JP3099863U - 並列式二相全波ブラシレス直流モーター - Google Patents

並列式二相全波ブラシレス直流モーター Download PDF

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洪 銀樹
洪 慶昇
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Abstract

【課題】モーターのレーテッドパワーを高め、モーターの内部の空間を節約し、さらにモーターの製造コストを低く抑えることができる並列式二相全波ブラシレス直流モーターを提供する。
【解決手段】第一駆動素子21は第一誘導素子22と第一コイル23まで連接され、第一誘導素子のホール信号に基づき第一コイルの第一電流の導通方向を制御して第一コイルに全波の励磁を発生させる。同時に、第二駆動素子21aは第二誘導素子22aと第二コイル23aまで連接され、第二誘導素子のホール信号に基づき第二コイルの第二電流の導通方向を制御して第二コイルに全波の励磁を発生させる。第一駆動素子は第二駆動素子まで並列に連接されて第一コイルが第二コイルまで並列に連接されるため、同期に励磁を行うことができる。
【選択図】  図1

Description

 本考案は、並列式二相全波ブラシレス直流モーターに関するもので、特に両誘導駆動素子を利用して並列式二相全波ブラシレス直流モーターを制御することができる並列式二相全波ブラシレス直流モーターに係るものである。
 従来の単相全波ブラシレス直流モーターとしては、図6に示すように、従来の単相全波ブラシレズ直流モーターには単相全波駆動回路10が含まれ、単相全波駆動回路10には駆動素子11、誘導素子12およびコイル13が含まれる。駆動素子11は誘導素子12とコイル13まで電気的に連接され、誘導素子12のホール信号によりコイル13の電流の導通方向を制御することができるため、コイル13は二個の導通方向において全波の励磁に形成されてローターが回転するのを駆動することができるようにとしたものがある。
 上記のような従来の単相全波ブラシレス直流モーターにおいて、駆動素子11のレーテッドパワー/電流と体積の変化率は非線性である。言い換えれば、駆動素子11のレーテッドパワーが一倍に増えた時、駆動素子11の体積も一倍以上に増やされる。このように、駆動素子11のレーテッドパワーを上げた時、駆動素子11はモーター内部の空間を過大に占めてしまうという問題点があった。さらに、大きいレーテッドパワーの駆動素子の製造コストもかなり高くなり、二個の小さいレーテッドパワーの駆動素子の製造コストを超えているため、大きいレーテッドパワーの駆動素子には製造コストが高くなるという問題点があった。また、モーターの内部空間と製造コストを節約するべく、駆動素子11のレーテッドパワーを増やさなければならない時には、もう一つの小さいレーテッドパワーの誘導駆動素子を増設するだけで、誘導駆動素子11のレーテッドパワーを上げることができると共に、製造コストを低く抑えることができる。同時に、単相全波コイルを二相全波コイルに分けて両駆動素子の駆動に適用させることができる。製造時において二相全波コイルの体積と単相全波コイルの体積とは同じであるため、二相全波コイルではモーターの体積を増やすことがない。
 本考案はこのような問題点に鑑みて考案したものであって、その目的とするところは、二個の小さいレーテッドパワーの誘導駆動素子を利用して並列式二相全波のコイルを制御し、すなわち二個の小さいレーテッドパワーの駆動素子と並列式二相全波のコイルを大きいレーテッドパワーの誘導素子と単相全波のコイルの代わりとして、小さいレーテッドパワーの駆動素子には体積が小さくかつコストが低いという特性を有しているため、モーターのレーテッドパワーを高め、モーターの内部の空間を節約し、さらにモーターの製造コストを低く抑えることができ、さらに使用上の需要性に応じて小さいレーテッドパワーの駆動素子の数(モーターの磁極数より多くなってはいけない)を拡充することができる並列式二相全波ブラシレス直流モーターを提供しようとするものである。
