[go: up one dir, main page]

JP2011120465A - ２相ｂｌｄｃモータ - Google Patents

２相ｂｌｄｃモータ Download PDF

Info

Publication number
JP2011120465A
JP2011120465A JP2010285112A JP2010285112A JP2011120465A JP 2011120465 A JP2011120465 A JP 2011120465A JP 2010285112 A JP2010285112 A JP 2010285112A JP 2010285112 A JP2010285112 A JP 2010285112A JP 2011120465 A JP2011120465 A JP 2011120465A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
winding
motor
phase
stator
teeth
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
Application number
JP2010285112A
Other languages
English (en)
Inventor
Yue Li
リ ユー
li sheng Liu
シェン リウ リ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Johnson Electric SA
Original Assignee
Johnson Electric SA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Johnson Electric SA filed Critical Johnson Electric SA
Publication of JP2011120465A publication Critical patent/JP2011120465A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
    • 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
    • H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
    • H02P6/085—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor in a bridge configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

【課題】改良された２相ブラシレス直流（ＢＬＤＣ）モータを提供する。
【解決手段】２相ＢＬＤＣモータは、固定子及び回転子を備えている。固定子は、固定子コア及びその固定子コアに巻かれた２相巻線を含む。固定子コアは、複数の歯を含み、その隣接歯間にスロットが形成される。回転子は、少なくとも１つの永久磁石により形成された複数の磁極を有する。各巻線が複数の歯に広がると共に、いずれの時間にいずれのスロットの巻線に流れる電流の方向も同じであるように、巻線がその対応スロットに受け入れられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、２相ブラシレス直流（ＢＬＤＣ）モータに係る。
電子的整流モータとしても知られているＢＬＤＣモータは、機械的整流子及びブラシではなく電子整流システムを有する。ＢＬＤＣモータは、単位重量当たりのトルクが大きく、効率が高く、信頼性が高く、ノイズが低く、寿命が長く、整流子からのスパークが除去され、且つ電磁干渉が減少された、等の、ブラシ付きＤＣモータに勝る幾つかの利点のために、近代的な電子装置に広く使用されている。
従来のＢＬＤＣモータは、通常、３相ＢＬＤＣモータである。というのは、従来の３相ＢＬＤＣモータは、従来の２相ＢＬＤＣモータに比して効率が高いからである。しかしながら、３相ＢＬＤＣモータは、巻線及び駆動回路が複雑で、故に、コストが高い。
ヨーロッパ特許第２０２８７４７号は、集中型巻線と、位相差が電気的に１８０度である２相駆動回路とを使用する２相ＢＬＤＣモータを開示している。しかしながら、各周期の半分において、隣接極間の同じスロット内の巻線の２つのコイルの部分の電流が互いに逆方向であり、それ故、これらの部分は、トルクを発生しない。従って、この種類の２相ＢＬＤＣモータは、効率が悪い。
そこで、効率の高い又は少なくとも有用な選択肢を公衆に与える２相ＢＬＤＣモータが要望される。
従って、本発明は、その１つの態様において、固定子コア及びその固定子コアに巻かれた２相巻線を含む固定子であって、固定子コアが複数の歯を含み、その隣接歯間にスロットが形成された固定子と、固定子に対して回転可能な回転子であって、少なくとも１つの永久磁石により形成された複数の磁極を含む回転子とを備え、各巻線が複数の歯に広がると共に、いずれの時間にいずれのスロットの巻線に流れる電流の方向も同じであるように、巻線がその対応スロットに受け入れられるようにした２相ＢＬＤＣモータを提供する。
好ましくは、１以上の整数をｎとすれば、固定子コアは、４ｎ個の歯を含み、回転子は、６ｎ個の磁極を有する。
好ましくは、位相差が電気的に９０度の電流によって巻線が付勢される。
好ましくは、モータは、内部回転子型である。
或いは又、モータは、外部回転子型でもよい。
好ましくは、巻線は、２相半ブリッジ制御回路により制御される。
好ましくは、２相半ブリッジ制御回路は、４個のトランジスタ及び４個のダイオードを含む。
