JP3535485B2 - ３相ハイブリッド形ステッピングモータ - Google Patents
３相ハイブリッド形ステッピングモータInfo
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- H02K37/10—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
- H02K37/12—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets
- H02K37/14—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
- H02K37/18—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures of homopolar type
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- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は３相ハイブリッド形
ステッピングモータに係り、特に高出力、低コギング、
低磁束歪率の、６個の巻線極を備えた３相ハイブリッド
形ステッピングモータに関するものである。
ステッピングモータに係り、特に高出力、低コギング、
低磁束歪率の、６個の巻線極を備えた３相ハイブリッド
形ステッピングモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から実施されている３相ハイブリッ
ド形ステッピングモータには図１Ａ〜図１Ｃに示すよう
に巻線極が１２個のものと、図２Ａ〜図２Ｃに示すよう
に６個のものとがある。
ド形ステッピングモータには図１Ａ〜図１Ｃに示すよう
に巻線極が１２個のものと、図２Ａ〜図２Ｃに示すよう
に６個のものとがある。
【０００３】基本的な構成はほぼ同じで、図１Ａ、図１
Ｂ及び図１Ｃに示すものでは略円環状ヨーク１の内周に
１２個の磁極２を等間隔に配置し、該磁極２の夫々に巻
線３を巻装して３相巻線を形成し、該磁極２の先端に複
数の極歯４を設けた固定子５と、該固定子５と空隙を介
して対向し、その外周に複数の小歯６を等ピッチで設け
た２個の回転子磁極７を、前記小歯６の配設ピッチの１
／２ピッチずらせて、軸方向にＮＳ２極に磁化した永久
磁石８の端面に固着した回転子９とより成り、上記回転
子９を回転自在に軸支したものである。各回転子磁極７
に設けた小歯の数は５０個である。
Ｂ及び図１Ｃに示すものでは略円環状ヨーク１の内周に
１２個の磁極２を等間隔に配置し、該磁極２の夫々に巻
線３を巻装して３相巻線を形成し、該磁極２の先端に複
数の極歯４を設けた固定子５と、該固定子５と空隙を介
して対向し、その外周に複数の小歯６を等ピッチで設け
た２個の回転子磁極７を、前記小歯６の配設ピッチの１
／２ピッチずらせて、軸方向にＮＳ２極に磁化した永久
磁石８の端面に固着した回転子９とより成り、上記回転
子９を回転自在に軸支したものである。各回転子磁極７
に設けた小歯の数は５０個である。
【０００４】これに対し、図２Ａ〜図２Ｃに示したもの
は固定子磁極７が６個で回転子磁極に設けた小歯は４０
個である。
は固定子磁極７が６個で回転子磁極に設けた小歯は４０
個である。
【０００５】３相ハイブリッド形ステッピングモータに
ついて巻線極が６個のものについて、巻線極の先端に設
けた極歯の配置を、そのパーミアンス分布を６次の高調
波でバランスさせたバーニアピッチで配設することによ
りコギングトルクと電流波形の第３高調波を減少できる
ことは特願2000−240691号として出願されている。
ついて巻線極が６個のものについて、巻線極の先端に設
けた極歯の配置を、そのパーミアンス分布を６次の高調
波でバランスさせたバーニアピッチで配設することによ
