JPH0426348A - synchronous motor - Google Patents

synchronous motor

Info

Publication number
JPH0426348A
JPH0426348A JP2127411A JP12741190A JPH0426348A JP H0426348 A JPH0426348 A JP H0426348A JP 2127411 A JP2127411 A JP 2127411A JP 12741190 A JP12741190 A JP 12741190A JP H0426348 A JPH0426348 A JP H0426348A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor magnet
rotor
pole
pole teeth
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2127411A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Miyazawa
弘 宮沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2127411A priority Critical patent/JPH0426348A/en
Publication of JPH0426348A publication Critical patent/JPH0426348A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 [産業上の利用分野〕 本発明は、同期モータの構造に関する。[Detailed description of the invention] 3. Detailed description of the invention [Industrial application field] The present invention relates to the structure of a synchronous motor.

[従来の技術〕 例えば特公昭50−83の様に極歯形状を非対称とした
単相ステップモータがある。
[Prior Art] For example, there is a single-phase step motor in which the shape of the pole teeth is asymmetric, as in the Japanese Patent Publication No. 50-83.

[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、ステッピングモー
タであるため、駆動はパルス信号を加えなければならな
い0例えばマイクロプロッセサーを内蔵し制御系を持つ
コンピュータ等ではマイクロプロッセサーの信号を利用
すれば良いが、そのような信号発生装置を持たない物で
は新たに駆動用信号を発生させる手段が必要であり高価
なものになる。また、ステッピングモータは高速回転さ
せた場合や高負荷が加わった場合入力信号に同期できな
くなるいわゆる脱調現象があるばかりか、時には回転方
向が定まらず逆転する場合があるという問題点を有して
いた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional technology described above, since the stepping motor is used, a pulse signal must be applied to drive it. For example, in a computer with a built-in microprocessor and a control system, It is possible to use a signal from a losser, but if the device does not have such a signal generating device, a new means for generating a drive signal is required, which is expensive. Furthermore, when stepping motors are rotated at high speeds or subjected to high loads, there is a so-called step-out phenomenon in which they become unable to synchronize with the input signal, and sometimes the direction of rotation is not determined and the motor may reverse. Ta.

そこで本発明は、そのような問題点を解決するものでそ
の目的とするところは、パルス信号を必要としない低コ
ストの駆動回路で、高速回転、高負荷かのもとでも脱調
や逆転する事なく常に一方向回転が得られる同期モータ
を提供するところにある。
Therefore, the present invention aims to solve such problems.The purpose of the present invention is to provide a low-cost drive circuit that does not require pulse signals, and which is capable of preventing step-out or reversal even under high-speed rotation and high load. To provide a synchronous motor that can always rotate in one direction without any problems.

[!!題を解決するための手段] 円筒状の永久磁石に多極着磁されたロータと、非対称形
状で無励磁状態から励磁状態になった時にロータをある
一定方向に回転するような力が働く円周方向にロータ磁
石のに対向して同数の極歯が配置され、ロータ磁石の回
転角度を検知し励磁コイルに流れる電流方向を切り換え
るためのセンサーを具備した構成からなり一方向に回転
することを特徴とする。
[! ! [Means for solving the problem] A rotor that is a cylindrical permanent magnet magnetized with multiple poles, and a circular asymmetric shape that exerts a force that rotates the rotor in a certain direction when it changes from a non-excited state to an energized state. The same number of pole teeth are arranged facing the rotor magnet in the circumferential direction, and it is equipped with a sensor that detects the rotation angle of the rotor magnet and switches the direction of the current flowing through the excitation coil, and rotates in one direction. Features.

[実施例] 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図は、本発明の同期モータの断面図であり、ロータ
は円筒状永久磁石に多極着磁されたロータ磁石1及び継
鉄2、シャフト3とにより構成されている。ロータ磁石
1の外周には、ロータ磁石の極に対向して固定子4の極
歯5、及び固定子4゛の極歯6が円周方向に交互に複数
配置されており、その極歯5と極歯6の間の一ケ所にロ
ータ磁石lの回転角度を検出するためのセンサー7が配
置されている。極歯5及び6は高透磁率薄板より成る固
定子4及び4′を内側に折り曲げられ円周方向に構成さ
れたものである。固定子の中には環状の励磁コイル8が
収容されている。固定子4及び41はフランジ10及び
10′に固定され、同様にフランジ10.10′に固定
された軸受9にロータを組み込み構成されている。
FIG. 1 is a sectional view of the synchronous motor of the present invention, and the rotor is composed of a rotor magnet 1 which is a cylindrical permanent magnet magnetized with multiple poles, a yoke 2, and a shaft 3. On the outer periphery of the rotor magnet 1, a plurality of pole teeth 5 of the stator 4 and a plurality of pole teeth 6 of the stator 4' are arranged alternately in the circumferential direction, facing the poles of the rotor magnet. A sensor 7 for detecting the rotation angle of the rotor magnet l is disposed at one location between the rotor magnet l and the pole tooth 6. The pole teeth 5 and 6 are formed by bending stators 4 and 4' made of high magnetic permeability thin plates inward in the circumferential direction. An annular excitation coil 8 is housed in the stator. The stators 4 and 41 are fixed to the flanges 10 and 10', and the rotors are built into bearings 9 which are also fixed to the flanges 10 and 10'.

