JPH01308193A - 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／ロノ
コファン及びコンプレサの駆動源である。

又電動グラインダ、工作機ドリルマシンの）♂リル駆動
源に使用される。特に誘導機の代りに一般的に使用する
ことができるものである。マグネットがないので、廉価
に構成される。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課題〕第１の課題とし
て、リラクタンス型の電動機は、機械振動とそれによる
騒音の発生が大きい。この詳細については後述する。

特に、負荷が大きいと、対応して上述した欠点が著しく
なる。

第！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、他の磁甑、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、又効率も減少する問題点がある。

第３の課題として、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１生が失なわれ
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１１の課題として、特に出力ｌ・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ろ。

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５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６の課題として、突極数が多くなるので、径の小さい
小出力のリラクタンス型の電動機を構成することが困難
となる問題点がある。

〔課題を解決する為の手段〕

小出力（出力が９００ワット以下位）の電動機の場合に
は、磁極と突極数を周知のものより％の数とすることに
より、第１の課題と第６の課題を解決している。

高出力の電動機の場合には、第ｊ図（ａ）の実施例に示
されるように、３個の！相リラクタンス電動機を組合せ
て利用することにより、第１の課題を解決している。

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ｉｇｏ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３゜第≠の問題点となる課題を解決している。

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
発生ずることを抑止して第ｊの問題点となる課題を解決
している。

他の手段として、出力ｌ・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ｌ］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９０度（以
降はすべて角度表示を電気角とする。）の１Ｊ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１８０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３、第４、第ｊの問題点となる課題が解決
される。

コ型の磁心と磁極を採用することにより、第！の問題点
となる課題を解決している。

〔作用〕

本発明装置の作用の第１は、出力トルクに関係のな℃・
径方向の磁極と突極間の磁気吸引力による機械振動の発
生を抑止したことである。

／般の手段によると、同相の磁極を回転軸に関して対称
の位置に配設して、上記した磁気吸引力を打消す手段が
採用されている。しかし、磁極と突極の空隙長が０．／
〜０．．２ミＩＪメートル位なので、量産時に、空隙長
がアンバランスとなり機械振動の発生は避けられない。

本発明装置では、磁気吸引力を打消すことなく、回転子
が常に／方向の磁気吸引力を受けるように構成して、機
械振動を減少せしめている。又同時にかかる手段により
、磁極と突極数が周知のものの％の数となるので、小出
力、小型の電動機が構成できる作用がある。

大きい出力の場合には、磁気吸引力が、軸受を押圧して
、耐用時間を減少せしめる不都合がある。

λ相すラクタンスの電動機３組を同一筐体に収納し、中
央部の７個とその両側の２個のりラフタンスミ動機の上
記した磁気吸引力（径方向のもの）を互いに反対方向と
して・ζランスすることにより、上記した不都合を除去
している。

本発明装置の作用の第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、通電電流曲線の立と
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／ｇ’０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３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、ｑＯ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
８０度の通電角以内で必ず消滅する。従って反ｌ・ルク
の発生がなく高速度とすることができろ。

又高速度となると、通電ずろ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／♂０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。

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ゲは、回転子が珪素鋼板の積層体
のみで構成されているので、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ととがない
ことである。

コ型の磁心と磁極を採用することにより、その励磁磁束
が他の磁極に洩れることがな（、従って効率を上昇せし
める作用がある。

〔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１図（ａ）は、本発明による２相のリラクタンス型電
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
展開図である。以降の角度表示はすべて電気角とする。

第１図（ａ）において、記号／は回転子で、その突極／
ａ、／ｂ、・・・の巾は７ｇθ度、それぞれは３６０度
の位相差で等しいピッチで配設されている。

回転子／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／６には、磁極／６ａ。

／乙す、／乙ｃ、／６ｄが、それ等の巾が１８０度で、
等しい離間角で配設されている。突極と磁極の巾は１８
０度で等しくされている。突極数は５個、磁極数は７個
である。

第３図（ａ）は、第１図（ａ）のリラクタンス型λ相電
動機の展開図である。

第３図（ａ）のコイルｇ　ａ　、　ｇ　ｂ　＋りａ、９
ｂは、突極／　ａ　＋　／　１）　＋　　・の位置を検
出する為の位置検知素子で、図示の位置で固定電機子／
乙の側に固定され、コイル而は、突極／ａ、／”Ｄ、・
・の側面に空隙を介して対向している。

コイルｇａ、ｆｂは／どＯ間離間し、コイル２ａ。

９ｂはコイルｆａ　、　ｇｂより、それぞれ９０度離間
している。

コイルは５６９メートル径で３０タ一ン位の空心のもの
である。

第２図に、コイルｇａ、ｇｂ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℃・て、コイルｇ
　ａ　＋　ｆｂ＋抵抗／３ａ、／３ｂ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／
〜ｊメガサイクル位となって℃・る。

コイルｇａ、ｇ’ｏは空心コイルで、固定電機子側に固
定され、第１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／Ｉａ若しくは抵抗１５１）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
スフイルタにより平滑化された抵抗１５ａの電圧降下は
オペアンプ／３の子端子に入力される。

コンデンサｎ、ｂ、＄″′イオーＰ／／ｂよりなるロー
パスフィルタによる抵抗／３ｂ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、突出部／ｂの両側に、コイル
ｇａ、ｇ’ｏが対向していると、第２図の抵抗１５４．
／Ｓｂの電圧降下は等しいので、端子／Ｊａの出力はア
ースレベルとなる。第６図の突極／ｂが矢印Ａ−／方向
に移動すると、オペアンプ／３の＋端子の入力は減少し
、一端子の入力が増大するので、端子／、Ｌａ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、−端子の入力は減少するので、端子
／、？ｃの出力が増大する。

コイルｇｂが、突極／ｂに完全に対向すると、コイルｆ
ａは突極／ｂより完全に離脱する。１ｉのどきの端子／
３ｃの出力が最大となり、その後は、この値を保持する
。

コイル、ｒｂの中心が、突極／ｂの左端に対向するとき
には、コイルｇａ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−にの説明のように、回転子／が回転するに従って、
１８０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Ｊのようになる。