りコギングトルクと電流波形の第３高調波を減少できる
ことは特願2000−240691号として出願されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記先願においては、
巻線極が６個のものについては回転子磁極の小歯の数を
４０個の場合について検討した結果が記載されている
が、小歯の数が５０個の場合についての検討が充分でな
かった。
巻線極が６個のものについては回転子磁極の小歯の数を
４０個の場合について検討した結果が記載されている
が、小歯の数が５０個の場合についての検討が充分でな
かった。
【０００７】本発明者は、巻線が１２個のものと６個の
ものについて固定子の極歯と回転子の小歯の配置を変更
して固定子と回転子の歯間のパーミアンス分布を２次元
磁場解析（ＦＥＭ）の手法により解析しその結果により
歯の配置について結果を得た。
ものについて固定子の極歯と回転子の小歯の配置を変更
して固定子と回転子の歯間のパーミアンス分布を２次元
磁場解析（ＦＥＭ）の手法により解析しその結果により
歯の配置について結果を得た。
【０００８】回転子磁極の歯数が５０の３相ハイブリッ
ド形ステッピングモータにおいて巻線極１２個のものと
６個のものとの性能比較表を表１に示す。
ド形ステッピングモータにおいて巻線極１２個のものと
６個のものとの性能比較表を表１に示す。
【０００９】
【表１】
【００１０】表１に示すように巻線極の数が１２個のも
のに対し６個のものは巻線磁束量φと発生トルクＴが夫
々２倍となっている。
のに対し６個のものは巻線磁束量φと発生トルクＴが夫
々２倍となっている。
【００１１】電気磁気学の基本的な法則の一つである
「ファラデーの法則」によると、１相の誘起電圧e1は数
１で表される。
「ファラデーの法則」によると、１相の誘起電圧e1は数
１で表される。
【００１２】
【数１】
【００１３】ここで、n1は１相の全コイル巻数、φはコ
イル１ターンに入る磁石磁束、ωは回転子の角速度であ
る。また、θ＝ωtである。さらに、磁束φは数２の形
になる。
イル１ターンに入る磁石磁束、ωは回転子の角速度であ
る。また、θ＝ωtである。さらに、磁束φは数２の形
になる。
【００１４】
【数２】
【００１５】ここで、pはロータの歯数、Φは磁束（波
高値）である。したがって、e1の波高値（絶対値）をＥ
1とすると、数３のようになる。
高値）である。したがって、e1の波高値（絶対値）をＥ
1とすると、数３のようになる。
【００１６】
【数３】
【００１７】すなわち、誘起電圧は、巻数n1、ロータ歯
数p、角速度ω、コイル磁束Φのそれぞれに比例するこ
とがわかる。一方、誘起電力e1の発生しているコイルに
電流i1を流したときの電気的入力はe1×i1になるが、こ
れは「エネルギー保存の法則」によって数４のように１
相の機械的出力（トルクτ1×回転角速度ω）に等し
い。
数p、角速度ω、コイル磁束Φのそれぞれに比例するこ
とがわかる。一方、誘起電力e1の発生しているコイルに
電流i1を流したときの電気的入力はe1×i1になるが、こ
れは「エネルギー保存の法則」によって数４のように１
相の機械的出力（トルクτ1×回転角速度ω）に等し
い。
【００１８】
【数４】
【００１９】ここで、電流の位相を逆起電力の位相と等
しい（最大出力に相当）とすると、数５と数６が得られ
る。
しい（最大出力に相当）とすると、数５と数６が得られ
る。
【００２０】
【数５】
【００２１】
【数６】
【００２２】全トルクＴは、３相分の合計となり、変動
成分はキャンセルされるので、数７が得られる。
成分はキャンセルされるので、数７が得られる。
【００２３】
【数７】
【００２４】これより，トルクは磁束Φに比例すること
がわかる。
がわかる。
【００２５】図３は、６極と１２極の固定子鉄心を半分
づつ示したもので、両方のスロットの全断面積は等しい
ので、同じ線径の導体を巻いたとすると、１相の巻数を
