KR900007275Y1 - 자기저항이 없는 지름방향 공극형 단상 브러시리스 모터 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기저항이 없는 지름방향 공극형 단상 브러시리스 모터

제1도 및 2도는 본 고안의 원리 설명도.

제2도 (a)는 구동용 마그넷 로터와 스테이터 전기자철심의 전개도

제2도 (b)는 전기자 코일의 전개도로서, 동도(c)-(g)는 토크곡선의 설명도, 동도(h)는 통전범위의 설명도.

제3도는 본 고안의 제1실시예로서의 단상 브러시리스 모터의 동단면도.

제4도는 동 단상 브러시리스모터의 설명도.

제5도는 동 단상 브러시리스모터에 사용한 위치검지용 마그넷 로터의 하면도.

제6도는 동 단상 브러시리스 모터의 원리 설명도로서 동도(a)는 구동용 마그넷 로터와 스테이터 전지자 철심의 전개도, 동도(b)는 전기자 코일의 전개도, 동도(c)-(m)는 토그곡선의 설명도, 동도(n)및 (o)는 통전 범위의 설명도.

제7도는 동 단상 브러시리스 모터에 사용한 일 실시로서의 구동회로 설명도.

제8도는 본 고안의 제2실시예로서의 단상 브러시리스 모터의 설명도.

제9도는 동 단상 브러시리스 모터에 사용한 위치검지용 마그넷 로터의 하면도.

제10도는 동 단상 브러시리스모터의 원리설명도, 동도(a)는 구동용 마그넷 로터와 스테이터 전기자철심의 전개도, 동도(b)는 전기자 코일의 전개도이고, 동도(c)-(u)는 토크곡선의 설명도, 동도(v)-(x)는 통전범위의 설명도.

제11도는 본 고안의 제3실시예로서의 단상 브러시리스 모터의 설명도.

제12도는 동 단상 브러시리스 모터의 원리 설명도, 동도(a)는 구동용 마그넷 로터와 스테이터 전기자 철심의 전개도로, 동도(c)-(m)는 토크곡선의 설명도이고, 동도(n)은 통전범위의 설명도이다.

제13도는 본 고안의 제4실시예로서의 단상 브러시리스 모터의 설명도.

제14도는 동 단상 브러시리스 모터의 원리 설명도로, 동도(a)는 구동용 마그넷 로터와 스테이터 전기자철심의 전개도로, 동도(b)는 전기자 코일의 전개도, 동도(c)-(m)는 토크곡선의 설명도, 동도(n)는 통전범위의 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 단상브러시리스모터 2, 2' : 구동용 마그넷 로터

2'N : N극 2'S : S극

3 : 스테이터 전기자철심 4 : 에어갭

5-1∼5-3 : 돌극 6A : A상의 전기자코일

6A' : A'상의 전기자코일 6-1 : 제1의 A상 전기자코일

6-2 : 제2의 A상 전기자코일 6-3 : 제3의 A'상 전기자코일

6-4 : 제4의 A'상 전기자코일 7-10 : 토크곡선

11 : 합성토크곡선 12, 12' : 단상 브러시리스모터

13 : 모터본체 14 : 회전축

15 : 축수 16 : 로터요크

17-1∼17-6, 17'-1∼17'-6 : 돌극

18, 18' : 스테이터 전기자 철심 19 : 위치검지용 마그넷 로터

20 : 지지스테이터 21, 22 : 계합단부

23 : 프린트 배선기판 24 : 전기부품 수납공간

25 : 전기부품 26 : 위치검지소자

27A : A상 전기자코일 27A' : A'상 전기자코일

27B : B상의 전기자코일 27B' : B'상 전기자코일

27-1 : 제1의 A상 전기자코일 27-2 : 제2의 A상 전기자코일

27-3 : 제3의 A'상 전기자코일 27-4 : 제4의 A'상 전기자코일

27-5 : 제5의 B상 전기자코일 27-6 : 제6의 B상 전기자코일

27-7 : 제7의 B'상 전기자코일 27-8 : 제8의 B'상 전기자코일

28 : 종축(토크) 29 : 횡축(회전각, 전기각)

30-33 : 토크곡선 34 : 합성토크곡선

35-38 : 토크곡선 39, 40 : 합성토크곡선

41, 42 : 사선부분 43-1, 43-2 : 크로스부분

44 : 구동회로 45, 45' : 단상브러시리스 모터

46, 46' : 스테이터 전기자철심 47-1∼47-12, 47'-1∼47'-12 : 돌극

48 : 공극 48, 49' : 구동용 마그넷 로터

49'N : N극 49'S : S극

50N : N극 50S : S극

51-1 : 제1의 A상 전기자코일 51-2 : 제2의 A상 전기자코일

51-3 : 제3의 A'상 전기자코일 51-4 : 제4의 A'상 전기자코일

51-5 : 제5의 A상 전기자코일 51-6 : 제6의 A상 전기자코일

51-7 : 제7의 A'상 전기자코일 51-8 : 제8의 A'상 전기자코일

51-9 : 제9의 B상 전기자코일 51-10 : 제10의 B상 전기자코일

51-11 : 제11의 B'상 전기자코일 51-12 : 제12의 B'상 전기자코일

51-13 : 제13의 B상 전기자코일 51-14 : 제14의 B상 전기자코일

51-15 : 제15의 B'상 전기자코일 51-16 : 제16의 B'상 전기자코일

51A-1, 51A-2 : A상의 전기자코일 51A'-1, 51A'-2 : A'상의 전기자코일

51B-1, 51B-2 : B상의 전기자코일 51B-1, 51B-2 : B'상의 전기자코일

52, 59 : 토크곡선 60 : 합성토크곡선

61-68 : 토크곡선 69, 70 : 합성토크곡선

71, 72 : 사선부분 73 : 사선

74, 74' : 단상 브러시리스모터 75-1 : 제1의 A상 전기자코일

75-2 : 제2의 A상 전기자코일 75-3 : 제3의 A'상 전기자코일

75-4 : 제4의 A'상 전기자코일 75-5 : 제5의 B상 전기자코일

75-6 : 제6의 B상 전기자코일 75-7 : 제7의 B'상 전기자코일

75-8 : 제8의 B'상 전기자코일 75A : A상 전기자코일

75A' : A'상 전기자코일 75B : B상 전기자코일

75B' : B'상 전기자코일 76, 76' : 스테이터 전기자철심

77-80 : 토크곡선 81 : 합성토크곡선

82-85 : 토크곡선 86, 87 : 합성토크곡선

88, 88' : 단상브러시리스모터 89, 89' : 스테이터 전기자철심

90-1 : 제1의 A상 전기자코일 90-2 : 제2의 A상 전기자코일

90-3 : 제3의 A'상 전기자코일 90-4 : 제4의 A'상 전기자코일

90-5 : 제5의 B상 전기자코일 90-6 : 제6의 B'상 전기자코일

90-7 : 제7의 B'상 전기자코일 90-8 : 제8의 B'상 전기자코일

90A : A상의 전기자코일 90A' : A'상의 전기자코일

90B : B상의 전기자코일 90B' : B'상의 전기자코일

91-94 : 토크곡선 95 : 합성토크곡선

96-99 : 토크곡선 101, 102 : 합성토크곡선

104 : 릴럭턴스 토크발생부품 105 : 링상 자성체

본 고안은 플로피 디스크용(floppy disk 用) 스핀들, 모터, 오디오, 비디오 기기용 모터, DC브러시리스 축류팬등에 적용하는 단상 브러시리스 모터에 관한 것이다.

브러시리스 모터는, 직류모터의 특성에 더하여, 브러시리스와 컴뮤테이터(commutator)가 없으므로, 소음이 나지않고, 장수명이라는 점등에서 여러장치에 사용하고있다.

이 브러시리스 모터는 전자회를 사용하여 전기자 코일의 통전 절환을 하고있으나, 당해 브러시리스모터의 상수가 많아지면 많아 질수록, 그 상부 분수의 위치검지소자를 포함한 구동회로를 필요로 하여 고가로 되는 결점이있다. 그러므로, 축류팬 등의 장치에서는 구동회로가 1 상분, 즉 1개로 족한 저렴한 단상 브러시리스 모터를 사용하고 있다.

이 단상 브러시리스 모터는 때때로 사점위치에서 정지하고있으면 자기동할수없는 결점이있다. 따라서, 종래의 단상 브러시리스 모터는, 자기동할수있도록 하기 위하여 에어갭(Air Gap)안에 철봉등의 자기저항 토크(릴럭턴스 토크) 발생부재를 배설하거나, 에어갭을 경사를 지워서, 자기저항 토크를 발생시켜, 마그넷 로터를 반드시 자기동 시키도록 되어있다.

이와같이 자기저항 토크를 이용한 단상 브러시리스 모터는, 까다롭고 큰 자기저항 토크를 발생하기 때문에 원활한 회전을 할수없을뿐 아니라, 전자의 방법에서는 부품점수가 커지고, 후자의 방법에서는 큰 회전 토크를 얻을수없어 효율이 불량하다는 결점이있었다.

기타 알려진 단상 브러시리스 모터로서는, 구동용 마그넷 로터에 무착자부(혹은 실질적 무착자부)를 형성한 것도 있으나, 이 무착자부를 형성하는 것은 매우 까다로워 양산을 적합치 않다.

또 종래 자기저항 토크를 이용하여 자기동 시키도록 한 단상 브러시리스 모터에서는, 코어리스(무철심형) 구조의 것과 유코어(유철심형) 구조의 것이있다.

전자의 코어리스 단상 브러시리스모터는, 초편평하고 고속 회전하는 것을 얻을수있고, 또 전기자 철심이 없으므로 부품점수가 적어 초경량으로 저렴 양산할수있는 이점은 있으나, 그반면 큰 토크를 얻지 못하는 결점이있으며, 후자의 유철심형 단상 브러시리스 모터는, 큰 토크를 얻을수있는 이점은 있으나, 자기저항이 발생하므로, 토크리플(ripple)이 큰 모터로 되는 결점이있다.

즉, 어떤 방식의 단상 브러시리스 모터이어도 각기 장, 단점을 갖고있으나, 큰 토크를 얻고져 하는 경우에는, 유철심형 규조를 선택하는 것이 좋고 그러나, 자기저항 토크의 문제가 발생하는 것은 주지의 사실로, 종래부터 어떻게 자기저항 토크를 적재하는가 하는 검토가 이루어지고있으나, 아직까지 이에 대한 해결은 보지못하고 있다.

본 고안은 단상 브러시리스모터를 자기동 시키기위한 까다롭고 큰 자기저항 토크가 발생하지 않고, 토크리플이 적고 원활하게 회전하며, 또 무착자부를 형성하는 일도없이 1회전마다 균일한 합성토크를 발생하는 효율이 우수한 큰 토크를 얻을뿐 아니라, 유철심형 구조라 해도 자기저항 토크가 대부분 발생하지 않는 자기저항이 없는 지름방향 공극형 단상 브러시리스 모터를 얻음을 과제로 한 것이다.

