JPH05227686A - ブラシレスモータ - Google Patents
ブラシレスモータInfo
- Publication number
- JPH05227686A JPH05227686A JP4024900A JP2490092A JPH05227686A JP H05227686 A JPH05227686 A JP H05227686A JP 4024900 A JP4024900 A JP 4024900A JP 2490092 A JP2490092 A JP 2490092A JP H05227686 A JPH05227686 A JP H05227686A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brushless motor
- rotor
- permanent magnets
- permanent magnet
- conductive
- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転子に永久磁石部材を用いたブラシレスモ
ータにおいて、永久磁石内部に発生する渦電流損を減少
させ、高効率・高出力で、さらに安価なブラシレスモー
タを提供することを目的とする。 【構成】 導電性永久磁石３ａと非導電性永久磁石３ｂ
を交互に配置して回転子２を構成することにより、永久
磁石内部で大きな渦電流が発生することがなく、ブラシ
レスモータの効率改善や出力増加を行うことができるよ
うになる。
ータにおいて、永久磁石内部に発生する渦電流損を減少
させ、高効率・高出力で、さらに安価なブラシレスモー
タを提供することを目的とする。 【構成】 導電性永久磁石３ａと非導電性永久磁石３ｂ
を交互に配置して回転子２を構成することにより、永久
磁石内部で大きな渦電流が発生することがなく、ブラシ
レスモータの効率改善や出力増加を行うことができるよ
うになる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転子に永久磁石部材
を用いたブラシレスモータの改良に関する。
を用いたブラシレスモータの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、回転電機の制御性能改善・高効率
・低騒音等を目的として回転子に永久磁石を使用したブ
ラシレスモータが多く採用されている。さらに、ブラシ
レスモータの効率改善や出力増加のために、希土類系永
久磁石に代表される磁束密度の高い永久磁石が採用され
るようになってきている。
・低騒音等を目的として回転子に永久磁石を使用したブ
ラシレスモータが多く採用されている。さらに、ブラシ
レスモータの効率改善や出力増加のために、希土類系永
久磁石に代表される磁束密度の高い永久磁石が採用され
るようになってきている。
【０００３】ブラシレスモータの回転数を変化させるた
めの制御方式として、固定子巻線に印加する電圧の値を
変化させるＰＡＭ方式と、電圧は一定に保ち電圧波形を
比較的高い周波数（数ｋHz〜数十ｋHz）でオン・オフさ
せ、オン・オフの時間比率を変化させて平均印加電圧を
変えるＰＷＭ方式がある。
めの制御方式として、固定子巻線に印加する電圧の値を
変化させるＰＡＭ方式と、電圧は一定に保ち電圧波形を
比較的高い周波数（数ｋHz〜数十ｋHz）でオン・オフさ
せ、オン・オフの時間比率を変化させて平均印加電圧を
変えるＰＷＭ方式がある。
【０００４】図３に３相全波駆動方式の制御回路とブラ
シレスモータの主要接続回路図、図４にＰＷＭ方式によ
るモータ固定子巻線への印加電圧波形と電流波形の一例
を示す。図３において、９は交流電源（図では単相を表
わしているが、３相でもよい）、１０は整流ダイオー
ド、１１は平滑コンデンサー、１２は３相全波駆動用ト
ランジスター、１３はブラシレスモータ、Ｖｕはブラシ
レスモータ１３の任意の一リード端子と平滑コンデンサ
ー１１のマイナス側にかかる電圧、ＩｕはＶｕを測定し
ているブラシレスモータ１３のリード端子に流れる電流
である。図４に示すように、ＩｕはＶｕがＰＷＭ波形で
あるため、ＰＷＭ周波数に対応した高周波電流が基本電
流に重畳されている。一方、ＰＡＭ方式においても特に
高速で運転するブラシレスモータは、３相全波駆動用ト
ランジスター１２の通電切り替え時に急激な電流Ｉｕの
変化があり、ＰＷＭ方式と同様に高周波電流が基本波電
流に重畳される。
シレスモータの主要接続回路図、図４にＰＷＭ方式によ
るモータ固定子巻線への印加電圧波形と電流波形の一例
を示す。図３において、９は交流電源（図では単相を表
わしているが、３相でもよい）、１０は整流ダイオー
ド、１１は平滑コンデンサー、１２は３相全波駆動用ト
ランジスター、１３はブラシレスモータ、Ｖｕはブラシ
レスモータ１３の任意の一リード端子と平滑コンデンサ
ー１１のマイナス側にかかる電圧、ＩｕはＶｕを測定し
ているブラシレスモータ１３のリード端子に流れる電流
である。図４に示すように、ＩｕはＶｕがＰＷＭ波形で
あるため、ＰＷＭ周波数に対応した高周波電流が基本電
流に重畳されている。一方、ＰＡＭ方式においても特に
高速で運転するブラシレスモータは、３相全波駆動用ト
ランジスター１２の通電切り替え時に急激な電流Ｉｕの
変化があり、ＰＷＭ方式と同様に高周波電流が基本波電
流に重畳される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、希土類
系永久磁石に代表される磁束密度の高い永久磁石を採用
すると、図３，図４に示す電流Ｉｕに重畳した高周波電
流に対応して高周波磁束が発生し、この高周波磁束が希
土類系永久磁石に鎖交する。希土類系永久磁石は、その
電気比抵抗が概略１０-4Ωcm程度で比較的大きい導電性
があり電流が流れ易いため、磁石内部で大きな渦電流が
発生する。この渦電流はモータの損失となるため結果的
にブラシレスモータの効率が大幅に悪化し、高価な希土
類系磁石を使用してブラシレスモータの効率改善や出力
増加を行う意味がなくなる。
系永久磁石に代表される磁束密度の高い永久磁石を採用
すると、図３，図４に示す電流Ｉｕに重畳した高周波電
流に対応して高周波磁束が発生し、この高周波磁束が希
土類系永久磁石に鎖交する。希土類系永久磁石は、その
電気比抵抗が概略１０-4Ωcm程度で比較的大きい導電性
があり電流が流れ易いため、磁石内部で大きな渦電流が
発生する。この渦電流はモータの損失となるため結果的
にブラシレスモータの効率が大幅に悪化し、高価な希土
類系磁石を使用してブラシレスモータの効率改善や出力
増加を行う意味がなくなる。
【０００６】本発明は上記問題点を解決し、高効率・高
出力で更に安価なブラシレスモータを提供することを目
的とする。
出力で更に安価なブラシレスモータを提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のブラシレスモータは、固定子鉄心と固定子鉄
心に設けられた固定子巻線とを有する固定子と、固定子
鉄心の磁極面に対向して回転自在に設けられた永久磁石
を有する回転子とを備え、希土類系永久磁石に代表され
る導電性永久磁石と、フェライト系永久磁石（電気比抵
抗は概略１０4Ωcm程度）に代表される非導電性永久磁
石を交互に配置して回転子を構成している。
に本発明のブラシレスモータは、固定子鉄心と固定子鉄
心に設けられた固定子巻線とを有する固定子と、固定子
鉄心の磁極面に対向して回転自在に設けられた永久磁石
を有する回転子とを備え、希土類系永久磁石に代表され
る導電性永久磁石と、フェライト系永久磁石（電気比抵
抗は概略１０4Ωcm程度）に代表される非導電性永久磁
石を交互に配置して回転子を構成している。
【０００８】
【作用】本発明は上記構成において、ブラシレスモータ
運転中に高周波磁束が回転子に鎖交しても、導電性永久
磁石と非導電性永久磁石を交互に積み重ねて回転子を構
成しているため、磁石内部で大きな渦電流が発生するこ
とがない。したがって、結果的にブラシレスモータの効
率が大幅に改善され、ブラシレスモータの効率改善や出
力増加を行うこととなる。
運転中に高周波磁束が回転子に鎖交しても、導電性永久
磁石と非導電性永久磁石を交互に積み重ねて回転子を構
成しているため、磁石内部で大きな渦電流が発生するこ
とがない。したがって、結果的にブラシレスモータの効
率が大幅に改善され、ブラシレスモータの効率改善や出
力増加を行うこととなる。
【０００９】
【実施例】（実施例１）以下本発明の第１の実施例につ
いて、図１を参照しながら説明する。
いて、図１を参照しながら説明する。
【００１０】図１（ａ）は本発明の一実施例によるブラ
シレスモータの固定子と回転子を示す平面図である。１
は円筒状固定子鉄心を有する固定子（固定子巻線は図示
しない）である。円筒状回転子２は中空円筒状永久磁石
３の内径部に回転子鉄心４を配置し、円筒状固定子鉄心
１とともに磁路を構成するようになっている。図１
（ｂ）は円筒状回転子２の斜視図であり、回転子鉄心４
の外周に中空円筒状の導電性永久磁石３ａと非導電性永
久磁石３ｂを交互に回転軸方向に積み重ねて、前記円筒
状回転子２を構成している。
シレスモータの固定子と回転子を示す平面図である。１
は円筒状固定子鉄心を有する固定子（固定子巻線は図示
しない）である。円筒状回転子２は中空円筒状永久磁石
３の内径部に回転子鉄心４を配置し、円筒状固定子鉄心
１とともに磁路を構成するようになっている。図１
（ｂ）は円筒状回転子２の斜視図であり、回転子鉄心４
の外周に中空円筒状の導電性永久磁石３ａと非導電性永
久磁石３ｂを交互に回転軸方向に積み重ねて、前記円筒
状回転子２を構成している。
【００１１】以上のように構成されたブラシレスモータ
は、ブラシレスモータ運転中に高周波磁束が円筒状回転
子２に鎖交しても、導電性永久磁石３ａと非導電性永久
磁石３ｂを交互に回転軸方向に積み重ねて円筒状回転子
２を構成しているため、永久磁石内部で大きな渦電流が
発生することがない。したがって、結果的にブラシレス
モータの効率が大幅に改善され、ブラシレスモータの効
率改善や出力増加を行うことができるようになる。な
お、高価な希土類系永久磁石と安価なフェライト系永久
磁石を交互に使用すると、すべてを希土類系永久磁石で
構成するより、大幅に安価なブラシレスモータを提供す
ることができるようになる。
は、ブラシレスモータ運転中に高周波磁束が円筒状回転
