JPS5947958A - Brushless motor - Google Patents
Brushless motorInfo
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- JPS5947958A JPS5947958A JP15670682A JP15670682A JPS5947958A JP S5947958 A JPS5947958 A JP S5947958A JP 15670682 A JP15670682 A JP 15670682A JP 15670682 A JP15670682 A JP 15670682A JP S5947958 A JPS5947958 A JP S5947958A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/03—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、トルクリップルを改善した2相全波又は4相
半波ブラシレスモータに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a two-phase full-wave or four-phase half-wave brushless motor with improved torque ripple.
(従来例の構成とその問題点)
第1図は、従来のブラシレスモータの断面図である。ロ
ータ部(1)は、回転軸lと、回転軸方向に磁化された
リング状の駆動マグネット3と、駆動マグネット3の磁
気回路を構成する円板状のロータヨーク2と、回転軸1
とロータヨーク2とを固定するロータメス8とから構成
されている。ステータ部(U)は、駆動マグネット3の
磁極面に対して空隙gを介して対向配置された駆動コイ
ル4と、駆動コイル4を固定する基板5と、磁気回路を
構成するステータヨーク6と、ロータ部(I)の回転軸
1を回転自在に支持する軸受7と、駆動マグネ。(Construction of conventional example and its problems) FIG. 1 is a sectional view of a conventional brushless motor. The rotor portion (1) includes a rotating shaft l, a ring-shaped drive magnet 3 magnetized in the direction of the rotating shaft, a disc-shaped rotor yoke 2 that constitutes a magnetic circuit of the driving magnet 3, and a rotating shaft 1.
and a rotor knife 8 for fixing the rotor yoke 2. The stator unit (U) includes a drive coil 4 that is arranged to face the magnetic pole surface of the drive magnet 3 with a gap g interposed therebetween, a substrate 5 that fixes the drive coil 4, and a stator yoke 6 that constitutes a magnetic circuit. A bearing 7 that rotatably supports the rotating shaft 1 of the rotor portion (I), and a driving magnet.
ト3の回転位置を検出する磁気感応素子9とから構成さ
れている。and a magnetically sensitive element 9 for detecting the rotational position of the seat 3.
第2図は、S極着磁の駆動マグネット3を有する2相全
波駆動力式におけるステータ部(III)の従来例の平
面図で、駆動コイル4は2相(人相及びB相)の駆動コ
イル4に1.4 A2及び4B1 。FIG. 2 is a plan view of a conventional example of a stator section (III) in a two-phase full-wave drive force type having an S-pole magnetized drive magnet 3, in which the drive coil 4 has two phases (human phase and B phase). 1.4 A2 and 4B1 for drive coil 4.
4B2から成り、A相とB相の駆動コイルは電気また、
各相の駆動コイル4AI 、4A2および4B、、4
B2はそれぞれ直列に接続され、電気角で2πの整数倍
の位相差4πで配置されている。It consists of 4B2, and the A-phase and B-phase drive coils are electric or
Drive coils for each phase 4AI, 4A2 and 4B, 4
B2 are connected in series and arranged with a phase difference of 4π which is an integral multiple of 2π in electrical angle.
また、各、駆動コイルの開き角は電気角でπとなってい
る。Further, the opening angle of each drive coil is π in electrical angle.
上記従来例のモータにおいて、駆動コイル4A1゜41
2.481 + 4B2に一定電流を電気角で丁ずつ
順次所定のタイミングで切換通電すれば、第3図の(a
)のようにトルクは一定とはならず、電流切換時点の近
傍でトルクの落ち込みDが発生し、ドルクリ、プルの増
大をまねき回転むらの原因となる。In the conventional motor described above, the drive coil 4A1゜41
2.481 + 4If a constant current is applied to B2 by switching electrical angles at a predetermined timing, (a) in Fig. 3 is obtained.
), the torque is not constant, and a drop D in torque occurs near the point of current switching, which leads to an increase in drooling and pull, which causes uneven rotation.
(発明の目的)
そこで本発明は、上記従来例の欠点を改良し、トルクリ
ップルを小さくしたブラシレスモータを提供するもので
ある。(Objective of the Invention) Therefore, the present invention provides a brushless motor that improves the drawbacks of the conventional example and reduces torque ripple.
本発明によれば、ステータ部に、2個1組の磁性体を1
組または複数組設け、これらの磁性体を最適に配置する
ことによシ、駆動コイルで発生するトルクの落ち込みを
磁性体で発生するコギングで相殺し、その結果、トルク
リップルが小さくなるようにしたものである。According to the present invention, one set of two magnetic bodies is placed in the stator portion.
By providing a set or multiple sets and arranging these magnetic bodies optimally, the drop in torque generated by the drive coil is offset by the cogging generated by the magnetic body, and as a result, the torque ripple is reduced. It is something.
以下、図面を参照して実施例を詳細に説明する。Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
(実施例の説明)
第4図及び第5図は、本発明の一実施例を示したもので
、第1図及び第2図と同一部分には同一符号を付してそ
の説明を省略する。IOA及び10Eば、駆動コイルの
各相(A相及びB相)に対応してステータ部にそれぞれ
設けられた板状の磁性体である。A相に対応する磁性体
10Aは駆動コイル4Alの中心tから時計方向(駆動
マグB相に対応する磁性体10Bは駆動コイル4A。(Explanation of Embodiment) FIGS. 4 and 5 show an embodiment of the present invention, and the same parts as in FIGS. 1 and 2 are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted. . IOA and 10E are plate-shaped magnetic bodies respectively provided in the stator portion corresponding to each phase (A phase and B phase) of the drive coil. The magnetic body 10A corresponding to the A phase is moved clockwise from the center t of the drive coil 4Al (the magnetic body 10B corresponding to the B phase is the drive coil 4A).
それぞれ配置されている。なお、各磁性体の周方向の幅
は電気角でTとした。each is placed. Note that the width of each magnetic body in the circumferential direction was expressed as T in electrical angle.
このように構成された本実施例を動作させると、第6図
で示したように、磁性体10A、IOBによってコギン
グトルクが発生する。即ち、磁性体10Aによって発生
するコギングは磁界のN極とS極の切換り点近傍でピー
クをもつので点線R1のようになり磁性体10Bによっ
て発生するコギングは磁性体10AKよるコギングR1
に対し電気角で丁の位相差があるから、1点鎖線R2の
ようになる。したがって、2つの磁性体10A、IOH
によって発生する合成コギングは実線Rのようになる。When this embodiment configured as described above is operated, cogging torque is generated by the magnetic bodies 10A and IOB, as shown in FIG. That is, the cogging generated by the magnetic body 10A has a peak near the switching point between the N pole and the S pole of the magnetic field, so the cogging generated by the magnetic body 10B is as shown by the dotted line R1, and the cogging generated by the magnetic body 10B is the cogging R1 due to the magnetic body 10AK.
Since there is a phase difference of 1/2 in electrical angle, the result is as shown by the dashed dotted line R2. Therefore, two magnetic bodies 10A, IOH
The resultant cogging generated by is shown by the solid line R.
いま、駆動コイル4 Al’、4A2及び4B1 。Now, drive coils 4 Al', 4A2 and 4B1.
4B2によって発生するトルクリップルが第3図の(a
)に示したようになり、これに対し、磁性体L OA
、 10 Bによって第3図の(b)に示すような(5
)
コギングトルクが発生すると、その(a)、 (b)が
合成されて第3図の(c)のように改善されたトルクリ
ップルとなる。即ち、本発明では、駆動コイルによって
発生するトルクの落ち込みの位置に、コギングトルクの
ピークが発生するように、磁性体10A。The torque ripple generated by 4B2 is shown in (a) in Figure 3.
), and on the other hand, the magnetic material L OA
, 10B as shown in Figure 3(b) (5
) When cogging torque is generated, (a) and (b) are combined to form an improved torque ripple as shown in (c) of Fig. 3. That is, in the present invention, the magnetic body 10A is arranged so that the peak of cogging torque occurs at the position of the drop in the torque generated by the drive coil.
10Bが配置されており、従って、磁性体10A。10B, therefore, the magnetic body 10A.
10Bによって発生するコギングが、駆動コイル4−A
l l 4A2 * 4B1 + 4B2によっ
て発生するトルクの落ち込みを相殺し、トルクリップル
が非常に改善されるという効果が生じる。The cogging generated by 10B is caused by the drive coil 4-A.
The effect is that the torque drop caused by l l 4A2 * 4B1 + 4B2 is offset, and the torque ripple is greatly improved.
2つの磁性体10A、IOBで所要の大きさのコギング
トルクが得られない場合は、磁性体10A。If the required magnitude of cogging torque cannot be obtained with the two magnetic bodies 10A and IOB, the magnetic body 10A.
10Bを一組として複数組の磁性体をステータ部に配置
することができる。ここでS極着磁の駆動マグネット3
を有する2相全彼方式の場合を例にとると、第8図に示
したように、Aグループに属する磁性体10A1〜10
A8は、任意の駆動コイル、例えば4A、を基準として
その中心lから時計方向(ロータ部Rの回転方向)に電
気角でT+nπ(nは1,2・・・8)の位置に、また
Bグループに(6)
属する磁性体10B1〜10B$は前記中心lから時計
方向に電気角で¥十〇・πの位置にそれぞれ配置される
。そこで各組の磁性体、即ち、(10A+。A plurality of sets of magnetic bodies can be arranged in the stator portion, with 10B as one set. Here, drive magnet 3 with S pole magnetization
Taking as an example the case of a two-phase all-heavy system, as shown in FIG.
A8 is at a position T+nπ (n is 1, 2...8) in electrical angle from the center l of an arbitrary drive coil, for example 4A, in the clockwise direction (rotation direction of the rotor part R) as a reference, and B The magnetic bodies 10B1 to 10B$ belonging to group (6) are respectively arranged at positions of ¥10·π in electrical angle clockwise from the center l. Therefore, each set of magnetic material, ie (10A+).
10B+ )、(10A2.10B2 )・・(10A
a 、l0B8)によってそれぞれ発生するコギングは
、第6図のRと一致するから、8組の磁性体による合成
コギングは1組のそれに対して8倍の振幅で、位相の一
致した波形となる。従って、必要なコギングを発生させ
るために、磁性体の組数を自由に選択することができる
。10B+ ), (10A2.10B2 )...(10A
Since the cogging generated by each of a and l0B8 coincides with R in FIG. 6, the combined cogging of eight sets of magnetic materials has an amplitude eight times that of one set and a waveform with the same phase. Therefore, the number of pairs of magnetic bodies can be freely selected in order to generate the necessary cogging.
第7図は、本発明の他の実施例を示したもので、駆動コ
イル4を固定する基板5に複数の孔11を設け、その中
に磁性体10を装着したものである。FIG. 7 shows another embodiment of the present invention, in which a plurality of holes 11 are provided in a substrate 5 to which a drive coil 4 is fixed, and a magnetic body 10 is mounted in the holes.
このようにすると、駆動コイル4の位置に全く影響され
ずに、第8図に示したような磁性体の配置が可能になる
。In this way, the magnetic bodies can be arranged as shown in FIG. 8 without being affected by the position of the drive coil 4 at all.
なお、本発明(ri、駆動マグネットの極数の異なるも
のにも適用し得ることは明らかである。It is clear that the present invention (ri) can also be applied to drive magnets with different numbers of poles.
(発明の効果)
以上説明したように、本発明によれば、駆動コイルによ
って発生するトルクの落ち込みをステータ部に配置した
磁性体によって発生するコギングで相殺するからトルク
リップルが非常に改善されるという著しい効果を得るこ
とができる。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, torque ripple is greatly improved because the drop in torque generated by the drive coil is offset by the cogging generated by the magnetic material disposed in the stator section. Significant effects can be obtained.
第1図は、ブラシレスモータの従来例の断面図、第2図
は、同ステータ部の平面図、第3図は、駆動コイルによ
るトルクリップルと磁性体によるコギングとの関係図、
第4図は、本発明の一実施例の断面図、第5図は、同実
施例のステータ部の平面図、第6図は、コギング波形を
示す図、第7図は、本発明の他の実施例の断面図、第8
図は、本発明による磁性体の一般的配置を示す平面図で
ある。
1・・回転軸、2・・・ロータヨーク、3・・・駆動マ
グネット、4 (4A1 .4A2 .4B1 r 4
B2 )・・・駆動コイル、5・・・基板、6・・・
ステータヨーク、10(10A、10A1〜10Ag
、 10 B 、10B1〜l0B8 )・・・磁性体
。
第1図
第2図
第3図
a転真FIG. 1 is a sectional view of a conventional example of a brushless motor, FIG. 2 is a plan view of the stator section, and FIG. 3 is a relationship between torque ripple caused by the drive coil and cogging caused by the magnetic material.
FIG. 4 is a sectional view of an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a plan view of the stator section of the same embodiment, FIG. 6 is a diagram showing cogging waveforms, and FIG. 7 is a diagram illustrating an embodiment of the invention. 8th cross-sectional view of the embodiment of
The figure is a plan view showing the general arrangement of magnetic bodies according to the present invention. 1... Rotating shaft, 2... Rotor yoke, 3... Drive magnet, 4 (4A1 .4A2 .4B1 r 4
B2)... Drive coil, 5... Board, 6...
Stator yoke, 10 (10A, 10A1~10Ag
, 10B, 10B1-l0B8)...Magnetic material. Figure 1 Figure 2 Figure 3
Claims (3)
ータ部と、前記駆動マグネットの磁極面に空隙を介して
対向配置された複数の駆動コイル及びステータヨークを
有するステータ部とを備えた2相全波又は4相半波ブラ
シレスモータにおいて、前記ステータ部に、第1及び第
2の磁性体を2個1組とした磁性俸給を1組又は複数組
設け、nを任意の整数とi−たとき、前記磁性俸給の各
第1の磁性体は、前記駆動コイルの任意の1つを基準と
してその中心から時計方向(ロータ部の回転方向)に電
気角で介+nπの位置にそれぞれ配置され、前記磁性俸
給の各第2の磁性体は、前記中心から時5π 針方向に電気角でs 十nπの位置にそれぞれ配置され
ていることを特徴とするブラシレスモータ。(1) A two-phase full-wave or four-phase rotor having a rotor section having a drive magnet and a rotor yoke, and a stator section having a plurality of drive coils and stator yokes arranged opposite to the magnetic pole surface of the drive magnet with an air gap interposed therebetween. In the half-wave brushless motor, the stator section is provided with one or more sets of magnetic stubs each consisting of two first and second magnetic bodies, and when n is an arbitrary integer and i-, the magnetic stubs are Each of the first magnetic bodies is disposed at a position of electrical angle +nπ clockwise (rotation direction of the rotor) from the center of any one of the drive coils as a reference, and each of the first magnetic bodies of the magnetic A brushless motor characterized in that the second magnetic bodies are respectively arranged at positions s 10nπ in electrical angle in the hourly 5π hand direction from the center.
Tであることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記
載のブラシレスモータ。(2) The circumferential width α of the magnetic body is 0〈α〈 in electrical angle.
The brushless motor according to claim (1), wherein the brushless motor is T.
設けられた孔に装着されたことを特徴とする特許請求の
範囲第(1)項記載のブラシレスモータ。(3) The brushless motor according to claim (1), wherein the magnetic body is installed in a hole provided in a substrate that holds the drive coil.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15670682A JPS5947958A (en) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | Brushless motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15670682A JPS5947958A (en) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | Brushless motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5947958A true JPS5947958A (en) | 1984-03-17 |
Family
ID=15633553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15670682A Pending JPS5947958A (en) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | Brushless motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5947958A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63174542A (en) * | 1987-01-13 | 1988-07-19 | Canon Inc | Brushless motor |
-
1982
- 1982-09-10 JP JP15670682A patent/JPS5947958A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63174542A (en) * | 1987-01-13 | 1988-07-19 | Canon Inc | Brushless motor |
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