JPS61277360A - ハイブリッド型ステッピングモータ - Google Patents
ハイブリッド型ステッピングモータInfo
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- JPS61277360A JPS61277360A JP60276078A JP27607885A JPS61277360A JP S61277360 A JPS61277360 A JP S61277360A JP 60276078 A JP60276078 A JP 60276078A JP 27607885 A JP27607885 A JP 27607885A JP S61277360 A JPS61277360 A JP S61277360A
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- Japan
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- magnetic
- rotor
- pole teeth
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 64
- 239000011295 pitch Substances 0.000 abstract description 28
- 210000001331 nose Anatomy 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 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
- H02K37/10—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
- H02K37/12—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets
- H02K37/14—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
- H02K37/18—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures of homopolar type
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は永久磁石形ステッピングモータ、特にその内周
に放射状に複数個の磁極を植設し各磁極の先端に複数個
の極歯を夫々等ピ・ノチで備え各磁極には夫々巻線を巻
装して形成した固定子と、上記固定子の極歯と空隙を介
して対向し上記固定子の極歯と等ピッチの極歯を全周に
備えた２個の回転子ポールとこの回転子ポールによって
挟持した軸方向に着磁した永久磁石とによって形成され
た回転子とよりなる永久磁石形ステッピングモータに関
するものである。
に放射状に複数個の磁極を植設し各磁極の先端に複数個
の極歯を夫々等ピ・ノチで備え各磁極には夫々巻線を巻
装して形成した固定子と、上記固定子の極歯と空隙を介
して対向し上記固定子の極歯と等ピッチの極歯を全周に
備えた２個の回転子ポールとこの回転子ポールによって
挟持した軸方向に着磁した永久磁石とによって形成され
た回転子とよりなる永久磁石形ステッピングモータに関
するものである。
従来より実施されている永久磁石形ステッピングモータ
の一実施例を第１図（ａ）、、（ｂ）に示す。第１図（
ａ）、 （ｂ）に於いて、１は固定子ハウジング、２
は固定子鉄芯、３は固定子巻線、４．４はエンドブラケ
ットである。
の一実施例を第１図（ａ）、、（ｂ）に示す。第１図（
ａ）、 （ｂ）に於いて、１は固定子ハウジング、２
は固定子鉄芯、３は固定子巻線、４．４はエンドブラケ
ットである。
固定子鉄芯２の内周には複数個の磁極（例示では８個）
２−１〜２−８が放射状に植設され、各磁極の先端には
複数個の極歯２−１０が夫々等ピツチで設けられており
、各磁極には夫々巻線３−１〜３−８が巻装されている
。
２−１〜２−８が放射状に植設され、各磁極の先端には
複数個の極歯２−１０が夫々等ピツチで設けられており
、各磁極には夫々巻線３−１〜３−８が巻装されている
。
回転子ポール７と８の外周には夫々極歯７−１０．８−
１０が固定子磁極に設けた極歯２−１０と同じピッチで
全周に渡り設けられ、回転子ポール７と８との夫々の極
歯の位置は１８０度ずらせて配設され、永久磁石９を挟
持して回転子軸６と一体的に固着され、軸受５，５によ
って固定子の極歯２−１０と回転子の極歯７−１０．
８−１０を空隙を介して対向させて回転自在に支承され
ている。
１０が固定子磁極に設けた極歯２−１０と同じピッチで
全周に渡り設けられ、回転子ポール７と８との夫々の極
歯の位置は１８０度ずらせて配設され、永久磁石９を挟
持して回転子軸６と一体的に固着され、軸受５，５によ
って固定子の極歯２−１０と回転子の極歯７−１０．
８−１０を空隙を介して対向させて回転自在に支承され
ている。
固定子巻線は通常軸に対し対称の位置に巻かれた巻線を
直列に接続して４組の巻線とし１．各＠線に順次通電す
る事により、通電された巻線が巻かれた磁極が磁化され
て該磁極の極歯に対し対向した回転子の極歯が吸引され
て回転力を発生し、回転子の極歯が固定子の極歯と重な
り整列する位置に達すると回転力が無くなって停止する
