JPS6046758A - ２相ブラシレスモ−タ - Google Patents
２相ブラシレスモ−タInfo
- Publication number
- JPS6046758A JPS6046758A JP15223183A JP15223183A JPS6046758A JP S6046758 A JPS6046758 A JP S6046758A JP 15223183 A JP15223183 A JP 15223183A JP 15223183 A JP15223183 A JP 15223183A JP S6046758 A JPS6046758 A JP S6046758A
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- JP
- Japan
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- core
- coupler
- magnetic
- torque
- sectional area
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- Pending
Links
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Classifications
-
- 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
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
- H02K29/08—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、２相ブラシレスモークに関し、特に固定電機
子に対する回転界磁の回転位置を検出する単一の位置検
出素子を備え、この検出素子の出力に基づいて固定電機
子における各コイルの駆動電流を制御するようになされ
た２相ブラシレスモータに関するものである。
子に対する回転界磁の回転位置を検出する単一の位置検
出素子を備え、この検出素子の出力に基づいて固定電機
子における各コイルの駆動電流を制御するようになされ
た２相ブラシレスモータに関するものである。
単一の位置検出素子の出力に基づいて２相半波駆動され
るモータでは、第１図（八に示す如く、ロータ回転角０
０．１８００で電磁駆動トルク（ａ）が零となるいわゆ
るデッドポイントが生じ、このプツトポイントでは始動
時自起動できないことになる。
るモータでは、第１図（八に示す如く、ロータ回転角０
０．１８００で電磁駆動トルク（ａ）が零となるいわゆ
るデッドポイントが生じ、このプツトポイントでは始動
時自起動できないことになる。
この問題点を解消するために、第２図に示す様に、固定
子である電機子１のコイル２を巻装したコア３の外周形
状を、回転子であるマグネット４との間の径方向の空隙
５が円周方向にて一部が狭く、一部が広くなるよう形成
することによりマグネット４の磁極中心との間に生じる
磁気的エネルギーを変化させると共に、この磁気的エネ
ルギーに伴う磁気的トルク（Ｉ））のピークを第１図（
イ）に示す様に電磁駆動トルク（ａ、）に対して９０°
ずらし、電磁駆動トルク（α）と磁気的トルク（Ａ）と
の合成による駆動トルク（第１図（Ｂ））が零にならな
いようにしたものがある（特開昭４９−５０４１１号公
報参照）。
子である電機子１のコイル２を巻装したコア３の外周形
状を、回転子であるマグネット４との間の径方向の空隙
５が円周方向にて一部が狭く、一部が広くなるよう形成
することによりマグネット４の磁極中心との間に生じる
磁気的エネルギーを変化させると共に、この磁気的エネ
ルギーに伴う磁気的トルク（Ｉ））のピークを第１図（
イ）に示す様に電磁駆動トルク（ａ、）に対して９０°
ずらし、電磁駆動トルク（α）と磁気的トルク（Ａ）と
の合成による駆動トルク（第１図（Ｂ））が零にならな
いようにしたものがある（特開昭４９−５０４１１号公
報参照）。
かかる構成のモータでは、コア３の外周形状が真円とな
らないように形成されているので、コアの積層、コアの
絶縁塗装、コイルの巻装等のための組立治具やコアのプ
レス金型が複雑となり、コスト高となる欠点があった。
らないように形成されているので、コアの積層、コアの
絶縁塗装、コイルの巻装等のための組立治具やコアのプ
レス金型が複雑となり、コスト高となる欠点があった。
