JPH05344778A - Ｄｃモータ - Google Patents
ＤｃモータInfo
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- JPH05344778A JPH05344778A JP4179310A JP17931092A JPH05344778A JP H05344778 A JPH05344778 A JP H05344778A JP 4179310 A JP4179310 A JP 4179310A JP 17931092 A JP17931092 A JP 17931092A JP H05344778 A JPH05344778 A JP H05344778A
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- JP
- Japan
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- motor
- torque
- characteristic
- coil
- switching
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 始動トルクを満足させると定格回転時に定格
トルクより高いトルクとなる場合に、無駄な消費電力を
発生させずにトルク調整することができるＤＣモータを
提供する。 【構成】 スロット型ステータに放射状に配置された６
つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｖ１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２のう
ち、互いに対向するコイル対Ｕ１，Ｕ２、コイル対Ｖ
１，Ｖ２、及びコイル対Ｗ１，Ｗ２の間に、これらの間
を並列又は直列に切り換えて接続する切換接続装置（切
換手段に相当）１１を設け、ＤＣモータを起動する時に
はコイル対Ｕ１，Ｕ２、コイル対Ｖ１，Ｖ２、及びコイ
ル対Ｗ１，Ｗ２の間を並列に接続し、起動後にＤＣモー
タの回転数が定格回転数に達する前に、コイル対Ｕ１，
Ｕ２、コイル対Ｖ１，Ｖ２、及びコイル対Ｗ１，Ｗ２の
間を直列に切り換えて接続するようにした。
トルクより高いトルクとなる場合に、無駄な消費電力を
発生させずにトルク調整することができるＤＣモータを
提供する。 【構成】 スロット型ステータに放射状に配置された６
つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｖ１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２のう
ち、互いに対向するコイル対Ｕ１，Ｕ２、コイル対Ｖ
１，Ｖ２、及びコイル対Ｗ１，Ｗ２の間に、これらの間
を並列又は直列に切り換えて接続する切換接続装置（切
換手段に相当）１１を設け、ＤＣモータを起動する時に
はコイル対Ｕ１，Ｕ２、コイル対Ｖ１，Ｖ２、及びコイ
ル対Ｗ１，Ｗ２の間を並列に接続し、起動後にＤＣモー
タの回転数が定格回転数に達する前に、コイル対Ｕ１，
Ｕ２、コイル対Ｖ１，Ｖ２、及びコイル対Ｗ１，Ｗ２の
間を直列に切り換えて接続するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無駄な電力消費を発生
させずにトルク調整を行えるＤＣモータに関するもので
ある。
させずにトルク調整を行えるＤＣモータに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】一般にモータにおいては、そのモータの
使用形態に応じて、起動に必要なトルクと、定格トルク
及び定格回転数とが設定される。図５は、あるＤＣモー
タにおけるトルク対回転数の特性の一例を、横軸にトル
クＴを取り縦軸に回転数Ｎを取って示す特性図である。
使用形態に応じて、起動に必要なトルクと、定格トルク
及び定格回転数とが設定される。図５は、あるＤＣモー
タにおけるトルク対回転数の特性の一例を、横軸にトル
クＴを取り縦軸に回転数Ｎを取って示す特性図である。
【０００３】この図５に示すように、あるＤＣモータの
特性Ｌ１が、比較的低く設定された所望の定格トルクＴ
１及び定格回転数Ｎ１は満足できるが、比較的高く設定
された所望の始動トルクＴ２は満足できず、これより低
い始動トルクＴ３しか得られないものである場合には、
そのＤＣモータのコイルの巻数を増やすことにより、図
中の特性Ｌ２に示すように定格トルクＴ１、定格回転数
Ｎ１、及び始動トルクＴ２の全てを満足するようにでき
る。
特性Ｌ１が、比較的低く設定された所望の定格トルクＴ
１及び定格回転数Ｎ１は満足できるが、比較的高く設定
された所望の始動トルクＴ２は満足できず、これより低
い始動トルクＴ３しか得られないものである場合には、
そのＤＣモータのコイルの巻数を増やすことにより、図
中の特性Ｌ２に示すように定格トルクＴ１、定格回転数
Ｎ１、及び始動トルクＴ２の全てを満足するようにでき
る。
【０００４】一方、そのＤＣモータが小型である場合に
は、コイルの巻数を増やすスペースがないので、コイル
に印加する電圧を上げて始動トルクＴ２が得られるよう
にすることとなる。しかし、単に印加電圧を上げただけ
では図中の特性Ｌ３に示すように、定格回転時における
トルクＴ４が定格トルクＴ１を上回ってしまうので、例
えば図６に示す、サーボ回路の出力段のトランジスタ１
によって電力を消費させて、ＤＣモータのコイル２に印
加される電圧を下げ、これにより、ＤＣモータの定格回
転時のトルクを下げて、前述の特性Ｌ２と同じ特性が得
られるようにすることとなる。
は、コイルの巻数を増やすスペースがないので、コイル
に印加する電圧を上げて始動トルクＴ２が得られるよう
にすることとなる。しかし、単に印加電圧を上げただけ
では図中の特性Ｌ３に示すように、定格回転時における
トルクＴ４が定格トルクＴ１を上回ってしまうので、例
えば図６に示す、サーボ回路の出力段のトランジスタ１
によって電力を消費させて、ＤＣモータのコイル２に印
加される電圧を下げ、これにより、ＤＣモータの定格回
転時のトルクを下げて、前述の特性Ｌ２と同じ特性が得
られるようにすることとなる。
【０００５】従って、図６に示すサーボ回路のトランジ
スタ１でトルク制御のために電力を消費させると、サー
ボ回路での消費電力は、図５に示す電源Ｂの電圧Ｅ１と
コイル２に印加される電圧Ｅ２との差に、トランジスタ
１のコレクタ電流ｉを乗じた、（Ｅ１−Ｅ２）×ｉとな
る。
スタ１でトルク制御のために電力を消費させると、サー
ボ回路での消費電力は、図５に示す電源Ｂの電圧Ｅ１と
コイル２に印加される電圧Ｅ２との差に、トランジスタ
１のコレクタ電流ｉを乗じた、（Ｅ１−Ｅ２）×ｉとな
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、サーボ回
路を用いてＤＣモータの定格回転時におけるトルクを制
御すると、トルクを下げるためにサーボ回路で消費する
電力の分だけ全体の消費電力が大きくなるという不具合
がある。
路を用いてＤＣモータの定格回転時におけるトルクを制
御すると、トルクを下げるためにサーボ回路で消費する
電力の分だけ全体の消費電力が大きくなるという不具合
がある。
【０００７】本発明は上述の問題に鑑みてなされたもの
であり、始動トルクを満足させると定格回転時に定格ト
ルクより高いトルクとなる場合に、無駄な消費電力を発
生させずにトルク調整することができるＤＣモータを提
供することにある。
であり、始動トルクを満足させると定格回転時に定格ト
ルクより高いトルクとなる場合に、無駄な消費電力を発
生させずにトルク調整することができるＤＣモータを提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、１相当たりの巻線が複数のコイルで構成され
たＤＣモータにおいて、前記各相の各コイル間を並列と
直列とに切換えて接続する切換手段と、前記切換手段の
切換動作を制御する制御手段とを設けたことを特徴とす
る。また、本発明は、前記制御手段が、前記ＤＣモータ
の回転数を基準にして前記切換手段の切換動作を制御す
るものとした。
本発明は、１相当たりの巻線が複数のコイルで構成され
たＤＣモータにおいて、前記各相の各コイル間を並列と
直列とに切換えて接続する切換手段と、前記切換手段の
切換動作を制御する制御手段とを設けたことを特徴とす