。
直列に接続して４組の巻線とし１．各＠線に順次通電す
る事により、通電された巻線が巻かれた磁極が磁化され
て該磁極の極歯に対し対向した回転子の極歯が吸引され
て回転力を発生し、回転子の極歯が固定子の極歯と重な
り整列する位置に達すると回転力が無くなって停止する
。
令弟１図（ｂ）に於いて仮に巻線３−１と３−５に通電
したとするとこの巻線が巻かれた磁極２−１と２−５が
磁化され、夫々の磁極の極歯に対し回転子ポール７と８
の極歯が整列しているものとすると、上記磁極２−１と
２−５に夫々隣接する磁極２−２と２−８及び２−４と
２−６更に直角の位置にある２−３と２−７の夫々の先
端に設けられた極歯と、夫々対向する位置にある回転子
の極歯とは整列せず、ある理論値の角度だけずれている
。即ち、磁極２−２と２−６に設けられた極歯は、夫々
対向する回転子の極歯に対し回転子の極歯のピッチの１
／４角度だけ時計方向にずれた位置に、磁極２−３と２
−７に設けられた極歯は、夫々対向する回転子の極歯に
対し回転子の極歯のピッチの２／４角度だけ時計方向に
ずれた位置に、更に磁極２−４と２−８に設けられた極
歯は、夫々対向する回転子の極歯に対し、回転子の極歯
のピッチの３／４角度だけ時計方向にずれた位置に夫々
なるように配設されているから、上記の回転子位置から
巻線３−１．３−５の通電を止め、巻線３−２と３−６
に通電すると回転子は回転子の極歯ピッチの１／４角度
だけ右の方向に回転して停止する。
したとするとこの巻線が巻かれた磁極２−１と２−５が
磁化され、夫々の磁極の極歯に対し回転子ポール７と８
の極歯が整列しているものとすると、上記磁極２−１と
２−５に夫々隣接する磁極２−２と２−８及び２−４と
２−６更に直角の位置にある２−３と２−７の夫々の先
端に設けられた極歯と、夫々対向する位置にある回転子
の極歯とは整列せず、ある理論値の角度だけずれている
。即ち、磁極２−２と２−６に設けられた極歯は、夫々
対向する回転子の極歯に対し回転子の極歯のピッチの１
／４角度だけ時計方向にずれた位置に、磁極２−３と２
−７に設けられた極歯は、夫々対向する回転子の極歯に
対し回転子の極歯のピッチの２／４角度だけ時計方向に
ずれた位置に、更に磁極２−４と２−８に設けられた極
歯は、夫々対向する回転子の極歯に対し、回転子の極歯
のピッチの３／４角度だけ時計方向にずれた位置に夫々
なるように配設されているから、上記の回転子位置から
巻線３−１．３−５の通電を止め、巻線３−２と３−６
に通電すると回転子は回転子の極歯ピッチの１／４角度
だけ右の方向に回転して停止する。
この回転角度をこのステッピングモータのステップ角と
称し、回転子の極歯ピッチの１７４で固有の数値となる
。
称し、回転子の極歯ピッチの１７４で固有の数値となる
。
更に右の方向に回転するには右の隣接磁極２−３と２−
７を磁化する為に巻線３−３と３−７に通電すれば良い
。同様に左に回転させるには現在励磁している磁極の左
に隣接する磁極の巻線に通電すれば良く、通電巻線の切
換数と回転角度が比例し１、直前に通電した巻線に対し
右側か左側によって回転方向が制御できるから簡単な制
御装置で角度、速度、方向の制御ができるので制御用電
動機として極めて多く使用されるに至っている。
７を磁化する為に巻線３−３と３−７に通電すれば良い
。同様に左に回転させるには現在励磁している磁極の左
に隣接する磁極の巻線に通電すれば良く、通電巻線の切
換数と回転角度が比例し１、直前に通電した巻線に対し
右側か左側によって回転方向が制御できるから簡単な制
御装置で角度、速度、方向の制御ができるので制御用電
動機として極めて多く使用されるに至っている。
ステッピングモータの制御機能の一つである分解度を多
くするには回転子に設ける極歯の数を増加することが一
般的に実施されており、第１図（ａ）、 （ｂ）の実
施例に於いて例えば回転子ポール７と８との夫々に５０
個の極歯を設け、固定子の磁極８個の先端には夫々５個
の極歯を設けることにより、１ステツプ角が１．８のス
テップモータが実現される。
くするには回転子に設ける極歯の数を増加することが一
般的に実施されており、第１図（ａ）、 （ｂ）の実
施例に於いて例えば回転子ポール７と８との夫々に５０
個の極歯を設け、固定子の磁極８個の先端には夫々５個
の極歯を設けることにより、１ステツプ角が１．８のス
テップモータが実現される。
然しなから上記のようなステッピングモータを電子計算
機の外部記憶装置として使用される磁気デスク駆動装置
に応用し、その磁気ヘッドの移動用の動力として使用し
、ステッピングモータのステップ角と磁気デスクのレコ
ードトラックのピッチと対応させるように構成した応用
が急増し、特に最近は磁気デスクのトラック幅を１７２
又は１７４等と小さくし、一枚のデスクに多くのデータ
を記録できる装置の開発が進み、これにつれてステッピ
ングモータのステップ角も１／２又は１／４若しくはそ
れ以下と小さくする要求が多くなった。
機の外部記憶装置として使用される磁気デスク駆動装置
に応用し、その磁気ヘッドの移動用の動力として使用し
、ステッピングモータのステップ角と磁気デスクのレコ
ードトラックのピッチと対応させるように構成した応用
が急増し、特に最近は磁気デスクのトラック幅を１７２
又は１７４等と小さくし、一枚のデスクに多くのデータ
を記録できる装置の開発が進み、これにつれてステッピ
ングモータのステップ角も１／２又は１／４若しくはそ
