JPS5836160A - 6極4相ブラシレスモ−タ - Google Patents

6極4相ブラシレスモ−タ

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Publication number
JPS5836160A
JPS5836160A JP13379081A JP13379081A JPS5836160A JP S5836160 A JPS5836160 A JP S5836160A JP 13379081 A JP13379081 A JP 13379081A JP 13379081 A JP13379081 A JP 13379081A JP S5836160 A JPS5836160 A JP S5836160A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
output terminals
excitation
amplifiers
excitation coil
Prior art date
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Pending
Application number
JP13379081A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiaki Nakasuji
中筋 敏明
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPS5836160A publication Critical patent/JPS5836160A/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

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Ql16&4相ブラシVスモータに圓するものであ
る。
6億プ2シVスモータと8&ブラシレスモークとを比較
した場合、6極プ2シレスモータは次のような利点を有
している。即ち、トルクリップルの点て同一の性能を具
備するブラシレスモータを製作する際、6極ブラシVス
モータの場合には励磁コイルや回転位置検出用ホール素
子の取付位置1界磁マグネツトの着磁ピッチ等の機械的
寸法公差を比較的大鳶くとることができる。従って、6
極フ’y シV スモークの製作時に寸法精度上の制約
が緩和され、その製作が比較的容易である。また6極プ
2シレスモータの構成上、鉄等の強磁性体から成る回転
軸(モータ軸)に磁束集中が起こらない。このため、回
転軸への磁束集中が例えば回転速度検出用の周波数発生
器(FG)に対する外乱的要素となってしまう等の不都
合を来たすおそれがない。
本出願人は、このような利点を有する6他プ2シVスモ
ータの駆動方式を特願昭55−69447号として既に
提案している。この駆動方式lこよれば、毫−夕駆動回
路の増巾系の中にベクトル合成機能を果たす丸めの回路
を設け、磁電変換素子(ホール素子)の出力の和信号及
び差信号でもって励磁コイルの鎖交磁束とはは同相の駆
動IIE流を流すことによって、トルクリップルの少な
いブラシレスモータを得ることができる。
本発明拡、上述の如き駆動方式とは別の全く新規な駆動
方式を採用することによって、構成が非常に簡単である
にも拘わらず、界磁マグネットの回転角度に無関係iこ
常に一定の回転トルクを得ることができて、トルクリッ
プルの非常に少ない6極4相プ2シVスモータを提供し
ようとするものである。
以下本発明の一実施例に付き図面を参照して説明する。
先ず第1図は本実施例の6&4相ブラシVスモータの界
磁マグネット(ロータッグネット)の平面図、第2図は
この界磁マグネットに近接して対向配置されてい゛るス
テータの平面図である。リング状を成す界磁マグネット
(1)は、その円周方向に等間隔で交互に異なる極性と
なるように正弦波着磁され、6他の着磁領域(2a)〜
(2f)が形成されている。一方、ステータに扛4つの
励磁コイル(6a)〜(6d)が回転軸(図示せず)8
中心として等間隔で環状に配置固定されている。即ち、
互いに隣接し合うコイル(6a)〜(3d)a機械角で
90°、電気角6「 で−T(2π蝶電気角で660°、機械角で120°)
の位相差でステータヨーク(4)上に配設されている0
そしてこれら4つのコイル(6a)〜(6d)は直列に
接続されている。また各々のコイル(6&)〜(6f)
の往路Vと復路Wとの角間隔は電気角でπ(機械角で6
0@)である。
またステータ田−り(4)上には、例えば励磁コイIL
/(3a)と(況)との間の中央部にホール素子H1が
設けられ、励磁コイル(6a)と(6b)との間の中央
部にホール素子H2が設けられている。即ち、ホール素
5に 子H1はコイル(6a)の一端から電気角で−1−(機
械角で75@)の位置に配設され、ま九ホール索子H2
5π   。
は励磁コイル(6a)の一端から電気角でTの位置に配
設されている。そしてホール素子H1とH2との3π 位相差は電気角でy c II械角で90°)になって
いる。乙のようにしたのはホール素子H1と烏とを電気
的に同相位置又は逆相位置に置かないためである。
第6図はモータ駆動回路を概略的に示し、第4図は第6
図のモータ駆動回路の等価回路を示すものである。第6
図及び第4図に示すように、本実施例のモータ駆動回路
には一対の演算増巾器A1、λ2及び一対の反転増巾益
友、へが設けられている〇演算増巾器氏1の一対の入力
端子にはホール素子H1の一対の出力端子が抵抗R1を
それぞれ介しで接続されており、演算増巾器A2の一対
の入力端子にはホール素子H2の一対の出力端子が抵抗
R,をそれぞれ介して接続されでいる。また演算増巾器
A1の出力端子aは抵抗R2を介して反転増巾益友り一
入力端子lこ接続され、演算増巾器氏2の出力端子すは
抵抗R2を介して反転増中器〜の一入力端子に接続され
ている。なお上述の反転増巾益友及び^の十人cc 力端子Iこは例えば十丁(■CC:直流IE源電圧)が
それぞれ供給されている。また反転増巾器氏及び氏の一
入力端子と出力端子a、bとの間(こそれぞれ接続され
