JP2006060941A - Brushless motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブラシレスモータの磁石回転子の回転位置を検出して駆動する際の駆動制御の最適化に関する。 The present invention relates to optimization of drive control when detecting and driving a rotational position of a magnet rotor of a brushless motor.
ブラシレスモータはブラシと整流子とが無いモータとして知られている。このブラシレスモータでは、ブラシ付きモータがブラシと整流子とが接触しているのに対し、摩擦消耗が発生しないため長期間の駆動に適している。このため、使用頻度が激しく、且つメンテナンスを定期的にされないような環境、例えば車両の冷却用ウォータポンプや各種家電製品の駆動用モータ、に幅広く用いられている。 A brushless motor is known as a motor without a brush and a commutator. This brushless motor is suitable for long-term driving because the brushed motor is in contact with the commutator and the brush is free from frictional wear. For this reason, it is widely used in environments where the frequency of use is high and maintenance is not performed regularly, such as water pumps for cooling vehicles and drive motors for various home appliances.
ブラシレスモータは、複数の電機子巻線と、N極及びS極の磁極を有した磁石回転子と、から構成されており、各電機子巻線に電源からの電圧を印加して電流を流し、電機子巻線に回転磁界を発生させて磁石回転子を回転させている。また、電機子巻線には、電源による電圧印加がOFFとなってから次の電圧印加がONとなる期間中に、電圧印加がOFFとなり流れる電流の変化することによる自己誘導の逆起電圧が発生し、その後、磁石回転子の回転による誘起電圧が発生している。 The brushless motor is composed of a plurality of armature windings and a magnet rotor having N-pole and S-pole magnetic poles, and applies a voltage from a power source to each armature winding to pass a current. The magnet rotor is rotated by generating a rotating magnetic field in the armature winding. In addition, the armature winding has a self-induced back electromotive force due to a change in the flowing current when the voltage application is turned off during the period when the voltage application by the power supply is turned off and the next voltage application is turned on. After that, an induced voltage is generated due to the rotation of the magnet rotor.
ところで、ブラシレスモータは、電機子巻線に前記回転磁界を発生させるため、磁石回転子の回転位置を検出して適切なタイミングで電機子巻線に通電を行う必要がある。この回転位置の検出には、磁石回転子の回転によって発生する前記誘起電圧を検出する方式が知られている。特許文献1には、自己誘導の逆起電圧が発生した後に検出される誘起電圧と電源電圧の1/2(中性点電位)とが一致する点(所謂、ゼロクロス点)を検出して磁石回転子の回転位置を検出することが記載されている。この誘起電圧による回転位置の検出方式により、ブラシレスモータでは、磁石回転子の回転位置を検出するためのセンサ等を設ける必要がなくなり、駆動回路の構成を簡易にすることができる。
しかしながら、家電製品等の高電圧の電源(例えば、100Vの電源)で回転駆動し、高い出力(例えば、400Wの出力)を得るブラシレスモータを、低電圧の電源(例えば、車両用の12V(実際の電圧値は13.5V)のバッテリ電源)で回転駆動させようとしても、回転駆動しない場合がある。この理由は次の点にある。低電圧の電源では、ブラシレスモータを高電圧の電源と同じ出力で回転駆動させるのに高電圧の電源の場合よりも多くの電流を電機子巻線に流す必要がある。このため、低電圧電源からの電圧印加がOFFとなると、電機子巻線には、高電圧電源の場合よりも多くの電流が流れていたため自己誘導の逆起電圧の発生期間が長くなり、磁石回転子の回転による誘起電圧が電源電圧の1/2となるゼロクロス点を経過した後に検出される。これにより、磁石回転子の回転位置が検出できなくなり、電機子巻線に電圧を印加するタイミングを適切に定めることができなくなる。 However, a brushless motor that rotates with a high voltage power source (for example, 100V power source) such as a home appliance and obtains a high output (for example, 400W output) is replaced with a low voltage power source (for example, 12V (actually for vehicles) The voltage value of 13.5V) may not be rotated even if it is rotated. The reason is as follows. With a low voltage power supply, it is necessary to pass more current through the armature winding than with a high voltage power supply in order to drive the brushless motor to rotate at the same output as the high voltage power supply. For this reason, when the voltage application from the low-voltage power supply is turned off, a larger amount of current flows in the armature winding than in the case of the high-voltage power supply. It is detected after the zero cross point at which the induced voltage due to the rotation of the rotor becomes 1/2 of the power supply voltage. As a result, the rotational position of the magnet rotor cannot be detected, and the timing for applying a voltage to the armature winding cannot be determined appropriately.
上述のように高い出力を得るブラシレスモータは、低電圧の電源となるほど多く流す必要があり、また、電機子巻線に流れる電流の量は、電源から供給される電力に対するブラシレスモータの効率及び電機子巻線の導線の巻数に応じて変化する。 As described above, a brushless motor that obtains a high output needs to flow as much as a low-voltage power supply, and the amount of current that flows through the armature winding depends on the efficiency of the brushless motor with respect to the power supplied from the power supply and the electric machine. It changes according to the number of turns of the conductor of the child winding.
また、誘起電圧が磁石回転子の回転よって発生するため、電機子巻線への電圧印加がOFFされてから誘起電圧が電源電圧の1/2となるまでの期間は、磁石回転子の回転数及び磁極(N極、S極)の極数によって変化する。例えば、同じ回転数であっても磁石回転子の極数が4極の場合、磁石回転子が1回転すると誘起電圧の正弦波が2周期発生するため、磁石回転子の極数が多ければ多いほど電圧印加がOFFされてから誘起電圧が電源電圧の1/2となるまでの期間が短くなる。 Also, since the induced voltage is generated by the rotation of the magnet rotor, the period from when the voltage application to the armature winding is turned off until the induced voltage becomes ½ of the power supply voltage is the rotational speed of the magnet rotor. And the number of poles (N pole, S pole). For example, if the number of poles of the magnet rotor is 4 even if the number of rotations is the same, if the magnet rotor rotates once, a sine wave of the induced voltage is generated for two cycles, so the number of poles of the magnet rotor is large. The period from when the voltage application is turned off until the induced voltage becomes 1/2 of the power supply voltage is shortened.
このため、ブラシレスモータでは、求められる出力、ブラシレスモータの効率、回転数、電源の電圧等の条件に応じて適切な極数、巻数等を決定する必要がある。 For this reason, in a brushless motor, it is necessary to determine an appropriate number of poles, number of turns, and the like according to conditions such as required output, brushless motor efficiency, rotation speed, power supply voltage, and the like.
本発明は上記事実を考慮し、低電圧の電源でも回転駆動し、高い出力を得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。 In consideration of the above facts, an object of the present invention is to provide a brushless motor that can be rotationally driven even with a low-voltage power source and obtain a high output.
請求項1に記載の発明は、スイッチ素子のON、OFFにより電源からの電圧を電機子巻線へ印加して電流を流し、当該電機子巻線に発生した回転磁界により磁石回転子を回転させ、前記スイッチ素子がONからOFFへと変わったことにより前記電機子巻線に発生する自己誘導の逆起電圧による電流が前記スイッチ素子に短絡するように設けられたダイオードを介して流れ、前記スイッチ素子のOFF期間中の前記自己誘導の逆起電圧による電流が流れた後に、前記磁石回転子の回転によって前記電機子巻線に発生する誘起電圧と、前記電源から印加される電圧の中性点電位と、が一致する点を検出して前記磁石回転子の回転位置情報を求め、当該回転位置情報に基づきスイッチ素子をON、OFFする次のタイミングを定めるブラシレスモータであって、前記電源電圧を13.5V、前記ダイオードによる降下電圧を0.8V、前記磁石回転子の磁極の極数を16極以下、前記磁石回転子の回転によって得られる出力を400W以下且つ前記電源から供給される電力に対する前記ブラシレスモータの効率を70%以上としたときに、前記磁石回転子の単位分あたりの回転数が4000以下且つ2000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が2巻以下であり、前記回転数が2000以下且つ1000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が3巻以下であり、前記回転数が1000以下の場合の前記電機子巻線の導線の巻数が4巻以下であることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, when the switch element is turned ON / OFF, a voltage from a power source is applied to the armature winding to pass a current, and the magnet rotor is rotated by the rotating magnetic field generated in the armature winding. A current due to a self-induced back electromotive voltage generated in the armature winding due to the switch element changing from ON to OFF flows through a diode provided so as to short-circuit the switch element, and the switch The neutral point of the voltage applied from the power supply and the induced voltage generated in the armature winding by the rotation of the magnet rotor after a current due to the self-induced counter electromotive voltage flows during the OFF period of the element Brushless for determining the next timing of turning on and off the switch element based on the rotational position information by detecting the point at which the potential coincides to obtain the rotational position information of the magnet rotor The power supply voltage is 13.5 V, the voltage drop due to the diode is 0.8 V, the number of magnetic poles of the magnet rotor is 16 poles or less, and the output obtained by the rotation of the magnet rotor is 400 W. When the efficiency of the brushless motor with respect to the electric power supplied from the power source is 70% or more, the armature winding in the case where the rotation number per unit of the magnet rotor is 4000 or less and greater than 2000 The armature when the number of turns of the conductor is 2 or less, the number of turns of the armature winding when the number of revolutions is 2000 or less and greater than 1000, and the number of revolutions is 1000 or less The number of turns of the conducting wire of the winding is 4 or less.
請求項1に記載の発明によれば、電源電圧が13.5Vという低電圧電源であり、ダイオードによる降下電圧が0.8V、磁石回転子の磁極の極数が16極、磁石回転子の回転によって得られる出力が400W且つブラシレスモータの電源から供給される電力に対する効率が70%であっても、磁石回転子の単位分あたりの回転数が4000以下且つ2000より大きい場合は電機子巻線の導線の巻数を2巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合は電機子巻線の導線の巻数を3巻以下とし、回転数が1000以下の場合は電機子巻線の導線の巻数を4巻以下とすることにより、磁石回転子の回転によって発生する誘起電圧と、電源から印加される電圧の中性点電位と、が一致する点を検出できる。よって、低電圧の電源でもブラシレスモータを安定して高い出力で回転駆動させることができる。 According to the first aspect of the present invention, the power source voltage is a low voltage power source of 13.5 V, the voltage drop due to the diode is 0.8 V, the number of magnetic poles of the magnet rotor is 16, and the rotation of the magnet rotor Even if the output obtained by the above is 400 W and the efficiency with respect to the power supplied from the power source of the brushless motor is 70%, if the rotational speed per unit of the magnet rotor is 4000 or less and greater than 2000, the armature winding When the number of turns of the conducting wire is 2 or less, the number of turns of the armature winding is 3 or less when the number of revolutions is 2000 or less and greater than 1000, and the number of windings of the armature winding when the number of revolutions is 1000 or less Is set to 4 turns or less, it is possible to detect a point at which the induced voltage generated by the rotation of the magnet rotor matches the neutral point potential of the voltage applied from the power source. Therefore, the brushless motor can be stably rotated at a high output even with a low voltage power source.
請求項2に記載の発明は、スイッチ素子のON、OFFにより電源からの電圧を電機子巻線へ印加して電流を流し、当該電機子巻線に発生した回転磁界により磁石回転子を回転させ、前記スイッチ素子がONからOFFへと変わったことにより前記電機子巻線に発生する自己誘導の逆起電圧による電流が前記スイッチ素子に短絡するように設けられたダイオードを介して流れ、前記スイッチ素子のOFF期間中の前記自己誘導の逆起電圧による電流が流れた後に、前記磁石回転子の回転によって前記電機子巻線に発生する誘起電圧と、前記電源から印加される電圧の中性点電位と、が一致する点を検出して前記磁石回転子の回転位置情報を求め、当該回転位置情報に基づきスイッチ素子をON、OFFする次のタイミングを定めるブラシレスモータであって、前記電源電圧を13.5V、前記ダイオードによる降下電圧を0.8V、前記磁石回転子の磁極の極数を16極以下、前記磁石回転子の回転によって得られる出力を300W以下且つ前記電源から供給される電力に対する前記ブラシレスモータの効率を70%以上としたときに、前記磁石回転子の単位分あたりの回転数が4000以下且つ3000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が2巻以下であり、前記回転数が3000以下且つ1000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が3巻以下であり、前記回転数が1000以下の場合の前記電機子巻線の導線の巻数を5巻以下であることを特徴とする。
The invention according to
請求項2に記載の発明によれば、電源電圧が13.5Vという低電圧電源であり、ダイオードによる降下電圧が0.8V、磁石回転子の磁極の極数が16極、磁石回転子の回転によって得られる出力が300W且つ前記電源から供給される電力に対するブラシレスモータの効率が70%であっても、磁石回転子の単位分あたりの回転数が4000以下且つ3000より大きい場合は電機子巻線の導線の巻数を2巻以下とし、回転数が3000以下且つ1000より大きい場合は電機子巻線の導線の巻数を3巻以下とし、回転数が1000以下の場合は電機子巻線の導線の巻数を5巻以下とすることにより、磁石回転子の回転によって発生する誘起電圧と、電源から印加される電圧の中性点電位と、が一致する点を検出できる。よって、ブラシレスモータを安定して回転駆動させることができる。
According to the invention described in
請求項3に記載の発明は、スイッチ素子のON、OFFにより電源からの電圧を電機子巻線へ印加して電流を流し、当該電機子巻線に発生した回転磁界により磁石回転子を回転させ、前記スイッチ素子がONからOFFへと変わったことにより前記電機子巻線に発生する自己誘導の逆起電圧による電流が前記スイッチ素子に短絡するように設けられたダイオードを介して流れ、前記スイッチ素子のOFF期間中の前記自己誘導の逆起電圧による電流が流れた後に、前記磁石回転子の回転によって前記電機子巻線に発生する誘起電圧と、前記電源から印加される電圧の中性点電位と、が一致する点を検出して前記磁石回転子の回転位置情報を求め、当該回転位置情報に基づきスイッチ素子をON、OFFする次のタイミングを定めるブラシレスモータであって、前記電源電圧を13.5V、前記ダイオードによる降下電圧を0.8V、前記磁石回転子の磁極の極数を16極以下、前記磁石回転子の回転によって得られる出力を200W以下且つ前記電源から供給される電力に対する前記ブラシレスモータの効率を70%以上としたときに、前記磁石回転子の単位分あたりの回転数が4000以下且つ2000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が3巻以下であり、前記回転数が2000以下且つ1000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が4巻以下であり、前記回転数が1000以下の場合の前記電機子巻線の導線の巻数が6巻以下であることを特徴とする。
The invention according to
請求項3に記載の発明によれば、電源電圧が13.5Vという低電圧電源であり、ダイオードによる降下電圧が0.8V、磁石回転子の磁極の極数が16極、磁石回転子の回転によって得られる出力が200W且つ電源から供給される電力に対するブラシレスモータの効率が70%であっても、磁石回転子の単位分あたりの回転数が4000以下且つ2000より大きい場合は電機子巻線の導線の巻数を3巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合は電機子巻線の導線の巻数を4巻以下とし、回転数が1000以下の場合は電機子巻線の導線の巻数を6巻以下とすることにより、磁石回転子の回転によって発生する誘起電圧と、電源から印加される電圧の中性点電位と、が一致する点を検出できる。よって、ブラシレスモータを安定して回転駆動させることができる。
According to the invention described in
請求項4に記載の発明は、スイッチ素子のON、OFFにより電源からの電圧を電機子巻線へ印加して電流を流し、当該電機子巻線に発生した回転磁界により磁石回転子を回転させ、前記スイッチ素子がONからOFFへと変わったことにより前記電機子巻線に発生する自己誘導の逆起電圧による電流が前記スイッチ素子に短絡するように設けられたダイオードを介して流れ、前記スイッチ素子のOFF期間中の前記自己誘導の逆起電圧による電流が流れた後に、前記磁石回転子の回転によって前記電機子巻線に発生する誘起電圧と、前記電源から印加される電圧の中性点電位と、が一致する点を検出して前記磁石回転子の回転位置情報を求め、当該回転位置情報に基づきスイッチ素子をON、OFFする次のタイミングを定めるブラシレスモータであって、前記電源電圧を13.5V、前記ダイオードによる降下電圧を0.8V、前記磁石回転子の磁極の極数を16極以下、前記磁石回転子の回転によって得られる出力を400W以下且つ前記電源から供給される電力に対する前記ブラシレスモータの効率を80%以上としたときに、前記磁石回転子の単位分あたりの回転数が4000以下且つ3000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が2巻以下であり、前記回転数が3000以下且つ1000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が3巻以下であり、前記回転数が1000以下の場合の前記電機子巻線の導線の巻数が5巻以下であることを特徴とする。
The invention according to
請求項4に記載の発明によれば、電源電圧が13.5Vという低電圧電源であり、ダイオードによる降下電圧が0.8V、磁石回転子の磁極の極数が16極、磁石回転子の回転によって得られる出力が400W且つ電源から供給される電力に対するブラシレスモータの効率が80%であっても、磁石回転子の単位分あたりの回転数が4000以下且つ3000より大きい場合は電機子巻線の導線の巻数を2巻以下とし、回転数が3000以下且つ1000より大きい場合は電機子巻線の導線の巻数を3巻以下とし、回転数が1000以下の場合は電機子巻線の導線の巻数を5巻以下とすることにより、磁石回転子の回転によって発生する誘起電圧と、電源から印加される電圧の中性点電位と、が一致する点を検出できる。よって、低電圧の電源でもブラシレスモータを安定して高い出力で回転駆動させることができる。
According to the invention described in
