JP2014512791A - スイッチのリラクタンスモータ及びその励起制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
内回転子のスイッチのリラクタンスモータであり、その固定子は励磁突極対を採用して、回転子は、鉄心突極対を採用して、固定子の励磁突極対の2つの突極と回転子鉄心突極対の2つの突極は皆モータの回転軸の軸方向に沿って設置される。
前記回転子はモータの外回転ハウジングと偶数の永久磁性突極対からなり、偶数の永久磁性突極対はモータの外回転ハウジングの内壁に沿って環状、均等に設置され、各永久磁性突極対のN極の突極とS極の突極は回転軸の軸方向に沿って設置され、
前記回転子は円筒形のマグネタイザーと6個永久磁性体の塊からなり、6こ永久磁性体の塊は回転軸を対称軸として、円筒形のマグネタイザーの内壁で対称、均等に設置され、且つ隣接する2つの永久磁性体の塊の突極磁気極性は異なり、隣接する2つの永久磁性体の塊は円筒形のマグネタイザーの磁気の接続効果を通じて、永久磁性突極対を形成して、円筒形のマグネタイザーは非磁性サブプレートを経て回転軸と固定的に繋がる;前記固定子は4個励磁突極対からなり、各励磁突極対はまた2つの突極を持つ積層鉄心とこの積層鉄心の周りを巻いてつくる励磁コイルからなり、4個励磁突極対は回転軸を対称軸として、固定子ベースの周りに対称、均等に設置され、4個励磁突極対の間はそれぞれ磁気隔離状態となり、4個固定子の励磁突極対の突極所在の正面は回転子の永久磁性突極対の突極の回転して形成した回転正面とが重なり合い、各固定子の励磁突極対の2つの突極の径方向中心線の間の円心夾角は回転子の永久磁性突極対の2つの永久磁性の突極の径方向中心線の間の円心夾角と等しくて、4個固定子の励磁突極対の励磁コイルはそれぞれ4相の励起電流から励起して制御して、あるいは位置の対向する2つの固定子の励磁突極対の励磁コイルはそれぞれ直列接続あるいは並列接続して、2相の励起電流から励起して制御することを特徴とするスイッチのリラクタンスモータ。
前記回転子はブロックローター、円筒形のマグネタイザーと6個永久磁性体からなり、回転軸とブロックローターから固定して、円筒形のマグネタイザーはブロックローターを囲んで、6個永久磁性体は回転軸を対称軸として、円筒形のマグネタイザーの周囲に対称、均等に設置され、且つ隣接する2つの永久磁性の突極磁気極性は異なり、隣接する2つの永久磁性体は円筒形マグネタイザーの磁気の接続効果を経て、永久磁性突極対を形成する;前記固定子は4個励磁突極対からなり、各励磁突極対はまた2つの突極の積層鉄心とこの積層鉄心の周りを巻いてつくる励磁コイルからなり、4個励磁突極対は回転軸を対称軸として、モータハウジングの内壁に対称、均等に設置され、4個固定子の励磁突極対の突極所在の正面は回転子の永久磁性突極対の突極の回転して形成した正面とが重なり合い、回転子の永久磁性突極対のいずれかの2つの永久磁性突極対の径方向中心線の間の円心夾角は各固定子の励磁突極対の2つの突極の径方向中心線の間の円心夾角と等しくて、4個固定子の励磁突極対の励磁コイルはそれぞれ4相の励起電流から励起して制御して、あるいは位置の対向する2つの固定子の励磁突極対の励磁コイルは互いに直列接続あるいは並列接続して、2相の励起電流から励起して制御することを特徴とするスイッチのリラクタンスモータ。
本発明は前記構成4、構成5、構成6、構成7のこの4種類のスイッチのリラクタンスモータに対して、同じの励起制御方法を提供した。
いったん回転子上の永久磁性突極対の突極の径方向中心線が固定子上のいずれかの1個励磁突極対の突極の径方向中心線に重なり合ったら、それぞれ固定して回転子と固定子上の位置センサーはすぐ1個信号が発生して、この信号は励起制御電源を通じてこの径方向中心線に励磁突極対に重なり合わせる励磁コイルに設置したコントロール・プログラムに基づいて電流電源をターンオフさせて、直ちに逆方向の電流を入力して、たとえこの径方向中心線の重なり合う励磁突極対の突極の磁気極性が変化しても、しかしその他の励磁突極対の励磁コイルの電流はやはり不変で維持して、もう一個励磁突極対の突極の径方向中心線が永久磁性突極対の突極の径方向中心線に重なり合うことが現れるまで、この過程がいつまでも繰り返しすことを特徴とする励起制御方法。
1、本発明は真っ先にスイッチのリラクタンスモータの「固定子突極対」と「回転子突極対」の基礎概念を取り入れて、且つ具体的な固定子の「励磁突極対」の構造設計と回転子の「鉄心突極対」、回転子の「永久磁性突極対」、回転子の「励磁突極対」の構造設計を提供した。深く突っ込んで「固定子突極対」と「回転子突極対」間の作用条件と作用関係を探求して、新型のスイッチのリラクタンスモータの巧みな構造設計を提供して、伝統のスイッチのリラクタンスモータの従った「磁路の最短原理」の新しい構造のスイッチのリラクタンスモータの中で巧みに効率よく応用して、スイッチのリラクタンスモータの必ず備えなければならない閉磁路の長さを短縮して、同時に「固定子突極対」の双方の間の磁気を隔離して、各「固定子突極対」の磁極の性能に励起電源の制御を受けさせて単独で変化して、このようにしたら、各「固定子突極対」は最大限度に「回転子突極対」に対するワーキングの中に参与することができて、これによりモータにもっと大きい連続トルクとパワー密度を獲得させる。
001 ストリップ状の両突極鉄心、 002 励磁コイル、 003 固定子の磁気突極、004 回転子の磁気突極、005 回転子のストリップ状の両突極鉄心、006 回転軸、007 回転子シャフト・フレーム、008 回転子の磁気突極、009 固定子の磁気突極、101 固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュール(つまり励磁突極対)のAの前磁気突極、102 固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュール(つまり励磁突極対)のAの後磁気突極、103 励磁コイル、104 回転子上のストリップ状の両突極鉄心(つまり鉄心突極対)のIIの後突極、105 回転子上のストリップ状の両突極鉄心(つまり鉄心突極対)のIIの前突極、106 回転子シャフト・フレーム、107 回転軸、201 回転ハウジング、202 外回転子のストリップ状の両突極鉄心、203 外回転子のストリップ状の両突極鉄心突極、204固定子の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの突極、205 固定子の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの励磁コイル、206 回転軸のベアリング、207 回転軸、208 ステータベース、209 固定子の鉄心、301 励磁コイル、302 固定子の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの突極、303 永久磁性体突極、304 ストリップ状の鉄心、305 回転軸、306 回転子シャフト・フレーム、307 永久磁性体突極、308 固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの突極、401 励磁コイル、402 永久磁性の両突極条の後永久磁性突極、403 永久磁性の両突極条の前永久磁性突極、404 固定子上の巻いて励磁コイルの両突極鉄心モジュールの鉄心、405 固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの鉄心のバックエンド突極、406 固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの鉄心のフロント突極、407 回転子上の永久磁性の両突極条のストリップ状の鉄心、408回転子シャフト・フレーム、409 回転軸、501 励磁コイル、502 固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの突極、503 回転子の両突極の永久磁性条の磁気突極、504 回転子の両突極の永久磁性条の永久磁性体、505 回転軸、506 回転子シャフト・フレーム、507 回転子の両突極の永久磁性条の磁気突極、508 固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの突極、601 励磁コイル、602 固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの鉄心、603 回転子の両突極の永久磁性条の永久磁性体、604 回転子の両突極の永久磁性条のバックエンド磁気突極、605 回転子の両突極の永久磁性条のフロント磁気突極、606 固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールのバックエンド突極、607 固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールのフロント突極、608 回転子シャフト・フレーム、609 回転軸、701 導磁性回転シェル、702 永久磁性突極、703 固定子の励磁突極対の励磁コイル、704 固定子の励磁突極対の鉄心、705 回転軸のベアリング、706 回転軸、707ステータ・ベース・パッド、708 固定子の励磁突極対の突極、801 円筒形のマグネタイザー、802 永久磁性体の突極、803 励磁突極対の突極、804 励磁突極対の励磁コイル、805 ステータベース、901 モータハウジング、902 励磁突極対の励磁コイル、903 励磁突極対の突極、904 永久磁性体の突極、905 円筒形のマグネタイザー、906 ローター座、907 回転軸。
本実施例の構造は図2に示した通りであり、本実施例の構造断面図は図3に示した通りである。
本実施例の固定子の中に8個励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュール(つまり8個励磁突極対)があって、この8個励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールはモータハウジングの内壁で対称、均等に固定され、励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュール中の磁気突極101と磁気突極102はモータの回転軸107を目指す。回転子シャフト・フレーム106と回転軸107は固定的であり、6個ストリップ状の両突極鉄心(つまり6個鉄心突極対)は回転軸107を対称軸にして、回転子シャフト・フレーム106上で対称、均等に固定され、各ストリップ状の両突極鉄心は2つの突極があって、ストリップ状の両突極鉄心突極104とストリップ状の両突極鉄心突極105の突出方向は回転軸の径方向を目指す。各固定子の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールは2つの磁気突極があって、この2つの磁気突極101、102は回転軸の軸方向に沿って分布され、8個固定子のモジュールは全部で8×2個磁気突極があって、しかし6個回転子のストリップ状の両突極鉄心は突極数が全部で6×2あって、各回転子のストリップ状の両突極鉄心突極104、105も回転軸の軸方向に沿って分布される。固定子のモジュールの磁気突極は回転子のストリップ状の両突極鉄心突極の間と向かい合って設置されて且つきわめて小さいエアーギャップが共存する。モータの固定子の8個励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの励磁コイルは2つずつ並列接続あるいは直列接続して、4条の相線を形成して、つまり固定子のモジュールAの励磁コイルがモジュールEと並列接続あるいは直列接続して、、固定子のモジュールBの励磁コイルがモジュールFと並列接続あるいは接続して、固定子のモジュールCの励磁コイルがモジュールGと並列接続あるいは直列接続して、固定子のモジュールDの励磁コイルがモジュールHと並列接続あるいは直列接続する。
本実施例の構造は図4に示した通りである。
本実施例の外回転子のスイッチのリラクタンスモータの構造は図8と図9に示した通りである。
本実施例のスイッチのリラクタンスモータの構造は上述した実施例1(図2と図3を参照)のスイッチのリラクタンスモータに似ていて、その区別はただ回転子上のストリップ状の両突極鉄心(つまり鉄心突極対)を励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュール(つまり励磁突極対)から取り替えるだけである。
本実施例のスイッチのリラクタンスモータの構造は実施例2(図4を参照)のスイッチのリラクタンスモータに似ていて、その区別はただ回転子上のストリップ状の両突極鉄心(つまり鉄心突極対)を励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュール(つまり励磁突極対)に取り替えるだけである。
本実施例の中で、固定子の励磁突極対は8個であり、回転子の永久磁性突極対は6個であり、固定子の励磁突極対の2つの突極と回転子の永久磁性突極対の2つの突極はすべて軸方向に設置され、例えば、図12、図13、図14に示した通りである。
その1:図18に示したように、固定子の励磁突極対の突極の径方向中心線と回転子の永久磁性突極対の突極の径方向中心線と重なり合うことが現れていないで、この状態の下で、各固定子の励磁突極対は皆その近くの回転子の永久磁性突極対に磁気作用力を加える。
θA(開)=θB(開)=θC(開)=θD(開)=90°
θA(閉)=θB(閉)=θC(閉)=θD(閉)=270°
である。
中から見抜くことができて、伝統の「8/6極」のスイッチのリラクタンスのモータのコイルの導通角度は小さい。
本実施例の永久磁性のスイッチのリラクタンスモータにとって、回転子が一サークル(つまり360°)で回転した時、その単相導通角度は:
θA(開)=θB(開)=θC(開)=θD(開)=90°
θA(閉)=θB(閉)=θC(閉)=θD(閉)=270°
である。
中から見抜くことができて、本実施例の永久磁性のスイッチのリラクタンスモータのコイルの導通角度はとても大きくて、
全般的な導通角度から比較する。
θ総(開)=θA(開)=θB(開)=θC(開)=θD(開)=360°
θ総(閉)=θA(閉)=θB(閉)=θC(閉)=θD(閉)=1080°
である。
θ総(開)=θA(開)+θB(開)+θC(開)+θD(開)=1320°
θ総(閉)=θA(閉)+θB(閉)+θC(閉)+θD(閉)=120°
である。
本実施例は実施例6の構造と基本的に同じであり、例えば図15、図16、図17に示した通りである。その区別はただ回転子の永久磁性突極対の構造が異なるだけであり、本実施例の中の回転子の永久磁性突極対は一個永久磁性体504と2つの軟質磁性体材料503、507からなる。
本実施例の構造の特徴と励起制御方法は実施例6と同じであるため、ここでは省略する。
本実施例は実施例6あるいは実施例7のスイッチのリラクタンスモータの群立構造形式であり、本実施例の構造は図4、5、6、7に示したようであり、その区別はただ回転子の永久磁性突極対で回転子鉄心突極対を交替するだけである。
本実施例は固定子の励磁突極対の突極と回転子の永久磁性の突極対の突極が軸方向に設置する外回転子のスイッチのリラクタンスモータであり、その構造は図21と図22に示した通りである。
本実施例は固定子の励磁突極対の2つの突極と回転子の永久磁性突極対の2つの突極が皆径方向に設置される外回転子の永久磁性のスイッチのリラクタンスモータである。図24と図25に示した通りである。
本実施例は固定子の励磁突極対の2つの突極と回転子の永久磁性突極対の2つの突極は皆径方向に設置する回転子の永久磁性のスイッチのリラクタンスモータである。図26と図27に示した通りである。
Claims (20)
- 回転子、固定子、励起制御電源を含むスイッチのリラクタンスモータにおいて、
該スイッチのリラクタンスモータの固定子はモータハウジングと偶数の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールとからなり、前記励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールは鉄心と励磁コイルからなり、励磁コイルの巻いてある鉄心の両端に両突極が設置されて、偶数の励磁コイルを持つ両突極鉄心モジュールはモータハウジングの内壁に沿って環状、均等に設置され、これらの励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの間はそれぞれ磁気隔離状態となり、 且つ各励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの2つ突極は軸方向に設置され、該モータの回転子は回転軸と偶数のストリップ状の両突極鉄心からなり、偶数のストリップ状の両突極鉄心は回転軸の径方向に沿って、均等に設置され、各ストリップ状の両突極鉄心両端の2つ突極は軸方向に設置され、固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの磁気突極と回転子のストリップ状の両突極鉄心両端の突極との間が向かい合って設置され且つエアーギャップが残し、回転軸を対称軸として、2つ軸の対称する位置上の固定子は励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの励磁コイルが直列接続あるいは並列接続した後に単相として励起制御電源に接続されることを特徴とするスイッチのリラクタンスモータ。 - 前記固定子と前記回転子からモータ単量体を構成し、また2つ以上の前記モータ単量体の回転軸を軸方向に接続し、且つ異なるモータ単量体の固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュール空間の位置は全く同じであり、つまり異なるモータ単量体の固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの突極の径方向中心線が重なり合い、異なる単量体の固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの間の回転軸を回転する回転角は零度であり、異なるモータ単量体の回転子において、ストリップ状両突極鉄心の突極径方向中心線の間で回転軸を回転する同方向での回転角度が零度〜30度であることを特徴とする請求項1に記載のスイッチのリラクタンスモータ。
- 前記モータの回転子上のストリップ状両突極鉄心それぞれの間は磁気隔離状態となることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のスイッチのリラクタンスモータ。
- 前記固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの数量は、4個、あるいは6個、あるいは8個、あるいは10個、あるいは12個、あるいは14個、あるいは16個、あるいは18個であり、上述の固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールと一つを選んで一つ一つ対応する数量を選定した回転子のストリップ状の両突極鉄心の数量は4個、あるいは6個、あるいは8個、あるいは10個、あるいは12個、あるいは14個、あるいは16個であることを特徴とするスイッチのリラクタンスモータ。
- 前記回転子はモータ外回転ハウジングと偶数のストリップ状の両突極鉄心からなり、偶数のストリップ状の両突極鉄心はモータ外回転ハウジングの内壁に沿って環状、均等に設置され、各ストリップ状の両突極鉄心両端の2つの突極は軸方向に設置され、且つ双方の間は磁気隔離状態となっており、該モータの固定子はベースと偶数の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールとからなり、偶数の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールは回転軸を対称軸として、ベースの周囲で径方向、均等に設置され、且つ双方の間は磁気隔離状態となっており、各励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールは2つの突極を有し、該2つの突極は軸方向に設置され、固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの突極と回転子のストリップ状の両突極鉄心の突極の間は向かい合って設置され且つエアーギャップを残し、2つの軸の対称する位置上の固定子は励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの励磁コイルが直列接続あるいは並列接続した後に単相として励起制御電源に接続されることを特徴とするスイッチのリラクタンスモータ。
- 前記固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの数量は、6個、あるいは8個、あるいは10個、あるいは12個、あるいは14個、あるいは16個、あるいは18個であり、上述の固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールと一つを選んで一つ一つ対応する数量を選定した回転子のストリップ状の両突極鉄心の数量は4個、あるいは6個、あるいは8個、あるいは10個、あるいは12個、あるいは14個、あるいは16個であることを特徴とする請求項5に記載のトルクエンハンスド型スイッチのリラクタンスモータ。
- スイッチのリラクタンスモータの励起制御方法において、該スイッチのリラクタンスモータは回転子、固定子、、励起制御電源を含み、
該スイッチのリラクタンスモータの固定子はモータハウジングと偶数の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールとからなり、前記励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールは鉄心と励磁コイルからなり、励磁コイルの巻いてある鉄心の両端には両突極が設置され、偶数の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールはモータハウジングの内壁に沿って環状、均等に設置され、これらの励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの間は互いに磁気隔離状態となり、且つ各励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの2つの突極は軸方向に設置され、前記モータの回転子は回転軸と偶数のストリップ状の両突極鉄心とからなり、偶数のストリップ状の両突極鉄心は回転軸の径方向に沿って、均等に設置され、各ストリップ状の両突極鉄心両端の2つの突極は軸方向に設置され、固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの磁気突極と回転子のストリップ状の両突極鉄心両端の突極の間が向かい合って設置され且つエアーギャップを残し、回転軸を対称軸とし、軸の対称する位置上の2つの固定子のスイッチモジュールの励磁コイルは直列接続あるいは並列接続して単相線を形成して、共にM個の相線を形成するスイッチのリラクタンスモータの励起制御方法であって、
励起制御電源は順次循環して固定子上のM個の相線に電力を供給して、励起制御電源が固定子のスイッチモジュールの第1相に電力を供給する時間帯をT1定と設定し、励起制御電源が固定子のスイッチモジュールの第1相に電力を供給する開始時間をt1定開と設定し、励起制御電源が固定子のスイッチモジュールの第2相に電力を供給する終了時刻をt2定閉と設定し、これによって、励起制御電源が固定子のスイッチモジュールの第M相に電力を供給する時間帯をTM定と設定し、励起制御電源が固定子のスイッチモジュールの第M相に電力を供給する開始時間をtM定開と設定し、励起制御電源が固定子のスイッチモジュールの第M相に電力を供給する終了時刻をtM定閉と設定することができ、励起制御電源が固定子のスイッチモジュールの第M相に電力を供給する時間帯TM定過程で、励起制御電源の第(M-1)相への電力供給がオフになり、励起制御電源の第(M-1)相への電力供給がオフになる時刻をt(M-1)定閉と設定し、励起制御電源がオンになって第1相に電力を供給する時刻をt1定開と設定し、時刻t1定開と時刻t(M-1)定閉はTM定の時間帯内に属し、且つt1定開とt(M-1)閉の間に時間差Δt定が存在し、つまりΔt定=t(M-1)定閉−t1定開、ただΔt定が零ではない時、励起制御電源は同時に隣接する三相の固定子のスイッチモジュールに電力を供給し、Δt定が零である時、励起制御電源は同時に隣接する二相の固定子のスイッチモジュールのみに電力を供給し、位置センサーは固定子と回転子の位置信号を励起制御電源に送信し、また該励起制御電源により固定子の各相線に電力を供給する開始時刻と終了時刻を制御し、更にモータの運転状態を制御することを特徴とするスイッチのリラクタンスモータの励起制御方法。 - スイッチのリラクタンスモータにおいて、回転子、固定子、励起制御電源を含み、
該モータの固定子はモータハウジングと偶数の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールとからなり、これらの固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールはモータハウジングの内壁に沿って環状、均等に設置され、且つこれらの固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの間は互いに磁気隔離状態となり、このモータの回転子は回転軸と偶数の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールとからなり、これらの回転子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールは回転軸の径方向に沿って、均等に設置され、且つその間は互いに磁気隔離状態となり、上述の固定子の上励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールと回転子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールは鉄心と励磁コイルからなり、励磁コイルの巻いてある鉄心の両端には2つの突極が設置され、各励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの2つの突極は軸方向に設置され、且つ固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの突極と回転子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの突極は向かい合って設置され、固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの突極と回転子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの突極の間はエアーギャップを残し、回転軸を対称軸として、軸対称位置上の2つの固定子は励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの励磁コイルが直列接続あるいは並列接続した後に単相として励起制御電源を接続して、回転軸の軸対称位置上の2つの固定子は励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの励磁コイルが直列接続あるいは並列接続した後に単相として励起制御電源に接続されることを特徴とするスイッチのリラクタンスモータ。 - 前記固定子と前記回転子はモータ単量体を構成して、また2つ以上の前記モータ単量体の回転軸は軸方向に連結され、且つ異なるモータ単量体の固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの空間位置が全く同じになり、つまり、異なるモータ単量体の固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの突極の径方向中心線は軸方向に重なり合い、
つまり異なる単量体の固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの間は回転軸を回転する回転角が零度であり、異なるモータ単量体の回転子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの突極の径方向中心線の間は回転軸を回転する順次方向の回転角度が零度〜30度であり、あるいは異なるモータ単量体の回転子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの空間位置が全く同じになり、つまり、異なるモータ単量体の回転子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの突極の径方向中心線は軸方向に重なり合い、つまり、異なるモータ単量体の回転子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの間は回転軸を回転する順次方向の回転角度が零度であり、異なるモータ単量体の固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの間は回転軸を回転する順次方向の回転角度が零度〜30度であることを特徴とする請求項8に記載のスイッチのリラクタンスモータ。 - 前記固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールの数量は6個、あるいは8個、あるいは10個、あるいは12個、あるいは14個、あるいは16個、あるいは18個であり、上述の固定子上の励磁コイルの巻いてある両突極鉄心モジュールと一つを選んで一つ一つ対応する数量を選定した回転子上のストリップ状の両突極鉄心の数量は4個、あるいは6個、あるいは8個、あるいは10個、あるいは12個、あるいは14個、あるいは16個であることを特徴とする請求項8または請求項9に記載のスイッチのリラクタンスモータ。
- スイッチのリラクタンスモータの励起制御方法において、
スイッチのリラクタンスモータは回転子、固定子、励起制御電源を含み、該モータの固定子はモータハウジングと偶数の電気励起永久磁性スイッチ・アセンブリとからなり、偶数の固定子上の電気励起永久磁性スイッチ・アセンブリはモータハウジングの内壁に沿って環状、均等に設置され、且つ偶数の固定子上の電気励起永久磁性スイッチ・アセンブリの間は互いに磁気隔離状態となり、このモータの回転子は回転軸と偶数の電気励起永久磁性スイッチ・アセンブリとからなり、偶数の回転子上の電気励起永久磁性スイッチ・アセンブリは回転軸の径方向に沿って、均等に設置され、且つこの偶数の回転子上の電気励起永久磁性アセンブリの間はそれぞれ磁気隔離状態となり、上述の固定子上の電気励起永久磁性スイッチ・アセンブリと回転子上の電気励起永久磁性スイッチ・アセンブリは永久磁性体、軟質磁性体、鉄心と励磁コイルからなり、永久磁性体の2つの磁極と励磁コイルの巻いてある鉄心の両端はそれぞれ2つの軟質磁性体を通じて連結され、2つの軟質磁性体上の突極が設置され、且つ各電気励起永久磁性スイッチ・アセンブリの2つの軟質磁性体の突極は軸方向に設置され、且つ固定子上の電気励起永久磁性スイッチ・アセンブリの中の永久磁性体N極のそれぞれ繋がる軟質磁性体の突極と回転子上の電気永久磁性体スイッチ・アセンブリの中の永久磁性体S極のそれぞれ繋がる軟質磁性体の突極は向かい合って設置され、固定子上の電気励起永久磁性スイッチ・アセンブリの磁性突極と回転子上の電気励起永久磁性スイッチ・アセンブリの磁性突極の間はエアーギャップを残し、回転軸を対称軸として、軸対称位置上の2つの固定子の電気励起永久磁性スイッチ・アセンブリの励磁コイルは直列接続あるいは並列接続した後に単相として励起制御電源に接続され、全部でM個の相線を形成し、回転軸の軸対称位置上の2つの回転子の電気励起永久磁性スイッチ・アセンブリの励磁コイルは直列接続あるいは並列接続した後に単相として励起制御電源に接続され、全部でN個の相線を形成し、励起制御電源は順次循環して固定子上のM個の相線に電力を供給して、同時に励起制御電源も順次循環して回転子上のN個の相線に電力を供給し、現在励起制御電源が固定子のスイッチモジュールの第1相に電力を供給する時間帯をT1定と設定し、励起制御電源が固定子のスイッチモジュールの第1相に電力を供給する開始時間をt1定開と設定し、励起制御電源が固定子のスイッチモジュールの第1相に電力を供給する終了時刻をt1定閉と設定し、励起制御電源が固定子のスイッチモジュールの第2相に電力を供給する時間帯をT2定と設定し、励起制御電源が固定子のスイッチモジュールの第2相に電力を供給する開始時間をt2定開と設定し、励起制御電源が固定子のスイッチモジュールの第2相に電力を供給する終了時刻をt2定閉と設定し、これにより、励起制御電源が固定子のスイッチモジュールの第M個の相線に電力を供給する時間帯をTM定と設定し、励起制御電源が固定子のスイッチモジュールの第M個の相線に電力を供給する開始時間をtM定開と設定し、励起制御電源が固定子のスイッチモジュールの第M個の相線に電力を供給する終了時刻をtM定閉と設定し、励起制御電源が固定子のスイッチモジュールの第M個の相線に電力を供給する時間帯TM定過程で、励起制御電源の第(M-1)相への電力供給がオフになって、励起制御電源の第(M-1)相への電力供給がオフになる時刻をt(M-1)定閉と設定し、励起制御電源がオンになって第1相に電力を供給する時刻をt1定開と設定し、時刻t1定開と時刻t(M-1)定閉はTM定の時間帯内に属し、且つt1定開とt(M-1)閉の間に時間差Δt定が存在し、Δt定=t(M-1)定閉−t1定開、ただΔt定が零ではない時、つまり時刻t1定開とt(M-1)定閉時刻の間に、励起制御電源は同時に隣接する三相の固定子のスイッチモジュールに電力を供給し、Δt定が零である時、励起制御電源は同時に隣接する二相の固定子のスイッチモジュールのみに電力を供給する;同じく、励起制御電源は順次循環して回転子上のN個相線に電力を供給して、つまり励起制御電源が回転子のスイッチモジュールの第1相に電力を供給する時間帯をT1転と設定し、励起制御電源が回転子のスイッチモジュールの第1相に電力を供給する開始時間をt1転開と設定し、励起制御電源が回転子のスイッチモジュールの第1相に電力を供給する終了時刻をt1転閉と設定し、励起制御電源が回転子のスイッチモジュールの第2相に電力を供給する時間帯をT2転と設定し、励起制御電源が回転子のスイッチモジュールの第2相に電力を供給する開始時間をt2転開と設定し、励起制御電源が回転子のスイッチモジュールの第2相に電力を供給する終了時刻をt2転閉と設定し、これにより,励起制御電源が回転子のスイッチモジュールの第N相に電力を供給する時間帯をTN転と設定し、励起制御電源が回転子のスイッチモジュールの第N相に電力を供給する開始時間をtN転開と設定し、励起制御電源が回転子のスイッチモジュールの第N相に電力を供給する終了時刻をtN転閉と設定し、励起制御電源が回転子のスイッチモジュールの第N相に電力を供給する時間帯TN転過程で、励起制御電源の第(N-1)相への電力供給をオフにし、励起制御電源の第(N-1)相に電力を供給する終了時刻をt(N-1)転閉と設定し、励起制御電源の第1相への電力供給を開始する時刻をt1転開と設定し、時刻t1転開と時刻t(N-1)転閉はT N定の時間帯内に属し、且つt(N-1)転閉とt1転開の間に時間差Δt転が存在し、Δt転=t(N-1)転開−t1転閉、Δt転が零ではない時、つまり時刻t1転開からt(N-1)転閉時刻までの間に、励起制御電源は一相の回転子のスイッチモジュールに電力を供給し、Δt転が零である時、励起制御電源は同時に二相の回転子のスイッチモジュールに電力を供給し、位置センサーは固定子と回転子の位置信号を励起制御電源に送信し、またこの励起制御電源からモータの固定子と回転子の各相線に電力を供給する開始時刻と終了時刻を制御し、これによりモータの運転状態を制御することを特徴とするスイッチのリラクタンスモータの励起制御方法。 - 固定子、回転子、モータハウジングを含む永久磁性スイッチリラクタンスモータにおいて、
前記固定子はいくつかの励磁突極対からなり、励磁突極対はモータの回転軸を対称軸として、同心円に沿って環状、対称、均等に設置され、各励磁突極対の間がそれぞれ磁気隔離状態となり、前記回転子はいくつかの永久磁性突極対からなり、永久磁性突極対はモータの回転軸を対称軸として、同心円に沿って環状、対称、均等に設置され、隣接する永久磁性突極対の突極磁気極性が異なり、回転子上の永久磁性突極対の突極軸方向厚さと、固定子上の励磁突極対の突極軸方向厚さとが同じで、且つ、回転子が回転時に、回転子上の永久磁性突極対の各突極より形成する回転軸に垂直な回転正面と、固定子の励磁突極対の各突極より構成する回転軸に垂直な正面とが重なり合い、且ついずれかの回転子の永久磁性突極対の2つの突極の径方向中心線と、いずれかの固定子の励磁突極対の2つの突極の径方向中心線とがそれぞれ相応に重なり合うことができることを特徴とする永久磁性スイッチリラクタンスモータ。 - 前記励磁突極対は積層鉄心と励磁コイルからなり、励磁コイルは積層鉄心の周りを巻いて形成され、積層鉄心は励磁コイルの両端の部分を伸ばして2つの突極を形成し、励磁コイルの中に同一方向の電流を入力する時、この2つの突極磁気極性は異なり、前記永久磁性体の突極は2つの永久磁性体とひとつのマグネタイザーからなり、マグネタイザーの一端は永久磁性体のN極に接続され、マグネタイザーの他端は永久磁性体のS極に接続し、
S極とN極を有する永久磁性突極対を形成し、あるいは前記永久磁性突極対は永久磁性体と2つのマグネタイザーからなり、この永久磁性体N極にマグネタイザーが接続され、この永久磁性体S極に他のマグネタイザーが接続し、これにより、N極とS極を有する永久磁性突極対を形成することを特徴とする請求項12に記載のスイッチのリラクタンスモータ。 - 前記固定子上の励磁突極対の数量は6個、あるいは8個、あるいは10個、あるいは12個、あるいは14個、あるいは16個、あるいは18個であり、上述の固定子上の励磁突極対と一つを選んで一つ一つ対応する数量を選定した回転子上の永久磁性突極対の数量は4個、あるいは6個、あるいは8個、あるいは10個、あるいは12個、あるいは14個、あるいは16個であることを特徴とする請求項12に記載のスイッチのリラクタンスモータ。
- 前記固定子上の励磁突極対は8個で、8個励磁突極対はモータの回転軸を対称軸として、同心円に沿って環状、対称、均等に設置され、且つ各励磁突極対のS磁気突極とN磁気突極は回転軸の軸方向に沿って設置され、8個励磁突極対の間にそれぞれ磁気隔離状態となり;前記回転子上の永久磁性突極対は6個で、6個永久磁性突極対はモータの回転軸を対称軸として、ブロックローターの周辺で同心円に沿って環状、対称、均等に設置され、各永久磁性突極対はストリップ状のマグネタイザーと2つの永久磁性体からなり、ストリップ状のマグネタイザーの一端は永久磁性体のN極に接続し、ストリップ状のマグネタイザーの他端は永久磁性体のS極に接続し、各永久磁性突極対のN極の突極とS極の突極は回転軸の軸方向に沿って設置され、且つ隣接する永久磁性突極対の突極磁気極性が異なり、固定子の励磁突極対の突極所在の正面と回転子の永久磁性突極対の回転突極が形成する回転正面とが重なり合う;8個励磁突極対の励磁コイルは4群に区分されて、同一直径線上に位置する2つの励磁突極対は、同一群であり、同一群の励磁突極対の励磁コイルは直列接続あるいは並列接続し、4群の励磁突極対はそれぞれ4相の励起電流から励起して制御することを特徴とする請求項12または請求項13または請求項14に記載のスイッチのリラクタンスモータ。
- 8個前記固定子の励磁突極対と6個前記回転子の永久磁性突極対からモータ単量体を構成し、再び2つ以上の前記モータ単量体の回転軸を軸方向に接続し、且つ異なるモータ単量体の固定子の励磁突極対の空間位置が完全に同じで、つまり異なるモータ単量体の固定子の励磁突極対の突極の径方向中心線が重なり合い、異なるモータ単量体の回転子の永久磁性突極対の突極の径方向中心線の間で回転軸を回転する順次方向の回転角度は零度〜30度であることを特徴とする請求項15に記載のスイッチのリラクタンスモータ。
- 前記回転子はモータの外回転ハウジングと偶数の永久磁性突極対とからなり、偶数の永久磁性突極対はモータの外回転ハウジングの内壁に沿って環状、均等に設置され、各永久磁性突極対のN極の突極とS極の突極は回転軸の軸方向に沿って設置され、このモータの固定子はベースと偶数の励磁突極対からなり、偶数の励磁突極対は回転軸を対称軸として、ベースの周囲に対称、均等に設置され、且つ各励磁突極対の間にそれぞれ磁気隔離状態となり、各励磁突極対の2つの磁気突極は回転軸の軸方向に沿って設置され、固定子の励磁突極対の突極所在の正面と回転子の永久磁性突極対の突極の回転して形成する回転正面とが重なり合い、同一直径の位置上の2つの固定子の励磁突極対の励磁コイルは直列接続あるいは並列接続して、同一相の励起電流から励起して制御することを特徴とする請求項12に記載のスイッチのリラクタンスモータ。
- 前記回転子は円筒形のマグネタイザーと6個永久磁性体の塊からなり、6個永久磁性体の塊は回転軸を対称軸として、円筒形のマグネタイザーの内壁で対称、均等に設置され、且つ隣接する2つの永久磁性体の塊の突極磁気極性は異なり、隣接する2つの永久磁性体の塊は円筒形のマグネタイザーの磁気接続効果を通じて、永久磁性突極対を形成し、円筒形のマグネタイザーは非磁性サブプレートを経て回転軸と固定的に繋がり、前記固定子は4個励磁突極対からなり、各励磁突極対はまた2つの突極を持つ積層鉄心とこの積層鉄心の周りを巻いて形成される励磁コイルとからなり、4個励磁突極対は回転軸を対称軸として、固定子ベースの周りに対称、均等に設置され、4個励磁突極対の間はそれぞれ磁気隔離状態となり、4個固定子の励磁突極対の突極所在の正面は回転子の永久磁性突極対の突極の回転して形成した回転正面とが重なり合い、各固定子の励磁突極対の2つの突極の径方向中心線の間の円心夾角は回転子の永久磁性突極対の2つの永久磁性の突極の径方向中心線の間の円心夾角と等しく、4個固定子の励磁突極対の励磁コイルはそれぞれ4相の励起電流から励起して制御し、あるいは位置の対向する2つの固定子の励磁突極対の励磁コイルはそれぞれ直列接続あるいは並列接続し、2相の励起電流から励起して制御することを特徴とする請求項12に記載のスイッチのリラクタンスモータ。
- 前記回転子はブロックローター、円筒形のマグネタイザーと6個永久磁性体からなり、回転軸とブロックローターが固定し、円筒形のマグネタイザーはブロックローターを囲み、6個永久磁性体は回転軸を対称軸として、円筒形のマグネタイザーの周囲に対称、均等に設置され、且つ隣接する2つの永久磁性の突極磁気極性は異なり、隣接する2つの永久磁性体は円筒形マグネタイザーの磁気接続効果を経て、永久磁性突極対を形成する;前記固定子は4個励磁突極対からなり、各励磁突極対はまた2つの突極の積層鉄心とこの積層鉄心の周りを巻いて形成される励磁コイルからなり、4個励磁突極対は回転軸を対称軸として、モータハウジングの内壁に対称、均等に設置され、4個固定子の励磁突極対の突極所在の正面と回転子の永久磁性突極対の突極の回転して形成した正面とが重なり合い、回転子の永久磁性突極対のいずれかの2つの永久磁性突極対の径方向中心線の間の円心夾角は各固定子の励磁突極対の2つの突極の径方向中心線の間の円心夾角と等しくて、4個固定子の励磁突極対の励磁コイルはそれぞれ4相の励起電流から励起して制御して、あるいは位置の対向する2つの固定子の励磁突極対の励磁コイルは互いに直列接続あるいは並列接続して、2相の励起電流から励起して制御することを特徴とする請求項12に記載のスイッチのリラクタンスモータ。
- スイッチのリラクタンスモータの励起制御方法において、
前記モータの固定子は励磁突極対からなり、励磁突極対はモータの回転軸を対称軸として、同心円に沿って環状、対称、均等に設置され、各励磁突極対の双方の間に磁気隔離状態となり、このモータの回転子は永久磁性突極対からなり、永久磁性突極対はモータの回転軸を対称軸として、同心円に沿って環状、対称、均等に設置され、隣接する永久磁性突極対の突極磁気極性は異なり、回転子上の永久磁性突極対の突極軸方向厚さは固定子上の励磁突極対の突極軸方向厚さと向かい合って、且つ回転子が回転時に、回転子上の永久磁性突極対の各突極より形成する回転軸に垂直する回転正面と固定子の励磁突極対の各突極より構成する回転軸に垂直する正面とが重なり合い、固定子の励磁突極対の2つの突極の径方向中心線の円心夾角は2つの永久磁性突極対の径方向中心線の円心夾角と等しくて、いったん回転子上の永久磁性突極対の突極の径方向中心線が固定子上のいずれかの1つの励磁突極対の突極の径方向中心線と重なり合う場合、それぞれ回転子と固定子の上に固定している位置センサーはすぐ信号が発生し、この信号は励起制御電源を通じてこの径方向中心線の重なり合う励磁突極対の励磁コイルの設置したコントロール・プログラムによって電流電源をオフして、逆方向の電流を入力し、この径方向中心線の重なり合う励磁突極対の突極磁気極性が変化しても、その他の励磁突極対の励磁コイルの電流も変化しないように維持し、他の励磁突極対の突極径方向中心線と永久磁性突極対の突極の径方向中心線とが重なり合うことが現れるまで、この過程はずっと繰り返していることを特徴とするスイッチのリラクタンスモータの励起制御方法。
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