JPS60194779A - 突極型2相半導体電動機 - Google Patents
突極型2相半導体電動機Info
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- JPS60194779A JPS60194779A JP59046589A JP4658984A JPS60194779A JP S60194779 A JPS60194779 A JP S60194779A JP 59046589 A JP59046589 A JP 59046589A JP 4658984 A JP4658984 A JP 4658984A JP S60194779 A JPS60194779 A JP S60194779A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- armature
- phase
- coil
- control circuit
- torque
- 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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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (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】
本発明は、各l相の位置検知手段が異なり、しかも各相
の通電制御回路が直流電源に対して直列に接続されたユ
相の突極型の半導体電動機に関するものである。
の通電制御回路が直流電源に対して直列に接続されたユ
相の突極型の半導体電動機に関するものである。
コギングを利用して、マグネット回転子の初期位置を指
定して定位し、電源の投入とともに、位置検知素子(一
般にホール素子が利用されている。)の出力により、/
相の電機子コイルの通電を行なって回転する突極型の半
導体電動機は、小型ファンモータ等の駆動源としてよく
知られている。しかしかかる電動機は構成が簡単で、廉
価軽量という長所がある反面に次に述べるいくつかの欠
点の為に−1−用途が制限されている。
定して定位し、電源の投入とともに、位置検知素子(一
般にホール素子が利用されている。)の出力により、/
相の電機子コイルの通電を行なって回転する突極型の半
導体電動機は、小型ファンモータ等の駆動源としてよく
知られている。しかしかかる電動機は構成が簡単で、廉
価軽量という長所がある反面に次に述べるいくつかの欠
点の為に−1−用途が制限されている。
第1に、起動トルクが小さい。第コに効率が非常に悪い
。第3に出力トルクリプルが大きい。
。第3に出力トルクリプルが大きい。
第グに大きさの割合に出力トルクが小さいことである。
他に同じ目的で使用されるl相の半導体電動機があるが
、いづれも相似した欠点を有している。
、いづれも相似した欠点を有している。
本発明装置は、上記した長所を保存し、しかも欠点を除
去し、しかもいくつかの新規な技術を付加したことに特
徴を有するものである。
去し、しかもいくつかの新規な技術を付加したことに特
徴を有するものである。
上記した諸特徴を有する本発明の詳細を第1図以下の実
施例について次に説明する。
施例について次に説明する。
上述した点を明確とする為に、従来の技術を第7図′−
9第2図を用いて説明する。記号lは円板状の珪素鋼板
を積層した電機子で、その周縁部には電機子コイル2を
巻装する為のスロットが設けられている。電機子lは本
体3に圧入されている。回転軸りは軸受!a、左りによ
り、支承されている。軸受、ga、s;Aは周知の方法
によるスプリング吉Cにより予圧されている。カップ状
の軟鋼板よりなる回転+6の中央部がブツシュ□7に固
定され、プッシュクは回転軸<zの下部に固定されてい
る。回転+6の円周部の内面にはマグネット回転子t(
円環状)が電機子lの外周と空隙を保持して貼着されて
“いる。記号りけ々グネット回転子gの回転位置を検出
する回転位置検出装置(例えばポールIC)であるg 第一図は、第1図を上方より見た要部の説明図である。
9第2図を用いて説明する。記号lは円板状の珪素鋼板
を積層した電機子で、その周縁部には電機子コイル2を
巻装する為のスロットが設けられている。電機子lは本
体3に圧入されている。回転軸りは軸受!a、左りによ
り、支承されている。軸受、ga、s;Aは周知の方法
によるスプリング吉Cにより予圧されている。カップ状
の軟鋼板よりなる回転+6の中央部がブツシュ□7に固
定され、プッシュクは回転軸<zの下部に固定されてい
る。回転+6の円周部の内面にはマグネット回転子t(
円環状)が電機子lの外周と空隙を保持して貼着されて
“いる。記号りけ々グネット回転子gの回転位置を検出
する回転位置検出装置(例えばポールIC)であるg 第一図は、第1図を上方より見た要部の説明図である。
第2図において主極(突極)l・a。
/Is、/e、/dに電機子コイル+2cL、、、47
.、。
.、。
2c、コdが巻装されている。電機子コイル2α、2c
は直列に接続されている。又電機子コイル、2A、2d
は直列に接続されている。電機子に固定したホールIC
9の出方により電機子コイル2α、2cと電機子コイル
+2h、2dとを電気角で1gO度毎に交互に切換えて
いる。