第2図は、本発明の極歯及びセンサー、ロータ磁石の極
との関係と動作を説明するための極歯、センサー ロー
タ磁石の展開図である。第2図(a)は、無励磁状態で
の展開図であり、ロータ磁石1の多極に対向して固定子
4の極歯5と固定子4°の極歯6は交互に多数配置され
ている。極歯5及び6に挟まれた極歯間の一部にロータ
磁石の回転角を検知するセンサー7が設置されている。
FIG. 2 is a developed view of the pole teeth and the sensor rotor magnet for explaining the relationship between the pole teeth, the sensor, and the poles of the rotor magnet and their operation according to the present invention. FIG. 2(a) is a developed view in a non-excited state, in which a large number of pole teeth 5 of the stator 4 and a large number of pole teeth 6 of the stator 4° are alternately arranged facing the multi-poles of the rotor magnet 1. ing. A sensor 7 for detecting the rotation angle of the rotor magnet is installed in a part between the pole teeth 5 and 6.

本実施例ではロータ磁石の磁束変化からロータの回転角
を検知するホールセンサーを用いた。センサー7の位置
はロータ磁石1及び極歯5の各々中心とはずらして設置
しである。それは、極歯5及び6の形状は非対称形状を
しており、磁気抵抗が最小となる位置が極歯5及び6と
ロータ磁石1の極の中心では若干ずれた位置になるため
である。
In this embodiment, a Hall sensor was used to detect the rotation angle of the rotor from changes in the magnetic flux of the rotor magnet. The sensor 7 is placed offset from the center of the rotor magnet 1 and the pole tooth 5. This is because the shapes of the pole teeth 5 and 6 are asymmetrical, and the position where the magnetic resistance is minimum is a position slightly shifted from the center of the pole of the pole teeth 5 and 6 and the rotor magnet 1.

また励磁状態では極歯5及び6が同様に非対称形状であ
るため励磁電流を切り換えるタイミングが変わるからで
ある。第5図は、本発明のモータの駆動回路図であり、
12は直流電源、 11はコイル8に流れる電流をスイ
ッチングするためのトランジスターのユニポーラ駆動回
路である。センサー7がロータ磁石のN極、S極を感知
することにより交互にトランジスター11をON、OF
Fさせコイル8の右のA相と左の人を励磁させモータを
駆動する。
Further, in the excitation state, since the pole teeth 5 and 6 are similarly asymmetrical, the timing at which the excitation current is switched changes. FIG. 5 is a drive circuit diagram of the motor of the present invention,
12 is a DC power supply; 11 is a unipolar drive circuit of transistors for switching the current flowing through the coil 8; The sensor 7 turns the transistor 11 ON and OFF alternately by sensing the N pole and S pole of the rotor magnet.
F to excite the right A phase of the coil 8 and the left one to drive the motor.

次に励磁コイル8に電流を流した励磁状態について説明
する。第2図(a)は、静止状態からセンサー7がロー
タ磁石lのNWAを検知し固定子4及び極歯5をS極に
、一方の固定子4°及び6をN極に励磁した状態である
(励磁コイルは図示せず)、極歯5はロータロータ磁石
lのS極を、極歯6はロータロータ磁石1のN極をそれ
ぞれ吸引しロータ磁石は図の矢印で示す右方向へと進む
(回転する)、この時極歯形状が非対称であるためロー
タ磁石1が回転し最大のトルクが得られる時は、極歯形
状の中心とロータ磁石1の極の中心付近ではなく、図の
ような形状の場合右側にずれる。
Next, an excitation state in which a current is passed through the excitation coil 8 will be explained. Figure 2 (a) shows a state in which the sensor 7 detects the NWA of the rotor magnet l from a stationary state, and the stator 4 and pole teeth 5 are excited to the S pole, and one stator 4° and 6 are excited to the N pole. (the excitation coil is not shown), the pole teeth 5 attract the S pole of the rotor rotor magnet 1, and the pole teeth 6 attract the N pole of the rotor rotor magnet 1, and the rotor magnet moves to the right as shown by the arrow in the figure ( At this time, the shape of the pole teeth is asymmetrical, so when the rotor magnet 1 rotates and the maximum torque is obtained, it should not be located near the center of the pole tooth shape and the center of the pole of the rotor magnet 1, but as shown in the figure. In the case of shape, it shifts to the right.

