JPH0442766A - ステップモータ - Google Patents
ステップモータInfo
- Publication number
- JPH0442766A JPH0442766A JP14797490A JP14797490A JPH0442766A JP H0442766 A JPH0442766 A JP H0442766A JP 14797490 A JP14797490 A JP 14797490A JP 14797490 A JP14797490 A JP 14797490A JP H0442766 A JPH0442766 A JP H0442766A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permanent magnet
- magnetic flux
- rotor
- step motor
- motor
- Prior art date
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- Pending
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 241000270666 Testudines Species 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (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〉
本発明はハイブリッド型のステップモータのトルクアッ
プ対策に関するものである。
プ対策に関するものである。
〈従来の技術〉
第４図はハイブリッド型のステップモータの構成図であ
り、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図のＺ−２部分の
断面図である。このモータはアウタ・ロータ型のステッ
プモータである。
り、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図のＺ−２部分の
断面図である。このモータはアウタ・ロータ型のステッ
プモータである。
図で、１０はステータ、２０はロータである。
ステータ１０において、１１．１２はステータコアであ
り、先端に一定ピッチで歯１３が形成された突極が複数
個設けられている。これらのステータコア１】と１２は
、歯１３の位相を一致させて積み重ねられている。１４
は２枚のステータコア１１と１２の突極部分の間に挟み
込まれたバイアス用永久磁石である。バイアス用永久磁
石１４は厚さ方向にＳ極とＮ極に着磁されている。１５
は重ね合わされた２つの突極にまたがって巻かれたコイ
ルである。１６は２枚のステータコア１１と１２を固定
する固定軸である。
り、先端に一定ピッチで歯１３が形成された突極が複数
個設けられている。これらのステータコア１】と１２は
、歯１３の位相を一致させて積み重ねられている。１４
は２枚のステータコア１１と１２の突極部分の間に挟み
込まれたバイアス用永久磁石である。バイアス用永久磁
石１４は厚さ方向にＳ極とＮ極に着磁されている。１５
は重ね合わされた２つの突極にまたがって巻かれたコイ
ルである。１６は２枚のステータコア１１と１２を固定
する固定軸である。
ロータ２０において、２１．２２はステータコアであり
、ステータ１０の外側に配置されていて、歯１３−と対
向する位置にこの歯と同一ピッチの歯２３が形成されて
いる。ロータコア２１と２２は歯の位相を１／２ピツチ
ずらして積み重ねられ、それぞれステータコア１１と１
２に対向している。
、ステータ１０の外側に配置されていて、歯１３−と対
向する位置にこの歯と同一ピッチの歯２３が形成されて
いる。ロータコア２１と２２は歯の位相を１／２ピツチ
ずらして積み重ねられ、それぞれステータコア１１と１
２に対向している。
このモータでは、バイアス用永久磁石１４０発生磁束φ
亀とコイル１５の発生磁束φＣは、ギャップｇ１とｇ２
の一方で加算、他方で減算され、加算される側と減算さ
れる側が交互に変わることによってステップモータが回
転する。
亀とコイル１５の発生磁束φＣは、ギャップｇ１とｇ２
の一方で加算、他方で減算され、加算される側と減算さ
れる側が交互に変わることによってステップモータが回
転する。
モータに発生する磁束φ諷とφＣは次式で与えられる。
φｔ＝Ｆｕ／Ｒｓ、φｃ ＝Ｆｃ ／Ｒ。
Ｆｍ：永久磁石１４の起磁力
Ｆｃ：コイル１５の起磁力
Ｒｓ：ギャップの磁気抵抗
ステータコア１１側の総磁束φ、と、ステータコア１２
側の総磁束φ２は次式で与えられる。
側の総磁束φ２は次式で与えられる。
φ、＝φ亀十φＣ９φ２＝φ亀−φＣ
従って、ステータコア１１１］１１の発生トルクＴ１と
ステータコア１２側の発生トルクＴ２は、Ｔ１＝Ｔ（φ
１＋φＣ） Ｔ２ ＝Ｔ （φｌ−φＣ） となり、モータの発生トルクＴ。は次式で与えられる。
ステータコア１２側の発生トルクＴ２は、Ｔ１＝Ｔ（φ
