JPS6166558A - 直流モータ - Google Patents
直流モータInfo
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- JPS6166558A JPS6166558A JP60197528A JP19752885A JPS6166558A JP S6166558 A JPS6166558 A JP S6166558A JP 60197528 A JP60197528 A JP 60197528A JP 19752885 A JP19752885 A JP 19752885A JP S6166558 A JPS6166558 A JP S6166558A
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- JP
- Japan
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- rotor
- motor
- coil
- gap
- switch element
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- Pending
Links
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- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 8
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims description 3
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- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 2
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
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Classifications
-
- 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
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
- H02K29/08—Motors 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
- Windings For Motors And Generators (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、賜い回転速度を生じる直流モータに関し、特
にベル型皿）円筒状の部材と、この部材に結合され２つ
の１８０°の広さの磁極ヲ有する半径方向のギャップを
形成する中Ｉシ・部のロータ軸とからなる重速回転ロー
タと、前記ギャップに対して前記ロータの位置ン検出す
るための２つのホール効果プローブおよびこのホール効
果プローブからの電気的信号によって次々にトリガーさ
れる４つの電気的スイッチ素子を突出させる鉄心のない
ステータ・コイルを付勢てるための集電子（コレクタ）
のない直流モータに関する。このようなモータは、ダ１
えば１分子ターボポンプ、ジャイロスコープ、および特
に磁気ベアリングを有するロータを＜１ｉｉｉえ１こ紡
糸用ま１こし上研摩用スビ／ドルを、駆動するＬ二めに
使用り一ることかできる。
にベル型皿）円筒状の部材と、この部材に結合され２つ
の１８０°の広さの磁極ヲ有する半径方向のギャップを
形成する中Ｉシ・部のロータ軸とからなる重速回転ロー
タと、前記ギャップに対して前記ロータの位置ン検出す
るための２つのホール効果プローブおよびこのホール効
果プローブからの電気的信号によって次々にトリガーさ
れる４つの電気的スイッチ素子を突出させる鉄心のない
ステータ・コイルを付勢てるための集電子（コレクタ）
のない直流モータに関する。このようなモータは、ダ１
えば１分子ターボポンプ、ジャイロスコープ、および特
に磁気ベアリングを有するロータを＜１ｉｉｉえ１こ紡
糸用ま１こし上研摩用スビ／ドルを、駆動するＬ二めに
使用り一ることかできる。
はとんどの高速で回転する機械は、今日では５相モーク
に」：勺て駆１助される。これらのモータの短所は、増
加−Ｉ−ろ励磁電流のためロータとステータ間のキャッ
プ（１）Ｊｖｊ加に伴なって効率が低下でることである
。巻線平型ステータおよび回転する永久磁石ロータを含
むコレクタのない直流モータは。
に」：勺て駆１助される。これらのモータの短所は、増
加−Ｉ−ろ励磁電流のためロータとステータ間のキャッ
プ（１）Ｊｖｊ加に伴なって効率が低下でることである
。巻線平型ステータおよび回転する永久磁石ロータを含
むコレクタのない直流モータは。
