JP2004072827A - Field control motor - Google Patents

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JP2004072827A
JP2004072827A JP2002225087A JP2002225087A JP2004072827A JP 2004072827 A JP2004072827 A JP 2004072827A JP 2002225087 A JP2002225087 A JP 2002225087A JP 2002225087 A JP2002225087 A JP 2002225087A JP 2004072827 A JP2004072827 A JP 2004072827A
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JP
Japan
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field control
rotor
field
motor
ring
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Pending
Application number
JP2002225087A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshitaka Sakaki
榊 敏隆
Tadatomo Kimura
木村 忠朋
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Tamagawa Seiki Co Ltd
Original Assignee
Tamagawa Seiki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make a magnetic circuit in series or in parallel and enhance the degree of freedom of changing a material, etc. by constituting a field control motor such that a magnet is mounted or not mounted on a rotor on motor side or on a field control rotor. <P>SOLUTION: For this field control motor, the rotor (9) on the side of the motor (130) is provided with an annular magnet (100) for the field of a field control rotor (20), and the magnetic circuit is put in series commonly for use in the motor. The rotor (9) on the side of the motor (130) is provided with a rotor magnet (100A). In the case that the field control magnet (20) does not have the magnet, the magnetic circuit is made parallel, thus enhancing the field control motor in the degree of freedom of materials at the time of constituting the motor. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、界磁制御モータに関し、特に、輪状ステータの内側に設けた界磁制御ロータにマグネットを装着あるいは非装着状態とすることにより、制御界磁の磁路を並列又は直列とし、界磁制御モータを構成する際のロータ及び界磁制御ロータの部品、材料、形状及びサイズ等の制約に対する自由度を向上させるための新規な改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、用いられていたこの種のモータとしては、図12に示される構成を挙げることができる。
すなわち、ステータコイル1を有する輪状ステータ2を備えたモータケース3の両端には、前蓋4及び後蓋5が取付ねじ6によって取付けられている。
前記前蓋4及び後蓋5に設けられた各軸受7、8間にはロータ9を有する回転軸10が回転自在に設けられている。
前記後蓋5の後側には、前記回転軸10に接続され前記回転軸10の回転位置等を検出するためのエンコーダ11が接続して設けられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来のモータは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、ステータコイルに印加する駆動電流を変えることによりモータの回転数を変えることはできるが回転数対トルク曲線特性を自在に変える要求に応えることは不可能であった。
