JP2000060070A - Brushless motor - Google Patents
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Landscapes
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、起動時のマグネッ
トロータの位置を検出する手段を不要としたブラシレス
モータに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brushless motor which does not require a means for detecting the position of a magnet rotor at the time of starting.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、ブラシレスモータは、マグネッ
トロータの位置をホール素子等の位置検出素子により検
出し、その検出信号に基づいて各相の電機子コイルへの
通電を順次切り換えることで、マグネットロータを回転
駆動するようにしている。しかし、ブラシレスモータを
例えば自動車の電動燃料ポンプの駆動モータとして用い
る場合、ブラシレスモータが燃料中に浸され、燃料中で
は位置検出素子の信頼性を保証できないため、位置検出
素子を用いないブラシレスモータが必要となってくる。2. Description of the Related Art In general, a brushless motor detects the position of a magnet rotor by a position detecting element such as a Hall element and sequentially switches energization to armature coils of each phase based on the detection signal. Is driven to rotate. However, when a brushless motor is used as a drive motor for an electric fuel pump of an automobile, for example, the brushless motor is immersed in fuel, and the reliability of the position detection element cannot be guaranteed in the fuel. It becomes necessary.
【0003】そこで、近年、ブラシレスモータの回転中
に各相の電機子コイルに誘起される電圧信号を検出し、
この電圧信号に基づいてマグネットロータの位置を判別
して、各相の電機子コイルへの通電を切り換える駆動方
式が知られている。しかし、電機子コイルに電圧信号が
誘起されるのは、マグネットロータが回転している間だ
けであり、マグネットロータが停止している間は、電圧
信号が誘起されない。従って、この駆動方式では、モー
タ起動時にマグネットロータの位置を検出することがで
きない。In recent years, voltage signals induced in armature coils of each phase during rotation of a brushless motor have been detected,
There is known a driving method in which the position of the magnet rotor is determined based on the voltage signal and the energization to the armature coils of each phase is switched. However, a voltage signal is induced in the armature coil only while the magnet rotor is rotating, and no voltage signal is induced while the magnet rotor is stopped. Therefore, in this driving method, the position of the magnet rotor cannot be detected when the motor is started.
【0004】この問題を解決するため、特開平10−7
0895号公報に示すように、モータ起動時には、マグ
ネットロータの位置とは関係なく、各相の電機子コイル
に回転磁界が発生するような特別の信号を与えて、マグ
ネットロータを回転駆動する同期運転モードで起動し、
その後、回転数が所定値以上になった時に、同期運転モ
ードから位置検出運転モードに切り換え、各相の電機子
コイルに誘起される電圧信号に基づいて各相の電機子コ
イルへの通電を切り換えることが提案されている。To solve this problem, Japanese Patent Laid-Open No.
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 0895, when the motor is started, a special signal for generating a rotating magnetic field is given to the armature coil of each phase regardless of the position of the magnet rotor, and the synchronous operation for rotatingly driving the magnet rotor is performed. Start in mode,
Thereafter, when the rotation speed becomes equal to or more than a predetermined value, the operation mode is switched from the synchronous operation mode to the position detection operation mode, and the energization to each phase armature coil is switched based on a voltage signal induced in the armature coil of each phase. It has been proposed.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公知例の
ように、同期運転モードで起動する起動方式では、脱調
を避けるため、比較的低速で起動しなければならず、起
動に時間がかかってしまう。しかも、同期運転モードか
ら位置検出運転モードへ切り換える際に、安定した運転
状態を保ったまま位置検出運転モードへ移行することは
困難であり、機械的振動を発生したり、駆動電流が瞬間
的に増大して半導体スイッチング素子に過大な負荷を与
えるおそれがある。However, as in the above-mentioned known example, in the starting method in which the motor is started in the synchronous operation mode, the motor must be started at a relatively low speed in order to avoid step-out, and it takes time to start. Would. Moreover, when switching from the synchronous operation mode to the position detection operation mode, it is difficult to shift to the position detection operation mode while maintaining a stable operation state, and mechanical vibration is generated or the drive current is instantaneously changed. There is a possibility that an excessive load is applied to the semiconductor switching element due to an increase.
【0006】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、モータ起動時にマグ
ネットロータの位置を検出せずに起動するブラシレスモ
ータにおいて、起動時間を短くできると共に、運転モー
ドの切り換えに伴う機械的振動や駆動電流増大の問題を
解消でき、起動性、静粛性、運転安定性を共に向上でき
るブラシレスモータを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and accordingly, it is an object of the present invention to provide a brushless motor that starts without detecting the position of a magnet rotor at the time of starting the motor. An object of the present invention is to provide a brushless motor that can solve the problems of mechanical vibration and drive current increase accompanying switching of operation modes, and can improve both startability, quietness, and operation stability.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1のブラシレスモータは、モータ停
止時にマグネットロータを停止位置規制用の永久磁石の
磁力により特定の停止位置で停止させ、モータ起動時
に、特定の停止位置に対応する特定の相の電機子コイル
から通電を開始するようにしたものである。つまり、モ
ータ停止時に停止位置規制用の永久磁石の磁力によりマ
グネットロータを常に特定の停止位置で停止させること
ができるため、モータ起動時には、常に特定の停止位置
から起動することができる。このため、マグネットロー
タの位置を検出するホール素子等が無くても、起動当初
のマグネットロータの位置を正確に認識した状態で起動
でき、起動当初から位置検出運転モードで運転すること
が可能となる。これにより、同期運転モードで起動する
従来の駆動方式と比較して、起動性能を向上できて、起
動時間を短くできると共に、従来のような運転モードの
切り換えに伴う機械的振動や駆動電流増大の問題を解消
でき、静粛性、運転安定性を向上できる。To achieve the above object, a brushless motor according to a first aspect of the present invention stops a magnet rotor at a specific stop position by a magnetic force of a permanent magnet for restricting a stop position when the motor stops. Then, when the motor is started, energization is started from the armature coil of the specific phase corresponding to the specific stop position. That is, the magnet rotor can always be stopped at the specific stop position by the magnetic force of the stop position regulating permanent magnet when the motor stops, so that the motor can always be started from the specific stop position. Therefore, even if there is no Hall element or the like for detecting the position of the magnet rotor, the magnet rotor can be started in a state in which the position of the magnet rotor is accurately recognized at the start of the operation, and the operation can be performed in the position detection operation mode from the start of the start. . As a result, the starting performance can be improved, the starting time can be shortened, and mechanical vibration and driving current increase due to the switching of the operation mode as in the prior art can be improved as compared with the conventional driving method that starts in the synchronous operation mode. Problems can be solved and quietness and operation stability can be improved.
【0008】ここで、停止位置規制用の永久磁石を複数
個用いる場合には、請求項2のように、各永久磁石をマ
グネットロータの各磁極との間で磁気吸引力を生じるよ
うに配置すると良い。このようにすれば、永久磁石1個
当たりの磁力が小さくても、複数個の永久磁石の磁力で
マグネットロータを確実に特定の停止位置で停止させる
ことができ、停止位置規制用の永久磁石を小型化するこ
とができる。In the case where a plurality of permanent magnets for regulating the stop position are used, the permanent magnets are arranged so as to generate a magnetic attraction force with each magnetic pole of the magnet rotor. good. With this configuration, even if the magnetic force per permanent magnet is small, the magnetic force of the plurality of permanent magnets can reliably stop the magnet rotor at a specific stop position. The size can be reduced.
