JPH04344157A - 永久磁石回転子型一相励磁モータ - Google Patents
永久磁石回転子型一相励磁モータInfo
- Publication number
- JPH04344157A JPH04344157A JP14273291A JP14273291A JPH04344157A JP H04344157 A JPH04344157 A JP H04344157A JP 14273291 A JP14273291 A JP 14273291A JP 14273291 A JP14273291 A JP 14273291A JP H04344157 A JPH04344157 A JP H04344157A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet rotor
- permanent magnet
- phase excitation
- rotor type
- excitation motor
- 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
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- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一相の界磁コイルによ
って励磁される磁力と永久磁石回転子の磁力との反発・
吸引力で永久磁石回転子を回転駆動する永久磁石回転子
型一相励磁モータに関するものである。
って励磁される磁力と永久磁石回転子の磁力との反発・
吸引力で永久磁石回転子を回転駆動する永久磁石回転子
型一相励磁モータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のモータは、例えば、図５
に示すように、一相の界磁コイル１によって励磁された
２極（Ｎ極及びＳ極）を持つ主磁極２と、主磁極２のギ
ャップ部に配置された２極（Ｎ極及びＳ極）に着磁され
た永久磁石回転子３とが、互いの磁力により反発・吸引
力を発生させ、それによって永久磁石回転子３を回転角
度１８０°以内の範囲で回転駆動するように構成されて
いた。
に示すように、一相の界磁コイル１によって励磁された
２極（Ｎ極及びＳ極）を持つ主磁極２と、主磁極２のギ
ャップ部に配置された２極（Ｎ極及びＳ極）に着磁され
た永久磁石回転子３とが、互いの磁力により反発・吸引
力を発生させ、それによって永久磁石回転子３を回転角
度１８０°以内の範囲で回転駆動するように構成されて
いた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来例では、永久磁石回転子３の磁力だけで、非常に大
きなディテントトルク（永久磁石回転子３が安定位置に
留まろうとする回転力）が発生するため、次のような欠
点があった。
従来例では、永久磁石回転子３の磁力だけで、非常に大
きなディテントトルク（永久磁石回転子３が安定位置に
留まろうとする回転力）が発生するため、次のような欠
点があった。
【０００４】永久磁石回転子をディテントトルクに抗し
て回転させるためには、ディテントトルクより大きな駆
動力が必要であるが、この駆動力をアップするために、
仮に永久磁石回転子の磁力をアップさせるとすると、さ
らにディテントトルクがアップすることになり、結局は
、相対的に駆動力をダウンさせることになる。このため
、駆動力をアップするためには界磁コイルの起磁力をア
ップさせる必要があり、消費電力の増大、モータの大型
化、重量のアップとなってしまう。
て回転させるためには、ディテントトルクより大きな駆
動力が必要であるが、この駆動力をアップするために、
仮に永久磁石回転子の磁力をアップさせるとすると、さ
らにディテントトルクがアップすることになり、結局は
、相対的に駆動力をダウンさせることになる。このため
、駆動力をアップするためには界磁コイルの起磁力をア
ップさせる必要があり、消費電力の増大、モータの大型
化、重量のアップとなってしまう。
【０００５】したがって、本発明の目的は、界磁コイル
の起磁力をアップさせることに伴う前述の欠点を解消し
た永久磁石回転子型一相励磁モータを提供することにあ
る。
の起磁力をアップさせることに伴う前述の欠点を解消し
た永久磁石回転子型一相励磁モータを提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明は、モータのディテントトルクを相殺する
相殺手段を設けたことを特徴とする永久磁石回転子型一
相励磁モータを採用するものである。
めに、本発明は、モータのディテントトルクを相殺する
相殺手段を設けたことを特徴とする永久磁石回転子型一
相励磁モータを採用するものである。
