JPH11168867A - ブラシレスモータの固定子巻線 - Google Patents
ブラシレスモータの固定子巻線Info
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- JPH11168867A JPH11168867A JP9333362A JP33336297A JPH11168867A JP H11168867 A JPH11168867 A JP H11168867A JP 9333362 A JP9333362 A JP 9333362A JP 33336297 A JP33336297 A JP 33336297A JP H11168867 A JPH11168867 A JP H11168867A
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- stator
- rotor
- windings
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Brushless Motors (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 誘起電圧や寸法精度のバラツキの影響を低減
し、更には埋め込み磁石形回転子にも対応可能な、角度
検出巻線付きのサーボモータを提供する。 【解決手段】 磁性体１２０のｎ個の凸部とその間に固
着された、半径方向に同一極の着磁を施した永久磁石１
２２とで２ｎ個の磁極を構成する回転子１２と、Ｙ結線
された電機子巻線１１２と回転子１２の回転角度を検出
するための検出巻線１１３とを有する固定子１１とを有
し、検出巻線１１３及び検出巻線１１３の出力側に接続
された同期整流回路の各中性点間に高周波電源を接続
し、同期整流回路により得られる回転子１２の回転角度
の信号に基づいてインバータ駆動されるブラシレスモー
タの固定子巻線において、ｎが偶数であり、検出巻線１
１３が、１相当たりｎ個かつ固定子１１内で等間隔に配
置される要素巻線で、要素巻線の、回転子１２の軸を中
心として対称位置にあるもの同志を各々逆接続とした。
し、更には埋め込み磁石形回転子にも対応可能な、角度
検出巻線付きのサーボモータを提供する。 【解決手段】 磁性体１２０のｎ個の凸部とその間に固
着された、半径方向に同一極の着磁を施した永久磁石１
２２とで２ｎ個の磁極を構成する回転子１２と、Ｙ結線
された電機子巻線１１２と回転子１２の回転角度を検出
するための検出巻線１１３とを有する固定子１１とを有
し、検出巻線１１３及び検出巻線１１３の出力側に接続
された同期整流回路の各中性点間に高周波電源を接続
し、同期整流回路により得られる回転子１２の回転角度
の信号に基づいてインバータ駆動されるブラシレスモー
タの固定子巻線において、ｎが偶数であり、検出巻線１
１３が、１相当たりｎ個かつ固定子１１内で等間隔に配
置される要素巻線で、要素巻線の、回転子１２の軸を中
心として対称位置にあるもの同志を各々逆接続とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械や電気自
動車等に用いられる安価、堅牢かつ小形で高性能なブラ
シレスのサーボモータに関し、特に回転子の角度検出を
行うための検出巻線を内蔵したモータに関する。
動車等に用いられる安価、堅牢かつ小形で高性能なブラ
シレスのサーボモータに関し、特に回転子の角度検出を
行うための検出巻線を内蔵したモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】モータの小形化・低コスト化のためにモ
ータから別付けの角度検出器を排除することを目的とし
たブラシレスモータとしては、特公平５−８８０７７号
公報に開示された技術がある。これは、凹凸形状をした
磁性体の凹部に永久磁石を固着した回転子と、Ｙ結線さ
れた電機子巻線を有する固定子と、前記回転子の回転角
を検出するための検出部巻線とを備え、前記検出部巻線
から得られる検出信号に基づいてインバータ駆動される
ブラシレスモータにおいて、前記検出部巻線をＹ結線に
して、これを前記電機子巻線と共に前記固定子に併設
し、前記検出部なき栓の出力側に、Ｙ結線された抵抗体
を含んでなる同期整流回路を接続すると共に、これら検
出部巻線及び同期整流回路の各中性点間に高周波電源を
接続し、高周波励磁された前記検出部巻線からの信号を
前記同期整流回路で同期整流することにより回転角の検
出信号を得るブラシレスモータが開示されている。この
従来技術は、不平衡界磁構造の表面磁石形回転子、Ｙ結
線した検出部巻線と同期整流回路を組み合わせ、高周波
励磁された検出部巻線からの信号を同期整流回路で同期
整流することにより回転角の検出信号を得るというもの
である。
ータから別付けの角度検出器を排除することを目的とし
たブラシレスモータとしては、特公平５−８８０７７号
公報に開示された技術がある。これは、凹凸形状をした
磁性体の凹部に永久磁石を固着した回転子と、Ｙ結線さ
れた電機子巻線を有する固定子と、前記回転子の回転角
を検出するための検出部巻線とを備え、前記検出部巻線
から得られる検出信号に基づいてインバータ駆動される
ブラシレスモータにおいて、前記検出部巻線をＹ結線に
して、これを前記電機子巻線と共に前記固定子に併設
し、前記検出部なき栓の出力側に、Ｙ結線された抵抗体
を含んでなる同期整流回路を接続すると共に、これら検
出部巻線及び同期整流回路の各中性点間に高周波電源を
接続し、高周波励磁された前記検出部巻線からの信号を
前記同期整流回路で同期整流することにより回転角の検
出信号を得るブラシレスモータが開示されている。この
従来技術は、不平衡界磁構造の表面磁石形回転子、Ｙ結
線した検出部巻線と同期整流回路を組み合わせ、高周波
励磁された検出部巻線からの信号を同期整流回路で同期
整流することにより回転角の検出信号を得るというもの
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
特公平５−８８０７７号公報に開示された発明は、適す
るモータ極数や検出巻線の配置法に関しては殆ど触れら
れておらず、そのため、次のような問題を招く可能性が
高かった。 １）検出巻線に発生する、回転子の回転に伴う誘起電圧
や、固定子や回転子の寸法精度のバラツキの影響が、回
転子角度の検出精度を低下させる要因となる。 ２）電機子巻線によって発生する磁界の影響によって
も、回転子角度の検出精度が低下する。 ３）高速回転への対応や、永久磁石取り付け工程の省力
化、その取り付けの信頼性向上、リラクタンストルク活
用による高トルク化を目的として、回転子を表面磁石形
から埋め込み磁石形に変更することは容易に考えること
ができるが、回転子の単純な置き換えでは磁極を判別す
ることができない。したがって、本来の角度検出機能を
生かすことができない。 ４）検出巻線と電機子巻線間に発生する容量性結合によ
り、検出巻線に高周波の振動電圧が発生し、そのため回
転子角度の検出精度が低下したり、検出巻線の絶縁劣化
を引き起こす。 そこで本発明が解決しようとする課題は、従来の特許の
改良として、極数や検出巻線の配置を最適なものに限定
することによって、誘起電圧や寸法精度のバラツキの影
響を低減し、更には埋め込み磁石形回転子にも対応可能
な、角度検出巻線付きのサーボモータを提供することで
ある。
特公平５−８８０７７号公報に開示された発明は、適す
るモータ極数や検出巻線の配置法に関しては殆ど触れら
れておらず、そのため、次のような問題を招く可能性が
高かった。 １）検出巻線に発生する、回転子の回転に伴う誘起電圧
や、固定子や回転子の寸法精度のバラツキの影響が、回
転子角度の検出精度を低下させる要因となる。 ２）電機子巻線によって発生する磁界の影響によって
も、回転子角度の検出精度が低下する。 ３）高速回転への対応や、永久磁石取り付け工程の省力
化、その取り付けの信頼性向上、リラクタンストルク活
用による高トルク化を目的として、回転子を表面磁石形
から埋め込み磁石形に変更することは容易に考えること
ができるが、回転子の単純な置き換えでは磁極を判別す
ることができない。したがって、本来の角度検出機能を
生かすことができない。 ４）検出巻線と電機子巻線間に発生する容量性結合によ
り、検出巻線に高周波の振動電圧が発生し、そのため回
転子角度の検出精度が低下したり、検出巻線の絶縁劣化
を引き起こす。 そこで本発明が解決しようとする課題は、従来の特許の
改良として、極数や検出巻線の配置を最適なものに限定
することによって、誘起電圧や寸法精度のバラツキの影
響を低減し、更には埋め込み磁石形回転子にも対応可能