る。また、本発明は、前記制御手段が、前記ＤＣモータ
の回転数を基準にして前記切換手段の切換動作を制御す
るものとした。
【０００９】さらに、本発明は、前記制御手段が、前記
ＤＣモータの駆動を制御するサーボ回路がサーボロック
したときを基準にして前記切換手段の切換動作を制御す
るものとした。加えて、本発明は、前記制御手段が、前
記ＤＣモータの回転方向決定時を基準にして前記切換手
段の切換動作を制御するものとした。
ＤＣモータの駆動を制御するサーボ回路がサーボロック
したときを基準にして前記切換手段の切換動作を制御す
るものとした。加えて、本発明は、前記制御手段が、前
記ＤＣモータの回転方向決定時を基準にして前記切換手
段の切換動作を制御するものとした。
【００１０】
【作用】本発明によれば、ＤＣモータを起動する際には
各相の各コイル間を並列に接続して、印加電圧を上げる
ことなく高い始動トルクを発生させ、一方、定常回転に
入る前の段階で各相の各コイル間を直列に接続換えし
て、発生するトルクを下げることにより定格トルク及び
定格回転数を満足させる。これにより、始動トルクを満
足させると定格回転時に定格トルクより高いトルクとな
る場合に、無駄な消費電力を発生させずに定格回転時の
トルクを調整することができる。
各相の各コイル間を並列に接続して、印加電圧を上げる
ことなく高い始動トルクを発生させ、一方、定常回転に
入る前の段階で各相の各コイル間を直列に接続換えし
て、発生するトルクを下げることにより定格トルク及び
定格回転数を満足させる。これにより、始動トルクを満
足させると定格回転時に定格トルクより高いトルクとな
る場合に、無駄な消費電力を発生させずに定格回転時の
トルクを調整することができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は本発明の一実施例によるアウタロータ式の３
相ＤＣブラシレスモータ（以下、ＤＣモータと略記す
る）の断面図である。図１において１２はスロット型ス
テータであり、このスロット型ステータ１２には、放射
状に配置された６つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｖ１，Ｖ２，
Ｗ１，Ｗ２が巻回されている。そして、このＤＣモータ
では、不図示の駆動回路によって、互いに対向する２つ
のコイルＵ１とＵ２，Ｖ１とＶ２，Ｗ１とＷ２が一緒に
同じ位相で制御される。
る。図１は本発明の一実施例によるアウタロータ式の３
相ＤＣブラシレスモータ（以下、ＤＣモータと略記す
る）の断面図である。図１において１２はスロット型ス
テータであり、このスロット型ステータ１２には、放射
状に配置された６つのコイルＵ１，Ｕ２，Ｖ１，Ｖ２，
Ｗ１，Ｗ２が巻回されている。そして、このＤＣモータ
では、不図示の駆動回路によって、互いに対向する２つ
のコイルＵ１とＵ２，Ｖ１とＶ２，Ｗ１とＷ２が一緒に
同じ位相で制御される。
【００１２】図２は図１に示す６つのコイルＵ１，Ｕ
２，Ｖ１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２の結線状態を模式的に示す
回路図である。この図２に示すように、コイル対Ｕ１，
Ｕ２の間には、これらの間を並列又は直列に切り換えて
接続する切換接続装置（切換手段に相当）１１が設けら
れており、図２中には記載を省略しているが、他のコイ
ル対Ｖ１，Ｖ２、コイル対Ｗ１，Ｗ２の間にも同様の切
換接続装置が設けられている。この切換接続装置１１
は、具体的にはトランジスタにより構成されているが、
図２中では模式的に切換スイッチＳＷ１，ＳＷ２の形で
示している。
２，Ｖ１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２の結線状態を模式的に示す
回路図である。この図２に示すように、コイル対Ｕ１，
Ｕ２の間には、これらの間を並列又は直列に切り換えて
接続する切換接続装置（切換手段に相当）１１が設けら
れており、図２中には記載を省略しているが、他のコイ
ル対Ｖ１，Ｖ２、コイル対Ｗ１，Ｗ２の間にも同様の切
換接続装置が設けられている。この切換接続装置１１
は、具体的にはトランジスタにより構成されているが、
図２中では模式的に切換スイッチＳＷ１，ＳＷ２の形で
示している。
【００１３】さて、切換接続装置１１には、図２に示す
ように２つの切換スイッチＳＷ１，ＳＷ２が設けられて
おり、このうち、切換スイッチＳＷ１の可動端子ｃは、
コイルＵ１の一端から不図示の駆動回路に至るラインに
接続され、固定端子ｂは切換スイッチＳＷ２の固定端子
ａ側に接続されている。尚、固定端子ａは非接続状態で
ある。
ように２つの切換スイッチＳＷ１，ＳＷ２が設けられて
おり、このうち、切換スイッチＳＷ１の可動端子ｃは、
コイルＵ１の一端から不図示の駆動回路に至るラインに
接続され、固定端子ｂは切換スイッチＳＷ２の固定端子
ａ側に接続されている。尚、固定端子ａは非接続状態で
ある。
【００１４】一方、切換スイッチＳＷ２の可動端子ｃは
コイルＵ１の他端に接続され、固定端子ｂはコイルＵ２
の一端に接続されている。さらに、固定端子ａはコイル
Ｕ２の他端に接続されている。そして、切換スイッチＳ
Ｗ２の固定端子ｂが接続されたコイルＵ２の一端は、共
通接続点ＭにおいてコイルＶ２，Ｗ２の一端と共通に接
続され、さらに、不図示の駆動回路に至るラインに接続
されている。尚、切換接続装置１１によるコイル対Ｕ
１，Ｕ２、コイル対Ｖ１，Ｖ２、及びコイル対Ｗ１，Ｗ
２の間の切換接続動作は、不図示の制御部（制御手段に
相当）の制御により行われる。
コイルＵ１の他端に接続され、固定端子ｂはコイルＵ２
の一端に接続されている。さらに、固定端子ａはコイル
Ｕ２の他端に接続されている。そして、切換スイッチＳ
Ｗ２の固定端子ｂが接続されたコイルＵ２の一端は、共
通接続点ＭにおいてコイルＶ２，Ｗ２の一端と共通に接
続され、さらに、不図示の駆動回路に至るラインに接続
されている。尚、切換接続装置１１によるコイル対Ｕ
１，Ｕ２、コイル対Ｖ１，Ｖ２、及びコイル対Ｗ１，Ｗ
２の間の切換接続動作は、不図示の制御部（制御手段に
相当）の制御により行われる。
【００１５】次に、動作について説明する。ＤＣモータ
を起動する時には、不図示の制御部の制御により、切換
スイッチＳＷ１，ＳＷ２の各可動端子ｃをそれぞれ固定
端子ｂ側、すなわち図１とは逆の状態に切り換え、コイ
ル対Ｖ１，Ｖ２、コイル対Ｗ１，Ｗ２の間に設けられた
切換接続装置の２つの切換スイッチも同様に切り換え
る。すると、コイル対Ｕ１，Ｕ２、コイル対Ｖ１，Ｖ
２、及びコイル対Ｗ１，Ｗ２の間がそれぞれ並列に接続
される。
を起動する時には、不図示の制御部の制御により、切換
スイッチＳＷ１，ＳＷ２の各可動端子ｃをそれぞれ固定
端子ｂ側、すなわち図１とは逆の状態に切り換え、コイ
ル対Ｖ１，Ｖ２、コイル対Ｗ１，Ｗ２の間に設けられた
切換接続装置の２つの切換スイッチも同様に切り換え
る。すると、コイル対Ｕ１，Ｕ２、コイル対Ｖ１，Ｖ
２、及びコイル対Ｗ１，Ｗ２の間がそれぞれ並列に接続
される。
【００１６】そして、ＤＣモータを起動した後所定のタ
イミングで不図示の制御部が、切換スイッチＳＷ１，Ｓ
Ｗ２の各可動端子ｃをそれぞれ固定端子ａ側、すなわち
図１の状態に切り換え、コイル対Ｖ１，Ｖ２、コイル対
Ｗ１，Ｗ２の間に設けられた切換接続装置の２つの切換
スイッチも同様に切り換える。すると、コイル対Ｕ１，
Ｕ２、コイル対Ｖ１，Ｖ２、及びコイル対Ｗ１，Ｗ２の
間がそれぞれ直列に接続される。
イミングで不図示の制御部が、切換スイッチＳＷ１，Ｓ
Ｗ２の各可動端子ｃをそれぞれ固定端子ａ側、すなわち
図１の状態に切り換え、コイル対Ｖ１，Ｖ２、コイル対
Ｗ１，Ｗ２の間に設けられた切換接続装置の２つの切換
スイッチも同様に切り換える。すると、コイル対Ｕ１，
Ｕ２、コイル対Ｖ１，Ｖ２、及びコイル対Ｗ１，Ｗ２の
間がそれぞれ直列に接続される。
【００１７】尚、ここでいう所定のタイミングとは、Ｄ
Ｃモータの回転数があらかじめ設定された特定の回転数
（定格回転数以下の回転数）を越えて、ロジック回路が
動作するタイミングをいう。また、回転数を精密に制御
するためにサーボ回路と組み合わせて使用する場合に
は、その精密制御用のサーボ回路がサーボロックしたと
きとしてもよい。さらに、センサレス駆動回路を用いる
場合には、ＤＣモータの起動時にセンサレス駆動回路が
逆起電圧を検出してＤＣモータの回転方向および各相の
コイルへの通電順位を決定したタイミングとしてもよ
い。また、切換接続装置１１はトランジスタで構成され
るので、不図示の制御部と一体に構成することが可能で
あり、さらには、不図示の駆動回路と一体にしてＩＣ化
することが可能である。
Ｃモータの回転数があらかじめ設定された特定の回転数
（定格回転数以下の回転数）を越えて、ロジック回路が
動作するタイミングをいう。また、回転数を精密に制御
するためにサーボ回路と組み合わせて使用する場合に
は、その精密制御用のサーボ回路がサーボロックしたと
きとしてもよい。さらに、センサレス駆動回路を用いる
場合には、ＤＣモータの起動時にセンサレス駆動回路が
逆起電圧を検出してＤＣモータの回転方向および各相の
コイルへの通電順位を決定したタイミングとしてもよ
い。また、切換接続装置１１はトランジスタで構成され
るので、不図示の制御部と一体に構成することが可能で
あり、さらには、不図示の駆動回路と一体にしてＩＣ化
することが可能である。
【００１８】図３は、図１に示す本実施例のＤＣモータ
のトルク対回転数、及びトルク対電流の静特性の一例を
示す特性図であり、上段の特性図は横軸にトルクＴを取
り縦軸に回転数Ｎを取って示し、下段の特性図は横軸に
トルクＴを取り縦軸にＤＣモータに流れる電流Ｉを取っ
て示している。
のトルク対回転数、及びトルク対電流の静特性の一例を
示す特性図であり、上段の特性図は横軸にトルクＴを取
り縦軸に回転数Ｎを取って示し、下段の特性図は横軸に
トルクＴを取り縦軸にＤＣモータに流れる電流Ｉを取っ
て示している。
【００１９】図３の上段において特性Ｌ１１は、切換接
続装置１１が各コイル対Ｕ１，Ｕ２、コイル対Ｖ１，Ｖ
２、及びコイル対Ｗ１，Ｗ２の間をそれぞれ並列に接続
した時のトルク対回転数の静特性を示し、特性Ｌ１２
は、切換接続装置１１が各コイル対Ｕ１，Ｕ２、コイル
対Ｖ１，Ｖ２、及びコイル対Ｗ１，Ｗ２の間をそれぞれ
直列に接続した時のトルク対回転数の静特性を示してい
る。
続装置１１が各コイル対Ｕ１，Ｕ２、コイル対Ｖ１，Ｖ
２、及びコイル対Ｗ１，Ｗ２の間をそれぞれ並列に接続
した時のトルク対回転数の静特性を示し、特性Ｌ１２
は、切換接続装置１１が各コイル対Ｕ１，Ｕ２、コイル
対Ｖ１，Ｖ２、及びコイル対Ｗ１，Ｗ２の間をそれぞれ
直列に接続した時のトルク対回転数の静特性を示してい
る。
【００２０】一方、図３の下段において特性Ｌ１３は、
特性Ｌ１１に対応するトルク対電流の静特性を示し、特
性Ｌ１４は、特性Ｌ１２に対応するトルク対電流の静特
性を示している。尚、各コイル対Ｕ１，Ｕ２、コイル対
Ｖ１，Ｖ２、及びコイル対Ｗ１，Ｗ２の間をそれぞれ並
列に接続した時におけるＤＣモータへの印加電圧Ｅ１１
と、並列に接続した時におけるＤＣモータへの印加電圧
Ｅ１２とは同じである。
特性Ｌ１１に対応するトルク対電流の静特性を示し、特
性Ｌ１４は、特性Ｌ１２に対応するトルク対電流の静特
性を示している。尚、各コイル対Ｕ１，Ｕ２、コイル対
Ｖ１，Ｖ２、及びコイル対Ｗ１，Ｗ２の間をそれぞれ並
列に接続した時におけるＤＣモータへの印加電圧Ｅ１１
と、並列に接続した時におけるＤＣモータへの印加電圧
Ｅ１２とは同じである。
【００２１】そして、先に述べたように起動時には、各
コイル対Ｕ１，Ｕ２、コイル対Ｖ１，Ｖ２、及びコイル
対Ｗ１，Ｗ２の間がそれぞれ並列に接続されているた
め、特性Ｌ１１に示すように所望の大きな始動トルクＴ
１１が得られ、このトルクＴ１１が発生する時点で各コ
イルに流れる電流は、その特性を示す特性Ｌ１３にある
ように電流Ｉ１となる。また、もし電流制限等により始
動時にコイルに流れる電流が電流Ｉ３に規制する場合に
は、図３中の特性Ｌ１５に示すように、発生する始動ト
ルクはＴ１２（Ｔ１１＞Ｔ１２）となる。
コイル対Ｕ１，Ｕ２、コイル対Ｖ１，Ｖ２、及びコイル
対Ｗ１，Ｗ２の間がそれぞれ並列に接続されているた
め、特性Ｌ１１に示すように所望の大きな始動トルクＴ
１１が得られ、このトルクＴ１１が発生する時点で各コ
イルに流れる電流は、その特性を示す特性Ｌ１３にある
ように電流Ｉ１となる。また、もし電流制限等により始
動時にコイルに流れる電流が電流Ｉ３に規制する場合に
は、図３中の特性Ｌ１５に示すように、発生する始動ト
ルクはＴ１２（Ｔ１１＞Ｔ１２）となる。
【００２２】その後、ＤＣモータが起動して所定のタイ
