JPH0628500B2 - 積層コイルモ−タ - Google Patents
積層コイルモ−タInfo
- Publication number
- JPH0628500B2 JPH0628500B2 JP58237945A JP23794583A JPH0628500B2 JP H0628500 B2 JPH0628500 B2 JP H0628500B2 JP 58237945 A JP58237945 A JP 58237945A JP 23794583 A JP23794583 A JP 23794583A JP H0628500 B2 JPH0628500 B2 JP H0628500B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- phase
- coils
- magnetic flux
- coil motor
- 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 - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/03—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、複数相のコイルを各層別に積層した積層コ
イルモータに関する。
イルモータに関する。
〔従来技術〕 まず従来のシートコイルモータの一例について第１〜第
３図を用いて説明する。第１図は従来のシートコイルモ
ータの要部縦断面の模式図で、１はヨーク、２はヨーク
１に固定した磁石、３はヨーク１と磁石２の間の空隙Ｇ
内に配した３相のシートコイルである。このシートコイ
ル３はＵ，Ｖ，Ｗの各相毎にシート状に形成したものを
積層して前記磁石２と対峙させてある。第２図は磁石２
で形成される磁路における、空隙Ｇ内の磁束密度のＹ軸
方向成分の変化を示している。すなわち、空隙内磁束密
度Ｂは軸Ｙ方向の各場所で異なつており、磁石２に近づ
く程、大きくなつている。このことは、空隙Ｇ内に積層
して配置した各相のコイルに対する磁束密度が、それぞ
れに異なることを意味する。
３図を用いて説明する。第１図は従来のシートコイルモ
ータの要部縦断面の模式図で、１はヨーク、２はヨーク
１に固定した磁石、３はヨーク１と磁石２の間の空隙Ｇ
内に配した３相のシートコイルである。このシートコイ
ル３はＵ，Ｖ，Ｗの各相毎にシート状に形成したものを
積層して前記磁石２と対峙させてある。第２図は磁石２
で形成される磁路における、空隙Ｇ内の磁束密度のＹ軸
方向成分の変化を示している。すなわち、空隙内磁束密
度Ｂは軸Ｙ方向の各場所で異なつており、磁石２に近づ
く程、大きくなつている。このことは、空隙Ｇ内に積層
して配置した各相のコイルに対する磁束密度が、それぞ
れに異なることを意味する。
ところで一般に、シートコイルモータのトルクＴは次の
式(1)で与えられる。
式(1)で与えられる。
Ｔ＝Ｂ・Ｉ・Ｌ・ｒ………(1) ここに Ｂ：磁束密度の軸Ｙ方向成分 Ｉ：電流 Ｌ：コイルの有効長 ｒ：コイルの有効半径 今、各相のコイルの有効長Ｌ，有効半径ｒ及び電流値Ｉ
が一定との条件下では、トルクＴは磁束密度Ｂに比例す
る。従つて、先に述べたように、各相毎にコイルに対す
る軸Ｙ方向の磁束密度が異なると、トルクＴも各コイル
毎に異なることとなる。その結果として、モータ回転の
トルクムラが必然的に大きくなつてしまう。
が一定との条件下では、トルクＴは磁束密度Ｂに比例す
る。従つて、先に述べたように、各相毎にコイルに対す
る軸Ｙ方向の磁束密度が異なると、トルクＴも各コイル
毎に異なることとなる。その結果として、モータ回転の
トルクムラが必然的に大きくなつてしまう。
第３図は、第１図に示した従来のシートコイルモータの
トルク変動の様子を示している。ただし、３相駆動で、
コイルは３枚重ね、磁束密度Ｂの円周方向成分の分布は
正弦波としかつ各相の比は、Ｂu：Ｂv：Ｂw＝１：1.1：
1.2と仮定したものである。図において、トルクの最大
値をＴmax，最小値をＴmin、両者の差（トルクリツプ
ル）を△Ｔ，両者の算術平均値をＴ０とすると、トルク
ムラ△Ｔ／Ｔ０は で表わされる。
トルク変動の様子を示している。ただし、３相駆動で、
コイルは３枚重ね、磁束密度Ｂの円周方向成分の分布は
正弦波としかつ各相の比は、Ｂu：Ｂv：Ｂw＝１：1.1：
1.2と仮定したものである。図において、トルクの最大
値をＴmax，最小値をＴmin、両者の差（トルクリツプ
ル）を△Ｔ，両者の算術平均値をＴ０とすると、トルク
ムラ△Ｔ／Ｔ０は で表わされる。
従来の積層コイルモータでは、上述の如くこのトルクム
ラ はかなり大きな値（例えば上述の例では２５．０％）を
示し、従つて回転ムラも当然大きいという欠点があつ
た。
ラ はかなり大きな値（例えば上述の例では２５．０％）を
示し、従つて回転ムラも当然大きいという欠点があつ
た。
この発明は、このような従来の欠点を解決するためにな
されたもので、各相毎のコイル電流値を、磁束密度のＹ
軸方向成分（以下、単に磁束密度という）の相異に対応
して変化させる具体的な構成を提示することにより、簡
単な構成でトルクムラが小さく安定した回転の得られる
積層コイルモータを提供することを目的としている。
されたもので、各相毎のコイル電流値を、磁束密度のＹ
軸方向成分（以下、単に磁束密度という）の相異に対応
して変化させる具体的な構成を提示することにより、簡
単な構成でトルクムラが小さく安定した回転の得られる
積層コイルモータを提供することを目的としている。
前出の式(1)からも明らかなように、モータの各相のコ
イルの有効長Ｌと有効半径ｒとが等しいとき、そのトル
クＴは各コイルに対する磁束密度Ｂと電流値Ｉの積に比
例する。いま、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相のコイルに流す電流値を
Ｉu，Ｉv，Ｉw、同じく磁束密度をそれぞれＢu，Ｂv，
Ｂwとすると、各電流値と磁束密度との間に次の関係が
成立するように、各電流値を制御することにより各相の
トルクと同一とすることができる。
イルの有効長Ｌと有効半径ｒとが等しいとき、そのトル
クＴは各コイルに対する磁束密度Ｂと電流値Ｉの積に比
例する。いま、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相のコイルに流す電流値を
Ｉu，Ｉv，Ｉw、同じく磁束密度をそれぞれＢu，Ｂv，
Ｂwとすると、各電流値と磁束密度との間に次の関係が
成立するように、各電流値を制御することにより各相の
トルクと同一とすることができる。
第４図ないし第６図はこの発明の一実施例を示す図であ
り、第４図は上記式(3)の関係を成立させるための回路
構成を表わしている。図中、ｕ１，ｖ１，ｗ１は３相交
流のＵ，Ｖ，Ｗ各相のシートコイルで、各コイルの有効
長Ｌ，有効半径ｒ及び抵抗値Ｒは同一に形成してある。
Ａ，Ｂ，Ｃは並列に配したスイツチで、それぞれ抵抗Ｒ
１，Ｒ２，Ｒ３を介して、シートコイルの中性点（ノー
ド）Ｎに接続してある。Ｄは電源電圧Ｖｃｃと接地ＧＮ
Ｄとを切換える切換スイツチで、前記各スイツチＡ，
Ｂ，Ｃに直列に接続してある。各スイツチＡ，Ｂ，Ｃ，
ＤのＯＮ・ＯＦＦまたは切換え動作は、各コイル端子
Ｕ，Ｖ，Ｗへの電源電圧の印加に対応させて行うように
なつている。すなわち、いま第５図に示すような切換え
タイミングで、各コイルｕ１，ｖ１，ｗ１に電流Ｉu，
Ｉv，Ｉwが流れるとき、Ｉ〜VIで示される各コイルへの
通電状態に応じて、各スイツチＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを表−１
にＩ〜VIで示される状態に動作させるようになつてい
る。
り、第４図は上記式(3)の関係を成立させるための回路
構成を表わしている。図中、ｕ１，ｖ１，ｗ１は３相交
流のＵ，Ｖ，Ｗ各相のシートコイルで、各コイルの有効
長Ｌ，有効半径ｒ及び抵抗値Ｒは同一に形成してある。
Ａ，Ｂ，Ｃは並列に配したスイツチで、それぞれ抵抗Ｒ
１，Ｒ２，Ｒ３を介して、シートコイルの中性点（ノー
ド）Ｎに接続してある。Ｄは電源電圧Ｖｃｃと接地ＧＮ
Ｄとを切換える切換スイツチで、前記各スイツチＡ，
Ｂ，Ｃに直列に接続してある。各スイツチＡ，Ｂ，Ｃ，
ＤのＯＮ・ＯＦＦまたは切換え動作は、各コイル端子
Ｕ，Ｖ，Ｗへの電源電圧の印加に対応させて行うように
なつている。すなわち、いま第５図に示すような切換え
タイミングで、各コイルｕ１，ｖ１，ｗ１に電流Ｉu，
Ｉv，Ｉwが流れるとき、Ｉ〜VIで示される各コイルへの
通電状態に応じて、各スイツチＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを表−１
にＩ〜VIで示される状態に動作させるようになつてい
る。
また第４図の各抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の値は次のように
定められている。
定められている。
各コイルｕ１，ｖ１，ｗ１の抵抗Ｒは同一であるから、
例えば状態Ｉのとき、抵抗Ｒ１に流れる電流をＩ０とす
ると、この電流Ｉ０とコイルｕ１，ｖ１に流れる電流Ｉ
u，Ｉvとの間には次の関係が成立する。
例えば状態Ｉのとき、抵抗Ｒ１に流れる電流をＩ０とす
ると、この電流Ｉ０とコイルｕ１，ｖ１に流れる電流Ｉ
u，Ｉvとの間には次の関係が成立する。
Ｉu＝Ｉv＋Ｉ０……………(4) ＩvＲ＝Ｉ0Ｒ1……………(5) 両式より 一方、式(3)より となるから、結局Ｒ１の値は Ｒ１＝｛Ｂu／（Ｂw−Ｂu）｝・Ｒ…………(6) を満足するように定められる。
抵抗Ｒ２とＲ３は、同じく次の式(7)，(8)を満足するよ
うに定められる。
うに定められる。
Ｒ２＝｛Ｂu／（Ｂw−Ｂu）｝・Ｒ……(7) Ｒ３＝｛Ｂv／（Ｂw−Ｂv）｝・Ｒ……(8) ただし、Ｂu＜Ｂv＜Ｂwである。
第６図は、上述のように構成したシートコイルモータの
トルク変動の状態を表わしたもので、そのトルクムラは
１４．４％となり、従来例と比べて大幅に減少してい
る。
トルク変動の状態を表わしたもので、そのトルクムラは
１４．４％となり、従来例と比べて大幅に減少してい
る。
尚、中性点に接続される抵抗の抵抗値を周期的に切り換
える手段としては、上記実施例の回路に限定されるもの
ではない。
える手段としては、上記実施例の回路に限定されるもの
ではない。
また、３相以外の電源相数に対しても適用可能であり、
その場合は各コイルの積層数を相数に対応させればよ
い。
その場合は各コイルの積層数を相数に対応させればよ
い。
