JPS6070994A - 転動モ−タの励磁方法 - Google Patents
転動モ−タの励磁方法Info
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- JPS6070994A JPS6070994A JP58179595A JP17959583A JPS6070994A JP S6070994 A JPS6070994 A JP S6070994A JP 58179595 A JP58179595 A JP 58179595A JP 17959583 A JP17959583 A JP 17959583A JP S6070994 A JPS6070994 A JP S6070994A
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- Japan
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- magnetic pole
- pole
- attracted
- exciting
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、低速高トルクモータとして知られている転動
モータの励磁方法の改良に関する。
モータの励磁方法の改良に関する。
第１図は転動モータの全容を示す側面図、第２図は磁極
を示す正面図である。１は転勤磁極を構成する筒状のロ
ータで、軸受２に回転自在に支持されている。ロータ（
転勤磁極）■の中には、ステーク３が配設されている。
を示す正面図である。１は転勤磁極を構成する筒状のロ
ータで、軸受２に回転自在に支持されている。ロータ（
転勤磁極）■の中には、ステーク３が配設されている。
このステータ３は、放射状に励磁磁極４１．４２・・・
４５を備え、各励磁磁極４１・・・４５には、励磁コイ
ル５１・・・５５が巻回されている。ステータ３は、ユ
ニバーサルジヨイント６で本体７に回転不能に支持され
、径方向にのみ移動可能となっている。
４５を備え、各励磁磁極４１・・・４５には、励磁コイ
ル５１・・・５５が巻回されている。ステータ３は、ユ
ニバーサルジヨイント６で本体７に回転不能に支持され
、径方向にのみ移動可能となっている。
第２図に示すように、励磁磁極４１・・・４５の外面は
円周状の磁極表面となっており、この円周面の径に対し
転勤磁極１の内径が若干大きくなっている。その結果、
励磁磁極４１・・・４５の外周より、ステータ３の内周
が若干長い。いま第２図において、第３図の励磁タイム
チャートで示すように、励磁磁極４１を励磁すると、該
励磁磁極４１が図のように転勤磁極１に吸着される。そ
の状態で、次の励磁磁極４２を励磁すると、該励磁磁極
４２もロータ１に吸着される。この際に、ロータ１は励
磁磁極４１・・・４５の外周とロータ１の内周との差の
１１５だけ、矢印方向に回転する。次に励磁磁極４２が
吸着されている状態で、励磁磁極４Ｉの励磁を解除する
と共に次の励磁磁極４３を励磁すると、励磁磁極４１は
ロータ１がら開離して、励磁磁極４３がロータ１に吸着
される。そしてこの際にも、励磁磁極４１・・・４５と
ロータ１の円周差の１１５だけステータ３が回転する。
円周状の磁極表面となっており、この円周面の径に対し
転勤磁極１の内径が若干大きくなっている。その結果、
励磁磁極４１・・・４５の外周より、ステータ３の内周
が若干長い。いま第２図において、第３図の励磁タイム
チャートで示すように、励磁磁極４１を励磁すると、該
励磁磁極４１が図のように転勤磁極１に吸着される。そ
の状態で、次の励磁磁極４２を励磁すると、該励磁磁極
４２もロータ１に吸着される。この際に、ロータ１は励
磁磁極４１・・・４５の外周とロータ１の内周との差の
１１５だけ、矢印方向に回転する。次に励磁磁極４２が
吸着されている状態で、励磁磁極４Ｉの励磁を解除する
と共に次の励磁磁極４３を励磁すると、励磁磁極４１は
ロータ１がら開離して、励磁磁極４３がロータ１に吸着
される。そしてこの際にも、励磁磁極４１・・・４５と
ロータ１の円周差の１１５だけステータ３が回転する。
このようにして、励磁磁極４１．４２・・・の励磁を順
次切り換えていくことにより、ロータ１はわずかずつ回
転し、次に最初の励磁磁極４１が転動磁極１に吸着され
る時点には、励磁磁極４１・・・４５と転動磁極１の円
周差分だけ回転することになる。
次切り換えていくことにより、ロータ１はわずかずつ回
転し、次に最初の励磁磁極４１が転動磁極１に吸着され
る時点には、励磁磁極４１・・・４５と転動磁極１の円
周差分だけ回転することになる。
第１図ではステータ３は半固定になっているが、ステー
タ３を完全に固定すると、転動磁極１が励磁磁極４１・
・・４５に吸着されて径方向に移動しながら回転する。
タ３を完全に固定すると、転動磁極１が励磁磁極４１・
・・４５に吸着されて径方向に移動しながら回転する。
このように励磁の切り換えが１周する間に、転勤磁極１
０回転は励磁磁極４１・・・４５と転勤磁極１の円周差
分だけしか回転しないので、回転速度は極めて遅い。こ
のような構成のモータが一般化しないことには幾つかの
理由があり、その１つは偏心しながら回転する転勤磁極
の出力はそのままでは利用し難いことであるが、この点
は第１図のよう６ごユニバーサルジヨイントなどでステ
ータ３側を径方向に可動式にする等、いくつかの改善策
が試みられている。
０回転は励磁磁極４１・・・４５と転勤磁極１の円周差
分だけしか回転しないので、回転速度は極めて遅い。こ
のような構成のモータが一般化しないことには幾つかの
理由があり、その１つは偏心しながら回転する転勤磁極
の出力はそのままでは利用し難いことであるが、この点
は第１図のよう６ごユニバーサルジヨイントなどでステ
ータ３側を径方向に可動式にする等、いくつかの改善策
が試みられている。
その他の理由としては、
（１）複数の励磁磁極の励磁が順次行なわれ、その都度
径方向に吸着されるので、回転も間欠的となり、円滑な
低速回転が得られない。
径方向に吸着されるので、回転も間欠的となり、円滑な
低速回転が得られない。
（２）効率が悪い。
の２つが挙げられる。
一般に転動モータは、吸着空隙を小さくとるので、どの
部分が吸着されており、次にどこを吸着すべきかという
ことを物理的に検出しようとしても、移動量がわずかな
ため、検出センサとして高級なものを必要とする。従っ
て多（の場合は、その検出を行なわず、一方的に外部よ
りパルスを順次与える、オープンループ制御が採られて
いる。
部分が吸着されており、次にどこを吸着すべきかという
ことを物理的に検出しようとしても、移動量がわずかな
ため、検出センサとして高級なものを必要とする。従っ
て多（の場合は、その検出を行なわず、一方的に外部よ
りパルスを順次与える、オープンループ制御が採られて
いる。
このパルス送出が速過ぎると、転勤磁極の吸着が遅れて
おいてきぼりをくい、励磁が一巡して、励磁状態の励磁
磁極の１つ前の励磁磁極が励磁される際に、転勤磁極が
逆転するなどの不具合が起る。
おいてきぼりをくい、励磁が一巡して、励磁状態の励磁
磁極の１つ前の励磁磁極が励磁される際に、転勤磁極が
逆転するなどの不具合が起る。
従ってパルス間隔は余裕をもたさなければならない。そ
うすると今度は、転勤磁極が１回吸着される度に振動し
、振動がある程度減衰してから次の励磁が始まるという
サイクルを繰り返す。従って転勤磁極は一旦動き始めて
獲得した運動エネルギーの大部分を振動エネルギーのよ
うな無効エネルギーに変換してしまうので、出力が円滑
でなく、かつ効率も著しく低い。
うすると今度は、転勤磁極が１回吸着される度に振動し
、振動がある程度減衰してから次の励磁が始まるという
サイクルを繰り返す。従って転勤磁極は一旦動き始めて
獲得した運動エネルギーの大部分を振動エネルギーのよ
うな無効エネルギーに変換してしまうので、出力が円滑
でなく、かつ効率も著しく低い。
この難点を解消するには、やはり転勤磁極の運動状態を
検出し、転勤運動が始まったらその最も適切な時期に次
の励磁を始め、前の励磁を切るようにするより他はない
。これを実現できれば、無駄に停止することなく、円滑
に転勤が続いていく。
検出し、転勤運動が始まったらその最も適切な時期に次
の励磁を始め、前の励磁を切るようにするより他はない
。これを実現できれば、無駄に停止することなく、円滑
に転勤が続いていく。
本発明の目的は、従来のように転勤運動そのものを計測
することなしに、極めて正確に転勤状態を検出し、その
検出信号で正確に転勤運動を制御５− できるようにすることにある。
することなしに、極めて正確に転勤状態を検出し、その
検出信号で正確に転勤運動を制御５− できるようにすることにある。
この目的を達成するために講じた本発明による技術的手
段は、円周上に配置された複数の転勤磁極を順次励磁す
ることにより、該複数の転勤磁極の円周長と異なる円周
の円形転勤磁極が順次吸着されて転勤する転動モータに
おいて、吸着状態の磁極を非励磁状態とする際に、その
励磁コイルの端子電圧を監視して当該部の磁極開離を検
出し、その検出信号に基づいて次に吸着する励磁コイル
への通電開始を決定づける方法を採っている。この方法
において、複数の励磁磁極が内側で転勤磁極が外側、ま
たはその逆に励磁磁極が外側で転勤磁極が内側のいずれ
でもよい。
段は、円周上に配置された複数の転勤磁極を順次励磁す
ることにより、該複数の転勤磁極の円周長と異なる円周
の円形転勤磁極が順次吸着されて転勤する転動モータに
おいて、吸着状態の磁極を非励磁状態とする際に、その
励磁コイルの端子電圧を監視して当該部の磁極開離を検
出し、その検出信号に基づいて次に吸着する励磁コイル
への通電開始を決定づける方法を採っている。この方法
において、複数の励磁磁極が内側で転勤磁極が外側、ま
たはその逆に励磁磁極が外側で転勤磁極が内側のいずれ
でもよい。
次に本発明による転動モータの励磁方法が実際上どのよ
うに具体化されるかを実施例で説明する。
うに具体化されるかを実施例で説明する。
第４図は本発明による転動モータの励磁方法を実施する
制御回路のブロック図である。５１・・・５５は励磁コ
イルで、互いに並列に接続されている。
制御回路のブロック図である。５１・・・５５は励磁コ
イルで、互いに並列に接続されている。
６−
各励磁コイル５１・・・５５の一端には、スイッチング
Ｉ・ランジスタＱ＋ ・・・Ｑ５と、ワンショットマル
チ遅延回路から成る遅延回路Ｄ１・・・Ｄ５がそれぞれ
接続されている。またそれぞれのトランジスタＱ１・・
・Ｑ５のベースには、トランジスタＱ１・・・Ｑ５をオ
ン・オフするためのスイッチ回路ＳＷ＋ ・・・Ｓ−５
が接続されている。各スイッチ回路ＳＷ１ ・・・Ｓ騨
５ は、前記の遅延回路Ｄ１・・・Ｄ５からの信号に基
づいて、トランジスタＱ１・・・Ｑ５をオン・オフする
もので、図形例では、励磁コイル５１の遅延回路Ｄ１の
出力端子は、２つ目の励磁コイル５３のスイッチ回路舖
３のオフ端子と３つ目の励磁コイル５４のスイッチ回路
ＳＷ＋ のオン端子に接続されている。他の遅延回路Ｄ
２・・・Ｄ５も全く同様に、それぞれの遅延回路Ｄ２・
・・Ｄ５と接続されている励磁コイルからみて２つ目の
励磁コイルのオフ端子と３つ目の励磁コイルのオン端子
に接続されている。
Ｉ・ランジスタＱ＋ ・・・Ｑ５と、ワンショットマル
チ遅延回路から成る遅延回路Ｄ１・・・Ｄ５がそれぞれ
接続されている。またそれぞれのトランジスタＱ１・・
・Ｑ５のベースには、トランジスタＱ１・・・Ｑ５をオ
ン・オフするためのスイッチ回路ＳＷ＋ ・・・Ｓ−５
が接続されている。各スイッチ回路ＳＷ１ ・・・Ｓ騨
５ は、前記の遅延回路Ｄ１・・・Ｄ５からの信号に基
づいて、トランジスタＱ１・・・Ｑ５をオン・オフする
もので、図形例では、励磁コイル５１の遅延回路Ｄ１の
出力端子は、２つ目の励磁コイル５３のスイッチ回路舖
３のオフ端子と３つ目の励磁コイル５４のスイッチ回路
ＳＷ＋ のオン端子に接続されている。他の遅延回路Ｄ
２・・・Ｄ５も全く同様に、それぞれの遅延回路Ｄ２・
・・Ｄ５と接続されている励磁コイルからみて２つ目の
励磁コイルのオフ端子と３つ目の励磁コイルのオン端子
に接続されている。
また図示のように各励磁コイル５１・・・５５に遅延回
路旧・・・Ｄ５を接続すると、励磁磁極が開離する際に
生ずる磁束の急激な減少と、それに伴う励磁コイルの誘
起電圧が遅延回路Ｄ１・・・Ｄ５で検出される。第３図
から明らかなように、転勤磁極側の転勤によりある励磁
磁極が吸着されると、その１つ前の励磁磁極は吸着状態
のままであるが、その更に１つ前の励磁磁極は開離する
。このように励磁磁極が開離するときは、励磁磁極間に
は、その励磁コイルによる起磁力は存在しないが、第２
図に破線で示すように、次の吸着中の励磁磁極の磁気回
路の循環路の一部となっているので、磁束は存在する。
路旧・・・Ｄ５を接続すると、励磁磁極が開離する際に
生ずる磁束の急激な減少と、それに伴う励磁コイルの誘
起電圧が遅延回路Ｄ１・・・Ｄ５で検出される。第３図
から明らかなように、転勤磁極側の転勤によりある励磁
磁極が吸着されると、その１つ前の励磁磁極は吸着状態
のままであるが、その更に１つ前の励磁磁極は開離する
。このように励磁磁極が開離するときは、励磁磁極間に
は、その励磁コイルによる起磁力は存在しないが、第２
図に破線で示すように、次の吸着中の励磁磁極の磁気回
路の循環路の一部となっているので、磁束は存在する。
それが、励磁磁極が引き剥がされる際に急激に減少して
、高いスパイク電圧を発生する。本発明では、このスパ
イク電圧を遅延回路で検出して、次の励磁や励磁解除の
タイミングをとる。
、高いスパイク電圧を発生する。本発明では、このスパ
イク電圧を遅延回路で検出して、次の励磁や励磁解除の
タイミングをとる。
いま第２図および第３図のように、磁極４１と４２が吸
着し励磁磁極４２が励磁されている状態において、２つ
目の励磁磁極４３が励磁されることで、磁極４１は開離
するが、そのために前述のスパイク電圧が発生して、該
磁極４１が開離したことが遅延回路Ｄ＋で検出される。
着し励磁磁極４２が励磁されている状態において、２つ
目の励磁磁極４３が励磁されることで、磁極４１は開離
するが、そのために前述のスパイク電圧が発生して、該
磁極４１が開離したことが遅延回路Ｄ＋で検出される。
そして予め設定された遅延時間の後に、次のスイッチ回
路外２のオフ端子に信号を発して励磁磁極４２を非励磁
にすると共に、３つ目のスイッチ回路５ＩＩＩ４のオン
端子に入力して励磁磁極４４を励磁する。すると、該励
磁磁極４４が吸着されることで、１つ目の励磁磁極４２
が開離され、一定時間後に遅延回路Ｄ２から４つ目の励
磁磁極４５を励磁し、２つ目の励磁磁極４３を非励磁と
する。
路外２のオフ端子に信号を発して励磁磁極４２を非励磁
にすると共に、３つ目のスイッチ回路５ＩＩＩ４のオン
端子に入力して励磁磁極４４を励磁する。すると、該励
磁磁極４４が吸着されることで、１つ目の励磁磁極４２
が開離され、一定時間後に遅延回路Ｄ２から４つ目の励
磁磁極４５を励磁し、２つ目の励磁磁極４３を非励磁と
する。
以下同様にして、開離する励磁磁極の励磁コイルで発生
するスパイク電圧を遅延回路で検出し、該遅延回路から
の信号に基づいて次の励磁と非励磁のタイミングをとる
。
するスパイク電圧を遅延回路で検出し、該遅延回路から
の信号に基づいて次の励磁と非励磁のタイミングをとる
。
以上のように本発明によれば、吸着状態の励磁磁極を非
励磁状態とする際に、その励磁コイルの端子電圧を監視
して当該部の磁極開離を検出し、その検出信号によって
次に吸着する励磁コイルへの通電開始を決定づける方法
になっている。そのため、転勤磁極１の転勤運動を正確
に検出して、励磁、非励磁のタイミングを理想的にとり
、内湯９− かつ効率的な転勤運動を確保することができる。
励磁状態とする際に、その励磁コイルの端子電圧を監視
して当該部の磁極開離を検出し、その検出信号によって
次に吸着する励磁コイルへの通電開始を決定づける方法
になっている。そのため、転勤磁極１の転勤運動を正確
に検出して、励磁、非励磁のタイミングを理想的にとり
、内湯９− かつ効率的な転勤運動を確保することができる。
しかも従来のように特別に高精度の検出器を設ける必要
がないので、コストダウンの効果が極めて大きい。なお
励磁中の励磁コイルにも、吸着完了に伴う誘起電圧は発
生しているが、電源に接続された回路で検出を行なうと
、処理回路も複雑になり、また変化しつつある電流との
相互作用もあるが、本発明の方法によれば、励磁しない
励磁コイルを利用するので、このような問題もない。
がないので、コストダウンの効果が極めて大きい。なお
励磁中の励磁コイルにも、吸着完了に伴う誘起電圧は発
生しているが、電源に接続された回路で検出を行なうと
、処理回路も複雑になり、また変化しつつある電流との
相互作用もあるが、本発明の方法によれば、励磁しない
励磁コイルを利用するので、このような問題もない。
第１図は従来の転動モータの全容を示す側面図、第２図
は磁極を示す正面図、第３図は励磁磁極の励磁タイミン
グを示すタイムチャート、第４図は本発明による転動モ
ータの励磁方法の実施例を示す回路図である。 図において、■は転勤磁極（ロータ）、４１・・・４５
は励磁磁極、５１・・・５５は励磁コイル、Ｑｌ・・・
Ｑ５はトランジスタ、Ｓ−１・・・ＳＷｓ はスイッチ
回路、Ｄｌ・・・Ｄ５は遅延回路をそれぞれ示す。 出願人 富士通株式会社 代理人 青柳 稔１０− 第１図 第２区 第３ｆｆｌ 第４図 セ ５７ ５２ ｊ５３ ５４ ！６ Ｑｔ Ｑ２ Ｑｚ Ｑａ Ｑｚ 、鋤 ３疏 １ バー ＾−＾−／１−１
は磁極を示す正面図、第３図は励磁磁極の励磁タイミン
グを示すタイムチャート、第４図は本発明による転動モ
ータの励磁方法の実施例を示す回路図である。 図において、■は転勤磁極（ロータ）、４１・・・４５
は励磁磁極、５１・・・５５は励磁コイル、Ｑｌ・・・
Ｑ５はトランジスタ、Ｓ−１・・・ＳＷｓ はスイッチ
回路、Ｄｌ・・・Ｄ５は遅延回路をそれぞれ示す。 出願人 富士通株式会社 代理人 青柳 稔１０− 第１図 第２区 第３ｆｆｌ 第４図 セ ５７ ５２ ｊ５３ ５４ ！６ Ｑｔ Ｑ２ Ｑｚ Ｑａ Ｑｚ 、鋤 ３疏 １ バー ＾−＾−／１−１
Claims (1)
- 円周上に配置された複数の転勤磁極を順次励磁すること
により、該複数の転勤磁極の円周長と異なる円周の円形
転勤磁極が順次吸着されて転動する転動モータにおいて
、吸着状態の磁極を非励磁状態とする際に、その励磁コ
イルの端子電圧を監視して当該部の磁極開離を検出し、
その検出信号に基づいて次に吸着する励磁コイルへの通
電開始を決定づけることを特徴とする転動モータの励磁
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58179595A JPS6070994A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 転動モ−タの励磁方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58179595A JPS6070994A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 転動モ−タの励磁方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6070994A true JPS6070994A (ja) | 1985-04-22 |
Family
ID=16068474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58179595A Pending JPS6070994A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 転動モ−タの励磁方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6070994A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6454777U (ja) * | 1987-09-28 | 1989-04-04 | ||
| JP2009033845A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-02-12 | Sadayuki Amiya | ギャプレスモータ |
| JP4965728B1 (ja) * | 2011-09-16 | 2012-07-04 | 網矢 貞幸 | ギャップレスモータの振動止 |
-
1983
- 1983-09-27 JP JP58179595A patent/JPS6070994A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6454777U (ja) * | 1987-09-28 | 1989-04-04 | ||
| JP2009033845A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-02-12 | Sadayuki Amiya | ギャプレスモータ |
| JP4965728B1 (ja) * | 2011-09-16 | 2012-07-04 | 網矢 貞幸 | ギャップレスモータの振動止 |
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