JPH01186193A - リラクタンス型２相電動機 - Google Patents

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〕 一般の直流機より小型で高速高トルクの動力源として使
用されるものである。例えば、ルームエアコンのシスツ
コファン及びコンブレサの駆動源である。

又電動グラインダ、工作機特にドリルマシンのドリル駆
動源に使用される。誘導機、直流機の代りに一般的に使
用することができるものである。又マグネットがないの
で、廉価に構成される。従って一般用の半導体電動機と
して本利用することができる。更に又、数万回転の電動
機とした場合に、焼結マグネットは遠心力により破損す
るおそれがあるので、一般に補強の為の装置が必要とな
るが、本発明装置では、珪素鋼板のみの回転子となって
いるので、補強の必要がなく、高速電動機とすることが
容易なので高速電動機として利用できる。

〔従来の技術〕

リラクタンス型の電動機は、高出力であるが、磁極数が
増加し、又界磁マグネットがないので、磁極の蓄積磁気
エネルギが著しく太き（、該エネルギの出入に時間がか
かり、周知の重ね巻き多相直流電動機のように高速度と
することが不可能で、従って高トルク低速の電動機しか
得られ・ていなめ現状にある。

同じ目的を達する高速高トルクの半導体電動機として界
磁磁極を稀土属マグネットとすると出力トルクは大きく
なるが高価となり実用性が失なわれる。

〔本発明が解決しようとしている問題点〕第７の問題点
として、リラクタンス型の電動機は、回転子の突極と界
磁となる磁極間がａ路として互いに短絡状態（突極と磁
極の空隙力を小さい為）に近いので、回転トルクを発生
すべき突極、磁極間の磁束が、他の磁極、突極に流入し
℃、反ｉルクを発生する。従って出力トルクを減少し、
又効率も減少する問題点がある。

特に、第１図につき後述するように、二つの磁極と１つ
の突極間の短絡磁束により、出力トルクが消滅するので
、出力トルクを減少し、効率も対応して減少する問題点
がある。又励磁コイルを装着すべき空間が小さくなり、
細線を使用するので銅損が増加し、効率が低下する問題
点がある。

第２の問題点とじ℃、リラクタンス半導体電動機は、一
般の整流子電動機のように相数を多くできない。これは
、各相の半導体回路の価格が高い為に実用性が失なわれ
るからである。

従って、各磁極の蓄積磁気エネルギは大きくなり、その
放出と蓄積に時間がかかり、高トルクとなるが高速とな
らない問題点がある。

第３の問題点として、特に出力トルクの大きいリラクタ
ンス型の電動機の場合には、電機子の磁極の数が多くな
り、又その磁路の空隙が小さいので、蓄積磁気エネルギ
が大きく、上記した不都合は助長される。

高トルクとする程この問題は解決不能となる本のである
。

第４の問題点として、ｌ相銀の通電が電気角で１）０度
の通電となっているので、通電の初期と末期で、出力ト
ルクに無効な通電が行なわれて効率を劣化せしめる。特
に、末期における損失が著しい。従って、３相Ｙ型・接
続の電動機に比較して１７．位の効率となる不都合があ
る。又蓄積磁気エネルギの放電の為に反トルクを発生し
、出力と効率の低下を招く不都合がある。

第５の問題点として、前述したように、高速度の電動機
の場合に、焼結型のマグネットが回転子となるので、遠
心力による破損が問題となっている。

〔問題点を解決する為の手段〕

第１の問題点を解決する為に、次の手段が採用される。

即ち、回転子の突極数は一般に６個となっているが、こ
の数を１０個以上としている。

かかる手段により、磁極間の離間中が突極中より大きく
なるので、一つの磁極と１つの突極による磁束の短絡が
防止されて、出力トルクと効率の劣化が防止される。

突極数を増加することは、一般に回転速度が低下する欠
点を発生するが、次に述べるように、本発明装置では、
・上記した欠点が除去されているので、突極数を増加で
きる。従って、第７の問題点が容易に解決できるもので
ある。

第２、第３の問題点を解決する為に、次の１つの手段が
採用されている。

出力トルクと回転数に対応した高い直流電源を使用し、
励磁電流の立上りを急峻とし、蓄積磁気エネルギを電源
に環流せしめることにより、急速に放電電流を消滅して
いる。従って、位置検知信号曲線の形状に対応した励磁
コイルの通電を行なうことができ、又電気角で１）０度
の通電角の巾の初期と末期の所定角度の通電を小さくし
て、第４の問題点を解決している。

回転子が、珪素鋼板の積層体なので破損することなく第
５の問題点が解決される。

励磁コイルの通電電流を印加電圧と無関係に、出力トル
ク指令電圧により制御し、印加電圧により、反トルクの
発生することを抑止して第２゜第５、第４の問題点を解
決している。

他の手段として、出力トルクと回転速度に対応した高い
電圧の直流電源を使用し、各相の磁極励磁の為の通電角
を電気角で９０度の巾とし℃いる。この巾は、一般の１
）０度の位置検知信号を利用し、論理回路により処理を
して、始端から電気角で９０度（以降はすべて角度表示
を電気角とする。）の巾の位置検知信号とし、この信号
の巾だけ励磁コイルの通電を行なっている。

かかる手段により、励磁電流の巾は／ざ０度を越えるこ
とがないので、高速時においても、反トルクの発生がな
い。従って第２Ｉ第５、第≠の問題点が解決される。

〔作用〕

本発明装置の作用の第１は、次の点にある。

出力トルクを指定する為の励磁電流の大きさを、エネル
ギ損失のないインダクタンスによる制御を行なって独立
に処理している。従って、磁極の大きいインダクタンス
は出力トルクに有効に利用されている。通電中を電気角
で１）０度内とし、設定された通電波形とする為に、電
源電圧を高くして、磁気エネルギを電源に環流して高速
度とする為の目的を達成している。

以上の説明のように、電源電圧は、励磁電流と無関係と
した為に高い電源電圧を利用し℃、通電電流曲線の立上
りが急峻となり、又大きい蓄積磁気エネルギは、高い電
源電圧に急速１’Ｃ環流して、急速に放電できる。

又励磁コイルの通電区間は、電気角で７ｇθ度以内とな
るようになっているので、上述した作用と併せて、高速
高トルクのリラクタンス半導体電動機を作ることができ
る。

又位置検知信号による励磁電流の中央部が大きく、両端
が漸減しているので、回転時の騒音を小さくする作用が
ある。

本発明装置の作用の第２は次の点にある。

有効な出力トルクの発生する回転子の突極が固定電機子
の磁極上に侵入始めた点より、励磁コイルの通電を開始
し、９０度回転したときに通電を停止する。

従って、大きい蓄積磁気エネルギが放出されるが、励磁
コイルに直列に接続されたトランジスタとこれ等に並列
に逆接続されたダイオードにより、上記した磁気エネル
ギは、電源に環流され、従って急速に消滅するので、１
）０度の通電角以内で必ず消滅する。従って反トルクの
発生がなく高速度とすることができる。

又高速度となると、通電する時間がみじかくなり、又逆
起電力も増大するので、励磁電流のピーク値が小さくな
る。しかしこのときに大きい印加電圧とすることにより
、これが改善されて出力トルクを増大せしめることがで
きる。

上述した場合においても、励磁電流の巾は１ｇＯ度を越
えることはないので、高速度を保持することができる作
用がある。

印加電圧が非常に大きい場合には、起動時において過大
な励磁電流が流れ、励磁コイルを焼損する。これを防止
する為に、回転速度の検出装置を設け、この検出信号に
より起動時より回転速度の上昇に対応して、印加電圧を
段階的若しくは連続的に上昇せしめる電気回路を付加す
ることができる。

