JPH01243877A - ３相半導体電動機 - 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〕 コアレスのもの若しくはコアのある３相の直流電動機と
して、産業機器、民生機器の動力源として利用されるも
のである。

〔従来の技術〕

本件出願人による特公昭５＆−２４２６弘号、特公昭ｓ
ｑ−，ｙｔｉｏ号等がある。他に周知の整流子、刷子を
有し、若しくはホール素子を利用する３相直流電動機が
ある。

〔本発明が解決しようとしている課題〕整流子刷子を備
えた３相直流電動機は長い歴史を持ち、従って技術的に
研究しつくされている。

従って、その構成の簡素さ、組立の容易さ、価格につい
てほぼ問題なく、現在においても広い用途を持っている
。

しかし、整流子、刷子の磨耗により耐用時間がみじかい
ことと、これによる故障率の多いこと及び機械ノイズ、
電気ノイズが大きいこと等の欠点は解決されていない。

カセットレコーダ、コンパクトデスク等の駆動源とした
場合に定速制御を行なう必要がある。

この為に一般にブリッジサーボ回路が利用されているが
、使用中に刷子と整流子間の摺動により、抵抗が変化し
、この変化は、速度変化の信号と同じなので、逆に速度
変動を発生して、再生音質を劣化せしめる第１の問題点
がある。

第２の問題点。

ホール素子（磁電変換素子の１つ）３個を位置検知素子
としてマグネット回転子の角位相を検出し、トランジス
タ回路（３相ブリッジ回路）を付勢して、電機子電流の
制御をして３相の直　　　　−流電動機を得る手段があ
る。

この手段によると、前述した整流子型の直流電動機の欠
点はすべて除去される。

しかし、組立作業が錯雑となり、又高価となる欠点が発
生する。特に小型偏平なものとなる程この問題は大きく
なる。

ホール素子を３個使用するので、その導出線が７２本と
なる。ホール素子のある空間は狭い空隙部なので、この
処理を考えても理解される筈である。

第３の問題点。

キャプスタンモータ）とする為に、ホール素子を除去し
て、逆起電力を位置検知信号とする手段も採用されてい
るが、起動をステツピングモ−夕として行なうので、起
動が失敗する場合が多い。

又コ相の電動機とすると、リプルトルクが増大し、ｌ相
の電動機とすると更にリプルトルクが増大し、又起動に
問題が多くなる。

上述したように、構成を簡素化し、偏平廉価なるものに
すると特性上に問題点が発生し、実用性が失なわれてい
る現状である。

第４の問題点。

出力が１０ワット以下位の小型の半導体電動機（ブラシ
レス電動機）では、その制御回路は電動機の筐体内に収
納することが望まれている。

この目的を達成する為に電子回路を集積回路（以降はＩ
Ｃと呼称する）とすることがよい。

この為の商品もいくつか出ているが、いずれも回路の一
部のＩＣ化が行なわれているのみなので、上述した目的
は達成できない。達成できない問題点は次に述べること
である。

即ち、ホール素子は３個ともに特定の位置に分離して配
設する必要があるので、全体のＩＣ化が困難となるから
である。即ちＩＣをホール素子を含めて１つのパッケー
ジに収納することが不可能となり、電動機の組立て工程
を錯雑化する問題点がある。

第！の問題点。

ホール素子は、出力が小さく、又高温で使用できないの
で、大きｂ出力の電動機に使用できない問題点がある。

第６の問題点。

前述した特公昭３９−３／１０号記載の技術は、撮動が
多く、衝撃音（軸承と回転軸との衝突する音）が構成上
避けることが不可能で、耐用時間は数時間となり実用性
が失なわれている。耐用時間がみじかいのは、含油軸承
が衝撃により磨耗するからである。

第７の問題点。

定速制御の手段として、慣用されている手段を採用する
ことができる。この場合に、小出力のものの場合には、
電機子電流をトランジスタのベース制御により１、活性
領域で制御しても、ｆｃの発熱は余り問題とならない。

しがし出力が大きくなると、ＩＣの発熱が問題となり、
大型高価となり実用性が失なわれる問題点がある。

小出力の電動機でも、より小さく廉価なＩＣを得ようと
すると、かかる問題点は同じく発生する。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明装置は、刷子整流子のないブラシレス電動機（半
導体電動機）となっているので、第１の問題点が解決さ
れる。

ホール素子１個若しくはコイル１個を位置検知素子とす
るＪ相直流電動機を構成した為に第２〜第６の問題点が
解決される。

更に又、定速制御手段として、特別な構成の制御を行な
っているので第７の問題点が解決される。

次にその詳細を説明する。

ホール素子を１個とする為に、位置検知用のマグネット
回転子をトルク発生用の界磁マグネット回転子と区別し
て設け、前者は、磁極中が電気角で１２０度のＮ、Ｓ磁
極を１組として、これを複数組設け、これ等を電気角で
１２゜度離間し、ホール素子の出力をＮ、５ｆｉｉｉに
対向した電気角で１２０度（以降は電気角の表示を省略
する−の第１．第２の位置検知信号及び無研界部に対向
した第３のｌ−０度の巾の位置検知信号を得る。

これ等の位置検知信号をベース久方とじて導通する第１
、第２。第３のトランジスタ及び他の３個のトランジス
タよりなるトランジスタブリッジ回路が必要となる。

３相ブリッジ回路（Ｙ型接続）に含まれる３個の電機子
コイルに誘起される誘導出方（逆起電力）は位置検知信
号となるので、この信号よりほぼ１ｇＯ度の巾の所要の
位置検知信号を得て、他の３個のトランジスタの導通制
御をすると、３相Ｙ型電動機と全（同じ駆動力が得られ
るものである。

起動時においては誘導出力がないので、第１゜第２。第
３のトランジスタのみの制御となり、他の３個のトラン
ジスタは不導通に保持され、このときＫ、３相の電機子
コイルの一端の接続点を設定された時間だけ、電極正極
若しくは負極と接続する回路が必要となる。又ホール素
子の代りに、径の小さいコイルを利用することができる
。この詳細については、実施例につき説明する。

位置検知用マグネット回転子は特別に設けることなく、
界磁マグネット回転子の一部を利用することができる。

軸方向空隙型のコアレス電動機の場合には、更に特別な
構成とすることにより、小型偏平化を行なうことができ
る。

即ち、電動機の厚みを増加しない為に、隣接する電機子
コイルの隣接部及びその近傍の空隙にホール素子が設け
られるように、界磁Ｓ極と位置検知信号極の位相差を調
整する。又この状態において、電機子コイルの７２０度
の通電は、界磁Ｓ極の中央部の８界の最も強い部分とな
るようＫして効率を上昇せしめる。

位置検知用マグネットは界磁磁極の外周部の同一平面内
に円環状に設け、しかも扇型コイルの外周部の巻線中部
ちコイル巾とほぼ等しい巾とする。

扇型コイルの外周部は出力トルクに寄与しないので、こ
の部分の空間を利用して、位置検知用マグネットを設け
ているので、径の小さい電動機とすることができる。

ホール素子は出力が小さく、温度特性が悪いので、大き
い出力の電動機には使用できない。

第１Ｏ図（α）につき後述する手段により、１個のコイ
ルを用いて、ホール素子と同じ位置検知信号が得られる
ので、この手段を利用すると、出力が大きく、耐熱性の
ある装置が得られる。従って第５の問題点が解決される
。

小型の電動機の場合には、制御回路の全部を電動機本体
の内部に収納することが望まれている。

本発明装置は、ホール素子若しくはコイルを含んで１個
の集積回路（ＩＣ）とすることができ、外付部材はコン
デンサのみとなり、又速度制御回路も含んでＩＣ化でき
るので上記した目的に最適のものとなる。

コイルを位置検知素子とする場合には、コイルの径は数
ミリメートルなので小型化に問題はない。

３相の電機子コイルのそれぞれの相の電機子コイルをコ
組とし、即ちバイファラ巻きとすること罠より、電機子
電流制御の為のトランジスタはＮＰＮ型となり、ＩＣ化
が容易となる。又低電圧（Ｓボルト以下）でも作動させ
ることができる。上記した場合においても３相Ｙ型の電
機子コイルの電動機と全（同じ手段により第１〜第７の
問題点が解決される。

〔作用〕

上述した構成により次に述べる作用がある。

第１Ｉｃ、　７個の部品（ＩＣ）により駆動されるので
構成が簡素化され、組立を容易とし、量産性がある。

第２に電機子コイルの通電制御は３相ブリッジ回路と同
じものとなるので、出力トルクが大きく、効率が上昇す
る。

その他の作用は、一般のブラシレス電動機と全く同じで
ある。

軸方向空隙型のコアレス電動機に適用すると、小型偏平
化に有効な技術を供与できる。

第３に、ホール素子は、一般に温度が上昇すると使用す
ることができない。この場合には、ホール素子の代りに
、位置検知素子として、小径のコイルを利用し、これに
／−ｊメガサイクル位の通電をし、位置検知用フグネッ
ト回転子の代りに、例えば３段の段差を円周面に有する
導体回転子（マグネット回転子と同期回転する）の段差
面に上記したコイルを対向せしめる。

かかる手段によると、コイルの磁束による渦流損失が変
化し、コイルの通電電流が変化する。

この通電電流の変化を位置検知信号とすることができる
ので、高出力で温度上昇の大きい電動機にも本発明が適
用できるものである。又制御回路をＩＣ化し、コイルを
チップ部品として、ＩＣの外側に設けることができるの
で、小型化と址産性のあるものが得られる。

第ψに、バイファラ巻きの電機子コイルとすることによ
り、低電圧で駆動できる電動機が得られ、又通電しない
電機子コイルの誘導出力より回転渉度信号が得られるの
で、定速制御が容易となる。

第５に、定速制御手段をＩＣ内に収納することができ、
特に、制御トランジスタを飽和領域で使用して、特別な
構成のチョパ回路により電機子電流を制御して定速制御
を行なうことができる。従って発熱が少な、＜ＩＣ化が
容易となるものである。又効率も上昇する。

〔実施例〕

第１図以降の実施例につき、本発明装置の詳細を説明す
る。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１図において、基板コ上には、磁路となる珪素鋼板り
が貼着され、その上に扇型の電機子コイル６が貼着され
ている。

