JPH083188Y2 - ブラシレスモータ - Google Patents
ブラシレスモータInfo
- Publication number
- JPH083188Y2 JPH083188Y2 JP1988157814U JP15781488U JPH083188Y2 JP H083188 Y2 JPH083188 Y2 JP H083188Y2 JP 1988157814 U JP1988157814 U JP 1988157814U JP 15781488 U JP15781488 U JP 15781488U JP H083188 Y2 JPH083188 Y2 JP H083188Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slot pitch
- armature
- permanent magnet
- armature core
- winding
- 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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Landscapes
- Brushless Motors (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は永久磁石界磁を備え、電機子巻線に矩形波通
電するようにしたブラシレスモータに関する。
電するようにしたブラシレスモータに関する。
（従来の技術） この種のモータは、近年、産業用ロボットや工作機械
の駆動装置に多用されており、特に回転リップルの低減
化が図られている。
の駆動装置に多用されており、特に回転リップルの低減
化が図られている。
この種のモータにおける回転リップルの一因となるの
は、電機子鉄心のスロット開口部の影響による空隙パー
ミアンス変化に起因するコギングトルクである。これに
対処すべく特公昭62-185545号や特公昭62-185546号に示
されるように、電機子鉄心の歯部に補助溝を設けたり、
永久磁石界磁の配置を等間隔配置からずらす等の構成が
考えられている。
は、電機子鉄心のスロット開口部の影響による空隙パー
ミアンス変化に起因するコギングトルクである。これに
対処すべく特公昭62-185545号や特公昭62-185546号に示
されるように、電機子鉄心の歯部に補助溝を設けたり、
永久磁石界磁の配置を等間隔配置からずらす等の構成が
考えられている。
（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成では、回転リップルの他の原
因となっている負荷電流と磁束の相互作用に基づくトル
クリップルについては何等の対策が施されていないた
め、コギングトルクはある程度改善できても、トルクリ
ップルについては逆に悪影響を生じさせることすらあ
り、回転リップルの低減が未だ不十分であるというのが
実情であった。
因となっている負荷電流と磁束の相互作用に基づくトル
クリップルについては何等の対策が施されていないた
め、コギングトルクはある程度改善できても、トルクリ
ップルについては逆に悪影響を生じさせることすらあ
り、回転リップルの低減が未だ不十分であるというのが
実情であった。
そこで、本考案の目的は、コギングトルクの改善のみ
ならず、トルクリップルも併せて抑えることができ、も
って回転リップルを大きく低減させることができるブラ
シレスモータを提供するにある。
ならず、トルクリップルも併せて抑えることができ、も
って回転リップルを大きく低減させることができるブラ
シレスモータを提供するにある。
［考案の構成］ （課題を解決するための手段） 本考案のブラシレスモータは、電機子スロット数を3P
とし、電機子鉄心に1/nスロットピッチのスキューを施
すと共に、電機子鉄心の歯部に1/nスロットピッチで補
助溝を形成し、前記永久磁石界磁の各磁極弧の中心角を ［120｛２＋（1/n）｝/P］°に設定したところに特徴を
有する。
とし、電機子鉄心に1/nスロットピッチのスキューを施
すと共に、電機子鉄心の歯部に1/nスロットピッチで補
助溝を形成し、前記永久磁石界磁の各磁極弧の中心角を ［120｛２＋（1/n）｝/P］°に設定したところに特徴を
有する。
（作用） 電機子鉄心に1/nスロットピッチのスキューを施すと
共に、電機子鉄心の歯部に1/nスロットピッチで補助溝
を形成したことにより、永久磁石界磁から見た空隙パー
ミアンス変化は、１スロットピッチのスキューが施され
たものと等価になり、コギングトルクが抑えられる。
共に、電機子鉄心の歯部に1/nスロットピッチで補助溝
を形成したことにより、永久磁石界磁から見た空隙パー
