JP3062085U - Opposite-axis magnetic brushless DC motor - Google Patents
Opposite-axis magnetic brushless DC motorInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 対向軸向磁場ブラシレスDCモータの提供。
【解決手段】 複数の等角環状配置の永久磁石を具えて
二つの隣り合う永久磁石が相反する軸方向磁場を有する
一つのロータ、上記ロータの軸方向の二側に対向するよ
う設置された二つのステータであって、ロータに対向す
る内側面に複数の等角に環状に配設され且つロータを挟
んだ二つが相互に対向する電磁領域を具えて各一つの電
磁領域に少なくとも一組の巻線コイルのある二つのステ
ータ、少なくとも一つのセンサ素子を有しロータの位相
角度と回転速度を検出して巻線コイルの直流電流方向と
そのオンオフを制御し、該巻線コイルとロータ間にそれ
ぞれ少なくとも一つのモータ特性を形成させる一つの制
御システム、以上を具え、該センサ素子がロータの回転
速度の変化を検出し、各モータが同時運転するか、単独
運転するか、組合せられてその他のモータ方式で運転す
るようにしてある。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide a brushless DC motor having an opposed axial magnetic field. SOLUTION: One rotor having a plurality of permanent magnets arranged in a conformal annular arrangement and having two adjacent permanent magnets having opposite axial magnetic fields, two rotors installed so as to face two axial sides of the rotor. Two stators, each of which has a plurality of equiangularly arranged annularly arranged on the inner surface facing the rotor and sandwiches the rotor, and has at least one set of windings in each electromagnetic region. Two stators with wire coils, having at least one sensor element, detecting the phase angle and rotation speed of the rotor to control the DC current direction of the winding coil and its on / off, respectively, between the winding coil and the rotor A control system for forming at least one motor characteristic, the sensor element detects a change in the rotation speed of the rotor, and the motors operate simultaneously, independently, or in combination. The motor is operated by another motor system.
Description
【0001】[0001]
本考案は一種のブラシレスDCモータに係り、特に一種の、中低回転速度、大 トルク、ハイパワー、及び一つ或いは多種類の回転速度とトルク特性に変換可能 である対向軸向磁場ブラシレスDCモータに関する。 The present invention relates to a type of brushless DC motor, and more particularly, to a type of brushless DC motor with opposed axial magnetic field, which can be converted into a type of medium and low rotation speed, large torque, high power, and one or more types of rotation speed and torque characteristics. About.
【0002】[0002]
周知のモータの大半は「径向磁場」とされ、このためその回転子の受力は僅か に単面とされ、極数と空間の利用率が比較的低く、理想的な構造であるとは言え なかった。また、周知のモータには「軸向磁場」を使用したものもあるが、交流 システムが単相、二相或いは三相の同期/非同期誘導モータ、永久磁石ステップ モータ、磁抵抗モータ及び永久磁石同期モータ等であった。 Most of the known motors have a "radial magnetic field", so the bearing of the rotor is slightly single-sided, the number of poles and space utilization are relatively low, and an ideal structure is not considered. I could not say it. Some well-known motors use an “axial magnetic field”, but the AC system uses a single-phase, two-phase or three-phase synchronous / asynchronous induction motor, permanent magnet step motor, magnetoresistive motor, and permanent magnet synchronous motor. It was a motor.
【0003】 磁鋼材料の不断の強磁化、及びルビジウム鉄ホウ素アルカリ希土類磁鋼の普及 と価格の合理化により、永久磁石直流モータがより広範に各種の領域で運用され るようになった。それは大量大量に強磁材料を使用するため、同じパワーにおい ては、永久磁石直流モータは交流モータの体積よりも小さく、重量も軽く、厚さ も薄く、より多くのエネルギー資源を節約できた。そしてその応用の領域、永久 磁石直流モータの特性曲線、表現は交流モータに比べて優れていた。さらに近年 では半導体産業が急速に発展し、ブラシレスDCモータの、電子化、ディジタル 化サービスコントロールの領域における表現には目ざましいものがある。[0003] With the continuous strong magnetization of magnetic steel materials, and the widespread use of rubidium iron boron alkali rare earth magnetic steel and the rationalization of prices, permanent magnet DC motors have become more widely used in various fields. Because it uses large quantities of ferromagnetic material, at the same power, a permanent magnet DC motor is smaller in volume, lighter in weight and thinner in thickness, saving more energy resources. The application area, the characteristic curve and the expression of the permanent magnet DC motor were superior to the AC motor. Furthermore, in recent years, the semiconductor industry has rapidly developed, and the expression of brushless DC motors in the area of electronic and digital service control has been remarkable.