同一にして同じ電流を流すことができる。しかるに、６
極では１巻線極の極歯の数が８で１２極の場合の４の２
倍で構成されるので、磁束も２倍となる。したがって、
トルクも２倍となる。
づつ示したもので、両方のスロットの全断面積は等しい
ので、同じ線径の導体を巻いたとすると、１相の巻数を
同一にして同じ電流を流すことができる。しかるに、６
極では１巻線極の極歯の数が８で１２極の場合の４の２
倍で構成されるので、磁束も２倍となる。したがって、
トルクも２倍となる。
【００２６】ステッピングモータは普通の永久磁石モー
タに比べて極対数pが極端に大きいので、インダクタン
スLが大きく、その電圧降下pωLも大きくなって、高速
時に電流が流れなくなるという重大な問題がある。
タに比べて極対数pが極端に大きいので、インダクタン
スLが大きく、その電圧降下pωLも大きくなって、高速
時に電流が流れなくなるという重大な問題がある。
【００２７】一般に、モータを駆動する場合、モータに
加わる端子電圧に対してある一定割合の逆起電力になる
ように巻線数を選ぶのが普通である。そこで、ここでは
それぞれのモータで端子間の誘起電圧が一定になるよう
に巻数を選んだ場合のインダクタンスを数８で計算して
表１に示した。表１で、磁束量、トルク、インダクタン
ス等は、star結線の巻線極数１２の場合を１とする比率
で示した。
加わる端子電圧に対してある一定割合の逆起電力になる
ように巻線数を選ぶのが普通である。そこで、ここでは
それぞれのモータで端子間の誘起電圧が一定になるよう
に巻数を選んだ場合のインダクタンスを数８で計算して
表１に示した。表１で、磁束量、トルク、インダクタン
ス等は、star結線の巻線極数１２の場合を１とする比率
で示した。
【００２８】
【数８】
【００２９】ここで、nSは直列コイル数（nW／mに比
例）、nPは並列回路数、nWはポール数、mは相数、PTは
全空隙パーミアンスである。端子間誘起電圧を一定と考
えると、数３より、n1はΦに逆比例するので、nWが半分
になってΦが２倍になると、n1も半減して、結果として
数８の値は変化しないことになる。次に、結線方式につ
いて説明すると、３相モータでは図４Ａ及び図４Ｂに示
すようにstarとdeltaの２種類がある。この場合の代表
的な駆動方式として３相のうち常に２相に電流の流れる
２相−２相駆動方式を考えると、star結線では図４Ａの
Ａ、Ｂ、Ｃ３端子のうち任意の２個（例えばＡ、Ｂ）間
の直列回路に電源が接続されて（Ｕ相とＶ相に）電流が
流れ、delta結線では図４Ｂの任意の１端子（例えば
Ａ）と他の２端子（Ｂ、Ｃ）間の並列回路に電源が接続
されて（Ｗ相とＶ相に）電流が流れることになる。この
ときの端子間の誘起電圧を一定にするためには、star結
線の１相当たり巻数n1はdelta結線の１／√３＝０．５
７７倍にしなければならない。また、直列コイル数nSは
starでは２、deltaでは１であるのに対し、並列コイル
数nPはstarでは１、deltaでは２となる。したがって、
これらを用いて数８を計算すると、starのインダクタン
スが１に対して、deltaの方は０．７５になり、後者の
方が端子間インダクタンスが小さいので、より高速運転
できる可能性がある。
例）、nPは並列回路数、nWはポール数、mは相数、PTは
全空隙パーミアンスである。端子間誘起電圧を一定と考
えると、数３より、n1はΦに逆比例するので、nWが半分
になってΦが２倍になると、n1も半減して、結果として
数８の値は変化しないことになる。次に、結線方式につ
いて説明すると、３相モータでは図４Ａ及び図４Ｂに示
すようにstarとdeltaの２種類がある。この場合の代表
的な駆動方式として３相のうち常に２相に電流の流れる
２相−２相駆動方式を考えると、star結線では図４Ａの
Ａ、Ｂ、Ｃ３端子のうち任意の２個（例えばＡ、Ｂ）間
の直列回路に電源が接続されて（Ｕ相とＶ相に）電流が
