JPS605140B2 - 無ブラシ型直流モ−タ - Google Patents
無ブラシ型直流モ−タInfo
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- JPS605140B2 JPS605140B2 JP55156019A JP15601980A JPS605140B2 JP S605140 B2 JPS605140 B2 JP S605140B2 JP 55156019 A JP55156019 A JP 55156019A JP 15601980 A JP15601980 A JP 15601980A JP S605140 B2 JPS605140 B2 JP S605140B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- windings
- transistor
- stator
- energizing current
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は無ブラシ型直流モータに関し、更に具体的に言
えば、過大な電圧から回路構成要素を保護しながら、効
率を高め且つ発熱を抑えるための巻線形態及び制御回路
に関する。
えば、過大な電圧から回路構成要素を保護しながら、効
率を高め且つ発熱を抑えるための巻線形態及び制御回路
に関する。
通常の直流モー外ま、交差後続誘導電圧に関連した条件
若しくは利点を考慮せずに、独立した巻線が施されてい
る。
若しくは利点を考慮せずに、独立した巻線が施されてい
る。
無ブラシ型直流モータにおいて、巻線を選択的に付喫す
るために用いられるスイッチング・トランジスタを保護
する技術は、各巻線に関連してダイオードを設けるか、
又はその様なダイオードを共通のッェナー・ダイオード
もこ接続するものである。ダイオードによる保護は、個
々の巻線回路に関連して、巻線とスイッチング・トラン
ジスタとの接続点を供給電圧よりも高い電位を有する電
源に接続する複数のダイオード回路によって実施される
。個々のダイオード回路と直列に共通のッェナー・ダイ
オードを接続することによって、巻線電源に対する電源
接続がなされるので、付加的な電源を設ける必要はない
。但し、この様な回路はッェナ−・ダイオードの分だけ
コストが高くなり、且つッェナ−・ダイオードは冷却が
必要となるほど発熱するのみならず、回路保護以外の効
果をもたらすことなくエネルギーを消費する。本発明に
よる無ブラシ型直流モ−外ま２本ずつ対になって複数の
巻線対（若しくはワイヤ対）として二本巻き（バィフィ
ラ）様式で固定子に巻回されている複数の巻線を有する
。
るために用いられるスイッチング・トランジスタを保護
する技術は、各巻線に関連してダイオードを設けるか、
又はその様なダイオードを共通のッェナー・ダイオード
もこ接続するものである。ダイオードによる保護は、個
々の巻線回路に関連して、巻線とスイッチング・トラン
ジスタとの接続点を供給電圧よりも高い電位を有する電
源に接続する複数のダイオード回路によって実施される
。個々のダイオード回路と直列に共通のッェナー・ダイ
オードを接続することによって、巻線電源に対する電源
接続がなされるので、付加的な電源を設ける必要はない
。但し、この様な回路はッェナ−・ダイオードの分だけ
コストが高くなり、且つッェナ−・ダイオードは冷却が
必要となるほど発熱するのみならず、回路保護以外の効
果をもたらすことなくエネルギーを消費する。本発明に
よる無ブラシ型直流モ−外ま２本ずつ対になって複数の
巻線対（若しくはワイヤ対）として二本巻き（バィフィ
ラ）様式で固定子に巻回されている複数の巻線を有する
。
即ち、各巻線対の２本の巻線は固定子上で隣接して配置
されており、且つそれぞれの付勢電流が互いに逆向きに
なる様に並列的に接続されている。又、１つのコンデン
サが複数の巻線と並列的に電源に接続されている。各巻
線には、付勢電流のスイッチングを行うトランジスタが
直列的に接続されており、各トランジスタには、付勢電
流とは逆向きの電流をバイパスするためのダィオ−ドが
並列的に接続されている。更に、回転磁界の発生のため
に、順次異なった巻線対に属する巻線に選択的に付勢電
流を与える様に複数のトランジスタを順次制御する手段
が設けられている。後で詳しく述べる実施例では、ＰＩ
及びＰ３が第１の巻線対を形成し、Ｐ２及びＰ４が第２
の巻線対を形成している。
されており、且つそれぞれの付勢電流が互いに逆向きに
なる様に並列的に接続されている。又、１つのコンデン
サが複数の巻線と並列的に電源に接続されている。各巻
線には、付勢電流のスイッチングを行うトランジスタが
直列的に接続されており、各トランジスタには、付勢電
流とは逆向きの電流をバイパスするためのダィオ−ドが
並列的に接続されている。更に、回転磁界の発生のため
に、順次異なった巻線対に属する巻線に選択的に付勢電
流を与える様に複数のトランジスタを順次制御する手段
が設けられている。後で詳しく述べる実施例では、ＰＩ
及びＰ３が第１の巻線対を形成し、Ｐ２及びＰ４が第２
の巻線対を形成している。
そして、順次異なった巻線対に属する巻線に選択的に付
勢電流を与えるという定めに従って、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３
Ｐ４又はその逆の順序で巻線の付勢が行なわれ、その
結果発生する回磁磁界によって回転子が回転させられる
。本発明において採択された独特の構成によれば、トラ
ンジスタのオンからオフへのスイッチングのときトラン
ジスタを破壊する様な高電圧の発生を阻止すると共に、
エネルギーを有効に利用することができる。
勢電流を与えるという定めに従って、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３
Ｐ４又はその逆の順序で巻線の付勢が行なわれ、その
結果発生する回磁磁界によって回転子が回転させられる
。本発明において採択された独特の構成によれば、トラ
ンジスタのオンからオフへのスイッチングのときトラン
ジスタを破壊する様な高電圧の発生を阻止すると共に、
エネルギーを有効に利用することができる。
即ち、各巻線対に属する第１の巻線（例えばＰＩ）に関
連しているトランジスタがオンからオフにスイッチされ
る瞬間に、誘導作用により第２の巻線（例えばＰ３）に
磁束の減少を阻止する向きの電流が議起する。第１の巻
線と第２の巻線とは互いに逆向きの付勢電流を流す様に
電源に接続されているので、スイッチング時に第２の巻
線に譲起する電流は、第２の巻線の付勢時の電流とは逆
向きであり、トランジスタに並列接続されているダイオ
ードの存在により、流れが保証される。この逆電流は瞬
間的にコンデンサを充電する様に流れる。第２の巻線に
この様な逆電流が流れることにより、磁束の減少がゆる
やかになるため、第１の巻線とトランジスタとの間の接
続点の電位は過度に高くならないのである。こうして、
スイッチング時のトランジスタの保護がなされる。又、
磁束の減少がゆるやかになるということは、その分だけ
回転子を回転させるトルクが長く維持されることを意味
している。換言すれば、第２の巻線に流れる逆電流が、
それまで第１の巻線の付勢により生じていた磁極パター
ン、ひいてはトルクを維持する様に作用する。なお、コ
ンデンサの充電により蓄積されたエネルギーは第１の巻
線に接続されているトランジスタがオフになるのと入れ
代りに他の巻線対に属する巻線（例えばＰ２）に接続さ
れているトランジスタがオンになることに応じて、該巻
線を通じて放出され（コンデンサの放電が起こる）、付
勢電流を強める様に作用する。後で説明する実施例にお
いて二本巻き様式の巻線対を形成するために使用されて
いる巻線技術は、隣接する巻線対の対称軸の間の角度の
ほぼ半分の角度だけ隔たっている軸を有する複数の重複
した副巻線を用いている。
連しているトランジスタがオンからオフにスイッチされ
る瞬間に、誘導作用により第２の巻線（例えばＰ３）に
磁束の減少を阻止する向きの電流が議起する。第１の巻
線と第２の巻線とは互いに逆向きの付勢電流を流す様に
電源に接続されているので、スイッチング時に第２の巻
線に譲起する電流は、第２の巻線の付勢時の電流とは逆
向きであり、トランジスタに並列接続されているダイオ
ードの存在により、流れが保証される。この逆電流は瞬
間的にコンデンサを充電する様に流れる。第２の巻線に
この様な逆電流が流れることにより、磁束の減少がゆる
やかになるため、第１の巻線とトランジスタとの間の接
続点の電位は過度に高くならないのである。こうして、
スイッチング時のトランジスタの保護がなされる。又、
磁束の減少がゆるやかになるということは、その分だけ
回転子を回転させるトルクが長く維持されることを意味
している。換言すれば、第２の巻線に流れる逆電流が、
それまで第１の巻線の付勢により生じていた磁極パター
ン、ひいてはトルクを維持する様に作用する。なお、コ
ンデンサの充電により蓄積されたエネルギーは第１の巻
線に接続されているトランジスタがオフになるのと入れ
代りに他の巻線対に属する巻線（例えばＰ２）に接続さ
れているトランジスタがオンになることに応じて、該巻
線を通じて放出され（コンデンサの放電が起こる）、付
勢電流を強める様に作用する。後で説明する実施例にお
いて二本巻き様式の巻線対を形成するために使用されて
いる巻線技術は、隣接する巻線対の対称軸の間の角度の
ほぼ半分の角度だけ隔たっている軸を有する複数の重複
した副巻線を用いている。
これによって、トルク／アンペアが大きく角度の狭い磁
極が得られると共に、一層コンパクトな巻線構成が得ら
れる。第１図は本発明によるモータの主要部品の分解図
である。回転子１９は透磁性金属のリング１７及びその
内筒形内面に密着した永久磁石材料のリング１８を含む
。リング１８は９００ずつ隔たった４つの磁極を有する
。４つの磁極のうち同極性の磁極は１８０ｏ隔たってい
る。
極が得られると共に、一層コンパクトな巻線構成が得ら
れる。第１図は本発明によるモータの主要部品の分解図
である。回転子１９は透磁性金属のリング１７及びその
内筒形内面に密着した永久磁石材料のリング１８を含む
。リング１８は９００ずつ隔たった４つの磁極を有する
。４つの磁極のうち同極性の磁極は１８０ｏ隔たってい
る。
リング１７はハウジング２０内にきつく挿入されており
、このハウジング２０とりング１７及び１８が一体的に
回転する様になっている。固定子２２は３つのボルト２
５によって結合された成層鉄心一巻線アセンブリ２３及
びベース２４を含む。ハウジング２川ま、スリーブ２６
を貫通してナット２７によって固定される中心軸（図示
せず）を有する。スリ−ブ２６は軸受２９の走り面に接
していて、リング１８が固定子２２の成層鉄心一巻線ア
センブリ２３を取り囲む状態において回転子１９が固定
子２２の周りで自由に回転することを可能ならしめてい
る。個々の巻線に関する導線３１及び共通導線３２は固
定子夕〜ミナル・スロット位置からベース２４のスロッ
ト３３を介して延長している。巻線は、第２図に示され
ているステップ・シーケンスに従って、成層鉄心３５の
スロット３４を通って巻き付けられるワイヤ対から成る
。こ本巻ワイヤ３８は成層鉄心３５のスロット３４を通
って巻きつけられた後「圧縮されてェポキシ樹脂のハウ
ジング３７に挿入されている。第２図は固定子２２に二
本巻きワイヤ対を巻き付けるためのステップ・シーケン
スを示している。
、このハウジング２０とりング１７及び１８が一体的に
回転する様になっている。固定子２２は３つのボルト２
５によって結合された成層鉄心一巻線アセンブリ２３及
びベース２４を含む。ハウジング２川ま、スリーブ２６
を貫通してナット２７によって固定される中心軸（図示
せず）を有する。スリ−ブ２６は軸受２９の走り面に接
していて、リング１８が固定子２２の成層鉄心一巻線ア
センブリ２３を取り囲む状態において回転子１９が固定
子２２の周りで自由に回転することを可能ならしめてい
る。個々の巻線に関する導線３１及び共通導線３２は固
定子夕〜ミナル・スロット位置からベース２４のスロッ
ト３３を介して延長している。巻線は、第２図に示され
ているステップ・シーケンスに従って、成層鉄心３５の
スロット３４を通って巻き付けられるワイヤ対から成る
。こ本巻ワイヤ３８は成層鉄心３５のスロット３４を通
って巻きつけられた後「圧縮されてェポキシ樹脂のハウ
ジング３７に挿入されている。第２図は固定子２２に二
本巻きワイヤ対を巻き付けるためのステップ・シーケン
スを示している。
固定子２２のスロット３４の位置は、成層鉄心３５の底
面を表わすリング３６の周囲の番号１乃至１６によって
示されている。ステップ１、３、５、７はフェーズ１（
ＰＩ）及びフェーズ３（Ｐ３）の二本巻きワイヤ対の巻
線位置を示し、ステップ２、４、６、８はフェーズ２（
Ｐ２）及びフェーズ４（Ｐ４）の二本巻きワイヤ対の巻
線位置を示している。ステップ１において、ＰＩ／Ｐ３
ワイヤ対は、スロットー及び５を通る前半部とスロット
２及び６を通る後半部とを含む巻線を形成する様に巻き
付けられ、スロット５において終結する。これによって
ＰＩ／Ｐ３ワイヤ対は、ステップ３において巻線を形成
