JPH0634567B2 - ブラシレスモ−タ - Google Patents
ブラシレスモ−タInfo
- Publication number
- JPH0634567B2 JPH0634567B2 JP5765186A JP5765186A JPH0634567B2 JP H0634567 B2 JPH0634567 B2 JP H0634567B2 JP 5765186 A JP5765186 A JP 5765186A JP 5765186 A JP5765186 A JP 5765186A JP H0634567 B2 JPH0634567 B2 JP H0634567B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- rotor
- coil
- coils
- radians
- 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 - Fee Related
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- Brushless Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はブラシレスモータに関する。
従来のブラシレスモータにおいては、コイルが巻設され
るティースを有するステータを使用していた（つまり、
該ティースを形成するために複雑な形状のスロットを有
していた）ので、発生するコギングトルクが大きく、非
常になめらかな回転を要求される場合には、使用しにく
かった。また、高効率を要求される用途において、例え
ば、起動電流を低くする必要がある場合、その電流が小
さくなったことにより、ステータ磁界によって生じるト
ルクに対するコギングトルクの比が非常に大きくなる。
従って、みかけ上のトルクリップルが増加し、起動トル
クの最小値が非常に低くなるという欠点があった。
るティースを有するステータを使用していた（つまり、
該ティースを形成するために複雑な形状のスロットを有
していた）ので、発生するコギングトルクが大きく、非
常になめらかな回転を要求される場合には、使用しにく
かった。また、高効率を要求される用途において、例え
ば、起動電流を低くする必要がある場合、その電流が小
さくなったことにより、ステータ磁界によって生じるト
ルクに対するコギングトルクの比が非常に大きくなる。
従って、みかけ上のトルクリップルが増加し、起動トル
クの最小値が非常に低くなるという欠点があった。
本発明は従来のこのような問題点を解決して、滑らかに
回転してコギングトルクが極めて小さいブラシレスモー
タを提供することを目的とする。
回転してコギングトルクが極めて小さいブラシレスモー
タを提供することを目的とする。
本発明のブラシレスモータは、着磁される磁極数をＰと
したときに、夫々π／Ｐラジアンの磁極ピッチとなるＮ
極・Ｓ極が２π／Ｐラジアンのピッチにて交互に配設さ
れるロータと、トロイダルコアが使用されると共に２相
のコイルが巻設されるステータ２と、を備え、このステ
ータに、各コイルにて、巻設方向が順次逆となるπ／Ｐ
ラジアンのコイルピッチαを、２π／Ｐラジアンのコイ
ル間ピッチで夫々Ｐ個形成し、かつ、コイルの各相を、
相互にπ／Ｐラジアンずらせている。
したときに、夫々π／Ｐラジアンの磁極ピッチとなるＮ
極・Ｓ極が２π／Ｐラジアンのピッチにて交互に配設さ
れるロータと、トロイダルコアが使用されると共に２相
のコイルが巻設されるステータ２と、を備え、このステ
ータに、各コイルにて、巻設方向が順次逆となるπ／Ｐ
ラジアンのコイルピッチαを、２π／Ｐラジアンのコイ
ル間ピッチで夫々Ｐ個形成し、かつ、コイルの各相を、
相互にπ／Ｐラジアンずらせている。
上述の如く構成された本発明のブラシレスモータにあっ
ては、ステータにトロイダルコアが使用され、これに２
相のコイルがそれぞれコイルピッチαで交互に連続的に
巻設されているため、両コイルへの通電電流をロータの
磁極に合わせて順次切り換えることにより、ロータの各
磁極に対してステータ側にスロット式コアのような無磁
極部が生じることがなく、つまり回転中にトルクが現れ
ない位置が存在せず、コギングトルクの極めて小さいロ
ータの円滑な回転が得られる。
ては、ステータにトロイダルコアが使用され、これに２
相のコイルがそれぞれコイルピッチαで交互に連続的に
巻設されているため、両コイルへの通電電流をロータの
