JPS62166759A - Brushless motor - Google Patents

Brushless motor

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JPS62166759A
JPS62166759A JP832086A JP832086A JPS62166759A JP S62166759 A JPS62166759 A JP S62166759A JP 832086 A JP832086 A JP 832086A JP 832086 A JP832086 A JP 832086A JP S62166759 A JPS62166759 A JP S62166759A
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coil
small teeth
brushless motor
tees
wound
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遠藤 峰世
Eiji Sakaguchi
英二 坂口
Yosuke Kawate
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Nidec Corp
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Abstract

PURPOSE:To generate the electromotive force waveform to serve various purposes by dividing a tee to form a coil pitch into two (2) and more and winding at least two (2) pieces of tees in the same direction varying the winding number of a coil. CONSTITUTION:A rotor 2 is magnetized, e.g., at every central angle of 90 deg. and to a stator 3 provided inside twelve (12) slots 4a-41 are provided at every angle of 30 deg.. Close to the rotor 2 twelve (12) small tees 5a-5l are provided. A coil 6 is wound in such a way as e.g. for the first phase of the small tees one after another from 5a-5l, counterclockwise 5a-5c and 5g-5i and clockwise 5d-5f and 5j-5l. Four (4) turns of wire are wound for tees 5c, 5f, 5i and 5l and two (2) turns for other tees. Thus, various electromotive force waveforms are generated an the starting torque, the torque ripple characteristic, etc. can be improved.

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関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to brushless motors.

〔従来の技術とその問題点〕[Conventional technology and its problems]

従来、ブラシレスモータにて発生する起電力波形は、第
7図に示す様な正弦波となる。しかして、起動トルク、
トルクリップル等を改善させるには、この起電力波形は
フラットが好ましく、また、起動時間を優先させるには
、波形の山部及び谷部において、夫々、前半と後半とを
非対称とすることが好ましい。従って、第7図に示す様
な正弦波′では、電気的特性を向上させることはできな
い。
Conventionally, the electromotive force waveform generated in a brushless motor is a sine wave as shown in FIG. However, starting torque,
In order to improve torque ripple, etc., this electromotive force waveform is preferably flat, and in order to give priority to startup time, it is preferable that the first half and the second half of the waveform are asymmetrical in the peaks and valleys, respectively. . Therefore, the electrical characteristics cannot be improved with a sine wave as shown in FIG.

本発明は従来のこのような問題点を解決して、目的に合
わせて種々の形状の起電力波形を発生させることができ
るブラシレスモータを提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve these conventional problems and provide a brushless motor that can generate electromotive force waveforms of various shapes depending on the purpose.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明のブラシレスモータは、1つのコイルピッチを形
成するティースを2本以上の小ティースに分割すると共
に、該小ティースの内少なくとも2本はコイル巻数が相
違するように、夫々の小ティースにコイルを同一方向巻
きに巻設して、新たに1つのコイルピッチαを形成して
いる。
In the brushless motor of the present invention, the teeth forming one coil pitch are divided into two or more small teeth, and at least two of the small teeth have a coil winding number different from each other. are wound in the same direction to form one new coil pitch α.

〔作用〕[Effect]

上述の如く構成して、小ティースに巻設されるコイルの
巻数を変゛化させれば、種々の形状の起電力波形を得る
ことができる。
By configuring as described above and varying the number of turns of the coil wound around the small teeth, electromotive force waveforms of various shapes can be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を詳脱する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on drawings showing embodiments.

第1図において、ブラシレスモータ1の簡略図であり、
4つの磁極を有するロータ2と、該ロータ2内に嵌入さ
れるステータ3と、を備えている。
In FIG. 1, it is a simplified diagram of a brushless motor 1,
It includes a rotor 2 having four magnetic poles and a stator 3 fitted into the rotor 2.

