JPS62207163A - ブラシレス直流モ−タ - Google Patents
ブラシレス直流モ−タInfo
- Publication number
- JPS62207163A JPS62207163A JP4052887A JP4052887A JPS62207163A JP S62207163 A JPS62207163 A JP S62207163A JP 4052887 A JP4052887 A JP 4052887A JP 4052887 A JP4052887 A JP 4052887A JP S62207163 A JPS62207163 A JP S62207163A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- magnetic coupling
- brushless
- rotor
- stator coils
- 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.)
- Pending
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 100
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 77
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 77
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 77
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 27
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 27
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 17
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 7
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 5
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 17
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 208000008312 Tooth Loss Diseases 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 231100000989 no adverse effect Toxicity 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
- H02K29/12—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using detecting coils using the machine windings as detecting coil
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
- H02P6/185—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using inductance sensing, e.g. pulse excitation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Brushless Motors (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】
本発明は、永久磁石回転子と、少なくとも2つの固定子
コイルが設けられている磁性材料の固定子と、前記の固
定子コイルの回転子位置依存パラメータの変化を検出す
る検出回路と、これらの検出変化に依存して固定子コイ
ルを附勢する転流回路とを具えるブラシレス直流モータ
に関するものである。
コイルが設けられている磁性材料の固定子と、前記の固
定子コイルの回転子位置依存パラメータの変化を検出す
る検出回路と、これらの検出変化に依存して固定子コイ
ルを附勢する転流回路とを具えるブラシレス直流モータ
に関するものである。
このようなモータは特開昭55−18834号明細書に
開示されており既知である。
開示されており既知である。
この既知のモータにおいては、検出回路が固定子コイル
の自己インダクタンスにおける回転子位置依存変化を検
出する。この目的の為に、モータには固定子コイルを高
周波交流電圧で附勢する回路が設けられている。その結
果の高周波交流電流が検出される。これらの検出電流は
転流回路に対する検出信号として機能し、この転流回路
がこれらの信号から、附勢電流を転流せしめるべき瞬時
を取出す。これらの検出信号は、自己インダクタンスの
回転子位置依存部分および回転子位置非依存部分によっ
てそれぞれ決定される回転子位置依存成分および回転子
位置非依存成分を有している。
の自己インダクタンスにおける回転子位置依存変化を検
出する。この目的の為に、モータには固定子コイルを高
周波交流電圧で附勢する回路が設けられている。その結
果の高周波交流電流が検出される。これらの検出電流は
転流回路に対する検出信号として機能し、この転流回路
がこれらの信号から、附勢電流を転流せしめるべき瞬時
を取出す。これらの検出信号は、自己インダクタンスの
回転子位置依存部分および回転子位置非依存部分によっ
てそれぞれ決定される回転子位置依存成分および回転子
位置非依存成分を有している。
スプリアス信号に対し殆ど影響を受けない検出を得る為
には、自己インダクタンスの回転子位置依存成分と回転
子位置非依存部分との間の比を大きくするのが望ましい
。しかしこれらの部分間の比を大きくすることは、固定
子コイルのアンペア回数の値とその結果の磁束との間の
関係が回転子位置に著しく依存し、従ってモータの駆動
特性(例えばトルク特性)が好ましくなくなる。
には、自己インダクタンスの回転子位置依存成分と回転
子位置非依存部分との間の比を大きくするのが望ましい
。しかしこれらの部分間の比を大きくすることは、固定
子コイルのアンペア回数の値とその結果の磁束との間の
関係が回転子位置に著しく依存し、従ってモータの駆動
特性(例えばトルク特性)が好ましくなくなる。
本発明の目的は、スプリアス信号に対して影響を受けな
い検出を、モータの駆動特性に悪影響を及ぼさずに(尋
るようにした前述した種類のブラシレス直流モータを提
供せんとするにある。
い検出を、モータの駆動特性に悪影響を及ぼさずに(尋
るようにした前述した種類のブラシレス直流モータを提
供せんとするにある。
本発明は、永久磁石回転子と、少なくとも2つの固定子
コイルが設けられている磁性材料の固定子と、前記の固
定子コイルの回転子位置依存バラメークの変化を検出す
る検出回路と、これらの検出変化に依存して固定子コイ
ルを附勢する転流回路とを具えるブラシレス直流モータ
において、前記の固定子コイル或いは固定子コイルの組
合せが、回転子位置に殆ど依存しない幾何学的構成を有
する少なくとも1つの磁気結合路を経て磁気的に結合さ
れており、前記の永久磁石回転子がこの磁気結合路内に
回転子位置依存分布の磁束を生ぜしめ、磁気結合路の形
態が、回転子位置依存結合を得る為に磁気結合路の一部
分内に回転子位置に依存する磁気飽和が得られるように
選択されており、前記の検出回路は磁気結合度における
変化を検出するようになっていることを特徴とする。
コイルが設けられている磁性材料の固定子と、前記の固
定子コイルの回転子位置依存バラメークの変化を検出す
る検出回路と、これらの検出変化に依存して固定子コイ
ルを附勢する転流回路とを具えるブラシレス直流モータ
において、前記の固定子コイル或いは固定子コイルの組
合せが、回転子位置に殆ど依存しない幾何学的構成を有
する少なくとも1つの磁気結合路を経て磁気的に結合さ
れており、前記の永久磁石回転子がこの磁気結合路内に
回転子位置依存分布の磁束を生ぜしめ、磁気結合路の形
態が、回転子位置依存結合を得る為に磁気結合路の一部
分内に回転子位置に依存する磁気飽和が得られるように
選択されており、前記の検出回路は磁気結合度における
変化を検出するようになっていることを特徴とする。
磁気結合度の大きさはモータの駆動特性に殆ど悪影響を
及ぼさない。従って磁気結合によってモータの駆動特性
に悪影響を及ぼすことなく、磁気結合の回転子位置依存
