KR900005757B1 - I-Phase Brushless Motor - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
제1도는 본 발명을 적용코저하는 일예시 디스트형 브러시리스 팬모터의 종단면도.1 is a longitudinal cross-sectional view of an exemplary disc type brushless fan motor to which the present invention is applied.
제2도는 제1도의 팬모터의 케이스 사시도.2 is a perspective view of the case of the fan motor of FIG.
제3도는 제1도의 팬이달린 캡체의 사시도.3 is a perspective view of a cap body with a fan of FIG.
제4도는 본 발명의 제1실시예로서 플라스틱마그넷 판상 전기자체의 사시도.4 is a perspective view of a plastic magnet plate-shaped electric body as a first embodiment of the present invention.
제5도는 제4도의 전기자체의 하면에 형성한 일례로서의 프린트 배전패턴의 평면도.5 is a plan view of a print distribution pattern as an example formed on the lower surface of the electric body of FIG.
제6도는 제4도의 전기자체의 평면도.6 is a plan view of the electric body of FIG.
제7도는 6극의 계자마그넷의 하면도.7 is a bottom view of the field magnet of 6 poles.
제8도는 6극의 계자마그넷과 전기자 코일군과의 전개도.8 is an exploded view of a field magnet of 6 poles and an armature coil group.
제9도는 본 발명의 제2실시예로서의 1상 통전되는 디스크형 브러시리스 모터의 주요부의 분해 사시도.9 is an exploded perspective view of a main part of a disc-shaped brushless motor that is energized by one phase as a second embodiment of the present invention.
제10도는 제9도의 종단면도.10 is a longitudinal sectional view of FIG.
제11도는 디스크형 브러시리스 모터의 토크 곡선도.11 is a torque curve diagram of a disk-type brushless motor.
제12도는 계자마그넷과 위치검지코일과의 관계 설명도.12 is an explanatory diagram of the relationship between the field magnet and the position detection coil.
제13도는 일실시예로서의 통전제어회로.13 is an energization control circuit as one embodiment.
제14도는 계자마그넷과 위치검지코일 및 구동코일과의 전개도 및 통전제어회로도.14 is an exploded view and energization control circuit diagram of the field magnet, the position detection coil and the drive coil;
제15도 및 16도는 원리 설명도.15 and 16 are principle explanatory diagrams.
제17도는 본 발명 제5실시예로서 사용된 자성체 기판의 설명도.17 is an explanatory diagram of a magnetic substrate used as a fifth embodiment of the present invention.
제18도는 본 발명 제6실시예의 계자마그넷 흡인반발 토크 발생용 착자부를 갖는 전기자코일의 평면도이다.18 is a plan view of an armature coil having a magnet for magnet field repelling torque generation according to a sixth embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
FM : 1상 통전되는 디스크형 브러시리스 팬모터FM: Disc-type brushless fan motor
1 : 디스크형 브러시리스 팬모터용 각형 케이스1: Square case for disc type brushless fan motor
2 : 축수홀더 3,4 : 베어링 축수2: bearing bearing 3,4: bearing bearing
5 : 회전축 6 : 빠짐방지용 E링5: Rotating shaft 6: E-ring for preventing falling out
7 : 모터 케이스 8 : 凹부7: motor case 8: recess
9 : 에어 통과공 10 : 스테이9: air passage hole 10: stay
11-1 : 플러스 전원 코오드 11-2 : 마이너스 전원 코오드11-1: Positive Power Cord 11-2: Negative Power Cord
12 : 지주 13 : 플라스틱 마그넷 판상 전기자체12: prop 13: plastic magnet plate electric itself
14 : 나사 15-1,15-2 : 전기자코일14: screw 15-1, 15-2: armature coil
16 : 스테이터요크 17 : 프린트기판16: stator yoke 17: printed circuit board
18 : 플라스틱마그넷 19 : 프린트 배전패턴18: plastic magnet 19: print distribution pattern
20,21 : 투공 22 : 凹부20,21: perforation 22:
23 : 칩 부품 24 : 위치검지소자23: chip component 24: position detection element
25 : 凹부 26 : 팬이달린 캡체25: first part 26: cap body with fan
27 : 팬 28 : 돌기부27: fan 28: protrusion
29 : 로터요크 30,30' : 계자마그넷29:
31-1,31-2 : 계자마그넷 흡인·발판 토크 발생용 착자부31-1,31-2: Magnet part for field magnet suction and scaffold torque generation
32,32' : 통전제어회로32,32 ': energization control circuit
47 : 1상 통전되는 디스크형 브러시리스 모터47: Disc type brushless motor
48 : 고정기판 49 : 스테이터요크48: fixed substrate 49: stator yoke
50 : 축수 51 : 투공부50: axis number 51: air hole
52 : 프린트기판 53 : 나사52: printed circuit board 53: screw
54 : 반 고정저항 55 : 로터요크선54: half fixed resistance 55: rotor yoke
56 : 안정점 57 : 계자마그넷 흡인·반발 토크곡선56: Stable point 57: Field magnet suction and rebound torque curve
58 : 영점 59,59' : 전기자 토크곡선58:
60 : 합성 토크곡선 61 : 출력전압곡선60: synthetic torque curve 61: output voltage curve
62,62' : 통전파형 65 : 자성체 기판62,62 ': energized wave form 65: magnetic substrate
66 : 자성폐판 67 : 절연층66: magnetic closure 67: insulating layer
본 발명은 위치검지소자가 1개 이어도 소정방향으로 자기동 회전할 수 있는 1상 통전되는 브러시리스 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a one-phase energized brushless motor capable of self-rotating in a predetermined direction even with one position detecting element.
또 이 1상 통전되는 브러시리스 모터에 대하여, 전기자코일의 배치가 2상 모터라 하는 경우가 있으나, 기본적으로는 통전방법은 1상 통전방법이므로 이런류의 브러시리스 모터는 1상 모터라 하는 것이 적절하다. 학술적으로도 이렇게 판단하는 것이 정확하다고 생각한다.Although the arrangement of the armature coils may be referred to as a two-phase motor with respect to the brushless motor that is energized in one phase, basically, since the energization method is a one-phase energization method, such a brushless motor is called a one-phase motor. proper. Academics also think this is correct.
1(단)상(통전되는) 브러시리스 모터는 위치검지소자가 1개로 족한 등의 이유로, 저렴가로 형성할 수 있어서 축류 팬모터 등에 사용되고 있다.One (single) phase (powered) brushless motor can be formed at low cost, for example, due to a shortage of one position detecting element, and thus is used in axial fan motors and the like.
여기서 1상 통전되는 브러시리스 모터는 통상 위치검지소자로서는, 홀소자나 홀 IC 등의 자전변환소자를 사용하는 있는 것과 위치검지코일을 사용하고 있는 것 등이 주로 있게 되는데, 전자는 로터마그넷(일반적으로 메인 계자마그넷을 이용한다. 따라서 이하에 있어서는 로터마그넷을 계자마그넷이라 기재한다)의 N극 또는 S극의 자극을 검출하여 전기자코일에 소정방향의 통전을 하는 것으로 당해 1상 통전되는 브러시리스 모터를 소정방향으로 회전하도록 하여져 있다.Here, the brushless motor that is energized in one phase is generally used as a position detecting element using a magnetoelectric conversion element such as a Hall element or a Hall IC, or using a position detecting coil. The former is a rotor magnet (generally, Therefore, the magnetic field magnet is used in the following description, so that the magnetic pole of the electric pole is energized in a predetermined direction by detecting the magnetic pole of the N pole or the S pole of the rotor magnet). It is made to rotate in the direction.
