JP2016082775A - Motor and driving method for motor - Google Patents

Motor and driving method for motor Download PDF

Info

Publication number
JP2016082775A
JP2016082775A JP2014213672A JP2014213672A JP2016082775A JP 2016082775 A JP2016082775 A JP 2016082775A JP 2014213672 A JP2014213672 A JP 2014213672A JP 2014213672 A JP2014213672 A JP 2014213672A JP 2016082775 A JP2016082775 A JP 2016082775A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
stator
rotor
motor
claw
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014213672A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6432274B2 (en
Inventor
佳朗 竹本
Yoshiaki Takemoto
佳朗 竹本
祐介 森本
Yusuke Morimoto
祐介 森本
暢子 立石
nobuko Tateishi
暢子 立石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asmo Co Ltd
Original Assignee
Asmo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asmo Co Ltd filed Critical Asmo Co Ltd
Priority to JP2014213672A priority Critical patent/JP6432274B2/en
Priority to DE102015116992.4A priority patent/DE102015116992A1/en
Priority to US14/881,726 priority patent/US9584060B2/en
Priority to CN201510670648.4A priority patent/CN105529842B/en
Publication of JP2016082775A publication Critical patent/JP2016082775A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6432274B2 publication Critical patent/JP6432274B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor which is capable of avoiding a dead point and improves startability and in which high torque can be expected.SOLUTION: The motor is a two-layer two-phase Lundell type motor that is configured by laminating a Lundell type A-phase motor and also a Lundell type B-phase motor in order. In a stator 3 of the motor, a B-phase stator 3b is deviated from at 45° of an electric angle θ1 in a clock-wise direction in a view from a side of the A-phase motor in an axial direction relatively to an A-phase stator 3a. In a rotor 2 of the motor, a B-phase rotor 2b is deviated at 45° of an electric angle θ2 in a counter-clock-wise direction in a view from the side of the A-phase motor in the axial direction relatively to an A-phase rotor 2a. Further, an A-phase input voltage to be applied to an annular coil 61 of the A-phase stator 3a is delayed with a phase difference at 90° relatively to a B-phase input voltage to be applied to an annular coil 61 of the B-phase stator 3b.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、モータ及びモータの駆動方法に関するものである。   The present invention relates to a motor and a motor driving method.

従来、アウタロータ型のモータであって、ロータコアの表面に永久磁石を貼り付けたSPMロータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のステータコアベース間に巻線を配置したランデル型のステータとからなるブラシレスモータが提案されている(例えば、特許文献1)。このブラシレスモータにあっては、一対のステータコアベース間に配置した巻線は、2種類の巻線を軸線方向に積層している。そして、2種類の巻線には、それぞれ異なる第1系統の電源と、第2系統の電源が印加されるようになっている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an outer rotor type motor is a Landel type motor in which windings are arranged between a SPM rotor having a permanent magnet attached to the surface of a rotor core and a pair of stator core bases having a plurality of claw-shaped magnetic poles at equal circumferential intervals. A brushless motor including a stator has been proposed (for example, Patent Document 1). In this brushless motor, the winding disposed between the pair of stator core bases has two types of windings laminated in the axial direction. The two types of windings are applied with different power sources of the first system and the second system, respectively.

特開2005−192384号公報JP 2005-192384 A

ところで、このブラシレスモータは、ランデル型のステータが第1系統の巻線と第2系統の巻線の2層構造で構成された2相モータである。従って、2相モータであるがゆえに、デッドポイントが存在し、起動性に問題があった。   By the way, this brushless motor is a two-phase motor in which a Landel-type stator is configured by a two-layer structure of a first system winding and a second system winding. Therefore, since it is a two-phase motor, there is a dead point and there is a problem in startability.

ところで、周方向に複数の爪状磁極を有した一対のロータコ間に界磁磁石を配置したランデル型のロータと、周方向に複数の爪状磁極を有した一対のステータコア間に巻線を配置したランデル型のステータとからなる、所謂マルチランデル型のモータがある。そして、このマルチランデル型のモータを、タンデム化した2層2相のマルチランデル型モータにおいても同様な問題がある。   By the way, windings are arranged between a Landel-type rotor in which field magnets are arranged between a pair of rotor cores having a plurality of claw-shaped magnetic poles in the circumferential direction and a pair of stator cores having a plurality of claw-shaped magnetic poles in the circumferential direction. There is a so-called multi-rundel type motor composed of the rundel type stator. A similar problem occurs in a two-layer, two-phase multi-Landel motor obtained by tandemizing this multi-Randel motor.

また、2層2相のマルチランデル型のモータにおいて、隣接する爪状磁極間のギャップ部の漏れ磁束の影響が大きいことから、有効磁束の低下が生じ高トルクが望めなかった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、デッドポイントが回避でき起動性に優れた、高トルクが望めるモータ及びモータの駆動方法を提供することにある。
In addition, in a two-layer, two-phase multi-Landel type motor, the effect of leakage magnetic flux in the gap portion between adjacent claw-shaped magnetic poles is large, so that effective magnetic flux is reduced and high torque cannot be expected.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a motor that can avoid a dead point and has excellent startability and high torque, and a method for driving the motor.

上記課題を解決するためのモータは、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のA相用ロータコアベース間にA相用界磁磁石を配置したA相用ロータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のB相用ロータコアベース間にB相用界磁磁石を配置したB相用ロータとを積層した2層ロータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のA相用ステータコアベース間に巻線を配置したA相用ステータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のB相用ステータコアベース間に巻線を配置したB相用ステータとを積層した2層ステータとからなるモータであって、前記A相用ステータに対する前記B相用ステータの周方向時計回りにおける相対配置角度を電気角でθ1とし、前記A相用ロータに対する前記B相用ロータの周方向反時計回りにおける相対配置角度を電気角でθ2としたとき、θ1+|θ2|=90度が成立することを特徴とする。   A motor for solving the above problems includes an A-phase rotor in which an A-phase field magnet is arranged between a pair of A-phase rotor core bases having a plurality of claw-shaped magnetic poles at equal circumferential intervals, and an equal circumferential interval. A two-layer rotor in which a B-phase rotor having a B-phase field magnet disposed between a pair of B-phase rotor core bases having a plurality of claw-shaped magnetic poles and a plurality of claw-shaped magnetic poles at equal intervals in the circumferential direction A phase stator in which windings are arranged between a pair of A phase stator core bases and a B phase in which windings are arranged between a pair of B phase stator core bases having a plurality of claw-shaped magnetic poles at equal intervals in the circumferential direction A motor comprising a two-layer stator in which a stator is laminated, wherein a relative arrangement angle of the B-phase stator with respect to the A-phase stator in the clockwise direction in the circumferential direction is θ1 in electrical angle, and the motor with respect to the A-phase rotor Circumference of B-phase rotor When the .theta.2 in electrical angle relative placement angle in direction counterclockwise, θ1 + | θ2 | = 90 °, characterized in that the hold.

この構成によれば、デッドポイントを回避できるとともに起動性を向上させることができる。
上記構成において、前記A相用ステータに巻回した巻線及び前記B相用ステータに巻回した巻線は、それぞれ2つの第1環状巻線と第2環状巻線とからなり、前記第1環状巻線と第2環状巻線に対して、それぞれ位相の異なる電源が印加される。
According to this configuration, it is possible to avoid dead points and improve startability.
In the above configuration, each of the winding wound around the A-phase stator and the winding wound around the B-phase stator includes two first annular windings and second annular windings, respectively. Power supplies having different phases are applied to the annular winding and the second annular winding, respectively.

この構成によれば、リップル率を抑え、かつ、平均トルクを向上させモータ性能を向上させることができる。
上記構成において、前記A相用ロータ及びB相用ロータは、径方向であって界磁磁石と爪状磁極との間、及び、周方向であって隣接する前記爪状磁極の間の少なくとも一方に補助磁石を介在させた。
According to this configuration, it is possible to suppress the ripple rate, improve the average torque, and improve the motor performance.
In the above configuration, the A-phase rotor and the B-phase rotor are at least one of a radial direction between the field magnet and the claw-shaped magnetic pole and a circumferential direction between the adjacent claw-shaped magnetic poles. An auxiliary magnet was interposed between the two.

この構成によれば、補助磁石を設けることで、ロータの爪状磁極とステータとの間で発生する磁束が大きくなり、有効磁束をさらに大きくできモータ性能を向上させることができる。   According to this configuration, by providing the auxiliary magnet, the magnetic flux generated between the claw-shaped magnetic pole of the rotor and the stator is increased, so that the effective magnetic flux can be further increased and the motor performance can be improved.

上記構成において、前記界磁磁石と前記補助磁石は、一体成形された磁石である。
この構成によれば、組み付けが容易となるとともに、回転時の遠心力による磁極間の補助磁石の脱落の虞がなくなる。
In the above configuration, the field magnet and the auxiliary magnet are integrally molded magnets.
According to this configuration, assembling becomes easy, and there is no possibility that the auxiliary magnet is dropped between the magnetic poles due to centrifugal force during rotation.

上記課題を解決するためのモータの駆動方法は、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のA相用ロータコアベース間にA相用界磁磁石を配置したA相用ロータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のB相用ロータコアベース間にB相用界磁磁石を配置したB相用ロータとを積層した2層ロータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のA相用ステータコアベース間に巻線を配置したA相用ステータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のB相用ステータコアベース間に巻線を配置したB相用ステータとを積層した2層ステータとからなるモータの駆動方法であって、前記A相用ステータに配置した巻線と前記B相用ステータに配置した巻線に対して、位相の異なる電源を印加することを特徴とする。   A motor driving method for solving the above problems includes an A-phase rotor in which an A-phase field magnet is disposed between a pair of A-phase rotor core bases having a plurality of claw-shaped magnetic poles at equal circumferential intervals, A two-layer rotor in which a B-phase rotor having a B-phase field magnet disposed between a pair of B-phase rotor core bases having a plurality of claw-shaped magnetic poles at equal intervals in the direction, and a plurality of claws at equal intervals in the circumferential direction Windings are arranged between a pair of A-phase stator core bases having a plurality of claw-shaped magnetic poles at equal intervals in the circumferential direction, and a phase-A stator having windings arranged between a pair of A-phase stator core bases having a magnetic pole A method for driving a motor comprising a two-layer stator in which a B-phase stator is laminated, wherein the phase differs between the winding arranged in the A-phase stator and the winding arranged in the B-phase stator. A power supply is applied.

この構成によれば、リップル率を抑え、かつ、平均トルクを向上させモータ性能を向上させることができる。
上記構成において、前記A相用ステータの巻線に印加する電源と、前記B相用ステータの巻線に印加する電源は、位相差が75度〜90度である。
According to this configuration, it is possible to suppress the ripple rate, improve the average torque, and improve the motor performance.
In the above configuration, the phase difference between the power source applied to the windings of the A-phase stator and the power source applied to the windings of the B-phase stator is 75 ° to 90 °.

この構成によれば、リップル率を抑え、かつ、平均トルクを向上させモータ性能を向上させることができる。
上記構成において、前記モータは、前記A相用ステータに対する前記B相用ステータの前記A相用ステータに対する前記B相用ステータの周方向時計回りにおける相対配置角度を電気角でθ1とし、前記A相用ステータに対する前記B相用ステータの周方向反時計回りにおける相対配置角度を電気角でθ2としたとき、θ1+|θ2|=90度が成立する。
According to this configuration, it is possible to suppress the ripple rate, improve the average torque, and improve the motor performance.
In the above configuration, the motor is configured such that a relative arrangement angle of the B-phase stator with respect to the A-phase stator relative to the A-phase stator in the clockwise direction in the circumferential direction is θ1, and the A-phase When the relative arrangement angle of the B-phase stator in the counterclockwise direction in the circumferential direction with respect to the stator for the stator is θ2 in electrical angle, θ1 + | θ2 | = 90 degrees is established.

この構成によれば、デッドポイントを回避できるとともに起動性を向上させることができる。
上記課題を解決するためのモータの駆動方法は、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のA相用ロータコアベース間にA相用界磁磁石を配置したA相用ロータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のB相用ロータコアベース間にB相用界磁磁石を配置したB相用ロータとを積層した2層ロータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のA相用ステータコアベース間に巻線を配置したA相用ステータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のB相用ステータコアベース間に巻線を配置したB相用ステータとを積層した2層ステータとからなるモータの駆動方法であって、前記A相用ステータに巻回した巻線及び前記B相用ステータに巻回した巻線は、それぞれ2つの第1系統環状巻線と第2系統環状巻線とからなり、前記第1系統環状巻線と前記第2系統環状巻線に対して、それぞれ位相の異なる電源を印加することを特徴とする。
According to this configuration, it is possible to avoid dead points and improve startability.
A motor driving method for solving the above problems includes an A-phase rotor in which an A-phase field magnet is disposed between a pair of A-phase rotor core bases having a plurality of claw-shaped magnetic poles at equal circumferential intervals, A two-layer rotor in which a B-phase rotor having a B-phase field magnet disposed between a pair of B-phase rotor core bases having a plurality of claw-shaped magnetic poles at equal intervals in the direction, and a plurality of claws at equal intervals in the circumferential direction Windings are arranged between a pair of A-phase stator core bases having a plurality of claw-shaped magnetic poles at equal intervals in the circumferential direction, and a phase-A stator having windings arranged between a pair of A-phase stator core bases having a magnetic pole A motor driving method comprising a two-layer stator in which a B-phase stator is laminated, each of which has two windings wound around the A-phase stator and two windings wound around the B-phase stator. 1st system annular winding and 2nd system annular winding Will, with respect to the first system loop winding and the second system loop winding, respectively and applying power to different phases.

この構成によれば、リップル率を抑え、かつ、平均トルクを向上させモータ性能を向上させることができる。
上記構成において、前記第1系統巻線と第2系統巻線に対して印加する電源は、位相差が10度〜40度である。
According to this configuration, it is possible to suppress the ripple rate, improve the average torque, and improve the motor performance.
In the above configuration, the power supply applied to the first system winding and the second system winding has a phase difference of 10 degrees to 40 degrees.

この構成によれば、リップル率を抑え、かつ、平均トルクを向上させモータ性能を向上させることができる。
上記構成において、前記モータは、前記A相用ステータに対する前記B相用ステータの周方向時計回りにおける相対配置角度を電気角でθ1とし、前記A相用ロータに対する前記B相用ロータの周方向反時計回りにおける相対配置角度を電気角でθ2としたとき、θ1+|θ2|=90度が成立する。
According to this configuration, it is possible to suppress the ripple rate, improve the average torque, and improve the motor performance.
In the above configuration, the motor has an electrical angle θ1 in the circumferential direction of the B-phase stator with respect to the A-phase stator, and is opposite to the circumferential direction of the B-phase rotor with respect to the A-phase rotor. When the relative arrangement angle in the clockwise direction is θ2 in electrical angle, θ1 + | θ2 | = 90 degrees is established.

この構成によれば、デッドポイントを回避できるとともに起動性を向上させることができる。   According to this configuration, it is possible to avoid dead points and improve startability.

本発明によれば、デッドポイントが回避でき起動性に優れ、高トルクが望めるモータを提供することできる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a dead point can be avoided, the startability is excellent, and the motor which can expect high torque can be provided.

第1実施形態のモータの斜視図。The perspective view of the motor of a 1st embodiment. 同じく、ステータの一部を切断したモータの分解斜視図。Similarly, the exploded perspective view of the motor which cut a part of stator. 同じく、ステータの一部を切断した径方向から見たモータの分解正面図。Similarly, the exploded front view of the motor seen from the radial direction which cut a part of stator. 同じく、単一のモータの斜視図。Similarly, the perspective view of a single motor. 同じく、径方向から見た単一のモータの断面図。Similarly, sectional drawing of the single motor seen from radial direction. 同じく、単一のモータを構成するロータの分解斜視図。Similarly, the exploded perspective view of the rotor which comprises a single motor. 同じく、単一のモータを構成するステータの分解斜視図。Similarly, the disassembled perspective view of the stator which comprises a single motor. 同じく、モータの駆動制御回路図。Similarly, the drive control circuit diagram of a motor. 同じく、(a)はB相モータに供給するB相入力電圧の波形図、(b)はA相モータに供給するA相入力電圧の波形図。Similarly, (a) is a waveform diagram of the B phase input voltage supplied to the B phase motor, and (b) is a waveform diagram of the A phase input voltage supplied to the A phase motor. 同じく、A相モータとB相モータの入力電圧の位相差に対する平均トルクとリップル率を示すグラフ。Similarly, the graph which shows the average torque and ripple rate with respect to the phase difference of the input voltage of an A phase motor and a B phase motor. 第2実施形態のステータの一部を切断したモータの分解斜視図。The disassembled perspective view of the motor which cut | disconnected a part of stator of 2nd Embodiment. 同じく、モータの駆動制御回路図。Similarly, the drive control circuit diagram of a motor. 同じく、(a)は第1系統環状巻線に供給する第1系統入力電圧の波形図、(b)は第2系統環状巻線に供給する第2系統入力電圧の波形図。Similarly, (a) is a waveform diagram of the first system input voltage supplied to the first system annular winding, and (b) is a waveform diagram of the second system input voltage supplied to the second system annular winding. 同じく、第1系統入力電圧と第2系統入力電圧の位相差に対する平均トルクとリップル率を示すグラフ。Similarly, the graph which shows the average torque and ripple rate with respect to the phase difference of a 1st system input voltage and a 2nd system input voltage. ロータの別例を説明するための斜視図。The perspective view for demonstrating another example of a rotor. 同じく、極間補助磁石及び背面補助磁石を説明するための分解斜視図。Similarly, the disassembled perspective view for demonstrating an interpole auxiliary magnet and a back auxiliary magnet.

