JPH10178768A - Fan motor - Google Patents

Fan motor

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Publication number
JPH10178768A
JPH10178768A JP8353658A JP35365896A JPH10178768A JP H10178768 A JPH10178768 A JP H10178768A JP 8353658 A JP8353658 A JP 8353658A JP 35365896 A JP35365896 A JP 35365896A JP H10178768 A JPH10178768 A JP H10178768A
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JP
Japan
Prior art keywords
coil
fan motor
polarity
rotor
drive circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP8353658A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Egawa
義弘 江川
Shuji Maehara
修治 前原
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.)
Nippon Keiki Works Ltd
Original Assignee
Nippon Keiki Works Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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  • Brushless Motors (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fan motor of simple structure that enables to stabilize the bias of a drive circuit and the reduce the cost for electronic components applicable to the drive circuit by reducing vibration, when the polarity is switched during operation, and thereby reducing noise during operation and noise produced due to vibration, when the motor is installed in a machine and the quantity of power generated is coils during rotation. SOLUTION: A triangular coil 7 is formed by bifilar winding using a first coil 5 and a second coil 6 and is disposed, so that the center of the coil 7 coincides with the rotational axis of a rotor. The first coil 5 and the second coil 6 are connected with a drive circuit that switches polarity, and the currents passed through the coils are reversed when the polarity is switched. Therefore, the magnetic fields produced in the coil are canceled out, and the attractive force and the repulsive force produced in magnets and the coil are reduced. Thus vibration in the axial direction during motor running can be reduced. Further, the quantity of power generated in the coil can be minimized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ロータに取り付け
られているマグネットとステータに取り付けられている
コイルとの対面方向をロータの回転軸に対し平行になる
ように配置した形式のファンモータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fan motor in which a magnet attached to a rotor and a coil attached to a stator face each other so as to be parallel to a rotation axis of the rotor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、パソコンの性能が急速に向上し、
それに伴いCPUなど各電子部品から発生する熱が増大
し、冷却用ファンモータが必要不可欠となってきてい
る。パソコン筐体に限らず電子システム装置では、冷却
用ファンモータを取り付けた場合、静粛さが要求され
る。
2. Description of the Related Art In recent years, the performance of personal computers has rapidly improved,
Accordingly, heat generated from each electronic component such as a CPU increases, and a cooling fan motor is indispensable. Not only in the case of a personal computer but also in an electronic system device, when a cooling fan motor is mounted, quietness is required.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ロータに取
り付けられているマグネットとステータに取り付けられ
ているコイルとの対面方向をロータの回転軸に対し平行
になるように配置した形式のファンモータにおいて、ス
テータに多数のコイルを配置したものは、運転時の極性
切り換わり時にロータが吸引、反発の力を受け振動の原
因になるという欠点があった。また、コイルに誘導起電
力が発生するため、駆動回路である差動増幅回路では、
始動と運転時にコイル電流が大きく変化し、バイアス電
圧を安定化させることができず、しかも発電ノイズのた
め回路に用いる電子部品は耐電圧の高いものが要求され
る。
By the way, in a fan motor of a type in which a facing direction of a magnet attached to a rotor and a coil attached to a stator is arranged so as to be parallel to a rotation axis of the rotor. The arrangement in which a large number of coils are arranged on the stator has a drawback in that the rotor is attracted and repulsed when the polarity is switched during operation, causing vibration. Also, since an induced electromotive force is generated in the coil, the differential amplifier circuit, which is the drive circuit,
During start-up and operation, the coil current changes greatly, making it impossible to stabilize the bias voltage. In addition, due to power generation noise, electronic components used in the circuit must have high withstand voltage.