流れ、delta結線では図４Ｂの任意の１端子（例えば
Ａ）と他の２端子（Ｂ、Ｃ）間の並列回路に電源が接続
されて（Ｗ相とＶ相に）電流が流れることになる。この
ときの端子間の誘起電圧を一定にするためには、star結
線の１相当たり巻数n1はdelta結線の１／√３＝０．５
７７倍にしなければならない。また、直列コイル数nSは
starでは２、deltaでは１であるのに対し、並列コイル
数nPはstarでは１、deltaでは２となる。したがって、
これらを用いて数８を計算すると、starのインダクタン
スが１に対して、deltaの方は０．７５になり、後者の
方が端子間インダクタンスが小さいので、より高速運転
できる可能性がある。
【００３０】ハイブリッド形ステッピングモータについ
て２次元FEM磁場解析によって簡易的に計算した結果を
示すと表２のようになる。
て２次元FEM磁場解析によって簡易的に計算した結果を
示すと表２のようになる。
【００３１】
【表２】
【００３２】バーニア方式は、巻線極１２のものは４次
キャンセル方式（6.75°ピッチ）、巻線極６のものは６
次キャンセル方式（7.05°ピッチ）とした。巻線極磁束
比率は、磁石の磁束が有効に利用される割合であって、
磁石より出る磁束は略一定となるので、この値が巻線磁
束に比例すると考えてよい。
キャンセル方式（6.75°ピッチ）、巻線極６のものは６
次キャンセル方式（7.05°ピッチ）とした。巻線極磁束
比率は、磁石の磁束が有効に利用される割合であって、
磁石より出る磁束は略一定となるので、この値が巻線磁
束に比例すると考えてよい。
【００３３】磁束量が巻線極６のものは１２のものの２
倍になる。また、巻線極６のものは１極を構成する極歯
の数が２倍になるので、各極歯に少しずつずれが生じ、
全体として滑らかな波形が得られ、歪み率やコギングト
ルクも小さくなる効果が得られると考えられる。
倍になる。また、巻線極６のものは１極を構成する極歯
の数が２倍になるので、各極歯に少しずつずれが生じ、
全体として滑らかな波形が得られ、歪み率やコギングト
ルクも小さくなる効果が得られると考えられる。
【００３４】２次元FEM磁場解析によって巻線極６のも
のについてやや詳細な計算をした結果を図５に示す。
のについてやや詳細な計算をした結果を図５に示す。
【００３５】３相モータでは、コギングトルク最小化の
ためのバランス高調波は６次であるが、現流が４次であ
り、３次も第３調波の低減に効果があると考えられるの
で、バーニアなしも含めて４種類についてコギングトル
ク、磁束および磁束波形歪み率を計算した。極歯の幅
は、最適と思われる0.4を採用した。それぞれの性能を
総合的に判断して、６次バランスが最適と判断される。
ためのバランス高調波は６次であるが、現流が４次であ
り、３次も第３調波の低減に効果があると考えられるの
で、バーニアなしも含めて４種類についてコギングトル
ク、磁束および磁束波形歪み率を計算した。極歯の幅
は、最適と思われる0.4を採用した。それぞれの性能を
総合的に判断して、６次バランスが最適と判断される。
【００３６】次に、最適な６次バーニア方式の極歯の歯
幅について検討した。簡単のために、回転子と固定子を
同じ歯幅として計算した結果を図６に示す。これを見る
と、小歯幅は0.4程度が最適と思われる。
幅について検討した。簡単のために、回転子と固定子を
同じ歯幅として計算した結果を図６に示す。これを見る
と、小歯幅は0.4程度が最適と思われる。
【００３７】以上、３相ハイブリッド形６極ステッピン
グモータのステータ構造について検討した結果、つぎの
結論が得られた。
グモータのステータ構造について検討した結果、つぎの
結論が得られた。
【００３８】（１）６極機は、１２極機に対して磁束量
が約２倍になるので、この面でトルク倍増の妥当性が検
証された。
が約２倍になるので、この面でトルク倍増の妥当性が検
証された。
【００３９】（２）バーニア方式は、コギングトルクと
磁束量の点から、６次バランスが最適である。
磁束量の点から、６次バランスが最適である。
【００４０】（３）小歯の歯幅比は0.4程度が最適であ
るが、現流品と同じ0.41でも問題ないと思われる。
るが、現流品と同じ0.41でも問題ないと思われる。
【００４１】本発明は上記の知見をもとになされたもの
である。
である。
【００４２】
【課題を解決するための手段】本発明の３相ハイブリッ
ド形ステッピングモータは、略円環状ヨークの内周に６
個の磁極を等間隔に配置し、該磁極の夫々に巻線を巻装
して３相巻線を形成し、かつ該磁極の先端に複数個の極
歯を設けた固定子と、その外周に複数個の小歯を等ピッ
チで設けた２個の回転子磁極を、前記小歯の配設ピッチ
の１／２ピッチずらせて、軸方向にＮＳ２極に磁化した
永久磁石の端面に固着した回転子とより成り、上記回転
子を上記固定子と空隙を介して対向した３相ハイブリッ
ド形ステッピングモータにおいて、前記固定子磁極の先
端に設けた極歯のパーミアンス分布を６次高調波でバラ
ンスさせたバーニアピッチとし、上記固定子磁極の極歯
と上記回転子の小歯の歯幅比を0.35〜0.45としたことを
特徴とする。
ド形ステッピングモータは、略円環状ヨークの内周に６
個の磁極を等間隔に配置し、該磁極の夫々に巻線を巻装
して３相巻線を形成し、かつ該磁極の先端に複数個の極
歯を設けた固定子と、その外周に複数個の小歯を等ピッ
チで設けた２個の回転子磁極を、前記小歯の配設ピッチ
の１／２ピッチずらせて、軸方向にＮＳ２極に磁化した
永久磁石の端面に固着した回転子とより成り、上記回転
子を上記固定子と空隙を介して対向した３相ハイブリッ
ド形ステッピングモータにおいて、前記固定子磁極の先
端に設けた極歯のパーミアンス分布を６次高調波でバラ
ンスさせたバーニアピッチとし、上記固定子磁極の極歯
と上記回転子の小歯の歯幅比を0.35〜0.45としたことを
特徴とする。
【００４３】本発明の３相ハイブリッド形ステッピング
モータは、略円環状ヨークの内周に６個の磁極を等間隔
に配置し、該磁極の夫々に巻線を巻装して３相巻線を形
成し、かつ該磁極の先端に複数個の極歯を設けた固定子
と、その外周に複数個の小歯を等ピッチで設けた２個の
回転子磁極を、前記小歯の配設ピッチの１／２ピッチず
らせて、軸方向にＮＳ２極に磁化した永久磁石の端面に
固着した回転子とより成り、上記回転子を上記固定子と
空隙を介して対向した３相ハイブリッド形ステッピング
モータにおいて、前記固定子磁極の先端に設けた極歯の
パーミアンス分布を３次高調波でバランスさせたバーニ
アピッチとし、上記固定子磁極の極歯と上記回転子の小
歯の歯幅比を0.35〜0.45としたことを特徴とする。
モータは、略円環状ヨークの内周に６個の磁極を等間隔
に配置し、該磁極の夫々に巻線を巻装して３相巻線を形
成し、かつ該磁極の先端に複数個の極歯を設けた固定子
と、その外周に複数個の小歯を等ピッチで設けた２個の
回転子磁極を、前記小歯の配設ピッチの１／２ピッチず
らせて、軸方向にＮＳ２極に磁化した永久磁石の端面に
固着した回転子とより成り、上記回転子を上記固定子と
空隙を介して対向した３相ハイブリッド形ステッピング
モータにおいて、前記固定子磁極の先端に設けた極歯の
パーミアンス分布を３次高調波でバランスさせたバーニ
アピッチとし、上記固定子磁極の極歯と上記回転子の小
歯の歯幅比を0.35〜0.45としたことを特徴とする。
【００４４】本発明の３相ハイブリッド形ステッピング
モータは、上記回転子の小歯数を５０、上記固定子極歯
数を８、極歯ピッチを7.05度、上記回転子の小歯と固定
子の極歯の歯幅比を0.36〜0.44としたことを特徴とす
る。
モータは、上記回転子の小歯数を５０、上記固定子極歯
数を８、極歯ピッチを7.05度、上記回転子の小歯と固定
子の極歯の歯幅比を0.36〜0.44としたことを特徴とす
る。
【００４５】上記固定子の３相巻線はデルタに結線され
