JPH06141525A - ４相ステッピングモータ - Google Patents
４相ステッピングモータInfo
- Publication number
- JPH06141525A JPH06141525A JP29009892A JP29009892A JPH06141525A JP H06141525 A JPH06141525 A JP H06141525A JP 29009892 A JP29009892 A JP 29009892A JP 29009892 A JP29009892 A JP 29009892A JP H06141525 A JPH06141525 A JP H06141525A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- salient poles
- stepping motor
- rotor
- phase
- Prior art date
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 全体的構造から磁気的バランスを図り、ディ
テントトルクを低減させるとともに、駆動トルクを増大
させる。 【構成】 ８個の突極１1 ，１2 ，………１8 が配設さ
れた固定子１と、外周に偶数個の小歯４が等ピッチτR
で配設された回転子２とからなるハイブリッド形の４相
ステッピングモータにおいて、前記突極１1 ，１2 ，…
……１8 のそれぞれに等しい５個以上の個数の固定子小
歯３を配設し、隣接する２個の前記突極で一相を構成す
るとともに、該２個の突極を異なる極性になるように励
磁する。
テントトルクを低減させるとともに、駆動トルクを増大
させる。 【構成】 ８個の突極１1 ，１2 ，………１8 が配設さ
れた固定子１と、外周に偶数個の小歯４が等ピッチτR
で配設された回転子２とからなるハイブリッド形の４相
ステッピングモータにおいて、前記突極１1 ，１2 ，…
……１8 のそれぞれに等しい５個以上の個数の固定子小
歯３を配設し、隣接する２個の前記突極で一相を構成す
るとともに、該２個の突極を異なる極性になるように励
磁する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はハイブリッド形の４相ス
テッピングモータに関し、特に、ディテントトルク（de
tent torque)が低減されるとともに、駆動トルクが増大
される４相ステッピングモータに関する。
テッピングモータに関し、特に、ディテントトルク（de
tent torque)が低減されるとともに、駆動トルクが増大
される４相ステッピングモータに関する。
【０００２】ここで、ディテントトルクとは、該モータ
を励磁しない状態でも、一定の位置を保持しようとする
トルクであり、該モータに電流を流し、特定の相（単
数、又は複数）を励磁しているときに現われる静止トル
ク、すなわちスティフネス（stiffness)特性で示される
静止トルクとは本質的に異なる。
を励磁しない状態でも、一定の位置を保持しようとする
トルクであり、該モータに電流を流し、特定の相（単
数、又は複数）を励磁しているときに現われる静止トル
ク、すなわちスティフネス（stiffness)特性で示される
静止トルクとは本質的に異なる。
【０００３】
【従来の技術】従来、この種の４相ステッピングモータ
としては、図３の固定子、回転子の相互関係を表す断面
図に示すものがある。同図において、固定子１側には８
個の突極１1 ，１2 ，１3 ，………１7 ，１ 8 が等ピッ
チ角で配設されるとともに、各突極１1 ，１2 ，………
１8 の回転子２と対向する面に、それぞれ４個、又は５
個の固定子小歯３が等ピッチτS で配設されており、回
転子２側の外周にも偶数個の回転子小歯４が等ピッチτ
R で配設されている。同図中の５は固定子巻線であり、
対向するそれぞれ２個の突極１1 ，１5 ；１ 2 ，１6 ；
１3 ，１7 ；１4 ，１8 にヘテロポーラ型の巻線を施し
て、各１相を構成している。なお、６は回転子２の出力
軸である。
としては、図３の固定子、回転子の相互関係を表す断面
図に示すものがある。同図において、固定子１側には８
個の突極１1 ，１2 ，１3 ，………１7 ，１ 8 が等ピッ
チ角で配設されるとともに、各突極１1 ，１2 ，………
１8 の回転子２と対向する面に、それぞれ４個、又は５
個の固定子小歯３が等ピッチτS で配設されており、回
転子２側の外周にも偶数個の回転子小歯４が等ピッチτ
R で配設されている。同図中の５は固定子巻線であり、
対向するそれぞれ２個の突極１1 ，１5 ；１ 2 ，１6 ；
１3 ，１7 ；１4 ，１8 にヘテロポーラ型の巻線を施し
て、各１相を構成している。なお、６は回転子２の出力
軸である。
【０００４】前記回転子２には、図示しない軸方向に磁
化された永久磁石が組み込まれ、その外周に前記偶数個
の回転子小歯４をそれぞれ有する２個の鉄心から成り、
一方の鉄心はＮ極、他方の鉄心はＳ極に磁化され、相互
の小歯４，４は半ピッチ（電気的に１８０°）ずれてい
る。図２はその一方を示す。
化された永久磁石が組み込まれ、その外周に前記偶数個
の回転子小歯４をそれぞれ有する２個の鉄心から成り、
一方の鉄心はＮ極、他方の鉄心はＳ極に磁化され、相互
の小歯４，４は半ピッチ（電気的に１８０°）ずれてい
る。図２はその一方を示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の４相ステッピングモータにあっては、各突極
