JPH09191627A - Stepping motor - Google Patents
Stepping motorInfo
- Publication number
- JPH09191627A JPH09191627A JP35234595A JP35234595A JPH09191627A JP H09191627 A JPH09191627 A JP H09191627A JP 35234595 A JP35234595 A JP 35234595A JP 35234595 A JP35234595 A JP 35234595A JP H09191627 A JPH09191627 A JP H09191627A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- rotor
- stepping motor
- phase
- annular yoke
- 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.)
- Granted
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 24
- 239000011295 pitch Substances 0.000 claims description 16
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 13
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は複写機のスキャナー
やファクシミリの紙送り等のOA機器に使用されるステ
ッピングモータの改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a stepping motor used in OA equipment such as a scanner of a copying machine and a paper feed of a facsimile.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、複写機のスキャナーやファクシミ
リの紙送り等のOA機器に使用されているステッピング
モータは、性能面での要求レベルとコスト面でのバラン
スから図11に示すように形成した固定子Kと回転子R
とより成り、固定子Kの磁極数が6個で、夫々の先端に
極歯を形成した構成が一般的であった。2. Description of the Related Art Conventionally, a stepping motor used in an OA device such as a scanner of a copying machine or a paper feed of a facsimile is formed as shown in FIG. 11 in view of the required level of performance and the balance of cost. Stator K and rotor R
In general, the stator K has six magnetic poles, and pole teeth are formed at the tips of the respective stators.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のもの
では固定子と回転子間の空隙が均一でなと、不平衡電磁
力が大きく、また極歯の構成から固定子鉄心を回転して
積層することができないため、磁性鋼板の磁気方向性や
厚みの偏差によって生じる磁気的・機械的な問題を有す
るものであった。本発明は、上記従来のものの課題(問
題点)を解決するようにしたステッピングモータを提供
することを目的とする。By the way, in the prior art, if the air gap between the stator and the rotor is uniform, the unbalanced electromagnetic force is large, and the stator core is rotated and laminated due to the configuration of the pole teeth. Therefore, there is a magnetic and mechanical problem caused by the deviation of the magnetic orientation and thickness of the magnetic steel sheet. It is an object of the present invention to provide a stepping motor that solves the problems (problems) of the conventional ones.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明のステッピングモ
ータの内、先ず、インナーロータ形3相VR型ステッピ
ングモータは、円環状ヨーク部と該円環状ヨーク部内周
面から中心に向かい、夫々の先端に複数の固定子極歯が
形成された12個の固定子磁極とを有する磁性体より成
る固定子鉄心と、該固定子鉄心に3相構成で集中巻きさ
れた固定子コイルとを備える固定子と、該固定子と空隙
を介して回転自在に支承され、その外周面に等ピッチで
Nr個の回転子極歯が形成された磁性体より成る回転子
を備える3相VR型ステッピングモータにおいて、Nr
=12n±4(nは1以上の整数)となるように構成し
た。また、アウタロータ形3相VR型ステッピングモー
タの場合も、Nr=12n±4(nは1以上の整数)と
なるように構成した。また、インナーロータ形ハイブリ
ット型ステッピングモータの場合は、円環状ヨーク部と
該円環状ヨーク部内周面から中心に向かい、夫々の先端
に複数の固定子極歯が形成された12個の固定子磁極と
を有する磁性体より成る固定子鉄心と、該固定子鉄心に
巻装された固定子コイルとを備える固定子と、該固定子
と空隙を介して回転自在に支承され、その外周面に等ピ
ッチでNr個の回転子極歯が形成された磁性体より成る
回転子鉄心2個を互いに回転子極歯ピッチが1/2ず
れ、軸方向に磁化された円板状永久磁石を挟持するよう
にした回転子を備えるハイブリッド型ステッピングモー
タにおいて、前記12個の固定子磁極先端の複数の固定
子極歯は、夫々の固定子磁極の同じ位置同士のピッチ角
が、αをゼロより大きな偏角として、30°、30°、
(30−α)°、30°、30°、(30+α)°、3
0°、30°、(30−α)°、30°、30°、(3
0+α)°、若しくは30°、30°、30°、30
°、30°、(30−α)°、30°、30°、30
°、30°、30°(30+α)°となるように配置す
るように構成した。あるいは、これらに代え、外周縁形
状がほぼ正方形を成す環状ヨーク部と該環状ヨーク部内
周面から中心に向かい、夫々の先端に複数の固定子極歯
が形成された12個の固定子磁極とを有する磁性体より
成る固定子鉄心と、前記固定子磁極に巻装された固定子
コイルとを備える固定子と、該固定子と空隙を介して回
転自在に支承された回転子と、前後カバーより成るステ
ッピングモータにおいて、前記固定子鉄心は、その外周
縁正方形の各辺に垂直2等分線の線対称の位置に2個の
孔が形成され、90°回転して積層可能な完全対称形固
定子を構成するようにしたインナロータ形ステッピング
モータとしても良い。さらに、これらに代え、外周縁形
状がほぼ正方形を成す環状ヨーク部と該環状ヨーク部内
周面から中心に向かい、夫々の先端に複数の固定子極歯
が形成された12個の固定子磁極とを有する磁性体より
成る固定子鉄心と、前記固定子磁極に巻装された固定子
コイルとを備える固定子と、該固定子と空隙を介して回
転自在に支承された回転子と、前後カバーより成るステ
ッピングモータにおいて、前記固定子鉄心は、その外周
縁正方形の各辺に垂直2等分線の線対称の位置に2個U
溝が形成され、90°回転して積層可能な完全対称形固
定子を構成するようにしたインナロータ形ステッピング
モータとすることもできる。Among the stepping motors of the present invention, first, an inner rotor type three-phase VR type stepping motor has an annular yoke portion and an inner peripheral surface of the annular yoke portion, which extends from the inner peripheral surface toward the center and has respective tips. A stator including a stator core made of a magnetic material having 12 stator magnetic poles formed with a plurality of stator pole teeth, and a stator coil concentratedly wound around the stator core in a three-phase configuration. And a three-phase VR type stepping motor including a rotor made of a magnetic material that is rotatably supported by the stator via a gap and has Nr rotor pole teeth formed at equal pitches on the outer peripheral surface thereof. Nr