電機子コイル番の詳細が第２図（ｂ）に示されている。

トルクに有効な導体部の巾は機械角で９０度で、等しい
ピッチで、磁路となる磁性体円板りに図示のように、電
機子コイル１０α、　ｉｏ　ｂ　。

１０１？が配設されている。基板−には、円筒Ｊが植立
され、その内部に嵌着された軸承／４（打点部）に回転
軸ｌが回動自在に支持されている。

軸承としては、オイルレスベアリング若しくはボールベ
アリングが利用される。基板コの突出部２ａには、電機
子コイル１０４　、１０　ｂ　、　ＩＯＣの通電制御回
路がＩＣ化されて記号コ９ａとして載置されている。

第１図に戻り、回転軸／には、軟鋼円板ダの中央部が固
定され、この裏面には、円環状の界磁マグネット回転子
３が貼着されている。

第２図（勾にその詳細が示されている。

界磁マグネット回転子Ｓは、円周面にそって、Ｎ、Ｓ磁
極３ｒｔ、ｇｂ、夕＊、ｊｄ（巾が機械角で９０度）が
等しいピッチで設けられた円環状のフェライトマグネッ
トにより構成されている。

記号デは内部の空孔である。本実施例は、軸方向空隙型
のコアレス電動機となっている。

界磁マグネット回転子よの外周は、円環状の位置検知用
マグネット回転子ｔとなり、そのＳ極は、図示のようＫ
Ｎ、Ｓが１組となり、−組設けられている。１組のＮ、
Ｓ極と他の７組の間の間は無出界部となり、Ｏの表示が
されている。この巾はＮ、Ｓ極の巾と同じである。

Ｎ、Ｓ極の巾は機械角で６０度、電気角で／　２．０度
となっている。

位置検知用マグネット回転子ざの磁極は記号ｔα、ｆｂ
、・・・として、又零凪界部若しくはマグネットの切欠
部は記号デａ、９６＼邪として示されている。切欠部と
した方がＳＮ比の良い信号が得られる。

次に第３図の展開図につき、上述した構成の作用効果に
ついて説明する。

第３図において、電機子コイルｉｏ　ａ　、　１０　ｈ
　。

ｉｏ　ｅは周知の３相の電機子コイルである。点線の１
！磯子コイルｉｏを記号１０６の位置に移動した形式と
なっているので、電機子コイル１０４　。

１０　ｂ　、　１０　ｅも３相の電機子コイルとなり、
電機子コイルｉｏ　ｉ　、　／（７ｅ　、　ｉｏ　ｂが
それぞれ第１．第２、第３の相の電機子コイルとなって
いる。

各電機子コイルの巾は電気角で１１０度、間隔は６０度
である。以降の角度表示は、すべて電気角とする。

ホール素子／／　ｒＬは、後述する／（’（集積回路）
コ９ｒＬの一部に収納され、第２図（ｂ）に示すように
、に対向している。

位置検知用マグネット回転子ｇの径方向の巾は、第２図
（す、（句に示されるよう忙、扇型の電機子コイルの外
周部のコイル巾とほぼ等しくされている。

この部分のコイルの通電は、出力トルクに無効なので、
界磁磁極があっても無効である。

、かかる無効部分Ｋ、位置検知用マグネット回転子ｔを
設けて、電動機の外径を小さくできることが本発明装置
の１つの特徴となつ℃いる。

又ホール素子ｌ／Φは、前記した空間に載置固定しであ
るので、電機子コイルと重畳・することがなく、従って
偏平に構成できる特徴がある。

第３図の展開図に矢印Ｈ，Ｃで示すように、それぞれの
巾は、７１７度となって、界磁マグネット回転子Ｓが矢
印Ａ方向に３０度可回転ると、ホール素子／／　Ｉ！は
磁極ｊｄの磁界下に侵入するので、出力が得られ、この
出力により電機子コイル１０αが通電される。更にｌａ
Ｏ度回転すると、ホール素子／／αは磁極ｆｅの磁界下
に入りその出力により、電機子コイル１０６が通電され
る。

通電角は１２０度となり、界磁磁極Ｓα　、ｄの最も磁
界の強い部分のフレミングの力により駆動トルクが得ら
れる。従って効率は３相Ｙ型のものと同じとなる特徴が
ある。以上の条件を満足するように、界磁マグネット回
転子５の磁極と位置検知用マグネット回転子ｇの磁極の
位相を図示のように配設したことも本発明装置□の特徴
である。界磁マグネット回転子Ｓが矢印Ａ゛方向回転す
るとホール素子／／　ｅＬが、磁極ｇｄ。

ｇｏ、零出界９１に侵入するに従って、電機子コイル１
０．　ＬＬ　、　１０　ｅ　、　１０　ｂがそれぞれ１
２０度の通電が行なわれて出力トルクが得られるので、
３相の電動機とじ１回転するものである。

次に、上述した通電制御を、第７図（す、（句。

（す、（ｄ）・・・の通電制御回路を用いて説明する。

第１０図（句において、ホール素子／１１の出力は、オ
ペアンプ、Ｍ　ＣＬ　、　、７ざｂにより増巾され、矩
形波の出力となる。記号３／　１＆は直流電源正極で、
記号Ｈ−／は定電圧装置である。

オペアンプ３ｇαは、ホール素子／／αがＮ極に対向し
たとき、オペアンプ３ｇ　ｈはＳ極に対向したときに出
力が得られる。

ホール素子／／　ｅＬのＳ、Ｎ磁極に対応する出力は、
オペアンプ３１　Ｎ　、　３１　ｂにより矩形波となり
、この電気信号は、第を図のタイムチャートにおいて、
曲線ｌＩｓ　４　、　＋ｔ　ｂとして示される。曲線鉢
４、鉢すは、ホール素子ｉｉαが対向する。Ｎ、Ｓ磁極
の磁界分布曲線である。

端子４（／αの出力中は、第３図の曲線＜ｚｔα″の巾
となる。微分回路３９りの入力信号は、オペアンプＪＪ
　ａの出力を反転したもので、第を図の曲線ｑ６となる
。

微分回路３９４の出力は、曲線ｓ７となる。この信号パ
ルスはフリップフロップ回路（以降はＦ回路と呼称する
。ト０のＳ端子に入力され、Ｑ端子の出力がハイレベル
となり、端子ｌＩ／　ｂの出力もハイレベルとなる。

オペアンプ３ｔｔ　ｂの出力を反転したもの（第３図の
曲線！；ＯＩＫ、！ｒＯｈ）を微分回路３９　ｂで微分
した微分バルブ信号は、第を図で曲線見として示されて
いる。

曲線見の信号は、Ｆ回路ＵＯａのＳ端子に入力されて、
これを反転するので、端子ｐｉ　Ａの出力中は、曲線３
３ｈの巾となる。又同時に曲線Ｓユの信号は、Ｆ回路ｔ
ＡＯｂのＳ端子に入力されるので、Ｑ端子の出力がハイ
レベルとなる。

端子ｔＩ／　ａの出力中は、第を図の曲線５３４（曲線
ａＳ　４と巾１位相が同じとなる。）となり、端子’Ｉ
／　ｂの出力中は、曲線Ｓ３ｂとなり、曲線Ｓ３４と１
．３　ｂ間の時間的空隙は無くなる。次に再びオペフッ
１３ｇ塚の出力が得られると、微分回路３９Ｃを介して
、Ｆ回路ａｔ）　ｂのＳ端子に微分パルスが入力され、
反転して端子ｔＩ／　ｅの出力中は第を図の曲線Ｓ３鍔
となる。

曲線３３　ｅの両側と曲ａｓＪａ、ｓ３ｂとの時間的空
隙は無くなる。以上の説明のように、端子ｑ／８、　Ｉ
ｌｌ　ｂ　、　Ｉｌｌ　１？の出力は、順次に連続して
行なわれる効果がある。

各端子の出力中を１２０度の巾とするには、位置検知用
マグネット回転子のＮ、Ｓ磁極の巾を調整すればよい。

端子Ｊ／　ｎＬ　、　、７１　ｂは電源正負端子である
。

微分回路３９４　、　Ｊ９　ｂ　、　３９　ｎには微分
の為のコンデンサが必要となり、これ等のコンデンサは
ＩＣの外付部品となる。これを避ける為には周知のニジ
トリガ回路を利用することができる。

第１０図（勾の回路は、第を図Ｃｂ）の電気回路におい
て記号Ｇ−／とじてブロック回路として示されている。

同−記号の端子ｑ／ａ　、　ｔｌ／　ｂ　、　ｔｌｉ　
ｅの出力は、反転回路を介して、トランジスタムｌ、　
ａ　、　２１　ｂ’、。

ユ６Ｃのベースに入力されて導通制御をしている。

構成された３相トランジスタブリッジ回路により通電制
御が行なわれている。

従って、第５圀の曲線！ｒ３　ｇ　、　３：Ｊ　ｂ　、
　！ｒＪ　ｅの巾だけ各トランジスタは順次に導通され
る。

上述した通電は、電機子コイル１０　ａ　、　１０　ｅ
　。

１０　ｂを１方向に通電し、このときにトランジスタ２
１．　ｄ　、　、２６ｇ　、ムｆは不導通に保持されて
いる。

このときに、トランジスタ２１．　ｆは導通している。

トランジスタ２４　ｇの導通制御は次の手段により行な
われる。

直流電源正電圧端子、７／　４に正電圧が印加されると
ともに、端子ｊ／　６より、図示しない配線を介して、
ブロック回路Ｇ−ｉその他の所！の回路が供電されるよ
うになっている。

従って、端子Ｉｔ／　ａ　、　ｅ／　ｂ　、　ＩＩ／　
（Ｆの出力が得られて、電機子コイル１０α、　１０　
Ｑ　、　１０　ｂは、トランジスター６ｒＬｌλＡｈ、
コロＣ及びトランジスタ２孟ｙを介して通電される。端
子３／　６は、後述するようにＩＣビンとなっているも
のであるが、直流電源負極が接続されている。

トランジスタ２４１は、抵抗を介してベース電流が得ら
れているので導通している。

上述した場合のトルク曲線は、第５図のタイムチャート
において、曲線ダｆａ、何ｂ　、　ｌＩｇ　ｅ　。

・・・となり、電動機は加速される。太線の部分の１２
０度の巾のトルク曲線となる。

抵抗３３は、上述した電機子コイル１０ａ、１０ｔｙ。

１０　ｂの通電電流を所要の値とする為のものである。

オペアンプ３７り、　３’）　ｂ　、　、？？　’！の
入力は、電機子コイル１０α、ｉｏｅ、ｔｏｂが通電し
ているときの発電力（逆起電力）を含む両端の電圧を検
出する為のものである。例えば、電機子コイルｉ。

αが−、トランジスタＪＡ　４の導通により通電されて
いるときの逆起電力は、左方に通電せしめる電圧となる
。又その左端は正電圧、右端は負電圧となる。

従って、オペアンプ３７αの督病は、第１／図のタイム
チャートにおいて、曲線？／　ａ　、７／　ｂ　、・・
・となる。平坦な部分の巾が１２ｇ度で、トランジスタ
２４　ｃＬの導通角となる。その両端が逆起電圧である
。下側の曲線７／の部分は、トランジスタ２４　ｄが導
通しているときに、オペアンプ３７１に入力される電圧
曲線である。

オペアンプ３り１のハイレベルの出力は、第１／図で曲
線７１７　ａ　、　？＃　ｂ　、・・・とじて、又反転
回路を介して、トランジスタ２４　ｄのベース入力とな
る電気信号は、曲線７７ｇ、・・・となり、１８０度の
導通角となる。

電機子コイル１０１１は、右方にｌコＯ度通電され、左
方に１８０度通電される。

他の電機子コイル１０　ｅ　、　ＩＯＡ及び対応するオ
ペアンプ３りす、３りＣについても上記した通電制御は
全く同じモードで通電される。オペアンプ３７　ｂ　、
　Ｊ？　／−の入力はそれぞれ第１／図の曲線７コｌ。

７コｂ、・・・及び曲線７Ｊ　喀、　７３ｂ　、・・・
となり、オペアンプ３７　ｂ　、　３７　ｅの出力は、
それぞれ曲線７５ａ。

７３ｈ、・・・及び曲線７６１．・・・のハイレベルの
出力となり１反転回路を介するトランジスタ２６ｅ。

２ｂ　ｆのベース入力は、それぞれ曲線７１α、”ｚｇ
ｂ。

・・・及び曲線７９４　、７９　ｂ　、・・・となる。

曲線♂ＯｒＬ、ざＯｂ、・・・及び曲線ざ／４．ざ／ｂ
、・・・。

曲線ざ２喀、・・・は、それぞれトランジスタ：ｌＡ　
＠　。

２４１６　、２４６のベース入力となるものである。

従って、出力トルクは曲線ｔ３＠、ざ３ｂ、ざｊｌ？。

・・・となり、１：１０度の巾の太線の区間となる。

又ト２ンジｘｐ２ｔ、ｄ　、　２６ｇ　、　、２Ａｆの
導通による出力トルクは、太線の曲線ｒｔＡａ　、　ｇ
ｐ　ｂ　、ざｔｉｎとなり、ｔｒｏ度の巾の区間となる
。

従ってトランジスタム５が不導通に転化した後に、上述
した通電となり３相の電動機として駆動回転されるもの
である。

第７図Ｃｂ）の点線２９αは、電気回路をＩＣ化した場
合Ｋ、点線２９ｇの内部の回路がＩＣ内に収納すれ、Ｉ
Ｃピン、？／　’！　、　、７／　ｂには直流電源正負
極カ接続すレ、ＩＣピア、ｌＪａ、Ｊ３ｂ、、３Ｊｅに
は電機子コイルｉｏα、１０ｃ、１０ｂの一端が接続さ
れて外付部品となり、又゛他端は共通にＩＣピン３．３
７／、に接続される。

ＩＣピン、？、７　ｇ　、　、３３ルには、図示のよう
に抵抗ユ６とコンデンサＳＯが接続される。

ＩＣ内のホール素子／／４は、第２図（勾において記号
／／　ａとして示され、ＩＣピンは記号コ９＠とじて示
されている。

電源の投入とともに、正電圧端子３１より抵抗を介して
、コンデンサユ６Ｌが充電される。オペアンプ３７　ａ
　、　３７　ｂ　、　Ｊ？　ｅの出力がハイレベルの出
力となる設定時間後、即ち設定回転速度に達したときに
、コンデンサ２６番の電圧により、トランジスタ２６ん
が導通して、トランジスター６１を不導通に転化する。

従って、前述したように、トランジスタ、２Ａｄ。

２ｂ　ｇ　、　ｓｂ　ｆの導通制御が開始されて、Ｊ相
のＹ型の電動機として回転する。

このときに、電機子コイル１０１！　、　１０　ｅ！、
　１０　ｂは左方に通電され、そのトルク曲線が、第１
／図で、曲線ざダα、ざｔ（５ざダ０とし℃示され、１
１０度の巾のトルク曲線となっている。

次に定速制御の説明をする。

抵抗！；ｌ　ａ　、　！；／　ｂ　、　２４及びトラン
ジスター６８゜２４　ｂ　、・・・による電機子電流制
御回路はブリッジ回路を構成し、電動機に大きい負荷を
与え、停止した状態のときＫ、不平衡電圧が消滅するよ
うに各抵抗の抵抗値が選択されている。

回転中には、逆起電力により、電機子電流が減少するの
で、オペアンプタコの出力は、回転速度に比例する。オ
ペアンプ見の出力はコンデンサＳＯにより平滑化されて
いる。

平滑化された電圧信号は、抵抗４ＪＫより分割されて、
オペアンプ５３の一端子の入力となっている。

＋端子の入力は、ＩＣピン３、？−を介して規準正電圧
が入力されている。オペアンプ！３は誤差増巾回路とな
っている。

オペアンプＳ３の出力とオペアンプ３りα、３７ｂ。

ｊ？　６の出力は、乗算回路Ｊ！ｒ　ｇ　＋’　ｊｊ　
ｂ　、　、７！　ｅを介Ｌ１：、　　）ランジスタコＡ
　ｄ　、　２４　ｇ　、’ユｂｆのベース制御を活性領
域で行なっている。

従って、周知のブリッジサーボ回路となり、規準電圧（
ＩＣピン、７．７　ｇの入力電圧）に対応した定速制御
を行なうことができる。

トランジスタ：ｘｂ　ｄ　、　２６　ｇ　、　２４　ｆ
は活性領域で制御されているので１発熱が大きく、ＩＣ
化した場合Ｋ、小出力の電動機に適用されるものである
。

出力が大きい場合には、飽和領域で使用することがよい
。又かかる手段によると効率も上昇する効果がある。

次に上述した手段を第７図（りについて説明する。

第７図（勾は、ホール素子の代りにコイルを位置検知素
子とした例であるが、ホール素子でも同じく作動する。

最初に、第１Ｏ図（α）につきコイル／／により位置検
知信号を得る手段を説明する。

第２図（ｇ）のマグネット回転子よが固定された軟鋼板
弘（第１図示）の円周部には、第５図Ｃｄ）Ｋ示すよう
に突出部コ／４．−７ｂ、λ／　ｃＬ、　：ｌ／　ｔが
設けられる。

突出部２／　＠　、コ／ｄの径方向の巾は突出部２／ｈ
。

ユ１０の２倍となり、円周方向の巾は１２０度となって
いる。

突出していない部分の巾も１２０度となっている。

コイル／ｌは第２図（勾の基板２αに載置され、各突出
部に対向している。コイルｌ／の径が５ミリメートル位
、ターン数は、？Ｏターン位の偏平なコイルとなってい
る。

コイル／／は、第５図（りに示すＩ　Ｃ２ｑ　ａのパッ
ケージの端部外側に固定され、第２図（勾に記号λ９１
として示すように基板２４に固定されるものである。記
号、３３　Ｌｌ　、　ＪＪ　Ａ　、・・・はＩＣピンを
示している。

第１Ｏ図（りにおいて、記号ａＯは、ｌ−Ｓメガサイク
ルの交流の発振器である。この出力は、コイル／／　、
抵抗／ノｂ　、　／／　ｃ　、　／／　ｃｔ（ブリッジ
回路を構成している。）に通電されている。

上記したブリッジ回路の出力は、ダイオードとコンデン
サｔｔ　ｔ　、　ｉｉ　ｆで平滑直流化されて、オペア
ンプ７００Å力となつ℃いる。

コイル／／と導体部との対向面積の最も大きい段部第５
図（ｄ）の２１１部に対向したときには、インピーダン
スが最も小さいので、抵抗／／ｂの電圧降下が最も大き
くなる。段部コ／　Ａ　、　２／　ｅに対向するに従っ
て電圧降下は段階的に小さくなる。

規準電圧正端子ｔＩ３より、抵抗４（ｊ　１１　、　ｔ
ｔ３　ｈ　、・・・は通電されているので、オペアンプ
７０１Ｂ　、　７０４　。

７０１？の一端子の入力は１段階的に低下している。

コイル／／が段部Ｊ／　１？に対向したときのオペアン
プ７０の出力電圧より抵抗４Ｚｊ　ｄの電圧降下は小さ
く設定されているので、オペアンプ７０　ｅの出力はハ
イレベルとなる。

このときにオペアンプ７０　Ａの出力はローレベルなの
で、アンド回路ユ９ｅの出力は）−イレヘルとなる。

コイル／／が段部２１　ｂに対向すると、オペアンプ７
０の出力電圧が増大し、オペアンプ７０　ｂの出力がハ
イレベルに転化するので、アンド回路λ９Ｃの出力はロ
ーレベルとなる。

オペアンプ７０＠の出力はローレベルなので、アンド回
路４９　ｄの出力はハイレベルに転化する。

段部２／　１１がコイル／ｌに対向すると、オペアンプ
７０　＠の出力がハイレベルとなるので、アンド回路２
９　ｄの出力はローレベルとなる。

コイル／ｌが段部Ｊ／　ｆに対向すると、オペアンプ７
０４．７０６の出力はローレベルに、又オペアンプ７０
０の出力がハイレベルとなり、！サイクルが終了する。

段部、ｌ／　ａ　、　Ｊ／　ｂ　、・・・にコイルｌｌ
が対向したときの端子ｕＪ　４　、　Ｑ２　ｂ　、　１
１２　ｅのハイレベルの出力中は１１０度で連続し、第
り図Ｃｄ）の回転子が矢印（時計方向）Ｋ回転すると、
上記した位置検知信号は、端子ｌＩコｓ　−＋＋１２　
ｂ−＋弘コＣとサイクリックに出力される。

上述した説明より理解されるように、端子値ａ　、　Ｑ
２　ｂ　、　４１Ｊ　ｅの出力は、　１２０度の巾のハ
（Ｌ／ベベル位置検知信号が隣接して得られるので、第
１０図＜ｂ）の回路と全く同じ作用効果を有するものと
なる。

従って、第７図Ｃｂ）の電気回路の記号Ｇ−ｔで示した
電気回路と置換して使用することができる。

上述した場合に、第７図（４）のＩＣピン３３ｋ。

３ａ　ｉにコイルｌ／は外付部品として端子が接続され
ることもあるが、第５図（ε）につい℃前述したように
、ＩＣλ９信の一部の外側部にコイルｌ／を固定し、所
要の接続を行なったものを７個の部品として作ることが
できる。

上述した手段によると、小さいコイル／／を電動機の所
要の位置に固定し、ＩＣピン３３　ｋ　、　３３１に接
続する工程を省略できるので有効な手段となる。

第７図（ａ）の記号Ｇのブロック回路は、第７０図（Ｌ
Ｌ）のコイルｌ／を除去した回路である。電気回路Ｇは
、第１Ｏ図（りの回路となるので、問題となるのは平滑
用のコンデンサｔｔ　ｔ　、　ｉｉ　ｆである。外付部
品として使用せねばならぬからである。実測によると、
発振器ａＯの発振周波数は／−ｊメガサイクルの高周波
交流が使用されているので、オペアンプ７００時定数（
キャリアの消滅時間）により、コンデンサｌｌ＃、ｌｌ
ｆを除去しても、オペアンプ７０の出力は平滑化された
直流出力となっている。波高値はｒ％位低くなるだけで
ある。

上記した事実により、コンデンサｔｔ　ａ　、　ｔｔ　
ｆが不要となり、外付部品が無くなるので、ＩＣ化した
場合に有効である。

本実施例の特徴は次の点にある。

ホール素子は、高い温度では使用できなく、又出力信号
が小さいので、小型電動機に使用する場合には有効であ
る。

ホール素子は非常に小型化ができ、又ＩＣ内部に収納で
きるからで°ある。しかし大きい出力の電動機は高温と
なり、電気ノイズも大きくなるので使用が困難となる。

コイルｌｌヲ利用すると、上述した不都合はすべて除去
される効果がある。

コイル／／による出力は高温でも余り変化がなく、発掘
器グ０の出方電流を大きくすれば、太きい出力の位置検
知信号が得られるからである。

ホール素子に比較して、コイル／／は廉価にチップ部品
とすることができ、外付部品とした場合でも配線端子は
コ個ですむので有効な技術となる。

第７図（ｒＬ）のトランジスタ２Ａ　ＬＬ、　２１　ｈ
　、　・−、電機子コイル１０　ａ　、　１０　ｅ　、
　１０　ｂ　、　／　Ｃビア　Ｊ／　８゜、？／　ｂ　
　Ｊ／　ｆ！　、　・、・オペアンプＪｔ　ａ　、　ｊ
７　ｂ　、　３’）　ｅ　ｉ’！、第７図（ｂ）の同一
記号のもので、その作用効果も又同−である。従って説
明は省略する。

点線コ？４はＩＣ化した場合に、その内部に収納される
部材を示している。

端子’７２　ｉ　、　ｌＩコｂ、ｔ、コＣは、第１０図
（４）の同一記号の端子を示し、その出力は、アンド回
路３４１１１゜３ｘ　ｂ　、　ｙ４Ｉａ及び反転回路を
介して、トランジスタ２１ｈ　Ｇ　、　２１ｓ　ｂ　、
　、２４１？の導通制御を行なっている。

前述したように、端子値ｃＬ−侵り、ｔコＯの出力は、
１２０度の巾で互いに連続し、サイクリックに得られる
ので、第１１図のタイムチャートの曲線♂ｏ　ａ　、　
、！ｒｉ　ａ　、　＃Ｊ　ａ　、・・・と全く同じもの
となる。

従って、トランジスタムダが導通しているときの電機子
コイル１０　ａ　、　１０　ｅ　、　１０　ｈの通電制
御及び不導通に転化した後におけるトランジスタｓｂ　
ｄ　、　２ｂ　ｅ　、　ＪＡ　ｆの導通制御による電機
子コイルの通電制御も、第７図Ｃｂ）と全く同じ作用、
効果となる。

従って、出力トルク曲線も第１／図の最下段の曲線と同
じものとなるものである。記号３コα。

３コｂ　、　Ｊ２ｅは微分回路で、第１１図の曲線ざＯ
α。

ｘｉ　ａ　、　ｒ／ｂ　、・・・の始端部の微分パルス
が、単安定回路６／に入力され、その出力は、ＩＣピン
３Ｊｆを介してコンデンサＡｕ１Ｃより積分される。

従って、この回路はＦ−、−Ｖ変換回路となり、回転速
度に比例する電気信号が、抵抗６／α、　Ａ／ｂ、６１
ｅにより分割されて得られる。抵抗６／ｅの電圧は、ト
ランジスタ２６ルのベース入力となっている。

従って、電源電圧の投入とともに、抵抗を介してトラン
ジスタ２ｂ　ｙが導通して、前実施例と同様に、起動し
、回転速度が上昇すると、抵抗ｔｉｅの電圧降下が増大
し、設定速度となると、トランジスタ２６　Ａのベース
入力が得られて導通し、従ってトランジスタ２６ｆは不
導通となる。

このときには、オペアンプ、２７　ｆＬ　、　Ｊ７　Ａ
　、　ＪりＱの出力が得られているので、トランジスタ
２Ａｄ。

２Ａ　ｇ　、　２４　ｆの導通制御が行なわれて、第１
／図の曲線１３　Ｇ　、ざ３ｂ、・・・及び曲線ざダ１
．ざｌｌｂ、・・・Ｋ示すトルクが得られて３相の電動
機として回転する。

上述した回転時に、アンド回路３ｏ　ａ　、　、？４１
６１３４１ｃの下側の入力はハイレベルに保持されてい
るが、詳細は後述する。

ＩＣピン３３Ｃより規準正電圧がオペアンプ６００の十
端子に入力され、回転速度に比例する電圧が一端子九入
力されている。

オペアンプｔｏｅは誤差増巾回路となっているものであ
る。

抵抗２６は電機子電流が通電されているので、電圧降下
は、増巾回路３６に入力され、その出力は電機子電流に
比例するものとなる。

増巾回路３６の上記した出力は、オペアンブル。

の十端子の入力となっている。

次に、トランジスタ２６＠の導通制御について説明する
。

アンド回路３Ｑ　ｆＬの下側の入力１ま単安定回路ｓｓ
の出力を反転回路ｓｇ　＠により反転したものとなって
いる。

端子値４の出力即ち第１／図の曲線ざｏｌの電気信号が
、アンド回路３４１４の上側の入力となる。

この電気信号が、第を図のタイムチャートにおいて、曲
線Ｅで示しである。

その始端部で、アンド回路３り１の２つの入力はハイレ
ベルとなるので、曲線６ｓ８のように電機子コイル／Ｑ
　ａの通電電流が増大する。このときにトランジスタム
−がすでに導通しているので、通電は電機子コイル１０
　ａ　、　ｉｏ　ｅに行なわれている口過電電流が増大
し、オペアンプ６０の一端子の入力電圧（これが点線Ｆ
として表示されている。）を越えると、オペアンブル０
の出力がハイレベルに転化し、その始端部の微分回路５
ｑによる微分パルスが単安定回路夕８を付勢して、その
出力を正転し、反転回路ＳＺ　ａの出力はローレベルと
なる。

従って、アンド回路３ｕ　＠の下側の入力はローレベル
となり、その出力もローレベルとなるので、トランジス
ター６４は不導通となる。

電機子コイル１０↓、１０１２の蓄積磁気エネルギは、
トランジスタ２６ｅ、ダイオード（トランジスタ２６　
ｄに並列に逆接続されたもの）を介して放電され、この
電流曲線が、第９図で曲線ｂｓ　ｂとして示される。

単安定回路５Ｓの出力は短時間でハイレベルに復帰する
ので、トランジスター６１は再び導通し、第を図の曲線
ｓ６ａのように増大する。

点線Ｆとの交点で再びトランジスタ２６ＬＬは不導通に
転化し、通電電流は曲線６ｓｃＬのように減少する。矢
印りの時間が単安定回路５Ｓの出力がハイレベルの区間
である。かかるサイクルを繰返して、電機子電流は、第
を図の点線Ｆにより指定された通電が行なわれる。

回転速度に比例する電圧が、ＩＣビン、ｊＪ　ｇの入力
即ち規準電圧に近づくと、オペアンプ６ｏ　ｅの出力は
急減するので、第９図の点線Ｆは降下し℃、電機子電流
も減少する。

従って、負荷に対応した電機子電流値で、規準電圧によ
り指定された定速制御を行なうことができる。

他のトランジスタ２４　ｂ　、　２４１？のアンド回路
３１ｂ　、　、７４１　ｏによる導通制御も全（同じよ
うに行なわれて定速度が保持されるものである。

アンド回路３ｔ　ａ　、　３ｑ　ｂ　、　３ダＣの出力
により。

トランジスタｓｂ　ｄ　、　２４　＃　、　２Ａ　ｆの
ベース制御をしても同じ作用効果がある。

本実施例では、電機子コイルのインダクタンスを利用し
て電流制御をしているので、ジュール損失が少なく、又
トランジスタは飽和領域で使用されているので小容量の
ものでよ＜、ＩＣ化した場合に有効な手段となる。

電機子電流は１方向に通電する場合のみを、・抵抗コ乙
により検出しているが、本実施例と同じ目的を達するも
のであれば他の手段でも適用できる。

点線Ｊ９　＠で囲んだ内部をＩＣ化すると、ＩＣビンＪ
／　４　、３１　ａ　、　３３　ｈ　、・・・、、？／
ｂに電機子コイル、電源端子を接続することにより３組
型動機を構成することができる。

上述した説明より理解されるように、一般の３相Ｙ型の
電動機と全く同じ特性で駆動され、位置検知素子は１個
ですむ特徴がある。

点線コ９４で囲んだ部分をＩＣ化し、コイルｌ／若しく
はホール素子１個を含んだものとなるので、第２図（ｂ
）、第ｑ図（す、（勾（後述する。）に示すように、ｔ
ｃｎａ、が１個のみで、ＩＣビン、７／　４　、　Ｊ／
　ｂその他の所要のＩＣビンに、電源端子、電機子コイ
ルを接続することにより構成することができるので、構
成が簡素化する、−般の整流子刷子の電動機と同じく量
産性のある廉価な電動機が得られる特徴がある。