また、磁気的エネルギーの量はコア外周形状によって決
定されるため、磁気的エネルギーの量を調整するには、
それぞれに合致したコア形状を必要とし、汎用性に欠け
るという欠点もあった。
定されるため、磁気的エネルギーの量を調整するには、
それぞれに合致したコア形状を必要とし、汎用性に欠け
るという欠点もあった。
本発明は、上記のような従来のものの欠点を除去すべく
なされたものであシ、コアに汎用性を持たせることによ
シ、多機種に対応でき、組立が容易でかつ低コストの２
相ブラシレスモークｋ 提供することを目的とする。
なされたものであシ、コアに汎用性を持たせることによ
シ、多機種に対応でき、組立が容易でかつ低コストの２
相ブラシレスモークｋ 提供することを目的とする。
本発明による２相ブラシレスモークにおいては、固定電
機子におけるコイルが巻装された各凸極部が円周方向に
て分割された２つの部分からなり、その一方が他力に比
して、各々の最大磁束密度部の断面積が小さくなるよう
に構成されている。
機子におけるコイルが巻装された各凸極部が円周方向に
て分割された２つの部分からなり、その一方が他力に比
して、各々の最大磁束密度部の断面積が小さくなるよう
に構成されている。
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第３図において、回転子である界磁マグネット１０は例
えば４極に着磁されている。一方、固定子である電機子
Ｊ１けコア１２から径方向に突設されかつコア１２と一
体に形成されると共に、マグネット１０の内周磁極面と
の間に一定の空隙を形成する例えば４つの凸極部］３Ａ
〜１３Ｄを有している。４つの凸極部１３Ａ〜１３Ｄは
、各々同じ構造となっているので、以下１つの凸極部１
３Ａの構造について述べる。
えば４極に着磁されている。一方、固定子である電機子
Ｊ１けコア１２から径方向に突設されかつコア１２と一
体に形成されると共に、マグネット１０の内周磁極面と
の間に一定の空隙を形成する例えば４つの凸極部］３Ａ
〜１３Ｄを有している。４つの凸極部１３Ａ〜１３Ｄは
、各々同じ構造となっているので、以下１つの凸極部１
３Ａの構造について述べる。
凸極部１３Ａは、第４図から特に明らかなように、円周
方向にて分割された２つの円弧部１３Ａ工、１３Ａ。
方向にて分割された２つの円弧部１３Ａ工、１３Ａ。
からなっており、円弧部１３Ａ、の力が円弧部１３Ａ１
に比して犬なる角度範囲に亘って形成されている。、こ
れら円弧部１３Ａよ、 １３Ａ２け互いに近接する部分
にて連結部１４Ａ１．１４Ａ、ｆ介してコア１２に連な
っている。連結部］、４．Ａ工、１４Ａ２はマグネッ１
−１０の磁極から空隙を経て円弧部１３Ａ、 、 １３
Ａ２に各々入ったほぼ全磁束がコア１２に至る磁気通路
となシ、この部分は共に磁束密度が最大となる。これら
最大磁束密度部すなわち磁気通路のうち、円弧部１３Ａ
。
に比して犬なる角度範囲に亘って形成されている。、こ
れら円弧部１３Ａよ、 １３Ａ２け互いに近接する部分
にて連結部１４Ａ１．１４Ａ、ｆ介してコア１２に連な
っている。連結部］、４．Ａ工、１４Ａ２はマグネッ１
−１０の磁極から空隙を経て円弧部１３Ａ、 、 １３
Ａ２に各々入ったほぼ全磁束がコア１２に至る磁気通路
となシ、この部分は共に磁束密度が最大となる。これら
最大磁束密度部すなわち磁気通路のうち、円弧部１３Ａ
。
側の磁気通路の断面積が円弧部１３ Ａ、側のそれに比
して小さくなるように、連結部１４Ａ２の略中央部には
孔１５Ａが穿設されている。
して小さくなるように、連結部１４Ａ２の略中央部には
孔１５Ａが穿設されている。
ここで、連結部１４Ａよ、１４．Ａ、（コア）の厚さを
ｔ。
ｔ。
連結部］４Ａ１の幅をＡ１、連結部１４Ａ２の幅をＡ８
、孔］、５Ａの直径をａとすると、 Ａ、］ Ｘ ｔ ＞ （Ａ２− ａ ） Ｘ ｔとなる
。連結部ｉ４．Ａ□、 １４．Ａ、にはコイル１６Ａが
巻装されている。電機子１１に対するマグネット１０の
回転位置を検出するための単一の位置検出素子、例えば
ホール素子１７は例えば４つの凸極部１３Ａ〜」３Ｊ〕
のいずれかの間に配置される。
、孔］、５Ａの直径をａとすると、 Ａ、］ Ｘ ｔ ＞ （Ａ２− ａ ） Ｘ ｔとなる
。連結部ｉ４．Ａ□、 １４．Ａ、にはコイル１６Ａが
巻装されている。電機子１１に対するマグネット１０の
回転位置を検出するための単一の位置検出素子、例えば
ホール素子１７は例えば４つの凸極部１３Ａ〜」３Ｊ〕