(第1実施形態)
以下、モータの第1実施形態を図1〜図10に従って説明する。
図1は、本実施形態のモータMの全体斜視図を示し、回転軸1にはロータ2が固着されている。そのロータ2の外側には、モータハウジング(図示せず)に固着されたステータ3が配置されている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a motor will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is an overall perspective view of a motor M of this embodiment, and a rotor 2 is fixed to a rotating shaft 1. A stator 3 fixed to a motor housing (not shown) is disposed outside the rotor 2.

モータMは、図1において、上からマルチランデル型のA相モータMa、マルチランデル型のB相モータMbが順に積層された2層2相のマルチランデル型モータである。図4に示すように、A相モータMa及びB相モータMbは、それぞれマルチランデル型の単一モータM1にて形成されている。   1, the motor M is a two-layer, two-phase multi-Landel motor in which a multi-Landel type A-phase motor Ma and a multi-Landel type B-phase motor Mb are sequentially stacked from the top. As shown in FIG. 4, the A-phase motor Ma and the B-phase motor Mb are each formed by a single multi-Landel motor M1.

(ロータ2)
モータMのロータ2は、図2に示すように、ランデル型構造のA相ロータ2a及びB相ロータ2bを積層した2層2相構造のロータである。A相ロータ2a及びB相ロータ2bは、同じ構成であって、図6に示すように、それぞれ第1ロータコア10、第2ロータコア20及び界磁磁石30から構成されている。
(Rotor 2)
As shown in FIG. 2, the rotor 2 of the motor M is a rotor having a two-layer two-phase structure in which an A-phase rotor 2a and a B-phase rotor 2b having a Landell structure are stacked. The A-phase rotor 2a and the B-phase rotor 2b have the same configuration, and are each composed of a first rotor core 10, a second rotor core 20, and a field magnet 30, as shown in FIG.

(第1ロータコア10)
図6に示すように、第1ロータコア10は、円環板状の電磁鋼板にて形成された第1ロータコアベース11を有している。第1ロータコアベース11の中央位置には、回転軸1を貫通し固着するための貫通穴12が形成されている。また、第1ロータコアベース11の外周面には、等間隔に8個の同一形状をした第1ロータ側爪状磁極13が、径方向外側に突出されその先端が軸方向第2ロータコア20側に屈曲形成されている。
(First rotor core 10)
As shown in FIG. 6, the first rotor core 10 has a first rotor core base 11 formed of an annular plate-shaped electromagnetic steel plate. A through hole 12 is formed at the center position of the first rotor core base 11 for penetrating and fixing the rotary shaft 1. Further, on the outer peripheral surface of the first rotor core base 11, eight first rotor side claw-shaped magnetic poles 13 having the same shape are projected radially outward, and the tip thereof is directed to the axial second rotor core 20 side. It is bent.

ここで、第1ロータ側爪状磁極13において、第1ロータコアベース11の外周面11aから径方向外側に突出した部分を第1ロータ側基部13xといい、軸方向に屈曲された先端部分を第1ロータ側磁極部13yという。そして、第1ロータ側基部13xを軸方向から見たときの形状は、径方向外側にいくほど幅狭になる台形形状に形成されている。また、第1ロータ側磁極部13yを径方向から見たときの形状は、四角形状に形成されている。さらに、第1ロータ側基部13xと第1ロータ側磁極部13yからなる第1ロータ側爪状磁極13の周方向端面13a,13bは、共に平坦面である。   Here, in the first rotor side claw-shaped magnetic pole 13, a portion protruding radially outward from the outer peripheral surface 11 a of the first rotor core base 11 is referred to as a first rotor side base portion 13 x, and a tip portion bent in the axial direction is referred to as a first portion. It is called 1 rotor side magnetic pole part 13y. And when the 1st rotor side base 13x is seen from an axial direction, the shape is formed in the trapezoid shape which becomes narrow as it goes to a radial direction outer side. Further, the shape of the first rotor-side magnetic pole portion 13y when viewed from the radial direction is a quadrangular shape. Furthermore, the circumferential end surfaces 13a and 13b of the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 composed of the first rotor-side base portion 13x and the first rotor-side magnetic pole portion 13y are both flat surfaces.

なお、軸方向に屈曲形成された第1ロータ側磁極部13yは軸直交方向断面が扇形状に形成されている。そして、第1ロータ側磁極部13yの径方向外側面13c及び径方向内側面13dは、軸線方向から見て、回転軸1の中心軸線Oを中心として第1ロータコアベース11の外周面11aと同心円をなす円弧面である。   The first rotor-side magnetic pole part 13y bent in the axial direction has a fan-shaped cross section in the direction perpendicular to the axis. The radial outer side surface 13c and the radial inner side surface 13d of the first rotor-side magnetic pole portion 13y are concentric with the outer peripheral surface 11a of the first rotor core base 11 with the central axis O of the rotating shaft 1 as the center when viewed from the axial direction. It is the circular arc surface which makes.

また、各第1ロータ側爪状磁極13の第1ロータ側基部13xの周方向の角度、即ち、周方向端面13a,13bの基端部間が回転軸1の中心軸線Oとなす角度は、隣り合う第1ロータ側爪状磁極13間の隙間の角度より小さく設定されている。   Moreover, the angle in the circumferential direction of the first rotor side base portion 13x of each first rotor side claw-shaped magnetic pole 13, that is, the angle between the base end portions of the circumferential end surfaces 13a and 13b and the central axis O of the rotary shaft 1 is It is set smaller than the angle of the gap between the adjacent first rotor side claw-shaped magnetic poles 13.

(第2ロータコア20)
図6に示すように、第2ロータコア20は、第1ロータコア10と同一材質及び同一形状であって、円環板状に形成された第2ロータコアベース21を有している。第2ロータコアベース21の中央位置には、回転軸1を貫通し固着するための貫通穴22が形成されている。また、第2ロータコアベース21の外周面には、等間隔に8個の第2ロータ側爪状磁極23が、径方向外側に突出されその先端が軸方向第1ロータコア10側に屈曲形成されている。
(Second rotor core 20)
As shown in FIG. 6, the second rotor core 20 has a second rotor core base 21 that is the same material and shape as the first rotor core 10 and is formed in an annular plate shape. A through hole 22 is formed at the center position of the second rotor core base 21 for penetrating and fixing the rotary shaft 1. Further, eight second rotor side claw-shaped magnetic poles 23 are projected radially outward on the outer peripheral surface of the second rotor core base 21 at equal intervals, and the tips thereof are bent toward the first rotor core 10 side in the axial direction. Yes.

ここで、第2ロータ側爪状磁極23において、第2ロータコアベース21の外周面21aから径方向外側に突出した部分を第2ロータ側基部23xといい、軸方向に屈曲された先端部分を第2ロータ側磁極部23yという。そして、第2ロータ側基部23xを軸方向から見たときの形状は、径方向外側にいくほど幅狭になる台形形状に形成されている。また、第2ロータ側磁極部23yを径方向から見たときの形状は、四角形状に形成されている。さらに、第2ロータ側基部23xと第2ロータ側磁極部23yからなる第2ロータ側爪状磁極23の周方向端面23a,23bは、共に平坦面である。   Here, in the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23, a portion protruding radially outward from the outer peripheral surface 21a of the second rotor core base 21 is referred to as a second rotor-side base portion 23x, and a tip portion bent in the axial direction is referred to as a first portion. This is called a 2-rotor side magnetic pole part 23y. And when the 2nd rotor side base 23x is seen from an axial direction, the shape is formed in the trapezoid shape which becomes narrow as it goes to a radial direction outer side. The shape of the second rotor-side magnetic pole portion 23y when viewed from the radial direction is a quadrangular shape. Furthermore, the circumferential end surfaces 23a and 23b of the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 composed of the second rotor-side base portion 23x and the second rotor-side magnetic pole portion 23y are both flat surfaces.

なお、軸方向に屈曲形成された第2ロータ側磁極部23yは軸直交方向断面が扇形状に形成されている。そして、その径方向外側面23c及び径方向内側面23dは、軸線方向から見て、中心軸線を中心として第2ロータコアベース21の外周面21aと同心円をなす円弧面である。   The second rotor-side magnetic pole part 23y bent in the axial direction has a fan-shaped cross section in the direction perpendicular to the axis. The radial outer side surface 23c and the radial inner side surface 23d are arcuate surfaces that are concentric with the outer peripheral surface 21a of the second rotor core base 21 with the central axis as the center when viewed from the axial direction.

また、各第2ロータ側爪状磁極23の第2ロータ側基部23xの周方向の角度、即ち、周方向端面23a,23bの基端部間が回転軸1の中心軸線Oとなす角度は、隣り合う第2ロータ側爪状磁極23間の隙間の角度より小さく設定されている。   Further, the angle in the circumferential direction of the second rotor-side base portion 23x of each second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23, that is, the angle between the base end portions of the circumferential end surfaces 23a and 23b and the central axis O of the rotating shaft 1 is It is set smaller than the angle of the gap between the adjacent second rotor side claw-shaped magnetic poles 23.

そして、第2ロータコア20は、第1ロータコア10に対して、第2ロータコア20の第2ロータ側爪状磁極23が、軸方向から見てそれぞれ第1ロータコア10の第1ロータ側爪状磁極13間に位置するように配置固定されるようになっている。このとき、第2ロータコア20は、第1ロータコア10と第2ロータコア20との軸方向の間に界磁磁石30が配置されるように、第1ロータコア10に対して組み付けられる。   In the second rotor core 20, the second rotor side claw-shaped magnetic pole 23 of the second rotor core 20 is compared with the first rotor core 10 in the first rotor side claw-shaped magnetic pole 13 of the first rotor core 10 when viewed from the axial direction. The arrangement is fixed so as to be located between them. At this time, the second rotor core 20 is assembled to the first rotor core 10 such that the field magnet 30 is disposed between the first rotor core 10 and the second rotor core 20 in the axial direction.

(界磁磁石30)
界磁磁石30は、本実施形態では、フェライト焼結磁石よりなる円環板状の永久磁石である。図6に示すように、界磁磁石30は、その中央位置に回転軸1を貫通する貫通穴32が形成されている。そして、界磁磁石30の一方の側面30aが、第1ロータコアベース11の対向面11bと、界磁磁石30の他方の側面30bが、第2ロータコアベース21の対向面21bとそれぞれ当接し、界磁磁石30は第1ロータコア10と第2ロータコア20との間に挟持固定される。
(Field magnet 30)
In this embodiment, the field magnet 30 is an annular plate-like permanent magnet made of a sintered ferrite magnet. As shown in FIG. 6, the field magnet 30 has a through hole 32 penetrating the rotary shaft 1 at the center position. The one side surface 30a of the field magnet 30 abuts the opposing surface 11b of the first rotor core base 11, and the other side surface 30b of the field magnet 30 abuts the opposing surface 21b of the second rotor core base 21, respectively. The magnet 30 is sandwiched and fixed between the first rotor core 10 and the second rotor core 20.

界磁磁石30の外径は、第1及び第2ロータコアベース11,21の外径と一致するように設定され、厚さが予め定めた厚さに設定されている。
つまり、図5に示すように、第1ロータコア10と第2ロータコア20との間に、界磁磁石30を配置する。このとき、第1ロータ側爪状磁極13の先端面13eと第2ロータコアベース21の対向面21bとが面一になるとともに、第2ロータ側爪状磁極23の先端面23eと第1ロータコアベース11の対向面11bとが面一になるようにしている。
The outer diameter of the field magnet 30 is set to coincide with the outer diameters of the first and second rotor core bases 11 and 21, and the thickness is set to a predetermined thickness.
That is, as shown in FIG. 5, the field magnet 30 is disposed between the first rotor core 10 and the second rotor core 20. At this time, the front end surface 13e of the first rotor side claw-shaped magnetic pole 13 and the opposing surface 21b of the second rotor core base 21 are flush with each other, and the front end surface 23e of the second rotor side claw-shaped magnetic pole 23 and the first rotor core base. 11 facing surfaces 11b are flush with each other.

図5に示すように、界磁磁石30は、軸方向に磁化されていて、第1ロータコア10側をN極、第2ロータコア20側をS極となるように磁化されている。従って、この界磁磁石30によって、第1ロータコア10の第1ロータ側爪状磁極13はN極として機能し、第2ロータコア20の第2ロータ側爪状磁極23はS極として機能する。   As shown in FIG. 5, the field magnet 30 is magnetized in the axial direction, and is magnetized so that the first rotor core 10 side is an N pole and the second rotor core 20 side is an S pole. Therefore, by this field magnet 30, the first rotor side claw-shaped magnetic pole 13 of the first rotor core 10 functions as an N pole, and the second rotor side claw-shaped magnetic pole 23 of the second rotor core 20 functions as an S pole.

このように、第1及び第2ロータコア10,20、並びに、界磁磁石30にて構成されたA相ロータ2a及びB相ロータ2bは、界磁磁石30を用いた、所謂ランデル型構造のロータとなる。そして、A相ロータ2a及びB相ロータ2bは、N極となる第1ロータ側爪状磁極13と、S極となる第2ロータ側爪状磁極23とが周方向に交互に配置され磁極数が16極(極数対が8個)のロータとなる。   As described above, the A-phase rotor 2 a and the B-phase rotor 2 b configured by the first and second rotor cores 10 and 20 and the field magnet 30 are so-called Randel type rotors using the field magnet 30. It becomes. In the A-phase rotor 2a and the B-phase rotor 2b, the first rotor-side claw-shaped magnetic poles 13 that are N poles and the second rotor-side claw-shaped magnetic poles 23 that are S poles are alternately arranged in the circumferential direction. Becomes a rotor with 16 poles (8 pairs of poles).

そして、図2及び図3に示すように、A相ロータ2a及びB相ロータ2bは、軸方向に積層されて2層2相のランデル型のロータ2が形成される。ここで、A相ロータ2aとB相ロータ2bは、以下のように積層して回転軸1に固着される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the A-phase rotor 2a and the B-phase rotor 2b are stacked in the axial direction to form a two-layer, two-phase Landell-type rotor 2. Here, the A-phase rotor 2a and the B-phase rotor 2b are stacked and fixed to the rotating shaft 1 as follows.

詳述すると、A相ロータ2aとB相ロータ2bは、A相ロータ2aの第2ロータコア20(第2ロータコアベース21の反対向面21c)とB相ロータ2bの第2ロータコア20(第2ロータコアベース21の反対向面21c)が当接するように積層される。   Specifically, the A-phase rotor 2a and the B-phase rotor 2b are composed of the second rotor core 20 (the opposite surface 21c of the second rotor core base 21) of the A-phase rotor 2a and the second rotor core 20 (second rotor core) of the B-phase rotor 2b. The base 21 is laminated so that the opposite surface 21c) contacts.

さらに、図3に示すように、A相ロータ2aに対するB相ロータ2bの配置角度を、軸方向A相モータMa側から見て、反時計回り方向に予め定めた角度だけずらして積層している。   Further, as shown in FIG. 3, the arrangement angle of the B-phase rotor 2b with respect to the A-phase rotor 2a is shifted by a predetermined angle in the counterclockwise direction when viewed from the axial A-phase motor Ma side. .

詳述すると、A相ロータ2aの第2ロータ側爪状磁極23(第1ロータ側爪状磁極13)に対して、対向するB相ロータ2bの第2ロータ側爪状磁極23(第1ロータ側爪状磁極13)が、反時計回り方向に予め定めた電気角θ2だけずらして積層している。   More specifically, the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 (first rotor) of the B-phase rotor 2b facing the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 (first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13) of the A-phase rotor 2a. Side claw-shaped magnetic poles 13) are stacked while being shifted by a predetermined electrical angle θ2 in the counterclockwise direction.