は直列に接続されている。又電機子コイル、2A、2d
は直列に接続されている。電機子に固定したホールIC
9の出方により電機子コイル2α、2cと電機子コイル
+2h、2dとを電気角で1gO度毎に交互に切換えて
いる。
電機子コイルスα、2A・・・にょるトルク発生にはト
ルクが零となる位置がある。零トルクの時主極の中心と
界磁極の中心は対向している。従って非対称の補極10
α、 IOA 、・・・を用いるととに、ll)コギン
グ力が所定方向に働くのでコギング力により回転トルク
を発生させることができ、′死点を排除している。しか
し起動トルク゛が・減少する欠点がある。
ルクが零となる位置がある。零トルクの時主極の中心と
界磁極の中心は対向している。従って非対称の補極10
α、 IOA 、・・・を用いるととに、ll)コギン
グ力が所定方向に働くのでコギング力により回転トルク
を発生させることができ、′死点を排除している。しか
し起動トルク゛が・減少する欠点がある。
電機子コイル、2 a 、、、 2 cに通電すると電
機子コイ・ルコα、・2cが巻装されている主極/α。
機子コイ・ルコα、・2cが巻装されている主極/α。
/cはS極となり、他の主極/A、/dと補極10rL
、/(7A 、10c 、10dはN極となる。従って
電機子の8極は界磁磁極の巾よりも狭く、電機子のN極
は界磁磁極の巾よりも広くなる。電機子の磁極の巾と界
磁磁極の巾が等しい時トルクは有効に発生し、電機子の
磁極の巾が大きくても小さくても発生トルクは減少する
ので補極を用いるとトルクが減少するという欠点がある
。
、/(7A 、10c 、10dはN極となる。従って
電機子の8極は界磁磁極の巾よりも狭く、電機子のN極
は界磁磁極の巾よりも広くなる。電機子の磁極の巾と界
磁磁極の巾が等しい時トルクは有効に発生し、電機子の
磁極の巾が大きくても小さくても発生トルクは減少する
ので補極を用いるとトルクが減少するという欠点がある
。
電機子コイル−〇、2b、・・・にょる発生トルクが零
の時、回転トルクを大きくするには補極によるコギング
力を大きくしなければ々らず、補極10α、IOA、・
・・の巾を広くして、主極の巾を狭くしなければならな
・い。従って電機子の8・極の巾はより狭くなり、N極
の巾はより広くな°す、電機子コイル2α、、2A、・
・・にょる発生トルクはより小さくなるという欠点があ
る。
の時、回転トルクを大きくするには補極によるコギング
力を大きくしなければ々らず、補極10α、IOA、・
・・の巾を広くして、主極の巾を狭くしなければならな
・い。従って電機子の8・極の巾はより狭くなり、N極
の巾はより広くな°す、電機子コイル2α、、2A、・
・・にょる発生トルクはより小さくなるという欠点があ
る。
主&ta、tb、・・・に電機子コイルコα、ユA、・
・・を巻く時、補極/θa、7θh、・・・の為に主極
の片側部の開口が、狭いので巻線が離しく、巻線速度を
上げることができないので量産性を悪くするという欠点
がある。
・・を巻く時、補極/θa、7θh、・・・の為に主極
の片側部の開口が、狭いので巻線が離しく、巻線速度を
上げることができないので量産性を悪くするという欠点
がある。
電機子コイルの切換え時において、電機子コイルのトル
クは零となるので逆誘起電圧もまだ零となる。従って起
動時と同じ電流が流れ、発生トルクも零であるので大き
な無効電流が流れ、効率の悪化を招く欠点がある。従っ
て同一の出力を得る為に大型となる欠点を招くことにな
る。
クは零となるので逆誘起電圧もまだ零となる。従って起
動時と同じ電流が流れ、発生トルクも零であるので大き
な無効電流が流れ、効率の悪化を招く欠点がある。従っ
て同一の出力を得る為に大型となる欠点を招くことにな
る。
本発明は、上述した欠点を除去する為に、コ相の電機子
コイルを二組直列に接続し、トルク発生に有効でない電
流を抑制して効率を上げ石とともに他の諸欠点を除去し
たことに特徴を有するものである。
コイルを二組直列に接続し、トルク発生に有効でない電
流を抑制して効率を上げ石とともに他の諸欠点を除去し
たことに特徴を有するものである。
次に本発明装置の詳細を第3図以降についで・説明する
。
。
本発明装置は、第2図、の装置を第3図(α)のように
変更したものである。
変更したものである。
第3図(→において、マグネット回・転子ざの内周面に
は、10度の開角で、N、S極ざα□、、gb。
は、10度の開角で、N、S極ざα□、、gb。
gc、tel、gg、gfが等しいピッチで交互に磁化
されてりる。電機子コイルが巻装されている主極/ a
、/、h 、/、dの巾は機械角でt。
されてりる。電機子コイルが巻装されている主極/ a
、/、h 、/、dの巾は機械角でt。
度で□界磁磁極の巾とおなしであり、主極は機械角で9
0度の開角で配置されている。記号9αはマグネット回
転子gの回転位置を検出する為のホールICである。ホ
ール109αは主極lαの中心位置に設けられている。
0度の開角で配置されている。記号9αはマグネット回
転子gの回転位置を検出する為のホールICである。ホ
ール109αは主極lαの中心位置に設けられている。
第3図(A)はマグネット回転子g及び電機子コイル2
0Φ、 20 h 、コQp、コOd、コ/α、コ/A
、コ/c 、 2/ dの展開図である。電機子コイル
4oと2/とはバイファラ巻としても本発明の目的を達
成することができる。尚空孔lαは、第1図の本体3に
