JPH0467758A - 電動機 - Google Patents
電動機Info
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- JPH0467758A JPH0467758A JP2177452A JP17745290A JPH0467758A JP H0467758 A JPH0467758 A JP H0467758A JP 2177452 A JP2177452 A JP 2177452A JP 17745290 A JP17745290 A JP 17745290A JP H0467758 A JPH0467758 A JP H0467758A
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Landscapes
- Brushless Motors (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Motor Or Generator Frames (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】
し産業上の利用分野]
本発明は、ルームエアコンのファン駐動用などとして用
いて好適な電動機に係り、特に、可変速制御を可能とし
たインバータを内蔵したブラシレスの電動機に関する。
いて好適な電動機に係り、特に、可変速制御を可能とし
たインバータを内蔵したブラシレスの電動機に関する。
[従来の技術]
100(V)の商用交流電圧を整流・平滑して得られる
電圧を直接電源電圧として利用し、電動機の回転数を制
御する高電圧のワンチップ化された3相インバータ(以
下、ワンチップ3相インバータという)が開発された(
たとえば、平成2年3月22日付日本電波新聞)。この
ワンチップ3相インバータは、従来のインバータに比べ
、極端に小形なものであって、電動機への内蔵を可能と
した。
電圧を直接電源電圧として利用し、電動機の回転数を制
御する高電圧のワンチップ化された3相インバータ(以
下、ワンチップ3相インバータという)が開発された(
たとえば、平成2年3月22日付日本電波新聞)。この
ワンチップ3相インバータは、従来のインバータに比べ
、極端に小形なものであって、電動機への内蔵を可能と
した。
この3相ワンチツプインバータの素子構造は。
第3図(a)に示すように、ポリシリコンをペースとし
、誘電体分離の手段により、すなわち、5102相によ
って高耐圧に各相のエリアを仕切り、各エリアに1相分
の回路を形成したものである。
、誘電体分離の手段により、すなわち、5102相によ
って高耐圧に各相のエリアを仕切り、各エリアに1相分
の回路を形成したものである。
また、第3図(b)はこのワンチップ3相インバータの
各素子のレイアウトを示す平面図である。
各素子のレイアウトを示す平面図である。
この図から明らかなように、主素子としての6個のスイ
ッチングトランジスタ2と、各スイッチングトランジス
タ2のコレクタ・エミッタ間に接続されたスイッチング
トランジスタ2をターンオフさせるダイオード1と、各
スイッチングトランジスタ2をオン、オフさせるための
スイッチング信号を形成するロジック回@6と、このス
イッチング信号で各スイッチングトランジスタ2をオン
。
ッチングトランジスタ2と、各スイッチングトランジス
タ2のコレクタ・エミッタ間に接続されたスイッチング
トランジスタ2をターンオフさせるダイオード1と、各
スイッチングトランジスタ2をオン、オフさせるための
スイッチング信号を形成するロジック回@6と、このス
イッチング信号で各スイッチングトランジスタ2をオン
。
オフ駆動するドライブ回路と、スイッチングトランジス
タ2に流れる電流を検出し過電流によるICの破壊を防
止するための過電流保護回路5と、内部電源4とがワン
チップでIC化されている。
タ2に流れる電流を検出し過電流によるICの破壊を防
止するための過電流保護回路5と、内部電源4とがワン
チップでIC化されている。
このワンチップ3相インバータのIC素子の大きさは、
縦4 、3 m m、横5 、8 m mである。
縦4 、3 m m、横5 、8 m mである。
かかるワンチップ3相インバータにおいては、スイッチ
ングトランジスタ2として横型のIGET (In5u
lated Gate Bipolar Transi
stor)を開発、採用することにより、従来のパワー
MO5FETによるものに比べて占有面積を大幅に縮小
し、ダイオードも横型IGBTと同じプロセスで実現で
きる新たに開発された高速ダイオードが採用され、逆回
復電流を大幅に低減して逆回復電流によるスイッチング
トランジスタ2のスイッチング損失を大幅に低減できる
ようにしている。また、電源回路を内蔵することにより
、パワー素子であるスイッチングトランジスタ2の能動
のための外部電源が1個ですむようにし、過電流保護回
路5を内蔵することにより、負荷短絡などで発生する過
大電流によるICの破壊が防止できるようにしている。
ングトランジスタ2として横型のIGET (In5u
lated Gate Bipolar Transi
stor)を開発、採用することにより、従来のパワー
MO5FETによるものに比べて占有面積を大幅に縮小
し、ダイオードも横型IGBTと同じプロセスで実現で
きる新たに開発された高速ダイオードが採用され、逆回
復電流を大幅に低減して逆回復電流によるスイッチング
トランジスタ2のスイッチング損失を大幅に低減できる
ようにしている。また、電源回路を内蔵することにより
、パワー素子であるスイッチングトランジスタ2の能動
のための外部電源が1個ですむようにし、過電流保護回
路5を内蔵することにより、負荷短絡などで発生する過
大電流によるICの破壊が防止できるようにしている。
さらに、インバータ周波数を可聴周波数よりも高い20
k Hzとし、モータの騒音を大幅に低減できるよう
にしている。
k Hzとし、モータの騒音を大幅に低減できるよう
にしている。
第4図はかかるワンチップ3相インバータを用いたブラ
シレスの電動機の一従来例を示すブロック図であって、
7A、7B、7Cはホール素子センサ、8はセンサ増幅
器、9は回転数信号形成回路、10は速度補正回路、1
1はPWM (パルス幅変調)信号形成回路、12は起
動電流制限回路、13は発振回路、14はステータ、1
5は上記のワンチップ3相インバータ、16は外部電源
である。
シレスの電動機の一従来例を示すブロック図であって、
7A、7B、7Cはホール素子センサ、8はセンサ増幅
器、9は回転数信号形成回路、10は速度補正回路、1
1はPWM (パルス幅変調)信号形成回路、12は起
動電流制限回路、13は発振回路、14はステータ、1
5は上記のワンチップ3相インバータ、16は外部電源
である。
同図において、外部電源16に100(V)の商用交流
電圧を投入すると、この外部電源16から各回路に直流
電源電圧が印加される。これにより、発振回路13が起
動し、PWM信号形成回路11が所定周期でPWM信号
を発生する。ロジック回路6はこのPWM信号から3相
のスイッチング信号を形成し、このスイッチング信号に
応じてドライブ回路3が各スイッチングトランジスタ2
を順番にオン、オフ駆動する。これにより、ステータ1
4に設けられた各コイルに所定方向に電流が流れ、図示
しないロータが回転し始めて電動機が起動する。
電圧を投入すると、この外部電源16から各回路に直流
電源電圧が印加される。これにより、発振回路13が起
動し、PWM信号形成回路11が所定周期でPWM信号
を発生する。ロジック回路6はこのPWM信号から3相
のスイッチング信号を形成し、このスイッチング信号に
応じてドライブ回路3が各スイッチングトランジスタ2
を順番にオン、オフ駆動する。これにより、ステータ1
4に設けられた各コイルに所定方向に電流が流れ、図示
しないロータが回転し始めて電動機が起動する。
この電動機の起動時、起動電流制限回路12は、過電流
保護回路5の検出結果にもとづいて、各スイッチングト
ランジスタ2に流れる起動電流が過大とならないように
、PWM信号形成回路11を制御してPWM信号のデユ
ーティ比を調整する。
保護回路5の検出結果にもとづいて、各スイッチングト
ランジスタ2に流れる起動電流が過大とならないように
、PWM信号形成回路11を制御してPWM信号のデユ
ーティ比を調整する。
6個のスイッチングトランジスタ2を夫々Q 1 tQ
、、Q、、Q、、Q、、QGとし、夫々に接続されるダ
イオード1をD□、D2.D3.D4.D、、D。
、、Q、、Q、、Q、、QGとし、夫々に接続されるダ
イオード1をD□、D2.D3.D4.D、、D。
とすると、スイッチングトランジスタQ、〜Q3のコレ
クタは外部電源16の十端子に、スイッチングトランジ
スタQ4〜Q、のエミッタは外部電源16の一端子に夫
々接続されている。また、スイッチングトランジスタQ
1のエミッタとスイッチングトランジスタQ4のコレク
タとがステータ14に設けられた第1のコイルに接続さ
れ、以下、スイッチングトランジスタQ2のエミッタと
スイッチングトランジスタQ、のコレクタが第2のコイ
ルに、スイッチングトランジスタQ□のエミッタとスイ
ッチングトランジスタQ6のコレクタが第3のコイルに
夫々接続されている。
クタは外部電源16の十端子に、スイッチングトランジ
スタQ4〜Q、のエミッタは外部電源16の一端子に夫
々接続されている。また、スイッチングトランジスタQ
1のエミッタとスイッチングトランジスタQ4のコレク
タとがステータ14に設けられた第1のコイルに接続さ
れ、以下、スイッチングトランジスタQ2のエミッタと
スイッチングトランジスタQ、のコレクタが第2のコイ
ルに、スイッチングトランジスタQ□のエミッタとスイ
ッチングトランジスタQ6のコレクタが第3のコイルに
夫々接続されている。
ドライブ回路3は、電気角で120°ずつ順番にスイッ
チングトランジスタQ1. Q2. Q、をオンし、ま
た、同じく電気角で120°ずつPWM信号でチョッピ
ングして順番にスイッチングトランジスタQ、、Q5.
QGをオンする。このスイッチングトランジスタQ1〜
Q、の駆動タイミングを第5図にQ工〜Q6として示す
。同図において、スイッチングトランジスタQ4はスイ
ッチングトランジスタQ2のオン期間の後半からスイッ
チングトランジスタQ□のオン期間の前半までの期間P
WM信号と同じ周期、デユーティ比でオン、オフし、ス
イッチングトランジスタQ、はスイッチングトランジス
タQ3のオン期間の後半からスイッチングトランジスタ
Q1のオン期間の前半までの期間同じくオン、オフし、
スイッチングトランジスタQ、はスイッチングトランジ
スタロ工のオン期間の後半からスイッチングトランジス
タQ2のオン期間の前半までの期間同じくオン、オフす
る。
チングトランジスタQ1. Q2. Q、をオンし、ま
た、同じく電気角で120°ずつPWM信号でチョッピ
ングして順番にスイッチングトランジスタQ、、Q5.
QGをオンする。このスイッチングトランジスタQ1〜
Q、の駆動タイミングを第5図にQ工〜Q6として示す
。同図において、スイッチングトランジスタQ4はスイ
ッチングトランジスタQ2のオン期間の後半からスイッ
チングトランジスタQ□のオン期間の前半までの期間P
WM信号と同じ周期、デユーティ比でオン、オフし、ス
イッチングトランジスタQ、はスイッチングトランジス
タQ3のオン期間の後半からスイッチングトランジスタ
Q1のオン期間の前半までの期間同じくオン、オフし、
スイッチングトランジスタQ、はスイッチングトランジ
スタロ工のオン期間の後半からスイッチングトランジス
タQ2のオン期間の前半までの期間同じくオン、オフす
る。
上記のようにして電動機が起動すると、ホール素子セン
サ7A、7B、7Cがロータの回転を検出し、第6図で
7A、、7B、7Cとして示すように、ロータの回転を
電気角360°として、電気角で120°ずつ位相が異
なり、かつ電気角で180゜の輻のロータ位置信号を発
生する。これらロータ位置信号は所定ゲインに調整され
たセンサ増幅器8で増幅、波形整形などの処理がなされ
、ワンチップ3相インバータ15のロジック回路6に供
給されるとともに、これらロータ位置信号の1つ、たと
えばホール素子センサ7Aで発生したロータ位置信号が
回転数信号形成回路9に供給され、その周波数もしくは
周期により、ロータの回転数を表わす回転数信号が形成
される。この回転数信号は速度補正回路10に供給され
、外部からの速度指令による回転数と比較されてこれら
の差に応じた速度補正信号が形成される。この速度補正
信号により、PWM信号形成回路11から出力されるP
WM信号のデユーティ比が制御される。
サ7A、7B、7Cがロータの回転を検出し、第6図で
7A、、7B、7Cとして示すように、ロータの回転を
電気角360°として、電気角で120°ずつ位相が異
なり、かつ電気角で180゜の輻のロータ位置信号を発
生する。これらロータ位置信号は所定ゲインに調整され
たセンサ増幅器8で増幅、波形整形などの処理がなされ
、ワンチップ3相インバータ15のロジック回路6に供
給されるとともに、これらロータ位置信号の1つ、たと
えばホール素子センサ7Aで発生したロータ位置信号が
回転数信号形成回路9に供給され、その周波数もしくは
周期により、ロータの回転数を表わす回転数信号が形成
される。この回転数信号は速度補正回路10に供給され
、外部からの速度指令による回転数と比較されてこれら
の差に応じた速度補正信号が形成される。この速度補正
信号により、PWM信号形成回路11から出力されるP
WM信号のデユーティ比が制御される。
ロジック回路6は、センサ増幅器8から供給される3相
のロータ位置信号から、電気角120゜で同じく120
°ずつ位相がずれたスイッチングトランジスタロ工〜Q
、を順次オン、オフするための転流信号(スイッチング
信号)と、この転流電流に対して第5図で説明したタイ
ミング関係のPWM信号形成回路11からのPWM信号
と同一周期、同一デユーティのスイッチング信号とを形
成し、ドライブ回路3に送る。
のロータ位置信号から、電気角120゜で同じく120
°ずつ位相がずれたスイッチングトランジスタロ工〜Q
、を順次オン、オフするための転流信号(スイッチング
信号)と、この転流電流に対して第5図で説明したタイ
ミング関係のPWM信号形成回路11からのPWM信号
と同一周期、同一デユーティのスイッチング信号とを形
成し、ドライブ回路3に送る。
これにより、速度補正回路10からの速度補正信号で補
正されたPWM信号のデユーティ比に応じてステータに
設けられた各コイルの通電時間が制御され、ロータの回
転数が外部からの速度指令しこよる回転数に一致するよ
うに制御される。ロータの回転数が変化するとホール素
子センサ7A。
正されたPWM信号のデユーティ比に応じてステータに
設けられた各コイルの通電時間が制御され、ロータの回
転数が外部からの速度指令しこよる回転数に一致するよ
うに制御される。ロータの回転数が変化するとホール素
子センサ7A。
7B、7Cの周期もこれに応じて変化するから、スイッ
チングトランジスタQ、、Q、、Q、は夫々ロータの1
八回転期間ずつオンする。
チングトランジスタQ、、Q、、Q、は夫々ロータの1
八回転期間ずつオンする。
このようにして、ロータの回転数はPWM信号のデユー
ティ比によって決まり、このデユーティ比を変化させる
ことにより、電動機の回転数を変化させることができる
。
ティ比によって決まり、このデユーティ比を変化させる
ことにより、電動機の回転数を変化させることができる
。
第6図は第4図に示した回路構成をとり、ワンチップ3
相インバータを内部に実装した従来の電動機の一例を示
す分解斜視図であって、17は上ケース、18はステー
タコア、19はコイル、20は開孔、21A、21B、
21Gは支持具、22はシャフト、23A、23Bは軸
受、24はロータ、25はプリント配線基板、26は周
辺回路、27A、27B、27Cはネジ、28はリード
線、29は下ケース、30A、30B、30C,30D
は開孔、31は引出し口、32は開孔、33はネジ、3
4A、34B、34Cはネジ孔である。
相インバータを内部に実装した従来の電動機の一例を示
す分解斜視図であって、17は上ケース、18はステー
タコア、19はコイル、20は開孔、21A、21B、
21Gは支持具、22はシャフト、23A、23Bは軸
受、24はロータ、25はプリント配線基板、26は周
辺回路、27A、27B、27Cはネジ、28はリード
線、29は下ケース、30A、30B、30C,30D
は開孔、31は引出し口、32は開孔、33はネジ、3
4A、34B、34Cはネジ孔である。
同図において、上ケース17の内部に、内面に設けられ
たスロットによって巻回されたコイル19を有する円筒
状のステータコア18が嵌め込まれる。この上ケース1
7の上面中心には開孔20が設けられ、また、その外周
面の下端からは鍔部が形成されており、この鍔部に等間
隔に4つのネジ孔34A、34B、34G (残りの1
つは図示せず)が設けられている。さらに、ステータコ
ア18の下面外周部には、下方に突出する棒状の支持具
21A、21B、21Cが等間隔に固定されている。
たスロットによって巻回されたコイル19を有する円筒
状のステータコア18が嵌め込まれる。この上ケース1
7の上面中心には開孔20が設けられ、また、その外周
面の下端からは鍔部が形成されており、この鍔部に等間
隔に4つのネジ孔34A、34B、34G (残りの1
つは図示せず)が設けられている。さらに、ステータコ
ア18の下面外周部には、下方に突出する棒状の支持具
21A、21B、21Cが等間隔に固定されている。
ロータ24は外周面が約2mmの厚さのフェライト系磁
性体で被覆されており、その中心を貫通するシャフト2
2が一体化されている。このシャフト22のロータ24
より上の部分に軸受23Aが固定され、また、このシャ
フト22の下端部にも軸受23Bが固定されている。ロ
ータ24と軸受23Bとの間には、シャフト22が貫通
したプリント配線基板25が配置される。
性体で被覆されており、その中心を貫通するシャフト2
2が一体化されている。このシャフト22のロータ24
より上の部分に軸受23Aが固定され、また、このシャ
フト22の下端部にも軸受23Bが固定されている。ロ
ータ24と軸受23Bとの間には、シャフト22が貫通
したプリント配線基板25が配置される。
下ケース29は、その底面中央に開孔32が、側面に貫
通した引出し口31が夫々設けられ、また、上端部には
外方に突出した鍔部が設けられ、この鍔部に等間隔に開
孔30A、30B、30C。
通した引出し口31が夫々設けられ、また、上端部には
外方に突出した鍔部が設けられ、この鍔部に等間隔に開
孔30A、30B、30C。
30Dが設けられている。
プリント配線基板25の上面には、第4図に示した回路
構成に対する回路導体パターンが形成され、ホール素子
センサ7A、7B、7C、ワンチップ3相インバータ1
5や、センサ増幅器81回転数信号形成回路9などの周
辺回路26が搭載されており、この回路導体パターンの
端子がプリント配線基板25の下面に導かれてこれにリ
ード線28が接続されている。
構成に対する回路導体パターンが形成され、ホール素子
センサ7A、7B、7C、ワンチップ3相インバータ1
5や、センサ増幅器81回転数信号形成回路9などの周
辺回路26が搭載されており、この回路導体パターンの
端子がプリント配線基板25の下面に導かれてこれにリ
ード線28が接続されている。
ロータ24はシャフト22とともにステータコア18の
内部に挿入され、軸受23Aガ上ケース17の内部上面
に固定される。このロータ24の取りつけにより、シャ
フト22の上部が上ケース17の開孔20を通って外部
に突き出る6プリント配線基板25は、ネジ27A、2
7B、27Cにより、ステータコア18の下面から突出
した支持具21A、21B、21Cに固定される。下ケ
ース29は、プリント配線基板25やステータコア18
などを密蔽するように、上ケース17に取りつけられる
。この取りつけは、上ケース17の鍔部のネジ孔34A
、34B、34G、34D(図示せず)に下ケース29
の鍔部の開孔30A。
内部に挿入され、軸受23Aガ上ケース17の内部上面
に固定される。このロータ24の取りつけにより、シャ
フト22の上部が上ケース17の開孔20を通って外部
に突き出る6プリント配線基板25は、ネジ27A、2
7B、27Cにより、ステータコア18の下面から突出
した支持具21A、21B、21Cに固定される。下ケ
ース29は、プリント配線基板25やステータコア18
などを密蔽するように、上ケース17に取りつけられる
。この取りつけは、上ケース17の鍔部のネジ孔34A
、34B、34G、34D(図示せず)に下ケース29
の鍔部の開孔30A。
30B、30C,30Dを一致させ、これら開孔30A
、30B、30C,30Dを通シテネジ33をネジ孔3
4A、34B、34C,34Dに締メツけることによっ
てなされる。この場合、シャフト22の下端の軸受23
Bは下ケース29の開孔32内に固定され、また、リー
ド、128は下ケース29の内部から引出し口31を介
して外部に導出される。
、30B、30C,30Dを通シテネジ33をネジ孔3
4A、34B、34C,34Dに締メツけることによっ
てなされる。この場合、シャフト22の下端の軸受23
Bは下ケース29の開孔32内に固定され、また、リー
ド、128は下ケース29の内部から引出し口31を介
して外部に導出される。
なお、第7図はかかる電動機をファンモータとして用い
たルームエアコンの一部展開図を示すものである。この
ルームエアコンは室内に配置される屋内ユニット35と
、屋外に配置される屋外ユニット36と、これら間のパ
イプ37とがらなり、屋内ユニット35にタンゼンシャ
ルフローファン38Aがl1Mユニット36にプロペラ
ファン38Bが夫々設けられている。これらファン38
A。
たルームエアコンの一部展開図を示すものである。この
ルームエアコンは室内に配置される屋内ユニット35と
、屋外に配置される屋外ユニット36と、これら間のパ
イプ37とがらなり、屋内ユニット35にタンゼンシャ
ルフローファン38Aがl1Mユニット36にプロペラ
ファン38Bが夫々設けられている。これらファン38
A。
38Bの駆動用電動機39A、39Bとして、上記の電
動機を用いることができる6通常、電動機の3相インバ
ータは電動機本体と同程度の大きさであるが、上記の電
動機では、ワンチップ化された3相インバータが内蔵さ
れるものであるから、その分屋内ユニット36の制御部
が小型化できるので、屋外ユニット36も小型化できる
。このことは、屋内ユニット35についても同様である
。
動機を用いることができる6通常、電動機の3相インバ
ータは電動機本体と同程度の大きさであるが、上記の電
動機では、ワンチップ化された3相インバータが内蔵さ
れるものであるから、その分屋内ユニット36の制御部
が小型化できるので、屋外ユニット36も小型化できる
。このことは、屋内ユニット35についても同様である
。
[発明が解決しようとする課題]
ところで、ワンチップ3相インバータ内のスイッチング
トランジスタなどの高電力素子は発熱体であるため、ワ
ンチップ3相インバータが高温になって特性の劣化、信
頼性の低下などの悪影響がある。このために、ワンチッ
プ3相インバータに放熱ファンを設ける必要がある。
トランジスタなどの高電力素子は発熱体であるため、ワ
ンチップ3相インバータが高温になって特性の劣化、信
頼性の低下などの悪影響がある。このために、ワンチッ
プ3相インバータに放熱ファンを設ける必要がある。
しかしながら、第6図で説明したように、プリント配線
基板25上には、ワンチップ3相インバータ15やホー
ル素子センサ7A、7B、7Cばかりでなく、その周辺
回路26も多数搭載されることになり、ワンチップ3相
インバータ15に放熱ファンを取りつけるスペースがな
かった。このために、電動機の出力としても、20 (
W)程度が限界であった。
基板25上には、ワンチップ3相インバータ15やホー
ル素子センサ7A、7B、7Cばかりでなく、その周辺
回路26も多数搭載されることになり、ワンチップ3相
インバータ15に放熱ファンを取りつけるスペースがな
かった。このために、電動機の出力としても、20 (
W)程度が限界であった。
本発明の目的は、かかる問題点を解消し、内蔵されるI
C化された3相インバータの放熱を可能とし、高出力化
を実現した電動機を提供することにある。
C化された3相インバータの放熱を可能とし、高出力化
を実現した電動機を提供することにある。
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成するために1本発明は、ロータの回転を
検出するセンサと、該センサの出力信号が供給される周
辺回路と、該周辺回路の出力信号に応じて該ロータを回
転駆動するワンチップ3相インバータとをロータ、ステ
ータなどを収納するケースの底面に配置し、該ケースを
該ワンチップ3相インバータの放熱手段とする。
検出するセンサと、該センサの出力信号が供給される周
辺回路と、該周辺回路の出力信号に応じて該ロータを回
転駆動するワンチップ3相インバータとをロータ、ステ
ータなどを収納するケースの底面に配置し、該ケースを
該ワンチップ3相インバータの放熱手段とする。
[作用]
ケースがワンチップ3相インバータの放熱手段となるた
め、該ワンチップ3相インバータの放熱効果が充分に得
られることになり、電動機の高出力化が実現する。
め、該ワンチップ3相インバータの放熱効果が充分に得
られることになり、電動機の高出力化が実現する。
[実施例コ
以下、本発明の実施例を図面によって説明する。
第1図は本発明による電動機の一実施例を示す分解斜視
図であって、第6図に対応する部分には同一符号をつけ
ている。
図であって、第6図に対応する部分には同一符号をつけ
ている。
この実施例も、その回路構成は第4図に示した従来の電
動機と同様であり、第4図の一点鎖線で示した3相イン
バータ15が先に説明したように、ワンチップIC化さ
れている。以下のこの実施例の説明では、センサ増幅器
8、回転数信号形成回路9、速度補正回路10.PWM
信号形成回路11、起動電流制限回路12および発振回
路13をまとめて周辺回路ということにする。
動機と同様であり、第4図の一点鎖線で示した3相イン
バータ15が先に説明したように、ワンチップIC化さ
れている。以下のこの実施例の説明では、センサ増幅器
8、回転数信号形成回路9、速度補正回路10.PWM
信号形成回路11、起動電流制限回路12および発振回
路13をまとめて周辺回路ということにする。
第1図において、ワンチップ3相インバータ15や周辺
回路、ホール素子センサ7A〜7Cは下ケース29内に
収納されている。このために、第6図に示した従来の電
動機に用いられるプリント配線基板25は不要になる。
回路、ホール素子センサ7A〜7Cは下ケース29内に
収納されている。このために、第6図に示した従来の電
動機に用いられるプリント配線基板25は不要になる。
なお、上ケース17の鍔部の下面には2つのピン40A
、40Bが設けられ、これらに対向して下ケース29の
鍔部に開孔41A、41Bが設けられている。電動機の
組立てに際しては、ピン40Aが開孔41Aに、ピン4
0Bが開孔41Bに夫々挿入され、これにより、上ケー
ス17と下ケース29との組合せ関係が一定に設定され
る。
、40Bが設けられ、これらに対向して下ケース29の
鍔部に開孔41A、41Bが設けられている。電動機の
組立てに際しては、ピン40Aが開孔41Aに、ピン4
0Bが開孔41Bに夫々挿入され、これにより、上ケー
ス17と下ケース29との組合せ関係が一定に設定され
る。
次に、下ケース29での各回路の取付けの各具体例を、
下ケース29を分断mx−x’に沿う断面図である第2
図により説明する。
下ケース29を分断mx−x’に沿う断面図である第2
図により説明する。
第2図(a)に示す具体例においては、ワンチップ3相
インバータ15が、その背面のヒートシンク部が下ケー
ス29の内部の底面に密着するようにして、ネジ42に
よってこの底面に固定されている。また、下ケース29
の内部底面から支持具43が突出しており、これにネジ
44によってプリント配線基板45が取りつけられてい
る。このプリント配線基板45上に3個のホール素子セ
ンサ7と周辺回路46とが搭載されており、また、この
プリント配線基板45上の回路導体パターンの所定端子
にワンチップ3相インバータ15のピンが接続され、他
の所定端子にリード線28が接続されている。そして、
ホール素子センサ7の検出口がある先端部を除いて下ケ
ース29内に収納された各部品がモールド樹脂47でも
ってモールドされている。
インバータ15が、その背面のヒートシンク部が下ケー
ス29の内部の底面に密着するようにして、ネジ42に
よってこの底面に固定されている。また、下ケース29
の内部底面から支持具43が突出しており、これにネジ
44によってプリント配線基板45が取りつけられてい
る。このプリント配線基板45上に3個のホール素子セ
ンサ7と周辺回路46とが搭載されており、また、この
プリント配線基板45上の回路導体パターンの所定端子
にワンチップ3相インバータ15のピンが接続され、他
の所定端子にリード線28が接続されている。そして、
ホール素子センサ7の検出口がある先端部を除いて下ケ
ース29内に収納された各部品がモールド樹脂47でも
ってモールドされている。
以上のように、この具体例では、下ケース29がワンチ
ップ3相インバータ15の放熱手段となるものであるか
ら、放熱が充分に行われ、電動機の出力容量を大幅に増
大化できる。この具体例では、従来の電動機が20(W
)の容量であったのに対し、40(W)の容量とするこ
とができた。
ップ3相インバータ15の放熱手段となるものであるか
ら、放熱が充分に行われ、電動機の出力容量を大幅に増
大化できる。この具体例では、従来の電動機が20(W
)の容量であったのに対し、40(W)の容量とするこ
とができた。
また、ワンチップ3相インバータなど回路部品をこれま
で空いていた下ケース29内に配置したことから、スペ
ースが有効に利用され、第6図に示したようなプリント
配線基板25を設ける必要がなくなってこのためのスペ
ースを削減でき、電動機のより小型化が実現できる。こ
の具体例によると、第6図に示した従来の電動機に比べ
、約IO%の小型化が可能となった。
で空いていた下ケース29内に配置したことから、スペ
ースが有効に利用され、第6図に示したようなプリント
配線基板25を設ける必要がなくなってこのためのスペ
ースを削減でき、電動機のより小型化が実現できる。こ
の具体例によると、第6図に示した従来の電動機に比べ
、約IO%の小型化が可能となった。
さらに、下ケース29内に収納した各部品をモールドし
ているため、ホール素子センサ7の位置が固定してロー
タ24の回転などによる振動に対しても安定化し、ロー
タの回転検出が安定して行われて信頼性が向上する。
ているため、ホール素子センサ7の位置が固定してロー
タ24の回転などによる振動に対しても安定化し、ロー
タの回転検出が安定して行われて信頼性が向上する。
第2図(b)に示す具体例においては、熱伝導性が良好
な絶縁性樹脂49を介して銅の回路配線パターンが設け
られた金属基板48が、下ケース29の内部底面に密着
するように、ネジ5oによってこの底面に固定されてお
り、この絶縁性樹脂49上に形成されている配線パター
ン51の面積が広くなされた部分にワンチップ3相イン
バータ15の背面のヒートシンク部がハンダ52によっ
て固定されている。また、ホール素子センサ7や周辺回
路46も配線パターン51上の所定の位置にハンダ付け
によって電気的に接続されている。
な絶縁性樹脂49を介して銅の回路配線パターンが設け
られた金属基板48が、下ケース29の内部底面に密着
するように、ネジ5oによってこの底面に固定されてお
り、この絶縁性樹脂49上に形成されている配線パター
ン51の面積が広くなされた部分にワンチップ3相イン
バータ15の背面のヒートシンク部がハンダ52によっ
て固定されている。また、ホール素子センサ7や周辺回
路46も配線パターン51上の所定の位置にハンダ付け
によって電気的に接続されている。
そして、第2図(a)に示した具体例と同様に、モール
ド樹脂47でモールドされている。ワンチップ3相イン
バータ15が発生した熱は、ハンダ52、配線パターン
51.#lAl性縁脂49.金属基板48を介して下ケ
ース29に伝達される。
ド樹脂47でモールドされている。ワンチップ3相イン
バータ15が発生した熱は、ハンダ52、配線パターン
51.#lAl性縁脂49.金属基板48を介して下ケ
ース29に伝達される。
第2図(c)に示す具体例においては、絶縁性樹脂49
を下ケース29の内部底面上に設けたものであって、第
2図(b)における金属基板48を省いたものである。
を下ケース29の内部底面上に設けたものであって、第
2図(b)における金属基板48を省いたものである。
第2図(d)に示した実施例においては、ワンチップ3
相インバータ15を、第2図(a)に示した具体例のよ
うに、下ケース29の内部底面に取りつけ、さらに、こ
の底面にフレキシブルサーキット基板53を設け、これ
にホール素子センサ7や周辺回路46を取りつけたもの
である。
相インバータ15を、第2図(a)に示した具体例のよ
うに、下ケース29の内部底面に取りつけ、さらに、こ
の底面にフレキシブルサーキット基板53を設け、これ
にホール素子センサ7や周辺回路46を取りつけたもの
である。
以上の第2図(b)〜(d)に示した具体例においても
、第2図(a)に示した具体例と同様の効果が得られる
。
、第2図(a)に示した具体例と同様の効果が得られる
。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、(i)ケースで
もってワンチップ3相インバータの放熱が行われるから
、放熱効果が充分に得られ、電動機の出力容量を大幅に
高めることができる。
もってワンチップ3相インバータの放熱が行われるから
、放熱効果が充分に得られ、電動機の出力容量を大幅に
高めることができる。
(ii)ケース内のスペースを有効に利用してワンチッ
プ3相インバータや周辺回路、センサを収納するため、
従来用いていたプリント配線基板が不要となってそのた
めのスペースを削減でき、電動機の小型化を図ることが
できる。
プ3相インバータや周辺回路、センサを収納するため、
従来用いていたプリント配線基板が不要となってそのた
めのスペースを削減でき、電動機の小型化を図ることが
できる。
(iii)ワンチップ3相インバータや周辺回路、セン
サがモールド樹脂でモールドされるため、ロータの回転
などによる振動に対してセンサの位置すれがなく、ロー
タの回転を安定して検出できるし、各回路の耐湿性が向
上して信頼性の向上、長寿命化が図れる。
サがモールド樹脂でモールドされるため、ロータの回転
などによる振動に対してセンサの位置すれがなく、ロー
タの回転を安定して検出できるし、各回路の耐湿性が向
上して信頼性の向上、長寿命化が図れる。
などの優れた効果が得られる。
第1図は本発明による電動機の一実施例を示す分解斜視
図、第2図は第1図における下ケース内での各部品の収
納側を示す断面図、第3図(a)はワンチップ3相イン
バータのIC素子の部分断面図、同図(b)は同じくこ
のIC素子でのレイアウトを示す平面図、第4図はこの
ワンチップ3相インバータを用いた従来の電動機の回路
系を示すブロック図、第5図はこの電動機の動作説明図
、第6図はこの電動機の分解斜視図、第7図はルームエ
アコンの構成図である。 7.7A、7B、7C−−−−=ホール素子センサ、8
・・・・・・センサ増幅器、9・・四・回転数信号形成
回路、10・・・・・・速度補正回路、11・・・・・
・PWM信号形成回路、12・・・・・・起動電流制限
回路、13・・・・・・発振器、14・・・・・・ステ
ータ、17・・・・・・上ケース、18・・・・・・ス
テータコア、19・・・・・・コイル、22・・・・・
・シャフト、24・・・・・・ロータ、28・・・・・
・リード線、29・・・・・・下ケース、43・・・・
・・支持具、45・・・・・・プリント配線基板、46
・・・・・・周辺回路、47・・・・・・モールド樹脂
、48・・・・・・金属基板、49・・・・・絶縁性樹
脂、51・−・・・配線ハターン、52・・・・・ハン
ダ、53・・・・・・フレキシブルサーキット基板。 第2図 (a) (cl (dン 姑3図 (a) 檗6図 第 5図 電気角度 [Idegree]
図、第2図は第1図における下ケース内での各部品の収
納側を示す断面図、第3図(a)はワンチップ3相イン
バータのIC素子の部分断面図、同図(b)は同じくこ
のIC素子でのレイアウトを示す平面図、第4図はこの
ワンチップ3相インバータを用いた従来の電動機の回路
系を示すブロック図、第5図はこの電動機の動作説明図
、第6図はこの電動機の分解斜視図、第7図はルームエ
アコンの構成図である。 7.7A、7B、7C−−−−=ホール素子センサ、8
・・・・・・センサ増幅器、9・・四・回転数信号形成
回路、10・・・・・・速度補正回路、11・・・・・
・PWM信号形成回路、12・・・・・・起動電流制限
回路、13・・・・・・発振器、14・・・・・・ステ
ータ、17・・・・・・上ケース、18・・・・・・ス
テータコア、19・・・・・・コイル、22・・・・・
・シャフト、24・・・・・・ロータ、28・・・・・
・リード線、29・・・・・・下ケース、43・・・・
・・支持具、45・・・・・・プリント配線基板、46
・・・・・・周辺回路、47・・・・・・モールド樹脂
、48・・・・・・金属基板、49・・・・・絶縁性樹
脂、51・−・・・配線ハターン、52・・・・・ハン
ダ、53・・・・・・フレキシブルサーキット基板。 第2図 (a) (cl (dン 姑3図 (a) 檗6図 第 5図 電気角度 [Idegree]
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、ケース内にロータ、ステータなどが密蔽され、該ロ
ータの回転を検出するセンサと、該センサの出力信号が
供給される周辺回路と、該周辺回路の出力信号に応じて
回転駆動するワンチップインバータとを備えた電動機に
おいて、 該ワンチップインバータ、該センサおよび該周辺回路を
該ケース内の底面に配置し、該ケースを該ワンチップイ
ンバータの放熱手段としたことを特徴とする電動機。 2、請求項1において、 前記ワンチップインバータの背面のヒートシンク部が前
記ケースの内部底面に密着したことを特徴とする電動機
。 3、請求項2において、 前記ケースの内部底面にプリント配線基板が取りつけら
れ、前記センサおよび前記周辺回路が該プリント配線基
板に載置されていることを特徴とする電動機。 4、請求項2において、 前記ケースの内部底面の平坦部にフレキシブサーキツト
基板が密着固定され、前記センサと前記周辺回路とが該
フレキシブルサーキット基板に載置されていることを特
徴とする電動機。 5、請求項1において、 前記ケースの内部底面に密着して絶縁性樹脂を介して配
線パターンが形成された金属基板が固定され、該配線パ
ターンの所定位置に前記ワンチップインバータの背面の
ヒートシンク部がハンダで面付けされていることを特徴
とする電動機。 6、請求項1において、 前記ケースの内部底面に絶縁性樹脂を介して配線パター
ンが形成され、該配線パターンの所定位置に前記ワンチ
ップインバータの背面のヒートシンク部がハンダで面付
けされていることを特徴とする電動機。 7、請求項5または6において、 前記配線パターンに前記センサおよび前記周辺回路がハ
ンダ付けされていることを特徴とする電動機。 8、請求項1、2、3、4、5、6または7において、 前記ワンチップインバータ、前記センサ、前記周辺回路
およびこれらの取付け部材をモールドしたことを特徴と
する電動機。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2177452A JPH0467758A (ja) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | 電動機 |
DE69113528T DE69113528T2 (de) | 1990-07-06 | 1991-06-26 | Bürstenloser Motor mit eingebautem integriertem Schaltkreis, welcher einen peripheren Schaltkreis mit einem Chip beinhaltet. |
ES91110576T ES2077723T5 (es) | 1990-07-06 | 1991-06-26 | Motor sin escobillas que incorpora un circuito integrado que tiene un circuito periferico monochip. |
MYPI91001157A MY107328A (en) | 1990-07-06 | 1991-06-26 | Brushless motor incorporating an integrated circuit having a one-chipped peripheral circuit. |
EP19910110576 EP0464644B2 (en) | 1990-07-06 | 1991-06-26 | Brushless motor incorporating an integrated circuit having a one-chipped peripheral circuit |
KR1019910011157A KR940010066B1 (ko) | 1990-07-06 | 1991-07-02 | 원칩화한 주변회로를 갖는 집적회로를 내장한 무브러시 모터 |
US08/092,575 US5327064A (en) | 1990-07-06 | 1993-07-16 | Brushless motor incorporating an integrated circuit having a single chip peripheral circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2177452A JPH0467758A (ja) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | 電動機 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000282212A Division JP2001128417A (ja) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | 電動機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0467758A true JPH0467758A (ja) | 1992-03-03 |
Family
ID=16031197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2177452A Pending JPH0467758A (ja) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | 電動機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0467758A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10201168A (ja) * | 1997-01-13 | 1998-07-31 | Toshiba Corp | 水中ポンプ用制御装置内蔵形モータ |
JP2007166834A (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Asmo Co Ltd | モータ |
JP2009194962A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Advics Co Ltd | 自己過熱保護機能を備えた電動モータおよびこの電動モータを使用した車両用ブレーキ制御装置 |
EP2256908A2 (en) | 2009-05-27 | 2010-12-01 | Sanyo Denki Co., Ltd. | Heat radiation structure of electric apparatus |
EP1971020A3 (en) * | 2007-03-16 | 2011-09-21 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device for driving motor, three-phase motor and motor driving apparatus with the semiconductor device and fan motor |
JP2013247790A (ja) * | 2012-05-28 | 2013-12-09 | Panasonic Corp | ブラシレスモータ |
JP2019103329A (ja) * | 2017-12-06 | 2019-06-24 | 日本電産トーソク株式会社 | 電動アクチュエータ |
JP2020099167A (ja) * | 2018-12-19 | 2020-06-25 | 株式会社荏原製作所 | 複数の電動機組立体を備えた駆動装置 |
JP2020099164A (ja) * | 2018-12-19 | 2020-06-25 | 株式会社荏原製作所 | 電動機組立体 |
JP2020099166A (ja) * | 2018-12-19 | 2020-06-25 | 株式会社荏原製作所 | 複数の電動機組立体を備えた駆動装置 |
-
1990
- 1990-07-06 JP JP2177452A patent/JPH0467758A/ja active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10201168A (ja) * | 1997-01-13 | 1998-07-31 | Toshiba Corp | 水中ポンプ用制御装置内蔵形モータ |
JP2007166834A (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Asmo Co Ltd | モータ |
EP1971020A3 (en) * | 2007-03-16 | 2011-09-21 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device for driving motor, three-phase motor and motor driving apparatus with the semiconductor device and fan motor |
JP2009194962A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Advics Co Ltd | 自己過熱保護機能を備えた電動モータおよびこの電動モータを使用した車両用ブレーキ制御装置 |
EP2256908A2 (en) | 2009-05-27 | 2010-12-01 | Sanyo Denki Co., Ltd. | Heat radiation structure of electric apparatus |
KR20100128240A (ko) | 2009-05-27 | 2010-12-07 | 산요 덴키 가부시키가이샤 | 전기 장치의 방열 구조 |
JP2013247790A (ja) * | 2012-05-28 | 2013-12-09 | Panasonic Corp | ブラシレスモータ |
JP2019103329A (ja) * | 2017-12-06 | 2019-06-24 | 日本電産トーソク株式会社 | 電動アクチュエータ |
JP2020099167A (ja) * | 2018-12-19 | 2020-06-25 | 株式会社荏原製作所 | 複数の電動機組立体を備えた駆動装置 |
JP2020099164A (ja) * | 2018-12-19 | 2020-06-25 | 株式会社荏原製作所 | 電動機組立体 |
JP2020099166A (ja) * | 2018-12-19 | 2020-06-25 | 株式会社荏原製作所 | 複数の電動機組立体を備えた駆動装置 |
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