JPH0426348A - 同期モータ - Google Patents
同期モータ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
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。
め要約のデータは記録されません。
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。
［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。
単相ステップモータがある。
［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。
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。
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。
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。
［！！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。
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。
［実施例］
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
く力が強く作用するためロータは右に進むようになる。
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。
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。
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。
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。
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。
形状においても前述と同様な効果が得られた。
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。
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。
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。
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。
［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。
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。
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
（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
Claims (1)
- 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2127411A JPH0426348A (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 同期モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2127411A JPH0426348A (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 同期モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0426348A true JPH0426348A (ja) | 1992-01-29 |
Family
ID=14959308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2127411A Pending JPH0426348A (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 同期モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0426348A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005140262A (ja) * | 2003-11-07 | 2005-06-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流体遮断装置 |
-
1990
- 1990-05-17 JP JP2127411A patent/JPH0426348A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005140262A (ja) * | 2003-11-07 | 2005-06-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流体遮断装置 |
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