JPH0630551A - ブラシレスモータ - Google Patents

ブラシレスモータ

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Publication number
JPH0630551A
JPH0630551A JP18095592A JP18095592A JPH0630551A JP H0630551 A JPH0630551 A JP H0630551A JP 18095592 A JP18095592 A JP 18095592A JP 18095592 A JP18095592 A JP 18095592A JP H0630551 A JPH0630551 A JP H0630551A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
printed wiring
wiring board
brushless motor
stator
permanent magnet
Prior art date
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Pending
Application number
JP18095592A
Other languages
English (en)
Inventor
Muneo Yamamoto
宗生 山本
Yuji Doi
裕司 土肥
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP18095592A priority Critical patent/JPH0630551A/ja
Publication of JPH0630551A publication Critical patent/JPH0630551A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 送風ファン駆動源としてのブラシレスモータ
において、速度検出手段の構造を工夫することにより、
安定した速度制御を行い、かつモータの外かく寸法は従
来と変らず高性能、省スペースのブラシレスモータを提
供する。 【構成】 ステータ鉄心1に絶縁層2を介して巻線3が
施され、回転子位置センサ6やICドライバ5などの駆
動回路を実装した第1のプリント配線板4を有するステ
ータと、回転自在に軸受けで保持された永久磁石回転子
とで構成されたブラシレスモータにおいて、前記第1の
プリント配線板4とは異なる第2のプリント配線板11を
間隙を設けて導電的に接続する構成とし、永久磁石回転
子に近い第2のプリント配線板11に速度検出用パターン
コイル11Aを設けて回転速度信号を得る構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、家庭用エアコン等の送
風ファン駆動源として用いられるブラシレスモータに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、家庭用エアコン等の空調機器にお
いては、コンプレッサの能力制御をすることが主流とな
っている。そしてこれに対応して熱交換機への送風量も
幅広く多段階に調整することが要求され、これら要望を
満たすものとして従来から使われてきたファン駆動源と
しての誘導電動機に代わって、速度調整の容易なブラシ
レスモータが使われるようになってきている。一方この
種のモータに対しても軽薄短小化への要望は強いものが
ある。
【0003】従来のブラシレスモータの駆動システムは
図4のブロック図に示すような構成を有し、直流電源A
は交流を直流変換する直流平滑回路23を有し、ブラシレ
スモータBは3相結線された巻線3に前記直流電源Aか
らの直流をオン,オフするスイッチングパワー素子部25
と、モータ(永久磁石回転子18)の回転速度を検出する電
気角60°に配置された位置センサ6と、該位置センサの
出力信号を合成して得られる回転速度信号により、前記
スイッチングパワー素子部25のスイッチングパワー素子
(スイッチングトランジスタ)をオン,オフするスイッチ
ングパワー素子駆動手段26とを有する。
【0004】上述した駆動回路を内蔵したブラシレスモ
ータBのスイッチング電源等は直流電源Aで運転し、こ
の直流電源Aの出力電圧を可変することによりブラシレ
スモータBの回転速度を可変する方式を採用している。
このようなシステムにより駆動されるブラシレスモータ
の例としては、特開昭61−251462号公報があげられる。
【0005】しかしながら以上のような従来のブラシレ
スモータにおいては、これを駆動するための直流電源が
必要不可欠であった。このことは、システムとして見た
場合に直流電源の分だけスペースを必要とし、さらにコ
ストの面でも直流電源の分だけ割高となり、従来の誘導
電動機に比べて高価なものになってしまう。
【0006】また、別のブラシレスモータの駆動システ
ムとして図5のブロック図に示す構成のブラシレスモー
タが考案されている。直流電源Aの整流平滑回路23はブ
リッジダイオードD1と平滑コンデンサC1からなる。
ブラシレスモータBは駆動制御回路部24を有し、この駆
動制御回路部24は6個のスイッチングパワー素子とそれ
ぞれに逆並列接続された6個のダイオードからなるスイ
ッチングパワー素子部25と、スイッチングパワー素子駆
動手段26と、転流信号発生手段27と、速度制御のための
速度誤差信号発生手段28およびパルス幅変調制御手段29
からなる。さらに、これら駆動制御回路部24はドライバ
IC5(図6参照)として1チップIC化している。
【0007】以上の構成により、位置センサ6の出力信
号S1を転流信号発生手段27によりロジック処理し、そ
の出力信号S2をスイッチングパワー素子駆動手段26に
伝えてスイッチングパワー素子部25へ転流信号S3を出
力するとともに、速度誤差信号発生手段28によりユーザ
基板から受けた速度指令信号S4と前記位置センサ6の
出力信号S1を合成して得られた回転速度信号S5とを比
較して速度誤差信号S6を得、パルス幅変調制御手段29
により前記速度誤差信号S6に応じて前記スイッチング
パワー素子部25のスイッチングパワー素子のオンデュー
ティを制御することにより巻線3に流れる電流をオン,
オフし、これにより一定の駆動電圧でブラシレスモータ
Bを可変速制御するものである。
【0008】図6は従来のブラシレスモータのステータ
組立前の分解斜視図である。図6において、ステータ鉄
心1に絶縁層2を介して巻線3が施されている。一方プ
リント配線板4はその外周に巻線引掛け溝4aや巻線端
巻付け突起4bを有しながらも略ドーナツ状に形成して
あり、これに対して、ドライバIC5が前記プリント配
線板4の直径方向と前記ドライバIC5の長手方向が一
致しかつ、前記巻線3の巻線間に位置するように放射状
に配置されている。
【0009】位置センサ6は電気角120°のピッチとな
るようプリント配線板4のセンサ固定台7に実装され
る。また、固定抵抗器8やジャンパ線9,コンデンサ10
等もそれぞれプリント配線板4を巻線済みのステータ鉄
心1に装着したとき、巻線3や一対のシュラウド部2a
や2bに接触あるいは干渉しない位置に実装される。
【0010】プリント配線板4には樹脂成形時に金型内
でプリント配線板4を定位置に保持するとともに、成形
後のモータ組立時に通しボルトあるいはリベット等を挿
通するための穴を成形する金型ピン挿通用の穴4cが設
けられている。
【0011】さらにプリント配線板4には電源供給ある
いは速度指令信号伝達のためのリード線群13も取り付け
られており、樹脂成形時にリード線群13を熱と圧力から
保護するための口出しブッシュ14がリード線群13に固定
される。この時、絶縁層2との位置決め用の溝4dも設
けられる。
【0012】以上のように構成した巻線済みステータ鉄
心1と部品実装済みのプリント配線板4は、図7のステ
ータ巻線完成品の側面図に示すようにシュラウド部2a
と隣のシュラウド部2bとの間にドライバIC5が位置
し、シュラウド部2a,2bの先端がプリント配線板4の
面に当接されるように組み合わされてステータ巻線完成
品15となる。
【0013】さらに、図8のブラシレスモータ完成品の
縦断面図に示すようにステータ巻線完成品15を合成樹脂
16で一体的に成形固化してステータ完成品17を形成し、
永久磁石回転子18を軸受け装置19,20により支持してブ
ラシレスモータ21が構成されている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】以上のような構成とし
た場合、モータの回転速度を検出する手段として位置セ
ンサ6の出力信号S1を合成して回転速度信号S5を得る
と、それぞれの位置センサの取り付け精度や永久磁石回
転子18の着磁精度により合成された回転速度信号S5
周期がばらつき、安定した速度制御が困難になる。
【0015】また、プリント配線板4上で速度検出用パ
ターンコイル、つまり周波数発生(FG)パターンを構成
する場合、ドライバICの寸法制約から、ドライバIC
の内側にFGパターンが構成するとFGパターンの径が
小さくなり、また、ドライバICの位置に置くとFGマ
グネットとのギャップが大きくなっていずれもFG出力
が減少して、低速域での速度制御が不安定になる。
【0016】さらに、モータの回転速度を検出する手段
として周波数発電機を用いた場合、モータに内蔵するこ
とが困難で、モータの外かく寸法が大きくなってしまう
という課題を有していた。
【0017】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
