JPS5992759A - ブラシレスモ−タ - Google Patents
ブラシレスモ−タInfo
- Publication number
- JPS5992759A JPS5992759A JP57200419A JP20041982A JPS5992759A JP S5992759 A JPS5992759 A JP S5992759A JP 57200419 A JP57200419 A JP 57200419A JP 20041982 A JP20041982 A JP 20041982A JP S5992759 A JPS5992759 A JP S5992759A
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- JP
- Japan
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- brushless motor
- rotor
- permanent magnets
- anisotropic
- magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は異方性永久磁石を用いたブラシレスモータに関
する。
する。
一般にブラシレスモータは、第１図に示すように、ケー
スｌの中に固定子巻線を巻装した固定子２と、この固定
子の内側に回転軸３に軸装された永久磁石４を設けた回
転子５と、この回転子５の回転位置を検出するホール素
子型位置検出器６と、この検出器６からの信号で固定子
２予制御する半導体制御回路７とで主に構成されている
。
スｌの中に固定子巻線を巻装した固定子２と、この固定
子の内側に回転軸３に軸装された永久磁石４を設けた回
転子５と、この回転子５の回転位置を検出するホール素
子型位置検出器６と、この検出器６からの信号で固定子
２予制御する半導体制御回路７とで主に構成されている
。
ホール素子型位置検出器６および半導体制御回路７は、
第２図に示すように、回転子５の磁束の変化に応答する
位置にホール素子６ａ、 ６ｂ、 （５ｃを１２００間
隔で配置して構成され、３個のパワートランジスタ回路
７ａ、 ７ｂ、 ７ｃとこのパワートランジスタ回路を
駆動する直流電源８とで構成され、そしてこれらはホー
ル素子６ａ、、６ｂ、 ６ｃからの信号でパワートラン
ジスタ回路・７ａ、 ７ｂ、７Ｃを制御して巻線２ａ、
２ｂ、２ｃを夫々所定の順序で励磁して、回転磁界を発
生させて回転子５を回転させるように構成されている。
第２図に示すように、回転子５の磁束の変化に応答する
位置にホール素子６ａ、 ６ｂ、 （５ｃを１２００間
隔で配置して構成され、３個のパワートランジスタ回路
７ａ、 ７ｂ、 ７ｃとこのパワートランジスタ回路を
駆動する直流電源８とで構成され、そしてこれらはホー
ル素子６ａ、、６ｂ、 ６ｃからの信号でパワートラン
ジスタ回路・７ａ、 ７ｂ、７Ｃを制御して巻線２ａ、
２ｂ、２ｃを夫々所定の順序で励磁して、回転磁界を発
生させて回転子５を回転させるように構成されている。
しかして、上述のようなブラシレスモータは、その回転
子５の永久磁石として磁気エネルギーの比較的大きな異
方性永久磁石が用いられるようになった。これは異方性
永久磁石の方が等方性永久磁石よシ磁気エネルギーが大
きくモータ全体として小型の高性能なものが得られるた
めである。
子５の永久磁石として磁気エネルギーの比較的大きな異
方性永久磁石が用いられるようになった。これは異方性
永久磁石の方が等方性永久磁石よシ磁気エネルギーが大
きくモータ全体として小型の高性能なものが得られるた
めである。
しかし、この種のブラシレスモータに用いうしている異
方性永久磁石４は、全体が一方向に異方化されたブロッ
クを円筒形に切シ出してから着磁して回転子を作っても
良いが、製造コストが高くな妙、非能率的な製造しかで
きないものであったり、あるいは第３図に示すよう断面
Ｃ字形に成形した板状の永久磁石素材を厚さ方向（矢印
方向）にプレスしてこのプレスした方向を異方化方向と
して、この異方化方向に着磁して得た異方性永久石４を
２枚用合せて円筒状に形成し、回転子５を構成すること
によっても製造することができるが、成型時の圧力分布
の不均質などから端部が異方化されにくいだめ、広角度
の開角度を有する永久磁石を得ることが離かしく、開角
度１２ｏ０が限度であった。
方性永久磁石４は、全体が一方向に異方化されたブロッ
クを円筒形に切シ出してから着磁して回転子を作っても
良いが、製造コストが高くな妙、非能率的な製造しかで
きないものであったり、あるいは第３図に示すよう断面
Ｃ字形に成形した板状の永久磁石素材を厚さ方向（矢印
方向）にプレスしてこのプレスした方向を異方化方向と
して、この異方化方向に着磁して得た異方性永久石４を
２枚用合せて円筒状に形成し、回転子５を構成すること
によっても製造することができるが、成型時の圧力分布
の不均質などから端部が異方化されにくいだめ、広角度
の開角度を有する永久磁石を得ることが離かしく、開角
度１２ｏ０が限度であった。
また、第４図に示すような開角度が９０’のの面Ｃ字形
異方性磁石を円筒状に組合せて当接部９の方向より磁場
１０を加えて着磁すると第５図に示すような磁束分布が
回転子５の周囲には生じることになる。すなわち、断面
Ｃ字形異方性永久磁石の異方化方向が全べてその厚さ方
向に施されているために、着磁した時に角度θ＝９００
およびθ二２７０６の位置で磁束Ｂが零に近い値となり
、全体が不均一となり回転子として構成すると、回転の
トルク脈動、回転ムラなどが生じ、あるいけ、この回転
子の周方向の磁束変化を利用してホール素子により回転
位置を検知し回転駆動制御するブラシレスモータであっ
ては、この ＝９０°あるいは ＝２９００の位−ｔに
ホール素子が停止した場合には起動不ａＰとなることが
あった。また第６図に示すように当接部９を４ｓ′Ｌｔ
’らせて着磁した場合であっても、第７図に示すように
、 ＝９０°±４５’＆よび ＝ ２７０’±４５°の
４ケ所の磁束の落ち込み部が生じ回転に悪影舎をおよぼ
すことになる。
異方性磁石を円筒状に組合せて当接部９の方向より磁場
１０を加えて着磁すると第５図に示すような磁束分布が
回転子５の周囲には生じることになる。すなわち、断面
Ｃ字形異方性永久磁石の異方化方向が全べてその厚さ方
向に施されているために、着磁した時に角度θ＝９００
およびθ二２７０６の位置で磁束Ｂが零に近い値となり
、全体が不均一となり回転子として構成すると、回転の
トルク脈動、回転ムラなどが生じ、あるいけ、この回転
子の周方向の磁束変化を利用してホール素子により回転
位置を検知し回転駆動制御するブラシレスモータであっ
ては、この ＝９０°あるいは ＝２９００の位−ｔに
ホール素子が停止した場合には起動不ａＰとなることが
あった。また第６図に示すように当接部９を４ｓ′Ｌｔ
’らせて着磁した場合であっても、第７図に示すように
、 ＝９０°±４５’＆よび ＝ ２７０’±４５°の
４ケ所の磁束の落ち込み部が生じ回転に悪影舎をおよぼ
すことになる。
以上要するに従来の技術であっては高性能な異方性永久
磁石を用いてブラシレスモータを構成しても所定の性能
が得られないなどの多くの問題点があった。
磁石を用いてブラシレスモータを構成しても所定の性能
が得られないなどの多くの問題点があった。
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑み為されたもの
で、トルク脈動、回転むらの少ない定常運転特性を得る
ことのできる、しかも確実かつ円滑な始動特性を有する
品性・能なブラシレスモータを提供することを目的とす
る。
で、トルク脈動、回転むらの少ない定常運転特性を得る
ことのできる、しかも確実かつ円滑な始動特性を有する
品性・能なブラシレスモータを提供することを目的とす
る。
本発明は分割した異方性永久磁石を用いて理想的な磁束
分布が得られるように、異方化方向が厚さ方向の断面Ｃ
字形異方性永久磁石と等方性永久磁石とを組合せ、上記
異方化方向に着磁して形成してなる回転子を設けたブラ
シレスモータである。
分布が得られるように、異方化方向が厚さ方向の断面Ｃ
字形異方性永久磁石と等方性永久磁石とを組合せ、上記
異方化方向に着磁して形成してなる回転子を設けたブラ
シレスモータである。
本発明によれば、高い磁気エネルギーを有する異方性永
久磁石を用いて正弦波分布に近い磁束分布の回転子を構
成するので、トルク脈動、回転ムラの小ない定常運転特
性が得られ、しかも回転子周囲に磁束密度の不均一部が
無いため起動できなくなることがなく確実かつ円滑に始
動できる。そして磁気エネルギーの大きい異方性永久磁
石を用いているので小型で高性能なものが得られ、さら
には開角度が９０°前後のＣ字形永久磁石を組合せるこ
とにより構成できるので、量産に適した低コストのブラ
シレスモータを得ることができる。
久磁石を用いて正弦波分布に近い磁束分布の回転子を構
成するので、トルク脈動、回転ムラの小ない定常運転特
性が得られ、しかも回転子周囲に磁束密度の不均一部が
無いため起動できなくなることがなく確実かつ円滑に始
動できる。そして磁気エネルギーの大きい異方性永久磁
石を用いているので小型で高性能なものが得られ、さら
には開角度が９０°前後のＣ字形永久磁石を組合せるこ
とにより構成できるので、量産に適した低コストのブラ
シレスモータを得ることができる。
以下本発明の実Ｍｉ例について説明する。なお従来技術
の説明で示した構成部分と本発明による実施例の構成部
分は回転子の構造を除いて同一構成で良いため以下の説
明では省略し、必要々場合は同−符号を用いて説明する
。
の説明で示した構成部分と本発明による実施例の構成部
分は回転子の構造を除いて同一構成で良いため以下の説
明では省略し、必要々場合は同−符号を用いて説明する
。
第８図ｔま本発明のブラシレスモータに用いる回転子５
の永久磁石部分のみを示す側面図である。
の永久磁石部分のみを示す側面図である。
この回転子５は厚さ方回に異方化処理した軸対設の断面
Ｃ字形永久磁石１１ａ、１１Ｃと、異方化処理の施され
ていない等方性の断面Ｃ字形永久磁石１１ｂ１Ｌｅａと
で構成されている。これらのＣ形マグヌット１１ａ〜ｌ
ｉｄは夫々開角度９０°で４分割されている。
Ｃ字形永久磁石１１ａ、１１Ｃと、異方化処理の施され
ていない等方性の断面Ｃ字形永久磁石１１ｂ１Ｌｅａと
で構成されている。これらのＣ形マグヌット１１ａ〜ｌ
ｉｄは夫々開角度９０°で４分割されている。
これらのＣ字形永久磁石で構成した円筒体には矢印方向
１０に磁場を印加して着磁を行ない回転子を形成する。
１０に磁場を印加して着磁を行ない回転子を形成する。
このように形成した回転子はその周囲の磁束分布は、第
９図に示すように、マグネットとマグネットとの当接部
の磁束密度の落ち込みは少なく正弦波分布に近似したも
のとなる。
９図に示すように、マグネットとマグネットとの当接部
の磁束密度の落ち込みは少なく正弦波分布に近似したも
のとなる。
次に本発明の他の実施例について説明する。第１０図に
示すブラシレスモータの回転子１２は厚さ方向１３ａ、
１３ｃに異方化処理を施した開角度 ８％ Ｃ＝１４０
°のＣ字形異方性永久磁石１２ａ、１２Ｃと開角度ｂ１
ａ−４０°のＣ字形等方性永久磁石１２ｂ、 １２ａと
を組合せてなり、その異方化方向に着磁用磁場１０を印
加しと着磁して構成されている。このような構成により
、界方性永久磁石の開角度を最大限大きく取ることがで
き高性能なモータとすることができる。
示すブラシレスモータの回転子１２は厚さ方向１３ａ、
１３ｃに異方化処理を施した開角度 ８％ Ｃ＝１４０
°のＣ字形異方性永久磁石１２ａ、１２Ｃと開角度ｂ１
ａ−４０°のＣ字形等方性永久磁石１２ｂ、 １２ａと
を組合せてなり、その異方化方向に着磁用磁場１０を印
加しと着磁して構成されている。このような構成により
、界方性永久磁石の開角度を最大限大きく取ることがで
き高性能なモータとすることができる。
また第１１図に示すように、回転子１は、広開角度の異
方性永久磁石１４ａ％ １４Ｃを端部の直径りのように
小さくし、挟間角度の叫方性永久磁石１４ｂ、 １４ｄ
を幅′ｒの断面四角の角棒状として全体を両型に形成し
ても良い。
方性永久磁石１４ａ％ １４Ｃを端部の直径りのように
小さくし、挟間角度の叫方性永久磁石１４ｂ、 １４ｄ
を幅′ｒの断面四角の角棒状として全体を両型に形成し
ても良い。
さらにまた、第１２図に示すように、図示しない固定子
の磁極に対しスキュー１５を設けることにより、固定子
の巻線作業が容易となる。このスキュー１５は端部で開
角ＩＷが小さく、中央部で大きい厚さ方向に異方化処理
を施した異方性永久磁石１６ａ、１６Ｃと端部で開角７
ｙが大きく中央部で小さい等方性永久磁石１６ｂ、 １
６ｄとを組合せて構成されている。このような構成とす
ることにより、回転子の周囲の磁束分布を全体的に見て
なめらかな局部的な磁束の落ち込みのないものが得られ
る。
の磁極に対しスキュー１５を設けることにより、固定子
の巻線作業が容易となる。このスキュー１５は端部で開
角ＩＷが小さく、中央部で大きい厚さ方向に異方化処理
を施した異方性永久磁石１６ａ、１６Ｃと端部で開角７
ｙが大きく中央部で小さい等方性永久磁石１６ｂ、 １
６ｄとを組合せて構成されている。このような構成とす
ることにより、回転子の周囲の磁束分布を全体的に見て
なめらかな局部的な磁束の落ち込みのないものが得られ
る。
第１図はブラシレスモータを示す断面−、第２図はその
回路図、第３図は従来のブラシレスモータに用いられる
Ｃ字形異方性永久磁石片の斜視図、第４図および第６図
は従来例の回転子を示す側面図、第５図および第７図は
第４図および第６図に各々対応する回転子の周囲の磁束
分束を示す線図、第８図は本発明のブラシレスモータの
回転子を示す側面図、１４９図は第８図に対応する回転
子の周囲の磁束分束を示す線図、第１０図および第１１
図は本発明の他の実施例を示す回転子の側面図、第１２
図はスキー−何回転子の斜視図である。 １ ケース、２・・・固定子、３ 軸、５ 回転子、６
・・・ホール素子型位瞳険出器、７・・・半導体制御回
路、１０−・・着磁磁場、ｌｌａ、 ＩＩＣ，°１２ａ
、 １２ｃ１１４ｂ、 １４ｃｊ −異方性永久磁石、
１１べｌｌｄ、 １２ｂ、 １２ｄ、 １４ｂ、 １４
ｄ、・・・等方性永久磁石。 代理人 弁理士 則近憲佑（曖か１名）第１図 第２図 第８図 第６図 第７図 第 ８ 図 第 ９ 固層１０
図 第１１図
回路図、第３図は従来のブラシレスモータに用いられる
Ｃ字形異方性永久磁石片の斜視図、第４図および第６図
は従来例の回転子を示す側面図、第５図および第７図は
第４図および第６図に各々対応する回転子の周囲の磁束
分束を示す線図、第８図は本発明のブラシレスモータの
回転子を示す側面図、１４９図は第８図に対応する回転
子の周囲の磁束分束を示す線図、第１０図および第１１
図は本発明の他の実施例を示す回転子の側面図、第１２
図はスキー−何回転子の斜視図である。 １ ケース、２・・・固定子、３ 軸、５ 回転子、６
・・・ホール素子型位瞳険出器、７・・・半導体制御回
路、１０−・・着磁磁場、ｌｌａ、 ＩＩＣ，°１２ａ
、 １２ｃ１１４ｂ、 １４ｃｊ −異方性永久磁石、
１１べｌｌｄ、 １２ｂ、 １２ｄ、 １４ｂ、 １４
ｄ、・・・等方性永久磁石。 代理人 弁理士 則近憲佑（曖か１名）第１図 第２図 第８図 第６図 第７図 第 ８ 図 第 ９ 固層１０
図 第１１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）永久磁石を用いた回転子を具備するブラシレスモ
ータにおいて、前記回転子を分割した異方性マグネット
とこの分割した異方性マグネットの分割部分に等方性マ
グネットを介在して円筒状に形成したことを特徴とする
ブラシレスモータ。 （２）異方性マグネットと等方性マグネットをＣ形マグ
ネットで形成し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）異方性マグネットの開角度を等方性マグネットの
開角度より大きくし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（４）等方性マグネット
を断面四角の棒状体としたこ＼とを特徴とする特許請求
の範囲第３項記載のブラシレスモータ （５）異方性マグネットと等方性マグネットとが当接す
る当接面の、円筒軸に対する当接位置を円筒軸の軸線と
角度を持たせ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。 （６）等方性マグネットの端部開角度より中央部の開角
度を小さくしたことを特徴とする特許請求の範囲第５項
記載のブラシレスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57200419A JPS5992759A (ja) | 1982-11-17 | 1982-11-17 | ブラシレスモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57200419A JPS5992759A (ja) | 1982-11-17 | 1982-11-17 | ブラシレスモ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5992759A true JPS5992759A (ja) | 1984-05-29 |
Family
ID=16423994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57200419A Pending JPS5992759A (ja) | 1982-11-17 | 1982-11-17 | ブラシレスモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5992759A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005294757A (ja) * | 2004-04-05 | 2005-10-20 | Minebea Co Ltd | 異方性希土類ボンド磁石 |
| JP2005317845A (ja) * | 2004-04-30 | 2005-11-10 | Minebea Co Ltd | 異方性ボンド磁石およびその製造方法 |
| JP2006013055A (ja) * | 2004-06-24 | 2006-01-12 | Minebea Co Ltd | 異方性ボンド磁石の製造方法 |
| JP2016116442A (ja) * | 2014-12-11 | 2016-06-23 | ジョンソン エレクトリック ソシエテ アノニム | ロータ、モータ、ポンプ、及び洗浄装置 |
| WO2020129123A1 (ja) * | 2018-12-17 | 2020-06-25 | 三菱電機株式会社 | 回転子、電動機、送風機、及び空気調和機、並びに回転子の製造方法 |
| WO2022054149A1 (ja) * | 2020-09-09 | 2022-03-17 | 三菱電機株式会社 | 回転子、電動機、送風機及び空気調和装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5219613B2 (ja) * | 1975-04-01 | 1977-05-28 | ||
| JPS5646655A (en) * | 1979-09-26 | 1981-04-27 | Shibaura Eng Works Co Ltd | Permanent magnet rotor |
-
1982
- 1982-11-17 JP JP57200419A patent/JPS5992759A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5219613B2 (ja) * | 1975-04-01 | 1977-05-28 | ||
| JPS5646655A (en) * | 1979-09-26 | 1981-04-27 | Shibaura Eng Works Co Ltd | Permanent magnet rotor |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2016116442A (ja) * | 2014-12-11 | 2016-06-23 | ジョンソン エレクトリック ソシエテ アノニム | ロータ、モータ、ポンプ、及び洗浄装置 |
| WO2020129123A1 (ja) * | 2018-12-17 | 2020-06-25 | 三菱電機株式会社 | 回転子、電動機、送風機、及び空気調和機、並びに回転子の製造方法 |
| JPWO2020129123A1 (ja) * | 2018-12-17 | 2021-06-10 | 三菱電機株式会社 | 回転子、電動機、送風機、及び空気調和機、並びに回転子の製造方法 |
| WO2022054149A1 (ja) * | 2020-09-09 | 2022-03-17 | 三菱電機株式会社 | 回転子、電動機、送風機及び空気調和装置 |
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