JPS6019515Y2 - パルスモ−タ - Google Patents
パルスモ−タInfo
- Publication number
- JPS6019515Y2 JPS6019515Y2 JP1978127903U JP12790378U JPS6019515Y2 JP S6019515 Y2 JPS6019515 Y2 JP S6019515Y2 JP 1978127903 U JP1978127903 U JP 1978127903U JP 12790378 U JP12790378 U JP 12790378U JP S6019515 Y2 JPS6019515 Y2 JP S6019515Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- rotor
- core
- support plate
- rotating shaft
- 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
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
扁平形パルスモータの改良に関する。
扁平形モータと称される誘導電動機は従来から公知であ
るがこの形式の電動機をパルスモータとして実用化しよ
うとすると分解能上の問題や発生トルク上の問題があっ
てこれまで実用化されておらず、今日でも従来型の即ち
、回転子が固定子の内側に形成される形式のパルスモー
タが主流をなしている。
るがこの形式の電動機をパルスモータとして実用化しよ
うとすると分解能上の問題や発生トルク上の問題があっ
てこれまで実用化されておらず、今日でも従来型の即ち
、回転子が固定子の内側に形成される形式のパルスモー
タが主流をなしている。
しかしパルスモータが各種の機械的駆動部分へ装着され
る場合、モータの軸方向寸法が大きく制約されるような
ところへの取付が要求されることがある。
る場合、モータの軸方向寸法が大きく制約されるような
ところへの取付が要求されることがある。
このような場合には扁平形のパルスモータが要求されて
いる。
いる。
本考案はこのような要求を満たすべくなされたものであ
って、その目的とするところは扁平型のパルスモータに
おいて発生トルクを低下させることなくパルスの分解能
を高めるようにした（１パルス当りの回転子の回転角を
小さくした）扁平型のパルスモータを提供せんとするも
のである。
って、その目的とするところは扁平型のパルスモータに
おいて発生トルクを低下させることなくパルスの分解能
を高めるようにした（１パルス当りの回転子の回転角を
小さくした）扁平型のパルスモータを提供せんとするも
のである。
以下本考案を図面に示す実施例について説明する。
第１図において、１１は非磁性体材料で構成された出力
回転軸、１２．１３は回転軸１１の軸受、１５および１
６は軸受１２，１３を支承する強磁性体材料のフレーム
および固定子支持板、１７はフレーム１５および支持板
１６の間にねじ１８．１９で固定されている強磁性体の
筒状体部材である。
回転軸、１２．１３は回転軸１１の軸受、１５および１
６は軸受１２，１３を支承する強磁性体材料のフレーム
および固定子支持板、１７はフレーム１５および支持板
１６の間にねじ１８．１９で固定されている強磁性体の
筒状体部材である。
ＡＩ、Ａ２．Ａ３．Ａ４は固定子支持板１６にねじ２０
，２３で固定された固定子鉄心、Ｂｌ。
，２３で固定された固定子鉄心、Ｂｌ。
Ｂ２．Ｂ３．Ｂ４も固定子支持板１６にねじ２１．２２
で固定した固定子鉄心である。
で固定した固定子鉄心である。
これらの固定鉄心Ａ１〜Ａ４．Ｂｌ〜Ｂ４は、第２図イ
９口に明らかなように環状鉄心を適当な長さに分割した
ものを、固定子支持板１６上に同心円状に固定したもの
であり、図示の如く円弧状をしている。
９口に明らかなように環状鉄心を適当な長さに分割した
ものを、固定子支持板１６上に同心円状に固定したもの
であり、図示の如く円弧状をしている。
これら円弧状の鉄心の各々の表面（第１図では右端面）
には高さｈｌ、ピッチ角θの歯形が刻設されている。
には高さｈｌ、ピッチ角θの歯形が刻設されている。
第２図イにおいて、斜線部ａは歯の谷部、白い部分すは
