JP6568337B2 - 電気機械 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態による電気機械を図面に基づいて説明する。なお、以下に記載する「外部」はすべて「直流電源」と読み替える。
本発明の第一実施形態による電気機械は、永磁式回転部又はリラクタンスモータ回転部によって構成される回転部(104)に直列接続式補助励磁巻線(105)、又は直列接続式補助励磁巻線(105)と並列接続式補助励磁巻線(108)の両方を設置し、かつ導電リングおよびブラシ装置(107)を電気エネルギー伝送のインタフェースとする。駆動制御装置(103)は、磁場巻線(102)にある励磁電流の大きさと極性と相順を制御する以外に、直列接続式補助励磁巻線(105)、又は直列接続式補助励磁巻線(105)と並列接続式補助励磁巻線(108)の両方の励磁電圧・電流の大きさと極性を制御する。
図1の主な構成は、以下の通りである。
駆動制御装置(103)は電気機械部品、固体部品及びマイクロプロセッサの三者、又はいずれか一つによって構成される駆動電控装置である。角度位置検知装置(106)の信号を受けることにより、磁場巻線(102)をモータとして稼動するとき、励磁給電する時機、極性、相順と電圧、電流の大きさを制御し、又は発電機として発電するとき、出力する時機、極性、相順と電圧、電流大きさを制御する。及び直列接続式補助励磁巻線(105)と並列接続式補助励磁巻線(108)の両方、又はいずれか一方を駆動し、励磁電気エネルギーの電圧、電流と極性を制御する。
図2は第二実施形態の直列接続式補助励磁巻線(105)を備える導電リングおよびブラシ付き回転電機(1000)の回路構成を示す模式図である。
図2の回路構成は、以下の通りである。
図2に示される直列接続式補助励磁巻線(105)を回転部(104)にある磁極に巻き、導電リングおよびブラシ装置(107)と出力端を経て、電気機械を駆動制御する磁場巻線(102)の駆動制御装置(103)にある電源入力端と直列接続してから、直流電源に通じる。その励磁極性と回転部にある磁極は、同極性補助励磁又は異極性差動励磁を含む。
図3は第三実施形態の並列接続式補助励磁巻線(108)を備える導電リングおよびブラシ付き回転電機(1000)の回路構成を示す模式図である。
図3の回路構成は、以下の通りである。
図3に示される並列接続式補助励磁巻線(108)を回転部(104)にある磁極に巻き、導電リングおよびブラシ装置(107)を経て、駆動制御装置(103)の電源端に並列接続し、また駆動制御装置(103)に制御される出力端に並列接続することにより、個別に駆動制御装置(103)によりその極性を制御し、及び電圧電流を励磁する。その励磁極性と回転部にある磁極は、同極性補助励磁又は異極性差動励磁を含む。
図4は第四実施形態の直列接続式補助励磁巻線(105)及び並列接続式補助励磁巻線(108)を備える導電リングおよびブラシ付き回転電機(1000)の回路構成を示す模式図である。
図4の回路構成は、以下の通りである。
図4に示される直列接続式補助励磁巻線(105)を回転部(104)にある磁極に巻き、導電リングおよびブラシ装置(107)と出力端を経て、電気機械を駆動制御する磁場巻線(102)の駆動制御装置(103)にある電源入力端と直列接続してから、直流電源に通じる。その励磁極性と回転部にある磁極は、同極性補助励磁又は異極性差動励磁を含む。
102:磁場巻線、
103:駆動制御装置、
104:回転部、
105:直列接続式補助励磁巻線、
106:角度位置検知装置、
107:導電リングおよびブラシ装置、
108:並列接続式補助励磁巻線、
1000:導電リングおよびブラシ付き回転電機。
Claims (5)
- スイッチトリラクタンスモータとして動作する電気機械であって、
磁性材料によって構成されており、磁場形成装置(101)の磁極数と同じまたは異なる数の磁極数を有するリラクタンスモータ回転部(104)に直列接続式補助励磁巻線(105)が設置され、導電リングおよびブラシ装置(107)を、直列接続式補助励磁巻線(105)を経由する励磁電気エネルギー伝送のインタフェースとし、
駆動制御装置(103)は、
磁場巻線(102)にある励磁電流の大きさ、極性、および相順を制御する機能、および、
直列接続式補助励磁巻線(105)の励磁電圧および電流の大きさと極性を制御する機能
を有し、
直列接続式補助励磁巻線(105)の励磁電圧および電流の大きさと極性を駆動制御装置(103)が制御する機能により、モータ又は発電機として駆動するとき、リラクタンスモータ回転部(104)の磁極に対して、直巻の励磁効果をもたらし、
駆動制御装置(103)は、電気機械部品、固体部品、及び、マイクロプロセッサのうち少なくとも一つによって構成され、
モータとして駆動するとき、角度位置検知装置(106)の信号を受信し、駆動制御装置(103)を経由して、磁場巻線(102)にある励磁給電する時機、極性、相順、ならびに電圧および電流の大きさを制御し、または、
発電機として駆動するとき、出力する時機、極性、相順、ならびに電圧および電流の大きさを制御し、
駆動制御装置(103)を経由して、直列接続式補助励磁巻線(105)を駆動し、励磁電気エネルギーの電圧、電流と極性を制御し、
磁場形成装置(101)は、導磁鉄芯及び両相以上の磁場巻線(102)によって構成され、リラクタンスモータ回転部(104)にカップリングし、リラクタンスモータ回転部(104)と磁気ループを形成し、リラクタンスモータ回転部(104)との間で電気機械効果を形成し、
磁場巻線(102)は、磁場形成装置(101)の両相以上のコイル巻線によって構成され、
モータとして駆動するとき、駆動制御装置(103)の励磁制御により、相対する方向の移動磁場を形成し、リラクタンスモータ回転部(104)との間で作動効果を形成し、
発電機として駆動するとき、駆動制御装置(103)により、発電出力の電圧および電流を制御し、
角度位置検知装置(106)は、電気機械式スイッチ装置、ホール素子、光電、電磁感応、超音波、又は靜電感応の物理的な位置検知装置によって構成され、相対的に回転する磁場形成装置(101)とリラクタンスモータ回転部(104)との間に設置され、磁場形成装置(101)の磁場巻線(102)により発生する磁場に対するリラクタンスモータ回転部(104)の相対位置を検出し、検出された信号を駆動制御装置(103)へ伝送し、
回転軸およびシェルを有し、磁場形成装置(101)とカップリングし、磁極に直列接続式補助励磁巻線(105)が設けられており、直列接続式補助励磁巻線(105)の両側に設けられた各導電リングおよびブラシ装置(107)を通して、直流電源の正極及び負極との間で励磁電気エネルギーを伝送し、
直列接続式補助励磁巻線(105)は、リラクタンスモータ回転部(104)の磁極に巻かれており、直列接続式補助励磁巻線(105)の両側に設けられた各導電リングおよびブラシ装置(107)を通して、前記直流電源の正極および負極との間で電気エネルギーを伝送し、
直列接続式補助励磁巻線(105)は、モータ又は発電機として駆動するとき、導電リングおよびブラシ装置(107)を経由して、磁場巻線(102)および駆動制御装置(103)と直列接続してから、前記直流電源に接続されており、
導電リングおよびブラシ装置(107)は、導電性ループ及び導電性ブラシによって形成されており、且つ別々に回転する回転部と前記直流電源の正極および負極との間にそれぞれ設置されており、回転部が回転するとき、直列接続式補助励磁巻線(105)と前記直流電源の正極および負極との間で電気エネルギーを伝送し、
ブラシ電気機械(1000)は、上述の磁場形成装置(101)、角度位置検知装置(106)、リラクタンスモータ回転部(104)、導電リングおよびブラシ装置(107)により構成され、
直列接続式補助励磁巻線(105)は、リラクタンスモータ回転部(104)の磁極に巻かれており、導電リングおよびブラシ装置(107)と出力端を介して、磁場巻線(102)の駆動制御装置(103)にある電源入力端に直列接続され、直流電源により、リラクタンスモータ回転部(104)に対して、同極性補助励磁又は異極性差動励磁を行うことを特徴とする電気機械。 - リラクタンスモータ回転部(104)に直列接続式補助励磁巻線(105)および並列接続式補助励磁巻線(108)が設置され、
駆動制御装置(103)は、
(1)直列接続式補助励磁巻線(105)の励磁電圧および電流の大きさと極性を制御する機能、
(2)並列接続式補助励磁巻線(108)の励磁電圧および電流の大きさと極性を制御する機能、
を有し、
直列接続式補助励磁巻線(105)の励磁電圧および電流の大きさと極性を駆動制御装置(103)が制御する機能、および、並列接続式補助励磁巻線(108)の励磁電圧および電流の大きさと極性を駆動制御装置(103)が制御する機能により、モータ又は発電機として駆動するとき、リラクタンスモータ回転部(104)の磁極に対して、直巻および/または分巻の補助励磁または差動励磁の励磁効果をもたらし、
駆動制御装置(103)を経由して、直列接続式補助励磁巻線(105)および並列接続式補助励磁巻線(108)を駆動し、励磁電気エネルギーの電圧、電流と極性を制御し、
リラクタンスモータ回転部(104)は、
回転軸およびシェルを有し、磁場形成装置(101)とカップリングし、磁極に直列接続式補助励磁巻線(105)および並列接続式補助励磁巻線(108)が設けられており、直列接続式補助励磁巻線(105)および並列接続式補助励磁巻線(108)の両側に設けられた各導電リングおよびブラシ装置(107)を通して、直流電源の正極および負極との間で励磁電気エネルギーを伝送し、
直列接続式補助励磁巻線(105)および並列接続式補助励磁巻線(108)は、リラクタンスモータ回転部(104)の磁極に巻くことにより形成されており、直列接続式補助励磁巻線(105)および並列接続式補助励磁巻線(108)の両側に設けられた各導電リングおよびブラシ装置(107)を通して、前記直流電源の正極および負極との間で電気エネルギーを伝送し、
並列接続式補助励磁巻線(108)は、モータ又は発電機として駆動するとき、導電リングおよびブラシ装置(107)を経由して、前記直流電源、駆動制御装置(103)の出力端、又は磁場巻線(102)の両端に並列接続されており、
導電リングおよびブラシ装置(107)は、導電性ループ及び導電性ブラシによって形成されており、且つ別々に回転する回転部と前記直流電源の正極および負極との間にそれぞれ設置されており、回転部が回転するとき、直列接続式補助励磁巻線(105)および並列接続式補助励磁巻線(108)と前記直流電源の正極および負極との間で電気エネルギーを伝送し、
並列接続式補助励磁巻線(108)は、磁気抵抗式回転部(104)の磁極に巻かれており、導電リングおよびブラシ装置(107)を介して、駆動制御装置(103)の電源端に並列接続され、駆動制御装置(103)に制御される出力端に並列接続され、駆動制御装置(103)により極性が制御され、電圧電流が励磁され、リラクタンスモータ回転部(104)の並列接続式補助励磁巻線(108)および直列接続式補助励磁巻線(105)に対して、同極性補助励磁又は異極性差動励磁を行うことを特徴とする請求項1に記載の電気機械。 - 磁性材料によって構成されており、磁場形成装置(101)の磁極数と同じまたは異なる数の磁極数を有する永磁式回転部(104)に直列接続式補助励磁巻線(105)が設置され、導電リングおよびブラシ装置(107)を、直列接続式補助励磁巻線(105)を経由する励磁電気エネルギー伝送のインタフェースとし、
駆動制御装置(103)は、
磁場巻線(102)にある励磁電流の大きさ、極性、および相順を制御する機能、および、
直列接続式補助励磁巻線(105)の励磁電圧および電流の大きさと極性を制御する機能
を有し、
直列接続式補助励磁巻線(105)の励磁電圧および電流の大きさと極性を駆動制御装置(103)が制御する機能により、モータ又は発電機として駆動するとき、永磁式回転部(104)の磁極に対して、直巻の励磁効果をもたらし、
駆動制御装置(103)は、電気機械部品、固体部品、及び、マイクロプロセッサのうち少なくとも一つによって構成される駆動電控装置であって、
モータとして駆動するとき、角度位置検知装置(106)の信号を受信し、駆動制御装置(103)を経由して、磁場巻線(102)にある励磁給電する時機、極性、相順、ならびに電圧および電流の大きさを制御し、または、
発電機として駆動するとき、出力する時機、極性、相順、ならびに電圧および電流の大きさを制御し、
駆動制御装置(103)を経由して、直列接続式補助励磁巻線(105)を駆動し、励磁電気エネルギーの電圧、電流と極性を制御し、
磁場形成装置(101)は、導磁鉄芯及び両相以上の磁場巻線(102)によって構成され、永磁式回転部(104)にカップリングし、永磁式回転部(104)と磁気ループを形成し、永磁式回転部(104)との間で電気機械効果を形成し、
磁場巻線(102)は、磁場形成装置(101)の両相以上のコイル巻線によって構成され、
モータとして駆動するとき、駆動制御装置(103)の励磁制御により、相対する方向の移動磁場を形成し、永磁式回転部(104)との間で作動効果を形成し、
発電機として駆動するとき、駆動制御装置(103)により、発電出力の電圧および電流を制御し、
角度位置検知装置(106)は、電気機械式スイッチ装置、ホール素子、光電、電磁感応、超音波、又は靜電感応の物理的な位置検知装置によって構成され、相対的に回転する磁場形成装置(101)と永磁式回転部(104)との間に設置され、磁場形成装置(101)の磁場巻線(102)により発生する磁場に対する永磁式回転部(104)の相対位置を検出し、検出された信号を駆動制御装置(103)へ伝送し、
回転軸およびシェルを有し、磁場形成装置(101)とカップリングし、磁極に直列接続式補助励磁巻線(105)が設けられており、導電リングおよびブラシ装置(107)を通して、直流電源との間で励磁電気エネルギーを伝送し、
直列接続式補助励磁巻線(105)は、永磁式回転部(104)の磁極に巻かれており、直列接続式補助励磁巻線(105)の両側に設けられた各導電リングおよびブラシ装置(107)を通して、前記直流電源の正極および負極との間で電気エネルギーを伝送し、
直列接続式補助励磁巻線(105)は、モータ又は発電機として駆動するとき、導電リングおよびブラシ装置(107)を経由して、磁場巻線(102)および駆動制御装置(103)と直列接続してから、前記直流電源に接続されており、
導電リングおよびブラシ装置(107)は、導電性ループ及び導電性ブラシによって形成されており、且つ別々に回転する回転部と前記直流電源との間にそれぞれ設置されており、回転部が回転するとき、直列接続式補助励磁巻線(105)と前記直流電源の正極および負極との間で電気エネルギーを伝送し、
ブラシ電気機械(1000)は、上述の磁場形成装置(101)、角度位置検知装置(106)、永磁式回転部(104)、導電リングおよびブラシ装置(107)により構成され、
直列接続式補助励磁巻線(105)は、永磁式回転部(104)の磁極に巻かれており、導電リングおよびブラシ装置(107)と出力端を介して、磁場巻線(102)の駆動制御装置(103)にある電源入力端に直列接続され、前記直流電源により、永磁式回転部(104)に対して、同極性補助励磁又は異極性差動励磁を行うことを特徴とする電気機械。 - 永磁式回転部(104)に直列接続式補助励磁巻線(105)および並列接続式補助励磁巻線(108)が設置され、
駆動制御装置(103)は、
(1)直列接続式補助励磁巻線(105)の励磁電圧および電流の大きさと極性を制御する機能、
(2)並列接続式補助励磁巻線(108)の励磁電圧および電流の大きさと極性を制御する機能、
を有し、
直列接続式補助励磁巻線(105)の励磁電圧および電流の大きさと極性を駆動制御装置(103)が制御する機能、および、並列接続式補助励磁巻線(108)の励磁電圧および電流の大きさと極性を駆動制御装置(103)が制御する機能により、モータ又は発電機として駆動するとき、永磁式回転部(104)の磁極に対して、直巻および/または分巻の補助励磁または差動励磁の励磁効果をもたらし、
駆動制御装置(103)を経由して、直列接続式補助励磁巻線(105)および並列接続式補助励磁巻線(108)を駆動し、励磁電気エネルギーの電圧、電流と極性を制御し、
永磁式回転部(104)は、
回転軸およびシェルを有し、磁場形成装置(101)とカップリングし、磁極に直列接続式補助励磁巻線(105)および並列接続式補助励磁巻線(108)が設けられており、直列接続式補助励磁巻線(105)および並列接続式補助励磁巻線(108)の両側に設けられた各導電リングおよびブラシ装置(107)を通して、直流電源との間で励磁電気エネルギーを伝送し、
直列接続式補助励磁巻線(105)および並列接続式補助励磁巻線(108)は、永磁式回転部(104)の磁極に巻くことにより形成されており、直列接続式補助励磁巻線(105)および並列接続式補助励磁巻線(108)の両側に設けられた各導電リングおよびブラシ装置(107)を通して、前記直流電源の正極および負極との間で電気エネルギーを伝送し、
並列接続式補助励磁巻線(108)は、モータ又は発電機として駆動するとき、導電リングおよびブラシ装置(107)を経由して、前記直流電源、駆動制御装置(103)の出力端、又は磁場巻線(102)の両端に並列接続されており、
導電リングおよびブラシ装置(107)は、導電性ループ及び導電性ブラシによって形成されており、且つ別々に回転する回転部と前記直流電源の正極および負極との間にそれぞれ設置されており、回転部が回転するとき、直列接続式補助励磁巻線(105)および並列接続式補助励磁巻線(108)と前記直流電源の正極および負極との間で電気エネルギーを伝送し、
並列接続式補助励磁巻線(108)は、永磁式回転部(104)の磁極に巻かれており、導電リングおよびブラシ装置(107)を介して、駆動制御装置(103)の電源端に並列接続され、駆動制御装置(103)に制御される出力端に並列接続され、駆動制御装置(103)により極性が制御され、電圧電流が励磁され、永磁式回転部(104)の並列接続式補助励磁巻線(108)および直列接続式補助励磁巻線(105)に対して、同極性補助励磁又は異極性差動励磁を行うことを特徴とする請求項3に記載の電気機械。 - 並列接続式補助励磁巻線(108)の負極端と直列接続式補助励磁巻線(105)の負極端が接続することで長い複数の励磁接続を形成し、
又は、並列接続式補助励磁巻線(108)の負極端と直列接続式補助励磁巻線(105)の正極端とが接続することで短い複数の励磁接続を形成し、
回転部に対して、同極性補助励磁又は異極性差動励磁を行うことを特徴とする請求項2または4に記載の電気機械。
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