請求項5に記載の発明は、スイッチ素子のON、OFFにより電源からの電圧を電機子巻線へ印加して電流を流し、当該電機子巻線に発生した回転磁界により磁石回転子を回転させ、前記スイッチ素子がONからOFFへと変わったことにより前記電機子巻線に発生する自己誘導の逆起電圧による電流が前記スイッチ素子に短絡するように設けられたダイオードを介して流れ、前記スイッチ素子のOFF期間中の前記自己誘導の逆起電圧による電流が流れた後に、前記磁石回転子の回転によって前記電機子巻線に発生する誘起電圧と、前記電源から印加される電圧の中性点電位と、が一致する点を検出して前記磁石回転子の回転位置情報を求め、当該回転位置情報に基づきスイッチ素子をON、OFFする次のタイミングを定めるブラシレスモータであって、前記電源電圧を13.5V、前記ダイオードによる降下電圧を0.8V、前記磁石回転子の磁極の極数を16極以下、前記磁石回転子の回転によって得られる出力を300W以下且つ前記電源から供給される電力に対する前記ブラシレスモータの効率を80%以上としたときに、前記磁石回転子の単位分あたりの回転数が4000以下且つ2000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が3巻以下であり、前記回転数が2000以下且つ1000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が4巻以下であり、前記回転数が1000以下の場合の前記電機子巻線の導線の巻数が6巻以下であることを特徴とする。
The invention according to
請求項5に記載の発明によれば、電源電圧が13.5Vという低電圧電源であり、ダイオードによる降下電圧が0.8V、磁石回転子の磁極の極数が16極、磁石回転子の回転によって得られる出力が300W且つ電源から供給される電力に対するブラシレスモータの効率が80%であっても、磁石回転子の単位分あたりの回転数が4000以下且つ2000より大きい場合は電機子巻線の導線の巻数を3巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合は電機子巻線の導線の巻数を4巻以下とし、回転数が1000以下の場合は電機子巻線の導線の巻数を6巻以下とすることにより、磁石回転子の回転によって発生する誘起電圧と、電源から印加される電圧の中性点電位と、が一致する点を検出できる。よって、低電圧の電源でもブラシレスモータを安定して高い出力で回転駆動させることができる。
According to the invention described in
請求項6に記載の発明は、スイッチ素子のON、OFFにより電源からの電圧を電機子巻線へ印加して電流を流し、当該電機子巻線に発生した回転磁界により磁石回転子を回転させ、前記スイッチ素子がONからOFFへと変わったことにより前記電機子巻線に発生する自己誘導の逆起電圧による電流が前記スイッチ素子に短絡するように設けられたダイオードを介して流れ、前記スイッチ素子のOFF期間中の前記自己誘導の逆起電圧による電流が流れた後に、前記磁石回転子の回転によって前記電機子巻線に発生する誘起電圧と、前記電源から印加される電圧の中性点電位と、が一致する点を検出して前記磁石回転子の回転位置情報を求め、当該回転位置情報に基づきスイッチ素子をON、OFFする次のタイミングを定めるブラシレスモータであって、前記電源電圧を13.5V、前記ダイオードによる降下電圧を0.8V、前記磁石回転子の磁極の極数を16極以下、前記磁石回転子の回転によって得られる出力を200W以下且つ前記電源から供給される電力に対する前記ブラシレスモータの効率を80%以上としたときに、前記磁石回転子の単位分あたりの回転数が4000以下且つ3000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が3巻以下であり、前記回転数が3000以下且つ2000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が4巻以下であり、前記回転数が2000以下且つ1000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が5巻以下であり、前記回転数が1000以下の場合の前記電機子巻線の導線の巻数が6巻以下であることを特徴とする。
The invention described in
請求項6に記載の発明によれば、電源電圧が13.5Vという低電圧電源であり、ダイオードによる降下電圧が0.8V、磁石回転子の磁極の極数が16極、磁石回転子の回転によって得られる出力が200W且つ電源から供給される電力に対するブラシレスモータの効率が80%であっても、磁石回転子の単位分あたりの回転数が4000以下且つ3000より大きい場合は電機子巻線の導線の巻数を3巻以下とし、回転数が3000以下且つ2000より大きい場合は電機子巻線の導線の巻数を4巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合は電機子巻線の導線の巻数を5巻以下とし、回転数が1000以下の場合は電機子巻線の導線の巻数を6巻以下とすることにより、磁石回転子の回転によって発生する誘起電圧と、電源から印加される電圧の中性点電位と、が一致する点を検出できる。よって、ブラシレスモータを安定して回転駆動させることができる。
According to the invention described in
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態のブラシレスモータ50及びブラシレスモータ駆動装置10の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
ブラシレスモータ50は、磁石回転子54、及びU、V、Wの電機子巻線がスター結線された3相電機子巻線52から構成されている。
The
ブラシレスモータ駆動装置10は、図示されない電源と接続され、後述する駆動信号を受けて3相電機子巻線52に通電切替を行うインバータ部14と、磁石回転子54の回転位置を検出して3相の回転位置信号を出力する回転子位置検出部16と、3相の回転位置信号を遅延し、3相の通電切替タイミング信号を出力する遅延部20と、3相の通電切替タイミング信号に基づいて駆動信号を出力するモータ通電切り替え制御部22と、3相の回転位置信号のU相から磁石回転子54の回転速度を検出し、回転速度信号を出力する回転速度検出部24と、回転速度信号に基づき遅延部20において回転位置信号を遅延させる遅延量を調整する遅延量調整部34と、図示されないCPU、RAM、ROM、これらを接続するバスとを含んで構成されている。
The brushless
3相電機子巻線52の各相はインバータ部14の出力端子及び回転子位置検出部16と接続されている。3相電機子巻線52には、駆動信号により通電切替がされることで、120°方形波通電の回転磁界が発生する。
Each phase of the three-phase armature winding 52 is connected to the output terminal of the
磁石回転子54は、3相電機子巻線52に発生した回転磁界からトルクを受けて回転する。また、磁石回転子54が回転することで、3相電機子巻線52の各相には誘起電圧が発生する。なお、図1に示される磁石回転子54は極数が2極(N極、S極がそれぞれ1極ずつ)となっている。
The
インバータ部14は、3対(計6個)のスイッチング素子U+、U−、V+、V−、W+、W−が3相ブリッジ接続した回路で構成されており、図示されない電源、モータ通電切り替え制御部22及び3相電機子巻線52の各相と接続され、モータ通電切り替え制御部22から駆動信号(図2の駆動信号参照)を受け、3相電機子巻線52に120°方形波通電の通電切替を行う。また、各スイッチング素子には並列に両端を接続(短絡)するダイオード17があり、スイッチング素子U−、V−、W−の一端側はGNDされている。
The
回転子位置検出部16は、3相電機子巻線52の各相及び遅延部20と接続され、3相電機子巻線52の端子電圧をローパスフィルタを通して擬似誘起電圧を抽出し、擬似誘起電圧が電源電圧の1/2(中性点電位)となるゼロクロス点を検出して3相の回転位置信号(U相、V相、W相)(図2の回転位置信号参照)を遅延部20へ出力する。
The rotor
遅延部20は、回転子位置検出部16、モータ通電切り替え制御部22及び遅延量調整部34と接続され、3相の回転位置信号に対して後述する遅延量調整部34で算出した遅延量の遅延を行い、3相の通電切替タイミング信号(U相、V相、W相)(図2の通電切替タイミング信号参照)を出力する。
The
モータ通電切り替え制御部22は、遅延部20及びインバータ部14と接続され、通電切替タイミング信号の値が変わるタイミングに基づいて駆動信号(図2、駆動信号参照)を出力する。また、モータ通電切り替え制御部22が出力する駆動信号のU+、V+、W+、U−、V−、W−はパルス幅変調されているが、図2では、駆動信号を矩形波として示している。さらに、スイッチング素子U+、V−、W−の一端側はGNDされている。
The motor energization
回転速度検出部24は、回転位置信号のU相、及び遅延量調整部34と接続され、回転位置信号のU相から磁石回転子54の回転速度を検出して回転速度信号を遅延量調整部34へ出力する。
The rotational
遅延量調整部34は、遅延部20及び回転速度検出部24と接続され、回転速度検出部24より送られる回転速度信号に基づき、3相の回転位置信号を遅延させる遅延量を算出して遅延部20へ出力する。なお、本実施の形態では、遅延量調整部34で算出される遅延量は電気角30°に相当する期間となっている。
The delay
次に、ブラシレスモータ50を駆動させる各信号の流れ、及び3相電機子巻線52に発生する電圧について説明する。
Next, the flow of each signal for driving the
3相電機子巻線52の各相には、モータ通電切り替え制御部22より120°方形波通電の駆動信号(図2の駆動信号参照)が出力されると、電気角120°の通電ONと電気角60°の通電OFFが繰り返され、回転磁界が発生する。磁石回転子54は回転磁界からトルクを受けて回転する。
When a drive signal for 120 ° square wave energization (see the drive signal in FIG. 2) is output from the motor energization
図3には、3相電機子巻線52のV相の端子に生じる電圧が示されている。なお、3相電機子巻線52に生じる電圧は、駆動信号がパルス幅変調されているため短いタイミングで振動してるが、図3では、電圧波形を矩形波として示している。 FIG. 3 shows the voltage generated at the V-phase terminal of the three-phase armature winding 52. The voltage generated in the three-phase armature winding 52 oscillates at a short timing because the drive signal is pulse-width modulated, but in FIG. 3, the voltage waveform is shown as a rectangular wave.
