发明名称 DC无刷马达及控制装置
摘要 本发明的目的系在于:在具备具有界磁用永久磁铁的转子的DC无刷马达中,使其以连续定格电流的运转范围更加的扩大。本发明的DC无刷马达3系由电区31及转子32所构成。在转子32的外周部备有具有4个主磁极321的转子轭(yoke)。在转子轭的各主磁极321上形成径方向尺寸为Lm的狭孔(slot)322,并在各狭孔322中嵌入厚度约为Lm的界磁用永久磁铁323。在此场合,将狭孔322的径方向尺寸Lm,及,形成于转子32及电枢31间的气隙(airgap)的气隙长Lg设定为符合0<Lm+Lg≦2mm之条件。
申请公布号 TW328188 申请公布日期 1998.03.11
申请号 TW085101101 申请日期 1996.01.30
申请人 雅考埃普森股份有限公司 发明人 山岸善彦
分类号 H02K21/00 主分类号 H02K21/00
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种DC无刷马达,系备有:在外周部具有2个以上的主磁极的转子轭的转子,及电枢的DC无刷马达,其特征系:在前述主磁极系成有在径方向尺寸为Lm的狭孔,并在该狭孔插入厚度约为Lm的界磁用永久磁铁,将形成于前述转子及前述电枢之间的气隙之气隙长设为Lg时,将其设定为符合0<Lm+Lg≦2mm之条件。2.一种DC无刷马达,系具有:在外周部具有2个以上的主磁极的转子轭的转子、及电枢的DC无刷马达,其特征系:在前述主磁极系成有在径方向尺寸为Lm的狭孔,并在该狭孔插入厚度约为Lm的界磁用永久磁铁,将形成于前述转子及前述电枢之间的气隙之气隙长设为Lg时,将其设定为符合0.3mm<Lm+Lg≦2mm之条件。3.一种DC无刷马达,系具有:在外周部具有2个以上的主磁极的转子轭的转子、及电枢的DC无刷马达,其特征系:在前述主磁极系成有在径方向尺寸为Lm的狭孔,并在该狭孔插入厚度约为Lm的界磁用永久磁铁,将形成于前述转子及前述电枢之间的气隙之气隙长设为Lg时,将其设定为符合0.3mm<Lm+Lg≦1.3mm之条件。4.如申请专利范围第1项至第3项之任一项之DC无刷马达,其中在前述转子的最大外径设为D时,将其设定为符合0<Lm+Lg≦2D/51之条件。5.一种DC无刷马达,系具有:在外周部具有2个以上的主磁极的转子轭的转子、及电枢的DC无刷马达,其特征系:在前述主磁极系成有在径方向尺寸为Lm的狭孔,并在该狭孔插入厚度几乎为Lm的界磁用永久磁铁,在将形成于前述转子及前述电枢间的气隙之气隙长设为Lg,并将前述转子的最大外径设为D时,将其设定为符合0<Lm+Lg≦2D/51之条件。6.如申请专利范围第1,2,3或5项之任一DC无刷马达,其中在前述界磁用永久磁铁系在插入于前述主磁极的状态下着磁。7.如申请专利范围第1,2,3或5项之任一DC无刷马达,其中使用前述电枢的电枢卷线做为前述界磁用永久磁铁的着磁用线圈。8.如申请专利范围第1,2,3或5项之任一DC无刷马达,其中在邻接前述转子轭的主磁极与主磁极间,形成使该转子轭的一部份突出的辅助突极,而且,在前述辅助突极及前述电枢开形成气隙。9.一种DC无刷马达,系具有:在外周部具有2个以上的主磁极的转子轭的转子、及电枢的DC无刷马达,其特征系:在前述主磁极形成狭孔,并在该狭孔插入界磁用永久磁铁,在邻接前述转子轭的主磁极及主磁极间,形成使该转子轭的一部份突出的辅助突极,而且,在前述辅助突极及前述电枢间形成所定长的气隙。10.如申请专利范围第9项之任一DC无刷马达,其中前述辅助突极从转子轭的转轴的中心部,以放射状突出。11.如申请专利范围第9或第10项之任一DC无刷马达,其中前述辅助突极,至少在前端部,具有愈是向着前述部其截面积愈大的部份。12.如申请专利范围第9或第10项之任一DC无刷马达,其中前述辅助突极系,至少前端部,为分离于前述主磁极,而独立的形成。13.如申请专利范围第9或第10项之任一DC无刷马达,其中从前述转子轭的转轴的中心部开始到前述辅助突极的前端部为止的长度系设定为小于从前述转子轭的转轴的中心部开始到前述主磁极的前端部为止的长度。14.如申请专利范围第9或第10项之任一DC无刷马达,其中前述转子轭的转轴的中心部开始到前述辅助突极的前端部为止的长度系设定为大于从前述转子轭的转轴的中心部开始到前述主磁极的前端部为止的长度;而且,系设定为小于从前述转子轭的转轴的中心部开始到前述主磁极的前述部为止的长度加上前述气隙长Lg。15.如申请专利范围第9或第10项之任一DC无刷马达,其中在前述电枢轭的卷线部狭孔宽角度大小为2,前述电枢轭的狭孔齿部角度大小为1,从前述电机的主磁极端部开始辅助突极端部为止的角度大小为时,将其设为符合>1+2之条件。16.如申请专利范围第9或第10项之任一DC无刷马达,其中在前述电枢轭的卷线部狭孔宽角度大小为2,前述电枢轭的狭孔齿部角度大小为1,从前述转子的主磁极端部开始辅助突极端部为止的角度为时,将其设为符合>1+22之条件。17.一种控制装置,系控制申请专利范围第1项至第16项之任一DC无刷马达的驱动的控制装置,其特征系具有:检测出前述DC无刷马达的转子位置的转子位置检出手段,及,检测出前述DC无刷马达的电枢电流的电流检出手段;而且,具有:在将使前述DC无刷马达能够连续的运转的最大电极电流设为Imr时,可控制电枢电流使d轴电流不会超过Imr的反相器控制部。图示简单说明:第一图系显示本发明的DC无刷马达及控制装置的方块图。第二图系显示本发明的DC无刷马达的构成例的要部截面图。第三图系显示DC无刷马达的简化了的磁路构成的电路图。第四图系显示本发明1的DC无刷马达的输出特性的图。第五图系显示本发明2的DC无刷马达的输出特性的图。第六图系显示本发明的DC无刷马达的Lm+Lg及增速比的关系的图。第七图系说明适用于本发明的永久磁铁的动作的图。第八图系显示适用于本发明的永久磁铁的磁铁表面磁束密度及磁铁宽度方向的位置的关系之图。第九图系显示本发明的转子的其它构成例的平面图。第十图系显示本发明的控制装置的构成例的方块图。第十一图系显示本发明的电流向量轨迹的图。第十二图系显示本发明的转子的其它构成例的平面图。第十三图系显示本发明的转子的其它构成例的平面图。第十四图系显示本发明的转子的其它构成例的平面图。第十五图系显示第十二图-第十四图所示的DC无刷马达以及以往的DC无刷马达所产生的转矩的图。第十六图系显示第十二图-第十四图所示的DC无刷马达所产生的电气角90度区间的瞬间转矩的图。第十七图系显示本发明的主磁极,辅助突极及其附近的平面图。第十八图系显示本发明的转矩脉动及的关系的图。第十九图系显示本发明的转子的其它构成例的平面图。第二十图系显示以往的DC无刷马达的埋入型转子的平面图。第二一图系显示以往的DC无刷马达的输出特性的图。
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