JPH0226460B2 - - Google Patents

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JPH0226460B2
JPH0226460B2 JP57043585A JP4358582A JPH0226460B2 JP H0226460 B2 JPH0226460 B2 JP H0226460B2 JP 57043585 A JP57043585 A JP 57043585A JP 4358582 A JP4358582 A JP 4358582A JP H0226460 B2 JPH0226460 B2 JP H0226460B2
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JP
Japan
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armature
voltage
coil
drive circuit
armature coil
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP57043585A
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English (en)
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JPS58159654A (ja
Inventor
Hiroshi Imai
Ryohei Uchida
Norio Ikutani
Kenichi Azuma
Yoshio Kasuga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP4358582A priority Critical patent/JPS58159654A/ja
Publication of JPS58159654A publication Critical patent/JPS58159654A/ja
Publication of JPH0226460B2 publication Critical patent/JPH0226460B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Brushless Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、配線基板上などに搭載されるブラ
シレスモータの電機子の小型化をはかり、かつ組
立性の容易さの向上に関するものである。
[従来の技術] 従来円板形ブラシレスモータとして第1図に示
すものが知られている。この図において、1はロ
ータであり、取付枠2の軸受3に支持された回転
軸4と、この回転軸4の内端部に固定されたヨー
ク5と、上記回転軸4の周りを囲むように上記ヨ
ーク5に固定され、円周方向にN、S、N、Sと
1つおきに極性の異なる磁極を着磁させたリング
状のマグネツト6とからなる。7は電機子であ
り、上記マグネツト6に対向配置された複数のコ
イル8と、このコイル8を保持して上記取付枠2
に固定されたプリント基板などの配線基板9とか
らなる。
第2図は上記電機子7の斜視図である。この図
において、10はコイル8の端末部であり、配線
基板9上に形成された接続部11において、この
配線基板9の配線12の端部と接続されている。
また、モータ駆動用の回路として、ホール素子1
3やトランジスタ、集積回路等の電子部品14が
配線基板19に実装されている。
ところで、モータ駆動原理からして空間的配置
上、上記トランジスタ、集積回路等の電子部品1
4は特にプリント基板9上に実装する必要はな
く、コネクタや電線を使用して、配線基板以外の
箇所に配置されるものもある。つまり、モータを
使用している機器が小型化されてゆけばゆくほ
ど、空間的配置上必然性のあるもの以外はその配
置スペースを小さくしたり、従来不使用部で機器
の小型化に影響を与えない部分に変更してゆくこ
とが必要となつてくる。
[発明が解決しようとする課題] この発明は、上記のような小型化指向に対し有
効な解決手段を提供し、更に組立性の改善をはか
る円板形ブラシレスモータを提供することを目的
としている。
[課題を解決する手段] 円板形ブラシレスモータの、ロータの回転位置
を検出するホール素子および各電機子コイル導体
に駆動電流を給電する駆動回路を構成する回路素
子を電機子コイルのコイル巻芯となる形状に一体
にモールドするとともに、この駆動回路の接続端
子を電機子コイル導体の巻回方向と垂直な方向の
面に設け、このコイル巻芯に電機子コイル導体を
巻回したものを配線基板上の所定位置に配設して
電機子を構成する。
[作用] モータ駆動回路全体がホール素子も含めて、従
来使用されていなかつた空間に収納され、駆動回
路を含むモータのスペースフアクタを大幅に向上
させることができる。また、従来のモータ駆動用
の回路としての、ホール素子やトランジスタ、集
積回路等の電子部品を配線基板を実装する搭載作
業は全く不要となり、組立性も大幅に向上させる
ことができる。
[発明の実施例] 第3図〜第5図は、この発明の一実施例による
円板形ブラシレスモータの電機子を示すものであ
る。
第4図aは8極着磁の2相モータにおけ電機子
を示し、第4図bは第4図aに示された電機子の
うちの1つの電機子コイルを示し、電機子コイル
はコイル巻芯CICと電機子コイル導体cとから構
成されている。コイル巻芯CICはモータ駆動回路
としてホール素子Hのほか、トランジスタ、集積
回路等の電子部品が一体に形成され、その外形が
コイル導体cの巻芯に適する形状に成形されてい
る。またモータ駆動回路の各端子VB,VA,ST
等は電機子コイルの取付面に設けられている。
第3図は上記コイル巻芯CIC内の電気接続図で
ある。A1〜A5は演算増幅器、15〜26は抵
抗器、27〜31はトランジスタ、Hはホール素
子である。
以下の説明ではモータ駆動回路の端子を表す場
合は例えば(VA)のように( )カツコを付し
て表し、その端子に加え、あるいはその端子に現
れる電圧を表す場合は例えば[VA]のように
[ ]カツコを付して表す。また回路中の抵抗、
トランジスタ、ホール素子などに発生する電圧は
例えばVAのようにカツコを付さずに表す。
外部から、このモータ駆動回路の入力端子
(VI)に、指令信号電圧[VI]が加えられると、
この電圧[VI]に比例する電圧降下が、エミツ
タフオロワ接続されたトランジスタ27のエミツ
タ抵抗器22の両端に発生する。このエミツタ抵
抗器22の両端に発生する電圧に比例した電圧
VAが抵抗器17の両端に図示した矢印で示す極
性をもつて発生する。演算増幅器A1,A2は抵
抗器15と16、抵抗器18と19とのそれぞれ
の抵抗値の比によつて定まるゲインで、前記電圧
VAを増幅するが、この出力電圧は演算増幅器A
5の出力電圧VDを基準電位としてそれぞれ図示
した矢印で示す極性をもつ出力電圧VB,VCと
なる。演算増幅器A5の出力電圧VDは電源電圧
[VC]が抵抗器20,21によつて分圧された電
圧をそのままバツフアとして出力するものである
が、この出力電圧VDを電源電圧[VC]のほぼ
1/2の電圧にとり、基準電位VDからみて、前記
出力電圧VB,VCはそれぞれその絶対値を等し
くすることが最も望ましい。この電圧は内蔵され
たホール素子Hの入力電圧となり、その差動出力
電圧HA,HBの直流電圧はおおむね入力側の直
流電圧VB,VCの中間値となるのが普通であつ
て、前記基準電位VDに対する差動出力電圧が得
られる。
差動出力電圧HA,HBは演算増幅器A3の差
動入力電圧となる。出力段の増幅用プツシユプル
トランジスタ28,29の共通エミツタ電圧は演
算増幅器A3の差動入力のうちの逆相入力側に帰
還されている。この結果、モータ駆動回路の出力
端子(VA)にはホール素子の差動出力電圧HA,
HBを抵抗器24と23の抵抗値の比で定まるゲ
インで増幅した出力電圧[VA]が発生する。
また電圧VAは、演算増幅器A4とプツシユプ
ル接続されたトランジスタ30,31および抵抗
値の等しい2本の抵抗器25,26とによつて電
源電圧[VC]のほぼ1/2の電圧である基準電位
VDからみて上記電圧[VA]と極性が逆でその
絶対値が等しい電圧[VB]が出力端子(VB)
に発生させる。この結果、出力端子(VA)、
(VB)間にはホール素子Hの差動出力電圧HA,
HBを、抵抗器23,24の抵抗値の比で定めら
れるゲインで増幅した値の電圧が得られる。な
お、出力端子(GT)と(VA)の間には抵抗器
24の両端に発生する電圧が加わつており、この
出力端子(GT)と(VA)の間に抵抗器RXを接
続すると、演算増幅器A3のゲインを適宜低下さ
せることができる。
先に述べた通り、第4図aは8極着磁の2相モ
ータにおける適用例での電機子をを示し、第4図
bは第4図aに示す電機子のうちの1つの電機子
コイルを示す。
U1,U2は第1相の、V1,V2は第2相の
それぞれ電機子コイルを示す。U1,V2に設け
られたホール素子が検知する磁束は、隣接する第
2相(第1相)の電機子コイルと鎖交する磁束と
電気的に同相、または180゜位相の反転した関係に
ある。またこのU1,V2の発生する磁束に対し
ては電気的に90゜進相または遅相したものになる。
したがつて、U1,V2及びU2,V1のモータ
駆動回路の出力によつて第2相(第1相)の電機
子コイル導体に印加する電圧を制御することによ
つて、各相のコイル導体にはこの電機子コイル導
体と鎖交する磁束と同相の電圧が印加される。こ
の結果、ロータ磁石の磁束が回転円周方向に対し
正弦波状になるように着磁されているならば、 sin2θ+cos2θ=1 なる恒等式を用いた2相正弦波電圧制御を行うこ
ととなつて、トルクリツプルが原理上零となる制
御を行うことができる。
また、第5図では10極着磁された界磁ロータ磁
石を用い電機子に6つの電機子コイルを配した3
相モータの実施例を示す。この実施例にあつて
も、各電機子コイルに設けられたモータ駆動回路
が、それぞれに隣接する電機子コイルの電機子コ
イル導体に対して制御を行う。このような3相モ
ータにあつては sin2θ+sin2(θ+2π/3) +sin2(θ+4π/3)=3/2 なる恒等式を用いてトルクリツプルが原理上零と
なる制御を行うことができる。
第4図において実線で示されるのは、電機子コ
イルをのせるプリント基板の導体パターンを示
し、電源電圧[VC]、[VS]は全ての電機子コイ
ルに共通に供給される。また、制御信号電圧
[VI]も全ての電機子コイルに供給されて、各モ
ータ駆動回路のゲインが全ての電機子コイルにつ
いて等しいときは全ての電機子コイル導体にピー
ク値の等しい電圧が与えられる。電源電圧の中間
値VDを作るための基準電圧を与える端子(ST)
は各電機子コイル相互間で全て共通に接続する。
こうすると全てのトランジスタにおける演算増幅
器A5のバツフア出力電圧VDが同一となり、そ
の結果各ホール素子の出力電圧の基準電位が同一
となるので、各電機子コイル間の出力の基準電位
が同一となる。
もしも端子(ST)を共通接続しなければ、各
相間で基準電位が変動するため、ピーク電圧が電
源にクランプされはじめるときのレベルに差が生
じ、トルクリツプルの少い出力電圧の幅が狭くな
る。ただし、各コイル導体はそれぞれ独立に駆動
されているものであるから、この外部から与える
基準電圧を共通になるように接続しなくても、出
力電圧の低い間はモータのトルクリツプルが増加
することはない。
[発明の効果] 以上のように、モータ駆動回路の全てが位置セ
ンサーであるホール素子も含めて電機子コイルの
内部に収納されたため、別に制御回路を設ける必
要がなくなる。
以上のように、この発明によればモータ駆動回
路全体がホール素子も含めて、従来使用されてい
なかつた空間に収納され、駆動回路を含むモータ
のスペースフアクタを大幅に向上させることがで
きる。また、コイル巻芯にエナメル線を巻回して
コイル巻線を形成すれば、従来のコイルを配線基
板に搭載していたのと同等の作業で電機子コイル
の搭載も行えることになり、従来のモータ駆動用
の回路としての、ホール素子やトランジスタ、集
積回路等の電子部品を配線基板を実装する搭載作
業は全く不要となり、組立性も大幅に向上させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を示すモータの断面図、第2図
は従来例の斜視図、第3図は本発明の実施例を示
す回路図、第4図及び第5図は本発明の一実施例
を示す正面図である。 図において、A1〜A5は演算増幅器、15〜
26は抵抗、27〜31はトランジスタ、Hはホ
ール素子、U1,U2,V1,V2,W1,W2
は電機子コイルを示す。図中、同一符号は同一ま
たは相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 配線基板に複数個の電機子コイルを搭載して
    なる電機子を設けた円板形ブラシレスモータにお
    いて、ロータの回転位置を検出するホール素子お
    よび上記円板形ブラシレスモータの各電機子コイ
    ル導体に駆動電流を給電する駆動回路を構成する
    回路素子を上記電機子コイルのコイル巻芯となる
    形状に一体にモールドするとともに、上記駆動回
    路の接続端子を上記電機子コイル導体の巻回方向
    に垂直な方向の面に設け、このコイル巻芯に上記
    電機子コイル導体を巻回したものを配線基板上の
    所定位置に配設して電機子を構成したことを特徴
    とする円板形ブラシレスモータ。
JP4358582A 1982-03-16 1982-03-16 円板形ブラシレスモータ Granted JPS58159654A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4358582A JPS58159654A (ja) 1982-03-16 1982-03-16 円板形ブラシレスモータ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4358582A JPS58159654A (ja) 1982-03-16 1982-03-16 円板形ブラシレスモータ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58159654A JPS58159654A (ja) 1983-09-22
JPH0226460B2 true JPH0226460B2 (ja) 1990-06-11

Family

ID=12667854

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4358582A Granted JPS58159654A (ja) 1982-03-16 1982-03-16 円板形ブラシレスモータ

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS563467A (en) * 1979-06-25 1981-01-14 Japan Servo Co Ltd Flexible disk driving device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55150686U (ja) * 1979-04-13 1980-10-30

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS563467A (en) * 1979-06-25 1981-01-14 Japan Servo Co Ltd Flexible disk driving device

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JPS58159654A (ja) 1983-09-22

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