ミアンス変化は、１スロットピッチのスキューが施され
たものと等価になり、コギングトルクが抑えられる。
また、スロット数3P、1/nスロットピッチのスキュー
を有する電機子鉄心に対し、界磁の各磁極弧の中心角を
［120｛２＋（1/n）｝/P］°に設定したことにより、各
相巻線の誘起電圧は電気角120°の範囲で平坦となる台
形波となるから、電気角で120°の矩形波電流との間で
はトルクリップルは生じない。
を有する電機子鉄心に対し、界磁の各磁極弧の中心角を
［120｛２＋（1/n）｝/P］°に設定したことにより、各
相巻線の誘起電圧は電気角120°の範囲で平坦となる台
形波となるから、電気角で120°の矩形波電流との間で
はトルクリップルは生じない。
（実施例） 以下、本考案の一実施例について図面を参照して説明
する。
する。
電機子巻線は三相４極、スロット数は極数をＰとした
ときの3Pに相当する12である。電機子鉄心１の各スロッ
ト２は、第２図に示すように、1/2スロットピッチ（ｎ
＝２としたときの1/nスロットピッチ）のスキューが施
され、且つ歯部３にやはり1/2（1/n）スロットピッチで
補助溝４が形成されている。
ときの3Pに相当する12である。電機子鉄心１の各スロッ
ト２は、第２図に示すように、1/2スロットピッチ（ｎ
＝２としたときの1/nスロットピッチ）のスキューが施
され、且つ歯部３にやはり1/2（1/n）スロットピッチで
補助溝４が形成されている。
一方、界磁磁極はシャフト５の外周に等間隔で固着し
た４個の永久磁石６により構成され、各磁極弧の中心角
αは［120｛２＋（1/n）｝/P］°に相当する75°であ
る。
た４個の永久磁石６により構成され、各磁極弧の中心角
αは［120｛２＋（1/n）｝/P］°に相当する75°であ
る。
上記構成において、電機子巻線の各相巻線には第３図
（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、界磁磁極の回転位置
に応じて電気角で120°の矩形波電流が120°づつの位相
差で流され、これによりシャフト５ひいては永久磁石６
が回転する。この場合、電機子鉄心１がスキューしてい
るので、永久磁石６の回転に伴い、各相巻線による磁界
と永久磁石６との重なり部分が徐々に増加し、誘起電圧
が上昇する（第２図および第３図のａ→ｂ間）。そし
て、永久磁石６が全て各相巻線の磁界に対応すると、誘
起電圧が最大の一定値になる（第２図のｂ以後，第３図
のｂ→ｃ間）。この後、永久磁石６と各相巻線による磁
界との重なり部分が徐々に減少すると、誘起電圧が低下
する（第３図のｃ→ｄ間）。従って、各相巻線には台形
波状の誘起電圧（第３図のD,E,F参照）が誘導される。
但し、第２図の矢印イは永久磁石６の回転方向である。
（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、界磁磁極の回転位置
に応じて電気角で120°の矩形波電流が120°づつの位相
差で流され、これによりシャフト５ひいては永久磁石６
が回転する。この場合、電機子鉄心１がスキューしてい
るので、永久磁石６の回転に伴い、各相巻線による磁界
と永久磁石６との重なり部分が徐々に増加し、誘起電圧
が上昇する（第２図および第３図のａ→ｂ間）。そし
て、永久磁石６が全て各相巻線の磁界に対応すると、誘
起電圧が最大の一定値になる（第２図のｂ以後，第３図
のｂ→ｃ間）。この後、永久磁石６と各相巻線による磁
界との重なり部分が徐々に減少すると、誘起電圧が低下
する（第３図のｃ→ｄ間）。従って、各相巻線には台形
波状の誘起電圧（第３図のD,E,F参照）が誘導される。
但し、第２図の矢印イは永久磁石６の回転方向である。
スロット数3P,1/nスロットピッチのスキューを有する
電機子鉄心１においては、１スロットピッチは電気角で
（Ａ）式のようになる。従って、1/nスロットピッチの
スキュー角θS（第２図参照）は電気角で（Ｂ）式のよ
うになる。
電機子鉄心１においては、１スロットピッチは電気角で
（Ａ）式のようになる。従って、1/nスロットピッチの
スキュー角θS（第２図参照）は電気角で（Ｂ）式のよ
うになる。
但し、電気角＝（P/2）×機械角である。
（360°/3P）×（P/2）＝60° ……（Ａ） θS＝（1/n）×60° ……（Ｂ） また、永久磁石６の極弧角を機械角でαとした場合、
永久磁石６の極弧角は電気角で（Ｐ・α/2）になる。従
って、台形波状をなす誘起電圧の上辺部（ｂ→ｃ間）
は、下記（Ｃ）式で表される。
永久磁石６の極弧角は電気角で（Ｐ・α/2）になる。従
って、台形波状をなす誘起電圧の上辺部（ｂ→ｃ間）
は、下記（Ｃ）式で表される。
ｂ→ｃ＝Ｐ・α/2−θS＝Ｐ・α/2−60°/n ……（Ｃ） （Ｃ）式をαに関して整理すると（Ｄ）式が得られ、
