JPH01298940A

JPH01298940A - リラクタンス型２相電動機

Info

Publication number: JPH01298940A
Application number: JP63128305A
Authority: JP
Inventors: Itsuki Ban; 伴　五紀
Original assignee: Secoh Giken Co Ltd
Current assignee: Secoh Giken Co Ltd
Priority date: 1988-05-27
Filing date: 1988-05-27
Publication date: 1989-12-01

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〕リラクタンス型の電動機であって、高トルクの駆動源と
して使用される。

例えば、負荷を減速歯車を使用しないで、直接にＰライ
ブする目的に使用される。

誘導機と同じ回転数で、数倍のトルクが得られるので、
誘導機と同じく利用することができる。

〔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大きく、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い現状にある。

同じ目的を達する高速高゛・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太き
（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課題〕第１の課題とし
て、リラクタンス型の電動機は、回転子の突極と界磁と
なる磁極間が磁路として互いに短絡状態（突極と磁極の
空隙が小さい為）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、突極に流入して、反
トルクを発生する。従って出力トルクを減少し、又効率
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の課題として、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ものである
。

第≠の課題として、／相毎の通電が電気角で１８０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％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の課題として、機械振動と、これに伴なう騒音が発
生する問題点がある。

〔課題を解決する為の手段〕

第１の課題を解決する為に、各相の電機子磁心をコ型と
して、磁化されたときに、他の磁極に洩れ磁束がないよ
うにされる。

第２．第３の課題を解決する為に、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／♂Ｏ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、第グの課題も解決している。

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度の巾としている。

この巾は、一般の１８０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ｑ。

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／♂Ｏ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２．第３．第グの課題が解決される。

第５の課題を解決する為の手段として、半周面内にある
磁極と突極との間の磁気吸引力を他の半周面にある磁極
と突極との間の磁気吸引力より大きくして、回転子の振
動を抑止する構成が採用されている。上記した磁気吸引
力は、トルクと関係のない径方向の磁気吸引力である。

〔作用〕

本発明装置の作用の第１は、各相の電機子磁心をコ型と
して、その磁路開放端を突極に対向しているので、ｌ相
毎に磁路が突極により閉じられて、他の磁極、突極に対
する洩れ磁束が無くなるので、出力トルクが増大する。

第２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１８０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て、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
源電圧に急速に環流して、急速に放電できる。

又励磁コイルの通電区間は、電気角で１８０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一は次の点にある。

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、／
♂Ｏ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１８０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。従って、磁極数と突極を増大しても、低速度
とならなく、又出力トルクが著しく太き（なる作用があ
る。

第３の作用は、次の点にある。

半周面の磁極と突極間の磁気吸引力を他の半周面の磁気
と突極間の吸引力より大きくなるようにされているので
、回転子が回転中に、常に所定の径方向の力を受けてい
る。従って、機械振動と騒音の発生が抑止される。

リラクタンス型の電動機は、トルクに関係のない径方向
の磁気吸引力が大きいので、各相の磁極を軸対称の位置
に配設して、吸引力を・ｚランスさせているが、空隙長
を１様にできない為に、アン・セランスな力が残留し、
これが回転子を往復して振動せしめる原因となる。上述
したように、アン・々ランスな力を１方向に限定して、
回転子が常に！方向の力を受けるようにして、振動を抑
止している。

〔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。

本発明装置の構成を第１図及び第５図ｆａ）について次
に説明する。

第１図の回転子１６は、軟鋼をプレス加工して作られた
カップ状のもので、カップの開口部側よりみた平面図で
ある。

回転子ｌ乙の底面中央には、回転軸ｇが固定され、回転
軸ｇは、図示しない本体（外筐）に設けた軸受に回動自
在に支持されている。点線／Ａａは、第μ図（ａ）の展
開図に示されている回転子ｌの突極／ａ　ｒ　／　ｂ　
ｔ　／　Ｑ　ｒ・・・の突極面を示すものである。

回転子ｌは、珪素鋼板を積層固化する周知の手段により
作られ、その外周部が、回転子ｌ乙の内周面に嵌着され
ている。

第ψ図（ａ）の固定電機子２．０も、珪素鋼板により、
回転子ｌと同じ手段により作られ、本体（外筐）に固定
されている。

磁極２０ａ、　２０ｂ、　・、　２０’ｎ　（ｆ個）は
、図示の位置に配設され、それぞれに、励磁コイル２／
ａ。

２／ｂ、・・・、２／ｈが捲着されている。

第弘図（ａ）の１段目の右端と２段目の左端は連続した
展開図で、上下段併せて３６０度（機械角）の展開図と
なっている。各磁極には、突極／ａ、／ｂ、・・・の巾
と等しいピッチの磁極突出部（以降は副磁極と呼称する
。）　ｇａ　、　４ｂ　、・・・が設けられている。

各磁極の両端の副磁極は、それぞれ電気角で２７０度離
間している。各副磁極ＩＩ　ａ　、”Ｉ　ｂ　、・・・
の端面（磁路開放端）が、第１図で、点線／７として示
され、磁極２０ａ、２０ｂ、・・・の端面が点線１７ａ
として示されている。電機子磁心２０の内側面が、記号
７ｇとして示されている。記号饗念、２は、第ｖ図（ｂ
）の実施例について後述する。

コイルざａ、ざす、りａ、９ｂは、本体（電機子磁心２
０の側）に固定され、突極／ａ　、／ｂ、・・・の側面
に、コイル面が対向しているコイルは、位置検知素子となるもので、コイルｒａ、Ｉ
ｂは７１０度離離間、コイルタａ、９ｂはコイル♂ａ、
♂ｂより、それぞれ７０度離間している。

コイルはｊミリメートル径で３０タ一ン位の空心のもの
である。

第３図（ａ）　Ｋ、コイルｆｆａ、♂ｂより、位置検知
信号を得る為の装置が示されている。第３図（ａ）にお
いて、コイルｒａ、Ｉｂ、抵抗／３ａ、／！；ｂはブリ
ッジ回路となっている。記号７は発振回路で、その出力
周波数は／〜タメガサイクル位となっている。

コイル♂ａ、ざｂは空心コイルで、固定電機子側に固定
され、第≠図（ａ）の突極／ａ、／ｂ、・・・に対向す
ると、渦流損失の為に、そのインピーダンスが小さくな
り、抵抗１５ａ若しくは抵抗１５ｂの電圧降下が大きく
なる。

コンデンサ／２ａ、ダイオード／／ａよりなるロー・ξ
スフィルタにより平滑化された抵抗／ｊａ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／２ｂ、ダイオ−ｒｕｂよりなるロー・ξス
フイルタによる抵抗／ｊｂの出力は、オペアンプ／３の
一端子の入力となっている。

オペアンプ／３　、　／３　ｂはリニヤ増巾器となって
いるので、端子／Ｊａの出力は次のようになる。

第６図のグラフにおいて、突極／ｂの両側に。

コイルｆａ、♂ｂが対向していると、第３図（ａ）の抵
抗１５ａ、／ｊｂの電圧降下は等しいので、端子／３ａ
の出力はアースレベルとなる。第６図の突［ｌｂが矢印
Ａ−／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／Ｊａ
の出力はアースレベルに保持される。

オペアンプ／、？ｂの子端子の入力は増大し、一端子の
入力は減少するので、端子／Ｊｃの出力が増大する。

コイル♂ｂが、突極／ｂに完全に対向すると、コイル♂
ａは突極／ｂより完全に離脱する。このときの端子／３
ｃの出力が最大となり、その後は、この値を保持する。

コイル♂ｂの中心が、突極／ｂの左端に対向するときに
は、コイルｆａの中心は突極／ａの右端に対向するので
、端子／３ｃの出力はアースレベルとなる。

次に、突極／ａが、矢印Ａ−／方向に移動すると、コイ
ル♂ａは完全に突極／ａに対向するので、端子／Ｊａの
出力は増大し、端子／３ｃ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、１
８０度毎に端子／３ａ、／３ｃの出力は交替し、その出
力は、第６図の曲線２弘のようになる。

曲線２’Ａの両端の立上りと降下部は漸増、漸減するも
のであるが、この程度は、コイルｒａ、ｒｂの径を変更
することにより、自由に選択できる。

突極／ｂの形状を第６図の曲線ｎのように変形すると、
オペアンプ／３１）の出力は、曲線２２ａ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／相の出力トルクは、−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
Ｕａ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１に、第７図（ａ）のタイムチャートの点線曲線２ｑ
で示すように、突極が磁極に対向し始める初期はトルク
が著しく大きく、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／ａと副磁極≠ａ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／ａの巾（図面の上下方向の巾〕は、副磁極≠ａの
巾より大きくされている。他の突極と副磁極も同じ構成
とされているので、突極／ａと副磁極弘ａについて、そ
の出力トルクの説明をする。

突極／ａを矢印Ａ−／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／
ａと副磁極≠ａ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（ａｌの曲線２ｑ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（
ａ）の点線２９ａの曲線となる。

他の突極と副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（ａ）のタイムチャートで、曲線３：）、ａ、
３Ｑｂ、・・・として示されている。又第６図で説明し
たように、位置検知信号を曲線２２ａ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２ｑ（第
７図（ａ））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、曲線弘乙のよ
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ＩＡＡ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ＩＡＡは／♂Ｏ度の巾となってい
るので、磁気エネルギは点線４’Ａａ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≠図（ａ）の磁極と副磁極の数を増加し
、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４図（ａ）の
磁極２０ａ、ＬＯｂ、・・・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（な
り、反トルクも発生するので、回転速度が小さい値とな
る第グに、突極と副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。

この詳細については後述する。

第３図（ａ）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（ａ）のタイムチャートで、曲線、２
５ａ　、　８　ｂ　、・・・及び曲線２７ａ、２７ｂ、
・・・として示されている。又コイルタａ、りｂによる
ものは、第３図（ａ）と同じ回路により位置検知信号が
得られ、これ等が、曲線、２Ａａ、２Ａｂ、”・及び曲
線２ざａ、２ｇｂ、・・・として示されている。両開線
は９０度の位相差となる。

第４図（ａ）において、励磁コイル、２／ｂ及び励磁コ
イル２／ｆが通電されているので、副磁極≠ａ。

’＋ｂ、グｃ（Ｎ極）と磁極２０ｆの副磁極（Ｓ極）は
、それぞれ対向する突極を吸引して、回転子／を矢印Ａ
−／方向に駆動する。

又磁罹ユＯＣの副磁極（Ｎ極）、磁極２０ｇ、の副磁極
（Ｓ極）は、それぞれ対向する突極を吸引して、回転子
／を矢印Ａ−／方向に、駆動する。

ｑＯ度回転すると、励磁コイル２１ｂ、２／ｆの通電が
停止され、励磁コイル２／ｄとＪ／ｈの通電が開始され
る。

以上のように、回転子ｌが９０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、ｌ相のりラフタンスミ
動機として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♂ａ。