【0009】また、停止位置規制用の永久磁石が1個の
みの場合には、請求項3のように、該永久磁石の横幅を
マグネットロータの1つの磁極の横幅とほぼ同じピッチ
角となるように形成すると良い。このようにすれば、1
個の永久磁石でも比較的大きな磁力を発生することがで
き、マグネットロータを確実に特定の停止位置で停止さ
せることができる。When only one permanent magnet is used for regulating the stop position, the width of the permanent magnet is set to be substantially equal to the width of one magnetic pole of the magnet rotor. It is good to form it. By doing so, 1
Even a single permanent magnet can generate a relatively large magnetic force, and the magnet rotor can be reliably stopped at a specific stop position.
【0010】また、マグネットロータの着磁方向が径方
向に配向している点に着目し、請求項4のように、停止
位置規制用の永久磁石を、マグネットロータの内周面又
は外周面に対向する位置に設けると良い。このようにす
れば、マグネットロータの着磁の配向方向と停止位置規
制用の永久磁石の着磁の配向方向とを一致させることが
できるため、小さな永久磁石でマグネットロータとの間
に大きな磁力を生じさせることができ、停止位置規制用
の永久磁石を小型化することができる。Further, noting that the magnetizing direction of the magnet rotor is oriented in the radial direction, a permanent magnet for regulating the stop position is provided on the inner or outer circumferential surface of the magnet rotor. It is good to provide in the position which opposes. With this configuration, the orientation of magnetization of the magnet rotor can be made to coincide with the orientation of magnetization of the permanent magnet for stopping position regulation. The permanent magnet for stopping position regulation can be reduced in size.
【0011】ところで、停止位置規制用の永久磁石の磁
力を大きくするほど、マグネットロータを特定の停止位
置で停止させる性能が高まるが、その反面、モータ駆動
中に停止位置規制用の永久磁石の磁力がマグネットロー
タの回転に及ぼす影響が大きくなり、トルクリップル
(回転むら)が発生しやすくなる。By the way, as the magnetic force of the stop position regulating permanent magnet is increased, the performance of stopping the magnet rotor at a specific stop position is enhanced. On the other hand, the magnetic force of the stop position regulating permanent magnet during motor driving is increased. Has a greater effect on the rotation of the magnet rotor, and torque ripple (uneven rotation) is more likely to occur.
【0012】このような事情を考慮し、請求項5のよう
に、停止位置規制用の永久磁石に消磁用コイルを巻回
し、モータ駆動中は、前記消磁用コイルに該永久磁石の
磁界の向きと反対の方向の磁界を発生させるように通電
して該永久磁石の磁界を打ち消し、モータ停止時に前記
消磁用コイルへの通電をオフし、又は一時的に逆方向に
通電してからオフするようにしても良い。In consideration of such circumstances, a degaussing coil is wound around the permanent magnet for stopping position regulation, and the direction of the magnetic field of the permanent magnet is applied to the degaussing coil during motor driving. Current to generate a magnetic field in the opposite direction to cancel the magnetic field of the permanent magnet, to turn off the current to the degaussing coil when the motor is stopped, or to temporarily turn off the current after turning on in the opposite direction. You may do it.
【0013】このようにすれば、モータ駆動中は、停止
位置規制用の永久磁石の磁界が消磁用コイルの磁界で打
ち消されるため、停止位置規制用の永久磁石として、磁
界の強い永久磁石を用いても、その永久磁石の磁界の影
響を受けずにマグネットロータを滑らかに回転させるこ
とができ、トルクリップル(回転むら)を少なくするこ
とができる。According to this configuration, the magnetic field of the permanent magnet for stopping position is canceled by the magnetic field of the degaussing coil during driving of the motor. Therefore, a permanent magnet having a strong magnetic field is used as the permanent magnet for stopping position control. However, the magnet rotor can be smoothly rotated without being affected by the magnetic field of the permanent magnet, and torque ripple (rotational unevenness) can be reduced.
【0014】一方、モータ停止時には、消磁用コイルへ
の通電をオフすることで、停止位置規制用の永久磁石の
磁力を有効に働かせて、マグネットロータを確実に特定
の停止位置で停止させることができる。この場合、停止
位置規制用の永久磁石として磁界の強い永久磁石を用い
ることができるため、極めて高い停止性能を得ることが
できる。更に、モータ停止時に、消磁用コイルに一時的
に逆方向に通電すれば、停止位置規制用の永久磁石の磁
力に加えて、消磁用コイルの磁力もマグネットロータの
停止位置規制のために利用することができ、停止性能を
更に向上させることができる。On the other hand, when the motor is stopped, the energization of the degaussing coil is turned off, so that the magnetic force of the permanent magnet for stopping position control is effectively applied, and the magnet rotor is reliably stopped at a specific stopping position. it can. In this case, since a permanent magnet having a strong magnetic field can be used as the permanent magnet for regulating the stop position, extremely high stopping performance can be obtained. Furthermore, if the degaussing coil is temporarily energized in the reverse direction when the motor is stopped, the magnetic force of the degaussing coil is used for regulating the stop position of the magnet rotor in addition to the magnetic force of the permanent magnet for stopping position regulation. And the stopping performance can be further improved.
【0015】以上説明した本発明は、マグネットロータ
の極数、ステータの極数(スロット数)を問わず適用可
能である。一般に、ブラシレスモータでは、マグネット
ロータの極数とステータの極数との最小公倍数が大きい
ほど、マグネットロータのコギングトルクが小さくなる
傾向があり、コギングトルクが小さくなるほど、モータ
停止時に、停止位置規制用の永久磁石の磁力が小さくて
も、その永久磁石とマグネットロータとの間の磁気反発
力/磁気吸引力によりマグネットロータをコギングトル
クに抗して特定の停止位置まで回転させることができ
る。しかし、最小公倍数を大きく(コギングトルクを小
さく)しようとして、マグネットロータの極数とステー
タの極数を多くし過ぎると、構造が複雑化してコスト高
になる。The present invention described above is applicable regardless of the number of poles of the magnet rotor and the number of poles (number of slots) of the stator. In general, in a brushless motor, as the least common multiple of the number of poles of the magnet rotor and the number of poles of the stator increases, the cogging torque of the magnet rotor tends to decrease. Even if the magnetic force of the permanent magnet is small, the magnet rotor can be rotated to a specific stop position against the cogging torque by the magnetic repulsion / magnetic attraction between the permanent magnet and the magnet rotor. However, if the number of poles of the magnet rotor and the number of poles of the stator are excessively increased to increase the least common multiple (reduce the cogging torque), the structure becomes complicated and the cost increases.
【0016】この点を考慮し、請求項6のように、マグ
ネットロータの極数を8極、ステータの極数(スロット
数)を9極に設定すると、その最小公倍数が8×9=7
2と大きくなり、比較的少ない極数でコギングトルクを
十分に小さくできる。コギングトルクが小さければ、停
止位置規制用の永久磁石として、磁力の小さい永久磁石
を用いることが可能となり、停止位置規制用の永久磁石
の磁力に起因するトルクリップル(回転むら)を少なく
することができる。In consideration of this point, when the number of poles of the magnet rotor is set to 8 and the number of poles (the number of slots) of the stator is set to 9, the least common multiple is 8 × 9 = 7.
