JPH01259748A - Stepping motor - Google Patents
Stepping motorInfo
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- JPH01259748A JPH01259748A JP8580788A JP8580788A JPH01259748A JP H01259748 A JPH01259748 A JP H01259748A JP 8580788 A JP8580788 A JP 8580788A JP 8580788 A JP8580788 A JP 8580788A JP H01259748 A JPH01259748 A JP H01259748A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ステッピングモータの構造に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to the structure of a stepping motor.
[従響術]
従来のステッピングモータは、例えばアメリカ特許No
、3238399のPMステッピングモータでありその
概略を第6図に示す0円筒状永久磁石に多極着磁された
ロータと、ロータに対向した櫛歯状の歯を持つステータ
コアと、ステータコア内に励磁ボイルを具備しステータ
コアを2個使用しステータコアの歯が着磁ピッチの1/
2ずらして配置されるように構成されていた。[Synchronization] Conventional stepping motors, for example, are based on US patent no.
, 3238399, the outline of which is shown in Figure 6. A rotor with multi-pole magnetization of a cylindrical permanent magnet, a stator core with comb-shaped teeth facing the rotor, and an excitation boiler inside the stator core. It is equipped with two stator cores, and the teeth of the stator core are 1/1 of the magnetized pitch.
They were arranged so that they were shifted by 2.
[発明が解決しようとする課題]
しかし、前述のような従来の技術では、モータのステッ
プ角を小さくしようとすればモータのスッテブ角(分解
能)は、ステータコアの歯数と着磁ピッチで決ってしま
う、そ′のため微小スツテブ角を得ようとすれば、永久
磁石の着磁ピッチとステータコアの歯幅を小さくしなけ
ればならないが約2mm幅以下での着磁及びステータコ
アの歯の加工は難しく、例えばモータの外形を50mm
程度とした場合着磁は5o極、ステップ角3.6’であ
りこれ以下のステップ角を得ることは難しい。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional technology as described above, when trying to reduce the step angle of the motor, the step angle (resolution) of the motor is determined by the number of teeth and the magnetization pitch of the stator core. Therefore, in order to obtain a very small stave angle, it is necessary to reduce the magnetization pitch of the permanent magnet and the tooth width of the stator core, but it is difficult to magnetize and process the teeth of the stator core with a width of about 2 mm or less. , for example, if the outer diameter of the motor is 50 mm
In terms of magnetization, the magnetization is 5o poles and the step angle is 3.6', and it is difficult to obtain a step angle smaller than this.
また、PMステッピングモータは、 トルクリップルが
大きいことによるトルク変動が大きいことや、高速領域
では脱調してしまうことにより高速領域における使用の
制限をかあるなどの問題点を有していた。Further, PM stepping motors have problems such as large torque fluctuations due to large torque ripples and loss of synchronization in high-speed ranges, which limits their use in high-speed ranges.
そこで本発明は、以上の問題点を解決するものでその目
的とするところは、高分解能でトルク変動が少なくまた
高速領域で使用できるステッピングモータを提供すると
ころにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a stepping motor with high resolution, less torque fluctuation, and which can be used in a high-speed range.
[課題を解決するための手段]
本発明のステッピングモータは、外周面にN極とS極と
が交互に着磁された円筒状の永久磁石からなるロータと
、前記ロータの外周面のN極またはS極に対して一定の
空隙を介して対向配置された歯を持つステータコアと、
前記ステータコア内に巻装されステータコアを磁化する
ことによりロータを回転させる励磁コイルを具備し、ス
テータコアの数をn個、永久磁石の着磁ピッチ角度をP
とした場合、nは3以上でステータコアの歯の位置を各
々P / n角度ずらして配置したことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] A stepping motor of the present invention includes a rotor made of a cylindrical permanent magnet whose outer peripheral surface is alternately magnetized with N poles and S poles, and an N pole on the outer peripheral surface of the rotor. or a stator core having teeth arranged opposite to the S pole with a certain gap therebetween;
An excitation coil is wound around the stator core and rotates the rotor by magnetizing the stator core, and the number of stator cores is n, and the magnetization pitch angle of the permanent magnet is P.
In this case, n is 3 or more, and the teeth of the stator core are arranged so as to be shifted by an angle of P/n.
[実施例] 以下本発明を実施例に基すき詳細に説明する。[Example] The present invention will be explained in detail below based on examples.
