KR900003891Y1 - 1상 통전되는 브러시리스 모터 - Google Patents

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KR900003891Y1
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Abstract

내용 없음.

Description

1상 통전되는 브러시리스 모터
제1도는 본 고안을 적용코자 하는 일예로써 표시한 디스크형 브러시리스 팬 모터의 종 단면도.
제2도는 제1도의 디스크형 브러시리스 팬 모터의 케이스체의 사시도.
제3도는 제1도의 팬이달린 캡체의 사시도.
제4도는 6극의 계자 마그넷을 사용한 경우의 2개의 전기자 코일로된 스테이터 전기자의 평면도.
제5도는 6극의 원환상의 계자 마그넷의 하면도.
제6도는 제4도의 스테이터 전기자와 제5도의 6극의 계자 마그넷과의 전개도.
제7도는 4극의 계자 마그넷을 사용한 경우에 사용하는 본 고안을 적용하여 유용한 스테이터 전기자를 형성하는 전기 코일의 평면도.
제8도는 제7도의 스테이터 전기자에 사용할 4극의 계자 마그넷의 하면도.
제9도는 4극의 계자마그넷을 사용할 경우의 2개의 전기자 코일로된 스테이터 전기자의 평면도.
제10도는 제7도의 전기자 코일의 확대 평면도.
제11도는 제7도 및 제9도의 스테이터 전기자와 4극의 계자 마그넷과의 전개도.
제12도는 8극의 계자 마그넷을 사용한 경우에 사용하여 유용한 스테이터 전기자를 형성한 전기자 코일의 평면도.
제13도는 8극의 계자 마그넷의 하면도.
제14도는 8극의 계자 마그넷에 사용할 2개의 전기자 코일로된 스테이터 전기자의 평면도.
제15도는 8극의 계자 마그넷과, 제12도 및 제14도의 스테이터 전기자와의 전개도.
제16도는 제12도의 전기자 코일을 확대한 평면도.
제17도는 통전 제어 회로도.
제18도는 통전 제어 회로의 각부 파형의 설명도.
제19도 및 제20도는 통전 절환음을 적게하기 위한 설명도.
제21도는 통전 제어 회로도.
제22도는 본 고안의 실시예 1로서의 록크 보호 회로를 갖는 통전 제어 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
FM : 1상 통전되는 디스크형 브러시리스 팬 모터
2,3 : 전기 부품 16 : 프린트 기판
18 : 자전 변환 소자(위치 검지 소자) 19 : 전기자 코일
20 : 스테이터 전기자 25 : 계자 마그넷
26-1,26-2 : 나사 31,31',31" : 통전 제어 회로
39 : 접지 46,46' : 스테이터 전기자
47,47'-1,47'-2 : 전기자코일 48,51 : 계자 마그넷
52,52' : 스테이터 전기자 53,53'-1,53'-2 : 전기자코일
58 : 트랜지스터 브릿지 59 : 록크 보호 회로
본 고안의 위치 검지 소자 1개의 1상 통전되는 브러시리스 모터에 관하여, 특히 1상 통전되는 브러시리스 모터를 내장한 브러시리스 팬 모터(축류 팬)에 사용하여 유용한 록크 보호 회로를 갖는 구동 회로를 내장한 유용한 1상 통전되는 브러시리스 모터에 관한 것이다.
종래, 사무기등 여러 가지의 장치가 출현하게 되므로써 이에 적합한 저렴가인 1상 통전되는 브러시리스 모터를 적용한 브러시리스 팬 모터, 특히 디스크형 브러시리스 팬 모터를 요구하게 되었는바, 이러한 디스크형 브러시리스 팬 모터는, 적용될 장치에 의하여는 극히 저렴하고 소형이며, 또 극히 편평한 것이 요구되는 것이다.
여기서, 이 조건을 만족하는 것은, 전기자코일이 1개 또는 2개로써 수가 적고, 또 위치 검지 소자가 1개의 1상 통전되는 디스크형 브러시리스 팬 모터이다.
그러나, 이러한 모터는, 계자 마그넷을 소정 범위에 걸쳐서, 회동 할 수는 있으나, 연속적으로 회동시킬수는 없기 때문에, 디스크형 브러시리스 팬 모터를 구성 할 수는 없는 것이었다.
또 가령 전기자 코일이 1개 이어도 위치 검지 소자가 1개의 당해 모터가 회동 할수 있다 해도, 전가자 코일 1개의 경우에는, 큰 회전력을 없앨수 없다.
그러므로 전기자 코일을 2개 이상으로 할 필요가 있다.
여기서 전기자 코일 2개를 스테이터 전기자로서의 디스크형 브러시리스 팬 모터에 있어서는, 위치 검지 소자를 2개 필요로 했었다.
여기서 위치 검지 소자로서는, 홀소자나, 홀 IC등의 자전변환 소자를 사용하고 있을 경우가 많으나, 이 위치 검지 소자는 고가이기 때문에 될 수있는 대로, 1개로만 하는 것이 저렴하고 소형의 디스크형 브러시리스 팬 모터를 양산할수 있다는 점에서 바람직하다.
그러나, 위치 검지 소자가 1개이면, 상기 전기자 코일이 1개의 경우와 같이 모터 구동시에 있어서, 이 소자가 계자 마그넷(마그넷 회전자)의 N극과 S극과의 경계부, 즉 디드 포인트를 검출하고 있으면, 자기동 할수 없다는 결점을 갖는다.
상기의 경우에 있어서, 전기자 코일을 2개에서 1개로 줄여서 큰회전 로크의 것을 하는 것은 효율이 불량하고 실용적일수 없는 디스크형 브러시리스 팬 모터로 되므로, 전기자 코일의 수는 2개로 하고, 저렴가로 형성하기 위한 위치 검지 소자의 수를 2개에서 1개로 줄여서 위치 검지소자가 1개 이어도 자기동 할수 있도록된 디스크형 브러시리스 팬 모터로 하는 것이 바람직하다.
그러므로 앞서 본건 출원인은 실원 소58-28958호, 동58-56659호에 있어서, 위치 검지 소자가 계자 마그넷의 정지시 혹은 기동시에 있어서 디드 포인트를 검출하고 있는 상태를 없게 하고 항상 계자 마그넷의 정지시 자기 저항에 의하여 기동할수 있는 상태에 이동하여 정지하도록 구성한 저렴가로서 유용한 위치 검지 소자 1개, 전기자 코일 2개의 코어티스 타입의 디스크형 브러시리스 팬 모터를 제공 하였다.
이 모두는 전기자 코일이 1개 또는 2개, 혹은 그 이상이어도, 위치 검지 소자가 1개로써 저렴가의 디스크형 브러시리스 모터를 구성할수 있어 바람직하다.
여기서 위치 검지 소자가 1개의 경우에는, 1상 통전되는 브러시리스 모터로 할 필요가 있다.
또 위치 검지 소자 1개의 1상 통전되는 브러시리스 모터의 경우, 전기자 코일이 2개 이상의 경우에는, 이 복수의 전기자 코일을 동상 위치에 배설할 필요가 있다.
상기 1상 통전되는 브러시리스 모터는, 저렴하기 때문에 디스크형 브러시리스 모터(축류 팬)에 사용하여 유용한, 통상 디드포인트가 있기 때문에 자기동 할수 없으므로 여러 가지 고안을하여 자기저항 토크를 발생시켜 자기동 할수 있도록 하여져 있다.
그러나, 이러한 1상 통전되는 브러시리스 팬 모터는, 사무기를 시발로 하는 많은 장치에 사용하기 때문에 이러한 브러시리스 팬 모터가 고장이 났을 경우에는 많은 지장이 발생하는 것이다.
브러시리스 팬 모터가 고장나는 원인의 대다수는, 하등 외계등에 영향에 따라 회전자(팬)가 구속되고, 전기자 코일에 과도한 통전이 되거나, 구동 회로의 구성 부품, 예를 들면 트랜지스터에 과도한 전류가 흘러, 전기자 코일이나, 트랜지스터등의 전기 부품(구동 회로가 IC인 경우에는 당해 IC)이 소손하게된다.
