JPH033624A - ブラシレスモータ - Google Patents
ブラシレスモータInfo
- Publication number
- JPH033624A JPH033624A JP1137628A JP13762889A JPH033624A JP H033624 A JPH033624 A JP H033624A JP 1137628 A JP1137628 A JP 1137628A JP 13762889 A JP13762889 A JP 13762889A JP H033624 A JPH033624 A JP H033624A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic force
- rotor
- strong
- motor
- transistor
- 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.)
- Pending
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Brushless Motors (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はブラシレスモータに関し、特に磁気ディスク装
置のスピンドルモータに関する。
置のスピンドルモータに関する。
従来技術
従来、この種のブラシレスモータは第２図に示されてい
るように、永久磁石を有し、回転動作を行うロータ（回
転子）１と、巻線３及び巻線に流れた電流を磁束に変換
するステータコア（固定子鉄心）４から成るステータ（
固定子）２と、モータの回転位置を検出するホール素子
５，６及び７とを含んで構成されている。なお、ロータ
１の各永久磁石の磁力の強さは均一になっている。
るように、永久磁石を有し、回転動作を行うロータ（回
転子）１と、巻線３及び巻線に流れた電流を磁束に変換
するステータコア（固定子鉄心）４から成るステータ（
固定子）２と、モータの回転位置を検出するホール素子
５，６及び７とを含んで構成されている。なお、ロータ
１の各永久磁石の磁力の強さは均一になっている。
また、このとき、各巻線３に電流を流してモータを回転
駆動するためのモータ駆動回路は第３図に示されている
ようになる。ここで、第３図は一般的な３相モータの駆
動回路の回路図である。トランジスタ制御回路１１には
、モータ２２の図示せぬホール素子からモータの回転位
置を示し、かつ夫々位相の異なったホール素子信号８，
９及び１０が人力される。
駆動するためのモータ駆動回路は第３図に示されている
ようになる。ここで、第３図は一般的な３相モータの駆
動回路の回路図である。トランジスタ制御回路１１には
、モータ２２の図示せぬホール素子からモータの回転位
置を示し、かつ夫々位相の異なったホール素子信号８，
９及び１０が人力される。
トランジスタ制御回路１１はホール素子信号８゜９及び
１０の発生タイミングに応じてモータ２２の各巻線ａ、
ｂ、ｃに流す電流のタイミングを切換えるため、後段の
トランジスタブリッジ回路１８からスイ゛ツチング動作
するトランジスタＱｌ。
１０の発生タイミングに応じてモータ２２の各巻線ａ、
ｂ、ｃに流す電流のタイミングを切換えるため、後段の
トランジスタブリッジ回路１８からスイ゛ツチング動作
するトランジスタＱｌ。
Ｑ３．Ｑ５のうちの１つ及びリニア動作するトランジス
タＱ２．Ｑ４．Ｑ６のうちの１つを夫々マトリックス的
に選択して駆動する。これによって、トランジスタ制御
回路１１はモータ２２を回転させるのである。
タＱ２．Ｑ４．Ｑ６のうちの１つを夫々マトリックス的
に選択して駆動する。これによって、トランジスタ制御
回路１１はモータ２２を回転させるのである。
しかし、この場合側々のモータの特性のばらつき、すな
わち、ブラシレスモータのトルク定数（単位電流あたり
の駆動力）、モータの巻線抵抗、モータの負荷トルクの
ばらつき及び電源電圧ｖＣＣの変動によってリニア動作
するトランジスタＱ２゜Ｑ４．Ｑ６のコレクターエミッ
タ間電圧ＶＣＥが変化する。ここで、モータ特性のばら
つき、電源電圧ｖＣＣの変動により、コレクターエミッ
タ間電圧ＶＣＥが大きくなると、トランジスタの消費電
圧が大きくなる。すると、それにともなって、トランジ
スタの発熱が大きくなり、トランジスタが破壊に至る場
合があるという欠点がある。
わち、ブラシレスモータのトルク定数（単位電流あたり
の駆動力）、モータの巻線抵抗、モータの負荷トルクの
ばらつき及び電源電圧ｖＣＣの変動によってリニア動作
するトランジスタＱ２゜Ｑ４．Ｑ６のコレクターエミッ
タ間電圧ＶＣＥが変化する。ここで、モータ特性のばら
つき、電源電圧ｖＣＣの変動により、コレクターエミッ
タ間電圧ＶＣＥが大きくなると、トランジスタの消費電
圧が大きくなる。すると、それにともなって、トランジ
スタの発熱が大きくなり、トランジスタが破壊に至る場
合があるという欠点がある。
そのため、モータ駆動回路においてＰＷＭ （パルス幅
変調）駆動方式などにより、トランジスタの発熱を軽減
するという対策も考えられるが、ＰＷＭ駆動方式は電気
的ノイズや、モータの回転時の騒音が大きくなるという
点で、モータの用途が限られてしまうという欠点がある
。
変調）駆動方式などにより、トランジスタの発熱を軽減
するという対策も考えられるが、ＰＷＭ駆動方式は電気
的ノイズや、モータの回転時の騒音が大きくなるという
点で、モータの用途が限られてしまうという欠点がある
。
発明の目的
本発明は上述した従来の欠点を解決するためになされた
ものであり、その目的とするところはブラシレスモータ
のモータ駆動回路におけるトランジスタの発熱を軽減す
ることである。
ものであり、その目的とするところはブラシレスモータ
のモータ駆動回路におけるトランジスタの発熱を軽減す
ることである。
発明の構成
本発明によるブラシレスモータは、電流が印加されるこ
とにより磁界を発生する巻線を有する固定子と、この固
定子に対向して設けられた強弱の磁力パターンを有する
回転子と、この回転子の回転位置に応じて前記巻線に電
流を印加し、この巻線に発生する磁界と前記磁力パター
ンとの間の磁力により前記回転子を回転駆動する駆動手
段とを含むことを特徴とする。
とにより磁界を発生する巻線を有する固定子と、この固
定子に対向して設けられた強弱の磁力パターンを有する
回転子と、この回転子の回転位置に応じて前記巻線に電
流を印加し、この巻線に発生する磁界と前記磁力パター
ンとの間の磁力により前記回転子を回転駆動する駆動手
段とを含むことを特徴とする。
実施例
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は゛本発明の一実施例による３相８極のブラシレ
スモータの概略構成図である。本実施例のブラシレスモ
ータは、磁力パターンが設けられた８個の永久磁石を有
するロータ１と、巻線３及びこの巻線３を流れる電流を
磁束に変換するステータコア４から成るステータ２と、
モータの回転位置を検出するホール素子５，６及び７と
を含んで構成されている。
スモータの概略構成図である。本実施例のブラシレスモ
ータは、磁力パターンが設けられた８個の永久磁石を有
するロータ１と、巻線３及びこの巻線３を流れる電流を
磁束に変換するステータコア４から成るステータ２と、
モータの回転位置を検出するホール素子５，６及び７と
を含んで構成されている。
８個の永久磁石は、夫々ある周期でその磁力の強さに強
弱の差がつけられている。本実施例では、１つの永久磁
石あたり２周期で磁力の強弱が等間隔でつけられている
。つまり、永久磁石の磁力の強弱をつけることによって
、磁力の強い部分（斜線部分）では、トルク定数（単位
電流あたりの発生トルク）及びモータの逆起電圧が大き
くなり、磁力の弱い部分（斜線以外の部分）では、トル
ク定数及び逆起電圧が小さくなるのである。
弱の差がつけられている。本実施例では、１つの永久磁
石あたり２周期で磁力の強弱が等間隔でつけられている
。つまり、永久磁石の磁力の強弱をつけることによって
、磁力の強い部分（斜線部分）では、トルク定数（単位
電流あたりの発生トルク）及びモータの逆起電圧が大き
くなり、磁力の弱い部分（斜線以外の部分）では、トル
ク定数及び逆起電圧が小さくなるのである。
ここで、第１図のブラシレスモータを第３図のモータ駆
動回路にて、回転させた場合について説明する。この場
合、モータ駆動回路のトランジスタブリッジ回路１８の
うちリニア動作トランジスタＱ２．Ｑ４．Ｑ６のコレク
ターエミッタ間電圧ＶＣＨについて考えると、回転時、
選択されたモータの巻線がロータ１の永久磁石の磁力の
強いところに来たときには、モータの逆起電圧が大きい
ため、Ｖ’（Ｊは小さくなり、そのトランジスタは飽和
動作を行う。
動回路にて、回転させた場合について説明する。この場
合、モータ駆動回路のトランジスタブリッジ回路１８の
うちリニア動作トランジスタＱ２．Ｑ４．Ｑ６のコレク
ターエミッタ間電圧ＶＣＨについて考えると、回転時、
選択されたモータの巻線がロータ１の永久磁石の磁力の
強いところに来たときには、モータの逆起電圧が大きい
ため、Ｖ’（Ｊは小さくなり、そのトランジスタは飽和
動作を行う。
また、選択されたモータの巻線が永久磁石の磁力の弱い
ところに来たときには、モータの逆起電圧が小さいため
、ＶＣＥは大きくなり、そのトランジスタはリニア動作
を行う。よって、一回転時の永久磁石の磁力の強弱の周
期に応じて、リニア動作トランジスタＱ２．Ｑ４．Ｑ６
はリニア動作（オン状態）と飽和動作（オフ状態）とを
繰返して行うため、モータ駆動回路がＰＷＭ制御方式で
なくても、トランジスタの発熱が小さくなることとなる
。
ところに来たときには、モータの逆起電圧が小さいため
、ＶＣＥは大きくなり、そのトランジスタはリニア動作
を行う。よって、一回転時の永久磁石の磁力の強弱の周
期に応じて、リニア動作トランジスタＱ２．Ｑ４．Ｑ６
はリニア動作（オン状態）と飽和動作（オフ状態）とを
繰返して行うため、モータ駆動回路がＰＷＭ制御方式で
なくても、トランジスタの発熱が小さくなることとなる
。
なお、トランジスタＱ２．Ｑ４．Ｑ６がリニア動作と飽
和動作とを繰返すように永久磁石の磁力の強い部分と弱
い部分とに差をもたせておく必要がある。この場合、磁
性材料への着磁の際に磁力差をもたせることにより、容
易に実現できる。例えば、磁性材料にコイルを巻付けて
着磁する方法においてはコイルの巻付は密度を周期的に
変化させれば良い。
和動作とを繰返すように永久磁石の磁力の強い部分と弱
い部分とに差をもたせておく必要がある。この場合、磁
性材料への着磁の際に磁力差をもたせることにより、容
易に実現できる。例えば、磁性材料にコイルを巻付けて
着磁する方法においてはコイルの巻付は密度を周期的に
変化させれば良い。
また、本実施例では１つの永久磁石あたり４個の強弱の
磁力パターンが等間隔に設けられているが、１つの永久
磁石あたりの磁力の強弱のパターンの個数や強い部分と
弱い部分との間隔を変えれば、リニア動作トランジスタ
Ｑ２．Ｑ４．Ｑ６のＶＣＥを自在に変えることができる
。よって、駆動回路のトランジスタの発熱が小さくでき
、最適な回転制御が可能となるのである。
磁力パターンが等間隔に設けられているが、１つの永久
磁石あたりの磁力の強弱のパターンの個数や強い部分と
弱い部分との間隔を変えれば、リニア動作トランジスタ
Ｑ２．Ｑ４．Ｑ６のＶＣＥを自在に変えることができる
。よって、駆動回路のトランジスタの発熱が小さくでき
、最適な回転制御が可能となるのである。
さらにまた、本実施例においては磁気ディスク装置にお
けるブラシレスモータについて説明したが、他の装置に
おけるブラシレスモータをはじめとして、各種のモータ
について広く適用できることは明らかである。
けるブラシレスモータについて説明したが、他の装置に
おけるブラシレスモータをはじめとして、各種のモータ
について広く適用できることは明らかである。
発明の詳細
な説明したように本発明は、ブラシレスモータのロータ
の永久磁石の磁力の強さにある間隔で強弱をつけておき
、これによってリニア動作と飽和動作とを繰返すように
モータ駆動回路のトランジスタを制御することにより、
従来のブラシレスモータにおいて問題となっていたトラ
ンジスタの発熱を軽減することができるという効果があ
る。
の永久磁石の磁力の強さにある間隔で強弱をつけておき
、これによってリニア動作と飽和動作とを繰返すように
モータ駆動回路のトランジスタを制御することにより、
従来のブラシレスモータにおいて問題となっていたトラ
ンジスタの発熱を軽減することができるという効果があ
る。
第１図は本発明の実施例によるブラシレスモータの概略
構成図、第２図は従来のブラシレスモータの概略構成図
、第３図は一般的な３相モータの駆動回路の回路図であ
る。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・ロータ ２・・・・・・ステータ ３・・・・・・巻線 ４・・・・・・ステータコア ５．６．７・・・・・・ホール素子
構成図、第２図は従来のブラシレスモータの概略構成図
、第３図は一般的な３相モータの駆動回路の回路図であ
る。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・ロータ ２・・・・・・ステータ ３・・・・・・巻線 ４・・・・・・ステータコア ５．６．７・・・・・・ホール素子
Claims (1)
- （１）電流が印加されることにより磁界を発生する巻線
を有する固定子と、この固定子に対向して設けられた強
弱の磁力パターンを有する回転子と、この回転子の回転
位置に応じて前記巻線に電流を印加し、この巻線に発生
する磁界と前記磁力パターンとの間の磁力により前記回
転子を回転駆動する駆動手段とを含むことを特徴とする
ブラシレスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1137628A JPH033624A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | ブラシレスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1137628A JPH033624A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | ブラシレスモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH033624A true JPH033624A (ja) | 1991-01-09 |
Family
ID=15203105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1137628A Pending JPH033624A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | ブラシレスモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH033624A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030040569A (ko) * | 2001-11-15 | 2003-05-23 | 김영호 | 전기자동차용직류모터 |
| CN104184286A (zh) * | 2014-08-05 | 2014-12-03 | 南京工程学院 | 一种磁悬浮开关磁阻飞轮电机及控制方法 |
-
1989
- 1989-05-31 JP JP1137628A patent/JPH033624A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030040569A (ko) * | 2001-11-15 | 2003-05-23 | 김영호 | 전기자동차용직류모터 |
| CN104184286A (zh) * | 2014-08-05 | 2014-12-03 | 南京工程学院 | 一种磁悬浮开关磁阻飞轮电机及控制方法 |
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