具体的には、ロータ2はその内側を中心角90度毎にN
極、S極、N極、S極と順次着磁してあり、さらに、ス
テータ3は、中心角30度毎に12個のスロット4a、
4b、4c、4d、4e、4f、4g、4h、4i、4
j、4に、41を有すると共に、該スロワ)4a・・・
にて形成されかつ上記ロータ2に近接対峙する12本の
小ティース5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g
、5h、5i、5j、5に、51を備えている。そして
、この小ティース5a・・・には、3相分のコイル6が
巻設されている。即ち、1相目は、小ティース5aから
小ティース51まで順次巻かれるが、小ティース5a乃
至小ティース5cと小ティース5g乃至小ティース51
とは、左巻き(ロータ2の外方から見て)であり、小テ
ィース5d乃至小ティース5fと小ティース5j乃至小
ティース51は、右巻きである。さらに、小ティース5
a、5b、5d、5e、5g、5h、5j、5にのコイ
ル巻数は2であり、小ティース5c、5f、5i、51
のコイルの巻数は4である。また、2相目及び3相目は
図示省略したが、2相目は、小ティース5cから小ティ
ース5bまで順次上記1相目と同様左右き方にて巻設さ
れ、3相目は、小ティース5eから小ティース5dまで
順次上記1相目及び2相目と同様な巻き方にて巻設され
る。
Specifically, the rotor 2 has N
The stator 3 is sequentially magnetized as pole, south pole, north pole, and south pole, and furthermore, the stator 3 has 12 slots 4a at every 30 degree central angle.
4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 4
j, 4 has 41, and the thrower) 4a...
Twelve small teeth 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g are formed in and closely face the rotor 2.
, 5h, 5i, 5j, and 5 are provided with 51. Coils 6 for three phases are wound around the small teeth 5a. That is, the first phase is wound sequentially from the small teeth 5a to the small teeth 51, and the small teeth 5a to 5c and the small teeth 5g to 51
is a left-handed winding (as viewed from the outside of the rotor 2), and the small teeth 5d to 5f and the small teeth 5j to 51 are right-handed. In addition, small teeth 5
The number of coil turns for a, 5b, 5d, 5e, 5g, 5h, 5j, and 5 is 2, and the small teeth 5c, 5f, 5i, and 51
The number of turns of the coil is 4. Although the second and third phases are not shown, the second phase is wound from the small teeth 5c to the small teeth 5b in the same way as the first phase, and the third phase is wound from the small teeth 5c to the small teeth 5b. The teeth 5e to the small teeth 5d are sequentially wound in the same manner as the first and second phases.

そして、ロータ2の回転位置に対応して、これらを順次
通電することによってモータは回転する。
Then, the motor rotates by sequentially energizing these in accordance with the rotational position of the rotor 2.

なお、ホール素子等によるロータ位置検出器は(図示省
略したが)ロータ2の近傍の固定部に付設され、各コイ
ル6・・・に順次転流され、モータは回転する。
Note that a rotor position detector using a Hall element or the like (not shown) is attached to a fixed part near the rotor 2, and the current is sequentially commutated to each coil 6 to rotate the motor.

しかして、上述の如く構成すれば、コイル巻数比が1:
1:2である。小ティース5a、5b、5c、小ティー
ス5d、5e、5f、小ティース!l+g、5h+5t
、小ティース5j、5に+51にて夫々コイルピッチα
・・・が形成される。また、この小ティース5a、5b
、5(は、1つのコイルピッチを形成する1つのティー
スを3分割したものである。つまり、この小ティース5
a、5b。
Therefore, if configured as described above, the coil turns ratio is 1:
The ratio is 1:2. Small teeth 5a, 5b, 5c, small teeth 5d, 5e, 5f, small teeth! l+g, 5h+5t
, coil pitch α at +51 for small teeth 5j and 5, respectively.
... is formed. Also, these small teeth 5a, 5b
, 5 ( is one tooth that forms one coil pitch divided into three. In other words, this small tooth 5
a, 5b.

5cをひとまとめにコイルを巻設すれば、1つのコイル
ピッチが形成される。なお、小ティース5d、5e+5
r、小テイース5g、5h、5i及び小ティース5j、
5k。
If a coil is wound around 5c, one coil pitch is formed. In addition, small teeth 5d, 5e+5
r, small teeth 5g, 5h, 5i and small teeth 5j,
5k.

51も同様に1つのティースを3分割して形成される。51 is similarly formed by dividing one tooth into three.

従って、このブラシレスモータ1は、コイル巻数比を1
:1:2□いわゆる「重みづけ」□としたことにより、
該ブラシレスモータ1から発生する起電力波形は、第5
図に示す様に、山部及び谷部における前半部と後半部と
が非対称となり、起動時間、停止時間等を短縮出来る。
Therefore, this brushless motor 1 has a coil turns ratio of 1.
:1:2□By setting the so-called “weighting”□,
The electromotive force waveform generated from the brushless motor 1 is
As shown in the figure, the first half and the second half of the peaks and troughs are asymmetrical, and the start-up time, stop time, etc. can be shortened.

なお、3つの小ティース5a、5b、5c等をひとまと
めにすれば第7図に示す従来の起電力波形となる。
Note that if the three small teeth 5a, 5b, 5c, etc. are grouped together, the conventional electromotive force waveform shown in FIG. 7 will be obtained.

次に、第2図に示すブラシレスモータ1は、第1図と同
様に、1相目のコイル6は小ティース5aから小ティー
ス5Iまで順次巻かれるが、小ティース5a、5c、5
d、5f、5g、5i、5j、51のコイル巻数は4で
あり、小ティース5b、 5e、 5h、 5にのコイ
ル巻数は2である。なお、2相目及び3相目は図示省略
したが、2相目は小ティース5cから小ティース5bま
で巻設され、3相目は小ティース5eから小ティース5
dまで巻設される。
Next, in the brushless motor 1 shown in FIG. 2, as in FIG. 1, the first phase coil 6 is wound sequentially from the small teeth 5a to the small teeth 5I.
The number of coil turns of d, 5f, 5g, 5i, 5j, and 51 is 4, and the number of coil turns of small teeth 5b, 5e, 5h, and 5 is 2. Although the second and third phases are not shown, the second phase is wound from the small teeth 5c to the small teeth 5b, and the third phase is wound from the small teeth 5e to the small teeth 5.
It is wound up to d.

従って、このブラシレスモータ1はコイル巻数比が2:
1:2となる小ティース5a、5b、5c、小ティース
5d、5e、5f、小テイース5g、5To5ix小テ
イース5j 、 5に、 51にて夫々コイルピッチα
・・・が形成される。
Therefore, this brushless motor 1 has a coil turns ratio of 2:
1:2 small teeth 5a, 5b, 5c, small teeth 5d, 5e, 5f, small teeth 5g, 5To5ix small teeth 5j, 5, 51, respectively coil pitch α
... is formed.

そして、このブラシレスモータ1にて発生する起電力波
形は、第6図に示す様、山部及び谷部がフラットとなり
、起動トルク、トルクリップル等の特性を向上させるこ
とができる。
The waveform of the electromotive force generated by this brushless motor 1 has flat peaks and valleys, as shown in FIG. 6, and can improve characteristics such as starting torque and torque ripple.

しかして、第3図に示すブラシレスモータ1はロータ2
は8つの磁極を有し、ステータ3は1B(囚の小ティー
ス5a、5b・・・を備えている。そして、この小ティ
ース5a、5b・・・には3相分のコイル6が巻設され
ている。つまり、1相目は左巻きに小ティース5a、5
b、5c、5j、5に、51に巻かれるが、小ティース
5a+ 5b、5J 、5にの°コイル巻数は3であり
、小ティース5c、51のコイル巻数は6である。なお
、2相目及び3相目は、図示省略したが、2相目は1相
目と同様の巻き方にて、小ティース5d、 5e+ 5
f 、 5m。
Therefore, the brushless motor 1 shown in FIG.
has eight magnetic poles, and the stator 3 is equipped with small teeth 5a, 5b, . In other words, the first phase is left-handed with small teeth 5a and 5.
The small teeth 5a+5b, 5J, and 5 have a coil winding number of 3, and the small teeth 5c and 51 have a coil winding number of 6. Although the illustration of the second and third phases is omitted, the second phase is wound in the same manner as the first phase, and the small teeth 5d, 5e+5 are wound.
f, 5m.

5n、5oに巻かれ、3相目は1相目及び2相目と同様
な巻き方にて小ティース5g、5h、5i、5p、5q
、5rに巻かれる。
5n, 5o, and the third phase is wound in the same way as the first and second phases, with small teeth 5g, 5h, 5i, 5p, 5q.
, 5r.

従って、この場合、コイル巻数比が1:1:2となり、
この第3図に示すブラシレスモータ1にて発生する起電
力は第1図に示すブラシレスモータ1と同様に、第5図
に示す様な形状となる。
Therefore, in this case, the coil turns ratio is 1:1:2,
The electromotive force generated in the brushless motor 1 shown in FIG. 3 has a shape as shown in FIG. 5, similar to the brushless motor 1 shown in FIG. 1.

また、第4図に示すブラシレスモータ1は、第3図に示
すブラシレスモータ1と同様に、1相目のコイル6は小
ティース5a、5b、5c、5L5に、51に巻かれる
が、小ティース5a+5c、5L5Lのコイル巻数は6
であり、小ティース5b、5に、のコイル巻数は3であ
る。なお、2相目及び3相目は図示省略されている。
Further, in the brushless motor 1 shown in FIG. 4, the first phase coil 6 is wound around small teeth 5a, 5b, 5c, 5L5, and 51, similar to the brushless motor 1 shown in FIG. The number of coil turns for 5a+5c, 5L5L is 6
The number of coil turns in the small teeth 5b, 5 is 3. Note that the second phase and the third phase are not shown.

従って、このブラシレスモータ1のコイル巻数比が2:
1:2となり、この第4図に示すブラシレスモータ1に
発生する起電力は第2図に示すブラシレスモータ1と同
様に、第6図に示す様な形状となる。
Therefore, the coil turns ratio of this brushless motor 1 is 2:
1:2, and the electromotive force generated in the brushless motor 1 shown in FIG. 4 has a shape as shown in FIG. 6, similar to the brushless motor 1 shown in FIG. 2.

しかして、第3図及び第4図に示すブラシレスモータ1
のステータ3の小ティース5a、5b、5c等は1つの
コイルピッチを形成する1つのティースを3分割したも
のである。
Therefore, the brushless motor 1 shown in FIGS. 3 and 4
The small teeth 5a, 5b, 5c, etc. of the stator 3 are obtained by dividing one tooth forming one coil pitch into three parts.

なお、本発明は図示の実施例に限定されず、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で設計変更自由であり、例えば、3
相モータに限らず、3相以上又は3相以下とするも自由
であり、また、極数についても4極、8極に限らずこれ
以外の極数を選ぶことができると共に、結線方式につい
ても任意に選択できる。また、コイルピッチαを形成す
るためには、3本の小ティース5aに限らないのは勿論
である。さらに図例では、コイル巻数は簡略化されてお
り、実際は多数に巻かれている。また、第1図において
、例えば、小ティース5aのコイル巻数を2、小ティー
ス5bのコイル巻数をO1小ティース5cのコイル巻数
を4としてコイル巻数比が2二〇二4あるいはその他の
巻数比になるように、コイル巻数比も要求性能に応じて
選択することもできる。
Note that the present invention is not limited to the illustrated embodiments, and design changes may be made without departing from the gist of the present invention.
It is not limited to phase motors, and you can freely choose more than 3 phases or less than 3 phases. Also, the number of poles is not limited to 4 or 8 poles, but you can choose any other number of poles, and you can also choose the wiring method. Can be selected arbitrarily. Further, in order to form the coil pitch α, it goes without saying that the number of small teeth 5a is not limited to three. Furthermore, in the illustrated example, the number of turns of the coil is simplified; in reality, the coil is wound a large number of times. In addition, in FIG. 1, for example, if the number of coil turns of the small tooth 5a is 2, the number of coil turns of the small tooth 5b is O1, and the number of coil turns of the small tooth 5c is 4, the coil turns ratio is 22024 or other turns ratio. The coil turns ratio can also be selected according to the required performance.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明のブラシレスモータは、小ティース5a・・・に
巻設されるコイル巻数を変化させれば、種々の形状の起
電力波形を得ることができる。例えば、第1図と第3図
に示す様にコイル巻数比を1=1:2とすれば、第5図
に示す様な起電力波形を得ることができ、第2図と第4
図に示す様にコイル巻数比を2:1:2とすれば、第6
図に示す様な起電力波形を得ることができる。従って起
動トルク、1−ルクリップル等の電気的特性を改善する
ために合った起電力波形を発生させることができる。
The brushless motor of the present invention can obtain electromotive force waveforms of various shapes by changing the number of turns of the coil wound around the small teeth 5a. For example, if the coil turns ratio is set to 1 = 1:2 as shown in Figures 1 and 3, an electromotive force waveform as shown in Figure 5 can be obtained, and as shown in Figures 2 and 4.
As shown in the figure, if the coil turns ratio is 2:1:2, the sixth
An electromotive force waveform as shown in the figure can be obtained. Therefore, it is possible to generate an electromotive force waveform suitable for improving electrical characteristics such as starting torque and 1-leak ripple.

また、起電時間、停止時間等を短縮することもてきる。In addition, it is also possible to shorten the power generation time, stop time, etc.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る一実施例を示す簡略平面図、第2
図はその変形例を示す簡略平面図、第3図は他の実施例
を示す簡略平面図、第4図はその変形例を示す簡略平面
図、第5図は第1図及び第3図に示すブラシレスモータ
から発生する起電力波形図、第6図は第2図及び第4図
に示すブラシレスモータから発生する起電力波形図であ
る。第7図は従来のブラシレスモータから発生する起電
力波形図である。 5a、 5b・・・小ティース、6・・・コイル、α・
・・コイルビ・7チ。
FIG. 1 is a simplified plan view showing one embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a simplified plan view showing a modified example, FIG. 3 is a simplified plan view showing another embodiment, FIG. 4 is a simplified plan view showing a modified example, and FIG. 5 is similar to FIGS. 1 and 3. FIG. 6 is a waveform diagram of the electromotive force generated from the brushless motor shown in FIGS. 2 and 4. FIG. FIG. 7 is an electromotive force waveform diagram generated from a conventional brushless motor. 5a, 5b...Small teeth, 6...Coil, α・
... Koilbi 7chi.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、1つのコイルピッチを形成するティースを2本以上
の小ティース5a、5b・・・に分割すると共に、該小
ティース5a、5b・・・の内少なくとも2本はコイル
巻数が相違するように、夫々の小ティース5a、5b・
・・にコイル6を同一方向巻きに巻設して、1つのコイ
ルピッチαを形成したことを特徴とするブラシレスモー
タ。
1. The teeth forming one coil pitch are divided into two or more small teeth 5a, 5b..., and at least two of the small teeth 5a, 5b... have different numbers of coil turns. , respective small teeth 5a, 5b.
A brushless motor characterized in that a coil 6 is wound in the same direction to form one coil pitch α.
JP832086A 1986-01-18 1986-01-18 Brushless motor Granted JPS62166759A (en)

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