JPH09140113A - ブラシレスモータの回転子位置検出用磁石 - Google Patents

ブラシレスモータの回転子位置検出用磁石

Info

Publication number
JPH09140113A
JPH09140113A JP8279038A JP27903896A JPH09140113A JP H09140113 A JPH09140113 A JP H09140113A JP 8279038 A JP8279038 A JP 8279038A JP 27903896 A JP27903896 A JP 27903896A JP H09140113 A JPH09140113 A JP H09140113A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brushless motor
magnet
rotor
rotor position
position detecting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8279038A
Other languages
English (en)
Inventor
Jae-Sung Cho
載 成 趙
In-Jae Lee
仁 在 李
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.)
TOYO KIDEN KK
DY Corp
Original Assignee
TOYO KIDEN KK
Dongyang Mechatronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TOYO KIDEN KK, Dongyang Mechatronics Corp filed Critical TOYO KIDEN KK
Publication of JPH09140113A publication Critical patent/JPH09140113A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0253Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/215Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Brushless Motors (AREA)
  • Dc Machiner (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブラシレスモータの効率を高め、駆動ユニッ
トの構成を簡単にすることができるブラシレスモータの
回転子位置検出用磁石を提供することを課題とする。 【解決手段】 本発明のブラシレスモータの回転子位置
検出用磁石は、複数の磁極74a〜74dを有し、磁極
74a〜74dの間には、所定の幅と深さを有する無磁
極の溝74e〜74hが備えられている。この回転子位
置検出用磁石を備えるブラシレスモータでは、固定子コ
イルに入力される電圧を適宜に調節することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気素子を用いる
ブラシレスモータ(brushless motor)の回転子位置検出
用磁石に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にブラシレスモータは、軸と、この
軸を中心にして回転する回転子と、この回転子が回転す
るように回転磁界を形成する固定子と、回転子及び固定
子を内蔵するハウジングとモータの駆動ユニットとから
構成されている。このようなブラシレスモータにおい
て、固定子は、通常、そのコア(core)がハウジングの内
面に固定され、回転子は固定子の内部空間に回転自在に
配置される。これに対して、固定子が回転子の内部空間
に位置して、回転子が固定子の外部で回転する構造のブ
ラシレスモータがある。
【0003】図13及び図14は従来のブラシレスモー
タの回転子の構成を示す。図13は従来の回転子位置検
出用磁石が採用された内部回転型の回転子の斜視図であ
り、図14は従来の回転子位置検出用磁石が採用された
外部回転型の回転子の斜視図である。また、図15及び
図16は、それぞれ図13の回転子位置検出用磁石及び
図14の回転子位置検出用磁石を示す。
【0004】図13に示すように、内部回転型の回転子
では、軸11に回転子のコア12が固定されており、回
転子のコア12の外周面には四つの永久磁石13a〜1
3dが互いに所定の距離離れて設けられている。また、
軸11の一側には四つに分割された磁極14a〜14d
を有する回転子位置検出用磁石14(図15参照)が永
久磁石13a〜13dと近接するように設けられてい
る。
【0005】また、外部回転型の回転子では、図14に
示すように、軸21に回転子ヨーク22が固定されてお
り、回転子ヨーク22の内面には四つの永久磁石23a
〜23dが互いに所定の距離離れて設けられている。そ
して、回転子ヨーク22の内面端部には、四つに分割さ
れた磁極24a〜24dを有する回転子位置検出用磁石
24(図16参照)が永久磁石23a〜23dと近接す
るように設けられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
構成の従来のブラシレスモータの内部及び外部回転型の
回転子において、回転子位置検出用磁石14、24は、
各磁極14a〜14d、24a〜24dの間に無磁極領
域が存在せず、磁極14a〜14d、24a〜24dが
図15及び図16に示すように互いに連続的に接する構
造となっている。その結果、図17に示すように、全て
の位相角に連続的な位置検出信号Sが発生する。これに
より、誘導起電力Eが小さい区間a〜b、c〜e、f〜
gでも電圧がブラシレスモータの固定子コイルに印加さ
れ、負荷電流Iの急増区間a〜b、c〜e、f〜gが発
生する。これにより、電力の消耗が増加し、ブラシレス
モータの効率が低下し、また、ブラシレスモータの内部
に熱が発生する。
【0007】したがって、上記のような負荷電流の急増
区間a〜b、c〜e、f〜gの発生に起因する問題を抑
えるため、誘導起電力が小さい区間a〜b、c〜e、f
〜gには電圧を印加してはならない。従来、該当区間a
〜b、c〜e、f〜gに電圧を印加しない代わりに、図
18に示すように、ブラシレスモータの駆動ユニット6
1に位置検出信号Sに対する位相遅延回路61aを追加
した。図18の参照番号61bは信号を増幅する増幅回
路、61cはブラシレスモータMを駆動する信号を出力
するブラシレスモータの電動機駆動回路、Sa,S
b,..,Snはa,b,..,n相の位置検出信号で
ある。
【0008】しかしながら、このように位相遅延回路6
1aを追加すると、ブラシレスモータの効率を高めるこ
とができるが、ブラシレスモータの駆動ユニット61を
複雑にするのみならず、ブラシレスモータの高コスト化
をもたらす。
【0009】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて創出
されたものであって、ブラシレスモータの効率を高め、
駆動ユニットの構成を簡単にするブラシレスモータの回
転子位置検出用磁石を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のブラシレスモータの回転子位置検出用磁石
は、複数の磁極を有し、ブラシレスモータの回転子に回
転子の軸方向に近接するように設けられて、回転子の位
置を検出する磁気信号を発生するブラシレスモータの回
転子位置検出用磁石において、複数の磁極の間には所定
の幅の無磁極部分が備えられている。
【0011】ここで、複数の磁極の数はブラシレスモー
タの回転子の永久磁石の数と同一にすることが好まし
い。また、無磁極部分を所定の幅と深さを有する溝で形
成することができる。更に、回転子位置検出用磁石は磁
路形成を規定するヨークと一体に構成することができ
る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の実施の形態を詳しく説明する。なお、説明におい
て、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略
する。
【0013】図1は本発明の実施の形態に係る内部回転
型の回転子位置検出用磁石を示し、図2は外部回転型の
回転子位置検出用磁石を示す。また、図3は図1の回転
子位置検出用磁石を適用した内部回転型回転子を示し、
図4は図2の回転子位置検出用磁石を適用した外部回転
型回転子を示す。
【0014】図1及び図2に示すように、ブラシレスモ
ータの回転子位置検出用磁石74、84は、共に複数の
磁極74a〜74d、84a〜84dと、複数の無磁極
部分の溝74e〜74h、84e〜84hより構成され
る。ここで、複数の磁極74a〜74d、84a〜84
dは、図3及び図4に示すように、回転子の永久磁石9
3a〜93d、103a〜103dの数と一致するよう
に備えられる。そして、溝74e〜74h、84e〜8
4hは、図1及び図2に示すように、所定の深さと、各
磁極74a〜74d、84a〜84dの間に所定の幅を
有するように形成される。特に、磁極74a〜74d、
84a〜84dの円弧の長さL,L′と、溝74e〜7
4h、84e〜84hの幅W,W′及び深さD,D′
は、ブラシレスモータの回転が円滑に行われ、且つ、電
力の消耗を低減することができる最適の条件を満足させ
るように、ブラシレスモータの固定子コイル112(図
5参照)に誘導される起電力の特性曲線について別途の
実験により得られたデータに基づいて決定される。な
お、無磁極部分は上述したように必ずしも溝に限るもの
でなく、その溝に該当する部分が無磁極であればよい。
【0015】このような構成の回転子位置検出用の磁石
74、84は、図3及び図4のように、それぞれの回転
子に設けられて全体的に一つの回転子構造体を形成す
る。そして、図3の内部回転型の回転子は、図5に示す
ように、固定子コイル112が巻取られた固定子コア1
13の内部空間に配置される。図5の参照番号111a
及び111bは磁束を感知する磁気センサである。
【0016】図5の回転子位置検出用磁石74により検
出される回転子の位置を図6にa〜gにて示す。図6に
おける回転子の位置a〜b区間は、固定子コイル112
で発生する誘導起電力Eの値が0から漸近的に増加する
区間であり、回転子位置検出用磁石74における無磁極
部分の溝(例えば74e)に該当する。従って、このa
〜b区間では位置検出信号S′が発生せず、これにより
入力電圧Vが固定子コイル12に印加されない。その結
果、負荷電流Iが流れないため、従来のような負荷電流
Iの急増現象は発生しない。従って、ブラシレスモータ
の省電力化が可能であり、発熱を防止することができ
る。これは無効電流の損失を低減するので、ブラシレス
モータの効率を高めることができる。
【0017】回転子の位置b〜c区間は誘導起電力Eが
上昇して最大値を示す区間であり、位置検出信号S′が
発生する。これにより、入力電圧Vが固定子コイル11
2に印加され、その結果、負荷電流Iが流れる。この
際、誘導起電力Eが最大に上昇された状態なので、負荷
電流Iは相対的に最小である。
【0018】また、回転子の位置c〜e区間は誘導起電
力Eが徐々に減少して0を経て逆方向に漸近的に増加す
る区間であり、この際も位置検出信号S′は発生しな
い。従って、入力電圧Vが印加されず、負荷電流Iも流
れなくなり、負荷電流Iの急増現象は発生しない。この
区間のおいても、省電力化が可能であり、発熱も防止す
ることができる。回転子の位置e〜f区間は前述したb
〜c区間と同一な作用・効果をもたらし、f〜g区間は
前述したa〜b区間と同一な作用・効果をもたらす。
【0019】このような一連の過程において、回転子位
置検出用磁石74の溝74e〜74hは無磁極部分であ
って、図18のブラシレスモータの駆動ユニット61の
位置遅延回路61aの機能を果たす。これにより、図7
に示すブラシレスモータの回転子位置検出用磁石が採用
されたブラシレスモータの駆動ユニット131には、従
来必要であった位相遅延回路61aを備える必要がな
い。従って、図18のブラシレスモータの駆動ユニット
61に比べて回路の構成が簡単になり、ブラシレスモー
タの低コスト化を達成することができ、従来の位相遅延
回路のない駆動ユニットが採用されたブラシレスモータ
に比べてモータの効率を高めることができる。図7の参
照番号131bは増幅回路、131cは電動機駆動回
路、Sa′,Sb′,..,Sn′はa,b,..,n
相の位置検出信号である。
【0020】一方、図8乃至図12は本発明のブラシレ
スモータの回転子位置検出用磁石の他の実施の形態を示
す斜視図である。図8乃至図12における144a〜1
44d,154a〜154d,164a〜164d,1
74a〜174d及び184a〜184dは複数の磁極
であり、144e〜144h,154e〜154h,1
64e〜164h,174e〜174h及び184e〜
184hは無磁極部分の溝であり、144y,154y
は位置検出用磁石と一体に形成されるヨークである。図
8乃至図12に示した回転子位置検出用磁石もまた図1
及び図2に示した回転子位置検出用の磁石と同様の作用
及び結果をもたらす。このような構成を適用することに
より、位置検出用磁石の組立位置を一層自由にすること
ができ、特に、回転子位置検出用磁石の磁路形成を規定
するために、図8及び図9に示すように回転子位置検出
用磁石をヨーク144y,154yと一体的に形成する
こともできる。
【0021】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のブラシレ
スモータの回転子位置検出用磁石によれば、所定の幅の
無磁極部分を備え、固定子コイルに入力される電圧を適
宜に調節することにより省電力化が可能となり、無効電
流の損失を低減してモータの効率を高めることができ
る。また、ブラシレスモータの駆動ユニットに位相遅延
回路を設ける必要がなくなり、モータの駆動ユニットの
構成を簡単にすることができ、ブラシレスモータのコス
トを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る内部回転型の回転子位置検出用磁
石を示す斜視図である。
【図2】本発明に係る外部回転型の回転子位置検出用磁
石を示す斜視図である。
【図3】本発明に係るブラシレスモータの回転子位置検
出用磁石を適用した内部回転型の回転子を示す斜視図で
ある。
【図4】本発明に係るブラシレスモータの回転子位置検
出用磁石を適用した外部回転型の回転子を示す斜視図で
ある。
【図5】本発明に係る内部回転型の回転子位置検出用磁
石を適用した内部ブラシレスモータを示す斜視図であ
る。
【図6】図5のブラシレスモータの特性を示す図であ
る。
【図7】本発明に係る回転子位置検出用磁石を適用した
ブラシレスモータの駆動ユニットを示す構成図である。
【図8】本発明に係るブラシレスモータの回転子位置検
出用磁石の他の実施の形態を示す構成図である。
【図9】本発明に係るブラシレスモータの回転子位置検
出用磁石の他の実施の形態を示す構成図である。
【図10】本発明に係るブラシレスモータの回転子位置
検出用磁石の他の実施の形態を示す構成図である。
【図11】本発明に係るブラシレスモータの回転子位置
検出用磁石の他の実施の形態を示す構成図である。
【図12】本発明に係るブラシレスモータの回転子位置
検出用磁石の他の実施の形態を示す構成図である。
【図13】従来のブラシレスモータの回転子位置検出用
磁石を適用した内部回転型の回転子を示す斜視図であ
る。
【図14】従来のブラシレスモータの回転子位置検出用
磁石を適用した外部回転型の回転子を示す斜視図であ
る。
【図15】従来の内部回転型の回転子位置検出用磁石を
示す斜視図である。
【図16】従来の外部回転型の回転子位置検出用磁石を
示す斜視図である。
【図17】従来の回転子位置検出用磁石を適用したブラ
シレスモータの特性を示す図である。
【図18】従来の回転子位置検出用磁石を適用したブラ
シレスモータの駆動ユニットを示す概略図である。
【符号の説明】
11,21,91,101…軸 12,92…回転子のコア 13a〜13d,23a〜23d,93a〜93d,1
03a〜103d…永久磁石 14a〜14d,24a〜24d,74a〜74d,8
4a〜84d,144a〜144d,154a〜154
d,164a〜164d,174a〜174d,184
a〜184d…磁極 14,24,74,84…磁石 22,144y,154y…ヨーク 74e〜74h,84e〜84h,144e〜144
h,154e〜154h,164e〜164h,174
e〜174h,184e〜184h…溝 61,131…駆動ユニット