磁極に合わせて順次切り換えることにより、ロータの各
磁極に対してステータ側にスロット式コアのような無磁
極部が生じることがなく、つまり回転中にトルクが現れ
ない位置が存在せず、コギングトルクの極めて小さいロ
ータの円滑な回転が得られる。
以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を詳説する。
第１図は本発明に係る２相バイポーラのブラシレスモー
タの簡略図を示し、同図において、１はＮ極・Ｓ極が交
互に着磁されるロータであって、その着磁された磁極数
をＰとしたときに、Ｎ極・Ｓ極は夫々π/Pラジアン磁極
ピッチβ，βを有し、かつ、該Ｎ極・Ｓ極は２π／Ｐラ
ジアンのピッチにて交互に配設される。即ち、図例で
は、磁極数は４であるので、π/4ラジアンの磁極ピッチ
βとなるＮ極とπ/4ラジアンの磁極ピッチβとなるＳ極
とがπ/2ラジアンおきに交互に配設されている。
タの簡略図を示し、同図において、１はＮ極・Ｓ極が交
互に着磁されるロータであって、その着磁された磁極数
をＰとしたときに、Ｎ極・Ｓ極は夫々π/Pラジアン磁極
ピッチβ，βを有し、かつ、該Ｎ極・Ｓ極は２π／Ｐラ
ジアンのピッチにて交互に配設される。即ち、図例で
は、磁極数は４であるので、π/4ラジアンの磁極ピッチ
βとなるＮ極とπ/4ラジアンの磁極ピッチβとなるＳ極
とがπ/2ラジアンおきに交互に配設されている。
２は上記ロータ１に外嵌されるステータであって、その
ステータ２に２相分のコイル３が巻設されるが、図例で
は、１相目のみが示され、２相目は省略されている。
ステータ２に２相分のコイル３が巻設されるが、図例で
は、１相目のみが示され、２相目は省略されている。
しかして、コイル３は、巻設方向が順次逆となるπ/Pラ
ジアルのコイルピッチαを、２π/Pラジアンのコイル間
ピッチγでＰ個形成する。そして各相は相互にπ/Pラジ
アンずらせて、１相と２相とが重合しないように設定さ
れる。
ジアルのコイルピッチαを、２π/Pラジアンのコイル間
ピッチγでＰ個形成する。そして各相は相互にπ/Pラジ
アンずらせて、１相と２相とが重合しないように設定さ
れる。
従って、図例では、ロータ１の磁極数は４であるので、
コイルピッチαはπ/4ラジアンとなり、また各コイルピ
ッチαはπ/2ラジアンおきに形成されると共に、１相と
２相とはπ/4ラジアンずれることになる。つまり、１相
目のコイル３は部位Ｘから反時計廻りに部位Ｙまで巻設
されると共に、π/2ラジアンおきに巻設方向が順次逆の
π/4ラジアンのコイルピッチαを４個形成する。また、
２相目（図示省略）も１相目と同様な巻き方にて巻設さ
れるが、この２相目のコイルピッチα…は１相目のコイ
ル３から時計廻り方向に夫々π/4ラジアンずれる。
コイルピッチαはπ/4ラジアンとなり、また各コイルピ
ッチαはπ/2ラジアンおきに形成されると共に、１相と
２相とはπ/4ラジアンずれることになる。つまり、１相
目のコイル３は部位Ｘから反時計廻りに部位Ｙまで巻設
されると共に、π/2ラジアンおきに巻設方向が順次逆の
π/4ラジアンのコイルピッチαを４個形成する。また、
２相目（図示省略）も１相目と同様な巻き方にて巻設さ
れるが、この２相目のコイルピッチα…は１相目のコイ
ル３から時計廻り方向に夫々π/4ラジアンずれる。
そして、ロータ１近傍の固定部に付設された図示省略の
ロータ位置検出器にて、ロータ１の位置を検出し、該ロ
ータ１の位置に応じて、コイル３，３への通電方向を切
換え、もってモータを回転させる。
ロータ位置検出器にて、ロータ１の位置を検出し、該ロ
ータ１の位置に応じて、コイル３，３への通電方向を切
換え、もってモータを回転させる。
しかして、上述の如く構成された１相目のコイル３の部
位Ｘをプラスとすると共に、該コイル３の部位Ｙをマイ
ナスとして、１相目のコイル３の通電方向を反時計廻り
方向とし、かつ、２相目のコイル３の通電方向も同様に
反時計廻り方向とすれば、ロータ１は矢印Ａ方向つまり
時計廻りの回転力を受けて回転する。そして、ロータ１
が矢印Ａ方向にπ/4ラジアン回転したときうには、１相
目のコイルによって該ロータ１は矢印Ａ方向とは逆の方
向つまり反時計廻りの方向の回転力を受ける。従って、
この状態のときに、１相目のコイル３の通電方向を逆に
切換えて、２相目のコイルを元のままの通電方向にして
おけば、ロータ１には矢印Ａ方向の回転力を受けること
になる。つまり、ロータ１がπ/4ラジアン回転するごと
に第４図に従って１相目及び２相目のコイル３の通電方
