JPH04322152A - 3相ブラシレスモータ - Google Patents
3相ブラシレスモータInfo
- Publication number
- JPH04322152A JPH04322152A JP11539591A JP11539591A JPH04322152A JP H04322152 A JPH04322152 A JP H04322152A JP 11539591 A JP11539591 A JP 11539591A JP 11539591 A JP11539591 A JP 11539591A JP H04322152 A JPH04322152 A JP H04322152A
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- JP
- Japan
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- phase
- magnetic poles
- rotor
- brushless motor
- stator
- Prior art date
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- Withdrawn
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Brushless Motors (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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は3相ブラシレスモータに
関する。
関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、ブラシレスモータは、今
日各種の分野に用いられており、例えばVTRヘッド,
光ディスク等を低ワウフラッタにて回転駆動させるスピ
ンドルモータ等として用いられている。
日各種の分野に用いられており、例えばVTRヘッド,
光ディスク等を低ワウフラッタにて回転駆動させるスピ
ンドルモータ等として用いられている。
【0003】このようなブラシレスモータとして、高い
トルクを得、しかもコギングトルクを低減させるため従
来より各種の提案が成されており、このような提案の一
つとして特開昭64−74052号に係るモータ等があ
る。
トルクを得、しかもコギングトルクを低減させるため従
来より各種の提案が成されており、このような提案の一
つとして特開昭64−74052号に係るモータ等があ
る。
【0004】図14には、この提案に係る従来の3相ブ
ラシレスモータが示され、このブラシレスモータは、円
筒形状に形成されたロータ10と、その内部に収納され
たステータ20とを含む。前記ロータ10には、N極お
よびS極の永久磁石12がリング状に設けられている。 前記ステータ20には、その外周に一定間隔で複数のス
テータ磁極22が設けられ、これら各ステータ磁極22
には、A,B,Cの3相の電機子巻線24A,24B,
24Cが巻装され、これら各相の電機子巻線はY結線さ
れている。ここにおいて、各ステータ磁極22に図示す
るA,B,Cは、それぞれA,B,Cの各相の電機子巻
線24A,24B,24Cが巻かれていることを表して
いる。
ラシレスモータが示され、このブラシレスモータは、円
筒形状に形成されたロータ10と、その内部に収納され
たステータ20とを含む。前記ロータ10には、N極お
よびS極の永久磁石12がリング状に設けられている。 前記ステータ20には、その外周に一定間隔で複数のス
テータ磁極22が設けられ、これら各ステータ磁極22
には、A,B,Cの3相の電機子巻線24A,24B,
24Cが巻装され、これら各相の電機子巻線はY結線さ
れている。ここにおいて、各ステータ磁極22に図示す
るA,B,Cは、それぞれA,B,Cの各相の電機子巻
線24A,24B,24Cが巻かれていることを表して
いる。
【0005】このように形成された3相ブラシレスモー
タは、ロータ10の回転角に応じて、各相の電機子巻線
24A,24B,24Cへの通電を切り替えることによ
り、ロータ10に大きな回転トルクを与え、ロータ10
を矢印に示す方向へ回転駆動できる。
タは、ロータ10の回転角に応じて、各相の電機子巻線
24A,24B,24Cへの通電を切り替えることによ
り、ロータ10に大きな回転トルクを与え、ロータ10
を矢印に示す方向へ回転駆動できる。
【0006】ところで、このような3相ブラシレスモー
タでは、ロータ10の永久磁石12がステータ20の各
ステータ磁極22の前を通過する際に、磁束が変動する
ことによってコギングトルクが発生する。このため、通
常この種のモータでは、ロータ側の永久磁石12の磁極
数Pが、ステータ磁極22の極数Nに対し、P=N±1
になるように設定され、磁束の急激な変動を緩和するよ
うに形成されている。
タでは、ロータ10の永久磁石12がステータ20の各
ステータ磁極22の前を通過する際に、磁束が変動する
ことによってコギングトルクが発生する。このため、通
常この種のモータでは、ロータ側の永久磁石12の磁極
数Pが、ステータ磁極22の極数Nに対し、P=N±1
になるように設定され、磁束の急激な変動を緩和するよ
うに形成されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなコ
ギングトルク対策を行うと、滑らかなトルクが得られる
反面、ロータ10側の少くともいずれか一つの永久磁石
12には、ロータ10の回転を阻止する反トルクが発生
するため、その分モータの出力トルクが低下してしまう
という問題があった。
ギングトルク対策を行うと、滑らかなトルクが得られる
反面、ロータ10側の少くともいずれか一つの永久磁石
12には、ロータ10の回転を阻止する反トルクが発生
するため、その分モータの出力トルクが低下してしまう
という問題があった。
【0008】本発明は、このような従来の課題に鑑みな
されたものであり、その目的は、コギングトルクを有効
に防止するとともに、前述した反トルクを発生させるこ
となく、従来より高いトルクの得られる3相ブラシレス
モータを提供することにある。
されたものであり、その目的は、コギングトルクを有効
に防止するとともに、前述した反トルクを発生させるこ
となく、従来より高いトルクの得られる3相ブラシレス
モータを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
、本発明は、複数のステータ磁極に巻装されたU,V,
Wの3相の電機子巻線がY結線された3相ブラシレスモ
ータおいて、前記各相の電機子巻線は、連続する3以上
の奇数個のステータ磁極に交互に逆向きに巻装され、ロ
ータ側磁石は、その磁極数Pが、前記ステータ磁極の数
Nに対し、 P=N±1 となるように形成されたことを特徴とする。
、本発明は、複数のステータ磁極に巻装されたU,V,
Wの3相の電機子巻線がY結線された3相ブラシレスモ
ータおいて、前記各相の電機子巻線は、連続する3以上
の奇数個のステータ磁極に交互に逆向きに巻装され、ロ
ータ側磁石は、その磁極数Pが、前記ステータ磁極の数
Nに対し、 P=N±1 となるように形成されたことを特徴とする。
【0010】
【作用】このように、本発明の3相ブラシレスモータで
は、ロータ側磁石の磁極数Pが、ステータ磁極の数Nに
対し、P=N±1に設定されているため、ロータ側磁石
が、ステータ磁極を通過する際の磁束の変動が緩和され
、コギングトルクの発生を防止することができる。
は、ロータ側磁石の磁極数Pが、ステータ磁極の数Nに
対し、P=N±1に設定されているため、ロータ側磁石
が、ステータ磁極を通過する際の磁束の変動が緩和され
、コギングトルクの発生を防止することができる。
【0011】さらに、本発明の3相ブラシレスモータで
は、U,V,Wの3相の電機子巻線がY結線され、しか
も各相の電機子巻線が、連続する3以上の奇数個のステ
ータ磁極に交互に逆向きに巻装されている。したがって
、前述したようにロータ側磁石の磁極数Pと、ステータ
磁極の数Nとに±1個の相違があっても、ロータ側磁石
に反トルクを発生されるような磁束が発生せず、従来の
3相ブラシレスモータに比べその分大きな出力トルクを
得ることができる。
は、U,V,Wの3相の電機子巻線がY結線され、しか
も各相の電機子巻線が、連続する3以上の奇数個のステ
ータ磁極に交互に逆向きに巻装されている。したがって
、前述したようにロータ側磁石の磁極数Pと、ステータ
磁極の数Nとに±1個の相違があっても、ロータ側磁石
に反トルクを発生されるような磁束が発生せず、従来の
3相ブラシレスモータに比べその分大きな出力トルクを
得ることができる。
【0012】このように、本発明の3相ブラシレスモー
タでは、コギングトルクを効果的に抑制することができ
、しかも従来の問題となっていた反トルクの発生を防止
し、高い出力トルクを得ることができる。
タでは、コギングトルクを効果的に抑制することができ
、しかも従来の問題となっていた反トルクの発生を防止
し、高い出力トルクを得ることができる。
【0013】
【実施例】次に本発明の好適な実施例を図面に基づき詳
細に説明する。
細に説明する。
【0014】図1には本発明に係る3相ブラシレスモー
タの好適な一例が示されている。実施例の3相ブラシレ
スモータは、円筒型に形成されたロータ30と、このロ
ータ30の内部に収納されたステータ40とを含む。
タの好適な一例が示されている。実施例の3相ブラシレ
スモータは、円筒型に形成されたロータ30と、このロ
ータ30の内部に収納されたステータ40とを含む。
【0015】前記ロータ30は、交互にリング状に配列
されたN極,S極からなる複数の永久磁石32を含む。