【0004】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、輪状ステータの内側に設けた界磁制御部によりロータと輪状ステータ間の磁束を制御し、回転数対トルク曲線を制御することができるようにした界磁制御モータを得ると共に、界磁制御ロータにマグネットを装着あるいは非装着とすることにより、制御界磁の磁路を並列又は直列とし、界磁制御モータを構成する際のロータ及び界磁制御ロータの部品、材料、形状及びサイズ等の制約に対する自由度を向上させるようにした界磁制御モータを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明による界磁制御モータは、ステータコイルを有する輪状ステータを備えたモータケースの両端又は前記輪状ステータの両端に設けられた前蓋及び後蓋と、前記前蓋及び後蓋に設けられた軸受に回転自在に設けられた回転軸と、前記回転軸に設けられ複数個のマグネットを有する界磁制御ロータと、前記後蓋に設けられ前記界磁制御ロータの内側に位置して前記界磁制御ロータと重合する界磁制御コイルを有する界磁制御ヨークとを有し、前記界磁制御コイルに印加する電流を制御することにより、前記界磁制御ロータと輪状ステータ及び界磁制御ヨークを経ることにより固定磁界と可変磁界を兼ねた固定/可変磁界磁気回路を形成する構成であり、また、前記マグネットは前記界磁制御ロータの外周位置でかつ前記輪状ステータに対応して配設されている構成であり、また、ステータコイルを有する輪状ステータを備えたモータケースの両端又は前記輪状ステータの両端に設けられた前蓋及び後蓋と、前記前蓋及び後蓋に設けられた軸受に回転自在に設けられ複数個のマグネットを有する界磁固定ロータを備えた回転軸と、前記界磁固定ロータに隣接して前記回転軸に設けられマグネットを有しない界磁制御ロータと、前記後蓋に設けられ前記界磁制御ロータの内側に位置して前記界磁制御ロータと重合する界磁制御コイルを有する界磁制御ヨークとを有し、前記界磁制御コイルに印加する電流を制御することにより、前記界磁固定ロータと輪状ステータ間に形成される固定磁界磁気回路は、前記輪状ステータと界磁制御ロータ及び界磁制御ヨークを介して形成される可変磁界磁気回路に対して独立している構成であり、また、前記界磁制御ロータは、前記回転軸に設けられ非磁性リング板状の第1クローポールロータと、前記第1クローポールロータに設けられ複数の第2クローポールを有する第2クローポールロータと、前記第2クローポールロータに隣接して設けられ複数の第3クローポールを有する第3クローポールロータとから構成され、前記第1クローポールロータは前記界磁固定ロータの端面に当接している構成である。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による界磁制御モータの好適な実施の形態について説明する。尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
図1において符号1で示されるものはステータコイルであり、このステータコイル1を有する輪状ステータ2を備えたモータケース3の両端には、前蓋4及び後蓋5が取付ねじ6によって取付けられている。
尚、この前蓋4と後蓋5は、図示していないが、モータケース3ではなく、輪状ステータ2をモータケース3のように外部に露出させ、このモータケース3に前蓋4と後蓋5を直接取付けるようにすることもできる。
【0007】
前記前蓋4及び後蓋5に設けられた各軸受7、8間には回転軸10が回転自在に設けられている。
前記回転軸10の外周位置には、図4および図5で示される界磁制御ロータ20が設けられている。この界磁制御ロータ20は第2クローポール31を有する第2クローポールロータ30と第3クローポール41を有する第3クローポールロータ40とから構成され、この第3クローポールロータ40の軸方向の延長部40Aの外周位置にモータ用のロータマグネットを兼ねて形成された複数個のマグネット100が設けられ、このマグネット100は前記輪状ステータ2及びステータコイル1に対応して配設されている。
【0008】
前記界磁制御ロータ20の後側には、前記後蓋5の内側に設けられその筒部22aに界磁制御コイル21を有する界磁制御ヨーク22が前記第3クローポールロータ40の内側に挿入されて配設されている。
【0009】
次に、動作について述べる。前記各マグネット100は、ステータコイル1及び輪状ステータ2との磁気作用によって界磁制御ロータ20と回転軸10を回転させるモータ用として作用する一方、界磁制御ロータ20を用いた界磁制御部120の界磁制御コイル21に界磁電流を印加すると、界磁制御コイル21と界磁制御ロータ20による電磁石と同じ作用の界磁制御による磁気回路としては、輪状ステータ2側の固定磁界と界磁制御部120側の可変磁界の磁束の磁路が直列状となり、固定/可変磁界磁気回路23Aが回転軸10から界磁制御ロータ20、マグネット100からステータコイル1(輪状ステータ2)及び界磁制御ロータ20を介して再び回転軸10に戻る経路で形成されている。
【0010】
前述の固定/可変磁界磁気回路23Aは、回転軸10の軸方向からみると、図3で示されるように、矢印で示す磁束の向きのように形成され、第1マーク60は図2の紙面に直角方向で磁束の向きは手前方向であり、第2マーク61は図3の紙面に直角方向で、磁束の向きは奥方向である。
従って、この磁束の向きは、周知のランドル型発電用の界磁制御に用いられる制御と同様に、界磁制御コイル21に印加する電流の向きによって制御でき、その電流の向きによってステータコイル1に対する磁束を増加又はキャンセルさせて減少させる制御によりモータとしての回転状態を自在に制御することができる。
すなわち、前述の界磁制御により、モータの磁束を制御することができ、同時に電圧定数及びトルク定数を制御することが可能で、モータの回転数対トルク曲線を制御することが可能である。
【0011】
次に、図2で示される他の形態においては、図1と同一部分には同一符号を付しその説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。まず、前述の図1のように界磁制御部120及び輪状ステータ2側の磁束の磁路が図1のように互いに直列状となる方式ではなく、図2のように、界磁制御部120の各クローポールロータの構造は図6から図13で示されるように3個の第1〜第3クローポールロータ25、30及び40で構成し、輪状ステータ2側の界磁固定ロータ9Aの外周に複数個のマグネット100を設け、界磁制御ロータ20にはマグネットは何ら設けられていない。
【0012】
図2における界磁制御ロータ20は、図6から図11で示される個別分解図のように構成されている。すなわち、この界磁制御ロータ20は、回転軸10に嵌合され非磁性リング板状からなる第1クローポールロータ25と、この第1クローポールロータ25の段部25aに配設され複数の第2クローポール31を所定角度毎に有する第2クローポールロータ30と、この第2クローポールロータ30に隣接して配設され複数の第3クローポール41を所定角度毎に有する第3クローポールロータ40とから構成されている。尚、非磁性材の第1クローポールロータ25は界磁固定ロータ9Aの端面に当接し、これにより界磁固定ロータ9Aと界磁制御ロータ20が磁気的に分離されている。
【0013】
前記界磁制御ロータ20の各第2クローポール31と各第3クローポール41は、図13で示されるように、互いに円周方向に沿って交互となるように配設されている。
前記第3クローポールロータ40の後端側には、図12の点線にて示されるようにテーパ状に形成されたテーパ開口50が形成されている。
【0014】
前記界磁制御ロータ20後側の後蓋5には界磁制御ヨーク22が取付けられ、この界磁制御ヨーク22の突出した筒部22aの外周には前述のように界磁制御コイル21が設けられている。
この界磁制御コイル21は、前記テーパ開口50内に位置すると共に、前記第3クローポールロータ40、ステータコイル1及び輪状ステータ2に対して径方向において重合して配設されている。
【0015】
次に動作について述べる。図2の状態で界磁制御コイル21に界磁電流を印加すると、コイル21とロータ20による電磁石と同じ作用の界磁制御による界磁制御磁気回路である可変的に変化する可変磁界磁気回路23としては、図2の点線で示されるように、回転軸10から界磁制御ロータ20を経てステータコイル1(すなわち、輪状ステータ2)から界磁制御ロータ20を介して再び回転軸10に戻る経路で磁路が形成される。また、前記ロータ9と輪状ステータ2間の磁気回路の磁路は図2の点線のように固定磁界磁気回路23Bが形成され、各回路23、23Bは互いに並列で独立して形成されている。
【0016】
前述の可変磁界磁気回路23は、回転軸10の軸方向からみると、図3で示されるように、矢印で示す磁束の向きのように形成され、第1マーク60は図3の紙面に直角方向で磁束の向きは手前方向であり、第2マーク61は図3の紙面に直角方向で、磁束の向きは奥方向である。
従って、この磁束の向きは、周知のランドル型発電用の界磁制御に用いられる制御と同様に、界磁制御コイル21に印加する電流の向きによって制御でき、その電流の向きによってステータコイル1に対する磁束を増加又はキャンセルさせて減少させる制御によりモータとしてのロータ9の回転状態を自在に制御することができる。
すなわち、前述の界磁制御部120の界磁制御により、ロータ9と輪状ステータ2間の固定磁界磁気回路23Bの磁束の増減を制御することができ、同時に電圧定数及びトルク定数を制御することが可能で、モータの回転数対トルク曲線を制御することが可能である。
【0017】
【発明の効果】
本発明による界磁制御モータは、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、モータを構成するロータの隣りに界磁制御ロータ及び界磁制御コイルを配設しているため、界磁制御によりロータと輪状ステータ間の磁束を制御すると共にモータの回転数対トルク曲線の制御を行うことができると共に、図1のように界磁制御部に設けた界磁用輪状マグネットをモータ用にも兼ねて使い磁気回路を直列とする構成と、図2のようにモータ側のみにロータマグネットを使用し界磁制御部側にはマグネットを用いないことにより磁気回路を並列とする構成とを、モータの使用用途に応じてロータ及び界磁制御ロータの部品、材料、形状及びサイズ等を自在に選択する自由度が従来よりも大幅に向上し、設計の自由度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による界磁制御モータを示す断面図である。
【図2】図1の他の形態を示す断面図である。
【図3】図1及び図2の軸方向からみた界磁制御説明図である。
【図4】図1の界磁制御ロータを示す拡大図である。
【図5】図4のA−A断面図である。
【図6】図4の要部を示す断面図である。
【図7】図6のA−A断面図である。
【図8】図4の要部の構成図である。
【図9】図8の縦断面図である。
【図10】図4の要部の構成図である。
【図11】図10の縦断面図である。
【図12】従来のモータの断面図である。
【符号の説明】
1  ステータコイル
2  輪状ステータ
4  前蓋
5  後蓋
7、8  軸受
9  ロータ
10  回転軸
20  界磁制御ロータ
21  界磁制御コイル
22  界磁制御ヨーク
23  可変磁界磁気回路
23A  固定/可変磁界磁気回路
23B  固定磁界磁気回路
25  第1クローポールロータ
30  第2クローポールロータ
31  第1クローポール
40  第3クローポールロータ
41  第3クローポール
100  界磁用輪状マグネット
100A  ロータマグネット
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a field control motor, and in particular, when a field control rotor provided inside a ring-shaped stator is mounted or unmounted, a magnetic path of a control field is set in parallel or in series to configure a field control motor. The present invention relates to a novel improvement for increasing the degree of freedom with respect to restrictions on parts, materials, shapes, sizes, etc. of the rotor and the field control rotor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of motor has a configuration shown in FIG.
That is, a front cover 4 and a rear cover 5 are attached to both ends of a motor case 3 provided with a ring-shaped stator 2 having a stator coil 1 by attachment screws 6.
A rotary shaft 10 having a rotor 9 is rotatably provided between bearings 7 and 8 provided on the front cover 4 and the rear cover 5.
On the rear side of the rear lid 5, an encoder 11 connected to the rotating shaft 10 for detecting a rotation position and the like of the rotating shaft 10 is connected and provided.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional motor is configured as described above, there are the following problems.
That is, it is possible to change the rotation speed of the motor by changing the drive current applied to the stator coil, but it is impossible to meet the demand for freely changing the rotation speed-torque curve characteristic.
[0004]
The present invention has been made in order to solve the above problems, and in particular, controls a magnetic flux between a rotor and a ring-shaped stator by a field control unit provided inside a ring-shaped stator, and controls a rotation speed versus torque curve. By obtaining a field control motor capable of performing the control, a magnet is mounted or not mounted on the field control rotor, so that the magnetic paths of the control field are arranged in parallel or in series, and the rotor and the field control rotor when configuring the field control motor are constructed. It is an object of the present invention to provide a field control motor capable of improving a degree of freedom with respect to parts, materials, shapes, sizes, and the like.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The field control motor according to the present invention is configured such that a front cover and a rear cover provided at both ends of a motor case having a ring-shaped stator having a stator coil or both ends of the ring-shaped stator, and bearings provided on the front cover and the rear cover are rotated. A rotating shaft provided freely, a field control rotor having a plurality of magnets provided on the rotating shaft, and a field control coil provided on the rear lid and located inside the field control rotor and overlapping with the field control rotor. A fixed / variable magnetic field circuit having both a fixed magnetic field and a variable magnetic field by passing through the field control rotor, the ring-shaped stator and the field control yoke by controlling a current applied to the field control coil. Wherein the magnet is located at an outer peripheral position of the field control rotor and corresponds to the annular stator. A front cover and a rear cover provided at both ends of a motor case having a ring-shaped stator having a stator coil or both ends of the ring-shaped stator; and provided at the front cover and the rear cover. A rotating shaft including a field fixed rotor rotatably provided on a bearing provided and having a plurality of magnets; a field control rotor having no magnet provided on the rotating shaft adjacent to the field fixed rotor; A field control yoke having a field control coil provided on the rear lid and located inside the field control rotor and overlapping the field control rotor, and controlling a current applied to the field control coil to control the field fixed rotor and The fixed magnetic field magnetic circuit formed between the annular stators includes a variable magnetic field formed via the annular stator, the field control rotor, and the field control yoke. The field control rotor is independent of a magnetic circuit, and the field control rotor includes a first claw pole rotor having a non-magnetic ring plate shape provided on the rotation shaft, and a plurality of magnetic field control rotors provided on the first claw pole rotor. A second claw pole rotor having a second claw pole; and a third claw pole rotor provided adjacent to the second claw pole rotor and having a plurality of third claw poles. The field fixed rotor is configured to be in contact with an end face of the rotor.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a field control motor according to the present invention will be described with reference to the drawings. The same or equivalent parts as those in the conventional example will be described with the same reference numerals.
In FIG. 1, a reference numeral 1 denotes a stator coil. A front cover 4 and a rear cover 5 are attached to both ends of a motor case 3 having a ring-shaped stator 2 having the stator coil 1 by mounting screws 6. I have.
Although not shown, the front cover 4 and the rear cover 5 expose the ring-shaped stator 2 to the outside like the motor case 3 instead of the motor case 3, and attach the front cover 4 and the rear cover 5 can be directly attached.
[0007]
A rotary shaft 10 is rotatably provided between the bearings 7 and 8 provided on the front lid 4 and the rear lid 5.
A field control rotor 20 shown in FIGS. 4 and 5 is provided at an outer peripheral position of the rotating shaft 10. The field control rotor 20 includes a second claw pole rotor 30 having a second claw pole 31 and a third claw pole rotor 40 having a third claw pole 41, and an extension of the third claw pole rotor 40 in the axial direction. A plurality of magnets 100 formed also as rotor magnets for the motor are provided at the outer peripheral position of 40A, and the magnets 100 are arranged corresponding to the annular stator 2 and the stator coil 1.
[0008]
Behind the field control rotor 20, a field control yoke 22, which is provided inside the rear lid 5 and has a field control coil 21 in its cylindrical portion 22a, is inserted and disposed inside the third claw pole rotor 40. I have.
[0009]
Next, the operation will be described. Each magnet 100 acts as a motor for rotating the field control rotor 20 and the rotating shaft 10 by the magnetic action of the stator coil 1 and the ring-shaped stator 2, while the magnet 100 acts on the field control coil 21 of the field control unit 120 using the field control rotor 20. When a magnetic current is applied, as a magnetic circuit by the field control of the same action as the electromagnet by the field control coil 21 and the field control rotor 20, the magnetic path of the fixed magnetic field on the ring-shaped stator 2 and the magnetic path of the variable magnetic field on the field control unit 120 become serial. A fixed / variable magnetic field magnetic circuit 23A is formed on a path returning from the rotating shaft 10 to the rotating shaft 10 again via the field control rotor 20 and the magnet 100 via the stator coil 1 (ring-shaped stator 2) and the field controlling rotor 20.
[0010]
The fixed / variable magnetic field magnetic circuit 23A is formed in the direction of the magnetic flux indicated by the arrow as shown in FIG. The direction of the magnetic flux is a direction perpendicular to the direction of FIG. 3, the second mark 61 is a direction perpendicular to the plane of FIG. 3, and the direction of the magnetic flux is a depth direction.
Therefore, the direction of the magnetic flux can be controlled by the direction of the current applied to the field control coil 21 in the same manner as the control used for the well-known Randle-type power generation field control. The rotation state of the motor can be freely controlled by the control of canceling and reducing.
That is, by the above-described field control, the magnetic flux of the motor can be controlled, the voltage constant and the torque constant can be controlled at the same time, and the rotation speed versus torque curve of the motor can be controlled.
[0011]
Next, in another embodiment shown in FIG. 2, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only different parts will be described. First, the magnetic field paths of the magnetic flux on the side of the field control unit 120 and the ring-shaped stator 2 are not in series with each other as shown in FIG. The structure of the rotor is composed of three first to third claw pole rotors 25, 30 and 40, as shown in FIGS. 6 to 13, and a plurality of rotors are provided on the outer periphery of the field fixed rotor 9A on the side of the annular stator 2. The magnet 100 is provided, and the field control rotor 20 is not provided with any magnet.
[0012]
The field control rotor 20 in FIG. 2 is configured as an individual exploded view shown in FIGS. 6 to 11. That is, the field control rotor 20 includes a first claw pole rotor 25 which is fitted to the rotating shaft 10 and has a non-magnetic ring plate shape, and a plurality of second claw poles which are disposed on the step 25a of the first claw pole rotor 25. A second claw pole rotor 30 having poles 31 at predetermined angles, a third claw pole rotor 40 disposed adjacent to the second claw pole rotor 30 and having a plurality of third claw poles 41 at predetermined angles. It is composed of The first claw pole rotor 25 made of a non-magnetic material abuts on the end face of the field fixed rotor 9A, whereby the field fixed rotor 9A and the field control rotor 20 are magnetically separated.
[0013]
As shown in FIG. 13, the second claw poles 31 and the third claw poles 41 of the field control rotor 20 are arranged alternately along the circumferential direction.
At the rear end side of the third claw pole rotor 40, a tapered opening 50 formed in a tapered shape is formed as shown by a dotted line in FIG.
[0014]
A field control yoke 22 is attached to the rear lid 5 on the rear side of the field control rotor 20, and the field control coil 21 is provided on the outer periphery of the projecting cylindrical portion 22a of the field control yoke 22, as described above.
The field control coil 21 is located in the tapered opening 50 and is disposed so as to overlap the third claw pole rotor 40, the stator coil 1 and the annular stator 2 in the radial direction.
[0015]
Next, the operation will be described. When a field current is applied to the field control coil 21 in the state of FIG. 2, the variably changing variable magnetic field magnetic circuit 23, which is a field control magnetic circuit by the field control of the same action as the electromagnet formed by the coil 21 and the rotor 20, is shown in FIG. As shown by the dotted line, a magnetic path is formed in a path that returns from the rotating shaft 10 to the rotating shaft 10 via the field control rotor 20, from the stator coil 1 (that is, the annular stator 2), via the field control rotor 20, and back again. The magnetic path of the magnetic circuit between the rotor 9 and the ring-shaped stator 2 has a fixed magnetic field magnetic circuit 23B as shown by a dotted line in FIG. 2, and the circuits 23 and 23B are formed in parallel and independently of each other.
[0016]
When viewed from the axial direction of the rotating shaft 10, the above-described variable magnetic field magnetic circuit 23 is formed in the direction of the magnetic flux indicated by the arrow as shown in FIG. 3, and the first mark 60 is perpendicular to the plane of FIG. The direction of the magnetic flux is the front direction, the direction of the second mark 61 is a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 3, and the direction of the magnetic flux is the back direction.
Therefore, the direction of the magnetic flux can be controlled by the direction of the current applied to the field control coil 21 in the same manner as the control used for the well-known Randle-type power generation field control, and the direction of the current increases or decreases the magnetic flux to the stator coil 1 depending on the direction of the current. The rotation state of the rotor 9 as a motor can be freely controlled by the control for canceling and reducing the rotation.
That is, by the above-described field control of the field control unit 120, the increase and decrease of the magnetic flux of the fixed magnetic field magnetic circuit 23B between the rotor 9 and the annular stator 2 can be controlled, and at the same time, the voltage constant and the torque constant can be controlled. Can be controlled.
[0017]
【The invention's effect】
Since the field control motor according to the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
That is, since the field control rotor and the field control coil are arranged next to the rotor constituting the motor, it is possible to control the magnetic flux between the rotor and the ring-shaped stator by the field control and to control the rotational speed versus torque curve of the motor. In addition, as shown in FIG. 1, a magnetic circuit is connected in series by using a ring magnet for a field provided in a field control unit also for a motor, and a field control unit using a rotor magnet only on the motor side as shown in FIG. 2. The configuration in which magnetic circuits are arranged in parallel by not using magnets on the side, and the degree of freedom to freely select the parts, materials, shapes, sizes, etc. of the rotor and field control rotor according to the intended use of the motor, are greater than before. This greatly improves the degree of freedom in design.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a field control motor according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram of field control as viewed from the axial direction in FIGS. 1 and 2;
FIG. 4 is an enlarged view showing the field control rotor of FIG. 1;
FIG. 5 is a sectional view taken along line AA of FIG. 4;
FIG. 6 is a sectional view showing a main part of FIG. 4;
FIG. 7 is a sectional view taken along line AA of FIG. 6;
FIG. 8 is a configuration diagram of a main part of FIG. 4;
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of FIG.
FIG. 10 is a configuration diagram of a main part of FIG. 4;
11 is a longitudinal sectional view of FIG.
FIG. 12 is a sectional view of a conventional motor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stator coil 2 Ring-shaped stator 4 Front lid 5 Rear lid 7, 8 Bearing 9 Rotor 10 Rotating shaft 20 Field control rotor 21 Field control coil 22 Field control yoke 23 Variable magnetic field magnetic circuit 23A Fixed / variable magnetic field magnetic circuit 23B Fixed magnetic field magnetic circuit 25 First Claw pole rotor 30 Second claw pole rotor 31 First claw pole 40 Third claw pole rotor 41 Third claw pole 100 Ring magnet for field 100A Rotor magnet

Claims (4)

ステータコイル(1)を有する輪状ステータ(2)を備えたモータケース(3)の両端又は前記輪状ステータ(2)の両端に設けられた前蓋(4)及び後蓋(5)と、前記前蓋(4)及び後蓋(5)に設けられた軸受(7,8)に回転自在に設けられた回転軸(10)と、前記回転軸(10)に設けられ複数個のマグネット(100)を有する界磁制御ロータ(20)と、前記後蓋(5)に設けられ前記界磁制御ロータ(20)の内側に位置して前記界磁制御ロータ(20)と重合する界磁制御コイル(21)を有する界磁制御ヨーク(22)とを有し、前記界磁制御コイル(21)に印加する電流を制御することにより、前記界磁制御ロータ(20)と輪状ステータ(2)及び界磁制御ヨーク(22)を経ることにより固定磁界と可変磁界を兼ねた固定/可変磁界磁気回路(23A)を形成することを特徴とする界磁制御モータ。A front lid (4) and a rear lid (5) provided at both ends of a motor case (3) provided with a ring-shaped stator (2) having a stator coil (1) or both ends of the ring-shaped stator (2); A rotating shaft (10) rotatably provided on bearings (7, 8) provided on the lid (4) and the back cover (5); and a plurality of magnets (100) provided on the rotating shaft (10). And a field control yoke (22) provided on the rear lid (5) and having a field control coil (21) located inside the field control rotor (20) and overlapping the field control rotor (20). ), By controlling the current applied to the field control coil (21), to pass through the field control rotor (20), the ring-shaped stator (2) and the field control yoke (22) to form a fixed magnetic field and a variable magnetic field. Field control motor and forming a doubles fixed / variable magnetic field magnetic circuit (23A). 前記マグネット(100)は前記界磁制御ロータ(20)の外周位置でかつ前記輪状ステータ(2)に対応して配設されていることを特徴とする請求項1記載の界磁制御モータ。The field control motor according to claim 1, wherein the magnet (100) is disposed at an outer peripheral position of the field control rotor (20) and corresponding to the ring-shaped stator (2). ステータコイル(1)を有する輪状ステータ(2)を備えたモータケース(3)の両端又は前記輪状ステータ(2)の両端に設けられた前蓋(4)及び後蓋(5)と、前記前蓋(4)及び後蓋(5)に設けられた軸受(7,8)に回転自在に設けられ複数個のマグネット(100)を有する界磁固定ロータ(9A)を備えた回転軸(10)と、前記界磁固定ロータ(9)に隣接して前記回転軸(10)に設けられマグネットを有しない界磁制御ロータ(20)と、前記後蓋(5)に設けられ前記界磁制御ロータ(20)の内側に位置して前記界磁制御ロータ(20)と重合する界磁制御コイル(21)を有する界磁制御ヨーク(22)とを有し、前記界磁制御コイル(21)に印加する電流を制御することにより、前記界磁固定ロータ(9)と輪状ステータ(2)間に形成される固定磁界磁気回路(23B)は、前記輪状ステータ(2)と界磁制御ロータ(20)及び界磁制御ヨーク(22)を介して形成される可変磁界磁気回路(23)に対して独立していることを特徴とする界磁制御モータ。A front lid (4) and a rear lid (5) provided at both ends of a motor case (3) provided with a ring-shaped stator (2) having a stator coil (1) or both ends of the ring-shaped stator (2); A rotating shaft (10) provided with a field fixed rotor (9A) rotatably mounted on bearings (7, 8) provided on the lid (4) and the rear lid (5) and having a plurality of magnets (100). A field control rotor (20) provided on the rotating shaft (10) adjacent to the field fixed rotor (9) and having no magnet; and a field control rotor (20) provided on the rear lid (5). A field control yoke (22) having a field control coil (21) superposed on the field control rotor (20) positioned inside, and controlling a current applied to the field control coil (21) to control the field. Fixed rotor (9) The fixed magnetic field magnetic circuit (23B) formed between the annular stator (2) is a variable magnetic field magnetic circuit (23) formed via the annular stator (2), the field control rotor (20) and the field control yoke (22). A field control motor characterized by being independent of the motor. 前記界磁制御ロータ(20)は、前記回転軸(10)に設けられ非磁性リング板状の第1クローポールロータ(25)と、前記第1クローポールロータ(25)に設けられ複数の第2クローポール(31)を有する第2クローポールロータ(30)と、前記第2クローポールロータ(30)に隣接して設けられ複数の第3クローポール(41)を有する第3クローポールロータ(40)とから構成され、前記第1クローポールロータ(25)は前記界磁固定ロータ(9A)の端面に当接していることを特徴とする請求項3記載の界磁制御モータ。The field control rotor (20) includes a first claw pole rotor (25) provided on the rotation shaft (10) and having a non-magnetic ring shape, and a plurality of second claw members provided on the first claw pole rotor (25). A second claw pole rotor (30) having a pole (31), and a third claw pole rotor (40) provided adjacent to the second claw pole rotor (30) and having a plurality of third claw poles (41). The field control motor according to claim 3, wherein the first claw pole rotor (25) is in contact with an end surface of the field fixed rotor (9A).
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