JPH0715341Y2 - ステツプモ−タ - Google Patents
ステツプモ−タInfo
- Publication number
- JPH0715341Y2 JPH0715341Y2 JP1986132563U JP13256386U JPH0715341Y2 JP H0715341 Y2 JPH0715341 Y2 JP H0715341Y2 JP 1986132563 U JP1986132563 U JP 1986132563U JP 13256386 U JP13256386 U JP 13256386U JP H0715341 Y2 JPH0715341 Y2 JP H0715341Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- step motor
- rotor
- magnetic resistance
- yoke
- magnetic
- 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
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- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はステップモータに係り、円板状の回転子と、こ
れに離間対向した内側磁極片と外側磁極片とを逆極性に
磁化する固定子とよりなるステップモータに関する。
れに離間対向した内側磁極片と外側磁極片とを逆極性に
磁化する固定子とよりなるステップモータに関する。
従来の技術 本出願人は先に実願昭55-122593号その他により、円板
状でその軸直交面に複数の磁極が周方向に交互に極性を
異ならしめて着磁形成された回転子と、コイルを嵌装し
たケースに取り付けられ回転子の軸直交面に離間対向し
た複数の内側磁極片を有する内側ヨーク及び内側磁極片
とギャップを設けた状態で噛み合い状態に整合された複
数の外側磁極片を有する外側ヨークで構成される固定子
とよりなるステップモータを提案した。このステップモ
ータは第４図に示す如く、回転子の両側に一対の固定子
を対向させて２相駆動して使用される。第４図のステッ
プモータでは、例えば左側の固定子10と回転子11との間
で、ケース12、外側ヨーク13、回転子11、内側ヨーク1
4、コア15の磁路で磁気回路を構成している。
状でその軸直交面に複数の磁極が周方向に交互に極性を
異ならしめて着磁形成された回転子と、コイルを嵌装し
たケースに取り付けられ回転子の軸直交面に離間対向し
た複数の内側磁極片を有する内側ヨーク及び内側磁極片
とギャップを設けた状態で噛み合い状態に整合された複
数の外側磁極片を有する外側ヨークで構成される固定子
とよりなるステップモータを提案した。このステップモ
ータは第４図に示す如く、回転子の両側に一対の固定子
を対向させて２相駆動して使用される。第４図のステッ
プモータでは、例えば左側の固定子10と回転子11との間
で、ケース12、外側ヨーク13、回転子11、内側ヨーク1
4、コア15の磁路で磁気回路を構成している。
考案が解決しようとする問題点 ステップモータは、使用される形態に応じて、その回転
速度が種々に異なる。
速度が種々に異なる。
従って、ステップモータはその使用時の回転速度で最適
のトルク・周波数特性が得られるよう設計される。
のトルク・周波数特性が得られるよう設計される。
第４図に示す従来のステップモータではトルク・周波数
特性を可変する場合、コイル16の巻線径，巻回数を可変
する方法、又は固定子11の材質を可変する方法等がとら
れている。
特性を可変する場合、コイル16の巻線径，巻回数を可変
する方法、又は固定子11の材質を可変する方法等がとら
れている。
しかるに、コイル16の巻線径を大とすると大型化し、か
つ大電流が流れるため限界がある。巻回数を大とすると
コイルのインピーダンスが大となるため限界がある。ま
た、永久磁石である回転子11の材質は種類が限られてお
り、材質だけでトルク・周波数特性を調整できる範囲は
非常にせまいという問題点があった。
つ大電流が流れるため限界がある。巻回数を大とすると
コイルのインピーダンスが大となるため限界がある。ま
た、永久磁石である回転子11の材質は種類が限られてお
り、材質だけでトルク・周波数特性を調整できる範囲は
非常にせまいという問題点があった。
そこで、本考案は、磁気抵抗部材を設けることにより、
上記の問題点を解決したステップモータを提供すること
を目的とする。
上記の問題点を解決したステップモータを提供すること
を目的とする。
問題点を解決するための手段 本考案においては、固定子の内側ヨークから回転子を介
し、外側ヨーク，ケース，コアより内側ヨークに至る磁
気回路の磁気抵抗調整用として、磁気抵抗部材が上記コ
アと内側ヨークとの間に介装されている。
し、外側ヨーク，ケース，コアより内側ヨークに至る磁
気回路の磁気抵抗調整用として、磁気抵抗部材が上記コ
アと内側ヨークとの間に介装されている。
作用 本考案においては、磁気抵抗部材の材質，形状を変化さ
せて磁気抵抗を自由に可変できる。
せて磁気抵抗を自由に可変できる。
実施例 第１図は本考案になるステップモータの一実施例の断面
図を示す。この第１図示のステップモータは回転子の軸
直交中央面に対して左右対称に固定子20A,20Bを設けて
構成された２相のステップモータである。同図中、21は
円板状の回転子であり、この軸直交面を略等角度で放射
状に分割される複数の扇状の区画夫々は周方向に交互に
極性を異ならしめ、かつ軸方向に着磁形成されている。
この回転子21は非極性体で形成された回転軸22に固定さ
れている。また、回転軸22は回転子21を挾んで対向する
一対の固定子20A,20B夫々のコア23A,23Bの軸受部に回転
自在に軸承されている。
図を示す。この第１図示のステップモータは回転子の軸
直交中央面に対して左右対称に固定子20A,20Bを設けて
構成された２相のステップモータである。同図中、21は
円板状の回転子であり、この軸直交面を略等角度で放射
状に分割される複数の扇状の区画夫々は周方向に交互に
極性を異ならしめ、かつ軸方向に着磁形成されている。
この回転子21は非極性体で形成された回転軸22に固定さ
れている。また、回転軸22は回転子21を挾んで対向する
一対の固定子20A,20B夫々のコア23A,23Bの軸受部に回転
自在に軸承されている。
コア23A,23B夫々の回転子21側の端部外周には断面Ｌ字
状のコアカラー（磁気抵抗部材）24A,24Bが嵌合固定さ
れ、コアカラー24A,24B夫々の外周に巻回されたコイル2
5A,25Bが固定されている。またコア23A,23B夫々の外側
端部外周にはケース26A,26Bが嵌合固定されてコイル25
A,25B夫々を抱持している。固定子20A,20Bは固定リング
27により互いに固定されている。
状のコアカラー（磁気抵抗部材）24A,24Bが嵌合固定さ
れ、コアカラー24A,24B夫々の外周に巻回されたコイル2
5A,25Bが固定されている。またコア23A,23B夫々の外側
端部外周にはケース26A,26Bが嵌合固定されてコイル25
A,25B夫々を抱持している。固定子20A,20Bは固定リング
27により互いに固定されている。
２つの固定子20A,20B夫々の回転子21に対向する位置に
は内側ヨーク30A,30B及び外側ヨーク31A,31Bが配設され
ている。第２図は第１図示の回転子21を除去したII-II
線に沿う断面矢視図を示す。第２図中、内側ヨーク30A
は中央の基部30A1と、この基部30A1より外方に延在する
等角放射状に配置された複数の略扇状の内側磁極片30A2
とよりなり、基部30A1の中央の孔30A3に回転軸22を挿通
されて基部30A1をコアカラー24Aの一端に嵌合固定され
ている。外側ヨーク31Aはリング状の基部31A1と、この
基部31A1より軸中心方向に延在する等角放射状に配置さ
れた複数の略扇状の外側磁極片31A2とよりなる。外側磁
極片31A2は内側磁極片30A2と等間隔に噛み合い状態とさ
れて基部31A1をケース26Aに固定されている。また、固
定子20Bは上記固定子20Aとまったく同一構造とされてい
る。
は内側ヨーク30A,30B及び外側ヨーク31A,31Bが配設され
ている。第２図は第１図示の回転子21を除去したII-II
線に沿う断面矢視図を示す。第２図中、内側ヨーク30A
は中央の基部30A1と、この基部30A1より外方に延在する
等角放射状に配置された複数の略扇状の内側磁極片30A2
とよりなり、基部30A1の中央の孔30A3に回転軸22を挿通
されて基部30A1をコアカラー24Aの一端に嵌合固定され
ている。外側ヨーク31Aはリング状の基部31A1と、この
基部31A1より軸中心方向に延在する等角放射状に配置さ
れた複数の略扇状の外側磁極片31A2とよりなる。外側磁
極片31A2は内側磁極片30A2と等間隔に噛み合い状態とさ
れて基部31A1をケース26Aに固定されている。また、固
定子20Bは上記固定子20Aとまったく同一構造とされてい
る。
ここで、コア23A,23B、コアカラー24A,24B、ケース26A,
26B、内側ヨーク30A,30B夫々は強磁性材料で形成されて
おり、固定子20Aにおいては、ケース26A、外側ヨーク30
A、回転子21、内側ヨーク30A、コアカラー24A、コア23A
の磁路で磁気回路を構成している。