이에 대하여, 후자의 위치검지코일을 사용한 1상 통전되는 브러시리스 모터에서는, 전기자코일에 소정방향의 전류를 통전한 경우, 전기자코일이 계자마그넷과 대향한 위치에 의하여서는, 상기 전기자코일에 통전하는 것으로 어떤 방향의 회전토크가 발생하는지 판명되지 않으므로, 어느 방향에 회전하는지 알 수 없게 된다.On the other hand, in the brushless motor that is energized in a single phase using the latter position detecting coil, when the electric current is energized in the predetermined direction through the armature coil, the armature coil is energized to the armature coil at a position facing the field magnet. Since it is not known which direction the rotational torque occurs, it is not known in which direction the rotational torque is generated.
상기 2개의 종류의 위치검지소자를 사용한 1상 통전되는 브러시리스 모터는 모드, 자기동 할 수 없는 결점이 있다는 것이 공지이다.It is known that the brushless motor, which is energized in one phase using the two kinds of position detecting elements, has a drawback in that it cannot be operated in mode or magnetically.
예를들면, 전자의 자전변환소자를 사용한 1상 통전되는 브러시리스 모터에 있어서는, 당해 위치검지소자인 자전변환소자가 때때로 계자마그넷의 N극과 S극과의 중간부를 검출하고 있으며, 이 소자에서 전기자코일에 어느방향의 전류를 보내야 되는지 신호발생이 없으므로, 전기자코일에 소정방향의 통전을 할 수 없고 당해 1상 통전되는 브러시리스 모터는 자기동 할 수 없는 것이된다.For example, in a brushless motor that is energized in one phase using an electron rotating element, the rotating element, which is the position detecting element, sometimes detects an intermediate portion between the N pole and the S pole of the field magnet. Since there is no signal generation in which direction the current should be sent to the armature coil, it is impossible to energize the armature coil in a predetermined direction, and the brushless motor that is energized in the single phase cannot be operated automatically.
또 후자의 위치검지코일을 사용한 경우에는. 기동시에 있어서 계자마그넷의 위치를 검지할 수 없기 때문에 어느방향에 회전할 것인지 스스로 결정할 수 없고 또 전기자코일이 토크발생에 기여할 수 없는 위치에 있을 때에는, 전자의 자전변환소자를 사용한 경우 같이 자기동 할 수 없다는 결점이 있다.If the latter position detection coil is used. Since the position of the field magnet cannot be detected at start-up, it is impossible to determine in which direction to rotate, and when the armature coil is in a position that cannot contribute to torque generation, There is a drawback that you cannot.
이상과 같이 모두 위치검지소자를 사용한 경우도 1상 통전되는 브러시리스 모터에 있어서는 자기동 할 수 없는 경우가 있다.As described above, even in the case of using the position detecting element, magnetic brushing may not be possible in the brushless motor that is energized in one phase.
그러므로 1상 통전되는 브러시리스 모터에 있어서는, 일반적으로 자기회로내에 철봉 등의 자성체를 배설하므로서 자기저항(릴럭탄스)토크를 발생시켜 정지시에 있어서 계자마그넷을 반드시 자기동 할 수 있는 위치에 정지하도록 하여져 있다.Therefore, in a brushless motor that is energized in one phase, a magnetic resistance (reluctance) torque is generally generated by disposing a magnetic body such as an iron rod in a magnetic circuit so that the field magnet can be stopped at a position where the magnetic field can be automatically moved at the time of stopping. It is done.
따라서 기동시에 있어서, 통전하면 반드시 자기동 할 수 있는 1상 통전되는 브러시리스 모터를 얻게 된다.Therefore, at start-up, a single-phase brushless motor that can be self-powered when it is energized is obtained.
여기서, 위치검지소자로서 위치검지코일을 사용할 경우에는 자기저항토크를 이용하여 자기동 할 수 있도록 했다고 해도, 계자마그넷의 위치는 판명할 수 없기 때문에 상기와 같이 어느쪽 방향으로 회전하는지 알수 없는 결점이 있다.Here, even when the position detecting coil is used as the position detecting element, even if the magnetizing torque can be used to move the magnet, the position of the field magnet cannot be determined. have.
또 어떤 위치검지소자를 사용한 1상 통전되는 브러시리스 이러도 상기 자기저항토크를 이용하여 자기동할 수 있도록 해도 전기자코일, 위치검지소자 및 자기저항토크 발생부재의 관계를 바르게 배설하지 않을 경우에는 성능이 우수한 1상 통전되는 브러시리스 모터는 얻을 수 없다.In addition, even if a single-phase energized brushless using any position detecting element enables magnetism to be operated using the magnetoresistive torque, performance can be achieved when the relationship between the armature coil, the position detecting element and the magnetoresistive torque generating member is not properly disposed. This excellent single phase energized brushless motor cannot be obtained.
또 종래의 1상 통전되는 브러시리스 모터에 있어서는, 상기 위치관계를 바르게 하는데 까다로웠고, 조립시간 조정시간을 허비하는 등 코스트가 높았었다.In the conventional one-phase energized brushless motor, the positional relationship was difficult to correct, and the cost was high, such as wasting assembly time adjustment time.
또, 1상 통전되는 브러시리스 모터는 일반적으로 싼 가격으로 형성되지 되지 않으면 팬모터 등에 이용되고 있으나, 특히 팬모터에 있어서, 더욱 큰 풍량을 얻기 위해서는 고속 회전시킬 필요가 있지만, 종래와 같이 자기저항토크를 이용한 것으로는 기계 구성적인 면에 있어서 고속회전시키기에는 한계가 있는 것이었다.In addition, a brushless motor that is energized in one phase is generally used in a fan motor or the like unless it is formed at a low price. In particular, in a fan motor, it is necessary to rotate at a high speed in order to obtain a larger air flow, but as in the conventional case, the magnetoresistance The use of torque had a limit to the high speed rotation in terms of machine construction.
본 발명은 사정에 의거 이루어진 것으로서, 위치검지소자로서 자전변환소자 및 위치검지코일 등 어느것을 사용한 경우에도, 반드시 소정방향으로 자기동 할 수 있도록 함과 동시에 특별한 까다로운 위치결정이나, 조정을 할 필요없이 소정위치에 용이하게 소정크기의 계자마그넷 흡인·반발 토크를 발생시킬 수 있고 게다가 종래의 레락턴스 코트보다도 큰 상기 계자마그넷 흡인·반발 토크를 이용하여 높은 토크와 고속회전을 얻을 수 있게 하고 여러 가지 사양의 예를들면 디스크형 브러시리스 모터를 얻을 수 있게 하고 또 조립이 용이하고 저렴가인 1상 통전되는 브러시리스 모터를 얻음을 목적으로 한 것이다.The present invention has been made in view of the circumstances, and it is possible to be able to autonomously move in a predetermined direction even when using any one of a rotation conversion element and a position detecting coil as a position detecting element, and without requiring any special difficult positioning or adjustment Field magnet suction and rebound torque of a certain size can be easily generated at a predetermined position, and high torque and high speed rotation can be obtained by using the field magnet suction and rebound torque which is larger than the conventional relactance coat. For example, it is an object of the present invention to obtain a brushless motor of a disk type and to obtain an easy-to-assemble and inexpensive one-phase energized brushless motor.
본 발명의 목적은, 주로 N,S의 자극을 교대로 2P(P는 1이상의 정수)개 갖는 계자마그넷을 회전자로 한계자마그넷 공극을 통하여 대향하는 고정측에 1 이상의 공심형의 저기자코일과 계자마그넷의 위치를 검출하는 위치검지소자를 구비하여 계자마그넷 흡인·반발 토크를 이용하여 일방향 회전하는 1상 통전되는 브러시리스 모터에 있어서 상기 1 이상의 전기자코일을 플라스틱마그넷으로 몰드등하여 전기자코일과 플라스틱마그넷을 일체화 정착하고, 이 플라스틱마그넷에 N 또는 S극의 자극을 착자하는 것으로 시점이 되는 위치에서 계자마그넷의 회전방향에 대하여 전기각으로도의 개각폭 θ도에 있어서 계자마그넷 흡인·반발 토크를 발생시키는 것으로 자기동 할 수 있도록 된 1상 통전되는 브러시리스 모터를 제공하므로서 달성된다.An object of the present invention is to provide a magnetic field magnet having 2P (P is an integer of 1 or more) alternating mainly N, S magnetic poles of at least one concentric type on the fixed side facing the limiter magnet through the rotor. And a one-phase energized brushless motor that rotates in one direction by using field magnet suction and repelling torque, and having a position detecting element for detecting the position of the field magnet. Integrate and fix the plastic magnet and magnetize the magnetic pole of the N or S pole to the plastic magnet at an electric angle with respect to the direction of rotation of the field magnet This is achieved by providing a one-phase energized brushless motor that can be magnetically driven by generating field magnet suction and rebound torque in the opening angle θ of the figure.
