JPH0721077Y2 - ブラシレス直流モ−タ - Google Patents

ブラシレス直流モ−タ

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JPH0721077Y2
JPH0721077Y2 JP1986100827U JP10082786U JPH0721077Y2 JP H0721077 Y2 JPH0721077 Y2 JP H0721077Y2 JP 1986100827 U JP1986100827 U JP 1986100827U JP 10082786 U JP10082786 U JP 10082786U JP H0721077 Y2 JPH0721077 Y2 JP H0721077Y2
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JP
Japan
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coil
winding
slot
slots
phase
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JP1986100827U
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JPS637954U (ja
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要輔 高場
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Tamagawa Seiki Co Ltd
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Tamagawa Seiki Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 a.産業上の利用分野 本考案は、ブラシレス直流モータに関し、特に、巻線の
各相ごとに三重コイル(三重系)を用いると共に、各コ
イルの安全性(冗長性)を従来よりも向上させるための
新規な改良に関するものである。
b.従来の技術 従来、用いられていたこの種のブラシレス直流モータの
巻線構造としては、種々の構成が提案され、採用されて
いるが、その中で代表的な構造について述べると、文献
名等は開示していないけれども、第4図にて示す構成が
採用されていた。
すなわち、U相巻線Ucは第1UコイルU1,第2UコイルU2
び第3UコイルU3の三重コイル構造からなり、V相巻線Vc
は第1VコイルV1、第2VコイルV2及び第3VコイルV3の三重
コイル構造、W相巻線Wcは第1WコイルW1、第2WコイルW2
及び第3WコイルW3の三重コイル構造から各々構成されて
おり、ステータ1の第1スロット〜第18スロットは
合計18のスロットから構成され、第3図及び第4図にお
いては、各スロットの番号を で示している。
前記各第1スロット〜第18スロットの間には、ステ
ータ歯2が18個形成され、このステータ1の中心に形成
された、ロータ受孔3内には、回転軸4に一体に設けら
れた6極構成のロータ5が回転自在に設けられている。
前記ロータ5には、図面には示していないが6極の着磁
部が形成され、3相6極のブラシレスDCモータを構成し
ている。
前述のU相巻線Uc,V相巻線Vc及びW相巻線Wcは、第4図
の巻線結線図に示されているように、まず、U相巻線Uc
の場合、第1UコイルU1,第2UコイルU2及び第3UコイルU3
が、第1スロット内に同時に束ねられて巻回開始さ
れ、他のV相巻線Vc及びW相巻線Wcの場合、第1Vコイル
V1、第2VコイルV2及び第3VコイルV3は第3スロット内
に束ねられ、第1WコイルW1、第2WコイルW2及び第3Wコイ
ルW3は第5スロット内に束ねられて、各々巻回開始さ
れている。
前述の各相巻線Uc,Vc及びWcは、第1、第3スロット
,及び第5スロットから各々巻回開始された後、
第3図及び第4図で示すように、第1〜第18スロット
〜に各々巻回され、3相駆動巻線を構成している。
従来のブラシレス直流モータは、前述したように構成さ
れており、以下に、その動作について説明する。
第3図の状態において、U相巻線Uc,V相巻線Vc及びW相
巻線Wcに対して、図示しない電子スイッチング手段を介
して3相の互いに位相の異なる駆動信号が順次印加され
