JPH08336269A - ブラシレスｄｃモータ - Google Patents
ブラシレスｄｃモータInfo
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- JPH08336269A JPH08336269A JP7142216A JP14221695A JPH08336269A JP H08336269 A JPH08336269 A JP H08336269A JP 7142216 A JP7142216 A JP 7142216A JP 14221695 A JP14221695 A JP 14221695A JP H08336269 A JPH08336269 A JP H08336269A
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- permanent magnet
- motor
- armature
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転子位置検出信号の元になるモータ速度起
電圧波形の３次高調波成分のレベルを増加させる。 【構成】 回転子２の回転軸２ａ寄りに主永久磁石２ｂ
を設けてあるとともに、主永久磁石２ｂの回転方向の端
部に対応させて、回転子２の表面近傍に補助永久磁石２
ｄを設けた。
電圧波形の３次高調波成分のレベルを増加させる。 【構成】 回転子２の回転軸２ａ寄りに主永久磁石２ｂ
を設けてあるとともに、主永久磁石２ｂの回転方向の端
部に対応させて、回転子２の表面近傍に補助永久磁石２
ｄを設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はブラシレスＤＣモータ
に関し、さらに詳細にいえば、電機子巻線が設けられた
電機子の内部に、回転軸寄りの所定位置に永久磁石が収
容されてなる回転子を設けたブラシレスＤＣモータに関
する。
に関し、さらに詳細にいえば、電機子巻線が設けられた
電機子の内部に、回転軸寄りの所定位置に永久磁石が収
容されてなる回転子を設けたブラシレスＤＣモータに関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ＡＣモータと比較して高効率
運転が可能なブラシレスＤＣモータが提案され、空気調
和機などの家電製品に応用することが検討されている。
そして、家電製品に応用する場合には、コストを無視す
ることができないので、ブラシレスＤＣモータで原理的
に必須となる回転子位置信号をモータ端子電圧から得る
構成が採用される。この構成は、（１）モータ速度起電
圧基本波を用いて回転子位置信号を得るもの（図３参
照）と、（２）モータ速度起電圧波形の３次高調波成分
を用いて回転子位置信号を得るもの（図４参照）とに大
別される。なお、図３（Ａ）、図４（Ａ）では、インバ
ータ回路を省略してある。
運転が可能なブラシレスＤＣモータが提案され、空気調
和機などの家電製品に応用することが検討されている。
そして、家電製品に応用する場合には、コストを無視す
ることができないので、ブラシレスＤＣモータで原理的
に必須となる回転子位置信号をモータ端子電圧から得る
構成が採用される。この構成は、（１）モータ速度起電
圧基本波を用いて回転子位置信号を得るもの（図３参
照）と、（２）モータ速度起電圧波形の３次高調波成分
を用いて回転子位置信号を得るもの（図４参照）とに大
別される。なお、図３（Ａ）、図４（Ａ）では、インバ
ータ回路を省略してある。
【０００３】図３（Ａ）に示す回路は、図３（Ｂ）
（Ｃ）に示すように、インバータの導通期間を電気角で
１２０°に設定することによりモータ端子開放モード期
間を設け、この期間中に生じるモータ速度起電圧Ｖｕ
｛図３（Ｅ）参照｝からＲＣ回路によって基本波Ｓｕ
｛図３（Ｄ）参照｝を検出し、この基本波Ｓｕに基づい
て回転子位置信号を得るものである。なお、図３（Ｆ）
はモータ電流Ｉｕを示している。また、沿え字ｕはＵ相
