JPH10150760A - Pulse driven brushless motor - Google Patents
Pulse driven brushless motorInfo
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- JPH10150760A JPH10150760A JP31689296A JP31689296A JPH10150760A JP H10150760 A JPH10150760 A JP H10150760A JP 31689296 A JP31689296 A JP 31689296A JP 31689296 A JP31689296 A JP 31689296A JP H10150760 A JPH10150760 A JP H10150760A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話機やポケ
ットベルなどの振動呼出器における振動用モータとして
用いて好適なパルス駆動式ブラシレスモータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulse-driven brushless motor suitable for use as a vibration motor in a vibrator such as a portable telephone or a pager.
【0002】[0002]
【従来の技術】携帯電話機やポケットベルなどにおいて
は、周囲への迷惑をなくすために、振動(バイブレーシ
ョン)によって呼び出す振動呼出器を備えたものがあ
る。この振動呼出器は、モータの回転軸に重心位置を偏
心させた錘を取り付け、これを回転させることによって
振動を発生するように構成されている。従来、このよう
な振動呼出器で用いられる振動用モータとしては、DC
小型ブラシ付きのマイクロモータが普通であった。2. Description of the Related Art Some portable telephones and pagers are provided with a vibrating caller which is called by vibration (vibration) in order to avoid inconvenience to the surroundings. This vibrating caller is configured to generate a vibration by attaching a weight having an eccentric center of gravity to a rotating shaft of a motor and rotating the weight. Conventionally, as a vibration motor used in such a vibration caller, DC
Micromotors with small brushes were common.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ブラシモータは、回転
時発生する機械ノイズと電気ノイズが問題となる。特
に、電気ノイズに関してはその対策に費用がかかる。こ
のノイズ発生を解決するためには、ブラシレスモータか
ステッピングモータを使用すればよい。しかしながら、
ブラシレスモータの場合、回転磁界を作るためにロータ
の磁極位置を正確に検知する必要があり、ホール素子な
どの磁極位置センサーが不可欠で、構造が複雑になると
ともに、コスト的にも高価になるという問題があった。
また、ステッピングモータの場合、回転磁界を発生する
ための複雑な駆動回路を必要とし、コスト的にも高価に
なるという問題があった。The brush motor has a problem of mechanical noise and electric noise generated during rotation. In particular, measures against electric noise are expensive. In order to solve this noise generation, a brushless motor or a stepping motor may be used. However,
In the case of brushless motors, it is necessary to accurately detect the magnetic pole position of the rotor in order to create a rotating magnetic field, and a magnetic pole position sensor such as a Hall element is indispensable, which complicates the structure and increases cost. There was a problem.
Further, in the case of the stepping motor, there is a problem that a complicated drive circuit for generating a rotating magnetic field is required, and the cost is high.
【0004】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、ホール素子などの磁極位置センサーを必要
とせず、しかも、単一のパルス列を印加するだけで回転
駆動することのできる構造簡単で廉価なパルス駆動式ブ
ラシレスモータを提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problem, and does not require a magnetic pole position sensor such as a Hall element, and has a simple structure that can be rotationally driven only by applying a single pulse train. And a low-cost pulse-driven brushless motor.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載のパルス駆動式ブラシレスモータは、
同一極性の奇数個のロータ極を円周上等間隔に着磁した
ロータと、前記ロータ極と異なる極性に励磁される電磁
石からなる第1のステータ極と、前記ロータ極と同極に
励磁される電磁石からなる第2のステータ極と、前記ロ
ータ極と異なる極性に着磁された永久磁石からなる第3
のステータ極とを備え、前記第2のステータ極を前記第
1のステータ極に対して円周方向(90+α)°(αは
所定の偏倚角)の位置に配置するとともに、前記第3の
ステータ極を前記第1のステータ極に対して円周方向
(180+α)°の位置に配置し、前記各ステータ極の
エアギャップを前記各ロータ極に対して非対称にしたこ
とを特徴とする。In order to achieve the above object, a pulse-driven brushless motor according to claim 1 is provided.
A rotor in which an odd number of rotor poles having the same polarity are magnetized at equal intervals on the circumference, a first stator pole made of an electromagnet that is excited to a polarity different from the rotor pole, and magnetized to the same pole as the rotor pole. A second stator pole made of an electromagnet, and a third stator made of a permanent magnet magnetized to a polarity different from that of the rotor pole.
And the second stator pole is disposed at a position in a circumferential direction (90 + α) ° (α is a predetermined deviation angle) with respect to the first stator pole, and the third stator pole is disposed. The poles are arranged at positions in the circumferential direction (180 + α) ° with respect to the first stator poles, and the air gap of each stator pole is asymmetric with respect to each rotor pole.
【0006】また、請求項2記載のパルス駆動式ブラシ
レスモータは、同一極性の奇数個のロータ極を円周上に
等間隔に着磁したロータと、前記ロータ極と同一極性に
励磁される電磁石からなる第1のステータ極と、前記ロ
ータ極と異なる極性に着磁された永久磁石からなる第2
のステータ極とを備え、前記第2のステータ極を前記第
1のステータ極に対して円周方向(180+α)°(α
は所定の偏倚角)の位置に配置したことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a pulse-driven brushless motor having a rotor in which an odd number of rotor poles having the same polarity are magnetized at equal intervals on a circumference, and an electromagnet which is excited to have the same polarity as the rotor poles. And a second stator comprising a permanent magnet magnetized to a polarity different from that of the rotor pole.
And the second stator pole is disposed in the circumferential direction (180 + α) ° (α) with respect to the first stator pole.
Are arranged at a predetermined deviation angle).
【0007】また、請求項3記載のパルス駆動式ブラシ
レスモータは、異なる極性の2個のロータ極と1個の始
動用補助極とを円周上所定間隔で着磁したロータと、異
なる極性に交互に励磁される電磁石からなる第1および
第2のステータ極とを備え、前記第2のステータ極を前
記第1のステータ極に対して円周方向(180+α)°
(αは所定の偏倚角)の位置に配置したことを特徴とす
る。In a pulse-driven brushless motor according to a third aspect of the present invention, a rotor in which two rotor poles having different polarities and one starting auxiliary pole are magnetized at a predetermined interval on the circumference has a different polarity. First and second stator poles comprising electromagnets which are alternately excited, and wherein the second stator pole is circumferentially (180 + α) ° with respect to the first stator pole.
(Α is a predetermined deviation angle).
【0008】さらに、請求項4記載のパルス駆動式ブラ
シレスモータは、同一極性の2個のロータ極と1個の始
動用補助極とを円周上所定間隔で着磁したロータと、同
一極性に励磁される電磁石からなる第1および第2のス
テータ極とを備え、前記第2のステータ極を前記第1の
ステータ極に対して円周方向(180+α)°(αは所
定の偏倚角)の位置に配置したことを特徴とする。Further, the pulse-driven brushless motor according to claim 4 has the same polarity as a rotor in which two rotor poles having the same polarity and one starting auxiliary pole are magnetized at a predetermined interval on the circumference. First and second stator poles made of electromagnets to be excited, wherein the second stator pole is arranged in a circumferential direction (180 + α) ° (α is a predetermined deviation angle) with respect to the first stator pole. It is characterized by being arranged at a position.
【0009】[0009]
【作用】請求項1記載のパルス駆動式ブラシレスモータ
の場合、電磁石からなる第1および第2のステータ極に
ON/OFFする単極性の駆動パルスを所定間隔で印加
し、第1および第2のステータ極に異なる極性の磁極を
発生させる。これによって、ロータと、第1〜第3のス
テータ極との間に磁力が発生し、ロータが回転する。In the case of the pulse-driven brushless motor according to the first aspect, unipolar driving pulses for turning on / off are applied to the first and second stator poles composed of electromagnets at predetermined intervals, and the first and second driving pulses are applied. A magnetic pole having a different polarity is generated in the stator pole. Thereby, a magnetic force is generated between the rotor and the first to third stator poles, and the rotor rotates.
【0010】請求項2記載のパルス駆動式ブラシレスモ
ータの場合、電磁石からなる第1のステータ極にON/
OFFする単極性の駆動パルスを所定間隔で印加し、電
磁石かなる第3のステータ極の磁極と異なる磁極を発生
させる。これによって、ロータと、第1および第2のス
テータ極との間に磁力が発生し、ロータは回転する。In the case of the pulse-driven brushless motor according to the second aspect, the first stator pole made of an electromagnet is turned on / off.
A unipolar drive pulse to be turned off is applied at predetermined intervals to generate a magnetic pole different from the magnetic pole of the third stator pole made of an electromagnet. As a result, a magnetic force is generated between the rotor and the first and second stator poles, and the rotor rotates.
【0011】請求項3記載のパルス駆動式ブラシレスモ
ータの場合、電磁石からなる第1および第2のステータ
極に正負に交互に切り換わる両極性の駆動パルスを所定
間隔で印加し、第1のステータ極と第2のステータ極に
交互に異なる磁極を発生させる。これによって、ロータ
と、第1および第2のステータ極との間に磁力が発生
し、ロータは回転する。According to a third aspect of the present invention, in the pulse-driven brushless motor according to the first aspect of the present invention, first and second stator poles composed of electromagnets are applied at predetermined intervals with bipolar driving pulses alternately switched between positive and negative. A different magnetic pole is generated alternately between the pole and the second stator pole. As a result, a magnetic force is generated between the rotor and the first and second stator poles, and the rotor rotates.
【0012】請求項4記載のパルス駆動式ブラシレスモ
ータの場合、電磁石からなる第1および第2のステータ
極にON/OFFする単極性の駆動パルスを所定間隔で
印加し、第1のステータ極と第2のステータ極に第1お
よび第2のロータ極と同じ極性の磁極を発生させる。こ
れによって、ロータと、第1および第2のステータ極と
の間に磁力が発生し、ロータは回転する。In the pulse-driven brushless motor according to the present invention, a unipolar drive pulse for turning on / off is applied to the first and second stator poles made of electromagnets at predetermined intervals, and the first stator pole and the first stator pole are connected to each other. A magnetic pole having the same polarity as the first and second rotor poles is generated at the second stator pole. As a result, a magnetic force is generated between the rotor and the first and second stator poles, and the rotor rotates.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1に、本発明に係るパル
ス駆動式ブラシレスモータ(以下、「モータ」と略称)
の第1の実施形態を示す。この第1の実施形態は、ロー
タがステータの内側に位置して回転するいわゆるインナ
ーロータ型のモータの例であって、ヨーク(継鉄)を構
成する外ケース1の内部に、ロータ2が回転軸3によっ
て回転自在に軸支されており、このロータ2の外側に、
電磁石からなる第1および第2のステータ極4,5と、
永久磁石からなる第3のステータ極6が設けられてい
る。前記ロータ2には、その外表面側がS極となるよう
に着磁された永久磁石からなる3個のロータ極2a,2
b,2cが、円周上120°間隔で形成されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a pulse-driven brushless motor according to the present invention (hereinafter abbreviated as “motor”).
1 shows a first embodiment. The first embodiment is an example of a so-called inner rotor type motor in which a rotor is positioned inside a stator and rotates. A rotor 2 rotates inside an outer case 1 forming a yoke (yoke). The rotor 2 is rotatably supported by a shaft 3. Outside the rotor 2,
First and second stator poles 4 and 5 each comprising an electromagnet;
A third stator pole 6 made of a permanent magnet is provided. The rotor 2 has three rotor poles 2a, 2 made of permanent magnets that are magnetized so that the outer surface side is an S pole.
b, 2c are formed at 120 ° intervals on the circumference.
【0014】また、前記第2のステータ極5は、第1の
ステータ極4から反時計方向に105°隔たった位置、
すなわち、第1のステータ極4から反時計方向に90°
隔てた位置から偏倚角α=15°だけ反時計方向に偏倚
させた位置に配設されている。一方、第3のステータ極
6は、第1のステータ極4から時計方向に165°隔た
った位置、すなわち、第1のステータ極4の180°反
対位置から反時計方向に偏倚角α=15°だけ偏倚させ
た位置に配設されている。このような偏倚角を与えるこ
とにより、ロータ2に常に矢印イの向きの回転力が発生
するようにしている。The second stator pole 5 is located at a position separated from the first stator pole 4 by 105 ° in a counterclockwise direction;
That is, 90 ° counterclockwise from the first stator pole 4
It is disposed at a position deviated counterclockwise from the separated position by a deviation angle α = 15 °. On the other hand, the third stator pole 6 is offset 165 ° in the clockwise direction from the first stator pole 4, that is, the bias angle α = 15 ° in the counterclockwise direction from the 180 ° opposite position of the first stator pole 4. It is disposed at a position deviated only by this. By providing such a deviation angle, a rotational force in the direction of arrow A is always generated in the rotor 2.
【0015】前記第1のステータ極4には駆動巻線7
が、また、第2のステータ極5には駆動巻線8がそれぞ
れ巻回されており、これらの巻線に後述する駆動パルス
が印加されたときに、第1のステータ極4の表面にN極
が、第2のステータ極5の表面にS極がそれぞれ発生す
るように構成されている。また、永久磁石からなる第3
のスーテータ極6は、その表面がN極となるように着磁
されている。The first stator pole 4 has a drive winding 7
However, drive windings 8 are wound around the second stator pole 5, respectively. When a drive pulse described later is applied to these windings, N The poles are configured such that S poles are respectively generated on the surface of the second stator pole 5. Also, a third permanent magnet
The stator pole 6 is magnetized so that its surface becomes an N pole.
【0016】さらに、前記第1のステータ極4と第3の
ステータ極6は、そのエアギャップGが矢印イで示すロ
ータ2の回転方向に向かって拡開していくような非対称
の磁極面形状とされているとともに、第2のステータ極
5は、そのエアギャップGが矢印イで示すロータ2の回
転方向と反対側に向かって拡開していくような非対称の
磁極面形状とされており、このような磁極面形状とする
ことにより、ロータ2の回転方向が常に矢印イ方向とな
るように工夫されている。Further, the first stator pole 4 and the third stator pole 6 have an asymmetric magnetic pole surface shape such that the air gap G expands in the direction of rotation of the rotor 2 as indicated by the arrow A. In addition, the second stator pole 5 has an asymmetric magnetic pole surface shape such that its air gap G expands in the direction opposite to the rotation direction of the rotor 2 as indicated by the arrow A. With such a pole face shape, the rotation direction of the rotor 2 is designed to always be in the direction of the arrow A.
【0017】上記構成になるモータは、図2に示すよう
な外観形状に仕上げられており、外ケース1から外部に
延出する回転軸3の端部には半円柱状の錘9が取り付け
られ、この半円柱状の錘9によってロータ2に偏心回転
を起こさせることにより、モータが振動するように構成
されている。The motor having the above configuration is finished in an external shape as shown in FIG. 2, and a semi-cylindrical weight 9 is attached to an end of the rotating shaft 3 extending from the outer case 1 to the outside. The eccentric rotation of the rotor 2 is caused by the semi-cylindrical weight 9 so that the motor vibrates.
【0018】次に、前記第1の実施形態の動作を、図3
の動作説明図および図4の駆動パルス波形図を参照して
説明する。駆動パルスが印加されていない状態では、図
3(A)に示すように、電磁石たる第1および第2のス
テータ極4、5には磁極が発生しておらず、残留磁気を
無視すれば、第1および第2のステータ極4、5は単な
る鉄塊とみなし得る。したがって、駆動パルスが印加さ
れていない停止時には、3つのロータ極2a,2b,2
cのうち、永久磁石からなる第3のステータ極6にもっ
とも近い位置のロータ極、例えば、図3(A)に示すよ
うに、第1のロータ極2aがステータ極6と引き合い、
ロータ2は図示するように第1のロータ極2aがステー
タ極6と対面した状態で停止している。Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIG.
The operation will be described with reference to FIG. In the state where the drive pulse is not applied, as shown in FIG. 3A, no magnetic poles are generated in the first and second stator poles 4 and 5, which are electromagnets. The first and second stator poles 4, 5 can be regarded as simple iron blocks. Therefore, when the drive pulse is not applied, the three rotor poles 2a, 2b, 2
3C, the rotor pole closest to the third stator pole 6 made of a permanent magnet, for example, as shown in FIG. 3A, the first rotor pole 2a attracts the stator pole 6,
The rotor 2 is stopped with the first rotor pole 2a facing the stator pole 6 as shown.
【0019】いま、図3(A)の停止状態において、第
1のステータ極4の駆動巻線7と第2のステータ極5の
駆動巻線8に、図4に示すような駆動パルスPを同時に
印加すると、図3(B)に示すように、第1のステータ
極4にはN極が発生するとともに、第2のステータ極5
にはS極が発生する。これによって、第3のロータ極2
cと第2のステータ極5とは同極となり、第2のロータ
極2cには矢印ロの向きの反撥力が作用する。また、第
2のロータ極2bと第1のステータ極4とは異極とな
り、第2のロータ極2bには矢印ハで示す向きの吸引力
が作用する。このとき、第1のステータ極1と第2のロ
ータ極2bとの重なり面積よりも、第3のロータ極2c
と第2のステータ極5との重なり面積の方が大きいた
め、矢印ロの反撥力の方が矢印ハの吸引力よりもかなり
大きく、ロータ2はその差に従って矢印イ方向に回転を
開始する。In the stop state shown in FIG. 3A, a drive pulse P as shown in FIG. 4 is applied to the drive winding 7 of the first stator pole 4 and the drive winding 8 of the second stator pole 5. When applied at the same time, as shown in FIG. 3B, an N pole is generated in the first stator pole 4 and a second stator pole 5 is formed.
Generates an S pole. Thereby, the third rotor pole 2
c and the second stator pole 5 have the same pole, and a repulsive force acts on the second rotor pole 2c in the direction of arrow B. Further, the second rotor pole 2b and the first stator pole 4 have different polarities, and an attractive force acts on the second rotor pole 2b in the direction shown by the arrow C. At this time, the third rotor pole 2c is larger than the overlapping area between the first stator pole 1 and the second rotor pole 2b.
And the second stator pole 5 has a larger overlapping area, the repulsion force of the arrow B is much larger than the suction force of the arrow C, and the rotor 2 starts rotating in the direction of the arrow A according to the difference.
【0020】なお、第1のロータ極2aと永久磁石から
なる第3のステータ極6との間には異極による吸引力が
作用しており、ロータ2が図3(C)のように回転して
いくに従って、第1のロータ極2aと第3のステータ極
6の間には矢印ニで示すような回転方向とは逆向きの吸
引力が作用するようになるが、この矢印ニの向きの吸引
力にも打ち勝つような大きな電流からなる駆動パルスP
を印加してやることにより、ロータ2はそのまま矢印イ
方向に回転を続ける。An attraction force due to the different polarity acts between the first rotor pole 2a and the third stator pole 6 made of a permanent magnet, and the rotor 2 rotates as shown in FIG. As the operation proceeds, a suction force acting in the opposite direction to the rotational direction as shown by the arrow d acts between the first rotor pole 2a and the third stator pole 6, and the direction of the arrow d Drive pulse P consisting of a large current that overcomes the suction force of
Is applied, the rotor 2 keeps rotating in the direction of arrow A as it is.
【0021】そして、ロータ2が図3(C)の状態まで
回転すると、第3のロータ極2cと第2のステータ極5
との間の反撥力ロは徐々に小さくなっていくが、逆に、
第3のロータ極2cと第1のステータ極4との間の吸引
力ホが大きくなっていき、ロータ2はそのまま図3
(D)の状態まで回転する。そして、この図3(D)の
位置まで回転した時点で駆動パルスPをOFFし、駆動
巻線7,8の励磁を停止する。When the rotor 2 rotates to the state shown in FIG. 3C, the third rotor pole 2c and the second stator pole 5c are rotated.
The repulsion force between and gradually decreases, but conversely,
The attraction force E between the third rotor pole 2c and the first stator pole 4 increases, and the rotor 2 remains in FIG.
It rotates to the state of (D). Then, the drive pulse P is turned off at the time of rotation to the position shown in FIG.
【0022】図3(D)の状態において駆動パルスPを
OFFし、駆動巻線7,8の励磁を停止すると、モータ
は図3(E)のような状態となり、電磁石たる第1およ
び第2のステータ極4,5の磁極は無くなり、第2のロ
ータ極2bと第3のステータ極6との間に永久磁石同士
の吸引力へが作用するだけとなり、ロータ2はこの吸引
力によってそのまま矢印イ方向に回転を続け、図3
(F)の状態まで回転する。When the drive pulse P is turned off in the state of FIG. 3D and the excitation of the drive windings 7 and 8 is stopped, the motor is brought into a state as shown in FIG. 3E and the first and second electromagnets are provided. The magnetic poles of the stator poles 4 and 5 are eliminated, and only the attraction between the permanent magnets acts between the second rotor pole 2b and the third stator pole 6, and the rotor 2 is directly moved by the attraction by the attraction. Continue rotating in the direction of a
It rotates to the state of (F).
【0023】図3(F)の状態は、第2のロータ極2b
が永久磁石たる第3のステータ極6の磁極面と対面した
状態であり、電磁気的には前述した駆動開始時の図3
(A)の状態と同じである。そこで、この図(F)の状
態において、再び駆動パルスPを印加すれば、ロータ2
は前述したと同様にして図3(B)、(C)、(D)、
(E)と回転していく。したがって、駆動パルスPを連
続的に印加してやればロータ2は回転を続け、モータと
なる。FIG. 3F shows the state of the second rotor pole 2b.
Is a state facing the magnetic pole surface of the third stator pole 6, which is a permanent magnet, and is electromagnetically illustrated in FIG.
This is the same as the state of FIG. Therefore, in the state shown in FIG. 2F, if the drive pulse P is applied again, the rotor 2
3 (B), (C), (D),
(E) and rotate. Therefore, if the drive pulse P is continuously applied, the rotor 2 continues to rotate and becomes a motor.
【0024】図6に、前記第1の実施形態に係るモータ
の回転トルク特性を示す。この図から明らかなように、
ロータ2の回転トルクは常に正方向(図3中の矢印イ方
向)となっており、ロータ2は停止することなく回転す
ることが分かる。FIG. 6 shows the rotational torque characteristics of the motor according to the first embodiment. As is clear from this figure,
The rotational torque of the rotor 2 is always in the forward direction (the direction of the arrow A in FIG. 3), and it can be seen that the rotor 2 rotates without stopping.
【0025】上記第1の実施形態の場合、ロータ2は駆
動パルスPを1パルス印加する毎に120°づつ回転す
るので、3パルスで1回転することになる。したがっ
て、この駆動パルスPの繰り返し周波数を可変制御すれ
ば、モータの回転速度を自由に変えることができる。ま
た、印加する駆動パルスPは、所定のデューテイ比でO
N・OFFする単一のパルス列でよく、従来のステッピ
ングモータのように、回転磁界を作るための位相が僅か
づつ異なる複数個の並列供給パルス列を必要としないの
で、駆動回路野構成が極めて簡単となる。さらに、ロー
タ2の磁極2a〜2cの位置も検出する必要がないの
で、従来のDCブラシレスモータのようにホール素子な
どの磁極位置センサーも不要となり、モータ自体の構造
も極めて簡単にすることができる。In the case of the first embodiment, the rotor 2 rotates by 120 ° every time one driving pulse P is applied, so that the rotor 2 makes one rotation with three pulses. Therefore, if the repetition frequency of the drive pulse P is variably controlled, the rotation speed of the motor can be freely changed. Further, the drive pulse P to be applied is O at a predetermined duty ratio.
A single pulse train for N-OFF may be used, and unlike a conventional stepping motor, a plurality of parallel supply pulse trains with slightly different phases for generating a rotating magnetic field are not required, so that the driving circuit configuration is extremely simple. Become. Further, since it is not necessary to detect the positions of the magnetic poles 2a to 2c of the rotor 2, a magnetic pole position sensor such as a Hall element is not required unlike a conventional DC brushless motor, and the structure of the motor itself can be extremely simplified. .
【0026】なお、前記第1の実施形態は、図5中の組
合わせ(1)に示すように、第1のステータ極4がN
極、第2のステータ極5がS極、第3のステータ極6が
N極、3つのロータ極2a,2b,2cがすべてS極と
なる磁極関係に設定したが、これとはまったく逆に、図
5中の組合わせ(2)で示すように、第1のステータ極
4がS極、第2のステータ極5がN極、第3のステータ
極6がS極、2つのロータ極2a〜2cがすべてN極と
なる磁極関係に設定しても、同様に実現できるものであ
る。In the first embodiment, as shown in a combination (1) in FIG.
The poles, the second stator pole 5 are S poles, the third stator pole 6 is N poles, and the three rotor poles 2a, 2b, 2c are all set to S poles. As shown by a combination (2) in FIG. 5, the first stator pole 4 is an S pole, the second stator pole 5 is an N pole, the third stator pole 6 is an S pole, and two rotor poles 2a. The same can be realized even if the magnetic pole relationships are set such that all of the magnetic poles 2c to 2c are N poles.
【0027】図7に、本発明の第2の実施形態を示す。
この第2の実施形態は、ロータがステータの外側に位置
して回転するいわゆるアウターロータ型のモータの例で
あって、前記第1の実施形態のロータとステータの位置
を内外逆にしたものである。すなわち、図7に示すよう
に、外ケース11の内側に位置して、円筒形のロータ1
2を回転軸13によって回転自在に軸支するとともに、
このロータ12の内側に、三叉状に形成したステータ極
14,15,16を固定配置したものである。第1のス
テータ極14と第2のステータ極15には駆動巻線1
7,18が巻回され、電磁石とされているとともに、第
3のステータ極16は永久磁石とされており、その磁極
面にN極が着磁されている。また、ロータ12には円周
上120°間隔で永久磁石からなるS極が着磁されてい
る。FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention.
The second embodiment is an example of a so-called outer rotor type motor in which a rotor is positioned outside the stator and rotates, and the rotor and the stator of the first embodiment are inverted inside and outside. is there. That is, as shown in FIG. 7, the cylindrical rotor 1 is located inside the outer case 11.
2 is rotatably supported by a rotating shaft 13,
The stator poles 14, 15, and 16 formed in a trifurcated shape are fixedly arranged inside the rotor 12. The first stator pole 14 and the second stator pole 15 have the driving winding 1
7 and 18 are wound and used as electromagnets, the third stator pole 16 is used as a permanent magnet, and its magnetic pole surface is magnetized with an N pole. The rotor 12 is magnetized with S poles made of permanent magnets at intervals of 120 ° on the circumference.
【0028】この第2の実施形態に係るモータは、前記
第1の実施形態に係るモータのロータとステータの位置
が内外逆になっただけであり、その動作自体は前記第1
の実施形態とまったく同じであるので、その動作説明に
ついては省略する。また、図8に示すように、ステータ
極とロータ極の極性関係を逆に構成してもよいものであ
る。The motor according to the second embodiment differs from the motor according to the first embodiment only in that the positions of the rotor and the stator are reversed inside and outside.
Since the operation is exactly the same as that of the first embodiment, the description of the operation will be omitted. Further, as shown in FIG. 8, the polarity relationship between the stator pole and the rotor pole may be reversed.
【0029】図9に、本発明の第3の実施形態を示す。
この第3の実施形態は、ステータを2極構造としたもの
であり、外ケース21の内部に、ロータ22が回転軸2
3によって回転自在に軸支されているとともに、このロ
ータ22の外側に、電磁石からなる第1のステータ極2
4と、永久磁石からなる第2のステータ極25とが設け
られている。前記ロータ22には、その外表面がS極と
なるように着磁された永久磁石からなる3個のロータ極
22a,22b,22cが円周上120°間隔で形成さ
れている。FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention.
In the third embodiment, the stator has a two-pole structure, and the rotor 22 is provided inside the outer case 21 with the rotating shaft 2.
3 and a first stator pole 2 made of an electromagnet outside the rotor 22.
4 and a second stator pole 25 made of a permanent magnet. The rotor 22 has three rotor poles 22a, 22b, and 22c formed of permanent magnets magnetized such that the outer surface thereof is an S pole at intervals of 120 ° on the circumference.
【0030】また、前記第1のステータ極24には駆動
巻線26が巻回されており、この巻線に図10に示すよ
うな駆動パルスPを印加したときに、その表面にS極が
発生するように構成されている。一方、永久磁石からな
る第2のスーテータ極25は、その表面にN極が発生す
るように着磁されており、前記第1のステータ極24の
180°反対位置から偏倚角α=15°だけ反時計方向
にずらした位置に配設されている。このような偏倚角を
与えることにより、ロータ22に常に矢印イの向きの回
転力が発生するようにしている。A driving winding 26 is wound around the first stator pole 24. When a driving pulse P as shown in FIG. 10 is applied to this winding, an S pole is formed on the surface thereof. Is configured to occur. On the other hand, the second stator pole 25 made of a permanent magnet is magnetized so that an N pole is generated on the surface thereof, and is shifted from the position opposite to the first stator pole 24 by 180 ° by a deviation angle α = 15 °. It is arranged at a position shifted counterclockwise. By providing such a deviation angle, a rotational force in the direction of arrow A is always generated on the rotor 22.
【0031】この第3の実施形態に係るモータは次のよ
うにして回転する。すなわち、駆動パルスの印加されて
いない停止時には、ロータ22は、3つのロータ極のう
ちのいずれか、例えば、図示するように、第1のロータ
極22aが永久磁石からなる第2のステータ極25に吸
引され、図示の位置に停止している。この状態で図10
の駆動パルスPを印加すると、第1のステータ極24の
表面にS極が発生する。したがって、この第1のステー
タ極24のS極とロータ極22bとのS極が反撥し、ロ
ータ22は矢印イ方向に回転を始める。なお、このとき
第2のステータ極25とロータ極22aが引き合うが、
この力に打ち勝つ大きさの電流値からなる駆動パルスP
を印加してやればよい。The motor according to the third embodiment rotates as follows. That is, when the driving pulse is not applied, when the rotor 22 is stopped, the rotor 22 is connected to one of the three rotor poles, for example, as shown in FIG. And stopped at the illustrated position. In this state, FIG.
When the driving pulse P is applied, an S pole is generated on the surface of the first stator pole 24. Therefore, the S pole of the first stator pole 24 repels the S pole of the rotor pole 22b, and the rotor 22 starts rotating in the direction of arrow A. At this time, the second stator pole 25 and the rotor pole 22a attract each other,
A driving pulse P having a current value large enough to overcome this force
May be applied.
【0032】ロータ2が回転し、第2のロータ極22b
が第1のステータ極24の磁極面から離れると、駆動パ
ルスPをOFFする。ロータ2は、その慣性と、ロータ
極22bと永久磁石からなる第2のステータ極25との
吸引力によって、そのまま回転を続ける。そして、第3
のロータ極22cが図9に図示した第2のロータ極22
bの位置まで回転した時点で、再び駆動パルスPを印加
する。このようにして、一定周期で駆動パルスPを印加
してやることにより、ロータ22は回転を継続し、モー
タとなる。When the rotor 2 rotates, the second rotor pole 22b
Is turned off from the magnetic pole surface of the first stator pole 24, the drive pulse P is turned off. The rotor 2 continues to rotate as it is due to its inertia and the attraction between the rotor pole 22b and the second stator pole 25 made of a permanent magnet. And the third
Of the second rotor pole 22c shown in FIG.
At the time when the motor rotates to the position b, the drive pulse P is applied again. In this manner, by applying the drive pulse P at a constant cycle, the rotor 22 continues to rotate and functions as a motor.
【0033】なお、前記説明から明らかなように、この
第3の実施形態に係るモータが回転するためには、第1
のステータ極24のリラクタンス(無通電)トルクをT
1、第1のステータ極24の通電時のトルクをT2、第
2のステータ極25の常時トルクをT3とするとき、T
1<T3<T2の条件が成り立つことが必要である。ま
た、この第3の実施形態の場合も、図11に示すよう
に、ステータ極とロータ極の磁極関係を逆にしても、同
様に実現できる。また、図示のインナーロータ型に換え
て、アウターロータ型に構成することもできる。As apparent from the above description, in order for the motor according to the third embodiment to rotate, the first
The reluctance (non-energized) torque of the stator pole 24
1, when the torque when the first stator pole 24 is energized is T2, and when the constant torque of the second stator pole 25 is T3,
It is necessary that the condition of 1 <T3 <T2 be satisfied. Also, in the case of the third embodiment, as shown in FIG. 11, the same can be realized even if the magnetic pole relationship between the stator pole and the rotor pole is reversed. Further, instead of the illustrated inner rotor type, an outer rotor type may be configured.
【0034】図12に、本発明の第4の実施形態を示
す。この第4の実施形態は、外ケース31の内部に、ロ
ータ32が回転軸33によって回転自在に軸支されてお
り、このロータ32の外側に、電磁石からなる第1およ
び第2の2つのステータ極34,35が配置されてい
る。前記ロータ32には、N極からなる第1のロータ極
32aと、S極からなる第2のロータ極32bと、N極
からなる小極の始動用補助極32cが形成されており、
第1のロータ極32aと第2のロータ極32bは約13
5°の間隔をおいて配置されているとともに、同用補助
極32cはこの第1および第2のロータ極32a,32
bの二等分線上の反対側位置に配置されている。FIG. 12 shows a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, a rotor 32 is rotatably supported by a rotating shaft 33 inside an outer case 31, and first and second two stators made of electromagnets are provided outside the rotor 32. The poles 34 and 35 are arranged. The rotor 32 has a first rotor pole 32a composed of N poles, a second rotor pole 32b composed of S poles, and a small starting auxiliary pole 32c composed of N poles.
The first rotor pole 32a and the second rotor pole 32b are about 13
The auxiliary poles 32c are arranged at an interval of 5 °, and the first and second rotor poles 32a, 32
It is located at the opposite position on the bisector of b.
【0035】さらに、前記第1のステータ極34には駆
動巻線36が、また、第2のステータ極35には駆動巻
線37がそれぞれ巻回されており、これらの巻線に図1
3に示す正負に反転する駆動パルスP+ ,P- を印加
し、正の駆動パルスP+ が印加されたときに、第1のス
テータ極34にN極、第2のステータ極35にS極が発
生し、また、負の駆動パルスP- が印加されたときに、
第1のステータ極34にS極、第2のステータ極35に
N極が発生するように構成されている。前記第2のステ
ータ極35は、第1のステータ極34の180°反対位
置から偏倚角α=15°だけ時計方向にずらした位置に
配設され、このような偏倚角を与えることにより、ロー
タ32に常に矢印イの向きの回転力が発生するように構
成されている。Further, a drive winding 36 is wound on the first stator pole 34, and a drive winding 37 is wound on the second stator pole 35, respectively.
3, the driving pulses P + and P − inverted to positive and negative are applied. When the positive driving pulse P + is applied, the first stator pole 34 has an N pole, and the second stator pole 35 has an S pole. Occurs, and when a negative drive pulse P - is applied,
The first stator pole 34 is configured to generate an S pole, and the second stator pole 35 is configured to generate an N pole. The second stator pole 35 is disposed at a position shifted clockwise by a deviation angle α = 15 ° from a position 180 ° opposite to the first stator pole 34, and by providing such a deviation angle, the rotor is rotated. 32 is configured to always generate a rotational force in the direction of arrow A.
【0036】この第4の実施形態に係るモータは次のよ
うにして回転する。すなわち、駆動パルスの印加されて
いない停止時には、ロータ32は位置エネルギー的に最
も安定な図示の状態で停止している。この状態で図13
の正の駆動パルスP+ を印加すると、第1のステータ極
34の表面にN極が発生し、第2のステータ極35の表
面にS極が発生する。これによって、第1のステータ極
34と第1のロータ極32aがN極同士の同極、また、
第2のステータ極35と第2のロータ極32bがS極同
士の同極となり、お互いの磁極間に反撥力が作用し、ロ
ータ32は矢印イ方向に回転を開始する。The motor according to the fourth embodiment rotates as follows. That is, when the drive pulse is not applied, the rotor 32 is stopped in the state shown in FIG. In this state, FIG.
When the positive drive pulse P + is applied, an N pole is generated on the surface of the first stator pole 34 and an S pole is generated on the surface of the second stator pole 35. As a result, the first stator pole 34 and the first rotor pole 32a have the same polarity as the N poles, and
The second stator pole 35 and the second rotor pole 32b become the same pole of the S pole, a repulsive force acts between the magnetic poles, and the rotor 32 starts rotating in the direction of arrow A.
【0037】ロータ32が矢印イ方向に回転すると、始
動用補助極32cが第2のステータ極35に近づいてい
くので、始動用補助極32cと第2のステータ極35の
間には吸引力が作用し、ロータ32はさらに回転する。
そして、ロータ2がさらに回転し、第1のロータ極32
aが第2のステータ極35に近づくと、第1のロータ極
32aと第2のステータ極35との間に吸引力が作用す
るとともに、第2のロータ極32bも第1のステータ極
34に近づくので、第1のロータ極32aと第1のステ
ータ極34との間に吸引力が作用し、ロータ32はさら
に回転する。When the rotor 32 rotates in the direction of arrow A, the starting auxiliary pole 32c approaches the second stator pole 35, so that an attractive force is applied between the starting auxiliary pole 32c and the second stator pole 35. Acting, the rotor 32 rotates further.
Then, the rotor 2 further rotates, and the first rotor pole 32
When “a” approaches the second stator pole 35, an attractive force acts between the first rotor pole 32 a and the second stator pole 35, and the second rotor pole 32 b also acts on the first stator pole 34. Since it approaches, the attraction force acts between the first rotor pole 32a and the first stator pole 34, and the rotor 32 further rotates.
【0038】第1のロータ極32aの磁極面が第2のス
テータ極35の磁極面に重なった時点で、図13に示す
ように、正の駆動パルスP+ をOFFする。そして、ロ
ータ2がその慣性で回転して第1のロータ極32aが図
12の第2のロータ極32bの位置に達した時点で、図
13に示すように、今度は負の駆動パルスP- を印加す
る。When the magnetic pole face of the first rotor pole 32a overlaps the magnetic pole face of the second stator pole 35, the positive drive pulse P + is turned off as shown in FIG. Then, when the rotor 2 is first rotor poles 32a rotating at its inertia has reached the position of the second rotor pole 32b in FIG. 12, as shown in FIG. 13, this time negative driving pulse P - Is applied.
【0039】これによって、第1のステータ極34の表
面にS極が発生し、第2のステータ極35の表面にN極
が発生する。したがって、第1のステータ極34と第2
のロータ極32bがS極同士の同極、また、第2のステ
ータ極35と第1のロータ極32aがN極同士の同極と
なり、お互いの磁極間に反撥力が作用し、ロータ32は
矢印イ方向にさらに回転する。このようにして、ロータ
32の半回転毎に正負の駆動パルスを印加してやること
により、ロータ32は連続的に回転する。As a result, an S pole is generated on the surface of the first stator pole 34, and an N pole is generated on the surface of the second stator pole 35. Therefore, the first stator pole 34 and the second
Rotor pole 32b has the same polarity as the S pole, and the second stator pole 35 and the first rotor pole 32a have the same polarity as the N pole. A repulsive force acts between the magnetic poles. Rotate further in the direction of arrow a. In this way, by applying the positive and negative drive pulses every half rotation of the rotor 32, the rotor 32 rotates continuously.
【0040】なお、この第4の実施形態の場合も、図1
4に示すように、ステータ極とロータ極の極性関係を逆
にしても、同様に実現できるものである。また、図示の
インナーロータ型に換えて、アウターロータ型に構成す
ることもできる。It should be noted that also in the case of the fourth embodiment, FIG.
As shown in FIG. 4, the same can be realized even if the polarity relationship between the stator poles and the rotor poles is reversed. Further, instead of the illustrated inner rotor type, an outer rotor type may be configured.
【0041】図15に、本発明の第5の実施形態を示
す。この第5の実施形態は、前記第4の実施例のロータ
とステータの位置を内外逆にした、いわゆるアウターロ
ータ型のモータの例である。すなわち、図15に示すよ
うに、外ケース41の内側に位置して、円筒形のロータ
42が回転軸43によって回転自在に軸支されていると
ともに、このロータ42の内側に、ステータ極44,4
5を固定配置さえている。この第1のステータ極44と
第2のステータ極45には駆動巻線46,47が巻回さ
れ、それぞれが電磁石とされている。また、ロータ42
には、N極からなる第1のロータ極42a、S極からな
る第2のロータ極42b、N極からなる小極の第3のロ
ータ極42bが着磁されている。FIG. 15 shows a fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment is an example of a so-called outer rotor type motor in which the positions of the rotor and the stator of the fourth embodiment are reversed inside and outside. That is, as shown in FIG. 15, a cylindrical rotor 42 is rotatably supported by a rotating shaft 43 inside the outer case 41, and a stator pole 44, 4
5 is even fixed. Drive windings 46 and 47 are wound around the first stator pole 44 and the second stator pole 45, and each is an electromagnet. Also, the rotor 42
A first rotor pole 42a composed of N poles, a second rotor pole 42b composed of S poles, and a small third rotor pole 42b composed of N poles are magnetized.
【0042】この第5の実施形態に係るモータは、前記
第4の実施形態に係るモータのロータとステータの位置
が内外逆になっただけであり、その動作自体はまったく
同じであるので、その動作については省略する。また、
図16に示すように、ステータ極とロータ極のN,S関
係を逆にしてもよいものである。The motor according to the fifth embodiment differs from the motor according to the fourth embodiment only in that the positions of the rotor and the stator are reversed inside and outside, and the operation itself is exactly the same. The operation is omitted. Also,
As shown in FIG. 16, the N and S relationships between the stator pole and the rotor pole may be reversed.
【0043】図17に、本発明の第6の実施形態を示
す。この第6の実施形態は、構造的には前記図12に示
した第4の実施形態に係るモータとまったく同じ構成に
なるもので、その着磁および例示の仕方と、印加する駆
動パルスが異なるだけである。すなわち、第1および第
2のロータ極32aと始動用補助極32cのすべてをN
極に着磁するとともに、第1および第2のステータ極3
4,35の両方を同時に同じN極に着磁するように構成
し、図18に示す単極性の駆動パルスPによって回転駆
動するようにしたものである。したがって、モータ自体
の構造は同じであるので、前記第4の実施形態に係るモ
ータと同一部分には同一の符号を付し、その詳細な構造
説明は省略する。FIG. 17 shows a sixth embodiment of the present invention. The sixth embodiment has the same structure as the motor according to the fourth embodiment shown in FIG. 12 in terms of structure. Only. That is, all of the first and second rotor poles 32a and the starting auxiliary pole 32c are
The first and second stator poles 3
The configuration is such that both 4 and 35 are simultaneously magnetized to the same N-pole, and are driven to rotate by a unipolar drive pulse P shown in FIG. Accordingly, since the structure of the motor itself is the same, the same portions as those of the motor according to the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and the detailed description of the structure is omitted.
【0044】この第6の実施形態に係るモータは次のよ
うにして回転する。すなわち、駆動パルスの印加されて
いない停止時には、位置エネルギー的に最も安定な図示
の状態で停止している。この状態で図18の駆動パルス
Pを印加すると、第1および第2のステータ極34,3
5のそれぞれの表面ににN極が発生する。これによっ
て、第1のステータ極34と第1のロータ極32aがN
極同士の同極、また、第2のステータ極35と第2のロ
ータ極32bがN極同士の同極となり、お互いの磁極間
に反撥力が作用し、ロータ32は矢印イ方向に回転を開
始する。The motor according to the sixth embodiment rotates as follows. In other words, when the driving pulse is not applied, the operation is stopped in the state shown in FIG. When the drive pulse P shown in FIG. 18 is applied in this state, the first and second stator poles 34, 3
An N-pole is generated on each surface of No. 5. As a result, the first stator pole 34 and the first rotor pole 32a
The poles are the same, and the second stator pole 35 and the second rotor pole 32b are the same poles of the N poles. A repulsive force acts between the magnetic poles, and the rotor 32 rotates in the direction of arrow a. Start.
【0045】そして、第1および第2のロータ極32
a,32bが第1および第2のステータ極34,35の
磁極面から外れた時点で駆動パルスPをOFFし、第1
および第2のステータ極34,35の励磁を停止する。
ロータ2は、その慣性によって回転を続け、第1のロー
タ極32aが図17の第2のロータ極32bの位置に達
した時点で、図13に示すように、再び駆動パルスPを
印加する。これによって、第1および第2のロータ極3
2a,32bが再びステータ極34,35からの同磁極
による反撥力を受け、前述したと同様にして矢印イ方向
に回転する。このようにして、ロータ32の半回転毎に
駆動パルスPを印加してやることにより、ロータ32は
連続的に回転する。Then, the first and second rotor poles 32
The drive pulse P is turned off at the time when the a and 32b depart from the magnetic pole surfaces of the first and second stator poles 34 and 35, and the first
Then, the excitation of the second stator poles 34, 35 is stopped.
The rotor 2 continues to rotate due to its inertia, and when the first rotor pole 32a reaches the position of the second rotor pole 32b in FIG. 17, the drive pulse P is applied again as shown in FIG. Thereby, the first and second rotor poles 3
2a and 32b receive the repulsive force of the same magnetic pole from the stator poles 34 and 35 again, and rotate in the direction of arrow a in the same manner as described above. Thus, by applying the drive pulse P every half rotation of the rotor 32, the rotor 32 rotates continuously.
【0046】なお、前記第6の実施形態の場合も、図1
9に示すように、ステータ極とロータ極の磁極関係を逆
にしても、同様に実現できるものである。また、図示の
インナーロータ型に換えて、アウターロータ型に構成す
ることもできる。In the case of the sixth embodiment, FIG.
As shown in FIG. 9, the same can be realized even if the magnetic pole relationship between the stator pole and the rotor pole is reversed. Further, instead of the illustrated inner rotor type, an outer rotor type may be configured.
【0047】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、これらの例はステータ極とロータ極の数を最も少
数の基本数とした場合の例を示したものであり、ステー
タ極とロータ極は、前記基本的な組合わせを複数組設け
てもよいものである。ステータ極とロータ極を複数組設
けた場合には、モータの回転トルクを大きくすることが
できる。Although the embodiments of the present invention have been described above, these examples show an example in which the numbers of the stator poles and the rotor poles are the smallest basic numbers. May be provided with a plurality of the above basic combinations. When a plurality of sets of stator poles and rotor poles are provided, the rotational torque of the motor can be increased.
【0048】[0048]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によるときは、同一極性の奇数個のロータ極を円周上
等間隔に着磁したロータと、前記ロータ極と異なる極性
に励磁される電磁石からなる第1のステータ極と、前記
ロータ極と同極に励磁される電磁石からなる第2のステ
ータ極と、前記ロータ極と異なる極性に着磁された永久
磁石からなる第3のステータ極とを備え、前記第2のス
テータ極を前記第1のステータ極に対して円周方向(9
0+α)°の位置に配置するとともに、前記第3のステ
ータ極を前記第1のステータ極に対して円周方向(18
0+α)°の位置に配置し、前記各ステータ極のエアギ
ャップを前記各ロータ極に対して非対称にしたので、ホ
ール素子などの磁極位置センサーを必要とせず、しか
も、ON/OFFする単極性の駆動パルスを与えるだけ
で回転駆動することのできる構造簡単で廉価なパルス駆
動式ブラシレスモータを提供することができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, a rotor in which an odd number of rotor poles having the same polarity are magnetized at equal intervals on the circumference and a rotor having a different polarity from the rotor poles is excited. A first stator pole made of an electromagnet to be formed, a second stator pole made of an electromagnet excited to the same pole as the rotor pole, and a third stator made of a permanent magnet magnetized to a polarity different from that of the rotor pole. A stator pole, and the second stator pole is arranged in a circumferential direction (9) with respect to the first stator pole.
0 + α) °, and the third stator pole is arranged in a circumferential direction (18) with respect to the first stator pole.
0 + α) °, and the air gap of each of the stator poles is made asymmetrical with respect to each of the rotor poles, so that a magnetic pole position sensor such as a Hall element is not required, and a unipolar ON / OFF switch is provided. It is possible to provide an inexpensive pulse-driven brushless motor that has a simple structure and can be driven to rotate simply by applying a driving pulse.
【0049】また、請求項2記載の発明によるときは、
同一極性の奇数個のロータ極を円周上に等間隔に着磁し
たロータと、前記ロータ極と同一極性に励磁される電磁
石からなる第1のステータ極と、前記ロータ極と異なる
極性に着磁された永久磁石からなる第2のステータ極と
を備え、前記第2のステータ極を前記第1のステータ極
に対して円周方向(180+α)°の位置に配置したの
で、ホール素子などの磁極位置センサーを必要とせず、
しかも、ON/OFFする単極性の駆動パルスを与える
だけで回転駆動することのできる構造簡単で廉価なパル
ス駆動式ブラシレスモータを提供することができる。According to the second aspect of the present invention,
A rotor in which an odd number of rotor poles of the same polarity are magnetized at equal intervals on the circumference, a first stator pole made of an electromagnet excited to the same polarity as the rotor poles, and a rotor having a different polarity from the rotor poles. And a second stator pole made of a magnetized permanent magnet, and the second stator pole is arranged at a position (180 + α) ° in the circumferential direction with respect to the first stator pole, so that a Hall element or the like can be used. No need for a magnetic pole position sensor,
In addition, it is possible to provide an inexpensive pulse-driven brushless motor that can be rotationally driven only by applying a unipolar driving pulse to be turned on / off.
【0050】また、請求項3記載の発明によるときは、
異なる極性の2個のロータ極と1個の始動用補助極とを
円周上所定間隔で着磁したロータと、異なる極性に交互
に励磁される電磁石からなる第1および第2のステータ
極とを備え、前記第2のステータ極を前記第1のステー
タ極に対して円周方向(180+α)°の位置に配置し
たしたので、ホール素子などの磁極位置センサーを必要
とせず、しかも、正負に交互に切り換わる両極性の駆動
パルスを与えるだけで回転駆動することのできる構造簡
単で廉価なパルス駆動式ブラシレスモータを提供するこ
とができる。According to the third aspect of the present invention,
A rotor in which two rotor poles having different polarities and one starting auxiliary pole are magnetized at predetermined intervals on the circumference, and first and second stator poles composed of electromagnets which are alternately excited with different polarities; And the second stator pole is arranged at a position of (180 + α) ° in the circumferential direction with respect to the first stator pole, so that a magnetic pole position sensor such as a Hall element is not required, and moreover, It is possible to provide an inexpensive pulse-driven brushless motor having a simple structure, which can be rotationally driven only by providing alternately switched bipolar drive pulses.
【0051】さらに、請求項4記載の発明によるとき
は、同一極性の2個のロータ極と1個の始動用補助極と
を円周上所定間隔で着磁したロータと、同一極性に励磁
される電磁石からなる第1および第2のステータ極とを
備え、前記第2のステータ極を前記第1のステータ極に
対して円周方向(180+α)°の位置に配置したの
で、ホール素子などの磁極位置センサーを必要とせず、
しかも、ON/OFFする単極性の駆動パルスを与える
だけで回転駆動することのできる構造簡単で廉価なパル
ス駆動式ブラシレスモータを提供することができる。Further, according to the present invention, two rotor poles having the same polarity and one starting auxiliary pole are magnetized at the same polarity as the rotor which is magnetized at a predetermined interval on the circumference. And first and second stator poles made of electromagnets, and the second stator pole is disposed at a position in the circumferential direction (180 + α) ° with respect to the first stator pole, so that a Hall element or the like can be used. No need for a magnetic pole position sensor,
In addition, it is possible to provide an inexpensive pulse-driven brushless motor that can be rotationally driven only by applying a unipolar driving pulse to be turned on / off.
【図1】第1の実施形態の原理構造図である。FIG. 1 is a principle structural diagram of a first embodiment.
【図2】モータに偏心用の錘を取り付けた状態の外観斜
視図である。FIG. 2 is an external perspective view showing a state where an eccentric weight is attached to the motor.
【図3】第1の実施形態の回転動作の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a rotation operation according to the first embodiment.
【図4】第1の実施形態で用いられる駆動パルスの波形
図である。FIG. 4 is a waveform diagram of a driving pulse used in the first embodiment.
【図5】第1の実施形態におけるステータ極とロータ極
の組合わせ図である。FIG. 5 is a combination diagram of a stator pole and a rotor pole in the first embodiment.
【図6】第1の実施形態に係るモータの回転トルク特性
を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a rotational torque characteristic of the motor according to the first embodiment.
【図7】第2の実施形態の原理構造図である。FIG. 7 is a principle structural diagram of a second embodiment.
【図8】第2の実施形態におけるステータ極とロータ極
の組合わせ図である。FIG. 8 is a combination diagram of a stator pole and a rotor pole in a second embodiment.
【図9】第3の実施形態の原理構造図である。FIG. 9 is a principle structural diagram of a third embodiment.
【図10】第3の実施形態で用いられる駆動パルスの波
形図である。FIG. 10 is a waveform diagram of a drive pulse used in the third embodiment.
【図11】第3の実施形態におけるステータ極とロータ
極の組合わせ図である。FIG. 11 is a combination diagram of a stator pole and a rotor pole in a third embodiment.
【図12】第4の実施形態の原理構造図である。FIG. 12 is a principle structural diagram of a fourth embodiment.
【図13】第4の実施形態で用いられる駆動パルスの波
形図である。FIG. 13 is a waveform diagram of a driving pulse used in the fourth embodiment.
【図14】第4の実施形態におけるステータ極とロータ
極の組合わせ図である。FIG. 14 is a combination diagram of a stator pole and a rotor pole in a fourth embodiment.
【図15】第5の実施形態の原理構造図である。FIG. 15 is a principle structural diagram of a fifth embodiment.
【図16】第5の実施形態におけるステータ極とロータ
極の組合わせ図である。FIG. 16 is a combination diagram of a stator pole and a rotor pole in a fifth embodiment.
【図17】第6の実施形態の原理構造図である。FIG. 17 is a principle structural diagram of a sixth embodiment.
【図18】第6の実施形態で用いられる駆動パルスの波
形図である。FIG. 18 is a waveform diagram of a drive pulse used in the sixth embodiment.
【図19】第6の実施形態におけるステータ極とロータ
極の組合わせ図である。FIG. 19 is a combination diagram of a stator pole and a rotor pole according to a sixth embodiment.
1 外ケース 2 ロータ 2a 第1のロータ極 2b 第2のロータ極 2c 第3のロータ極 3 回転軸 4 第1のステータ極(電磁石) 5 第2のステータ極(電磁石) 6 第3のステータ極(永久磁石) 7 駆動巻線 8 駆動巻線 9 錘 11 外ケース 12 ロータ 12a 第1のロータ極 12b 第2のロータ極 12c 第3のロータ極 13 回転軸 14 第1のステータ極(電磁石) 15 第2のステータ極(電磁石) 16 第3のステータ極(永久磁石) 17 駆動巻線 19 駆動巻線 21 外ケース 22 ロータ 22a 第1のロータ極 22b 第2のロータ極 22c 第3のロータ極 23 回転軸 24 第1のステータ極(電磁石) 25 第2のステータ極(永久磁石) 26 駆動巻線 31 外ケース 32 ロータ 32a 第1のロータ極 32b 第2のロータ極 32c 始動用補助極 33 回転軸 34 第1のステータ極(電磁石) 35 第2のステータ極(電磁石) 36 駆動巻線 37 駆動巻線 41 外ケース 42 ロータ 42a 第1のロータ極 42b 第2のロータ極 42c 第3のロータ極 43 回転軸 44 第1のステータ極(電磁石) 45 第2のステータ極(電磁石) 46 駆動巻線 47 駆動巻線 G エアギャップ Reference Signs List 1 outer case 2 rotor 2a first rotor pole 2b second rotor pole 2c third rotor pole 3 rotating shaft 4 first stator pole (electromagnet) 5 second stator pole (electromagnet) 6 third stator pole (Permanent magnet) 7 Drive winding 8 Drive winding 9 Weight 11 Outer case 12 Rotor 12a First rotor pole 12b Second rotor pole 12c Third rotor pole 13 Rotation axis 14 First stator pole (electromagnet) 15 Second stator pole (electromagnet) 16 Third stator pole (permanent magnet) 17 Drive winding 19 Drive winding 21 Outer case 22 Rotor 22a First rotor pole 22b Second rotor pole 22c Third rotor pole 23 Rotation axis 24 First stator pole (electromagnet) 25 Second stator pole (permanent magnet) 26 Drive winding 31 Outer case 32 Rotor 32a First rotor pole 32b Second Rotor pole 32c starting auxiliary pole 33 rotating shaft 34 first stator pole (electromagnet) 35 second stator pole (electromagnet) 36 drive winding 37 drive winding 41 outer case 42 rotor 42a first rotor pole 42b first Second rotor pole 42c Third rotor pole 43 Rotation axis 44 First stator pole (electromagnet) 45 Second stator pole (electromagnet) 46 Drive winding 47 Drive winding G Air gap
Claims (4)
間隔に着磁したロータと、前記ロータ極と異なる極性に
励磁される電磁石からなる第1のステータ極と、前記ロ
ータ極と同極に励磁される電磁石からなる第2のステー
タ極と、前記ロータ極と異なる極性に着磁された永久磁
石からなる第3のステータ極とを備え、 前記第2のステータ極を前記第1のステータ極に対して
円周方向(90+α)°(αは所定の偏倚角)の位置に
配置するとともに、前記第3のステータ極を前記第1の
ステータ極に対して円周方向(180+α)°の位置に
配置し、前記各ステータ極のエアギャップを前記各ロー
タ極に対して非対称にしたことを特徴とするパルス駆動
式ブラシレスモータ。1. A rotor in which an odd number of rotor poles having the same polarity are magnetized at equal circumferential intervals, a first stator pole made of an electromagnet excited to a polarity different from that of the rotor poles, and A second stator pole made of an electromagnet excited to the same polarity; and a third stator pole made of a permanent magnet magnetized to a polarity different from that of the rotor pole. And the third stator pole is arranged in a circumferential direction (180 + α) with respect to the first stator pole. °, and the air gap of each of the stator poles is asymmetric with respect to each of the rotor poles.
等間隔に着磁したロータと、前記ロータ極と同一極性に
励磁される電磁石からなる第1のステータ極と、前記ロ
ータ極と異なる極性に着磁された永久磁石からなる第2
のステータ極とを備え、 前記第2のステータ極を前記第1のステータ極に対して
円周方向(180+α)°(αは所定の偏倚角)の位置
に配置したことを特徴とするパルス駆動式ブラシレスモ
ータ。2. A rotor in which an odd number of rotor poles having the same polarity are magnetized at equal intervals on a circumference, a first stator pole made of an electromagnet excited with the same polarity as the rotor poles, and the rotor poles. The second consists of a permanent magnet magnetized to a different polarity
Pulse driving, wherein the second stator pole is disposed at a position in a circumferential direction (180 + α) ° (α is a predetermined deviation angle) with respect to the first stator pole. Type brushless motor.
動用補助極とを円周上所定間隔で着磁したロータと、異
なる極性に交互に励磁される電磁石からなる第1および
第2のステータ極とを備え、 前記第2のステータ極を前記第1のステータ極に対して
円周方向(180+α)°(αは所定の偏倚角)の位置
に配置したことを特徴とするパルス駆動式ブラシレスモ
ータ。3. A first and a second rotor comprising two rotor poles having different polarities and one starting auxiliary pole magnetized at predetermined intervals on a circumference, and electromagnets which are alternately excited with different polarities. Wherein the second stator pole is disposed at a position in a circumferential direction (180 + α) ° (α is a predetermined deviation angle) with respect to the first stator pole. Driven brushless motor.
用補助極とを円周上所定間隔で着磁したロータと、同一
極性に励磁される電磁石からなる第1および第2のステ
ータ極とを備え、 前記第2のステータ極を前記第1のステータ極に対して
円周方向(180+α)°(αは所定の偏倚角)の位置
に配置したことを特徴とするパルス駆動式ブラシレスモ
ータ。4. A first and a second rotor comprising a rotor in which two rotor poles having the same polarity and one starting auxiliary pole are magnetized at a predetermined interval on a circumference, and electromagnets excited in the same polarity. And a stator pole, wherein the second stator pole is disposed at a position in a circumferential direction (180 + α) ° (α is a predetermined deviation angle) with respect to the first stator pole. Brushless motor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31689296A JPH10150760A (en) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | Pulse driven brushless motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31689296A JPH10150760A (en) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | Pulse driven brushless motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10150760A true JPH10150760A (en) | 1998-06-02 |
Family
ID=18082083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31689296A Pending JPH10150760A (en) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | Pulse driven brushless motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10150760A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999066627A1 (en) * | 1998-06-18 | 1999-12-23 | Micronasa Di Patarchi Alberto | Universal electric motor with variable air gap |
-
1996
- 1996-11-14 JP JP31689296A patent/JPH10150760A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999066627A1 (en) * | 1998-06-18 | 1999-12-23 | Micronasa Di Patarchi Alberto | Universal electric motor with variable air gap |
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