図3に示されるように3相電機子巻線52のV相には、駆動信号のV+がON、(図2の期間t1参照)となると電源からの電圧印加される(図3の期間t2参照)。また、駆動信号のV−がON(図2の期間t3参照)となるとGNDの電圧となる(図3の期間t4参照)。また、駆動信号のV+又はV−がOFFとなると、V相に流れていた電流が変化するため、V相には自己誘導の逆起電圧が発生する(図3の期間t5参照)。この自己誘導の逆起電圧により電流が流れ、スイッチ素子V+又はV−がONの期間の通電により3相電機子巻線52のV相に蓄積したエネルギーが放出される。この蓄積エネルギーの放出が終わると、誘起電圧(図3の期間t6参照)が露出する。 As shown in FIG. 3, the voltage from the power source is applied to the V phase of the three-phase armature winding 52 when the drive signal V + is ON (see period t1 in FIG. 2) (period t2 in FIG. 3). reference). Further, when the drive signal V- is turned ON (refer to a period t3 in FIG. 2), the voltage of the GND is set (refer to a period t4 in FIG. 3). Further, when V + or V− of the drive signal is turned OFF, the current flowing in the V phase changes, so that a self-induced counter electromotive voltage is generated in the V phase (see period t5 in FIG. 3). The self-inducted counter electromotive voltage causes a current to flow, and energy accumulated in the V phase of the three-phase armature winding 52 is released by energization while the switch element V + or V− is ON. When the release of the stored energy ends, the induced voltage (see period t6 in FIG. 3) is exposed.
回転子位置検出部16は、3相電機子巻線52の各相の端子電圧が電源からの電圧の1/2(中性点電位)となる点(図3、ゼロクロス点参照)を検出して、3相の回転位置信号(図2の回転位置信号(V相)参照)を遅延部20へ出力する。よって、回転子位置検出部16ではV相に誘起電圧が露出している期間(図3の期間t6参照)に電圧が中性点電位と交差するゼロクロス点を検出しており、回転位置信号の値はゼロクロス点で変化している(図2の回転位置信号(V相)参照)。
The
遅延部20は、検出された3相の回転位置信号(図2の回転子位置信号参照)に対して遅延量調整部34で算出された電気角30°に相当する期間の遅延を行い、3相の通電切替タイミング信号(図2の通電切替タイミング信号参照)をモータ通電切り替え制御部22へ出力する。
The
モータ通電切り替え制御部22は、3相の通電切替タイミング信号に基づいて磁石回転子54を回転させる120°方形波通電の駆動信号(図2の駆動信号参照)をインバータ部14へ出力する。これにより、インバータ部14では、駆動信号に基づきスイッチ素子U+、U−、V+、V−、W+、W−をON、OFFさせ、電気角120°の通電ONと電気角60°の通電OFFが繰り返され、3相電機子巻線52の各相に回転磁界が発生する。
The motor energization
ここで、図4(A)には図3の期間t8の間で、図4(B)には図3の期間t7の間で、インバータ部14から3相電機子巻線52への電流の流れを示す。 Here, in FIG. 4A, during the period t8 in FIG. 3, and in FIG. 4B during the period t7 in FIG. Show the flow.
図3の期間t8では、駆動信号U+、V−がONとなっており(図2に期間t9参照)、図4(A)の破線で示すように、スイッチ素子U+から3相電機子巻線52のU相、V相を経てスイッチ素子V−へ電流が流れている。図3の期間t8を経過すると、駆動信号V−がOFF、駆動信号W−がONとなることから(図2に矢印t10参照)、図4(B)に示すように、電源からの電流はスイッチ素子U+から3相電機子巻線52のU相、W相を経てスイッチ素子W−へ電流が流れるようになる。このとき、3相電機子巻線52のV相には、図3の期間t8で流れていた電流(図4の(A)の破線に示される電流)が流れなくなるため、自己誘導の逆起電力が発生し、この逆起電力により、一点鎖線で示すように、3相電機子巻線52のV相からスイッチ素子V+と並列に接続されたダイオード17、スイッチ素子U+、3相電機子巻線52のU相を経た電流が流れ、3相電機子巻線52の電気的抵抗により蓄積されたエネルギーが放出される。なお、ダイオード17は、順方向に比べて逆方向への電圧降下が大きいので逆方向への電流が流れることを防いでいる。また、順方向へ電流が流れる際にも電圧降下(本実施の形態のダイオード117では、0.8Vとなっている)を発生させる。
In the period t8 in FIG. 3, the drive signals U + and V− are ON (see the period t9 in FIG. 2), and as shown by the broken line in FIG. A current flows to the switching element V− through the U phase and the V phase of 52. When the period t8 in FIG. 3 elapses, the drive signal V− is turned off and the drive signal W− is turned on (see arrow t10 in FIG. 2), so that the current from the power source is as shown in FIG. 4B. A current flows from the switch element U + to the switch element W− through the U phase and the W phase of the three-phase armature winding 52. At this time, the current flowing in the period t8 in FIG. 3 (current indicated by the broken line in FIG. 4A) does not flow in the V phase of the three-phase armature winding 52. Electric power is generated, and the back electromotive force causes the
ここで、ブラシレスモータ50では、図3に示されるように、誘起電圧(図3の期間6参照)と中性点電位とのゼロクロス点の検出は、通電がOFFとなる電気角60°の中間点の30°部分で検出される。この電気角30°に相当する期間は、ブラシレスモータの回転数が多くなれば多くなるほど短くなる。また、誘起電圧は、磁石回転子の回転する際に1対のN極、S極による誘起電圧の正弦波が1周期発生するため、極数が増えるほど電気角30°に相当する期間が短くなる。すなわち、磁石回転子が同じ回転数であっても、例えば、4極の磁石回転子54の場合、磁石回転子54が1回転する間に誘起電圧の正弦波が2周期発生するため、1周期の正弦波の間で誘起電圧を検出できる期間が短くなってしまう。
Here, in the
よって、1周期(電気角360°)のうち電気角30°となる期間Tは、磁石回転子の極数をP、回転数(rpm)をNとした場合に、 Therefore, in the period T in which one electrical period (electrical angle 360 °) is an electrical angle 30 °, when the number of poles of the magnet rotor is P and the rotational number (rpm) is N,
T=10/(P×N)・・・(2)
となる。なお、(1)式では、極数Pが磁石回転子54のN極とS極の磁極の数をカウントしたもので必ず偶数となり、1対のN極とS極により正弦波が1周期検出されるために極数Pを2で割っており、また、回転数N[rpm]は、1分間にあたりに回転数する数であるため、1分間の秒数60で割ることにより1秒当たり回転数としている。
It becomes. In equation (1), the number P of poles is the number of N poles and S poles of the
ゼロクロス点を検出するには、上述の自己誘導の逆起電力が発生する期間を(2)式により求まる期間Tより小さくする必要がある。 In order to detect the zero-cross point, it is necessary to make the period in which the above-described self-induced back electromotive force is generated smaller than the period T obtained by the equation (2).
