JPH11191993A - ブラシレスモータ - Google Patents
ブラシレスモータInfo
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- JPH11191993A JPH11191993A JP9357955A JP35795597A JPH11191993A JP H11191993 A JPH11191993 A JP H11191993A JP 9357955 A JP9357955 A JP 9357955A JP 35795597 A JP35795597 A JP 35795597A JP H11191993 A JPH11191993 A JP H11191993A
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- rotation
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 １つのモータで、高速回転で任意に回転方向
を切り換えて使用できるブラシレスモータを提供する。 【解決手段】 ステータ１２の円周方向に時計回り用の
コミュテーションセンサ２５ｂと反時計回り用のコミュ
テーションセンサ２５ａとを設け、回転方向でこれらセ
ンサ２５ａ，２５ｂを選択切り換えるようにしたもので
ある。
を切り換えて使用できるブラシレスモータを提供する。 【解決手段】 ステータ１２の円周方向に時計回り用の
コミュテーションセンサ２５ｂと反時計回り用のコミュ
テーションセンサ２５ａとを設け、回転方向でこれらセ
ンサ２５ａ，２５ｂを選択切り換えるようにしたもので
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、時計回りと反時計
方向の双方向に回転して用いるブラシレスモータに関す
るものである。
方向の双方向に回転して用いるブラシレスモータに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】延伸仮撚機などフィラメント糸に撚を掛
けるニップツイスタ等の駆動用モータとしてブラシレス
モータが使用されている。ニップツイスタは交差する一
対のベルトを交差させると共にそれぞれ逆方向に回転し
て、その間を通る糸に撚を掛けるものである。
けるニップツイスタ等の駆動用モータとしてブラシレス
モータが使用されている。ニップツイスタは交差する一
対のベルトを交差させると共にそれぞれ逆方向に回転し
て、その間を通る糸に撚を掛けるものである。
【０００３】この一対のベルト駆動用のブラシレスモー
タは、永久磁石からなるロータと、コイルの巻かれたス
テータとからなり、インバータ等でコイルに３相交流電
流を流すことで回転し、コイルに流す交流相を切り換え
ることで、同じ構造のモータによりどちらのベルトに対
しても対応できるようになっている。
タは、永久磁石からなるロータと、コイルの巻かれたス
テータとからなり、インバータ等でコイルに３相交流電
流を流すことで回転し、コイルに流す交流相を切り換え
ることで、同じ構造のモータによりどちらのベルトに対
しても対応できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このブラシレスモータ
駆動に際し、モータに取り付けたコミュテーションセン
サ（ＣＳセンサ）によってロータの磁極を検出し、その
検出したタイミングに基づいて、ステータの磁極を切り
換え、同期回転させるようにしている。
駆動に際し、モータに取り付けたコミュテーションセン
サ（ＣＳセンサ）によってロータの磁極を検出し、その
検出したタイミングに基づいて、ステータの磁極を切り
換え、同期回転させるようにしている。
【０００５】高速回転の場合、駆動電流の立ち上がりが
悪いため、ＣＳセンサ信号の位相をずらし進み位相で運
転するようにしている。この進み位相は、ＡＣサーボの
場合、一般にソフトウェアで行っている。
悪いため、ＣＳセンサ信号の位相をずらし進み位相で運
転するようにしている。この進み位相は、ＡＣサーボの
場合、一般にソフトウェアで行っている。
【０００６】しかしながら、１００００ｒｐｍ以上の高
速回転の場合、ソフトでは時間的に処理が間に合わない
問題がある。
速回転の場合、ソフトでは時間的に処理が間に合わない
問題がある。
【０００７】またハードで構成するか、予め機械的に進
み位相とするようＣＳセンサの取付位置を調整すること
も考えられるが、この場合、回転方向は一方向しか対応
できず、上述のようなニップツイスタの時計，反時計双
