JPS61191254A

JPS61191254A - 駆動及び位置決め方式

Info

Publication number: JPS61191254A
Application number: JP61026993A
Authority: JP
Inventors: ウド・ルペルト
Original assignee: Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt fuer Luft und Raumfahrt eV DFVLR
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 1985-02-12
Filing date: 1986-02-12
Publication date: 1986-08-25
Anticipated expiration: 2010-11-22
Also published as: DE3667574D1; EP0191366B1; DE3680674D1; DK64786A; DE3504681A1; DK64786D0; DE3504681C2; US4763051A; EP0191366A1; CA1256153A; JPH07110119B2; US4763050A; ATE48726T1

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。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、永久磁石に対面した回転子と、２個あるいは
それ以上の副巻線（ｓｕｂ−ｗ’ｉｎｄｉｎｇ）を有す
る固定子から構成される駆動・位置決めシステムに関す
るものであり、これ等の副巻線は転流を実行するために
制御されている電子的電力供給回路に接続され、制御は
回転子位置センサ（ｒｏｔｏｒ−ｐｏｓｉｔｉｏｎ　５
ｅｎｓｏｒ）によって遂行されている。

上記のタイプの駆動キー□りは、「ブラ：ソシレス直流
モータ（Ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ　Ｄ’ＣＭｏｔｏｒ）　Ｊ
と言う題目・の下に１９７８年にマグネティツケ　テク
ノロジ社（Ｍａｇｎｅ’ｔｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
　ｃ’ｏｍ’ｐｉｉｎｙ　）によって発行された小冊子
に示されてｉｌｌる。５の出−物は種々の分野に使うこ
とを意図している直流駆動−一タに関係しており、この
モータは永久磁石回転子と積層された固定子を有し、後
暑（固定子）は２個の副巻線からなる巻線を有している
。阿転子の実際の位置は、ホール・センサとして設計可
能な回転子位置センサの適切な配列によって連続的に決
定される。電子的電力供給回路は２個の副コイル（ｓｕ
ｂ−ｃｏｉＩＩ）に対して２個の電力増幅器が出力する
供給電流を転流し、この転流は決められた様に回転子位
置に従って実行され、かつ連続的回転となる様な態様で
行われる。

丁度説明したタイプの駆動モータのケースでは、回転運
動の設定精度と規定された設定点位置の保持は、固定芋
鉄回話におけるヒステリシス関連の影響および固定子の
相対的に大きい電気時定数によって害されている。更に
、このタイプのモータは軟鉄中の飽和と渦電流現象を示
し、また好ましい回転子の機械的零位置も示す。このこ
とは特定の環境に応じて交流損失あるいは直流損失を導
いている。　　゛技術の状態は、「高速高能率永久磁石モータ・ジ亙ネレ
ータ（入目ｊｈ−ｓｐｅｅｃｌ　ｈｉｇｈ−ｅｆｆｉｃ
ｉｅｎｃｙｐｅｒｎｉａｎｅｎｔ　ｍａｇｎｔｉｃ　ｍ
ｏｔｏｒ−ｇｅｎｅｒ’ａｔＯｒ）　Ｊと題して１９７
８年６月付けのエムアイチー　リンカン研究所（ＭＩＴ
　Ｌｉｎｃｏｌｎ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　）　、Ｌ／
キシントン（Ｌｅｘｉｎｇｔｏｎ　）、マサチューセッ
ツ（Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ　）のエイ、アール、
ミルナ−（Ａ、Ｒ９Ｍｉｌｌｎｅｒ　）の論文で説明さ
れている様な、鉄心無し設計（１ｒｏｎｌｅｓｓ　ｄｅ
ｓｉｇＩＩ）の固定子を有するブラシレス直流モータを
更に含んでいる。

回転子は複数の扇形永久磁石に対面し、そして固定固定
子巻線内の回転において、それは固定子転流の目的で電
子的電力供給回路中で使用される信号電圧を誘起する。

このブラシレス・モータのケースでは同様に動的転流（
ｄｙｎａｍｉｃ　ｃｏｍｍｕｔａｔｉｏｎ　）のみが可
能で、一方それは回転しており、従ってそれ自身を設定
点を表わしている所望の静止位置に設定することは不可
能である。

ドイツ特許公報〔公開された明細書〕第２８３２３８７
号は軸空隙を持つ集電子無しく　ｃｏｌｌｅｃｔｏｒｌ
ｅｓｓ）直流モータを開示しており、このモータは回転
子ヨークプレート（ｙｏｋｅ−ｐｌａｔｅ　）と共に、
回転子プレートに搭載されかつ軸方向に磁化された永久
磁石を保有している。このモータにおいて、固定子は２
個の星形駆動コイルから構成され、そのコイルはお互に
重なり、−固定している磁化可能なヨークプレート上に
搭載されている円板形ユニットを形成している。回転位
置は２個のホール発生器によって検出されている。

固定の磁化可能なヨークプレートの存在により、固定子
は鉄心無しではない。それに反し磁化可能な材料は交番
磁界内に位置している。

ドイツ民主共和国（東ドイツ）特許第３４４３１号は、
フライホイール型装置の直接駆動に対する平坦緩動モー
タ（ｆｌａｔ、　ｓｌｏｗ−ｒｕｎｎｉｎｇ　ｍｏｔｏ
ｒ　）を記載している。固定子ははソ゛台形の複数の平
坦コイルを有している。電子スイッチが整流子として使
用され、固定コイルを規定された周波数で連続的に制御
している。代案として、スリップリングとセグメント化
されたリングと共に転流が集電子を経由して行われてい
る。

本発明は問題の規定から出発し、すなわち、それ自身を
任意の制限の無い数の所望の回転角に設定することが可
能な駆動・位置決めシステムを提供し、その各々は極め
て安定な設定点を表わし、設定処理は低損失で行われ、
そしてこのシステムは特に低温度使用を含んで広い範囲
の適用にもまた適しているものである。同時に、駆動シ
ステムは高い精度で各プリセット設定点位置を保持しな
ければならず、それはこの位置で何のエネルギも消費せ
ず、かつそれは静止位置か′運動内の位置のいずれかで
もあり得る設定点位置から任意の僅かばかり逸脱した場
合にすぐに最大トルクを伝達しなければならない。更に
、駆動システムはまた低損失であって、高い回転速度が
達成されなくてはならない。

本発明の特色ある特徴は、冒□頭の記事で述べられたタ
イプの駆動・位置決めシステムのケースにおいて、固定子が鉄心無しであり、円板形でありかつ平行平面に位置しているその副巻線が
オーバーラツプする様な態様で配列され、従って副コイ
ル内の占有されていない空間が各ケレスにおいて他の副
コイルのウェブ部分（ｗｅｂ−ｐｏｒｔｉｏｎ　）によ
って完全に充たされ、副コイルはそれ等が囲みかつ永久
磁石によって発生された磁界に本質的に平行に位置して
いる磁界を発生しており、そして回転子位置センサが副巻線に組込まれている、と言う設
計の採用と考えられている。

適切な電子的電力供給回路および制御回路と共に、述べ
てきた鉄心無し設計の駆動システムは設定点を表わす任
意の所望の回転角βにおいて正確な回転子位置決めを生
じる。たとえ規定された静止位置が取られたあとでも、
この設定点位置えの正確なホーミングは高い保持力で可
能である。回転する時および調節された設定点位置の双
方で、回転子は、それが運動内の位置であるかあるいは
回転子が停止している位置であるかにか−わらず、回転
子があたかも磁気的にラッチされ、強い磁気的力が規定
された位置からの任意の偏向に反対する様に実質上振舞
っている。明らかにされた様に、鉄心無し設計は低損失
を伴って非常に正確な制御が行われることを可能にし、
そして電力消費が設定点からの偏差のみの関数であると
言う結果となる。

現在のコンテクトでは、回転子位置センサは磁界に比例
する信号を発生ずるセンサである。磁界の大きさと符号
の双方を決定しかつ電気的出力信号を発生する回転子位
置センサを使用することは好ましい。

更に、回転子位置センサとしてホール・センサを選ぶこ
とによる既知の慣例に従うのは得策である。ホール・セ
ンサの使用は電気的電力供給回路と制御回路に対する有
用な入力値に導くことＮなる。

充分な数の回転子位置センサが選択されることは有用で
あり、従って転流に必要な位置決定が可能であるのみな
らず、また回転子位置が認識され、かつ必然的に制御回
路がまた評価できる様なやり方で回転子運動プロセスが
特徴付けられることが可能である。２個の副巻線が使用
される場合、要１　　　　　　　求されたデータは最小
の２回転位置センサによって獲得でき、これはセンサの
数が副巻線の数より少くなくてはいけないと述べるのと
等価である。

しかし２個以上の副巻線を含む装置のケースでは、要求
された信号値は副巻線の数に等しい多数のセンサによっ
てか、あるいはもっと少ない数のセンサによってもまた
決定できる。

好ましい実施例では、２個の副巻線から構成された固定
子巻線と共に、４個の回転子位置センサが具えられ、こ
れ等のセンサの各々は次のセンサ生される極のペアーの
数を示しており、これ等の極のペアーは固定子副巻線が
位置している空隙を規定している。もっと明確に言うと
、角度偏位はができる。

空隙でお互に対面している極のペアーは、種々のやり方
で発生でき、特にそれ等がお互に対面するその様な態様
で設置された円板形永久磁石によってか、あるいは１個
もしくはそれ以上の永久磁石を含む鉄回路の磁極片によ
って発生できる。

構造設計において、回転子がリング形の支持体（ｃａｒ
ｒｉｅｒ　ｂｏｄｙ）で構成されるのは得策である様に
思われ、この支持体は強磁性体でありかつＵ字形断面を
有し、多数の極のペアーはこのＵ字形断面の内部の相互
に相対する側面上に位置し、永久磁石によって発生され
たこれ等の極のペアーは固定子副巻線の位置している空
隙を規定している。

同時に、支持体のＵ字形断面は、回転軸と同軸である相
互に相対するリング面か、あるいは上記の軸と同心にな
った相互に相対する円筒面を便宜的に形成できる。支持
体を平行リング面で設計することは、種々の適用分野に
適合した平坦形状構造に帰着することになる。

たとえ、明確にされた様に、駆動システムの基本構造が
種々の電子的電力供給回路と結合できても、以下の記事
に述べられる回路配列は特に有利であると思われ、そし
て充分に満足の行く回転子の磁気的にラッチされた案内
運動と、規定された設定点位置えの正確に制御されたホ
ーミングを得ることを可能にしている。

２個の副巻線が使用される場合、専用の（ｄｅｄｉｃａ
ｔｅｄ　）第１乗算器エレメントに用意されるべき２個
あるいはそれ以上の回転子位置センサからの出力信号お
よびその角度を通して回転子が回転する様に要求されている
角度βから導かれている信号値によって乗算されるべき
これ等の信号、および専用の電力増幅器に接続されるべき副巻線、を配列する
ことにより、便宜な態様でその様な電子的電力供給回路
を設計することは可能であり、これ等の増幅器の入力端
子は第２乗算器エレメントに接続され、それに対し２個
の回転子位置センサからの出力信号は、第１乗算器エレ
メントによる信号出力から形成されている追加の入力信
号と共に供給され、これ等の追加の入力信号の形成は加
算器エレメントによって遂行されている。

実際に示されている回路では、４個の回転子位置センサ
が使用され、各々は２個の隣接する位置ば極のペアーと
共に回転する磁界の正弦波変動および磁界に比例してい
る正弦波ホール・センサ信号となり、各信号は前の信号
に対してπ／４に等しい角度だけシフトしている。その
結果、以下のホール・センサ信号０１１１　＋　口８２
　＋　’Ｈ３−［１１１４が回転子の相対回転角αの関
数として次の様に発生されている。

こ＼でＣは定数である。

４個のホール・センサからの出力信号０旧。

［ｊＨ２＋　　Ｕ８３　＋　’８４は各々専用の第１乗
算器エレメントに供給され、こ＼でそれ等は異なった信
号値ａ、ｂ、ｃ、およびｄによって乗算され、これ等の
値は要求された回転角βの関数として、以下の大きさを
持っている。

実際の回転角αが要求された回転角βから偏よっている
限り、電力供給回路は従って同時に回転方向を考慮しな
がら、適当な副巻線に向けられた電力増幅器を経由して
負荷電流を供給する。付勢された副巻線は設定点からの
偏差を減少しようとする磁界を発生する。

ホール・センサの代りに他の適切なエレメントもまた位
置認識に使用される。副巻線に適切に組込まれた回転子
位置センサによるセンシングの代りに、別の配列もまた
ある場合には有利であり、その配列では回転子位置信号
は追加の別の永久磁石システムか他の伝送器（ｔｒａｎ
ｓｍｉｔｔｅｒ　）システムによって発生される。

これまで述べられて来た電子的電力供給回路と共に、鉄
心無し固定子によって作られ、かつ平行平面に位置して
いる円板形固定子副巻線を有する駆動ユニットは、駆動
されるべき構成要素の充分満足の行く位置決めを提供し
、５その構成要素に対し上記のユニットは例えば支持体
を経由して接続されている。回転子の案内運動における
磁気ラッチング作用によって、たとえ低い回転速度であ
っても、あるいはシステムが休止している場合でも駆動
されるべき構成要素に向って高い力が伝達されることが
でき、これ等の高い力は要求された回転角を特定する規
定された時間関数内で案内される様に上記の構成要素を
強制している。

本発明の実施例は図面によって示されている。

第１図の上の部分では、回転子種■、■の下に２個の副
巻線Ｌｍを見ることができ、これ等の副巻線はそれ等が
お互に関して偏位されている様な態様で設置されている
。同時に、副巻線は、それ等がオーバーラツプし、従っ
て１つの副巻線の副コイル内の占有されていない空間が
他の副巻線の副コイルのウェブ部分によって殆ど完全に
充たされている様な都合の良い態様で設計されねばなら
ない。この配列はコイル内の占有されていない空間が都
合の良い態様で利用されることを可能にしている。ホー
ル・センサＨ，，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ，は副巻線の中に組込
まれ、かつ副巻線に対し、あるいはむしろそれ等の副コ
イルに対し、示された位置に置かれている。回転子種に
よって発生された磁界強度の変化は、すなわち時刻、Ｔ
＝０において規定された静止ケースについて、第１図の
下側部分に表示されている。結果としてのホール・セン
サ信号は回転角αの関数としての磁界強度の変動を記述
している正弦波曲線に対応している。

第２図は、動的ケース、すなわち回転子が一定速度で回
転する場合に起る正弦波的ホール・センサ信号を示して
おり、各信号は時間の関数として表示されている。

第３図に再現されているブロック回路図は、如何にホー
ル・センサ信号が次々に処理されているかを示している
。定電流源■。は一定電流を４個のホール・センサＨ１
，Ｈ２，Ｈ３およびＨ４に供給するために具えられてい
る。

下方に並んで接続されている増幅器Ｖｌ、　Ｖ２．　Ｖ
３およびＶ４によって適当に増幅されたあと、４個のホ
ール・センサ信号Ｕｕ１．　ｔｌＨ２，１１＋３．　Ｕ
Ｏ３ハ第１乗算器エレメントπ１．π２．Ｈ３，π、に
供給され、そして信号ａ・口Ｈ１＋　　ｂ−ＵＯ２１（
：’　０１１３およびｄ’（ＩＩＩ＜が乗算器エレメン
トの出力端子に現れる様な態様で別々の信号ａ、ｂ、ｃ
、ｄによって乗算されている。

信号ａ、ｂ、ｃおよびｄはプリセットできる要求された
角度βの関数であり、以下の関係式が良ｎ　β Ｃ＝Ｃ０３（−＋　π／４）ｎ　β ｂ　＝ｃｏｓ、　（−十　π／２）を第１乗算器エレメントからの出力信号は加算器エレメン
トΣｌ　＋　”　２＋　”　３によって合算され、総和
は制御利得増幅器Ｒを経由し第１乗算器エレメントπ、
とＨ６に供給され、これ（Ｈ５とＨ６）に対してホール
・センサ信号０１１１と■□２がまた直接に供給されて
いる。副巻線Ｉに接続されている第１電力増幅器Ｌ１を
駆動する信号は、Ｕ＋＋ｉとＲに対応する利得ファクタ
によって増幅されたΣ３による総和信号　（ｔｏｔａｌ
−ｓｕｍ　ｓｉｇｎａＩＩ）との積から形成されている
。６副巻線■に供給するために第２電力増幅器Ｌ２を駆
動する信号は、ホール・センサＵＨ２と制御利得増幅器
Ｒによって増幅されたΣ３による和信号出力との積とし
て、同様なやり方で第２乗算器エレメントπ６によって
発生される。

増幅器Ｖ、、　Ｖ２．　Ｖ３およびＶ、では、低雑音、
安定特性を示す高速比例増幅器を選ぶ必要がある。制御
利得増幅器Ｒによって、各ケースにおいて、第２乗算器
エレメントπ５とＨ６で形成されるべき積となっている
Ｈ３による総和信号出力の効果を決めることが可能であ
る。

それを通して回転子が回転することを要求されているプ
リセット角βは設定点伝送器Ｓ旧ご設定される。同時に
、この要求された角度βは時間関数の形に規定すること
ができる。最も簡単な場合、要求された特定の角度に対
応する電圧は電圧分割器から取出すことができる。

β＝　ｆ　（ｔ）あるいは連続な一定回転の場合に右け
る運動に対して、β（１）　　は２π・γ・ｔに等しく
なり、回転速度は２γ／ｎ・となる。こ＼でγは信号ａ
、ｂ、ｃおよびｄの振動周波数を示している。

要求されたプリセット角βから、演算ユニットＧ増幅器
Σβおよび微分増幅器Δβに供給される。

これ等の増幅器は各第１乗算器エレメントｔπ３とＨ４
に供給される第１入力値を発生する。第２入力値はホー
ル・センサ信号Ｕ。３と１１１１４それぞれによって形
成される。前の記事で規定された信号ａ。

ｂ、　ｃおよびｄは、第１乗算器エレメントπ１．Ｈ２
゜Ｈ３，π、の入力端子の１つに印加される。加算増幅
器Ｅβと微分増幅器Δβからの出力信号はなわちＣとｄ
である。

この回路配列では、瞬時の局部磁界強度分布が４個のホ
ール・センサによって副巻線の１個の副コイルに対して
センスされて、おり、かつ要求された角度βから計算さ
れた要求された理論的な曲線の形と比較される。制御電
子回路は副巻線■、■を、平衡状態で２つの曲線がふ互
にできる限り密接して整合する様な態様で付勢する。従
って、回転子は角度αだけ回転し、各特定のケースでプ
リセットされ、そして一定あるいはプリセット可能な要
求された時間関数であり得る要求された角度βが続く。

ホール・センサによるセンシングが実効的に無限大の分
解度で行われるから、任意の所望の回転子回転角αは高
分解度で設定できるか、あるいは正確に案内された運動
を実行することもまた可能である。と言うのは回転角α
が瞬時の要求された角度βから非常に僅かだけでも偏る
や否や、追従のために最大トルクが発生されるからであ
る。

従って回転子は常に動電的にラッチ・イン状態にあり、
電子的手段によりラッチングが起る位置に設定すること
およびシフトすることが可能である。ラッチング位置は
また一定速度で連続的に回転でき、そ゛の結果、全トル
クを伴った無限に低い回転速度の発生が可能である。駆
動システム副コイルの通常でない鉄心無し構造から生じ
たこの動電的ラッチング・イン作用は、特別の電力供給
回路と共に、精度、再生性およびサービス寿命の条件で
機械的ラッチングを越えている。回転子は好ましい機械
的零位置を持たないから、要求された位置から偏向させ
る力によって回転子が働く場合のみ電力が実質的に消費
される。

第１の場合には、絶対的回転子位置はｎ／２個の可能な
位置の１つに対応する。

もし前もって選ばれた最大トルクを超過すると、駆動は
ラッチが外され、そして周囲のまわりに分散されている
ｎ／２の別の可能なラッチング位置に落込むことができ
る。許容できないと思われる適用を含むケースでは、絶
対的明白性は電子的性質（識別、ラッチされた状態の計
数）の既知の追加の測定手段によってか、あるいはｎ＝
２で永久磁石システムを適合させることにより達成でき
る。

更に任意の他の駆動と同様に、駆動システムは外部位置
帰還装置によって正規のサーボ・モードで動作でき、そ
して調節されないモータとして機能する様にもまた変換
できる。他のアナログ符号器あるいはディジタル符号器
との組合せも可能である。

第４図と第５図は、この駆動システムの２つの可能な構
造の実施例を示している。第４図では、ボビン形強磁性
支持体１が具えられ、これは回転子を形成し、かつ極の
ペアー４．５を形成するためにそれ等の内面に設置され
た永久磁石を持つ２個の環状円板部分２，３を持ってい
る。ｒｌＪ字形断面を持つ鉄心無し、円板形固定子巻線
６は極のペアー４．５および環状円板２．３によって形
成された空隙中にはめ込まれ、この巻線６は固定になっ
ている。この巻線は２個の副巻線Ｉ、ＩＩの副コイルを
含み、これ等の副コイルは、その位置が調節可能なホー
ル・センサ・キャリア７と同様に、注型用樹脂でポット
されている。駆動されるべき軸部分は支持体１の中の中
心凹み８に直接挿入され、そして相対的回転が起らぬ様
な態様で後者（支持体）と接続されている。示された設
計では、かみ合せピン（ｌｏｃｋｉｎｇ−ｐｉｎ　）　
９が２個の環状円板部分２，３を固定するのに用いられ
ており、それはそれ等自身が回転できぬ様になっている
。

第５図で示された実施例では、支持体１は極のペアー４
，５を持つ２個の同心円筒リング面１０゜１１を形成し
ている。この設計では、固定子巻線６は同様にＩＴＪ字
形断面を持つ鉄心無し設計であるが、円筒形状が与えら
れている。その位置が調節可能であるホール・センサ・
キャリア７と（従って）ホール・センサは合成樹脂でポ
ットされた（　副巻線中に組込まれている。

□　　各ケースにおける双方の副巻線への位置センサの
組込みは、本発明の本質的特徴として考えられている。

永久磁石によって位置センサに発生された信号は、この
組込みの結果として特に都合の良い形を示している。こ
の図解した実施例では、平行平面中において、副巻線の
オーバーラツプ配列によってこのことはもたらされてい
る。更に、この配列によって、後者（副巻線）から電気
的制御回路によってそれ等に向けられた位置センサえの
□　フィードバックが低くとゾまっている様な態様で、
副巻線に対してこの位置センサは位置決めできる。

（要　約）問題は、ラッチングが可能であるサーボ駆動として使用
された場合に、その設定特性に関する駆動・位置決めシ
ステムの改良に関するものであって、上記のシステムは
永久磁石と対面している回転子と２個あるいはそれ以上
の副巻線を有する固定子を含み、これ等の副巻線は転流
を実行するために制御される電子的電力供給回路に接続
され、制御は磁気的回転子位置センサによって遂行され
ている。本発明は、固定子が鉄心無しであり、円板形で
ありかつ平行平面内に位置している副巻線（Ｉ、ＩＩ）
がオーバーラツプする様な態様で配列され、副コイルに
よって囲まれている磁界を発生しながら、この磁石は永
久磁石によって発生された磁界に本質的に平行に位置し
ており、そして回転子位置センサ（７）が各ケースにお
いて双方の副巻線（Ｉ、ＩＩ）に組込まれている様な設
計の採用によってこの問題を解決している。有利な電子
的電力供給回路がまた特定され、駆動システムを制御す
る目的で、この回路は第１と第２の乗算器エレメントと
、更に加算器エレメントを含み、こ１　　　　　　　れ
等の種々のエレメントは規定された機構に従ってお互に
専用されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、回転角αの関数として表わされたホール・セ
ンサ信号によって回転子巻線と固定子巻線の展開された
表現を示している。第２図は、一定回転の間に、第１図から取られたホール
・センサ信号が如何に時間関数として変化するかを示し
ている。第３図は、第１図あるいは第２図から導かれたホール・
センサ信号の処理に対するブロック回路図を示している
。第４図は、極のペアーが回転子のリング面上に位置して
いる実施例を示している。第５図は、極のペアーが回転子の円筒面上に位置してい
る実施例を示している。１・・・支持体　　　　　　２．３・・・環状円板部分
４．５・・・極のペアー　　６・・・固定子巻線７・・
・ホール・センサ・キャリア訃・・中心凹み　　　　　９・・・かみ合せピン１０．
１１・・・円筒リング面　１．ＩＩ・・・副巻線Ｇ・・
・演算ユニット　　　Ｈ・・・ホール・センサ１、・・
・定電流源　　　　Ｌ・・・電力増幅器Ｒ・・・制御利
得増幅器　　Ｓｌ！ｌ・・・設定点伝送器■・・・増幅
器　　　　　　Δ・・・微分増幅器Ｅ・・・加算器エレ
メント（あるいは加算増幅器）π・・・乗算器エレメン
ト

Claims

【特許請求の範囲】１、永久磁石に対面する回転子と、２個あるいはそれ以
上の副巻線を有する固定子から構成され、これ等の副巻
線は転流を実行するために制御されている電子的電力供
給回路に接続され、制御は回転子位置センサによって遂
行されるところの駆動・位置決め方式において、固定子
は鉄心無しの設計であり、円板形でありかつ平行平面内に位置している副巻線（
I 、II）は、副コイル内の占有されていない空間が各ケ
ースにおいて他の副コイルのウェブ部分によって完全に
充たされる様に、オーバーラップする態様で配列され、
副巻線は副コイルによって囲まれている磁界を発生し、
この磁界は永久磁石によって発生される磁界に本質的に
平行に位置し、かつ回転子位置センサ（７）が各ケース
において双方の副巻線（ I 、II）に組込まれているこ
と、を特徴とする駆動・位置決め方式。２、回転子位置センサがホール・センサ（７）であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の駆動・位置
決め方式。３、回転子位置センサ（７）の数が副巻線（ I 、II）
の数を越えることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の駆動・位置決め方式。４、２個の副巻線（ I 、II）で構成される固定子巻線
（６）と共に、４個の回転子位置センサ（７）が具えら
れ、これ等のセンサ（７）の各々は２個の隣接センサの
角度位置からπ／２ｎだけ偏位している角度位置に設置
され、こゝで「ｎ」は永久磁石によって発生される極の
ペアー（４、５）の数を表わし、極のこれ等の極のペア
ーは固定子副巻線（ I 、II）が位置している空隙を規
定しているところの、特許請求の範囲第１項記載の駆動
・位置決め方式。５、強磁性体でありかつＵ字形の断面を有するリング形
の支持体（１）から構成された回転子、このＵ字形断面
の内部の相互に対置されている側面上に位置する複数の
極のペアー（４、５）、固定子副巻線（ I 、II）がは
め込まれている空隙を規定する、永久磁石によって発生
された極のこれ等のペアー（４、５）、を特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の駆動・位置決め方式。６、支持体（１）のＵ字形断面が、回転軸と同軸となっ
ている相互に対置されたリング面を形成することを特徴
とする特許請求の範囲第５項記載の駆動・位置決め方式
。７、支持体（１）のＵ字形断面が、回転軸と同心になっ
ている相互に対置された円筒面を形成することを特徴と
する特許請求の範囲第５項記載の駆動・位置決め方式。８、永久磁石に対面する回転子と、２個あるいはそれ以
上の副巻線を有する固定子から構成され、これ等の副巻
線は転流を実行するために制御されている電子的電力供
給回路に接続され、制御は回転子位置センサによって遂
行されるところの駆動・位置決め方式において、２個の
副巻線（ I 、II）が使用されている場合、２個あるい
はそれ以上の回転子位置センサ（７）からの出力信号（
Ｕ＿Ｈ＿１、Ｕ＿Ｈ＿２、Ｕ＿Ｈ＿３、Ｕ＿Ｈ＿４）が
電気的電力供給回路えの入力であり、かつ専用の第１乗
算器エレメント（π＿１、π＿２、π＿３、π＿４）に
供給され、かつ回転子がそれを通して回転する様に要求
されている角度から導かれる信号値で乗算され、副巻線（ I 、II）は専用の電力増幅器（Ｌ＿１、Ｌ＿
２）に接続され、これ等の増幅器の入力端子は第２乗算
器エレメント（π＿５、π＿６）に接続され、それに対
し２個の回転子位置センサ（７）からの出力信号（Ｕ＿
Ｈ＿１、Ｕ＿Ｈ＿２）は、第１乗算器エレメント（π＿
１、π＿２、π＿３、π＿４）によって信号出力から形
成されている追加の入力信号と一緒に供給され、これ等
の追加の入力信号の形成は加算器エレメント（Σ＿１、
Σ＿２、Σ＿３）によって遂行されていること、を特徴
とする駆動・位置決め方式。９、４個の回転子位置センサ（７）が設置されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の駆動・位置
決め方式。