JPH01103149A - ステッピングモータ - Google Patents
ステッピングモータInfo
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- JPH01103149A JPH01103149A JP25888387A JP25888387A JPH01103149A JP H01103149 A JPH01103149 A JP H01103149A JP 25888387 A JP25888387 A JP 25888387A JP 25888387 A JP25888387 A JP 25888387A JP H01103149 A JPH01103149 A JP H01103149A
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- Japan
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- rotor
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- coils
- stepping motor
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Landscapes
- Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ステッピングモータに関するものである。
従来の技術
近年、ステッピングモータは制御のしやすさや信顛性等
から、産業用からＯＡａ器等の民生用まで広（使用され
ている。
から、産業用からＯＡａ器等の民生用まで広（使用され
ている。
以下、図面を参照しながら従来のステッピングモータの
一例について説明する。
一例について説明する。
第４図は従来のステッピングモータの基本構成を示すも
のであり、一般に可変リラクタンス形ステンピングモー
タと呼ばれるものである。第４図において、５１は軟磁
性体で作られた回転子で、凸極が９０”毎に形成しであ
る。５２は固定子で、三組の磁極５２ａ、５２ｂ、５２
ｃを有している。
のであり、一般に可変リラクタンス形ステンピングモー
タと呼ばれるものである。第４図において、５１は軟磁
性体で作られた回転子で、凸極が９０”毎に形成しであ
る。５２は固定子で、三組の磁極５２ａ、５２ｂ、５２
ｃを有している。
磁極５２ａ、５２ｂ、５２Ｃにはそれぞれコイル５３ａ
、５３ｂ、５３ｃが形成されている。コイル５３ａ、５
３ｂ、５３ｃにはそれぞれ制御部（図示せず）の信号に
応じて電力を供給するための電源５４ ａ、 ５４
ｂ、 ５４ ｃが配されている。
、５３ｂ、５３ｃが形成されている。コイル５３ａ、５
３ｂ、５３ｃにはそれぞれ制御部（図示せず）の信号に
応じて電力を供給するための電源５４ ａ、 ５４
ｂ、 ５４ ｃが配されている。
以上のように構成されたステッピングモータについて、
以下その動作の説明をする。
以下その動作の説明をする。
第５図はコイル５３ ａ、 ５３ ｂ、 ５３ ｃ
に印加する励磁電圧を示すものであって、コイルには５
３ ａ−５３ｂ−５３ｃ→５３ ａの順に電流が流れ、
回転子ｌは図中矢印方向に３０°ずつステップ状に回転
する。そして、第５図に示すように回転子５１が９０”
回転した後に一組のコイル５３ａに励磁電流を流し続け
れば、回転子５１は第１図に示す位置で停止・保持する
。（例えば、総合電子出版社列「精密小型モータの基礎
と応用１１５５〜１５６ページ）。
に印加する励磁電圧を示すものであって、コイルには５
３ ａ−５３ｂ−５３ｃ→５３ ａの順に電流が流れ、
回転子ｌは図中矢印方向に３０°ずつステップ状に回転
する。そして、第５図に示すように回転子５１が９０”
回転した後に一組のコイル５３ａに励磁電流を流し続け
れば、回転子５１は第１図に示す位置で停止・保持する
。（例えば、総合電子出版社列「精密小型モータの基礎
と応用１１５５〜１５６ページ）。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような構成では、回転子を保持する
ためには励磁電流を常に電源から供給しておく必要があ
り、電力を浪費し、しかもモータの温度上昇を招くなど
という問題点を有していた。
ためには励磁電流を常に電源から供給しておく必要があ
り、電力を浪費し、しかもモータの温度上昇を招くなど
という問題点を有していた。
また、永久磁石を用いたタイプのステッピングモータを
マイクロステップ動作させた場合も、任意の位置で保持
するためには励磁電流を常に流しておく必要があり、同
様な問題点を有していた。
マイクロステップ動作させた場合も、任意の位置で保持
するためには励磁電流を常に流しておく必要があり、同
様な問題点を有していた。
本発明は上記問題点に鑑み、回転子を保持するための励
磁電流を常に電源から供給しなくても、コイルに流れる
永久電流によって保持動作が行なえる、電力の消費が少
なく、モータの温度が上昇しにくいステッピングモータ
を提供するものである。
磁電流を常に電源から供給しなくても、コイルに流れる
永久電流によって保持動作が行なえる、電力の消費が少
なく、モータの温度が上昇しにくいステッピングモータ
を提供するものである。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明のステッピングモー
タは、磁極に形成しであるコイルに超電導材料を用い、
このコイルが閉ループを形成するように、コイルの捲線
の両端を短絡するためのスイッチを備えたものである。
タは、磁極に形成しであるコイルに超電導材料を用い、
このコイルが閉ループを形成するように、コイルの捲線
の両端を短絡するためのスイッチを備えたものである。
作用
本発明は上記した構成によって、永久磁石を有さないス
テッピングモータでも、励磁電流が流れた状態でコイル
に閉ループを形成することによって、コイルには永久電
流が流れ、電流から電力を供給していなくても保持力を
得ることが可能になる。しかも、必要に応じて永久電流
を遮断することによって、保持力をなくすことができる
。また、永久磁石を有するステッピングモータをマイク
ロステップで使用している場合にも、同様に常に電源か
ら電力を供給していなくても任意の位置での保持力を得
ることが可能になる。
テッピングモータでも、励磁電流が流れた状態でコイル
に閉ループを形成することによって、コイルには永久電
流が流れ、電流から電力を供給していなくても保持力を
得ることが可能になる。しかも、必要に応じて永久電流
を遮断することによって、保持力をなくすことができる
。また、永久磁石を有するステッピングモータをマイク
ロステップで使用している場合にも、同様に常に電源か
ら電力を供給していなくても任意の位置での保持力を得
ることが可能になる。
実施例
以下本発明の一実施例のステッピングモータについて、
図面を参照しながら説明する。
図面を参照しながら説明する。
第１図は本発明の第１の実施例におけるステッピングモ
ータの構成を示すものである。第１図において、１１は
回転子、１２は固定子で三組の磁極１２ａ、１２ｂ、１
２ｃを有している。磁極’ １２ａ、１２ｂ、１２ｃ
にはそれぞれ超電導材料で作られたコイルｌ ３ ａ、
１３ ｂ、 １３ ｅが形成されている。コイル
１３ａ、１３ｂ、１３ｃにはそれぞれ制御部（図示せず
）の信号に応じて電力を供給するための電源１４ａ、１
４ｂ、１４ｃが配されている。それぞれのコイルと電源
の間には制御部の信号に応じて切り換り、それぞれのコ
イルに閉ループを形成する１５ａ、１５ｂ、１５ｃがあ
る。
ータの構成を示すものである。第１図において、１１は
回転子、１２は固定子で三組の磁極１２ａ、１２ｂ、１
２ｃを有している。磁極’ １２ａ、１２ｂ、１２ｃ
にはそれぞれ超電導材料で作られたコイルｌ ３ ａ、
１３ ｂ、 １３ ｅが形成されている。コイル
１３ａ、１３ｂ、１３ｃにはそれぞれ制御部（図示せず
）の信号に応じて電力を供給するための電源１４ａ、１
４ｂ、１４ｃが配されている。それぞれのコイルと電源
の間には制御部の信号に応じて切り換り、それぞれのコ
イルに閉ループを形成する１５ａ、１５ｂ、１５ｃがあ
る。
以上のように構成されたステッピングモータについて、
以下第１図及び第２図を用いてその動作を説明する。
以下第１図及び第２図を用いてその動作を説明する。
第２図はコイル１３ａ、１３ｂ、１３ｃに印加する励磁
電圧を示すものであって、コイルには１３ ａ−”１３
ｂ−１３ｃ−１３ａの順に電流が流れる。スイッチ１
５ａ、１５ｂ、１５ｃは第１図に示す位置になっていて
