JP4921617B2 - 磁気パルセーションモータ - Google Patents
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Description
以下、図1を用いて、第1の実施形態に係る磁気パルセーションモータを説明する。図1(a)に示すように、第1の実施形態に係る磁気パルセーションモータは、PMモータ部1とパルセータ部2とを備える。図1(a)は、磁気パルセーションモータの回転軸と平行な面の切断面を示している。
図1(b)に、図1(a)の1点鎖線100におけるPMモータ部1の切断面を示す。PMモータ部1は、回転子3と、その回転子3の外周に接するように取り付けられたステータ8と、ソレノイド7とから構成される。図1(b)に示すPMモータ部1は、12スロット8極構造である。12スロットとは、ソレノイド7の数であり、8極とは、永久磁石6の数を示す。
次に、図1(a)の1点鎖線101における切断面図である図1(c)を用いて、パルセータ部2を説明する。図1(c)に示すように、パルセータ部2には、軸4を囲むように、コア磁石が設置されている。コア磁石は、コア磁石N極10とコア磁石S極11とから構成されている。コア磁石N極10及びコア磁石S極11は、軸4に固定されており、回転子3の回転に応じて回転する。
図8を用いて、磁気パルセーションモータの駆動原理を説明する。ここでは、説明を簡単にするために永久磁石は2極とし、ソレノイドコイルは6スロットとした。120度通電方式で駆動した場合を示している。
図2を用いて、第2の実施形態の磁気パルセーションモータを説明する。
単相100Vの電源の周波数が60Hzで、モータの回転数が1800rpmの時には同じコア磁石の位置で電源電圧がゼロクロスポイントとなる。
コア磁石が外周ソレノイドに接近したときに、ゼロクロスポイントとならないように、誘導電流を流すソレノイドを個別に選択可能とした。
2、34 パルセータ部
3 回転子
4 軸
5 界磁ヨーク
6 永久磁石
7 ソレノイド
8 ステータ
9 外周磁石S極
9a、12a 外周ソレノイド
10 コア磁石N極
11 コア磁石S極
12 外周磁石N極
13〜23 半導体スイッチ
31 AC単相100V電源
32 マトリクスコンバータ
35 ゼロクロス点検出部
36 電源電圧推定値演算部
37 出力電圧演算部
38 マトコンスイッチ指令演算部
39 パルセータスイッチ指令演算部
40 位置検出器
41 電源電圧検出器
42 出力電流値
Claims (6)
- PM(Permanent Magnet Synchronous)モータ部と、
パルセータ部と、
制御回路とを備え、
前記PMモータ部は、永久磁石からなる回転子と、ソレノイドコイルからなるステータとを有し、
前記パルセータ部は、コア磁石と、外周ソレノイドとを有し、
前記回転子と前記コア磁石は、軸で連結されており、
前記外周ソレノイドは、前記ステータに接続されており、
前記コア磁石は、N極とS極が前記軸を中心に対向しており、
前記外周ソレノイドは、前記ステータの全領域にわたり複数個配置されており、隣接する前記外周ソレノイド同士あるいはそれぞれ軸を中心として対角の位置にある前記外周ソレノイド同士は誘導電流が循環電流となるように半導体スイッチを介して電気的に結線されており、
前記制御回路は、
電源電圧を検出する電源電圧検出器と、
電源電圧の交流−交流変換を行うマトリクスコンバータと、
前記電源電圧検出器で検出された電源電圧のゼロクロスのポイントを検出するゼロクロス点検出部と、
前記電源電圧検出器において検出された電源電圧が半分以下になった場合に、前記ゼロクロス点検出部が検出したゼロクロスのポイントで最接近した外周ソレノイドに対応した前記半導体スイッチのみをONする指令を出し、電源電圧が半分以上になった場合に、全ての前記半導体スイッチをOFFする指令を出すパルセータスイッチ指令演算部とを有する
磁気パルセーションモータ。 - PM(Permanent Magnet Synchronous)モータ部と、
パルセータ部と、
制御回路とを備え、
前記PMモータ部は、永久磁石からなる回転子と、ソレノイドコイルからなるステータとを有し、
前記パルセータ部は、コア磁石と、外周ソレノイドとを有し、
前記回転子と前記コア磁石は、軸で連結されており、
前記外周ソレノイドは、前記ステータに接続されており、
前記コア磁石は、N極とS極が前記軸を中心に対向しており、
前記外周ソレノイドは前記ステータに12分割され配置されており、それぞれ軸を中心として対角の位置にある前記外周ソレノイド同士は誘導電流が循環電流となるように半導体スイッチを介して電気的に結線されており、隣接する前記外周ソレノイド同士は電気的に結線せず、
前記制御回路は、
電源電圧を検出する電源電圧検出器と、
電源電圧の交流−交流変換を行うマトリクスコンバータと、
前記電源電圧検出器で検出された電源電圧のゼロクロスのポイントを検出するゼロクロス点検出部と、
前記電源電圧検出器において検出された電源電圧が半分以下になった場合に、前記PMモータ部の回転位相が30度ごとにゼロクロスのポイントで最接近した外周ソレノイドに対応した前記半導体スイッチのみをONする指令を出し、電源電圧が半分以上になった場合に、全ての前記半導体スイッチをOFFする指令を出すパルセータスイッチ指令演算部とを有する
磁気パルセーションモータ。 - PM(Permanent Magnet Synchronous)モータ部と、
パルセータ部と、
制御回路とを備え、
前記PMモータ部は、永久磁石からなる回転子と、ソレノイドコイルからなるステータとを有し、
前記パルセータ部は、コア磁石と、外周ソレノイドとを有し、
前記回転子と前記コア磁石は、軸で連結されており、
前記外周ソレノイドは、前記ステータに接続されており、
前記コア磁石は、N極とS極が前記軸を中心に対向しており、
前記外周ソレノイドは前記コア磁石に対して対向して設置されるとともに、隣接する前記外周ソレノイド同士および対向する前記外周ソレノイド同士は誘導電流が循環電流となるように半導体スイッチを介して電気的に結線されており、
前記制御回路は、
電源電圧を検出する電源電圧検出器と、
電源電圧の交流−交流変換を行うマトリクスコンバータと、
前記電源電圧検出器で検出された電源電圧のゼロクロスのポイントを検出するゼロクロス点検出部と、
前記電源電圧検出器において検出された電源電圧が半分以下になった場合に、前記半導体スイッチをONする指令を出し、電源電圧が半分以上になった場合に、全ての前記半導体スイッチをOFFする指令を出すパルセータスイッチ指令演算部とを有する
磁気パルセーションモータ。 - 前記マトリクスコンバータが、双方向スイッチで構成される
請求項1〜3の何れか1項に記載の磁気パルセーションモータ。 - 前記半導体スイッチが、窒化物半導体、炭化珪素又はダイヤモンドを含む半導体からなる
請求項1〜3の何れか1項に記載の磁気パルセーションモータ。 - PM(Permanent Magnet Synchronous)モータ部と、
パルセータ部とを備え、
前記PMモータ部は、永久磁石からなる回転子と、ソレノイドコイルからなるステータとを有し
前記パルセータ部は、コア磁石と、複数の外周磁石とを有し、
前記回転子と前記コア磁石は、軸で連結されており、
前記外周磁石は、前記ステータに接続されており、
前記コア磁石は、N極とS極が前記軸を中心に対向しており、前記外周磁石はコア磁石に対向して配置され、
前記外周磁石は軸からの角度が概略30度の角度を有しており、
前記コア磁石は軸からの角度が概略30度の角度を有している
磁気パルセーションモータ。
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