されたN極,S極からなる複数の永久磁石32を含む。
【0016】前記ステータ40は、その外周面に等間隔
で複数の歯がステータ磁極44として設けられた電機子
鉄心42を有する。前記各ステータ磁極44には、U,
V,Wの3相の電機子巻線46U,46V,46Wが巻
装され、これら各3相の電機子巻線46U,46V,4
6Wは、Y結線されている。本発明の3相ブラシレスモ
ータでは、前記ステータ磁極44の磁極数Nに対し、ロ
ータ側の永久磁石32の磁極数Pが、 P=N±1 となるように形成され、ロータ30の回転時におけるコ
ギングトルクの発生を防止するよう形成されている。実
施例では、ステータ磁極44の極数はN=9,ロータ側
の永久磁石32の極数がP=8となるように形成されて
いる。
で複数の歯がステータ磁極44として設けられた電機子
鉄心42を有する。前記各ステータ磁極44には、U,
V,Wの3相の電機子巻線46U,46V,46Wが巻
装され、これら各3相の電機子巻線46U,46V,4
6Wは、Y結線されている。本発明の3相ブラシレスモ
ータでは、前記ステータ磁極44の磁極数Nに対し、ロ
ータ側の永久磁石32の磁極数Pが、 P=N±1 となるように形成され、ロータ30の回転時におけるコ
ギングトルクの発生を防止するよう形成されている。実
施例では、ステータ磁極44の極数はN=9,ロータ側
の永久磁石32の極数がP=8となるように形成されて
いる。
【0017】本発明の特徴は、U,V,Wの各相の電機
子巻線46U,46V,46Wを、連続する3以上の奇
数個のステータ磁極44に交互に逆向きに巻装したこと
にある。実施例では、ステータ磁極44の磁極数はN=
9に設定されているため、U,V,Wの各相の電機子巻
線には、それぞれ3個のステータ磁極44が割当てられ
る。そして、各相の電機子巻線46U,46V,46W
はそれぞれ連続する3個のステータ磁極44に交互に逆
向きに巻装されることになる。同図において、U1,U
2,U3のステータ磁極44には、U相の電機子巻線4
6Uが巻装され、V1,V2,V3のステータ磁極44
には、V相の電機子巻線46が巻装され、W1,W2,
W3のステータ磁極44には、W相の電機子巻線46W
が巻装される。そして、例えばU相を例にとると、U1
,U3の各ステータ磁極44には電機子巻線46Uが同
じ方向に巻かれ、中央のU2のステータ磁極44には電
機子巻線Uが逆向きに巻かれることになる。
子巻線46U,46V,46Wを、連続する3以上の奇
数個のステータ磁極44に交互に逆向きに巻装したこと
にある。実施例では、ステータ磁極44の磁極数はN=
9に設定されているため、U,V,Wの各相の電機子巻
線には、それぞれ3個のステータ磁極44が割当てられ
る。そして、各相の電機子巻線46U,46V,46W
はそれぞれ連続する3個のステータ磁極44に交互に逆
向きに巻装されることになる。同図において、U1,U
2,U3のステータ磁極44には、U相の電機子巻線4
6Uが巻装され、V1,V2,V3のステータ磁極44
には、V相の電機子巻線46が巻装され、W1,W2,
W3のステータ磁極44には、W相の電機子巻線46W
が巻装される。そして、例えばU相を例にとると、U1
,U3の各ステータ磁極44には電機子巻線46Uが同
じ方向に巻かれ、中央のU2のステータ磁極44には電
機子巻線Uが逆向きに巻かれることになる。
【0018】本実施例は、以上の構成からなり、次にそ
の作用を説明する。
の作用を説明する。
【0019】図2〜図13には実施例の3相ブラシレス
モータの回転動作が順を追って示されている。
モータの回転動作が順を追って示されている。
【0020】まず、ロータ30の回転角度が0度の時に
は、U端子からV端子へ向け、電機子巻線46U,46
Vへ直流励磁電流を通電する。これによりロータ30の
N極,S極の各永久磁石32には、それぞれ図中矢印で
示す方向に回転トルクが作用することになるため、ロー
タ30は図2の状態から図3に示すように順次矢印方向
へ回転していくことになる。
は、U端子からV端子へ向け、電機子巻線46U,46
Vへ直流励磁電流を通電する。これによりロータ30の
N極,S極の各永久磁石32には、それぞれ図中矢印で
示す方向に回転トルクが作用することになるため、ロー
タ30は図2の状態から図3に示すように順次矢印方向
へ回転していくことになる。
【0021】このときのロータ30の回転角度は、例え
ばホール素子等を用いて検出され、ロータ30が15度
回転するごとに、その図4〜図13に示すよう各電機子
巻線46U,46V,46Wへの通電励磁の切替えが行
なわれる。
ばホール素子等を用いて検出され、ロータ30が15度
回転するごとに、その図4〜図13に示すよう各電機子
巻線46U,46V,46Wへの通電励磁の切替えが行
なわれる。
【0022】即ち、ロータ30の回転角度が15度に達
すると、端子UからWに向け直流電流を通電し、電機子
巻線46U,46Wを通電励磁する。これにより、ステ
