JPH05244759A - 3相ハイブリッド形ステッピングモータ - Google Patents
3相ハイブリッド形ステッピングモータInfo
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- JPH05244759A JPH05244759A JP4076007A JP7600792A JPH05244759A JP H05244759 A JPH05244759 A JP H05244759A JP 4076007 A JP4076007 A JP 4076007A JP 7600792 A JP7600792 A JP 7600792A JP H05244759 A JPH05244759 A JP H05244759A
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- 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
- H02K37/02—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of variable reluctance type
- H02K37/04—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of variable reluctance type with rotors situated within the stators
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
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Abstract
能、高速性に優れ、かつその駆動回路が単純できる3相
ハイブリッド形ステッピングモータを提供する。 【構成】 12個の固定子突極11 ,12 ,13 ……1
11,112を有するハイブリッド形ステッピングモータに
おいて、前記固定子突極は、固定子歯3がa個設けられ
たものと、(a+1)個設けられたものとが交互に配設
されており、前記a個設けられた固定子歯3の歯ピッチ
τS1と前記(a+1)個設けられた固定子4歯の歯ピッ
チτS2とは、τS1≧τS2の関係を満足するとともに、前
記各突極及び各突極に設けられた固定歯群の中心のなす
ピッチ角は30°の等ピッチで、かつ回転子歯数Z
R は、ZR =12n ±2、又はZR =12n ±4(ただ
し、a及びnは1以上の整数)である。
Description
を有する3相ハイブリッド形ステッピングモータに関す
る。
タの固定子鉄心の形状としては、例えば図8及び図9の
固定子鉄心の断面図に示すものがよく知られており、図
8は2相専用に、図9は5相専用に、それぞれ設計され
たものである。
古くからあり、最も一般的であるが振動や共振の問題が
あり、そのため、より低振動で高分解能、高速性に優れ
たモータとして、5相ステッピングモータが開発された
という経緯がある。
テッピングモータの場合は、バイポーラ駆動をするため
に必要なスイッチング素子の数が少なくとも10個必要
であり、2相ステッピングモータの場合の8個に比べて
多く、駆動回路の複雑さとともに、コスト高になるとい
う問題点があった。
その目的は前記問題点を解消し、2相ステッピングモー
タよりも振動、分解能、高速性に優れるとともに、その
駆動回路が単純、かつコストが安価な3相ハイブリッド
形ステッピングモータを提供することにある。
の本発明の構成は、固定子は、放射状に配設された12
個の突極を有し、該各突極の回転子と対向する面には、
それぞれ複数個の固定子歯が設けられているハイブリッ
ド形ステッピングモータにおいて、前記固定子突極は、
固定子歯がa個設けられたものと、(a+1)個設けら
れたものとが交互に配設されており、前記a個設けられ
た固定子歯の歯ピッチτS1と前記(a+1)個設けられ
た固定子歯の歯ピッチτS2とは、 τS1≧τS2 の関係を満足するとともに、前記各突極及び各突極に設
けられた固定歯群の中心のなすピッチ角は30°の等ピ
ッチで、かつ前記回転子歯数ZR は、 ZR =12n ±2、又はZR =12n ±4 (ただし、a及びnは1以上の整数) である3相ハイブリッド形ステッピングモータを特徴と
する。
前記固定子に完全なる3相の巻線を装着することができ
る。
例示的に詳しく説明する。 (第1実施例)図1ないし図3は本発明の3相ハイブリ
ッド形ステッピングモータの第1実施例を示す。図1は
前記ステッピングモータの固定子鉄心の断面図で、回転
子鉄心との相互関係を示す。
鉄心は、固定子鉄心1と回転子鉄心2とから構成され
る。固定子鉄心1内に放射状に配設された12個の固定
子突極11 ,12 ,13 ……111,112は、回転子鉄心
2に対向する面に、それぞれa個(ただし、aは1以上
の整数)の固定子歯3が歯ピッチτS1で設けられたもの
と、(a+1)個の固定子歯4が歯ピッチτS2(ただ
し、τS1≧τS2)で設けられたものとが交互に配設され
ている。
111,112及び該各突極11 ,12,13 ……111,1
12に設けられた固定子歯3,4群は、その中心をなすピ
ッチ角が、30°の等ピッチで配設されている。
子歯5が設けられており、該回転子鉄心2に貫通して配
設された出力軸6から、所定のステップ角で機械的トル
クを出力する。
子歯数ZR ,歯ピッチτS1,τS2を、a=3,n=4,
ZR =12n +2=50、τS1=7.2°、τS2=6.
