JP3515144B2 - Brushless motor - Google Patents
Brushless motorInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、毎極毎相のスロット数
ｑが整数でない数あるいは０．５の倍数でない数となる
ように構成したブラシレスモータの改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a brushless motor constructed so that the number of slots q of each pole and each phase is not an integer or a multiple of 0.5.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図４には従来における巻線構成の一例を
示している。このものでは、３相、４極、１２コイルで
固定子のスロット数を２７スロットの奇数とし、毎極毎
相のスロット数ｑを２．２５としてコギングトルクを小
さくしたブラシレスモータの巻線構成を示している。こ
の巻線構成の場合、スロットの一部が空きスロットとな
っている。2. Description of the Related Art FIG. 4 shows an example of a conventional winding structure. In this configuration, the number of slots of the stator is three phases, four poles, and 12 coils, and the number of slots of the stator is an odd number of 27 slots. Shows. In the case of this winding structure, a part of the slots is an empty slot.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、毎極毎
相のスロット数ｑが整数でない数あるいは０．５の倍数
でない数で構成されたものでは、コイルピッチが違う複
数種のコイルを使用しなければならず、巻線構成が複雑
となる欠点があった。また、空きスロットを設けるた
め、巻線利用率の面から不利であった。However, in the case where the number of slots q of each pole and each phase is not an integer or a multiple of 0.5, a plurality of types of coils having different coil pitches must be used. However, there is a drawback that the winding structure becomes complicated. In addition, since the empty slot is provided, it is disadvantageous in terms of winding utilization rate.
【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、コギングトルクを小さくできること
はもとより、巻線構成が簡単で、しかもトルクバランス
が良く、また、巻線利用率も高いブラシレスモータを提
供するにある。The present invention has been made in view of the above circumstances. An object of the present invention is not only to reduce the cogging torque, but also to simplify the winding structure, to improve the torque balance, and to increase the utilization factor of the winding. To provide a brushless motor.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明のブラシレスモー
タは、極数Ｐ（Ｐは偶数）の磁極をもつ回転子と、相数
がｍ、固定子のスロット数がＳ、コイル数がＣ（ｍ，
Ｓ，Ｃはいずれも正の整数）としたとき、コイル数Ｃが
Ｃ＝Ｐ×ｍ で表され、毎極毎相のスロット数ｑがｑ＝
Ｓ／（Ｐ×ｍ） で表され、ｑが整数でない数あるいは
０．５の倍数でない数となるように構成したブラシレス
モータにおいて、コイルピッチを、（（Ｓ＋１）／Ｐ−
１）スロットピッチとし、ｍ相の各コイルがＣ／ｍ個か
らなり、各相コイルの第１番目のコイル巻き始め部と、
Ｃ／ｍ番目のコイル巻き終り部とのみ電気的に同相とな
るように配列し、他のコイルの巻き終り部と巻き始め部
とは、（３６０°／Ｓ）×（Ｐ／２）の電気的位相差を
もつように構成されたところに特徴を有する。A brushless motor according to the present invention has a rotor having magnetic poles of P (P is an even number), the number of phases is m, the number of slots of the stator is S, and the number of coils is C ( m,
When S and C are both positive integers, the number of coils C is represented by C = P × m 2, and the number of slots q of each pole and each phase is q =
In a brushless motor represented by S / (P × m) and q is not a whole number or a multiple of 0.5, the coil pitch is ((S + 1) / P−
1) With a slot pitch, each m-phase coil consists of C / m coils, and the first coil winding start portion of each phase coil,
Only the C / mth coil winding end portion is arranged so as to be electrically in phase, and the other coil winding end portions and winding start portions are (360 ° / S) × (P / 2) electric It is characterized in that it is configured to have a physical phase difference.
【０００６】この場合、スロットに収めるコイル導体部
の１層巻部のスロット数は（２Ｓ−２Ｃ）個とし、他の
スロットに収めるコイル導体部は２層巻部とし、各相の
コイルはほぼ同心配置形態としても良い。In this case, the number of slots of one layer winding portion of the coil conductor portion accommodated in the slots is (2S-2C), the coil conductor portions accommodated in the other slots are two layer winding portions, and the coils of each phase are almost the same. A concentric arrangement may be adopted.
【０００７】[0007]
【作用】上記手段によれば、毎極毎相のスロット数ｑが
整数でない数あるいは０．５の倍数でない数となるよう
に構成されているから、コギングトルクを小さくでき、
また、同一スロットピッチのコイルのみで構成すること
が可能で、トルクバランスが良いと共に、巻線構成も簡
単となる。According to the above means, the number of slots q for each pole and each phase is configured to be a number that is not an integer or a multiple of 0.5, so that the cogging torque can be reduced.
In addition, since it is possible to configure only coils having the same slot pitch, the torque balance is good, and the winding configuration is simple.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、本発明の第１の実施例につき図１およ
び図２を参照しながら説明する。図１には巻線構成を示
しており、本実施例では、相数ｍ＝３、極数Ｐ＝４、全
スロット数Ｓ＝１５、コイル数Ｃ＝１２としている。コ
イル１，２，３および４はＡ相巻線、５，６，７および
８はＢ相巻線、９，１０，１１および１２はＣ相巻線で
ある。１３はＡ相の第１番目のコイル１の巻き始め部，
１４は同巻き終り部、また、１５はＡ相の第２番目のコ
イル２の巻き始め部，１６は同巻き終り部、さらに、１
７はＡ相の第４番目のコイル４の巻き始め部，１８は同
巻き終り部を示している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a winding configuration, and in this embodiment, the number of phases m = 3, the number of poles P = 4, the total number of slots S = 15, and the number of coils C = 12. The coils 1, 2, 3 and 4 are A phase windings, 5, 6, 7 and 8 are B phase windings, and 9, 10, 11 and 12 are C phase windings. 13 is a winding start portion of the first coil 1 of the A phase,
14 is the end of the same winding, 15 is the start of winding the second coil 2 of the A phase, 16 is the end of the same winding, and 1
Reference numeral 7 indicates a winding start portion of the fourth coil 4 of the A phase, and 18 indicates a winding end portion thereof.
【０００９】Ａ相コイルの第１番目のコイル１の巻き終
り部１４と第２番目のコイル２の巻き始め部１５との
間、第２番目のコイル２の巻き終り部１６と第３番目の
コイル３の巻き始め部との間、第３番目のコイル３の巻
き終り部と第４番目のコイル４の巻き始め部１７との間
は、それぞれ１スロットピッチとなっている。ただし、
第４番目のコイル４の巻き終り部と第１番目のコイル１
の巻き始め部１３との間は同一スロット（スロット
［１］）に配列され、そして、電気的角度は同相となっ
ている。なお、図１にはスロット番号の［ ］は省略し
てある。Between the winding end portion 14 of the first coil 1 and the winding start portion 15 of the second coil 2 of the phase A coil, the winding end portion 16 of the second coil 2 and the third winding end portion 15 of the second coil 2. One slot pitch is provided between the winding start portion of the coil 3 and between the winding end portion of the third coil 3 and the winding start portion 17 of the fourth coil 4. However,
End of winding of fourth coil 4 and first coil 1
The winding start portion 13 and the winding start portion 13 are arranged in the same slot (slot [1]), and the electrical angles are in phase. The slot number [] is omitted in FIG.
【００１０】Ｂ相コイルおよびＣ相コイルの場合も同様
のコイル配列状態であり、ただし、Ｂ相コイルの場合ス
ロット［１１］において同相となっており、Ｃ相コイル
の場合スロット［６］において同相となっている。In the case of the B-phase coil and the C-phase coil, the same coil arrangement state is provided. However, in the case of the B-phase coil, the phase is the same in slot [11], and in the case of the C-phase coil, the phase is the same in slot [6]. Has become.
【００１１】また、各相コイルにおいて、コイル導体部
が１層巻部となるスロット数は、（２Ｓ−２Ｃ）で表さ
れ、この場合、全スロット数Ｓが１５、コイル数Ｃが１
２であるから、「６個」であり、該当スロットは、スロ
ット［２］、スロット［５］、スロット［７］、スロッ
ト［１０］、スロット［１２］、スロット［１５］であ
る。これ以外は、２層巻部となっている。なお、Ａ相コ
イルのスロット［１］から巻線され、電気的に１２０度
ずらすためにＢ相コイルはスロット［１１］から巻線さ
れ、Ｃ相コイルはスロット［６］から巻線されている。
そして、図２に示すように、Ａ相コイルは鉄心１９のス
ロットの全て内周側、Ｂ相コイルは全て中央側、Ｃ相コ
イルは全て外周側に収容されている。すなわち、各相の
コイルは同心配置形態としている。In each phase coil, the number of slots in which the coil conductor portion is one layer winding portion is represented by (2S-2C). In this case, the total number of slots S is 15 and the number of coils C is 1.
Since it is 2, it is “6”, and the corresponding slots are slot [2], slot [5], slot [7], slot [10], slot [12], and slot [15]. Other than this, it is a two-layer winding part. The A-phase coil is wound from the slot [1], the B-phase coil is wound from the slot [11] and the C-phase coil is wound from the slot [6] in order to electrically shift 120 degrees. .
As shown in FIG. 2, all the A-phase coils are housed on the inner circumference side of the slots of the iron core 19, all the B-phase coils are housed on the center side, and all the C-phase coils are housed on the outer circumference side. That is, the coils of each phase are arranged concentrically.
【００１２】上記構成においては、毎極毎相のスロット
数ｑは、全スロット数Ｓが「１５」で、極数Ｐが「４」
で、相数ｍが「３」であるから、ｑ＝Ｓ／（Ｐ×ｍ）に
より、「１．２５」となる。In the above structure, the number of slots q for each pole and each phase is "15" for the total number of slots S and "4" for the number of poles P.
Since the number of phases m is “3”, q = S / (P × m) gives “1.25”.
【００１３】また、コイルピッチは（（Ｓ＋１）／Ｐ−
１）スロットピッチ、すなわち、スロットピッチ「３」
としている。また、本実施例においては、各相コイルの
第１番目のコイル巻き始め部と、Ｃ／ｍ番目（本実施例
では４番目）のコイルの巻き終り部とのみ電気的に同相
となるように配列し、他のコイルの巻き終り部と巻き始
め部とは、（３６０°／Ｓ）×（Ｐ／２）の電気的位相
差（本実施例では４８°）をもつように構成されてい
る。The coil pitch is ((S + 1) / P-
1) Slot pitch, that is, slot pitch "3"
I am trying. Further, in the present embodiment, only the first coil winding start portion of each phase coil and the winding end portion of the C / mth (fourth in this embodiment) coil are electrically in-phase. The winding end portions and the winding start portions of the other coils are arranged so as to have an electrical phase difference of (360 ° / S) × (P / 2) (48 ° in this embodiment). .
【００１４】このように本実施例によれば、毎極毎相の
スロット数ｑが整数でない数あるいは０．５の倍数でな
い数となるように構成されているから、コギングトルク
を小さくでき、また、同一スロットピッチのコイルのみ
で構成することが可能で、単一なコイルで良く、巻線構
成も簡単となり、トルクバランスも良い。また、空きス
ロットもないから、巻線利用率が高くなる。As described above, according to the present embodiment, since the number of slots q of each pole and each phase is not an integer or a multiple of 0.5, the cogging torque can be reduced, and Since it is possible to configure only coils having the same slot pitch, a single coil is sufficient, the winding configuration is simple, and the torque balance is good. In addition, since there are no empty slots, the winding utilization rate is high.
【００１５】図３は本発明の第２の実施例を示してお
り、相数ｍ＝３、極数Ｐ＝８、全スロット数Ｓ＝３１、
コイル数Ｃ＝２４としている。この実施例においては、
毎極毎相のスロット数ｑは、ｑ＝Ｓ／（Ｐ×ｍ）から、
ほぼ１．２９となる。FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, in which the number of phases m = 3, the number of poles P = 8, the total number of slots S = 31,
The number of coils C = 24. In this example,
The number of slots q for each pole and phase is q = S / (P × m)
It is about 1.29.
【００１６】コイルピッチは、（（Ｓ＋１）／Ｐ−１）
スロットピッチ、すなわち、スロットピッチ「３」とし
ている。また、この実施例においては、各相コイルの第
１番目のコイル巻き始め部と、Ｃ／ｍ番目（本実施例で
は８番目）のコイルの巻き終り部とのみ電気的に同相と
なるように配列し、他のコイルの巻き終り部と巻き始め
部とは、（３６０°／Ｓ）×（Ｐ／２）の電気的位相差
（本実施例ではほぼ４６．５°）をもつように構成され
ている。この実施例においても第１の実施例と同様の効
果を奏する。The coil pitch is ((S + 1) / P-1)
The slot pitch, that is, the slot pitch is "3". Further, in this embodiment, only the first coil winding start portion of each phase coil and the winding end portion of the C / mth (in this embodiment, the eighth) coil are electrically in phase. The coils are arranged so that the winding end and winding start of the other coils have an electrical phase difference of (360 ° / S) × (P / 2) (approximately 46.5 ° in this embodiment). Has been done. Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment is obtained.
【００１７】[0017]
【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、コギングトルクを小さくできることはもとより、巻
線構成が簡単で、しかもトルクバランスが良く、また、
巻線利用率も高いといった効果を奏する。As is apparent from the above description, the present invention is capable of reducing the cogging torque, has a simple winding structure, and has a good torque balance.
This has the effect that the winding utilization rate is high.
【図１】本発明の第１の実施例を示す巻線展開図FIG. 1 is a winding development view showing a first embodiment of the present invention.
【図２】固定子部分の正面図FIG. 2 is a front view of a stator portion.
【図３】本発明の第２の実施例を示す巻線展開図FIG. 3 is a winding development view showing a second embodiment of the present invention.
【図４】従来例を示す巻線展開図FIG. 4 is a winding development view showing a conventional example.
１〜１２はコイル、１３は巻き始め部、１４は巻き終り
部、１５は巻き始め部、１６は巻き終り部、１７は巻き
始め部、１８は巻き終り部を示す。1 to 12 are coils, 13 is a winding start portion, 14 is a winding end portion, 15 is a winding start portion, 16 is a winding end portion, 17 is a winding start portion, and 18 is a winding end portion.
Claims (2)
と、相数がｍ、固定子のスロット数がＳ、コイル数がＣ
（ｍ，Ｓ，Ｃはいずれも正の整数）としたとき、コイル
数Ｃが Ｃ＝Ｐ×ｍ で表され、 毎極毎相のスロット数ｑが ｑ＝Ｓ／（Ｐ×ｍ） で表され、 ｑが整数でない数あるいは０．５の倍数でない数となる
ように構成したブラシレスモータにおいて、 コイルピッチを、（（Ｓ＋１）／Ｐ−１）スロットピッ
チとし、 ｍ相の各コイルがＣ／ｍ個からなり、各相コイルの第１
番目のコイル巻き始め部と、Ｃ／ｍ番目のコイル巻き終
り部とのみ電気的に同相となるように配列し、他のコイ
ルの巻き終り部と巻き始め部とは、 （３６０°／Ｓ）×（Ｐ／２）の電気的位相差をもつよ
うに構成されたことを特徴とするブラシレスモータ。1. A rotor having magnetic poles of P (where P is an even number), the number of phases is m, the number of slots in the stator is S, and the number of coils is C.
(Where m, S and C are all positive integers), the number of coils C is represented by C = P × m, and the number of slots q of each pole / phase is represented by q = S / (P × m) In a brushless motor configured such that q is not an integer or a multiple of 0.5, the coil pitch is ((S + 1) / P-1) slot pitch, and each m-phase coil is C / It consists of m pieces and the first of each phase coil
The coil winding start portion and the C / mth coil winding end portion are arranged so as to be electrically in phase, and the winding end portion and winding start portion of the other coil are (360 ° / S). A brushless motor characterized by having an electrical phase difference of × (P / 2).
部のスロット数は（２Ｓ−２Ｃ）個とし、他のスロット
に収めるコイル導体部は２層巻部とし、各相のコイルは
ほぼ同心配置形態としたことを特徴とする請求項１記載
のブラシレスモータ。2. The number of slots of one layer winding portion of the coil conductor portion accommodated in the slot is (2S-2C), the coil conductor portions accommodated in the other slots are two layer winding portions, and the coils of each phase are substantially concentric. The brushless motor according to claim 1, wherein the brushless motor is arranged.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24249393A JP3515144B2 (en) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | Brushless motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24249393A JP3515144B2 (en) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | Brushless motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07107688A JPH07107688A (en) | 1995-04-21 |
| JP3515144B2 true JP3515144B2 (en) | 2004-04-05 |
Family
ID=17089909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24249393A Expired - Fee Related JP3515144B2 (en) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | Brushless motor |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3515144B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108880017A (en) * | 2018-05-17 | 2018-11-23 | 沈阳兴华航空电器有限责任公司 | A kind of brushless direct current motor laminated type stator and its inserting method |
-
1993
- 1993-09-29 JP JP24249393A patent/JP3515144B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07107688A (en) | 1995-04-21 |
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