１1 ，１2 ，１3 ， ………１8 のうち、固定子小歯３
の個数が、４個の突極と、５個の突極があり、全体とし
て磁気的にアンバランスな状態となっているため、ディ
テントトルクが大きく、かつ本来発生されるべき駆動ト
ルクが十分得られないという問題点があった。
うな従来の４相ステッピングモータにあっては、各突極
１1 ，１2 ，１3 ， ………１8 のうち、固定子小歯３
の個数が、４個の突極と、５個の突極があり、全体とし
て磁気的にアンバランスな状態となっているため、ディ
テントトルクが大きく、かつ本来発生されるべき駆動ト
ルクが十分得られないという問題点があった。
【０００６】すなわち、図２によれば、各相を構成する
２個の突極１1 ，１5 ；１2 ，１6；……を対向して配
設し、更にこれを異なる極性になるように励磁している
ため、該２固の突極１1 ，１5 ；１2 ，１6 ；……は形
状のバランスをとる必要から同一相は小歯３の個数が、
４個の突極と、５個の突極とによって構成されている。
又、小歯３の個数が４個の突極同士、５個の突極同士が
隣接している部分があるため、モータ全体としての磁気
的なバランスが崩れている。
２個の突極１1 ，１5 ；１2 ，１6；……を対向して配
設し、更にこれを異なる極性になるように励磁している
ため、該２固の突極１1 ，１5 ；１2 ，１6 ；……は形
状のバランスをとる必要から同一相は小歯３の個数が、
４個の突極と、５個の突極とによって構成されている。
又、小歯３の個数が４個の突極同士、５個の突極同士が
隣接している部分があるため、モータ全体としての磁気
的なバランスが崩れている。
【０００７】これによって、各突極１1 ，１2 ，………
１8 で発生するディテントトルクＴ D1，ＴD2，……ＴD8
は、異なる大きさと形をもつことになる。従って、外部
から観測した場合、ディテントトルクに低次の成分が残
るとともに、その振幅も大きいのである。又、本来発生
されるべき駆動トルクは十分得られなかった。
１8 で発生するディテントトルクＴ D1，ＴD2，……ＴD8
は、異なる大きさと形をもつことになる。従って、外部
から観測した場合、ディテントトルクに低次の成分が残
るとともに、その振幅も大きいのである。又、本来発生
されるべき駆動トルクは十分得られなかった。
【０００８】本発明はかかる点に鑑みなされたもので、
その目的は前記問題点を解消し、ステッピングモータの
全体的な構造から、磁気的バランスを図り、前期ディテ
ントトルクを低減させるとともに駆動トルクを増大させ
る４相ステッピングモータを提供することにある。
その目的は前記問題点を解消し、ステッピングモータの
全体的な構造から、磁気的バランスを図り、前期ディテ
ントトルクを低減させるとともに駆動トルクを増大させ
る４相ステッピングモータを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の構成は、８個の突極が配設された固定子と、
外周に偶数個の小歯が等ピッチで配設された回転子とか
らなるハイブリッド形の４相ステッピングモータにおい
て、前記突極のそれぞれに等しい５個以上の個数の固定
子小歯を配設し、隣接する２個の前記突極で一相を構成
するとともに、該２個の突極を異なる極性になるように
励磁して、ディテントトルクを低減させ、かつ駆動トル
クを増大させることを特徴とする。
の本発明の構成は、８個の突極が配設された固定子と、
外周に偶数個の小歯が等ピッチで配設された回転子とか
らなるハイブリッド形の４相ステッピングモータにおい
て、前記突極のそれぞれに等しい５個以上の個数の固定
子小歯を配設し、隣接する２個の前記突極で一相を構成
するとともに、該２個の突極を異なる極性になるように
励磁して、ディテントトルクを低減させ、かつ駆動トル
クを増大させることを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明は以上のように構成されているので、ス
テッピングモータの全体的構造から磁気的バランスが改
善されて、ディテントトルクが低減されるとともに、固
定子の各突極の固定子小歯の個数を、従来のステッピン
グモータより減らすことなく、全体として増やすことが
できる。
テッピングモータの全体的構造から磁気的バランスが改
善されて、ディテントトルクが低減されるとともに、固
定子の各突極の固定子小歯の個数を、従来のステッピン
グモータより減らすことなく、全体として増やすことが
できる。
【００１１】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例
を例示的に詳しく説明する。図１は本発明の４相ステッ
ピングモータの一実施例を示す固定子、回転子の相互関
係を表わす断面図で、図３と同一部材には同一符号を付
して説明を省略する。
を例示的に詳しく説明する。図１は本発明の４相ステッ
ピングモータの一実施例を示す固定子、回転子の相互関
係を表わす断面図で、図３と同一部材には同一符号を付
して説明を省略する。
【００１２】同図において、固定子１の８個の突極
１1 ，１2 ，………１8 の回転子２と対向する面に、そ
れぞれ５個の固定子小歯３が等ピッチτS で配設されて
いる。
１1 ，１2 ，………１8 の回転子２と対向する面に、そ
れぞれ５個の固定子小歯３が等ピッチτS で配設されて
いる。
【００１３】そして、前記各突極１1 ，１2 ，………１
8 の隣接する２個の突極１1 ，１2；１3 ，１4 ；
１5 ，１6 ；１7 ，１8 で一相を構成するように固定子
巻線５，５を接続するとともに、通電により前記２個の
突極１1 ，１2 ；１3 ，１4 ；１ 5 ，１6 ；１7 ，１8
が互いに異なる極性になるように励磁されている。
8 の隣接する２個の突極１1 ，１2；１3 ，１4 ；
１5 ，１6 ；１7 ，１8 で一相を構成するように固定子
巻線５，５を接続するとともに、通電により前記２個の
突極１1 ，１2 ；１3 ，１4 ；１ 5 ，１6 ；１7 ，１8
が互いに異なる極性になるように励磁されている。
【００１４】同時に、前記２個の突極１1 ，１2 ；
１3 ，１4 ；１5 ，１6 ；１7 ，１8 を前述の構成にす
ることにより、該各突極１1 ，１2 ，………１8 の固定
子小歯３の個数を減らすことなく、それぞれ等しい個
数、例えば５個を配設することができる。
１3 ，１4 ；１5 ，１6 ；１7 ，１8 を前述の構成にす
ることにより、該各突極１1 ，１2 ，………１8 の固定
子小歯３の個数を減らすことなく、それぞれ等しい個
数、例えば５個を配設することができる。
【００１５】ところで、ハイブリッド形ステッピングモ
ータのディテントトルクとは、巻線５に通電しない状態
で発生する保持トルクであり、固定子１と回転子２とが
互いに対向する小歯３，４間の磁気的吸引力によって発
生する。この吸引力は回転子２に組み込まれている永久
磁石からの、前記対向する小歯３，４間を通過する磁束
によって発生する。
ータのディテントトルクとは、巻線５に通電しない状態
で発生する保持トルクであり、固定子１と回転子２とが
互いに対向する小歯３，４間の磁気的吸引力によって発
生する。この吸引力は回転子２に組み込まれている永久
磁石からの、前記対向する小歯３，４間を通過する磁束
によって発生する。
【００１６】固定子１の各突極１1 ，１2 ，………１8
で発生するこのディテントトルクＴ Di（ｉ＝１〜８）
は、回転子小歯４のピッチτR を周期として周期的に変
化し、その大きさ及び角度変位に対する形は、前記突極
１1 ，１2 ，………１8 の固定子小歯３のピッチτS 、
形状、個数及び通過磁束量によって決定される。
で発生するこのディテントトルクＴ Di（ｉ＝１〜８）
は、回転子小歯４のピッチτR を周期として周期的に変
化し、その大きさ及び角度変位に対する形は、前記突極
１1 ，１2 ，………１8 の固定子小歯３のピッチτS 、
形状、個数及び通過磁束量によって決定される。
【００１７】しかし、前記ステッピングモータの出力軸
６から観測されるディテントトルクは、前記突極１1 ，
１2 ，………１8 ごとのディテントトルクＴDiの和とな
るため、重ね合わせより第７次以下の高調波成分は消去
され、振幅としては小さなものになる。
６から観測されるディテントトルクは、前記突極１1 ，
１2 ，………１8 ごとのディテントトルクＴDiの和とな
るため、重ね合わせより第７次以下の高調波成分は消去
され、振幅としては小さなものになる。
【００１８】図２は本実施例の試験結果を示す４相ステ
ッピングモータの回転子角度に対するディテントトルク
特性図であり、点線で示す従来例に比べて、実線で示す
本実施例におけるディテントトルクが、かなり低減され
ており、改善されているのがわかる。
ッピングモータの回転子角度に対するディテントトルク
特性図であり、点線で示す従来例に比べて、実線で示す
本実施例におけるディテントトルクが、かなり低減され
ており、改善されているのがわかる。
【００１９】以上のように固定子１において、一相を構
成する２個の突極１1 ，１2 ；１3，１4 ；１5 ，
１6 ；１7 ，１8 をそれぞれ隣接して配置することによ
り、前記突極１1 ，１2 ，………１8 の固定子小歯３の
個数を減らすことなくすべて５個として、ディテントト
ルクを低減させるとともに、前記２個の突極１1 ，
１2 ；１3 ，１4 ；１5 ，１6 ；１7 ，１8 の主磁束を
有効に活用し、かつ固定子小歯３の個数を全体として増
加させることにより、全体の駆動トルクを増大させてい
る。
成する２個の突極１1 ，１2 ；１3，１4 ；１5 ，
１6 ；１7 ，１8 をそれぞれ隣接して配置することによ
り、前記突極１1 ，１2 ，………１8 の固定子小歯３の
個数を減らすことなくすべて５個として、ディテントト
ルクを低減させるとともに、前記２個の突極１1 ，
１2 ；１3 ，１4 ；１5 ，１6 ；１7 ，１8 の主磁束を
有効に活用し、かつ固定子小歯３の個数を全体として増
加させることにより、全体の駆動トルクを増大させてい
る。
【００２０】なお、本発明の技術は前記実施例における
技術に限定されるものではなく、同様な機能を果す他の
態様の手段によってもよく、また本発明の技術は前記構
成の範囲内において種々の変更、付加が可能である。
技術に限定されるものではなく、同様な機能を果す他の
態様の手段によってもよく、また本発明の技術は前記構
成の範囲内において種々の変更、付加が可能である。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
４相ステッピングモータによれば、固定子の各突極に等
しい５個以上の個数の固定子小歯を配設し、隣接する２
個の前記突極で一相を構成するとともに、該２個の突極
を異なる極性になるように励磁するので、磁気的バラン
スが得られ、該ステッピングモータのディテントトルク