9°とした場合を示している。すなわち、前記突極
11 ,13 ,15 ,17 ,19 ,111には4個の固定子
歯4が歯ピッチ6.9°で設けられており、前記突極1
2,14 ,16 ,18 ,110,112には3個の固定子歯
3が歯ピッチ7.2°で設けられている。
12n ±2)における前記各突極11 ,12 ,13 ……
111,112の内周面に設けられた固定子歯3,4と、回
転子鉄心2の外周に設けられた回転子歯5とのずれ角
は、回転子歯ピッチτR を単位とすれば、それぞれ(0
/6)τR ,(4/6)τR ,(2/6)τR ,(0/
6)τR ,(4/6)τR ,(2/6)τR ,(0/
6)τR ,(4/6)τR,(2/6)τR ,(0/
6)τR ,(4/6)τR ,(2/6)τR である。
4 ,17 ,110に巻装された巻線W1 ,W4 ,W7 ,W
10を同極性に結線してA相とし、突極13 ,16 ,
19 ,112に巻装された巻線W3 ,W6 ,W9 ,W
12を、前記A相と同様に、同極性に結線してB相とす
る。
巻装された巻線W2 ,W5 ,W8 ,W11も、同様に同極
性に結線してC相とすると、各A,B,C相巻線に、同
図で上から下に向って電流を流したときに発生するトル
クベクトルTA ,TB ,TCは、前記ずれ角の関係から
図3に示すように、電気角で120°の位相角をもつこ
とになる。
から上に向って電流を流したときに発生するトルクベク
トルは、−TA ,−TB ,−TC であるから、電気角で
60°ずつ一定方向に回転するトルクベクトルTA ,−
TC ,TB ,−TA ,TC ,−TB を発生することがで
きる。
ル位相角(電気角)/回転子歯数より、θS =60/5
0=1.2°となり、ステップ角1.2°の3相ハイブ
リッド形ステッピングモータが構成できる。
11 ,13 ,15 ……に設けられた4個の固定子歯4の
歯ピッチを6.9°として、回転子歯5の歯ピッチ7.
2°よりも狭いバーニアピッチとし、他方の突極12 ,
14 ,16 ……に設けられた3個の固定子歯3の歯ピッ
チを7.2°と、回転子歯5の歯ピッチと同じにするこ
とにより、固定子歯数の違いによる突極当りの発生トル
クの大きさの差を小さくすることができる。
相ハイブリッド形ステッピングモータの第2実施例を示
す。図4は前記ステッピングモータの固定子鉄心の断面
図で、回転子鉄心との相互関係を示す。図4において、
図1と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
子歯数ZR ,歯ピッチτS1,τS2を、a=7,n=8,
ZR =12n +4=100,τS1=τS2=3.6°とし
た場合を示している。
12n ±4)における前記各突極11 ,12 ,13 ……
111,112の内周面に設けられた固定子歯3,4と、回
転子2の外周に設けられた回転子歯5とのずれ角は、回
転子歯ピッチτR を単位とすれば、それぞれ(0/6)
τR ,(5/6)τR ,(4/6)τR ,(3/6)τ
R ,(2/6)τR ,(1/6)τR ,(0/6)
τR ,(5/6)τR ,(4/6)τR ,(3/6)τ
R ,(2/6)τR ,(1/6)τR である。
相巻線は、各相内で交互に異極性に結線されることにな
る。この場合の基本ステップ角θS は、前記同様にθS
=60/100=0.6°となり、ステップ角0.6°
の3相ハイブリッド形ステッピングモータが構成でき
る。
定子鉄心1の固定子鉄心は、30°ずつすれた6本の線
対称軸をもっており、60°ごとの回し積みが行なえる
ため、固定子鉄心として磁気的及び機械的均一性を達成
できる。
のようにスター結線、又は図6(B)のようにデルタ結
線とすることにより、図7に示すように、その駆動回路
10を構成する出力段のスイッチング素子Q1 ,Q2 …
…Q6 の数を6個ですませることができる。
子11,12,13の数も3個となるため、駆動回路1
0の小形化、低コスト化が可能となる。又、3相ステッ
ピングモータMからのリード線の数も3本ですむため、
該モータMのコスト低減につながるだけでなく、前記駆
動回路10への接続作業も楽になるなどの効果が得られ
る。
技術に限定されるものではなく、同様な機能を果たす他
の態様の手段によってもよく、また本発明の技術は前記
構成の範囲内において種々の変更、付加が可能である。
の3相ハイブリッド形ステッピングモータによれば、1
2個の固定子突極、交互に配設される前記各突極に設け
られた各固定子歯の数、該固定子歯群の中心のなすピッ
チ角及び回転子歯数が互いに一定の関係を満足するよう
に構成されるので、前記固定子の鉄心に完全なる3相巻
線を巻装することができる。
テッピングモータは、2相ステッピングモータに比べ
て、振動、分解能及び高速性に優れるとともに、5相ス
テッピングモータに比べて、その駆動回路が単純化で
き、かつコストを低減することができる。
タの第1実施例を示す固定子鉄心の断面図である。
の結線図である。
ベクトル図である。
である。
の結線図である。
タの内部結線図で、図6(A)はスター結線図、図6
(B)はデルタ結線図である。
タの駆動回路図である。
相専用に設計された固定子鉄心の断面図である。
相専用に設計された固定子鉄心の断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 固定子は、放射状に配設された12個の
突極を有し、該各突極の回転子と対向する面には、それ
ぞれ複数個の固定子歯が設けられているハイブリッド形
ステッピングモータにおいて、 前記固定子突極は、固定子歯がa個設けられたものと、
(a+1)個設けられたものとが交互に配設されてお
り、前記a個設けられた固定子歯の歯ピッチτS1と前記
(a+1)個設けられた固定子歯の歯ピッチτS2とは、 τS1≧τS2 の関係を満足するとともに、前記各突極及び各突極に設
けられた固定歯群の中心のなすピッチ角は30°の等ピ
ッチで、かつ前記回転子歯数ZR は、 ZR =12n ±2、又はZR =12n ±4 (ただし、a及びnは1以上の整数) であることを特徴とする3相ハイブリッド形ステッピン
グモータ。
Priority Applications (3)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07600792A JP3182196B2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 3相ハイブリッド形ステッピングモータ |
Publications (2)
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JP3182196B2 JP3182196B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=13592760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (3)
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-
1992
- 1992-02-27 JP JP07600792A patent/JP3182196B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-02-22 DE DE4305729A patent/DE4305729C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-02-23 US US08/021,149 patent/US5315192A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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