歯の頂部を示しており、口に示すように断面が長方形の
歯形をしている。
歯の頂部を示しており、口に示すように断面が長方形の
歯形をしている。
固定子鉄心Ａ１〜Ａ４．Ｂｌ〜Ｂ４の歯の高さｈｌは、
励磁パルスをフーリエ級数に展開した場合の基本周波数
をｆ （Ｈ２）、固定子鉄心材料の透磁率をμ（Ｈ／ｍ
）、その電気伝導度をσ（ｖ／ｍ）、これらから定まる
浸透深さをδ（ｍ）とするとき、 但しω＝２？ｒｆ の５倍以下とする。
励磁パルスをフーリエ級数に展開した場合の基本周波数
をｆ （Ｈ２）、固定子鉄心材料の透磁率をμ（Ｈ／ｍ
）、その電気伝導度をσ（ｖ／ｍ）、これらから定まる
浸透深さをδ（ｍ）とするとき、 但しω＝２？ｒｆ の５倍以下とする。
すなわち、ｈ１≦５８とする。このように構成すれば、
高さｈｌは不必要に大きくなることがなく、固定子鉄心
を励磁磁束の通路として有効に使用することが可能とな
る。
高さｈｌは不必要に大きくなることがなく、固定子鉄心
を励磁磁束の通路として有効に使用することが可能とな
る。
また、固定子鉄心Ａ１〜Ａ４．Ｂｌ〜Ｂ４には、矢印方
向へ励磁パルス電流が流れるよう励磁コイルＡＩＣ−Ａ
４Ｃ，ＢＩＣ−８４Ｃが同方向に巻回されている。
向へ励磁パルス電流が流れるよう励磁コイルＡＩＣ−Ａ
４Ｃ，ＢＩＣ−８４Ｃが同方向に巻回されている。
各コイルの巻き数はＡＩＣ〜Ａ４Ｃがそれぞれ０１回、
ＢＩＣ〜Ｂ４ＣがそれぞれＭ２ｔｍとしたとき、一般に
はＭ１〜Ｍ２であって後述される如く各固定子鉄心Ａ１
〜Ａ４．Ｂｌ〜Ｂ４が等しい回転トルクを発生するよう
に選ばれる。
ＢＩＣ〜Ｂ４ＣがそれぞれＭ２ｔｍとしたとき、一般に
はＭ１〜Ｍ２であって後述される如く各固定子鉄心Ａ１
〜Ａ４．Ｂｌ〜Ｂ４が等しい回転トルクを発生するよう
に選ばれる。
第１図に戻り説明すると、２５は、回転軸１１にキー１
１′を介して嵌挿された強磁性体材料の回転子支持板で
ある。
１′を介して嵌挿された強磁性体材料の回転子支持板で
ある。
この支持板２５の表面（第１図左側面）には第３図イに
示す如く、固定子鉄心Ａ１〜Ａ４の歯形面と対向する位
置に、回転子鉄心ＣＡとして環状鉄心がねじ２６，２９
によって同心円状に取付けられ、同様に固定子鉄心Ｂ１
〜Ｂ４の歯形面と対向する位置に、回転子鉄心ＣＢとし
て環状鉄心がねじ２７，２８によって同心円状に取付け
られる。
示す如く、固定子鉄心Ａ１〜Ａ４の歯形面と対向する位
置に、回転子鉄心ＣＡとして環状鉄心がねじ２６，２９
によって同心円状に取付けられ、同様に固定子鉄心Ｂ１
〜Ｂ４の歯形面と対向する位置に、回転子鉄心ＣＢとし
て環状鉄心がねじ２７，２８によって同心円状に取付け
られる。
こられの回転子鉄心ＣＡおよびＣＢの表面には、固定子
鉄心Ａ１〜Ａ４．Ｂｌ〜Ｂ４を同じピッチ角θを有する
高さｈ２の歯形が形成されており、これらの歯形は、回
転軸中心０に対して同位相となるように刻設されている
。
鉄心Ａ１〜Ａ４．Ｂｌ〜Ｂ４を同じピッチ角θを有する
高さｈ２の歯形が形成されており、これらの歯形は、回
転軸中心０に対して同位相となるように刻設されている
。
回転子鉄心ＣＡ、ＣＢの歯形の高さｈ２は前述したｈ□
と略等しくとられる。
と略等しくとられる。
このようにすれば、夫々の質量を小さくし、慣性能率を
小さくして、始動周波数を高めることが可能である。
小さくして、始動周波数を高めることが可能である。
また、歯すじ長さＩＡ、 ＩＢはそれぞれ対向する固定
子鉄心Ａ１〜Ａ４．Ｂｌ〜Ｂ４のそれと同じである。
子鉄心Ａ１〜Ａ４．Ｂｌ〜Ｂ４のそれと同じである。
２４は、回転子支持板２５と固定子支持板６との間隔を
定める非磁性体のスペーサ、Ｈは回転子支持板２５とフ
レーム１５との間隔で、これはできるだけ小さい方がよ
い。
定める非磁性体のスペーサ、Ｈは回転子支持板２５とフ
レーム１５との間隔で、これはできるだけ小さい方がよ
い。
なお、この実施例では回転子支持板２５を強磁性体材料
で構成したが、たとえば第１図の点線で示されるように
内周の部材２５ａを非磁性体とし、外周の部材２５ｂを
強磁性体としてもよく、このような場合は回転軸１１を
強磁性体で構成することができる。
で構成したが、たとえば第１図の点線で示されるように
内周の部材２５ａを非磁性体とし、外周の部材２５ｂを
強磁性体としてもよく、このような場合は回転軸１１を
強磁性体で構成することができる。
一方、第４図は固定子鉄心Ａ１〜Ａ４．Ｂｌ〜Ｂ４と回
転子鉄心ＣＡ、ＣＢとの各対向する歯形の位相関係を示
すものである。
転子鉄心ＣＡ、ＣＢとの各対向する歯形の位相関係を示
すものである。
すなわちこの実施例においては、固定子鉄心Ａ１と回転
子鉄心ＣＡとを図示のように同位相となるように配置し
たとき、固定子鉄心Ａ２．Ａ３゜Ａ４は回転子鉄心ＣＡ
に対し、 それぞれ だけ位相を一定方向（矢印Ｐ方向）にず れた状態で固定子支持板１６に固定されている。
子鉄心ＣＡとを図示のように同位相となるように配置し
たとき、固定子鉄心Ａ２．Ａ３゜Ａ４は回転子鉄心ＣＡ
に対し、 それぞれ だけ位相を一定方向（矢印Ｐ方向）にず れた状態で固定子支持板１６に固定されている。
同様にして固定子鉄心Ｂ１〜Ｂ４は回転子鉄心ＣＢに対
し だけ矢印Ｐ方向へ ずれた状態で固定子支持板１６に固定されている。
し だけ矢印Ｐ方向へ ずれた状態で固定子支持板１６に固定されている。
次に本考案によるパルスモータの動作を説明する。
いま固定子鉄心Ａ１〜Ａ４．Ｂｌ〜Ｂ４の歯面がそれぞ
れ回転子鉄心ＣＡ、ＣＢの歯面に対し、第４図に示す配
列状態にあるものとする。
れ回転子鉄心ＣＡ、ＣＢの歯面に対し、第４図に示す配
列状態にあるものとする。
この状態で固定子鉄心Ａ２に巻回された励磁コイルＡ２
Ｃのみへパルス状の励磁電流が供給されると、同鉄心Ａ
２からは回転子鉄心ＣＡに向けて磁束φＡ２が発生しそ
の大部分はフレーム１５、筒状体部材１７を通って固定
子支持板１６へ戻る。
Ｃのみへパルス状の励磁電流が供給されると、同鉄心Ａ
２からは回転子鉄心ＣＡに向けて磁束φＡ２が発生しそ
の大部分はフレーム１５、筒状体部材１７を通って固定
子支持板１６へ戻る。
したがって、第４図に示される如く磁束φＡ２の通る固
定子鉄心Ａ２、回転子鉄心ＣＡの端面部分にはＮ極、Ｓ
極などが形成され、互いに吸引し合ってその歯形の頂部
と頂部が揃うように、換言すれは磁気抵抗が最小となる
ように磁気的吸引力が作用し、結局回転子鉄心ＣＡおよ
びＣＢは矢印Ｐの方へ百０だけ回転移動する。
定子鉄心Ａ２、回転子鉄心ＣＡの端面部分にはＮ極、Ｓ
極などが形成され、互いに吸引し合ってその歯形の頂部
と頂部が揃うように、換言すれは磁気抵抗が最小となる
ように磁気的吸引力が作用し、結局回転子鉄心ＣＡおよ
びＣＢは矢印Ｐの方へ百０だけ回転移動する。
これによって固定子鉄心Ａ２は回転子鉄心ＣＡ、ＣＢと
同相になり、また固定子鉄心Ａ３と回転子鉄心ＣＡとの
位相関係は前記Ａ２とＣＡの最初の状態と同じになるの
で、固定子鉄心Ａ３の励磁コイルＡ３Ｃへ次のパルスを
供給すれば、磁束φＡ３が発生して、前記のように回転
子鉄心ＣＡ、ＣＢは圭θだけ矢示Ｐの方へ回転移動する
ことになる。
同相になり、また固定子鉄心Ａ３と回転子鉄心ＣＡとの
位相関係は前記Ａ２とＣＡの最初の状態と同じになるの
で、固定子鉄心Ａ３の励磁コイルＡ３Ｃへ次のパルスを
供給すれば、磁束φＡ３が発生して、前記のように回転
子鉄心ＣＡ、ＣＢは圭θだけ矢示Ｐの方へ回転移動する
ことになる。
以下励磁コイルＡ４Ｃ−ＢＩＣ−Ｂ２Ｃ−Ｂ３Ｃ−Ｂ４
Ｃ−ＡＩＧへと順次励磁パルスを与えれば、それぞれ対
応して磁束φＡ４．φＢｌ、φＢ２．φＢ３．φＢ４、
φＡ１が発生して回転子鉄心ＣＡ、ＣＢは次々に百０ず
つ回転移動することになる。
Ｃ−ＡＩＧへと順次励磁パルスを与えれば、それぞれ対
応して磁束φＡ４．φＢｌ、φＢ２．φＢ３．φＢ４、
φＡ１が発生して回転子鉄心ＣＡ、ＣＢは次々に百０ず
つ回転移動することになる。
なお、上記磁束φＡ１〜φＡ４．φＢ１〜φＢ４の大き
さに関しては、パルスモータとしての発生トルクや応答
性などが各ステップで同じになるようその巻回数が選定
されることが必要である。
さに関しては、パルスモータとしての発生トルクや応答
性などが各ステップで同じになるようその巻回数が選定
されることが必要である。
また第１図〜第４図に説明した本考案の実施例において
は、各固定子鉄心がＡ１とＢｌ、Ａ２とＢ２、・・・Ａ
ｉとＢｉの如く夏用４θずつずれるよに配列されている