ｆｆｂ、９ａ、り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（ａ
）のタイムチャートにおいて、曲ＩＪ２ｊ　ａ　、　２
！；ｂ、・・・及び曲１１２Ａａ　、　、２１ｓ　ｂ　
、・・・として示されている。両者の位相差はｑｏ度で
ある。曲線２７ａ、２７’ｂ。

・・・及び曲線ユｆａ、、７．ざす、・・・は、曲線ｆ
ｆ１ａ、ユＳｂ。

・・・及び曲線２６ａ、２６ｂ、・・・とそれぞれ／♂
Ｏ度の位相差がある。

曲線ｎａ　、　２！；　ｂ　、　”・と曲１ｆｌ、２７
　ａ　’＋　２”ｌ　ｂ　、　−の位置検知信号により
、励磁コイル、２／ａ、２／ｅと励磁コイル２／ｃ、２
／ｇを通電し、曲線２６ａ　、　２４　ｂ　、　−と曲
線２ざａ、２ざす、・・・の位置検知信号により、励磁
コイル２１ｂ、ユ／ｆと励磁コイル、２／ｄ、２／ｈを
通電することによりλ相のりラクヌンス電動機として回
転トルクが得られるものである。

第弘図（ａ）の実施例は、従来の技術によると、突極数
と磁極数が多いので、出力トルクは増大するが、回転速
度が著しく低下する。回転速度が低下する理由は、突極
と副磁極の対向空隙は０．　／　ミ’）メートル位で、
励磁磁極の蓄積磁気エネルギが大きく、その放電に時間
を要するので、大きい反トルクを発生して、回転速度を
低下せしめていることである。

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１Ｏ図（ａ）において、励磁コイルＡ、Ｂは、第り図
（ａ）の励磁コイル２／ａ、２／ｅ及び２／ｃ、：１．
１ｇをそれぞれ示し、２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、Ｈの両端には、それぞれトランジスタ１
０ａ、１０ｃ及び１０ｂ、１０ｄが挿入されている。

トランジスタ／（Ｌａ　、　１０ｂ　、　１０ｃ　、　
１０ｅＬ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Ａｇｅｈ、６ざｂより供電が行なわれ
ている。

アンド回路Ａｊａ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１０ａ、１０ｃが導通して、励磁コ
イルＡが通電される。アンド回路Ａｊｂ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、１０
ｄが導通して、励磁コイルＢが通電される。

端子ｊ／ａ、５／ｂには、第３図（ａ）の端子／３ａ、
／３Ｃ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♂ａ、♂ｂ、Ｐａ。

りｂは、突極／ａ、／’Ｆ）、・・・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／ａ、／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５／ａ、、Ｓ’／ｂの入力は、矩形波に、増巾回路
ＡＱａ、Ａｌ１ｂにより整形されて、アンド回路４ｊａ
。

Ａ！；ｂの入力となっている。

第７０図（ａ）の端子Ｓｇａより出力トルクを指定する
基準電圧が入力されている。従って、乗算回路Ｓｇの出
力は、第３図（ａ）の端子／３ａ、／３ｃの電気信号と
相似し、しかも端子Ｓざａの入力により高さの異なる電
気信号となる。

オペアンプ５７の子端子には、第１Ｏ図（ａ）の抵抗７
０ａ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２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♂図の点線曲線４Ｊは、第７１図（ａ）の位置検知信
号Δａに、乗算回路ｓｇの端子Ｓざａの入力電圧を乗算
したものを示している。

第７０図（ａ）の反転回路５Ｓの入力はローレベルなの
で、アンド回路６．３ａの入力がハイレベルとなってい
る。このときに、端子、５／ａに位置検知信号が入力さ
れると、アンド回路＆ｊａの上側の入力もハイレベルと
なるので、その出力がハイレベルとなり、トランジスタ
１０ａ、１０ｃが導通する。

抵抗７０ａ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、第と図の曲線≠ｑａ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２図の曲線ＩＡｇを越えると、オペアンプ詠出力は
ハイレベルに転化し、この信号の始端部の微分・ξルス
が、微分回路、５７ａにより得られる。

この微分パルスにより、単安定回路Ｓ６が付勢され、そ
の出力が短時間だけ、ハイレベルとなるので、反転回路
Ｓ５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’Ｏａ　＋　１０　ｃ　ヲ不導通とする。

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７ｏａ、ダイオ−１’Ａ７
ａを介して放電され、この曲線が第２図で曲：腺ｔ９ｂ
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＋ｑｂは急速に降下する。又曲線
≠９ａの上昇も急速となる。短時間後に：単安定回路先
の出力はローレベルに復帰するので、アンド回路ＡＪａ
の出力もハイレベルとなり、励磁コイルへの通電が開始
され、この通電曲線が第２図で曲線１Ａｑｃ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←
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、端子バ
ａの人力により通電電流を制御できる、第２図の点線間
の矢印弘７が、単安定回路５乙のハイレベルとなる時間
巾である。オペアンプ５７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５７
ａを除去することができる。

全く同じ事情で、端子３；／ｂより入力される位置検知
信号により、トランジスタ１０ｂ、１０ｄが制御されて
、励磁コイル３０通電力臂ｉ制御され、同形の通電面、
線となる。端子ｊざａ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（ａ）の励磁コイルＡ、Ｂは、第μ図（ａ）の
励磁コイル２１ｂ、２／ｆ及び励磁コイル、２／ｄ、、
２／ｈ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９ａ、りｂによる位置検知信号は、第７図（ａ）
の曲線、２６ａ　、　２Ａ　ｂ　、−及び曲線２ざａ、
２ｇｂ。

