JPS5837787B2 - small motor - Google Patents
small motorInfo
- Publication number
- JPS5837787B2 JPS5837787B2 JP51016273A JP1627376A JPS5837787B2 JP S5837787 B2 JPS5837787 B2 JP S5837787B2 JP 51016273 A JP51016273 A JP 51016273A JP 1627376 A JP1627376 A JP 1627376A JP S5837787 B2 JPS5837787 B2 JP S5837787B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- salient poles
- stator
- poles
- salient
- 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.)
- Expired
Links
Landscapes
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は2極ロータを連続回転駆動するインダクタ型の
小型モータに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a small inductor type motor that continuously rotates a two-pole rotor.
本願出願人は前に出願した昭和50年特許願第1151
99号「小型モータ」において、ロータを挟んで対向す
る一対のステータ磁極板に、各2個の突極を設け、両突
極間をほぼ占有する切矢部を凹設し、この切矢部はロー
タに対する最大ギャップがロータの半径にほぼ等しいも
のとしている。The applicant of this application previously filed patent application No. 1151 filed in 1975.
In No. 99 "Small Motor", two salient poles are provided on each of a pair of stator magnetic pole plates facing each other with the rotor in between, and a cut arrow part that almost occupies the space between the two salient poles is recessed, and this cut arrow part is attached to the rotor. The maximum gap is approximately equal to the radius of the rotor.
この構成によって自起動型の連続回転モータを実現でき
、通電時のロータに作用する力が平準化され、それによ
って少ない磁極数にもかかわらずロータを滑らかに回転
できかつ低入力駆動ができるようにした。This configuration makes it possible to realize a self-starting continuous rotation motor, which equalizes the force acting on the rotor when energized, allowing the rotor to rotate smoothly despite the small number of magnetic poles and enable low input drive. did.
しかしこの先願発明において、ロータを突極の幾例学的
中心に配置した場合、確率的には低いが、ロータが切欠
部の中心を通る線にその極を一致させて停止してしまう
ことがあり、このようなときに、コイルに入力があって
も、ロータは起動できない。However, in this prior invention, if the rotor is placed at the geometric center of the salient poles, there is a possibility that the rotor will stop with its poles matching the line passing through the center of the notch, although the probability is low. In such cases, the rotor cannot be started even if there is input to the coil.
これがデッドポイントである。本発明はこの先願発明を
さらに改良し、デッドポイントの発生の防止、トルク向
上、ロータの回転の円滑化を目的とするものである。This is the dead point. The present invention further improves this prior invention, and aims at preventing the occurrence of dead points, increasing torque, and smoothing the rotation of the rotor.
本発明を説明する前に、その前提となる上記先願発明に
ついて解説しておく。Before explaining the present invention, the above-mentioned invention of the prior application, which is the premise thereof, will be explained.
第1図に示すように、ステータ1はほぼU字形状をなし
て一対の脚部が互いに平行に延伸している。As shown in FIG. 1, the stator 1 has a substantially U-shape with a pair of legs extending parallel to each other.
このステータ1の両脚部1a,laの先端部はステータ
磁極板2,3となっており、その間にN,82極に着磁
した永久磁石のロータ4が回転自在に配置され、かつ一
方の脚部に励磁用のコイル5が装着されている。The tips of both legs 1a, la of this stator 1 are stator magnetic pole plates 2, 3, and a permanent magnet rotor 4 magnetized to N, 82 poles is rotatably arranged between them. An excitation coil 5 is attached to the section.
両ステータ磁極板2,3は、それぞれ2個の突極2a
,2bおよび3 a > 3 bを備え、各突極2a,
2b ,3a ,3bはロータ4の回りでほぼ等間隔に
対称的に配置されている。Both stator magnetic pole plates 2 and 3 each have two salient poles 2a.
, 2b and 3a > 3b, each salient pole 2a,
2b, 3a, 3b are arranged symmetrically around the rotor 4 at approximately equal intervals.
突極2aと2bとの間および突極3aと3bとの間には
切欠部2C,3Cが凹設され、この切欠部2C,3Cは
突極2aと2bまたは突極3aと3bとの間をその開き
角よりも僅かに小さい角度範囲で占有するに十分な大き
さに形成されている。Notches 2C and 3C are recessed between salient poles 2a and 2b and between salient poles 3a and 3b, and these notches 2C and 3C are provided between salient poles 2a and 2b or between salient poles 3a and 3b. is formed large enough to occupy an angular range slightly smaller than its opening angle.
切欠部2C,3Cは、この例では円弧状に凹設され、そ
の円弧半径はロータ4の半径にほぼ等しくかつその中心
R,RはC−C線上でロータ4の外周近傍にある。In this example, the notches 2C and 3C are recessed in an arc shape, the radius of the arc is approximately equal to the radius of the rotor 4, and the centers R and R are located near the outer periphery of the rotor 4 on line CC.
C−C線は、突極2a,2bまたは突極3a , 3b
からほぼ等拒離にあってロータ4の中心を通る直線であ
る。The C-C line is the salient pole 2a, 2b or the salient pole 3a, 3b
This is a straight line that passes through the center of the rotor 4 at approximately equal distance from the center of the rotor 4.
コイル5に入力が無いとき、ロータ4はステータ磁極板
2,3に対して突極2aと3aまたは突極2bと3bと
を結ぶA−A線またはB−B線上にN,S極が位置して
安定静止する。When there is no input to the coil 5, the N and S poles of the rotor 4 are located on the A-A line or the B-B line connecting the salient poles 2a and 3a or the salient poles 2b and 3b with respect to the stator magnetic pole plates 2 and 3. and come to a stable standstill.
すなわち、無通電時において、各突極2a,2b,3a
,3bはロータ4に対して第7A図示の如く静的トルク
を及ぼす。That is, when no current is applied, each salient pole 2a, 2b, 3a
, 3b exert static torque on the rotor 4 as shown in Figure 7A.
角度θは第1図において脚部1a,1aに平行でロータ
4の中心を通る線からロータ4の極までの右回り角度で
ある。The angle θ is a clockwise angle from a line parallel to the legs 1a, 1a and passing through the center of the rotor 4 to a pole of the rotor 4 in FIG.
ステータ磁極板2,3全体としてのロータ4に対する静
的トルクは、各突極2a ,2b ,3a ,3bによ
る静的トルクの和であるから、第7B図に示すようにな
る。The static torque of the stator magnetic pole plates 2, 3 as a whole to the rotor 4 is the sum of the static torques of the salient poles 2a, 2b, 3a, 3b, as shown in FIG. 7B.
第7B図において、静的トルク曲線中に描いてある矢印
は、例えば突極2bについて見ると、ロータ4の極(N
極,S極のいずれでもよい。In FIG. 7B, the arrow drawn in the static torque curve indicates the pole of the rotor 4 (N
Either pole or south pole may be used.
)が突極2bを中心としてその両側で45゜の角度範囲
にあるとき、そのロータは突極2bに向かう静的トルク
を受け、結局は突極2bに対向して安定静止することを
意味している。) is within an angular range of 45° on both sides of the salient pole 2b, which means that the rotor receives static torque toward the salient pole 2b and eventually comes to a stable standstill opposite the salient pole 2b. ing.
他の突極2a , 3a ,3bについても同様であっ
て、ロータ4はそのN,S極が突極2a ,3aまたは
2b ,3bと対向する位置で安定静止する。The same applies to the other salient poles 2a, 3a, 3b, and the rotor 4 is stably stationary at a position where its N and S poles face the salient poles 2a, 3a or 2b, 3b.
したがって突極2aと3aまたは突極2bと3bとを結
ぶA−A線またはB−B線が、無通電時におけるロータ
4の静的安定線となるのである。Therefore, the A-A line or the B-B line connecting the salient poles 2a and 3a or the salient poles 2b and 3b becomes the static stability line of the rotor 4 when no current is applied.
一方、通電状態のときのステータ磁極板2,3について
考察すると、このときステータ磁極板2,3はその全体
が交互にN極またはS極に励磁される。On the other hand, considering the stator magnetic pole plates 2 and 3 in the energized state, the entire stator magnetic pole plates 2 and 3 are alternately excited to the north pole or the south pole.
すなわち、突極2a,2b,3a,3bのみが部分的に
励磁されるのではなく、その間の切欠部2c,3cの部
分も同様に励磁される。That is, not only the salient poles 2a, 2b, 3a, and 3b are partially excited, but also the notched portions 2c and 3c between them are similarly excited.
そして突極2a,2b,切欠部2Cおよび突極2a,2
b、切欠部2Cおよび突極3a,3b、切欠部3cはC
−C線に対して対称に位置しているからステータ磁極板
2,3全体として見た場合はC一C線が通電時における
動的磁気中心線となる。Then, the salient poles 2a, 2b, the notch 2C, and the salient poles 2a, 2
b, notch 2C, salient poles 3a, 3b, and notch 3c are C
Since it is located symmetrically with respect to the -C line, when looking at the stator magnetic pole plates 2 and 3 as a whole, the C-C line becomes the dynamic magnetic center line when energized.
つぎに第1図の静止状態からロータ4が定常回転に至る
までの過度状態について説明する。Next, a transient state in which the rotor 4 reaches steady rotation from the stationary state shown in FIG. 1 will be explained.
