JPS6331494A - ステップ型モータおよびその駆動回路 - Google Patents
ステップ型モータおよびその駆動回路Info
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- JPS6331494A JPS6331494A JP61170814A JP17081486A JPS6331494A JP S6331494 A JPS6331494 A JP S6331494A JP 61170814 A JP61170814 A JP 61170814A JP 17081486 A JP17081486 A JP 17081486A JP S6331494 A JPS6331494 A JP S6331494A
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- rotor
- permanent magnet
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- torque
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
- H02K29/08—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
-
- 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
- H02K37/125—Magnet axially facing armature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、衛星搭載用の現用・予備の切り替えに用いる
導波管切替器において、切り替えボートを間欠的に駆動
するために用いて好適なアクチュ二一夕としてのステッ
プ型モータおよびその駆動回路に関するものである。
導波管切替器において、切り替えボートを間欠的に駆動
するために用いて好適なアクチュ二一夕としてのステッ
プ型モータおよびその駆動回路に関するものである。
従来より、間欠的な動作を得るためのアクチュエータと
して、ステッピングモータがある。近年においては、種
々の用途に応じて、汎用型のステッピングモータが採用
され利用されている。
して、ステッピングモータがある。近年においては、種
々の用途に応じて、汎用型のステッピングモータが採用
され利用されている。
しかしながらこのような従来のステッピングモータによ
ると、一般的に形状が複雑で重量・容積が大きく、また
駆動回路が複雑である等、軽量化と高信頼化が要求され
る衛星搭載用の用途には不向きであった。また、別のア
クチュエータとして、比較的構造が簡単で軽量化の可能
な、偏平コイルと偏平マグネットとからなるブラシレス
フラットモータがあるが、ステッピングモータと異なり
、静的な保持トルク（ディテント・トルク）が作用しな
いから、間欠駆動させるには何らかの位置検出器を設け
てフィードバック制御を行うことが必要であり、この結
果機構構成や駆動回路が複雑となる問題があった。
ると、一般的に形状が複雑で重量・容積が大きく、また
駆動回路が複雑である等、軽量化と高信頼化が要求され
る衛星搭載用の用途には不向きであった。また、別のア
クチュエータとして、比較的構造が簡単で軽量化の可能
な、偏平コイルと偏平マグネットとからなるブラシレス
フラットモータがあるが、ステッピングモータと異なり
、静的な保持トルク（ディテント・トルク）が作用しな
いから、間欠駆動させるには何らかの位置検出器を設け
てフィードバック制御を行うことが必要であり、この結
果機構構成や駆動回路が複雑となる問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、そ
の円周方向に沿ってＮ極およびＳ極を交互に磁化してな
る永久磁石により第１の構成要素を構成すると共に、こ
の第１の構成要素の永久磁石から発生する磁束と鎖交す
る２相コイル、および前記永久磁石とで磁路を形成する
と共にこの永久磁石の所定回転角度位置毎に第１の構成
要素に静的な保持トルクを生じせしめるヨークにより第
２の構成要素を構成し、これら要素のどちらか一方を回
転子他方を固定子となし、２相コイルに駆動電流を供給
した時に発生する動的トルクによる回転子の安定位置と
保持トルクによる回転子の安定位置とが僅かにずれるよ
うに、２相コイルをヨークに配置したものである。
の円周方向に沿ってＮ極およびＳ極を交互に磁化してな
る永久磁石により第１の構成要素を構成すると共に、こ
の第１の構成要素の永久磁石から発生する磁束と鎖交す
る２相コイル、および前記永久磁石とで磁路を形成する
と共にこの永久磁石の所定回転角度位置毎に第１の構成
要素に静的な保持トルクを生じせしめるヨークにより第
２の構成要素を構成し、これら要素のどちらか一方を回
転子他方を固定子となし、２相コイルに駆動電流を供給
した時に発生する動的トルクによる回転子の安定位置と
保持トルクによる回転子の安定位置とが僅かにずれるよ
うに、２相コイルをヨークに配置したものである。
また、２相コイルに駆動電流を供給した時に発生する動
的トルクにより回転子を回転し、その後保持トルクによ
りこの回転子を回転させるようにしたものである。
的トルクにより回転子を回転し、その後保持トルクによ
りこの回転子を回転させるようにしたものである。
また、電源の供給を受けた時に、２相コイルと回転対向
する永久磁石の極性を極性検出手段を用いて検出するよ
うになし、この極性検出手段における検出極性に応じて
２相コイルの内いずれか一方のコイルのみにその駆動電
流を供給し、回転子を動的トルクによる安定位置まで回
転させるようにしたものである。
する永久磁石の極性を極性検出手段を用いて検出するよ
うになし、この極性検出手段における検出極性に応じて
２相コイルの内いずれか一方のコイルのみにその駆動電
流を供給し、回転子を動的トルクによる安定位置まで回
転させるようにしたものである。
さらに、電源の供給を受けた時に、スイッチング手段を
用いて２相コイルの一方側にその駆動電流の供給を開始
するようになし、このスイッチング手段の作動開始後所
定時間経過した後に２相コイルの一方側への駆動電流の
供給を遮断し、その後２相コイルの他方側への駆動電流
の供給を開始し、回転子を動的トルクによる安定位置ま
で回転させるようにしたものである。
用いて２相コイルの一方側にその駆動電流の供給を開始
するようになし、このスイッチング手段の作動開始後所
定時間経過した後に２相コイルの一方側への駆動電流の
供給を遮断し、その後２相コイルの他方側への駆動電流
の供給を開始し、回転子を動的トルクによる安定位置ま
で回転させるようにしたものである。
したがってこの発明によれば、動的トルクによる安定位
置まで回転子を回転した後、２相コイルへの駆動電流を
遮断すると、保持トルクによる安定位置まで回転子が移
動し停止する。
置まで回転子を回転した後、２相コイルへの駆動電流を
遮断すると、保持トルクによる安定位置まで回転子が移
動し停止する。
以下、本発明に係るステップ型モータおよびその駆動回
路を詳細に説明する。第１図は、本発明に・係るステッ
プ型モータの一実施例を示す側断面図であり、第２図は
その概略構成分解斜視図である。同図において、１は板
状リング形状の磁性体を円周方向にｎ分割して、Ｎ極お
よびＳ極を厚み方向に交互に磁化した永久磁石である。
路を詳細に説明する。第１図は、本発明に・係るステッ
プ型モータの一実施例を示す側断面図であり、第２図は
その概略構成分解斜視図である。同図において、１は板
状リング形状の磁性体を円周方向にｎ分割して、Ｎ極お
よびＳ極を厚み方向に交互に磁化した永久磁石である。
本実施例ではｎ＝８の場合を示し、この永久磁石１から
発生する磁束は３６０／８度、すなわち４５度毎にその
向きが反転する。２は永久磁石１とで磁路を形成するた
めの磁性材よりなる回転子ヨーク、３は永久磁石１から
発生する磁束が電流と略直角に鎖交する部分を持つよう
に扇形に巻回された２相ｎ ／ ２個のコイルである。
発生する磁束は３６０／８度、すなわち４５度毎にその
向きが反転する。２は永久磁石１とで磁路を形成するた
めの磁性材よりなる回転子ヨーク、３は永久磁石１から
発生する磁束が電流と略直角に鎖交する部分を持つよう
に扇形に巻回された２相ｎ ／ ２個のコイルである。
本実施例ではｎ＝８の場合を示し、４個のコイルを円周
上に９０度の間隔で配置し、向い合うコイル同志をそれ
ぞれ直列接続して、Ａ相コイル３ ａ、Ｂ相コイル３ｂ
の２相コイルとしている。４は永久磁石１とで磁路を形
成するとともに、ディテント・トルクを永久磁石１の磁
極と同一間隔で発生させるようにその外周面部に切欠段
部４１を形成した固定子ヨーク、５は間欠駆動されるべ
き負荷、６は回転軸、７は回転軸６を軸支する軸受、８
は２相コイル３への駆動電流の供給制御を行う駆動回路
、９は永久磁石１の極性を検出するホールＩＣである。
上に９０度の間隔で配置し、向い合うコイル同志をそれ
ぞれ直列接続して、Ａ相コイル３ ａ、Ｂ相コイル３ｂ
の２相コイルとしている。４は永久磁石１とで磁路を形
成するとともに、ディテント・トルクを永久磁石１の磁
極と同一間隔で発生させるようにその外周面部に切欠段
部４１を形成した固定子ヨーク、５は間欠駆動されるべ
き負荷、６は回転軸、７は回転軸６を軸支する軸受、８
は２相コイル３への駆動電流の供給制御を行う駆動回路
、９は永久磁石１の極性を検出するホールＩＣである。
固定子ヨーク４は永久磁石１と同一形状の磁性体より構
成されており、その切欠段部４１はその外周面部の４方
に９０度間隔で形成され、且つ固定子ヨーク４の板厚の
１／２の深さまで正方形状に決られている。そして、負
荷５に回転子ヨーク２および永久磁石１を接着して回転
子２０が構成されており、固定子ヨーク４に２相コイル
３とホールＩＣ９とを接着して固定子２１を構成してい
る。
成されており、その切欠段部４１はその外周面部の４方
に９０度間隔で形成され、且つ固定子ヨーク４の板厚の
１／２の深さまで正方形状に決られている。そして、負
荷５に回転子ヨーク２および永久磁石１を接着して回転
子２０が構成されており、固定子ヨーク４に２相コイル
３とホールＩＣ９とを接着して固定子２１を構成してい
る。
次に寛３図（ａｌおよび（ｂ）を用いて回転子２０と固
定子２１との間に作用するディテント・トルクを説明す
る。すなわち、回転子２０を構成する永久磁石１と固定
子２１を構成する固定子ヨーク４との間に作用する力は
、もし固定子ヨーク４が永久磁石１と向き合う部分が同
形状であるならば、軸方向に吸引力が作用するだけであ
るが、固定子ヨーク４に適当な刻みを入れてやると、永
久磁石１の回転角θの変位に従って固定子ヨーク４内を
通る磁束が変化し、回転方向にも静的なトルク、すなわ
ちディテント・トルクが生ずる。本実施例の場合、固定
子ヨーク４に刻み部としての切欠段部４１を形成してい
るので、第３図（ｂｌに示すように、永久磁石１の回転
角θに対して磁極の間隔と等しい４５度の間隔で周期的
に正方向および負方向へのディテント・トルクが発生す
る。本実施例におけるステップ型モータにおいては、こ
のディテント・トルクの間隔がステップ角となるから、
本例におけるステップ角は４５度である。尚、ディテン
ト・ト・ルクの大きさは、切欠段部４１の寸法や数によ
って調整することができる。また、回転動作の原理上、
ディテント・トルクの間隔を永久磁石１における磁極の
間隔と等しくする必要があるが、このためには切欠段部
４１の間隔を永久磁石１の磁極間隔の整数倍にしておけ
ばよい。
定子２１との間に作用するディテント・トルクを説明す
る。すなわち、回転子２０を構成する永久磁石１と固定
子２１を構成する固定子ヨーク４との間に作用する力は
、もし固定子ヨーク４が永久磁石１と向き合う部分が同
形状であるならば、軸方向に吸引力が作用するだけであ
るが、固定子ヨーク４に適当な刻みを入れてやると、永
久磁石１の回転角θの変位に従って固定子ヨーク４内を
通る磁束が変化し、回転方向にも静的なトルク、すなわ
ちディテント・トルクが生ずる。本実施例の場合、固定
子ヨーク４に刻み部としての切欠段部４１を形成してい
るので、第３図（ｂｌに示すように、永久磁石１の回転
角θに対して磁極の間隔と等しい４５度の間隔で周期的
に正方向および負方向へのディテント・トルクが発生す
る。本実施例におけるステップ型モータにおいては、こ
のディテント・トルクの間隔がステップ角となるから、
本例におけるステップ角は４５度である。尚、ディテン
ト・ト・ルクの大きさは、切欠段部４１の寸法や数によ
って調整することができる。また、回転動作の原理上、
ディテント・トルクの間隔を永久磁石１における磁極の
間隔と等しくする必要があるが、このためには切欠段部
４１の間隔を永久磁石１の磁極間隔の整数倍にしておけ
ばよい。
第４図は固定子ヨーク４に接着する２相コイル３の配置
図である。すなわち、固定子ヨーク４上に２相コイル３
の各構成コイルを等角度間隔に配置する。各構成コイル
の固定子ヨーク４との相対位置は、同図に示すように、
各切欠段部４１の中心θ１と各構成コイルの半径方向部
分の幅ｔ１の中心θ２とがΔθだけずれるように配置す
る。ここで、Δθは第３図（ｂｌに示したディテント・
トルクの直線範囲の１７２の値に設定する。このように
配置することによって、ディテント・トルクの安定点（
傾きが負で零レベルと交差する点）と２相コイル３に駆
動電流を供給した時の動的トルクの安定点とがΔθだけ
ずれることになる。
図である。すなわち、固定子ヨーク４上に２相コイル３
の各構成コイルを等角度間隔に配置する。各構成コイル
の固定子ヨーク４との相対位置は、同図に示すように、
各切欠段部４１の中心θ１と各構成コイルの半径方向部
分の幅ｔ１の中心θ２とがΔθだけずれるように配置す
る。ここで、Δθは第３図（ｂｌに示したディテント・
トルクの直線範囲の１７２の値に設定する。このように
配置することによって、ディテント・トルクの安定点（
傾きが負で零レベルと交差する点）と２相コイル３に駆
動電流を供給した時の動的トルクの安定点とがΔθだけ
ずれることになる。
次に、このように構成されたステップ型モータにおける
間欠回転動作を第５図に示したトルク特性を用いながら
詳細に説明する。尚、このステップ型モータにおるトル
クはローレンツ力によるものである。すなわち、永久磁
石１で発生する軸方向の磁束中を半径方向のコイル電流
が流れることにより、゛円周方向に力が作用しトルクと
なる。
間欠回転動作を第５図に示したトルク特性を用いながら
詳細に説明する。尚、このステップ型モータにおるトル
クはローレンツ力によるものである。すなわち、永久磁
石１で発生する軸方向の磁束中を半径方向のコイル電流
が流れることにより、゛円周方向に力が作用しトルクと
なる。
第５図は、永久磁石１の回転角θに対する発生トルクを
示す図であり、（ａｌはＡ相コイル３ ａ、Ｂ相コイル
３ｂにそれぞれ独立に一定電流（駆動電流）を供給した