この自己誘導の逆起電力が発生する期間は、3相電機子巻線52に発生する磁界に応じて変わるため、3相電機子巻線52に流れる電流の量及び、3相電機子巻線52の導線の巻数に依存する。 Since the period during which this self-inducted counter electromotive force is generated varies depending on the magnetic field generated in the three-phase armature winding 52, the amount of current flowing in the three-phase armature winding 52 and the three-phase armature winding Depends on the number of turns of the 52 conductors.
そこで、本願出願人は、実験によって、図5〜図10に示すように、磁石回転子54の極数を6極から16極に替えて自己誘導の逆起電力によってダイオード17に電流が流れる期間(自己誘導の逆起電力が発生する期間)の測定を行った。
Therefore, the applicant of the present application has experimentally changed the number of poles of the
図5の(A)〜(H)には、磁石回転子54の極数Pを6極とした場合の測定結果が示されている。
5A to 5H show measurement results when the number of poles P of the
図5(A)〜(C)は、ブラシレスモータ50の効率が70%であり、ブラシレスモータ50の出力が200W、300W、400Wの場合をそれぞれ測定している。
5A to 5C measure the cases where the efficiency of the
図5(D)〜(F)は、ブラシレスモータ50の効率が80%であり、ブラシレスモータ50の出力が200W、300W、400Wの場合をそれぞれ測定している。
5D to 5F measure the cases where the efficiency of the
図5(G)〜(I)は、ブラシレスモータ50の効率が85%であり、ブラシレスモータ50の出力が200W、300W、400Wの場合をそれぞれ測定している。
FIGS. 5G to 5I measure the cases where the efficiency of the
また、図5の(A)〜(H)は、電源による印加電圧を13.5V、ダイオード17により降下電圧(Vf)を0.8Vとしている(後述する図6〜図10についても同様)。なお、この印加電圧は、電源として車両用の12Vバッテリを用いた場合を想定している。 5A to 5H, the applied voltage by the power source is 13.5 V, and the voltage drop Vf is 0.8 V by the diode 17 (the same applies to FIGS. 6 to 10 described later). In addition, this applied voltage assumes the case where the 12V battery for vehicles is used as a power supply.
図5の(A)〜(H)の縦軸には、ブラシレスモータ50の回転数毎に、ダイオード17に電流が流れる期間の実測値と、(2)式より求まる期間Tの許容値と、判定と、が示されている。
5A to 5H, for each number of rotations of the
許容値は(2)式から算出され、磁石回転子54の極数Pを6極とした場合、回転数Nが1000rpmではT=1.667[ms]となり、回転数Nが2000rpmではT=0.833[ms]となり、回転数Nが3000rpmではT=0.556[ms]となり、回転数Nが4000rpmではT=0.417[ms]となる。
The allowable value is calculated from the equation (2). When the number of poles P of the
判定は、実測値が許容値より小さい(実測値<許容値)の場合に「○」、実測値が許容値以上の(実測値≧許容値)の場合に「×」となっている。 The determination is “◯” when the measured value is smaller than the allowable value (actual value <allowable value), and “X” when the measured value is equal to or greater than the allowable value (actual value ≧ allowable value).
一方、図5の(A)〜(H)の横軸では、3相電機子巻線52の各相の導線の巻数を1巻から6巻に変化させている。 On the other hand, on the horizontal axis of FIGS. 5A to 5H, the number of turns of the conductive wire of each phase of the three-phase armature winding 52 is changed from 1 to 6.
この判定が「○」となる回転数及び巻数では、自己誘導の逆起電圧が発生する期間が電気角30°未満となるため、誘起電圧と中性点電位とのゼロクロス点を検出することができ、磁石回転子54の回転位置が検出できるため、ブラシレスモータ50を回転駆動させることができる。
At the number of rotations and the number of turns at which this determination is “◯”, the period during which the self-induced counter electromotive voltage is generated is less than 30 °, so that the zero cross point between the induced voltage and the neutral point potential can be detected. Since the rotational position of the
よって、図5の(C)に示すように、磁石回転子54の極数Pが6極以下、出力が400W以下、効率が70%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
Therefore, as shown in FIG. 5C, in the
図5の(B)に示すように、磁石回転子54の極数Pが6極以下、出力が300W以下、効率が70%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が3000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とし、回転数が2000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIG. 5 (B), in the case of the
図5の(A)に示すように、磁石回転子54の極数Pが6極以下、出力が200W以下、効率が70%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とし、回転数が3000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIG. 5A, in the case of the
図5の(F)及び(I)に示すように、磁石回転子54の極数Pが6極以下、出力が400W以下、効率が80%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が3000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とし、回転数が2000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIGS. 5F and 5I, in the
図5の(E)に示すように、磁石回転子54の極数Pが6極以下、出力が300W以下、効率が80%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とし、回転数が2000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIG. 5E, in the
図5の(H)に示すように、磁石回転子54の極数Pが6極以下、出力が300W以下、効率が85%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とし、回転数が3000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIG. 5H, in the case of the
次に、図6の(A)〜(H)には、磁石回転子54の極数Pを8極とした場合の測定結果が示されている。
Next, FIGS. 6A to 6H show measurement results when the number of poles P of the
図6(A)〜(C)は、ブラシレスモータ50の効率が70%であり、ブラシレスモータ50の出力が200W、300W、400Wの場合をそれぞれ測定している。
6A to 6C measure the cases where the efficiency of the
図6(D)〜(F)は、ブラシレスモータ50の効率が80%であり、ブラシレスモータ50の出力が200W、300W、400Wの場合をそれぞれ測定している。
6D to 6F measure the cases where the efficiency of the
図6(G)〜(I)は、ブラシレスモータ50の効率が85%であり、ブラシレスモータ50の出力が200W、300W、400Wの場合をそれぞれ測定している。
6 (G) to 6 (I) measure the cases where the efficiency of the
図6の(A)〜(H)の許容値は(2)式から算出され、磁石回転子54の極数Pを8極とした場合、回転数Nが1000rpmではT=1.25[ms]となり、回転数Nが2000rpmではT=0.625[ms]となり、回転数Nが3000rpmではT=0.417[ms]となり、回転数Nが4000rpmではT=0.313[ms]となる。
The allowable values of (A) to (H) in FIG. 6 are calculated from the equation (2). When the number of poles P of the
図6の(A)〜(H)の縦軸は、図5の縦軸と同様に、実測値、上記許容値、判定が設けられており、また、図6の(A)〜(H)の横軸は、図5の横軸と同様に、3相電機子巻線52の各相の導線の巻数を1巻から6巻に変化させている。 The vertical axis of (A) to (H) in FIG. 6 is provided with an actual measurement value, the allowable value, and the determination, similarly to the vertical axis of FIG. 5, and (A) to (H) in FIG. The horizontal axis of FIG. 5 changes the number of turns of the conducting wire of each phase of the three-phase armature winding 52 from 1 to 6 as in the horizontal axis of FIG.