본 고안은 사정에 의거 이루어진 것으로 1상 통전되는 브러시리스 팬에 사용하여 유용한 1상 통전되는 브러시리스 팬 모터를 얻는 것에 있으며, 상세하게는, 당해 1상 통전되는 브러시리스 모터의 회전자가 구속된 경우, 전기자 코일에 일정시간 이상 통전되지 않는 록크 보호 회로를 갖는 구동 회로를 구비한 1상 통전되는 브러시리스 모터, 나아가서는 1상 통전되는 브러시리스 팬 모터를 얻는 것이다.
또 이 브러시리스 팬 모터로서는, 보다 유용한 1상 통전되는 디스크형 브러시리스 팬 모터를 얻는 것에 있는 것이다.
또 록크 보호 회로를 갖는 구동 회로를 극히 저렴가로 구성할수 있을 뿐 아니라, 이 구동 회로를 합리적으로 내장하여 유용한 1상 통전되는 브러시리스 모터 및 브러시리스 모터를 적용한 브러시리스 팬 모터, 디스크형 축류 팬 모터를 얻는 것을 목적으로 한 것으로, 기타 목적은 이하의 설명에서 확실하게 이해 될 것이다.
본 고안의 목적은 1이상의 전기자 코일을 갖는 스테이터 전기자에 대향하여 회전하는 N,S의 구동용 자극을 갖는(무자극인 것도 포함함)2P 극(P는 1이상의 정의 정수 단, 무자극은 극수에 넣지 않는다)의 계자 마그넷을 회전자로 하고 이 계자 마그넷을 자기 저항 토크를 얻어 자기동 할수 있도록한 위치 검지 소자 1개의 1상 통전되는 브러시리스 모터에 있어서, 상기 위치 검지 소자에서의 신호에 따라 상기 전기자 코일에 왕복 통전을 하는 트랜지스터군으로된 트랜지스터 브릿지와 이 트랜지스터 브릿지의 최종단의 트랜지스터를 제어하는 제어용 트랜지스터 사이에 회전자가 구속된때에 전기자 코일에의 통전을 일정시간 이상 단절하는 록크 보호회로를 갖는 구동회로를 형성함으로써 달성하게 된다.
먼저 본 고안을 사용하여 유용한 코어리스 타입의 디스크형 브러시리스 팬 모터에 대하여 설명하면, 제1도는 위치 검지 소자 1개, 전기자 코일 2개, 6극의 계자 마그넷을 갖는 1상 디스크형 브러시리스 팬 모터(FM)로, 이 제1도는 제4도의 X-X'선을 단면한 도면이며, 부호 1은 공간부로서, 이 공간부(1)를 이용하여, 구동 회로용 전기 부품(2,3)을 조립하고, 양산 공정을 간단화 하여 저렴가로서 성능이 우수한 디스크형 브러시리스 팬 모터(FM)를 얻을수가 있는 것이다.
축 방향의 편평한, 예를 들면 자성체로 형성된 캡상의 디스크형 브러시리스 팬 모터용 각형 케이스(4) (제2도 참조)는 중심 투공(5)을 구비하고 이 투공(5)의 내주부는 상 방향으로 뻗은 돌출체(6)를 갖는다.
이 투공(5)의 내주부 상하 양단 개구부에는, 베어링 축수(7,8)가 형성되어있다.
이 축수(7,8)에 의하여, 디스크형 브러시리스 팬 모터(FM) 본체의, 대체로 중심부에 회전축(9)이 회동자재로 축지되어 있다.
회전축(9)의 하부에는 빠짐 방지용 E링(10)이 장착되어 있다.
부호 11는 케이스부(제2도 참조). 12는 케이스(4)의 저부에 형성된 에어 통과공, 13은 스테이, 14-1, 14-2는 각각 플러스 전원 코오드, 마이너스 전원 코오드이다.
15는 캡체(14)에 형성된 비자성체로된 지주로서, 180도 대칭 위치에도 도시하지 않은 지주(15)가 형성 되어 있다.
이 지주(15)의 정상부에는 프린트 기판(16)이 자성체로된 나사(26)에 의하여 고정되어 있다.
프린트 기판(16)의 하면에는, 스테이터 요크를 형성하면 강한 계자를 얻을수 있으나, 후술하는 자전 변환 소자(18)에서의 출력이 방형파로 되며, 전기자 코일(19)에 방형파의 통전이 이루어짐으로, 통전의 질환이 급하기 때문에 청감상 큰 회전음을 발생한다.
그러므로 스테이터 요크를 사용치 않고 프린트 기판(16)만을 사용 자전 변환 소자(18)의 출력을 하여 사인파로 하고, 전기자 코일(19)에 사인파 통전을 하여 큰 회전음이 발생하지 않도록 하고 있다.
스테이터 요크가 없기 때문에 큰 자속이 얻을 수 없는 염려가 있기 때문에, 전기자 코일(19)의 권선 사항을 변경한바, 통전 전류가 낮은 것으로 족하며, 또 회전수가 상승한 디스크형 브러시리스 팬 모터(FM)를 얻었다.
또 스테이터 요크가 없기 때문에 그 만큼 저렴하며 조립도 용이하고 또 저렴한 디스크형 브러시리스 팬 모터(FM)를 얻을수 있다.
프린트 기판(16)위에는 제4도에서와 같이 2개의 전기자 코일(19-1,19-2)을 180도 대칭으로 배설하며, 이 2개의 전기자 코일(19-1,19-2)에 의하여 스테이터 전기자(20)을 형성하고 있다.
이 스테이터 전기자(20)는, 제3도에서와 같은 축 방향으로 편평한 플라스틱으로 형성된 팬이 달린 캡체(21)와 면 대향하고 있다.
22는 팬이 달린 캡체(21)의 내면, 대체로 중심부에는 보스부(23)(제1도 참조)가 일체로 형성되고 이 보스부(23)에 회전축(9)의 상단부가 고정되어 일체적으로 회전하도록 되어있다.
상기 캡체(21)의 내면부에는 원환상의 로터요크(24)가 고정 설치되어 있다.
로터요크(24)의 하면에는 제5도에서와 같은 N,S의 자극을 교호로된 원환상의 6극의 계자 마그넷(25)을 고정 설치하여 스테이터 전기자(20)에 면 대향시키고 있다.
프린트 기판(16)의 마그넷(25)와 대향하는 면에, 제4도에서와 같이 발생 토크에 기여할 반경 방향의 도체부(19a-1,19a-2)와의 개각이 마그넷(25)의 자극폭과 대체로 같이 권회 형성된 전기자 코일(19-1,19-2)을 2개 서로 중첩하지 않도록 상기한 바와 같이 180도 대칭으로 배치하고 있다.
프린트 기판(16)의 상기전기자 코일(19-1,19-2)와 대향하지 않은 부분의 하면에는 제1도에서와 같이 구동회로용 전기 부품(3,2) 트랜지스터, 저항등을 배설하고 있다.
또 상기 전기자 코일(19-1,19-2)의 둘레 방향의 도체부(19b)는 발생 토크에 기여하지 않으므로, 이 외주부의 도체부(19b)의 폭 만큼 반경이 작은 마그넷(25)을 사용해도 좋다.
또 마그넷(25)은 6극의 것을 사용함으로써, 전기자 코일(19-1,19-2)은 발생 토크에 기여할 반경 방향의 도체부(19a-1)와 도체부(19a-2)와의 개각을 60도의 것으로 형성하고 있다.
위치 검지 소자로서의 홀소자나 홀 IC등의 자전 변환 소자(18)는 위치적으로 발생 토크에 기여할 도체부(19a-1)또는 도체부(19a-2)위에 배설하면 되나, 이와 같이 하면 이 소자(18)의 두께가 증가하므로, 마그넷(25)와 전기자 코일(19)과의 사이의 에어갭이 증가하고 큰 토크를 얻을 수 없고 배설상 변잡하여 양산에 부적당하다.
따라서 후술하는 바와 같이 자전 변환 소자(18)는, 전기자 코일(19-1)의 일방 발생 토크에 기여할 도체부(19a-1)와 균등조건에 있는 프린트 기판(16)의 상면부에 배설하고 있다.
제4도를 참조하여, 2개의 전기자 코일(19-1,19-2)을 180도 대칭으로 배설한 것은, 회전 균형을 좋게 하여 회전 진동을 적게 하기 위해서이다.
자성체로된 나사(26-1,26-2)는 마그넷(25)의 회전 방향(화살표 A방향-제5도 참조)을 향하여 전기자 코일(19-1,19)의 발생 토크에 기여할 도체부(19a-2)에서 대체로 4분의 1자극폭(15도)정도의 앞의 프린트 기판(16)부와 대향한 지주(15)에 나착하여 고정하는 것으로, 이 위치에 자성체로된 돌기를 형성하고 있다.
이 돌기를 형성함에 있어서 나사(26-1,26-2)를 사용하고 있는 것은, 상기한 바와 같이 이 나사(26-1,26-2)에 의하여 프린트 기판(16)을 지주(15)의 정상면에 고정함과 동시에 나사(26-1,26-2)의 나착 가감에 의하여 발생 자기저항력의 가감 조정을 용이하게 하기 위해서이다.
이러한 나사(26-1,26-2)에 의하여 자기저항을 발생시켜 예를 들면 자전 변환 소자(18)가 1개 이어도 회전자(계자 마그넷)(25)을 자기동 가능하게 하고 있다.
즉 나사(26-1,26-2)에 의한 자성체로된 돌기를 프린트 기판(16)위에 형성하는 것으로 마그넷(25)은 상기 돌기 (나사(26-1,26-2)에 붙어서 당해 마그넷(25)이 자기동 할수 있는 위치 즉, 모터 기동시에 있어서 자전 변환 소자(18)가 디드 포인트를 검지하지 않는 위치에 정지하도록 상기한 위치에 돌기 나사(26-1,26-2)를 형성하는 것으로, 자전 변환 소자(18)가 예를 들면 1개 이어도, 2코일 1상의 디스크형 브러시리스 팬 모터(FM)를 자기동 할수 있도록 되어 있다.
또 부호 27는 모터 케이싱이다.
상기 나사(26-1,26-2)의 위치를 다시 제4도를 참조하여 상술하면, 전기자 코일(19-1,19-2)의 발생 토크에 기여할 도체부(19a-2)의 점선으로 표시한 중심선(28)에서 마그넷(25)의 약 4분의 1의 자극폭, 즉, 약 15도 정도의 개도 만큼, 전기자 코일(19-1,19-2)의 발생 토크에 기여할 도체부(19a-2)에서 회전(화살표A) 방향에 대하여 앞 위치에 상기 나사(2b-1,26-2)를 형성하고 있다.
이 실시예에서는, 상기 나사(26-1,26-2) 각각은 180도 대칭한 프린트기판(16)의 위치에 형성하여, 보다 한층 더 회전자의 자기동이 가능하도록 되어 있으나, 나사(26)은 1개 이어도 목적은 충분한다.
또 상기와 같은 조건 위치, 즉 전기자 코일(19-1) 또는 / 및 전기자 코일(19-2)의 발생 토크에 기여할 도체부(19a-1)에서 회전 (화살표 A)방향에 대하여 대체로 4분의 1자극 만큼 앞 위치인 점선으로 둘러싼부(29) 또는 / 및 점선으로 둘러싼부(30)위치에 상기 돌기를 형성할 나사(26-1,26-2)를 형성해도 좋다.
다음에 나사(26-1,26-2)에 의한 자성체로 된 돌기를 상기한 위치에 형성한 이유를 밝힌다.
최대 기동 토크가 발생하는 위치는 전기자 코일(19-1,19-2)의 발생 토크에 기여할 도체부(19a-1) 또는 도체부(19a-2)의 위치이다.
따라서 위치에 상기 나사(26-1,26-2)를 형성하면 되나, 이 위치에 배치하는 것은 곤란한 것으로, 또 기동시에 미리 최대기동 토크가 작동하도록 하면, 기동시의 로스로 최고 효율의 것을 얻을 수 없다.
따라서 마그넷(25)이 약간이라도 작동하면, 최대 토크를 발생 시킬수 있도록, 발생 토크에 기여할 도체부(19a-1,19a-2)에서 상기한 조건 만큼의 앞 위치에 나사(26-1,26-2)에 의한 자성체로된 돌기를 형성하고 있다.
이 위치가 나사(26-1)또는 나사(26-2)는 마그넷(25)의 N극 또는 S극의 자극 중심에 위치하도록, 마그넷(25)의 정지 위치를 항상 최상의 기동 위치에 있게 하기 위한 위치 이다.
또 나사(26-1,26-2)는 그 머리부가 마그넷(25)의 자극 중심으로 항상 정지할수 있고 또 용이하게 기동할수 있는 크기, 강도의 것을 사용하면 편리하다.
제6도는 6극, 2코일, 1상의 브러시리스 팬 모터에 있어서 마그넷(25)와 스테이터 전기자(20)와의 전개도이다.
전기자 코일(19-1)의 발생 토크에 기여할 도체부(19a-2)의 단자와 전기자 코일(19-2)의 발생 토크에 기여할 도체부(19a-2)의 단자는 공통 접속 되고, 전기자 코일(19-1)의 발생 토크에 기여할 도체부(19a-1)의 단자는, 통전 제어 회로(31)내의 트랜지스터(32)의 콜렉터와 트랜지스터(33)의 콜렉터와의 접속점(36)에 접속되고, 전기자 코일(19-2)의 발생 토크에 기여할 도체부(19a-1)의 단자는 트랜지스터(34)의 콜렉터와 트랜지스터(35)의 콜렉터와의 접속점(37)에 접속되어 있다.
통전 제어 회로(31)는 1상의 왕복 통전 제어 회로에 형성되어 있다.
트랜지스터(32,34)의 에미터는 각각 플러스 전원 단자(38)에 접속되며, 트랜지스터(33,35)의 에미터는 각각 접지(39)에 접속되어 있다.
자전 변환 소자(18)의 도시하지 않은 전원 단자 및 출력 단자(40-1,40-2)는 통전 제어 회로(31)에 접속되어 있다.
따라서 자전 변환 소자(18)는 마그넷(25)의 N극을 검출하면, 출력단자(40-1)를 통하여, 트랜지스터(32,35)를 도통하여, 전기자 코일(19-1,19-2)에는 화살표 방향의 전류가 흘러, 소정 방향의 회전력을 얻을수가 있다.
자전 변환 소자(18)는 마그넷(25)의 S극을 검출하면, 출력단자(40-2)를 통하여 트랜지스터(33,34)가 도통하고 전기자 코일(19-1,19-2)에는 상기와 반대 방향의 전류가 흘러 소정 방향의 회전력을 얻을 수가 있다.
다음에 자전 변환 소자(18)의 배설 위치에 대하여 설명한다.
자전 변환 소자(18)는, 제4도 및 제6도에 있어서, 전기자 코일(19-1) 또는 전기자 코일(19-2)의 발생 토크에 기여할 도체부(19a-1) 또는 전기자 코일(19a-2)의 점선으로 둘러싼부(41) 또는 점선으로 둘러싼부(42-45) 위치에 배치하는 것이 바람직하나, 상기한 이유에서, 점선으로 둘러싼부(41) 또는 점선으로 둘러싼부(42-45) 위치에 배치할수 없다.
따라서 점선으로 둘러싼부(41)를 보면 자전 변환 소자(18)는 마그넷(25)의 N(25a)의 대체로 중간부와 대응하고 있으므로, 이와 균등 관계에 있는 위치를 찾으면, N극(25c)의 대체로 중간 위치부인 점선으로 둘러싼부(43)에 해당한다.
따라서 이러한 둘러싼부(43)에 대응한 프린트 기판(16)위에 자전변환 소자(18)를 배치하고 있다.
즉 이 경우에는, 전기자 코일(19-1,19-2)의 발생 토크에 기여할 도체부(19a-1)와 대향하지 않으므로, 자전 변환 소자(18)의 배치가 용이하게 된다.
또 이상조건에 따라 자전 변환 소자(18)는 여러 가지 설계에 맞춘 최적의 목적 위치에 배치할수 있는 것이다.
또 상기예에 있어서는, 마그넷(25)으로서 6극의 것을 사용한 경우를 표시했으나, 4극의 것이거나, 8극의 경우에서도 같이 위치 검지소자가 1개, 2코일의 1상 모터이면서 자기동이 가능하고 저렴가, 소형의 것을 얻을수 있는 효과가 있다.
여기서 전기자 코일은, 상기예에 있어서는, 2개의 전기자 코일(19-1,19-2)을 사용한 경우이나, 전기자 코일이 1개 이어도 상기한 자기저항 발생 수단을 채용하면, 당해 모터는 자기동 하여 회전할수 있음은 물론이다.
그러나, 전기자 코일이 1개의 경우에는 큰 회전 토크를 얻을수 없기 때문에, 지름이 8㎝-15㎝ 정도의 송풍기능을 갖는 디스크형 브러시리스 팬 모터(FM)로서는 실용적이 아니다.
그러므로 통상 전기자 코일을 최저 2개를 필요로 하는 것은 상기와 같다.
여기서, 전기자 코일을 2개 사용한 경우에는, 2개의 전기자 코일을 바른 위치에 배치하지 않았을 경우에는, 회전 균형이 불량한 디스크형 브러시리스 팬 모터로 될 우려가 있다.
또 전기자 코일이 1개의 경우에 비교하여, 전기자 코일 2개의 경우에는, 전기자 코일 1개분만 감는 공수가 늘어서 고가로 되고 또 납땜 공정이 2회분으로 증가한다.(1개의 전기자 코일로 부터는 권시단자 및 권종 단자등 2개의 단자가 나와 있음으로 이 2개의 단자를 프린트 기판의 소정 장소에 납땜할 필요가 있다.)으로 그만큼 양산에 있어서 번잡하여 단자가 높아지는 결점이 있다.
본 고안의 실시예 2에 1상 통전되는 디스크형 브러시리스 모터에서는, 상기 사정에 의거, 상기한 2개의 전기자 코일(19-1, 19-2)과 대체로 같은 토크를 발생시킬수가 있는 형상의 전기자 코일을 1개 사용하는 것으로, (1) 전기자코일의 위치 맞춤의 곤란성을 없게 하여 회전 균형이 좋은 디스크형 브러시리스 팬 모터를 형성할수 있도록 한 것과 및 신속하게 전기자 코일을 배설할수 있도록 할 것과, (2) 종래 2개 필요했던 전기자 코일과 같은 회전 토크를 발생시킬 수 있는 형상의 전기자코일을 1개로 형성하는 것으로, 1행정에서 전기자 코일을 저렴하게 형성할수 있도록 하고, 당해 전기자 코일을 종래의 것보다 저렴 양산할수 있도록 할 것과, (3) 전기자 코일의 단자에 납땜 공수를 적게 하는 것으로 신속, 저렴, 양산할수 있도록 할 것과, (4) 위치검지 소자 1개 이어도 자기동 가능케한 저렴 제작할수 있도록 할 것등을 고려한 것이다.
이하 실시예 2의 디스크형 브러시리스 모터에 대하여 설명한다.
본 고안에서 디스크형 브러시리스 팬 모터(FM)의 구조나, 자기저항 발생 수단에 대하여는, 상기한 예에 기재한 것을 채용 할수 있으므로, 여기서 중복되는 설명에 대하여는 생략하고, 본 실시예 2의 모터가 주로 상기예와 상이한 전기자 코일에 대하여 상세하게 설명한다.
제7도는, 본 고안의 실시예 2의 브러시리스 모터를 표시한 스테이터 전기자(46)를 구성한 전기자 코일(47)의 형상을 나타낸 평면도로서, 제8도에 표시한 N,S극의 자극이 교호로된 4극의 계자 마그넷(48)에 사용하기 적합하도록 평면에 있어서 평판형 코일로된 코일로 형성한 것이다.
이 전기자 코일(47)은 프린트기판(10)에 배설된다.
종래에 있어서 4극의 계자 마그넷(48)을 사용한 경우에는 제9도에서와 같이 발생 토크에 기여할 반경 방향의 도체부(47'a-1)과 도체부(47'a-2)의 개각이 90도로 권회 형성된 2개의 전기자 코일(47'-1,47'-2)을 180도 대칭으로 배치하지 않으면 안 되었다.
이에 대하여 본 고안 실시예 2의 브러시리스 모터에 있어서의 전기자 코일(47)은 제9도 에서와 같이 2개로 분리한 전기자 코일(47'-1,47'-2)을 사용하는 것은 아니고, 2개의 전기자 코일(47'-1,47'-2)을 사용한 스테이터 전기자(46')와 같은 회전토크를 발생할수 있도록 2개의 전기자 코일을 1개의 형상으로한, 제7도에서와 같은 전기자 코일(47)을 사용하고 있는 점에서 상이하다.
또 이렇게 약간의 차이이기는 하나, 구성 요소가 적은 모터에 있어서는 그 효과에 있어서 현저한 효과상의 차이가 있는 것이다.
따라서 종래 구성 요소가 적은 모터의 출원 건수는 대단히 많은 현실 이다.
제7도에 표시한 전기자 코일(47)은 경사도체부(47a-1,471-4)가 발생 토크에 기여할 도체부에서 외주 방향의 도체부(47b-1,47b-2) 및 발생 토크에 기여할 도체부(47a-1)와 도체부(47a-2)사이, 도체부(47a-3)와 도체부(47a-4)사이의 도체부(47b-3,47b-4)는 발생 토크에 기여하지 않는 도체부이다.
또 이러한 형상의 전기자 코일(47)은, 권선기에 의하여 용이하게 양산할수 있는 것이나, 수가 적어 수 작업적으로 생산할 경우에는 전기자 코일(47)을 구형상으로 권회 형성하고, 도체부(47b-3,47b-4)를 서로 상대 향한 방향으로 눌러서 제7도에서와 같은 형상으로 하면 된다.
제10도에 있어서는 확대한 제7도의 전기자 코일(47)의 외주에 계자 마그넷(48)의 N극, S극의 자극과의 관계에는 알수 있는 바와 같이 N,S의 기호를 붙히고 있고 이러한 기재에서 판면되는 바와 같이 저기저항력을 발생하는 나사(26-1,26-2)는 계자마그넷(48) (제8도)의 회전 방향(화살표 A)에 대하여 발생 토크에 기여할 도체부(47a-1,47a-3)에서 대체로 4분의 1자극(22.5도)앞 위치에 형성하고 있다.
또 상기 나사(26-1,26-2)를 배치할 균등한 조건 위치로서는 점선을 둘러싼부(49,50)가 해당됨으로, 이러한 이치에 자성체로된 나사(26-1,26-2)를 나착해도 된다.
이상에서 본 고안 실시예 2에 있어서의 전기자 코일(47)은, 발생 토크에 기여할 도체부(47a-1) 및 도체부(47a-2)를 갖는 일방 도체부(발생 토크에 기여하지 않는 도체부(47b-3)도 포함하고 있다) (47A) 및 발생 토크에 기여할 도체부(47a-3) 및 도체부(47a-4)를 갖는 타방의 도체부(발생 토크에 기여하지 않는 도체부(47b-4)(46B) 모두 180도 대칭인 N극과 S극과의 2개의 자극과 대향할 수가 있는 형상으로 형성되어 있다.
또 발생 토크에 기여할 도체부(47a-1)와 도체부(47a-4) 및 도체부(47a-2)와 도체부(47a-3)와의 개각은 계자 마그넷(48)의 자극폭과 대체로 같이 형성되어 있다.
따라서, 1개의 전기자 코일(47)이라해도, 종래의 2개 전기자 코일(47'-1,47'-2)을 사용한 것과 같은 회전 토크를 발생시킬 수가 있다.
이와 같이 본 고안 실시예 2에 있어서 전기자 코일(47)(후술하는 전기자 코일(53)도 같다)는 발생 토크에 기여할 2개의 도체부(47A,47B)모두 같은 방향의 전류를 흐를수 있도록 계자 마그넷(48)의 N 및 S극의 2개 자극에 대향할 수가 있는 형상으로 형성되어 있는 것이 특징이다.
또 이 전기자 코일(47)(후술하는 전기자 코일(53)에 대하여도 같다)은, 종래의 전기자 코일(예:47'-1)의 발생 토크에 기여할 2개의 도체부(47'a-1,47'a-2) 각각을 180도 대칭인 이 극으로 대향 하도록 연장 형성하여져 있다.
이러한 특징 있는 전기자 코일(47)을 사용하는 것으로, 상기 목적이 용이하게 달성되는 것이다.
이러한 목적을 용이하게 달성 할수 있는 것은, 계자 마그넷(48)이 4극의 것이므로(후술하는 8극의 계자 마그넷이어도 좋다)서, 계자 마그넷이 6극이나 10극 이상에서는 이 실시예 2의 목적은 달성 할수 없는 것이다.
그 이유는, 마그넷 회전자가 10극 이상이면 무모하게 발생만하고, 대단히 고가인 결점이 있기 때문이다.
또 계자 마그넷이 6극의 경우에 대하여는 적용코자 하는 전기자 코일의 형상이 복잡해지는 결점이 있다.
제11도는 제7도(제10도) 및 제9도의 경우에 있어서의 전기자 코일(47',47)과 제8도의 계자 마그넷(48)과의 전개도이다.
이 전개도에서와 같이 전기자 코일(47)의 도체부(47a-1)는 전기자 코일(47'-1)의 발생 토크에 기여할 도체부(47'a-1)와, 도체부(47a-4)는 전기자 코일(47'-1)의 발생 토크에 기여할 도체부(47'a-2)에, 전기자 코일의 도체부(47a-3)는 전기자 코일(47'-2)의 발생토크에 기여할 도체부(47'a-1)에, 도체부(47a-2)는 전기자 코일(47'-2)의 발생 토크에 기여할 도체부(47'a-2)에 해당하는 것이다.
지금, 전기자 코일(47)의 도체부(47a-1) 및 전기자 코일(47'-1)의 도체부(47'a-1)에 예를 들면 화살표 B방향의 전류를 흐르면 이 도체부(47a-1,47a-2)와 180도 대칭인 전기자 코일(47)의 발생 토크에 기여할 도체부(47a-3) 전기자 코일(47'-2)의 발생 토크에 기여할 도체부(47'a-1)에도 같은 방향의 전류가 흐르고 있음이, 제11도에서 알수 있다.
상기 전기자 코일(47)의 발생 토크에 기여할 도체부(47a-1,47a-3) 및 전기자 코일(47'-1,47'-2)의 발생토크에 기여할 도체부(47'-1)는 모두 계자 마그넷(48)의 N극과 대향하고 있으므로, 이들 도체부에 의하여 소정 방향의 회전 토크를 발생시킬수가 있다.
이와 같이 종래의 2개 전기자 코일(47'-1,47'-2)을 1개의 형성 용이한 형상의 전기자 코일(47)로 해도 좋은 것을 알수 있다.
이에 대하여, 제5도에 표시한 6극의 계자 마그넷(25)을 사용하여 2개의 전기자 코일(19-1,19-2)을 제4도에 표시한 바와 같이 180도 대칭으로 배치한 경우의 전개도는 제5도와 같다.
이 제6도의 전개도를 참조하여 설명하면, 전기자 코일(19-1)의 일방 발생 토크에 기여할 도체부(19a-1)는, 계자 마그넷(25)의 N극과 대향하고 있어 화살표 B방향의 전류가 흐르고 있으나, 이 전기자 코일(19-1)의 일방 발생 토크에 기여할 도체부(19a-1)와 180도 대칭인 전기자 코일(19-2)의 일방 발생 토크에 기여할 도체부(19a-1)는 계자 마그넷(25)의 S극과 대향하고 있어서 반 화살표 B방향의 전류가 흐르고 있다.
따라서 6극의 계자 마그넷(25)을 사용한 경우에는, 2개의 전기자 코일(19-1,19-2)을 제7도에 표시한 전기자 코일(47)과 같이 하여 1개의 전기자 코일로 하는 것은 용이하지 않다.
그러므로 본 고안 실시예 2의 전기자 코일(47)과 같은 것은 상기와 같이 계자 마그넷(48)이 4극인 경우, 또는 후술하는 바와 같이 8극의 계자 마그넷(51)의 경우에 유용한 것으로 되어 있다.
또 제10도에 있어서는, 자전 변환 소자(18)는 전기자 코일(47)의 발생 토크에 기여할 도체부(47a-1)의 하부 위치의 프린트 기판에 형성한 투공안에 배설하고 있는 경우를 표시하고 있다.
다음에 제12도 이후를 참조하여 본 고안의 실시예 3의 1상 통전되는 브러시리스 모터의 스테이터 전기자(52)에 대하여 설명한다.
제2도는 제13도에 표시한 8극의 계자 마그넷(51)을 사용한 경우에 적합한 스테이터 전기자(52)를 구성한 전기자 코일(53)의 평면도이다.
이 전기자 코일(53)은 용이하게 형성 할수 있는 구 형상의 것으로 형성한 것으로, 1개의 전기자 코일(53)이면서, 상기 전기자 코일(47)과 같이 제14도에 표시한 종래의 전기자코일(53'-1)과 전기자 코일(53'-2)과를 사용한 스테이터 전기자(52')의 대체로 2개분의 회전 토크를 발생할수 있도록 고안한 것이다.
이와 같이 전기자 코일(53)을 구형상으로 형성한 경우에는, 당해 전기자 코일(53)이 수큐우(skew)상으로 형성한것과 실질적으로 동일하므로, 전기자 코일(53)에의 통전이 원활한 결과, 계자 마그넷(51)이 원활하게 회전할수 있으므로, 회전음이 대단히 적은 이점이 있다.
또 종래에 있어서는, 8극의 계자 마그넷(51)을 이용한 경우에는, 제14도와 같이 발생 토크에 기여할 도체부(53'a-1)과 도체부(53'a-2)와의 개각이 45도의 부채꼴로 권회 형성된 2개의 전기자 코일(53'-1,53'-2)을 180도 대칭으로 배설하고 있다.
이에 대하여 본 고안 실시예 3의 전기자 코일(53)은 1개의 형태의 것임에도 불구하고, 제12도에서와 같이 대단히 간단한 형상으로 되어 있어서 극히 저렴가로 또 용이하게 양산할수 있다.
이 전기자 코일(53)이 상기 실시예 2의 전기자 코일(47)과 같이 유용한 것은 제15도의 전개도에서 알수 있다.
즉 전기자 코일(53)의 발생 토크에 기여할 도체부(53A)는, 전기자 코일(53'-1)의 발생 토크에 기여할 도체부(53'a-1) 및 전기자 코일(53-2)의 발생 토크에 기여할 도체부(53'a-2)에 대응하는 것으로, 도체부(53a)의 도체부(53a-4,53a-3)는 각각 전기자 코일(53'-1,53'-2)의 발생 토크에 기여할 도체부(53'a-2,53'a-1)에 대응하는 것이다.
지금 제15도에 있어서의 전개도를 참조하여, 전기자 코일(53)의 발생 토크에 기여할 도체부(53a-1) 및 전기자 코일(53'-1)의 발생 토크에 기여할 도체부(53'a-1)는, 계자 마그넷(51)의 N극과 대향하고 있을 때, 180도 대칭인 전기자 코일(53)의 발생 토크에 기여할 도체부(53a-3) 및 전기자 코일(53'-2)의 발생 토크에 기여할 도체부(53'a-1)도 제자 마그넷(51)의 N극에 대향하고 있으므로, 동 방향의 전류가 흐른 경우, 소정 방향의 회전 토크를 발생시킬수가 있다.
따라서 제12도에 표시한 형상의 전기자 코일(53)의 경우에는, 6극의 계자 마그넷(25)을 사용한 경우와 같은 문제가 발생하지 않고, 본 고안 실시예 3의 목적을 달성할수 있는 것이다.
제16도는 제12도의 확대도로써, 점선으로 둘러싼부(54-54)는 자기저항을 발생시키기 위하여 나사(26-1,26-2)를 나착함에 적합한 타의 위치를 표시한 것이다.
또 이 제16도의 경우, 기타에도 2개소만 자기저항을 발생시키는데 적합한 위치는 있으나, 이 경우에는, 전기자 코일(53)과 중복하는 위치로 되어 있어 그리 바람직하지 못하므로 이 위치에 대하여는 제16도에 있어서는 도시하지 않았다.
또 상기 점선으로 둘러싼부(54-57)은 전기자 코일(53)의 발생토크에 기여할 도체부(53a-53a-4)에서 회전방향(화살표 A방향)에 대하여 계자 마그넷(51)의 4분지 1자극앞의 위치에 해당하지 않으나, 이 위치와 실질적으로 균등한 위치이므로, 상기 점선으로 둘러싸인부(54-57)위치에 나사(26-1,26-2)를 나착하여도 좋다.
다음에 본 고안의 디스크형 브러시리스 팬 모터(FM)에 사용되고 있는 록크 보호 회로가 없는 통전 제어회로에 대하여 설명한다.
제17도는 먼저 고안한 종래의 록크 보호 회로가 없는 통전 제어회로예를 표시한 것으로, 제17도는 위치 검지 소자로서 사용한 자전 변환 소자가 1개, 전기자 코일이 1개의 1상 통전되는 왕복 통전 제어 회러(31)로서, 자전 변환 소자(18)가 계자 마그넷(48.51)의 N극을 검출함으로써 발생하는 출력으로 트랜지스터(TrS)가 온하면, 제어용 트랜지스터(Tr8)가 온하고, 트랜지스터 브릿지(58)의 최종단의 트랜지스터(Tr11,Tr12)가 온하여 전기자 코일(47) 또는 전기자 코일(53)에는 화살표 D1방향의 전류가 통전되어서 소정 방향의 회전 토크를 발생하고, 반대로 자전 변환 소자(18)가 계자 마그넷(48) 또는 계자 마그넷(51)의 S극을 검출함에 따라 발생하는 출력으로 트랜지스터(Tr6)가 온하면, 제어용 트랜지스터(Tr7)이 온하고, 트랜지스터 브릿지(58)의 최종단의 트랜지스터(Tr9,Tr10)가 온 하여 전기자 코일(47) 또는 전기자 코일(53)에는 화살표 D2방향의 전류가 통전된다.
R8-R20은 저항이다.
상기 통전 제어 회로(31)는, 간단한 구성으로 유용한 것이다.
그러나, 제17도시의 통전 제어 회로(31)에 대하여는, 트랜지스터(Tr5) 또는 트랜지스터(Tr6)의 콜렉터 파형이 제18a도의 타이밍 챠아트에서 표시된 바와 같음에도 불구하고, 구동을 위한 최종단의 트랜지스터(Tr9) 또는 트랜지스터(Tr11)의 콜렉터 파형은 제18b도와 같은 구형파로 되어 있어서, 전기자코일(47) 또는 전기자 코일(53)에의 통전을 위한 절환 스위칭의 온, 오프시에 당해 디스크형 브러시리스 팬 모터(FM)의 회전 토크도 스위칭적으로 발생 또는 소멸하기 위하여 당해 디스크형 브러시리스 팬 모터(FM)는 청감에서 큰 회전음을 발생하는 결점이 있다.
이러한 결점을 해결하는데는 종래는, 제19도에서와 같은 최종단의 트랜지스터(Tr)의 베이스, 에미터 사이에 콘덴서(C)를 넣었거나, 제20도에서와 같이 트랜지스터(Tr)의 베이스, 콜렉터 사이에 콘덴서(C)를 넣어서 파형을 일으켜 스위칭을 부드럽게 하여 상기 청감에서 큰 회전음을 적게 하였다.
그러나, 이 방법에 의하면 콘덴서(C)가 늦어짐에 따라 통전의 위상이 늦어져 위치 검출기(상기 자전 변환 소자(18)등의 위치 검지 소자)의 위치를 벗어나게 하지 않으면 안되는 결점이 있다.
이 경우, 위치 검출기의 위치를 띄우면 이번에는, 디스크형 브러시리스 팬 모터(FM)의 기동시에 있어서, 회전각의 닿음의 늦어짐이 적어져 반대로 반 토크가 들어가, 상기한 자기저항을 사용하여 기동하는 1상 통전되는 디스크형 브러시리스 팬 모터(FM)의 기동의 경우에는 안정점에서 기동하지 않고, 효율이 불량한 디스크형 브러시리스 팬 모터(FM)로 되는 결점이 있다.
또 자기저항을 사용하여 기동시키는 자기저항 방식은, 상기에서 이미 이해된바, 여기서 재차 개요를 설명하면 일반적인 이 방식은 1상 통전되는 브러시리스 모터에 채용되고 있는 방식이다.
1상 통전되는 브러시리스 팬 모터(FM)는, 디드 포인트가 있기 때문에, 자기저항을 이용하여, 당해 모터의 기동시에는 디드포인트를 피할수 있는 위치점에서, 당해 모터의 회전자(계자 마그넷)를 안정시켜 두는 방식으로 디스크형 브러시리스 팬 모터(FM)에 있어서, 이용하면 바람직한 것이다.
그러므로 상기한 디스크형 브러시리스 팬 모터(FM)에 사용할 통전 제어 회로(31')는, 종래의 제17도에 표시한 통전 제어 회로(31)의 결점을 해소한 것으로 되어있다.
또 외제의 온도 상승에 의하면, 모터의 회전수는 저하하지 않도록 온도 보상하고 있다.
그러므로 개량한 유용한 록크 보호 회로가 없는 제21도의 통전 제어 회로(31')는, 제17도의 종래 통전 제어 회로(31)에 대응하는 것이다.
제21도의 통전 제어 회로(31')는, 제17도의 통전 제어 회로(31)에 있어서, 전기자 코일(47) 또는 전기자 코일(53)을 통전 구동하기 위한 최종단위트랜지스터(Tr9,Tr11)의 에미터와 전원(34) 사이에 온도에 의하여 저항치가 가변하는 온도 가변저항자(서어미스터) (R22)를 넣어서 구성한다.
이와 같이 한 것으로 최종단의 트랜지스터(Tr9,Tr11)의 콜렉터 파형을 제18도(C)와 같이 할수 있으므로, 전기자 코일(47) 또는 전기자 코일(53)에는 원활하여 원활한 통전 절환이 이루어져, 종래와 같이 스위칭에 의한 청감상 회전 진동 소음이 발생하지 않는 적은 회전음의 디스크형 브러시리스 팬 모터를 얻을수 있다.
또 온도 가변 저항 소자(R22)로서는, 직선성이 우수한 부의 온도 계수를 갖는 것을 채용하면 좋다.
또 온도 가변 저항 소자(R22)로서 큰 저항치의 것만 입수할수 없을 경우에는 R23으로 표시되는 바와 같이 이 소자(R23)와 병렬로 1이상의 적절한 값의 저항을 접속하면 된다.
또 상기 통전 제어 회로(31')에 있어서, 온도 가변 저항 소자(R22)를 사용한 경우에, 그 전압 효과에 의한 디스크형 브러시리스 팬 모터(FM)의 회전수의 저하가 걱정되나, 정상회전중, 전기자 코일(47) 또는 전기자 코일(53)의 역기전압에 의하여 전류가 줄기 위하여 전압 강하는 적어짐으로 문제가 되지 않으므로 상기 걱정은 해소 된다.
또 모터 기동시, 온도 가변 저항 소자(R22)에 의하여 전류가 제한 됨으로 당해 디스크형 브러시리스 팬 모터의 회전이 천천히 입상하므로, 기동시에 큰 회전음이 발생이 없고 또 통전 전류는 적으므로 전류 용량이 적은 전원으로 구성할수 있는 특징이 있다.
또 당해 디스크형 브러시리스 팬 모터(FM)가 천천히 입상하므로, 천천히 부는 바람을 제어할 경우에, 자연풍과 같은 바람을 송풍할수 있는 특징이 있다.
또 상기 위치에 온도 변화에 의하여 저항치를 변화할 온도 가변저항 소자(R22)를 형성하고 있어서, 의계의 온도가 상승하면, 이 소자(R22)의 저항치가 떨어지고, 이 결과 전기자 코일을 포함한 전체의 게인(gain)이 상승하므로, 전기자 코일에 흐르는 전류는 많아지고, 당해 모터의 회전수는 상승한다.
즉 종래는 의계의 온도 상승으로 당해 모터의 회전수가 저하한다는 현상을 방지할 수가 있다.
또 온도 가변 저항 소자(R22)대신 통상의 저항을 사용해도 같은 효과를 얻는다.
또 상기 통전 제어 회로(31,31')에서는, 전기자 코일(47) 또는 전기자 코일(53)을 사용한 예를 표시하였으나, 전기자 코일(19-1,19-2,47'-1,47'-2,53'-1,53'-2)을 사용해도 무방하다.
또 전기자 코일이 2개의 경우에는, 이들을 직렬 저속해 두면 유용하다.
또 이하에서 설명할 본 고안의 록크 보호 회로를 갖는 통전 제어회로(31")에 의하면 상기 통전 제어회로(31) 또는 통전 제어 회로(31')의 모두에 사용해도 좋고 또 모두의 전기자 코일(19-1,19-2,47,47'-1,47'-2,53,53'-1,53'-2)을 사용한 스테이터 전기자를 갖는 1상 통전 되는 브러시리스 모터이어도 좋다.
즉 본 고안의 통전 제어 회로는, 제자 마그넷이 자기저항 토크를 얻어 자기동 할수 있도록한 1상 통전되는 브러시리스 모터(캡형, 디스크형을 불문하고)이면 된다.
제22도를 참조하여 실시예 1로서의 록크 보호(록크 프로텍트)회로(59)를 갖는 통전 제어회로(31")에 대하여 설명한다.
또 제21도와 공통한 개소의 설명은 생략한다.
록크 보호 회로(59)를 갖는 통전 제어 회로(31")는, 제어용 트랜지스터(Tr7)의 베이스와 제어용 트랜지스터의 회전자가 구속 되었을때에, 전기자 코일(예:47 또는 53)에의 통전을 일정시간 이상 단절하여 모터의 회전을 정지하고, 전기자 코일(47) 또는 전기자 코일(53)의 소손을 방지하거나, 트랜지스터등의 전기부품의 파손을 방지하기 위한 것이다.
이 록크 보호 회로(59)에 대하여 다시 상세히 설명하면, 이 회로(59)는 트랜지스터(Tr12,Tr13), 저항 (R24,R25,R26,R27), 콘덴서(C,C2)로 된다.
트랜지스터(Tr8)의 베이스와 저항(R19)의 일단과의 접속점(60)과 트랜지스터(Tr13)의 콜렉터 등을 접속하고 있다.
트랜지스터(Tr13)의 베이스를 저항(R6)을 통하여 저항(R25)의 타단과 콘덴서(C2)의 일단과의 접속점(61)에 접속하고 있다.
트랜지스터(Tr13)의 에미터는 콘덴서(C2)의 타단에 접속하고 있다.
저항(R25)의 일단은, 트랜지스터(Tr5)의 콜렉터와 저항(R9)의 접속점(62)과 저항(R19)의 타단과의 접속점(63)에 접속하고 있다.
트랜지스터(Tr14)의 콜렉터는, 트랜지스터(Tr7)의 베이스와 저항(R13)의 타단과의 접속점(64)에 접속하고 있다.
저항(R64)의 일단은, 트랜지스터(Tr6)의 콜렉터와 저항(R13)의 일단과의 접속점(65)에 접속하고 있다.
트랜지스터(Tr14)의 베이스는 저항(R27)을 통하여 저항(R24)의 타단과 콘덴서(C1)의 일단과의 접속점(66)에 접속하고 있다.
트랜지스터(Tr14)의 에미터는, 콘덴서(C1,C2)의 타단 및 트랜지스터(Tr13)의 에미터와의 접속점(67)에 접속하고, 접지(39)에 접속하고 있다.
따라서 상기 전기자 코일(47) 또는 전기자 코일(53)을 사용한 1상 통전되는 브러시리스 모터에 본 고안의 통전 제어 회로(31")를 적용한 경우에 대하여 설명하면, 계자 마그넷(48) 또는 계자 마그넷(51)의 N극(또는 S극)이, 자전 변환 소자(18)에 가까워지면, 트랜지스터(Tr6)(또는 Tr5)의 콜렉터전위(68)(또는 69)는 상승한다.
이때 회전자(계자 마그넷(48) 또는 계자 마그넷(51)가, 하등 외계의 작용에 의하여 그대로 구속되어 록크되면, 저항(R24)(또는 R25)에서 콘덴서(C1)(또는 C2)에 충전이 개시된다.
콘덴서(C1)(또는 C2)이 있는 전위 이상이 되면, 그 전위는 저항(R27)(또는 R26)을 통하여 트랜지스터(Tr14)(또는 Tr13)을 도통시켜, 제어용 트랜지스터(Tr7)(또는 Tr8)의 베이스 전위를 낮추어 전기자 코일(47)또는 전기자 코일(53)에의 통전을 끊는다.
콘덴서(C1) 및 콘덴서(C2)의 충전중, 회전자의 록크가 벗겨지면, 그대로 회전자는 회전을 계속한다.
또 정상 회전에 있어서는, 트랜지스터(Tr13,Tr14)를 도통하지 않으므로, 회전자의 회전 상태에 영향을 주지는 않는다.
또 콘덴서(C1) 및 콘덴서(C2)에의 충전중, 회전자의 록크가 벗어나는 경우를 제외하고, 상기 록크 상태는 이어지고, 전기자 코일(47)또는 전기자코일(53)에의 통전이 단절되면, 계자 마그넷(48)또는 계자 마그넷(51)이 나사(26-1,26-2)의 영향을 받아 자기동 할수 있는 위치까지 관성에 의해 회전한후, 자기동 할수 있는 위치에서 정지한다.
재차, 수동으로 회전자를 회전시키면(이때, 록크 상태가 해제했다고 한다), 당해 모터는 통전 제어회로(31")에 의하여 정상 회전을 속행 한다.
이상에서와 같이 본 고안은 (1)모터의 회전자를 구속 록크하면, 이 구속 록크 상태가 해제될 때 까지, 전기자 코일에의 통전을 중단, 모터의 회전을 정지하므로, 전기자 코일, 트랜지스터등의 전기부품을 파손하지 않으므로, 당해 1상 통전되는 브러시리스 팬 모터를 파손하지 않는다.
(2) 위치 검지 소자가 1개 이어도 자기동 한다.
(3) 위치 검지 소자가 1개 이어도 전기자 코일이 1개의 경우에는 구성 부품이 적으므로 조립이 극히 용이하여 저렴가, 소형, 고성능의 디스크형 브러시리스 팬 모터를 양산할수 있다.
이 경우 스테이터 요크를 사용하지 않아도 되므로(스테이터 요크를 사용하지 않고 구성한 경우에는 통전 전류가 적어 고속 회전할수 있을뿐 아니라, 전기자 코일의 통전 절환을 원활히 할수 있다는 의미에서 본 고안의 효과를 상승적으로 높이고 있다) 또 저렴가로 양산할수 있다.
(4) 코어리스 타입의 디스크형 브러시리스 팬 모터의 경우에는, 당해 팬 모터의 특성에 악 영향을 주는 자기저항 작용이 발생하지 않으므로 성능이 우수한 당해 팬 모터를 얻을수 있다.
(5) 또 코어리스의 경우에는 무게가 가벼운 것을 얻는다.
(6) 전기자 코일이 1개의 경우에는, 위치 맞춤의 곤란성이 없고, 전기자 코일을 바른 위치에 배설 할수 있어서 회전 균형이 우수한 디스크형 브러시리스 팬 모터를 용이하게 얻을수 있다.
(7) 전기자 코일이 1개의 경우에는 종래 2개로 한 것과 같은 회전 토크를 갖는 효율이 좋은 디스크형 브러시리스 팬 모터를 저렴가로 형성할수 있다.
(8) 전기자 코일이 1개의 경우에는, 종래의 것에 비교하여, 전기자 코일의 단자에 납땜 공수를 적게 할수 있어 신속하게 생산할수 있다.
(9) 위치 검지 소자 및 전기자 코일 1개의 경우에는 더욱 적합한 위치에서 자기저항을 발생시킬수 있어서 디드 포인트를 없게 하여 자기동 할수 있고 또 안정한 회전을 하게 할수 있다.
(10) 스테이터 요크를 사용치 않고, 전기자 코일에 사인파 통전하는 등의 경우에는, 작은 전류로, 고속 회전시킬수가 있음에도 불구하고 종래와 같이 청감에서 큰 회전음을 발생하지 않는다.
(11) 통전 제어 회로에, 단순히 저항 또는 온도 가변 저항 소자를 부가하는 간단한 구성으로, 당해 종래의 팬 모터와 비교하여 대부분 문제가 되지 않는 극히 적은 회전음의 유용한 코어리스 타입의 디스크형 브러시리스 팬 모터를 저렴가로 얻을수 있다.
(12) 당해 디스크형 브러시리스 팬 모터의 회전 입상이 천천히 하게 되므로, 기동시의 동전 전류가 적어 저렴한 전원 용량의 구성으로 되고 또 천천히 부는 자연풍 제어에도 적용된다.
(13) 또 단순히 상기 위치에 온도 가변 소자를 형성한 것만으로(필요에 따라 이 소자에 저항을 병렬 접속하면 편리하다) 상기(12) 및 (13)의 효과를 얻을뿐 아니라, 외계의 온도 상승에 의해서도 모터의 회전수를 저하하지 않고 온도 보상을 할수 있는 등의 지대한 효과가 있는 것이다.

Claims (14)

  1. 스테이터 전기자(20,46,46',52')에 대향 하여 계자 마그넷(25,28,51)이 자기저항 토크를 이용하여 회전하는 위치 검지 소자(18)가 1개의 1상 통전되는 브러시리스 모터에 있어서, 위치 검지 소자(18)로 부터의 신호에 따라 스테이터 전기자(20,46,46',52,52')의 전기자 코일(19,47,47'-1,47'-2,53,53'-1,53'-2)에 왕복 통전하는 트랜지스터(Tr9-Tr12)군으로된 트랜지스터 브릿지(58)와, 이 트랜지스터 브릿지(58)의 최종단의 트랜지스터(Tr9-Tr12)를 제어하는 제어용 트랜지스터(Tr7,Tr8)의 베이스 사이에, 회전자가 구속 록크된 때에 전기자 코일(19,47,47'-1,47'-2,53,53'-1,53'-2)에의 통전을 일정시간 이상 단절 록크보호 회로(59)를 형성한 통전 제어회로를 구비한 것을 특징으로 하는 1상 통전되는 브러시리스 모터.
  2. 제1항에 있어서, 록크 보호 회로(59)는, 일정시간 이내에 구속 록크가 해제된 경우에는 모터(FM)의 회전을 속행하도록 구성한 것을 특징으로 한 1상 통전되는 브러시리스 모터.
  3. 제1항에 있어서, 위치 검지 소자(18)는 4단자 홀소자인 것을 특징으로 하는 1상 통전되는 브러시리스 모터.
  4. 제1항에 내지 3항중 어느한 항에 있어서, 록크 보호회로를 갖는 통전 제어회로(31')는 2개의 제어용 트랜지스터(Tr7,Tr8)의 베이스에 트랜지스터(Tr14,Tr13)의 콜렉터를 접속하고, 트랜지스터(Tr14,Tr13)의 에미터 끼리를 접속하고, 이 트랜지스터(Tr14)와 트랜지스터(Tr13)의 에미터의 접속점(67)과 위치 검지소자(18)의 일방 출력단자의 신호를 증폭하는 트랜지스터(Tr5)의 콜렉터와 제어용 트랜지스터(Tr8)의 베이스와의 접속점(63)사이에 저항(R25)과 콘덴서(C2)와의 직렬 회로를 접속하고, 트랜지스터(Tr13)의 베이스를 저항(R26)을 통하여 저항(R25)과 콘덴서(C2)와의 접속점(61)에 접속하고, 상기 접속점(67)을 접지(39)에 접속하고 트랜지스터(Tr14)의 에미터는 접속점(67)에 접속함과 동시에 트랜지스터(Tr7)의 베이스에 접속된 저항(R13)을 통하여 저항(R13)과 접속점(67)사이에 저항(R24)과 콘덴서(C1)와의 직렬 회로를 접속하고, 트랜지스터(Tr14)의 베이스는 저항(R27)을 통하여 저항(R24)과 콘덴서(C1)와의 접속점(66)에 접속하고, 콘덴서(C1), 트랜지스터(Tr14)의 에미터, 콘덴서(C2) 및 트랜지스터(Tr13)의 에미터를 공통 접속하여 접지(39)에 접속하여 형성한 것을 특징으로 하는 1상 통전되는 브러시리스 모터.
  5. 제4항에 있어서, 통전 제어 회로(31")는, 트랜지스터 브릿지(58)의 최종단의 트랜지스터(Tr9)와 트랜지스터(Tr11)의 출력단자(에미터 또는 콜렉터)를 공통 접속하고 저항(R22)을 통하여 접지(39)에 접속한 것을 특징으로 하는 1상 통전되는 브러시리스 모터.
  6. 제5항에 있어서, 저항(R22)은 온도 가변 저항 소자인 것을 특징으로 하는 1상 통전되는 브러시리스 모터.
  7. 제6항에 있어서, 1상 통전되는 브러시리스 모터는, 디스크형 브러시리스 모터인 것을 특징으로 하는 1상 통전되는 브러시리스 모터.
  8. 제7항에 있어서, 1상 통전되는 브러시리스 모터는 스테이터 요크를 갖지 않는 것을 특징으로 하는 1상 통전되는 브러시리스 모터.
  9. 제8항에 있어서, 1상 통전되는 브러시리스 모터는, 코어리스 모터인 것을 특징으로 하는 1상 통전되는 브러시리스 모터.
  10. 제9항에 있어서, 1상 통전되는 브러시리스 모터는, 발생 토크에 기여할 도체부의 개각이, 계자 마그넷의 자극폭과 동일 또는 대체로 동일하게 형성된 공심형 전기자 코일을 1이상 사용한 것을 특징으로 하는 1상 통전되는 브러시리스 모터.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 1상 통전되는 브러시리스 모터는, 전기자 코일을, 발생 토크에 기여할 도체부는 180도 대칭한 계자 마그넷의 동극에도 대향하도록 연장 형성된 공심형 전기자 코일을 1개만 사용한 코어리스 타입의 1상 통전되는 디스크형 브러시리스 모터인 것을 특징으로 하는 1상 통전되는 브러시리스 모터.
  12. 제11항에 있어서, 자기저항 토크는, 자기저항 토크 발생부에서 회전 방향을 향하여 계자 마그넷의 2분의 1자극폭 만큼의 앞 위치 또는 이 위치와 동상 위치에서 발생하도록한 것을 특징으로 하는 1상 통전되는 브러시리스 모터.
  13. 제12항에 있어서, 자기저항 토크는, 발생 토크에 기여할 도체부에서 회전 방향을 향하여 계자 마그넷의 4분의 1자극폭 만큼의 앞 위치 또는 동상 위치에서 발생하도록한 것을 특징으로 하는 1상 통전되는 브러시리스 모터.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 자기저항 토크 발생부는, 전기자 코일의 발생 토크에 기여할 도체부의 중심선을 기준으로한 것을 특징으로 하는 1상 통전되는 브러시리스 모터.
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