時に発生する動的トルクであり、前述したディテント・
トルクと併せて示している。
示す図であり、（ａｌはＡ相コイル３ ａ、Ｂ相コイル
３ｂにそれぞれ独立に一定電流（駆動電流）を供給した
時に発生する動的トルクであり、前述したディテント・
トルクと併せて示している。
ここで、ディテント・トルクの安定点と動的トルクの安
定点とは前述したようにΔθだけずれている。第５図（
ｂ）は、Ａ相の動的トルクとディテント・トルクとを合
成したトルク特性、（Ｃ）はディテント・トルクの単独
特性、＋ｄ）はＢ相の動的トルクとディテント・トルク
とを合成したトルク特性である。今、初期状態として、
永久磁石１がディテント・トルクの安定点ａにいるもの
とする（第５図（Ｃ））。このような状態から電源スィ
ッチ（図示せず）をオンとし、このステ・／プ型モータ
に電源を供給すると、ホールＩＣ９が２相コイル３と対
向する永久磁石１の極性を検出し、その検出極性に基づ
いて相の選択を行う。例えば、このときＡ相の選択が行
われたとすると、Ａ相コイル３ａのみに一定電流が供給
される。したがって、永久磁石１に作用するトルクは第
５図（′ｂ）におけるｂ点に移り、永久磁石１はこの正
トルクにより正方向へ回転する。そして、０点を越える
と、逆に負方向へのトルクが作用し引き戻されるから、
この０点が動的安定点となりここに収束する。その後、
電源スィッチをオフにすると、永久磁石１に作用するト
ルクは第５図（Ｃ）におけるｄ点のディテント・トルク
となり、この正のトルクによってディテント・トルクに
よる安定点ｅまで移動する。
定点とは前述したようにΔθだけずれている。第５図（
ｂ）は、Ａ相の動的トルクとディテント・トルクとを合
成したトルク特性、（Ｃ）はディテント・トルクの単独
特性、＋ｄ）はＢ相の動的トルクとディテント・トルク
とを合成したトルク特性である。今、初期状態として、
永久磁石１がディテント・トルクの安定点ａにいるもの
とする（第５図（Ｃ））。このような状態から電源スィ
ッチ（図示せず）をオンとし、このステ・／プ型モータ
に電源を供給すると、ホールＩＣ９が２相コイル３と対
向する永久磁石１の極性を検出し、その検出極性に基づ
いて相の選択を行う。例えば、このときＡ相の選択が行
われたとすると、Ａ相コイル３ａのみに一定電流が供給
される。したがって、永久磁石１に作用するトルクは第
５図（′ｂ）におけるｂ点に移り、永久磁石１はこの正
トルクにより正方向へ回転する。そして、０点を越える
と、逆に負方向へのトルクが作用し引き戻されるから、
この０点が動的安定点となりここに収束する。その後、
電源スィッチをオフにすると、永久磁石１に作用するト
ルクは第５図（Ｃ）におけるｄ点のディテント・トルク
となり、この正のトルクによってディテント・トルクに
よる安定点ｅまで移動する。
このようにして、回転子２０は電源のオン・オフという
１つの指令信号によってａ点からｅ点まで１ステ・ノブ
分歩進する。同様にして、再度電源スィッチをオンにす
ると、ホールＩＣ９により今度はＢ相コイル３ｂが選択
され、回転子２０はｅ→ｆ−ｇ→ｈ→ｉの各点を経てｅ
点からｉ点まで１ステップ分歩進する。
１つの指令信号によってａ点からｅ点まで１ステ・ノブ
分歩進する。同様にして、再度電源スィッチをオンにす
ると、ホールＩＣ９により今度はＢ相コイル３ｂが選択
され、回転子２０はｅ→ｆ−ｇ→ｈ→ｉの各点を経てｅ
点からｉ点まで１ステップ分歩進する。
第６図は、永久磁石１と２相コイル３との相対位置の関
係から上述した動作をさらに詳述する図であって、永久
磁石１と２相コイル３との相対位置、Ａ相およびＢ相コ
イル３ａおよび３ｂに流れる駆動電流、永久磁石１に作
用するトルクの関係を第５図（ｂｌ〜（ｄ）のａ点から
１点に対応づけて示している。尚、永久磁石１は実際に
は２相コイル３と同一半径で重なった状態に配置される
が、本図においては便宜上内側に示している。
係から上述した動作をさらに詳述する図であって、永久
磁石１と２相コイル３との相対位置、Ａ相およびＢ相コ
イル３ａおよび３ｂに流れる駆動電流、永久磁石１に作
用するトルクの関係を第５図（ｂｌ〜（ｄ）のａ点から
１点に対応づけて示している。尚、永久磁石１は実際に
は２相コイル３と同一半径で重なった状態に配置される
が、本図においては便宜上内側に示している。
すなわち、永久磁石１はディテント・トルクの安定点ａ
において、同図に示す（ａ）のような部位に位置してい
る。この場合、ホールＩＣ９がＮ極を検出するから、こ
のとき同図（ｂｌに示すようにＡ相コイル３ａに駆動電
流を供給すれば、駆動トルクＴＡが作用して、永久磁石
１は同図（Ｃ）に示すような動的安定点まで回転する（
第５図（ｂｌにおける０点に対応）。ここで、人相コイ
ル３ａへの駆動電流の供給を遮断すると、同図に示ず（
ｄｉのようにディテント・トルクＴｄが作用し、永久磁
石１は同図に示す（８１のようなディテント・トルクの
安定点まで回転移動する（第５図（Ｃ）におけるｅ点に
対応）。
において、同図に示す（ａ）のような部位に位置してい
る。この場合、ホールＩＣ９がＮ極を検出するから、こ
のとき同図（ｂｌに示すようにＡ相コイル３ａに駆動電
流を供給すれば、駆動トルクＴＡが作用して、永久磁石
１は同図（Ｃ）に示すような動的安定点まで回転する（
第５図（ｂｌにおける０点に対応）。ここで、人相コイ
ル３ａへの駆動電流の供給を遮断すると、同図に示ず（
ｄｉのようにディテント・トルクＴｄが作用し、永久磁
石１は同図に示す（８１のようなディテント・トルクの
安定点まで回転移動する（第５図（Ｃ）におけるｅ点に
対応）。
以上のようにして、永久磁石１が回転１−１回転子が１
ステップ分歩進する。次のステップにおいては、ホール
ＩＣ９がＳ極を検出するから、今度は同図に示す（ｆ）
のようにＢ相コイル３ｂにその駆動電流を供給するよう
にすれば、上述と同様にして、回転子がさらに１ステッ
プ分歩進する。以上の動作を繰り返すことにより、この
ステップ型モータにおける間欠回転動作が行われる。
ステップ分歩進する。次のステップにおいては、ホール
ＩＣ９がＳ極を検出するから、今度は同図に示す（ｆ）
のようにＢ相コイル３ｂにその駆動電流を供給するよう
にすれば、上述と同様にして、回転子がさらに１ステッ
プ分歩進する。以上の動作を繰り返すことにより、この
ステップ型モータにおける間欠回転動作が行われる。
尚、本実施例においては、固定子ヨーク４に形成する刻
みを切欠段部４１としたが、第１３図（ａｌに示すよう
に完全に貫通した切欠としてもよ（、また第１３図（′
ｂ）に示すように切欠段部の代わりに凸状の段部を設け
たり、第１３図（Ｃ）に示すように固定子ヨークの幅を
一部広くしてもよい、つまり、このような静的な保持ト
ルクを発生させるには、固定子ヨーク４に磁気抵抗の値
が不連続になるような部位を２つ接近して持たせるよう
に刻みあるいは凸部を設ければよい。また、第７図（ｂ
）に示すように、固定子ヨーク４の外周部に、９０度の
角度間隔で２２．５度間隔の貫通切欠４１ａおよび４１
ｂを４個所に形成する等としてもよい。このように構成
した固定子ヨーク４によるディテント・トルクは同図に
示す（Ｃ）のようになり、０度、４５度。
みを切欠段部４１としたが、第１３図（ａｌに示すよう
に完全に貫通した切欠としてもよ（、また第１３図（′
ｂ）に示すように切欠段部の代わりに凸状の段部を設け
たり、第１３図（Ｃ）に示すように固定子ヨークの幅を
一部広くしてもよい、つまり、このような静的な保持ト
ルクを発生させるには、固定子ヨーク４に磁気抵抗の値
が不連続になるような部位を２つ接近して持たせるよう
に刻みあるいは凸部を設ければよい。また、第７図（ｂ
）に示すように、固定子ヨーク４の外周部に、９０度の
角度間隔で２２．５度間隔の貫通切欠４１ａおよび４１
ｂを４個所に形成する等としてもよい。このように構成
した固定子ヨーク４によるディテント・トルクは同図に
示す（Ｃ）のようになり、０度、４５度。
９０度、１３５度以外のこれらの角度の中間にディテン
ト・トルクを発生する位置ができるが、実際上の動作に
は何ら支障はない。すなわち、Ａ相およびＢ相コイルに
駆動電流を供給したときに発生する動的トルクによって
、同図（ａ）に示す永久磁石１が０度、４５度、９０度
、１３５度の近傍に移動するため、第３図に示した固定
子ヨーク４と同様の機能を得ることができる。
ト・トルクを発生する位置ができるが、実際上の動作に
は何ら支障はない。すなわち、Ａ相およびＢ相コイルに
駆動電流を供給したときに発生する動的トルクによって
、同図（ａ）に示す永久磁石１が０度、４５度、９０度
、１３５度の近傍に移動するため、第３図に示した固定
子ヨーク４と同様の機能を得ることができる。
ところで、このような動作を行うステップ型モータにお
いて、その駆動回路８（第１図）に要求される機能は、
電源スィッチをオンとした時に永久磁石１の極性を検出
し、それに応じてＡ相コイル３ａあるいはＢ相コイル３
ｂのいずれか一方のみに電源スィッチをオフにするまで
の間に駆動電流を供給することである。
いて、その駆動回路８（第１図）に要求される機能は、
電源スィッチをオンとした時に永久磁石１の極性を検出
し、それに応じてＡ相コイル３ａあるいはＢ相コイル３
ｂのいずれか一方のみに電源スィッチをオフにするまで
の間に駆動電流を供給することである。
第８図はこのような機能を満足する駆動回路の具体例で
ある。同図において、第２図に付した符号と同一符号は
同一構成要素を示しその説明は省略する。図において、
１０はＮＰＮトランジスタ、１１ａおよびｌｌｂはそれ
ぞれＡ相サイリスクおよびＢ相すイリスタ、１２は電源
スィッチ、Ｒ１−Ｒ４は抵抗、Ｃ１はコンデンサである
。トランジスタ１０のベースには、抵抗Ｒ１とコンデン
サＣ１との接続点に発生する電圧ｖｂが入力されるよう
になっており、抵抗Ｒ１の他端は電源スィッチ１２を介
して高電位電源Ｖｃに接続されるようになっている。ま
た、トランジスタ１０のコレクタは抵抗Ｒ２を介してホ
ールＩＣ９に接続されており、トランジスタ１０のコレ
クタと抵抗Ｒ２との接続点の電位がゲート電圧ｖｇ、と
してＢ相すイリスタｌｌｂに与えられるようになってい
る。Ｂ相すイリスクｌｌｂのアノードはＢ相コイル３ｂ
の一端に接続され、Ｂ相コイル３ｂの他端は電源スィッ
チ１２を介して高電位電源Ｖｃに接続されるようになっ
ている。Ａ相コイル３ａはＡ相すイリスタｔｌａのアノ
ードに接続されており、その他端は電源スィッチ１２を
介して高電位電源Ｖｃに接続されるようになっている。
ある。同図において、第２図に付した符号と同一符号は
同一構成要素を示しその説明は省略する。図において、
１０はＮＰＮトランジスタ、１１ａおよびｌｌｂはそれ
ぞれＡ相サイリスクおよびＢ相すイリスタ、１２は電源
スィッチ、Ｒ１−Ｒ４は抵抗、Ｃ１はコンデンサである
。トランジスタ１０のベースには、抵抗Ｒ１とコンデン
サＣ１との接続点に発生する電圧ｖｂが入力されるよう
になっており、抵抗Ｒ１の他端は電源スィッチ１２を介
して高電位電源Ｖｃに接続されるようになっている。ま
た、トランジスタ１０のコレクタは抵抗Ｒ２を介してホ
ールＩＣ９に接続されており、トランジスタ１０のコレ
クタと抵抗Ｒ２との接続点の電位がゲート電圧ｖｇ、と
してＢ相すイリスタｌｌｂに与えられるようになってい
る。Ｂ相すイリスクｌｌｂのアノードはＢ相コイル３ｂ
の一端に接続され、Ｂ相コイル３ｂの他端は電源スィッ
チ１２を介して高電位電源Ｖｃに接続されるようになっ
ている。Ａ相コイル３ａはＡ相すイリスタｔｌａのアノ
ードに接続されており、その他端は電源スィッチ１２を
介して高電位電源Ｖｃに接続されるようになっている。
そして、Ａ相すイリスタｌｌａのゲートが抵抗Ｒ３と抵
抗Ｒ４との接続点に接続され、抵抗Ｒ３の他端がＢ相す
イリスクｌｌｂのアノードに接続されている。尚、Ａ相
すイリスタｌｌａのカソード、抵抗Ｒ４の他端、Ｂ相す
イリスタｌｌｂのカソード、トランジスタ１０のエミッ
タおよびコンデンサＣ１の他端がそれぞれ接地されてい
る。また、ホールＩＣ９は、Ｎ極を検出した時にその出
力電圧ＶＨを低レベルとし、Ｓ極を検出した時にその出
力電圧Ｖ、を高レベルとするようになっており、電源ス
ィッチ１２を介してその駆動電力が供給されるようにな
っている。
抗Ｒ４との接続点に接続され、抵抗Ｒ３の他端がＢ相す
イリスクｌｌｂのアノードに接続されている。尚、Ａ相
すイリスタｌｌａのカソード、抵抗Ｒ４の他端、Ｂ相す
イリスタｌｌｂのカソード、トランジスタ１０のエミッ
タおよびコンデンサＣ１の他端がそれぞれ接地されてい
る。また、ホールＩＣ９は、Ｎ極を検出した時にその出
力電圧ＶＨを低レベルとし、Ｓ極を検出した時にその出
力電圧Ｖ、を高レベルとするようになっており、電源ス
ィッチ１２を介してその駆動電力が供給されるようにな
っている。
次に、このように構成された駆動回路の動作を説明する
。今、電源スィッチ１２をオンとしたとする。この時、
ホールＩＣ９がＮ極を検出したとすると、その出力電圧
■８は低レベルとなり、この時点においてトランジスタ
１０はまだオフ状態であるので、この低レベルの電圧が
Ｂ相すイリスタｌｌｂのゲート電圧■ｇ１となり、Ｂ相
すイリスクｌｌｂはオフ状態を維持する。一方、電源ス
ィッチ１２のオンと同時に抵抗Ｒ３とＲ４との接続点に
は高レベルの電圧が発生し、この高レベルの電圧がＡ相
すイリスタｌｌａのゲート電圧■９□となって、Ａ相す
イリスタｌｌａをオン状態とし、Ａ相コイル３ａにのみ
その駆動電流ｉＡを流すようになる。ここで、回転子の
回転に伴いホールＩＣ９がＳ極を検出すると、■８は高
レベルとなるが、電源スィッチ１２をオンにした後、所
定時間が経過すると抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１との接続
点に発生する電圧■５が第９図（ａｌに示すようにトラ
ンジスタ１０をオンにする閾値Ｖｓに達するため、同図
（′ｂ）の実線で示すようにＢ相すイリスタ１１ｂのゲ
ート電圧ｖｇ１が低レベルを保ち、同図（Ｃ１の実線で
示すようにＡ相コイル３ａのみにｍ続して駆動電流ｉＡ
が供給される。
。今、電源スィッチ１２をオンとしたとする。この時、
ホールＩＣ９がＮ極を検出したとすると、その出力電圧
■８は低レベルとなり、この時点においてトランジスタ
１０はまだオフ状態であるので、この低レベルの電圧が
Ｂ相すイリスタｌｌｂのゲート電圧■ｇ１となり、Ｂ相
すイリスクｌｌｂはオフ状態を維持する。一方、電源ス
ィッチ１２のオンと同時に抵抗Ｒ３とＲ４との接続点に
は高レベルの電圧が発生し、この高レベルの電圧がＡ相
すイリスタｌｌａのゲート電圧■９□となって、Ａ相す
イリスタｌｌａをオン状態とし、Ａ相コイル３ａにのみ
その駆動電流ｉＡを流すようになる。ここで、回転子の
回転に伴いホールＩＣ９がＳ極を検出すると、■８は高
レベルとなるが、電源スィッチ１２をオンにした後、所
定時間が経過すると抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１との接続
点に発生する電圧■５が第９図（ａｌに示すようにトラ
ンジスタ１０をオンにする閾値Ｖｓに達するため、同図
（′ｂ）の実線で示すようにＢ相すイリスタ１１ｂのゲ
ート電圧ｖｇ１が低レベルを保ち、同図（Ｃ１の実線で
示すようにＡ相コイル３ａのみにｍ続して駆動電流ｉＡ
が供給される。
一方、電源スィッチ１２をオンにしたとき、ホールＩＣ
９がＳ極を検出したとすると、その出力■８が高レベル
となり、ゲート電圧■、ｌが第９図（′ｂ）の破線で示
すように高レベルとなるから、Ｂ相すイリスタｌｌｂが
オンとなる。このとき、Ａ相すイリスタｌｌａはオフ状
態を維持し、したがってＢ相コイル３ｂのみにその駆動
電流ｉ、が流れるようになる。ここで、所定時間経過後
、トランジスタ１０がその閾値Ｖｓを越えるベース電圧
Ｖｂによりオン状態となると、ゲート電圧ｖ９１が低レ
ベルとなるが、Ｂ相すイリスクｌｌｂは一度オンとなる
とそのアノードおよびカソード間の電流が保持電流以下
となるまでオン状態を保つから、即ち電源スィッチ１２
をオフとするまでオン状態を保つから、第９図（ｄ）の
実線で示すようにＢ相コイル３ｂのみに継続して駆動電
流ｉ、が供給される。
９がＳ極を検出したとすると、その出力■８が高レベル
となり、ゲート電圧■、ｌが第９図（′ｂ）の破線で示
すように高レベルとなるから、Ｂ相すイリスタｌｌｂが
オンとなる。このとき、Ａ相すイリスタｌｌａはオフ状
態を維持し、したがってＢ相コイル３ｂのみにその駆動
電流ｉ、が流れるようになる。ここで、所定時間経過後
、トランジスタ１０がその閾値Ｖｓを越えるベース電圧
Ｖｂによりオン状態となると、ゲート電圧ｖ９１が低レ
ベルとなるが、Ｂ相すイリスクｌｌｂは一度オンとなる
とそのアノードおよびカソード間の電流が保持電流以下
となるまでオン状態を保つから、即ち電源スィッチ１２
をオフとするまでオン状態を保つから、第９図（ｄ）の
実線で示すようにＢ相コイル３ｂのみに継続して駆動電
流ｉ、が供給される。
尚、回転子の回転に伴いホールＩＣ９がＮ極を検出する
と、■９が低レベルとなるが、Ｂ相すイリスタｌｌｂは
上述したようにそのゲート電圧Ｖ９、に作用されないか
らオン状態を維持する。また、抵抗Ｒ３および抵抗Ｒ４
の値を調整することによって、Ａ相すイリスタｌｌａの
ゲート電圧Ｖ、２を調整することができることは言うま
でもない。さらに、抵抗Ｒ４と並列にコンデンサを挿入
するか、あるいはＢ相すイリスタｌｌｂと並列にコンデ
ンサを挿入するかして、Ａ相すイリスタｌｌａの動作を
安定化できることも言うまでもない。
と、■９が低レベルとなるが、Ｂ相すイリスタｌｌｂは
上述したようにそのゲート電圧Ｖ９、に作用されないか
らオン状態を維持する。また、抵抗Ｒ３および抵抗Ｒ４
の値を調整することによって、Ａ相すイリスタｌｌａの
ゲート電圧Ｖ、２を調整することができることは言うま
でもない。さらに、抵抗Ｒ４と並列にコンデンサを挿入
するか、あるいはＢ相すイリスタｌｌｂと並列にコンデ
ンサを挿入するかして、Ａ相すイリスタｌｌａの動作を
安定化できることも言うまでもない。
次に、ホールＩＣを用いない駆動回路例について説明す
る。すなわち、上述した駆動回路においては、ホールＩ
Ｃを用いて永久磁石の極性を判断し、所要の機能を果た
すべく構成したものであるが、ホールＩＣを用いない間
欠駆動も可能であり、以下その動作原理について第１０
図（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。
る。すなわち、上述した駆動回路においては、ホールＩ
Ｃを用いて永久磁石の極性を判断し、所要の機能を果た
すべく構成したものであるが、ホールＩＣを用いない間
欠駆動も可能であり、以下その動作原理について第１０
図（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。
第１０図（ａ）は第５図（ｂｌおよび（ｄ＋に示したＡ
相およびＢ相駆動トルクを同−図に表したものであり、
図示破線がＡ相駆動トルクを図示−点鎖線がＢ相駆動ト
ルクを示している。また、同図（′ｂ）は第５図（Ｃ）
に示したディテント・トルクの単独特性である。
相およびＢ相駆動トルクを同−図に表したものであり、
図示破線がＡ相駆動トルクを図示−点鎖線がＢ相駆動ト
ルクを示している。また、同図（′ｂ）は第５図（Ｃ）
に示したディテント・トルクの単独特性である。
今、初期状態として回転子が第１０図（′ｂ）における
ディテント・トルクの安定点ｐに位置しているものとす
る。電源スィッチをオンにした瞬間、まずＡ相コイルに
電流を流すと（第１０図（Ｃ））、回転子はＱ点の正ト
ルクで起動する。回転子がＲ点を通過すると負のトルク
が加わり制御される。この負のトルクと摩擦トルクによ
る制御で回転子の速度が十分小さくなる位置（Ｒ，点）
付近に達した時、Ａ相コイルへの駆動電流を遮断し、Ｂ
相コイルにその駆動電流を流してやると（第１０図（ｄ
））、再び正のトルクが働いて動的安定点Ｓ、まで達し
収束する。ここで、Ｂ相コイルへの駆動電流を遮断する
と、正方向のディテント・トルクにより回転子はｔ点か
らＵ点まで移動し、結局、ｐ点からＵ点まで２ステップ
分歩進することになる。この停止位置では、回転子の永
久磁石の極性は起動位置と同じ状態にあるから極性を検
出する必要がなく、従ってホールＩＣを必要としない。
ディテント・トルクの安定点ｐに位置しているものとす
る。電源スィッチをオンにした瞬間、まずＡ相コイルに
電流を流すと（第１０図（Ｃ））、回転子はＱ点の正ト
ルクで起動する。回転子がＲ点を通過すると負のトルク
が加わり制御される。この負のトルクと摩擦トルクによ
る制御で回転子の速度が十分小さくなる位置（Ｒ，点）
付近に達した時、Ａ相コイルへの駆動電流を遮断し、Ｂ
相コイルにその駆動電流を流してやると（第１０図（ｄ
））、再び正のトルクが働いて動的安定点Ｓ、まで達し
収束する。ここで、Ｂ相コイルへの駆動電流を遮断する
と、正方向のディテント・トルクにより回転子はｔ点か
らＵ点まで移動し、結局、ｐ点からＵ点まで２ステップ
分歩進することになる。この停止位置では、回転子の永
久磁石の極性は起動位置と同じ状態にあるから極性を検
出する必要がなく、従ってホールＩＣを必要としない。
但し、−度に２ステップ分歩進するから、ステップ角を
同じにするには、永久磁石の磁極間隔とそれに対応した
扇形コイルの開き角を半分にする必要がある。また、Ａ
相コイルからＢ相コイルに電流を切り替える時間は回転
子がＲ２点に達するまでの時間であり、回転子の慣性モ
ーメントと駆動トルクの大きさにより規定されるが、こ
の切替時間が多少ずれても回転子の慣性により正方向に
回転を続け、正常に作動する。
同じにするには、永久磁石の磁極間隔とそれに対応した
扇形コイルの開き角を半分にする必要がある。また、Ａ
相コイルからＢ相コイルに電流を切り替える時間は回転
子がＲ２点に達するまでの時間であり、回転子の慣性モ
ーメントと駆動トルクの大きさにより規定されるが、こ
の切替時間が多少ずれても回転子の慣性により正方向に
回転を続け、正常に作動する。
第１１図は、このような動作を得るための駆動回路の具
体例であり、同図における１３ａおよび１３ｂはそれぞ
れＡ相コイル３ａおよびＢ相コイル３ｂを駆動するＮＰ
Ｎ型パワートランジスタ、１４はエミッタ・ホロワを構
成するＮＰＮ トランジスタ、Ｒ５−Ｒ７は抵抗、Ｃ２
はコンデンサである。抵抗Ｒ５とコンデンサＣ２とでＣ
Ｒ積分回路が構成されており、トランジスタ１３ｂのコ
レクタが抵抗Ｒ７を介してトランジスタ１３ａのベース
に接続されている。
体例であり、同図における１３ａおよび１３ｂはそれぞ
れＡ相コイル３ａおよびＢ相コイル３ｂを駆動するＮＰ
Ｎ型パワートランジスタ、１４はエミッタ・ホロワを構
成するＮＰＮ トランジスタ、Ｒ５−Ｒ７は抵抗、Ｃ２
はコンデンサである。抵抗Ｒ５とコンデンサＣ２とでＣ
Ｒ積分回路が構成されており、トランジスタ１３ｂのコ
レクタが抵抗Ｒ７を介してトランジスタ１３ａのベース
に接続されている。
今、電源スィッチ１２をオンとすると、ＣＲ積分回路が
積分を開始し、その出力がエミッタ・ホロワを介してト
ランジスタ１３ｂのベース電圧Ｖ、１となる（第１２図
（ａ））。このベース電圧Ｖｂｌがトランジスタ１３ｂ
をオンにする閾値Ｖｓｌに達しない間はトランジスタ１
３ｂはオフ、トランジスタ１３ａはオン状態にあり、Ａ
相コイル３ａに駆動電流ｉＡが流れる（第１２図ｃｏ）
）。次に、ベース電圧Ｖｂｌが閾値Ｖ１１に達すると、
トランジスタ１３ａ、１３ｂのオン・オフ状態が反転し
、今度はＢ相コイル３ｂに駆動電流ｉＢが流れるように
なる（第１２図（Ｃ））。尚、Ａ相からＢ相に切り替え
る時間はＣＲ積分回路の時定数により規定することがで
きる。また、第１０図においては、回転子がＲ２点に達
するまでＡ相コイルに駆動電流を流していたが、回転子
に十分な回転速度が得られるＲ１点で人相コイルへの駆
動電流を遮断するかあるいは人相コイルへの駆動電流を
減少させ、Ｒ２点に達した時にＢ相コイルへの駆動電流
の供給を開始するようにすることによっても駆動するこ
とができる。また、これを実現するためには、第１１図
に示した駆動回路にそれに適したＣＲ積分回路を付加す
ればよいことは言うまでもない。
積分を開始し、その出力がエミッタ・ホロワを介してト
ランジスタ１３ｂのベース電圧Ｖ、１となる（第１２図
（ａ））。このベース電圧Ｖｂｌがトランジスタ１３ｂ
をオンにする閾値Ｖｓｌに達しない間はトランジスタ１
３ｂはオフ、トランジスタ１３ａはオン状態にあり、Ａ
相コイル３ａに駆動電流ｉＡが流れる（第１２図ｃｏ）
）。次に、ベース電圧Ｖｂｌが閾値Ｖ１１に達すると、
トランジスタ１３ａ、１３ｂのオン・オフ状態が反転し
、今度はＢ相コイル３ｂに駆動電流ｉＢが流れるように
なる（第１２図（Ｃ））。尚、Ａ相からＢ相に切り替え
る時間はＣＲ積分回路の時定数により規定することがで
きる。また、第１０図においては、回転子がＲ２点に達
するまでＡ相コイルに駆動電流を流していたが、回転子
に十分な回転速度が得られるＲ１点で人相コイルへの駆
動電流を遮断するかあるいは人相コイルへの駆動電流を
減少させ、Ｒ２点に達した時にＢ相コイルへの駆動電流
の供給を開始するようにすることによっても駆動するこ
とができる。また、これを実現するためには、第１１図
に示した駆動回路にそれに適したＣＲ積分回路を付加す
ればよいことは言うまでもない。
さらに、第１４図に示すようにＡ相コイル３ａとＢ相コ
イル３ｂとへの電源供給通路に切替えスイッチ１５を接
続し、人相、Ｂ相を交互に切り替えるようにすれば、ト
ランジスタ等を用いた駆動回路を不要とすることが可能
となる。また、第１５図に示すように、パルス信号が入
力される毎にＴフリフプフロソブ１６を用いてトランジ
スタ１７および１８を交互に駆動し、またパルス信号が
入力されてから所定時間経過するまでの間、例えば回転
子が動的安定点に達するまでの間、単安定マルチ１９を
用いてトランジスタ２３を駆動するようにしてもよい。
イル３ｂとへの電源供給通路に切替えスイッチ１５を接
続し、人相、Ｂ相を交互に切り替えるようにすれば、ト
ランジスタ等を用いた駆動回路を不要とすることが可能
となる。また、第１５図に示すように、パルス信号が入
力される毎にＴフリフプフロソブ１６を用いてトランジ
スタ１７および１８を交互に駆動し、またパルス信号が
入力されてから所定時間経過するまでの間、例えば回転
子が動的安定点に達するまでの間、単安定マルチ１９を
用いてトランジスタ２３を駆動するようにしてもよい。
このようにすることによって、Ａ相コイル３ａおよびＢ
相コイル３ｂを交互に励磁することができ、且つこの励
磁時間を任意に制限することができる。
相コイル３ｂを交互に励磁することができ、且つこの励
磁時間を任意に制限することができる。
また、本実施例においては永久磁石１側を回転子とし固
定子ヨーク４側を固定子としたが、永久磁石１側を固定
子とし固定子ヨーク４側を回転子としても同様な効果が
得られる。
定子ヨーク４側を固定子としたが、永久磁石１側を固定
子とし固定子ヨーク４側を回転子としても同様な効果が
得られる。
以上詳述したように本実施例によるステ・ノブ型モータ
およびその駆動回路によると、動的トルクによる安定位
置まで回転子を回転させた後、その駆動電流の遮断によ
って回転子を保持トルクの安定位置まで移動させて停止
することができるので、次ステツプにおける動的トルク
の発生を補うことができ、且つその停止位置精度を確保
することができる。また、ブラシレスフラットモータを
基にした簡単な構成を用いているので、アクチュエータ
を負荷に直結することができ、負荷と一体化した機構構
成が可能であり、これにより機構部の小形・軽量化を図
ることが可能となる。また、その回転動作にディテント
・トルクを介在させることにより、コイルの相数は僅か
２相で済み、駆動回路が極めて簡単となる。この結果、
駆動回路の信頼性が向上すると共に、駆動回路を機構部
に組み込むことが可能となる。さらに、指令信号として
は電流のオン・オフという一つの信号でよく、指令信号
を出す制御部とのインターフエイスは１対のリード線だ
けで済む。したがって、衛星搭載用導波管切替器等の駆
動機構として、小形・軽量化・高信頼度化が要求される
用途には極めて有効な駆動源となり得る。
およびその駆動回路によると、動的トルクによる安定位
置まで回転子を回転させた後、その駆動電流の遮断によ
って回転子を保持トルクの安定位置まで移動させて停止
することができるので、次ステツプにおける動的トルク
の発生を補うことができ、且つその停止位置精度を確保
することができる。また、ブラシレスフラットモータを
基にした簡単な構成を用いているので、アクチュエータ
を負荷に直結することができ、負荷と一体化した機構構
成が可能であり、これにより機構部の小形・軽量化を図
ることが可能となる。また、その回転動作にディテント
・トルクを介在させることにより、コイルの相数は僅か
２相で済み、駆動回路が極めて簡単となる。この結果、
駆動回路の信頼性が向上すると共に、駆動回路を機構部
に組み込むことが可能となる。さらに、指令信号として
は電流のオン・オフという一つの信号でよく、指令信号
を出す制御部とのインターフエイスは１対のリード線だ
けで済む。したがって、衛星搭載用導波管切替器等の駆
動機構として、小形・軽量化・高信頼度化が要求される
用途には極めて有効な駆動源となり得る。
尚、上記説明では、２相コイルを用いたが、電流の方向
をタイミングよく変えるようにすれば、１相コイルでも
構成可能である。また、本例においては、衛星搭載用導
波管切替器等に適用したが、もちろん他の同様な回転機
構にも適用可能であることは言うまでもない。
をタイミングよく変えるようにすれば、１相コイルでも
構成可能である。また、本例においては、衛星搭載用導
波管切替器等に適用したが、もちろん他の同様な回転機
構にも適用可能であることは言うまでもない。
以上説明したように本発明によるステップ型モータおよ
びその駆動方法およびその駆動回路によると、その円周
