JPS58207855A - ステツピングモ−タ - Google Patents
ステツピングモ−タInfo
- Publication number
- JPS58207855A JPS58207855A JP8784082A JP8784082A JPS58207855A JP S58207855 A JPS58207855 A JP S58207855A JP 8784082 A JP8784082 A JP 8784082A JP 8784082 A JP8784082 A JP 8784082A JP S58207855 A JPS58207855 A JP S58207855A
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- JP
- Japan
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- rotor
- stator
- pole
- stepping motor
- magnetic poles
- Prior art date
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- Pending
Links
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 25
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000004904 shortening Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
- H02K37/22—Damping units
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (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】
本発明はステッピングモータ、特に円筒形の固定子鉄芯
内に内方に放射状に植設した複数個の磁極の夫々に巻装
を巻装した分布形の固定子と、この固定子磁極に空隙を
介して対向した極歯と永久磁石とを備えた回転子とを有
する形式のステッピングモータの改良に関するものであ
る。
内に内方に放射状に植設した複数個の磁極の夫々に巻装
を巻装した分布形の固定子と、この固定子磁極に空隙を
介して対向した極歯と永久磁石とを備えた回転子とを有
する形式のステッピングモータの改良に関するものであ
る。
本発明のステッピングモータは、円筒形固定子鉄芯内に
複数個の磁極を内方に放射状に植設し、該磁極の先端に
空隙を介して極歯を有する回転子を対向配置し上記複数
個の磁極に巻装した固定子巻線に順次通電して回転子を
歩道回転せしめるようにしたステッピングモータに於て
、上記固定子鉄芯に当接する固定子ハウジングと該ハウ
ジングと連接するエンドブラケットとを磁性材料で構成
し、上記回転子の一端面に軸方向に着磁した永久磁石の
一端面を当接固着し、該永久磁石の他端面を上記磁性材
料製のエンドブラケットに空隙を介して対向せしめたこ
とを特徴とする。
複数個の磁極を内方に放射状に植設し、該磁極の先端に
空隙を介して極歯を有する回転子を対向配置し上記複数
個の磁極に巻装した固定子巻線に順次通電して回転子を
歩道回転せしめるようにしたステッピングモータに於て
、上記固定子鉄芯に当接する固定子ハウジングと該ハウ
ジングと連接するエンドブラケットとを磁性材料で構成
し、上記回転子の一端面に軸方向に着磁した永久磁石の
一端面を当接固着し、該永久磁石の他端面を上記磁性材
料製のエンドブラケットに空隙を介して対向せしめたこ
とを特徴とする。
以下図面に従い従来及び本発明による改良されたステッ
ピングモータの実施例について説明する。
ピングモータの実施例について説明する。
第１図（＆）〜（ｅ）は従来より実施されているステッ
ピングモータの断面図を示し、１は固定子鉄芯、２Ｆｉ
固定子ハウジング、３は上記固定子鉄芯１に巻回した固
定子巻線、４はエンドブラケット、５はこのエンドブラ
ケット４に設けた軸受、６ｒ！この軸受５によって支承
した回転子軸、７．８は回転子を形成する極歯を備えた
ポールピース、９は永久磁石、１０は回転子のポールピ
ースの磁極と固定子磁極との間の空隙である。
ピングモータの断面図を示し、１は固定子鉄芯、２Ｆｉ
固定子ハウジング、３は上記固定子鉄芯１に巻回した固
定子巻線、４はエンドブラケット、５はこのエンドブラ
ケット４に設けた軸受、６ｒ！この軸受５によって支承
した回転子軸、７．８は回転子を形成する極歯を備えた
ポールピース、９は永久磁石、１０は回転子のポールピ
ースの磁極と固定子磁極との間の空隙である。
又第１図（ｂ） 、 （ｅ）に示すように固定子鉄芯１
には固定子磁極１−１〜１−４が設けられ、又固定子巻
線３は固定子巻線３−１〜３−４よシ成シ固定子磁極１
−１〜１−４にそれぞれ巻装されており、該巻線は第１
図（ｅ）に示すように回転子を介して対向する位置に設
けられた巻線は互いに異極性が発生するように接続され
、同時に通電するように制御される。更に回転子のポー
ルピース７と８には夫々固定子磁極と対向する極歯７−
１〜７−５と８−１〜８−５とが設けられ、極歯７−１
〜７−５と極歯８−１〜８−５とは夫々１極ピツチだけ
離れて配設されている。
には固定子磁極１−１〜１−４が設けられ、又固定子巻
線３は固定子巻線３−１〜３−４よシ成シ固定子磁極１
−１〜１−４にそれぞれ巻装されており、該巻線は第１
図（ｅ）に示すように回転子を介して対向する位置に設
けられた巻線は互いに異極性が発生するように接続され
、同時に通電するように制御される。更に回転子のポー
ルピース７と８には夫々固定子磁極と対向する極歯７−
１〜７−５と８−１〜８−５とが設けられ、極歯７−１
〜７−５と極歯８−１〜８−５とは夫々１極ピツチだけ
離れて配設されている。
第１図（ａ）は固定子磁極と回転子のポールピースに設
けた極歯との関係を示す展開図である。
けた極歯との関係を示す展開図である。
以下第１図（ｄ） 、 （ｅ）によってこのステッピン
グモータの動作を説明する。今巻線の端子Ｐ１とＰ。
グモータの動作を説明する。今巻線の端子Ｐ１とＰ。
にＰ、→Ｐ、の方向に電流を流した時に固定子磁極１−
１にＳ極が生成し、固定子磁極１−３にＮ極が生成した
とすると、回転子のポールピースの極歯７−１には永久
磁石９のＮ極が現われ、又同じくポールピースの極歯８
−３にはＳ極が現われ、上記固定子磁極１−１と１−３
との間に夫々吸引力が発生し、固定子磁極と回転子のポ
ールピースの極歯とが整列する。これが第１図（ｄ）の
状態である。次に第１図＜ｄ）の状態から回転子を右に
移動する方向に回転させるには、巻線の端子Ｐ５．Ｐ、
か′ら流入する電流を止めて、巻線端子ｐ２．ｐ４にｐ
ｔ−ｐ、の方向に電流を流すと、固定子磁極１−２にＳ
極が、又固定子磁極１−４にＮ極が生成し、固定子磁極
１−１に対向する回転子の極歯７−２が吸引され、又固
定子磁極１−４に対して回転子の極歯が夫々吸引し合っ
て極幅の１／２だけ右に回転して固定子磁極と回転子の
極歯とが整列し回転子の動作が停止する。。この時に回
転子の回転した極幅の捧をステップ角と称し、ステッピ
ングモータの基本定数の１つである。
１にＳ極が生成し、固定子磁極１−３にＮ極が生成した
とすると、回転子のポールピースの極歯７−１には永久
磁石９のＮ極が現われ、又同じくポールピースの極歯８
−３にはＳ極が現われ、上記固定子磁極１−１と１−３
との間に夫々吸引力が発生し、固定子磁極と回転子のポ
ールピースの極歯とが整列する。これが第１図（ｄ）の
状態である。次に第１図＜ｄ）の状態から回転子を右に
移動する方向に回転させるには、巻線の端子Ｐ５．Ｐ、
か′ら流入する電流を止めて、巻線端子ｐ２．ｐ４にｐ
ｔ−ｐ、の方向に電流を流すと、固定子磁極１−２にＳ
極が、又固定子磁極１−４にＮ極が生成し、固定子磁極
１−１に対向する回転子の極歯７−２が吸引され、又固
定子磁極１−４に対して回転子の極歯が夫々吸引し合っ
て極幅の１／２だけ右に回転して固定子磁極と回転子の
極歯とが整列し回転子の動作が停止する。。この時に回
転子の回転した極幅の捧をステップ角と称し、ステッピ
ングモータの基本定数の１つである。
次に更に同じ方向に１ステツプだけ回転子を回転するに
は巻線端子Ｐ、、Ｐ、にＰｔ−４Ｐ４の方向で流した電
流を止め、巻線端子Ｐ１とＰ３に今度はＰ８→Ｐ１の方
向に電流を流すと固定子磁極１−１にはＮ極が、固定子
磁極１−３にはＳ極が夫々生成し固定子磁極１−１に対
向する回転子の極歯８−５が、又固定子磁極１−３に対
向する回転子の極ｆｉｉ７−３とが夫々吸引し合って更
に極幅の汐だけ回転して固定子の磁極と回転子の極歯と
が整列して停止する。このように第１図に示したステッ
ピングモータを回転させるには、現在励磁している巻線
の電流を止め、固定子の磁極と回転子の極歯が唇幅だけ
重なっている磁極に巻かれた巻線に、固定子の磁極の極
性が対向する回転子の極歯と異極性となる方向に電流を
流せば良い墨が判る。この通電制御を順次行えば連続的
にステッピングモータを回転させることができ、しかも
１回の通電切替えで回転子を１ステツプ回転させること
ができるので、通電の切替回数と回転角度が比例するの
で制御用モータとして優れたものが得られる。
は巻線端子Ｐ、、Ｐ、にＰｔ−４Ｐ４の方向で流した電
流を止め、巻線端子Ｐ１とＰ３に今度はＰ８→Ｐ１の方
向に電流を流すと固定子磁極１−１にはＮ極が、固定子
磁極１−３にはＳ極が夫々生成し固定子磁極１−１に対
向する回転子の極歯８−５が、又固定子磁極１−３に対
向する回転子の極ｆｉｉ７−３とが夫々吸引し合って更
に極幅の汐だけ回転して固定子の磁極と回転子の極歯と
が整列して停止する。このように第１図に示したステッ
ピングモータを回転させるには、現在励磁している巻線
の電流を止め、固定子の磁極と回転子の極歯が唇幅だけ
重なっている磁極に巻かれた巻線に、固定子の磁極の極
性が対向する回転子の極歯と異極性となる方向に電流を
流せば良い墨が判る。この通電制御を順次行えば連続的
にステッピングモータを回転させることができ、しかも
１回の通電切替えで回転子を１ステツプ回転させること
ができるので、通電の切替回数と回転角度が比例するの
で制御用モータとして優れたものが得られる。
然し力から第１図に示すステッピングモータには種々の
欠陥があシ、実用上問題を生じている。
欠陥があシ、実用上問題を生じている。
即ち第１図に於て巻線の端子ｐ、 ｌ ｐ３にＰ、→ら
と通電しているものとすると、固定子と回転子を貫流す
る磁束ｔｉ第１図（ａ）にΦで示すように通過し、回転
子の前半のポールピース７の極歯７−１と固定子磁極１
−１とが対向し、又回転子の後半のポールピース８の極
歯８−３と固定子磁極１−３とが対向し夫々が重なった
状態で半径方向に吸引力を発生するので、回転子の前半
部は上の方向に、又後手部は下の方向に力を受ける結果
、回転子を回転子軸を含む面内で倒そ°うとする力が働
き、回転子は軸の周囲方向の回転力の外に回転子軸を倒
そうとする力の合成の力を受ける結果、回転子がみそす
り運動を生じ、大きな振動と騒音を発し、又１ステツプ
の歩道動作が不確実とカリ、ステップ角誤差の原因とも
なるという不都合があった。
と通電しているものとすると、固定子と回転子を貫流す
る磁束ｔｉ第１図（ａ）にΦで示すように通過し、回転
子の前半のポールピース７の極歯７−１と固定子磁極１
−１とが対向し、又回転子の後半のポールピース８の極
歯８−３と固定子磁極１−３とが対向し夫々が重なった
状態で半径方向に吸引力を発生するので、回転子の前半
部は上の方向に、又後手部は下の方向に力を受ける結果
、回転子を回転子軸を含む面内で倒そ°うとする力が働
き、回転子は軸の周囲方向の回転力の外に回転子軸を倒
そうとする力の合成の力を受ける結果、回転子がみそす
り運動を生じ、大きな振動と騒音を発し、又１ステツプ
の歩道動作が不確実とカリ、ステップ角誤差の原因とも
なるという不都合があった。
又固定子鉄芯１の中で回転力発生に役立つ部分は回転子
のポールピース７．８に空隙を介して対向している部分
のみで、永久磁石９と対向している部分は回転力発生に
は役に立っていないから、全長を長くし、重量を増すだ
けモータの効率を低くする不都合もある。又回転子に設
けたポールピース７と８に設けた極歯の配置を正しく１
極歯ピツチだけずらせて配置しないと発生回転力にムラ
を生じ、ステップ誤差の原因となる。
のポールピース７．８に空隙を介して対向している部分
のみで、永久磁石９と対向している部分は回転力発生に
は役に立っていないから、全長を長くし、重量を増すだ
けモータの効率を低くする不都合もある。又回転子に設
けたポールピース７と８に設けた極歯の配置を正しく１
極歯ピツチだけずらせて配置しないと発生回転力にムラ
を生じ、ステップ誤差の原因となる。
本発明は上記のような従来のステッピングモータの欠点
を除き特性の優れたステッピングモータを提供するもの
で第２図（＆） 、 （ｂ）にその実施例を示す。
を除き特性の優れたステッピングモータを提供するもの
で第２図（＆） 、 （ｂ）にその実施例を示す。
第２図（ａ）、（ｂ）に於てＦｉ第１図（ａン〜（ｃ）
と同一部分には同一符号を付して示す。
と同一部分には同一符号を付して示す。
不発明に於て＃ｉ固定子鉄芯１を収容する固定子ハウジ
ング２とエンドブラケット４とを磁性材料で構成して回
転子と固足子間の磁路の一部とし、回転子のポールピー
スはポールピース７１個のみとし、ポールピース７の一
端面に軸方向に着磁した永久磁石９の一端面を白接固着
し、該永久磁石９の他端面を空ＦＪ ｔｔを介して上記
エンドブラケット４と対向配置せしめるっ又固定子ｆＦ
線３−１〜３−４は全て独立した端子によりどのＳ−線
も回転子のポールピースに蟲接した側の永久磁石の極性
と異極性が固定子磁極に構成するように通電する。第２
図（ａ） 、 （ｂ）のステッピングモータの動作を第
２図（ａ）の展開図で説明する。第２図（ｅ）は固定子
巻線３−１に電流を流し、固定子磁極１−１と回転子の
極歯７−１とが吸引して整列した状態を示している。
ング２とエンドブラケット４とを磁性材料で構成して回
転子と固足子間の磁路の一部とし、回転子のポールピー
スはポールピース７１個のみとし、ポールピース７の一
端面に軸方向に着磁した永久磁石９の一端面を白接固着
し、該永久磁石９の他端面を空ＦＪ ｔｔを介して上記
エンドブラケット４と対向配置せしめるっ又固定子ｆＦ
線３−１〜３−４は全て独立した端子によりどのＳ−線
も回転子のポールピースに蟲接した側の永久磁石の極性
と異極性が固定子磁極に構成するように通電する。第２
図（ａ） 、 （ｂ）のステッピングモータの動作を第
２図（ａ）の展開図で説明する。第２図（ｅ）は固定子
巻線３−１に電流を流し、固定子磁極１−１と回転子の
極歯７−１とが吸引して整列した状態を示している。
次に回転子を右の方向に回転させるには固定予巻ｆｋ３
〜１に流れる電流を止め固定子巻線３−２に電流を流せ
ば、固定子磁極１−２と回転子の極歯７−２とが極幅の
１／／２だけ重なっているので相互間に吸引力が働き、
回転子が極歯の捧回転し固定子磁極１−２と一整列して
停止し１ステツプ歩進する。同様に固定子巻線３−３．
３−４と順次通電する巻線を切シ換ると、切替の都度、
回転子−が１ステツプ角づつ回転する。
〜１に流れる電流を止め固定子巻線３−２に電流を流せ
ば、固定子磁極１−２と回転子の極歯７−２とが極幅の
１／／２だけ重なっているので相互間に吸引力が働き、
回転子が極歯の捧回転し固定子磁極１−２と一整列して
停止し１ステツプ歩進する。同様に固定子巻線３−３．
３−４と順次通電する巻線を切シ換ると、切替の都度、
回転子−が１ステツプ角づつ回転する。
本発明ステッピングモータに於ては固定子巻線３−１に
通電し固定子磁極１−１と回転子の極歯７−１とが対向
し整列しているときに固定子と回転子とを貫流する磁束
は第２図−）でΦ１のように流れる結果、固定子磁極１
−１と回転子の極歯７−１との間に働く吸引力は半径方
向に作用し回転子を全面的に上の方向に吸引する力とな
るが、回転子軸６の両側に設けた２個の軸受５で分担さ
れ平行に作用するので第１図に示した従来のステッピン
グモータのように回転子がみそすり運動を起すことがな
く、従って振動騒音も少なく、又ステップ角の誤差を減
少させる効果がある− 又固定子鉄芯の磁極と回転子のポールピースとは全長に
浴って対向しているので固定子鉄芯の竺部が回転力発主
に役立つ構成であるから鉄芯部のオリ用効率が高＜ｔａ
機全全体長さを短かく構成でき不利点がある。又永久磁
石９が空隙ｇｔを介して磁性材料製のエンドブラケット
４と対向配設されているので、回転子の回転に伴い、エ
ンドブラケット内に渦電流が発生し、この渦電流によっ
て回転子に制動作用が働き、回転子の振動を軽減させる
効果もある。“更に回転子に設けた極歯を備えたポール
ピース７１個のみであり、第１図に示した従来のステッ
ピングモータのように２個のポールピースの極歯の配置
を正しくｌ極ピッチずらせて配置しないと発生回転力に
ムラを生じ、ステップ角誤差の原因となるというような
問題が除かれ、製造上の問題点も減少する利点がある。
通電し固定子磁極１−１と回転子の極歯７−１とが対向
し整列しているときに固定子と回転子とを貫流する磁束
は第２図−）でΦ１のように流れる結果、固定子磁極１
−１と回転子の極歯７−１との間に働く吸引力は半径方
向に作用し回転子を全面的に上の方向に吸引する力とな
るが、回転子軸６の両側に設けた２個の軸受５で分担さ
れ平行に作用するので第１図に示した従来のステッピン
グモータのように回転子がみそすり運動を起すことがな
く、従って振動騒音も少なく、又ステップ角の誤差を減
少させる効果がある− 又固定子鉄芯の磁極と回転子のポールピースとは全長に
浴って対向しているので固定子鉄芯の竺部が回転力発主
に役立つ構成であるから鉄芯部のオリ用効率が高＜ｔａ
機全全体長さを短かく構成でき不利点がある。又永久磁
石９が空隙ｇｔを介して磁性材料製のエンドブラケット
４と対向配設されているので、回転子の回転に伴い、エ
ンドブラケット内に渦電流が発生し、この渦電流によっ
て回転子に制動作用が働き、回転子の振動を軽減させる
効果もある。“更に回転子に設けた極歯を備えたポール
ピース７１個のみであり、第１図に示した従来のステッ
ピングモータのように２個のポールピースの極歯の配置
を正しくｌ極ピッチずらせて配置しないと発生回転力に
ムラを生じ、ステップ角誤差の原因となるというような
問題が除かれ、製造上の問題点も減少する利点がある。
第１［Ｆ（ａ）は従来のステッピングモータの断面図、
第１図（ｂｌはそのＡ −Ａ−線断面図、第１図（ｃ）
はそのＢ−Ｂ線断面−図、第１°図（ｄ）はその展開図
、第１図（ｅ）にその巻線接続の説明図、第２図（ａ）
は本発明ステッピングモータの断面図、第２図（ｂ）は
その縦断側面図、第２図（ｅ）はその展開図である。 １・・・固定子鉄芯、２・・・固定子ハウジング、３・
・・固定子巻線、４・・・エンドブラケット、５・・・
軸受、６・・・回転子軸、７，８・・・ポールピース、
９・・・永久磁石、１０・・・空隙、１−１〜１−４・
・・固定子磁極、３−１〜３−４・・・固定子巻線、７
−１〜７−５・・・極歯、８−１〜８−５・・・極歯、
ｐ、 ＋ Ｐｔ ｒ Ｐ３ ＋ ｐ、・・・端子、ｇｔ
−・空隙。 代理人 弁理士 澤 木 誠 −
第１図（ｂｌはそのＡ −Ａ−線断面図、第１図（ｃ）
はそのＢ−Ｂ線断面−図、第１°図（ｄ）はその展開図
、第１図（ｅ）にその巻線接続の説明図、第２図（ａ）
は本発明ステッピングモータの断面図、第２図（ｂ）は
その縦断側面図、第２図（ｅ）はその展開図である。 １・・・固定子鉄芯、２・・・固定子ハウジング、３・
・・固定子巻線、４・・・エンドブラケット、５・・・
軸受、６・・・回転子軸、７，８・・・ポールピース、
９・・・永久磁石、１０・・・空隙、１−１〜１−４・
・・固定子磁極、３−１〜３−４・・・固定子巻線、７
−１〜７−５・・・極歯、８−１〜８−５・・・極歯、
ｐ、 ＋ Ｐｔ ｒ Ｐ３ ＋ ｐ、・・・端子、ｇｔ
−・空隙。 代理人 弁理士 澤 木 誠 −
Claims (1)
- 円筒形固定子鉄芯内に複数個の磁極を内方に放射状に植
設し、該磁極の先端に空隙を介して極歯を有する回転子
を対向配置し上記複数個の磁極に巻装した固定子巻線に
順次通電して回転子を歩道回転せしめるようにしたステ
ッピングモータに於て、上記固定子鉄芯に当接する固定
子ハウジングと、該ハウジングと連接するエンドブラケ
ットとを磁性材料で構成し、上記回転子の一端面に軸方
向に着磁した永久磁石の一端面を当接固着し、該永久磁
石の他端面を上記磁性材料製のエンドブラケットに空隙
を介して対向せしめたことを特徴とするステッピングモ
ータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8784082A JPS58207855A (ja) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | ステツピングモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8784082A JPS58207855A (ja) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | ステツピングモ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58207855A true JPS58207855A (ja) | 1983-12-03 |
Family
ID=13926105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8784082A Pending JPS58207855A (ja) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | ステツピングモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58207855A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6116504A (ja) * | 1984-06-05 | 1986-01-24 | Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd | 多安定電磁操作装置 |
-
1982
- 1982-05-26 JP JP8784082A patent/JPS58207855A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6116504A (ja) * | 1984-06-05 | 1986-01-24 | Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd | 多安定電磁操作装置 |
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