た帰還抵抗Rfそ適当に定めることによってそれらの増
中度が−1となるように構成されている。
またコイル(6りの両端が演算増巾器A1及びんの出力
端子にそれぞれ接続され、コイル(3b)の両端が演算
増巾器A2の出力端子す及び反転増巾器&の出力端≠せ
それぞれ接続され、コイル(3c)の両端が反転増巾器
^及び九の出力端子C%dにそれぞれ接続され、コイル
(6d)の両端が反転増巾巻成の出力端子d及び演算増
巾器A1の出力端子aにそれその接続されている、 次に、上述の如く構成した6極4相ブラシVス毫−夕の
動作に付き述べる。
界磁マグネツ) (1)が角度θだけ回転したときにホ
ール素子H1s N2 カラ発生する電圧e’H1、e
u2VJ、、ea1=B*In1*Ka1esim(#
−45°)   −・−・−・(1)eH2=B、Iu
zsKM2*5ia(#−45°−90つ 曲曲・0但
し、■、■式においてIn1 s In2はホール素子
H1,N2をそれぞれ駆動する直流電流、KM11KH
2はホール素子H1s N2の積感度(又はホール定数
)、Bは空隙の磁束密度のピーク値である。
また演算増巾器Al s人2の出力電圧e1%e2は、
ホール素子H1%H2の内部抵抗を無視(或いは抵抗几
1でめる。従って、0〜0式から、 なお本実施例においては。
・・・・・・・・・・・・・・・の となるように構成されているとすれは、■〜の式%式% また反転増巾器々%^からは、出力e1、elを増巾度
−1で反転増巾した出力すなわち−eIs −02がそ
れぞれ得られる。従って、コイル(6a)の両端間電圧
はel−el、コイル(6b)の両端間電圧はel −
(e+)=62十e1s コイル(6c)の両端間電圧
は−01(eg)=  61+ez、コイル(3d)ノ
両端間m圧U−e2−e1となる。ここで各々のコイル
(6a)〜(6d)のインピーダンスを2とすれば、こ
れらのコイル(6a)〜(6d)に流れる電流1ah 
’bs ’Cm ’dは次式の如くになる。
一千朝θ 各々のコイル(6a)〜(6d)に対応する位置での磁
束密度Bg1%Bg2% 8g5% 8g4は1agt
 = B e @i6 # 8g2=−B、槙0 Bgs” fLsii# 8g4 = B、 ccs e であるから、コイル(6a)〜(6d)の巻数をN1磁
束と交鎖するコイル(6a)〜(6d)の有効長をL1
界磁マグネツ) (1)の実効半径をrとすれは、qr
コイル(6a)〜(6d)と界磁マグネッ) 11)と
の間に発生するトルクT1、T2、T5、T4は、 T4=Bg4,2NLrid== 4、.2.17故に
、モータの回転トルクTは1 T=TI+T2+T5+T4 =n井堕L ・・・・・
・・・・■となる。この結果、0式から明らかなように
、モータの回転トルクTは界磁マグネット(i)の回転
角度に全く無関係な一定のトルクとなる。
上述の即く構成した6他4相ブラシVスモータによれば
、ホール素子H1sルの出力信号の増巾系では既述の如
きベクトル合成を行なわずに単に増巾動作のみを行ない
、コイル(6a)〜(6d)の接続関係及び巻線方向を
工夫するととによって各コイル(5a)〜(3d)にホ
ー/l/素子H1、)12の出力の和信号又は差信号で
もって駆動電流を流すようにしでいる。
故に、毎−夕駆#Ihtgl路の構成が簡単であるにも
拘わらず、界磁マグネツ) (1)の回転角度に無関係
な一定の回転トルクを得ることができ、トルクリップル
(回転むら)の大巾な低減化を図ることができる。
以上本発明を一実施例に付き述べたが、本発明はこの実
施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に
基いて各種の変更か可能である。
例えば、既述の実施例ではリング状の界磁マグネット(
1)と励磁コイル(6a)〜(6d)とを対向配置して
成るいわゆる平面対向型ブラシVスモータに付き述べた
が、円筒状の界磁マグネットを用いたいわゆる円筒面対
向型プツシレスモータにも本発明を適用できることは言
う迄もない。
以上の如く本発明は、第1の励磁コイル(例えば、コイ
ル(3a))の両端を第1及び第2の演算増巾器(例え
ば、演算増巾器A+ s A2 )の出力端子にそれぞ
れ接続し、前記第1の励磁コイルに隣接する第2の励磁
コイル(例えは、コイル(5b))の両端を前記第2の
演算増巾器及び第1の反転増巾器(例えば、反転増巾器
Aa)の出力端子にそれぞれ接続し、前記第1の励磁コ
イルに対向する第6の動画コイル(例えば、コイル(5
c))の両端をtsl及び第2の反転増巾器(例えは、
反転増巾巻成、A4)の出力端子にそれぞれ接続し、前
記第1の動画コイルに隣接する第4の励磁コイル(例え
ば、コイル(3d))の両端を前記第2の反転増巾器及
び前記第1の演算増巾器の出力端子にそれぞれ接続した
ものである。故に本発明の6他4相ブラシレスモータに
よれは、一対の演x#i巾器及び一対の反転4巾器と、
4つの励磁コイルとの接続関係を上述の如く成すことに
よって、構成が非常に簡単で安価であるにも拘わらず、
界磁マグネットの回転角度に無関係な一定の回転トルク
を得ることができ、トルクリップル(回転むら)の大巾
な低減化かり能となる。
【図面の簡単な説明】 図面は本発明の一実施例を示すものであって、第1図線
61h4相ブラシレスモータの外出マグネット(1:i
−タマグネット)の平面図、第2図はステータの平面図
、第6図線ホール素子、演14壇巾器、反転増巾器及び
励磁コイルの!&続関係を概略的に示す平面図、第4図
はモータ駆動回路の回路図である。 なお図面に用いられている符号において、(1)  ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・界磁マグネ
ット(ロータマグネット(2a)〜(2f)・・・曲・
・着@領域(3a)〜(3d)・・・・・・・・・励磁
コイル(4)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・ステータヨークH1、H2・・・・・・・・・・・
・ホール素子has A2  ・・・・・・・・・・・
・演算増巾器ム、〜 ・・・・・・・・・・・・反転増
巾器である。 代  理  人   土  屋    勝〃  松材 

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (a)、円周方向に等間隔で交互に異なる極性となるよ
    うに正弦波着磁され九6極の界v!1″′rグネット 
     と 、 (→、前記界磁マグネットに対向した状態で回転軸に同
    心状にかつ等間隔に配置されると共に、互いに直列に接
    続された4相の第1〜第4の励磁コイルと、 (C)、前記界磁マグネットの回転位置を検出するため
    に、前記第1の励磁コイルとこのコイルに隣接する前記
    第2及び第4の励磁コイルとの間の中央部にそれぞれ配
    設された第1.及び第2の磁電変換素子と、 (d)、前記第1及び第2の磁電変換素子からの出力を
    それぞれ差動増巾する@i及び第2の演算増巾器と、 (C)、前記第1及び第2の演算増巾器からの出力を増
    巾度−1でそれぞれ反転増巾する第1及び第2の反転増
    巾器と、 をそれぞれ具備し、前記第1の励磁コイルの両端を前記
    第1及び第2の演算増巾器の出力端子にそれぞれ接続し
    、前記第1の励fflコイルに隣接する前記第2の励磁
    コイルの両端を前記第2の演算増巾器及び前記第1の反
    転増巾器の出力端子にそれぞれ接続し、前記第1の励磁
    コイルに対向する前記第6の励磁コイルの両端を前記第
    1及び第2の反転増巾器の出力端子lこそれぞれ接続し
    、前記第1の励磁コイルに隣接する前記第4の励磁コイ
    ルの両端を前記第2の反転増巾器及び前記第1の演算増
    巾器の出力端子にそれぞれ接続したことを特徴とする6
    極4相ブ2シレスモータ。
JP13379081A 1981-08-26 1981-08-26 6極4相ブラシレスモ−タ Pending JPS5836160A (ja)

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JPS5836160A true JPS5836160A (ja) 1983-03-03

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ID=15113067

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4692675A (en) * 1985-08-10 1987-09-08 Robert Bosch Gmbh Control and energization circuit for a brushless d-c motor
EP2117103A1 (de) * 2008-05-09 2009-11-11 Micronas GmbH Integrierte Schaltung zum Ansteuern eines Elektromotors

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4692675A (en) * 1985-08-10 1987-09-08 Robert Bosch Gmbh Control and energization circuit for a brushless d-c motor
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