このような短所馨持Ｔ二ない。しかし、ロータとステー
タ間には半径方向の吸引力が生じ、これが半径方向の磁
気ベアリングの場合には、補助的な支持力によって浦ｒ
ｔｌされなければならない。独国特許出願第１．’ ５
５０２８５９号により、このような短所を持たない多極
磁で励磁されるギャップにおけろ無鉄心巻線内に又出て
るモータが知ら１ｔている。
タ間には半径方向の吸引力が生じ、これが半径方向の磁
気ベアリングの場合には、補助的な支持力によって浦ｒ
ｔｌされなければならない。独国特許出願第１．’ ５
５０２８５９号により、このような短所を持たない多極
磁で励磁されるギャップにおけろ無鉄心巻線内に又出て
るモータが知ら１ｔている。
２極構造は、フィルの巻線ヘッドのための窒間がないた
めこの構造特有の問題だけで実施することができる。
めこの構造特有の問題だけで実施することができる。
４極の構造では２倍の回転数を必要とし、これが電源装
置におけろスイッチング損失および巻線における過電流
損失を太き（する。更に、このような巻線の製造は非常
に複雑となり、大きなギャップが必要となる。
置におけろスイッチング損失および巻線における過電流
損失を太き（する。更に、このような巻線の製造は非常
に複雑となり、大きなギャップが必要となる。
更にまｒ、ニー、 Ｆａｕｌｈａｂｅｒ の論文（Ｆ
、Ｆａｕｌｈａｂｅｒ：ｈｓｉｒａｃｈｅ Ｈｅｒｅ
ｃｈｎｕｎｇｓｇｒｕｎｄｌａｇｅｎ ｆｕｅｒ
ｒａｓｃｈａｎｌａｕｒｅｎｄｅ Ｑｌｃｉｃｌｌｓｔ
ｒｏｍ−８Ｌｅｌ １ｍｏＬｅｒｅｎ。
、Ｆａｕｌｈａｂｅｒ：ｈｓｉｒａｃｈｅ Ｈｅｒｅ
ｃｈｎｕｎｇｓｇｒｕｎｄｌａｇｅｎ ｆｕｅｒ
ｒａｓｃｈａｎｌａｕｒｅｎｄｅ Ｑｌｃｉｃｌｌｓｔ
ｒｏｍ−８Ｌｅｌ １ｍｏＬｅｒｅｎ。
ＶＤＩ−ｚ、Ｂｄ １０７．第４号、 １４９〜１５２
頁）に記載の如く無鉄心の斜巻線乞有するブラシ整流型
直流モータが公知である。これらのモータは、実際に半
径方向の作用力がないが、整流子のため真窒内の使用も
しくは非常に筒い回転速度には不適当である。
頁）に記載の如く無鉄心の斜巻線乞有するブラシ整流型
直流モータが公知である。これらのモータは、実際に半
径方向の作用力がないが、整流子のため真窒内の使用も
しくは非常に筒い回転速度には不適当である。
本発明は、上記の短所を回避し、かつ％′にコイル巻線
ヘッドのない単純な固定巻線ケ有１−る小さなギャップ
の場合には半径方向の作用力が存在せずかつ損失が小さ
な軸の駆動乞可ｉヒにするモータ乞提供する試みにある
。
ヘッドのない単純な固定巻線ケ有１−る小さなギャップ
の場合には半径方向の作用力が存在せずかつ損失が小さ
な軸の駆動乞可ｉヒにするモータ乞提供する試みにある
。
本発明によれば、中心のロータ軸およびその間にギヤツ
ブ馨画厄する円節状部分からなり、ロータが磁極、前記
ギャップ内に突出１−るステータ・コイル、ロータの位
置ン検出する装置およびこの検出装置により逐次トリガ
ーされるスイッチ素子を有し、 Ｆ１ｉ１記ステータ・
コイルが斜め巻ぎされ、その第１の端部が全て第１の電
圧の供給ターミナルに対して結合されるよう構成されか
つその第２の端部が各スイッチ素子？介して第２の電圧
供給ターミナルに対して結合されるよう構成される複数
の部分巻線からなる直流モータが提供される。
ブ馨画厄する円節状部分からなり、ロータが磁極、前記
ギャップ内に突出１−るステータ・コイル、ロータの位
置ン検出する装置およびこの検出装置により逐次トリガ
ーされるスイッチ素子を有し、 Ｆ１ｉ１記ステータ・
コイルが斜め巻ぎされ、その第１の端部が全て第１の電
圧の供給ターミナルに対して結合されるよう構成されか
つその第２の端部が各スイッチ素子？介して第２の電圧
供給ターミナルに対して結合されるよう構成される複数
の部分巻線からなる直流モータが提供される。
その第１の端部ρ（全て１つの磁極に対して結合され、
第２の端部が制御可能な電気的スイッチ素子を介して作
動電圧ソースの他の磁極に対して結合される４つの部分
巻線に分れた斜め巻ＩＹＩｌｊｌ力上記の構造の故に、
市販の直流駆動装置 （Ｂｅｔｒｉｅｂｓａｎｗｅｉｓｕｎｇ ｆｕｅｒ Ｔ
ｕｒｂｏｍｏｌｅｋｕｌａｒｐｕｍｐｅＴＰＩ−１１７
０，ＴＩ’Ｕ ｉ７Ｑ ｕｎｄ Ａｎｔｒｉｅｂｓ−Ｅ
ｌｃｋｔｒｏｎｉｋ ’Ｌ’（、：Ｐ ５００．Ａ’
ＰＭ ８００ ０９５ＢＤ、Ｂ、Ｆ ｄｅｒ Ｆｉｒｍ
ａ Ａｒｔｈｕｒ ＰｆｅｉｆｆｅｒＶａｋｕｕｎＨｅ
ｃｈｎｉｋ Ｗｃｔｚｌａｒ ＱｎｂＨ）の使用が可能
である。
第２の端部が制御可能な電気的スイッチ素子を介して作
動電圧ソースの他の磁極に対して結合される４つの部分
巻線に分れた斜め巻ＩＹＩｌｊｌ力上記の構造の故に、
市販の直流駆動装置 （Ｂｅｔｒｉｅｂｓａｎｗｅｉｓｕｎｇ ｆｕｅｒ Ｔ
ｕｒｂｏｍｏｌｅｋｕｌａｒｐｕｍｐｅＴＰＩ−１１７
０，ＴＩ’Ｕ ｉ７Ｑ ｕｎｄ Ａｎｔｒｉｅｂｓ−Ｅ
ｌｃｋｔｒｏｎｉｋ ’Ｌ’（、：Ｐ ５００．Ａ’
ＰＭ ８００ ０９５ＢＤ、Ｂ、Ｆ ｄｅｒ Ｆｉｒｍ
ａ Ａｒｔｈｕｒ ＰｆｅｉｆｆｅｒＶａｋｕｕｎＨｅ
ｃｈｎｉｋ Ｗｃｔｚｌａｒ ＱｎｂＨ）の使用が可能
である。
巻線セグメントの開側１は１部分巻線の第１０端部と同
じ母面上の巻線の内１１ｊＱまたは外側に取付けられる
ことが望ましい。
じ母面上の巻線の内１１ｊＱまたは外側に取付けられる
ことが望ましい。
均一なギャップの誘導の場合、斜め巻線によって誘導さ
れる逆起電力は、作動電圧ソースに対し−Ｃ短所となる
屈曲の多い経路暑イー１’−４−る。１つの１８０’の
幅の磁極が、それぞれ９０°幅でありかつその対称面に
対して平行に励磁される２つの磁気セグメントからなる
ことが望ましい。このような磁極面の（１°ｑ造により
、屈曲の多い逆起電力のカーブは磁極の中間に誘起され
たギャップ誘導によって平らにすることができ、これに
よりモータの一定な逆起電力？生じることができる。
れる逆起電力は、作動電圧ソースに対し−Ｃ短所となる
屈曲の多い経路暑イー１’−４−る。１つの１８０’の
幅の磁極が、それぞれ９０°幅でありかつその対称面に
対して平行に励磁される２つの磁気セグメントからなる
ことが望ましい。このような磁極面の（１°ｑ造により
、屈曲の多い逆起電力のカーブは磁極の中間に誘起され
たギャップ誘導によって平らにすることができ、これに
よりモータの一定な逆起電力？生じることができる。
磁ｒヒされる磁「ヒギャップよりも長い巻緋およびその
突出部分が熱の良導体のキャリア・チューブに対して固
定される巻勝の使用により巻線からの熱の放射が可能と
なり、これは特に真！内で利点となる。
突出部分が熱の良導体のキャリア・チューブに対して固
定される巻勝の使用により巻線からの熱の放射が可能と
なり、これは特に真！内で利点となる。
次に率なる例示として１図面に関して本発明の望ましい
一実施態様について記述することにする。
一実施態様について記述することにする。
本装置はハクソング９内に配置されている。２つのＩＩ
Ｂ、気ベアリ／グ８を含むベアリング９３Ｍ部カバー１
０内に支持されろ鋼製のロータｍ７ン有するロータ１に
は、 ’ｌ” （’、＠万同に磁１ヒされるマグイ・ソ
ト５の形態の２極のリング・マグネットｙ含む鉄製の磁
束帰還スリーブ？が取付し１′られてぃろ。ロータ軸と
ロータの円１ト１）状部分との間に形成されるギャップ
１１には、 ＋１ｉｌ記ハウジングに対して固定された
ステー、り・コイル４が配置されている。ステータ・コ
イルσ）−・’：Ｉｒｉ部がロータσ）円筒状部分から
突出し、アルミニウム製の支持スリーブ６によす腕間さ
れている３、これによりハウジングに対１−るステータ
・コイルに生じるエネルギ損失のＴこめの熱乞放射てる
。ホール・プローブ５は、絶縁材料の円筒状の薄い厚さ
のンエルの壁面のステータ・コイルの内側に対して取付
けられる。非當用ペアリ／グ１２および軸方向の段付き
ベアリング１５もまた設けられている。
Ｂ、気ベアリ／グ８を含むベアリング９３Ｍ部カバー１
０内に支持されろ鋼製のロータｍ７ン有するロータ１に
は、 ’ｌ” （’、＠万同に磁１ヒされるマグイ・ソ
ト５の形態の２極のリング・マグネットｙ含む鉄製の磁
束帰還スリーブ？が取付し１′られてぃろ。ロータ軸と
ロータの円１ト１）状部分との間に形成されるギャップ
１１には、 ＋１ｉｌ記ハウジングに対して固定された
ステー、り・コイル４が配置されている。ステータ・コ
イルσ）−・’：Ｉｒｉ部がロータσ）円筒状部分から
突出し、アルミニウム製の支持スリーブ６によす腕間さ
れている３、これによりハウジングに対１−るステータ
・コイルに生じるエネルギ損失のＴこめの熱乞放射てる
。ホール・プローブ５は、絶縁材料の円筒状の薄い厚さ
のンエルの壁面のステータ・コイルの内側に対して取付
けられる。非當用ペアリ／グ１２および軸方向の段付き
ベアリング１５もまた設けられている。
第１因は、その上部におけるステータ・コイルの展開さ
れた突起ン示している。点ａ１ から始めて１巻線は
その周部の半分から反対側まで延在し。
れた突起ン示している。点ａ１ から始めて１巻線は
その周部の半分から反対側まで延在し。
これから最初の地点まで反対側に延びる。ここから１次
の巻きが最初の巻きに平行に延びている。
の巻きが最初の巻きに平行に延びている。
これと同じように巻付けることにより連続する２層の巻
線が得られるが、その巻き数、長さおよび直径は線の太
さに依存する。このコイルは４つの同様な部分巻線に分
けられ、その第１の端部はａ。
線が得られるが、その巻き数、長さおよび直径は線の太
さに依存する。このコイルは４つの同様な部分巻線に分
けられ、その第１の端部はａ。
に結合され、その第２の端部はそれぞれスイッチング・
トランジスタのコレクタに至る回ｉａ２乃至ａ、で終る
。もしロータの磁極分岐線がホール・プローブＨ，１１
通れば、トランジスタＴ、がＯＮとなる。４分の１回転
の後、磁極分岐線はホール・グローブＨ２を通り、その
１こめトランジスタＴ１がｃＪＦＦとな’）、） ラン
ジス、ｌＴ２が（ＪＮとなる、等のように作動する。割
＃化号？生じるためには。