〔効果〕 以上説明したように、この発明によれば、各層のコイル
の中性点に接続されている抵抗の抵抗値を周期的に切り
換えるという簡単な構成にて、シートコイルモータの如
き積層コイルモータの各コイル電流を磁束密度の相異に
対応させて異ならせることで、磁束密度の差異に基づく
各コイル間のトルクムラを抑制し、ひいてはモータの回
転ムラを小さくする効果がある。
の中性点に接続されている抵抗の抵抗値を周期的に切り
換えるという簡単な構成にて、シートコイルモータの如
き積層コイルモータの各コイル電流を磁束密度の相異に
対応させて異ならせることで、磁束密度の差異に基づく
各コイル間のトルクムラを抑制し、ひいてはモータの回
転ムラを小さくする効果がある。
第１図は従来のシートコイルモータの要部縦断面の模式
図、第２図はその空隙磁束密度分布図、第３図は第１図
に示すものの回転トルク特性図、第４〜第６図はこの発
明の一実施例を示し、第４図は回路構成図、第５図はコ
イル電流の切換えタイミング図、第６図は回転トルク特
性図である。 １……ヨーク ２……磁石 ３……シートコイル Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ……スイツチ Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３……付加抵抗
図、第２図はその空隙磁束密度分布図、第３図は第１図
に示すものの回転トルク特性図、第４〜第６図はこの発
明の一実施例を示し、第４図は回路構成図、第５図はコ
イル電流の切換えタイミング図、第６図は回転トルク特
性図である。 １……ヨーク ２……磁石 ３……シートコイル Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ……スイツチ Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３……付加抵抗
Claims (1)
- 【請求項１】周期的に駆動電流が供給される複数相のコ
イルを有し、各相別に積層したコイルを磁石と対峙させ
てなる積層コイルモータにおいて、前記各相のコイルの
一端に駆動電圧を供給し、他端を中性点として共通接続
する構成とすると共に、前記中性点に接続される抵抗の
抵抗値を周期的に切り換えることにより、前記各相のコ
イルに対する磁束密度に応じて前記各相のコイルに供給
する電流値を相毎に異ならしめたことを特徴とする積層
コイルモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58237945A JPH0628500B2 (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 積層コイルモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58237945A JPH0628500B2 (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 積層コイルモ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60131062A JPS60131062A (ja) | 1985-07-12 |
| JPH0628500B2 true JPH0628500B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=17022784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58237945A Expired - Lifetime JPH0628500B2 (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 積層コイルモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0628500B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0763214B2 (ja) * | 1985-08-29 | 1995-07-05 | ソニー株式会社 | シ−トコイルモ−タ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57113791A (en) * | 1981-01-06 | 1982-07-15 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Driving device for dc brushless motor |
| JPS57186972A (en) * | 1981-05-11 | 1982-11-17 | Hitachi Ltd | Stator coil |
-
1983
- 1983-12-19 JP JP58237945A patent/JPH0628500B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60131062A (ja) | 1985-07-12 |
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