極歯形状が右側に突起状となるように非対称形状にする
と無励磁状態でのロータ磁石の安定点は極歯形状の形状
重心位置付近で磁気抵抗が最小になるこの位置にくる。
If the pole tooth shape is made asymmetrical so that it protrudes to the right, the stable point of the rotor magnet in the non-excited state will be at the position where the magnetic resistance is minimized near the center of gravity of the pole tooth shape.

励磁状態においては右側の突起部の方がロータ磁石と働
く力が強く作用するためロータは右に進むようになる。
In the excitation state, the protrusion on the right side has a stronger force acting on the rotor magnet, so the rotor moves to the right.

次にロータ磁石1が進み(回転し)ロータ磁石1のS極
とN極との境界線がセンサー7の位置まで来た場合につ
いて述べる。第2図(b)は、ロータ磁石1の極と極の
境界線がセンサー7の位置にきたときを説明する展開図
であり、この時にはセンサー7はロータ磁石lから磁束
を受は取れないからトランジスターへの信号も出力せず
従って励磁コイルにも電流は流れず無励磁状態となる。
Next, a case where the rotor magnet 1 advances (rotates) and the boundary line between the S pole and the N pole of the rotor magnet 1 reaches the position of the sensor 7 will be described. FIG. 2(b) is a developed view explaining when the boundary line between the poles of the rotor magnet 1 comes to the position of the sensor 7. At this time, the sensor 7 cannot receive magnetic flux from the rotor magnet l. No signal is output to the transistor, so no current flows through the excitation coil either, resulting in a non-excitation state.

ロータ磁石1はこの位置で静止する事はできないから右
方向の磁気抵抗の最小な安定点位置まで進む、第2図(
c)は次の安定点まで進んだ時の状態を説明する展開図
であり、センサー7はロータ磁石のS極を検知し、固定
子4及び極歯5をN極に、一方の固定子4′及び極歯6
をS極に励磁する。 (a)と同様にロータに力が働き
ロータ磁石1は右側の矢印の方向へ進む、この様に(a
)がら(C)を繰り返すことにより連続的に一方向の回
転が可能となる。
The rotor magnet 1 cannot remain stationary at this position, so it moves to the right until it reaches the stable point of minimum magnetic resistance, as shown in Figure 2 (
c) is a developed diagram illustrating the state when the next stable point has been reached; the sensor 7 detects the S pole of the rotor magnet, the stator 4 and the pole teeth 5 are set to the N pole, and one stator 4 is set to the N pole. ' and pole tooth 6
is excited to the S pole. Similarly to (a), a force acts on the rotor and the rotor magnet 1 moves in the direction of the arrow on the right.
) By repeating step (C), continuous rotation in one direction becomes possible.

第4図は、極歯形状を変えた時の展開図でありこの様な
形状においても前述と同様な効果が得られた。
FIG. 4 is a developed view when the shape of the pole teeth is changed, and the same effect as described above was obtained even with such a shape.

以上述べたように、静止状態から常に定められた一方向
に起動することが可能であるばかりか、極歯の励磁の切
り替えはロータ磁石の極性を判断して行なうため大きな
負荷が加わっても回転方向が逆になることや脱調するこ
とが無い。
As mentioned above, not only is it possible to always start in one predetermined direction from a stationary state, but the excitation of the pole teeth is switched by determining the polarity of the rotor magnet, so even if a large load is applied, it will not rotate. There is no possibility of reverse direction or loss of synchronization.

本実施例ではロータ磁石の回転角度を検知するセンサー
はホール素子を用いた例を述べたが、これ以外にも例え
ばエンコーダや磁歪索子等を用いロータ角度を検出し励
磁の切り替えを行なえば同様な効果が得られるものであ
る。
In this embodiment, a Hall element is used as the sensor for detecting the rotation angle of the rotor magnet, but it is also possible to use an encoder, magnetostrictive cable, etc. to detect the rotor angle and switch the excitation. It is possible to obtain the following effects.