成分と回転子位置非依存成分との間の比を最適にしうる
。更に本発明によるモータには、磁気結合を極めて簡単
な回路によって検出しうるという利点がある。
及ぼさない。従って磁気結合によってモータの駆動特性
に悪影響を及ぼすことなく、磁気結合の回転子位置依存
成分と回転子位置非依存成分との間の比を最適にしうる
。更に本発明によるモータには、磁気結合を極めて簡単
な回路によって検出しうるという利点がある。
米国特許第4.450.396号明細書には、固定子内
に設けられている界磁巻線および電機子巻線間の回転子
位置依存結合度を検出することにより回転子位置を検出
する電子制御同期モータが開示されている。この同期モ
ータにおける磁気結合度の回転子位置依存性は、回転子
と固定子との間の空隙のうち、巻線が磁気結合されてい
る磁気結合路の一部分を構成する部分の寸法の回転子位
置依存変化によって得られるものである。しかし、この
場合、固定子および回転子上に歯を設けることを含んで
固定子および回転子の構造を複雑にする必要があるとい
う欠点がある。
に設けられている界磁巻線および電機子巻線間の回転子
位置依存結合度を検出することにより回転子位置を検出
する電子制御同期モータが開示されている。この同期モ
ータにおける磁気結合度の回転子位置依存性は、回転子
と固定子との間の空隙のうち、巻線が磁気結合されてい
る磁気結合路の一部分を構成する部分の寸法の回転子位
置依存変化によって得られるものである。しかし、この
場合、固定子および回転子上に歯を設けることを含んで
固定子および回転子の構造を複雑にする必要があるとい
う欠点がある。
本発明の実施例では、前記の固定子コイル或いはこれら
固定子コイルの組合せが異なる磁気結合路を経て、これ
ら異なる磁気結合路によって決定される磁気結合成分が
少なくとも部分的に互いに補償されるように結合され、
これら磁気結合路のリラクタンス間の差が回転子位置に
依存するようにするのが適している。
固定子コイルの組合せが異なる磁気結合路を経て、これ
ら異なる磁気結合路によって決定される磁気結合成分が
少なくとも部分的に互いに補償されるように結合され、
これら磁気結合路のリラクタンス間の差が回転子位置に
依存するようにするのが適している。
本実施例では、異なる磁気結合路によって決定される磁
気結合成分の部分的補償により、磁気結合の回転子位置
非依存成分を小さくし、これにより回転子位置依存磁気
結合成分と回転子位置非依存磁気結合成分との間の比を
極めて好ましいものとする。
気結合成分の部分的補償により、磁気結合の回転子位置
非依存成分を小さくし、これにより回転子位置依存磁気
結合成分と回転子位置非依存磁気結合成分との間の比を
極めて好ましいものとする。
本発明の他の実施例では、mふよびnを互いに約数でな
い整数とした際に、回転子が回転子周縁上で等間隔で離
間されているm個の磁極を有し、前記の固定子コイルは
固定子周縁上で等間隔に離間したn個の固定子歯上に設
けられており、回転子位置に依存する磁気飽和を得る前
記の磁気結合路の部分が、これら磁気結合路のうち、回
転子の対称軸線の1つに対して対称的に配置された非直
線的に磁化しうる部分を以って構成されているようにす
る。本実施例において磁極の個数と固定子歯の個数との
間の比を選択することによってのみ、固定子内の磁気力
線の分布が、ある制限された数の回転子位置の場合に固
定子の対称軸線に対して対称的となり、従って磁気結合
路中で回転子位置依存磁気飽和を行うモータを構造的に
簡単に得ることができる。
い整数とした際に、回転子が回転子周縁上で等間隔で離
間されているm個の磁極を有し、前記の固定子コイルは
固定子周縁上で等間隔に離間したn個の固定子歯上に設
けられており、回転子位置に依存する磁気飽和を得る前
記の磁気結合路の部分が、これら磁気結合路のうち、回
転子の対称軸線の1つに対して対称的に配置された非直
線的に磁化しうる部分を以って構成されているようにす
る。本実施例において磁極の個数と固定子歯の個数との
間の比を選択することによってのみ、固定子内の磁気力
線の分布が、ある制限された数の回転子位置の場合に固
定子の対称軸線に対して対称的となり、従って磁気結合
路中で回転子位置依存磁気飽和を行うモータを構造的に
簡単に得ることができる。
本発明の更に他の実施例では、固定子歯の数が4個或い
は4の倍数個であり、互いに一直線状に延在する固定子
歯上の固定子コイルが直列に接続されており、固定子歯
上に配置された固定子コイルの直列接続体であって、互
いに直角に延在する直列接続体間の磁気結合度を前記の
検出回路が検出するようにする。本実施例では、磁気結
合の回転子位置非依存成分が互いに殆ど補償され、妨害
に対し殆ど影響を受けない検出が得られる。
は4の倍数個であり、互いに一直線状に延在する固定子
歯上の固定子コイルが直列に接続されており、固定子歯
上に配置された固定子コイルの直列接続体であって、互
いに直角に延在する直列接続体間の磁気結合度を前記の
検出回路が検出するようにする。本実施例では、磁気結
合の回転子位置非依存成分が互いに殆ど補償され、妨害
に対し殆ど影響を受けない検出が得られる。
本発明の更に他の実施例では、前記の検出回路は、磁気
的に結合される固定子コイル或いは固定子コイルの組合
せの1つに、転流周波数よりも高い周波数の交流電流を
生ぜしめる手段と、磁気結合度における変化を検出する
為に前記の交流電流により固定子コイル或いは固定子コ
イルの組合せにおける誘導を検出する手段とを具えてい
るようにする。本実施例は検出回路が簡単となるという
点で極めて優れている。
的に結合される固定子コイル或いは固定子コイルの組合
せの1つに、転流周波数よりも高い周波数の交流電流を
生ぜしめる手段と、磁気結合度における変化を検出する
為に前記の交流電流により固定子コイル或いは固定子コ
イルの組合せにおける誘導を検出する手段とを具えてい
るようにする。本実施例は検出回路が簡単となるという
点で極めて優れている。
本発明の更に他の実施例では、磁気的に結合される固定
子コイル或いは固定子コイルの組合せが、ほぼ等しい同
調周波数を有する直列同調回路内に設けられているよう
にする。本実施例では、同調回路によって決定される周
波数帯域の外部の周波数のスプリアス信号に対して実質
的に影響を受けないという利点が得られる。
子コイル或いは固定子コイルの組合せが、ほぼ等しい同
調周波数を有する直列同調回路内に設けられているよう
にする。本実施例では、同調回路によって決定される周
波数帯域の外部の周波数のスプリアス信号に対して実質
的に影響を受けないという利点が得られる。
本発明の実施例では更に、同調周波数を発振器の発振周
波数に等しくし、固定子コイル中の高周波信号が最適な
振幅を有するようにする。
波数に等しくし、固定子コイル中の高周波信号が最適な
振幅を有するようにする。
本発明の更に他の実施例では、前記の直列同調回路の1
つが周波数決定素子として発振器内に設けられているよ
うにする。この場合、固定子コイルを有する直列同調回
路を発振器内にまとめて設ける為、検出回路の部品数が
極めて少なくなる。
つが周波数決定素子として発振器内に設けられているよ
うにする。この場合、固定子コイルを有する直列同調回
路を発振器内にまとめて設ける為、検出回路の部品数が
極めて少なくなる。
検出回路の部品数を少なくすることにより極めて優れた
ものとなる本発明の他の実施例では、前記の検出回路は
転流周波数よりも高い発振周波数を有する発振器を具え
ており、磁気結合される固定子コイル或いは固定子コイ
ルの組合せが移相素子としてこの発振器内に設けられて
おり、磁気結合度における変化を検出する手段が前記の
移相素子間の位相差を検出するようにする。
ものとなる本発明の他の実施例では、前記の検出回路は
転流周波数よりも高い発振周波数を有する発振器を具え
ており、磁気結合される固定子コイル或いは固定子コイ
ルの組合せが移相素子としてこの発振器内に設けられて
おり、磁気結合度における変化を検出する手段が前記の
移相素子間の位相差を検出するようにする。
図面につき本発明を説明する。
第1図は本発明によるモータ1の機械的構成を示す線図
的断面図である。このモータ1は永久磁石回転子2を有
し、この回転子2は非直線的に磁化しうる材料、例えば
強磁性金属(フェロメタル)より成る固定子3を中心に
回転しうる。固定子3に対する回転子2の位置をθで示
しである。回転子2には強磁性円筒外殻8が設けられ、
この円筒外殻上にはその内周面に亘って3つのN極9゜
10および11と、3つのS極12.13および14と
が等間隔に配置されている。固定子3は固定子鉄心19
を有し、この固定子鉄心上には4つの固定子歯4.5.
6および7が互いに90″離して設けられており、これ
ら固定子歯にはシュー形状の端部が設けられている。こ
れら固定子歯4゜5.6および7上には固定子コイル1
5.16゜17および18がそれぞれ設けられ、固定子
コイル15および17が、また固定子コイル16および
18がそれぞれ直列に接続されている。固定子コイル1
5および17の直列接続体はモータ1の第1位相巻線F
1を構成し、固定子コイル16および18の直列接続体
はモータ1の第2位相巻線F2を構成する。
的断面図である。このモータ1は永久磁石回転子2を有
し、この回転子2は非直線的に磁化しうる材料、例えば
強磁性金属(フェロメタル)より成る固定子3を中心に
回転しうる。固定子3に対する回転子2の位置をθで示
しである。回転子2には強磁性円筒外殻8が設けられ、
この円筒外殻上にはその内周面に亘って3つのN極9゜
10および11と、3つのS極12.13および14と
が等間隔に配置されている。固定子3は固定子鉄心19
を有し、この固定子鉄心上には4つの固定子歯4.5.
6および7が互いに90″離して設けられており、これ
ら固定子歯にはシュー形状の端部が設けられている。こ
れら固定子歯4゜5.6および7上には固定子コイル1
5.16゜17および18がそれぞれ設けられ、固定子
コイル15および17が、また固定子コイル16および
18がそれぞれ直列に接続されている。固定子コイル1
5および17の直列接続体はモータ1の第1位相巻線F
1を構成し、固定子コイル16および18の直列接続体
はモータ1の第2位相巻線F2を構成する。
固定子コイル15および16は、固定子歯4および5と
、固定子鉄心19の一部分と、回転子円筒外殻8の一部
分とを有する第1結合路L1を経て磁気的に結合されて
いる。固定子コイル16および17は、固定子歯5およ
び6と、固定子鉄心19の一部分と、回転子円筒外殻8
の一部分とを有する第2磁気結合路L2を経て磁気的に
結合されている。固定子コイル17および18は、固定
子歯6および7と、固定子鉄心19の一部分と、回転子
円筒外殻8の一部分とを有する第3磁気結合路L3を経
て磁気的に結合されている。固定子コイル18および1
5は、固定子歯7および4と、固定子鉄心19の一部分
と、回転子円筒外殻8の一部分とを有する第4磁気結合
路L4を経て磁気的に結合されている。2つのコイル間
の磁気的な結合程度は相互誘導係数で表わすことができ
る。
、固定子鉄心19の一部分と、回転子円筒外殻8の一部
分とを有する第1結合路L1を経て磁気的に結合されて
いる。固定子コイル16および17は、固定子歯5およ
び6と、固定子鉄心19の一部分と、回転子円筒外殻8
の一部分とを有する第2磁気結合路L2を経て磁気的に
結合されている。固定子コイル17および18は、固定
子歯6および7と、固定子鉄心19の一部分と、回転子
円筒外殻8の一部分とを有する第3磁気結合路L3を経
て磁気的に結合されている。固定子コイル18および1
5は、固定子歯7および4と、固定子鉄心19の一部分
と、回転子円筒外殻8の一部分とを有する第4磁気結合
路L4を経て磁気的に結合されている。2つのコイル間
の磁気的な結合程度は相互誘導係数で表わすことができ
る。
この係数はM=(Nl・N2)/R,に等しいろここに
N1およびN2はコイルの巻回数であり、R1は2つの
コイルを結合する結合路のリラクタンスである。
N1およびN2はコイルの巻回数であり、R1は2つの
コイルを結合する結合路のリラクタンスである。
上述した実施例では、コイル15.16.17および1
8の巻回数をすべてNとする。位相巻線F1およびF2
間の磁気結合度は固定子コイル14.15.16および
17の相互間の磁気結合度の和に等しく、 Mt = C(1/R,1)−(1/Rつ2)+(1
/R,3)−(1/R,4):]として表わすことがで
きる。ここにMtは位相巻線F1およびF2間の相互誘
導係数であり、Rffil。
8の巻回数をすべてNとする。位相巻線F1およびF2
間の磁気結合度は固定子コイル14.15.16および
17の相互間の磁気結合度の和に等しく、 Mt = C(1/R,1)−(1/Rつ2)+(1
/R,3)−(1/R,4):]として表わすことがで
きる。ここにMtは位相巻線F1およびF2間の相互誘
導係数であり、Rffil。
R,2,R,3およびR,4は結合路Ll、L2゜L3
おまびL4のそれぞれのリラクタンスである。
おまびL4のそれぞれのリラクタンスである。
固定子コイル15.16.17および18の巻回方向お
よびこれらコイルを直列に接続する方法は、M、の式中
で直列回路に相当する項が互いに異なる正負符号を有す
るように選択することに注意すべきである。
よびこれらコイルを直列に接続する方法は、M、の式中
で直列回路に相当する項が互いに異なる正負符号を有す
るように選択することに注意すべきである。
上述したところから明かなように、位相巻線F1および
F2間の磁気結合度は種々の結合路中のリラクタンス間
の比に依存する。
F2間の磁気結合度は種々の結合路中のリラクタンス間
の比に依存する。
上述した実施例におけるように結合路が非直線磁性材料
を有する場合には、リラクタンスRっ1゜R,2,R,
3およびR,,4は結合路中に生じる磁界の関数となる
。この磁界は磁極9.・・・、14と固定子コイル15
.・・・、18中の電流とによって生ぜしめられる。一
般に、永久磁石回転子を有するモータにおける固定子コ
イルを流れる電流によって生ぜしめられる磁界の部分の
強度は永久磁極によって生ぜしめられる磁界のほんの一
部(く10%)である為、結合路内の磁気力線の分布は
主として磁極9.・・・、14の強度と回転子の位置と
に依存する。
を有する場合には、リラクタンスRっ1゜R,2,R,
3およびR,,4は結合路中に生じる磁界の関数となる
。この磁界は磁極9.・・・、14と固定子コイル15
.・・・、18中の電流とによって生ぜしめられる。一
般に、永久磁石回転子を有するモータにおける固定子コ
イルを流れる電流によって生ぜしめられる磁界の部分の
強度は永久磁極によって生ぜしめられる磁界のほんの一
部(く10%)である為、結合路内の磁気力線の分布は
主として磁極9.・・・、14の強度と回転子の位置と
に依存する。
第2a〜2d図は、回転子位置θ=0.π/4゜π/8
,3π/8に対する固定子中の磁気力線の分布をそれぞ
れ例示している。回転子位置θ=0゜π/4の場合、磁
気力線の分布は固定子3の対称軸線20および21に対
し対称的である。磁気力線がこのように分布されている
場合、4つの異なる磁気結合路のリラクタンスR,1,
R,2゜R,3およびR,4は同じであり、従って回転
子位置θ=0.π/4の場合、固定子コイルの直列回路
間の磁気結合度は零である。θ=−1の場合も同様な対
称分布が得られること明かである。上述した以外の回転
子位置に対しては、磁気力線の分布は対称軸線20およ
び21に対して対称的でない。
,3π/8に対する固定子中の磁気力線の分布をそれぞ
れ例示している。回転子位置θ=0゜π/4の場合、磁
気力線の分布は固定子3の対称軸線20および21に対
し対称的である。磁気力線がこのように分布されている
場合、4つの異なる磁気結合路のリラクタンスR,1,
R,2゜R,3およびR,4は同じであり、従って回転
子位置θ=0.π/4の場合、固定子コイルの直列回路
間の磁気結合度は零である。θ=−1の場合も同様な対
称分布が得られること明かである。上述した以外の回転
子位置に対しては、磁気力線の分布は対称軸線20およ
び21に対して対称的でない。
磁気力線の分布が非対称であることによる相互誘導係数
M、に及ぼす影響を第2c図につき説明り成る部分の磁
界強度はほぼ等しい為、これらの部分のリラクタンスも
ほぼ等しい。しかし、結合路L2およびL4のうち、固
定子歯5および6問および固定子歯4および7間で固定
