magnetic poles SB1 and SB4 (not shown) fitted with this coil are excited. ) Is excited to the S pole, and the N pole of the second unit rotor R12 is attracted to the respective opposing positions. Accordingly, the rotor moves (rotates) by α.
In step 3, since the coils 2A2 and 2A5 of the first unit stator S11 are excited by flowing current in the opposite direction, the magnetic poles SA2 and SA5 (not shown) fitted with the coils are Excited to the N pole of reverse polarity, the S pole of the first unit rotor R11 is attracted and comes to the opposite position.
Accordingly, the rotor moves (rotates) by α.
In the fourth step, the coils 2B2 and 2B5 (not shown) of the second unit stator S12 are excited by flowing current in opposite directions, so that the magnetic poles SB2 and SB5 (not shown) fitted with this coil are excited. ) Is excited to the north pole, and the south pole of the second unit rotor R12 is attracted to the opposite position. Accordingly, the rotor moves (rotates) by α.
Thereafter, since the excitation is repeated for each step, the motor rotates by α for each excitation step, and in this embodiment, by π / 24 as described above.
[0024]
Second embodiment:
Next, multi-phase excitation of the coil connection of the six-phase motor shown in the second embodiment will be described with reference to FIGS.
(2-1) First coil connection example
In FIG. 10, AA ′, BB ′, CC ′, DD ′, EE ′, and FF ′ have the same reference numerals as the coil connections described with reference to FIG.
First, the terminal A of the first unit stator S11 in which the coil 2A1 and the coil 2A4 are connected in series is connected to the connection point of the switching elements T1 and T4 connected in series. Next, the terminal B in which the coil 2A2 and the coil 2A5 are connected in series is connected to the connection point of the switching elements T2 and T5 connected in series. Further, a terminal C in which the coil 2A3 and the coil 2A6 are connected in series is connected to a connection point of the switching elements T3 and T6 connected in series. The terminals A ', B', C 'on the opposite side of these coils are collected at one point and connected.
That is, the three coil groups of the first unit stator S11 are connected in a star shape.
[0025]
Similarly, the terminal D of the second unit stator S12 in which the coil 2B1 and the coil 2B4 are connected in series is connected to the connection point of the switching elements T9 and T12 connected in series. A terminal E in which the coils 2B2 and 2B5 are connected in series is connected to a connection point between the switching elements T8 and T11 connected in series. A terminal F in which the coils 2B3 and 2B6 are connected in series is connected to a connection point between the switching elements T7 and T10 connected in series. Terminals D ′, E ′, and F ′ on the opposite sides of these coils are collected at one point and connected.
That is, like the connection of the coils of the first unit stator, the three coil groups are connected in a star shape. V is a power source, and the control circuit of each switching element is not shown.
[0026]
(2-2) Second coil connection example
A second coil connection example will be described with reference to FIG.
In FIG. 11, the points where the coils of the first unit stator shown in FIG. 10 are gathered and connected at one point and the points where the coils of the second unit stator are gathered at one point and connected are further combined into one point. Connected. That is, the six coil groups of the first and second unit stators are connected in a star shape. V is a power source, and the control circuit of the switching element is not shown.
[0027]
(2-3) Multiple phase excitation example
Next, four-phase excitation in the connection example shown in FIG. 10 or FIG. 11 will be described with reference to FIG.
FIG. 12 shows the time transition from the first step to the sixteenth step in the excitation sequence on the horizontal axis, and the vertical axis shows the names of the terminals that supply the excitation current.
The upper rectangle in the line drawn from each terminal name is, for example, current supply from the terminal A to the A ′ direction (referred to as the positive direction), and the lower rectangle is, for example, the terminal A ′ to the A direction. The current supply (referred to as the reverse direction) is shown.
That is, in the figure, in Step 1, the switching elements T2 and T6 are made conductive, and a current in the positive direction is supplied from the power source V to the terminal B 'through the switching element T2, and this current is supplied. A circuit that flows in the reverse direction from the terminal C ′ to the terminal C and returns to the power source V through the switching element T6 is formed and excited.
On the other hand, the switching element T8 and the switching element T10 are brought into conduction, and a current in the forward direction is supplied from the terminal E to the terminal E ′ via the switching element T8, and this current flows in the reverse direction from the terminal F ′ to the terminal F. A circuit that returns to the power source V through the switching element T10 is formed and excited.