ることにより、各ステータ歯2とロータ5の各磁極部
(図示せず)との相互磁気作用により、ロータ5が連続
回転する。
c.考案が解決しようとする問題点 従来のブラシレス直流モータは、以上のように構成され
ていたため、安全性を確保するために三重状に巻回され
た各相巻線Uc,Vc及びWcにおける各コイル(U1,U2,
U3)、(V1,V2,V3)及び(W1,W2,W3)は、各々、第4図
に示す1個の第1、第2スロット,及び第5スロッ
ト内に各々三重系のコイルU1,U2,U3とV1,V2,V3とW1,W
2,W3が同時に同一スロット内で巻回開始されており、三
本のコイルが1ユニットとして、スロット絶縁物とコイ
ルエンド絶縁物を用いて、各々独立した状態に絶縁され
ているので、これらの絶縁物の絶縁性が、コイルの発熱
等によって弱くなり、リークが発生した場合、三重に構
成したはずの例えば、U1,U2,U3の三本のコイルが同時に
ショートすることもあり、その場合には、三重系の構成
が同時に不能となり、モータの動作不可となって信頼性
を向上させることが極めて困難であった。
従って、航空機器、宇宙機器等に搭載した場合、その信
頼性を万全のものとしなければならず、三重系の各コイ
ル間の絶縁性を確保することが最重要課題であった。
本考案は、以上のような問題点を解決すると共に、各相
に形成された三重コイル間の完全な絶縁性を得て、安全
で信頼度が高く、如何なる条件においても、回転動作を
確保することができる三重系のブラシレス直流モータを
提供することを目的とする。
d.問題点を解決するための手段 本考案によるブラシレス直流モータは、第1から第18ス
ロット及び歯部を有するステータと、前記ステータの中
心に形成されたロータ受け孔内に回転自在に設けられた
6極のロータと、前記各スロット内に設けられた3相構
成のU相巻線、V相巻線及びW相巻線とよりなるブラシ
レス直流モータにおいて、前記U相巻線は第1Uコイル、
第2Uコイル及び第3Uコイルの三重系よりなり、前記V相
巻線は第1Vコイル、第2Vコイル及び第3Vコイルの三重系
からなると共に、前記W相巻線は第1Wコイル、第2Wコイ
ル及び第3Wコイルの三重系よりなり、前記各巻線の各第
1U、第1V、第1Wコイルは前記第1、第3、第5スロット
から巻回開始されて2スロット飛ばした構成の各2ケ所
の第1用2スロット飛ばし巻き部を経て前記第10、第1
2、第14スロットで巻回終端となり、前記各巻線の各第2
U、第2V、第2Wコイルは前記第7、第9、第11スロット
から巻回開始されて2スロット飛ばした構成の各2ケ所
の第2用2スロット飛ばし巻き部を経て前記第16、第1
8、第2スロットで巻回終端となり、さらに、前記各巻
線の各第3U、第3V、第3Wコイルは前記第13、第15、第17
スロットから巻回開始されて2スロット飛ばした構成の
各2ケ所の第3用2スロット飛ばし巻き部を経て前記第
4、第6、第8スロットで巻回終端となる構成である。
e.作用 本考案によるブラシレス直流モータにおいては、各相の
巻線は、三重系のコイルからなり、各コイルが互いに異
なるスロットから巻回開始され、異なるスロットで巻回
終端となっているため、各コイル間の絶縁性が極めて良
好である。
従って、各コイルのうち、例え、一重系又は二重系のコ
イルが発熱による断線又は絶縁不良を起こしたとして
も、スロットが異なるため三重系のコイルの断線又は絶
縁不良を回避することができ、航空機、宇宙機器等に用
いた場合の耐久性及び信頼性を飛躍的に向上させること
ができる。
f.実施例 以下、図面と共に本考案によるブラシレス直流モータの
好適な実施例について詳細に説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分については、同一符号を
用いて説明する。
第1図及び第2図は、本考案によるブラシレス直流モー
タを示すためのもので、図において符号1で示されるも
のはステータであり、このステータ1には所定の間隔で
多数の第1〜第18スロット〜が形成されている。
前記各スロット〜の間には、ステータ歯2が18個形
成され、このステータ1の中心に形成されたロータ受孔
3内には、回転軸4に一体に設けられたロータ5が回転
自在に設けられている。
前記ロータ5には、6極の着磁部5a〜5fが形成され、3
相6極のブラシレス直流モータを構成している。
前述のステータ1の第1〜第18スロット〜には、三
