JP2017063594A - ブラシレスモータ - Google Patents
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この構成によれば、一方のステータのコイルと他方のステータのコイルとを共通化できる。従って、ステータを構成する部品の種類を低減できるため、製造コストを低減することができる。
この構成によれば、第1のコイル群のコイルと第2のコイル群のコイルとを共通化できる。従って、ステータを構成する部品の種類を低減できるため、製造コストを低減することができる。
以下、ブラシレスモータの第1実施形態について説明する。
図1に示すように、ブラシレスモータ1は、円柱状をなす回転軸2に一体回転可能に固定された円盤状のロータ10と、ロータ10の軸方向の両側に配置された一対のステータ20,30(即ち第1のステータ20及び第2のステータ30)とを備えたアキシャルギャップ型のブラシレスモータである。なお、ロータ10及びステータ20,30は、図示しないハウジングに収容されるとともに、回転軸2は、当該ハウジングに対して回転可能に支持されている。
図3(a)に示すように、第1のステータコア21は、円環状の板状をなす第1のベース部23と、第1のベース部23からロータ10側に向けて軸方向に突出した(軸方向に延びる)12個の第1のティース24とを有する。12個の第1のティース24は、周方向に等角度間隔(本実施形態では30°間隔)に設けられている。また、12個の第1のティース24は、全て同じ形状をなしている。詳しくは、各第1のティース24は、軸方向から見た形状が周方向に沿った円弧状をなす柱状をなしている。また、周方向に隣り合う第1のティース24同士は、周方向に離間している。そして、第1のステータコア21において、周方向に隣り合う第1のティース24の間の空間が第1のスロット25となっている。第1のステータコア21は、12個の第1のティース24を有することにより、12個の第1のスロット25を有する。
図4に示すように、ロータ10は、第1のコイル26及び第2のコイル36への通電により第1のステータ20及び第2のステータ30にて発生される回転磁界に応じて回転される。なお、第1のU相コイル26uに供給されるU相の交流電流と、第1のV相コイル26vに供給されるV相の交流電流と、第1のW相コイルに供給されるW相の交流電流とは、互いに位相がずれている。同様に、第2のU相コイル36uに供給されるU相の交流電流と、第2のV相コイル36vに供給されるV相の交流電流と、第2のW相コイルに供給されるW相の交流電流とは、互いに位相がずれている。
(1)磁束集中による渦電流の増大を抑制することができるため、渦電流損を低減することができる。また、局所的な磁気飽和が起こることを抑制できるため、漏れ磁束を低減できる。また、局所的に磁束密度が高くなることを抑制できるため、第1及び第2のステータ20,30とロータ10との間の磁気吸引力が局所的に大きくなることが抑制される。よって、ロータ10並びに第1及び第2のステータ20,30に作用するアキシャル荷重(軸方向の荷重)が局所的に大きくなることを抑制できるため、ブラシレスモータ1の駆動時における振動の発生を抑制することができる。
以下、ブラシレスモータの第2実施形態について説明する。なお、本実施形態では、上記第1実施形態と同一の構成や対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
図8(a)及び図8(b)に示すように、ステータコア51は、円環状の板状をなすベース部53と、ベース部53から軸方向の一方側(図8(a)において紙面手前側)に突出した12個の第1のティース24と、ベース部53から軸方向の他方側(図8(b)において紙面手前側)に突出した12個の第2のティース34とを有する。そして、ステータコア51において、周方向に隣り合う第1のティース24の間の空間が第1のスロット25となっており、ステータコア51は12個の第1のスロット25を有する。同様に、ステータコア51において、周方向に隣り合う第2のティース34の間の空間が第2のスロット35となっており、ステータコア51は12個の第2のスロット35を有する。
第1のコイル群22と第2のコイル群32とは、周方向の位置が相対的にずれている。即ち、第1のコイル群22と第2のコイル群32とは、周方向に機械角で第1のずれ角度θ1(本実施形態では15°)だけ相対的にずれている。また、第1のコイル群22と第2のコイル群32とは、同相のコイル(即ち、第1のU相コイル26uと第2のU相コイル36u、第1のV相コイル26vと第2のV相コイル36v、第1のW相コイル26wと第2のW相コイル36w)が周方向に機械角で第2のずれ角度θ2(本実施形態では45°)だけ相対的にずれている。