That is, current flows in the positive direction through the coils 2A2 and 2A5 of the first unit stator S11 and the coils 2B2 and 2B5 of the second unit stator S12, and the magnetic poles SA2 and SA5 of the first unit stator S11 and the second The magnetic poles SB2 and SB5 of the second unit stator S12 are excited to a predetermined polarity, for example, the S pole, and the coils 2A3 and 2A6 of the first unit stator S11 and the coils 2B3 and 2B6 of the second unit stator S12 are A current flows in the reverse direction, and the magnetic poles SA3 and SA6 of the first unit stator S11 and the magnetic poles SB3 and SB6 of the second unit stator S12 are excited to the opposite polarity, for example, the N pole.
[0028]
Although briefly described below, in Step 2, the switching element T1 and the switching element T6 are conducted to supply current in the forward direction from the terminal A, and this current flows in the reverse direction from the terminal C ′ to the terminal C. At the same time, the switching element T8 and the switching element T10 are continuously conducted from step 1 to supply a current in the forward direction from the terminal E to the terminal E ′, and this current flows from the terminal F ′ to the terminal F in the reverse direction.
That is, the current flowing through the coils 2A2 and 2A5 of the first unit stator S11 is cut off, the current is passed through the coils 2A1 and 2A4 in the positive direction, and the currents of the other coils continue to flow from the previous step. It is.
Accordingly, the magnetic poles SA1 and SA4 of the first unit stator S11 and the magnetic poles SB2 and SB5 of the second unit stator S12 are excited to a predetermined polarity, for example, the S pole, and the magnetic pole SA3 of the first unit stator S11. SA6 and magnetic poles SB3 and SB6 of the second stator S12 are continuously excited with opposite polarities, for example, N poles.
[0029]
In step 3, switching element T1 and switching element T6 are continuously conducted from step 2 to supply a forward current from terminal A to terminal A ', and this current is transferred from terminal C' to terminal C in the reverse direction. At the same time, the switching element T9 and the switching element T10 are conducted to supply a current in the forward direction from the terminal D to the terminal D ', and this current flows from the terminal F' to the terminal F in the reverse direction.
That is, the current flowing through the coils 2B2 and 2B5 of the second unit stator S12 is cut off, the current is passed through the coils 2B1 and 2B4 in the positive direction, and the currents of the other coils are continuously passed from the previous step. It is.
Accordingly, the magnetic poles SA1 and SA4 of the first unit stator S11 and the magnetic poles SB1 and SB4 of the second unit stator S12 are excited to a predetermined polarity, for example, the S pole, and the magnetic pole SA3 of the first unit stator S11. SA6 and magnetic poles SB3 and SB6 of the second stator S12 are continuously excited with opposite polarities, for example, N poles.
Thereafter, as shown in each of the above figures, the conduction switching elements are switched to continue the excitation, and after step 12, the process returns to step 1 to repeat the same excitation. Therefore, a motor (not shown) rotates.
[0030]
Third embodiment:
Next, the present invention will be described with reference to FIGS. 13 to 18 in the case of a 10-phase motor in which each unit stator has 5 phases of 10 magnetic poles, and thus double 5 phases.
However, the structure of the stator and the configuration of each magnetic pole are the same as those described in the first embodiment, and the number of magnetic poles arranged on the circumference of each unit stator and hence the number of coils is increased. Since each magnetic pole of each unit stator corresponds to a coil, the coils provided in the first unit stator S21 (not shown) are 2C1, 2C2, etc. The magnetic poles to be fitted are referred to as SC1, SC2, etc., the coils provided in the second unit stator S22 (not shown) are 2D1, 2D2, etc., and the magnetic poles to which these coils are fitted are SD1, SD2, The detailed structure of the drawings is not described here.
Since the case of 10 phases is illustrated in the present embodiment, in the above formula (1), m = 10.
Pr = 40n + 12 (14)
Pr = 40n + 8 (15)
The general formula is obtained for 10 phases.
[0031]
Further, as shown in the equation (5), α = (1/2 m) τR, and as shown in the equation (6), θd = (2π / 2m).
θd = 2π / 20 = 360 ° / 20 (10)
α = (1/20) τR (11)
It becomes.
Since the main structure of the motor is similar to the six phases described in the first embodiment, the connection of the coils and the excitation step will be described, and detailed description thereof will be omitted. Since θs is 360/10, the development shown in FIG. 5 in the description of the six-phase motor is as shown in FIG.
[0032]
Next, FIG. 14 shows a connection example of each coil.
