JP3524821B2 - 多相電動機の構造 - Google Patents
多相電動機の構造Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主としてブラシレ
ス直流電動機の構造に関するもので、特にステータの機
械構造の角度の変化を利用して多相電動機の功能に達す
るブラシレス直流電動機の構造に関するものである。
ス直流電動機の構造に関するもので、特にステータの機
械構造の角度の変化を利用して多相電動機の功能に達す
るブラシレス直流電動機の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来この種のものにあっては、下記のよ
うなものになっている。
うなものになっている。
【０００３】Ａ．従来の単相ブラシレス直流電動機は主
に一組のコイルと二組のシリコン鋼片を含み、そして一
組の制御回路を利用してホール検出素子によりコイルが
励磁するのを検出して制御するように構成されている。 Ｂ．従来の単相ブラシレス直流電動機について台湾での
公告番号第３４９７１１号の実用新案「二層巻線ステー
タの構造」に開示されたものでは、その多層磁気的誘導
セットの構造は多層の構造を利用してコイルの数を増や
すことにより電動機のトルクを増やすように構成されて
いる。 Ｃ．従来の単相ブラシレス直流電動機について台湾での
公告番号第３１４２８４号の実用新案「電動機の構造」
に開示されたものでは、二組の磁気的誘導セットの間に
補助のシリコン鋼片を加えると共に、二組の磁気的誘導
セットの巻線方向を同じ方向又は反対方向への変化を施
すことによって違う磁気的誘導セットの磁極性を提供す
ることにより、起動時においての死角を解消する目的に
達するように構成されている。
に一組のコイルと二組のシリコン鋼片を含み、そして一
組の制御回路を利用してホール検出素子によりコイルが
励磁するのを検出して制御するように構成されている。 Ｂ．従来の単相ブラシレス直流電動機について台湾での
公告番号第３４９７１１号の実用新案「二層巻線ステー
タの構造」に開示されたものでは、その多層磁気的誘導
セットの構造は多層の構造を利用してコイルの数を増や
すことにより電動機のトルクを増やすように構成されて
いる。 Ｃ．従来の単相ブラシレス直流電動機について台湾での
公告番号第３１４２８４号の実用新案「電動機の構造」
に開示されたものでは、二組の磁気的誘導セットの間に
補助のシリコン鋼片を加えると共に、二組の磁気的誘導
セットの巻線方向を同じ方向又は反対方向への変化を施
すことによって違う磁気的誘導セットの磁極性を提供す
ることにより、起動時においての死角を解消する目的に
達するように構成されている。
【０００４】このような従来のブラシレス直流電動機の
構造については、以下のような問題を指摘することがで
きる。
構造については、以下のような問題を指摘することがで
きる。
【０００５】Ａ．前述した従来のブラシレス直流電動機
の構造では、その制御回路は二相単一方向の電源又は単
相二方向の電源しか制御することができないため、形成
された励磁は全て単相全波式である。このような構造で
は起動時において死角があるという問題点の外、突発ト
ルクという問題も生じてくる。 Ｂ．前述した従来のブラシレス直流電動機の構造では、
単なる電動機のトルクを増やしただけで、前述した起動
時における死角と突発トルクという問題を解決していな
い。 Ｃ．前述した従来のブラシレス直流電動機の構造では、
その作動の原理は単相全波式励磁の範囲から離脱してい
ないため、単相全波式励磁から生じた突発トルクによる
運転がスムーズでない問題点は避けられない。従って、
安定性を要する運転精度の高い製品の運用（例えば、Ｄ
ＶＤ又はＣＤ-ＲＯＭの主軸電動機に運用されるもの）
では、従来の単相全波式ブラシレス直流電動機では競争
力を欠けている。
の構造では、その制御回路は二相単一方向の電源又は単
相二方向の電源しか制御することができないため、形成
された励磁は全て単相全波式である。このような構造で
は起動時において死角があるという問題点の外、突発ト
ルクという問題も生じてくる。 Ｂ．前述した従来のブラシレス直流電動機の構造では、
単なる電動機のトルクを増やしただけで、前述した起動
時における死角と突発トルクという問題を解決していな
い。 Ｃ．前述した従来のブラシレス直流電動機の構造では、
その作動の原理は単相全波式励磁の範囲から離脱してい
ないため、単相全波式励磁から生じた突発トルクによる
運転がスムーズでない問題点は避けられない。従って、
安定性を要する運転精度の高い製品の運用（例えば、Ｄ
ＶＤ又はＣＤ-ＲＯＭの主軸電動機に運用されるもの）
では、従来の単相全波式ブラシレス直流電動機では競争
力を欠けている。
【０００６】前述した単相電動機と比較してみると、従
来の三相主軸電動機は三相励磁コイルの三相電源励磁時
間差により生じた１２０°の電気的角位相差を利用する
ことにより、前述した単相電動機による起動時における
死角と突発トルクという問題を避けることができるた
め、主軸電動機の正逆回転の切換は更にスムーズにな
る。しかし、三相電源およびブラシレス直流電動機と差
異がかなり大きな回路設計を採用しているため、その技
術を単相直流電動機に適用するのは無理である。
来の三相主軸電動機は三相励磁コイルの三相電源励磁時
間差により生じた１２０°の電気的角位相差を利用する
ことにより、前述した単相電動機による起動時における
死角と突発トルクという問題を避けることができるた
め、主軸電動機の正逆回転の切換は更にスムーズにな
る。しかし、三相電源およびブラシレス直流電動機と差
異がかなり大きな回路設計を採用しているため、その技
術を単相直流電動機に適用するのは無理である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、
その目的とするところは、次のようなことを達成できる
多相電動機の構造を提供することである。
の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、
その目的とするところは、次のようなことを達成できる
多相電動機の構造を提供することである。
【０００８】本発明の目的は、従来の単相ブラシレス電
動機に多重コイルセットの構造と新たな回路設計を結合
させることにより、多相のブラシレス直流電動機の構造
を形成し、起動時においての死角と突発トルクの問題を
避けることができる多相電動機の構造を提供することに
ある。
動機に多重コイルセットの構造と新たな回路設計を結合
させることにより、多相のブラシレス直流電動機の構造
を形成し、起動時においての死角と突発トルクの問題を
避けることができる多相電動機の構造を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による多相電動機の構造は下記のように構成
されている。
に、本発明による多相電動機の構造は下記のように構成
されている。
【００１０】すなわち、本発明の多相電動機の構造は、
二組の磁気的誘導セット、非磁気的絶縁片、ロータ磁石
および回路板により構成される。各磁気的誘導セットは
それぞれ両端面に凹設した切欠部を有するコイル座と半
径方向に突出した磁極片とを有する。各磁極片は各コイ
ル座の各切欠部にそれぞれ嵌合する。非磁気的絶縁片は
二組の磁気的誘導セットの間に設けられ、二組の磁気的
誘導セットの磁気的通路を阻隔する。二組の磁気的誘導
セットのコイル座と非磁気的絶縁片との接触面には互い
に嵌合する突起と孔とが設けられ、二組の磁気的誘導セ
ットの磁極片は固定の機械的角位相差になるように配置
される。ロータ磁石は二組の磁気的誘導セットと同軸状
に複数対の磁極を含む。回路板には二組の磁気的誘導セ
ットの励磁電流を制御するための二組の検出素子と一組
の駆動回路が設けられる。
二組の磁気的誘導セット、非磁気的絶縁片、ロータ磁石
および回路板により構成される。各磁気的誘導セットは
それぞれ両端面に凹設した切欠部を有するコイル座と半
径方向に突出した磁極片とを有する。各磁極片は各コイ
ル座の各切欠部にそれぞれ嵌合する。非磁気的絶縁片は
二組の磁気的誘導セットの間に設けられ、二組の磁気的
誘導セットの磁気的通路を阻隔する。二組の磁気的誘導
セットのコイル座と非磁気的絶縁片との接触面には互い
に嵌合する突起と孔とが設けられ、二組の磁気的誘導セ
ットの磁極片は固定の機械的角位相差になるように配置
される。ロータ磁石は二組の磁気的誘導セットと同軸状
に複数対の磁極を含む。回路板には二組の磁気的誘導セ
ットの励磁電流を制御するための二組の検出素子と一組
の駆動回路が設けられる。
【００１１】また、本発明の多相電動機の構造は、下記
のように構成することもできる。 １．コイルを軸方向巻線方式でコイル座に巻き付ける。 ２．二組の磁気的誘導セットの磁極片の位置からなる固
定の機械的角位相差の計算公式は、
のように構成することもできる。 １．コイルを軸方向巻線方式でコイル座に巻き付ける。 ２．二組の磁気的誘導セットの磁極片の位置からなる固
定の機械的角位相差の計算公式は、
【数２】
である。
３．ステータの突出した磁極数とロータ磁極数の比は正
整数の比又は正分数の比になる。 ４．磁極片は複数組のシリコン鋼片を重ね合わせてな
る。 ５．二組の磁気的誘導セット、非磁気的絶縁片、ロータ
磁石および回路板により構成され、各磁気的誘導セット
はそれぞれコイル座の両端面をもって磁極片と嵌合し、
二組の磁気的誘導セットの磁極片の位置は固定の機械的
角位相差になるように形成され、非磁気的絶縁片は二組
の磁気的誘導セットの間に設けられ、二組の磁気的誘導
セットの磁気的通路を阻隔し、ロータ磁石は二組の磁気
的誘導セットと同軸状に複数対の磁極を含み、回路板に
は二組の磁気的誘導セットの励磁電流を制御するための
二組の検出素子と一組の駆動回路が設けられる。 ６．二組の磁気的誘導セットのコイル座と非磁気的絶縁
片との接触面には、互いに嵌合するための突起と孔が設
けられる。 ７．少なくとも二相以上の磁気的誘導セット、ロータ磁
石および制御回路により構成され、各磁気的誘導セット
は二組の磁極片と一組のコイルを含み、二個の相隣合い
の磁気的誘導セットの間には非磁気的誘導層が設けられ
ると共に、二個の相隣合いの磁気的誘導セットの磁極片
の位置は固定の機械的角位相差になるように形成され、
ロータ磁石は二組の磁気的誘導セットと同軸状に複数対
の磁極を含み、制御回路は磁気的誘導セットの数と同じ
数量の二組以上の電流波形出力とホール検出素子を含
み、電流波形出力とホール検出素子はそれぞれ多相コイ
ルの励磁電流を制御し、各ホール検出素子の位置は固定
の機械的角位相差になるように形成され、各ホール検出
素子がロータ磁石の磁場の変化を検出する時間差によ
り、各相の励磁電流の出力は固定の電気的角位相差を有
するように形成される。
整数の比又は正分数の比になる。 ４．磁極片は複数組のシリコン鋼片を重ね合わせてな
る。 ５．二組の磁気的誘導セット、非磁気的絶縁片、ロータ
磁石および回路板により構成され、各磁気的誘導セット
はそれぞれコイル座の両端面をもって磁極片と嵌合し、
二組の磁気的誘導セットの磁極片の位置は固定の機械的
角位相差になるように形成され、非磁気的絶縁片は二組
の磁気的誘導セットの間に設けられ、二組の磁気的誘導
セットの磁気的通路を阻隔し、ロータ磁石は二組の磁気
的誘導セットと同軸状に複数対の磁極を含み、回路板に
は二組の磁気的誘導セットの励磁電流を制御するための
二組の検出素子と一組の駆動回路が設けられる。 ６．二組の磁気的誘導セットのコイル座と非磁気的絶縁
片との接触面には、互いに嵌合するための突起と孔が設
けられる。 ７．少なくとも二相以上の磁気的誘導セット、ロータ磁
石および制御回路により構成され、各磁気的誘導セット
は二組の磁極片と一組のコイルを含み、二個の相隣合い
の磁気的誘導セットの間には非磁気的誘導層が設けられ
ると共に、二個の相隣合いの磁気的誘導セットの磁極片
の位置は固定の機械的角位相差になるように形成され、
ロータ磁石は二組の磁気的誘導セットと同軸状に複数対
の磁極を含み、制御回路は磁気的誘導セットの数と同じ
数量の二組以上の電流波形出力とホール検出素子を含
み、電流波形出力とホール検出素子はそれぞれ多相コイ
ルの励磁電流を制御し、各ホール検出素子の位置は固定
の機械的角位相差になるように形成され、各ホール検出
素子がロータ磁石の磁場の変化を検出する時間差によ
り、各相の励磁電流の出力は固定の電気的角位相差を有
するように形成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、以
下、図面を参照して説明する。
下、図面を参照して説明する。
【００１３】図１に示す本発明の実施例のステータとロ
ータの斜視図において、本発明の多相電動機は磁気的誘
導セット１、２、非磁気的絶縁片３、ロータ磁石４およ
び回路板５により構成される。
ータの斜視図において、本発明の多相電動機は磁気的誘
導セット１、２、非磁気的絶縁片３、ロータ磁石４およ
び回路板５により構成される。
【００１４】磁気的誘導セット１，２はシリコン鋼片か
らなる上下磁極片１１，２１，１２，２２とコイル１
３，２３を有し、磁気的誘導セット１，２の磁気性回路
の正確性を確保するため、磁気的誘導セット１，２は非
磁気的絶縁片により阻隔される。回路板５には駆動回路
が設けられ、駆動回路はそれぞれコイル１３，２３を励
磁すると共に、駆動回路はそれぞれ一個の独立のホール
検出素子５１，５２を有する。コイル１３，２３は法線
で軸方向に沿った方式によって巻線をすることにより軸
方向の磁束が生じられ、それから磁極片１１，２１，１
２，２２のガイドを経て半径方向の磁束となってエアギ
ャップに進入し、また、コイル１３，２３は直接に法線
で半径方向に沿った方式によって磁極片１１，２１，１
２，２２に巻線をすることができる。ロータ磁石４は磁
気的誘導セット１，２と同軸状であり、励磁された磁極
片１１，２１，１２，２２が提供するトルクによって回
転するように形成される。
らなる上下磁極片１１，２１，１２，２２とコイル１
３，２３を有し、磁気的誘導セット１，２の磁気性回路
の正確性を確保するため、磁気的誘導セット１，２は非
磁気的絶縁片により阻隔される。回路板５には駆動回路
が設けられ、駆動回路はそれぞれコイル１３，２３を励
磁すると共に、駆動回路はそれぞれ一個の独立のホール
検出素子５１，５２を有する。コイル１３，２３は法線
で軸方向に沿った方式によって巻線をすることにより軸
方向の磁束が生じられ、それから磁極片１１，２１，１
２，２２のガイドを経て半径方向の磁束となってエアギ
ャップに進入し、また、コイル１３，２３は直接に法線
で半径方向に沿った方式によって磁極片１１，２１，１
２，２２に巻線をすることができる。ロータ磁石４は磁
気的誘導セット１，２と同軸状であり、励磁された磁極
片１１，２１，１２，２２が提供するトルクによって回
転するように形成される。
【００１５】図２のＡ〜Ｄは、図１に示す本発明の実施
例における各磁極片１１，２１，１２，２２、ホール検
出素子５１，５２およびロータ磁石４の磁極との相対位
置を示す平面図である。図示の如く、各磁気的誘導セッ
ト１，２の突出した磁極数は全て“３”であり、ロータ
磁石４には３対のＮ−Ｓ磁極対があり、ホール検出素子
５１，５２はそれぞれ磁気的誘導セット１，２の駆動回
路を制御する。
例における各磁極片１１，２１，１２，２２、ホール検
出素子５１，５２およびロータ磁石４の磁極との相対位
置を示す平面図である。図示の如く、各磁気的誘導セッ
ト１，２の突出した磁極数は全て“３”であり、ロータ
磁石４には３対のＮ−Ｓ磁極対があり、ホール検出素子
５１，５２はそれぞれ磁気的誘導セット１，２の駆動回
路を制御する。
【００１６】図２のＡ〜Ｄにおいて、一つのＮ極から隣
接のＮ極の位置まで回転するのに必要とする時間をＴと
定義すると、ロータ磁石４の違う位置に対応する各磁極
片１１，２１，１２，２２の極性の変換は以下のとおり
である。
接のＮ極の位置まで回転するのに必要とする時間をＴと
定義すると、ロータ磁石４の違う位置に対応する各磁極
片１１，２１，１２，２２の極性の変換は以下のとおり
である。
【００１７】（１）図２のＡは、時間ｔ＝ｔ０における
ロータ磁石４の位置である。この時、二個の上磁極片１
１、２１はそれぞれＮ極に励磁され、そして二個の下磁
極片１２、２２はそれぞれＳ極に励磁される。（２） 図２のＢは、時間ｔ＝ｔ ０＋Ｔ／４におけるロー
タ磁石４の位置である。この時、ホール検出素子５２は
Ｎ極磁石の最大磁場の位置に最も接近しているため、信
号を出力して磁極片１１、１２の極性を変換することに
より、磁極片１２、２１はＮ極に励磁され、そして磁極
片１１、２２はＳ極に励磁される。（３） 図２のＣは、時間ｔ＝ｔ ０＋Ｔ／２におけるロー
タ磁石４の位置である。この時、ホール検出素子５１は
Ｓ極磁石の最大磁場の位置に最も接近しているため、信
号を出力して磁極片２１、２２の極性を変換することに
より、磁極片１２、２２はＮ極に励磁され、そして磁極
片１１、２１はＳ極に励磁される。（４） 図２のＤは、時間ｔ＝ｔ ０＋３Ｔ／４におけるロ
ータ磁石４の位置である。この時、ホール検出素子５２
はＳ極磁石の最大磁場の位置に最も接近しているため、
信号を出力して磁極片１１、１２の極性を変換すること
により、磁極片１１、２２はＮ極に励磁され、そして磁
極片１２、２１はＳ極に励磁される。（５） 時間ｔ＝ｔ０＋Ｔにおけるロータ磁石４は、図２
のＡに示す位置に戻る。この時、ホール検出素子５１は
Ｎ極磁石の最大磁場の位置に最も接近しているため、信
号を出力して磁極片２１、２２の極性を変換することに
より、磁極片１１、２１はＮ極に励磁され、そして磁極
片１２、２２はＳ極に励磁される。
ロータ磁石４の位置である。この時、二個の上磁極片１
１、２１はそれぞれＮ極に励磁され、そして二個の下磁
極片１２、２２はそれぞれＳ極に励磁される。（２） 図２のＢは、時間ｔ＝ｔ ０＋Ｔ／４におけるロー
タ磁石４の位置である。この時、ホール検出素子５２は
Ｎ極磁石の最大磁場の位置に最も接近しているため、信
号を出力して磁極片１１、１２の極性を変換することに
より、磁極片１２、２１はＮ極に励磁され、そして磁極
片１１、２２はＳ極に励磁される。（３） 図２のＣは、時間ｔ＝ｔ ０＋Ｔ／２におけるロー
タ磁石４の位置である。この時、ホール検出素子５１は
Ｓ極磁石の最大磁場の位置に最も接近しているため、信
号を出力して磁極片２１、２２の極性を変換することに
より、磁極片１２、２２はＮ極に励磁され、そして磁極
片１１、２１はＳ極に励磁される。（４） 図２のＤは、時間ｔ＝ｔ ０＋３Ｔ／４におけるロ
ータ磁石４の位置である。この時、ホール検出素子５２
はＳ極磁石の最大磁場の位置に最も接近しているため、
信号を出力して磁極片１１、１２の極性を変換すること
により、磁極片１１、２２はＮ極に励磁され、そして磁
極片１２、２１はＳ極に励磁される。（５） 時間ｔ＝ｔ０＋Ｔにおけるロータ磁石４は、図２
のＡに示す位置に戻る。この時、ホール検出素子５１は
Ｎ極磁石の最大磁場の位置に最も接近しているため、信
号を出力して磁極片２１、２２の極性を変換することに
より、磁極片１１、２１はＮ極に励磁され、そして磁極
片１２、２２はＳ極に励磁される。
【００１８】前述の（１）−（５）はちょうど一つの循
環に形成されるため、時間Ｔはどちらかのコイル１３、
２３の励磁電流の四方形パルス波の周期（図３参照）に
当たるため、二個の磁気的誘導セット１、２の励磁の電
気的角位相差は９０°（１／４電気的角位相）になり、
そして機械的角位相差は、９０°／（ローター磁極対数
×３）＝３０°になる。一つの完全な循環周期におい
て、全部で四回の電気的角位相差の変化が生じられるた
め、二相全波の電動機の作動が形成される。本発明では
二相全波式の駆動回路を採用して二個の磁気的誘導セッ
ト１、２の励磁を制御するため、起動時の死角の問題を
完全に避けることができる。さらに、二個の駆動回路の
電気的角位相差が９０°のため、正逆の回転を有効に制
御することができると共に、その回転はもっとスムーズ
になる。
環に形成されるため、時間Ｔはどちらかのコイル１３、
２３の励磁電流の四方形パルス波の周期（図３参照）に
当たるため、二個の磁気的誘導セット１、２の励磁の電
気的角位相差は９０°（１／４電気的角位相）になり、
そして機械的角位相差は、９０°／（ローター磁極対数
×３）＝３０°になる。一つの完全な循環周期におい
て、全部で四回の電気的角位相差の変化が生じられるた
め、二相全波の電動機の作動が形成される。本発明では
二相全波式の駆動回路を採用して二個の磁気的誘導セッ
ト１、２の励磁を制御するため、起動時の死角の問題を
完全に避けることができる。さらに、二個の駆動回路の
電気的角位相差が９０°のため、正逆の回転を有効に制
御することができると共に、その回転はもっとスムーズ
になる。
【００１９】図４に示す本発明の実施例の分解斜視図に
おいて、本発明はステータコイル組立品６、ロータ磁石
６４、回路板６５、軸管６６およびベース６７により構
成される。
おいて、本発明はステータコイル組立品６、ロータ磁石
６４、回路板６５、軸管６６およびベース６７により構
成される。
【００２０】図５に示す本発明の実施例のステータの組
立てられた状態の斜視図において、ステータコイル組立
品６は二個の磁気的誘導セット６１，６２と非磁気的絶
縁片６３を有する。磁気的誘導セット６１，６２はそれ
ぞれ二組の磁極片６１１，６１２と６２１，６２２を有
すると共に、両者の間にコイル座６１３，６２３が挟ま
れる。
立てられた状態の斜視図において、ステータコイル組立
品６は二個の磁気的誘導セット６１，６２と非磁気的絶
縁片６３を有する。磁気的誘導セット６１，６２はそれ
ぞれ二組の磁極片６１１，６１２と６２１，６２２を有
すると共に、両者の間にコイル座６１３，６２３が挟ま
れる。
【００２１】各磁極片は一体成形又は複数個の比較的薄
いシリコン鋼片からなるように形成されると共に、各磁
極片は軸方向に沿った方式によって巻線をすることによ
り生じた軸方向の磁束を、磁極片とロータ磁石６４との
半径方向のエアギャップにガイドするのに用いられる。
磁極片は主に磁束をガイドするのに用いられるため、そ
の他の磁気的誘導材料からなることもできる。各磁気的
誘導セット６１，６２はそれぞれ６個の半径方向に突出
した磁極を有し、この突出磁極数Ｋはその他の正整数か
らなることもできる。この突出磁極数Ｋはロータの永久
磁石の磁極数に対応しなければならないため、その比は
ある特定の正整数又はある特定の正整数の何分の一にす
ることができ、そして各磁気的誘導セット６１，６２の
角度位置の間隔はロータ磁石６４の磁極数に対応する。
いシリコン鋼片からなるように形成されると共に、各磁
極片は軸方向に沿った方式によって巻線をすることによ
り生じた軸方向の磁束を、磁極片とロータ磁石６４との
半径方向のエアギャップにガイドするのに用いられる。
磁極片は主に磁束をガイドするのに用いられるため、そ
の他の磁気的誘導材料からなることもできる。各磁気的
誘導セット６１，６２はそれぞれ６個の半径方向に突出
した磁極を有し、この突出磁極数Ｋはその他の正整数か
らなることもできる。この突出磁極数Ｋはロータの永久
磁石の磁極数に対応しなければならないため、その比は
ある特定の正整数又はある特定の正整数の何分の一にす
ることができ、そして各磁気的誘導セット６１，６２の
角度位置の間隔はロータ磁石６４の磁極数に対応する。
【００２２】コイル座６１３、６２３にコイルを巻き付
けることにより軸方向の磁束が発生される。コイル座６
１３、６２３は非磁気的誘導材料により製造されると共
に、コイル座６１３、６２３と非磁気的絶縁片６３との
接触面に突起６１４、６２４が突設される。突起６１
４、６２４は非磁気的絶縁片６３の孔６３１、６３１と
対応して嵌合することができる。本発明のコイル座６１
３、６２３はプラスチックを射出成形により形成される
もので、コイル座６１３、６２３にコイルを巻き付ける
ことができる。非磁気的絶縁片６３はコイル座６１３、
６２３の間に挟まれ、コイル座６１３、６２３の磁気性
通路を阻隔することができる。非磁気的絶縁片６３に孔
６３１が穿設され、孔６３１によりコイル座６１３、６
２３の突起６１４、６２４と対応して嵌合することがで
きる。非磁気的絶縁片６３は銅、アルミ、ゴム又はその
他の非磁気的誘導材料により製造されることができると
共に、二個の磁気的誘導セット６１、６２の磁気性通路
を阻隔することができる。
けることにより軸方向の磁束が発生される。コイル座６
１３、６２３は非磁気的誘導材料により製造されると共
に、コイル座６１３、６２３と非磁気的絶縁片６３との
接触面に突起６１４、６２４が突設される。突起６１
４、６２４は非磁気的絶縁片６３の孔６３１、６３１と
対応して嵌合することができる。本発明のコイル座６１
３、６２３はプラスチックを射出成形により形成される
もので、コイル座６１３、６２３にコイルを巻き付ける
ことができる。非磁気的絶縁片６３はコイル座６１３、
６２３の間に挟まれ、コイル座６１３、６２３の磁気性
通路を阻隔することができる。非磁気的絶縁片６３に孔
６３１が穿設され、孔６３１によりコイル座６１３、６
２３の突起６１４、６２４と対応して嵌合することがで
きる。非磁気的絶縁片６３は銅、アルミ、ゴム又はその
他の非磁気的誘導材料により製造されることができると
共に、二個の磁気的誘導セット６１、６２の磁気性通路
を阻隔することができる。
【００２３】本発明の実施例においては磁極数が三のロ
ータ磁石を採用しており、即ち、各磁気的誘導セットの
磁極数：ロータ磁石磁極数＝１：１の設計であり、例え
ば、電動機の突発トルクを低くすることにより、よりよ
い電動機の工作特性を得るため、その比を分数の比に設
計することもできる。各磁気的誘導セット６１，６２の
磁極数が６で、その全位相の機械的角度は
ータ磁石を採用しており、即ち、各磁気的誘導セットの
磁極数：ロータ磁石磁極数＝１：１の設計であり、例え
ば、電動機の突発トルクを低くすることにより、よりよ
い電動機の工作特性を得るため、その比を分数の比に設
計することもできる。各磁気的誘導セット６１，６２の
磁極数が６で、その全位相の機械的角度は
【数７】
になるため、磁気的誘導セット６１の磁極片６１１，６
１２は磁気的誘導セット６２の磁極片６２１，６２２と
の機械的角度の差が３０°の位置に固定するべきであ
る。
１２は磁気的誘導セット６２の磁極片６２１，６２２と
の機械的角度の差が３０°の位置に固定するべきであ
る。
【００２４】磁気的誘導セット６１、６２は互いの機械
的角度差が正確に固定されるため、コイル座６１３、６
２３の両端面には磁極片６１１、６１２と６２１、６２
２とを収容するための切欠部が凹設され、さらに、コイ
ル座６１３、６２３の一方の端面（非磁気的絶縁片６３
に対向する端面）には突起６１４、６２４が突設され、
非磁気的絶縁片６３には孔６３１が穿設される。このよ
うに、２個の磁気的誘導セット６１、６２の互いの機械
的角度差は正確に固定されることができる。それと同様
に、コイル座６１３、６２３に孔を設けるのに対し、非
磁気的絶縁片６３の両側の表面に突出した突起を突設す
ることにより、同じ効果を得ることができる。
的角度差が正確に固定されるため、コイル座６１３、６
２３の両端面には磁極片６１１、６１２と６２１、６２
２とを収容するための切欠部が凹設され、さらに、コイ
ル座６１３、６２３の一方の端面（非磁気的絶縁片６３
に対向する端面）には突起６１４、６２４が突設され、
非磁気的絶縁片６３には孔６３１が穿設される。このよ
うに、２個の磁気的誘導セット６１、６２の互いの機械
的角度差は正確に固定されることができる。それと同様
に、コイル座６１３、６２３に孔を設けるのに対し、非
磁気的絶縁片６３の両側の表面に突出した突起を突設す
ることにより、同じ効果を得ることができる。
【００２５】回路板６５は駆動回路を有すると共に、駆
動回路はそれぞれコイル座６１３，６２３を励磁する。
駆動回路は検出器としてホール検出素子を採用するもの
で、ホール検出素子は２組のトランジスタの作動を制御
する。これは従来のブラシレス直流電動機の回路設計の
原理と同じであり、そこにおいて、駆動回路は２個の磁
気的誘導セットを利用して同時相変化を行うもので、２
個の磁気的誘導セットの間には特定の角度位置差が必要
であるため、駆動回路の各磁気的誘導セットの励磁の時
間位相差は９０°の電気的角位相である。
動回路はそれぞれコイル座６１３，６２３を励磁する。
駆動回路は検出器としてホール検出素子を採用するもの
で、ホール検出素子は２組のトランジスタの作動を制御
する。これは従来のブラシレス直流電動機の回路設計の
原理と同じであり、そこにおいて、駆動回路は２個の磁
気的誘導セットを利用して同時相変化を行うもので、２
個の磁気的誘導セットの間には特定の角度位置差が必要
であるため、駆動回路の各磁気的誘導セットの励磁の時
間位相差は９０°の電気的角位相である。
【００２６】ステータコイル組立品６を回路板６５と軸
管６６により結合させると共に、同軸状にベース６７に
固定させる。それから、軸桿６４１によりロータ磁石６
４を同軸状に結合させ、磁気トルクを受けた時、ロータ
磁石６４はステータに対して回転するように形成される
ため、本発明の多相電動機の構造は形成される。
管６６により結合させると共に、同軸状にベース６７に
固定させる。それから、軸桿６４１によりロータ磁石６
４を同軸状に結合させ、磁気トルクを受けた時、ロータ
磁石６４はステータに対して回転するように形成される
ため、本発明の多相電動機の構造は形成される。
【００２７】
【発明の効果】本発明は、上述の通り構成されているの
で次に記載する効果を奏する。
で次に記載する効果を奏する。
【００２８】本発明の多相電動機の構造によれば、本発
明は二相全波式の駆動回路を採用して２個の磁気的誘導
セット１，２の励磁を制御するため、起動時の死角の問
題を完全に避けることができる。さらに、２個の駆動回
路の電気的角位相差が９０°のため、正逆の回転を有効
に制御することができると共に、その回転はもっとスム
ーズになる。
明は二相全波式の駆動回路を採用して２個の磁気的誘導
セット１，２の励磁を制御するため、起動時の死角の問
題を完全に避けることができる。さらに、２個の駆動回
路の電気的角位相差が９０°のため、正逆の回転を有効
に制御することができると共に、その回転はもっとスム
ーズになる。
【００２９】本発明は、その主旨及び必須の特徴事項か
ら逸脱することなく他のやり方で実施することができ
る。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示
的なものであり、限定を意図するものではない。
ら逸脱することなく他のやり方で実施することができ
る。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示
的なものであり、限定を意図するものではない。
【図１】本発明の実施例のステータとロータの斜視図で
ある。
ある。
【図２】本発明の図１の実施例において、各磁極片の磁
極とロータ磁石の磁極との相対位置をそれぞれ示す平面
図である。
極とロータ磁石の磁極との相対位置をそれぞれ示す平面
図である。
【図３】本発明の図２の実施例において、違うロータ磁
石位置の駆動回路の配列順序表である。
石位置の駆動回路の配列順序表である。
【図４】本発明の実施例の分解斜視図である。
【図５】本発明のステータの組立てられた状態の斜視図
である。
である。
１ 磁気的誘導セット １１ 磁極片
１２ 磁極片 １３ コイル
２ 磁気的誘導セット ２１ 磁極片
２２ 磁極片 ２３ コイル
３ 非磁気的絶縁片 ４ ロータ磁石
５ 回路板 ５１ ホール検出
素子 ５２ ホール検出素子 ６ ステータ
コイル組立品 ６１ 磁気的誘導セット ６１１ 磁極片 ６１２ 磁極片 ６１３ コイル
座 ６１４ 突起 ６２ 磁気的
誘導セット ６２１ 磁極片 ６２２ 磁極片 ６２３ コイル座 ６３ 非磁気
的絶縁片 ６３１ 孔 ６４ ロータ
磁石 ６４１ 軸桿 ６５ 回路板 ６６ 軸管 ６７ ベース
素子 ５２ ホール検出素子 ６ ステータ
コイル組立品 ６１ 磁気的誘導セット ６１１ 磁極片 ６１２ 磁極片 ６１３ コイル
座 ６１４ 突起 ６２ 磁気的
誘導セット ６２１ 磁極片 ６２２ 磁極片 ６２３ コイル座 ６３ 非磁気
的絶縁片 ６３１ 孔 ６４ ロータ
磁石 ６４１ 軸桿 ６５ 回路板 ６６ 軸管 ６７ ベース
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 黄 建欽
台湾台南市東區崇學路239巷32號
(56)参考文献 特開 平10−75560（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−298588（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−261512（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−327138（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−164812（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−56768（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−122892（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−11084（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−92788（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−252880（ＪＰ，Ａ)
実開 昭61−153486（ＪＰ，Ｕ)
登録実用新案3059969（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 29/00
H02K 21/00
H02K 37/14 535
H02K 1/27 501
Claims (1)
- 【請求項１】二組の磁気的誘導セット（６１；６２）、
非磁気的絶縁片（６３）、ロータ磁石（６４）および回
路板（６５）により構成され、各磁気的誘導セット（６
１；６２）はそれぞれ両端面に凹設した切欠部を有する
コイル座（６１３；６２３）と半径方向に突出した磁極
片（６１１、６１２；６２１、６２２）とを有し、各磁
極片（６１１、６１２；６２１、６２２）は各コイル座
（６１３；６２３）の各切欠部にそれぞれ嵌合し、非磁
気的絶縁片（６３）は二組の磁気的誘導セット（６１；
６２）の間に設けられ、二組の磁気的誘導セット（６
１；６２）の磁気的通路を阻隔し、二組の磁気的誘導セ
ット（６１；６２）のコイル座（６１３；６２３）と非
磁気的絶縁片（６３）との接触面には互いに嵌合する突
起（６１４；６２４）と孔（６３１；６３１）とが設け
られ、二組の磁気的誘導セット（６１；６２）の磁極片
（６１１、６１２；６２１、６２２）は固定の機械的角
位相差になるように配置され、ロータ磁石（６４）は二
組の磁気的誘導セット（６１；６２）と同軸状に複数対
の磁極を含み、回路板（６５）には二組の磁気的誘導セ
ット（６１；６２）の励磁電流を制御するための二組の
検出素子と一組の駆動回路が設けられることを特徴とす
る多相電動機の構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21309499A JP3524821B2 (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | 多相電動機の構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21309499A JP3524821B2 (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | 多相電動機の構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001045732A JP2001045732A (ja) | 2001-02-16 |
| JP3524821B2 true JP3524821B2 (ja) | 2004-05-10 |
Family
ID=16633472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21309499A Expired - Fee Related JP3524821B2 (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | 多相電動機の構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3524821B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3734257B2 (ja) * | 2003-01-30 | 2006-01-11 | 日本サーボ株式会社 | 単相ブラシレスｄｃモータ |
| KR101078408B1 (ko) * | 2009-11-10 | 2011-11-01 | 부산대학교 산학협력단 | 독립결선 구조를 가진 영구자석 표면 부착형 독립권선 다상 동기 전동기의 그 구동 시스템 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3059969U (ja) | 1998-12-18 | 1999-07-13 | ▲黄▼ 淑 真 | モータの固定子 |
-
1999
- 1999-07-28 JP JP21309499A patent/JP3524821B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3059969U (ja) | 1998-12-18 | 1999-07-13 | ▲黄▼ 淑 真 | モータの固定子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001045732A (ja) | 2001-02-16 |
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