(ステータ3)
図2に示すように、ロータ2の径方向外側に配置されたステータ3は、ランデル型構造のA相ステータ3a及びB相ステータ3bを積層した2層2相構造のステータである。A相ステータ3a及びB相ステータ3bは、径方向内側において対応するA相ロータ2a及びB相ロータ2bとそれぞれ対向するように軸線方向に順番に積層されている。
(Stator 3)
As shown in FIG. 2, the stator 3 disposed on the outer side in the radial direction of the rotor 2 is a two-layer two-phase structure in which an A-phase stator 3 a and a B-phase stator 3 b having a Landell structure are stacked. The A-phase stator 3a and the B-phase stator 3b are sequentially laminated in the axial direction so as to face the corresponding A-phase rotor 2a and B-phase rotor 2b on the radially inner side.

A相ステータ3a及びB相ステータ3bは、同じ構成であって、図7に示すように、それぞれ第1ステータコア40、第2ステータコア50及びコイル部60とから構成されている。   The A-phase stator 3a and the B-phase stator 3b have the same configuration, and are each composed of a first stator core 40, a second stator core 50, and a coil portion 60, as shown in FIG.

(第1ステータコア40)
図7に示すように、第1ステータコア40は、円環板状の電磁鋼板にて形成された第1ステータコアベース41を有している。第1ステータコアベース41は、第2ステータコア50と対向する対向面41bであって、その径方向外側部に円筒状の第1ステータ側円筒外壁42が軸方向第2ステータコア50側に向かって延出形成されている。また、その第1ステータコアベース41の内周面41aには、等間隔に8個の第1ステータ側爪状磁極43が、径方向内側に突出されその先端が軸方向第2ステータコア50側に屈曲形成されている。
(First stator core 40)
As shown in FIG. 7, the first stator core 40 has a first stator core base 41 formed of an annular plate-shaped electromagnetic steel plate. The first stator core base 41 is a facing surface 41b facing the second stator core 50, and a cylindrical first stator side cylindrical outer wall 42 extends toward the axial second stator core 50 side on the radially outer side thereof. Is formed. Further, eight first stator side claw-shaped magnetic poles 43 are projected radially inwardly on the inner peripheral surface 41a of the first stator core base 41, and the tips thereof are bent toward the second stator core 50 side in the axial direction. Is formed.

ここで、第1ステータ側爪状磁極43において、第1ステータコアベース41の内周面41aから径方向内側に突出した部分を第1ステータ側基部43xといい、軸方向に屈曲された先端部分を第1ステータ側磁極部43yという。そして、第1ステータ側基部43xを軸方向から見たときの形状は、径方向内側にいくほど幅狭になる台形形状に形成されている。また、第1ステータ側磁極部43yを径方向から見たときの形状は、四角形状に形成されている。さらに、第1ステータ側基部43xと第1ステータ側磁極部43yからなる第1ステータ側爪状磁極43の周方向端面43a,43bは、共に平坦面である。   Here, in the first stator side claw-shaped magnetic pole 43, a portion protruding radially inward from the inner peripheral surface 41a of the first stator core base 41 is called a first stator side base portion 43x, and a tip portion bent in the axial direction is called a first stator side base portion 43x. This is referred to as a first stator side magnetic pole portion 43y. And when the 1st stator side base part 43x is seen from an axial direction, it is formed in the trapezoid shape which becomes narrow as it goes to radial direction inner side. Further, the shape of the first stator side magnetic pole portion 43y when viewed from the radial direction is a quadrangular shape. Further, the circumferential end surfaces 43a and 43b of the first stator side claw-shaped magnetic pole 43 including the first stator side base portion 43x and the first stator side magnetic pole portion 43y are both flat surfaces.

なお、軸方向に屈曲形成された第1ステータ側磁極部43yは軸直交方向断面が扇形状に形成されている。そして、第1ステータ側磁極部43yの径方向外側面43c及び径方向内側面43dは、軸線方向から見て、中心軸線Oを中心として第1ステータコアベース41の内周面41aと同心円をなす円弧面である。   The first stator side magnetic pole portion 43y bent in the axial direction has a fan-shaped cross section in the direction perpendicular to the axis. The radially outer side surface 43c and the radially inner side surface 43d of the first stator side magnetic pole portion 43y are concentric with the inner peripheral surface 41a of the first stator core base 41 with the central axis O as the center when viewed from the axial direction. Surface.

各第1ステータ側爪状磁極43の第1ステータ側基部43xの周方向の角度、即ち、周方向端面43a,43bの基端部間が回転軸1の中心軸線Oとなす角度は、隣り合う第1ステータ側爪状磁極43間の隙間の角度より小さく設定されている。   The circumferential angle of the first stator side base portion 43x of each first stator side claw-shaped magnetic pole 43, that is, the angle formed between the base end portions of the circumferential end surfaces 43a and 43b and the central axis O of the rotating shaft 1 is adjacent. It is set smaller than the angle of the gap between the first stator side claw-shaped magnetic poles 43.

(第2ステータコア50)
図7に示すように、第2ステータコア50は、第1ステータコアベース41と同一材質及び同形状の円環板状の第2ステータコアベース51を有している。第2ステータコアベース51は、第1ステータコア40と対向する対向面51bであって、その径方向外側部に円筒状の第2ステータ側円筒外壁52が延出形成されている。そして、第2ステータ側円筒外壁52は、軸方向において第1ステータ側円筒外壁42と当接するようになっている。
(Second stator core 50)
As shown in FIG. 7, the second stator core 50 has an annular plate-like second stator core base 51 having the same material and shape as the first stator core base 41. The second stator core base 51 is a facing surface 51b that faces the first stator core 40, and a cylindrical second stator-side cylindrical outer wall 52 extends from the radially outer portion thereof. The second stator side cylindrical outer wall 52 comes into contact with the first stator side cylindrical outer wall 42 in the axial direction.

その第2ステータコアベース51の内周面51aには、等間隔に8個の第2ステータ側爪状磁極53が、径方向内側に突出されその先端が軸方向第1ステータコア40側に屈曲形成されている。   On the inner peripheral surface 51a of the second stator core base 51, eight second stator side claw-shaped magnetic poles 53 are protruded radially inward at equal intervals, and the tips thereof are bent toward the first stator core 40 in the axial direction. ing.

ここで、第2ステータ側爪状磁極53において、第2ステータコアベース51の内周面51aから径方向内側に突出した部分を第2ステータ側基部53xといい、軸方向に屈曲された先端部分を第2ステータ側磁極部53yという。そして、第2ステータ側基部53xを軸方向から見たときの形状は、径方向内側にいくほど幅狭になる台形形状に形成されている。また、第2ステータ側磁極部53yを径方向から見たときの形状は、四角形状に形成されている。さらに、第2ステータ側基部53xと第2ステータ側磁極部53yからなる第2ステータ側爪状磁極53の周方向端面53a,53bは、共に平坦面である。   Here, in the second stator side claw-shaped magnetic pole 53, a portion protruding radially inward from the inner peripheral surface 51a of the second stator core base 51 is referred to as a second stator side base portion 53x, and a tip portion bent in the axial direction is referred to as a second stator side base portion 53x. This is referred to as a second stator side magnetic pole portion 53y. And when the 2nd stator side base 53x is seen from an axial direction, it is formed in the trapezoid shape which becomes narrow as it goes to radial direction inner side. Further, the shape of the second stator side magnetic pole portion 53y when viewed from the radial direction is a quadrangular shape. Furthermore, circumferential end surfaces 53a and 53b of the second stator side claw-shaped magnetic pole 53 composed of the second stator side base portion 53x and the second stator side magnetic pole portion 53y are both flat surfaces.

なお、軸方向に屈曲形成された第2ステータ側磁極部53yは軸直交方向断面が扇形状に形成されている。そして、第2ステータ側磁極部53yの径方向外側面53c及び径方向内側面53dは、軸線方向から見て、中心軸線Oを中心として第2ステータコアベース51の内周面51aと同心円をなす円弧面である。   The second stator-side magnetic pole portion 53y that is bent in the axial direction has a fan-shaped cross section in the direction perpendicular to the axis. The radially outer side surface 53c and the radially inner side surface 53d of the second stator side magnetic pole portion 53y are concentric with the inner peripheral surface 51a of the second stator core base 51 around the central axis O when viewed from the axial direction. Surface.

各第2ステータ側爪状磁極53の第2ステータ側基部53xの周方向の角度、即ち、周方向端面53a,53bの基端部間が回転軸1の中心軸線Oとなす角度は、隣り合う第2ステータ側爪状磁極53間の隙間の角度より小さく設定されている。   The circumferential angle of the second stator side base portion 53x of each second stator side claw-shaped magnetic pole 53, that is, the angle between the base end portions of the circumferential end surfaces 53a and 53b and the central axis O of the rotating shaft 1 is adjacent. It is set smaller than the angle of the gap between the second stator side claw-shaped magnetic poles 53.

つまり、このように形成されることによって、第2ステータコア50の形状は、第1ステータコア40と同一形状となる。そして、第1ステータコアベース41に形成した第1ステータ側円筒外壁42と第2ステータコアベース51に形成した第2ステータ側円筒外壁52とを当接させる。この時、第2ステータコア50は、各第2ステータ側爪状磁極53が、軸方向から見てそれぞれ第1ステータ側爪状磁極43間に位置するように、第2ステータ側円筒外壁52を第1ステータ側円筒外壁42に当接させる。   That is, by forming in this way, the shape of the second stator core 50 becomes the same shape as the first stator core 40. Then, the first stator side cylindrical outer wall 42 formed on the first stator core base 41 and the second stator side cylindrical outer wall 52 formed on the second stator core base 51 are brought into contact with each other. At this time, the second stator core 50 includes the second stator side cylindrical outer wall 52 so that each second stator side claw-shaped magnetic pole 53 is positioned between the first stator side claw-shaped magnetic poles 43 as viewed from the axial direction. One stator side cylindrical outer wall 42 is brought into contact.

なお、第1ステータ側爪状磁極43は、その第1ステータ側磁極部43yの先端面43eが第2ステータコアベース51の対向面51bと面一となる位置に設定している。同様に、第2ステータ側爪状磁極53は、その第2ステータ側磁極部53yの先端面53eが第1ステータコアベース41の対向面41bと面一となる位置に設定している。   The first stator side claw-shaped magnetic pole 43 is set at a position where the front end surface 43e of the first stator side magnetic pole portion 43y is flush with the opposing surface 51b of the second stator core base 51. Similarly, the second stator side claw-shaped magnetic pole 53 is set at a position where the front end surface 53e of the second stator side magnetic pole portion 53y is flush with the opposing surface 41b of the first stator core base 41.

この状態で、第1及び第2ステータコアベース41,51の対向面41b,51b、第1及び第2ステータ側円筒外壁42、52の内周面で区画される断面四角形状の環状空間が形成される。そして、その断面四角形状の環状空間には、コイル部60が配置され固定される。   In this state, an annular space having a quadrangular cross section is formed which is defined by the opposing surfaces 41b and 51b of the first and second stator core bases 41 and 51 and the inner peripheral surfaces of the first and second stator side cylindrical outer walls 42 and 52. The And the coil part 60 is arrange | positioned and fixed in the cyclic | annular space of the cross-sectional square shape.

(コイル部60)
図5及び図7に示すように、コイル部60は、環状巻線61を有している。その環状巻線61は、樹脂モールドにてその周囲がコイル絶縁層62で覆われている。なお、説明の便宜上、図7ではコイル絶縁層62を省略している。
(Coil 60)
As shown in FIGS. 5 and 7, the coil portion 60 has an annular winding 61. The circumference of the annular winding 61 is covered with a coil insulating layer 62 with a resin mold. For convenience of explanation, the coil insulating layer 62 is omitted in FIG.

また、図5に示すように、コイル部60の軸方向であって第1ステータコア40側の外側面は、第1ステータコアベース41の対向面41bに当接し、コイル部60の軸方向であって第2ステータコア50側の外側面は、第2ステータコアベース51の対向面51bに当接するようになっている。   Further, as shown in FIG. 5, the outer surface on the first stator core 40 side in the axial direction of the coil portion 60 is in contact with the facing surface 41 b of the first stator core base 41, and is in the axial direction of the coil portion 60. The outer surface on the second stator core 50 side comes into contact with the facing surface 51 b of the second stator core base 51.

コイル部60の厚さ(軸方向の長さ)は、第1ステータ側爪状磁極43(第2ステータ側爪状磁極53)の軸方向の長さにあわせて、予め定めた厚さに設定されている。
つまり、図5に示すように、第1ステータコア40と第2ステータコア50との間に、コイル部60を配置する。このとき、第1ステータ側爪状磁極43の先端面43eと第2ステータコアベース51の対向面51bが面一になるとともに、第2ステータ側爪状磁極53の先端面53eと第1ステータコアベース41の対向面41bとが面一になるようにしている。
The thickness (axial length) of the coil portion 60 is set to a predetermined thickness according to the axial length of the first stator side claw-shaped magnetic pole 43 (second stator side claw-shaped magnetic pole 53). Has been.
That is, as shown in FIG. 5, the coil portion 60 is disposed between the first stator core 40 and the second stator core 50. At this time, the front end surface 43e of the first stator side claw-shaped magnetic pole 43 and the opposing surface 51b of the second stator core base 51 are flush with each other, and the front end surface 53e of the second stator side claw-shaped magnetic pole 53 and the first stator core base 41 are aligned. The opposite surface 41b is flush with the opposite surface 41b.

またこのとき、第1ステータコアベース41の反対向面41cから第2ステータコアベース51の反対向面51cまでの軸方向の長さは、第1ロータコアベース11の反対向面11cから第2ロータコアベース21の反対向面21cまでの軸方向の長さと一致させている。   Further, at this time, the axial length from the anti-facing surface 41 c of the first stator core base 41 to the anti-facing surface 51 c of the second stator core base 51 is from the anti-facing surface 11 c of the first rotor core base 11 to the second rotor core base 21. It is made to correspond with the length of the axial direction to the anti-opposing surface 21c.

従って、第1ステータ側爪状磁極43(第2ステータ側爪状磁極53)の軸方向の長さは、第1ロータ側爪状磁極13(第2ロータ側爪状磁極23)の軸方向の長さと一致する。   Therefore, the axial length of the first stator side claw-shaped magnetic pole 43 (second stator side claw-shaped magnetic pole 53) is the axial length of the first rotor side claw-shaped magnetic pole 13 (second rotor side claw-shaped magnetic pole 23). Match the length.

なお、図7では、説明の便宜上、環状巻線61の引出し端子を図面上省略した。これにあわせて、第1及び第2ステータコア40,50の円筒外壁42,52に形成する端子取付部を外部に導き出すための切欠きを図面上省略している。   In FIG. 7, the drawing terminal of the annular winding 61 is omitted in the drawing for convenience of explanation. In accordance with this, notches for drawing out terminal mounting portions formed on the cylindrical outer walls 42 and 52 of the first and second stator cores 40 and 50 to the outside are omitted in the drawing.

このように、第1及び第2ステータコア40,50、並びに、コイル部60にて構成されたA相ステータ3a及びB相ステータ3bは、所謂ランデル型構造のステータとなる。詳述すると、A相ステータ3a及びB相ステータ3bは、第1及び第2ステータコア40,50間の環状巻線61にて第1及び第2ステータ側爪状磁極43,53をその時々で互いに異なる磁極に励磁する16極の所謂ランデル型構造のステータとなる。   As described above, the A-phase stator 3a and the B-phase stator 3b configured by the first and second stator cores 40 and 50 and the coil section 60 are so-called Landel type stators. More specifically, the A-phase stator 3a and the B-phase stator 3b are configured such that the first and second stator side claw-shaped magnetic poles 43 and 53 are sometimes mutually connected by an annular winding 61 between the first and second stator cores 40 and 50. A 16-pole stator having a so-called Randel structure that excites different magnetic poles.

そして、図2及び図3に示すように、A相ステータ3a及びB相ステータ3bは、軸方向に積層されて2層2相のランデル型のステータ3が形成される。A相ステータ3aとB相ステータ3bは、以下のように積層してモータハウジングに固着される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the A-phase stator 3a and the B-phase stator 3b are laminated in the axial direction to form a two-layer two-phase Landell-type stator 3. The A-phase stator 3a and the B-phase stator 3b are stacked as follows and fixed to the motor housing.

詳述すると、A相ステータ3aとB相ステータ3bは、A相ステータ3aの第2ステータコア50(第2ステータコアベース51の反対向面51c)とB相ステータ3bの第2ステータコア50(第2ステータコアベース51の反対向面51c)が当接するように積層される。   Specifically, the A-phase stator 3a and the B-phase stator 3b are composed of the second stator core 50 (the opposite surface 51c of the second stator core base 51) of the A-phase stator 3a and the second stator core 50 (second stator core) of the B-phase stator 3b. The base 51 is laminated so that the opposite surface 51c) contacts.