In FIG. 14, a hexagon indicated by a solid line indicates coils 2C1 to 2C10 formed on a first unit stator S21 (not shown), and a hexagon indicated by a dotted line indicates a second unit stator S22 (not shown). The coils 2D1 to 2D10 formed in the are respectively shown.
In the figure, the coil of the first unit stator S21 is connected from the terminal A to the terminal A 'by connecting the coil 2C1 and the coil 2C6 in series in the same winding direction. Similarly, from terminal B, coil 2C2 and coil 2C7 are connected in series in the same winding direction and connected to terminal B ', and from terminal C, coil 2C3 and coil 2C8 are connected in series in the same winding direction to terminal Connected to C ′.
Similarly, the coils are connected in series to terminals D to D 'and terminals E to E', respectively.
The coil of the second unit stator S22 (not shown) is connected from the terminal F to the terminal F ′ by connecting the coil 2D1 and the coil 2D6 in series in the same winding direction. Similarly, from the terminal G, the coil 2D2 and the coil 2D7 are connected in series in the same winding direction and connected to the terminal G ', and from the terminal H, the coil 2D3 and the coil 2D8 are connected in series in the same winding direction. Connected to terminal H '.
Similarly, the coils are connected in series to terminals I to I 'and terminals J to J', respectively.
[0033]
Next, an excitation step in the case of single phase excitation will be described with reference to FIG.
As in the case of the prior art and the six-phase motor, the excitation circuit only needs to connect each terminal of each coil to the intermediate connection portion of the four switching elements that are bridge-connected.
FIG. 15 shows the time transition from the first step to the 22nd step in the excitation sequence of the third embodiment on the horizontal axis, and the vertical axis shows the names of the terminals supplying the excitation current.
In addition, as for the current supply direction, the forward direction and the reverse direction are indicated by upper and lower rectangles as in the conventional case.
That is, in FIG. 15, in Step 1, a current in the A ′ direction, that is, the positive direction is supplied from the terminal A. Therefore, a current flows in the positive direction through the coils 2C1 and 2C6 of the first unit stator S21, and the magnetic poles SC1 and SC6 (not shown) are excited with a polarity in a predetermined direction (hereinafter referred to as the positive direction). .
In step 2, a current is supplied from the terminal F in the F ′ direction (positive direction). That is, a current flows in the positive direction through the coils 2D1 and 2D6 of the second unit stator S22, and the magnetic poles SD1 and SD6 (not shown) are excited with a positive polarity.
In Step 3, a current is supplied from the terminal B ′ in the B direction (reverse direction). That is, current flows in the reverse direction through the coils 2C2 and 2C7 of the second unit stator S21, and the magnetic poles SC2 and SC7 (not shown) are excited with the reverse polarity.
Similarly, as shown in FIG. 15, the current is applied to each terminal in the forward or reverse direction to excite the magnetic poles of the stators as shown in FIG. repeat.
Therefore, a motor (not shown) rotates.
[0034]
Fourth embodiment:
Next, an excitation circuit for multi-phase excitation of the coil connection of the 10-phase motor shown in the fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
(4-1) First coil connection example
A first excitation circuit connection example of the 10-phase motor according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
In FIG. 16, AA ′, BB ′, CC ′, DD ′, EE ′, FF ′, GG ′, HH ′, II ′. JJ ｀ is the same reference numeral as the coil connection described with reference to FIG.
That is, the terminal A of the first unit stator S21 (not shown) that connects the coil 2C1 and the coil 2C6 in series is connected to the connection point of the switching elements T1 and T6 that are connected in series. Further, a terminal B in which the coil 2C2 and the coil 2C7 are connected in series is connected to a connection point of the switching elements T2 and T7 connected in series.
Further, a terminal C in which the coil 2C3 and the coil 2C8 are connected in series is connected to a connection point between the switching elements T3 and T8 connected in series.
Further, a switching element in which a terminal D in which a coil 2C4 and a coil 2C9 are connected in series is connected to a connection point of switching elements T4 and T9 connected in series, and a terminal E in which coils 2C5 and 2C10 are connected in series is connected in series. The terminals A ′, B ′, C ′, D ′, and E ′ on the opposite sides of the respective coils are connected to a connection point between T5 and T10 and connected together.
That is, five coil groups of the first unit stator are connected in a star shape.
[0035]
The terminal F of the second unit stator S22 (not shown) connected to the coil 2D1 and the coil 2D6 in series is connected to the connection point of the switching elements T15 and T20 connected in series. Further, a terminal G in which the coil 2D2 and the coil 2D7 are connected in series is connected to a connection point between the switching elements T14 and T19 connected in series.
