JPS6169362A - ブラシレスモ−タ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はＶＴＲ，テープレコーダ、レコードプレーヤ等
に用いられるブラシレスモータの固定子の構造に関する
ものである。

従来の技術 従来の３相両方向１２０°通電方式によるブラシレスモ
ータは、固定子に３ｎ個（ｎ＝１．２．３・・・・・・
）のコイルを用いると共に１回転子に２ｎ個の着磁をし
た磁石を用いている。第１１図ＡはＡ相、Ｂ相％Ｃ相に
ついて１個づつ計３個のコイルを用いた場合を示し、同
図Ｂは各相に２個づつ計６個のコイルを用いた場合を示
す。このような３相モータは、各相に対してＡ　−＊　
Ｂ　、　Ａ　−＋　Ｃ、Ｂ　−＋　Ｃ、Ｂ→Ａ、Ｃ−＋
Ａ、Ｃ−＋Ｂの６つの通電モードに応じて上記の順序で
通電を行うように成される。

第１２図は上記通電モードと、Ａ、Ｂ、Ｃ相の各コイル
の鎖交磁束（逆起電圧）φ人、φＢ、φＣと、各相の通
電期間との関係を示す。この図より明らかなように、各
相の通電期間は鎖交磁束φム、φＢ２φＣが充分大とな
る１２０°の期間としている。

第１３図は各通電期間に対する鎖交磁束をペクト″で表
したもので−　φＡＢｋφＡＣｂφｎｃｂφＢＡｂφＣ
Ａ＆φＣＢは、１相のコイルの鎖交磁束φ人、φ８．φ
Ｃ１φＡ、φＢ％φＣによる合成鎖交磁束を示す。

問題点を解決するための手段 本発明は、従来の３相両方向１２０°通電方式ブラシレ
スモータにおいて、１相分のコイルを省略したものであ
り、従来の駆動回路を用いて、従来と実質的に略同等の
ブラシレスモータを得ることができるものである。

実施例 第１図Ａは、第１１図ＡにおけるＣ相のコイルを省略し
て２コイルとした場合の、本発明によるブラシレスモー
タのコイルの結線図を示す。第１図Ｂは第１１図Ｂにお
けるＣ相の２コイルを省略して４コイルとした場合の、
本発明によるブラシレスモータのコイルの結線図を示す
。尚、第１図Ａ。

ＢにおいてはＣ相のコイルが省略されているが。

Ｃ相の電流通路は残されている。即ち、第１図Ａ１Ｂは
第１１図Ａ、ＢのＣ相のコイルを省略して、短絡した形
になっている。

上記のような３相２ｎコイルのブラシレスモータでは、
定電圧駆動を行う場合と、定電流駆動を行う場合とで、
通電順序を異らせている。定電圧駆動の場合は、第１２
図の従来の場合と同様にＡＩ’　　　−＊Ｂ、　ｋ−＋
Ｃ，Ｂ−＋Ｃ，Ｂ→Ａ、　Ｃ→Ａ、　Ｃ→Ｂの順序で通
電が行われる。定電流駆動の場合は、Ａ−＋Ｃ％Ｂ−＋
Ａ、Ｂ−＋Ｃ％Ｃ−＋Ａ、　Ａ→Ｂ、Ｃ→Ｂの順序で通
電が行われる。

先ず、定電圧駆動の場合について説明する。

第２図は駆動方法の第１の実施例を示し鎖交磁束φ□、
φ８　が正弦波の場合における、φＡ１φＢ１各相の通
電期間１通電モード、合成鎖交磁束φ、通電時の合成抵
抗Ｒ１ｎ、駆動電流■８、駆動電圧Ｖ５．　　トルク゛
ｒ、の関係を示す。第３図は通電モードに対するφえ、
φ８．φ仲；輸ｉ≠テ牛をベクトルで示したものである
。

第２図において、Ａ−＋Ｂ及びＢ−＋Ａの通電期間は２
相のコイルに電流工、が流れるため、他の期間に比べて
φが増大すると共に、馬、が２倍となり。

■５は７となる。このためＴｓ＝Ｉｘφ　で表わされる
トルクＴ、はリップルが多くなっている。

第４図は第２の実施例であり、φＡ、φ８　が６０゜呼
損な期間を有する台形波である場合の、通電モード、φ
％Ｒｍ、ＩいＶｓ、Ｔ、を示す。この場合もトルクリッ
プルが多くなっている。

第５図は第３の実施例であり、φＡ１φ８が１２０゜の
平坦な期間を有する台形波である場合の、通電モード、
φ、Ｒｍ、Ｉ、　、　Ｖｓ、　ＴＳを示す。この場合は
トルクリップルが全く見られない。

第２〜５図について述べたことから、定電圧駆動の場合
は、φ人、φＢ　が台形波であって、その台形の平坦部
分が６０°より大きい場合に、トルクリップルが少くな
り、さらに上記平坦部分が１２０゜〜１８０°のときに
最もトルクリップルが少くなる。