さらに、図3に示すように、A相ステータ3aに対するB相ステータ3bの配置角度を、軸方向A相モータMa側から見て、時計回り方向に予め定めた角度だけずらして積層している。   Further, as shown in FIG. 3, the arrangement angle of the B-phase stator 3b with respect to the A-phase stator 3a is shifted by a predetermined angle in the clockwise direction when viewed from the axial A-phase motor Ma side.

詳述すると、A相ステータ3aの第1ステータ側爪状磁極43(第2ステータ側爪状磁極53)に対して、対向するB相ステータ3bの第1ステータ側爪状磁極43(第2ステータ側爪状磁極53)が、時計回り方向に予め定めた電気角θ1だけずらして積層している。   Specifically, the first stator side claw-shaped magnetic pole 43 (second stator) of the B-phase stator 3b facing the first stator side claw-shaped magnetic pole 43 (second stator side claw-shaped magnetic pole 53) of the A-phase stator 3a. Side claw-shaped magnetic poles 53) are laminated while being shifted by a predetermined electrical angle θ1 in the clockwise direction.

ここで、軸方向A相ステータ側から見て、A相ステータ3aに対するB相ステータ3bの時計回り方向における電気角θ1と、前記したA相ロータ2aに対するB相ロータ2bの反時計回り方向における電気角θ2とは、以下の関係式が成立するように設定されている。   Here, as viewed from the axial A-phase stator side, the electrical angle θ1 in the clockwise direction of the B-phase stator 3b with respect to the A-phase stator 3a and the electrical power in the counterclockwise direction of the B-phase rotor 2b with respect to the A-phase rotor 2a described above. The angle θ2 is set so that the following relational expression is established.

θ1+|θ2|=90度(電気角)
これは、2相モータのデットポイントを回避し起動性を向上させるために上記関係式に基づいて電気角θ1,θ2を設定している。
θ1 + | θ2 | = 90 degrees (electrical angle)
In order to avoid the dead point of the two-phase motor and improve the startability, the electrical angles θ1 and θ2 are set based on the above relational expression.

そして、本実施形態では、前記したA相ロータ2aに対するB相ロータ2bの反時計回り方向における電気角θ2を−45度(反時計回り方向)とし、A相ステータ3aに対するB相ステータ3bの時計回り方向における電気角θ1を45度(時計回り方向)に設定している。   In this embodiment, the electrical angle θ2 in the counterclockwise direction of the B-phase rotor 2b with respect to the A-phase rotor 2a is set to −45 degrees (counterclockwise direction), and the clock of the B-phase stator 3b with respect to the A-phase stator 3a is set. The electrical angle θ1 in the rotation direction is set to 45 degrees (clockwise direction).

なお、本実施形態では、電気角θ2を−45度、電気角θ1を45度(時計回り方向)に設定したが、上記関係式が成立する範囲で適宜変更してもよい。
そして、A相ステータ3aの環状巻線61には2相交流電源のうちのA相入力電圧vaが印加され、B相ステータ3bの環状巻線61には2相交流電源のうちのB相入力電圧vbが印加される。
In this embodiment, the electrical angle θ2 is set to −45 degrees and the electrical angle θ1 is set to 45 degrees (clockwise direction). However, the electrical angle θ2 may be appropriately changed within the range in which the above relational expression is satisfied.
The A-phase input voltage va of the two-phase AC power supply is applied to the annular winding 61 of the A-phase stator 3a, and the B-phase input of the two-phase AC power supply is applied to the annular winding 61 of the B-phase stator 3b. A voltage vb is applied.

次に、上記のように構成した2層2相のランデル型のモータMの駆動制御回路について図8に従って説明する。
図8に示すように、駆動制御回路は、A相駆動回路部71、B相駆動回路部72、及び、両駆動回路部71,72を駆動制御する制御回路73を有している。
Next, a drive control circuit for the two-layer two-phase Landell motor M configured as described above will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 8, the drive control circuit includes an A-phase drive circuit unit 71, a B-phase drive circuit unit 72, and a control circuit 73 that controls the drive of both the drive circuit units 71 and 72.

(A相駆動回路部71)
A相駆動回路部71は、12ボルトの直流電源Gが印加される公知のH型ブリッジ回路からなり、4個のMOSトランジスタQa1,Qa2,Qa3,Qa4を有している。4個のMOSトランジスタQa1〜Qa4は、A相ステータ3aの環状巻線61(以下、A相環状巻線61aという)を挟んで、襷掛けに接続されたMOSトランジスタQa1,Qa4の組とMOSトランジスタQa2,Qa3の組とに分かれる。そして、2つの組を交互にオン・オフさせることによって、A相環状巻線61aを通電する。
(A phase drive circuit unit 71)
The A-phase drive circuit unit 71 is a known H-type bridge circuit to which a DC power supply G of 12 volts is applied, and includes four MOS transistors Qa1, Qa2, Qa3, and Qa4. The four MOS transistors Qa1 to Qa4 are composed of a pair of MOS transistors Qa1 and Qa4 connected in a hanging manner with a ring winding 61 of the A-phase stator 3a (hereinafter referred to as A-phase ring winding 61a) and a MOS transistor. It is divided into a set of Qa2 and Qa3. The A-phase annular winding 61a is energized by alternately turning on and off the two sets.

つまり、MOSトランジスタQa1,Qa4の組をオンさせMOSトランジスタQa2,Qa3の組をオフさせることによって、電流がA相環状巻線61aに対して図8に示す矢印方向に(A相環状巻線61aの巻端Pa1から巻端Pa2に向かって)流れる。詳述すると、A相環状巻線61aに流れる電流は、軸方向A相モータMa側から見て、時計回り方向に流れる。   That is, by turning on the pair of MOS transistors Qa1 and Qa4 and turning off the pair of MOS transistors Qa2 and Qa3, the current flows in the direction of the arrow shown in FIG. 8 with respect to the A-phase annular winding 61a (A-phase annular winding 61a). Flow from the winding end Pa1 toward the winding end Pa2. More specifically, the current flowing through the A-phase annular winding 61a flows in the clockwise direction when viewed from the axial A-phase motor Ma side.

反対に、MOSトランジスタQa1,Qa4の組をオフさせMOSトランジスタQa2,Qa3の組をオンさせることによって、電流がA相環状巻線61aに対して図8に示す矢印方向とは反対の方向に(A相環状巻線61aの巻端Pa2から巻端Pa1に向かって)流れる。詳述すると、A相環状巻線61aに流れる電流は、軸方向A相モータMa側から見て、反時計回り方向に流れる。   Conversely, by turning off the pair of MOS transistors Qa1 and Qa4 and turning on the pair of MOS transistors Qa2 and Qa3, the current flows in the direction opposite to the arrow direction shown in FIG. It flows from the winding end Pa2 to the winding end Pa1 of the A-phase annular winding 61a. More specifically, the current flowing through the A-phase annular winding 61a flows in the counterclockwise direction when viewed from the axial A-phase motor Ma side.

(B相駆動回路部72)
B相駆動回路部72は、同じく直流電源Gが印加される公知のH型ブリッジ回路からなり、4個のMOSトランジスタQb1,Qb2,Qb3,Qb4を有している。4個のMOSトランジスタQb1〜Qb4は、B相ステータ3bの環状巻線61(以下、B相環状巻線61bという)を挟んで、襷掛けに接続されたMOSトランジスタQb1,Qb4の組とMOSトランジスタQb2,Qb3の組とに分かれる。そして、2つの組を交互にオン・オフさせることによって、B相環状巻線61bを通電する。
(B-phase drive circuit unit 72)
The B-phase drive circuit unit 72 is a known H-type bridge circuit to which the DC power supply G is applied, and has four MOS transistors Qb1, Qb2, Qb3, and Qb4. The four MOS transistors Qb1 to Qb4 are composed of a pair of MOS transistors Qb1 and Qb4 connected in a hanging manner with the annular winding 61 of the B-phase stator 3b (hereinafter referred to as B-phase annular winding 61b) sandwiched between the MOS transistors It is divided into a set of Qb2 and Qb3. Then, the B-phase annular winding 61b is energized by alternately turning on and off the two sets.

つまり、MOSトランジスタQb1,Qb4の組をオンさせMOSトランジスタQb2,Qb3の組をオフさせることによって、電流がB相環状巻線61bに対して図8に示す矢印方向に(B相環状巻線61bの巻端Pb1から巻端Pb2に向かって)流れる。詳述すると、B相環状巻線61bに流れる電流は、軸方向A相モータMa側から見て、時計回り方向に流れる。   That is, by turning on the pair of MOS transistors Qb1 and Qb4 and turning off the pair of MOS transistors Qb2 and Qb3, the current flows in the direction of the arrow shown in FIG. 8 with respect to the B-phase annular winding 61b (B-phase annular winding 61b). Flow from the winding end Pb1 toward the winding end Pb2. More specifically, the current flowing through the B-phase annular winding 61b flows in the clockwise direction when viewed from the axial A-phase motor Ma side.

反対に、MOSトランジスタQb1,Qb4の組をオフさせMOSトランジスタQb2,Qb3の組をオンさせることによって、電流がB相環状巻線61bに対して図8に示す矢印方向とは反対の方向に(B相環状巻線61bの巻端Pb2から巻端Pb1に向かって)流れる。詳述すると、B相環状巻線61bに流れる電流は、軸方向A相モータMa側から見て、反時計回り方向に流れる。   Conversely, by turning off the pair of MOS transistors Qb1 and Qb4 and turning on the pair of MOS transistors Qb2 and Qb3, the current flows in the direction opposite to the arrow direction shown in FIG. The B-phase annular winding 61b flows from the winding end Pb2 toward the winding end Pb1. More specifically, the current flowing through the B-phase annular winding 61b flows in the counterclockwise direction when viewed from the axial A-phase motor Ma side.

(制御回路73)
制御回路73は、A相駆動回路部71の各MOSトランジスタQa1〜Qa4のゲート端子にそれぞれ出力する駆動信号Sa1〜Sa4を生成する。つまり、制御回路73は、MOSトランジスタQa1,Qa4の組とMOSトランジスタQa2,Qa3の組を交互にオン・オフさせて、A相環状巻線61aを通電する駆動信号Sa1〜Sa4を生成する。
(Control circuit 73)
The control circuit 73 generates drive signals Sa1 to Sa4 to be output to the gate terminals of the MOS transistors Qa1 to Qa4 of the A phase drive circuit unit 71, respectively. That is, the control circuit 73 alternately turns on / off the set of the MOS transistors Qa1 and Qa4 and the set of the MOS transistors Qa2 and Qa3 to generate the drive signals Sa1 to Sa4 that energize the A-phase annular winding 61a.

詳述すると、制御回路73は、一方の組のMOSトランジスタQa1,Qa4のゲート端子に互いに同じパルス波形の駆動信号Sa1,Sa4をそれぞれ出力する。また、制御回路73は、他方の組のMOSトランジスタQa2,Qa3のゲート端子に互いに同じパルス波形であって、駆動信号Sa1,Sa4と相補信号となる駆動信号Sa2,Sa3をそれぞれ出力する。従って、一方の組のMOSトランジスタQa1,Qa4と他方の組のMOSトランジスタQa2,Qa3とが交互にオン・オフし、A相環状巻線61aを通電する。   More specifically, the control circuit 73 outputs drive signals Sa1 and Sa4 having the same pulse waveform to the gate terminals of one pair of MOS transistors Qa1 and Qa4, respectively. The control circuit 73 outputs drive signals Sa2 and Sa3 having the same pulse waveform to the gate terminals of the other pair of MOS transistors Qa2 and Qa3 and complementary signals to the drive signals Sa1 and Sa4, respectively. Accordingly, one set of MOS transistors Qa1 and Qa4 and the other set of MOS transistors Qa2 and Qa3 are alternately turned on and off to energize the A-phase annular winding 61a.

図9(b)は、A相環状巻線61aに印加されるA相入力電圧vaの電圧波形を示す。ここで、A相環状巻線61aの巻端Pa1にA相入力電圧va(=+12ボルト)の電位かかりA相環状巻線61aの巻端Pa2に0ボルトの電位がかかるとき、A相環状巻線61aに流れる電流は、軸方向A相モータMa側から見て、時計回り方向に流れる。反対に、巻端Pa1に0ボルトの電位がかかり、巻端Pa2にA相入力電圧va(=―12ボルト)の電位かかるとき、A相環状巻線61aに流れる電流は、軸方向A相モータMa側から見て、反時計回り方向に流れる。   FIG. 9B shows a voltage waveform of the A-phase input voltage va applied to the A-phase annular winding 61a. Here, when a potential of the A-phase input voltage va (= + 12 volts) is applied to the winding end Pa1 of the A-phase annular winding 61a, a potential of 0 V is applied to the winding end Pa2 of the A-phase annular winding 61a. The current flowing through the line 61a flows in the clockwise direction when viewed from the axial A-phase motor Ma side. Conversely, when a potential of 0 volt is applied to the winding end Pa1 and a potential of the A-phase input voltage va (= -12 volts) is applied to the winding end Pa2, the current flowing through the A-phase annular winding 61a is the axial A-phase motor. It flows in the counterclockwise direction when viewed from the Ma side.

また、制御回路73は、B相駆動回路部72の各MOSトランジスタQb1〜Qb4のゲート端子にそれぞれ出力する駆動信号Sb1〜Sb4を生成する。つまり、制御回路73は、MOSトランジスタQb1,Qb4の組とMOSトランジスタQb2,Qb3の組を交互にオン・オフさせて、B相環状巻線61bを通電する駆動信号Sb1〜Sb4を生成する。   The control circuit 73 generates drive signals Sb1 to Sb4 that are output to the gate terminals of the MOS transistors Qb1 to Qb4 of the B-phase drive circuit unit 72, respectively. That is, the control circuit 73 alternately turns on / off the pair of MOS transistors Qb1, Qb4 and the pair of MOS transistors Qb2, Qb3, and generates drive signals Sb1-Sb4 that energize the B-phase annular winding 61b.

詳述すると、制御回路73は、一方の組のMOSトランジスタQb1,Qb4のゲート端子に互いに同じパルス波形の駆動信号Sb1,Sb4をそれぞれ出力する。また、制御回路73は、他方の組のMOSトランジスタQb2,Qb3のゲート端子に互いに同じパルス波形であって、駆動信号Sb1,Sb4と相補信号となる駆動信号Sb2,Sb3をそれぞれ出力する。従って、一方の組のMOSトランジスタQb1,Qb4と他方の組のMOSトランジスタQb2,Qb3とが交互にオン・オフし、B相環状巻線61bを通電する。   More specifically, the control circuit 73 outputs drive signals Sb1 and Sb4 having the same pulse waveform to the gate terminals of one set of MOS transistors Qb1 and Qb4, respectively. The control circuit 73 outputs drive signals Sb2 and Sb3 having the same pulse waveform to the gate terminals of the other pair of MOS transistors Qb2 and Qb3, which are complementary to the drive signals Sb1 and Sb4, respectively. Accordingly, one set of MOS transistors Qb1 and Qb4 and the other set of MOS transistors Qb2 and Qb3 are alternately turned on and off to energize the B-phase annular winding 61b.

図9(a)は、B相環状巻線61bに印加されるB相入力電圧vbの電圧波形を示す。ここで、B相環状巻線61bの巻端Pb1にB相入力電圧vb(=+12ボルト)の電位かかり、B相環状巻線61bの巻端Pb2に0ボルトの電位がかかるとき、B相環状巻線61bに流れる電流は、軸方向A相モータMa側から見て、時計回り方向に流れる。反対に、巻端Pb1に0ボルトの電位がかかり、巻端Pb2にB相入力電圧vb(=−12ボルト)の電位かかるとき、B相環状巻線61bに流れる電流は、軸方向A相モータMa側から見て、反時計回り方向に流れる。   FIG. 9A shows a voltage waveform of the B-phase input voltage vb applied to the B-phase annular winding 61b. Here, when the potential of the B-phase input voltage vb (= + 12 volts) is applied to the winding end Pb1 of the B-phase annular winding 61b and the potential of 0 volts is applied to the winding end Pb2 of the B-phase annular winding 61b, The current flowing through the winding 61b flows in the clockwise direction when viewed from the axial A-phase motor Ma side. Conversely, when a potential of 0 volt is applied to the winding end Pb1 and a potential of the B phase input voltage vb (= −12 volts) is applied to the winding end Pb2, the current flowing in the B phase annular winding 61b is the axial A phase motor. It flows in the counterclockwise direction when viewed from the Ma side.