トランジスタのコレクタに至る回ｉａ２乃至ａ、で終る
。もしロータの磁極分岐線がホール・プローブＨ，１１
通れば、トランジスタＴ、がＯＮとなる。４分の１回転
の後、磁極分岐線はホール・グローブＨ２を通り、その
１こめトランジスタＴ１がｃＪＦＦとな’）、） ラン
ジス、ｌＴ２が（ＪＮとなる、等のように作動する。割
＃化号？生じるためには。
ホール・グローブの出力電圧が各前置増幅器によって増
幅され、出力串：圧が公知の１対４デコーダに対して加
えられ、これがトランジスタｌｒ、乃至Ｔ４の制御のた
め９０°の回転運動中継続する９０’゛ の変位パル
ス７生じるのである。
幅され、出力串：圧が公知の１対４デコーダに対して加
えられ、これがトランジスタｌｒ、乃至Ｔ４の制御のた
め９０°の回転運動中継続する９０’゛ の変位パル
ス７生じるのである。
第１図はホール・プローブの位置および電流の流れ乞示
す本発明によるモータの巻線の展開図、第２図はホール
・グローブの面に関するモータの断面図、および第５図
はモータの長子方向断面図である。 １・・・・・・ロ − タ ２・・・・・・磁
束帰還スリーブ５・・・・・・マグネット ４・
・・・・・ステータ・コイル５・・・・・・ホール・プ
ローブ ６・・・・・・支持スリーブ７・・・・・・ロ
ータ軸 Ｂ・叩・磁気ベアリング９・・・・・
・ハウシング １０・・・・・・端部カバー１１・
・・・・・ギャップ １２・・・・・・ベアＩＪ
７ り１５・・・・・・段１寸ぎベフ゛す／グ（外５
名）
す本発明によるモータの巻線の展開図、第２図はホール
・グローブの面に関するモータの断面図、および第５図
はモータの長子方向断面図である。 １・・・・・・ロ − タ ２・・・・・・磁
束帰還スリーブ５・・・・・・マグネット ４・
・・・・・ステータ・コイル５・・・・・・ホール・プ
ローブ ６・・・・・・支持スリーブ７・・・・・・ロ
ータ軸 Ｂ・叩・磁気ベアリング９・・・・・
・ハウシング １０・・・・・・端部カバー１１・
・・・・・ギャップ １２・・・・・・ベアＩＪ
７ り１５・・・・・・段１寸ぎベフ゛す／グ（外５
名）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、中心のロータ軸と、この軸との間にギャップを画成
する円筒状部分とを有するロータからなり、該ロータは
磁極と、前記ギャップに対して突起するステータ・コイ
ルと、前記ロータの位置を検出する装置と、該検出装置
により逐次トリガーされるスイッチ素子とを含む直流モ
ータにおいて、前記ステータ・コイルは斜め巻きされ、
その第１の端部が全て第１の電圧供給ターミナルと結合
されるよう構成されかつその第２の端部が各々のスイッ
チ素子を介して第２の電圧供給ターミナルに対して結合
されるよう構成されることを特徴とするモータ。 ２、磁極が各々前記ロータの周部の１８０°にわたって
延在することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
モータ。 ３、一方もしくは両方の磁極が、各々前記ロータの周部
の９０°にわたって延在しかつその対称面に対して平行
に磁化される２つの磁石セグメントからなることを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載のモータ。 ４、前記ステータ・コイルが無鉄心型であることを特徴
とする特許請求の範囲の前記各項のいずれかに記載のモ
ータ。 ５、前記ロータ位置検出装置が２つのホール・プローブ
からなることを特徴とする特許請求の範囲の前記各項の
いずれかに記載のモータ。 ６、前記ホール・プローブが、第１と第２の部分巻線の
第１の端部と同じ母面上のコイルの内側または外側にあ
ることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載のモータ
。 ７、４つの部分巻線と４とスイッチ素子が存在すること
を特徴とする特許請求の範囲の前記各項のいずれかに記
載のモータ。 ８、前記ステータ・コイルが前記ギャップよりも長く、
前記コイルの突起部分が熱の伝導性が良いキャリアに対
して固定されることを特徴とする特許請求の範囲の前記
各項のいずれかに記載のモータ。 ９、特許請求の範囲の第２項乃至第８項のいずれかの特
質を加えることを特徴とするモータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3432946A DE3432946C2 (de) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | Kollektorloser Gleichstrommotor mit eisenloser Statorwicklung |
| DE3432946.3 | 1984-09-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6166558A true JPS6166558A (ja) | 1986-04-05 |
Family
ID=6244895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60197528A Pending JPS6166558A (ja) | 1984-09-07 | 1985-09-06 | 直流モータ |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6166558A (ja) |
| BE (1) | BE903149A (ja) |
| CH (1) | CH670339A5 (ja) |
| DE (1) | DE3432946C2 (ja) |
| FR (1) | FR2570229A1 (ja) |
| GB (1) | GB2164211B (ja) |
| IT (1) | IT1200724B (ja) |
| NL (1) | NL8502365A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3818556A1 (de) * | 1988-06-01 | 1989-12-07 | Pfeiffer Vakuumtechnik | Magnetlager fuer eine schnell rotierende vakuumpumpe |
| DE102005046849A1 (de) * | 2005-09-29 | 2007-04-05 | Volkswagen Ag | Lageranordnung für eine elektrische Maschine, insbesondere für ein elektrisches Getriebe eines Kraftfahrzeuges |
| DE102014103607A1 (de) | 2014-03-17 | 2015-09-17 | Dr. Fritz Faulhaber Gmbh & Co. Kg | Redundantes bürstenloses Antriebssystem |
| EP2922180B1 (de) * | 2014-03-17 | 2016-11-02 | Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG | Redundantes bürstenloses Antriebssystem |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1563002A1 (de) * | 1966-07-23 | 1970-03-19 | Siemens Ag | Kollektor- und schleifringloser Gleichstrommotor |
| US3541361A (en) * | 1969-08-28 | 1970-11-17 | Nasa | Brushless direct current tachometer |
| DE2403432B2 (de) * | 1974-01-24 | 1975-11-13 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Gleichstrommotor mit mehrphasiger Ständerwicklung und durch n Hallgeneratoren gesteuerter elektronischer Kommutierungseinrichtung |
| DE2601981A1 (de) * | 1976-01-20 | 1977-07-21 | Bosch Gmbh Robert | Kollektorloser gleichstrommotor |
| DE2628729A1 (de) * | 1976-06-25 | 1978-01-05 | Teldix Gmbh | Antriebseinheit |
| DE2727534A1 (de) * | 1977-06-18 | 1979-01-04 | Papst Motoren Kg | Steuerschaltung fuer einen elektronisch kommutierten gleichstrommotor |
| US4228384A (en) * | 1978-05-08 | 1980-10-14 | Kollmorgen Technologies Corporation | Brushless DC printed motor |
| DE2914931C2 (de) * | 1979-04-12 | 1984-01-05 | Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen | Klein-Elektromotor mit zylindrischem nutenlosem Wicklungsträger |
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