第1図においてコイル5に第1発目のパルスが印カロさ
れてステータ磁極板2,3が第2図に示すようにそれぞ
れS極,N極に励磁されると、ロータ4は主として突極
2b ,3bの影響を大きく受けるがステータ磁極板2
,3全体からも反発し、反時計方向に揺動する。In FIG. 1, when the first pulse is applied to the coil 5 and the stator magnetic pole plates 2 and 3 are excited to the S and N poles, respectively, as shown in FIG. 2b and 3b, but the stator magnetic pole plate 2
, 3 is also repulsed by the entire body and swings counterclockwise.
ロータ4が破線位置位しか揺動しないうちにつぎのパル
スが到来し、ステータ磁極板2,3は第3図に示すよう
にN極,S極に反転励磁される。The next pulse arrives before the rotor 4 has oscillated only to the position indicated by the broken line, and the stator magnetic pole plates 2 and 3 are reversely excited to the north and south poles as shown in FIG.
するとロータ4は、主として突極2b ,3bの影響を
大きく受け、かつステーク磁極板2,3全体からも吸引
されるから時計方向に引き戻される。Then, the rotor 4 is largely influenced by the salient poles 2b and 3b, and is also attracted by the entire stake magnetic pole plates 2 and 3, so that it is pulled back clockwise.
このときロータ4は前回の最大振れ角よりも大きく揺動
し、かつ最大振れ位置(第3図破線位置)に至ったとき
につぎのパルスによってステータ磁極板2,3がそれぞ
れ第4図に示すようにS極,N極に反転励磁される。At this time, the rotor 4 oscillates more than the previous maximum deflection angle, and when it reaches the maximum deflection position (the broken line position in Figure 3), the stator magnetic pole plates 2 and 3 are moved by the next pulse as shown in Figure 4. It is reversely excited to S pole and N pole.
第4図において、ロータ4は突極2b + 3bおよび
その付近によって時計方向の力を受けるも、ステータ磁
極板2,3の他の部分からは反時計方向に回転力を受け
ており、トータル的には前者の力を後者の力が上回って
ロータ4は反時計方向に揺動する。In Fig. 4, the rotor 4 receives a clockwise force from the salient poles 2b + 3b and their vicinity, but receives a counterclockwise rotational force from other parts of the stator magnetic pole plates 2 and 3, and the total In this case, the latter force exceeds the former force, and the rotor 4 swings counterclockwise.
そしてロータ4は、その極が突極2b t 3bを通過
するまでは突極2 b t 3 bによって制動力を受
けるが、突極2b ,3bを通過した瞬間からはこの突
極2 b r 3 bからも反時計方向の力@薩力)を
受けるようになって破線にて示すように揺動する。The rotor 4 receives a braking force from the salient pole 2 b t 3 b until the pole passes the salient pole 2 b t 3 b, but from the moment the rotor 4 passes the salient pole 2 b , 3 b , this salient pole 2 b r 3 It also receives a counterclockwise force from b and swings as shown by the broken line.
このようにして反転パルスの到来毎にロータ4は揺動を
繰り返し、かつその揺れ角が次第に高まっていく。In this way, the rotor 4 repeatedly oscillates each time a reversal pulse arrives, and the oscillation angle gradually increases.
そしてロータ4の極が遂に第5図に示すように動的磁気
中心線であるC−C線を越えそのときステータ磁極板2
,3がS極,N極に励磁され、この状態に至ったときロ
ータ4はそのまま時計方向に回転し始める。Then, the poles of the rotor 4 finally cross the C-C line, which is the dynamic magnetic center line, as shown in FIG.
, 3 are excited to the S and N poles, and when this state is reached, the rotor 4 begins to rotate clockwise.
第5図において、ロータ4は最初のうちは突極2a ,
3aによって制動力を受けるが、ステータ磁極板2,3
の他の部分から受ける時計回りの力および第5図の位置
にロータ4が至るときのロータ4の時計回りの慣性力の
総和が制動力を上回ってロータ4は時計方向に回転する
のであり、ロータ4はその極が突極2a,3aを通過す
るととの突極2a,3aからも反発され時計方向の力を
受けるようになる。In FIG. 5, the rotor 4 initially has salient poles 2a,
3a receives the braking force, but the stator magnetic pole plates 2 and 3
The sum of the clockwise force received from other parts of the rotor 4 and the clockwise inertia force of the rotor 4 when the rotor 4 reaches the position shown in FIG. 5 exceeds the braking force, and the rotor 4 rotates clockwise. When the rotor 4 passes through the salient poles 2a and 3a, it is also repelled from the salient poles 2a and 3a and receives a clockwise force.
そしてロータ4の極が突極3b ,2bに近づくにつれ
て、今度はこの突極3b ,2bによる吸引の力を受け
て時計方向の回転力(7J[]速され、ロータ4の極が
突極3 b ,2 bを通過すると今度は吸引による制
動力を受けるようになる。As the poles of the rotor 4 approach the salient poles 3b and 2b, they receive the suction force from the salient poles 3b and 2b, causing a clockwise rotational force (7 J [] speed), and the poles of the rotor 4 After passing through b and 2 b, it now receives a braking force due to suction.
そして第6図に示すようにロータ4が回転したときステ
ータ磁極板2,3がN極,S極に反転励磁され、ロータ
4は時計方向に定常回転状態となる。As shown in FIG. 6, when the rotor 4 rotates, the stator magnetic pole plates 2 and 3 are reversely excited to the north and south poles, and the rotor 4 enters a steady rotation state in the clockwise direction.
この定常回転状態では、第1図のコイル5への入力信号
の極性反転はロータ4が突極2a ,3aに対向または
それを僅かに通り過ぎた角度タイミングで行なわれる。In this steady rotation state, the polarity of the input signal to the coil 5 shown in FIG. 1 is reversed at an angular timing when the rotor 4 faces or slightly passes the salient poles 2a and 3a.
上記のようなロータ4の自起動の動作を効果的に得るた
めに、この実施例ではコイル5への反転入力周波数は、
無通電時のステータ磁極板2,3とロータ4間の静的磁
気結合力に基づくロータ4の固有振動数にほぼ一致させ
てある。In order to effectively obtain the self-starting operation of the rotor 4 as described above, in this embodiment, the inverting input frequency to the coil 5 is
It is made to approximately match the natural frequency of the rotor 4 based on the static magnetic coupling force between the stator magnetic pole plates 2, 3 and the rotor 4 when no current is applied.
これによって、起動時にロータ4を共振揺動させてその
振れ角を次第に増大せしめていくことが、小電流の入力
で達成される。With this, it is possible to cause the rotor 4 to resonantly oscillate at the time of startup and gradually increase its deflection angle by inputting a small current.
なお、このモータにおけるロータ4の回転方向は、ロー
タ4が揺動ずるときに動的磁気中心線(C−C線)を越
えたときの回転方向によって決まるから必ずしも一定し
ない。Note that the rotational direction of the rotor 4 in this motor is determined by the rotational direction when the rotor 4 crosses the dynamic magnetic center line (C-C line) when swinging, so it is not necessarily constant.
ところで、ロータ4が時計方向に定常回転するときにつ
いて考察すると、前述したようにこの定常回転時にはロ
ータ4の極が突極2a,3aに対向またはそれを僅かに
通り過ぎたタイミングで行なわれ(第8B図)、ステー
タ磁極板2,3はロータ4に対して第8A図の実線にて
示す動的トルクを受ける。By the way, if we consider the steady rotation of the rotor 4 in the clockwise direction, as mentioned above, during this steady rotation, the rotor 4 rotates at a timing when the poles of the rotor 4 face or slightly pass the salient poles 2a and 3a (8th B). 8A), the stator pole plates 2, 3 are subjected to a dynamic torque relative to the rotor 4 as shown by the solid line in FIG. 8A.
この動的トルクは、ステータ磁極板2,3の静的トルク
を考慮しないでコイル5への通電のみによって得られる
仮想トルクである。This dynamic torque is a virtual torque obtained only by energizing the coil 5 without considering the static torque of the stator magnetic pole plates 2 and 3.
実際には、ステータ磁極板2,3の静的トルクがロータ
4に影響する。In reality, the static torque of the stator pole plates 2, 3 affects the rotor 4.
この静的トルクは実極2a,2b,3a,3b、および
切欠部2c ,3cの存在によってロータ4に対して小
刻みに影響し、実際にロータ4に有効に作用する動的ト
ルクは第9図のようになる。This static torque affects the rotor 4 little by little due to the existence of the real poles 2a, 2b, 3a, 3b and the notches 2c, 3c, and the dynamic torque that actually acts effectively on the rotor 4 is shown in FIG. become that way.
第9図において、左斜線領域がロータ4の回転の推進力
として作用し、右斜線領域はロータ4の制動力として作
用する。In FIG. 9, the left hatched area acts as a driving force for rotation of the rotor 4, and the right hatched area acts as a braking force for the rotor 4.
上記の如く構成した小型モータにおいて、ロータ4を突
極2 a + 2 b + 3 a t 3 bの幾何
学的中心に配置した場合、確率的には低いが、ロータ4
が無通電時にC−C線上で停止してしまうことがあり、
このようなときに、コイルに入力があってもロータ4は
起動できない。In the small motor configured as described above, when the rotor 4 is placed at the geometric center of the salient poles 2 a + 2 b + 3 a t 3 b, although the probability is low, the rotor 4
may stop on the C-C line when no power is applied.
In such a case, the rotor 4 cannot be started even if there is an input to the coil.
これがデッドポイントである。This is the dead point.
またステータ磁極板2,3に磁束を誘導するステータ1
は、普通にはC−C線方向に伸びる部分を小なりとも有
しているが、本件ではステータ1がU字形で、その脚部
1a,1aがC一C線に直交する方向に延伸している。In addition, the stator 1 which induces magnetic flux to the stator magnetic pole plates 2 and 3
Normally, the stator 1 has at least a small portion extending in the C-C line direction, but in this case, the stator 1 is U-shaped, and its legs 1a, 1a extend in a direction perpendicular to the C-C line. ing.
したがって、このU字形ステータ1による磁束誘導経路
の関係から脚部la,1a側の突極2 b ,3 aか
らの磁束が、その反対側の突極2 a > 3 bより
も幾分強めになる。Therefore, due to the relationship of the magnetic flux guiding path by this U-shaped stator 1, the magnetic flux from the salient poles 2 b and 3 a on the side of the legs la and 1 a is somewhat stronger than that of the salient poles 2 a > 3 b on the opposite side. Become.
したがって突極2a,2b,3a,3bの幾何学的中心
にロータ4を配置したのでは、通電時に突極2a,2b
,3a,3bごとに、ロータ4に対する作用力にアンバ
ランスを生じ、これがロータ4を径方向に振れさせるこ
とになり、ロータの円滑回転を阻害し、また高いトルク
を引き出せない要因となる。Therefore, if the rotor 4 is arranged at the geometric center of the salient poles 2a, 2b, 3a, 3b, the salient poles 2a, 2b
, 3a, 3b, an imbalance occurs in the force acting on the rotor 4, which causes the rotor 4 to oscillate in the radial direction, which impedes smooth rotation of the rotor and also makes it impossible to extract high torque.
そこで本発明では、第10図示の如くローク4を突極2
a,2b,3a,3bの幾何学的中心Oからコイル5か
ら遠ざかる方向に距離Vだけずらした点Pをロータの回
転中心とした。Therefore, in the present invention, as shown in FIG.
A point P shifted by a distance V in the direction away from the coil 5 from the geometric center O of a, 2b, 3a, and 3b was set as the rotation center of the rotor.
なお第10図の実施例において、第1図の先願発明の小
型モータと対応するものは同一符号が付けてあり、構成
の説明は実質的に同じであるから省略する。In the embodiment shown in FIG. 10, parts corresponding to the small-sized motor of the prior invention shown in FIG.
このように、ロータ4の中心をわずかに偏倚させること
によって、無通電時の各突極2a t 2b ?3a
,3bとローク4の静的磁気吸引力について見ると、突
極2 b t 3 aがロータ4から遠ざかった分だけ
突極2a ,3bがロータ4に接近するから、無通電時
には、ロータ4は突極2 a t 3 bからの静的磁
気吸引力をより多く受ける。In this way, by slightly offsetting the center of the rotor 4, each salient pole 2a t 2b ? 3a
, 3b and the rotor 4, the salient poles 2a, 3b approach the rotor 4 by the distance that the salient pole 2b t3a moves away from the rotor 4, so when no current is applied, the rotor 4 It receives more static magnetic attraction force from the salient poles 2 a t 3 b.
仮りに、ロータ4の磁極かびーC線にそって静止しよう
としても、突極2a,3bに近いためにその位置では静
的磁気力のバランスが保ちにくく、このためにA/
A/線またはB/ B/線のいずれかに沿強置に至っ
て静止することになる。Even if the rotor 4 tries to stand still along the magnetic pole C line, it is difficult to maintain the balance of static magnetic force at that position because it is close to the salient poles 2a and 3b, and for this reason, the A/
It will come to a standstill along either the A/line or the B/B/ line.
すなわち、デッドポイントを生じる確率が減少する。That is, the probability of dead points occurring is reduced.
このことをさらに詳細に説明すると、各突極2a ,
2b , 3a ,3bはロータ4に対して第11A図
示の如く静的トルクを及ぼす。To explain this in more detail, each salient pole 2a,
2b, 3a, and 3b exert static torque on the rotor 4 as shown in Figure 11A.
ステータ磁極板3,4全体としてのロータ4に対する静
的トルクは、各突極2a,2b ,3a ,3bによる
静的トルクの和であるから、第11B図に示すようにな
る。The static torque of the stator magnetic pole plates 3, 4 as a whole to the rotor 4 is the sum of the static torques of the salient poles 2a, 2b, 3a, 3b, as shown in FIG. 11B.
この第11A図および第11B図を、上記した第7A図
および第7B図と対比すると、突極2 a ,3 bに
よるトルクは犬となり、突極3a,2bによるトルクは
小さくなっている(第11A図示)ために、第11B図
示のようにデッドポイントを生じる恐れのある角度90
゜位置および角度270゜位置でトルク曲線の勾配が急
になり、この角度近傍では角度当りΦトルクの変動が本
発明の第11B図示の方が先願発明の第7B図示のもの
よりも大きい。Comparing these FIGS. 11A and 11B with the above-mentioned FIGS. 7A and 7B, the torques due to the salient poles 2 a and 3 b are small, and the torques due to the salient poles 3 a and 2 b are small ( 11A), the angle 90 that may result in a dead point as shown in FIG. 11B.
The slope of the torque curve becomes steep at the 270° position and the 270° angle position, and in the vicinity of these angles, the variation in Φ torque per angle is larger in the case shown in Fig. 11B of the present invention than in the case shown in Fig. 7B of the prior invention.
このことはC/ C/線近傍におけるトルクがわずか
の角度の差によって急変するために、静的磁気力のバラ
ンスが保ちに<<、C′−C′線に沿って停止する確率
が極めて小となることを示している。This means that because the torque near the C/C/ line changes suddenly due to a slight difference in angle, the probability of stopping along the C'-C' line is extremely small if the balance of static magnetic force is maintained. It shows that.
すなわちデッドポイントの解消に有効である。In other words, it is effective in eliminating dead points.
一方、通電状態について説明すると、強い磁束を発生す
る突極2 b > 3 aがロータ4から遠ざかり、弱
い磁束を発生する突極2a ,3bがロータ4に接近す
ることになるから、結局、各突極2a,2b,3a,3
bのロータ4に対する動的磁気作用は均等化する。On the other hand, to explain the energized state, the salient poles 2 b > 3 a that generate strong magnetic flux move away from the rotor 4, and the salient poles 2 a and 3 b that generate weak magnetic flux approach the rotor 4. Salient poles 2a, 2b, 3a, 3
The dynamic magnetic action of b on the rotor 4 is equalized.
したがってロータ4がその回転中に受ける加速力と制動
力が総ての突極2a,2b+32,3bについて均等に
バランスよく受けることになるから、ロータ4の回転が
より一属滑らかになり、トルクが向上し、またロータが
各突極からの動的磁気作用のアンバランスのために径方
向へふらつく状態がなくなり、軸損失が減少する。Therefore, the acceleration force and braking force that the rotor 4 receives during its rotation are received equally and in a well-balanced manner by all the salient poles 2a, 2b + 32, 3b, so the rotation of the rotor 4 becomes smoother and the torque is reduced. In addition, the rotor no longer wanders in the radial direction due to unbalanced dynamic magnetic action from each salient pole, reducing axial loss.
このことを確認した測定結果を第12図と第13図に示
す。Measurement results confirming this are shown in FIGS. 12 and 13.
第12図は、入力電圧とトルクとの関係を示す特性図で
ある。FIG. 12 is a characteristic diagram showing the relationship between input voltage and torque.
曲線aは、第10図示の構成のモータの特性であり、曲
線bは第1図示の構成のモータの特性であって、いずれ
も第14図示の寸法のステータを用い、ロータ径zOミ
リメートルである。Curve a is the characteristic of the motor having the configuration shown in Figure 10, and curve b is the characteristic of the motor having the configuration shown in Figure 1, both of which use a stator with the dimensions shown in Figure 14 and have a rotor diameter of zO mm. .
曲線aにおいては、4個の突極の中心Oとロータの中心
Pとのずれ量V=0.3ミIJメートルのモータを用い
ている。In curve a, a motor is used in which the deviation amount V between the center O of the four salient poles and the center P of the rotor is 0.3 mm IJ meters.
また曲線bにおいては、中心OとPとが一致したモータ
を用いている。Further, in curve b, a motor whose centers O and P coincide is used.
ロータの回転数は毎秒3回転である。The rotation speed of the rotor is 3 revolutions per second.
またコイルへの入力波形は、第15図に示した1.5■
の反転入力波形のように、1サイクルは125ミリ秒で
あり、電圧を1.3■から1.7■まで変化させて測定
したものである。The input waveform to the coil is 1.5cm as shown in Figure 15.
As shown in the inverted input waveform of , one cycle is 125 milliseconds, and was measured by changing the voltage from 1.3 to 1.7.
この特性曲線にて明らかなように、第10図示のモータ
(発明)の特性曲線aは、第1図示のモータ(改良前)
の特性曲線bと比較して、いずれの入力電圧においても
トルク向上が認められた。As is clear from this characteristic curve, the characteristic curve a of the motor (invention) shown in Figure 10 is the same as that of the motor (before improvement) shown in Figure 1.
Compared to characteristic curve b, torque improvement was observed at any input voltage.
また第13図は、1駆動電圧(7)とデッドポイント(
DP)の発生率との関係図であり、第12図と同一条件
にてオン・オフを繰り返して行ない、その時の回転しな
い確率、すなわちDPの発生率を測定したものである。Also, Figure 13 shows 1 drive voltage (7) and dead point (
12 is a graph showing the relationship between the occurrence rate of DP) and the probability of not rotating, that is, the occurrence rate of DP, which was measured by repeatedly turning on and off under the same conditions as in FIG. 12.
曲線Cは、第10図示のモータ(本発明)のDP発生率
であり、曲線dは第1図示のモータ(改良前)のDP発
生率である。Curve C is the DP generation rate of the motor shown in Figure 10 (invention), and curve d is the DP generation rate of the motor shown in Figure 1 (before improvement).
この関係図によって明らかなように、本発明のモータは
改良前のモータに比較してデッドポイントの発生率が著
しく低下し、たとえば、入力電圧が1.5〜1.7vの
状態では、デッドポイントの発生率が0.もしくはほと
んど0に近いことがわかる。As is clear from this relationship diagram, the motor of the present invention has a significantly lower dead point occurrence rate than the motor before the improvement. For example, when the input voltage is 1.5 to 1.7 V, the dead point The occurrence rate is 0. Or it can be seen that it is almost 0.
以上詳述したように、本発明によれば、U字形ヨークに
連設した1対のステータ磁極板のそれぞれが各2個の突
極を有し、かつこの両突極の間にその間をほぼ占有する
大きな切欠部が凹設され、各突極のそれぞれが円周上で
ほぼ等間隔に位置させてなる小型モータにおいて、ロー
タの中心を各突極の配列の幾何学的中心からコイル(ま
たはヨーク)から遠ざかる方向にずらすだけで、デッド
ポイントで静止する事態を少なくでき、それに加えてロ
ータ4の回転をより一層滑らかにできると共に、トルク
の向上を図ることができる。As described in detail above, according to the present invention, each of the pair of stator magnetic pole plates connected to the U-shaped yoke has two salient poles, and the distance between the two salient poles is approximately In a small motor in which a large occupying notch is recessed and each salient pole is positioned at approximately equal intervals on the circumference, the center of the rotor is connected to the coil (or By simply shifting the rotor 4 in the direction away from the yoke, it is possible to reduce the number of situations in which the rotor 4 stops at a dead point, and in addition, the rotation of the rotor 4 can be made even smoother, and the torque can be improved.
第1〜9図は、本願発明の基礎となった先願発明の小型
モータに関するものであり、第1図はその平面図、第2
〜6図は動作説明図、第7A図はステータ磁極板の各突
極によってロータにもたらされる静的トルクを示す特性
図、第7B図はステータ磁極板全体としてのロータに対
する静的トルク(各突極による静的トルクの総和)を示
す特性図、第8A図は通電時のステータ磁極板の動的仮
想トルクを静的トルクと重ねて示す特性図、第8B図は
入力信号波形図、第9図は第8A図の動的仮想トルクと
静的トルクの和である有効トルクを示す特性図である。
第10〜第15図は、本発明により改良した小型モータ
に関するもので、第10図は平面図、第11A図はステ
ータ磁極板の各突極によってロータにもたらされる静的
トルクを示す特性図、第11B図はステータ磁極全体と
してのロータに対する静的トルク(各突極による静的ト
ルクの総和)を示す特性図、第12図はトルク特性図、
第13図は電圧とデッドポイント発生率の関係図、第1
4図は、第12図および第13図の測定に用いたステー
クの平面図、第15図は同上入力波形図である。
1・・・・・・ステータ、1a・・・・・・ステータの
脚部、2,3・・・・・・ステータ磁極板、2a ,
2b , 3a , 3b・・・・・・突極、2C,3
C・・・・・・切欠部、4・・・・・・ロータ、5・・
・・・・コイル、O・・・・・・突極の配列の幾何学的
中心、P・・・・・・ロータの中心、
■・・・・・・中心Oと中心Pのず
れ量。Figures 1 to 9 relate to the small motor of the prior invention, which is the basis of the present invention; Figure 1 is a plan view thereof, and Figure 2 is a plan view thereof;
6 are explanatory diagrams of the operation, FIG. 7A is a characteristic diagram showing the static torque provided to the rotor by each salient pole of the stator magnetic pole plate, and FIG. 7B is a characteristic diagram showing the static torque (each salient) of the stator magnetic pole plate as a whole to the rotor Fig. 8A is a characteristic diagram showing the dynamic virtual torque of the stator magnetic pole plate when energized is superimposed on the static torque, Fig. 8B is an input signal waveform diagram, and Fig. 9 The figure is a characteristic diagram showing the effective torque which is the sum of the dynamic virtual torque and the static torque in FIG. 8A. 10 to 15 relate to a small motor improved according to the present invention, in which FIG. 10 is a plan view, and FIG. 11A is a characteristic diagram showing the static torque provided to the rotor by each salient pole of the stator magnetic pole plate. Fig. 11B is a characteristic diagram showing the static torque (sum of static torque due to each salient pole) for the rotor as a whole of the stator magnetic poles, Fig. 12 is a torque characteristic diagram,
Figure 13 is a diagram showing the relationship between voltage and dead point occurrence rate.