子２に鎖交しても、導電性永久磁石３ａと非導電性永久
磁石３ｂを交互に回転軸方向に積み重ねて円筒状回転子
２を構成しているため、永久磁石内部で大きな渦電流が
発生することがない。したがって、結果的にブラシレス
モータの効率が大幅に改善され、ブラシレスモータの効
率改善や出力増加を行うことができるようになる。な
お、高価な希土類系永久磁石と安価なフェライト系永久
磁石を交互に使用すると、すべてを希土類系永久磁石で
構成するより、大幅に安価なブラシレスモータを提供す
ることができるようになる。
【００１２】なお、本実施例では固定子が外側で回転子
が内側の内転型ブラシレスモータを示したが、固定子が
内側で回転子が外側の外転型ブラシレスモータについて
も同様の効果が得られることは言うまでもない。
が内側の内転型ブラシレスモータを示したが、固定子が
内側で回転子が外側の外転型ブラシレスモータについて
も同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００１３】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について図２を参照しながら説明する。図２（ａ）はブ
ラシレスモータの側断面図、図２（ｂ）は回転子のみの
斜視図である。図に示すように、平板状固定子鉄心５の
磁極面に対向して平板状回転子６が設けられている。前
記平板状回転子６は導電性永久磁石７ａと、非導電性永
久磁石７ｂを半径方向に積み重ねるよう配置している。
なお、８は回転子鉄心である。
について図２を参照しながら説明する。図２（ａ）はブ
ラシレスモータの側断面図、図２（ｂ）は回転子のみの
斜視図である。図に示すように、平板状固定子鉄心５の
磁極面に対向して平板状回転子６が設けられている。前
記平板状回転子６は導電性永久磁石７ａと、非導電性永
久磁石７ｂを半径方向に積み重ねるよう配置している。
なお、８は回転子鉄心である。
【００１４】以上のように構成されたブラシレスモータ
も、永久磁石内部で大きな渦電流が発生することがな
く、第１の実施例と同様の効果が得られる。
も、永久磁石内部で大きな渦電流が発生することがな
く、第１の実施例と同様の効果が得られる。
【００１５】なお、平板状回転子において、導電性永久
磁石と非導電性永久磁石を、回転方向に積み重ねるよう
配置したブラシレスモータについても、同様の効果が得
られる。
磁石と非導電性永久磁石を、回転方向に積み重ねるよう
配置したブラシレスモータについても、同様の効果が得
られる。
【００１６】さらに、固定子鉄心と回転子鉄心の一方ま
たは両方を使用しないコアレスタイプのブラシレスモー
タについても、導電性永久磁石と非導電性永久磁石を交
互に配置した回転子を用いれば同様の効果が得られるも
のである。
たは両方を使用しないコアレスタイプのブラシレスモー
タについても、導電性永久磁石と非導電性永久磁石を交
互に配置した回転子を用いれば同様の効果が得られるも
のである。
【００１７】
【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなように
本発明は、固定子鉄心と固定子鉄心に設けられた固定子
巻線とを有する固定子と、固定子鉄心の磁極面に対向し
て回転自在に設けられた永久磁石を有する回転子とを備
え、導電性永久磁石と非導電性永久磁石を交互に積み重
ねて回転子を構成したことにより、ブラシレスモータ運
転中に高周波磁束が回転子に鎖交しても、永久磁石内部
で大きな渦電流が発生することがない。したがって、結
果的にブラシレスモータの効率が大幅に改善され、ブラ
シレスモータの効率改善や出力増加を行うことができる
ようになる。
本発明は、固定子鉄心と固定子鉄心に設けられた固定子
巻線とを有する固定子と、固定子鉄心の磁極面に対向し
て回転自在に設けられた永久磁石を有する回転子とを備
え、導電性永久磁石と非導電性永久磁石を交互に積み重
ねて回転子を構成したことにより、ブラシレスモータ運
転中に高周波磁束が回転子に鎖交しても、永久磁石内部
で大きな渦電流が発生することがない。したがって、結
果的にブラシレスモータの効率が大幅に改善され、ブラ
シレスモータの効率改善や出力増加を行うことができる
ようになる。
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施例によるブラシレ
スモータの固定子と回転子を示す平面図 （ｂ）は本発明の第１の実施例によるブラシレスモータ
の円筒状回転子の斜視図
スモータの固定子と回転子を示す平面図 （ｂ）は本発明の第１の実施例によるブラシレスモータ
の円筒状回転子の斜視図
【図２】（ａ）は本発明の第２の実施例によるブラシレ
スモータの側断面図 （ｂ）は本発明の第２の実施例によるブラシレスモータ
の回転子の斜視図
スモータの側断面図 （ｂ）は本発明の第２の実施例によるブラシレスモータ
の回転子の斜視図
【図３】３相全波駆動ＰＷＭ方式の制御回路とブラシレ
スモータの主要接続回路図
スモータの主要接続回路図
【図４】（ａ）はＰＷＭ方式による印加電圧波形図 （ｂ）は同、電流波形図
１ 固定子 ２ 回転子 ３ 永久磁石 ３ａ 導電性永久磁石 ３ｂ 非導電性永久磁石