第６図は８極に！ｍｇれた回転子磁石１に対するコイル
の形状及び配置の例を示す。

コイル２の場合は、矢印で示す有効電流の方向が、磁極
の境目の方向に対して平行となっている。

コイル３の場合は、矢印で示す有効電流の方向が。

磁極の境目の方向に対して平行となっていない場合であ
る。このコイル３はコイル数が多い場合等に屡々用いら
れる。コイル２からは、餐イ≠番ｌ：、）’ｊ。

龜 亨＝−トｒ−の台形波を有する鎖交磁束が得られ、コ（
咄イル３からは正弦波が得られる。従って、定電圧騒動
の場合は、コイル２を用いたときに、最もトルクリップ
ルの少い、且つ効率のよいモータを得ることかできる。

次に定電流駆動の場合について説明する。

第７図は駆動方法の第４の実施例であり、φム、φ８　
が正弦波である場合の、通電モード、φ、乱、Ｉ、、Ｖ
いＴ、を示す。尚、Ｒ８はＴＳ１の場合と％”８２の場
合とが示され、各々対応してＴｓｌ　ｈ　ＴＳ２が示さ
れている。

第７図において、Ａ４Ｂ及びＢ−＋Ａの通電期間は２相
のコイルに電流■３が流れるため、他の期間に比べてφ
が増大すると共に、Ｒｔｎが２倍となり、このため■、
は２倍となる。トルクリップルは比較的少い。

第９図は第５の実施例であり、φＡ１φ８が６０゜の平
坦な期間を有する台形波である場合の、通電モード、φ
、Ｒｍ、　Ｉ、、■いＴ、を示す。この場合はトルクリ
ップルは全くない。

第１０図は第６の実施例であり、φＡ１φ８が１２０゜
の平坦な期間を有する台形波である場合の通電モード、
φ、、Ｒｍ、　Ｉ　Ｓ４Ｖ、　、　Ｔ、を示す。この場
合はトルクリップルは若干見られる。

第７〜１０図について述べたことから、定電流駆動の場
合は、φＡ１φ８　が正弦波又は台形波であって、台形
波の場合はその平坦部分が６０°より小さい場合ｌこ、
トルクリップルが少くなり、正弦波のときに最もトルク
リップルが少くなることが判る。従って、定電流駆動の
場合は、第６図のコイル３を用いたときに、最もトルク
リップルの少い、モータを得ることができる。

第２〜５図の定電圧駆動の場合における。鎖交磁束の平
均値ＢＹは。

となる。これは従来の２相両方向９０°通電方式による
２コイルのＢｖ＝　０．９０に比べて約２０俤大きい値
となっている。またトルクリップルがやや？・１　　多
いか、これは従来の３相片方向１２０°通電と略同じで
ある。トルクリップルが大きいときは、始動付近に限定
して用いることにより、上記２相両方向９０°通電方式
よりトルクを大きくするこさができる。

第７〜１０図の定電流駆動の場合における鎖交磁束の平
均（ＭｆＢｉは。

に比べてＪｌ−′＝−（３、５８倍となるが、リップル
は従来と変らない。

コイルの逆起電圧（鎖交磁束）は、モータの回転子磁極
の着磁、コイル形状５回転子とコイルとのギャップ対半
径、等の影響を受けるが、本発明による２ｎコイル方式
では台形波を得やすいので、駆動方式に応じて鎖交磁束
の波形を容易に選ぶことができる。

発明の効果 １相分のコイルを省略するのでスペース的に有利となる
。また従来と同じスペースならコイル数を増すことがで
きる。定電圧駆動の場合はトルクリップルはやや多いが
トルクは大きく、定電流駆動の場合はトルクリップルは
少く、トルクが小ざいので、目的に応じた駆動方式を選
ぶことにより、従来の３相両方向１２０°通電方式によ
るブラシレスモータと略同等のモータを得ることができ
る。

また駆動回路は従来と同じものを用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すモータのコイル結線図、
第２図は本発明の第１の実施例を示すタイミングチャー
ト、第３図は通電モードと鎖交磁束との関係を示すベク
トル図、第４図及び第５図は本発明の＠ｒＪ２及び第３
の実施例を示すタイミングチャート、第６図は磁石とコ
イルの形状、配置との関係を示す平面図、第７図は本発
明の第４の実施例を示すタイミングチャート、第８図は
通電モードと鎖交磁束との関係を示すベクトル図、第９
図及び第１０図は本発明の第５及び第６の実施例を示す
タイミングチャート、第１１図は従来のモータのコイル
結線図、第１２図は従来のモータの動作を示すタイミン
グチャート、第１３図は従来のモータの通電モードと鎖
交磁束との関係を示すベクトル図である。 なお図面に用いた符号において、 １・・・・・・・・・・・・回転子磁石２・・・・・・
・・・・・・コイル ３・・・・・・・・・・・・コイル である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ３相両方向１２０°通電方式によるブラシレスモータに
   おいて、１相分のコイルを省略して短絡すると共に、定
   電圧駆動の場合はその平坦部分が略６０°より大なる台
   形波の鎖交磁束を用い、定電流駆動の場合はその平坦部
   分が略６０°以下の台形波又は正弦波の鎖交磁束を用い
   るようにしたブラシレスモータ。