ここで、図9(a)(b)に示すように、制御回路73は、A相及びB相環状巻線61a,61bにそれぞれ印加するA相及びB相入力電圧va,vbの周波数を同じにしている。しかも、制御回路73は、B相入力電圧vbに対してA相入力電圧vaの位相をずらすべく、A相及びB相駆動回路部71,72を制御している。   Here, as shown in FIGS. 9A and 9B, the control circuit 73 uses the same frequency for the A-phase and B-phase input voltages va and vb applied to the A-phase and B-phase annular windings 61a and 61b, respectively. I have to. In addition, the control circuit 73 controls the A-phase and B-phase drive circuit units 71 and 72 to shift the phase of the A-phase input voltage va with respect to the B-phase input voltage vb.

詳述すると、図9(a)(b)に示すように、本実施形態では、B相入力電圧vbに対してA相入力電圧vaの位相を遅らせていて、その位相差θdを本実施形態では90度としている。   More specifically, as shown in FIGS. 9A and 9B, in this embodiment, the phase of the A-phase input voltage va is delayed with respect to the B-phase input voltage vb, and the phase difference θd is set to this embodiment. Then, it is 90 degrees.

次に、上記のように構成したモータMの作用について説明する。
今、モータMに、A相入力電圧va及びB相入力電圧vbが印加される。すなわち、A相ステータ3aの環状巻線61aにはA相入力電圧vaが、B相ステータ3bの環状巻線61bにはB相入力電圧vbがそれぞれ印加される。これによって、ステータ3に回転磁界が発生し、ロータ2が回転駆動される。
Next, the operation of the motor M configured as described above will be described.
Now, the A phase input voltage va and the B phase input voltage vb are applied to the motor M. That is, the A-phase input voltage va is applied to the annular winding 61a of the A-phase stator 3a, and the B-phase input voltage vb is applied to the annular winding 61b of the B-phase stator 3b. As a result, a rotating magnetic field is generated in the stator 3 and the rotor 2 is driven to rotate.

このとき、ステータ3は、A相入力電圧vaとB相入力電圧vbにあわせて、A相ステータ3aとB相ステータ3bの2層構造にした。そして、これに対応してロータ2も、A相ロータ2aとB相ロータ2bの2層構造にした。これによって、各相のステータ3a,3bとロータ2a,2bにおいて、それぞれ界磁磁石30の磁束を軸方向に沿って対向するステータが個々に受けることができ、出力アップを図ることができる。   At this time, the stator 3 has a two-layer structure of an A-phase stator 3a and a B-phase stator 3b in accordance with the A-phase input voltage va and the B-phase input voltage vb. Correspondingly, the rotor 2 has a two-layer structure of an A-phase rotor 2a and a B-phase rotor 2b. Thereby, in each of the stators 3a, 3b and the rotors 2a, 2b of each phase, the stators facing each other along the axial direction can receive the magnetic flux of the field magnet 30, respectively, and the output can be increased.

ところで、例えば、U相、V相、W相のロータを3層構造に積層したランデル型のロータにおいては、U相、V相、W相のロータの界磁磁石について、2つの相のロータの界磁磁石は同じ磁化方向となり、残る1つ相の界磁磁石は磁化方向が逆方向となる。そのため、U相、V相、W相のロータの関係において、その各相の爪状磁極の磁束に大きさに差が生じて全体として磁気バランスの乱れは大きい。   By the way, for example, in a Landell type rotor in which U-phase, V-phase, and W-phase rotors are stacked in a three-layer structure, the U-phase, V-phase, and W-phase rotor field magnets have two phase rotors. The field magnets have the same magnetization direction, and the remaining one-phase field magnet has the opposite magnetization direction. For this reason, in the relationship between the U-phase, V-phase, and W-phase rotors, there is a difference in magnitude in the magnetic fluxes of the claw-shaped magnetic poles of each phase, and the magnetic balance is largely disturbed as a whole.

これに対して、本実施形態では、ロータ2をA相ロータ2aとB相ロータ2bの2層構造にした。そして、そのA相ロータ2aとB相ロータ2bは、それぞれの界磁磁石30の磁化の方向が互いに逆方向となり、A相ロータ2aとB相ロータ2bの関係において各爪状磁極13,23の磁気バランスの乱れは小さい。   In contrast, in the present embodiment, the rotor 2 has a two-layer structure of an A-phase rotor 2a and a B-phase rotor 2b. In the A-phase rotor 2a and the B-phase rotor 2b, the magnetization directions of the respective field magnets 30 are opposite to each other, and the claw-shaped magnetic poles 13 and 23 are in the relationship between the A-phase rotor 2a and the B-phase rotor 2b. Magnetic disturbance is small.

これによって、対向するA相ステータ3a及びB相ステータ3bに形成した各爪状磁極43,53の磁気バランスの乱れを小さくできることからモータ性能を向上させることができる。   Thereby, since the disturbance of the magnetic balance of the claw-shaped magnetic poles 43 and 53 formed on the opposing A-phase stator 3a and B-phase stator 3b can be reduced, the motor performance can be improved.

しかも、本実施形態では、A相ステータ3aに対してB相ステータ3bが時計回り方向にずれる電気角θ1と、A相ロータ2aに対してB相ロータ2bが反時計回り方向にずれる電気角θ2とを、θ1+|θ2|=90度(電気角)で決まる値に設定した。   Moreover, in the present embodiment, the electrical angle θ1 at which the B-phase stator 3b is shifted in the clockwise direction with respect to the A-phase stator 3a, and the electrical angle θ2 at which the B-phase rotor 2b is shifted in the counterclockwise direction with respect to the A-phase rotor 2a. Was set to a value determined by θ1 + | θ2 | = 90 degrees (electrical angle).

詳述すると、ステータ3は、A相ステータ3aに対してB相ステータ3bを、軸方向A相モータMa側から見て時計回り方向に予め定めた電気角θ1(=45度)ずらした。一方、ロータ2は、A相ロータ2aに対してB相ロータ2bを、軸方向A相モータMa側から見て反時計回り方向に予め定めた電気角θ2(=45度)ずらした。   More specifically, the stator 3 shifts the B-phase stator 3b with respect to the A-phase stator 3a by a predetermined electrical angle θ1 (= 45 degrees) in the clockwise direction when viewed from the axial A-phase motor Ma side. On the other hand, the rotor 2 shifts the B-phase rotor 2b with respect to the A-phase rotor 2a by a predetermined electrical angle θ2 (= 45 degrees) in a counterclockwise direction when viewed from the axial A-phase motor Ma side.

これによって、2相モータにおいて生じる起動不能のデッドポイントを回避できるとともに起動性を向上させることができる。
しかも、A相、B相ステータ3a,3bのA相及びB相環状巻線61a,61bに流れる各電流による第1及び第2ステータ側爪状磁極43,53の切り替わりに対してロータ2の移動量(回動量)を大きくすることができことから、回転数を上げることができる。
As a result, it is possible to avoid dead points that cannot be started in the two-phase motor and to improve startability.
Moreover, the movement of the rotor 2 with respect to the switching of the first and second stator side claw-shaped magnetic poles 43 and 53 due to the respective currents flowing through the A-phase and B-phase annular windings 61a and 61b of the A-phase and B-phase stators 3a and 3b. Since the amount (rotation amount) can be increased, the number of rotations can be increased.

さらに、ステータ3のA相ステータ3aのA相入力電圧vaは、B相ステータ3bのB相入力電圧vbに対して、90度の位相差θdをもって遅らせた。
つまりA相及びB相ロータ2a,2bのそれぞれの爪状磁極13,23間で漏れ磁束が生じ有効磁束が減少する。この漏れ磁束により磁束分布に歪みが生じて振動が生じるとともに出力の低下が生じる。そこで、本実施形態では、A相ステータ3aのA相入力電圧vaとB相ステータ3bのB相入力電圧vbを、90度の位相差θdを持たせてモータMの振動を抑えるとともに、出力の向上を図った。
Further, the A-phase input voltage va of the A-phase stator 3a of the stator 3 is delayed with a phase difference θd of 90 degrees with respect to the B-phase input voltage vb of the B-phase stator 3b.
That is, leakage magnetic flux is generated between the claw-shaped magnetic poles 13 and 23 of the A-phase and B-phase rotors 2a and 2b, and the effective magnetic flux is reduced. This leakage magnetic flux distorts the magnetic flux distribution, causing vibration and lowering the output. Therefore, in this embodiment, the A-phase input voltage va of the A-phase stator 3a and the B-phase input voltage vb of the B-phase stator 3b are given a 90-degree phase difference θd to suppress vibration of the motor M and Improved.

ちなみに、位相差θdを70度〜100度変更させて、その時の位相差θdに対するリップル率及び平均トルクの検証を行った。図10は、その検証結果である。なお、検証は、位相差θdが90度の時を基準(100%)として、70度〜100度の位相差θdにおけるリップル率及び平均トルクを求めた。   Incidentally, the phase difference θd was changed from 70 degrees to 100 degrees, and the ripple rate and the average torque with respect to the phase difference θd at that time were verified. FIG. 10 shows the verification result. In the verification, the ripple rate and average torque at the phase difference θd of 70 degrees to 100 degrees were obtained with the reference (100%) when the phase difference θd was 90 degrees.

図10から明らかなように、特性線L1で示すリップル率は、位相差θdを70度から82度までは、位相差θdを上げて行くにしたがって減少し、位相差θdを82度から100度までは、位相差θdを上げて行くにしたがって増加する。従って、位相差θdを82度にすることによって、最小のリップル率を得ることがわかる。   As is clear from FIG. 10, the ripple rate indicated by the characteristic line L1 decreases as the phase difference θd increases from 70 degrees to 82 degrees, and the phase difference θd decreases from 82 degrees to 100 degrees. Until the phase difference θd increases. Therefore, it can be seen that the minimum ripple rate is obtained by setting the phase difference θd to 82 degrees.

また、図10から明らかなように、特性線L2で示す平均トルクは、位相差θdを70度から100度までは、位相差θdを上げて行くにしたがって減少する。
このことから、リップル率を100%以下に抑え、かつ、平均トルクを100%以上に保持するためには、位相差θdを75度〜90度の範囲に設定すればよく、モータ性能を向上させることができることがわかる。
As is clear from FIG. 10, the average torque indicated by the characteristic line L2 decreases as the phase difference θd increases as the phase difference θd increases from 70 degrees to 100 degrees.
Therefore, in order to suppress the ripple rate to 100% or less and keep the average torque at 100% or more, the phase difference θd may be set in the range of 75 degrees to 90 degrees, and the motor performance is improved. You can see that

また、A相環状巻線61aを駆動(通電)するA相駆動回路部71、及び、B相環状巻線61bを駆動(通電)するB相駆動回路部72を、H型ブリッジ回路で構成した。そして、A相環状巻線61a及びB相環状巻線61bに印加するA相及びB相入力電圧va,vbを、+12ボルト〜−12ボルトのフルレンジで印加できる。従って、2層2相のマルチランデル型のモータMであっても、高出力のモータにすることができる。   Further, the A-phase driving circuit unit 71 that drives (energizes) the A-phase annular winding 61a and the B-phase driving circuit unit 72 that drives (energizes) the B-phase annular winding 61b are configured by an H-type bridge circuit. . The A-phase and B-phase input voltages va and vb applied to the A-phase annular winding 61a and the B-phase annular winding 61b can be applied in a full range of +12 volts to -12 volts. Therefore, even a two-layer, two-phase multi-Landel motor M can be a high-output motor.

以上詳述したように、上記第1実施形態は、以下の効果を有する。
(1)上記実施形態によれば、モータMを2層2相のモータ、即ち、ステータ3を、A相及びB相ステータ3a,3bの2段構造にするとともに、これに対応してロータ2も、A相及びB相ロータ2a,2bも同じ2段構造にした。そして、A相ステータ3aにA相入力電圧vaを、B相ステータ3aにB相入力電圧vbを印加した。そして、各相のステータ3a,3bとロータ2a,2bにおいて、それぞれロータ2a,2bの界磁磁石30の磁束を、軸方向に沿って対向するステータ3a,3bが個々に受けることができるようにしたので、モータMの出力アップを図ることができる。
As described above in detail, the first embodiment has the following effects.
(1) According to the above embodiment, the motor M is a two-layer, two-phase motor, that is, the stator 3 has a two-stage structure of the A-phase and B-phase stators 3a and 3b, and the rotor 2 correspondingly. The A-phase and B-phase rotors 2a and 2b have the same two-stage structure. The A-phase input voltage va was applied to the A-phase stator 3a, and the B-phase input voltage vb was applied to the B-phase stator 3a. In each phase of the stators 3a, 3b and the rotors 2a, 2b, the stators 3a, 3b opposed in the axial direction can individually receive the magnetic fluxes of the field magnets 30 of the rotors 2a, 2b, respectively. Therefore, the output of the motor M can be increased.

しかも、A相ロータ2aとB相ロータ2bが2層構造で構成されていて、A相ロータ2aの界磁磁石30とB相ロータ2bの界磁磁石30が、それぞれ磁化の方向が互いに逆方向となるように構成した。従って、A相ロータ2aとB相ロータ2bとで、各爪状磁極13,23の磁気バランスの乱れを小さくできモータ性能を向上させることができる。   In addition, the A-phase rotor 2a and the B-phase rotor 2b are configured in a two-layer structure, and the field magnets 30 of the A-phase rotor 2a and the field magnet 30 of the B-phase rotor 2b have opposite magnetization directions. It comprised so that it might become. Therefore, the disturbance of the magnetic balance of the claw-shaped magnetic poles 13 and 23 can be reduced by the A-phase rotor 2a and the B-phase rotor 2b, and the motor performance can be improved.

(2)上記実施形態によれば、ステータ3は、A相ステータ3aに対してB相ステータ3bを、軸方向A相モータMa側から見て時計回り方向に電気角θ1(=45度)ずらした。また、ロータ2は、A相ロータ2aに対してB相ロータ2bを、軸方向A相モータMa側から見て反時計回り方向に電気角θ2(=45度)ずらした。   (2) According to the above embodiment, the stator 3 shifts the B-phase stator 3b with respect to the A-phase stator 3a by an electrical angle θ1 (= 45 degrees) in the clockwise direction when viewed from the axial A-phase motor Ma side. It was. Moreover, the rotor 2 shifted the electrical angle θ2 (= 45 degrees) from the A-phase rotor 2a in the counterclockwise direction when the B-phase rotor 2b is viewed from the axial A-phase motor Ma side.

これによって、2相モータにおいて生じる起動不能のデッドポイントを回避できるとともに起動性を向上させることができる。
しかも、A相、B相ステータ3a,3bのA相及びB相環状巻線61a,61bに流れる各電流による第1及び第2ステータ側爪状磁極43,53の切り替わりに対してロータ2の移動量(回動量)を大きくすることができことから、回転数を上げることができる。
As a result, it is possible to avoid dead points that cannot be started in the two-phase motor and to improve startability.
Moreover, the movement of the rotor 2 with respect to the switching of the first and second stator side claw-shaped magnetic poles 43 and 53 due to the respective currents flowing in the A phase and B phase annular windings 61a and 61b of the A phase and B phase stators 3a and 3b. Since the amount (rotation amount) can be increased, the number of rotations can be increased.

(3)上記実施形態によれば、ステータ3のA相ステータ3aのA相入力電圧vaは、B相ステータ3bのB相入力電圧vbに対して、75度〜90度の位相差θdでもって遅らせた。これによって、リップル率を100%以下に抑え、かつ、平均トルクを100%以上に保持しモータ性能を向上させることができる。   (3) According to the above embodiment, the A-phase input voltage va of the A-phase stator 3a of the stator 3 has a phase difference θd of 75 to 90 degrees with respect to the B-phase input voltage vb of the B-phase stator 3b. Delayed. As a result, the ripple rate can be suppressed to 100% or less, and the average torque can be kept to 100% or more to improve the motor performance.

(4)上記実施形態によれば、A相及びB相駆動回路部71,72をH型ブリッジ回路で構成して、A相及びB相環状巻線61a,61bに印加するA相及びB相入力電圧va,vbを、+12ボルト〜−12ボルトのフルレンジで印加できるようにした。従って、2層2相のマルチランデル型のモータMであっても、高出力のモータにすることができる。   (4) According to the above embodiment, the A-phase and B-phase drive circuit units 71 and 72 are configured by an H-type bridge circuit, and applied to the A-phase and B-phase annular windings 61a and 61b. The input voltages va and vb can be applied in a full range of +12 volts to -12 volts. Therefore, even a two-layer, two-phase multi-Landel motor M can be a high-output motor.

(第2実施形態)
次に、2層2相構造のモータMの第2実施形態について説明する。
なお、本実施形態は、第1実施形態のA相及びB相ステータ3a、3bのコイル部60の環状巻線61の構成が異なるだけなので、説明の便宜上、その相異する部分について詳細に説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the motor M having a two-layer two-phase structure will be described.
In addition, since this embodiment differs only in the structure of the annular winding 61 of the coil part 60 of the A-phase and B-phase stators 3a and 3b of the first embodiment, the different parts will be described in detail for convenience of explanation. To do.