方向に沿ってＮ極およびＳ極を交互に磁化してなる永久
磁石により第１の構成要素を構成すると共に、この第１
の構成要素の永久磁石から発生する磁束と鎖交する２相
コイル、および前記永久磁石とで磁路を形成すると共に
この永久磁石の所定回転角度位置毎に第１の構成要素に
静的な保持トルクを生じせしめるヨークにより第２の構
成要素を構成し、これら要素のどちらか一方を回転子他
方を固定子となし、２相コイルに駆動電流を供給した時
に発生する動的トルクによる回転子の安定位置と保持ト
ルクによる回転子の安定位置とが僅かにずれるように、
２相コイルをヨークに配置したので、簡単な構成で且つ
停止位置精度の確保された間欠回転動作を得ることがで
き、衛星搭載用導波管切替器等における小形・軽量化・
高信頼度化の要求に即応することが可能となる。
びその駆動方法およびその駆動回路によると、その円周
方向に沿ってＮ極およびＳ極を交互に磁化してなる永久
磁石により第１の構成要素を構成すると共に、この第１
の構成要素の永久磁石から発生する磁束と鎖交する２相
コイル、および前記永久磁石とで磁路を形成すると共に
この永久磁石の所定回転角度位置毎に第１の構成要素に
静的な保持トルクを生じせしめるヨークにより第２の構
成要素を構成し、これら要素のどちらか一方を回転子他
方を固定子となし、２相コイルに駆動電流を供給した時
に発生する動的トルクによる回転子の安定位置と保持ト
ルクによる回転子の安定位置とが僅かにずれるように、
２相コイルをヨークに配置したので、簡単な構成で且つ
停止位置精度の確保された間欠回転動作を得ることがで
き、衛星搭載用導波管切替器等における小形・軽量化・
高信頼度化の要求に即応することが可能となる。
また、電源の供給を受けた時に、２相コイルと回転対向
する永久磁石の極性を極性検出手段を用いて検出するよ
うになし、この極性検出手段における検出極性に応じて
２相コイルの内いずれか一方のコイルのみにその駆動電
流を供給し、回転子を動的トルクによる安定位置まで回
転させるような駆動回路を用いることにより、簡単な構
成で且つ確実な間欠回転動作を得ることができる。
する永久磁石の極性を極性検出手段を用いて検出するよ
うになし、この極性検出手段における検出極性に応じて
２相コイルの内いずれか一方のコイルのみにその駆動電
流を供給し、回転子を動的トルクによる安定位置まで回
転させるような駆動回路を用いることにより、簡単な構
成で且つ確実な間欠回転動作を得ることができる。
さらに、電源の供給を受けた時に、スイッチング手段を
用いて２相コイルの一方側にその駆動電流の供給を開始
するようになし、このスイッチング手段の作動開始後所
定時間経過した後に２相コイルの一方側への駆動電流の
供給を遮断し、その後２相コイルの他方側への駆動電流
の供給を開始し、回転子を動的トルクによる安定位置ま
で回転させるよな駆動回路とすることにより、極性検出
手段を用いずに、その間欠回転動作を得ることができる
。
用いて２相コイルの一方側にその駆動電流の供給を開始
するようになし、このスイッチング手段の作動開始後所
定時間経過した後に２相コイルの一方側への駆動電流の
供給を遮断し、その後２相コイルの他方側への駆動電流
の供給を開始し、回転子を動的トルクによる安定位置ま
で回転させるよな駆動回路とすることにより、極性検出
手段を用いずに、その間欠回転動作を得ることができる
。
第１図は本発明に係るステップ型モータの一実施例を示
す側断面図、第２図はこのステップ型モータの概略構成
分解斜視図、第３図は回転子と固定子との間に作用する
ディテント・トルクを説明する図、第４図は固定子ヨー
クに接着する２相コイルの配置図、第５図はこのステッ
プ型モータの間欠回転動作を説明するトルク特性図、第
６図はこのステップ型モータの間欠回転動作を詳述する
永久磁石と２相コイルとの相対位置関係図、第７図は固
定子ヨークに形成する刻み部の他の例を説明する図、第
８図はこのステップ型モータに用いる駆動回路の具体例
を示す図、第９図はこの駆動回路の動作を説明する波形
図、第１０図はこのステップ型モータに用いる駆動回路
の他の具体例の動作原理を説明する図、第１１図はその
駆動回路の具体例を示す図、第１２図はこの駆動回路の
動作を説明する波形図、第１３図は固定子ヨークに形成
する刻み部の他の例を示す図、第１４図および第１５図
はこのステップ型モータに用いる他の駆動回路例を示す
回路図である。 １・・・永久磁石、２・・・回転子ヨーク、３・・・２
相コイル、３ａ・・・Ａ相コイル、３ｂ・・・Ｂ相コイ
ル、４・・・固定子ヨーク、８・・・駆動回路、９・・
・ホールＩＣ１ｌｌａ・・・Ａ相サイリスタ、ｌｌｂ・
・・Ｂ相すイリスク、２０・・・回転子、２１・・・固
定子、４１・・・切欠段部、４１ ａ、４ ｌ ｂ・・
・貫通切欠。 特許出願人 日本電信電話株式会社 代理人 山川政権（ばか１名） 第１図 第２図 第３園 テ４テ斗・トル７ 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 牟ぞ疋マ１１７７−
す側断面図、第２図はこのステップ型モータの概略構成
分解斜視図、第３図は回転子と固定子との間に作用する
ディテント・トルクを説明する図、第４図は固定子ヨー
クに接着する２相コイルの配置図、第５図はこのステッ
プ型モータの間欠回転動作を説明するトルク特性図、第
６図はこのステップ型モータの間欠回転動作を詳述する
永久磁石と２相コイルとの相対位置関係図、第７図は固
定子ヨークに形成する刻み部の他の例を説明する図、第
８図はこのステップ型モータに用いる駆動回路の具体例
を示す図、第９図はこの駆動回路の動作を説明する波形
図、第１０図はこのステップ型モータに用いる駆動回路
の他の具体例の動作原理を説明する図、第１１図はその
駆動回路の具体例を示す図、第１２図はこの駆動回路の
動作を説明する波形図、第１３図は固定子ヨークに形成
する刻み部の他の例を示す図、第１４図および第１５図
はこのステップ型モータに用いる他の駆動回路例を示す
回路図である。 １・・・永久磁石、２・・・回転子ヨーク、３・・・２
相コイル、３ａ・・・Ａ相コイル、３ｂ・・・Ｂ相コイ
ル、４・・・固定子ヨーク、８・・・駆動回路、９・・
・ホールＩＣ１ｌｌａ・・・Ａ相サイリスタ、ｌｌｂ・
・・Ｂ相すイリスク、２０・・・回転子、２１・・・固
定子、４１・・・切欠段部、４１ ａ、４ ｌ ｂ・・
・貫通切欠。 特許出願人 日本電信電話株式会社 代理人 山川政権（ばか１名） 第１図 第２図 第３園 テ４テ斗・トル７ 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 牟ぞ疋マ１１７７−
Claims (4)
- （１）その円周方向に沿ってＮ極およびＳ極を交互に磁
化してなる永久磁石を備えた第１の構成要素と、この第
１の構成要素の永久磁石から発生する磁束と鎖交する２
相コイルおよび前記永久磁石とで磁路を形成すると共に
この永久磁石の所定回転角度位置毎に前記第１の構成要
素に静的な保持トルクを生じせしめるヨークを備えてな
る第２の構成要素とを有して、そのどちらか一方の要素
を回転子他方の要素を固定子となし、前記２相コイルに
駆動電流を供給した時に発生する動的トルクによる前記
回転子の安定位置と前記保持トルクによる回転子の安定
位置とが僅かにずれるように、前記２相コイルを前記ヨ
ークに配置したことを特徴とするステップ型モータ。 - （２）その円周方向に沿ってＮ極およびＳ極を交互に磁
化してなる永久磁石を備えた第１の構成要素と、この第
１の構成要素の永久磁石から発生する磁束と鎖交する２
相コイルおよび前記永久磁石とで磁路を形成すると共に
この永久磁石の所定回転角度位置毎に前記第１の構成要
素に静的な保持トルクを生じせしめるヨークを備えてな
る第２の構成要素とを有して、そのどちらか一方の要素
を回転子他方の要素を固定子となし、前記２相コイルに
駆動電流を供給した時に発生する動的トルクにより前記
回転子を回転し、その後保持トルクにより前記回転子を
回転させるステップ型モータの駆動方法。 - （３）その円周方向に沿ってＮ極およびＳ極を交互に磁
化してなる永久磁石を備えた第１の構成要素と、この第
１の構成要素の永久磁石から発生する磁束と鎖交する２
相コイルおよび前記永久磁石とで磁路を形成すると共に
この永久磁石の所定回転角度位置毎に前記第１の構成要
素に静的な保持トルクを生じせしめるヨークを備えてな
る第２の構成要素とを有して、そのどちらか一方の要素
を回転子他方の要素を固定子となし、前記２相コイルに
駆動電流を供給した時に発生する動的トルクによる前記
回転子の安定位置と前記保持トルクによる回転子の安定
位置とが僅かにずれるように、前記２相コイルを前記ヨ
ークに配置したステップ型モータにおいて、該ステップ
型モータへの電源の供給を受けて前記２相コイルと回転
対向する前記永久磁石の極性を検出する極性検出手段と
、この極性検出手段における検出極性に応じて前記２相
コイルの内いずれか一方のコイルのみにその駆動電流を
供給し前記回転子を動的トルクによる安定位置まで回転
せしめる駆動手段とを備えてなるステップ型モータの駆
動回路。 - （４）その円周方向に沿ってＮ極およびＳ極を交互に磁
化してなる永久磁石を備えた第１の構成要素と、この第
１の構成要素の永久磁石から発生する磁束と鎖交する２
相コイルおよび前記永久磁石とで磁路を形成すると共に
この永久磁石の所定回転角度位置毎に前記第１の構成要
素に静的な保持トルクを生じせしめるヨークを備えてな
る第２の構成要素とを有して、そのどちらか一方の要素
を回転子他方の要素を固定子となし、前記２相コイルに
駆動電流を供給した時に発生する動的トルクによる前記
回転子の安定位置と前記保持トルクによる回転子の安定
位置とが僅かにずれるように、前記２相コイルを前記ヨ
ークに配置したステップ型モータにおいて、該ステップ
型モータへの電源の供給を受けて前記２相コイルの一方
側にその駆動電流の供給を開始するスイッチング手段と
、このスイッチング手段の作動開始後所定時間経過した
後に前記２相コイルの一方側への駆動電流の供給を遮断
し、その後２相コイルの他方側への駆動電流の供給を開
始し前記回転子を動的トルクによる安定位置まで回転せ
しめる駆動手段とを備えてなるステップ型モータの駆動
回路。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61170814A JPH0815389B2 (ja) | 1986-07-22 | 1986-07-22 | ステップ型モータおよびその駆動回路 |
| US07/074,823 US4803389A (en) | 1986-07-22 | 1987-07-17 | Stepping motor, method of driving the same and drive circuit therefor |
| GB8717115A GB2193849B (en) | 1986-07-22 | 1987-07-20 | Stepping motor, method of driving the same and drive circuit therefor |
| DE19873724301 DE3724301A1 (de) | 1986-07-22 | 1987-07-22 | Schrittmotor und verfahren und antriebskreis zum antrieb desselben |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61170814A JPH0815389B2 (ja) | 1986-07-22 | 1986-07-22 | ステップ型モータおよびその駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6331494A true JPS6331494A (ja) | 1988-02-10 |
| JPH0815389B2 JPH0815389B2 (ja) | 1996-02-14 |
Family
ID=15911828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61170814A Expired - Fee Related JPH0815389B2 (ja) | 1986-07-22 | 1986-07-22 | ステップ型モータおよびその駆動回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4803389A (ja) |
| JP (1) | JPH0815389B2 (ja) |
| DE (1) | DE3724301A1 (ja) |
| GB (1) | GB2193849B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6153263A (en) * | 1996-03-08 | 2000-11-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet textile printing and printing textile article |
| US7808141B2 (en) | 2007-03-30 | 2010-10-05 | Minebea Motor Manufacturing Corporation | Stepping motor and rotor |
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-
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- 1986-07-22 JP JP61170814A patent/JPH0815389B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-07-17 US US07/074,823 patent/US4803389A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-07-20 GB GB8717115A patent/GB2193849B/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-07-22 DE DE19873724301 patent/DE3724301A1/de not_active Ceased
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| DE3724301A1 (de) | 1988-02-04 |
| JPH0815389B2 (ja) | 1996-02-14 |
| GB2193849B (en) | 1990-09-05 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |