JP2003111370A - Motor - Google Patents

Motor

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JP2003111370A
JP2003111370A JP2001300533A JP2001300533A JP2003111370A JP 2003111370 A JP2003111370 A JP 2003111370A JP 2001300533 A JP2001300533 A JP 2001300533A JP 2001300533 A JP2001300533 A JP 2001300533A JP 2003111370 A JP2003111370 A JP 2003111370A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a cost, and to prolong the life by using a single-phase AC power supply, and forming a motor out of a simple drive (speed control) circuit. SOLUTION: This motor is a two-pole flat motor having air gaps in axial directions. The motor is provided with an excitation coil 5 which generates AC magnetic fluxes by the single-phase AC power supply and a pair of permanent magnets 6, 7 which generate DC magnetic fluxes, and is composed of a stator 1 which generates those magnetic fluxes in the axial direction of a shaft 3, and a disk-shaped rotor 2 on which a short-circuiting winding 10 to which diodes 11 for causing a half-wave rectified current to flow by the AC magnetic fluxes are connected in series, is wound in the circumferential direction at equal intervals. The AC magnetic fluxes generated by the excitation coil 5 of the stator 1 and the DC magnetic fluxes generated by the permanent magnets 6, 7 are generated in directions vertical to the surface of the rotor 2. A force in one direction acts on the short-circuiting winding 10 by the DC magnetic fluxes and a current which flows in the short-circuiting coil 10 by the AC magnetic fluxes, and this generates continuous torque and rotates the rotor 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は家電機器や種々の機
械等の動力源として用いられる電動機に係り、特に詳し
くは、インダクションモータ(誘導モータ)や直流モー
タ等とは異なる新規な構成の電動機に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric motor used as a power source for home electric appliances and various machines, and more particularly to an electric motor having a novel structure different from an induction motor (induction motor) or a DC motor. It is a thing.

【0002】[0002]

【従来の技術】電動機としては、交流を駆動源とするイ
ンダクションモータ、直流を駆動源とするブラシレスD
Cモータ、交流あるいは直流の何れの駆動源でも可能な
ユニバーサルモータ等がある。インダクションモータ
は、三相電源あるいは単相電源を用いて回転磁界を固定
子に発生させ、回転磁界の中に回転子を配置すると、回
転子がその磁界の回転方向に回転するものである。この
ような交流モータは、簡単な構造であることから、製造
コストが安価であり、また、駆動回路も簡単であること
から、低コスト化を図ることができるため家電機器に広
く用いられている。
2. Description of the Related Art As an electric motor, an induction motor using an alternating current as a drive source and a brushless D using a direct current as a drive source
There are C motors, universal motors, etc. that can be driven by either AC or DC. An induction motor is one in which a rotating magnetic field is generated in a stator using a three-phase power source or a single-phase power source, and when the rotor is placed in the rotating magnetic field, the rotor rotates in the rotation direction of the magnetic field. Since such an AC motor has a simple structure, the manufacturing cost is low, and the driving circuit is simple, so that the cost can be reduced, and thus it is widely used in home appliances. .

【0003】ブラシレスDCモータは、巻線を有する固
定子と内部に永久磁石を埋め込んだ回転子とからなり、
例えば、三相モータである場合には、固定子の二相に通
電を行う一方、残りの一相に発生する誘起電圧を利用し
て回転子の位置を検出し、あるいは、本体内に配置した
センサを利用して回転子の位置を検出し、この位置検出
をもとにして固定子の巻線の通電を切り替え、巻線に流
れる電流の向きを制御して固定子に回転磁界を発生さ
せ、この回転磁界に引きずられて回転子が回転するもの
である。
A brushless DC motor comprises a stator having windings and a rotor having a permanent magnet embedded therein.
For example, in the case of a three-phase motor, while energizing the two phases of the stator, the position of the rotor is detected using the induced voltage generated in the remaining one phase, or it is placed in the main body. The position of the rotor is detected using a sensor, and the energization of the stator winding is switched based on this position detection, and the direction of the current flowing in the winding is controlled to generate a rotating magnetic field in the stator. The rotor rotates under the influence of this rotating magnetic field.

【0004】このような直流モータは、小型で力が強
い。つまり、トルクが大きく、また、電子回路(インバ
ータ駆動回路)によって速度制御等が容易に行えること
から、利用範囲が広く、家電機器から産業機器等を含
み、多方面に利用されるようになっている。ユニバーサ
ルモータは、直流モータと同様に比較的小型で力が強
く、回転速度が高く、電動のこぎりや電動かんなをはじ
めてとして家電機器等に利用されている。
Such a DC motor is small in size and strong in power. In other words, since the torque is large and the speed control etc. can be easily performed by the electronic circuit (inverter drive circuit), it has a wide range of use, and is used in various fields including home appliances to industrial equipment. There is. Similar to a DC motor, a universal motor has a relatively small size, a high power, and a high rotation speed, and is used for electric home appliances such as electric saws and electric planes.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記電動機のうち、イ
ンダクションモータは、低効率という欠点により利用範
囲が限られ、また、ブラシレスDCモータは、高価なイ
ンバータ駆動回路を必要とするために製品が高コストに
なる。さらに、ユニバーサルモータは、ブラシの摩耗に
より寿命が短いという欠点がある。
Among the above electric motors, the induction motor is limited in its range of use due to the drawback of low efficiency, and the brushless DC motor requires a high-priced inverter drive circuit, so that the product is expensive. It comes at a cost. Further, the universal motor has a drawback that it has a short life due to abrasion of the brush.

【0006】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、その目的は、単相交流電源での駆動を可能とし、簡
単な回路で速度制御を行い、低コスト化および長寿命化
を図ることができるようにした新規の電動機を提供する
ことにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to enable driving with a single-phase AC power source, speed control with a simple circuit, and cost reduction and long life. It is to provide a new electric motor that is capable of

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、固定子には少なくとも1組の鉄心と交流
励磁巻線ならびに一対の永久磁石とを有し、回転子には
一方向にのみ電流を流す半導体素子を直列に介在させた
複数の短絡巻線を有し、上記交流励磁巻線に交流電流を
流して交流磁束(交番磁界)を発生させるとともに、こ
の交流磁束により上記短絡巻線に電圧を誘起させて半波
整流の電流(一方向のみの電流)を流し、この電流と、
上記永久磁石によって発生する磁束とによって当該短絡
巻線に対して一方向(時計方向あるいは半時計方向)に
力を働かせて連続的トルクを発生し、上記回転子を連続
して回転させるようにしたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention provides a stator having at least one set of an iron core, an AC excitation winding and a pair of permanent magnets, and a rotor having one set. The semiconductor device has a plurality of short-circuit windings in which semiconductor elements that flow current only in the direction are interposed in series, and an alternating current is applied to the alternating excitation winding to generate an alternating magnetic flux (alternating magnetic field). A voltage is induced in the short-circuited winding to flow a half-wave rectified current (current in only one direction).
With the magnetic flux generated by the permanent magnet, a force is exerted in one direction (clockwise or counterclockwise) on the short-circuited winding to generate continuous torque, and the rotor is continuously rotated. It is characterized by that.