のであり、安定した速度制御を行いかつ、モータの外か
く寸法は従来と同一で高性能、省スペースのブラシレス
モータを提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明はステータ鉄心に
絶縁層を介して巻線が施され、回転子位置センサや駆動
回路を実装したプリント配線板を有するステータと、回
転自在に軸受けで保持された永久磁石回転子とで構成さ
れたブラシレスモータにおいて、前記プリント配線板と
は、異なる複数のプリント配線板を間隙を設けて導電的
に接続する構造とし、前記複数のプリント配線板のう
ち、前記永久磁石回転子に近いプリント配線板に速度検
出用パターンコイルを設けて回転速度信号を得ることを
特徴とする。
【0019】
【作用】本発明によれば、複数のプリント配線板のう
ち、永久磁石回転子に近いプリント配線板に速度検出用
パターンコイル(FGパターン)を設けたことにより、安
定したFG信号を得られる結果、安定した速度制御を行
い、かつモータの外かく寸法は従来と変らずに高性能、
省スペースのブラシレスモータが実現できる。
【0020】
【実施例】図1は本発明の一実施例のブラシレスモータ
のステータ組立前の分解斜視図であり、前述の各図と同
一部品については同じ番号を付し説明を省略する。本実
施例では、第1のプリント配線板4の他に複数のプリン
ト配線板を有するが、ここでは説明の都合上、第2のプ
リント配線板11について説明する。
【0021】まず、従来と異なる構成上について説明す
ると、位置センサ6は電気角120°のピッチとなるよう
に第1のプリント配線板4に実装される。この位置セン
サ6は、センサ固定台7により第1のプリント配線板4
上に保持される。
【0022】次に速度検出用パターンコイル11Aを設け
た第2のプリント配線板11が電気的接続機能を有したス
ペーサ12を介して第1のプリント配線板4に部品面が対
向するように所定の間隙D(図2参照)をもって実装され
る。この第2のプリント配線板11は略ドーナツ状に形成
されており、その外径d2はステータ鉄心1のティース
の内径d1より小さくなるように形成してある。また、
スペーサ12の高さh1は、ドライバIC5の高さh2より
やや高くなっており第2のプリント配線板11が実装され
たとき第1のプリント配線板4上の部品に接触あるいは
干渉しないようにしている。
【0023】第1のプリント配線板4には電源供給ある
いは速度指令信号伝達のためのリード線群13も取り付け
られており、樹脂成形時にリード線群13を熱と圧力から
保護するための口出しブッシュ14がリード線群13に固定
される。
【0024】以上のように構成した巻線済みステータ鉄
心1と部品実装済みの第1および第2のプリント配線板
4,11は、図2のステータ巻線完成品の断面図に示すよ
うにシュラウド部2aと隣のシュラウド部2bとの間にド
ライバIC5が位置し、シュラウド部2a,2bの先端が
第1のプリント配線板4の面に当接するように組み合わ
されてステータ巻線完成品15となる。
【0025】図3は本発明のブラシレスモータのモータ
完成品の縦断面図である。ステータ巻線完成品15を合成
樹脂16で一体的に成形固化してステータ完成品17を得、
永久磁石回転子18を、軸受け装置19,20で回転自在に保
持してブラシレスモータ21が構成される。このとき、永
久磁石回転子18にはFGマグネット22がモータ組立時に
第2のプリント配線板11と着磁面が対向するように装着
されている。
【0026】前述の実施例ではドライブIC5の表面と
第2のプリント配線板11の表面の軸方向位置をずらした
ものを用いたが、第2のプリント配線板11とドライブI
C5の表面との相対位置関係は、同一面上になるまで任
意に設定しても効果は変わりないことはいうまでもな
い。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明のブラシレス
モータは、従来のような位置センサの出力信号を合成し
て得られた回転速度信号によって速度制御するのに比べ
て、永久磁石回転子に近いプリント配線板に速度検出用
パターンコイルを設けたので、位置センサの取り付け精
度やマグネットの着磁精度の影響を受けにくい安定した
回転速度信号が得られる。
【0028】また、プリント配線板上で速度検出用パタ
ーンコイル、つまりFGパターンを構成した場合におい
て、FGパターンの径を大きくでき、永久磁石回転子上
に設けたFGマグネットとの間隙も小さく構成できるた
め低速回転域で安定した速度信号が得られ、かつモータ
の外かく寸法を従来のモータより大きくせずに得られ高
性能のモータが省スペースで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブラシレスモータのステー
タ組立前の分解斜視図である。