【０００７】具体的には、前述の永久磁石回転子型一相
励磁モータは、２極がギャップを設けて向き合って配置
された主磁極と、ギャップ内に配置された回転子とを有
し、前記相殺手段は、例えば、前記主磁極とほぼ直角に
配置されかつ前記ギャップを隔てて向き合って配置され
た２極を有する補極である。
励磁モータは、２極がギャップを設けて向き合って配置
された主磁極と、ギャップ内に配置された回転子とを有
し、前記相殺手段は、例えば、前記主磁極とほぼ直角に
配置されかつ前記ギャップを隔てて向き合って配置され
た２極を有する補極である。
【０００８】
【実施例】次に、図面を参照して本発明の好ましい実施
例を説明する。図１は、本発明の好ましい実施例の概略
構成図である。図中、参照番号１１は、駆動源となる一
相の界磁コイルを示し、１２は、界磁コイル１１が巻付
けられた強磁性材の鉄心から成る２極（Ｎ極及びＳ極）
を持つ主磁極を示し、１３は、主磁極のギャップ部に配
置された２極（Ｎ極及びＳ極）に着磁された永久磁石回
転子を示し、１４は、一相の界磁コイル１１を励磁する
ために給電を行う電源を示し、１５は、電源１４の極性
を切り換えて永久磁石回転子１３を正転又は逆転させる
スイッチを示し、１６は主磁極１２に対して９０°ずら
した位置に、即ち直角となるように、配置した、主磁極
１２とほぼ同様な形状の強磁性材の鉄心から成る２極（
Ｎ極及びＳ極）を持った補極（詳細には後述するが、こ
の補極はディテントトルクを相殺する相殺手段を構成す
る）を示す。
例を説明する。図１は、本発明の好ましい実施例の概略
構成図である。図中、参照番号１１は、駆動源となる一
相の界磁コイルを示し、１２は、界磁コイル１１が巻付
けられた強磁性材の鉄心から成る２極（Ｎ極及びＳ極）
を持つ主磁極を示し、１３は、主磁極のギャップ部に配
置された２極（Ｎ極及びＳ極）に着磁された永久磁石回
転子を示し、１４は、一相の界磁コイル１１を励磁する
ために給電を行う電源を示し、１５は、電源１４の極性
を切り換えて永久磁石回転子１３を正転又は逆転させる
スイッチを示し、１６は主磁極１２に対して９０°ずら
した位置に、即ち直角となるように、配置した、主磁極
１２とほぼ同様な形状の強磁性材の鉄心から成る２極（
Ｎ極及びＳ極）を持った補極（詳細には後述するが、こ
の補極はディテントトルクを相殺する相殺手段を構成す
る）を示す。
【０００９】次に、このように構成された本発明のモー
タの動作を説明すると、この構成において、電源１４に
よって励磁される界磁コイル１１の起磁力は、主磁極１
２の磁路を通ってギャップ部に供給され、永久磁石回転
子１３が持つ磁力と相互作用して、反発力（Ｎ極間及び
Ｓ極間）と吸引力（Ｎ極とＳ極の間）を発生し、永久磁
石回転子１３を回転駆動させる。
タの動作を説明すると、この構成において、電源１４に
よって励磁される界磁コイル１１の起磁力は、主磁極１
２の磁路を通ってギャップ部に供給され、永久磁石回転
子１３が持つ磁力と相互作用して、反発力（Ｎ極間及び
Ｓ極間）と吸引力（Ｎ極とＳ極の間）を発生し、永久磁
石回転子１３を回転駆動させる。
【００１０】このとき、永久磁石１３の持つ磁力により
、強磁性体である主磁極１２は磁化されて、永久磁石回
転子１３の磁極との間に吸引力を発生する。この吸引力
のバランスがとれた状態（安定位置）に留まろうとする
回転力（ディテントトルク）が永久磁石回転子１３に常
に作用している。永久磁石回転子１３と補極１６との間
にも同様なディテントトルクが発生している。
、強磁性体である主磁極１２は磁化されて、永久磁石回
転子１３の磁極との間に吸引力を発生する。この吸引力
のバランスがとれた状態（安定位置）に留まろうとする
回転力（ディテントトルク）が永久磁石回転子１３に常
に作用している。永久磁石回転子１３と補極１６との間
にも同様なディテントトルクが発生している。
【００１１】永久磁石回転子１３は主磁極１２との間で
ディテントトルクを発生し、永久磁石回転子１３の回転
を或る範囲内で妨げようとするが、一方、永久磁石回転
子１３と補極１６との間で発生するディテントトルクの
極性は、後述するように、前記主磁極１２との間に発生
するディテントトルクとは正反対となり、これをを相殺
する向きに働く。したがって、主磁極１２に関連して発
生されるディテントトルクと補極１６に関連して発生さ
れるディテントトルクの大きさを同一に設定すると、デ
ィテントトルクは見掛け上発生してないことになり、デ
ィテントトルクに邪魔されずに、わずかな駆動力で永久
磁石回転子１３を回転することができる。
ディテントトルクを発生し、永久磁石回転子１３の回転
を或る範囲内で妨げようとするが、一方、永久磁石回転
子１３と補極１６との間で発生するディテントトルクの
極性は、後述するように、前記主磁極１２との間に発生
するディテントトルクとは正反対となり、これをを相殺
する向きに働く。したがって、主磁極１２に関連して発
生されるディテントトルクと補極１６に関連して発生さ
れるディテントトルクの大きさを同一に設定すると、デ
ィテントトルクは見掛け上発生してないことになり、デ
ィテントトルクに邪魔されずに、わずかな駆動力で永久
磁石回転子１３を回転することができる。
【００１２】この原理を図２〜図４のグラフを参照して
以下に説明する。図２は、主磁極によって発生するトル
ク特性を回転角の変化で表したグラフである。なお、反
時計方向のトルクを正としたのである。図中、参照番号
２１は、駆動トルクを示し、２２は、ディテントトルク
を示し、２３は、駆動トルク２１とディテントトルク２
２の合成トルクを示し、２４で表す斜線部分は、駆動ト
ルク２１がディテントトルクに打ち勝って回転できる範
囲を示す。
以下に説明する。図２は、主磁極によって発生するトル
ク特性を回転角の変化で表したグラフである。なお、反
時計方向のトルクを正としたのである。図中、参照番号
２１は、駆動トルクを示し、２２は、ディテントトルク
を示し、２３は、駆動トルク２１とディテントトルク２
２の合成トルクを示し、２４で表す斜線部分は、駆動ト
ルク２１がディテントトルクに打ち勝って回転できる範
囲を示す。
【００１３】この図からわかるように、この時の界磁コ
イルの起磁力で回転できる範囲はごくわずかであり、ほ
とんど回転できない。さらに回転させ、より大きな駆動
力を発生させるためには、より大きな起磁力が必要にな
ってしまう。これはまた従来例の特性と一致する。
イルの起磁力で回転できる範囲はごくわずかであり、ほ
とんど回転できない。さらに回転させ、より大きな駆動
力を発生させるためには、より大きな起磁力が必要にな
ってしまう。これはまた従来例の特性と一致する。
【００１４】図３は、補極によって発生するトルク特性
を図２と同様に表したものであり、図中、参照番号３２
はディテントトルクを示し、図２のディテントトルクに
対して同等レベルであるが、補極の位置は主磁極の位置
と９０°ズレて配置した結果、位相が９０°進んでいる
ために、逆極性となっている。
を図２と同様に表したものであり、図中、参照番号３２
はディテントトルクを示し、図２のディテントトルクに
対して同等レベルであるが、補極の位置は主磁極の位置
と９０°ズレて配置した結果、位相が９０°進んでいる
ために、逆極性となっている。
【００１５】図４は、図２の主磁極によるトルクと図３
の補極によるトルクを合成したトルク４１を表したもの
であり、この図から、補極のディテントトルク３２によ
り主磁極のディテントトルク２２が相殺され、駆動トル
クだけが残ることがわかる。この結果、この時の界磁コ
イルの起磁力でさえ、回転可能な範囲が０°と１８０°
を除きほぼ全域となる。さらに、図２の回転可能範囲に
対して、図４では２倍の平均合成トルクとなっているの
がわかる。
の補極によるトルクを合成したトルク４１を表したもの
であり、この図から、補極のディテントトルク３２によ
り主磁極のディテントトルク２２が相殺され、駆動トル
クだけが残ることがわかる。この結果、この時の界磁コ
イルの起磁力でさえ、回転可能な範囲が０°と１８０°
を除きほぼ全域となる。さらに、図２の回転可能範囲に
対して、図４では２倍の平均合成トルクとなっているの
がわかる。
【００１６】このように、補極により主磁極に関連する
ディテントトルクを相殺されてわずかな駆動力で回転で
きる永久磁石回転子１３は、図１において、スイッチ１
５によって切り換えられる電源１４の極性により、正転
・逆転を行うものである。
ディテントトルクを相殺されてわずかな駆動力で回転で
きる永久磁石回転子１３は、図１において、スイッチ１
５によって切り換えられる電源１４の極性により、正転
・逆転を行うものである。
【００１７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
モータのディテントトルクを相殺する相殺手段を設けて
いるので、わずかな駆動力で永久磁石回転子を回転でき
、このため、モータの小型・軽量化及び低消費電力化が
可能となる。
モータのディテントトルクを相殺する相殺手段を設けて
いるので、わずかな駆動力で永久磁石回転子を回転でき
、このため、モータの小型・軽量化及び低消費電力化が
可能となる。
【００１８】また、強力な磁力を持つ永久磁石回転子を
使うほど、単純に駆動力をアップすることができ、超小
型・軽量化及び低消費電力化が可能となる。また、逆に
低磁力の永久磁石回転子も使用可能となり、低コスト化
が実現できる。さらに、モータの回転可能な範囲が拡大
されるため、モータによって制御駆動される部材の移動
量を大きくできるとともに、制御の精度を著しく向上さ
せ得るという効果がある。