よって、図6の(C)に示すように、磁石回転子54の極数Pが8極以下、出力が400W以下、効率が70%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が3000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
Therefore, as shown in FIG. 6C, in the
図6の(B)に示すように、磁石回転子54の極数Pが8極以下、出力が300W以下、効率が70%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が3000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIG. 6B, in the case of the
図6の(A)に示すように、磁石回転子54の極数Pが8極以下、出力が200W以下、効率が70%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が3000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とし、回転数が2000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIG. 6A, in the case of the
図6の(F)及び(I)に示すように、磁石回転子54の極数Pが8極以下、出力が400W以下、効率が80%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が3000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIGS. 6F and 6I, in the
図6の(E)及び(H)に示すように、磁石回転子54の極数Pが8極以下、出力が300W以下、効率が80%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が3000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とし、回転数が2000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIGS. 6E and 6H, in the
図6の(D)及び(G)に示すように、磁石回転子54の極数Pが8極以下、出力が200W以下、効率が80%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とし、回転数が3000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIGS. 6D and 6G, in the
次に、図7の(A)〜(H)には、磁石回転子54の極数Pを10極とした場合の測定結果が示されている。
Next, FIGS. 7A to 7H show measurement results when the number of poles P of the
図7(A)〜(C)は、ブラシレスモータ50の効率が70%であり、ブラシレスモータ50の出力が200W、300W、400Wの場合をそれぞれ測定している。
7A to 7C measure the cases where the efficiency of the
図7(D)〜(F)は、ブラシレスモータ50の効率が80%であり、ブラシレスモータ50の出力が200W、300W、400Wの場合をそれぞれ測定している。
7D to 7F measure the cases where the efficiency of the
図7(G)〜(I)は、ブラシレスモータ50の効率が85%であり、ブラシレスモータ50の出力が200W、300W、400Wの場合をそれぞれ測定している。
FIGS. 7G to 7I measure the cases where the efficiency of the
図7の(A)〜(H)の許容値は(2)式から算出され、磁石回転子54の極数Pを10極とした場合、回転数Nが1000rpmではT=1.00[ms]となり、回転数Nが2000rpmではT=0.500[ms]となり、回転数Nが3000rpmではT=0.333[ms]となり、回転数Nが4000rpmではT=0.250[ms]となる。
The allowable values of (A) to (H) in FIG. 7 are calculated from the equation (2). When the number of poles P of the
図7の(A)〜(H)の縦軸は、図5の縦軸と同様に、実測値、上記許容値、判定が設けられており、また、図7の(A)〜(H)の横軸は、図5の横軸と同様に、3相電機子巻線52の各相の導線の巻数を1巻から6巻に変化させている。 The vertical axis of (A) to (H) in FIG. 7 is provided with an actual measurement value, the allowable value, and the determination, similarly to the vertical axis of FIG. 5, and (A) to (H) in FIG. The horizontal axis of FIG. 5 changes the number of turns of the conducting wire of each phase of the three-phase armature winding 52 from 1 to 6 as in the horizontal axis of FIG.
よって、図7の(C)及び(F)に示すように、磁石回転子54の極数Pが10極以下、出力が400W以下、効率が70%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
Therefore, as shown in FIGS. 7C and 7F, in the
図7の(B)(E)、及び(H)に示すように、磁石回転子54の極数Pが10極以下、出力が300W以下、効率が70%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が3000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIGS. 7B, 7E, and 7H, in the
図7の(A)に示すように、磁石回転子54の極数Pが10極以下、出力が200W以下、効率が70%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が2000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIG. 7A, in the case of the
図7の(D)及び(G)に示すように、磁石回転子54の極数Pが10極以下、出力が200W以下、効率が80%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が3000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とし、回転数が2000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下としすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIGS. 7D and 7G, in the
図7の(I)に示すように、磁石回転子54の極数Pが10極以下、出力が400W以下、効率が85%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が3000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIG. 7 (I), in the case of the
次に、図8の(A)〜(H)には、磁石回転子54の極数Pを12極とした場合の測定結果が示されている。
Next, FIGS. 8A to 8H show measurement results when the number of poles P of the
図8(A)〜(C)は、ブラシレスモータ50の効率が70%であり、ブラシレスモータ50の出力が200W、300W、400Wの場合をそれぞれ測定している。
8A to 8C measure the cases where the efficiency of the
図8(D)〜(F)は、ブラシレスモータ50の効率が80%であり、ブラシレスモータ50の出力が200W、300W、400Wの場合をそれぞれ測定している。
8D to 8F measure the cases where the efficiency of the
図8(G)〜(I)は、ブラシレスモータ50の効率が85%であり、ブラシレスモータ50の出力が200W、300W、400Wの場合をそれぞれ測定している。
FIGS. 8G to 8I measure the cases where the efficiency of the
図8の(A)〜(H)の許容値は(2)式から算出され、磁石回転子54の極数Pを12極とした場合、回転数Nが1000rpmではT=0.833[ms]となり、回転数Nが2000rpmではT=0.417[ms]となり、回転数Nが3000rpmではT=0.278[ms]となり、回転数Nが4000rpmではT=0.208[ms]となる。
The allowable values of (A) to (H) in FIG. 8 are calculated from the equation (2). When the number of poles P of the
図8の(A)〜(H)の縦軸は、図5の縦軸と同様に、実測値、上記許容値、判定が設けられており、また、図8の(A)〜(H)の横軸は、図5の横軸と同様に、3相電機子巻線52の各相の導線の巻数を1巻から6巻に変化させている。 The vertical axis of (A) to (H) in FIG. 8 is provided with an actual measurement value, the allowable value, and the determination, similarly to the vertical axis of FIG. 5, and (A) to (H) in FIG. The horizontal axis of FIG. 5 changes the number of turns of the conducting wire of each phase of the three-phase armature winding 52 from 1 to 6 as in the horizontal axis of FIG.
よって、図8の(C)に示すように、磁石回転子54の極数Pが12極以下、出力が400W以下、効率が70%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を2巻以下とし、回転数が3000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
Therefore, as shown in FIG. 8C, in the
図8の(B)に示すように、磁石回転子54の極数Pが12極以下、出力が300W以下、効率が70%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIG. 8B, in the case of the
図8の(A)に示すように、磁石回転子54の極数Pが12極以下、出力が200W以下、効率が70%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が3000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIG. 8A, in the case of the
図8の(F)に示すように、磁石回転子54の極数Pが12極以下、出力が400W以下、効率が80%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIG. 8F, in the case of the
図8の(E)及び(H)に示すように、磁石回転子54の極数Pが12極以下、出力が300W以下、効率が80%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が3000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIGS. 8E and 8H, in the
図8の(D)及び(G)に示すように、磁石回転子54の極数Pが12極以下、出力が200W以下、効率が80%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が2000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIGS. 8D and 8G, in the
図8の(I)に示すように、磁石回転子54の極数Pが12極以下、出力が400W以下、効率が85%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIG. 8I, in the case of the
次に、図9の(A)〜(H)には、磁石回転子54の極数Pを14極とした場合の測定結果が示されている。
Next, FIGS. 9A to 9H show measurement results when the number of poles P of the
図9(A)〜(C)は、ブラシレスモータ50の効率が70%であり、ブラシレスモータ50の出力が200W、300W、400Wの場合をそれぞれ測定している。
9A to 9C measure the cases where the efficiency of the
図9(D)〜(F)は、ブラシレスモータ50の効率が80%であり、ブラシレスモータ50の出力が200W、300W、400Wの場合をそれぞれ測定している。
9D to 9F measure the cases where the efficiency of the
図9(G)〜(I)は、ブラシレスモータ50の効率が85%であり、ブラシレスモータ50の出力が200W、300W、400Wの場合をそれぞれ測定している。
FIGS. 9G to 9I measure the cases where the efficiency of the
図9の(A)〜(H)の許容値は(2)式から算出され、磁石回転子54の極数Pを14極とした場合、回転数Nが1000rpmではT=0.714[ms]となり、回転数Nが2000rpmではT=0.357[ms]となり、回転数Nが3000rpmではT=0.238[ms]となり、回転数Nが4000rpmではT=0.179[ms]となる。
The allowable values of (A) to (H) in FIG. 9 are calculated from the formula (2). When the number of poles P of the
図9の(A)〜(H)の縦軸は、図5の縦軸と同様に、実測値、上記許容値、判定が設けられており、また、図8の(A)〜(H)の横軸は、図9の横軸と同様に、3相電機子巻線52の各相の導線の巻数を1巻から6巻に変化させている。 The vertical axis of (A) to (H) in FIG. 9 is provided with an actual measurement value, the allowable value, and the determination, similarly to the vertical axis of FIG. 5, and (A) to (H) in FIG. 9, the number of turns of each phase of the three-phase armature winding 52 is changed from 1 to 6 as in the horizontal axis of FIG. 9.