이하 도면에 따라 본 발명의 제1실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
제1도는 본 발명의 디스크형 브러시리스 모터를 이용한 위치검지소자 1개, 전기자코일 2개, 6극의 계자마그넷을 갖는 1상의 디스크형 브러스리스 팬모터이다.1 is a one-phase disk type brushless fan motor having one position detecting element, two armature coils, and a six-pole field magnet using a disk type brushless motor of the present invention.
축방향으로 편평한, 예를들면 플라스틱으려 형성된 캡상의 디스크형 브러시리스 팬모터용 각형 케이스(1)(제2도 참조)는 중심부에 축수홀더(2)를 형성하고, 이 축수홀더(2)를 형성하고, 이 축수홀더(2)의 내주부 상하 양단 개구부에는 베어링 축수(3,4)가 형성되어 있다.A rectangular case 1 (see FIG. 2) for a cap-shaped disc-shaped brushless fan motor formed in an axial direction, for example, made of plastic, forms a
이 축수(3,4)에 의하여 디스크형 브러시리스 팬모터(FM) 본체의 대체로 중심부에 회전축(5)이 회전자재로 축지되어 있다.By the
회전축(5)의 하부에는 빠짐 방지용 E링(6)이 장착되어 있다.A lowering
부호 7은 케이스(1)의 내부에 케이스(1)와 일체로 형성된 모터케이스이다.Reference numeral 7 is a motor case formed integrally with the
8은 케이스(1)와 모터케이스(7)와의 사이에 형성된 凹부로서, 이 凹부(8)의 저부에는 에어 통과공(9) 및 스테이(stay)(10)가 형성되어 있다.8 is a convex portion formed between the
11-1,11-2는 각각 플러스 및 마이너스 전원 코오드이다.11-1 and 11-2 are plus and minus power codes, respectively.
12는 케이스(7)에 일체로 형성된 지주로서, 이 지주(12)의 정상부에는 통전제어회로를 배설한 플라스틱마그넷 판상 전기자체(13)(제4도 참조)가 비자성체로 된 나사(14)에 의하여 나착되어 있다.12 is a support which is formed integrally with the case 7, wherein the top of the
이 플라스틱마그넷 판상 전기자체(13)는, 제4도에서와 같이 전기자코일(15-1,15-2) 스테이터요크(16) 및 프린트기판(17)을 플라스틱마그넷(18)으로 몰드하여 원판상으로 일체 형성하고 있다.The plastic magnet plate-shaped
이 플라스틱마그넷 판상 전기자체(14)는, 아래에서 순차하면에, 예를들면 제5도에서와 같은 프린트 배전패턴(19)을 형성한 프린트기판(17), 상면을 절연처리한 스테이터요크(16) 및 그 위에 배설한 전기자코일(15-1,15-2)을 프린트기판(17)에 형성한 복수개의 투공(20) 및 스테이터요크(16)에 형성한 투공을 통하여 플라스틱마그넷(18)으로 몰드하므로서 일체화한다.The plastic magnet plate-shaped electric
이 경우, 보다 확실하게 일체화하기 위하여 스테이터요크(16) 및 프린트기판(17)의 외주부도 플라스틱마그넷으로 몰드하여져 있다.In this case, in order to integrate more reliably, the outer peripheral parts of the
제4도 및 제6도를 참조하여, 22는 플라스틱마그넷(18)에 형성한 凹부로, 이 凹부(22)의 중심부에는 지주(12)의 정상면에 형성한 나사구멍, 프린트기판(17) 및 스테이터요크(16)에 형성한 투공과 대체로 일치하는 투공(21)이 형성되고, 나사(14)에 의하여 플라스틱마그넷 판상 전기자체(13)를 지주(12)의 상부에 고정 설치할 수 있도록 되어 있다.4 and 6,
이 전기자체(13)의 프린트기판(17)의 하면에는, 통전제어회로를 구성하는 칩 부품(23)이 배설되며, 프린트배전패턴(19)의 소정부분에 납땜하여 접속하여져 있다.On the lower surface of the printed
전지자체(13)의 상부에는, 위치검지소자(24)를 수납 배설하기 위한 凹부(25)가 형성되어 있다.An
이 예에서는, 위치검지소자(24)로서는, 홀소자나, 홀 IC 등의 자전변환소자를 사용하고 있다. 이 위치검지소자(24)는 적절한 수단에 의하여 프린트배전패턴(19)에 접속되어 있다.In this example, as the
전기자코일(15-1,15-2)은, 제4도 및 6도에서와 같이 2개를 180도 대칭으로 배설하고 있다.The armature coils 15-1 and 15-2 are arranged in 180 degree symmetry as shown in FIGS. 4 and 6.
이 2개의 전기자코일(15-1,15-2)에 의하여 스테이터 전기자를 형성하고 있다. 플라스틱마그넷 판상 전기자체(13)의 상면에는, 제3도에서와 같은 축방향에 편평한 플라스틱으로 형성된 팬이 달린 캡체(26)가 대향하고 있다.The stator armature is formed by these two armature coils 15-1 and 15-2. On the upper surface of the plastic magnet plate-shaped
27은 팬이달린 캡체(26)의 외주부에 이 캡체(26)와 일체 형성된 팬이다.27 is a fan which is integrally formed with this
상기 캡체(26)의 내면 대체로 중심부에는 돌기부(28)가 일체로 형성되며, 이 돌기부(28)에 회전축(5)의 상단부가 고정되어 있어 일체적으로 회전하도록 되어 있다. 상기 캡체(26)의 내면부에는 원환상의 로터요크(29)가 고정 설치되어 있다.A protruding
로터요크(29)의 하면에는 제7도에서와 같은 N,S의 자극이 교호로 된 원환상의 6극 계자마그넷(30)을 고정 설치하여 플라스틱마그넷 판상 전기자체(13)에 면대향시켜져 있다.On the lower surface of the rotor yoke (29), an annular six-pole magnetic field magnet (30) having an alternating magnetic pole of N and S as shown in Fig. 7 is fixedly installed to face the plastic magnet plate-like electric body (13). have.
전기자코일(15-1,15-2)은 발생토크에 기여할 반경방향의 도체부(15a-1,15a-20)와의 개각이 계자마그넷(30)의 자극과 대체로 같이 권회 형성되어져 있다.The armature coils 15-1 and 15-2 are wound around the
또 계자마그넷(30)은 6극의 것을 사용하므로서 전기자코일(15-1,15-2)은 발생토크에 기여할 반경방향의 도체부(15a-1,15a-2)와의 개각을 60도의 것으로 형성하여 있다.In addition, the
또 상기 전기자코일(15-1,15-2)의 둘레방향의 도체부(15b)는 발생토크에 기여하지 않으므로, 이 도체부(15b)의 폭만큼 반경이 작은 계자마그넷(30)을 사용해도 무방하게 된다.In addition, since the
위치검지소자(24)는, 위치적으로는 발생토크에 기여할 도체부(15a-1, 또는 15a-2)위에 배설하면 좋을것이나. 이와같이 하면 이 소자(24)만큼 두께가 증가하므로, 계자마그넷(30)과 플라스틱마그넷 판상 전기자체(13)와의 사이에 에어갭이 증가하여 큰 회전토크를 얻을 수 없고 배설이 매우 까다로워 양산에 적합치 않게 된다.The
따라서 후술에서 다시 설명하는 바와같이, 위치검지소자(24)는, 전기자코일(15-1)의 일방 발생토크에 기여할 도체부(15a-1)와 균등 조건에 있는 위치에 배설하도록 되어 있다.Therefore, as will be described later, the
위치검지소자(24)의 위치에 대하여는, 후술에서 다시 상술한 것이다.The position of the
제6도를 참조하여, 2개의 전기자코일(15-1과 15-2)를 180도 대칭으로 배설한 것은, 회전 균형을 양호하게 하여 회동진동을 적게하기 위해서이다.Referring to FIG. 6, the two armature coils 15-1 and 15-2 are disposed symmetrically by 180 degrees in order to improve rotational balance and reduce rotational vibration.