方向に回転するモータには適用できない問題がある。
み位相とするようＣＳセンサの取付位置を調整すること
も考えられるが、この場合、回転方向は一方向しか対応
できず、上述のようなニップツイスタの時計，反時計双
方向に回転するモータには適用できない問題がある。
【０００８】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、１つのモータで、高速回転で任意に回転方向を切り
換えて使用できるブラシレスモータを提供することにあ
る。
し、１つのモータで、高速回転で任意に回転方向を切り
換えて使用できるブラシレスモータを提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の本発明は、ステータの円周方向に時計回り
用のコミュテーションセンサと反時計回り用のコミュテ
ーションセンサとを設け、回転方向に応じて各回転方向
用のセンサを選択切り換えて使用するようにしたブラシ
レスモータである。
に請求項１の本発明は、ステータの円周方向に時計回り
用のコミュテーションセンサと反時計回り用のコミュテ
ーションセンサとを設け、回転方向に応じて各回転方向
用のセンサを選択切り換えて使用するようにしたブラシ
レスモータである。
【００１０】請求項２の発明は、コミュテーションセン
サは、各回転方向に対してそれぞれ進み位相側に位相を
ずらして配置される請求項１記載のブラシレスモータで
ある。
サは、各回転方向に対してそれぞれ進み位相側に位相を
ずらして配置される請求項１記載のブラシレスモータで
ある。
【００１１】請求項３の発明は、時計回り用及び反時計
回り用のコミュテーションセンサはステータの同一円周
上に配置される請求項１又は２記載のブラシレスモータ
である。
回り用のコミュテーションセンサはステータの同一円周
上に配置される請求項１又は２記載のブラシレスモータ
である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適一実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。
を添付図面に基づいて詳述する。
【００１３】先ず、図２によりニップツイスタに用いる
本発明のブラシレスモータ１０の概略構成を説明する。
本発明のブラシレスモータ１０の概略構成を説明する。
【００１４】ケーシング１１内にはステータ１２が取り
付けられ、そのケーシング１１の両側に設けた軸受１
３，１４によりモータ軸１５が回転自在に支承され、モ
ータ軸１５にステータ１２に対向して永久磁石からなる
ロータ１６が設けられる。ステータ１２には、Ｕ，Ｖ，
Ｗ相のバイポーラ形巻線１７が巻き付けられる。このロ
ータ１６の軸方向に隣接して、センシング用の永久磁石
２５がロータ１６と同期して回転するようにモータ軸１
５に固着されている。従って、実際は、後述するコミュ
テーションセンサ２４ａ，２４ｂにより、永久磁石２５
による磁束を検出するようになっている。本実施の形態
では、センシング用の永久磁石２５はロータ１６と異な
る材質で構成されていると共に異なる径となっている。
付けられ、そのケーシング１１の両側に設けた軸受１
３，１４によりモータ軸１５が回転自在に支承され、モ
ータ軸１５にステータ１２に対向して永久磁石からなる
ロータ１６が設けられる。ステータ１２には、Ｕ，Ｖ，
Ｗ相のバイポーラ形巻線１７が巻き付けられる。このロ
ータ１６の軸方向に隣接して、センシング用の永久磁石
２５がロータ１６と同期して回転するようにモータ軸１
５に固着されている。従って、実際は、後述するコミュ
テーションセンサ２４ａ，２４ｂにより、永久磁石２５
による磁束を検出するようになっている。本実施の形態
では、センシング用の永久磁石２５はロータ１６と異な
る材質で構成されていると共に異なる径となっている。
【００１５】モータ軸１５の先端にはニップツイスタ用
の駆動ローラ１８が取り付けられる。
の駆動ローラ１８が取り付けられる。
【００１６】ニップツイスタ１９は、図４に示すように
駆動ローラ１８に対向して従動ローラ（図示せず）が設
けられ、これらローラ間にベルト２０，２０が掛け渡さ
れると共にそのベルト２０，２０が交差して接するよう
に設けられ、ベルト２０，２０間で糸２１に撚を掛ける
ようになっている。
駆動ローラ１８に対向して従動ローラ（図示せず）が設
けられ、これらローラ間にベルト２０，２０が掛け渡さ
れると共にそのベルト２０，２０が交差して接するよう
に設けられ、ベルト２０，２０間で糸２１に撚を掛ける
