JPS6027265B2 - ステツピングモ−タ - Google Patents

ステツピングモ−タ

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Publication number
JPS6027265B2
JPS6027265B2 JP50082844A JP8284475A JPS6027265B2 JP S6027265 B2 JPS6027265 B2 JP S6027265B2 JP 50082844 A JP50082844 A JP 50082844A JP 8284475 A JP8284475 A JP 8284475A JP S6027265 B2 JPS6027265 B2 JP S6027265B2
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JP
Japan
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stator
rotor
teeth
poles
stepping motor
Prior art date
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Expired
Application number
JP50082844A
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English (en)
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JPS5130906A (ja
Inventor
グンナル バルテル ステンウツド スベン
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Facit AB
Original Assignee
Facit AB
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Filing date
Publication date
Application filed by Facit AB filed Critical Facit AB
Publication of JPS5130906A publication Critical patent/JPS5130906A/ja
Publication of JPS6027265B2 publication Critical patent/JPS6027265B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K37/00Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
    • H02K37/02Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of variable reluctance type
    • H02K37/04Motors 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
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K37/00Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
    • H02K37/02Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of variable reluctance type
    • H02K37/08Motors 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 axially facing the stators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Linear Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、円筒状または放射状に配置され、等しい間隔
の極を持つ少くとも1つの固定子と、この固定子と協同
して動作し、1つの軸に固着され、前記固定子の極の数
と一致する歯の数を持つ回転子とを含むステツピングモ
ータに関するものである。
良く知られたこの種のステッピングモータは軸方向の磁
束に対応するように設計された数対の固定子と回転子を
有している。
この固定子の極の表面は回転子の歯のそれぞれと同じ形
および大きさであり、この固定子の極と回転子の歯の間
のトルク発生交差ラインの長さは、回転子の歯が固定子
の極の上を移動する間回転子の歯の部分を通じて同じで
ある。ここにトルク発生交差ラインの長さというのは、
固定子の極と回転子の歯との互いに重なり合っている部
分の、固定子の極が円筒状に配置されたステッピングモ
ータにおいてはその円筒の鞠心方向の、固定子の極が放
射状に配置されたステツピングモータにおいてはその半
径方向の、各長さをいう。この種のステッピングモー外
ま、固定子の移動磁界と回転子の移動との同期がとれる
ように設計しなければならない。
この同期は例えば負荷の増加により固定子にスリップを
生じる。比較的低いステップ周波数での小さな同期は何
も問題はないが、高いステップ周波数ではモータが止ま
り、動くべき方向と逆に動くことさえある。本発明の目
的は、ステップ周波数が高くなっても高度の同期が得ら
れるステッピングモータを提供することである。
この目的は特許請求の範囲で述べたような本発明の特徴
によって達成される。第1図は、ステッピングモータの
固定子と回転子が半径方向の磁束に適応するように設計
された実施例を示している。この図を見ると、環状の園
定子10は放射方向に内部に向けられた、回転子と互い
に作用する極11を持っている。回転子は適当な方法で
、固定子10の内側において回転するように配置され、
歯13の形の極を持つ。この歯13の数は固定子の極1
1の数と一致している。固定子の極11の極面は一般に
長方形であるが、回転子の歯13の極面は、回転方向に
見て、長方形の最辺両端部において二等辺の平行な台形
をもった長方形ということができ、互いに対象になって
いる。その台形のそれぞれ平行な二等辺は倭斜した端部
ライン14,15と16,17でそれぞれ形成されるの
で、固定子の極の極面と回転子の歯の間のトルク発生交
差ラインは、回転子が固定子の極の上に重なる方向に動
くときに連続的に漸次長くなり、回転子の歯が固定子の
極を離れる時に連続的に漸次短くなる。従って、この得
られた効果は2つの歯車の噛み合い効果にたとえること
ができる。回転子の歯が正確に固定子の極の上にある時
、回転子の歯の極面を限定する端部ラインは、固定子の
極の極面の、回転子の端部ラインに相当する端部ライン
と一致する。従って、回転子の停止位置は正確に決定さ
