Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JPH0713427Y2 - Brushless motor - Google Patents

Brushless motor

Info

Publication number
JPH0713427Y2
JPH0713427Y2 JP1987059683U JP5968387U JPH0713427Y2 JP H0713427 Y2 JPH0713427 Y2 JP H0713427Y2 JP 1987059683 U JP1987059683 U JP 1987059683U JP 5968387 U JP5968387 U JP 5968387U JP H0713427 Y2 JPH0713427 Y2 JP H0713427Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor magnet
coils
pole
magnetic pole
coil
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 - Lifetime
Application number
JP1987059683U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63167379U (en
Inventor
峰世 遠藤
英二 坂口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec America Corp
Original Assignee
Nidec Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Corp filed Critical Nidec Corp
Priority to JP1987059683U priority Critical patent/JPH0713427Y2/en
Publication of JPS63167379U publication Critical patent/JPS63167379U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JPH0713427Y2 publication Critical patent/JPH0713427Y2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Brushless Motors (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ブラシレスモータに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a brushless motor.

〔従来の技術とその問題点〕[Conventional technology and its problems]

従来のブラシレスモータにおいては、ステータはステー
タコアとコイルから構成されている。ステータコアは周
方向に間隔を置いて配設されたティースを有し、かかる
ティースにコイルが所要の通り巻かれている。
In the conventional brushless motor, the stator is composed of a stator core and a coil. The stator core has teeth arranged at intervals in the circumferential direction, and coils are wound around the teeth as required.

かかるモータでは、ティースとこれを規定するためのス
ロットが交互に配置されるため、発生するコギングトル
クが大きく、非常に滑らかな回転が要求される場合には
かかる構成のステータを用いることが難しかった。例え
ば、起動電流を小さくする必要がある場合、この電流が
小さくなったことにより、ステータに生じる磁界も小さ
くなる。その結果、発生トルクに対するコギングトルク
の比率が大きくなり、みかけ上のトルククリップルが増
加し、滑らかな回転を得ることが困難であった。
In such a motor, teeth and slots for defining the teeth are alternately arranged. Therefore, when a large cogging torque is generated and extremely smooth rotation is required, it is difficult to use the stator having such a configuration. . For example, when it is necessary to reduce the starting current, the reduction of this current also reduces the magnetic field generated in the stator. As a result, the ratio of the cogging torque to the generated torque increases, the apparent torque clipple increases, and it is difficult to obtain smooth rotation.

本考案は、上述した問題点を解決し、コギングトルクが
極めて小さく滑らかに回転するブラシレスモータを提供
することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above problems and provides a brushless motor that has a very small cogging torque and rotates smoothly.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

コイルが巻設されるトロイダルコアからなるステータ
と、ステータに対して相対的に回転するロータマグネッ
トと、を備えたブラシレスモータにおいて、コイルは、
相互に重なることなくトロコイダルコアに巻かれ、コイ
ルに供給される電流を切換制御するための検出磁極数を
Pとしたときに、コイルのピッチαがπ/Pラジアンに設
定され、また、ロータマグネットの磁極角度βが(π−
π/P)ラジアン以下に設定され、コイルには2相モータ
となるように電流が供給され、コイル4に供給される電
流は、ロータマグネットの非着磁部及びその上流側の特
定磁極部がトロイダルコアにおける、ロータマグネット
の特定磁極部の磁極と反対磁極に励磁される部位に対向
したときに、該ロータマグネット1の回転方向に一コイ
ル4a…毎切換えられる。
In a brushless motor including a stator including a toroidal core around which a coil is wound, and a rotor magnet that rotates relative to the stator, the coil is
The coil pitch α is set to π / P radians when the number of detected magnetic poles for switching control of the current supplied to the coils is set to π / P radians, and the coils are wound on trochoidal cores without overlapping each other. The magnetic pole angle β is (π−
π / P) radians or less, current is supplied to the coil so that it becomes a two-phase motor, and the current supplied to the coil 4 is the non-magnetized part of the rotor magnet and the specific magnetic pole part on the upstream side. When facing the portion of the toroidal core that is excited by the opposite magnetic pole of the specific magnetic pole portion of the rotor magnet, one coil 4a is switched in the rotating direction of the rotor magnet 1.