曲線Ｊの両端の立−ヒりと降下部は漸増、漸減するもの
であるが、この程度は、コイルｇａ、ｇｂの径を変更す
ることにより、自由に選択できる。

突極／ａの形状を第４図の曲線、２２のように変形する
と、オペアンプ／３ｂの出力は、曲線４．２ａ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１
．２．２ａのように、非対称として、出力ｌ・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、出力トルクとは無関係な磁極と突極間の磁気吸
引力が大きいので機械振動を誘発する。

これを防止する為に、／般に同相で励磁される磁極を、
回転軸に関し対称の位置に２個／組配設して、上記した
磁気吸引力を・ζランスしている。

しかし磁極と突極間の空隙は０．７〜０．２６９メート
ル位なので、この精度を保持して回転させることは困難
な技術となる。

従って、回転中に、磁極と突極間の空隙長の僅かな差に
よるアン・ζランスの為の径方向の残留磁気吸引力がラ
ンダムに発生して機械振動を発生せしめる欠点がある。

負荷トルクが大きくなると、アンバランスな磁気吸引力
も対応して増大し著しい機械振動を発生する・ 第２に、第７図（ａ）のタイムチャートの点線曲線ｇ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ｌ・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と磁極／乙ａとの間の出力ｌ・ルク
となる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１〕（図面の上下方向の巾）は、磁極／６ａ
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／ａと磁極／ｌａ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
及び点線矢印で示ず磁束である。この大きさは、突極／
ａと磁極／Ａａ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。従つて出力トルクは非対称と
なる。例えば、第７図（ａ）の曲線ｘｑのようになる。

しがし矢印に、Ｌで示す磁力線は、初期は少なく、末期
が多（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２ｑａ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（ａ）のタイムチャートで、曲ｉ１３．’１２　
ａ　、　３１　ｂ　、・・・とじて示されている。又第
４図で説明したように、位置検知信号を曲線Ｊ、２ａ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、２９（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３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、曲線婦のよう
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、
曲線グー乙のようになる。この末期のピーク値は、起動
時の電流値と等１〜い。この区間では、出力）・ルクが
ないので、ジュールｔ、ｆｆｔ失のみとなり、効率を大
巾に減少せしめる欠点がある。曲線昼は１８０度の巾と
なっているので、磁気エネルギは点線’／−１ｙ　ａ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４に、出力トルクを犬きくすると、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（ａ）の磁極と突極の数を塊加し、
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１図（ａ）の磁
極／乙ａ　、　／Ａ　ｂ＋　　・と突極／ａ。

ｌｂ、・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ｌ・ルクが発生ずる。

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ｊ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、又トルクに富力しない磁束となるので、
効率を減少せしめる欠点がある。

第３図（ａ）において、円環部／６及び磁極／６ａ　、
　／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。

記号／乙及び記号／Ａａ、＃＋ｂ、・・を電機子と呼称
する。

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。

突極は５個となり、等しいＩＪと等しい離間角となって
いる。磁極／４ａ、／Ａｂ、・・・の巾は突極中と等し
く、≠個が等しいピンチで配設されている。

励磁コイル／７ｂ、／７ｃが通電されると、突極／ｂ、
／ｃが吸引されて、矢印Ａ−／方向に回転する。

９０度回転すると、励磁コイル／７］〕の通電が停止さ
れ、励磁コイル／７ｄが通電されるので、突極／ｄによ
るｌ・ルクが発生ずる。

回転子／が９０度回転する毎に、磁極の励磁極性は磁極
／Ａｂ（Ｓ極）、／６Ｃ（Ｎ極）→／乙ｃ（Ｎ極）、／
乙ａ（Ｓ極）　−＋／Ａ　ｃｌ、　（Ｓ極）、／Ａａ（
Ｎ極）→／ｌ、　ａ　（Ｎ極）、／ｇｂ（Ｓ極）→　と
サイクリックに変更されて一相の電動機として回転する
。

励磁される２個の磁極が常に異極となっている為に、非
励磁磁極を通る洩れ磁束は互いに反対方向となり、反ｌ
・ルクの発生が防止される。

次に、励磁コイル／７ａ　、　／７ｂ　、　　・の通電
手段について説明する。

第１Ｏ図（ａ）において、励磁コイルＡ、Ｂは、第３図
（ａ）の励磁コイル／７ａ及び／７ｃをそれぞれ示して
℃・る。励磁コイルＡ、Ｂの両端には、それぞれトラン
ジスタ１０ａ、１０ｃ及び１０ｂ、１０ｄが挿入されて
℃・る。

トランジスタ／（７ａ　、　／（：ｌｂ　、　１０ｃ　
、　１０ｄ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Ｈａ、ｂざｂより供電が行なわれてい
る。

アンｌ：′回路Ａ３ａより７・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。７７１回路＆、ｌｔｂ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／
ＩＺｌｂ　、　／にｌａが導通して、励磁コイルＢが通
電される。

端子、５ｆａ、３Ｐｂには、第２図の端子／、？ａ、／
、ｌ？ｃ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ｇａ、ｇｂ、９ａ。

９ｂは、突極／ａ、／ｂ、・・の側面に対向し、珪素鋼
板の銅損、ヒステリジ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、５９ａ、βｂの入力は、矩形波に、増巾回路Ａ’
ｌａ、Ａ’ｌｂにより整形されて、７７１３回路ＡＪａ
。

ｇｔｂの入力となっている。

第１０図（ａ）の端子３ｇａ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３ｇの出
力は、第２図の端子／Ｊａ、／３ｃの電気信号と相似し
、しかも端子３ｇａの入力により高さの異なる電気信号
となる。

オペアンプ汐７の十端子には、第１Ｏ図（ａ）の抵抗９
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２図の点線曲線グざは、第７図（ａ）の位置検知信号
２３ａに、乗算回路、Ｓｇの端子３ｇａの入力電圧を乗
算したものを示している。

第９０図（ａ）の反転回路おの入力はローレベルなので
、アンド回路Ａ３ａの入力かノ・イレベルとなっている
。このときに、端子３−７ａに位置検知信号が入力され
ると、アンド回路６ｊ’ａの上側の入力もノ・イレベル
となるので、その出力がノ・イレベルとなり、トランジ
スタ１０ａ、１０ｃが導通ずる。

抵抗９０ａ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２図の曲線＋ｑａに示すように励磁電
流が増大する。

オペアンプ幻の十端子の入力電圧が、一端子のそれ即ち
第２図の曲線弘ざを越えると、オペアンプ、５−７ 〉ツ出力は・・イレペルに転化し、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、単安定回路晃が細部され、その
出力が短時間だけ、ノ・イレベルとなるので、反転回路
３３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１０ａ１８０Ｃ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−１−’４７ｂ、電源、抵抗９０ａ、ダイオ−１５
″ｇ７ａを介して放電され、この曲線が第２図で曲線’
７９ｂとして示される。

電源を充電する形式即ち磁気エネルギを電源に環流する
形式となっているので、印加電圧を高（することにより
、曲線ＩＡ９ｂは急速に降下する。又曲線’Ａ９ａ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ｌ：′回路／＋ｊａ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２図で曲線ａｑｃとして示される
。

上述した通電ザイクルが繰返され、位置検知信号曲線ｉ
ｔｇ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３
ｇａの入力により通電電流を制御できる。

第２図の点線間の矢印≠７が、単安定回路先の）・イレ
ベルとなる時間巾である。オペアンプＳ７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３７ａ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、ｌ・ランジスタ１０ｂ、１０ｄ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３ｇａ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７θ図（ａ）の励磁コイルＡ、Ｂは、第３図（ａ）の
励磁コイル／７１）及び励磁コイル／７ｄをそれぞれ示
すものである。

コイル９ａ、９ｂによる位置検知信号は、第７図（ａ）
の曲線混ａ、２乙す、・・・及び曲線ユざａ２．２ざす
。

・・となっている。

かかる位置検知信号は、第１Ｏ図（ａ）のアンド回路乙
、！；ａ、訂す９乗算回路、５ｇ、オペアンプ、！；７
等と全く同じ構成の電気回路の端子５７ａ、３７ｂに対
応するものに入力される。

このときのアンド回路、ｇ５ａｊｊｂに対応するアンド
回路の上側の入力信号が、第７図（ａ）の曲線易ａ　、
　−Ｚｌｙ　１）　＋・・・及び曲線、２ｇａ、２ｇｂ
、　　・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６３ａ、Ａ３ｂ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、　＃：ｌｆ　、　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９０ｃは、抵抗９０ｂの電圧降下即ち励磁電流の検
出端子となり、又端子、Ｓｇａの基準電圧は共通に利用
できる。

ダイオード６７　ｅ　、　Ａ７ｆ　＋　・の作用も同じ
て・ある。

従って、ｌ相のりラフタンス型の電動隈として回転子／
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
Ｊ２ａ　、　３２ｂ　、　　として、又励磁コイルＡ、
Ｂによるトルクは、曲線３３ａ、３３Ｄ、・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ｌ・ルクは、端子、３ｇａ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（〜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）・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、ｉｇｏ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＜侶につい
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／Ａｇ（第２図図示
）に見られるように、滑らかな立−りりと降下なので振
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６図について説明
したように、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に、前述した第１、第３
、第４の欠点を除去することのできる特徴がある。

第３図（ａ）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いが、磁、
優と突極間の径方向の磁気吸引力も大きくなる。

従って回転中の騒音が大きくなる欠点がある。第３図（
ａ）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１腺は第７図（ａ）の曲線３．２ａ。

３３ａ、３．２ｂ　、３Ｊｂ　、　・　と変化する。

このときの磁極と突極間の径方向の出力ｌ・ルクに無関
係な磁気吸引力のある区間は、矢印３≠ａ。

３≠ｂ、３１Ａｃ、・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ｇは、／方向に軸受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。

第１図（ａ）の矢印、！ａ、、２ｂは、上述した径方向
の磁気吸引力を示すもので、回転子／の回転とともに点
線矢印３の方向に回転するので、回転軸ｇを軸受に押圧
しながら回転する。従って機械振動の発生が抑止され、
前述した第１の欠点が除去されるものである。軸受に対
する押圧力が余り太き（なると、ボール軸受を損傷して
耐用時間を小さくする。

従って、小出力（１００ワット位以下）のものに適用し
有効となる。

突極数が５個なので、電動機の全体の径も小さくできる
ので、併せて有効な技術となる。

例えば、第１図（ｂ）は、第１図（ａ）と各部材を同一
記号で表示しであるが、実寸法（／対／）で示した大き
さのものを構成することができる。

以降に説明する各実施例についても共通な事実として、
リラクタンス型の電動機は、／回転中の各磁極の磁束発
生と消滅の回数が、他の形式の電動機に比較して多く、
又磁束密度も大きい。

従って、鉄損が多く効率を低下せしめる主原因となって
いる。

かかる不都合を除去するには、珪素鋼板の鉄損の少ない
ものを使用することがよい。又ソフトフェライト 力トルクは減少するが、誘導機、／般のマグネット型の
直流機の出力トルクよりは大きい出力トルクが得られる
ので有効である。

第３図（ｂ）に示す展開図は、第３図（ａ）の磁１ｉ／
４ａ。

／／、ｂ、・・・の両路開放端に、２個の磁極を設けた
ものである。２個の磁極は、図示のように記号／６ａ。

／Ａａ及び／乙す、　／Ａ　１ｒ及び／６ｃ、ｌｌｃ及
び／６ｄ。

／＆ｃｌとして示されている。

磁極／ｌａと万１の巾は突極／ａ、／ｂ、・・の巾と等
しく、その巾だけ離間している。

突極／ａ、／ｂ、　　・は７個となっている。

励磁コイル／７ａ　、　／７ｂ　、　／７ｃ　、　／７
ｃｌに対するコ矢印Ａ−／方向に回転する。

磁極数が第３図（ａ）の２倍となっているので、出力ト
ルクも２倍となる効果がある。

磁極の端面の磁極数は３個以上とすることもできる。／
般的な表現をすると、突極数はグｎ　＋／個となる。ｎ
　＝　／の場合が第３図（ａ）の場合となり、ｎ＝ｊの
場合が第３図（ｂ）の場合となる、。

第１図（ａ）の実施例において、磁極／ＡａがＮ極に、
／ＡｂがＳ極に励磁されているときに、磁極／６ａと／
Ａｂによる磁束は、磁％／Ａ　ｃ　、　／Ａ　ｄにも洩
れるが、互いに反対方向となるので反トルクは発生しな
い主旨の説明をしたが、実測によると１０％位の洩れ磁
束が残留して反トルクを発生ずる不都合がある。