第1図は、本発明の一実施例の断面図であり1は外周面
に多極着磁された円筒状の永久磁石、2は永久磁石を同
定する継鉄、3はシャフトでありこれらでロータを構成
している。10はステータコア、20は励磁コイル30
は軸受けである。ステータコア10は、永久磁石の着磁
ピッチに対応した櫛歯を有しておりモータは、10a、
10b、10cの3個から成るステータコアと、同じく
3個から成るの励磁コイルとロータから構成されている
。FIG. 1 is a cross-sectional view of one embodiment of the present invention, in which 1 is a cylindrical permanent magnet whose outer circumferential surface is multipole magnetized, 2 is a yoke for identifying the permanent magnet, and 3 is a shaft. It makes up the rotor. 10 is a stator core, 20 is an exciting coil 30
is a bearing. The stator core 10 has comb teeth corresponding to the magnetization pitch of the permanent magnets, and the motor has 10a,
It consists of a stator core consisting of three pieces, 10b and 10c, and an excitation coil and a rotor, also consisting of three pieces.
第2図は、本発明のステッピングモータのステータコア
と永久磁石の着磁ピッチの関係を示す図である。永久磁
石の着磁ピッチをPとした場合ステータコア10aの櫛
歯11a、llbは各々2Pでありまた櫛歯11aとl
lbは交互に配置されており永久磁石と櫛歯で磁気回路
を構成している。永久磁石1a、1b、ICは同一線上
に同一ピッチで着磁されている。これに対してステータ
コアllbは、llaに対して永久磁石の着磁ピッチP
の1/3ずらすように配置しである。同様にステータコ
ア11Cは、ステータコアllbに対して1/3P、ス
テータコアllaに対しては2/3Pずらずように配置
されている。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the stator core of the stepping motor of the present invention and the magnetization pitch of the permanent magnets. When the magnetization pitch of the permanent magnet is P, the comb teeth 11a and llb of the stator core 10a are each 2P, and the comb teeth 11a and lb are 2P, respectively.
lb are arranged alternately and constitute a magnetic circuit with permanent magnets and comb teeth. The permanent magnets 1a, 1b, and the IC are magnetized on the same line at the same pitch. On the other hand, the stator core llb has a magnetization pitch P of the permanent magnets with respect to lla.
They are arranged so as to be shifted by 1/3 of the distance. Similarly, the stator core 11C is arranged to be shifted by 1/3P with respect to stator core llb and by 2/3P with respect to stator core lla.
励磁コイル20a、20b、20cに順次電流を加え励
磁することによりロータは1/3Pずつ回転する。本実
施例では永久磁石に48極の着磁をおこないステータコ
アの櫛歯11aを15°ピツチ、llaとllbを7.
5°ピツチ、ステータコア10aと10bを2.5@、
同様にステータコア10aと10cを5@ (10bと
10cは2.5″′)ずらして配置し、順次励磁コイル
20a、20b、20cを励磁することにより1回転当
り144ステツプの分解能を持つステッピングモータを
得た。尚、本実施例では3相励磁により励磁をおこなっ
た。この場合モータの駆動回路はDCブラシレスモータ
用の3相駆動回路の最終出力をパルス出力に変更するだ
けで流用できる為このモータ専用の特殊回路は必要が無
いことから世の中に容易に受けいられる。By sequentially applying current to the excitation coils 20a, 20b, and 20c to excite them, the rotor rotates by 1/3P. In this embodiment, the permanent magnet is magnetized with 48 poles, the comb teeth 11a of the stator core are arranged at a pitch of 15 degrees, and lla and llb are set at a pitch of 7.
5° pitch, stator cores 10a and 10b 2.5@,
Similarly, by arranging the stator cores 10a and 10c offset by 5@ (10b and 10c by 2.5'') and sequentially exciting the excitation coils 20a, 20b, and 20c, a stepping motor with a resolution of 144 steps per rotation can be created. In this example, the excitation was performed by three-phase excitation.In this case, the motor drive circuit can be used by simply changing the final output of the three-phase drive circuit for a DC brushless motor to a pulse output. Since there is no need for a dedicated special circuit, it is easily accepted by the world.
第3図は、本発明のステッピングモータのトルクリップ
ルを示す図である。比較のために従来の48極着磁され
たステッピングモータのトルクリップルを第4図に示す
。図からも分かる通り本発明のステッピングモータはト
ルク変動が少なくなめらかである。FIG. 3 is a diagram showing the torque ripple of the stepping motor of the present invention. For comparison, the torque ripple of a conventional 48-pole magnetized stepping motor is shown in FIG. As can be seen from the figure, the stepping motor of the present invention exhibits smooth torque fluctuations with little variation.
第5図は、本発明のステッピングモータの周波数とトル
クを示す図である。尚、比較には前述のステッピングモ
ータを用いた。本発明のステッピングモータは高周波数
(高速領域)において脱調せず高速運転が可能であるこ
とが分かる。FIG. 5 is a diagram showing the frequency and torque of the stepping motor of the present invention. Note that the above-mentioned stepping motor was used for comparison. It can be seen that the stepping motor of the present invention is capable of high-speed operation without step-out at high frequencies (high-speed range).