= 12n ± 4 (n is an integer of 1 or more). Further, also in the case of the outer rotor type three-phase VR type stepping motor, it was configured such that Nr = 12n ± 4 (n is an integer of 1 or more). Further, in the case of the inner rotor type hybrid stepping motor, there are 12 stator magnetic poles, each having an annular yoke portion and a plurality of stator pole teeth formed at respective tips from the inner peripheral surface of the annular yoke portion toward the center. And a stator provided with a stator core made of a magnetic material having a stator coil and a stator coil wound around the stator core, and the stator and the stator are rotatably supported through a gap, and the like on the outer peripheral surface thereof. Two rotor cores made of a magnetic material in which Nr rotor pole teeth are formed at pitches are arranged such that the rotor pole tooth pitches are offset from each other by 1/2, and a disk-shaped permanent magnet magnetized in the axial direction is sandwiched. In the hybrid type stepping motor including the rotor, the plurality of stator pole teeth at the tips of the twelve stator magnetic poles have a pitch angle between the same positions of the respective stator magnetic poles, and α is a deviation angle larger than zero. As 30 ° , 30 °,
(30-α) °, 30 °, 30 °, (30 + α) °, 3
0 °, 30 °, (30-α) °, 30 °, 30 °, (3
0 + α) °, or 30 °, 30 °, 30 °, 30
°, 30 °, (30-α) °, 30 °, 30 °, 30
It was configured to be arranged at an angle of 30 °, 30 ° (30 + α) °. Alternatively, instead of these, an annular yoke portion having an outer peripheral shape of a substantially square shape and twelve stator magnetic poles each having a plurality of stator pole teeth formed at respective tips from the inner peripheral surface of the annular yoke portion toward the center. A stator including a stator iron core made of a magnetic material, a stator coil wound around the stator magnetic pole, a rotor rotatably supported by the stator and a gap, and front and rear covers. In the stepping motor, the stator core has two holes formed on each side of a square of an outer peripheral edge thereof at positions symmetrical with respect to a perpendicular bisector, and the stator core can be laminated by rotating 90 °. An inner rotor type stepping motor configured to form a stator may be used. Further, instead of these, an annular yoke portion having an outer peripheral shape of a substantially square shape, and twelve stator magnetic poles each having a plurality of stator pole teeth formed at respective tips from the inner peripheral surface of the annular yoke portion toward the center. A stator including a stator iron core made of a magnetic material, a stator coil wound around the stator magnetic pole, a rotor rotatably supported by the stator and a gap, and front and rear covers. In the stepping motor, the two stator cores U are provided at positions symmetrical to the bisector perpendicular to each side of the outer peripheral square.
It is also possible to use an inner rotor type stepping motor in which a groove is formed and rotated by 90 ° so as to form a stackable perfectly symmetrical stator.
【0005】上記のように構成すると、12個の固定子
磁極が対称形状で90°ピッチで回転して積層すること
がが可能となり、従来技術の構成の固定子磁極数6との
比較で、空隙の偏心による不平衡電磁力をほぼ36%に
抑制することができ、回転時の振動・騒音を大幅に低減
できる。With the above construction, it is possible to stack 12 stator magnetic poles in a symmetrical shape by rotating them at a pitch of 90 °, and in comparison with the number of stator magnetic poles of 6 in the prior art, The unbalanced electromagnetic force due to the eccentricity of the air gap can be suppressed to about 36%, and the vibration and noise during rotation can be significantly reduced.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】以下、図面によって本発明を説明
する。 第1の実施の形態:図1は本発明の第1の実施の形態を
示すもので、図1は固定子磁極数が12個の3相VR型
ステッピングモータの縦断正面図、図2は図1のX−
X′断面図である。各図において、1はハウジング、2
は固定子、4及び4′は夫々前カバー及び後カバーで、
夫々5、5′で示す軸受を保持している。6は回転子
軸、7は回転子、10−1〜10−12は固定子鉄心の
円環状部分から中心に向かう12個の固定子磁極、11
−1〜11−12は前記固定子磁極に巻装された固定子
コイルで、これらの固定子コイル11−1〜11−12
は、例えば11−1、11−4、11−7、11−10
のように2個とびの4個で1相分を構成している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. First Embodiment: FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a vertical sectional front view of a three-phase VR stepping motor having 12 stator magnetic poles, and FIG. X-of 1
It is X 'sectional drawing. In each figure, 1 is a housing, 2
Is a stator, and 4 and 4'are front and rear covers, respectively.