又励磁コイル／７ａ、／７ｂの通電により発生ずる磁束
の％は、磁極／ｌ、ｃ、／６ｄを通り、この磁束はｌ・
ルクに寄与しなくなる不都合がある。

励磁コイル／７ａ、／７ｂにより得られる磁束の全部が
トルクに寄与することが、効率の上昇に有効である。

上述した効率の上昇に有効な手段が、第３図（ｃ）の展
開図に示されている。

第３図（ｃ）において、回転子の突極数はり個となるこ
とは、第３図（ｂ）の場合と同様である。

固定電機子ｔは、珪素鋼板を積層して作られ、磁極弘ａ
　、　ｌｌｃ　、　４１’ｄ　、・・が図示のように配
設されている。

磁極ｇａとグｂの巾は突極と同じで・、同じ巾だけ離間
している。他の磁極ｇｃ、≠ｄ及び／、ｔｅ。

ｌｌｆ及び／１．ｇ、ｌｌｈについても上述した関係は
同じである。

磁＄ｉｇｂとｌｌｃは、突極中の／、夕倍離間している
。磁極Ｉ１．ｄと／／、ｅ及び磁極’、’ｆとｌ１ｇ及
び磁極１、ｔｈと＆ａのそれぞれも、突極中の／、５倍
離間している。

各磁極には、励磁コイル３ａ、３”ｏ、・・、５ｈが捲
着されて℃・る。点線１５ａが内周となり、点線１５ｂ
が外周となる円環状のアルミニュム部材に、電機子グの
外周部を、ダイキャストにより埋設固定する。

次に、カッタにより点線９ｃ、りｄ、？ｅ、９ｆに示す
部分を削除すると、記号ｇａ、ｇｂ、・・は外周部の四
部となっているので、磁極４４ａ、４’ｂ及び磁極１１
−ｃ、グｄ及び磁極グｅ　、　ｌｌｆ及び磁極ｌ１ｇ、
４’ｈは、それぞれ磁気的に独立したコ型の磁心となる
。各コ型の磁心の磁極はＮ、Ｓ極に磁化されるので、磁
束が他の磁極に洩れることなく、従って本実施例の目的
が達成されるものである。従って前述した第ｊの欠点が
除去される他の作用効果は前実施例と同じである。

動磁コイルオａ、ｊｂは、第３図（ｂ）の励磁コイル／
７ａに対応するものとな九個の励磁コイル３−ｃ、ｊｄ
及び励磁コイルｊｅ　、ｊｆ及び励磁コイルｔｇ　、ｔ
ｈは、それぞれ第３図（ｂ）の励磁コイル／７ｂ　、　
／７ｃ　、　／７ｄに対応するものとなるので、通電制
御手段は第３図（ｂ）と同じ手段となり、！相のりラフ
タンスミ動機として回転する。

コ型の磁心と磁極＋ａ、１１．’ｌ：＋を珪素鋼板を積
層固化して作り、他のコ型の磁心と磁極も同じ手段によ
り作って、磁心部のみをアルミニュームダイキャストに
より埋設して構成しても同じ目的が達成できる。

第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）の実施例は、前述したように
、小出力のものしか構成することができるが、大出力の
ものを構成することはできない。

第４図（ａ）（ｂ）に示す実施例は、大出力のものを構
成する実施例である。

第７図（ａ）において、金属円筒／ｇの開口部には側板
／ｇａ、ｈ″−嵌着され、底面のヂール軸受／ｑｂと側
板／ｇａに設けたゼール軸受には、回転軸ｇが回動自在
に支持されている。

回転軸ｇには、回転子刀、２／、Ｄの中心部が固定され
ている。回転子２０　、２／は、第４図（ｂ）の展開図
に同一記号で示されている。

回転子２０　、　ｕ／の突極、２０ａ、　：ｌｏｔ＋　
、　・・及び突極、２／ａ、２／ｂ、・・ば／ｇＯ度位
相位相差る。各突極の１］と離間角は同一となっている
。

回転子りは回転子ユ０と同一の構成で、突極は同位相の
位置にある。

第４図（ａ）の電機子３３，３０．ｃの外周は、外筐円
筒／ｇの内側に固着されている。

電機子３０の磁極３０ａ、３０ｂ、・・・及び励磁コイ
ル３／ｈ、３１ｂ、・は第弘図（ｂ）に示される構成と
なっている。

コイルｇａ、ｆｂ、９ａ、９ｂは、位置検知信号し 子となるもので、突極２０ａ、、、２０ｂ、・ゐ側面に
対向して、図示していないが、外筐円筒／ｇの７部に固
定されている。

電機子ＳＯと回転子、２０の構成は、第３図（ａｌの実
施例と全く同じである。

従って、同じ手段による通電制御により、！相すラクタ
ンス型電動機として回転する。

電機子Ｃの磁極及び励磁コイルＥは、第ｊ図（ｂ）の磁
極３０ａ、ＳＯｂ、−と励磁コイル３／　ａ　、　３／
ｂ　。

・・・と全く同じ構成で同じ位相の位置にある。

第を図（ａ）の両端の電動機は全く同じ構成で、出力ｌ
・ルクも同じものとなっている。

中央部の電機子３３の磁極Ｊ３ａ、３３ｂ、・・及び励
磁コイル３４’ａ、評す、・・・は、第４図（ｂ）に示
されている。

電機子３０，３３．ｃの磁極はすべて同位相の位置に配
設されている。回転子、２／の突極２／ａ、Ｊ／ｂ。

・のみが１８０度右方にずれている。

第≠図（ａ）の両端の電動機は、すべて同じ構成なので
、コイルｆｆａ＋どす、９ａ、９ｂの位置検知信号によ
り同一方向（矢印Ａ−／）に回転するように、励磁コイ
ルの通電制御が行なわれる。

中央部の電動機も同じ位置検知信号により、各励磁コイ
ルの通電が行なわれて同一方向に回転するが、その理由
を次に説明する。

励磁コイル３１ｂ、３／ｃを通電すべき第１０図（ａ）
の位置検知信号は、それぞれ励磁コイル５４’ｄ、５４
’ａを通電する位置検知信号と同一となっているので、
回転子２（１：ｌ　、　２／はともに矢印Ａ−／方向に
駆動されて９０度回転する。

次に励磁コイル叔ｃ、３／ｄと励磁コイル５４’ａ。

５４’ｂは、同一の位置検知信号により通電されて駆動
トルクが発生して９０度回転する。

上述した説明のように、同一の位置検知信号により、位
相が機械角で／とθ変異なる電機子５０と５３の励磁コ
イルが順次に通電されて同一方向の出力トルクが得られ
る。

通電制御回路（第９０図（ａ））は、共通に３個の電動
機に使用できる特徴がある。例えば第９０図（ａ）の励
磁コイルＡは、第≠図（ｂ）の励磁コイル３／ａ、３部
１以上の説明より理解されるように、第弘図（ａ）の両
側の電動機の回転子２．０．Ｄの径方向の磁気吸引力と
中央部の回転子２／の径方向の磁気吸引力の方向は反対
方向となる。

従って、両側の電動機の出力トルクを同じく構成し、中
央部の電動機の出力トルクをそれ等の２倍より少し大き
く構成すると、径方向の磁気吸引力の大部分は打消され
て、／方向の小量の磁気吸引力となる。

従って大きい出力の電動機としても、径方向の磁気吸引
力によるヂール軸受／９ａ、／９ｂに対する押圧力は小
さくなり、本実施例の目的が達成される効果がある。

第３図（ｂ）（Ｃ）に示す実施例を利用して、上述した
３個の電動機を構成しても同じ目的が達成される。

第７図の回路は、第９０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２図において、端子Ａ２ａ、６．２ｂの出力は、第９
０図（ａ）のＭ点及びＮ点の入力となっている。

第９０図（ａ）の抵抗９０ａ、？（１）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。記号匁
が絶対値回路で、その入力端子ＪＪａ、３．２ｂには、
第９０図（ａ）の抵抗９０ａの両端の電圧信号が入力さ
れている、絶対値回路犯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、オにアンプ乙０の一端子に入力されている。

第２図の端子Ａ３ａ、６３ｂより、第２図の端子／３ａ
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ｓｇの端子、５ｇａには、出力ｌ・ルクを指定
する基準電圧が入力されている１、 端子３？ａ、３？ｖには、第１Ｏ図（ａ）の同一記号の
端子と同様に、第２図の端子／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２３ａ、、２５ｂ　
、　−）が入力された場合を説明する。このときの乗算
回路５ｇの出力を、第７図（ａ）のタイムチャートで点
線、？Ｏａとして示しである。

その始端部が入力され、端子５．２０の電流検出信号よ
り、乗算回路汐ざの出力信号の方が大きいときには、オ
ペアンプ乙０の出力は／・イレばルとなるので、アン１
回路乙／ａの出力はノ・イレベルとなり、トランジスタ
１０ａ、１０ｃが導通して、励磁コイルへの通電が開始
され、この曲線が第７図（ａ）で曲線、？／ａとして示
されている。

電源端子Ａｇａ、、Ａｇｂに印加される電圧は高電圧と
７よっているので、電機子電流曲線３／ａの立上り部は
急１唆となり、前記した電流検出回路の出力が乗算回路
ｓｇの出力より太き（なると、オペアンプ乙０の出力は
、ローレベルに転化して、アンド回路６／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３７′ｌ：
Ｉにそって電流が減少ずろ。所定値に減少すると、オペ
アンプ乙０の出力は再び）・イレベルとなり、ｌ・ラン
ジスタ１０ａ、１０ｃが導通して、電流は曲線３／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
ているオペアンプ乙０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３０ａ
と３０ｂになる。点線、１０ａ、３０ｂの高さの差は、
オペアンプ６０のヒステリ７ス特性で規制され、又それ
等の高さは、端子３ｇａの出力トルク指令の基阜電圧信
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、ダイオード乙７
ｂ、電源、抵抗９０ａ、ダイオ−Ｐ乙７ａを介して放電
される。

電源を充電する形式即ち磁気エネルギを電源に環流する
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、ｔ７ｂ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＝ｘｂ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、Ｂ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β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９０図（ｂ）につ
き、次に説明する。

第９０図（ｂ）において、端子７．２．ａ、７２ｂには
、第２図の端子／３ｈ、１３ｃの出力が入力され、端子
７２Ｃ５７Ｊｄには、第１図のコイルｇａ、ｇｂをコイ
ルタａ、９ｂ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７端子？２
ａ　、　７２ｂ　、・・・の入力は、矩形波整形回路７
３ａ、　’７Ｉｂ　、・・・により矩形波とされる。

端子７．２ａ　、　７．２ｂ　、　７．２ｃ　、　７．
２ｄ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、１
３ａ、３３ｂ、・・・及び曲線３７ａ　、　３７ｂ　、
−及び曲線、３乙ａ　、　３Ａｂ、　・＝及び曲線、３
ｇ　ａ　、　３ｇｂ　、・・とじて示されている。

曲線、３６ａは曲線３３ａよりｑ０度進和している。

７７１回路７３ａの入力は、曲線３３　ａ　、　３３　
ｂ　＋　・−及び曲１１３６　ａ　、　３６　ｂ　、・
・・となっているので、その出力は曲線３９＋ａ　、３
９ｂ、・・となり、９０度の巾となる。７７１回路７．
７ｂの入力は、曲線３７ａ、３７ｂ。

及び曲線３ｇａ、３ｇｂ、　　となるので、その出力は
、曲線’＋’０ａ　、ｕＯｂ、　　となる。

アンド回路７Ｊｃの入力は、曲線３５ａ、３Ｊわ、・と
曲線３ｇａ、３ｇｂ、　となるのて゛、その出力は、曲
線’＃ａ、弘／ｂ、・・・となる。

アン＋ｙ回路７Ｊｄの入力は、曲線３７ａ、　、　Ｊ７
ｂ　、　・と曲線３Ａａ、−？４ｂ、　　となるのて゛
、その出力は、曲線ＩＡ２ａ、　Ｉｌ、、２ｂ　、　−
となる。

ｌ・ランジスタ１０ａ、１０ｃ及びトランジスタ１０ｂ
。

１０ｄ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ｔざＣより供電されるの
で、コンデンザ７乙の充電電流により、抵抗７乙ａの電
圧降下は最大となり、アン１：′回路フ弘ａ。

７４’ｂの入力はハイレベルとなる。

従って、オア回路７ｇａ、、７ｇｂの出力は、第７図（
ｂ＋の曲線３３ａ、３３ｂ、　　及びこれ等を反転した
曲線３７ａ、　、　Ｊ７　ｂ　、　−どなる。

従って、オア回路７ｇａの出力により、励磁コイルＡが
ｉｇｏ度の巾で通電され、励磁コイルＢは、１８０度お
くれだ／♂０度の巾の通電が行なわれろ１、従って／相
のり２クク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
トランジスタ回路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。又オア回路りざａ、７Ｊ’ｂ、アン
ド回路７≠ａ、７’＋ｂに対応するものも含まれている
。

従って、端子７７ａ　、　７７ｂ　、　？７ｃの入力に
より、ＦＭａコイルτ、■は１８０度の巾の通電が、曲
線３乙ａ、３Ａｂ、・・及び曲線Ｊｇ　ａ　、　３ざす
、・・の電気信号に対応して行なわれる。

コンデンサ７Ａ　、抵抗７Ａａ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、！相のリラクタンス型の
電動機として起動する。

この状態では、速度が上昇すると、第７図（ａ）につ℃
・て説明したように、反ｌ・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７４’ａ。

７／１．ｂの７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。

７、？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。

従っ々、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’Ａ３ａ、≠３ｂ、・・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≠
３ａのようになり、曲線、３９ａ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−Ｆ’Ａ？ａ、１＝７ｂ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ＩＡ３ａのピーク値が大き
くなり、出力ｌ・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１ｌ−３ａ、’Ａ３ｂ、・・・
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℃・。

他の励磁コイルについても上述した事情は全（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。

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・ミー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９０図（ｂ
）のコンデンサ７６、抵抗７６ａ、オア回路７ざａ。

Ｍｂ、アンド回路７４’ａ、？４’ｂを含む回路は不要
である。第７図（ｂ）の曲線／＃ａ　、　ＩＡＩＡｂ　
＋　”’及び曲線劫ａ、’＋５ｂ、・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９０図（ｃ）について説明する。第９０図（Ｃ）
は第９０図（ａ）　、　（ｂ）と同じ目的が達成される
！電源方式の通電制御回路である。

抵抗９０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）Ｒ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ｇ、２．ａ１ｇ、２．ｂ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ｇ２ａ若しくはｆｆＪｂの人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ｇ２ａの入力がローレベルに転化すると、トランジ
スタｇ／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ｇＯｂ　、　ｇＯｃ　＋ダイオー１−″
、ｒ３ｂを介して放電される。電源にエネルギを返ず回
路となっているので、第９０図（ａ）と同じく通電は急
速に停止する。トランジスタｇ／ｂが不導通に転化した
ときもダイオ−Ｉ’ｇ３ａを介する同じ作用がある。本
実施例は、第り図、第１Ｏ図（ａ）の回路を組合ぜても
、又組合せないで、第９０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９０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。

〔効果〕

第１に、運転中の機械振動と騒音の発生が防止される。

又小出力の電動機の場合には、突極数が３−個となり、
小型、小径の電動骸の得られる効果がある。

第夕に、各実施例の説明より理解されろように、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、第
７図（ａ）に示すように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ｌ・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、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≠に、第９０図（Ｅ）の実施例では、イン・ぐ−５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５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４に、珪素鋼板の代りに、ソフトフェライトを使用す
ると、著しく効率を」二昇せしめる効果がある。

第７に、コ型の磁心と磁極を使用した電機子とすると、
出力トルクと効率を良好とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるリラクタンス電動機の構成の説
明図、第２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、本発明装置の磁極と突極と励磁コイ
ルの展開図、第を図は、出力トルクの大きい場合の本発
明装置の構成の説明図フエらびにその両極と突極と励磁
コイルの展開図、第３−図は、出力ｌ・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５図は、励磁電流曲線のタ
イムチャート、第２図は、励磁コイルの７部の通電制御
回路図、第１Ｏ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。 ／・・回転子、　／ａ、／ｂ、／ｃ、−、，２／ａ。 、２／ｂ、・・突極、　　ｇａ、ｇｂ、９ａ、９ｂ　　
コイル、　　　　／乙　ａ　、　／ｌ　ｂ　、　・・　
　、　／Ｉ−ａ　、　４１　ｂ　、　・　　Ｉ　グ　ｈ
　１３０ａ、３０ｂ、−，３３ａ、、、！；３ｂ　、　
　磁極、　／Ａ　、　３０　。 Ｃ、３３−電機子、　：ｌＯ、，２〆、Ｄ＝回転子、　
／７ａ。 ／７ｂ、・−，５ａ、ｊｂ、−，５ｈ、Ａ、Ｂ、Ａ。 Ｂ　、５／ａ　、　、！ｉ／ｂ　、　−，５４ａ　、５
４’−ｂ　、　・　励磁コイノペｇ−回転軸、　９ｃ、
９ｄ、？ｅ、９ｆ　　切削部、／５ａＩ７３ｂ　アルミ
ニューム円環部、　１ｇ　、　１ｇ　ａ・外筐円筒、　
／９ａ、／りｂ−ボール軸受、　７．。 発振回路、　／３．／３ｂ、３１．ＡＯ，・・・オペア
ンプ１．２ｕ・・突出部、　２’ｌ、、２３ａ、、２．
３ｂ　、　−，２４ａ　、２１．ｂ。 、　、、２７ａ　　、、２７ｂ　　、−、，２ｇａ　、
２ｇｂ　、−，３５ａ　　、３３ｂ　、　・・、　３乙
ａ　　、、ｌ？４ｂ　　１・”＋３７ａ　　、３７ｂ　
　、−，３ｇａ　１３ｇｂ　ｌ”’　、３９ａ　、３９
ｂ　、”・、’ＡＯａ　、１ｌ−Ｏｂ　、”’　、’ｌ
−／ａ　、４’／ｂ　　、−，４’、２ａ　　、弘、２
ｂ　　、−，３０ａ　、、３０ｂ　、’ｌ−ざ位置検知
信号、　２９．１９ａ、３．２ａ　、３ｏｂ　＋”・＋
３３ａ、３３ｂ　　、　−、ＩＡＩＡａ　　、≠４　ｂ
　　、　・・・、　’ＡＳ　ａ　、　’Ａ３　ｂ　　＋
１−ルク曲線、　３／ａ　、３／ｂ　、・＝　、’Ａｂ
　、’ＡＡａ、ｌｌ−３ａ、４’５ｂ、・・・、ψｑａ
、≠９ｂ、・・・励磁電流曲線、乙ｇａ、６ｇ”ｏ、Ａ
ｇｃ−電源歪負極、　１０ａ、１０ｂ　。 １０ｃ　、１０ｄ−トランジスタ、　Ａ／Ｉａ、　Ａ４
Ｉｂ　、　−。 ７．５ａ、Ｂｂ、・・・矩形波成型回路、　３ｇ・・・
乗算回路、Ｔ　励磁コイルＡ、Ｂの通電制御回路、　ｇ
／ａ。 ｆｆ／ｂトランジスタ、　ｇＯａ、ｇＯｂ、ｇＯｃ−・
直流電源正負極、　Ｒ２３２・・・絶対値回路、　Ｓｔ
・・・単安定回路。 手　続　補　正　書（自発） 昭和６３年ｇＶδ日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 ／事件の表示　　昭和６３年特許願第１３７．２９１、
発明の名称　　リラクタンス型ユ相電動機３補正をする
者 事件との関係　特許出願人 μ補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄及び発明のよ補正の内容 （α）　明細書の第１頁〜第７頁に記載する特許請求の
範囲の全文を下記のように補正する。 記 （１）リラクタンス型のユ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の回転子と、該回転子の回転面にお
いて１等しい巾と等しいピッチで配設された（≠ａ＋／
）個（に−７゜コ、３、・・・・・）の磁性体突極と、
円環状の磁性体より作られ、外暗に固定された固定電機
子磁と、僅かな空隙を介して突極に対向するととに、電
機子磁心より突出し、突極と同じ巾のル個の磁極を備え
た第１の磁極及びこれに捲着された第１の励磁コイルと
、僅かな空隙を介し突極に対向するとともに、電機子磁
心より突し、第１の磁極より機械角で順次に９０度離間
た突極と同じ巾のル個の磁極を備えだ第ユ。 第３、第４の磁極及びこれ等のそれぞれに捲着された第
５。第３．第ｔ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度を越えなり中の第１の位置検知信号及びこれよ
り電気角で１８０度おくれた１ｇ０度を越えない巾の第
５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度を越えなと巾の
第３．第九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５。第３．第ｔの
励磁コイルのそれぞれに直列に接続された第１、第２。 第３、第４の半導体スイッチング素子と、第１、第２。 第３゜第九の半導体スイッチング素子を第１．第３゜第
ユ、第九の位置検知信号により付勢導通せしめ、励磁コ
イルに蓄積された磁磁気エネルギを直流電源にダイオー
ドを介して環流することにより、各励磁コイルに電気角
で１８０度を懇えない巾の励磁電流を直流電源より通電
して、回転子に／方向の駆動トルクを発生せしめる通電
ｆｔｊｌＪ御回路とより構成されたことを特徴とするリ
ラクタンス型コ相電動機。 （２）　　リラクタンス型のユ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９個の磁性体突
極と、外筐に固定された円環状の非磁性体と、突極と同
じ１〕の出路開放端が突極に僅かな空隙を介して対向す
るとともに、円環状の非磁性体に固着されたコ型の第１
の磁心及びこれに捲着された第７の励磁コイルと、突極
と同じ巾の硼路開放端が突極に。 僅かな空隙を介して対向するとともに、第１の磁心より
機械角で順次に９０度離間して円環状の非磁性体に固着
されたコ型の第５。第３．第ダの磁心及びこれ等のそれ
ぞれに捲着された第５。 第３、第４の励磁コイルと、第７、第２。第３゜第弘の
励磁コイルのそれぞれに直列に接続された第１、第２、
第３．第４の半導体スイッチング素子と、前記した外筐
側に固定され、回転子の突極の位置を検知して、電気角
でｉｇｏ度を越えない巾の第１の位置検知信号及びこれ
より電気角でｉｇｏ度おくれた１ｇ０度を越えない巾の
第二の位置検知信号及び第７．第二の位置検知信号より
それぞれ電気角で９０度離間した１８０度を越えない巾
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．第二、第３．第九
の半導体スイッチング素子を第１．第３．第１、第４の
位置検知信号により付勢導通せしめ、励磁コイルに蓄積
された磁気エネルギを直流電源にダイオードを介して環
流することにより、各励磁コイルに電気角で１８０度の
巾を越えない励磁電流を直流電源より通電して、回転子
に／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ユ相電動
機。 （８）リラクタンス型のユ相の電動機において、外筐の
両側に設けた７組の軸受により回動自在に支持された回
転軸と、該回転軸の左右端部に中心部が固定された同形
の磁性体で作られ、た第１、第二の回転子と、第１．第
二の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（Ｉｌｎ−１−／）個（ｎ＝／、２，３．
−）の同位相の磁性体突極と、回転子の中央部に中心部
が固定された磁性体で作られた第３の回転子と、第３の
回転子の回転面において、前記した突極と同じ構成で配
設された磁性体突極と、第１、第２。第３の回転子にそ
れぞれ対向して、外筺内側に固定されＪ推体により作ら
れた第１、第５。第３の電機子磁心と、僅かな空隙を介
して第１、第２の回転子の突極にそれぞれ対向するとと
もに、第１、第２の電機子磁心より突出し、突極と同じ
巾のル個の磁極を備えだ同位相の第１．第７の磁極及び
これ等に捲着された第１．第１の励磁コイルと、僅かな
空隙を介して第７、第２の回転子の突極に対向するとと
もに、第１、第２の電機子磁心より突出し、第１、第１
の磁極のそれぞれより、機械角で順次に９０度離間した
突極と同じ巾のル個の磁極を備えた第」、第７の磁極及
び第３．第７の磁極及び第九、第≠の磁極ならびにこれ
等に捲着された第ユ、第ユ、第３．第３、第４、第弘の
励磁コイルと、僅かな空隙を介して第３の回転子の突極
に対向するとともに、第３の磁心より突出し、突極と同
じ巾のル個の磁極を備え九孕Ｓの磁極及びこれに捲着さ
れた第５の励磁コイルと、僅かな空隙を介して第３の回
転子の突極に対向するとともに、第３の電機子磁心より
突出し、第５の磁極より、機械角で順次に９０度離間し
た突極と同じ巾のル個の磁極を備えた第４．第７゜第ｇ
の磁極ならびにこれ等に捲着された第４゜第７、第８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ｉｇｏ度を呈上汝
二巾の第７の位置検知信号及びこれより電気角で１８０
度おくれだｉｇｏ度を越えない巾の第２の位置検知信号
及び第７．第２の位置検知信号よりそれぞれ電気角で９
０度離間した１８０度を越えない巾の第３．第ｔ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、各励磁コイルに直列に接続された半導体スイ
ッチング素子を第１゜第す、第３．第ｔの位置検知信号
により、所定えない励磁電流を直流電源より通電し、第
１゜第５の回転子と対向する磁極間の径方向の磁気吸引
力と第３の回転子と対向する磁極間の径方向の磁気吸引
力が逆方向で所定の磁気吸引力の差を保持せしめ℃、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λ相
電動機。 （勺　明細書の第７２頁上から第１／行目「同じ目的が
達成される。」の記載の次に下記の文を加入する。 記 本実施例では、第４図（ｂ）に示すように、突極、２ｏ
ａ、２θｂ、、、、に対して、突極、２／　Ｇ　１．２
１　ｂ　、　−・・を右方に１８０度ずらして配設した
が、この手段の代りに、両突極を同位相の位置とし、磁
極左３　ＬＬ　、　！ｒ３　ｂ　、・・・を左方に１８
０度ずらして配設しても同じ目的が達成される。 以　　上