[発明の効果]
以上述べてきたように本発明によれば、ステ−タコアを
3個使いその歯のピッチをロータ磁石の着磁ピッチに対
して1/3ずつずらして配置したことにより、高分解能
でトルク変動が少なくなめらかな回転を得られかつ高速
領域まで使用できるステッピングモータを実現できた。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, three stator cores are used and the pitch of the teeth is shifted by 1/3 from the magnetization pitch of the rotor magnets, thereby achieving high performance. We were able to create a stepping motor that can provide smooth rotation with low torque fluctuations and can be used up to high speeds.
このことにより例えばプリンターや磁気記録装置など情
報機器に要求される高精度と高速化に対応が可能となり
OAによる高度情報化社会に貢献できるという効果を有
する。This has the effect of making it possible to respond to the high precision and high speed required for information devices such as printers and magnetic recording devices, and contributing to a highly information-oriented society based on OA.
第1図は本発明の実施例を示す断面図。
第2図は本発明の実施例を示すステータコアの歯と磁石
の関係を示す図。
第3図は本発明のステッピングモータのトルクリップル
を示す図。
第4図は従来のステッピングモータのトルクリップルを
示す図。
第5図は本発明のステッピングモータの周波数とトルク
を示す図。
第6図は従来の技術を示す図である。
1 ・・・永久磁石
2 ・・・継鉄
3 ・・・シャフト
10・・・ステータコア
11・・・櫛歯
20・・・励磁コイル
30・・・軸受は
以上
出願人 セイコーエプソン株式会社
代理人弁理士 鈴木喜三部(他1名)
1oaJTJ−1了 1ob、’;x、子−D7
第1図
第2図FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the teeth of the stator core and the magnets, showing an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing the torque ripple of the stepping motor of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing torque ripple of a conventional stepping motor. FIG. 5 is a diagram showing the frequency and torque of the stepping motor of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing a conventional technique. 1...Permanent magnet 2...Yoke 3...Shaft 10...Stator core 11...Comb teeth 20...Exciting coil 30...Bearing Applicant: Seiko Epson Co., Ltd. Attorney Master Kizo Suzuki (1 other person) 1oaJTJ-1 1ob, ';x, child-D7
Figure 1 Figure 2
Claims (1)
の永久磁石からなるロータと、前記ロータの外周面のN
極またはS極に対して一定の空隙を介して対向配置され
た歯を持つステータコアと、前記ステータコア内に巻装
されステータコアを磁化することによりロータを回転さ
せる励磁コイルを具備し、ステータコアの数をn個、永
久磁石の着磁ピッチ角度をPとした場合、nを3以上で
ステータコアの歯の位置を各々P/n角度ずらして配置
したことを特徴とするステッピングモータ。(1) A rotor consisting of a cylindrical permanent magnet with alternating north and south poles magnetized on its outer circumferential surface, and an N pole on the outer circumference of the rotor.
The stator core has teeth that are arranged opposite to the poles or S poles with a certain gap therebetween, and an excitation coil that is wound within the stator core and rotates the rotor by magnetizing the stator core. A stepping motor characterized in that, where n is a magnetization pitch angle of n permanent magnets, n is 3 or more, and the teeth of a stator core are arranged so as to be shifted by an angle of P/n.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8580788A JPH01259748A (en) | 1988-04-07 | 1988-04-07 | Stepping motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8580788A JPH01259748A (en) | 1988-04-07 | 1988-04-07 | Stepping motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01259748A true JPH01259748A (en) | 1989-10-17 |
Family
ID=13869145
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8580788A Pending JPH01259748A (en) | 1988-04-07 | 1988-04-07 | Stepping motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01259748A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5291084A (en) * | 1990-08-27 | 1994-03-01 | Canon Seiki Kabushiki Kaisha | Stepping motor having at least one set of asymmetric stator pole teeth |
US6809438B2 (en) * | 2001-05-31 | 2004-10-26 | Minebea Co., Ltd. | Permanent magnet stepping motor having pole teeth misaligned by an electrical angle |
CN1310397C (en) * | 2003-07-23 | 2007-04-11 | 日本电产三协株式会社 | Motor |
-
1988
- 1988-04-07 JP JP8580788A patent/JPH01259748A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5291084A (en) * | 1990-08-27 | 1994-03-01 | Canon Seiki Kabushiki Kaisha | Stepping motor having at least one set of asymmetric stator pole teeth |
US6809438B2 (en) * | 2001-05-31 | 2004-10-26 | Minebea Co., Ltd. | Permanent magnet stepping motor having pole teeth misaligned by an electrical angle |
CN1310397C (en) * | 2003-07-23 | 2007-04-11 | 日本电产三协株式会社 | Motor |
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