JPH0690538A - ブラシレスモータ - Google Patents

ブラシレスモータ

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Publication number
JPH0690538A
JPH0690538A JP24030692A JP24030692A JPH0690538A JP H0690538 A JPH0690538 A JP H0690538A JP 24030692 A JP24030692 A JP 24030692A JP 24030692 A JP24030692 A JP 24030692A JP H0690538 A JPH0690538 A JP H0690538A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
winding
wound
wound around
main winding
poles
Prior art date
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Pending
Application number
JP24030692A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuji Fukutani
秀志 福谷
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 JP24030692A priority Critical patent/JPH0690538A/ja
Publication of JPH0690538A publication Critical patent/JPH0690538A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 各種電気機器に使用されるブラシレスモータ
において、ステータの巻線構造を改善することにより、
発生する起動トルクのリップルを小さくすることを目的
とする。 【構成】 各相を構成する隣合う3個の突極に巻装され
た主巻線と、この隣合う3個の突極の中で一つの突極に
主巻線との励磁が同じになるように巻かれた補助巻線、
および隣合う3個の突極にそれぞれ励磁が交互になるよ
うに巻かれ、かつ隣合う3個の突極の中で真ん中の突極
に巻かれたコイルと主巻線との励磁が同じになるように
巻かれた補助巻線とを具備させることにより、発生する
起動トルクのリップルを小さくできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は小形,薄型化が要求され
るOA分野のメモリー装置やAV分野のVTR用などに
利用されるブラシレスモータのステータ巻線構造に関す
るものである。特に発生トルクリップルのリップル率を
改善するものであり、機器の中でも最小始動トルクが要
求されるHDD装置,FDD装置等に利用されるもので
ある。
【0002】
【従来の技術】一般にHDD装置やFDD装置などに利
用されるブラシレスモータは少なくとも一つ以上のディ
スクを一定の速度で回転することによって、情報の記憶
や再生をするものである。したがって、HDD装置やF
DD装置を適切に動作させるために大事なことはハブ、
もしくはディスクを回転させるためのブラシレスモータ
の回転が円滑で且つ直ちに起動して、一定の回転数で精
度良く回転することが重要である。しかしながら、HD
D装置やFDD装置のディスクとヘッドとは起動時にお
いて接触しているため負荷となり、ディスクが装着され
たブラシレスモータを起動させるには、この接触負荷に
打ち勝つ起動トルクがブラシレスモータに必要となる。
【0003】この起動トルクを大きくするには、一回転
(360度)中の任意の角度位置における最小起動トル
クをできるだけ大きくなるように設計することが肝要で
ある。また、回転中においてブラシレスモータは精度の
高い一定の平均トルクを出す必要があり、いわゆるトル
クリップルの低いブラシレスモータが要求されている。
【0004】以下図面を参照しながら従来のブラシレス
モータについて説明する。図5は従来のブラシレスモー
タの平面図を示すものである。図6は図5の巻線構造の
展開図である。図5および図6に示すように、12個の
突極1a〜1lを有するステータコア2と、4極からな
る永久磁石3とを備えた3相4極12スロット型ブラシ
レスモータにおいては、一般に各相のコイル5A,5
B,5Cはそれぞれ隣合う3個の突極にまたがって巻線
され、相当たり4つのコイルから構成されている。そし
て各相のコイルは各相ごとに内周側,中間側そして外周
側と径方向に別れ、順次一つの突極づつずらせて巻かれ
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成されたブラシレスモータは、図7に示すような
タイミングで各相にコイル電流Ia,Ib,Icが流れ
ると、各相にはTa,Tb,Tcなるトルクが発生し、
その合成トルクは図7に示すような大きなリップルを持
っており、最小起動トルクを必要とする接触負荷方式の
HDD装置や、FDD装置用ブラシレスモータに適して
いなく、必要トルクを満たすため多くの起動電流を必要
とし、また、回転中に滑らかに回転しないという問題点
を有していた。
【0006】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、HDD装置やFDD装置に好適な大きな起動トルク
を有し、一定の回転数で精度良く回転するブラシレスモ
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】この目的を達成するため
に本発明のブラシレスモータは、ステータの各相を構成
する隣合う3個の突極に巻装された主巻線と、この隣合
う3個の突極の中で一つの突極に主巻線との励磁が同じ
になるように巻かれた補助巻線、および隣合う3個の突
極にそれぞれ励磁が交互になるように巻かれ、かつ隣合
う3個の突極の中で真ん中の突極に巻かれたコイルと主
巻線との励磁が同じになるように巻かれた補助巻線とを
持つ構成としたものである。
【0008】
【作用】この構成によって、各相の発生トルクは主巻線
に発生するトルクと補助巻線に発生するトルクとを加え
たものになり、その結果従来の合成トルクにおける最小
位置の起動トルクを増加させることができ、トルクリッ
プルを小さくできることとなる。
【0009】
【実施例】(実施例1)以下本発明の一実施例につい
て、図面を参照しながら説明する。
【0010】図1は本発明の第1の実施例におけるブラ
シレスモータの平面図を、図2は図1の巻線構造の展開
図を示すものである。なお、図2では1相分のみが示さ
れている。
【0011】図1において、12個の突極1a〜1lを
有するステータコア2と、N極,S極が交互に隣接する
ように円周同ピッチにて4極に着磁された永久磁石3と
を備えた3相4極12スロット型ブラシレスモータであ
る。
【0012】このように構成されたブラシレスモータは
永久磁石3の回転位置に対応して各相のコイル5A,5
B,5Cに順次電流が流されることによって回転する。
A相はまず突極1a,1b,1cにまたがって巻かれて
主巻線6aが構成され、その後主巻線6aが巻かれた突
極1a,1b,1cの真ん中の突極1bに主巻線6aと
同じ励磁方向になるように補助巻線7aが巻かれる。そ
して、突極1d,1e,1fにまたがって巻かれた主巻
線6bは先に巻かれた主巻線6aと励磁方向が逆になる
ように構成され、その後主巻線6bが巻かれた突極1
d,1e,1fの真ん中の突極1eには主巻線6bと同
じ励磁方向になるように補助巻線7bが巻かれる。そし
て、突極1g,1h,1iにまたがって巻かれた主巻線
6cは先に巻かれた主巻線6bと励磁方向が逆になるよ
うに構成され、その後主巻線6cが巻かれた突極1g,
1h,1iの真ん中の突極1hには主巻線6cと同じ励
磁方向になるように補助巻線7cが巻かれる。そして、
突極1j,1k,1lにまたがって巻かれた主巻線6d
は先に巻かれた主巻線6cと励磁方向が逆になるように
構成され、その後主巻線6dが巻かれた突極1j,1
k,1lの真ん中の突極1kには主巻線6dと同じ励磁
方向になるように補助巻線7dが巻かれる。
【0013】このようにしてA相を構成するコイル5A
が各々励磁方向が交互にある4個の主巻線6a,6b,
6c,6dと各々励磁方向が交互になる4個の補助巻線
7a,7b,7c,7dとによってステータコアの径方
向の最も内周側に位置するように置かれる。
【0014】引き続き、コイル5Bはコイル5Aに比べ
て一つの突極分だけずらせて、コイル5Aと同じ巻き方
法、および同じ励磁方向にて主巻線,補助巻線と順番に
巻かれ、各々4個の主巻線と補助巻線とによってステー
タコアの径方向の中間側に位置するように置かれる。
【0015】そして、最後にコイル5Cはコイル5Bに
比べて一つの突極分だけずらせて、コイル5Aと同じ巻
き方法、および同じ励磁方向にて主巻線,補助巻線と順
番に巻かれ、各々4個の主巻線と補助巻線とによってス
テータコアの径方向の外周側に位置するように置かれ
る。
【0016】このようにして各相のコイル5A,5B,
5Cは各相ごとに内周側,中間側そして外周側と径方向
に別れて構成される。その結果、図3に示すようなタイ
ミングにて各相にコイル電流Ia,Ib,Icが流れる
と、各相の主巻線にはTa,Tb,Tcなるトルクが発
生し、また各相の補助巻線には、ta,tb,tcなる
トルクが発生する。したがって、各相に発生するトルク
は主巻線と補助巻線とに発生したトルクの和となり、足
し算された各相の発生トルクは図3の合成トルクに示す
ように従来は大きく落ち込んでいた最小位置の起動トル
クを増加せしめ、トルクリップルを小さくする。
【0017】(実施例2)図4は本発明の第2の実施例
を示す平面図である。A相はまず突極1a,1b,1c
にまたがって主巻線6aが巻かれると共に、主巻線6a
が巻かれた突極1aには主巻線6aと逆の励磁方向にな
るように補助巻線8aが巻かれ、突極1bには補助巻線
8aと励磁が逆になるように、すなわち突極1bには主
巻線6aと同じ励磁方向になるように補助巻線8bが巻
かれ、突極1cには突極1aに巻かれた補助巻線8aと
同じ励磁方向になるように補助巻線8cが巻かれる。
【0018】そして、突極1d,1e,1fにまたがっ
て主巻線6bが巻かれると共に、主巻線6bが巻かれた
突極1dには主巻線6bと逆の励磁方向になるように補
助巻線8dが巻かれ、突極1eには補助巻線8dと励磁
が逆になるように、すなわち突極1eには主巻線6bと
同じ励磁方向になるように補助巻線8eが巻かれ、突極
1fには突極1dに巻かれた補助巻線8dと同じ励磁方
向になるように補助巻線8fが巻かれる。
【0019】そして、突極1g,1h,1iにまたがっ
て主巻線6cが巻かれると共に、主巻線6cが巻かれた
突極1gには主巻線6cと逆の励磁方向になるように補
助巻線8gが巻かれ、突極1hには補助巻線8gと励磁
が逆になるように、すなわち突極1hには主巻線6cと
同じ励磁方向になるように補助巻線8hが巻かれ、突極
1iには突極1gに巻かれた補助巻線8gと同じ励磁方
向になるように補助巻線8iが巻かれる。
【0020】そして、突極1j,1k,1lにまたがっ
て主巻線6dが巻かれると共に、主巻線6dが巻かれた
突極1jには主巻線6dと逆の励磁方向になるように補
助巻線8jが巻かれ、突極1kには補助巻線8jと励磁
が逆になるように、すなわち突極1kには主巻線6dと
同じ励磁方向になるように補助巻線8kが巻かれ、突極
1lには突極1jに巻かれた補助巻線8jと同じ励磁方
向になるように補助巻線8lが巻かれる。
【0021】このようにして、A相を構成するコイル5
Aは各々励磁方向が交互になる4個の主巻線6a,6
b,6c,6dと12個の補助巻線8a,8b,8c,
8d,8e,8f,8g,8h,8i,8j,8k,8
lとによってステータコアの径方向の最も内周側に位置
するように置かれる。
【0022】引き続きコイル5Bはコイル5Aに比べて
一つの突極分だけずらせて主巻線,補助巻線と順番に巻
かれ、4個の主巻線と12個からなる補助巻線とによっ
てステータの径方向の中間側に位置するように置かれ
る。
【0023】そして、最後にコイル5Cはコイル5Bに
比べて一つの突極分だけずらせて主巻線,補助巻線と順
番に巻かれ、4個の主巻線と12個からなる補助巻線と
によってステータの径方向の外周側に位置するように置
かれる。
【0024】このようにして各相のコイル5A,5B,
5Cは各相ごとに内周側,中間側そして外周側と径方向
に別れて構成される。その結果、本実施例が目的とする
トルクリップルの低減の効果も図3に示したものと同じ
か、それ以上の効果をもたらす。
【0025】本発明の図示の実施例は各相のコイル5
A,5B,5Cの終端をY結線した場合であるが、これ
をΔ結線した場合でも同様の効果が得られる。また、図
1の実施例では、各相を構成する隣合う3個の突極に巻
装された主巻線と、この隣合う3個の突極の中で真ん中
の突極に巻かれた補助巻線とを有しているが、隣合う3
個の突極の中の一つの突極に補助巻線を巻いても同じ効
果がある。
【0026】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明のモ
ータは、トルクリップルを非常に小さくすることができ
るため、従来モータよりも高い起動トルクが得られ、最
小起動トルクを必要とするHDD装置およびFDD装置
用モータに最適となる。したがって、ハブ、もしくはデ
ィスクを回転させるためのブラシレスモータを円滑で且
つ直ちに起動して、一定の回転数で精度良く回転させる
ことができる。また、起動トルクのリップルが小さいた
めに、最小起動トルクを必要とする接触負荷方式のHD
DやFDD装置用モータに印加する起動電流を小さくす
ることができるため高効率なモータを提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例におけるブラシレスモー
タの巻線を示す平面図
【図2】本発明の第1の実施例におけるブラシレスモー
タの巻線を示す展開図
【図3】本発明の第1の実施例のコイルに流れる電流波
形,主巻線と補助巻線の発生トルク、各相の発生トルク
および合成トルクを示す図
【図4】本発明の第2の実施例におけるブラシレスモー
タの巻線を示す平面図
【図5】従来のブラシレスモータの巻線を示す平面図
【図6】従来のブラシレスモータの巻線を示す展開図
【図7】従来のブラシレスモータのコイルに流れる電流
波形、各相の発生トルクおよび合成トルクを示す図
【符号の説明】
1a,1b,1c,1d,1e,1f,1g,1h,1
i,1j,1k,1l突極 2 ステータコア 3 永久磁石 5A,5B,5C コイル 6a,6b,6c,6d 主巻線 7a,7b,7c,7d,8a,8b,8c,8d,8
e,8f,8g,8h,8i,8j,8k,8l 補助
巻線

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数極に着磁された永久磁石と、前記永久
    磁石に空隙を有して対向し、前記永久磁石の毎極当たり
    3個の突極を持つステータコアを有するブラシレスモー
    タにおいて、各相を構成する隣合う3個の突極に巻装さ
    れた主巻線と、前記隣合う3個の突極にそれぞれ励磁が
    交互になるように巻かれ、かつ前記隣合う3個の突極の
    中で真ん中の突極に巻かれたコイルと前記主巻線との励
    磁が同じになるように巻かれた補助巻線を持つステータ
    を有するブラシレスモータ。
  2. 【請求項2】複数極に着磁された永久磁石と、前記永久
    磁石に空隙を有して対向し、前記永久磁石の毎極当たり
    少なくとも2個以上の突極を持つステータコアを有する
    ブラシレスモータにおいて、各相少なくとも2個以上の
    隣合う突極に巻装された主巻線と、前記隣合う突極の中
    の一つの突極に前記主巻線と同じ励磁になるように補助
    巻線を巻装したステータを有するブラシレスモータ。
JP24030692A 1992-09-09 1992-09-09 ブラシレスモータ Pending JPH0690538A (ja)

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JP24030692A JPH0690538A (ja) 1992-09-09 1992-09-09 ブラシレスモータ

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100598445B1 (ko) * 2004-02-28 2006-07-10 학교법인 한양학원 병렬 권선방식의 브러시리스 직류전동기와 그 구동을 위한인버터 회로
US7605514B2 (en) 2006-02-20 2009-10-20 Mitsubishi Electric Corporation Electric machine
WO2010014642A3 (en) * 2008-07-28 2010-04-22 Direct Drive Systems, Inc. Winding configuration of an electric machine
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