嵌着する為の空孔である。又第1図のホール素子9は、
第3図のホールIO9αに対応するものである。
0Φ、 20 h 、コQp、コOd、コ/α、コ/A
、コ/c 、 2/ dの展開図である。電機子コイル
4oと2/とはバイファラ巻としても本発明の目的を達
成することができる。尚空孔lαは、第1図の本体3に
嵌着する為の空孔である。又第1図のホール素子9は、
第3図のホールIO9αに対応するものである。
電機子コイル20 (L 、 2./ eLは突極/a
に、又電機子コイル、ZQ C、2I Cは突極lCに
、又電機子コイルr A 、 、2/ bは突極/bに
、又電機子コイル204.,2/dは突極ltLに巻装
されている。
に、又電機子コイル、ZQ C、2I Cは突極lCに
、又電機子コイルr A 、 、2/ bは突極/bに
、又電機子コイル204.,2/dは突極ltLに巻装
されている。
第3図(C)はマグネット回転子gの位置に対するトル
ク出力の曲線である。電機子コイル20(L’。
ク出力の曲線である。電機子コイル20(L’。
20Cと電機子コイル2/α、;leeとを有効トルク
が働くように電気角で/、 g 0度毎に切換えている
場合のトルク出力を曲線i/a 、 ii A 、・・
・として示している。又電機子コイル2θb、20dと
電機子コイル2/h、2/dとを有効トルクが働くよう
に電気角で110度毎に切換えている場合のトルク出力
を曲線/、2cL’、/uA、・・・とじで示している
。/3a 、’/3 A +・・・の点では電機子コイ
ル20α、 20C,,2/ a 、’2/ eによる
トルク発生は零となるが、電機子コイル204,20d
・、・コ/A、2/dによるトルクlλα、tab、・
・・の為に死点はなくなる。又tq’a ; tIIA
、・・・の点では電機子コイ゛ルーθA 、 20d
、 J/A 、 2/dによるトルク発生は零となる
が、電機子コイルJα、 20 c 、 2/ a 、
2/Cによるトルク//α、//b、・・・・の為に
死点はなくなる。III]線/左は電機子コイル〃α、
204.□・・・。
が働くように電気角で/、 g 0度毎に切換えている
場合のトルク出力を曲線i/a 、 ii A 、・・
・として示している。又電機子コイル2θb、20dと
電機子コイル2/h、2/dとを有効トルクが働くよう
に電気角で110度毎に切換えている場合のトルク出力
を曲線/、2cL’、/uA、・・・とじで示している
。/3a 、’/3 A +・・・の点では電機子コイ
ル20α、 20C,,2/ a 、’2/ eによる
トルク発生は零となるが、電機子コイル204,20d
・、・コ/A、2/dによるトルクlλα、tab、・
・・の為に死点はなくなる。又tq’a ; tIIA
、・・・の点では電機子コイ゛ルーθA 、 20d
、 J/A 、 2/dによるトルク発生は零となる
が、電機子コイルJα、 20 c 、 2/ a 、
2/Cによるトルク//α、//b、・・・・の為に
死点はなくなる。III]線/左は電機子コイル〃α、
204.□・・・。
、2/α、2/h、・・・・に上不トルクを加算したも
ので明らかに死点はなくなっているら 以上のトルク曲線より判るように、ト′ルタ曲線l/、
α、 、// A 、・・・及び上ルク曲線/コα、
’/2 A’ 。
ので明らかに死点はなくなっているら 以上のトルク曲線より判るように、ト′ルタ曲線l/、
α、 、// A 、・・・及び上ルク曲線/コα、
’/2 A’ 。
・・・の位相は電気角で9θ度の差があり、コ相の電動
機となるものである6 第3図(A)の展開図を更に詳細に説明すると、点線で
示す記号Jの位置に電機子コイル2θC92/ eを移
動すると周知のユ相の電機子コイルとなり、これ等は電
気角で90度はなれている。
機となるものである6 第3図(A)の展開図を更に詳細に説明すると、点線で
示す記号Jの位置に電機子コイル2θC92/ eを移
動すると周知のユ相の電機子コイルとなり、これ等は電
気角で90度はなれている。
しかしかかる手段によると、突極1c、1.tlが密接
して電機子コイルの巻装が困難となり、又所要のターン
数の巻線を行なうのに細線が必要となり、銅損を増加し
て効率の劣化を招く欠点がある。
して電機子コイルの巻装が困難となり、又所要のターン
数の巻線を行なうのに細線が必要となり、銅損を増加し
て効率の劣化を招く欠点がある。
しかし本発明装置によれば、突極1e、 ld。
の開角が90度となるので上述した欠点が除去される効
果かあ・る。
果かあ・る。
電機子コイル:lOA 、 J A及び電機子コイ、ル
コθα、 27αについても事情は全く同じで、実質的
に両コイ1)((は電気角で?、 0度はなれで装着さ
れ、従って同じ効果がある。
コθα、 27αについても事情は全く同じで、実質的
に両コイ1)((は電気角で?、 0度はなれで装着さ
れ、従って同じ効果がある。
電機子コイル〃α1.コ/a・、aθb、コ/A、・・
・は、第3図Ch>に示すように接続されているが、そ
の通電制御手段について、次に第弘・図につき説明する
。
・は、第3図Ch>に示すように接続されているが、そ
の通電制御手段について、次に第弘・図につき説明する
。
第り図(α)は電機子コイル20’4 、20h、 、
20 C,。
20 C,。
ユOd、コ/α、コ/ i 、 2y c 、 2/
clの駆動回路である。トランジスタ/64により駆動
された直列接続された電機子コイル〃α、2OCとトラ
ンジスタ/乙Cにより駆動された直列接続された電機、
子コイル21α、、:l/eとは並列に接続されている
。
clの駆動回路である。トランジスタ/64により駆動
された直列接続された電機子コイル〃α、2OCとトラ
ンジスタ/乙Cにより駆動された直列接続された電機、
子コイル21α、、:l/eとは並列に接続されている
。
トランジスタ/A dにより駆動された直列接続された
電機子コイル=//l 、 2/ clとトランジスタ
II。
電機子コイル=//l 、 2/ clとトランジスタ
II。
hにより駆動された直列接続された電機子コイル、2O
A 、 20dとは“並列に接続されている。又電機子
コイル20α、 20 c 、 2/a 、 2/ e
を含む制御回路と電機子コイル2/ A 、 2/ll
、 、20h、 20tLを含む制御回路とは直列に
接続されている。
A 、 20dとは“並列に接続されている。又電機子
コイル20α、 20 c 、 2/a 、 2/ e
を含む制御回路と電機子コイル2/ A 、 2/ll
、 、20h、 20tLを含む制御回路とは直列に
接続されている。
ホールIC9αがN極下にある時、ホールI(!qaの
出力はハイレベルとなり、トランジスタ/4αが導通し
、電機子コイル2oa 、 20 cが通電される。ト
ランジスタ/4 gが導通ずると、抵抗/7I!、/り
hを介してトランジスタ/A Cは遮断されJ電機子フ
ィル2/ (L 、 2/ Cは通電されない。
出力はハイレベルとなり、トランジスタ/4αが導通し
、電機子コイル2oa 、 20 cが通電される。ト
ランジスタ/4 gが導通ずると、抵抗/7I!、/り
hを介してトランジスタ/A Cは遮断されJ電機子フ
ィル2/ (L 、 2/ Cは通電されない。
ホールI(j9αが8極下にあると、ホールIC9αの
出力はロー、レベルとなり、トランジスタ/Aαは遮断
され、電機子コイル、20α、−20C・け通電されな
い。トランジスタ/A (Lが遮断されると抵抗17
a 、 /7 hを介してトランジスタ/l、 Cは導
通されζ電機子コイル、2/α、2/Cが通電される。
出力はロー、レベルとなり、トランジスタ/Aαは遮断
され、電機子コイル、20α、−20C・け通電されな
い。トランジスタ/A (Lが遮断されると抵抗17
a 、 /7 hを介してトランジスタ/l、 Cは導
通されζ電機子コイル、2/α、2/Cが通電される。
伺記号17は電源正極である。
以上の説明のように、電機子コイル20α、 20Cと
2/g、27Cは、界磁磁極の戊S極下にあるとき互い
に通電が交替されて、1方向のトルクを発生して、マグ
ネット回転子ざを1方向に駆動するものである。電機子
コイル20h、、20d、。
2/g、27Cは、界磁磁極の戊S極下にあるとき互い
に通電が交替されて、1方向のトルクを発生して、マグ
ネット回転子ざを1方向に駆動するものである。電機子
コイル20h、、20d、。
電機子コイ、ルコ/A、2/dは、トランジスタ/6h
。
。
/4 dともにフリップフロップ回路を構成している。
本発明に使用されるフリップフロップ回路は、抵抗1g
a 、 1g h及び抵抗/9a、/9にのそれぞれ
の比を調整して、電源が印加されたときに、トランジス
タ/l A 、 /乙dはともに不導通に保持されるよ
うに構成されている。しかしマグネツ・ト回転子gが回
転しているときには、電機子コイル、20/r、20d
及び2/h 、 、2/dの矢印方向の誘導出力により
、トランジスタ/Ah、/Adのベース入力が得られて
導通するようになっている。
a 、 1g h及び抵抗/9a、/9にのそれぞれ
の比を調整して、電源が印加されたときに、トランジス
タ/l A 、 /乙dはともに不導通に保持されるよ
うに構成されている。しかしマグネツ・ト回転子gが回
転しているときには、電機子コイル、20/r、20d
及び2/h 、 、2/dの矢印方向の誘導出力により
、トランジスタ/Ah、/Adのベース入力が得られて
導通するようになっている。
従って、マグネット回転子gのN、S磁極のいづれかに
電機子コイルが対向することにより、□トランジスタ/
Ah、/Adの導通が交替し、従って、対応する電機子
コイルも通電されて駆動トルクを発生する。この駆動ト
ルクは、前述したように、電機子コイルπα、20c及
び2/α、2/eのそれと電気角で90度の位相差があ
るので、・コ・相の半導体電動機として運転されるもの
である。
電機子コイルが対向することにより、□トランジスタ/
Ah、/Adの導通が交替し、従って、対応する電機子
コイルも通電されて駆動トルクを発生する。この駆動ト
ルクは、前述したように、電機子コイルπα、20c及
び2/α、2/eのそれと電気角で90度の位相差があ
るので、・コ・相の半導体電動機として運転されるもの
である。
何等かの理由により、電動機の回転が拘束されると、回
転が停止するので、矢印方向の誘導出力が消滅して、ト
ランジスタ/A A i /4 dが自動的に不導通に
転化する。従って電機子コイル群の通電が停止されて焼
損を防止することのできる特徴がある。
転が停止するので、矢印方向の誘導出力が消滅して、ト
ランジスタ/A A i /4 dが自動的に不導通に
転化する。従って電機子コイル群の通電が停止されて焼
損を防止することのできる特徴がある。
電機子コイル201..20φ、 、Z/ A 、 !
/ dを含む制御回路は、第グ図(b)に示す回路とし
ても同じ目的が達成される。
/ dを含む制御回路は、第グ図(b)に示す回路とし
ても同じ目的が達成される。
第り図(A)において前実施例と1同一部号のものは同
一部材である。電源正極/7 cより電圧が印加されて
も、トランジスタ/Ah、/Ad、/乙e。
一部材である。電源正極/7 cより電圧が印加されて
も、トランジスタ/Ah、/Ad、/乙e。
it、 fが不導通と々っているので、電機子コイルは
通電されない。しかし回転中には、電機子コイルコ04
.Jl)d及び、2/h、2/dには、矢印方向の誘導
出力が交互に発生するので、トランジスタit、 s
、 /4 fも交互に導通する。従ってトランジスタ/
A A 、 /4 dも交互に導通して、電機子コイ)
’−’SOA 、 、20 d及び、2/ h 、 2
/ dは、交互に通電されて、!方向の駆動トルクを発
生する。
通電されない。しかし回転中には、電機子コイルコ04
.Jl)d及び、2/h、2/dには、矢印方向の誘導
出力が交互に発生するので、トランジスタit、 s
、 /4 fも交互に導通する。従ってトランジスタ/
A A 、 /4 dも交互に導通して、電機子コイ)
’−’SOA 、 、20 d及び、2/ h 、 2
/ dは、交互に通電されて、!方向の駆動トルクを発
生する。
以上の説明のように、前述したフリップフロップ回路と
同じ作中効果がある。又この場合には、端子、2コより
得られる電圧は誘導出力即ち回転速度に比例する電圧が
得られるので、コンデンサにより平滑化すると、回転速
度の制御信号として利・用することができて有効である
。拘束による電動機の停止時における効果も又同じ効果
がある。ホールI(jqaが界磁のN、S極の境界にあ
るとその出力はなく、上述した制御回路は作動しない。
同じ作中効果がある。又この場合には、端子、2コより
得られる電圧は誘導出力即ち回転速度に比例する電圧が
得られるので、コンデンサにより平滑化すると、回転速
度の制御信号として利・用することができて有効である
。拘束による電動機の停止時における効果も又同じ効果
がある。ホールI(jqaが界磁のN、S極の境界にあ
るとその出力はなく、上述した制御回路は作動しない。
即ち起動することができない。
又下側の制御回路が不導通に保持されている起動時には
、上側の制御回路に電圧が印加されないので、起動する
ことができない。
、上側の制御回路に電圧が印加されないので、起動する
ことができない。
かかる問題を除去する手段が第3図に示されている。次
にその説明をする。。
にその説明をする。。
第S図(α)において、記号27で示す制御回路は、第
1図(cL)の下側のトランジスタ/A h 、、it
、 dを含むフリップフロップ回路である。又記号コロ
で示す制御回路は、第9図(cL)の上側のトランジス
タ/Aα、itc及びホール709αを含むものである
。上述したフリップフロップ回路は1.第4図(b)の
制御回路でも差支えない。
1図(cL)の下側のトランジスタ/A h 、、it
、 dを含むフリップフロップ回路である。又記号コロ
で示す制御回路は、第9図(cL)の上側のトランジス
タ/Aα、itc及びホール709αを含むものである
。上述したフリップフロップ回路は1.第4図(b)の
制御回路でも差支えない。
電動機には、コギングが周知の手段即ち第3図(→にお
いて、突極/ LL、/、、h、、I C,/dとマグ
ネット回転子gと、の間、のコギングを残存するように
設定し、突極/(L、/、eが、界磁磁極の磁極を正対
する位置よシずれて停止しているようにされている。こ
のときにホールICqαは、界磁磁界の零点より離間し
、その出力が得られるようになっている。従ってこの状
態で、ホールICqaの出力の有無により、所定の電い
るので、この制御回路を導通状態に保持し、しかも駆動
トルクを発生しないようにする必要がある。その手段を
次に示す。
いて、突極/ LL、/、、h、、I C,/dとマグ
ネット回転子gと、の間、のコギングを残存するように
設定し、突極/(L、/、eが、界磁磁極の磁極を正対
する位置よシずれて停止しているようにされている。こ
のときにホールICqαは、界磁磁界の零点より離間し
、その出力が得られるようになっている。従ってこの状
態で、ホールICqaの出力の有無により、所定の電い
るので、この制御回路を導通状態に保持し、しかも駆動
トルクを発生しないようにする必要がある。その手段を
次に示す。
電気スイッチコ3を閉じると、コンデンサu’7の充電
電流が制御回路コアに含まれるトランジスタ/4 h
、 /Adのベースのそれぞれにダイオードを介して入
力されてこれ等を導通する。従って電機子コイルxo
h 、 :io rL、 :i〕’h 、 a/iを介
して制御回路λりは導通状態となり、前述したように制
御回路λ6のみにより電動機は起動する。このときに、
電機子コイル204,20d及びコ/h、λ/dはとも
に通電されているので互いに反対方向のトルクを発生し
て打消し合い、電動機の駆動トルクには寄与しない。回
転速度が上昇し、誘導出力により制御回路、27が作動
するようになったときに、コンデンサ評の充電が終了す
るようにその時定数を設定しておくと、このときにトラ
ンジスタ/Ah、/Adは不導通状態に転化し、この後
は誘導出力のみによ・り導通が制御されて、電動機に駆
動トルクを)供与する。
電流が制御回路コアに含まれるトランジスタ/4 h
、 /Adのベースのそれぞれにダイオードを介して入
力されてこれ等を導通する。従って電機子コイルxo
h 、 :io rL、 :i〕’h 、 a/iを介
して制御回路λりは導通状態となり、前述したように制
御回路λ6のみにより電動機は起動する。このときに、
電機子コイル204,20d及びコ/h、λ/dはとも
に通電されているので互いに反対方向のトルクを発生し
て打消し合い、電動機の駆動トルクには寄与しない。回
転速度が上昇し、誘導出力により制御回路、27が作動
するようになったときに、コンデンサ評の充電が終了す
るようにその時定数を設定しておくと、このときにトラ
ンジスタ/Ah、/Adは不導通状態に転化し、この後
は誘導出力のみによ・り導通が制御されて、電動機に駆
動トルクを)供与する。
以上の説明より判るように、その後は、コ相の半導体電
動機として運転されるものである。
動機として運転されるものである。
コギングを供与する為に、第3図(σ)のマグネット回
転子ざの近傍に、J<さいマグネットを固定して設けて
も同じ目的が達成されるものである。
転子ざの近傍に、J<さいマグネットを固定して設けて
も同じ目的が達成されるものである。
コンデンサ2ケの充電電流を、小型のトランジスタ、2
.l−により増巾してからその出力によりトランジスタ
/& A 、 /A dのベースを付勢すると、コンデ
ンサ、!+の容量を小さくすることができる。
.l−により増巾してからその出力によりトランジスタ
/& A 、 /A dのベースを付勢すると、コンデ
ンサ、!+の容量を小さくすることができる。
又トランジスタ2gのエミツフとコレ2夕を制御回路2
9の両端に点線で示すように接続し、端子コクαの出力
を端子、1.gαより入力して、これをトランジスタバ
のベース入力として導通せしめると、制御回路コアは短
絡されるので同じ目的が達成される。
9の両端に点線で示すように接続し、端子コクαの出力
を端子、1.gαより入力して、これをトランジスタバ
のベース入力として導通せしめると、制御回路コアは短
絡されるので同じ目的が達成される。
次に第S図<h>の制御回路の説明をする。前実施例と
同一記号のものは同一部材である。制御回路27に対応
するものは詳細が示されている。
同一記号のものは同一部材である。制御回路27に対応
するものは詳細が示されている。
記号C,I)はそれぞれ電機子コイル2/ A 、 2
/d及び、2Z、A 、、 2/ dを示している。
/d及び、2Z、A 、、 2/ dを示している。
電気スイッチュ3を閉じると、単安定回路3θが付勢さ
れ、所定時間だけ正の出力が得られ、この出力はダイオ
ード3λを介して、トランジスタ/4.Aのベースを付
勢してこれを導通する。又同時に制御回路2乙に含まれ
るトランジスタ/6α。
れ、所定時間だけ正の出力が得られ、この出力はダイオ
ード3λを介して、トランジスタ/4.Aのベースを付
勢してこれを導通する。又同時に制御回路2乙に含まれ
るトランジスタ/6α。
/Acのいづれかが導通するので、マグネット回転子ざ
け、正逆いづれかに回転し、次にトルクが平衡して停止
する。単安定回路30の出力が消滅すると、トランジス
タ29が導通し、コンデンサ31の充電電流が、ダイオ
ードを介してトランジスタ/A A 、 /4 dのベ
ースに入力されるので同時に導通し、電機子コイルC9
〃が通電される。
け、正逆いづれかに回転し、次にトルクが平衡して停止
する。単安定回路30の出力が消滅すると、トランジス
タ29が導通し、コンデンサ31の充電電流が、ダイオ
ードを介してトランジスタ/A A 、 /4 dのベ
ースに入力されるので同時に導通し、電機子コイルC9
〃が通電される。
従ってこれ等による駆動トルクは消滅するので、制御回
路26による駆動トルクにより起動するととができる。
路26による駆動トルクにより起動するととができる。
起動の終了とともに、コンデンサ3/を介するトランジ
スタ/Ah、/Adの付勢も停止するので、誘導出力に
よる付勢に転換される。
スタ/Ah、/Adの付勢も停止するので、誘導出力に
よる付勢に転換される。
従ってコ相の半導体電動機として運転されるものである
。
。
本実施例では、コギングを利用しないで起動を行なって
いるので、コギングによる回転むら及び振動の発生が除
去され、又起動時に、負荷が大きくても、突極/α、1
cを界磁磁界の零の点より偏倚せしめることのできるの
で起動が確実と々る効果がある。第S図<a> 、 <
h>に示しだ起動手段以外に、他の起動手段を用いても
本発明を実施することができる。
いるので、コギングによる回転むら及び振動の発生が除
去され、又起動時に、負荷が大きくても、突極/α、1
cを界磁磁界の零の点より偏倚せしめることのできるの
で起動が確実と々る効果がある。第S図<a> 、 <
h>に示しだ起動手段以外に、他の起動手段を用いても
本発明を実施することができる。
以上の説明のように、本発明によれば冒頭において述べ
た目的が達成され、/相の電機子コイル20 (L 、
20 C、2/α、2ICと他のl相の電機子コイル
スOh 、 20d 、 2/h 、 2/dとを直列
に接続しているので、l相の電機子コイルが零磁界にあ
る時、他のl相の電機子コイルは最大磁界にある。従っ
て零トルクの位置を排除しトルクリプルを小さくするこ
とができ、又最大磁界にある電機子コイルの逆誘起電圧
の為に電機子電流が抑えられるので、モータの効率を上
げることができる。又電機子の磁極巾と界磁の磁極巾と
を等しくできるので、反トルクが発生せず、すべて有効
トルクとなるのでモータ定数を大きくできる利点がある
。又補極を用いなくても死点を排除することができるの
で巻線がしやすく、量産性にすぐれている。又バイファ
ラ巻とするバランスのとれた力が発生するので騒音も小
さくすることができ、アンバランスの力が働かないので
軸受の寿命も長時間となり、高価なホール素子が1個で
すみ、構成が簡素化され、回転子が拘束されると自動的
に通電が停止されて焼損が防止できる等の著しい効果を
有するものである。
た目的が達成され、/相の電機子コイル20 (L 、
20 C、2/α、2ICと他のl相の電機子コイル
スOh 、 20d 、 2/h 、 2/dとを直列
に接続しているので、l相の電機子コイルが零磁界にあ
る時、他のl相の電機子コイルは最大磁界にある。従っ
て零トルクの位置を排除しトルクリプルを小さくするこ
とができ、又最大磁界にある電機子コイルの逆誘起電圧
の為に電機子電流が抑えられるので、モータの効率を上
げることができる。又電機子の磁極巾と界磁の磁極巾と
を等しくできるので、反トルクが発生せず、すべて有効
トルクとなるのでモータ定数を大きくできる利点がある
。又補極を用いなくても死点を排除することができるの
で巻線がしやすく、量産性にすぐれている。又バイファ
ラ巻とするバランスのとれた力が発生するので騒音も小
さくすることができ、アンバランスの力が働かないので
軸受の寿命も長時間となり、高価なホール素子が1個で
すみ、構成が簡素化され、回転子が拘束されると自動的
に通電が停止されて焼損が防止できる等の著しい効果を
有するものである。
第1図は、本発明装置の構成の説明図、第2図は、従来
の装置の電機子及びマグネット回転子の説明図、第3図
(ロ)は、本発明装置の電機子及びマグネット回転子の
説明図、第3図(A) 、 (c)は、マグネット回転
子及び電機子コイルの展開図及びトルク曲線のグラフ、
第9図は、電機子コイルの通電制御回路図、第S図は、
起動回路図をそれぞれ示す。 / ・・・電機子、 、2 、20(L 、 204
、20c、 20d。 2/ et 、 2/ A 、 j/ ty 、 2/
d−・・電機子コイル、3・・・本体、ダ・・・回転
軸、−、’ 、;、、、 q、 、 5 b・・・軸受
、 g・・・マグネット回転子、/(L、IA。 te、1tl−、、突極、/θcL、 10 h 、
IOC110d・・・補極、 タ、qα・・・ホールI
C,コα。 ユb、コty、2(1・・・電機子コイル、lCL中空
孔、gα、gh、・・・Igf・・・磁極、//IZ、
//A、 ・−、//f、/2a、/2h、i”i”/
+lS・・・トルク曲線、 /7・・・電源正極、 1
6α、 /4h、i乙c 、 IA cl 、 /6
/ 、 /Aa 、 2g 、 29 、2k ・=
トランジスタ、23・・・電気スイッチ、3o・・・単
安定回路、 ゛ 評、 si・・・ コンデンサ、 C,〃・・・電機子コイル、コロ、コア
・・・電機子コイルの制御回路。 特許出願人 株式会社 七コー技研 第 l 目 第 2 図 第 3 図 (/A) 第 5 図
の装置の電機子及びマグネット回転子の説明図、第3図
(ロ)は、本発明装置の電機子及びマグネット回転子の
説明図、第3図(A) 、 (c)は、マグネット回転
子及び電機子コイルの展開図及びトルク曲線のグラフ、
第9図は、電機子コイルの通電制御回路図、第S図は、
起動回路図をそれぞれ示す。 / ・・・電機子、 、2 、20(L 、 204
、20c、 20d。 2/ et 、 2/ A 、 j/ ty 、 2/
d−・・電機子コイル、3・・・本体、ダ・・・回転
軸、−、’ 、;、、、 q、 、 5 b・・・軸受
、 g・・・マグネット回転子、/(L、IA。 te、1tl−、、突極、/θcL、 10 h 、
IOC110d・・・補極、 タ、qα・・・ホールI
C,コα。 ユb、コty、2(1・・・電機子コイル、lCL中空
孔、gα、gh、・・・Igf・・・磁極、//IZ、
//A、 ・−、//f、/2a、/2h、i”i”/
+lS・・・トルク曲線、 /7・・・電源正極、 1
6α、 /4h、i乙c 、 IA cl 、 /6
/ 、 /Aa 、 2g 、 29 、2k ・=
トランジスタ、23・・・電気スイッチ、3o・・・単
安定回路、 ゛ 評、 si・・・ コンデンサ、 C,〃・・・電機子コイル、コロ、コア
・・・電機子コイルの制御回路。 特許出願人 株式会社 七コー技研 第 l 目 第 2 図 第 3 図 (/A) 第 5 図
Claims (1)
- 第1.第コ、第3.第ダの順で、それぞれの間の開角が
90度だけ離間した突極を備えた固定電機子磁心と、該
電機子磁心の第1.第3の突極に装着されるとともに、
第1.第一のコイルに分割された第1の相の電機子コイ
ルと、第コ、第ダの突極に装着されるとともに、第3゜
第グのコイルに分割された第一の相の電機子コイルと、
本体に設けた軸承に上り回動自在に支持された回転軸に
固定された回転子と、該回転子の外周に固着されるとと
もに、第1.第2゜第3.第りの突極に対向して、磁極
による磁界が前記した各電機子コイルを貫挿するように
、6個のN極及びS極が等しいピッチで交互に配設され
たマグネット回転子と、該マグネット回転子の位置を検
出する1個の位置検知素子と、該素子よシ得られる位置
検知信号にょp、第1゜第一のコイルのそれぞれに接続
された第1.第一のトランジスタを制御して通電制御を
行なって駆動トルクを得る第1の相の電機子コイルの通
電制御回路と、第3.第ダのコイルのそれぞれに接続さ
れた第3.第ダのトランジスタと、第3のコイルの誘導
出力によシ第ダのトランジスタを導通し、第参のコイル
の誘導出力により第3のトランジスタを導通して、第一
の相の電機子コイルの通電制御を行なって駆動トルクを
得る第一の相の電機子コイルの通電制御回路と、第1の
相の通電制御回路と第一の相の通電制御回路と直流電源
との直列接続回路と、起動の始↓#場に)云起動時にお
ける所定時間の間のみ、第一の相の電機子コイルの駆動
作用を不作用に保持するとともに、第1の相の電機子コ
イルの通電制御回路に供電する制御回路とよシ構成され
たことを特徴とする突極型−相半導体電動帆
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59046589A JPS60194779A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 突極型2相半導体電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59046589A JPS60194779A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 突極型2相半導体電動機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60194779A true JPS60194779A (ja) | 1985-10-03 |
Family
ID=12751474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59046589A Pending JPS60194779A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 突極型2相半導体電動機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60194779A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01122356A (ja) * | 1987-11-04 | 1989-05-15 | Tamagawa Seiki Co Ltd | ブラシレスdcモータ |
-
1984
- 1984-03-13 JP JP59046589A patent/JPS60194779A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01122356A (ja) * | 1987-11-04 | 1989-05-15 | Tamagawa Seiki Co Ltd | ブラシレスdcモータ |
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