Bearings 5 and 5'are held respectively. 6 is a rotor shaft, 7 is a rotor, 10-1 to 10-12 are 12 stator magnetic poles directed from the annular portion of the stator core toward the center, 11
-1 to 11-12 are stator coils wound around the stator magnetic poles, and these stator coils 11-1 to 11-12
Is, for example, 11-1, 11-4, 11-7, 11-10.
As shown in the figure, two pieces and four pieces constitute one phase.
【0007】図2で、例えば固定子磁極10−1の固定
子極歯と回転子極歯とが対向しているときは、固定子磁
極10−2に最も接近している回転子極歯との成す角が
ステップ角となりIn FIG. 2, for example, when the stator pole teeth of the stator magnetic pole 10-1 and the rotor pole teeth face each other, the rotor pole tooth closest to the stator magnetic pole 10-2 is Is the step angle
【数1】 に示す式(1)の関係が成立する。式(1)の左辺は回
転子極歯数で示すステップ角、右辺は第1項が固定子磁
極10−1とこれに隣接する固定子磁極10−2との成
す角で、第2項が固定子磁極10−1とこれに隣接する
固定子磁極10−2に最も接近している回転子極歯との
成す角であり、これもステップ角を示している。式
(1)より Nr=12n±4 が得られる。[Equation 1] The relationship of the formula (1) shown in is established. The left side of the equation (1) is the step angle indicated by the number of rotor pole teeth, and the right side is the angle formed by the first term between the stator pole 10-1 and the stator pole 10-2 adjacent thereto, and the second term is It is an angle formed by the stator pole 10-1 and the rotor pole tooth closest to the stator pole 10-2 adjacent thereto, and this also indicates a step angle. From the formula (1), Nr = 12n ± 4 is obtained.
【0008】不平衡電磁力F12は、例えば1相分のコイ
ル11−1、11−4、11−7、11−10の4個が
直流励磁されたとき、平均空隙長gに対し、g1だけ偏
心したと仮定して近似計算したものである。この関係をThe unbalanced electromagnetic force F 12 is g with respect to the average air gap length g when four coils 11-1, 11-4, 11-7 and 11-10 for one phase are excited by direct current, for example. This is an approximate calculation assuming that the eccentricity is one. This relationship
【数3】 の式(3)に示す。 同様に、図11に示す従来技術の
例の固定子磁極数6の場合の不平衡電磁力F6は、1相
分が180°離れた2つの固定子磁極で形成されるの
で、g1だけ偏心したと仮定したとき、F6は、その差と
して表わされ(Equation 3) Is shown in equation (3). Similarly, unbalanced electromagnetic force F 6 in the case of the stator magnetic poles 6 of the prior art example shown in FIG. 11, since one phase is formed by two stator poles apart 180 °, only g 1 Assuming eccentricity, F 6 is expressed as the difference
【数2】 の式(2)に示されるから、式(2)、(3)の関係か
ら、F6とF12の関係は[Equation 2] From the relations of the formulas (2) and (3), the relation between F 6 and F 12 is
【数4】 の式(4) に示すように、F12はF6の約36%とな
る。(Equation 4) As shown in equation (4), F 12 is about 36% of F 6 .
【0009】図3は、図1及び図2の固定子極歯と回転
子極歯の動作を説明するための展開図で、12個の固定
子磁極のうち6個(180°分)を示し、VR型の吸引
力により3ステップで回転子極歯ピッチ分動作し、従っ
て1ステップ角は電気角2π/3となる。図3におい
て、(1)は11相で回転子が吸引され、引き続き
(2)、(3)、(4)と順次励磁相が変わって回転子
が吸引され、歩進してゆくことが示されている。なお、
(4)は(1)に戻ることを意味する図である。FIG. 3 is a development view for explaining the operation of the stator pole teeth and the rotor pole teeth of FIGS. 1 and 2, and shows 6 of 12 stator poles (180 °). , VR type suction force operates in three steps by the rotor pole tooth pitch, so that one step angle becomes an electrical angle of 2π / 3. In FIG. 3, (1) shows that the rotor is attracted in the 11th phase, and then the excitation phase is sequentially changed to (2), (3), and (4), and the rotor is attracted, and the rotor advances. Has been done. In addition,
(4) is a diagram meaning returning to (1).