전기자체(13)의 상면부의 플라스틱마그넷(18)에는(제4도 참조), 적절한 착자기를 사용 N극(혹은 S극도 좋다)의 계자마그넷 흡인·반발토크 발생용의 계자마그넷 흡인·반발토크 발생용 착자부(31-1,31-2)를 형성하고 있다.Field magnet suction and rebound torque for field magnet suction and repulsion torque generation for N pole (or S pole) may be used for the plastic magnet 18 (see FIG. 4) of the upper surface of the
계자마그넷 흡인·반발 토크 발생용 착자부(31-1,31-2)는, 사점이 되는 위치에서 전기작으로 θ(단)폭만큼, 회전방향(화살표 A방향)에 대하여 앞의 위치로 계자마그넷 흡인·반발토크를 발생하는 위치에 형성하고 있다.Magnetizers 31-1 and 31-2 for field magnet suction and rebound torque generation are electric (? By the width, it is formed in the position which generate | occur | produces a field magnet suction and repulsion torque in the position before a rotation direction (arrow A direction).
계자마그넷 흡인·발생토크 발생용 착자부(31-1,31-2)를 형성할 더욱 바람직한 위치는, 계자마그넷(30)의 회전방향(화살표 A방향...제7도 참조)에 대하여 전기자코일(15-1,15-2)의 발생토크에 기여할 도체부(15a-2)에서 거의 전기각으로 45도, 기계각으로 나타내면 4분의 1 자극폭(15도) 정도 앞까지의 사이의 플라스틱마그넷 판상 전기자체(13) 위치이다.A more preferable position for forming the magnetizing portions 31-1 and 31-2 for field magnet suction and generating torque generation is the armature with respect to the rotational direction of the field magnet 30 (arrow A direction ... see Fig. 7). In the
따라서 이 실시예에서는 제4도 및 6도에 표시한 위치에, 계자마그넷 흡인·반반토크 발생용 착자부(31-1,31-2)를 형성하여 계자마그넷 흡인·반발토크를 발생시켜, 즉 위치검지소자(24)는 1개이어도 회전자를 자기동 가능하게 하고 있다.Therefore, in this embodiment, field magnet attracting and repelling torque generating magnets 31-1 and 31-2 are formed at positions shown in FIGS. 4 and 6 to generate field magnet suction and repulsive torque, namely, Even if only one
즉 착자부(31-1,31-2)에 의한 자석을 형성하는 것으로 위치검지소자(30)이 착자부(31-1,31-2)에 붙어서 당해 계자마그넷(30)을 자기동 할 수 있는 위치, 즉 위치검지소자(24)가 사점을 검지하지 않는 위치에 정지하도록 상기한 위치에 착자부(31-1,31-2)를 착자 형성하는 것으로, 위치검지소자(24)는 예컨대 1개 이어도, 1코일 1상 디스크형 브러시리스 팬모터(FM)를 자기동 할 수 있도록 하고 있다. 이 실시예에서는, 계자마그넷 흡인·반발토크 발생용 착자부(31-1과 31-2)와는 180도 대칭인 위치에 형성하여 보다 한층 회전자의 자기동이 가능하도록 한 것이나, 착자부(31)는 1개 이어도 목적은 충분하다.That is, by forming magnets by the magnetizing parts 31-1 and 31-2, the
또 상기 위치와 균등한 조건위치에 계자마그넷 흡인·반발토크 방생용의 계자마그넷 흡인·반발토크 발생용 착자부를 형성해도 된다.In addition, a magnet for magnet field suction and rebound torque generation for field magnet suction and rebound torque generation may be formed at a condition position equal to the above position.
예를들면, 전기자코일(15-1,15-2)의 발생토크에 발생토크에 기여할 도체부(15a-1)를 기준으로 계자마그넷 흡인 반발토크 발생용 착자부를 형성해도 된다.For example, a magnet for magnet field repulsion repulsion torque generation may be formed on the generation torque of the armature coils 15-1 and 15-2 based on the
다음에 착자부(31-1,31-2)를 상기한 위치에 형성한 이유를 설명한다.Next, the reason why the magnetizing portions 31-1 and 31-2 are formed at the above positions will be described.
최대기동 토크가 발생하는 위치는 전기자코일(15-1,15-2)의 발생토크에 기여할 도체부(15a-1,15a-2)의 위치이다.The position where the maximum starting torque is generated is the position of the
따라서 이 위치에 상기 착지부(31-1,31-2)를 형성하면 되나, 이 위치에 형성하는 것은 곤란하며 또 기동시에 미리 최대 기동토크가 작동하도록 하면, 기동시의 하자로 최고효율의 것을 얻을 수 없다.Therefore, the landing portions 31-1 and 31-2 may be formed at this position. However, it is difficult to form the landing portions 31-1 and 31-2 at this position. Can not get
따라서 계자마그넷(30)이 적어도 움직이기만 하면 최대 토크를 발생하도록 발생토크에 기여할 도체부(15a-1,15a-2)에서 상기한 조건만큼 앞위치에 착자부(31-1,31-2)를 형성하고 있다.Therefore, the magnetizing parts 31-1 and 31-2 are positioned at the front positions by the above-described conditions in the
이 위치는 착자부(31-1 또는 31-2)가 계자마그넷(30)의 N극 또는 S극의 자극중심에 위치하도록, 계자마그넷(30)의 정지위치를 항상 최상의 기동위치에 있도록 하기 위한 위치이다.This position is to ensure that the stop position of the
또 착자부(31-1,31-2)는 이것이 계자마그넷(30)의 자극중심으로, 항상 정지할 수 있고 또 용이하게 기동할 수 있는 크기의 것으로 형성하면 적절하다.The magnetizing portions 31-1 and 31-2 are appropriately formed as the center of the magnetic pole of the
제8도는 6극, 12코일, 1상 브러시리스 팬모터에 있어서의 계자마그넷(30)과 전기자코일 군과의 전개도이다.8 is a development view of the
전기자코일(15-1)의 발생토크엠 기여할 도체부(15a-2)의 단자와의 전기자코일(15-2)의 발생토크에 기여할 도체부(15a-2)의 단자는 공통 접속되고, 전기자코일(15-1)의 발생토크에 기여할 도체부(15a-1)의 단자는, 통전제어회로(32)내의 트랜지스터(33)의 콜렉터와 트랜지스터(34)의 콜렉터와의 접속점(35)에 접속되고, 전기자코일(15-2)의 발생토크에 기여할 도체부(15a-1)의 단자는 트랜지스터(36)의 콜렉터와 트랜지스터(37)의 콜렉터와의 접속점(38)에 접속되어 있다.The terminals of the
통전제어회로(32)는 1상의 왕복 통전제어회로로 형성되어 있다.The
트랜지스터(33,36)의 에미터는 각각 플러스 전원단자(39)에 접속되며, 트랜지스터(34,37)의 에미터는 각각 접지(40)에 접속되어 있다.Emitters of transistors 33 and 36 are connected to positive
위치검지소자(24)의 도시없는 전원단자 및 출력단자(41-1,41-2)는 통전제어회로(32)에 접속되어 있다. 따라서 위치검지소자(24)는 계자마그넷(30)의 N극을 검출하면, 출력단자(41-1)을 통하여 트랜지스터(33,37)를 통하여 트랜지스터(33,37)를 도통하여 전기자코일(15-1,15-2)에는 화살표 B방향의 전류를 흘러서 소정방향의 회전력을 얻을 수가 있다.The power supply terminals and the output terminals 41-1 and 41-2 of the
위치검지소자(24)는 계자마그넷(30)의 S극을 검출하면, 출력단자(40--2)을 통하여 트랜지스터(34,36)를 도통하고 전기자코일(15-1,15-2)에는 상기와 반대방향의 전류가 흘러 소정방향의 회전력을 얻을 수가 있다.When the
다음에 위치검지소자(24)의 배설위치에 대하여 설명한다.Next, the placement position of the
위치검지소자(24)는 제6도 및 8도에 있어서 전기자코일(15-1)(또는 15-2)의 발생토크에 기여할 도체부(15a-1) 또는 (15a-2)의 점선으로 둘러싼부(42)(또는 43,45,46) 위치에 배치하는 것이 위치적으로 바람직하나, 상기한 이유에서 점선으로 둘러싼부(42)(또는 43,45,46)위치에 배치할 수 없다. 따라서 점선으로 둘러싼부(42)를 보면 위치검지소자(24)는 계자마그넷(30)의 N극(30a)의 대체로 중간부와 대응하고 있으므로, 이것과 균등관계에 있는 위치를 찾으면, N극(30c)의 대체로 중간위치부에 있는 점선으로 둘러싼부(44)에 해당한다.The
따라서 이러한 점선으로 둘러싸부(44)에 대응한 위치에 위치검지소자(24)를 배치하도록 되어 있다.Therefore, the
즉 이 경우에는, 전기자코일(15-1,15-2)의 발생토크에 기여할 도체부(15a-1)와 대향하지 않으므로 위치검지소자(24)의 배치는 용이하게 된다.That is, in this case, since it does not oppose the
또 이상조건에 따라 위치검지소자(24)는 여러가지의 설계에 맞는 최적한 목적위치에 배치할 수 있는 것이다.In addition, according to the abnormal conditions, the
그리고 제2실시예에서는 위치검지소자로서, 위치검지코일을 사용한 경우 및 전기자코일의 일부분만 플라스틱마그넷을 일체화 장착한 것을 예시한다.In the second embodiment, as the position detecting element, the case where the position detecting coil is used and only a part of the armature coil is integrally mounted with the plastic magnet is illustrated.
제9도는 1상 통전되는 디스크형 브러시리스 모터(47)의 주요부의 분해사시도이고, 제10도는 제9도의 디스크형 브러시리스 모터(47)의 주요부의 종단면도이다.FIG. 9 is an exploded perspective view of an essential part of the disc-shaped
디스크형 브러시리스 모터(47)는 다음과 같이 구성된다.The disc
고정기판(48)위에 원판상 스테이터요크(49)를 고정설치하며, 이 스테이터요크(49)의 중심부에 축수(50)를 고정설치하고, 중심투공부(51)를 갖는 프린트기판(52)은, 이 투공부(51)의 중심과 축수(50)의 중심등을 일치시켜서 스테이터요크(49)위에 배설하고 나사(53)에 의하여 프린트기판(52)과 고정기판(48) 등을 일체화하고 있다.The plate-shaped
프린트기판(52)은, 브러시리스 모터(47)부에서 돌출하도록 긴 것을 사용하고 있으며, 상기 프린트기판(52)의 돌출부에는, 통전제어회로(32')를 구성할 전기부품이 배설되어 있다.The printed
tr은 트랜지스터, d는 다이오드, R은 저항, 54는 반고정저항이다.tr is a transistor, d is a diode, R is a resistor, and 54 is a semi-fixed resistor.
또 이들 통전제어회로(32')용 전기부품은 후술하는 구동코일(L2), 위치검지코일(L1)을 배설하지 않은 프린트기판(52)면에 배설해도 무방하며 이와같이 하면 작은 프린트기판(52)으로 족하며, 또 작은 디스크형 브러시리스 모터(47)를 구설할 수 있어 바람직하다.The electrical components for the energization control circuit 32 'may be disposed on the surface of the printed
프린트기판(52)의 하면에는 도시하지 않은 프린트배선패턴이 형성되어 있다.A printed wiring pattern (not shown) is formed on the bottom surface of the printed
후술하는 8극의 계자마그넷(30')과 면대향한 프린트기판(52)면에는, 부채꼴상의 공심코일로된 위치검지코일(L1)과 구동코일(L2)이 접착되고 후술하는 계자마그넷(30')에 면대향하고 있다.The position detecting coil L 1 and the driving coil L 2 made of a fan-shaped hollow core coil are bonded to the eight-pole field magnet 30 'and the face of the printed
위치검지코일(L1)과 구동코일(L2)과는 동상으로된 위치, 즉 180도대칭인 프린트기판(52)면의 위치에 배설되어 있다.The position detecting coil L 1 and the driving coil L 2 are disposed at a position in phase, that is, a position on the surface of the printed
위치검지코일(L1)과 구동코일(L2)과 같은 형상의 것으로 형성되어 있으나, 위치검지코일(L1)은 구동코일(L2)보다도 가는선의 도선을 이용하여 상기 구동코일(L2) qhek보다도 많이 권회하여 형성되어 있다.Position detecting coil (L 1) and the drive coils (L 2) and but is formed to be of the same shape, position detecting coil (L 1) is the drive coil by using the all thin line wire drive coil (L 2) (L 2 ) It is wound and formed more than qhek.
위치검지코일(L1) 및 구동코일(L2)은 모두 반경방향의 도체부(L1a과 L2b,L2b와L2a와 L2b)와의 개각이 계자마그넷(30')의 자극폭과 같이 즉 계자마그넷(30')은 8극의 것으로 되어 있으므로 코일(L1,L2)은 상기 개각이 45도로 되어 있다.The position detecting coil L 1 and the driving coil L 2 each have an open angle with the radial conductor portions L 1 a and L 2 b, L 2 b and L 2 a and L 2 b. In other words, the magnetic field magnet 30 'has 8 poles, so that the coils L 1 and L 2 have an opening angle of 45 degrees.
위치검지코일(L1)의 반경방향의 도체부(L1a),(L2b)는, 기동력에 기여할 도체부로, 구동코일(L2)의 반경방향의 도체부(1L21,L2b)는 발생토크에 기여할 도체부이다. 도체부(L2b)에서 상기 계자마그넷(30)의 약 4분의 1 자극폭, 즉 11·25도 만큼 계자마그넷(30)의 회전방향(화살표 A방향)에 대하여 앞위치의 프린트기판(52)면에, N극면을 위를 향한 계자마그넷 흡인·반발토크 발생용 착자부(31-1,31-2)를 착자 형성하고 있다. 이 계자마그넷 흡인·반발토크 발생용 차자부(31-1,31-2)는, 위치검지코일(L1) 및 구동코일(L2)을 제9도에서와 같이 프린트기판(52)에 배설한 다음 플라스틱마그넷(18)에 의하여 코일(L1,L2)의 반경방향의 도체부(L1a,L1b,L2a와L2b)의 양측부에 형성함과 동시에 프린트기판(52)과 일체화하고 있다.The radial conductor parts L 1 a and L 2 b of the position detecting coil L 1 are conductor parts that will contribute to the maneuvering force, and the
회전축(5)은 축수(50)에 의하여 회동자재로 축지되며, 회전축(5)은 그 정상부를 로터요크(55)의 데체로 중심부에 고정설치하고 일체로 회전하도록 되어 있다.The
로터요크(55)의 하면에는, N,S의 자극을 교호로된 8극의 원환상 계자마그넷(30')이 접착고정되어 상기 코일(L1,L2)에 면대향하고 있다.On the lower surface of the
자기저항 발생용 착자부(31-1,31-2)를 형성함에 바람직한 위치에 대하여는, 상기 제1실시예에서 설명하였으므로 이는 생략한다.Preferred positions for forming the magnetoresistance magnetizing portions 31-1 and 31-2 have been described in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
제11도는 당해 디스크형 브러시리스 모터(47)를 정격 전압 상태에서 사용했을때의 토크곡선을 나타낸 것이고 제11도의 토크곡선에서와 같이 계자마그넷(30')의 위치와 계자마그넷 홉인 .반발토크의 관계를 표시하면 안정점(56)에서는 계자마그넷 흡인·반발토크 곡선(57)은 우상방향에 영점(58)을 끊고 있다.FIG. 11 shows the torque curve when the disc-shaped
이 영점(58)은, 소위 사점이고 영점(58)과 안정점(56)과는 계자마그넷 회전자(30')의 약 4분의 1자극 즉, 11 .25도 떨어져 있다.The zero
상기 안정점(56)은 1회전 중에 전부로 8개소 나타난다.Eight
안정점(56과 56)과의 사이에는 토크영이 영점(58)이 있으나, 이 영점(58)은 소위 사점이고 본 발명에서는 이점에 계자마그넷 흡인·.반발토크를 발생하도록 하여 토크가 영점이 되지않도록 하여져 있으므로 불안정한 점이 되고 있고 상기 착자부(31-1,31-2)의 흡인력으로 계자마그넷(30')이 이 계자마그넷(30')의 S극 방향으로 회전하도록 되어 있다.Although the torque zero has a zero
즉, 8극의 계자마그넷(30')과 계자마그넷 설정위치 정지용 착자부(31-1,31-2)를 위하여 계자마그넷 흡인·반발토크 곡선(57)이 나타나므로서 이해할 수 있다.That is, the field magnet suction and repulsion torque curves 57 are shown for the eight-pole field magnet 30 'and the magnetized magnets 31-1 and 31-2 for stopping the magnet field setting position.
다음에 구동코일(L2)에 전류가 흘렀을때의 전기자토크(전자토크)와 회전각의 고나계는 부호 59,59'에서 표시한 바와같은 전기자토크 곡선이 된다.Next, the armature torque (electromagnetic torque) when the current flows through the drive coil L 2 and the high system of rotation angle are armature torque curves as indicated by the numeral 59,59 '.
이 곡선(59,59')의 영점(58)은, 상기에서와 같이 계자마그넷 흡인·반발토크 곡선(57)이 영점이 안정점(56)보다도 작고 우측(CW 방향)에 있다.As described above, the zero
위치검지코일(L1)과 통전제어회로(32')에 의한 전류작용이 가해지면, 전기자토크곡선(59,59')의 상반분이 되므로, 계자마그넷 흡인·반발토크 곡선(57)과의 합성을 하면, 부호 60으로 표시한 합성토크 곡선을 얻게 된다. 즉 상기와 같이 사점이 없어져 안정한 동작을 할 수 있게 된다.When the current action by the position detection coil L 1 and the energization control circuit 32 'is applied, it becomes the upper half of the
또 영점(58)위치의 계자마그넷 흡인·반발토크는 전기자토크의 2분의 1로 되어있으므로, 합성토크곡선(60)은 극히 원활한 파형곡선이 되므로 계자마그넷(30')은 원활한 회전을 할 수 있어서, 성능이 우수한 디스크형 브러시리스 모터(47)를 얻게 된다.In addition, the field magnet suction and repulsion torque at the zero
제12도는 계자마그넷(30')과 위치검지코일(L1)과의 관계를 나타낸다.
계자마그넷(30')이 화살표 A방향으로 회전하는 것으로 위치검지코일(L1)의 도체부(L1b,L1a)는 계자마그넷(30)의 N극과 S극의 경계부를 통과해가므로, 위치검지코일(L1)로 얻어지는 기전력인 출력전압은, 제12도(b)로 표시한 출력전압곡선(61)와 같이 나타난다.As the field magnet 30 'is rotated in the direction of arrow A, the conductor parts L 1 b and L 1 a of the position detecting coil L 1 pass through the boundary between the N pole and the S pole of the
이 곡선(61)에 의하여 표시되는 출력전압은, 당해 디스크형 브러시리스 모터(47)의 위치검지신호로서 이용할 수 있다. 따라서 제12도(b)에서와 같은 통전파형(62)으로 구동코일(L2)에 통전해주면 당해 디스크형 브러시리스 모터(47)는 자전변환소자가 없어도 회전자(계자마그넷(36))는 소정방향으로 회전하게 된다.The output voltage indicated by this curve 61 can be used as a position detection signal of the disc-shaped
또 실제로는, 상기 통전파형(62)보다도 폭이 넓은 통전파형(62')이 되도록 통전제어회로(32')내의 저항(R)을 선택하거나, 반고정저항(54)을 사용하여 트리머(Trimmer) 조정하면 된다.In practice, the resistor R in the energization control circuit 32 'is selected so as to have a wider conduction waveform 62' wider than the
제13도는, 일예로서 사용한 통전제어회로(32')를 표시한 것으로, 제14도는 계자마그넷(30')과 위치검지코일(L1) 및 구동코일(L2)과의 전개도임과 동시에, 이 위치코일(L1), 구동코일(L2) 및 제13도의 통전제어회로(32')의 결선도를 나타낸 것이다.FIG. 13 shows the energization control circuit 32 'used as an example, and FIG. 14 is a development view of the field magnet 30', the position detecting coil L 1 and the driving coil L 2 , It shows a connection diagram of the position coil (L 1), a drive coil (L 2) and 13-degree energization control circuit 32 '.
제13도 및 제14도를 참조하여, 위치검지코일(L1)과 구동코일(L2)과는 서로 180도 대칭은 동상위치에 배설되어 있다.Referring to FIGS. 13 and 14, the position detecting coil L 1 and the driving coil L 2 are disposed at the in-phase position by 180 degrees of symmetry.
위치검지코일(L1) 및 구동코일(L2)은 일방의 도체부(L1a,L2a)가 계자마그넷(30')의 N극에 대향하고 있을 때, 타방의 도체부(L1b,L2b)는 계자마그넷(30')의 S극에 대향하고 있다.The position detecting coil L 1 and the driving coil L 2 have the other conductor part L when one of the conductor parts L 1 a and L 2 a faces the N pole of the
위치검지코일(L1)의 일방 도체부(L1a)의 단자는, 마이너스전원(40')측에 접속하고, 구동코일(L2)의 일방 도체부(L2a)의 단자는 NPN형 트랜지스터(Tr)의 콜렉터에 접속하고 있다.The terminal of the one conductor portion L 1 a of the position detection coil L 1 is connected to the negative power supply 40 'side, and the terminal of the one conductor portion L 2 a of the drive coil L 2 is NPN. It is connected to the collector of the type transistor Tr.
위치검지코일(L1)의 타방 도체부(L1b)의 단자는 트랜지스터(tr)의 베이스에 구동코일(L2)의 타방 도체부(L2b)의 단자는 플러스 전원단자(39)에 접속하여져 있다.The terminal of the other conductor portion L 1 b of the position detection coil L 1 is connected to the base of the transistor tr at the terminal of the other conductor portion L 2 b of the drive coil L 2 , and the positive
트랜지스터(Tr)의 에미터는, 마이너스 전원단자(40')에 접속되어 있다. 다이오드(D)는 애노드를 트랜지스터(tr)의 에미터에 접속하고, 캐소드를 위치검지코일(L1)의 타방 도체부(L1b)의 단자와 트랜지스터(Tr)의 베이스와의 접속점(63)에 접속하고 있다.The emitter of the transistor Tr is connected to the negative power supply terminal 40 '. The diode D connects the anode to the emitter of the transistor tr, and connects the
저항(R)은 상기 접속점(63)과 구동코일(L2)의 타방도체부(L2b)의 단자사이에 접속하고 있다. 또 상기 반고정저항(54)을 이용할 경우에는, 점성으로 둘러싼부(64)위치에 설정하면 된다.The resistor R is connected between the
제2실시예로서 표시한 본 발명의 디스크형 브러시리스 모터(47)는 상기와 같이 구성되므로, 당해 디스크형 브러시리스 모터(47)는, 정지시는 및 기동시는, 계자마그넷 설정위치 정지용이며, 또 계자마그넷 흡인 반발토크 발생용 착자부(31'-20는 계자마그넷(30')의 S극의 대체로 중간부와 대향하고 있어서 구동코일(L2)에 통전하면, 이 구동코일(L2)은 회전토크를 발생할 수 있는 상태로 있다.Since the disc-shaped
따라서 기동시에 통전제어회로(32')에 전원을 투입하면, 제13도에서와 같이 바이어스저항(R)에 의하여 트랜지스터(Tr)의 베이스에 전류가 흘러, 트랜지스터(Tr)의 증폭작용으로 hFE배된 콜렉터 전류(IB)가 당해 트랜지스터(tr)에 흐른다.Therefore, when power is supplied to the energization control circuit 32 'at the start-up, as shown in FIG. 13, current flows to the base of the transistor Tr by the bias resistor R, and h FE is amplified by the transistor Tr. The collector current IB multiplied flows in the transistor tr.
따라서, 구동코일(L2)에 기자력(N)이 발생, 계자마그넷(30')의 S극을 붙혀(제15도(a) 참조) 계자마그넷(30°)의 N극을 멀게한다. 이에따라 계자마그넷(30)은 화살표 A방향으로 회전한다.Therefore, the magnetic force N is generated on the drive coil L 2 , and the S pole of the
또 다이오드(D)는, 트랜지스터(Tr)의베이스 .에미터간의 전압(VBE)이 부로되는 것을 방지하는 것이다.The diode D prevents the voltage V BE between the base and the emitter of the transistor Tr from becoming negative.
계자마그넷(30')은 화살표 A방향에 회전하면, 제15도(b)에서와 같이 위치검지코일(L1)에는 화살표방향의 전류(IB)가 흘러 기전력을 발생한다.When the field magnet 30 'is rotated in the direction of arrow A, current IB in the direction of the arrow flows to the position detecting coil L 1 as in FIG. 15 (b) to generate electromotive force.
그러므로 트랜지스터(Tr)에는 전류가 흘러, 회전토크가 상승한다.Therefore, a current flows in the transistor Tr, and the rotational torque rises.
또 통상 구동코일(L2)에 통전한 후, 계자마그넷(30')이 회전하면, 곧바로 트랜지스터(Tr)는 도통하도록 되어 있다.After the energization of the normal drive coil L 2 , the field magnet 30 'is rotated so that the transistor Tr is turned on immediately.
계자마그넷(30')이 회전하고, 계자마그넷(30')과 위치검지소지코일(L1) 및 구동코일(L2)이 이 제16도(a)에서와 같은 관계로 되면 위치검지코일(L1)의 기전력은 바이어스 저항(R)에 의한 바이어스 전류를 지운다. 또 계자마그넷(30')이 회살표 A방향으로 회전해가면, 위치검지코일(L1)의 기전력이 부로되고, 제16도(b)에 표시한 바와같이 다이오드(D)와 위치검지코일(L1) 사이에서 순환한다. 이와같은 상태가 되면, 구동코일(L2)에는 전류가 흐르지 않으므로, 회전토크도 발생하지 않게 된다.When the field magnet 30 'is rotated and the field magnet 30' and the position detecting holding coil L 1 and the driving coil L 2 are in the same relationship as in Fig. 16 (a), the position detecting coil ( The electromotive force of L 1 ) erases the bias current caused by the bias resistor (R). When the field magnet 30 'is rotated in the direction of the arrow A, the electromotive force of the position detecting coil L 1 becomes negative, and as shown in Fig. 16B, the diode D and the position detecting coil ( Circulates between L 1 ). In this state, since no current flows through the drive coil L 2 , rotation torque is also not generated.
그러나, 계자마그넷(30')는 관성에 의하여 화살표 A방향으로 회전이 이어진다.However, the field magnet 30 'continues to rotate in the direction of arrow A due to inertia.
이와같이 계자마그넷(30')은 관성에 의하여 회전을 계속함에 있어서 상기 계자마그넷 흡인·토크 발생용겸 계자마그넷 설정위치 정지용의 계자마그넷 흡인·반발토크 발생용 착자부(31-1,31-2)가 유효하게 적용한다.In this way, the field magnet 30 'is magnetized and magnetized for generating the magnet magnetization and repulsion torque for the field magnet suction / torque generation and for stopping the field magnet setting position while the field magnet 30' continues to rotate by inertia. Apply effectively.
즉, 계자마그넷 흡인 토크발생용 겸 계자마그넷 설정위치 정지용의 착자부(31-1,31-2)는 자석이므로 제11도에서 설명한 바와같이 계자마그넷 흡인·반발토크를 발생하고, 상기 사점위치를 피한 계자마그넷(30')의 N극 또는 S극과 대향하고저하나, 이 착자부(31-1,31-2)는, 계자마그넷(30')면에 N극을 향하고 있으므로, 계자마그넷(30')의 S극의 대체로 중간부에 대향하고저하여 그 방향으로 회전하기 때문이다. 따라서 계자마그넷(30')은 관성에 의하여 계속되면 재차 상기와 같이 구동코일(L2)에 전류가 흐르는 상태가 되므로 회전토크가 발생한다.That is, since the magnets 31-1 and 31-2 for field magnet suction torque generation and field magnet setting position stop are magnets, field magnet suction and rebound torque are generated as described in FIG. The magnetized parts 31-1 and 31-2 face the N pole on the
이상 동작이 반복되므로, 위치검지소자로서의 자전변환소자가 없어도, 당해 디스크형 브러시러스 모터(47)는 소정방향으로 자기동 및 연속회동 할수 있게 되는 것이다.Since the above operation is repeated, even if there is no rotation conversion element as the position detecting element, the disk-
당해 디스크형 브러시리스 모터(47)를 정지시키기 위하여, 전원을 단절하면, 계자마그넷(30')은 관성에 의하여 잠깐 동안 회전을 계속하게 되나, 마찰에 의한 손실을 위해 점차 회전속도를 저하하게 되고 계자마그넷 흡인토크 발생용 겸 계자마그넷 설정위치 정지용의 착자부(31-1,31-2)에 의하여 계자마그넷(30')의 S극이 흡인되고, 착자부(31-1,31-2)는 계자마그넷(30')의 S극의 대체로 중간부 위치와 대향한 안정한 정지점에서 정지한다.In order to stop the disc-shaped
이 정지점은 상기와 같이 회전자(계자마그넷(30'))가 자기동 할 수 있는 위치이다.This stop point is a position where the rotor (field magnet 30 ') can move automatically as described above.
또 상기 실시예에 있어서는, 위치검지코일(L1), 구동코일(L2)의 도체부(L1b,L2b)에서 회전방향에 대하여 약간 앞위치에 계자마그넷 설정위치 정지용 착자부(31-1,31-2)를 형성하였으나, 이 위치와 균등조건 위치에 형성해도 무방하다.In the above embodiment, the magnet for magnetizing the field magnet setting position stops at a position slightly ahead of the rotation direction in the conductor portions L 1 b and L 2 b of the position detecting coil L 1 and the driving coil L 2 . 31-1, 31-2) are formed, but they may be formed at the same position as this position.
또 상기 착자부(31-1,31-2)는 N극을 계자마그넷(30')면을 향한 경우를 표시했으나, S극을 향하게 배설해도 된다.In addition, although the magnetizing parts 31-1 and 31-2 have shown the case where the N pole was toward the field magnet 30 'surface, you may arrange | position it toward S pole.
제3실시예에서는 상기 제2실시예도 같으나, 특히 스테이터요크(16,49)를 사용해도 된다.In the third embodiment, the second embodiment is the same, but particularly, the stator yokes 16 and 49 may be used.
예를들면 제1실시예에 경우에 있어서 실제로 실험에서 판명된 것인바. 예를들면 제1실시예에 있어서, 프린트기판(17)과 대향하여, 스테이터요크(16)를 형성하면 큰 자속을 얻을 수 있으나, 위치검지소자(24)로 부터의 출력이 방형파로 되며, 전기자코일(15)에 방형파의 통전이 이루어지므로 통전의 절환이 급격하므로 청감상 큰 회전음을 발생한다. 그러므로, 스테이터요크(16)를 사용치 않고, 위치검지소자(24)의 출력을 하게하여 싸인파로 하고, 전기자코일(15)에 싸인파 통전을 하여 큰 회전음이 발생하지 않도록 해도된다. 스테이터요크가 없기 때문에 큰 계자가 얻을 염려가 있음으로 전기자코일(15)의 권선 사양을 변경한 바, 통전전류가 낮은 것으로 족하며, 또 회전수가 상승한 디스크형 브러시리스 팬모터(FM)를 얻을 수 있었다.For example, in the case of the first embodiment it is actually found in the experiment. For example, in the first embodiment, when the
또 스테이터요크가 없으므로 그만큼 저렴, 조립이 용이한 것을 얻을수 있었다.In addition, because there is no stator yoke, it was cheaper and easier to assemble.
제4실시예에서는, 프린트기판도, 스테이터요크도 형성하지 않는 예를 표시한다.In the fourth embodiment, an example in which neither the printed board nor the stator yoke is formed is shown.
이것은 제1실시예에 있어서 전기자코일(15-1,15-2)을 플라스틱마그넷(18)으로 몰드한 다음, 예를들면 일방의 면에 절연처리하고 그다음, 그면에 제5도에서와 같은 프린트배전패턴(19)을 형성하므로서 달성된다.This in the first embodiment molds the armature coils 15-1 and 15-2 with
제5실시예에서는, 스테이터요크와 프린트기판을 겸해서 합친 자성체기판(65)을 전기자코일 배설판으로 이용하면 유용하다.In the fifth embodiment, it is useful to use the magnetic substrate 65 combined with the stator yoke and the printed board as the electric coil excrement plate.
자성체기판(65)은, 제17도에서와 같이 철판 등의 자성체판(66)의 양표면에(일방면만 이라도 된다) 절연층(67)을 형성하고, 이 절연층(67)면에 프린트배전패턴(19)을 형성한 것이다.As shown in FIG. 17, the magnetic substrate 65
제6실시예에서는, 제18도에서와 같이 전기자코일(15)의 발생토크에 기여할 반경방향의 도체부(15a-1 또는/ 및 15a-2)의 반전방향(화살표 A방향)을 향하여 앞 위치에만 플라스틱마그넷(18)을 몰드등하여 일체화 장착하고, 이 플라그스틱마그넷(18)에 계자마그넷 흡인·.반발토크 발생용 착자부(31)를 착자 형성한 것이다.In the sixth embodiment, as shown in FIG. 18, the forward position toward the inversion direction (arrow A direction) of the
그리고 이밖의 기타 실시예에서는, 계자마그넷으로서의 6극의 것 및 8극의 것을 사용하였으나, 이에 한하지 않고, 2P(P는 1이상의 자연수)극의 것도 무방하며, 또 계자마그넷은 각 자극이 분리해져 있는 것도 무방하다. 또 전기자코일은 1개 이상 사용해도 좋고, 그 형상도 상기 실시예에 한하는 것이 아님은 물론이다.In addition, in other embodiments, six poles and eight poles as field magnets are used, but not limited thereto, and 2P (P is a natural number of one or more) poles may be used. It may be done. Moreover, one or more armature coils may be used, and of course, the shape is not limited to the said Example, of course.
또 본 발명은 디스크형 브러시리스 모터에 한하는 것이 아니고 캡형 브러시리스 모터에도 적용되는 것이 따라서 본 발명은, 위치검지소자로서 단 1개의 자전변환소자 또는 위치검지코일을 모두 사용한 단순한 자기저항토크와 다르고, 본 발명에서는 계자마그넷 흡인·반발토크 발생용 착자부가 있기 때문에 계자마그넷과 서로 흡인하는 것으로, 모터의 정지시 자기동 할 수 있는 위치에서 당해 계자마그넷은 확실히 정지한다.In addition, the present invention is not limited to a disc type brushless motor, but also applies to a cap type brushless motor. Therefore, the present invention is different from a simple magnetoresistive torque using only one magnetoelectric conversion element or a position detecting coil as a position detecting element. In the present invention, since the magnet magnet attracting and repelling torque generation magnetization part is provided, the magnet magnet is attracted to the magnet with the field magnet, and the field magnet is reliably stopped at the position where the motor can be self-moved when the motor is stopped.
게다가, 기동시 모터에 통전하면 자기동하여 회전하지만 모터의 사점위치에서는 계자마그넷 흡인·반발토크 발생용 착지부와 계자마그넷에 의한 커다란 반발토크로 또한 순시적으로 사점을 피한 위치로 회전하고, 사점을 피한 위치에서는 전기자코일에 통전하므로서 얻어지는 전자토크에 가하여, 계자마그넷 흡인·반발토크 발생용 착자부와 계자마그넷이 서로 흡인·반발하는 것으로 발생하는 흡인·반발토크가 가해지고, 계자마그넷을 소정방향에 커다란 힘으로 또한 고속으로 회전시키려 하는 것으로 커다란 토크 및 고속회전의 모터를 얻을 수가 있다.In addition, when the motor is energized during start-up, the motor rotates by itself, but at the dead point position of the motor, the landing magnet for magnet field suction and rebound torque generation and the large repulsion torque by the field magnet are also instantaneously rotated to the position avoiding the dead point. In the position avoiding, the magnet magnets obtained by energizing the electric coil are applied to the magnet, and the magnetizing part for field magnet suction / repulsion torque generation and the magnet magnet for suction and repulsion are applied to each other, and the magnet magnet is applied in a predetermined direction. The high torque and high speed motor can be obtained by trying to rotate at high speed and with high force.
게다가, 계자마그넷 흡인·반발토크 발생용 착자부를 사용에 따라, 적절한 위치로 1이상 형성하기도 하고, 크기를 선정하기도 하고 혹은 착자의 강도를 바꿈에 따라 여러 가지의 것을 용이하게 얻을 수가 있다.In addition, according to the magnet magnet attracting and repelling torque generation magnetizing portion used, one or more may be formed at an appropriate position, the size may be selected, or various kinds may be easily obtained by changing the strength of the magnet.
따라서, 초소형 혹은 대형의 축류 브러시리스 모터에 본 발명을 적용하면 높은 토크, 고속회전, 고풍량이 요구되는 경우라도 그 사양을 충분히 만족하는 것을 얻을 수가 있다.Therefore, when the present invention is applied to an ultra-small or large axial brushless motor, even if high torque, high speed rotation, and high wind volume are required, the specification can be sufficiently satisfied.
또 특별히 까다로운 위치결정 및 조정을 할 필요도 없고 소정의 위치에 용이하게 소정크기로 계자마그넷 흡인·반발토크를 발생시킬 수가 있다.Moreover, there is no need for particularly difficult positioning and adjustment, and field magnet attraction and repulsion torque can be easily generated at a predetermined size at a predetermined position.
본 발명의 계자마그넷 흡인·반발토크 발생부재에 의하면, 전기자코일 및 전기자코일 배설판과의 위치결정 고정이 대단히 쉽다.According to the field magnet suction and rebound torque generating member of the present invention, positioning and fixing of the armature coil and the armature coil distributor are very easy.
따라서 조립이 용이, 저렴가로 양산할 수 있는 성능이 우수한 위치검지소자 1개의 1상 통전되는 브러시리스 모터를 생산할 수 있는 효과가 있다.Therefore, there is an effect that it is easy to assemble, inexpensive and mass-produced one-phase brushless motor of one-phase energized excellent position detection element.
Claims (10)
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- 1986-09-03 KR KR1019860007354A patent/KR900005757B1/en not_active Expired
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