１＋φＣ） Ｔ２ ＝Ｔ （φｌ−φＣ） となり、モータの発生トルクＴ。は次式で与えられる。
ここで、Ｔ（φ黴十φＣ）とＴ（φ亀−φＣ）はいずれ
もトルクの関数を表わしたものである。
もトルクの関数を表わしたものである。
Ｔｏ ＝Ｔ１ Ｔ２
Ｔ（φ亀＋φｃ） Ｔ（φ１−φＣ）〈発明が解決し
ようとする課題〉 トルクＴ、とＴ２を制限している要因は、コアに使用し
ている硅素鋼板の飽和磁束と、永久磁石１４の起磁力で
ある。現状の永久磁石の起磁力では、硅素鋼板の飽和磁
束レベルまで達していないため、Ｔ、−とＴ２を制限し
ている主な要因は永久磁石である。
ようとする課題〉 トルクＴ、とＴ２を制限している要因は、コアに使用し
ている硅素鋼板の飽和磁束と、永久磁石１４の起磁力で
ある。現状の永久磁石の起磁力では、硅素鋼板の飽和磁
束レベルまで達していないため、Ｔ、−とＴ２を制限し
ている主な要因は永久磁石である。
第４図の磁気回路において、トルクＴ。が最大になるの
は、１６ｍ ｌ＝ｌφｃ１になるときである。このとき
、最大値Ｔ’ｔａχは次式で与えられる。
は、１６ｍ ｌ＝ｌφｃ１になるときである。このとき
、最大値Ｔ’ｔａχは次式で与えられる。
Ｔｔａχ＝Ｔ（２φｍ）
従って、Ｔ’ｔａχはφｔ＝Ｆ亀／ Ｒｓの関係から、
Ｆｌｌで決まってしまう、Ｆｔはモータのコア形状、永
久磁石の材料、硅素鋼板の透磁率等に大きく影響されて
しまうので、Ｔ”ｔａχを向上させることは難しかった
。
Ｆｌｌで決まってしまう、Ｆｔはモータのコア形状、永
久磁石の材料、硅素鋼板の透磁率等に大きく影響されて
しまうので、Ｔ”ｔａχを向上させることは難しかった
。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、モ
ータに大幅な変更を加えることなく、出力トルクを向上
できるステップモータを実現することを目的とする。
ータに大幅な変更を加えることなく、出力トルクを向上
できるステップモータを実現することを目的とする。
く課題を解決するための手段〉
本発明は、
突極が形成された２枚のステータコアを、厚さ方向にＳ
Ｎ！とＮ極に着磁されたバイアス用永久磁石を突極部分
に挟んで積み重ね、ロータコアもステータコアに対向さ
せて２枚設け、前記バイアス用永久磁石の磁束と突極に
巻かれたコイルの磁束の両方でトルクを発生するハイブ
リッド型のステップモータにおいて、 前記２枚のロータコアの間に挟み込まれていて、厚さ方
向にＳ極とＮ極に着磁されていて、着磁方向は前記バイ
アス用永久磁石の着磁方向と逆方向になっているロータ
側バイアス用永久磁石を具備したことを特徴とするステ
ップモータ。
Ｎ！とＮ極に着磁されたバイアス用永久磁石を突極部分
に挟んで積み重ね、ロータコアもステータコアに対向さ
せて２枚設け、前記バイアス用永久磁石の磁束と突極に
巻かれたコイルの磁束の両方でトルクを発生するハイブ
リッド型のステップモータにおいて、 前記２枚のロータコアの間に挟み込まれていて、厚さ方
向にＳ極とＮ極に着磁されていて、着磁方向は前記バイ
アス用永久磁石の着磁方向と逆方向になっているロータ
側バイアス用永久磁石を具備したことを特徴とするステ
ップモータ。
〈作用〉
このような本発明では、ステータコアに挟み込まれた永
久磁石と突極に巻かれたコイルによる磁束のほかに、ロ
ータコアに挟み込まれた永久磁石による磁束も用いてト
ルクを発生する。
久磁石と突極に巻かれたコイルによる磁束のほかに、ロ
ータコアに挟み込まれた永久磁石による磁束も用いてト
ルクを発生する。
〈実施例〉
以下、図面を用いて本発明を説明する。
第１図は本発明の一実施例の構成図である。第１図で、
第４図と同一のものは同一符号を付ける。
第４図と同一のものは同一符号を付ける。
第１図において、３０は永久磁石であり、ロタコア２１
と２２の間に挟み込まれていて、厚さ方向にＳ′！ｆ！
とＮ極に着磁されている。永久磁石３０の着磁方向は永
久磁石１４の着磁力向と逆方向になっている。なお、図
では永久磁石はリング形状のものであるが、円弧形状の
ものを円周方向に配列してもよい。
と２２の間に挟み込まれていて、厚さ方向にＳ′！ｆ！
とＮ極に着磁されている。永久磁石３０の着磁方向は永
久磁石１４の着磁力向と逆方向になっている。なお、図
では永久磁石はリング形状のものであるが、円弧形状の
ものを円周方向に配列してもよい。
一般に、永久磁石を含んだ磁気回路を、永久磁石を電池
に、磁気抵抗を電気抵抗に、磁束をｔ流に置換えた等価
磁気回路として考えることができる。
に、磁気抵抗を電気抵抗に、磁束をｔ流に置換えた等価
磁気回路として考えることができる。
第２図は第４図のモータの磁気回路の等価磁気回路を示
した図、第３図は第１図のモータの磁気回路の等価磁気
回路を示した図である。
した図、第３図は第１図のモータの磁気回路の等価磁気
回路を示した図である。
出力トルクの最大値Ｔｌ１ａχは永久磁石の起磁力Ｆ、
によって制限されている。
によって制限されている。
第２図の磁気回路では、前述したようにＴｔａχを大き
くすることはできない。
くすることはできない。
これに対して、第３図の磁気回路では、ロータ側にも永
久磁石を設けている。
久磁石を設けている。
これによって、起磁力Ｆ１１′は次式で与えられる。
Ｆｌｌ ′ ”ＦＩＬＳ ＋ＦｔＲＦｔｓ：ステー
タ側め永久磁石の起磁力Ｆｔｂ ：ロータ側の永久磁石
の起磁力ここで、Ｆｍ−Ｆｔｓ＝ＦｔＲにすると、出力
トルクの最大値Ｔ１１ａχ′は、 Ｔｍａｘ′＝Ｔ（２φｔ′） Ｔ （２（Ｆｗ ｓ ＋ＦｔＲ） ／Ｒ９）Ｔ （４
Ｆｔ／Ｒｓ ） ２Ｔ （２φ隻 ） ２Ｔ１１ａχ となる。これによって、出力トルクを従来のモタの２倍
に増加できる。
タ側め永久磁石の起磁力Ｆｔｂ ：ロータ側の永久磁石
の起磁力ここで、Ｆｍ−Ｆｔｓ＝ＦｔＲにすると、出力
トルクの最大値Ｔ１１ａχ′は、 Ｔｍａｘ′＝Ｔ（２φｔ′） Ｔ （２（Ｆｗ ｓ ＋ＦｔＲ） ／Ｒ９）Ｔ （４
Ｆｔ／Ｒｓ ） ２Ｔ （２φ隻 ） ２Ｔ１１ａχ となる。これによって、出力トルクを従来のモタの２倍
に増加できる。
なお、モータはアウタ・ロータ型のものに限らすインナ
・ロータ型のものであってもよい。
・ロータ型のものであってもよい。
く効果〉
本発明によれば、永久磁石はステータ側だけでなくロー
タ側にも設けられているため、モータの外形を変えるこ
となく、しかも駆動方式も全く同じままにしてモータの
出力トルクを向上させることができる。
タ側にも設けられているため、モータの外形を変えるこ
となく、しかも駆動方式も全く同じままにしてモータの
出力トルクを向上させることができる。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は第４図の
モータの等価磁気回路を示した図、第３図は第１図のモ
ータの等価磁気回路を示した図、第４図は従来における
ハイブリッド型のステップモータの構成例を示した図で
ある。 １０・・・ステータ、１１．１２・・・ステータコア、
１３．２３・・・歯、１４・・・永久磁石、１５・・・
コイル、２０・・・ロ タ、２１．２２・・・ロータコア、３０・・・永久磁石
。 第 ＠２ 図 １５３図 斥檜゛尺３１〒〜２ 第４ 図 ２ρ
モータの等価磁気回路を示した図、第３図は第１図のモ
ータの等価磁気回路を示した図、第４図は従来における
ハイブリッド型のステップモータの構成例を示した図で
ある。 １０・・・ステータ、１１．１２・・・ステータコア、
１３．２３・・・歯、１４・・・永久磁石、１５・・・
コイル、２０・・・ロ タ、２１．２２・・・ロータコア、３０・・・永久磁石
。 第 ＠２ 図 １５３図 斥檜゛尺３１〒〜２ 第４ 図 ２ρ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 突極が形成された２枚のステータコアを、厚さ方向にＳ
極とＮ極に着磁されたバイアス用永久磁石を突極部分に
挟んで積み重ね、ロータコアもステータコアに対向させ
て２枚設け、前記バイアス用永久磁石の磁束と突極に巻
かれたコイルの磁束の両方でトルクを発生するハイブリ
ッド型のステップモータにおいて、 前記２枚のロータコアの間に挟み込まれていて、厚さ方
向にＳ極とＮ極に着磁されていて、着磁方向は前記バイ
アス用永久磁石の着磁方向と逆方向になっているロータ
側バイアス用永久磁石を具備したことを特徴とするステ
ップモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14797490A JPH0442766A (ja) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | ステップモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14797490A JPH0442766A (ja) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | ステップモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0442766A true JPH0442766A (ja) | 1992-02-13 |
Family
ID=15442313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14797490A Pending JPH0442766A (ja) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | ステップモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0442766A (ja) |
-
1990
- 1990-06-06 JP JP14797490A patent/JPH0442766A/ja active Pending
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