【図2】本発明の一実施例のブラシレスモータのステー
タ巻線完成品の断面図である。
【図3】本発明の一実施例のブラシレスモータのモータ
完成品の縦断面図である。
【図4】従来のブラシレスモータの駆動システム構成を
示すブロック図である。
【図5】従来の別のブラシレスモータの駆動システム構
成を示すブロック図である。
【図6】従来のブラシレスモータのステータ組立前の分
解斜視図である。
【図7】従来のブラシレスモータのステータ巻線完成品
の断面図である。
【図8】従来のブラシレスモータのモータ完成品の縦断
面図である。
【符号の説明】
1…ステータ鉄心、 2…絶縁層、 3…巻線、 4…
第1のプリント配線板、5…ドライバIC、 6…位置
センサ、 7…センサ固定台、 11…第2のプリント配
線板、 11A…速度検出用パターンコイル(FGパター
ン)、 12…スペーサ、 13…リード線群、 14…口出
しブッシュ、 15…ステータ巻線完成品、16…合成樹
脂、 17…ステータ完成品、 18…永久磁石回転子、
19,20…軸受け装置、 21…ブラシレスモータ、 22…
FGマグネット。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステータ鉄心に絶縁層を介して巻線が施
    され、回転子位置センサや駆動回路を実装したプリント
    配線板を有するステータと、回転自在に軸受けで保持さ
    れた永久磁石回転子とで構成されたブラシレスモータに
    おいて、前記プリント配線板とは異なる複数のプリント
    配線板を間隙を設けて導電的に接続する構造とし、前記
    複数のプリント配線板のうち、前記永久磁石回転子に近
    いプリント配線板に速度検出用パターンコイルを設けて
    回転速度信号を得ることを特徴とするブラシレスモー
    タ。
  2. 【請求項2】 前記ステータ鉄心,巻線,プリント配線
    板,回転子位置センサを電気絶縁性を有する合成樹脂で
    一体に成形固化したステータを有することを特徴とする
    請求項1記載のブラシレスモータ。
JP18095592A 1992-07-08 1992-07-08 ブラシレスモータ Pending JPH0630551A (ja)

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JP18095592A JPH0630551A (ja) 1992-07-08 1992-07-08 ブラシレスモータ

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JP18095592A JPH0630551A (ja) 1992-07-08 1992-07-08 ブラシレスモータ

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JPH0630551A true JPH0630551A (ja) 1994-02-04

Family

ID=16092202

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JP18095592A Pending JPH0630551A (ja) 1992-07-08 1992-07-08 ブラシレスモータ

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JP (1) JPH0630551A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004068680A1 (de) * 2003-01-15 2004-08-12 Siemens Aktiengesellschaft Elektrischer u-boot-antriebsmotor mit hochverfügbarer drehwinkel- und drehzahlerfassung
JP2007166784A (ja) * 2005-12-14 2007-06-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd ブラシレスモータ

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WO2004068680A1 (de) * 2003-01-15 2004-08-12 Siemens Aktiengesellschaft Elektrischer u-boot-antriebsmotor mit hochverfügbarer drehwinkel- und drehzahlerfassung
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