JPS6268057A - 無整流子電動機 - Google Patents
無整流子電動機Info
- Publication number
- JPS6268057A JPS6268057A JP60206942A JP20694285A JPS6268057A JP S6268057 A JPS6268057 A JP S6268057A JP 60206942 A JP60206942 A JP 60206942A JP 20694285 A JP20694285 A JP 20694285A JP S6268057 A JPS6268057 A JP S6268057A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- position detection
- detection plate
- control circuit
- position detector
- Prior art date
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- Pending
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (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】
産業上の利用分野
本発明は、ファン等の駆動用に使用される無整流子電動
機に関するものである。
機に関するものである。
従来の技術
従来この種の無整流子電動機は第6図〜第9図に示すよ
うな構成であった。すなわち、トランジスタよりなるス
イッチング素子1〜6の出力端は、3相ブリツジ接続さ
れ中性点非接地スター結線された固定子巻線7〜12の
入力端に接続されている。そして回転子13は4極に着
磁された磁極片をもつ構成となっている。第6図の例に
おいては、固定子巻線7〜12に対する回転子13の相
対的な位置を検出するだめに、3ケの磁電変換素子24
〜26が回転子13の磁極片の磁束を検知できるよう、
磁極片の近傍に取り付けられている。前記磁電変換素子
24〜26は制御回路27に接続さ3 ペーノ れ、磁電変換素子24〜26の出力に応じて、スイッチ
ング素子1〜6のゲート信号を制御するよ8図に示す導
通状態図におけるONで動作するゲート信号を出力して
、固定子巻線7〜12に流れる電流を制御し、回転子1
3を回転させている。
うな構成であった。すなわち、トランジスタよりなるス
イッチング素子1〜6の出力端は、3相ブリツジ接続さ
れ中性点非接地スター結線された固定子巻線7〜12の
入力端に接続されている。そして回転子13は4極に着
磁された磁極片をもつ構成となっている。第6図の例に
おいては、固定子巻線7〜12に対する回転子13の相
対的な位置を検出するだめに、3ケの磁電変換素子24
〜26が回転子13の磁極片の磁束を検知できるよう、
磁極片の近傍に取り付けられている。前記磁電変換素子
24〜26は制御回路27に接続さ3 ペーノ れ、磁電変換素子24〜26の出力に応じて、スイッチ
ング素子1〜6のゲート信号を制御するよ8図に示す導
通状態図におけるONで動作するゲート信号を出力して
、固定子巻線7〜12に流れる電流を制御し、回転子1
3を回転させている。
また第7図は第6図に対して、磁電変換素子24〜26
を使用しない例であり、電動機起動時には、通常回転時
とは異なる処理で回転子を回転させる必要があるが、回
転子13の回転中においては、第8図から明らかなよう
に、スター結線された固定子巻線7〜12のうち必らず
1相の巻線は非通電となっており、この非通電の巻線に
生じる誘起電圧の変化を、固定子巻線中性点29や固定
子巻線端3o〜32より取り出し、この誘起電圧の変化
に応じてスイッチング素子1〜6のゲート信号を制御す
る制御回路28に入力し、第6図の例と同様に回転子1
3を回転させている。
を使用しない例であり、電動機起動時には、通常回転時
とは異なる処理で回転子を回転させる必要があるが、回
転子13の回転中においては、第8図から明らかなよう
に、スター結線された固定子巻線7〜12のうち必らず
1相の巻線は非通電となっており、この非通電の巻線に
生じる誘起電圧の変化を、固定子巻線中性点29や固定