のいずれかの間に配置される。
次に、本発明の作用について、凸極部１３Ａを例にとっ
て説明する。
て説明する。
連結部１４Ａ、、 、 １４Ａ２に亘って巻装されたコ
イル１６Ａに駆動電流を供給すると、その電流の方向に
応じて凸極部］、３Ａとこれに対向するマグネット１０
の磁極との間に吸引力若しくは反発力が作用して回転自
在なマグネット１．０を含むロータが回転することにな
る。ここで円弧部１３Ａ２側に注目すると、連結部１４
Ａ、の略中央部に孔１５Ａが穿設されて連結部１４Ａ２
の断面積、すなわち磁気通路の断面積が小さくなってい
るため、連結部１４Ａ２の力が連結部１４、Ａ□よシ磁
気飽和しやすくなっている。すなわち磁束は円弧部１３
Ａ１の力が円弧部１３Ａ２より通りやすくなってお９、
従って凸極部１３Ａの円周方向における磁束分布が一様
でなくなり、磁気的アンバランスが生じることになる。
イル１６Ａに駆動電流を供給すると、その電流の方向に
応じて凸極部］、３Ａとこれに対向するマグネット１０
の磁極との間に吸引力若しくは反発力が作用して回転自
在なマグネット１．０を含むロータが回転することにな
る。ここで円弧部１３Ａ２側に注目すると、連結部１４
Ａ、の略中央部に孔１５Ａが穿設されて連結部１４Ａ２
の断面積、すなわち磁気通路の断面積が小さくなってい
るため、連結部１４Ａ２の力が連結部１４、Ａ□よシ磁
気飽和しやすくなっている。すなわち磁束は円弧部１３
Ａ１の力が円弧部１３Ａ２より通りやすくなってお９、
従って凸極部１３Ａの円周方向における磁束分布が一様
でなくなり、磁気的アンバランスが生じることになる。
その結果、実質的に、先述した従来例（特開昭４．９−
５０４１１号）と等価な作用、効果を得ることができる
のである。更には、モータのトルクを各仕様に合わぜて
作る場合、トルクは磁気通路の断面積に比例するので、
前記従来例では、例えばコアの積層枚数を換えるとコア
とマグネットとの間の空隙等をその都度変化させなけれ
ばならなく、型変更などが必要とされたのに対し、本発
明においては、穿設孔１５Ａ〜１５Ｄの径を変更させて
やるだけで良く、又凸極部１３Ａ〜１３Ｄを含む電機子
コアが真円であるため、製造上非常に安価にできるとい
う効果も得ることができることになる。
５０４１１号）と等価な作用、効果を得ることができる
のである。更には、モータのトルクを各仕様に合わぜて
作る場合、トルクは磁気通路の断面積に比例するので、
前記従来例では、例えばコアの積層枚数を換えるとコア
とマグネットとの間の空隙等をその都度変化させなけれ
ばならなく、型変更などが必要とされたのに対し、本発
明においては、穿設孔１５Ａ〜１５Ｄの径を変更させて
やるだけで良く、又凸極部１３Ａ〜１３Ｄを含む電機子
コアが真円であるため、製造上非常に安価にできるとい
う効果も得ることができることになる。
第５図と第６図・には、円弧部１３Ａ、の角度範囲θｈ
に対する連結部１４Ａ、の角度位置θ。を変えた状態が
示されている。第５図では連結部１４Ａ２が円弧部］３
Ａ１に近接する位置に設けられておシ、その場合の円弧
部１３Ａ工、 １３Ａ２における各トルクＴａ、 Ｔｈ
と合成！・ルク（Ｔａ ＋Ｔｈ ）が第７図（ｆｉＪ
、 Ｃｂ）に示されている。第６図では連結部１．４Ａ
、が円弧部１３Ａ。
に対する連結部１４Ａ、の角度位置θ。を変えた状態が
示されている。第５図では連結部１４Ａ２が円弧部］３
Ａ１に近接する位置に設けられておシ、その場合の円弧
部１３Ａ工、 １３Ａ２における各トルクＴａ、 Ｔｈ
と合成！・ルク（Ｔａ ＋Ｔｈ ）が第７図（ｆｉＪ
、 Ｃｂ）に示されている。第６図では連結部１．４Ａ
、が円弧部１３Ａ。
の略中間位置に設けられており、その場合の円弧部１３
Ａ、 、 １．３Ａ２における各トルクＴ、、 Ｔｂと
合成トルク（Ｔ（Ｌ十Ｔ／ｌ）が第８図（ａｔ 、 （
ｂ）に示されている。
Ａ、 、 １．３Ａ２における各トルクＴ、、 Ｔｂと
合成トルク（Ｔ（Ｌ十Ｔ／ｌ）が第８図（ａｔ 、 （
ｂ）に示されている。
第７図及び第８図から明らかなように、連結部１４Ａ２
を円弧部１３Ａ□に近づけた力が合成トルクを及びその
ピーク値が高くなることが理解できる。
を円弧部１３Ａ□に近づけた力が合成トルクを及びその
ピーク値が高くなることが理解できる。
また、第９図と第１０図には、円弧部１３Ａよと円弧部
１３Ａ２との各角度範囲（円弧の長さ）θ。、θｂの関
係が示されておシ、第９図のようにθｂ〉θ。
１３Ａ２との各角度範囲（円弧の長さ）θ。、θｂの関