が、これは組立上の便宜を考えてそうしたものであって
、本考案で主要な点はｎ個の固定子鉄心が一定の回転方
向へ上θずつ互いに位相差をもって配列されることにあ
る。
は、各固定子鉄心がＡ１とＢｌ、Ａ２とＢ２、・・・Ａ
ｉとＢｉの如く夏用４θずつずれるよに配列されている
が、これは組立上の便宜を考えてそうしたものであって
、本考案で主要な点はｎ個の固定子鉄心が一定の回転方
向へ上θずつ互いに位相差をもって配列されることにあ
る。
それ故、第２図イでは固定子鉄心がＡ１−Ａ４とＢ１〜
Ｂ４の如く二組の同心円状の配列としたが、この点にっ
てもさらに多くの配列（たとえば３組、４組の内心円状
配列）にしてもよい。
Ｂ４の如く二組の同心円状の配列としたが、この点にっ
てもさらに多くの配列（たとえば３組、４組の内心円状
配列）にしてもよい。
本考案は以上に説明した如く、回転子側には、表面にピ
ッチ角θの歯形を設けた環状鉄心を回転軸と同心円状に
複数個配列固定し、さらに固定子側には回転子側の環状
鉄心と同じ歯形を有する複数ｎ個の分割された円孤状の
固定子鉄心を有し、且つこれら各円弧状の固定子鉄心を
回転子の環状鉄心と対向するよう同心円状に配列せしめ
、さらにそれら各円弧状の固定子鉄心の歯形が互いにθ
／ｎずつ位相差をもつように配置したものであり、従っ
て、従来のパルスモータと違って全体を軸方向に扁平に
構成することができるばかりでなく、パルスモータの分
解能を向上させることができる。
ッチ角θの歯形を設けた環状鉄心を回転軸と同心円状に
複数個配列固定し、さらに固定子側には回転子側の環状
鉄心と同じ歯形を有する複数ｎ個の分割された円孤状の
固定子鉄心を有し、且つこれら各円弧状の固定子鉄心を
回転子の環状鉄心と対向するよう同心円状に配列せしめ
、さらにそれら各円弧状の固定子鉄心の歯形が互いにθ
／ｎずつ位相差をもつように配置したものであり、従っ
て、従来のパルスモータと違って全体を軸方向に扁平に
構成することができるばかりでなく、パルスモータの分
解能を向上させることができる。
すなわち、回転子および固定子の歯を小さくすることな
く１パルス当りの回転角を小さくすることができるので
、工作上、高性能パルスモータを簡単に提供することが
可能となった。
く１パルス当りの回転角を小さくすることができるので
、工作上、高性能パルスモータを簡単に提供することが
可能となった。
第１図は本考案によるパルスモータの一実施例を示す断
面図、第２図イは第１図Ｚ−Ｚ線に沿う断面図、第２図
口は第２図イのＸ−Ｘ線に沿う断面図、第３図イは第１
、図Ｙ−Ｙ線に沿う断面図、第３図口は第３図イのｘ’
−ｘ’線に沿う断面図、第４図は第２図に示す固定子
鉄心と第３図に示す回転子鉄心の位相関係を示す展開図
である。 １１・・・・・・回転軸、１１′・・・・・・キー、１
２，１３・・・・・・軸受、１５・・・・・・フレーム
、１６・・・・・・固定子支持板、１７・・・・・・筒
状体部材、１８〜２３・・・・・・ねじ、２４・・・・
・・スペーサ、２５・・・・・・回転子支持板、２５ａ
、２５ｂ・・・・・・部材、２６〜２９・・・・・・ね
じ、ＣＡ、 ＣＢ・・・・・・回転子鉄心、ＡＩＣ−Ａ
４Ｃ，ＢＩＣ〜８４Ｃ・・・・・・励磁コイル、Ａ１−
Ａ４．Ｂｌ〜Ｂ４・・・・・・固定子鉄心。
面図、第２図イは第１図Ｚ−Ｚ線に沿う断面図、第２図
口は第２図イのＸ−Ｘ線に沿う断面図、第３図イは第１
、図Ｙ−Ｙ線に沿う断面図、第３図口は第３図イのｘ’
−ｘ’線に沿う断面図、第４図は第２図に示す固定子
鉄心と第３図に示す回転子鉄心の位相関係を示す展開図
である。 １１・・・・・・回転軸、１１′・・・・・・キー、１
２，１３・・・・・・軸受、１５・・・・・・フレーム
、１６・・・・・・固定子支持板、１７・・・・・・筒
状体部材、１８〜２３・・・・・・ねじ、２４・・・・
・・スペーサ、２５・・・・・・回転子支持板、２５ａ
、２５ｂ・・・・・・部材、２６〜２９・・・・・・ね
じ、ＣＡ、 ＣＢ・・・・・・回転子鉄心、ＡＩＣ−Ａ
４Ｃ，ＢＩＣ〜８４Ｃ・・・・・・励磁コイル、Ａ１−
Ａ４．Ｂｌ〜Ｂ４・・・・・・固定子鉄心。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 回転子および固定子を互いにそれらの軸方向にて対向さ
せ同固定子には励磁コイルを巻回し、同コイルに励磁用
パルスを順次供給するようにしたパルスモータにおいて
、 前記固定子をその一側面に固定する強磁性体材料製の固
定子支持板と、 前記回転子と間隙を介して固定子と反対側に配置された
強磁性体材料製のフレームと、 前記固定子支持板およびフレームをそれぞれ軸受を介し
て軸支すると共に同軸受間にて前記回転子を取付固定し
た回転軸と、 前記フレームの外周部および前記固定子支持板外周部を
固定結合する強磁性体材料製の筒状体部材とを具備する
とともに、 前記回転子は、 強磁性体材料製の回転子支持板と、 前記固定子と対向する前記回転子支持板上にて前記回転
軸に対し同心円状に取付固定された複数個の環状鉄心と
を備え、且つ同環状鉄心表面には前記回転軸の中心に対
し一定のピッチ角θで且つ歯高値が５δ（δは浸透深さ
であって励磁パルス周波数、鉄心の透磁率と電気伝導度
から定められる）以下の歯形を形成され、 さらに前記固定子は、 前記回転子の環状鉄心と同形状の歯形を有する複数ｎ個
の分割された円弧状の固定子鉄心と同鉄心に巻回された
励磁コイルとからなり、同円弧状の固定子鉄心は前記固
定子支持板上にて、前記回転子の複数個の環状鉄心とそ
れぞれ対向するよう同心円状に配列され且つ各円弧状の
固定子鉄心の歯形が互いにθ／ｎづつ位相差を有するよ
う配置構成されてなり、前記円弧状の固定子鉄心の各励
磁コイルへ励磁用パルスを順次供給することにより、前
記回転軸をθ／ｎづつ回転させるようにしたことを特徴
とするパルスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1978127903U JPS6019515Y2 (ja) | 1978-09-18 | 1978-09-18 | パルスモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1978127903U JPS6019515Y2 (ja) | 1978-09-18 | 1978-09-18 | パルスモ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5452016U JPS5452016U (ja) | 1979-04-11 |
| JPS6019515Y2 true JPS6019515Y2 (ja) | 1985-06-12 |
Family
ID=29091084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1978127903U Expired JPS6019515Y2 (ja) | 1978-09-18 | 1978-09-18 | パルスモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6019515Y2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3509392A (en) * | 1969-05-21 | 1970-04-28 | Superior Electric Co | Variable reluctance electric stepping motor with field energizing circuitry |
-
1978
- 1978-09-18 JP JP1978127903U patent/JPS6019515Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3509392A (en) * | 1969-05-21 | 1970-04-28 | Superior Electric Co | Variable reluctance electric stepping motor with field energizing circuitry |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5452016U (ja) | 1979-04-11 |
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