(1)磁束集中による渦電流の増大を抑制することができるため、渦電流損を低減することができる。また、局所的な磁気飽和が起こることを抑制できるため、漏れ磁束を低減できる。また、局所的に磁束密度が高くなることを抑制できるため、第1及び第2のロータ60,70とステータ50との間の磁気吸引力が局所的に大きくなることが抑制される。よって、第1及び第2のロータ60,70並びにステータ50に作用するアキシャル荷重(軸方向の荷重)が局所的に大きくなることを抑制できるため、ブラシレスモータ40の駆動時における振動の発生を抑制することができる。
以下、ブラシレスモータの第3実施形態について説明する。なお、本実施形態では、上記第1実施形態と同一の構成や対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
第1のコイル群22と第2のコイル群32とは、周方向の位置が相対的にずれている。即ち、第1のコイル群22と第2のコイル群32とは、周方向に機械角で第3のずれ角度θ3(本実施形態では22.5°)だけ相対的にずれている。また、第1のコイル群22と第2のコイル群32とは、同相のコイル(即ち、第1のU相コイル26uと第2のU相コイル36u、第1のV相コイル26vと第2のV相コイル36v、第1のW相コイル26wと第2のW相コイル36w)が周方向に機械角で第4のずれ角度θ4(本実施形態では52.5°)だけ相対的にずれている。
(1)第1のコイル群22と第2のコイル群32とは、周方向に機械角で{(360/3n)/2+(360/(6m×n))/2}°(本実施形態では22.5°)相対的にずれている。このようにすると、第1のコイル群22と第2のコイル群32とを、一対のステータ20,30において磁束を分散させるように、周方向に相対的に容易にずらすことができる。よって、局所的な磁束の集中を容易に抑制することができる。従って、磁束集中による渦電流の増大を容易に抑制することができるため、渦電流損を容易に低減することができる。また、局所的な磁気飽和が起こることを容易に抑制することができるため、漏れ磁束を容易に低減できる。また、局所的に磁束密度が高くなることを容易に抑制することができるため、ロータ10と、第1及び第2のステータ20,30との間の磁気吸引力が局所的に大きくなることが容易に抑制される。よって、ロータ10並びに第1及び第2のステータ20,30に作用するアキシャル荷重(軸方向の荷重)が局所的に大きくなることを容易に抑制できるため、ブラシレスモータ80の駆動時における振動の発生を容易に抑制することができる。また、第1のステータ20に起因するトルクリプルと、第2のステータ30に起因するトルクリプルとが打ち消し合うようになるため、トルクリプルに起因する振動の発生を抑制することができる。
以下、ブラシレスモータの第4実施形態について説明する。なお、本実施形態では、上記第1乃至第3実施形態と同一の構成や対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
第1のコイル群22と第2のコイル群32とは、周方向の位置が相対的にずれている。即ち、第1のコイル群22と第2のコイル群32とは、周方向に機械角で第3のずれ角度θ3(本実施形態では22.5°)だけ相対的にずれている。また、第1のコイル群22と第2のコイル群32とは、同相のコイル(即ち、第1のU相コイル26uと第2のU相コイル36u、第1のV相コイル26vと第2のV相コイル36v、第1のW相コイル26wと第2のW相コイル36w)が周方向に機械角で第4のずれ角度θ4(本実施形態では52.5°)だけ相対的にずれている。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記第3実施形態のブラシレスモータ80において、第1のコイル群22と第2のコイル群32とを別の駆動系統とし、第1のコイル群22と第2のコイル群32とでは、同相のコイルの通電位相差が電気角で(180×k±30)°となるように構成してもよい。なお、第1のコイル群22の第1のコイル26の巻回方向(第1のティース24の先端側から見た巻回方向)と第2のコイル群32の第2のコイル36の巻回方向(第2のティース34の先端側から見た巻回方向)とが、異なる場合にはk=1、同じ場合にはk=0である。また、「30°」は、機械角の((360/(6m×n))/2)°に相当するものである。
・上記第3実施形態では、第3のずれ角度θ3は、{(360/3n)/2+(360/(6m×n))/2}°であるが、{(360/3n)/2−(360/(6m×n))/2}°であってもよい。また、第4のずれ角度θ4は、{(360/(2m×n))×m+(360/(6m×n))/2}°であるが、{(360/(2m×n))×m−(360/(6m×n))/2}°であってもよい。上記第4実施形態においても同様である。
また、上記第3実施形態においても同様に、m、nは、自然数であれば、上記第3実施形態の値に限らない。そして、m、nの値に応じて、第3のずれ角度θ3(即ち、{(360/3n)/2±(360/(6m×n))/2}°)及び第4のずれ角度θ4(即ち、{(360/(2m×n))×m±(360/(6m×n))/2}°)を算出すればよい。なお、第1のコイル群22と第2のコイル群32とは、第3のずれ角度θ3及び第4のずれ角度θ4の両方の角度分周方向にずれるように構成されてもよいし、第3のずれ角度θ3及び第4のずれ角度θ4の何れか一方の角度のみ周方向にずれるように構成されてもよい。