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の回転子と、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（４ｎ＋１
   ）個（ｎ＝１、２、３、・・・）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、僅かな空隙を介して突極に対向するとともに、
   電機子磁心より突出し、突極と同じ巾のｎ個の磁極を備
   えた第１の磁極及びこれに捲着された第１の励磁コイル
   と、僅かな空隙を介して突極に対向するとともに、電機
   子磁心より突出し、第１の磁極より機械角で順次に９０
   度離間した突極と同じ巾のｎ個の磁極を備えた第２、第
   ３、第４の磁極及びこれ等のそれぞれに捲着された第２
   、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１
   ８０度の巾の第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、第３、第４の励磁コイルのそれぞれに直列
   に接続された第１、第２、第３、第４の半導体スイッチ
   ング素子と、第１、第２、第３、第４の半導体スイッチ
   ング素子を第１、第３、第２、第４の位置検知信号に より付勢導通せしめ、励磁コイルに蓄積された磁気エネ
   ルギを直流電源に環流することにより、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、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）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９個の磁性体突極と
   、外筐に固定された円環状の非磁性体と、突極と同じ巾
   の磁路開放端が突極に僅かな空隙を介して対向するとと
   もに、円環状の非磁性体に固着されたコ型の第１の磁心
   及びこれに捲着された第１の励磁コイルと、突極と同じ
   巾の磁路開放端が突極に僅かな空隙を介して対向すると
   ともに、第１の磁心より機械角で順次に９０度離間して
   円環状の非磁性体に固着されたコ型の第２、第３、第４
   の磁心及びこれ等のそれぞれに捲着された第２、第３、
   第４の励磁コイルと、第１、第２、第３、第４の励磁コ
   イルのそれぞれに直列に接続された第１、第２、第３、
   第４の半導体スイッチング素子と、前記した外筐側に固
   定され、回転子の突極の位置を検知して、電気角で１８
   ０度の巾の第１の位置検知信号及びこれより電気角で１
   ８０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、第３、第４の半導体スイッチング素子を第１
   、第２、 第３、第４の位置検知信号により付勢導通せしめ、励磁
   コイルに蓄積された磁気エネルギを直流電源に環流する
   ことにより、各励磁コイルに電気角で１８０度の巾を越
   えない励磁電流を直流電源より通電して、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。
3. （３）リラクタンス型の２相の電動機において、外筐の
   両側に設けた１組の軸受により回動自在に支持された回
   転軸と、該回転軸の左右端部に中心部が固定された同形
   の磁性体で作られた第１、第２の回転子と、第１、第２
   の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（４ｎ＋１）個（ｎ＝１、２、３、・・・）
   の同位相の磁性体突極と、回転子の中央部に中心部が固
   定された磁性体で作られた第３の回転子と、第３の回転
   子の回転面において、前記した突極と同じ構成で位相が
   電気角で１８０度ずれて配設された磁性体突極と、第１
   、第２、第３の回転子にそれぞれ対向して、外筐内側に
   固定された第１、第２、第３の磁性体により作られた第
   １、第２、第３の電機子磁心と、僅かな空隙を介して第
   １、第２の回転子の突極にそれぞれ対向するとともに、
   第１、第２の電機子磁心より突出し、突極と同じ巾のｎ
   個の磁極を備えた同位相の第１、第＠１＠の磁極及びこ
   れ等に捲着された第１、第＠１＠の励磁コイルと、僅か
   な空隙を介して第１、第２の回転子の突極に対向すると
   ともに、第１、第２の電機子磁心より突出し、第１、第
   ＠１＠の磁極のそれぞれより、機械角で順次に９０度離
   間した突極と同じ巾のｎ個の磁極を備えた第２、第＠２
   ＠の磁極及び第３、第＠３＠の磁極及び第４、第＠４＠
   の磁極ならびにこれ等に捲着された第２、第＠２＠、第
   ３、第＠３＠、第４、第＠４＠の励磁コイルと、僅かな
   空隙を介して第３の回転子の突極に対向するとともに、
   第３の磁心より突出し、突極と同じ巾のｎ個の磁極を備
   えた第１、第＠１＠の磁極と同位相の第５の磁極及びこ
   れに捲着された第５の励磁コイルと、僅かな空隙を介し
   て第３の回転子の突極に対向するとともに、第３の電機
   子磁心より突出し、第５の磁極より、機械角で順次に９
   ０度離間した突極と同じ巾のｎ個の磁極を備えた第６、
   第７、第８の磁極ならびにこれ等に捲着された第６、第
   ７、第８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、各励
   磁コイルに直列に接続された半導体スイッチング素子を
   第１、第２、第３、第４の位置検知信号により、所定の
   順序で付勢導通せしめ、励磁コイルに蓄積される磁気エ
   ネルギを直流電源に環流することにより、各励磁コイル
   に電気角で１８０度を越えない励磁電流を直流電源より
   通電し、第１、第２の回転子と対向する磁極間の径方向
   の磁気吸引力と第３の回転子と対向する磁極間の径方向
   の磁気吸引力が逆方向で所定の差を保持せしめて、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。