子鉄心19内に位置する部分における磁界強度は、結合
路L1およびL3のうち、固定子歯4および5問および
固定子歯6および7間で固定子鉄心19内に位置する部
分における磁界強度よりも可成り高い。固定子鉄心の直
径は、磁界強度が高い部分における磁束が磁気飽和を生
ぜしめるように選択する。従って、結合路L2およびL
4に属する固定子鉄心19の高磁界強度部分における局
部リラクタンスが結合路L1およびL3に属する低磁界
強度部分にふける局部リラクタンスよりも高(なり、結
合路L2およびL4のそれぞれの全リラクタンスR,2
およびR,4が結合路L1およびL3のそれぞれの全リ
ラクタンスR,1およびR,3よりも高くなる。これら
リラクタンス間の差の為に相互誘導係数Mtは零に等し
くならない。相互誘導係数M、の大きさは、磁界強度H
が変化する場合に磁束Bの最大変化が得られる磁化曲線
(B/H曲線)の範囲内に固定子鉄心19中の磁界強度
が位置する場合に最大となるということに注意すべきで
ある。
M、に及ぼす影響を第2c図につき説明り成る部分の磁
界強度はほぼ等しい為、これらの部分のリラクタンスも
ほぼ等しい。しかし、結合路L2およびL4のうち、固
定子歯5および6問および固定子歯4および7間で固定
子鉄心19内に位置する部分における磁界強度は、結合
路L1およびL3のうち、固定子歯4および5問および
固定子歯6および7間で固定子鉄心19内に位置する部
分における磁界強度よりも可成り高い。固定子鉄心の直
径は、磁界強度が高い部分における磁束が磁気飽和を生
ぜしめるように選択する。従って、結合路L2およびL
4に属する固定子鉄心19の高磁界強度部分における局
部リラクタンスが結合路L1およびL3に属する低磁界
強度部分にふける局部リラクタンスよりも高(なり、結
合路L2およびL4のそれぞれの全リラクタンスR,2
およびR,4が結合路L1およびL3のそれぞれの全リ
ラクタンスR,1およびR,3よりも高くなる。これら
リラクタンス間の差の為に相互誘導係数Mtは零に等し
くならない。相互誘導係数M、の大きさは、磁界強度H
が変化する場合に磁束Bの最大変化が得られる磁化曲線
(B/H曲線)の範囲内に固定子鉄心19中の磁界強度
が位置する場合に最大となるということに注意すべきで
ある。
第2d図に示す回転子位置に対し得られる効果は第2C
図に示す回転子位置に対する効果に類似する為、この第
2d図の回転子位置に対しても相互誘導係数M1は零に
等しくない。相互誘導係数・M、を回転子位置θの関数
として第3図に示す。
図に示す回転子位置に対する効果に類似する為、この第
2d図の回転子位置に対しても相互誘導係数M1は零に
等しくない。相互誘導係数・M、を回転子位置θの関数
として第3図に示す。
上述した実施例の構成では、6つの磁極が回転子周縁に
亘って等間隔に離間され、4つの固定子歯が固定子周縁
に亘って等間隔に離間されている。
亘って等間隔に離間され、4つの固定子歯が固定子周縁
に亘って等間隔に離間されている。
このような構成にすることにより、多数の回転子位置に
対する磁気力線の分布が固定子の対称軸線に対して対称
となり、その他の回転子位置に対しては磁力線の分布が
固定子の対称軸線に対して非対称となる為、固定子コイ
ルの組合せ間の種々の結合路中のリラクタンス間に差が
あることにより、回転子位置非依存成分が比較的小さな
回転子位置依存磁気結合が得られる。しかし、このよう
な対称および非対称の交互の分布は、4つの電機子歯お
よび6つの回転子磁極を有するモータにおいてのみ得ら
れるものではないこと明かである。このような分布を得
る為には、固定子歯の個数とモータの磁極の個数とを互
いの約数としないということのみが必要なだけである。
対する磁気力線の分布が固定子の対称軸線に対して対称
となり、その他の回転子位置に対しては磁力線の分布が
固定子の対称軸線に対して非対称となる為、固定子コイ
ルの組合せ間の種々の結合路中のリラクタンス間に差が
あることにより、回転子位置非依存成分が比較的小さな
回転子位置依存磁気結合が得られる。しかし、このよう
な対称および非対称の交互の分布は、4つの電機子歯お
よび6つの回転子磁極を有するモータにおいてのみ得ら
れるものではないこと明かである。このような分布を得
る為には、固定子歯の個数とモータの磁極の個数とを互
いの約数としないということのみが必要なだけである。
従って、回転子位置依存リラクタンスを有する結合路部
分が固定子内に位置するということは必要なことではな
い。これらの部分は回転子内に位置させることもできる
。
分が固定子内に位置するということは必要なことではな
い。これらの部分は回転子内に位置させることもできる
。
本例では、回転子位置依存強度を有する磁界により、非
直線的に磁化しろる材料に影響を与えることにより磁気
結合路に変化を与えろる。これらの回転子位置依存変化
は種々の方法で、例えば局部的なリラクタンスが回転子
周縁に沿って変化する回転子を用いることにより得られ
るということは当業者にとって明かなことである。結合
路のうち、回転子内に位置する部分は回転子位置依存リ
ラクタンスを有する部分である。
直線的に磁化しろる材料に影響を与えることにより磁気
結合路に変化を与えろる。これらの回転子位置依存変化
は種々の方法で、例えば局部的なリラクタンスが回転子
周縁に沿って変化する回転子を用いることにより得られ
るということは当業者にとって明かなことである。結合
路のうち、回転子内に位置する部分は回転子位置依存リ
ラクタンスを有する部分である。
上述したところから明かなように、位相巻線F1および
F2より成る固定子コイルの組合せ間の相互誘導係数M
、は、モータの構成を適切に選択した場合に回転子位置
に依存する。相互誘導係数は固定子コイルの他の組合せ
に対しても回転子位置依存性となること明かである。
F2より成る固定子コイルの組合せ間の相互誘導係数M
、は、モータの構成を適切に選択した場合に回転子位置
に依存する。相互誘導係数は固定子コイルの他の組合せ
に対しても回転子位置依存性となること明かである。
第4図は、モータlの位相巻線F1および位相巻線F2
間の回転子位置依存磁気結合度を決定する回路30の一
例を示す。
間の回転子位置依存磁気結合度を決定する回路30の一
例を示す。
この回路30は発振器37を有し、この発振器はコンデ
ンサ32を経て、モータ1の励磁電流の周波数よりも高
い周波数で一定振幅の交流電流■。
ンサ32を経て、モータ1の励磁電流の周波数よりも高
い周波数で一定振幅の交流電流■。
で固定子コイル15および17を附勢する。発振器37
は更に電流■、に比例する電圧の出力信号■oを発生す
る。この信号■。は位相補正回路43に供給される。こ
の位相補正回路の出力信号■2は信号■。に対しである
特定の角度だけ移相されている。固定子コイル16およ
び18の直列接続体の一端は零電位点に直接接続されて
いる。
は更に電流■、に比例する電圧の出力信号■oを発生す
る。この信号■。は位相補正回路43に供給される。こ
の位相補正回路の出力信号■2は信号■。に対しである
特定の角度だけ移相されている。固定子コイル16およ
び18の直列接続体の一端は零電位点に直接接続されて
いる。
この直列接続体の他端もコンデンサ33および電流検出
回路34を経て零電位点に接続されている。
回路34を経て零電位点に接続されている。
電流検出回路34はこの検出回路34を流れる電流■5
と同相の電圧の信号■5を発生する。信号■、および■
、は同期検波器34aへの人力信号を構成し、この同期
検波器34aは信号■、および■アの積の目安である出
力信号■、を発生する。この信号■ヮは低域通過フィル
タ35に供給される。この低域通過フィルタ35の出力
端に現れる濾波された信号をV、/で示す。この信号V
、/をθの関数として第6図に示す。この信号v、′は
固定子コイル15.・・・、18を附勢する転流くコミ