以下、添付図面を参照し、本発明の好ましい実施形態を一例として説明する。２つ以上の図に現れる同じ構造物、要素又は部品は、一般的に、それらが現れる全ての図において同じ参照番号で示す。図示されたコンポーネント及び特徴部の寸法は、一般的に、表現の便宜上及び明瞭化のために選択されたものであって、必ずしも一定の縮尺率で描かれていない。
本発明の第１の実施形態による２相ＢＬＤＣモータの概略図である。 図１のモータの固定子の概略図である。 図１のモータの使用中に固定子の巻線に流れる電流を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態による２相ＢＬＤＣモータの概略図である。 図４のモータの固定子の概略図である。 本発明の実施形態によるＢＬＤＣモータを動作するのに使用される駆動回路の配線図である。
本発明の２相ブラシレスＤＣモータは、固定子、及び固定子に対して回転可能な回転子を備えている。固定子は、固定子コア、及び固定子コアに巻かれた２相巻線を含む。巻線は、各相に多数のコイルを含む。各コイルは、ワイヤの複数巻回で形成される。固定子コアは、１以上の整数をｎとすれば、４ｎ個の歯を含み、その隣接歯間にスロットが形成される。巻線は、対応するスロットに受け入れられる。各コイルは、２つの歯に及ぶ。コイルは、いずれの時間にいずれのスロットの巻線に流れる電流の方向も同じになるように巻かれる。回転子は、１つ以上の永久磁石で形成された６ｎ個の磁極を有する。
本発明の２つの好ましい実施形態についての以下の説明は、例えば、ｎが１に等しいとしている。
図１及び２は、本発明の第１の実施形態による２相ＢＬＤＣモータを概略的に示す。図１は、固定子１０及び回転子３０を示し、一方、図２は、固定子コア及び巻線２２を含む固定子１０を示す。モータは、内部回転子型であり、固定子１０と、固定子１０に回転可能にインストールされた回転子３０とを備えている。固定子１０は、固定子コア１２を含み、この固定子コアは、円筒状ヨーク１４と、このヨーク１４から内方に延びる４つの歯１６１〜１６４とを含む。歯１６１〜１６４は、ヨーク１４の周囲に均一に配置される。隣接する歯１６１〜１６４の間にはスロット１８１〜１８４が各々形成される。２相巻線２２は、この例では、単一のコイルで各々形成された巻線Ａ及び巻線Ｂを含む。巻線Ａは、歯１６１及び１６２に広がり、スロット１８１及び１８３に受け入れられる。巻線Ｂは、歯１６２及び１６３に広がり、スロット１８２及び１８４に受け入れられる。回転子３０は、シャフト３６に固定された回転子コア３２と、６個の交互に配置された磁極、即ちＮ極及びＳ極を形成する６個の永久磁石３４とを備えている。これら磁石は、回転子コアの周囲に均一に離間されている。
図３は、本発明の一実施形態による２相ブラシレスモータの動作中に巻線に流れる駆動電流を示すグラフである。２つの個別の相巻線、巻線Ａ及び巻線Ｂより成る巻線２２は、位相差が電気的に９０度である電流により付勢される。従って、いつでも、一方の相巻線Ａ又はＢだけが通電される。同じスロットの巻線に流れる電流は、同じ方向であり、それ故、逆方向の力が発生することはない。従って、従来のモータに比して、モータの効率が改善される。
図４及び５は、本発明の第２の実施形態による２相ＢＬＤＣモータを示す。図４は、固定子１０及び回転子３０を示し、一方、図５は、固定子１０を示す。このモータは、外部回転子型である。固定子１０は、回転子３０内に配置される。固定子コア１２は、４つの突極を形成する４つの歯１６１〜１６４を含む。４つの歯１６１〜１６４は、固定子１０の周囲方向に均一に配列され、隣接する歯１６１〜１６４の間には４つのスロット１８１〜１８４が各々形成される。巻線Ａは、スロット１８１及び１８３に受け入れられ、巻線Ｂは、スロット１８２及び１８４に受け入れられる。回転子３０は、回転子コア３２と、この回転子コア３２の内面に固定された６つの永久磁石３４とを備えている。これらの磁石３４は、回転子３０の周囲方向に均一に離間される。
図６は、モータの巻線へ電力（電流）を供給するための駆動回路の配線図である。巻線は、４つのトランジスタＱ１〜Ｑ４及び４つのダイオードＤ１〜Ｄ４を含む２相半ブリッジ制御回路４０により付勢又は制御される。図３に示す駆動電流プロフィールは、トランジスタＱ１〜Ｑ４を制御することにより得ることができる。
現在の３相ＢＬＤＣモータに比して、本発明の２相ＢＬＤＣモータは、簡単な固定子コア及び巻線と、若干のコンポーネントをもつ簡単な駆動回路とを有する。従って、コストが安い。従来の２相モータに比して、効率が高い。
上述した実施例では、１に等しいｎが使用された。或いは又、ｎは、２、３又は他の整数に等しくてもよい。ｎが２に等しいときには、固定子は、８個の固定子極を形成する８個の歯を含み、回転子は、１２個の磁極を含む。各相巻線は、４つの歯に広がる。
本発明の説明及び特許請求の範囲において、動詞「備える(comprise)」、「含む(include)」、「収容する(contain)」及び「有する(have)」並びにその変化は、各々、ここに述べたアイテムの存在を特定するために包括的な意味で使用され、付加的なアイテムの存在を除外するものではない。
本発明は、１つ以上の好ましい実施形態を参照して説明したが、当業者であれば、種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。それ故、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって決定されるものとする。
例えば、回転子極は、個別の永久磁石により形成されるものとして例示したが、単一のリング磁石で形成することもできるし、又は各磁石が２つ以上の回転子極を形成することもできる。
１０：固定子
１２：固定子コア
１４：円筒状ヨーク
２２：巻線
３０：回転子
３２：回転子コア
３４：永久磁石
１６１〜１６４：歯
１８１〜１８４：スロット

Claims (7)

  1. 固定子コア及びその固定子コアに巻かれた２相巻線を含む固定子であって、固定子コアが複数の歯を含み、その隣接歯間にスロットが形成された固定子と、
    固定子に対して回転可能な回転子であって、少なくとも１つの永久磁石により形成された複数の磁極を含む回転子と、
    を備え、各巻線が複数の歯に広がると共に、いずれの時間にいずれのスロットの巻線に流れる電流の方向も同じであるように、巻線がその対応スロットに受け入れられるようにした２相ＢＬＤＣモータ。
  2. １以上の整数をｎとすれば、固定子コアは４ｎ個の歯を含み、回転子は６ｎ個の磁極を有する、請求項１に記載のモータ。
  3. 位相差が電気的に９０度の電流によって巻線が付勢される、請求項１又は２に記載のモータ。
  4. 前記モータは、内部回転子型である、請求項１、２又は３に記載のモータ。
  5. 前記モータは、外部回転子型である、請求項１、２又は３に記載のモータ。
  6. 前記巻線は、２相半ブリッジ制御回路により制御される、請求項１から５のいずれかに記載のモータ。
  7. 前記２相半ブリッジ制御回路は、４個のトランジスタ及び４個のダイオードを含む、請求項６に記載のモータ。
JP2010285112A 2009-12-04 2010-12-03 ２相ｂｌｄｃモータ Pending JP2011120465A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910188716.8A CN102088234B (zh) 2009-12-04 2009-12-04 无刷直流电机
CN200910188716.8 2009-12-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011120465A true JP2011120465A (ja) 2011-06-16

Family

ID=43972648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010285112A Pending JP2011120465A (ja) 2009-12-04 2010-12-03 ２相ｂｌｄｃモータ

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8487567B2 (ja)
JP (1) JP2011120465A (ja)
CN (1) CN102088234B (ja)
DE (1) DE102010053090A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014023279A (ja) * 2012-07-18 2014-02-03 Mitsubishi Electric Corp 同期電動機
JP2014075942A (ja) * 2012-10-05 2014-04-24 Mitsubishi Electric Corp 同期電動機
RU2682242C1 (ru) * 2018-03-19 2019-03-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Липецкий государственный технический университет" Способ управления двухфазным электроприводом переменного тока с помощью трехфазного мостового инвертора

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103036492A (zh) * 2011-10-05 2013-04-10 姚其良 外定子式直流电动机的工作程序控制编程
CN102518590A (zh) * 2011-12-23 2012-06-27 上海电机学院 横向磁场磁力泵
US8766578B2 (en) 2012-02-27 2014-07-01 Canadian Space Agency Method and apparatus for high velocity ripple suppression of brushless DC motors having limited drive/amplifier bandwidth
CN102751837B (zh) * 2012-07-10 2015-05-13 张正泉 无刷直流电机
CN107425625A (zh) * 2017-08-31 2017-12-01 广东美芝制冷设备有限公司 一种电机及压缩机
CN112072882A (zh) * 2020-10-16 2020-12-11 深圳市珵信科技有限公司 一种两相无刷直流电机
CN116260297B (zh) * 2023-05-15 2023-08-08 四川芯智热控技术有限公司 定子绕组的绕线方法及采用该绕线方法的定子组件和电机
CN117277628A (zh) * 2023-09-13 2023-12-22 贯月航空技术(杭州)有限公司 一种转矩稳定的两相无刷直流电机及其控制方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0888992A (ja) * 1994-09-16 1996-04-02 Victor Co Of Japan Ltd ２相ブラシレスモータ
JPH08126238A (ja) * 1994-10-27 1996-05-17 Mitsumi Electric Co Ltd アウターロータ型２相ブラシレスモータ
JPH09238479A (ja) * 1996-03-04 1997-09-09 Sharp Corp インバータ装置
JP2000209892A (ja) * 1999-01-11 2000-07-28 Sony Corp モ―タ駆動回路
JP2006246571A (ja) * 2005-03-01 2006-09-14 Nagasaki Univ リラクタンスモータ
JP2008193877A (ja) * 2007-02-08 2008-08-21 Mitsubishi Electric Corp モータ及びモータ駆動制御装置並びに換気扇、液体用ポンプ、冷媒圧縮機、送風機、空気調和機及び冷蔵庫
EP2028747A1 (en) * 2007-08-23 2009-02-25 Young-Chun Jeung Two-phase DC brushless motor
JP2009201278A (ja) * 2008-02-22 2009-09-03 Shin Daiwa Kogyo Co Ltd 同期発電機の電機子

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2424290C2 (de) * 1974-05-18 1986-06-05 Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen Kollektorloser Gleichstrommotor mit ebenem Luftspalt
US4704566A (en) * 1986-06-19 1987-11-03 Shicoh Engineering Co., Ltd. Self-starting disk-type brushless motor with screw projection for generating cogging
KR960002564B1 (ko) * 1992-04-30 1996-02-22 삼성전자주식회사 압축기 제어회로
US6020700A (en) * 1998-07-16 2000-02-01 Silicon Touch Technology Inc. DC brushless motor drive circuit having input signal compatability to hall effect ICs and hall sensors
CN2514544Y (zh) * 2001-11-08 2002-10-02 林统强 永磁无刷电机
US7339292B2 (en) * 2003-09-22 2008-03-04 Japan Servo Co., Ltd Motor having shifted teeth of pressed powder construction
KR100653434B1 (ko) * 2005-04-29 2006-12-01 영 춘 정 2상 무정류자 모터
CN2924912Y (zh) * 2006-06-07 2007-07-18 庄铭沛 对极式二相直流无刷电动机

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0888992A (ja) * 1994-09-16 1996-04-02 Victor Co Of Japan Ltd ２相ブラシレスモータ
JPH08126238A (ja) * 1994-10-27 1996-05-17 Mitsumi Electric Co Ltd アウターロータ型２相ブラシレスモータ
JPH09238479A (ja) * 1996-03-04 1997-09-09 Sharp Corp インバータ装置
JP2000209892A (ja) * 1999-01-11 2000-07-28 Sony Corp モ―タ駆動回路
JP2006246571A (ja) * 2005-03-01 2006-09-14 Nagasaki Univ リラクタンスモータ
JP2008193877A (ja) * 2007-02-08 2008-08-21 Mitsubishi Electric Corp モータ及びモータ駆動制御装置並びに換気扇、液体用ポンプ、冷媒圧縮機、送風機、空気調和機及び冷蔵庫
EP2028747A1 (en) * 2007-08-23 2009-02-25 Young-Chun Jeung Two-phase DC brushless motor
JP2009201278A (ja) * 2008-02-22 2009-09-03 Shin Daiwa Kogyo Co Ltd 同期発電機の電機子

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014023279A (ja) * 2012-07-18 2014-02-03 Mitsubishi Electric Corp 同期電動機
JP2014075942A (ja) * 2012-10-05 2014-04-24 Mitsubishi Electric Corp 同期電動機
RU2682242C1 (ru) * 2018-03-19 2019-03-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Липецкий государственный технический университет" Способ управления двухфазным электроприводом переменного тока с помощью трехфазного мостового инвертора

Also Published As

Publication number Publication date
US20110133679A1 (en) 2011-06-09
DE102010053090A1 (de) 2011-06-09
CN102088234B (zh) 2015-07-01
CN102088234A (zh) 2011-06-08
US8487567B2 (en) 2013-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011120465A (ja) ２相ｂｌｄｃモータ
JP3983423B2 (ja) 電動機
US8841813B2 (en) Brushless synchronous motor having a periodically varying air gap
US8987962B2 (en) Double-stator/double-rotor type motor and direct drive apparatus for washer using same
JP5743409B2 (ja) 電気モータ
US6133663A (en) Brushless permanent magnet machine
JP2010531130A (ja) １２個のステータ歯と１０個のロータ極とを有する同期モータ
US11482901B2 (en) Winding configuration electric motor
EP0559818A4 (ja)
US8525382B2 (en) Electric motor having primary and auxiliary poles and brush gear
CN101322303A (zh) 电机
JP2001037186A (ja) 永久磁石電動機
JP2007507192A (ja) 誘導回転子を有する回転電機
WO2009056879A1 (en) Permanent magnet reluctance machines
JP2003125566A (ja) 永久磁石式回転電機
KR100565219B1 (ko) 회전 마그네트 타입 유도 전동기
US20110248582A1 (en) Switched reluctance machine
JP5538984B2 (ja) 永久磁石式電動機
JP5825841B2 (ja) 電気モーター
JP2001169517A (ja) コンデンサ電動機
JP2012244726A (ja) 回転電機の電機子および回転電機
JP2010166787A (ja) 回転電機
JP2006020416A (ja) 同期電動機の制御装置、及び、その制御方法
JP2020022364A (ja) 回転電機制御システム
TWI587609B (zh) Brushless DC motor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131108

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141022

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141027

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150727

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151026

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20160314