ミングに達し、切換接続装置１１の切換スイッチＳＷ
１，ＳＷ２が図１に示す状態に切り換わると、各コイル
対Ｕ１，Ｕ２、コイル対Ｖ１，Ｖ２、及びコイル対Ｗ
１，Ｗ２の間がそれぞれ直列に接続されるため、トルク
対回転数の静特性が特性Ｌ１１から特性Ｌ１２に移り、
各コイルに流れる電流の特性も、特性Ｌ１３から特性Ｌ
１４に移る。
ミングに達し、切換接続装置１１の切換スイッチＳＷ
１，ＳＷ２が図１に示す状態に切り換わると、各コイル
対Ｕ１，Ｕ２、コイル対Ｖ１，Ｖ２、及びコイル対Ｗ
１，Ｗ２の間がそれぞれ直列に接続されるため、トルク
対回転数の静特性が特性Ｌ１１から特性Ｌ１２に移り、
各コイルに流れる電流の特性も、特性Ｌ１３から特性Ｌ
１４に移る。
【００２３】そして、ＤＣモータの回転数がさらに上昇
して定常回転数Ｎ１１に達すると、ＤＣモータのトルク
が特性Ｌ１２に示すように所望の定格トルクＴ１３とな
り、各コイルを流れる電流は特性Ｌ１４に示すように、
始動時における電流Ｉ１より小さい電流Ｉ２となる。
尚、本実施例では、切換スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切換
タイミングにヒステリシス特性を与えてあるので、ＤＣ
モータの回転数が下がるときには、起動時よりも低い回
転数の時点でトルク対回転数の静特性が特性Ｌ１２から
特性Ｌ１１に移る。
して定常回転数Ｎ１１に達すると、ＤＣモータのトルク
が特性Ｌ１２に示すように所望の定格トルクＴ１３とな
り、各コイルを流れる電流は特性Ｌ１４に示すように、
始動時における電流Ｉ１より小さい電流Ｉ２となる。
尚、本実施例では、切換スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切換
タイミングにヒステリシス特性を与えてあるので、ＤＣ
モータの回転数が下がるときには、起動時よりも低い回
転数の時点でトルク対回転数の静特性が特性Ｌ１２から
特性Ｌ１１に移る。
【００２４】このように、本実施例のＤＣモータによれ
ば、各コイル対Ｕ１，Ｕ２、コイル対Ｖ１，Ｖ２、及び
コイル対Ｗ１，Ｗ２の間を並列と直列とに切り換えて接
続できるので、起動時には各コイル対を並列に接続する
ことで必要な始動トルクを確保できる一方、定格回転時
には各コイル対を直列に接続することで、ＤＣモータを
駆動するため以外に無駄な電力を消費することなく、定
格回転数及び定格トルクを確保できる。よって、電圧が
低い電源を用いて高い始動トルクを得たい場合や、小型
で巻線スペースが広く取れないモータ、低電圧仕様のＤ
Ｃモータ等を用いて高い始動トルクを得たい場合に特に
有用である。
ば、各コイル対Ｕ１，Ｕ２、コイル対Ｖ１，Ｖ２、及び
コイル対Ｗ１，Ｗ２の間を並列と直列とに切り換えて接
続できるので、起動時には各コイル対を並列に接続する
ことで必要な始動トルクを確保できる一方、定格回転時
には各コイル対を直列に接続することで、ＤＣモータを
駆動するため以外に無駄な電力を消費することなく、定
格回転数及び定格トルクを確保できる。よって、電圧が
低い電源を用いて高い始動トルクを得たい場合や、小型
で巻線スペースが広く取れないモータ、低電圧仕様のＤ
Ｃモータ等を用いて高い始動トルクを得たい場合に特に
有用である。
【００２５】尚、本実施例では、ＤＣモータの回転数が
下がるときにおける切換スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切換
タイミングが図３に示すタイミングとなるヒステリシス
特性を与えるものとしたが、例えば図４（ａ）に示すよ
うに、ＤＣモータの回転が停止したときに切換スイッチ
ＳＷ１，ＳＷ２が切り換わって、トルク対回転数の静特
性が特性Ｌ１２から特性Ｌ１１に移るようなヒステリシ
ス特性を与えてもよい。
下がるときにおける切換スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切換
タイミングが図３に示すタイミングとなるヒステリシス
特性を与えるものとしたが、例えば図４（ａ）に示すよ
うに、ＤＣモータの回転が停止したときに切換スイッチ
ＳＷ１，ＳＷ２が切り換わって、トルク対回転数の静特
性が特性Ｌ１２から特性Ｌ１１に移るようなヒステリシ
ス特性を与えてもよい。
【００２６】また、ヒステリシス特性を与えず、例えば
図４（ｂ）に示すように、起動後回転トルクがある程度
低くなってもよくなるタイミングで、切換スイッチＳＷ
１，ＳＷ２の各可動端子ｃが固定端子ａ側と固定端子ｂ
とに切り換わるようにしてもよい。
図４（ｂ）に示すように、起動後回転トルクがある程度
低くなってもよくなるタイミングで、切換スイッチＳＷ
１，ＳＷ２の各可動端子ｃが固定端子ａ側と固定端子ｂ
とに切り換わるようにしてもよい。
【００２７】さらに、本実施例では、切換接続装置１１
がトランジスタで構成されるものとしたが、機械的スイ
ッチを用いてもよい。そして、本実施例では、アウタロ
ータ式の３相ＤＣブラシレスモータに本発明を適用した
場合について示したが、ＤＣモータの制御方式は実施例
で示した３相式に限定されない。
がトランジスタで構成されるものとしたが、機械的スイ
ッチを用いてもよい。そして、本実施例では、アウタロ
ータ式の３相ＤＣブラシレスモータに本発明を適用した
場合について示したが、ＤＣモータの制御方式は実施例
で示した３相式に限定されない。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、１
相当たりの巻線を構成する複数のコイル間を、制御手段
の制御により切換手段で並列と直列とに切換えて接続す
るようにしたので、始動トルクを満足させると定格回転
時に定格トルクより高いトルクとなる場合に、無駄な消
費電力を発生させずに定格回転時のトルクを調整するこ
とができる。
相当たりの巻線を構成する複数のコイル間を、制御手段
の制御により切換手段で並列と直列とに切換えて接続す
るようにしたので、始動トルクを満足させると定格回転
時に定格トルクより高いトルクとなる場合に、無駄な消
費電力を発生させずに定格回転時のトルクを調整するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例によるアウタロータ式の３相
ＤＣブラシレスモータの断面図である。
ＤＣブラシレスモータの断面図である。
【図２】図１に示す６つのコイルの結線状態を模式的に
示す回路図である。
示す回路図である。
【図３】図１に示す本実施例のＤＣモータのトルク対回
転数及びトルク対電流の静特性の一例を示す特性図であ
る。
転数及びトルク対電流の静特性の一例を示す特性図であ
る。
【図４】図１に示す本実施例のＤＣモータのトルク対回
転数の静特性の他の例を示すもので、図４（ａ）は図３
とは異なるヒステリシス特性を与えた場合を示す特性
図、図４（ｂ）はヒステリシス特性を与えない場合を示
す特性図である。
転数の静特性の他の例を示すもので、図４（ａ）は図３
とは異なるヒステリシス特性を与えた場合を示す特性
図、図４（ｂ）はヒステリシス特性を与えない場合を示
す特性図である。
【図５】あるＤＣモータにおけるトルク対回転数の特性
の一例を示す静特性図である。
の一例を示す静特性図である。
【図６】図５に示す特性のＤＣモータのトルク制御に使
用されるサーボ回路の出力段の構成を示す回路図であ
る。
用されるサーボ回路の出力段の構成を示す回路図であ
る。
１１ 切換接続装置（切換手段） Ｕ１，Ｕ２，Ｖ１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２ コイル
Claims (4)
- 【請求項１】 １相当たりの巻線が複数のコイルで構成
されたＤＣモータにおいて、 前記各相の各コイル間を並列と直列とに切換えて接続す
る切換手段と、 前記切換手段の切換動作を制御する制御手段と、 を設けたことを特徴とするＤＣモータ。 - 【請求項２】 前記制御手段は、前記ＤＣモータの回転
数を基準にして前記切換手段の切換動作を制御する請求
項１記載のＤＣモータ。 - 【請求項３】 前記制御手段は、前記ＤＣモータの駆動
を制御するサーボ回路がサーボロックしたときを基準に
して前記切換手段の切換動作を制御する請求項１記載の
ＤＣモータ。 - 【請求項４】 前記制御手段は、前記ＤＣモータの回転
方向決定時を基準にして前記切換手段の切換動作を制御
する請求項１記載のＤＣモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4179310A JPH05344778A (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | Ｄｃモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4179310A JPH05344778A (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | Ｄｃモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05344778A true JPH05344778A (ja) | 1993-12-24 |
Family
ID=16063601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4179310A Pending JPH05344778A (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | Ｄｃモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05344778A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000278992A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-10-06 | Nsk Ltd | 結線パターン切換装置 |
| US7348703B2 (en) * | 2004-08-20 | 2008-03-25 | Dumitru Bojiuc | Monopole field electric motor-generator with switchable coil configuration |
| CN102545403A (zh) * | 2010-12-21 | 2012-07-04 | 珠海格力电器股份有限公司 | 电机定子、电机及其控制方法 |
| JP2012253971A (ja) * | 2011-06-06 | 2012-12-20 | Aisin Seiki Co Ltd | モータ制御装置 |
| KR101252487B1 (ko) * | 2011-07-27 | 2013-04-09 | 대성전기공업 주식회사 | 3상 전동기의 권선 전환 장치 |
| CN104868801A (zh) * | 2014-02-21 | 2015-08-26 | 台达电子工业股份有限公司 | 驱动电路及其驱动方法 |
-
1992
- 1992-06-12 JP JP4179310A patent/JPH05344778A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000278992A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-10-06 | Nsk Ltd | 結線パターン切換装置 |
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| CN102545403A (zh) * | 2010-12-21 | 2012-07-04 | 珠海格力电器股份有限公司 | 电机定子、电机及其控制方法 |
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| KR101252487B1 (ko) * | 2011-07-27 | 2013-04-09 | 대성전기공업 주식회사 | 3상 전동기의 권선 전환 장치 |
| CN104868801A (zh) * | 2014-02-21 | 2015-08-26 | 台达电子工业股份有限公司 | 驱动电路及其驱动方法 |
| CN104868801B (zh) * | 2014-02-21 | 2019-06-25 | 台达电子工业股份有限公司 | 驱动电路及其驱动方法 |
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