【0010】図9は上述図3に対応する電圧シーケンス
を固定子磁極12個の内の6個のみについて1相励磁で
示したものである。なお、図3では1相分の4個の固定
子磁極はN、S、N、Sとなるように表示しているが、
2相励磁の場合は4個とも同極性、例えば第1相分はす
べてN、第2相分はすべて逆極性Sとしても良い。FIG. 9 shows the voltage sequence corresponding to FIG. 3 described above by one-phase excitation for only six of the 12 stator poles. In FIG. 3, the four stator magnetic poles for one phase are shown as N, S, N, and S,
In the case of two-phase excitation, all four may have the same polarity, for example, N for the first phase and S for the second phase.
【0011】図4は本発明に成る回転子極歯数Nrとス
テップ角θsとを表記したものである。同表によれば、
例えばNr=100でθs=1.2°が得られる。FIG. 4 shows the number Nr of rotor pole teeth and the step angle θs according to the present invention. According to the table,
For example, when Nr = 100, θs = 1.2 ° is obtained.
【0012】同じステップ角で動作させるとき、従来技
術の6個の固定子磁極数に対し、12個の固定子磁極数
で構成することで低振動・低騒音を実現できる。When operating at the same step angle, low vibration and low noise can be realized by configuring with 12 stator magnetic poles in comparison with 6 stator magnetic poles in the prior art.
【0013】第2の実施の形態:図5及び図6は本発明
の第2の実施の形態を示すもので、固定子2の磁極数が
12のハイブリッド型(以下HB型と略す)ステッピン
グモータとして3相式にも6相式にもできるものであ
る。また、図7は、図6のものとは磁極ピッチが相違す
る別の構成を示す。これらの図5〜図7に示すものはH
B型ステッピングモータであるので、図1及び図2の第
1の実施の形態のものとは別の回転子磁極8A、8Bと
永久磁石9とにより回転子Rが設けられ、2つの回転子
磁極8A及び8Bは互いに回転子極歯ピッチが1/2ず
らして配置されている。Second Embodiment: FIGS. 5 and 6 show a second embodiment of the present invention. A hybrid type stepping motor (hereinafter abbreviated as HB type) in which the stator 2 has 12 magnetic poles. Can be a three-phase type or a six-phase type. Further, FIG. 7 shows another configuration having a magnetic pole pitch different from that of FIG. Those shown in FIGS. 5 to 7 are H
Since it is a B type stepping motor, the rotor R is provided by the rotor magnetic poles 8A and 8B and the permanent magnet 9 different from those of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, and two rotor magnetic poles are provided. 8A and 8B are arranged such that the rotor pole tooth pitches are offset by 1/2.
【0014】ステップ角は相数に逆比例するので、3相
に対し6相では、同じ回転子極歯数Nrで、ステップ角
θsを1/2とすることができる。例えばNr=100
のとき、3相HB型ではθs=0.6°、6相HB型で
はθs=0.3°となり、分解能が2倍になる。Since the step angle is inversely proportional to the number of phases, the step angle θs can be halved for the same number of rotor pole teeth Nr in 6 phases as in 3 phases. For example, Nr = 100
At this time, θs = 0.6 ° for the three-phase HB type and θs = 0.3 ° for the six-phase HB type, which doubles the resolution.
【0015】先ず、図6により本実施の形態の6相式ス
テッピングモータについて説明する。1相分のコイルは
同図に示すように、180°離れた2つの固定子磁極で
構成され、1相〜6相の各コイルは夫々(11−1、1
1−7)、(11−4、11−10)、(11−2、1
1−8)、(11−5、11−11)、(11−3、1
1−9)、(11−6、11−12)の組合せで構成
し、この順序で励磁することで動作するように、各固定
子磁極間ピッチを固定子磁極を磁極(10−3、10−
4)、磁極(10−6、10−7)、磁極(10−9、
10−10)、磁極(10−12、10−1)の各組合
せの磁極間の4箇所を夫々α°だけずらし、他の部分は
基準の30°で配設するように構成する。この例では1
相分の固定子磁極、例えば磁極10−1と磁極10−7
は同極性に励磁され、次の相が前の相の極性と逆となる
ように通電するため、各相の巻き終わり端が短絡される
か、又は第1、第3、第5相同士、第2、第4、第6相
同士が短絡される。また、上記ずれ角αは(30°/N
r)か、その整数倍に選べば良いが、αが小さい程対称
型に近いので、コイル巻き等の作業性からはαは小さく
選ぶ方が良い。First, the 6-phase stepping motor of the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the coil for one phase is composed of two stator magnetic poles separated by 180 °, and the coils for one phase to six phases are respectively (11-1, 1).
1-7), (11-4, 11-10), (11-2, 1)
1-8), (11-5, 11-11), (11-3, 1
1-9), (11-6, 11-12), and the pitch between the stator magnetic poles is set to the magnetic poles (10-3, 10-3) so as to operate by exciting in this order. −
4), magnetic poles (10-6, 10-7), magnetic poles (10-9,
10-10) and magnetic poles (10-12, 10-1) are arranged so that four positions between the magnetic poles of each combination are shifted by α °, and the other portions are arranged at the standard 30 °. In this example, 1
Stator magnetic poles for phases, for example, magnetic pole 10-1 and magnetic pole 10-7
Are excited to the same polarity and current is applied so that the next phase is opposite to the polarity of the previous phase, so the winding end of each phase is short-circuited, or the first, third and fifth phases are The second, fourth and sixth phases are short-circuited. Further, the deviation angle α is (30 ° / N
r) or an integer multiple thereof, but the smaller α is, the closer it is to the symmetric type, so it is better to choose smaller α in view of workability such as coil winding.
【0016】回転子極歯数であるNr=100の場合、
α=0.3°となり、ステップ角であるθs=0.3°
の6相HB型ステッピングモータとなる。When Nr = 100, which is the number of rotor pole teeth,
α = 0.3 °, which is the step angle θs = 0.3 °
It becomes a 6-phase HB type stepping motor.
【0017】上述のように、6相夫々のコイルの巻き終
わりを短絡しているので、スイッチング用トランジスタ
は12個で済む。巻き終わりが短絡されていない場合に
は、24個のトランジスタを必要とする。As described above, since the winding ends of the coils for each of the six phases are short-circuited, only 12 switching transistors are required. If the end of winding is not shorted, then 24 transistors are required.
【0018】また、図6に示したものを3相で駆動する
手段には、次の2つがある。1つは上述6相式と同じコ
イルとしてαを同じ値に選定し、1相分のコイルをコイ
ル11−1、11−7、11−4、11−10とし、2
相分のコイルをコイル11−2、11−8、11−5、
11−11とし、3相分のコイルをコイル11−3、1
1−9、11−6、11−12として、図10のように
電圧を3端子コイルに印加すれば良く、別の方法は、図
6において、1相分のコイルは上述第1の方法と同じ
で、その極性を、例えばコイル11−1とコイル11−
7に対し、コイル11−4とコイル11−11が逆とな
るように巻くもので、他の相も同様に巻くものとする。
この場合、αはNr=100で1.8°となり、第1の
方法より大きくなるが、1相分の内に2つの極性が存在
するので、1相内で磁気回路が独立する。一方、前記第
1の方法は1相内の4個の固定子磁極、例えば磁極10
−1、10−4、10−7、10−10が夫々同じ極性
となるため、磁気回路は他の相にまたがることになり、
他相のスイッチングのときの影響を受け易くなるという
問題がある。図10は2相励磁した場合の3相HB型ス
テッピングモ−タの駆動電圧シーケンスを示すものであ
る。There are the following two means for driving the one shown in FIG. 6 in three phases. One is the same coil as in the above-mentioned 6-phase type, and α is selected to have the same value, and coils for one phase are coils 11-1, 11-7, 11-4, and 11-10.
The coils for the phases are coil 11-2, 11-8, 11-5,
11-11, coils for three phases are coils 11-3, 1
As 1-9, 11-6, 11-12, a voltage may be applied to the three-terminal coil as shown in FIG. 10. Another method is that in FIG. 6, the coil for one phase is the same as the first method described above. In the same way, the polarities are, for example, coil 11-1 and coil 11-
7, the coil 11-4 and the coil 11-11 are wound so as to be reversed, and the other phases are also wound in the same manner.
In this case, α becomes 1.8 ° at Nr = 100, which is larger than that in the first method, but since there are two polarities in one phase, the magnetic circuit is independent in one phase. On the other hand, in the first method, four stator magnetic poles in one phase, for example, the magnetic pole 10 are used.
Since -1, 10-4, 10-7, and 10-10 have the same polarity, the magnetic circuit will span other phases,
There is a problem that it is easily affected by switching of other phases. FIG. 10 shows a drive voltage sequence of a three-phase HB type stepping motor when two-phase excitation is performed.
【0019】図7に示すものは、図6の例と同様に3
相、6相が可能なものである。12個の固定子磁極の固
定子極歯ピッチの内、1箇所を30−α、その対角部を
30+αとしてその他をすべて30°とするもので、原
理は上述図6の例と同一であるから説明は省略する。What is shown in FIG. 7 is the same as the example of FIG.
Phases and 6 phases are possible. Among the stator pole tooth pitches of the 12 stator magnetic poles, one position is 30-α, its diagonal portion is 30 + α, and all other angles are 30 °, and the principle is the same as the example of FIG. 6 described above. The description is omitted.
【0020】第3の実施の形態:図8は例えば図1及び
図2に示す3相VR形ステッピングモータを完全対称型
とするための固定子鉄心を示す。図1において、前後カ
バー4、4′は固定子2を挟持するようにして外被筺体
を構成し、図示はしていないが通常4個のボルトで固定
される。4個のボルトは固定子鉄心を貫通するが、この
4個の貫通孔は、図8のような角形の場合は同図に示す
ように四隅のヨーク部の幅の広い部分に設ける方が磁気
抵抗の増加を抑制できるので好ましい。図1の場合は4
個のボルトを使用するのに対し、図8の構成では同図に
示すように8個の孔20〜27を設けるのは、前述の通
り四隅に設けた孔が固定子鉄心を回転して積層した時に
も貫通するようにするためで、角形固定鉄心では四隅の
磁気抵抗の増加が固定し磁極全体での磁気抵抗の均等化
の効果ももたらす。上述図8に示すボルト貫通孔は、孔
に限定されること無く、例えばU溝であっても良い。Third Embodiment: FIG. 8 shows a stator core for making the three-phase VR type stepping motor shown in FIGS. 1 and 2 completely symmetrical. In FIG. 1, the front and rear covers 4, 4'constitute a casing 2 so as to sandwich the stator 2, and are usually fixed by four bolts although not shown. The four bolts penetrate the stator core, but in the case of the square shape as shown in FIG. 8, it is better to provide these four through holes in the wide portions of the yoke parts at the four corners as shown in the figure. This is preferable because it can suppress an increase in resistance. 4 in the case of FIG.