〔作用〕[Action]

本考案のブラシレスモータでは、コイルのピッチαがπ
/Pラジアンに設定され、ロータマグネットの磁極角度β
が(π−π/P)ラジアン以下に設定され、またコイルに
は2相モータとなるように電流が供給される。従って、
ロータマグネットにコイルのピッチαに相当する非着磁
部が存在することに関連して、ロータマグネットの非着
磁部及びその上流側の特定磁極部がトロイダルコアにお
ける、ロータマグネットの特定磁極部の磁極と反対磁極
に励磁される部位に対向することができる。それ故に、
トロイダルコアとロータマグネットが上記位置関係にな
ったときに、ロータマグネットの回転方向下流側に存在
するコイルの電流を切換えると、ロータマグネットはト
ロイダルコアの磁極が切換わった部位に磁気的に吸引さ
れるように回転する。そして、電流が切換わるときに
も、ロータマグネットの特定磁極部がその下流側におい
てトロイダルコアにおける、上記特定磁極部の磁極と同
一の磁極に励磁されている部位と重合することはなく、
トロイダルコアの上記部位にはロータマグネットの非着
磁部が近づくのみである。その結果、ロータマグネット
の回転方向と反対方向の回動トルクがほとんど発生せ
ず、ロータマグネットは滑らかに且つ安定して回転す
る。
In the brushless motor of the present invention, the coil pitch α is π
/ P radian, rotor magnet magnetic pole angle β
Is set to (π−π / P) radian or less, and the coil is supplied with current so as to form a two-phase motor. Therefore,
In relation to the presence of the non-magnetized portion corresponding to the coil pitch α in the rotor magnet, the non-magnetized portion of the rotor magnet and the specific magnetic pole portion on the upstream side of the non-magnetized portion of the rotor magnet It can be opposed to a portion excited by the magnetic pole and the opposite magnetic pole. Therefore,
When the toroidal core and the rotor magnet have the above-mentioned positional relationship, if the current of the coil existing on the downstream side in the rotation direction of the rotor magnet is switched, the rotor magnet is magnetically attracted to the part where the magnetic pole of the toroidal core is switched. To rotate. Then, even when the current is switched, the specific magnetic pole portion of the rotor magnet does not overlap with the portion of the toroidal core on the downstream side that is excited by the same magnetic pole as the magnetic pole of the specific magnetic pole portion,
Only the non-magnetized portion of the rotor magnet approaches the above-mentioned portion of the toroidal core. As a result, almost no rotation torque is generated in the opposite direction to the rotation direction of the rotor magnet, and the rotor magnet rotates smoothly and stably.

〔実施例〕〔Example〕

以下、添付図面を参照して、本考案に従うブラシレスモ
ータの一実施例について説明する。
Hereinafter, an embodiment of a brushless motor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第1図は、本考案に従うブラシレスモータの一実施例を
簡略的に示している。第1図において、図示のブラシレ
スモータは、ロータマグネット1と、このロータマグネ
ット1の外側に配設されたステータ3を具備している。
ロータマグネット1は2つの磁極を有し、対向するN極
及びS極との間に無着磁部2、2が設けられている。
FIG. 1 schematically shows an embodiment of a brushless motor according to the present invention. In FIG. 1, the illustrated brushless motor includes a rotor magnet 1 and a stator 3 arranged outside the rotor magnet 1.
The rotor magnet 1 has two magnetic poles, and non-magnetized portions 2 and 2 are provided between the N pole and the S pole facing each other.

このロータマグネット1にトロイダルコア(円環状体)
からなるステータ3が遊嵌状に外嵌され、トロイダルコ
アには8本のコイル4a…が相互に重なることなく巻設さ
れている。各コイル4a…は、第1図に示す通り、全て右
巻きに巻かれ、実施例では2相のモータとして構成され
ている。
This rotor magnet 1 has a toroidal core (annular body)
The stator 3 made of is externally fitted to the toroidal core, and eight coils 4a are wound around the toroidal core without overlapping each other. As shown in FIG. 1, all the coils 4a are wound in a right-handed manner, and are configured as a two-phase motor in the embodiment.

ステータ3の近傍には、回転中のロータの回転角度位置
を検出するホール素子等からなるロータ位置検出器5、
6が設けられている。また、ロータマグネット1には位
置センサ磁石(図示せず)が同軸直結されており、この
位置センサ磁石はロータマグネット1と一体に回転す
る。この磁石位置センサは、第2図に示す通り、実質上
等間隔をおいて交互に配設されたN極・S極を有し、こ
れらN極/S極が合計4極設けられている。
In the vicinity of the stator 3, a rotor position detector 5 including a Hall element or the like for detecting the rotation angle position of the rotating rotor,
6 is provided. A position sensor magnet (not shown) is coaxially directly connected to the rotor magnet 1, and the position sensor magnet rotates integrally with the rotor magnet 1. As shown in FIG. 2, this magnet position sensor has N poles and S poles that are arranged alternately at substantially equal intervals, and a total of 4 N poles / S poles are provided.

ロータマグネット1、コイル4a…のピッチ等は、次の通
りに設定される。即ち、センサ磁石の検出磁極数をP
(実施例の場合、P=4)、コイル4a…の相数をA(実
施例の場合、A=2)としたとき、コイル4a…の各々の
ピッチαは、約2π/(A・P)ラジアンに設定され、
かかるピッチ角のほぼ全域に渡ってコイル4a…が巻かれ
ている。また、コイル4a…間ピッチγは、約2π/Pラジ
アンに設定される。そして、位置検出器5、6はπ/4ラ
ジアンの間隔をおいて配設されている。更に、ロータマ
グネット1の磁極角度βは、約〔π−2π/(A・
P)〕ラジアン以下に設定される。
The pitch of the rotor magnet 1, the coils 4a, etc. are set as follows. That is, the number of detected magnetic poles of the sensor magnet is P
(P = 4 in the embodiment) and the number of phases of the coils 4a ... Is A (A = 2 in the embodiment), the pitch α of each of the coils 4a is about 2π / (A · P). ) Set to radians,
The coils 4a ... Are wound over almost the entire pitch angle. The pitch γ between the coils 4a is set to about 2π / P radian. The position detectors 5 and 6 are arranged at an interval of π / 4 radian. Furthermore, the magnetic pole angle β of the rotor magnet 1 is approximately [π−2π / (A ·
P)] Radian or less.

この実施例では、上述した通り、検出磁極数PはP=4
であり、またコイル4a…の相数AはA=2であるので、
各コイル4aのピッチαは、α≒2π/(2×4)=π/4
ラジアンに設定され、またコイル4a…間ピッチγは、γ
≒2π/4=π/2に設定される。更に、ロータマグネット
1の磁極角度βは、β≒〔π−2π/(2×4)〕=3
π/4ラジアンに設定される。即ち、このモータでは、8
個のコイル4a…が設けられ、これらコイル4aのピッチα
はπ/4ラジアンである。一方、ロータマグネット1の磁
極角度βは3π/4ラジアンであり、このロータマグネッ
ト1には隣接する磁極間にコイル4αの一ピッチ(π/4
ラジアン)に相当する非着磁が存在する。従って、ロー
タマグネットの非着磁部及びその上流側の特定磁極部が
トロイダルコアにおける、ロータマグネットの特定磁極
部の磁極と反対磁極に励磁される部位に対向することが
できる。
In this embodiment, the number of detected magnetic poles P is P = 4, as described above.
And the number of phases A of the coils 4a is A = 2,
The pitch α of each coil 4a is α≈2π / (2 × 4) = π / 4
It is set to radians, and the pitch γ between the coils 4a is γ
≈2π / 4 = π / 2 is set. Further, the magnetic pole angle β of the rotor magnet 1 is β≈ [π−2π / (2 × 4)] = 3
Set to π / 4 radians. That is, with this motor,
The individual coils 4a are provided, and the pitch α of these coils 4a is
Is π / 4 radians. On the other hand, the magnetic pole angle β of the rotor magnet 1 is 3π / 4 radians, and this rotor magnet 1 has one pitch (π / 4) between the adjacent magnetic poles of the coil 4α.
There is non-magnetization corresponding to radians. Therefore, the non-magnetized portion of the rotor magnet and the specific magnetic pole portion on the upstream side thereof can face the portion of the toroidal core that is excited by the magnetic pole opposite to the magnetic pole of the specific magnetic pole portion of the rotor magnet.

第3図は、上述のブラシレスモータの回転駆動の状態を
順次示す簡略図である。この第3図において、ステータ
3の部位a、b…hは、各コイル4aが巻設されるトロイ
ダルコアの部位を示している。ここで、本考案の動作原
理をより簡単に説明するために、ステータ3の励磁状態
を次の通りに規定する。即ち、第4図に簡略的に示す通
り、ロータマグネット1のS極がトロイダル巻線7に近
づけたときに、ロータマグネット1が矢印F方向へ移動
するように、この巻線7に励磁電流iを流すことを、以
下「N極に励磁する」という。尚、第4図に示す矢印B
は、磁場の方向を示している。
FIG. 3 is a simplified diagram sequentially showing the rotational driving state of the brushless motor described above. In FIG. 3, the portions a, b ... H of the stator 3 show the portions of the toroidal core around which the coils 4a are wound. Here, in order to explain the operating principle of the present invention more simply, the excitation state of the stator 3 is defined as follows. That is, as schematically shown in FIG. 4, when the S pole of the rotor magnet 1 approaches the toroidal winding 7, the exciting current i is applied to the winding 7 so that the rotor magnet 1 moves in the direction of arrow F. The flow of current is hereinafter referred to as "exciting the N pole". The arrow B shown in FIG.
Indicates the direction of the magnetic field.

このブラシレスモータを回転駆動するためには、まず、
第3図(I)に示すとおり、トロイダルコアの部位a、
b、c、dに巻かれた各コイル4a、4b、4c、4dがN極に
励磁されると共に、トロイダルコアの部位のe、f、
g、hに巻かれた各コイル4e、4f、4g、4hがS極に励磁
される。そして、ロータマグネット1のN極がステータ
のS極に対面される共に、ロータマグネットのS極がス
テータ3のN極に対面される。次に、ロータマグネット
1が第3図(I)の角度位置まで回転する(換言する
と、ロータマグネット1のS極がトロイダルコアの部位
a、b、c、dに対向すると共にそのN極がトロイダル
コアの部位e、f、gに対向する角度位置まで回転す
る)と、第3図(II)に示す通り、トロイダルコアの部
位b、c、d、eに巻かれた角コイル4b、4c、4d、4eが
N極に励磁されると共に、トロイダルコアの部位のf、
g、h、aに巻かれた各コイル4f、4g、4h、4aがS極に
励磁される。従って、第3図(I)及び(II)から容易
に理解される如く、トロイダルコアの部位が時計方向に
N極(又はS極)に励磁されるので、ロータマグネット
1のS極(又はN極)はロータマグネット1のN極(又
はS極)に磁気的に吸引される。それ故に、ロータマグ
ネット1には、矢印Xで示す方向(第3図において時計
方向)の回転力が生じ、このロータマグネット1は時計
方向に回転して第3図(II)で示す状態となる。ロータ
マグネット1が第3図(II)の状態まで回転する(即
ち、ロータマグネットの非着磁部がトロイダルコアの部
位eに、またその特定着磁部(例えばN極着磁部)がト
ロイダルコアの部位d、c、bに対向する角度位置まで
回転する)と、第2図から容易に理解される如く、位置
検出器5、6が位置センサ磁石(図示せず)を検出し、
それらの出力信号が変化する。かく信号が変化すると、
コイル4a…に供給される励磁電流が切り換えられる。即
ち、このとき、第3図(III)に示す通り、トロイダル
コアの部位c、d、e、fに巻かれた各コイル4c、4d、
4fがN極に励磁されると共に、トロイダルコアの部位
g、h、a、bに巻かれた各コイル4g、4h、4a、4bがS
極に励磁される。従って、、ロータマグネット1には、
更に矢印ZX示す方向の回転力が作用し、ロータマグネッ
ト1は第3図(III)で示す状態まで回転する。そし
て、この状態まで回転すると、上述と同様にして、位置
検出器5、6が再び位置センサ磁石(図示せず)を検出
し、それらの出力信号が変化する。かく検出すると、コ
イル4a…に供給される励磁電流が切り換えられ、次いで
第3図(IV)に示す通り、トロイダルコアの部位d、
e、f、gに巻かれた各コイル4d、4e、4f、4gがN極に
励磁されると共に、トロイダルコアの部位のh、a、
b、cに巻かれた各コイル4h、4a、4b、4cがS極に励磁
され、ロータマグネット1は第3図(IV)に示す状態ま
で回転される。上述したように、各コイル4a…の励磁を
順次矢印Xで示す方向に変化させていくと、第3図
(I)乃至(VIII)で示す通り、ロータマグネット1は
矢印Xで示す方向に回転する。
In order to drive this brushless motor to rotate, first,
As shown in FIG. 3 (I), the portion a of the toroidal core,
Each of the coils 4a, 4b, 4c, 4d wound on b, c, d is excited to the N pole, and e, f of the portion of the toroidal core,
The coils 4e, 4f, 4g, and 4h wound around g and h are excited by the S pole. The N pole of the rotor magnet 1 faces the S pole of the stator, and the S pole of the rotor magnet faces the N pole of the stator 3. Next, the rotor magnet 1 rotates to the angular position of FIG. 3 (I) (in other words, the S pole of the rotor magnet 1 faces the portions a, b, c, d of the toroidal core, and its N pole is toroidal. (Rotate to an angular position facing the core parts e, f, g), and as shown in FIG. 3 (II), the angular coils 4b, 4c wound around the toroidal core parts b, c, d, e. 4d and 4e are excited to the N pole, and f of the toroidal core part,
The coils 4f, 4g, 4h, and 4a wound around g, h, and a are excited by the S pole. Therefore, as can be easily understood from FIGS. 3 (I) and (II), the toroidal core portion is excited to the north pole (or south pole) in the clockwise direction, so that the south pole (or north pole) of the rotor magnet 1 is excited. The pole) is magnetically attracted to the N pole (or S pole) of the rotor magnet 1. Therefore, a rotational force in the direction indicated by the arrow X (clockwise in FIG. 3) is generated in the rotor magnet 1, and the rotor magnet 1 rotates clockwise to be in the state shown in FIG. 3 (II). . The rotor magnet 1 rotates to the state shown in FIG. 3 (II) (that is, the non-magnetized portion of the rotor magnet is located at the portion e of the toroidal core, and the specific magnetized portion (for example, N pole magnetized portion) is located in the toroidal core. 2), the position detectors 5 and 6 detect position sensor magnets (not shown), as can be easily understood from FIG.
Their output signals change. When the signal changes,
The exciting current supplied to the coils 4a ... Is switched. That is, at this time, as shown in FIG. 3 (III), the coils 4c, 4d wound around the portions c, d, e, f of the toroidal core,
4f is excited by the N pole, and the coils 4g, 4h, 4a and 4b wound around the toroidal core parts g, h, a and b are S-shaped.
Excited by the poles. Therefore, in the rotor magnet 1,
Further, the rotational force in the direction indicated by the arrow ZX acts, and the rotor magnet 1 rotates to the state shown in FIG. 3 (III). Then, when rotating to this state, the position detectors 5 and 6 detect the position sensor magnets (not shown) again in the same manner as described above, and their output signals change. Upon detection in this way, the exciting current supplied to the coils 4a ... Is switched, and as shown in FIG. 3 (IV), the portion d of the toroidal core,
The coils 4d, 4e, 4f and 4g wound around e, f and g are excited to the N pole, and h, a and
The coils 4h, 4a, 4b and 4c wound around b and c are excited to the S pole, and the rotor magnet 1 is rotated to the state shown in FIG. 3 (IV). As described above, when the excitation of each coil 4a ... is sequentially changed in the direction indicated by the arrow X, the rotor magnet 1 rotates in the direction indicated by the arrow X as shown in FIGS. 3 (I) to (VIII). To do.

実施例では、8個のコイル4a…は、夫々、独立して巻設
されているが、各コイル4a…を通電する際には、例え
ば、コイル4a、4b、4c、4dがN極に励磁され、コイル4
e、4f、4g、4hがS極に励磁される。このとき、コイル4
a、4b、4c、4dが1相目として作用し、コイル4e、4f、4
g、4hが2相目として作用する。また、例えば、コイル4
b、4c、4d、4eはN極に励磁され、コイル4f、4g、4h、4
aがS極の励磁されたときには、コイル4b、4c、4d、4e
が1相目として作用し、コイル4b、4c、4d、4eが2相目
として作用する。従って、実施例では、このモータのコ
イル4a…は2相に励磁され、2相バイポーラ駆動される
と共に、その各相はロータマグネット1の位置により順
次変化する。尚、第3図において、ハッチング部はN極
に励磁される部分を示している。また、巻設されるコイ
ルは簡素化して図示しているが、実際はもっと多数まか
れている。
In the embodiment, the eight coils 4a ... Are wound independently, but when the coils 4a ... Are energized, for example, the coils 4a, 4b, 4c, 4d are excited to the N pole. And coil 4
e, 4f, 4g, and 4h are excited by the south pole. At this time, coil 4
a, 4b, 4c, 4d act as the first phase, and coils 4e, 4f, 4
g and 4h act as the second phase. Also, for example, coil 4
b, 4c, 4d, 4e are excited by the N pole, and coils 4f, 4g, 4h, 4
When a is excited by the south pole, coils 4b, 4c, 4d, 4e
Acts as the first phase, and the coils 4b, 4c, 4d, 4e act as the second phase. Therefore, in the embodiment, the coils 4a ... Of this motor are excited in two phases and driven in two-phase bipolar, and each phase thereof is sequentially changed depending on the position of the rotor magnet 1. Incidentally, in FIG. 3, the hatched portion shows the portion excited by the N pole. Further, although the wound coils are shown in a simplified manner, in reality, a larger number of coils are wound.

このブラシレスモータでは、位置センサ磁石(図示せ
ず)(従って、ロータマグネット1)の回転に伴って片
方の位置検出器5の出力が出力I及びIIに示す通りの波
形信号となり、また他方の位置検出器6の出力が出力II
I及びIVに示す通りの波形信号となる。そして、かかる
位置検出器5、6の出力信号I乃至IVに基づいて、各コ
イル4a乃至4hに供給される励磁電流が順位切り換えら
れ、各コイル4a乃至4hはトロイダルコアの部位a乃至h
が第2図のコイル励磁a乃至hで示す通りにN又はS極
に励磁される。即ち、8個の部位のうち4個の部位がN
極に、また残りの4個の部位がS極に励磁され、これら
N極に励磁される部位及びS極に励磁される部位はロー
タマグネット1の回転方向に順次移動していき、これに
よってロータマグネット1は所定方向に回転駆動され
る。そして、ロータマグネット1の回転によって、発生
する起動トルク(合成トルク)は第2図に示す通りの波
形となる。詳述すると、トロイダルコアの部位a乃至h
が励磁されたとき、ロータマグネット1の磁極角度が3/
4πラジアンに設定されているので、ロータマグネット
1のN極の領域がステータ3の励磁N極の部位に対応す
ることがないと共に、ロータマグネット1のS極に対応
する領域がステータ3の励磁S極の部位に対応すること
もなく、従って一定の安定した駆動トルクが得られる。
加えて、従来のティースを有するステータでは、周方向
に間隔を置いてスロットが存在しているので、かかるス
ロットがトルクリップルの原因となるが、これに対し
て、このモータでは、ステータ3は周方向に連続し、ス
テータ3の部位a乃至hが順次N極(又はS極)に励磁
されていくので、トルクリップルが小さくなり、ロータ
マグネット1は安定して滑らかに回転する。
In this brushless motor, the output of one position detector 5 becomes a waveform signal as shown by outputs I and II as the position sensor magnet (not shown) (hence, the rotor magnet 1) rotates, and the other position Output of detector 6 is output II
The waveform signal is as shown in I and IV. Then, the exciting currents supplied to the coils 4a to 4h are switched in order based on the output signals I to IV of the position detectors 5 and 6, and the coils 4a to 4h are located at the portions a to h of the toroidal core.
Is excited to the N or S pole as indicated by coil excitation a to h in FIG. That is, 4 out of 8 sites are N
The remaining four parts are excited to the S pole, and the part excited to the N pole and the part excited to the S pole are sequentially moved in the rotation direction of the rotor magnet 1, whereby the rotor is rotated. The magnet 1 is rotationally driven in a predetermined direction. The starting torque (combined torque) generated by the rotation of the rotor magnet 1 has a waveform as shown in FIG. More specifically, the parts a to h of the toroidal core
Is excited, the magnetic pole angle of the rotor magnet 1 becomes 3 /
Since it is set to 4π radians, the area of the N pole of the rotor magnet 1 does not correspond to the exciting N pole of the stator 3, and the area corresponding to the S pole of the rotor magnet 1 is the exciting S of the stator 3. It does not correspond to the pole portion, and therefore a constant and stable driving torque is obtained.
In addition, in the stator having the conventional teeth, the slots exist at intervals in the circumferential direction, which causes torque ripple. On the other hand, in this motor, the stator 3 rotates in the circumferential direction. Direction, and the portions a to h of the stator 3 are sequentially excited to the N pole (or S pole), the torque ripple is reduced, and the rotor magnet 1 rotates stably and smoothly.

本考案は、インナー・ロータ・タイプのみならずアウタ
ー・ロータ・タイプにも同様に適用することができる。
更に、マグネットとステータとがラジアル方向に対向す
るラジアル・タイプのみならずこれがシャフト方向に対
向するアキシャル・タイプにも同様に適用することがで
きる。
The present invention can be applied not only to the inner rotor type but also to the outer rotor type.
Further, not only the radial type in which the magnet and the stator face each other in the radial direction but also the axial type in which the magnet and the stator face each other in the shaft direction can be similarly applied.

〔考案の効果〕[Effect of device]

本考案のブラシレスモータでは、コイルのピッチαがπ
/Pラジアンに設定され、ロータマグネットの磁極角度β
が(π−π/P)ラジアン以下に設定され、またコイルに
は2相モータとなるように電流が供給される。従って、
ロータマグネットにコイルのピッチαに相当する非着磁
部が存在することに関連して、ロータマグネットの非着
磁部及びその上流側の特定磁極部がトロイダルコアにお
ける、ロータマグネットの特定磁極部の磁極と反対磁極
に励磁される部位に対向することができる。それ故に、
トロイダルコアとロータマグネットが上記位置関係にな
ったときに、ロータマグネットの回転方向下流側に存在
するコイルの電流を切換えると、ロータマグネットはト
ロイダルコアの磁極が切換わった部位に磁気的に吸引さ
れるように所定方向に回転する。そして、電流が切換わ
るときにも、ロータマグネットの特定磁極部がその下流
側においてトロイダルコアにおける、上記特定磁極部の
磁極と同一の磁極に励磁されている部位と重合すること
はない(換言すると、ロータマグネットのN極がその下
流側においてトロイダルコアのN極が領域に、またロー
タマグネットのS極がその下流側においてトロイダルコ
アのS極の領域に対応することがない)。その結果、ロ
ータマグネットの回転方向と反対方向の回動トルクがほ
とんど発生せず、一定の駆動トルクが得られ、ロータマ
グネットは滑らかに且つ安定して回転する。
In the brushless motor of the present invention, the coil pitch α is π
/ P radian, rotor magnet magnetic pole angle β
Is set to (π−π / P) radian or less, and the coil is supplied with current so as to form a two-phase motor. Therefore,
In relation to the presence of the non-magnetized portion corresponding to the coil pitch α in the rotor magnet, the non-magnetized portion of the rotor magnet and the specific magnetic pole portion on the upstream side of the non-magnetized portion of the rotor magnet It can be opposed to a portion excited by the magnetic pole and the opposite magnetic pole. Therefore,
When the toroidal core and the rotor magnet have the above-mentioned positional relationship, if the current of the coil existing on the downstream side in the rotation direction of the rotor magnet is switched, the rotor magnet is magnetically attracted to the part where the magnetic pole of the toroidal core is switched. So that it rotates in a predetermined direction. Then, even when the current is switched, the specific magnetic pole portion of the rotor magnet does not overlap with the portion of the toroidal core on the downstream side that is excited by the same magnetic pole as the magnetic pole of the specific magnetic pole portion (in other words, in other words). , The north pole of the rotor magnet does not correspond to the north pole of the toroidal core on the downstream side, and the south pole of the rotor magnet does not correspond to the south pole of the toroidal core on the downstream side). As a result, almost no rotational torque in the direction opposite to the rotational direction of the rotor magnet is generated, a constant drive torque is obtained, and the rotor magnet rotates smoothly and stably.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本考案に従うブラシレスモータの一具体例を
示す簡略平面図。 第2図は、第1図のモータの各種特性を説明するための
グラフ図。 第3図は、第1図のモータにおけるロータマグネットの
回転を順位示す簡略平面図。 第4図は、ステータの励磁方法を示す説明図。 1…ロータマグネット、3…ステータ、4a乃至4h…コイ
ル、α…コイルピッチ、β…ロータマグネットの磁極角
度、γ…コイル間ピッチ
FIG. 1 is a simplified plan view showing a specific example of the brushless motor according to the present invention. FIG. 2 is a graph for explaining various characteristics of the motor shown in FIG. FIG. 3 is a simplified plan view showing the order of rotation of the rotor magnet in the motor of FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a magnetizing method of the stator. 1 ... Rotor magnet, 3 ... Stator, 4a to 4h ... Coil, α ... Coil pitch, β ... Rotor magnet magnetic pole angle, γ ... Coil pitch

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】コイル4a…が巻設されるトロイダルコアか
らなるステータ3と、該ステータ3に対して相対的に回
転するロータマグネット1と、を備えたブラシレスモー
タにおいて、 該コイル4a…は、相互に重なることなく該トロコイダル
コアに巻かれ、 該コイル4a…に供給される電流を切換制御するための検
出磁極数をPとしたときに、該コイル4a…にピッチαが
π/Pラジアンに設定され、 また、該ロータマグネット1の磁極角度βが(π−π/
P)ラジアン以下に設定され、これにより隣接する磁極
部間に非着磁部が規定され、 該コイル4aには2相モータとなるように電流が供給さ
れ、該コイル4a…に供給される電流は、該ロータマグネ
ット1の該非着磁部及びその下流側の特定磁極部が該ト
ロイダルコアにおける、該特定磁極部の磁極と反対磁極
に励磁される部位に対向したときに、該ロータマグネッ
ト1の回転方向に一コイル4a…毎切換えられる、ことを
特徴とするブラシレスモータ。
1. A brushless motor comprising a stator 3 comprising a toroidal core around which coils 4a are wound, and a rotor magnet 1 which rotates relative to the stator 3, wherein the coils 4a. When the number of detected magnetic poles that are wound around the trochoidal core and do not overlap each other and control the switching of the current supplied to the coils 4a is P, the pitch α of the coils 4a is set to π / P radian. Further, the magnetic pole angle β of the rotor magnet 1 is (π−π /
P) is set to be less than or equal to radian so that the non-magnetized portion is defined between the adjacent magnetic pole portions, the current is supplied to the coil 4a so as to form a two-phase motor, and the current supplied to the coil 4a ... Of the rotor magnet 1 when the non-magnetized portion of the rotor magnet 1 and the specific magnetic pole portion on the downstream side of the rotor magnet 1 face a portion of the toroidal core that is excited by a magnetic pole opposite to the magnetic pole of the specific magnetic pole portion. A brushless motor characterized in that one coil 4a can be switched in the rotating direction for each coil.
JP1987059683U 1987-04-20 1987-04-20 Brushless motor Expired - Lifetime JPH0713427Y2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1987059683U JPH0713427Y2 (en) 1987-04-20 1987-04-20 Brushless motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1987059683U JPH0713427Y2 (en) 1987-04-20 1987-04-20 Brushless motor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63167379U JPS63167379U (en) 1988-10-31
JPH0713427Y2 true JPH0713427Y2 (en) 1995-03-29

Family

ID=30891403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1987059683U Expired - Lifetime JPH0713427Y2 (en) 1987-04-20 1987-04-20 Brushless motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0713427Y2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4657820B2 (en) * 2005-06-10 2011-03-23 三菱電機株式会社 Annular winding motor
JP2007252174A (en) * 2006-02-15 2007-09-27 Venera Laboratory Co Ltd Geared motor and planetary geared dynamo

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5574347A (en) * 1978-11-25 1980-06-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electrical rotary machine
JPS5970174A (en) * 1982-10-14 1984-04-20 Takahashi Yoshiteru Superposition type brushless motor with armature coil groups not superposed

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5574347A (en) * 1978-11-25 1980-06-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electrical rotary machine
JPS5970174A (en) * 1982-10-14 1984-04-20 Takahashi Yoshiteru Superposition type brushless motor with armature coil groups not superposed

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63167379U (en) 1988-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5122697A (en) Hybrid single-phase variable reluctance motor
US4644233A (en) D.C. brushless motor having wider and narrower pole parts
US4704567A (en) Brushless D.C. motor having alternating wider and narrower pole shoes
US3988654A (en) Miniature brushless motor
WO1990002437A1 (en) An electric motor
US4950960A (en) Electronically commutated motor having an increased flat top width in its back EMF waveform, a rotatable assembly therefor, and methods of their operation
JPH0713427Y2 (en) Brushless motor
JPH027280B2 (en)
KR100465709B1 (en) Single Phase Motor
JP2796233B2 (en) Power generator
JPS5934061B2 (en) Rotation speed detection device for brushless motors
JPH0635656Y2 (en) Stepping motor
JPS6122553B2 (en)
JPH0634567B2 (en) Brushless motor
JPS61231853A (en) Winding method for commutatorless dc motor coil and commutatorless dc motor
JPS62181653A (en) Brushless motor
JPS59194692A (en) Driving method of dc brushless motor
JPH04244775A (en) Stepping motor
JPH01122352A (en) Synchronous ac servomotor
JPS5845517Y2 (en) polarized motor
JPS5963970A (en) Brushless motor
JPS61189158A (en) Brushless motor
JPS62173998A (en) Coil change-over device for multi-phase dc motor
JPH05130800A (en) Dc drive control system for stepping motor
JPH07123344B2 (en) Brushless motor