【0004】 しかし、現在までどのような文献にも、対向或いは多数ディアル対向組合せの 軸向磁場ブラシレスDCモータは記載されていない。[0004] However, to date, no literature describes an axial magnetic field brushless DC motor in an opposing or multi-dial opposing combination.
【0005】[0005]
本考案の主要な目的は、一種の、対向軸向磁場ブラシレスDCモータを提供す ることにあり、それは一つ或いは多種の回転速度とトルク特性曲線の組合せを有 するものとする。 The main purpose of the present invention is to provide a kind of opposed axial magnetic field brushless DC motor, which has one or more combinations of rotation speed and torque characteristic curve.
【0006】 本考案の次の目的は、一種の、対向軸向磁場ブラシレスDCモータを提供する ことにあり、それは電機の極数を相対的に倍増可能で、空間利用率を高め、比較 的大きなトルクを出力可能であるものとする。[0006] A second object of the present invention is to provide a kind of brushless DC motor having a counter-axial magnetic field, which can relatively double the number of poles of the electric machine, increase the space utilization rate, and have a relatively large number. It is assumed that torque can be output.
【0007】 本考案の第3の目的は、一種の、対向軸向磁場ブラシレスDCモータを提供す ることにあり、それは、対向電磁ステータに一つの永久磁石ロータを共用させて 、両面の受力を均一とし、運転を平穏としたものとする。[0007] A third object of the present invention is to provide a kind of brushless DC motor having an opposed axial magnetic field. Is made uniform and the operation is made quiet.
【0008】[0008]
請求項1の考案は、 複数の等角に環状に配設された永久磁石を具え、二つの隣り合う永久磁石が相 反する軸方向磁場を有してなる、一つのロータ、 上記ロータの軸方向の二側に対向するよう設置されてロータに対向する内側面 に複数の等角に環状に配設され且つロータを挟んだ二つが相互に対向する電磁領 域が形成され、各一つの電磁領域に少なくとも一組の巻線コイルが設けられてな る、二つのステータ、 少なくとも一つのセンサ素子を具えてロータの位相角度と回転速度を検出し、 上記巻線コイルの直流電流方向とそのオンオフを制御し、該巻線コイルとロータ 間にそれぞれ少なくとも一つのモータ特性を形成させるようにしてなる、一つの 制御システム、 以上が組み合わされて、異なる回転速度とトルク特性が必要である時、該セン サ素子がロータの異なる回転速度の変化を検出し、これらモータを同時に運転さ せるか、或いはそのなかの一つのモータを単独運転させるか、或いは組合せてそ の他の種類のモータ方式の運転をさせて、異なるトルク特性に変換し出力できる ようにして構成された、対向軸向磁場ブラシレスDCモータとしている。 請求項2の考案は、前記制御システムが直流三相六線ブリッジ位相変換制御シ ステムとされたことを特徴とする、請求項1に記載の対向軸向磁場ブラシレスD Cモータとしている。 請求項3の考案は、前記制御システムが電子位相変換シフト制御システムとさ れたことを特徴とする、請求項1に記載の対向軸向磁場ブラシレスDCモータと している。 請求項4の考案は、前記センサ素子がホールICとされたことを特徴とする、 請求項1に記載の対向軸向磁場ブラシレスDCモータとしている。 請求項5の考案は、前記電磁領域が加圧巻付け式の鉄心を具えたことを特徴と する、請求項1に記載の対向軸向磁場ブラシレスDCモータとしている。 The invention according to claim 1 comprises one rotor, comprising a plurality of equiangularly arranged permanent magnets, two adjacent permanent magnets having opposing axial magnetic fields, the axial direction of the rotor. A plurality of electromagnetic fields are provided on the inner surface facing the rotor and opposed to the rotor. At least one set of winding coils is provided, and two stators and at least one sensor element are provided to detect a phase angle and a rotation speed of the rotor, and to determine a DC current direction of the winding coils and on / off thereof. A control system for controlling and forming at least one motor characteristic between the winding coil and the rotor, respectively, when different rotational speed and torque characteristics are required, Sensor elements detect changes in the rotational speed of the rotor and operate these motors at the same time, operate one motor alone, or combine other types of motor operation. Thus, an opposing axial magnetic field brushless DC motor is constructed so as to be able to convert to different torque characteristics and output. According to a second aspect of the present invention, there is provided the brushless DC motor according to the first aspect, wherein the control system is a DC three-phase six-wire bridge phase conversion control system. According to a third aspect of the present invention, there is provided the brushless DC motor according to the first aspect, wherein the control system is an electronic phase conversion shift control system. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the brushless DC motor according to the first aspect, wherein the sensor element is a Hall IC. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the brushless DC motor according to the first aspect, wherein the electromagnetic region includes a pressure wound iron core.