【0004】本発明の課題は、運転時の極性切り換わり
時の振動を小さくすることにより、運転時の騒音および
装置取付時の振動による騒音発生を抑制し、かつ回転中
のコイルの発電量を小さく抑えることにより駆動回路の
バイアスの安定化および駆動回路に使用できる電子部品
のコストダウンを図ることができる、構造が簡単なファ
ンモータを提供することにある。
[0004] It is an object of the present invention to reduce the noise at the time of operation and the noise at the time of mounting the device by reducing the vibration at the time of polarity switching during operation, and to reduce the power generation of the rotating coil. It is an object of the present invention to provide a fan motor with a simple structure, which can stabilize the bias of a drive circuit and reduce the cost of electronic components that can be used in the drive circuit by suppressing the size of the fan motor.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明によるファンモータは、ロータに取り付けられ
ているマグネットとステータに取り付けられているコイ
ルとの対面方向をロータの回転軸に対し平行になるよう
に配置した形式のファンモータにおいて、三角形状のコ
イルを、その中心部が前記回転軸に一致するようにロー
タの中央に対面させて配置するとともに前記三角形状の
コイルを2本巻きにし、前記2本巻きのコイルに、極性
切り換えを行う駆動回路を接続して構成し、コイルに発
生する発電量を小さくするとともに極性切り換わり時に
前記回転軸に平行方向に発生する前記マグネットと三角
形状のコイルとの吸引,反発力を小さくするように構成
してある。また、本発明における前記極性切り換えは、
磁気センサにより磁界方向を検知して行うものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a fan motor according to the present invention is arranged so that a facing direction of a magnet attached to a rotor and a coil attached to a stator are parallel to a rotation axis of the rotor. In the fan motor of the type arranged in such a manner, the triangular coil is arranged facing the center of the rotor so that the center thereof coincides with the rotation axis, and the triangular coil is wound twice. A drive circuit for switching the polarity is connected to the two-turn coil to reduce the amount of power generated in the coil and to form a triangular shape with the magnet generated in the direction parallel to the rotation axis when the polarity is switched. It is configured to reduce the attraction and repulsion of the coil. Further, the polarity switching in the present invention,
This is performed by detecting the direction of the magnetic field with a magnetic sensor.

【0006】[0006]

【作用】上記構成によれば、簡単な構造で極性切り換え
時のファンモータの振動を小さくすることができる。ま
た、回転中のコイルの発電量を抑えることができるの
で、駆動回路のバイアスを安定化できる。さらに耐圧の
低い電子部品の使用が可能となりコストダウンを図るこ
とができる。
According to the above construction, the vibration of the fan motor at the time of polarity switching can be reduced with a simple structure. In addition, since the amount of power generated by the rotating coil can be suppressed, the bias of the drive circuit can be stabilized. Further, it is possible to use an electronic component having a low withstand voltage, thereby reducing the cost.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳しく説明する。図1は、本発明によるファ
ンモータのマグネットと三角形状のコイルの停止位置関
係を説明するための図である この図は、ロータに取り付けられたマグネットを上側
に、ステータに取り付けられた三角形状のコイルを下側
に配置した平面図を示している。三角形状のコイル7は
第1コイル(L1 )5と第2コイル(L2 )6を束ねて
巻回して形成したもので、第1コイル(L1 )5と第2
コイル(L2 )6にはそれぞれ駆動電流が流される。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining a positional relationship between a magnet of a fan motor and a triangular coil according to the present invention. FIG. 1 shows a triangular coil attached to a stator with a magnet attached to a rotor on the upper side. FIG. 4 shows a plan view in which a coil is arranged on a lower side. The triangular coil 7 which was formed by winding bundled with the first coil (L 1) 5 the second coil (L 2) 6, the first coil (L 1) 5 and the second
A drive current is passed through each of the coils (L 2 ) 6.

【0008】三角形状のコイル7は、その中心がロータ
の中心と一致させた位置に配置されている。ホール素子
3は三角形状のコイル7の頂点から30度離れた位置に
設置されている。マグネット1は、ロータにS極1aと
N極1bを交互に配置して構成されており、ロータは、
コキングトルクによりホール素子3の位置よりS極1a
とN極1bの境界から15度進行した位置で停止するよ
うにしてある。
The triangular coil 7 is arranged at a position where the center of the coil 7 coincides with the center of the rotor. The Hall element 3 is installed at a position 30 degrees away from the vertex of the triangular coil 7. The magnet 1 is configured by alternately arranging S poles 1a and N poles 1b on a rotor.
S pole 1a from the position of Hall element 3 by coking torque
And stop at a position advanced 15 degrees from the boundary between the N pole 1b.

【0009】図2は、本発明によるファンモータのマグ
ネットと三角形状のコイルの位置関係を示す平面図およ
び側面図である。ロータのマグネット1の位置が図2
(a)の位置関係にあるとき、回転トルクは0である。
この時のマグネット1の三角形状のコイル7にかかる面
積は、図2(a)の場合、S極1aよりN極1bの方が
約50%大きくなるため、三角形状のコイル7に流れる
電流方向によりロータは吸引または反発のトルクを受け
る。この図2(a)の例では、ロータは吸引力を受ける
こととなる。すなわち、図3(a)の模型図で示すと、
コイルに発生する磁界によりマグネットのN極に対面す
る側にS極が発生するため吸引される。吸引される位置
はコイル7の三角頂点部付近であり、ファンモータ運転
時の振動原因となる。ついで図2において電流方向が切
り替わると、今度は反発力が発生する。
FIG. 2 is a plan view and a side view showing a positional relationship between a magnet and a triangular coil of the fan motor according to the present invention. Fig. 2 shows the position of the magnet 1 of the rotor.
When in the positional relationship shown in (a), the rotational torque is zero.
At this time, the area of the magnet 1 applied to the triangular coil 7 is about 50% larger in the N pole 1b than in the S pole 1a in FIG. As a result, the rotor receives suction or repulsion torque. In the example of FIG. 2A, the rotor receives a suction force. That is, as shown in the model diagram of FIG.
The magnetic field generated in the coil generates an S pole on the side facing the N pole of the magnet, so that the magnet is attracted. The suction position is near the apex of the triangle of the coil 7, which causes vibration during the operation of the fan motor. Next, when the current direction is switched in FIG. 2, a repulsive force is generated.

【0010】この方式のモータは、図3(b)の吸引,
反発トルク特性から明らかなように極性切り換わり位置
を最大としてアキシャル方向へ吸引反発のトルクが発生
する。また、バイポーラ駆動の場合、図3(c)に示す
ような矩形波となり、同様に大きな吸引反発のトルクが
発生する。極性切り換わり時の電流波形を緩やかにすれ
ば、ある程度吸引反発力は小さくなるが、回路の安定性
等に問題が生じる。そこで、本発明は極性切り換わり前
後を含めたアキシャル方向のトルクをより小さくするた
めに、上述したように三角形状のコイル7を2本巻きで
形成したのである。
[0010] The motor of this type uses the suction,
As is clear from the repulsion torque characteristic, the repulsion torque is generated in the axial direction with the polarity switching position being the maximum. In the case of the bipolar drive, a rectangular wave as shown in FIG. 3C is obtained, and a large suction repulsion torque is generated. If the current waveform at the time of polarity switching is made gentle, the suction repulsion will be reduced to some extent, but there will be a problem in circuit stability and the like. Therefore, in the present invention, as described above, the triangular coil 7 is formed by two windings in order to further reduce the torque in the axial direction including before and after the polarity switching.

【0011】図4は、本発明によるファンモータの駆動
回路の実施の形態を示す回路図である。第1コイル(L
1 )5と第2コイル(L2 )6の一端は電源側に、他端
はそれぞれトランジスタ(Tr1 )10とトランジスタ
(Tr2 )11のコレクタに接続されている。トランジ
スタ(Tr1 )10とトランジスタ(Tr2 )11のベ
ースはホール素子3の出力端子aおよびbにそれぞれ接
続されている。ホール素子3の電源端子および接地端子
にはそれぞれ保護抵抗(R1 )と(R2 )が接続されて
いる。トランジスタ(Tr1 )10とトランジスタ(T
2 )11のエミッタにはバイアス抵抗(R)14が接
続されている。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment of a drive circuit for a fan motor according to the present invention. The first coil (L
1 ) One end of 5 and the second coil (L 2 ) 6 is connected to the power supply side, and the other end is connected to the collectors of the transistor (Tr 1 ) 10 and the transistor (Tr 2 ) 11, respectively. The bases of the transistor (Tr 1 ) 10 and the transistor (Tr 2 ) 11 are connected to the output terminals a and b of the Hall element 3, respectively. Protective resistors (R 1 ) and (R 2 ) are connected to the power terminal and the ground terminal of the Hall element 3, respectively. Transistor (Tr 1 ) 10 and transistor (T
A bias resistor (R) 14 is connected to the emitter of r 2 ) 11.