子巻線端3o〜32より取り出し、この誘起電圧の変化
に応じてスイッチング素子1〜6のゲート信号を制御す
る制御回路28に入力し、第6図の例と同様に回転子1
3を回転させている。
なお第6図および第7図の例のいずれの場合にも、固定
子巻線7〜12は、回転子13に対して第9図のように
各相の2個の巻線が180°対向するような位置に配置
されている。
子巻線7〜12は、回転子13に対して第9図のように
各相の2個の巻線が180°対向するような位置に配置
されている。
(たとえば特開昭52−29917号公報および特開昭
59−122352号公報) 発明が解決しようとする問題点 このよう々従来の構成では、第6図の例では回転子13
の固定子巻線7〜12に対する和動的な位置を検出する
ために、3個の磁電変換素子24〜26を回転子13の
磁極片の近傍に取り付ける必要があり、磁電変換素子2
4〜26と制御回路27との接続部が多く、構成が複雑
になるとともに、3個の磁電変換素子24〜26の相対
的な取付位置が適正でなかったり、3個相互の特性のば
らつきが大きかった場合、回転子13の位置検出に誤差
が生じ、固定子巻線7〜12への通電タイミングが乱れ
、電動機の回転特性が悪くなるとともに振動・騒音発生
の原因となるという問題があった。また第7図の例では
、低速回転時や急激な負荷変動で回転速度が低下したと
きに、非通電の5 ヘ一/ 固定子巻線に誘起される電圧が低くなり、固定子巻線中
性点29や固定子巻線端30〜32から誘起電圧を検出
することが困難となり、制御回路28が動作せず回転不
良となる問題があった。さらに負荷の大小によって誘起
電圧の波形が変化したり、スイッチング素子1〜6のス
イッチングノイズが誘起電圧波形に含まれたりするので
、誘起電圧の取り出しに回路的な工夫を必要とし、回路
が複雑となる問題があった。
59−122352号公報) 発明が解決しようとする問題点 このよう々従来の構成では、第6図の例では回転子13
の固定子巻線7〜12に対する和動的な位置を検出する
ために、3個の磁電変換素子24〜26を回転子13の
磁極片の近傍に取り付ける必要があり、磁電変換素子2
4〜26と制御回路27との接続部が多く、構成が複雑
になるとともに、3個の磁電変換素子24〜26の相対
的な取付位置が適正でなかったり、3個相互の特性のば
らつきが大きかった場合、回転子13の位置検出に誤差
が生じ、固定子巻線7〜12への通電タイミングが乱れ
、電動機の回転特性が悪くなるとともに振動・騒音発生
の原因となるという問題があった。また第7図の例では
、低速回転時や急激な負荷変動で回転速度が低下したと
きに、非通電の5 ヘ一/ 固定子巻線に誘起される電圧が低くなり、固定子巻線中
性点29や固定子巻線端30〜32から誘起電圧を検出
することが困難となり、制御回路28が動作せず回転不
良となる問題があった。さらに負荷の大小によって誘起
電圧の波形が変化したり、スイッチング素子1〜6のス
イッチングノイズが誘起電圧波形に含まれたりするので
、誘起電圧の取り出しに回路的な工夫を必要とし、回路
が複雑となる問題があった。
本発明はこのような問題点を解決するたので、センサー
の取付部や制御回路の構成を複雑とせず、またセンサー
の相対的な特性のばらつきによる回転特性の変化がなく
、低速時や負荷の変化にかかわりなく安定な回転をする
無整流子電動機を提供することを目的とするものである
。
の取付部や制御回路の構成を複雑とせず、またセンサー
の相対的な特性のばらつきによる回転特性の変化がなく
、低速時や負荷の変化にかかわりなく安定な回転をする
無整流子電動機を提供することを目的とするものである
。
問題点を解決するだめの手段
この問題点を解決するために本発明は、3相の固定子巻
線と、永久磁石の磁極をもつ回転子の回転と同期して回
転子の位置検出信号を発生する1個のセンサーを有する
回転子位置検出器と、この回転子位置検出器の出力に応
じて前記3相の固定子巻線に流れる電流を制御する制御
回路とをもうけたものである。
線と、永久磁石の磁極をもつ回転子の回転と同期して回
転子の位置検出信号を発生する1個のセンサーを有する
回転子位置検出器と、この回転子位置検出器の出力に応
じて前記3相の固定子巻線に流れる電流を制御する制御
回路とをもうけたものである。
作 用
