ＡＣサーボモータの駆動原理

Question

ＡＣサーボモータは、一般的に、外周にあるコイルに回転磁界をつくり、磁石を回転させます。
この回転磁界と磁石の角度は90度で回転します。従いまして、2つの磁石のＮＳの反発と引き合いの力がトルクになります。
この理解は正しいですか？
そこで質問です。90度はなぜですか？たとえば、磁石を重なる（Ｎの上にｓ、ｓの上にＮ）ようにおいても、ロータ(磁石）は回転します。
このように０度はなぜ採用されていないのでしょうか？
トルクが弱いとかあるのでしょうか？

是非ご教示ください。

Answer

質問者の取り上げているＡＣサーボモーターは
同期電動機型といわれるもので、固定子側に三相の巻線を１セット組み込んだものに三相交流を流すと三相交流の周波数に相当する回転磁界が発生します。回転する磁界に追従して回転子の磁石（Ｎ，Ｓ極）が回転します。このとき固定子の作る回転磁界のＮ極に回転子のＳ極が保持される形で回転します。このときの保持力がトルクに相当します。

単位容積あたりのトルクを大きくするために、固定子の巻線を２セット、３セット・・・等と、多数組み込んで、回転子の磁石の数もそれに相当する（Ｎ，Ｓ，Ｎ，Ｓ・・・極）組だけ設けます。それにより、トルクが２、３・・・倍になりますが、回転速度が１／２，１／３・・・と遅くなりますので、三相交流の周波数を上げて必要な回転数を確保します。

現在は、誘導電動機型のＡＣサーボモーターが大型を中心に普及を始めています。構造は、誘導電動機を調査してください。

失礼ですが、回答（２）の内容は疑問があります。特にＡＣサーボモーターは駆動電源の周波数を０Ｈｚから順次目標周波数まで引き上げてゆきますので常に回転子の磁石を保持して始動しますので、始動の問題は発生しません。

Answer

磁界と磁石の角度は極数により異なります。
ちなみに
「この回転磁界と磁石の角度は90度で回転します」は4極相当でしょうか？
DCモータは永久磁石配置が90度が多いようですが。
「この回転磁界と磁石の角度０度」は2極相当です。この場合，始動が問題に
なるので，設計上は始動コイルを設けるなど配慮が必要です。

Answer

↓をよく読んでください
http://wwwf2.mitsubishielectric.co.jp/melfansweb/fair/fa_basic/05/51.htm
http://wwwf2.mitsubishielectric.co.jp/melfansweb/fair/fa_basic/05/51.htm
http://wwwf2.mitsubishielectric.co.jp/melfansweb/servo/lineup/mr_j3/mrj3001l.htm
http://www.orientalmotor.co.jp/knowledge/teruyo/vol32.html
http://www.nidec-servo.com/jp/products/explanation.html

>この理解は正しいですか？
概ね正しい
但し、
「この回転磁界と磁石の角度は90度で回転します」
ここだけ違います

因みに何処から90度で回るなどと出てきたのでしょう？
モータ関連で90度が出てくるのは単相コンデンサモータは90度位相です
まさか現代のサーボでは絶滅種を書いてる古文書を見てると言うオチじゃないよね
http://nippon.zaidan.info/seikabutsu/2002/00395/contents/029.htm

他にはエンコーダの90度位相差信号ですね（サーボモータに内蔵してる）
これと混同してないでしょうか？

ACサーボモータの駆動原理とは？