JPH01500796A - 電磁振動モーター - 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】 電磁振動モーター 技術分野 本発明は、角度的振動により種々の作業遂行部材を駆動するのに使用する特殊目 的の電気モーターに係り、さらに具体的にいえば電磁振動モーターに係るもので ある。

先行技術 既知の電磁振動モーター（ソビエットユニオン発明者証１゜０４０．５７３国際 分類３Ｈ０２に３３／１４．１９８３）は円周方向に対称に配置された２対の極 に巻Ｍ（この巻線の並列路は相互に反対に接続された整流器を介して電圧源へ接 続されている）を配した固定子と、極が対となっていて、対称軸に対し反対方向 にそれらの角度巾の半分だけずらされいる突極式の非対称回転子とを有している 。

この既知のモーターでは整流器の組込はモーターのパワー特性に影響することが 判り１回転子の非対称性、特に隣接極の小さい間隔は、回転子にバイアス巻線を 取り付けるのを置屋とし、そして冷却状態を損なうということが判った。更に、 定格馬力の大きいモーターでは回転子の非対称性はモーターの動特性に悪い影響 を及ぼす。

別の既知の電磁振動モーター（フランス特許１，５５２゜７５４国際分類Ｈ０２ に１９６９年１月１日公開）は、４極の対称回転子と、４極の非対称固定子とを 備え、固定子の極はそれらの角度巾の半分だけ同じ方向にずらされている。固定 子の交流巻線は、並列に接続されそして固定子の反対の極に巻かれた２つの回路 を含んでいる。各路は２つの直列コイルを有し。

そして半導体ダイオードを介して電力源へ接続されている。奇数半サイクル中電 源の交流は固定子巻線の一方の並列路に流九、そして偶数半サイクル中電源の交 流は固定子巻線の他方の並列路に流れる。従って、磁力線は磁気回路の２つの路 により生ぜしめられ、正弦波状に変化する駆動トルクを発生し、ハーモニックの 法則に従って回転子を振動させる。

しかしこの既知の電磁振動モーターの構造に半波整流器を組み入れることは、そ れのパワー特性を損ない、そして電流曲線を乱し、こうして電力源に悪い影響を 与える。更に、この構造はバイアス回路を使用しての自己誘導による逆起電力の 完全補償を妨げている。固定子巻線の並列路が対向極に配列されているからであ る（これは駆動力を発生する磁束の交差を生じさせる）、更に、磁気回路が長く なっていることが、電磁振動モーターのパワー特性を損なっている。

見豆五災丞 本発明の目的は、固定子の構造設計と巻線コイルの配置とが効率と力率とを高め 、バイアス電流を変えることにより回転子の振動振幅を調整できる電磁振動モー ターを提供することにある。

この目的は、直流巻線を持つ対称４極回転子と、２つの直列コイルをそれぞれが 含んでいて、並列に接続された２つの回路から成る交流巻線を持つ非対称４極固 定子とを備えた電磁振動モーターにおいて１本発明にしたがって一対となってい る固定子の隣接極が回転子の対応する極の対称軸に対して固定子の極の角度巾の 半分だけ反対方向に相互から離れるようにずらされでおり、他の対を形成してい る隣接対は相互に近づくようにずらされ、交流巻線の各路は固定子の隣接極の対 応対に巻かれ。

そして、回転子の直流巻線コイルは対にしてマツチしたシリーズとして接続され 、これらのコイルの対は反対に接続されている。

本発明は、電磁振動モーターの信頼性を高め、そしてそれの製作コストを引き下 げる。

図面の簡単な説明 本発明の実施例を示している添付図を参照して本発明を更に説明する。

第１図は本発明の電磁振動モーターを略図的に示している。

第２図は本発明の電磁振動モーターの環状空隙を横切る磁束の時間に対する変化 の曲線である。

日の　の 添付図において、電磁振動モーターの基盤１（第１図）は足２の上に突極固定子 を支持し、この突極固定子は円周方向には非対称で、そして対称軸Ａ−Ａ’に対 し鏡像対称となっている。固定子の極３．４．５．６は直流巻線を有し、この直 流巻線は交流電源７に接続されている。一対を形成している固定子の隣接極３， ４は回転子の極８．９の対称軸に対し反対方向に相互から離れるように固定子の 極３．４の角度巾“ｂ″の半分ｂ／２の距離だけずらされている。他方の対を形 成している固定子の隣接極５．６は回転子の対応極１０．１１の対称軸に対し相 互に近づくようにｂ／２の距離だけずらされている。

交流巻線は並列に接続された２つの路を有している。一方の路は、平均極間間隔 て（これは２πＲ／４に等しい、ここでＲは固定子の孔の半径）を越えて離され ている極３，４に巻かれた２つのコイル１２．１３の直列接続である。他方の路 は。

平均極間間隔τより短い距離だけ離されている固定子の極５゜６に巻かれた２つ のコイル１４．１５の直列接続である。

固定子内にキー１７により回転軸１６に取り付けた対称４極回転子は直列巻線を 有している。直列巻線のコイル１８と１９．２０と２１は対にしてマツチした状 態で接続され、そして隣接極９．１０と８．１１に巻かれており、これらの対は 相互に反対に相互接続されている。固定子と回転子とは減摩ベアリング（図示せ ず）によりそしてアームに作動するよう接続された弾性要素２３により機械的に 相互に接続されている。所望の振動の振幅の大きさに応じて、アーム２４にか、 もしくは振動モーターの軸１６かのいずれかに作業遂行部材を固定する。

第１図に次の記号を使用している。Φは磁気回路の路ＢとＣの全磁束；ＮとＳは 固定子の極３．４．５．６と回転子の極８．９．１０．１１のそれぞれの極性。

第２図は振動モーターの環状空隙の磁束Φ、Φ〜、Φ〜の時間変化曲線であり、 ここでΦ〜は固定子巻線が作る磁束であり、Φ〜は回転子巻線が作る磁束であり 、Φは全磁束であり、ｔは時間でありそしてωは磁束の条件回転速度である。

ここに、開示した電磁振動モーターの動作を以下に説明する。

第２ａ図の状態では、固定子巻線を流れる交流電流の０からπまでの半サイクル 中磁気回路の路Ｂ（第１図）の交番磁束Φ〜は回転子の直流巻線によりつくられ る永久磁束Φ−（第２ａ図）へ加えられる１合成磁束Φはこの条件では正である 。磁気回路の路Ｂ（第１図）の全磁束Φが最大であると、路Ｃ（第１図）の磁束 Φ（第２ｂ図）は実際には零に等しい、固定子巻線を流れる次の交流電流のπか ら２にまでの半サイクル中上記のプロセスは反転される。すなわち、路Ｃ（第１ 図）の全磁束Φ（第２ｂ図）が最大であるときは、路Ｂの磁束Φは実際には零に 等しい、従って、ハーモニック原理により回転子の角度的振動を生じさせる正弦 波状に変化する駆動トルクが作られる。

振動モーターの運転中にこの駆動力を発生する前提条件の１つは、固定子の極８ ．９−１０．１１を回転子の対応極８，９゜１０．１１の対称軸に対し極３，４ ．５又は６の角度巾“ｂ″の半分ｂ／２だけずらして非対称に配置するというこ とである。

ここに開示した電磁振動モーターの効率が高いのは、固定子巻線が交流電源７へ 直接接続されているということによるのであり、また固定子の総ての極３．４． ５．６と回転子の総ての極８，９．１０．１１とが常に電磁力発生に寄与してい るからである０回転子をバイアスする直流巻線の組み込みが無効電力を保証して 、力率（ｃｏｓψ）を高めている。

回転子のバイアス電流を調整することにより角度的振動の振幅を変えることがで きる。電源２２から見て、マツチした直列状態で対として回転子巻線のコイル１ ８．１９と２０．２１とを接続しており、そしてこれらの対は反対に相互接続さ れているので、回転子巻線の端子に発生する起電力は零に等しい。

半導体整流器をそれの構造に含んでいないので、ここに開示した電磁振動モータ ーの製造コストは低廉であり、その信頼特性は遥かに大きい。

産業上の利用分野 本発明は、種々の商業と産業の分野で広く使用されている、作業遂行部材が反復 しである角度にわたって運動する。すなわち振動する種々の装置に用いることが でき、例えば工業では振動式グラインディング、農業では振動式篩と振動式コン ベヤーそして医療では人口血液循環装置に用いることができる。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 直流巻線を持つ対称４極回転子と、２つの直列コイル（１２、１３と１４、１５ ）をそれぞれが含んでいて、並列に接続された２つの回路から成る交流巻線を持 つ非対称４極固定子とを備えた電磁振動モーターにおいて、一対となっている固 定子の隣接極（３、４）は反対方向に、別の対を形成する隣接極（５、６）は相 互に近づくように、回転子のそれぞれの極（８、９と１０、１１）の対称軸に対 して固定子の極の巾の半分（ｂ／２）の距離だけずらされ、交流巻線の各路は固 定子の隣接極（３、４と４、６）のそれぞれの対に巻かれ、そして、直流巻線の コイル（１８、１９と２０、２１）は対にしてマッチしたシリーズとして接続さ れ、そして回転子の隣接極（９、１０と８、１０）に巻かれ、これらのコイルの 対（１８、１９と２０、２１）は反対に接続されていることを特徴とした電磁振 動モーター。