よって、図9の(C)に示すように、磁石回転子54の極数Pが14極以下、出力が400W以下、効率が70%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を2巻以下とし、回転数が3000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
Therefore, as shown in FIG. 9C, in the
図9の(B)に示すように、磁石回転子54の極数Pが14極以下、出力が300W以下、効率が70%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を2巻以下とし、回転数が3000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIG. 9B, in the case of the
図9の(A)及び(D)に示すように、磁石回転子54の極数Pが14極以下、出力が200W以下、効率が70%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が3000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIGS. 9A and 9D, in the
図9の(F)に示すように、磁石回転子54の極数Pが14極以下、出力が400W以下、効率が80%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を2巻以下とし、回転数が3000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIG. 9F, in the case of the
図9の(E)及び(H)に示すように、磁石回転子54の極数Pが14極以下、出力が300W以下、効率が80%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIGS. 9E and 9H, in the
図9の(I)に示すように、磁石回転子54の極数Pが14極以下、出力が400W以下、効率が85%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を2巻以下とし、回転数が3000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in (I) of FIG. 9, in the case of the
図9の(G)に示すように、磁石回転子54の極数Pが14極以下、出力が200W以下、効率が85%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIG. 9G, in the
次に、図10の(A)〜(H)には、磁石回転子54の極数Pを16極とした場合の測定結果が示されている。
Next, FIGS. 10A to 10H show measurement results when the number of poles P of the
図10(A)〜(C)は、ブラシレスモータ50の効率が70%であり、ブラシレスモータ50の出力が200W、300W、400Wの場合をそれぞれ測定している。
10A to 10C measure the cases where the efficiency of the
図10(D)〜(F)は、ブラシレスモータ50の効率が80%であり、ブラシレスモータ50の出力が200W、300W、400Wの場合をそれぞれ測定している。
10D to 10F measure the cases where the efficiency of the
図10(G)〜(I)は、ブラシレスモータ50の効率が85%であり、ブラシレスモータ50の出力が200W、300W、400Wの場合をそれぞれ測定している。
10G to 10I measure the cases where the efficiency of the
図10の(A)〜(H)の許容値は(2)式から算出され、磁石回転子54の極数Pを16極とした場合、回転数Nが1000rpmではT=0.625[ms]となり、回転数Nが2000rpmではT=0.3125[ms]となり、回転数Nが3000rpmではT=0.208[ms]となり、回転数Nが4000rpmではT=0.156[ms]となる。
The allowable values of (A) to (H) in FIG. 10 are calculated from the equation (2). When the number of poles P of the
図10の(A)〜(H)の縦軸は、図5の縦軸と同様に、実測値、上記許容値、判定が設けられており、また、図8の(A)〜(H)の横軸は、図9の横軸と同様に、3相電機子巻線52の各相の導線の巻数を1巻から6巻に変化させている。 The vertical axis of (A) to (H) in FIG. 10 is provided with an actual measurement value, the allowable value, and the determination, similarly to the vertical axis of FIG. 5, and (A) to (H) in FIG. 9, the number of turns of each phase of the three-phase armature winding 52 is changed from 1 to 6 as in the horizontal axis of FIG. 9.
よって、図10の(C)に示すように、磁石回転子54の極数Pが16極以下、出力が400W以下、効率が70%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を2巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
Therefore, as shown in FIG. 10C, in the
図10の(B)に示すように、磁石回転子54の極数Pが16極以下、出力が300W以下、効率が70%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を2巻以下とし、回転数が3000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIG. 10B, in the case of the
図10の(A)に示すように、磁石回転子54の極数Pが16極以下、出力が200W以下、効率が70%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が2000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIG. 10A, when the number of poles P of the
図10の(F)及び(I)に示すように、磁石回転子54の極数Pが16極以下、出力が400W以下、効率が80%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を2巻以下とし、回転数が3000以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIGS. 10F and 10I, in the
図10の(E)及び(H)に示すように、磁石回転子54の極数Pが16極以下、出力が300W以下、効率が80%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が200以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIGS. 10E and 10H, in the
図10の(D)及び(G)に示すように、磁石回転子54の極数Pが16極以下、出力が200W以下、効率が80%以上のブラシレスモータ50では、回転数が4000以下且つ3000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を3巻以下とし、回転数が3000以下且つ2000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を4巻以下とし、回転数が200以下且つ1000より大きい場合に3相電機子巻線52の巻数を5巻以下とし、回転数が1000以下の場合に3相電機子巻線52の巻数を6巻以下とすることにより、ブラシレスモータ50を安定して駆動させることができる。
As shown in FIGS. 10D and 10G, in the
このように、ブラシレスモータ50は、求められる出力、ブラシレスモータの効率、回転数に応じて適切な極数、巻数等を適切に決定することにより、低電圧の電源でも回転駆動し、高い出力を得ることができる。
As described above, the
ブラシレスモータ駆動装置 10、インバータ部 14、回転子位置検出部 16、ダイオード 17、遅延部 20、制御部 22、回転速度検出部 24、遅延量調整部 34、ブラシレスモータ 50、3相電機子巻線 52(電機子巻線)、磁石回転子 54
Brushless
Claims (6)
前記電源電圧を13.5V、前記ダイオードによる降下電圧を0.8V、前記磁石回転子の磁極の極数を16極以下、前記磁石回転子の回転によって得られる出力を400W以下且つ前記電源から供給される電力に対する前記ブラシレスモータの効率を70%以上としたときに、前記磁石回転子の単位分あたりの回転数が4000以下且つ2000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が2巻以下であり、前記回転数が2000以下且つ1000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が3巻以下であり、前記回転数が1000以下の場合の前記電機子巻線の導線の巻数が4巻以下であることを特徴とするブラシレスモータ。 When the switch element is turned ON / OFF, a voltage from a power source is applied to the armature winding to cause a current to flow. The magnet rotor is rotated by the rotating magnetic field generated in the armature winding, and the switch element is turned from ON to OFF. The current due to the self-inductive counter electromotive voltage generated in the armature winding flows through a diode provided to be short-circuited to the switch element, and the self-induction during the OFF period of the switch element After the current due to the back electromotive voltage flows, the point where the induced voltage generated in the armature winding due to the rotation of the magnet rotor coincides with the neutral point potential of the voltage applied from the power source is detected. A rotational position information of the magnet rotor, and a brushless motor that determines the next timing for turning on and off the switch element based on the rotational position information,
The power supply voltage is 13.5 V, the voltage drop due to the diode is 0.8 V, the number of magnetic poles of the magnet rotor is 16 poles or less, and the output obtained by the rotation of the magnet rotor is 400 W or less and supplied from the power supply When the efficiency of the brushless motor with respect to the generated electric power is 70% or more, the number of turns of the conductor of the armature winding is 2 when the rotational speed per unit of the magnet rotor is 4000 or less and larger than 2000 The number of turns of the conductor of the armature winding when the number of revolutions is 2000 or less and greater than 1000 is 3 or less, and the number of turns of the conductor of the armature winding when the number of revolutions is 1000 or less Is a brushless motor, characterized in that the number is 4 or less.
前記電源電圧を13.5V、前記ダイオードによる降下電圧を0.8V、前記磁石回転子の磁極の極数を16極以下、前記磁石回転子の回転によって得られる出力を300W以下且つ前記電源から供給される電力に対する前記ブラシレスモータの効率を70%以上としたときに、前記磁石回転子の単位分あたりの回転数が4000以下且つ3000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が2巻以下であり、前記回転数が3000以下且つ1000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が3巻以下であり、前記回転数が1000以下の場合の前記電機子巻線の導線の巻数を5巻以下であることを特徴とするブラシレスモータ。 When the switch element is turned ON / OFF, a voltage from a power source is applied to the armature winding to cause a current to flow. The magnet rotor is rotated by the rotating magnetic field generated in the armature winding, and the switch element is turned from ON to OFF. The current due to the self-inductive counter electromotive voltage generated in the armature winding flows through a diode provided to be short-circuited to the switch element, and the self-induction during the OFF period of the switch element After the current due to the back electromotive voltage flows, the point where the induced voltage generated in the armature winding due to the rotation of the magnet rotor coincides with the neutral point potential of the voltage applied from the power source is detected. A rotational position information of the magnet rotor, and a brushless motor that determines the next timing for turning on and off the switch element based on the rotational position information,
The power supply voltage is 13.5 V, the voltage drop due to the diode is 0.8 V, the number of magnetic poles of the magnet rotor is 16 poles or less, and the output obtained by the rotation of the magnet rotor is 300 W or less and supplied from the power supply When the efficiency of the brushless motor with respect to the generated electric power is 70% or more, the number of windings of the armature winding is 2 when the rotational speed per unit of the magnet rotor is 4000 or less and greater than 3000 The number of turns of the conductor of the armature winding when the number of revolutions is 3000 or less and greater than 1000 is 3 or less, and the number of turns of the conductor of the armature winding when the number of revolutions is 1000 or less A brushless motor characterized by having 5 or less rolls.
