【発明の詳細な説明】
球形・直流・かご型ロータ電動機発明の属する分野
本発明の主題は、球形・直流・かご型ロータ電動機である。発明の背景
極めて広範囲の直流電動機が周知である。電動機駆動車両用直流電動機はそれ
らの１つの大きいグルーブを形成する。
ＵＳ−ＰＳ第4 948 998号は、ロータ芯に配置された２つの独立した平行捲線
を具備する２整流子高信頼性直流電動機について記載している。電動機の両側に
配置されたブラシ装置を介して、ならびに整流子を介して、捲線は分離して、又
は一緒に使用され得る。ロータは円筒状かつ非自己給電型（non-self carrying
）であり、ステータは界磁捲線を具備する。
両側に整流子を具備し、かつ円筒状の鉄芯ロータを具備する開放リス籠型直流
電動機の機構はＥＰ0 481 774(A2)の公開公報に記載されている。これを主とし
て大電流鉄道牽引電動機として使用することが示唆されているが、記載は配置、
実際的な教示、あるいは磁気回路、軸受け支持、捲線等に対する指示を提供する
ものではない。
ＥＳＣＡＰ社（スイス）の１９８９年製品冊子は、低慣性モーメントで鉄を含
まないロータを具備する直流電動機について記載しているが、自己給電型（self
carrying）円筒状ロータはいわゆる撚り（目の詰んだハニカム）捲線である。
この構造は、有効トルクを３０％低減し、捲線長を増加し、それに比例して抵抗
も増加させる
。パシフィック・サイエンティフィク社（米国イリノイ州）の１９８９年版ポケ
ットブックに記載された低慣性かつ鉄を含まない（中空の）自己給電型ロータを
具備する直流電動機もそれらに類似している。
ＵＳ−ＰＳ第4 019 075号から小型直流電動機の鉄を含まないロータ捲線も学
習され得る。多重重ね捲きは相対的に大きい捲線ヘッド、即ち「使用されない」
部分を有する。それらによって開発された自己給電型ロータは片面整流子を具備
する円筒状である。
他の片面整流子を具備する円筒状の解決案は、ＵＳ−ＰＳ第4 181 966号から
学習され得るが、この場合は界磁磁石は内側に配置され、一方軟磁性ヨークはロ
ータの外側に配置される。
ＵＳ−ＰＳ第4 110 645号の解決案に係る円筒状の鉄を含まない自己給電型ロ
ータを具備する直流電動機の界磁磁石はロータの外側に配置され、一方磁束伝達
ヨークはロータ内に配置されている。
円筒状の直流電動機は、ＨＵ−ＰＳ第189 040号にも記載されているが、その
図２に示されたロータは、極端に寄生的な捲線−ヘッドワイヤ長及び質量を有す
るディスク形状のワイヤ捲線である。その図３に示された解決案のロータ上の二
重ロータ及び整流子はディスク形状であり、プリント回路で構成されているが、
ブラシは放射状に配列されている。
二重プリント回路板で構成されたロータ及び整流子を具備する後者と同様な電
動機は、ＵＳ−ＰＳ第4 082 971号の図１中に見ることができるが、同一軸を駆
動する２つのロータは、アルミニウムスペーサ及びカウジング部品がヨークの間
に配置されているので分離した独立の磁石回路を有する。発明の要約
より高効率の低あるいは中電流用電動機に対する要求が発生している。
発明者は、損失を増大する、従って効率を低減するこれらの部品の効果及び質
量を低減すること、及び体積当たりの出力を増加することを本発明の目的として
設定した。
この解決の鍵は、損失の発生源は主として電動機の励磁回路、非均一性及びバ
ラツキであり、他方ロータの捲線ヘッドの相対的に長い長さによって引き起こさ
れる付加的な抵抗損失であることの認識によって与えられる。
上述の欠陥を排除し、発生した要求を満足するために、発明者は球形構造が適
当であることを見出した。
励磁回路の最適設計に対する解決案は、高エネルギ、望ましくは合金製の二重
配置された（double-sided）永久磁石、及び比較的大きい角度で配置された、そ
の直接的な結果（Ｂ）誘導線は電流（Ｉ）の方向、更に発生された力（Ｆ）に垂
直となる放射状の磁力線の使用である。
要約すると、球形の電動機のロータの場合には、垂直性の要求は上述の角度範
囲のどの点においても満足されるという明白な事実を理解することは容易である
。
第２の問題、即ちロータの設計は、より複雑な課題である。他の言葉でいえば
、効率の有意な向上は、Ｉ2Ｒという動力公式で表される熱に変換されるエネル
ギ量を低減することによってだけ達成され得る。これは、相対的に大きい断面積
と強さの銅プロファイルの、同時にトルクの伝達に適した球形シェル形状を使用
することによって解決され得る。
本発明の目的は、球形の直流かご型ロータの電動機を設計することによって達
成されるが、このステータは球形中空、磁束伝達用弱
磁性ヨーク製の内側部、及びこの内側部を被う分割された部品又は鋳造物で構成
される永久磁石製の球形シェル形状の密閉型外側部から成り立っており、電動機
の出力軸は内側部の孔を貫通するキー溝の形成された中空軸である。かご型ロー
タは、角度的に対称のサンドウィッチ構造の強磁性体のステータを囲み包む回転
体の球形表面であるが、それは銅プロファイルであり、キー溝の形成された中空
軸の幾何学的軸に平行に沿って架橋され、その絶縁されたハブ部分はネジ型の固
定ブッシュによってキー溝の形成された中空軸に固定され、ディスク型の整流子
を形成し、望ましくはブロンズ−グラファイト又は水銀製の、端子が差し込みソ
ケットホールダ又は止めネジに形成される整流子ブラシに対して弾力を持って結
合される銅プロファイルの端は、キー溝の形成された中空軸の幾何学的軸に垂直
な平面に仕上げられる。ステータの内部は子午線格子構造とすることができる。
かご型のロータは球形から相違した形状、例えば、楕円形回転体、さらには回転
体でなければならないが円盤形状をとることも可能である。かご型ロータの赤道
は円環状であり、グラスファイバ補強の耐熱性プラスチック硬化物を付与され、
分割された永久磁石主極によって同心円状に囲まれるが、かご型ロータの赤道は
両端で相互に圧縮された２つの半球状体で構成される軟磁性ヨークのシェル構造
例えばアルミニウムである軽金属合金の中空のケーシング格納開口によって囲ま
れ、ステータとキー溝の形成された中空軸の間、及びケーシングとキー溝の形成
された中空軸ベアリング、望ましくはローラーベアリングの間にシール要素が配
置される。キー溝の形成された中空軸の中には、電動機の幾何学的中心の範囲に
大きい開口が、整流子面に小さい開口及びキャブレターチョークを形成する中空
の吸気孔が形成される。
ケーシングは換気開口を有する２つの半球状部分で構成され、そ
れらは例えばボルトによって相互に固定されるが、球形のプラスチックネットあ
るいは適切な強度の格子状構造物も使用され得る。かご型ロータの外側被いから
分割面において接する出口側断面を有する排気チャンネルがケーシング部分だけ
でなく永久磁石主極中、及び軟磁性ヨークシェル構造中にも形成される。接して
いるバッフルはこの端部の出口部分に配置されている。図面の簡単な説明
本発明に係る球形直流かご型ロータ電動機は、一例である実施例によって、そ
して添付された図面の助けを借りて一層詳細に説明されるが、図１には電動機の
断面図が示され、図２にはより詳細な断面図が示される。詳細な説明
即ち、電動機はキー溝の形成された中空軸１を有し、中空軸１は、より大きい
径の中央部に磁束伝達軟磁性ヨークを構成する球形の中空内部２、及び分割され
た部品で構成されるか、あるいはこの中空内部２上に鋳造され、この中空内部２
を被う永久磁石外部３を具備するステータを有する。ステータは回転形状のかご
型ロータ６の角度的に対称な球形シェル表面によって被われるが、このかご型ロ
ータ６は望ましくは板状あるいは棒状の銅プロファイルであり、キー溝の形成さ
れた中空軸１の幾何学的軸１３と平行な平面内に架橋され、部材の両端は、キー
溝の形成された中空軸１において、キー溝の形成された中空軸１の幾何学的軸１
３に垂直な平面内で形成されるディスク分割形状の整流子１０Ａ，１０Ｂ，・・
・を構成する。整流子１０Ａ，１０Ｂ，・・・に近接して、望ましくはブロンズ
−グラファイト製のディスク分割形状のブラシ１１Ａ，１１Ｂが弾
性的に設置されており、その端子１４Ａ，１４Ｂはプラグソケットホルダ又はネ
ジとして形成される。絶縁されたハブ部分４Ａ，４Ｂ；５Ａ，５Ｂは、キー溝の
形成された中空軸１上にネジ型固定ブッシュ２１Ａ，２１Ｂによって固定される
。
最大直径、即ち赤道において、かご型ロータ６は、望ましくはファイバーガラ
スで強化された耐熱性プラスチックである絶縁材料製のリング７によって強化さ
れ、ステータ上にすでに設置されているかご型ロータ６上に同時に空気チャンネ
ルを形成することによって圧縮形成される。かご型ロータ６は、球形のシェルセ
グメントとして形成され、キー溝の形成された中空軸１の幾何学的軸１３に平行
な面によって区切られた永久磁石主極８によって囲まれており、一方永久磁石主
極８は最大直径（「赤道」）に沿って分割された軟磁性ヨーク９のシェル構造に
よって球形シェルの形状中に囲まれる。組み立てられた電動機の永久磁石主極８
間の空間において展開する磁束の方向は半径方向である。
最後に、球形・直流・かご型ロータ電動機の外側部は、ケーシング部１２Ａ及
び１２Ｂによって構成され、最大直径においてボルトによって固定されえら開口
を有し、望ましくはその外側においてクモの巣であり、例えばアルミニウムであ
る軽金属合金製の同じく球形である。
ケーシング部１２Ａ及び１２Ｂの代わりに、球形プラスチックウエッブ又は格
子部材も使用され得る。
中空内側２とステータ及びキー溝の形成された中空軸１の外側の間にローラー
ベアリング１６Ａ及び１６Ｂ並びに孔を具備するベアリングボックス１８Ａ，１
８Ｂが、ケーシング部１２Ａ，１２Ｂとキー溝の形成された中空軸１の間にロー
ラーベアリング１７Ａ，１７Ｂ並びにシール要素１９Ａ，１９Ｂが配置される。
キー溝の形成
された中空軸の幾何学的軸の範囲に開口が形成される。ベアリングボックス１８
Ａ，１８Ｂの孔はかご型ロータ６の空間を保持して開口を結合する。
本発明に係る球形・直流・かご型ロータ電動機の動作に対して、キー溝の形成
された中空軸１の一方（又は両方）から入り、その中を通過し、整流子１０Ａ，
１０Ｂの平面においてキー溝の形成された中空軸１に備えられたより小さい開口
２０Ａ，２０Ｂからだけでなく幾何学的中心の範囲においてキー溝の形成された
中空軸１の開口１５を通過して電動機の内部に入る圧縮空気を使用することが望
ましいが、圧縮空気はベアリングボックス１８Ａ，１８Ｂの孔およびケーシング
部１２Ａ，１２Ｂの開口（図示せず）を介して電動機から離れる。
図２において、同一要素に対しては同一参照番号が与えられる。さらに、整流
子１０Ａ，１０Ｂの平面においてキャブレターチョーク２２Ａ，２２Ｂが、及び
かご型ロータ６の外側マントから分割面において接する出口端断面を有する空気
子チャンネル２３Ａ，２３Ｂが、ケーシング部１２Ａ，１２Ｂ中だけでなく、永
久磁石主極８及び軟磁性ヨークシェル構造９中に形成される。
本発明に係る球形・直流・かご型ロータ電動機の動作は以下の通りである。
周知の電動機と同じく、その動作は、電流が流れ、磁界中に設置される導体上
に力が作用するという事実に基づいている。
かご型ロータ６の導体要素６Ａ，６Ｂ，・・・中を図に示すように矢印で示さ
れる方向に電流が流れたとき、力が、左側に架橋された導体要素６Ａ上にシート
面から上方に、右側に架橋された導体要素６Ｂ上にシート面から下方に作用し、
その結果としてかご型ロータ６はキー溝の形成された中空軸１を反時計方向に回
転させようと
する。
もし電流の方向が逆であれば、かご型ロータ６は時計方向に回転する。
電流の方向が半回転ごとに反転すれば、回転の連続性が維持されることを理解
することは容易である。空気流の経路に従って、電動機が同時に遠心ブロア又は
子午線バッフルを具備する両側入口のタービンとして作用することを理解するこ
とも容易である。
すべての起電力はエネルギ変換Ｅの結果である。この事実は、前述した電気と
周知の物理法則によって変化しない磁力との間の基本的かつ簡単な関係が存在す
ることであり、球形電動機と発電機に対するエネルギ釣り合いの以下の関係式を
与える新しい方程式に展開され得る。
２πＭｎ＝ＥＩ＝Ｉ2ｒω
もしＩがアンペアで、ｒがメートルで、ωが秒-1で与えられれば、誘起される
起電力Ｅはボルトで与えられ、電動機によって使用される磁気トルクはニュート
ン・メートルで与えられる。
本発明の主題を構成する球形・直流・かご型ロータ電動機の利点は以下の通り
である。
−その幾何学的大きさによらず、すべての球形・直流・かご型ロータ電動機の
効率は同一であり、９０％を越える。
−ロータの球形形状及び広い角度範囲にわたって実際に円形である強磁束は、
ワイヤの非生産的な長さを可能な最小長とすることを可能とし、捲線ヘッドは存
在しない。
−自己給電かご型ロータ６の慣性モーメントは小であり、さらに捲線ヘッドか
ら発生する無効な要素は存在しないので、電動機は高速（例えばサーボ）駆動に
特に適している。
−高効率であるので、より小さい質量および体積の電動機が製造
可能であり、例えば航空機、衛星等の空輸システムの場合に特に有利である。
−２重整流子およびブラシシステムのために、電動機の信頼性は一層高く、ブ
ラシの寿命は一層長い。
−より高電流の開放かご型ロータによって、及びブラシ数及びかご型ロータを
構成する銅部材又は棒、即ち伝達要素数の増加によって、軸トルクの脈動は低減
可能であり、例えばタイヤの付いた車両、電動自転車、自動車等の場合に強化リ
ング以外の慣性質量の使用を不必要とする。
−実際に近接した磁界に起因して、電動機の有害な寄生磁力放射は顕著に低減
可能であり、これは例えば空輸システムの場合に有利である。
−この電動機に接続して、（サイリスタ、ＧＴＯサイリスタ、トランジスタ、
及び電力ＭＯＳＦＥＴ素子によって実現される）異なる種類の半導体パルス幅変
調チョッパを使用することが容易である。
−鉄を使用しないかご型ロータはまた遠心ブロアまたは子午線バッフルを具備
した両側入口のタービンとして働く。
−キー溝の形成された中空軸は、この電動機を例えば競技用航空機において、
シングルフローのプロペラタービンとして使用することを可能とする。Description: FIELD OF THE INVENTION Field of the Invention The subject of the present invention is a spherical, DC, cage rotor motor. BACKGROUND OF THE INVENTION A very wide range of DC motors is well known. Motor-driven vehicle DC motors form one large groove of them. U.S. Pat. No. 4,948,998 describes a two commutator reliable DC motor with two independent parallel windings arranged on a rotor core. The windings can be used separately or together via brush devices arranged on both sides of the motor, as well as via commutators. The rotor is cylindrical and non-self carrying, and the stator has field windings. A mechanism of an open squirrel cage DC motor having a commutator on both sides and a cylindrical iron core rotor is described in the publication of EP 0 481 774 (A2). Although it is suggested that this be used primarily as a high current railway traction motor, the description does not provide instructions for placement, practical teaching, or magnetic circuits, bearing supports, windings, etc. The 1989 product brochure of ESCAP (Switzerland) describes a DC motor with a low moment of inertia, iron-free rotor, but a self carrying cylindrical rotor is a so-called twisted (clogged) rotor. Honeycomb) It is a winding. This structure reduces the effective torque by 30%, increases the winding length, and increases the resistance proportionally. DC motors with low inertia, iron-free (hollow) self-powered rotors described in the 1989 Pocket Book of Pacific Scientific (Illinois, USA) are similar. From US-PS 4,019,075, iron-free rotor windings of small DC motors can also be learned. Multiple lap windings have a relatively large winding head, or "unused" portion. The self-powered rotors developed by them are cylindrical with a single-sided commutator. A cylindrical solution with another single-sided commutator can be learned from U.S. Pat. No. 4,181,966, in which the field magnet is arranged inside, while the soft magnetic yoke is arranged outside the rotor. Be placed. The field magnet of a DC motor with a cylindrical iron-free self-powered rotor according to the solution of U.S. Pat. No. 4,110,645 is arranged outside the rotor, while the magnetic flux transmitting yoke is arranged inside the rotor. Have been. Although a cylindrical DC motor is also described in HU-PS 189 040, the rotor shown in FIG. 2 is a disk-shaped wire having extremely parasitic winding-head wire length and mass. It is a winding. The dual rotor and commutator on the rotor of the solution shown in FIG. 3 is disk-shaped and consists of a printed circuit, but the brushes are arranged radially. A motor similar to the latter with a rotor composed of double printed circuit boards and a commutator can be seen in FIG. 1 of US Pat. No. 4,082,971, but with two rotors driving the same axis. Has a separate and independent magnet circuit because the aluminum spacer and the caulking component are located between the yokes. A need has arisen for a high efficiency low or medium current motor from the summary of the invention . The inventor has set for the purposes of the present invention to reduce the effect and mass of these components which increase losses and thus reduce efficiency, and to increase power per volume. The key to this solution is the recognition that the source of the loss is mainly the motor excitation circuit, non-uniformity and variation, while the additional resistive loss caused by the relatively long length of the rotor winding head. Given by In order to eliminate the above-mentioned deficiencies and to satisfy the demands generated, the inventors have found that a spherical structure is suitable. The solution to the optimal design of the excitation circuit is a double-sided permanent magnet made of high energy, preferably an alloy, and its direct consequences at relatively large angles (B) induction The lines are the use of radial magnetic field lines which are perpendicular to the direction of the current (I) and also to the force (F) generated. In summary, in the case of a spherical motor rotor, it is easy to understand the obvious fact that the requirement of verticality is satisfied at any point in the angular range described above. The second problem, rotor design, is a more complex task. In other words, a significant increase in efficiency can only be achieved by reducing the amount of energy that is converted to heat expressed by the power formula of I 2 R. This can be solved by using a copper shell of relatively large cross section and strength, while at the same time using a spherical shell shape suitable for transmitting torque. The object of the invention is achieved by designing a motor with a spherical DC squirrel-cage rotor, which has a spherical hollow, an inner part made of a weak magnetic yoke for magnetic flux transmission, and a split covering this inner part. The motor comprises a hollow shaft having a keyway formed through a hole in the inner portion, the outer portion comprising a spherical shell-shaped hermetically sealed outer portion made of a permanent magnet or a component. The cage rotor is a spherical surface of a rotating body that surrounds an angularly symmetric sandwich-structured ferromagnetic stator, which is a copper profile, which is aligned with the geometric axis of a hollow shaft with keyways. Bridged along parallel, the insulated hub part is fixed to the keyed hollow shaft by screw-type fixing bush, forming a disk-shaped commutator, preferably made of bronze-graphite or mercury. The ends of the copper profile, where the terminals are resiliently coupled to the commutator brushes formed in the socket sockets or setscrews, are in a plane perpendicular to the geometric axis of the keyed hollow shaft. Finished. The interior of the stator may have a meridian lattice structure. The cage rotor may take a shape different from a spherical shape, for example, an elliptical rotating body, or even a rotating body, but may have a disk shape. The equator of the cage rotor is annular and is provided with a heat-resistant plastic cured glass fiber reinforced material and is concentrically surrounded by the divided permanent magnet main poles. Shell structure of a soft magnetic yoke composed of two hemispherical bodies, for example, surrounded by a hollow casing storage opening of a light metal alloy such as aluminum, between a stator and a hollow shaft having a key groove, and between a casing and a key. A sealing element is arranged between the grooved hollow shaft bearing, preferably a roller bearing. In the hollow shaft with the keyway, a large opening is formed in the range of the geometric center of the motor, a small opening is formed in the commutator surface and a hollow intake hole forming a carburetor choke. The casing is made up of two hemispherical parts with ventilation openings, which are fixed to one another, for example by bolts, but spherical plastic nets or grid structures of suitable strength can also be used. An exhaust channel having an outlet cross-section that contacts the split surface from the outer cover of the squirrel-cage rotor is formed not only in the casing part but also in the permanent magnet main pole and in the soft magnetic yoke shell structure. An adjoining baffle is located at the outlet at this end. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The spherical DC squirrel-cage rotor motor according to the present invention will be described in more detail by way of an exemplary embodiment and with the aid of the accompanying drawings, in which FIG. , And FIG. 2 shows a more detailed cross-sectional view. Detailed description : The electric motor has a hollow shaft 1 with a keyway formed therein, the hollow shaft 1 having a spherical hollow interior 2 forming a magnetic flux transmitting soft magnetic yoke at a central portion having a larger diameter, and a divided portion. It has a stator with a permanent magnet exterior 3 which is composed of parts or cast on this hollow interior 2 and covers this hollow interior 2. The stator is covered by an angularly symmetric spherical shell surface of a rotating cage rotor 6, which preferably has a copper profile in the form of a plate or rod, and a hollow shaft 1 having a keyway. The two ends of the member are perpendicular to the geometric axis 13 of the hollow shaft 1 in which the key groove is formed, in the hollow shaft 1 in which the key groove is formed. The disk commutators 10A, 10B,... Formed in the plane are formed. In the vicinity of the commutators 10A, 10B,..., Desirably, bronze-graphite disc-shaped brushes 11A, 11B are elastically installed, and their terminals 14A, 14B are used as plug socket holders or screws. It is formed. The insulated hub portions 4A, 4B; 5A, 5B are fixed on the hollow shaft 1 having the key grooves by screw-type fixing bushes 21A, 21B. At its maximum diameter, the equator, the cage rotor 6 is reinforced by a ring 7 of insulating material, preferably a heat-resistant plastic reinforced with fiberglass, on a cage rotor 6 already installed on the stator. At the same time it is compression formed by forming air channels. The cage rotor 6 is formed as a spherical shell segment and is surrounded by a permanent magnet main pole 8 delimited by a plane parallel to the geometric axis 13 of the keyed hollow shaft 1, while the permanent magnet The magnet main pole 8 is surrounded in the shape of a spherical shell by a shell structure of a soft magnetic yoke 9 divided along a maximum diameter ("equator"). The direction of the magnetic flux developed in the space between the permanent magnet main poles 8 of the assembled motor is the radial direction. Finally, the outer part of the squirrel-cage rotor motor is constituted by casing parts 12A and 12B and has a gill opening secured by bolts at its largest diameter, preferably a spider web on its outside, for example aluminum. It is also spherical, made of a light metal alloy. Instead of casing parts 12A and 12B, spherical plastic webs or grid members can also be used. Roller bearings 16A and 16B and bearing boxes 18A and 18B having holes between the hollow inside 2 and the outside of the stator and the hollow shaft 1 having the key groove are formed with the casing portions 12A and 12B and the key groove. Roller bearings 17A, 17B and sealing elements 19A, 19B are arranged between the hollow shafts 1. An opening is formed in the range of the geometric axis of the hollow shaft in which the keyway is formed. The holes of the bearing boxes 18A and 18B hold the space of the cage rotor 6 and connect the openings. With respect to the operation of the spherical / DC / cage rotor motor according to the present invention, it enters from one (or both) of the hollow shafts 1 in which the key grooves are formed, passes through the hollow shafts 1, and in the plane of the commutators 10A and 10B. The interior of the motor passes through the opening 15 of the keyed hollow shaft 1 not only from the smaller openings 20A, 20B provided in the keyed hollow shaft 1 but also in the region of the geometric center. Although it is desirable to use compressed air, the compressed air leaves the motor via holes in bearing boxes 18A, 18B and openings (not shown) in casing portions 12A, 12B. In FIG. 2, the same elements are given the same reference numbers. Furthermore, the carburetor chokes 22A, 22B in the plane of the commutators 10A, 10B and the air channels 23A, 23B having an outlet end cross-section that abuts on the split surface from the outer mantle of the cage rotor 6 are provided only in the casing parts 12A, 12B. Instead, it is formed in the permanent magnet main pole 8 and the soft magnetic yoke shell structure 9. The operation of the spherical / DC / cage rotor motor according to the present invention is as follows. Like known motors, their operation is based on the fact that current flows and forces are exerted on conductors placed in a magnetic field. When current flows in the direction shown by the arrow in the conductor elements 6A, 6B,... Of the cage rotor 6 as shown in the figure, the force is applied upward from the sheet surface onto the conductor element 6A bridged to the left. Then, it acts downward from the sheet surface on the conductor element 6B bridged to the right side, and as a result, the cage rotor 6 tries to rotate the hollow shaft 1 in which the key groove is formed in a counterclockwise direction. If the direction of the current is reversed, the cage rotor 6 will rotate clockwise. It is easy to understand that the continuity of rotation is maintained if the direction of the current is reversed every half rotation. It is also easy to understand that, depending on the path of the air flow, the motor simultaneously acts as a double inlet turbine with centrifugal blowers or meridian baffles. All electromotive forces are the result of energy conversion E. The fact is that there is a basic and simple relationship between electricity as described above and magnetic forces that do not change according to well-known physical laws, and a new equation that gives the following relation of energy balance for a spherical motor and a generator: Can be expanded to 2πMn = EI = I 2 rω If I is amps, r is meters and ω is given in seconds −1 , the induced electromotive force E is given in volts and the magnetic torque used by the motor is Newton · Given in meters. The advantages of the spherical, DC, and cage rotor motors that form the subject of the present invention are as follows. Irrespective of its geometric size, the efficiency of all spherical, DC and squirrel-cage rotor motors is the same, exceeding 90%. The spherical shape of the rotor and the strong magnetic flux, which is actually circular over a wide range of angles, allows the unproductive length of the wire to be as short as possible, and there is no winding head. The motor is particularly suitable for high-speed (e.g. servo) driving, since the moment of inertia of the self-powered squirrel cage rotor 6 is small and there are no dead elements arising from the winding head. The high efficiency makes it possible to produce motors of smaller mass and volume, which is particularly advantageous in the case of airborne systems, for example aircraft, satellites, etc. Due to the double commutator and brush system, the motor reliability is higher and the brush life is longer. The pulsation of the shaft torque can be reduced by higher current open-cage rotors and by increasing the number of brushes and the copper members or rods constituting the cage-type rotors, i.e. the number of transmission elements, e.g. tired vehicles In the case of electric bicycles, automobiles, etc., the use of an inertial mass other than the reinforcing ring is unnecessary. -Due to the magnetic field which is actually close, the harmful parasitic radiation of the motor can be significantly reduced, which is advantageous, for example, in the case of airborne systems. -It is easy to use different types of semiconductor pulse width modulation choppers (realized by thyristors, GTO thyristors, transistors and power MOSFET devices) in connection with this motor. The iron-free cage rotor also serves as a double-sided inlet turbine with centrifugal blowers or meridian baffles. The hollow shaft with a keyway allows the motor to be used as a single-flow propeller turbine, for example in a competition aircraft.
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(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ
，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，
ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ
Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ
，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ
，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，
ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ
Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ
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ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ
Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ
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ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，Ｕ
Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ────────────────────────────────────────────────── ───
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