ＩＣ化した場合に、入力電流のピーク値は０．３アンペ
ア位以下とすることが望ましいので、小型電動機とし℃
特に音響機器用として充分な出力を持つものが得られる
。

又制御の為のトランジスタの導通制御は飽和領域で行な
われているので、容量の小さいトランジスタですみ、Ｉ
Ｃ化に有効な手段が得られる。

その他の回路制御もアナログ制御部分が殆んどないので
ＩＣ化し易い効果がある。

出力の大きい電動機の場合には、第７図（α）のトラン
ジスタ２６α、　：ｕ　ｂ　、・・・、ムｆを外付部品
とするＩＣとし、該トランジスタにより、６個の出力の
大きいトランジスタを駆動して、各電機子コイル１０　
＠　、　１０　ｎ　、　１０　ｂの通電制御をすること
Ｋより目的が達成される。

前述したように、アンド回路３１７　ｇ　、　ｊｅｔ　
ｂ　、　、、７４Ｃの出力によりトランジスタ２ｂ　ｄ
　、　ｓｂ　ｔ　、　ｓｂ　ｆノヘース制御を行ない、
オペアンプ、？７　Ｇ　、　３りす。

、７？　ｅの出力によりトランジスタ２１　ａ　、　Ｊ
Ａ　ｈ　、　２６Ｃのベース制御をしても同じ目的が達
成される。

このときに、各オペアンプの１つの入力は、電機子コイ
ルがトランジスター４　ｃＬ　、　ａｂ　ｇ　、　２ｂ
　ｆの通電時の逆起電力となる。又トランジスタコロ１
は端子、？／　１？と電機子コイルの共通の接続点との
間に接続されて、起動時のみに導通するようにされるも
のである。

第１／図の最下段のトルク曲線１ｆＩＩａ　、ざｐｈ、
・・・は巾が１ｇＯ度となるので、通電の初期と末期で
は、逆起電力が小さく、電機子電流が太き（なる。特に
末期では蓄積磁気エネルギの放電により反トルクを発生
する。従って効率が劣化する不都合がある。

本実施例では、定電流制御が行なわれて、電機子電流が
増加しないので、効率の劣化が防止される効果がある。

又一般の３相Ｙ型の電動機より合成出力トルクリプルが
大きくなる筈である。直列に接続された１組の電機子コ
イルに、更に並列に１個の電機子コイルが接続されるこ
とがあるからである。しかし、定電流制御の為に、出力
トルクリプルが増加しない効果がある。

第７図（ｒＬ）の実施例を第７図＜ｂ）の実施例のよう
に１９乗算回路を利用して、トランジスター２Ａ　Ｗ　
。

２Ａｂ　、・・・、２６ｆを活性領域で作動するように
変更することができる。

コイル／ｌの代りに、第７図（ｂ）の実施例のように、
ホール素子Ｉｌ　ｅＬを利用して実施することもできる
。

第２図（りに示す電機子は、電機子コイルの数をコ倍と
した場合の実施例である。

全体の構成は、第１図と同じで、界磁マグネット回転子
ＳはＮ、Ｓ磁極ｇ個となる。

扇型電機子コイルは６個となり、記号ｉｏ　ａ　。

ＩＯＡ　、・・−、ｔｏｆとして示され、トルクに有効
な導体部の巾はａＳ度（機械角）である。

記号コｑａで示すＩＣは、前実施例と同じもので、基板
−の突出部−す上に固定されている。

ホール素子／／ａは、電機子コイル１０ｂ、１０ｅｒの
間に載置される。この為に電機子コイルｌＯｂ。

１０１？の外側縁部が内側に引込まれた形状に変形され
ている。

上述した構成より理解されるように、第２図（Ｉ２）の
実施例によっても本発明を実施することができることは
明白である。

第２図（ｂ）　、　＜ｅりの記号コｑｂはＩＣビンであ
る。

次に、コア（磁心）のある電動機に本発明を実施した場
合について説明する。

第４図（＠）において、軟鋼製の外電円筒／コの両側に
は側板（円形）ｌコ４．／ａｂが左右より嵌着されてい
る。側板／コα、ｌコｂの中央突出部には、軸承ＩＪ　
ｔｘ　、　／３ｂが嵌着され、回転軸ｌが回動自在に支
持されている。

回転軸／には打点部のプラスチック充填材を介して、円
筒形の界磁マグネット回転子ｌｌＩが固定されている。

又その端部（第ψ図（りで右端の点線Ｒで示す右側の部
分）には、位置検知用マグネット回転子が設けられ、第
６図（−）の展開図に図示したように７２０度の巾のＮ
、Ｓ磁極に着磁され、各組のＮ、Ｓ＠極間は切欠部とな
り、その巾も／、２（７度となっている。

Ｎ、Ｓ磁極は記号評１．評す、評ｄ、評ｔで、又切欠部
は記号コｅ　ｅ　、　ｓｏ　ｆとして示されている。

電機子ｌＳには、突極／！ｒ　＠　、　／夕す、１ｊｅ
が設けられ、各突極には、電機子コイル２！　４　、　
汀ｂ　。

ｗｅが捲着されている。各突極の巾は１１０度で界磁磁
極Ｉｔｌα、ｌグｂ、・・・の巾と等しい。

又突極／！ｒ　Ｉ！　、　／！　ｂ　、　／ｒ　ｏは互
いに６０度離間している。

第３図の展開図と第６図（α）の展開図を比較してみる
と、突極１！；　＠　、　／ｊ　ｂ　、　／！ｒ　ｅの
巾と電機子コイル１０４　、１０　ｂ　、　１０６の数
と巾と位置は同じである。又界磁マグネット回転子／４
（とＳの磁極も同じ構成である。

更に、位置検知用マグネット回転子のａ極評１、評す、
・・・と磁極ざａ、ｇ；ｂ、・・・の構成も又同じであ
る。

ホール素子１ｔａ（両者とも同一記号となっている）の
位置も同じである。

従って第７図（−）若しくは（ｂ）の回路で、電機子コ
イルおα、＃ｂ　、ａｅの通電制御をすることにより、
３相の直流電動機として運転することができることは明
らかである。

第７図（＠）、Ｃ句に、電機子コイルコａ　、　ｗ　ｂ
　。

ΔＣが図示されている。電機子コイル１０　＠、　１０
ａ、／Ｑｂは、電機子コイルコ４．コｏ　、ｎｂとなる
ものである。

本実施例は、コアがあるので、出力トルクが大きくなる
効果がある。界磁マグネット回転子の硲極数をコ倍、３
倍とすることができる。このときに突極数も対応して増
加する。

界磁マグネットのＮ、Ｓ＠極１組に対して、突極数が３
個の周知の直流整流子電動機の構成としても本発明が実
施できる。他の作用効果は実施例と同様である。

第６図（ｅ’）の展開図について、上述した第り図＜＠
へＣｂ）の回路による通電の１例を説明する。

界磁マグネット回転子／ｑが、矢印Ａ方向にＪＯ度回転
すると、ホール素子／／　ｎｃは、磁極、２４１　ｇの
磁界下に入り、電機子コイルお４が通電され℃Ｎ極に着
出される。

磁極ｌ＜ｉｃ、／ｇａの反撥と吸引作用により、界磁マ
グネット回転子／９は矢印Ａ方向に駆動される。

このときに、Ｓ気誘導により、磁極／＆　ｂ　、　／Ｉ
ＣはともにＳ極となるが、この磁極によりトルクは正ト
ルク、反トルクとなり打消し合うので、起動には差支え
ない。

ホール素子／１１が磁極ｊ４１　ｄの磁界下に入ると、
電機子コイルコＣが通電されるので、Ｎ極に着硼される
。従って磁極／４１　ｂ　、　／４（Ｏの吸引、反撥力
により、マグネット回転子は更に引継い℃矢印イ方向に
回転される。

第７図（ａ）　、　（ｂ）のトランジスタ２乙１が不導
通に転化されると、トランジスタ２６α、　２４　ｂ　
、・・・。

２ｂ　ｆは導通制御が行なわれて、３相Ｙ型の電動機と
して駆動される。

出力の大きい点を除いては、前実施例と効果は同じであ
る。

〔従来の技術〕の項で引用した特公昭５９−３／１０号
に開示された技術では、３個の突極が順次に７個ずつ励
磁されるので、次に述べる問題点がある。

即ち第６図（勾の展開図と同じ展開図となるので、これ
を利用して説明する。

突極ｌＳ４が励磁されて、界磁マグネット回転子ｌダは
矢印Ａ方向に駆動されるが、このときに、出猟吸引力も
発生するので、回転軸と軸承が衝合して、回転中に大き
い機械音を発生する。

突極／！ｒ　ｂ　、　／！ｒ　’！の励磁のときも同じ
衝合前が発生する重欠点がある。この筒金時に、軸承が
オイルレスベアリングの場合に、打撃により軸承孔が拡
大し、これが又打撃エネルギを大きくし、この現象が互
いに助長され、実測によると出力ｌワット位の電動機で
使用できるのは２〜Ｓ時間である。これは致命的な欠点
となる。更に又、突極／ｌ　４がＮ極に助出されて出力
トルクを発生しているときに、山気誘導により、突極／
３　ｂ　、　／！　６はともにＳ極に励磁される。従っ
てその後の９０度の回転時に、突極ｔｓ　ｂは反トルク
。

突極ｌＳＱは正トルク、次の９０度の回転時に正。

反トルクが反転する。正９反トルクは打消し合うとして
も、ジュール損失と振動を誘発する不都合がある。

本発明装置によれば、前述したように起動時の短時間の
みに上述した欠点があるが、その後は、欠点が除去され
る特徴がある。回転トルりの発生が、周知の３相Ｙ型整
流子電動機と同じとなるからである。

第６図（句に示す展開図は、界磁マグネット回転子ｌダ
と位置検知用マグネット回転子コＩＩ　４．　Ｍｂ、・
・・のみの展開図を示したものである。第６図（α）と
異なるのは、磁極コ４１１．評すと磁極評ｄ。

２Ｑ　ｔのＮ、Ｓ磁極を反転していることである。

従って、記号Ｐで示すＳ極の境界部の左側のＳ極／４（
４、２ｔＩαは同極Ｎ極となり、右側も同極Ｓ極となる
。磁極／４１１？、　／ダｄ、評ｄ、評Ｃについても事
情は全く同じである。

従って磁極／ダ導、／ダｂ、・・・と硼極評１．コｔ、
ｂ。

・・・の着磁を１回の作業で行なうことができ、又界磁
マグネット回転子と位置検知用マグネット回転子間の８
束の干渉が僅少となる特徴がある。

上述した事情は、第３図のマグネット回転子Ｓ。

ｇについても全（同じである。

次に、第を図（勾について説明する。第４図Ｃｂ）の実
施例は、第４図（勾と同じく、コアのある電動機に本発
明を実施したものである。

第ψ図（句において、基板／１には、円筒１９が植立さ
れ、その内部には、オイルレスベアリング＃　８　、２
０４が嵌着され、これ等に回転軸ｌが回動自在に支持さ
れている。

回転軸ｌには、カップ状の軟鋼板をプレス加工して作ら
れた回転子λｌの中央部が固着されている。

回転子２１の内側面には、円環状のマグネット回転子−
が固着されている。

珪素鋼板を積層して作られた電機子３の中央空孔は、円
筒／９に嵌着されている。

以上の構成より理解されるように外転型の電動機となっ
ている。電機子３の突極、電機子コイル及びマグネット
回転子ｎの構成は、第６図（ｃＬ）の展開図と全く同じ
ものとなっているので、第ψ図（りの実施例と同じく３
相の電動機として回転するものである。

第４図（ｒＬ）の基板１６及び第４図（ｂ）の基板／ｇ
に固定した記号コ９１で示す部材は、第７図（す、（ｂ
）の／Ｃ２９Ｋを示すものである。

第４図（勾の点線Ｒの右側が位置検知用マグネット回転
子となり、第参図Ｃｂ）の場合には、界磁マグネット回
転子ｎの下側が位置検知マグネット回転子として端面着
磁されている。

ＩＣλ９１に含まれるホール素子／／αは、第６図（１
）のマグネット回転子の磁極ｕｌα、コｌｌｂ、・・・
に対向するようになっているので、３相の電動機として
回転するものである。

ホール素子ｌｌＣの代りに小径のコイルを位置検知素子
として利用することができる。次に第（ａン ！政つきその説明をする。。

第５図（叫において、界磁マグネット回転子／４１の右
端には、アルミニューム導体板コが貼着されている。矢
印Ｎ方向よりみたときの詳細が第５図（勾に示されてい
る。プレス加工により、図示の形状にされ、段部Ｍ　６
Ｌ　、　２ｇ　ｈ　、・・・、　２ｐ：　ｆの巾は７２
０度で等しい。

コイル／／は、ｍ〜３θターン位の空心巻線である。コ
イル／／は、段部に対向しているので、回転子−ｇが矢
印方向に回転すると、　Ｊｌｉｉ次に渦流損失が変化す
る。対向導体面積が変化するからである。

従ってインピーダンスも変化する。段部：１ｇｘ。

：ｌｌ　ｂ　、　ｆｆ　ｅと対向するに従ってインピー
ダンスは段階的に大きくなる・ 上記した目的の為には、切欠部の代りに高低の段差を設
けてもよい。

第５図（りは、第４図Ｃｂ）の実施例に適用されるもの
である。

第５図（ｅ）は、第ｑ図Ｃｂ）を矢印Ｓ方向から見た図
である。

界磁マグネット回転子（打点部）−の端面には、アルミ
ニューム導体板に第３図Ｃｄ）と同一記号の段部２／　
＠　、　２１　ｂ　、　２／　ｅ及び段部コ／ｄ、、２
／＃。

２１ｆを設けたものが図示のように貼着されている。各
段部の巾はｌ−０度の巾となり１．−段部にコイル／ｌ
が対向している。コイル／／はチップ部品化されて、本
体基板上に固着されている。

矢印方向に回転すると、コイル／／のインピーダンスは
段階的に変化するものである。

第５図Ｃｄ）及び第１０図（−３につき前述したように
、コイル／／よりへＷ度の巾の位置検知信号を得ること
ができるので、第７図（ａ）　、　（ｂ）の回路により
、本発明を実施することができるものである。

次に、第７図（ｅ）の実施例につき説明する。

第７図（Ｃ）の回路と前述した第７図（勾の回路との異
なる点は、電機子コイルの構成で、電機子コイルが６個
となり、パイファラ巻きされていることである。電機子
コイル６ｏ　Ｓ、　ｔｏ　ｂが第１の相の電機子コイル
で、前実施例の電機子コイル１０１若しくはおαに相当
するものである。

電機子コイルＡ／　１！　、　ＡＩ　ｂ及び電機子コイ
ル６−ａ、６コｂは、それぞれ第２、第３の相の電機子
コイルで、前実施例の電機子コイル１０　ｃ、　ｎ　ｅ
及び電機子コイルｉｏ　ｂ　、　ｇ　ｂに相当するもの
である。

電機子コイルは、ＩＣピンＳ３α、　！３　ｈ　、・・
・１５３ｇに接続された外付部材となっている。

本実施例では、コイルｌ／を位置検知素子としているが
、ホール素子ｌ／αを利用しても同じ目的が達成できる
。

ブロック回路Ｇの端子ｑ２４．グ２ｂ、ｌＩ：１６の位
置検知出力により、アンド回路、ｔｔｔ　ａ　、　３ａ
　ｈ　、　ａａＣを介して、トランジスタ５ダａ　、　
ｔｌｌｂ　、　、ｔダＣは１２０度の導通角により、順
次に通電されるので、電機子コイル６０α、４／４．Ａ
コΦも対応する１２０度の通電が行なわれる。

従って、３相半波の電動機として回転する。

このときに、オペアンプｓｓ　ａ　、　ｓｓ　ｂ　、　
ｓｒ　ｅの入力は、それぞれ第ｉｉ図の曲線７／　ａ　
、　７／　Ａ　、・・・及び曲線７２り、７２ｂ、・・
・及び曲線７３　ｇ　、　？、？　ｂ　。

・・・となる。オペアンプ！５α、　ｉ　ｂ　、　Ｓ！
　ｅの出力は、第１／図の曲線７１／−４、７グｂ、・
・・及び曲線７Ｓ喀。

７３　ｂ　、・・・及び曲線７６１．・・・となる。

反転回路で反転された出力は、曲線７７り、・・・及び
曲線７Ｊ１１．７ざす、・・・及び曲線７デα、　７９
　ｂ　。

・・・となる。

上述した曲線の電気信号が、アンド回路３Ｑｄ。

３ダｔ、３ダｆを介して、トランジスタ評ｄ、！４１ｇ
。

ｓｔｔ　ｆのベース入力となり、これ等を導通して、電
機子コイルｃｏ　ｂ　、　６１　ｈ　、　Ａコｂを通電
する。

電機子コイル”　”　＋　ＡＩ　”　、　４２　ａの通
電による出力トルクは、第１／図で曲線ｎ４．ざ３ｂ、
・・・として、又電機子コイル４０　ｈ　、　ＡＩ　ｂ
　、　６２　ｂの通電による出力トルクは曲線ざＩＩａ
、ざ弘す、・・・として示されている。

従って前実施例と同様に、３相Ｙ型の電動機と相似した
出力トルクにより回転する電動機となる。

電機子電流が通電されたときに磁気エネルギが蓄積され
るが、通電が断たれたときに、周知の手段によると、コ
ンデンサ若しくはツェナダイオードにより蓄積磁気エネ
ルギを放電消滅せしめｃ−る。

コンデンサ全利用すると、ＩＣ化した場合に外付部品と
なる不都合がある。又両者ともにエネルギ損失があり、
効率を劣化する欠点がある。

ツェナダイオードの場合には、電気ノイズと騒音を発生
する欠点がある。

本実施例では、上述した欠点が除去されている。次にそ
の説明をする。

電機子コイル６０４　、　＆／　ｂ　、　ＡＩ　ｅ　Ｋ
は、図示のように、それ等の両端にそれぞれトランジス
タ４７ＬＬ、　６７ｂ、　４７１？が接続されている。

トランジスタＡ７１１　、　ＡＨＡ　、　Ａ７ｅｌのベ
ース入力は、オペアンブタ３４　、　ｒｔ　ｂ　、　ｒ
ｓ　ｎの出力端子タロａ　、　ｓｏｂ　ｂ　、　ｊ４　
ｅよりそれぞれ供給されている。

電機子コイル４０　ｆＬが、トランジスタｒ＜＜　４の
導通により通電されているときに、トランジスタ≦■Ｖ
′不導通となり、通電が停止されると、電機子コイルｌ
、Ｑｔｘに蓄積された８気エネルギは。

トランジスタ６７＠を介して放出（放電）されるように
構成されている。

この為に、トランジスタ６７１０ベース入力は、端子Ｓ
−ｔ　ａの出力により供給されなければならない。

端子具αの出力がローレベルとなり、トランジスタ６７
４が導通している区間は電機子コイルＡ０４が左方に通
電されて出力トルクを発生し℃いる区間とする必要があ
る。端子具αの出力がハイレベルとなる区間は、トラン
ジスタ５りｄが導通し℃、電機子コイル６ｏ　ｂが左方
に通電されて出力トルクが発生している区間で、この区
間では、電機子コイル６０　ＬＬには左方に通電せしめ
る逆起電力が発生している。

かかる逆起電力によるトランジスタ６７４を介する通電
は反トルクとなり効率と出力トルクを劣化せしめる。

従って、上述したように、この区間では、トランジスタ
＆７ｃＬのベース入力をハイレベルとして不導通に保持
する必要がある。

後述するチョッパ回路によるトランジスタｓｙαのオン
オフによる反トルクと効率の劣化は特に著しく、上述し
た手段は不可欠のものとなる。

周知のコンデンサ若しくはツェナダイオードによる磁気
エネルギの処理を行なうと、効率の劣化と電気ノイズの
発生が著しく使用に耐えられぬものとなる。

本発明手段によると、電機子コイル／、（１）　ａの蓄
積出猟エネルギは、トランジスタ６７信を介して。

放電され、放電電流は出力トルクに寄与し、放電が衝撃
的でないので、電気的１機械的ノイズの発生も小さくな
る効果がある。

他の電機子コイル６／４，４２＠及びトランジスタＡ７
ｂ、６７１？についても同じ作用効果を有するものであ
る。

全く同じ作用を行ない、その効果も又同じである。かか
る３個のトランジスタのベースには、端子具４　、　ｔ
Ａ　ｂ　、　見ｅの出力を反転回路で反転したものが入
力され、各電機子コイルが通電されている区間だけ各ト
ランジスタは導通されて保持されるように構成されてい
る。上記した各トランジスタとダイオードは省略して図
示していない。

電機子コイル６０ｂ、ｔ／ｈ、６コｂの通電が休止して
いるときには、左方に通電する方向の逆起電力が発生し
ている。この逆起電力は、ダイオードを介して、オペア
ンプｓｇにより増巾され、ＩＣＣビン、？　ｆに接続さ
れたコンデンサＳ９により積分平滑化される。コンデン
サ５９の電圧は回転速度に比例するものとなり、この出
力は、オペアンプｓ７（誤差増巾回路）の一端子に入力
される。子端子の入力は、ＩＣピン３３　ｔより入力さ
れる規準電圧となっている。

オペアンプＳ７の出力は、オペアンプｃｏ、６ｏａの一
端子メ入力となっている。オペアンプ６０゜ｔｏ　ａの
子端子の入力は、抵抗、３４　＠　、　、ｕ　ｂの電圧
降下即ち電機子電流に比例するものとなる。

オペアンプ５７は、第７図０１のオペアンプ６０ｅに対
応し、又オペアンプ６ｏ　、’　４（７ｇは第７図（−
Ｊのオペアンプ６０に対応し、抵抗３４　ｇ　、　３４
　Ａは第７図（勾の抵抗２乙に対応し、微分回路ｓｑ、
ｓｑａ及び単安定回路５＆　、　！；ＩＩ　Ｎ及び反転
回路３８　ａ　、　Ｓｉｔ　ｂ及びアンド回路３０　ｇ
　、　、ｙ＊　ｂ　、・・・＋　”ｆは、第７図（りの
それぞれ微分回路ｓｑ及び単安定回路５ｇ及び反転回路
ＳＺ　ａ及びアンド回路、７４　ａ　、　、７４　ｂ　
、　ｊ４ｃ　ｅに対応していることを考慮すると、両者
の作用効果は全く同じで、電機子コイルの通電電流は、
端子３３　ｇの規準電圧により制御されて定速制御が行
なわれるものである。

定速制御の作用効果は第７図（α）と同じである。

反転回路５＃　ａ　、　５１　ｈ　Ｋよるトランジスタ
ＳＩＩα。

５４１ｂ　、・・・、夕ｑｆのオンオフ制御のときの蓄
積磁気エネルギの放電は、トランジスタ６シｇ　、　４
７　ｂ。

・・・を介して行なわれるので、前述したように問題点
はない。省略して図示していないが、電機子コイルｂＯ
ｂ、ｔｌｂ、ｂユｂに並列に接続された３個のトランジ
スタも全く同じ作用効果がある。

本実施例では、電機子電流を制御するトランジスタｓｑ
　ａ　、　、ｔｌｌｂ　、・・・、ＳダｆはＮＰＮ型な
ので、電圧降下が小さく、５ポルト前後の低電圧の直流
電源駆動の場合に有効な手段となる。

電機子コイル＆’　”　、　Ａ／　Ｇ　、　ｌ、、ｌ　
４の通電が、上述したチョバ制御により、高い周波数を
含むものとなるので、電機子コイに６ｏｂ　、　ｕｈ　
、　ｔ、−２ｂには、高い周波数の交流の誘導出力が、
逆起電力を変調し、回転速度に比例する電気信号に影響
を与える。特にコアのある電動機の場合には問題となる
。

コンデンサ！３α、　Ｉ！；ｈ　、　ｒｓ　ｅは電機子
コイルｂｏｂ、ｂｉｂ、ｔコｂに並列に接続されて、上
述した高い周波数の誘導出力を短絡して除去する為のも
のである。

次に第７図Ｃｄ）の実施例について説明する。

第７図（ｃＬ）は、第り図（０）の回路と同じく、バイ
ファラ巻きされた電機子コイルの場合のものであるが、
定速制御の手段が異なり、電機子電流のチョッパ制御の
代りに、乗算回路４９Ｇ、４ｑ６゜°・・、　ｔ、ｑ　
ｆを用いて、トランジスタ鉾α、　５ｌｌｂ　。

・・・、ｗ−ｆを活性領域で制御することにより定速制
御を行なっている。

活性領域の制御なので、第７図（りのコンデンサざｊα
、ざｓｂ、ｒｓＩ？は不要となり除去されている。

又トランジスタ６７α、Ａ７ｂ、４’ｌｅのベース制御
も第り図（Ｃ）と同じく端子見届、夕１６．ｓｔｅの出
力により行なわれている。

電機子コイル（、ｔ）　ｂ　、　４１　ｂ　、ルユｂに
も並列に、上記した３個のトランジスタと同じ作用を行
なう３個のトランジスタが接続されているが省略して図
示していない。

オペアンプＳ８は、第７図（Ｃ）のオペアンプＳｔｔに
対応し、コンデンサｓｑ　＋’；ｚ、第７図（Ｃ）の同
一記号のコンデンサに対応することを考慮すると、オペ
アンプ６ＩＩの一端子の入力は、回転速度に比例する電
気信号となる。

乗算回路６り１．６デｂ、・・・、ｂｔｙｆは、第７図
Ｃｂ）の乗算回路３３　Ｇ　、　ｊＪ　Ａ　、　３３　
ｅ　Ｉｃ対応し、オペアンフロ４１とＩＣピン、３Ｊ　
ａの規準正電圧は、第７図（句のオペアンプ！Ｊ會巧Ｃ
ビン３．３　ｇの規準正電圧に対応することを考慮する
と、トランジスタ２６ダ！ダｂ、・・・、タダｆは活性
領域で制御される定速回転手段であることが理解される
。即ち規準電圧に対応する定速制御が行なわれるもので
、作用効果は前実施例と同様である。

コイル／ｌの代りにホール素子／／ａを利用することが
できることも前実施例と同様である。

第７図（ｂ）のコンデンサー６１は時定数回路となって
いるので、容量が大きく、／（？２９＋１の外付部品と
なり好ましいことではない。

第７図（りの回路は、コンデンサλＡｉを除去する手段
を示すもので、第７図Ｃｂ）の所要の回路のみを示して
いる。

第７図（ｂ）の正電圧端子３／、コンデンサ２６ｔ。

トランジスタ２４　Ａが除去され、オペアンプ６Ａが付
加されている。

起動時には、トランジス°°夕２６４　、２６ｂ　、ユ
６Ｃのみが導通制御されるので、オペアンプｔ６の＋端
子の入力電圧は、一端子より大きく、トランジスタ２１
　ｇのベース入力が得られて導通する。

従って起動が行なわれ、設定回転速度となると、抵抗３
３の電圧降下が小さくなるので、オペアンプ６６の子端
子の入力電圧が一端子より低くなり、出力がローレベル
となり、トランジスＪｌムｌは不導通となる。

次にトランジスタ２４　ｔＬ　、　２１　ｇ　、λ６ｆ
のｉ　過制御が開始されるが、オペアンプ６６の子端子
の入力電圧は更に低下するので、トランジスタ２６ダは
不導通に保持されて目的が達成されるものである。

〔効果〕

第１に、位置検知素子が７個なので、制御回路の全部を
ＩＣ化でき、電動機本体内にＩＣを収納することができ
る。

第２に、位置検知素子をコイルとすることもできるので
、出力の大きい３組型動機を構成することができる。

第３に、電機子コイルをバイファラ巻きとすることによ
り、電源電圧が５ボルト前後で作動する電動機が得られ
、このときに通電の休止された電機□子コイルの誘導出
力により回転速度に比例する電気信号が得られるので定
速制御を行なうことができる。

第８に、コイルはチップ部品としてＩＣの外付けができ
るので、廉価で量産性のある電動機の構成ができる。又
第２項の効果もある。

第５に、電気回路をＩＣ化した場合に１個のＩＣとなる
ので、量産効果により３相整流子電動機とｆｌぼ同じ生
産価格となり有効な手段となる。

第６に、位置検知素子がコイルの場合には、３組型動機
を駆動するときに、出力の大きい制御回路が本体外部に
ある場合に１位置検知素子と制御回路との回線が簡素化
され、耐熱性のあるものが得られる。

第７に、定速制御回路を、定電流制御手段により行なっ
ているので、電源電圧が変更されても同じＩＣを利用す
ることができる。又定速制儒のときの′Ｍ力損失が小さ
くなる。従って、ＩＣ化したときに有効な手段となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、コアレス型の本発明装置の構成の説明図、第
２図は、第１図の装置のマグネット回転子と固定室様子
の平面図、第３図は、第７図の装置のマグネット回転子
、電機子コイルの展開図、第を図は、コアのある形式の
本発明装置の一つの実施例及び位置検知装置の説明図、
第５図口ま、位置検知素子としてコイルを利用した場合
の位置検知装置の説明図、第Ａ図は、第ψ図の装置のマ
グネット回転子、電機子コイルの展開囚、第７図は、本
発明装置の電機子コイルの通電制御回路図、第を図は、
第１Ｏ図の電気回路の各部の電気信号のタイムチャート
、第９図は、電機子電流のタイムチャート、第１０図は
、ホール素子若しくはコイルより位置検知信号を得る電
気回路図、第１／図は、第７図の電気回路の各部の電気
信号及びトルク曲線のタイムチャートをそれぞれ示す。 ／・・・回転子、　　／ダ・・・軸承、　　λ・・・基
板、３、／？・・・円筒、　　ｑ・・・軟鋼板、　　ｓ
、ｔ。 ／ｅ、２２・・・マグネット回転子、Ａ　、　１０１ｇ
　、　１０ｂ、１０ｃ、−２！＠、Ｌ；ｂ、ＩＪｔｙ、
６０ｔｘ、６０ｂ。 Ａ／　ｌ　、　６／　ｂ　、　６２　Ｇ　、　Ａコｈｌ
…電機子コイル、り・・・空孔、　　ｓ　ａ　、　５　
ｂ　、　・−・、　１　ａ　、　ｇ　ｂ　。 ・・・、　／４（α、ｔｙｂ、・・・、　ｕ９　Ｇ　、
−ダｂ、・・・磁極、７・・・磁性体板、　　／／α・
・・ホール素子、Ｊ　、　２ｇ　４　、２ｇ　ｂ　、・
・・、ν、　２／　４　、コ／ｂ、・・・回転子、及び
その段部、／／、・・・コイル、コ９１・・・ＩＣ，ｌ
！；、２Ｊ・・・電機子、　　／コ、／コ１、／コｂ・
・・外笛、　　１３α、　／Ｊ　ｂ　、　］信、〃６・
・・軸承、　　７ｇ・・・基板、　　／！ｒ　４　、　
／ｊ　ｈ　、　Ｂ　ｅ・・・突極、　　、２７１！　、
コア　ｂ　、　Ｍ　４　、　：ｊｌ　ｂ　、　、？り１
゜、７７　ｂ　、　Ｊ７　Ｉｆ　、・・・、　６０．６
０ｇ、　７０．７（７４、７０６。 ７０１？、タコ、　！；３．５７．　！；Ｉ！、　！；
！傷、　ｓｒ　ｂ　、　ｒりｅ　、　６１７゜６６．３
コ、・・・オペアンプ、　　ム曝、　２６　ｂ　、・・
・。 ユＡ　ｙ　、　２４ル、・・・トランジスタ、　　、７
／＋！、、７／ｂ。 ・・・、　、７．７　ｋ　、　、７．７　ｉ・・・ＩＣ
ピン、　　　ＧＧ＝ｉ−０゜第ｉｏ図（−Ｊ、（句の回
路、　　３Ａ・・・増巾回路、５ダα、　５４１　ｂ　
、・・・、ｒダｆ、ｎａ、ｎｂ、ｎｅ、・・・トランジ
スタ、　　Ａ／、　５．？、　５７　ａＬ・・・単安定
回路１．７／　４　、３／　ｈ・・・電源圧負極、　　
ｒｔｏ・・・発振器、ｇｏ　ａ　、　ｕｏ　ｂ　、・・
・７リツプフロツプ回路、ＪＪ　　ＬＬ　　、　　、７
．２　　ｂ　　、　　ｊｕ　　ｅ　　、　　　Ｊタ　Ｗ
　　、　　Ｊ９　　ｂ　　、　　　、７９　　Ｃ、！；
ｑ　、　　　５９Ｇ　、　５Ａ　…微分回路、　　３！
ｔ　＠　、　、３！　ｂ　、　３！；　ｅ　、　６９１
．６りす、・・・、６りｆ・・・乗算回路、　　　ｔＩ
ダ４．ぐダｂ・・・磁界曲線、　　１３１．桔す、ｔｉ
ｔ、、ｔｉり曝、ｑりｂｌり０４　、　！Ｏｂ　、　５
．？　４　、夕３　ｂ　、　！Ｊ　ｅ・・・位置検知信
号曲線、　　！／、見・・・微分パルス曲線、何ａｌ何
す、何’　、　ｇ３４．ざ３ｂ、・・・、ざｌｌａ、評
す、・・・、・・・トルク曲線、　　６Ｓα、　６ｓ　
ｂ　、・・・電機子電流曲線、　　７／　、　？／　＋
！　、　７／　ｂ　、・・・、７２Ｇ。 ７２ｂ、・・・、７３α、　７３　ｂ　、・・・電機子
コイルの両端の電圧曲線、　　７１１１１１　、７１ｂ
、・・・、７３１，７！；ｂ。 ・・・、７６信、・・・、７７Ｇ、・・・、　ＲＩ！　
、　７Ｉｔｂ　、・・・、７９”　　＋　　７９　ｈ　
ａ　　”’　　ａ　　ざａ　　ｃＬ　、　　ざｏｈ、、
、、、　　ざ／　ｒｇ、ｇ／ｂ。 ・・・、ｌコａ、・・・位置検知信号曲線。 第２２（α）　　　　　箒？凪（６） 第２　回（Ｃ） 第３　回 第４２（α） 第５　巳（ｄ） 第５巳（ａ） 答θ口（＝２） 某６８（４） 第７凪（，２，） 第７回（Ｃ） 第７回（ｄ） ン５ 第７凪（６） 茶８　口 第９凪 第１０区　（ｚ） 第ｆｆ回

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）３相の半導体電動機において、３相の電機子コイ
   ルが装着された固定電機子と、該固定電機子に設けた軸
   承により回動自在に支持された回転軸と、該回転軸に中
   央部が固定されて同期回転するとともに、磁束が電機子
   コイルを貫挿して駆動トルクを発生する界磁磁極を備え
   た界磁マグネット回転子と、該マグネット回転子と同期
   回転する位置検知用の回転子と、該回転子の回転面に対
   向し、回転位置を検出して、電気角で１２０度巾の第１
   、第２、第３の互いに隣接した矩形波の位置検知信号が
   サイクリツクに得られる１個の位置検知素子を含む位置
   検知装置と、直流電源正電圧側にエミッタが接続された
   ＰＮＰ型の第１、第２、第３のトランジスタ及び負電圧
   側にエミッタが接続されたＮＰＮ型の第４、第５、第６
   のトランジスタよりなるトランジスタブリッジ回路にＹ
   型接続された前記した３相の電機子コイルと、３相の電
   機子コイルの第１相、第２相、第３相の電機子コイルが
   所定方向に通電されたときの両端の電圧を検出し、各相
   に対応する電気角で１８０度の巾の第４、第５、第６の
   位置検知信号を得る電気回路と、第１、第２、第３の位
   置検知信号により、それぞれ第１、第２、第３のトラン
   ジスタのベース制御を行なつて、各トランジスタを導通
   せしめる第１のモード若しくはそれぞれ第４、第５、第
   ６のトランジスタのベース制御を行なつて、各トランジ
   スタを導通せしめる第２のモードのいずれかの第１の通
   電制御回路と、第１のモードの場合には、第４、第５、
   第６の位置検知信号により、第４、第５、第６のトラン
   ジスタのベース制御を行なつて各トランジスタを導通せ
   しめるとともに、各相の電機子コイルの一端の共通の接
   続点を設定された回転速度に上昇するまで、電源負極に
   接続した第７のトランジスタを介して電機子コイルの通
   電を行ない、第２のモードの場合には、第４、第５、第
   ６の位置検知信号により、第１、第２、第３のトランジ
   スタのベース制御を行なつて各トランジスタを導通せし
   めるとともに、各相の電機子コイルの一端の共通の接続
   点を設定された回転速度に上昇するまで、電源正極に接
   続した第８のトランジスタを介して電機子コイルの通電
   を行ない設定された回転速度となるまで第８のトランジ
   スタを導通せしめる第２の通電制御回路と、マグネット
   回転子の回転速度を検出して、回転速度に比例した電気
   信号を得る回転速度検出回路と、該電気信号により、第
   １、第２、第３若しくは第４、第５、第６のトランジス
   タ群のいずれかのベース電流を制御して定速回転を行な
   わしめる定速制御回路とより構成されたことを特徴とす
   る３相半導体電動機。
2. （２）第（１）項記載の特許請求の範囲において、第１
   、第２、第３の位置検知信号に同期した電気パルス列を
   得て、該電気パルスにより単安定回路を付勢する電気回
   路と、該電気回路の出力を積分して、回転速度に比例す
   る電気信号を得る電気回路と、回転速度に比例する電気
   信号が設定値に達するまで、該電気信号により第７若し
   くは第８のトランジスタを導通状態に保持する制御回路
   とより構成されたことを特徴とする３相半導体電動機。
3. （３）３相の半導体電動機において、３相の電機子コイ
   ルが装着された固定電機子と、該固定電機子に設けた軸
   承により回動自在に支持された回転軸と、該回転軸に中
   央部が固定されて同期回転するとともに、磁束が電機子
   コイルを貫挿して駆動トルクを発生する界磁磁極を備え
   た界磁マグネット回転子と、該マグネット回転子と同期
   回転する位置検知用の回転子と、該回転子の回転面に対
   向し、回転位置を検出して、電気角で１２０度の巾の第
   １、第２、第３の互いに隣接した矩形波の位置検知信号
   がサイクリツクに得られる１個の位置検知素子を含む位
   置検知装置と、第１、第２、第３の相の各相のそれぞれ
   を構成するパイフアラ巻きされた第１、第２の電機子コ
   イル及び第３、第４の電機子コイル及び第５、第６の電
   機子コイルと、各電機子コイルの一端を共通に直流電源
   正極に接続し、他端を独立にそれぞれ第９、第１０、・
   ・・、第１４のトランジスタを介して直流電源負極に接
   続する電気回路と、第１、第２、第３の位置検知信号に
   より、第９、第１１、第１３のトランジスタのベース制
   御を行なつて、各トランジスタを導通せしめる第１の通
   電制御回路と、第１、第３、第５の電機子コイルの両端
   の電圧を検出して、電気角で１８０度の巾の矩形波の第
   ４、第５、第６の位置検知信号を得る電気回路と、第４
   、第５、第６の位置検知信号により、それぞれ第１０、
   第１２、第１４のトランジスタのベース制御を行なつて
   各トランジスタを導通せしめる第２の通電制御回路と、
   マグネット回転子の回転速度を検出して、回転速度に比
   例した電気信号を得る回転速度検出回路と、該電気信号
   により第９、第１０、・・・、第１４のトランジスタの
   ベース電流を制御して定速回転を行なわしめる定速制御
   回路とより構成されたことを特徴とする３相半導体電動
   機。
4. （４）第（３）項記載の特許請求の範囲において、通電
   が休止している電機子コイルの順方向の発電力を検出す
   る電気回路と、該電気回路の出力を積分するコンデンサ
   により、回転速度に比例する電気信号を得る電気回路と
   より構成されたことを特徴とする３相半導体電動機。
5. （５）第（１）項若しくは第（３）項のいずれかに記載
   する特許請求の範囲において、磁電変換素子を位置検知
   素子とし、回転子をマグネット回転子としたことを特徴
   とする３相半導体電動機。
6. （６）第（１）項若しくは第（３）項のいずれかに記載
   する特許請求の範囲において、小径の偏平なコイルを位
   置検知素子とし、回転子を導体回転子とし、導体回転子
   のコイルの対向する回転面に設けられた電気角で１２０
   度毎に誘導損失の異なる導体部と、コイル及びこれに直
   列に接続された抵抗に高周波交流を通電せしめる発振器
   と、該抵抗の電圧降下より、第１、第２、第３の位置検
   知信号を得る位置検知装置とより構成されたことを特徴
   とする３相半導体電動機。
7. （７）第（１）項若しくは第（３）項のいずれかに記載
   する特許請求の範囲において、電機子コイルの通電制御
   を行なうトランジスタ群を含む通電制御回路に直列に挿
   入された第１の抵抗及び直流電源正負極に接続された第
   ３、第４の抵抗とよりなるブリッジ回路と、該ブリッジ
   回路の不平衡電圧を検出して、回転速度を検出する回転
   速度検出回路とより構成されたことを特徴とする３相半
   導体電動機。
8. （８）第（１）項若しくは第（３）項のいずれかに記載
   する特許請求の範囲において、電機子電流の検出回路と
   、回転速度検出回路の出力が設定値に近づくと出力が急
   減する誤差増巾回路と、電機子電流の検出回路の出力が
   誤差増巾回路の出力を越えたときに、電機子コイルの通
   電を制御するトランジスタを不導通に転化し、電機子コ
   イルに蓄積された磁気エネルギを放出する電流値が設定
   値まで降下したときに再びトランジスタを導通して電機
   子コイルの通電を復帰する通電制御回路とより構成され
   たことを特徴とする３相半導体電動機。