In contrast to the use of a single bolt, in the configuration of FIG. 8, eight holes 20 to 27 are provided as shown in the figure. The holes provided at the four corners are laminated on the stator core by rotating as described above. This is because the magnetic resistance increases at the four corners of the square fixed iron core, and the magnetic resistance is made uniform in the entire magnetic pole. The bolt through hole shown in FIG. 8 is not limited to the hole and may be a U groove, for example.
【0021】[0021]
【発明の効果】本発明のステッピングモータは上記のよ
うに構成されるから、次のような優れた効果を有する。 固定子磁極を12極とし、Nrを特定のものとするこ
とで、微小角、低振動の3相VR形ステッピングモータ
を製作できる。 外形に角形鉄心を用い、固定子磁極を12極とした場
合、8個の穴又はU溝を外周縁正方形の各辺に垂直2等
分線の線対称の位置に各2個設けることにより、90°
回転して積層可能となり、低振動化に有利な構成とでき
る。 12個のアームの歯ピッチを30°均等からα°ずら
したものを設けることで、3相式、6相式のHB型ステ
ッピングモータとすることができ、高分解能で選択の自
由度が増大し、適用用途を拡大できる。 固定子磁極を12極とした場合は、従来の6極のもの
に比べ、コイルエンドを小さくでき、薄型のステッピン
グモータを構成できる。Since the stepping motor of the present invention is constructed as described above, it has the following excellent effects. By setting the stator magnetic poles to 12 and specific Nr, it is possible to manufacture a three-phase VR type stepping motor with a minute angle and low vibration. When a rectangular iron core is used for the outer shape and the stator magnetic poles are 12 poles, by providing 8 holes or U grooves at the positions of line symmetry of the bisector perpendicular to each side of the outer peripheral square, 90 °
It becomes possible to rotate and stack, and a structure that is advantageous for reducing vibration can be obtained. By providing a tooth pitch of 12 arms that is deviated from 30 ° evenly by α °, a 3-phase or 6-phase HB type stepping motor can be obtained, and the degree of freedom in selection is increased with high resolution. The application can be expanded. When the stator magnetic poles have 12 poles, the coil end can be made smaller than that of the conventional 6 poles, and a thin stepping motor can be configured.
【図1】本発明の第1の実施の形態であるVR形ステッ
ピングモータの縦断正面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional front view of a VR type stepping motor according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1のX−X′断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line XX ′ of FIG.
【図3】第1の実施の形態のステッピングモータの固定
子極歯と回転子極歯の動作を説明するための展開図であ
る。FIG. 3 is a development view for explaining the operation of the stator pole teeth and the rotor pole teeth of the stepping motor according to the first embodiment.
【図4】第1の実施の形態のステッピングモータの回転
子極歯とステップ角の関係を示す図表である。FIG. 4 is a chart showing a relationship between rotor pole teeth and step angles of the stepping motor according to the first embodiment.
【図5】本発明の第2の実施の形態であるHB型ステッ
ピングモータの縦断正面図である。FIG. 5 is a vertical sectional front view of an HB type stepping motor according to a second embodiment of the present invention.
【図6】図5のX−X′断面図である。6 is a sectional view taken along line XX ′ of FIG.
【図7】本発明の第2の実施の形態であるHB型ステッ
ピングモータで、図6に示したものとは別の構成例であ
り、図5のX−X′相当部分の断面図である。7 is an HB type stepping motor according to a second embodiment of the present invention, which is a configuration example different from that shown in FIG. 6, and is a cross-sectional view of a portion corresponding to XX ′ in FIG. 5. FIG. .
【図8】本発明の第3の実施の形態である12極角形鉄
心より成る固定子鉄心を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing a stator core including a 12-pole polygonal core according to a third embodiment of the present invention.
【図9】第1の実施の形態であるVR形ステッピングモ
ータの指令パルスと駆動電圧の波形図を示す。FIG. 9 is a waveform diagram of a command pulse and a drive voltage of the VR type stepping motor according to the first embodiment.
【図10】第2の実施の形態である3相HB型ステッピ
ングモータの指令パルスと駆動電圧の波形図を示す。FIG. 10 is a waveform diagram of command pulses and drive voltage of the three-phase HB type stepping motor according to the second embodiment.
【図11】従来例の6極3相ステッピングモータの固定
子と回転子の各鉄心を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing iron cores of a stator and a rotor of a conventional 6-pole 3-phase stepping motor.
2:固定子 7:回転子 R:回転子 8A、8B:回転子磁極 10−1、10−2、10−3、・・・・・:固定子磁
極 11−1、11−2、11−3、・・・・・:固定子巻
線 Nr:回転子極歯数2: Stator 7: Rotor R: Rotor 8A, 8B: Rotor magnetic pole 10-1, 10-2, 10-3, ...: Stator magnetic pole 11-1, 11-2, 11- 3, ...: Stator winding Nr: Number of rotor pole teeth
Claims (5)
面から中心に向かい、夫々の先端に複数の固定子極歯が
形成された12個の固定子磁極とを有する磁性体より成
る固定子鉄心と、該固定子鉄心に3相構成で集中巻きさ
れた固定子コイルとを備える固定子と、該固定子と空隙
を介して回転自在に支承され、その外周面に等ピッチで
Nr個の回転子極歯が形成された磁性体より成る回転子
を備える3相VR型ステッピングモータにおいて、Nr
=12n±4(nは1以上の整数)としたことを特徴と
するインナロータ形3相バリアブル・レラクタンス型
(以下VR型という)ステッピングモータ。1. A fixed member made of a magnetic material having an annular yoke portion and twelve stator magnetic poles, each of which has a plurality of stator pole teeth formed at a tip thereof from the inner peripheral surface of the annular yoke portion toward the center. A stator provided with a child core and a stator coil concentratedly wound around the stator core in a three-phase configuration, rotatably supported by the stator and an air gap with the stator, and Nr pieces on the outer peripheral surface at equal pitches. In a three-phase VR type stepping motor including a rotor made of a magnetic material having rotor rotor teeth,
= 12n ± 4 (n is an integer of 1 or more), an inner rotor type three-phase variable reluctance type (hereinafter referred to as VR type) stepping motor.
面から放射状に設けられ、夫々の先端に複数の固定子極
歯が形成された12個の固定子磁極とを有する磁性体よ
り成る固定子鉄心と、該固定子鉄心に3相構成で集中巻
きされた固定子コイルとを備える固定子と、該固定子と
空隙を介して回転自在に支承され、その内周面に等ピッ
チでNr個の回転子極歯が形成された磁性体より成る回
転子を備える3相VR型ステッピングモータにおいて、
Nr=12n±4(nは1以上の整数)としたことを特
徴とするアウタロータ形3相VR型ステッピングモー
タ。2. A magnetic body having an annular yoke portion and twelve stator magnetic poles radially provided from the outer peripheral surface of the annular yoke portion and having a plurality of stator pole teeth formed at respective tips thereof. A stator including a stator core and a stator coil concentratedly wound around the stator core in a three-phase configuration, and a stator and a stator that are rotatably supported through a gap and have an equal pitch on the inner peripheral surface thereof. In a three-phase VR type stepping motor including a rotor made of a magnetic material with Nr rotor pole teeth formed,
An outer rotor type three-phase VR type stepping motor, characterized in that Nr = 12n ± 4 (n is an integer of 1 or more).
面から中心に向かい、夫々の先端に複数の固定子極歯が
形成された12個の固定子磁極とを有する磁性体より成
る固定子鉄心と、該固定子鉄心に巻装された固定子コイ
ルとを備える固定子と、該固定子と空隙を介して回転自
在に支承され、その外周面に等ピッチでNr個の回転子
極歯が形成され磁性体より成る回転子鉄心2個を互いに
回転子極歯ピッチが1/2ずれ、軸方向に磁化された円
板状永久磁石を挟持するようにした回転子を備えるハイ
ブリッド型ステッピングモータにおいて、 前記12個の固定子磁極先端の複数の固定子極歯は、夫
々の固定子磁極の同じ位置同士のピッチ角が、αをゼロ
より大きな偏角として、30°、30°、(30−α)
°、30°、30°、(30+α)°、30°、30
°、(30−α)°、30°、30°、(30+α)
°、若しくは30°、30°、30°、30°、30
°、(30−α)°、30°、30°、30°、30
°、30°(30+α)°となるように配置したことを
特徴とするインナロータ形ハイブリッド型ステッピング
モータ。3. A fixed member made of a magnetic material having an annular yoke portion and twelve stator magnetic poles, each of which has a plurality of stator pole teeth formed at its tip and extends from the inner peripheral surface of the annular yoke portion toward the center. A stator provided with a child core and a stator coil wound around the stator core, rotatably supported by the stator and a gap through a gap, and Nr rotor poles at an equal pitch on the outer peripheral surface thereof. A hybrid type stepping device having a rotor in which two rotor cores each having teeth and made of a magnetic material are sandwiched by a disk-shaped permanent magnet magnetized in the axial direction with rotor pole tooth pitches shifted by ½ from each other. In the motor, the pitch angles between the same positions of the stator poles of the plurality of 12 stator pole teeth are 30 °, 30 °, where α is a deviation angle larger than zero. 30-α)
°, 30 °, 30 °, (30 + α) °, 30 °, 30
°, (30-α) °, 30 °, 30 °, (30 + α)
Or 30 °, 30 °, 30 °, 30 °, 30
°, (30-α) °, 30 °, 30 °, 30 °, 30
An inner rotor type hybrid stepping motor, which is arranged so as to be at 30 ° (30 + α) °.