な、角度検出巻線付きのサーボモータを提供することで
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、 １）ｎ組（ｎは整数）の凸凹形状をした磁性体のｎ個の
凹部のそれぞれに、半径方向に同一極の着磁を施した永
久磁石を固着し、磁性体の凸部と前記永久磁石とで２ｎ
個の磁極を構成する回転子と、Ｙ結線された電機子巻線
を有する固定子と、回転子の回転角度を検出するための
検出巻線とを備え、検出巻線をＹ結線にして、これを電
機子巻線と共に固定子に併設し、検出巻線の出力側に、
Ｙ結線された抵抗体を含んでなる同期整流回路を接続す
ると共に、検出巻線及び同期整流回路の各中性点間に高
周波電源を接続し、高周波励磁された検出巻線からの信
号を同期整流回路で同期整流することにより得られる、
回転子の回転角度の信号に基づいて、インバータ駆動さ
れるブラシレスモータの固定子巻線において、回転子の
凸部、及び凹部に固着する永久磁石を共に偶数と限定
し、検出巻線を、１相当たり、回転子の凸部或いは永久
磁石と同数、かつ固定子内で等間隔に配置される要素巻
線で構成すると共に、要素巻線対の、回転子の軸を中心
として対称位置にあるもの同志を各々逆接続とするもの
である。
め、本発明は、 １）ｎ組（ｎは整数）の凸凹形状をした磁性体のｎ個の
凹部のそれぞれに、半径方向に同一極の着磁を施した永
久磁石を固着し、磁性体の凸部と前記永久磁石とで２ｎ
個の磁極を構成する回転子と、Ｙ結線された電機子巻線
を有する固定子と、回転子の回転角度を検出するための
検出巻線とを備え、検出巻線をＹ結線にして、これを電
機子巻線と共に固定子に併設し、検出巻線の出力側に、
Ｙ結線された抵抗体を含んでなる同期整流回路を接続す
ると共に、検出巻線及び同期整流回路の各中性点間に高
周波電源を接続し、高周波励磁された検出巻線からの信
号を同期整流回路で同期整流することにより得られる、
回転子の回転角度の信号に基づいて、インバータ駆動さ
れるブラシレスモータの固定子巻線において、回転子の
凸部、及び凹部に固着する永久磁石を共に偶数と限定
し、検出巻線を、１相当たり、回転子の凸部或いは永久
磁石と同数、かつ固定子内で等間隔に配置される要素巻
線で構成すると共に、要素巻線対の、回転子の軸を中心
として対称位置にあるもの同志を各々逆接続とするもの
である。
【０００５】２）加えて、先の要素巻線を、固定子内に
おいて、電機子巻線の巻線ピッチ以下の角度範囲、かつ
対応する相の電機子巻線の中心位置に納めるものであ
る。 ３）或いは、円盤形状の磁性体内に設けたｎ個（ｎは整
数）のスリットに、半径方向に同一極の着磁を施した永
久磁石を内装し、永久磁石と、スリットが無い部分とで
２ｎ個の磁極を構成する磁石埋め込み形の回転子と、前
述の検出巻線及び同期整流回路、高周波電源からなる角
度検出機能を組み合わせたブラシレスモータを構成する
場合にも、同様に永久磁石を偶数と限定し、検出巻線
を、１相当たり、永久磁石と同数、かつ固定子内で等間
隔に配置される要素巻線から構成し、要素巻線の、回転
子の軸を中心として対称位置にあるもの同志を各々逆接
続とするものである。 ４）更には、固定子内に併設される電機子巻線と検出巻
線との間の絶縁部分に、導電体からなる薄板を介在さ
せ、この導電体を固定子と電気的に接続し、或いは固定
子を通じて更にフレームアースへと電気的に接続するも
のである。 上記手段によれば、誘起電圧や寸法精度のバラツキの影
響、電機子の影響を受け難い、更には埋め込み磁石形回
転子にも対応可能な、角度検出巻線付きのサーボモータ
が提供される。
おいて、電機子巻線の巻線ピッチ以下の角度範囲、かつ
対応する相の電機子巻線の中心位置に納めるものであ
る。 ３）或いは、円盤形状の磁性体内に設けたｎ個（ｎは整
数）のスリットに、半径方向に同一極の着磁を施した永
久磁石を内装し、永久磁石と、スリットが無い部分とで
２ｎ個の磁極を構成する磁石埋め込み形の回転子と、前
述の検出巻線及び同期整流回路、高周波電源からなる角
度検出機能を組み合わせたブラシレスモータを構成する
場合にも、同様に永久磁石を偶数と限定し、検出巻線
を、１相当たり、永久磁石と同数、かつ固定子内で等間
隔に配置される要素巻線から構成し、要素巻線の、回転
子の軸を中心として対称位置にあるもの同志を各々逆接
続とするものである。 ４）更には、固定子内に併設される電機子巻線と検出巻
線との間の絶縁部分に、導電体からなる薄板を介在さ
せ、この導電体を固定子と電気的に接続し、或いは固定
子を通じて更にフレームアースへと電気的に接続するも
のである。 上記手段によれば、誘起電圧や寸法精度のバラツキの影
響、電機子の影響を受け難い、更には埋め込み磁石形回
転子にも対応可能な、角度検出巻線付きのサーボモータ
が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に示す実施例に基づいて説明する。図１は本発明の第１
実施例を示すブラシレスモータの概略断面図である。同
図では、説明の都合上、検出巻線は１相（Ｘ相）のみを
示している。ブラシレスモータ１は、固定子１１に対し
て回転子１２を所定のギャップ１３を隔てて対向させ、
回転自由に支持している。固定子１１は鉄心１１１及び
そのギャップ円周に沿って設けた電機子巻線１１２と検
出巻線１１３の２つの巻線を有している。また、回転子
１２は鉄心１２０の凸部１２１と永久磁石１２２からな
る多極界磁及び軸１２３を備えており、磁極極対数が偶
数の４である不平衡界磁構造となっている。
に示す実施例に基づいて説明する。図１は本発明の第１
実施例を示すブラシレスモータの概略断面図である。同
図では、説明の都合上、検出巻線は１相（Ｘ相）のみを
示している。ブラシレスモータ１は、固定子１１に対し
て回転子１２を所定のギャップ１３を隔てて対向させ、
回転自由に支持している。固定子１１は鉄心１１１及び
そのギャップ円周に沿って設けた電機子巻線１１２と検
出巻線１１３の２つの巻線を有している。また、回転子
１２は鉄心１２０の凸部１２１と永久磁石１２２からな
る多極界磁及び軸１２３を備えており、磁極極対数が偶
数の４である不平衡界磁構造となっている。
【０００７】トルク発生部は固定子鉄心１１１と電機子
巻線１１２とからなる固定の電機子、及び凸部１２１と
永久磁石１２２とからなる回転界磁で構成される３相８
極
巻線１１２とからなる固定の電機子、及び凸部１２１と
永久磁石１２２とからなる回転界磁で構成される３相８
極
【数１】 の永久磁石同期機であり、また駆動系（図示せず）に用
いられる整流用信号源としての回転角検出部には、凸部
１２１を誘導子としても活用とするとともに、これと固
定子鉄心１１１に設けた３相の星形結線
いられる整流用信号源としての回転角検出部には、凸部
１２１を誘導子としても活用とするとともに、これと固
定子鉄心１１１に設けた３相の星形結線
【数２】 の検出部巻線１１３とを組み合わせることによって、多
枝路巻線間の差電流を検出量とする直結差動方式の誘導
子形回転角検出装置の検出部と同一の形式としている。
枝路巻線間の差電流を検出量とする直結差動方式の誘導
子形回転角検出装置の検出部と同一の形式としている。
【０００８】検出巻線１１３は、素コイル
【数３】 の２つを、磁束５を形成するよう逆向きに直列接続した
ものを１つの要素巻線とし、これと同様のものを４つ、
ギャップ１３の外周に沿って等間隔に
ものを１つの要素巻線とし、これと同様のものを４つ、
ギャップ１３の外周に沿って等間隔に
【数４】 のように配置し、それら全てを直列接続してしている。
同図において、軸対称の要素巻線同志の接続が逆向きと
なっているのは、回転子１２が回転した場合に発生する
誘起電圧と、固定子１１や回転子１２の寸法ずれ、軸の
偏心などによる影響を各々で打ち消すためである。同図
では、１相分のＸ相分のみを示しているが、実際には同
様のＹ相、Ｚ相の検出巻線を、各々電気角で１２０°ず
らして配置する。
同図において、軸対称の要素巻線同志の接続が逆向きと
なっているのは、回転子１２が回転した場合に発生する
誘起電圧と、固定子１１や回転子１２の寸法ずれ、軸の
偏心などによる影響を各々で打ち消すためである。同図
では、１相分のＸ相分のみを示しているが、実際には同
様のＹ相、Ｚ相の検出巻線を、各々電気角で１２０°ず
らして配置する。
【０００９】更に、この検出巻線１１３の１つの要素巻
線
線
【数５】 を見た場合、これは電機子巻線１１２のＵ相１極分
【数６】 と重なるように配置されている。これにより、電機子巻
線１１２により発生する駆動磁界が要素巻線
線１１２により発生する駆動磁界が要素巻線
【数７】 の中で打ち消され、検出巻線１１３が影響を受け難くな
る。
る。
【００１０】図２は、本発明の第２実施例を示す、埋め
込み磁石形回転子を用いたブラシレスモータの概略断面
図である。同図でも、説明の都合上検出巻線は１相（Ｘ
相）のみを示している。本発明では、前述の第１実施例
と異なり、回転子１２は鉄心１２４内のスリット１２６
内に納められる、半径方向に着磁された永久磁石１２
７、スリット及び永久磁石を持たない鉄心部分１２５
と、磁石磁束の漏れを制限する空孔１２８と輔１２９を
備えている。本発明の特徴の１つとして、回転子１２に
含まれる多極界磁はＮまたはＳのいずれか１方の同極性
の磁極にだけスリット１２６及び永久磁石１２７を有
し、残りの異極性は鉄心１２７と一体となって鉄心凸部
１２５とした磁石埋め込み形不平衡界磁構造を採用して
いる。
込み磁石形回転子を用いたブラシレスモータの概略断面
図である。同図でも、説明の都合上検出巻線は１相（Ｘ
相）のみを示している。本発明では、前述の第１実施例
と異なり、回転子１２は鉄心１２４内のスリット１２６
内に納められる、半径方向に着磁された永久磁石１２
７、スリット及び永久磁石を持たない鉄心部分１２５
と、磁石磁束の漏れを制限する空孔１２８と輔１２９を
備えている。本発明の特徴の１つとして、回転子１２に
含まれる多極界磁はＮまたはＳのいずれか１方の同極性
の磁極にだけスリット１２６及び永久磁石１２７を有
し、残りの異極性は鉄心１２７と一体となって鉄心凸部
１２５とした磁石埋め込み形不平衡界磁構造を採用して
いる。
【００１１】検出巻線１１３は、４つの素コイル
【数８】 をギャップ１３の外周に沿って等間隔に配置し、各々で
磁束５を形成するよう逆向きに直列接続してしている。
同図において、軸対称の要素巻線同志の接続が逆向きと
なっているのは、回転子１２が回転した場合に発生する
誘起電圧と、固定子１１や回転子１２の寸法ずれ、軸の
偏心などによる影響を各々で打ち消すためである。同図
では、１相分のＸ相分のみを示しているが、実際には同
様のＹ相、Ｚ相の検出巻線を、各々電気角で１２０°ず
らして配置する。第１実施例と異なり、要素巻線が１つ
の巻線で構成され、磁束５が回転子１２の複数の磁極に
跨って流れるようになっているが、これは回転子１２の
磁極のＮＳを判別するための工夫である。第１実施例と
同様の検出巻線を用いた場合は、磁極の位置は検出でき
るが、それがＮかＳかは判別できない。
磁束５を形成するよう逆向きに直列接続してしている。
同図において、軸対称の要素巻線同志の接続が逆向きと
なっているのは、回転子１２が回転した場合に発生する
誘起電圧と、固定子１１や回転子１２の寸法ずれ、軸の
偏心などによる影響を各々で打ち消すためである。同図
では、１相分のＸ相分のみを示しているが、実際には同
様のＹ相、Ｚ相の検出巻線を、各々電気角で１２０°ず
らして配置する。第１実施例と異なり、要素巻線が１つ
の巻線で構成され、磁束５が回転子１２の複数の磁極に
跨って流れるようになっているが、これは回転子１２の
磁極のＮＳを判別するための工夫である。第１実施例と
同様の検出巻線を用いた場合は、磁極の位置は検出でき
るが、それがＮかＳかは判別できない。
【００１２】更に、この検出巻線１１３の２つの要素巻
線
線
【数９】 を見た場合、これらは電機子巻線１１２のＵ相
【数１０】 と重なるように配置されている。これにより、電機子巻
線１１２により発生する駆動磁界がこれら要素巻線で打
ち消され、検出巻線１１３が影響を受け難くなる。
線１１２により発生する駆動磁界がこれら要素巻線で打
ち消され、検出巻線１１３が影響を受け難くなる。
【００１３】図３は、本発明の第１及び第２実施例で示
したブラシレスモータに適した駆動系の回路構成を示す
ブロック図である。この系はブラシレスモータ１、信号
処理回路２１と操作回路２２とを設けた制御部２、及び
駆動電源４の制御部２からの操作に応じて整流してブラ
シレスモータ１に給電するインバータ３によって構成さ
れており、制御部２の信号処理回路２１は前記の回転角
度検出方式にしたがって、ブラシレスモータ１の検出部
巻線１１３の高周波励磁電源２１１と検出部巻線１１３
から受ける信号を整流用の制御信号に変換するための同
期整流回路２１２とを設けて構成される。なお、２１０
１〜２１０６はダイオード、２１０７〜２１０９は抵
抗、２１１０〜２１１２はコンデンサである。
したブラシレスモータに適した駆動系の回路構成を示す
ブロック図である。この系はブラシレスモータ１、信号
処理回路２１と操作回路２２とを設けた制御部２、及び
駆動電源４の制御部２からの操作に応じて整流してブラ
シレスモータ１に給電するインバータ３によって構成さ
れており、制御部２の信号処理回路２１は前記の回転角
度検出方式にしたがって、ブラシレスモータ１の検出部
巻線１１３の高周波励磁電源２１１と検出部巻線１１３
から受ける信号を整流用の制御信号に変換するための同
期整流回路２１２とを設けて構成される。なお、２１０
１〜２１０６はダイオード、２１０７〜２１０９は抵
抗、２１１０〜２１１２はコンデンサである。
【００１４】図４は、本発明に適した巻線構造の一例を
示す断面図である。ティース１１４とスロット１１５で
構成される固定子１１内面の、スロット１１５に電機子
巻線１１２及び検出巻線１１３を併設する時、鉄心絶縁
１１６内において、電機子巻線１１２と検出巻線１１３
の相間絶縁１１７ａ、１１７ｂの間に、導電体からなる
静電シールド１１８を設ける。この静電シールドは、別
途電線や短絡板（図示せず）を用いて鉄心１１１と電気
的に接続する。或いは更に、固定子１１を通じてこれを
フレームアースと電気的に接続する。このようにするこ
とで、電機子巻線１１２と検出巻線１１３との間の容量
性結合が低減され、検出巻線１１３が電機子巻線１１２
からの影響を受け難くなる。
示す断面図である。ティース１１４とスロット１１５で
構成される固定子１１内面の、スロット１１５に電機子
巻線１１２及び検出巻線１１３を併設する時、鉄心絶縁
１１６内において、電機子巻線１１２と検出巻線１１３
の相間絶縁１１７ａ、１１７ｂの間に、導電体からなる
静電シールド１１８を設ける。この静電シールドは、別
途電線や短絡板（図示せず）を用いて鉄心１１１と電気
的に接続する。或いは更に、固定子１１を通じてこれを
フレームアースと電気的に接続する。このようにするこ
とで、電機子巻線１１２と検出巻線１１３との間の容量
性結合が低減され、検出巻線１１３が電機子巻線１１２
からの影響を受け難くなる。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、下
記の効果を奏する。 １）検出巻線を構成する要素巻線、輔対称な位置にある
もの同志を逆向きに直列接続することにより、回転子の
回転に伴う誘起電圧や、固定子或いは回転子の寸法精
度、特に偏心による影響を打ち消すことができるので、
角度検出精度を向上させることが容易となる。 ２）要素巻線を、電機子巻線の巻線ピッチ以下の角度範
囲、かつ対応する相の電機子巻線の中心位置に納めるこ
とにより、対応する相の検出巻線と電機子巻線同志のみ
で、各々の発生磁界による影響を相殺することができる
ので、角度検出精度を向上させることが容易となる。 ３）回転子を表面磁石形から埋め込み磁石形に変えた場
合にも、同様に角度検出を行うことが可能となる。 ４）検出巻線と電機子巻線との間に静電シールドを介在
させることで、両者間の容量性結合の影響が軽減され、
角度検出精度や検出巻線の絶縁の信頼性を向上させるこ
とが容易となる。
記の効果を奏する。 １）検出巻線を構成する要素巻線、輔対称な位置にある
もの同志を逆向きに直列接続することにより、回転子の
回転に伴う誘起電圧や、固定子或いは回転子の寸法精
度、特に偏心による影響を打ち消すことができるので、
角度検出精度を向上させることが容易となる。 ２）要素巻線を、電機子巻線の巻線ピッチ以下の角度範
囲、かつ対応する相の電機子巻線の中心位置に納めるこ
とにより、対応する相の検出巻線と電機子巻線同志のみ
で、各々の発生磁界による影響を相殺することができる
ので、角度検出精度を向上させることが容易となる。 ３）回転子を表面磁石形から埋め込み磁石形に変えた場
合にも、同様に角度検出を行うことが可能となる。 ４）検出巻線と電機子巻線との間に静電シールドを介在
させることで、両者間の容量性結合の影響が軽減され、
角度検出精度や検出巻線の絶縁の信頼性を向上させるこ
とが容易となる。
【図１】 本発明の第１実施例の断面図である。
【図２】 本発明の第２実施例の断面図である。
【図３】 本発明の第１及び第２実施例で示したブラシ
レスモータに適した駆動系の回路構成を示すブロック図
である。
レスモータに適した駆動系の回路構成を示すブロック図
である。
【図４】 本発明に適した巻線構造の一例を示す断面図
である。
である。
１ ブラシレスモータ、１１ 固定子、１１１ 固定子
鉄心、１１２ 電機子巻線、１１３ 検出巻線、１２
回転子、１２０，１２４ 回転子鉄心、１２１，１２５
鉄心凸部、１２２，１２７ 永久磁石、１２３，１２
９ 軸、１２６スリット、１２８ 空孔、１３ ギャッ
プ、２ 制御部、２１ 信号処理部、２２ 操作回路、
２１１ 励磁電源、２１２ 同期整流回路、２１０１〜
２１０６ダイオード、２１０７〜２１０９ 抵抗、２１
１０〜２１１２ コンデンサ、３ インバータ、４ 駆
動電源、５ 磁束
鉄心、１１２ 電機子巻線、１１３ 検出巻線、１２
回転子、１２０，１２４ 回転子鉄心、１２１，１２５
鉄心凸部、１２２，１２７ 永久磁石、１２３，１２
９ 軸、１２６スリット、１２８ 空孔、１３ ギャッ
プ、２ 制御部、２１ 信号処理部、２２ 操作回路、
２１１ 励磁電源、２１２ 同期整流回路、２１０１〜
２１０６ダイオード、２１０７〜２１０９ 抵抗、２１
１０〜２１１２ コンデンサ、３ インバータ、４ 駆
動電源、５ 磁束
Claims (5)
- 【請求項１】 ｎ組（ｎは整数）の凸凹形状をした磁性
体のｎ個の凹部のそれぞれに、半径方向に同一極の着磁
を施した永久磁石を固着し、前記磁性体の凸部と前記永
久磁石とで２ｎ個の磁極を構成する回転子と、Ｙ結線さ
れた電機子巻線を有する固定子と、前記回転子の回転角
度を検出するための検出巻線とを備え、 前記検出巻線をＹ結線にして、これを前記電機子巻線と
共に前記固定子に併設し、 前記検出巻線の出力側に、Ｙ結線された抵抗体を含んで
なる同期整流回路を接続すると共に、前記検出巻線及び
同期整流回路の各中性点間に高周波電源を接続し、 高周波励磁された前記検出巻線からの信号を前記同期整
流回路で同期整流することにより得られる、前記回転子
の回転角度の信号に基づいて、インバータ駆動されるブ
ラシレスモータの固定子巻線において、 前記回転子の前記凹部、及びそこに固着する永久磁石が
共に偶数であり、 前記検出巻線が、１相当たり、前記回転子の凸部或いは
前記永久磁石と同数、かつ前記固定子内で等間隔に配置
される要素巻線からなると共に、 前記要素巻線の、前記回転子の軸を中心として対称位置
にあるもの同志が各々逆接続となっていることを特徴と
するブラシレスモータの固定子巻線。 - 【請求項２】 前記要素巻線が、前記固定子内におい
て、前記電機子巻線の巻線ピッチ以下の角度範囲、かつ
対応する相の前記電機子巻線の中心位置に納められてい
ることを特徴とする、請求項１記載のブラシレスモータ
の固定子巻線。 - 【請求項３】 円盤形状の磁性体内に設けたｎ個（ｎは
整数）のスリットに、半径方向に同一極の着磁を施した
永久磁石を内装し、前記永久磁石と、前記スリットが無
い部分とで２ｎ個の磁極を構成する磁石埋め込み形の回
転子と、 Ｙ結線された電機子巻線を有する固定子と、前記回転子
の回転角度を検出するための検出巻線とを備え、 前記検出巻線をＹ結線にして、これを前記電機子巻線と
共に前記固定子に併設し、 前記検出巻線の出力側に、Ｙ結線された抵抗体を含んで
なる同期整流回路を接続すると共に、前記検出巻線及び
同期整流回路の各中性点間に高周波電源を接続し、 高周波励磁された前記検出巻線からの信号を前記同期整
流回路で同期整流することにより得られる、前記回転子
の回転角度の信号に基づいて、インバータ駆動されるブ
ラシレスモータの固定子巻線において、 前記スリット、及び前記永久磁石が共に偶数であり、 前記検出巻線が、１相当たり、前記永久磁石と同数、か
つ前記固定子内で等間隔に配置される要素巻線からな
り、 前記要素巻線の、前記回転子の軸を中心として対称位置
にあるもの同志が各々逆接続となっていることを特徴と
するブラシレスモータの固定子巻線。 - 【請求項４】 前記要素巻線が、前記固定子内におい
て、前記電機子巻線の巻線ピッチ以下の角度範囲、かつ
対応する相の前記電機子巻線の中心位置に納められるこ
とを特徴とする、請求項３に記載のブラシレスモータの
固定子巻線。 - 【請求項５】 前記固定子内に併設される前記電機子巻
線と前記検出巻線との間の絶縁部分に、導電体からなる
薄板を介在させ、前記導電体を前記固定子と電気的に接