以上の説明のように、リラクタンス電動機の特徴である
高トルクの出力を保持して、しかも高速回転を可能とす
る作用がある。

本発明装置の作用の第３は、回転子が珪素鋼板の積層体
のみで構成され℃いるので、高速度回転においても、焼
結マグネットのように遠心力により破損することがない
ことである。

上述した理由により、突極数を増加しても性能を劣化せ
しめることがないので、突極数をｉ。

個以上とすることができる。

従って、第１図＜ｂ）において後述するように、反トル
クの発生を防止し、更に又励磁コイルを装着すべき空間
を増大することができる作用がある。

〔実施例〕

次に、第１図以下につき本発明による実施例の詳細を説
明する。各図面中の同一記号のものは同一部材なので、
重複した説明は省略する。

第７図（＠）は、周知のコ相のりラフタンス型電動機の
回転子の突極と固定電機子の磁極と励磁コイルの展開１
図である。以降の角度表示はすべて電気角とする。

第１図（叫において、記号ｌは回転子で、七の突極／＠
、／ｂ、・・・の巾は１）０度、それぞれは３１．０度
の位相差で等しいピッチで配設されている。

回転子ｌは、珪素鋼板を積層した周知の手段により作ら
れている。固定電機子−には、磁極、７＠、３６．ダ４
．弘ｈ　　、ｒ＠、ｓｂ、ｂ・。

６ｂが、それ等の巾が１）０度で、等しい離間角で配設
されてｂる。突極と磁極の巾は１）０度で等しくされて
いる。突極数は６個、磁極数は３個である。

記号Ｊｅ、３ｄ　　ｕｅ　　ｕｔｉ、３ａ、ｚｃＬ。

４ｅ、４ｔＬはそれぞれ磁極、７ａ、　Ｊｂ、Ｑｓ。

４！ｂ　ｓ曝　３ｈ　４ｓ、１６に装着された励磁コイ
ルである。

記号ｉｕは、回転子ｌと同軸で同期回転する導体回転子
で、例えば回転子ノと同期回転するアルミ円板１４ＩＫ
は、突出部ｌダａ　、　ｌｅ　ｂ　、・・・が配設され
、その巾は突極／＠、／ｂ、・・・の巾と等しく、同じ
角度だけ離間している。

位置検知素子として、コイル１；ｍ、１６゜ｑｓ、ｑｈ
が利用され、図示の位置で固定電機子側に固定され、コ
イル面は、突出部ｌ弘ｓ、’／４！ｂ、・・・に対向し
ている。

コイルｇｓ０ｇｂは／１０度離離間、コイルデ尊、９ｂ
はコイルｇａ、ｚｂより、それぞれ９０度離間している
。

コイルはＳミリメートル径で３０タ一ン位の空心のもの
である。

１）図Ｋ、コイルｇａ、１６より、位置検知信号を得る
為の装置が示されている。第２図において、コイルｇ＠
９ｇｂ、抵抗／！ｒ　ａ　、　／よりはブリッジ回路と
なっている。記号りは発振回路で、その出力周波数は／
　Ｍｗ　ｊメガサイクル位となっている。

コイルｙ＠、ｇｂは空心コイルで、固定電機子側に固定
され、第１図（句の突出部／ｅ辱、ｌ弘す。

・・・に対向すると、渦流損失の為Ｋ、そのインピーダ
ンスが小さくなり、抵抗／Ｓ＠若しくは抵抗／ｋ　ｂの
電圧降下が大きくなる。

コンデンサ／コロ、ダイオードｌｌ＠よりなるローパス
コイルタにより平滑化された抵抗ｉｓ　ｓの電圧降下は
オペアンプ１３の子端子に入力される。

コンデンサｌコｂ、ダイオード／ｌ　ｂよりなるローハ
スコイルタによる抵抗／！ｂの出力は、オペアンプ１３
の一端子の入力となっている。

オペアンプ／Ｊ　、　／、Ｉ　ｂはリニヤ増巾器となっ
ているので、端子／３１の出力は次のようになる。

第６図のグラフにおいて、突出部／ダｄの両側に、コイ
ルｔα、ｔｂが対向していると、第２図の抵抗ｔｒｓ、
／ｓ；ｂの電圧降下は等しいので、端子／３１の出力は
アースレベルとなる。第４図の突出部／ＩＩｄが矢印Ａ
−を方向に移動すると、オペアンプ１３の子端子の入力
は減少し、一端子の入力が増大′するので、端子１３＠
の出力はアースレベルに保持される。

オペアンプｉｓ　ｂの子端子の入力は増大し、−端子の
入力は減少するので、端子／３　ｅの出力が増大する。

コイルｇｂが、突出部ｌダｄに完全に対向すると、コイ
ルｔ＠は突出部ｌダｄより完全に離脱する。このときの
端子／Ｊ　Ｏの出力が最大となり、その後は、この値を
保持する。

コイルｇｂの中心が、突出部１ｌＩｃＬの左端に対向す
るときには、コイルｔ１の中心は突出部／ダ０の右端に
対向するので、端子／Ｊ　ｅの出力はアースレベルとな
る。

次に、突出部／Ｉｔ　ｅが、矢印Ａ−を方向に移動する
と、コイルｔ６は完全に突出部ｔｏ　ｅに対向するので
、端子１３＠の出力は増大し、端子／３　ｅの出力は、
アースレベルに保持される。

以上の説明のように、回転子ｌが回転するに従って、ｉ
ｔｏ度毎に端子／３＠、／３ｅの出力は交替し、その出
力は、第６図の曲線コ弘のようになる。

曲線ｘｅの両端の立上りと降下部は爾増、漸減するもの
であるが、この程度は、コイルを導。

ｇｂの径を変更することにより、自由に選択できる。

突出部ｉａ　ｔｔの形状を第６図の曲線−のように変形
すると、オペアンプ／Ｊ　ｂの出力は、曲線−喀のよう
に非対称とすることができる。かかる位置検知信号が必
要な場合を次に説明する。

リラクタンス電動機のｌ相の出力トルクは、一般に左右
対称でないので、後述するように、位置検知信号を曲線
＝６のように、非対称として、出力トルクを調整するこ
とにより、リプルトルクの制御を行なうことができるも
のである。

リラクタンス型の電動機は、次に述べる欠点がある。

第７に、第７図（ｅｌ）のタイムチャートの点線曲線コ
９で示すように、突極が磁極に対向し始める初期はトル
クが著しく太き（、末期では小さくなる。従って合成ト
ルクも大きいりプルトルクを含む欠点がある。かかる欠
点を除去するには、次の手段によると有効である。

第５図は−、突極／ｍと磁極５１との間の磁気吸引力の
発生する状態を図示したものである。

突極ｌ＠の巾（図面の上下方向の巾）は、磁極ｊｔＬの
巾より大きくされている。他の突極と磁極も同じ構成と
されているので、突極／４と磁極よ＠について、その出
力トルクの説明をする。

突極ｌ曝を矢印Ａ−１方向に駆動するトルクは、矢印Ｊ
及び点線矢印で示す磁束である。この大きさは、突極／
ｍと磁極３αの対向面積が小さいとき即ち初期は大きく
、末期では小さくなる。従って出力トルクは非対称とな
る。例えば、第７図（りの曲線２９のようになる。しか
し矢印に、Ｌで示す磁力線は、初期は少なく、末期が多
くなるので、両者の対向の初期より末期の方がトルクが
増大する。

従って、出力トルク曲線はほぼ対称形となり、第７図（
＠）の点線コ９ａの曲線となる。

他の突極と磁極との間にも同じ手段が採用されているの
で、出力トルクも対称形となる。かかるトルク曲線が、
第７図（句のタイムチャートで、曲線３コｓ　、　、？
、２　ｂ　、・・・とじて示されている。

又第６図で説明したように、位置検知信号を曲線−６の
ようにして、この信号電圧に比例した励磁電流とすると
、曲線コ９（第７図（す）で示すトルク曲線を対称形と
することができ、リプルトルクが減少される効果がある
。

第２二に効率が劣化する欠点がある。

励磁電流曲線は、第７図（ａ）において、曲線グ６のよ
うになる。

通電の初期は、電機子コイルのインダクタンスにより電
流値は小さく、中央部は逆起電力により、更に小さくな
る。末期では、逆起電力が小さいので、急激に上昇し、
曲線ｑ乙のようになる。この末期のピーク値は、起動時
の電流値と等しい。この区間では、出力トルクがないの
で、ジュール損失のみとなり、効率を大巾に減少せしめ
る欠点がある。曲線４１Ａは１）０度の巾となっている
ので、磁気エネルギは点線ｌＩｂ　ｍのように放電し、
これが反トルクとなるので更に効率が劣化する。

第３に、出力トルクを大きくすると、即ち突極と磁極数
を増加し、励磁電流を増加すると、回転速度が著しく小
さくなる欠点がある。

一般に、リラクタンス型の電動機では、出力トルクを増
大するには、第１図（＠）の磁極と突極の数を増加し、
又両者の対向空隙を小さくすることが必要となる。この
ときに回転数を所要値に保持すると、第７図（−）の磁
極、７＠、３ｂ、・・・に蓄積される磁気エネルギによ
り、電磁子電流の立上り傾斜が相対的にゆるくなり、又
通電が断たれても、磁気エネルギによる放電電流が消滅
する時間が相対的に延長され、従って、大きい反トルク
が発生する。

かかる事情により、電機子電流値のピーク値は小さくな
り、反トルクも発生するので、回転速度が小さい値とな
る。

第ダに、突極と磁極間の洩れ磁束が多く、これ等が反ト
ルクを発生し、又トルクに寄与しない磁束となるので、
効率を減少せしめる欠点がある。上述した欠点を第１図
（＠）Ｋつき説明する。

コイルｑ４．ｑｂは突極中だけ離間し、コイルを導と？
φの巾は電気角で？Ｏ度の位相差がある。

第二図の電気回路により位置検知信号が得られ、これ等
は、第７図（＠）のタイムチャートで、曲線２！ｔ＠、
ｂ、・・・及び曲線コク番、コアｂ、ニー・と−して示
されている。又コイル９８，９ｂによるものは、第２図
と同じ回路により位置検知信号が得られ、これ等が、曲
線２Ａ　ａ　、　２４　ｂ　、・・・及び１線コ＠　、
　２ｊｂ　、・・・とじて示されている。両曲線は９０
度の位相差となる。

第１図（りにおいて、励磁コイルｚｅ、ｓｄ−及び励磁
コイル≠ｅ、ｔａｔＬが通電され℃いるので、磁極５１
（Ｎ極）とＳ極！ｂ（Ｓ極）は、それぞれ突極１ａ、１
ｄを吸引して、回転子ｌを矢印Ａ−／方向に駆動する。

又磁極ψａ（Ｎ極）、磁極弘ｂｕｓ極）は、それぞれ突
極ｔｅ、ｔｆを吸引して、回転子ｌを矢印Ａ　−を方向
に駆動する。

９０度回転すると、励磁コイルＨｅ、ｚｄの通電が停止
され、励磁コイル４ｅ、４ｄの通電が開始される。

以上のように、回転子／がｑｏ、度回転する毎に各励磁
コイルの通電モードが変更されて、コ相のリラクタンス
電動機とし℃回転するものである。

通電制御の為の電気信号は、位置検知素子より得られる
ものである。本実施例では、コイルｔ４１６．２＠、ｑ
ｂが使用されている。

上述した位置検知信号は、前述したように、第７図（ｅ
Ｌ）のタイムチャートにおいて、曲線コα。

ｘ　ｂ　、・・・及び曲線コロα、ユＡｈ、・・・とし
て示されている。両者の位相差は９０度である。曲線コ
ア＠。

コア６、・・・及び曲線コα、コｂ、・・・は、曲線コ
α。

ｎ　ｂ　、・・・及び曲線２４　＠　、　２４　ｂ　、
・・・とそれぞれ１）０度の位相差がある。

曲線２！　＠　、　！　ｂ　、・・・と曲線２７α、２
’）ｂ５・・・の位置検知信号により、励磁コイル３ｅ
、３ｄと励磁コイルｐｅ、ｌＡｄを通電し、曲線コＡ　
＠　、　２４ｂ、・・・と曲線コｓ　、　ｘ　ｂ　、・
・・の位置検知信号により、励磁コイルｒｅ、ｚｃＬと
励磁コイルＡ　ｅ。

６ｄを通電することによりコ相のリラクタンス電動機と
し℃回転トルクが得られるものである。

次罠前述した第４の欠点を説明する。

第７図（勾の磁極３；＠（Ｎ極）の磁束は点線Ｆで示す
ように、磁極ｚｂを通るが、その一部は点線Ｇ、Ｈ−ｉ
、Ｈ−２で示すように、突極Ｉｂ、１ａを通る。

磁極５ｂ（Ｓ極）の磁束は、上記した点線の矢印Ｆと同
じ方向に同じ道を通るので、点線Ｇ。

Ｈ−／、Ｈ−コの道では反対方向となり、磁束はキャン
セルされる。従って反トルクの発生は少ない。

しかし、突極と磁極との空隙の異なるものがあると、こ
の部分の点線Ｇ、　Ｈ−／　、　１）−１に対応する反
対方向の磁束にアンバランスを発生し磁束が残るので反
トルクを発生し易い欠点がある。出路長が異なるので、
上述したアンバランスによる反トルクは増大される。

磁極よ−、ｒｂによる磁束は、両者がＮ、Ｓ極に着磁さ
れるように励磁されているので、＄極Ｓ＠とよりの励磁
コイルの通電により、単独の磁極の場合の一倍の磁束と
なる。

しかし、磁極３　ｓ、　　　ａ、弘１と突極１ｂ。

／ｅの対向部を通る磁束（トルクに寄与しない）は、磁
極ｓｓ、ｓｂを通らないので、主磁束が減少して、出力
トルクを減少せしめる欠点がある。

洩れ磁束により、出力トルクを減少する原因が更にもう
１つある。次に第１図（ｂ）につき説明する。

第７図（ｂ）は、突極１６と磁極μ辱、６１が図示のよ
うに対向した場合を示しているもので、磁極ｐｓが励磁
されていると、その磁束は点線Ｆ−／のように閉じられ
る。

従って、突極ｌθと磁極弘αによるトルクは、正トルク
（矢印Ａ−／方向）突極′。と磁極６曝によるトルクは
反トルクとなり両者は等しへ従って、磁極参＠による正
トルクの半分は消滅する。この欠点は、前記した欠点よ
り大きく、効率を著しく減少する第３の欠点が発生する
。

他の突極と磁極についても上述した事情は全く同じであ
る。

第参の欠点を除去する手段もあるが、電機子の構成が錯
雑となり高価となる。従って本発明装置は、第４の欠点
は容認して、第１．第２゜第５、第３の欠点を除去した
ことに特徴を有するものである。

第３図は、その構成を示すものである。

第３図において、円環部／６及び磁極１６　ｇ　、　／
Ａｂ、・・・は、珪素鋼板を積層固化する周知の手段に
より作られ、図示しない外筐に固定されて電機子となる
。記号／６の部分は磁路となる磁心である。

磁極／Ａ　喀、　／Ａ　ｂには、励磁コイル／７　＠　
、　／’／　ｂが捲着されている。他の励磁コイルは省
略されて図示していない。

外筺に設は九軸承には、回転軸ｔが回動自在に支持され
、これに回転子ｌが固着されている。

回転子ｌの外周部には、突極／　＠　、　／　Ａ　、　
−が設けられ、磁極／Ａ　ｇ　、　／Ａ　ｂ　、・・・
とＱ、　／ミリメートル位を空隙を介して対向してδる
。回転子ｌも、電機子１６と同じ手段により作られてい
る。

本実施例は、内転型であるが、外転型として構成するこ
とができる。第３図の展開図が第参図に示されている。

第参図におい℃、突極は１０個となり、等しい巾と等し
い離間角となっている。磁極７４　ｇ　、　／４ｂ、・
・・の巾は突極中と等しく、を個が等しいピッチで配設
されている。

励磁；イル／’１　ｂ　、　／りｆ　、　／？　ｅ　、
　ｔｔ　！Ｉが通電されると、突極１６．／！ｌ、１０
．／Ａが吸引されて、矢印Ａ−ｉ方向に回転する。

９０度回転すると、励磁コイル／？　ｂ　、　／？　ｆ
の通電が停止され、励磁コイル／７（Ｌ、／りんが通電
されるので、突極ｌｄ、ｔｉによるトルクが発生する。

矢印ｉｔｒ　＠は、図示の状態より９０度回転する励磁
極性を示すもので磁極ｌｂ　ｈ　、　ｔｂ　ｅはＮ極。

磁極／Ａ　ｆ　、　ｌｂダはＳ極となる。かかる極性の
磁化は、磁束の洩れによる反トルクを小さ（する為であ
る。

次の９０度の回転即ち矢印ｉｔ　ｂＱ間では、各磁極は
図示のＮ、Ｓ極性となる。Ｑの表示は無励磁のものを示
している。

次の９０度の回転、その次の？Ｏ度の回転は矢印／ｌｅ
！、／ｌｄの間の極性に磁化される。

上述した励磁により、回転子ｌは、矢印Ａ　−１方向に
回転してコ相の電動機となるものである。

各磁極間の巾は、突極中のへＳ倍となっているので、第
１図（ｂ）で説明した反トルクの発生が除去され、効率
が上昇する効果がある。

又励磁コイルを装着する空間が、ｉａ１図（＠）の場合
より著しく大きくなっているので、太い線を利用するこ
とができ、銅損を減少して効率を上昇せしめる効果があ
る。

リラクタンス型の電動機は、界磁マグネットがないのさ
、その磁束分まで磁極による発生磁束を大きくする必要
がある。従って、磁極間の空間の大きいことは重要な意
味を有するものである。

第１図（勾の場合には、磁極間の空間は、磁極中の／／
−であるが、第３図の場合にはｔ、Ｓ倍となっているこ
とから上述した効果が理解できる筈である。上述した効
果を得る為の手段とじ℃、磁極数、突極数は、第１図（
勾のものより第３図のものは増加して、従来の思想によ
ると、回転速度が低下し℃問題点が残り、実用化できな
くなる。しかし、本発明の手段によると、上述した不都
合が除去され、出力トルクが増大する効果のみが付加さ
れる。次にその説明をする。

第１０図（＠）において、励磁コイルＡ、Ｂは、第参図
の励磁コイル／７　＠、　／７　ｇ及び／７ｔ”、／７
３をそれぞれ示し、−組の励磁コイルは、直列若しくは
並列に接続されている。

励磁コイルＡ、１）の両端には、それぞれトランジスタ
１０　＠　、　ＩＯ？及び１０ｂ、／ｌ）ｄが挿入され
ている。

トランジスタ１０　＠、　１０　ｂ　、　１０　ｅ　、
　１０　ｄは、スイッチング素子となるもので、同じ効
果のある他の半導体素子でもよい。

直流電源正負端子４１　＠　、　４１　ｂより供電が行
なわれている。

アンド回路６ｊ　１ｍよりノ１イレペルの電気信号が入
力されると、トランジスタ１０　ａ　、　１０　ｅが導
通して、励磁コイルＡが通電される。アンド回路ｂｓ　
ｂよりハイレベルの電気信号が入力されると、トランジ
スタ１０ｂ、１０ｃｔが導通して、励磁コイルＢが通電
される。

端子！／＠、！／ｂには、第２図の端子１３　ｔｘ　、
　／ＪＱの出力がそれぞれ入力されている。

本実施例においては、コイルｌａ、ｇｂ、？α、ｑｂは
、突極ｌα、ｉｂ、・・・の側面に対向し、珪素鋼板の
銅損、ヒステリシス損により位置検知信号が得られてい
る。突極／＠、／ｂ。

・・・と同形のアルミニューム板を積層して、各コイル
面をこれに対向すると、よりＳＮ比のよい電気信号を得
ることができる。

端子３１　ａ　、　ｙ　ｂの入力は、矩形波に、増巾回
路６ダａ、４Ｑｂにより整形され℃、アンド回路６Ｓ４
　、６３　ｂの入力となっている。

第ｉｏ図（りの端子ＳＳ１より出力トルクを指定する規
準電圧が入力されている。従って、乗算回路Ｓ８の出力
は、第２図の端子１３α、／３０の電気信号と相似し、
しかも端子５３）の入力により高さの異なる電気信号と
なる。

オペアンプＳ７の子端子には、第１Ｏ図（−）の抵抗７
０　ｇの電圧降下即ち励磁電流の検出電圧が入力されて
いる。

第ｊ図のタイムチャートは、励磁コイルＡを流れる電流
曲線を示すものである。

第３図の点線曲線ｐｇは、第７図（りの位置検知信号コ
１に、乗算回路ｓｇの端子ＳＳ＠の入力電圧を乗算した
ものを示している。

第１Ｏ図（りの反転回路ＳＳの入力はローレベルなので
、アンド回路６Ｓαの入力が〕）イレベルとなっている
。このときに、端子よｌαに位置検知信号が入力される
と、アンド回路６５迄の上側の入力もハイレベルとなる
ので、その出力がノλイレペルとなり、トランジスタ１
０　＠　、　１０　ｅが導通する。

抵抗７０＠の電圧降下が、励磁コイルのインダクタンス
により漸増し、第を図の曲線ｔＩ９　Ｇに示すように励
磁電流が増大する。

オペアンプＳ７の子端子の入力電圧が、一端子のそれ即
ち第Ｓ図の曲線何を越えると、オペアンプｊ９の出力は
ハイレベルに転化し、この信号の始端部の微分パルスが
、微分回路ｊ７↓により得られる。

この微分パルスにより、単安定回路具が付勢され、その
出力が短時間だけ、ノ・イレペルとなるので、反転回路
ＳＳの出力が対応する時間だけローレベルに転化して、
トランジスタ１０　＠、　ｉ。

Ｃを不導通とする。

従って、励磁コイルＡに蓄積された磁気エネルギは、ダ
イオード６７ｂ、電源、抵抗７０α、ダイオード６７α
を介して放電され、この曲線が第３図で曲線ｇ９　ｂと
して示される。

電源を充電する形式となっているので、印加電圧を高く
することにより、曲線弘９ｂは急速に降下する。又曲線
ぎ４の上昇も急速となる。短時間後に、単安定回路Ｓ６
の出力はローレベルに復帰するので、アンド回路６５８
の出力もハイレベルとなり、励磁コイルＡの通電が開始
され、この通電曲線が第Ｓ図で曲線弘９Ｃとして示され
る。

上述した通電サイクルが繰返され、位置検知信号曲線Ｉ
Ｉざの右端で通電が停止する。

通電曲線は、位置検知信号に相似した形となり、端子５
Ｉ＠の入力により通電電流を制御できる。

第を図の点線間の矢印≠７が、単安定回路Ｓ６のハイレ
ベルとなる時間巾である。オペアンプｊ７は少しヒステ
リシス特性を有するものがよい。

この特性を利用すると、微分回路ｓ７＠を除去すること
ができる。

全く同じ事情で、端子ｚｙ　ｂより入力される位置検知
信号により、トランジスターＯｂ　、　１０　ｄが制御
されて、励磁コイルＢの通電が制御され、同形の通電曲
線となる。端子５Ｓαの入力によりその大きさを変更で
きることも同様である。以上の説明より判るように、／
相の電動機として回転する。

第１Ｏ図（りの励磁コイルＡ、Ｂは、第３図の励磁コイ
ル１７　ｂ　、　／？　ｆ及び励磁コイル／’ｌｃｔ、
／７にをそれぞれ示すものである。−組の励磁コイルは
、直列若しくは並列に接続されている。

コイル９＠、９ｂによる位置検知信号は、第７図（＠）
の曲線コロα、　２１．　ｂ　、・・・及び曲線コ１．
コｂ、・・・となっている。

かかる位置検知信号は、第１０図（りのアンド回路ｕ　
＠　、　＆！　ｂ　、乗算回路ｓｔｒ　、オペアンプ５
７等と全く同じ構成の電気回路の端子ｓｌｓ　、　ｓｌ
ｂに対応するものに入力される。

このときのアンド回路ｕ　曝、　４ｊ　ｂに対応するア
ンド回路の上側の入力信号が、第７図（りの曲線コロα
、　４　ｂ　、・・・及び曲線コ１．コｂ、・・・を矩
形波に整形したものとなっている。かかる制御回路のア
ンド回路ｕ８．ｕ　ｂに対応する回路の出力を、端子６
９　Ｇ　、　４９より入力せしめて、トランジスタｔｏ
　ｇ　、　ｔｏ　ｇ　、　ｌｏ　ｆ　、　ｌｏ　Ａのオ
ンオフを制御して、全く同様に励磁電流の制御を行なう
ことができ、その作用効果も又同じである。

端子７０　ｅは、抵抗７０　ｂの電圧降下即ち励磁電流
の検出端子となり、又端子３８　＠の規準電圧は共通に
利用できる。

ダイオード４７４．４’ｌｆ、・・・の作用も同じであ
る。

従って、ユ相のりラフタンス型の電動機として回転子ｌ
は回転するものである。

励磁；イルＡ、Ｈによるトルクは、第７図（りの曲線３
２塔、３コｂ、・・・とじて、又励磁コイルＡ。

Ｂによるトルクは、曲線３３　＠ｅ　ＪＪ　ｂｅ・・・
となり、合成トルクが出力トルクとなる。

本発明装置の特徴は次の点にある。

第１に、出力トルクは、端子ｓｔ　ｇの規準電圧により
規制されて、印加電圧に無関係である。

印加電圧は、磁気エネルギの急速な蓄積と放出に効果を
挙げている。

リラクタンス型の電動機は、高トルクとすると、大きい
磁気エネルギの蓄積があるので、回転速度が著しく低下
する。しかし位置検知信号に相似した通電が強制的に印
加電圧を太き（することにより出来るので、反トルクの
混入と、電流の立上りのおくれが除去される。

従って高速高トルクの電動機が得られ、有効な技術が供
与できる効果がある。

第２に、１）０度の通電の初期と末期は電流値が小さく
抑止されているので第７図（勾の通電曲線弘６について
前述した効率の低下が防止でき、一般の直流機と同等な
効率の得られる効果がある。

第３に、通電波形が、位置検知信号ａｔ　（第を図図示
）に見られるように、滑らかな立上りと降下なので振動
の誘発が防止できる効果があム又上述した立上りと降下
の特性は、第６因について説明し念ように、自由に変更
できるので、振動の制御をすることができる。

以上の説明より理解されるよう忙、前述した第１、第２
。第３の欠点を除去することのできる特徴がある。

第ダに、洩れ磁束による第５の欠点も除去される特徴が
ある。この理由は、第７図（ｂ）について前述した通り
である。又突極数を多くしたことにより、上述した効果
が得られたのは、突極数が多くなっても、第１θ図（＠
）の制御回路により、回転速度が低下しない利点がある
からである。

第φ図の実施例は、次に述べる特徴がある。

リラクタンス型の電動機は出力トルクは大きｂが、磁極
と突極間の径方向の磁気吸引力も太き（なる。従って回
転中の騒音が大きくなる欠点がある。第φ図の装置にお
いて、矢印Ａ−／方向に回転したときの出力トルクの曲
線は第７図（４）の曲線ＪＪα、　ＪＪ　＠　、　ｊコ
ロ　、　３３６　、・・・と変化する。

このときの磁極と突極間の径方向の出力トルクに無関係
な磁気吸引力のある区間は、矢印ｊ４Ｌｓ　、　３１）
　ｂ　、　ｊ＊　ｅ　、・・・のように移動する。従っ
て必ず磁気吸引力は９０度ずつ重畳して発生しているの
で、回転軸ｔは、！方向に軸承に押圧されながら回転し
ている。

従って、押圧力が零となる点がないので、振動すること
なく、又機械音の発生も抑止される効果がある。

上述した場合に、磁極／６ａと１６ｍ及び磁極／ｌａ　
ｂと／４　ｆ及び磁極／Ａ　６と／Ａ　Ｊ及び磁極／ｂ
ｄと／４　Ａは軸対称の位置にある。従って、径方向の
突極に対する磁気吸引力はバランスしている筈であるが
、空隙長の差により残留するアンバランスな磁気吸引力
があり、これが振動を誘発する。

これを除去するには、回転子ｌを僅か偏心させるか、若
しくは、半周面の突極り高さを少し高（することにより
除去される。半周面の磁極の高さと他の半周面の本のの
高さに差を設ｆｆ−（も同じ目的が達成される。

第参図の展開図を右方に一倍の長さとすると、突極数は
３個、磁極数は７６個となる。かかる手段により本発明
装置を構成することもできる。

出力トルクが一倍となるが、回転速度はｌ／コとなる。

実測によると１万回／毎分まで回転速度が上昇するので
、実用的に有効な手段となる。

このときに、磁極数をｔ個としてもよい。径の小さい電
動機の場合に励磁コイルの装着空間を大きくできる利点
がある。

第ｑ図の磁極間の離間角（位相差）の−膜内表現は、次
のようになる。

磁極／６＠と／Ａ　ｅの位相差は、（／ｇｏ＋　３ｔ、
ｏｎ）度、磁極／＆　＠とｌｔ、　ｂの位相差は（９０
＋　Ｊ＆Ｏｎ　）度、磁極／＆ｂと／６ｔｔ　ノ位相差
は（ｔｇｏ＋　ａｂｏｎ）度である。ルは正整数である
。

第を図の回路は、第１θ図（勾の左側の回路と同じ目的
を達する為の他の手段である。

第を図において、端子６コ藝、＆コｂの出力は、第１Ｏ
図（＠）のＭ点及びＮ点の入力となっている。

第１０図（＠）の抵抗７０　＠　、　７０　ｂの電圧降
下を両波整流する回路即ち絶対値回路が設けられる。記
号見が絶対値回路で、その入力端子ｓｓ　ｇ　、　ｓコ
ｂには、第１Ｏ図（＠）の抵抗７０１ｍの両端の電圧信
号が入力されている。絶対値回路Ｓコの出力は励磁電流
に比例し、正逆いずれに通電されても、その大きさに比
例する正の電圧信号が、オペアンプ６０の一端子に入力
されて匹る。

第を図の端子＆３　＠、　４Ｊ　ｈより、第２図の端子
７３導の位置検知信号を矩形波に整形した電気信号及び
端子／Ｊ　ｅの位置検知信号を矩形波に整形した電気信
号が、それぞれ入力されている。

乗算回路ＳＳの端子ＳＳ＠には、出力トルクを指定する
規準電圧が入力されている。

端子３１　ｓ　、　ｓｉ　ｂには、第１０図（８）の同
一記号の端子と同様に、第２図の端子／Ｊ　８　、　／
３　ｅの位置検知信号が入力されている。

位置検知信号（第７図（りの曲＃コ１．コロ。

・・・）が入力された場合を説明する。このときの乗算
回路ＳＳの出力を、第７図（１）のタイムチャートで点
線３０＠とじて示しである。

その始端部が入力され、端子ＳコＣの電流検出信号より
、乗算回路ＳＺの出力信号の方が大きいときには、オペ
アンプ６０の出力はハイレベルとなるので、アンド回路
６７　ｉの出力はハイレベルとなり、トランジスタ１０
　ｓ　、　１０　ｅが導通して、励磁コイルＡの通電が
開始され、この曲線が第７図（＠）で曲線３／＠とじて
示されている。

電源端子ｔｔｍ、ｕｂに印加される電圧は高電圧となっ
ているので、電機子電流曲線Ｊ／αの立上り部は急峻と
なり、前記した電流検出回路の出力が乗算回路ＳＳの出
力より大きくなると、オペアンプ６０の出力は、ローレ
ベルに転化して、アンド回路６／虐の出力分ローレベル
とする。

従って、トランジスタ／Ｑ　ａ　、　１０　ｅは不導通
となる。従って蓄積磁気エネルギの放電により、曲線、
７／　ｂにそって電流が減少する。所定値に減少すると
、オペアンプ６０の出力は再びハイレベルとなり、トラ
ンジスタ１０　曝、　１０　ｅが導通シて、電流は曲線
ｊ／　ｆｆにそって増大する。かかる゛サイクルは、正
帰還回路となっているオペアンブル００ヒステリシス特
性により繰返される。電流の上限と下限は、第７図（り
の点線３０＠と３０　ｂになる。点線３０ｇ　、　３ｔ
）　ｂの高さの差は、オペアンプ６０のヒステリシス特
性で規制され、又それ等の高さは、端子ａｓ　ｂの出力
トルク指令の規準電圧信号により規制されている。トラ
ンジスタ１０＠。

１０　ｅが不導通に転化したときに、励磁コイルＡの蓄
積磁気エネルギは、ダイオード６７ｂ、電源。

抵抗７０　県、ダイオード６７＄を介して放電される。

電源を充電する形式となつＣ１ｎるりで、放電電して急
速となるので、高速回転時においても、位置検知信号曲
線に相似した通電波形となる。

従って、反トルクの発生が抑止され高速度回転が可能と
なる効果がある。又効率も上昇する効果がある。

端子Ｓ／ｂより、位置検知信号即ち第７図（りの曲線！
７　！　、　２７　ｂ　、・・・の信号が入力された場
合にも、端子６コｂの出力により、トランジスタｉｏｂ
。

１０　ｄのオンオフ制御が同様に行なわれる。従ってＩ
相の電動機として回転する。

励磁コイル、４．／３についても事情は同じで、第９図
の回路により同じ通電制御が行なわれる。

従ってユ相の電動機として回転する。作用効果は前実施
例と同じである。

励磁コイルの通電制御の他の手段を第７０図（ｂ）につ
き、次に説明する。

第１Ｏ図（勾において、端子７２　Ｇ　、　７２　ｂに
は、第３図の端子ＩＪ　＠　、　／ｊ　６の出力が入力
され、端子７！６．７コｄには、第３図のコイルｒｓ、
ｔｂ、ｆ：コイル９α、？ｂと置換したＥきの端子／Ｊ
　ｓ　。

ｉ、ｙ　ｅの出力に対応する位置検知信号が入力されて
いる。

端子７コｓ　、　７２　ｂｓ・・・の入力は、矩形波整
形回路７５α、　７ｊ　ｂ　、・・・により矩形波とさ
れる。

端子７コ＠、７２６．７２６，７コｄの入力に対応する
上記した矩形波の位置検知信号が、第７図（ｂ）のタイ
ムチャートで、それぞれ曲線Ｊｊｒ＆、３１６゜・・・
及び曲線３７　＠　、３７　ｂ　、・・・及び曲線３４
＠、３４６゜・・・及び曲線３１　導、　３１　ｂ　、
・・・として示されている。

曲線３ｂ　ｇは曲線３ｓ１より９０度進相している。

７ン）”回路７３＠ノ入力は、曲線ｎ　ＩＢ　、　８　
ｈ　。

・・・及び曲線３４　ａｔ　、　ＪＡ　ｂ　、・・・と
なっているので、その出力は曲線３９４　、３９　ｂ　
、・・・となり、９０度の巾となる。アンド回路７３ｂ
の入力は、曲線３ｓ＠。

３！　ｂ　、・・・及び曲線ＪＡ　＆　、　、７４　ｂ
　、・・・をともに反転した曲線３り畢、　３７　ｂ　
、・・・及び曲線３５α、　３１　ｂ　。

・・・となるので、その出力は、曲線−ｇ　、　ｌｌ０
ｂ　。

・・・となる。

アンド回路７３ｅの入力は１、曲線Ｊｊ　＠　、　Ｊ！
　ｂ　。

・・・と曲線３１　ｍ　、　３１　ｂ　、・・・となる
ので、その出力は、曲線Ｕ／　ａ　、ダｔｂ、・・・と
なる。

アンド回路７．？　ｄの入力は、曲線３７４　、　Ｊ？
　ｂ　。

・・・と曲線ＪＡ　Ｇ　、　ＪＧ　ｂ　、・・・となる
ので、その出力は、曲線ダ２傷、−６，・・・となる。

トランジスタｌ０ＬＬ、１０６及びトランジスタ１０ｂ
、ｌｏｄは、前実施例と同じく励磁コイルＡ。

Ｂの通電制御を行なっている。

直流電源の投入とともに、端子６１　ｅより供電される
ので、コンデンサ７６の充電電流により、抵抗７６１の
電圧降下は最大となり、アンド回路７４！　＠、　７１
　ｂの入力はハイレベルとなる。

従って、オア回路７Ｊａ、７＃ＩＳの出力は、第７図（
勾の曲線３３　＆　、　ｊｊ　ｂ　、・・・及びこれ等
を反転した曲線３ｔ　ｔｓ　、　Ｊ７　ｈ、、、７．・
・・となる。

従って、オア回路？！ｒ＠の出力により、励磁コイルＡ
が１）０度の巾で通電され、励磁コイルＢは、１）０度
おくれたｉｔｏ度の巾の通電が行なわれる。従ってｌ相
のリラクタンス電動機の出力トルクが得られる。

ブロック回路Ｔは、励磁コイルＡ、Ｈの通電制御回路で
トランジスタφ個を使用Ｌ７’Ｃ）う７ジスタ回路を示
している。励磁コイルＡ、Ｈのトランジスタ回路と全（
同じ構成となっている。

又オア回路７１＠、７１ｂ、アンド回路７ダα、７弘す
励ＳコイルＡ、Ｂは１）０度の巾の通電が、曲線ＪＡ　
ｇ　、　ＪＡ　ｂ　、・・・及び曲線３ｇ　＠、　、７
ざす、・・・の電気信号に対応して行なわれる。

コンデンサ７嶋抵抗７６αの時定数回路は共用して使用
できる。

従って、設定された時間だけ、コ相のりラフタンス型の
電動機として起動する。

この状態では、速度が上昇すると、前実施例につめて説
明したように１反トルクが発生して、上昇が停止し、効
率も劣化する。

しかし設定時間経過すると、アンド回路７弘１゜７参す
の１つの入力がローレベルに転化するので、出力はロー
レベルとなる。従ってアンド回路７３ｇ　、　７３　ｂ
の出力により、励磁コイルＡ、Ｂの通電制御が行なわれ
る。又端子７９＠、７９６の出力により、同様に励磁コ
イルＡ、Ｈの通電が行なわれる。

従って、励磁コイルＡ、Ｂ、Ａ、Ｈの励磁電流の曲線は
第７図（勾の点線ｅＪａ　、　ＩＩｙ　ｂ　、・・・及
びその他の点線曲線となる。

位置検知信号３９αの場合につき上述した励磁電流の性
質を次に説明する。

励磁コイルＡのインダクタンスの為に立上りは、点線グ
３１のようになり、曲線３９　ｉｌの右端で、トランジ
スタ／θ６．／θＯが不導通となるので、蓄積磁気エネ
ルギは、ダイオード６７ｔｇ、Ａ７ｂを介して電源を充
電するように環流されるので、急速に励磁電流が消滅す
る。

電源電圧を高（すると、曲線ｐ３　＠のピーク値が大き
くなり、出力トルクが増大する。このときにも電源ＫＷ
流する磁気エネルギは、電源電圧が高いので、更に急速
に消滅する。

従って、励磁電流の曲線す３＠、ダ３ｂ、・・・の巾は
ｌ／０度を越えることがなく反トルクの発生はない。高
速度とした場合にも１）０度を越えることはない。他の
励磁コイルについても上述し九事情は全く同じである。

従って、高速高トルクのりラフタンスミ動機を得ること
ができるものである。即ちリラクタンス型の電動機の特
徴である出力トルクが大きい特性を保持して、しかも高
速度まで、印加電圧により速度が変更できるものが得ら
れる特徴がある。

実測によると、出力トルクが１０キログラムセンチメー
トル位で毎分６万回転の電動機を作ることができる。

制御回路が前実施例と比較して簡素化されているので、
インバータ付の可変速度の銹導機より著しく廉価に作る
ことができる。

前実施例も含めて、回転子は珪素鋼板のみなので、高速
でも遠心力による破損はない。

起動時のトルクが余り必要でないものは、第１Ｏ図（ｂ
）のコンデンサ７６、抵抗７６＠、オア回路７８謬、７
１ｂ、アンド回路？’ｉ　＠　、　７！　６を含む回路
は不要である。第７図（句の曲ｍ仰導、鉾す、−・及び
曲線ダＳ藝、夕＆　ｂ　、　山は、それぞれ励磁コイル
Ａ、Ｂ及び励磁コイルＡ、Ｈの通電による出力トルク曲
線である。

前実施例と同様に、各トルク曲線は９０度ずつ重なって
いるので、径方向の磁気吸引力による振動の発生は防止
される。その他の振動の発生も前実施例と同じ手段によ
り同様に防止される。

次に第１Ｏ図（ｅ）について説明する。第１０図（＝）
は第１０図（４）　、　（勾と同じ目的が達成されるコ
ミ源方式の通電制御回路である。

端子ｔｏ　ｇ　、♂Ｑｅは直流電源正負端子で、その中
間値の電圧が端子ｔｏ　ｂとなって−る。

抵抗７Ｑの電圧降下は励磁電流に比例している。

この電圧降下は両波整流回路（絶対値回路）Ｅにより、
出力端子に常に正電圧が出力されるようにされている。

この出力電圧は励磁電流に比例する信号とし℃利用され
る。端子ざユａ　、　１２　ｂには、第１θ図（りのＭ
点とＮ点の出力がそれぞれ入力される。

端子１２　＝ｌ若しくは１２　ｂの入力信号が７１イレ
ベルのときに、励礁コイルＡ若しくはＢが通電される。

端子ｔａ　ａの入力がローレベル忙転化すると、トラン
ジスタｒ１）が不導通となり、励磁コイルＡの蓄積磁気
エネルギは、電源ｒｏｂ、ｔｒｏｅ、ダイオード１３　
ｂを介して放電される。電源にエネルギを返す回路とな
って匹るので、第１０図（りと同じく通電は急速に停止
する。トランジスタ！ｌｂが不導通に転化したときもダ
イオードｒ３１を介する同じ作用がある−）本実施例は
、第９図。

第１Ｏ図（＠）の回路を組合せ℃も、又組合せないで、
第１０図（Ａ）で説明した通電制御手段の両者に適用で
きるものである。第７０図（１）　、　（ｂ）の回路と
比較して、ダイオードとトランジスタの数がｌ／２とな
る利点がある。

の短絡による反トルクの発生が防止され、効率を上昇し
、しかも構成が簡素化されＣＷる。

第２に、各実施例の説明より理解されるように、回転速
度は印加電圧により、又出力トルクは、励磁電流により
独立に制御できるので、使用目的に応じて、高速、高ト
ルクのリラクタンス電動機を自由に設計することができ
る。従って直流電動機として利用して有効な手段を提供
できる。

特に、回転子が単なる珪素鋼板の積層体となるので、細
長型とすることができ、小さい慣性となるので有効であ
る。又回転子に高価な稀土属マグネットを使用しないで
、同等の出力トルクが得られる効果がある。

出力トルクに無効な励磁電流が遮断され℃いるので、効
率を上昇せしめることができる。

回転速度と出力トルクを独立に自由に変更できるので、
かかる特性を利用して、トルクと回転速度の特性を良好
とすることができる。

本発明装置の効果の第３は次の点にある。即ち高トルク
とすると、特にリラクタンス型の電動機では、励磁コイ
ルのインダクタンスが大きくなり１反トルクを発生する
ので低速となる。

これを防止し℃高速高トルクの特性を得る為に、励磁コ
イルに蓄積された磁気エネルギを電源に急速に環流して
、励磁電流曲線をｉｔｏ度の巾の間にあるように規制し
て目的を達成しくいるものである。

第ダに、回転子が高速になっても、遠心力による破損が
ない。従ってグラインダ及びドリルマシンの駆動源□と
して有効である。

第Ｓに、第７０図（句の実施例では、インバータ付の誘
導機と同じ特性が得られ、回路が簡素化されるので廉価
となり、出力トルクが大きくなる効果がある。

第６に、位置検知素子としてコイルを利用できるので、
耐熱性があり、高出力の電動機とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、−周知のリラクタンス電動機の磁極と突極の
展開図、第二図は、位置検知素子となるコイルを含む電
気回路図、第３図は、本発明装置の構成の説明図、第参
図は、本発明装置の磁極と突極と励磁コイルの展開図、
第５図は、出力トルク曲線を対称形とする為の手段の説
明図、第６図は、位置検知信号曲線のグラフ、第７図は
、位置検知信号、出力トルク、励磁電流のタイムチャー
ト、第Ｓ図は、励磁電流曲線のタイムチャート、第７図
は、励磁コイルの１部の通電制御回路図、第１Ｏ図は、
同じ（励磁コイルの他の実施例の通電制御回路図をそれ
ぞれ示す。 Ｉ・・・回転子、　　　／４．／ｂ、／ｅ、・・・突永
／り・・・導体回転子、　　ｇａｏｇｂ、ｑａ、ｔｔｂ
・・・コイル、　　　ｊａ、３ｂ、ダ１．弘す、！ｒ＠
。 ｚｂ　　４ａ、４ｂ−−−磁極、　　Ｊｅ、Ｊ’、Ｑｅ
　　ｌｉｄ　　Ａ　　Ｂ　　Ａ　　Ｂ　　！ｅ、ｊｄ、
ｂｅ。 ４ｄ・・・励磁コイル、　　１６・・・固定電機子、ｔ
・・・回転軸、　　／１）１８　、　／ダｂ、・・・、
導体回転子突出部、　　　り・・・発揚回路、　　／Ｊ
、／３ｈ、Ｓ〕。 ４０、…オペアンプ、　　１６藝、ｉｂｂ、・・・磁極
、／７　＠　、　／７　ｂ　、・・・励磁コイル、　　
−・・・突出部、コダ　、　　＃　　＠　　、　　λＳ
　ｂ　、　　…　、　コロ　爆　、　コ４ｂ、　　　・
・・　、　コア　α　。 ２７６、・・・、コ１．コロ、・・・、３ｊα、　３ｓ
　ｂ　、・・・。 Ｊ４　　＠　　、　　、７Ａ　　ｂ　　、　　　・　　
、　　Ｊ？　　Ｉ　　、　　、７？　　Ａ　　、　　　
・　　、　　、３ｔ　　＠　　、　　、Ｍ　　ｂ。 …＊　３９＠、　３９　ｂ、…、４ｔＯα、すす、…、
す／虐。 ダｉｂ、・・・、輻＠、ダλｂ、…、３θ塔、　Ｊｌ１
７　ｂ　、グｇ・・・位置検知信号、　　コ９　λ９＠
　　Ｊコ４３コｂ　・・・３３　ａ　、　ＪＪ　ｂ　、
　・”　、　４４４１８　、１）４１　ｂ　、−、４Ｉ
３　＠、　＜Ｑ　ｂ。 ・・・トルク曲線、　　３１α　、７／　ｂ　　・・・
　ダ６　≠６α４ｔ、７　＠　、　４ｃｊｂ　、　・、
　Ｑ９　ｇ　、　Ｑ９６　、　・・・励磁電流曲線、６
１　’！　、　６１　ｂ　、　６♂＃　Ｈ＋＋電源正負
極、　　１０＠１０ｂ　、　１０６　、１０　ｄ　・）
ランジスタ、　　４１　ｍ　、　６＊ｂ、φ、　７ｊ　
’Ｘ　、　７ｊ　ｂ　、　−・・矩形波成型回路、Ｓ５
・・・乗算回路、　　Ｔ・・・励磁コイルＡ、１）の通
電制御回路、　　ｒ／　＠　、　Ｉ／　ｂ・・・トラン
ジスタ、ｔｏ　＠、、ｔｏ　ｂ　、　ｔｏ　ｅ　・・・
直流電Ｒ正負極、Ｅ、５ユ・・・絶対値回′姑、　　３
’！−・・・単安定回路。 ４　１　　ｇ（（Ｌ） 茗　１　回（６） 蔓　２　画 ６ｅ ＃３ｇ Ａ−１ 第　５　図 某　６　回 蓼　７　図（α） 第　７　図（４） 甚　ｔｏｒｍｔ番） 某　１０　１２（Ｃ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）リラクタンス型の２相の電動機において、外筐に
   設けた軸承により回動自在に支持された回転軸に中央部
   が固定された回転子と、該回転子の回転面において、等
   しい巾と等しいピッチで配設された１０個以上の複数個
   の磁性体突極と、円環状の磁性体により作られ、外筺に
   固定された固定電機子磁心と、僅かな空隙を介して突極
   に対向するとともに軸対称の位置において、電機子磁心
   より突出し、突極と同じ巾の２個１組の第１の磁極及び
   これ等に捲着された第１の励磁コイルと、第１の磁極よ
   り、電気角で（１８０＋３６０ｎ）度・・・ｎは２以上
   の正整数・・・離間した軸対称の位置において、電機子
   磁心より突出し、僅かな空隙を介して突極に対向し、突
   極と同じ巾の２個１組の第２の磁極及びこれ等に捲着さ
   れた第２の励磁コイルと、第１の磁極と第２の磁極の中
   央の軸対称の位置において、電機子磁心より突出し、僅
   かな空隙を介して突極に対向し、突極と同じ巾で、２個
   １組の第３、第４の磁極ならびにそれぞれに捲着された
   第３、第４の励磁コイルと前記した電機子磁心側に固定
   され、回転子の突極の位置を検知して、電気角で１８０
   度の巾の第１の位置検知信号及びこれより電気角で１８
   ０度おくれた１８０度の巾の第２の位置検知信号及び第
   １、第２の位置検知信号よりそれぞれ電気角で９０度離
   間した１８０度の巾の第３、第４の位置検知信号が得ら
   れる複数個の位置検知素子を含む位置検知装置と、第１
   、第２の励磁コイルのそれぞれに直列に接続されたトラ
   ンジスタを第１、第２の位置検知信号により付勢し、第
   ３、第４の励磁コイルのそれぞれに直列に接続されたト
   ランジスタを第３、第４の位置検知信号により付勢導通
   せしめて、各励磁コイルに電気角で１８０度を越えない
   巾の励磁電流を直流電源より通電して、奇数番目の励磁
   コイルと偶数番目の励磁コイルの通電角の位相差を電気
   角で９０度に保持して、回転子に１方向の駆動トルクを
   発生せしめる通電制御回路とより構成されたことを特徴
   とするリラクタンス型２相電動機。
2. （２）第（１）項記載の特許請求の範囲において、立上
   りと降下部がゆるい傾斜となる電気角で１８０度の巾で
   互いに同じ角度だけ離間した第１、第２の位置検知信号
   及びこれ等よりそれぞれ電気角で９０度位相差のある同
   じ形状の第３、第４の位置検知信号が得られる位置検知
   素子を含む位置検知装置と、出力トルクを指定する基準
   電圧と第１、第２、第３、第４の位置検知信号を乗算す
   る乗算回路と、第１、第２の励磁コイル及び第３、第４
   の励磁コイルのそれぞれの通電電流を検出する第１、第
   ２の電流検出回路と、第１、第２の位置検知信号を１つ
   の入力とする乗算回路の出力と第１の電流検出回路の出
   力を比較し、後者が前者より大きいときには、第１、第
   ２の励磁コイルに直列に接続されたトランジスタを不導
   通に転化して、励磁コイルの蓄積磁気エネルギをダイオ
   ードを介して電源に環流し、後者が前者より設定値だけ
   小さくなつたときには、前記したトランジスタを導通せ
   しめ、第３、第４の位置検知信号を１つの入力とする乗
   算回路の出力と第２の電流検出回路の出力を比較し、後
   者が前者より大きいときには、第３、第４の励磁コイル
   に直列に接続されたトランジスタを不導通に転化して、
   励磁コイルの蓄積磁気エネルギをダイオードを介して電
   源に環流し、後者が前者より設定値だけ小さくなつたと
   きには、前記したトランジスタを導通せしめる通電制御
   回路とより構成されたことを特徴とするリラクタンス型
   ２相電動機。
3. （３）第（１）項記載の特許請求の範囲において、電気
   角で１８０度の巾で互いに同じ角度だけ離間した矩形波
   の第１、第２の位置検知信号及びこれ等よりそれぞれ電
   気角で９０度位相差のある同じ形状の第３、第４の位置
   検知信号が得られる位置検知素子を含む位置検知装置と
   、第１、第２、第３、第４の位置検知信号の論理処理を
   行なつて、それぞれの位置検知信号の始端部より電気角
   で９０度の巾の第５、第６、第７、第８の位置検知信号
   を得る電気回路と、第５、第６の位置検知信号により、
   第１、第２の励磁コイルのそれぞれに直列に接続された
   トランジスタを付勢導通し、第７、第８の位置検知信号
   により、第３、第４の励磁コイルに直列に接続されたト
   ランジスタを付勢導通し、各励磁コイルの通電が断たれ
   たときに、励磁コイルに蓄積された磁気エネルギをダイ
   オードを介して電源に環流せしめる通電制御回路とより
   構成されたことを特徴とするリラクタンス型２相電動機
   。