ク部と該環状ヨーク部内周面から中心に向かい、夫々の
先端に複数の固定子極歯が形成された12個の固定子磁
極とを有し磁性体より成る固定子鉄心と、前記固定子磁
極に巻装された固定子コイルとを備える固定子と、該固
定子と空隙を介して回転自在に支承された回転子と、前
後カバーより成るステッピングモータにおいて、前記固
定子鉄心は、その外周縁正方形の各辺に垂直2等分線の
線対称の位置に2個の孔が形成され、90°回転して積
層可能な完全対称形固定子を構成するようにしたことを
特徴とするインナロータ形ステッピングモータ。4. An annular yoke portion having an outer peripheral edge of a substantially square shape and twelve stator magnetic poles, each of which has a plurality of stator pole teeth formed at its tip and extends toward the center from the inner peripheral surface of the annular yoke portion. A stator having a stator core made of a magnetic material, a stator coil wound around the stator magnetic pole, a rotor rotatably supported by the stator and a gap, and front and rear covers. In the stepping motor, the stator core has two holes formed on each side of a square of an outer peripheral edge thereof at positions symmetrical with respect to a perpendicular bisector, and the stator core can be laminated by rotating 90 °. An inner rotor type stepping motor characterized in that it constitutes a stator.
ク部と該環状ヨーク部内周面から中心に向かい、夫々の
先端に複数の固定子極歯が形成された12個の固定子磁
極とを有し磁性体より成る固定子鉄心と、前記固定子磁
極に巻装された固定子コイルとを備える固定子と、該固
定子と空隙を介して回転自在に支承された回転子と、前
後カバーより成るステッピングモータにおいて、前記固
定子鉄心は、その外周縁正方形の各辺に垂直2等分線の
線対称の位置に2個のU溝が形成され、90°回転して
積層可能な完全対称形固定子を構成するようにしたこと
を特徴とするインナロータ形ステッピングモータ。5. An annular yoke portion having an outer peripheral edge of a substantially square shape, and twelve stator magnetic poles each having a plurality of stator pole teeth formed at respective tips from the inner peripheral surface of the annular yoke portion toward the center. A stator having a stator core made of a magnetic material, a stator coil wound around the stator magnetic pole, a rotor rotatably supported by the stator and a gap, and front and rear covers. In the stepping motor, the stator core has two U-grooves formed on each side of the outer peripheral square at positions symmetrical to each other by a perpendicular bisector, and the stator core can be rotated by 90 ° to be stacked completely symmetrically. An inner rotor type stepping motor characterized by being configured as a shape stator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35234595A JP3179694B2 (en) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | Stepping motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35234595A JP3179694B2 (en) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | Stepping motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09191627A true JPH09191627A (en) | 1997-07-22 |
JP3179694B2 JP3179694B2 (en) | 2001-06-25 |
Family
ID=18423429
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35234595A Expired - Lifetime JP3179694B2 (en) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | Stepping motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3179694B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012005311A (en) * | 2010-06-21 | 2012-01-05 | Nidec Servo Corp | Rotary electric machine |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP35234595A patent/JP3179694B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012005311A (en) * | 2010-06-21 | 2012-01-05 | Nidec Servo Corp | Rotary electric machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3179694B2 (en) | 2001-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3131403B2 (en) | Stepping motor | |
JP2652080B2 (en) | Hybrid type stepping motor | |
JP3995450B2 (en) | Permanent magnet type rotating electric machine | |
JPH0614514A (en) | Permanent magnet type stepping motor | |
JP3762981B2 (en) | Permanent magnet rotating electric machine | |
JP2003070222A (en) | Three-phase hybrid type stepping motor | |
JP2003134772A (en) | Permanent magnet dynamo-electric machine | |
JP2006109611A (en) | Composite three-phase hybrid dynamo-electric machine | |
JP2007089304A (en) | Permanent-magnet type rotating electric machine | |
JP3179694B2 (en) | Stepping motor | |
JP4172863B2 (en) | 5-phase permanent magnet motor | |
JPH08308154A (en) | Motor | |
JP3840715B2 (en) | Permanent magnet synchronous motor | |
US20240055962A1 (en) | Bipolar induction electric machine | |
JP2004064968A (en) | Compound three-phase stepping motor | |
JPH08275485A (en) | Hybrid-type stepping motor | |
JP3178616B2 (en) | Outer rotor type stepping motor | |
JP3537904B2 (en) | Permanent magnet type stepping motor and driving method thereof | |
JPH07222419A (en) | Rotating electric machine | |
JP4396960B2 (en) | Permanent magnet abduction type rotating electrical machine | |
JP4744022B2 (en) | Permanent magnet 3-phase stepping motor | |
JP3982873B2 (en) | 3-phase stepping motor | |
JP3138628B2 (en) | Driving method of hybrid type step motor | |
JP2003158863A (en) | Hb permanent magnet ring coil type rotating electric machine | |
JP3138627B2 (en) | Driving method of hybrid type step motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090413 Year of fee payment: 8 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090413 Year of fee payment: 8 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100413 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110413 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130413 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140413 Year of fee payment: 13 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |