JP2021158882A - ダブルステータパワーモータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トルクを向上できるダブルステータパワーモータ装置を提供する。【解決手段】ダブルステータパワーモータ装置は、ロータユニット２、内ステータユニット３、外ステータユニット４、及び制御ユニットを備える。ロータユニット２は環状をなして軸線の周囲にめぐらし、しかも軸線を軸心として回転する。内ステータユニット３をロータユニット２に内設し、軸線に沿って延伸させる。外ステータユニット４は環状をなして、軸線とロータユニット２の周囲にめぐらす。制御ユニットは、内ステータユニット３と外ステータユニット４に相対するロータユニット２を回転させる。これにより、モータ装置の元来のサイズを変化させることなく、定格外の回転磁界源を増やし、モータ装置が出力するトルクを高め、使用者が必要とするトルク及び回転速度を自由に選択することができる。【選択図】図４

Description

本発明は、モータ装置に関し、特にダブルステータを備えたダブルステータパワーモータ装置に関する。

ダイレクトドライブモータ（ｄｉｒｅｃｔ ｄｒｉｖｅ ｍｏｔｏｒ）は、ダイレクトドライブ式メカニズム（Ｄｉｒｅｃｔ ｄｒｉｖｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）に応用するために設計されたモータである。ダイレクトドライブ式メカニズムには、モータを用いて、直接、後続メカニズムを駆動するという特色を有し、減速装置や変速装置等を必要としないため、減速装置や変速装置等の構造の中でエネルギーが消耗されることがなく、良好なエネルギー効率を保つことができる。また、ダイレクトドライブモータは、十分な駆動能力をもって直接的に駆動を起こすことができるように、比較的大きなトルクを生じさせる設計を必要とする。

現在、業界では、モータ装置の外径を、後続する駆動メカニズムの固定規格に合わせる必要がある。しかも、内部のロータの外径が小さすぎると、回転制御の精確度を向上できないため、ステータは内外空間の制限を受けて、巻線空間を大きくするのが難しくなり、よって、現在のモータ装置ではトルクのさらなる向上は困難である。

本発明の目的は、トルクを向上できるダブルステータパワーモータ装置を提供することにある。

本発明によるダブルステータパワーモータ装置は、ロータユニット、内ステータユニット、外ステータユニット、及び制御ユニットを備える。

ロータユニットは環状をなして軸線の周囲にめぐらし、しかも軸線を軸心として回転する。

内ステータユニットをロータユニットに嵌設し、軸線に沿って延伸させる。

外ステータユニットは環状をなして、軸線とロータユニットの周囲にめぐらす。

制御ユニットは、内ステータユニットと外ステータユニットとに電気的に接続することで、内ステータユニットと外ステータユニットとが回転磁界をつくるのをコントロールし、内ステータユニットと外ステータユニットに相対するロータユニットを回転させる。

本発明の効果は、次に示すとおりである。
ロータユニットを環状に設計し、並びにロータユニットに内設し、回転磁界をつくる内ステータユニットを設置することにより、モータ装置の元来のサイズを変化させることなく、定格外の回転磁界源を増大できる。これにより、モータ装置が出力するトルクを高めることができるのと同時に、使用者はニーズに応じて必要なトルクの大きさを選択し、切り替えることができ、応用上の活用性を向上できる。

本発明の第一実施形態に関するダブルステータパワーモータ装置の部分斜視立体図である。 本発明の第一実施形態に関するブロック図である。 本発明の第一実施形態に関する図１のＩＩＩ−ＩＩＩによる断面図である。 本発明の第一実施形態に関する図３のＩＶ−ＩＶによる断面図である。 本発明の第一実施形態に関する図４の一部切り欠き拡大図である。 本発明の第二実施形態に関するブロック図である。 本発明の第三実施形態に関するブロック図である。 本発明の第三実施形態に関する一部切り欠き拡大図である。 本発明の第四実施形態に関する図３に類似する断面図である。 本発明の第四実施形態に関する図９中のＸ−Ｘによる断面図である。 本発明の第四実施形態に関する図１０の一部切り欠き拡大図である。 本発明の第四実施形態のもう一つの形態に関する断面図である。 本発明の第五実施形態に関する図１１に類似する断面図である。

（第一実施形態）
図１、図２、及び図３に示すとおり、本発明のダブルステータパワーモータ装置に関する第一実施形態は、ダイレクトドライブモータ（ｄｉｒｅｃｔ ｄｒｉｖｅ ｍｏｔｏｒ）であり、電源供給装置８（一般電力など）に電気的に接続することに適用する。電源供給装置８は、ロータユニット２、内ステータユニット３、外ステータユニット４、及び制御ユニット５を備え、第一実施形態においてはさらにエンコーダユニット６（ｅｎｃｏｄｅｒ）を含むものが好ましい。

図３、図４、及び図５に示すとおり、ロータユニット２は、環状をなして軸線Ｌの周囲にめぐらし、軸線Ｌを軸心として回転する。また、ロータユニット２は、基環２１、軸線Ｌの周囲にめぐらして嵌設するか、基環２１の内側面に粘設する複数の内磁性部材２２、及び軸線Ｌの周囲にめぐらして嵌設するか、基環２１の外側面に粘設する複数の外磁性部材２３を有する。内磁性部材２２と外磁性部材２３の数量は同じとし、軸線Ｌから外側に向かう同一放射線上にある内磁性部材２２と外磁性部材２３の磁極は同じである。すなわち、同じように、Ｎ極を外側に向け、Ｓ極を内側に向けるか、Ｓ極を外側に向け、Ｎ極を内側に受ける。また、一つの内磁性部材２２に隣り合う二つの内磁性部材２２の磁極は相反するものである。すなわち、一つがＮ極を外側に向け、Ｓ極を内側に向けたならば、もう一つはＳ極を外側に向け、Ｎ極を内側に向ける。一つの外磁性部材２３に隣り合う二つの外磁性部材２３の磁極は相反するものである。すなわち、一つがＮ極を外側に向け、Ｓ極を内側に向けたならば、もう一つはＳ極を外側に向け、Ｎ極を内側に向ける。なお、内磁性部材２２の円周の長さは外磁性部材２３の円周の長さより小さいため、軸線Ｌに沿う内磁性部材２２の長さは、軸線Ｌに沿う外磁性部材２３の長さよりも大きく設計するのが良好であり、これによって、内磁性部材２２が形成する磁場を高め、内ステータユニット３に対するロータユニット２の回転エネルギーを向上できる。実務的応用においては、モータ装置が必要とするパラメータに基づいて、軸線Ｌに沿った内磁性部材２２の縦の長さを設計する。

内ステータユニット３は、ロータユニット２に嵌設し、軸線Ｌに沿って延伸している。また、内ステータユニット３は、内ステータ３１と、内ステータ３１に繞設し、内磁極（ｐｏｌｅｓ）を形成する複数の内コイルモジュール３２と、軸線Ｌの周囲にめぐらし内ステータ３１の外周縁に形成し、内コイルモジュール３２を繞設させる内コイル受け３３とを備える。なお、図４には、内コイルモジュール３２は図示していない。

外ステータユニット４は、環状をなし、軸線Ｌとロータユニット２の周囲にめぐらす。また、外ステータユニット４は、外ステータ４１と、外ステータ４１に繞設し、外磁極（ｐｏｌｅｓ）を形成する複数の外コイルモジュール４２と、軸線Ｌの周囲にめぐらし、外ステータ４１の内周縁に形成し、外コイルモジュール４２を繞設させる複数の外コイル受け４３とを備える。外磁極の数量と内磁極の数量は同じであり、外コイル受け４３の数量と内コイル受け３３の数量も同じである。なお、図４には、外コイルモジュール４２を図示していない。

モータ装置の中のコイルの巻線方式は業界では熟知された内容であるので、ここでは説明を省くことにする。また、本発明に示した図５、図８、図１１、図１３中のコイルの数は、一実施形態であって、そのコイルの数量を限定するものではないことを特に明記しておく。

図２、図４、及び図５に示すとおり、制御ユニット５は、切換モジュール５１、駆動モジュール５２、及び制御モジュール５３を有する。

切換モジュール５１は、内コイルモジュール３２と外コイルモジュール４２に電気的に接続することで、内コイルモジュール３２と外コイルモジュール４２とが駆動モジュール５２と電気的に接続するかしないかを切り替えることができる。

駆動モジュール５２は、電源供給装置８と切換モジュール５１とに電気的に接続しており、電源供給装置８が電力を受けると、切換モジュール５１によって電気的に接続している内コイルモジュール３２或いは外コイルモジュール４２のいずれか一つを駆動する。

制御モジュール５３は、電源供給装置８、エンコーダユニット６、切換モジュール５１、及び駆動モジュール５２に電気的に接続しており、電源供給装置８が電力を受けると、駆動モジュール５２と切換モジュール５３をコントロールして、内コイルモジュール３２と外コイルモジュール４２に回転磁界を発生させ、さらに、内ステータユニット３と外ステータユニット４とに向き合うロータユニット２を回転させる。

制御ユニット５は、内ステータユニット３と外ステータユニット４が次のいずれか一つの動作モードを行うのをコントロールする。つまり、内ステータユニット３と外ステータユニット４のいずれか一つが回転磁界をつくるか、或いは内ステータユニット３と外ステータユニット４が同時に同じ回転速度及び同じ位相の回転磁界をつくる。

エンコーダユニット６はロータユニット２に対応させて設置することで、ロータユニット２の回転位置に感応し、並びに制御ユニット５に伝えると、制御ユニット５はフィードバック調整をコントロールする。なお、エンコーダユニット６（ｅｎｃｏｄｅｒ）を用いてモータ制御の精確度を高める方式は、この業界ですでに熟知されている内容であるので、ここでは詳細は省く。

本発明の実施形態に関する応用方式及び原理について説明する。

モータ装置が出力する仕事率Ｐの数式は次のとおりである。

数式１での、仕事率Ｐの単位は千ワット（ｋＷ）で、そのうちＶは電圧、Ｉは電流、Ｔはトルク（Ｎ・ｍ、ニュートンメートル）、ωは角速度（ｒａｄ／ｓ）、Ｎは回転数（ｒｐｍ）である。数式１からわかるように、仕事率Ｐが固定されている時、トルクＴと回転数Ｎは反比例となり、すなわち、低回転数である時に高いトルクを発生させる。よって、ダイレクトドライブモータは一般に、比較的低い回転数で駆動される。

実際に応用する場合は、モータ装置の実際のニーズに応じて、内コイルモジュール３２と外コイルモジュール４２を動作させた時のトルクと、結線による磁極数（ｐｏｌｅｓ）とを設計することができる。本実施形態において、外コイルモジュール４２の定格トルクＴ１は５００Ｎ・ｍ、外磁極Ｐ１の数量は６、内コイルモジュール３２の定格トルクＴ２は２５０Ｎ・ｍ、内磁極Ｐ２の数量は６によって説明を行う。台湾では、電源の周波数ｆは一般に６０Ｈｚであるゆえ、下記の数式２に基づく外コイルモジュール４２の回転数Ｎ１、内コイルモジュール３２の回転数Ｎ２はいずれも１２００ｒｐｍである。

使用者は実際のニーズに応じて制御ユニット５を操作し、内ステータユニット３と外ステータユニット４を次の三つの動作モードにすることができる。

（１）外ステータユニット４は回転磁界をつくる。また、制御ユニット５は、外ステータユニット４が回転磁界をつくり相対するロータユニット２を回転させることだけをコントロールし、この時、モータ装置によって出力されるトルクＴは５００Ｎ・ｍ、回転数Ｎは１２００ｒｐｍである。

（２）内ステータユニット３は回転磁界をつくる。制御ユニット５は、内ステータユニット３が回転磁界をつくり相対するロータユニット２を回転させることだけをコントロールし、この時、モータ装置によって出力されるトルクＴは２５０Ｎ・ｍ、回転数Ｎは１２００ｒｐｍである。

（３） 内ステータユニット３と外ステータユニット４は同時に同じ回転数と同じ位相の回転磁界をつくる。制御ユニット５は、内ステータユニット３と外ステータユニット４が同時に回転磁界をつくることをコントロールし、ロータユニット２の回転動作のスムーズ度合を高めるため、内ステータユニット３と外ステータユニット４で好ましいのは、同時に同じ回転数と同じ位相の回転磁界を作ることである。この時、モータ装置によって出力されるトルクＴ＝Ｔ１＋Ｔ２＝５００Ｎ・ｍ＋２５０Ｎ・ｍ＝７５０Ｎ・ｍ、回転数Ｎは１２００ｒｐｍであり、外ステータユニット４だけに回転磁界をつくらせる動作モードと比較すると、このモードのトルクは５０％向上している。

以上の説明による本発明の実施形態の長所は次のとおりである。

（１）ロータユニット２は環状に設計し、また、ロータユニット２に内設し、しかも回転磁界をつくる内ステータユニット３を設置することで、モータ装置の原有サイズを変更することなく、他の回転磁界源を増やすことができる。これにより、モータ装置によって出力されるトルクをさらに高めることができるだけでなく、使用者がニーズに応じて必要なトルクの大きさを選択できるため、応用上の活用性を向上できる。

（２）内磁極と外磁極を同じ数量とし、内コイル受け３３と外コイル受け４３を同じ数量に設計し、内ステータユニット３と外ステータユニット４とを係合させるのと同時に、同じ回転数と同じ位相を有する回転磁界をつくる時、内ステータユニット３と外ステータユニット４の回転磁界の反発を減少させることで、エネルギー効率を低下させ、並びにロータユニット２の回転のスムーズ度合を高めることができる。

（第二実施形態）
図４、図５、及び図６に、本発明のダブルステータパワーモータ装置に関する第二実施形態を示す。第二実施形態は第一実施形態に類似するものであるが、第二実施形態と第一実施形態とには次のような異なる点がある。

切換モジュール５１もまた電気エネルギー貯蔵装置９に電気的に接続し、並びに制御モジュール５３のコントロールを受けて、内コイルモジュール３２と外コイルモジュール４２によって、駆動モジュール５２のコントロールを受けるか、或いは電気エネルギーを電気エネルギー貯蔵装置９に供給するかを個別に切り替えることができる。

第二実施形態において、制御ユニット５は、内ステータユニット３と外ステータユニット４を、次の四つ目の動作モードにするようにコントロールできる。

（４）内ステータユニット３と外ステータユニット４のいずれか一つが回転磁界をつくり、もう一つはロータユニット２の回転に基づいて電気エネルギーを起こす。例えば、制御モジュール５３が切換モジュール５１をコントロールすることで、外コイルモジュール４２は駆動モジュール５２のコントロールを受けて回転磁界をつくり、相対するロータユニット２を回転させる。また、内コイルモジュール３２は、電気エネルギー貯蔵装置９に電気的に接続し、並びにロータユニット２の回転に基づいて電気エネルギーを起こし、並びにその電気エネルギーは、電気エネルギー貯蔵装置９に貯蔵される。

以上のように、第二実施形態もまた、第一実施形態と同様の目的と効果を達成するものであるが、それと同時に下記の効果も有する。

切換モジュール５１は電気エネルギー貯蔵装置９に電気的に接続し、係合させる制御ユニット５によって内ステータユニット３と外ステータユニット４の動作が前記四つ目の動作モードとなるようコントロールできる。モータ装置が余分なエネルギーを回収できる場合、例えば、ロータユニット２を減速させなければならない等のとき、制御ユニット５は、内ステータユニット３、外ステータユニット４の少なくともいずれか一つに切り替えて、ロータユニット２の回転に基づいて電気エネルギーを発生させることができる。これにより、モータ装置の余分なエネルギーを回収利用することができ、エネルギーソースのさらなる利用率を高めることができる。

（第三実施形態）
図７及び図８に、本発明のダブルステータパワーモータ装置に関する第三実施形態を示す。第三実施形態は第一実施形態に類似するものであるが、第三実施形態と第一実施形態には次のような異なる点がある。

内ステータユニット３は、内ステータ３１と、内ステータ３１に繞設する第一内コイルモジュール３４と第二内コイルモジュール３５とを有する。第一内コイルモジュール３４によって出力されるトルクは、第二内コイルモジュール３５によって出力されるトルクより大きく、第一内コイルモジュール３４のコイル経は、第二内コイルモジュール３５のコイル経より大きくする。そのうち、比較的好ましい実施形態は、コイル経の小さい第二内コイルモジュール３５をロータユニット２の接近位置に配置するものである。

外ステータユニット４は、外ステータ４１と、外ステータ４１に繞設する第一外コイルモジュール４４と第二外コイルモジュール４５とを有する。第一外コイルモジュール４４によって出力されるトルクは、第二外コイルモジュール４５によって出力されるトルクより大きく、第一外コイルモジュール４４のコイル経は、第二外コイルモジュール４５のコイル経より大きくする。そのうち、比較的好ましい実施形態は、コイル経の小さい第二外コイルモジュール４５をロータユニット２の接近位置に配置するものである。

第一内コイルモジュール３４の結線による磁極数は、第二内コイルモジュール３５の結線による磁極数とは異なり、第一外コイルモジュール４４の結線による磁極数は、第二外コイルモジュール４５の結線による磁極数とは異なる。しかも、第一内コイルモジュール３４の結線による磁極数は、第一外コイルモジュール４４の結線による磁極数と同じで、第二内コイルモジュール３５の結線による磁極数は、第二外コイルモジュール４５の結線による磁極数と同じであるか、或いは、第一内コイルモジュール３４の結線による磁極数は、第二外コイルモジュール４５の結線による磁極数と同じであり、第二内コイルモジュール３５の結線による磁極数は第一外コイルモジュール４４の結線による磁極数と同じである。

切換モジュール５１は、第一内コイルモジュール３４、第二内コイルモジュール３５、第一外コイルモジュール４４、及び第二外コイルモジュール４５に電気的に接続し、しかも、第一内コイルモジュール３４、第二内コイルモジュール３５、第一外コイルモジュール４４、及び第二外コイルモジュール４５は、駆動モジュール５２と電気的に接続するか、接続しないかを、それぞれ個別に切り替えることができ、これにより、回転磁界をつくるかつくらないかを選択できる。

実際に応用する場合は、モータ装置の実際のニーズに応じて、第一内コイルモジュール３４、第二内コイルモジュール３５、第一外コイルモジュール４４、及び第二外コイルモジュール４５を動作させた時のトルクと、結線による磁極数とを設計することができる。本発明の実施形態において、第一外コイルモジュール４４の定格トルクＴａ１は４００Ｎ・ｍ、第一外コイルモジュール４４の結線による磁極数Ｐａ１は６、第二外コイルモジュール４５の定格トルクＴｂ１は２５０Ｎ・ｍ、第二外コイルモジュール４５の結線による磁極数Ｐｂ１は１２、第一内コイルモジュール３４の定格トルクＴａ２は３５０Ｎ・ｍ、第一内コイルモジュール３４の結線による磁極数Ｐａ２は６、第二内コイルモジュール３５の定格トルクＴｂ２は２００Ｎ・ｍ、第二内コイルモジュール３５の結線による磁極数Ｐｂ２は１２として説明を行う。前述の数式２に基づいて、第一外コイルモジュール４４の回転数Ｎａ１、第一内コイルモジュール３４の回転数Ｎａ２はいずれも１２００ｒｐｍであり、第二外コイルモジュール４５の回転数Ｎｂ１、第二内コイルモジュール３５の回転数Ｎｂ２はいずれも６００ｒｐｍである。

