JP2021065076A - Electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モーターやダイナモ(発電機)等の電動機に関するものである。 The present invention relates to an electric motor such as a motor or a dynamo (generator).
電気自動車に搭載されるモーターは、内燃機関と比較して、加速性能には優れているが、高速航続性能はネックとなり、実用的な移動手段としては限られた範囲に留まっている。
つまりモーターには「トルクと回転数」の関係において、東洋大学理工学部電気電子情報工学科論文の図8の「自動車・鉄道で要求されるモーターの駆動特性図」に示す性能が求められている。Motors mounted on electric vehicles are superior in acceleration performance to internal combustion engines, but their high-speed cruising performance is a bottleneck, and they are limited to a practical means of transportation.
That is, the motor is required to have the performance shown in FIG. 8 "Driving characteristic diagram of the motor required for automobiles and railways" in the paper of the Department of Electrical and Electronic Engineering, Faculty of Science and Technology, Toyo University, in relation to "torque and rotation speed".
而して、モーターの駆動特性に求められるのは、稼働運転状況に応じた適切なトルクと回転数、そしてそれぞれに必要なエネルギーの分配である。同一モーターにおいて「高磁力‐低速」と「低磁力‐高速」を、エネルギーの無駄を最小限に抑えて実現することが求められており、同様のことはガソリン車にも異口同音に指摘されている。
共通のポイントとしては、高速走行では、大きなトルクは必要とせず、モーターの回転数を上げなければならない。そこでガソリン車のように省エネが実現すれば、燃費は良くなり、航続距離も伸びる。Therefore, what is required for the drive characteristics of the motor is an appropriate torque and rotation speed according to the operating operation conditions, and the distribution of energy required for each. It is required to realize "high magnetic force-low speed" and "low magnetic force-high speed" with the same motor while minimizing the waste of energy, and the same thing has been pointed out in the same way for gasoline vehicles. ..
The common point is that high-speed driving does not require a large amount of torque, and the number of revolutions of the motor must be increased. Therefore, if energy saving is realized like a gasoline car, fuel efficiency will be improved and the cruising range will be extended.
本発明者等は、モーター自体の構造変更は最小限に抑えながら、加速性能を担保しつつ、高速航続性能と省エネルギー化を実現する電動機を先願発明として提供している。
前記先願発明は「回転駆動軸に軸心を連結し内周方向に沿い永久磁石を配列したローターと、前記ローターの永久磁石に対して所定の磁極間間隙で電磁石を対面配置したステーターとを設けた電動機において、前記永久磁石は粘弾性物体又は弾性バネを介して前記ローターの内周面に装着して永久磁石の回転速度で変化する遠心力で前記磁極間間隙を自動的に可変可能にした電動機。」である。The present inventors provide, as a prior invention, an electric motor that realizes high-speed cruising performance and energy saving while ensuring acceleration performance while minimizing structural changes of the motor itself.
The prior invention is "a rotor in which the axis is connected to a rotation drive shaft and permanent magnets are arranged along the inner peripheral direction, and a stator in which electromagnets are arranged facing each other with a predetermined gap between magnetic poles with respect to the permanent magnets of the rotor. In the provided electric motor, the permanent magnet is attached to the inner peripheral surface of the rotor via a viscoelastic object or an elastic spring, and the gap between the magnetic poles can be automatically changed by a centrifugal force that changes with the rotation speed of the permanent magnet. The electric motor. "
本発明は、前記先願発明に続くシリーズ第2弾発明として前記磁極間間隙を加速性能を担保しつつ、高速航続性能と省エネルギー化を実現する間隙に可変制御することを可能にした電動機を提供する。 The present invention provides an electric motor capable of variably controlling the gap between magnetic poles to a gap that realizes high-speed cruising performance and energy saving while ensuring acceleration performance as the second invention in the series following the prior invention. To do.
上記課題を満足させる本発明の電動機における主な技術構成は、次の(1)〜(8)の通りである。 The main technical configurations of the electric motor of the present invention that satisfy the above problems are as follows (1) to (8).
(1)、回転駆動軸に軸心を連結し内周方向に沿い永久磁石を配列したローターと、前記ローターの内側において前記永久磁石の磁極に対して所定の磁極間間隙で電磁石の磁極を全部同時に又は一個ずつ或いは点対称的に複数個単位で順次に対面可能に配置したステーターとを設けた電動機において、前記対面時の磁極間間隙を拡縮駆動機構により拡縮可変可能にしたことを特徴とする電動機。(1) A rotor whose axis is connected to a rotary drive shaft and whose permanent magnets are arranged along the inner peripheral direction, and all the magnetic poles of the electromagnet inside the rotor with a predetermined gap between the magnetic poles of the permanent magnet. In an electric motor provided with stators that are arranged so that they can face each other at the same time, one by one, or point-symmetrically in units of a plurality of units, the gap between the magnetic poles at the time of facing each other can be expanded or contracted by an expansion / contraction drive mechanism. Electric motor.
(2)、前記磁極間間隙を拡縮可変させる拡縮駆動機構は、前記電磁石を前記ステーターにその半径方向の移動を可能に装着するガイドと、前記電磁石にリンク機構を介して連結し前記ステーターの中心部に所定量回転可能に装着した回転円盤とからなることを特徴とする前記(1)に記載の電動機。(2) The expansion / contraction drive mechanism for varying the expansion / contraction of the gap between the magnetic poles is a center of the stator connected to the electromagnet via a link mechanism and a guide for mounting the electromagnet on the stator so as to be movable in the radial direction. The electric motor according to (1) above, wherein the electric motor comprises a rotating disk mounted on a portion so as to be rotatable by a predetermined amount.
(3)、前記磁極間間隙を拡縮可変させる拡縮駆動機構は、前記電磁石を前記ステーターにその半径方向の移動を可能に装着するガイドと、前記電磁石の基部に設けたロール部材と、前記ロール部材に係合連結する円弧ガイド部を外周に形成して前記ステーターの中心部に回転可能に装着した電動式回転円盤とからなることを特徴とする前記(1)に記載の電動機。(3) The expansion / contraction drive mechanism for varying the expansion / contraction of the gap between the magnetic poles includes a guide for mounting the electromagnet on the stator so as to be movable in the radial direction, a roll member provided at the base of the electromagnet, and the roll member. The electric motor according to (1) above, wherein an arc guide portion engaged with and connected to the above is formed on the outer periphery thereof and is composed of an electric rotary disk rotatably mounted on the central portion of the stator.
(4)、前記磁極間間隙を拡縮可変させる拡縮駆動機構は、前記永久磁石の反回転方向端部をバネ付軸で支持してその回転停止時に磁極を電磁石の磁極と平行に対面可能にし当該永久磁石が回転するとその遠心力でバネ力に抗して回転方向に開作動可能にしてなることを特徴とする前記(1)に記載の電動機。(4) The expansion / contraction drive mechanism for varying the expansion / contraction of the gap between the magnetic poles supports the end of the permanent magnet in the counter-rotation direction with a spring-loaded shaft so that the magnetic poles can face each other in parallel with the magnetic poles of the electromagnet when the rotation is stopped. The electric motor according to (1) above, wherein when the permanent magnet rotates, the centrifugal force of the permanent magnet makes it possible to open the permanent magnet in the direction of rotation against the spring force.
(5)、前記磁極間間隙を拡縮可変させる拡縮駆動機構は、前記電磁石を前記ステーターにその半径方向の移動を可能に装着するガイドと、前記電磁石にリンク機構を介して連結して前記ステーターに装着したソレノイド機構とからなることを特徴とする前記(1)に記載の電動機。(5) The expansion / contraction drive mechanism for varying the expansion / contraction of the gap between the magnetic poles is a guide for mounting the electromagnet on the stator so as to be movable in the radial direction, and is connected to the electromagnet via a link mechanism to the stator. The electric motor according to (1) above, which comprises a mounted solenoid mechanism.
(6)、回転駆動軸に軸心を連結し外周方向に沿い永久磁石を配列したローターと、前記ローターの外側において、前記永久磁石の磁極に対して所定の磁極間間隙で電磁石の磁極を全部同時に又は一個ずつ或いは点対称的に複数個単位で順次に対面可能に配置したステーターとを設けた電動機において、前記対面時の磁極間間隙を拡縮駆動機構により拡縮可変可能にしたことを特徴とする電動機。(6) A rotor in which the axis is connected to the rotation drive shaft and permanent magnets are arranged along the outer peripheral direction, and on the outside of the rotor, all the magnetic poles of the electromagnet are placed in a predetermined gap between the magnetic poles of the permanent magnet. In an electric motor provided with stators that are arranged so that they can face each other at the same time, one by one, or point-symmetrically in units of a plurality of units, the gap between the magnetic poles at the time of facing each other can be expanded or contracted by a scaling drive mechanism. Electric motor.
(7)、前記磁極間間隙を拡縮可変させる拡縮駆動機構は、前記電磁石を前記ステーターにその半径方向の移動を可能に装着するガイドと、前記電磁石に軸支したリンク機構を介して軸支連結し前記ステーターの外周部に所定量回転可能に装着した電動式回転ドーナツ盤とからなることを特徴とする前記(6)に記載の電動機。(7) The expansion / contraction drive mechanism for varying the expansion / contraction of the gap between the magnetic poles is a shaft support connection via a guide for mounting the electromagnet on the stator so as to be movable in the radial direction and a link mechanism axially supported by the electromagnet. The electric motor according to (6) above, wherein the electric motor comprises an electric rotary donut disc rotatably mounted on the outer peripheral portion of the stator by a predetermined amount.
(8)、前記磁極間間隙を拡縮可変させる拡縮駆動機構は、前記電磁石を前記ステーターにその半径方向の移動を可能に装着するガイドと、前記電磁石の基部に設けたテーパ部材と、前記テーパ部材に接合するテーパスライド部を外周に形成して前記ステーターの中心部に所定量回転可能に装着した回転テーパ円盤とからなることを特徴とする前記(6)に記載の電動機。(8) The expansion / contraction drive mechanism for varying the expansion / contraction of the gap between the magnetic poles includes a guide for mounting the electromagnet on the stator so as to be movable in the radial direction, a taper member provided at the base of the electromagnet, and the taper member. The electric motor according to (6) above, wherein a tapered slide portion to be joined to is formed on the outer periphery thereof and is composed of a rotary taper disk mounted on the central portion of the stator so as to be rotatable by a predetermined amount.
(9)、前記磁極間間隙を拡縮可変させる拡縮駆動機構は、前記電磁石を前記ステーターにその半径方向の移動を可能に装着するガイドと、前記電磁石にリンク機構を介して連結して前記ステーターに装着したソレノイド機構とからなることを特徴とする前記(6)に記載の電動機。(9) The expansion / contraction drive mechanism for varying the expansion / contraction of the gap between the magnetic poles is a guide that mounts the electromagnet on the stator so as to be movable in the radial direction, and connects the electromagnet to the electromagnet via a link mechanism to the stator. The electric motor according to (6) above, which comprises a mounted solenoid mechanism.
本発明は、電動機の構造に前記特徴の多少の変更構造を加えることにより、永久磁石(以下PMと称する)が発生する磁束密度によって電磁石の受ける磁気抵抗を制御する。この構造変更により、加速時や登坂時には磁束密度の高い磁場と電磁石が作用しあって、低速で高トルクを発生させ、一方、回転数が高くなると、その(遠心力などの)回転の作用や、手動やセンサーを用いた制御によってPM、電磁石、またはその組み合わせが、磁束密度の低い状態に移動し、磁気抵抗が少ない状態で高速回転が実現でき、消費電力も減少する。 The present invention controls the magnetic resistance received by an electromagnet by the magnetic flux density generated by a permanent magnet (hereinafter referred to as PM) by adding a slightly modified structure of the above characteristics to the structure of the electric motor. Due to this structural change, a magnetic field with a high magnetic flux density and an electromagnet act on each other when accelerating or climbing a slope to generate high torque at low speed, while when the number of rotations increases, the action of rotation (such as centrifugal force) PM, electromagnet, or a combination thereof can be moved to a state where the magnetic flux density is low by manual control or control using a sensor, high-speed rotation can be realized with low magnetic resistance, and power consumption is also reduced.
遠心力を用いる制御では、新規な実施例4及び前記先願のように遠心力の強さに応じたバネ係数や弾粘性を選ぶことにより、回転速度に応じた磁極間の間隙の変位度合いを決めることができる。これで低速−高トルクおよび高速−低トルクの最適化された「トルク対回転速度」の状況が自動的に実現できる。つまり低回転時には間隙は狭く、磁束密度は高く電磁されその作用で高トルクを発生させる。高速になると間隙は広がり磁気抵抗が低くなるとともに回転数は上がり、低消費電力を維持しながら高速航続を行う。登坂や減速時には回転数が落ち、それに伴って間隙は狭まり、高トルクを発生できる状態になる。これらモーター特性の変化は自動的に行われる。 In the control using centrifugal force, the degree of displacement of the gap between the magnetic poles according to the rotation speed is determined by selecting the spring coefficient and elastic viscosity according to the strength of the centrifugal force as in the new Example 4 and the above-mentioned prior application. You can decide. This allows the optimized "torque vs. rotational speed" situation of low speed-high torque and high speed-low torque to be achieved automatically. That is, at low rotation, the gap is narrow, the magnetic flux density is high, and electromagnetic waves are generated to generate high torque. At high speeds, the gap widens, the magnetic resistance decreases, and the number of revolutions increases, so high-speed cruising is performed while maintaining low power consumption. When climbing a slope or decelerating, the number of revolutions drops, and the gap narrows accordingly, making it possible to generate high torque. These changes in motor characteristics are automatic.
本発明は更に電動機の力行((りっこう)駆動)、慣行(慣性走行)、回生(制動)を細かく制御するには、磁極間間隙の制御をローターの回転速度に応じて前記拡縮駆動機構により手動、自動、またはそれらの組み合わせの仕組みで行う。
本発明はこれらの基本原理を現実のモーター構造に実装するには、次に記載のように3通りの基本的な仕組み構造がある。
(1)アウトローター外輪型PS)モーターにおける手動・自動制御により強制的に行う間隙制御(実施例1〜5)、
(2)インローター(内輪型PS)モーターにおける手動・自動制御により、強制的に行う間隙制御(実施例6〜9)
(3)PSの回転遠心力を利用した他の間隙制御(実施例4)
これ等の拡縮駆動機構の仕組みを実施例1〜実施例9により具体的に紹介するが、いずれの拡縮駆動機構の仕組みも、PMと電磁石間に発生する磁束密度の変化を磁極間の間隙調整させることにより「トルク対回転速度」を最適化させることを可能にしている。In the present invention, in order to further finely control the power running (driving), the conventional (inertial running), and the regeneration (braking) of the electric motor, the control of the gap between the magnetic poles is manually performed by the expansion / contraction drive mechanism according to the rotation speed of the rotor. , Automatic, or a combination of these.
In the present invention, in order to implement these basic principles in an actual motor structure, there are three basic mechanical structures as described below.
(1) Gap control forcibly performed by manual / automatic control in the out-rotor outer ring type PS) motor (Examples 1 to 5),
(2) Gap control forcibly performed by manual / automatic control of the in-rotor (inner ring type PS) motor (Examples 6 to 9)
(3) Other gap control using the rotational centrifugal force of PS (Example 4)
The mechanism of these expansion / contraction drive mechanisms will be specifically introduced in Examples 1 to 9, but in each of the expansion / contraction drive mechanism mechanisms, the change in the magnetic flux density generated between the PM and the electromagnet is adjusted in the gap between the magnetic poles. By making it possible, it is possible to optimize "torque vs. rotation speed".
本発明の実施形態に係る装置の実施例1(:図1)〜実施例7(:図7)を説明する。 Examples 1 (: FIG. 1) to Example 7 (: FIG. 7) of the apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.
図1(1)(2)に示す、実施例1は、回転駆動軸101に軸心部を連結し内周方向に沿い永久磁石102を配列したローター100と、前記ローター100の内側において前記永久磁石102の磁極に対して初動時には最大トルクとなる最少磁極間間隙Xoで電磁石201を例えば点対称的に二個ずつ順次対面可能に配置したステーター200とを設けたアウトローター(外輪型PS)の電動機において、前記対面時の最少磁極間間隙Xoを拡縮駆動機構により最高速回転時には損失が最小となる最適磁極間間隙Xcに可変可能にした。
前記磁極間間隙を拡縮可変させる拡縮駆動機構は、前記電磁石201を前記ステーター200にその半径方向の移動を可能に装着するガイド202と、前記電磁石にリンク機構203を介して連結し前記ステーター200の中心部に回転可能に装着し磁極間間隙を可変する電動回転円盤204とからなる。
回転円盤204は、前記ローター100の回転速度測定器からの回転速度測定値に応じて前記電磁石201をリンク機構210を介してステーター200の半径方向に移動させて電磁石201と永久磁石102との対面時の磁極間間隙を図9に示すように適正な磁極間間隙値曲線Cnに沿って最少磁極間間隙Xoから最適磁極間間隙Xcに連続的に又は段階的に自動位置調節する。In the first embodiment shown in FIGS. 1 (1) and 1 (2), a
The expansion / contraction drive mechanism for varying the expansion / contraction of the gap between the magnetic poles is a
The rotating disk 204 moves the
図9は、本発明における基礎的な新知見であり、図1〜図7に示すモデル例におけるローター100の永久磁石102とステーター200の電磁石201の磁極間間隙(mm)とローターの回転数(RPM)の関係(実測値)の検証実験結果を示すグラフである。図9例において、前記磁極間間隙は、最小距離X0を例えば2mmに定め、その間隙における最速RPMを、磁極間間隙の値を変えながらそれぞれ計測した。因みに、
1.ローターは半径18cm、
2.永久磁石の仕様:ネオジム磁石、直径1cm、長さ2cmの湾曲片、重量11.56g吸引力=4061gf 表面磁束密度=5327Gauss
3.ステーターの半径=15cm、重量=約2800g
4.電磁石の仕様:全長=6cm、0.6mm径の銅線長70m、コア径=1.3cm、ア材質=軟鉄
而してこの検証実験では、始動時のギャップ2.0mm、回転数552rpm、消費電力4.7Wで、回転に伴ってギャップが拡がり、最大の4.5mmになった時には、回転数は723rpm、消費電力2.7Wとなった。
つまり、回転数は約30%増加し、消費電力は約40%減少した。このことから、モーターの高速航行性能は、最大トルク発生時に比べて、概算で(100+30%)/(100−40%)または約2倍となる。
ただし、エアコンその他の電気機器による消費など種々の要因があり、状況に応じた算出が必要となることは言うまでもない。FIG. 9 is a basic new finding in the present invention, in which the gap between the magnetic poles (mm) of the
1. 1. The rotor has a radius of 18 cm,
2. Permanent magnet specifications: neodymium magnet, curved piece with a diameter of 1 cm and a length of 2 cm, weight 11.56 g, attractive force = 4061 gf, surface magnetic flux density = 5327Gauss
3. 3. Radius of stator = 15 cm, weight = about 2800 g
4. Electromagnet specifications: total length = 6 cm, 0.6 mm diameter copper wire length 70 m, core diameter = 1.3 cm, a material = soft iron Therefore, in this verification experiment, the gap at the start was 2.0 mm, the rotation speed was 552 rpm, and the power consumption. With a power of 4.7 W, the gap widened with rotation, and when the maximum reached 4.5 mm, the rotation speed was 723 rpm and the power consumption was 2.7 W.
That is, the number of revolutions increased by about 30% and the power consumption decreased by about 40%. From this, the high-speed navigation performance of the motor is estimated to be (100 + 30%) / (100-40%) or about twice as much as when the maximum torque is generated.
However, it goes without saying that there are various factors such as consumption by air conditioners and other electric devices, and it is necessary to calculate according to the situation.
図2に示す、実施例2は、前記アウトローター(外輪型PS)電動機において、永久磁石102と電磁石201との前記磁極間間隙を拡縮可変させる拡縮駆動機構は、前記電磁石201を前記ステーター200にその半径方向の移動を可能に装着するガイド202と、前記電磁石201の基部に設けたロール部材205と、前記ロール部材205に係合連結する円弧ガイド部206を形成して前記ステーター200の中心部に回転可能に装着した電動式回転円盤207とからなる。
電動式回転円盤207は、前記ローター100の回転速度測定器からの回転速度測定値に応じて電磁石201と永久磁石102との磁極間間隙を図9に示すような適正な磁極間間隙値曲線Cnに沿って最少磁極間間隙Xoから最適磁極間間隙Xcに連続的に又は段階的に変更可能にする回転駆動する。In the second embodiment shown in FIG. 2, in the outrotor (outer ring type PS) electric motor, the expansion / contraction drive mechanism for varying the expansion / contraction of the gap between the magnetic poles of the
The electric rotary disk 207 has an appropriate inter-magnetic pole clearance value curve Cn as shown in FIG. 9 for the inter-magnetic pole gap between the
図3に示す実施例3は、前記アウトローター(外輪型PS)電動機において、永久磁石102と電磁石201との前記磁極間間隙を拡縮可変させる拡縮駆動機構は、前記永久磁石102の反回転方向端部をバネ付きの回転軸208で支持してその永久磁石102の回転停止時に磁極を電磁石201の磁極と最少間隙で平行に対面し当該永久磁石102が回転するとその遠心力で回転方向に開作動可能にしてなる。
バネ208s付きの回転軸208と永久磁石102の遠心力による永久磁石102の開作動は、前記ローター100の回転対応する永久磁石102の遠心力に応じて斜めではあるが図9に示すような適正な磁極間間隙値曲線Cnに沿って最少磁極間間隙Xoから最適磁極間間隙Xcに連続的に自動可変する。In the third embodiment shown in FIG. 3, in the outrotor (outer ring type PS) electric motor, the expansion / contraction drive mechanism for varying the expansion / contraction of the gap between the magnetic poles of the
The opening operation of the
図4(1)(2)に示す実施例4はインローター(内輪型PS)電動機において、永久磁石102と電磁石201との前記磁極間間隙を拡縮可変させる拡縮駆動機構は、前記電磁石201を前記ステーター200にその半径方向の移動を可能に装着するガイド209と、前記電磁石201にリンク機構210を介して連結して前記ステーター200に装着したソレノイド機構211とからなる。
ソレノイド機構211は、前記ローター100の回転速度測定器からの回転速度測定値に応じて前記電磁石201をリンク機構210を介してステーター200の半径方向に移動させて電磁石201と永久磁石102との磁極間間隙を図9に示すように適正な磁極間間隙値曲線Cnに沿って最少磁極間間隙Xoから最適磁極間間隙Xcに連続的に又は段階的に自動位置調節する。In the fourth embodiment shown in FIGS. 4 (1) and 4 (2), in the in-rotor (inner ring type PS) electric motor, the scaling drive mechanism for scaling the gap between the magnetic poles of the
The
図5(1)(2)に示す実施例5は、回転駆動軸111に軸心を連結し外周方向に沿い永久磁石301を配列したローター300と、前記ローター300の外側において前記永久磁石301の磁極に対して所定の磁極間間隙で電磁石302の磁極を例えば点対称的に二個ずつ順次に対面可能に配置したステーター303とを設けたインローター(内輪型PS)の電動機において、前記対面時の磁極間間隙を拡縮駆動機構により拡縮可変可能にしたものである。
前記磁極間間隙を拡縮可変させる拡縮駆動機構は、前記電磁石302を前記ステーター303にその半径方向の移動を可能に装着するガイド304と、前記電磁石302に軸支35したリンク機構305と軸連結36し前記ステーター303の外周部に所定量回転可能に装着した電動式回転ドーナツ盤306とからなる。
電動式回転ドーナツ盤306は、前記ローター300の回転速度測定器からの回転速度測定値に応じて回転してリンク機構305を介して電磁石302をガイド304に沿ってステーター303の半径方向に移動させて電磁石302と永久磁石301との磁極間間隙を(2)に示すように図9に示す適正な磁極間間隙値曲線Cnに沿って最少磁極間間隙Xoから最適磁極間間隙Xcに連続的に又は段階的に変更可能に回転駆動する。In the fifth embodiment shown in FIGS. 5 (1) and 5 (2), the
The expansion / contraction drive mechanism for varying the expansion / contraction of the gap between the magnetic poles includes a guide 304 for mounting the
The electric rotary donut board 306 rotates according to the rotation speed measurement value from the rotation speed measuring device of the
図6(1)(2)に示す実施例6は、前記インローター(内輪型PS)の電動機において、永久磁石301と電磁石302との前記磁極間間隙を拡縮可変させる拡縮駆動機構は、前記電磁石302を前記ステーター303にその半径方向の移動を可能に装着するガイド307と、前記電磁石302の側部に設けたロール部材308と、前記ロール部材308に係合連結するテーパスライドガイド309を外周に形成して前記ステーター303の中心部に所定量回転可能に装着した電動式の回転ドーナツ盤310とからなる。
前記回転ドーナツ盤310は、前記ローター100の回転速度測定器からの回転速度測定値に応じて前記電磁石302をリンク機構305を介してステーター303の半径方向に移動させて電磁石302と永久磁石301との磁極間間隙を(2)に示すように図9に示す適正な磁極間間隙値曲線Cnに沿って最少磁極間間隙Xoから最適磁極間間隙Xcに連続的に又は段階的に自動位置調節する。In the sixth embodiment shown in FIGS. 6 (1) and 6 (2), in the electric motor of the in-rotor (inner ring type PS), the expansion / contraction drive mechanism for varying the expansion / contraction of the gap between the magnetic poles of the
The
図7に示す実施例7は、前記インローター(内輪型PS)の電動機において、前記磁極間間隙を拡縮可変させる拡縮駆動機構は、前記電磁石302を前記ステーター303にその半径方向の移動を可能に装着するガイド311と、ステーター303に支持台314を介して取り付けたソレノイド機構313と、ソレノイド機構313を前記電磁石302に連結したリンク機構312とからなる。
ソレノイド機構313は、前記ローター300の回転速度測定器からの回転速度測定値に応じて前記電磁石302をリンク機構312を介してステーター303の半径方向に移動させて電磁石302と永久磁石301との磁極間間隙を図9に示すように適正な磁極間間隙値曲線Cnに沿って最少磁極間間隙Xoから最適磁極間間隙Xcに連続的に又は段階的に自動位置調節する。In the seventh embodiment shown in FIG. 7, in the electric motor of the in-rotor (inner ring type PS), the expansion / contraction drive mechanism that expands / contracts the gap between the magnetic poles enables the
The
本発明の電動機は、ローター及びステーターの配置は、竪型、横型(水平型)、斜め型等自在配置を自在に可能にして、しかもスリム化を実現し、応用範囲を自転車、自動車、航空機、ドローン等に用いる各種の小型・大型・超小型の駆動モーター、簡易家庭用発電機又は駆動モーター、各種工業用発電機又は駆動モーター等に幅広く利用可能にするなどその用途の汎用性は計り知れず電動機産業に貢献すること多大なものがある。 In the electric motor of the present invention, the rotor and the stator can be freely arranged in a vertical type, a horizontal type (horizontal type), an oblique type, etc. The versatility of the application is immeasurable, such as making it widely available for various small, large and ultra-small drive motors used for drones, simple household generators or drive motors, various industrial generators or drive motors, etc. There is a great deal to contribute to the electric motor industry.
Xo:最少磁極間間隙
Xc:最適最速磁極間間隙
100:ローター
101:回転駆動軸
102:永久磁石
200:ステーター
201:電磁石
202、209、212、215、219、304、307、311:ガイド
203:リンク機構
204:回転円盤
205:ロール部材
206:円弧ガイド部
207:電動式回転円盤
208:バネ付きの回転軸
208s:バネ
210:リンク機構
211:ソレノイド機構
213:リンク機構
214:回転ドーナツ盤
216:ロール部材
217:円弧ガイド部
218:電動式回転円盤
220:リンク機構
221:ソレノイド機構
111:回転駆動軸
301:永久磁石
302:電磁石
305:リンク機構
306:電動式回転ドーナツ盤
308:ロール部材
309:テーパスライドガイド
310:電動式の回転ドーナツ盤
312:リンク機構
313:ソレノイド機構Xo: Minimum gap between magnetic poles Xc: Optimal fastest gap between magnetic poles 100: Rotor 101: Rotational drive shaft 102: Permanent magnet 200: Stator 201:
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019199365A JP2021065076A (en) | 2019-10-11 | 2019-10-11 | Electric motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019199365A JP2021065076A (en) | 2019-10-11 | 2019-10-11 | Electric motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2021065076A true JP2021065076A (en) | 2021-04-22 |
Family
ID=75486683
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019199365A Pending JP2021065076A (en) | 2019-10-11 | 2019-10-11 | Electric motor |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2021065076A (en) |
-
2019
- 2019-10-11 JP JP2019199365A patent/JP2021065076A/en active Pending
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