（Ｄ）式にｂ→ｃ＝120°を代入して整理すると（Ｅ）
式が得られる。そして、（Ｅ）式にｎ＝2,P＝４を代入
すると、α＝75°が得られる。
（Ｄ）式にｂ→ｃ＝120°を代入して整理すると（Ｅ）
式が得られる。そして、（Ｅ）式にｎ＝2,P＝４を代入
すると、α＝75°が得られる。
α＝（2/P）（ｂ→ｃ＋60°/n） ……（Ｄ） ＝［120｛２＋（1/n）｝/P］ ……（Ｅ） すると、永久磁石６の磁極弧の中心角は75°に設定され
ているから、各相巻線には同図（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）に示
すような誘起電圧が誘導される。この誘起電圧波形は各
相巻線に鎖交する界磁磁束に対応する波形であるから、
界磁磁束と各相電流との相互作用に基づく各相トルクは
同図（Ｇ）（Ｈ）（Ｉ）に示す通りになることが明らか
である。従って、シャフト５から出力される合成トルク
は同図（Ｊ）に示すように、リップルを含まない一定ト
ルクとなる。
ているから、各相巻線には同図（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）に示
すような誘起電圧が誘導される。この誘起電圧波形は各
相巻線に鎖交する界磁磁束に対応する波形であるから、
界磁磁束と各相電流との相互作用に基づく各相トルクは
同図（Ｇ）（Ｈ）（Ｉ）に示す通りになることが明らか
である。従って、シャフト５から出力される合成トルク
は同図（Ｊ）に示すように、リップルを含まない一定ト
ルクとなる。
一方、電機子鉄心１に1/2スロットピッチのスキュー
を施こし、且つ歯部３にやはり1/2スロットピッチの補
助溝４を形成したことから、第２図から明らかなよう
に、界磁磁極から見た空隙パーミアンスは、１スロット
スキューと等価になり、コギングトルクの発生もない。
従って、前述したようにトルクリップルを抑え得ること
に加え、コギングトルクの発生も抑えることができるか
ら、回転リップルを十分に抑えることができるものであ
る。
を施こし、且つ歯部３にやはり1/2スロットピッチの補
助溝４を形成したことから、第２図から明らかなよう
に、界磁磁極から見た空隙パーミアンスは、１スロット
スキューと等価になり、コギングトルクの発生もない。
従って、前述したようにトルクリップルを抑え得ること
に加え、コギングトルクの発生も抑えることができるか
ら、回転リップルを十分に抑えることができるものであ
る。
尚、上記実施例では、12スロット、1/2スロットピッ
チのスキューの場合を示したが、本考案はこれに限ら
ず、1/3,1/4,1/5……のスロットピッチのスキューの場
合にも適用でき、この場合には歯部に1/3,1/4,1/5……
のスロットピッチの補助溝を形成し、磁極弧の中心角を
夫々70°,67.5°,66°……に設定すればよい。また、６
極18スロット、８極24スロット、10極30スロット等の場
合にも同様に構成することができる。
チのスキューの場合を示したが、本考案はこれに限ら
ず、1/3,1/4,1/5……のスロットピッチのスキューの場
合にも適用でき、この場合には歯部に1/3,1/4,1/5……
のスロットピッチの補助溝を形成し、磁極弧の中心角を
夫々70°,67.5°,66°……に設定すればよい。また、６
極18スロット、８極24スロット、10極30スロット等の場
合にも同様に構成することができる。
［考案の効果］ 本考案は以上述べたように、各相巻線の誘起電圧を電
気角120°の範囲で平坦となる台形波として120°矩形波
電流との間でのトルクリップルをなくすことができ、し
かも空隙パーミアンス変化を１スロットピッチのスキュ
ーと等価にすることができてコギングトルクを抑えるこ
とができ、もって回転リップルを大幅に低減することが
できるという優れた効果を奏するものである。
気角120°の範囲で平坦となる台形波として120°矩形波
電流との間でのトルクリップルをなくすことができ、し
かも空隙パーミアンス変化を１スロットピッチのスキュ
ーと等価にすることができてコギングトルクを抑えるこ
とができ、もって回転リップルを大幅に低減することが
できるという優れた効果を奏するものである。
図面は本考案の一実施例を示し、第１図は縦断面図、第
２図は電機子鉄心の展開図、第３図は各相の電流、電圧
及びトルクを示す波形図である。 図面中、１は電機子巻線、２はスロット、３は歯部、４
は補助溝、６は永久磁石である。
２図は電機子鉄心の展開図、第３図は各相の電流、電圧
及びトルクを示す波形図である。 図面中、１は電機子巻線、２はスロット、３は歯部、４
は補助溝、６は永久磁石である。
Claims (1)