이러한 본 고안의 과제는, N, S의 어느 일방의 자극이 전기각으로 120도 혹은 대체로 120도로, 타방의 자극이 전기각으로 240도 혹은 대체로 240도로 착자된 2P(P는 1이상의 정수)개의 자극을 갖는 계자 자극을 회전자로서 구비하여 이계자자극과 에어갭을 통하여 배설된 돌극에 전기자 코일을 권장해서된 스테이터 전기자 철심등을 구비, 전기각으로 m·(360·a)도 (m는 0이상의 정수, a는 1이상의 정수) 혹은 대체로 m·(360·a)도의 위치에 형성된 돌극에 권장된 n(n는 1이상의 정수)개의 제1의 A상 전기자 코일과, 이 제1의 A상 전기자 코일을 권장한 돌극에서 전기각으로 n·(360·b-240)도 (n는 1이상의 정수, b는 1이상의 정수) 혹은 대체로 n·(360·b-240)도의 각도만 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극에 상기 제1의 A상 전기자 코일과, 역권으로 권장된 n개의 제2의 A상 전기자코일과, 상기의 제1의 전기자 코일을 권장한 돌극에서 전기각 n·(360·b-240)도 혹은 대체로 n·(360·b-240)도의 각도만 둘레방향에 떨어진 위치에 형성된 돌극에 상기 제1의 A상 전기자 코일과 역권으로 권장된 n개의 제3의 A'상 전기자 코일과, 상기 제1의 A상 전기자 코일을 권장한 돌극에서 전기각으로 n·(360·c-240)도(c는 1이상의 정수) 혹은 대체로 n·(360·c-120)도의 각도만 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극에 상기 제1의 A상 전기자 코일과 동 방향으로 권장된 n개의 제4의 A'상 전기자코일과 상기 제1의 A상 전기자 코일을 권장한 돌극에서 전기각으로 m. (360.d-180)도(d는 1이상의 정수) 혹은 대체로, n. (360.d-180)도의 각도만 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극에 상기 제1의 A상 전기자 코일과 동방향에 권장된 n개의 제5의 B상 전기자코일과, 상기 제1의 A상 전기자코일을 권장한 돌극에서 전기각으로 n. (360.e-60)도(e는 1이상의 정수) 혹은 대체로 n. (360.e-60)도의 각도만 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극에 상기 제1의 A상 전기자 코일과 역권으로 권장된 제6의 B상 전기자 코일과, 상기 제3의 전기자 코일을 권장한 돌극에서 전기각으로 n. (360.f-180)도(f는 1이상의 정수) 혹은 대체로 n. (360.f-180)도의 각도만 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극에 상기 제1의 A상 전기자코일과 역권으로 권장된 n개의 제7의 B'상의 전기자코일과, 상기 제3의 전기자코일을 권장한 돌극에서 전기각으로 n. (360.g-180)도(g는 1이상의 정수)도의 각도만 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극에 상기 제1의 A상 전기자코일과 동 방향으로 권장된 n개의 제8의 B'상 전기자 코일등을 배설하고, 상기 계자 자극과 축방향의 공극을 통하여 대향한 스테이터 전기자철심의 상기 돌극의 외주에 지름방향으로 두께를 얇게 형성한 링상의 자성체를 고정하고, 상기 계자 자극위치를 검출하여 상기 A상, A'상, A'상의 전기자코일과 B상 B'상의 전기자 코일과에 교호로 전기각 180도 혹은 대체로 180도씩 통전하는 전기회로를 구비한 단상 브러시리스 모터를 제공하므로서 달성된다.

[제1실시예]

먼저 제1도를 참조하여 본 고안의 원리를 설명한다.

제1도는 2극의 구동용 마그넷 로터(제자 자극) (2)와 방사방향으로 연장된 3돌극의 스테이터 전기자철심(3)을 구비한 캡형의 단상 브러시리스모터(1)를 표시한다.

2개의 자극을 갖는 2극의 구동용 마그넷 로터(2)는, N극을 전기각으로 120도(혹은 대체로 120도, 기계각에서도 같다)의 폭, S극은 전기각으로 240도 (혹은 대체로 240도, 기계각도 같다)의 폭 즉 N극, S극=1 : 2(혹은 대체로 1 : 2)의 폭으로 지름방향 배향으로 착자되어 있다.

구동용 마그넷로터(2)와 지름방향의 에어갭(4)을 통하여 대향하여 배설된 스테이터 전기자 철심(3)은 3개의 T자형 돌극(5-1, 5-2, 5-3)을 전기각으로 60도 (기계각으로 120도)의 간격으로 등간격 형성되어있다.

T자형 돌극(5-1)은, 전기각으로 m.360.a (단 m은 0이상의 정수, a는 1이상의 정수, 이 실시예에서는 m, a=1을 선택하고 있다)도 (혹은 대체로 m.360.a도)의 위치에 형성하고, 이 돌극(5-1)에 제1의 전기자 코일(6-1)을 권장하고 있다.

상기돌극(5-1)에서 전기각으로 n. (360.b-240)(n.b는 각각 1이상의 정수로, 이 실시예에서는, n, b=1을 선택하고 있다)도 (혹은 n. (360.b-240)도), 즉 전기각에서 120도 혹은 대체로 120도의 각도만 둘레방향으로 떨어진 위치에 돌극(5-2)을 형성하고, 이 돌극(5-2)에 상기 제1의 A상 전기자 코일(6-1)과 역권으로 권장된 제2의 A상 전기자 코일(6-2)을 권장하고 있다.

상기 제1, 제2의 A상 전기자코일(6-1, 6-2)로서 A상 전기자코일(6A)을 형성하고있다. 상기 돌극(5-2)에 상기 제1의 A상 전기자코일(6-1)과 역권으로 권장된 제3의 A'상 전기자코일(6-3)을 권장하고있다.

상기돌극(5-1)에서 전기각으로 n. (360.c-120)(단, c는 1이상의 정수로, 이 실시예에서는 c=1)을 선택하고 있다)도 (혹은 대체로 n. (360.c-120도) 즉 전기각으로 240도(혹은 대체로 240도)의 각도만 둘레방향으로 떨어진 위치에 돌극(5-3)을 형성하고, 이 돌극(5-3)에 상기 제1의 A상 전기자코일(6-1)과 동방향으로 권장된 제4의 A'상 전기자코일(6-4)을 권장하고있다.

상기 제3, 제4의 전기자코일(6-3과 6-4)로서 A상의 전기자 코일(6A')을 형성하고있다.

이와같이 형성한 단상 브러시리스 모터(1)의 전개도는 제2도(a)에 표시하며, 제2도 (b)는 A, A'상 전기자 코일 6A, 6A'의 전개도에서 표시하고, 제2도(c)-(g)는 토크곡선의 설명도로서, 종측에 토크(T)를 횡축으로 회전각(W) 및 전기각(θ)을 나타내고있다.

이 제2도를 참조하여, 전기자코일(6A, 6A')이 통전되므로서, 마그넷 로터(2)는 상대적 회동을 하여 화살표 F방향으로 움직이면, 전기자코일(6A)의 제1의 A상 전기자코일(6-1)에 의하여 제2도(c)에 표시한 바와같은 토크곡선(7)을 얻게 된다.

전기자코일(6A)의 제2전기자코일(6-2)에 의하여 제2도(d)에 표시한 바와같은 토크곡선(8)을 얻게된다. 또 전기자코일(6A')의 제3전기전기자코일(6-3)에 의하여 제2도(e)에 표시한 토크곡선(9)을 얻게된다. 또 전기자코일(6A')의 제4의 A'상의 전기자 코일(6-4)에 의하여 제2도(f)에 표시한 토크곡선(10)을 얻게된다. 따라서 상기토크곡선(7-10)에 의하여 제2도(g)로 표시한 합성토크곡선(11)을 얻게된다. 이 합성토크곡선(11)에서와같이 제2도(h)를 참조하여 1회전마다(전기각으로 360도)중 전기각으로 240도(혹은 대체로 240도)의 범위에 걸쳐 균일한 대체로 일정값의 정방향 토크를 얻게 된다.

또 제2도(h)를 참조하여 나머지의 전기각으로 120도 (혹은 대체로 120도)의 범위에 걸쳐 부방향의 토크를 얻게된다.

이 부방향의 토크는 회전에 기여하지않는 것으로 된다.

이러한 합성곡선(11)은, A조의 전기자코일(6A)의 제1및 제2의 전기자코일(6-1, 6-2)과 역기전압 파형을 구하여 합성하고, A'상의 전기자코일(6A')의 제3및 제4의 전기자코일(6-3, 6-4)의 각 역기전압 파형을 구하여 합성하고 이들 2개의 합성한 역기전압 파형을 다시 합성한 합성 역기전압파형 곡선에서 용이하게 구해진다.

이합성 역기전압 파형 곡선의 정, 부 방향의 파형을 반대로 한 것이 상기합성토크곡선(11)이다.

따라서 합성역기전압파형의 전기각으로 240도(혹은 대체로 240도)의 범위에 걸쳐 얻어지는 전기각으로 180도 (혹은 대체로 180도)의 범위로 상기 A상, A'상의 전기자코일(6A, 6A')에 통전하므로써 모터로서의 토크를 얻을수가있다. 상기합성토크곡선(11)의 정방향 토크를 모터의 토크로서 이용하게되는데, 이것으로서 단상 브러시리스모터를 구성할수는 없다.

즉 제2도 (h)의 합성토크곡선(11)의 정방향의 토크전기각으로 240도(혹은 대체로 240도)의 범위는 모터의 토크로서 이용할 수 있으나, 전기각으로 120도(혹은 대체로 120)도의 부방향의 토크부분은, 모터의 토크로서 이용할수없다.

따라서 A상, A'상의 전기자코일과 같은 B상, B'상의 전기자 코일을 전기각으로 180도(혹은 대체로 180도)떨어진 위치에 형성, 상기 A상, A'상의 전기자코일과 B상, B'상의 전기자코일에 교호로 전기각으로 180도(혹은 대체로 180도)의 간격으로 교호로 통전하는 것으로, 1회전(전기각으로 360도의 범위) 마다의 전체적으로 토크리플이 적은 토크를 얻게되므로, 특별한 자기동처리수단(자기저항 토크 발생수단)이 없어도(자기동 처리수단을 사용해도좋다) 자기동 회전할수 있는 단상 브러시리스 모터를 얻을수가있다.

이하 제3도 이하를 참조하여 본 고안의 구체적인 제1실시예를 설명한다.

제3도는 본 고안의 제1실시예를 나타낸 캡형의 유철심형 단상 브러시리스 모터(12)의 종단면도로서, 연강판으로 형성한 고정측을 형성한 캡형의 모터본체(13)의 대체로 중심부에, 회전축(14)이 축수(15)에 의하여 회동자재로 측지되어있다.

회전축(14)에는, 모터본체(13) 내에 있어서 캡형의 로터요크(16)가 고정되어있다. 로터 요크(16)의 내면주면에는 2극의 원통과 마그넷 로터(2)가 고정하며, 지름방향의 에어갭(4)을 같이 전기각으로 60도(혹은 대체로 60도, 기계각도 같다)의 간격으로 6개의 T형 돌극(17-1∼17-6)을 등간격으로 방사상으로 결합하여 형성한 스테이터전기자철심(16)을 형성하고있다.

마그넷로터(2)의 하단면에는 제5도에서와 같이 N극, S극의 자극이 전기각(기계각에서도 같다)으로 180도(혹은 대체로 180도)의 폭의 측방향으로 착자판(2)극의 위치검지용 마그넷 로터(19)를 첩착하는등 형성하고있다.

또 제3도에 예에서는, 구동용 마그넷 로터(2)의 하단면에 직접, 위치검지용 마그넷 로터(2)을 첩착한 예를 표시했으나, 요크를 통하여 접착해도 좋고 또는 구동용 마그넷 로터(2)의 하단면에 측방향으로 착자하여 위치검지용 마그넷 로터(19)를 형성해도 무방하다. 또 이것은, 고안의 제2실시예 이하에서도 같다.

상기 스테이터 전기자철심(18)은, 지지스테이터(20)에 의하여 고정 지지되어있다.

지지스테이터(20)에는, 계합단부(21)가 형성, 이 계합단부(21)와 모터본체(13)에 형성한 계합단부(22)를 이용하여, 도시없는 프린트 배전패턴을 형성한 프린트배선기판(23)을 수평으로 지지고정하고, 프린트 배선기판(23)과 모터본체(13)의 저면과의 사이에 전기부품수납공간(24)을 형성하고있다.

프린트배선기판(23)의 하면에는, 전기회로를 구성할 전기부품(25)을 배치하고, 상기 전기부품 수납공간(24)에 임하도록 되어있으며, 프린트 배선기판(23) 상면의 위치검지용 마그넷 모터(19)와 대향한 면에는 자기센서, 예를들면 홀 소자, 홀 IC등의 위치검지 소자(26)를 배선하여 상기 위치검지용 마그넷 로터(19)의 자극을 검출하도록 되어있다.

제차 제4도를 참조하여, 전기각으로 m.360.a도(m는 1이상의정수, a는 1이상의 정수로 이 실시예에서는 m, a=1선택하고 있다) (또는 대체로 m.360.a도)의 위치에 형성된 n(n는 1이상의정수, 이 실시예에서는 n=1을 선택하고있다)개의 즉 1개의 돌극(17-1)에 제1의 A상 전기자 코일(27-1)을 권장하고 있다.

상기 돌극(17-1)에서 전기각으로 n. (360.b-240)도(b는 1이상의 정수로, 이 실시예에서는 n, b=1을 선택하고있다) 또는 대체로 n. (360.b-240)도의 각도만 떨어진 위치에 즉 전기각으로 120도(또는 대체로 120도)의 각도만 떨어진 위치에 1(n=1을 선택하고 있음으로)개의 돌극(17-3)을 형성하고 있다. 이 돌극(17-3)에는 제1의 A상 전기자코일(27-1)과 역권으로 제2의 A상 전기자코일(27-2)을 권장하고 있다.

전기자코일(27-1과 27-2)등으로, A상의 전기자코일(27A)(제6도 참조)을 형성하고 있다. 상기돌극(17-3)에는, 제1의 A상 전기자코일(27-1)과 역권으로 제3의 A'상 전기자 코일(27-3)을 권장하고있다.

상기돌극(17-1)에서 전기각 n. (360.c-120) (c는 1이상의 정수) (또는 대체로 n. (360.c-120도)의 각도만 둘레방향으로 떨어진 위치에 즉 이 실시예에서는 전기각으로 240도 (또는 대체로 240도) 각도만 떨어진 위치에 1(n-1을 선택하고 있음으로) 개의 돌극(1-5)을 형성하고있다. 이 돌극(17-5)에는, 제1의 A상 전기자코일(27-1)과 같은방향에 제4의 A'상 전기자코일(27-4)을 권장하고 있다.

전기자코일(27-3)과 (27-4)로서 A'상 전기자코일(27A')(제6도 참조)을 형성하고있다.

또 제2의 A상전기자코일(27-2)과 제3의 A'상의 전기자코일(27-3)은 같은 위치의 돌극(17-3)에 같이 역권으로 권장되어있으므로 이들 전기자코일(27-2)과 (27-3)는 설명 편의상 2개있다고 기재하고 있으나, 실제로는 도선의 턴(turn)수를 2개로 권선한 1개의 전기자 코일이라 생각하면 된다. 제1의 A상 전기자코일(27-1)을 권장한 돌극(17-1)에서 전기각으로 n. (2360.d-180)도 (d는 1이상의 정수, 이 실시예에서는 n, d=1를 선택하고 있다) (또는 대체로 n. (360.d-180)도의 각도만 떨어진 위치 즉 전기각으로 180도(또는 대체로 180도)의 각도만 둘레방향으로 떨어진 위치에, 1개(n=1을 선택하고 있으므로)의 돌극(17-4)를 형성하고 있다.

이 돌극(17-4)에는, 상기 제1의 A상 전기자코일(27-1)과 같은 방향으로 제5의 B상 전기자코일(27-5)을 권장하고있다.

제1의 전기자코일(27-1)을 권장한 돌극(17-1)에서 전기각으로 n. (360.e-60)도(e는 1이상의 정수, 이 실시예에서는, n, e=1를 선택하고 있다) (혹은 대체로 n. (360.c-60도)의 각도만 떨어진 위치, 즉 이 실시예에서는 전기각으로 300도(또는 대체로 300도)의 각도만 둘레방향으로 떨어진 위치에, 1개(n=1을 선택하고 있으므로)의 돌극(17-6)을 형성하고 있다. 이돌극(17-6)에는, 상기 제1A상의 전기자코일(27-1)과 역권으로 제6의 B상의 전기자 코일(27-6)을 권장하고있다.

상기 제3의 전기자코일(27-3)을 권장한 돌극(17-3)에서 전기각으로 n. (360.f-180)도 (f는 1이상의 정수) (또는 대체로 n. (360.f-180도)의 각도만 떨어진 위치, 즉 이 실시예에서는 f=1, n=1을 선택하고 있음으로, 전기각으로 180도(혹은 대체로 180도)의 각도만 둘레방향으로 떨어진 위치에, 1개(이 실시예에서는 n=1을 선택하고 있다)의 돌극(17-6)을 형성하고 있다. 이 돌극(17-6)에는, 상기 제1의 A상 전기자 코일(27-1)과 역권으로 B'상 전기자코일(27-7)을 권장하고 있다.

제4의 A'상 전기자코일(27-4)을 권장한 돌극(17-4)에서 전기각으로 n. (360.g-180)도(g는 1이상의 정수, 이 실시예에서는 n, g=1를 선택하고 있다) 또는 대체로 n. (360.g-180)도의 각도만 떨어진 위치, 즉 전기각으로 300도(혹은 대체로 300도)의 각도만 둘레방향으로 떨어진 위치에, 또는 돌극(17-1)에서 전기각으로 60도(또는 대체로 60도)의 위치에 형성한 상기돌극(17-2)에, 상기 제1의 A상 전기자코일(27-1)과 같은 방향에 제8의 B'상 전기자코일(27-8)을 권장하고 있다.

상기 제5도의 B상 전기자코일(27-5)과 상기 제6의 B상 전기자코일(27-6)로, B상 전기자코일(27B)을 형성하고 있다(제6도 참조).

상기 제7의 B'상 전기자코일(27-7)과 상기 제8의 B'상 전기자코일(27-8)로, B'상 전기자코일(27B')을 형성하고 있다(제6도 참조).

또 제6의 A상 전기자 코일(27-6)과 제7의 B'상 전기자 코일(27-7)을 같은 위치에 돌극(17-6)에 같이 실제로는 도선의 턴수를 2배로 권선한 1개의 전기자 코일로 생각하면 된다. 상기 스테이터 전기자 철심 18의 상기돌극(17-1∼17-6)의 외주에는, 돌극(17-1∼17-6)과 구동용 마그넷 로터(2)등에 의하여 발생하는 큰 자기저항 토크를 없게하기 위하여 지름방향으로 두께가 얇게 형성한 링상 자성체(105)를 적절한 수단, 예를들면 접착등의 수단으로 고정하고있고, 또 "고정"이라는 표현을 했으나, 일체로 형성해도된다.

상기유철심형 단상 브러시리스모터(12)의 구동용 마그넷 로터(2)와 스테이터 전기자 철심(18)과의 전개도는, 제6도(a)에 표시한 바와같으며, 제6도(b)는 A상, A'상, B상 및 B'상의 전기자코일(27A, 27A', 27B 및 27B')의 전개도를 나타내며, 제6도(c)-(n)는 토크곡선의 설명도로, 종축(28)에 토크(T)를, 횡축(29)에 회전각(W)및 전기각(θ)을 표시하고있다.

지름 제6도를 참조하여, A상 및 A'상의 전기자코일(27A, 27A')이 통전하므로서, 구동용 마그넷 로터(2)는 스테이터 전기자철심(17B)과 상대적 회동을 하여 화살표 F방향에 움직이면, A상의 전기자 코일(27A)의 제1전기자코일(27-1)에 의하여 제6도(c)로 표시한 토크곡선(30)을 얻게된다. 또 제2의 A상 전기자코일(27-2)에 의하여 제6도(d)로 표시한 토크곡선(31)을 얻게된다. 또, A'상의 전기자코일(27A')의 제3의 전기자코일(27-3)에 의하여 제6도 (e)로 표시한 토크곡선(32)을 얻게된다. 또 제4의 A'상 전기자코일(27-4)에 의하여 제6도(f)로 표시한 토크곡선(33)을 얻게된다.

상기 제6도(c)-(f)로 표시한 토크곡선(30-33)에 의한 토크를 합성한 것이 제6도 (g)에 표시한 합성 토크곡선(34)이다.

또 B상 및 B'상의 전기자코일 (27B) 및 (27B')이 통전되므로서 구동용 마그넷 로터(2)는 스테이터전기자철심(18)과 상대적 회동을하여 화살표 F방향에 움직이면 B상 전기자코일(27B)의 제5전기자 코일(27-5)에 의하여 제6도(h)로 표시한 토크곡선(35)을 얻게된다.

또 제6의 전기자코일(27-6)에 의하여 제6도(i)로 표시한 토크곡선(36)을 얻게된다. 또 B'상의 전기자코일(27B')의 제7의 B'상의 전기자코일(27-7)에 의하여 제6도 (j)로 표시한 토크곡선(37)을 얻게된다.

제8의 B'상의 전기자코일(27-8)에 의하여 제6도(k)로 표시한 토크곡선(38)을 얻게된다. 상기 제6도(h)-(k)로 표시한 토크곡선(35-38)에 의한 토크를 합성한 것이 제6도(i)로 표시한 합성토크 곡선(39)이다.

따라서 제6도(h)-(l)로 표시한 합성토크곡선(35과 39)을 합성한 것이 제6도(m)로 표시한 합성토크곡선(40)이다.

이 제6도 (m)로 표시한 합성토크곡선(40)에서는 제6도(g)의 A상, A'상의 전기자코일(27A, 27A')에 의하여 얻어지는 제6도(g)의 합성토크곡선(34)을 실선으로 그리고, 제6도(l)의 B상, B'상의 전기자 코일(27B, 27B')에 의하여 얻어지는 제6도(l)의 합성토크 곡선(39)을 점선으로 그림과 동시에, 이들곡선(34, 38)을 알기 쉽게 하기 위하여 합성토크곡선(39)을 약간떨어져서 그려져 있다.

제6도(m) 내지 제6도(o)에서와 같이 1회전 마다의 각도, 즉 전기각으로 360도의 범위에 걸쳐서 일률적으로 원활하게 리플한 토크를 얻을수 있음을 이해할수 있다.

따라서, 위치검지소자(26)는 1개의 단상 브러시리스 모터(12)이어도, 전기각으로 360도의 범위에 걸쳐 원활한 토크를 얻을수 있음으로, 당해단상 브러시리스 모터(12)는 자기동하고, 1회전시에 있어서 회전할수있고 이후연속 회전할수 있음을 표시하고 있다.

즉, 제6도(m) 및 제6도(n)에서와같이, 합성토크곡선(34 및 39)에 의하여 전기각으로 240도(또는 대체로 240도)의 범위에 거쳐 정방향의 토크를 얻게되고 이 2개의 토크로 전체로서 전기각 360도의 범위에 걸쳐 정방향의 토크를 얻게된다.

따라서, 전기각으로 240도(또는 대체로 240도)의 범위중 중앙부의 플렛트한 전기각으로 180도(또는 대체로 180도의)범위에 걸쳐 제6도(o)로 좌우에서 우로 올라가는 사선부분(41)의 범위에 있어서 A상, A'상의 전기자코일(27A, 27A')에 통전하는 것으로, 당해사선부분(41)에 정방향의 토크를 얻을수가있다.

또, 전기각으로 240도(혹은 대체로 240도)의 범위중 중앙부의 플렛트한 전기각으로 180도(또는 대체로 180도)의 범위에 걸쳐 제6도(o)에서 우에서 좌로 올라가는 사선부분(42)의 범위에 있어서 B상, B'상의 전기자코일(27B, 27B')에 통전하는 것으로, 당해 사선부분(44)의 부분에 정방형의 토크를 얻을수가있다.

따라서, 전기각으로 360도(혹은 대체로 360도)의 범위에 걸쳐 프렛트한 일률적인 정방향의 토크를 얻을수가 있고, 당해 단상 브러시리스 모터(12)는 연속회전할수 있는 것이된다.

또, 사선이 크로스하고 있는 부분(43-1, 43-2)은 합성토크 곡선(34와 39)의 토크가 중합되는 부분에서 불안정한 부분이므로 상기와 같이 안정한 전기각으로 180도의 토크 부분을 선택하도록 하여져있다.

제7도를 참조하여, 일예로서의 구동회로(44)에 대하여 설명한다.

제7도에 있어서, Z상과 A'상의 전기자코일(27A과 27A')은 직렬 접속하고 있으며, 전기자코일(27) (제1의 전기자코일)(27-1)의 일단은 다이오드(D)를 통하여 전원〔+Vcc〕측에 접속되며 A'상의 전기자코일(27A')의 비단(제2의 전기자코일(27-3)의 일단)은 트랜지스터(Tr1)의 콜렉터에 접속하고 있다.

B상과 B'상의 전기자코일(28B와 27B')는 직렬접속하고 있으며, B'상의 전기자코일(27B')(제8의 전기자코일 (27-8)의 일단)은, 다이오드(D)를 통하여 전원〔+Vcc〕측에 접속되고 또 제1의 전기자코일(27-1)의 일단에 접속됨과 동시에 B상의 전기자코일(27B)(제6의 전기자코일 27-6의 타단)은, 트랜지스터(Tr₂)의 콜렉터에 접속하고 있다.

트랜지스터(Tr₁과 Tr₂)의 에미터는, 공통접속하고, 저항(R₁)을 통하여 접지에 접속하고 있다.

위치검지소자(26)의 정측 전원단자는, 저항(R₂)을 다이오드(D)를 통하여 전원〔+Vcc〕측에 접속하고, 위치검지소자(26)의 부측 전원단자는 저항(R₃)을 통하여 접지에 접속하고 있다.

위치검지소자(26)의 일방 출력단자는 트랜지스터(Tr₃) 저항(R₄)을 통하여 트랜지스터(Tr₁)의 베이스에 접속하고있다.

위치검지소자(26)의 타방출력단자는, 트랜지스터(Tr₄), 저항(R₅)을 통하여 트랜지스터(Tr₂)의 베이스에 접속하고있다.

또 이구동회로(44)에서는, 위치검지소자(26)는 구동용 마그넷로터(2)의 N극과 S극의 사이를 검출하고 있어도, 양방의 트랜지스터(Tr₃, Tr₄)가 온 하도록 저항 정수를 결정하고 있으므로, A상의 전기자코일(27A, 27A') 및 B상, B'상의 전기자코일(27B, 27B')에 전류가 흐르도록 하고, 이 단상 브러시리스모터(12)는 회전할 수 있도록 하여져 있다.

또 이 구동회로(44)에서는, 위치검지소자(26)가 위치검치용 마그넷 로터(19)의 S극(19S)를 검출했을때, 트랜지스터(Tr₃)를 온하고, A상의 전기자코일(27A, 27A')에 전기각으로 180도의 간격으로 통전하고, N극(19N)을 검출한때는, 트랜지스터(Tr₄)를 온하고, B상, B'상의 전기자코일(27B, 27B')에 전기각으로 180도의 간격에서 통전하여, 전기각으로 360도의 범위에 걸쳐 일률적인 토크를 얻도록 하여져있다.

또 상기에서와 같이 본 고안의 단상 브러시리스모터(12)에서는 자기저항토크 발생수단등의 자기동 처리수단을 형성하지 않아도 자기동 회전할수 있으나, 더욱 확실하게 자기동 할 수 있게 하기 위하여 자기동 처리수단을 이용해도 된다.

예를들면 제3도에서 부호(104)로 표시한 바와같은 위치에 철판등의 자기저항 토크 발생 부품을 위치검지용 마그넷 로터(19)에 대향시켜 놓으면 좋다.

또 본 고안의 제1실시예에 표시한 자기저항이 없는 지름 방향 공극형 단상 브러시리스모터(12)는, 상기예에서와 같이 1상 통전방식이어도 자기동할 수 있고, 또 유철심형 구조로 되어 있음으로 큰 토크를 얻을 수 있으나, 상기링상 자성체(105)가 있으므로, 예를들면 돌극(17-1∼17-6)이 있어도 악영향될 자기저항토크는 대부분 발생하지 않거나 또는 자성체(105)를 적절한 것으로 설계하므로서 자기저항이 없게 될 수 있는 것이다.

[고안의 제2실시예]

제8도를 참조하여, 본 고안의 제2실시예의 유철심형 단상 브러시리스 모터(45)에 대하여 설명한다.

또 이하 설명에서는 상기와 같이 "또는 대체로"라는 표현은 생략한다. 이 단상 브러시리스모터(45)에서는, 스테이터 전기자 철심(46)은, 방사상으로 T자형의 돌극(47-1∼47-12)은 전기각으로 60도(기계각으로 30도)의 간격의 동간격으로 12개 형성한 것으로 되어있으며, 상기 스테이터 전기자철심(46)과 지름 방향의 공극(48)을 통하여 4극의 구동용 마그넷 로터(49)가 회전 하도록 되어있다.

구동용 마그넷 로터(49)는, N극의 자극이 전기각으로 12도 (기계각으로 60도)로 착자되고 S극의 자극은 전기각으로 240도(기계각으로 120도)의 폭으로 착자되어 N극과 S극은 교호를 착자 형성된 4극의 것으로 되어있다.

구동용 마그넷 로터(49)의 단면에는, 제9도에서와 같이 N극 (50N)의 자극이 전기각으로 180도(기계각으로 90도)로, S극 (50S)의 자극은 전기각에서 180도 (기계각으로 90도)로 교호로 착자된 4극의 위치검지용 마그넷 로터(50)가 형성되어 있다.

제8도 및 10도를 참조하여 전기각으로 m.360.a도 이 실시예에서는, m=0을 선택하고 있으므로 전기각으로 0도, 기계각에서도 0도의 각도만 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47-1)에 제1의 A상 전기자코일(51-1)을 권장하고 있다.

돌극(47-1)에서 제10도의 지면에 있어서, 화살표 X방향에 전기각으로 120도(기계각으로 60도)의 각도만 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47-3)에, 상기 제1의 A상 전기자 코일(51-1)과 역권으로 제2의 A상 전기자코일(51-2)을 권장하고 있다.

상기 돌극(47-1)에서 전기각으로 m.360.a도 (단, 이 실시예에서는 m, a=1을 선택하고 있다) 즉 360도 (기계각으로 180도)의 각도만 화살표 X방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47-7)에 상기 제1의 A상 전기자코일(51-1)과 동방향에 제5의 A상 전기자코일(51-5)을 권장하고 있다.

돌극(47-1)에서 전기각으로 n.(360.b-240)도 (이 실시예에서는 n=4, b=1을 선택하고 있다) 즉 480도(기계각으로 240도)의 각도만 화살표 X방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47-7)에, 상기 제1의 A상 전기자 코일(51-1)과 역권으로 제6의 A상 전기자코일(51-6)을 권장하고 있다.

상기 돌극(47-7)에, 상기 제1의 A상 전기자코일(51-1)과 역권으로 제7의 A'상의 전기자코일(51-7)을 권장하고 있다.

상기돌극(47-1)에서 전기각으로 n(360.b-240)도 (단 이 실시예에서는, n=5, b=1을 선택하고 있다) 즉, 600도 (기계각으로 300도) 각도만 화살표 X방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47-11)에 상기 제1의 A상 전기자코일(51-1)과 같은 방향으로 제8의 A'상 전기자코일(51-8)을 권장하고 있다.

상기 돌극(47-1)에서 전기각으로 n.(360.d-180)도 (단, 이 실시예에서는, n, d=1을 선택하고 있다) 즉, 180도 (기계각으로 90도)의 각도만 화살표 Y방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47-10)에, 상기 제1의 A상 전기자 코일(51-1)과 역권으로 제9의 B상전기자코일(51-9)를 권장하고 있다.

돌극(47-3)에서 전기각으로 n.(360.c-180)도 (단 이 실시예에서는, n=3, e=1)을 선택하고 있다) 즉 540도 (기계각으로 270도)의 각도만 화살표 X방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47-12)에 상기 제1의 A상 전기자코일(51-1)과 역권으로 제10의 B상 전기자코일(51-10)을 권장하고 있다.

상기 돌극(47-12)에 상기 제1의 A상 전기자코일(51-1)과 역권으로 제11의 B'상의 전기자코일(51-11)을 권장하고 있다.

상기 돌극(47-12)에서 전기각으로 n.(360.g-240)도 (단 이 실시예에서는 n, g=1을 선택하고있다) 즉 120도 (기계각으로 60도)의 각도만 화살표 X방향에 떨어진 위치에, 혹은 돌극(47-1)에서 전기각으로 60도(기계각으로 30도)의 각도만 화살표 Y방향에 떨어진 위치에 형성한 돌극(47-2)에 상기 제1의 A상 전기자코일(51-1)과 동방향에 제12의 B'상의 전기자코일(51-12)를 권장하고 있다.

상기돌극(47-1)에서 전기각으로 n.(360.d-180)도 (단 이 실시예에서는, n, d=1을 선택하고있다) 즉 전기각으로 180도 (기계각으로 90도)의 각도만 화살표 X방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47-4)에, 상기 제1의 A상 전기자코일(51-1)과 같은 방향으로 제13의 B상 전기자코일(51-13)을 권장하고 있다.

상기돌극(47-10)에서 전기각으로 m.360.a도 (단 이 실시예에서는 m, a=1을 선택하고 있다) 즉 전기각으로 360도 (기계각으로 180도)의 각도만 화살표 X방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47-6)에, 상기 제1의 A상 전기자코일(51-1)과 역권으로 제14의 B상의 전기자코일(51-14)를 권장하고 있다.

상기 돌극(47-10)에, 상기 제1의 A상 전기자코일(51-1)과 역권으로 제15의 B'상 전기자코일(51-15)을 권장하고 있다.

상기돌극(47-12)에서 전기각으로 m.360.a도 (단 이 실시예에서는 m, a=1을 선택하고있다) 즉 전기각으로 360도 (기계각으로 180도)의 각도만 화살표 X방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47-6), 상기 제1의 A상 전기자 코일(51-1)과 같은 방향에 제16의 B'상 전기자코일(51-16)을 권장하고 있다.

상기전기자코일(51-1과 51-2)등으로, 1A상의 전기자코일(51A-1)(제10도참조)을 형성하고 있다.

상기전기자코일(51-5와 51-6)로, A상의 전기자 코일(51A-2)(제10도 참조)을 형성하고 있다.

상기전기자코일(51-5와 51-6)로, A상의 전기자 코일(51A-2)(제10도 참조)을 형성하고 있다.

상기전기자코일 (51-3)과 (51-4)등으로 A'상의 전기자코일(51A'-1)(제10도 참조)을 형성하고 있다.

상기 전기자코일(51-7과 51-8)등으로 A'상의 전기자 코일(51A'-2)(제10도 참조)를 형성하고 있다.

상기 전기자코일(51-9과 51-10)등으로 B상의 전기자코일(51B-1)(제10도 참조)를 형성하고 있다.

상기 전기자코일(51-13과 51-14)등으로, B상의 전기자코일(51B-2)(제10도 참조)를 형성하고 있다.

상기전기자코일(51-11과 51-12)등으로 B'상의 전기자코일(51B'-1)(제10도참조)를 형성하고 있다.

상기전기자코일(51-15와 51-16)등으로 B'상의 전기자코일(51B'-2)(제10도 참조)를 형성하고 있다.

또 제2의 A상 전기자코일(51-2)과 제3의 A'상의 전기자코일(51-3)은, 같은 위치의 돌극(47-3)에 같이 역권으로 권장되어 있음으로, 이들 전기자 코일(51-2)와 (51-3)을 설명 편의상 2개 있다고 기재하고 있으나, 실제로는 도선의 턴수를 2배로 권선한 1개의 전기자코일로 생각하면된다.

상기 제10zB상의 전기자코일(51-10)과 상기제 11의 B'상의 전기자 코일(51-11)과는 같은 위치의 돌극(47-12)에 같이 역권으로 권장되어있음으로 이들 전기자코일(51-10과 51-11을 설명, 편의상 2개 있다고 기재하고 있으나, 실제로는 도선의 턴수를 2배로 권선한 1개의 전기자 코일로 생각하면 된다.

같이 상기 제14의 B상 전기자코일(51-16)과 상기 제1의 B'상 전기자코일(51-15)와는 같은 위치의 돌극(47-6)에 같이 역권으로 권장되어 있음으로 이들 전기자코일(51-14와 51-15)은, 설명 편의상 2개있다고 기재하고 있으나, 실제로는 도선의 턴수를 2배로 권선한 1개의 전기자코일로 생각하면 된다.

상기 스테이터 전기자철심(46)의 돌극(47-1∼47-12)의 지름방향의 공극(48)을 통하여 대향한 구동용 마그넷 로터(49)와 대향한 면에 링상 자성체(105)를 고정하고 있다.

상기 유철심형 단상 브러시리스 모터(45)의 구동용 마그넷로터(49)와 스테이터 전기자철심(18)과의 전개되는 제10도 (a)에 표시한 바와같으며, 제10도 (b)는 A상, A'상, B상 및 B'상의 전기자코일(51-A-1, 51A-2, 51A'-1, 51A'-2, 51B-1, 51B-2, 51B'-1, 51B'-2)의 전개도를 나타내며, 제10도 (c)-(u)는 토크곡선의 설명도로, 종축(28)에 토크(T)를 횡축(29)에 회전각(W) 및 전기각(θ)을 나타내고 있다.

지금 제10도를 참조하여, A상 및 A'상의 전기자코일(51A-1, 51A-2, 51A'-1, 51A'-2)가 통전되므로서 구동용마그넷로터(49)는 스테이터 전기자철심(46)과 상대적 회동하여 화살표 F방향으로 움직이면, A상의 전기자코일(51A-1)의 제1전기자코일(51-1)에 의하여 제10도(c)로 표시한 토크곡선(52)를 얻게된다. 제2의 A상 전기자코일(51-2)에 의하여 제10도(d)로 표시한 토크곡선(53)이 얻게된다. A'상의 전기자코일(51A'-1)의 제3전기자코일(51-3)에 의하여 제10도(c)로 표시한 토크곡선(54)를 얻게된다. 제4의 A'상 전기자코일(51-4)에 의하여 제10도 (f)로 표시한 토크곡선(55)을 얻게된다. A상 전기자코일(51A-2)의 제5도의 전기자코일(51-5)에 의하여 제10도 (g)로 표시한 토크곡선(56)를 얻게된다.

제6의 A상 전기자코일(51-6)에 의하여 제10도 (h)로 표시한 토크곡선(57)을 얻게된다.

A'상의 전기자코일(51A'-2)의 제7의 전기자코일(51-7)에 의하여 제10도(i)에 표시한 토크곡선(58)을 얻게된다.

제8의 A'상 전기자코일(51-8)에 의하여 제10도 (j)로 표시한 토크곡선(55)을 얻게된다.

상기 제10도 (c)-(j)에 표시한 토크곡선(52-59)에 의한 토크를 합성한 것이 제10도 (k)에 표시한 합성토크곡선(60)이다.

또 B상 및 B'상의 전기자코일(51B-1, 51B-2, 51B'-1j, 51B'-2)이 통전되므로서 구동용 마그넷 로터(49)가 스테이터 전기자 철심(46)과 상대적 회동을 하여 화살표 F방향으로 움직이면, B상 전기자코일(51B-1)의 제9의 전기자코일(51-9)에 의하여 제10도 (l)로 표시한 토크곡선(61)을 얻게된다. 제10의 B상 전기자코일(51-10)에 의하여 제10도 (m)로 표시한 토크곡선(62)을 얻게된다. B'상의 전기자코일(51B'-11)의 제11의 전기자코일(51-11)에 의하여 제10도 (n)에 표시한 토크곡선(63)을 얻게된다.

제12의 B'상의 전기자코일(51-12)에 의하여 제10도 (o)로 표시한 토크곡선(64)을 얻게된다. B상의 전기자코일(51B-2)의 제13의 전기자코일(51-13)에 의하여, 제10도 (p)로 표시한 토크곡선(65)을 얻게된다. 제14의 B상 전기자코일(51-14)에 의하여 제10도 (q)로 표시한 토크곡선(66)을 얻게된다.

B'상의 전기자코일(51B'-2)의 제15도의 전기자 코일(51-15)에 의하여 제10도(r)로 표시한 토크곡선(67)을 얻게된다.

제16의 B'상의 전기자코일(51-16)에 의하여 제10도(s)로 표시한 토크곡선(68)을 얻게된다. 상기 제10도 (l)-(s)에 표시한 토크곡선(62-68)에 의한 토크를 합성한 것이 제10도 (t)로 표시한 합성토크곡선(69)이다.

따라서 제10도(k)와 (t)로 표시한 합성토크곡선 (66과 69)등을 합성한 것이 제10도 (u)로 표시한 합성토크곡선(70)이다.

이 제10도(u)로 표시한 합성토크곡선(70)에서는 제10도(k)의 A상, A'상의 전기자코일(51A-1, 51A-2, 51A'-1, 및 51A'-2)에 의하여 얻어지는 제10도(k)의 합성토크 곡선(66)을 실선으로 그리고, B상, B'상의 전기자코일(51B-1, 51B-2, 51B'-1 및 51B'-2)에 의하여 얻어지는 제10도 (t)의 합성토크곡선(69)을 점선으로 그림과 동시에, 이들의 곡선(66, 69)을 알기 쉽게 하기 위하여 합성토크곡선(69)은 약간 떨어져서 그려져있다.

제10도 (u)내지 제10도(v)에서 알 수 있는 바와같이 1회마다의 각도, 즉 전기각으로 360도의 범위에 걸쳐서, 일률적으로 원활한 리플의 토크를 얻을수 있음을 알수 있다.

따라서 위치검지소자(26)는 1개의 단상브러시리스모터(45)이어도, 전기각으로 360도의 범위에 걸쳐 원활하게 토크를 얻을수 있음으로 당해단상 브러시리스모터(45)는 자기동하고, 1회전시에 있어서 회전할수 있고, 이후 연속회전 할 수 있음을 표시하고 있다.

즉 제10도(u)내지 제10도(w)에서와 같이, 합성토크 곡선(66 및 69)에 의하여 전기각으로 240도의 범위에 걸쳐 정방향의 토크를 얻을 수 있게되고, 이 2개의 토크로 전체로서 전기각 360도의 범위에 걸쳐 정방향의 토크를 얻게된다.

따라서 전기각으로 240도 범위중의 중앙부에 플렛트한 전기각으로 180도의 범위에 걸쳐 제10도(v)의 우에서 좌로 올라가는 사선부분(71)의 범위에 있어서 A상, A'상의 전기자코일(51A-1, 51A-2, 51A'-1, 및 51A'-2)에 통전하므로서 당해 사선부분(71)의 부분에 정방향의 토크를 얻을수가있다.

또 전기각으로 240도의 범위중 중앙부의 플렛트한 전기각으로 180도의 범위에 걸쳐 제10도(w)에서 우에서 좌로 올라가는 사선부분(72)의 범위에있어서 B상, B'상의 전기자코일(51B-1, 51B-2, 51B'-1 및 51B'-2)에 통전하는 것으로, 당해 사선부분(72)의 부분에 정방향의 토크를 얻을수가있다.

따라서, 제10도(x)의 사선(73)으로 표시되는 바와같이 전기각으로 360도의 범위에 걸쳐 프렛트한 일률적인 정방향의 토크를 얻을 수가 있다.

[고안의 제3실시예]

제11도를 참조하여본 고안의 제3실시예의 유철심형 브러시리스 모터(74)에 대하여 설명한다. 이 단상 브러시리스모터(74)에서는 스테이터 전기자철심(76)은, 상기스테이터 전기자철심(46)과 대체로 같으나, 전기자코일의 위치 및 수가 적어진 점에 약간의 차이가 있고 기타는 대부분 공통하므로 상이한 개소에 대하여만 이하 제11도 및 제12도를 참조하여 설명한다.

전기각으로 m.360.a도 (이 실시예에서는 m, a=1을 선택하고 있으므로, 전기각으로 360도, 기계각으로 180도)의 각도의 위치에 형성한 돌극(47-1)에 제1의 A상 전기자코일(71-5)을 권장하고있다.

돌극(47-1)에서, 제12도에 있어서, 화살표 X방향에, 전기각으로 120도 (기계각으로 60도)의 각도만 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47-3)에, 상기 제1의 A상 전기자코일(75-1)과 역권으로 제2의 A상 전기자코일(75-2)을 권장하고 있다.

상기돌극(47-3)에, 상기 제1의 A상 전기자코일(75-1)과 역권으로 제3의 A'상 전기자코일(75-3)을 권장하고 있다.

상기돌극(47-1)에서, 전기각으로 n.(360.c-120)도 (이 실시예에서는 n, c=1을 선택하고있다) 즉 240도 (기계각으로 120도)의 각도만 화살표 X방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47-5)에 상기 제1의 A상 전기자코일(75-1)과 같은 방향에 제4의 A'전기자코일(75-4)을 권장하고 있다. 상기 돌극(47-1)에서 전기각으로 n.(360.d-180)도 (단, 이 실시예에서는 n, d=1을 선택하고 있다) 즉, 180도(기계각으로 90도)의 각도만 화살표 Y방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47-10)에, 상기 제1의 A상 전기자코일(75-5) 권장하고 있다.

돌극(47-1)에서 전기각으로 n.(360.e-60)도 (단 이 실시예에서는 n, e=1을 선택하고 있다) 즉 60도 (기계각으로 30도)의 각도만 화살표 Y방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47-12) 상기 제1A상전기자코일(75-1)과 역권으로 제6의 B상 전기자코일(75-6)을 권장하고있다.

상기돌극(47-12)에, 상기 제1의 A상 전기자코일(75-1)과 역권으로 제7의 B'상 전기자코일(75-7)을 권장하고 있다.

상기 돌극(47-5)에서 전기각으로 n.(360.f-180)도 (단 이 실시예에서는 n, f=1을 선택하고 있다) 즉 180도 (기계각으로 90도)의 각도만 화살표 X방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47-8)에, 상기 제1의 A상 전기자코일(75-1)과 동방향으로 제8의 B'상 전기자코일(75-8)를 권장하고있다. 상기 전기자코일(75-1과 75-2)등으로, A상의 전기자코일(75A) (제12도 참조)을 형성하고 있다. 상기 전기자코일(75-3과 75-4)등으로 A'상의 전기자코일(75A')(제12도 참조)을 형성하고 있다. 상기전기자코일(75-5와 75-6)등으로 B상의 전기자코일(75B)(제12도 참조)을 형성하고 있다. 상기 전기자코일(75-7)과 (75-8)등으로 B'상 전기자코일(75B')(제12도 참조)을 형성하고 있다.

또 제2의 A상 전기자코일(75-2)와 제3의 A'상 전기자코일(75-3)은 같은위치의 돌극(47-3)과 같이 역권으로 권장되어 있으므로, 이들의 전기자코일(75-2와 75-3)은 설명 편의상 2개 있다고 기재하고 있으나, 실제로는 도선의 턴수를 2배로 권장한 1개의 전기자코일이라 생각하면 된다.

상기 제6의 B상 전기자코일(75-6)과 상기 제7의 B'상 전기자코일(75-7)과는, 같은 위치의 돌극(47-12)와 같이 역권으로 권장되어 있으므로, 이들의 전기자코일(75-6과 75-7)은 설명상 2개 있다고 기재했으나, 실제로는 도선의 턴수를 2배로 권선한 1개의 전기자코일로 생각하면된다. 상기 스테이터전기자철심(76)의 지름방향의 공극을 통하여 대향한 구동용 마그넷 로터(49)와 대향한 돌극(47-1∼47-12)면에 상기 링상 자성체(105)를 고정하고 있다. 상기 유철심형 단상 브러시리스모터(74)의 구동용 마그넷 로터(49)와 스테이터 전기자철심(76)과의 전개도는, 제2도(a)와 같으며, 제12도 (b)는 A상, A'상, B상 및 B'상의 전기자코일(75A, 75A', 75B, 75B')의 전개도를 나타내며, 제2도 (c)-(m)는 토크곡선의 설명도로, 종축(28)에 토크(T)를 횡축(29)에 회전각(W) 및 전기각(θ)을 나타내고 있다. 지금 제12도를 참조하여, A상 및 A'상의 전기자코일(75A, 75A')이 통전되므로서, 구동용 마그넷 로터(49)는 스테이터 전기자철심(76)과 상대적 회동을 하여 화살표 F방향에 움직이면, A상의 전기자코일 75A의 제1전기자코일(75-1)에 의하여, 제12도(c)로 표시한 토크곡선(77)을 얻게된다. 제2의 A상 전기자코일(75-2)에 의하여 제12도(d)로 표시한 토크곡선(78)을 얻게된다.

A'상의 전기자코일(75A')의 제3전기자코일(75-3)에 의하여 제12도(e)에 표시한 토크곡선(79)를 얻게된다.

제4의 A'상 전기자코일(75-4)에 의하여 제12도 (f)로 표시한 토크곡선(80)을 얻게된다. 상기 제12도 (c)-(f)에 표시한 토크곡선(77-80)에 의한 토크를 합성한 것이 제12도 (g)로 표시한 합성 토크곡선(81)이다.

또 B상 및 B'상의 전기자코일(75B, 75B')이 통전되므로서, 구동용 마그넷 로터(49)는 스테이터 전기자 철심(76)과 상대적 회동을하여 화살표 F방향에 움직이면, B상의 전기자코일(75B)의 제5전기자코일(75-5)에 의하여 제12도(h)로 표시한 토크곡선(82)을 얻게된다. 제6도의 B상 전기자코일(75-6)에 의하여 제12도 (i)로 표시한 토크곡선(83)을 얻게된다.

B'상의 전기자코일(75B')이 제7의 전기자코일(75-7)에 의하여 제12도 (j)로 표시한 토크곡선(84)을 얻게된다.

제8의 B'상 전기자코일(75-8)에 의하여 제12도 (k)로 표시된 토크곡선(85)을 얻게된다.

상기 제12도 (h)-(k)로 표시한 토크곡선(82-85)에 의한 토크를 합성한 것이 제12도 (l)에 표시한 합성토크곡선(66)이다.

따라서 제12도 (g)와 (l)로 표시한 합성토크곡선(81과 86)과를 합성한 것이 제12도 (m)로 표시한 합성토크곡선(87)이다.

이 제12도 (m)로 표시한 합성토크곡선(87)에서는, 제12도 (g)의 A상, A'상의 전기자코일(75A, 75A')에 의하여 얻어지는 제12도 (g)의 합성토크곡선(81)을 실선으로 그리고, B상, B'상의 전기자코일(75B, 75B')에 의하여 얻어지는 제12도 (l)의 합성토크곡선(86)을 점선으로 그림과 동시에 이들곡선(81, 86)을 알기쉽게 하기위하여 합성토크곡선(86)을 약간 떨어져 그려져 있다. 제12도 (m) 및 제12도 (n)에서와, 1회전당 각도, 즉 전기각으로 360도의 범위에 걸쳐, 일률적으로 원활한 리플한 토크를 얻게된다.

따라서, 위치검지소자(6)는 1개의 단상 브러시리스모터(74)이어도, 전기각으로 360도의 범위에 걸쳐 원활한 토크를 얻을수 있으므로, 당해단상 브러시리스모터(74)를 자기동하고, 1회마다 회전할 수 있고, 이후 연속적으로 회전할 수 있음을 나타내고 있다.

즉, 제12도 (m) 및 제12도 (n)에서와 같이 합성토크곡선(81 및 86)에 의하여 전기각으로 240도의 범위에 걸쳐서 정방향의 토크를 얻어 이 2개의 토크에 의하여 전체로서 전기각으로 360도의 범위에 걸쳐 정방향의 토크를 얻게된다.

[고안의 제4실시예]

제13도를 참조하여 본 고안의 제4실시예의 유철심형 단상 브러시리스모터(88)에 대하여 설명한다.

이 단상 브러시리스 모터(88)는, 스테이터 전기자철심(89)은, 상기 스테이터 전기자철심(46)과 대부분 같으나, 전기자코일의 위치 및 수가 적어진 점의 차이가 있으므로 기타는 공통하므로 상이한 개소에만 이하 제13도 및 제14도를 인용 설명한다.

전기각으로 m.360.a도 (이 실시예에서는, m, a=1을 선택하고 있으므로 전기각으로 360도, 기계각으로 180도)의 각도위치에 형성한 돌극(47-1)에 제1의 A상 전기자코일(90-1)을 권장하고 있다.

돌극(47-1)에서, 제14도에 있어서는 화살표 X방향으로, 전기각 120도 (기계각으로 60도)의 각도만 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47-3)에, 상기 제1의 A상 전기자코일(90-1)과 역권으로 제2의 A상 전기자코일(90-2)을 권장하고 있다. 상기 돌극(47-3)에, 상기 제1의 A상의 전기자코일(90-1)과 역권으로 제3의 A'상 전기자코일(90-3)을 권장하고 있다.

상기돌극(47-1)에서, 전기각으로 n.(360.c-120)도 (이 실시예에서는 n, c=1을 선택하고 있다) 즉, 240도 (기계각으로 120도)의 각도만 화살표 X방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47-5)에, 상기 제1의 A상 전기자코일(90-1)과 동방향으로 제4의 A'상의 전기자코일(90-4)을 권장하고 있다.

상기 돌극(47-1)에서 전기각으로 n.(360.d-180)도 (단 이 실시예에서는 n, d=1을 선택하고 있다), 즉 180도 (기계각으로 90도)의 각도만큼 화살표 X방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47-4)에, 상기 제1의 A상의 전기자코일(90-1)과 역권으로 제5의 B상의 전기자코일(90-5)을 권장하고 있다.

돌극(47-1)에서 전기각으로 n.(360.e-60)도 (단, 이 실시예에서는 n, e=1을 선택하고 있다) 즉, 300도(기계각으로 150도)의 각도만큼 화살표 X방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47-6)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(90-1)과 역권으로 제6의 B상의 전기자코일(90-6)을 권장하고 있다.

상기 돌극(47-6)에 상기 제1의 A상 전기자 코일(90-7)을 권장하고 있다. 상기 돌극(47-5)에서 전기각으로 n.(360.f-180)도 (단, 이 실시예에서는 n, f=1을 선택하고 있다) 즉 180도 (기계각으로 90도)의 각도만큼 화살표 X방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47-8)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(90-1)과 동방향으로 제8의 B'상의 전기자코일(90-8)을 권장하고 있다.

상기 전기자코일(90-1과 90-2)로 A상의 전기자코일(90A)(제14도 참조)을 형성하고 있다. 상기 전기자코일(90-3과 90-4)로, A'상의 전기자코일(90A')(제14도참조)을 형성하고 있다. 상기 전기자코일(90-5과 90-6)으로 B상의 전기자코일(90B)(제14도 참조)을 형성하고 있다. 상기 전기자코일(90-7과 90-8로 B'상의 전기자코일(90B')(제14도 참조)을 형성하고 있다. 또한, 제2의 A상의 전기자 코일(90-2)과 제3의 A'상의 전기자코일(90-3)은, 같은 위치의 돌극(47-3)과 함께 역권으로 권장되어 있으므로, 이들의 전기자코일(90-2과 90-3)은 설명의 형편상, 2개 있다고 기재하였지만, 실제로는 도선의 턴(turn)수를 2배로 권선한 1개의 전기자코일이라 생각해도좋다.

상기 제6의 B상의 전기자코일(90-6)과 상기 제7의 B'상의 전기자코일(90-7)과는 같은 위치의 돌극(47-6)과 함께 역권으로 권장되어 있으므로 설명의 형편상, 2개 있다고 기재하고 있지만, 실제로는 도선의 턴수를 2배로 권선한 하나의 전기자코일이라 생각해도좋다.

상기 스테이터 전기자철심(89)의 지틀방향의 공극을 통하여 대향 하는 구동용 마그넷 로터(49)와 대향하는면에 링상 자성체(105)를 고정하고 있다. 상기 유철심형단상 브러시리스모터(88)의 구동용 마그넷 로터(49)와 스테이터 전기자 철심(89)과의 전개도는 제14도 (a)에 도시한 대로이고, 제14도 (b)는 A상, A'상, B상 및 B'상의 전기자코일(90A, 90A', 90B, 90B')의 전개도를 도시하고 제14도 (c)-(m)은 토크곡선의 설명도중, 종축(28)에 토크(1T)를 횡축(29)에 회전각(W) 및 전기각(θ)을 나타내고 있다.

지금 제14도를 참조하여, A상 및 A'상의 전기자코일(90A, 90A')이 통전됨에 따라, 구동용 마그넷 로터(49)가 스테이터 전기자철심(89)과 상대적으로 회동을 하여 화살표 F방향으로 움직이면, A상의 전기자코일(90A)의 제1의 전기자코일(90-1)에 의해, 제14도 (c)에서 도시하는 토크곡선(91)이 얻어진다.

제2의 A상의 전기자코일(90-2)에 의해 제14도 (d)에서 도시하는 토크곡선(92)이 얻어진다. A상의 전기자코일(90A')의 제3의 전기자코일(90-3)에 의해 제14도 (e)에 도시하는 토크곡선(93)이 얻어진다. 제4의 A'상의 전기자코일(90-4)에 의해, 제14도 (f)에서 도시하는 토크곡선(94)이 얻어진다.

상기 제14도 (c)-(f)에 도시하는 토크곡선(91-94)에 의한 토크를 합성한 것이 제14도(g)에 도시하는 합성토크곡선(55)이다. 또 B상 및 B'상의 전기자코일(90B, 90B')가 통전됨에 따라, 구동용 마그넷 로터(49)가 스테이터 전기자철심(89)과 상대적 회동을하여 화살표 F방향으로 움직이면, B상의 전기자코일(90B)의 제5도의 전기자코일(90-5)에 의해, 제14도 (h)에서 도시하는 토크곡선(96)이 얻어진다.

제6의 B상의 전기자코일(96-6)에 의해 제14도 (i)에서 도시하는 토크곡선(97)이 얻어진다.

B'상의 전기자코일(90B')의 제7의 전기자코일(90-7)에 의해 제14도 (j)에 도시하는 토크곡선(98)이 얻어진다.

제8의 B'상의 전기자코일(90-8)에 의해 제14도 (k)에서 도시하는 토크곡선(99)이 얻어진다. 상기 제14도 (h)-(k)에 도시하는 토크곡선(96-99)에 의한 토크를 합성한 것이 제14도(l)에 도시하는 합성토크곡선(100)이다.

따라서, 제14도 (g)와 (l)에서 도시하는 합성토크곡선(95)과 (100)과를 합성한 것이 제14도 (m)에서 도시하는 토크곡선(101)이다.

이 제14도(m)에서 도시하는 합성토크곡선(101)에서는 제14도(g)의 A상, A'상의 전기자코일(90A, 90A')에 의해 얻어지는 제14도(g)의 합성토크곡선(95)을 실선으로 그리고, B상, B'상의 전기자코일 (90B, 90B')에 의헤 얻어지는 제14도 (l)의 합성토크곡선(100)을 점선으로 그림과 동시에 이들의 곡선(95, 100)을 알기쉽게 하기위해 합성토크곡선(100)을 조금비키어 그리고 있다.

제14도(m) 및 제14도(n)에서 분명하듯이, 1회전당의 각도, 즉 전기각으로 360도의 범위에 걸쳐, 똑같이 매끄러운 리플의 토크를 얻게 되는 것을 이해할 수 있다.

따라서, 위치검지소자(26)가 1개의 단상 브러시리스모터(88)이어도, 전기각으로 360도의 범위에 걸쳐 매끄러운 토크를 얻을 수 있으므로, 해당 단상 브러시리스모터(88)가 자기동하고, 1회전당에 있어서 회전할 수 있고, 이후 연속회전 할 수 있는 것을 도시하고 있다.

즉, 제14도 (m)및 제14도 (n)에서 분명한 바와같이, 합성토크 곡선(95) 및 (100)에 의해 전기각으로 240도의 범위에 걸쳐 정방향의 토크가 얻어지고, 이 2개의 토크에 의해 전체로서 전기각으로 360도의 범위에 걸쳐서 정방향의 토크가 얻어진다.

[그밖의 실시예]

상기 실시예에서는 아웃터로터 타입의 단상 브러시리스모터를 나타냈지만, 본 고안은 인너로터타입의 단상 브러시리스모터에도 당연 적용하는 것이다.

또 2극 및 4극의 구동용 마그넷 로터를 이용한 예를 나타냈으나, 2P(P는 1이상의 정수)의 구동용 마그넷 로터를 사용해도 좋은 것은 말할것도 없다.

또 구동용 마그넷 로터는 각 자극이 일체화된 것을 이용한 예를 도시했으나 제15도 및 제16도의 전개도에서 도시한 바와같이 각 자극이 세그먼트화된 것을 이용하여도 좋다.

제15도의 마그넷 로터(2')는 제2도의 마그넷 로터(2)에 대응하는 것으로, 1개의 N극의 자극 세그먼트 (2'N)와 2개의 S극의 자극세그먼트(2'S)를 이용하여 마그넷 로터(2')를 구성한 것으로 되어있다.

제16도의 마그넷 로터(49')는 제8도의 마그넷 로터(49)에 대응한 것으로, 2개의 N극의 자극 세그먼트 (49'N)와 4개의 S극의 자극세그먼트(49'S)를 이용하여 마그넷 로터(48')를 구성한 것으로 되어있다.

또 상기예에 있어서는 위치검지용 마그넷 로터(19, 50)를 구동용 마그넷 로터(2, 49)의 하단면에 형성한 예를 나타냈지만 다른개소에 형성하여도 좋다.

또한 상기예에 있어서는 위치검지용 마그넷 로터(19, 50)를 이용하여 예를 나타냈지만, 구동용마그넷로터(2, 49)만을 형성한 것만으로도 족하다.

예를들면, 이 경우에는 위치검지소자(26)의 절환점에 바이어스를 형성하여 전기각으로 180도씩 절환하도록 하기도하고, 또는 더욱더 1개여분으로 위치검지소자를 형성하고 2개의 위치검지소자의 출력차를 이용하여 통전절환을 하기도하고, 혹은 회전축과 함께 회전하는 위치검지용 마그넷 로터를 별도로 형성하고, 이것을 위치검지소자로 검출하도록 하여도 좋고, 위치검출에 대해서는 적당한 수단을 채용하면 좋다.

본 고안은 종래와 같이 자기저항 토크를 이용하여 자기동시키고 있지않으므로 (자기저항 토크를 이용하여 자기동시켜도 좋다) 균일한 에어갭으로 할수가 있으므로 종래와 같은 자기동 시키기위한 자기저항 토크에 의한 토크군이없고, 넓은 출력범위에 걸쳐 평탄한 토크 특성 즉 매끄럽게 회전할 수 있는 단상 브러시리스모터를 구성할 수 있다. 또 에어갭으로 경사를 형성하고 있지않으므로, 커다란 회전토크가 얻어지는 단상 브러시리스모터가 얻어질뿐 아니라 스테이터 전기자 철심의 구조도 매우 간소하고 용이하게 형성할수 있는 형상으로되기 때문에 특히 유철심형의 단상 브러시리스모터를 매우 용이하며 또한 싼 가격으로 양산할 수 있는 것으로 된다.

또 에어갭중에 철봉등의 자기저항 토크발생부품을 설치한 코어리스 구조의 단상 브러시리스모터와 같이 부품점수를 많게하기도하는 것이 아니기 때문에, 혹은 종래 기존의 권선기를 이용하여 전기자코일을 권선할 수 있으므로 용이하고 또한 싼 가격으로 양산할 수 있을 뿐만 아니라 커다란 토크가 얻어지는 효과가 있다.

또 귀찮아서 양산으로 적당하지않은 무착자 부를 형성하지 않고 끝나기 때문에, 이점에 있어서도 본 고안은 우수한 것이된다.

또한 마그넷 로터와 축방향의 공극을 통하여 대향하는 스테이터 전기자철심의 돌극면이 링상의 자성체로 닫혀있기 때문에 커다란 토크를 얻기위해 유철심형구조를 채용하여도 거의 자기저항 토크가 생기지 않던지, 혹은 자기저항 토크가 생기지 않은 매끄러운 회전을 행할 수 있고, 고정도의 단상 브러시리스모터를 싼 가격으로 양산할 수 있는 매우 큰 효과가 있는 것이다.

Claims (11)

1. N, S의 어느것이든 일방의 자극이 전기각으로 120도 혹은 약 120도로 타방의 자극이 전기각으로 240도 혹은 약 240도로 착자된 2P(P는 1이상의 정수)개의 자극을 가지는 마그넷 로터(2)를 회전자로서 구비하고, 이 마그넷 로터와 에어갭(4)을 통하여 배설된 돌극(17-1∼17-6)에 전기자 코일(27-1∼27-8)을 권장하여 이루어지는 스테이터 전기자철심(18)을 구비하고, 전기각으로 m.(360.a)도 (m은 0이상의 정수, a는 1이상의 정수) 혹은 약 m.(360.a)도의 위치에 형성된 돌극(17-1∼17-6)에 권장된 n(n은 1이상의 정수)개의 제1의 A상의 전기자 코일(27-1)과, 이 제1의 A상의 전기자코일(27-1)을 권장한 돌극(17-1∼17-6)으로부터 전기각으로 n.(360.b-240)도 (b는 1이상의 정수) 혹은 약 n.(360.b-240)도 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극(17-3)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(27-1)과 역권으로 권장된 n개의 제2의 A상의 전기자코일(27-2)과, 제1의 전기자코일(27-1, 27-2)을 권장한 돌극(17-1, 17-3)으로부터 전기각으로 n.(360.b-240)도 혹은 약 n.(360.b-240)도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극(17-3)에 상기 제1의 A상의 전기자 코일(27-1)과 역권으로 권장된 n개의 제3의 A'상의 전기자코일(27-3)과, 제1의 A상의 전기자코일(27-2)을 권장한 돌극(17-1)으로부터 전기각으로 n.(360.c-120)도 (c는 1이상의 정수) 혹은 약 n.(360.c-120)도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극(17-5)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(27-1)과 동방향으로 권장된 n개의 제4의 A'상의 전기자코일(27-4)과, 제1의 A상의 전기자코일(27-1)을 권장된 돌극(17-1)으로부터 전기각으로 n.(360.d-180)도 (d는 1이상의 정수) 혹은 약 n.(360.d-180)도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극(17-3)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(27-1)과 동방향으로 권장된 n개의 제5의 B상의 전기자코일(27-5)과 제1의 A상의 전기자코일(27-1)을 권장한 돌극(17-1)으로부터 전기각으로 n.(360.e-60)도 (e는 1이상의 정수) 혹은 약 n.(360.e-60)도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(17-6)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(27-1)과 역권으로 권장된 제6의 B상의 전기자코일(27-6)과, 제3의 A'상의 전기자 코일(27-3)을 권장한 돌극(17-3)으로부터 전기각으로 n.(360.f-180)도 (f는 1이상의 정수) 혹은 약 n.(360.f-180)도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극(17-6)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(27-1)과 역권으로 권장된 n개의 제7의 B'상의 전기자코일(27-7)과, 제3의 A'상의 전기자코일(27-3)을 권장한 돌극(17-3)으로부터 전기각으로 n.(360.g-180)도 (g는 1이상의 정수) 혹은 약 n.(360.g-180)도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극(17-2)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(27-1)과 동방향으로 권장된 n개의 제8의 B'상의 전기자코일(27-8)과를 배설함과 동시에 마그넷로터(2)의 위치를 검출하여 상기 A상, A'상의 전기자코일(27-1, 27-2, 27-3, 27-4)과 B상, B'상의 전기자코일(27-5, 27-6, 27-7, 27-8)에 교대로 전기각으로 180도 혹은 약 180도씩 통전하는 구동회로(44)를 구비한 것에 있어서, 마그넷 로터(2)의 축방향의 공극을 통하여 대향하는 스테이터 전기자철심(18)의 상기 돌극(17-1∼17-6)을 외주에 지름방향으로 두께를 얇게 형성한 링상 자성체(105)를 고정한 특징으로 하는 자기저항 없는 지름 방향 공극형 단상 브러시리스모터.
2. 제1항에 있어서, 전기자코일(27-1∼27-8)을 권장한 돌극(17-1∼17-6)은 동간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 자기저항 없는 지름방향 공급형 단상 브러시리스모터.
3. 제2항에 있어서, 전기자코일(27-1∼27-8)을 권장한 돌극(17-1∼17-6)은 동간격으로 60도 혹은 약 60도만큼 둘레방향으로 어긋나 등간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 자기 저항없는 지름방향 공극형 단상 브러시리스모터.
4. 제1항에 있어서, 상기 A상, A'상, B상 및 B'상은 전기자코일(75-1∼75-8)을 권장한 스테이터 전기자철심(76)은 이들 전기자코일을 권장한 어느것이든 돌극(47-1∼47-12) 사이에 보조돌극을 형성한 것을 특징으로 하는 자기저항없는 지름방향 공극형 단상 브러시리스모터.
5. 제4항에 있어서, 전기자코일(75-1∼75-8)을 권장한 돌극과 보조돌극은 이들을 포함하여 불순서로 등간격의 n개를 형성해서 된 것을 특징으로 하는 자기저항없는 지름방향 공극형 단상 브러시리스 모터.
6. 제5항에 있어서, 전기자코일(75-1∼75-8)을 권장한 돌극(47-1∼47-12)과 보조돌극은 이들을 포함하여 불순서의 등간격으로 전기각으로 60도 혹은 약 60도만큼 둘레방향으로 어긋나 형성되고, 전체로서 등간격으로 형성해서 된 것을 특징으로 하는 자기저항없는 지름방향 공극형 단상 브러시리스모터.
7. 제1항 내지 제3항중 어느한 항에 있어서, 단상 브러시리스모터는 전기각으로 6개의 돌극(17-1∼17-6)을 등간격으로 가지고, N, S의 어느쪽이든 일방의 자극이 전기각으로 120도 혹은 약 120도로, 타방의 자극이 전기각으로 240도 혹은 약 240도로 착자된 2개의 자극을 가지는 마그넷 로터(2)를 회전자로서 구비하고, 이 마그넷 로터(2)와 지름 방향의 에어갭(4)을 통하여 배설된 돌극(17-1∼17-6)에 전기자코일(27-1∼27-8)을 권장하여 이루어지는 스테이터 전기 철심(18)을 구비하고, 전기각으로 360도의 위치에 형성된 돌극(17-1)에 권장된 제1의 A상의 전기자코일(27-1)과, 이 제1의 A상의 전기자코일(27-1)을 권장한 돌극(17-1)으로부터 전기각으로 120도 혹은 약 120도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극(17-3)에 상기 제1의 A상 전기자코일(27-1)과 역권으로 권장된 제2의 A상의 전기자코일(27-2) 권장한 돌극(17-3)에 상기 제1의 전기자코일(27-1)과 역권으로 권장한 제3의 A'상의 전기자코일(27-3)과, 상기 제1의 A상의 전기자코일(37-1)을 권장된 돌극으로부터 전기각으로 240도 혹은 약 240도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극(17-5)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(27-1)과 동방향으로 권장된 제4의 A'상의 전기자코일(27-4)과 상기 제1의 A상의 전기자코일(27-1)을 권장한 돌극(17-1)으로 부터 전기각으로 180도 혹은 약 180도의 각도만큼 둘레 방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극(17-3)에 상기 제1의 전기자코일(27-1)과 동 방향으로 권장된 제5의 B상의 전기자코일(27-5)과, 상기 제1의 A상의 전기자코일(27-1)으로부터 전기각으로 60도 혹은 약 60도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극(17-6)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(27-1)과 역권된 제6의 B상의 전기자코일(27-6)과, 상기 제6의 전기자코일(27-6)과, 역권으로 권장된 제7의 B'상의 전기자코일(27'-7)과, 상기 제3의 전기자코일(27-3)을 권장한 돌극(17-3)으로부터 전기각으로 60도 혹은 약 60도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극(17-2)에 제1의 전기자코일(27-1)과 동 방향으로 권장된 제8의 B'상의 전기자코일(27-8)을 배설하고, 상기 마그넷 로터(2)와 축방향의 공극을 통하여 대향하는 스테이터전기자철심의 상기 돌극의 외주에 지름방향으로 두께를 얇게 형성한 링상 자성체를 고정하고, 상기 마그넷 로터(2)의 위치를 검출하여 상기 A상, A'상의 전기자코일(27-1∼27-4)과 B상, B'상의 전기자코일(27-5∼27-8)에 교대로 전기각으로 180도 혹은 약 180도씩 통전하는 구동회로(44)를 구비해서된 것을 특징으로 하는 자기저항 없는 지름방향 공극형 단상 브러시리스모터.
8. 제1항 내지 제3항의 어느한항에 있어서, 단상브러시리스모터는 N, S의 어느쪽이든 일방의 자극이 전기각으로 120도 혹은 약 120도로, 타방의 자극이 전기각으로 240도 혹은 약 240도의 착자된 4개의 자극을 가지는 마그넷 로터(49)를 회전자로서 갖추고 이 마그넷 로터와 코일을 권장하여 되는 스테이터 전기자철심(46')과를 구비하고, 전기각으로 m.360도 (단 m=0) 혹은 약 m.360도 (단 m=0)의 위치에 형성된 돌극(47'-1)에 권장된 제1의 A상의 전기자코일(51-1)과, 이 제1의 A상의 전기자코일(51-1)을 권장한 돌극(47'-1)으로부터 전기각으로 120도 혹은 약 120도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극(47'-3)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(51-1)과 역권으로 권장된 제2의 A상의 전기자코일(51-2)과, 상기 제2의 A상의 전기자코일(51-1)을 권장한 돌극(47'-3)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(51-1)과 역권으로 권장된 제3의 A'상의 전기자코일(51-3)과, 상기 제1의 A상의 전기자코일(51-1)을 권장한 돌극(47'-1)으로부터 전기각으로 n.(360.c-120)도 (단 n, c=1) 혹은 약 n.(360.c-120)도의 각도만큼 둘레방향에 떨어진 위치에 형성된 돌극(47'-5)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(51-1)과 동 방향으로 권장된 제4의 A'상의 전기자코일(51-4)과, 상기 제1의 A상의 전기자코일(51-1)을 권장한 돌극(47'-1)으로부터 전기각으로 m.360.a (단, m, a=1)도 혹은 m.360.a도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극(47'-7)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(51-1)과 동방향으로 권장된 제5의 A상의 전기자코일(51-5)과, 상기 제1의 A상의전기자코일(51-1)을 권장하도록 (47'-1)으로부터 전기각으로 n.(360.b-240)도 (단 n=4, b=1) 혹은 약 n.(360.b-240)도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47'-9)에 상기 제1의 전기자코일(51-1)과 역권으로 권장된 제6의 A상의 전기자코일(51-6)과, 상기 제6의 A상의 전기자코일(51-6)을 권장한 돌극(47'-9)에 상기 제1의 전기자코일(51-1)과 역권으로 권장된 제7의 A'상의 전기자코일(51-7)과 상기 제1의 A상의 전기자코일(51-1)을 권장한 돌극(47'-1)으로부터 전기각으로 n.(360.b-240)도 (단, n=5, b=1) 혹은 약 n.(360.b-240)도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극(47'-1)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(51-1)과 동 방향으로 권장된 제8의 A'상의 전기자코일(51-8)과, 상기 제1의 전기자코일(51-1)과 상기 제1의 A상의 전기자코일(51-1)을 권장한 돌극(17-1)으로부터 전기각으로 n.(360.d-180)도 (단 n, d=1) 혹은 약 n.(360.d-180)도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된돌극(47'-10)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(51-1)과 동방향으로 권장된 제9의 B상의 전기자코일(51-9)과, 상기 제1의 A상의 전기자코일(51-1)을 권장한 돌극(47'-1)으로부터 전기각으로 n.(360.e-180)도 (단 n=3, e=1) 혹은 약 n.(360.e-180)도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47'-12)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(51-1)과 역권으로 권장된 제10의 B상의 전기자코일(51-10)과 상기 제10의 B상의 전기자코일(51-10)을 권장된 돌극(47'-12)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(51-1)과, 역권으로 권장된 제11의 B'상의 전기자코일(47'-12)과, 상기 제11도의 B'상의 전기자코일(51-11)을 권장된 돌극(47'-12)으로부터 전기각으로 n.(360.g-240)도 (단 n, g=1) 혹은 약 n.(360.g-240)도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극(47'-2)에 권장된 제12의 B'상의 전기자코일(51-12)과, 상기 제1의 A상의 전기자코일(51-1)을 권장한 돌극(47'-1)으로부터 전기각으로 n.(360.d-180)도 (단 n, d=1) 혹은 약 n.(360.d-180)도의 각도 만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극(47'-4)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(51-1)과 동방향으로 권장된 제13의 B상의 전기자코일(51-13)과, 상기 제11의 B상의 전기자코일(51-11)을 권장한 돌극(47'-12)으로부터 전기각으로 m.360.a도 (단 m, a=1) 혹은 약 m.360.a도의 각도만큼 주위방향에 떨어진 위치에 형성된 돌극(47'-6)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(51-1)과 역권으로 권장된 제14의 B상의 전기자코일(51-14)과, 상기 제14의 B상의 전기자코일(51-14)을 권장한 돌극(47'-6)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(51-1)과 역권으로 권장된 제15의 B'상의 전기자코일(51-1)과, 상기 제4의 A상의 전기자코일(51-4)을 권장한 돌극(47'-5)으로 부터 전기각으로 n.(360.g-180)도 (단 n, g=1) 혹은 n.(360.g-180)도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극(47'-3)에 상기 제1의 A상의 전기자코일(51-1)과 동 방향으로 권장된 제16의 B'상의 전기자코일(51-1)과를 배설하고, 상기 마그넷 로터(49)와 축방향의 공극을 통하여 대향하는 스테이터전기자 철심의 상기 돌극의 외주에 지름방향으로 두께를 얇게 형성한 링상 자성체를 고정하고, 상기 마그넷 로터(49) 위치를 검출하여 상기 A상, A'상의 전기자코일(51-1∼51-8)과 B상, B'상의 전기자코일(51-9∼51-16)에 교대로 전기각으로 180도 혹은 약 180도로 통전하는 구동회로(44)를 구비해서된 것을 특징으로 하는 자기저항없는 지름방향 공극형 단상 브러시리스모터.
9. 제4항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서, 단상 브러시리스 모터는 N, S의 어느쪽이든 일방의 자극이 전기각으로 120도 혹은 약 120도로, 타방의 자극이 전기각으로 240도 혹은 약 240도의 착자된 4개의 자극을 가지는 마그넷 로터를 회전자로서 구비하고, 이 마그넷 로터와 에어갭을 통하여 배설된 돌극에 전기자코일을 권장하여되는 스테이터 전기자철심을 구비하고, 전기각으로 m.360.a도 (단 m, a=1)의 위치 혹은 약 m.360.a도의 위치에 형성된 돌극에 권장된 제1의 A상의 전기자코일과, 이 제1의 A상의 전기자코일을 권장한 돌극으로부터 전기각으로 120도 혹은 약 120도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극에 상기 제1의 A상의 전기자코일과, 역권으로 권장된 제2의 A상의 전기자코일과, 상기 제2의 A상의 전기자코일을 권장한 돌극에 상기 제1의 A상의 전기자코일과 역권으로 권장된 제3의 A'상의 전기자코일과, 상기 제1의 A상의 전기자코일을 권장한 돌극으로 부터 전기각으로 n.(360.b-240)도 (단 n, b=1) 혹은 약 n.(360.b-240)도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극에 상기 제1의 A상의 전기자 코일과 동 방향으로 권장된 제4의 A'상의 전기자코일과, 상기 제1의 A상의 전기자코일을 권장한 돌극으로부터 전기각으로 n.(360.d-180)도 (단 n, d=1) 혹은 약 n.(360.d-180)도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성된 돌극에 권장된 제5의 B상의 전기자코일과, 상기 제1의 A상의 전기자코일에서 전기각으로 n.(360.e-60)도 (단 n, e=1) 혹은 약 n.(360.e-60)도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극에 상기 제1의 A상의 전기자코일과 역권으로 권장된 제6의 B상의 전기자코일과 상기 제6의 전기자코일을 권장된 돌극에 상기 제1의 A상의 전기자코일과 역권으로 권장된 제7의 B'상의 전기자 코일과, 상기 제4의 A'상의 전기자코일을 권장한 돌극으로부터 전기각으로 n.(360.f-180)도 (단 n, f=1) 혹은 약 n.(360.f-180)도의 각도만큼 둘레방향으로 떨어진 위치에 형성한 돌극에 상기 제1의 A상의 전기자코일과 동 방향으로 권장된 제8의 B'상의 전기자코일과를 배설하고, 상기 마그넷 로터와 축방향의 공극을 통하여 대향하는 스테이터 전기자 철심의 상기 돌극의 외주에 지름방향으로 두께를 얇게 형성한 자성체를 고정하고, 상기 계자자극의 위치를 검출하여 상기 A상, A'상의 전기자코일과 B상, B'상의 전기자코일에 교대로 전기각으로 180도 혹은 약 180도로 통전하는 구동회로를 구비하여 되는 것을 특징으로 하는 자기저항 없는 지름방향 공극형 단상 브러시리스모터.
10. 제1항 내지 제6항중 어느한 항에 있어서, 상기단상 브러시리스모터는 전기각으로 180도 혹은 약 180도의 폭으로 N, S의 자극을 교대로 2P개 가지는 위치검지용 마그넷 로터(19)를 구비하여 되고, 이 위치검지용 마그넷 로터의 자극을 검출하여 전기자 코일(27)에 소정방향의 회전토크를 발생하도록 하는 신호를 구동회로(44)에 출력하는 1개의 자기센서(26)를 배설해서 된 것을 특징으로 하는 자기저항없는 지름방향 공극형 단상 브러시리스모터.
11. 제10항에 있어서, 상기 위치검지용 마그넷 로터(19)는 상기 마그넷 로터(3)을 가지는 피착자체에 착자 형성해서된 것을 특징으로 하는 자기저항없는 지름방향 공극형 단상 브러시리스모터.