JPH0642792B2 - Brushless motor - Google Patents
Brushless motorInfo
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- JPH0642792B2 JPH0642792B2 JP61272382A JP27238286A JPH0642792B2 JP H0642792 B2 JPH0642792 B2 JP H0642792B2 JP 61272382 A JP61272382 A JP 61272382A JP 27238286 A JP27238286 A JP 27238286A JP H0642792 B2 JPH0642792 B2 JP H0642792B2
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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係り、特に、出力トルク
の大きなブラシレスモータの制御装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brushless motor, and more particularly to a controller for a brushless motor having a large output torque.
一般に、サーボモータの性能は、トルク/イナーシヤ比
で評価でき、トルクは、電気的な巻線関係が同一である
場合、磁束量に比例する。したがつて、磁束量の増加が
性能向上に大きく影響を与える。また、サーボモータに
は、一般に、価格的な制約からフエライト磁石が使用さ
れているが、フエライト磁石の残留磁束密度は低いた
め、モータ性能に限界がある。Generally, the performance of a servomotor can be evaluated by the torque / inertia ratio, and the torque is proportional to the amount of magnetic flux when the electrical winding relationship is the same. Therefore, the increase in the amount of magnetic flux greatly affects the performance improvement. Further, although a ferrite magnet is generally used for a servo motor due to price restrictions, the residual magnetic flux density of the ferrite magnet is low, so that the motor performance is limited.
なお、永久磁石サーボモータの制御に関する先行技術
は、例えば特開昭60-62894号公報に記載されている。The prior art relating to the control of the permanent magnet servomotor is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-62894.
第6図にブラシレスモータの全体的内部構造を示し、第
6図において、固定子1は、ハウジング3の内部に固定
子鉄心4と固定子巻線5とを収納している。回転子2
は、シヤフト6上にヨーク7,永久磁石8,位置検出器
PS,エンコーダEを備え、エンドブラケツト10,ベ
アリング9によつて前期固定子1に回転自在に保持され
ている。FIG. 6 shows the entire internal structure of the brushless motor. In FIG. 6, the stator 1 houses a stator core 4 and a stator winding 5 inside a housing 3. Rotor 2
Is equipped with a yoke 7, a permanent magnet 8, a position detector PS, and an encoder E on the shaft 6, and is rotatably held by the stator 1 by an end bracket 10 and a bearing 9.
第7図は従来形ブラシレスモータに組み込まれている回
転子2の全体構成説明図である。図は2極の例を示し、
永久磁石8は図示のごとく着磁されるとともに、ヨーク
7に対して接着剤等で固定される。FIG. 7 is an explanatory view of the overall structure of the rotor 2 incorporated in the conventional brushless motor. The figure shows a two-pole example,
The permanent magnet 8 is magnetized as shown and is fixed to the yoke 7 with an adhesive or the like.
第8図は従来形ブラシレスモータの制御回路図、第9図
は第8図に示す制御回路の動作特性線図、第10図は第
7図に示す回転子2の正転動作説明図である。FIG. 8 is a control circuit diagram of a conventional brushless motor, FIG. 9 is an operation characteristic diagram of the control circuit shown in FIG. 8, and FIG. 10 is an explanatory diagram of normal operation of the rotor 2 shown in FIG. .
第8図において、直流電源11より制御装置12を介し
て固定子巻線5に電力を供給する。モータの制御動作に
ついて述べると、ASR(速度制御装置)では、速度指
令wsと、エンコーダEよりFV変換を介して得られた
実際の速度wfとから速度誤差weを算出し、これにP
I制御(比例積分制御)等によつてトルク指令、すなわ
ち電流指令ISを出力する。一方、正弦・余弦発生回路
では、回転子2の位置を検出する位置検出器PS(例え
ば、ホール素子と磁石等によつて構成される)と、エン
コーダEからのパルス、すなわち回転子の位置情報とか
ら、予め書き込まれたROMを介して、第9図(a),
(b)に示す正弦,余弦信号を出力し、各相は個別にA
CR(電流制御)系を持つ。各相の電流指令ISA,ISB,
ISC(第5図の(c),(d),(e))は、2相−3
相変換の出力信号と前記電流指令IS信号との積とな
る。この電流指令は、各相巻線の誘起電圧EU,EV,E
Wと同相になるよう、位置検出器PSの位置ならびにR
OMのアドレスを調整する。In FIG. 8, electric power is supplied from the DC power supply 11 to the stator winding 5 via the control device 12. Describing the control operation of the motor, the ASR (speed controller) calculates the speed command ws, the speed error w e from the actual speed w f obtained through the FV converter from the encoder E, which in P
A torque command, that is, a current command I S is output by I control (proportional integration control) or the like. On the other hand, in the sine / cosine generating circuit, a pulse from the position detector PS (for example, a Hall element and a magnet, etc.) that detects the position of the rotor 2 and the encoder E, that is, rotor position information. From FIG. 9 (a), via the prewritten ROM,
The sine and cosine signals shown in (b) are output, and each phase is A
It has a CR (current control) system. Current commands for each phase I SA , I SB ,
I SC ((c), (d), (e) in FIG. 5) is 2 phase-3
It is the product of the output signal of the phase conversion and the current command IS signal. The current command, the induced voltage E U of each phase winding, E V, E
Position of the position detector PS and R so that it is in phase with W
Adjust the OM address.
第7図に示す回転子2の正転動作説明図である第10図
において、各相合成の電流は、永久磁石8の磁束Ifと常
に直角の位置を占め、かつ一定速の場合、絶対値の変化
はなく、無整流子で、しかも直流機と同等の特性(トル
ク脈動が少ない)を得ることができる。In FIG. 10, which is an explanatory view of the normal rotation operation of the rotor 2 shown in FIG. 7, the combined current of each phase always occupies a position perpendicular to the magnetic flux I f of the permanent magnet 8 and, in the case of a constant speed, is absolute. There is no change in the value, there is no commutator, and it is possible to obtain the same characteristics as the DC machine (small torque pulsation).
第10図の動作特性線図である第11図において、永久
磁石8の磁束分布が正弦波であると仮定すると、BM
(θ)で表わされ、3相電流の合成の電流i(θ)は、
前記制御によつて永久磁石磁束BM(θ)と同相で、し
かも常に正弦波状の分布を示す。この場合のトルクT
は、次のように表わされ、この値は常に一定である。In FIG. 11 which is an operation characteristic diagram of FIG. 10, assuming that the magnetic flux distribution of the permanent magnet 8 is a sine wave, BM
Is represented by (θ), and the combined current i (θ) of the three-phase current is
By the control described above, the magnetic flux BM (θ) is in phase with the magnetic flux BM (θ), and the distribution is always sinusoidal. Torque T in this case
Is expressed as follows, and this value is always constant.
T=K・▲∫2π 0▼BM(θ)・i(θ)・dθ …
(1) 電機子反作用による起磁力は、永久磁石8の磁束BM
(θ)と90度位相が異なり、AT(θ)として現わ
れ、これによつて電機子反作用による磁束BAT(θ)
が生じる。電流i(θ)と電機子反作用磁束BAT
(θ)とによるトルクTatは、次のように表わされる。T = K ・ ∫ 2π 0 ▼ BM (θ) ・ i (θ) ・ dθ
(1) The magnetomotive force due to the armature reaction is the magnetic flux BM of the permanent magnet 8.
It is 90 degrees out of phase with (θ) and appears as AT (θ), which causes the magnetic flux BAT (θ) due to the armature reaction.
Occurs. Current i (θ) and armature reaction magnetic flux BAT
The torque T at due to (θ) is expressed as follows.
Tat=k・▲∫2π 0▼BAT(θ)・i(θ)・dθ
…(2) 前記(2)式において、BAT(θ)とi(θ)とは、
90度の位相差を持つていることから零となる。したが
つて、電機子反作用による磁束の利用はなく、しかも永
久磁石8の磁束密度も低いことから、サーボモータとし
ての特性は低い。T at = k ・ ▲ ∫ 2π 0 ▼ BAT (θ) ・ i (θ) ・ dθ
(2) In the equation (2), BAT (θ) and i (θ) are
Since it has a phase difference of 90 degrees, it becomes zero. Therefore, since the magnetic flux due to the armature reaction is not used and the magnetic flux density of the permanent magnet 8 is low, the characteristic as the servo motor is low.
第12図は従来提案に係る改良形ブラシレスモータに組
み込まれている回転子の正転動作説明図で、第12図に
示す回転子を組み込むブラシレスモータの固定子構造は
従来と同一で、回転子2の外周は、永久磁石8と、当該
永久磁石8よりも高い透磁率を有する磁性材料13とか
らなり、磁性材料13は、ヨーク7と一体でも製作可能
である。FIG. 12 is a diagram for explaining a normal rotation operation of a rotor incorporated in an improved brushless motor according to a conventional proposal. The stator structure of the brushless motor incorporating the rotor shown in FIG. The outer periphery of 2 is composed of a permanent magnet 8 and a magnetic material 13 having a magnetic permeability higher than that of the permanent magnet 8, and the magnetic material 13 can also be manufactured integrally with the yoke 7.
しかして、第12図に符号2で示す回転子を組み込んだ
ブラシレスモータに対し、第8図および第9図に準じ
て、高透磁率磁性材(以下、補助突極と称す)13に電
機子反作用の増磁作用がかかるように制御する(具体的
には、第12図に示すように、補助突極13の中心に対
して巻線電流の合成iがθだけ進んだ位置となるように
制御する)と、第12図の動作特性線図である第13図
から明らかなように、(1)式で示した永久磁石磁束BM
(θ)と巻線電流i(θ)との間のトルクは、永久磁石
8の断面積が第10図の場合よりも少なくなつているこ
とから減少する。しかし、(2)式で示した電機子反作用
磁束BAT(θ)と巻線電流i(θ)のトルクが発生
し、結果としてトルクは増加する。電機子反作用による
トルク発生の原理は、以下のとおりである。すなわち、
電機子反作用の増磁作用が働く側に配置された補助磁極
には、永久磁石と同じ方向に磁束が発生し、かつ補助磁
極の透磁率は大きく、他方、減磁作用が働く側に配置さ
れた永久磁石にあつては、その透磁率が小さいことか
ら、永久磁石の磁束量の減少を少なく押え、したがつて
電流に比例して界磁磁束量(永久磁石磁束量と補助磁極
磁束量との和)を増加させることができる。Therefore, in contrast to the brushless motor in which the rotor indicated by reference numeral 2 in FIG. 12 is incorporated, the high-permeability magnetic material (hereinafter, referred to as auxiliary salient pole) 13 and the armature are used according to FIGS. 8 and 9. The control is performed so that the reaction magnetizing action is applied (specifically, as shown in FIG. 12, the composite current i of the winding current is advanced by θ with respect to the center of the auxiliary salient pole 13). Control) and, as is clear from FIG. 13 which is an operation characteristic diagram of FIG. 12, the permanent magnet magnetic flux BM expressed by the equation (1).
The torque between (θ) and the winding current i (θ) decreases because the cross-sectional area of the permanent magnet 8 is smaller than that in the case of FIG. However, the torque of the armature reaction magnetic flux BAT (θ) and the winding current i (θ) expressed by the equation (2) is generated, and the torque is increased as a result. The principle of torque generation due to armature reaction is as follows. That is,
A magnetic flux is generated in the same direction as the permanent magnet in the auxiliary magnetic pole arranged on the side where the magnetic demagnetization of the armature reaction works, and the magnetic permeability of the auxiliary magnetic pole is large, while it is arranged on the side where the demagnetization works. In addition, since the magnetic permeability of a permanent magnet is small, the decrease in the magnetic flux of the permanent magnet can be suppressed, and therefore the field magnetic flux amount (permanent magnet magnetic flux amount and auxiliary magnetic flux amount Sum of) can be increased.
一方、第12図に符号2で示す回転子を逆転させた場合
の動作系について説明すると、第14図はその動作説明
図、第15図は第14図の動作特性線図である。すなわ
ち、第14図に示すように、回転子2を逆転させると、
補助突極13に電機子反作用の減磁力がかかり、永久磁
石8と逆方向の磁束が増大する。つまり、補助突極13
の磁束がブレーキトルクになり、永久磁石8のみで回転
子2を構成した場合に比較して、かえつてトルクが減少
してしまうことになる。On the other hand, the operation system when the rotor shown by reference numeral 2 in FIG. 12 is reversed will be described. FIG. 14 is an operation explanatory view thereof, and FIG. 15 is an operation characteristic diagram of FIG. That is, as shown in FIG. 14, when the rotor 2 is reversed,
The demagnetizing force of the armature reaction is applied to the auxiliary salient poles 13, and the magnetic flux in the direction opposite to the permanent magnet 8 increases. That is, the auxiliary salient pole 13
The magnetic flux of becomes the brake torque, and the torque is reduced in comparison with the case where the rotor 2 is composed of only the permanent magnet 8.
〔発明が解決しようとする問題点〕 このように、従来形ブラシレスモータ、さらには従来提
案に係る改良形ブサシレスモータにあつては、回転子2
の正転と逆転間、正転指令と逆転指令間もしくは電流の
正負間の変化に対する巻線電流の合成起磁力について十
分な配慮がなされておらず、一方向回転のモータにしか
使用することができなかつた。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, the conventional brushless motor and the improved bushingless motor according to the conventional proposal have the rotor 2
No consideration has been given to the combined magnetomotive force of the winding current with respect to the change between forward rotation and reverse rotation, between the forward rotation instruction and reverse rotation instruction, or between the positive and negative currents, and it can only be used for a one-way rotation motor. I couldn't do it.
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであつて、
その目的とするところは、回転子の正逆転、正逆転指令
もしくは電流の正負いずれの場合においても、高出力ト
ルクを得ることのできる、従来にない新しいブラシレス
モータを提供しようとするものである。The present invention has been made in consideration of the above points,
It is an object of the present invention to provide a novel brushless motor which can obtain a high output torque regardless of whether the rotor is forward / reverse, forward / reverse command, or positive / negative of current.
前記目的は、多相の固定子巻線を備えた固定子と、外周
に高透磁率磁性材からなる補助突極を有し、かつ等間隔
の極性を持つ回転子と、前記回転子の位置を検出する複
数の位置検出器と、前記複数の位置検出器の信号に対応
して多相の固定子巻線に電流を供給する制御装置とを備
え、前記制御装置として、回転子の正転と逆転間,正転
指令と逆転指令間もしくは電流の正負間の変化に対する
巻線電流の合成起磁力が、当該回転子に対して変化前と
逆相(180度)と異なる位置に生じるよう、前記多相
の固定子巻線に電流を供給する制御装置を備えることに
よつて達成される。The purpose is to provide a stator having multi-phase stator windings, a rotor having auxiliary salient poles made of a high-permeability magnetic material on the outer periphery and having polarities at equal intervals, and a position of the rotor. And a controller for supplying a current to the multi-phase stator windings corresponding to the signals from the plurality of position detectors. Between the reverse rotation and the reverse rotation, between the forward rotation instruction and the reverse rotation instruction, or between the positive and negative of the current, the combined magnetomotive force of the winding current is generated at a position different from that before the change and the opposite phase (180 degrees) with respect to the rotor. This is accomplished by including a controller that supplies current to the polyphase stator windings.
しかして、本発明によれば、制御装置として、回転子の
正転と逆転間,正転指令と逆転指令間もしくは電流の正
負間の変化に対する巻線電流の合成起磁力が、当該回転
子に対して変化前と逆相と異なる位置に生じるよう、前
記多相の固定子巻線に電流を供給する制御装置を備えた
ことにより、回転子の逆転,逆転指令,電流が負の場合
においても、前記回転子の正転,正転指令,電流が正の
場合と同様、最大トルクを得ることができる。Therefore, according to the present invention, as the control device, the combined magnetomotive force of the winding current with respect to the change between the forward rotation and the reverse rotation of the rotor, the forward rotation command and the reverse rotation command, or the change between the positive and negative of the current is applied to the rotor. On the other hand, by providing the control device for supplying the current to the multi-phase stator winding so that it occurs at a position different from that before the change and in the opposite phase, even when the rotor reverses, the reverse command and the current are negative. As in the case where the normal rotation of the rotor, the normal rotation command, and the current are positive, the maximum torque can be obtained.
以下、本発明を第1図および第2図にもとづいて説明す
ると、第1図は本発明の実施に供されるブラシレスモー
タ(回転子2)の逆転動作説明図、第2図は第1図の動
作特性線図であり、本発明において、回転子2が正転,
正転指令もしくは電流が正の場合の動作原理は、既述し
た第8図〜第13図の動作原理と同一である。The present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a diagram for explaining a reverse rotation operation of a brushless motor (rotor 2) used for carrying out the invention, and FIG. 2 is FIG. FIG. 4 is a motion characteristic diagram of the rotor 2 in the present invention,
The operation principle when the forward rotation command or the current is positive is the same as the operation principle of FIGS. 8 to 13 described above.
これに対し、回転子2が逆転,逆転指令もしくは電流が
負の場合は、第1図に示すように、回転子2が正転,正
転指令もしくは電流が正の場合における巻線電流の合成
値i1の位置に対して逆相の位置であるi2(この位置
では、第14図に示すように、モータ出力トルクを減少
せしめる)の位置と異なり、補助突極13よりもθだけ
進んだ位置に巻線電流の合成起磁力が生じるよう、多相
の固定子巻線に電流を供給する。On the other hand, when the rotor 2 is in the reverse rotation, the reverse rotation command or the current is negative, as shown in FIG. 1, the combination of the winding currents when the rotor 2 is in the forward rotation, the normal rotation command or the current is positive Unlike the position of i 2 (in this position, the motor output torque is reduced, as shown in FIG. 14), which is in the opposite phase to the position of the value i 1 , the auxiliary salient pole 13 is advanced by θ. The current is supplied to the multi-phase stator windings so that a combined magnetomotive force of the winding currents is generated at position A.
そして、前記のごとく電流供給した本発明によれば、永
久磁石8のN極は、回転子が正転,正転指令もしくは電
流が正の場合に同極性を有した補助突極13Aとは異な
り、補助突極13Bと同極性を有することになり、第1
3図に示す回転子2の正転,正転指令もしくは電流が正
の場合と全く同じとなつて、永久磁石8による磁束量と
補助突極13による磁束量との合成と、巻線電流の合成
との間に大きな出力トルクを得ることができる。Further, according to the present invention, which supplies the current as described above, the north pole of the permanent magnet 8 is different from the auxiliary salient pole 13A having the same polarity when the rotor rotates in the normal direction, the normal rotation command or the current is positive. , The auxiliary salient pole 13B has the same polarity,
This is exactly the same as the case where the forward rotation, forward rotation command or current of the rotor 2 shown in FIG. 3 is positive, and the combination of the magnetic flux amount by the permanent magnet 8 and the magnetic flux amount by the auxiliary salient pole 13 and the winding current A large output torque can be obtained during the synthesis.
第3図は本発明の実施に供される2相モータの制御回路
図、第4図は第3図に符号2で示す回転子の詳細図であ
る。FIG. 3 is a control circuit diagram of a two-phase motor used for implementing the present invention, and FIG. 4 is a detailed view of a rotor indicated by reference numeral 2 in FIG.
第3図に示す2相モータの制御について述べると、AS
Rでは、速度指令wsと、エンコーダEよりFV変換を
介して得られる実際の速度wfとから、速度誤差weを
算出する。一方、位置検出器PSからは、回転子2の位
置に応じて、永久磁石,ホール素子HA,HB等を介し
て2相の正弦波信号を得る。さらに、2相は、個々のA
CR系(ACRA,ACRB)を持ち、各相を制御する。ここ
で、ACR系の入力信号は、ホール素子出力と速度誤差
wfとの積として表わされ、これによつても、回転子の
正転,正転指令もしくは電流が正の場合、第4図に示す
ように、第12図の場合とほぼ同様、巻線電流i1と、
永久磁石8,補助突極13からなる回転子2の位置関係
が得られ、大きなトルクを得ることができる。The control of the two-phase motor shown in FIG.
At R, the speed error we is calculated from the speed command ws and the actual speed wf obtained from the encoder E through FV conversion. On the other hand, a two-phase sine wave signal is obtained from the position detector PS via the permanent magnets, Hall elements H A , H B, etc. according to the position of the rotor 2. In addition, the two phases are
It has a CR system (ACRA, ACRB) and controls each phase. Here, the input signal of the ACR system is represented as the product of the Hall element output and the speed error wf. Even with this, when the forward rotation, forward rotation command or current of the rotor is positive, FIG. As shown in FIG. 12, the winding current i 1 and
The positional relationship of the rotor 2 including the permanent magnet 8 and the auxiliary salient pole 13 can be obtained, and a large torque can be obtained.
一方、回転子2の逆転,逆転指令もしくは電流が負の場
合は、第3図に示す位置検出器PSの信号HA,H
Bと、2相の固定子巻線に電流を供給する制御装置12
A,12Bとの対応を異ならせる。つまり、位置検出器
PSの信号HAをACRB,制御装置12Bに、位置検出器
PSの信号HBをACRA,制御装置12Aに対応させ
る。そして、この場合、回転子2の逆転,逆転指令もし
くは電流が負になつた時には、第4図に示すように、巻
線電流の合成i2が第1図の場合とほぼ同じ値となり、
既述した原理によつて大きなトルクを得ることができ
る。On the other hand, when the reverse rotation of the rotor 2, the reverse rotation command or the current is negative, the signals H A , H of the position detector PS shown in FIG.
B and a controller 12 for supplying current to the two-phase stator windings
Different correspondence with A and 12B. That is, the signal H A of the position detector PS is associated with ACRB and the control device 12B, and the signal H B of the position detector PS is associated with ACRA and the control device 12A. In this case, when the reverse rotation of the rotor 2, the reverse rotation command, or the current becomes negative, the composite i 2 of the winding currents becomes almost the same value as in FIG. 1, as shown in FIG.
A large torque can be obtained according to the principle described above.
なお、本発明は、3相モータに対しても適用できる。The present invention can also be applied to a three-phase motor.
第5図に本発明の実施に供される回転子の変形例を示
し、第5図に示す回転子2には、先に符号8で示した永
久磁石がない場合を示した。しかして、第5図におい
て、動作可能な巻線電流の位置は、永久磁石8がある場
合と異なり、回転子2の正転,正転時とも、それぞれ図
に示すように2ケ所ずつある。これは、永久磁石8がな
いために、補助突極13が巻線起磁力のN,S極に対応
しうるためであり、これによつても、第3図に示す位置
検出器PSの信号HA,HBと、2相の固定子巻線5
A,5Bに電流を供給する制御装置12A,12Bとの
対応を異ならせることにより、回転子2の正転と逆転,
正転指令と逆転指令,電流の正負間の変化に対応して、
常に最大トルクを得ることができる。FIG. 5 shows a modified example of the rotor used for carrying out the present invention, and the rotor 2 shown in FIG. 5 does not have the permanent magnet 8 previously shown. Thus, in FIG. 5, unlike the case where the permanent magnet 8 is provided, the positions of operable winding currents are two in each of the normal rotation and the normal rotation of the rotor 2 as shown in the figure. This is because the auxiliary salient poles 13 can correspond to the N and S poles of the winding magnetomotive force due to the absence of the permanent magnets 8, and the signal from the position detector PS shown in FIG. H A , H B and 2-phase stator winding 5
By changing the correspondence with the control devices 12A and 12B that supply current to A and 5B, the forward and reverse rotations of the rotor 2 can be performed.
Corresponding to the forward rotation command, reverse rotation command, and change between positive and negative current,
Maximum torque can always be obtained.
ところで、前記実施例においては、本発明を、回転形の
モータ駆動に適用して場合について例示したが、これに
代えて、本発明を、リニアモータ駆動に適用したり、さ
らには磁極歯を有するパルスモータ駆動に適用すること
もできる。By the way, in the above-mentioned embodiment, the case where the present invention is applied to the rotary type motor drive has been illustrated, but instead of this, the present invention is applied to the linear motor drive, and further, it has the magnetic pole teeth. It can also be applied to pulse motor drive.
また、多相の固定子巻線に電流を供給する制御装置と複
数の位置検出器との対応を切り換える方式は、モータの
回転数を変えたい場合に有用である。それは、回転子に
対する巻線電流合成値の位相が変り、これによつて出力
トルクが変るためである。Further, the method of switching the correspondence between the control device for supplying current to the multi-phase stator winding and the plurality of position detectors is useful when it is desired to change the rotation speed of the motor. This is because the phase of the winding current composite value with respect to the rotor changes, which causes the output torque to change.
本発明は以上のごときであり、図示実施例の説明から明
らかなように、本発明によれば、回転子の正逆転,正逆
転指令もしくは電流の正負いずれの場合においても、高
出力トルクを得ることのできる、従来にない新しいブラ
シレスモータを提供することができる。The present invention is as described above, and as is clear from the description of the illustrated embodiment, according to the present invention, a high output torque can be obtained regardless of whether the rotor is forward / reverse, forward / reverse command, or positive / negative of current. It is possible to provide an unprecedented new brushless motor that can be used.
第1図は本発明の実施に供されるブラシレスモータ(回
転子)の逆転動作説明図、第2図は第1図の動作特性線
図、第3図は本発明の実施に供される2相モータの制御
回路図、第4図は第3図に符号2で示す回転子の詳細
図、第5図は本発明の実施に供される回転子の変形例を
示す図、第6図はブラシレスモータの全体的内部構造を
示す上半部縦断面図、第7図は従来形ブラスレスモータ
に組み込まれている回転子の全体構成説明図、第8図は
従来形ブラスレスモータの制御回路図、第9図は第8図
に示す制御回路の動作特性線図、第10図は第7図に示
す回転子の正転動作説明図、第11図は第10図の動作
特性線図、第12図は従来提案に係る改良形ブラシレス
モータに組み込まれている回転子の正転動作説明図、第
13図は第12図の動作特性線図、第14図は第12図
に示す回転子の逆転動作説明図、第15図は第14図の
動作特性線図である。 1…固定子、2…回転子、4…固定子鉄心、5…固定子
巻線、7…ヨーク、8…永久磁石、11…直流電源、1
2(12Aおよび12B)…制御装置、13(13Aお
よび13B)…高透磁率磁性材、E…エンコーダ、PS
…位置検出器。FIG. 1 is a diagram for explaining a reverse rotation operation of a brushless motor (rotor) used for practicing the present invention, FIG. 2 is an operation characteristic diagram of FIG. 1, and FIG. 3 is used for practicing the present invention. Phase motor control circuit diagram, FIG. 4 is a detailed view of the rotor shown by reference numeral 2 in FIG. 3, FIG. 5 is a diagram showing a modified example of the rotor used for carrying out the present invention, and FIG. An upper half longitudinal sectional view showing the entire internal structure of the brushless motor, FIG. 7 is an explanatory view of the overall structure of a rotor incorporated in a conventional brassless motor, and FIG. 8 is a control circuit of the conventional brassless motor. FIG. 9, FIG. 9 is an operating characteristic diagram of the control circuit shown in FIG. 8, FIG. 10 is an explanatory diagram of normal operation of the rotor shown in FIG. 7, and FIG. 11 is an operating characteristic diagram of FIG. FIG. 12 is a diagram for explaining a normal rotation operation of a rotor incorporated in an improved brushless motor according to a conventional proposal, and FIG. 13 is a diagram of FIG. Work characteristic diagram, Fig. 14 reverse operation explanatory view of a rotor shown in FIG. 12, FIG. 15 is an operation characteristic diagram of Figure 14. 1 ... Stator, 2 ... Rotor, 4 ... Stator core, 5 ... Stator winding, 7 ... Yoke, 8 ... Permanent magnet, 11 ... DC power supply, 1