・・・となっている。

かかる位置検知信号は、第１０図（ａ）のアンド回路訂
ａ、訂す１乗算回路３°ざ、オペフッ１３フ等ト全＜同
じ構成の電気回路の端子３／ａ、５／ｂに対応するもの
に入力される。

このときのアンド回路／Ｊａ、６ｊｂに対応するアンド
回路の上側の入力信号が、第７図（ａ）の曲線２ｂｅ、
、２Ａｂ、・・・及び曲線コざａ、２ざす、・・・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７
７１回路／Ｊａ、Ａｊｂに対応する回路の出力を、端子
Ａ９ａ、６９より入力せしめて、トランジスタ１０ｅ　
、１０ｇ、、１０ｆ　、１０ｈ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７０ｃは、抵抗７０ｂの電圧降下即ち励磁電流の検
出端子となり、又端子Ｓ５ａの基準電圧は共通に利用で
きる。

ダイオ−１ｂ７θ、Ａ？ｆ、・・・の作用も同じである
。

従って、２相のりラフタンス型の電動機として回転子／
は回転するものである。

励磁コイルＡ、Ｂによるトルクは、第７図（ａ）の曲線
、１２　ａ　、　３２　ｂ　、・・・として、又励磁コ
イルＡ、Ｂによるトルクは、曲線ＪＪａ、３Ｊｂ、・・
・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５ざａの基準電圧により規
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
加電圧を大きく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、１８０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（ａ）の通電曲線’ＡＡ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、位置検知信号弘ざ（第ｇ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る。

又上述した立上りと降下の特性は、第を図につ℃・て説
明したように、自由に変更できるので、撮動の制御をす
ることができる。

以上の説明より理解されるように、前述した第７、第８
．第３の欠点を除去することのできる特徴がある。

第２図において、第１図と同一記号のものは同一部材で
ある。点線ｊａ、Ｊｂ、・・・、２ｈは、第グ図（ａ）
の磁極、）、（：ｌａ　、　、７．Ｏｂ　、　−、２０
ｈの配設された位置を示している。

矢印ｒａ、ｊｂ及び矢印Ａａ、Ａｂの対向する部分の長
さが突極と副磁極間の対向空隙で、０．　／ミリメート
ル位である。

従って、例えば、第≠図（ａ）の励磁コイル２／ａ。

２／ｅが通電されたときに、トルクに無関係な径方向の
磁気吸引力は・ζランスされる筈である。他の副磁極と
突極間についても全（同じ事情にある。

しかし、前記した空隙長をｌ定に保持することは技術的
に困難である。従って、励磁コイルの通電の進行ととも
に、回転子／は、径方向のランダムな磁気吸引力が往復
して発生して振動を発生する。負荷が大きくなると、励
磁電流も増加するので、上記した振動が著しくなり、機
械音と騒音を発生する欠点がある。

次に、この欠点の防止手段について説明する。

副磁極の端面の円周面／７を、回転軸ｇに関して、僅か
に矢印ｔｂの方向に偏心せしめるように、端面の研摩仕
上げを行なうと、点線矢印３ａ内にある副磁極と突極間
の磁気吸引力は、点線矢印３ｂ内にある副磁極と突極間
の磁気吸引力より常に大きくなる。

従って、回転子／の径方向の磁気吸引力は、常に平均的
に矢印ｔｂの方向となり、往復した力とならないので振
動が抑止される効果がある。

点線矢印３ａ内にある副磁極の端面の高さを、点線矢印
３ｂ内にある副磁極の端面の高さより高くしても同じ目
的が達成できる。

又、点線矢印３ａ内にある励磁コイルのアンペアターン
数を点；、泉矢印３１）内ＩＣある励磁コイルのアンペ
アターンより太き（しても同じ目的が達成されるもので
ある。

本発明装置は、出力トルクを大きくする為に突極数が多
くなっている。従って、第３図（ａ）で説明した位置検
知素子となるコイルｒａ、♂ｂの径を小さくする必要が
ある。

ルクも増大するが、コイルｆａ、♂ｂの径が小さくなり
、作ることが困難となる。

上述した場合における位置検知装置を第３図（ｂ）につ
いて説明する。

記号／骨よ、回転子／と同軸で同期回転する導体回転子
で、その円周部には、突極／ａ、／ｂ、・・・と同じ巾
で同じピッチの突出部／弘ａ、／ＩＡｂ、・・・が配設
されている。

ソフトフェライト製の厚さが２ミリメートル位のコ型の
磁心／□ａ、１０ｂの磁路開放端は、突出部７１ａ　、
　／ｌＡｂ　、・・・に対向している。

磁心１０ａ、１０ｂには、コイルＩｃ、ｒｄが捲着され
ている。

回転子／弘が矢印Ａ−／方向に回転すると、コイル♂ｃ
　、ｆｄは渦流損によりインピーダンスが変化するので
、第３図（ａ）に示す手段と同様な回路により位置検知
信号を得ることができる。

この場合には、位相がｑｏ度異なる位置検知信号が得ら
れ、又磁心１０ａ、１０ｂの厚さλミリメートルに対応
した分解能の位置検知信号が得られるので、巾のせまい
突極に対応するものが得られるものである。導体回転子
／４’ｖま軟鋼膜のものがよい。

第グ図（ａ）の副磁極は、７つの磁極当り３個となって
いるが、２個でもよく、又≠、１．．＋、・・・個でも
実施できる。

外伝型のものについて説明したが、内転型でも本発明は
実施できる。

第≠図（ａ）の磁極間の離間角（位相差）の一般的表現
は、次のようになる。

磁極２０ａと２０ｃの位相差は、（／１０　＋　３６０
　ｎ　）度、磁極２０ａと２ｏｂの位相差は（９ｔＤ＋
３６０　ｎ　）度、磁極ユＯｂとコＯｄの位相差は（ｉ
ｇｏ＋３６Ｏｎ）度である。Ｄは正整数である。

第り図の回路は、第１０図（ａ）の左側の回路と同じ目
的を達する為の他の手段である。

第り図において、端子ＡＪａ、６２ｂの出力は、第７０
図（ａ）のＭ点及びＮ点の入力となっている。

第１０図（ａ）の抵抗７０ａ、７０ｂ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３２が
絶対値回路で、その入力端子ｊ、２ａ、５２ｂには、第
１０図（ａ）の抵抗７０ａの両端の電圧信号が入力され
ている。絶対値回路Ｓ２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いる。

第２図の端子６Ｊａ、ＡＪｂより、第３図（ａ）の端子
／、？ａの位置検知信号を矩形波に整形した電気信号及
び端子／３ｃ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５ｇの端子５ｇａには、出力トルクを指定する
基準電圧が入力されている。

端子ｊ／ａ、ｊ／ｂには、第１０図（ａ）の同一記号の
端子と同様に、第３図（ａ）の端子／３ａ、／３ｃの位
置検知信号が入力されている。

位置検知信号（第７図（ａ）の曲線ｕａ、２Ｊｂ、・・
・）が入力された場合を説明する。このときの乗算回路
ｓｇの出力を、第７図（ａ）のタイムチャートで点線３
０ａとして示しである。

その始端部が入力され、端子ｊ’ｊｃの電流検出信号よ
り、乗算回路ｓｇ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Ａ／ａの出力はハイレベルとなり、トランジスタ１０
ａ、１０ｃ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（ａ）で曲線Ｊ／ａとして示されて
いる。

電源端子Ａ＃ａ、６．ｆｂ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／ａ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ｓｇ
の出力より大きくなると、オペアンブル０の出力は、ロ
ーレベルに転化して、アンド回路Ａ／ａの出力をローレ
ベルとする。

従って、トランジスタ１０ａ、１０ｃ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、？／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
ゾロ０の出力は再びハイレベルとなり、トランジスタ１
０ａ、１０ｃが導通して、電流は曲線Ｊ／ｃ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
ペアンプＡＯの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（ａ）の点線Ｊ□ａと３０ｂ
になる。点線３０ａ、３０ｂ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ｓｇｂの出力トルク指令の基準電圧信号により規
制されている。

トランジスタ１０ａ、１０ｃ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−ｔ’Ａ
７ｂ、電源、抵抗？（１）ａ、ダイオードＡ７ａを介し
て放電される。電源を充電する形式となっているので、
放電電流は急速に降下する。立上りも電源電圧に対応し
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３１ｂより、位置検知信号即ち第７図（ａ）の曲線
２７ａ、２７ｂ、・・・の信号が入力された場合にも、
端子Ａ２ｂの出力により、トランジスタ１０ｂ、１０ｄ
のオンオフ制御が同様に行なわれる。従って／相の電動
機として回転する。

励磁コイルＡ、Ｈについても事情は同じで、第り図の回
路により同じ通電制御が行なわれる。

従って２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）　Ｋ
つき、次に説明する。

第ｉｏ図（ｂ）　において、端子？２ａ、？Ｊｂには、
第３図（ａ）の端子／３ａ、／３ｃの出力が入力され、
端子７２ｃ、７２ｄには、第３図（ａ）のコイル♂ａ、
ｆｂをコイルタａ、’Ｐｂと置換したときの端子／３ａ
、／３ｃの出力に対応する位置検知信号が入力されてい
る。

端子？Ｌ２ａ、？ｊｂ、・・・の入力は、矩形波整形回
路７５ａ、７５ｂ、・・・により矩形波とされる。

端子７Ｊａ　、　７，２　ｂ　、　？Ｊｔｃ　、　７２
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（ｂｌのタイムチャートで、それぞれ曲線３３ａ
、３３ｂ、・・・及び曲線、？？ａ　、、？７ｂ　、−
及び曲線−？Ａａ　、　３Ａ　ｂ　、　−＝及び曲線３
ｇａ、３ざす、・・・として示されている。

曲線３６ａは曲線３５ａより９０度進相している。

アンド回路７Ｊａの入力は、曲線３！；ａ、３！；ｂ、
・・・及び曲線Ｊ６ａ、ＪＡｂ、・・・となっているの
で、その出力は曲線Ｊ？ａ　、３９ｂ、・・・となり、
９０度の巾となる。アンド回路７．７１）の入力は、曲
線Ｊ’７　ａ　＋　Ｊ７　ｂ　＋・・・及び曲線３ｇａ
、３ｇｂ、・・・となるので、その出力は、曲線ＩＡＯ
ａ　、　ｔ／−Ｏｂ　＋　−となる。

アンド回路７Ｊｃの入力は、曲線３！；ａ、３３ｂ、・
・・と曲線３ｔａ、３ｇｂ　、・・・となるので、その
出力は、曲線ｌＡ／ａ　、ｔＡ／ｂ　、−となる。

アンド回路７３ｄの入力は、曲線３７ａ、３”ｌｂ、・
・・と曲線３Ａａ、３６ｂ、・・・となるので、その出
力は、曲線ＩＡ２ａ、侵す、・・・となる。

トランジスタ１０ａ、１０ｃ及びトランジスタ１０ｂ１
８０ｄは、前実施例と同じ（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Ａｌ１ｃより供電される
ので、コンデンサ７乙の充電電流により、抵抗７Ａａの
電圧降下は最大となり、アンド回路７ｔＡａ＋７弘すの
入力はハイレベルとなる。