係が示されておシ、第９図のようにθｂ〉θ。
の関係にすれば電磁駆動トルク（α）と磁気的トルク（
ｂ）との位相関係を第１１図に示す如く電気角はぼπ／
２にすることができる。一方、第１Ｏ図のようにθ。＝
θｈの関係にすると、電磁駆動トルク（ｃＬ）と磁気的
トルクＣｂ）との位相関係は第１２図に示す如く電気角
π／２とはならず、よって合成トルク（ｃ）は図示の如
きトルクリップルを含むものとなる。結局、本発明者の
試作結果によれば、θａ、＋２９°、θｈ”６１゜とす
ることにより、電磁駆動トルクと磁気的トルクとの位相
関係を電気角シーにでき、最適であったＯ なお、上記実施例においては、円弧部１３Ａ、側の磁気
通路の断面積を円弧部］、３Ａ工側のそれに比して小と
するために孔１５Ａを穿設したが、連結部］４Ａ２の幅
を狭くすることによっても上記実施例と同様の効果を奏
する。しかし乍ら、孔１５Ａ’ｌ（穿設した方が、幅を
狭くするより強度が犬であり、好ましいのである。
ｂ）との位相関係を第１１図に示す如く電気角はぼπ／
２にすることができる。一方、第１Ｏ図のようにθ。＝
θｈの関係にすると、電磁駆動トルク（ｃＬ）と磁気的
トルクＣｂ）との位相関係は第１２図に示す如く電気角
π／２とはならず、よって合成トルク（ｃ）は図示の如
きトルクリップルを含むものとなる。結局、本発明者の
試作結果によれば、θａ、＋２９°、θｈ”６１゜とす
ることにより、電磁駆動トルクと磁気的トルクとの位相
関係を電気角シーにでき、最適であったＯ なお、上記実施例においては、円弧部１３Ａ、側の磁気
通路の断面積を円弧部］、３Ａ工側のそれに比して小と
するために孔１５Ａを穿設したが、連結部］４Ａ２の幅
を狭くすることによっても上記実施例と同様の効果を奏
する。しかし乍ら、孔１５Ａ’ｌ（穿設した方が、幅を
狭くするより強度が犬であり、好ましいのである。
以上説明したように、本発明によれば、電機子コアが真
円でありかつ磁気的エネルギーの量の変更も容易となシ
、コアに汎用性を持たせたので、多機種に対応でき、組
立が容易でかつ低コストの２相ブラシレスモークを得る
ことができ、各仕様の変更においても迅速に対応できる
。また、電機子コアとマグネットとの間の空隙などは、
特に公差等厳しぐする必要がなく、製作工程も削減でき
、より低コスト化が可能となる。
円でありかつ磁気的エネルギーの量の変更も容易となシ
、コアに汎用性を持たせたので、多機種に対応でき、組
立が容易でかつ低コストの２相ブラシレスモークを得る
ことができ、各仕様の変更においても迅速に対応できる
。また、電機子コアとマグネットとの間の空隙などは、
特に公差等厳しぐする必要がなく、製作工程も削減でき
、より低コスト化が可能となる。
第１図（Ａ）は電磁駆動トルク（ａ）と磁気的トルク（
６）との角度関係を示す図、第１図（様は第１図（イ）
における電磁駆動トルク（ａ）と磁気的トルク（７５）
との合成による駆動トルクを示す図、第２図は従来例を
示す概略図、第３図は本発明の一実施例を示す平面図、
第４図は第３図の一部分の拡大図、第５図及び第６図は
円弧部］３Ａ、の角度範囲θｂに対する連結部１４Ａ、
の角度位置θ。の関係を示す図、第７図は第５図の場合
の各円弧部におけるトルク（ａ）及びその合成トルク（
ｈ）を示す図、第８図は第６図の場合の各円弧部におけ
るトルク（ａ）及びその合成トルク（ｂ）を示す図、第
９図及び第１０図は２つの円弧部の各角度範囲θ。、θ
ｂの関係を示す図、第１１図及び第１２図は第９図及び
第１０図の各々における場合の電磁駆動トルク（ａ）と
磁気的トルク（／Ｉ）との位相関係を示す図である。 主要部分の符号の説明 １０・・・界磁マグネット］１・・・電機子１２・・・
コア １３Ａ〜１３Ｄ・・・凸極部１５Ａ−１５Ｄ・・
・孔 １６Ａ〜１６Ｄ・・・コイル１７・・・ホール素
子 出願人 パイオニア株式会社 代理人 弁理士藤村元彦 （外１名） 秦ｌ閏（ｔ。 尾１図（Ｂ） ｂ−ｇ回転術 秦４ 図 本３ 図 秦５図 尾ら図 （α）（θ） （ｂ）（１）ノ
６）との角度関係を示す図、第１図（様は第１図（イ）
における電磁駆動トルク（ａ）と磁気的トルク（７５）
との合成による駆動トルクを示す図、第２図は従来例を
示す概略図、第３図は本発明の一実施例を示す平面図、
第４図は第３図の一部分の拡大図、第５図及び第６図は
円弧部］３Ａ、の角度範囲θｂに対する連結部１４Ａ、
の角度位置θ。の関係を示す図、第７図は第５図の場合
の各円弧部におけるトルク（ａ）及びその合成トルク（
