JPH11332193A - 2相dcブラシレスモータ - Google Patents
2相dcブラシレスモータInfo
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- JPH11332193A JPH11332193A JP13285298A JP13285298A JPH11332193A JP H11332193 A JPH11332193 A JP H11332193A JP 13285298 A JP13285298 A JP 13285298A JP 13285298 A JP13285298 A JP 13285298A JP H11332193 A JPH11332193 A JP H11332193A
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- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
の効率アップと起動特性の安定化、振動の低減を実現す
る。 【解決手段】 ロータマグネットと突極との間隙は、前
記ロータマグネットの回転方向に関して前記突極の実長
の前半1/2の部分では徐々に減少し、後半1/2の部
分では一定となるように前記突極の外形を形成し、ロー
タマグネットの着磁に強弱を設け、モータ回転中に電気
角180°位相差の2相の巻線に発生するそれぞれの誘
起電圧波形が、電気角0°〜90°の間はほぼ正弦波形
に、90°〜180°の間はほぼ台形波形とした2相D
Cブラシレスモータ。
Description
用の2相のモータコイルの位相差が180°のDCブラ
シレスモータに関するものである。
化することによって、コストの低減を図っている。すな
わち、ロータマグネットの極数とステータコアのティー
ス数を4程度とし、ロータマグネットの磁極位置を検出
する磁気センサに1個のホール素子を用い、半導体によ
り2相のモータコイルに交互に通電してロータを回転さ
せている。この構成では、2相のモータコイルの位相差
が180°であるため、回転トルクを発生しない点が存
在する。
の間隙が円周方向に一定であると、突極とマグネット間
に生じるコギングトルクが0になる点と、上記回転トル
クの生じない点とが同じ位置で発生するために、いわゆ
る、デットポイントと呼ばれるモータが起動できない点
が存在する。
マグネット回転方向に、ロータマグネットとステータコ
ア間の間隙が前半の1/2は徐々に減少し、後半の1/
2は一定の間隙を保持するように、ステータコアの突極
を形成し、ロータマグネットとステータコアの突極間に
生じるコギングトルク0点の位置をずらすことによっ
て、上述のデットポイントを回避する方法をとるのが一
般的である。
示す図であって、1はロータコア、2は円環状のロータ
マグネットで、モータの回転によりモータコイルに生じ
る誘起電圧が、正弦波形になるように4極に着磁が施さ
れている。3はロ一夕マグネット2の磁極を検出するホ
ール素子で、プリント基板(図示せず)に取り付けられ
ている。4は珪素鋼板を打ち抜いて積層したステータコ
アで、4個のティース5と突極6を有し、突極6とロー
タマグネット2の間の間隙は、図4に示すように、一定
ではなく不均一になっている。7はA相モータコイル、
8はB相モータコイルであり、2相180°の位相差を
有するように配置されている。
間隙の狭い6A部と間隙の広い6B部を有し、モータコ
イル7、8が無通電状態のとき、対向するロータマグネ
ット2の磁極中心部2Aは、突極6のセンター部6Cよ
りも間隙の狭い6A部に吸引され、ロータマグネット2
の極とティース5の突極6の位置関係は、図4の状態で
停止している。この位置で、ホール素子3とロータマグ
ネット2の位置関係から、ホール素子3の出力電圧によ
り、DCファン専用のICを介してモータコイル7、8
が通電され、ティース5の突極6とロータマグネット2
に回転トルクが発生してロータコア1が回転する。
電圧が正弦波を示す場合のロータの回転角と誘起電圧の
関係を示す波形図、図2(b)は、同ロータの回転角と
起動トルクの関係を示す波形図、図2(c)は、同ロー
タの回転角と回転中トルクを示す波形図である。図2
(b)は従来技術におけるコギングトルク23と、モー
タコイルに一定電流が通電された回転トルク26と、合
成された起動トルク22の関係を示している。図示する
ように、P2点のいずれか1個所は、無通電状態での停
止点であり、Q2点は、回転トルクが0になる位置を示
す点である。一般的に誘起電圧の波形は、図2(a)の
ように正弦波形となるように、マグネットが着磁されて
いて、起動時に直流電圧が印加されると相似形状の回転
トルク26を生じ、コギングトルク23の波形も滑らか
であり、P点における合成トルク値を示すR2点を大き
くとることができる。
電圧が台形波を示す場合のロータの回転角と誘起電圧の
関係を示す波形図、図3(b)は、同ロータの回転角と
起動トルクの関係を示す波形図、図3(c)は、同ロー
タの回転角と回転中トルクを示す波形図である。図3
(b)において、33はコギングトルク、36は回転ト
ルク、32は起動トルクを示し、停止点P3点における
起動トルク32はR3点を示し、図2に示したR2点よ
りも小さい値となる。Q3点は、回転トルクが0になる
位置を示す点である。
弦波形である場合のモータ回転中のトルクリップルを示
すもので、モータ回転中の誘起電圧の影響により、通電
中央近傍で図示しない通電電流が低下するため、回転ト
ルク24が中央で低下し、しかもその位置で、コギング
トルク23は反回転方向のトルクを生じて、合成回転ト
ルク25は、中央近傍で大きく落ち込み、回転中のトル
クリップル量は、図示T2となつて現れる。
波形の場合であり、33はコギングトルク、34は回転
トルク、35は合成トルクであり、通電中央近傍で反回
転方向のコギングトルク33の値が一定に近く、誘起電
圧が台形波形で、その中央近傍は一定値に近いため、通
電電流の落ち込みが少なく、回転中合成トルク35の中
央近傍の落ち込みは、図示のように一定値T3となる。
ンモータ構成には次のような問題点がある。図2(a)
に示すように、モータコイルの誘起電圧が正弦波形にな
るように、マグネットを着磁すると、誘起電圧のピーク
値をVpとすると実効値Vm2は、Vm2=Vp/√2
≒0.7・Vpとなる。
T、モータトルク定数をKtとすると、I=T/Ktで
表わされ、このKtとVmは比例関係にあり、Vmが少
ないとKtが小さくIが大きくなりモータ効率がよくな
い。
誘起電圧が台形波状になると、誘起電圧の実効値Vm3
は、Vm3≒0.87Vpとなり、モータ誘起電圧は、
正弦波形のときより台形波形の方が約20%効率はよ
い。
うに、起動トルクについてみると、モータ誘起電圧は、
台形波形でのR3よりも正弦波形でのR2の方が大で、
モータが小型になると起動トルクも小さくなり、台形波
形のものでは起動できない場合も生じる。
モータ回転中のトルクリップルでみると、モータ誘起電
圧正弦波形のトルクリッフルT2に対して、モータ誘起
電圧台形波形のトルクリップルT3の方が小さい。この
回転トルクリツプルは、ファンモータの振動、騒音の原
因となるため低減する必要がある。
モータ効率が優れ、起動トルクが大きく、回転トルクリ
ップルの小さいファンモータを提供することを目的とす
るものである。
めに、等間隔で交互にN、S極に着磁されたロータマグ
ネットに対向して、先端部に、前記着磁極数に等しい突
極数を有するティースに電気角180°の位相差の2相
巻線を施したステータコアを配置し、前記ロータマグネ
ットとステータコアの間隙を、ロータマグネット回転方
向に、前半の1/2は徐々に小さくなる間隙に、後半の
1/2位を一定な間隙となるようステータコアの突極の
形状に形成し、コギングトルクを発生させ、モータ回転
中に電気角180°の位相差の2相巻線にそれぞれ発生
する誘起電圧波形が、電気角0°〜90°の間は、ほぼ
正弦波形に、90°〜180°間は、ほぼ台形波形にな
るようステータコアの突極形状とマグネットの着磁を形
成する。
弦波形と台形波形のそれぞれの特長を引き出すことがで
き、従来技術のモータ効率、起動の安定性、振動の低減
などの問題点を改善することができる。
例を説明する。図1(a)は、本発明に係るモータ回転
中に発生する誘起電圧波形図であり、ステータコアの突
極形状とマグネットの着磁方法の改善により、電気角0
°〜90°の間は、ほぼ正弦波形に、後半の90°〜1
80°の間はほぼ台形波形になるように構成されてい
る。11は通電により発生する誘起電圧である。
値をVpとすると実効値Vm1は、 Vm1≒(0.7/2+0.87/2)・Vp≒0.7
9Vp となり、上記の正弦波形のVm2≒0.7Vpよりも大
きくなり、モータの消費電流を低減することができる。
生トルクを示す図で、12は合成されたモータの起動ト
ルク、13はコギングトルクである。無通電状態での停
止点Pは、前記図2(b)の正弦波形の停止点P2とほ
ぼ同位置であり、モータが発生するP点、P2点におけ
る起動トルクR、R2もほぼ同一値である。
じる回転トルクリップルを示す図であって、13はコギ
ングトルク、14は回転中に発生する回転トルク、15
は合成トルクである。Tはトルクリップル値を示し、図
2(c)、図3(c)の正弦波形トルクリップルT2、
または、台形波形トルクリップルT3よりも少ないこと
がわかる。
2相DCモータをマグネット磁極数4、ステータコアの
突極数4について説明したが、磁極数と突極数とが同一
であるときは、磁極数、突極数そのものには限定されな
い。また、同様にステータコアとロータマグネットの関
係は、アウタロータ、または、インナロータの構造に関
係なく同様の効果が得られる。さらにステータコアとロ
ータマグネットの間隙を、ロータ回転方向と直角方向に
設け、扁平型としたアキシャルギャップ構造に対しても
適用可能で同様の効果がある。
DCブラシレスファンモータと、最も一般的なモータ誘
起電圧が正弦波形である同等モータとの特性を比較する
と、以下のような優れた効果が得られる。
が得られる。
が10%低減される。
マグネット着磁方法を変更することにより、モータの構
造を変更したり、コストアップを招くことなく、ファン
モータの特性を大きく改善することができる。
ク、回転中トルクを示す特性図である。
動トルク、回転中トルクを示す特性図である。
動トルク、回転中トルクを示す特性図である。
る。
ト 2A…磁極中心部 3…ホール素子 4…ステータコア 5…ティース 6…突極6A…磁極との間隔の狭い突極部 6B…磁極との間隔の広い突極部 6C…磁極との間隔が中位の突極部 7…A相モータコイル 8…B相モータコイ
ル 11、21、31…誘起電圧波形 12、22、32…起動トルク 13、23、33…コギングトルク 14、24、34…回転中の回転トルク 15、25、35…回転中合成トルク 16、26、36…起動時回転トルク P、P2、P3…停止位置 R、R2、R3…P点での起動トルク T、T2、T3…トルクリップル Q2、Q3…0回転トルク位置
Claims (1)
- 【請求項1】 交互にN、S極を着磁した環状のロータ
マグネットと、このロータマグネットの着磁極数と同数
の突極を有するステータコアを有する2相DCブラシレ
スモータにおいて、 前記ロータマグネットと突極とが対向する間隙は、前記
ロータの回転方向に関して前記突極の実長の前半の1/
2の部分では徐々に減少し、後半の1/2の部分では一
定となるように前記突極の外形を形成し、回転中に電気
角180°位相差の2相の巻線に発生するそれぞれの誘
起電圧波形は、電気角0°〜90°の間はほぼ正弦波
に、90°〜180°の間はほぼ台形波に形成すること
を特徴とする2相DCブラシレスモータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13285298A JP3333450B2 (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 2相dcブラシレスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13285298A JP3333450B2 (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 2相dcブラシレスモータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11332193A true JPH11332193A (ja) | 1999-11-30 |
JP3333450B2 JP3333450B2 (ja) | 2002-10-15 |
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ID=15091037
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13285298A Expired - Fee Related JP3333450B2 (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 2相dcブラシレスモータ |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3333450B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004140897A (ja) * | 2002-10-16 | 2004-05-13 | Japan Servo Co Ltd | 単相ブラシレスdcモータ |
JP2004274963A (ja) * | 2003-03-12 | 2004-09-30 | Mitsubishi Electric Corp | 電動パワーステアリング装置用永久磁石型モータ |
JP2008054489A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-03-06 | Hitachi Metals Ltd | アキシャルギャップ型回転機、及びこれを搭載した空調用圧縮機、送風機、及び自動車 |
CN100409541C (zh) * | 2005-08-24 | 2008-08-06 | 横店集团东磁有限公司 | 一种无刷直流电机及其专用定子铁芯 |
JP2008271630A (ja) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | Yamada Seisakusho Co Ltd | 2相同時励磁ブラシレスdcモータ |
TWI414130B (zh) * | 2005-05-24 | 2013-11-01 | 三美電機股份有限公司 | Single-phase brushless motor |
WO2021205804A1 (ja) | 2020-04-08 | 2021-10-14 | 日本電産サーボ株式会社 | 単相ブラシレスdcモータ |
-
1998
- 1998-05-15 JP JP13285298A patent/JP3333450B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
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JP2004140897A (ja) * | 2002-10-16 | 2004-05-13 | Japan Servo Co Ltd | 単相ブラシレスdcモータ |
JP2004274963A (ja) * | 2003-03-12 | 2004-09-30 | Mitsubishi Electric Corp | 電動パワーステアリング装置用永久磁石型モータ |
TWI414130B (zh) * | 2005-05-24 | 2013-11-01 | 三美電機股份有限公司 | Single-phase brushless motor |
CN100409541C (zh) * | 2005-08-24 | 2008-08-06 | 横店集团东磁有限公司 | 一种无刷直流电机及其专用定子铁芯 |
JP2008054489A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-03-06 | Hitachi Metals Ltd | アキシャルギャップ型回転機、及びこれを搭載した空調用圧縮機、送風機、及び自動車 |
JP2008271630A (ja) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | Yamada Seisakusho Co Ltd | 2相同時励磁ブラシレスdcモータ |
JP4680230B2 (ja) * | 2007-04-16 | 2011-05-11 | 株式会社山田製作所 | 2相同時励磁ブラシレスdcモータ |
WO2021205804A1 (ja) | 2020-04-08 | 2021-10-14 | 日本電産サーボ株式会社 | 単相ブラシレスdcモータ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP3333450B2 (ja) | 2002-10-15 |
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