Claims (4)
- 【請求項１】固定子鉄心と前記固定子鉄心に設けられた
固定子巻線とを有する固定子と、前記固定子鉄心の磁極
面に対向して回転自在に設けられた永久磁石を有する回
転子とを備え、導電性永久磁石と非導電性永久磁石を交
互に配置して前記回転子を構成したブラシレスモータ。 - 【請求項２】固定子鉄心の磁極面が円筒状に形成される
ものにあっては、導電性永久磁石と非導電性永久磁石の
配置を回転軸方向に積み重ねて回転子を構成した請求項
１記載のブラシレスモータ。 - 【請求項３】固定子鉄心の磁極面が回転軸に対して直交
するものにあっては、導電性永久磁石と非導電性永久磁
石の配置を前記永久磁石の回転方向または半径方向に積
み重ねて回転子を構成した請求項１記載のブラシレスモ
ータ。 - 【請求項４】固定子鉄心と回転子鉄心の一方または両方
を使用しないコアレスタイプのものに、導電性永久磁石
と非導電性永久磁石を交互に配置して回転子を構成した
ブラシレスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4024900A JPH05227686A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | ブラシレスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4024900A JPH05227686A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | ブラシレスモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05227686A true JPH05227686A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=12151060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4024900A Pending JPH05227686A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | ブラシレスモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05227686A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0930691A1 (en) * | 1997-10-24 | 1999-07-21 | Fujitsu General Limited | Permanent magnet rotor type electric motor |
| JP2000324736A (ja) * | 1999-05-12 | 2000-11-24 | Mitsubishi Electric Corp | 永久磁石型モータ |
| JP2001025189A (ja) * | 1999-07-09 | 2001-01-26 | Toyota Motor Corp | 永久磁石回転子の永久磁石 |
| JP2005354899A (ja) * | 2005-09-09 | 2005-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | 永久磁石型モータ |
| CN107710570A (zh) * | 2015-06-17 | 2018-02-16 | 三菱电机株式会社 | 永磁电动机 |
-
1992
- 1992-02-12 JP JP4024900A patent/JPH05227686A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0930691A1 (en) * | 1997-10-24 | 1999-07-21 | Fujitsu General Limited | Permanent magnet rotor type electric motor |
| JP2000324736A (ja) * | 1999-05-12 | 2000-11-24 | Mitsubishi Electric Corp | 永久磁石型モータ |
| JP2001025189A (ja) * | 1999-07-09 | 2001-01-26 | Toyota Motor Corp | 永久磁石回転子の永久磁石 |
| JP2005354899A (ja) * | 2005-09-09 | 2005-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | 永久磁石型モータ |
| CN107710570A (zh) * | 2015-06-17 | 2018-02-16 | 三菱电机株式会社 | 永磁电动机 |
| CN107710570B (zh) * | 2015-06-17 | 2019-07-09 | 三菱电机株式会社 | 永磁电动机 |
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