であることを示している。
（Ｃ）に示すように、インバータの導通期間を電気角で
１２０°に設定することによりモータ端子開放モード期
間を設け、この期間中に生じるモータ速度起電圧Ｖｕ
｛図３（Ｅ）参照｝からＲＣ回路によって基本波Ｓｕ
｛図３（Ｄ）参照｝を検出し、この基本波Ｓｕに基づい
て回転子位置信号を得るものである。なお、図３（Ｆ）
はモータ電流Ｉｕを示している。また、沿え字ｕはＵ相
であることを示している。
【０００４】この場合には、回路構成が簡単であるが、
インバータ出力波形を電気角で１２０°しか制御してい
ないので、ブラシレスＤＣモータの効率、性能などを十
分には発揮させることができない。図４（Ａ）に示す回
路は、図４（Ｂ）（Ｃ）に示すように、インバータの導
通期間を電気角で１８０°に設定している。そして、イ
ンバータ回路の出力端子間にＹ結線された抵抗の中性点
電圧Ｖｍと、Ｙ結線されたモータ巻線の中性点電圧Ｖｎ
とをオペアンプに供給して差電圧（モータ速度起電圧波
形の３次高調波成分）Ｖｎ−Ｖｍ｛図４（Ｄ）参照｝を
検出し、この差電圧Ｖｎ−Ｖｍに基づいて回転子位置信
号を得るものである。なお、図４（Ｆ）はモータ電流Ｉ
ｕを示している。また、沿え字ｕはＵ相であることを示
している。
インバータ出力波形を電気角で１２０°しか制御してい
ないので、ブラシレスＤＣモータの効率、性能などを十
分には発揮させることができない。図４（Ａ）に示す回
路は、図４（Ｂ）（Ｃ）に示すように、インバータの導
通期間を電気角で１８０°に設定している。そして、イ
ンバータ回路の出力端子間にＹ結線された抵抗の中性点
電圧Ｖｍと、Ｙ結線されたモータ巻線の中性点電圧Ｖｎ
とをオペアンプに供給して差電圧（モータ速度起電圧波
形の３次高調波成分）Ｖｎ−Ｖｍ｛図４（Ｄ）参照｝を
検出し、この差電圧Ｖｎ−Ｖｍに基づいて回転子位置信
号を得るものである。なお、図４（Ｆ）はモータ電流Ｉ
ｕを示している。また、沿え字ｕはＵ相であることを示
している。
【０００５】この場合には、モータ中性点端子を引き出
す必要があるが、インバータ出力波形を電気角で１８０
°制御できるので、ブラシレスＤＣモータの効率、性能
などを十分に引き出すことができる。図５（Ａ）はブラ
シレスＤＣモータを図３（Ａ）の回路、図４（Ａ）の回
路で駆動した場合の効率特性を示す図、図５（Ｂ）は運
転範囲を示す図である。なお、ここで、ブラシレスＤＣ
モータとして、回転軸寄りの所定位置に永久磁石が収容
された回転子を有するもの（以下、埋込ＤＣモータと略
称する）を採用している。また、両図において、ａが１
８０°通電の場合を、ｂが１２０°通電の場合を、ｃが
１５０°通電の場合をそれぞれ示している。そして、
ａ，ｃが図４（Ａ）の回路による場合を、ｂが図３
（Ａ）の回路による場合をそれぞれ示している。
す必要があるが、インバータ出力波形を電気角で１８０
°制御できるので、ブラシレスＤＣモータの効率、性能
などを十分に引き出すことができる。図５（Ａ）はブラ
シレスＤＣモータを図３（Ａ）の回路、図４（Ａ）の回
路で駆動した場合の効率特性を示す図、図５（Ｂ）は運
転範囲を示す図である。なお、ここで、ブラシレスＤＣ
モータとして、回転軸寄りの所定位置に永久磁石が収容
された回転子を有するもの（以下、埋込ＤＣモータと略
称する）を採用している。また、両図において、ａが１
８０°通電の場合を、ｂが１２０°通電の場合を、ｃが
１５０°通電の場合をそれぞれ示している。そして、
ａ，ｃが図４（Ａ）の回路による場合を、ｂが図３
（Ａ）の回路による場合をそれぞれ示している。
【０００６】図５（Ａ）（Ｂ）から明らかなように、図
４（Ａ）の回路による場合の方が、効率特性、運転範囲
共に図３（Ａ）の回路による場合よりも優れている。し
たがって、埋込ＤＣモータを駆動するためには、図４
（Ａ）の回路構成を採用することが好ましい。これは、
埋込ＤＣモータにｄ軸電流（逆突極の場合、モータ速度
起電圧を基準として９０°進んだ電流）を流すことによ
り、リラクタンストルクが発生して磁石トルクに加わる
（効率が向上する）とともに、永久磁石による磁束を弱
める電機子磁界が発生し（図６参照）、高速時の速度起
電圧を抑え、インバータ電圧飽和以降も運転が可能にな
る（運転範囲が拡大する）からである。なお、図６
（Ａ）は磁石磁束と電機子磁束との関係を説明する概略
図であり、図６（Ｂ）は３相（ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の電
機子電流を示し、図６（Ｃ）はｄ軸電流通電時｛例え
ば、図６（Ａ）の回転子位置において、図６（Ｂ）のｔ
＝ｔ０のように各相電機子電流を流した場合｝におけ
る、永久磁石による磁束密度（波線参照）と電機子電流
による磁束密度（実線参照）との回転子の回転角度（電
気角）に対する変化特性を示し、図６（Ｄ）はｑ軸電流
通電時｛例えば、図６（Ａ）の回転子位置において、図
６（Ｂ）のｔ＝ｔ１のように各相電機子電流を流した場
合｝における、永久磁石による磁束密度と電機子電流に
よる磁束密度との回転子の回転角度（電気角）に対する
変化特性を示している。これらの図から明らかなよう
に、電機子に鎖交する磁束｛すなわち、磁束密度ｂｅを
図６（Ｃ）または図６（Ｄ）のθ＝０〜πについて積分
した値｝はｄ軸電流のみが寄与し、永久磁石による磁束
を弱める作用（以下、弱め磁束作用と略称する）があ
る。
４（Ａ）の回路による場合の方が、効率特性、運転範囲
共に図３（Ａ）の回路による場合よりも優れている。し
たがって、埋込ＤＣモータを駆動するためには、図４
（Ａ）の回路構成を採用することが好ましい。これは、
埋込ＤＣモータにｄ軸電流（逆突極の場合、モータ速度
起電圧を基準として９０°進んだ電流）を流すことによ
り、リラクタンストルクが発生して磁石トルクに加わる
（効率が向上する）とともに、永久磁石による磁束を弱
める電機子磁界が発生し（図６参照）、高速時の速度起
電圧を抑え、インバータ電圧飽和以降も運転が可能にな
る（運転範囲が拡大する）からである。なお、図６
（Ａ）は磁石磁束と電機子磁束との関係を説明する概略
図であり、図６（Ｂ）は３相（ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の電
機子電流を示し、図６（Ｃ）はｄ軸電流通電時｛例え
ば、図６（Ａ）の回転子位置において、図６（Ｂ）のｔ
＝ｔ０のように各相電機子電流を流した場合｝におけ
る、永久磁石による磁束密度（波線参照）と電機子電流
による磁束密度（実線参照）との回転子の回転角度（電
気角）に対する変化特性を示し、図６（Ｄ）はｑ軸電流
通電時｛例えば、図６（Ａ）の回転子位置において、図
６（Ｂ）のｔ＝ｔ１のように各相電機子電流を流した場
合｝における、永久磁石による磁束密度と電機子電流に
よる磁束密度との回転子の回転角度（電気角）に対する
変化特性を示している。これらの図から明らかなよう
に、電機子に鎖交する磁束｛すなわち、磁束密度ｂｅを
図６（Ｃ）または図６（Ｄ）のθ＝０〜πについて積分
した値｝はｄ軸電流のみが寄与し、永久磁石による磁束
を弱める作用（以下、弱め磁束作用と略称する）があ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の点を考慮して、
埋込ＤＣモータの最大効率運転、運転範囲拡大制御を行
う場合には、ｄ軸電流を増加させることになる。しか
し、ｄ軸電流を増加させると、ｄ軸電流により発生する
電機子磁界の影響を受けてモータ速度起電圧波形の基本
波成分のみならず３次高調波成分も減少し、回転子位置
検出信号のノイズマージンが低下し、ひいては誤動作に
より埋込ＤＣモータが失速してしまう可能性がある。換
言すれば、埋込ＤＣモータの信頼性が低下してしまう。
埋込ＤＣモータの最大効率運転、運転範囲拡大制御を行
う場合には、ｄ軸電流を増加させることになる。しか
し、ｄ軸電流を増加させると、ｄ軸電流により発生する
電機子磁界の影響を受けてモータ速度起電圧波形の基本
波成分のみならず３次高調波成分も減少し、回転子位置
検出信号のノイズマージンが低下し、ひいては誤動作に
より埋込ＤＣモータが失速してしまう可能性がある。換
言すれば、埋込ＤＣモータの信頼性が低下してしまう。
【０００８】したがって、信頼性を確保するためには、
ｄ軸電流が最適値よりも小さくなるようにインバータ制
御を行わなければならず、最大効率運転を行うことがで
きなくなってしまうとともに、運転範囲を十分には拡大
することができなくなってしまう。また、突極係数（Ｌ
ｑ／Ｌｄ）が高く、最大効率運転時に、基本波に対する
モータ速度起電圧定数がＬｄとＩｄとの積とほぼ等しく
なるようなモータ仕様である場合には、永久磁石から出
る磁束がほぼ０の状態であるから、速度起電圧により位
置検出信号を得る方式では原理的にモータの制御が困難
である。なお、Ｌｑはｑ軸インダクタンス、Ｌｄはｄ軸
インダクタンス、Ｉｄはｄ軸電流である。
ｄ軸電流が最適値よりも小さくなるようにインバータ制
御を行わなければならず、最大効率運転を行うことがで
きなくなってしまうとともに、運転範囲を十分には拡大
することができなくなってしまう。また、突極係数（Ｌ
ｑ／Ｌｄ）が高く、最大効率運転時に、基本波に対する
モータ速度起電圧定数がＬｄとＩｄとの積とほぼ等しく
なるようなモータ仕様である場合には、永久磁石から出
る磁束がほぼ０の状態であるから、速度起電圧により位
置検出信号を得る方式では原理的にモータの制御が困難
である。なお、Ｌｑはｑ軸インダクタンス、Ｌｄはｄ軸
インダクタンス、Ｉｄはｄ軸電流である。
【０００９】
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、ｄ軸電流を最適値に設定した状態におい
て、かつモータの運転範囲内において、モータ速度起電
圧波形の３次高調波成分のレベルを高め、回転子位置検
出信号を確実に得ることができる埋込ＤＣモータを提供
することを目的としている。
たものであり、ｄ軸電流を最適値に設定した状態におい
て、かつモータの運転範囲内において、モータ速度起電
圧波形の３次高調波成分のレベルを高め、回転子位置検
出信号を確実に得ることができる埋込ＤＣモータを提供
することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１のブラシレスＤ
Ｃモータは、電機子巻線が設けられた電機子の内部に、
回転軸寄りの所定位置に永久磁石が収容されてなる回転
子を設けたブラシレスＤＣモータにおいて、電機子と回
転子の間のギャップ磁束密度分布を凹状にすべく、各永
久磁石の回転方向の端部に対応させて回転子の表面近傍
に永久磁石を設けたものである。
Ｃモータは、電機子巻線が設けられた電機子の内部に、
回転軸寄りの所定位置に永久磁石が収容されてなる回転
子を設けたブラシレスＤＣモータにおいて、電機子と回
転子の間のギャップ磁束密度分布を凹状にすべく、各永
久磁石の回転方向の端部に対応させて回転子の表面近傍
に永久磁石を設けたものである。
【００１１】
【作用】請求項１のブラシレスＤＣモータであれば、電
機子巻線が設けられた電機子の内部に、回転軸寄りの所
定位置に永久磁石が収容されてなる回転子を設けたブラ
シレスＤＣモータにおいて、電機子と回転子の間のギャ
ップ磁束密度分布を凹状にすべく、各永久磁石の回転方
向の端部に対応させて回転子の表面近傍に永久磁石を設
けているので、電機子と回転子との間のギャップ磁束密
度分布を凹状にすることができ、モータ運転範囲内にお
いてモータ速度起電圧波形の３次高調波成分のレベルを
高めることができ、モータ速度起電圧波形の３次高調波
成分に基づいて回転子位置検出信号を得る場合に回転子
位置検出信号の信頼性を高めることができ、モータ効率
向上、運転範囲拡大の各制御を最適化することができ
る。また、ギャップ磁束密度を凹状にしているので、突
極係数が高く、最大効率運転時に基本波成分に対してＫ
ｅ＝Ｌｄ・Ｉｄになるようなモータ仕様の場合にも制御
を行うことができる。
機子巻線が設けられた電機子の内部に、回転軸寄りの所
