JP2019103195A - ブラシレスモータ - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の目的は、複数系統の巻線に対する給電制御の簡素化が図れるブラシレスモータを提供することにある。
上記態様によれば、制御装置は、複数系統の巻線毎に独立した駆動部が割り当てられる構成のため、巻線のみならず駆動部についても冗長性を持たせることが可能である。
上記態様によれば、制御装置は、複数系統の駆動部それぞれに制御部が割り当てられる構成のため、巻線や駆動部のみならず制御部についても冗長性を持たせることが可能である。
図1及び図2に示す本実施形態のモータ(ブラシレスモータ)10は、リヤフレーム11とフロントフレーム12によってモータ10の軸方向に挟持された環状のステータ13の内側に、回転軸14を備えるロータ15が配置されて構成されている。尚、モータ10の軸方向出力側(後述するジョイント53側)を保持するフレームをフロントフレーム12とし、軸方向反出力側を保持するフレームをリヤフレーム11としており、図2はモータ10をリヤフレーム11側から見た平面図である。各フレーム11,12は、互いに離間しないようにステータ13の外周側の位置で一対のスルーボルト16にて締結固定されている。また、リヤフレーム11及びフロントフレーム12は、非磁性体であるアルミニウムにて構成されている。
図1及び図3に示すように、ステータ13は、各フレーム11,12に挟持された円環状のステータコア21と、そのステータコア21に装着された電機子巻線22とを備える。
上記のような形状を有するステータコア21は、複数の磁性鋼板を積層して一体化することによって成形されている。
図1、図3及び図5に示すように、上記したステータコア21に装着された電機子巻線22は、図6に示すような複数のセグメント導体25(セグメントコンダクタ)にて構成されている。各セグメント導体25は、所定のもの同士で接続されて、3相(U相、V相、W相)Y結線の電機子巻線22を構成している。
本実施形態の電機子巻線22の巻回態様について図7を用いて説明する。尚、説明の便宜上、ステータ13(ステータコア21)のスロットSに対し、周方向一方に向けて順にスロット番号を「1」〜「60」まで付すこととする。
図1に示すように、ロータ15は、各フレーム11,12に支持された軸受11a,12aに軸支された回転軸14と、回転軸14に一体回転可能に固定された円筒状のロータコア51と、ロータコア51の外周面に固着された複数(本実施形態では10個)の界磁磁石52とから構成されている。各界磁磁石52は、フェライト磁石よりなり、磁極(NS極)が周方向で交互に異なるように配置されている。
図1に示すように、リヤフレーム11は、ステータ13と軸方向に対向する略円盤状の対向壁61と、対向壁61の外周縁からモータ10の軸方向に延出された円筒状のステータ保持部62とを備えている。一方のフロントフレーム12も略同様の構成であり、ステータ13と軸方向に対向する略円盤状の対向壁71と、対向壁71からモータ10の軸方向に延出された円筒状のステータ保持部72とを備えている。各フレーム11,12の対向壁61,71の径方向中央には、同軸上に配置された前記軸受11a,12aがそれぞれ保持されている。尚、フロントフレーム12には、その外周面から径方向外側に延びる取付固定部12bが形成されている(図2参照)。取付固定部12bは、図示しない所定のモータ設置部位にねじ等で固定される。
図9は、本実施形態のモータ10の給電態様である。モータ10を制御する制御装置80は、直流電源から3相(U相、V相、W相)駆動電流を生成するインバータ回路よりなる第1駆動部81、第2駆動部82、第3駆動部83、及び第4駆動部84を独立して備える。第1駆動部81は第1系統巻線U1,V1,W1への給電を行い、第2駆動部82は第2系統巻線U2,V2,W2への給電を行い、第3駆動部83は第3系統巻線U3,V3,W3への給電を行い、第4駆動部84は第4系統巻線U4,V4,W4への給電を行う。U相、V相、W相駆動電流は、互いに120度の位相差に設定される。これら各駆動部81〜84に対しては、第1制御部91、第2制御部92、第3制御部93、及び第4制御部94を独立して備え、各制御部91〜94は、各駆動部81〜84から各系統各相の電機子巻線22に供給する駆動電流の制御を行う。
(1)モータ10のステータ13には、独立して動作可能な複数系統の巻線U1,…,W4が備えられ、ステータ13(ステータコア21)の同一のスロットSに異系統且つ同一相の巻線U1,…,W4が混在して配置される。本実施形態では、4系統の巻線U1,…,W4にて構成され、全てのスロットSに対し、2系統且つ同一相の巻線U1,…,W4が混在して配置されている。そして、同一のスロットSに配置される異系統且つ同一相の巻線U1,…,W4には、同一相の駆動電流が供給される。つまり、同一スロットS内において、構造上は独立した異系統の巻線U1,…,W4として冗長性を持たせながら、見かけ上は同一系統の巻線U1,…,W4のように動作させるべく駆動電流の共通化が図られている。このように本実施形態では、巻線U1,…,W4を複数系統としながらも、簡素な給電制御として実現することができる。
・モータ10のステータ13は4系統の巻線U1,…,W4が備えるものであったが、系統数はこれに限らず、3系統若しくは5系統以上としてもよい。
・スロットSに混在させる巻線U1,…,W4の系統数を2系統としたが、3系統以上としてもよい。
・巻線U1,…,W4を構成するセグメント導体25に断面矩形状のものを用いたが、これに限らず、例えば断面円形状のものを用いてもよい。
・ステータ13(ステータコア21)をリヤフレーム11とフロントフレーム12とで挟持する構成としたが、これに限らず、例えばステータ13を筒状のケース内に焼き嵌め等により挿入固定する構成としてもよい。
・モータ10内に制御装置80(制御基板67)を一体に備えたが、それぞれ別体としてもよい。
上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
前記巻線は、独立して動作可能な複数系統の巻線として構成され、同一の前記スロットに異系統且つ同一相の前記巻線が混在して配置されるものであり、
前記同一のスロットに配置される前記異系統且つ同一相の巻線に対し、同一相の前記駆動電流の供給を行うことを特徴とするブラシレスモータ制御装置。
Claims (7)
- ステータコアの周方向に複数並設されるティース間のスロットに巻線が挿入配置されて全体として3相巻線として巻回されてなるステータを備え、制御装置にて生成した3相駆動電流の前記3相巻線への供給に基づきロータの回転駆動が行われるブラシレスモータであって、
前記巻線は、独立して動作可能な複数系統の巻線として構成され、同一の前記スロットに異系統且つ同一相の前記巻線が混在して配置され、
前記同一のスロットに配置される前記異系統且つ同一相の巻線には、同一相の前記駆動電流が供給されるように構成されていることを特徴とするブラシレスモータ。 - 前記巻線は、4系統以上の複数系統の巻線にて構成され、
全ての前記スロットには、前記異系統且つ同一相の巻線が混在して配置されていることを特徴とする請求項1に記載のブラシレスモータ。 - 前記同一のスロットに配置される前記異系統且つ同一相の巻線の引出線は、互いに前記ロータの回転軸を挟んだ180度対向位置に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のブラシレスモータ。
- 前記同一のスロットに配置される前記異系統且つ同一相の巻線は、所定間隔の前記スロットを辿って配置されるものであり、径方向位置を交互に入れ替えて配置されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のブラシレスモータ。
- 前記制御装置は、前記複数系統の巻線毎に独立して前記駆動電流を生成して供給する複数系統の駆動部を割り当てていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のブラシレスモータ。
- 前記制御装置は、前記複数系統の駆動部に対して独立して制御を行う複数系統の制御部を割り当てていることを特徴とする請求項5に記載のブラシレスモータ。
- 前記制御装置は、前記同一のスロットに配置される前記異系統の巻線に前記駆動電流を生成して供給する共通の駆動部を割り当てていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のブラシレスモータ。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023008284A1 (ja) * | 2021-07-30 | 2023-02-02 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | 発電機、コイル素子、モータ及び航空機 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7017130B2 (ja) * | 2018-08-13 | 2022-02-08 | トヨタ自動車株式会社 | ステアリングシステム |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002078269A (ja) * | 2000-08-29 | 2002-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | 回転電機の固定子 |
US20070018525A1 (en) * | 2005-07-21 | 2007-01-25 | William Cai | Multi-phase fractional slot windings for electric machines having segmented bar-shaped windings |
JP2012143087A (ja) * | 2011-01-04 | 2012-07-26 | Asmo Co Ltd | モータ |
JP2016013047A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 富士電機株式会社 | 電動機の駆動装置 |
WO2018181945A1 (ja) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 駆動装置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004297881A (ja) | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Nissan Motor Co Ltd | 電動機駆動システム |
JP4842711B2 (ja) | 2006-06-02 | 2011-12-21 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 多相電動機 |
JP5021247B2 (ja) | 2006-07-14 | 2012-09-05 | 三菱電機株式会社 | 多重巻線交流モータ |
JP5230250B2 (ja) | 2008-04-24 | 2013-07-10 | 三菱電機株式会社 | 電動機および電力供給制御装置 |
CN102326323A (zh) * | 2009-03-11 | 2012-01-18 | 株式会社日立制作所 | 车辆用交流发电机 |
JP5624330B2 (ja) | 2009-06-24 | 2014-11-12 | 株式会社デンソー | モータ |
JP2013062897A (ja) | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Aida Engineering Ltd | インバータモータ装置 |
JP2013085381A (ja) | 2011-10-11 | 2013-05-09 | Panasonic Corp | 同期電動機駆動システム |
CN102593978A (zh) * | 2012-02-27 | 2012-07-18 | 山东大学 | 伺服压力机用双绕组永磁无刷伺服电机 |
CN105634225B (zh) * | 2014-11-26 | 2020-10-09 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 直流无刷电机及使用其的电动助力转向系统 |
JP6688247B2 (ja) * | 2017-04-10 | 2020-04-28 | 株式会社Soken | 回転電機及び回転電機システム |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002078269A (ja) * | 2000-08-29 | 2002-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | 回転電機の固定子 |
US20070018525A1 (en) * | 2005-07-21 | 2007-01-25 | William Cai | Multi-phase fractional slot windings for electric machines having segmented bar-shaped windings |
JP2012143087A (ja) * | 2011-01-04 | 2012-07-26 | Asmo Co Ltd | モータ |
JP2016013047A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 富士電機株式会社 | 電動機の駆動装置 |
WO2018181945A1 (ja) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 駆動装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023008284A1 (ja) * | 2021-07-30 | 2023-02-02 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | 発電機、コイル素子、モータ及び航空機 |
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