Further, a terminal H in which the coil 2D3 and the coil 2D8 are connected in series is connected to a connection point between the switching elements T13 and T18 connected in series.
Further, a terminal I having a coil 2D4 and a coil 2D9 connected in series is connected to a connection point of switching elements T12 and T17 connected in series, and a terminal J having a coil 2D5 and a coil 2D10 connected in series is connected in series. And terminals T 'on opposite sides of the respective coils are connected together at one point.
That is, like the first unit stator coil connection, the five coil groups of the second stator are connected in a star shape.
In the figure, V indicates a power source, and the control circuit of each switching element can be appropriately configured in accordance with the following description, and is not shown.
[0036]
(4-2) Second coil connection example
A second coil connection example will be described with reference to FIG.
FIG. 17 shows that the first unit stator coil shown in FIG. 16 is gathered and connected at one point, and the second unit stator coil is gathered at one point and connected. Connected.
That is, ten coil groups of the first and second unit stators are connected in a star shape. In the figure, V indicates a power source, and the control circuit of each switching element is not shown.
[0037]
(4-3) Multiple phase excitation example
The eight-phase excitation in the connection example shown in FIGS. 16 and 17 will be described with reference to FIG.
FIG. 18 shows the time transition from the first step to the 23rd step in the excitation sequence on the horizontal axis, and the vertical axis shows the names of the terminals that supply the excitation current.
In addition, as for the current supply direction, the forward direction and the reverse direction are indicated by upper and lower rectangles as in the conventional case.
That is, in FIG. 18, in Step 1, the switching elements T1 and T4 and the switching elements T8 and T10 are conducted to supply currents in the positive direction from the terminals A and D, and these currents are supplied to the terminals C ′ and C ′. Flow in the opposite direction to terminal E '.
On the other hand, the switching elements T12 and T14 and the switching elements T16 and T18 are conducted to supply currents in the forward direction from the terminals G and I, and these currents flow in the opposite directions to the terminals H ′ and J ′.
Therefore, the magnetic poles SC1, SC4, SC6, and SC9 (all not shown) of the first rotor S12 are excited to have a predetermined direction polarity (referred to as positive polarity), and the magnetic poles SC3, SC5, SC8, SC10 (none of which is shown) is excited to have a polarity opposite to that described above (referred to as reverse polarity).
Further, the magnetic poles SD2, SD4, SD7, and SD9 (all not shown) of the second rotor S22 are excited to positive polarity, and the magnetic poles SD3, SD5, SD8, and SD10 (none are shown). Is excited to reverse polarity.
[0038]
In step 2, the switching elements T1 and T4 and the switching elements T8 and T10 are continuously conducted to continuously supply current in the positive direction from the terminals A and D, and these currents are supplied to the terminals C ′ and E ′. However, the switching element T14 is turned off and the switching element T15 is turned on instead. Switching element T12 and switching elements T16 and T18 continue to conduct. Accordingly, currents in the forward direction are supplied from the terminal F and the terminal I, and these currents are passed through the terminals H ′ and J ′ in the reverse direction.
Therefore, the magnetic poles SC1, SC4, SC6, SC9 and SC3, SC5, SC8, SC10 of the first rotor S12 are continuously excited in step 1.
The magnetic poles SD2 and SD7 of the second rotor S22 stop exciting, and instead, SD1 and SD6 (not shown) are excited in the same direction, that is, in the positive direction, and SD4, SD9 and SD3, SD5. , SD8 and SD10 continue to be excited in step 1.
Although the subsequent description is omitted, as is clear from the figure, the switching elements are sequentially switched and conducted to step through the respective magnetic poles to excite each magnetic pole, and after step 20 the process returns to step 1 to repeat the same excitation. .
Therefore, a motor (not shown) rotates.
[0039]
The above description of each embodiment describes the basic structure of the motor and its excitation circuit according to the present invention, and may be modified as appropriate according to the purpose and conditions of use. It is natural.
For example, in the above-described embodiment, the embodiment of the present invention has been described with respect to the 6-phase and 10-phase embodiments, which are considered to be the most practical among the embodiments of the present invention. Of course, the present invention can be applied to the number of phases that is an integral multiple of 10 phases. This is the reason why the number of phases and the number of poles are not limited in the third aspect.
That is, when the present invention is applied to the number of phases that is an integral multiple of six phases and ten phases, the number of magnetic poles is set based on Pr = m (4n + 1) ± 2 in equation (1), and the number of magnetic poles When the predetermined number of coils of the unit stator determined in correspondence with the predetermined coil of the unit stator is opposed to the predetermined coil of the unit stator, the coil in the unit stator constituting the other unit motor The same magnetic pole pitch angle constituting the unit rotor with the deviation angle between the coil of the unit rotor facing the coil shifted by ½ pitch and the unit rotor is 1/12 in the case of 6 phases and 1 in the case of 10 phases. What is necessary is just to set according to the example which is / 20.
[0040]
【The invention's effect】
Since the flat multiphase permanent magnet type stepping motor and its excitation circuit according to the present invention are configured as described above, they have the following excellent effects.
(1) The magnetic coupling between the stator and the rotor is in the axial direction, and can be made much thinner than a hybrid motor in which iron cores are laminated.
(2) Since the magnetic poles of the stator are provided with pole teeth to further increase the number of phases, a small step angle can be obtained while being a flat motor.
(3) In the present invention, the flat multi-phase permanent magnet motor is constituted by the first and second unit motors as described above, so that each of the first and second unit motors has a star shape. Or by connecting them in a common star shape, the number of switching elements for excitation can be reduced, so that the excitation circuit can be simplified and the driving cost can be reduced.
(4) As a result, when the multi-phase structure is adopted according to the structure of the present invention, the number of switching elements forming the excitation circuit can be reduced to half. For example, the number can be 12 in the case of 6 phases and 20 in the case of 10 phases, which can greatly reduce the cost.
(5) By enabling low-cost multi-phase excitation, output torque can be increased while reducing vibration.
(6) Since the excitation circuit can be configured as described above, it can be shared with a drive circuit for a brushless motor, and the cost can be reduced from the viewpoint of the number of production.
(7) As a result of the above, the flat permanent magnet type stepping motor of the present invention is suitable for motors requiring thinness for various OA equipment that requires high speed, low vibration and low noise, such as high speed FAX, printer, PPC copying machine, etc. Can be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal side view showing a schematic structure of a flat multiphase permanent magnet type stepping motor according to the present invention.
FIG. 2 is a front view of a stator showing an overlapping state of two unit stators of a six-phase motor for explaining a first embodiment based on the present invention.
FIG. 3 is a stator development view for explaining the structure of the stator coil portion of the flat multiphase permanent magnet type stepping motor according to the present invention and the positional relationship between the first unit stator and the second unit stator. .
4 is a layout diagram of permanent magnets for explaining a magnetic pole configuration of a permanent magnet of a unit rotor corresponding to the stator shown in FIGS. 2 and 3, wherein FIG. 4 (A) is a first unit rotor. FIG. 5B is a perspective view for explaining the positional relationship between the first unit rotor and the second unit rotor, and FIG. 5C is a magnetic pole of the first unit rotor and the second unit rotor. It is an expanded view explaining the positional relationship of the magnetic pole of a unit rotor.
FIG. 5 is a development view of each unit stator and unit rotor for explaining the first embodiment based on the present invention;
FIG. 6 is a connection diagram of coils in the case of a six-phase motor for explaining a first embodiment according to the present invention.
FIG. 7 is an excitation circuit diagram in the coil connection shown in FIG. 6 for explaining the operation of the first embodiment based on the present invention.
8 is an excitation flow diagram in the excitation circuit shown in FIG. 7 for explaining the first embodiment based on the present invention. FIG.
FIG. 9 is an excitation flow diagram for explaining the driving principle with the development shown in FIG. 5 according to the flow shown in FIG. 8 in the first embodiment based on the present invention.
FIG. 10 is a first connection diagram of an excitation circuit that enables multi-phase excitation, illustrating a second embodiment according to the present invention;
FIG. 11 is a second connection diagram of an excitation circuit that enables multi-phase excitation, illustrating a second embodiment according to the present invention;
12 is a flow diagram of four-phase excitation that can be realized by connecting the excitation circuit shown in FIG. 10 or FIG. 11 for explaining the second embodiment based on the present invention.
FIG. 13 is a development view showing a positional relationship between each unit stator and unit rotor, explaining a third embodiment based on the present invention.
FIG. 14 is a coil connection diagram of a 10-phase motor for explaining a third embodiment according to the present invention.
FIG. 15 is a single-phase excitation flow diagram in the case of the coil connection shown in FIG. 14 for explaining the operation of the third embodiment based on the present invention.
FIG. 16 is a first connection diagram of an excitation circuit that enables multi-phase excitation, illustrating a fourth embodiment according to the present invention;
FIG. 17 is a second connection diagram of an excitation circuit that enables multi-phase excitation, illustrating a fourth embodiment according to the present invention;
FIG. 18 is a flow diagram of 8-phase excitation that can be realized by connecting the excitation circuit shown in FIG. 16 or FIG. 17 for explaining a fourth embodiment according to the present invention.
FIG. 19 is a longitudinal side view showing a schematic structure of a conventional flat multiphase permanent magnet type stepping motor.
20 is a side view illustrating the arrangement of the stator coils of a conventional flat multiphase permanent magnet type stepping motor as seen from the direction of line XX in FIG.
FIG. 21 is a connection diagram of a stator coil of a conventional flat multiphase permanent magnet type 6-phase stepping motor.
22 is an excitation circuit diagram of a stator coil of the flat multiphase permanent magnet type stepping motor shown in FIG.
FIG. 23 is a connection diagram of a stator coil of a conventional flat multiphase permanent magnet type 20 phase stepping motor.
24 is an excitation circuit diagram of a stator coil of the flat multiphase permanent magnet type stepping motor shown in FIG. 21. FIG.
[Explanation of symbols]
1T: Stator iron plate
2: Stator coil
2A1-2A6, 2B1-2B6, 2C1-2C10, 2D1-2D10: Stator coil
3: Rotor magnetic disk
4: Permanent magnet
5: Non-magnetic disk
7: Bearing
8: Rotating shaft
S11, S12: Unit stator
R11, R12: Unit rotor
Sa: Stator pole teeth
SA1 to SA5, SB1 to SB6: Stator magnetic poles
T1 to T24: switching elements

Claims

A first unit stator configured by radially forming a plurality of magnetic poles having pole teeth at the tip thereof on the surface of an electrically insulated magnetic disk , and by disposing a coil around each magnetic pole ; Corresponding to the size and pitch of the pole teeth formed on the magnetic pole on the surface of the magnetic disk rotatably supported with a predetermined gap in the axial direction with respect to the magnetic pole surface of the first unit stator A first unit motor including a first unit rotor configured by radially arranging permanent magnets alternately magnetized with N poles and S poles at a pitch, and a structure of the first unit motor. A pole tooth formed on each of the magnetic poles, comprising a second unit motor composed of a second unit rotor and a second unit stator that are inverted and coaxially configured via a non-magnetic disk. a predetermined number as a cross-section substantially rectangular protrusions, that are formed radially at predetermined pitches Japanese Flat multiphase permanent magnet type stepping motor according to.

Wherein the first stator unit the formed magnetic pole of the formed magnetic pole in the second stator unit, and a half pitch offset of the magnetic pole forming the pitch angle, the first rotor unit the disposed a permanent magnet poles and disposed in the second rotor unit the permanent magnet magnetic pole, characterized by being configured to 1/4 pitch offset of the same magnetic poles formed pitch angle The flat multiphase permanent magnet type stepping motor according to claim 1 .

It said first and second rotor unit each pole number Pr is flat multiphase permanent magnet type stepping motor according to claim 1 or 2, characterized in that it is formed so as to satisfy the following equation.
Pr = m (4n + 1) ± 2
Where m is the number of phases of the flat multiphase permanent magnet type stepping motor ,
It is assumed that m ≧ 6 and n ≧ 1.

Having said first and second stator unit magnetic pole of each six-pole, flat multi according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is configured as a whole as a six-phase motor Phase permanent magnet type stepping motor.

Having said first and poles of the second stator unit each 10-pole, flat multi according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is configured as a 10-phase motor as a whole Phase permanent magnet type stepping motor.

Claims, characterized in that the coils together to be fitted to the stator magnetic poles opposed in each of the unit motor ends of the plurality of sets of coils in series and respectively connected to one point, and to perform multiple-phase excitation An excitation circuit for a flat multiphase permanent magnet type stepping motor according to any one of 1 to 5.

Said first and flat multiphase permanent magnet type stepping motor of the excitation circuit according to claim 6, a connecting point connected to one point for each second unit motor is characterized in that connected to each other.

Flat multiphase according to claim 6 or 7, characterized in that said to perform multiple-phase excitation by connecting the other terminal connected to a point on the connection point of the switching element connected to each series of each coil Excitation circuit for permanent magnet type stepping motor.