【0009】[0009]
本考案は、一つのロータ、二つのステータ、及び一つの制御システムを包括す る。該ロータは複数の、等角に環状に配置された永久磁石を具え、二つの隣り合 う磁石間は相反する軸向磁場とされる。該二つのステータは該ロータの軸方向の 二側に対向設置され、並びにロータに対向する内側面にそれぞれ複数の、等角に 環状配置され二つが相互に対向するよう配置された電磁領域が形成され、各一つ の電磁領域に少なくとも一組の巻線コイルがある。該制御システムは少なくとも 一つのセンサ素子を具え、該センサ素子はロータの位相角度と回転速度を検出す るのに用いられ、該制御システムは並びにこれら巻線コイルの直流電流方向とそ のオンオフを制御可能であり、これら巻線コイルとロータ間にそれぞれ少なくと も一つのモータM1、M2、・・・特性を形成するのに用いられる。異なる回転 速度とトルク特性が必要である時には、該センサ素子が異なる回転速度変化を検 出することにより、これらモータをM1+M2+・・・を以て同時に運転させる か、或いはその中の一つのモータM1、M2、・・・を単独で運転させるか、或 いは組み合わせてその他の種類のモータ方式で運転させるかを制御でき、それに より異なるトルク特性に変換して出力可能である。 The present invention includes one rotor, two stators, and one control system. The rotor comprises a plurality of equiangularly arranged annularly arranged permanent magnets with opposing axial magnetic fields between two adjacent magnets. The two stators are opposed to each other on two sides in the axial direction of the rotor, and a plurality of electromagnetic regions are arranged on an inner surface facing the rotor, each having a plurality of equiangularly arranged annularly arranged two facing each other. There is at least one set of winding coils in each one electromagnetic region. The control system comprises at least one sensor element, which is used to detect the phase angle and rotation speed of the rotor, the control system as well as the DC current direction of these winding coils and their on / off. It is controllable and is used to form at least one motor M1, M2,... Between the winding coil and the rotor. When different rotational speed and torque characteristics are required, the sensor elements detect different rotational speed changes, so that these motors can be operated simultaneously with M1 + M2 +... Or one of the motors M1, M2. ,... Can be controlled independently or in combination with other types of motors, and can be converted into different torque characteristics and output.
【0010】 本考案の制御システムは直流位相変換制御システム、或いは交流整直流位相変 換制御システム、或いは手動制御システム、或いはその他の等しい効果を有する 制御システムを採用可能であるが、望ましくは電子位相変換シフト直流三相六線 ブリッジ制御システムを使用するのがよく、即ち、モータを電子式シフトの原理 で動作させる。センサ素子には周知の各種ホール素子を使用するか、或いはその 他の位相角度磁極位置を検出可能な素子を使用可能であるが、望ましくはホール ICを使用する。[0010] The control system of the present invention can employ a DC phase conversion control system, or an AC rectification DC phase conversion control system, or a manual control system, or any other control system having an equivalent effect, but preferably an electronic phase conversion system. A conversion shift DC three-phase six-wire bridge control system may be used, that is, the motor operates on the principle of electronic shifting. As the sensor element, various well-known Hall elements can be used, or other elements capable of detecting the phase angle magnetic pole position can be used. Preferably, a Hall IC is used.
【0011】 本考案のこれらのモータは相互に異なる(M1≠M2≠・・・)か、或いは相 互に等しい(M1=M2=・・・)ものとされる。各電磁領域のこれらの巻線コ イルは鉄心に巻かれるが、望ましくは加圧巻き込み式の鉄心を採用する。The motors of the present invention are different from each other (M1 ≠ M2 ≠...) Or are equal to each other (M1 = M2 =...). These winding coils of each electromagnetic region are wound around an iron core, and preferably a pressure-winding type iron core is used.