図11に示すように、A相及びB相ステータ3a、3bにおいて、各相の第1及び第2ステータコアベース41,51間に形成されて断面四角形状の環状空間には、コイル絶縁層62で覆われた第1系統環状巻線61xと第2系統環状巻線61yがそれぞれ内装されている。   As shown in FIG. 11, in the A-phase and B-phase stators 3a and 3b, a coil insulating layer 62 is provided in an annular space formed between the first and second stator core bases 41 and 51 of each phase and having a quadrangular cross section. The covered first system annular winding 61x and second system annular winding 61y are respectively provided.

A相及びB相の第1系統環状巻線61xと第2系統環状巻線61yは、軸方向に積層されている。A相及びB相の第1系統環状巻線61xは、当該相の第1ステータコア40側に配置され、A相及びB相の第2系統環状巻線61yは、当該相の第2ステータコア50側に配置されている。   The first system annular winding 61x and the second system annular winding 61y of the A phase and the B phase are laminated in the axial direction. A-phase and B-phase first system annular winding 61x is disposed on the first stator core 40 side of the phase, and A-phase and B-phase second system winding 61y is on the second stator core 50 side of the phase. Is arranged.

図12は、A相及びB相の第1系統環状巻線61xと第2系統環状巻線61yを通電するモータMの駆動制御回路を示す。なお、図12において、符号「61x」はA相及びB相の第1系統環状巻線61xを直列接続した全体を示し、符号「61y」はA相及びB相の第2系統環状巻線61yを直列接続した全体を示す。   FIG. 12 shows a drive control circuit for the motor M that energizes the first and second phase annular windings 61x and 61y of the A phase and the B phase. In FIG. 12, reference numeral “61x” indicates the whole of the A-phase and B-phase first-system annular windings 61x connected in series, and reference numeral “61y” indicates the A-phase and B-phase second-system annular windings 61y. The whole is connected in series.

なお、本実施形態では、A相及びB相の第1系統環状巻線61xを直列接続するとともに、A相及びB相の第2系統環状巻線61yを直列接続して、A相及びB相の第1系統環状巻線61x、並びに、A相及びB相の第2系統環状巻線61yを駆動制御するようにした。   In this embodiment, the A-phase and B-phase first-system annular windings 61x are connected in series, and the A-phase and B-phase second-system annular windings 61y are connected in series so that the A-phase and B-phase are connected. The first system annular winding 61x and the A-phase and B-phase second system annular winding 61y are driven and controlled.

これを、A相及びB相の第1系統環状巻線61xを並列接続するとともに、A相及びB相の第2系統環状巻線61yを並列接続して、A相及びB相の第1系統環状巻線61x、並びに、A相及びB相の第2系統環状巻線61yを駆動制御するように実施してもよい。   The A-phase and B-phase first system annular windings 61x are connected in parallel, and the A-phase and B-phase second system annular windings 61y are connected in parallel, so that the A-phase and B-phase first systems The annular winding 61x and the A-phase and B-phase second system annular winding 61y may be driven and controlled.

また、A相及びB相の第1系統環状巻線61xごと、並びに、A相及びB相の第2系統環状巻線61yごとに駆動制御するようにして実施してもよい。
第1系統環状巻線61xは、4個のMOSトランジスタQa1,Qa2,Qa3,Qa4を有した公知のH型ブリッジ回路からなる第1系統駆動回路部81にて、12ボルトの直流電源Gが印加される。4個のMOSトランジスタQa1〜Qa4は、第1系統環状巻線61xを挟んで、襷掛けに接続されたMOSトランジスタQa1,Qa4の組とMOSトランジスタQa2,Qa3の組とに分かれる。そして、2つの組を交互にオン・オフさせることによって、第1系統環状巻線61xを通電する。
Alternatively, the drive control may be performed for each of the first system annular winding 61x of the A phase and the B phase and for each of the second system annular winding 61y of the A phase and the B phase.
The first-system annular winding 61x is applied with a 12-volt DC power supply G in a first-system drive circuit section 81 including a known H-type bridge circuit having four MOS transistors Qa1, Qa2, Qa3, and Qa4. Is done. The four MOS transistors Qa1 to Qa4 are divided into a pair of MOS transistors Qa1 and Qa4 and a pair of MOS transistors Qa2 and Qa3 that are connected to each other across the first system annular winding 61x. Then, the first system annular winding 61x is energized by alternately turning on and off the two sets.

つまり、MOSトランジスタQa1,Qa4の組をオンさせMOSトランジスタQa2,Qa3の組をオフさせることによって、電流が第1系統環状巻線61xに対して図12示す矢印方向に(第1系統環状巻線61xの巻端Px1から巻端Px2に向かって)流れる。詳述すると、A相及びB相モータMa,Mbにある第1系統環状巻線61xに流れる電流は、軸方向A相モータMa側から見て、共に時計回り方向に流れる。   That is, by turning on the pair of MOS transistors Qa1 and Qa4 and turning off the pair of MOS transistors Qa2 and Qa3, the current flows in the direction indicated by the arrow in FIG. It flows from the winding end Px1 of 61x toward the winding end Px2. More specifically, currents flowing in the first system annular winding 61x in the A-phase and B-phase motors Ma and Mb flow in the clockwise direction when viewed from the axial A-phase motor Ma side.

反対に、MOSトランジスタQa1,Qa4の組をオフさせMOSトランジスタQa2,Qa3の組をオンさせることによって、電流が第1系統環状巻線61xに対して図12に示す矢印方向と反対方向に(第1系統環状巻線61xの巻端Px2から巻端Px1に向かって)流れる。詳述すると、A相及びB相モータMa,Mbにある第1系統環状巻線61xに流れる電流は、軸方向A相モータMa側から見て、共に反時計回り方向に流れる。   Conversely, by turning off the pair of MOS transistors Qa1 and Qa4 and turning on the pair of MOS transistors Qa2 and Qa3, the current flows in the direction opposite to the arrow direction shown in FIG. It flows from the winding end Px2 of the one-system annular winding 61x toward the winding end Px1. More specifically, the current flowing through the first system annular winding 61x in the A-phase and B-phase motors Ma and Mb flows counterclockwise when viewed from the axial A-phase motor Ma side.

一方、第2系統環状巻線61yは、4個のMOSトランジスタQb1,Qb2,Qb3,Qb4を有した公知のH型ブリッジ回路からなる第2系統駆動回路部82にて、直流電源Gが印加される。4個のMOSトランジスタQb1〜Qb4は、第2系統環状巻線61yを挟んで、襷掛けに接続されたMOSトランジスタQb1,Qb4の組とMOSトランジスタQb2,Qb3の組とに分かれる。そして、2つの組を交互にオン・オフさせることによって、第2系統環状巻線61yを通電する。   On the other hand, the DC power supply G is applied to the second system annular winding 61y by a second system drive circuit unit 82 comprising a known H-type bridge circuit having four MOS transistors Qb1, Qb2, Qb3, and Qb4. The The four MOS transistors Qb1 to Qb4 are divided into a pair of MOS transistors Qb1 and Qb4 and a pair of MOS transistors Qb2 and Qb3 that are connected in a hanging manner with the second ring winding 61y interposed therebetween. The second system annular winding 61y is energized by alternately turning on and off the two sets.

つまり、MOSトランジスタQb1,Qb4の組をオンさせMOSトランジスタQb2,Qb3の組をオフさせることによって、電流が第2系統環状巻線61yに対して図12示す矢印方向に(第2系統環状巻線61yの巻端Py1から巻端Py2に向かって)流れる。詳述すると、A相及びB相モータMa,Mbにある第2系統環状巻線61yに流れる電流は、軸方向A相モータMa側から見て、共に時計回り方向に流れる。   That is, by turning on the pair of MOS transistors Qb1 and Qb4 and turning off the pair of MOS transistors Qb2 and Qb3, the current flows in the direction indicated by the arrow in FIG. 61y flows from the winding end Py1 toward the winding end Py2. More specifically, the currents flowing through the second system annular winding 61y in the A-phase and B-phase motors Ma and Mb both flow in the clockwise direction when viewed from the axial A-phase motor Ma side.

反対に、MOSトランジスタQb1,Qb4の組をオフさせMOSトランジスタQb2,Qb3の組をオンさせることによって、電流が第2系統環状巻線61yに対して図12に示す矢印方向と反対方向に(第2系統環状巻線61yの巻端Py2から巻端Py1に向かって)流れる。詳述すると、A相及びB相モータMa,Mbにある第2系統環状巻線61yに流れる電流は、軸方向A相モータMa側から見て、共に反時計回り方向に流れる。   Conversely, by turning off the pair of MOS transistors Qb1 and Qb4 and turning on the pair of MOS transistors Qb2 and Qb3, the current flows in the direction opposite to the arrow direction shown in FIG. Flows from the winding end Py2 of the two-system annular winding 61y toward the winding end Py1. More specifically, currents flowing through the second system annular winding 61y in the A-phase and B-phase motors Ma and Mb flow counterclockwise as viewed from the axial A-phase motor Ma side.

制御回路83は、第1系統駆動回路部81の各MOSトランジスタQa1〜Qa4のゲート端子にそれぞれ出力する駆動信号Sa1〜Sa4を生成する。つまり、制御回路83は、MOSトランジスタQa1,Qa4の組とMOSトランジスタQa2,Qa3の組を交互にオン・オフさせて、第1系統環状巻線61xを通電する駆動信号Sa1〜Sa4を生成する。   The control circuit 83 generates drive signals Sa1 to Sa4 to be output to the gate terminals of the MOS transistors Qa1 to Qa4 of the first system drive circuit unit 81, respectively. That is, the control circuit 83 alternately turns on / off the set of the MOS transistors Qa1 and Qa4 and the set of the MOS transistors Qa2 and Qa3 to generate the drive signals Sa1 to Sa4 that energize the first system annular winding 61x.

詳述すると、制御回路83は、一方の組のMOSトランジスタQa1,Qa4のゲート端子に互いに同じパルス波形の駆動信号Sa1,Sa4をそれぞれ出力する。また、制御回路83は、他方の組のMOSトランジスタQa2,Qa3のゲート端子に互いに同じパルス波形であって、駆動信号Sa1,Sa4と相補信号となる駆動信号Sa2,Sa3をそれぞれ出力する。従って、一方の組のMOSトランジスタQa1,Qa4と他方の組のMOSトランジスタQa2,Qa3とが交互にオン・オフし、各相の第1系統環状巻線61xを通電する。   More specifically, the control circuit 83 outputs drive signals Sa1 and Sa4 having the same pulse waveform to the gate terminals of one set of MOS transistors Qa1 and Qa4, respectively. In addition, the control circuit 83 outputs drive signals Sa2 and Sa3 having the same pulse waveform to the gate terminals of the other pair of MOS transistors Qa2 and Qa3 and being complementary to the drive signals Sa1 and Sa4, respectively. Accordingly, one set of MOS transistors Qa1 and Qa4 and the other set of MOS transistors Qa2 and Qa3 are alternately turned on and off to energize the first system annular winding 61x of each phase.

図13(a)は、第1系統環状巻線61xに印加される第1系統入力電圧vxの電圧波形を示す。ここで、第1系統環状巻線61xの巻端Px1に第1系統入力電圧vx(=+12ボルト)の電位かかり、第1系統環状巻線61xの巻端Px2に0ボルトの電位がかかるとき、第1系統環状巻線61xに流れる電流は、軸方向A相モータMa側から見て、時計回り方向に流れる。反対に、巻端Px1に0ボルトの電位がかかり、巻端Px2に第1系統入力電圧vx(=−12ボルト)の電位かかるとき、第1系統環状巻線61xに流れる電流は、軸方向A相モータMa側から見て、反時計回り方向に流れる。   FIG. 13A shows a voltage waveform of the first system input voltage vx applied to the first system annular winding 61x. Here, when the potential of the first system input voltage vx (= + 12 volts) is applied to the winding end Px1 of the first system annular winding 61x and the potential of 0 volts is applied to the winding end Px2 of the first system annular winding 61x, The current flowing through the first system annular winding 61x flows in the clockwise direction when viewed from the axial A-phase motor Ma side. Conversely, when a potential of 0 volt is applied to the winding end Px1 and a potential of the first system input voltage vx (= −12 volts) is applied to the winding end Px2, the current flowing through the first system annular winding 61x is As viewed from the phase motor Ma side, it flows in the counterclockwise direction.

また、制御回路83は、第2系統駆動回路部82の各MOSトランジスタQb1〜Qb4のゲート端子にそれぞれ出力する駆動信号Sb1〜Sb4を生成する。つまり、制御回路83は、MOSトランジスタQb1,Qb4の組とMOSトランジスタQb2,Qb3の組を交互にオン・オフさせて、第2系統環状巻線61y通電する駆動信号Sb1〜Sb4を生成する。   The control circuit 83 generates drive signals Sb1 to Sb4 that are output to the gate terminals of the MOS transistors Qb1 to Qb4 of the second system drive circuit section 82, respectively. That is, the control circuit 83 alternately turns on / off the pair of MOS transistors Qb1 and Qb4 and the pair of MOS transistors Qb2 and Qb3, and generates drive signals Sb1 to Sb4 for energizing the second system annular winding 61y.

詳述すると、制御回路83は、一方の組のMOSトランジスタQb1,Qb4のゲート端子に互いに同じパルス波形の駆動信号Sb1,Sb4をそれぞれ出力する。また、制御回路83は、他方の組のMOSトランジスタQb2,Qb3のゲート端子に互いに同じパルス波形であって、駆動信号Sb1,Sb4と相補信号となる駆動信号Sb2,Sb3をそれぞれ出力する。従って、一方の組のMOSトランジスタQb1,Qb4と他方の組のMOSトランジスタQb2,Qb3とが交互にオン・オフし、第2系統環状巻線61yを通電する。   More specifically, the control circuit 83 outputs drive signals Sb1 and Sb4 having the same pulse waveform to the gate terminals of one set of MOS transistors Qb1 and Qb4, respectively. Further, the control circuit 83 outputs drive signals Sb2 and Sb3 having the same pulse waveform to the gate terminals of the other pair of MOS transistors Qb2 and Qb3, which are complementary signals to the drive signals Sb1 and Sb4, respectively. Accordingly, one set of MOS transistors Qb1 and Qb4 and the other set of MOS transistors Qb2 and Qb3 are alternately turned on and off to energize the second system annular winding 61y.

図13(b)は、第2系統環状巻線61yに印加される第2系統入力電圧vyの電圧波形を示す。ここで、第2系統環状巻線61yの巻端Py1に第2系統入力電圧vy(=+12ボルト)の電位かかり、第2系統環状巻線61yの巻端Py2に0ボルトの電位がかかるとき、第2系統環状巻線61yに流れる電流は、軸方向A相モータMa側から見て、時計回り方向に流れる。反対に、巻端Py1に0ボルトの電位がかかり、巻端Py2に第2系統入力電圧vy(=―12ボルト)の電位かかるとき、第2系統環状巻線61yに流れる電流は、軸方向A相モータMa側から見て、反時計回り方向に流れる。   FIG. 13B shows a voltage waveform of the second system input voltage vy applied to the second system annular winding 61y. Here, when the potential of the second system input voltage vy (= + 12 volts) is applied to the winding end Py1 of the second system annular winding 61y and the potential of 0 volts is applied to the winding end Py2 of the second system annular winding 61y, The current flowing through the second system annular winding 61y flows in the clockwise direction when viewed from the axial A-phase motor Ma side. Conversely, when a potential of 0 volt is applied to the winding end Py1 and a potential of the second system input voltage vy (= −12 volts) is applied to the winding end Py2, the current flowing through the second system annular winding 61y is in the axial direction A As viewed from the phase motor Ma side, it flows in the counterclockwise direction.

ここで、図13(a)(b)に示すように、制御回路83は、第1及び第2系統環状巻線61x,61yにそれぞれ印加する第1及び第2系統入力電圧vx,vyの周波数を同じにしている。しかも、制御回路83は、第1系統入力電圧vxに対して第2系統入力電圧vyの位相をずらすべく、第1及び第2系統駆動回路部81,82を制御している。   Here, as shown in FIGS. 13A and 13B, the control circuit 83 uses the frequencies of the first and second system input voltages vx and vy to be applied to the first and second system annular windings 61x and 61y, respectively. Are the same. In addition, the control circuit 83 controls the first and second system drive circuit units 81 and 82 to shift the phase of the second system input voltage vy with respect to the first system input voltage vx.