このように、使用者は、実際のニーズに応じて制御ユニット５を操作して、内ステータユニット３と外ステータユニット４を次の六つの動作モードにすることができる。

（１）第一外コイルモジュール４４は回転磁界をつくる。制御ユニット５は、回転磁界をつくり、相対するロータユニット２を回転させる第一外コイルモジュール４４だけをコントロールする。この時、モータ装置によって出力されるトルクＴは４００Ｎ・ｍ、回転数Ｎは１２００ｒｐｍである。

（２）第二外コイルモジュール４５は回転磁界をつくる。制御ユニット５は、回転磁界をつくり、相対するロータユニット２を回転させる第二外コイルモジュール４５だけをコントロールする。この時、モータ装置によって出力されるトルクＴは２５０Ｎ・ｍ、回転数Ｎは６００ｒｐｍである。

（３）第一内コイルモジュール３４は回転磁界をつくる。制御ユニット５は、回転磁界をつくり、相対するロータユニット２を回転させる第一内コイルモジュール３４だけをコントロールする。この時、モータ装置によって出力されるトルクＴは３５０Ｎ・ｍ、回転数Ｎは１２００ｒｐｍである。

（４）第二内コイルモジュール３５は回転磁界をつくる。制御ユニット５は、回転磁界をつくり、相対するロータユニット２を回転させる第二内コイルモジュール３５だけをコントロールする。この時、モータ装置によって出力されるトルクＴは２００Ｎ・ｍ、回転数Ｎは６００ｒｐｍである。

（５）第一内コイルモジュール３４と第一外コイルモジュール４４は同時に、同じ回転数と同じ位相の回転磁界をつくる。制御ユニット５は、第一内コイルモジュール３４と第一外コイルモジュール４４をコントロールして、同時に回転磁界をつくらせる。この時、モータ装置によって出力されるトルクＴ＝Ｔａ１＋Ｔａ２＝４００Ｎ・ｍ＋３５０Ｎ・ｍ＝７５０Ｎ・ｍ、回転数Ｎは１２００ｒｐｍである。第一外コイルモジュール４４だけで回転磁界をつくる動作モードと比較すると、そのトルクは８７．５％向上している。

（６）第二内コイルモジュール３５と第二外コイルモジュール４５は同時に同じ回転数と同じ位相の回転磁界をつくる。制御ユニット５がコントロールする第二内コイルモジュール３５と第二外コイルモジュール４５によって同時に回転磁界がつくられる。この時、モータ装置によって出力されるトルクＴ＝Ｔｂ１＋Ｔｂ２＝２５０Ｎ・ｍ＋２００Ｎ・ｍ＝４５０Ｎ・ｍ、回転数Ｎは６００ｒｐｍである。第二外コイルモジュール４５だけで回転磁界をつくる動作モードと比較すると、そのトルクは８０％向上している。

以上のように、第三実施形態もまた前述の第一実施形態と同じ目的と効果を達成でき、さらに次の効果を有するものである。

（１）トルク及びコイル経が異なる第一内コイルモジュール３４と、第二内コイルモジュール３５を設置し、並びにトルク及びコイル経の異なる第一外コイルモジュール４４と、第二外コイルモジュール４５とを設置することにより、さらに多くのトルクの選択を提供し、応用上の活用性を高めることができる。

（２）第一内コイルモジュール３４の結線による磁極数を、第二内コイルモジュール３５の結線による磁極数とは異なるものとし、第一外コイルモジュール４４の結線による磁極数を、第二外コイルモジュール４５の結線による磁極数とは異なるものとする。並びに、第一内コイルモジュールと第二内コイルモジュールのいずれか一つの結線による磁極数を、第一外コイルモジュールの結線による磁極数と同じにし、そのうちのもう一つの磁極数を、第二外コイルモジュールの結線による磁極数と同じにするよう係合させて設計する。これにより、使用者のニーズに応じて、必要な回転数を選択し切り替えられるほか、さらに回転数が同じ内コイルモジュールと外コイルモジュールを同時に選択できることで、トルク効果を高めることができる。

（３）コイル経の小さい第二内コイルモジュール３５を、ロータユニット２に接近する箇所に設置し、コイル経の小さい第二外コイルモジュール４５を、ロータユニット２に接近する箇所に設置する。これにより、電流の小さい第二内コイルモジュール３５、第二外コイルモジュール４５とロータユニット２間の距離を縮め、良好な導磁効果を得ることができる。

（第四実施形態）
図９、図１０、及び図１１に、本発明のダブルステータパワーモータ装置に関する第四実施形態を示す。第四実施形態は、第一実施形態に類似するものであるが、第四実施形態と第一実施形態には次のような異なる点がある。

第四実施形態はＡＣ感応モータである。

ロータユニット２は、基環２１と、軸線Ｌの周囲にめぐらし基環２１の内側に間隔をあけて配列する複数の内シリコンスチール棒２４と、軸線Ｌの周囲にめぐらし基環２１の外側に間隔をあけて配列する複数の外シリコンスチール棒２５とを含む。

図１０には、内コイルモジュール３２と外コイルモジュール４２は図示していない。

第四実施形態には、図９に示すようにエンコーダユニット６の形態は含まれず、図１２に示すようにエンコーダユニット６の形態は含まれないが、使用者は実際のニーズに応じて選択することができる。

第四実施形態もまた、前述の第一実施形態と同じ目的と効果を達成することができる。

（第五実施形態）
図７、図１０、及び図１３に、本発明のダブルステータパワーモータ装置に関する第五実施形態を示す。第五実施形態は第三実施形態に類似するものであるが、第五実施形態と第三実施形態には次のような異なる点がある。

第五実施形態はＡＣ感応モータである。

ロータユニット２は、基環２１と、軸線Ｌの周囲にめぐらして基環２１内側に間隔をあけて配列する複数の内シリコンスチール棒２４と、軸線Ｌの周囲にめぐらして基環２１外側に間隔をあけて配列する外シリコンスチール棒２５とを含む。

第五実施形態はまた、前述の第三実施形態と同じ目的と効果を達成することができる。

前述は、本発明の実施形態であるだけで、本発明の実施範囲を限定するものではない。よって、本発明の特許登録請求の範囲及び明細書の内容に基づいて為され、同等効果を有する簡単な変化や修飾はすべて、本発明によって保護される範囲に属するものとする。

２ ロータユニット
２１ 基環
２２ 内磁性部材
２３ 外磁性部材
２４ 内シリコンスチール棒
２５ 外シリコンスチール棒
３ 内ステータユニット
３１ 内ステータ
３２ 内コイルモジュール
３３ 内コイル受け
３４ 第一内コイルモジュール
３５ 第二内コイルモジュール
４ 外ステータユニット
４１ 外ステータ
４２ 外コイルモジュール
４３ 外コイル受け
４４ 第一外コイルモジュール
４５ 第二外コイルモジュール
５ 制御ユニット
５１ 切換モジュール
５２ 駆動モジュール
５３ 制御モジュール
６ エンコーダユニット
８ 電源供給装置
９ 電気エネルギー貯蔵装置
Ｌ 軸線第一アーム

Claims (10)

1. ロータユニットと内ステータユニットと外ステータユニットと制御ユニットとを備えるダブルステータパワーモータ装置であって、
   前記ロータユニットは、環状をなして軸線の周囲にめぐらし、しかも前記軸線を軸心として回転するものであり、
   前記内ステータユニットは、前記ロータユニットに嵌設し、前記軸線に沿って延伸させるものであり、
   前記外ステータユニットは、環状をなして前記軸線と前記ロータユニットの周囲にめぐらすものであり、
   前記制御ユニットは、前記内ステータユニットと前記外ステータユニットに電気的に接続することで、前記内ステータユニットと前記外ステータユニットとが回転磁界をつくるのをコントロールし、これにより、前記内ステータユニットと前記外ステータユニットとに相対する前記ロータユニットを回転させることを特徴とするダブルステータパワーモータ装置。
2. 前記制御ユニットは、前記内ステータユニットと前記外ステータユニットのいずれか一つが回転磁界をつくるという動作モード、或いは、前記内ステータユニットと前記外ステータユニットが同時に同じ回転速度及び同じ位相の回転磁界をつくるという動作モードのいずれか一つを行うようにコントロールできることを特徴とする請求項１に記載のダブルステータパワーモータ装置。
3. 前記制御ユニットはさらに、前記内ステータユニットと前記外ステータユニットのいずれか一つが回転磁界をつくり、もう一つは前記ロータユニットの回転に基づいて電気エネルギーを起こすという動作モードを行うことをコントロールできることを特徴とする請求項２に記載のダブルステータパワーモータ装置。
4. 前記内ステータユニットは、内ステータと、前記内ステータに繞設し、内磁極を形成する複数の内コイルモジュールとを備え、
   前記外ステータユニットは、外ステータと、前記外ステータに繞設し、外磁極を形成する複数の外コイルモジュールとを備え、
   前記内磁極の数量と前記外磁極の数量は同じであることを特徴とする請求項１に記載のダブルステータパワーモータ装置。
5. 前記内ステータユニットはさらに、前記軸線の周囲にめぐらして前記内ステータの外周縁に形成し、しかも前記内コイルモジュールを繞設させる内コイル受けを備え、
   前記外ステータユニットにはさらに、前記軸線の周囲にめぐらして前記外ステータの内周縁に形成し、しかも前記外コイルモジュールを繞設させる複数の外コイル受けとを備え、
   前記内コイル受けの数量と前記外コイル受けの数量は同じであることを特徴とする請求項４に記載のダブルステータパワーモータ装置。
6. 前記内ステータユニットは、内ステータと、前記内ステータに繞設する第一内コイルモジュールと第二内コイルモジュールとを有し、
   前記第一内コイルモジュールによって出力されるトルクは、前記第二内コイルモジュールによって出力されるトルクより大きく、
   前記第一内コイルモジュールのコイル経は、前記第二内コイルモジュールのコイル経より大きく、
   前記外ステータユニットは、外ステータと、前記外ステータに繞設する第一外コイルモジュールと第二外コイルモジュールとを有し、
   前記第一外コイルモジュールによって出力されるトルクは、前記第二外コイルモジュールによって出力されるトルクより大きく、
   前記第一外コイルモジュールのコイル経は、前記第二外コイルモジュールのコイル経より大きいことを特徴とする請求項１に記載のダブルステータパワーモータ装置。
7. 前記第一内コイルモジュールの結線による磁極数は、前記第二内コイルモジュールの結線による磁極数とは異なり、
   前記第一外コイルモジュールの結線による磁極数は、前記第二外コイルモジュールの結線による磁極数とは異なることを特徴とする請求項６に記載のダブルステータパワーモータ装置。
8. 前記第一内コイルモジュールと前記第二内コイルモジュールのいずれか一つの結線による磁極数を、前記第一外コイルモジュールの結線による磁極数と同じにし、そのうちのもう一つの結線による磁極数を、前記第二外コイルモジュールの結線による磁極数と同じにすることを特徴とする請求項７に記載のダブルステータパワーモータ装置。
9. 前記制御ユニットは、前記第一内コイルモジュール、前記第二内コイルモジュール、前記第一外コイルモジュール、及び前記第二外コイルモジュールに電気的に接続し、前記制御ユニットは、前記第一内コイルモジュール、前記第二内コイルモジュール、前記第一外コイルモジュール、及び前記第二外コイルモジュールが回転磁界をつくるかつくらないかを個別にコントロールできることを特徴とする請求項６に記載のダブルステータパワーモータ装置。
10. 前記ダブルステータパワーモータ装置はダイレクトドライブモータ、或いはＡＣ感応モータであることを特徴とする請求項１に記載のダブルステータパワーモータ装置。

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