・上記第1及び第2実施形態において、第1のコイル群22と第2のコイル群32とは、第1のずれ角度θ1及び第2のずれ角度θ2以外の機械角の角度で周方向に相対的にずれていてもよい。また、上記第3及び第4実施形態において、第1のコイル群22と第2のコイル群32とは、第3のずれ角度θ3及び第4のずれ角度θ4以外の機械角の角度で周方向に相対的にずれていてもよい。
Claims (12)
- 周方向に並ぶ複数の磁極を有するロータと、
周方向に並ぶ複数のティースを有するステータコア及び前記ティースに集中巻にて巻装されたU相、V相、W相の3相のコイルからなるコイル群をそれぞれ有し前記ロータの軸方向の両側に配置された一対のステータと、
を備えたアキシャルギャップ型のブラシレスモータであって、
前記磁極の数は(2m×n)、各前記ステータにおける複数の前記ティースの間のスロットの数は3n(m、nは自然数)であり、
一方の前記ステータの前記コイル群と他方の前記ステータの前記コイル群とは、軸方向の一方側から見て3相の前記コイルの周方向の並び順が等しく、且つ、周方向の位置が相対的にずれていることを特徴とするブラシレスモータ。 - 請求項1に記載のブラシレスモータにおいて、
一方の前記ステータの前記コイル群と他方の前記ステータの前記コイル群とは、周方向に機械角で((360/3n)/2)°相対的にずれていることを特徴とするブラシレスモータ。 - 請求項1又は請求項2に記載のブラシレスモータにおいて、
一方の前記ステータの前記コイル群と他方の前記ステータの前記コイル群とは、同相の前記コイルが周方向に機械角で((360/(2m×n))×m)°相対的にずれていることを特徴とするブラシレスモータ。 - 請求項1に記載のブラシレスモータにおいて、
一方の前記ステータの前記コイル群と他方の前記ステータの前記コイル群とは、周方向に機械角で{(360/3n)/2±(360/(6m×n))/2}°相対的にずれていることを特徴とするブラシレスモータ。 - 請求項1又は請求項4に記載のブラシレスモータにおいて、
一方の前記ステータの前記コイル群と他方の前記ステータの前記コイル群とは、同相の前記コイルが周方向に機械角で{(360/(2m×n))×m±(360/(6m×n))/2}°相対的にずれていることを特徴とするブラシレスモータ。 - 請求項4又は請求項5に記載のブラシレスモータにおいて、
一方の前記ステータの前記コイル群と他方の前記ステータの前記コイル群とは、別の駆動系統になっており、
一方の前記ステータの前記コイル群と他方の前記ステータの前記コイル群とでは、同相の前記コイルの通電位相差が電気角で(180×k±30)°であり、一方の前記ステータの前記コイル群の前記コイルの巻回方向と他方の前記ステータの前記コイル群の前記コイルの巻回方向とが、異なる場合にはk=1、同じ場合にはk=0であることを特徴とするブラシレスモータ。 - 請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のブラシレスモータにおいて、
前記磁極の数は2nであることを特徴とするブラシレスモータ。 - 周方向に並ぶ複数のティースを軸方向の両端部にそれぞれ有するステータコア、前記ステータコアの軸方向の一端部で前記ティースに集中巻にて巻装されたU相、V相、W相の3相のコイルからなる第1のコイル群、及び、前記ステータコアの軸方向の他端部で前記ティースに集中巻にて巻装されたU相、V相、W相の3相のコイルからなる第2のコイル群を有するステータと、
前記ステータの軸方向の両側に配置され周方向に並ぶ複数の磁極をそれぞれ有する一対のロータと、
を備え、
各前記ロータにおける前記磁極の数は(2m×n)、前記ステータコアの軸方向の両端部のそれぞれにおける複数の前記ティースの間のスロットの数は3n(m、nは自然数)であり、
前記第1のコイル群と前記第2のコイル群とは、軸方向の一方側から見て3相の前記コイルの周方向の並び順が等しく、且つ、周方向の位置が相対的にずれていることを特徴とする、アキシャルギャップ型のブラシレスモータ。 - 請求項8に記載のブラシレスモータにおいて、
前記第1のコイル群と前記第2のコイル群とは、周方向に機械角で{(360/3n)/2±(360/(6m×n))/2}°相対的にずれていることを特徴とするブラシレスモータ。 - 請求項8又は請求項9に記載のブラシレスモータにおいて、
前記第1のコイル群と前記第2のコイル群とは、同相の前記コイルが周方向に機械角で{(360/(2m×n))×m±(360/(6m×n))/2}°相対的にずれていることを特徴とするブラシレスモータ。 - 請求項9又は請求項10に記載のブラシレスモータにおいて、
前記第1のコイル群と前記第2のコイル群とは、別の駆動系統になっており、