2, and the cogging torque can be sufficiently reduced with a relatively small number of poles. If the cogging torque is small, it is possible to use a permanent magnet having a small magnetic force as the permanent magnet for stopping position regulation, thereby reducing torque ripple (rotational unevenness) caused by the magnetic force of the permanent magnet for stopping position regulation. it can.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】[実施形態(1)]以下、本発明
を自動車の電動燃料ポンプに適用した実施形態(1)を
図1及び図2に基づいて説明する。電動燃料ポンプ11
は、円筒ハウジング12内にポンプ部13とブラシレス
モータ14とを組み込んで構成されている。ポンプ部1
3は、円筒ハウジング12の一端部に圧入、かしめ等に
より固定されたポンプケーシング15とポンプカバー1
6とからポンプ室が構成され、このポンプ室内にインペ
ラ17が収納されている。インペラ17は、ブラシレス
モータ14の回転軸24に嵌着されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [Embodiment (1)] An embodiment (1) in which the present invention is applied to an electric fuel pump of an automobile will be described below with reference to FIGS. Electric fuel pump 11
Is constructed by incorporating a pump unit 13 and a brushless motor 14 in a cylindrical housing 12. Pump part 1
Reference numeral 3 denotes a pump casing 15 fixed to one end of the cylindrical housing 12 by press fitting, caulking or the like, and a pump cover 1.
6 form a pump chamber, in which an impeller 17 is housed. The impeller 17 is fitted on a rotating shaft 24 of the brushless motor 14.
【0018】一方、ブラシレスモータ14は、3相のブ
ラシレスモータであり、次のように構成されている。円
筒ハウジング12内に円筒型のステータコア19が嵌合
固定され、このステータコア19には、図2に示すよう
に、例えば9個のスロット20(9個の磁極)が形成さ
れ、各スロット20には、3相の電機子コイル21が装
着されている。各相の電機子コイル21の配置は、U相
(U1 ,U2 ,U3 )、V相(V1 ,V2 ,V3 )、W
相(W1 ,W2 ,W3 )の順序である。これにより、9
極のステータ22が構成されている。On the other hand, the brushless motor 14 is a three-phase brushless motor, and has the following configuration. A cylindrical stator core 19 is fitted and fixed in the cylindrical housing 12. As shown in FIG. 2, for example, nine slots 20 (nine magnetic poles) are formed in the stator core 19, and each slot 20 has , A three-phase armature coil 21 is mounted. The arrangement of the armature coils 21 of each phase is U-phase (U1, U2, U3), V-phase (V1, V2, V3), W
The order of the phases (W1, W2, W3). As a result, 9
A pole stator 22 is configured.
【0019】また、ステータコア19の内周側には、マ
グネットロータ23が配置されている。このマグネット
ロータ23は、回転軸24に嵌着されたロータコア25
と、このロータコア25の外周に接着等により固着され
た例えば8個の界磁用のマグネット26とから構成さ
れ、8個のマグネット26が、図2に示すように、N極
とS極が交互に並ぶように配置されている。これによ
り、8極のマグネットロータ23が構成されている。On the inner peripheral side of the stator core 19, a magnet rotor 23 is arranged. The magnet rotor 23 includes a rotor core 25 fitted on a rotating shaft 24.
And eight field magnets 26 fixed to the outer periphery of the rotor core 25 by bonding or the like. The eight magnets 26 have N poles and S poles alternately as shown in FIG. Are arranged in a row. Thus, an eight-pole magnet rotor 23 is configured.
【0020】図1に示すように、マグネットロータ23
の回転軸24の一端は、軸受27を介してポンプケーシ
ング15中心の軸受筒部28に回転自在に支持され、該
回転軸24の他端を支持する軸受29は、円筒ハウジン
グ12内に固定された軸受ホルダ30に組み付けられて
いる。軸受ホルダ30には、モータ駆動回路31が組み
付けられ、モータ駆動時には、このモータ駆動回路31
によって各相の電機子コイル21への通電が順次切り換
えられる。円筒ハウジング12のモータ駆動回路31側
の開口部には、吐出口32を有するハウジングカバー3
3が嵌着されている。As shown in FIG. 1, the magnet rotor 23
One end of the rotating shaft 24 is rotatably supported by a bearing cylinder 28 at the center of the pump casing 15 via a bearing 27, and a bearing 29 supporting the other end of the rotating shaft 24 is fixed in the cylindrical housing 12. The bearing holder 30 is assembled. A motor drive circuit 31 is mounted on the bearing holder 30. When the motor is driven, the motor drive circuit 31
Accordingly, the energization to the armature coils 21 of each phase is sequentially switched. A housing cover 3 having a discharge port 32 is provided in an opening of the cylindrical housing 12 on the side of the motor drive circuit 31.
3 is fitted.
【0021】ブラシレスモータ14によりポンプ部13
のインペラ17が回転駆動されると、燃料タンク(図示
せず)内の燃料がポンプカバー16の吸込み口(図示せ
ず)からポンプ室内に吸い込まれ、ポンプケーシング1
5の吐出口(図示せず)から円筒ハウジング12内に吐
出される。この燃料は、ステータコア19とマグネット
ロータ23との間の隙間を流れてハウジングカバー33
の吐出口32から燃料配管(図示せず)内に吐出され、
燃料噴射弁(図示せず)へ送られる。The pump unit 13 is driven by a brushless motor 14.
When the impeller 17 is rotated, fuel in a fuel tank (not shown) is sucked into a pump chamber from a suction port (not shown) of the pump cover 16 and the pump casing 1
5 is discharged into the cylindrical housing 12 from a discharge port (not shown). This fuel flows through the gap between the stator core 19 and the magnet rotor 23 and flows through the housing cover 33.
Is discharged from a discharge port 32 into a fuel pipe (not shown),
It is sent to a fuel injection valve (not shown).
【0022】本実施形態(1)では、モータ停止時にマ
グネットロータ23を特定の停止位置で停止させるため
に、例えば2個の停止位置規制用の永久磁石34a,3
4bが軸受ホルダ30に固定され、各永久磁石34a,
34bがマグネットロータ23の隣り合う2個のマグネ
ット26の端面に対向するように配置されている。各永
久磁石34a,34bは、図2に示すように、マグネッ
ト26のほぼ1/2個分程度の幅(ピッチ角)又はそれ
より少し小さい幅に形成され、周方向の位置は、U相磁
極の両端の磁極(U1 ,U3 )にほぼ対応する位置で、
且つ、特定の停止位置で、2個の永久磁石34a,34
bの互いに反対側の端面が2個のマグネット26の互い
に反対側の端面と一致する位置であり、径方向の位置
は、永久磁石34a,34bの内周面がマグネット26
の内周面と一致する位置である。In this embodiment (1), in order to stop the magnet rotor 23 at a specific stop position when the motor stops, for example, two permanent magnets 34a, 3 for regulating the stop position are provided.
4b is fixed to the bearing holder 30, and each permanent magnet 34a,
34b is arranged so as to face the end surfaces of two magnets 26 adjacent to the magnet rotor 23. As shown in FIG. 2, each of the permanent magnets 34a and 34b is formed to have a width (pitch angle) of about 1/2 of the magnet 26 or a width slightly smaller than the width thereof. At positions almost corresponding to the magnetic poles (U1, U3) at both ends of
Also, at a specific stop position, the two permanent magnets 34a, 34
b is a position where the opposite end surfaces of the two magnets 26 coincide with the opposite end surfaces of the two magnets 26, and the radial position is that the inner peripheral surfaces of the permanent magnets 34a and 34b
This is the position that coincides with the inner peripheral surface of.
【0023】また、各永久磁石34a,34bは、着磁
方向が径方向に配向し、一方の永久磁石34aは、外周
側がS極、内周側がN極であり、他方の永久磁石34b
は、外周側がN極、内周側がS極である。これにより、
モータ停止時には、特定の停止位置で、2個の永久磁石
34a,34bとマグネットロータ23の2個のマグネ
ット26,26との間に磁気吸引力が働き、その磁気吸
引力によってマグネットロータ23が特定の停止位置で
保持されるようになっている。Each of the permanent magnets 34a and 34b has a magnetizing direction oriented in a radial direction. One of the permanent magnets 34a has an S pole on the outer peripheral side, an N pole on the inner peripheral side, and the other permanent magnet 34b.
Is an N pole on the outer circumference side and an S pole on the inner circumference side. This allows
When the motor stops, a magnetic attractive force acts between the two permanent magnets 34a, 34b and the two magnets 26, 26 of the magnet rotor 23 at a specific stop position, and the magnetic attractive force causes the magnet rotor 23 to be specified. At the stop position.
【0024】更に、ブラシレスモータ14の電源オフ後
に、各永久磁石34a,34bとマグネットロータ23
との間の磁気反発力によりマグネットロータ23を特定
の停止位置まで強制的に回転させるために、各永久磁石
34a,34bの磁力の強さは、マグネットロータ23
と永久磁石34a,34bとの間の磁気反発力によるト
ルクがマグネットロータ23のコギングトルクよりも大
きく、且つモータ定格回転時のトルクリップルよりも小
さくなるように設定されている。After the brushless motor 14 is turned off, the permanent magnets 34a and 34b and the magnet rotor 23 are turned off.
Forcibly rotate the magnet rotor 23 to a specific stop position due to the magnetic repulsion between the permanent magnets 34a and 34b.
The torque due to the magnetic repulsion between the magnet rotor 23 and the permanent magnets 34a and 34b is set to be larger than the cogging torque of the magnet rotor 23 and smaller than the torque ripple during rated motor rotation.
【0025】以上のように構成したブラシレスモータ1
4の動作について説明する。モータ駆動中は、モータ駆
動回路31から各相の電機子コイル21に順次電流が流
され、マグネットロータ23が回転駆動される。この
際、モータ駆動回路31は、各相の電機子コイル21に
誘起される電圧信号を検出し、この電圧信号に基づいて
マグネットロータ23の回転位置を判別して、各相の電
機子コイル21への通電を切り換える(つまり位置検出
運転モードで運転する)。The brushless motor 1 configured as described above
4 will be described. During driving of the motor, a current is sequentially passed from the motor drive circuit 31 to the armature coils 21 of each phase, and the magnet rotor 23 is driven to rotate. At this time, the motor drive circuit 31 detects a voltage signal induced in the armature coil 21 of each phase, determines the rotational position of the magnet rotor 23 based on the voltage signal, and Is switched (that is, operation is performed in the position detection operation mode).
【0026】ブラシレスモータ14の電源がオフされる
と、マグネットロータ23は徐々に回転速度を低下させ
て行き、やがて停止しようとする。この際、マグネット
ロータ23と永久磁石34a,34bとの間の磁気反発
力によるトルクがマグネットロータ23のコギングトル
クよりも大きいため、マグネットロータ23が特定の停
止位置まで到達していなければ、2個の永久磁石34
a,34bとマグネットロータ23との間の磁気反発力
によりマグネットロータ23をコギングトルクに抗して
特定の停止位置まで強制的に回転させる。これにより、
マグネットロータ23が特定の停止位置に到達すると、
2個の永久磁石34a,34bとマグネットロータ23
との間に磁気吸引力が働き、その磁気吸引力によってマ
グネットロータ23が特定の停止位置で止まって保持さ
れる。When the power of the brushless motor 14 is turned off, the rotation speed of the magnet rotor 23 is gradually reduced, and the magnet rotor 23 is about to stop. At this time, since the torque due to the magnetic repulsion between the magnet rotor 23 and the permanent magnets 34a and 34b is larger than the cogging torque of the magnet rotor 23, if the magnet rotor 23 does not reach a specific stop position, two Permanent magnet 34
The magnet rotor 23 is forcibly rotated to a specific stop position against the cogging torque by a magnetic repulsive force between the magnet rotor 23a and the magnet rotor 23. This allows
When the magnet rotor 23 reaches a specific stop position,
Two permanent magnets 34a and 34b and the magnet rotor 23
A magnetic attraction force acts between the magnet rotor 23 and the magnetic attraction force, and the magnet rotor 23 is stopped and held at a specific stop position.
【0027】この結果、モータ起動時には、常に特定の
停止位置から起動できるため、常に特定の停止位置に対
応する特定の相の電機子コイル21から通電を開始して
ブラシレスモータ14を起動することができる。As a result, since the motor can always be started from a specific stop position when the motor is started, it is always possible to start the brushless motor 14 by energizing the armature coil 21 of a specific phase corresponding to the specific stop position. it can.
【0028】この場合、常に特定の停止位置から起動で
きるため、マグネットロータ23の位置を検出するホー
ル素子等が無くても、起動当初のマグネットロータ23
の位置を検出する場合と実質的に同じ状態で起動でき、
起動当初から位置検出運転モードで運転することが可能
となる。これにより、同期運転モードで起動する従来の
駆動方式と比較して、起動性能を向上できて、起動時間
を短くできる。しかも、モータ起動後に、同期運転モー
ドから位置検出運転モードに切り換える必要がないた
め、従来のような運転モードの切り換えに伴う機械的振
動や駆動電流増大の問題を解消でき、静粛性、運転安定
性を向上できる。In this case, the magnet rotor 23 can always be started from a specific stop position.
Can be started in substantially the same state as when detecting the position of
It is possible to operate in the position detection operation mode from the beginning of startup. As a result, the start-up performance can be improved and the start-up time can be shortened, as compared with the conventional drive system that starts in the synchronous operation mode. Moreover, since there is no need to switch from the synchronous operation mode to the position detection operation mode after the motor is started, it is possible to eliminate the problems of mechanical vibration and drive current increase associated with the conventional operation mode switching, resulting in quietness and operation stability. Can be improved.
【0029】一般に、ブラシレスモータ14では、マグ
ネットロータ23の極数とステータ22の極数との最小
公倍数が大きいほど、マグネットロータ23のコギング
トルクが小さくなる傾向があり、コギングトルクが小さ
くなるほど、モータ停止時に停止位置規制用の永久磁石
34a,34bの磁力が小さくても、その永久磁石34
a,34bとマグネットロータ23との間の磁気反発力
/磁気吸引力によりマグネットロータ23を特定の停止
位置まで回転させることができる。しかし、最小公倍数
を大きく(コギングトルクを小さく)しようとして、マ
グネットロータ23の極数とステータ22の極数を多く
し過ぎると、構造が複雑化してコスト高になる。Generally, in the brushless motor 14, the cogging torque of the magnet rotor 23 tends to decrease as the least common multiple of the number of poles of the magnet rotor 23 and the number of poles of the stator 22 increases. Even when the permanent magnets 34a and 34b for stopping position regulation have a small magnetic force at the time of stopping,
The magnet rotor 23 can be rotated to a specific stop position by the magnetic repulsive force / magnetic attraction force between the magnet rotor 23a and the magnet rotor 23. However, if the number of poles of the magnet rotor 23 and the number of poles of the stator 22 are excessively increased in an attempt to increase the least common multiple (reduce the cogging torque), the structure becomes complicated and the cost increases.
【0030】この点を考慮して、本実施形態(1)で
は、マグネットロータ23の極数を8極、ステータ22
の極数(スロット数)を9極に設定したので、その最小
公倍数が8×9=72と大きくなり、比較的少ない極数
でコギングトルクを十分に小さくすることができる。コ
ギングトルクが小さければ、停止位置規制用の永久磁石
34a,34bとして、磁力の小さい永久磁石を用いて
も、マグネットロータ23をコギングトルクに抗して特
定の停止位置まで強制的に回転させることが可能とな
る。しかも、磁力の小さい永久磁石34a,34bを用
いることで、永久磁石34a,34bの磁力に起因する
トルクリップル(回転むら)を少なくすることができ
る。In consideration of this point, in this embodiment (1), the number of poles of the magnet rotor
Since the number of poles (the number of slots) is set to 9 poles, its least common multiple becomes as large as 8 × 9 = 72, and the cogging torque can be sufficiently reduced with a relatively small number of poles. If the cogging torque is small, the magnet rotor 23 can be forcibly rotated to a specific stop position against the cogging torque even if permanent magnets having a small magnetic force are used as the stop position regulating permanent magnets 34a and 34b. It becomes possible. Moreover, by using the permanent magnets 34a and 34b having a small magnetic force, torque ripple (rotational unevenness) caused by the magnetic force of the permanent magnets 34a and 34b can be reduced.
【0031】[実施形態(2)]次に、図3及び図4に
基づいて本発明の実施形態(2)を説明する。前記実施
形態(1)と異なる点は、2個の停止位置規制用の永久
磁石35a,35bをステータコア19の端面に固定し
て、各永久磁石35a,35bをマグネットロータ23
の外周面に対向させたことであり、その他の構成は前記
実施形態(1)と同じである。[Embodiment (2)] Next, an embodiment (2) of the present invention will be described with reference to FIGS. The difference from the first embodiment is that two permanent magnets 35a and 35b for regulating the stop position are fixed to the end face of the stator core 19, and the permanent magnets 35a and 35b are connected to the magnet rotor 23.
The other configuration is the same as that of the embodiment (1).
【0032】この場合、各永久磁石35a,35bは、
図4に示すように、マグネット26のほぼ1/2個分程
度の幅(ピッチ角)又はそれより少し小さい幅に形成さ
れ、周方向の位置は、U相磁極の両端の磁極(U1 ,U
3 )にほぼ対応する位置で、且つ、特定の停止位置で、
2個の永久磁石35a,35bの互いに反対側の端面が
2個のマグネット26の互いに反対側の端面と一致する
位置であり、径方向の位置は、永久磁石35a,35b
の内周面がステータコア19の内周面と一致する位置で
ある。In this case, each of the permanent magnets 35a, 35b
As shown in FIG. 4, the magnet 26 is formed to have a width (pitch angle) of about 1/2 of the magnet 26 or a slightly smaller width, and the circumferential position is determined by the magnetic poles (U1, U1) at both ends of the U-phase magnetic pole.
3) At a position almost corresponding to, and at a specific stop position,
The end faces of the two permanent magnets 35a and 35b on the opposite sides coincide with the end faces of the two magnets 26 on the opposite sides, and the positions in the radial direction are the permanent magnets 35a and 35b.
Is a position where the inner peripheral surface of the stator core 19 coincides with the inner peripheral surface of the stator core 19.
【0033】また、各永久磁石35a,35bは、着磁
方向が径方向に配向し、一方の永久磁石35aは、外周
側がN極、内周側がS極であり、他方の永久磁石35b
は、外周側がS極、内周側がN極である。これにより、
モータ停止時には、特定の停止位置で、2個の永久磁石
35a,35bとマグネットロータ23の2個のマグネ
ット26,26との間に磁気吸引力が働き、その磁気吸
引力によってマグネットロータ23が特定の停止位置で
保持されるようになっている。Each of the permanent magnets 35a and 35b has a magnetizing direction oriented in a radial direction. One of the permanent magnets 35a has an N-pole on the outer peripheral side and an S-pole on the inner peripheral side, and the other permanent magnet 35b
Is an S pole on the outer circumference side and an N pole on the inner circumference side. This allows
When the motor stops, a magnetic attractive force acts between the two permanent magnets 35a and 35b and the two magnets 26 and 26 of the magnet rotor 23 at a specific stop position, and the magnetic attractive force causes the magnet rotor 23 to be specified. At the stop position.
【0034】本実施形態(2)では、停止位置規制用の
永久磁石35a,35bをマグネットロータ23の外周
面に対向させているので、永久磁石35a,35bの着
磁の配向方向をマグネットロータ23のマグネット26
の着磁の配向方向と一致させることができる。このた
め、小さな永久磁石35a,35bでマグネットロータ
23との間に大きな磁力を生じさせることができ、永久
磁石35a,35bを小型化することができる。In this embodiment (2), the permanent magnets 35a and 35b for regulating the stop position are opposed to the outer peripheral surface of the magnet rotor 23, so that the magnetizing orientation of the permanent magnets 35a and 35b is changed. Magnet 26
Can be made to coincide with the magnetization orientation direction. Therefore, a large magnetic force can be generated between the small permanent magnets 35a and 35b and the magnet rotor 23, and the size of the permanent magnets 35a and 35b can be reduced.
【0035】[実施形態(3)]図5及び図6に示す本
発明の実施形態(3)において、前記実施形態(1)と
異なる点は、1個の停止位置規制用の永久磁石36を軸
受ホルダ30に固定して、該永久磁石36をマグネット
ロータ23のマグネット26の端面に対向させたことで
あり、その他の構成は前記実施形態(1)と同じであ
る。[Embodiment (3)] The embodiment (3) of the present invention shown in FIGS. 5 and 6 is different from the embodiment (1) in that one stop position regulating permanent magnet 36 is provided. That is, the permanent magnet 36 is fixed to the bearing holder 30 so as to face the end face of the magnet 26 of the magnet rotor 23, and the other configuration is the same as that of the first embodiment.
【0036】この場合、永久磁石36は、図6に示すよ
うに、マグネット26のほぼ1個分程度の幅(ピッチ
角)に形成され、周方向の位置はU相磁極の中央の磁極
(U2)に対応する位置であり、径方向の位置は、永久
磁石36の内周面がマグネット26の内周面と一致する
位置である。In this case, as shown in FIG. 6, the permanent magnet 36 is formed to have a width (pitch angle) of about one magnet 26, and the circumferential position is the center magnetic pole (U2) of the U-phase magnetic pole. ), And the radial position is a position where the inner peripheral surface of the permanent magnet 36 coincides with the inner peripheral surface of the magnet 26.
【0037】また、この永久磁石36は、径方向に着磁
されているが、左側の半分と右側の半分との着磁方向が
反対となり、左側の半分は、外周側がS極、内周側がN
極であり、右側の半分は、外周側がN極、内周側がS極
である。これにより、モータ停止時には、特定の停止位
置で、永久磁石36の両側の磁極とマグネットロータ2
3の2個のマグネット26,26との間に磁気吸引力が
働き、その磁気吸引力によってマグネットロータ23が
特定の停止位置で保持される。尚、永久磁石36の代わ
りに、その左側の半分に相当する永久磁石と、右側の半
分に相当する永久磁石とを組み合わせても良い。Although the permanent magnet 36 is magnetized in the radial direction, the magnetization directions of the left half and the right half are opposite to each other. N
The outer half of the right half is the N pole, and the inner half is the S pole. Thus, when the motor is stopped, the magnetic poles on both sides of the permanent magnet 36 and the magnet rotor 2 are stopped at a specific stop position.
A magnetic attraction force acts between the two magnets 26, 26, and the magnet rotor 23 is held at a specific stop position by the magnetic attraction force. Instead of the permanent magnet 36, a permanent magnet corresponding to the left half and a permanent magnet corresponding to the right half may be combined.
【0038】[実施形態(4)]次に、図7及び図8に
基づいて本発明の実施形態(4)を説明する。本実施形
態(4)では、マグネットロータ23のマグネット37
をロータコア25の端面から軸受ホルダ30側に突出さ
せると共に、2個の停止位置規制用の永久磁石38a,
38bを軸受ホルダ30に固定して、各永久磁石38
a,38bをロータコア25から突出する2個のマグネ
ット37の内周面に対向させている。マグネット37
は、磁束の配向性を良くするために内周面が凸面、外周
面の中央部分が凹面となるように形成されている。[Embodiment (4)] Next, an embodiment (4) of the present invention will be described with reference to FIGS. In the embodiment (4), the magnet 37 of the magnet rotor 23 is used.
Are projected from the end face of the rotor core 25 toward the bearing holder 30, and two permanent magnets 38a,
38b is fixed to the bearing holder 30, and each permanent magnet 38
a and 38b are opposed to the inner peripheral surfaces of two magnets 37 protruding from the rotor core 25. Magnet 37
Are formed so that the inner peripheral surface is convex and the central part of the outer peripheral surface is concave in order to improve the orientation of the magnetic flux.
【0039】この場合、各永久磁石38a,38bは、
図8に示すように、マグネット37のほぼ1/2個分程
度の幅(ピッチ角)又はそれより少し大きい幅に形成さ
れ、周方向の位置は、U相磁極の両端の磁極(U1 ,U
3 )にほぼ対応する位置で、且つ、特定の停止位置で、
2個の永久磁石38a,38bの互いに反対側の端面が
2個のマグネット37の互いに反対側の端面と一致する
位置である。In this case, each of the permanent magnets 38a, 38b
As shown in FIG. 8, the magnet 37 is formed to have a width (pitch angle) of about 1/2 of the magnet 37 or a width slightly larger than it, and the circumferential position is determined by the magnetic poles (U1, U1) at both ends of the U-phase magnetic pole.
3) At a position almost corresponding to, and at a specific stop position,
Opposite end surfaces of the two permanent magnets 38a and 38b are located at positions corresponding to the opposite end surfaces of the two magnets 37.
【0040】また、各永久磁石38a,38bは、着磁
方向が径方向に配向し、一方の永久磁石38aは、外周
側がS極、内周側がN極であり、他方の永久磁石38b
は、外周側がN極、内周側がS極である。これにより、
モータ停止時には、特定の停止位置で、2個の永久磁石
38a,38bとマグネットロータ23の2個のマグネ
ット37,37との間に磁気吸引力が働き、その磁気吸
引力によってマグネットロータ23が特定の停止位置で
保持されるようになっている。Each of the permanent magnets 38a and 38b has a magnetizing direction oriented in a radial direction, and one of the permanent magnets 38a has an S pole on the outer peripheral side, an N pole on the inner peripheral side, and the other permanent magnet 38b.
Is an N pole on the outer circumference side and an S pole on the inner circumference side. This allows
When the motor stops, a magnetic attractive force acts between the two permanent magnets 38a and 38b and the two magnets 37 and 37 of the magnet rotor 23 at a specific stop position, and the magnetic attractive force causes the magnet rotor 23 to be specified. At the stop position.
【0041】[実施形態(5)]図9に示す本発明の実
施形態(5)は、上記実施形態(4)の構成のものに3
つめの停止位置規制用の永久磁石38cを追加したもの
である。追加した永久磁石38cは、他の永久磁石38
a,38bよりも小さく形成され、着磁方向は1つめの
永久磁石38aと同じとなっている。追加した永久磁石
38cの周方向の位置は、V相磁極の1つめの磁極(V
1 )にほぼ対応する位置であり、特定の停止位置で、該
永久磁石38cの端面がマグネット37の端面と一致す
る位置である。[Embodiment (5)] The embodiment (5) of the present invention shown in FIG.
A permanent magnet 38c for regulating the stop position of the pawl is added. The added permanent magnet 38c is the other permanent magnet 38.
a, 38b, and the magnetization direction is the same as that of the first permanent magnet 38a. The circumferential position of the added permanent magnet 38c is determined by the first magnetic pole (V
This is a position substantially corresponding to 1), and is a position where the end face of the permanent magnet 38c coincides with the end face of the magnet 37 at a specific stop position.
【0042】このように、停止位置規制用の永久磁石を
3個又はそれ以上の個数設けたり、各永久磁石の大きさ
を異ならせても、モータ停止時に、各永久磁石の磁力に
よりマグネットロータ23を特定の停止位置で停止させ
ることができる。As described above, even if three or more permanent magnets for regulating the stop position are provided or the sizes of the respective permanent magnets are made different, the magnet rotor 23 is used by the magnetic force of the respective permanent magnets when the motor is stopped. Can be stopped at a specific stop position.
【0043】[実施形態(6)]図10に示す本発明の
実施形態(6)は、前記実施形態(4)において、停止
位置規制用の永久磁石39を1個のみとしたものであ
る。この永久磁石39は、径方向に着磁され、外周側が
S極(又はN極)、内周側がN極(又はS極)である。
この永久磁石39は、マグネット26のほぼ1個分程度
の幅(ピッチ角)に形成されている。その他の構成は、
前記実施形態(4)と同じである。[Embodiment (6)] The embodiment (6) of the present invention shown in FIG. 10 is different from the embodiment (4) in that only one permanent magnet 39 for regulating the stop position is provided. The permanent magnet 39 is magnetized in the radial direction, and has an S pole (or N pole) on the outer circumference side and an N pole (or S pole) on the inner circumference side.
The permanent magnet 39 is formed to have a width (pitch angle) of about one magnet 26. Other configurations are
This is the same as the embodiment (4).
【0044】[実施形態(7)]図11及び図12に示
す本発明の実施形態(7)では、2個の停止位置規制用
の永久磁石40a,40bを180°反対側に配置し
て、各永久磁石40a,40bをロータコア25から突
出する2個のマグネット37の内周面に対向させてい
る。各マグネット37の突出部分の内周側は、各永久磁
石40a,40bの外周面との間のギャップを均一にす
るように凹面状に形成されている。各永久磁石40a,
40bの横幅は、マグネット26のほぼ1個分の横幅と
ほぼ同じピッチ角となるように形成されている。その他
の構成は、前記実施形態(6)と同じである。[Embodiment (7)] In an embodiment (7) of the present invention shown in FIGS. 11 and 12, two permanent magnets 40a and 40b for regulating a stop position are arranged on the opposite side by 180 °. Each permanent magnet 40a, 40b is opposed to the inner peripheral surface of two magnets 37 protruding from the rotor core 25. The inner peripheral side of the protruding portion of each magnet 37 is formed in a concave shape so as to make the gap between the outer peripheral surface of each of the permanent magnets 40a and 40b uniform. Each permanent magnet 40a,
The width of 40b is formed to be substantially the same pitch angle as the width of almost one magnet 26. Other configurations are the same as those in the embodiment (6).
【0045】尚、本実施形態(7)では、各永久磁石4
0a,40bを円弧状に湾曲させて各永久磁石40a,
40bの外周面とマグネット37の内周面との間のギャ
ップを均一にするようにしたが、図13に示すように、
平板状の永久磁石41a,41bを用いても良い。In this embodiment (7), each permanent magnet 4
0a, 40b are curved in an arc shape to make each permanent magnet 40a,
The gap between the outer peripheral surface of the magnet 40b and the inner peripheral surface of the magnet 37 is made uniform, but as shown in FIG.
The flat permanent magnets 41a and 41b may be used.
【0046】[実施形態(8)]図14及び図15に示
す本発明の実施形態(8)では、例えば2個の停止位置
規制用の永久磁石44a,44bをステータコア25の
軸方向中央部の2箇所のスロット開口に嵌め込んで固定
することで、各永久磁石44a,44bをステータコア
25の内周側中央部に配置している。その他の構成は、
前記実施形態(1)と同じである。[Embodiment (8)] In the embodiment (8) of the present invention shown in FIGS. 14 and 15, for example, two permanent magnets 44a and 44b for regulating the stop position are provided at the axial center of the stator core 25. The permanent magnets 44a and 44b are arranged at the center part on the inner peripheral side of the stator core 25 by being fitted and fixed in two slot openings. Other configurations are
This is the same as the embodiment (1).
【0047】この構造では、永久磁石44a,44bと
マグネットロータ23との間に軸方向の力が作用しなく
なり、マグネットロータ23の回転時の軸方向の振動を
防止することができる。In this structure, no axial force acts between the permanent magnets 44a, 44b and the magnet rotor 23, and axial vibration during rotation of the magnet rotor 23 can be prevented.
【0048】[実施形態(9)]図16及び図17に示
す本発明の実施形態(9)では、2個の停止位置規制用
の永久磁石42a,42bに消磁用コイル43a,43
bを巻回している。各永久磁石42a,42bは、U相
磁極の両端の磁極(U1 ,U3 )に対応する位置に配置
され、一方の永久磁石42aは、外周側がS極、内周側
がN極であり、他方の永久磁石42bは、外周側がN
極、内周側がS極である。[Embodiment (9)] In the embodiment (9) of the present invention shown in FIGS. 16 and 17, two permanent magnets 42a and 42b for regulating the stop position are provided with degaussing coils 43a and 43b.
b is wound. Each of the permanent magnets 42a and 42b is disposed at a position corresponding to the magnetic poles (U1 and U3) at both ends of the U-phase magnetic pole. One of the permanent magnets 42a has an S pole on the outer periphery, an N pole on the inner periphery, and the other. The outer peripheral side of the permanent magnet 42b is N
The pole and the inner circumference are S poles.
【0049】モータ駆動中は、各消磁用コイル43a,
43bに各永久磁石42a,42bの磁界の向きと反対
の方向の磁界を発生させるように通電して各永久磁石4
2a,42bの磁界を打ち消す。このため、磁界の強い
永久磁石42a,42bを用いても、その永久磁石42
a,42bの磁界の影響を受けずにマグネットロータ2
3を滑らかに回転させることができ、トルクリップル
(回転むら)を少なくすることができる。While the motor is being driven, each of the degaussing coils 43a,
43b to generate a magnetic field in a direction opposite to the direction of the magnetic field of each of the permanent magnets 42a and 42b.
The magnetic fields of 2a and 42b are canceled. Therefore, even if the permanent magnets 42a and 42b having a strong magnetic field are used,
a, 42b without being affected by the magnetic field.
3 can be rotated smoothly, and torque ripple (rotational unevenness) can be reduced.
【0050】一方、モータ停止時には、消磁用コイル4
3a,43bへの通電をオフする。これにより、モータ
停止時には、停止位置規制用の永久磁石42a,42b
の磁力を有効に働かせて、マグネットロータ23を確実
に特定の停止位置で停止させることができる。この場
合、停止位置規制用の永久磁石42a,42bとして、
磁界の強い永久磁石を用いることができるため、極めて
高い停止性能を得ることができる。On the other hand, when the motor is stopped, the degaussing coil 4
The power supply to 3a and 43b is turned off. Thus, when the motor stops, the permanent magnets 42a and 42b for regulating the stop position are provided.
By effectively operating the magnetic force, the magnet rotor 23 can be reliably stopped at a specific stop position. In this case, as the permanent magnets 42a and 42b for regulating the stop position,
Since a permanent magnet having a strong magnetic field can be used, extremely high stopping performance can be obtained.
【0051】また、モータ停止時に、各消磁用コイル4
3a,43bに一時的に逆方向に通電してからオフする
ようにしても良い。このようにすれば、各永久磁石42
a,42bの磁力に加えて、各消磁用コイル43a,4
3bの磁力もマグネットロータの停止位置規制のために
利用することができ、停止性能を更に向上させることが
できる。When the motor stops, each degaussing coil 4
The power may be temporarily turned off in the opposite direction to 3a and 43b and then turned off. By doing so, each permanent magnet 42
a, 42b, and each degaussing coil 43a, 4b.
The magnetic force 3b can also be used for regulating the stop position of the magnet rotor, and the stop performance can be further improved.
【0052】[その他の実施形態]尚、前記各実施形態
(1)〜(8)においても、前記実施形態(9)と同じ
ように、各永久磁石に消磁用コイルを巻回しても良い。[Other Embodiments] In each of the embodiments (1) to (8), similarly to the embodiment (9), a demagnetizing coil may be wound around each permanent magnet.
【0053】また、前記実施形態(1)等では、複数個
の停止位置規制用の永久磁石をマグネットロータ23の
軸方向の片側のみに配置したが、複数個の永久磁石をマ
グネットロータ23の軸方向の両側に分けて配置するよ
うにしても良い。このようにすれば、停止位置規制用の
永久磁石からマグネットロータ23に作用する軸方向の
力をキャンセルすることができ、マグネットロータ23
の回転時の軸方向の振動を防止することができる。In the embodiment (1) and the like, a plurality of permanent magnets for regulating the stop position are arranged only on one side of the magnet rotor 23 in the axial direction. It may be arranged separately on both sides in the direction. In this manner, the axial force acting on the magnet rotor 23 from the stop position regulating permanent magnet can be canceled, and the magnet rotor 23
Axial vibration at the time of rotation can be prevented.
【0054】また、前記各実施形態では、いずれも、マ
グネットロータ23の極数が8極、ステータ22の極数
(スロット数)が9極であるが、これ以外の極数に構成
しても良いことは言うまでもない。In each of the above embodiments, the number of poles of the magnet rotor 23 is eight and the number of poles (the number of slots) of the stator 22 is nine, but any other number of poles may be used. Needless to say, it's good.
【0055】その他、本発明は、3相のブラシレスモー
タに限定されず、2相又は4相以上のブラシレスモータ
にも適用しても良く、また、電動燃料ポンプの駆動モー
タに限定されず、種々のブラシレスモータに適用して実
施することができる。In addition, the present invention is not limited to a three-phase brushless motor, but may be applied to a two-phase or four-phase or more brushless motor. The present invention can be applied to the brushless motor described above.
【図1】本発明の実施形態(1)を示す電動燃料ポンプ
の縦断面図FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electric fuel pump showing an embodiment (1) of the present invention.
【図2】図1のA−A線に沿って示す横断面図FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
【図3】本発明の実施形態(2)を示す電動燃料ポンプ
の縦断面図FIG. 3 is a longitudinal sectional view of an electric fuel pump showing an embodiment (2) of the present invention.
【図4】図3のB−B線に沿って示す横断面図FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 3;
【図5】本発明の実施形態(3)を示す電動燃料ポンプ
の縦断面図FIG. 5 is a longitudinal sectional view of an electric fuel pump showing an embodiment (3) of the present invention.
【図6】図5のC−C線に沿って示す横断面図FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 5;
【図7】本発明の実施形態(4)を示す電動燃料ポンプ
の縦断面図FIG. 7 is a longitudinal sectional view of an electric fuel pump showing an embodiment (4) of the present invention.
【図8】図7のD−D線に沿って示す横断面図FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line DD of FIG. 7;
【図9】本発明の実施形態(5)を示す電動燃料ポンプ
の横断面図FIG. 9 is a cross-sectional view of an electric fuel pump showing an embodiment (5) of the present invention.
【図10】本発明の実施形態(6)を示す電動燃料ポン
プの横断面図FIG. 10 is a cross-sectional view of an electric fuel pump showing an embodiment (6) of the present invention.
【図11】本発明の実施形態(7)を示す電動燃料ポン
プの縦断面図FIG. 11 is a longitudinal sectional view of an electric fuel pump showing an embodiment (7) of the present invention.
【図12】図11のE−E線に沿って示す横断面図FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. 11;
【図13】実施形態(7)において、停止位置規制用の
永久磁石として平板状の永久磁石を用いた場合の構成例
を示す電動燃料ポンプの横断面図FIG. 13 is a cross-sectional view of an electric fuel pump showing a configuration example in a case where a flat permanent magnet is used as a stop position regulating permanent magnet in the embodiment (7).
【図14】本発明の実施形態(8)を示す電動燃料ポン
プの縦断面図FIG. 14 is a longitudinal sectional view of an electric fuel pump showing an embodiment (8) of the present invention.
【図15】図14のF−F線に沿って示す横断面図FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line FF of FIG. 14;
【図16】本発明の実施形態(9)を示す電動燃料ポン
プの縦断面図FIG. 16 is a longitudinal sectional view of an electric fuel pump showing an embodiment (9) of the present invention.
【図17】図16のG−G線に沿って示す横断面図FIG. 17 is a transverse sectional view taken along the line GG of FIG. 16;
11…電動燃料ポンプ、13…ポンプ部、14…ブラシ
レスモータ、19…ステータコア、20…スロット、2
1…電機子コイル、22…ステータ、23…マグネット
ロータ、24…回転軸、25…ロータコア、26…マグ
ネット、30…軸受ホルダ、31…モータ駆動回路、3
2…吐出口、34a,34b,35a,35b,36…
停止位置規制用の永久磁石、37…マグネット、38
a,38b,38c,39,40a,40b,41a,
41b,42a,42b…停止位置規制用の永久磁石、
43a,43b…消磁用コイル、44a,44b…停止
位置規制用の永久磁石。11: Electric fuel pump, 13: Pump section, 14: Brushless motor, 19: Stator core, 20: Slot, 2
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Armature coil, 22 ... Stator, 23 ... Magnet rotor, 24 ... Rotating shaft, 25 ... Rotor core, 26 ... Magnet, 30 ... Bearing holder, 31 ... Motor drive circuit, 3
2 ... Discharge ports, 34a, 34b, 35a, 35b, 36 ...
Permanent magnet for stopping position regulation, 37 ... magnet, 38
a, 38b, 38c, 39, 40a, 40b, 41a,
41b, 42a, 42b ... permanent magnets for regulating the stop position,
43a, 43b: degaussing coils, 44a, 44b: permanent magnets for regulating the stop position.
Claims (6)
マグネットロータとを対向させ、前記各相の電機子コイ
ルへの通電を順次切り換えることで、前記マグネットロ
ータを回転駆動するブラシレスモータにおいて、 モータ停止時に前記マグネットロータを磁力により特定
の停止位置で停止させる停止位置規制用の永久磁石を設
け、 モータ起動時には、前記特定の停止位置に対応する特定
の相の電機子コイルから通電を開始することを特徴とす
るブラシレスモータ。1. A brushless motor that rotates a magnet rotor by causing a stator having armature coils of each phase to face a magnet rotor and sequentially switching energization to the armature coils of the phases. Providing a stop position regulating permanent magnet for stopping the magnet rotor at a specific stop position by magnetic force when stopping, and starting energization from an armature coil of a specific phase corresponding to the specific stop position when starting the motor. A brushless motor.
個設けられ、前記特定の停止位置において、各永久磁石
は、前記マグネットロータの各磁極との間で磁気吸引力
を生じるように配置されていることを特徴とする請求項
1に記載のブラシレスモータ。2. A permanent magnet for stopping position regulation, wherein a plurality of permanent magnets are provided, and at the specific stopping position, each permanent magnet is arranged so as to generate a magnetic attractive force with each magnetic pole of the magnet rotor. The brushless motor according to claim 1, wherein the brushless motor is provided.
のみ設けられ、該永久磁石の横幅は、前記マグネットロ
ータの1つの磁極の横幅とほぼ同じピッチ角となるよう
に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のブ
ラシレスモータ。3. The permanent magnet for stopping position regulation is provided only one, and the width of the permanent magnet is formed to be substantially the same pitch angle as the width of one magnetic pole of the magnet rotor. The brushless motor according to claim 1, wherein:
マグネットロータの内周面又は外周面に対向する位置に
配置されていることを特徴とする請求項1乃至3のいず
れかに記載のブラシレスモータ。4. The permanent magnet for stopping position regulation according to claim 1, wherein the permanent magnet is arranged at a position facing an inner peripheral surface or an outer peripheral surface of the magnet rotor. Brushless motor.
磁用コイルが巻回され、モータ駆動中は、前記消磁用コ
イルに該永久磁石の磁界の向きと反対の方向の磁界を発
生させるように通電して該永久磁石の磁界を打ち消し、
モータ停止時に前記消磁用コイルへの通電をオフし、又
は一時的に逆方向に通電してからオフすることを特徴と
する請求項1乃至4のいずれかに記載のブラシレスモー
タ。5. A demagnetizing coil is wound around the stop position regulating permanent magnet, and a magnetic field in a direction opposite to the direction of the magnetic field of the permanent magnet is generated in the demagnetizing coil during driving of the motor. So as to cancel the magnetic field of the permanent magnet,
The brushless motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the current to the degaussing coil is turned off when the motor stops, or the current is temporarily turned off in the opposite direction and then turned off.
前記ステータの極数が9極であることを特徴とする請求
項1乃至5のいずれかに記載のブラシレスモータ。6. The magnet rotor having eight poles,
The brushless motor according to any one of claims 1 to 5, wherein the number of poles of the stator is nine.
Priority Applications (1)
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JP10222225A JP2000060070A (en) | 1998-08-06 | 1998-08-06 | Brushless motor |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000060070A true JP2000060070A (en) | 2000-02-25 |
Family
ID=16779088
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Country | Link |
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JP (1) | JP2000060070A (en) |
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