ていることを特徴とする。
ていることを特徴とする。
【００４６】
【発明の実施の形態】以下図面によって本発明の実施例
を説明する。
を説明する。
【００４７】本発明においては図２Ａ〜図２Ｃに示すよ
うに、３相ハイブリッド形ステッピングモータを、略円
環状ヨーク１の内周に６個の磁極２を等間隔に配置し、
該磁極の夫々に巻線３を巻装して３相巻線を形成し、か
つ該磁極の先端に６個の極歯４を設けた固定子５と、そ
の外周に５０個の小歯６を等ピッチで設けた２個の回転
子磁極７を、前記小歯６の配設ピッチの１／２ピッチず
らせて、軸方向にＮＳ２極に磁化した永久磁石８の端面
に固着した回転子９とにより構成し、上記回転子９を回
転自在に軸支し上記固定子５と空隙を介して対向し、前
記固定子磁極２の先端に設けた６個の極歯４のパーミア
ンス分布を６次または３次高調波でバランスさせたバー
ニアピッチとし、歯幅比を0.35〜0.45とする。
うに、３相ハイブリッド形ステッピングモータを、略円
環状ヨーク１の内周に６個の磁極２を等間隔に配置し、
該磁極の夫々に巻線３を巻装して３相巻線を形成し、か
つ該磁極の先端に６個の極歯４を設けた固定子５と、そ
の外周に５０個の小歯６を等ピッチで設けた２個の回転
子磁極７を、前記小歯６の配設ピッチの１／２ピッチず
らせて、軸方向にＮＳ２極に磁化した永久磁石８の端面
に固着した回転子９とにより構成し、上記回転子９を回
転自在に軸支し上記固定子５と空隙を介して対向し、前
記固定子磁極２の先端に設けた６個の極歯４のパーミア
ンス分布を６次または３次高調波でバランスさせたバー
ニアピッチとし、歯幅比を0.35〜0.45とする。
【００４８】本発明の他の実施例においては、上記固定
子の極歯数を８、極歯ピッチを7.05度、上記回転子の小
歯と固定子の極歯の歯幅比を0.36〜0.44とする。
子の極歯数を８、極歯ピッチを7.05度、上記回転子の小
歯と固定子の極歯の歯幅比を0.36〜0.44とする。
【００４９】
【発明の効果】本発明は上記のような構成であるから、
高出力、低コギングトルク、低磁束歪率の３相ハイブリ
ッド形ステッピングモータを得ることができるようにな
る大きな利益がある。
高出力、低コギングトルク、低磁束歪率の３相ハイブリ
ッド形ステッピングモータを得ることができるようにな
る大きな利益がある。
【図１Ａ】１２巻線極の３相ハイブリッド形ステッピン
グモータの縦断正面図である。
グモータの縦断正面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示す３相ハイブリッド形ステッピン
グモータの左側面図（Ｎ極側）である。
グモータの左側面図（Ｎ極側）である。
【図１Ｃ】図１Ａに示す３相ハイブリッド形ステッピン
グモータの右側面図（Ｓ極側）である。
グモータの右側面図（Ｓ極側）である。
【図２Ａ】６巻線極の３相ハイブリッド形ステッピング
モータの縦断正面図である。
モータの縦断正面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示す３相ハイブリッド形ステッピン
グモータの左側面図（N極側）である。
グモータの左側面図（N極側）である。
【図２Ｃ】図２Ａに示す３相ハイブリッド形ステッピン
グモータの右側面図（S極側）である。
グモータの右側面図（S極側）である。
【図３】３相６巻線極及び１２巻線極ハイブリッド形ス
テッピングモータの固定子鉄心の説明図である。
テッピングモータの固定子鉄心の説明図である。
【図４Ａ】６巻線極の３相ハイブリッド形ステッピング
モータの結線方式説明図である。
モータの結線方式説明図である。
【図４Ｂ】６巻線極の３相ハイブリッド形ステッピング
モータの結線方式説明図である。
モータの結線方式説明図である。
【図５】６巻線極の３相ハイブリッド形ステッピングモ
ータのコギングトルク、磁束及び磁束波形歪み率の特性
線図である。
ータのコギングトルク、磁束及び磁束波形歪み率の特性
線図である。
【図６】６巻線極の３相ハイブリッド形ステッピングモ
ータのコギングトルク、磁束及び磁束波形歪み率の特性
線図である。
ータのコギングトルク、磁束及び磁束波形歪み率の特性
線図である。
１ 円環状ヨーク
２ 磁極
３ 巻線
４ 極歯
５ 固定子
６ 小歯
７ 回転子磁極
８ 永久磁石
９ 回転子
n1 巻数
φ 磁束
Φ 波高値
e1 誘起電圧
p ロータ歯数
ω 角速度
i1 電流
τ1 トルク
nS 直列コイル数（nW／mに比例）
nP 並列回路数
nW ポール数
m 相数
PT 全空隙パーミアンス
Ｔ 発生トルク
─────────────────────────────────────────────────────
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(72)発明者 磯崎 弘毅
群馬県桐生市相生町３−93番地 日本サ
ーボ株式会社 桐生工場内
(56)参考文献 特開 平７−241063（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−127568（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−140114（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−38488（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−150931（ＪＰ，Ａ)
国際公開99／050952（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 37/04 501
Claims (4)
- 【請求項１】 略円環状ヨークの内周に６個の磁極を等
間隔に配置し、該磁極の夫々に巻線を巻装して３相巻線
を形成し、かつ該磁極の先端に複数個の極歯を設けた固
定子と、その外周に複数個の小歯を等ピッチで設けた２
個の回転子磁極を、前記小歯の配設ピッチの１／２ピッ
チずらせて、軸方向にＮＳ２極に磁化した永久磁石の端
面に固着した回転子とより成り、上記回転子を上記固定
子と空隙を介して対向した３相ハイブリッド形ステッピ
ングモータにおいて、前記固定子磁極の先端に設けた極
歯のパーミアンス分布を６次高調波でバランスさせたバ
ーニアピッチとし、上記固定子磁極の極歯と上記回転子
の小歯の歯幅比を0.35〜0.45としたことを特徴とする３
相ハイブリッド形ステッピングモータ。 - 【請求項２】 略円環状ヨークの内周に６個の磁極を等
間隔に配置し、該磁極の夫々に巻線を巻装して３相巻線
を形成し、かつ該磁極の先端に複数個の極歯を設けた固
定子と、その外周に複数個の小歯を等ピッチで設けた２
個の回転子磁極を、前記小歯の配設ピッチの１／２ピッ
チずらせて、軸方向にＮＳ２極に磁化した永久磁石の端
面に固着した回転子とより成り、上記回転子を上記固定
子と空隙を介して対向した３相ハイブリッド形ステッピ
ングモータにおいて、前記固定子磁極の先端に設けた極
歯のパーミアンス分布を３次高調波でバランスさせたバ
ーニアピッチとし、上記固定子磁極の極歯と上記回転子
の小歯の歯幅比を0.35〜0.45としたことを特徴とする３
相ハイブリッド形ステッピングモータ。 - 【請求項３】 上記回転子の小歯数を５０、上記固定子
極歯数を８、極歯ピッチを7.05度、上記回転子の小歯と
固定子の極歯の歯幅比を0.36〜0.44としたことを特徴と
する請求項１または２記載の３相ハイブリッド形ステッ
ピングモータ。 - 【請求項４】 上記固定子の３相巻線がデルタに結線さ
れていることを特徴とする請求項１、２または３記載の
３相ハイブリッド形ステッピングモータ。
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