するための開始位置に置かれる。次にステップ２を参照
する。Ｐ２ノＰ４ワイヤ対は、（スロット３を開始位置
として）スロット３及び７を通る前半部とスロット４及
び８を通る後半部とを含む巻線を形成する様に巻き付け
られ、スロット７において終結する。これによって、Ｐ
２／Ｐ４ワイヤ対は、後続のステップ５において巻線を
形成するための開始位置に置かれる。ステップ３では、
ＰＩ／Ｐ３ワイヤ対がスロット５及び９を通る前半部と
スロット６及び１０を通る後半部を含む巻線を形成する
様に巻き付けられ、スロット９において終結する。４で
は、Ｐ２／Ｐ４ワイヤ対がスロット７及び１１を通る前
半部とスロット８及び１２を通る後半部を含む巻線を形
成する様に巻き付けられ、スロット１１において終結す
る。
面を表わすリング３６の周囲の番号１乃至１６によって
示されている。ステップ１、３、５、７はフェーズ１（
ＰＩ）及びフェーズ３（Ｐ３）の二本巻きワイヤ対の巻
線位置を示し、ステップ２、４、６、８はフェーズ２（
Ｐ２）及びフェーズ４（Ｐ４）の二本巻きワイヤ対の巻
線位置を示している。ステップ１において、ＰＩ／Ｐ３
ワイヤ対は、スロットー及び５を通る前半部とスロット
２及び６を通る後半部とを含む巻線を形成する様に巻き
付けられ、スロット５において終結する。これによって
ＰＩ／Ｐ３ワイヤ対は、ステップ３において巻線を形成
するための開始位置に置かれる。次にステップ２を参照
する。Ｐ２ノＰ４ワイヤ対は、（スロット３を開始位置
として）スロット３及び７を通る前半部とスロット４及
び８を通る後半部とを含む巻線を形成する様に巻き付け
られ、スロット７において終結する。これによって、Ｐ
２／Ｐ４ワイヤ対は、後続のステップ５において巻線を
形成するための開始位置に置かれる。ステップ３では、
ＰＩ／Ｐ３ワイヤ対がスロット５及び９を通る前半部と
スロット６及び１０を通る後半部を含む巻線を形成する
様に巻き付けられ、スロット９において終結する。４で
は、Ｐ２／Ｐ４ワイヤ対がスロット７及び１１を通る前
半部とスロット８及び１２を通る後半部を含む巻線を形
成する様に巻き付けられ、スロット１１において終結す
る。
ステップ５において、ＰＩ／Ｐ３７イャ対はスロット９
及び１３を通る前半部とスロット１０及び１４を通る後
半部を含む巻線を形成する様に巻き付けられ、スロット
１３において終結する。ステップ６において、Ｐ２／Ｐ
４ワイヤ対はスロット１１及び１５を通る前半部とスロ
ット１２及び１６を通る後半部を含む巻線を形成する様
に巻き付けられ、スロット１５において終結する。ステ
ップ７において、ＰＩ／Ｐ３ワイヤ対は、スロット１３
及び１を通る前半部とスロット１４及び２を通る後半部
を含む巻線を形成する様に巻き付けられ、最終的にスロ
ット１において終結する。即ち、ＰＩ／Ｐ３ワイヤ対は
ス。ット１から巻線の形式を開始し、同じスロット１に
おいて終結する。ステップ８において、Ｐ２／Ｐ４ワイ
ヤ対は、スロット１５及び３を通る前半部とスロット１
６及び４を通る後半部を含む巻線を形成する様に巻き付
けられ、最終的にス。ット３において終結する。即ち、
Ｐ２／Ｐ４ワイヤ対はスロット３から巻線の形成を開始
し、同じスロット３において終結する。ワイヤ、即ち巻
線ＰＩ及びＰ３は★それぞれの付勢電流が互いに逆向き
に流れる様に電源に接続されており、同様に巻線Ｐ２及
びＰ４もそれぞれの付勢電流が互いに逆向さに流れる様
に電源に接続されている。第３図はＰＩ乃至Ｐ４ワイヤ
対による巻線を付勢することによって得られる磁極パタ
ーンを示している。
及び１３を通る前半部とスロット１０及び１４を通る後
半部を含む巻線を形成する様に巻き付けられ、スロット
１３において終結する。ステップ６において、Ｐ２／Ｐ
４ワイヤ対はスロット１１及び１５を通る前半部とスロ
ット１２及び１６を通る後半部を含む巻線を形成する様
に巻き付けられ、スロット１５において終結する。ステ
ップ７において、ＰＩ／Ｐ３ワイヤ対は、スロット１３
及び１を通る前半部とスロット１４及び２を通る後半部
を含む巻線を形成する様に巻き付けられ、最終的にスロ
ット１において終結する。即ち、ＰＩ／Ｐ３ワイヤ対は
ス。ット１から巻線の形式を開始し、同じスロット１に
おいて終結する。ステップ８において、Ｐ２／Ｐ４ワイ
ヤ対は、スロット１５及び３を通る前半部とスロット１
６及び４を通る後半部を含む巻線を形成する様に巻き付
けられ、最終的にス。ット３において終結する。即ち、
Ｐ２／Ｐ４ワイヤ対はスロット３から巻線の形成を開始
し、同じスロット３において終結する。ワイヤ、即ち巻
線ＰＩ及びＰ３は★それぞれの付勢電流が互いに逆向き
に流れる様に電源に接続されており、同様に巻線Ｐ２及
びＰ４もそれぞれの付勢電流が互いに逆向さに流れる様
に電源に接続されている。第３図はＰＩ乃至Ｐ４ワイヤ
対による巻線を付勢することによって得られる磁極パタ
ーンを示している。
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３Ｐ４の順序で巻線を付勢すると、磁極
パターンは左回りに４５ｏずつ移動する。逆にＰ４、Ｐ
３、Ｐ２、ＰＩの順序で巻線を付勢すると、磁極パター
ンは右回りに４５ｏずつ移動する。第４図は４５ｏの位
相差のある一対のクロツク・パルスＨＩ及び日２（第５
図）を用いて４つのフェーズの巻線を付勢する回路を概
略的に示している。反転器３９の働きによって、真のク
ロック・パルスＨＩ及び日２の外に、これらと相補的な
関係にあるクロツクパルスが生成される。クロツク・パ
ルスの４種類の組合わせが、アンド・ゲート４１乃至４
４によって解読される様になっている。クロック・パル
スの４種類の組合わせは４つのフェーズＰ１、Ｐ２、Ｐ
入Ｐ４に対応している。即ち、アンド・ゲート４１乃至
４４は、ＰＩ巻線乃至Ｐ４蓋線を付勢するための出力信
号を生じる。第６図は巻線の付勢を制御するための回路
を示している。トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は
、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の各巻線における電流のオン
ーオフを制御するスイッチとして働く。これらのトラン
ジスタには、それぞれ逆頓挫のダイオ−ド４５が並列接
続されている。電圧源十Ｖと接地点との間の複数の巻線
とトランジスタ及びダイオードを含む回路に対して更に
コンデンサ４６が並列接続されている。モータの作動の
ために、トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４のベース
に接続されている線５１，５２，５３，５４に対して、
アンド・ゲート４１，４２，４３，４４（第４図）から
信号が順次与えられる。
パターンは左回りに４５ｏずつ移動する。逆にＰ４、Ｐ
３、Ｐ２、ＰＩの順序で巻線を付勢すると、磁極パター
ンは右回りに４５ｏずつ移動する。第４図は４５ｏの位
相差のある一対のクロツク・パルスＨＩ及び日２（第５
図）を用いて４つのフェーズの巻線を付勢する回路を概
略的に示している。反転器３９の働きによって、真のク
ロック・パルスＨＩ及び日２の外に、これらと相補的な
関係にあるクロツクパルスが生成される。クロツク・パ
ルスの４種類の組合わせが、アンド・ゲート４１乃至４
４によって解読される様になっている。クロック・パル
スの４種類の組合わせは４つのフェーズＰ１、Ｐ２、Ｐ
入Ｐ４に対応している。即ち、アンド・ゲート４１乃至
４４は、ＰＩ巻線乃至Ｐ４蓋線を付勢するための出力信
号を生じる。第６図は巻線の付勢を制御するための回路
を示している。トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は
、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の各巻線における電流のオン
ーオフを制御するスイッチとして働く。これらのトラン
ジスタには、それぞれ逆頓挫のダイオ−ド４５が並列接
続されている。電圧源十Ｖと接地点との間の複数の巻線
とトランジスタ及びダイオードを含む回路に対して更に
コンデンサ４６が並列接続されている。モータの作動の
ために、トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４のベース
に接続されている線５１，５２，５３，５４に対して、
アンド・ゲート４１，４２，４３，４４（第４図）から
信号が順次与えられる。
従って、トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は、この
順序で選択的にオンになって、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ入Ｐ年萱
線に順次付勢電流を与えて、回転子を回転させるための
回転磁界をもたらす。ここでトランジスタがオンからオ
フにスイッチされるときの巻線及びダイオードの作用に
ついて明らかにするために、例として、トランジスタＴ
ＩがオンであることによりＰＩ巻線を付勢する電流が流
れている状態において、このトランジスタＴＩがオフに
なる瞬間の過渡的現象について考察する。トランジスタ
ＴＩがオフになるとき、それまでＰＩ巻線の付勢により
発生していた磁束は減少し始め、ノードＡにおける電位
は上昇し始める。もし本発明に従った構成を採択してい
なければ、磁束の減少は急激に起こり、ノードＡにおけ
る電位はトランジスタＴＩの破壊を引き起こすほど急激
に高くなる。ところが、本発明の構成によれば、対にな
っているＰ鏡巻線に電流が議起して磁束を維持する様に
作用するので、磁束の減少はゆるやかになり、ノードＡ
の電位も過度に上昇することはなくなるのである。即ち
、二本巻巻線としてＰＩ巻線と対になっていて逆向きに
巻かれているＰ鏡筆線の密結合及びトランジスタＴ３に
並列接続されているダイオード４５の作用により、Ｐ３
巻線を介して電源へ向かう電流が流れる。コンテンサ４
６は、電源に対する逆向きの電流によるエネルギーを蓄
積する。この様にして、ノードＡにおける電位がトラン
ジスタＴＩを破壊するほど過度に上昇することは、トラ
ンジスタＴ３に並列接続されているダイオード４５の働
きによって防止される。更に、Ｐ３巻線を介してコンデ
ンサ４６へ逆向きの電流を導く様にしてあることにより
、エネルギーは消費されずに蓄積され、且つ抵抗体にお
けるエネルギーの消費に起因する発熱の問題も軽減され
る。巻線の付勢順序は、異なった二本巻巻線対に属する
巻線を交互に付勢する様に定められているので、ダィオ
ードーこよるトランジスタの保護作用は十分に行なわれ
、又、逆向きに巻かれていて密結合状態にある他方の巻
線に誘起される電流は、モータの所望の回転を助長する
向きのトルクを生じさせる。
順序で選択的にオンになって、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ入Ｐ年萱
線に順次付勢電流を与えて、回転子を回転させるための
回転磁界をもたらす。ここでトランジスタがオンからオ
フにスイッチされるときの巻線及びダイオードの作用に
ついて明らかにするために、例として、トランジスタＴ
ＩがオンであることによりＰＩ巻線を付勢する電流が流
れている状態において、このトランジスタＴＩがオフに
なる瞬間の過渡的現象について考察する。トランジスタ
ＴＩがオフになるとき、それまでＰＩ巻線の付勢により
発生していた磁束は減少し始め、ノードＡにおける電位
は上昇し始める。もし本発明に従った構成を採択してい
なければ、磁束の減少は急激に起こり、ノードＡにおけ
る電位はトランジスタＴＩの破壊を引き起こすほど急激
に高くなる。ところが、本発明の構成によれば、対にな
っているＰ鏡巻線に電流が議起して磁束を維持する様に
作用するので、磁束の減少はゆるやかになり、ノードＡ
の電位も過度に上昇することはなくなるのである。即ち
、二本巻巻線としてＰＩ巻線と対になっていて逆向きに
巻かれているＰ鏡筆線の密結合及びトランジスタＴ３に
並列接続されているダイオード４５の作用により、Ｐ３
巻線を介して電源へ向かう電流が流れる。コンテンサ４
６は、電源に対する逆向きの電流によるエネルギーを蓄
積する。この様にして、ノードＡにおける電位がトラン
ジスタＴＩを破壊するほど過度に上昇することは、トラ
ンジスタＴ３に並列接続されているダイオード４５の働
きによって防止される。更に、Ｐ３巻線を介してコンデ
ンサ４６へ逆向きの電流を導く様にしてあることにより
、エネルギーは消費されずに蓄積され、且つ抵抗体にお
けるエネルギーの消費に起因する発熱の問題も軽減され
る。巻線の付勢順序は、異なった二本巻巻線対に属する
巻線を交互に付勢する様に定められているので、ダィオ
ードーこよるトランジスタの保護作用は十分に行なわれ
、又、逆向きに巻かれていて密結合状態にある他方の巻
線に誘起される電流は、モータの所望の回転を助長する
向きのトルクを生じさせる。
以上、本発明による直流モータの好適な実施例について
説明したが、本発明はこれに限らず種々の態様で実施可
能である。
説明したが、本発明はこれに限らず種々の態様で実施可
能である。
第１図は本発明による無ブラシ型直流モータの分解図、
第２図は本発明に従って固定子鉄けこ二本巻ワイヤ対を
巻き付けて巻線を形成するステップ・シーケンスを示す
図、第３図は巻線の順次の付勢によって設定される磁極
パターン及びその移動態様を示す図、第４図は巻線の付
勢を制御するための論理回路を示す図、第５図は第４図
の論理回路において用いられるクロツク・パルスの相互
関係を示す図、第６図はスイッチング・トランジスタ及
び保護ダイオードを含むモータ巻線回路を示す図である
。 １９・・・・・・回転子、２２・・・・・・固定子、３
９・・…・反転器、４１乃至４４・・・・・・アンド・
ゲート、４５・・・・・・ダイオード、４６・・・・・
・コンデンサ、ＴＩ乃至Ｔ４……トランジスタ。 ＦＩＧ．ｌ ＨＧ２ ＦＩＧ．３ ＦＩＧ．５ ＦＩＧ．４ ＦＩＧ．６
第２図は本発明に従って固定子鉄けこ二本巻ワイヤ対を
巻き付けて巻線を形成するステップ・シーケンスを示す
図、第３図は巻線の順次の付勢によって設定される磁極
パターン及びその移動態様を示す図、第４図は巻線の付
勢を制御するための論理回路を示す図、第５図は第４図
の論理回路において用いられるクロツク・パルスの相互
関係を示す図、第６図はスイッチング・トランジスタ及
び保護ダイオードを含むモータ巻線回路を示す図である
。 １９・・・・・・回転子、２２・・・・・・固定子、３
９・・…・反転器、４１乃至４４・・・・・・アンド・
ゲート、４５・・・・・・ダイオード、４６・・・・・
・コンデンサ、ＴＩ乃至Ｔ４……トランジスタ。 ＦＩＧ．ｌ ＨＧ２ ＦＩＧ．３ ＦＩＧ．５ ＦＩＧ．４ ＦＩＧ．６
Claims (1)
- １ 固定子及び回転子を有する無ブラシ型直流モータに
おいて、 上記固定子に巻回された複数の巻線であって
、２本ずつ隣接して対になって少なくとも第１及び第２
の巻線対を形成しており、該第１の巻線対に属する２本
の巻線が、付勢電流によるいずれか一方の付勢に応じて
上記固定子の外周上の第１群の位置にＮ極及びＳ極を交
互に配した磁極パターンを生じる様に、上記固定子の外
周における第１群のスロツトに一緒に配置されており、
且つ上記第２の巻線対に属する２本の巻線が、付勢電流
によるいずれか一方の付勢に応じて上記固定子の外周上
の第２群の位置にＮ極及びＳ極を交互に配した磁極パタ
ーンを生じる様に、上記固定子の外周における第２群の
スロツトに一緒に配置されているものと、 各巻線対に
属する２本の巻線のうちの一方に流れる付勢電流の向き
と他方に流れる付勢電流の向きとが互いに逆向きになる
様に上記複数の巻線を上記電源に対して並列的に接続す
る接続手段と、 上記接続手段に含まれていて、各巻線
と上記電源との間に直列的に接続されて、上記巻線への
付勢電流の断続を司るトランジスタと、 上記複数の巻
線及びトランジスタに並列的に接続されているコンデン
サと、 各巻線に接続されている上記トランジスタに並
列的に接続されていて、該巻線に生じる逆電流が該トラ
ンジスタをバイパスして流れることを可能ならしめるダ
イオードと、 順次異なった巻線対に属する巻線に選択
的に付勢電流を与える様に上記トランジスタを制御する
手段とを設けたことを特徴とする無ブラシ型直流モータ
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US106201 | 1979-12-21 | ||
| US06/106,201 US4275339A (en) | 1979-12-21 | 1979-12-21 | Bifilar brushless DC motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5691671A JPS5691671A (en) | 1981-07-24 |
| JPS605140B2 true JPS605140B2 (ja) | 1985-02-08 |
Family
ID=22310070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55156019A Expired JPS605140B2 (ja) | 1979-12-21 | 1980-11-07 | 無ブラシ型直流モ−タ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4275339A (ja) |
| EP (1) | EP0031026B2 (ja) |
| JP (1) | JPS605140B2 (ja) |
| CA (1) | CA1177880A (ja) |
| DE (1) | DE3069603D1 (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4547714A (en) * | 1978-08-11 | 1985-10-15 | Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg | Low magnetic leakage flux brushless pulse controlled d-c motor |
| DE3135385A1 (de) | 1980-03-05 | 1983-03-17 | Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen | Plattenspeicher |
| US5424887A (en) * | 1980-03-05 | 1995-06-13 | Papst Licensing Gmbh | Disk storage drive |
| US4779165A (en) * | 1981-09-07 | 1988-10-18 | Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg | Disk storage drive |
| USRE37058E1 (en) | 1980-05-10 | 2001-02-20 | Papst Licensing Gmbh & Co. Kg | Disk storage device having contamination seals |
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| USRE38662E1 (en) | 1980-05-10 | 2004-11-30 | Papst Licensing Gmbh & Co. Kg | Disk storage device having a sealed bearing tube |
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| US6344946B1 (en) | 1997-04-01 | 2002-02-05 | Papst Licensing Gmbh | Disk storage device with improved spindle torque and acceleration |
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1979
- 1979-12-21 US US06/106,201 patent/US4275339A/en not_active Expired - Lifetime
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1980
- 1980-10-20 CA CA000362741A patent/CA1177880A/en not_active Expired
- 1980-11-07 JP JP55156019A patent/JPS605140B2/ja not_active Expired
- 1980-11-14 EP EP80107037A patent/EP0031026B2/en not_active Expired
- 1980-11-14 DE DE8080107037T patent/DE3069603D1/de not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5691671A (en) | 1981-07-24 |
| EP0031026A3 (en) | 1982-05-05 |
| DE3069603D1 (en) | 1984-12-13 |
| CA1177880A (en) | 1984-11-13 |
| EP0031026B2 (en) | 1992-04-15 |
| US4275339A (en) | 1981-06-23 |
| EP0031026B1 (en) | 1984-11-07 |
| EP0031026A2 (en) | 1981-07-01 |
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