使うほど、単純に駆動力をアップすることができ、超小
型・軽量化及び低消費電力化が可能となる。また、逆に
低磁力の永久磁石回転子も使用可能となり、低コスト化
が実現できる。さらに、モータの回転可能な範囲が拡大
されるため、モータによって制御駆動される部材の移動
量を大きくできるとともに、制御の精度を著しく向上さ
せ得るという効果がある。
【図１】図１は、本発明の好ましい実施例の構成概略図
である。
である。
【図２】図２は、主磁極によるトルク特性を示すグラフ
である。
である。
【図３】図３は、補極によるトルク特性を示すグラフで
ある。
ある。
【図４】図４は、主磁極と補極の合成トルク特性を示す
グラフである。
グラフである。
【図５】図５は、従来例の構成概略図である。
１１ 界磁コイル
１２ 主磁極
１３ 永久磁石回転子
１６ 補極（相殺手段）
Claims (4)
- 【請求項１】 モータのディテントトルクを相殺する
相殺手段を設けたことを特徴とする永久磁石回転子型一
相励磁モータ。 - 【請求項２】 請求項１記載の永久磁石回転子型一相
励磁モータにおいて、着磁された永久磁石回転子の極が
Ｐ個である場合、永久磁石回転子が３６０°／Ｐ以下の
角度範囲のほぼ全域にわたって回転駆動されることを特
徴とする永久磁石回転子型一相励磁モータ。 - 【請求項３】 請求項１記載の永久磁石回転子型一相
励磁モータにおいて、２極がギャップを設けて向き合っ
て配置された主磁極と、ギャップ内に配置された回転子
とを有し、前記相殺手段が前記主磁極とほぼ直角に配置
されかつ前記ギャップを隔てて向き合って配置された２
極を有する補極であることを特徴とする永久磁石回転子
型一相励磁モータ。 - 【請求項４】 請求項３記載の永久磁石回転子型一相
励磁モータにおいて、前記補極が強磁性材から成ること
を特徴とする永久磁石回転子型一相励磁モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14273291A JPH04344157A (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 永久磁石回転子型一相励磁モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14273291A JPH04344157A (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 永久磁石回転子型一相励磁モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04344157A true JPH04344157A (ja) | 1992-11-30 |
Family
ID=15322293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14273291A Pending JPH04344157A (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 永久磁石回転子型一相励磁モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04344157A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5430519A (en) * | 1993-03-04 | 1995-07-04 | Canon Denshi Kabushiki Kaisha | Light-amount controlling apparatus |
| US5705873A (en) * | 1993-12-22 | 1998-01-06 | Canon Denshi Kabushiki Kaisha | Light-quantity control device |
-
1991
- 1991-05-20 JP JP14273291A patent/JPH04344157A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5430519A (en) * | 1993-03-04 | 1995-07-04 | Canon Denshi Kabushiki Kaisha | Light-amount controlling apparatus |
| US5705873A (en) * | 1993-12-22 | 1998-01-06 | Canon Denshi Kabushiki Kaisha | Light-quantity control device |
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