JP2006109611A - 複合3相ハイブリッド型回転電機 - Google Patents
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Abstract
複合3相永久磁石式回転電機、特にハイブリッド型ステッピングモータは高分解能なモータとして知られている。しかし、コギングトルクが大きいく、回転ムラや振動が大きくなり高精度の回転が得られなかった。
【解決手段】
略環状体より放謝状に12乃至24の主極が配設されその先端には複数で同数の誘導子を有した磁性体よりなる固定子で少なくとも任意の1主極の誘導子と隣接する主極の同位置の誘導子のなす角度をβ/m,また該任意の1主極の誘導子と、該隣接主極と隣接する主極の同位置の誘導子とのなす角度をα/mとし、該誘導子と、エアギャップを介して、歯数がNrの磁性体回転子を2個にて、その歯数の1/2のピッチづらせて軸方向に磁化した永久磁石を挟持したハイブリッド型回転子と対向した回転電機において、次式を満たす回転電機。
(360n±60)/Nr=α/m
(360k±30)/Nr=β/m
【選択図】 図1
Description
「手段1」
略環状体より放謝状に12乃至24の主極が配設されその先端には複数で同数の誘導子を有した磁性体よりなる固定子で少なくとも任意の1主極の誘導子と隣接する主極の同位置の誘導子のなす角度をβ/m,また該任意の1主極の誘導子と、該隣接主極と隣接する主極の同位置の誘導子とのなす角度をα/mとし、該誘導子と、エアギャップを介して、歯数がNrの磁性体回転子を2個にて、その歯数の1/2のピッチずらせて軸方向に磁化した永久磁石を挟持したハイブリッド型回転子と対向した回転電機において、次式を満たす回転電機。但し
12主極ではm=1、24主極ではm=2とする。またNrは回転子歯数であり、30を割り切れる値とする。n,k は 正の整数。
(360n±60)/Nr
=α/m (1)
(360k±30)/Nr
=β/m (2)
「手段2」
手段1にて、m=1の12主極構造としてNr=100として、α=58.2度、β=29.1度として、12主極間の同位置との誘導子のなす角度が、29.1、を3回と32.7度を1回を1組として3組で構成されたことを特徴とする回転電機。
「手段3」
手段1または2で、倍角のステップ角を必要とするときは、2組の3相巻き線を並列または直列にして3相機として駆動し、分解能を必要とするときは、ダブル3相として駆動することを特徴とした回転電機。
引用特許の従来技術ではそのコギングトルクは後述する理由により、3の倍調波のコギングトルクとなるが、本発明品は12の倍調波のコギングトルクとなる。一般に高次のコギングトルクはその振幅も小さくなり、大幅にコギングトルクを低減できることになる。
2) 低速時や位置決め時はダブル3相機として、また高速駆動時は3相機として、1機で2機分の機能を発揮する低振動回転電機が実現できる。
3) 3相機として駆動しても、低コギングトルク性は同一で変わらないので、低コギングトルク3相機としても利用できる。
4)ステッピングモータの他に、回転子の位置や速度を検出して巻き線電流値や励磁タイミングを決めるフイードバック制御駆動すれば低コギングトルクの多極ブラシレスDCモータやACサーボモータとしても活用できる。
(360n±60)/Nr=α/m (1)
(360k±30)/Nr=β/m (2)
このときの巻き線構成は12主極で示せば図3の如くなる。A1、B1、C1、A2、B2、C2が1個目の3相巻き線を、a1、b1、c1、a2、b2、c2が2個目の3相巻き線を示し、図1の主極符号と一致させている。24主極の場合はこの配列がもう1回つながることになる。
上式で実用的な構成の12主極のm=1で、30を割り切る値のNr=100を選ぶと、n=16として、α=58.2度、k=8として、β=29.1度となり、その固定子の具体例を図4に示す。主極間隔は30度均等で同一位置の誘導子の間隔を図示したような、29.1度を3回と32.7度を1回で合計120度の1組として3回、同様な分布で360度として構成される。主極の位置をこれらの角度に配置してもよいが、巻き線のスペースファクターが変化するので、主極は30度と等間隔にして各主極の誘導子間での角度とするのが望ましい。Nr=100の場合は、2つの3相機巻き線を直列あるいは並列で駆動すれば、ステップ角度は3相機となるので、60/Nr=0.6度、複合(ダブル)3相機として駆動すれば、30/Nr=0.3度となる。
Nrを30で割り切れる値とするのは、ダブル3相として駆動したとき、ステップ角が、60進法の角度で割り切れない値となると、ユーザーが使いずらいことを考慮したものである。
ハイブリッド型ステッピングモータの固定子1磁極に対するパーミアンスP(Nrθ)は、回転子N側とS側とでパーミアンスがπずれることから、理論的には、P(Nrθ)は奇数調波のみで表されることになるが、実際には機械加工やその他の理由により、偶数次高調波も含まれることが考えられるので、ここでは、A1磁極のパーミアンスP(Nrθ)を(3)式のように表し、A1磁極で発生するコギングトルクT(Nrθ)を(4)式のように表すことにする。
これに対し本発明の場合は次のようになる。
この場合にも、A11磁極で発生するコギングトルクを(4)式で表すと、全磁極で発生するコギングトルクT(θ)は、図2を参照して、
a1、b1、c1、a2、b2、c2: 2組目の3相を形成する固定子主極
α: 1組の3相磁極間のなす角度
β: 隣接する2組の3相磁極間のなす角度
m: 1または2
Claims (3)
- 略環状体より放謝状に12乃至24の主極が配設されその先端には複数で同数の誘導子を有した磁性体よりなる固定子で、少なくとも任意の1主極の誘導子と隣接する主極の同位置の誘導子とのなす角度をβ/m,また該任意の1主極の誘導子と、該隣接主極と隣接する主極の同位置の誘導子とのなす角度をα/mとし、該誘導子と、エアギャップを介して、歯数がNrの磁性体回転子を2個にて、その歯の1/2のピッチずらせて軸方向に磁化した永久磁石を挟持したハイブリッド型回転子と対向した回転電機において、次式を満たす回転電機。
但し、12主極ではm=1、24主極ではm=2とする。またNrは回転子歯数であり、30を割り切れる値とする。n,kは、正の整数。
(360n±60)/Nr=α/m (1)
(360k±30)/Nr=β/m (2) - 請求項1にて、m=1の12主極構造としてNr=100として、α=58.2度、β=29.1度として、12主極間で同位置の誘導子のなす角度が、29.1、を3回と32.7度を1回1組として3組で構成されたことを特徴とする回転電機。
- 請求項1または2で、倍角のステップ角を必要とするときは、2組の3相巻き線を並列または直列にして3相機として、あるいはダブル3相回路で2組の3相回路を同相駆動し、分解能を必要とするときは、2組の3相回路に位相差を設けてダブル3相として駆動することを特徴とした回転電機。