向を切換えれば、ロータ１は一定方向の回転力を受ける
ことになり、該ロータ１は回転し続けることができる。
従って、ロータ１を１回転させるには１相目と２相目の
コイル３，３の通電方向を合計すると８回切換えること
になる。
位Ｘをプラスとすると共に、該コイル３の部位Ｙをマイ
ナスとして、１相目のコイル３の通電方向を反時計廻り
方向とし、かつ、２相目のコイル３の通電方向も同様に
反時計廻り方向とすれば、ロータ１は矢印Ａ方向つまり
時計廻りの回転力を受けて回転する。そして、ロータ１
が矢印Ａ方向にπ/4ラジアン回転したときうには、１相
目のコイルによって該ロータ１は矢印Ａ方向とは逆の方
向つまり反時計廻りの方向の回転力を受ける。従って、
この状態のときに、１相目のコイル３の通電方向を逆に
切換えて、２相目のコイルを元のままの通電方向にして
おけば、ロータ１には矢印Ａ方向の回転力を受けること
になる。つまり、ロータ１がπ/4ラジアン回転するごと
に第４図に従って１相目及び２相目のコイル３の通電方
向を切換えれば、ロータ１は一定方向の回転力を受ける
ことになり、該ロータ１は回転し続けることができる。
従って、ロータ１を１回転させるには１相目と２相目の
コイル３，３の通電方向を合計すると８回切換えること
になる。
また、このブラシレスモータは、２個のロータ位置検出
器をロータ１の近傍にπ／４ラジアンずらせて配置した
場合、それぞれのロータ位置検出器が検出する波形が第
２図に示す様なＩ，IIとなり、２相のコイル３，３に発
生する逆起電力波形はそれぞれ第３図におけるＩ，IIに
示す様な波形となる。
器をロータ１の近傍にπ／４ラジアンずらせて配置した
場合、それぞれのロータ位置検出器が検出する波形が第
２図に示す様なＩ，IIとなり、２相のコイル３，３に発
生する逆起電力波形はそれぞれ第３図におけるＩ，IIに
示す様な波形となる。
しかして、上述の如く構成された１相目のコイル３と２
相目のコイル３にそれぞれ第４図のＩ，IIのような電流
を流せば、１相目のコイル３に発生するトルク及び２相
目のコイル３に発生するトルクは夫々第５図Ｉ，IIに示
す様な波形となる。従って、その２相分の合成トルク波
形を第６図に示す様な一直線状の波形とすることができ
る。
相目のコイル３にそれぞれ第４図のＩ，IIのような電流
を流せば、１相目のコイル３に発生するトルク及び２相
目のコイル３に発生するトルクは夫々第５図Ｉ，IIに示
す様な波形となる。従って、その２相分の合成トルク波
形を第６図に示す様な一直線状の波形とすることができ
る。
なお、各磁極の磁極ピッチを約π/Pラジアンとしている
のは、これ以上大きな磁極ピッチでは、逆トルクが働い
て効率を落とすことになるためである。
のは、これ以上大きな磁極ピッチでは、逆トルクが働い
て効率を落とすことになるためである。
本発明は図示の実施例に限定されず、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で設計変更自由であり、例えば、磁極数は
勿論自由であり、また、インナー・ロータ・タイプ、ア
ウター・ロータ・タイプとするも自由である。さらに、
マグネットとステータについては、シャフト方向に対向
するタイプあるいはラジアル方向に対向するタイプとす
るも自由である。巻設されるコイル巻数は図例では簡素
化されているが、実際は多数巻かれている。なお、角度
はすべて機械角で示されている。
脱しない範囲で設計変更自由であり、例えば、磁極数は
勿論自由であり、また、インナー・ロータ・タイプ、ア
ウター・ロータ・タイプとするも自由である。さらに、
マグネットとステータについては、シャフト方向に対向
するタイプあるいはラジアル方向に対向するタイプとす
るも自由である。巻設されるコイル巻数は図例では簡素
化されているが、実際は多数巻かれている。なお、角度
はすべて機械角で示されている。
本発明の２相バイポーラのブラシレスモータは、ロータ
に磁極数Ｐの磁極（Ｎ極，Ｓ極）をこの磁極ピッチと等
しい間隔を置いて交互に配設する一方、ステータにトロ
イダルコアを使用し、これに２相のコイルをそれぞれコ
イルピッチαで交互に連続的に巻設する構成としたた
め、両コイルへの通電電流をロータの磁極に合わせて順
次切り換えることにより、リップルが非常に小さい合成
トルクを得ることができ、コギングトルクが極めて小さ
く、ロータは常になめらかに回転するものであり、高効
率のモータを得ることができる。
に磁極数Ｐの磁極（Ｎ極，Ｓ極）をこの磁極ピッチと等
しい間隔を置いて交互に配設する一方、ステータにトロ
イダルコアを使用し、これに２相のコイルをそれぞれコ
イルピッチαで交互に連続的に巻設する構成としたた
め、両コイルへの通電電流をロータの磁極に合わせて順
次切り換えることにより、リップルが非常に小さい合成
トルクを得ることができ、コギングトルクが極めて小さ
く、ロータは常になめらかに回転するものであり、高効
率のモータを得ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す簡略平面図、第２図の
（Ｉ），（II）はロータ位置を検出する２個のロータ位
置検出器それぞれの出力波形図、第３図の（Ｉ），（I
I）はロータ回転時に２相のコイルそれぞれに発生する
逆起電力波形図、第４図の（Ｉ），（II）はそれぞれ２
相のコイルに供給される通電電流波形図、第５図の
（Ｉ），（II）は２相のコイルそれぞれにより発生する
トルク波形図、第６図は２相分の合成トルク波形図であ
る。 １……ロータ、２……ステータ、３……コイル、α……
コイルピッチ、β……磁極ピッチ、γ……コイル間ピッ
チ。
（Ｉ），（II）はロータ位置を検出する２個のロータ位
置検出器それぞれの出力波形図、第３図の（Ｉ），（I
I）はロータ回転時に２相のコイルそれぞれに発生する
逆起電力波形図、第４図の（Ｉ），（II）はそれぞれ２
相のコイルに供給される通電電流波形図、第５図の
（Ｉ），（II）は２相のコイルそれぞれにより発生する
トルク波形図、第６図は２相分の合成トルク波形図であ
る。 １……ロータ、２……ステータ、３……コイル、α……
コイルピッチ、β……磁極ピッチ、γ……コイル間ピッ
チ。
Claims (1)
- 【請求項１】着磁される磁極数をＰとしたときに、夫々
π／Ｐラジアンの磁極ピッチβ，βとなるＮ極・Ｓ極が
２π／Ｐラジアンのピッチにて交互に配設されるロータ
１と、 トロイダルコアが使用されると共に２相のコイル３，３
が巻設されるステータ２と、 を備え、さらに、該ステータ２に、各コイル３，３に
て、巻設方向が順次逆となるπ／Ｐラジアンのコイルピ
ッチαを、２π／Ｐラジアンのコイル間ピッチγで夫々
Ｐ個形成し、かつ、コイル３，３の各相を、相互にπ／
Ｐラジアンずらせたことを特徴とする２相バイポーラの
ブラシレスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5765186A JPH0634567B2 (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | ブラシレスモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5765186A JPH0634567B2 (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | ブラシレスモ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62217849A JPS62217849A (ja) | 1987-09-25 |
| JPH0634567B2 true JPH0634567B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=13061806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5765186A Expired - Fee Related JPH0634567B2 (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | ブラシレスモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0634567B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100429613B1 (ko) * | 2000-10-12 | 2004-05-03 | 엘지전자 주식회사 | 브러시리스 직류 전동기 |
-
1986
- 1986-03-14 JP JP5765186A patent/JPH0634567B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62217849A (ja) | 1987-09-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |