JP2007151253A - Motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ及びこれを搭載した機器に関する。 The present invention relates to a motor and a device equipped with the motor.
従来のモータを図5から図7に示す。 A conventional motor is shown in FIGS.
図5は、従来の丸型集中巻モータを表しており、ステータ101とロータ102から構成されている。なお、図5は、8極6スロットの永久磁石型モータの例を示している。
FIG. 5 shows a conventional round concentrated winding motor, which includes a
ステータ101は、略放射状に配置された複数のティース103と、各ティース間を連結する略円弧状状のヨーク104からなる。ティース103の内径側先端には略回転方向に幅広となったティース先端幅広部105、隣り合う各ティース先端幅広部間にはスロットオープン106、隣り合う各ティース間にはスロット107を有する。ティース103には絶縁物108を介して巻線109が施されている。巻線109としては、通常3相巻線が施される。
The
ロータ102は、ステータ101の内側に、ステータ101と同心円状に、回転自在に保持されている。なお、図5はロータコア110にリング状の永久磁石111を取付けたロータを示している。また、軸孔112には軸が入る。
The
ロータ102はステータ101に施された巻線109に流れる電流による磁界によって、軸を中心にして回転する。
The
前記のブラシレスモータを小型化する際に高出力を得る方法として、図6に示す扁平型のブラシレスモータがある(例えば、特許文献1参照)。 As a method for obtaining a high output when the brushless motor is downsized, there is a flat brushless motor shown in FIG. 6 (see, for example, Patent Document 1).
図6に示す扁平型ブラシレスモータは各ティースが平行に配置されているが、コギングトルクを低減させるために図7に示す扁平型ブラシレスモータも考えられる。図7に示す扁平型ブラシレスモータのステータ113は、略放射状に配置された複数のティース103と、前記ティースを外周部で連結する円弧状のヨーク104と直線状のヨーク114を有し、前記円弧状のヨークと前記直線状のヨークを交互に接合し、前記2個の直線状ヨークを互いに平行となるよう接合することで扁平形状となっている。この扁平形状を採用することで、小型で高出力となるブラシレスモータを提供できる。しかしながら、前記ステータ形状ではティースの長さが各相で異なるため、磁気抵抗にばらつきが生じ、制御性や起動性の低下を招いていた。
前記扁平型ブラシレスモータは、磁気抵抗のばらつきによってインダクタンスが各相ごとにばらつくため、制御性や起動性の低下を招いていた。 In the flat brushless motor, the inductance varies from phase to phase due to variations in magnetic resistance, resulting in a decrease in controllability and startability.
上記課題を解決するために本発明は、ティース幅とヨーク幅を磁気抵抗が各相で同一となるように調整することで、インダクタンスのばらつきを低減し、モータの制御性や起動性を向上させる。 In order to solve the above problems, the present invention reduces the variation in inductance and improves the controllability and startability of the motor by adjusting the teeth width and the yoke width so that the magnetic resistance is the same in each phase. .
コギングトルクを増加させず、出力の低下を招かずに、インダクタンスのばらつきを低減し、高制御性・高起動性を備え持つモータを提供することができる。 It is possible to provide a motor having high controllability and high startability by reducing variation in inductance without increasing the cogging torque and without causing a decrease in output.
略放射状に配置された複数のティースと、前記ティースを外周部で連結するヨークと、前記ティース先端に設けられたティース先端幅広部と、隣あう前記ティース先端幅広部との間に設けられたスロットオープンとを有するステータコアと、前記ティースに絶縁物を介して施された3相巻線とからなるステータと、前記ステータ内周にわずかな空隙を介して対向して回転自在に保持されるとともに、複数極に着磁された永久磁石を少なくとも有するロータとで構成されるモータにおいて、前記ヨークは略円弧形状である2個の円弧状ヨークと、略直線形状である2個の直線状ヨークとが交互に接合されることによって構成され、前記2個の直線状ヨークは互いに平行であることによって前記ステータコアの外周形状は扁平形状であり、前記円弧状ヨークに設けられたティース幅をS1、前記円弧状ヨークに設けられたティース長をL1とし、前記直線状ヨークに設けられたティース幅をS2、前記直線状ヨークに設けられたティース長をL2とし、前記円弧状ヨーク幅をS3、前記円弧状ヨーク長をL3、前記直線状ヨーク幅をS4、前記直線状ヨーク長をL4としたとき、前記円弧状ヨークに設けられたティースから前記円弧状ヨークを通り、前記直線状ヨークの設けられたティースに達する磁気抵抗R1をR1=L1/S1+L3/S3+L2/S2とし、前記直線状ヨークに設けられたティースから前記直線状ヨークを通り、前記直線状ヨークに設けられたティースに達する磁気抵抗R2をR2=R1=L2/S2+L4/S4+L2/S2とし、前記磁気抵抗R1とR2を等しくなるように、S1からS4、L1からL4を設定することを特徴とする。 Slots provided between a plurality of teeth arranged substantially radially, a yoke for connecting the teeth at the outer periphery, a wide tip portion of the teeth provided at the tip of the teeth, and a wide portion of the adjacent tips of the teeth A stator core having an open, a stator composed of a three-phase winding applied to the teeth via an insulator, and rotatably held facing the stator inner periphery with a slight gap, In a motor constituted by a rotor having at least a permanent magnet magnetized with a plurality of poles, the yoke has two arcuate yokes having a substantially arc shape and two linear yokes having a substantially linear shape. The two linear yokes are parallel to each other, and the outer shape of the stator core is a flat shape. The tooth width provided on the linear yoke is S1, the teeth length provided on the arcuate yoke is L1, the teeth width provided on the linear yoke is S2, and the teeth length provided on the linear yoke is L2. When the arcuate yoke width is S3, the arcuate yoke length is L3, the linear yoke width is S4, and the linear yoke length is L4, the teeth are provided from the teeth provided on the arcuate yoke. The magnetic resistance R1 that passes through the yoke and reaches the teeth provided with the linear yoke is R1 = L1 / S1 + L3 / S3 + L2 / S2, and the teeth provided in the linear yoke pass through the linear yoke and pass through the linear yoke. The magnetic resistance R2 reaching the teeth provided on the yoke is R2 = R1 = L2 / S2 + L4 / S4 + L2 / S2, and the magnetic resistances R1 and R2 are As will properly, and sets the L4 from the S4, L1 S1.
図1は、本発明の第一の実施例を適応した、集中巻方式のブラシレスモータを示している。図1に示したように、本発明のモータは、ステータ10とロータ30からなり、ステータ10は、ステータ鉄心11に設けられた円弧状のヨーク12と略環状の両端を切り落とした直線状のヨーク13と、円弧上のヨーク12の中心に設けられたティース14と、直線状ヨーク13に設けられたティース15からなる。また、ティース14とティース15の内径側先端には略回転方向に幅広となったティース先端幅広部16、隣り合う各ティース先端幅広部間にはスロットオープン17、隣り合う各ティース間にはスロット18とスロット19を有する。各ティースには巻線が施されており、巻線は、通常3相巻線が施される。
FIG. 1 shows a concentrated winding brushless motor to which a first embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the motor of the present invention includes a
ティース14の幅をS1、長さをL1とし、ティース15の幅をS2、長さをL2とする。また、ヨーク12の幅をS3、長さをL3、ヨーク13の幅をS4、長さをL4とした場合、磁気抵抗R1はR1=L1/S1+L3/S3+L2/S2で表される。磁気抵抗R2はR2=R1=L2/S2+L4/S4+L2/S2で表される。磁気抵抗R1とR2を等しくなるように、S1からS4、L1からL4を設定することで、磁気抵抗は等しくなり、インダクタンスのばらつきを低減することが可能である。
The width of the
図2に従来の扁平型モータのインダクタンスと本発明を適用した扁平型モータのインダクタンスの比較を示す。図2より、本発明により、従来の扁平型モータインダクタンスが改善されたことが確認できる。 FIG. 2 shows a comparison between the inductance of a conventional flat motor and the inductance of a flat motor to which the present invention is applied. From FIG. 2, it can be confirmed that the conventional flat motor inductance is improved by the present invention.
さらに、図3と図4にコギングトルクと誘起電圧波形を示す。図3より、本発明を適用した場合においても、コギングトルクに影響を与えないことが確認できる。また、図4より、誘起電圧波形にも影響を及ぼさない。 Further, FIGS. 3 and 4 show the cogging torque and the induced voltage waveform. From FIG. 3, it can be confirmed that the cogging torque is not affected even when the present invention is applied. Further, as shown in FIG. 4, the induced voltage waveform is not affected.
上記のように、インダクタンスのばらつきが改善できたことによって、制御性と起動性の高いモータを提供することができる。 As described above, since the variation in inductance can be improved, a motor with high controllability and startability can be provided.
図1のヨーク12の幅をS3と、ヨーク13の幅をS4が、異なる場合においても、磁気抵抗R1とR2はR1=L1/S1+L3/S3+L2/S2、R2=R1=L2/S2+L4/S4+L2/S2で表されるため、磁気抵抗R1とR2を等しくなるように、S1からS4、L1からL4を設定することで、磁気抵抗は等しくすることが可能であり、インダクタンスのばらつきを低減することが可能である。
In the case where the width of the
図1のティース14の幅をS1と、ティース15の幅をS2が、異なる場合においても、磁気抵抗R1とR2はR1=L1/S1+L3/S3+L2/S2、R2=R1=L2/S2+L4/S4+L2/S2で表されるため、磁気抵抗R1とR2を等しくなるように、S1からS4、L1からL4を設定することで、磁気抵抗は等しくすることが可能であり、インダクタンスのばらつきを低減することが可能である。
In the case where the width of the
図1のステータ10が分割されていた場合や、分割部が面接触している場合においても、磁気抵抗R1とR2を等しくなるように、S1からS4、L1からL4を設定することで、磁気抵抗は等しくなり、インダクタンスのばらつきを低減することが可能である。
Even when the
本発明は、家電製品や電装品の小型でスペースに制限があり、高出力が求められるモータに有効である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is effective for motors that are small in home appliances and electrical components, have limited space, and require high output.
10 ステータ
11 ステータ鉄心
12 円弧状ヨーク
13 直線状ヨーク
14 円弧部ティース
15 扁平部ティース
16 ティース先端幅広部
17 スロットオープン
18 スロット
19 扁平部スロット
L1 14の長さ
L2 15の長さ
L3 12の長さ
L4 13の長さ
S1 14の幅
S2 15の幅
S3 12の幅
S4 13の幅
101 丸型ステータ
102 ロータ
103 ティース
104 円弧状ヨーク
105 ティース先端幅広部
106 スロットオープン
107 スロット
108 絶縁物
109 巻線
110 ロータコア
111 永久磁石
112 軸
113 扁平型ステータ
114 直線状ヨーク
DESCRIPTION OF
Claims (6)
A device on which the motor according to any one of claims 1 to 5 is mounted.
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