この構成により、回転子の回転と同期して回転子の位置
を検出し信号を発生し、その検出信号により固定子巻線
に流れる電流を制御するため1個のセンサーで制御する
ことができ、センサーの取付部や制御回路の構成が単純
化し、安定した運転ができることとなる。
を検出し信号を発生し、その検出信号により固定子巻線
に流れる電流を制御するため1個のセンサーで制御する
ことができ、センサーの取付部や制御回路の構成が単純
化し、安定した運転ができることとなる。
実施例
以下本発明の一実施例について、第1図および第2図に
もとづき説明する。図において、14は回転子13と同
軸上に取り付けられた位置検出板で、N極とS極が均等
な幅で交互に着磁され、全体で12極の磁極を有してい
る。この位置検出板14の磁束を検出できる位置には磁
電変換素子15が取り付けられている。前記磁電変換素
子16は制御回路17に接続され、磁電変換素子16の
出力が、正から負、あるいは負から正に変化すると7
べ−・ とに、第2図に示すような導通状態となるように、順番
にスイッチング素子1〜6のゲート信号を制御するよう
になっている。固定子巻線7〜12の配置は、第9図に
示す従来例と同様である。
もとづき説明する。図において、14は回転子13と同
軸上に取り付けられた位置検出板で、N極とS極が均等
な幅で交互に着磁され、全体で12極の磁極を有してい
る。この位置検出板14の磁束を検出できる位置には磁
電変換素子15が取り付けられている。前記磁電変換素
子16は制御回路17に接続され、磁電変換素子16の
出力が、正から負、あるいは負から正に変化すると7
べ−・ とに、第2図に示すような導通状態となるように、順番
にスイッチング素子1〜6のゲート信号を制御するよう
になっている。固定子巻線7〜12の配置は、第9図に
示す従来例と同様である。
上記構成において、第2図に示す時刻t1に、磁電変換
素子15に対向する位置検出板14の磁極が、S極から
N極に変化する位置に位置検出板14と磁電変換素子1
6を設定しておけば、時刻t1 に磁電変換素子15
の出力が負から正に変化し、制御回路16はスイッチン
グ素子1と5を導通させるゲート信号を発生させる。ス
イッチング素子1と6が導通することにより、固定子巻
線7゜8.11.12に電流が流れ、回転子13を回転
させる。それと同時に位置検出板14も回転し、時刻t
2には磁電変換素子16に対向する磁極部分がN極から
S極に変化するような位置となり、磁電変換素子の出力
が正から負に変化し、同時に制御回路16からのゲート
信号もスイッチング素子1と6を導通させる状態に変化
し、固定子巻線7.8,9.10に電流が流れ、回転子
13が回転する。このようにして順次回転子13が回転
し、時刻t における位置から時刻t13における位置
にくると、回転子13は1回転したことになる。
素子15に対向する位置検出板14の磁極が、S極から
N極に変化する位置に位置検出板14と磁電変換素子1
6を設定しておけば、時刻t1 に磁電変換素子15
の出力が負から正に変化し、制御回路16はスイッチン
グ素子1と5を導通させるゲート信号を発生させる。ス
イッチング素子1と6が導通することにより、固定子巻
線7゜8.11.12に電流が流れ、回転子13を回転
させる。それと同時に位置検出板14も回転し、時刻t
2には磁電変換素子16に対向する磁極部分がN極から
S極に変化するような位置となり、磁電変換素子の出力
が正から負に変化し、同時に制御回路16からのゲート
信号もスイッチング素子1と6を導通させる状態に変化
し、固定子巻線7.8,9.10に電流が流れ、回転子
13が回転する。このようにして順次回転子13が回転
し、時刻t における位置から時刻t13における位置
にくると、回転子13は1回転したことになる。
もし回転途中、たとえば時刻t からt2の間に、負荷
が何らかの理由で急激に大きくなり回転速度が低下した
場合、位置検出板14の回転速度も低下し、磁電変換素
子15の出力が正から負に変化する時刻121での時間
が長くなり、その間制御回路16は、時刻t1に発生さ
せたスイッチング素子1と5を導通させるゲート信号を
保持することになり、回転子13の回転に支障はきたさ
ない。
が何らかの理由で急激に大きくなり回転速度が低下した
場合、位置検出板14の回転速度も低下し、磁電変換素
子15の出力が正から負に変化する時刻121での時間
が長くなり、その間制御回路16は、時刻t1に発生さ
せたスイッチング素子1と5を導通させるゲート信号を
保持することになり、回転子13の回転に支障はきたさ
ない。
逆に負荷が小さくなり回転速度が上昇した場合は、時刻
t1からt21での時間が短くなり、ゲート信号を保持
する時間が短くなり、同様に回転子130回転に支障は
ない。なお、時刻t1において磁電変換素子15に対向
する位置検出板14の磁極は、かならずしもS極からN
極に変化する必要はなく、N極からS極に変化してもよ
い。また磁極電変換素子15の出力も、位置検出板14
の磁極がN極からS極に変化するとき、正から負に変化
9 ペー/゛ する必要はなく、負から正に変化するように取り付けら
れていてもかまわない。t2〜tつ、の時刻においても
同様である。要はスイッチング素子1〜6の導通状態を
変化させる必要のあるときに、磁電変換素子15の出力
が変化するように、磁電変換素子15と位置検出板14
が取り付けられておればよい。以上のように本実施例に
よれば、1個の磁電変換素子しか使用しないため、取付
が簡単となり、また制御回路との接続部も複雑とならず
、さらに磁電変換素子を複数個使う場合の相互の特性の
ばらつきの影響が解消でき、まだ着磁された位置検出板
をもうけているため、回転速度が低速でも高速でも、あ
るいは変化しても安定した回転子位置検出信号が得られ
、回転不良となることはない。そして、制御回路は1個
の磁電変換素子の出力が変化したかどうかを判別するだ
けでゲート信号を変更するタイミングがつかめるため、
回路そのものが簡単に構成できる。
t1からt21での時間が短くなり、ゲート信号を保持
する時間が短くなり、同様に回転子130回転に支障は
ない。なお、時刻t1において磁電変換素子15に対向
する位置検出板14の磁極は、かならずしもS極からN
極に変化する必要はなく、N極からS極に変化してもよ
い。また磁極電変換素子15の出力も、位置検出板14
の磁極がN極からS極に変化するとき、正から負に変化
9 ペー/゛ する必要はなく、負から正に変化するように取り付けら
れていてもかまわない。t2〜tつ、の時刻においても
同様である。要はスイッチング素子1〜6の導通状態を
変化させる必要のあるときに、磁電変換素子15の出力
が変化するように、磁電変換素子15と位置検出板14
が取り付けられておればよい。以上のように本実施例に
よれば、1個の磁電変換素子しか使用しないため、取付
が簡単となり、また制御回路との接続部も複雑とならず
、さらに磁電変換素子を複数個使う場合の相互の特性の
ばらつきの影響が解消でき、まだ着磁された位置検出板
をもうけているため、回転速度が低速でも高速でも、あ
るいは変化しても安定した回転子位置検出信号が得られ
、回転不良となることはない。そして、制御回路は1個
の磁電変換素子の出力が変化したかどうかを判別するだ
けでゲート信号を変更するタイミングがつかめるため、
回路そのものが簡単に構成できる。
第3図は本発明の第2の実施例を示すものである。この
実施例は、回転子位置検出器20を構成10 ページ する1個のセンサーをバイアス磁石を有する磁気抵抗素
子18としたことに特徴をもっている。
実施例は、回転子位置検出器20を構成10 ページ する1個のセンサーをバイアス磁石を有する磁気抵抗素
子18としたことに特徴をもっている。
バイアス磁石を有する磁気抵抗素子18は、その近傍に
透磁率の高い物体が接近すると出力を発生する性質があ
り、位置検出板19を鉄等で6ケの歯をもつ歯車形状に
形成すれば、歯の部分が磁気抵抗素子18に接近すれば
出力が発生し、歯でない部分が接近したときには出力が
発生しなくなり、第1の実施例で説明した位置検出器1
6と同様の機能を発揮することが可能となる。この構成
によって、位置検出板19に磁極を形成する必要がなく
なり、鉄板等を打ち抜くことによって簡単に位置検出板
19の製作ができるという効果をもつ。なおその動作は
第1の実施例と同じであるので省略する。
透磁率の高い物体が接近すると出力を発生する性質があ
り、位置検出板19を鉄等で6ケの歯をもつ歯車形状に
形成すれば、歯の部分が磁気抵抗素子18に接近すれば
出力が発生し、歯でない部分が接近したときには出力が
発生しなくなり、第1の実施例で説明した位置検出器1
6と同様の機能を発揮することが可能となる。この構成
によって、位置検出板19に磁極を形成する必要がなく
なり、鉄板等を打ち抜くことによって簡単に位置検出板
19の製作ができるという効果をもつ。なおその動作は
第1の実施例と同じであるので省略する。
第4図および第6図は第3の実施例を示すものである。
この実施例は、回転子位置検出器23を構成する1個の
センサーをフォトインタラプタ21としたことに特徴を
もっている。フォトインタラプタ21を第5図に示すよ
うに、歯車形状の位置11 ページ 検出板22に対向させると、第6図(a)のフォトイン
タラブ21に位置検出板22の歯が接近したときには、
投光部からでた光が歯の表面で反射して受光部に入り、
フォトインタラブ21から出力が発生する。第5図(1
))の歯でない部分が接近したときには、光の反射位置
が遠くなり、受光部に光が入らなくなり、出力が発生し
なくなり、第1の実施例で説明した位置検出器16と同
様の機能をすることが可能となる。
センサーをフォトインタラプタ21としたことに特徴を
もっている。フォトインタラプタ21を第5図に示すよ
うに、歯車形状の位置11 ページ 検出板22に対向させると、第6図(a)のフォトイン
タラブ21に位置検出板22の歯が接近したときには、
投光部からでた光が歯の表面で反射して受光部に入り、
フォトインタラブ21から出力が発生する。第5図(1
))の歯でない部分が接近したときには、光の反射位置
が遠くなり、受光部に光が入らなくなり、出力が発生し
なくなり、第1の実施例で説明した位置検出器16と同
様の機能をすることが可能となる。
この構成によって、位置検出板22に磁極を形成する必
要がなくなるとともに、第2の実施例の位置検出板19
のように透磁率の高い物質で製作する必要がなく、位置
検出板22を形成することが可能な物質の種類が増える
という効果をもつ。
要がなくなるとともに、第2の実施例の位置検出板19
のように透磁率の高い物質で製作する必要がなく、位置
検出板22を形成することが可能な物質の種類が増える
という効果をもつ。
なおその動作は第1の実施例と同じであるので省略する
。
。
発明の効果
以上の実施例の説明より明らかなように本発明によれば
、回転子の回転と同期して回転子の位置検出信号を発生
する1個のセンサーを有する回転子位置検出器によって
、回転子の位置を検出するようにしたことにより、セン
サー取付部や制御回路を複雑に構成しなくても、センサ
ーの特性のばらつきや負荷の変化によって乱れることの
ない安定した位置検出信号を得ることが可能となり、簡
単な構成で、騒音や振動発生のない、安定した同転をす
る無整流子電動機の製作が可能となる効果が得られる。
、回転子の回転と同期して回転子の位置検出信号を発生
する1個のセンサーを有する回転子位置検出器によって
、回転子の位置を検出するようにしたことにより、セン
サー取付部や制御回路を複雑に構成しなくても、センサ
ーの特性のばらつきや負荷の変化によって乱れることの
ない安定した位置検出信号を得ることが可能となり、簡
単な構成で、騒音や振動発生のない、安定した同転をす
る無整流子電動機の製作が可能となる効果が得られる。
第1図は本発明の一実施例における無整流子電動機の概
略構成図、第2図は同スイッチング素子の導通順序およ
び磁電変換素子の出力を示す説明図、第3図は第2の実
施例における回転子位置検出器の概略構成図、第4図は
第3の実施例における回転子位置検出器の概略構成図、
第6図(a) 、 (b)は同要部拡大図、第6図は従
来の無整流子電動機の概略構成図、第7図は他の従来例
の無整流子電動機の概略構成図、第8図は第6図および
第7図の例におけるスイッチング素子の導通状態を示す
説明図、第9図は同固定子巻線の概略配置図であ13
ページ 7.8,9,10,11.12・・・・・・固定子巻線
、13・・・・・回転子、16・・・・・・磁電変換素
子、17゜18・・・・・・磁気抵抗素子、21・・・
・・・フォトインタラプタ、14,19.22・・・・
・・位置検出板、16゜20.23・・・・・回転子位
置検出器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名2Q
−一一回転睡1紅泳 22−一−イfrtriゴー+2 第 6 図 第7図
略構成図、第2図は同スイッチング素子の導通順序およ
び磁電変換素子の出力を示す説明図、第3図は第2の実
施例における回転子位置検出器の概略構成図、第4図は
第3の実施例における回転子位置検出器の概略構成図、
第6図(a) 、 (b)は同要部拡大図、第6図は従
来の無整流子電動機の概略構成図、第7図は他の従来例
の無整流子電動機の概略構成図、第8図は第6図および
第7図の例におけるスイッチング素子の導通状態を示す
説明図、第9図は同固定子巻線の概略配置図であ13
ページ 7.8,9,10,11.12・・・・・・固定子巻線
、13・・・・・回転子、16・・・・・・磁電変換素
子、17゜18・・・・・・磁気抵抗素子、21・・・
・・・フォトインタラプタ、14,19.22・・・・
・・位置検出板、16゜20.23・・・・・回転子位
置検出器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名2Q
−一一回転睡1紅泳 22−一−イfrtriゴー+2 第 6 図 第7図
Claims (4)
- (1)3相の固定子巻線と、永久磁石の磁極をもつ回転
子の回転と同期して回転子の位置検出信号を発生する1
個のセンサーを有する回転子位置検出器と、この回転子
位置検出器の出力に応じて、前記3相の固定子巻線に流
れる電流を制御する制御回路とを有する無整流子電動機
。 - (2)回転子位置検出器は、1個の磁電変換素子と回転
子の回転と同期して回転する複数極に着磁された位置検
出板とから構成された特許請求の範囲第1項記載の無整
流子電動機。 - (3)回転子位置検出器はバイアス磁石を有する1個の
磁気抵抗素子と、回転子の回転と同期して回転する透磁
率の高い金属によって形成された位置検出板とから構成
された特許請求の範囲第1項記載の無整流子電動機。 - (4)回転子位置検出器は、1個のフォトインタラプタ
と回転子の回転と同期して回転する位置検出板とから構
成された特許請求の範囲第1項記載の無整流子電動機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60206942A JPS6268057A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 無整流子電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60206942A JPS6268057A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 無整流子電動機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6268057A true JPS6268057A (ja) | 1987-03-27 |
Family
ID=16531587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60206942A Pending JPS6268057A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 無整流子電動機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6268057A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04113543U (ja) * | 1991-03-22 | 1992-10-05 | 三菱農機株式会社 | 汎用コンバインの扱室構造 |
-
1985
- 1985-09-19 JP JP60206942A patent/JPS6268057A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04113543U (ja) * | 1991-03-22 | 1992-10-05 | 三菱農機株式会社 | 汎用コンバインの扱室構造 |
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