FIG. 4 is a plan view of the stake used in the measurements in FIGS. 12 and 13, and FIG. 15 is an input waveform diagram of the same. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Stator, 1a... Stator leg, 2, 3... Stator magnetic pole plate, 2a,
2b, 3a, 3b... Salient pole, 2C, 3
C...Notch, 4...Rotor, 5...
... Coil, O ... Geometric center of salient pole arrangement, P ... Center of rotor, ■ ... Displacement between center O and center P.
Claims (1)
タを挟んで対向する一対のステータ磁極板を有するステ
ータと、このステータを励磁するコイルとからなり、か
つ上記ロータが連続的に回転駆動される同期式の小型モ
ータにおいて、上記各ステータ磁極板はU字状をなすス
テータの平行に延伸する両脚部の各端部に形戊してあり
、各ステータ磁極板に各2個の突極のそれぞれが円周上
でほぼ等間隔に位置するように形成してあり、上記各ス
テータ磁極板の両突極間に、その間をほぼ占有しかつ上
記ロータに対する最大ギャップが上記ロータの半径にほ
ぼ等しい切欠部が凹設してあり、 上記ロータの中心は、上記4個の突極の幾何学的中心か
ら上記コイルから遠ざかる方向にずらした位置にある ことを特徴とする小型モータ。[Scope of Claims] Consisting of a permanent magnet rotor magnetized to 1N, 82 poles, a stator having a pair of stator magnetic pole plates facing each other with this rotor in between, and a coil for exciting this stator; In a small synchronous motor in which a motor is continuously driven to rotate, each stator magnetic pole plate is formed at each end of both legs extending in parallel of a U-shaped stator. Each of the two salient poles is formed so as to be located at approximately equal intervals on the circumference, and the maximum gap between the two salient poles of each stator magnetic pole plate that substantially occupies the space therebetween and with respect to the rotor is formed. A notch substantially equal to the radius of the rotor is recessed, and the center of the rotor is located at a position offset from the geometric center of the four salient poles in a direction away from the coil. small motor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51016273A JPS5837787B2 (en) | 1976-02-17 | 1976-02-17 | small motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51016273A JPS5837787B2 (en) | 1976-02-17 | 1976-02-17 | small motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52100107A JPS52100107A (en) | 1977-08-22 |
| JPS5837787B2 true JPS5837787B2 (en) | 1983-08-18 |
Family
ID=11911928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51016273A Expired JPS5837787B2 (en) | 1976-02-17 | 1976-02-17 | small motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5837787B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55117464A (en) * | 1979-02-28 | 1980-09-09 | Matsushita Electric Works Ltd | Step motor |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4910309A (en) * | 1972-05-31 | 1974-01-29 |
-
1976
- 1976-02-17 JP JP51016273A patent/JPS5837787B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52100107A (en) | 1977-08-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2968918B2 (en) | Magnetic rotating device | |
| JPS5814144B2 (en) | Kogata motor | |
| US4794292A (en) | Stepping motor with divided stator pole pieces | |
| US4499407A (en) | Brushless DC motor assembly with improved stator pole | |
| JPS61124255A (en) | Rotary drive machine | |
| US4214181A (en) | Self-starting miniature synchronous motors | |
| JPS5837787B2 (en) | small motor | |
| JPS58207853A (en) | Brushless motor | |
| JPS5822938B2 (en) | Reversible rotary motor | |
| JPS5838786Y2 (en) | small motor | |
| JP2001112200A (en) | Rotor structure for brushless dc motor | |
| JPH0617371U (en) | Synchronous motor | |
| JPH0681475B2 (en) | Rotary solenoid | |
| JPH0736689B2 (en) | Step Motor | |
| GB1559993A (en) | Synchronous electric motor | |
| JPH0398445A (en) | Rotary electric machine | |
| JPS60241758A (en) | Synchronous motor | |
| JPH10174414A (en) | Pulse-drive type brushless motor | |
| JPS5838062B2 (en) | motor | |
| JP2620110B2 (en) | Brushless motor | |
| JP2002219414A (en) | Electric rotary-type vibration generator | |
| SU843120A1 (en) | Two-speed synchronous electric motor | |
| JPS5836223Y2 (en) | small motor | |
| JPH0984324A (en) | Reciprocating rotary actuator | |
| JPH07327351A (en) | Brushless motor |