ｈ）を示す図、第８図は第６図の場合の各円弧部におけ
るトルク（ａ）及びその合成トルク（ｂ）を示す図、第
９図及び第１０図は２つの円弧部の各角度範囲θ。、θ
ｂの関係を示す図、第１１図及び第１２図は第９図及び
第１０図の各々における場合の電磁駆動トルク（ａ）と
磁気的トルク（／Ｉ）との位相関係を示す図である。 主要部分の符号の説明 １０・・・界磁マグネット］１・・・電機子１２・・・
コア １３Ａ〜１３Ｄ・・・凸極部１５Ａ−１５Ｄ・・
・孔 １６Ａ〜１６Ｄ・・・コイル１７・・・ホール素
子 出願人 パイオニア株式会社 代理人 弁理士藤村元彦 （外１名） 秦ｌ閏（ｔ。 尾１図（Ｂ） ｂ−ｇ回転術 秦４ 図 本３ 図 秦５図 尾ら図 （α）（θ） （ｂ）（１）ノ
Claims (1)
- 固定電機子に対する回転界磁の回転位＠を検出する単一
の位置検出素子を備え、前記位置検出素子の出力に基づ
いて前記固定電機子における各コイルの駆動電流を制御
するようになされた２相ブラシレスモークであって、前
記固定電機子におけるコイルが巻装された各凸極部は円
周方向にて分割された２つの部分からなシ、前記２つの
部分の一力が他力に比して、各々の磁束最大密度部の断
面積が小さいことを特徴とする２相ブラシレスモーク。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15223183A JPS6046758A (ja) | 1983-08-20 | 1983-08-20 | ２相ブラシレスモ−タ |
| US06/630,803 US4583015A (en) | 1983-08-20 | 1984-07-13 | Single-phase brushless motor with multisector stator armature poles having different cross-sections |
| GB08419210A GB2145292B (en) | 1983-08-20 | 1984-07-27 | Single-phase brushless motor |
| DE3430396A DE3430396C2 (de) | 1983-08-20 | 1984-08-17 | Bürstenloser Einphasenmotor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15223183A JPS6046758A (ja) | 1983-08-20 | 1983-08-20 | ２相ブラシレスモ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6046758A true JPS6046758A (ja) | 1985-03-13 |
Family
ID=15535953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15223183A Pending JPS6046758A (ja) | 1983-08-20 | 1983-08-20 | ２相ブラシレスモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046758A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4832806B1 (ja) * | 1968-07-30 | 1973-10-09 | ||
| JPS57183262A (en) * | 1981-05-07 | 1982-11-11 | Shinano Totsuki Kk | Starting device for dc brushless motor |
-
1983
- 1983-08-20 JP JP15223183A patent/JPS6046758A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4832806B1 (ja) * | 1968-07-30 | 1973-10-09 | ||
| JPS57183262A (en) * | 1981-05-07 | 1982-11-11 | Shinano Totsuki Kk | Starting device for dc brushless motor |
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