続し、或いは前記固定子を通じて更にフレームアースへ
と電気的に接続することを特徴とする、請求項１から４
のいずれかに記載のブラシレスモータの固定子巻線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33336297A JP4088847B2 (ja) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | ブラシレスモータの固定子巻線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33336297A JP4088847B2 (ja) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | ブラシレスモータの固定子巻線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11168867A true JPH11168867A (ja) | 1999-06-22 |
| JP4088847B2 JP4088847B2 (ja) | 2008-05-21 |
Family
ID=18265264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33336297A Expired - Lifetime JP4088847B2 (ja) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | ブラシレスモータの固定子巻線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4088847B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007028889A (ja) * | 2005-06-14 | 2007-02-01 | Nissan Motor Co Ltd | 多相電動機の回転角検出装置 |
| JP2009033937A (ja) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Toshiba Corp | 永久磁石電動機 |
| JP2022527414A (ja) * | 2019-04-12 | 2022-06-01 | ヤコビ モータース エルエルシー | 可変磁束メモリモータ、および可変磁束モータを制御する方法 |
| US12126297B2 (en) | 2020-10-23 | 2024-10-22 | Jacobi Motors LLC | Methods of magnetizing and controlling a variable-flux memory motor |
-
1997
- 1997-12-03 JP JP33336297A patent/JP4088847B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007028889A (ja) * | 2005-06-14 | 2007-02-01 | Nissan Motor Co Ltd | 多相電動機の回転角検出装置 |
| JP2009033937A (ja) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Toshiba Corp | 永久磁石電動機 |
| JP2022527414A (ja) * | 2019-04-12 | 2022-06-01 | ヤコビ モータース エルエルシー | 可変磁束メモリモータ、および可変磁束モータを制御する方法 |
| US12126297B2 (en) | 2020-10-23 | 2024-10-22 | Jacobi Motors LLC | Methods of magnetizing and controlling a variable-flux memory motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4088847B2 (ja) | 2008-05-21 |
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