JPH0739191A - リラクタンス型電動機 - Google Patents
リラクタンス型電動機Info
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- JPH0739191A JPH0739191A JP5222877A JP22287793A JPH0739191A JP H0739191 A JPH0739191 A JP H0739191A JP 5222877 A JP5222877 A JP 5222877A JP 22287793 A JP22287793 A JP 22287793A JP H0739191 A JPH0739191 A JP H0739191A
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- phase
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 振動が少なく、高速回転でしかも大きい出力
トルクで、トルク特性の平坦な出力トルクのリラクタン
ス型電動機を得ることが目的である。 【構成】 n個(nは2以上の正整数)の等しい巾と等
しい離間角で配設された突極を有する回転子と、その外
周に3相若しくは2相の電機子コイルの装着された磁極
が対向して設けられた第1の固定電機子と、第1の固定
電機子により得られる出力トルクのリプルトルクを除去
する出力トルクを付加する為の第2の固定電機子ならび
にこれに対応する回転子の突極とにより構成されたもの
である。
トルクで、トルク特性の平坦な出力トルクのリラクタン
ス型電動機を得ることが目的である。 【構成】 n個(nは2以上の正整数)の等しい巾と等
しい離間角で配設された突極を有する回転子と、その外
周に3相若しくは2相の電機子コイルの装着された磁極
が対向して設けられた第1の固定電機子と、第1の固定
電機子により得られる出力トルクのリプルトルクを除去
する出力トルクを付加する為の第2の固定電機子ならび
にこれに対応する回転子の突極とにより構成されたもの
である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】大きい出力で、しかもトルクリプ
ルが少ないので動力源として広い用途がある。例えば電
気自動車、電気自転車、クレーン、電気掃除機等に利用
できる。
ルが少ないので動力源として広い用途がある。例えば電
気自動車、電気自転車、クレーン、電気掃除機等に利用
できる。
【従来の技術】リラクタンス型電動機は、出力トルクの
大きい特性があるが、回転速度がおそいこと、振動が発
生すること等の欠点の為に実用化された例はない。
大きい特性があるが、回転速度がおそいこと、振動が発
生すること等の欠点の為に実用化された例はない。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】第1の課題 リラクタ
ンス型電動機の場合には、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。大出力の電
動機となると上述した問題は解決することが更に困難と
なる。第2の課題 図1は周知の3相片波通電のリラク
タンス型電動機の平面図である。記号16は固定電機子
で、珪素鋼板積層体で作られ、磁極16a,16b,…
には電機子コイル17a−1,17b−1,…が装着さ
れる。回転子1は矢印A方向に回転する。記号5は回転
軸である。電機子コイル17b−1,17e−1が通電
されると、回転子1は矢印A方向に回転し、電気角で1
20度回転すると通電が停止され、次に電機子コイル1
7c−1,17f−1が通電され、電気角で120度通
電すると同じ角度回転する。上述したように、電機子コ
イル17a−1,17d−1→17b−1,17e−1
→17c−1,17f−1の順の通電により矢印A方向
に回転する。上述した回転のトルクは、突極が2個づつ
関与し、他の4個は関与しない。6個の突極が同時にト
ルクを発生すればトルクは3倍となるが、これが達成で
きない問題点がある。第3の課題 電機子コイル17a
−1,17d−1が通電されると、磁極16a,16d
は突極1a,1eに径方向に吸引されるので、固定電機
子16は吸引力により変形歪曲する。回転して磁極16
b,16eと磁極16c,16fと対向突極との吸引に
より固定電機子16は変形する。かかる変形により振動
が発生する問題点がある。又突極と磁極間の空隙を一定
とすることが技術的に困難なので回転子1の受ける吸引
力は回転とともに変化して回転子1が径方向に振動す
る。従って振動音を発生し、又回転子1の回転軸の軸受
の耐用時間を少なくする問題点がある。大型で大出力の
ものとなると上述した問題点は解決が困難となる。第4
の課題 第2の課題を解決すると、図11について後述
するように大きいリプルトルクを発生する問題点があ
る。
ンス型電動機の場合には、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。大出力の電
動機となると上述した問題は解決することが更に困難と
なる。第2の課題 図1は周知の3相片波通電のリラク
タンス型電動機の平面図である。記号16は固定電機子
で、珪素鋼板積層体で作られ、磁極16a,16b,…
には電機子コイル17a−1,17b−1,…が装着さ
れる。回転子1は矢印A方向に回転する。記号5は回転
軸である。電機子コイル17b−1,17e−1が通電
されると、回転子1は矢印A方向に回転し、電気角で1
20度回転すると通電が停止され、次に電機子コイル1
7c−1,17f−1が通電され、電気角で120度通
電すると同じ角度回転する。上述したように、電機子コ
イル17a−1,17d−1→17b−1,17e−1
→17c−1,17f−1の順の通電により矢印A方向
に回転する。上述した回転のトルクは、突極が2個づつ
関与し、他の4個は関与しない。6個の突極が同時にト
ルクを発生すればトルクは3倍となるが、これが達成で
きない問題点がある。第3の課題 電機子コイル17a
−1,17d−1が通電されると、磁極16a,16d
は突極1a,1eに径方向に吸引されるので、固定電機
子16は吸引力により変形歪曲する。回転して磁極16
b,16eと磁極16c,16fと対向突極との吸引に
より固定電機子16は変形する。かかる変形により振動
が発生する問題点がある。又突極と磁極間の空隙を一定
とすることが技術的に困難なので回転子1の受ける吸引
力は回転とともに変化して回転子1が径方向に振動す
る。従って振動音を発生し、又回転子1の回転軸の軸受
の耐用時間を少なくする問題点がある。大型で大出力の
ものとなると上述した問題点は解決が困難となる。第4
の課題 第2の課題を解決すると、図11について後述
するように大きいリプルトルクを発生する問題点があ
る。
【0003】
【課題を解決するための手段】第1の手段 3相両波通
電のリラクタンス型電動機において、磁性体回転子の外
周面の両側部に等しい巾と等しい離間角で配設されたn
個(nは2以上の正整数)の第1,第2の突極と、円筒
状の第1の固定電機子の内周部に等しい離間角で配設さ
れた6n個のスロットに位相が電気角で120度づつ順
次にずらして装着された第1,第2,第3の相の電機子
コイルと、該第1の固定電機子と全く同じ構成で、その
スロットに位相が電気角で120度づつ順次にずらして
第1,第2,第3の相の電機子コイルが装着された第2
の固定電機子と、第1,第2の固定電機子のスロットの
位置をずらして、対応する第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相
対位置を電気角で30度の奇数倍だけずらして配設する
か若しくはこれ等を同相として、対向する第1の突極と
第2の突極の位置を30度の奇数倍だけずらして配設す
る手段と、第1の突極の回転位置を検出して、電気角で
120度の巾で互いに240度離間した第1の相の位置
検知信号ならびにこれ等より位相が電気角で120度お
くれた第2の相の位置検知信号ならびにこれ等より位相
が電気角で120度おくれた第3の相の位置検知信号な
らびに第1,第2,第3の相の位置検知信号よりそれぞ
れ位相が電気角で30度の奇数倍おくれた第1,第2,
第3の相の位置検知信号が得られる位置検知装置と、第
1,第2,第3,第1,第2,第3の相の電機子コイル
のそれぞれに直列接続された半導体スイッチング素子
と、該電機子コイルと半導体スイッチングとの直列接続
体に供電する直流電源と、第1,第2,第3,第1,第
2,第3の相の位置検知信号を介してそれぞれ第1,第
2,第3,第1,第2,第3の相の電機子コイルに直列
に接続した半導体スイッチング素子を位置検知信号の巾
だけ導通して電機子コイルを通電する通電制御回路と、
半導体スイッチング素子が位置検知信号の末端で不導通
に転化したときに、該半導体スイッチング素子と電機子
コイルとの接続点より、ダイオードを介して電機子コイ
ルにより蓄積された磁気エネルギを小容量のコンデンサ
に流入充電して保持することにより電機子コイルの通電
電流の降下を急速とする電気回路と、設定された角度だ
け磁性体回転子が回転して次に通電される電機子コイル
が位置検知信号によりその巾だけ通電されるときに、そ
の通電の開始されると同時に前記した小容量のコンデン
サに蓄積された静電エネルギを、該電機子コイルに流入
せしめて、通電電流の立上がりを急速とする電気回路と
より構成されたものである。第2の手段 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n個(nは2
以上の正整数)の第1の突極と、磁性体回転子と同軸で
同期回転する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6n個の第2の突極と、円筒状の固
定電機子の内周部に等しい離間角で配設された6n個の
スロットに位相が電気角で120度づつ順次にずらして
装着された第1,第2,第3の相の電機子コイルと、固
定電機子に並置された円筒状磁性体の内周部に等しい離
間角で突出されるとともに所定の巾の少なくともn個の
磁極ならびにこれ等に装着された励磁コイルと、第1,
第2の突極のそれぞれを僅かな空隙を介して前記した固
定電機子内周面と円筒状磁性体の磁極と対向して保持す
る手段と、第1の突極の回転位置を検出して、電気角で
120度の巾で互いに240度離間した第1の相の位置
検知信号ならびにこれ等より位相が電気角で120度お
くれた第2の相の位置検知信号ならびにこれ等より位相
が電気角で120度おくれた第3の相の位置検知信号が
得られる位置検知装置と、第1,第2,第3の相の電機
子コイルと励磁コイルのそれぞれに直列接続された半導
体スイッチング素子と、電機子コイルと励磁コイルのそ
れぞれと半導体スイッチング素子の直列接続体に供電す
る直流電源と、第1,第2,第3の相の位置検知信号を
介してそれぞれ第1,第2,第3の相の電機子コイルに
直列接続した半導体スイッチング素子を位置検知信号の
巾だけ導通して電機子コイルを通電する通電制御回路
と、第2の突極の位置を検出して得られる位置検知信号
により、第2の突極に対向する磁極に該突極が侵入する
点より励磁コイルを通電し、両者が対向した点で通電を
断つ電気回路と、半導体スイッチング素子が位置検知信
号の末端で不導通に転化したときに、該半導体スイッチ
ング素子と電機子コイルとの接続点より、ダイオードを
介して電機子コイルにより蓄積された磁気エネルギを小
容量のコンデンサに流入充電して保持することにより電
機子コイルの通電電流の降下を急速とする電気回路と、
設定された角度だけ磁性体回転子が回転して次に通電さ
れる電機子コイルが位置検知信号によりその巾だけ通電
されるときに、その通電の開始されると同時に前記した
小容量のコンデンサに蓄積された静電エネルギを、該電
機子コイルに流入せしめて、通電電流の立上がりを急速
とする電気回路と前記した励磁コイルの通電を電機子コ
イルの通電電流に対応した値に保持する通電電流制御回
路と、電機子コイルの通電による出力トルクのリプルト
ルクの凹部に励磁コイルの通電によるリプルトルクの突
部を合致せしめるようにトルクを発生する部材の相対位
置を調整する手段とより構成されたものである。第3の
手段 2相両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の両側部に等しい巾と等しい離間
角で配設されたn個(nは2以上の正整数)の第1の突
極と、該磁性体回転子と同軸で同期回転する磁性体回転
子の外周面に等しい離間角で配設された4n個の第2の
突極と、円筒状の固定電機子の内周部に等しい離間角で
配設された4n個のスロットに位相が電気角で90度づ
つ順次にずらして装着された第1,第2,第3,第4の
相の電機子コイルと、固定電機子に並置された円筒状磁
性体の内周部に等しい離間角で突出されるとともに所定
の巾の少なくともn個の磁極ならびにこれ等に装着され
た励磁コイルと、第1,第2の突極のそれぞれを僅かな
空隙を介して前記した固定電機子内周面と円筒状磁性体
の磁極と対向して保持する手段と、第1の突極の回転位
置を検出して、電気角で90度の巾で互いに連続した第
1,第2,第3,第4の相の位置検知信号が得られる装
置と、第1,第2,第3,第4の相の電機子コイルと励
磁コイルのそれぞれに直列接続された半導体スイッチン
グ素子と電機子コイルと励磁コイルのそれぞれと半導体
スイッチング素子の直列接続体に供電する直流電源と、
第1,第2,第3,第4の相の位置検知信号を介してそ
れぞれ第1,第2,第3,第4の相の電機子コイルに直
列接続した半導体スイッチング素子を位置検知信号の巾
だけ導通して電機子コイルに通電する通電制御回路と、
第2の突極の位置を検出して得られる位置検知信号によ
り、第2の突極に対向する磁極に該突極が侵入する点よ
り励磁コイルを通電し、両者が対向した点で通電を断つ
電気回路と、半導体スイッチング素子が位置検知信号の
末端で不導通に転化したときに、該半導体スイッチング
素子と電機子コイルとの接続点より、ダイオードを介し
て電機子コイルにより蓄積された磁気エネルギを小容量
のコンデンサに流入充電して保持することにより電機子
コイルの通電電流の降下を急速とする電気回路と、設定
された角度だけ磁性体回転子が回転して次に通電される
電機子コイルが位置検知信号によりその巾だけ通電され
るときに、その通電の開始されると同時に前記した小容
量のコンデンサに蓄積された静電エネルギを、該電機子
コイルに流入せしめて、通電電流の立上がりを急速とす
る電気回路と前記した励磁コイルの通電を電機子コイル
の通電に対応した値に保持する通電電流制御回路と、電
機子コイルの通電による出力トルクのリプルトルクの凹
部に励磁コイルの通電によるリプルトルクの突部を合致
せしめるようにトルクを発生する部材の相対位置を調整
する手段とより構成されたものである。
電のリラクタンス型電動機において、磁性体回転子の外
周面の両側部に等しい巾と等しい離間角で配設されたn
個(nは2以上の正整数)の第1,第2の突極と、円筒
状の第1の固定電機子の内周部に等しい離間角で配設さ
れた6n個のスロットに位相が電気角で120度づつ順
次にずらして装着された第1,第2,第3の相の電機子
コイルと、該第1の固定電機子と全く同じ構成で、その
スロットに位相が電気角で120度づつ順次にずらして
第1,第2,第3の相の電機子コイルが装着された第2
の固定電機子と、第1,第2の固定電機子のスロットの
位置をずらして、対応する第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相
対位置を電気角で30度の奇数倍だけずらして配設する
か若しくはこれ等を同相として、対向する第1の突極と
第2の突極の位置を30度の奇数倍だけずらして配設す
る手段と、第1の突極の回転位置を検出して、電気角で
120度の巾で互いに240度離間した第1の相の位置
検知信号ならびにこれ等より位相が電気角で120度お
くれた第2の相の位置検知信号ならびにこれ等より位相
が電気角で120度おくれた第3の相の位置検知信号な
らびに第1,第2,第3の相の位置検知信号よりそれぞ
れ位相が電気角で30度の奇数倍おくれた第1,第2,
第3の相の位置検知信号が得られる位置検知装置と、第
1,第2,第3,第1,第2,第3の相の電機子コイル
のそれぞれに直列接続された半導体スイッチング素子
と、該電機子コイルと半導体スイッチングとの直列接続
体に供電する直流電源と、第1,第2,第3,第1,第
2,第3の相の位置検知信号を介してそれぞれ第1,第
2,第3,第1,第2,第3の相の電機子コイルに直列
に接続した半導体スイッチング素子を位置検知信号の巾
だけ導通して電機子コイルを通電する通電制御回路と、
半導体スイッチング素子が位置検知信号の末端で不導通
に転化したときに、該半導体スイッチング素子と電機子
コイルとの接続点より、ダイオードを介して電機子コイ
ルにより蓄積された磁気エネルギを小容量のコンデンサ
に流入充電して保持することにより電機子コイルの通電
電流の降下を急速とする電気回路と、設定された角度だ
け磁性体回転子が回転して次に通電される電機子コイル
が位置検知信号によりその巾だけ通電されるときに、そ
の通電の開始されると同時に前記した小容量のコンデン
サに蓄積された静電エネルギを、該電機子コイルに流入
せしめて、通電電流の立上がりを急速とする電気回路と
より構成されたものである。第2の手段 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n個(nは2
以上の正整数)の第1の突極と、磁性体回転子と同軸で
同期回転する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6n個の第2の突極と、円筒状の固
定電機子の内周部に等しい離間角で配設された6n個の
スロットに位相が電気角で120度づつ順次にずらして
装着された第1,第2,第3の相の電機子コイルと、固
定電機子に並置された円筒状磁性体の内周部に等しい離
間角で突出されるとともに所定の巾の少なくともn個の
磁極ならびにこれ等に装着された励磁コイルと、第1,
第2の突極のそれぞれを僅かな空隙を介して前記した固
定電機子内周面と円筒状磁性体の磁極と対向して保持す
る手段と、第1の突極の回転位置を検出して、電気角で
120度の巾で互いに240度離間した第1の相の位置
検知信号ならびにこれ等より位相が電気角で120度お
くれた第2の相の位置検知信号ならびにこれ等より位相
が電気角で120度おくれた第3の相の位置検知信号が
得られる位置検知装置と、第1,第2,第3の相の電機
子コイルと励磁コイルのそれぞれに直列接続された半導
体スイッチング素子と、電機子コイルと励磁コイルのそ
れぞれと半導体スイッチング素子の直列接続体に供電す
る直流電源と、第1,第2,第3の相の位置検知信号を
介してそれぞれ第1,第2,第3の相の電機子コイルに
直列接続した半導体スイッチング素子を位置検知信号の
巾だけ導通して電機子コイルを通電する通電制御回路
と、第2の突極の位置を検出して得られる位置検知信号
により、第2の突極に対向する磁極に該突極が侵入する
点より励磁コイルを通電し、両者が対向した点で通電を
断つ電気回路と、半導体スイッチング素子が位置検知信
号の末端で不導通に転化したときに、該半導体スイッチ
ング素子と電機子コイルとの接続点より、ダイオードを
介して電機子コイルにより蓄積された磁気エネルギを小
容量のコンデンサに流入充電して保持することにより電
機子コイルの通電電流の降下を急速とする電気回路と、
設定された角度だけ磁性体回転子が回転して次に通電さ
れる電機子コイルが位置検知信号によりその巾だけ通電
されるときに、その通電の開始されると同時に前記した
小容量のコンデンサに蓄積された静電エネルギを、該電
機子コイルに流入せしめて、通電電流の立上がりを急速
とする電気回路と前記した励磁コイルの通電を電機子コ
イルの通電電流に対応した値に保持する通電電流制御回
路と、電機子コイルの通電による出力トルクのリプルト
ルクの凹部に励磁コイルの通電によるリプルトルクの突
部を合致せしめるようにトルクを発生する部材の相対位
置を調整する手段とより構成されたものである。第3の
手段 2相両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の両側部に等しい巾と等しい離間
角で配設されたn個(nは2以上の正整数)の第1の突
極と、該磁性体回転子と同軸で同期回転する磁性体回転
子の外周面に等しい離間角で配設された4n個の第2の
突極と、円筒状の固定電機子の内周部に等しい離間角で
配設された4n個のスロットに位相が電気角で90度づ
つ順次にずらして装着された第1,第2,第3,第4の
相の電機子コイルと、固定電機子に並置された円筒状磁
性体の内周部に等しい離間角で突出されるとともに所定
の巾の少なくともn個の磁極ならびにこれ等に装着され
た励磁コイルと、第1,第2の突極のそれぞれを僅かな
空隙を介して前記した固定電機子内周面と円筒状磁性体
の磁極と対向して保持する手段と、第1の突極の回転位
置を検出して、電気角で90度の巾で互いに連続した第
1,第2,第3,第4の相の位置検知信号が得られる装
置と、第1,第2,第3,第4の相の電機子コイルと励
磁コイルのそれぞれに直列接続された半導体スイッチン
グ素子と電機子コイルと励磁コイルのそれぞれと半導体
スイッチング素子の直列接続体に供電する直流電源と、
第1,第2,第3,第4の相の位置検知信号を介してそ
れぞれ第1,第2,第3,第4の相の電機子コイルに直
列接続した半導体スイッチング素子を位置検知信号の巾
だけ導通して電機子コイルに通電する通電制御回路と、
第2の突極の位置を検出して得られる位置検知信号によ
り、第2の突極に対向する磁極に該突極が侵入する点よ
り励磁コイルを通電し、両者が対向した点で通電を断つ
電気回路と、半導体スイッチング素子が位置検知信号の
末端で不導通に転化したときに、該半導体スイッチング
素子と電機子コイルとの接続点より、ダイオードを介し
て電機子コイルにより蓄積された磁気エネルギを小容量
のコンデンサに流入充電して保持することにより電機子
コイルの通電電流の降下を急速とする電気回路と、設定
された角度だけ磁性体回転子が回転して次に通電される
電機子コイルが位置検知信号によりその巾だけ通電され
るときに、その通電の開始されると同時に前記した小容
量のコンデンサに蓄積された静電エネルギを、該電機子
コイルに流入せしめて、通電電流の立上がりを急速とす
る電気回路と前記した励磁コイルの通電を電機子コイル
の通電に対応した値に保持する通電電流制御回路と、電
機子コイルの通電による出力トルクのリプルトルクの凹
部に励磁コイルの通電によるリプルトルクの突部を合致
せしめるようにトルクを発生する部材の相対位置を調整
する手段とより構成されたものである。
【0004】
【作用】第1の作用 リラクタンス型の電動機は、電機
子コイルの通電による電機子磁心と回転子の突極の磁路
が殆ど閉じられているので、そのインダクタンスが大き
い。従って電機子コイルの通電の初期の立上りがおそ
く、又通電が断たれたときに電流の降下が延長される。
従って高速回転が不可能となる欠点がある。大出力の電
動機とするとこの欠点は助長される。本発明装置では、
電機子コイルの通電が断たれたときに、電機子コイルの
磁気エネルギを小容量のコンデンサに充電して電流降下
を急速とし、該コンデンサの高電圧を利用して次に通電
される電機子コイルの通電の立上りを急速としている。
従って大きい出力の電動機でも高速回転とすることがで
きる。
子コイルの通電による電機子磁心と回転子の突極の磁路
が殆ど閉じられているので、そのインダクタンスが大き
い。従って電機子コイルの通電の初期の立上りがおそ
く、又通電が断たれたときに電流の降下が延長される。
従って高速回転が不可能となる欠点がある。大出力の電
動機とするとこの欠点は助長される。本発明装置では、
電機子コイルの通電が断たれたときに、電機子コイルの
磁気エネルギを小容量のコンデンサに充電して電流降下
を急速とし、該コンデンサの高電圧を利用して次に通電
される電機子コイルの通電の立上りを急速としている。
従って大きい出力の電動機でも高速回転とすることがで
きる。
【0005】第2の作用 回転子の突極のすべてが出力
トルクに休止することなく寄与しているので、大きい出
力トルクが得られる作用がある。第3の作用 回転子の
突極のすべてが径方向に外側方向に磁気的に吸引されて
いるので振動の発生が防止される。
トルクに休止することなく寄与しているので、大きい出
力トルクが得られる作用がある。第3の作用 回転子の
突極のすべてが径方向に外側方向に磁気的に吸引されて
いるので振動の発生が防止される。
【0006】第4の作用 上述した第2の作用を達成す
るように構成すると次に述べる欠点を発生する。即ち図
11につき後述するように磁極巾に対応した大きいリプ
ルトルクを発生する。本発明装置では、リプルトルクの
凹部の位置にリプルトルクの突部のある出力トルク曲線
を有する装置を付加して出力トルクを平坦として上述し
た欠点を除去する作用がある。
るように構成すると次に述べる欠点を発生する。即ち図
11につき後述するように磁極巾に対応した大きいリプ
ルトルクを発生する。本発明装置では、リプルトルクの
凹部の位置にリプルトルクの突部のある出力トルク曲線
を有する装置を付加して出力トルクを平坦として上述し
た欠点を除去する作用がある。
【0007】
【実施例】次に実施例につき本発明装置の詳細を説明す
る。各図面の同一記号の部材は同じ部材なので重複した
説明は省略する。図2において、外筺9の内側には、円
筒状の固定電機子16が固着されている。固定電機子1
6は、珪素鋼板を積層した周知の手段により作られてい
る。この内周面にはスロット12個が等しい離間角で配
設され、各スロットに電機子コイルが捲回して装着され
る。スロット17a,17dには電機子コイルが捲回さ
れ、電気角で180度離間した2個のスロットに装着さ
れる。以降の角度表示はすべて電気角とする。スロット
17b,17e及びスロット17c,17fにもそれぞ
れ電機子コイルが捲回される。他の電機子コイルも同様
な構成となっている。外筺9の両側の軸受には回転軸5
が回動自在に支持され、これに磁性体回転子1が固定さ
れる。回転子1は固定電機子16と同じく珪素鋼板積層
体で作られている。回転子1の外周には突極1a,1b
が突出して設けられ、この外周は0.5ミリメートル位
の空隙を介して磁極16a,16b,…と対向する。
る。各図面の同一記号の部材は同じ部材なので重複した
説明は省略する。図2において、外筺9の内側には、円
筒状の固定電機子16が固着されている。固定電機子1
6は、珪素鋼板を積層した周知の手段により作られてい
る。この内周面にはスロット12個が等しい離間角で配
設され、各スロットに電機子コイルが捲回して装着され
る。スロット17a,17dには電機子コイルが捲回さ
れ、電気角で180度離間した2個のスロットに装着さ
れる。以降の角度表示はすべて電気角とする。スロット
17b,17e及びスロット17c,17fにもそれぞ
れ電機子コイルが捲回される。他の電機子コイルも同様
な構成となっている。外筺9の両側の軸受には回転軸5
が回動自在に支持され、これに磁性体回転子1が固定さ
れる。回転子1は固定電機子16と同じく珪素鋼板積層
体で作られている。回転子1の外周には突極1a,1b
が突出して設けられ、この外周は0.5ミリメートル位
の空隙を介して磁極16a,16b,…と対向する。
【0008】図2の展開図を図3に示す。点線Bの左側
が図2の展開図である。回転子は記号1として固定電機
子は記号16として示される。図3において、スロット
17a,17dに捲回される電機子コイルは最下段の電
機子コイル9aとして表示できる。スロット17c,1
7fに捲回される電機子コイルは、電機子コイル9cと
して表示できる。同様に他の電機子コイルも記号9b,
9d,9e,9fとして表示できる。電機子コイル9
a,9bは直列に接続され端子8a,8dより供電され
る。電機子コイル9c,9d及び電機子コイル9e,9
fもそれぞれ直列に接続され、端子8b,8eと端子8
c,8fより供電される。各電機子コイルは120度離
間し、電機子コイル9a,9b,電機子コイル9c,9
d,電機子コイル9e,9fはそれぞれ第1,第2,第
3の相の電機子コイルとなる。回転子1が180度左方
に移動して停止しているときに、第1の相の電機子コイ
ル9a,9bに通電すると、突極1a,1bは磁極16
a,16b,16cと他の対向磁極により磁気的に吸引
されて矢印A方向に回転する。120度回転したときに
通電を停止し、電機子コイル9c,9d(第2の相の電
機子コイル)を通電すると更に右方に回転し、120度
回転したときに通電を停止し、第3の相の電機子コイル
9e,9fに通電すると更に右方に回転する。上述した
説明より判るように第1,第2,第3の相の電機子コイ
ルに120度の区間だけ順次に通電すると、回転子1は
矢印A方向に回転して3相片波通電のリラクタンス型電
動機となる。
が図2の展開図である。回転子は記号1として固定電機
子は記号16として示される。図3において、スロット
17a,17dに捲回される電機子コイルは最下段の電
機子コイル9aとして表示できる。スロット17c,1
7fに捲回される電機子コイルは、電機子コイル9cと
して表示できる。同様に他の電機子コイルも記号9b,
9d,9e,9fとして表示できる。電機子コイル9
a,9bは直列に接続され端子8a,8dより供電され
る。電機子コイル9c,9d及び電機子コイル9e,9
fもそれぞれ直列に接続され、端子8b,8eと端子8
c,8fより供電される。各電機子コイルは120度離
間し、電機子コイル9a,9b,電機子コイル9c,9
d,電機子コイル9e,9fはそれぞれ第1,第2,第
3の相の電機子コイルとなる。回転子1が180度左方
に移動して停止しているときに、第1の相の電機子コイ
ル9a,9bに通電すると、突極1a,1bは磁極16
a,16b,16cと他の対向磁極により磁気的に吸引
されて矢印A方向に回転する。120度回転したときに
通電を停止し、電機子コイル9c,9d(第2の相の電
機子コイル)を通電すると更に右方に回転し、120度
回転したときに通電を停止し、第3の相の電機子コイル
9e,9fに通電すると更に右方に回転する。上述した
説明より判るように第1,第2,第3の相の電機子コイ
ルに120度の区間だけ順次に通電すると、回転子1は
矢印A方向に回転して3相片波通電のリラクタンス型電
動機となる。
【0009】突極1eを付加して3突極とすることがで
きる。この場合には点線Bは右方に360度移動する。
突極数は2個以上複数個の突極とすることができ、比例
して出力トルクが増大する。図1の電動機の場合には、
突極1a,1b,…は6個あるが出力トルクに有効なも
のは2個である。本発明の手段によると、6個の突極よ
り出力トルクが得られるので3倍の出力トルクとなる効
果がある。従来の図1に示す電動機の場合には、突極1
a,1eにより固定電機子16は磁気吸引力を矢印4−
1,4−4の方向に受けて変形し、120度回転する
と、突極1b,1fにより矢印4−2,4−5の方向の
吸引力により変形し、次に120度回転すると、矢印4
−3,4−6の方向の吸引力により変形する。従って固
定電機子16は回転とともに変形の方向が変化して振動
を発生する欠点がある。本発明装置では、突極のすべて
に同時に吸引力が発生するので固定電機子16は同周方
向の圧縮力が発生するのみで変形がなく、従って振動の
発生が抑止される作用効果がある。電機子コイルにより
磁化される磁極の極性は、図2において軸対称の位置に
ある磁極が異極となるように磁化される。
きる。この場合には点線Bは右方に360度移動する。
突極数は2個以上複数個の突極とすることができ、比例
して出力トルクが増大する。図1の電動機の場合には、
突極1a,1b,…は6個あるが出力トルクに有効なも
のは2個である。本発明の手段によると、6個の突極よ
り出力トルクが得られるので3倍の出力トルクとなる効
果がある。従来の図1に示す電動機の場合には、突極1
a,1eにより固定電機子16は磁気吸引力を矢印4−
1,4−4の方向に受けて変形し、120度回転する
と、突極1b,1fにより矢印4−2,4−5の方向の
吸引力により変形し、次に120度回転すると、矢印4
−3,4−6の方向の吸引力により変形する。従って固
定電機子16は回転とともに変形の方向が変化して振動
を発生する欠点がある。本発明装置では、突極のすべて
に同時に吸引力が発生するので固定電機子16は同周方
向の圧縮力が発生するのみで変形がなく、従って振動の
発生が抑止される作用効果がある。電機子コイルにより
磁化される磁極の極性は、図2において軸対称の位置に
ある磁極が異極となるように磁化される。
【0010】次に図3の回転子1が対向する固定電機子
16により駆動される電機子コイルの通電制御手段を説
明する。図3の電機子コイル9a,9bを電機子コイル
39a,電機子コイル9c,9d,電機子コイル9e,
9fをそれぞれ電機子コイル39b,39cと呼称す
る。図3の回転子3は回転子1と同軸で同期回転するよ
うに構成され、アルミニユームのような導体で作られ
る。突極3a,3b,3c…は150度の巾となり、図
示の相対位相で回転する。コイル10a,10b,10
cは、突極3a,3b,…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3a,3b,…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30ターン
位の空心のものである。図6に、コイル10a,10
b,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,1
5b,15cはブリッジ回路となり、コイル10aか突
極3a,3b,…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1
2b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2メガサイクル位の発振が行なわれている。コイル1
0aが突極3a,3b,…に対向すると、銅損によりイ
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。
16により駆動される電機子コイルの通電制御手段を説
明する。図3の電機子コイル9a,9bを電機子コイル
39a,電機子コイル9c,9d,電機子コイル9e,
9fをそれぞれ電機子コイル39b,39cと呼称す
る。図3の回転子3は回転子1と同軸で同期回転するよ
うに構成され、アルミニユームのような導体で作られ
る。突極3a,3b,3c…は150度の巾となり、図
示の相対位相で回転する。コイル10a,10b,10
cは、突極3a,3b,…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3a,3b,…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30ターン
位の空心のものである。図6に、コイル10a,10
b,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,1
5b,15cはブリッジ回路となり、コイル10aか突
極3a,3b,…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1
2b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2メガサイクル位の発振が行なわれている。コイル1
0aが突極3a,3b,…に対向すると、銅損によりイ
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13のタイ
ムチヤートの曲線45a,45b,…となり、反転回路
13aを介する入力は、曲線45a,45b,…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1
0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13において、曲
線46a,46b,…,及び曲線46a,46b,…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13において、曲線47a,4
7b,…及びこれを反転したものとなる。曲線45a,
45b,…に対して、曲線46a,46b,…は位相が
120度おくれ、曲線46a,46b,…に対して、曲
線47a,47b,…は位相が120度おくれている。
ブロック回路18は、3相Y型の半導体電動機の制御回
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120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13において、
それぞれ曲線49a,49b,…,曲線50a,50
b,…,曲線51a,51b,…として示されている。
端子18d,18e,18fの出力は、それぞれ曲線5
1a,51b,…,曲線52a,52b,…,曲線53
a,53b,…として示されている。端子18aと18
dの出力信号、端子18bと18eの出力信号,端子1
8cと18fの出力信号の位相差は30度である。又端
子18a,18b,18cの出力信号は、順次に120
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。矢印44aは180
度の巾を示し、矢印44bは150度の巾を示してい
る。曲線48a,48b,…を得る手段は、曲線46
a,46b,…を反転した出力と曲線45a,45b,
…をアンド回路の入力とすると、その出力が曲線48
a,48b,…となる。他の下段の曲線も同様な手段に
より得ることができる。この手段がブロック回路18と
して示されているものである。
ムチヤートの曲線45a,45b,…となり、反転回路
13aを介する入力は、曲線45a,45b,…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1
0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13において、曲
線46a,46b,…,及び曲線46a,46b,…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13において、曲線47a,4
7b,…及びこれを反転したものとなる。曲線45a,
45b,…に対して、曲線46a,46b,…は位相が
120度おくれ、曲線46a,46b,…に対して、曲
線47a,47b,…は位相が120度おくれている。
ブロック回路18は、3相Y型の半導体電動機の制御回
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120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13において、
それぞれ曲線49a,49b,…,曲線50a,50
b,…,曲線51a,51b,…として示されている。
端子18d,18e,18fの出力は、それぞれ曲線5
1a,51b,…,曲線52a,52b,…,曲線53
a,53b,…として示されている。端子18aと18
dの出力信号、端子18bと18eの出力信号,端子1
8cと18fの出力信号の位相差は30度である。又端
子18a,18b,18cの出力信号は、順次に120
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。矢印44aは180
度の巾を示し、矢印44bは150度の巾を示してい
る。曲線48a,48b,…を得る手段は、曲線46
a,46b,…を反転した出力と曲線45a,45b,
…をアンド回路の入力とすると、その出力が曲線48
a,48b,…となる。他の下段の曲線も同様な手段に
より得ることができる。この手段がブロック回路18と
して示されているものである。
【0012】電機子コイルの通電手段を図8につき次に
説明する。電機子コイル39a,39b,39cの両端
には、それぞれトランジスタ20a,20b及び20
c,20d及び20e,20fが挿入されている。トラ
ンジスタ20a,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、電機
子コイル39aが通電される。同様に端子42b,42
c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39b,39cが通電される。
端子40は励磁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39aの通電制御回路に印加される。抵抗
22aは、電機子コイル39aの励磁電流を検出する為
の抵抗である。記号30aは絶対値回路である。
説明する。電機子コイル39a,39b,39cの両端
には、それぞれトランジスタ20a,20b及び20
c,20d及び20e,20fが挿入されている。トラ
ンジスタ20a,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、電機
子コイル39aが通電される。同様に端子42b,42
c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39b,39cが通電される。
端子40は励磁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39aの通電制御回路に印加される。抵抗
22aは、電機子コイル39aの励磁電流を検出する為
の抵抗である。記号30aは絶対値回路である。
【0013】端子42aの入力信号は、図13の位置検
知信号48a,48b…又端子42b,42cの入力信
号は、位置検知信号49a,49b,…及び50a,5
0b,…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1段目に曲線48aとして
示されている。この曲線48aの巾だけ電機子コイル3
9a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、図8のダイオード49a−1が除
去されていると、ダイオード21a,21bを介して電
源に還流放電されるので、点線K−1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48a,48b…又端子42b,42cの入力信
号は、位置検知信号49a,49b,…及び50a,5
0b,…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1段目に曲線48aとして
示されている。この曲線48aの巾だけ電機子コイル3
9a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、図8のダイオード49a−1が除
去されていると、ダイオード21a,21bを介して電
源に還流放電されるので、点線K−1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。
【0014】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49a,50aによる電機子コイル39b,39c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
クを発生する利点がある反面に回転速度を上昇せしめる
ことができない欠点があるのは、上述した反トルクと減
トルクの発生の為である。かかる欠点を除去する為の周
知の手段は、突極が磁極に侵入する以前に進相して、電
機子コイルの通電を始めることである。
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49a,50aによる電機子コイル39b,39c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
クを発生する利点がある反面に回転速度を上昇せしめる
ことができない欠点があるのは、上述した反トルクと減
トルクの発生の為である。かかる欠点を除去する為の周
知の手段は、突極が磁極に侵入する以前に進相して、電
機子コイルの通電を始めることである。
【0015】進相通電をすると、磁極のインダクタンス
が著しく小さいので、急速に立上がるが、出力トルクの
発生する点即ち突極が磁極に侵入し始めると、インダク
タンスが急速に大きくなり、電流も急速に降下する。従
って出力トルクが減少する欠点がある。正逆転の運転を
する場合には、位置検知素子の数が2倍必要となる欠点
がある。本発明装置は、図8の逆流防止用のダイオード
49a−1,49b−1,49c−1とコンデンサ47
a,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36
aの末端で通電が断たれると、電機子コイル39aに蓄
積された磁気エネルギは、逆流防止用ダイオード49a
−1により、直流電源側に還流しないでダイオード21
b,21a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。
が著しく小さいので、急速に立上がるが、出力トルクの
発生する点即ち突極が磁極に侵入し始めると、インダク
タンスが急速に大きくなり、電流も急速に降下する。従
って出力トルクが減少する欠点がある。正逆転の運転を
する場合には、位置検知素子の数が2倍必要となる欠点
がある。本発明装置は、図8の逆流防止用のダイオード
49a−1,49b−1,49c−1とコンデンサ47
a,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36
aの末端で通電が断たれると、電機子コイル39aに蓄
積された磁気エネルギは、逆流防止用ダイオード49a
−1により、直流電源側に還流しないでダイオード21
b,21a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。
【0016】図7のタイムチヤートの1段目の曲線26
a,26b,26cは、電機子コイル39aを流れる電
流曲線でその両側の点線26−1,26−2間が120
度となっている。通電電流は曲線26b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。次に位置信号曲線48
bにより、トランジスタ20a,20bが導通して再び
電機子コイル39aが通電されるが、このときの印加電
圧は、コンデンサ47aの充電電圧と電源電圧(端子2
a,2bの電圧)が加算されるので、電機子コイル39
aの電流の立上がりが急速となる。この現象により、曲
線26aのように急速に立上がる。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。
a,26b,26cは、電機子コイル39aを流れる電
流曲線でその両側の点線26−1,26−2間が120
度となっている。通電電流は曲線26b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。次に位置信号曲線48
bにより、トランジスタ20a,20bが導通して再び
電機子コイル39aが通電されるが、このときの印加電
圧は、コンデンサ47aの充電電圧と電源電圧(端子2
a,2bの電圧)が加算されるので、電機子コイル39
aの電流の立上がりが急速となる。この現象により、曲
線26aのように急速に立上がる。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。
【0017】次にチョッパ回路について説明する。電機
子コイル39aの電流が増大して、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,20
b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2
6c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26cの高さは基準電圧端子40の電圧によ
り規制される。図8の電機子コイル39bは、端子42
bより入力される位置検知信号曲線49a,49b,…
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40c,抵抗22b,絶対
値回路30b,アンド回路41bによりチョッパ制御が
行なわれる。ダイオード49b−1,コンデンサ47b
の作用効果も電機子コイル39aの場合と同様である。
電機子コイル39cについても上述した事情は全く同様
で、端子42cに図13の位置検知信号曲線50a,5
0b,…が入力されて電機子コイル39cの通電制御が
行なわれる。トランジスタ20e,20f,アンド回路
41c,オペアンプ40d,抵抗22c,絶対値回路3
0c,ダイオード49c−1,コンデンサ47cの作用
効果も前述した場合と全く同様である。
子コイル39aの電流が増大して、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,20
b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2
6c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26cの高さは基準電圧端子40の電圧によ
り規制される。図8の電機子コイル39bは、端子42
bより入力される位置検知信号曲線49a,49b,…
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40c,抵抗22b,絶対
値回路30b,アンド回路41bによりチョッパ制御が
行なわれる。ダイオード49b−1,コンデンサ47b
の作用効果も電機子コイル39aの場合と同様である。
電機子コイル39cについても上述した事情は全く同様
で、端子42cに図13の位置検知信号曲線50a,5
0b,…が入力されて電機子コイル39cの通電制御が
行なわれる。トランジスタ20e,20f,アンド回路
41c,オペアンプ40d,抵抗22c,絶対値回路3
0c,ダイオード49c−1,コンデンサ47cの作用
効果も前述した場合と全く同様である。
【0018】各電機子コイルの通電は、突極が磁極に侵
入する点若しくは30度の区間を経過した点のいずれで
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1つの目的が達成される。しかし出力トルクに
大きいリプルがあるので使用目的により問題が残る。本
発明は3相両波通電とすることにより上述した問題を解
決したことに特徴を有するものである。
入する点若しくは30度の区間を経過した点のいずれで
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1つの目的が達成される。しかし出力トルクに
大きいリプルがあるので使用目的により問題が残る。本
発明は3相両波通電とすることにより上述した問題を解
決したことに特徴を有するものである。
【0019】図11は、3相片波通電の場合のトルク曲
線で、よこ軸は回転子の回転角度たて軸は出力トルクを
示している。曲線27a,27b,27cは電機子電流
がそれぞれ1アンペア、1.5アンペア、2アンペアの
場合を示している。回転子の径が22ミリメートル、固
定電機子の外径が50ミリメートル、その長さも同じく
50ミリメートルの場合である。よこ軸は回転する角度
で示してある。リプルトルクは70%位となる。トルク
曲線の凹部は突極の端部がスロットに侵入した点となっ
ている。曲線27cの左端即ち零度の点では出力トルク
が零である。従って電源投入時に突極が上記した位置に
あると起動困難となる。突極端部がスロットの空間を経
過した直後に電機子コイルに通電開始すると所要方向の
トルクが得られて上記した不都合が除去される。図12
につき後述するように大きい出力トルクが得られる反面
に上述した欠点がある。従って3相全波通電若しくは他
の手段により点線曲線33若しくは33aで示す出力ト
ルクが得られる装置を付加することにより、上述した欠
点が除去される。これが本件発明の1つの目的である。
図12は出力トルク曲線で、よこ軸は電機子電流、たて
軸はトルクである。この電動機は上述した構成のもので
ある。曲線43の初期は2乗曲線となり、その後は1乗
曲線となる。一般の電動機の場合には、点線43aの点
で磁束が飽和して点線43a以下の出力トルクとなる。
本発明装置ではその後もリニヤにトルクが増大するの
で、同型の他の電動機の7倍位の出力トルクが得られる
特徴がある。
線で、よこ軸は回転子の回転角度たて軸は出力トルクを
示している。曲線27a,27b,27cは電機子電流
がそれぞれ1アンペア、1.5アンペア、2アンペアの
場合を示している。回転子の径が22ミリメートル、固
定電機子の外径が50ミリメートル、その長さも同じく
50ミリメートルの場合である。よこ軸は回転する角度
で示してある。リプルトルクは70%位となる。トルク
曲線の凹部は突極の端部がスロットに侵入した点となっ
ている。曲線27cの左端即ち零度の点では出力トルク
が零である。従って電源投入時に突極が上記した位置に
あると起動困難となる。突極端部がスロットの空間を経
過した直後に電機子コイルに通電開始すると所要方向の
トルクが得られて上記した不都合が除去される。図12
につき後述するように大きい出力トルクが得られる反面
に上述した欠点がある。従って3相全波通電若しくは他
の手段により点線曲線33若しくは33aで示す出力ト
ルクが得られる装置を付加することにより、上述した欠
点が除去される。これが本件発明の1つの目的である。
図12は出力トルク曲線で、よこ軸は電機子電流、たて
軸はトルクである。この電動機は上述した構成のもので
ある。曲線43の初期は2乗曲線となり、その後は1乗
曲線となる。一般の電動機の場合には、点線43aの点
で磁束が飽和して点線43a以下の出力トルクとなる。
本発明装置ではその後もリニヤにトルクが増大するの
で、同型の他の電動機の7倍位の出力トルクが得られる
特徴がある。
【0020】図11の点線33で示すトルクを付加する
には突極若しくはスロットの位相が30度の奇数倍ずれ
た3相片波通電の電動機を回転軸を共通として付設すれ
ばよい。次にその手段を説明する。図5は全体の構成を
示す断面図である。図5において、金属製の外筐(円筒
状)25−1の右側には円形の側板25−2の外周折曲
部が嵌着され、両側の中央部に設けたボール軸受29
a,29bには回転軸5が回動自在に支持される。回転
軸5には回転子1が支持体5−1を介して固定される。
回転子1の突極(図示せず)は、図2の回転子1の突極
と同じ構成となっている。突極に磁極が対向すね固定電
機子Cは外筺25−1の内側に固定され、その構成は図
2,図3の固定電機子16と同じ構成となっている。回
転子1の右側面には同形の外周部の突出部を有するアル
ミニユーム製の回転子3が固着し回転子1と同期回転す
る。外周部にはコイル10a,10b,10cが対向し
ているので、図3で前述したように図13に示される位
置検知信号を得ることができる。
には突極若しくはスロットの位相が30度の奇数倍ずれ
た3相片波通電の電動機を回転軸を共通として付設すれ
ばよい。次にその手段を説明する。図5は全体の構成を
示す断面図である。図5において、金属製の外筐(円筒
状)25−1の右側には円形の側板25−2の外周折曲
部が嵌着され、両側の中央部に設けたボール軸受29
a,29bには回転軸5が回動自在に支持される。回転
軸5には回転子1が支持体5−1を介して固定される。
回転子1の突極(図示せず)は、図2の回転子1の突極
と同じ構成となっている。突極に磁極が対向すね固定電
機子Cは外筺25−1の内側に固定され、その構成は図
2,図3の固定電機子16と同じ構成となっている。回
転子1の右側面には同形の外周部の突出部を有するアル
ミニユーム製の回転子3が固着し回転子1と同期回転す
る。外周部にはコイル10a,10b,10cが対向し
ているので、図3で前述したように図13に示される位
置検知信号を得ることができる。
【0021】固定電機子CとC−1は同じ位相で外筺2
5−1に固定され、回転子1は回転子1と同じ構成で位
相を回転子1の突極に対して相対的に30度ずらして
(軸方向のまわりに30度回転する)同期回転する。固
定電機子C,C−1の磁極は回転子の外周突極と空隙を
介して対向する。固定電機子C−1の磁極の電機子コイ
ルは3相となり、これ等を電機子コイル39d,39
e,39fと呼称する。電機子コイル39d,39e,
39fを図8と同様な電気回路により、図13の位置検
知信号51a,51b,…,52a,52b,…,53
a,53b,…を介して電機子コイル39d,39e,
39fの通電制御を行なうことにより3相片波通電の電
動機として運転することができる。固定電機子C,C−
1の両者により3相全波通電の電動機となる。
5−1に固定され、回転子1は回転子1と同じ構成で位
相を回転子1の突極に対して相対的に30度ずらして
(軸方向のまわりに30度回転する)同期回転する。固
定電機子C,C−1の磁極は回転子の外周突極と空隙を
介して対向する。固定電機子C−1の磁極の電機子コイ
ルは3相となり、これ等を電機子コイル39d,39
e,39fと呼称する。電機子コイル39d,39e,
39fを図8と同様な電気回路により、図13の位置検
知信号51a,51b,…,52a,52b,…,53
a,53b,…を介して電機子コイル39d,39e,
39fの通電制御を行なうことにより3相片波通電の電
動機として運転することができる。固定電機子C,C−
1の両者により3相全波通電の電動機となる。
【0022】前述した固定電機子C−1は図3において
記号16として示され、回転子は記号1として、その突
極は記号1a,1b,1c,…として示されている。突
極1a,1b,1c,…は突極1a,1b,1c,…に
対して位相が30度ずれて同期回転する。各突極を同相
として固定電機子16と16の位相を30度ずらしても
同じ目的が達成できる。固定電機子16の構成は固定電
機子16と同じ構成なので点線で略示してある。突極の
数が3個以上の場合には、固定電機子も点線Bの右側に
対応して延長される。以上の説明のように3相全波通電
を行なうことにより、図11の出力トルク曲線27cの
凹部のそれぞれに曲線33で示すトルクが付加されるの
で合成トルク曲線は平坦化され欠点が除去される。曲線
27cと33の位相差は30度となっている。
記号16として示され、回転子は記号1として、その突
極は記号1a,1b,1c,…として示されている。突
極1a,1b,1c,…は突極1a,1b,1c,…に
対して位相が30度ずれて同期回転する。各突極を同相
として固定電機子16と16の位相を30度ずらしても
同じ目的が達成できる。固定電機子16の構成は固定電
機子16と同じ構成なので点線で略示してある。突極の
数が3個以上の場合には、固定電機子も点線Bの右側に
対応して延長される。以上の説明のように3相全波通電
を行なうことにより、図11の出力トルク曲線27cの
凹部のそれぞれに曲線33で示すトルクが付加されるの
で合成トルク曲線は平坦化され欠点が除去される。曲線
27cと33の位相差は30度となっている。
【0023】次に図4につきリプルトルクを除去する他
の手段を説明する。図3と同じ記号のものは同じ部材で
作用効果も同じなので説明を省略する。異なっているの
は電機子16、1個のみの3相片波通電となり、回転子
も1個で記号1として示されている。回転子4は磁性体
で作られ、回転子1と同軸で同期回転するように構成さ
れ、外側に突極4a,4b,…が突出して設けられ、突
極の巾は24度で36度離間している。固定電機子6は
固定電機子16と同軸で隣接して外筺内側に固定され
る。固定電機子6の内側には磁極6a,6bが突出さ
れ、突極4a,4b,…と空隙を介して対向する。固定
電機子6と回転子4は珪素鋼板積層体で作られている。
磁極6a,6bには励磁コイル6−1,6−2が捲着さ
れ互いに異極となるように励磁される。磁極6a,6b
の巾は30度で、突極1a,1b,…の数と同じであ
る。又突極1a,1bの2倍の数としてもよい。
の手段を説明する。図3と同じ記号のものは同じ部材で
作用効果も同じなので説明を省略する。異なっているの
は電機子16、1個のみの3相片波通電となり、回転子
も1個で記号1として示されている。回転子4は磁性体
で作られ、回転子1と同軸で同期回転するように構成さ
れ、外側に突極4a,4b,…が突出して設けられ、突
極の巾は24度で36度離間している。固定電機子6は
固定電機子16と同軸で隣接して外筺内側に固定され
る。固定電機子6の内側には磁極6a,6bが突出さ
れ、突極4a,4b,…と空隙を介して対向する。固定
電機子6と回転子4は珪素鋼板積層体で作られている。
磁極6a,6bには励磁コイル6−1,6−2が捲着さ
れ互いに異極となるように励磁される。磁極6a,6b
の巾は30度で、突極1a,1b,…の数と同じであ
る。又突極1a,1bの2倍の数としてもよい。
【0024】前実施例と同様に点線Bの右側に延長して
突極1a,1bの数を増加し、又対応して突極4a,4
b,…と磁極6a,6bの数を増加しても実施すること
ができる。固定電機子16と回転子1による出力トルク
曲線は前述したように図11の曲線27cに示すものと
なりリプルトルクがある。図4の突極4a,4b,…に
よるトルク曲線は点線曲線33aで示すように、曲線2
7cの凹部に突出部があり従って出力トルクが平坦とな
る作用効果がある。図4の突極1a,1b,…と突極4
a,4b,…と磁極6a,6bと固定電機子16との相
対位相は上述したリプルトルクを除去できる条件を満足
するように設定する必要がある。磁極6a,6bの中間
に更に2個の磁極を配設することができる。この場合に
は図11の曲線33で示すトルクのピーク値が大きくな
るので、磁極6a,6b,…の回転軸方向の長さを1/
2位とすることができる。従って電動機の長さを短くで
きる効果がある。例えば図5の固定電機子C−1を図4
の固定電機子6とし、回転子1を図4の回転子4とする
と、矢印29dの巾は矢印29cの巾の1/2位となる
ので、回転軸5の方向の長さを短くすることができる。
励磁コイル6−1,6−2のアンペアターンを大きくす
ると更に長さを短くできる効果がある。
突極1a,1bの数を増加し、又対応して突極4a,4
b,…と磁極6a,6bの数を増加しても実施すること
ができる。固定電機子16と回転子1による出力トルク
曲線は前述したように図11の曲線27cに示すものと
なりリプルトルクがある。図4の突極4a,4b,…に
よるトルク曲線は点線曲線33aで示すように、曲線2
7cの凹部に突出部があり従って出力トルクが平坦とな
る作用効果がある。図4の突極1a,1b,…と突極4
a,4b,…と磁極6a,6bと固定電機子16との相
対位相は上述したリプルトルクを除去できる条件を満足
するように設定する必要がある。磁極6a,6bの中間
に更に2個の磁極を配設することができる。この場合に
は図11の曲線33で示すトルクのピーク値が大きくな
るので、磁極6a,6b,…の回転軸方向の長さを1/
2位とすることができる。従って電動機の長さを短くで
きる効果がある。例えば図5の固定電機子C−1を図4
の固定電機子6とし、回転子1を図4の回転子4とする
と、矢印29dの巾は矢印29cの巾の1/2位となる
ので、回転軸5の方向の長さを短くすることができる。
励磁コイル6−1,6−2のアンペアターンを大きくす
ると更に長さを短くできる効果がある。
【0025】図8につき励磁コイル6−1,6−2の通
電制御手段を説明する。図8において、励磁コイル6−
1,6−2は直列若しくは並列に接続され、この両端に
はトランジスタ20g,20h,ダイオード49d−1
が接続される。抵抗22d,絶対値回路30d,オペア
ンプ40e,コンデンサ47dはそれぞれ前述した電機
子コイル39a,39b,39cの通電制御と同じ構成
となり作用効果も同じである。ブロック回路Dは、図4
の突極4a,4b,…の位置検知装置で、小さい径の位
置検知用のコイル10dが突極4a,4b,…の側面に
対向し、対向したときに鉄損によりインピーダンスが変
化するように構成されている。従って図6の回路と同じ
構成で、オペアンプ13に対応するオペアンプの出力の
巾は突極4a,4b,…の巾となり、この出力が図8の
アンド回路41dの入力となる。他の1つの入力はオペ
アンプ40eの出力なので、基準電圧源40の電圧に対
応した励磁コイル6−1,6−2の通電電流となる。か
かる通電電流によるトルク曲線のピーク値即ち図11の
点線33aのピーク値が曲線27cのピーク値と同じ高
さとなるように調整することがよい。
電制御手段を説明する。図8において、励磁コイル6−
1,6−2は直列若しくは並列に接続され、この両端に
はトランジスタ20g,20h,ダイオード49d−1
が接続される。抵抗22d,絶対値回路30d,オペア
ンプ40e,コンデンサ47dはそれぞれ前述した電機
子コイル39a,39b,39cの通電制御と同じ構成
となり作用効果も同じである。ブロック回路Dは、図4
の突極4a,4b,…の位置検知装置で、小さい径の位
置検知用のコイル10dが突極4a,4b,…の側面に
対向し、対向したときに鉄損によりインピーダンスが変
化するように構成されている。従って図6の回路と同じ
構成で、オペアンプ13に対応するオペアンプの出力の
巾は突極4a,4b,…の巾となり、この出力が図8の
アンド回路41dの入力となる。他の1つの入力はオペ
アンプ40eの出力なので、基準電圧源40の電圧に対
応した励磁コイル6−1,6−2の通電電流となる。か
かる通電電流によるトルク曲線のピーク値即ち図11の
点線33aのピーク値が曲線27cのピーク値と同じ高
さとなるように調整することがよい。
【0026】図8では、電機子コイルの両端に設けたト
ランジスタにより通電制御が行なわれているが、電機子
コイルの負電圧側にトランジスタを1個のみ使用しても
本発明を実施できる。図9につきその説明をする。図9
において、電機子コイル39a,39b,39cの下端
には、それぞれトランジスタ20a,20b及び20c
が挿入されている。トランジスタ20a,20b,20
c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。本実施例では、トランジス
タ20a,20b,20cは電機子コイルの下端即ち電
源負極側にあるので、その導通制御の入力回路は簡素化
される特徴がある。
ランジスタにより通電制御が行なわれているが、電機子
コイルの負電圧側にトランジスタを1個のみ使用しても
本発明を実施できる。図9につきその説明をする。図9
において、電機子コイル39a,39b,39cの下端
には、それぞれトランジスタ20a,20b及び20c
が挿入されている。トランジスタ20a,20b,20
c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。本実施例では、トランジス
タ20a,20b,20cは電機子コイルの下端即ち電
源負極側にあるので、その導通制御の入力回路は簡素化
される特徴がある。
【0027】端子42a,42b,42cより、図13
の位置検知信号曲線48a,48b,…,曲線49a,
49b,…,曲線50a,50b,…が入力される。上
述した入力信号により、トランジスタ20a,20b,
20cがアンド回路41a,41b,41cを介してベ
ース入力が得られて導通して、電機子コイル39a,3
9b,39cが導通される。端子40は励磁電流を指定
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
が導通して、電圧が電機子コイルの通電制御回路に印加
される。抵抗22,絶対値回路30aは、電機子コイル
39a,39b,39cの電機子電流を検出する為の装
置である。
の位置検知信号曲線48a,48b,…,曲線49a,
49b,…,曲線50a,50b,…が入力される。上
述した入力信号により、トランジスタ20a,20b,
20cがアンド回路41a,41b,41cを介してベ
ース入力が得られて導通して、電機子コイル39a,3
9b,39cが導通される。端子40は励磁電流を指定
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
が導通して、電圧が電機子コイルの通電制御回路に印加
される。抵抗22,絶対値回路30aは、電機子コイル
39a,39b,39cの電機子電流を検出する為の装
置である。
【0028】本実施例では、前述した反トルクと減トル
クの発生を防止して高速高トルクとする為に次の手段が
採用される。図9の小容量のコンデンサ47a及びダイ
オード21a及び半導体素子19a,34a,34b等
を付設して上述した欠点を除去し、又電機子コイルの通
電制御のスイッチング素子(記号20a,20b,20
c)を電源負電圧側に1個のみ使用したことに特徴を有
するものである。位置検知信号曲線36aの末端で通電
が断たれると、電機子コイル39aに蓄積された磁気エ
ネルギは、直流電源側に還流しないでダイオード21
a,33a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。
クの発生を防止して高速高トルクとする為に次の手段が
採用される。図9の小容量のコンデンサ47a及びダイ
オード21a及び半導体素子19a,34a,34b等
を付設して上述した欠点を除去し、又電機子コイルの通
電制御のスイッチング素子(記号20a,20b,20
c)を電源負電圧側に1個のみ使用したことに特徴を有
するものである。位置検知信号曲線36aの末端で通電
が断たれると、電機子コイル39aに蓄積された磁気エ
ネルギは、直流電源側に還流しないでダイオード21
a,33a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。
【0029】図7のタイムチヤートの1段目の曲線26
a,26b,26cは、電機子コイル39aを流れる電
流曲線でその両側の点線26−1と26−2間が120
度となっている。通電電流は曲線26b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。電機子コイル39b,
39cについても電機子コイル39aと同じ構成の通電
制御回路が使用され、これ等がブロック回路G,Hとし
て示される。従って上述した反トルク発生の防止が行な
われる。次に位置信号曲線48bにより、トランジスタ
20aが導通して再び電機子コイル39aが通電される
が、このときの印加電圧は、コンデンサ47aの充電電
圧と電源電圧(端子2a,2bの電圧)の両者となるの
で、電機子コイル39aの電流の立上がりが急速とな
る。この現象により、曲線26aのように急速に立上が
る。この理由を次に説明する。図9のブロック回路4に
より位置検知信号48bの始端部の微分パルスが得ら
れ、これを入力とする単安定回路によりみじかい巾の電
気パルスが得られる。この電気パルスによりトランジス
タ34b,34a,SCR19aが導通するので、コン
デンサ47aの高電圧が電機子コイル39aに印加され
て立上がりの電流を急速とし、その後は直流電源の電圧
により曲線26a(図7)の電流が得られる。コンデン
サ47aの放電の終了とともに、SCR19aは不導通
に転化する。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。他の電機子コイル39b,39c
の通電制御も全く同様に行なわれその作用効果も同様で
ある。
a,26b,26cは、電機子コイル39aを流れる電
流曲線でその両側の点線26−1と26−2間が120
度となっている。通電電流は曲線26b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。電機子コイル39b,
39cについても電機子コイル39aと同じ構成の通電
制御回路が使用され、これ等がブロック回路G,Hとし
て示される。従って上述した反トルク発生の防止が行な
われる。次に位置信号曲線48bにより、トランジスタ
20aが導通して再び電機子コイル39aが通電される
が、このときの印加電圧は、コンデンサ47aの充電電
圧と電源電圧(端子2a,2bの電圧)の両者となるの
で、電機子コイル39aの電流の立上がりが急速とな
る。この現象により、曲線26aのように急速に立上が
る。この理由を次に説明する。図9のブロック回路4に
より位置検知信号48bの始端部の微分パルスが得ら
れ、これを入力とする単安定回路によりみじかい巾の電
気パルスが得られる。この電気パルスによりトランジス
タ34b,34a,SCR19aが導通するので、コン
デンサ47aの高電圧が電機子コイル39aに印加され
て立上がりの電流を急速とし、その後は直流電源の電圧
により曲線26a(図7)の電流が得られる。コンデン
サ47aの放電の終了とともに、SCR19aは不導通
に転化する。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。他の電機子コイル39b,39c
の通電制御も全く同様に行なわれその作用効果も同様で
ある。
【0030】次にチョッパ回路の説明をする。電機子コ
イル39aの励磁電流が増大して、その検出の為の抵抗
22、絶縁値回路30aの電圧が増大し、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26c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26c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39bは、端子42bより入
力される位置検知信号曲線49a,49b,…により、
その巾だけのトランジスタ20bの導通により通電さ
れ、オペアンプ40b、抵抗22、絶対値回路30a、
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39cについても上述した事情は全く同様
で、端子42cに図13の位置検知信号曲線50a,5
0b,…が入力されて電機子コイル39cの通電制御が
行なわれる。トランジスタ20c、アンド回路41c、
オペアンプ40b、抵抗22、絶対値回路30aの作用
効果も前述した場合と全く同様である。コンデンサ47
aは小容量の方が充電電圧が高電圧となるので、通電曲
線の立上がりと降下を急速とし、高速回転の電動機を得
ることができ、リラクタンス型電動機の欠点となってい
る低速度となる欠点が除去できる。上述したコンデンサ
の容量は充電電圧が回路のトランジタを破損しない範囲
で小容量のものを使用することがよい。
イル39aの励磁電流が増大して、その検出の為の抵抗
22、絶縁値回路30aの電圧が増大し、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26c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26c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39bは、端子42bより入
力される位置検知信号曲線49a,49b,…により、
その巾だけのトランジスタ20bの導通により通電さ
れ、オペアンプ40b、抵抗22、絶対値回路30a、
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39cについても上述した事情は全く同様
で、端子42cに図13の位置検知信号曲線50a,5
0b,…が入力されて電機子コイル39cの通電制御が
行なわれる。トランジスタ20c、アンド回路41c、
オペアンプ40b、抵抗22、絶対値回路30aの作用
効果も前述した場合と全く同様である。コンデンサ47
aは小容量の方が充電電圧が高電圧となるので、通電曲
線の立上がりと降下を急速とし、高速回転の電動機を得
ることができ、リラクタンス型電動機の欠点となってい
る低速度となる欠点が除去できる。上述したコンデンサ
の容量は充電電圧が回路のトランジタを破損しない範囲
で小容量のものを使用することがよい。
【0031】ブロック回路Jは励磁コイル6−1,6−
2を通電制御する為の電気回路で、図8の励磁コイル6
−1,6−2の通電制御回路と同じである。従ってリプ
ルトルクを除去する作用効果があり本発明の目的が達成
される。次に図3で説明した3相全波通電による本発明
装置の電機子コイルの通電制御回路の詳細を図10によ
り説明する。図10において、端子42a,42b,4
2cより入力される位置検知信号はそれぞれ図13の曲
線48a,48b,…,曲線49a,49b,…,曲線
50a,50b,…である。端子42aより入力がある
と、アンド回路41aを介してトランジスタ20aが導
通して電機子コイル39aの通電が開始され、その後は
抵抗22,絶対値回路30a,オペアンプ40bによる
チョッパ作用により、端子40の基準電圧に対応した通
電電流値に制御される。端子42aの入力が消滅する
と、トランジスタ20aは不導通に転化し、電機子コイ
ル39aの磁気エネルギはダイオード21a,33aを
介してコンデンサ47aを充電して高電圧とする。前述
したチョッパ作用のあるときにも小量づつコンデンサ4
7aが充電されているので、その磁気エネルギが付加さ
れてコンデンサ47aの充電電圧を上昇する。この電圧
は使用するトランジスタの耐電圧により調整する必要が
ある。
2を通電制御する為の電気回路で、図8の励磁コイル6
−1,6−2の通電制御回路と同じである。従ってリプ
ルトルクを除去する作用効果があり本発明の目的が達成
される。次に図3で説明した3相全波通電による本発明
装置の電機子コイルの通電制御回路の詳細を図10によ
り説明する。図10において、端子42a,42b,4
2cより入力される位置検知信号はそれぞれ図13の曲
線48a,48b,…,曲線49a,49b,…,曲線
50a,50b,…である。端子42aより入力がある
と、アンド回路41aを介してトランジスタ20aが導
通して電機子コイル39aの通電が開始され、その後は
抵抗22,絶対値回路30a,オペアンプ40bによる
チョッパ作用により、端子40の基準電圧に対応した通
電電流値に制御される。端子42aの入力が消滅する
と、トランジスタ20aは不導通に転化し、電機子コイ
ル39aの磁気エネルギはダイオード21a,33aを
介してコンデンサ47aを充電して高電圧とする。前述
したチョッパ作用のあるときにも小量づつコンデンサ4
7aが充電されているので、その磁気エネルギが付加さ
れてコンデンサ47aの充電電圧を上昇する。この電圧
は使用するトランジスタの耐電圧により調整する必要が
ある。
【0032】端子42bの入力により、トランジスタ2
0bが導通したときもチョッパ作用により通電制御が行
なわれ、不導通に転化すると、電機子コイル39bの磁
気エネルギは、ダイオード21b,33bを介してコン
デンサ47bを高電圧に充電する。端子42cの入力に
より、トランジスタ20cが導通したときにも、チョッ
パ作用により通電制御が行なわれ、不導通に転化する
と、電機子コイル39cの磁気エネルギは、ダイオード
21c,33cを介してコンデンサ47cを高電圧に充
電する。端子42cの入力の初期で、ブロック回路4
(微分パルスを介する単安定回路を含む回路)の出力を
介して、トランジスタ34b,34a,SCR19aが
導通するので、コンデンサ47aの高電圧が電機子コイ
ル39cに印加されて電流の立上りを急速とする。端子
19d,19eにはそれぞれ端子42a,42bの入力
の初期に得られる電気パルスが同様な手段で入力され
る。従ってコンデンサ47b,47cの高電圧が電機子
コイル39a,39bに印加されて、通電の立上りを急
速とする。以上の説明より判るように、前実施例と同様
に高速で反トルクと減トルクの発生のない高効率の電動
機を得ることができる。
0bが導通したときもチョッパ作用により通電制御が行
なわれ、不導通に転化すると、電機子コイル39bの磁
気エネルギは、ダイオード21b,33bを介してコン
デンサ47bを高電圧に充電する。端子42cの入力に
より、トランジスタ20cが導通したときにも、チョッ
パ作用により通電制御が行なわれ、不導通に転化する
と、電機子コイル39cの磁気エネルギは、ダイオード
21c,33cを介してコンデンサ47cを高電圧に充
電する。端子42cの入力の初期で、ブロック回路4
(微分パルスを介する単安定回路を含む回路)の出力を
介して、トランジスタ34b,34a,SCR19aが
導通するので、コンデンサ47aの高電圧が電機子コイ
ル39cに印加されて電流の立上りを急速とする。端子
19d,19eにはそれぞれ端子42a,42bの入力
の初期に得られる電気パルスが同様な手段で入力され
る。従ってコンデンサ47b,47cの高電圧が電機子
コイル39a,39bに印加されて、通電の立上りを急
速とする。以上の説明より判るように、前実施例と同様
に高速で反トルクと減トルクの発生のない高効率の電動
機を得ることができる。
【0033】電機子コイル39d,39e,39fは図
3の固定電機子16に装着された第1,第2,第3の相
の電機子コイルで、ブロック回路39は電機子コイル3
9a,39b,39cと全く同じ構成の電気回路とな
り、端子42d,42e,42fの位置検知入力により
通電制御が行なわれる。端子42d,42e,42fの
入力は、それぞれ図13の曲線51a,51b,…,曲
線52a,52b,…,曲線53a,53b,…となっ
ているので、対応する電機子コイルの3相片波通電が行
なわれる。電機子コイル39a,39b,39cの通電
による出力トルクに対して、電機子コイル39d,39
e,39fの通電による出力トルクは位相が30度おく
れているので、図3につき前述したように、リプルトル
クが除去される作用効果が得られる。
3の固定電機子16に装着された第1,第2,第3の相
の電機子コイルで、ブロック回路39は電機子コイル3
9a,39b,39cと全く同じ構成の電気回路とな
り、端子42d,42e,42fの位置検知入力により
通電制御が行なわれる。端子42d,42e,42fの
入力は、それぞれ図13の曲線51a,51b,…,曲
線52a,52b,…,曲線53a,53b,…となっ
ているので、対応する電機子コイルの3相片波通電が行
なわれる。電機子コイル39a,39b,39cの通電
による出力トルクに対して、電機子コイル39d,39
e,39fの通電による出力トルクは位相が30度おく
れているので、図3につき前述したように、リプルトル
クが除去される作用効果が得られる。
【0034】次に本発明の手段を2相両波通電のリラク
タンス型電動機に使用した実施例につき説明する。図1
4は固定電機子と回転子の平面図である。図14におい
て、記号1は回転子で、その突極1a,1bの巾は18
0度(機械角で90度)でそれぞれは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、スロット8個が等
しい離間角で設けられそれぞれ記号17a,17b,…
で示されている。記号9は外筺となる円筒である。スロ
ット17a,17c及びスロット17e,17gにはそ
れぞれ1個のコイルが捲回され、2個のコイルは直列若
しくは並列に接続されて第1の相の電機子コイルとな
る。本実施例では直列接続されている。スロット17
b,17d及びスロット17f,17hにはそれぞれ1
個のコイルが捲回され、2個のコイルは直列に接続され
て第2の相の電機子コイルとなる。スロット17c,1
7e及びスロット17g,17aにはそれぞれ1個のコ
イルが捲回され、2個のコイルは直列に接続され第3の
相の電機子コイルとなる。スロット17d,17f及び
スロット17h,17bにはそれぞれ1個のコイルが捲
回されて直列に接続されて第4の相の電機子コイルとな
る。一般に2相の電動機は第1,第2の相の電機子コイ
ルにより構成されているものであるが、各相が180度
の位相差の通電と考えると、第1の相は2個1組とな
り、第2の相も2個1組の電機子コイルとなる。これ等
を第1,第3の相及び第2,第4の相の電機子コイルと
呼称する。通電の順序は第1の相→第2の相→第3の相
→第4の相の電機子コイルの順となりこれが繰返されて
出力トルクが得られる。
タンス型電動機に使用した実施例につき説明する。図1
4は固定電機子と回転子の平面図である。図14におい
て、記号1は回転子で、その突極1a,1bの巾は18
0度(機械角で90度)でそれぞれは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、スロット8個が等
しい離間角で設けられそれぞれ記号17a,17b,…
で示されている。記号9は外筺となる円筒である。スロ
ット17a,17c及びスロット17e,17gにはそ
れぞれ1個のコイルが捲回され、2個のコイルは直列若
しくは並列に接続されて第1の相の電機子コイルとな
る。本実施例では直列接続されている。スロット17
b,17d及びスロット17f,17hにはそれぞれ1
個のコイルが捲回され、2個のコイルは直列に接続され
て第2の相の電機子コイルとなる。スロット17c,1
7e及びスロット17g,17aにはそれぞれ1個のコ
イルが捲回され、2個のコイルは直列に接続され第3の
相の電機子コイルとなる。スロット17d,17f及び
スロット17h,17bにはそれぞれ1個のコイルが捲
回されて直列に接続されて第4の相の電機子コイルとな
る。一般に2相の電動機は第1,第2の相の電機子コイ
ルにより構成されているものであるが、各相が180度
の位相差の通電と考えると、第1の相は2個1組とな
り、第2の相も2個1組の電機子コイルとなる。これ等
を第1,第3の相及び第2,第4の相の電機子コイルと
呼称する。通電の順序は第1の相→第2の相→第3の相
→第4の相の電機子コイルの順となりこれが繰返されて
出力トルクが得られる。
【0035】矢印Aは回転子1の回転方向で、突極1
a,1bの巾は機械角で90度となり、互いに同じ角度
だけ離間する。図15は回転子1と電機子コイルの展開
図である。図15において、電機子コイル9a,9bは
前述した第1の相の電機子コイルを示し、電機子コイル
9c,9d及び電機子コイル9e,9f及び電機子コイ
ル9g,9hはそれぞれ前述した第2,第3,第4の相
の電機子コイルを示している。第1,第2,第3,第4
の相の電機子コイルの導出端子は記号8a,8e及び8
b,8f及び8c,8g及び8d,8hで示される。固
定電機子16も回転子1と同じく珪素鋼板積層体により
作られている。第1,第2,第3,第4の相の電機子コ
イルの装着されるスロットが図15で記号17a,17
b,…として、又対応する磁極が記号16a,16b,
…として示される。
a,1bの巾は機械角で90度となり、互いに同じ角度
だけ離間する。図15は回転子1と電機子コイルの展開
図である。図15において、電機子コイル9a,9bは
前述した第1の相の電機子コイルを示し、電機子コイル
9c,9d及び電機子コイル9e,9f及び電機子コイ
ル9g,9hはそれぞれ前述した第2,第3,第4の相
の電機子コイルを示している。第1,第2,第3,第4
の相の電機子コイルの導出端子は記号8a,8e及び8
b,8f及び8c,8g及び8d,8hで示される。固
定電機子16も回転子1と同じく珪素鋼板積層体により
作られている。第1,第2,第3,第4の相の電機子コ
イルの装着されるスロットが図15で記号17a,17
b,…として、又対応する磁極が記号16a,16b,
…として示される。
【0036】上述した第1,第2,第3,第4の相の電
機子コイルを以降はそれぞれ電機子コイル32a,電機
子コイル32b,電機子コイル32c,電機子コイル3
2dと呼称する。電機子コイル32cが通電されている
と、突極1a,1bが吸引されて、矢印A方向に回転子
1が回転する。90度回転すると、電機子コイル32c
の通電が断たれ、電機子コイル32dが通電される。更
に90度回転すると、電機子コイル32d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
90度の回転毎に、電機子コイル32a→電機子コイル
32b→電機子コイル32c→電機子コイル32d→と
サイクリックに交替され、2相全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、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。
機子コイルを以降はそれぞれ電機子コイル32a,電機
子コイル32b,電機子コイル32c,電機子コイル3
2dと呼称する。電機子コイル32cが通電されている
と、突極1a,1bが吸引されて、矢印A方向に回転子
1が回転する。90度回転すると、電機子コイル32c
の通電が断たれ、電機子コイル32dが通電される。更
に90度回転すると、電機子コイル32d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
90度の回転毎に、電機子コイル32a→電機子コイル
32b→電機子コイル32c→電機子コイル32d→と
サイクリックに交替され、2相全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、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。
【0037】コイル10a,10b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,1
0bは90度離間している。コイルは5ミリメートル径
で30ターン位の空心のものである。図16に、コイル
10a,10bより、位置検知信号を得る為の装置が示
されている。図16において、コイル10a,抵抗15
a,15b,15cはブリッジ回路となり、コイル10
a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。
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,1
0bは90度離間している。コイルは5ミリメートル径
で30ターン位の空心のものである。図16に、コイル
10a,10bより、位置検知信号を得る為の装置が示
されている。図16において、コイル10a,抵抗15
a,15b,15cはブリッジ回路となり、コイル10
a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。
【0038】ブロック回路18の入力は、図18のタイ
ムチヤートの曲線56a,56b,…となり、反転回路
13aを介する入力は、曲線56a,56b,…を反転
した曲線58a,58b,…となる。図16のブロック
回路14aはコイル10bを含む上述した回路と同じ構
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18において、曲線57a,57
b,…,及び曲線57a,57b,…を反転した曲線5
9a,59b,…となる。曲線57a,57b,…は曲
線56a,56b,…より位相が90度おくれている。
曲線56a,56b,…と曲線59a,59b,…を2
つの入力とするアンド回路の出力は曲線60a,60
b,…となり、曲線56a,56b,…と曲線57a,
57b,…を2つの入力とするアンド回路の出力は曲線
61a,61b,…となる。同じ手段により曲線62
a,62b,…と曲線63a,63b,…が得られる。
上述した回路がブロック回路18として示され、端子1
8a,18b,…の出力はそれぞれ曲線60a,60
b,…と下段の曲線で示す信号となっている。コイル1
0a,10bの対向する図15の回転子1の代りに同じ
形状のアルミニユーム板を使用しても同じ目的が達成さ
れる。
ムチヤートの曲線56a,56b,…となり、反転回路
13aを介する入力は、曲線56a,56b,…を反転
した曲線58a,58b,…となる。図16のブロック
回路14aはコイル10bを含む上述した回路と同じ構
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18において、曲線57a,57
b,…,及び曲線57a,57b,…を反転した曲線5
9a,59b,…となる。曲線57a,57b,…は曲
線56a,56b,…より位相が90度おくれている。
曲線56a,56b,…と曲線59a,59b,…を2
つの入力とするアンド回路の出力は曲線60a,60
b,…となり、曲線56a,56b,…と曲線57a,
57b,…を2つの入力とするアンド回路の出力は曲線
61a,61b,…となる。同じ手段により曲線62
a,62b,…と曲線63a,63b,…が得られる。
上述した回路がブロック回路18として示され、端子1
8a,18b,…の出力はそれぞれ曲線60a,60
b,…と下段の曲線で示す信号となっている。コイル1
0a,10bの対向する図15の回転子1の代りに同じ
形状のアルミニユーム板を使用しても同じ目的が達成さ
れる。
【0039】電機子コイルの通電手段を図17につき次
に説明する。電機子コイル32a,32b,32c,3
2dの下端には、それぞれトランジスタ20a,20
b,20c,20dが挿入されている。トランジスタ2
0a,20b,20c,20d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。本実施例では、トランジスタ20a,20b,20
c,20dは電機子コイルの下端即ち電源負極側にある
ので、その導通制御の入力回路は簡素化される特徴があ
る。
に説明する。電機子コイル32a,32b,32c,3
2dの下端には、それぞれトランジスタ20a,20
b,20c,20dが挿入されている。トランジスタ2
0a,20b,20c,20d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。本実施例では、トランジスタ20a,20b,20
c,20dは電機子コイルの下端即ち電源負極側にある
ので、その導通制御の入力回路は簡素化される特徴があ
る。
【0040】次に図17につき詳細を説明する。端子4
2a,42b,42c,42dより、図18の位置検知
信号曲線60a,60b,…,曲線61a,61b,
…,曲線62a,62b,…,曲線63a,63b,…
が入力される。上述した入力信号により、トランジスタ
20a,20b,20c,20dがアンド回路41a,
41b,41c,41dを介してベース入力が得られて
導通して、電機子コイル32a,32b,32c,32
d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
の出力はローレベルとなり、反転回路28bの入力もロ
ーレベルなのでその出力はハイレベルとなり、トランジ
スタ20aが導通して、電圧が電機子コイルの通電制御
回路に印加される。抵抗22は、電機子コイル32a,
32b,32c,32dの電機子電流を検出する為の抵
抗である。ブロック回路K,L,Mは、電機子コイル3
2b,32c,32dの通電制御の為の回路で、電機子
コイル32aの回路と同じ構成のものを示している。
2a,42b,42c,42dより、図18の位置検知
信号曲線60a,60b,…,曲線61a,61b,
…,曲線62a,62b,…,曲線63a,63b,…
が入力される。上述した入力信号により、トランジスタ
20a,20b,20c,20dがアンド回路41a,
41b,41c,41dを介してベース入力が得られて
導通して、電機子コイル32a,32b,32c,32
d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
の出力はローレベルとなり、反転回路28bの入力もロ
ーレベルなのでその出力はハイレベルとなり、トランジ
スタ20aが導通して、電圧が電機子コイルの通電制御
回路に印加される。抵抗22は、電機子コイル32a,
32b,32c,32dの電機子電流を検出する為の抵
抗である。ブロック回路K,L,Mは、電機子コイル3
2b,32c,32dの通電制御の為の回路で、電機子
コイル32aの回路と同じ構成のものを示している。
【0041】リラクタンス型の電動機では、位置検知信
号の始端部で電機子電流の立上りがおくれ、又末端部で
電機子電流の降下がおくれる。前者は減トルクとなり後
者は反トルクとなる。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
クを発生する利点がある反面に回転速度を上昇せしめる
ことができない欠点があるのは、上述した反トルクと減
トルクの発生の為である。本発明装置は、図17の逆流
防止用のダイオード49a−1,49b−1,…,及び
小容量のコンデンサ47a及びダイオード21a,21
d及び半導体素子34a,34b,19a等を付設して
上述した欠点を除去し、又電機子コイルの通電制御のス
イッチング素子(記号20a,20b,20c,20
d)を電源負電圧側に1個のみ使用したことに特徴を有
するものである。本実施例では端子42a,42b,…
に入力される位置検知信号は90度の巾の図18の曲線
60a,60b,…,曲線61a,61b,…,曲線6
2a,62b,…,曲線63a,63b,…が入力され
る。端子42aの入力信号曲線60a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、ダイオード21a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。
号の始端部で電機子電流の立上りがおくれ、又末端部で
電機子電流の降下がおくれる。前者は減トルクとなり後
者は反トルクとなる。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
クを発生する利点がある反面に回転速度を上昇せしめる
ことができない欠点があるのは、上述した反トルクと減
トルクの発生の為である。本発明装置は、図17の逆流
防止用のダイオード49a−1,49b−1,…,及び
小容量のコンデンサ47a及びダイオード21a,21
d及び半導体素子34a,34b,19a等を付設して
上述した欠点を除去し、又電機子コイルの通電制御のス
イッチング素子(記号20a,20b,20c,20
d)を電源負電圧側に1個のみ使用したことに特徴を有
するものである。本実施例では端子42a,42b,…
に入力される位置検知信号は90度の巾の図18の曲線
60a,60b,…,曲線61a,61b,…,曲線6
2a,62b,…,曲線63a,63b,…が入力され
る。端子42aの入力信号曲線60a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、ダイオード21a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。
【0042】次の位置検知信号曲線60bが端子42a
に入力されると、トランジスタ20aが導通して電機子
コイル32aが通電される。ブロック回路4は曲線60
bの始端部の微分パルスにより付勢される単安定回路に
より構成されているので、端子42aの入力の始端部の
電気パルスによりトランジスタ34b,34a,SCR
19aが導通して、コンデンサ47aの高電圧が電機子
コイル32aに印加されて通電の立上りを急速とする。
コンデンサ47aの上述した放電電流は、逆流防止用ダ
イオード49a−1により、直流電源側に還流すること
が防止される。
に入力されると、トランジスタ20aが導通して電機子
コイル32aが通電される。ブロック回路4は曲線60
bの始端部の微分パルスにより付勢される単安定回路に
より構成されているので、端子42aの入力の始端部の
電気パルスによりトランジスタ34b,34a,SCR
19aが導通して、コンデンサ47aの高電圧が電機子
コイル32aに印加されて通電の立上りを急速とする。
コンデンサ47aの上述した放電電流は、逆流防止用ダ
イオード49a−1により、直流電源側に還流すること
が防止される。
【0043】上述した電機子コイル32aの通電時に、
コンデンサ47aの充電電圧と電源電圧(端子2a,2
bの電圧)の両者が印加電圧となるので、電機子コイル
32aの電流の立上りが急速となる。立上りの通電曲線
は中途で立上りがおそくなる。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、コイルの銅損と磁極の
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。ブロック回路K,L,Mは電機子コイル32b,
32c,32dの通電制御回路で、前述した電機子コイ
ル32aと同じ構成のものでその作用効果も同様であ
る。電機子コイル32b,32c,32dは、端子42
b,42c,42dの入力位置検知信号となる図18の
曲線61a,61b,…と曲線62a,62b,…と曲
線63a,63b,…により90度の巾の順次の通電制
御が行なわれる。
コンデンサ47aの充電電圧と電源電圧(端子2a,2
bの電圧)の両者が印加電圧となるので、電機子コイル
32aの電流の立上りが急速となる。立上りの通電曲線
は中途で立上りがおそくなる。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、コイルの銅損と磁極の
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。ブロック回路K,L,Mは電機子コイル32b,
32c,32dの通電制御回路で、前述した電機子コイ
ル32aと同じ構成のものでその作用効果も同様であ
る。電機子コイル32b,32c,32dは、端子42
b,42c,42dの入力位置検知信号となる図18の
曲線61a,61b,…と曲線62a,62b,…と曲
線63a,63b,…により90度の巾の順次の通電制
御が行なわれる。
【0044】次にチョッパ回路について説明する。電機
子コイル32aの電流が増大して、その検出の為の抵抗
22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、オペ
アンプ40bの出力がハイレベルに転化するので、微分
回路28cより微分パルスが得られ、単安定回路28a
を付勢して所定の巾のパルス電気信号が得られる。反転
回路28bの出力はローレベルにその巾だけ転化するの
で、アンド回路41aの出力も同じ巾だけローレベルと
なり、トランジスタ20aもその巾だけ不導通に転化す
る。従って電機子コイルの電流(電機子電流)は降下
し、ダイオード21aを介してコンデンサ47aを充電
する。単安定回路28aの出力信号が消滅すると、反転
回路28b,アンド回路41aの出力は再びハイレベル
に転化して、トランジスタ20aが導通して電機子電流
が増大し始める。電機子電流が設定値を越えると、オペ
アンプ40bの出力が再びハイレベルに転化してトラン
ジスタ20aは、単安定回路28aの出力パルス巾だけ
不導通に転化して電機子電流は降下する。かかるサイク
ルを繰返すチョッパ回路となり、電機子電流は基準電圧
端子40の電圧に規制された電流値となる。基準電圧端
子40の電圧を回転速度に比例した電圧により制御する
周知の手段により定速制御を行なうこともできる。
子コイル32aの電流が増大して、その検出の為の抵抗
22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、オペ
アンプ40bの出力がハイレベルに転化するので、微分
回路28cより微分パルスが得られ、単安定回路28a
を付勢して所定の巾のパルス電気信号が得られる。反転
回路28bの出力はローレベルにその巾だけ転化するの
で、アンド回路41aの出力も同じ巾だけローレベルと
なり、トランジスタ20aもその巾だけ不導通に転化す
る。従って電機子コイルの電流(電機子電流)は降下
し、ダイオード21aを介してコンデンサ47aを充電
する。単安定回路28aの出力信号が消滅すると、反転
回路28b,アンド回路41aの出力は再びハイレベル
に転化して、トランジスタ20aが導通して電機子電流
が増大し始める。電機子電流が設定値を越えると、オペ
アンプ40bの出力が再びハイレベルに転化してトラン
ジスタ20aは、単安定回路28aの出力パルス巾だけ
不導通に転化して電機子電流は降下する。かかるサイク
ルを繰返すチョッパ回路となり、電機子電流は基準電圧
端子40の電圧に規制された電流値となる。基準電圧端
子40の電圧を回転速度に比例した電圧により制御する
周知の手段により定速制御を行なうこともできる。
【0045】上述したチョッパ作用があるときに、単安
定回路28aの出力パルスの回数だけコンデンサ47a
は繰返して充電されて電圧が上昇し、静電エネルギが蓄
積される。位置検知信号の末端で、トランジスタ20a
が不導通に転化すると、電機子コイル32aの磁気エネ
ルギの全部がコンデンサ47aに充電される。コンデン
サ47aの静電エネルギは、チョッパ周波数と電機子電
流の降下時間に対応した静電エネルギが更に付加され
る。かかる静電エネルギにより、電機子コイル32aが
次に通電されたときに電流が立上るので、前述した電機
子コイルの銅損と磁極の鉄損によるエネルギ損失を補填
することができる。従って電機子電流は急速に立上り、
ほぼ矩形波に近いものとなり出力トルクを増大する作用
効果がある。コンデンサ47aの容量、チョッパ電流の
周波数、単安定回路28aの出力パルス巾は上述し作用
効果があるように調整する必要がある。電機子コイル3
2b,32c,32dもアンド回路41b,41c,4
1dトランジスタ20b,20c,20dにより同じく
電機子電流のチョッパ制御が行なわれる。
定回路28aの出力パルスの回数だけコンデンサ47a
は繰返して充電されて電圧が上昇し、静電エネルギが蓄
積される。位置検知信号の末端で、トランジスタ20a
が不導通に転化すると、電機子コイル32aの磁気エネ
ルギの全部がコンデンサ47aに充電される。コンデン
サ47aの静電エネルギは、チョッパ周波数と電機子電
流の降下時間に対応した静電エネルギが更に付加され
る。かかる静電エネルギにより、電機子コイル32aが
次に通電されたときに電流が立上るので、前述した電機
子コイルの銅損と磁極の鉄損によるエネルギ損失を補填
することができる。従って電機子電流は急速に立上り、
ほぼ矩形波に近いものとなり出力トルクを増大する作用
効果がある。コンデンサ47aの容量、チョッパ電流の
周波数、単安定回路28aの出力パルス巾は上述し作用
効果があるように調整する必要がある。電機子コイル3
2b,32c,32dもアンド回路41b,41c,4
1dトランジスタ20b,20c,20dにより同じく
電機子電流のチョッパ制御が行なわれる。
【0046】電機子コイルの通電は、突極が磁極に侵入
する点より45度までの区間のいずれの点でもよいが、
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。コンデンサ41aは
小容量の方が充電電圧が高電圧となるので、通電曲線の
立上りと降下を急速とし、高速回転の電動機を得ること
ができ、リラクタンス型電動機の欠点となっている低速
度となる欠点が除去できる。上述したコンデンサの容量
は充電電圧が回路のトランジスタを破損しない範囲で小
容量のものを使用することがよい。
する点より45度までの区間のいずれの点でもよいが、
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。コンデンサ41aは
小容量の方が充電電圧が高電圧となるので、通電曲線の
立上りと降下を急速とし、高速回転の電動機を得ること
ができ、リラクタンス型電動機の欠点となっている低速
度となる欠点が除去できる。上述したコンデンサの容量
は充電電圧が回路のトランジスタを破損しない範囲で小
容量のものを使用することがよい。
【0047】図19のグラフは、2相リラクタンス電動
機の通電による出力トルク曲線である。90度の回転毎
に電機子コイルの通電が交替されるので、曲線54a,
54bに示すように交替点でトルク曲線に凹部が発生す
る欠点がある。本発明の手段によればこの欠点が除去さ
れる。次にその詳細を説明する。図15において、回転
子1と同軸で同期回転する回転子4が設けられる。回転
子4には突極4a,4b,…が突出され、珪素鋼板積層
体で作られる。外筺には固定電機子16に並置して固定
電機子6が固定され、内側に磁極6a,6bが突出して
設けられ励磁コイル6−1,6−2が捲回される。固定
電機子6も固定電機子16と同じ手段で作られている。
突極4a,4b,…の巾は18度で互いに27度離間し
ている。励磁コイル6−1,6−2の通電手段は、前実
施例と同様で、図8で前述した励磁コイル6−1,6−
2の通電制御手段が使用される。この手段が図17でブ
ロック回路Jとして示されている。突極4a,4b,…
が矢印A方向に回転したときに発生する磁極6a,6b
によるトルクが図19のトルク曲線54bの凹部の点で
ピーク値となるように、即ち点線55で示すトルク曲線
となるように各部材の相対位置を調整する。従って合成
トルク曲線は平坦となり本発明の目的が達成される。突
極数を3個以上としても本発明を同様な手段により実施
することができる。
機の通電による出力トルク曲線である。90度の回転毎
に電機子コイルの通電が交替されるので、曲線54a,
54bに示すように交替点でトルク曲線に凹部が発生す
る欠点がある。本発明の手段によればこの欠点が除去さ
れる。次にその詳細を説明する。図15において、回転
子1と同軸で同期回転する回転子4が設けられる。回転
子4には突極4a,4b,…が突出され、珪素鋼板積層
体で作られる。外筺には固定電機子16に並置して固定
電機子6が固定され、内側に磁極6a,6bが突出して
設けられ励磁コイル6−1,6−2が捲回される。固定
電機子6も固定電機子16と同じ手段で作られている。
突極4a,4b,…の巾は18度で互いに27度離間し
ている。励磁コイル6−1,6−2の通電手段は、前実
施例と同様で、図8で前述した励磁コイル6−1,6−
2の通電制御手段が使用される。この手段が図17でブ
ロック回路Jとして示されている。突極4a,4b,…
が矢印A方向に回転したときに発生する磁極6a,6b
によるトルクが図19のトルク曲線54bの凹部の点で
ピーク値となるように、即ち点線55で示すトルク曲線
となるように各部材の相対位置を調整する。従って合成
トルク曲線は平坦となり本発明の目的が達成される。突
極数を3個以上としても本発明を同様な手段により実施
することができる。
【0048】
【発明の効果】第1の効果 同形の誘導電動機と比較し
て出力トルクが10倍位となり、必要により毎分2万回
転位までの回転速度が得られる。図1に示す周知のリラ
クタンス型の電動機と比較して振動が減少し回転が円滑
となる。第2の効果 出力トルク特性が平坦となる。
て出力トルクが10倍位となり、必要により毎分2万回
転位までの回転速度が得られる。図1に示す周知のリラ
クタンス型の電動機と比較して振動が減少し回転が円滑
となる。第2の効果 出力トルク特性が平坦となる。
【図1】従来のリラクタンス型電動機の固定電機子と回
転子の断面図
転子の断面図
【図2】本発明による3相リラクタンス型電動機の固定
電機子と回転子の断面図
電機子と回転子の断面図
【図3】本発明による3相リラクタンス型電動機の回転
子、固定電機子、電機子コイルの展開図
子、固定電機子、電機子コイルの展開図
【図4】本発明による3相リラクタンス型電動機の他の
実施例の回転子、固定電機子、電機子コイルの展開図
実施例の回転子、固定電機子、電機子コイルの展開図
【図5】本発明装置の横断面図
【図6】3相リラクタンス型電動機の位置検知信号を得
る電気回路図
る電気回路図
【図7】位置検知信号と対応するトルクのグラフ
【図8】3相リラクタンス型電動機の通電制御回路図
【図9】3相リラクタンス型電動機の通電制御回路の他
の実施例の回路図
の実施例の回路図
【図10】3相両波通電のリラクタンス型電動機の通電
制御回路図
制御回路図
【図11】3相リラクタンス型電動機の出力トルク曲線
のグラフ
のグラフ
【図12】リラクタンス型電動機の通電電流と出力トル
クのグラフ
クのグラフ
【図13】3相リラクタンス型電動機の位置検知信号曲
線のタイムチヤート
線のタイムチヤート
【図14】2相両波リラクタンス型電動機の固定電機子
と回転子の断面図
と回転子の断面図
【図15】本発明による2相両波リラクタンス型電動機
の回転子、固定電機子、電機子コイルの展開図
の回転子、固定電機子、電機子コイルの展開図
【図16】2相両波リラクタンス型電動機の位置検知信
号を得る電機回路図
号を得る電機回路図
【図17】2相両波リラクタンス型電動機の通電制御回
路図
路図
【図18】2相両波リラクタンス型電動機の位置検知信
号曲線のタイムチヤート
号曲線のタイムチヤート
【図19】2相両波リラクタンス型電動機の出力トルク
曲線のグラフ
曲線のグラフ
1,1a,1b,… 回転子と突極 5 回転軸 9,25−1,25−2 外筺 16,16,6 固定電機子 16a,16b,… 磁極 17a−1,17a−2,…,9a,9b,…,39
a,39b,…,32a,32b,… 電機子コイル 17a,17b,… スロット 3,1,4,3a,3b,…,1a,1b,…,4a,
4b,… 回転子と突極 10a,10b,10c 位置検知コイル 6,6a,6b 固定電機子と磁極 C,C−1 固定電機子 10 発振器 18,14a,14b ブロック回路 30a,30b,30c,30d 絶対値回路 40−1,D,G,H,J,39,K,L,M ブロッ
ク回路 6−1,6−2 励磁コイル 27a,27b,27c,33,33a,54a,54
b,55,43 トルク曲線 40 基準電圧端子
a,39b,…,32a,32b,… 電機子コイル 17a,17b,… スロット 3,1,4,3a,3b,…,1a,1b,…,4a,
4b,… 回転子と突極 10a,10b,10c 位置検知コイル 6,6a,6b 固定電機子と磁極 C,C−1 固定電機子 10 発振器 18,14a,14b ブロック回路 30a,30b,30c,30d 絶対値回路 40−1,D,G,H,J,39,K,L,M ブロッ
ク回路 6−1,6−2 励磁コイル 27a,27b,27c,33,33a,54a,54
b,55,43 トルク曲線 40 基準電圧端子
Claims (3)
- 【請求項1】3相両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の両側部に等しい巾と等し
い離間角で配設されたn個(nは2以上の正整数)の第
1,第2の突極と、円筒状の第1の固定電機子の内周部
に等しい離間角で配設された6n個のスロットに位相が
電気角で120度づつ順次にずらして装着された第1,
第2,第3の相の電機子コイルと、該第1の固定電機子
と全く同じ構成で、そのスロットに位相が電気角で12
0度づつ順次にずらして第1,第2,第3の相の電機子
コイルが装着された第2の固定電機子と、第1,第2の
固定電機子のスロットの位置をずらして、対応する第
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相対位置を電気角で30度の奇
数倍だけずらして配設するか若しくはこれ等を同相とし
て、対向する第1の突極と第2の突極の位置を30度の
奇数倍だけずらして配設する手段と、第1の突極の回転
位置を検出して、電気角で120度の巾で互いに240
度離間した第1の相の位置検知信号ならびにこれ等より
位相が電気角で120度おくれた第2の相の位置検知信
号ならびにこれ等より位相が電気角で120度おくれた
第3の相の位置検知信号ならびに第1,第2,第3の相
の位置検知信号よりそれぞれ位相が電気角で30度の奇
数倍おくれた第1,第2,第3の相の位置検知信号が得
られる位置検知装置と、第1,第2,第3,第1,第
2,第3の相の電機子コイルのそれぞれに直列接続され
た半導体スイッチング素子と、該電機子コイルと半導体
スイッチングとの直列接続体に供電する直流電源と、第
1,第2,第3,第1,第2,第3の相の位置検知信号
を介してそれぞれ第1,第2,第3,第1,第2,第3
の相の電機子コイルに直列に接続した半導体スイッチン
グ素子を位置検知信号の巾だけ導通して電機子コイルを
通電する通電制御回路と、半導体スイッチング素子が位
置検知信号の末端で不導通に転化したときに、該半導体
スイッチング素子と電機子コイルとの接続点より、ダイ
オードを介して電機子コイルにより蓄積された磁気エネ
ルギを小容量のコンデンサに流入充電して保持すること
により電機子コイルの通電電流の降下を急速とする電気
回路と、設定された角度だけ磁性体回転子が回転して次
に通電される電機子コイルが位置検知信号によりその巾
だけ通電されるときに、その通電の開始されると同時に
前記した小容量のコンデンサに蓄積された静電エネルギ
を、該電機子コイルに流入せしめて、通電電流の立上が
りを急速とする電気回路とより構成されたことを特徴と
するリラクタンス型電動機。 - 【請求項2】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n個(nは2以上の正整数)の第1の突極
と、磁性体回転子と同軸で同期回転する磁性体回転子の
外周面に等しい巾と等しい離間角で配設された6n個の
第2の突極と、円筒状の固定電機子の内周部に等しい離
間角で配設された6n個のスロットに位相が電気角で1
20度づつ順次にずらして装着された第1,第2,第3
の相の電機子コイルと、固定電機子に並置された円筒状
磁性体の内周部に等しい離間角で突出されるとともに所
定の巾の少なくともn個の磁極ならびにこれ等に装着さ
れた励磁コイルと、第1,第2の突極のそれぞれを僅か
な空隙を介して前記した固定電機子内周面と円筒状磁性
体の磁極と対向して保持する手段と、第1の突極の回転
位置を検出して、電気角で120度の巾で互いに240
度離間した第1の相の位置検知信号ならびにこれ等より
位相が電気角で120度おくれた第2の相の位置検知信
号ならびにこれ等より位相が電気角で120度おくれた
第3の相の位置検知信号が得られる位置検知装置と、第
1,第2,第3の相の電機子コイルと励磁コイルのそれ
ぞれに直列接続された半導体スイッチング素子と、電機
子コイルと励磁コイルのそれぞれと半導体スイッチング
素子の直列接続体に供電する直流電源と、第1,第2,
第3の相の位置検知信号を介してそれぞれ第1,第2,
第3の相の電機子コイルに直列接続した半導体スイッチ
ング素子を位置検知信号の巾だけ導通して電機子コイル
を通電する通電制御回路と、第2の突極の位置を検出し
て得られる位置検知信号により、第2の突極に対向する
磁極に該突極が侵入する点より励磁コイルを通電し、両
者が対向した点で通電を断つ電気回路と、半導体スイッ
チング素子が位置検知信号の末端で不導通に転化したと
きに、該半導体スイッチング素子と電機子コイルとの接
続点より、ダイオードを介して電機子コイルにより蓄積
された磁気エネルギを小容量のコンデンサに流入充電し
て保持することにより電機子コイルの通電電流の降下を
急速とする電気回路と、設定された角度だけ磁性体回転
子が回転して次に通電される電機子コイルが位置検知信
号によりその巾だけ通電されるときに、その通電の開始
されると同時に前記した小容量のコンデンサに蓄積され
た静電エネルギを、該電機子コイルに流入せしめて、通
電電流の立上がりを急速とする電気回路と前記した励磁
コイルの通電を電機子コイルの通電電流に対応した値に
保持する通電電流制御回路と、電機子コイルの通電によ
る出力トルクのリプルトルクの凹部に励磁コイルの通電
によるリプルトルクの突部を合致せしめるようにトルク
を発生する部材の相対位置を調整する手段とより構成さ
れたことを特徴とするリラクタンス型電動機。 - 【請求項3】2相両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の両側部に等しい巾と等し
い離間角で配設されたn個(nは2以上の正整数)の第
1の突極と、該磁性体回転子と同軸で同期回転する磁性
体回転子の外周面に等しい離間角で配設された4n個の
第2の突極と、円筒状の固定電機子の内周部に等しい離
間角で配設された4n個のスロットに位相が電気角で9
0度づつ順次にずらして装着された第1,第2,第3,
第4の相の電機子コイルと、固定電機子に並置された円
筒状磁性体の内周部に等しい離間角で突出されるととも
に所定の巾の少なくともn個の磁極ならびにこれ等に装
着された励磁コイルと、第1,第2の突極のそれぞれを
僅かな空隙を介して前記した固定電機子内周面と円筒状
磁性体の磁極と対向して保持する手段と、第1の突極の
回転位置を検出して、電気角で90度の巾で互いに連続
した第1,第2,第3,第4の相の位置検知信号が得ら
れる装置と、第1,第2,第3,第4の相の電機子コイ
ルと励磁コイルのそれぞれに直列接続された半導体スイ
ッチング素子と、電機子コイルと励磁コイルのそれぞれ
と半導体スイッチング素子の直列接続体に供電する直流
電源と、第1,第2,第3,第4の相の位置検知信号を
介してそれぞれ第1,第2,第3,第4の相の電機子コ
イルに直列接続した半導体スイッチング素子を位置検知
信号の巾だけ導通して電機子コイルに通電する通電制御
回路と、第2の突極の位置を検出して得られる位置検知
信号により、第2の突極に対向する磁極に該突極が侵入
する点より励磁コイルを通電し、両者が対向した点で通
電を断つ電気回路と、半導体スイッチング素子が位置検
知信号の末端で不導通に転化したときに、該半導体スイ
ッチング素子と電機子コイルとの接続点より、ダイオー
ドを介して電機子コイルにより蓄積された磁気エネルギ
を小容量のコンデンサに流入充電して保持することによ
り電機子コイルの通電電流の降下を急速とする電気回路
と、設定された角度だけ磁性体回転子が回転して次に通
電される電機子コイルが位置検知信号によりその巾だけ
通電されるときに、その通電の開始されると同時に前記
した小容量のコンデンサに蓄積された静電エネルギを、
該電機子コイルに流入せしめて、通電電流の立上がりを
急速とする電気回路と前記した励磁コイルの通電を電機
子コイルの通電に対応した値に保持する通電電流制御回
路と、電機子コイルの通電による出力トルクのリプルト
ルクの凹部に励磁コイルの通電によるリプルトルクの突
部を合致せしめるようにトルクを発生する部材の相対位
置を調整する手段とより構成されたことを特徴とするリ
ラクタンス型電動機。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5222877A JPH0739191A (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | リラクタンス型電動機 |
PCT/JP1993/001879 WO1995002922A1 (fr) | 1993-07-16 | 1993-12-24 | Moteur a reluctance |
EP94903058A EP0662751A4 (en) | 1993-07-16 | 1993-12-24 | RELUCTANCE MOTOR. |
US08/403,692 US5619113A (en) | 1993-07-16 | 1993-12-24 | Reluctance-type motor |
TW083106660A TW273056B (ja) | 1993-07-16 | 1994-07-20 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5222877A JPH0739191A (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | リラクタンス型電動機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0739191A true JPH0739191A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=16789290
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5222877A Pending JPH0739191A (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | リラクタンス型電動機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0739191A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997004520A1 (fr) * | 1995-07-18 | 1997-02-06 | Kabushikigaisya Sekogiken | Moteur a reluctance polyphase |
WO1997005692A1 (fr) * | 1995-08-01 | 1997-02-13 | Kabushikigaisya Sekogiken | Moteur electrique a reluctance |
-
1993
- 1993-07-16 JP JP5222877A patent/JPH0739191A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997004520A1 (fr) * | 1995-07-18 | 1997-02-06 | Kabushikigaisya Sekogiken | Moteur a reluctance polyphase |
US6369481B1 (en) | 1995-07-18 | 2002-04-09 | Kabushikigaisha Sekogiken | Polyphase reluctance motor |
WO1997005692A1 (fr) * | 1995-08-01 | 1997-02-13 | Kabushikigaisya Sekogiken | Moteur electrique a reluctance |
US5828154A (en) * | 1995-08-01 | 1998-10-27 | Kabushikigaisha Sekogiken | Reluctance motor |
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