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WO2022055070A1 (ko) * | 2020-09-09 | 2022-03-17 | 에스앤티모티브 주식회사 | 듀얼 컨시퀀트 동기전동기 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US7779532B2 (en) * | 2006-02-28 | 2010-08-24 | Nidec Servo Corporation | Manufacturing method of hybrid permanent magnet type electric rotating machine |
DE102007025971B4 (de) * | 2007-06-04 | 2018-06-07 | Seg Automotive Germany Gmbh | Elektrische Maschine mit hybriderregtem Rotor |
US8143738B2 (en) * | 2008-08-06 | 2012-03-27 | Infinite Wind Energy LLC | Hyper-surface wind generator |
US20100038987A1 (en) * | 2008-08-14 | 2010-02-18 | Infinite Wind Energy LLC | Motors Having a Hyperbolic Cosine Curve Shape |
JP2011105158A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | Aisin Ai Co Ltd | ハイブリッド車の動力伝達機構 |
CN101834512B (zh) * | 2010-05-24 | 2012-01-04 | 东南大学 | 互补型模块化混合励磁直线电机 |
FR2999036B1 (fr) * | 2012-12-05 | 2016-02-12 | Thales Sa | Moteur pas a pas a double rotor |
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Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3286109A (en) * | 1964-02-17 | 1966-11-15 | Superior Electric Co | Step motor damped by a viscous fluid filling |
DE2235086C3 (de) * | 1972-07-18 | 1979-01-18 | Gerhard Berger Gmbh & Co Fabrik Elektrischer Messgeraete, 7630 Lahr | Schrittmotor mit fünf Statorwicklungen |
US4112319A (en) * | 1976-12-23 | 1978-09-05 | Sigma Instruments, Inc. | Synchronous motor with heterogeneously pitched teeth |
US4385250A (en) * | 1981-01-12 | 1983-05-24 | Compumotor Corporation | Synchronous motor having gradual edge effect |
US4675564A (en) * | 1984-12-10 | 1987-06-23 | Japan Servo Co., Ltd. | Permanent magnet type stepping motor |
US4739201A (en) * | 1986-07-25 | 1988-04-19 | The Superior Electric Company | Means to reduce harmonic torque in electromagnetic machines |
US5128570A (en) * | 1991-06-24 | 1992-07-07 | Japan Servo Co., Ltd. | Permanent magnet type stepping motor |
JP3140814B2 (ja) | 1991-10-18 | 2001-03-05 | 日本サーボ株式会社 | 永久磁石式ステッピングモ−タ |
JP3071064B2 (ja) | 1992-04-20 | 2000-07-31 | 日本サーボ株式会社 | 永久磁石式ステッピングモ−タ |
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 |
JP3537904B2 (ja) | 1995-03-07 | 2004-06-14 | 日本サーボ株式会社 | 永久磁石式ステッピングモータ及びその駆動方法 |
US5708310A (en) * | 1995-07-24 | 1998-01-13 | Japan Servo Co., Ltd. | Permanent magnet type stepping motor |
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 |
US6548923B2 (en) * | 2000-03-29 | 2003-04-15 | Japan Servo Co., Ltd. | Two-phase hybrid type stepping motor |
JP3997076B2 (ja) | 2000-12-22 | 2007-10-24 | 日本サーボ株式会社 | 永久磁石式12主極形ステッピングモータ |
JP2002272081A (ja) | 2001-01-04 | 2002-09-20 | Japan Servo Co Ltd | ハイブリッド形ステッピングモータ |
US6605883B2 (en) | 2001-04-20 | 2003-08-12 | Japan Servo Co., Ltd. | Multi-phase flat-type PM stepping motor and driving circuit thereof |
JP3561248B2 (ja) | 2001-09-17 | 2004-09-02 | 日本サーボ株式会社 | 偏平多相永久磁石形ステッピングモータとその励磁回路 |
JP2004104986A (ja) | 2002-07-16 | 2004-04-02 | Japan Servo Co Ltd | 永久磁石形回転電機 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022055070A1 (ko) * | 2020-09-09 | 2022-03-17 | 에스앤티모티브 주식회사 | 듀얼 컨시퀀트 동기전동기 |
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