、回転子１１は図中矢印方向に３０”ずつステップ状に
回転する。そして時間ｔにおいて、コイル１３ａに電流
が流れている状態で、スイッチ１５ａを図中破線で示す
位置に動作させて閉ループを形成すると、電源１４ａか
らの電力を遮断してもコイル１３ａには永久電流が流れ
て、回転子１１は第１図に示す位置で保 −持される
。また、スイッチｔＳａを動作させて元の位置に復帰さ
せてコイル１３ａの閉ループを解消すれば永久電流が消
滅し保持が解除される。
電圧を示すものであって、コイルには１３ ａ−”１３
ｂ−１３ｃ−１３ａの順に電流が流れる。スイッチ１
５ａ、１５ｂ、１５ｃは第１図に示す位置になっていて
、回転子１１は図中矢印方向に３０”ずつステップ状に
回転する。そして時間ｔにおいて、コイル１３ａに電流
が流れている状態で、スイッチ１５ａを図中破線で示す
位置に動作させて閉ループを形成すると、電源１４ａか
らの電力を遮断してもコイル１３ａには永久電流が流れ
て、回転子１１は第１図に示す位置で保 −持される
。また、スイッチｔＳａを動作させて元の位置に復帰さ
せてコイル１３ａの閉ループを解消すれば永久電流が消
滅し保持が解除される。
次に本発明の第２の実施例について図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第３図は本発明の第２の実施例におけるステッピングモ
ータの励磁電流を示す図である。尚、ステッピングモー
タの構造は第１図の構成と同様なものである。第１の実
施例と異なるのは、電流１４ａ、１４ｂ、１４ｃが制御
部の信号に応じてコイル１３ａ、１３ｂ、１３ｃに流れ
る電流を任意に制御出来るようになっている点である。
ータの励磁電流を示す図である。尚、ステッピングモー
タの構造は第１図の構成と同様なものである。第１の実
施例と異なるのは、電流１４ａ、１４ｂ、１４ｃが制御
部の信号に応じてコイル１３ａ、１３ｂ、１３ｃに流れ
る電流を任意に制御出来るようになっている点である。
第３図はステッピングモータをマイクロステップで動作
させる場合の励磁方法を示すものである。
させる場合の励磁方法を示すものである。
電源１４ａ、１４ｂ、１４ｃが制御部の信号に応じて順
次動作し、コイルには１３ａ→１３．ｂ→′。
次動作し、コイルには１３ａ→１３．ｂ→′。
１３ｃｍ＝１３ａの順に電流が流れる。各励磁電流は二
段階に変化するようになっていて、しかも各相はオーバ
ーランプしているので、回転子ｌｌは各相の励磁電流に
比例した中間位置に停止し得る。
段階に変化するようになっていて、しかも各相はオーバ
ーランプしているので、回転子ｌｌは各相の励磁電流に
比例した中間位置に停止し得る。
そのため、回転子１１は図中矢印方向に７．５°ずつス
テップ状に回転する。
テップ状に回転する。
時間ｔにおいて、コイル１３ｂ、１３ｃに励磁電流が流
れている状態で、スイッチ１５ｂ、１５ｃを動作させて
それぞれのコイルに閉ループを形成すると、電ｆｉ１４
ｂ、１４ｃからの電力を遮断しても、各コイル１３ｂ、
１３ｃには励Ｍｉｉ流と同じ永久電流が流れて回転子１
１は保持される。
れている状態で、スイッチ１５ｂ、１５ｃを動作させて
それぞれのコイルに閉ループを形成すると、電ｆｉ１４
ｂ、１４ｃからの電力を遮断しても、各コイル１３ｂ、
１３ｃには励Ｍｉｉ流と同じ永久電流が流れて回転子１
１は保持される。
以上のようにこれらの実施例によれば、コイルを超電導
材料で作り、コイルに閉ループを形成するためのスイッ
チを設けることにより、回転子を保持するために励磁電
流を電源から常に供給する必要がなくなり、電力の浪費
がなくなる。また、コイルに超電導材料を用いているた
め、コイルの発熱がなくなり、機器の温度上昇が押えら
れる。
材料で作り、コイルに閉ループを形成するためのスイッ
チを設けることにより、回転子を保持するために励磁電
流を電源から常に供給する必要がなくなり、電力の浪費
がなくなる。また、コイルに超電導材料を用いているた
め、コイルの発熱がなくなり、機器の温度上昇が押えら
れる。
なお、上記実施例中、超電導体材料としては、たとえば
、いわゆる常温超電導体を用いるか、または、超電導臨
界温度が室温と液体窒素の沸点の間の材料を用いて液体
窒素で冷却するか（図示せず）、もしくは超電導臨界温
度が液体窒素の沸点以下の材料を用いて液体ヘリウムで