ュテーション)回路360入力端41に供給される。磁
気結合度決定回路30が転流回路36によって影響され
るのを防止する為に、固定子コイルを固定子コイル16
および15と転流回路36の出力端39および40との
間に設けた低域通過フィルタ37および38を経て附勢
する。
と同相の電圧の信号■5を発生する。信号■、および■
、は同期検波器34aへの人力信号を構成し、この同期
検波器34aは信号■、および■アの積の目安である出
力信号■、を発生する。この信号■ヮは低域通過フィル
タ35に供給される。この低域通過フィルタ35の出力
端に現れる濾波された信号をV、/で示す。この信号V
、/をθの関数として第6図に示す。この信号v、′は
固定子コイル15.・・・、18を附勢する転流くコミ
ュテーション)回路360入力端41に供給される。磁
気結合度決定回路30が転流回路36によって影響され
るのを防止する為に、固定子コイルを固定子コイル16
および15と転流回路36の出力端39および40との
間に設けた低域通過フィルタ37および38を経て附勢
する。
電流I、およびIsと発振器の出力電圧Uasとの間の
関係は周波数領域で以下の式で表わすことができる。
関係は周波数領域で以下の式で表わすことができる。
ここにLlおよびR1はそれぞれ位相差線F1の自己誘
導係数(自己インダクタンス〉およびリラクタンスであ
り、F2およびR2はそれぞれ位相巻線F2の自己誘導
係数およびリラクタンスである。上記の式中、Jωはフ
ーリエパラメータで゛あり、C1およびC2はそれぞれ
コンデンサ32および33のキャパシタンスである。上
記の式から明かなように、電流I3の振幅は位相巻線F
1およびF2間の相互誘導係数M、に比例する。しかし
一般には電流へ)よび■、は同相ではない。
導係数(自己インダクタンス〉およびリラクタンスであ
り、F2およびR2はそれぞれ位相巻線F2の自己誘導
係数およびリラクタンスである。上記の式中、Jωはフ
ーリエパラメータで゛あり、C1およびC2はそれぞれ
コンデンサ32および33のキャパシタンスである。上
記の式から明かなように、電流I3の振幅は位相巻線F
1およびF2間の相互誘導係数M、に比例する。しかし
一般には電流へ)よび■、は同相ではない。
位相補正回路43の移相量は信号■、および■。
(これら信号の振幅が電流IPおよび1.の振幅の目安
となる)がMtの正負符号に応じて同相か逆相となるよ
うに選択する。これら2つの信号■。
となる)がMtの正負符号に応じて同相か逆相となるよ
うに選択する。これら2つの信号■。
および■3は同期検波器34aによって互いに乗算され
、る。この乗算の結果■、は低域通過フィルタ35によ
って濾波された後相互誘導係数Mtの適切な目安となる
。磁気結合度決定回路30に対しては種々の変形が可能
であること明かである。
、る。この乗算の結果■、は低域通過フィルタ35によ
って濾波された後相互誘導係数Mtの適切な目安となる
。磁気結合度決定回路30に対しては種々の変形が可能
であること明かである。
例えば、位相補正回路43を必ずしも発振器37と同期
検波器34aとの間に設ける必要はない。同期検波器の
入力端における電圧が正確に同相でない或いは正確に逆
相でない場合でも、同期検波器34aの出力端における
信号■。を相互誘導係数M1の目安となる。しかしこの
場合、信号■、の振幅は最適ではない。また例えば、コ
ンデンサ32と固定子コイル15および17との直列回
路を有する直列同調回路の同調周波数と、コンデンサ3
3と固定子コイル16および18とを有する直列同調回
路の同調周波数とが発振器37の発振周波数にほぼ等し
くなるようにコンデンサ32および33のキャパシタン
スを高く選択することもできる。このようにすることに
より、直列同調回路によって決定される狭い周波数帯域
の外部に位置する周波数のスプリアス信号に対し磁気結
合度決定回路30が殆ど影響を受けなくなるという利点
が得られる。まだ例えば、コンデンサ32と固定子コイ
ル15および17とを有する直列同調回路を発振器37
に対する周波数決定素子として用いることもできる。
検波器34aとの間に設ける必要はない。同期検波器の
入力端における電圧が正確に同相でない或いは正確に逆
相でない場合でも、同期検波器34aの出力端における
信号■。を相互誘導係数M1の目安となる。しかしこの
場合、信号■、の振幅は最適ではない。また例えば、コ
ンデンサ32と固定子コイル15および17との直列回
路を有する直列同調回路の同調周波数と、コンデンサ3
3と固定子コイル16および18とを有する直列同調回
路の同調周波数とが発振器37の発振周波数にほぼ等し
くなるようにコンデンサ32および33のキャパシタン
スを高く選択することもできる。このようにすることに
より、直列同調回路によって決定される狭い周波数帯域
の外部に位置する周波数のスプリアス信号に対し磁気結
合度決定回路30が殆ど影響を受けなくなるという利点
が得られる。まだ例えば、コンデンサ32と固定子コイ
ル15および17とを有する直列同調回路を発振器37
に対する周波数決定素子として用いることもできる。
第5図は磁気結合度決定回路の他の例を示す。
この第5図に示す磁気結合度決定回路は第1電圧−電流
変換器80と第2電圧−電流変換器82とを有する帰還
発振器回路を具えており、第1電圧−電流変換器80の
入力端は固定子コイル16および18の直列回路に接続
され、第1電圧−電流変換器80の出力端は固定子コイ
ル15および17の直列回路に接続され、第2電圧−電
流変換器82の入力端は固定子コイル15および17の
直列回路に接続され、第2電圧−電流変換器82の出力
端は固定子コイル16および18の直列回路に接続され
ている。固定子コイルは発振器の移相回路網として作用
する。相互誘導係数M、が零の場合、電圧−電流変換器
80および81の出力端における電圧間の移相量は90
°となる。しかし、相互誘導係数Mtが零でない場合に
は、移相量(位相差)はM、の正負符号に依存して90
゜よりも大きく或いは小さくなる。これらの位相差は通
常の型の位相検波器83により検出しろる。
変換器80と第2電圧−電流変換器82とを有する帰還
発振器回路を具えており、第1電圧−電流変換器80の
入力端は固定子コイル16および18の直列回路に接続
され、第1電圧−電流変換器80の出力端は固定子コイ
ル15および17の直列回路に接続され、第2電圧−電
流変換器82の入力端は固定子コイル15および17の
直列回路に接続され、第2電圧−電流変換器82の出力
端は固定子コイル16および18の直列回路に接続され
ている。固定子コイルは発振器の移相回路網として作用
する。相互誘導係数M、が零の場合、電圧−電流変換器
80および81の出力端における電圧間の移相量は90
°となる。しかし、相互誘導係数Mtが零でない場合に
は、移相量(位相差)はM、の正負符号に依存して90
゜よりも大きく或いは小さくなる。これらの位相差は通
常の型の位相検波器83により検出しろる。
第6図はV、/を回転子位置θの関数として示している
。第6図は更に、第1位相巻線F1を流勢の転流に適し
た回転子位置、すなわちに1およびに2の零交差点と一
致する。
。第6図は更に、第1位相巻線F1を流勢の転流に適し
た回転子位置、すなわちに1およびに2の零交差点と一
致する。
第7図は欧州特許出願第EP0.0?2,597号明細
書に記載されている種類の転流回路の一例を示す。この
転流回路は、その出力端39および40を信号V%に依
存して(零電位に対して正の電圧■2の点に接続すべき
)端子50或いは(零電位に対して負の電圧−■、の点
に接続すべき)端子51に結合する。この目的の為に、
転流回路が第1電子スイツチ52および第2電子スイツ
チ53を有し、これらスイッチが、パルスによる制御の
下で循環的に前進する2ピツ) IJソングウンタ54
の出力信号Q1およびQ2により動作せしめられるよう
にする。第1電子スイツチ52は第1スイツチング接点
(55)と、第2スイツチング接点(56)と、マスク
接点とを有する。
書に記載されている種類の転流回路の一例を示す。この
転流回路は、その出力端39および40を信号V%に依
存して(零電位に対して正の電圧■2の点に接続すべき
)端子50或いは(零電位に対して負の電圧−■、の点
に接続すべき)端子51に結合する。この目的の為に、
転流回路が第1電子スイツチ52および第2電子スイツ
チ53を有し、これらスイッチが、パルスによる制御の
下で循環的に前進する2ピツ) IJソングウンタ54
の出力信号Q1およびQ2により動作せしめられるよう
にする。第1電子スイツチ52は第1スイツチング接点
(55)と、第2スイツチング接点(56)と、マスク
接点とを有する。
スイッチング接点55および56は端子51および50
にそれぞれ接続されている。マスク接点は出力端39に
接続されている。第2電子スイツチ53も第1スイツチ
ング接点(57)と、第2スイツチング接点(58)と
、マスク接点とを有している。スイッチング接点57お
よび58は端子50および51にそれぞれ接続されてい
る。マスク接点は出力端40に接続されている。リング
カウンタ54の4つの順次の状態31.S2.S3およ
びS4と制御信号Q1およびQ2との関数としてのスイ
ッチ52および53の位置を以下の表1に示す。
にそれぞれ接続されている。マスク接点は出力端39に
接続されている。第2電子スイツチ53も第1スイツチ
ング接点(57)と、第2スイツチング接点(58)と
、マスク接点とを有している。スイッチング接点57お
よび58は端子50および51にそれぞれ接続されてい
る。マスク接点は出力端40に接続されている。リング
カウンタ54の4つの順次の状態31.S2.S3およ
びS4と制御信号Q1およびQ2との関数としてのスイ
ッチ52および53の位置を以下の表1に示す。
転流回路は更にパルス発生回路59を有し、このパルス
発生回路は信号V、/と信号Q1およびQ2とに応じて
リングカウンタ54を前進させる為のパルスPを発生ず
る。信号V、/はパルス発生回路59の入力端子41を
経て第2レベル検出器61および第2レベル検出器61
の入力端に供給される。レベル検出器60は信号V、/
が直流電圧レベル■、。に相当するしきい値レベルより
も低いか高いかに応じてその出力端に論理値“0”或い
は論理値“1”の信号を生じる。レベル検出器61は、
信号V、/が前記のしきい値電圧よりも低いか高いかに
応じてその出力端に論理値“1″或いは論理値“0“の
信号を生じる。
発生回路は信号V、/と信号Q1およびQ2とに応じて
リングカウンタ54を前進させる為のパルスPを発生ず
る。信号V、/はパルス発生回路59の入力端子41を
経て第2レベル検出器61および第2レベル検出器61
の入力端に供給される。レベル検出器60は信号V、/
が直流電圧レベル■、。に相当するしきい値レベルより
も低いか高いかに応じてその出力端に論理値“0”或い
は論理値“1”の信号を生じる。レベル検出器61は、
信号V、/が前記のしきい値電圧よりも低いか高いかに
応じてその出力端に論理値“1″或いは論理値“0“の
信号を生じる。
信号Q1およびQ2は、パルス発生回路59の一部を構
成する排他的論理和ゲート62の入力端を経てこのパル
ス発生回路59に供給される。このゲート62の出力端
は2人力ANDゲート65の一方の入力端に直接且つ反
転回路64を経て2人力ANDゲート63の一方の入力
端に接続されている。レベル検出器60および61の出
力端はANDゲート63および65の他方の入力端にそ
れぞれ接続されている。これらANDゲート63および
65の出力端はORゲート66の入力端に接続され、こ
のORゲートの出力端は、パルスの正に向かう縁部に応
答する単安定マルチバイブレーク67に接続されている
。このマルチバイブレーク67の出力信号はリングカウ
ンタ54に対するクロック信号として作用する。この転
流回路の動作を以下に第6図につき説明する。
成する排他的論理和ゲート62の入力端を経てこのパル
ス発生回路59に供給される。このゲート62の出力端
は2人力ANDゲート65の一方の入力端に直接且つ反
転回路64を経て2人力ANDゲート63の一方の入力
端に接続されている。レベル検出器60および61の出
力端はANDゲート63および65の他方の入力端にそ
れぞれ接続されている。これらANDゲート63および
65の出力端はORゲート66の入力端に接続され、こ
のORゲートの出力端は、パルスの正に向かう縁部に応
答する単安定マルチバイブレーク67に接続されている
。このマルチバイブレーク67の出力信号はリングカウ
ンタ54に対するクロック信号として作用する。この転
流回路の動作を以下に第6図につき説明する。
第6図は前記のパラメータKl、に2.V、’。
Ql、Q2およびPに加えて位相巻線F1およびF2の
それぞれの両端間の電圧VflおよびVf2を示す。4
つの異なる附勢状態を表す状態31.32.33および
S4も第6図に示す。電圧Vflおよび■f2に対して
は、回転子に及ぼされるトルクは常に正である為、回転
子は回転子位置の角度θが増大する方向に回転する。1
つの附勢状態から次の附勢状態への転移がいかに決定さ
れるかを状態S1から状932への転移に対して以下に
説明する。
それぞれの両端間の電圧VflおよびVf2を示す。4
つの異なる附勢状態を表す状態31.32.33および
S4も第6図に示す。電圧Vflおよび■f2に対して
は、回転子に及ぼされるトルクは常に正である為、回転
子は回転子位置の角度θが増大する方向に回転する。1
つの附勢状態から次の附勢状態への転移がいかに決定さ
れるかを状態S1から状932への転移に対して以下に
説明する。
状態S1中は信号Q1の論理値が“1”で、信号Q2の
論理値が“0”である為、排他的論理和ゲート62の出
力信号は“1”であり、反転回路64の出力信号は“0
”である。状態S1中は信号■、′が■1゜よりも大き
い為、レベル検出器゛60および61の出力信号はそれ
ぞれ“1”および“0″である。従って、ANDゲート
63および65の出力は“0”であり、ORゲート66
の出力も“0”となる。しかし、状態S1が終了する際
には、■、′が■、。よりも低くなり、これによりレベ
ル検出器61の出力信号を“1”とする。
論理値が“0”である為、排他的論理和ゲート62の出
力信号は“1”であり、反転回路64の出力信号は“0
”である。状態S1中は信号■、′が■1゜よりも大き
い為、レベル検出器゛60および61の出力信号はそれ
ぞれ“1”および“0″である。従って、ANDゲート
63および65の出力は“0”であり、ORゲート66
の出力も“0”となる。しかし、状態S1が終了する際
には、■、′が■、。よりも低くなり、これによりレベ
ル検出器61の出力信号を“1”とする。
その結果、ANDゲート65の出力信号、従ってORゲ
ート66の出力信号力びト”となる。ORゲート66の
出力の“0”→“1”転移の為に、単安定マルチバイブ
レーク67がパルスを生じ、このパルスによりリングカ
ウンタ54を状631から状態S2に切換える。この状
態S1から状態S2への転移中、Q2の論理値は“0”
から′1”に切換わる。その結果、排他的論理和ゲート
62の出力信号が“1″から“0”に切換わり、これに
よりANDゲート63および65の出力信号、従ってO
Rゲート66の出力信号を“0”とする。
ート66の出力信号力びト”となる。ORゲート66の
出力の“0”→“1”転移の為に、単安定マルチバイブ
レーク67がパルスを生じ、このパルスによりリングカ
ウンタ54を状631から状態S2に切換える。この状
態S1から状態S2への転移中、Q2の論理値は“0”
から′1”に切換わる。その結果、排他的論理和ゲート
62の出力信号が“1″から“0”に切換わり、これに
よりANDゲート63および65の出力信号、従ってO
Rゲート66の出力信号を“0”とする。
状態S2が終了する際には、信号V、/が再びVmoよ
りも高くなり、従って単安定マルチバイブレーク67が
再びパルスを生じ、このパルスによりリングカウンタを
状態S3に進行せしめる。同様に、状態S3およびS4
が終了すると、それぞれリングカウンタ54の状態が状
態S4およびSlに進行する。
りも高くなり、従って単安定マルチバイブレーク67が
再びパルスを生じ、このパルスによりリングカウンタを
状態S3に進行せしめる。同様に、状態S3およびS4
が終了すると、それぞれリングカウンタ54の状態が状
態S4およびSlに進行する。
第1図は、本発明によるモータの機械的構成を示す線図
的断面図、 第2a〜2d図は、種々の異なる回転子位置に対する固
定子中の磁気力線分布を示す説明図、第3図は、本発明
によるモータの位相巻線間の相互誘導係数M、を回転子
位置の関数として示す線図、 第4図は、本発明によるモータの電気回路図を示すブロ
ック線図、 第5図は、磁気結合度を検出する回路の一例を示す回路
図、 第6図は、本発明によるモータに現われる種々の信号を
回転子位置の関数として示す波形図、第7図は、転流回
路の一例を示す回路図である。 ■・・・モータ 2・・・回転子3・・・固定
子 4.5.6.7・・・固定子歯 訃・・円筒外殻 9.10.11・・・N極 12、13.14・・・S極 15.16,17.18・・・固定子コイル19・・・
固定子鉄心 30・・・磁気結合度決定回路(検出回路)34・・・
電流検出回路 34a・・・同期検波器 35・・・低域通過フィルタ 36・・・転流回路 37・・・発振器43・・・
位相補正回路 52・・・第1電子スイツチ 53・・・第2電子スイツチ 54・・・リングカウンタ 59・・・パルス発生回路 60・・・第2レベル検出器 61・・・第2レベル検出器 62・・・排他的論理和ゲート 63.65・・・ANDゲート 64・・・反転回路 66・・・ORゲート67・
・・単安定マルチバイブレーク 80・・・第1電圧−電流変換器 82・・・第2電圧−電流変換器 83・・・位相検波器 FIG、6
的断面図、 第2a〜2d図は、種々の異なる回転子位置に対する固
定子中の磁気力線分布を示す説明図、第3図は、本発明
によるモータの位相巻線間の相互誘導係数M、を回転子
位置の関数として示す線図、 第4図は、本発明によるモータの電気回路図を示すブロ
ック線図、 第5図は、磁気結合度を検出する回路の一例を示す回路
図、 第6図は、本発明によるモータに現われる種々の信号を
回転子位置の関数として示す波形図、第7図は、転流回
路の一例を示す回路図である。 ■・・・モータ 2・・・回転子3・・・固定
子 4.5.6.7・・・固定子歯 訃・・円筒外殻 9.10.11・・・N極 12、13.14・・・S極 15.16,17.18・・・固定子コイル19・・・
固定子鉄心 30・・・磁気結合度決定回路(検出回路)34・・・
電流検出回路 34a・・・同期検波器 35・・・低域通過フィルタ 36・・・転流回路 37・・・発振器43・・・
位相補正回路 52・・・第1電子スイツチ 53・・・第2電子スイツチ 54・・・リングカウンタ 59・・・パルス発生回路 60・・・第2レベル検出器 61・・・第2レベル検出器 62・・・排他的論理和ゲート 63.65・・・ANDゲート 64・・・反転回路 66・・・ORゲート67・
・・単安定マルチバイブレーク 80・・・第1電圧−電流変換器 82・・・第2電圧−電流変換器 83・・・位相検波器 FIG、6
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、永久磁石回転子と、少なくとも2つの固定子コイル
が設けられている磁性材料の固定子と、前記の固定子コ
イルの回転子位置依存パラメータの変化を検出する検出
回路と、これらの検出変化に依存して固定子コイルを附
勢する転流回路とを具えるブラシレス直流モータにおい
て、前記の固定子コイル或いは固定子コイルの組合せが
、回転子位置に殆ど依存しない幾何学的構成を有する少
なくとも1つの磁気結合路を経て磁気的に結合されてお
り、前記の永久磁石回転子がこの磁気結合路内に回転子
位置依存分布の磁束を生ぜしめ、磁気結合路の形態が、
回転子位置依存結合を得る為に磁気結合路の一部分内に
回転子位置に依存する磁気飽和が得られるように選択さ
れており、前記の検出回路は磁気結合度における変化を
検出するようになっていることを特徴とするブラシレス
直流モータ。 2、特許請求の範囲第1項に記載のブラシレス直流モー
タにおいて、前記の固定子コイル或いはこれら固定子コ
イルの組合せが異なる磁気結合路を経て、これら異なる
磁気結合路によって決定される磁気結合成分が少なくと
も部分的に互いに補償されるように結合され、これら磁
気結合路のリラクタンス間の差が回転子位置に依存する
ようになっていることを特徴とするブラシレス直流モー
タ。 3、特許請求の範囲第2項に記載のブラシレス直流モー
タにおいて、mおよびnを互いに約数でない整数とした
際に、回転子が回転子周縁上で等間隔で離間されている
m個の磁極を有し、前記の固定子コイルは固定子周縁上
で等間隔に離間したn個の固定子歯上に設けられており
、回転子位置に依存する磁気飽和を得る前記の磁気結合
路の部分が、これら磁気結合路のうち、回転子の対称軸
線の1つに対して対称的に配置された非直線的に磁化し
うる部分を以って構成されていることを特徴とするブラ
シレス直流モータ。 4、特許請求の範囲第2項に記載のブラシレス直流モー
タにおいて、固定子歯の数が4個或いは4の倍数個であ
り、互いに一直線状に延在する固定子歯上の固定子コイ
ルが直列に接続されており、固定子歯上に配置された固
定子コイルの直列接続体であって、互いに直角に延在す
る直列接続体間の磁気結合度を前記の検出回路が検出す
るようになっていることを特徴とするブラシレス直流モ
ータ。 5、特許請求の範囲第1〜4項のいずれか1項に記載の
ブラシレス直流モータにおいて、前記の検出回路は、磁
気的に結合される固定子コイル或いは固定子コイルの組
合せの1つに、転流周波数よりも高い周波数の交流電流
を生ぜしめる手段と、磁気結合度における変化を検出す
る為に前記の交流電流により固定子コイル或いは固定子
コイルの組合せにおける誘導を検出する手段とを具えて
いることを特徴とするブラシレス直流モータ。 6、特許請求の範囲第5項に記載のブラシレス直流モー
タにおいて、磁気的に結合される固定子コイル或いは固
定子コイルの組合せが、ほぼ等しい同調周波数を有する
直列同調回路内に設けられていることを特徴とするブラ
シレス直流モータ。 7、特許請求の範囲第6項に記載のブラシレス直流モー
タにおいて、前記の同調周波数は発振器の発振周波数に
等しいことを特徴とするブラシレス直流モータ。 8、特許請求の範囲第6項に記載のブラシレス直流モー
タにおいて、前記の直列同調回路の1つが周波数決定素
子として発振器内に設けられていることを特徴とするブ
ラシレス直流モータ。 9、特許請求の範囲第1〜4項のいずれか1つに記載の
ブラシレス直流モータにおいて、前記の検出回路は転流
周波数よりも高い発振周波数を有する発振器を具えてお
り、磁気結合される固定子コイル或いは固定子コイルの
組合せが移相素子としてこの発振器内に設けられており
、磁気結合度における変化を検出する手段が前記の移相
素子間の位相差を検出するようになっていることを特徴
とするブラシレス直流モータ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8600464A NL8600464A (nl) | 1986-02-25 | 1986-02-25 | Borstelloze gelijkstroommotor. |
NL8600464 | 1986-02-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62207163A true JPS62207163A (ja) | 1987-09-11 |
Family
ID=19847620
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4052887A Pending JPS62207163A (ja) | 1986-02-25 | 1987-02-25 | ブラシレス直流モ−タ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0234663A1 (ja) |
JP (1) | JPS62207163A (ja) |
NL (1) | NL8600464A (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5012166A (en) * | 1989-01-18 | 1991-04-30 | Hitachi, Ltd. | Control system for brushless DC motor |
US5064285A (en) * | 1990-05-25 | 1991-11-12 | State Of Israel, Ministry Of Defense | Position-controlled electromagnetic assembly |
US5559419A (en) * | 1993-12-22 | 1996-09-24 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Method and apparatus for transducerless flux estimation in drives for induction machines |
GB2289991B (en) * | 1994-05-23 | 1998-12-02 | Ching Chuen Chan | A permanent magnet brushless dc motor |
EP1109301B1 (fr) * | 1999-12-15 | 2003-06-11 | Bien-Air Holding SA | Machine électrique sans balais ayant des moyens de détection de la position angulaire du rotor |
DE10156243A1 (de) * | 2001-11-15 | 2003-06-05 | Bosch Gmbh Robert | Elektronisch kommutierter Motor |
EP3016266A1 (de) * | 2014-10-30 | 2016-05-04 | Siemens Schweiz AG | Stellantrieb mit einem bürstenlosen Zweiphasen-Gleichstrommotor sowie Verwendung eines derartigen Gleichstrommotors |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE740374C (de) * | 1940-06-12 | 1943-10-19 | Aeg | Einrichtung zur Vermeidung von unzulaessig starken Rueckstoessen bei elektromagnetischen Antriebsvorrichtungen |
AT300137B (de) * | 1970-02-19 | 1972-07-10 | Mo Energeticheskij Institut | Steuerschaltung für in einer Ringschaltung angeordnete Halbleiterschalter bei Phasenwicklungen eines Stromrichtermotors |
US4450396A (en) * | 1980-09-23 | 1984-05-22 | Massachusetts Institute Of Technology | Electrically controlled synchronous machine |
-
1986
- 1986-02-25 NL NL8600464A patent/NL8600464A/nl not_active Application Discontinuation
-
1987
- 1987-02-20 EP EP87200292A patent/EP0234663A1/en not_active Withdrawn
- 1987-02-25 JP JP4052887A patent/JPS62207163A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL8600464A (nl) | 1987-09-16 |
EP0234663A1 (en) | 1987-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6239571B1 (en) | Resolver | |
EP0457389B1 (en) | Electromagnetic drive system | |
JPS6271485A (ja) | ブラシレスモ−タ | |
JPH09503898A (ja) | 複数のセンサを有する制御用回路 | |
JP2001235307A (ja) | 回転型位置検出装置 | |
JPS62207163A (ja) | ブラシレス直流モ−タ | |
US4605889A (en) | Brushless tachometer/synchro | |
EP0349546B1 (en) | Electric motor | |
JPH08285929A (ja) | 磁力計 | |
USRE32857E (en) | Brushless tachometer/synchro | |
JPH0261689B2 (ja) | ||
JPH0546197B2 (ja) | ||
JP2000338257A (ja) | 磁性金属センサ | |
JP2556383B2 (ja) | 磁気レゾルバ | |
SU1415050A1 (ru) | Индуктивный датчик положени | |
JPS58215560A (ja) | 回転速度検出装置 | |
JP3680363B2 (ja) | 磁気軸受制御装置 | |
JPS61122504A (ja) | 回転位置検出装置 | |
JPH07236296A (ja) | 1個の位置検知素子により3相の位置検知信号を得る装置 | |
US5926000A (en) | Apparatus for obtaining three-phase position detection signals by means of two coils | |
SU1767635A1 (ru) | Способ формировани выходного сигнала в бесконтактном датчике углового положени | |
JPS5837790B2 (ja) | 無整流子モ−タのロ−タ位置検出回路 | |
JP4220623B2 (ja) | 磁気インピーダンス効果素子の検出回路 | |
KR0150666B1 (ko) | 속도 발전기 | |
JPS6021347B2 (ja) | モ−タの位置及び速度の検知装置 |