相のU相、V相及びW相巻線Uc,Vc及びWcが巻回して設
けられており、U相巻線Ucは第1U、第2U及び第3Uコイル
U1,U2及びU3の三重系コイル構造からなり、V相巻線Vc
は第1V、第2V及び第3VコイルV1,V2及びV3の三重系コイ
ル構造、W相巻線Wcは第1W、第2W及び第3WコイルW1,W2
及びW3の三重系コイル構造から各々構成されている。
前述のU相巻線Uc、V相巻線Vc及びW相巻線Wcは、第2
図のコイル巻線結線図に示されているように、まず、U
相巻線Ucの場合、第1UコイルU1は第1スロットに、第
2UコイルU2は第7スロットに、第3UコイルU3は第13ス
ロットに各々巻回開始され、第1図及び第2図に示す
ように、前記各コイルU1,U2,U3は2スロット飛ばした構
成の各2ケ所の第1、第2、第3用2スロット飛ばし巻
部X,Y,Zを経て第10スロット、第16スロット及び第
4スロットで各々巻回終端となっている。
また、V相巻線Vcの場合、第1VコイルV1は第3スロット
に、第2VコイルV2は第9スロットに、第3VコイルV3
は第15スロットに各々巻回開始され、第1図及び第2
図に示すように、前記各コイルV1,V2,V3は2スロット飛
ばした構成の各2ケ所の第1、第2、第3用2スロット
飛ばし巻部X,Y,Zを経て第12スロット、第18スロット
及び第6スロットで各々巻回終端となっている。
さらに、W相巻線Wcの場合、第1WコイルW1は第5スロッ
トに、第2WコイルW2はスロット第11に、第3Wコイル
W3はスロット第17に各々巻回開始され、第1図及び第
2図に示すように、前記各コイルW1,W2,W3は2スロット
飛ばした構成の各2ケ所の第1、第2、第3用2スロッ
ト飛ばし巻部X,Y,Zを経て第14スロット、第2スロッ
ト及び第8スロットで各々巻回終端となっている。
すなわち、各コイルU1,V1,W1は2ケ所の第1用2スロッ
ト飛ばし巻部Xを経ており、各コイルU2,V2,W2は2ケ所
の第2用2スロット飛ばし巻部Yを経ると共に、各コイ
ルU3,V3,W3は2ケ所の第3用2スロット飛ばし巻部Zを
経ている。
前述の各相巻線Uc,Vc,Wcは各三重系よりなり、前述の各
スロット〜に対する巻線構造は、まとめると次の通
りとなる。すなわち、前記U相巻線Ucは第1UコイルU1
第2UコイルU2及び第3UコイルU3の三重系よりなり、前記
V相巻線Vcは第1VコイルV1、第2VコイルV2及び第3Vコイ
ルV3の三重系からなると共に、前記W相巻線Wcは第1Wコ
イルW1、第2WコイルW2及び第3WコイルW3の三重系よりな
り、前記各巻線Uc,Vc,Wcの各第1U、第1V、第1Wコイル
U1,V1,W1は前記第1、第3、第5スロット,,か
ら巻回開始されて前記第10、第12、第14スロット,
,で巻回終端となり、前記各巻線Uc,Vc,Wcの各第2
U、第2V、第2WコイルU2,V2,W2は前記第7、第9、第11
スロット,,から巻回開始されて前記第16、第1
8、第2スロット,,で巻回終端となり、さら
に、前記各巻線Uc,Vc,Wcの各第3U、第3V、第3Wコイル
U3,V3,W3は前記第13、第15、第17スロット,,か
ら巻回開始されて前記第4、第6、第8スロット,
,で巻回終端となる構成である。
従って、前述の構成から明らかなように、各相巻線Uc,V
c及びWcにおける各々三重系構成の各コイルU1〜U3,V1
〜V3及びW1〜W3は、各々、従来のように3本のコイルが
同時に共通のスロットに入るのではなく、各々別位置の
スロットに入って、巻回開始されているため、各スロッ
ト〜における各コイルの絶縁が極めて容易となる。
第1図の構成では、各相U,V及びWにおける一重系、二
重系及び三重系の各コイルU1〜U3,V1〜V3及びW1〜W3
巻線状態を概略的に示したものである。
尚、前述の第1図及び第2図における各コイルU1〜U3
V1〜V3,W1〜W3は、回転軸4に対して正反対に位置する
スロットを用いて巻線するようにしているが、各コイル
間の接続線は、図示していないが、ステータ1の円弧形
状上に沿って案内してあるため、コイルエンド部が回転
軸4と交叉するようなことはなく、ロータ5の回転には
何ら支障のないように構成されている。
本考案によるブラシレス直流モータは、前述したように
構成されており、以下に、その動作について説明する。
第1図の状態において、U相巻線Uc、V相巻線Vc及びW
相巻線Wcに対して、図示しない電子スイッチング手段を
