영구자석을가진두개의로터를포함하는전기기계변환기

영구자석을 가진 두 개의 로터를 포함하는 전기기계 변환기

본 발명은 영구자석을 지닌 두 개의 로터를 포함하는 전기기계 변환기에 관한 것이다. 특히 본 발명은 두 개의 영구 자석 로터를 지닌 모터 장치에 관한 것으로서, 이 모터 장치가 평면형 구조를 가진다. 본 발명에 따른 모터 장치는 손목시계 등의 분야에 사용될 수 있다.

본 발명의 한가지 목적은 스테핑 동작 모드나 가속/연속 동작 모드로, 두 개의 영구자석 로터를 서로 독립적으로 제어할 수 있도록 동일한 한개의 구조물 내에 포함하는 전기기계 변환기를 제공하는 것이다.

본 발명의 특별한 한가지 목적은 가속/연속 모드로 두 로터 중 하나 또는 다른 하나의 동작 중 높은 수준의 신뢰도를 보이는 전기기계 변환기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또한가지 목적은 두 로터 각각이 두 개의 회전 방향에서 모두 신뢰성있게 회전할 수 있는 기언급한 종류의 전기기계 변환기를 제공하는 것이다.

신뢰도 높은 동작이란, 선택적으로 제어되는 로터가 지정 방향으로, 제어 회로에 의해 결정되는 회전수나 스텝수를 결정하는 것을 의미한다.

따라서 본 발명은 반경방향 자화를 지닌 제 1, 2 쌍극성 영구자석을 포함하는 제 1, 2 로터와, 한 개의 스테이터를 포함하는 전기기계 변환기에 관한 것으로서, 이때, 상기 스테이터는 제 1, 2 스테이터 구멍을 형성하고, 상기 제 1, 2 스테이터 구멍 내에는 제 1, 2 영구 자석이 배치된다. 이 스테이터는 제 1, 2, 3 자극을 형성하는 제 1 스테이터부를 포함하며, 상기 제 1, 2 자극은 제 1 스테이터 구멍을 형성하고 상기 제 2, 3 자극은 제 2 스테이터 구멍을 형성한다. 제 1, 2, 3 자극은 제 1, 2, 3 코일을 지닌 제 1, 2, 3 자기 코어의 제 1 단부에 각각 연결된다. 제 1, 2, 3 자기 코어의 제 2 단부는 전기기계 변환기의 자기 회로를 닫는 데 사용되는 제 2 스테이터부에 연결된다.

제 1 실시예에 따르면, 제 1, 3 코일이 공급 수단에 연결되고, 상기 공급 수단은 제 1, 2 로터를 회전시키도록 제 1, 3 코일에 전류를 공급한다. 제 2 코일은제 1 포터나 제 2 로터의 회전을 감지하기 위한 감지 수단에 연결된다. 선호되는 대안의 실시예에서, 상기 제 1, 2 로터가 이 용도로 배열되는 공급 수단에 의해 신속/연속 동작 모드로 선택적으로 동작할 때, 감지 수단은 제 2 코일의 유도 전압의 영 교차(zero crossings)를 감지하기 위해 배열되며, 이 감지 수단은 제 2 코일의 유도 전압이 0과 교차할 때 입력 신호를 공급할 수 있도록 공급 수단에 연결된다. 공급 수단은 상기 입력 신호를 수신할 때 공급 전압의 극성을 역전시킬 수 있도록 배열된다.

발명에 따른 변환기의 제 2 실시예에서는, 공급 전류를 수신하기 위해 공급 수단에, 또는, 선택적으로 동작하는 제 1 로터 또는 제 2 로터의 회전을 감지하기 위한 감지 수단에, 제 2 코일이 선택적으로 연결될 수 있다.

제 2 실시예의 선호되는 대안에서는, 신속/연속 동작 모드가 활성화될 때 기언급한 감지 수단에, 또는, 제 1 로터나 제 2 로터가 스테핑 동작 모드로 회전 동작하는 지 여부에 따라 제 1 코일이나 제 3 코일에, 상기 제 2 코일이 직렬로, 또는 병렬로 연결된다.

도 1 은 두 개의 독립적인 동축 휠에 연결된 전자기계 변환기의 평면도이다.

도 2 는 도 1 과 16 의 II-II을 따른 단면도이다.

도 3 은 도 1 의 변환기에서 스테이터의 제 1 스테이터부의 도면으로서, 상기 변환기의 두 로터의 영구자석들이 도시된다.

도 4, 5, 6 은 신속/연속 순방향 동작 모드에서, 시간의 함수로서 선택된 공급 코일에서의 공급 전류, 시간의 함수로 감지 코일에서의 유도전압, 그리고, 회전각도의 함수로서 구동 로터의 회전 각속도를 나타낸다.

도 7, 8, 9 는 신속/연속 역방향 동작 모드에서, 시간의 함수로서 선택된 공급 코일에서의 공급 전류, 시간의 함수로 감지 코일에서의 유도전압, 그리고, 회전각도의 함수로서 구동 로터의 회전 각속도를 나타낸다.

도 10, 11, 12 는 도 7, 8, 9와 같은 변수를 도시하지만, 신속 동작 모드의 역방향 2-스텝 명령이 로터의 추가적인 회전 스텝을 유발하는 경우의 그래프.

도 13, 14, 15 는 도 10, 11, 12와 같은 변수를 도시하지만, 로터의 예정된 스텝 수가 정확하게 실행되는 신속 동작 모드에서 역방향 2-스텝 명령에 대한 경우를 도시한다.

도 16 은 본 발명을 따르는 전기기계 변환기의 제 2 실시예의 개략평면도이다.

* 부호설명

2...스테이터 4, 6...로터

8, 10...로터용기 12, 14...스테이터 구멍

16...제 1 스테이터부 18, 19, 20...자기코어

22, 23, 24...코일 26...제 2 스테이터부

28, 29, 30...자극 34, 35...목부분

36, 37, 38, 39...노치 42, 46...영구자석

50...휠 52...바늘

54...휠 56...바늘

58...축

본 발명에 따른 전기기계 변환기의 제 1 실시예가 도 1-3을 들어 설명될 것이다. 본 실시예에서, 상기 변환기는 모터로 동작한다.

변환기는 한 개의 스테이터(2)와 두 개의 로터(4, 6)를 포함한다. 로터(4, 6)는 각각 두 개의 로터 용기(8, 10) 내에 놓이며, 두 개의 로터 용기(8, 10)는 제 1 스테이터부(16)에 의해 형성되는 두 개의 스테이터 구멍(12, 14)에 각각 장착된다.

스테이터(2)는 세 개의 코일(22, 23, 24)을 지닌 세 개의 자기 코어(18, 19, 20)와, 변환기의 자기 회로나 자기 경로를 닫는 데 사용되는 제 2 스테이터부(26)를 포함한다. 제 1 스테이터부(16)는 제 1, 2, 3 자극(28, 29, 30)을 포함한다. 자극(28)은 자기 코어(18)의 제 1 단부(18a)에 전기적으로 연결되고 자극(29, 30)은 자기 코어(19, 20)의 제 1 단부(19a, 20a)에 각각 연결된다. 자기 코어(18, 19, 20)의 제 2 단부(18b, 19b, 20b)는 제 2 고정자부(26)에 자기적으로 연결된다.

제 1, 2자극(28, 29)은 자기저항성이 높은 구역을 형성하는 두 개의 목부분(32, 33)에 의해 서로로부터 자기적으로 절연된다 또한 제 2, 3 자극(29, 30)은 자기저항성이 높은 구역을 형성하는 두 개의 목부분(34, 35)에 의해 서로로부터 자기적으로 절연된다. 두 개의 위치설정 노치(36 및 37, 38 및 39)가 스테이터 구멍(12)과 스테이터 구멍(14)의 가장자리에 제공된다. 두 개의 목부분(32, 33)은 로터(4)의 영구자석(42)과 코일(22)간 제 1 영 연결 방향을 형성하고, 목부분(34, 35)은 로터(6)의 영구자석(46)과 코일(24)간에 제 2 영 연결 방향을 형성한다.

영구자석(42, 46)은 반경방향 자화를 보이는 쌍극성 자석이고, 이 자석들은 스테이터 구멍(12, 14) 내에 각각 위치한다.

제 1 바늘(52)에 부착된 제 1 휠(50)에 로터(4)가 연결되고, 제 2 로터(6)는 제 1 휠(50)과 동작인 제 2 휠(54)에 부착되어 제 2 바늘(56)에 연결된다. 휠(50, 54)은 제 1 스테이터부(16)의 양쪽에 위치한다. 더욱이, 휠(50, 54)은 동일한 직경을 가진다. 휠(54)은 스테이터(2)에 부착된 파이프(60) 내에서 자유롭게 회전할 수 있도록 축(58)을 통해 바늘(56)에 연결된다. 이 특정한 배열은 동축으로 회전하는 두 바늘(52, 56)을 서로에 독립적으로 구동시킬 수 있게 한다.

노치(36, 37)는 영구자석(42)에 대한 제 1 최소 에너지 방향(54)을 형성하고, 노치(38, 39)는 영구자석(46)에 대한 제 2 최소 에너지 방향(66)을 형성한다. 제 2 영 연결 방향(40) 및 제 1 영 에너지 방향(64), 그리고 제 2 영 연결 방향(44)과 제 2 영 에너지 방향(66)은 0이 아닌 α의 각도로 엇갈린다. 목부분(32 및 33, 34 및 35)에 의해 형성되는 기하학적 방향과, 노치(36 및 37, 38 및 39)에 의해 형성되는 기하학적 방향간 각도 β는 각도 α의 값과 실질적으로 같은 값을 가진다. 여기서 소개되는 실시예에서는 α의 값이 β의 값보다 약간 작다.

코일(22, 24)은 공급 수단(70)에 연결되며, 로터(4, 6) 중 하나 또는 다른 하나가 동작하는 지 여부에 따라 로터(4, 6) 중 하나의 회전을 감지하기 위한 감지 수단(72)에 상기 코일(23)이 연결된다. 감지 수단(72)은 공급 수단(70)에 전기적으로 연결되어, 감지 수단(72)과 공급 수단(70)간에 전기 신호를 전송하게 한다. (도 1의 전기 연결 라인(74) 참조).

앞서 설명한 변환기의 동작과 이 변환기가 제어되는 방식이 이제부터 상세하게 설명될 것이다. 네 개의 동작 모드에 주목하여야 한다. 제 1 동작 모드는 두 로터(4, 6) 중 하나 또는 다른 하나의 순방향 회전의 스테핑 모드이다. 제 2 동작 모드는 두 로터(4, 6) 중 하나 또는 다른 하나의 역방향 회전의 스테핑 모드이다. 제 3 동작 모드는 두 로터(4, 6) 중 하나 또는 다른 하나의 순방향 회전의 신속/연속동작 모드(가속 동작 모드라고도 불림)이고, 제 4 동작 모드는 로터(4, 6) 중 하나 또는 다른 하나의 역방향 외전의 신속/연속 동작 모드이다.

로터(4, 6)의 순방향 및 역방향 회전은 상술한 변환기의 구조에 의해 형성된다. 본 실시예에서, 순방향 회전은 양의 회전 방향, 즉, 반시계 방향에 해당하고, 역방향 회전은 음의 회전 방향, 즉, 시계방향에 해당한다.

상술한 변환기의 구조에 의해, 두 로터 중 하나 또는 다른 하나가 공급 코일에 의해 공급되는 단일 펄스를 통해 스테핑 모드로 순방향으로 움직일 수 있고, 반면, 이러한 로터를 역방향 회전시키기 위해 이러한 로터의 발진을 일으키는 것이 필요하다. 이는 명세서의 나머지 부분에서 자세하게 설명되는 바와 같이 세 개의 일련의 펄스 형태의 공급을 필요로 한다.

순방향 스테펑 모드에서, 코일(22)은 공지된 방식으로 공급된다. 즉, 극성이 교대로 바뀌는 일련의 펄스가 로터(4)를 회전하게 한다. 로터(6)를 회전시키기 위해 코일(24)이 마찬가지 방식으로 공급된다.

