モーターの巻線の巻き方について（重ね巻き） ブラシレスDCモーター

質問

こんにちは。
現在ブラシレスDCモーターについて学んでるのですが、巻線の巻き方に重ね巻き（分布巻き）と集中巻きというのがあることを知りました。
集中巻きは簡単に手に入れることができ、なんとなくわかるのですが重ね巻きというのがイマイチわかりません。
できれば実際に見て見たいと思うので、どのようなモーターに重ね巻きが用いられているのか教えていただけないでしょうか。
身の回りの物は集中巻きばっかりでした＞＜

回答No.4

moto21 · ベストアンサー

＞インナーローターの場合でも同じになるのでしょうか？？？
極数、スロット数、巻き方のレベルなら同じと考えて良いと思います。

＞10極と8極の12スロット。8極と6極の9スロット。
詳しく考えていないので断言できませんが、この組み合わせで重ね巻きができるか再検討されたらいかがでしょうか？最低でも１スロット空けるのでコイルの巾が磁石の１極分より広くなってしまいませんか？
また技術的に比較するなら極数が同じで比較しないと意味がないと思います（スロット数が変わります）

どの様な分野で量産か特殊対応なのか不明なので適切なアドバイスでない可能性がありますが、あまり重ね巻きにこだわらない方が良いと思います。もうすでに勉強されているかも知れませんが、ドライブを除いたモータ部で重要なのはトルク定数＝（逆）起電圧定数と抵抗です。それを満たすために決められた寸法のなかで磁石とコイルを配置します。その中で集中巻きでできればあえて重ね巻きの検討は必要ないと思います。（私も一般論で集中巻きと重ね巻きの特性差はわかりません）

今は希土類のプラスティックマグネットもあるのでコアが磁気飽和しない限り選択肢は多いとおもいます。１回転中のトルクのムラやコギング（レラクタンス）トルクのコントロールはスキューや着磁パターンで対処できます。また重ね巻きは特殊な工夫をしない限り最後に巻いたコイルの抵抗が僅かですか高くなり３相そろいません（軸方向に短い扁平タイプで顕著になります）。また集中巻きは整列巻きが可能でコンパクトにでき設計時からコイルの高さ予想っできますが重ね巻きでは整列巻きは出来ませんし高さの予測の精度は落ちます。

私が見たモータは小型（手のひらに乗るレベル）で扁平タイプのアウターロータですので一般論にならない可能性があります。

お礼

とても丁寧にアドバイスをくださり本当にありがとうございますm(_ _)m
その組み合わせで重ね巻きができるかどうか、その検討の仕方もイマイチわからなくて申しわけないです。
その後いろいろ調べてみて、(スロット数）/｛(極数)(相数）｝という式を知りました。
これで検討できるのか不安ではありますが。

もう少し粘って勉強してみようと思います。
本当にありがとうございました！

回答No.3

foobar

#1で訂正
家庭用扇風機くらいの容量のモータだと、集中巻きになっているようです。
(以前見たのは、もう少し大きな容量のモータだったかな）

回答No.2

moto21

状況が分からないので３相全波のモータでいいのでしょうか？勉強のレベルも設計までいくものでしょうか？それとも趣味の範囲ですか？

とりあえず４極１２スロットで考えてみます。外側にロータ（回転する部分）がありＮＳＮＳの４つの磁石があるとします。その内側にあるステータ（止まっている部分）がありコイルが入る細い隙間をスロットとして１２個隙間があるとします。スロットに１から１２まで番号を付けた場合、Ｕ相は１から４まで掛けて巻いて１極分になり次は逆極性なので７から４に逆巻きに巻きます。Ｖ相は３から６に巻きます。これで、電気角で１２０度ずれたものができます。Ｗ相も同様にします。こうすることでＵＶＷの巻き線が重なると思います。（これは磁石の幅に近いコイルの成分がありますが１から３まで巻いて短くすることも可能です）
（手書きでいいので書いてみると分かり易いです）
４極の集中巻きは、１２スロット以下になります。
（スロットは３の倍数ですが色々あるので詳しく勉強してみてください）

ブラシレスＤＣモータは、パソコン周辺機器のＦＤＤ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ（多分）ＨＤＤの円盤部分を回転させるのに使われているには知っていますが量産で数量が多いのは重なった巻き線は処理がめんどうなので集中巻きが多いと思いますが・・・
（昔ある分野で上記の様な重ね巻きを見たことありますが現在は集中巻きですし他分野のは、見たことがないので良く分かりません）また設計されるなら重ね巻きの場合１つの磁極を受けるコイルが長くなりますがオーバーラップして磁束を受けるのでこのあたりの兼ね合いを考察されればと思います。

断片情報をつなげたものですし、ブラシレスＤＣモータの用語は定義が曖昧な部分もあるので誤っているかもしれませんが参考になれば

お礼

とても細かく本当にありがとうございますm(_ _)m
設計とまではいきませんが、けっこう本格的に勉強したいと思っています。
集中巻と重ね巻との比較、のような感じでしょうか。

さらに質問で申し訳ありませんが、インナーローターの場合でも同じになるのでしょうか？？？

10極と8極の12スロット。8極と6極の9スロット。で考えたいと思っています。

回答No.1

foobar

DCブレシレスモータではありませんが、
誘導電動機(例えば、扇風機のモータ)などに分布巻は使われてます。
(分布巻にも、重ね巻と波巻とあったりしますが。家庭用の機器だと多分重ね巻になっているかと思います。)

お礼

ありがとうございます。
扇風機を探して分解してみようと思いますm(_ _)m