【0012】 本考案はまた一つ以上のロータを使用可能であり、各一つのロータの軸方向の 二側に一対のステータが相互に対向するよう搭載され、これによりさらに多種の モータの組合せを形成可能で、多種の異なるトルク特性変換を有するものとされ うる。The present invention can also use one or more rotors, and a pair of stators are mounted on two axial sides of each rotor so as to face each other, so that a combination of various types of motors can be used. It can be formed and have a variety of different torque characteristic transformations.
【0013】 ロータの複数の永久磁石は、嵌め込み、貼り合わせ、締めつけ、或いはその他 の組合せ方式により等角にロータに環状に配置される。望ましくは、複数の未充 磁の磁鋼を成形金型中に置き入れ、さらにアルミ合金、エンジニアプラスチック 、BMC、DMC或いはその他の熱硬化樹脂など非導磁材料を金型中に射出或い は圧入し一体成形し、これら磁鋼を非導磁材料で緊密に被覆し、取り出した後に 表面加工処理を行い、さらにこれら磁鋼に対して一部或いは全体を充磁して永久 磁石となす。[0013] The plurality of permanent magnets of the rotor are equiangularly arranged on the rotor in an annular manner by fitting, bonding, tightening, or other combinations. Preferably, a plurality of unpolarized magnetic steels are placed in a molding die, and a non-magnetic material such as aluminum alloy, engineering plastic, BMC, DMC or other thermosetting resin is injected or molded into the die. After press-fitting and integrally forming, these magnetic steels are tightly covered with a non-magnetically conductive material, taken out, and then subjected to a surface treatment treatment. Further, these magnetic steels are partially or entirely charged to form permanent magnets.
【0014】[0014]
本考案の技術内容を具体的に説明するために、特にここでは二つの実施例を挙 げて説明する。図1、2は本考案の一つの実施例を示し、この実施例は特に、電 動車の中低回転速度、大トルク、ハイパワーのブラシレスDCモータに適用され る。 In order to specifically explain the technical contents of the present invention, two embodiments will be specifically described here. FIGS. 1 and 2 show one embodiment of the present invention, and this embodiment is particularly applied to a brushless DC motor having a low and medium rotational speed, a large torque and a high power of an electric vehicle.
【0015】 本実施例では三相両極式ブラシレスDCモータを使用し、ゆえに心軸5に設置 されるロータ3に等角度に環状に16個の永久磁石31が配設され、各二つの隣 り合う永久磁石31間は相反する軸向磁場とされる。このロータ3は16個の未 充磁の磁鋼を成形金型中に置き入れ、さらにアルミ合金、エンジニアプラスチッ ク、BMC、DMC或いはその他の熱硬化樹脂など非導磁材料を金型中に射出或 いは圧入し一体成形し、これら磁鋼を非導磁材料で緊密に被覆し、取り出した後 に表面加工処理を行い、さらにこれら磁鋼に対して一部或いは全体を充磁して永 久磁石31となしたものである。In this embodiment, a three-phase bipolar brushless DC motor is used, and therefore, 16 permanent magnets 31 are annularly arranged at an equal angle on the rotor 3 installed on the shaft 5, and two permanent magnets 31 are provided adjacent to each other. Opposite axial magnetic fields are generated between the matching permanent magnets 31. This rotor 3 places 16 uncharged magnetic steels in a molding die, and injects a non-magnetically conductive material such as aluminum alloy, engineer plastic, BMC, DMC or other thermosetting resin into the molding die. Or, they are press-fitted and integrally molded, these magnetic steels are tightly covered with a non-magnetically conductive material, and after removal, surface treatment is performed. It is a permanent magnet 31.
【0016】 二つのステータ1、2は二つが、ロータ3の軸方向の二側に対向設置され、並 びにロータ3に対向する内側面10、20に、それぞれ24個の等角に環状配置 され且つ相互に対向する電磁領域11、21が設けられている。本実施例では、 同一歯の電磁領域11(21)は、二組の巻線コイル12、13(22、23) が一つの加圧巻き付け式鉄心の内端と外端に巻き付けられて成る。The two stators 1, 2 are disposed opposite to each other on the two axial sides of the rotor 3, and 24 are equiangularly arranged on the inner side surfaces 10, 20 facing the rotor 3, respectively, each having 24 equiangular rings. Further, electromagnetic regions 11 and 21 facing each other are provided. In this embodiment, the same toothed electromagnetic region 11 (21) is formed by winding two sets of winding coils 12, 13 (22, 23) around the inner end and the outer end of a single pressure wound core.
【0017】 図3から図5は本実施例の三相巻線コイル表示図である。ステータ1を例にし て説明すると、その巻付け方式は、ステータ1の24個の電磁領域11が、A、 B、Cの順に分けられて間隔を開けて配列された三組に分けられ、A組(或いは B組或いはC組)に属する巻線コイル12がまず鉄心の内端に個別に巻き付けら れた後に相互に連接され、A組(或いはB組或いはC組)に属する巻線コイル1 3がまず鉄心の外端に巻き付けられてから相互に連接される。ステータ2につい ても同様である。FIG. 3 to FIG. 5 are views showing a three-phase winding coil of the present embodiment. To describe the stator 1 as an example, the winding method is as follows. Twenty-four electromagnetic regions 11 of the stator 1 are divided into three sets arranged in the order of A, B, and C and arranged at intervals. The winding coil 12 belonging to the set (or the set B or C) is first individually wound around the inner end of the iron core, and then connected to each other, and the winding coil 1 belonging to the set A (or the set B or C). 3 are first wound around the outer end of the iron core and then connected to each other. The same applies to the stator 2.
【0018】 本実施例で使用される電子位相変換シフト直流三相六線ブリッジ制御システム 4について以下に説明する。図6はそのブリッジ構造とM1、M2及びM1+M 2NOフィールドパワースイッチ切り換え表示図であり、これは周知の構造であ り本考案の重点ではないため、説明は省略する。図3から図5に示される本実施 例のセンサ素子40が三つのホールIC(H1、H2、H3)によりロータ3の 位相角度と回転速度を検出する。The electronic phase conversion shift DC three-phase six-wire bridge control system 4 used in the present embodiment will be described below. FIG. 6 is a view showing the switching structure of the bridge structure and the M1, M2, and M1 + M2NO field power switches. Since this is a well-known structure and is not the focus of the present invention, the description is omitted. The sensor element 40 of the present embodiment shown in FIGS. 3 to 5 detects the phase angle and the rotation speed of the rotor 3 by three Hall ICs (H1, H2, H3).
【0019】 これにより、この電子位相変換シフト直流三相六線ブリッジ制御システム4が これらホールIC(H1、H2、H3)によりそれぞれロータ3の位相角度と回 転速度変換を検出した後、同一のステータ1(或いは2)の同一の電磁領域11 (或いは21)の巻線コイル12、13(或いは22、23)に対して、同方向 直流電流を通じるか或いは同時接地するかを制御し、並びに各一組中の異なり且 つ隣接する三つの電磁領域A、B、Cの巻線コイル12、13(22、23)に 対して異なる方向の直流電流を通じるか或いは接地するかを制御し、こうして各 組の三相の隣接する電磁領域11(或いは21)が六種類の変化の軸向磁場組合 せを有し、さらに、異なるステータ1、2の二つの相対する電磁領域11、21 が相反する軸向磁場を有するか或いは同時に接地して零磁場となり且つ順に交替 して方向変換可能となるよう制御する。ゆえに異なるステータ1、2の二つの対 向する電磁領域11、21の巻線コイル12、22とロータ3間に一つのモータ M2の特性を形成可能で、巻線コイル13、23とロータ3間にもう一つのモー タM1の特性を形成可能である。Thus, after the electronic phase conversion shift DC three-phase six-wire bridge control system 4 detects the phase angle and the rotation speed conversion of the rotor 3 by these Hall ICs (H1, H2, H3), the same system is used. For the winding coils 12, 13 (or 22, 23) of the same electromagnetic region 11 (or 21) of the stator 1 (or 2), control whether to pass DC current in the same direction or to ground simultaneously, and Controlling whether to pass DC currents in different directions or ground to the winding coils 12, 13 (22, 23) of three different and adjacent electromagnetic regions A, B, C in each set; Thus, each set of three-phase adjacent electromagnetic regions 11 (or 21) has six types of changing axial magnetic field combinations, and two opposing electromagnetic regions 11, 21 of different stators 1, 2 Control is performed so as to have the opposite axial magnetic field or to be grounded at the same time to become a zero magnetic field, and to be able to change direction in turn. Therefore, it is possible to form the characteristics of one motor M2 between the winding coils 12, 22 of the two opposing electromagnetic regions 11, 21 of the different stators 1, 2 and the rotor 3, and to form the characteristic between the winding coils 13, 23 and the rotor In addition, another characteristic of the motor M1 can be formed.