대안의 실시예에 따르면, 코일(23)과 감지 수단(72)은 이 동작 모드에 사용되지 않는다. 또다른 대안에 따르면, 선택적으로 동작하는 로터(4, 6)가 회전할 때 코일(23)에 발생되는 유도 전압 신호를 분석하기 위해 감지 수단(72)이 설계된다. 회전이 발생하였는 지, 또는 발생하지 않았는 지 여부를 감지하기 위해 각각의 스텝에서 동작한 로터의 영구자석 거동을 결정하기 위해 상술한 유도 전압 신호의 분석이 이루어진다. 당 분야의 통상의 지식을 가진 자는 공급 코일에 관련된 감지 수단으로 이러한 분석을 수행하는 방법을 알고 있다. 본 경우에, 이 분석은 보조 코일, 즉, 코일(23)에서 발생되는 유도 전압(또는 유도 전류) 신호에 대하여 실행된다. 그러나, 상술한 분석을 실행하기 위한 감지 수단(72)의 전기적 설계 및 배열은 당 분야에 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 바와 유사하다.

도 4에서 6까지는 순방향 신속/연속 모드에서의 변환기 동작을 도식적으로 소개한다. 상술한 바와 같이, 로터(4)는 극성이 교대하는 펄스 시퀀스에 의해 순방향 회전 방향으로 구동된다. 이때, 이러한 각각의 펄스들은 한 스텝을 통해 로터를 회전시킨다. 본 경우에는 180도의 각도를 통해 로터를 회전시킨다. 이후에는, 순방향 신속/연속 모드의 변환기 동작이 로터(4)에 대해 설명될 것이지만, 공급 코일(22) 대신에 공급 코일(24)을 이용하는 점에 차이가 있을 뿐 이 동작 모드의 로터(6)의 구동도 마찬가지로 동일하다.

도 4는 공급 수단(70)에 의해 코일(22)에 제공되는 공급 전류 I22를 도시한다. 공급 전류란, 이러한 코일에 공급되는 공급 전압으로부터 생긴, 코일에 흐르는 전류를 의미한다. 이 공급 전류는 극성이 교대로 바뀌는 펄스 시퀀스(76)를 가지며, 실질적으로 유사한 형태를 가진다. 도 5는 코일(23)의 유도 전압 U23(또는 유도 전류 I23)을 시간의 함수로 도시하였다. 발명에 따르면, 유도 전압 U23(또는 유도 전류 I23)이 0이 될 때마다 공급 전압의 극성은 역전되며, 이는 공급 전류 U22의 극성을 역전시킨다. 결과적으로, 신속/연속 동작을 확실하고 효율적인 방식으로 보장함에 있어 공급 전류 I22의 펄스 시퀀스(76)가 상대적으로 최적임을 보장할 수 있다. 유도 전압 U23의 영 교차는 영구 자석(42)의 자화축(78)의 정렬에 해당한다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 이러한 명령은 로터(42)가 90도보다 많이 회전하는 것을 보장하며 노치(36, 37)에 의해 형성되는 기하학적 축을 지난다는 것을 보장한다. 따라서, 각각의 펄스는 한 스텝, 즉, 180도 각도를 통해 로터(4)를 회전시킨다. 그후, 영구 자석(42)의 자화축(78)이 최소 에너지 방향(64)과 정렬된 후 실질적으로 공급 전압의 극성 변화가 나타난다. 결과적으로, 로터(4)의 연속 또는 준-연속 회전이 신뢰적이고 균등한 방식으로 보장되며, 이로 인해, 신속/연속 동작 모드로 동작할 때 전류 소모가 감소되고 발명에 따른 변환기의 능률이 향상된다.

자화축이 화살표(80)로 표시되는 영구자석(46)에 앞서와 마찬가지의 분석이 적용된다.

도 6은 신속/연속 순방향 회전 중 로터(4)의 각위치 θ의 함수로, 로터(4)와 로터(4)에 부착된 영구 자석(42)의 회전 각속도를 도시한다. 도 6에 도시되는 본 발명에 따라 측정된 곡선은 회전이 준-연속 속도로 연속적으로 실행됨을 보여준다. 이는 에너지 절감 및 신속성 측면에서 바람직하며, 특히 시계바늘을 구동시키는 경우에, 그리고 발명에 따른 모터 장치를 갖춘 제품을 매력있게 제작함에 있어 바람직하다.

역방향 스테핑 동작 모드에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자는, 한 개의 로터를 가진 간단한 단상 모터의 경우에, 일련의 세개의 펄스 형태의 공급을 요구하는 발진 기술을 통해 역방향 회전을 얻는 방법을 알고 있다. 제 1 공급 펄스는 90도보다 작은 각경로에서 양의 방향으로 로터를 회전시키는 데 사용된다. 이어서, 제 2 공급 펄스는 역전 극성을 제공받아 역방향 회전을 일으키게 한다. 마지막으로, 제 1 공급 펄스와 같은 극성인 제 3 공급 펄스는 역방향 스텝의 성능을 보장하기 위해 공급 코일에 공급된다.

