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1
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Motor? ??

• ? ? ? 2003.08.29
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2. Motive.
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5. Parallel Winding Method.
6. Asymmetric Parallel Winding Method.
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Motive

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Fig.1 BLDC??? T- ? curve
BLDC??? T-? ???
5
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Fig.2 BLDC??? ??
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Maxwell stress tensor
7
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Fig.4 Parallel winding method? ?? ???

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• Energizing switch
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• Parallel winding switch
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Fig.5 Switching ?? ?? ??
9
Parallel winding method
Fig.6 Parallel winding method? ???

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• ?? 1,2 ?? ?? ??. (double parallel mode)
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  mode)
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10

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Bipolar mode
Single Parallel mode
Double parallel mode
11

• ??? ?? ?? T-? Curve
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  ???.

Bipolar mode
Single parallel winding mode
Double parallel winding mode
Torque
Speed
Fig.7 Parallel winding method? T-? curve
12

• ????? ??? ??
• ??? ?? ??(winner)? ?? ? ??? ?? ?? ???? ??.
• Model Data
• Current
• Bipolar 1.6A
• Parallel 3.2A
• of turns
• Bipolar 61
• Parallel 61
• Maximum torque
• Conventional 27.7mNm
• Parallel winding 51.2mNm(184.8)
• Average torque
• Conventional 23.97mNm
• Parallel winding 45.78mNm(191)
• ?? ??? ?? ?? ?? ??Torque? ?? ?? 91? ??.

Fig.8 Saturation? ??? Torque
Fig.9 saturation? ??? commutation torque
13

• Double Parallel mode
• AB ?? A,A,B,B- on
• Chopping B,B- off
• ?? ?? ?? ??.
• AC ?? A,A,C,C- on
• Single parallel mode
• AB ?? A,B,B- on
• Chopping A off
• ?? ?? ?? ??.
• AC ?? A,C,C- on

Fig.10 Double parallel mode? current path
Fig.11 Single parallel mode? current path
14
Asymmetric Parallel winding
Fig. 12 Asymmetric Parallel winding method? ???

• ?? ?? ??? ?? ???? ??? ??.
• ????? ???? ???? ?? ?? ??? ??.
• ????
• ?? 1,2 ?? ????. (parallel mode).
• ?? 1?? ?? ??. (N12N2? ?? bipolar mode)
• ?? 2 ?? ?? ??. (N12N2? ?? half turn mode)
• ????
• of turns? ?? ??? ??? ?? ?? ?? ?? ??? ?? ?? ???
  ?? ??? ?? ?? ? ? ?? ??? ??? ??? ?.

15

• ? ?? ??? T-? ??
• ?? Bipolar mode (?? 1 ?? ??)
• ????? ??
• Half turn mode (?? 2 ?? ??)
• ?? ?? ?? ?? ?? 100, ?? ??
  200

R1R, R20.5R, N1N, N20.5N
?? Bipolar mode (NN1)
Half turn mode (NN2)
16
Parallel mode

• Parallel mode
• ?? ?? ?? ?? ?? 200 ?? ??
  133

?? ??? ?? ???? 100 ??, ???? 100 ?? ??
17

• ??? ?? ?? T-w Curve
• ???? ?? ??? ?? ??? ?? ??? ??? ??? ?? ??? ?? ???
  ???.
• ? ??? ?? torque, speed? ??? ????.
• Parallel mode ?? ?? 100 ??
• Half Turn mode ?? ?? 100 ??

Bipolar mode
Half turn mode
Parallel mode
Torque
Speed
Fig. 13 Asymmetric Parallel winding method? T-?
curve
18

• Parallel mode
• AB ?? A,A,B,B- on
• Chopping B,B- off
• ?? ?? ?? ??.
• AC ?? A,A,C,C- on
• Half turn mode
• AB ?? A,B,B- on
• Chopping B,B- off
• ?? ?? ?? ??.
• AC ?? A,C,C- on

Fig. 14 Parallel mode? current path
Fig. 15 Half turn mode? current path
19
Prototype ??

• JVC ball bearing motor ? ??? ??? ??.
• Hub ???
• Hub ball bearing Magnet yoke
• Base ???
• Base shaft stator winding
• JVC spec.
• of turns 50
• Dcoil 0.138 0.148 mm
• R 2.572.58 ?
• Prototype 01 spec
• of turns 50 / 50
• Dcoil 0.14 / 0.14 mm
• R 3.673.71 / 3.683.71 ?
• Prototype 02 spec
• of turns 50 / 25
• Dcoil 0.14 / 0.14 mm
• R 3.113.23 / 1.982.15 ?

Fig. 16 Hub
Fig. 19 Prototype 01 stator
Fig. 17 Base
Fig. 20 Prototype 02 stator
Fig. 18 Stator
Fig. 21 Prototype
20
??
sync. signal
control signal
Fig.22 ?? ???

• Prototype 01, 02? ? ?? ???? speed profile ???
  ?? ???? ??.
• Winbell controller? ?? motor? ???? ????.
• Oscilloscope? ?? winbell? sync signal? ?? ? ??.
• Speed profile? ??, ???? ??? ??? ????.

21
Parallel mode ? ?? ?? ?P
Parallel mode ? maximum speed ?8000 rpm
bipolar mode ? ?? ?? ?B
Bipolar mode ? maximum speed ?7500 rpm
Fig.23 Parallel winding method? speed profile

• Parallel winding
• Maximum speed
• Bipolar mode gt Parallel mode
• ?? ?? (?? ??)
• Parallel mode gt bipolar mode

22
Half turn mode ? maximum speed ?13500 rpm
Parallel mode ? ?? ?? ?P
Parallel mode ? maximum speed ?9500 rpm
bipolar half turn mode ? ?? ?? ?B
Bipolar mode ? maximum speed ?7500 rpm
Bipolar mode
Half turn mode
Parallel mode
Fig.24 Asymmetric parallel winding method? speed
profile

• Asymmetric parallel winding
• Maximum speed
• Half Turn mode gt Parallel mode gt Bipolar mode
• ?? ?? (?? ??)
• Parallel mode gt half turn mode ? bipolar mode

23
? ?

• ???? ???? ??? ??? ??.
• Parallel winding method
• Bipolar mode ?? ???? 100 ??, ???? ??.
• Asymmetric parallel winding method
• Bipolar mode ?? ?? ?? 100 ??, ???? 100 ??.
• ??? ?? ??? ??? ??.
• Parallel winding method
• Bipolar mode ?? ???? ?? 100 ??, ???? 6.25 ??
• Asymmetric parallel winding method
• Bipolar mode ?? ???? ?? 100 ??, ???? 80 ??
• ???? ????? ??? ??.
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  ??HDD spindle BLDC Motor? ?? ??.
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  motor????.

24
????

• ????
• Prototype ??
• Base ? rotor? ?? (?? Jig? ?? ?? ? ??).
• ?? inverter? ??? ??.
• ?? ?? ? torque??.
• T-?, T-i, ?-w curve? ??? ?? ???? ??.
• Prototype inverter??.
• ??? ?? ??? ?? ???? ?? ???? ??.