を低減させるとともに、固定子の各突極の固定子小歯の
個数を全体として増やし、これにより、前記モータの駆
動トルクを増大させることができる。このため、滑らか
な回転が得られるとともに、マイクロステップにも好適
な４相ステッピングモータが得られる。
４相ステッピングモータによれば、固定子の各突極に等
しい５個以上の個数の固定子小歯を配設し、隣接する２
個の前記突極で一相を構成するとともに、該２個の突極
を異なる極性になるように励磁するので、磁気的バラン
スが得られ、該ステッピングモータのディテントトルク
を低減させるとともに、固定子の各突極の固定子小歯の
個数を全体として増やし、これにより、前記モータの駆
動トルクを増大させることができる。このため、滑らか
な回転が得られるとともに、マイクロステップにも好適
な４相ステッピングモータが得られる。
【図１】本発明の４相ステッピングモータの一実施例を
示す固定子、回転子の相互関係を表す断面図である。
示す固定子、回転子の相互関係を表す断面図である。
【図２】本実施例の試験結果を示す回転子角度に対する
ディテントトルク特性図である。
ディテントトルク特性図である。
【図３】従来の４相ステッピングモータの固定子、回転
子の相互関係を表す断面図である。
子の相互関係を表す断面図である。
１ 固定子 １1 ，１2 ，１3 ，………１8 突極 ２ 回転子 ３ 固定子小歯 ４ 回転子小歯 ５ 固定子巻線 ６ 出力軸 τR 回転子小歯ピッチ τS 固定子小歯ピッチ
Claims (1)
- 【請求項１】 ８個の突極が配設された固定子と、外周
に偶数個の小歯が等ピッチで配設された回転子とからな
るハイブリッド形の４相ステッピングモータにおいて、 前記突極のそれぞれに等しい５個以上の個数の固定子小
歯を配設し、隣接する２個の前記突極で一相を構成する
とともに、該２個の突極を異なる極性になるように励磁
して、ディテントトルクを低減させ、かつ駆動トルクを
増大させることを特徴とする４相ステッピングモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29009892A JP2599082B2 (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | ４相ステッピングモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29009892A JP2599082B2 (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | ４相ステッピングモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06141525A true JPH06141525A (ja) | 1994-05-20 |
| JP2599082B2 JP2599082B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=17751771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29009892A Expired - Fee Related JP2599082B2 (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | ４相ステッピングモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2599082B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6346574B1 (en) | 2000-06-28 | 2002-02-12 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Fire retardance-imparting additive |
| CN104953737A (zh) * | 2014-03-26 | 2015-09-30 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 一种永磁无刷电机 |
-
1992
- 1992-10-28 JP JP29009892A patent/JP2599082B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6346574B1 (en) | 2000-06-28 | 2002-02-12 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Fire retardance-imparting additive |
| CN104953737A (zh) * | 2014-03-26 | 2015-09-30 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 一种永磁无刷电机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2599082B2 (ja) | 1997-04-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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