JPS5959060A - 電機子巻線を5個有する5相のブラシレスモ−タ - Google Patents

電機子巻線を5個有する5相のブラシレスモ−タ

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JPS5959060A
JPS5959060A JP16844982A JP16844982A JPS5959060A JP S5959060 A JPS5959060 A JP S5959060A JP 16844982 A JP16844982 A JP 16844982A JP 16844982 A JP16844982 A JP 16844982A JP S5959060 A JPS5959060 A JP S5959060A
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JP
Japan
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armature
brushless motor
motor
armature winding
winding
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JP16844982A
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Yoshiteru Takahashi
高橋 義照
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    • 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(は固定子側に位置検知素子群及び5個の電機子
巻緋群ケ配設し、該電機子巻勝群に相対的に回動するよ
うに回転軸に界磁磁極ケ固設して相対向し、上記各々の
電機子巻線のそnぞへの−の端子を共通に接続し、上記
各々の電機子巻線の他の端子にはそnぞn半導体整流装
置ケ接続した電機千巻;fM k 5個有する5相のブ
ラシレス(半導体)モータに関する。
本発明は従来に訃いて5個の屯様子巻線孕有丁るものの
ように電機子巻線ケ有効利用し寿いものに比較して電機
子巻線をほとんどイ1効利用できるようにし/ζもので
ある。
従来において電機子巻線を5個以上廂する整流子モータ
としては第1図に示すようなものが見られる。こ肛(は
鉄芯ケ1周した閉回路の?)を口幣重巻である。ここに
おいて符号1は軍機子巻線、2は整流子、3はブラシr
示す。その他とし−Cは、単ロ二重巻や複ロ二重巻が公
知となっている。σて第1図の整流子モータをブラシレ
ス(半導体)モータに置換すると、第2図に示すように
なる。4はトランジスタTr+ 、 Tr2  とのB
級噌幅回路(ブノおいては符号17−1iプラス電源端
子、17−2ケマイナス上源端子としている。各電機子
巻線1−1.・・・、1−5は巻線同士の接続点に上記
半導体整流装置4が接続1几ている。この半導体整流装
置4は第2図のものにおいてはI7t’il賂し1こが
、実際には第3図に示すような構成のものケ用いると都
合よい。尚、この場合については後述し、先にブラシレ
スモータの一実施1タリとしての構成忙第5図乃至第7
図ケ用いて説明する。第5図のモータは軸方向偏平型ブ
ラシレスモーフM孕示アもので、軟;−板ケプレス加工
により成形し/石偏平力゛ノブ状の筐体5の下面に円板
伏の軟鋼板6ケ圧入固定して軸方向偏平型ブラシレスモ
ータ本体を形成している。筐体5及び軟鋼板6の略中心
部には軸受7が固定式几、該軸受7によって回転l1I
III8が回転自在に軸支さnている。回転軸8には軟