前記第1のコイル群と前記第2のコイル群とでは、同相の前記コイルの通電位相差が電気角で(180×k±30)°であり、前記第1のコイル群の前記コイルの巻回方向と前記第2のコイル群の前記コイルの巻回方向とが、異なる場合にはk=1、同じ場合にはk=0であることを特徴とするブラシレスモータ。 - 請求項8乃至請求項11の何れか1項に記載のブラシレスモータにおいて、
各前記ロータにおける前記磁極の数は2nであることを特徴とするブラシレスモータ。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020174470A (ja) * | 2019-04-11 | 2020-10-22 | 日本製鉄株式会社 | 回転電機 |
US20220166298A1 (en) * | 2020-11-26 | 2022-05-26 | Seiko Epson Corporation | Rotary motor and robot |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07336967A (ja) * | 1994-06-03 | 1995-12-22 | Yaskawa Electric Corp | 軸方向空隙形同期モータ |
JP2000502875A (ja) * | 1995-12-22 | 2000-03-07 | エレクトレット エー エス | 電気モータ |
JP2008172918A (ja) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Daikin Ind Ltd | アキシャルギャップ型モータおよび圧縮機 |
JP2009247046A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Toyota Central R&D Labs Inc | 回転電機 |
JP2009296796A (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Ricchisutoon:Kk | 回転機 |
JP2010172094A (ja) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Daihatsu Motor Co Ltd | モータ |
WO2014067920A1 (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-08 | Openhydro Ip Limited | An electrical machine |
-
2016
- 2016-06-21 JP JP2016122802A patent/JP2017063594A/ja active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07336967A (ja) * | 1994-06-03 | 1995-12-22 | Yaskawa Electric Corp | 軸方向空隙形同期モータ |
JP2000502875A (ja) * | 1995-12-22 | 2000-03-07 | エレクトレット エー エス | 電気モータ |
JP2008172918A (ja) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Daikin Ind Ltd | アキシャルギャップ型モータおよび圧縮機 |
JP2009247046A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Toyota Central R&D Labs Inc | 回転電機 |
JP2009296796A (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Ricchisutoon:Kk | 回転機 |
JP2010172094A (ja) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Daihatsu Motor Co Ltd | モータ |
WO2014067920A1 (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-08 | Openhydro Ip Limited | An electrical machine |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020174470A (ja) * | 2019-04-11 | 2020-10-22 | 日本製鉄株式会社 | 回転電機 |
JP7205358B2 (ja) | 2019-04-11 | 2023-01-17 | 日本製鉄株式会社 | 回転電機 |
US20220166298A1 (en) * | 2020-11-26 | 2022-05-26 | Seiko Epson Corporation | Rotary motor and robot |
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