ータ磁極44は、図4,図5に示すようにN極,S極と
して作用し、ロータ30の各永久磁石32に対し、図中
矢印で示す方向へ回転トルクを与える。
すると、端子UからWに向け直流電流を通電し、電機子
巻線46U,46Wを通電励磁する。これにより、ステ
ータ磁極44は、図4,図5に示すようにN極,S極と
して作用し、ロータ30の各永久磁石32に対し、図中
矢印で示す方向へ回転トルクを与える。
【0023】このようにして、本実施例によれば、ロー
タ30が15度回転するごとに、電機子巻線46U,4
6V,46Wへの通電励磁を切替えることにより、ロー
タ30の各永久磁石32には図中矢印で示すように回転
トルクが発生し、大きな出力トルクを得ることができる
。特に、本実施例によれば、図2〜図13に示すよう、
ロータ30の回転時に、ロータ30のいずれかの永久磁
石32に反トルクが発生することがないため、従来に比
べ大きな出力トルクを得ることができる。
タ30が15度回転するごとに、電機子巻線46U,4
6V,46Wへの通電励磁を切替えることにより、ロー
タ30の各永久磁石32には図中矢印で示すように回転
トルクが発生し、大きな出力トルクを得ることができる
。特に、本実施例によれば、図2〜図13に示すよう、
ロータ30の回転時に、ロータ30のいずれかの永久磁
石32に反トルクが発生することがないため、従来に比
べ大きな出力トルクを得ることができる。
【0024】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内で各種の変形実施が
可能である。
のではなく、本発明の要旨の範囲内で各種の変形実施が
可能である。
【0025】例えば、前記実施例では、ロータ側の永久
磁石の32の磁極数Pを、ステータ磁極44の数Nに対
し、P=N−1に設定する場合を例にとり説明したが、
本発明はこれに限らずP=N+1の関係となるように形
成してもよい。
磁石の32の磁極数Pを、ステータ磁極44の数Nに対
し、P=N−1に設定する場合を例にとり説明したが、
本発明はこれに限らずP=N+1の関係となるように形
成してもよい。
【0026】さらに、前記実施例では、各相の電機子巻
線を、連続する3個のステータ磁極44に交互に逆向き
に巻装したが、本発明はこれに限らず、連続する3以上
の奇数個のステータ磁極に交互に逆向きに巻装すればよ
い。例えば、ステータ磁極44の総数がN=15である
場合には、各相の電機子巻線は、連続する5個のステー
タ磁極に対し交互に逆向きに巻装すれば良い。
線を、連続する3個のステータ磁極44に交互に逆向き
に巻装したが、本発明はこれに限らず、連続する3以上
の奇数個のステータ磁極に交互に逆向きに巻装すればよ
い。例えば、ステータ磁極44の総数がN=15である
場合には、各相の電機子巻線は、連続する5個のステー
タ磁極に対し交互に逆向きに巻装すれば良い。
【0027】また、前記実施例では、ロータ30を円筒
形状に形成し、ステータ40をロータ30の内部に収納
する場合を例に取り説明したが、本発明はこれに限らず
、ロータ30と、ステータ40の位置関係が逆となるよ
うに形成してもよい。
形状に形成し、ステータ40をロータ30の内部に収納
する場合を例に取り説明したが、本発明はこれに限らず
、ロータ30と、ステータ40の位置関係が逆となるよ
うに形成してもよい。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、コ
ギングトルクを抑制し、しかもロータ側に反トルクを発
生させることなく、大きな出力トルクを得ることができ
る3相ブラシレスモータを提供することができる。
ギングトルクを抑制し、しかもロータ側に反トルクを発
生させることなく、大きな出力トルクを得ることができ
る3相ブラシレスモータを提供することができる。
【図1】本発明の3相ブラシレスモータの好適な一例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図2】回転角が0度の時の動作を示す説明図である。
【図3】回転角が7.5度の時の動作を示す説明図であ
る。
る。
【図4】回転角が15度の時の動作を示す説明図である
。
。
【図5】回転角が22.5度の時の動作を示す説明図で
ある。
ある。
【図6】回転角が30度の時の動作を示す説明図である
。
。
【図7】回転角が37.5度の時の動作を示す説明図で
ある。
ある。
【図8】回転角が45度の時の動作を示す説明図である
。
。
【図9】回転角が52.5度の時の動作を示す説明図で
ある。
ある。
【図10】回転角が60度の時の動作を示す説明図であ
る。
る。
【図11】回転角が67.5度の時の動作を示す説明図
である。
である。
【図12】回転角が75度の時の動作を示す説明図であ
る。
る。
【図13】回転角が82.5度の時の動作を示す説明図
である。
である。
【図14】従来の3相ブラシレスモータの説明図である
。
。
30 ロータ
32 永久磁石
40 ステータ
42 電機子鉄心
44 ステータ磁極
46U,46V,46W 電機子巻線
AS009001
AS009001
Claims (2)
- 【請求項1】 複数のステータ磁極に巻装されたU,
V,Wの3相の電機子巻線がY結線された3相ブラシレ
スモータおいて、前記各相の電機子巻線は、連続する3
以上の奇数個のステータ磁極に交互に逆向きに巻装され
、ロータ側磁石は、その磁極数Pが、前記ステータ磁極
の数Nに対し、 P=N±1 となるように形成されたことを特徴とする3相ブラシレ
スモータ。 - 【請求項2】 請求項1において、前記各相の電機子
巻線は、連続する3個のステータ磁極に交互に逆向きに
巻装され、前記ステータ磁極の数がN=9、前記ロータ
側磁石の磁極数がP=8となるように形成されたことを
特徴とする3相ブラシレスモータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11539591A JPH04322152A (ja) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | 3相ブラシレスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11539591A JPH04322152A (ja) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | 3相ブラシレスモータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04322152A true JPH04322152A (ja) | 1992-11-12 |
Family
ID=14661499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11539591A Withdrawn JPH04322152A (ja) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | 3相ブラシレスモータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04322152A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6734592B2 (en) | 1996-04-12 | 2004-05-11 | Hitachi, Ltd. | Permanent magnet rotating electric machine and electrically driven vehicle employing same |
JP2005033924A (ja) * | 2003-07-14 | 2005-02-03 | Honda Motor Co Ltd | 電動機および電動機を搭載した電動パワーステアリング装置 |
KR100562343B1 (ko) * | 1998-12-16 | 2006-06-07 | 엘지전자 주식회사 | 3상 무정류자 직류모터 |
JP2006254653A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 冗長系レゾルバ |
US8232700B2 (en) | 2008-12-19 | 2012-07-31 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Multi-rotor electric machine |
-
1991
- 1991-04-18 JP JP11539591A patent/JPH04322152A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6949856B2 (en) | 1996-04-12 | 2005-09-27 | Hitachi, Ltd. | Permanent magnet rotating electric machine and electrically driven vehicle employing same |
US7196447B2 (en) | 1996-04-12 | 2007-03-27 | Hitachi, Ltd. | Rotating electric machine |
US7215055B2 (en) | 1996-04-12 | 2007-05-08 | Hitachi, Ltd. | Vehicle |
US7417349B2 (en) | 1996-04-12 | 2008-08-26 | Hitachi, Ltd. | Driving apparatus |
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