【0012】この回路は差動増幅回路であり、ホール素
子3の出力信号の大きさにより、第1コイル(L1 )5
と第2コイル(L2 )6は飽和する。マグネットの表面
磁界は図5(a)のようになっており、ホール素子3は
これを増幅し、ホール出力電圧として端子aおよびbに
出力する。この回路は、極性切り換わり前後において差
動増幅のため第1コイル(L1 )5と第2コイル
(L2 )6の両方に電流が流れる。この電流の方向は両
コイルでは図6に示すように逆となるため、各コイルに
発生する磁界は打ち消される。したがって、アキシャル
方向へ発生するマグネットとコイル間の吸引,反発力は
小さくなり、モータ回転時のアキシャル方向の振動を小
さくできる。図5(c)は上記動作によって両コイルに
流れる電流波形を示したものである。電流切り換わり
時、図3(c)に比較し、立ち上がり,立ち下がりが傾
斜した波形となる。
This circuit is a differential amplifying circuit, and the first coil (L 1 ) 5 depends on the magnitude of the output signal of the Hall element 3.
And the second coil (L 2 ) 6 is saturated. The surface magnetic field of the magnet is as shown in FIG. 5A, and the Hall element 3 amplifies this and outputs it to the terminals a and b as a Hall output voltage. In this circuit, current flows through both the first coil (L 1 ) 5 and the second coil (L 2 ) 6 for differential amplification before and after the polarity switching. Since the direction of this current is opposite for both coils as shown in FIG. 6, the magnetic field generated in each coil is negated. Therefore, the attraction and repulsion generated between the magnet and the coil in the axial direction is reduced, and the vibration in the axial direction during rotation of the motor can be reduced. FIG. 5C shows a waveform of a current flowing through both coils due to the above operation. At the time of current switching, the waveform has a rising and falling slope compared to FIG.

【0013】図7は、コイルの発電量が最小になる位置
を説明するための図である。モータトルクが最大のとき
は、図7(a)に示すようにマグネットNS中立点が三
角形状のコイルの頂点位置に回転してきたときであり、
2本巻きのコイルをマグネットの回転中心に配置させる
ことにより、コイルへの発電が最小になる。回転時のコ
イルへの発生起電力は、図7(b)に示すようにコイル
移動方向がマグネット磁束に対し、直角とならないた
め、フレミングの右手の法則からもコイルへの発電は小
さな値となる。このように三角形状のコイルを2本巻き
してロータに対し中央に配置することにより、2つのコ
イルに発生する逆起電力を打ち消すことにより、発電量
を最小にし、しかも電流切り換わり時の駆動電流の反転
時の勾配をなだらかにできる。
FIG. 7 is a diagram for explaining a position where the amount of power generation of the coil is minimized. When the motor torque is maximum, the neutral point of the magnet NS is rotated to the vertex position of the triangular coil as shown in FIG.
By arranging the two-turn coil at the center of rotation of the magnet, power generation to the coil is minimized. As shown in FIG. 7 (b), the generated electromotive force generated in the coil during rotation is such that the direction of movement of the coil is not perpendicular to the magnet magnetic flux, so that the power generation in the coil has a small value according to Fleming's right-hand rule. . By winding two triangular coils in this way and arranging them in the center with respect to the rotor, the counter electromotive force generated in the two coils is canceled, thereby minimizing the amount of power generation and driving at the time of current switching. The gradient at the time of current reversal can be made gentle.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上、説明したように本発明は、三角形
状のコイル巻線を2本同時に巻回してあるので、コイル
が1つとなり、比較的簡単な構造でモータファン運転時
の振動を小さくすることができる。また、回転中の逆起
電力の発生を2つのコイルで相互に打ち消しあうことに
より抑制できるので、駆動回路のバイアスが安定化する
とともに電子部品に耐電圧の低いものが使用できるよう
になり、部品単価が安価になるとともに信頼性が向上す
るという効果がある。
As described above, according to the present invention, since two triangular coil windings are wound at the same time, only one coil is required, and vibration during motor fan operation can be reduced with a relatively simple structure. Can be smaller. In addition, since the generation of the back electromotive force during rotation can be suppressed by mutually canceling out by the two coils, the bias of the drive circuit is stabilized, and a low withstand voltage electronic component can be used. This has the effect of lowering the unit price and improving reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるファンモータのマグネットと三角
形状のコイルの停止位置関係を説明するための図である
FIG. 1 is a diagram for explaining a stop positional relationship between a magnet of a fan motor and a triangular coil according to the present invention.

【図2】本発明によるファンモータのマグネットと三角
形状のコイルの位置関係を示す平面図および側面図であ
る。
FIG. 2 is a plan view and a side view showing a positional relationship between a magnet and a triangular coil of the fan motor according to the present invention.

【図3】吸引力,反発力が発生する機構を説明するため
の図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a mechanism that generates a suction force and a repulsion force.

【図4】本発明によるファンモータの駆動回路の実施の
形態を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment of a fan motor drive circuit according to the present invention.

【図5】(a)はマグネットの表面磁界を,(b)は図
5のa点およびb点の電圧を,(c)はコイル電流特性
をそれぞれ示す波形図である。
5A is a waveform diagram illustrating a surface magnetic field of a magnet, FIG. 5B is a waveform diagram illustrating voltages at points a and b in FIG. 5, and FIG. 5C is a waveform diagram illustrating coil current characteristics.

【図6】2つのコイルの磁界発生方向を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing directions of generating magnetic fields of two coils.

【図7】コイルの発電量が最小になる位置を説明するた
めの図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a position where the amount of power generation of a coil is minimized.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a…マグネットのS極 1b…マグネットのN極 1…マグネット 3…ホール素子(磁気センサ) 4…コキング角度(15度) 5…第1コイル 6…第2コイル 7…三角形状のコイル 8,9…ヨーク 10,11…トランジスタ 12,13,14…抵抗 15…電流方向 1a ... S pole of magnet 1b ... N pole of magnet 1 ... Magnet 3 ... Hall element (magnetic sensor) 4 ... Coking angle (15 degrees) 5 ... First coil 6 ... Second coil 7 ... Triangular coil 8,9 ... Yoke 10,11 ... Transistor 12,13,14 ... Resistance 15 ... Current direction

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ロータに取り付けられているマグネット
とステータに取り付けられているコイルとの対面方向を
ロータの回転軸に対し平行になるように配置した形式の
ファンモータにおいて、 三角形状のコイルを、その中心部が前記回転軸に一致す
るようにロータの中央に対面させて配置するとともに前
記三角形状のコイルを2本巻きにし、 前記2本巻きのコイルに、極性切り換えを行う駆動回路
を接続して構成し、 コイルに発生する発電量を小さくするとともに極性切り
換え時に前記回転軸に平行方向に発生する前記マグネッ
トと三角形状のコイルとの吸引,反発力を小さくするよ
うに構成したことを特徴とするファンモータ。
1. A fan motor of a type in which a facing direction of a magnet attached to a rotor and a coil attached to a stator is arranged so as to be parallel to a rotation axis of the rotor. The triangular coil is wound two times while being arranged facing the center of the rotor so that the center thereof coincides with the rotation axis, and a drive circuit for switching polarity is connected to the two-turned coil. The power generation amount generated in the coil is reduced, and the attraction and repulsion between the magnet and the triangular coil generated in the direction parallel to the rotation axis when switching the polarity is reduced. Fan motor.
【請求項2】 前記極性切り換えは磁気センサにより磁
界方向を検知して行うことを特徴とする請求項1記載の
ファンモータ。
2. The fan motor according to claim 1, wherein the polarity switching is performed by detecting a magnetic field direction by a magnetic sensor.
JP8353658A 1996-12-17 1996-12-17 Fan motor Pending JPH10178768A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010112826A (en) * 2000-06-15 2001-12-22 여민수 One-Phase Brushless DC Axial Flow Fan Motor
EP3531808A1 (en) * 2018-02-02 2019-08-28 Quanta Computer Inc. Magnetic detection method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010112826A (en) * 2000-06-15 2001-12-22 여민수 One-Phase Brushless DC Axial Flow Fan Motor
EP3531808A1 (en) * 2018-02-02 2019-08-28 Quanta Computer Inc. Magnetic detection method
US10605584B2 (en) * 2018-02-02 2020-03-31 Quanta Computer Inc. Magnetic detection method
TWI717626B (en) * 2018-02-02 2021-02-01 廣達電腦股份有限公司 Computer device and method for detecting configurations thereof

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