JPH0748935B2

JPH0748935B2 - 多相直流モータ

Info

Publication number: JPH0748935B2
Application number: JP2336796A
Authority: JP
Inventors: 朗西尾; 大熊沢
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2010-05-24
Also published as: US5233253A; JPH04208039A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）主にハードディスク又はフロッピーディスク等の駆動装
置に用いられるスピンドルモータ、又はビデオテープレ
コーダ等に用いられるドラムモータ等に関する。

（従来の技術）従来の多相直流モータは、例えば３相直流モータの場
合、界磁磁極数Ｐと突極数Ｎの組合せは、一般にＰ＝（３±１）ｎＮ＝3n となる。

コア有りモータの場合は、磁極の境界（Ｎ極とＳ極の境
界）と突極間でコギングが発生し、コギングの次数は通
常、第１表及び第２表に示すように、ＮとＰの最小公倍
数で発生する。

このような、従来のモータのコギング発生の原理（メカ
ニズム）について、第１表のｎ＝４の場合（８極12スロ
ット）を例にとって、第５図及び第６図を併せ参照しな
がら説明する。

第５図は、従来の多相直流モータの一例の概略断面図
で、８極12スロットの３相直流モータを示す。

この３相直流モータ３は、12個のスロットQ51乃至Q62と
12個の突極C51乃至C62に夫々コイルL51乃至L62を巻回し
たコアＢと、このコアＢの周囲に一定のエアギャップｇ
を有してＮ極とＳ極の磁石が交互に円筒状に８個配設さ
れた界磁部Ｍと、この界磁部Ｍの外周に設けられたヨー
クＹとにより構成される。このような３相直流モータ３
は、界磁部ＭとコアＢのうち何れか一方が固定され、他
方がそれに対して回転自在となるような構成になってい
る。

このような構成の３相直流モータ３において、コアＢ又
は界磁部Ｍの一方を固定して他の一方を回転させると、
Ｎ極とＳ極の磁極の境界即ち、８箇所の境界b51乃至b58
で、夫々第６図（ニ）乃至（ル）に示されるような波形
のコギングを発生する。そして、モータ３全体のコギン
グはこれらを合成した同図（オ）に示す波形となり、１
回転当り24回のコギングを発生する。このコギング数は
磁極数（Ｐ＝８）と突極数（Ｎ＝12）の最小公倍数であ
る。

（発明が解決しようとする課題）ところで従来の３相直流モータ３は、複数の場所で同じ
タイミングで同時に発生するコギング数ｋは、ｋ＝Ｎ×P/（ＮとＰの最小公倍数）となるため、全体のコギング力は非常に大きくなる。例
えば前記８極12スロットの３相直流モータ３では、前記
境界b51乃至b58のうちの１箇所で発生するコギングの大
きさをｔとすると、全体のコギングの大きさＴは、Ｔ＝kt＝12×8t/24＝4t となり、前記境界b51乃至b58で発生するコギングの４倍
になる。従って、このような３相直流モータ３をビデオ
テープレコーダのドラムモータやキャプスタンモータに
使用すると、ジッタに悪影響を与えたり、ノイズや振動
の発生原因となる等の問題があった。

このような問題を解決するために、前記コキングの発生
タイミングをずらしてコギングを減少させる手段が、特
開昭62-123944号、同64-19949号、同63-294234号及び同
63-316648号公報等で開示されているが、いずれも突極
数Ｎは相数Φの整数倍になる組合せだった。

そこで本発明は、ＮがΦの整数倍にならない組合せの場
合において、コギングが少なく、且つ能率の高い多相直
流モータを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）ＮがΦの整数倍にならない組合せの多相直流モータにお
いて、界磁磁極数Ｐと突極数Ｎの組合せが、Ｐ＝2n Ｎ＝2n±１又は、Ｐ＝2n Ｎ＝２（ｎ±１）となるようにした。

（作用）ＮがΦの整数倍にならなくとも、前記の式に従ってＰ及
びＮの数を設定すれば、各コイルＬの巻回数を調整する
ことにより多相直流モータを構成できる。

（実施例）以下本発明の実施例を表及び添付図面を参照しながら説
明する。

第１図は、本発明に係る多相直流モータの第１実施例の
概略断面図で、界磁部及びヨークは従来例と同様なため
一部を除き図示を省略した。

このモータ１は、３相８極７スロットにより構成され
る。即ち、この３相直流モータ１は７個のスロットQ1乃
至Q7と、７個の突極C1乃至C7に夫々コイルL1乃至L7を巻
回したコアＤと、このコアＤの周に一定のエアギャップ
ｇを有して設けられた界磁部Ｍと、この界磁部Ｍの外周
に設けられた不図示のヨークＹとにより構成される。即
ちこの組合せは、前述した請求項一に係る関係式のう
ち、Ｐ＝2n Ｎ＝2n−１において、ｎ＝４の場合に相当し、 N/Φ＝7/3＝2.33… となり、ＮはΦの整数倍にならない、との条件も満足し
ている。

この組合せで、１つの突極に巻回されたコイルＬの総量
を100％とすると、各相（ｕ相、ｗ相、ｖ相）とこの突
極C1乃至C7の巻線の量の関係は、表３のようになる。

即ち、合計233％（少数第１位切捨て）の巻線で夫々Ｕ
相、Ｗ相及びＶ相を構成する。

次に、第２図の各相の逆起電圧波形図を参照して、この
モータ１の動作について説明する。

同図（イ）はＵ相の逆起電圧の波形を示し、a1は突極C1
に時計方向（以下、CWと記す。）にコイルL1を100％巻
回したときの逆起電圧、a2は突極C2に反時計方向（以
下、CCWと記す。）にコイルL2を100％巻回したときの逆
起電圧、a3は突極C3にCW方向にコイルL3aを33.3％巻回
したときの逆起電圧を示し、これら３個の突極C1乃至C3
にコイルL1乃至L3aを連続して巻回して合成波形として
のＵ相を構成する。

同様にして、同図（ロ）ではa4は突極C3にCW方向にコイ
ルL3bを66.7％、a5は突極C4にCCW方向にコイルL4を100
％、a6は突極C5にCW方向にコイルL5aを66.7％夫々巻回
して合成波形としてのＷ相を構成する。

更に、同図（ハ）ではa7は突極C5にCW方向にコイルL5b
を33.3％、a8は突極C6にCCW方向にコイルL6を100％、a9
は突極C7にCW方向にコイルL7を100％夫々巻回して合成
波形としてのＶ相を構成する。

このように各コイルL1乃至L7の逆起電圧a1乃至a9を合成
してU,V,W相を構成すると、夫々の相は第３図に示すよ
うに120度ずつ位相差をもつようになるため３相モータ
として動作する。

このように８極７スロットの構成にすることにより表４
に示すように従来のモータ３よりコイルの占積率が増加
する。従って、モータの効率が向上し、又コギングの次
数も24回から56回になるためコギングを減らすことがで
きる。

次に、第２実施例について説明する。

第４図は、本発明に係る多相直流モータの第２実施例の
概略断面図である。

第２実施例のモータ２は、３相12極10スロットにより構
成される。即ち、この３相直流モータ２は10個のスロッ
トQ11乃至Q20と、10個の突極C11乃至C20に夫々コイルL1
1乃至L20を巻回したコアＥと、このコアＥの周囲に一定
のエアギャップｇを有して設けられた界磁部Ｍと、この
界磁部Ｍの外周に設けられた不図示のヨークＹとにより
構成される。即ちこの組合せは、前述した請求項二に係
る関係式のうち、Ｐ＝2n Ｎ＝２（ｎ−１）において、ｎ＝６の場合に相当し、 N/Φ＝10/3＝3.33… となり、ＮはΦの整数倍にならない、との条件も満足し
ている。

このモータ２の各相Φと突極C11乃至C20の巻線の量との
関係は、表５のようになる。

このモータ２は、前記モータ１と異なり、例えばＵ相の
場合C11とC12、及びこのC11とC12に対して180度対称の
位置にあるC16とC17にコイルL16乃至L17aを巻回して１
相を構成し、コギングは180度対称の位置と併せ合計２
箇所で発生する。このため前記界磁部Ｍの偏心等により
例えば、界磁部Ｍと突極C12間のエアギャップg12の間隔
が狭くなっても、このギャップg12と180度対称の位置に
ある界磁部Ｍと巻線用スロットC17間の前記エアギャッ
プg17の間隔が広がるので互にギャップ間隔の変化量を
打消し合うことになり前記界磁部Ｍの偏心等による影響
は受けにくくなる。更に、コギングの次数は、従来の12
極９スロットのモータの場合36回であったのに対し、本
発明のモータ２によれば60回になりコギングを減らすこ
とができる。

（発明の効果）ＮがΦの整数倍にならない多相直流モータにおいて、モ
ータの効率を高くし、且つコギングを少なくすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る多相直流モータの第１実施例の概
略断面図、第２図は同各相の逆起電圧波形図、第３図は
同各相を合成した逆起電圧波形図、第４図は同第２実施
例の概略断面図、第５図は従来の多相直流モータの一例
の概略断面図、第６図は従来の多相直流モータのコギン
グの波形図である。 1,2……多相直流モータ、a1乃至a9……逆起電圧、Ｎ…
…スロット数、Ｐ……界磁磁極数、C1〜C7,C11〜C20…
…突極、D,E……コア、L1〜L7,L11〜L20……コイル（巻
線）、Ｍ……界磁部、Q1〜Q7,Q11〜Q20……スロット。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｐ個の界磁磁極を円周上に等角度間隔に配
設し、Ｎ個の突極にΦ相の巻線を巻回したコアを備え、
前記界磁磁極と前記コアのうち何れか一方が他方に対し
て回動自在となるよう構成された多相直流モータにおい
て、前記界磁磁極の数Ｐと前記突極の数Ｎの組合せが、Ｐ＝2n（以下、ｎは自然数）Ｎ＝2n±１となるようにＰとＮを選択し、且つＮは相数Φの整数倍
にならないことを特徴とする多相直流モータ。
【請求項２】Ｐ＝2n Ｎ＝２（ｎ±１）となるようにＰとＮを選択し、且つＮは相数Φの整数倍
にならないことを特徴とする請求項１記載の多相直流モ
ータ。