【0020】 電動車が零回転速度V0 より起動開始して大きなトルクが必要である時、これ らホールIC(H1、H2、H3)がロータ3のゆっくりの回転速度を検出し、 電子位相変換シフト直流三相六線ブリッジ制御システム4が巻線コイル12、1 3、22、23に対してそれぞれ異なる位相差の直流電流を通じるか或いは接地 するかを制御し、即ちモータが電子式シフトの原理で動作し、モータM2とモー タM1が同時にロータ3に施力し、M1+M2のモータ特性を有するようになる 。図7から図12はこのロータ3が二側の巻線コイル12、13、22、23の 順に変換する反発力を受けて連続運動する断面動作表示図であり、ロータ3が持 続して前方に向かう、一種のデュアルモータ運転モードとされ、そのトルク特性 曲線は図15に示されるとおりである。When the electric vehicle starts to start from the zero rotation speed V 0 and a large torque is required, these Hall ICs (H1, H2, H3) detect the slow rotation speed of the rotor 3 and perform electronic phase conversion. The shift DC three-phase six-wire bridge control system 4 controls whether DC currents having different phase differences are passed or grounded to the winding coils 12, 13, 22, and 23. Operating according to the principle, the motor M2 and the motor M1 simultaneously apply a force to the rotor 3, and have a motor characteristic of M1 + M2. 7 to 12 are sectional operation display diagrams in which the rotor 3 continuously moves by receiving a repulsive force converted in the order of the winding coils 12, 13, 22, and 23 on the two sides. , A kind of dual motor operation mode is set, and the torque characteristic curve is as shown in FIG.
【0021】 起動後の回転速度は漸次増加し、ホールIC(H1、H2、H3)がロータ3 の低回転速度VL を検出すると、制御システム4 がただ巻線コイル12、22に 対して異なる位相差の直流電流を通じるか或いは接地するかを制御するよう切り 換えられ、図13はこのシングルモータM2の運転モードを示している。The rotation speed after start-up gradually increases, and when the Hall ICs (H 1, H 2, H 3) detect the low rotation speed V L of the rotor 3, the control system 4 simply differs for the winding coils 12, 22. The control is switched so as to control whether the phase difference DC current is passed or grounded. FIG. 13 shows the operation mode of the single motor M2.
【0022】 回転速度がさらに増して高回転速度VH となると、制御システム4がさらにた だ巻線コイル13、23に対して異なる位相差の直流電流を通じるか或いは接地 するかを制御するよう切り換えられ、図14はこのシングルモータM1の運転モ ードを示している。When the rotation speed further increases to the high rotation speed V H , the control system 4 further controls whether to pass a DC current having a different phase difference to the winding coils 13 and 23 or to ground. FIG. 14 shows the operation mode of the single motor M1.
【0023】 図15は回転速度V−回転速度とトルクTの関係曲線図であり、本実施例は異 なる回転速度時に適時電流を変換するよう制御されることで、デュアルモータM 1+M2同時運転か、或いはシングルモータM2、M1の単独運転かのモードを 有することができ、三種類の異なるトルク曲線の組合せを形成し、一種類の双曲 線に似た異なるトルク出力特性を有し、ゆえに電子位相変換、電子シフトの変速 電動車の機能を有しうる。FIG. 15 is a graph showing the relationship between the rotation speed V—the rotation speed and the torque T. In this embodiment, the dual motor M1 + M2 simultaneous operation is controlled by converting the current at appropriate times at different rotation speeds. Alternatively, it can have a single motor M2, M1 isolated operation mode, forming a combination of three different torque curves, having different torque output characteristics similar to one kind of hyperbolic curve, and Phase conversion, electronic shift shifting It can have the function of an electric vehicle.
【0024】 また、デュアル対向ステータであるため、電機の極数が相対的に倍増し、空間 利用率が高まり、同じ体積の径方向磁場モータのトルクよりも大きな出力を得る ことができる。且つこれらモータは二側より対向するよう平均施力するため、両 面の受力が均一となり運転は平穏となる。In addition, because of the dual opposed stator, the number of poles of the electric machine is relatively doubled, the space utilization is increased, and an output larger than the torque of the radial magnetic field motor having the same volume can be obtained. In addition, since these motors apply an average force so as to face each other from both sides, the receiving force on both sides becomes uniform, and the operation becomes quiet.
【0025】 図16は、本考案のもう一つの実施例を示し、その構造は上述の実施例とほぼ 同じであるが、ただし、二つのロータ3、3’を具え、各一つのロータ3、3’ の二側に対向するようステータ1、2、1’、2’が設けられ、これにより四つ の電動機M1、M2、M3、M4を形成可能で、それは単独使用或いは相互に組 合せ使用されて、より多種類の異なるトルク変換を形成可能である。図に示され るように、本実施例の隣り合う二つの電磁セット2、2’は一体成形され、これ により空間とコストが節約されているが、当然分離設置も可能であり、いずれも 本考案の目的と効果を達成可能である。FIG. 16 shows another embodiment of the present invention, the structure of which is almost the same as that of the above-mentioned embodiment, except that it has two rotors 3 and 3 ′, and one rotor 3, The stators 1, 2, 1 ', 2' are provided on two sides of the 3 'so that four electric motors M1, M2, M3, M4 can be formed, which can be used alone or in combination with each other. Thus, a greater variety of different torque conversions can be formed. As shown in the figure, the two adjacent electromagnetic sets 2, 2 'of this embodiment are integrally formed, which saves space and cost, but can be separated and installed. The purpose and effect of the invention can be achieved.
【0026】[0026]
【考案の効果】 本考案の対向軸向磁場ブラシレスDCモータは、中低回転速度、大トルク、ハ イパワー、及び一つ或いは多種類の回転速度とトルク特性に変換可能であり、本 考案の目的、手段、効果はいずれも周知の技術の特徴とは異なるものであって、 新規性、実用性及び産業上の利用価値を有する考案であるといえよう。[Effects of the Invention] The brushless DC motor for the opposed axial magnetic field of the present invention can be converted into medium and low rotation speed, large torque, high power, and one or more kinds of rotation speed and torque characteristics. The means, effects, and effects are all different from the characteristics of the well-known technology, and it can be said that the invention has novelty, practicality, and industrial value.
【図1】本考案の実施例の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention.
【図2】本考案の実施例の部分立体分解図である。FIG. 2 is a partial exploded view of the embodiment of the present invention.
【図3】本考案の実施例の三相巻線コイル表示図であ
る。FIG. 3 is a schematic view showing a three-phase winding coil according to an embodiment of the present invention;
【図4】本考案の実施例の三相巻線コイル表示図であ
る。FIG. 4 is a schematic diagram showing a three-phase winding coil according to an embodiment of the present invention;
【図5】本考案の実施例の三相巻線コイル表示図であ
る。FIG. 5 is a schematic diagram of a three-phase winding coil according to an embodiment of the present invention.
【図6】本考案の実施例の直流三相六線ブリッジ電子位
相変換シフト制御システム表示図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a DC three-phase six-wire bridge electronic phase conversion shift control system according to an embodiment of the present invention.
【図7】本考案の実施例のデュアルモータ運転時の連続
運動断面動作表示図である。FIG. 7 is a view showing a continuous motion cross-sectional operation during dual motor operation according to the embodiment of the present invention.
【図8】本考案の実施例のデュアルモータ運転時の連続
運動断面動作表示図である。FIG. 8 is a view showing a continuous motion cross-sectional operation during dual motor operation according to the embodiment of the present invention.
【図9】本考案の実施例のデュアルモータ運転時の連続
運動断面動作表示図である。FIG. 9 is a view showing a continuous motion cross-sectional operation during dual motor operation according to the embodiment of the present invention.
【図10】本考案の実施例のデュアルモータ運転時の連
続運動断面動作表示図である。FIG. 10 is a view showing a continuous motion sectional operation during dual motor operation according to the embodiment of the present invention.
【図11】本考案の実施例のデュアルモータ運転時の連
続運動断面動作表示図である。FIG. 11 is a view showing a continuous motion cross-sectional operation during dual motor operation according to the embodiment of the present invention.
【図12】本考案の実施例のデュアルモータ運転時の連
続運動断面動作表示図である。FIG. 12 is a view showing a continuous motion cross-sectional operation during dual motor operation of the embodiment of the present invention.
【図13】本考案の実施例のシングルモータ運転表示図
である。FIG. 13 is a view showing a single motor operation according to the embodiment of the present invention.
【図14】本考案の実施例のシングルモータ運転表示図
である。FIG. 14 is a view showing a single motor operation according to the embodiment of the present invention.
【図15】本考案の実施例の回転速度−トルク関係曲線
図である。FIG. 15 is a rotation speed-torque relationship curve diagram of the embodiment of the present invention.
【図16】本考案のもう一つの実施例の二組デュアル対
向軸向磁場ブラシレスDCモータ表示図である。FIG. 16 is a schematic diagram of another embodiment of the present invention;
1、1’ ステータ 10 内側面 11 電磁領域 12 巻線コイル 13 巻線コイル 2、2’ ステータ 20 内側面 21 電磁領域 22 巻線コイル 23 巻線コイル 3、3’ ロータ 31 永久磁石 4 制御システム 40 センサ素子 5 心軸 H1、H2、H3 ホールIC M1、M2、M3、M4 モータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1 'Stator 10 Inner surface 11 Electromagnetic region 12 Winding coil 13 Winding coil 2, 2' Stator 20 Inner surface 21 Electromagnetic region 22 Winding coil 23 Winding coil 3, 3 'Rotor 31 Permanent magnet 4 Control system 40 Sensor element 5 Core axis H1, H2, H3 Hall IC M1, M2, M3, M4 Motor
Claims (5)
を具え、二つの隣り合う永久磁石が相反する軸方向磁場
を有してなる、一つのロータ、 二つのステータであって上記ロータの軸方向の二側に対
向するよう設置され、ロータに対向する内側面に複数の
等角に環状に配設され且つロータを挟んだ二つが相互に
対向する電磁領域が形成され、各一つの電磁領域に少な
くとも一組の巻線コイルが設けられてなる、上記二つの
ステータ、 少なくとも一つのセンサ素子を具えてロータの位相角度
と回転速度を検出し、上記巻線コイルの直流電流方向と
そのオンオフを制御し、該巻線コイルとロータ間にそれ
ぞれ少なくとも一つのモータ特性を形成させるようにし
てなる、一つの制御システム、 以上が組み合わされて、異なる回転速度とトルク特性が
必要である時、該センサ素子がロータの異なる回転速度
の変化を検出し、これらモータを同時に運転させるか、
或いはそのなかの一つのモータを単独運転させるか、或
いは組合せてその他の種類のモータ方式の運転をさせ
て、異なるトルク特性に変換し出力できるようにして構
成された、対向軸向磁場ブラシレスDCモータ。1. One rotor and two stators comprising a plurality of equiangularly arranged permanent magnets, wherein two adjacent permanent magnets have opposing axial magnetic fields. Electromagnetic regions are provided so as to be opposed to the two axial sides of the rotor, and are formed in a plurality of equiangularly annular shapes on the inner surface opposed to the rotor and opposed to each other with the rotor interposed therebetween. At least one set of winding coils is provided in one electromagnetic region, the two stators are provided with at least one sensor element, the phase angle and the rotation speed of the rotor are detected, and the DC current direction of the winding coils is determined. One control system that controls its on / off to form at least one motor characteristic between the winding coil and the rotor, respectively. When necessary, the sensor element detects changes in the different rotational speeds of the rotor and operates these motors simultaneously,
Alternatively, one of the motors may be operated independently, or a combination thereof may be operated by another type of motor to convert and output torque characteristics different from each other. .
ジ位相変換制御システムとされたことを特徴とする、請
求項1に記載の対向軸向磁場ブラシレスDCモータ。2. The brushless DC motor according to claim 1, wherein the control system is a DC three-phase six-wire bridge phase conversion control system.
制御システムとされたことを特徴とする、請求項1に記
載の対向軸向磁場ブラシレスDCモータ。3. The brushless DC motor according to claim 1, wherein the control system is an electronic phase conversion shift control system.
とを特徴とする、請求項1に記載の対向軸向磁場ブラシ
レスDCモータ。4. The brushless DC motor according to claim 1, wherein the sensor element is a Hall IC.
えたことを特徴とする、請求項1に記載の対向軸向磁場
ブラシレスDCモータ。5. The brushless DC motor according to claim 1, wherein the electromagnetic region includes a pressure wound iron core.
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