[発明の効果] 以上述べてきたように本発明によれば、円周方向に互い
に交互に向かい合う非対称形状の複数の極歯を配置し、
ロータの回転角度に応じて励磁コイルに流れる電流方向
を切り替えることにより、常に定められた一方向への自
起動と、モータに負荷が加わっても必ず一方向に回転が
可能となるばかりか脱調しない、この構造によれば部品
点数は少なく簡潔な形状であることから安価で生産性に
優れるという効果を有する。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a plurality of asymmetrical pole teeth facing each other alternately in the circumferential direction are arranged,
By switching the direction of the current flowing through the excitation coil according to the rotation angle of the rotor, it is possible to always self-start in one direction, and even when a load is applied to the motor, it is always possible to rotate in one direction. This structure has a small number of parts and a simple shape, so it is inexpensive and has excellent productivity.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の同期モータの断面図、第2図(a)
(b)(c)は、極歯及びセンサー ロータ磁石の極と
の関係と動作を説明するための極歯とロータ磁石の展開
図、第3図は、本発明のモータの駆動回路図、第4図は
、本発明の極歯形状を変えたときの展開図である。 ・ロータ磁石 ・継鉄 ・シャフト 4゛ ・・・固定子 6・・・極歯 ・センサー ・コイル ・軸受 10′ ・フランジ 1 ・ 2 ・ 3 ・ 4. 5. 7 ・ 8 ・ 9 ・ 10. 1 l ・ 12 ・ ・トランジスター ・電源 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 第3図
FIG. 1 is a sectional view of the synchronous motor of the present invention, and FIG. 2(a)
(b) and (c) are exploded views of the pole teeth and the rotor magnet for explaining the relationship and operation between the pole teeth and the sensor rotor magnet poles, and FIG. 3 is a drive circuit diagram of the motor of the present invention. FIG. 4 is a developed view when the shape of the pole teeth of the present invention is changed.・Rotor magnet ・Yoke ・Shaft 4゛ ... Stator 6 ... Pole tooth ・Sensor coil ・Bearing 10' ・Flange 1 ・ 2 ・ 3 ・ 4. 5. 7 ・ 8 ・ 9 ・ 10. 1 l ・ 12 ・ ・Transistors, power supplies and above Applicant: Seiko Epson Corporation Representative Patent Attorney Kizobe Suzuki and 1 other person Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 円筒状の永久磁石に多極着磁されたロータと、非対称形
状で無励磁状態から励磁状態になった時にロータをある
一定方向に回転するような力が働く円周方向にロータ磁
石のに対向して同数の極歯が配置され、ロータ磁石の回
転角度を検知し励磁コイルに流れる電流方向を切り換え
るためのセンサーを具備した構成からなり一方向に回転
することを特徴とする同期モータ。
The rotor is a cylindrical permanent magnet magnetized with multiple poles, and the rotor magnets are asymmetric in shape and are opposed to each other in the circumferential direction, where a force is exerted that rotates the rotor in a certain direction when it changes from a non-excited state to an energized state. A synchronous motor is characterized in that it has a configuration in which the same number of pole teeth are arranged, and is equipped with a sensor for detecting the rotation angle of a rotor magnet and switching the direction of current flowing through an excitation coil, and that it rotates in one direction.
JP2127411A 1990-05-17 1990-05-17 synchronous motor Pending JPH0426348A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2127411A JPH0426348A (en) 1990-05-17 1990-05-17 synchronous motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2127411A JPH0426348A (en) 1990-05-17 1990-05-17 synchronous motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0426348A true JPH0426348A (en) 1992-01-29

Family

ID=14959308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2127411A Pending JPH0426348A (en) 1990-05-17 1990-05-17 synchronous motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0426348A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005140262A (en) * 2003-11-07 2005-06-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fluid shut-off device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005140262A (en) * 2003-11-07 2005-06-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fluid shut-off device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2875529B2 (en) Drive device for sensorless brushless motor
KR100229963B1 (en) Hybrid Single Phase Variable Reluctance Motor
US4644233A (en) D.C. brushless motor having wider and narrower pole parts
JPWO2002073788A1 (en) Magnetic motor
US4950960A (en) Electronically commutated motor having an increased flat top width in its back EMF waveform, a rotatable assembly therefor, and methods of their operation
RU2241298C1 (en) Electrical machine
JPH0426348A (en) synchronous motor
JPH08242568A (en) Brushless DC motor
JPH048154A (en) Single-phase cored brushless motor
JP3633965B2 (en) Brushless motor
JPH0635657Y2 (en) Stepping motor
KR100465709B1 (en) Single Phase Motor
JPS6122553B2 (en)
KR100445661B1 (en) Single Phase Motor
JP2547082B2 (en) Brushless motor
JPH0635656Y2 (en) Stepping motor
JPS59117452A (en) Dc brushless motor
JPH0636666B2 (en) Stepping motor
JPS61164452A (en) Single-phase salient pole type semiconductor motor
JPS60204248A (en) Brushless motor
JP2621554B2 (en) 2-phase brushless motor
JPH0815384B2 (en) Single-phase brushless motor
JPH07108112B2 (en) How to start brushless DC motor
JPH0417557A (en) Single-phase brushless motor having iron core
JPH0421340A (en) synchronous motor