26B、内側ヨーク30A,30B夫々は強磁性材料で形成されて
おり、固定子20Aにおいては、ケース26A、外側ヨーク30
A、回転子21、内側ヨーク30A、コアカラー24A、コア23A
の磁路で磁気回路を構成している。
上記第１図示のステップモータの磁極片30A2，31A2夫々
に対する回転子の角度をθとしたときの発生するトルク
Ｔ（θ）、コイル25A,25B夫々の発生する磁束Φｍ、コ
イル25A,25B夫々に流れる電流ｉは以下の通り表わされ
る。
に対する回転子の角度をθとしたときの発生するトルク
Ｔ（θ）、コイル25A,25B夫々の発生する磁束Φｍ、コ
イル25A,25B夫々に流れる電流ｉは以下の通り表わされ
る。
Ｔ（θ）＝Ｋ・Ｐ・Φｍ・Ｎ・ｉ・sin（Ｐθ） ……
（１） Φｍ ＝ｋ・am・Br/（１＋μr/p） ……（２） ｉ ＝Ｉ（1-e-Rm・R・t/N2） ……（３） 但しK,kは定数、Ｐは回転子21の対極数、Ｎはコイル25
A,25B夫々の巻回数、amは１極当りの磁極断面積、Brは
回転子27の残留磁束密度、μｒはコイル透磁率、ｐはパ
ーミアンス、Rmは磁気抵抗、Ｒはコイル抵抗、Ｉはコイ
ル25A,25B夫々に供給される電流である。
（１） Φｍ ＝ｋ・am・Br/（１＋μr/p） ……（２） ｉ ＝Ｉ（1-e-Rm・R・t/N2） ……（３） 但しK,kは定数、Ｐは回転子21の対極数、Ｎはコイル25
A,25B夫々の巻回数、amは１極当りの磁極断面積、Brは
回転子27の残留磁束密度、μｒはコイル透磁率、ｐはパ
ーミアンス、Rmは磁気抵抗、Ｒはコイル抵抗、Ｉはコイ
ル25A,25B夫々に供給される電流である。
ステップモータの回転速度が遅く、周波数が低い場合に
は、磁気抵抗Rmを小とすればパーミアンスｐが大となる
ため、（２）式より磁束密度Φｍが大となる。また、磁
気抵抗Rmが小であっても低周波数で時間ｔが大であるた
め、磁気抵抗Rmを小としても（３）式より電流ｉはそれ
ほど減少しない。このため、トルクＴ（θ）が大とな
る。
は、磁気抵抗Rmを小とすればパーミアンスｐが大となる
ため、（２）式より磁束密度Φｍが大となる。また、磁
気抵抗Rmが小であっても低周波数で時間ｔが大であるた
め、磁気抵抗Rmを小としても（３）式より電流ｉはそれ
ほど減少しない。このため、トルクＴ（θ）が大とな
る。
ステップモータの回転速度が速く、周波数が高い場合に
は磁気抵抗Rmを大とすると、（２）式より磁束密度Φｍ
は小となる。しかし、（３）式における時間ｔが小であ
るため、磁気抵抗Rnを大とすると（３）式より電流ｉが
増大し、トルクＴ（θ）はかえって増大する。
は磁気抵抗Rmを大とすると、（２）式より磁束密度Φｍ
は小となる。しかし、（３）式における時間ｔが小であ
るため、磁気抵抗Rnを大とすると（３）式より電流ｉが
増大し、トルクＴ（θ）はかえって増大する。
つまり磁気抵抗Rmを可変することによってステップモー
タのトルク・周波数特性を可変することができる。例え
ば磁気抵抗Rmが大なるとき、トルク・周波数特性は第３
図の実線Ａに示す如くなり、磁気抵抗Rmが中であると
き、トルク・周波数特性は一点鎖線Ｂに示す如くなり、
磁気抵抗Rmが小なるときトルク・周波数特性は破線Ｃに
示す如くなる。
タのトルク・周波数特性を可変することができる。例え
ば磁気抵抗Rmが大なるとき、トルク・周波数特性は第３
図の実線Ａに示す如くなり、磁気抵抗Rmが中であると
き、トルク・周波数特性は一点鎖線Ｂに示す如くなり、
磁気抵抗Rmが小なるときトルク・周波数特性は破線Ｃに
示す如くなる。
即ち、回転速度が大なるステップモータでは磁気抵抗Rm
を大とした方が大なるトルクＴ（θ）を得ることがで
き、回転速度が小なるステップモータでは磁気抵抗Rmを
小とした方が大なるトルクＴ（θ）を得ることができ
る。
を大とした方が大なるトルクＴ（θ）を得ることがで
き、回転速度が小なるステップモータでは磁気抵抗Rmを
小とした方が大なるトルクＴ（θ）を得ることができ
る。
第１図に示すコアカラー24A、24Bは上記の磁気抵抗を可
変するための磁気抵抗部材である。コアカラー24A,24B
は例えば鉄材が用いられるが、イオウ等の不純物濃度を
大とすることにより上記磁気抵抗Rmを大とする方向に可
変できる。また、コアカラー24A,24Bの長さｌを小とし
てコア23A,23Bとの接触面積を小とすることにより磁気
抵抗Rmを大とする方向に可変できる。
変するための磁気抵抗部材である。コアカラー24A,24B
は例えば鉄材が用いられるが、イオウ等の不純物濃度を
大とすることにより上記磁気抵抗Rmを大とする方向に可
変できる。また、コアカラー24A,24Bの長さｌを小とし
てコア23A,23Bとの接触面積を小とすることにより磁気