従って、オア回路７ざａ、７ざｂの出力は、第７図（ｂ
）の曲線Ｊｊａ、Ｊ５ｂ、・・・及びこれ等を反転した
曲線３７ａ　、　３７　ｂ　、　−となる７、従って、
オア回路７ざａの出力により、励磁コイルＡ　；／ｌ”
−／ｒＯ度の巾で通電され、励磁コイルＢは、１８０度
おくれたｌざ０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、Ｂの通電制御回路で
トランジスタμ個を使用したトランジスタ回路を示して
いる。励磁コイルＡ、Ｂのトランジスタ回路と全く同じ
構成となっている。又オア回路Ｍａ　、　？ｌｒｂ　、
アンド回路７４’ａ、７弘すに対応するものも含まれて
いる。

従って、端子７７ａ　、　７７ｂ　、　７７ｃの入力に
より、励磁コイルＡ、Ｂは１８０度の巾の通電が、曲線
３６ａ、ＪＡ’ｂ、・・・及び曲線３ざａ、Ｊざす、・
・・の電気信号に対応して行なわれる。

コンデンサ７６、抵抗７６ａ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、２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、前実施例について説
明したように、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ａ。

？４Ｚｂ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７３ａ。

７Ｊｂ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７９ａ、７９ｂの出力により、同様に
励磁コイルＡ、Ｂの通電が行なわれる。

従って、励磁コイルＡ、Ｂ、Ａ、Ｂの励磁電流の曲線は
第７図（ｂ）の点線’Ａ３　ａ　、　’Ａ３　ｔ）　＋
・・・及びその他の点線曲線となる。

位置検知信号３９ａ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’
／−，？ａのようになり、曲線３？ａの右端で、トラン
ジスタ１０ａ、、１０ｃが不導通となるので、蓄積磁気
エネルギは、ダイオード６７ａ、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。

電源電圧を高くすると、曲線弘３ａのピーク値が太き（
なり、出力トルクが増大する。このときにも電源に環流
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’ＡＪａ、弘３ｂ、・・・の巾
は１８０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１８０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た事情は全く同じであ
る。

従って、高速高トルクのリラクタンス電動機を得ること
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ＳＯキログラムセンチメー
トル位で毎分ｊθ００鼻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・々−タ付の可変速度の誘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１０図（ｂ
）のコンデンサ７６、抵抗７６ａ、オア回路７ざａ。

７＆ｂ、アンＰ回路７ｆａ＋７弘すを含む回路は不要で
ある。第７図（ｂ）の曲線’＃ａ、　棒す、・・・及び
曲線帖ａ、４’ｊｂ、・・・は、それぞれ励磁コイルＡ
、Ｂ及び励磁コイルＡ、Ｂ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ｑｏ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（Ｃ）について説明する。第１Ｏ図（Ｃ）
は第１０図（ａ）　Ｔ　（ｂ）と同じ目的が達成される
２電源方式の通電制御回路である。

端子ざＯａ、ｇＯｃは直流電源正負端子で、その中間値
の電圧が端子ざＯｂとなっている。

抵抗７０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て利用され
る。端子ざＪａ、ＳＪｂには、第１Ｏ図（ａ）のＭ点と
Ｎ点の出力がそれぞれ入力される。

端子ざ２ａ若しくはｎｂの入力信号がハイレベルのとき
に、励磁コイルＡ若しくはＢが通電される。

端子ｒＪａの入力がローレベルに転化すると、トランジ
スタざ／ａが不導通となり、励磁コイルＡの蓄積磁気エ
ネルギは、電源ざｏｂ、♂ＱＣ，ダイオード♂３ｂ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い
るので、第１Ｏ図（ａ）の場合と同じく通電は急速に停
止する。トランジスタｌｒ／ｂが不導通に転化したとき
もダイオ−Ｐざ３ａを介する同じ作用がある。本実施例
は、第り図、第１０図（ａ）の回路を組合せても、父祖
合せないで、第７０図（ｂ）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ｉｏ図（ａ）　、　（
ｂ）の回路と比較して、ダイオードとトランジスタの数
が％となる利点がある。

第弘図（ａ）の実施例において、磁極２０　ａ　、　：
）Ｉ）　ｅがＮ、Ｓ極に励磁されたときに、それ等の２
個の磁極の磁束は互いに同じ方向となるので問題はない
。

しかし、他の磁極に洩れる磁束はトルクに関係なく無駄
な電力消費となる欠点がある。

同時に励磁されている磁極ｘＯｂ、コＯｆについても事
情は同じである。

又上記した第１の相と第２の相の磁束は、他の磁極で互
い反対方向となり、打消し合うが１．Ｍ％位の残留磁束
があり、これが反トルクを発生する欠点がある。

上述した２つの欠点を除去する手段が第ｖ図（ｂ）に展
開図として示しである。

第弘図（ｂ）において、回転子ｌは第≠図（ａ）と同一
記号で示され各磁極は、記号ｕａ　、　２Ｊ　ｂ　、・
・・、ｎｈとして、又それ等に捲着された励磁コイルは
記号２弘ａ、２’Ａｂ、・・・、：！、弘りとして示さ
れている。