역방향 스테핑 모드에서, 감지 수단(72)에 연결된 코일(23)은 제 2 펄스의 종점과 제 3 펄스의 시점을 결정하는 데 사용될 수 있다. 선택된 로터의 영구자석의 자화축이 상기 영 연결 방향을 지나기에 충분할만큼, 제 2 펄스의 구간이 구현되는 것이 역방향 회전의 신뢰도를 높이는 데 있어 바람직하다. 또한, 선택된 로터의 영구자석의 자화축이 상기 영 연결 방향과 준-정적(quasi-static)인 방식으로 자체적으로 정렬될만큼 제 2 펄스의 구간이 충분히 길지 않은 것이 또한 바람직하다. 이 조건들을 적절하게 만족시키기 위해서, 제 2 공급 펄스가 공급 수단(70)에 의해 발생되는 시간 주기동안 코일(23)의 유도 전압의 영 교차를 감지하는 것이 본 발명의 대안의 실시예에서 제시되고 있다. 코일(23)의 유도 전압이 상술한 주기 중 0을 교차할 때, 공급 전압이 역전되어, 제 2 펄스가 종료되고 제 3 펄스가 발생된다. 결과적으로, 로터(4, 6) 중 하나 또는 다른 하나의 역방향 회전 방향의 스테핑 회전이 보장된다.

신뢰도 향상을 위해, 제 1 펄스의 시점으로부터 시작하여 제 1 펄스 구간의 대략 두배와 같은 주기동안 유도 전압의 어떤 영 교차가 공급 코일(22, 24)의 공급의 제어에 대해 어떠한 영향도 없이 유지된다는 것이 언급될 것이다. 제 1 펄스의 종료에 이어 로터의 영구자석의 감속이나 가속, 특히 회전 방향 변화는 코일(23) 내 유도 전압의 영 교차를 발생시킬 것이다.

따라서, 이 결과를 치유하기 위해, 초기 임시 윈도가 제공되고, 이 원도 동안에는 영 교차를 감지하는 수단이 동작하지 않는다.

도 7 내지 9는 선택적으로 동작하는 두 개의 로터(4, 6) 중 하나 또는 다른 하나의 역방향 신속/연속 동작 모드를 도식적으로 전개한다. 또한, 단순화를 위해, 본 역방향 신속/연속 동작 모드에서 로터(4)의 구동이 고려될 것이며, 로터(6)의 동작은 공급 코일(22) 대신에 공급 코일(24)에서와 유사하다.

도 7은 시간의 함수로 공급 전류 I22를 도시하고, 도 8은 시간의 함수로 코일(23)의 유도 전압 U23(또는 유도 전류 I23)을 도시한다. 전류 I22는 극성이 교대로 바뀌는 펄스 시퀀스를 가진다. 제 1 펄스(78)와 최종 펄스(80)는 중간 펄스(82)와 차별화된다. 역방향 스테핑 동작 모드와 유사한 방식으로, 제 1 펄스(78)는 순방향으로 로터를 구동시키는 발진 펄스이다. 펄스(78)의 시간구간은 고정된 값으로서, 순방향 구동이 로터의 회전을 한개의 순방향 스텝을 통한 로터의 화전을 야기하지 않도록 결정된다. 이는 로터를 요망하는 역방향으로 구동시키는 대신에 순방향으로 로터를 구동시키기 때문이다.

당 분야의 통상의 지식을 가진 자는 이 문제점을 잘 알고 있으며, 동작하는 로터의 역방향 동작과 요망 발진을 보장하기 위해, 특히 샘플형 펄스에서의, 펄스(78)의 시간 구간, 그 응용 조건을 결정하는 방법을 잘 알고 있다. 제 1 펄스(78) 다음에, 극성이 교대로 바뀌는 펄스 시퀀스(82)가 공급 코일(22)에 공급된다. 각각의 중간 펄스(82)들의 시간구간은 코일(23)의 유도전압의 영 교차에 의해 결정된다(도 7 및 도 8 참조). 코일(23)의 유도 전압이 0과 교차할 때 공급 전압의 극성 역전이 본 발명에 따라 구현되며, 이는 순방향 신속/연속 동작 모드에 대하여 앞서 언급한 바와 같은 이유로 제공된다.

상술한 바와 같은 순방향 신속/연속 동작 모드에서, 선행 펄스와 실질적으로 같은 길이의 최종 펄스로 요망하는 스텝의 수를 정확하고 확실한 방식으로 얻는다면, 발명자는 이것이 역방향 신속/연속 동작 모드의 경우와는 다름에 주목하였다. 이는 다음과 같은 사실로부터 기인한다. 즉, 순방향 회전에서, 최종 펄스의 종점에서 최종 최소 에너지 방향을 통과하지 않았을 경우, 영구 자석은 추가 회전 스텝의 수행을 위해, 최종 펄스 다음에 90도 보다 큰 회전을 행해야만 한다. 그러나, 역방향 회전에서는, 선행 펄스와 실질적으로 동일한 시간구간의 최종 펄스가 예기된 최종 최소 에너지 방향을 넘어 영구자석을 구동시킬 수 있다. 이때, 추가 스텝 수행을 위해 이동해야할 잔여 각도는 90도보다 작다. 따라서, 공급 수단에 의해 공급 코일에 제공되는 최종 펄스(80)는 선행 펄스의 시간구간보다 크다. 이는 도 10 내지 15를 참고하여 아래에서 상세하게 설명될 것이다.

도 9는 이러한 로터의 회전 위치 θ의 함수로 동작하는 로터의 회전 각속도 Vr를 도시한다. 역방향 회전이 음의 회전 방향에 해당함을 상기해야할 것이다. 따라서 도 9에서, 동작하는 로터는 각위치 θ1으로부터 시작한다. 상술한 바와 같이, 도 9는 곡선의 제 1 부분(84)에서 양의 방향으로 먼저 회전한다. 그후 이 곡선의 제 2 부분(86)에서 음의 방향으로 회전한다. 도 9의 곡선에서 최종 부분(88)에 해당하는 회전 종료시, 로터는 발진을 시작한다. 도 9의 부분(88)에 나타나는 바와 같이, 최종 펄스(80)는 비교적 길고, 로터는 상술한 영 연결 방향에 해당하는 제 1 위치 θ2에서 먼저 정지하고, 그후, 최종 펄스(80)의 종료시, 로터는 상술한 최소 에너지 방향에 해당하는 최종 위치 θ3에 도달한다.

도 10 내지 15를 참고하여, 역방향 신속/연속 동작 모드에서의 추가적인 최종 스텝의 문제점과 본 발명에 의해 제시되는 해법이 설명될 것이다.

도 10 내지 12는 도 7 내지 9에서와 같은 변수를 도시한다. 단순화를 위해, 역방향 신속 모드의 2-스텝 명령만이 여기서 소개된다. 도 10과 11로부터 알 수 있는 바와 같이, 최종 펄스(80')는 유도 전압 U23의 영 교차에 의해 종료된다. 따라서, 펄스(80')의 시간구간은 선행 펄스(82)의 시간구간과 실질적으로 같다. 유도 제동 전류(84)는 현재의 고려에서 어떤 중요성도 갖지 못한다. 도 10 및 11에 따른 공급 모드는 예기치않은 한 개의 추가적 스텝을 통한 회전을 이끈다. 이는 도 12의 분석으로부터 명백하게 나타난다. 게다가, 도시되는 곡선의 종료 부분(88')은 예기한 최종 위치 θ3로 되돌아가는 로터의 발진을 보여주지 않으며, 로터의 최종 위치는 180도의 추가 회전에 해당하는 θ4이다.

상술한 결점을 극복하기 위해, 본 발명은 최종 펄스의 시간구간을 증가시키는 것을 제시한다. 이는 요망 숫자의 회전 스텝을 정확하게 실행하는 로터의 적절한 거동을 보장한다. 또한, 도 13 내지 15에 도시되는 변수들은 도 7 내지 9에 도시되는 변수들과 각각 동일하다.