介して3相の互いに位相の異なる駆動信号が順次印加さ
れることにより、各ステータ歯2とロータ5の各磁極部
5a〜5fとの相互磁気作用により、ロータ5が連続回転す
る。
なお、前述の本考案によるブラシレス直流モータの各コ
イルU1,U2,U3とV1,V2,V3とW1,W2,W3は、従来の第4図に
示すように、同一スロットから巻回されているのではな
く、第2図に示すように、別々のスロットから独立して
巻回されているため、例えば、何れかの一重系のコイル
で絶縁が悪くなった場合でも、他の重系のコイルの絶縁
性が悪くなることはなく、一重系が断線した場合には二
重系又は三重系で確実に代役を果たすことができ、モー
タの性能自体には結果的には変わりはないが、コイルの
発熱等による断線時における他の重系のコイルの損傷を
回避し、三重系の機能及び信頼性を確実とすることがで
きる。前述の三重系の冗長性が確保されるか否かは、特
に、飛行機等の安全性において極めて重要なことであ
る。
g.考案の効果 本考案によるブラシレス直流モータは、以上のような構
成と作用とを備えているため、各相における三重系コイ
ルは、各々異なるスロットに巻回することができ、三重
系コイル間における絶縁効果が著しく向上し、航空機及
び宇宙機器等に用いられるブラシレス直流モータの安全
性、信頼性を確実に確保できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本考案によるブラシレス直流モータ
を示すためのもので、第1図は概略的な全体構成図、第
2図は第1図におけるコイルの結線図、第3図及び第4
図は従来のブラシレス直流モータを示すためのもので、
第3図は概略的な全体構成図、第4図は第3図における
コイルの巻線結線図である。 1はステータ、2は歯部、3はロータ受け孔、5はロー
タ、〜は第1〜第18スロット、UcはU相コイル、Vc
はV相コイル、WcはW相コイルである。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1から第18スロット〜及び歯部
    (2)を有するステータ(1)と、前記ステータ(1)
    の中心に形成されたロータ受け孔(3)内に回転自在に
    設けられた6極のロータ(5)と、前記各スロット〜
    内に設けられた3相構成のU相巻線Uc,V相巻線Vc及び
    W相巻線Wcとよりなるブラシレス直流モータにおいて、
    前記U相巻線Ucは第1UコイルU1、第2UコイルU2及び第3U
    コイルU3の三重系よりなり、前記V相巻線Vcは第1Vコイ
    ルV1、第2VコイルV2及び第3VコイルV3の三重系からなる
    と共に、前記W相巻線Wcは第1WコイルW1、第2WコイルW2
    及び第3WコイルW3の三重系よりなり、前記各巻線Uc,Vc,
    Wcの各第1U、第1V、第1WコイルU1,V1,W1は前記第1、第
    3、第5スロット,,から巻回開始されて2スロ
    ット飛ばした構成の各2ケ所の第1用2スロット飛ばし
    巻き部(X)を経て前記第10、第12、第14スロット,
    ,で巻回終端となり、前記各巻線Uc,Vc,Wcの各第2
    U、第2V、第2WコイルU2,V2,W2は前記第7、第9、第11
    スロット,,から巻回開始されて2スロット飛ば
    した構成の各2ケ所の第2用2スロット飛ばし巻き部
    (Y)を経て前記第16、第18、第2スロット,,
    で巻回終端となり、さらに、前記各巻線Uc,Vc,Wcの各第
    3U、第3V、第3WコイルU3,V3,W3は前記第13、第15、第17
    スロット,,から巻回開始されて2スロット飛ば
    した構成の各2ケ所の第3用2スロット飛ばし巻き部
    (Z)を経て前記第4、第6、第8スロット,,
    で巻回終端となる構成としたことを特徴とするブラシレ
    ス直流モータ。
JP1986100827U 1986-07-02 1986-07-02 ブラシレス直流モ−タ Expired - Lifetime JPH0721077Y2 (ja)

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JPS637954U JPS637954U (ja) 1988-01-19
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