電機子磁心Ｊの中心空孔が第１図で記号／ざとして示さ
れている。第１図の点線１６￥Ｌ、／７は、それぞれ第
≠図（ｂ）の突極／ａ、／ｂ、・・・と副磁極グａ。

＜ｚｂ、・・・の端面の円周面を示しているものである
。

珪素鋼板を積層固化して、電機子磁心Ｊが作られる。展
開図は、０度から１８０度即ち半円周部に配設された磁
極と突極のみが示されている。

磁極ｐａ、ａｂの副磁極弘ａ、グｂ、・・・は、突極に
正対し、磁極：ｌＪｃ、２ＪｅＬの副磁極は、突極より
９０度（電気角）だけ右方に進相している。

磁極：ｌＪ　ｅ　、　、Ｚｊ　ｆの副磁極は、突極より
１８０度進相している。磁極２３　ｇ、　２Ｊ　ｈの副
磁極は、突極より９０度おくれだ位置にある。

磁極２３　ｇ、　：ｌＪ　ｈの右側にも上述したｇ個の
磁極と全く同じ構成の磁極と副磁極が同じ位相で配設さ
れているが省略して図示していない。省略した磁極は、
図示していないが名称を次のように表示する。例えば、
磁極２３　ａ　、　２３　ｂと対称の位置にあるものを
磁極２３　ａ　、　２Ｊ　ｂとして表示する。磁極刀ｃ
、Ｚｊｄと対称の位置にあるものは２３　ｃ　、　２．
ｊ　ｄとして表示する。他の磁極も同様な表示とする。

電機子磁心Ｊが作られた後に、その中心円孔部（第１図
に記号／ざとして表示しである。）及び電様子磁心Ｊの
中央部を埋設して、又回転軸と（第１図示）が貫挿する
円孔／ざｂを設けて、点線ｌざａと１ｇｂ（第１図と第
≠図（ｂ）に同一記号で示しである。）の円環部を、ダ
イキャス成型により作る。

次に、励磁コイル、）９ａ　、　：１．ｕｔ）　ｌ・・
・を捲着する。

次に珪素鋼板の凹部３０ａ、！；（７ｂ　、・・・を点
線５．２ａ。

３；２ｂ、・・・で示すように切削して除去する。

従って、磁極ｎ　ａ　、　２．ｊ　ｂはコ型の磁心とし
て、他の磁極より磁気的に独立し、磁束が他磁極に洩れ
ることなく、又他磁極より磁束が流入することが無（な
る。

他の′各λ個／組の磁極と同様にコ型の磁心となり、同
じ作用効果がある。

従って、出力トルクに関係のない洩れ磁束がなく、又反
トルクも発生しないので、前実施例に対して著しく効率
が上昇する効果がある。

副磁極数も倍加するので、出力トルクも倍加する。励磁
コイルを通電して、矢印Ａ−／方向の回転子ｌの回転を
行なうには、第り図、第１Ｏ図（ａ）。

第１０図（ｂ）、第１０図（Ｃ）のいづれの回路を利用
することもでき、その作用効果も又同じである。

第１Ｑ図（ａ）の場合について次に説明する。

励磁コイルＡは、励磁コイルＪ’ａ、２’Ａｂ及び磁極
ａ　ａ　、　Ｑ？　ｂの２個の励磁コイルの直列若しく
は並列接続体となっている。

励磁コイルＢは、励磁コイル２弘ｅ、２１Ａｆ及び磁極
、２Ｊ　ｅ　、　２３　ｆの２個の励磁コイルの同様な
接続体となっている。

励磁コイルＴは、励磁コイル−な、２１１ｃと磁極励磁
コイルの接続体となっている。

従って、前実施例と同じく２相の電動機として回転し、
その作用効果も又同じである。

〔効果〕

第１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
ルクのりラフタンスミ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。特に大きい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ているので、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２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宅は、励磁コイ
ルのインダクタンスが大きくなり、反トルクを発生する
ので低速となる。これを防止して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１８０度の巾の間に
あるように規制して目的を達成しているものである。

第３に、第１Ｏ図（ｂ）の実施例では、インノ々−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４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。

第５に、第５図（ｂ）の実施例とすると、洩れ磁束が無
くなるので効率を上昇するとともに出力トルクも増大す
る効果がある。

第６に、第２図で説明したように、機械振動と騒音の発
生が抑止される効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の構成の説明図、第２図は、機械
振動を抑止する構成の説明図、第３図は、位置検知素子
となるコイルを含む電気回路図、第≠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ｇ図は、励
磁電流曲線のタイムチャート、第り図は、励磁コイルの
７部の通電制御回路図、第１０図は、同じく励磁コイル
の他の実施例の通電制御回路図をそれぞれ示す。ハ・・回転子、　／ａ、／ｂ、／ｃ、・・・突極、１９
Ｌ−・・導体回転子、　ｇａ、ｒｂ、りａ、りｂ・・・
コイル、　１６・・・回転子、　／Ａａ・・・突極端面
の円周面、／７取・・・副磁極端面の円周面、　ｒｃ、
Ｉｄ・・・コイル、　１０ａ　、／□ｂ−磁心、　Ｊ／
ａ　、２／ｂ　、・・’＋２／ｈ、Ｊｔ４’ａ、、７．
弘す、・・・、２４’ｈ、Ａ、Ｂ、Ａ、Ｂ−・励磁コイ
ル、２０ａ　、２０ｂ　、　−，２０ｈ　、ｊＪａ　、
ｊｏｂ　。・・・、２Ｊｈ・・・磁甑、　≠ａ、≠ｂ、・・・副磁
極、　２．ｏ。Ｊ・・・電機子磁心、　夕ｊａ　、　−’；２　ｂ　、
・・・切削部、　♂・・・回転軸、　ｌψａ、／弘す、
・・・導体回転子ｌ弘の突出部、　７・・・発振回路、
　／３　、　／ｊ　１）　、　ｊ７　、６０　、　・−
・オペアンプ、　ｎ・・・突出部、　２＋、２！；ａ、
、υｂ、・・・。２Ａ　ａ　、ＺＡｂ　　、−，２，７ａ　　、２７ｂ　
　、−，２ざａ　、２ざｂ　。・・−，３３ａ、３Ｓｂ、−，３Ａａ、３Ａｂ、・−、
、？７ａ　、３７ｂ　、−、３ざａ　、Ｊｏｂ　、−，
３９ａ、３９ｂ、・・・、ＩＡＯａ　。ｕｂ　、　・−、弘／ａ　、４Ｃ／ｂ　、　−、≠２ａ
　、１ＡＪｂ　、　−，３０ａ＋３０ｂ、’Ａ♂・・・
位置検知信号、　２９　、２９ａ　、　３２ａ。３２ｂ、・・・、３３ａ、３３ｂ　、−、停ａ　、鉢ｂ
　、−・、ｖｔａ　、’Ａｊｂ　、　−・−）Ａ／り曲
線、　Ｊ／ａ　、３１　ｂ　、　”’　ｗ’ＡＡ　ｒ！
４ａ　、　弘Ｊａ　、４’、ｒｂ　、　−、弘ｑａ　、
Ｑ−９ｂ、、、、励磁電流曲線、　６ざａ、６１ｂ、Ａ
ざｃ　−・−電源圧負極、　／（１）ａ。／□ｂ　、　１０ｃ　、１０＋ｉ−）ランジスタ、　Ａ
１１ａ、Ａ￥ｂ　。・・・、’Ｂ；ａ、７！；ｂ、・・・矩形波整型回路、
　５ｇ・・・乗算回路、　Ｔ・・・励磁コイルＡ、Ｂの
通電制御回路、ざ／ａ、ざ／ｂ・・・トランジスタ、　
♂Ｏａ、ざｏｂ、♂ｏｃ・・・直流電源圧負極、　　Ｅ
、５４・・・絶対値回路、　ｓ６・・・単安定回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）リラクタンス型の２相の電動機において、外筐に
設けた軸受により回動自在に支持された回転軸に中央部
が固定された磁性体回転子と、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複数個の磁性
体突極と、円環状の磁性体により作られ、外筐に固定さ
れた固定電機子磁心と、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た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の磁極の磁路開放端面より突出し、突出面が、突極
面と僅かな空隙を介して対向するとともに、突極と巾及
びピッチが等しくされたｍ個（ｍ＝２、３、４、・・・
）の副磁極と、第１の磁極より、電気角で（１８０＋３
６０ｎ）度・・・ｎは２以上の正整数・・・離間した軸
対称の位置において、電機子磁心より突極に対向して突
出した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２の磁極の磁路開放端面より突出
し、突出面が、突極面と僅かな空隙を介して対向すると
ともに、突極と巾及びピッチが等しくされたｍ個の副磁
極と、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、電機子磁心より突極に対向して突出した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、第３、第４の磁極のそれぞれ
の磁路開放端面より突出し、突出面が突極面と僅かな空
隙を介して対向するとともに、突極と巾及びピッチが等
しくされたｍ個づつの副磁極と、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度以内の巾の第１の位置検知信号及びこれより電
気角で１８０度おくれた１８０度以内の巾の第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度以内の巾の第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、半周
面内にある第１、第２、第３、第４の磁極の突出部と対
向突極との径方向の磁気吸引力に対して、他の半周面内
にある第１、第２、第３、第４の磁極の突出部と対向突
極との径方向の磁気吸引力を僅かに異ならしめて、回転
子が常時所定の径方向の磁気吸引力を受けて回転する手
段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）リラクタンス型の２相の電動機において、外筐に
設けた軸受により回動自在に支持された回転軸に中央部
が固定された磁性体回転子と、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複数個の磁性
体突極と、円環状の磁性体で作られ、外筐に固定された
電機子磁心と、突極に対向するとともに、隣接した２個
の磁極が、軸対称の位置において電機子磁心より突出し
た第１、第２の磁極及びこれ等に捲着された第１、第２
の励磁コイルと、第１、第２の磁極の磁路開放端面より
突出し、突出面が突極面と僅かな空隙を介して対向する
とともに、突極と巾及びピッチが等しくされた１磁極に
ｍ個（ｍ＝２、３、４、・・・）設けられた副磁極と、
第１、第２の磁極より、電気角で（１８０＋３６０ｎ）
度・・・ｎは２以上の正整数・・・それぞれ離間した軸
対称の位置において、隣接した２個の磁極が、電機子磁
心より突極に対向して突出した第３、第４の磁極及びこ
れ等に捲着された第３、第４の励磁コイルと、第３、第
４の磁極の磁路開放端面より突出し、突出面が突極面と
僅かな空隙を介して対向するとともに、突極と巾及びピ
ッチが等しくされた１磁極にｍ個設けられた副磁極と、
第１、第２の磁極と第３、第４の磁極の中央の軸対称の
位置において、隣接した２個の磁極が、電機子磁心より
突極に対向して突出した第５、第６の磁極ならびに第７
、第８の磁極と、これ等のそれぞれに捲着された第５、
第６、第７、第８の励磁コイルと、第５、第６、第７、
第８の磁極の磁路開放端面より突出し、突出面が突極面
と僅かな空隙を介して対向するとともに、突極と巾及び
ピッチが等しくされた１磁極にｍ個設けられた副磁極と
、第１、第２の磁極及び第３、第４の磁極及び第５、第
６の磁極及び第７、第８の磁極がコ型の磁極を構成する
ように、それぞれの磁極間の円環状の電機子磁心を削除
除去する手段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。