- 【請求項１】永久磁石界磁と三相Ｐ極の電機子巻線とを
有し、前記電機子巻線の各相巻線に電気角で120°の矩
形波電流を流すようにしたものにおいて、電機子スロッ
ト数を3Pとし、電機子鉄心に1/nスロットピッチのスキ
ューを施すと共に、電機子鉄心の歯部に1/nスロットピ
ッチで補助溝を形成し、前記永久磁石界磁の各磁極弧の
中心角を［120｛２＋（1/n）｝/P］°に設定したことを
特徴とするブラシレスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988157814U JPH083188Y2 (ja) | 1988-12-02 | 1988-12-02 | ブラシレスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988157814U JPH083188Y2 (ja) | 1988-12-02 | 1988-12-02 | ブラシレスモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0279174U JPH0279174U (ja) | 1990-06-18 |
| JPH083188Y2 true JPH083188Y2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=31437586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988157814U Expired - Lifetime JPH083188Y2 (ja) | 1988-12-02 | 1988-12-02 | ブラシレスモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH083188Y2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4568941B2 (ja) * | 2000-02-16 | 2010-10-27 | パナソニック株式会社 | 永久磁石ロータ |
| JP2008271640A (ja) | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Honda Motor Co Ltd | アキシャルギャップ型モータ |
| JP4961302B2 (ja) | 2007-08-29 | 2012-06-27 | 本田技研工業株式会社 | アキシャルギャップ型モータ |
| JP4729551B2 (ja) | 2007-10-04 | 2011-07-20 | 本田技研工業株式会社 | アキシャルギャップ型モータ |
| US7977843B2 (en) | 2007-10-04 | 2011-07-12 | Honda Motor Co., Ltd. | Axial gap type motor |
| US8049389B2 (en) | 2008-06-02 | 2011-11-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Axial gap motor |
| US7906883B2 (en) | 2008-06-02 | 2011-03-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Axial gap motor |
| JP4678549B2 (ja) | 2008-10-09 | 2011-04-27 | 本田技研工業株式会社 | アキシャルギャップ型モータ |
| JP2013255294A (ja) * | 2012-06-05 | 2013-12-19 | Masaki Oda | 発電機における回転抵抗の軽減方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6166549A (ja) * | 1984-09-07 | 1986-04-05 | Oriental Motor Kk | サ−ボモ−タ−のステ−タ−コアのスキユ−形成法 |
| JPS63171150A (ja) * | 1987-01-07 | 1988-07-14 | Tamagawa Seiki Co Ltd | ブラシレス直流モ−タ |
-
1988
- 1988-12-02 JP JP1988157814U patent/JPH083188Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0279174U (ja) | 1990-06-18 |
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