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の磁極を有し、ブラシレスモータの
    回転子に前記回転子の軸方向に近接するように設けられ
    て、前記回転子の位置を検出する磁気信号を発生するブ
    ラシレスモータの回転子位置検出用磁石において、 前記複数の磁極の間には無磁極部分が備えられているこ
    とを特徴とするブラシレスモータの回転子位置検出用磁
    石。
  2. 【請求項2】 前記複数の磁極の数はブラシレスモータ
    の回転子の永久磁石の数と同一であることを特徴とする
    請求項1記載のブラシレスモータの回転子位置検出用の
    磁石。
  3. 【請求項3】 前記無磁極部分は所定の幅と深さを有す
    る溝で形成されていることを特徴とする請求項1又は請
    求項2記載のブラシレスモータの回転子位置検出用磁
    石。
  4. 【請求項4】 前記回転子位置検出用磁石は磁路形成を
    規定するヨークと一体に構成されていることを特徴とす
    る請求項1乃至請求項3記載のブラシレスモータの回転
    子位置検出用磁石。
JP8279038A 1995-10-26 1996-10-22 ブラシレスモータの回転子位置検出用磁石 Pending JPH09140113A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950037310A KR100196430B1 (ko) 1995-10-26 1995-10-26 무정류자 모터의 회전자 위치 검출용 자석
KR95-37310 1995-10-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09140113A true JPH09140113A (ja) 1997-05-27

Family

ID=19431401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8279038A Pending JPH09140113A (ja) 1995-10-26 1996-10-22 ブラシレスモータの回転子位置検出用磁石

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPH09140113A (ja)
KR (1) KR100196430B1 (ja)
DE (1) DE19644260A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003527061A (ja) * 2000-03-10 2003-09-09 ヴァレオ エキプマン エレクトリク モトゥール 多相回転電気機器
CN103973002A (zh) * 2014-04-15 2014-08-06 广东威灵电机制造有限公司 电机转子总成及电机
US9698655B2 (en) 2012-06-19 2017-07-04 Mitsubishi Electric Corporation Pump, method for manufacturing pump, and refrigeration cycle device
JPWO2017168751A1 (ja) * 2016-04-01 2018-09-06 三菱電機株式会社 センサマグネット、回転子、電動機、及び空気調和機

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009013374B4 (de) * 2009-03-07 2019-08-14 Ziehl-Abegg Se Rotor für Elektromotoren, Permanentmagnet für einen solchen Rotor sowie elektrische Maschine mit einem Rotor
KR102038084B1 (ko) * 2018-06-20 2019-10-29 계명대학교 산학협력단 전동기의 위치 검출용 회전자 구조
KR20230090608A (ko) * 2021-12-15 2023-06-22 엘지이노텍 주식회사 모터

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003527061A (ja) * 2000-03-10 2003-09-09 ヴァレオ エキプマン エレクトリク モトゥール 多相回転電気機器
JP4782348B2 (ja) * 2000-03-10 2011-09-28 ヴァレオ エキプマン エレクトリク モトゥール リバーシブルタイプの多相回転電気機器
US9698655B2 (en) 2012-06-19 2017-07-04 Mitsubishi Electric Corporation Pump, method for manufacturing pump, and refrigeration cycle device
CN103973002A (zh) * 2014-04-15 2014-08-06 广东威灵电机制造有限公司 电机转子总成及电机
JPWO2017168751A1 (ja) * 2016-04-01 2018-09-06 三菱電機株式会社 センサマグネット、回転子、電動機、及び空気調和機
GB2563518B (en) * 2016-04-01 2022-03-16 Mitsubishi Electric Corp Sensor magnet, rotor, electric motor, and air conditioner

Also Published As

Publication number Publication date
KR970024462A (ko) 1997-05-30
DE19644260A1 (de) 1997-05-07
KR100196430B1 (ko) 1999-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6172440B1 (en) Motor
US4891567A (en) Brushless DC motor having an outer rotor
WO2010150492A1 (ja) アキシャル型モータ
JPH0686527A (ja) ハイブリッド形ステッピングモータ
KR910005539A (ko) 영구자기 전동기
KR100644836B1 (ko) 자속 집중형 모터
JPH0378458A (ja) 電動機
JPH09140112A (ja) ブラシレスモータ
JP3835231B2 (ja) 電動機
JP2003061272A (ja) 永久磁石型回転電機及び電動パワーステアリング装置
JPH11122886A (ja) 回転電機
JPH0239180B2 (ja)
JP3655205B2 (ja) 回転電機とそれを用いた電動車両
JP3060610B2 (ja) 可変リラクタンスモータ
JPH09140113A (ja) ブラシレスモータの回転子位置検出用磁石
JP3772819B2 (ja) 同軸モータのロータ構造
JP3334459B2 (ja) ブラシレスモータ
JP6012046B2 (ja) ブラシレスモータ
JP4613545B2 (ja) アキシャルギャップモータの構造
JP5891428B2 (ja) アクチュエータ装置
JP6519676B2 (ja) 車両用ブラシレスモータ
JP4767997B2 (ja) 回転電機用ロータおよび電動機
JP3109022B2 (ja) インダクター型電動機
KR100580524B1 (ko) 축향자속전기모터
JPH10336980A (ja) 同期電動機