詳述すると、図13(a)(b)に示すように、本実施形態では、第1系統入力電圧vxが+ボルトから−ボルトに立ち下がった後、予め定めた位相差θd1だけ遅れて第2系統入力電圧vyが−ボルトから+ボルトに立ち上がるようにしている。   More specifically, as shown in FIGS. 13A and 13B, in this embodiment, after the first system input voltage vx falls from + volt to −volt, the first phase difference θd1 is delayed. The two-system input voltage vy rises from −volt to + volt.

そして、図13(a)(b)に示すように、本実施形態では、その位相差θd1を本実施形態では30度としている。
次に、第2実施形態の作用について説明する。
As shown in FIGS. 13A and 13B, in this embodiment, the phase difference θd1 is 30 degrees in this embodiment.
Next, the operation of the second embodiment will be described.

今、モータMに、第1系統入力電圧vx及び第2系統入力電圧vyが印加される。すなわち、A相及びB相ステータ3a,3bの第1系統環状巻線61xには第1系統入力電圧vxが、A相及びB相ステータ3a,3bの第2系統環状巻線61yには第2系統入力電圧vyがそれぞれ印加される。これによって、ステータ3のA相及びB相ステータ3a,3bに回転磁界が発生し、ロータ2が回転駆動される。   Now, the first system input voltage vx and the second system input voltage vy are applied to the motor M. That is, the first system input voltage vx is applied to the first system annular winding 61x of the A phase and B phase stators 3a, 3b, and the second system annular winding 61y of the A phase and B phase stators 3a, 3b is applied to the second system annular winding 61y. The system input voltage vy is applied. As a result, rotating magnetic fields are generated in the A-phase and B-phase stators 3a and 3b of the stator 3, and the rotor 2 is rotationally driven.

このとき、図13(a)(b)に示すように、第1及び第2系統入力電圧vx,vyの関係において、第1系統入力電圧vxが+ボルトから−ボルトに立ち下がった後、30度の位相差θd1をもって、第2系統入力電圧vyを−ボルトから+ボルトに立ち上がるようにしている。   At this time, as shown in FIGS. 13A and 13B, in the relationship between the first and second system input voltages vx and vy, after the first system input voltage vx falls from + volt to −volt, 30 The second system input voltage vy rises from −volt to + volt with a phase difference θd1 of the degree.

第1実施形態と同様に、A相及びB相ロータ2a,2bのそれぞれの爪状磁極13,23間で漏れ磁束が生じ、この漏れ磁束により磁束分布に歪みが生じて振動が生じる。
本実施形態では、第1系統入力電圧vxが+ボルトから−ボルトに立ち下がった後、60度の位相差θd1をもって、第2系統入力電圧vyが−ボルトから+ボルトに立ち上がるようにしたことで、モータMの振動を抑えるようにした。
As in the first embodiment, a leakage magnetic flux is generated between the claw-shaped magnetic poles 13 and 23 of the A-phase and B-phase rotors 2a and 2b, and the leakage magnetic flux distorts the magnetic flux distribution to generate vibration.
In the present embodiment, after the first system input voltage vx falls from + volt to −volt, the second system input voltage vy rises from −volt to + volt with a phase difference θd1 of 60 degrees. The vibration of the motor M is suppressed.

ちなみに、位相差θd1を0度〜50度変更させて、その時の位相差θd1に対するリップル率及び平均トルクの検証を行った。図14は、その検証結果である。なお、検証は、位相差θd1が0度の時を基準(100%)として、0度〜50度の位相差θd1におけるリップル率及び平均トルクを求めた。   Incidentally, the phase difference θd1 was changed by 0 to 50 degrees, and the ripple rate and the average torque with respect to the phase difference θd1 at that time were verified. FIG. 14 shows the verification result. In the verification, the ripple rate and average torque in the phase difference θd1 of 0 to 50 degrees were obtained with the reference (100%) when the phase difference θd1 was 0 degrees.

図14から明らかなように、特性線L1で示すリップル率は、位相差θd1を0度から40度までは100%以下であり、位相差θd1が40度を超える100%を超えた値となる。   As is clear from FIG. 14, the ripple rate indicated by the characteristic line L1 is 100% or less when the phase difference θd1 is 0 degrees to 40 degrees, and the phase difference θd1 exceeds 100% exceeding 40 degrees. .

また、図14から明らかなように、特性線L2で示す平均トルクは、位相差θd1を0度から40度までは、位相差θd1を上げて行くにしたがって増加、位相差θd1が40度を超えると減少する。   As is apparent from FIG. 14, the average torque indicated by the characteristic line L2 increases as the phase difference θd1 increases from 0 degrees to 40 degrees, and the phase difference θd1 exceeds 40 degrees. And decrease.

このことから、リップル率を100%以下に抑え、かつ、平均トルクを105%以上に保持するためには、位相差θd1を10度〜40度の範囲に設定すればよく、モータ性能を向上させることができることがわかる。   From this, in order to suppress the ripple rate to 100% or less and keep the average torque at 105% or more, the phase difference θd1 may be set in the range of 10 degrees to 40 degrees, and the motor performance is improved. You can see that

また、第1系統環状巻線61xを駆動(通電)する第1系統駆動回路部81、及び、第2系統環状巻線61yを駆動(通電)する第2系統駆動回路部82を、H型ブリッジ回路で構成した。そして、第1系統環状巻線61x及び第2系統環状巻線61yに印加する第1及び第2系統入力電圧vx,vyを、+12ボルト〜−12ボルトのフルレンジで印加できる。従って、2層2相のマルチランデル型のモータMであっても、高出力のモータにすることができる。   In addition, the first system drive circuit unit 81 that drives (energizes) the first system annular winding 61x and the second system drive circuit unit 82 that drives (energizes) the second system annular winding 61y include an H-shaped bridge. Configured with circuit. The first and second system input voltages vx and vy applied to the first system annular winding 61x and the second system annular winding 61y can be applied in a full range of +12 volts to -12 volts. Therefore, even a two-layer, two-phase multi-Landel motor M can be a high-output motor.

以上詳述したように、第2実施形態は、第1実施形態の効果の(1)(2)に加えて以下の効果を有する。
(1)上記第2実施形態によれば、第1系統入力電圧vxが+ボルトから−ボルトに立ち下がった後、10度〜40度の位相差θd1をもって、第2系統入力電圧vyを−ボルトから+ボルトに立ち上がるようにした。これによって、リップル率を100%以下に抑え、かつ、平均トルクを105%以上に保持しモータ性能を向上させることができる。
As described above in detail, the second embodiment has the following effects in addition to the effects (1) and (2) of the first embodiment.
(1) According to the second embodiment, after the first system input voltage vx falls from + volts to −volts, the second system input voltage vy is −volts with a phase difference θd1 of 10 to 40 degrees. To + volts. As a result, the ripple rate can be suppressed to 100% or less, and the average torque can be held to 105% or more to improve the motor performance.

(2)上記実施形態によれば、第1及び第2系統駆動回路部81,82をH型ブリッジ回路で構成して、第1及び第2系統環状巻線61x,61yに印加する第1及び第2系統入力電圧vx,vyを、+12ボルト〜−12ボルトのフルレンジで印加できるようにした。従って、2層2相のマルチランデル型のモータMであっても、高出力のモータにすることができる。   (2) According to the above-described embodiment, the first and second system drive circuit units 81 and 82 are configured as H-type bridge circuits, and are applied to the first and second system annular windings 61x and 61y. The second system input voltages vx and vy can be applied in a full range of +12 volts to -12 volts. Therefore, even a two-layer, two-phase multi-Landel motor M can be a high-output motor.

上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、A相ロータ2a及びB相ロータ2bが16極のランデル型構造のロータであり、A相ステータ3a及びB相ステータ3bが16極のランデル型構造のステータとなるモータMであった。
The above embodiment may be modified as follows.
In the above embodiment, in the motor M in which the A-phase rotor 2a and the B-phase rotor 2b are 16-pole Landel-type rotors, and the A-phase stator 3a and the B-phase stator 3b are 16-pole Landel-type stators. there were.

これを、A相ロータ2a及びB相ロータ2bが8極のランデル型構造のロータであり、A相ステータ3a及びB相ステータ3bが8極のランデル型構造のステータとなるモータMに具体化してもよい。また、A相ロータ2a及びB相ロータ2bが24極のランデル型構造のロータであり、A相ステータ3a及びB相ステータ3bが24極のランデル型構造のステータとなるモータM等、その他の磁極数のモータに応用してもよい。   This is embodied in a motor M in which the A-phase rotor 2a and the B-phase rotor 2b are 8-pole Landel-type rotors, and the A-phase stator 3a and the B-phase stator 3b are 8-pole Landel-type stators. Also good. Further, the A-phase rotor 2a and the B-phase rotor 2b are 24-pole Landel-type rotors, and the A-phase stator 3a and the B-phase stator 3b are 24-pole Landell-type stators, such as a motor M, and other magnetic poles. It may be applied to several motors.

○上記実施形態では、A相ロータ2a及びB相ロータ2bの界磁磁石30をフェライト焼結磁石で形成したが、これに限定されるものではない。例えば、界磁磁石30をネオジム磁石、サマリウムコバルト磁石等、その他の永久磁石で形成してもよい。   In the above embodiment, the field magnets 30 of the A-phase rotor 2a and the B-phase rotor 2b are formed of ferrite sintered magnets, but are not limited thereto. For example, the field magnet 30 may be formed of another permanent magnet such as a neodymium magnet or a samarium cobalt magnet.

○上記各実施形態に示すモータMのA相ロータ2a及びB相ロータ2bについて、図15及び図16に示すように、第1ロータ側爪状磁極13と第2ロータ側爪状磁極23との周方向の間に極間補助磁石35を設けるとともに、第1及び第2ロータ側磁極部13y、23yの径方向内側面13d,23dに背面補助磁石36を設けて実施してもよい。   ○ For the A-phase rotor 2a and B-phase rotor 2b of the motor M shown in the above embodiments, as shown in FIGS. 15 and 16, the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 and the second rotor-side claw-shaped magnetic pole 23 The interpole auxiliary magnet 35 may be provided between the circumferential directions, and the back auxiliary magnet 36 may be provided on the radially inner side surfaces 13d and 23d of the first and second rotor side magnetic pole portions 13y and 23y.

なお、各極間補助磁石35は、第1及び第2ロータ側爪状磁極13,23とそれぞれ同じ磁極となるように(第1ロータ側爪状磁極13側がN極で、第2ロータ側爪状磁極23側がS極となるように)周方向に磁化されている。   Each inter-pole auxiliary magnet 35 has the same magnetic pole as the first and second rotor-side claw-shaped magnetic poles 13 and 23 (the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 side is N-pole, and the second rotor-side claw-shaped claw The magnet is magnetized in the circumferential direction so that the side of the magnetic pole 23 becomes the S pole.

一方、第1ロータ側磁極部13yの背面補助磁石36は、その部分での漏れ磁束を低減すべく、第1ロータ側爪状磁極13(第1ロータ側磁極部13y)の径方向内側面13dに当接する側が第1ロータ側爪状磁極13と同極のN極に、第2ロータコアベース21に当接する側が同第2ロータコアベース21と同極のS極となるように径方向に磁化されている。また、第2ロータ側磁極部23yの背面補助磁石36は、その部分での漏れ磁束を低減すべく、第2ロータ側爪状磁極23(第2ロータ側磁極部23y)の径方向内側面23dに当接する側が第2ロータ側爪状磁極23と同極のS極に、第1ロータコアベース11に当接する側が同第1ロータコアベース11と同極のN極となるように径方向に磁化されている。   On the other hand, the back auxiliary magnet 36 of the first rotor-side magnetic pole portion 13y has a radially inner side surface 13d of the first rotor-side claw-shaped magnetic pole 13 (first rotor-side magnetic pole portion 13y) in order to reduce the leakage magnetic flux at that portion. Is magnetized in the radial direction so that the side contacting the first rotor side claw-shaped magnetic pole 13 is the same polarity as the first rotor side claw-shaped magnetic pole 13 and the side contacting the second rotor core base 21 is the same polarity as the second rotor core base 21. ing. Further, the back auxiliary magnet 36 of the second rotor side magnetic pole portion 23y has a radially inner side surface 23d of the second rotor side claw-shaped magnetic pole 23 (second rotor side magnetic pole portion 23y) in order to reduce the leakage magnetic flux at that portion. Is magnetized in the radial direction so that the side in contact with the second rotor side claw-shaped magnetic pole 23 has the same polarity as the second rotor side claw-shaped magnetic pole 23 and the side in contact with the first rotor core base 11 has the same polarity as the first rotor core base 11. ing.

これによって、背面補助磁石36及び極間補助磁石35を設けたことにより磁束量が増加するでき、高出力化が可能となるとともに、モータ性能が向上する。
このとき、極間補助磁石35、背面補助磁石36を界磁磁石30と同じ、例えばフェライト焼結磁石で形成したり、界磁磁石30と異なる磁石(ネオジム磁石、サマリウムコバルト磁石等)で形成したりして実施してもよい。勿論、極間補助磁石35と背面補助磁石36を互いに異なる磁石で実施してもよい。
As a result, the amount of magnetic flux can be increased by providing the back surface auxiliary magnet 36 and the interelectrode auxiliary magnet 35, so that the output can be increased and the motor performance is improved.
At this time, the inter-pole auxiliary magnet 35 and the back auxiliary magnet 36 are formed of the same magnet as the field magnet 30, for example, a ferrite sintered magnet, or a magnet different from the field magnet 30 (neodymium magnet, samarium cobalt magnet, etc.). Or may be implemented. Of course, the inter-pole auxiliary magnet 35 and the back auxiliary magnet 36 may be implemented by different magnets.

なお、極間補助磁石35、背面補助磁石36を界磁磁石30と同じ材質の永久磁石で構成する場合、界磁磁石30、極間補助磁石35及び背面補助磁石36を一体成形して実施してもよい。   When the inter-pole auxiliary magnet 35 and the back-side auxiliary magnet 36 are composed of permanent magnets made of the same material as the field magnet 30, the field magnet 30, the inter-pole auxiliary magnet 35 and the back-side auxiliary magnet 36 are integrally formed. May be.

これによって、界磁磁石30及び極間補助磁石35の組み付けが容易となるとともに、回転時の遠心力による極間補助磁石35の脱落の虞がなくなる。
○上記実施形態では、第1及び第2ロータコア10,20、並びに、第1及び第2ステータコア40,50は、それぞれ一枚の電磁鋼板にて形成したが、複数枚の薄い電磁鋼板を重ね合わせて形成してもよい。また、第1及び第2ロータコア10,20、並びに、第1及び第2ステータコア40,50を圧粉磁心で形成してもよい。これによって、モータMの低コスト化を図ることができる。
This facilitates the assembly of the field magnet 30 and the inter-pole auxiliary magnet 35 and eliminates the possibility of the inter-pole auxiliary magnet 35 dropping off due to centrifugal force during rotation.
In the above embodiment, each of the first and second rotor cores 10 and 20 and the first and second stator cores 40 and 50 is formed of one electromagnetic steel plate, but a plurality of thin electromagnetic steel plates are overlapped. May be formed. Moreover, you may form the 1st and 2nd rotor cores 10 and 20 and the 1st and 2nd stator cores 40 and 50 with a dust core. As a result, the cost of the motor M can be reduced.

○上記実施形態では、コイル部60において、環状巻線61の周囲を樹脂モールドにてコイル絶縁層62で覆ったが、円筒状のコイルボビンで実施してもよい。   In the above embodiment, in the coil portion 60, the circumference of the annular winding 61 is covered with the coil insulating layer 62 with a resin mold, but it may be implemented with a cylindrical coil bobbin.