れ以下と小さくする要求が多くなった。
原理的に−は回転子に設ける極歯の数を増加すれば無限
に分解度を小さくできるのであるが、モータの大きさに
制限があり、従って回転子の直径は従来と略同じで極歯
の数を増加することは歯のピッチの加工上の限界があり
１．８度の１／２の０．９度が限界であった。
に分解度を小さくできるのであるが、モータの大きさに
制限があり、従って回転子の直径は従来と略同じで極歯
の数を増加することは歯のピッチの加工上の限界があり
１．８度の１／２の０．９度が限界であった。
本発明の目的は上記のような従来技術によるステッピン
グモータの大きさを増大することなく更に細かいステッ
プ角の永久磁石形ステッピングモータを実現するにある
。
グモータの大きさを増大することなく更に細かいステッ
プ角の永久磁石形ステッピングモータを実現するにある
。
本発明の他の目的は１ステツプ角が従来のモータでは回
転子ポールの極歯の配役ピッチの１７４であったものを
１／８と半分にすることができるようにした永久磁石形
ステッピングモータを得るにある。
転子ポールの極歯の配役ピッチの１７４であったものを
１／８と半分にすることができるようにした永久磁石形
ステッピングモータを得るにある。
本発明の永久磁石形ステッピングモータはその内周に放
射状に複数個の磁極を植設し各磁極の先端に複数個の極
歯を夫々等ピッチで備え各磁極には夫々巻線を巻装して
形成した固定子と、上記固定子の極歯と空隙を介して対
向し上記固定子の極歯と等ピッチの極歯を全周に備えた
２個の回転子ポールとこの回転子ポールによって挟持し
た軸方向に着磁した永久磁石とによって形成された回転
子とよりなる永久磁石形ステッピングモータに於いて固
定子の磁極数を１６とし、回転子ポールに備えた極歯の
数ＺをＺ＝１６ｍ±４とした時に、固定子の各磁極間の
配設ピッチを、隣接する磁極の夫々対応する磁極間がα
＝ ３６０ （１／１６下１／８Ｚ）度のもの１４個と
β＝ ３６０ （１／１６±（１−１／８） ／Ｚ）度
のもの２個とが組み合わされて成るように配設した事を
特徴とする。
射状に複数個の磁極を植設し各磁極の先端に複数個の極
歯を夫々等ピッチで備え各磁極には夫々巻線を巻装して
形成した固定子と、上記固定子の極歯と空隙を介して対
向し上記固定子の極歯と等ピッチの極歯を全周に備えた
２個の回転子ポールとこの回転子ポールによって挟持し
た軸方向に着磁した永久磁石とによって形成された回転
子とよりなる永久磁石形ステッピングモータに於いて固
定子の磁極数を１６とし、回転子ポールに備えた極歯の
数ＺをＺ＝１６ｍ±４とした時に、固定子の各磁極間の
配設ピッチを、隣接する磁極の夫々対応する磁極間がα
＝ ３６０ （１／１６下１／８Ｚ）度のもの１４個と
β＝ ３６０ （１／１６±（１−１／８） ／Ｚ）度
のもの２個とが組み合わされて成るように配設した事を
特徴とする。
以下本発明の詳細な説明する。
回転子の極数ＺをＺ＝１６ｍ±４とした場合にｍの値に
対応するステップ角θ。の値を第１表に示す。
対応するステップ角θ。の値を第１表に示す。
】−」−一友
Ｚ＝１６ｍ＋４ ２＝１６ｍ−４ｍＺ θ０
（度）ｍＺ θ。（度）１ ２０ ２．２５
１ １２ ３．７５２ ３６ １．２５
２ ２Ｂ １．６１３ ５２ ０．
８６５ ３ ４４ １．０２４ ６８
０．６６２ ４ ６０ ０．７５５ ８４
０．５３６ ５ ７６ ０．５９２６
１００ ０．４５ ６ ９２
０．４８９７ １１６ ０．３８８
７ １０８ ０．４１７８ １３２ ０．
３４１ ８ １２４ ０．３６３９
１４８ ０．３０４ ９ １４０
０．３２１１０ １６４ ０．２７４ １
０ １５６ ０．２８８１１ １８０ ０
．２５ １１ １７２ ０．２６２１２
１９６ ０．２３０ １２ １８８
０．２９３第１表はｍの値を便宜上１２までとし、
ステップ角θ。の値は小数第３位までを表示しである。
（度）ｍＺ θ。（度）１ ２０ ２．２５
１ １２ ３．７５２ ３６ １．２５
２ ２Ｂ １．６１３ ５２ ０．
８６５ ３ ４４ １．０２４ ６８
０．６６２ ４ ６０ ０．７５５ ８４
０．５３６ ５ ７６ ０．５９２６
１００ ０．４５ ６ ９２
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７ １０８ ０．４１７８ １３２ ０．
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１４８ ０．３０４ ９ １４０
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０ １５６ ０．２８８１１ １８０ ０
．２５ １１ １７２ ０．２６２１２
１９６ ０．２３０ １２ １８８
０．２９３第１表はｍの値を便宜上１２までとし、
ステップ角θ。の値は小数第３位までを表示しである。
上記表の中で回転子ポールに備えた極歯の数２をＺ＝Ｌ
６ｍ＋４の場合でｍ＝６の例について具体的に説明する
。この場合にはＺ＝１６Ｘ６＋４＝１００個となり第２
図に示すようになる。
６ｍ＋４の場合でｍ＝６の例について具体的に説明する
。この場合にはＺ＝１６Ｘ６＋４＝１００個となり第２
図に示すようになる。
第３図は固定子磁極の極歯と回転子ポールの極歯の相関
関係を示し、ハツチングを付した部分が回転子極歯の山
部である。
関係を示し、ハツチングを付した部分が回転子極歯の山
部である。
各固定子磁極の配設位置は、磁極２−１の極歯ａの左端
の位置を基準とし、１番目の磁極２−２の対応する極歯
ａの左端の位置は前記１番目の磁極２−２の対応する極
歯ａの左端の位置よりα＝３６０ （１／１６−１／８
Ｚ）度合側の位置に配設する。こ＼でＺ−１００である
からｅｘ ＝ ２２．５−０．４５ ＝ ２２．０５度
となる。次に２番目の磁極２−３の対応する極歯ａの左
端の位置は２２．５ｘ ２ ＝４５度の位置より０．４
５Ｘ２＝０．９度だけ左側の位置に配設し、磁極２−８
までの磁極の位置は（２２，５−０，４５）Ｘ ｎ （
但しｎ＝１．２．３・・・７）で磁極番号より１を減じ
た数の位置に夫々配設されている。次に磁極２−９が配
設される位置は、磁極２−１より１８０度の位置に配設
し、磁極２−９〜２−１６の間は磁極２−９を基準とし
磁極番号から８を減じた数を上記の（２２，５０，４５
） Ｘ ｎのｎの数値として算出した角度の位置に配設
する。
の位置を基準とし、１番目の磁極２−２の対応する極歯
ａの左端の位置は前記１番目の磁極２−２の対応する極
歯ａの左端の位置よりα＝３６０ （１／１６−１／８
Ｚ）度合側の位置に配設する。こ＼でＺ−１００である
からｅｘ ＝ ２２．５−０．４５ ＝ ２２．０５度
となる。次に２番目の磁極２−３の対応する極歯ａの左
端の位置は２２．５ｘ ２ ＝４５度の位置より０．４
５Ｘ２＝０．９度だけ左側の位置に配設し、磁極２−８
までの磁極の位置は（２２，５−０，４５）Ｘ ｎ （
但しｎ＝１．２．３・・・７）で磁極番号より１を減じ
た数の位置に夫々配設されている。次に磁極２−９が配
設される位置は、磁極２−１より１８０度の位置に配設
し、磁極２−９〜２−１６の間は磁極２−９を基準とし
磁極番号から８を減じた数を上記の（２２，５０，４５
） Ｘ ｎのｎの数値として算出した角度の位置に配設
する。
上記の磁極の配設位置は磁極２−１〜２−８までの間の
隣接磁極間の配設ピッチαは２２．０５度とし、又磁極
２−９〜２−１６の間の隣接磁極間の配設ピッチも同じ
とする。更にｖｔ磁極−８と２−９との間、及び磁極２
−Ｊ６と２−１との間のピッチβは夫々２５．６５度と
する。
隣接磁極間の配設ピッチαは２２．０５度とし、又磁極
２−９〜２−１６の間の隣接磁極間の配設ピッチも同じ
とする。更にｖｔ磁極−８と２−９との間、及び磁極２
−Ｊ６と２−１との間のピッチβは夫々２５．６５度と
する。
磁極２−１〜２−１６の夫々に巻装した巻線３−１〜３
−１６は、第４図に示すように巻線３−１と３−・５と
３−９と３−１３とを直列に、しかも、３−５と３−１
３とが他の巻線と異極性となるように接続して、■相分
の巻線群を形成し、以下、同じように巻線３−２．３−
６．３−１０．３−１４を直列にして第２相の巻線群を
、巻線３−３．３−７゜３−ＩＬ ３−１５を直列に
接続して第３相の巻線群を、巻線３−４．３−８．３−
１２．３−１６を直列に接続して第４相の巻線群を形成
し、各相の巻線群をスイッチＳ、−Ｓ４を介して電源Ｅ
１に接続し、且つスイッチＳ、〜Ｓ、を介して逆極性の
電源Ｅ２に接続して駆動回路を形成する。
−１６は、第４図に示すように巻線３−１と３−・５と
３−９と３−１３とを直列に、しかも、３−５と３−１
３とが他の巻線と異極性となるように接続して、■相分
の巻線群を形成し、以下、同じように巻線３−２．３−
６．３−１０．３−１４を直列にして第２相の巻線群を
、巻線３−３．３−７゜３−ＩＬ ３−１５を直列に
接続して第３相の巻線群を、巻線３−４．３−８．３−
１２．３−１６を直列に接続して第４相の巻線群を形成
し、各相の巻線群をスイッチＳ、−Ｓ４を介して電源Ｅ
１に接続し、且つスイッチＳ、〜Ｓ、を介して逆極性の
電源Ｅ２に接続して駆動回路を形成する。
第３図はスイッチＳ１がＯＮとなり第１相が通電してお
り、第１相の巻線が巻装された磁ｔ’＝の極歯に対し、
回転子ポールの極歯が整列した状態を示している。これ
に対し第２相の巻線群が巻装されている磁極２−２．２
−６．２−１０．２−１４の夫々に設けられた極歯に対
向する回転子ポールの極歯は夫々整列する位置から左側
に０．４５度だけずれた位置にある。同様に第３相の巻
線が巻装されている磁極群に設けられた極歯に対向する
回転子ポールの極歯は夫々整列する位置から左側に０．
９度ずれた位置にあり、更に第４相の巻線が巻装されて
いる磁極群に設けられた極歯に対向する回転子ポールの
極歯は夫々整列する位置から左側に１゜３５度ずれた位
置に夫々対向している。
り、第１相の巻線が巻装された磁ｔ’＝の極歯に対し、
回転子ポールの極歯が整列した状態を示している。これ
に対し第２相の巻線群が巻装されている磁極２−２．２
−６．２−１０．２−１４の夫々に設けられた極歯に対
向する回転子ポールの極歯は夫々整列する位置から左側
に０．４５度だけずれた位置にある。同様に第３相の巻
線が巻装されている磁極群に設けられた極歯に対向する
回転子ポールの極歯は夫々整列する位置から左側に０．
９度ずれた位置にあり、更に第４相の巻線が巻装されて
いる磁極群に設けられた極歯に対向する回転子ポールの
極歯は夫々整列する位置から左側に１゜３５度ずれた位
置に夫々対向している。
令弟１相の電流を止め、第２相に通電すると、磁極２−
２．２−６．２−１０．２−１４が磁化されて夫々の先
端に設けた極歯に対し、対向する回転子ポールに設けた
極歯が、０．４５度だけ右側に回転し、固定子磁極の極
歯と整列して停止する。この時の回転角０．４５度がこ
のステッピングモータの１ステツプ角である。同様に第
３相、第４相と順次通電する巻線を切り換える毎に１ス
テツプづつ右の方向に回転する。
２．２−６．２−１０．２−１４が磁化されて夫々の先
端に設けた極歯に対し、対向する回転子ポールに設けた
極歯が、０．４５度だけ右側に回転し、固定子磁極の極
歯と整列して停止する。この時の回転角０．４５度がこ
のステッピングモータの１ステツプ角である。同様に第
３相、第４相と順次通電する巻線を切り換える毎に１ス
テツプづつ右の方向に回転する。
第４相の次はスイッチＳｓ、 Ｓａ、 Ｓ７．
Ｓｌｌを順次ＯＮとして第１相〜第４相の巻線に逆方向
の電流を流すことにより、順次同じ方向に１ステツプづ
つ回転することができる。逆転させるにはスイッチの切
り換える順を逆とすることで容易にできる。
Ｓｌｌを順次ＯＮとして第１相〜第４相の巻線に逆方向
の電流を流すことにより、順次同じ方向に１ステツプづ
つ回転することができる。逆転させるにはスイッチの切
り換える順を逆とすることで容易にできる。
次に他の実施例として回転子ポールに備えた極歯の数Ｚ
をＺ＝１６ｍ−４の場合でｍ＝４の例について具体的に
説明する。この場合はＺ＝１６Ｘ４−４〜６０個となり
この実施例を第５図に示す。
をＺ＝１６ｍ−４の場合でｍ＝４の例について具体的に
説明する。この場合はＺ＝１６Ｘ４−４〜６０個となり
この実施例を第５図に示す。
第５図は固定子磁極の極歯と回転子ポールの極歯の相関
関係を示し、ハツチングを付した部分が回転子極歯の山
部である。
関係を示し、ハツチングを付した部分が回転子極歯の山
部である。
各固定子磁極の配設位置は、磁極１２−１の極歯ａの左
端の位置を基準とし、１番目の磁極１２−２ 。
端の位置を基準とし、１番目の磁極１２−２ 。
の対応する極歯ａの左端の位置は前記１番目の磁極１２
−２の対応する極歯ａの左端の位置よりα＝３６０ （
１／１６ ＋ １／８Ｚ）度合側の位置に配設する。こ
＼でＺ＝６０であるからα＝ ２２．５ ＋ ０．７５
＝ ２３．２５となる。
−２の対応する極歯ａの左端の位置よりα＝３６０ （
１／１６ ＋ １／８Ｚ）度合側の位置に配設する。こ
＼でＺ＝６０であるからα＝ ２２．５ ＋ ０．７５
＝ ２３．２５となる。
次に２番目の磁極１２−３の対応する極歯ａの左端の位
置は２２．５Ｘ ２−４５度の位置より０．７５Ｘ ２
＝１゜５度だけ右側の位置に配設し、磁極１２−８ま
での磁極の位置は（２２，５＋０．７５） Ｘ ｎ （
但しｎ−１，２゜３・・・７）で磁極番号より１を減じ
た数の位置に夫々配設されている。次に磁極１２−９が
配設される位置は、磁極１２−１より１８０度の位置に
配設し、磁極１２−９〜１２−１６の間は磁極１２−９
を基準とし磁極番号から８を減じた数を上記の（２２，
５＋０．７５） Ｘ ｎのｎの数値として算出した角度
の位置に配設する。
置は２２．５Ｘ ２−４５度の位置より０．７５Ｘ ２
＝１゜５度だけ右側の位置に配設し、磁極１２−８ま
での磁極の位置は（２２，５＋０．７５） Ｘ ｎ （
但しｎ−１，２゜３・・・７）で磁極番号より１を減じ
た数の位置に夫々配設されている。次に磁極１２−９が
配設される位置は、磁極１２−１より１８０度の位置に
配設し、磁極１２−９〜１２−１６の間は磁極１２−９
を基準とし磁極番号から８を減じた数を上記の（２２，
５＋０．７５） Ｘ ｎのｎの数値として算出した角度
の位置に配設する。
上記の磁極の配設位置は磁極１２−１〜１２−８までの
間の隣接磁極間の配設ピッチαは２３．２５度とし、又
磁極１２−９〜１２−１６の間の隣接磁極間の配設ピッ
チも同じとする。更に磁極１２−８と１２−９との間、
及び磁極１２−１６と１２−１との間のピッチβは夫々
１７．２５度とする。
間の隣接磁極間の配設ピッチαは２３．２５度とし、又
磁極１２−９〜１２−１６の間の隣接磁極間の配設ピッ
チも同じとする。更に磁極１２−８と１２−９との間、
及び磁極１２−１６と１２−１との間のピッチβは夫々
１７．２５度とする。
磁極１２−１〜１２−ｉ６の夫々に巻装した巻線１３−
１〜１３−１６は、第６図に示すように＠線１３−１と
１３−５と１３−９と１３−１３とを直列に、しかも、
１３−５と１３−１３とが他の巻線と異極性となるよう
に接続して、１相分の巻線群を形成し、以下、同じよう
に巻線１３−２．１３−６．１３−１０．１３−１４を
直列にして第２相の巻線群を、巻線１３−３．１３−７
゜１．３−１１．１３−１５を直列に接続して第３相の
巻線群を、巻線１３−４．１３−８．１３−１２．１３
−１６を直列に接続して第４相の巻線群を形成し、各相
の巻線群をスイッチ８１〜Ｓ４を介して電源Ｅ１に接続
し、且つスイッチＳＳ〜Ｓ８を介して逆極性の電源Ｅｔ
に接続して駆動回路を形成する。
１〜１３−１６は、第６図に示すように＠線１３−１と
１３−５と１３−９と１３−１３とを直列に、しかも、
１３−５と１３−１３とが他の巻線と異極性となるよう
に接続して、１相分の巻線群を形成し、以下、同じよう
に巻線１３−２．１３−６．１３−１０．１３−１４を
直列にして第２相の巻線群を、巻線１３−３．１３−７
゜１．３−１１．１３−１５を直列に接続して第３相の
巻線群を、巻線１３−４．１３−８．１３−１２．１３
−１６を直列に接続して第４相の巻線群を形成し、各相
の巻線群をスイッチ８１〜Ｓ４を介して電源Ｅ１に接続
し、且つスイッチＳＳ〜Ｓ８を介して逆極性の電源Ｅｔ
に接続して駆動回路を形成する。