抵抗Rmを大とする方向に可変できる。
このように磁気抵抗部材であるコアカラー24A,24Bを設
けることにより、磁気抵抗Rmを最適な値に設定でき、こ
れによってステップモータの回転速度に応じた最大のト
ルク（Ｔθ）を得ることができる。
けることにより、磁気抵抗Rmを最適な値に設定でき、こ
れによってステップモータの回転速度に応じた最大のト
ルク（Ｔθ）を得ることができる。
考案の効果 上述の如く、本考案になるステップモータは、磁気抵抗
部材により磁気抵抗を任意に設定でき、これによってス
テップモータの回転速度に応じた最大トルクを得るため
のトルク・周波数特性を設定できる等の特長を有してい
る。
部材により磁気抵抗を任意に設定でき、これによってス
テップモータの回転速度に応じた最大トルクを得るため
のトルク・周波数特性を設定できる等の特長を有してい
る。
第１図は本考案になるステップモータの一実施例の縦断
面図、第２図は第１図示のモータの横断面図、第３図は
第１図示のステップモータのトルク・周波数特性図、第
４図は従来のステップモータの一例の縦断面図である。 20A,20B……固定子、21……回転子、23A,23B……コア、
24A,24B……コアカラー、25A,25B……コイル、26A,26B
……ケース、30A,30B……内側ヨーク、31A,31B……外側
ヨーク、30A2……内側磁極片、31A2……外側磁極片。
面図、第２図は第１図示のモータの横断面図、第３図は
第１図示のステップモータのトルク・周波数特性図、第
４図は従来のステップモータの一例の縦断面図である。 20A,20B……固定子、21……回転子、23A,23B……コア、
24A,24B……コアカラー、25A,25B……コイル、26A,26B
……ケース、30A,30B……内側ヨーク、31A,31B……外側
ヨーク、30A2……内側磁極片、31A2……外側磁極片。
Claims (1)
- 【請求項１】周方向に交互に極性を異ならしめ軸方向に
着磁された円板状の回転子と、該回転子の軸直交面に離
間対向した複数の内側磁極片を有する内側ヨーク並びに
複数の外側磁極片を有する外側ヨークと、該回転子の回
転軸を挿通されるコアの外周に巻回されて該内側ヨーク
と外側ヨークとを互いに逆極性に磁化するコイルとより
なるステップモータにおいて、 該コアと該内側ヨークとの間に、使用時の回転速度に応
じた磁気抵抗を持つ磁気抵抗部材を介装してなるステッ
プモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986132563U JPH0715341Y2 (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | ステツプモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986132563U JPH0715341Y2 (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | ステツプモ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6340178U JPS6340178U (ja) | 1988-03-15 |
| JPH0715341Y2 true JPH0715341Y2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=31032068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986132563U Expired - Lifetime JPH0715341Y2 (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | ステツプモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715341Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6024184U (ja) * | 1983-07-19 | 1985-02-19 | ジエコ−株式会社 | ステツプモ−タ |
-
1986
- 1986-08-29 JP JP1986132563U patent/JPH0715341Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6340178U (ja) | 1988-03-15 |
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