ようになっている。
【００１７】さて、本発明においては、図１に示すよう
にステータ１２には、Ｕ，Ｖ，Ｗ相巻線１７が巻かれ
て、３相交流の磁極を構成するステータブロック１２
Ｕ，１２Ｖ，１２Ｗに区画され、またロータ１６には、
９０度でＮ極とＳ極の永久磁石２２Ｎ，２２Ｓが設けら
れる。
にステータ１２には、Ｕ，Ｖ，Ｗ相巻線１７が巻かれ
て、３相交流の磁極を構成するステータブロック１２
Ｕ，１２Ｖ，１２Ｗに区画され、またロータ１６には、
９０度でＮ極とＳ極の永久磁石２２Ｎ，２２Ｓが設けら
れる。
【００１８】各ステータブロック１２Ｕ，１２Ｖ，１２
Ｗには、矢印２３ａで示した時計回り方向のロータ１６
の永久磁石２２Ｎ又は２２Ｓの磁束を検出するホールセ
ンサからなるコミュテーションセンサ（ＣＳセンサ）２
４ａ，矢印２３ｂで示した反時計回り方向のロータ１６
の永久磁石２２Ｎ又は２２Ｓの磁束を検出するコミュテ
ーションセンサ２４ｂが設けられる。これらＣＳセンサ
２４ａ，２４ｂは、各回転方向に対して機械的に進み位
相（約０〜２０°）となるように設けられる。即ち、ロ
ータ１６の時計回り方向に回転するＣＳセンサ２４ａ
は、各相の境界位置から少しだけ反時計回り方向にずれ
た位置に配置され、ロータ１６の反時計回り方向に対す
るＣＳセンサ２４ｂは、各相の境界位置から少しだけ時
計回り方向にずれた位置に配置されている。
Ｗには、矢印２３ａで示した時計回り方向のロータ１６
の永久磁石２２Ｎ又は２２Ｓの磁束を検出するホールセ
ンサからなるコミュテーションセンサ（ＣＳセンサ）２
４ａ，矢印２３ｂで示した反時計回り方向のロータ１６
の永久磁石２２Ｎ又は２２Ｓの磁束を検出するコミュテ
ーションセンサ２４ｂが設けられる。これらＣＳセンサ
２４ａ，２４ｂは、各回転方向に対して機械的に進み位
相（約０〜２０°）となるように設けられる。即ち、ロ
ータ１６の時計回り方向に回転するＣＳセンサ２４ａ
は、各相の境界位置から少しだけ反時計回り方向にずれ
た位置に配置され、ロータ１６の反時計回り方向に対す
るＣＳセンサ２４ｂは、各相の境界位置から少しだけ時
計回り方向にずれた位置に配置されている。
【００１９】次に、本発明のブラシレスモータ１０を用
いたニップツイスタ１９の構成例を図４により説明す
る。
いたニップツイスタ１９の構成例を図４により説明す
る。
【００２０】図４において、時計方向に回転するブラシ
レスモータ１０ａと反時計方向に回転するブラシレスモ
ータ１０ｂとは、それぞれ駆動ローラ１８，１８を駆動
してベルト２０を駆動して糸２１（フィラメント糸）に
撚を掛けるようになっており、その下流側で糸の解撚張
力がテンションセンサ２８で検出される。このテンショ
ンセンサ２８の検出値は、インバータからなるドライバ
３０に入力され、そのドライバ３０で検出したテンショ
ン値が一定となるようにブラシレスモータ１０ａ，１０
ｂの回転数が微調整されるようになっている。
レスモータ１０ａと反時計方向に回転するブラシレスモ
ータ１０ｂとは、それぞれ駆動ローラ１８，１８を駆動
してベルト２０を駆動して糸２１（フィラメント糸）に
撚を掛けるようになっており、その下流側で糸の解撚張
力がテンションセンサ２８で検出される。このテンショ
ンセンサ２８の検出値は、インバータからなるドライバ
３０に入力され、そのドライバ３０で検出したテンショ
ン値が一定となるようにブラシレスモータ１０ａ，１０
ｂの回転数が微調整されるようになっている。
【００２１】ドライバ３０は、ＣＰＵからなる演算回路
３１と、速度指令値３２が入力されると共に張力等の運
転状況を運転モニタ３３に送信する通信回路３４と、テ
ンションセンサ２８からの検出値が入力される信号処理
回路３５と、各ＣＳセンサ２４ａ，２４ｂの検出値が入
力されると共にブラシレスモータ１０ａ，１０ｂに、３
相交流となるＰＷＭ波を出力する波形生成回路３６ａ，
３６ｂと、電源回路３７とからなっている。
３１と、速度指令値３２が入力されると共に張力等の運
転状況を運転モニタ３３に送信する通信回路３４と、テ
ンションセンサ２８からの検出値が入力される信号処理
回路３５と、各ＣＳセンサ２４ａ，２４ｂの検出値が入
力されると共にブラシレスモータ１０ａ，１０ｂに、３
相交流となるＰＷＭ波を出力する波形生成回路３６ａ，
３６ｂと、電源回路３７とからなっている。
【００２２】このドライバ３０は、図５に示すように延
伸仮撚機の各錘毎に設けられ、各ドライバ３０が通信ラ
イン４２にて制御装置４０に接続されて上述した速度指
令や運転状況を送受信できるようになっている。
伸仮撚機の各錘毎に設けられ、各ドライバ３０が通信ラ
イン４２にて制御装置４０に接続されて上述した速度指
令や運転状況を送受信できるようになっている。
【００２３】次に本発明の作用を述べる。
【００２４】図４で説明したように、ロータ１６が時計
回り方向に回転する場合は、図１に示したＣＳセンサ２
４ａを用い、ロータ１６が反時計回り方向に回転する場
合は、ＣＳセンサ２４ｂを用い、これらＣＳセンサ２４
ａ，２４ｂの検出値を、それぞれ波形生成回路３６ａ，
３６ｂに入力する。
回り方向に回転する場合は、図１に示したＣＳセンサ２
４ａを用い、ロータ１６が反時計回り方向に回転する場
合は、ＣＳセンサ２４ｂを用い、これらＣＳセンサ２４
ａ，２４ｂの検出値を、それぞれ波形生成回路３６ａ，
３６ｂに入力する。
【００２５】ＣＳセンサ２４ａ，２４ｂは、各回転方向
に対してそれぞれ進み位相で設けられるため、ロータ１
６の回転を検出し、そのロータ１６の回転に同期するよ
う波形生成回路３６ａ，３６ｂからステータ巻線１７へ
の三相交流の励磁タイミングを調整すべく波形生成回路
３６ａ，３６ｂ内のトランジスタをＯＮ−ＯＦＦ制御す
る。
に対してそれぞれ進み位相で設けられるため、ロータ１
６の回転を検出し、そのロータ１６の回転に同期するよ
う波形生成回路３６ａ，３６ｂからステータ巻線１７へ
の三相交流の励磁タイミングを調整すべく波形生成回路
３６ａ，３６ｂ内のトランジスタをＯＮ−ＯＦＦ制御す
る。
【００２６】図３は、時計回り方向の回転におけるモー
タ誘導電圧とＣＳセンサ２４ａの信号（ＣＳ１，ＣＳ
２，ＣＳ３）の位相関係を示したものである。
タ誘導電圧とＣＳセンサ２４ａの信号（ＣＳ１，ＣＳ
２，ＣＳ３）の位相関係を示したものである。
【００２７】図３に示すようにステータ巻線１７のＵ−
Ｗ，Ｖ−Ｕ，Ｗ−Ｖ間の三相誘導電圧変化と信号ＣＳ
１，ＣＳ２，ＣＳ３の変化を示したもので、信号ＣＳ１
で、Ｕ−Ｗ間の誘導電圧、ＣＳ２で、Ｖ−Ｕ間の誘導電
圧、ＣＳ３で、Ｗ−Ｖ間の誘導電圧の整形を行ってロー
タ１６の回転に同期するよう波形生成回路３６ａでステ
ータ巻線１７の励磁を切り換える。
Ｗ，Ｖ−Ｕ，Ｗ−Ｖ間の三相誘導電圧変化と信号ＣＳ
１，ＣＳ２，ＣＳ３の変化を示したもので、信号ＣＳ１
で、Ｕ−Ｗ間の誘導電圧、ＣＳ２で、Ｖ−Ｕ間の誘導電
圧、ＣＳ３で、Ｗ−Ｖ間の誘導電圧の整形を行ってロー
タ１６の回転に同期するよう波形生成回路３６ａでステ
ータ巻線１７の励磁を切り換える。
【００２８】また、反時計回りの場合は、ステータ１２
の他方のＣＳセンサ２４ｂの信号を波形生成回路３６ｂ
に入力してステータ巻線１７の励磁を切り換えるように
する。
の他方のＣＳセンサ２４ｂの信号を波形生成回路３６ｂ
に入力してステータ巻線１７の励磁を切り換えるように
する。
【００２９】このように、同じ構造のモータ１０ａ，１
０ｂで、どちらの方向に回転させても、指令周波数に応
じた回転でモータを駆動できる。
０ｂで、どちらの方向に回転させても、指令周波数に応
じた回転でモータを駆動できる。
【００３０】また、図４に示したように延伸仮撚機のニ
ップツイスタ１９に用いた場合、一方のモータが時計回
りに回転し、他方のモータが反時計回りに回転するの
で、同じ構造のモータをそれぞれ駆動ローラ１８，１８
に使用できて効果的である。そして、各ＣＳセンサ２４
ａ，２４ｂを全て同一円周上に配置することで、両ベル
ト速度が同じとなり、しかもテンションセンサ２８で検
出した張力変化に追従して所定の張力に維持すべくモー
タ１０ａ，１０ｂの回転を同期を保ちながら正確に調整
できるため、延伸仮撚による仮撚糸の品質も向上でき
る。
ップツイスタ１９に用いた場合、一方のモータが時計回
りに回転し、他方のモータが反時計回りに回転するの
で、同じ構造のモータをそれぞれ駆動ローラ１８，１８
に使用できて効果的である。そして、各ＣＳセンサ２４
ａ，２４ｂを全て同一円周上に配置することで、両ベル
ト速度が同じとなり、しかもテンションセンサ２８で検
出した張力変化に追従して所定の張力に維持すべくモー
タ１０ａ，１０ｂの回転を同期を保ちながら正確に調整
できるため、延伸仮撚による仮撚糸の品質も向上でき
る。
【００３１】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、正逆両方
向の回転に対して同期を保ちながら効率よく運転するこ
とができる。
向の回転に対して同期を保ちながら効率よく運転するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施の形態を示す要部概略図であ
る。
る。
【図２】本発明においてニップツイスタに用いるブラシ
レスモータの断面図である。
レスモータの断面図である。
【図３】本発明において、モータ誘導電圧とＣＳセンサ
の信号の位相関係を示す図である。
の信号の位相関係を示す図である。
【図４】本発明において、延伸仮撚機のニップツイスタ
に用いるブラシレスモータのドライバの詳細を示す図で
ある。
に用いるブラシレスモータのドライバの詳細を示す図で
ある。
【図５】本発明において、延伸仮撚機の各錘のドライバ
とブラシレスモータの全体システムを示す図である。
とブラシレスモータの全体システムを示す図である。
１２ ステータ １６ ロータ ２４ａ，２４ｂ コミュテーションセンサ
Claims (3)
- 【請求項１】 ステータの円周方向に時計回り用のコミ
ュテーションセンサと反時計回り用のコミュテーション
センサとを設け、回転方向に応じて各回転方向用のセン
サを選択切り換えて使用することを特徴とするブラシレ
スモータ。 - 【請求項２】 コミュテーションセンサは、各回転方向
に対してそれぞれ進み位相側に位相をずらして配置され
る請求項１記載のブラシレスモータ。 - 【請求項３】 時計回り用及び反時計回り用のコミュテ
ーションセンサはステータの同一円周上に配置される請
求項１又は２記載のブラシレスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9357955A JPH11191993A (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | ブラシレスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9357955A JPH11191993A (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | ブラシレスモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11191993A true JPH11191993A (ja) | 1999-07-13 |
Family
ID=18456808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9357955A Pending JPH11191993A (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | ブラシレスモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11191993A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100816372B1 (ko) * | 2002-01-24 | 2008-03-24 | 주식회사 만도 | 이피에스 브러시리스 모터의 위치 센서 |
| US20090284201A1 (en) * | 2008-05-15 | 2009-11-19 | Young-Chun Jeung | Motor with magnetic sensors |
| US8183733B2 (en) | 2005-04-29 | 2012-05-22 | Sntech, Inc. | Two-phase brushless DC motor |
-
1997
- 1997-12-25 JP JP9357955A patent/JPH11191993A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100816372B1 (ko) * | 2002-01-24 | 2008-03-24 | 주식회사 만도 | 이피에스 브러시리스 모터의 위치 센서 |
| US8183733B2 (en) | 2005-04-29 | 2012-05-22 | Sntech, Inc. | Two-phase brushless DC motor |
| US20090284201A1 (en) * | 2008-05-15 | 2009-11-19 | Young-Chun Jeung | Motor with magnetic sensors |
| KR101192827B1 (ko) * | 2008-05-15 | 2012-10-18 | 스엔텍 인크 | 자성 센서를 갖는 모터 |
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