JPS58198158A - 直流無刷子電動機 - Google Patents

直流無刷子電動機

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Publication number
JPS58198158A
JPS58198158A JP7919282A JP7919282A JPS58198158A JP S58198158 A JPS58198158 A JP S58198158A JP 7919282 A JP7919282 A JP 7919282A JP 7919282 A JP7919282 A JP 7919282A JP S58198158 A JPS58198158 A JP S58198158A
Authority
JP
Japan
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rotor
permanent magnet
stator
radius
pole
Prior art date
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Pending
Application number
JP7919282A
Other languages
English (en)
Inventor
Noboru Ichihara
市原 登
Isamu Takehara
勇 竹原
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.)
Nidec Advanced Motor Corp
Original Assignee
Nidec Servo Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Servo Corp filed Critical Nidec Servo Corp
Priority to JP7919282A priority Critical patent/JPS58198158A/ja
Priority to GB08304779A priority patent/GB2118785B/en
Priority to US06/469,783 priority patent/US4496887A/en
Priority to DE8306650U priority patent/DE8306650U1/de
Priority to DE19833308206 priority patent/DE3308206A1/de
Publication of JPS58198158A publication Critical patent/JPS58198158A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Brushless Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直流無刷子電動機、特に通電制御装置を介して
固定子に設けた巻線に電流を流し、回転子を駆動する形
式の電動機の改良に関するものである。
本発明の直流無刷子電動機は、その円周方向に沿ってN
極S極を交互に着磁した円筒形永久磁石を備えた回転子
と、該回転子に空隙を介して対向配設した円弧状のボー
ルシューと、該ボールシューを支承する複数個の固定子
磁極を放射状に植役し九固定子ヨークと、上記固定子磁
極の夫々に巻装した固定子巻線と、上記回転子の永久磁
石の磁束を検出しその出力で上記複数個の巻線に順次電
流を流して回転子を駆動する通電制御装置とよりなり、
上記円弧状のボールシューはその永久磁石と対向する表
面近くに該ボールシューの片端より弧長のはy1/!に
亘りせまい溝を有し、上記回転子に備えた永久磁石はそ
の固定子と対向する面の半径を一極分の弧長に亘り一端
よシ他端に至る間連続的に変化させるように構成されて
いる事を%黴とする。
以下図面に従い従来及び本発明の実施例について説明す
る。
第1図(&)は従来の直流無刷子電動機を示し、1は回
転子軸、2はこの回転子軸1に固定した回転子ハブ、3
はこの回転子ハブ2に固犀したその円周方向に沿ってN
極とS極を交互に着磁した円筒形永久磁石、4は空隙、
6iiこの空隙4を介して上記回転子ハブ2に対接した
固定子ヨーク、5は固定子ヨーク6に放射状に植設し九
磁極に設は九ボールシュー、7は固定子巻線、9は上記
永久磁石3の磁束を検出する磁気検出器、10は上記回
転子軸1の軸受、11は上記軸受10を収容するブラケ
ット、8はこのブラケット11を支承する基板である。
上記回転子ハブ2は磁性材料で作られ永久磁石3の璽−
りを兼ね、軸受10により回転自在に軸支されている。
固定子と回転子との相関々係を第11g(b)の展開図
に示す。
第1図中)では−例として永久磁石3と固定子ヨーク6
に設けた磁極の数を夫々4個をもって示す。即ち固定子
ヨーク6には等ピッチで磁極6−1〜6−4が植設され
、各磁極6−1〜6−4の先端にはボールシュー5−1
〜5−4が夫々磁極6−1〜6−4の両11に張出して
一体的に構成され、ボールシュー5−1〜5−4とこれ
に対向する永久磁石3との間の空114の大きさは一定
である。
磁極6−1〜6−4には夫々2個に分けた固定子巻線7
−1a 〜7−4m 、 7−1b 〜7−4bが巻侠
され各巻線を1評とb群に分けて接続して2組の巻線と
して第1図(d)に示すように駆動回路に接続される。
この電動機の回転力は第1図(C)に示すように永久磁
石3とボールシュー5との間の磁気抵抗の変化によって
生ずるレラクタンストルクTrと固定子巻線7に通電し
て生ずる電磁トルクTmとの合成トルクToよシなって
いる。永久磁石3   ”とボールシュー5との間の磁
気抵抗の変化は両者間の!!!14の大きさが一定でも
永久磁石3の位置によりボールシュー5との対向山積が
変化することによシ発生する。
第1図中)に示すように永久磁石3ON極とS極の境界
線3−1がボールシュー5−1の中心線と一致した状態
ではN極とS極がボールシューと対向する面積が等しく
なりレラクタンストルクは零となシこれは第1図(→の
P点に当る。
第1図(0)に示すようにし2クタンストルクTriH
jP点で零となpP点より左側で正トルク、右匈で負ト
ルクを発生しある位置で最大値となシボールシュ−5−
1と5−2の間では零になる形に変化する。一方第11
1!J(d)の駆動回路においては磁気検出器9がN極
を検出してトランジスタQを導通させて壱@7−aに電
流を流しボールシュー5−1と5−3KN極が生成する
ととのN極と対向する永久磁石のN極の部分か反発しS
極の部分が吸引して永久磁石を右の方向に移動させる。
同様にボールシュー5−2と5−4にはS極が生成し対
向する永久磁石のS極の部分が反発しN極の部分が吸引
して永久磁石を右の方向に移動させ、境界1i3−1が
磁気検出器9に対向する位置に達すると磁気検出(至)
9の出力が零になシトランジスタQ、がOFFとなシ第
1図(e)の8点で電磁トルクTmが零となりトランジ
スタQ、がONとなって壱@7−bに通電し又電磁トル
クTmが発生する。従って第1図の電動機の合成トルク
Toは第1図(c)の破線に示す形となシボールンユー
の中間位置である8点の近くでは合成トルクも零となる
場所が生じ回転子の位置によっては自己起動が不能とな
る欠点があった。
本発明は上述のような従来の電動機の欠点を除き、回転
子のいかなる位置に於ても充分な自己起動トルクを発生
する電動機を提供するもので、その一実施例を第2図(
&)に示す。
本発明に於ては第2図(a)に示すようにボールシュー
にその永久磁石と対向する表面近くに該染−ルシューの
片端から弧長の#1 t 1/!に亘りせまい1120
を設ける。
更に本発明に於ては第2図に示すようにその永久磁石3
を円筒形ではあるがその固定子と対向する表面の半径が
、−極分の弧Hl)に亘りA端ではr+ + B II
Aではrlより大なる半径r1となるように連続的に変
化せしめて形成する。
このような形状は複数の磁極全部について同じ形状とし
、半径が急変するA、B、C,Dの各点を磁極の境界線
としてN極S極交互に着磁する。
第2図(a)に示した固定子ヨーク6と永久磁石3を第
1図(a)に示した電動機に組込んで構成した改良され
た電動機の回転子と固定子の相関々係を第2図(b)の
展開図で示す。
本発明に於ては固定子のボールシュー5に溝20を表面
近くでボールシューの片端から弧長のはi 1./2に
亘って設けであるので、今、仮りにボールシューと対向
する永久磁石との間の空隙4の長さが一定であるものと
するとボールシューの内部に溝20が設けられてい、る
為に1l120が設けられているボールシューの弧長の
約的の部分は溝のないV2の部分に比し磁気抵抗が高く
なり、ボールシューに対向する永久磁石がボールシュー
の磁気抵抗が小さい部分とより多く対向しようとして永
久磁石が右側に移動し、回転子とボールシューとの間の
磁気抵抗が最小となる位置でレラクタンストルクTrが
零となりこの点が無励磁安定点となる。一方第2図(I
L)に示すように永久磁石30半径が、−極分の弧長に
亘りA点では小にB点では大となるように連続的に変化
させであるので固定子のボールシューの外径が一様な円
筒形であってもボールシュー5と対向する永久磁石3と
の空隙4は該永久磁石3の一極分の弧長f1に亘シ変化
することになり永久磁石3と固定子のボールシュー5と
の間に作用するレラクタンストルクTrの形状と発生場
所が第2図(e)のようになりレラクタンストルクTr
の正の最大値が巻線に流れた電流で発生する電磁トルク
Tmが減少し始める位置で発生するようになり、レラク
タンストルクTrと電磁トルクTmの合成トルクToは
破線で示すように回転子のすべての位置で正のトルクと
なシすべての位置で自己起動が可能となる。又、合成ト
ルクT。
の最小値も大きい。
第2図(11)で示した形状の永久磁石はフェライト磁
石又は磁石の粉末をプラスチックスで成形したプラスチ
ックス磁石等で容易に構成できるし、又第3図に示すよ
うな一極分を成形したセグメント形磁石を回転子ノ・ブ
2に一体的に取り付けて構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図−)は従来の直流無刷子電動慎の断1ILi図、
第1図G))〜(d)は夫々その動作説明図、第2図(
&)は本発明直流無刷子電動機の固定子ヨーク及び永久
磁石の側面図、第2図Φ) 、 (C)は夫々その動作
説明図、第3図はセグメント形磁石の説明図である。 1・・・回転子軸、2・・・回転子ノ・プ、3・・・永
久磁石、3−1・・・境界線、4・・・空隙、5 、5
−1 、5−2゜5−3.5−4・・・ボールシュー、
6・・・固定子ヨーク、6−1.6−2.6−3.6−
4・・・磁極、7 、7−1 a t 7−2m + 
7−3m + 7−4m + 7−1 b +7−2b
、7−3b、7−4b・・・固定子巻線、7−&!7−
b・・・巻線、8・・・基板、9・・・磁気検出器、l
O・・・軸受、11・・・ブラケット、20・・・溝、
Tr・・・レラクタンストルク、Tm・・・電磁トルク
、To・・・合成トルク、QzQt・・・トランジスタ
、r、、rl・・・半径。 回          +0′ (’IJ 手続補正書(自IA) 昭和58イ11 月1911 ’l’+’+r’l庁長官 若杉和夫殿1 事件の表示
   特願昭57−79192   号2宛明O名称 
 直流無刷子電動機 ;(、補Iにをする者 事件との関係  特許出願人 名 称 日本賃−ポ株式余社 4代理人 ℃゛ 6hロ止の対象 (υ @−書の発明の詳細な説鳴の欄 LIJlilI   画 7、補正の内容 (J)1)  明細書JI6頁11119行中「第2図
」を「籐mal(*)Jと訂正する。 2)同第8貞第2行中「右饋」を「左餉」と1正する。 (2) 図面中、亀2図(a) 、 (b) 、 (c
)を別紙訂正図のように訂正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  その円周方向に沿ってN極S極を交互に着磁
    した円筒形永久磁石を備えた回転子と、該回転子に空隙
    を介して対向配設した円弧状のボールシューと、該ボー
    ルシューを支承する複数個の固定子磁極を放射状に植設
    した固定子ヨークと、上記固定子磁極の夫々に巻装し九
    固定子巻線と、上記回転子の永久磁石の磁束を検出しそ
    の出力で上記複数個の巻線に順次電流を流して回転子を
    駆動する通電制御装置とよりなり、上記円弧状のボール
    シューはその永久磁石と対向する表面近くに皺ボールシ
    ューの片端より弧長のはソ14に亘シせまい溝を有し、
    上記回転子に備えた永久磁石はその固定子と対向する面
    の半径を一極分の弧長に亘り一端より他端に至る間連続
    的に変化させるように構成されている事を特徴とする直
    流無刷子電動機。
JP7919282A 1982-03-10 1982-05-13 直流無刷子電動機 Pending JPS58198158A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7919282A JPS58198158A (ja) 1982-05-13 1982-05-13 直流無刷子電動機
GB08304779A GB2118785B (en) 1982-03-10 1983-02-21 Direct-current brushless motor
US06/469,783 US4496887A (en) 1982-03-10 1983-02-25 Direct-current brushless motor
DE8306650U DE8306650U1 (de) 1982-03-10 1983-03-08 Bürstenloser Gleichstrommotor
DE19833308206 DE3308206A1 (de) 1982-03-10 1983-03-08 Buerstenloser gleichstrommotor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7919282A JPS58198158A (ja) 1982-05-13 1982-05-13 直流無刷子電動機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58198158A true JPS58198158A (ja) 1983-11-18

Family

ID=13683107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7919282A Pending JPS58198158A (ja) 1982-03-10 1982-05-13 直流無刷子電動機

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JP (1) JPS58198158A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62285653A (ja) * 1986-05-27 1987-12-11 Nippon Densan Kk ブラシレスモ−タ
JPH09103062A (ja) * 1995-06-30 1997-04-15 Samsung Electro Mech Co Ltd ブラシレス直流モーター

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5529294A (en) * 1978-08-11 1980-03-01 Papst Motoren Kg No current collector external rotary motor with electrostatic rotor position sensor

Patent Citations (1)

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