2 (12A and 12B) ... Control device, 13 (13A and 13B) ... High permeability magnetic material, E ... Encoder, PS
… Position detector.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 虻川 俊美 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 成島 誠一 茨城県勝田市大字稲田1410番地 株式会社 日立製作所東海工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshimi Agawagawa 4026 Kujimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Research Laboratory Ltd. (72) Seiichi Narushima 1410 Inada, Katsuta City, Ibaraki Hitachi Tokai Co., Ltd. in the factory
Claims (2)
に高透磁率磁性材を有し、かつ等間隔の極性を持つ回転
子と、前記回転子の位置を検出する複数の位置検出器
と、前記複数の位置検出器の信号に対応して多相の固定
子巻線に電流を供給する制御装置とを備え、 前記制御装置として、 回転子の正転と逆転間,正転指令と逆転指令間もしくは
電流の正負間の変化に対する巻線電流の合成起磁力が、
当該回転子に対して変化前と逆相(180度)と異なる
位置に生じるよう、前記多相の固定子巻線に電流を供給
する制御装置を備えたことを特徴とするブラシレスモー
タ。1. A stator provided with multi-phase stator windings, a rotor having a high permeability magnetic material on its outer periphery and having polarities at equal intervals, and a plurality of rotors for detecting the position of the rotor. And a controller for supplying current to the multi-phase stator windings in response to signals from the plurality of position detectors, and as the controller, between normal rotation and reverse rotation of the rotor, The combined magnetomotive force of the winding current for changes between the forward rotation command and the reverse rotation command or between the positive and negative currents is
A brushless motor comprising a control device that supplies current to the multi-phase stator winding so that it is generated at a position different from the phase before the change (180 degrees) with respect to the rotor.
て、多相の固定子巻線に対して電流を供給する制御装置
として、 当該制御装置と複数の位置検出器との対応を、回転子の
正転と逆転,正転指令と逆転指令もしくは電流の正負に
よつて異ならしめる制御装置を備えたブラシレスモー
タ。2. The invention according to claim 1, as a control device for supplying a current to a polyphase stator winding, wherein the correspondence between the control device and a plurality of position detectors is A brushless motor equipped with a control device that makes the forward / reverse rotation of the child, the forward / reverse rotation command, or the positive / negative of the current different.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61272382A JPH0642792B2 (en) | 1986-11-15 | 1986-11-15 | Brushless motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61272382A JPH0642792B2 (en) | 1986-11-15 | 1986-11-15 | Brushless motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63129884A JPS63129884A (en) | 1988-06-02 |
| JPH0642792B2 true JPH0642792B2 (en) | 1994-06-01 |
Family
ID=17513105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61272382A Expired - Lifetime JPH0642792B2 (en) | 1986-11-15 | 1986-11-15 | Brushless motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642792B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3308828B2 (en) | 1996-10-18 | 2002-07-29 | 株式会社日立製作所 | Permanent magnet rotating electric machine and electric vehicle using the same |
-
1986
- 1986-11-15 JP JP61272382A patent/JPH0642792B2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS=1986 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63129884A (en) | 1988-06-02 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |