JPH04281390A - 高速電動機 - Google Patents
高速電動機Info
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- JPH04281390A JPH04281390A JP3123302A JP12330291A JPH04281390A JP H04281390 A JPH04281390 A JP H04281390A JP 3123302 A JP3123302 A JP 3123302A JP 12330291 A JP12330291 A JP 12330291A JP H04281390 A JPH04281390 A JP H04281390A
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Links
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Landscapes
- Brushless Motors (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】周知のブラシレス電動機及びイン
バータ付誘導電動機の利用される産業分野に利用される
。
バータ付誘導電動機の利用される産業分野に利用される
。
【従来の技術】リラクタンス型電動機は、出力トルクが
大きく、マグネット回転子が不要であると言う利点があ
るが、反面に欠点も多いので実用化された例はほとんど
ない。特に高速電動機は実用化された例はない。又直流
のブラシレス電動機も相似した理由で、汎用された例は
少ない。
大きく、マグネット回転子が不要であると言う利点があ
るが、反面に欠点も多いので実用化された例はほとんど
ない。特に高速電動機は実用化された例はない。又直流
のブラシレス電動機も相似した理由で、汎用された例は
少ない。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】第1の課題 リラク
タンス型の電動機は、振動を発生し易いことが欠点とな
っている。この問題を解決することが必要である。第2
の課題 回転子の突極の数が多く、インダクタンスが
大きいので、磁極と突極に蓄積され若しくは放出される
磁気エネルギの量が大きく、又1回転毎の蓄積と放出の
回数が多い。従って、出力トルクは大きい長所がある反
面に低速となる問題点がある。第3の課題 ブラシレ
スの直流電動機の場合には、上述した課題は解決されて
いるが、より高速で高トルクの電動機を得ようとすると
第2の課題と同じ問題点がある。
タンス型の電動機は、振動を発生し易いことが欠点とな
っている。この問題を解決することが必要である。第2
の課題 回転子の突極の数が多く、インダクタンスが
大きいので、磁極と突極に蓄積され若しくは放出される
磁気エネルギの量が大きく、又1回転毎の蓄積と放出の
回数が多い。従って、出力トルクは大きい長所がある反
面に低速となる問題点がある。第3の課題 ブラシレ
スの直流電動機の場合には、上述した課題は解決されて
いるが、より高速で高トルクの電動機を得ようとすると
第2の課題と同じ問題点がある。
【0003】第4の課題 電機子コイルのインダクタ
ンスがリラクタンス型の電動機の場合には著しく大きい
ので、通電初期の電流の立上がりがおそく、又通電停止
時の電流の降下がおくれる。前者は出力トルクを減少し
、後者は反トルクを発生する問題点がある。通電初期の
立上がりを速くする為に電源を高電圧とすると、磁気飽
和点以降で鋭い電流の立上がりが発生する。この為に、
振動と電気ノイズを発生し、又上述した電流の立上がる
区間は、トルクの小さい区間なので、欠点のみが助長さ
れる問題点がある。上述した減トルクと反トルクの発生
することにより高速化(毎分数万回転)は不可能となる
問題点がある。一般に利用される回転速度(毎分数千回
転)としても減トルクと反トルクが発生して、効率が劣
化する不都合がある。出力トルクを大きくする為に電源
電圧を上昇する手段を採用すると、1000ボルト以上
となり実用性が失なわれる。ブラシレス直流電動機の場
合にも、より高速とする場合に同じ問題点が発生する。
ンスがリラクタンス型の電動機の場合には著しく大きい
ので、通電初期の電流の立上がりがおそく、又通電停止
時の電流の降下がおくれる。前者は出力トルクを減少し
、後者は反トルクを発生する問題点がある。通電初期の
立上がりを速くする為に電源を高電圧とすると、磁気飽
和点以降で鋭い電流の立上がりが発生する。この為に、
振動と電気ノイズを発生し、又上述した電流の立上がる
区間は、トルクの小さい区間なので、欠点のみが助長さ
れる問題点がある。上述した減トルクと反トルクの発生
することにより高速化(毎分数万回転)は不可能となる
問題点がある。一般に利用される回転速度(毎分数千回
転)としても減トルクと反トルクが発生して、効率が劣
化する不都合がある。出力トルクを大きくする為に電源
電圧を上昇する手段を採用すると、1000ボルト以上
となり実用性が失なわれる。ブラシレス直流電動機の場
合にも、より高速とする場合に同じ問題点が発生する。
【課題を解決するための手段】第1の手段 固定電機
子と磁性体回転子を備えた3相片波通電のリラクタンス
型電動機において、磁性体回転子の外周面に等しい巾と
等しい離間角で配設された複数個の突極と、固定電機子
の内周面より突出され、軸対称の位置にある磁極が同相
となり、突極と僅かな空隙を介して対向し、等しいピッ
チで配設されるとともに、電機子コイルの装着される磁
極の円周方向の巾が電気角で120度若しくは180度
の巾の6n個(nは正整数)の磁極と、該磁極に装着さ
れた第1,第2,第3の相の電機子コイルと、突極の回
転位置を検知して、電気角で120度の巾で360度の
位相差のある矩形波の第1の相の位置検知信号ならびに
第1の相の位置検知信号と同じ波形と位相差を有し、第
1の相の位置検知信号よりそれぞれ位相が順次に電気角
で120度おくれた第2,第3の相の位置検知信号が得
られる複数個の位置検知素子を含む位置検知装置と、各
電機子コイルの両端に接続されたスイッチング素子と、
スイッチング素子と対応する電機子コイルの直列接続体
の直流電源負電圧側に並列に逆接続されたダイオードな
らびに電機子コイルの負電圧側に1端が逆接続されたダ
イオードと、直流電源に順方向に接続した逆流防止用の
第1,第2,第3のダイオードを介して、それぞれ第1
,第2,第3の相の電機子コイルに対して、両端に接続
したスイッチング素子が第1,第2,第3の相の位置検
知信号によりそれぞれ導通せしめられるることにより供
電する第1,第2,第3の通電制御回路と、第1,第2
,第3の通電制御回路に含まれる前記した負電圧側に1
端が逆接続されたダイオードを介して、第1,第2,第
3の相の電子機コイルの通電が断たれたときに、蓄積さ
れた磁気エネルギをそれぞれ流入充電して保持する小容
量の第1,第2,第3のコンデンサと、第3の相の電子
機コイルの通電の開始と同時に第1のコンデンサに充電
された静電エネルギを該電機子コイルに流入放電し、第
2の相の電子機コイルと第1の相の電機子コイルの通電
の開始と同時に第3のコンデンサと第2のコンデンサは
充電された静電エネルギをそれぞれ第2の相の電機子コ
イルと第1の相の電機子コイルに流入放電せしめる電気
回路と、突極が磁極に侵入し始める点より電気角で30
度前後の区間内において、設定された角度を経過した点
で該磁極に捲着された電機子コイルの通電が開始される
ように、前記した位置検知素子を固定電機子側に固定す
る手段とより構成されたものである。第2の手段 請
求項1において、第1,第2,第3の相の位置検知信号
の巾の前半部の巾だけ通電されるインダクタンスコイル
と、該インダクタンスコイルの通電が断たれたときに、
その蓄積磁気エネルギをそれぞれ第1,第2,第3のコ
ンデンサに流入充電する電気回路とより構成されたもの
である。
子と磁性体回転子を備えた3相片波通電のリラクタンス
型電動機において、磁性体回転子の外周面に等しい巾と
等しい離間角で配設された複数個の突極と、固定電機子
の内周面より突出され、軸対称の位置にある磁極が同相
となり、突極と僅かな空隙を介して対向し、等しいピッ
チで配設されるとともに、電機子コイルの装着される磁
極の円周方向の巾が電気角で120度若しくは180度
の巾の6n個(nは正整数)の磁極と、該磁極に装着さ
れた第1,第2,第3の相の電機子コイルと、突極の回
転位置を検知して、電気角で120度の巾で360度の
位相差のある矩形波の第1の相の位置検知信号ならびに
第1の相の位置検知信号と同じ波形と位相差を有し、第
1の相の位置検知信号よりそれぞれ位相が順次に電気角
で120度おくれた第2,第3の相の位置検知信号が得
られる複数個の位置検知素子を含む位置検知装置と、各
電機子コイルの両端に接続されたスイッチング素子と、
スイッチング素子と対応する電機子コイルの直列接続体
の直流電源負電圧側に並列に逆接続されたダイオードな
らびに電機子コイルの負電圧側に1端が逆接続されたダ
イオードと、直流電源に順方向に接続した逆流防止用の
第1,第2,第3のダイオードを介して、それぞれ第1
,第2,第3の相の電機子コイルに対して、両端に接続
したスイッチング素子が第1,第2,第3の相の位置検
知信号によりそれぞれ導通せしめられるることにより供
電する第1,第2,第3の通電制御回路と、第1,第2
,第3の通電制御回路に含まれる前記した負電圧側に1
端が逆接続されたダイオードを介して、第1,第2,第
3の相の電子機コイルの通電が断たれたときに、蓄積さ
れた磁気エネルギをそれぞれ流入充電して保持する小容
量の第1,第2,第3のコンデンサと、第3の相の電子
機コイルの通電の開始と同時に第1のコンデンサに充電
された静電エネルギを該電機子コイルに流入放電し、第
2の相の電子機コイルと第1の相の電機子コイルの通電
の開始と同時に第3のコンデンサと第2のコンデンサは
充電された静電エネルギをそれぞれ第2の相の電機子コ
イルと第1の相の電機子コイルに流入放電せしめる電気
回路と、突極が磁極に侵入し始める点より電気角で30
度前後の区間内において、設定された角度を経過した点
で該磁極に捲着された電機子コイルの通電が開始される
ように、前記した位置検知素子を固定電機子側に固定す
る手段とより構成されたものである。第2の手段 請
求項1において、第1,第2,第3の相の位置検知信号
の巾の前半部の巾だけ通電されるインダクタンスコイル
と、該インダクタンスコイルの通電が断たれたときに、
その蓄積磁気エネルギをそれぞれ第1,第2,第3のコ
ンデンサに流入充電する電気回路とより構成されたもの
である。
【0004】第3の手段 固定電機子と磁性体回転子
を備えた3相全波通電のリラクタンス型電動機において
、磁性体回転子の外周面に等しい巾と等しい離間角で配
設された複数個の突極と、固定電機子の内周面より突出
され、軸対称の位置にある磁極が同相となり、突極と僅
かな空隙を介して対向し、等しいピッチで配設されると
ともに、電機子コイルの装着される磁極の円周方向の巾
が電気角で120度若しくは180度の巾の12n個(
nは正整数)の磁極と、該磁極に装着された電機子コイ
ルと、突極の回転位置を検知して、電気角で120度の
巾で360度の位相差のある矩形波の第1の相の位置検
知信号及び第1の相の位置検知信号と同じ波形と位相差
を有し、第1の位置検知信号よりそれぞれ位相が順次に
電気角で120度おくれた第2,第3の相の位置検知信
号ならびに第1の相の位置検知信号と同じ波形と位相差
を有し、第1の相の位置検知信号より位相が電気角で1
80度おくれた第1の相の位置検知信号及び第1の相の
位置検知信号と同じ波形と位相差を有し、第1の相の位
置検知信号よりそれぞれ位相が順次に電気角で120度
おくれた第2,第3の相の位置検知信号が得られる複数
個の位置検知素子を含む位置検知装置と、第1の相の片
波通電の電機子コイルの1組を第1,第1の電機子コイ
ルと呼称し、第2,第3の相のそれぞれの片波通電の電
機子コイルの各1組をそれぞれ第2,第2の電機子コイ
ル及び第3,第3の電機子コイルと呼称したときに、各
電機子コイルの両端に接続されたスイッチング素子と対
応する電機子コイルの直列接続体の直流電源負電圧側に
並列に逆接続されたダイオードならびに電子コイルの負
電圧側に1端が逆接続されたダイオードと、固定電機子
の磁極に装着された第1,第2,第3の電機子コイルの
両端に接続されたスイッチング素子を、それぞれ第1,
第2,第3の相の位置検知信号の巾だけ導通せしめ、他
の磁極に装着された第1,第2,第3の励磁コイルの両
端に接続されたスイツチング素子を、それぞれ第1,第
2,第3の相の位置検知信号の巾だけ導通せしめる電気
回路と、直流電源に順方向に接続された逆流防止用の第
1,第2,………,第6のダイオードを介して第1,第
2,第3の電機子コイルと第1,第2,第3の電機子コ
イルに対して、両端に接続したスイッチング素子の導通
により、それぞれ通電する第1,第2の通電制御回路と
、第1,第2の通電制御回路に含まれる前記した負電圧
側に1端が逆接続されたダイオードを介して第1,第2
,第3の相の電機子コイルと第1,第2,第3の相の電
機子コイルの通電が断たれたときに、蓄積された磁気エ
ネルギをそれぞれ流入充電して保持する小容量の第1,
第2,第3のコンデンサと第1,第2,第3のコンデン
サと、第3,第3の相の電機子コイルの通電の開始と同
時に第1,第1のコンデンサに充電された静電エネルギ
を第3,第3の相の電機子コイルにそれぞれ流入放電し
、第2,第2の相の電機子コイルの通電の開始と同時に
第3,第3のコンデンサに充電された静電エネルギを第
2,第2の相の電機子コイルにそれぞれ流入放電し、第
1,第1の相の電機子コイルの通電の開始と同時に第2
,第2のコンデンサに充電された静電エネルギを第1,
第1の相の電機子コイルにそれぞれ流入放電せしめる電
気回路と、突極が磁極に侵入し始める点より電気角で3
0度前後の区間内において、設定された角度を経過した
点で該磁極に捲着された電機子コイルの通電が開始され
るように、前記した位置検知素子を固定電機子側に固定
する手段とより構成されたものである。第4の手段
請求項3において、第1,第2,第3の相の位置検知信
号の巾の前半の巾だけ通電される第1のインダクタンス
コイルと、第1,第2,第3の位置検知信号の巾の前半
の巾だけ通電される第2のインダクタンスコイルと、第
1のインダクタンスコイルの通電が断たれたときに、そ
の蓄積磁気エネルギをそれぞれ第1,第2,第3のコン
デンサに流入充電し、第2のインダクタンスコイルの通
電が断たれたときに、その蓄積磁気エネルギをそれぞれ
第1,第2,第3のコンデンサに流入充電する電気回路
とより構成されたものである。
を備えた3相全波通電のリラクタンス型電動機において
、磁性体回転子の外周面に等しい巾と等しい離間角で配
設された複数個の突極と、固定電機子の内周面より突出
され、軸対称の位置にある磁極が同相となり、突極と僅
かな空隙を介して対向し、等しいピッチで配設されると
ともに、電機子コイルの装着される磁極の円周方向の巾
が電気角で120度若しくは180度の巾の12n個(
nは正整数)の磁極と、該磁極に装着された電機子コイ
ルと、突極の回転位置を検知して、電気角で120度の
巾で360度の位相差のある矩形波の第1の相の位置検
知信号及び第1の相の位置検知信号と同じ波形と位相差
を有し、第1の位置検知信号よりそれぞれ位相が順次に
電気角で120度おくれた第2,第3の相の位置検知信
号ならびに第1の相の位置検知信号と同じ波形と位相差
を有し、第1の相の位置検知信号より位相が電気角で1
80度おくれた第1の相の位置検知信号及び第1の相の
位置検知信号と同じ波形と位相差を有し、第1の相の位
置検知信号よりそれぞれ位相が順次に電気角で120度
おくれた第2,第3の相の位置検知信号が得られる複数
個の位置検知素子を含む位置検知装置と、第1の相の片
波通電の電機子コイルの1組を第1,第1の電機子コイ
ルと呼称し、第2,第3の相のそれぞれの片波通電の電
機子コイルの各1組をそれぞれ第2,第2の電機子コイ
ル及び第3,第3の電機子コイルと呼称したときに、各
電機子コイルの両端に接続されたスイッチング素子と対
応する電機子コイルの直列接続体の直流電源負電圧側に
並列に逆接続されたダイオードならびに電子コイルの負
電圧側に1端が逆接続されたダイオードと、固定電機子
の磁極に装着された第1,第2,第3の電機子コイルの
両端に接続されたスイッチング素子を、それぞれ第1,
第2,第3の相の位置検知信号の巾だけ導通せしめ、他
の磁極に装着された第1,第2,第3の励磁コイルの両
端に接続されたスイツチング素子を、それぞれ第1,第
2,第3の相の位置検知信号の巾だけ導通せしめる電気
回路と、直流電源に順方向に接続された逆流防止用の第
1,第2,………,第6のダイオードを介して第1,第
2,第3の電機子コイルと第1,第2,第3の電機子コ
イルに対して、両端に接続したスイッチング素子の導通
により、それぞれ通電する第1,第2の通電制御回路と
、第1,第2の通電制御回路に含まれる前記した負電圧
側に1端が逆接続されたダイオードを介して第1,第2
,第3の相の電機子コイルと第1,第2,第3の相の電
機子コイルの通電が断たれたときに、蓄積された磁気エ
ネルギをそれぞれ流入充電して保持する小容量の第1,
第2,第3のコンデンサと第1,第2,第3のコンデン
サと、第3,第3の相の電機子コイルの通電の開始と同
時に第1,第1のコンデンサに充電された静電エネルギ
を第3,第3の相の電機子コイルにそれぞれ流入放電し
、第2,第2の相の電機子コイルの通電の開始と同時に
第3,第3のコンデンサに充電された静電エネルギを第
2,第2の相の電機子コイルにそれぞれ流入放電し、第
1,第1の相の電機子コイルの通電の開始と同時に第2
,第2のコンデンサに充電された静電エネルギを第1,
第1の相の電機子コイルにそれぞれ流入放電せしめる電
気回路と、突極が磁極に侵入し始める点より電気角で3
0度前後の区間内において、設定された角度を経過した
点で該磁極に捲着された電機子コイルの通電が開始され
るように、前記した位置検知素子を固定電機子側に固定
する手段とより構成されたものである。第4の手段
請求項3において、第1,第2,第3の相の位置検知信
号の巾の前半の巾だけ通電される第1のインダクタンス
コイルと、第1,第2,第3の位置検知信号の巾の前半
の巾だけ通電される第2のインダクタンスコイルと、第
1のインダクタンスコイルの通電が断たれたときに、そ
の蓄積磁気エネルギをそれぞれ第1,第2,第3のコン
デンサに流入充電し、第2のインダクタンスコイルの通
電が断たれたときに、その蓄積磁気エネルギをそれぞれ
第1,第2,第3のコンデンサに流入充電する電気回路
とより構成されたものである。
【0005】第5の手段 固定電気子とマグネット回
転子を備えた3相全波通電の直流電動機において、電機
子の磁極に装着された第1,第2,第3の相の電機子コ
イルと、第1の相の正方向の通電モードのときに第1の
相の電機子コイルと呼称し、逆方向の通電モードのとき
に第1の相の電機子コイルと呼称し、第2,第3の正向
の通電モードのときにそれぞれ第2,第3の相の電機子
コイル、又逆方向の通電モードのときにそれぞれ第2,
第3の相の電機子コイルと呼称したときに、マグネット
回転子のN,S磁極の位置を検知して、電気角で120
度の巾で360度位相差のある矩形波の第1の相の位置
検知信号とこれよりそれぞれ位相が順次に電気角で12
0度おくれた第2,第3の位置検知信号ならびに第1の
相の位置検知信号と同じ巾と位相差を有し、第1の相の
位置検知信号より位相が電気角で180度おくれた第1
の相の位置検知信号及び第1の相の位置検知信号よりそ
れぞれ位相が順次に電気角で120度おくれた第2,第
3の相の位置検知信号が得られる複数個の位置検知素子
を位置検知装置と、各電機子コイルの両端に接続された
スイッチング素子と、スイッチング素子と対応する電機
子コイルの直列接続体の直流電源負電圧側に並列に逆接
続されたダイオードならびに電機子コイルの負電圧側に
1端が逆接続されたダイオードと、第1,第2,第3の
電機子コイルの両端に接続されたスイッチング素子をそ
れぞれ第1,第2,第3の相の位置検知信号の巾だけ導
通せしめ、第1,第2,第3の電機子コイルの両端に接
続されたスイッチング素子を、それぞれ第1,第2,第
3の相の位置検知信号の巾だけ導通せしめる電気回路と
、直流電源に順方向に接続された逆流防止用の第1,第
2,…,第6のダイオードを介して第1,第2,第3の
電機子コイルと第1,第2,第3の電機子コイルに対し
て、両端に接続したスイッチング素子の導通により、そ
れぞれ通電する第1,第2の通電制御回路と、第1,第
2の通電制御回路に含まれる前記した負電圧側に1端が
逆接続されたダイオードを介して、第1,第2,第3の
相の電機子コイルと第1,第2,第3の相の電機子コイ
ルの通電が断たれたときに、蓄積された磁気エネルギを
それぞれ流入充電して保持する小容量の第1,第2,第
3のコンデンサと第1,第2,第3のコンデンサと、第
3,第3の相の電機子コイルの通電の開始と同時に第1
,第1のコンデンサに充電された静電エネルギを第3,
第3の電機子コイルにそれぞれ流入放電し、第2,第2
の相の電機子コイルの通電の開始と同時に第3,第3の
コンデンサに充電された静電エネルギを第2,第2の相
の電機子コイルにそれぞれ流入放電し、第1,第1の相
の電機子コイルの通電の開始と同時に第2,第2のコン
デンサに充電された静電エネルギを第1,第1の相の電
機子コイルにそれぞれ流入放電せしめる電気回路と、各
電機子コイルの通電により発生する出力トルクが最大値
となるように前記した位置検知素子を固定電機子側に固
定する手段とより構成されたものである。
転子を備えた3相全波通電の直流電動機において、電機
子の磁極に装着された第1,第2,第3の相の電機子コ
イルと、第1の相の正方向の通電モードのときに第1の
相の電機子コイルと呼称し、逆方向の通電モードのとき
に第1の相の電機子コイルと呼称し、第2,第3の正向
の通電モードのときにそれぞれ第2,第3の相の電機子
コイル、又逆方向の通電モードのときにそれぞれ第2,
第3の相の電機子コイルと呼称したときに、マグネット
回転子のN,S磁極の位置を検知して、電気角で120
度の巾で360度位相差のある矩形波の第1の相の位置
検知信号とこれよりそれぞれ位相が順次に電気角で12
0度おくれた第2,第3の位置検知信号ならびに第1の
相の位置検知信号と同じ巾と位相差を有し、第1の相の
位置検知信号より位相が電気角で180度おくれた第1
の相の位置検知信号及び第1の相の位置検知信号よりそ
れぞれ位相が順次に電気角で120度おくれた第2,第
3の相の位置検知信号が得られる複数個の位置検知素子
を位置検知装置と、各電機子コイルの両端に接続された
スイッチング素子と、スイッチング素子と対応する電機
子コイルの直列接続体の直流電源負電圧側に並列に逆接
続されたダイオードならびに電機子コイルの負電圧側に
1端が逆接続されたダイオードと、第1,第2,第3の
電機子コイルの両端に接続されたスイッチング素子をそ
れぞれ第1,第2,第3の相の位置検知信号の巾だけ導
通せしめ、第1,第2,第3の電機子コイルの両端に接
続されたスイッチング素子を、それぞれ第1,第2,第
3の相の位置検知信号の巾だけ導通せしめる電気回路と
、直流電源に順方向に接続された逆流防止用の第1,第
2,…,第6のダイオードを介して第1,第2,第3の
電機子コイルと第1,第2,第3の電機子コイルに対し
て、両端に接続したスイッチング素子の導通により、そ
れぞれ通電する第1,第2の通電制御回路と、第1,第
2の通電制御回路に含まれる前記した負電圧側に1端が
逆接続されたダイオードを介して、第1,第2,第3の
相の電機子コイルと第1,第2,第3の相の電機子コイ
ルの通電が断たれたときに、蓄積された磁気エネルギを
それぞれ流入充電して保持する小容量の第1,第2,第
3のコンデンサと第1,第2,第3のコンデンサと、第
3,第3の相の電機子コイルの通電の開始と同時に第1
,第1のコンデンサに充電された静電エネルギを第3,
第3の電機子コイルにそれぞれ流入放電し、第2,第2
の相の電機子コイルの通電の開始と同時に第3,第3の
コンデンサに充電された静電エネルギを第2,第2の相
の電機子コイルにそれぞれ流入放電し、第1,第1の相
の電機子コイルの通電の開始と同時に第2,第2のコン
デンサに充電された静電エネルギを第1,第1の相の電
機子コイルにそれぞれ流入放電せしめる電気回路と、各
電機子コイルの通電により発生する出力トルクが最大値
となるように前記した位置検知素子を固定電機子側に固
定する手段とより構成されたものである。
【0006】
【作用】位置検知信号の巾だけ電機子コイルが通電され
、その末端で通電が停止されたときに、電機子コイルの
蓄積磁気エネルギが小容量のコンデンサに流入充電して
高電圧となる。従って磁気エネルギの消滅時間は著しく
小さくなるので反トルクの発生が防止される。所定時間
後に到来する次の位置検知信号により電機子コイルの通
電が開始されるが、このときの印加電圧は、前記したコ
ンデンサの充電電圧となるので通電電流の立上がりが急
速となる。従って減トルクの発生が防止される。以上の
説明より判るように、リラクタンス型の電動機の回転速
度の上昇が不可能となる欠点を除去できる作用があり、
第2,第4の課題を解決する作用がある。マグネット回
転子を有する直流電動機の電機子コイルのインダクタン
スは前記たリラクタンス型の電動機の場合のように大き
くはないが、より高速とすると、インダクタンスによる
トルクと効率の減少が発生する。従って上述した手段を
採用することにより第3の課題が解決される。
、その末端で通電が停止されたときに、電機子コイルの
蓄積磁気エネルギが小容量のコンデンサに流入充電して
高電圧となる。従って磁気エネルギの消滅時間は著しく
小さくなるので反トルクの発生が防止される。所定時間
後に到来する次の位置検知信号により電機子コイルの通
電が開始されるが、このときの印加電圧は、前記したコ
ンデンサの充電電圧となるので通電電流の立上がりが急
速となる。従って減トルクの発生が防止される。以上の
説明より判るように、リラクタンス型の電動機の回転速
度の上昇が不可能となる欠点を除去できる作用があり、
第2,第4の課題を解決する作用がある。マグネット回
転子を有する直流電動機の電機子コイルのインダクタン
スは前記たリラクタンス型の電動機の場合のように大き
くはないが、より高速とすると、インダクタンスによる
トルクと効率の減少が発生する。従って上述した手段を
採用することにより第3の課題が解決される。
【0007】対称の位置にある磁極の電機子コイルが同
時に通電されるので、径方向の磁気吸引力がバランスし
て振動の発生が抑止されるので第1の課題を解決する作
用がある。又上述したコンデンサの充電エネルギを増大
する為に、インダクタンスコイルに蓄積した磁気エネル
ギを、電機子コイルに蓄積した磁気エネルギに加算した
ものによりコンデンサを充電している。従って充電時の
鉄損と銅損による電機子コイルの磁気エネルギの減少を
補充し、次に通電される電機子コイルの磁気エネルギに
転化できるので、通電電流の立上がりと降下を高速化で
きる。従って高速度の回転が得られる作用がある。電源
電圧が低い場合に特に有効である。
時に通電されるので、径方向の磁気吸引力がバランスし
て振動の発生が抑止されるので第1の課題を解決する作
用がある。又上述したコンデンサの充電エネルギを増大
する為に、インダクタンスコイルに蓄積した磁気エネル
ギを、電機子コイルに蓄積した磁気エネルギに加算した
ものによりコンデンサを充電している。従って充電時の
鉄損と銅損による電機子コイルの磁気エネルギの減少を
補充し、次に通電される電機子コイルの磁気エネルギに
転化できるので、通電電流の立上がりと降下を高速化で
きる。従って高速度の回転が得られる作用がある。電源
電圧が低い場合に特に有効である。
【0008】
【実施例】図1以降について本発明の実施例を説明する
。各図面の同一記号のものは同一部材なので、その重複
した説明は省略する。以降の角度表示はすべて電気角で
表示する。次に本発明が適用される3相片波のリラクタ
ンス型の電動機の構成について説明する。図1は、固定
電機子と回転子の平面図である。図1において、記号1
は回転子で、その突極1a,1b,…の巾は180度、
それぞれは360度の位相差で等しいピッチで配設され
ている。回転子1は、珪素鋼板を積層した周知の手段に
より作られている。記号5は回転軸である。固定電機子
16には、磁極16a,16b,16c,16d,16
e,16fが、それ等の巾が180度で、等しい離間角
で配設されている。突極と磁極の巾は180度で等しく
されている。突極数は8個、磁極数は6個である。 電機子16も回転子1と同じ手段により作られている。 磁極16a,16b,…には、電機子コイル17a,1
7b,…がそれぞれ捲着されている。
。各図面の同一記号のものは同一部材なので、その重複
した説明は省略する。以降の角度表示はすべて電気角で
表示する。次に本発明が適用される3相片波のリラクタ
ンス型の電動機の構成について説明する。図1は、固定
電機子と回転子の平面図である。図1において、記号1
は回転子で、その突極1a,1b,…の巾は180度、
それぞれは360度の位相差で等しいピッチで配設され
ている。回転子1は、珪素鋼板を積層した周知の手段に
より作られている。記号5は回転軸である。固定電機子
16には、磁極16a,16b,16c,16d,16
e,16fが、それ等の巾が180度で、等しい離間角
で配設されている。突極と磁極の巾は180度で等しく
されている。突極数は8個、磁極数は6個である。 電機子16も回転子1と同じ手段により作られている。 磁極16a,16b,…には、電機子コイル17a,1
7b,…がそれぞれ捲着されている。
【0009】図3は、図1の磁極と回転子の展開図であ
る。図1において、円環部16及び磁極16a,16b
,…は、図示しない外筺に固定されて固定電機子となる
。記号16の部分は磁路となる磁心である。電機子コイ
ル17a,17dは直列若しくは並列に接続され、この
接続体を電機子コイル32aと呼称する。電機子コイル
17b,17e及び電機子コイル17c,17fも同様
に接続され、これ等をそれぞれ電機子コイル32b,電
機子コイル32cと呼称する。電機子コイル32bが通
電されていると、突極1b,1fが吸引されて、矢印A
方向に回転子1が回転する。120度回転すると、電機
子コイル32bの通電が断たれ、電機子コイル32cが
通電される。更に120度回転すると、電機子コイル3
2cの通電が断たれて、電機子コイル32aが通電され
る。通電モードは120度の回転毎に、電機子コイル3
2a→電機子コイル32b→電機子コイル32c→とサ
イクリツクに交替され、3相片波の電動機として駆動さ
れる。このときに軸対称の位置にある磁極は、図示のよ
うに、N,S極に着磁されている。励磁される2個の磁
極が常に異極となっている為に、非励磁磁極を通る洩れ
磁束は互いに反対方向となり、反トルクの発生が防止さ
れる。
る。図1において、円環部16及び磁極16a,16b
,…は、図示しない外筺に固定されて固定電機子となる
。記号16の部分は磁路となる磁心である。電機子コイ
ル17a,17dは直列若しくは並列に接続され、この
接続体を電機子コイル32aと呼称する。電機子コイル
17b,17e及び電機子コイル17c,17fも同様
に接続され、これ等をそれぞれ電機子コイル32b,電
機子コイル32cと呼称する。電機子コイル32bが通
電されていると、突極1b,1fが吸引されて、矢印A
方向に回転子1が回転する。120度回転すると、電機
子コイル32bの通電が断たれ、電機子コイル32cが
通電される。更に120度回転すると、電機子コイル3
2cの通電が断たれて、電機子コイル32aが通電され
る。通電モードは120度の回転毎に、電機子コイル3
2a→電機子コイル32b→電機子コイル32c→とサ
イクリツクに交替され、3相片波の電動機として駆動さ
れる。このときに軸対称の位置にある磁極は、図示のよ
うに、N,S極に着磁されている。励磁される2個の磁
極が常に異極となっている為に、非励磁磁極を通る洩れ
磁束は互いに反対方向となり、反トルクの発生が防止さ
れる。
【0010】上述した洩れ磁束を更に小さくする為には
、第1の相の磁極16a,16dをそれぞれ2個1組と
し、それぞれを電機子コイルの通電により、N,S磁極
に励磁する。それぞれの2個1組の磁極による洩れ磁束
は、他の磁極において打消されて消滅して、洩れ磁束が
殆んど無くなる。他の磁極16b,16c,…16fも
、それぞれ2個1組の構成となり、N,S極に励磁され
る2個1組の磁極となる。効果も同様で洩れ磁束が消滅
する。この場合の突極1a,1b,…の数は、16個と
なる。この場合の出力トルクは2倍となる。電機子コイ
ル32a,32b,32cをそれぞれ第1,第2,第3
の相の電機子コイルと呼称する。図1の回転子1の突極
の数は8個であるが、回転子1の径を小さくする為に突
極数を4個とすることもできる。この場合には、磁極の
巾は120度となる。図3のコイル10a,10b,1
0cは、突極1a,1b,…の位置を検出する為の位置
検知素子で、図示の位置で電機子16の側に固定され、
コイル面は、突極1a,1b,…の側面に空隙を介して
対向している。コイル10a,10b,10cは120
度離間している。コイルは5ミリメートル径で100タ
ーン位の空心のものである。図6に、コイル10a,1
0b,10cより、位置検知信号を得る為の装置が示さ
れている。図6において、コイル10a,抵抗15a,
15b,15cはブリッジ回路となり、コイル10aか
突極1a,1b,…に対向していないときには平衡する
ように調整されている。従って、ダイオード11a,コ
ンデンサ12aならびにダイオード11b,コンデンサ
12bよりなるローパスフイルタの出力は等しく、オペ
アンプ13の出力はローレベルとなる。記号10は発振
器で1メガサイクル位の発振が行なわれている。コイル
10aが突極1a,1b,…に対向すると、鉄損(渦流
損とヒステリシス損)によりインピーダンスが減少する
ので、抵抗15aの電圧降下が大きくなり、オペアンプ
13の出力はハイレベルとなる。
、第1の相の磁極16a,16dをそれぞれ2個1組と
し、それぞれを電機子コイルの通電により、N,S磁極
に励磁する。それぞれの2個1組の磁極による洩れ磁束
は、他の磁極において打消されて消滅して、洩れ磁束が
殆んど無くなる。他の磁極16b,16c,…16fも
、それぞれ2個1組の構成となり、N,S極に励磁され
る2個1組の磁極となる。効果も同様で洩れ磁束が消滅
する。この場合の突極1a,1b,…の数は、16個と
なる。この場合の出力トルクは2倍となる。電機子コイ
ル32a,32b,32cをそれぞれ第1,第2,第3
の相の電機子コイルと呼称する。図1の回転子1の突極
の数は8個であるが、回転子1の径を小さくする為に突
極数を4個とすることもできる。この場合には、磁極の
巾は120度となる。図3のコイル10a,10b,1
0cは、突極1a,1b,…の位置を検出する為の位置
検知素子で、図示の位置で電機子16の側に固定され、
コイル面は、突極1a,1b,…の側面に空隙を介して
対向している。コイル10a,10b,10cは120
度離間している。コイルは5ミリメートル径で100タ
ーン位の空心のものである。図6に、コイル10a,1
0b,10cより、位置検知信号を得る為の装置が示さ
れている。図6において、コイル10a,抵抗15a,
15b,15cはブリッジ回路となり、コイル10aか
突極1a,1b,…に対向していないときには平衡する
ように調整されている。従って、ダイオード11a,コ
ンデンサ12aならびにダイオード11b,コンデンサ
12bよりなるローパスフイルタの出力は等しく、オペ
アンプ13の出力はローレベルとなる。記号10は発振
器で1メガサイクル位の発振が行なわれている。コイル
10aが突極1a,1b,…に対向すると、鉄損(渦流
損とヒステリシス損)によりインピーダンスが減少する
ので、抵抗15aの電圧降下が大きくなり、オペアンプ
13の出力はハイレベルとなる。
【0011】ブロック回路18の入力は、図12のタイ
ムチヤートの曲線33a,33b,…となり、反転回路
13aを介する入力は、曲線33a,33b,…を反転
したものとなる。図6のブロック回路14a,14bは
、それぞれコイル10b,10cを含む上述したブロッ
ク回路と同じ構成のものを示すものである。発振器10
は共通に利用することができる。ブロック回路14aの
出力及び反転回路13bの出力は、ブロック回路18に
入力され、それらの出力信号は、図12において、曲線
34a,34b,…,及び曲線34a,34b,…を反
転したものとなる。ブロック回路14bの出力及び反転
回路13cの出力は、ブロック回路18に入力され、そ
れらの出力信号は、図12において、曲線35a,35
b,…及びこれを反転したものとなる。曲線33a,3
3b,…に対して、曲線34a,34b,…は位相が1
20度おくれ、曲線34a,34b,…に対して、曲線
35a,35b,…は位相が120度おくれている。 ブロック回路18は、3相Y型のブラシレス電動機の制
御回路に慣用されている回路で、上述した位置検知信号
の入力により端子18a,18b,…,18fより12
0度の巾の矩形波の電気信号が得られる論理回路である
。端子18a,18b,18cの出力は、図12におい
て、それぞれ曲線36a,36b,…,曲線37a,3
7b,…,曲線38a,38b,…として示されている
。端子18d,18e,18fの出力は、それぞれ曲線
43a,43b,…,曲線44a,44b,…,曲線4
5a,45b,…として示されている。端子18aと1
8dの出力信号、端子18bと18eの出力信号,端子
18cと18fの出力信号の位相差は180度である。 又端子18a,18b,18cの出力信号は、順次に1
20度おくれ、端子18d,18e,18fの出力信号
も同じく順次に120度おくれている。コイル10a,
10b,10cの対向する突極1a,1b…の代りに、
図1の回転子1と同期回転する同じ形状のアルミニユー
ム板を用いても同じ効果がある。
ムチヤートの曲線33a,33b,…となり、反転回路
13aを介する入力は、曲線33a,33b,…を反転
したものとなる。図6のブロック回路14a,14bは
、それぞれコイル10b,10cを含む上述したブロッ
ク回路と同じ構成のものを示すものである。発振器10
は共通に利用することができる。ブロック回路14aの
出力及び反転回路13bの出力は、ブロック回路18に
入力され、それらの出力信号は、図12において、曲線
34a,34b,…,及び曲線34a,34b,…を反
転したものとなる。ブロック回路14bの出力及び反転
回路13cの出力は、ブロック回路18に入力され、そ
れらの出力信号は、図12において、曲線35a,35
b,…及びこれを反転したものとなる。曲線33a,3
3b,…に対して、曲線34a,34b,…は位相が1
20度おくれ、曲線34a,34b,…に対して、曲線
35a,35b,…は位相が120度おくれている。 ブロック回路18は、3相Y型のブラシレス電動機の制
御回路に慣用されている回路で、上述した位置検知信号
の入力により端子18a,18b,…,18fより12
0度の巾の矩形波の電気信号が得られる論理回路である
。端子18a,18b,18cの出力は、図12におい
て、それぞれ曲線36a,36b,…,曲線37a,3
7b,…,曲線38a,38b,…として示されている
。端子18d,18e,18fの出力は、それぞれ曲線
43a,43b,…,曲線44a,44b,…,曲線4
5a,45b,…として示されている。端子18aと1
8dの出力信号、端子18bと18eの出力信号,端子
18cと18fの出力信号の位相差は180度である。 又端子18a,18b,18cの出力信号は、順次に1
20度おくれ、端子18d,18e,18fの出力信号
も同じく順次に120度おくれている。コイル10a,
10b,10cの対向する突極1a,1b…の代りに、
図1の回転子1と同期回転する同じ形状のアルミニユー
ム板を用いても同じ効果がある。
【0012】図1の平面図及び図3の展開図において、
円環16及び磁極16a,16b,…は、外筺に固定さ
れて電機子となる。記号16の部分は磁路となる磁心で
ある。記号16及び記号16a,16b,…を電機子若
しくは固定電機子と呼称する。
円環16及び磁極16a,16b,…は、外筺に固定さ
れて電機子となる。記号16の部分は磁路となる磁心で
ある。記号16及び記号16a,16b,…を電機子若
しくは固定電機子と呼称する。
【0013】励磁される軸対称の磁極と突極との径方向
の磁気吸引力はバランスするので振動の発生が抑止され
る。電機子コイルの通電手段を図9につき次に説明する
。電機子コイル32a,32b,32cの両端には、そ
れぞれトランジスタ20a,20b及び20c,20d
及び20e,20fが挿入されている。トランジスタ2
0a,20b,20c,…は、スイッチング素子となる
もので、同じ効果のある他の半導体素子でもよい。直流
電源正負端子2a,2bより供電が行なわれている。 アンド回路41aの下側の入力がハイレベルのときに、
端子42aよりハイレベルの電気信号が入力されると、
トランジスタ20a,20bが導通して、励磁コイル3
2aが通電される。同様に端子42b,42cよりハイ
レベルの電気信号が入力されると、トランジスタ20c
,20d及びトランジスタ20e,20fが導通して、
電機子コイル32b,32cが通電される。端子40は
電機子電流を指定する為の基準電圧である。端子40の
電圧を変更することにより、出力トルクを変更すること
ができる。電源スイッチ(図示せず)を投入すると、オ
ペアンプ40bの−端子の入力は+端子のそれより低い
ので、オペアンプ40bの出力はハイレベルとなり、ト
ランジスタ20a,20bが導通して、電圧が電機子コ
イル32aの通電制御回路に印加される。抵抗22aは
、電機子コイル32a,32b,32cの励磁電流を検
出する為の抵抗である。
の磁気吸引力はバランスするので振動の発生が抑止され
る。電機子コイルの通電手段を図9につき次に説明する
。電機子コイル32a,32b,32cの両端には、そ
れぞれトランジスタ20a,20b及び20c,20d
及び20e,20fが挿入されている。トランジスタ2
0a,20b,20c,…は、スイッチング素子となる
もので、同じ効果のある他の半導体素子でもよい。直流
電源正負端子2a,2bより供電が行なわれている。 アンド回路41aの下側の入力がハイレベルのときに、
端子42aよりハイレベルの電気信号が入力されると、
トランジスタ20a,20bが導通して、励磁コイル3
2aが通電される。同様に端子42b,42cよりハイ
レベルの電気信号が入力されると、トランジスタ20c
,20d及びトランジスタ20e,20fが導通して、
電機子コイル32b,32cが通電される。端子40は
電機子電流を指定する為の基準電圧である。端子40の
電圧を変更することにより、出力トルクを変更すること
ができる。電源スイッチ(図示せず)を投入すると、オ
ペアンプ40bの−端子の入力は+端子のそれより低い
ので、オペアンプ40bの出力はハイレベルとなり、ト
ランジスタ20a,20bが導通して、電圧が電機子コ
イル32aの通電制御回路に印加される。抵抗22aは
、電機子コイル32a,32b,32cの励磁電流を検
出する為の抵抗である。
【0014】端子42aの入力信号は、図12の位置検
知信号36a,36b…又端子42b,42cの入力信
号は、位置検知信号37a,37b,…及び38a,3
8b,…となっている。上述した位置検知信号曲線の1
つが図7のタイムチヤートの曲線36aとして示されて
いる。この曲線36aの巾だけ電機子コイル32aが通
電される。矢印23aは通電角120度を示している。 通電の初期では、電機子コイルのインダクタンスの為に
立上がりがおくれ、通電が断たれると、蓄積された磁気
エネルギが、電源に還流放電されるのが一般的手段なの
で、点線Gの右側の曲線25の後半部のように降下する
。正トルクの発生する区間は、矢印23で示す180度
の区間なので、反トルクの発生があり、出力トルクと効
率を減少する。高速回転となるとこの現象は著しく大き
くなり使用に耐えられぬものとなる。
知信号36a,36b…又端子42b,42cの入力信
号は、位置検知信号37a,37b,…及び38a,3
8b,…となっている。上述した位置検知信号曲線の1
つが図7のタイムチヤートの曲線36aとして示されて
いる。この曲線36aの巾だけ電機子コイル32aが通
電される。矢印23aは通電角120度を示している。 通電の初期では、電機子コイルのインダクタンスの為に
立上がりがおくれ、通電が断たれると、蓄積された磁気
エネルギが、電源に還流放電されるのが一般的手段なの
で、点線Gの右側の曲線25の後半部のように降下する
。正トルクの発生する区間は、矢印23で示す180度
の区間なので、反トルクの発生があり、出力トルクと効
率を減少する。高速回転となるとこの現象は著しく大き
くなり使用に耐えられぬものとなる。
【0015】反トルク発生の時間巾は、高速となっても
変化しないが、正トルク発生の区間23の時間巾は回転
速度に比例して小さくなるからである。他の位置検知信
号37a,38aによる電機子コイル32b,32cの
通電についても上述した事情は同様である。曲線25の
立上がりもおくれるので、出力トルクが減少する。即ち
減トルクが発生する。これは、磁極と突極により磁路が
閉じられているので大きいインダクタンスを有している
からである。リラクタンス型の電動機は大きい出力トル
クが得られる利点がある反面に回転速度が低下する欠点
があるのは、上述した反トルクと減トルクの発生がある
からである。
変化しないが、正トルク発生の区間23の時間巾は回転
速度に比例して小さくなるからである。他の位置検知信
号37a,38aによる電機子コイル32b,32cの
通電についても上述した事情は同様である。曲線25の
立上がりもおくれるので、出力トルクが減少する。即ち
減トルクが発生する。これは、磁極と突極により磁路が
閉じられているので大きいインダクタンスを有している
からである。リラクタンス型の電動機は大きい出力トル
クが得られる利点がある反面に回転速度が低下する欠点
があるのは、上述した反トルクと減トルクの発生がある
からである。
【0016】本発明装置では、図9に示す逆流防止用の
ダイオード49a,49b,49cとコンデンサ47a
,47b,47cを付設することにより、上述した欠点
を除去したことに特徴を有するものである。曲線36a
の末端で通電が断たれると、電機子コイル32aに蓄積
された磁気エネルギは、逆流防止用ダイオード49aに
より、直流電源側に還流しないでダイオード21b,2
1aを介して、コンデンサ47aを図示の極性に充電し
て、これを高電圧とする。従って、磁気エネルギは急速
に消滅して電流が急速に降下する。図7のタイムチヤー
トの曲線27,27a,27bは、電機子コイル32a
を流れる電流曲線で、その両側の点線間が120度とな
っている。通電電流は曲線27bのように急速に降下し
て反トルクの発生が防止され、コンデンサ47aは高電
圧に充電して保持される。
ダイオード49a,49b,49cとコンデンサ47a
,47b,47cを付設することにより、上述した欠点
を除去したことに特徴を有するものである。曲線36a
の末端で通電が断たれると、電機子コイル32aに蓄積
された磁気エネルギは、逆流防止用ダイオード49aに
より、直流電源側に還流しないでダイオード21b,2
1aを介して、コンデンサ47aを図示の極性に充電し
て、これを高電圧とする。従って、磁気エネルギは急速
に消滅して電流が急速に降下する。図7のタイムチヤー
トの曲線27,27a,27bは、電機子コイル32a
を流れる電流曲線で、その両側の点線間が120度とな
っている。通電電流は曲線27bのように急速に降下し
て反トルクの発生が防止され、コンデンサ47aは高電
圧に充電して保持される。
【0017】所定時間後に位置検知信号(曲線38a)
が端子42cに入力されることにより励磁コイル32c
が、トランジスタ20e,20fの導通により通電され
る。このときにコンデンサ47aの充電電圧が印加され
るので、高電圧となり電流は急速に立上がる。コンデン
サ47aを除去して、コンデンサ47aを付設しても上
述した作用効果は同じである。かかる作用により、曲線
27のように急速に立あがる。立上がりの通電曲線27
は中途で図示の立上がりがおそくなる。これは磁気エネ
ルギが電機子コイル間を移動するときに、コイルの銅損
と磁心の鉄損により熱エネルギに転化して消滅するから
である。かかる不都合を除去する手段については後述す
る。以上の説明のように、減トルクと反トルクの発生が
除去され、又矩形波に近い通電となるので、出力トルク
が増大する。
が端子42cに入力されることにより励磁コイル32c
が、トランジスタ20e,20fの導通により通電され
る。このときにコンデンサ47aの充電電圧が印加され
るので、高電圧となり電流は急速に立上がる。コンデン
サ47aを除去して、コンデンサ47aを付設しても上
述した作用効果は同じである。かかる作用により、曲線
27のように急速に立あがる。立上がりの通電曲線27
は中途で図示の立上がりがおそくなる。これは磁気エネ
ルギが電機子コイル間を移動するときに、コイルの銅損
と磁心の鉄損により熱エネルギに転化して消滅するから
である。かかる不都合を除去する手段については後述す
る。以上の説明のように、減トルクと反トルクの発生が
除去され、又矩形波に近い通電となるので、出力トルク
が増大する。
【0018】電機子コイル32cの通電が停止されると
、その蓄積磁気エネルギは、ダイオード21e,21f
を介して、コンデンサ47cに流入充電して高電圧に保
持する。コンデンサ47cの充電された静電エネルギは
、端子42bに位置検知信号(曲線57a)が入力され
て、トランジスタ20c,20dが導通して電機子コイ
ル32bの通電が開始されたときに、同時に電機子コイ
ル32bに流入して電流の立上がりを急速とする。この
区間では逆流防止用のダイオード49bにより、上述し
た静電エネルギは電源側に還流することが防止され、コ
ンデンサ47cの電圧が端子2a,2bに等しくなって
始めて電源より電力が供電されて電機子コイルの通電が
開始される。電機子コイル32bの通電が断たれると、
ダイオード21c,21dを介してコンデンサ47bが
高電圧に充電されて保持され、電流の降下が急速となる
。次に電機子コイル32aの通電が開始されたときに、
コンデンサ47bの充電された高電圧により電流の立上
がりを急速とする。コンデンサ47a,47b,47c
を除去してコンデンサ47a,47b,47cを付設し
ても上述した作用効果は同様である。以上の説明より理
解されるように、各電機子コイルの通電の立上がりと降
下は急速となり本発明の目的が達成される。コンデンサ
47a,47b,47cは小容量とし、回路素子の耐電
圧特性を考えて最も小さい容量とすることにより、より
高速で高トルクの3相片波通電の電動機を得ることがで
きる。正転中に電磁制動をかける場合には、端子42a
,42b,…の位置検知信号の入力を交換して逆転トル
クを発生せしめればよい。又オペアンプ40bの出力に
より、それぞれ3個のトランジスタを導通し、このトラ
ンジスタを介して端子39a,39b,39cの出力を
電源側に還流することにより目的が達成できる。
、その蓄積磁気エネルギは、ダイオード21e,21f
を介して、コンデンサ47cに流入充電して高電圧に保
持する。コンデンサ47cの充電された静電エネルギは
、端子42bに位置検知信号(曲線57a)が入力され
て、トランジスタ20c,20dが導通して電機子コイ
ル32bの通電が開始されたときに、同時に電機子コイ
ル32bに流入して電流の立上がりを急速とする。この
区間では逆流防止用のダイオード49bにより、上述し
た静電エネルギは電源側に還流することが防止され、コ
ンデンサ47cの電圧が端子2a,2bに等しくなって
始めて電源より電力が供電されて電機子コイルの通電が
開始される。電機子コイル32bの通電が断たれると、
ダイオード21c,21dを介してコンデンサ47bが
高電圧に充電されて保持され、電流の降下が急速となる
。次に電機子コイル32aの通電が開始されたときに、
コンデンサ47bの充電された高電圧により電流の立上
がりを急速とする。コンデンサ47a,47b,47c
を除去してコンデンサ47a,47b,47cを付設し
ても上述した作用効果は同様である。以上の説明より理
解されるように、各電機子コイルの通電の立上がりと降
下は急速となり本発明の目的が達成される。コンデンサ
47a,47b,47cは小容量とし、回路素子の耐電
圧特性を考えて最も小さい容量とすることにより、より
高速で高トルクの3相片波通電の電動機を得ることがで
きる。正転中に電磁制動をかける場合には、端子42a
,42b,…の位置検知信号の入力を交換して逆転トル
クを発生せしめればよい。又オペアンプ40bの出力に
より、それぞれ3個のトランジスタを導通し、このトラ
ンジスタを介して端子39a,39b,39cの出力を
電源側に還流することにより目的が達成できる。
【0019】次にチョッパ回路について説明する。電機
子コイル32aの電機子電流が増大して、その検出の為
の抵抗22aの電圧降下が増大し、基準電圧端子40の
電圧(オペアンプ40bの+端子の入力電圧)を越える
と、アンド回路41aの下側の入力がローレベルとなる
ので、トランジスタ20a,20bは不導通に転化し、
励磁電流が減少する。オペアンプ40bのヒステリシス
特性により、所定値の減少により、オペアンプ40bの
出力はハイレベルに復帰して、トランジスタ20a,2
0bを導通して励磁電流が増大する。かかるサイクルを
繰返して、励磁電流は設定値に保持される。図7の曲線
27aで示す区間がチョッパ制御の行なわれている区間
である。曲線27aの高さは基準電圧端子40の電圧に
より規制される。図9の電機子コイル32bは、端子4
2bより入力される位置検知信号曲線37a,37b,
…により、その巾だけトランジスタ20c,20dの導
通により通電され、オペアンプ40b,抵抗22a,ア
ンド回路41bによりチョッパ制御が行なわれる。電機
子コイル32cについても上述した事情は全く同様で、
端子42cに図12の位置検知信号曲線38a,38b
,…が入力されて電機子コイル32cの通電制御が行な
われる。
子コイル32aの電機子電流が増大して、その検出の為
の抵抗22aの電圧降下が増大し、基準電圧端子40の
電圧(オペアンプ40bの+端子の入力電圧)を越える
と、アンド回路41aの下側の入力がローレベルとなる
ので、トランジスタ20a,20bは不導通に転化し、
励磁電流が減少する。オペアンプ40bのヒステリシス
特性により、所定値の減少により、オペアンプ40bの
出力はハイレベルに復帰して、トランジスタ20a,2
0bを導通して励磁電流が増大する。かかるサイクルを
繰返して、励磁電流は設定値に保持される。図7の曲線
27aで示す区間がチョッパ制御の行なわれている区間
である。曲線27aの高さは基準電圧端子40の電圧に
より規制される。図9の電機子コイル32bは、端子4
2bより入力される位置検知信号曲線37a,37b,
…により、その巾だけトランジスタ20c,20dの導
通により通電され、オペアンプ40b,抵抗22a,ア
ンド回路41bによりチョッパ制御が行なわれる。電機
子コイル32cについても上述した事情は全く同様で、
端子42cに図12の位置検知信号曲線38a,38b
,…が入力されて電機子コイル32cの通電制御が行な
われる。
【0020】各電機子コイルの通電は、突極が磁極に侵
入する点より30度前後の区間のいずれの点でもよい。 回転速度,効率,出力トルクを考慮して調整し、位置検
知素子となるコイル10a,10b,10cの固定電機
子側に固定する位置を変更する。以上の説明より理解さ
れるように3相片波通電の電動機として効率良く、大き
い出力と高速回転を行なうことができるので本発明の目
的が達成される。3相全波通電の場合には、片波づつを
上述した手段により構成すれば同じ目的が達成できるが
その詳細は後述する。図8のタイムチャートの1段目の
曲線36a,37a,…は位置検知信号で、曲線31a
,31b,…は、対応する電機子コイルの通電曲線であ
る。図7の1段目の曲線26a,26b,26cは電機
子コイルの通電曲線を示し、点線26−1と26−2の
間隔は位置検知信号の120度の巾で、点線26−1と
26−3の間隔は180度で出力トルクのある区間であ
る。曲線9a,9b,9cは出力トルク曲線で、点線2
6−1の点で通電が開始され、同時に突極が磁極に侵入
し始める。曲線9aは電機子コイルの電流が小さいとき
で、トルクは平坦であるが、電流の増大とともにトルク
ピーク値は、曲線9b,9cに示すように左方に移動し
、ピーク値の巾もせまくなる。通電の開始される点は、
上述したトルク特性と通電電流値を考慮して突極が磁極
に侵入する点より30度おくれた区間の中間の点となる
ように位置検知コイル10a,10b,10cの固定位
置を調整することがよい。
入する点より30度前後の区間のいずれの点でもよい。 回転速度,効率,出力トルクを考慮して調整し、位置検
知素子となるコイル10a,10b,10cの固定電機
子側に固定する位置を変更する。以上の説明より理解さ
れるように3相片波通電の電動機として効率良く、大き
い出力と高速回転を行なうことができるので本発明の目
的が達成される。3相全波通電の場合には、片波づつを
上述した手段により構成すれば同じ目的が達成できるが
その詳細は後述する。図8のタイムチャートの1段目の
曲線36a,37a,…は位置検知信号で、曲線31a
,31b,…は、対応する電機子コイルの通電曲線であ
る。図7の1段目の曲線26a,26b,26cは電機
子コイルの通電曲線を示し、点線26−1と26−2の
間隔は位置検知信号の120度の巾で、点線26−1と
26−3の間隔は180度で出力トルクのある区間であ
る。曲線9a,9b,9cは出力トルク曲線で、点線2
6−1の点で通電が開始され、同時に突極が磁極に侵入
し始める。曲線9aは電機子コイルの電流が小さいとき
で、トルクは平坦であるが、電流の増大とともにトルク
ピーク値は、曲線9b,9cに示すように左方に移動し
、ピーク値の巾もせまくなる。通電の開始される点は、
上述したトルク特性と通電電流値を考慮して突極が磁極
に侵入する点より30度おくれた区間の中間の点となる
ように位置検知コイル10a,10b,10cの固定位
置を調整することがよい。
【0021】次に3相全波通電のリラクタンス型電動機
に本発明を適用した実施例につき説明する。この場合の
電動機の構成の1つの実施例が図2に示されている。図
4はその展開図である。図2,図4において、回転軸5
に固定した磁性体回転子1には、180度の巾で等しい
離間角の突極1a,1b,…10個が設けられる。固定
電気子16には、電機子コイルの捲着部の巾が120度
の磁極16a,16b,…12個が等しいピッチで配設
される。電機子16は外筺9の内側に固定され、外筺9
の両側の側板に設けた軸受により、回転軸5は回動自在
に支持されている。磁極16a,16b,…には、それ
ぞれ電機子コイル17a,17b,…が装着されている
。位置検知用のコイル10a,10b,10cは、12
0度離間して図示の位置で電機子16の側に固定され、
突極1a,1b,…の側面に対向している。コイル10
a,10b,10cより位置検知信号を得る電気回路は
、前述した図6の電気回路で、図12のタイムチヤート
の各曲線で示す位置検知信号が得られる。
に本発明を適用した実施例につき説明する。この場合の
電動機の構成の1つの実施例が図2に示されている。図
4はその展開図である。図2,図4において、回転軸5
に固定した磁性体回転子1には、180度の巾で等しい
離間角の突極1a,1b,…10個が設けられる。固定
電気子16には、電機子コイルの捲着部の巾が120度
の磁極16a,16b,…12個が等しいピッチで配設
される。電機子16は外筺9の内側に固定され、外筺9
の両側の側板に設けた軸受により、回転軸5は回動自在
に支持されている。磁極16a,16b,…には、それ
ぞれ電機子コイル17a,17b,…が装着されている
。位置検知用のコイル10a,10b,10cは、12
0度離間して図示の位置で電機子16の側に固定され、
突極1a,1b,…の側面に対向している。コイル10
a,10b,10cより位置検知信号を得る電気回路は
、前述した図6の電気回路で、図12のタイムチヤート
の各曲線で示す位置検知信号が得られる。
【0022】各磁極は、電機子コイルにより図示したよ
うにN,S磁極に電機子される。電機子コイル17a,
17gの直列若しくは並列に接続したものを電機子コイ
ル32aと呼称する。他の電機子コイル17b,17h
,電機子コイル17c,17i,電機子コイル17d,
17j,電機子コイル17e,17k,電機子コイル1
7f,17lの同様に接続されたものをそれぞれ電機子
コイル32d,32b,32e,32c,32fと呼称
する。図12の位置検知信号曲線36a,36b,…,
37a,37b,…,38a,38b,…により、その
巾だけ、電機子コイル32a,32b,32cを通電し
、位置検知信号43a,43b,…,44a,44b,
…,45a,45b,…により、その巾だけ電機子コイ
ル32d,32e,32fをそれぞれ通電すると、3相
全波通電の電動機として、回転子1は矢印A方向に回転
する。上述した通電のモードは次のように表現すること
もできる。電機子コイル32a,32b,32cをそれ
ぞれ第1,第2,第3の電機子コイルと呼称し、電機子
コイル32d,32e,32fをそれぞれ第1,第2,
第3の電機子コイルと呼称する。両者それぞれ片波の通
電となっている。
うにN,S磁極に電機子される。電機子コイル17a,
17gの直列若しくは並列に接続したものを電機子コイ
ル32aと呼称する。他の電機子コイル17b,17h
,電機子コイル17c,17i,電機子コイル17d,
17j,電機子コイル17e,17k,電機子コイル1
7f,17lの同様に接続されたものをそれぞれ電機子
コイル32d,32b,32e,32c,32fと呼称
する。図12の位置検知信号曲線36a,36b,…,
37a,37b,…,38a,38b,…により、その
巾だけ、電機子コイル32a,32b,32cを通電し
、位置検知信号43a,43b,…,44a,44b,
…,45a,45b,…により、その巾だけ電機子コイ
ル32d,32e,32fをそれぞれ通電すると、3相
全波通電の電動機として、回転子1は矢印A方向に回転
する。上述した通電のモードは次のように表現すること
もできる。電機子コイル32a,32b,32cをそれ
ぞれ第1,第2,第3の電機子コイルと呼称し、電機子
コイル32d,32e,32fをそれぞれ第1,第2,
第3の電機子コイルと呼称する。両者それぞれ片波の通
電となっている。
【0023】1相の電機子コイルは第1,第1の電機子
コイルで構成され、2,3相の電機子コイルは、それぞ
れ第2,第2の電機子コイル第3,第3の電機子コイル
により構成される。位置検知信号曲線36a,36b,
…,37a,37b,…,38a,38b,…をそれぞ
れ第1,第2,第3の相の位置検知信号と呼称し、位置
検知信号曲線43a,43b,…,曲線44a,44b
,…,曲線45a,45b…をそれぞれ第1,第2,第
3の相の位置検知信号と呼称する。電機子コイルの通電
巾は、120度の巾となる。電機子コイルの通電手段を
図9につき説明する。図9において、電機子コイル32
a,32b,32cの通電制御手段は、前述した3相片
波通電の場合と全く同様なので説明を省略する。位置検
知信号36a,37a,…による電機子コイル32a,
32b,32cの通電電流曲線28a,28b,…が図
8のタイムチャートの2段目に示されている。図9のブ
ロック回路Nは、電機子コイル32d,32e,32f
の通電制御回路で、左側の電機子コイル32a,32b
,32cと全く同じ構成のものである。
コイルで構成され、2,3相の電機子コイルは、それぞ
れ第2,第2の電機子コイル第3,第3の電機子コイル
により構成される。位置検知信号曲線36a,36b,
…,37a,37b,…,38a,38b,…をそれぞ
れ第1,第2,第3の相の位置検知信号と呼称し、位置
検知信号曲線43a,43b,…,曲線44a,44b
,…,曲線45a,45b…をそれぞれ第1,第2,第
3の相の位置検知信号と呼称する。電機子コイルの通電
巾は、120度の巾となる。電機子コイルの通電手段を
図9につき説明する。図9において、電機子コイル32
a,32b,32cの通電制御手段は、前述した3相片
波通電の場合と全く同様なので説明を省略する。位置検
知信号36a,37a,…による電機子コイル32a,
32b,32cの通電電流曲線28a,28b,…が図
8のタイムチャートの2段目に示されている。図9のブ
ロック回路Nは、電機子コイル32d,32e,32f
の通電制御回路で、左側の電機子コイル32a,32b
,32cと全く同じ構成のものである。
【0024】端子42d,42e,42fより、位置信
号曲線43a,43b,…,曲線44a,44b,…,
曲線45a,45b,…がそれぞれ入力されて電機子コ
イル32d,32e,32fの120度の通電が行なわ
れ、逆流防止用のダイオードと小容量のコンデンサによ
り、通電の立上がりと降下が急速となっている。位置検
知信号曲線43a,44a,45a,…による通電曲線
が図8において曲線29a,29b,29c,…として
示されている。各電機子コイルの通電によるトルクを合
成したものが出力トルクとなる。曲線28a,28b,
…,曲線29a,29b,…の点線部は、前述したチョ
ッパ回路により規制された電流値となっている。電源電
圧が低く、例えばバッテリ電源の場合には、点線部は、
電源電圧と逆起電力の差に比例したほぼ平坦な電流値と
することができる。
号曲線43a,43b,…,曲線44a,44b,…,
曲線45a,45b,…がそれぞれ入力されて電機子コ
イル32d,32e,32fの120度の通電が行なわ
れ、逆流防止用のダイオードと小容量のコンデンサによ
り、通電の立上がりと降下が急速となっている。位置検
知信号曲線43a,44a,45a,…による通電曲線
が図8において曲線29a,29b,29c,…として
示されている。各電機子コイルの通電によるトルクを合
成したものが出力トルクとなる。曲線28a,28b,
…,曲線29a,29b,…の点線部は、前述したチョ
ッパ回路により規制された電流値となっている。電源電
圧が低く、例えばバッテリ電源の場合には、点線部は、
電源電圧と逆起電力の差に比例したほぼ平坦な電流値と
することができる。
【0025】上述した3相片波若しくは全波のいづれの
場合においても電機子コイル間をコンデンサを介して磁
気エネルギの移動するときに、銅損と鉄損の為にエネル
ギが減少し電機子コイルの立上がりの特性が劣化し、図
7の1段目の曲線27に示すようになる。立上がりの特
性を曲線27cに示すように良好とする手段を次に説明
する。図12において、曲線36a,36b,…と曲線
44a,44b,…を2つの入力とするアンド回路の出
力により曲線58a,58b,…の60度の巾の電気信
号が得られる。同様な手段により、曲線59a,59b
,…,曲線60a,60b,…曲線61a,61b,…
,曲線62a,62b,…,曲線63a,63b,…で
示す60度の巾で360度の位相差のある電気信号が得
られる。図10の端子42gには、曲線58a,58b
,…,曲線59a,59b,…,曲線60a,60b,
…の電気信号が入力され、トランジスタ20m,20n
が導通してインダクタンスコイル24aが通電される。 インダクタンスコイル24aは、閉じた磁心に捲着され
たコイルで、そのインダクタンスは電機子コイル32a
,32b,…のそれとほぼ等しいものが使用される。通
電電流が増大すると、抵抗22fの電圧降下が増大して
、オペアンプ40fの+端子の入力即ち基準電圧端子4
0の電圧を越えると、オペアンプ40fの出力はローレ
ベルに反転するので、アンド回路41gの出力もローレ
ベルとなり、トランジスタ20mは不導通に転化する。 インダクタンスコイル24aに蓄積された磁気エネルギ
による通電はトランジスタ20n,抵抗22f,ダイオ
ード21mを介して行なわれて電導が減少する。 所定値まで減少すると、オペアンプ40fのヒステリシ
ス特性により出力がハイレベルとなりトランジスタ20
mが導通して、インダクタンスコイル24aの電流が増
大する。かかる通電が繰返されて通電電流が、基準電圧
端子40の電圧に規制されるチョッパ回路を構成してい
る。位置検知信号曲線58a,59a,60aの末端に
おいて、端子42gの入力が消滅するので、トランジス
タ20m,20nは不導通に転化し、インダクタンスコ
イル24aの蓄積磁気エネルギは、ダイオードとトラン
ジスタ4aを介して端子4−1より出力される。
場合においても電機子コイル間をコンデンサを介して磁
気エネルギの移動するときに、銅損と鉄損の為にエネル
ギが減少し電機子コイルの立上がりの特性が劣化し、図
7の1段目の曲線27に示すようになる。立上がりの特
性を曲線27cに示すように良好とする手段を次に説明
する。図12において、曲線36a,36b,…と曲線
44a,44b,…を2つの入力とするアンド回路の出
力により曲線58a,58b,…の60度の巾の電気信
号が得られる。同様な手段により、曲線59a,59b
,…,曲線60a,60b,…曲線61a,61b,…
,曲線62a,62b,…,曲線63a,63b,…で
示す60度の巾で360度の位相差のある電気信号が得
られる。図10の端子42gには、曲線58a,58b
,…,曲線59a,59b,…,曲線60a,60b,
…の電気信号が入力され、トランジスタ20m,20n
が導通してインダクタンスコイル24aが通電される。 インダクタンスコイル24aは、閉じた磁心に捲着され
たコイルで、そのインダクタンスは電機子コイル32a
,32b,…のそれとほぼ等しいものが使用される。通
電電流が増大すると、抵抗22fの電圧降下が増大して
、オペアンプ40fの+端子の入力即ち基準電圧端子4
0の電圧を越えると、オペアンプ40fの出力はローレ
ベルに反転するので、アンド回路41gの出力もローレ
ベルとなり、トランジスタ20mは不導通に転化する。 インダクタンスコイル24aに蓄積された磁気エネルギ
による通電はトランジスタ20n,抵抗22f,ダイオ
ード21mを介して行なわれて電導が減少する。 所定値まで減少すると、オペアンプ40fのヒステリシ
ス特性により出力がハイレベルとなりトランジスタ20
mが導通して、インダクタンスコイル24aの電流が増
大する。かかる通電が繰返されて通電電流が、基準電圧
端子40の電圧に規制されるチョッパ回路を構成してい
る。位置検知信号曲線58a,59a,60aの末端に
おいて、端子42gの入力が消滅するので、トランジス
タ20m,20nは不導通に転化し、インダクタンスコ
イル24aの蓄積磁気エネルギは、ダイオードとトラン
ジスタ4aを介して端子4−1より出力される。
【0026】端子4−2には、位置検知信号曲線36a
,36b,…が入力されているので、入力がある区間だ
けトランジスタ4a,4bが導通する。従って上述した
インダクタンスコイル24aの通電が停止されたときは
、曲線36a,36b,…の中央部なので、トランジス
タ4aを介して端子4−1より出力が得られ、この出力
は図9の端子39aに入力されるので、コンデンサ47
aを充電し、この静電エネルギは、電機子コイル間を磁
気エネルギが移動するときの前述した熱損失を補充する
。従って、図7の曲線27の立上がりを曲線27cのよ
うに急速とする作用効果がある。図10のブロック回路
B,Cはトランジスタ4a,4bの回路と同じ構成のも
ので、端子4−3,4−5には、位置検知信号曲線37
a,37b,…と曲線38a,38b,…がそれぞれ入
力され、端子4−4,4−6の出力はそれぞれ図9の端
子39b,39cに入力されている。端子4−3,4−
5は端子4−2に対応し、端子4−4,4−6は端子4
−1に対応するものである。従って電機子コイル32b
,32cの通電の停止時に同じ作用効果があり、電流の
立上がりを急速とする。上述した説明は、3相片波通電
の場合である。
,36b,…が入力されているので、入力がある区間だ
けトランジスタ4a,4bが導通する。従って上述した
インダクタンスコイル24aの通電が停止されたときは
、曲線36a,36b,…の中央部なので、トランジス
タ4aを介して端子4−1より出力が得られ、この出力
は図9の端子39aに入力されるので、コンデンサ47
aを充電し、この静電エネルギは、電機子コイル間を磁
気エネルギが移動するときの前述した熱損失を補充する
。従って、図7の曲線27の立上がりを曲線27cのよ
うに急速とする作用効果がある。図10のブロック回路
B,Cはトランジスタ4a,4bの回路と同じ構成のも
ので、端子4−3,4−5には、位置検知信号曲線37
a,37b,…と曲線38a,38b,…がそれぞれ入
力され、端子4−4,4−6の出力はそれぞれ図9の端
子39b,39cに入力されている。端子4−3,4−
5は端子4−2に対応し、端子4−4,4−6は端子4
−1に対応するものである。従って電機子コイル32b
,32cの通電の停止時に同じ作用効果があり、電流の
立上がりを急速とする。上述した説明は、3相片波通電
の場合である。
【0027】3相全波通電の場合には、インダクタンス
コイル24bを含む回路が付加される。端子42hには
、図12の曲線61a,61b,…,曲線62a,62
b,…,曲線63a,63b,…が入力され、端子4−
12,4−7,4−9にはそれぞれ曲線43a,43b
,…,曲線44a,44b,…,曲線45a,45b,
…の電気信号が入力される。オペアンプ40g,アンド
回路41h,トランジスタ20p,20q,抵抗22g
はチョッパ回路となり、基準電圧端子40に規制された
通電制御が行なわれることは、インダクタンスコイル2
4aと同様である。ブロック回路D,Eは、トランジス
タ4c,4dの回路と同じ構成のもので、端子4−8,
4−10は端子4−11に対応し、端子4−7,4−9
は端子4−12に対応している。端子4−12,4−7
,4−9にはそれぞれ図12の曲線43a,43b,…
,曲線44a,44b,…,曲線45a,45b,…の
電気信号が入力され、端子4−11,4−8,4−10
の出力により、図9の電機子コイル32d,32e,3
2fのそれぞれの磁気エネルギを充電して保持する3個
のコンデンサを充電している。従って、電機子コイル間
を磁気エネルギが移動するときの熱損失を補充すること
ができる。以上の説明より理解されるように、3相全波
通電の場合にも本発明の目的が達成される。前実施例で
は、図7の曲線27のように中途で、立上がりがおくれ
るが、本実施例では点線27cで示すように急速に立上
がり、その後はチョッパ作用により平坦な通電となる。 従ってほぼ矩形波に近い形状の通電が行なわれるので出
力トルクを増大し、又リプルトルクを減少する作用効果
がある。
コイル24bを含む回路が付加される。端子42hには
、図12の曲線61a,61b,…,曲線62a,62
b,…,曲線63a,63b,…が入力され、端子4−
12,4−7,4−9にはそれぞれ曲線43a,43b
,…,曲線44a,44b,…,曲線45a,45b,
…の電気信号が入力される。オペアンプ40g,アンド
回路41h,トランジスタ20p,20q,抵抗22g
はチョッパ回路となり、基準電圧端子40に規制された
通電制御が行なわれることは、インダクタンスコイル2
4aと同様である。ブロック回路D,Eは、トランジス
タ4c,4dの回路と同じ構成のもので、端子4−8,
4−10は端子4−11に対応し、端子4−7,4−9
は端子4−12に対応している。端子4−12,4−7
,4−9にはそれぞれ図12の曲線43a,43b,…
,曲線44a,44b,…,曲線45a,45b,…の
電気信号が入力され、端子4−11,4−8,4−10
の出力により、図9の電機子コイル32d,32e,3
2fのそれぞれの磁気エネルギを充電して保持する3個
のコンデンサを充電している。従って、電機子コイル間
を磁気エネルギが移動するときの熱損失を補充すること
ができる。以上の説明より理解されるように、3相全波
通電の場合にも本発明の目的が達成される。前実施例で
は、図7の曲線27のように中途で、立上がりがおくれ
るが、本実施例では点線27cで示すように急速に立上
がり、その後はチョッパ作用により平坦な通電となる。 従ってほぼ矩形波に近い形状の通電が行なわれるので出
力トルクを増大し、又リプルトルクを減少する作用効果
がある。
【0028】次に、マグネット回転子を有する3相直流
電動機に本発明を適用した実施例につき説明する。図5
は、マグネット回転子1と固定電機子16の展開図であ
る。記号1−1,1−3,…はS極に、記号1−2,1
−4,…はN極に磁化され、各N,S磁極は軟鋼円筒に
より磁路が閉じられ、磁路開放端は界磁となる磁極16
a,16b,…に対向している。磁極16a,16b,
…には、電機子コイル17a,17b,…が捲着されて
いる。上述した構成は、3相全波通電の周知の直流電動
機の構成となっている。ホール素子7a,7b,7cは
120度離間してN,S磁極1−1,1−2,…に対向
しいる。ホール出力は周知の回路により論理処理が行な
われて、図12に示す各位置検知信号が得られる。電機
子コイル17a,17dの直列若しくは並列接続体を電
機子コイルKと呼称する。電機子コイル17b,17e
及び電機子コイル17c,17fの同様な接続体をそれ
ぞれ電機子コイルL,Mと呼称する。
電動機に本発明を適用した実施例につき説明する。図5
は、マグネット回転子1と固定電機子16の展開図であ
る。記号1−1,1−3,…はS極に、記号1−2,1
−4,…はN極に磁化され、各N,S磁極は軟鋼円筒に
より磁路が閉じられ、磁路開放端は界磁となる磁極16
a,16b,…に対向している。磁極16a,16b,
…には、電機子コイル17a,17b,…が捲着されて
いる。上述した構成は、3相全波通電の周知の直流電動
機の構成となっている。ホール素子7a,7b,7cは
120度離間してN,S磁極1−1,1−2,…に対向
しいる。ホール出力は周知の回路により論理処理が行な
われて、図12に示す各位置検知信号が得られる。電機
子コイル17a,17dの直列若しくは並列接続体を電
機子コイルKと呼称する。電機子コイル17b,17e
及び電機子コイル17c,17fの同様な接続体をそれ
ぞれ電機子コイルL,Mと呼称する。
【0029】電機子コイルK,L,Mに図12の位置検
知信号曲線36a,36b,…,曲線37a,37b,
…,曲線38a,38b,…の巾だけそれぞれ正方向に
通電し、電機子コイルK,L,Mに図12の位置検知信
号曲線43a,43b,…,曲線44a,44b,…,
曲線45a,45b,…の巾だけそれぞれ逆方向に通電
すると、マグネット回転子1は矢印A方向に回転する3
相直流電動機となる。次に図11により、各電機子コイ
ルの通電制御回路を説明する。トランジスタ20a,2
0bが導通すると電機子コイルKは右方(正方向)に通
電され、トランジスタ20c,20dが導通すると、左
方(逆方向)に通電される。電機子コイルL,Mについ
ても上述した事情は全く同様で、対角線の位置にあるト
ランジスタ2個づつを導通することにより電機子コイル
L,Mはそれぞれ正逆方向に通電される。端子42a,
42b,42cよりそれぞれ図12の位置検知信号曲線
36a,36b,…,曲線37a,37b,…,曲線3
8a,38b,…が入力され、端子42d,42e,4
2fよりそれぞれ図12の位置検知信号曲線43a,4
3b,…及びその下段の曲線の2段に示される電気信号
が入力される。端子20−2,20−4はそれぞれ端子
42b,42cに接続されている。端子42a,42b
,42cの入力により、対応するトランジスタが導通す
るので、電機子コイルK,L,Mは正方向に通電される
。
知信号曲線36a,36b,…,曲線37a,37b,
…,曲線38a,38b,…の巾だけそれぞれ正方向に
通電し、電機子コイルK,L,Mに図12の位置検知信
号曲線43a,43b,…,曲線44a,44b,…,
曲線45a,45b,…の巾だけそれぞれ逆方向に通電
すると、マグネット回転子1は矢印A方向に回転する3
相直流電動機となる。次に図11により、各電機子コイ
ルの通電制御回路を説明する。トランジスタ20a,2
0bが導通すると電機子コイルKは右方(正方向)に通
電され、トランジスタ20c,20dが導通すると、左
方(逆方向)に通電される。電機子コイルL,Mについ
ても上述した事情は全く同様で、対角線の位置にあるト
ランジスタ2個づつを導通することにより電機子コイル
L,Mはそれぞれ正逆方向に通電される。端子42a,
42b,42cよりそれぞれ図12の位置検知信号曲線
36a,36b,…,曲線37a,37b,…,曲線3
8a,38b,…が入力され、端子42d,42e,4
2fよりそれぞれ図12の位置検知信号曲線43a,4
3b,…及びその下段の曲線の2段に示される電気信号
が入力される。端子20−2,20−4はそれぞれ端子
42b,42cに接続されている。端子42a,42b
,42cの入力により、対応するトランジスタが導通す
るので、電機子コイルK,L,Mは正方向に通電される
。
【0030】従って3相片波で、通電角が120度の直
流電動機として駆動される。電機子コイルK,L,Mは
正方向の通電のモードとなり、このときの電機子コイル
K,L,Mをそれぞれ第1の相の電機子コイル、第2の
相の電機子コイル、第3の相の電機子コイルと呼称する
。端子20−1,20−3はそれぞれ端子42e,42
fに接続される。端子42d,42e,42fの入力に
より、対応するトランジスタが導通して、電機子コイル
K,L,Mは逆方向に通電される。従って3相片波で、
通電角が120度の直流電動機として駆動される。 このときの電機子コイルK,L,Mをそれぞれ第1の相
の電機子コイル、第2の相の電機子コイル、第3の相の
電機子コイルと呼称する。第1,第1の電機子コイルは
電機子コイルKの正逆方向の通電モードを示し、第2,
第2及び第3,第3の相の電機子コイルはそれぞれ電機
子コイルL,Mの正逆方向の通電モードを示している。 電機子コイルK,L,Mがバイフアラ巻きの場合には、
それぞれ2個1組の電機子コイルとなるので、上述した
第1,第1の電機子コイルはバイフアラ巻きされた2個
1組の電機子コイルKを示し、他の電機子コイルも同様
に考えることができる。
流電動機として駆動される。電機子コイルK,L,Mは
正方向の通電のモードとなり、このときの電機子コイル
K,L,Mをそれぞれ第1の相の電機子コイル、第2の
相の電機子コイル、第3の相の電機子コイルと呼称する
。端子20−1,20−3はそれぞれ端子42e,42
fに接続される。端子42d,42e,42fの入力に
より、対応するトランジスタが導通して、電機子コイル
K,L,Mは逆方向に通電される。従って3相片波で、
通電角が120度の直流電動機として駆動される。 このときの電機子コイルK,L,Mをそれぞれ第1の相
の電機子コイル、第2の相の電機子コイル、第3の相の
電機子コイルと呼称する。第1,第1の電機子コイルは
電機子コイルKの正逆方向の通電モードを示し、第2,
第2及び第3,第3の相の電機子コイルはそれぞれ電機
子コイルL,Mの正逆方向の通電モードを示している。 電機子コイルK,L,Mがバイフアラ巻きの場合には、
それぞれ2個1組の電機子コイルとなるので、上述した
第1,第1の電機子コイルはバイフアラ巻きされた2個
1組の電機子コイルKを示し、他の電機子コイルも同様
に考えることができる。
【0031】以上の説明より判るように、第1,第2,
第3の相の電機子コイルは、図9の励磁コイル32a,
32b,32cにそれぞれ対応するものとなる。励磁コ
イル32aの通電制御の為の部材は、アンド回路41a
,トランジスタ20a,20b,ダイオード21a,2
1b,ダオード49a,コンデンサ47aであるが、同
一記号の図11の部材と対比して考えると、第1の相の
電機子コイル即ち電機子コイルKの正方向の通電につい
て全く同じ作用効果がある。即ち端子42aの入力信号
の巾だけ通電され、電流の降下は急速となる。図9の励
磁コイル32b,32cの通電を制御する部材とその回
路は、図10の第2,第3の相の電機子コイル即ち電機
子コイルL,Mの正方向の通電回路は全く同様な作用効
果がある。図11の第1,第2,第3の相の電機子コイ
ル即ち電機子コイルK,L,Mの逆方向の通電の場合の
通電制御の為の部材(ダイオード49a,49b,49
c,コンデンサ47a−1,47b−1,47c−1,
トランジスタ20c,20d,…,ダイオード21d,
21f,…等)も同じ作用効果がある。オペアンプ40
b,抵抗22aによるチョッパ回路及びオペアンプ40
c,抵抗22bによるチョッパ回路も図9と同じ作用効
果がある。従って、3相全波の直流電動機として駆動さ
れ、必要あればチョッパ回路により基準電圧端子40の
電圧に規制された電流制御を行なうことができる。 電機子コイルK,L,Mの正逆方向の通電の立上がりと
降下が急速となるので反トルクと減んトルクの発生が防
止され高速で効率の良い電動機が得られて本発明の目的
が達成される。コンデンサ47a,47a−1,47b
,47b−1,…を除去して、コンデンサ47a,47
a−1,47b,47b−1…を付設しても作用効果は
同様である。
第3の相の電機子コイルは、図9の励磁コイル32a,
32b,32cにそれぞれ対応するものとなる。励磁コ
イル32aの通電制御の為の部材は、アンド回路41a
,トランジスタ20a,20b,ダイオード21a,2
1b,ダオード49a,コンデンサ47aであるが、同
一記号の図11の部材と対比して考えると、第1の相の
電機子コイル即ち電機子コイルKの正方向の通電につい
て全く同じ作用効果がある。即ち端子42aの入力信号
の巾だけ通電され、電流の降下は急速となる。図9の励
磁コイル32b,32cの通電を制御する部材とその回
路は、図10の第2,第3の相の電機子コイル即ち電機
子コイルL,Mの正方向の通電回路は全く同様な作用効
果がある。図11の第1,第2,第3の相の電機子コイ
ル即ち電機子コイルK,L,Mの逆方向の通電の場合の
通電制御の為の部材(ダイオード49a,49b,49
c,コンデンサ47a−1,47b−1,47c−1,
トランジスタ20c,20d,…,ダイオード21d,
21f,…等)も同じ作用効果がある。オペアンプ40
b,抵抗22aによるチョッパ回路及びオペアンプ40
c,抵抗22bによるチョッパ回路も図9と同じ作用効
果がある。従って、3相全波の直流電動機として駆動さ
れ、必要あればチョッパ回路により基準電圧端子40の
電圧に規制された電流制御を行なうことができる。 電機子コイルK,L,Mの正逆方向の通電の立上がりと
降下が急速となるので反トルクと減んトルクの発生が防
止され高速で効率の良い電動機が得られて本発明の目的
が達成される。コンデンサ47a,47a−1,47b
,47b−1,…を除去して、コンデンサ47a,47
a−1,47b,47b−1…を付設しても作用効果は
同様である。
【0032】
【発明の効果】第1の効果 振動が少なく、出力トル
クを増大することができる。3相全波通電の電動機とす
ることによりリプルトルクを減少できる。第2の効果
マグネット回転子を有するブラシレス3相直流電動機
の場合に高速電動機が得られ、磁極数を増加しても低速
とならないので、高トルクの電動機が得られる。又効率
良く高速度の電動機が得られる。第3の効果 高速回
転(毎分10万回転位まで)の電動機を得ることができ
る。高速回転時においても減トルク,反トルクの発生が
ないので有効な技術が得られる。第4の効果 1つの
電機子コイルの通電が停止されたときに、その蓄積磁気
エネルギをコンデンサの静電気エネルギとして転化し、
それを次に通電すべき電機子コイルの磁気エネルギに転
化している。従って、該コンデンサの容量を変更するこ
とにより、通電電流の立上がりと降下を必要な速さで制
御できるので、高速回転で効率の良い電動機を得ること
ができる。第5の効果 インダクタンスコイルに蓄積
された磁気エネルギにより、電機子コイル間を磁気エネ
ルギが移動するときの電機子コイルの銅損と磁心の鉄損
を補充している。従って、電機子コイルの通電電流の立
上がりと降下を著しく急速とすることができるので、高
速で出力トルクの大きい電動機が得られる。
クを増大することができる。3相全波通電の電動機とす
ることによりリプルトルクを減少できる。第2の効果
マグネット回転子を有するブラシレス3相直流電動機
の場合に高速電動機が得られ、磁極数を増加しても低速
とならないので、高トルクの電動機が得られる。又効率
良く高速度の電動機が得られる。第3の効果 高速回
転(毎分10万回転位まで)の電動機を得ることができ
る。高速回転時においても減トルク,反トルクの発生が
ないので有効な技術が得られる。第4の効果 1つの
電機子コイルの通電が停止されたときに、その蓄積磁気
エネルギをコンデンサの静電気エネルギとして転化し、
それを次に通電すべき電機子コイルの磁気エネルギに転
化している。従って、該コンデンサの容量を変更するこ
とにより、通電電流の立上がりと降下を必要な速さで制
御できるので、高速回転で効率の良い電動機を得ること
ができる。第5の効果 インダクタンスコイルに蓄積
された磁気エネルギにより、電機子コイル間を磁気エネ
ルギが移動するときの電機子コイルの銅損と磁心の鉄損
を補充している。従って、電機子コイルの通電電流の立
上がりと降下を著しく急速とすることができるので、高
速で出力トルクの大きい電動機が得られる。
【図1】本発明による3相片波リラクタンス型電動機の
平面図
平面図
【図2】本発明による3相全波リラクタンス型電動機の
平面図
平面図
【図3】図1の電動機の電機子と回転子の展開図
【図4
】図2の電動機の電機子と回転子の展開図
】図2の電動機の電機子と回転子の展開図
【図5】マグ
ネット回転子を有する直流電動機の固定電機子とマグネ
ット回転子の展開図
ネット回転子を有する直流電動機の固定電機子とマグネ
ット回転子の展開図
【図6】3相の位置検知装置の電気回路図
【図7】電機
子コイルの通電電流、出力トルクのタイムチャート
子コイルの通電電流、出力トルクのタイムチャート
【図8】位置検知信号と励磁電流のタイムチャート
【図
9】3相全波通電の電機子コイルの通電制御回路図
9】3相全波通電の電機子コイルの通電制御回路図
【図
10】図9の回路にインダクタンスコイルを付加した電
気回路図
10】図9の回路にインダクタンスコイルを付加した電
気回路図
【図11】マグネット回転子を有する直流電動機の電機
子コイルの通電制御回路図
子コイルの通電制御回路図
【図12】位置検知信号のタイムチャート
1,1a,1b,… 回転子と突極
5 回転軸
16,16a,16b,… 電機子と磁極17a,1
7b,… 電機子コイル 9 外筺 10a,10b,10c 位置検知コイル18,14
a,14b 位置検知信号を得るブロック回路 7a,7b,7c ホール素子 1 1−1,1−2,…, マグネット回転子とN
,S磁極 N 電機子コイル通電制御のブロック回路2a,2b
直流電源正負極 24a,24b インダクタンスコイルK,L,M,
32a,32b,… 電機子コイルB,C,D,E
トランジスタ4a,4bと同じ作用を行なうブロック
回路 33a,33b,…、34a,34b,…、35a,3
5b…、36a,36b,…、37a,37b,…、3
8a,38b,…、43a,43b,…、44a,44
b,…、45a,45b,…、58a,58b,…、5
9a,59b,…、60a,60b,…、61a,61
b,…、62a,62b,…、63a,63b,…
位置検知信号曲線 9a,9b,9c… トルク曲線
7b,… 電機子コイル 9 外筺 10a,10b,10c 位置検知コイル18,14
a,14b 位置検知信号を得るブロック回路 7a,7b,7c ホール素子 1 1−1,1−2,…, マグネット回転子とN
,S磁極 N 電機子コイル通電制御のブロック回路2a,2b
直流電源正負極 24a,24b インダクタンスコイルK,L,M,
32a,32b,… 電機子コイルB,C,D,E
トランジスタ4a,4bと同じ作用を行なうブロック
回路 33a,33b,…、34a,34b,…、35a,3
5b…、36a,36b,…、37a,37b,…、3
8a,38b,…、43a,43b,…、44a,44
b,…、45a,45b,…、58a,58b,…、5
9a,59b,…、60a,60b,…、61a,61
b,…、62a,62b,…、63a,63b,…
位置検知信号曲線 9a,9b,9c… トルク曲線
Claims (5)
- 【請求項1】 固定電機子と磁性体回転子を備えた3
相片波通電のリラクタンス型電動機において、磁性体回
転子の外周面に等しい巾と等しい離間角で配設された複
数個の突極と、固定電機子の内周面より突出され、軸対
称の位置にある磁極が同相となり、突極と僅かな空隙を
介して対向し、等しいピッチで配設されるとともに、電
機子コイルの装着される磁極の円周方向の巾が電気角で
120度若しくは180度の巾の6n個(nは正整数)
の磁極と、該磁極に装着された第1,第2,第3の相の
電機子コイルと、突極の回転位置を検知して、電気角で
120度の巾で360度の位相差のある矩形波の第1の
相の位置検知信号ならびに第1の相の位置検知信号と同
じ波形と位相差を有し、第1の相の位置検知信号よりそ
れぞれ位相が順次に電気角で120度おくれた第2,第
3の相の位置検知信号が得られる複数個の位置検知素子
を含む位置検知装置と、各電機子コイルの両端に接続さ
れたスイッチング素子と、スイッチング素子と対応する
電機子コイルの直列接続体の直流電源負電圧側に並列に
逆接続されたダイオードならびに電機子コイルの負電圧
側に1端が逆接続されたダイオードと、直流電源に順方
向に接続した逆流防止用の第1,第2,第3のダイオー
ドを介して、それぞれ第1,第2,第3の相の電機子コ
イルに対して、両端に接続したスイッチング素子が第1
,第2,第3の相の位置検知信号によりそれぞれ導通せ
しめられるることにより供電する第1,第2,第3の通
電制御回路と、第1,第2,第3の通電制御回路に含ま
れる前記した負電圧側に1端が逆接続されたダイオード
を介して、第1,第2,第3の相の電子機コイルの通電
が断たれたときに、蓄積された磁気エネルギをそれぞれ
流入充電して保持する小容量の第1,第2,第3のコン
デンサと、第3の相の電子機コイルの通電の開始と同時
に第1のコンデンサに充電された静電エネルギを該電機
子コイルに流入放電し、第2の相の電子機コイルと第1
の相の電機子コイルの通電の開始と同時に第3のコンデ
ンサと第2のコンデンサに充電された静電エネルギをそ
れぞれ第2の相の電機子コイルと第1の相の電機子コイ
ルに流入放電せしめる電気回路と、突極が磁極に侵入し
始める点より電気角で30度前後の区間内において、設
定された角度を経過した点で該磁極に捲着された電機子
コイルの通電が開始されるように、前記した位置検知素
子を固定電機子側に固定する手段とより構成されたこと
を特徴とする高速電動機。 - 【請求項2】 請求項1の特許請求の範囲において、
第1,第2,第3の相の位置検知信号の巾の前半部の巾
だけ通電されるインダクタンスコイルと、該インダクタ
ンスコイルの通電が断たれたときに、その蓄積磁気エネ
ルギをそれぞれ第1,第2,第3のコンデンサに流入充
電する電気回路とより構成されたことを特徴とする高速
電動機。 - 【請求項3】 固定電機子と磁性体回転子を備えた3
相全波通電のリラクタンス型電動機において、磁性体回
転子の外周面に等しい巾と等しい離間角で配設された複
数個の突極と、固定電機子の内周面より突出され、軸対
称の位置にある磁極が同相となり、突極と僅かな空隙を
介して対向し、等しいピッチで配設されるとともに、電
機子コイルの装着される磁極の円周方向の巾が電気角で
120度若しくは180度の巾の12n個(nは正整数
)の磁極と、該磁極に装着された電機子コイルと、突極
の回転位置を検知して、電気角で120度の巾で360
度の位相差のある矩形波の第1の相の位置検知信号及び
第1の相の位置検知信号と同じ波形と位相差を有し、第
1の位置検知信号よりそれぞれ位相が順次に電気角で1
20度おくれた第2,第3の相の位置検知信号ならびに
第1の相の位置検知信号と同じ波形と位相差を有し、第
1の相の位置検知信号より位相が電気角で180度おく
れた第1の相の位置検知信号及び第1の相の位置検知信
号と同じ波形と位相差を有し、第1の相の位置検知信号
よりそれぞれ位相が順次に電気角で120度おくれた第
2,第3の相の位置検知信号が得られる複数個の位置検
知素子を含む位置検知装置と、第1の相の片波通電の電
機子コイルの1組を第1,第1の電機子コイルと呼称し
、第2,第3の相のそれぞれの片波通電の電機子コイル
の各1組をそれぞれ第2,第2の電機子コイル及び第3
,第3の電機子コイルと呼称したときに、各電機子コイ
ルの両端に接続されたスイッチング素子と対応する電機
子コイルの直列接続体の直流電源負電圧側に並列に逆接
続されたダイオードならびに電子コイルの負電圧側に1
端が逆接続されたダイオードと、固定電機子の磁極に装
着された第1,第2,第3の電機子コイルの両端に接続
されたスイッチング素子を、それぞれ第1,第2,第3
の相の位置検知信号の巾だけ導通せしめ、他の磁極に装
着された第1,第2,第3の励磁コイルの両端に接続さ
れたスイツチング素子を、それぞれ第1,第2,第3の
相の位置検知信号の巾だけ導通せしめる電気回路と、直
流電源に順方向に接続された逆流防止用の第1,第2,
………,第6のダイオードを介して第1,第2,第3の
電機子コイルと第1,第2,第3の電機子コイルに対し
て、両端に接続したスイッチング素子の導通により、そ
れぞれ通電する第1,第2の通電制御回路と、第1,第
2の通電制御回路に含まれる前記した負電圧側に1端が
逆接続されたダイオードを介して第1,第2,第3の相
の電機子コイルと第1,第2,第3の相の電機子コイル
の通電が断たれたときに、蓄積された磁気エネルギをそ
れぞれ流入充電して保持する小容量の第1,第2,第3
のコンデンサと第1,第2,第3のコンデンサと、第3
,第3の相の電機子コイルの通電の開始と同時に第1,
第1のコンデンサに充電された静電エネルギを第3,第
3の相の電機子コイルにそれぞれ流入放電し、第2,第
2の相の電機子コイルの通電の開始と同時に第3,第3
のコンデンサに充電された静電エネルギを第2,第2の
相の電機子コイルにそれぞれ流入放電し、第1,第1の
相の電機子コイルの通電の開始と同時に第2,第2のコ
ンデンサに充電された静電エネルギを第1,第1の相の
電機子コイルにそれぞれ流入放電せしめる電気回路と、
突極が磁極に侵入し始める点より電気角で30度前後の
区間内において、設定された角度を経過した点で該磁極
に捲着された電機子コイルの通電が開始されるように、
前記した位置検知素子を固定電機子側に固定する手段と
より構成されたことを特徴とする高速電動機。 - 【請求項4】 請求項3の特許請求の範囲において、
第1,第2,第3の相の位置検知信号の巾の前半の巾だ
け通電される第1のインダクタンスコイルと、第1,第
2,第3の位置検知信号の巾の前半の巾だけ通電される
第2のインダクタンスコイルと、第1のインダクタンス
コイルの通電が断たれたときに、その蓄積磁気エネルギ
をそれぞれ第1,第2,第3のコンデンサに流入充電し
、第2のインダクタンスコイルの通電が断たれたときに
、その蓄積磁気エネルギをそれぞれ第1,第2,第3の
コンデンサに流入充電する電気回路とより構成されたこ
とを特徴とする高速電動機。 - 【請求項5】 固定電気子とマグネット回転子を備え
た3相全波通電の直流電動機において、電機子の磁極に
装着された第1,第2,第3の相の電機子コイルと、第
1の相の正方向の通電モードのときに第1の相の電機子
コイルと呼称し、逆方向の通電モードのときに第1の相
の電機子コイルと呼称し、第2,第3の正向の通電モー
ドのときにそれぞれ第2,第3の相の電機子コイル、又
逆方向の通電モードのときにそれぞれ第2,第3の相の
電機子コイルと呼称したときに、マグネット回転子のN
,S磁極の位置を検知して、電気角で120度の巾で3
60度位相差のある矩形波の第1の相の位置検知信号と
これよりそれぞれ位相が順次に電気角で120度おくれ
た第2,第3の位置検知信号ならびに第1の相の位置検
知信号と同じ巾と位相差を有し、第1の相の位置検知信
号より位相が電気角で180度おくれた第1の相の位置
検知信号及び第1の相の位置検知信号よりそれぞれ位相
が順次に電気角で120度おくれた第2,第3の相の位
置検知信号が得られる複数個の位置検知素子を位置検知
装置と、各電機子コイルの両端に接続されたスイッチン
グ素子と、スイッチング素子と対応する電機子コイルの
直列接続体の直流電源負電圧側に並列に逆接続されたダ
イオードならびに電機子コイルの負電圧側に1端が逆接
続されたダイオードと、第1,第2,第3の電機子コイ
ルの両端に接続されたスイッチング素子をそれぞれ第1
,第2,第3の相の位置検知信号の巾だけ導通せしめ、
第1,第2,第3の電機子コイルの両端に接続されたス
イッチング素子を、それぞれ第1,第2,第3の相の位
置検知信号の巾だけ導通せしめる電気回路と、直流電源
に順方向に接続された逆流防止用の第1,第2,…,第
6のダイオードを介して第1,第2,第3の電機子コイ
ルと第1,第2,第3の電機子コイルに対して、両端に
接続したスイッチング素子の導通により、それぞれ通電
する第1,第2の通電制御回路と、第1,第2の通電制
御回路に含まれる前記した負電圧側に1端が逆接続され
たダイオードを介して、第1,第2,第3の相の電機子
コイルと第1,第2,第3の相の電機子コイルの通電が
断たれたときに、蓄積された磁気エネルギをそれぞれ流
入充電して保持する小容量の第1,第2,第3のコンデ
ンサと第1,第2,第3のコンデンサと、第3,第3の
相の電機子コイルの通電の開始と同時に第1,第1のコ
ンデンサに充電された静電エネルギを第3,第3の電機
子コイルにそれぞれ流入放電し、第2,第2の相の電機
子コイルの通電の開始と同時に第3,第3のコンデンサ
に充電された静電エネルギを第2,第2の相の電機子コ
イルにそれぞれ流入放電し、第1,第1の相の電機子コ
イルの通電の開始と同時に第2,第2のコンデンサに充
電された静電エネルギを第1,第1の相の電機子コイル
にそれぞれ流入放電せしめる電気回路と、各電機子コイ
ルの通電により発生する出力トルクが最大値となるよう
に前記した位置検知素子を固定電機子側に固定する手段
とより構成されたことを特徴とする高速電動機。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3123302A JPH04281390A (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 高速電動機 |
EP92905783A EP0528046A1 (en) | 1991-03-07 | 1992-03-06 | High-speed motor |
PCT/JP1992/000271 WO1992016046A1 (en) | 1991-03-07 | 1992-03-06 | High-speed motor |
US07/946,445 US5274287A (en) | 1991-03-07 | 1992-03-06 | High-speed motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3123302A JPH04281390A (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 高速電動機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04281390A true JPH04281390A (ja) | 1992-10-06 |
Family
ID=14857179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3123302A Pending JPH04281390A (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 高速電動機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04281390A (ja) |
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-
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