도 13에 도시되는 바와 같이, 최종 공급 펄스(80)는 선행 펄스(82)의 시간구간의 실질적 두배인 시간구간을 가진다. 최종 펄스(80)의 시간구간은 공급 수단(70)에 포함된 변환기 제어 회로에서 고정된다. 도 13 및 14에 따라 공급 모드로부터 나타난 도 15의 곡선을 분석하면, 180도의 두 개의 스텝만이 수행되었으며, 이때, 로터는 요망 각위치 θ3에서 회전을 종료하고 있다. 도 9와는 달리, 자화축이 도 9의 θ2에 해당하는 영 연결 방향과 정렬될 때 로터가 정지하지 않는다.

발명자에 의해 얻은 결과를 분석하면, 선행 펄스 시간 구간의 1.5배인 최종 펄스(80)의 시간구간이 회전 종료시 로터의 적절한 동작을 위해 충분하다. 그러나, 확실성을 위해, 선호되는 대안의 실시예에서는, 최종 펄스(80)의 시간구간이 선행 펄스(82)의 시간구간보다 적어도 두배 이상 긴 것을 제시하고 있다.

도 16을 참고하여, 발명에 따른 변환기의 제 2 실시예가 설명될 것이다. 제 2 실시예에 따른 변환기는 상술한 제 1 실시예의 변환기와는 다음과 같은 점에서 차이가 있다. 즉, 두 로터(4, 6)에 공통인 자극(29)에 관련된 코일(23)이 도 16에 도시되는 스위치(90)를 이용하여 공급 수단(70)이나 감지 수단(72)에 선택적으로 연결될 수 있다.

한가지 대안으로서, 순방향 스테핑 동작 모드가 요망될 때 공급 수단(70)에 제 2 코일을 연결하는 것이 제안되고 있다. 첫 번째 대안에서, 공급되지 않는 공급 코일(4 또는 6)이 단락될 때 어느 로터(4 또는 6)가 선택적으로 동작하는 지에 따라 코일(23)이 공급 코일(23 또는 24)에 병렬로 연결된다. 두 번째 대안에서, 공급되지 않는 공급 코일(24 또는 23)이 단락될 때 어느 로터(4 또는 6)가 선택적으로 동작하는 지에 따라 코일(23)이 코일(22)이나 코일(24)에 직렬로 연결된다. 따라서, 로터(4)나 로터(6)를 회전시키기 위한 공급 수단으로 코일(23)을 사용할 수 있다.

역방향 회전 스테핑 동작 모드에서, 코일(23)을 공급 수단(70)에 연결시킬 수 있고, 또하나의 대안에서는 역방향 스테핑 동작 모드로 제 1 실시예에 대해 설명한 바와 유사한 방식으로 코일(23)과 감지 수단(72)을 이용하기 위해 코일(23)을 감지 수단(72)에 연결시킬 수 있다.

신속/연속 동작 모드에서, 코일(23)은 감지 수단(72)에 연결되고, 순방향 또는 역방향 신속/연속 동작 모드에 대하여 제 1 실시예에서 설명된 바와 동등한 역할을 행한다.

마지막으로, 공급 수단(70)에 입력 신호를, 특히, 코일(23)의 유도 전압이 0과 교차할 때 입력 신호를 제공하기 위해 감지 수단(72)이 배열되는 것이 언급될 수 있다. 감지 수단(72)은 코일(23) 내 유도 전압의 영 교차 감지에 제한되지 않으며, 유도 전압이나 전류에 관한 다른 정보를 감지할 수도 있다.

본 발명의 한가지 목적은 스테핑 동작 모드나 가속/연속 동작 모드로, 두 개의 영구자석 로터를 서로 독립적으로 제어할 수 있도록 동일한 한개의 구조물 내에 포함하는 전기기계 변환기를 제공하는 것이다.

본 발명의 특별한 한가지 목적은 가속/연속 모드로 두 로터 중 하나 또는 다른 하나의 동작 중 높은 수준의 신뢰도를 보이는 전기기계 변환기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또한가지 목적은 두 로터 각각이 두 개의 회전 방향에서 모두 신뢰성있게 회전할 수 있는 기언급한 종류의 전기기계 변환기를 제공하는 것이다.

신뢰도 높은 동작이란, 선택적으로 제어되는 로터가 지정 방향으로, 제어 회로에 의해 결정되는 회전수나 스텝수를 결정하는 것을 의미한다.