 本考案の第一の目的は、二個の駆動素子を利用して並列式二相全波のコイルを制御することにより、モーターのレーテッドパワーを高めることができる並列式二相全波ブラシレス直流モーターを提供しようとするものである。
 本考案の第二の目的は、二個の駆動素子を利用して並列式二相全波のコイルを制御することにより、駆動素子には体積が小さくかつコストが低いという特性を有しているため、モーターの内部の空間を節約し、さらにモーターの製造コストを低く抑えることができる並列式二相全波ブラシレス直流モーターを提供しようとするものである。
 本考案の第三の目的は、並列式二相全波のコイルを有することにより、一方の単相全波のコイルが短絡された時、他方の単相全波のコイルは励磁し続けるため、モーターの回転は中断することがない並列式二相全波ブラシレス直流モーターを提供しようとするものである。
 上記目的を達成するために、本考案による並列式二相全波ブラシレス直流モーターは、下記のようになるものである。すなわち、
ローター、ステータ、第一コイル、第二コイル、第一誘導素子、第二誘導素子、第一駆動素子および第二駆動素子により構成される。ローターには少なくとも一組のN、Sの磁極を有するように形成される。ステータには少なくとも一組のローターの磁極に対応した磁極が設けられる。第一コイルはステータに巻き付けられる。第二コイルはステータに巻き付けられると共に第一コイルまで並列される。第一誘導素子はローターの磁極を検出するのに用いられることにより、第一ホール信号を発生させることができる。第二誘導素子はローターの磁極を検出するのに用いられることにより、第二ホール信号を発生させることができる。第一駆動素子は電源まで連接されると共に、再び第一コイルと第一誘導素子まで連接され、第一駆動素子は第一誘導素子の第一ホール信号に基づき第一コイルの第一電流の導通方向を制御することにより、全波の励磁を発生させることができる。第二駆動素子は電源まで連接されると共に、再び第二コイルと第二誘導素子まで連接され、第二駆動素子は第二誘導素子の第二ホール信号に基づき第二コイルの第二電流の導通方向を制御することにより、全波の励磁を発生させることができる。その内に第一コイルの第一電流と第二コイルの第二電流は同期に全波の励磁を行うことにより、ローターが回転するのを駆動することができる。
 本考案による並列式二相全波ブラシレス直流モーターは、ステータの下方には回路板が設けられ、第一誘導素子と第二誘導素子は回路板に固設されることもできる。また、第一誘導素子と第二誘導素子がローターの磁極を誘導して検出する位相差は0°、90°、180°および270°を有するように形成されることもできる。また、ローターの磁極を検出する位相差が90°および270°である時、第一コイルと第二コイルの電流の導通方向を反対方向に制御することにより、第一コイルと第二コイルには反対の励磁方向を有するように形成されることもできる。また、ローターの磁極を検出する位相差が0°および180°である時、第一コイルと第二コイルの電流の導通方向を同じ方向に制御することにより、第一コイルと第二コイルには一致の励磁方向を有するように形成されることもできる。
 また、本考案による並列式二相全波ブラシレス直流モーターは、ローター、ステータ、第一コイル、第二コイル、第一誘導駆動素子および第二誘導駆動素子により構成される。ローターには少なくとも一組のN、Sの磁極を有するように形成される。ステータには少なくとも一組のローターの磁極に対応した磁極が設けられる。第一コイルはステータに巻き付けられる。第二コイルはステータに巻き付けられると共に、第一コイルまで並列される。第一誘導駆動素子は電源まで連接されると共に、再び第一コイルまで連接され、第一誘導駆動素子は第一誘導駆動素子の第一ホール信号に基づき第一コイルを通過する第一電流を制御する。第二誘導駆動素子は第一誘導駆動素子と並列するように形成されると共に、再び電源および第二コイルまで連接され、第二誘導駆動素子の第二ホール信号に基づき第二コイルを通過する第二電流を制御する。その内に第一誘導駆動素子と第二誘導駆動素子が同期に作動することにより、第一コイルの第一電流と第二コイルの第二電流は同期に全波の励磁を行うことにより、ローターが回転するのを駆動することができる。
 本考案による並列式二相全波ブラシレス直流モーターは、ステータの下方には回路板が設けられ、第一誘導駆動素子と第二誘導駆動素子は回路板に固設されることもできる。また、第一誘導駆動素子と第二誘導駆動素子がローターの磁極を誘導して検出する位相差は0°、90°、180°および270°を有するように形成されることもできる。また、ローターの磁極を検出する位相差が90°および270°である時、第一コイルと第二コイルの電流の導通方向を反対方向に制御することにより、第一コイルと第二コイルには反対の励磁方向を有するように形成されることもできる。また、ローターの磁極を検出する位相差が0°および180°である時、第一コイルと第二コイルの電流の導通方向を同じ方向に制御することにより、第一コイルと第二コイルには一致の励磁方向を有するように形成されることもできる。
 本考案の並列式二相全波ブラシレス直流モーターによれば、二個の駆動素子を利用して並列式二相全波のコイルを制御することにより、モーターのレーテッドパワーを高めることができるという利点がある。
 本考案の並列式二相全波ブラシレス直流モーターによれば、二個の駆動素子を利用して並列式二相全波のコイルを制御することにより、駆動素子は体積が小さくかつコストが低いという特性を有しているため、モーターの内部の空間を節約し、さらにモーターの製造コストを低く抑えることができるという利点がある。
 本考案の並列式二相全波ブラシレス直流モーターによれば、並列式二相全波のコイルを有することにより、一方の単相全波のコイルが短絡された時、他方の単相全波のコイルは励磁し続けるため、モーターの回転は中断することがないという利点がある。
 本考案の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。
 図1は本考案の実施例1の並列式二相全波ブラシレス直流モータによる回路図で、図2は本考案の実施例1の並列式二相全波ブラシレス直流モータによる断面図である。
 図1、2を参照すると、本考案の実施例1の並列式二相全波駆動回路20には第一駆動素子21、第二駆動素子21a、第一誘導素子22、第二誘導素子22a、第一コイル23および第二コイル23aが含まれる。
 再び図1を参照すると、第一駆動素子21と第二駆動素子21aは好ましくは同じレーテッドパワーを有するように形成される。また、第一コイル23と第二コイル23aは好ましくは同じ抵抗を有するように形成される。
 再び図2を参照すると、並列式二相全波ブラシレス直流モーター2にはステータ2a、回路板2bおよびローター2cが含まれる。ステータ2aは第一コイル23と第二コイル23aを共同で巻き付けて二相コイル組として形成するのに用いられる。回路板2bには並列式二相全波駆動回路20が設けられ、回路板2bに第一駆動素子21、第二駆動素子21a、第一誘導素子22と第二誘導素子22aを載置することができるため、第一誘導素子22と第二誘導素子22aはローター2cの磁極を誘導して検出することにより、ホール信号をそれぞれ第一駆動素子21と第二駆動素子21aまで出力することができる。
 再び図2を参照すると、回路板2bにおいて第一誘導素子22と第二誘導素子22aは例えば異なる位置に設置されるため、ローター2cの磁極を誘導して検出する位相差は0°、90°、180°および270°を有するように形成される。
 再び図1を参照すると、第一誘導素子22と第二誘導素子22aのローター2cの磁極を検出する位相差が0°および180°である。第一駆動素子21の二個の端子OUT1とOUT2の配置は第二駆動素子21aの二個の端子OUT1とOUT2の配置とは対応になるように形成され、第一コイル23と第二コイル23aの電流の導通方向が一致になるように制御されることにより、第一コイル23と第二コイル23aは同じ励磁方向を有するように形成されるため、ローター2cを駆動することができる。
 再び図1を参照すると、第一駆動素子21と第二駆動素子21aは共同で電源Vccまで連接される。第一駆動素子21は第一誘導素子22と第一コイル23まで連接され、第一駆動素子21は第一誘導素子22のホール信号に基づき第一コイル23の電流の導通方向を制御することにより、第一コイル23から全波の励磁が発生される。また、第二駆動素子21aは第二誘導素子22aと第二コイル23aまで連接され、第二駆動素子21aは第二誘導素子22aのホール信号に基づき第二コイル23aの電流の導通方向を制御することにより、第二コイル23aから全波の励磁が発生される。第一駆動素子21は第二駆動素子21aまで並列に連接されることにより、第一コイル23は第二コイル23aまで並列に連接されるため、同期に励磁を行うことができる。
 モーターが回転された時、第一誘導素子22と第二誘導素子22aは共同でローター2cの同じ磁極(N極またはS極)を誘導して検出する。それによって、第一駆動素子21と第二駆動素子21aは第一コイル23と第二コイル23aの電流の交替の導通方向を決定することにより、第一コイル23と第二コイル23aは交替に導通するように形成される。
 第一コイルが第一駆動素子21を経て第一電流Iの交替の導通が行われた時、第二コイル23aは同期に第二駆動素子21aを経て第二電流Iの交替の導通が行われる。例えば、第一コイル23または第二コイル23aの内の一つが電流の導通を行うことができない場合、並列式二相全波駆動回路20によって第二コイル23aまたは第一コイル23が電流の交替の導通を行い続けるのを保留することができるため、モーターの回転が中断するのを避けることができる。
 第一コイル23と第二コイル23aが同期に第一駆動素子21と第二駆動素子21aを経て電流Iと電流Iの交替の導通が行われた時、並列式二相全波駆動回路20は二個の電流IとIを有し、それぞれ第一コイル23と第二コイル23aにおいて交替の導通を行うため、モーターのレーテッドパワーを高めることができる。例えば、単相全波ブラシレス直流モーターのレーテッドパワーが500mWで、レーテッド電流が700mAであると、本考案の二相全波ブラシレス直流モーターによれば、レーテッドパワーを1000mWに、レーテッド電流を1400mAに上げることができる。
 図3は本考案の実施例2の並列式二相全波ブラシレス直流モータによる回路図である。
 図3を参照すると、本考案の実施例2の並列式二相全波ブラシレス直流モーターは実施例1の並列式二相全波ブラシレス直流モーターに対応するように設置されるため、本考案における両者の差異を分かり易くするため、両者の同じ部分は同じ符号を採用して標示する。また、実施例2の一部分の技術内容は実施例1の説明内容に掲示されているため、ここでは参考にして再び詳細に説明しない。
 図3を参照すると、本考案の実施例2の並列式二相全波駆動回路20には第一誘導駆動素子211、第二誘導駆動素子211a、第一コイル23および第二コイル23aが含まれる。本考案の実施例1と比較し、本考案の実施例2の第一、第二誘導駆動素子211、211aは一個の誘導素子を一個の駆動素子に組み入れてなるものである。
 図4は本考案の実施例3の並列式二相全波ブラシレス直流モータによる回路図である。
 図4を参照すると、本考案の実施例3の並列式二相全波ブラシレス直流モーターは実施例1の並列式二相全波ブラシレス直流モーターに対応するように設置されるため、本考案における両者の差異を分かり易くするため、両者の同じ部分は同じ符号を採用して標示する。また、実施例3の一部分の技術内容は実施例1の説明内容に掲示されているため、ここでは参考にして再び詳細に説明しない。
 再び図4を参照すると、本考案の実施例3における第一誘導素子22と第二誘導素子22aのローター2cの磁極を検出する位相差が90°および270°である。実施例1と比較し、本考案の実施例3の第二駆動素子212aと第二コイル23aの連接関係は第一駆動素子212と第二コイル23の連接関係とは反対になるように形成される。すなわち、第一駆動素子212の二個の端子OUT1とOUT2の配置は第二駆動素子212aの二個の端子OUT1とOUT2の配置とは反対になるように形成され、第一コイル23と第二コイル23aの電流の導通方向が反対になるように制御されることにより、第一コイル23と第二コイル23aは反対の励磁方向を有するように形成されるため、ローター2cを駆動することができる。
 図5は本考案の実施例4の並列式二相全波ブラシレス直流モータによる回路図である。
 図5を参照すると、本考案の実施例4の並列式二相全波ブラシレス直流モーターは実施例1の並列式二相全波ブラシレス直流モーターに対応するように設置されるため、本考案における両者の差異を分かり易くするため、両者の同じ部分は同じ符号を採用して標示する。また、実施例4の一部分の技術内容は実施例1の説明内容に掲示されているため、ここでは参考にして再び詳細に説明しない。
 図5を参照すると、本考案の実施例4の並列式二相全波駆動回路20には第一誘導駆動素子213、第二誘導駆動素子213a、第一コイル23および第二コイル23aが含まれる。本考案の実施例3と比較し、本考案の実施例4の第一、第二誘導駆動素子213、213aは一個の誘導素子を一個の駆動素子に組み入れてなるものである。
 上述の如く、図6に示す従来の単相全波ブラシレス直流モーターによれば、モーターのレーテッドパワーを上げる時、モーターの体積が増え、製造コストが高くなるという問題点があったが、本考案の並列式二相全波ブラシレス直流モーターによれば、駆動素子21aを増設することにより、モーターの内部の空間を節約することができると共に、モーターの製造コストを低く抑えることができる。
 本考案は、その精神及び必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なものであり、限定的なものではない。
本考案の実施例1の並列式二相全波ブラシレス直流モータによる回路図である。 本考案の実施例1の並列式二相全波ブラシレス直流モータによる断面図である。 本考案の実施例2の並列式二相全波ブラシレス直流モータによる回路図である。 本考案の実施例3の並列式二相全波ブラシレス直流モータによる回路図である。 本考案の実施例4の並列式二相全波ブラシレス直流モータによる回路図である。 従来の単相全波ブラシレス直流モータによる回路図である。
符号の説明
   10  単相全波駆動回路         11  駆動素子
   12  誘導素子             13  コイル
    2  並列式二相全波ブラシレス直流モーター
    2a  ステータ             2b  回路板
    2c  ローター
   20  並列式二相全波駆動回路      21  第一駆動素子
   21a  第二駆動素子         211  第一誘導駆動素子
  211a 第二誘導駆動素子        212  第一誘導素子
  212a 第二誘導素子          213  第一誘導駆動素子
  213a 第二誘導駆動素子         22  第一誘導素子
   22a  第二誘導素子          23  第一コイル
   23a  第二コイル

Claims (10)

  1.  ローター(2c)、ステータ(2a)、第一コイル(23)、第二コイル(23a)、第一誘導素子(22)、第二誘導素子(22a)、第一駆動素子(21)および第二駆動素子(21a)により構成される並列式二相全波ブラシレス直流モータであって、ローター(2c)には少なくとも一組のN、Sの磁極を有するように形成され、ステータ(2a)には少なくとも一組のローター(2c)の磁極に対応した磁極が設けられ、第一コイル(23)はステータ(2a)に巻き付けられ、第二コイル(23a)はステータ(2a)に巻き付けられると共に、第二コイル(23a)は第一コイル(23)まで並列され、第一誘導素子(22)はローター(2c)の磁極を検出するのに用いられることにより、第一ホール信号を発生させることができ、第二誘導素子(22a)はローター(2c)の磁極を検出するのに用いられることにより、第二ホール信号を発生させることができ、第一駆動素子(21)は電源まで連接されると共に、再び第一コイル(23)と第一誘導素子(22)まで連接され、第一駆動素子(21)は第一誘導素子(22)の第一ホール信号に基づき第一コイル(23)の第一電流の導通方向を制御することにより、全波の励磁を発生させることができ、第二駆動素子(21a)は電源まで連接されると共に、再び第二コイル(23a)と第二誘導素子(22a)まで連接され、第二駆動素子(21a)は第二誘導素子(22a)の第二ホール信号に基づき第二コイル(23a)の第二電流の導通方向を制御することにより、全波の励磁を発生させることができ、その内に第一コイル(23)の第一電流と第二コイル(23a)の第二電流は同期に全波の励磁を行うことにより、ローター(2c)が回転するのを駆動することができることを特徴とする並列式二相全波ブラシレス直流モーター。
  2.  ステータ(2a)の下方には回路板(2b)が設けられ、第一誘導素子(22)と第二誘導素子(22a)は回路板(2b)に固設されることを特徴とする請求項1記載の並列式二相全波ブラシレス直流モーター。
  3.  第一誘導素子(22)と第二誘導素子(22a)がローター(2c)の磁極を誘導して検出する位相差は0°、90°、180°および270°を有するように形成されることを特徴とする請求項2記載の並列式二相全波ブラシレス直流モーター。
  4.  ローター(2c)の磁極を検出する位相差が90°および270°である時、第一コイル(23)と第二コイル(23a)の電流の導通方向を反対方向に制御することにより、第一コイル(23)と第二コイル(23a)には反対の励磁方向を有するように形成されることを特徴とする請求項3記載の並列式二相全波ブラシレス直流モーター。
  5.  ローター(2c)の磁極を検出する位相差が0°および180°である時、第一コイル(23)と第二コイル(23a)の電流の導通方向を同じ方向に制御することにより、第一コイル(23)と第二コイル(23a)には一致の励磁方向を有するように形成されることを特徴とする請求項3記載の並列式二相全波ブラシレス直流モーター。
  6.  ローター(2c)、ステータ(2a)、第一コイル(23)、第二コイル(23a)、第一誘導駆動素子(211)および第二誘導駆動素子(211a)により構成される並列式二相全波ブラシレス直流モータであって、ローター(2c)には少なくとも一組のN、Sの磁極を有するように形成され、ステータ(2a)には少なくとも一組のローター(2c)の磁極に対応した磁極が設けられ、第一コイル(23)はステータ(2a)に巻き付けられ、第二コイル(23a)はステータ(2a)に巻き付けられると共に、第二コイル(23a)は第一コイル(23)まで並列され、第一誘導駆動素子(211)は電源まで連接されると共に、再び第一コイル(23)まで連接され、第一誘導駆動素子(211)は第一誘導駆動素子(211)の第一ホール信号に基づき第一コイル(23)を通過する第一電流を制御し、第二誘導駆動素子(211a)は第一誘導駆動素子(211)と並列するように形成されると共に、再び電源および第二コイル(23a)まで連接され、第二誘導駆動素子(211a)は第二誘導駆動素子(211a)の第二ホール信号に基づき第二コイル(23)を通過する第二電流を制御し、その内に第一誘導駆動素子(211)と第二誘導駆動素子(211a)が同期に作動することにより、第一コイル(23)の第一電流と第二コイル(23a)の第二電流は同期に全波の励磁を行うことにより、ローター(2c)が回転するのを駆動することができることを特徴とする並列式二相全波ブラシレス直流モーター。
  7.  ステータ(2a)の下方には回路板(2b)が設けられ、第一誘導駆動素子(211)と第二誘導駆動素子(211a)は回路板(2b)に固設されることを特徴とする請求項6記載の並列式二相全波ブラシレス直流モーター。
  8.  第一誘導駆動素子(211)と第二誘導駆動素子(211a)がローター(2c)の磁極を誘導して検出する位相差は0°、90°、180°および270°を有するように形成されることを特徴とする請求項6記載の並列式二相全波ブラシレス直流モーター。
  9.  ローター(2c)の磁極を検出する位相差が90°および270°である時、第一コイル(23)と第二コイル(23a)の電流の導通方向を反対方向に制御することにより、第一コイル(23)と第二コイル(23a)には反対の励磁方向を有するように形成されることを特徴とする請求項8記載の並列式二相全波ブラシレス直流モーター。
  10.  ローター(2c)の磁極を検出する位相差が0°および180°である時、第一コイル(23)と第二コイル(23a)の電流の導通方向を同じ方向に制御することにより、第一コイル(23)と第二コイル(23a)には一致の励磁方向を有するように形成されることを特徴とする請求項8記載の並列式二相全波ブラシレス直流モーター。
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