れる。第2図は、固定子と回転子が鞠方向の磁束に適応
するように設計された実施例を示している。
これは、回転子の極面が第1図の実施例のものより大き
く、同時に回転子が非常に薄い場合に好ましい。大きな
極面はトルクを大きくし、薄い回転子は小さな慣性モー
メントを持つ有利さがある。三対の固定子と回転子とを
含むステツピングモータにおいて、各固定子は第2,4
図に示したように、18と19、19と20、20と2
1と21の各1/2で形成される。半分の固定子19,
2川ま2重の極22を持ち、従って各極は2つの固定子
で動作する。環状のスベーサは半分の固定子の間に置か
れるので、回転子24,25,26に対する間隙が各半
分の固定子の間に形成される。回転子は軸27に固定さ
れ、この鞠端はモータの端部キャップ(図示せず)に適
当な方法で支持される。各固定子において、環状のスベ
ーサ28は内部に磁化コイル29を収容するために形成
されている。第2図を参照すると、各固定子の半分の極
22はその固定子の中央に環状に置かれている。
この固定子の極面30はリングの一部を形成し、各半分
の固定子においては同じ平面に置かれている。回転子の
極の極面31と一致して形成される歯32は、一般に固
定子の極の極面30と同じ形で、同じ大きさである。し
かしながら、各歯32は傾斜した端部ライン33,34
(第3図参照)を形成する煩斜した側面を持ち、またこ
の端部ライン33,34は、本発明の原理によると、回
転子の歯が固定子の極に重なる方向へ動く時には、固定
子の極面と回転子の歯の極面のそれぞれの間のトルク発
生交差ラインは長くなり、回転子の歯が固定子の極から
離れるように動く時には、このトルク発生交差ラインは
短くなる。第3図は固定子19の半分の位置における回
転子25を示している。この固定子19において、固定
子の極に重なる方向に回転子の歯が動いている間に、回
転子の歯32の傾斜した端部ライン33は、固定子の極
面30の境界を決める放射状ラインと交差している。第
4図を見ると、適切な実施例の回転子24,25,26
は、各回転子の歯が他の2つの回転子の歯のピッチの1
′3の位置に互いに置かれるようにされている。
固定子の極は3つの固定子18と19、19と20、2
0と21の全てにおいて同じ円周の位置を有している。
第2図を参照すると、各回転子は9つの歯を持っている
ので、回転子の軸27の各回転について、3つの回転子
で3×9=27の停止位置が得られる。多数の停止位置
に増やすために、各回転子の歯の端部ライン33,34
は、回転子の歯の円周の長さがその歯のピッチ1/6に
相当するような傾斜が与えられる。従って、2つの固定
子の同じ磁化は特有のトルクを生じせ、その磁化の大き
さと形状は各固定子の磁化によって得られるトルクに相
当し、そのために、関連した固定子の極の間に正常な、
半分のステップと呼ばれる停止位置を与える。従って、
停止位置またはステップの総計は、2×27=54に増
加する。この実施例において、3つの固定子の磁化順序
は、18と19、18と19十19と20、19と20
、19と20十20と21、20と21、20と21十
18と19である。前述した、また図面に示されたこの
実施例は、いかなる範囲についても本発明を限定するこ
とを意味するものではない。
以上の通り、本発明においては、固定子の極と回転子の
歯との間のトルク発生交差ラインの長さが、極と歯が近
づくときに連続的に漸増し、回転子にかかる駆動力が漸
増するから、駆動力に急峻な変化がなく回転子を無理な
く駆動することができて、回転子の回転の同期外れを防
止することができる。
実施の態様を列挙すれば、次の通りになる。
1 固定子の極および、または回転子の歯は、回転子の
歯が固定子の極から離れる方向に移動する時、固定子の
極と回転子の歯の間のトルク発生交差ラインが順次短か
くなるように構成されていることを特徴とする特許請求
の範囲記載のステツビングモータ。
2 固定子の極と回転子の歯の間のトルク発生交差ライ
ンの伸長と減少は、回転方向に見ると、回転子の極面の
各前後端に生ずる最少値と、2つの等しい部分に回転子
の極面を分割する放射状の交差ラインのいずれの側のゾ
ーンにも生ずる最大値との間で直線状であることを特徴
とする特許請求の範囲記載のステッピングモータ。
3 回転子と固定子とは放射状の磁束に適応するように
設計され、各固定子の極は一般に矩形の極面を有し、回
転子の各歯の極面は、回転方向において2等辺の互いに
平行な2つの台形を形成し、それらの間は矩形であり、
且つ互いに鏡像関係にあることを特徴とする実施の態様
2記載のステッピングモータ。
4 回転子と固定子とは放射状の磁束に適応するように
設計され、各固定子の極の極面がリングの一部を形成し
、回転子の軸の中央に近いゾーンの半径方向において、
各回転子の歯の極面が固定子の極面と一致た形を有し、
回転子の歯の極面の残りの部分は、回転方向において前
後機部分を有し、その部分は、等しい2つの部分に回転
子の歯の極面を分ける放射状の交差ライン上の、回転子
の外側の或る1点に向けられていることを特徴とする実
施の態様2記載のステッピングモータ。
5 3対の固定子と回転子は回転軸に沿って置かれ、こ
の回転子は互いに回転方向にずらされ、このずらし角は
回転子の歯のピッチの1/3であり、各回転子の歯につ
いて、歯の極面の前縁部と後縁部が向けられている点は
、2つの固定子の同時磁化によって得られるトルク特性
は、1つの固定子の別々の磁化で得られた特性と同じ形
のトルク特性であるように選ばれたことを特徴とする実
施の態様2記載のステッピングモータ。
6 回転子の歯の極面の外端部分が回転子の歯の6つの
ピッチを形成し、このエッジ部分は回転軸から離れた位
置にあり、固定子極の外端と一致していることを特徴と
する実施の態様5記載のステツピングモータ。
7 3対の固定子と回転子とのために、回転子の予じめ
定められた方向で第1の回転子が第1の固定子と協働し
、引き続いて回転子が第2、第3の固定子とそれぞれ協
働し、それらの固定子が、第1の固定子、第1と第2の
固定子、第2の固定子、第2と第3の固定子、第3の固
定子、第3と第1の固定子、第1の固定子という順序で
磁化されることを特徴とする実施の態様6記載のステッ
ピングモータ。
【図面の簡単な説明】
第1図は、1対の固定子と回転子の斜視図であり、第2
図は、回転子と協働する固定子の半分を示した斜視図で
あり、第3図は、第2図により回転子と協働する固定子
の半分を図式的に示した図であり、第4図は、本発明に
よるステッピングモータの透視した斜視図である。 10・・・固定子、11・・・極、12…回転子、13
・・・歯、14,15,16,17・・・端部ライン、
18,19,20,21・・・固定子、22・・・極、
23..・スべ−サ、24,25,26・・・固定子、
27…軸、28…スべ−サ、29…磁化コイル、30,
31…極面、32…歯、33,34・・・端部ライン。 Fig.lFi9.2 Fig.3 Fi9・ム

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 円筒状または放射状に配置され、等しい間隔をもつ
    て回転方向に配置された複数の極を持つ少くとも1つの
    固定子と、この固定子と協働して動作し、1つの軸に固
    着され、前記固定子の極の数と一致する歯の数を持つ回
    転子とからなるステツピングモータにおいて、少なくと
    も、前記回転子の歯が固定子の極に重なる方向に移動す
    るときに、前記固定子の極と回転子の歯の間のトルク発
    生交差ラインの長さが連続的に漸次長くなるように、固
    定子の極および回転子の歯の少なくとも一方の端部が二
    等辺台形に形成されていることを特徴とするステツピン
    グモータ。
JP50082844A 1974-07-08 1975-07-07 ステツピングモ−タ Expired JPS6027265B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7408952-5 1974-07-08
SE7408952A SE390779B (sv) 1974-07-08 1974-07-08 Stegmotor, omfattande minst tva efter varandra, utefter en axel anordnade stator-rotorpar

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5130906A JPS5130906A (ja) 1976-03-16
JPS6027265B2 true JPS6027265B2 (ja) 1985-06-28

Family

ID=20321659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP50082844A Expired JPS6027265B2 (ja) 1974-07-08 1975-07-07 ステツピングモ−タ

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4264833A (ja)
JP (1) JPS6027265B2 (ja)
DE (1) DE2529845C2 (ja)
FR (1) FR2278192A1 (ja)
GB (1) GB1476120A (ja)
NL (1) NL7508120A (ja)
SE (1) SE390779B (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
JPS5130906A (ja) 1976-03-16
US4264833A (en) 1981-04-28
SE7408952L (sv) 1976-01-29
FR2278192B1 (ja) 1980-09-12
DE2529845A1 (de) 1976-01-29
GB1476120A (en) 1977-06-10
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