JPS6026483A - 永久磁石回転子型同期電動機 - Google Patents

永久磁石回転子型同期電動機

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Publication number
JPS6026483A
JPS6026483A JP13384783A JP13384783A JPS6026483A JP S6026483 A JPS6026483 A JP S6026483A JP 13384783 A JP13384783 A JP 13384783A JP 13384783 A JP13384783 A JP 13384783A JP S6026483 A JPS6026483 A JP S6026483A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
operation control
control means
permanent magnet
turned
Prior art date
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Pending
Application number
JP13384783A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiaki Fujiwara
俊明 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP13384783A priority Critical patent/JPS6026483A/ja
Publication of JPS6026483A publication Critical patent/JPS6026483A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/46Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual synchronous motor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は小型オレンジ絞りジューサー等の家庭用機器の
駆動源として用いる出力数ワットから数十ワットの永久
磁石回転子型同期電動機の回転方向の制御に関するもの
である。
従来例の構成とその問題点 従来より、家庭用小型オレンジ絞りジューサー等には永
久磁石回転子をもつ同期電動機が用いられている。
第1図にその簡単な構成を示す。第1図において、1は
回転軸2と直角方向に2極に着磁された円筒形永久磁石
回転子(以下単に回転子という)、3は固定子鉄心(以
下単に固定子という)、4は固定子3の回υに巻かれた
電機子巻線、6は電源プラグであり、6は電機子巻線4
に流れる電流を制御するスイッチである。
電源プラグ5を家庭用コンセントに差し込みスイッチ6
を閉じると、交流電流が電機子巻線4に流れ、固定子3
には交互磁束が発生する。すると固定子端面3a、3b
VCはN極あるいはS極の磁界が交番に発生する。この
磁極と回転子1に着磁された磁極との間で吸引あるいは
反発力が発生して、回転子1は回転し始める。
第2図は固定子端面3a、3b付近の拡大図で、始動回
転の瞬間に固定子端面3a 、3bに発生した磁界が回
転子1に反発力を及ぼしている場合である。第2図に示
すような回転子1上の任意の対向する4点A、B、C,
Dに働く反発力Fa、F、。
Fo、Fdを円周方向成分Fa1FFb1 jFcl 
yFcilと軸方向成分Fa2+Fb2 +Fc2MF
d2に分けると、点Aと点Cに働く反発力は回転子1を
時計回りに回転させる偶力FaIFFCI’生じ、点B
と点りに働く反発力は回転子1を反時計回りに回転させ
る偶力Fb1.Fd1を生じている。
とこで、2対の偶力(Fa1+F01)と(Fb* 十
Fch )の大きさが等しければ、回転子1に働<トル
クは零になり回転子1は静止したま捷である。
ここで、回転子1と固定子端面3a、、3bとの間のエ
アギャップを不均一にした9、外部から回転子1に力に
一1iえるなどして、2対の偶力のバランスをくずすと
回転子1は、(Fa1+Fo1)>(Fb1+Fd1)
の場合には時計回りに、(Fb1+Fd1)>(Fa1
+F。、)の場合には反時計回りに回転し始める。
このように、2対の偶力の大小関係によって始動時の回
転方向が決定され、電機子巻線4に電流が供給され続け
る限り、回転子1は始動時の回転方向に回転を持続する
そして、スイッチ6を切るか、電源プラグ5をるため、
回転子1との間に働く磁力がなくなり、回転子1はしば
らく慣性力で回転を続けるが、ヤカやがて停止する。し
かし、その停止位置は一定しておらず、回転子1と固定
子3との位置関係は、例えば第3図(a)t (b) 
+ (a) t (→に示すように様々である。
また第4図(→、(blに示すように、電機子巻線4に
流れ始める電流の方向によって、固定子端面3a。
3bに始動時にN極、S極のいずれにもなり得る。
そのため、次の機会に電機子巻線4に電流を流して回転
子1を回転始動させようとしても、始動時における回転
子1と固定子3の磁気的な関係により、時計回り、反時
計回りのいずれの方向にも回転始動が可能となυ、回転
方向についての制御ができないという問題があった。
永久磁石回転子型同期電動機の始動時の回転方向が決ま
ら・ないのは、前述のように、停止時の回転子1と固定
子3の磁気的な位置関係が定まらないことの他に、電源
投入時において固定子端面に発生する磁極の極性が定ま
らないためである。
したがって、この種の同期電動機の回転方向を制御する
ためには、固定子に対して回転子を一定の位置に保って
おき、電源投入時における固定子端面に発生する磁極を
一定にすればよい。
発明の目的 本発明は従来のこのような問題に留意し、電動機として
の他の特性をそこなうことなく、シかも構造が簡単であ
るという本来のメリットも失わずに、始動時の回転方向
を制御し、小型オレンジジューサー等の機器の駆動源と
して使用できる永久磁石回転子型同期電動機を提供する
ものである。
発明の構成 前記目的を達成するため、本発明の永久磁石回転子型同
期電動機は、磁極部を有する固定子と、この固定子を励
磁する電機子巻線と、前記磁極部間に回転自在に軸支さ
れ、永久磁石極を有した回転子とを備え、電源が投入さ
れない間あるいは切られて以降は、この回転子付近に配
置された永久磁石極を有した補助磁極の磁界と回転子の
磁界が平衡を保って一定の位置に回転子が静止しており
、電源投入により回転始動時に前記固定子に発生する磁
界の極性を与える初期動作制御手段と、回転を継続的に
行なわせるだめの磁界の極性磁力える定常動作制御手段
とを配備し、前記定常動作制御手段の動作開始のタイミ
ングを与えるため、電源投入後の経過時間を測定する時
間測定手段を備え、回転子の回転方向が常に一定になる
ように、電源投入後の一定時間は回転子が受ける磁力が
一定方向になるようにしたものである。
実施例の説明 第5図に本発明の一実施例のブロック図2示す。
第6図において、第1図と同じ働きをするものについて
は同じ符号を付け、ここでは説明は省略する。
第6図において、10a及び10bは補助磁極でN極あ
るいはS極の永久磁石極でお互いに極性は異なっており
、いずれも回転子1の近傍に配置される。11は固定子
端面3a、3bに発生する磁極を、つ捷り電機子巻線4
に流す電流の方向ケ与える初期動作制御手段である。す
なわち、初期動作制御手段11は電源投入時における回
転子1の回転始動方向?与える。14は回転子1の回転
を継続的に行なわせるための定常動作制御手段である。
すなわち、定常動作制御手段14は、初期動作制御手段
11により回転子1の回転方向が一定になった後に、回
転を継続的に行なわせるために初期動作制御手段11の
情報を解除する情報、言いかえれば、初期動作制御手段
11の情報に優先する性報を与える。
また、12は電源が投入されたことを検知する電源投入
検知手段、13は電源が投入されてからの経過時間を測
定し、定常動作制御手段14の動作開始時間を与える時
間測定手段であり、16は前記電源投入検知手段12、
時間測定手段13及び定常動作制御手段14に直流電圧
kLjえる直流電圧発生手段である。
前記構成において、第6図とともにその動作を説明する
。第6図は第6図の各部の動作状態を表わすタイミング
チャートである。
まず、電源が投入される時刻T0以前では、回転子1は
補助磁極10a、10bの磁力によって固定子に対して
一定の位置に保たれている。
ここで、時刻T0において電源が投入されると電源投入
検知手段12は電源が投入されたことを検知し時間測定
手段13に情報を出力する。すると時間測定手段13は
電源投入後の時間測定を開始するが、予め定められた時
刻T1に達するまでは定常動作制御手段14に対して情
報を出力しないため、初期動作制御手段11によυ電流
の流れる方向が定められる。
すなわち、時刻T。−T1の間は、電機子巻線4に流れ
る電流は制御されているため、固定子3には一定の磁極
しか発生しない。この磁極の極性を固定子端面付近の回
転子1の磁極の極性と同極になるように選べば、両者間
には反発力が生じ回転子1は一定の方向にしか磁力を受
けず一定方向に回転を始める。
次に、電源が投入されて一定時間T1が経過すると、時
間測定手段13は定常動作制御手段14に情報を出力し
、定常動作制御手段14は初期動作制御手段11の情報
に優先する情報を出力する。
すると、電機子巻線4に流れる電流は制御が解除され結
局第1図で説明したのと同じ動作状態になるため、電源
が切られるまで回転子1は一定方向に回転を継続する。
すなわち、時刻11〜120間は、電機子巻線4には電
源電流が制御されずそのまま流れるだめ、固定子3に発
生する磁極は交互に変化し、回転子1は時刻T。−T1
内に決まった回転方向に回転を継続する。
そして、時刻T2以後は時刻T。以前と同じく、回転子
1は補助磁極10 a 、 10bの磁力により一定の
位置に保たれる。
第7図に第5図のブロック図をもとにした本発明の一実
施例の回路図を示す。この回路の動作は前記の動作説明
に同じであるが、若干補足説明する。
第7図において、20は直流定電圧を発生する三端子レ
ギュレータ、21a、21bはオペアンプでいずれもバ
ッファとして用いている。22はフォトカプラ、23は
トライアック、24は電機子巻線4に流す電流の方向を
半波制御するダイオードである。
今、例えば回転子1を常に時計回りに回すものとし、電
源未投入時の回転子1と補助磁極10a。
1obの磁極の関係が第8図(=)で、電源投入直後に
おけるダイオード24により固定子端面3a。
3bに発生する磁極の極性が第8図(b)で与えられる
ものとする。
例えば、補助磁極10 aが固定子端面3a寄りに、補
助磁極10bが固定子端面3b寄りに、10a。
と10bが一直線上に配置しであるとすると、電源投入
前には回転子1と固定子3及び補助磁極10a。
10bは第8図(−)の状態で平衡を保っている。
電源が投入された直後、固定子端面3a、3bには第8
図(b)に示す極性の磁極が発生する。すると第9図に
示すように、回転子1には点Eでは固定子端面3aとの
反発力F。1と補助磁極10 aとの吸引力F、2 (
7)合成力F8が、点Gでは固定子端面3bとの反発力
F91 と補早磁極10bとの吸引力F92の合成力F
9が作用するので、回転子1は時計回りに回転始動する
ようになる。
なお、この実施例では2つの補助磁極を用いたが、1つ
でも3つ以上用いてもよい。
あるいは1対の永久磁石を補助磁極として用いてもよい
また、本実施例では定常動作制御手段14の出力が初期
動作制御手段11の出力に優先するように構成したが、
各出力を選択してもよい。
発明の効果 前記実施例の説明より明らかなように本発明によれば、
永久磁石回転子型同期電動機としての特性をそこなうこ
となく、しかも構造が簡単であるという本来のメリット
も失わずに、始動時の回転方向を容易に制御することが
できるばかりでなく、この種の電動機の欠点である始動
回転が困難であるという問題点をも解決することができ
るすぐれた利点をもっている。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の永久磁石回転子型同期電動機の構成図、
第2図は同要部拡大断面図、第3図は回転子の固定子に
対する磁気的な位置関係図、第4図は固定子の回転子に
対する磁気関係図、第5図は本発明の一実施例のブロッ
ク図、第6図は第6図の各部の動作を表わすタイミング
チャート、第7図は第6図のブロック図をもとにしだ本
発明の一実施例の回路図、第8図(a)は第7図の回路
動作を説明するだめの回転子と補助磁極の電源未投入時
の磁界の関係図、第8図(b)は同じくダイオードと固
定子端面に発生する磁極との関係図、第9図は回転始動
時の回転子付近の拡大図である。 1・・・・・・永久磁石回転子、3・・・・・・固定子
鉄心、4・・・・・・電機子巻線、10a、10b・・
・・・・補助磁極、11・・・・・・初期動作制御手段
、12・・・・・・電源投入検知手段、13・・・・・
・時間測定手段(単安定マルチノ(イブレータ)、14
・・・・・・定常動作制御手段、16・・・・・・直流
電圧発生手段。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第2
図 第 3 図 (α)(b2 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)磁極部を有する固定子と、この固定子を励磁する
    電機子巻線と、前記磁極部間に回転自在に軸支され、永
    久磁石極を有した回転子とを有し、電源が投入される前
    あるいは電源が切られてからは永久磁石極を有した補助
    磁極により前記回転子と固定子の磁気的な位置関係が一
    定に保たれて、電源投入後前記回転子が一定方向に回転
    始動するまでの間は電源電流を流す方向ヲ力える初期動
    作制御手段により回転子の回転始動方向を一定に制御し
    、その後は定常動作制御手段によシ回転を継続的に行な
    わせるように構成した永久磁石回転子型同期電動機。 (′4 回転子の動作制御の入力情報として、初期動作
    制御手段の出力情報と定常動作制御手段の出力情報を用
    いて、定常動作制御手段の出力情報が初期動作制御手段
    の出力情報を解除するように構成した特許請求の範囲第
    (1)項記載の永久磁石回転子型同期電動機。 (■ 回転子の回転始動が一定方向になったことを調べ
    るのに、電源投入後の経過時間を測定する時間測定手段
    を用いた特許請求の範囲第(1)項記載の永久磁石回転
    子型同期電動機。
JP13384783A 1983-07-21 1983-07-21 永久磁石回転子型同期電動機 Pending JPS6026483A (ja)

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JP13384783A JPS6026483A (ja) 1983-07-21 1983-07-21 永久磁石回転子型同期電動機

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JP13384783A JPS6026483A (ja) 1983-07-21 1983-07-21 永久磁石回転子型同期電動機

Publications (1)

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JPS6026483A true JPS6026483A (ja) 1985-02-09

Family

ID=15114420

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JP13384783A Pending JPS6026483A (ja) 1983-07-21 1983-07-21 永久磁石回転子型同期電動機

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JP (1) JPS6026483A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2100925A2 (en) 2008-03-11 2009-09-16 FUJIFILM Corporation Pigment composition, ink composition, printed article, inkjet recording method and polyallylamine derivative
DE112011101165T5 (de) 2010-03-29 2013-03-28 Mitsubishi Paper Mills Limited Fotoempfindliche Zusammensetzung und fotoempfindliches lithographisches Druckplattenmaterial

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2100925A2 (en) 2008-03-11 2009-09-16 FUJIFILM Corporation Pigment composition, ink composition, printed article, inkjet recording method and polyallylamine derivative
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