冷却するか（図示せず）をすればよい。常温超電導体の
一例としては、組成としてストロンチウム（Ｓｒ）、バ
リウム（Ｂａ）、イツトリウム（Ｙ）および銅（Ｃｕ）
を夫々１：１：１：３の比率で含有するセラミック酸化
物がある。その製造方法の一例としては、出発原料とし
て５ｒＣＯ，、ＢａＣ０，、Ｙ２Ｏ３、ＣｕＯの夫々の
粉体を所定量混合し、粉砕し、空気中において９２０℃
で５時間焼成する。この焼成・粉砕を３回繰り返し、均
質性を高める。このようにして、処理した混合粉体を冷
間圧縮成型した後、空気中において１０００℃で５時間
焼成し、徐冷、することにより製造する。
、いわゆる常温超電導体を用いるか、または、超電導臨
界温度が室温と液体窒素の沸点の間の材料を用いて液体
窒素で冷却するか（図示せず）、もしくは超電導臨界温
度が液体窒素の沸点以下の材料を用いて液体ヘリウムで
冷却するか（図示せず）をすればよい。常温超電導体の
一例としては、組成としてストロンチウム（Ｓｒ）、バ
リウム（Ｂａ）、イツトリウム（Ｙ）および銅（Ｃｕ）
を夫々１：１：１：３の比率で含有するセラミック酸化
物がある。その製造方法の一例としては、出発原料とし
て５ｒＣＯ，、ＢａＣ０，、Ｙ２Ｏ３、ＣｕＯの夫々の
粉体を所定量混合し、粉砕し、空気中において９２０℃
で５時間焼成する。この焼成・粉砕を３回繰り返し、均
質性を高める。このようにして、処理した混合粉体を冷
間圧縮成型した後、空気中において１０００℃で５時間
焼成し、徐冷、することにより製造する。
また、第２の実施例において、可変リラクタンス形ステ
ッピングモータを用いてマイクロステップ動作をさせた
場合を示しているが、これは永久磁石を用いたステンピ
ングモータや、へイブリッド形ステンピングモータを用
いてマイクロステップ動作をさせた場合でも同様に有効
である。そして、二つの実施例において、ステンピング
モータは回転形のモータとしているが、これは同様な構
成要素を有したりニアモータとしてもよい。
ッピングモータを用いてマイクロステップ動作をさせた
場合を示しているが、これは永久磁石を用いたステンピ
ングモータや、へイブリッド形ステンピングモータを用
いてマイクロステップ動作をさせた場合でも同様に有効
である。そして、二つの実施例において、ステンピング
モータは回転形のモータとしているが、これは同様な構
成要素を有したりニアモータとしてもよい。
発明の効果
以上のように本発明は、ステンピングモータの磁極に形
成しであるコイルに超電導材料を用い、このコイルが閉
ループを形成するように、コイルの捲線の両端を短絡す
るためのスイッチを設けることにより、永久磁石を有さ
ないステンピングモータでも、励磁電流が流れた状態で
コイルに閉ループを形成することによってコイルには永
久電流が流れ、電源から電力を供給していな（でも保持
力を得ることが可能になる。しかも、必要に応じて永久
電流を遮断することによって、保持力をなくすことがで
きる。また、永久磁石を有するステフビングモータをマ
イクロステップで使用している場合にも、同様に常に電
源から電力を供給していなくても任意の位置での保持力
を得ることが可能になる。そして、このように保持力を
得るために電力を必要としないため、余分な電力を浪費
することもなく、またコイルでの発熱も無いので、機器
の温度上昇もなくなるという効果も得られる。
成しであるコイルに超電導材料を用い、このコイルが閉
ループを形成するように、コイルの捲線の両端を短絡す
るためのスイッチを設けることにより、永久磁石を有さ
ないステンピングモータでも、励磁電流が流れた状態で
コイルに閉ループを形成することによってコイルには永
久電流が流れ、電源から電力を供給していな（でも保持
力を得ることが可能になる。しかも、必要に応じて永久
電流を遮断することによって、保持力をなくすことがで
きる。また、永久磁石を有するステフビングモータをマ
イクロステップで使用している場合にも、同様に常に電
源から電力を供給していなくても任意の位置での保持力
を得ることが可能になる。そして、このように保持力を
得るために電力を必要としないため、余分な電力を浪費
することもなく、またコイルでの発熱も無いので、機器
の温度上昇もなくなるという効果も得られる。
第１図は本発明の一実施例におけるステンピングモータ
の構成図、第２図は同実施例におけるステンピングモー
タの励磁方法を示す波形図、第３図は本発明の他の一実
施例におけるステンピングモータの励磁方法を示す波形
図、第４図は従来のステンピングモータの構成図、第５
図は従来のステンピングモータの励磁方法を示す波形図
である。 １１・・・・・・回転子、１２・・・・・・固定子、１
２ａ。 １２ ｂ、 １２ ｃ・・・・・・磁極、１３ ａ
＋ １３ ｂ ＋ １３ ｃ・・・・・・コイル、１４
ａ、１４ｂ、１４ｃ・・・・・・電源、１５ ａ、
１５ ｂ、１５ ｃ・−・・・スイッチ。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名臂イーＹ３
４ヒ【）− Ｉｋ−１に−−１４Ｉｖ 第 ２ 図
の構成図、第２図は同実施例におけるステンピングモー
タの励磁方法を示す波形図、第３図は本発明の他の一実
施例におけるステンピングモータの励磁方法を示す波形
図、第４図は従来のステンピングモータの構成図、第５
図は従来のステンピングモータの励磁方法を示す波形図
である。 １１・・・・・・回転子、１２・・・・・・固定子、１
２ａ。 １２ ｂ、 １２ ｃ・・・・・・磁極、１３ ａ
＋ １３ ｂ ＋ １３ ｃ・・・・・・コイル、１４
ａ、１４ｂ、１４ｃ・・・・・・電源、１５ ａ、
１５ ｂ、１５ ｃ・−・・・スイッチ。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名臂イーＹ３
４ヒ【）− Ｉｋ−１に−−１４Ｉｖ 第 ２ 図
Claims (1)
- 超電導材料で形成された励磁コイルと、前記励磁コイ
ルに閉路を形成するための閉路形成スイッチとを有する
ことを特徴とするステッピングモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25888387A JPH01103149A (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | ステッピングモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25888387A JPH01103149A (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | ステッピングモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01103149A true JPH01103149A (ja) | 1989-04-20 |
Family
ID=17326354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25888387A Pending JPH01103149A (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | ステッピングモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01103149A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007048329A1 (fr) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | Chungchiang Lee | Moteur pas a pas dont les enroulements comprennent une bobine d'extremite |
-
1987
- 1987-10-14 JP JP25888387A patent/JPH01103149A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007048329A1 (fr) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | Chungchiang Lee | Moteur pas a pas dont les enroulements comprennent une bobine d'extremite |
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