鋼板等で形成式′nだ円板状ヨーク9が垂設さ汎ている
ヨーク9の片面には第6図で示すように例えは、60度
の開角でN、Sに磁化され1ζ6磁極の円環状の界磁磁
極10が固設さnている。軟<nll板6の内面には界
磁磁極10と相対的回動するように電機子1が、1目対
向して配設σnているC電ゆ子1は、・・、1−5は重
畳しないように等間隔で配6’Uさ几ており、トルク発
生に有効な導体部(半径方向の導体部)が界(1鼓(i
B極10の磁極幅と略同−開角幅に、例えば、60度の
開角幅に導&!ヲ扇枠状に多数巻回形成し7こもので、
72度の等しいピッチで配設Jnでいる。このように配
設さf′L/こ電機子1(電機予巻ン腺1−1.・・、
1−5)に適した方向の電流を通電してや几は回転子は
フレミングの左手の法則に従って所定方向に回転するC
とになる。
適し10方向の電流をvILアlζめに上記した半導体
整流装置4が必要となる。上記において、説明ケ省略し
7こ第3図に示す半導体整流装置斤4について以下に説
明していく。11は位置検知素子で、例えば4端子ケ有
するホール素子2用いることとする。
ホール素子11ば2つの抵抗1工1とR2との中間点位
置に配設さnでいる。このボール素子11は、例えば上
記扇枠状に巻回形成で几1こ電機予巻、腺1−1.・、
1−5の発生トルクに寄与する半径方向の導体部と均等
位置にある軍機子巻線1−1゜・・、1−5のM’内空
服]ISに配設式rしている。ホール素子11は界磁磁
極10のN極、S極勿検知(〜、こ才tにより後古己す
る整γf+fi装置4によっていすnの方向の電流蛍電
イ幾子巻線1−1.・・・、1−5に流子かr決定する
ものである。ホール素子11からの出力波形は第4図(
a)に示すように現わ7しる。
12は反転」”ρ幅回路で、この回路12はホール素子
11からの出力゛亀圧缶増幅するもので、回路12から
の出力波形は第4図(b)のように現わ扛る。
13は電流増幅回路で、この回路13からの出力波形は
第4図(c)のように現わ′rLる。ホール素子11が
界磁磁極10のS悼と対応し、即ち、S極ゲ検出したと
きには、ホール素子11の出力はjJ3;。
抗R3盆弁じてオペアンプ14て電圧増幅1曵抵抗Ra
忙:jrしてトランジスタTrtがオンしくこのとキ(
、トランジスタTr+ 、 Trsはオフとなっている
)、トランジスタT r 2もオンーヂるのでE1磯予
巻線1−1には矢印A方向に電流が流fLる。ホール素
子11が界1.丑1j且憧10のN軸にメ・」向(検知
)し7こときlLはホール素子]]の出力は抵抗R4領
:lfj”してオペアンプ14に訛几て電圧J、、′−
j幅さ几、Cの電圧増幅σ几/こ出力は抵抗R・を弁し
てトランジスタ、[’r37オンするので(尚、トラン
ジスタIll r、。
Tr→はオフとなっている)、トランジスタTr+に反 もオンするので1幾子ヲ、1が1−1に→き印A刀回に
電流力嘲り几る。トランジスタ1111 rlと+1’
t r 3. r1tr2とTr 、によって電流増幅
がなさnる。再び第2図に戻ると、仮に半尋坏堰流装置
4−1.・・・、4−3において、ホール素子11が界
罎1社祢10のN極と対向しているとすると、トランジ
スタTr、のみがオンし、装置4−4.・・・、4−5
においてばホール素子11が界罎磁・l莫10のS極に
対向しているとすると、トランジスタTr2のみがオン
し、市(幾子巻、1,1li11−1.1−3からの電
流は市、を幾子巻勝1−4.1−5に流几ることになる
。即ち、プラス・1則からマイナス1則へ流nることV
Cなる。しかし、第2図のような直予巻蓚勝1−1.・
・、1−5の接続によると、接わじ点16−1.・・・
、16−3は同′ぼ位となっているので、1更起山、力
が出ている場合、ンヨートさf′L取機子巻源1−2.
 1−3には電流がvIL n、ず、Cnによってはト
ルクがかせげない。同様に接続点16−4.16−5は
四亀位なので電予巻響勝1−5には直流は流汎ない。即
ち、第2図のような市予巻結勝ては、上記場合には接続
点16−1と16−5.16−3と16−4の電位が異
なるので電機子巻線1−1.  l−4の612個にだ
けしか直流が苑汎ない。このように5個の電機予巻、f
尿1−1.・・、1−5のうち2個しか有効」″り用さ
fLムい1ζめ、トルフケ十分にかせぐことのできない
ものとなるc丑1ζ1゛ルク忙十分にがせごうとして電
Jl幾子巻1尿数τ多く丁スtは1−るほど通電さ几な
い電僚子巻i詠数も増えるという欠点侑有する。
本発明は上記欠点tj怖決する7こめになきA罠もので
、整流子モータでなく覗(幾子巻、敲が51固り5相の
ティスフ型モータを提供するもので、本発明のものにj
flは辿電芒〕tない電偵子巷勝があるとしてもわずか
で、はとんどの亀槻子@叡(l(、JL!1電σnるの
で十分なトルクがかせげ、性、正の良い510のブラ/
レスモークが得ら2’Lるものである。以下第8図以下
ン参照しつつ本発明の一実施17I])r:説明する。
第8図において屯(次子は第71スに示Tように重機子
巻線1−1.−、 1−5の計5個に有するもので、例
えば、第5図に示′T軸方向偏平型ブラシレスモークM
に適用し、界磁磁極10は第6図に示し1こと同じ66
に極のもの音用いる。ま/C半導体整流装置4は第3図
のもの勿用いるCととする。
第8図に示す本発明のブラシレスモーフにおいては、電
機子巻崖1−1.・・、1−54打は固定子(軟鋼板6
)側に配設し、又、ホール素子11群も固定子l拝に配
設し、該醒予巻巻、詠群1−1.・。
1−5と相対的回動するように界磁低(i夕10τ回転
叫18に固設している。ここにおいて各′亀(幾子巻急
]−1,・・、1−5の−の端子Y−1,・・、1′−
5=、H−ピ几そ几内部において茶刈に接、1フシレ、
上記各電機子巻線の他の端子1〃−1、−、JLL −
5idそ扛ぞ汎モータ1■の本体外部に設けらrL7ζ
半韓体整す]L装置4に接続さ几ている。尚、上6己し
/ζように市予巻巻、像1−1.・・1−5ば1・、ル
ク元生に上動な導体都が界11荘低憧10の開角とp+
3同一の開角に形成芒几ており、1/ζ重畳しないよう
に等間隔て自己設さ几ている。ま/ζ界1戚firl 
4傘は2p(pは3以上の整数)個のS、Nの1′IR
律にメガに1鑞化σn7ζものr用いている。弔8図の
もの足界晦11jl 4$10、ホール素子11及び半
導体整v1コ装置1ゴ4と関係うけて展開図笛作i4す
ると第9(スのようになる。
例えば、電流:、4M4A−2においてホール素子11
が81戦と対向しているのでトランジスタTr2がオン
しているとすると端子11t −17、q+fi、iR
子響勝) Tr+のオンにより電予巻巷腓1−1から1−5へ電流
が流式nる。同様に屯(幾子巻想1−3に、直重さ几る
と′重機子巻線1−4にも′市?厄か泥几る。尚、4A
はトランジスタ+1lr1と’l”r2とからなる13
級増中畠器(ブツシュ・プル 示す半導体釡流装置4から上記トランジスタ’J’ r
 +とTr2とからなるプノノユ・プル回4 4 A 
K :亦い7ζ残りの回路部分である。上6己から明ら
かなように化8図及び第9図にボ丁木元明の市予巻巷諜
の結,課方法によ几ば、第21スにボアと同様に11+
 ’4.芒れない場合の亀イ幾子巻,詠もあるが、第2
図に丁Tものに比較してその数は極めて少なくなる。本
発明においては、′電機子巻線の数が多くな扛ばなる程
、1ことえ心電ざ扛ない電機子巻線があるとしても、そ
のようなケースはかなり減少さ几、電機子11数に比例
して界磁磁極10の磁極数も増加丁扛ば、電機子を誹に
道幅を扛ない時間はわずかの時間(回転角度間)のみで
、その後丁ぐに電機子巻線1vc、;m電σnるように
なるのできほどテメリノトになる要素はない。従って、
電機子巻線1を有効利用でき、十分なトルク盆がぜげる
と共に極めて効率の良い5相のブラシレスモータが得ら
れるという効果がある。尚、本発明は上記において鴨方
向偏平型ブラシレスモータ+f:適用して説明したが、
こ几に限らず、円筒形(カップ型)ブラシレス(半導体
〕モータにも適用できるものであり、壕だ、上記したよ
うに電機予巻1w1は重畳しないように等間隔で配設し
、且つ電機子@線1の開角は界磁磁極10の唾極幅と略
同−の場合ケ説明したが、理想的にはこのようにする必
要があるが、本発明では電機子巻線1が重畳するものや
庫(幾子巻緋1の開角が界磁磁極と略同−のものでない
場合も適用anることは言う−までもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は電機子巻線75個以上有する整流子モータの原
理構成説明図、第2図は第1図の整流子モータケ5個の
趙機子@緋葡有するブラシレスモータに置換し7こ場合
の原理ネ14成税明図、第3図は第2図のブラシレスモ
ータに用いる半導体整流装置の説明図、第4図は第3図
の半導体整流装置の各構成ブロックから出力4nる出力
波形図、第5図は本発明ケ適用しようとする軸方向偏平
型ブラシレスモータの一実施例kw、丁縦前縦断面図6
図は第5図のモータに使用する一実施例としての界磁磁
極の平面図、第7図は第5図のモータの電機子音構成す
る電機子巻線の一実〃山例としての配設方法ケ説明する
ための平面配設図、第8図は本発明の一実施例としての
原理構成説明図、第9図は半導体整流装置、ホール素子
(位置検出素子)、及び界16磁極と電機予巻)胃との
関糸ケ示T第8図の場合における展開説明図である。 1・・・電機子、  1−1.  ・・、】−8・・・
電機子巻線、  2・・・整流子、  3・・・ブラシ
、  4・・・半導体整流装置、  5・・・筐体、 
 6・・・軟鋼板、  7・・・軸受、  8・・・回
転軸、  9・・・円板状ヨーク、10・・・界磁磁極
、  11・・・位置検知素子、  12・・・反転増
幅回路、  13・・・電流増幅回路、  1(オペア
ンプ。 特許出願人 ff14  図 第 5 図 第 6 図 、      I jN \\、       1       / 。 □ \/ 、N′S /            ゝ  ″、 J:’ 、’j”” ”””kJ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電機子巻線を固定子114Uに配設し、該電機子巻
    線と相対的回動をな丁ように回転軸に界磁磁険金固設し
    たブラシレスモータにおいて、上記電機子巻線を5個琺
    無設け、該電機子巻勝群側には位置検知素子群孕設け、
    上記各電(幾子巻緩の−の端子を内部においてそnそ)
    ′シ共通に接続し、上記各電機子巻線の他の端子にはそ
    几ぞれ半導体整流装置を接続したことケ特徴とする電i
    幾子巻屍を5個有する5相のブラシレスモータ。 2 上記電機子巻線はトルク発生に有効な7!゛1体部
    が界磁磁極の開角と略同−の開角に巻回形成σ几たこと
    ケ特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電機子巻線を
    5個有する5相のグラ/レスモータ。 3 上記電機子巻線は重畳しないように等間隔で配設し
    たものであることを特徴とする特許請求の範囲第2項記
    載の電機子巻線を5個有する5相のブラシレスモータ。 4 上記界磁磁極は2p(pは3以上の正の整数)個の
    S、Nの磁極に交互に有するものであることケ特徴とす
    る特許請求の範囲第3項記載の電機子巻線ケ5個有する
    5相のブラシレスモータ。
JP16844982A 1982-09-29 1982-09-29 電機子巻線を5個有する5相のブラシレスモ−タ Pending JPS5959060A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0164742A2 (en) * 1984-06-13 1985-12-18 Fuji Photo Film Co., Ltd. Brushless motor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0164742A2 (en) * 1984-06-13 1985-12-18 Fuji Photo Film Co., Ltd. Brushless motor

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