【0008】上記固定子の内側に上記回転子を配置して
この回転子を円板状とし、上記半導体素子を含む短絡巻
線を上記回転子の円板面上に円周方向に等間隔で設け、
上記固定子を上記交流励磁巻線による交流磁束および上
記永久磁石による磁束が上記回転子の円板面方向に発生
するようにした構成とし、アキシャル方向にエアギャッ
プを形成したフラット型の電動機にするとよい。これに
より、単相交流電源が上記交流励磁巻線に供給されて、
フラット型の電動機が回転する。しかも、電動機は、低
コストで、かつ、長寿命のフラット型電動機として実現
することができる。
The rotor is arranged inside the stator, the rotor is formed into a disk shape, and short-circuit windings including the semiconductor elements are circumferentially equidistantly arranged on the disk surface of the rotor. Provided,
When the stator is configured so that the AC magnetic flux generated by the AC excitation winding and the magnetic flux generated by the permanent magnet are generated in the disc surface direction of the rotor, and is a flat type electric motor having an air gap formed in the axial direction. Good. Thereby, the single-phase AC power is supplied to the AC excitation winding,
The flat type electric motor rotates. Moreover, the electric motor can be realized as a flat type electric motor having low cost and long life.

【0009】上記固定子の内側に上記回転子を配置し、
この固定子を円筒形状とし、その固定子の内周側に上記
鉄心、交流励磁巻線および永久磁石を円周方向に設けて
同交流励磁巻線による交流磁束および上記永久磁石によ
る磁束を上記回転子の側面方向に発生させるとともに、
上記回転子を円柱形状とし、その回転子の外周側に上記
半導体素子を含む短絡巻線を円周方向に等間隔で設けた
構成とし、ラジアル方向にエアギャップを形成したイン
ナーロータ型の電動機にするとよい。これにより、単相
交流電源が上記交流励磁巻線に供給されて、インナーロ
ータ型の電動機が回転する。しかも、電動機は、低コス
トで、かつ、長寿命のインナーロータ型電動機として実
現することができる。
The rotor is arranged inside the stator,
This stator has a cylindrical shape, and the iron core, AC excitation winding, and permanent magnet are provided in the circumferential direction on the inner peripheral side of the stator to rotate the AC magnetic flux generated by the AC excitation winding and the magnetic flux generated by the permanent magnet. It is generated in the side direction of the child,
The inner rotor type motor in which the rotor has a cylindrical shape and short-circuit windings including the semiconductor element are provided on the outer peripheral side of the rotor at equal intervals in the circumferential direction, and an air gap is formed in the radial direction. Good to do. As a result, the single-phase AC power supply is supplied to the AC excitation winding, and the inner rotor type electric motor rotates. Moreover, the electric motor can be realized as an inner rotor type electric motor having a low cost and a long life.

【0010】上記固定子の外側に上記回転子を配置し、
この固定子を円柱形状とし、その固定子の外周側に上記
交流励磁巻線および永久磁石を円周方向に設けて同交流
励磁巻線による交流磁束および上記永久磁石による磁束
を上記回転子の内周面方向に発生させるとともに、上記
回転子を円筒形状とし、この回転子の内周側に上記半導
体素子を含む短絡巻線を円周方向に等間隔に設けた構成
とし、ラジアル方向にエアギャップを形成したアウター
ロータ型の電動機にするとよい。これにより、単相交流
電源が上記交流励磁巻線に供給されて、アウターロータ
型の電動機が回転する。しかも、電動機は、低コスト
で、かつ、長寿命のアウターロータ型の電動機として実
現することができる。
The rotor is arranged outside the stator,
This stator has a cylindrical shape, and the AC excitation winding and the permanent magnet are provided on the outer peripheral side of the stator in the circumferential direction so that the AC magnetic flux generated by the AC excitation winding and the magnetic flux generated by the permanent magnet are generated in the rotor. In addition to generating in the circumferential surface direction, the rotor has a cylindrical shape, and short-circuit windings including the semiconductor element are provided on the inner circumferential side of the rotor at equal intervals in the circumferential direction, and an air gap is formed in the radial direction. It is preferable to use an outer rotor type electric motor in which As a result, the single-phase AC power is supplied to the AC excitation winding, and the outer rotor type electric motor rotates. Moreover, the electric motor can be realized as an outer rotor type electric motor having a low cost and a long life.

【0011】上記交流励磁巻線を集中巻にするとよい。
これにより、実際に低コストで済む集中巻を用いること
により、電動機のコスト低下が図れる。
The AC excitation winding may be concentrated winding.
As a result, the cost of the electric motor can be reduced by using the concentrated winding, which is actually low in cost.

【0012】上記永久磁石としてフェライト磁石を用い
るとよい。このように、安価なフェライト磁石を用いる
ことから、電動機のコスト低下を望むことができる。
A ferrite magnet may be used as the permanent magnet. As described above, since the inexpensive ferrite magnet is used, cost reduction of the electric motor can be expected.

【0013】上記永久磁石として希土類磁石を用いると
よい。このように、磁力の大きい希土類磁石を用いるこ
とから、大きいトルクの電動機が実現可能になる。
A rare earth magnet may be used as the permanent magnet. As described above, by using the rare earth magnet having a large magnetic force, an electric motor having a large torque can be realized.

【0014】上記交流励磁巻線にサイリスタを直列に接
続し、この直列回路に交流電源を供給してその交流励磁
巻線に交流電流を流す一方、そのサイリスタの通電角を
可変して位相制御可能にするとよい。これにより、高コ
ストのインバータ回路等を用いず、簡単で安価なサイリ
スタ回路で済むことから、当該電動機を用いた機器の低
コスト化を図ることができる。
A thyristor is connected in series to the AC exciting winding, an AC power is supplied to the series circuit to allow an AC current to flow through the AC exciting winding, and the conduction angle of the thyristor can be varied to control the phase. It should be set to. As a result, a simple and inexpensive thyristor circuit can be used without using a high-cost inverter circuit or the like, so that the cost of a device using the electric motor can be reduced.

【0015】上記交流励磁巻線は、その異なる箇所に複
数のタップが設けられ、上記交流励磁巻線に交流電流を
流す場合そのタップを切り替えて同交流電流の大きさを
可変して速度制御を可能にするとよい。これにより、速
度制御のための制御回路を殆ど必要とせず、当該電動機
を用いた機器の低コスト化がより図れる。
The AC excitation winding is provided with a plurality of taps at different positions. When an AC current is passed through the AC excitation winding, the taps are switched to change the magnitude of the AC current for speed control. It should be possible. As a result, a control circuit for speed control is hardly needed, and the cost of the device using the electric motor can be further reduced.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
ないし図8を参照して詳細に説明する。なお、図2は図
1のA−AA線における概略的断面図である。図1およ
び図2において、本発明の第1の実施例を示す電動機
は、アキシャル方向にエアギャップを設けた二極のフラ
ット型モータであり、1組の鉄心と交流励磁巻線ならび
に一対の永久磁石とを設け、交流励磁巻線による交流磁
束および永久磁石による磁束を当該回転軸方向に発生す
る固定子1と、交流磁束により一方のみの電流を流す複
数の短絡巻線を施した回転子2とからなっている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG.
It will be described in detail with reference to FIGS. 2 is a schematic sectional view taken along the line A-AA in FIG. 1 and 2, an electric motor according to a first embodiment of the present invention is a two-pole flat type motor having an air gap in the axial direction, and includes one set of an iron core, an AC excitation winding, and a pair of permanent magnets. A stator is provided with a magnet to generate an AC magnetic flux generated by an AC excitation winding and a magnetic flux generated by a permanent magnet in the rotation axis direction, and a rotor 2 having a plurality of short-circuited windings for flowing only one current by the AC magnetic flux. It consists of

【0017】固定子1には、円板状の回転子2をシャフ
ト3の軸方向から挟むように、断面コ字形状のヨーク部
4に励磁巻線(交流励磁巻線)5を施すとともに、ヨー
ク部4に隣接して二対の永久磁石6,7をそれぞれ異な
る極で配置し、励磁巻線5による交流磁束および永久磁
石6,7による磁束を回転子2の面に対して垂直方向に
発生させる構成としている。
The stator 1 is provided with an exciting winding (AC exciting winding) 5 on a yoke portion 4 having a U-shaped cross section so as to sandwich the disc-shaped rotor 2 from the axial direction of the shaft 3. Two pairs of permanent magnets 6 and 7 are arranged adjacent to the yoke portion 4 with different poles, respectively, and the AC magnetic flux from the excitation winding 5 and the magnetic flux from the permanent magnets 6 and 7 are perpendicular to the surface of the rotor 2. It is configured to generate.

【0018】二対の永久磁石6,7はそれぞれ断面コ字
形状の磁石ヨーク部(鉄)8,9に固定するとともに、
隣接する対の永久磁石を異極とし、例えば、一方の磁石
ヨーク部8に固定する上側の永久磁石6aをS極とし、
その下側の永久磁石6bをN極にすると、他方の磁石ヨ
ーク部9に固定する上側の永久磁石7aをN極、その下
側の永久磁石7bをS極としている。
The two pairs of permanent magnets 6 and 7 are fixed to magnet yoke portions (iron) 8 and 9 each having a U-shaped cross section, and
Adjacent pairs of permanent magnets have different poles, for example, the upper permanent magnet 6a fixed to one magnet yoke portion 8 has an S pole,
When the lower permanent magnet 6b has an N pole, the upper permanent magnet 7a fixed to the other magnet yoke portion 9 has an N pole and the lower permanent magnet 7b has an S pole.

【0019】ヨーク部4、磁石ヨーク部8,9および永
久磁石6a,6b,7a,7bは、少なくとも回転子2
の円板状に合わせてそれぞれ扇形部を有し、それらの円
弧の中心角をほぼ120度としている。また、ヨーク部
4は、励磁巻線5を施し易くするために、外周側円弧を
直線的に延ばし、扇形状の外側円弧にほぼ長方形を加え
た形としてなる。
The yoke portion 4, the magnet yoke portions 8 and 9 and the permanent magnets 6a, 6b, 7a and 7b are at least the rotor 2.
Each has a fan-shaped portion in conformity with the disk shape, and the central angle of these arcs is approximately 120 degrees. Further, the yoke portion 4 has a shape in which an outer circumferential arc is linearly extended and a fan-shaped outer arc is added with a substantially rectangular shape in order to easily apply the excitation winding 5.

【0020】なお、上記励磁巻線5は、低コスト化を考
慮して集中巻にするよい。上記永久磁石6a,6b,6
c,6dとしてはフェライト磁石あるいは希土類磁石を
用いい。フェライト磁石を用いた場合には、当該電動機
の低コスト化が望め、希土類磁石を用いた場合には当該
電動機の高効率化、小型化が望める。さらに、永久磁石
6a,6bは断面コ字形状の永久磁石とし、同じく永久
磁石7a,7bを断面コ字形状の永久磁石として、一対
の永久磁石で済ませるようにしてもよい。
The excitation winding 5 may be concentrated winding in consideration of cost reduction. The permanent magnets 6a, 6b, 6
Do not use ferrite magnets or rare earth magnets as c and 6d. When a ferrite magnet is used, cost reduction of the electric motor can be expected, and when a rare earth magnet is used, high efficiency and miniaturization of the electric motor can be expected. Further, the permanent magnets 6a and 6b may be permanent magnets having a U-shaped cross section, and the permanent magnets 7a and 7b may be permanent magnets having a U-shaped cross section, and may be a pair of permanent magnets.

【0021】回転子2には、短絡巻線(閉回路とした巻
線)10を円周方向に等間隔で複数個配置し、かつ、こ
れら短絡巻線10には一方向のみに電流が流れるように
半導体素子(例えばダイオード)11を直列に介在させ
ている。
A plurality of short-circuit windings (closed-circuit windings) 10 are arranged on the rotor 2 at equal intervals in the circumferential direction, and a current flows through these short-circuit windings 10 in only one direction. As described above, the semiconductor elements (for example, diodes) 11 are interposed in series.

【0022】なお、短絡巻線10としては、フィルム状
の巻線を用いるとよい。また、短絡巻線10は少なくと
も上記扇形状のヨーク部4による磁束をより多く貫くよ
うに、扇形状と相似形にするとよく、短絡巻線10を円
周方向に等間隔(60度間隔)で6個配置するとよい。
したがって、隣接する短絡巻線10同士はそれぞれ60
度分重なることになる。
A film-shaped winding is preferably used as the short-circuit winding 10. Further, the short-circuit winding 10 may have a similar shape to the fan shape so that at least the magnetic flux generated by the fan-shaped yoke portion 4 may penetrate more, and the short-circuit winding 10 may be arranged at equal intervals (60 degree intervals) in the circumferential direction. It is good to arrange 6 pieces.
Therefore, the number of adjacent short-circuit windings 10 is 60
It will overlap again and again.

【0023】上記構成とした電動機を駆動するには、交
流電圧を励磁巻線5に印加し、励磁巻線5に交流電流を
流すことによりヨーク部4のコ字の内側に交流磁束(交
番磁界)を発生させる。交流磁束は、図1の紙面にほぼ
垂直な方向(図2の紙面の上下方向)に発生し、回転子
2の短絡巻線10の内側を貫くことになる。
In order to drive the electric motor having the above structure, an AC voltage is applied to the excitation winding 5 and an AC current is passed through the excitation winding 5, whereby an AC magnetic flux (alternating magnetic field) is generated inside the U-shaped portion of the yoke portion 4. ) Is generated. The AC magnetic flux is generated in a direction substantially vertical to the paper surface of FIG. 1 (vertical direction of the paper surface of FIG. 2) and penetrates the inside of the short-circuit winding 10 of the rotor 2.

【0024】短絡巻線10には、交流磁束により誘起電
力が発生する。この場合、ダイオード11によって半波
整流の電流(一方向のみの電流)のみが流れる。一方、
回転子2に対しては、それぞれ二対の永久磁石6,7に
よる垂直方向の磁束が発生する。このとき、直流磁束
は、半波整流の電流が流されている短絡巻線10に対し
て垂直方向である。
Induced power is generated in the short-circuit winding 10 by the AC magnetic flux. In this case, only half-wave rectified current (current in only one direction) flows through the diode 11. on the other hand,
Magnetic flux in the vertical direction is generated in the rotor 2 by the two pairs of permanent magnets 6 and 7, respectively. At this time, the DC magnetic flux is in the direction perpendicular to the short-circuit winding 10 in which the half-wave rectification current is flowing.

【0025】したがって、半波整流の電流と対の永久磁
石6,7の直流磁束とにより、短絡巻線10には図1の
波線矢印a,bの方向に力が働き(つまりトルクが発生
し)、回転子2を時計方向に回転させることになる。す
なわち、永久磁石6a,6bによる磁束が紙面表から裏
方向に貫かれ、永久磁石7a,7bによる磁束が紙面裏
から表方向に貫かれるからである。
Therefore, due to the half-wave rectification current and the DC magnetic flux of the pair of permanent magnets 6 and 7, a force acts on the short-circuit winding 10 in the direction of the broken line arrows a and b in FIG. 1 (that is, torque is generated). ), The rotor 2 is rotated clockwise. That is, the magnetic fluxes from the permanent magnets 6a and 6b penetrate from the front side to the back side of the paper, and the magnetic fluxes from the permanent magnets 7a and 7b penetrate from the back side to the front side of the paper.

【0026】回転子2がある角度回転すると、例えば6
0度回転すると、上述と同様に半波整流の電流とそれぞ
れ一対の永久磁石6,7の直流磁束とにより時計方向に
トルクが発生する。このようにして、交流電圧に同期し
て連続的にトルクを発生させることにより、回転子2を
時計方向に連続して回転させることができる。
When the rotor 2 rotates by a certain angle, for example, 6
When rotated by 0 degree, torque is generated in the clockwise direction by the half-wave rectification current and the DC magnetic flux of the pair of permanent magnets 6 and 7, respectively, as described above. In this way, the rotor 2 can be continuously rotated in the clockwise direction by continuously generating the torque in synchronization with the AC voltage.

【0027】なお、上記実施形態では、回転子2に設け
た短絡巻線10を6個としているが、その短絡巻線10
を3個とし、隣接する短絡巻線10が重ならないように
してもよい。この場合には、トルクおよび回転数(回転
速度)に関しては上記実施形態ほどの性能が得られない
可能性が高い。
In the above embodiment, the number of short-circuit windings 10 provided on the rotor 2 is 6, but the short-circuit windings 10 are provided.
There may be three and the adjacent short-circuit windings 10 may not overlap. In this case, it is highly likely that the torque and the rotational speed (rotational speed) will not be as good as those in the above-described embodiment.

【0028】上記電動機のトルクおよび回転数(回転速
度)を制御する方法としては、例えば図3に示す駆動回
路を用いるとよい。図3において、交流励磁巻線の励磁
巻線5には直列にサイリタ12を接続し、この直列回路
には交流電源13の電圧が供給される。サイリスタ12
の通電を制御すると、励磁巻線5の印加電圧は図4に示
す形となる。つまり、サイリスタ12の通電角θを可変
して位相制御すれば、励磁巻線5の電流を変えることが
できる。
As a method of controlling the torque and the rotation speed (rotation speed) of the electric motor, for example, the drive circuit shown in FIG. 3 may be used. In FIG. 3, a thyristor 12 is connected in series to the excitation winding 5 of the AC excitation winding, and the voltage of the AC power supply 13 is supplied to this series circuit. Thyristor 12
When the energization is controlled, the voltage applied to the excitation winding 5 has the shape shown in FIG. That is, if the energization angle θ of the thyristor 12 is changed and the phase is controlled, the current of the exciting winding 5 can be changed.

【0029】励磁巻線5の電流が変わると、当然ヨーク
部4に発生する交流磁束の密度が変化するため、短絡巻
線10に発生する誘起電力が変化し、回転子2に発生す
るトルクが変動する。この回転力の変動が回転子2の回
転速度にも影響し、回転数が変わる。したがって、図5
に示すように、上記通電角θの大小によってトルクおよ
び回転数が制御され、速度制御が可能である。
When the current of the exciting winding 5 changes, the density of the AC magnetic flux generated in the yoke portion 4 naturally changes, so that the induced power generated in the short-circuit winding 10 changes and the torque generated in the rotor 2 changes. fluctuate. This fluctuation of the rotational force also affects the rotational speed of the rotor 2, and the rotational speed changes. Therefore, FIG.
As shown in, the torque and the rotational speed are controlled by the magnitude of the energization angle θ, and the speed can be controlled.

【0030】電動機の回転数およびトルクを制御する方
法としては、例えば、図6に示すように、励磁巻線5の
中間等から複数のタップ(例えばL,M,H)を引出
し、タップを切り替えて交流電圧を印加するようにして
もよい。
As a method of controlling the rotation speed and torque of the electric motor, for example, as shown in FIG. 6, a plurality of taps (for example, L, M, H) are drawn from the middle of the excitation winding 5 and the taps are switched. Alternatively, an AC voltage may be applied.

【0031】例えば、タップHに切り替えると、励磁巻
線5の抵抗が小さくなることから、励磁巻線5の電流が
大きくなる。つまり、ヨーク部4のコ字の内側に発生す
る交流磁束の密度が高くなるため、短絡巻線10に発生
する誘起電力が大きくなり、短絡巻線10に係るトルク
が大きいものとなる。このように、タップを切り替えて
励磁巻線5の電流を変えることにより、トルクおよび回
転数を制御することができる。
For example, when the tap H is switched, the resistance of the excitation winding 5 decreases, so that the current of the excitation winding 5 increases. That is, since the density of the AC magnetic flux generated inside the U-shape of the yoke portion 4 becomes high, the induced power generated in the short-circuit winding 10 becomes large and the torque related to the short-circuit winding 10 becomes large. In this way, the torque and the rotation speed can be controlled by switching the taps and changing the current of the excitation winding 5.

【0032】図7は、本発明の第2の実施形態を示す電
動機の概略的構成図である。なお、図中、図1および図
2と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。この電動機は、ラジアル方向にエアギャップを設け
た四極のインナーロータ型モータであり、相対する交流
励磁巻線(ステータ巻線)とこれらステータ巻線の円周
方向の間に配置した二対の永久磁石とを有し、そのステ
ータ巻線による交流磁束および永久磁石による直流磁束
を紙面に対して平行に発生する固定子20と、交流磁束
により一方のみの電流を流す複数の短絡巻線(ロータ巻
線)を施した回転子21とからなっている。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an electric motor showing a second embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. 1 and FIG. This electric motor is a four-pole inner rotor type motor with an air gap in the radial direction, and it has two pairs of permanent magnets arranged between the opposing AC excitation windings (stator windings) and these stator windings in the circumferential direction. A stator 20 that has a magnet and generates an AC magnetic flux from the stator winding and a DC magnetic flux from a permanent magnet in parallel to the paper surface; and a plurality of short-circuit windings (rotor winding Line 21) and the rotor 21.

【0033】固定子20には、円筒形状のヨーク部20
aに形成した相対する歯20b,20cに交流磁束を発
生するステータ巻線22,23を施し、これらステータ
巻線22,23の円周方向の間に永久磁石24および永
久磁石25と、永久磁石26および永久磁石27とを配
置し、隣接する永久磁石24,25および永久磁石2
6,27をそれぞれ異極とし、相対する永久磁石24,
27および永久磁石25,26を同極としている。な
お、ステータ巻線22,23は逆巻きとし、前実施形態
と同様の理由から集中巻にするとよい。
The stator 20 has a cylindrical yoke portion 20.
Stator windings 22 and 23 that generate an AC magnetic flux are applied to the opposing teeth 20b and 20c formed in a, and the permanent magnets 24 and 25 are provided between the stator windings 22 and 23 in the circumferential direction. 26 and the permanent magnet 27, and the adjacent permanent magnets 24 and 25 and the permanent magnet 2 are arranged.
6, 27 have different polarities, and the opposing permanent magnets 24,
27 and the permanent magnets 25 and 26 have the same pole. The stator windings 22 and 23 may be reversely wound and may be concentratedly wound for the same reason as in the previous embodiment.

【0034】回転子21には、12個の歯21aを円周
方向に等間隔で形成するとともに、1スロット置きの2
つの歯21a,21aに渡ってロータ巻線28を施し、
ロータ巻線28には、一方向のみに電流が流れるように
半導体素子(例えばダイオード)29を直列に介在さ
せ、ロータ巻線28を12個順次施してなる。
Twelve teeth 21a are formed on the rotor 21 at equal intervals in the circumferential direction, and two teeth are arranged every other slot.
The rotor winding 28 is applied over the two teeth 21a, 21a,
Twelve rotor windings 28 are sequentially provided in the rotor winding 28 so that a semiconductor element (for example, a diode) 29 is interposed in series so that a current flows only in one direction.

【0035】また、上記固定子20の歯20b,20c
の歯幅は、歯20b,20cが少なくとも回転子21の
2つの歯21a,21aにかかる程度以上とする。ま
た、永久磁石24ないし27の円周方向の幅は、回転子
21の2つの歯21a,21a全体にかかるようにし、
それら歯20a,20bおよび永久磁石24ないし27
は60度間隔とする。
The teeth 20b, 20c of the stator 20 are also provided.
The tooth width is equal to or larger than the width of the teeth 20b and 20c at least over the teeth 21a and 21a of the rotor 21. Further, the width of the permanent magnets 24 to 27 in the circumferential direction is set so as to cover the entire two teeth 21a, 21a of the rotor 21,
The teeth 20a, 20b and the permanent magnets 24 to 27
Is 60 degrees apart.

【0036】上記構成とした電動機を駆動する場合に
は、交流電圧をステータ巻線22,23に印加する。例
えば、歯20bからの磁束が、エアギャップ、回転子2
1およびエアギャップを介して歯20cに達し、さら
に、ヨーク部20aで2つに分かれて元に戻る。また、
歯20cからの磁束についても同様に元にもどる。
When driving the electric motor having the above structure, an AC voltage is applied to the stator windings 22 and 23. For example, the magnetic flux from the teeth 20b is generated by the air gap, the rotor 2
1 and the tooth 20c through the air gap, and further divided into two at the yoke portion 20a and returned to the original state. Also,
The magnetic flux from the tooth 20c also returns to its original state.

【0037】このとき、前実施形態と同様に、磁束がロ
ータ巻線28を貫くことから、ロータ巻線28には誘起
電圧が発生する。このとき、ダイオード29によって半
波整流の電流のみが流れ、永久磁石24ないし25によ
り回転子21に対して側面方向の磁束が発生する。
At this time, as in the previous embodiment, since the magnetic flux penetrates the rotor winding 28, an induced voltage is generated in the rotor winding 28. At this time, only the half-wave rectification current flows by the diode 29, and the permanent magnets 24 to 25 generate a magnetic flux in the lateral direction with respect to the rotor 21.

【0038】したがって、その半波整流の電流と永久磁
石24ないし27の直流磁束とにより、ロータ巻線28
には一方向(反時計方向)に力が働き、回転子21を反
時計方向に回転させることができる。回転子21がある
角度回転すると、例えば30度回転すると、上述と同様
に半波整流の電流と対の永久磁石24ないし27の直流
磁束とにより反時計方向にトルクが発生する。
Therefore, by the half-wave rectified current and the DC magnetic flux of the permanent magnets 24 to 27, the rotor winding 28
A force acts in one direction (counterclockwise direction) to rotate the rotor 21 counterclockwise. When the rotor 21 rotates by a certain angle, for example, 30 degrees, torque is generated in the counterclockwise direction due to the half-wave rectification current and the DC magnetic flux of the pair of permanent magnets 24 to 27 as described above.

【0039】このようにして、交流電圧に同期して連続
的にトルクを発生させることにより、回転子2が反時計
方向に連続して回転する。なお、本実施形態では、第1
の実施形態に述べた駆動方法や速度制御を用いる。ま
た、第1の実施形態と同様の理由から永久磁石24ない
し27をフェライト磁石や希土類磁石を用いる。
In this manner, the torque is continuously generated in synchronization with the AC voltage, so that the rotor 2 continuously rotates counterclockwise. In the present embodiment, the first
The driving method and speed control described in the above embodiment are used. Further, for the same reason as in the first embodiment, the permanent magnets 24 to 27 are ferrite magnets or rare earth magnets.

【0040】図8、は本発明の第3の実施形態を示す電
動機の概略的構成図である。この電動機は、ラジアル方
向にエアギャップを設けた四極のアウターロータ型モー
タであり、内側にあって一対の交流励磁巻線(ステータ
巻線)とこれらステータ巻線の円周方向の間に配置した
二対の永久磁石とを有し、ステータ巻線による交流磁束
および永久磁石による直流磁束を紙面に対して平行に発
生する固定子30と、固定子30の外側にあってその磁
束により一方のみの電流を流す複数の短絡巻線(ロータ
巻線)を施した回転子31とからなっている。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an electric motor showing a third embodiment of the present invention. This electric motor is a four-pole outer rotor type motor having an air gap in the radial direction, and is arranged inside and between a pair of AC excitation windings (stator windings) and the circumferential direction of these stator windings. A stator 30 that has two pairs of permanent magnets and that generates an AC magnetic flux from the stator winding and a DC magnetic flux from the permanent magnets in parallel with the plane of the paper, and a stator 30 outside the stator 30 that has only one of them. The rotor 31 is provided with a plurality of short-circuit windings (rotor windings) through which electric current flows.

【0041】固定子30には、円柱形状のヨーク部30
aに、相反して外周側に延びた歯30b,30cに交流
磁束を発生するステータ巻線32,33を施し、これら
ステータ巻線32,33の円周方向の間に永久磁石34
および永久磁石35と、永久磁石36および永久磁石3
7とを配置し、隣接する永久磁石34,35および永久
磁石36,37をそれぞれ異極とし、相対する永久磁石
34、37および永久磁石35,36を同極とする。な
お、ステータ巻線32,33は逆巻きとし、前実施形態
と同様の理由から集中巻にするとよい。
The stator 30 has a cylindrical yoke portion 30.
The stator windings 32 and 33 that generate alternating magnetic flux are provided on the teeth 30b and 30c that are opposite to each other and extend to the outer peripheral side, and the permanent magnet 34 is provided between the stator windings 32 and 33 in the circumferential direction.
And the permanent magnet 35, and the permanent magnet 36 and the permanent magnet 3
7 are arranged so that the adjacent permanent magnets 34 and 35 and the permanent magnets 36 and 37 have different polarities, and the opposing permanent magnets 34 and 37 and the permanent magnets 35 and 36 have the same polarities. The stator windings 32 and 33 may be reversely wound and concentrated winding for the same reason as in the previous embodiment.

【0042】回転子31には、当該回転中心に向けて1
2個の歯31aを円周方向に等間隔に形成するととも
に、1スロット置きの2つの歯31a,31aに渡って
ロータ巻線38を施し、ロータ巻線38には、一方向の
みに電流が流れるように半導体素子(例えばダイオー
ド)39を直列に介在させ、ロータ巻線38を12個順
次施している。
The rotor 31 is provided with 1 toward the center of rotation.
The two teeth 31a are formed at equal intervals in the circumferential direction, and the rotor winding 38 is provided over the two teeth 31a, 31a arranged at intervals of one slot. Twelve rotor windings 38 are sequentially provided with a semiconductor element (for example, a diode) 39 interposed in series so as to flow.

【0043】また、上記固定子30の歯30b,30c
の歯幅は、回転子31の2つの歯31a,31a全体に
かかるようにし、永久磁石34ないし37の円周方向の
幅は、回転子31の歯31a幅程度とし、それら歯30
b,30cおよび永久磁石34ないし37は60度間隔
とする。
The teeth 30b and 30c of the stator 30 are also provided.
The tooth width of the permanent magnets 34 to 37 is about the width of the teeth 31a of the rotor 31.
b, 30c and the permanent magnets 34 to 37 are spaced by 60 degrees.

【0044】上記構成とした電動機を駆動する場合に
は、交流電圧をステータ巻線32,33に印加する。例
えば、歯30bからの磁束が、エアギャップ、回転子2
1の外周コアで2つに分かれてエアギャップを介して歯
30cに達し、さらに、ヨーク部30aを経て元に戻
る。また、歯30cからの磁束についても同様に元にも
どる。
When driving the electric motor having the above structure, an AC voltage is applied to the stator windings 32 and 33. For example, the magnetic flux from the tooth 30b may cause the air gap and the rotor 2
The outer peripheral core 1 splits into two and reaches the tooth 30c through the air gap, and then returns to the original state through the yoke portion 30a. Further, the magnetic flux from the tooth 30c also returns to the original state.

【0045】このとき、前実施形態と同様に、その磁束
がロータ巻線38を貫くことから、そのロータ巻線38
には誘起電圧が発生する。この場合、ダイオード39に
よって半波整流の電流のみが流れ、永久磁石34ないし
37により回転子31に対して側面方向の磁束が発生す
る。
At this time, since the magnetic flux penetrates the rotor winding 38 as in the previous embodiment, the rotor winding 38 is
An induced voltage is generated in. In this case, only the half-wave rectified current flows through the diode 39, and the permanent magnets 34 to 37 generate a magnetic flux in the lateral direction with respect to the rotor 31.

【0046】したがって、第2の実施形態と同様に、半
波整流の電流と永久磁石34ないし37の直流磁束とに
より、ロータ巻線38に一方向に力が働き、回転子31
を回転させることになる。この場合、永久磁石34ない
し37による磁束の方向が第2の実施形態と逆向きであ
ることから、その回転子31は時計方向に回転すること
になる。当該回転子31の回転動作の詳しい説明につい
ては、第2の実施形態で説明した通りであることから、
第2の実施形態を参照されたい。
Therefore, as in the second embodiment, a force acts in one direction on the rotor winding 38 by the half-wave rectified current and the DC magnetic flux of the permanent magnets 34 to 37, and the rotor 31 is rotated.
Will be rotated. In this case, the direction of the magnetic flux generated by the permanent magnets 34 to 37 is opposite to that in the second embodiment, so that the rotor 31 rotates in the clockwise direction. Since the detailed description of the rotation operation of the rotor 31 is as described in the second embodiment,
Please refer to the second embodiment.

【0047】このようにして、交流電圧に同期して連続
的にトルクを発生させることにより、回転子2が反時計
方向に連続して回転する。なお、本実施形態において
は、第1の実施形態に述べた駆動方法、位相制御(速度
制御)を用いる。また、第1の実施形態と同様の理由か
ら永久磁石34ないし37をフェライト磁石や希土類磁
石を用いる。
In this way, the rotor 2 is continuously rotated counterclockwise by continuously generating the torque in synchronization with the AC voltage. In this embodiment, the driving method and phase control (speed control) described in the first embodiment are used. For the same reason as in the first embodiment, the permanent magnets 34 to 37 are ferrite magnets or rare earth magnets.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下に述べる効果を奏する。本発明の電動機は、固定子に
は少なくとも1つの交流励磁巻線と一対の永久磁石とを
有し、回転子にはダイオードを直列に介在させた短絡巻
線を少なくとも3つ有し、交流励磁巻線による交流磁束
(交番磁界)を発生させ、短絡巻線に半波整流の電流
(一方向のみの電流)を流し、この電流と永久磁石によ
る磁束とによって当該短絡巻線に対して一方向に力を働
かせて連続的トルクを発生させることから、永久磁石に
よる直流電動機と交流電動機とを合わせた電動機を実現
することできる。したがって、例えば、インダクション
モータと比較して効率が高く、ブラシレスDCモータと
比較して、単相交流電源の交流電圧を直接利用すること
により高価なインバータ回路等を必要としないために低
コスト化を図ることができる。さらににユニバーサルモ
ータと比較すると、ブラシを必要としないために長寿命
化を図ることができ、さらに、駆動をサイリスタ等の簡
単な回路で速度制御を可能とし、これによっても低コス
トが実現できるという有用な効果がある。
As described above, the present invention has the following effects. The motor of the present invention has at least one AC excitation winding and a pair of permanent magnets in the stator, and has at least three short-circuit windings in which a diode is interposed in series in the rotor. An alternating magnetic flux (alternating magnetic field) is generated by the windings, and a half-wave rectification current (current in only one direction) is applied to the short-circuited windings. Since a force is applied to generate continuous torque, it is possible to realize an electric motor that combines a DC motor and an AC motor with permanent magnets. Therefore, for example, the efficiency is higher than that of an induction motor, and an inexpensive inverter circuit or the like is not required by directly using the AC voltage of a single-phase AC power source, as compared with a brushless DC motor, so that cost reduction can be achieved. Can be planned. Furthermore, compared with a universal motor, it does not require a brush, so it can have a longer life. Furthermore, the drive can be speed-controlled by a simple circuit such as a thyristor, which also realizes low cost. Has a useful effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態を示す電動機の概略的
構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electric motor showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図2に示す電動機の概略的断面図。2 is a schematic cross-sectional view of the electric motor shown in FIG.

【図3】図1および図2に示す電動機を駆動するための
概略的駆動回路図。
FIG. 3 is a schematic drive circuit diagram for driving the electric motor shown in FIGS. 1 and 2.

【図4】図3に示す駆動回路の動作を説明するための概
略的波形図。
4 is a schematic waveform diagram for explaining the operation of the drive circuit shown in FIG.

【図5】図3に示す駆動回路による電動機の動作を説明
するための概略的グラフ図。
5 is a schematic graph for explaining the operation of the electric motor by the drive circuit shown in FIG.

【図6】図1および図2に示す電動機を駆動するための
概略的駆動回路図。
6 is a schematic drive circuit diagram for driving the electric motor shown in FIGS. 1 and 2. FIG.

【図7】本発明の第2の実施形態を示す電動機の概略的
構成図。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an electric motor showing a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の実施形態を示す電動機の概略的
構成図。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an electric motor showing a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,20,30 固定子 2,21,31 回転子 3 シャフト 4 ヨーク部 5,22,23,32,33 励磁巻線(交流励磁巻
線) 6,7 一対の永久磁石 6a,7b,25,26,35,36 永久磁石(S
極) 6b,7a,24,27,34,37 永久磁石(N
極) 8,9 磁石ヨーク部 10,28,38 短絡巻線(ダイードを直列に接続し
た閉回路の巻線) 11,29,39 半導体素子(ダイオード) 12 サイリスタ 13 交流電源 20a ヨーク部(固定子20の) 20b ,20c 歯(固定子20の) 30a ヨーク部(固定子30の) 30b,30c 歯(固定子30の)
1, 20, 30 Stator 2, 21, 31 Rotor 3 Shaft 4 Yoke part 5, 22, 23, 32, 33 Excitation winding (AC excitation winding) 6,7 Pair of permanent magnets 6a, 7b, 25, 26,35,36 Permanent magnet (S
Pole) 6b, 7a, 24, 27, 34, 37 Permanent magnet (N
Pole) 8,9 Magnet yoke part 10,28,38 Short-circuited winding (closed-circuit winding in which diodes are connected in series) 11,29,39 Semiconductor element (diode) 12 Thyristor 13 AC power supply 20a Yoke part (stator 20) 20b, 20c Teeth (of the stator 20) 30a Yoke part (of the stator 30) 30b, 30c Teeth (of the stator 30)

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定子には少なくとも1組の鉄心と交流
励磁巻線ならびに一対の永久磁石とを有し、回転子には
一方向にのみ電流を流す半導体素子を直列に介在させた
複数の短絡巻線を有し、前記交流励磁巻線に交流電流を
流して交流磁束(交番磁界)を発生させるとともに、該
交流磁束により前記短絡巻線に電圧を誘起させて半波整
流の電流(一方向のみの電流)を流し、該電流と、前記
永久磁石によって発生する磁束とによって当該短絡巻線
に対して一方向(時計方向あるいは半時計方向)に力を
働かせて連続的トルクを発生し、前記回転子を連続して
回転させるようにしたことを特徴とする電動機。
1. A stator has at least one set of an iron core, an AC excitation winding, and a pair of permanent magnets, and a plurality of semiconductor elements in which a semiconductor element for flowing a current only in one direction is interposed in series in a rotor. A short-circuit winding is provided, and an AC magnetic flux (alternating magnetic field) is generated by flowing an AC current through the AC excitation winding, and a voltage is induced in the short-circuit winding by the AC magnetic flux to generate a half-wave rectification current (one Directional current), the current and the magnetic flux generated by the permanent magnet exert a force in one direction (clockwise or counterclockwise) on the short-circuited winding to generate continuous torque, An electric motor, wherein the rotor is continuously rotated.
【請求項2】 前記固定子の内側に前記回転子を配置し
て該回転子を円板状とし、前記半導体素子を含む短絡巻
線を前記回転子の円板面上に円周方向に等間隔で設け、
前記固定子を前記交流励磁巻線による交流磁束および前
記永久磁石による磁束が前記回転子の円板面方向に発生
するようにした構成とし、アキシャル方向にエアギャッ
プを形成したフラット型の電動機とする請求項1に記載
の電動機。
2. The rotor is disposed inside the stator, the rotor is disc-shaped, and short-circuit windings including the semiconductor element are circumferentially arranged on the disc surface of the rotor. Provided at intervals,
The stator is configured so that the AC magnetic flux generated by the AC excitation winding and the magnetic flux generated by the permanent magnet are generated in the disc surface direction of the rotor, and is a flat type electric motor having an air gap formed in the axial direction. The electric motor according to claim 1.
【請求項3】 前記固定子の内側に前記回転子を配置
し、該固定子を円筒形状とし、その固定子の内周側に前
記鉄心、交流励磁巻線および永久磁石を円周方向に設け
て同交流励磁巻線による交流磁束および前記永久磁石に
よる磁束を前記回転子の側面方向に発生させるととも
に、前記回転子を円柱形状とし、該回転子の外周側に前
記半導体素子を含む短絡巻線を円周方向に等間隔で設け
た構成とし、ラジアル方向にエアギャップを形成したイ
ンナーロータ型の電動機とする請求項1に記載の電動
機。
3. The rotor is arranged inside the stator, the stator is formed into a cylindrical shape, and the iron core, the AC excitation winding, and the permanent magnet are provided in the circumferential direction on the inner peripheral side of the stator. And a magnetic flux generated by the permanent magnet are generated in the lateral direction of the rotor, and the rotor has a cylindrical shape, and a short-circuit winding including the semiconductor element on the outer peripheral side of the rotor. The electric motor according to claim 1, wherein the inner rotor type electric motor has a structure in which the air gaps are provided at equal intervals in the circumferential direction, and an air gap is formed in the radial direction.
【請求項4】 前記固定子の外側に前記回転子を配置
し、該固定子を円柱形状とし、その固定子の外周側に前
記交流励磁巻線および永久磁石を円周方向に設けて同交
流励磁巻線による交流磁束および前記永久磁石による磁
束を前記回転子の内周面方向に発生させるとともに、前
記回転子を円筒形状とし、該回転子の内周側に前記半導
体素子を含む短絡巻線を円周方向に等間隔に設けた構成
とし、ラジアル方向にエアギャップを形成したアウター
ロータ型の電動機とする請求項1に記載の電動機。
4. The rotor is arranged outside the stator, the stator is formed into a columnar shape, and the AC excitation winding and the permanent magnet are provided in the circumferential direction on the outer peripheral side of the stator, and the same AC An AC magnetic flux generated by the excitation winding and a magnetic flux generated by the permanent magnet are generated in the inner peripheral surface direction of the rotor, and the rotor has a cylindrical shape, and a short-circuit winding including the semiconductor element on the inner peripheral side of the rotor. The electric motor according to claim 1, wherein the electric motor is an outer rotor type electric motor having a structure in which the air gaps are provided at equal intervals in the circumferential direction, and an air gap is formed in the radial direction.
【請求項5】 前記交流励磁巻線を集中巻としてなる請
求項1,2,3または4記載の電動機。
5. The electric motor according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the AC excitation winding is a concentrated winding.
【請求項6】 前記永久磁石としてフェライト磁石を用
いるようにした請求項1,2,3,4または5記載の電
動機。
6. The electric motor according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, wherein a ferrite magnet is used as the permanent magnet.
【請求項7】 前記永久磁石として希土類磁石を用いる
ようにした請求項1,2,3,4または5記載の電動
機。
7. The electric motor according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, wherein a rare earth magnet is used as the permanent magnet.
【請求項8】 前記交流励磁巻線にサイリスタを直列に
接続し、該直列回路に交流電源を供給してその交流励磁
巻線に交流電流を流す一方、そのサイリスタの通電角を
可変して位相制御可能とした請求項1,2,3,4,
5,6または7に記載の電動機。
8. A thyristor is connected in series to the AC exciting winding, and an AC power is supplied to the series circuit to allow an AC current to flow in the AC exciting winding, while changing the conduction angle of the thyristor to change the phase. Controllable claims 1, 2, 3, 4,
The electric motor according to 5, 6, or 7.
【請求項9】 前記交流励磁巻線は、その異なる箇所に
複数のタップが設けられ、前記交流励磁巻線に交流電流
を流す場合には、そのタップを切り替えて同交流電流の
大きさを可変して速度制御を可能とした請求項1,2,
3,4,5,6または7に記載の電動機。
9. The AC excitation winding is provided with a plurality of taps at different positions, and when an AC current is passed through the AC excitation winding, the taps are switched to change the magnitude of the AC current. Claims 1, 2 which enable speed control by
The electric motor according to 3, 4, 5, 6 or 7.
【請求項10】 前記一方向のみ電流を流す半導体素子
として、ダイオード、トランジスタもしくはサイリスタ
を使用した請求項1乃至9に記載の電動機。
10. The electric motor according to claim 1, wherein a diode, a transistor, or a thyristor is used as the semiconductor element that allows a current to flow only in one direction.
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