定位置に永久磁石が収容されてなる回転子を設けたブラ
シレスＤＣモータにおいて、電機子と回転子の間のギャ
ップ磁束密度分布を凹状にすべく、各永久磁石の回転方
向の端部に対応させて回転子の表面近傍に永久磁石を設
けているので、電機子と回転子との間のギャップ磁束密
度分布を凹状にすることができ、モータ運転範囲内にお
いてモータ速度起電圧波形の３次高調波成分のレベルを
高めることができ、モータ速度起電圧波形の３次高調波
成分に基づいて回転子位置検出信号を得る場合に回転子
位置検出信号の信頼性を高めることができ、モータ効率
向上、運転範囲拡大の各制御を最適化することができ
る。また、ギャップ磁束密度を凹状にしているので、突
極係数が高く、最大効率運転時に基本波成分に対してＫ
ｅ＝Ｌｄ・Ｉｄになるようなモータ仕様の場合にも制御
を行うことができる。
【００１２】
【実施例】以下、実施例を示す添付図面によってこの発
明の実施例を詳細に説明する。図１はこの発明のブラシ
レスＤＣモータの一実施例を示す部分概略図である。こ
のブラシレスＤＣモータは、電機子１と回転子２とを有
している。電機子１にはその内面に多数のスロット１ａ
を有しているとともに、三相の電機子巻線１ｂをスロッ
ト１ａ内に収容している。なお、Ｕ，Ｖ，Ｗが相を示
し、＋，−が電機子巻線１ｂの向きを示している。回転
子２は、回転軸２ａ寄りの所定位置に形成した永久磁石
収容空間に収容される主永久磁石２ｂを有している。そ
して、永久磁石収容空間の回転子回転方向における端部
から回転子２の外周に向かって延びる磁束短絡防止用空
間２ｃを有している。さらに、１対の磁束短絡防止用空
間２ｃにより区画される領域のうち、回転子回転方向に
おける端部寄り所定範囲の外周寄り所定位置に補助永久
磁石２ｄを有している。なお、これらの補助永久磁石２
ｄは、主永久磁石２ａによる磁束に対してギャップ磁束
を増加させるように作用させるべく磁極の位置が設定さ
れている。
明の実施例を詳細に説明する。図１はこの発明のブラシ
レスＤＣモータの一実施例を示す部分概略図である。こ
のブラシレスＤＣモータは、電機子１と回転子２とを有
している。電機子１にはその内面に多数のスロット１ａ
を有しているとともに、三相の電機子巻線１ｂをスロッ
ト１ａ内に収容している。なお、Ｕ，Ｖ，Ｗが相を示
し、＋，−が電機子巻線１ｂの向きを示している。回転
子２は、回転軸２ａ寄りの所定位置に形成した永久磁石
収容空間に収容される主永久磁石２ｂを有している。そ
して、永久磁石収容空間の回転子回転方向における端部
から回転子２の外周に向かって延びる磁束短絡防止用空
間２ｃを有している。さらに、１対の磁束短絡防止用空
間２ｃにより区画される領域のうち、回転子回転方向に
おける端部寄り所定範囲の外周寄り所定位置に補助永久
磁石２ｄを有している。なお、これらの補助永久磁石２
ｄは、主永久磁石２ａによる磁束に対してギャップ磁束
を増加させるように作用させるべく磁極の位置が設定さ
れている。
【００１３】したがって、電機子１を仮想的に展開して
同時に示す図２中の実線の波形から明らかなように、回
転子２の回転角度（電気角）に対応するギャップ磁束密
度ｂｅ（θ）は補助永久磁石２ｄが存在する範囲に対応
して増加するので、全体として凹状になる。なお、実際
はスロット１ａでは、ギャップ長が見かけ上長くなるた
め磁気抵抗が大きくなり、実際のギャップ磁束密度は図
２中に破線で示す状態であり、これらを平均化すること
により実線の波形が得られる。
同時に示す図２中の実線の波形から明らかなように、回
転子２の回転角度（電気角）に対応するギャップ磁束密
度ｂｅ（θ）は補助永久磁石２ｄが存在する範囲に対応
して増加するので、全体として凹状になる。なお、実際
はスロット１ａでは、ギャップ長が見かけ上長くなるた
め磁気抵抗が大きくなり、実際のギャップ磁束密度は図
２中に破線で示す状態であり、これらを平均化すること
により実線の波形が得られる。
【００１４】ここで、回転子２の長さ（モータの積厚）
をＬ、ターン数をｎ、磁束をΨｅ、磁束密度をｂｅ、高
調波成分の次数をｋ、各高調波の振幅をＢｅｋ、Ｂｅｍ
を磁束密度ｂｅの振幅の最大値、βを凹期間を示す角、
ａを凹部分の反復の減少割合、磁束密度が０となる期間
をτとすれば、Ｕ相巻線を鎖交する磁束数は数１であ
る。
をＬ、ターン数をｎ、磁束をΨｅ、磁束密度をｂｅ、高
調波成分の次数をｋ、各高調波の振幅をＢｅｋ、Ｂｅｍ
を磁束密度ｂｅの振幅の最大値、βを凹期間を示す角、
ａを凹部分の反復の減少割合、磁束密度が０となる期間
をτとすれば、Ｕ相巻線を鎖交する磁束数は数１であ
る。
【００１５】
【数１】
【００１６】また、Ｕ相巻線に誘起されるモータ速度起
電圧は数２である。
電圧は数２である。
【００１７】
【数２】
【００１８】さらに、各高調波の振幅は数３である。
【００１９】
【数３】
【００２０】もちろん、他の相の巻線を鎖交する磁束
数、モータ速度起電圧も同様にして得ることができる。
具体的には、補助永久磁石２ｄを設けていないブラシレ
スＤＣモータの場合にＢｅｍ＝１．０８［Ｔ］、τ＝１
５°、Ｂｅ１＝１．３３［Ｔ］、Ｂｅ３＝０．３２
［Ｔ］であったのに対して、Ｂｅｍ＝１．２７［Ｔ］、
τ＝１５°、β＝３０°、α＝０．６４６、Ｂｅ１＝
１．４１［Ｔ］、Ｂｅ３＝０．５２［Ｔ］であった。こ
の具体例から分かるように、補助永久磁石２ｄを回転子
２に設けることにより３次高調波成分が約６０％増加
し、電機子電流ｉｄによる磁束密度分布に含まれる、基
本波成分並びに３次高調波成分は変化しなかった。
数、モータ速度起電圧も同様にして得ることができる。
具体的には、補助永久磁石２ｄを設けていないブラシレ
スＤＣモータの場合にＢｅｍ＝１．０８［Ｔ］、τ＝１
５°、Ｂｅ１＝１．３３［Ｔ］、Ｂｅ３＝０．３２
［Ｔ］であったのに対して、Ｂｅｍ＝１．２７［Ｔ］、
τ＝１５°、β＝３０°、α＝０．６４６、Ｂｅ１＝
１．４１［Ｔ］、Ｂｅ３＝０．５２［Ｔ］であった。こ
の具体例から分かるように、補助永久磁石２ｄを回転子
２に設けることにより３次高調波成分が約６０％増加
し、電機子電流ｉｄによる磁束密度分布に含まれる、基
本波成分並びに３次高調波成分は変化しなかった。
【００２１】したがって、回転子位置検出信号の元にな
る３次高調波成分が約６０％増加したことに伴なってノ
イズマージンが増加し、回転子位置検出信号の信頼性を
高めることができる。この結果、モータ効率の向上、運
転範囲の拡大の各制御を最適化することができる。ま
た、補助永久磁石２ｄを設けてギャップ磁束密度を凹状
にしているので、突極係数が高く、最大効率運転時に基
本波成分に対してＫｅ＝Ｌｄ・Ｉｄになるようなモータ
仕様の場合にも制御を行うことができる。
る３次高調波成分が約６０％増加したことに伴なってノ
イズマージンが増加し、回転子位置検出信号の信頼性を
高めることができる。この結果、モータ効率の向上、運
転範囲の拡大の各制御を最適化することができる。ま
た、補助永久磁石２ｄを設けてギャップ磁束密度を凹状
にしているので、突極係数が高く、最大効率運転時に基
本波成分に対してＫｅ＝Ｌｄ・Ｉｄになるようなモータ
仕様の場合にも制御を行うことができる。
【００２２】なお、以上には回転子２に補助永久磁石２
ｄを設けてギャップ磁束密度を凹状にした場合を説明し
たが、電機子鉄心の形状、電機子巻線の巻き方などを変
更することにより、電機子による磁束密度を凸状にする
ことが可能であり、この場合にも上記実施例と同様の作
用を達成することができる。
ｄを設けてギャップ磁束密度を凹状にした場合を説明し
たが、電機子鉄心の形状、電機子巻線の巻き方などを変
更することにより、電機子による磁束密度を凸状にする
ことが可能であり、この場合にも上記実施例と同様の作
用を達成することができる。
【００２３】
【発明の効果】請求項１の発明は、モータ運転範囲内に
おいてモータ速度起電圧波形の３次高調波成分のレベル
を高めることができ、モータ速度起電圧波形の３次高調
波成分に基づいて回転子位置検出信号を得る場合に回転
子位置検出信号の信頼性を高めることができ、モータ効
率向上、運転範囲拡大の各制御を最適化することがで
き、しかも、ギャップ磁束密度を凹状にしているので、
突極係数が高く、最大効率運転時に基本波成分に対して
Ｋｅ＝Ｌｄ・Ｉｄになるようなモータ仕様の場合にも制
御を行うことができるという特有の効果を奏する。
おいてモータ速度起電圧波形の３次高調波成分のレベル
を高めることができ、モータ速度起電圧波形の３次高調
波成分に基づいて回転子位置検出信号を得る場合に回転
子位置検出信号の信頼性を高めることができ、モータ効
率向上、運転範囲拡大の各制御を最適化することがで
き、しかも、ギャップ磁束密度を凹状にしているので、
突極係数が高く、最大効率運転時に基本波成分に対して
Ｋｅ＝Ｌｄ・Ｉｄになるようなモータ仕様の場合にも制
御を行うことができるという特有の効果を奏する。
【図１】この発明のブラシレスＤＣモータの一実施例を
示す部分概略図である。
示す部分概略図である。
【図２】ギャップ磁束密度の変化を示す図である。
【図３】モータ速度起電圧基本波を用いて回転子位置信
号を得る装置の構成および各部の信号波形を示す図であ
る。
号を得る装置の構成および各部の信号波形を示す図であ
る。
【図４】モータ速度起電圧波形の３次高調波成分を用い
て回転子位置信号を得る装置の構成および各部の信号波
形を示す図である。
て回転子位置信号を得る装置の構成および各部の信号波
形を示す図である。
【図５】効率特性と運転範囲を示す図である。
【図６】磁石磁束と電機子磁束との関係、電機子電流が
モータ速度起電圧に与える影響を説明する図である。
モータ速度起電圧に与える影響を説明する図である。
【符号の説明】 １ 電機子 １ｂ 電機子巻線 ２ 回転子 ２ａ 回転軸 ２ｂ 主永久磁石 ２ｄ 補助永久磁石
Claims (1)
- 【請求項１】 電機子巻線（１ｂ）が設けられた電機子
（１）の内部に、回転軸（２ａ）寄りの所定位置に永久
磁石（２ｂ）が収容されてなる回転子（２）を設けたブ
ラシレスＤＣモータにおいて、電機子（１）と回転子
（２）の間のギャップ磁束密度分布を凹状にすべく、各
永久磁石（２ｂ）の回転方向の端部に対応させて回転子
（２）の表面近傍に永久磁石（２ｄ）を設けてあること
を特徴とするブラシレスＤＣモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7142216A JPH08336269A (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | ブラシレスｄｃモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7142216A JPH08336269A (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | ブラシレスｄｃモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08336269A true JPH08336269A (ja) | 1996-12-17 |
Family
ID=15310110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7142216A Pending JPH08336269A (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | ブラシレスｄｃモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08336269A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1995
- 1995-06-08 JP JP7142216A patent/JPH08336269A/ja active Pending
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