前記電源電圧を13.5V、前記ダイオードによる降下電圧を0.8V、前記磁石回転子の磁極の極数を16極以下、前記磁石回転子の回転によって得られる出力を200W以下且つ前記電源から供給される電力に対する前記ブラシレスモータの効率を70%以上としたときに、前記磁石回転子の単位分あたりの回転数が4000以下且つ2000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が3巻以下であり、前記回転数が2000以下且つ1000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が4巻以下であり、前記回転数が1000以下の場合の前記電機子巻線の導線の巻数が6巻以下であることを特徴とするブラシレスモータ。 When the switch element is turned ON / OFF, a voltage from a power source is applied to the armature winding to cause a current to flow. The magnet rotor is rotated by the rotating magnetic field generated in the armature winding, and the switch element is turned from ON to OFF. The current due to the self-inductive counter electromotive voltage generated in the armature winding flows through a diode provided to be short-circuited to the switch element, and the self-induction during the OFF period of the switch element After the current due to the back electromotive voltage flows, the point where the induced voltage generated in the armature winding due to the rotation of the magnet rotor coincides with the neutral point potential of the voltage applied from the power source is detected. A rotational position information of the magnet rotor, and a brushless motor that determines the next timing for turning on and off the switch element based on the rotational position information,
The power supply voltage is 13.5 V, the voltage drop due to the diode is 0.8 V, the number of magnetic poles of the magnet rotor is 16 poles or less, and the output obtained by the rotation of the magnet rotor is 200 W or less and supplied from the power supply When the efficiency of the brushless motor with respect to the generated electric power is 70% or more, the number of turns of the conductor of the armature winding is 3 when the rotational speed per unit of the magnet rotor is 4000 or less and larger than 2000 The number of turns of the conductor of the armature winding when the number of revolutions is 2000 or less and greater than 1000 is 4 or less, and the number of turns of the conductor of the armature winding when the number of revolutions is 1000 or less. Is a brushless motor characterized by having 6 or less rolls.
前記電源電圧を13.5V、前記ダイオードによる降下電圧を0.8V、前記磁石回転子の磁極の極数を16極以下、前記磁石回転子の回転によって得られる出力を400W以下且つ前記電源から供給される電力に対する前記ブラシレスモータの効率を80%以上としたときに、前記磁石回転子の単位分あたりの回転数が4000以下且つ3000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が2巻以下であり、前記回転数が3000以下且つ1000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が3巻以下であり、前記回転数が1000以下の場合の前記電機子巻線の導線の巻数が5巻以下であることを特徴とするブラシレスモータ。 When the switch element is turned ON / OFF, a voltage from a power source is applied to the armature winding to cause a current to flow. The magnet rotor is rotated by the rotating magnetic field generated in the armature winding, and the switch element is turned from ON to OFF. The current due to the self-inductive counter electromotive voltage generated in the armature winding flows through a diode provided to be short-circuited to the switch element, and the self-induction during the OFF period of the switch element After the current due to the back electromotive voltage flows, the point where the induced voltage generated in the armature winding due to the rotation of the magnet rotor coincides with the neutral point potential of the voltage applied from the power source is detected. A rotational position information of the magnet rotor, and a brushless motor that determines the next timing for turning on and off the switch element based on the rotational position information,
The power supply voltage is 13.5 V, the voltage drop due to the diode is 0.8 V, the number of magnetic poles of the magnet rotor is 16 poles or less, and the output obtained by the rotation of the magnet rotor is 400 W or less and supplied from the power supply When the efficiency of the brushless motor with respect to the generated electric power is 80% or more, the number of windings of the armature winding is 2 when the rotational speed per unit of the magnet rotor is 4000 or less and larger than 3000 The number of turns of the conductor of the armature winding when the number of revolutions is 3000 or less and greater than 1000 is 3 or less, and the number of turns of the conductor of the armature winding when the number of revolutions is 1000 or less Is a brushless motor characterized by having 5 or less.
前記電源電圧を13.5V、前記ダイオードによる降下電圧を0.8V、前記磁石回転子の磁極の極数を16極以下、前記磁石回転子の回転によって得られる出力を300W以下且つ前記電源から供給される電力に対する前記ブラシレスモータの効率を80%以上としたときに、前記磁石回転子の単位分あたりの回転数が4000以下且つ2000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が3巻以下であり、前記回転数が2000以下且つ1000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が4巻以下であり、前記回転数が1000以下の場合の前記電機子巻線の導線の巻数が6巻以下であることを特徴とするブラシレスモータ。 When the switch element is turned ON / OFF, a voltage from a power source is applied to the armature winding to cause a current to flow. The magnet rotor is rotated by the rotating magnetic field generated in the armature winding, and the switch element is turned from ON to OFF. The current due to the self-inductive counter electromotive voltage generated in the armature winding flows through a diode provided to be short-circuited to the switch element, and the self-induction during the OFF period of the switch element After the current due to the back electromotive voltage flows, the point where the induced voltage generated in the armature winding due to the rotation of the magnet rotor coincides with the neutral point potential of the voltage applied from the power source is detected. A rotational position information of the magnet rotor, and a brushless motor that determines the next timing for turning on and off the switch element based on the rotational position information,
The power supply voltage is 13.5 V, the voltage drop due to the diode is 0.8 V, the number of magnetic poles of the magnet rotor is 16 poles or less, and the output obtained by the rotation of the magnet rotor is 300 W or less and supplied from the power supply When the efficiency of the brushless motor with respect to the generated electric power is 80% or more, the number of turns of the conductor of the armature winding is 3 when the rotational speed per unit of the magnet rotor is 4000 or less and greater than 2000 The number of turns of the conductor of the armature winding when the number of revolutions is 2000 or less and greater than 1000 is 4 or less, and the number of turns of the conductor of the armature winding when the number of revolutions is 1000 or less. Is a brushless motor characterized by having 6 or less rolls.
前記電源電圧を13.5V、前記ダイオードによる降下電圧を0.8V、前記磁石回転子の磁極の極数を16極以下、前記磁石回転子の回転によって得られる出力を200W以下且つ前記電源から供給される電力に対する前記ブラシレスモータの効率を80%以上としたときに、前記磁石回転子の単位分あたりの回転数が4000以下且つ3000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が3巻以下であり、前記回転数が3000以下且つ2000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が4巻以下であり、前記回転数が2000以下且つ1000より大きい場合の前記電機子巻線の導線の巻数が5巻以下であり、前記回転数が1000以下の場合の前記電機子巻線の導線の巻数が6巻以下であることを特徴とするブラシレスモータ。 When the switch element is turned ON / OFF, a voltage from a power source is applied to the armature winding to cause a current to flow. The magnet rotor is rotated by the rotating magnetic field generated in the armature winding, and the switch element is turned from ON to OFF. The current due to the self-inductive counter electromotive voltage generated in the armature winding flows through a diode provided to be short-circuited to the switch element, and the self-induction during the OFF period of the switch element After the current due to the back electromotive voltage flows, the point where the induced voltage generated in the armature winding due to the rotation of the magnet rotor coincides with the neutral point potential of the voltage applied from the power source is detected. A rotational position information of the magnet rotor, and a brushless motor that determines the next timing for turning on and off the switch element based on the rotational position information,
The power supply voltage is 13.5 V, the voltage drop due to the diode is 0.8 V, the number of magnetic poles of the magnet rotor is 16 poles or less, and the output obtained by the rotation of the magnet rotor is 200 W or less and supplied from the power supply When the efficiency of the brushless motor with respect to the generated electric power is 80% or more, the number of windings of the armature winding is 3 when the rotation number of the magnet rotor is 4000 or less and greater than 3000 The number of turns of the conductor of the armature winding when the rotation number is 3000 or less and greater than 2000 is 4 or less, and the armature winding when the rotation number is 2000 or less and greater than 1000 A brushless motor, wherein the number of turns of the conductor is 5 or less and the number of turns of the armature winding when the number of revolutions is 1000 or less. Data.
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JP2004241532A JP2006060941A (en) | 2004-08-20 | 2004-08-20 | Brushless motor |
Publications (1)
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JP2004241532A Abandoned JP2006060941A (en) | 2004-08-20 | 2004-08-20 | Brushless motor |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2706656A3 (en) * | 2012-09-06 | 2016-06-01 | Sanyo Denki Co., Ltd. | Motor control device and motor control method |
CN113169652A (en) * | 2018-12-17 | 2021-07-23 | 株式会社电装 | DC motor |
-
2004
- 2004-08-20 JP JP2004241532A patent/JP2006060941A/en not_active Abandoned
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2706656A3 (en) * | 2012-09-06 | 2016-06-01 | Sanyo Denki Co., Ltd. | Motor control device and motor control method |
CN113169652A (en) * | 2018-12-17 | 2021-07-23 | 株式会社电装 | DC motor |
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