JPH0226463B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0226463B2 JPH0226463B2 JP55161195A JP16119580A JPH0226463B2 JP H0226463 B2 JPH0226463 B2 JP H0226463B2 JP 55161195 A JP55161195 A JP 55161195A JP 16119580 A JP16119580 A JP 16119580A JP H0226463 B2 JPH0226463 B2 JP H0226463B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permanent magnet
- magnetic pole
- magnet rotor
- stator
- pole teeth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 12
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 9
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/125—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets having an annular armature coil
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
- H02K2201/12—Transversal flux machines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はステツプモータに関するもので、くま
取りコイル等の付属部品を設けずに永久磁石回転
子を一方向へ自起動させることができ、かつ製造
容易なステツプモータを提供することを目的とす
るものである。
取りコイル等の付属部品を設けずに永久磁石回転
子を一方向へ自起動させることができ、かつ製造
容易なステツプモータを提供することを目的とす
るものである。
第１〜３図は従来のステツプモータを示し、１
は永久磁石回転子であり、外周面はモータ極数と
同じ磁極となるように交互にＮ・Ｓ・Ｎ・Ｓ…と
等間隔に永久着磁されている。２は磁性材鉄板に
より絞り加工で作られた円筒状固定子で、上部周
胴部に等間隔に８の切欠部を形成して残余の部分
を８本の固定子磁極歯２１〜２８となつている。
一方、上部の固定子３の外周部に前記固定子磁極
歯２１〜２８より幅の挟い８本の固定子磁極歯３
１〜３８を上向きに等間隔に突設して、前記円筒
状固定子２の切欠部内に位置決め固定されてい
る。４は励磁コイルである。
は永久磁石回転子であり、外周面はモータ極数と
同じ磁極となるように交互にＮ・Ｓ・Ｎ・Ｓ…と
等間隔に永久着磁されている。２は磁性材鉄板に
より絞り加工で作られた円筒状固定子で、上部周
胴部に等間隔に８の切欠部を形成して残余の部分
を８本の固定子磁極歯２１〜２８となつている。
一方、上部の固定子３の外周部に前記固定子磁極
歯２１〜２８より幅の挟い８本の固定子磁極歯３
１〜３８を上向きに等間隔に突設して、前記円筒
状固定子２の切欠部内に位置決め固定されてい
る。４は励磁コイルである。
磁極歯幅の挟い固定子磁極歯３１〜３８の中心
線と、固定子磁極歯３１〜３８にとつて矢印Ｐで
示す回転子回転方向（時計方向）に各々隣り合う
磁極歯幅の広い固定子磁極歯２１〜２８の中心線
とは角度αを隔てて配設している。また、固定子
磁極歯３１〜３８の中心線と、固定子磁極歯３１
〜３８にとつて反対回転方向に各々隣り合う幅の
広い固定子磁極歯２１〜２８の中心線とは角度β
を隔てて配設されている。そしてαはβよりかな
り小さく設計され、しかも固定子磁極歯２１〜２
８の幅は各々約２倍あり、αおよびβは電気角で
130゜≦α≦150゜、210゜≦β≦230゜、α＋β／２＝18
0゜ となつているのが従来のステツプモータであつ
た。
線と、固定子磁極歯３１〜３８にとつて矢印Ｐで
示す回転子回転方向（時計方向）に各々隣り合う
磁極歯幅の広い固定子磁極歯２１〜２８の中心線
とは角度αを隔てて配設している。また、固定子
磁極歯３１〜３８の中心線と、固定子磁極歯３１
〜３８にとつて反対回転方向に各々隣り合う幅の
広い固定子磁極歯２１〜２８の中心線とは角度β
を隔てて配設されている。そしてαはβよりかな
り小さく設計され、しかも固定子磁極歯２１〜２
８の幅は各々約２倍あり、αおよびβは電気角で
130゜≦α≦150゜、210゜≦β≦230゜、α＋β／２＝18
0゜ となつているのが従来のステツプモータであつ
た。
このステツプモータは、挟い幅の固定子磁極歯
３１〜３８をもつ前記固定子３と前記円筒状固定
子２とを組合わせて前記永久磁石回転子１を回転
させるため、組立上の精度と取扱いの点でむずか
しさがあつた。
３１〜３８をもつ前記固定子３と前記円筒状固定
子２とを組合わせて前記永久磁石回転子１を回転
させるため、組立上の精度と取扱いの点でむずか
しさがあつた。
本発明は上記従来の欠点を解決するものであ
り、以下に本発明の実施例について第４〜８図に
基づき説明する。なお、第４〜８図において、第
１〜３図と同一構成物に対して同一番号を付し、
説明を省略する。
り、以下に本発明の実施例について第４〜８図に
基づき説明する。なお、第４〜８図において、第
１〜３図と同一構成物に対して同一番号を付し、
説明を省略する。
第４〜８図において、５は磁性材鉄板で作られ
た固定子で、周辺部に等間隔に８本の固定子磁極
歯５１〜５８を上向きに突設している。前記固定
子磁極歯５１〜５８は矢印Ｐで示す回転子回転方
向（時計方向）に傾斜されている。６は前記固定
子５の中心磁路、７は軸受機構、８はモータ軸で
ある。ここで前記固定子磁極歯５１〜５８は電気
角度で90゜以上となる幅としている。また、永久
磁石回転子１は１６極に着磁されているものを本
実施例では使つている。
た固定子で、周辺部に等間隔に８本の固定子磁極
歯５１〜５８を上向きに突設している。前記固定
子磁極歯５１〜５８は矢印Ｐで示す回転子回転方
向（時計方向）に傾斜されている。６は前記固定
子５の中心磁路、７は軸受機構、８はモータ軸で
ある。ここで前記固定子磁極歯５１〜５８は電気
角度で90゜以上となる幅としている。また、永久
磁石回転子１は１６極に着磁されているものを本
実施例では使つている。
つぎに、回転子の起動時の動作を第８図ａ〜ｅ
に示すように固定子磁極歯および回転子磁極を一
列に展開した図によつて説明する。第８図におい
て５１，５２，５３は固定子磁極歯の代表を示し
ている。まず最初励磁コイル４に励磁電流を流さ
ない状態においては、固定子磁極歯５１〜５８は
無励磁状態にあるので磁束は発生せず、永久磁石
回転子１の隣り合う反対極性の磁極の磁束が磁気
抵抗の最も小さくなるような経路を取ろうとする
ために第８図ａおよびｂに示すような位置で静止
する。そして永久磁石回転子１は第８図ａまたは
ｂに示す位置関係からずれると、永久磁石回転子
１の磁極の各々の磁束と固定子磁極歯の各々との
間に静的磁力によるトルクが発生して第８図ａま
たはｂに示す位置関係に自動的に戻る。なおこの
静的磁力は励磁コイルに電流が流れて固定子磁極
歯が励磁されている際でも常に働いている。
に示すように固定子磁極歯および回転子磁極を一
列に展開した図によつて説明する。第８図におい
て５１，５２，５３は固定子磁極歯の代表を示し
ている。まず最初励磁コイル４に励磁電流を流さ
ない状態においては、固定子磁極歯５１〜５８は
無励磁状態にあるので磁束は発生せず、永久磁石
回転子１の隣り合う反対極性の磁極の磁束が磁気
抵抗の最も小さくなるような経路を取ろうとする
ために第８図ａおよびｂに示すような位置で静止
する。そして永久磁石回転子１は第８図ａまたは
ｂに示す位置関係からずれると、永久磁石回転子
１の磁極の各々の磁束と固定子磁極歯の各々との
間に静的磁力によるトルクが発生して第８図ａま
たはｂに示す位置関係に自動的に戻る。なおこの
静的磁力は励磁コイルに電流が流れて固定子磁極
歯が励磁されている際でも常に働いている。
つぎに励磁コイル４に正の直流電圧を印加する
と、前記固定子磁極歯５１〜５８が第８図ａにお
いてＮ極に励磁されると仮定すると、永久磁石回
転子１のＮ極の各々は固定子磁極歯５１〜５８に
対して図中矢印Ｐで示す永久磁石回転子１の回転
方向に変位して対向しており、固定子磁極歯５１
〜５８がＮ極であるため前記永久磁石回転子１の
Ｎ極の各々とＮ極である固定子磁極歯５１〜５８
とは反発する。また永久磁石回転子１のＳ極の
各々は、回転子回転方向側にある距離的に近い５
１〜５８に各々吸引される。このようにして、永
久磁石回転子１は回転方向である矢印Ｐの方向へ
回転トルクを生じて回転し、第８図ｃに示すよう
な位置関係まで回転する。そして永久磁石回転子
１のＮ極の各々とＳ極の各々がＮ極である固定子
磁極歯５１〜５８に回転方向側へそれぞれ反発お
よび吸引される力と、前述の静的磁力の３つの力
が釣り合つた位置で、永久磁石回転子１は第８図
ｃに示す位置関係で静止するようになる。その
後、励磁コイル４に印加する電圧が負の直流電圧
に反転する際、固定子磁極歯の各々の磁束はほと
んど無くなるため、前述したように永久磁石回転
子１の磁極の各々の磁束と固定子磁極歯５１〜５
８との間に静的磁力によるトルクが生じて、永久
磁石回転子１は回転方向側へ少し回転して第８図
ｂに示す位置に動く。その後、励磁コイル４に印
加する電圧が負の直流電圧に反転すると、固定子
磁極歯５１〜５８はＳ極となる。永久磁石回転子
１のＳ極の各々はＳ極である固定子磁極歯５１〜
５８に反発し、また永久磁石回転子１のＮ極の
各々はＳ極である固定子磁極歯５１〜５８に吸引
されて、第８図ｄに示す位置まで回転する。そし
て永久磁石回転子１のＮ極の各々がＳ極である５
１〜５８に回転方向側へ吸引される力と、永久磁
石回転子１のＳ極の各々がＳ極である固定子磁極
歯５１〜５８に回転方向側へ反発される力と、前
述の静的磁力の３つの力が釣り合つた位置で、第
８図ｄに示す位置関係で静止されるようになる。
その後、励磁コイル４に印加する直流電圧が再び
反転する際、固定子磁極歯５１〜５８の磁束はほ
とんどなくなるため前述のように永久磁石回転子
１の磁極の各々の磁束と固定子磁極歯の各々との
間に静的磁力によるトルクが生じて永久磁石回転
子１は回転方向側へ少し回転して再び第８図ａに
示す位置に止まる。よつて励磁コイル４に印加す
る正負の直流電圧の１サイクル毎に永久磁石回転
子１は永久磁石回転子１の互いに隣り合う反対磁
性の磁極間のピツチの２倍だけ回転方向側へ回転
する。
と、前記固定子磁極歯５１〜５８が第８図ａにお
いてＮ極に励磁されると仮定すると、永久磁石回
転子１のＮ極の各々は固定子磁極歯５１〜５８に
対して図中矢印Ｐで示す永久磁石回転子１の回転
方向に変位して対向しており、固定子磁極歯５１
〜５８がＮ極であるため前記永久磁石回転子１の
Ｎ極の各々とＮ極である固定子磁極歯５１〜５８
とは反発する。また永久磁石回転子１のＳ極の
各々は、回転子回転方向側にある距離的に近い５
１〜５８に各々吸引される。このようにして、永
久磁石回転子１は回転方向である矢印Ｐの方向へ
回転トルクを生じて回転し、第８図ｃに示すよう
な位置関係まで回転する。そして永久磁石回転子
１のＮ極の各々とＳ極の各々がＮ極である固定子
磁極歯５１〜５８に回転方向側へそれぞれ反発お
よび吸引される力と、前述の静的磁力の３つの力
が釣り合つた位置で、永久磁石回転子１は第８図
ｃに示す位置関係で静止するようになる。その
後、励磁コイル４に印加する電圧が負の直流電圧
に反転する際、固定子磁極歯の各々の磁束はほと
んど無くなるため、前述したように永久磁石回転
子１の磁極の各々の磁束と固定子磁極歯５１〜５
８との間に静的磁力によるトルクが生じて、永久
磁石回転子１は回転方向側へ少し回転して第８図
ｂに示す位置に動く。その後、励磁コイル４に印
加する電圧が負の直流電圧に反転すると、固定子
磁極歯５１〜５８はＳ極となる。永久磁石回転子
１のＳ極の各々はＳ極である固定子磁極歯５１〜
５８に反発し、また永久磁石回転子１のＮ極の
各々はＳ極である固定子磁極歯５１〜５８に吸引
されて、第８図ｄに示す位置まで回転する。そし
て永久磁石回転子１のＮ極の各々がＳ極である５
１〜５８に回転方向側へ吸引される力と、永久磁
石回転子１のＳ極の各々がＳ極である固定子磁極
歯５１〜５８に回転方向側へ反発される力と、前
述の静的磁力の３つの力が釣り合つた位置で、第
８図ｄに示す位置関係で静止されるようになる。
その後、励磁コイル４に印加する直流電圧が再び
反転する際、固定子磁極歯５１〜５８の磁束はほ
とんどなくなるため前述のように永久磁石回転子
１の磁極の各々の磁束と固定子磁極歯の各々との
間に静的磁力によるトルクが生じて永久磁石回転
子１は回転方向側へ少し回転して再び第８図ａに
示す位置に止まる。よつて励磁コイル４に印加す
る正負の直流電圧の１サイクル毎に永久磁石回転
子１は永久磁石回転子１の互いに隣り合う反対磁
性の磁極間のピツチの２倍だけ回転方向側へ回転
する。
つぎに、固定子磁極歯５１〜５８が第８図ａに
おいて励磁コイル４に負の電圧が印加されＳ極に
励磁されたとすると、永久磁石回転子１のＳ極と
Ｎ極の各々はＳ極である固定子磁極歯５１〜５８
にそれぞれ反発および吸引して回転トルクが生
じ、永久磁石回転子１は反回転方向に力を受け第
８図ｅに示す位置まで回転する。しかし、永久磁
石回転子１のＮ極の各々がＳ極である固定子磁極
歯５１〜５８に回転方向側へ吸引される力と、永
久磁石回転子１のＳ極の各々がＳ極である固定子
磁極歯５１〜５８に回転方向側へ反発される力
と、前述の静的磁力の３つの力が釣り合つている
ため、永久磁石回転子１はそれ以上反対回転方向
には回転せず、永久磁石回転子１は第８図ｅに示
す位置関係で静止されるようになる。その後、励
磁コイル４に印加する電圧が正の直流電圧に反転
する際固定子磁極歯５１〜５８の磁束はほとんど
なくなるため前述したように永久磁石回転子１の
磁極の各々の磁束と固定子磁極歯５１〜５８とに
より静的磁力によるトルクが生じて永久磁石回転
子１は第８図ｅに示す位置関係から少し回転方向
側へ回転して第８図ａに示す位置関係で止まる。
その後、励磁コイル４に印加する電圧が正の直流
電圧に反転すると固定子磁極歯５１〜５８がＮ極
に励磁されるので、固定子磁極歯５１〜５８が第
８図ａにおいて正の直流電圧印加時にＮ極に励磁
されたときとまつたく同様に永久磁石回転子１
は、励磁コイル４に印加する正負の直流電圧の１
サイクル毎に永久磁石回転子１の互いに隣り合う
反対磁極のピツチの２倍だけ回転方向側に回転す
る。また第８図ｂに示す位置関係に永久磁石回転
子１が静止したときにおいても同様に正負の直流
電圧の印加時に固定子磁極歯５１〜５８がＮ極あ
るいはＳ極のどちらに励磁されても永久磁石回転
子１は自動的に起動し、正負の直流電圧の１サイ
クル毎に永久磁石回転子１の互いに隣り合う反対
磁極のピツチの２倍だけ回転方向側に回転する。
このようにして永久磁石回転子１の一方向自起動
特性およびステツプ回転が得られる。
おいて励磁コイル４に負の電圧が印加されＳ極に
励磁されたとすると、永久磁石回転子１のＳ極と
Ｎ極の各々はＳ極である固定子磁極歯５１〜５８
にそれぞれ反発および吸引して回転トルクが生
じ、永久磁石回転子１は反回転方向に力を受け第
８図ｅに示す位置まで回転する。しかし、永久磁
石回転子１のＮ極の各々がＳ極である固定子磁極
歯５１〜５８に回転方向側へ吸引される力と、永
久磁石回転子１のＳ極の各々がＳ極である固定子
磁極歯５１〜５８に回転方向側へ反発される力
と、前述の静的磁力の３つの力が釣り合つている
ため、永久磁石回転子１はそれ以上反対回転方向
には回転せず、永久磁石回転子１は第８図ｅに示
す位置関係で静止されるようになる。その後、励
磁コイル４に印加する電圧が正の直流電圧に反転
する際固定子磁極歯５１〜５８の磁束はほとんど
なくなるため前述したように永久磁石回転子１の
磁極の各々の磁束と固定子磁極歯５１〜５８とに
より静的磁力によるトルクが生じて永久磁石回転
子１は第８図ｅに示す位置関係から少し回転方向
側へ回転して第８図ａに示す位置関係で止まる。
その後、励磁コイル４に印加する電圧が正の直流
電圧に反転すると固定子磁極歯５１〜５８がＮ極
に励磁されるので、固定子磁極歯５１〜５８が第
８図ａにおいて正の直流電圧印加時にＮ極に励磁
されたときとまつたく同様に永久磁石回転子１
は、励磁コイル４に印加する正負の直流電圧の１
サイクル毎に永久磁石回転子１の互いに隣り合う
反対磁極のピツチの２倍だけ回転方向側に回転す
る。また第８図ｂに示す位置関係に永久磁石回転
子１が静止したときにおいても同様に正負の直流
電圧の印加時に固定子磁極歯５１〜５８がＮ極あ
るいはＳ極のどちらに励磁されても永久磁石回転
子１は自動的に起動し、正負の直流電圧の１サイ
クル毎に永久磁石回転子１の互いに隣り合う反対
磁極のピツチの２倍だけ回転方向側に回転する。
このようにして永久磁石回転子１の一方向自起動
特性およびステツプ回転が得られる。
このように本発明によれば、くま取りコイル等
の付属部品なしでしかも一種類の固定子５だけで
一方向へ自起動するため構造が簡単となり、また
固定子磁極歯を固定子の周辺部に形成したため円
周距離が長く多極化が可能となり、組立上の精度
を必要とせず、部品点数も少なく、製造が容易な
ステツプモータを提供することができる。
の付属部品なしでしかも一種類の固定子５だけで
一方向へ自起動するため構造が簡単となり、また
固定子磁極歯を固定子の周辺部に形成したため円
周距離が長く多極化が可能となり、組立上の精度
を必要とせず、部品点数も少なく、製造が容易な
ステツプモータを提供することができる。
第１図は従来のステツプモータの斜視図、第２
図は同一部平面図、第３図は同ステツプモータの
固定子の斜視図、第４図は本発明の一実施例を示
すステツプモータの斜視図、第５図は同断面図、
第６図は同ステツプモータの固定子の平面図、第
７図は同固定子の正面図、第８図ａ〜ｅは同ステ
ツプモータの動作原理説明図である。 １……永久磁石回転子、５……固定子、５１〜
５８……固定子磁極歯。
図は同一部平面図、第３図は同ステツプモータの
固定子の斜視図、第４図は本発明の一実施例を示
すステツプモータの斜視図、第５図は同断面図、
第６図は同ステツプモータの固定子の平面図、第
７図は同固定子の正面図、第８図ａ〜ｅは同ステ
ツプモータの動作原理説明図である。 １……永久磁石回転子、５……固定子、５１〜
５８……固定子磁極歯。
Claims (1)
- １ 交互にＮ・Ｓ・Ｎ・Ｓ…と等間隔に永久着磁
されている永久磁石回転子と、前記永久磁石回転
子の着磁面のうちの同極性の磁極と対面するよう
に配設される固定子磁極歯を周辺部に突設するひ
とつの固定子とを備え、前記固定子磁極歯を前記
永久磁石回転子の回転方向に傾斜したことを特徴
とするステツプモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16119580A JPS5785568A (en) | 1980-11-14 | 1980-11-14 | Step motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16119580A JPS5785568A (en) | 1980-11-14 | 1980-11-14 | Step motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5785568A JPS5785568A (en) | 1982-05-28 |
| JPH0226463B2 true JPH0226463B2 (ja) | 1990-06-11 |
Family
ID=15730385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16119580A Granted JPS5785568A (en) | 1980-11-14 | 1980-11-14 | Step motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5785568A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0640733B2 (ja) * | 1983-06-15 | 1994-05-25 | 日本電装株式会社 | ステツプモ−タ |
| US4535279A (en) * | 1983-08-01 | 1985-08-13 | Dominic Arbisi | Impulse motor structure, drive system and control circuit |
| US4585977A (en) * | 1984-12-04 | 1986-04-29 | Dominic Arbisi | Electronic motor |
| JP2504242Y2 (ja) * | 1989-12-25 | 1996-07-10 | 松下電工株式会社 | 同期電動機 |
| ITPD20030020U1 (it) * | 2003-03-14 | 2004-09-15 | Finvetro Spa | Struttura di motore elettrico del tipo a magnete permanente |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS604666A (ja) * | 1983-06-21 | 1985-01-11 | Mitsubishi Motors Corp | トルクコンバ−タクラツチの油シ−ル構造 |
-
1980
- 1980-11-14 JP JP16119580A patent/JPS5785568A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS604666A (ja) * | 1983-06-21 | 1985-01-11 | Mitsubishi Motors Corp | トルクコンバ−タクラツチの油シ−ル構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5785568A (en) | 1982-05-28 |
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