第５図はスイッチＳ、がＯＮとなり第１相が通電してお
り、第１相の巻線が巻装された磁極の極歯に対し、回転
子ポールの極歯が整列した状態を示している。これに対
し第２相の巻線群が巻装されている磁極１２−２．１２
−６．１２−１０．１２−１４の夫々に設けられた極歯
に対向する回転子ポールの極歯は夫々整列する位置から
右側に０．７５度だけずれた位置にある。同様に第３相
の巻線が巻装されている磁極群に設けられた極歯に対向
する回転子ポールの極歯は夫々整列する位置から右側に
１．５度ずれた位置にあり、更に第４相の巻線が巻装さ
れている磁極群に設けられた極歯に対向する回転子ポー
ルの極歯は夫々整列する位置から右側に２．２５度ずれ
た位置に夫々対向している。
り、第１相の巻線が巻装された磁極の極歯に対し、回転
子ポールの極歯が整列した状態を示している。これに対
し第２相の巻線群が巻装されている磁極１２−２．１２
−６．１２−１０．１２−１４の夫々に設けられた極歯
に対向する回転子ポールの極歯は夫々整列する位置から
右側に０．７５度だけずれた位置にある。同様に第３相
の巻線が巻装されている磁極群に設けられた極歯に対向
する回転子ポールの極歯は夫々整列する位置から右側に
１．５度ずれた位置にあり、更に第４相の巻線が巻装さ
れている磁極群に設けられた極歯に対向する回転子ポー
ルの極歯は夫々整列する位置から右側に２．２５度ずれ
た位置に夫々対向している。
合筆１相の電流を止め、第２相に通電すると、磁極１２
−２．１２−６．１２−１０．１２−１４が磁化されて
夫々の先端に設けた極歯に対し、対向する回転子ポール
に設けた極歯が、０．７５度だけ左側に回転し、固定子
磁極の極歯と整列して停止する。この時の回転角０．７
５度がこのステッピングモータの１ステツプ角である。
−２．１２−６．１２−１０．１２−１４が磁化されて
夫々の先端に設けた極歯に対し、対向する回転子ポール
に設けた極歯が、０．７５度だけ左側に回転し、固定子
磁極の極歯と整列して停止する。この時の回転角０．７
５度がこのステッピングモータの１ステツプ角である。
同様に第３相、第４相と順次通電する巻線を切り換える
毎に１ステツプづつ左の方向に回転する。
毎に１ステツプづつ左の方向に回転する。
第４相の次はスイッチＳ５．Ｓ６．Ｓ？＋ Ｓｓを順
次ＯＮとして第１相〜第４相の＠綿に逆方向の電流を流
すことにより、順次同じ方向に１ステツプづつ回転する
ことができる。逆転させるにはスイッチの切り換える順
を逆とすることで容易にできる。
次ＯＮとして第１相〜第４相の＠綿に逆方向の電流を流
すことにより、順次同じ方向に１ステツプづつ回転する
ことができる。逆転させるにはスイッチの切り換える順
を逆とすることで容易にできる。
本発明は上記のように回転子ポールの極歯の数Ｚ−１６
ｍ±４とし、固定子の磁極数を１６とし、各磁極の先端
には夫々複数個の極歯を回転子ポールの極歯と略同じピ
ッチで配設し、各磁極の配設ピッチを磁極２−１〜２−
８の間と磁極２−９〜２−１６との間は全て同一の又は
磁極】２−１〜１２−８の間と磁極１２−９〜１２−１
６との間配設ピッチαはα＝ ３６０ （１／１６ ＝
１／８Ｚ）度となるように、又磁極２−８と２−９の
間及び２−１６と２−１との間又は磁極１２−８と１２
−９の間及び１２−１６と１２−１との間のピッチβは
β＝ ３６０ （１／１６±（１−１／８） ／Ｚ）度
のピッチとなるように配設し、各磁極に夫々巻装された
１６個の巻線を、その巻線が装着された磁極の極歯と夫
々対向する回転子ポールの極歯とのずれ角が同じ巻線を
直列に、且つ隣接する巻線の極性が逆極性となるように
接続して４組の巻線群となしこの４組の巻線にバイポー
ラ−駆動で順次通電することにより１相励磁で第１表に
しめされたステップ角θ。度のステッピングモータを得
ることができる。
ｍ±４とし、固定子の磁極数を１６とし、各磁極の先端
には夫々複数個の極歯を回転子ポールの極歯と略同じピ
ッチで配設し、各磁極の配設ピッチを磁極２−１〜２−
８の間と磁極２−９〜２−１６との間は全て同一の又は
磁極】２−１〜１２−８の間と磁極１２−９〜１２−１
６との間配設ピッチαはα＝ ３６０ （１／１６ ＝
１／８Ｚ）度となるように、又磁極２−８と２−９の
間及び２−１６と２−１との間又は磁極１２−８と１２
−９の間及び１２−１６と１２−１との間のピッチβは
β＝ ３６０ （１／１６±（１−１／８） ／Ｚ）度
のピッチとなるように配設し、各磁極に夫々巻装された
１６個の巻線を、その巻線が装着された磁極の極歯と夫
々対向する回転子ポールの極歯とのずれ角が同じ巻線を
直列に、且つ隣接する巻線の極性が逆極性となるように
接続して４組の巻線群となしこの４組の巻線にバイポー
ラ−駆動で順次通電することにより１相励磁で第１表に
しめされたステップ角θ。度のステッピングモータを得
ることができる。
尚、各磁極に巻装する巻線を夫々２個に分割してバイフ
ァイラ巻線を構成し２組の４組巻線を形成し、各巻線に
夫々スイッチＳ、〜Ｓ、を介して順次通電する８組ユニ
ポーラ−駆動方式でも同じように動作する。父上記実施
例では磁極２−８と２−９の間及び２−１６と２−１と
の間のピンチを２５゜６５度としたが本発明ではこれに
限定されずこのピッチの部分は任意の２箇所に設ければ
良いことは勿論である。
ァイラ巻線を構成し２組の４組巻線を形成し、各巻線に
夫々スイッチＳ、〜Ｓ、を介して順次通電する８組ユニ
ポーラ−駆動方式でも同じように動作する。父上記実施
例では磁極２−８と２−９の間及び２−１６と２−１と
の間のピンチを２５゜６５度としたが本発明ではこれに
限定されずこのピッチの部分は任意の２箇所に設ければ
良いことは勿論である。
尚、若し回転子ポールの極歯を１００個とし、固定子磁
極を１６個設けても、磁極の配設ピッチを３６０／１６
＝ ２２．５度の等ピッチとすると、ある磁極の極歯
と回転子ポールの極歯が整列している時に隣接する磁極
の極歯と対向する回転子ポールの極歯とのずれが、１／
４ ｘ ３６０／１００−０．９度となり１ステツプ角
が０．９度と本発明によるステップ角０．４５度の２倍
となってしまい本発明の効果は得られない。
極を１６個設けても、磁極の配設ピッチを３６０／１６
＝ ２２．５度の等ピッチとすると、ある磁極の極歯
と回転子ポールの極歯が整列している時に隣接する磁極
の極歯と対向する回転子ポールの極歯とのずれが、１／
４ ｘ ３６０／１００−０．９度となり１ステツプ角
が０．９度と本発明によるステップ角０．４５度の２倍
となってしまい本発明の効果は得られない。
第１図（ａ）、 （ｂ）は従来の永久磁石形ステッピ
ングモータの縦断正面図及び側面図、第２図は本発明永
久磁石形ステッピングモータの縦断正面図ζ第３図、第
５図は夫々その固定子磁極の極歯と回転子ポールの極歯
の相関関係を示す展開図、第４図、第６図は夫々固定子
巻線の回路図である。 １・・・固定子ハウジング、２・・・固定子鉄芯、２−
１〜２−１６．１２−１〜１２−６・・・磁極、３・・
・固定子巻線、３−１〜３−１６．１３−１〜１３−１
６・・・巻線、４・・・エンドブラケット、５・・・軸
受、６・・・回転子軸、７，８・・・回転子ポール、７
−１０． ８−１０・・・極歯、９・・・永久磁石、８
１〜Ｓ１・・スイッチ。 ±４０ ＋６０
ングモータの縦断正面図及び側面図、第２図は本発明永
久磁石形ステッピングモータの縦断正面図ζ第３図、第
５図は夫々その固定子磁極の極歯と回転子ポールの極歯
の相関関係を示す展開図、第４図、第６図は夫々固定子
巻線の回路図である。 １・・・固定子ハウジング、２・・・固定子鉄芯、２−
１〜２−１６．１２−１〜１２−６・・・磁極、３・・
・固定子巻線、３−１〜３−１６．１３−１〜１３−１
６・・・巻線、４・・・エンドブラケット、５・・・軸
受、６・・・回転子軸、７，８・・・回転子ポール、７
−１０． ８−１０・・・極歯、９・・・永久磁石、８
１〜Ｓ１・・スイッチ。 ±４０ ＋６０
Claims (1)
- その内周に放射状に複数個の磁極を植設し各磁極の先
端に複数個の極歯を夫々等ピッチで備え各磁極には夫々
巻線を巻装して形成した固定子と、上記固定子の極歯と
空隙を介して対向し上記固定子の極歯と等ピッチの極歯
を全周に備えた２個の回転子ポールとこの回転子ポール
によって挟持した軸方向に着磁した永久磁石とによって
形成された回転子とよりなる永久磁石形ステッピングモ
ータに於いて固定子の磁極数を１６とし、回転子ポール
に備えた極歯の数ＺをＺ＝１６ｍ±４とした時に、固定
子の各磁極間の配設ピッチを、隣接する磁極の夫々対応
する磁極間がα＝３６０（１／１６±１／８Ｚ）度のも
の１４個とβ＝３６０（１／１６±（１−１／８）／Ｚ
）度のもの２個とが組み合わされて成るように配設した
事を特徴とする永久磁石形ステッピングモータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25912084 | 1984-12-10 | ||
| JP59-259120 | 1984-12-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61277360A true JPS61277360A (ja) | 1986-12-08 |
| JPH078127B2 JPH078127B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=17329589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60276078A Expired - Lifetime JPH078127B2 (ja) | 1984-12-10 | 1985-12-10 | ハイブリッド型ステッピングモータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4675564A (ja) |
| JP (1) | JPH078127B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0213259A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-17 | Japan Servo Co Ltd | 永久磁石形ステッピングモータ |
| JPH02168842A (ja) * | 1988-12-21 | 1990-06-28 | Japan Servo Co Ltd | ４相ハイブリッド形ステッピングモータ |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4933584A (en) * | 1988-12-22 | 1990-06-12 | General Electric Company | Electronically commutated motor having skewed magnetics |
| US4983867A (en) * | 1990-06-28 | 1991-01-08 | Japan Servo Co., Ltd. | Hybrid-type stepping motor |
| US5128570A (en) * | 1991-06-24 | 1992-07-07 | Japan Servo Co., Ltd. | Permanent magnet type stepping motor |
| JP3169276B2 (ja) * | 1992-08-31 | 2001-05-21 | 日本サーボ株式会社 | ハイブリッド形ステッピングモータ |
| JP3388275B2 (ja) * | 1993-02-01 | 2003-03-17 | ミネベア株式会社 | 多相ハイブリッド型ステッピングモータの駆動方法 |
| JPH08242572A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-17 | Japan Servo Co Ltd | ３相永久磁石式回転電機 |
| JP2733824B2 (ja) * | 1995-04-19 | 1998-03-30 | 日本サーボ株式会社 | ２相式永久磁石回転電機 |
| JP3029792B2 (ja) * | 1995-12-28 | 2000-04-04 | 日本サーボ株式会社 | 多相永久磁石型回転電機 |
| US6153953A (en) * | 1997-08-05 | 2000-11-28 | Japan Servo Co., Ltd. | Multi-phase PM-type stepping motor |
| JP3392737B2 (ja) * | 1997-11-12 | 2003-03-31 | 日本サーボ株式会社 | ３相ステッピングモータとその駆動方法 |
| JPH11225466A (ja) | 1998-02-06 | 1999-08-17 | Japan Servo Co Ltd | 多相アウター型ｐｍステッピングモータ |
| US6137204A (en) * | 1998-05-22 | 2000-10-24 | Nsk Ltd. | VR-type resolver |
| JP4702995B2 (ja) | 1999-11-29 | 2011-06-15 | 日本電産サーボ株式会社 | 環状コイル多相式回転電機とその使用方法 |
| US6969930B2 (en) * | 2004-04-29 | 2005-11-29 | Lin Ted T | Half-stepping motor with bifilar winding ratio for smooth motion |
| JP4309325B2 (ja) * | 2004-10-05 | 2009-08-05 | 日本電産サーボ株式会社 | 複合３相ハイブリッド型回転電機およびその駆動方法 |
| US7518270B2 (en) * | 2005-07-15 | 2009-04-14 | Lin Engineering, Inc. | Accurate microstepping motor |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4255696A (en) * | 1976-11-17 | 1981-03-10 | Sigma Instruments, Inc. | Synchronous motor system |
| US4339679A (en) * | 1981-01-16 | 1982-07-13 | Litton Systems, Inc. | Low-inertia high-torque synchronous induction motor |
| US4423343A (en) * | 1981-04-01 | 1983-12-27 | Sigma Instruments, Inc. | Synchronous motor system |
-
1985
- 1985-12-05 US US06/804,626 patent/US4675564A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-12-10 JP JP60276078A patent/JPH078127B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0213259A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-17 | Japan Servo Co Ltd | 永久磁石形ステッピングモータ |
| JPH02168842A (ja) * | 1988-12-21 | 1990-06-28 | Japan Servo Co Ltd | ４相ハイブリッド形ステッピングモータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH078127B2 (ja) | 1995-01-30 |
| US4675564A (en) | 1987-06-23 |
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