JPH1155927A - 多相永久磁石型ステッピングモータ - Google Patents
多相永久磁石型ステッピングモータInfo
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- JPH1155927A JPH1155927A JP21893297A JP21893297A JPH1155927A JP H1155927 A JPH1155927 A JP H1155927A JP 21893297 A JP21893297 A JP 21893297A JP 21893297 A JP21893297 A JP 21893297A JP H1155927 A JPH1155927 A JP H1155927A
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
おいては、ステップ角及びトルクリプルが大きく、ま
た、駆動回路に使用するトランジスタを多く必要とし、
回路が複雑となる欠点があった。 【解決手段】 本発明の多相永久磁石型ステッピングモ
ータにおいては、外周面にN極とS極が交互に着磁され
た円筒状の永久磁石からなるロータと上記ロータの外周
面に対して、一定の空隙を介して対向配置された歯をも
つ軸方向に配置したn個(ここでnは3以上の整数)の
ステータコアと、上記ステータコア内に巻装されたステ
ータコア励磁コイルとを具備し、上記ロータの着磁ピッ
チ角度をPとした場合、ステータコアの位置を各々2P
/n角度ずらして配置したステータとロータの組合せ
(A)と、同様の組合せ(B)とにおいて(A)と
(B)とのステータコアの位置をP/nずらし、また、
(A)と(B)とのロータの着磁ピッチを互にP/2ず
らして構成する。
Description
M)型ステッピングモータ、特に、プリンター、PPC
用複写機等のOA機器用として好適な多相PM型ステッ
ピングモータに関するものである。
ステッピングモータの断面図を示し、1はロータ、2は
ロータ軸、3はステータ、4はステータコイル、5は固
定子磁極、6a,6bはエンドブラケット、7a,7b
は軸受である。
モータの断面図を示し、3a,3bは2組のステータで
ある。
軸方向に縦続接続した従来の2相PM型ステッピングモ
ータの断面図を示す。
ータの断面図を示し、3a〜3cは夫々3組のステータ
である。
ータのステータ部とロータの外周面上のN,S磁極との
関係位置説明図である。図16は図15に示すステッピ
ングモータのバイポーラ1相励磁における励磁シーケン
ス図である。
相PM型ステッピングモータは、ステータ3が1個のみ
である為、モータの回転方向を定めるにはステータ3の
極歯とロータ1の磁極間の磁気パーミアンスや位相を回
転方向が定まるようにずらすか、または、機械的方法を
用いており高速回転や高トルクを必要とされる機器には
不向きであった。
ピングモータは、トルク及び高速性を大幅に改善できる
が、トルクリプルが大きい為振動が大きい。またステッ
プ角を小さくとる場合、多数の極歯を形成しなければな
らず、工作上問題がある。また、図13に示すように単
に縦続接続した場合トルクが増加はするが分解能を上げ
ることは困難であった。
60°×1/M・P(M:相数,P:着磁ピッチ)で表
され相数を多くとるか、多数の極歯をとるかしなければ
ならなかった。相数を多くした場合駆動回路に使用する
トランジスタの個数が多くなりPM型ステッピングモー
タでの相数は3相が限界であった。例えば4相ではトラ
ンジスタが16個、5相では20個、6相では24個が
必要とされ、回路が複雑になる問題があった。
為小型にする場合磁極を多くすることはできないという
問題があった。
る。
ステッピングモータは、外周面にN極とS極が交互に着
磁された円筒状の永久磁石からなるロータと、上記ロー
タの外周面に対して、一定の空隙を介して対向配置され
た歯をもつ軸方向に配置した3個のステータコアと、上
記ステータコア内に巻装されたステータコア励磁コイル
とを具備し、上記ロータの着磁ピッチ角度をPとした場
合、ステータコアの位置を各々2P/3角度円周方向に
ずらして配置したステータコアとロータの組合せ(A)
と、同様の組合せ(B)とにおいて(A)と(B)との
ステータコアの位置をP/3ずらし、また、(A)と
(B)とのロータの着磁ピッチ角度を互にP/2ずらし
て構成したことを特徴とする。
グモータは、外周面にN極とS極が交互に着磁された円
筒状の永久磁石からなるロータと、上記ロータの外周面
に対して、一定の空隙を介して対向配置された歯をもつ
軸方向に配置したn個(ここでnは3以上の整数)のス
テータコアと、上記ステータコア内に巻装されたステー
タコア励磁コイルとを具備し、上記ロータの着磁ピッチ
角度をPとした場合、ステータコアの位置を各々2P/
n角度円周方向にずらして配置したステータとロータの
組合せ(A)と、同様の組合せ(B)とにおいて(A)
と(B)とのステータコアの位置をP/nずらし、ま
た、(A)と(B)とのロータの着磁ピッチ角度を互に
P/2ずらして構成したことを特徴とする。
るところは、高分解能で、トルクリプルが少なく、また
多相永久磁石型ステッピングモータでありながら駆動回
路に使用されるトランジスタの数を少なくし回路を単純
化かつ安価に供給するところにある。
を6相の場合について説明する。
に、3個のステータ3a〜3cを互いに軸方向に配置し
たステータ群(A)と、同様に配置した3個のステータ
3d〜3fより成るステータ群(B)によりステータを
構成する。
(B)群のステータ部3d〜3fとロータ1の外周面上
のN,S磁極との関係位置を図3に示すように定める。
すなわちステータ群(A)とステータ群(B)とは1/
6τsずらした構成とし、ステータ群(A)に対応する
ロータ磁極とステータ群(B)に対応するロータ磁極は
P/2ずらして構成する。
テッピングモータの動作を以下説明する。
イル4a〜4fとその12本の外部リード線を示し、図
5は本発明の6相PMステッピングモータの動作を単純
化して説明する為励磁信号(1)〜(12)でステータ
コイル4a〜4fを順次バイポーラ駆動した場合の説明
図である。
一方の極歯が総てN、他方の極歯が総てSとなるように
ステータコイル4aのみに電流を流した場合であり、ロ
ータ1aの磁極Nは極歯Sに吸引され、磁極Sは極歯N
に吸引され、図6のように整列した状態になる。
がN、他方の極歯がSとなるようにステータコイル4d
に電流を流すとロータ1bの磁極N,Sはそれぞれ極歯
S,Nに吸引されて移動し、整列する(ステップ2)。
この時ロータの磁極は1/12τR 移動したことにな
る。
がS、他方の極歯がNとなるようにステータコイル4b
に電流を流すとロータ1aの磁極N,Sはそれぞれ極歯
S,Nに吸引されて1ステップ移動し整列する(ステッ
プ3)。
ーケンスに基づき電流を流すことによりロータは図6の
矢印方向に移動し、ステップ13でステップ1に戻る。
この時のステップ角θsはτR /12(=1/6P)と
なる。
ングモータの具体的な動作説明図である。
タコイル4a〜4c,4d〜4fを各々スター結線とな
るように接続して外部リード線を6本ならしめ、この各
リード線を図9に示すように電源間に直列接続されたP
NPトランジスタとNPNトランジスタ間にそれぞれ接
続し、このステータコイル駆動回路に図8に示すような
励磁信号(1)〜(12)を加えて第1ステータ〜第6
ステータコイル4a〜4fをバイポーラ駆動せしめる。
R /12(=1/6P)となる。
ピッチτR 、ステップ角θsとの関係を示す。
によれば下記のような効果が得られる。
対し、6相PM型ステッピングモータは大幅に分解能を
上げることができる。例えば、2相PM型24極の場
合、ステップ角は7.5°であるが、6相PM型にする
ことにより同じ磁極数で2.5°のステップ角が得られ
る。
4となり振動が改善される。
タに対し、磁極間隔を半分にすることができ、また極歯
を増やすことができるので従来構造に対し、大幅なトル
ク増大を図れる。
タではモノファイラ巻にした場合バイポーラドライブし
かできず、24個のトランジスタが必要となるが、本発
明の構造のものは、スターまたはデルタのダブル結線に
することによりリード本数が6本でトランジスタが12
個で済む為駆動回路の構成が大幅に簡略化できる。
図である。
ある。
ロータの外周面上のN,S磁極との関係位置説明図であ
る。
巻きとしたステータコイルとその外部リード線の説明図
である。
ルのバイポーラ励磁のシーケンス図である。
ある。
したステータコイルとその外部リード線の説明図であ
る。
励磁のシーケンス図である。
ある。
極数と磁極ピッチとステップ角の関係説明図である。
図である。
図である。
した従来の2相PM型ステッピングモータの断面図であ
る。
図である。
ータ部とロータの外周面上のN,S磁極との関係位置説
明図である。
ラ1相励磁における励磁シーケンス図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 外周面にN極とS極が交互に着磁された
円筒状の永久磁石からなるロータと、上記ロータの外周
面に対して、一定の空隙を介して対向配置された歯をも
つ軸方向に配置した3個のステータコアと、上記ステー
タコア内に巻装されたステータコア励磁コイルとを具備
し、上記ロータの着磁ピッチ角度をPとした場合、ステ
ータコアの位置を各々2P/3角度円周方向にずらして
配置したステータコアとロータの組合せ(A)と、同様
の組合せ(B)とにおいて(A)と(B)とのステータ
コアの位置をP/3ずらし、また、(A)と(B)との
ロータの着磁ピッチ角度を互にP/2ずらして構成した
ことを特徴とする6相永久磁石型ステッピングモータ。 - 【請求項2】 外周面にN極とS極が交互に着磁された
円筒状の永久磁石からなるロータと、上記ロータの外周
面に対して、一定の空隙を介して対向配置された歯をも
つ軸方向に配置したn個(ここでnは3以上の整数)の
ステータコアと、上記ステータコア内に巻装されたステ
ータコア励磁コイルとを具備し、上記ロータの着磁ピッ
チ角度をPとした場合、ステータコアの位置を各々2P
/n角度円周方向にずらして配置したステータとロータ
の組合せ(A)と、同様の組合せ(B)とにおいて
(A)と(B)とのステータコアの位置をP/nずら
し、また、(A)と(B)とのロータの着磁ピッチ角度
を互にP/2ずらして構成したことを特徴とする多相永
久磁石型ステッピングモータ。 - 【請求項3】 上記ロータをハイブリッド構造にしたこ
とを特徴とする請求項1または2記載のステッピングモ
ータ。 - 【請求項4】 夫々のステータコイルをスターまたはデ
ルタのダブル結線とすることにより外部リード線数を減
少せしめたことを特徴とする請求項1、2または3記載
のステッピングモータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21893297A JPH1155927A (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 多相永久磁石型ステッピングモータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21893297A JPH1155927A (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 多相永久磁石型ステッピングモータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1155927A true JPH1155927A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16727589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21893297A Pending JPH1155927A (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 多相永久磁石型ステッピングモータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1155927A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7633191B2 (en) | 2005-04-04 | 2009-12-15 | Shinano Kenshi Kabushiki Kaisha | Multiphase step motor |
-
1997
- 1997-07-31 JP JP21893297A patent/JPH1155927A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7633191B2 (en) | 2005-04-04 | 2009-12-15 | Shinano Kenshi Kabushiki Kaisha | Multiphase step motor |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040809 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040914 |
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A521 | Written amendment |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050726 |
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