JPS62203542A - ２相直流ブラシレスモ−タ - Google Patents

２相直流ブラシレスモ−タ

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JPS62203542A
JPS62203542A JP61045168A JP4516886A JPS62203542A JP S62203542 A JPS62203542 A JP S62203542A JP 61045168 A JP61045168 A JP 61045168A JP 4516886 A JP4516886 A JP 4516886A JP S62203542 A JPS62203542 A JP S62203542A
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JP
Japan
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stator
rotor
yoke
phase
brushless motor
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JP61045168A
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English (en)
Inventor
Yoichi Hasebe
洋一 長谷部
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Shinano Kenshi Co Ltd
Original Assignee
Shinano Kenshi Co Ltd
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Publication date
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    • 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
    • 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
    • H02K21/22—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos
    • H02K21/227—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos having an annular armature coil
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/12—Transversal flux machines

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】 ａ　発明の１）１）′細な卯明 鐵業上の利用分野 本願は、比較的負荷の小さい例えば小型込凧憎などに用
いる２相直がＬフラジレスモータＶＣ１ゲーするもので
ある。
従来技術と問題漬 促米この神の７ラシレスモータは、多咋ＶＣ層磁したロ
ータと、突極に２相１友は３相のコイルを巻設したステ
ータとρ・ら成り、ロータの回転位置を検出して、コイ
ルＶＣ対する通舅力向を順次切換ノることにより、同一
方向の回転力を仲るように構成されている。
ところが、従来構成のブラシレスモータによれは、各突
極に対するコイルの巻設ｆ′！ｌ−業が猜めて繁雑であ
り、特に、突極数の多いモータ或いは小型のモータにお
いては、一層繁雑性を増し、また２相巻紛のモータにふ
・いては、通常トルクのデッドポイントを有するため、
起動しない場合或いは回転しない場合が生じるので、ス
テータに補極を設けた。す、ステータに、不均等ピッチ
に着磁し友永久磁石を用い７′Ｃｊ）、或いは２段に極
数を変えて着磁する７７法などが採ら！しているが、上
記したいづれの方法の場合も人造が掬体で、コスト高を
招くとともに効率を損うという欠陥を有し、さらにまた
３相巻〜のモータにおいては、トルクのデッドポイント
を石しないので、起動しない場合或いは回転しない場合
の生じる惧れはないが、ステータの巻紛処理、ロータの
ｌｃ！１転位置の検出、コイルの転手段などが？３雑と
なυ、かつモータ及び回路構成上コス）Ｑとなることな
どの欠陥があった。
発明の目的及び構成 そこで本願は、突極に対するコイルの巻設作業を省略し
て製品を容易にすると共に小型、安個・に得られかつ２
相モータの弱点である起動及びトルクのデッドポイント
を永久磁石の無励磁界磁トルクを利用して回避すること
により、回転動作の安定性をはかり、さらに多極のモー
タも容易に得ることができるようにして、上記し次従来
のものの欠陥を改嵜したもので、その景旨とするところ
は、取付基板に取付けたステータヨークに、機数の突極
部を有した１対のステータ鉄ｌしと、コイル体とを、該
コイル体が１対のステータ妖ｌｕの間に位置し、かつＬ
対のステータ鉄Ｊしの失ゆ郁が互に′電気角で１８０°
で変位するように設けて成るステータと、前金ピステー
タの軸芯を通る回転軸に取付げたロータヨークに、前Ｈ
ピ突樟部と少ｒ１−の窒ｐＪＡを弁して対向するように
、円周方向に前占ピ【対のステータ鉄心の各突Ｊｒ！！
Ｌ数に相当してＮ、Ｓ檜を配置した永久磁石を設けて成
るロータとから構成さｆｌ−１かつ前記永久磁石に対向
してロータの回転位置を検出してコイル体に対する通電
方向を切換える位置検出手段を傷えたことを特命とする
ものである。
実施例及び作用 オを図は、本願の実施例を示す断面図、第２図はその分
′ＮＬ８＋視図であり、取付基板＋１）は、軸承（第１
を介して軸芯部に回転４）１　ｆ３＋を回転自在に神通
し九ｍ伏のステータヨーク（４）の一端が軸層されてい
る。
前記ステータヨーク（４）の外周には、１ｍ数の突俳部
本朝では、４偕の突極部（５）ａ乃至（５１ｄを有した
枝ＩｆｊＩ鋼板から成るステータ鉄ｔ’ｊ：　（５１と
、同様に４個の突極部（ｔ；ｌａ乃至（０）ｄを有した
積層鋤板から成るステータ鉄ノＬＪｉ６ｉ　（！：　、
コイルをボビン（７ｊに巻設したコイル体（８１とが、
削Ｍｅ　Ｌ対のステータ鉄、ｕ（５ｒ　、　ｆ６１の間
に前記コイル体１８１が位置し、かつ」対のステータ鉄
心（５１゜（６１の突祐部が、互いに’ｔ［気角で１８
０°、榛璋伸で４５°″Ｔ：亥位するようＶＣ固詣され
ており、これらによってステータｔ’、Ｉ＋を構）Ｊに
シている。前記回転軸（３）の−６は、前記１）ｊ付基
叛（１）より夕を力に突出して出力軸を構成し、またそ
の他端には、前記ステータ（９）と対向するように円筒
部αＯ’ａと側板ｆｌＯ！ｂとから成るつぼ型状のロー
タヨーク０〔の側板中）０部が軸着畑れでおり、前記ロ
ータヨーク（１０１の円筒部１σλの内周面には、Ｎ、
Ｓ極を機械角で４５０ピツチで８個淳味方向に着磁した
リング状の永久礎石（１）１が、前記ステータ（９）の
外周面との間に少許のギャップが生じるように固着して
あシ、以上によってロータ１第１か構成される。ロータ
Ｃ１ｚの回転位ｔＩｃｔｌ−検出するホール素子から成
る位置検出素子（１３）及び該位置検出素子（１３）に
、二ってコイル体（８１に対する通電方向を切換える転
流手段Ｉは、前記取付基板（１）の内面に設けたプリン
ト基板α９に配設されている。
第３図は、上記し７１Ａ成における１対のステータ鉄心
＋５１．　ｔｅｌの突極部（５）ａ乃至（５１ｄ及び（
６）ａ乃至１６１ｄと、ロータａυの永久磁石α１）の
ｉｆ配列との関係を示す展開図でるり、一方の突極部（
５１ａ７ｆｆ至（５１ｄと、他方の突極部（６１ａ　７
’Ｊ　”ｂ　（６１ｄとは、コイル体（８１に対する通
′ｔ１刀同ＶＣよって、その極性が相対的に変わ、す、
通゛Ｉに方向は位置検出素子によってζ周期で変わる。
第４図（イ）、１口）は、トルク分布を示しておシ、同
図印で示すように、トルク分布は、ステータを励磁した
ときに発生するトルク即ち基本波トルクａと、非励磁状
態でロータ鰺の永久磁石α１）のみにより発生するトル
ク即ち第２高調波トルクｂとに分けて考えることができ
る。
ところで、実際のモータにおいては、すでに述べ友よう
に、４周期でコイル体（８：に対する通笛方向が変わる
ので、第３図（ロ）で示すように、基本波トルクａは、
４周期毎に同方向に変化して繰り返えされ、従ってステ
ータ（９）の励磁によるトルク分布は、同図破線で示す
ように前Ｈｅの基本波トルクａと、非励磁状態における
第２高調波トルクｂとの合成となシ、ロータＱ２が回転
することになる。
なお本願実施例によれは、基本波トルクａと第２高ｆＡ
ｔｆ！ｌトルクｂの位相差αは、０であるヵ１、これは
ロータ１ｉ第１とステータ（９）とのキャップを不均一
にするか、或いはステータ鉄心の形状全変更するなどの
調！Ｉｉｋはかることによシ、トルクリップルを低減す
ることができるものであり、また本願実施例では、ロー
タ（１第１に、８極のＮ、Ｓ極を配設した場合を示した
が、極数は上記のものに限定されるものではなく、また
極数の変更にあたっては、コイル体ｆ８＋のその１）と
し、永久磁石の着磁＋ヶ数の変更と、ステータ鉄心の突
極数のｖ、　ｔ　ｖ　ｖするのみで、多極モータを構成
することができる。
さらにまた、上記実＃ｆｌＪは、ステータをロータヨー
クによシ包囲してリング状の永久磁石の内周面に、ステ
ータ鉄ｌｃＪの突樟部を対向させて取る坤仕について述
べ九が、永久磁石の外周面に、ステータ鉄ＩＯの突Ｉｉ
部か対向するように構成してもよいことは勿論である。
発　　明　　の　　効　　果 本願は軟土のように＃４底されるものであるから、以下
に述べるような利点を有する。
即ち突４ｉｉ部に対しコイル体をを回する作粟が省略し
侍るので、構造町びに製作が睡めて容易であり、安価に
得られると共に、小型化に有効であること、コイルの巻
［を変更することなしに、多極モータを容易に構成する
ことができること、２相モータであるから、駆動方式が
簡却であシ、位置検出素子及び転流回路郷が小婆〈構成
できること、１対のステータ鉄心の１８極数に対し、永
久磁石の極数が２倍であるから、励Ｓ状態と非励磁状態
の時のトルク零の位置は一致せず、従って電源投入時の
起動が容易であることなどの利点を有する。
【図面の簡単な説明】
図面は本願の実施例を示すもので、第１図は側断面図、
第２図は分解斜視図、第３図は永久磁石のＮ、５ｇ１ｉ
とステータの突極部との関係を示す図、牙４図はトルク
の分布図である。 図中（１）は取付基板、（３；は回転軸、（４）はステ
ータヨーク、＋５１．　＋６１ｆｌステータ鉄心、ｔ５
１ａ７’７至（５１ｄ、　ｆ６１ａ乃至１６１ｄＨ突１
）１）部、（８Ｉはコイル体、１９＋Ｈｘ？−タ、（１
０１はロータヨーク、（１））は永久磁石、（Ｉ第１は
ロータ、ａは基本波トルク、ｂは第２高−波トルクであ
る。 特許出願人　シナノケンシ株式会社 棺３図 第４図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）取付基板に取付けたステータヨークに、複数の突
    極部を有した１対のステータ鉄心と、コイル体とを、該
    コイル体が１対のステータ鉄心の間に位置し、かつ１対
    のステータ鉄心の突極部が互に電気角で１８０°で変位
    するように設けて成るステータと、前記ステータの軸芯
    を通る回転軸に取付けたロータヨークに、前記突極部と
    少許の空隙を介して対向するように、円周方向に前記１
    対のステータ鉄心の各突極数に相当してＮ、Ｓ極を配置
    した永久磁石を設けて成るロータとから構成され、かつ
    前記永久磁石に対向してロータの回転位置を検出してコ
    イル体に対する通電方向を切換える位置検出手段を備え
    たことを特徴とする２相直流ブラシレスモータ。
  2. （２）筒状のステータヨークの外周に、１対のステータ
    鉄心とコイル体とを設け、前記ステータヨークの軸芯部
    に、回転軸を回転可能に支承すると共に、その一端に、
    ステータの外周を包囲するようにつぼ型のロータヨーク
    を軸着して、その内周面に、永久磁石を設けて成る特許
    請求の範囲第１項記載の２相直流ブラシレスモータ。
  3. （３）ステータ鉄心が等間隔に４個の突極部を有し、か
    つ永久磁石が、８個の極を等間隔に有して成る特許請求
    の範囲第１項または第２項記載の２相電流ブラシレスモ
    ータ。
  4. （４）ステータ鉄心が、積層鋼板から成る特許請求の範
    囲第１項、第２項または第３項記載の２相直流ブラシレ
    スモータ。
JP61045168A 1986-03-04 1986-03-04 ２相直流ブラシレスモ−タ Pending JPS62203542A (ja)

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US07/282,924 US4899075A (en) 1986-03-04 1988-12-07 Two-phase DC brushless motor
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