1…回転軸、2…ロータ、2a…A相ロータ、2b…B相ロータ、3…ステータ、3a…A相ステータ、3b…B相ステータ、10…第1ロータコア、11…第1ロータコアベース、11a…外周面、11b…対向面、11c…反対向面、12…貫通穴、13…第1ロータ側爪状磁極、13a,13b…周方向端面、13c…径方向外側面、13d…径方向内側面、13e…先端面、13x…第1ロータ側基部、13y…第1ロータ側磁極部、20…第2ロータコア、21…第2ロータコアベース、21a…外周面、21b…対向面、21c…反対向面、22…貫通穴、23…第2ロータ側爪状磁極、23a,23b…周方向端面、23c…径方向外側面、23d…径方向内側面、23e…先端面、23x…第2ロータ側基部、23y…第2ロータ側磁極部、30…界磁磁石、30a,30b…側面、32…貫通穴、35…極間補助磁石、36…背面補助磁石、40…第1ステータコア、41…第1ステータコアベース、41a…内周面、41b…対向面、41c…反対向面、42…第1ステータ側円筒外壁、43…第1ステータ側爪状磁極、43a,43b…周方向端面、43c…径方向外側面、43d…径方向内側面、43e…先端面、43x…第1ステータ側基部、43y…第1ステータ側磁極部、50…第2ステータコア、51…第2ステータコアベース、51a…内周面、51b…対向面、51c…反対向面、52…第2ステータ側円筒外壁、53…第2ステータ側爪状磁極、53a,53b…周方向端面、53c…径方向外側面、53d…径方向内側面、53e…先端面、53x…第2ステータ側基部、53y…第2ステータ側磁極部、60…コイル部、61…環状巻線、61a…A相環状巻線、61b…B相環状巻線、61x…第1系統環状巻線(第1系統巻線)、61y…第2系統環状巻線(第2系統巻線)、62…コイル絶縁層、71…A相駆動回路部、72…B相駆動回路部、73…制御回路、81…第1系統駆動回路部、82…第2系統駆動回路部、83…制御回路、M…モータ、M1…単一モータ、Ma…A相モータ、Mb…B相モータ、O…中心軸線、G…直流電源、va…A相入力電圧、vb…B相入力電圧、vx…第1系統入力電圧、vy…第2系統入力電圧、θd…位相差、θd1…位相差、Qa1〜Qa4,Qb1〜Qb4…MOSトランジスタ、L1,L2…特性線。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotary shaft, 2 ... Rotor, 2a ... A phase rotor, 2b ... B phase rotor, 3 ... Stator, 3a ... A phase stator, 3b ... B phase stator, 10 ... 1st rotor core, 11 ... 1st rotor core base, 11a ... outer peripheral surface, 11b ... opposing surface, 11c ... anti-opposing surface, 12 ... through hole, 13 ... first rotor side claw-shaped magnetic pole, 13a, 13b ... circumferential end surface, 13c ... radially outer surface, 13d ... radial direction Inner side surface, 13e ... tip surface, 13x ... first rotor side base, 13y ... first rotor side magnetic pole portion, 20 ... second rotor core, 21 ... second rotor core base, 21a ... outer peripheral surface, 21b ... opposite surface, 21c ... Anti-opposing surface, 22 ... through hole, 23 ... second rotor side claw-shaped magnetic pole, 23a, 23b ... circumferential end surface, 23c ... radial outer surface, 23d ... radial inner surface, 23e ... tip surface, 23x ... second Rotor side base, 23y ... second Data side magnetic pole portion, 30 ... field magnet, 30a, 30b ... side surface, 32 ... through hole, 35 ... interpole auxiliary magnet, 36 ... back auxiliary magnet, 40 ... first stator core, 41 ... first stator core base, 41a ... inner peripheral surface, 41b ... opposing surface, 41c ... anti-opposing surface, 42 ... first stator side cylindrical outer wall, 43 ... first stator side claw-shaped magnetic pole, 43a, 43b ... circumferential end surface, 43c ... radially outer surface, 43d: radially inner surface, 43e: tip surface, 43x: first stator side base, 43y: first stator side magnetic pole part, 50 ... second stator core, 51 ... second stator core base, 51a ... inner peripheral surface, 51b ... Opposing surface, 51c ... anti-facing surface, 52 ... second stator side cylindrical outer wall, 53 ... second stator side claw-shaped magnetic pole, 53a, 53b ... circumferential end surface, 53c ... radial outer side surface, 53d ... radial inner side surface, 53e ... tip 53x ... second stator side base, 53y ... second stator side magnetic pole part, 60 ... coil part, 61 ... annular winding, 61a ... A phase annular winding, 61b ... B phase annular winding, 61x ... first system Annular winding (first winding), 61y ... second annular winding (second winding), 62 ... coil insulation layer, 71 ... A phase driving circuit, 72 ... B phase driving circuit, 73 ... Control circuit, 81 ... First system drive circuit section, 82 ... Second system drive circuit section, 83 ... Control circuit, M ... Motor, M1 ... Single motor, Ma ... A phase motor, Mb ... B phase motor, O ... center axis, G ... DC power supply, va ... A phase input voltage, vb ... B phase input voltage, vx ... first system input voltage, vy ... second system input voltage, θd ... phase difference, θd1 ... phase difference, Qa1 ~ Qa4, Qb1 ~ Qb4 ... MOS transistors, L1, L2 ... characteristic lines.

Claims (10)

周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のA相用ロータコアベース間にA相用界磁磁石を配置したA相用ロータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のB相用ロータコアベース間にB相用界磁磁石を配置したB相用ロータとを積層した2層ロータと、
周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のA相用ステータコアベース間に巻線を配置したA相用ステータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のB相用ステータコアベース間に巻線を配置したB相用ステータとを積層した2層ステータと、
からなるモータであって、
前記A相用ステータに対する前記B相用ステータの周方向時計回りにおける相対配置角度を電気角でθ1とし、前記A相用ロータに対する前記B相用ロータの周方向反時計回りにおける相対配置角度を電気角でθ2としたとき、
θ1+|θ2|=90度
が成立することを特徴とするモータ。
An A-phase rotor in which an A-phase field magnet is arranged between a pair of A-phase rotor core bases having a plurality of claw-shaped magnetic poles at equal intervals in the circumferential direction, and a pair of claw-shaped magnetic poles at equal intervals in the circumferential direction A two-layer rotor in which a B-phase rotor having a B-phase field magnet disposed between B-phase rotor core bases is laminated;
An A-phase stator in which windings are arranged between a pair of A-phase stator core bases having a plurality of claw-shaped magnetic poles at equal intervals in the circumferential direction, and a pair of B-phase stator cores having a plurality of claw-shaped magnetic poles at equal intervals in the circumferential direction A two-layer stator in which a B-phase stator having windings arranged between bases is laminated;
A motor consisting of
The relative arrangement angle of the B-phase stator in the clockwise direction with respect to the A-phase stator is defined as an electrical angle θ1, and the relative arrangement angle of the B-phase rotor in the counterclockwise direction with respect to the A-phase rotor is set as an electric angle. When the angle is θ2,
A motor characterized by θ1 + | θ2 | = 90 degrees.
請求項1に記載のモータにおいて、
前記A相用ステータに巻回した巻線及び前記B相用ステータに巻回した巻線は、それぞれ2つの第1環状巻線と第2環状巻線とからなり、前記第1環状巻線と第2環状巻線に対して、それぞれ位相の異なる電源が印加されることを特徴とするモータ。
The motor according to claim 1,
The winding wound around the A-phase stator and the winding wound around the B-phase stator are each composed of two first annular windings and second annular windings, A motor having different phases applied to the second annular winding.
請求項1又は2に記載のモータにおいて、
前記A相用ロータ及びB相用ロータは、径方向であって界磁磁石と爪状磁極との間、及び、周方向であって隣接する前記爪状磁極の間の少なくとも一方に補助磁石を介在させたことを特徴とするモータ。
The motor according to claim 1 or 2,
The A-phase rotor and the B-phase rotor each include an auxiliary magnet in at least one of a radial direction between the field magnet and the claw-shaped magnetic pole and a circumferential direction between the adjacent claw-shaped magnetic poles. A motor characterized by being interposed.
請求項3に記載のモータにおいて、
前記界磁磁石と前記補助磁石は、一体成形された磁石であることを特徴とするモータ。
The motor according to claim 3, wherein
The motor, wherein the field magnet and the auxiliary magnet are integrally molded magnets.
周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のA相用ロータコアベース間にA相用界磁磁石を配置したA相用ロータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のB相用ロータコアベース間にB相用界磁磁石を配置したB相用ロータとを積層した2層ロータと、
周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のA相用ステータコアベース間に巻線を配置したA相用ステータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のB相用ステータコアベース間に巻線を配置したB相用ステータとを積層した2層ステータと、
からなるモータの駆動方法であって、
前記A相用ステータに配置した巻線と前記B相用ステータに配置した巻線に対して、位相の異なる電源を印加することを特徴とするモータの駆動方法。
An A-phase rotor in which an A-phase field magnet is arranged between a pair of A-phase rotor core bases having a plurality of claw-shaped magnetic poles at equal intervals in the circumferential direction, and a pair of claw-shaped magnetic poles at equal intervals in the circumferential direction A two-layer rotor in which a B-phase rotor having a B-phase field magnet disposed between B-phase rotor core bases is laminated;
An A-phase stator in which windings are arranged between a pair of A-phase stator core bases having a plurality of claw-shaped magnetic poles at equal intervals in the circumferential direction, and a pair of B-phase stator cores having a plurality of claw-shaped magnetic poles at equal intervals in the circumferential direction A two-layer stator in which a B-phase stator having windings arranged between bases is laminated;
A motor driving method comprising:
A method for driving a motor, comprising: applying power supplies having different phases to a winding arranged in the A-phase stator and a winding arranged in the B-phase stator.
請求項5に記載のモータの駆動方法において、
前記A相用ステータの巻線に印加する電源と、前記B相用ステータの巻線に印加する電源は、位相差が75度〜90度であることを特徴とするモータの駆動方法。
The motor driving method according to claim 5,
The motor driving method, wherein a phase difference between a power source applied to the winding of the A-phase stator and a power source applied to the winding of the B-phase stator is 75 to 90 degrees.
請求項5又は6に記載のモータの駆動方法において、
前記モータは、
前記A相用ステータに対する前記B相用ステータの前記A相用ステータに対する前記B相用ステータの周方向時計回りにおける相対配置角度を電気角でθ1とし、前記A相用ステータに対する前記B相用ステータの周方向反時計回りにおける相対配置角度を電気角でθ2としたとき、
θ1+|θ2|=90度
が成立することを特徴とするモータの駆動方法。
In the motor drive method according to claim 5 or 6,
The motor is
A relative arrangement angle of the B-phase stator with respect to the A-phase stator relative to the A-phase stator in the clockwise direction in the circumferential direction is θ1, and the B-phase stator with respect to the A-phase stator. When the relative arrangement angle in the counterclockwise direction is set to θ2 in electrical angle,
A method of driving a motor, wherein θ1 + | θ2 | = 90 degrees is established.
周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のA相用ロータコアベース間にA相用界磁磁石を配置したA相用ロータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のB相用ロータコアベース間にB相用界磁磁石を配置したB相用ロータとを積層した2層ロータと、
周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のA相用ステータコアベース間に巻線を配置したA相用ステータと、周方向等間隔に複数の爪状磁極を有する一対のB相用ステータコアベース間に巻線を配置したB相用ステータとを積層した2層ステータと、
からなるモータの駆動方法であって、
前記A相用ステータに巻回した巻線及び前記B相用ステータに巻回した巻線は、それぞれ2つの第1系統環状巻線と第2系統環状巻線とからなり、前記第1系統環状巻線と前記第2系統環状巻線に対して、それぞれ位相の異なる電源を印加することを特徴とするモータの駆動方法。
An A-phase rotor in which an A-phase field magnet is arranged between a pair of A-phase rotor core bases having a plurality of claw-shaped magnetic poles at equal intervals in the circumferential direction, and a pair of claw-shaped magnetic poles at equal intervals in the circumferential direction A two-layer rotor in which a B-phase rotor having a B-phase field magnet disposed between B-phase rotor core bases is laminated;
An A-phase stator in which windings are arranged between a pair of A-phase stator core bases having a plurality of claw-shaped magnetic poles at equal intervals in the circumferential direction, and a pair of B-phase stator cores having a plurality of claw-shaped magnetic poles at equal intervals in the circumferential direction A two-layer stator in which a B-phase stator having windings arranged between bases is laminated;
A motor driving method comprising:
The winding wound around the A-phase stator and the winding wound around the B-phase stator each include two first-system annular windings and a second-system annular winding, and the first-system annular winding A method for driving a motor, wherein power supplies having different phases are applied to the winding and the second system annular winding, respectively.
請求項8に記載のモータの駆動方法において、
前記第1系統環状巻線と第2系統巻線に対して印加する電源は、位相差が10度〜40度であることを特徴とするモータの駆動方法。
The method of driving a motor according to claim 8,
The motor drive method according to claim 1, wherein the power supply applied to the first system winding and the second system winding has a phase difference of 10 degrees to 40 degrees.
請求項8又は9に記載のモータの駆動方法において、
前記モータは、
前記A相用ステータに対する前記B相用ステータの周方向時計回りにおける相対配置角度を電気角でθ1とし、前記A相用ロータに対する前記B相用ロータの周方向反時計回りにおける相対配置角度を電気角でθ2としたとき、
θ1+|θ2|=90度
が成立することを特徴とするモータの駆動方法。
The method for driving a motor according to claim 8 or 9,
The motor is
The relative arrangement angle of the B-phase stator in the clockwise direction with respect to the A-phase stator is defined as an electrical angle θ1, and the relative arrangement angle of the B-phase rotor in the counterclockwise direction with respect to the A-phase rotor is set as an electric angle. When the angle is θ2,
A method of driving a motor, wherein θ1 + | θ2 | = 90 degrees is established.
JP2014213672A 2014-10-20 2014-10-20 Motor and motor driving method Active JP6432274B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014213672A JP6432274B2 (en) 2014-10-20 2014-10-20 Motor and motor driving method
DE102015116992.4A DE102015116992A1 (en) 2014-10-20 2015-10-06 Engine, method for driving a motor and drive control unit for a motor
US14/881,726 US9584060B2 (en) 2014-10-20 2015-10-13 Motor, method for driving motor, and drive controller for motor
CN201510670648.4A CN105529842B (en) 2014-10-20 2015-10-13 The drive dynamic control device of motor, the driving method of motor and motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014213672A JP6432274B2 (en) 2014-10-20 2014-10-20 Motor and motor driving method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016082775A true JP2016082775A (en) 2016-05-16
JP6432274B2 JP6432274B2 (en) 2018-12-05

Family

ID=55959460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014213672A Active JP6432274B2 (en) 2014-10-20 2014-10-20 Motor and motor driving method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6432274B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109713811A (en) * 2019-02-27 2019-05-03 长沙硕博电子科技股份有限公司 Two phase permanent magnet switched reluctance machines

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002209370A (en) * 1999-11-29 2002-07-26 Japan Servo Co Ltd Annular-shaped coil polyphase rotating electric machine and its application method
JP2006025559A (en) * 2004-07-09 2006-01-26 Denso Corp Ac motor and control unit therefor
JP2013118801A (en) * 2011-10-31 2013-06-13 Asmo Co Ltd Rotor and motor
JP2013226026A (en) * 2012-03-22 2013-10-31 Asmo Co Ltd Motor
JP2014161198A (en) * 2012-07-31 2014-09-04 Asmo Co Ltd Motor, stay core for motor, and manufacturing method for rotor core

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002209370A (en) * 1999-11-29 2002-07-26 Japan Servo Co Ltd Annular-shaped coil polyphase rotating electric machine and its application method
JP2006025559A (en) * 2004-07-09 2006-01-26 Denso Corp Ac motor and control unit therefor
JP2013118801A (en) * 2011-10-31 2013-06-13 Asmo Co Ltd Rotor and motor
JP2013226026A (en) * 2012-03-22 2013-10-31 Asmo Co Ltd Motor
JP2014161198A (en) * 2012-07-31 2014-09-04 Asmo Co Ltd Motor, stay core for motor, and manufacturing method for rotor core

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109713811A (en) * 2019-02-27 2019-05-03 长沙硕博电子科技股份有限公司 Two phase permanent magnet switched reluctance machines

Also Published As

Publication number Publication date
JP6432274B2 (en) 2018-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4723118B2 (en) Rotating electric machine and pulley drive device using the rotating electric machine
JP2010531130A (en) Synchronous motor having 12 stator teeth and 10 rotor poles
US10714992B2 (en) Motor including plurality of rotor parts
US10340780B2 (en) Transverse flux machine
CN105915008B (en) Motor and blower
JP6723349B2 (en) Permanent magnet type motor
JP2014075965A (en) Dynamo-electric machine
JP2011120429A (en) Magnet-type generator
CN107078620B (en) Motor, motor control method, and motor control device
JP2015154555A (en) motor
JP6432274B2 (en) Motor and motor driving method
JP2005261081A (en) Synchronous rotating electric machine
JP2010094010A (en) Vibration motor
JP6251109B2 (en) Rotor and motor
JP6330226B2 (en) Motor drive control device
US10236756B2 (en) Rotating electric machine
JP6190694B2 (en) Rotor, stator, and motor
CN211321250U (en) Alternating motor
JP2013201865A (en) Brushless motor
CN105529842A (en) Motor, method for driving motor, and drive controller for motor
JP6227428B2 (en) Multi-rundel motor
JP6582432B2 (en) Multi-rundel motor
WO2021065462A1 (en) Rotary electric machine
JPWO2014157049A1 (en) Magnet generator
JP6705331B2 (en) Motor, motor control method, and motor control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170525

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180403

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180330

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20180418

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180427

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181009

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181022

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6432274

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250