JP3196982U - Brushless DC motor rotation speed control device - Google Patents

Brushless DC motor rotation speed control device Download PDF

Info

Publication number
JP3196982U
JP3196982U JP2014005755U JP2014005755U JP3196982U JP 3196982 U JP3196982 U JP 3196982U JP 2014005755 U JP2014005755 U JP 2014005755U JP 2014005755 U JP2014005755 U JP 2014005755U JP 3196982 U JP3196982 U JP 3196982U
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brushless
motor
speed control
stator
rotational speed
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014005755U
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
劉金錫
五十嵐久男
Original Assignee
瑞展動能股▲ふん▼有限公司
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 瑞展動能股▲ふん▼有限公司 filed Critical 瑞展動能股▲ふん▼有限公司
Priority to JP2014005755U priority Critical patent/JP3196982U/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3196982U publication Critical patent/JP3196982U/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

【課題】非常に広い範囲の回転速度の変化に対応可能なブラシレス直流モーターの回転速度制御システムを提供する。【解決手段】ブラシレス直流モーターの回転速度制御システムはブラシレス直流モーター20、少なくとも1個のホールセンサー部品11、インバーター回路12、ゲート駆動回路13、マイクロコントローラー14を備える。2個の固定子のコイル回路を交互に駆動する方式を通して、低速運転時に高トルクを出力し、及び任意の固定子のコイル回路を駆動する方式を通して、高速運転時に低トルクを出力できる回転速度制御効果を達成する。これにより、高出力の電源を使用しなくとも、モーターの運転を起動することができ、しかもモーターの運転が設定した回転速度に達すると、任意の固定子のコイル回路を駆動する方式の運転に切り換えられる。【選択図】図1A rotational speed control system for a brushless DC motor capable of responding to changes in rotational speed in a very wide range is provided. A rotational speed control system for a brushless DC motor includes a brushless DC motor, at least one Hall sensor component, an inverter circuit, a gate drive circuit, and a microcontroller. Rotational speed control that outputs high torque during low-speed operation through a system that drives two stator coil circuits alternately, and outputs low torque during high-speed operation through a system that drives any stator coil circuit Achieve effect. As a result, the motor operation can be started without using a high-output power source, and when the motor operation reaches the set rotational speed, the operation of the system that drives the coil circuit of any stator Can be switched. [Selection] Figure 1

Description

本考案は、モーター回転速度の制御技術に関し、低速運転時に高トルクを出力でき、及び高速運転時に低トルクを出力できるブラシレス直流モーターの回転速度制御システムに関する。   The present invention relates to a motor rotation speed control technology, and relates to a rotation speed control system for a brushless DC motor that can output high torque during low-speed operation and can output low torque during high-speed operation.

モーター(電動機と別称)は電力を機械エネルギーに転換し、機械を駆動して回転、振動或いは直線運動を行わせるものである。
それは、自動コントロールと電動機器分野に広く運用されている他、日常生活では多くの家電製品に、モーターが運用されている。
そのため、モーターの種類と運用もますます多様化している。
A motor (also called an electric motor) converts electric power into mechanical energy and drives the machine to rotate, vibrate, or linearly move.
In addition to being widely used in the fields of automatic control and electric devices, motors are used in many home appliances in daily life.
As a result, the types and operations of motors are becoming increasingly diverse.

モーターの種類は非常に多く、駆動電流の違いにより、おおよそ直流モーターと交流モーターに分類される。
その基本構造は、固定子(Stator)とローター(Rotor)により構成される。
There are many types of motors, and they are roughly classified into DC motors and AC motors depending on the drive current.
The basic structure is composed of a stator and a rotor.

交流モーターは、構造がシンプルで価格が低廉であるが、かつては変速コントロールが比較的困難であったため、定回転速度或いは多段階変速に主に応用されてきた。
交流モーターは実際の運転時に、その回転速度は、供給される電流の周波数と正比例するため、原則的には、周波数が高くなればなるほど回転速度も速くなる。
インバーターが交流モーターの変速コントロールに応用されるようになり、工業的には既にかなりの期間となることと、近年の大型IC回路の急速な発展によるパワー電子部品の進歩により、複雑なコントロールが、マイクロプロセッサーを基礎とするソフトウエアにより実現されるようになっている。
AC motors have a simple structure and are inexpensive, but once they were relatively difficult to control speed changes, they have been mainly applied to constant rotation speeds or multi-stage speed changes.
Since the rotational speed of the AC motor is actually proportional to the frequency of the supplied current during actual operation, in principle, the higher the frequency, the faster the rotational speed.
Due to the fact that inverters have been applied to AC motor speed change control, and it has already been a considerable time in the industry, and the development of power electronic components due to the rapid development of large-scale IC circuits in recent years, complicated control has become possible. It is realized by software based on a microprocessor.

一般に直流モーターのローターは、電磁石(エナメル線を巻いて構成)で、固定子は永久磁石である。
永久磁石は磁場を構成し、コイルを巻いた電磁磁石はローターを構成する。
電流の方向を適時に改変することで、ローターは同一方向に持続的に回転する。
In general, a rotor of a DC motor is an electromagnet (configured by winding an enamel wire), and a stator is a permanent magnet.
A permanent magnet constitutes a magnetic field, and an electromagnetic magnet wound with a coil constitutes a rotor.
By changing the direction of the current in a timely manner, the rotor rotates continuously in the same direction.

例えば、ブラシ直流モーターは、電流が電気ブラシを流れることで、電機子を回転させ、発生した垂直磁場により、ローター上に多数組の線を巻き付け、電気ブラシ(brush)と整流(commutator)の調整を通して、電機子に流入する電流は、ローター磁場をコントロールし、磁場における垂直の方向を保持させられる。 For example, a brush direct current motor rotates an armature by causing an electric current to flow through an electric brush, and a plurality of lines are wound around a rotor by a generated vertical magnetic field to adjust an electric brush and a commutator. Through the current flowing into the armature, the rotor magnetic field is controlled and the vertical direction in the magnetic field is maintained.

一方、ブラシレス直流モーターは、ブラシ直流モーターの電気ブラシと整流子のメンテナンス問題を解決することができる。
その動作原理の、ブラシ式直流モーターとの最大の差異は、ブラシレス直流モーターは電子式の整流に改変し、ローターと固定子磁場を所定位相差に保持する目的を達成することである。
On the other hand, the brushless DC motor can solve the maintenance problem of the electric brush and commutator of the brush DC motor.
The biggest difference in the principle of operation between the brush type DC motor and the brush type DC motor is that the brushless DC motor is changed to electronic rectification to achieve the purpose of maintaining the rotor and the stator magnetic field at a predetermined phase difference.

従来のブラシレス直流モーターの回転速度を調整する際には、電圧可変することにより、達成することができ、これは一見、簡単で容易に感じられる。
しかし、モーターに大きな負荷がかかっている時には、深刻なトルク不足の問題が起きる。
そのため、電力が大きい電源を選択しなければ、モーターを靜止状態から起動して運転させることはできない。
これでは、ブラシレス直流モーターに使用する電源は制限されるばかりか、ブラシレス直流モーターのフルタイム運転過程においてもより多くの電力を消費してしまう。
When adjusting the rotational speed of a conventional brushless DC motor, it can be achieved by varying the voltage, which is seemingly simple and easy.
However, when the motor is heavily loaded, a serious torque shortage problem occurs.
For this reason, the motor cannot be started and operated from the suspended state unless a power source with high power is selected.
This not only restricts the power source used for the brushless DC motor, but also consumes more power during the full-time operation of the brushless DC motor.

台湾特許TWI353705Taiwan patent TWI353705 台湾特許TWI411198Taiwan patent TWI411198

しかし、上述した考案は使用上に欠点があり、改善する必要がある。その原因は下記の通りである。   However, the above-described device has drawbacks in use and needs to be improved. The cause is as follows.

従来のブラシレス直流モーターにおいて回転速度を調整する際に、モーターに大きな負荷がかかっている時には、深刻なトルク不足の問題が起きるため、電力が大きい電源を選択しなければ、モーターを靜止状態から起動して運転させることはできない。
これでは、ブラシレス直流モーターに使用する電源は制限されるばかりか、ブラシレス直流モーターのフルタイム運転過程においてもより多くの電力を消費してしまう。
When adjusting the rotational speed of a conventional brushless DC motor, if a large load is applied to the motor, a serious problem of insufficient torque occurs. And cannot be driven.
This not only restricts the power source used for the brushless DC motor, but also consumes more power during the full-time operation of the brushless DC motor.

本考案は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、応用するブラシレス直流モーターの低速運転時に高トルクを出力でき、及び高速運転時に低トルクを出力できるブラシレス直流モーターの回転速度制御システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the purpose of the present invention is to provide a rotational speed of a brushless DC motor that can output high torque during low-speed operation of the applied brushless DC motor and can output low torque during high-speed operation. To provide a control system.

本考案によるブラシレス直流モーターの回転速度制御システムは、少なくともブラシレス直流モーター、インバーター回路、ゲート駆動回路、マイクロコントローラーを備える。
ブラシレス直流モーターには、2個の固定子、1個のローターを設置する。
2個の固定子は、相同の軸心に沿って配列し設置される。
各固定子は、円環状を備える本体を備える。
本体上には、本体中心へと延伸する固定子歯を設置する。
各固定子歯末端には、チップを設置する。
各固定子歯上には、所定のゲート数のコイルを巻いて設置する。
しかも、2個の固定子のチップは、相互に交差し取り囲んで、円孔状構造形態を呈する。
ローターは、2個の固定子の円孔状構造形態内に相対して設置される。
ローターは、シャフト上に、複数の永久磁石を取り囲んで設置する。
しかも、全ての永久磁石は、シャフトの外周において、N極/S極が交差して配置する方式で配列して設置される。
The rotational speed control system for a brushless DC motor according to the present invention includes at least a brushless DC motor, an inverter circuit, a gate drive circuit, and a microcontroller.
A brushless DC motor has two stators and one rotor.
Two stators are arranged and installed along a homologous axis.
Each stator includes a main body having an annular shape.
On the main body, a stator tooth extending to the center of the main body is installed.
A tip is installed at each stator tooth end.
A coil having a predetermined number of gates is wound around each stator tooth.
In addition, the two stator chips intersect and surround each other to form a circular hole structure.
The rotor is installed relative to each other in the shape of a circular structure of two stators.
The rotor is installed on the shaft so as to surround a plurality of permanent magnets.
In addition, all the permanent magnets are arranged and installed in such a manner that N poles / S poles cross each other on the outer periphery of the shaft.

インバーター回路は、ブラシレス直流モーターの2個の固定子と直流電源との間に電気的に連接する。
ゲート駆動回路は、マイクロコントローラーとインバーター回路との電気的連接を構成する。
マイクロコントローラーにより、外部の回転速度制御信号に連接する。
The inverter circuit is electrically connected between the two stators of the brushless DC motor and the DC power source.
The gate drive circuit constitutes an electrical connection between the microcontroller and the inverter circuit.
A microcontroller connects to an external speed control signal.

上述した技術的特徴を利用し、本考案のブラシレス直流モーターの回転速度制御システムは、使用時には、インバーター回路を通して、2個の固定子と直流電源との電気的連接を構成する。
しかも、マイクロコントローラー及びゲート駆動回路の統合作動に対応し、受信した回転速度制御信号、及びホールセンサー部品が伝送する信号に基づき、2個の固定子のコイル回路を交互に駆動し、或いは任意の固定子のコイル回路を駆動し、通電した固定子とローターに、相互作用電磁場を形成させる。
こうして、ローターは同一方向に持続的に回転する。
これにより、2個の固定子のコイル回路を交互に駆動する方式を通して、低速運転時に高トルクを出力し、及び任意の固定子のコイル回路を駆動する方式を通して、高速運転時に低トルクを出力できる回転速度制御効果を達成する。
上述の技術的特徴に基づき、ブラシレス直流モーターの回転速度制御システムは、ブラシレス直流モーターのローター周辺に、少なくとも1個のホールセンサー部品を設置し、ローターの永久磁石位置の変化に応じて、対応する電流信号を発生する。
上述の技術的特徴に基づき、インバーター回路は、直列または並列接続方式を採用し、電気的に連接する。
上述の技術的特徴に基づき、隣接するチップとの間隙の範囲は、2mm〜5mmである。
上述の技術的特徴に基づき、各固定子歯の隣接するコイルとの間隔(180度/m)の電気角を有する。mは固定子の個数である。
上述の技術的特徴に基づき、ブラシレス直流モーターのローター周辺には、少なくとも1個のホールセンサー部品を設置し、マイクロコントローラーと電気的に連接し、ホールセンサー部品により、ローターの回転速度を探知する。
上述の技術的特徴に基づき、ブラシレス直流モーターのローター周辺には、少なくとも2個のホールセンサー部品を設置し、マイクロコントローラーと電気的に連接し、内1個のホールセンサー部品により、ローターの回転速度を探知し、別の1個のホールセンサー部品により、電流交換のタイミングを探知する。
上述の技術的特徴に基づき、ブラシレス直流モーターのローター周辺には、少なくとも3個のホールセンサー部品を設置し、マイクロコントローラーと電気的に連接し、内1個のホールセンサー部品により、ローターの回転速度を探知し、別の1個のホールセンサー部品により、電流交換のタイミングを探知し、別の1個のホールセンサー部品により、ローターの回転方向を探知して判断する。
上述の技術的特徴に基づき、マイクロコントローラーにより、外部回転速度制御信号及び少なくとも1個のホールセンサー部品の電流信号に連接し、しかも受信した回転速度制御信号、及びホールセンサー部品が伝送する信号に基づき、ゲート極を制御して、回路を駆動し、2個の固定子のコイル回路を交互に駆動する。
Utilizing the technical features described above, the rotational speed control system of the brushless DC motor of the present invention configures an electrical connection between two stators and a DC power source through an inverter circuit when in use.
In addition, it corresponds to the integrated operation of the microcontroller and the gate drive circuit, and based on the received rotation speed control signal and the signal transmitted by the hall sensor component, the two stator coil circuits are driven alternately, or any The stator coil circuit is driven to form an interacting electromagnetic field in the energized stator and rotor.
Thus, the rotor rotates continuously in the same direction.
As a result, high torque can be output during low-speed operation through a system that alternately drives two stator coil circuits, and low torque can be output during high-speed operation through a system that drives any stator coil circuit. Achieve rotational speed control effect.
Based on the technical features described above, the rotational speed control system of the brushless DC motor has at least one Hall sensor component installed around the rotor of the brushless DC motor, and responds to changes in the permanent magnet position of the rotor. Generate a current signal.
Based on the above technical features, the inverter circuit employs a series or parallel connection method and is electrically connected.
Based on the above technical features, the range of the gap between adjacent chips is 2 mm to 5 mm.
Based on the above technical features, each stator tooth has an electrical angle (180 degrees / m) between adjacent coils. m is the number of stators.
Based on the above technical features, at least one Hall sensor component is installed around the rotor of the brushless DC motor, and is electrically connected to the microcontroller, and the rotational speed of the rotor is detected by the Hall sensor component.
Based on the above technical features, at least two hall sensor parts are installed around the rotor of the brushless DC motor, and are electrically connected to the microcontroller. And the timing of current exchange is detected by another Hall sensor component.
Based on the above technical features, at least three hall sensor parts are installed around the rotor of the brushless DC motor, and are electrically connected to the microcontroller. , Detect the current exchange timing with another Hall sensor component, and detect and determine the rotation direction of the rotor with another Hall sensor component.
Based on the above technical features, the microcontroller connects the external rotational speed control signal and the current signal of at least one Hall sensor component, and based on the received rotational speed control signal and the signal transmitted by the Hall sensor component. The gate electrode is controlled to drive the circuit, and the two stator coil circuits are driven alternately.

上述の技術的特徴に基づき、マイクロコントローラーにより、外部回転速度制御信号及び少なくとも1個のホールセンサー部品の電流信号に連接し、しかも受信した回転速度制御信号、及びホールセンサー部品が伝送する信号に基づき、任意の固定子のコイル回路を駆動し、これにより通電した固定子と対応するローターとは、相互作用電磁場を形成する。
各固定子には、8個の固定子歯をそれぞれ設置し、ローターには、8個の永久磁石を設置する。
各固定子には、偶数個の固定子歯をそれぞれ設置し、ローターには、偶数個の永久磁石を設置する。
各固定子には、偶数個の固定子歯をそれぞれ設置し、ローターには、固定子に対応する偶数個の永久磁石を設置する。
各固定子は、複数の相同構造形態のシリコンスチール片を重ねて構成する。
各永久磁石の軸方向の長さは、2個の固定子のチップの設置範囲を含む。
Based on the above technical features, the microcontroller connects the external rotational speed control signal and the current signal of at least one Hall sensor component, and based on the received rotational speed control signal and the signal transmitted by the Hall sensor component. The coil circuit of an arbitrary stator is driven, whereby the energized stator and the corresponding rotor form an interacting electromagnetic field.
Each stator is provided with 8 stator teeth, and each rotor is provided with 8 permanent magnets.
Each stator is provided with an even number of stator teeth, and the rotor is provided with an even number of permanent magnets.
Each stator is provided with an even number of stator teeth, and the rotor is provided with an even number of permanent magnets corresponding to the stator.
Each stator is formed by stacking a plurality of pieces of silicon steel having a homologous structure.
The length of each permanent magnet in the axial direction includes the installation range of the two stator chips.

本考案のブラシレス直流モーターの回転速度制御システムは、2個の固定子のコイル回路を交互に駆動する方式を通して、低速運転時に高トルクを出力し、及び任意の固定子のコイル回路を駆動する方式を通して、高速運転時に低トルクを出力でき、高出力の電源を使用しなくとも、モーターの運転を起動することができ、しかもモーターの運転が設定した回転速度に達すると、任意の固定子のコイル回路を駆動する方式の運転に切り換えられ、ブラシレス直流モーター使用電源の制限を低下させられるばかりか、ブラシレス直流モーターのフルタイム運転過程において節電効果を備える。 The brushless DC motor rotational speed control system of the present invention outputs a high torque during low-speed operation through a method of alternately driving two stator coil circuits, and a system for driving an arbitrary stator coil circuit. Through this, low torque can be output during high-speed operation, motor operation can be started without using a high-output power supply, and when the motor operation reaches the set rotation speed, any stator coil The operation is switched to a system that drives the circuit, so that the restriction on the power source for using the brushless DC motor can be lowered, and the power saving effect is provided in the full-time operation process of the brushless DC motor.

本考案のブラシレス直流モーターの回転速度制御システムの構成模式図である。1 is a schematic diagram of a configuration of a rotational speed control system for a brushless DC motor according to the present invention. 本考案のブラシレス直流モーターの外観立体図である。It is a three-dimensional external view of the brushless DC motor of the present invention. 本考案のブラシレス直流モーターの構造分解図である。1 is an exploded view of a brushless DC motor according to the present invention. 本考案のブラシレス直流モーターの構造断面図である。1 is a structural cross-sectional view of a brushless DC motor of the present invention. 本考案のブラシレス直流モーターにおいて、交互に2個の固定子のコイル回路を駆動する方式で運転する時、その固定子とローターの磁性の相互作用関係を示す模式図である。In the brushless direct current motor of the present invention, when driving by the method of alternately driving the coil circuit of two stators, it is a schematic diagram showing the magnetic interaction relationship between the stator and the rotor. 本考案のブラシレス直流モーターにおいて、任意の固定子のコイル回路を駆動する方式で運転する時、その固定子とローターの磁性の相互作用関係を示す模式図である。In the brushless DC motor of the present invention, it is a schematic diagram showing the magnetic interaction relationship between the stator and the rotor when it is operated by a method of driving a coil circuit of an arbitrary stator.

(一実施形態)
本考案の一実施形態によるブラシレス直流モーターの回転速度制御システムは、低速運転時に高トルクを出力でき、及び高速運転時に低トルクを出力できるブラシレス直流モーターの回転速度制御システムであって、低速運転時に高トルクを出力し、高速運転時に低トルクを出力する回転速度制御効果を達成でき、非常に広い範囲の回転速度の変化に対応可能である。
(One embodiment)
A rotational speed control system for a brushless DC motor according to an embodiment of the present invention is a rotational speed control system for a brushless DC motor that can output high torque during low speed operation and can output low torque during high speed operation. The rotational speed control effect of outputting high torque and low torque during high speed operation can be achieved, and it is possible to cope with a very wide range of rotational speed changes.

本考案の一実施形態によるブラシレス直流モーターの回転速度制御システムを以下に図面に基づいて説明する。
本考案のブラシレス直流モーターの回転速度制御システムの構成模式図である図1に示すように、本考案のブラシレス直流モーターの回転速度制御システムは、一ブラシレス直流モーター20、少なくとも1個のホールセンサー部品11、インバーター回路12、ゲート駆動回路13、マイクロコントローラー14を備える。
A rotational speed control system for a brushless DC motor according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, which is a schematic diagram of the configuration of a rotational speed control system for a brushless DC motor according to the present invention, the rotational speed control system for a brushless DC motor according to the present invention comprises one brushless DC motor 20, at least one Hall sensor component. 11, an inverter circuit 12, a gate drive circuit 13, and a microcontroller 14.

図1〜5に示すように、ブラシレス直流モーター20には、2個の固定子21、1個のローター22を設置する。
2個の固定子21は、相同の軸心に沿って配列し設置される。
各固定子21は、円環状を備える本体211を備える。
本体211上には、本体211中心へと延伸する固定子歯212を設置する。
各固定子歯212末端には、チップ213を設置する。
各固定子歯213上には、所定のゲート数のコイル214を巻いて設置する。
As shown in FIGS. 1 to 5, the brushless DC motor 20 is provided with two stators 21 and one rotor 22.
The two stators 21 are arranged and installed along a homologous axis.
Each stator 21 includes a main body 211 having an annular shape.
On the main body 211, stator teeth 212 extending toward the center of the main body 211 are installed.
A tip 213 is installed at the end of each stator tooth 212.
A coil 214 having a predetermined number of gates is wound and installed on each stator tooth 213.

各固定子21の隣接するチップ213との間隙は、2mm〜5mmで、間隙が2mmより小さければ、巻き線は困難で、5mmより大きければ、無用の磁力を生じ易く、コストも高い。
しかも、2個の固定子21のチップ213は、相互に交差して取り囲み、円孔状の構造形態を呈する。
The gap between each stator 21 and the adjacent chip 213 is 2 mm to 5 mm. If the gap is smaller than 2 mm, winding is difficult. If the gap is larger than 5 mm, unnecessary magnetic force is easily generated and the cost is high.
In addition, the chips 213 of the two stators 21 intersect and surround each other and have a circular hole-like structure form.

ローター22は、2個の固定子21の円孔状構造形態内に相対して設置される。
ローター22は、シャフト221上に、複数の永久磁石222を取り囲んで設置する。
しかも、全ての永久磁石222は、シャフト221の外周において、N極/S極が交差して配置する方式で配列して設置される。
The rotor 22 is installed relative to the circular hole structure of the two stators 21.
The rotor 22 is installed on the shaft 221 so as to surround the plurality of permanent magnets 222.
Moreover, all the permanent magnets 222 are arranged and installed on the outer periphery of the shaft 221 in such a manner that the N poles / S poles are arranged so as to intersect each other.

該各固定子歯212の隣接するコイル214との相互間の間隔(180度/m)の電気角を有する。mは、固定子の個数である。
ここで、機械角と電気角の関係は、固定子の個数により決まることは疑いの余地を挟まない。
各固定子歯212の隣接するコイルとの相互間の間隔(180度/m)の電気角を有する。mは、固定子の個数である。
よって、電気角の1個の周期は、機械角の1個の周期と対応しない。
本考案の実施形態では、2個の固定子21を例とし、各固定子21の固定子歯212は8個で、その電気角の1個の周期は、ローター22の回転角の1/4に相当する。
この時、電気角が一定角度中の感知電圧であろうとも、機械角の異なる位置で検出された感知電圧に変わる。
もし、機械角が異なるなら、固定子21の個数の機械式構造に基づき、感知電圧中で変化の状況が生じる。
Each stator tooth 212 has an electrical angle of 180 ° / m between the adjacent coils 214. m is the number of stators.
Here, there is no doubt that the relationship between the mechanical angle and the electrical angle is determined by the number of stators.
Each stator tooth 212 has an electrical angle of 180 ° / m between each adjacent coil. m is the number of stators.
Therefore, one cycle of electrical angles does not correspond to one cycle of mechanical angles.
In the embodiment of the present invention, two stators 21 are taken as an example, each stator 21 has eight stator teeth 212, and one period of the electrical angle is 1/4 of the rotation angle of the rotor 22. It corresponds to.
At this time, even if the electrical angle is a sensing voltage in a certain angle, it changes to a sensing voltage detected at a different mechanical angle.
If the mechanical angles are different, a change occurs in the sensed voltage based on the mechanical structure of the number of stators 21.

少なくとも1個のホールセンサー部品11は、ブラシレス直流モーター20のローター22周辺に相対して設置される。
これにより、ローター22の永久磁石222の位置の変化に応じて、対応する電流信号を発生する。
本実施形態中では、ブラシレス直流モーター20のローター22周辺には、マイクロコントローラー14と電気的に連接する3個のホールセンサー部品11を設置する。
1個のホールセンサー部品は、ローターの回転速度を感知し、1個のホールセンサー部品は、電流交換のタイミングを感知し、1個のホールセンサー部品は、ローターの回転方向を感知して判断する。
At least one Hall sensor component 11 is installed in the vicinity of the rotor 22 of the brushless DC motor 20.
Thus, a corresponding current signal is generated in accordance with the change in the position of the permanent magnet 222 of the rotor 22.
In the present embodiment, three Hall sensor components 11 that are electrically connected to the microcontroller 14 are installed around the rotor 22 of the brushless DC motor 20.
One Hall sensor component senses the rotational speed of the rotor, one Hall sensor component senses the timing of current exchange, and one Hall sensor component senses and determines the rotational direction of the rotor. .

インバーター回路12は、ブラシレス直流モーター20の2個の固定子21と直流電源との間に電気的に連接する。
インバーター回路12は、少なくとも4個の電子部品により構成される。
各電子部品は、電気的に連接し、インバーター回路12を構成する。
本考案実施形態では、電子部品は8個である。
インバーター回路12は、直列または並列接続方式を採用し、電気的に連接する。
The inverter circuit 12 is electrically connected between the two stators 21 of the brushless DC motor 20 and the DC power supply.
The inverter circuit 12 is composed of at least four electronic components.
Each electronic component is electrically connected to constitute the inverter circuit 12.
In the embodiment of the present invention, there are eight electronic components.
The inverter circuit 12 employs a series or parallel connection method and is electrically connected.

ゲート駆動回路13は、マイクロコントローラー14とインバーター回路12との電気的連接を構成する。
マイクロコントローラー14により、外部回転速度制御信号及び少なくとも1個のホールセンサー部品11の電流信号に連接する。
電子部品は、トランジスターである。
The gate drive circuit 13 constitutes an electrical connection between the microcontroller 14 and the inverter circuit 12.
The microcontroller 14 is connected to the external rotation speed control signal and the current signal of at least one Hall sensor component 11.
The electronic component is a transistor.

図1、2の実施形態に示すように、インバーター回路12は、8個のトランジスターQ1〜Q8を備える。
トランジスターQ1〜Q4は、1個の固定子のコイル回路に連接する。
トランジスターQ5〜Q8は、別の1個の固定子のコイル回路に連接する。
ゲート駆動回路13は、トランジスターQ1〜Q8にそれぞれ連接する。
これにより、トランジスターQ1〜Q8のオープン或いは遮断をコントロールする。
As shown in the embodiment of FIGS. 1 and 2, the inverter circuit 12 includes eight transistors Q1 to Q8.
The transistors Q1 to Q4 are connected to a single stator coil circuit.
The transistors Q5 to Q8 are connected to another stator coil circuit.
The gate drive circuit 13 is connected to the transistors Q1 to Q8, respectively.
Thereby, the open or shut-off of the transistors Q1 to Q8 is controlled.

しかも、受信した回転速度制御信号、及びホールセンサー部品11がマイクロコントローラー14にフィードバックした信号に基づき、ゲート駆動回路13を制御して、信号をインバーター回路12へと伝送させる。
インバーター回路12は、複数の電子部品を同時に起動し、対応する電子部品の電磁場を切換え、N極/S極交差を形成する。
これにより、2個の固定子21のコイル回路を同時に起動して交互に駆動し、ゲート駆動回路13は、トランジスターQ1〜Q8のオープン或いは遮断をコントロールする。
これにより、2個の固定子21のコイル回路に交互に通電する。
In addition, the gate drive circuit 13 is controlled based on the received rotation speed control signal and the signal fed back to the microcontroller 14 by the hall sensor component 11 to transmit the signal to the inverter circuit 12.
The inverter circuit 12 simultaneously activates a plurality of electronic components, switches the electromagnetic field of the corresponding electronic components, and forms an N pole / S pole intersection.
As a result, the coil circuits of the two stators 21 are simultaneously activated and alternately driven, and the gate drive circuit 13 controls the open or shut-off of the transistors Q1 to Q8.
As a result, the coil circuits of the two stators 21 are alternately energized.

或いは、受信した回転速度制御信号、及びホールセンサー部品11がマイクロコントローラー14にフィードバックした信号に基づき、ゲート駆動回路13を制御して、信号をインバーター回路12へと伝送させる。
インバーター回路12は、いくつかの電子部品だけを駆動し、任意の固定子に影響を及ぼす電子部品に切り換える。
こうして、任意の固定子21のコイル回路を駆動し、通電した固定子21と対応するローター22とは、相互作用電磁場を形成し、ゲート駆動回路13は、トランジスターQ1〜Q8のオープン或いは遮断をコントロールする。
これにより、任意の固定子21のコイル回路は単相通電する。
Alternatively, the gate drive circuit 13 is controlled based on the received rotation speed control signal and the signal fed back to the microcontroller 14 by the hall sensor component 11 to transmit the signal to the inverter circuit 12.
The inverter circuit 12 drives only some electronic components and switches to electronic components that affect any stator.
In this way, the coil circuit of the arbitrary stator 21 is driven, and the energized stator 21 and the corresponding rotor 22 form an interaction electromagnetic field, and the gate drive circuit 13 controls the open or shut-off of the transistors Q1 to Q8. To do.
Thereby, the coil circuit of the arbitrary stator 21 is single-phase energized.

原則的には、本考案のブラシレス直流モーターの回転速度制御システムは、使用時には、インバーター回路12を通して、2個の固定子21と直流電源との電気的連接を構成する。
しかも、マイクロコントローラー14及びゲート駆動回路13の統合作動に対応し、受信した回転速度制御信号、及びホールセンサー部品11が伝送する信号に基づき、2個の固定子21のコイル回路(図5参照)を交互に駆動し、或いは任意の固定子21のコイル回路(図6参照)を駆動する方式で、通電した固定子21とローター22に、相互作用電磁場を形成させる。
こうして、ローター22は同一方向に持続的に回転する。
In principle, the rotational speed control system for a brushless DC motor according to the present invention constitutes an electrical connection between the two stators 21 and the DC power source through the inverter circuit 12 when in use.
Moreover, it corresponds to the integrated operation of the microcontroller 14 and the gate drive circuit 13, and based on the received rotational speed control signal and the signal transmitted by the hall sensor component 11, the coil circuit of the two stators 21 (see FIG. 5). Are alternately driven or a coil circuit (see FIG. 6) of an arbitrary stator 21 is driven to form an interacting electromagnetic field in the energized stator 21 and rotor 22.
Thus, the rotor 22 rotates continuously in the same direction.

上述実施形態においては、ホールセンサー部品を利用しモーターのローター位置を感知して検出し、他のセンサーを利用して、モーターのローター位置を感知して検出する。 In the above embodiment, the rotor position of the motor is sensed and detected using the hall sensor component, and the rotor position of the motor is sensed and detected using another sensor.

すなわち、本考案のブラシレス直流モーターシステムは、高出力の電源を必要とせず、応用するブラシレス直流モーターを、靜止状態から起動して運転できる。
しかも、設定した回転速度まで運転後、任意の固定子のコイル回路を駆動する方式での運転に切り換えられる。
これにより、ブラシレス直流モーター使用電源の制限を低下させられるばかりか、ブラシレス直流モーターのフルタイム運転過程において節電効果を備える。
That is, the brushless DC motor system of the present invention does not require a high-output power source, and can operate the brushless DC motor to be applied by starting it from a stopped state.
Moreover, after the operation to the set rotational speed, the operation can be switched to the operation in which the coil circuit of an arbitrary stator is driven.
As a result, the restriction on the power source for using the brushless DC motor can be reduced, and a power saving effect can be provided in the full-time operation process of the brushless DC motor.

さらに、本考案が応用するブラシレス直流モーター20の実施時には、各固定子21相同の構造形態の複数のシリコンスチール片を重ねてそれぞれ構成する。
本実施形態中では、各固定子21には、8個の固定子歯212をそれぞれ設置し、ローター22には、8個の永久磁石222を設置する。
しかも、各永久磁石222の軸方向の長さは好ましくは、2個の固定子21のチップ213の設置範囲を含む。
Furthermore, when implementing the brushless DC motor 20 to which the present invention is applied, a plurality of silicon steel pieces having the same structural form as the stators 21 are overlapped to constitute each.
In the present embodiment, eight stator teeth 212 are installed on each stator 21, and eight permanent magnets 222 are installed on the rotor 22.
Moreover, the length of each permanent magnet 222 in the axial direction preferably includes the installation range of the chips 213 of the two stators 21.

また当然、各固定子21には、偶数個の固定子歯をそれぞれ設置でき、ローター22には、偶数個の永久磁石222を設置できる。
例えば、8個の固定子歯212は、4個の永久磁石222に対応し、或いは各固定子21には、偶数個の固定子歯212をそれぞれ設置し、ローター22には、固定子21に対応する偶数個の永久磁石222を設置する。
Naturally, each stator 21 can be provided with an even number of stator teeth, and each rotor 22 can be provided with an even number of permanent magnets 222.
For example, the eight stator teeth 212 correspond to the four permanent magnets 222, or each stator 21 is provided with an even number of stator teeth 212, and the rotor 22 is connected to the stator 21. A corresponding even number of permanent magnets 222 are installed.

本考案が応用するブラシレス直流モーターは、具体的実施時には、各固定子の固定子歯の個数及びローターの永久磁石の個数は、実際のサイズい応じて、違った個数を配置して設計することができる。
しかも、適当な駆動回路の対応作動により、各固定子のコイル整流タイミングを効果的にコントロールでき、ブラシレス直流モーター全体の運転効率を簡単に向上させられ、或いは回転速度の変化範囲を拡大することができる。
The brushless DC motor to which the present invention is applied should be designed with different numbers of stator teeth and rotor permanent magnets for each stator depending on the actual size. Can do.
In addition, the coil rectification timing of each stator can be effectively controlled by the corresponding operation of the appropriate drive circuit, and the operation efficiency of the entire brushless DC motor can be easily improved, or the range of change in the rotational speed can be expanded. it can.

従来の技術と比較すると、本考案のブラシレス直流モーターの回転速度制御システムは、2個の固定子のコイル回路を交互に駆動する方式を通して、低速運転時に高トルクを出力し、及び任意の固定子のコイル回路を駆動する方式を通して、高速運転時に低トルクを出力できる。
その回転速度制御の方法は、高出力の電源を使用しなくとも、モーターの運転を起動することができる。
Compared with the prior art, the rotational speed control system of the brushless DC motor of the present invention outputs a high torque during low-speed operation through a method of alternately driving the coil circuits of two stators, and an arbitrary stator. Low torque can be output during high-speed operation through the method of driving the coil circuit.
The rotation speed control method can start the motor operation without using a high-output power source.

しかも、モーターの運転が設定した回転速度に到達後は、任意の固定子のコイル回路を駆動する方式での運転に切り換えられ、これにより、ブラシレス直流モーター使用電源の制限を低下させられるばかりか、ブラシレス直流モーターのフルタイム運転過程において節電効果を備える。
こうして、ブラシレスモーター制御システムは、低速運転時に高トルクを出力し、高速運転時に低トルクを出力する回転速度制御効果を達成でき、非常に広い範囲の回転速度の変化に対応可能である。
Moreover, after the motor operation reaches the set rotational speed, it can be switched to the operation with the method of driving the coil circuit of any stator, which not only reduces the limitation of the power supply for using the brushless DC motor, Power saving effect is provided in the full-time operation process of brushless DC motor.
Thus, the brushless motor control system can achieve a rotational speed control effect that outputs high torque during low-speed operation and low torque during high-speed operation, and can cope with a very wide range of rotational speed changes.

上述の実施形態の説明を総合すると、本考案の操作、使用、及び本考案が生じる効果を充分理解することができる。しかし、以上に述べた実施形態は単に本考案の好ましい実施形態であり、これによって本考案の実用新案登録請求の範囲を限定することではない。即ち本考案の実用新案登録請求の範囲及び説明書の内容に基づいて、同等効果を有する簡単な変化及び修飾は、全て、本考案の範囲内に属するものとする。   By summing up the descriptions of the above embodiments, the operation, use, and effects of the present invention can be fully understood. However, the embodiment described above is merely a preferred embodiment of the present invention, and is not intended to limit the scope of the utility model registration claim of the present invention. That is, all simple changes and modifications having the same effect based on the scope of the claims of the utility model registration of the present invention and the contents of the description shall fall within the scope of the present invention.

Q1〜Q8 トランジスター
11 ホールセンサー部品
12 インバーター回路
13 ゲート駆動回路
14 マイクロコントローラー
20 ブラシレス直流モーター
21 固定子
211 本体
212 固定子歯
213 チップ
214 コイル
22 ローター
221 シャフト
222 永久磁石
Q1 to Q8 Transistor 11 Hall sensor component 12 Inverter circuit 13 Gate drive circuit 14 Microcontroller 20 Brushless DC motor 21 Stator 211 Main body 212 Stator teeth 213 Chip 214 Coil 22 Rotor 221 Shaft 222 Permanent magnet

本考案は、モーター回転速度の制御技術に関し、低速運転時に高トルクを出力でき、及び高速運転時に低トルクを出力できるブラシレス直流モーターの回転速度制御装置に関する。 The present invention relates to a motor rotation speed control technique, and more particularly to a rotation speed control device for a brushless DC motor that can output high torque during low-speed operation and can output low torque during high-speed operation.

モーター(電動機と別称)は電力を機械エネルギーに転換し、機械を駆動して回転、振動或いは直線運動を行わせるものである。
それは、自動コントロールと電動機器分野に広く運用されている他、日常生活では多くの家電製品に、モーターが運用されている。
そのため、モーターの種類と運用もますます多様化している。
A motor (also called an electric motor) converts electric power into mechanical energy and drives the machine to rotate, vibrate, or linearly move.
In addition to being widely used in the fields of automatic control and electric devices, motors are used in many home appliances in daily life.
As a result, the types and operations of motors are becoming increasingly diverse.

モーターの種類は非常に多く、駆動電流の違いにより、おおよそ直流モーターと交流モーターに分類される。
その基本構造は、固定子(Stator)とローター(Rotor)により構成される。
There are many types of motors, and they are roughly classified into DC motors and AC motors depending on the drive current.
The basic structure is composed of a stator and a rotor.

交流モーターは、構造がシンプルで価格が低廉であるが、かつては変速コントロールが比較的困難であったため、定回転速度或いは多段階変速に主に応用されてきた。
交流モーターは実際の運転時に、その回転速度は、供給される電流の周波数と正比例するため、原則的には、周波数が高くなればなるほど回転速度も速くなる。
インバーターが交流モーターの変速コントロールに応用されるようになり、工業的には既にかなりの期間となることと、近年の大型IC回路の急速な発展によるパワー電子部品の進歩により、複雑なコントロールが、マイクロプロセッサーを基礎とするソフトウエアにより実現されるようになっている。
AC motors have a simple structure and are inexpensive, but once they were relatively difficult to control speed changes, they have been mainly applied to constant rotation speeds or multi-stage speed changes.
Since the rotational speed of the AC motor is actually proportional to the frequency of the supplied current during actual operation, in principle, the higher the frequency, the faster the rotational speed.
Due to the fact that inverters have been applied to AC motor speed change control, and it has already been a considerable time in the industry, and the development of power electronic components due to the rapid development of large-scale IC circuits in recent years, complicated control has become possible. It is realized by software based on a microprocessor.

一般に直流モーターのローターは、電磁石(エナメル線を巻いて構成)で、固定子は永久磁石である。
永久磁石は磁場を構成し、コイルを巻いた電磁磁石はローターを構成する。
電流の方向を適時に改変することで、ローターは同一方向に持続的に回転する。
In general, a rotor of a DC motor is an electromagnet (configured by winding an enamel wire), and a stator is a permanent magnet.
A permanent magnet constitutes a magnetic field, and an electromagnetic magnet wound with a coil constitutes a rotor.
By changing the direction of the current in a timely manner, the rotor rotates continuously in the same direction.

例えば、ブラシ直流モーターは、電流が電気ブラシを流れることで、電機子を回転させ、発生した垂直磁場により、ローター上に多数組の線を巻き付け、電気ブラシ(brush)と整流(commutator)の調整を通して、電機子に流入する電流は、ローター磁場をコントロールし、磁場における垂直の方向を保持させられる。 For example, a brush direct current motor rotates an armature by causing an electric current to flow through an electric brush, and a plurality of lines are wound around a rotor by a generated vertical magnetic field to adjust an electric brush and a commutator. Through the current flowing into the armature, the rotor magnetic field is controlled and the vertical direction in the magnetic field is maintained.

一方、ブラシレス直流モーターは、ブラシ直流モーターの電気ブラシと整流子のメンテナンス問題を解決することができる。
その動作原理の、ブラシ式直流モーターとの最大の差異は、ブラシレス直流モーターは電子式の整流に改変し、ローターと固定子磁場を所定位相差に保持する目的を達成することである。
On the other hand, the brushless DC motor can solve the maintenance problem of the electric brush and commutator of the brush DC motor.
The biggest difference in the principle of operation between the brush type DC motor and the brush type DC motor is that the brushless DC motor is changed to electronic rectification to achieve the purpose of maintaining the rotor and the stator magnetic field at a predetermined phase difference.

従来のブラシレス直流モーターの回転速度を調整する際には、電圧可変することにより、達成することができ、これは一見、簡単で容易に感じられる。
しかし、モーターに大きな負荷がかかっている時には、深刻なトルク不足の問題が起きる。
そのため、電力が大きい電源を選択しなければ、モーターを靜止状態から起動して運転させることはできない。
これでは、ブラシレス直流モーターに使用する電源は制限されるばかりか、ブラシレス直流モーターのフルタイム運転過程においてもより多くの電力を消費してしまう。
When adjusting the rotational speed of a conventional brushless DC motor, it can be achieved by varying the voltage, which is seemingly simple and easy.
However, when the motor is heavily loaded, a serious torque shortage problem occurs.
For this reason, the motor cannot be started and operated from the suspended state unless a power source with high power is selected.
This not only restricts the power source used for the brushless DC motor, but also consumes more power during the full-time operation of the brushless DC motor.

台湾特許TWI353705Taiwan patent TWI353705 台湾特許TWI411198Taiwan patent TWI411198

しかし、上述した考案は使用上に欠点があり、改善する必要がある。その原因は下記の通りである。   However, the above-described device has drawbacks in use and needs to be improved. The cause is as follows.

従来のブラシレス直流モーターにおいて回転速度を調整する際に、モーターに大きな負荷がかかっている時には、深刻なトルク不足の問題が起きるため、電力が大きい電源を選択しなければ、モーターを靜止状態から起動して運転させることはできない。
これでは、ブラシレス直流モーターに使用する電源は制限されるばかりか、ブラシレス直流モーターのフルタイム運転過程においてもより多くの電力を消費してしまう。
When adjusting the rotational speed of a conventional brushless DC motor, if a large load is applied to the motor, a serious problem of insufficient torque occurs. And cannot be driven.
This not only restricts the power source used for the brushless DC motor, but also consumes more power during the full-time operation of the brushless DC motor.

本考案は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、応用するブラシレス直流モーターの低速運転時に高トルクを出力でき、及び高速運転時に低トルクを出力できるブラシレス直流モーターの回転速度制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the purpose of the present invention is to provide a rotational speed of a brushless DC motor that can output high torque during low-speed operation of the applied brushless DC motor and can output low torque during high-speed operation. It is to provide a control device .

本考案によるブラシレス直流モーターの回転速度制御装置は、少なくともブラシレス直流モーター、インバーター回路、ゲート駆動回路、マイクロコントローラーを備える。
ブラシレス直流モーターには、2個の固定子、1個のローターを設置する。
2個の固定子は、相同の軸心に沿って配列し設置される。
各固定子は、円環状を備える本体を備える。
本体上には、本体中心へと延伸する固定子歯を設置する。
各固定子歯末端には、チップを設置する。
各固定子歯上には、所定のゲート数のコイルを巻いて設置する。
しかも、2個の固定子のチップは、相互に交差し取り囲んで、円孔状構造形態を呈する。
ローターは、2個の固定子の円孔状構造形態内に相対して設置される。
ローターは、シャフト上に、複数の永久磁石を取り囲んで設置する。
しかも、全ての永久磁石は、シャフトの外周において、N極/S極が交差して配置する方式で配列して設置される。
A brushless DC motor rotation speed control device according to the present invention includes at least a brushless DC motor, an inverter circuit, a gate drive circuit, and a microcontroller.
A brushless DC motor has two stators and one rotor.
Two stators are arranged and installed along a homologous axis.
Each stator includes a main body having an annular shape.
On the main body, a stator tooth extending to the center of the main body is installed.
A tip is installed at each stator tooth end.
A coil having a predetermined number of gates is wound around each stator tooth.
In addition, the two stator chips intersect and surround each other to form a circular hole structure.
The rotor is installed relative to each other in the shape of a circular structure of two stators.
The rotor is installed on the shaft so as to surround a plurality of permanent magnets.
In addition, all the permanent magnets are arranged and installed in such a manner that N poles / S poles cross each other on the outer periphery of the shaft.

インバーター回路は、ブラシレス直流モーターの2個の固定子と直流電源との間に電気的に連接する。
ゲート駆動回路は、マイクロコントローラーとインバーター回路との電気的連接を構成する。
マイクロコントローラーにより、外部の回転速度制御信号に連接する。
The inverter circuit is electrically connected between the two stators of the brushless DC motor and the DC power source.
The gate drive circuit constitutes an electrical connection between the microcontroller and the inverter circuit.
A microcontroller connects to an external speed control signal.

上述した技術的特徴を利用し、本考案のブラシレス直流モーターの回転速度制御装置は、使用時には、インバーター回路を通して、2個の固定子と直流電源との電気的連接を構成する。
しかも、マイクロコントローラー及びゲート駆動回路の統合作動に対応し、受信した回転速度制御信号、及びホールセンサー部品が伝送する信号に基づき、2個の固定子のコイル回路を交互に駆動し、或いは任意の固定子のコイル回路を駆動し、通電した固定子とローターに、相互作用電磁場を形成させる。
こうして、ローターは同一方向に持続的に回転する。
これにより、2個の固定子のコイル回路を交互に駆動する方式を通して、低速運転時に高トルクを出力し、及び任意の固定子のコイル回路を駆動する方式を通して、高速運転時に低トルクを出力できる回転速度制御効果を達成する。
上述の技術的特徴に基づき、ブラシレス直流モーターの回転速度制御装置は、ブラシレス直流モーターのローター周辺に、少なくとも1個のホールセンサー部品を設置し、ローターの永久磁石位置の変化に応じて、対応する電流信号を発生する。
上述の技術的特徴に基づき、インバーター回路は、直列または並列接続方式を採用し、電気的に連接する。
上述の技術的特徴に基づき、隣接するチップとの間隙の範囲は、2mm〜5mmである。
上述の技術的特徴に基づき、各固定子歯の隣接するコイルとの間隔(180度/m)の電気角を有する。mは固定子の個数である。
上述の技術的特徴に基づき、ブラシレス直流モーターのローター周辺には、少なくとも1個のホールセンサー部品を設置し、マイクロコントローラーと電気的に連接し、ホールセンサー部品により、ローターの回転速度を探知する。
上述の技術的特徴に基づき、ブラシレス直流モーターのローター周辺には、少なくとも2個のホールセンサー部品を設置し、マイクロコントローラーと電気的に連接し、内1個のホールセンサー部品により、ローターの回転速度を探知し、別の1個のホールセンサー部品により、電流交換のタイミングを探知する。
上述の技術的特徴に基づき、ブラシレス直流モーターのローター周辺には、少なくとも3個のホールセンサー部品を設置し、マイクロコントローラーと電気的に連接し、内1個のホールセンサー部品により、ローターの回転速度を探知し、別の1個のホールセンサー部品により、電流交換のタイミングを探知し、別の1個のホールセンサー部品により、ローターの回転方向を探知して判断する。
上述の技術的特徴に基づき、マイクロコントローラーにより、外部回転速度制御信号及び少なくとも1個のホールセンサー部品の電流信号に連接し、しかも受信した回転速度制御信号、及びホールセンサー部品が伝送する信号に基づき、ゲート駆動回路を制御して、2個の固定子のコイル回路を交互に駆動する。
Utilizing the technical features described above, the rotational speed control device for a brushless DC motor of the present invention constitutes an electrical connection between two stators and a DC power source through an inverter circuit when in use.
In addition, it corresponds to the integrated operation of the microcontroller and the gate drive circuit, and based on the received rotation speed control signal and the signal transmitted by the hall sensor component, the two stator coil circuits are driven alternately, or any The stator coil circuit is driven to form an interacting electromagnetic field in the energized stator and rotor.
Thus, the rotor rotates continuously in the same direction.
As a result, high torque can be output during low-speed operation through a system that alternately drives two stator coil circuits, and low torque can be output during high-speed operation through a system that drives any stator coil circuit. Achieve rotational speed control effect.
Based on the technical features described above, the brushless DC motor rotational speed control device has at least one Hall sensor component installed around the rotor of the brushless DC motor, and responds to changes in the permanent magnet position of the rotor. Generate a current signal.
Based on the above technical features, the inverter circuit employs a series or parallel connection method and is electrically connected.
Based on the above technical features, the range of the gap between adjacent chips is 2 mm to 5 mm.
Based on the above technical features, each stator tooth has an electrical angle (180 degrees / m) between adjacent coils. m is the number of stators.
Based on the above technical features, at least one Hall sensor component is installed around the rotor of the brushless DC motor, and is electrically connected to the microcontroller, and the rotational speed of the rotor is detected by the Hall sensor component.
Based on the above technical features, at least two hall sensor parts are installed around the rotor of the brushless DC motor, and are electrically connected to the microcontroller. And the timing of current exchange is detected by another Hall sensor component.
Based on the above technical features, at least three hall sensor parts are installed around the rotor of the brushless DC motor, and are electrically connected to the microcontroller. , Detect the current exchange timing with another Hall sensor component, and detect and determine the rotation direction of the rotor with another Hall sensor component.
Based on the above technical features, the microcontroller connects the external rotational speed control signal and the current signal of at least one Hall sensor component, and based on the received rotational speed control signal and the signal transmitted by the Hall sensor component. Then, the gate drive circuit is controlled to drive the two stator coil circuits alternately.

上述の技術的特徴に基づき、マイクロコントローラーにより、外部回転速度制御信号及び少なくとも1個のホールセンサー部品の電流信号に連接し、しかも受信した回転速度制御信号、及びホールセンサー部品が伝送する信号に基づき、任意の固定子のコイル回路を駆動し、これにより通電した固定子と対応するローターとは、相互作用電磁場を形成する。
各固定子には、8個の固定子歯をそれぞれ設置し、ローターには、8個の永久磁石を設置する。
各固定子には、偶数個の固定子歯をそれぞれ設置し、ローターには、偶数個の永久磁石を設置する。
各固定子には、偶数個の固定子歯をそれぞれ設置し、ローターには、固定子に対応する偶数個の永久磁石を設置する。
各固定子は、複数の相同構造形態のシリコンスチール片を重ねて構成する。
各永久磁石の軸方向の長さは、2個の固定子のチップの設置範囲を含む。
Based on the above technical features, the microcontroller connects the external rotational speed control signal and the current signal of at least one Hall sensor component, and based on the received rotational speed control signal and the signal transmitted by the Hall sensor component. The coil circuit of an arbitrary stator is driven, whereby the energized stator and the corresponding rotor form an interacting electromagnetic field.
Each stator is provided with 8 stator teeth, and each rotor is provided with 8 permanent magnets.
Each stator is provided with an even number of stator teeth, and the rotor is provided with an even number of permanent magnets.
Each stator is provided with an even number of stator teeth, and the rotor is provided with an even number of permanent magnets corresponding to the stator.
Each stator is formed by stacking a plurality of pieces of silicon steel having a homologous structure.
The length of each permanent magnet in the axial direction includes the installation range of the two stator chips.

本考案のブラシレス直流モーターの回転速度制御装置は、2個の固定子のコイル回路を交互に駆動する方式を通して、低速運転時に高トルクを出力し、及び任意の固定子のコイル回路を駆動する方式を通して、高速運転時に低トルクを出力でき、高出力の電源を使用しなくとも、モーターの運転を起動することができ、しかもモーターの運転が設定した回転速度に達すると、任意の固定子のコイル回路を駆動する方式の運転に切り換えられ、ブラシレス直流モーター使用電源の制限を低下させられるばかりか、ブラシレス直流モーターのフルタイム運転過程において節電効果を備える。 The rotational speed control device for a brushless DC motor according to the present invention is a system that outputs a high torque during low-speed operation and drives an arbitrary stator coil circuit through a system that alternately drives two stator coil circuits. Through this, low torque can be output during high-speed operation, motor operation can be started without using a high-output power supply, and when the motor operation reaches the set rotation speed, any stator coil The operation is switched to a system that drives the circuit, so that the restriction on the power source for using the brushless DC motor can be lowered, and the power saving effect is provided in the full-time operation process of the brushless DC motor.

本考案のブラシレス直流モーターの回転速度制御装置の構成模式図である。1 is a schematic diagram of a configuration of a rotational speed control device for a brushless DC motor according to the present invention. 本考案のブラシレス直流モーターの外観立体図である。It is a three-dimensional external view of the brushless DC motor of the present invention. 本考案のブラシレス直流モーターの構造分解図である。1 is an exploded view of a brushless DC motor according to the present invention. 本考案のブラシレス直流モーターの構造断面図である。1 is a structural cross-sectional view of a brushless DC motor of the present invention. 本考案のブラシレス直流モーターにおいて、交互に2個の固定子のコイル回路を駆動する方式で運転する時、その固定子とローターの磁性の相互作用関係を示す模式図である。In the brushless direct current motor of the present invention, when driving by the method of alternately driving the coil circuit of two stators, it is a schematic diagram showing the magnetic interaction relationship between the stator and the rotor. 本考案のブラシレス直流モーターにおいて、任意の固定子のコイル回路を駆動する方式で運転する時、その固定子とローターの磁性の相互作用関係を示す模式図である。In the brushless DC motor of the present invention, it is a schematic diagram showing the magnetic interaction relationship between the stator and the rotor when it is operated by a method of driving a coil circuit of an arbitrary stator.

(一実施形態)
本考案の一実施形態によるブラシレス直流モーターの回転速度制御装置は、低速運転時に高トルクを出力でき、及び高速運転時に低トルクを出力できるブラシレス直流モーターの回転速度制御装置であって、低速運転時に高トルクを出力し、高速運転時に低トルクを出力する回転速度制御効果を達成でき、非常に広い範囲の回転速度の変化に対応可能である。
(One embodiment)
Rotational speed control device for a brushless DC motor according to an embodiment of the present invention is a high torque can be output at the time of low speed operation, and a speed control device for a brushless DC motor capable of outputting a low torque during high-speed operation, during low-speed operation The rotational speed control effect of outputting high torque and low torque during high speed operation can be achieved, and it is possible to cope with a very wide range of rotational speed changes.

本考案の一実施形態によるブラシレス直流モーターの回転速度制御装置を以下に図面に基づいて説明する。
本考案のブラシレス直流モーターの回転速度制御装置の構成模式図である図1に示すように、本考案のブラシレス直流モーターの回転速度制御装置は、一ブラシレス直流モーター20、少なくとも1個のホールセンサー部品11、インバーター回路12、ゲート駆動回路13、マイクロコントローラー14を備える。
A brushless DC motor rotational speed control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, which is a schematic configuration diagram of a rotational speed control device for a brushless DC motor according to the present invention , the rotational speed control device for a brushless DC motor according to the present invention includes one brushless DC motor 20, at least one Hall sensor component. 11, an inverter circuit 12, a gate drive circuit 13, and a microcontroller 14.

図1〜5に示すように、ブラシレス直流モーター20には、2個の固定子21、1個のローター22を設置する。
2個の固定子21は、相同の軸心に沿って配列し設置される。
各固定子21は、円環状を備える本体211を備える。
本体211上には、本体211中心へと延伸する固定子歯212を設置する。
各固定子歯212末端には、チップ213を設置する。
各固定子歯213上には、所定のゲート数のコイル214を巻いて設置する。
As shown in FIGS. 1 to 5, the brushless DC motor 20 is provided with two stators 21 and one rotor 22.
The two stators 21 are arranged and installed along a homologous axis.
Each stator 21 includes a main body 211 having an annular shape.
On the main body 211, stator teeth 212 extending toward the center of the main body 211 are installed.
A tip 213 is installed at the end of each stator tooth 212.
A coil 214 having a predetermined number of gates is wound and installed on each stator tooth 213.

各固定子21の隣接するチップ213との間隙は、2mm〜5mmで、間隙が2mmより小さければ、巻き線は困難で、5mmより大きければ、無用の磁力を生じ易く、コストも高い。
しかも、2個の固定子21のチップ213は、相互に交差して取り囲み、円孔状の構造形態を呈する。
The gap between each stator 21 and the adjacent chip 213 is 2 mm to 5 mm. If the gap is smaller than 2 mm, winding is difficult. If the gap is larger than 5 mm, unnecessary magnetic force is easily generated and the cost is high.
In addition, the chips 213 of the two stators 21 intersect and surround each other and have a circular hole-like structure form.

ローター22は、2個の固定子21の円孔状構造形態内に相対して設置される。
ローター22は、シャフト221上に、複数の永久磁石222を取り囲んで設置する。
しかも、全ての永久磁石222は、シャフト221の外周において、N極/S極が交差して配置する方式で配列して設置される。
The rotor 22 is installed relative to the circular hole structure of the two stators 21.
The rotor 22 is installed on the shaft 221 so as to surround the plurality of permanent magnets 222.
Moreover, all the permanent magnets 222 are arranged and installed on the outer periphery of the shaft 221 in such a manner that the N poles / S poles are arranged so as to intersect each other.

該各固定子歯212の隣接するコイル214との相互間の間隔(180度/m)の電気角を有する。mは、固定子の個数である。
ここで、機械角と電気角の関係は、固定子の個数により決まることは疑いの余地を挟まない。
各固定子歯212の隣接するコイルとの相互間の間隔(180度/m)の電気角を有する。mは、固定子の個数である。
よって、電気角の1個の周期は、機械角の1個の周期と対応しない。
本考案の実施形態では、2個の固定子21を例とし、各固定子21の固定子歯212は8個で、その電気角の1個の周期は、ローター22の回転角の1/4に相当する。
この時、電気角が一定角度中の感知電圧であろうとも、機械角の異なる位置で検出された感知電圧に変わる。
もし、機械角が異なるなら、固定子21の個数の機械式構造に基づき、感知電圧中で変化の状況が生じる。
Each stator tooth 212 has an electrical angle of 180 ° / m between the adjacent coils 214. m is the number of stators.
Here, there is no doubt that the relationship between the mechanical angle and the electrical angle is determined by the number of stators.
Each stator tooth 212 has an electrical angle of 180 ° / m between each adjacent coil. m is the number of stators.
Therefore, one cycle of electrical angles does not correspond to one cycle of mechanical angles.
In the embodiment of the present invention, two stators 21 are taken as an example, each stator 21 has eight stator teeth 212, and one period of the electrical angle is 1/4 of the rotation angle of the rotor 22. It corresponds to.
At this time, even if the electrical angle is a sensing voltage in a certain angle, it changes to a sensing voltage detected at a different mechanical angle.
If the mechanical angles are different, a change occurs in the sensed voltage based on the mechanical structure of the number of stators 21.

少なくとも1個のホールセンサー部品11は、ブラシレス直流モーター20のローター22周辺に相対して設置される。
これにより、ローター22の永久磁石222の位置の変化に応じて、対応する電流信号を発生する。
本実施形態中では、ブラシレス直流モーター20のローター22周辺には、マイクロコントローラー14と電気的に連接する3個のホールセンサー部品11を設置する。
1個のホールセンサー部品は、ローターの回転速度を感知し、1個のホールセンサー部品は、電流交換のタイミングを感知し、1個のホールセンサー部品は、ローターの回転方向を感知して判断する。
At least one Hall sensor component 11 is installed in the vicinity of the rotor 22 of the brushless DC motor 20.
Thus, a corresponding current signal is generated in accordance with the change in the position of the permanent magnet 222 of the rotor 22.
In the present embodiment, three Hall sensor components 11 that are electrically connected to the microcontroller 14 are installed around the rotor 22 of the brushless DC motor 20.
One Hall sensor component senses the rotational speed of the rotor, one Hall sensor component senses the timing of current exchange, and one Hall sensor component senses and determines the rotational direction of the rotor. .

インバーター回路12は、ブラシレス直流モーター20の2個の固定子21と直流電源との間に電気的に連接する。
インバーター回路12は、少なくとも4個の電子部品により構成される。
各電子部品は、電気的に連接し、インバーター回路12を構成する。
本考案実施形態では、電子部品は8個である。
インバーター回路12は、直列または並列接続方式を採用し、電気的に連接する。
The inverter circuit 12 is electrically connected between the two stators 21 of the brushless DC motor 20 and the DC power supply.
The inverter circuit 12 is composed of at least four electronic components.
Each electronic component is electrically connected to constitute the inverter circuit 12.
In the embodiment of the present invention, there are eight electronic components.
The inverter circuit 12 employs a series or parallel connection method and is electrically connected.

ゲート駆動回路13は、マイクロコントローラー14とインバーター回路12との電気的連接を構成する。
マイクロコントローラー14により、外部回転速度制御信号及び少なくとも1個のホールセンサー部品11の電流信号に連接する。
電子部品は、トランジスターである。
The gate drive circuit 13 constitutes an electrical connection between the microcontroller 14 and the inverter circuit 12.
The microcontroller 14 is connected to the external rotation speed control signal and the current signal of at least one Hall sensor component 11.
The electronic component is a transistor.

図1、2の実施形態に示すように、インバーター回路12は、8個のトランジスターQ1〜Q8を備える。
トランジスターQ1〜Q4は、1個の固定子のコイル回路に連接する。
トランジスターQ5〜Q8は、別の1個の固定子のコイル回路に連接する。
ゲート駆動回路13は、トランジスターQ1〜Q8にそれぞれ連接する。
これにより、トランジスターQ1〜Q8のオープン或いは遮断をコントロールする。
As shown in the embodiment of FIGS. 1 and 2, the inverter circuit 12 includes eight transistors Q1 to Q8.
The transistors Q1 to Q4 are connected to a single stator coil circuit.
The transistors Q5 to Q8 are connected to another stator coil circuit.
The gate drive circuit 13 is connected to the transistors Q1 to Q8, respectively.
Thereby, the open or shut-off of the transistors Q1 to Q8 is controlled.

しかも、受信した回転速度制御信号、及びホールセンサー部品11がマイクロコントローラー14にフィードバックした信号に基づき、ゲート駆動回路13を制御して、信号をインバーター回路12へと伝送させる。
インバーター回路12は、複数の電子部品を同時に起動し、対応する電子部品の電磁場を切換え、N極/S極交差を形成する。
これにより、2個の固定子21のコイル回路を同時に起動して交互に駆動し、ゲート駆動回路13は、トランジスターQ1〜Q8のオープン或いは遮断をコントロールする。
これにより、2個の固定子21のコイル回路に交互に通電する。
In addition, the gate drive circuit 13 is controlled based on the received rotation speed control signal and the signal fed back to the microcontroller 14 by the hall sensor component 11 to transmit the signal to the inverter circuit 12.
The inverter circuit 12 simultaneously activates a plurality of electronic components, switches the electromagnetic field of the corresponding electronic components, and forms an N pole / S pole intersection.
As a result, the coil circuits of the two stators 21 are simultaneously activated and alternately driven, and the gate drive circuit 13 controls the open or shut-off of the transistors Q1 to Q8.
As a result, the coil circuits of the two stators 21 are alternately energized.

或いは、受信した回転速度制御信号、及びホールセンサー部品11がマイクロコントローラー14にフィードバックした信号に基づき、ゲート駆動回路13を制御して、信号をインバーター回路12へと伝送させる。
インバーター回路12は、いくつかの電子部品だけを駆動し、任意の固定子に影響を及ぼす電子部品に切り換える。
こうして、任意の固定子21のコイル回路を駆動し、通電した固定子21と対応するローター22とは、相互作用電磁場を形成し、ゲート駆動回路13は、トランジスターQ1〜Q8のオープン或いは遮断をコントロールする。
これにより、任意の固定子21のコイル回路は単相通電する。
Alternatively, the gate drive circuit 13 is controlled based on the received rotation speed control signal and the signal fed back to the microcontroller 14 by the hall sensor component 11 to transmit the signal to the inverter circuit 12.
The inverter circuit 12 drives only some electronic components and switches to electronic components that affect any stator.
In this way, the coil circuit of the arbitrary stator 21 is driven, and the energized stator 21 and the corresponding rotor 22 form an interaction electromagnetic field, and the gate drive circuit 13 controls the open or shut-off of the transistors Q1 to Q8. To do.
Thereby, the coil circuit of the arbitrary stator 21 is single-phase energized.

原則的には、本考案のブラシレス直流モーターの回転速度制御装置は、使用時には、インバーター回路12を通して、2個の固定子21と直流電源との電気的連接を構成する。
しかも、マイクロコントローラー14及びゲート駆動回路13の統合作動に対応し、受信した回転速度制御信号、及びホールセンサー部品11が伝送する信号に基づき、2個の固定子21のコイル回路(図5参照)を交互に駆動し、或いは任意の固定子21のコイル回路(図6参照)を駆動する方式で、通電した固定子21とローター22に、相互作用電磁場を形成させる。
こうして、ローター22は同一方向に持続的に回転する。
In principle, the rotational speed control device for a brushless DC motor according to the present invention constitutes an electrical connection between the two stators 21 and the DC power source through the inverter circuit 12 when in use.
Moreover, it corresponds to the integrated operation of the microcontroller 14 and the gate drive circuit 13, and based on the received rotational speed control signal and the signal transmitted by the hall sensor component 11, the coil circuit of the two stators 21 (see FIG. 5). Are alternately driven or a coil circuit (see FIG. 6) of an arbitrary stator 21 is driven to form an interacting electromagnetic field in the energized stator 21 and rotor 22.
Thus, the rotor 22 rotates continuously in the same direction.

上述実施形態においては、ホールセンサー部品を利用しモーターのローター位置を感知して検出し、他のセンサーを利用して、モーターのローター位置を感知して検出する。 In the above embodiment, the rotor position of the motor is sensed and detected using the hall sensor component, and the rotor position of the motor is sensed and detected using another sensor.

すなわち、本考案のブラシレス直流モーター装置は、高出力の電源を必要とせず、応用するブラシレス直流モーターを、靜止状態から起動して運転できる。
しかも、設定した回転速度まで運転後、任意の固定子のコイル回路を駆動する方式での運転に切り換えられる。
これにより、ブラシレス直流モーター使用電源の制限を低下させられるばかりか、ブラシレス直流モーターのフルタイム運転過程において節電効果を備える。
That is, the brushless DC motor device of the present invention does not require a high-output power source, and can operate the brushless DC motor to be applied by starting it from a stopped state.
Moreover, after the operation to the set rotational speed, the operation can be switched to the operation in which the coil circuit of an arbitrary stator is driven.
As a result, the restriction on the power source for using the brushless DC motor can be reduced, and a power saving effect can be provided in the full-time operation process of the brushless DC motor.

さらに、本考案が応用するブラシレス直流モーター20の実施時には、各固定子21相同の構造形態の複数のシリコンスチール片を重ねてそれぞれ構成する。
本実施形態中では、各固定子21には、8個の固定子歯212をそれぞれ設置し、ローター22には、8個の永久磁石222を設置する。
しかも、各永久磁石222の軸方向の長さは好ましくは、2個の固定子21のチップ213の設置範囲を含む。
Furthermore, when implementing the brushless DC motor 20 to which the present invention is applied, a plurality of silicon steel pieces having the same structural form as the stators 21 are overlapped to constitute each.
In the present embodiment, eight stator teeth 212 are installed on each stator 21, and eight permanent magnets 222 are installed on the rotor 22.
Moreover, the length of each permanent magnet 222 in the axial direction preferably includes the installation range of the chips 213 of the two stators 21.

また当然、各固定子21には、偶数個の固定子歯をそれぞれ設置でき、ローター22には、偶数個の永久磁石222を設置できる。
例えば、8個の固定子歯212は、4個の永久磁石222に対応し、或いは各固定子21には、偶数個の固定子歯212をそれぞれ設置し、ローター22には、固定子21に対応する偶数個の永久磁石222を設置する。
Naturally, each stator 21 can be provided with an even number of stator teeth, and each rotor 22 can be provided with an even number of permanent magnets 222.
For example, the eight stator teeth 212 correspond to the four permanent magnets 222, or each stator 21 is provided with an even number of stator teeth 212, and the rotor 22 is connected to the stator 21. A corresponding even number of permanent magnets 222 are installed.

本考案が応用するブラシレス直流モーターは、具体的実施時には、各固定子の固定子歯の個数及びローターの永久磁石の個数は、実際のサイズい応じて、違った個数を配置して設計することができる。
しかも、適当な駆動回路の対応作動により、各固定子のコイル整流タイミングを効果的にコントロールでき、ブラシレス直流モーター全体の運転効率を簡単に向上させられ、或いは回転速度の変化範囲を拡大することができる。
The brushless DC motor to which the present invention is applied should be designed with different numbers of stator teeth and rotor permanent magnets for each stator depending on the actual size. Can do.
In addition, the coil rectification timing of each stator can be effectively controlled by the corresponding operation of the appropriate drive circuit, and the operation efficiency of the entire brushless DC motor can be easily improved, or the range of change in the rotational speed can be expanded. it can.

従来の技術と比較すると、本考案のブラシレス直流モーターの回転速度制御装置は、2個の固定子のコイル回路を交互に駆動する方式を通して、低速運転時に高トルクを出力し、及び任意の固定子のコイル回路を駆動する方式を通して、高速運転時に低トルクを出力できる。
その回転速度制御の方法は、高出力の電源を使用しなくとも、モーターの運転を起動することができる。
Compared with the prior art, the rotational speed control device of the brushless DC motor of the present invention outputs a high torque during low-speed operation through a method of alternately driving two stator coil circuits, and an arbitrary stator. Low torque can be output during high-speed operation through the method of driving the coil circuit.
The rotation speed control method can start the motor operation without using a high-output power source.

しかも、モーターの運転が設定した回転速度に到達後は、任意の固定子のコイル回路を駆動する方式での運転に切り換えられ、これにより、ブラシレス直流モーター使用電源の制限を低下させられるばかりか、ブラシレス直流モーターのフルタイム運転過程において節電効果を備える。
こうして、ブラシレスモーター制御装置は、低速運転時に高トルクを出力し、高速運転時に低トルクを出力する回転速度制御効果を達成でき、非常に広い範囲の回転速度の変化に対応可能である。
Moreover, after the motor operation reaches the set rotational speed, it can be switched to the operation with the method of driving the coil circuit of any stator, which not only reduces the limitation of the power supply for using the brushless DC motor, Power saving effect is provided in the full-time operation process of brushless DC motor.
Thus, the brushless motor control device can achieve a rotational speed control effect that outputs high torque during low-speed operation and low torque during high-speed operation, and can cope with a very wide range of rotational speed changes.

上述の実施形態の説明を総合すると、本考案の操作、使用、及び本考案が生じる効果を充分理解することができる。しかし、以上に述べた実施形態は単に本考案の好ましい実施形態であり、これによって本考案の実用新案登録請求の範囲を限定することではない。即ち本考案の実用新案登録請求の範囲及び説明書の内容に基づいて、同等効果を有する簡単な変化及び修飾は、全て、本考案の範囲内に属するものとする。   By summing up the descriptions of the above embodiments, the operation, use, and effects of the present invention can be fully understood. However, the embodiment described above is merely a preferred embodiment of the present invention, and is not intended to limit the scope of the utility model registration claim of the present invention. That is, all simple changes and modifications having the same effect based on the scope of the claims of the utility model registration of the present invention and the contents of the description shall fall within the scope of the present invention.

Q1〜Q8 トランジスター
11 ホールセンサー部品
12 インバーター回路
13 ゲート駆動回路
14 マイクロコントローラー
20 ブラシレス直流モーター
21 固定子
211 本体
212 固定子歯
213 チップ
214 コイル
22 ローター
221 シャフト
222 永久磁石
Q1 to Q8 Transistor 11 Hall sensor component 12 Inverter circuit 13 Gate drive circuit 14 Microcontroller 20 Brushless DC motor 21 Stator 211 Main body 212 Stator teeth 213 Chip 214 Coil 22 Rotor 221 Shaft 222 Permanent magnet

Claims (15)

ブラシレス直流モーターの回転速度制御システムは、少なくともブラシレス直流モーター、インバーター回路、ゲート駆動回路、マイクロコントローラーを備え、
前記ブラシレス直流モーターには、2個の固定子、1個のローターを設置し、前記2個の固定子は、相同の軸心に沿って配列し設置され、前記各固定子は、円環状を備える本体を備え、前記本体上には、本体中心へと延伸する固定子歯を設置し、前記各固定子歯末端には、チップを設置し、前記各固定子歯上には、所定のゲート数のコイルを巻いて設置し、しかも前記2個の固定子のチップは、相互に交差し取り囲んで、円孔状構造形態を呈し、前記ローターは、2個の固定子の円孔状構造形態内に相対して設置され、前記ローターは、シャフト上に、複数の永久磁石を取り囲んで設置し、しかも全ての永久磁石は、シャフトの外周において、N極/S極が交差して配置する方式で配列して設置され、
前記インバーター回路は、ブラシレス直流モーターの2個の固定子と直流電源との間に電気的に連接し、
前記ゲート駆動回路は、前記マイクロコントローラーと前記インバーター回路との電気的連接を構成し、前記マイクロコントローラーにより、外部の回転速度制御信号に連接することを特徴とするブラシレス直流モーターの回転速度制御システム。
The brushless DC motor rotational speed control system includes at least a brushless DC motor, an inverter circuit, a gate drive circuit, and a microcontroller.
The brushless DC motor is provided with two stators and one rotor. The two stators are arranged along a homologous axis, and each stator has an annular shape. A stator tooth extending to the center of the main body is installed on the main body, a tip is installed at each stator tooth end, and a predetermined gate is provided on each stator tooth. A plurality of coils are wound, and the two stator chips cross and surround each other to form a circular hole structure, and the rotor has a two stator circular hole structure The rotor is installed so as to surround a plurality of permanent magnets on the shaft, and all the permanent magnets are arranged so that N poles / S poles intersect at the outer periphery of the shaft. Arranged in
The inverter circuit is electrically connected between two stators of a brushless DC motor and a DC power source,
The gate drive circuit constitutes an electrical connection between the microcontroller and the inverter circuit, and is connected to an external rotation speed control signal by the microcontroller.
前記ブラシレス直流モーターの回転速度制御システムは、ブラシレス直流モーターのローター周辺に、少なくとも1個のホールセンサー部品を設置し、
前記ローターの永久磁石位置の変化に応じて、対応する電流信号を発生することを特徴とする請求項1に記載のブラシレス直流モーターの回転速度制御システム。
In the brushless DC motor rotational speed control system, at least one Hall sensor component is installed around the rotor of the brushless DC motor.
The rotation speed control system of a brushless DC motor according to claim 1, wherein a corresponding current signal is generated in accordance with a change in a permanent magnet position of the rotor.
前記インバーター回路は、直列または並列接続方式を採用し、電気的に連接することを特徴とする請求項1に記載のブラシレス直流モーターの回転速度制御システム。 The rotation speed control system for a brushless DC motor according to claim 1, wherein the inverter circuit employs a series or parallel connection system and is electrically connected. 前記隣接するチップとの間隙の範囲は、2mm〜5mmであることを特徴とする請求項1に記載のブラシレス直流モーターの回転速度制御システム。 The rotation speed control system for a brushless DC motor according to claim 1, wherein a range of a gap between the adjacent chips is 2 mm to 5 mm. 前記各固定子歯の隣接するコイルとの間隔(180度/m)の電気角を有する。mは固定子の個数であることを特徴とする請求項1に記載のブラシレス直流モーターの回転速度制御システム。 Each stator tooth has an electrical angle (180 degrees / m) between adjacent coils. 2. The rotational speed control system for a brushless DC motor according to claim 1, wherein m is the number of stators. 前記ブラシレス直流モーターの回転速度制御システムにおいて、前記ブラシレス直流モーターのローター周辺には、少なくとも1個のホールセンサー部品を設置し、前記マイクロコントローラーと電気的に連接し、
前記ホールセンサー部品により、前記ローターの回転速度を探知することを特徴とする請求項2に記載のブラシレス直流モーターの回転速度制御システム。
In the rotational speed control system of the brushless DC motor, at least one Hall sensor component is installed around the rotor of the brushless DC motor, and is electrically connected to the microcontroller.
3. The brushless DC motor rotational speed control system according to claim 2, wherein the rotational speed of the rotor is detected by the hall sensor component.
前記ブラシレス直流モーターの回転速度制御システムにおいて、前記ブラシレス直流モーターのローター周辺には、少なくとも2個のホールセンサー部品を設置し、前記マイクロコントローラーと電気的に連接し、
内1個のホールセンサー部品により、前記ローターの回転速度を探知し、別の1個のホールセンサー部品により、電流交換のタイミングを探知することを特徴とする請求項2に記載のブラシレス直流モーターの回転速度制御システム。
In the rotational speed control system of the brushless DC motor, at least two hall sensor components are installed around the rotor of the brushless DC motor, and are electrically connected to the microcontroller.
The brushless DC motor according to claim 2, wherein the rotation speed of the rotor is detected by one Hall sensor component, and the timing of current exchange is detected by another Hall sensor component. Rotational speed control system.
前記ブラシレス直流モーターの回転速度制御システムにおいて、前記ブラシレス直流モーターのローター周辺には、少なくとも3個のホールセンサー部品を設置し、前記マイクロコントローラーと電気的に連接し、
内1個のホールセンサー部品により、前記ローターの回転速度を探知し、別の1個のホールセンサー部品により、電流交換のタイミングを探知し、さらに別の1個のホールセンサー部品により、前記ローターの回転方向を探知して判断することを特徴とする請求項2に記載のブラシレス直流モーターの回転速度制御システム。
In the rotational speed control system of the brushless DC motor, at least three Hall sensor parts are installed around the rotor of the brushless DC motor, and are electrically connected to the microcontroller.
One of the hall sensor components detects the rotational speed of the rotor, another one of the hall sensor components detects the current exchange timing, and another one of the hall sensor components detects the rotor. The rotational speed control system for a brushless DC motor according to claim 2, wherein the rotational direction is detected and determined.
前記マイクロコントローラーにより、外部回転速度制御信号、及び前記少なくとも1個のホールセンサー部品の電流信号に連接し、しかも受信した回転速度制御信号、及び前記ホールセンサー部品が伝送する信号に基づき、前記ゲート極を制御して、回路を駆動し、2個の固定子のコイル回路を交互に駆動することを特徴とする請求項2に記載のブラシレス直流モーターの回転速度制御システム。   The gate electrode is connected to the external rotation speed control signal and the current signal of the at least one hall sensor component by the microcontroller, and based on the received rotation speed control signal and the signal transmitted by the hall sensor component. 3. The rotational speed control system for a brushless DC motor according to claim 2, wherein the circuit is driven to alternately drive the coil circuits of the two stators. 前記マイクロコントローラー14により、外部回転速度制御信号、及び前記少なくとも1個のホールセンサー部品の電流信号に連接し、しかも受信した回転速度制御信号、及び前記ホールセンサー部品が伝送する信号に基づき、任意の固定子のコイル回路を駆動し、これにより通電した固定子と対応するローターとは、相互作用電磁場を形成することを特徴とする請求項2に記載のブラシレス直流モーターの回転速度制御システム。   The microcontroller 14 is connected to the external rotational speed control signal and the current signal of the at least one hall sensor component, and based on the received rotational speed control signal and the signal transmitted by the hall sensor component, an arbitrary The rotational speed control system for a brushless DC motor according to claim 2, wherein the stator coil circuit is driven, and the stator energized thereby forms a interacting electromagnetic field. 前記各固定子には、8個の固定子歯をそれぞれ設置し、前記ローターには、8個の永久磁石を設置することを特徴とする請求項1〜10の任意の1項に記載のブラシレス直流モーターの回転速度制御システム。   The brushless according to any one of claims 1 to 10, wherein each stator is provided with eight stator teeth, and each rotor is provided with eight permanent magnets. DC motor rotation speed control system. 前記各固定子には、偶数個の固定子歯をそれぞれ設置し、
前記ローターには、偶数個の永久磁石を設置することを特徴とする請求項1〜10の任意の1項に記載のブラシレス直流モーターの回転速度制御システム。
Each stator is provided with an even number of stator teeth,
The rotational speed control system for a brushless DC motor according to any one of claims 1 to 10, wherein an even number of permanent magnets are installed in the rotor.
前記各固定子には、偶数個の固定子歯をそれぞれ設置し、
前記ローターには、前記固定子に対応する偶数個の永久磁石を設置することを特徴とする請求項1〜10の任意の1項に記載のブラシレス直流モーターの回転速度制御システム。
Each stator is provided with an even number of stator teeth,
The rotational speed control system for a brushless DC motor according to any one of claims 1 to 10, wherein an even number of permanent magnets corresponding to the stator are installed in the rotor.
前記各固定子は、相同の構造形態の複数のシリコンスチール片をそれぞれ重ねて構成することを特徴とする請求項1〜10の任意の1項に記載のブラシレス直流モーターの回転速度制御システム。   The rotation speed control system for a brushless DC motor according to any one of claims 1 to 10, wherein each of the stators is configured by overlapping a plurality of silicon steel pieces having a homologous structure. 前記各永久磁石の軸方向の長さは、前記2個の固定子のチップの設置範囲を含むことを特徴とする請求項1〜10の任意の1項に記載のブラシレス直流モーターの回転速度制御システム。   The rotational speed control of the brushless DC motor according to any one of claims 1 to 10, wherein an axial length of each permanent magnet includes an installation range of the two stator chips. system.
JP2014005755U 2014-10-29 2014-10-29 Brushless DC motor rotation speed control device Expired - Fee Related JP3196982U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014005755U JP3196982U (en) 2014-10-29 2014-10-29 Brushless DC motor rotation speed control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014005755U JP3196982U (en) 2014-10-29 2014-10-29 Brushless DC motor rotation speed control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP3196982U true JP3196982U (en) 2015-04-16

Family

ID=52986583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014005755U Expired - Fee Related JP3196982U (en) 2014-10-29 2014-10-29 Brushless DC motor rotation speed control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3196982U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6002922B2 (en) Brushless DC motor rotation speed control system
CN107306517B (en) Fan, pump, motor element and integrated circuit for motor drive
CN104885348B (en) Motor driving apparatus
CN105375831A (en) Driving circuit of permanent-magnet motor
CN204993122U (en) Permanent -magnet machine drive circuit
JP2014075931A (en) Drive control device for stepping motor
CN203406811U (en) Intersecting-interlocking switching-type direct-current-link brush motor system based on auxiliary exciting winding
CN105471331A (en) Brushless DC motor rotation speed control system
CN204179902U (en) Brushless DC motor
CN105449962A (en) Brushless direct current motor
CN203708157U (en) Switching-type direct-current motor with auxiliary excitation winding, conducting ring and electric brush
CN203491867U (en) Mixed excitation doubly salient permanent magnet motor
CN204993125U (en) Motor element , integrated circuit who is used for motor drive , fan and pump
Imoru et al. Modelling of an electronically commutated (Brushless DC) motor drives with back-emf sensing
JP3196982U (en) Brushless DC motor rotation speed control device
CN104079136A (en) Three-phase switch reluctance machine and sine stator
JP3196981U (en) Brushless DC motor
CN205792323U (en) Brushless electric machine control circuit for electric tool
CN205178809U (en) Fan, pump, motor element and be used for motor drive's integrated circuit
TWI556569B (en) Brushless DC Motor Speed ​​Control System
JP2016086606A (en) Brushless DC motor
CN204179974U (en) Brushless DC motor revolution speed control device
CN208508755U (en) A kind of brushless single phase motor
TWI587609B (en) Brushless DC motor
CN202978798U (en) Electrical appliance in which high-voltage brushless DC motor is driven by three-phase sine wave

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150212

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3196982

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees