JPH02106192A - Reluctance motor - Google Patents

Reluctance motor

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JPH02106192A
JPH02106192A JP63255910A JP25591088A JPH02106192A JP H02106192 A JPH02106192 A JP H02106192A JP 63255910 A JP63255910 A JP 63255910A JP 25591088 A JP25591088 A JP 25591088A JP H02106192 A JPH02106192 A JP H02106192A
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JP
Japan
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pole
magnetic
position detection
phase
excitation
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Application number
JP63255910A
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Japanese (ja)
Inventor
Itsuki Ban
伴 五紀
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Secoh Giken Co Ltd
Original Assignee
Secoh Giken Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To suppress the occurrence of mechanical vibration due to a magnetic attraction between a radial pole and a salient pole without relation to an output torque by a composition wherein a rotor always receives a unidirectional magnetic attraction without cancelling magnetic attraction. CONSTITUTION:An isolating distance between a pole and an adjacent pole becomes 1.5 times as long as the width of a salient pole. When exciting coils 17a, 17b are conducted, salient poles 1b, 1c are attracted and rotated in a direction of an arrow A. When it is rotated at 90 degrees, the conduction of the coil 17b is stopped and the coil 17d is conducted. Thus, a torque due to a salient pole 1d is generated. Each time a rotor 1 is rotated at 90 degrees, the exciting polarity of the pole is altered cyclically through a pole 16b (S-pole), 16c (N- pole) 16c (N-pole), 16d (S-pole) 16d (S-pole), 16a (N-pole) 16a (N-pole), 16b (S-pole) to rotate as a 2-phase motor. Since the excited two poles are always different in the polarities, leakage magnetic fluxes passing nonexciting poles becomes opposite to prevent a reaction torque from generating.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 一般の直流電動機若しくは誘導電動機の代りに利用され
るものである。特に高速度、高トルクを必要とする場合
に利用すると有効な技術となる。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] This motor is used in place of a general DC motor or induction motor. This is a particularly effective technique when used in cases where high speed and high torque are required.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

リラクタンス型の電動機は、ステッピングモータとして
利用された例はあるが、一般の機器の駆動源として、直
流電動機、誘導電動機のように利用された例は少ない。
Although there are examples of reluctance type electric motors being used as stepping motors, there are few examples of them being used as drive sources for general equipment like DC motors and induction motors.

又、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
しか得られていない現状にある。
In addition, although reluctance type motors have high output, the number of magnetic poles increases and there is no field magnet, so the magnetic energy stored in the magnetic poles is extremely large (it takes time for the energy to enter and exit, and the well-known It is impossible to achieve high speeds like lap-wound multiphase DC motors, and therefore only high-torque, low-speed motors are currently available.

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。
If a rare earth magnet is used as the field magnetic pole in a high-speed, high-torque semiconductor motor that achieves the same purpose, the output torque will be large, but it will be expensive and impractical.

〔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。
[Problems to be Solved by the Invention] The first problem is that reluctance type electric motors generate a large amount of mechanical vibration and noise due to the mechanical vibration. The details will be described later.

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。
In particular, when the load is high, the above-mentioned drawbacks become correspondingly more pronounced.

第2の課題として、リラクタンス型の電動機は、一般の
整流子電動機のように相数を多くできない。
The second problem is that reluctance type motors cannot have a large number of phases like general commutator motors.

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。
This is because the semiconductor circuits for each phase are expensive, making them impractical.

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。
Therefore, the magnetic energy stored in each magnetic pole becomes large, and it takes time to release and store it, resulting in high torque but not high speed.

特に出力トルクの大きいりラフ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太き(、上記した不
都合は助長される。
In particular, in the case of a motor with a large output torque or a roughtance type motor, the number of magnetic poles in the armature is large, and the gap in the magnetic path is small, so the stored magnetic energy is large (the above-mentioned disadvantages are exacerbated). .

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
This problem becomes more difficult to solve as the torque increases.

第3の課題として、l相毎の通電が電気角で/ざ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%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。
The third problem is that since the current is applied to each phase at an electrical angle of 0 degrees, the output torque is ineffectively energized at the beginning and end of energization, which degrades efficiency. In particular, losses in the final stage are significant. Therefore, there is a disadvantage that the efficiency is about 10% compared to a three-phase Y-connection electric motor. Further, due to the discharge of the stored magnetic energy, a counter torque is generated, resulting in a disadvantage that the output and efficiency are reduced.

第Vの課題として、第2.第3の課題を解決する為に特
別な励磁電流の制御回路が必要となるので、制御回路が
高価となる問題点がある、〔課題を解決する為の手段〕 第7図(2L)の突極と磁極の構成とすることにより、
2相の電動機の場合には、第1の課題が解決される。
As issue V, 2. In order to solve the third problem, a special excitation current control circuit is required, so there is a problem that the control circuit is expensive. [Means for solving the problem] By having a configuration of poles and magnetic poles,
In the case of a two-phase electric motor, the first problem is solved.

又第を図(e)の展開図に示す構成とすることにより、
3相の電動機の場合には、第1の課題が解決される。
In addition, by making the structure shown in the developed view of Figure (e),
In the case of a three-phase electric motor, the first problem is solved.

λ相の電動機の場合に、位置検知信号の巾を電気角で9
0度とし、これ等が重畳することなく、サイクリックに
連続して得られる位置検知手段を採用することにより、
効率良好で励磁コイルの制御回路を簡素化できる。
In the case of a λ-phase motor, the width of the position detection signal is 9 electrical degrees.
By adopting a position detection means that can be obtained cyclically and continuously without overlapping,
It has good efficiency and can simplify the excitation coil control circuit.

又3相の電動機の場合には、位置検知信号を電気角でi
xo度の巾とし、2相の場合と同じ構成とすることによ
り、同じ効果を得ることができる。
In addition, in the case of a three-phase motor, the position detection signal is expressed as i in electrical angle.
The same effect can be obtained by setting the width to xo degrees and using the same configuration as in the two-phase case.

両者ともにチヨッ・3回路により、励磁電流を設定値と
する手段を併用することにより、高速高トルクとするこ
とができるので、第2,第tの課題が解決される。
In both cases, high speed and high torque can be achieved by using the Chiyo 3 circuit and means for setting the excitation current to a set value, so the second and t problems are solved.

2相、3相のいづれの電動機においても、磁極山を突極
中より、電気角で30度位広(し、通電角を1gQ度と
し、突極が磁極に侵入し始めた点より通電を開始するこ
とにより、位置検知信号の巾が電気角で180度であっ
ても、効率良好な電動機を得ることができる。
In both 2-phase and 3-phase motors, the magnetic pole peak should be about 30 degrees wider in electrical angle than the middle of the salient pole (and the energizing angle should be 1gQ degrees, and the energization should be started from the point where the salient pole begins to enter the magnetic pole). By starting, a highly efficient electric motor can be obtained even if the width of the position detection signal is 180 degrees in electrical angle.

又テヨッ・ξ回路により、励磁電流を指定する手段を併
用することにより第2,第≠の課題が解決される。
Furthermore, the second and second problems can be solved by using the Teyot/ξ circuit in combination with a means for specifying the excitation current.

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巾に対応した励磁コ
イルの通電を行なうことができ、又チョッパ回路により
、基準電圧に対応した励磁電流としているので、第2.
第3の課題を解決している。
Using a high DC power supply that corresponds to the output torque and rotation speed,
By making the excitation current rise steeply and allowing the stored magnetic energy to flow back into the power source, the discharge current is rapidly extinguished. Therefore, the excitation coil can be energized in accordance with the width of the position detection signal curve, and the chopper circuit allows the excitation current to correspond to the reference voltage.
This solves the third problem.

一般に、出力が10ワット以上となるので、位置検知素
子としてホール素子が使用し難い。温度上昇(運転中)
の為である。これを解決する為に。
Generally, since the output is 10 watts or more, it is difficult to use a Hall element as a position sensing element. Temperature rise (during operation)
It is for the sake of In order to solve this.

小型のコイルを利用している。It uses a small coil.

〔作用〕[Effect]

本発明装置の作用の第1は、第1図(a)に示すように
出力トルクに関係のない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。
The first effect of the device of the present invention is that, as shown in FIG. 1(a), the occurrence of mechanical vibration due to the magnetic attraction between the radial magnetic poles and the salient poles, which is unrelated to the output torque, is suppressed.

一般の手段によると、第1図(b)のように同相の磁極
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。
According to a general method, as shown in FIG. 1(b), magnetic poles of the same phase are disposed at symmetrical positions with respect to the rotation axis to cancel the above-mentioned magnetic attraction force.

しかし、磁極と突極の空隙長が0. /〜00.2 ミ
IJメートル位なので、量産時に、空隙長がアン・ζラ
ンスとなり機械振動の発生は避けられない。
However, the air gap length between the magnetic pole and the salient pole is 0. / ~ 00.2 mm IJ meters, so during mass production, the gap length becomes an ζ lance and the occurrence of mechanical vibration is unavoidable.

本発明による第1図(a)の装置では、磁気吸引力を打
消すことなく、回転子が常に1方向の磁気吸引力を受け
るように構成して5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H
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。
In the device of FIG. 1(a) according to the present invention, the rotor is configured so that the rotor always receives the magnetic attraction force in one direction without canceling the magnetic attraction force, thereby reducing mechanical vibration. At the same time, by such means, the magnetic poles and the number of salient poles can be
Since the number of motors is , it is possible to construct a small electric motor with low output.

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チョソ・ξff1lJ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。励磁コ
イルの通電角は、電気角で90度(2相の場合)及び1
20度(3相の場合)となっているので、励磁コイルの
通電が断たれたときの蓄積磁気エネルギは、次段の次に
通電すべき励磁コイルの磁気エネルギの蓄積に利用され
るので、減トルクと反トルクの発生が防止され、高速高
トルクの電動機を得ることができる。
The second function of the device of the present invention is as follows. The magnitude of the excitation current for specifying the output torque is independently processed by controlling the magnitude of the excitation current using an inductance without energy loss. Therefore, the large inductance of the magnetic pole is effectively utilized for output torque. The energizing angle of the excitation coil is 90 degrees in electrical angle (in the case of 2 phases) and 1
20 degrees (in the case of 3 phases), so the stored magnetic energy when the excitation coil is de-energized is used to store the magnetic energy of the excitation coil that should be energized next in the next stage. The generation of reduced torque and counter-torque is prevented, and a high-speed, high-torque electric motor can be obtained.

又各励磁コイルの通電区間は、最大トルクを発生する区
間とされているので効率が上昇する、又励磁コイルの通
電制御回路が簡素化される。
Furthermore, since the energization section of each exciting coil is the section where the maximum torque is generated, efficiency is increased and the energization control circuit for the excitation coil is simplified.

気角で30度位広く構成されている。It has a wide air angle of about 30 degrees.

突極が磁極に侵入する点で通電を開始しているので、反
トルクの発生が少なく、効率が劣化することな(、又高
速高トルクの電動機を得ることができる。
Since energization is started at the point where the salient pole enters the magnetic pole, there is little generation of counter-torque, and efficiency is not degraded (and a high-speed, high-torque electric motor can be obtained).

本発明装置の作用の第3は、上述した位置検知信号とな
るので、位置検知装置は、コイル2個若しくは3個とな
り簡素な構成とすることができ、しかもホール素子に比
較して耐熱性のあるものが得られる。
The third effect of the device of the present invention is that the above-mentioned position detection signal is generated, so the position detection device can have a simple configuration with two or three coils, and is more heat resistant than a Hall element. You get something.

本発明装置の作用の第≠ば、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ことがない
ことである。
The first advantage of the device of the present invention is that since the rotor is composed only of a laminate of silicon steel plates, it will not be damaged by centrifugal force, unlike sintered magnets, even during high-speed rotation.

〔実施例〕〔Example〕

次に、第1図(a)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。
Next, details of an embodiment according to the present invention will be explained with reference to FIG. 1(a) and subsequent figures. Components with the same symbols in each drawing represent the same members, so duplicate explanations will be omitted.

第1図(a)は、本発明によるコ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
平面図である。以降の角度表示はすべて電気角とする。
FIG. 1(a) is a plan view of the salient poles of the rotor, the magnetic poles of the fixed armature, and the excitation coil of the co-phase reluctance type electric motor according to the present invention. All angles shown below are in electrical angles.

第1図(a)において、記号lは回転子で、その突極l
a、lb、・・・の巾は180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。
In Fig. 1(a), the symbol l is a rotor, and its salient pole l
The width of a, lb, . . . is 180 degrees, and they are arranged at equal pitches with a phase difference of 360 degrees.

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/6には、磁極/Aa。
The rotor 1 is made by known means of laminating silicon steel plates. The fixed armature /6 has a magnetic pole /Aa.

/Ab 、/Ac 、/Adが、それ等の巾が1gO度
で、等しい離間角で配設されている。突極と磁極の巾は
180度で等しくされている。突極数は5個、磁極数は
≠個である。
/Ab, /Ac, /Ad are arranged at equal separation angles with a width of 1 gO degree. The widths of the salient pole and the magnetic pole are equal at 180 degrees. The number of salient poles is 5, and the number of magnetic poles is ≠.

第v図(a)は、第1図(a)のリラクタンス型コ相電
動機の展開図である。
FIG. 5(a) is a developed view of the reluctance type co-phase motor of FIG. 1(a).

第グ図(a)のコイルIa、gbは、突極/a、/b、
・・・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l乙の側に固定され、コイル面は、突極
/ a 、 / b *・・・の側面に空隙を介して対
向している。
Coils Ia and gb in Fig. 1 (a) have salient poles /a, /b,
It is a position detection element for detecting the position of... It is fixed to the fixed armature side at the position shown in the figure, and the coil surface has a gap on the side of the salient poles /a, /b *... They are facing each other through.

コイルfa、ざbは(/♂0+デO)変能間している。Coils fa and b are in the (/♂0+deO) transformation state.

コイル♂a、J’bはタミリメートル径で100ターン
位の空心のものである。
Coils ♂a and J'b are air-core with a diameter of about 100 turns in millimeters.

第2図(b)に、コイルra、rb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(b)において
、コイルIa、Ib、抵抗15a、/jb 、/jC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l−jメガサイクル位となっている。
FIG. 2(b) shows a device for obtaining position detection signals from coils ra and rb. In FIG. 2(b), coils Ia, Ib, resistors 15a, /jb, /jC form a bridge circuit. Symbol 7 is an oscillation circuit whose output frequency is about 1-j megacycles.

コイル♂a、J’b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/jaの電圧降下が大きくなる。
Coils ♂a and J'b are air-core coils fixed to the fixed armature side, and when they face the salient poles /a, /b, etc. in Fig. 1(a), their impedance decreases due to eddy current loss. becomes small, and the voltage drop across the resistance /ja becomes large.

コイルJaが突極に対向すると、ダイオ−rl/a、コ
ンデンサ12aよりなるローノξスフィルタにより平滑
化された電気信号が、オペアンプ/Jaの+端子に入力
される。
When the coil Ja faces the salient pole, an electrical signal smoothed by a low noise ξ filter made up of a diode rl/a and a capacitor 12a is input to the + terminal of the operational amplifier /Ja.

抵抗75に+の電圧降下も、ダイオード//b、コンデ
ンサ/2bよりなるローノξスフィルタにより直流化さ
れた電気信号がオペアンプ/jaの一端子に入力される
。コイルfaが、突極に対向しないときに、ブリッジ回
路が平衡するように調整されているので、このときにオ
ペアンプ/Jaの出力はない。
The positive voltage drop across the resistor 75 is also converted into a direct current by a low noise filter consisting of a diode //b and a capacitor /2b, and an electrical signal is input to one terminal of the operational amplifier /ja. Since the bridge circuit is adjusted to be balanced when the coil fa does not face the salient pole, there is no output from the operational amplifier /Ja at this time.

コイルざaが突極に対向すると、オペアンプ/、、7a
の出力は、/ざ0度の巾の矩形波の出力となり、この信
号が第5図のタイムチャートで、曲線Ja。
When the coil za faces the salient pole, the operational amplifier /, 7a
The output is a rectangular wave with a width of /0 degrees, and this signal is the curve Ja in the time chart of FIG.

Jb、・・・とじて示されている。Jb, . . .

曲線2ja、2Sb、・・・の始点の微分・ξルスが微
分回路Uaより得られて、曲線りa、りe、・・・とし
7て示されている。
The differentials and ξ ruses of the starting points of the curves 2ja, 2Sb, .

反転回路を介する出力は、曲dJ2Aa、 2A b 
、・・・となり、微分回路’xbを介する微分・ぞルス
が、曲線りC9・・・とじて示されている。
The output through the inverting circuit is dJ2Aa, 2A b
, . . . and the differentiation through the differentiation circuit 'xb is shown as a curve C9 .

コイルざbが突極に対向したときにも同様に、抵抗15
dの電圧降下が平滑直流化されて、オペア7−j’/3
bの子端子の入力となっているので、オペアンプ13b
のハイレベルの出力は、第5図の曲線27a 、27b
 、・・・となり、又反転回路を介する出力は、曲線2
ざa、2ざす、・・・となる。微分回路gc。
Similarly, when the coil za b faces the salient pole, the resistance 15
The voltage drop of d is smoothed to DC, and the voltage drop of au pair 7-j'/3
Since it is input to the child terminal of b, the operational amplifier 13b
The high level outputs of curves 27a and 27b in FIG.
,..., and the output via the inverting circuit is curve 2
Zasu, 2zasu, etc. Differential circuit gc.

l/ldを介する微分パルスは、りす、・・・及びりd
The differential pulse through l/ld is lis,... and lid
.

・・・となる。...becomes...

フリッゾフロップ回路乙a(以降は2回路と呼称する。Frizzo flop circuit Otsua (hereinafter referred to as 2 circuits).

)のQ端子の出力は、微分・ξルスタaとりbの間の区
間となるので、第5図の曲線≠/a。
) is in the interval between the differential and ξ raster a and b, so the curve in FIG. 5≠/a.

!/b、・・・となる。! /b,...

F回路6bのQ端子の出力は、第5図の微分パルスタb
とりCの間の区間となるので、曲線u2a。
The output of the Q terminal of the F circuit 6b is the differential pulse generator b in FIG.
Since it is the section between C and C, it is the curve u2a.

輻す、・・・とな′る。To radiate, to become...

F回路4c、4dのQ端子の出力は、微分ノξルスタc
とりdの間の区間及び微分・ぐルス!Pdとりeの間の
区間となるので、それぞれ曲線<t3a+≠3b、・・
・及び曲線鉾a、鉾す、・・・となる。
The outputs of the Q terminals of the F circuits 4c and 4d are the differential nodal ξ raster c
Interval and differential between Tori d and Gurus! Since it is the section between Pd and e, each curve <t3a+≠3b,...
・And curved hoko a, hokosu, etc.

端子7a、7b、7c、7dの出力は、それぞれF回路
4a+Ab、&c、Aaの出力となる端子7a 、 7
b 、・・・と同じ出力信号をアンド回路により得る手
段もあるが、かかる手段によると、曲線!A/aとlA
、2a、曲線杷aと’AJa、曲線≠3aと鉾aの間に
時間的空隙が発生し、起動を不確実とする不都合がある
The outputs of the terminals 7a, 7b, 7c, and 7d are the outputs of the F circuits 4a+Ab, &c, and Aa, respectively.
There is also a method of obtaining the same output signal as b,... using an AND circuit, but according to such a method, the curve! A/a and lA
, 2a, a time gap occurs between the curves a and 'AJa, and the curve ≠ 3a and the curve a, which causes the inconvenience of uncertain startup.

次に、第70図(a)の電気回路により、上述した端子
7a、7に+、・・・の位置検知信号による第≠図(a
)の励磁コイル/7a 、 /7b 、・・・の通電制
御について説明する。
Next, the electric circuit of FIG. 70(a) sends the position detection signals of +, . . . to the terminals 7a and 7 described above to
)'s excitation coils /7a, /7b, . . . will be explained below.

端子7a、7b、−,7dの出力は、第70図(−の端
子/ざa、/ざす、・・・/ざdに入力される。励磁コ
イルに、R,M、Sは、それぞれ励磁コイル/7a/7
b 、/7c 、/7dを示している。
The outputs of the terminals 7a, 7b, -, 7d are input to the - terminals /za, /zasu, ... /zad in Figure 70. Coil/7a/7
b, /7c, /7d are shown.

リラクタンス型の電動機は1次に述べる欠点がある。Reluctance type electric motors have the following drawbacks.

第1に、第7図のタイムチャートの点線曲線3/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(なる。従って合成トルクも大
きいりゾ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。
First, as shown by the dotted line curve 3/ in the time chart of Fig. 7, the torque is extremely thick (at the beginning when the salient pole begins to oppose the magnetic pole) and becomes small (at the end). There are drawbacks including: The following methods are effective in eliminating such drawbacks.

第3図は、突極/aと磁極/Aa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。
FIG. 3 illustrates a state in which a magnetic attraction force is generated between the salient pole /a and the magnetic pole /Aa.

突極/aの巾(図面の上下方向の巾)は、磁極/Aaの
巾より太き(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16aについて、その
出力トルクの説明をする。
The width of the salient pole /a (width in the vertical direction of the drawing) is wider than the width of the magnetic pole /Aa.Since the other salient poles and magnetic poles have the same configuration, the salient pole /a and the magnetic pole 16a, its output torque will be explained.

突i/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
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。従って出力トルクは非対称とな
る。例えば、第7図の曲線31のようになる。しかし矢
印N、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。
The torque that drives the protrusion i/a in the direction of arrow A is the magnetic flux shown by arrow J and dotted line arrow. This size is large when the facing area of the salient pole /a and the magnetic pole /Aa is small, that is, at the beginning, and becomes small at the final stage. Therefore, the output torque becomes asymmetrical. For example, it becomes a curve 31 in FIG. However, the lines of magnetic force indicated by the arrows N and L are small in the initial stage and increase in the final stage, so that the torque increases more in the final stage than in the initial stage when the two face each other.

従って、出力トルク曲線はほぼ対称形となり、第7図の
点ffM30の曲線となる。
Therefore, the output torque curve becomes approximately symmetrical, and becomes the curve at point ffM30 in FIG.

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。第2に効率が劣化する
欠点がある。
Since the same means is adopted between the other salient poles and the magnetic poles, the output torque is also symmetrical. Second, there is a drawback that efficiency deteriorates.

励磁電流曲線は、第7図において、曲線2シのようにな
る。
The excitation current curve is as shown by curve 2C in FIG.

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829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29は1gO度の巾となっているの
で、磁気エネルギは点1J9a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。
At the beginning of energization, the current value is small due to the inductance of the armature coil, and becomes even smaller in the center due to the back electromotive force. In the final stage, the back electromotive force is small, so it rises rapidly,
It will be like song 829. This final peak value is equal to the current value at startup. In this section, since there is no output torque, there is only a joule loss, which has the disadvantage of greatly reducing efficiency. Since the curve 29 has a width of 1 gO degree, the magnetic energy is discharged as at point 1J9a, and this becomes a counter-torque, further deteriorating the efficiency.

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、回転速度が者しく小
さくなる欠点がある。
Thirdly, when the output torque is increased, that is, when the number of salient poles and magnetic poles is increased and the excitation current is increased, there is a drawback that the rotation speed becomes significantly smaller.

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fa)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1図(a)の磁
極/Aa、/6b、・・・に蓄積される磁気エネルギに
より、励磁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、磁気エイ・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。
Generally, in a reluctance type electric motor, in order to increase the output torque, the number of magnetic poles and salient poles shown in Figure 1 fa) is increased,
It is also necessary to reduce the opposing gap between the two. At this time, if the rotational speed is maintained at the required value, the rising slope of the excitation current becomes relatively gentle due to the magnetic energy accumulated in the magnetic poles /Aa, /6b, etc. in Fig. 1(a), and Even if the current is cut off, the time for the discharge current due to the magnetic beam to disappear is relatively extended, and therefore a large counter torque is generated.

かかる事情により、励磁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
Due to these circumstances, the peak value of the excitation current value becomes small (and counter torque is also generated, so the rotational speed becomes a small value).

第グに、各磁極/Aa、/Ab、・・・には、励磁コイ
ル/7a、/7b、・・・が捲着されている。隣接する
磁極間の距離が小さいと、励磁コイルに所要のアンペア
ターンの励磁コイルが装着し難くなり、銅損が増大する
Thirdly, each magnetic pole /Aa, /Ab, . . . is wound with an excitation coil /7a, /7b, . If the distance between adjacent magnetic poles is small, it becomes difficult to attach an excitation coil with a required ampere turn to the excitation coil, and copper loss increases.

本発明装置においては,第3,第4図(a)に示すよう
に、磁極と隣接磁極との離間距離が突甑巾の/、j倍と
なっているので、上述した欠点が完全に除去されるもの
である。
In the device of the present invention, as shown in Figures 3 and 4 (a), the distance between the magnetic poles and the adjacent magnetic poles is /,j times the protrusion width, so the above-mentioned drawbacks are completely eliminated. It is something that will be done.

第1図(a)及びその展開図である第≠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。
In FIG. 1(a) and its developed view, FIG. , which is fixed to an outer casing (not shown) and serves as an armature. The part with symbol /6 is the magnetic core which becomes the magnetic path.

磁極/Aa 、 /Ab 、 −には、励磁コイル/7
a、/7b、・・・が捲着されている。
Magnetic poles /Aa, /Ab, - have excitation coils /7
a, /7b, . . . are wrapped.

外筐に設けた軸受には、回転軸♂が回動自在に支持され
、これに回転子/が固着されている。
A rotating shaft ♂ is rotatably supported by a bearing provided in the outer casing, and a rotor is fixed to the rotating shaft ♂.

回転子/の外周部には、突極/a 、 /b 、・・・
が設げられ、磁極/6a 、 //lb 、−と0./
〜0.2ミリメートル位を空隙を介して対向している。
On the outer periphery of the rotor, there are salient poles /a, /b,...
are provided, and magnetic poles /6a, //lb, - and 0. /
They face each other with a gap of about 0.2 mm between them.

回転子/も、電機子16と同じ手段により作られている
The rotor/is also made by the same means as the armature 16.

突極はj個となり5等して巾と等しい離間角となってい
る。磁i3/Aa 、 /6b 、・・・の巾は突極中
と等しく、j個が等しいピッチで配設されている。
The number of salient poles is j, which is equal to 5, and has a separation angle equal to the width. The width of the magnets i3/Aa, /6b, . . . is equal to that of the salient poles, and j pieces are arranged at equal pitches.

最初に、/10度巾0位置検知信号即ち第5図の曲線、
!ja 、15b 、−,2Aa 、2Ab 、−,2
7a 、27b 。
First, the /10 degree width 0 position detection signal, that is, the curve of FIG.
! ja, 15b, -, 2Aa, 2Ab, -, 2
7a, 27b.

・・・、2ざa、2ざす、・・・による周知の励磁コイ
ルの通電手段につき説明する。
. . , 2 zas, 2 zas, . . . The well-known excitation coil energizing means will be explained.

励磁コイル/7b、/7cが通電されると、突極lb、
/cが吸引されて、矢印A方向に回転する。
When the excitation coils /7b, /7c are energized, the salient poles lb,
/c is attracted and rotates in the direction of arrow A.

qO度回転すると、励磁コイル/71)の通電が停止さ
れ、励磁コイル/7dが通電されるので、突極ldによ
るトルクが発生する。
When rotated by q0 degrees, the excitation coil /71) is de-energized and the excitation coil /7d is energized, so that a torque is generated by the salient pole ld.

回転子lが10度回転する毎に、磁極の励磁極性は磁極
1xb(s極)、/AC(N極) −+7b c (N
極)、16a(s極)−+1Aa(s極)、/Aa(’
N極)−+16a(N極)、/AI)(S極)→とサイ
クリックに変更されてλ相の電動機として回転する。
Every time the rotor l rotates 10 degrees, the excitation polarity of the magnetic poles becomes magnetic pole 1xb (s pole), /AC (north pole) -+7b c (N
pole), 16a (s pole) - +1Aa (s pole), /Aa('
N pole) - +16a (N pole), /AI) (S pole) → and rotates as a λ-phase motor.

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、反ト
ルクの発生が防止される。
Since the two excited magnetic poles are always different in polarity, the leakage magnetic fluxes passing through the non-excited magnetic poles are in opposite directions, and the generation of counter torque is prevented.

次に、本実施例における励磁コイル/7a 、 /7b
 。
Next, excitation coils /7a and /7b in this example
.

・・・の通電手段について説明する、 第70図(a)において、励磁コイルに、Mは、第1図
(、)の励磁コイル/7a及び/7cをそれぞれ示して
いる。励磁コイルに、Mの両端には、それぞれトランジ
スタ4’6a、uAb及び’AAc、’AAdが挿入さ
れている、 トランジスタIAA a 、 ’AA b 、 116
 c 、 Q−1,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。
In FIG. 70(a), M indicates the exciting coils /7a and /7c in FIG. 1(,), respectively. In the excitation coil, transistors 4'6a, uAb, 'AAc, and 'AAd are inserted at both ends of M, respectively. Transistors IAAa, 'AAb, 116
c, Q-1, and d serve as switching elements, and may be other semiconductor elements having the same effect.

励磁コイルR,Sは、励磁コイル/7b 、 /7dを
示している。励磁コイルR,Sの両端には、トランジス
タ’+’Ae、4’Af及び<t(、g、’AAhが接
続されている。
Excitation coils R and S indicate excitation coils /7b and /7d. Transistors '+'Ae, 4'Af, and <t(, g, 'AAh) are connected to both ends of the excitation coils R and S.

直流電源正負端子10a、10bより供電されてぃ最下
段に示しである。)が入力されると、トランジスタψA
a、’AAbが導通して、励磁電流は1点線/<4aに
示すように増大する。励磁コイルにのインダクタンスが
大きいので、立上りはおそくなる。
Power is supplied from the DC power supply positive and negative terminals 10a and 10b, as shown in the bottom row. ) is input, the transistor ψA
a and 'AAb conduct, and the excitation current increases as shown by the one-dot line/<4a. Since the excitation coil has a large inductance, the start-up is slow.

設定値まで上昇すると、抵抗2oの電圧降下(オペアン
プnの十端子の入力)が、基準電圧端子2μの電圧を越
えるので、オペアンプ力の出力がハイレベルとなり、ト
ランジスタ2/は不導通となる。
When the voltage rises to the set value, the voltage drop across the resistor 2o (input at the ten terminal of the operational amplifier n) exceeds the voltage at the reference voltage terminal 2μ, so the output of the operational amplifier becomes high level and the transistor 2/ becomes non-conductive.

オペアンプ力の出力により、NPNのトランジスタを付
勢して、トランジスタ2/のベース電流な得る場合には
、オペアンプ力の+−の端子の接続は反転される。
When the output of the operational amplifier power energizes the NPN transistor and obtains the base current of the transistor 2/, the connection between the + and - terminals of the operational amplifier power is reversed.

従って、コンデンサnの電圧により、励磁電流が流れて
減少する。所定値だけ減少すると、オペアンプJのヒス
テリシス特性により、オペアンプJの出力はローレベル
に転化し、再びトランジスタコlが導通するので、励磁
電流が増大する。
Therefore, the excitation current flows and decreases due to the voltage of the capacitor n. When it decreases by a predetermined value, the output of the operational amplifier J changes to a low level due to the hysteresis characteristic of the operational amplifier J, and the transistor I becomes conductive again, so that the excitation current increases.

かかる増減のサイクルが点+1iJJ7aとして示され
ている。端子/ざaの入力が消滅すると、励磁コイルに
の蓄積磁気エネルギは、ダイオ−r<’?b、4A7a
を介して、コンデンサnを充電するが、このときに端子
/ざbには、位置検知信号即a’A2aが入力されて、
トランジスタ4ZA0.4’A fが4通しているので
、励磁コイルRの磁気エネルギの蓄積に利用される。
Such a cycle of increase and decrease is shown as point +1iJJ7a. When the input to terminal /za disappears, the magnetic energy stored in the excitation coil becomes diode r<'? b, 4A7a
The capacitor n is charged through the capacitor n, but at this time, the position detection signal a'A2a is input to the terminal /zab,
Since four transistors 4ZA0.4'Af are connected, they are used to store the magnetic energy of the excitation coil R.

従って、点線/qaで示す電流の降下は急速となり、点
i14!bの電流の上昇も急速となる。
Therefore, the current drop indicated by the dotted line /qa becomes rapid, and the point i14! The current b also increases rapidly.

点線/qaの降下がおそ<、c度を越えると反トルクを
発生し、点線l弘すの上昇がおそいと減トルクとなる。
When the dotted line /qa falls more than c degrees, counter torque is generated, and when the dotted line /qa rises slowly, torque decreases.

従って回転速度が降下し、効率も劣化する。高トルクと
すると、インダクタンスが大きくなるので、低速となる
Therefore, the rotational speed decreases and the efficiency also deteriorates. If the torque is high, the inductance will be large and the speed will be low.

本実施例によると、電源電圧を高くすると、励磁電流の
立上りと降下が急速となるので、高速高トルクの電動機
を得ることができる特徴がある。
According to this embodiment, when the power supply voltage is increased, the excitation current rises and falls rapidly, so that a high-speed, high-torque electric motor can be obtained.

点線37bは、トランジスタ21.コンデンサn、オペ
アンゾnによるチョッパ回路による励磁電流を示してい
る。
The dotted line 37b indicates the transistor 21. It shows the excitation current caused by a chopper circuit with a capacitor n and an operational amplifier n.

曲線IA2aの末端で、トランジスタ1A6e、弘6f
が不導通となり、励磁電流が点線/q1)のように降下
し、端子/ざCより入力される曲線4Ljaの電気信号
により、トランジスタ!Ac、←6dが導通して、励磁
コイルMの通電電流の立上りは点線l弘Cで示されてい
る。
At the end of curve IA2a, transistors 1A6e and Hiro6f
becomes non-conductive, the exciting current drops as shown by the dotted line /q1), and due to the electric signal of the curve 4Lja input from the terminal /ZA, the transistor! Ac,←6d is conductive, and the rise of the current flowing through the exciting coil M is shown by the dotted line C.

このときに1曲線拝aの電気信号が、端子/gdに入力
され、トランジスタ/JAg、ψ6hが導通して。
At this time, an electric signal with one curve a is input to the terminal /gd, and the transistors /JAg and ψ6h become conductive.

励磁コイルSが通電される。励磁コイルM、Sのチョッ
ノξ電流は省略して図示していない。
Excitation coil S is energized. Currents of the excitation coils M and S are omitted and not shown.

各曲線IA2a、≠3a、・・・の境界の電流の降下と
上昇の性質は全く同様なので説明を省略する。
The characteristics of the drop and rise of the current at the boundaries of each curve IA2a, ≠3a, . . . are exactly the same, so their explanation will be omitted.

各励磁コイルの通電区間が、最大トルクの区間となるよ
うに、トルク曲線に対応して、第5図(a)のコイル♂
a、rbの位置を調整すると、効率と出力トルクを上昇
せしめることができる。
Corresponding to the torque curve, the coil ♂ in Fig. 5(a)
By adjusting the positions of a and rb, efficiency and output torque can be increased.

励磁コイルの通電区間は、90度より大きくなり、第5
図の矢印’As a 、 ’As b 、 ’As c
 、 ’As dとなる。
The current-carrying section of the excitation coil is larger than 90 degrees, and the fifth
Arrows in the diagram 'As a, 'As b, 'As c
, 'As d.

従って、突極と磁極の径方向の磁気吸引力は、順次に、
第1図(a)の矢印ベクトルコa−+21)−+lC→
と変化するので、回転軸gは軸受(ボールベアリングで
省略して図示していない。)に/方向より押し付けられ
ながら回転する。
Therefore, the magnetic attraction force in the radial direction of the salient pole and the magnetic pole is sequentially
Arrow vector koa-+21)-+lC→ in FIG. 1(a)
Therefore, the rotating shaft g rotates while being pressed against a bearing (a ball bearing, not shown) from the direction.

従って、回転時の振動が抑止される特徴があり、前述し
たリラクタンス電動機の欠点の1つが除去されるもので
ある。
Therefore, vibration during rotation is suppressed, and one of the drawbacks of the reluctance motor described above is eliminated.

/般に、2相の電動機は、l相毎にチョッ・2回路が必
要となるが、本実施例によると、オペアンプ1.1−ラ
ンラスタ21等の1組のチョッパ回路ですみ、制御回路
が簡素化される特徴がある。
/Generally, a two-phase motor requires two circuits for each phase, but according to this embodiment, only one chopper circuit such as an operational amplifier 1.1 and a run raster 21 is required, and the control circuit is It has the characteristic of being simplified.

出力トルクは、基準電圧により制御され、回転速度は、
印加電圧により制御することができるので、高速電動機
とすることができて、前述したこの種の電動機の欠点が
除去される。オペアンプJの出力により、トランジスタ
弘Ab、tAAf 、4’/、d 、4’Ahの導通制
御を行なってもチョッパ回路を構成することができ、同
じ目的が達成される。この場合には、トランジスタ2/
は除去され、コンデンサnも不要となる。ダイオ−)3
/も、必ずしも必要なものではない。
The output torque is controlled by the reference voltage, and the rotation speed is
Since it can be controlled by applied voltage, it can be a high-speed motor, eliminating the drawbacks of this type of motor mentioned above. A chopper circuit can also be configured by controlling the conduction of the transistors Ab, tAAf, 4'/, d, and 4'Ah by the output of the operational amplifier J, and the same purpose can be achieved. In this case, transistor 2/
is removed, and the capacitor n becomes unnecessary. Daio) 3
/ is not necessarily necessary.

次に、第1図(b)及びその展開間第グ図(c)に示す
実施例につき説明する。
Next, the embodiment shown in FIG. 1(b) and its development diagram (c) will be described.

前述したように、第1図(a)の実施例は、回転時の機
械振動の発生はないが、大出力のものとすると、回転軸
と軸受間の押圧力が増大して、ボール軸受の耐用時間が
みじかくなり実用性が失なわれる不都合がある。かかる
不都合を防止する為に一般に同相で励磁される磁極を1
回転軸に関し対称の位置に2個1組配設して、径方向の
磁気吸引力を・々ランスしている。しかし磁極と突極間
の空隙は0./〜0.2ミリメートル位なので、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が。
As mentioned above, the embodiment shown in Fig. 1(a) does not generate mechanical vibration during rotation, but when a large output is used, the pressing force between the rotating shaft and the bearing increases, causing damage to the ball bearing. There is an inconvenience that the service life is short and practicality is lost. In order to prevent this problem, generally the magnetic poles that are excited in the same phase are
A set of two is arranged at symmetrical positions with respect to the rotation axis to provide a radial magnetic attraction force. However, the air gap between the magnetic pole and the salient pole is 0. /~0.2 mm, so it is a difficult technique to rotate while maintaining this accuracy.

機械精度を保持すると、機械振動を実用的なレベルまで
小さくすることができる。
Maintaining mechanical precision can reduce mechanical vibration to a practical level.

上述した手段に本発明を実施したものが、第1図(b)
に示されている。
The above-mentioned means in which the present invention is implemented is shown in FIG. 1(b).
is shown.

第1図(b)において、記号/は回転子で、その突極/
 a 、 / b *・・・の巾は710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
In Fig. 1(b), the symbol / is the rotor, and its salient pole /
The width of a, /b*... is 710 degrees, and they are arranged at equal pitches with a phase difference of 31.0 degrees.

回転子ンと固定電機子/6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
/Aa 、/Ab、/6c 、/Ad、−=、/Ahが
、それ等の巾が/♂θ度で、所定の離間角で配設されて
いる。突極と磁極の巾は710度で等しくされている。
The rotor and stationary armature/6 are made by known means of laminating silicon steel plates. On the fixed armature /6, magnetic poles /Aa, /Ab, /6c, /Ad, -=, /Ah have a width of /♂θ degree and are arranged at a predetermined separation angle. The widths of the salient pole and the magnetic pole are made equal at 710 degrees.

突極数は10個、磁極数は♂個である。記号♂は回転軸
である。
The number of salient poles is 10, and the number of magnetic poles is ♂. The symbol ♂ is the rotation axis.

第q図(C)は、第1図(b)のリラクタンス型コ相を
動機の展開図である。
FIG. q (C) is a developed diagram based on the reluctance type phase shown in FIG. 1 (b).

第弘図(C)のコイルfa 、fbは、突ffl/ a
 l /b、・・・の位置を検出する為の位置検知素子
で1図示の位置で固定電機子16の側に固定され、コイ
ル面は、突極/a、/b、・・・の側面に空隙を介して
対向している。コイルta 、 J’bは(/♂0+9
0)変能間している。
The coils fa and fb in Fig. 1 (C) are ffl/a
l is a position detection element for detecting the position of /b, . . 1 It is fixed to the side of the fixed armature 16 at the position shown in the figure, and the coil surface is the side surface of the salient poles /a, /b, . are opposite to each other with a gap between them. Coil ta, J'b is (/♂0+9
0) I have a deformity.

次に、第1図(b)、第弘図(C)の同一記号の部材に
ついて説明する。最初に、コイル♂a、♂bより得られ
るコ相の位置検知信号(10度の位相差のある120度
の巾の電気信号)により、励磁コイルの通電制御を行な
う周知の手段について説明する。
Next, members with the same symbols in FIG. 1(b) and FIG. 1(C) will be explained. First, a well-known means for controlling energization of an excitation coil using co-phase position detection signals (electrical signals having a width of 120 degrees with a phase difference of 10 degrees) obtained from coils ♂a and ♂b will be described.

励磁コイル/7b 、/7f 、/7c 、/7gが通
電されると、突極/b、/g、/c、/hが吸引されて
、矢印A方向に回転する。
When the excitation coils /7b, /7f, /7c, /7g are energized, the salient poles /b, /g, /c, /h are attracted and rotate in the direction of arrow A.

qo度回転すると、励磁コイル/7b 、/7fの通電
が停止され、励磁コイル/7tl 、 /7hが通電さ
れるので、突極/d 、 /iによるトルクが発生する
When rotated by qo degrees, the excitation coils /7b and /7f are de-energized and the excitation coils /7tl and /7h are energized, so that torque is generated by the salient poles /d and /i.

矢印5弘aは、図示の状態よりqo度回転する励磁極性
を示すもので磁極/Ab、/6cはN極、磁極/Af。
The arrow 5-a indicates the excitation polarity which is rotated by qo degrees from the illustrated state, and the magnetic pole /Ab, /6c is the N pole, and the magnetic pole /Af.

16g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くする為である。
16g becomes the south pole. The purpose of such polar magnetization is to reduce counter torque due to leakage of magnetic flux.

次の90度の回転即ち矢印5ttbの間では、各磁極は
図示のN、S極性となる。Oの表示は無励磁のものを示
している。
During the next 90 degree rotation, that is, during the arrow 5ttb, each magnetic pole becomes the N and S polarities shown. The symbol O indicates non-excitation.

次の90度の回転、その次の90度の回転は矢印外c、
54cdの間の極性に磁化される。
The next 90 degree rotation, the next 90 degree rotation is outside the arrow c,
It is magnetized to a polarity between 54 cd.

上述した励磁により、回転子/は、矢印A方向に回転し
てλ相の電動機となるものである。
Due to the above-mentioned excitation, the rotor / rotates in the direction of arrow A and becomes a λ-phase electric motor.

各磁極間の巾は、突極中の1.3倍となっているので、
励磁コイルを装着する空間が、一般のりラフタンス型室
動機の場合より大きくなり、太い電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。
The width between each magnetic pole is 1.3 times that of the salient pole, so
The space in which the excitation coil is installed is larger than in the case of a general glue roughtance type indoor motor, and thick electric wires can be used, which has the effect of reducing copper loss and increasing efficiency.

各磁極は、軸対称のものが同時に通電されているので、
対向突極に対する径方向の磁気吸引力はノ々ランスされ
て消失し、機械振動の発生が小さくなる特徴がある。第
1図(a)の実施例と比較して回転トルクを発生する磁
極数が2倍となるので、出力トルクが倍加する。
Each magnetic pole is axially symmetrical and is energized at the same time, so
The magnetic attraction force in the radial direction against the opposing salient poles is undone and disappears, which has the characteristic of reducing the occurrence of mechanical vibrations. Since the number of magnetic poles that generate rotational torque is doubled compared to the embodiment shown in FIG. 1(a), the output torque is doubled.

第1O図(a)において、励磁コイルに、Mは、第を図
(C)の励磁コイル/7a、/7e及び/7c、/7g
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。
In Figure 1O (a), M is the excitation coil /7a, /7e and /7c, /7g in Figure 1C.
The two sets of excitation coils are connected in series or in parallel.

励磁コイルに、Mの両端には、それぞれトランジスタψ
Aa+IA6b及びtA6c、44Adが挿入されてい
る。励磁コイルR,Sは、それぞれ第グ図(c)の励磁
コイル/’/b、/’If及び励磁コイル/7d 、/
7hの直列若しくは並列接続体となって、トランジスタ
’fiAe、fl、f、弘Ag、4’Ahにより通電制
御が行なわれている。
In the excitation coil, a transistor ψ is installed at both ends of M.
Aa+IA6b and tA6c, 44Ad are inserted. Excitation coils R and S are excitation coils /'/b and /'If and excitation coils /7d and / of Fig. 1 (c), respectively.
7h are connected in series or in parallel, and energization is controlled by transistors 'fiAe, fl, f, HiroAg, and 4'Ah.

i子/、ra 、/ざす、/ざc、/ざdには、前実施
例の場合と同様に、第5図の位置検知信号曲線IA/a
As in the previous embodiment, the position detection signal curve IA/a in FIG.
.

G/b、・・・及び曲線IA2a、妃す、・・・、及び
曲線uJa。
G/b, . . . and curve IA2a, hisu, . . . and curve uJa.

tA、?b、・・・、及び曲線鉾a 、 伴b 、・・
・が、それぞれ入力されている。
tA,? b,..., and curved hoko a, b,...
・are respectively entered.

従って、各励磁コイルの通電制御も前実施例と全く同様
に行なわれ、その作用効果も又同様なので説明を省略す
る。
Therefore, the energization control of each excitation coil is performed in exactly the same manner as in the previous embodiment, and the effects thereof are also the same, so a description thereof will be omitted.

前述したように、180度の巾の位置検知信号により励
磁コイルの通電制御を行なうと、通電が断たれたときに
、蓄積磁気エネルギが放出され、これによる通電はすべ
て反トルクとなり、効率の劣化し、高速度とならない不
都合が発生し、実用性がなくなる。
As mentioned above, when the energization of the excitation coil is controlled using a position detection signal with a width of 180 degrees, when the energization is cut off, the stored magnetic energy is released, and all the energization caused by this becomes a counter-torque, resulting in a decrease in efficiency. However, there is an inconvenience that high speed cannot be achieved, which makes it impractical.

上述した不都合を除去する為忙、突極が磁極に対向し始
める点より30度位手前で通電を開始すると、上述した
反トルクは正トルクとなり不都合が除去される、 しかし次に述べる欠点が発生する。
In order to eliminate the above-mentioned disadvantages, if the current is started about 30 degrees before the point where the salient poles begin to oppose the magnetic poles, the above-mentioned counter torque becomes a positive torque and the disadvantages are eliminated, but the following disadvantages occur: do.

第4図(alの場合について;i・2d、lする。Figure 4 (for the case of al; i, 2d, l).

励磁コイル/7cにtro度の巾の通電が行なわれてい
る。このときに、70度進相した点線Bに突極/Cの右
端が合致したときに、励磁コイル/7cの通電が開始さ
れるが、出力トルクは殆んど発生しない。このときに、
突ilaの左端は、点線Cと合致する点にあるので、反
トルクを発生し、振動と減トルクを発生する不都合があ
る。効率も劣化する。かかる不都合を除去する為に、本
発明装置では、磁極/Acの巾を(/♂o +3o )
度とし、点線Bの位置が、磁極/Acの左端となるよう
に磁極中が広(される。他の磁極もすべて左方に30度
だけ巾が広くされる。
The excitation coil /7c is energized to a degree of tro. At this time, when the right end of the salient pole /C coincides with the dotted line B advanced by 70 degrees, energization of the exciting coil /7c is started, but almost no output torque is generated. At this time,
Since the left end of the protrusion is located at a point that coincides with the dotted line C, there is a problem in that a counter torque is generated, which causes vibration and reduced torque. Efficiency also deteriorates. In order to eliminate this inconvenience, in the device of the present invention, the width of the magnetic pole /Ac is set to (/♂o +3o).
The center of the magnetic pole is widened so that the position of the dotted line B is the left end of the magnetic pole /Ac. All other magnetic poles are also widened by 30 degrees to the left.

従って、突極/cの右端が1点#iiBより30度回転
する区間は正トルクとなり、前述した突極/dによる反
トルクを打消すので不都合が除去される効果がある。
Therefore, the section where the right end of the salient pole /c rotates by 30 degrees from the point #iiB has a positive torque, which cancels out the counter torque caused by the salient pole /d described above, which has the effect of eliminating the inconvenience.

上述した手段による突極と磁極の展開図が第グ図(bl
に示されている。第v図(a)の磁極/Aa、/6b。
A developed view of the salient poles and magnetic poles by the above-mentioned means is shown in Fig.
is shown. Magnetic poles /Aa and /6b in Fig. v (a).

・・・に対して、第弘図(b)の同一記号の磁極は、左
方に30度(/定値であれば30度より少し変更しても
よい。)広くなっている。
..., the magnetic poles with the same symbol in Fig. 1 (b) are wider by 30 degrees to the left (if it is a fixed value, it may be slightly changed from 30 degrees).

第≠図(d)の展開図は、第弘図(clの磁極の巾を左
方に30度広くした場合の展開図で同じ目的が達成でき
るものである。
The developed view in Fig. ≠ (d) is a developed view in which the width of the magnetic pole in Fig. 1 (cl) is widened by 30 degrees to the left, and the same purpose can be achieved.

次に、第70図(b)に示す電気回路による第ψ図(b
)の電動機の通電側について説明する。
Next, Fig. ψ (b
) The current-carrying side of the motor will be explained.

第1O図(blにおいて、励磁コイルに、Mは、第5図
(b)の励磁コイル/7a及び/7cをそれぞれ示し、
その両端には、それぞれトランジスタ!Aa、4’−6
b及びトランジスタQ−bc、弘Adが挿入されている
Fig. 1O (bl) indicates the excitation coil, M indicates the excitation coils /7a and /7c of Fig. 5(b), respectively;
Transistors on both ends! Aa, 4'-6
b, transistors Q-bc, and HiroAd are inserted.

直流電源正負端子10a、10bより供電が行なわれて
いる。
Power is supplied from DC power supply positive and negative terminals 10a and 10b.

ブロック回路Hは、励磁コイルR,S即ち励磁コイル/
7b、/7dの通電制御する為の上述した励磁コイルに
、Mの通電制御回路と全く同じ構成の回路である。
The block circuit H includes excitation coils R and S, that is, an excitation coil/
This circuit has exactly the same configuration as the energization control circuit of M for the above-mentioned excitation coil for controlling energization of 7b and /7d.

第5図の同一記号の位置検知信号(同一手段により得ら
れたもの)と同一の第7図の位置検知信号曲線8a、Δ
b、・・・と曲線26a、易す、・・・は、第10図(
b)の端子/ざa、/ざbより入力され、曲線27a 
、 27b 、−・・と曲線2ざa、2ざb 、−・・
は、端子/gc。
Position detection signal curve 8a, Δ in FIG. 7, which is the same as the position detection signal with the same symbol in FIG. 5 (obtained by the same means)
b, . . . and curves 26a, 26a, . . . are shown in Fig. 10 (
Input from terminals /zaa and /zab of b), curve 27a
, 27b, --... and curves 2zaa, 2zab, --...
is terminal/gc.

/ざdより、それぞれ入力されている。/zad, respectively.

第10図(b)の端子/ざaに位置検知信号曲線2ja
が入力されると、トランジスタ侘a 、 ’16 bが
導通して、インダクタンスの為に、第6図のタイムチャ
ートの点線曲線31Aaのように増大する。
The position detection signal curve 2ja is applied to the terminal/za in Figure 10(b).
When inputted, the transistors Wabi a and '16 b become conductive, and the inductance increases as shown by the dotted line curve 31Aa in the time chart of FIG.

従って、励磁電流も増大し、第70図fb)の抵抗Ja
の電圧降下が小さく、基準正電圧端子2tの電圧より低
いときには、オペアンプ、2jaの出力はローレベルと
なり、トランジスタ、2/aが導通している。
Therefore, the excitation current also increases, and the resistance Ja in Fig. 70 fb)
When the voltage drop is small and lower than the voltage at the reference positive voltage terminal 2t, the output of the operational amplifier 2ja is at a low level, and the transistor 2/a is conductive.

しかし基準正電圧端子2tの電圧を越えると、オペアン
プlaの子端子の入力電圧が、一端子のそれを越えるの
で、オペアンプJaの出力はノ・イレベルとなり、トラ
ンジスタ2/aを不導通とする。
However, when the voltage at the reference positive voltage terminal 2t is exceeded, the input voltage at the child terminal of the operational amplifier la exceeds that at one terminal, so that the output of the operational amplifier Ja becomes a noise level, rendering the transistor 2/a non-conductive.

従ってコンデンサ、2Jaより励磁電流が供給されて#
l滅する。励磁電流の検出手段となる抵抗20aの電圧
降下が、オペアンプJaのヒステリシス特性により定め
られている所定値となると、オペアンプ23aの出力は
再びローレベルとなり、トランジスタ2/aが導通して
励磁電流が増大する。従って、抵抗20aの電圧降下も
増大する。
Therefore, the exciting current is supplied from the capacitor, 2Ja, and #
Extinct. When the voltage drop across the resistor 20a, which serves as the excitation current detection means, reaches a predetermined value determined by the hysteresis characteristics of the operational amplifier Ja, the output of the operational amplifier 23a becomes low level again, and the transistor 2/a becomes conductive, causing the excitation current to increase. increase Therefore, the voltage drop across resistor 20a also increases.

抵抗20aの電圧降下が端子2弘の電圧を越えると、ト
ランジスタ2/aは不導通に転化する。
When the voltage drop across resistor 20a exceeds the voltage across terminal 2, transistor 2/a turns non-conducting.

かかるサイクルを繰返して、励磁電流36 a 、 3
1゜bは、端子2≠の電圧に規制されたりゾルを含むも
のとなる。即ちチョッパ制御が行なわれる。
By repeating this cycle, the exciting current 36a, 3
1°b is regulated by the voltage of terminal 2≠ and includes sol. That is, chopper control is performed.

上述した通電の制御区間が、第6図で矢印IA2aとし
て示されている。
The above-mentioned energization control section is shown as an arrow IA2a in FIG.

曲線1aの末端で、トランジスタ弘Aa、4’Abは不
導通となるので、励磁コイルKに蓄積された磁気エネル
ギは、ダイオード1A7b、抵抗20a、ダイオードt
7aを介してコンデンサUaを充電する。
At the end of the curve 1a, the transistors Aa and 4'Ab become non-conductive, so the magnetic energy accumulated in the excitation coil K is transferred to the diode 1A7b, the resistor 20a, and the diode t.
Capacitor Ua is charged via 7a.

コンデンサUaは電源正電圧端子/□aと同じ電圧なの
で、磁気エネルギは急速に消滅し、その為qン や励磁電流は、第6図の点線曲線33aのようになる。
Since the capacitor Ua has the same voltage as the power supply positive voltage terminal /□a, the magnetic energy disappears rapidly, so that the q-n and the excitation current become as shown by the dotted line curve 33a in FIG.

曲#113jaの通電によるトルクは、一般に反トルク
となり、曲!−74’aの立上りがおくれると減トルク
となる。
The torque due to energization in song #113ja is generally a counter torque, and the song! If the rise of -74'a is delayed, the torque will be reduced.

上述した理由により、リラクタンス型の電動機は、出力
トルクの大きい利点があるが高速とならない前述した欠
点を持ち実用性が失なわれている9本実施例によると、
周知のりラフタンス型の電動機より高トルクとなり、電
源電圧を高くすることにより、曲線31Aaの立上りは
急速となり、曲線33aの巾も小さくできるので、後述
するように、位置検知信号を進相せしめる手段と併用し
て、高速度とすることができる特徴がある。
For the above-mentioned reasons, reluctance-type electric motors have the advantage of large output torque, but have the aforementioned disadvantage of not being able to operate at high speeds, making them unpractical.9 According to the present embodiment,
The torque is higher than that of the well-known roughtance type electric motor, and by increasing the power supply voltage, the rise of the curve 31Aa becomes rapid and the width of the curve 33a can be made small. It has the characteristic that it can be used in combination to achieve high speed.

出力トルクは、基準正電圧端子Jの電圧のみにより決定
されるので、電源電圧端子lOaの電圧を高(すること
により高速とすることができる。
Since the output torque is determined only by the voltage at the reference positive voltage terminal J, high speed can be achieved by increasing the voltage at the power supply voltage terminal lOa.

第1O図(b)の端子lざbには、第7図の曲線2Aa
の電気信号が入力されているので、上述した場合と同じ
励磁電流の制御が行なわれる。トランジスタQAc、’
lAdの導通による励磁コイルMの励磁電流は、点線的
gstzbのように立上り、曲lfM21. aの末端
で励磁電流は点1WJ5bのように減少する。このとき
の磁気エネルギは、ダイオードケアc、97dを介して
、コンデンサUaを充電する。
Terminal lzab in Figure 1O(b) has curve 2Aa in Figure 7.
Since the electric signal is inputted, the excitation current is controlled in the same way as in the case described above. Transistor QAc,'
The excitation current of the excitation coil M due to the conduction of lAd rises like the dotted line gstzb, and curves lfM21. At the end of a, the excitation current decreases as at point 1WJ5b. The magnetic energy at this time charges the capacitor Ua via the diode care c and 97d.

作用効果は、励磁コイルにの通電の場合と全く同じであ
る。
The effect is exactly the same as in the case of energizing the excitation coil.

第6図の太線部は、各位置信号曲線の境界を示している
The thick line portions in FIG. 6 indicate the boundaries of each position signal curve.

1点鎖線37部は、トランジスタ2/aのオンオフによ
るチヨノ・ゼ制御の通電を示し、又/点鎖線3g部は、
トランジスタ2/bとコンデンサubによるチヨノ・ξ
制御の通電を示している。
The dashed dotted line 37 indicates energization for control by turning on and off the transistor 2/a, and the dashed dotted line 3g indicates
Chiyono ξ due to transistor 2/b and capacitor ub
Indicates control energization.

点線3qa 、 39 bは、それぞれ位置検知信号J
?aによる励磁コイルR(励磁コイル17b)の通電時
の励磁電流の立上りと降下部の曲線を示している。
Dotted lines 3qa and 39b are position detection signals J, respectively.
? 3A shows the rise and fall curves of the excitation current when the excitation coil R (excitation coil 17b) is energized.

谷位置検知信号による通電の末期の降下部の電流は、周
知のリラクタンス電動機の通電制御手段によると、磁極
と突極が完全に対向した後部ち突極が1y!Ii極より
脱出したときの通電となり、反トルクとなる不都合があ
る。
According to the well-known energization control means of a reluctance motor, the current in the descending part at the end of energization based on the valley position detection signal is 1y! after the magnetic pole and the salient pole completely oppose each other. There is an inconvenience that the current is turned on when it escapes from the Ii pole, resulting in a counter-torque.

本実施例では、第弘図(b)のコイル♂a、♂bは、従
来の位置より30度位左方に進相して磁極−に固定され
ている9 従って、例えば、突極/Cが左方に30度移動した位置
である点線Bで、励磁コイル/7cが通電され、 18
0度の通電の終了する点は点線Cとなる。
In this embodiment, the coils ♂a and ♂b in Fig. 3(b) are fixed at the magnetic poles with a phase advance of about 30 degrees to the left from their conventional positions.9 Therefore, for example, the salient poles /C Exciting coil /7c is energized at dotted line B, which is the position where is moved 30 degrees to the left, and 18
The point where the 0 degree energization ends is the dotted line C.

従って、点線C以後で、第6図の点線、33a、 35
bの通電が行なわれるので、反トルクの発生はなく、上
述した不都合が除去される効果がある。
Therefore, after the dotted line C, the dotted lines 33a, 35 in FIG.
Since the energization of b is performed, there is no generation of counter torque, which has the effect of eliminating the above-mentioned disadvantages.

コイルrbによる通電も同様に行なわれ、その作用効果
も又同じである。
The energization by the coil rb is performed in the same manner, and the effect is also the same.

第6図の矢印’/−2bの巾即ち励磁電流の立上りと降
下部の巾は、直流電源10a、lObの電圧によって制
御できるので、反トルクが発生しないように、位置検知
信号の進相される30度の角度に対応して電源電圧を高
(する必要がある。
The width of the arrow '/-2b in FIG. 6, that is, the width of the rise and fall portions of the excitation current, can be controlled by the voltages of the DC power supplies 10a and 1Ob, so that the phase of the position detection signal is advanced so that counter torque does not occur. It is necessary to increase the power supply voltage corresponding to the 30 degree angle.

励磁コイルに、Mの通電は、電源側よりみたときに、連
続した通電となるので、これをA相の励磁コイルの通電
と呼称する。他の相の励磁コイルR,Sは、端子/ざc
、/ざdに、位置検知信号である第7図の曲線!7a 
、 27b 、出と曲線コざa、2ざす。
Since the energization of M to the excitation coil is continuous energization when viewed from the power supply side, this is called energization of the A-phase excitation coil. The excitation coils R and S of other phases are connected to terminals/circles.
,/zad, the curve in Figure 7 which is the position detection signal! 7a
, 27b, exit and curved line a, 2 points.

・・・が入力されて行なわれる。励磁コイルR,Sの通
電を制御する回路は、励磁コイルに、Mの通電制御の回
路と同一なので、ブロック回路Hとして示され、その作
用効果も又同じである。
... is input and executed. The circuit for controlling the energization of the excitation coils R and S is the same as the circuit for controlling the energization of the excitation coils M, so it is shown as a block circuit H, and its operation and effect are also the same.

電機子コイルR,Sの通電は、連続した通電となるので
、これをB相の通電モードと呼称する。
Since the armature coils R and S are energized continuously, this is called the B-phase energization mode.

第7図の曲1j3−za 、 3xb 、・・・は、A
相の励磁コイルの通電による出力トルク曲線、又B相の
励磁コイルによる出力トルク曲線は、曲f7JJ a 
、 33 b 。
Songs 1j3-za, 3xb, ... in Figure 7 are A
The output torque curve due to energization of the excitation coil of the phase, and the output torque curve due to the excitation coil of the B phase are curve f7JJ a
, 33b.

・・・となる。A相とB相の通電のりプル電流(脈流電
流)の性質は、コンデンサーa、Ωbの容量。
...becomes... The properties of the A-phase and B-phase current flow pull current (pulsating current) are the capacitances of capacitors a and Ωb.

励磁電流、励磁コイルのインダクタンスにより変化する
ので、電動機の特性により変更する必要がある。
Since it changes depending on the excitation current and the inductance of the excitation coil, it needs to be changed depending on the characteristics of the motor.

上述した説明より理解されるように、電源が交流の場合
に、ダイオードブリッジにより整流して直流電源を得て
、コンデンサにより平滑化して端子10a、10bの正
負の電圧とするときに、端子10a、10bの電圧に大
きいりゾル電圧があっても差支えないので、電源の平滑
用コンデンサが小容量となり、小型廉価とすることがで
きる特徴がある。
As can be understood from the above description, when the power source is AC, when it is rectified by a diode bridge to obtain DC power, and smoothed by a capacitor to obtain positive and negative voltages at the terminals 10a, 10b, the terminals 10a, Since there is no problem even if the voltage of 10b is large or has a sol voltage, the smoothing capacitor of the power supply has a small capacity, and is characterized in that it can be made small and inexpensive.

第7図のトルク曲線の巾はigo度より太き(なり、立
上りは、正トルクと反トルクが同時に発生するので、図
示のように、少しおくれる。
The width of the torque curve in FIG. 7 is wider than the IGO degree, and since positive torque and counter torque occur at the same time, there is a slight delay in the rise as shown.

第10図(b)のオペアンプ、ZJ a 、 :L3b
の出力側に、点線で示す微分回路2J c 、 2.j
 d及び単安定回路切a、4Jbを挿入しても同じ目的
を達成することができる。
Operational amplifier in Fig. 10(b), ZJ a, :L3b
On the output side of , there is a differential circuit 2J c shown by a dotted line, 2. j
The same purpose can be achieved by inserting d and monostable circuit cut a, 4Jb.

励磁コイルに若しくはMの励磁電流が増大するときに、
オペアンプ8aの十端子の入力電圧が一端子のそれより
小さいときには、単安定回路すaの出力はローレベルと
なっているので、トランジスタ2/aが導通して、励磁
電流が増大する。
When the excitation current in the excitation coil or M increases,
When the input voltage at the ten terminals of the operational amplifier 8a is lower than that at the one terminal, the output of the monostable circuit a is at a low level, so the transistor 2/a becomes conductive and the excitation current increases.

励磁電流が増大して、オペアンプ23 aの十端子の入
力電圧が一端子のそれを越えると、オペアンプ2Jaの
出力がハイレベルとなり、その始端部の微分・ξルスが
、微分回路刀cを介して単安定回路Uaを付勢して、み
じかい時間巾のハイレベルの出力が得られる。
When the excitation current increases and the input voltage at the ten terminals of the operational amplifier 23a exceeds that at the single terminal, the output of the operational amplifier 2Ja becomes high level, and the differential and By energizing the monostable circuit Ua, a high-level output with a short duration can be obtained.

従って、その出力の区間だけ、トランジスタ21aは不
導通に転化し、励磁電流は、コンデンサnaの放電電流
となる。
Therefore, the transistor 21a becomes non-conductive only during the output period, and the excitation current becomes the discharge current of the capacitor na.

設定値だけ励磁電流が減少すると、単安定回路/maの
出力がローレベルに復帰するので、再びトランジスタ2
/aが導通して、励磁電流が増大する。
When the excitation current decreases by the set value, the output of the monostable circuit /ma returns to low level, so the transistor 2
/a becomes conductive and the excitation current increases.

次に、オペアンプ2.3aの出力がハイレベルとなると
、単安定回路4Qaの出力が、設定時間だけ・・イレベ
ルトなり、トランジスタ2/aが不導通に転化して、励
磁電流は減少する。
Next, when the output of the operational amplifier 2.3a becomes high level, the output of the monostable circuit 4Qa becomes an erase level for a set time, the transistor 2/a becomes non-conductive, and the excitation current decreases.

かかるサイクルを繰り返すチョッノξ回路となり。This becomes a Chokno ξ circuit that repeats this cycle.

励磁電流は、規準電圧源の端子ユμの電圧に対応した値
となる。オペアンプ2Jb、微分回路ud、単安定回路
mbによるトランジスタユ/1)のオンオフの作用も全
く同様で、励磁コイルR,Sの通電制御が同じく行なわ
れる。オペアンプn a 、 2.j bのヒステリシ
ス特性を小さくすることにより、微分回路2.j c 
、 23 dを除去することができる。
The excitation current has a value corresponding to the voltage at the terminal μ of the reference voltage source. The on/off operation of the transistor U/1) by the operational amplifier 2Jb, the differential circuit ud, and the monostable circuit mb is exactly the same, and the energization control of the excitation coils R and S is performed in the same manner. Operational amplifier n a , 2. By reducing the hysteresis characteristic of j b, the differentiator circuit 2. j c
, 23d can be removed.

以上の説明より理解されるように、チヨソ・2回路とし
て同じ目的が達成できるものである。
As can be understood from the above explanation, the same purpose can be achieved as a chiyoso dual circuit.

トランジスタJ/a、2/bのスイッチングの特性に対
応して、単安定回路39a、3qbの出力中を設定でき
るので有効な技術となる。
This is an effective technique because the monostable circuits 39a and 3qb can be set to be in the output mode depending on the switching characteristics of the transistors J/a and 2/b.

第≠図(b)の回転子lが矢印A方向に回転したときに
、出力トルクの曲線は第7図の曲線32a、33a +
 3−Z b * 33 b * ・・・と変化する。
When the rotor l in Fig. ≠ (b) rotates in the direction of arrow A, the output torque curves are curves 32a and 33a + in Fig. 7.
It changes as 3-Z b * 33 b * .

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3ざa。
At this time, the area where the magnetic attraction force is present, which is unrelated to the output torque in the radial direction between the magnetic pole and the salient pole, is indicated by arrow 3a.

31b、Jlc、・・・のように移動する。従って必ず
磁気吸引力は2組ずつ重畳して発生して℃・るので、回
転軸gは、1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。
31b, Jlc, etc. Therefore, two sets of magnetic attraction forces are always generated in a superimposed manner, so that the rotating shaft g rotates while being pressed by the bearing in one direction. Therefore, since there is no point where the pressing force becomes zero, there is no vibration and the generation of mechanical noise is effectively suppressed.

他の作用効果は前実施例と同様である・第io図(bl
の励磁コイルに、Mをそれぞれ第μ図(d)の励磁コイ
ル/7a、/7e及び励磁コイル/7c。
Other functions and effects are the same as those in the previous embodiment. ・Figure io (bl
and M to the excitation coils /7a, /7e and /7c of FIG. μ, respectively.

/7gとし、励磁コイルR,Sを励磁コイル/71) 
/7g, and excitation coils R and S are excitation coils /71)
.

/7f及び励磁コイルl’ld、/’)hとすると、全
く同じ通電制御が行なわれ、その作用効果も又第μ図(
b)の場合と同じなので説明を省略する。欠点としては
少し振動が増加するが、出力トルクが増大する利点があ
る。
/7f and excitation coil l'ld, /')h, exactly the same energization control is performed, and the effect is also shown in Fig. μ(
Since this is the same as in case b), the explanation will be omitted. The disadvantage is that vibration increases a little, but the advantage is that the output torque increases.

次に、3相の電動機に本発明を実施した場合につき説明
する。
Next, a case where the present invention is implemented in a three-phase electric motor will be explained.

第≠図(e)は3相の電動機の突極と磁極及びそれに捲
着された励磁コイルの展開図である。
Figure ≠(e) is a developed view of the salient poles and magnetic poles of a three-phase electric motor, and the excitation coil wound around them.

回転子/には突極/a、/b、・・・g個が等しい巾と
等しいピッチで配設されている。
On the rotor /, salient poles /a, /b, . . . g are arranged with equal width and equal pitch.

突極に対向して固定電機子/6には、磁極/6a。The fixed armature /6 facing the salient pole has a magnetic pole /6a.

/Ab、・・・6個が等しい離間角で設けられている。/Ab, . . . 6 are provided at equal separation angles.

回転子/、固定電機子16は前実施例と同じ手段により
作られている。磁極山は突極より30度大きくなってい
る。平面図は、第1図(atと同様なので省略して図示
していない。
The rotor/stationary armature 16 is made by the same means as in the previous embodiment. The magnetic pole peak is 30 degrees larger than the salient pole. The plan view is not shown because it is similar to FIG. 1 (at).

位置検知素子となるコイル♂a、fb、rcは(60+
l♂O)変能間して突極/a、/b、・・・の側面に対
向し、突極による渦流槓失により位置検知信号が得られ
ている。
The coils ♂a, fb, and rc, which serve as position detection elements, are (60+
l♂O) The salient poles /a, /b, .

コイルfaにより位置検知信号を得る電気回路が、第2
図(a)に示されている。
The electric circuit that obtains the position detection signal from the coil fa is the second electric circuit.
This is shown in Figure (a).

第2図(a)において、コイルfaと抵抗/!; a 
、 /!;b、/3cはブリッジ回路となり、コイルf
aが突極に対向していないときに、オペアンプ13の2
つの入力が等しくなるようになっている。名ビ号7は、
/−3メガサイクルの発振器である。コイル♂aが突極
に対向すると、渦流損によりインピーダンスが減少し、
抵抗/Saの電圧降下が増大するので、端子jaの出力
はハイレベルとなり、回転子/の回転とともに/ざ0度
の巾の小形波の出力が得られる。記号//a 、/2a
、//b 、/2bはローパスフィルタである。
In FIG. 2(a), the coil fa and the resistance /! ;a
, /! ;b, /3c become a bridge circuit, and the coil f
2 of operational amplifier 13 when a is not facing the salient pole.
The two inputs are made equal. Nabi No. 7 is
/-3 megacycle oscillator. When coil ♂a faces the salient pole, impedance decreases due to eddy current loss,
Since the voltage drop across the resistor /Sa increases, the output at the terminal ja becomes high level, and as the rotor / rotates, a small wave with a width of /0 degrees is obtained. Symbol //a, /2a
, //b, /2b are low-pass filters.

端子jaの出力は、第1の相の位置検知信号となる。コ
イルrb、Icについても同じ構成の電気回路により、
第2の相及び第3の相の位置検知信号が得ることができ
る。
The output of the terminal ja becomes a first phase position detection signal. The coils rb and Ic also have the same electrical circuit configuration,
Second phase and third phase position detection signals can be obtained.

第1.第一、第3の相の180度の巾の位置検知信号は
、それぞれ60度だけ重畳している。
1st. The 180 degree width position detection signals of the first and third phases overlap each other by 60 degrees.

第7図のタイムチャートに、第1.第2.第3の相の位
置検知信号が、それぞれ曲線3;Aa、!;Ab。
In the time chart of Fig. 7, 1. Second. The third phase position detection signal is curve 3; Aa, ! ;Ab.

・・・及び曲線57a 、 S7b、−・・及び曲線!
;ga、31b。
...and curves 57a, S7b, -- and curves!
;ga, 31b.

・・・とじて示されている。位置検知信号による通電制
御回路は、第10図(a)より、点iTで囲まれた部材
が削除されたものが使用される。
...It is shown closed. The energization control circuit based on the position detection signal is the one shown in FIG. 10(a) with the member surrounded by point iT removed.

第1O図(、)において、端子lざa、/gb、/ざC
には、それぞれ位置検知信号曲線5Aa、5/:b、・
・・及び曲線57a、S7b、・・・及び曲線5ざa 
、Mb、−が入力されている。
In Figure 1O (,), terminals lzaa, /gb, /zaC
The position detection signal curves 5Aa, 5/:b, .
... and curve 57a, S7b, ... and curve 5zaa
, Mb, - are input.

励磁コイルに、R,Mは、それぞれ第1図(e)の励磁
コイル/7a、/7d及び励磁コイル/7b 、/7e
及び励磁コイル/7c、/7fを示している。
In the excitation coils, R and M are excitation coils /7a, /7d and excitation coils /7b, /7e in FIG. 1(e), respectively.
and excitation coils /7c and /7f.

励磁コイルに、R,Mに含まれる7組の励磁コイルは直
列若しくは並列に接続されて、第1.第2゜第3の相の
励磁コイルを構成している。
The seven excitation coils included in R and M are connected in series or in parallel, and the first... It constitutes the excitation coil of the second and third phases.

端子1gaの入力があると、トランジスタ’AAa、ψ
6bが導通されるので、第r図のタイムチャートの曲線
S6aの巾だけ励磁コイルKが通電され、通電電流波形
は点線で示される。このときのトランジスp2i、コン
デンサUによるチョッパ作用は、第を図で説明した場合
と同様である。
When there is an input to terminal 1ga, transistor 'AAa, ψ
6b is turned on, the excitation coil K is energized by the width of the curve S6a in the time chart of FIG. The chopper action by the transistor p2i and the capacitor U at this time is the same as in the case explained using the figure.

端子/gb、/ざCに位置検知信号曲線57a、、!;
、raがそれぞれ入力されると、それ等の巾だけ、トラ
ンジスタ’tAe、’14f及びトランジスタQ−6c
、I/−Adが導通して、励磁コイルR,Mが点線で示
すように通電される。
Position detection signal curve 57a at terminal /gb, /zaC,,! ;
, ra are input, transistors 'tAe, '14f and transistor Q-6c are connected by their widths.
, I/-Ad conduct, and the excitation coils R and M are energized as shown by the dotted lines.

この場合のチョッパ作用も同様に行なわれるが、リシル
電流は省略して図示していない。
The chopper action in this case is performed in the same way, but the resiliency current is omitted and not shown.

上述した通電により、第ψ図(e)の回転子lは矢印A
方向に駆動され、3相の電動機と回転する。
Due to the above-mentioned energization, the rotor l in Fig. ψ (e) moves in the direction of arrow A.
It is driven in the direction and rotates with a three-phase electric motor.

第を図の矢印3Jaと、53bの部分は、重畳している
ので、第1O図(a)の抵抗Jには、両者の電流が流れ
、従って、図示の電流曲線とならなく、両者の電流の加
算されたものが、基準電圧端子2弘の電圧に対応するも
のとなる。即ち第2図の矢印j、?a。
Since the arrows 3Ja and 53b in Figure 1 overlap, the currents from both flow through the resistor J in Figure 1A (a), and therefore the current curve for both does not form as shown. The added value corresponds to the voltage at the reference voltage terminal 2hiro. That is, the arrow j in Figure 2, ? a.

3Jbの部分の電流は図示の曲線の%となる。The current at the 3 Jb portion is % of the curve shown.

上述した事情は、曲線s?aと曲線Sgaの重畳した部
分についても全く同様である。
The above-mentioned situation means that the curve s? The same applies to the portion where a and the curve Sga overlap.

従って、回転中における出力トルクのりプルを減少せし
める効果がある。励磁コイルに、R,MKよるトルク曲
線が、第り図で、それぞれ曲線≠9a 、 ’A9b、
 ’A9cとして示されている。曲線≠9a 。
Therefore, there is an effect of reducing the output torque ripple during rotation. The torque curves due to R and MK in the excitation coil are shown in Figure 2, respectively, curves≠9a, 'A9b,
'A9c. Curve≠9a.

ψ9b4qcの立上り部がおくれているのは、第弘図(
e)で説明したように、磁極山が突極中より30度広く
なっている為で、かかる手段により、前実施例と同様に
、突極が磁極に侵入し始めた点における反トルクの発生
を防止することができる。
The reason why the rising part of ψ9b4qc is delayed is shown in Fig.
As explained in e), this is because the magnetic pole peak is 30 degrees wider than the inside of the salient pole, and by this means, as in the previous embodiment, counter torque is generated at the point where the salient pole begins to enter the magnetic pole. can be prevented.

他の作用効果は、前実施例と同様である。Other effects are the same as in the previous embodiment.

次に、3相電動機の他の実施例の説明をする。Next, another embodiment of the three-phase motor will be explained.

この場合における回転子l及びその突極/a。The rotor l and its salient pole /a in this case.

/b、・・・は第弘図(e)の同一記号のものとなり、
固定電機子l乙の磁極/Aa 、/6b 、−、/6f
は、第7図(e)の同一記号のものとなる。
/b,... are the same symbols as in Figure 1 (e),
Fixed armature magnetic poles /Aa, /6b, -, /6f
have the same symbols as in FIG. 7(e).

各磁匝の巾は180度となり、励磁コイル/7a 。The width of each magnetic box is 180 degrees, and the excitation coil is 7a.

/7b、・・・、/7fが図示のように各磁極に捲着さ
れている。
/7b, . . . , /7f are wound around each magnetic pole as shown.

回転子/と同期回転するアルミニューム板をプレス加工
して作られた回転子Bには、突出部Ra。
The rotor B, which is made by pressing an aluminum plate that rotates synchronously with the rotor, has a protrusion Ra.

IAgb、・・・、ψghが設けられ、突出部弘ざa、
弘gb。
IAgb, ..., ψgh are provided, and the protruding portion a,
Hiro gb.

・−・の巾は等しく /2(7度となっている。The width of ... is equal to /2 (7 degrees).

コイルfa、Irb、fcは、コイルra、ざす。The coils fa, Irb, and fc are connected to the coils ra and .

♂Cと同じ構成のもので、図示の位置で、突出部ケざa
4ざす、・・・の側面に対向し、対向時に渦流損失によ
り、インピーダンスが低下するようになっている。コイ
ルffa、♂b、ざCは互いに(to十l♂O)変能間
している。
It has the same configuration as ♂C, with the protruding part a at the position shown in the figure.
4. The impedance is reduced due to eddy current loss when facing the sides. Coils ffa, ♂b, and zaC are mutually (to 11♂O).

コイルIa、rb、♂Cより、12c度の巾の位置検知
信号を得る手段は、第2図(a)と同じ回路により得る
ことができる。この場合には、コイルraの代りにフィ
ルIa、Ib、Icを置換すればよ〜1゜ コイルξa、fb、♂Cにより、端子jaより得られる
120度の巾の位置検知信号は、互に連続し、第り図に
おいて、曲@30a、5(7b 、30c 、 −とし
て示されている。境界部は太線で示されている。
The means for obtaining position detection signals with a width of 12 c degrees from the coils Ia, rb, and ♂C can be obtained by the same circuit as shown in FIG. 2(a). In this case, replace coil ra with fills Ia, Ib, and Ic. ~1° With coils ξa, fb, and ♂C, position detection signals with a width of 120 degrees obtained from terminal ja are mutually Continuously, they are shown as tracks @30a, 5 (7b, 30c, -) in the second figure. The boundaries are shown with thick lines.

点線T部を除去した第10図(a)の回路により、励磁
コイルの通電制御が行なわれ、励磁コイルK。
The excitation coil K is energized by the circuit shown in FIG. 10(a) with the dotted line T section removed.

R,Mは、励磁コイル/7a 、/7d及び励磁コイル
/71)、/7θ及び励磁コイル/7c、/7fをそれ
ぞれ示している。各7組の励磁コイルは直列若しくは並
列に接続されている。
R and M indicate exciting coils /7a, /7d, exciting coils /71), /7θ, and exciting coils /7c, /7f, respectively. Each of the seven excitation coils is connected in series or in parallel.

端子/ffaに、曲線SOaの電気信号が入力されると
、トランジスタ’1−6a、弘6bが120度の巾だけ
導通して、励磁コイルKが通電される。
When the electric signal of the curve SOa is input to the terminal /ffa, the transistors '1-6a and Hiro6b are made conductive over a width of 120 degrees, and the exciting coil K is energized.

従って、点線54aに示すように電流が増大し、設定値
を越えると、トランジスタ2/とコンデンサnによるチ
ョッパ作用が行なわれて、点線S弘に示す通電となる。
Therefore, when the current increases as shown by the dotted line 54a and exceeds the set value, a chopper action is performed by the transistor 2/ and the capacitor n, resulting in energization as shown by the dotted line S.

曲線SOaの末端で、トランジスタ4’Aa、<1−A
bが不導通に転化するので、蓄積磁気エネルギは、ダイ
オ−゛ド弘7a、4’7bを介して、電源電圧に充電さ
れたコンデンサnを充電し、又このときに端子/ざbの
曲線sobによる入力が行なわれ、トランジスタ4’A
e、’AAfが導通しているので、励磁コイルRの磁気
エネルギの蓄積に利用される。
At the end of the curve SOa, transistor 4'Aa, <1-A
Since b becomes non-conducting, the stored magnetic energy charges the capacitor n charged to the power supply voltage via the diodes 7a and 4'7b, and at this time the curve of the terminal/zap b input is made by sob, and transistor 4'A
Since e and 'AAf are conductive, they are used to store magnetic energy in the excitation coil R.

従って、点線’Efsの磁気エネルギ、の放出による電
流の降下が早くなり1点線悼すで示す励磁コイルRの通
電の立上りも早くなる。その後の通電は、チョッパ作用
により設定値に保持される。
Therefore, the current drop due to the release of the magnetic energy indicated by the dotted line 'Efs' becomes faster, and the energization of the excitation coil R shown by the dotted line 'Efs' rises faster. Subsequent energization is maintained at the set value by chopper action.

曲線sobの末端で、トランジスタI/6e、41Af
は不導通に転化し、点線のように電流が降下し、端子l
ざCに曲wsocの電気信号が入力されるので、トラン
ジスタ’Arc、’Andが導通し、点線のように励磁
コイルMの通電が立上り、その後は、チョッパ作用によ
り、点線(リプル電圧は省略して直線状としである。)
のように、電流は設定値に保持される。
At the end of the curve sob, transistors I/6e, 41Af
becomes non-conducting, the current drops as shown by the dotted line, and the terminal l
Since the electric signal of the curve wsoc is input to ZA C, the transistors 'Arc,'And become conductive, and the excitation coil M becomes energized as shown by the dotted line.After that, due to the chopper action, the current flows as shown by the dotted line (ripple voltage is omitted). (It is a straight line.)
, the current is held at the set value.

上述した通電により、3相の電動機として回転する。本
実施例では、曲線50 a 、 30 b 、 −が重
畳していないので、トルクリプルが小さ(なる効果があ
る。
The above-mentioned energization causes the motor to rotate as a three-phase electric motor. In this embodiment, since the curves 50a, 30b, - do not overlap, the torque ripple is small.

各励磁コイルの通電中は、矢印!ja 、 Sub 、
 !jcに示すように7部が重畳しているので、回転時
の振動が抑止される。
When each excitation coil is energized, mark it with an arrow! ja, Sub,
! Since the seven parts overlap as shown in jc, vibration during rotation is suppressed.

第ψ図(e)の点線Yの右側の突極、磁極を除去して構
成すると、突極数はψ個、磁極数は3個となり、構成が
簡素化され、又第1図(a)の実施例と同様に、回転軸
が1方向に軸受に押圧されたまま回転するので、回転中
の振動著しく小さくできる効果がある。
If the salient poles and magnetic poles on the right side of the dotted line Y in Fig. ψ (e) are removed, the number of salient poles becomes ψ and the number of magnetic poles becomes three, simplifying the structure, and as shown in Fig. 1 (a). As in the embodiment described above, since the rotating shaft rotates while being pressed by the bearing in one direction, vibrations during rotation can be significantly reduced.

第り図の曲線SOa、 !Ob 、・・・の境界に空隙
があると、起動しない場合がある。従って、第q図(e
)の突出部弘Ja、4’&b、・・・の巾を180度よ
り少し大きくして、上述した空隙を除去し、曲線!;O
a、30b、・・・の境界部が少し重畳するようにする
と起動が確実となる。
Curve SOa in Fig. ri, ! If there is a gap at the boundary between Ob, . . . , it may not start. Therefore, Figure q (e
) by making the width of the protruding part Hiro Ja, 4'&b,... a little larger than 180 degrees, removing the above-mentioned void, and creating a curve! ;O
Activation can be ensured by making the boundaries of a, 30b, . . . slightly overlap.

前述したように、第10図(a)のトランジスタ2/。As mentioned above, transistor 2/ of FIG. 10(a).

コンデンサn、ダイオードj/を除去し、トランジスタ
4’6b 、4CAf 、44Adのみを、オ被アンゾ
Jの出力によりオンオフの制御を行なうチョッパ回路と
しても同じ作用効果がある。。
The same effect can be obtained by removing the capacitor n and the diode j/ and using a chopper circuit in which only the transistors 4'6b, 4CAf, and 44Ad are controlled to be turned on or off by the output of the transistor J. .

他の作用効果、例えば高速高トルクの電動機の得られる
ことは前実施例と同様である。
Other effects, such as the ability to obtain a high-speed, high-torque electric motor, are the same as in the previous embodiment.

〔効果〕〔effect〕

第1の効果、。 The first effect.

運転中の機械振動と適音の発生が防止される。Machine vibration and noise generation during operation is prevented.

又小出力の電動機の場合には、突極数がμ〜j個となり
、小型、小径の電動機の得られる効果があ第2の効果。
In the case of a small-output electric motor, the number of salient poles is μ~j, and the second effect is that a small-sized and small-diameter electric motor can be obtained.

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。
As can be understood from the explanation of each example, the rotational speed can be controlled independently by the applied voltage and the output torque can be controlled independently by the excitation current, so you can freely design a high-speed, high-torque reluctance motor according to the purpose of use. can do. Therefore, it can be used as a DC motor to provide an effective means.

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。
Furthermore, the same output torque can be obtained without using expensive rare earth magnets in the rotor.

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。
Since the excitation current that is ineffective to the output torque is cut off, efficiency can be increased.

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。
Since the rotation speed and output torque can be changed freely and independently,
Utilizing such characteristics, it is possible to improve the torque and rotational speed characteristics.

第3の効果。Third effect.

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太き(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゛C目的を達成しているもの
である。又励磁コイルの蓄積磁気エネルギを、次に通電
すべき励磁コイルの磁気エネルギの蓄積に有効に利用し
て同じ目的を達成している。
When it comes to high torque, especially in reluctance type electric motors,
The inductance of the excitation coil is large, which generates counter-torque, resulting in low speed. In order to prevent this and obtain high-speed, high-torque characteristics, the magnetic energy accumulated in the excitation coil is rapidly circulated to the power source. In this way, the excitation current curve is regulated to be within a width of 180 degrees, thereby achieving the objective C. Also, the accumulated magnetic energy of the excitation coil is transferred to the accumulated magnetic energy of the excitation coil to be energized next. It is used effectively to achieve the same purpose.

第弘の効果。The effect of Hiromu.

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。磁極間の距
離が磁極中の45倍位となっているので、コイルの位置
を30度位進相して投げることができる。
Since a coil can be used as a position detection element, a heat-resistant and high-output electric motor can be obtained. Since the distance between the magnetic poles is about 45 times the distance between the magnetic poles, the coil position can be thrown with a phase advance of 30 degrees.

従って1.2相の電動機の場合に位置検知素子となるコ
イルが2個ですむので、位置装置が簡素化される効果が
ある。
Therefore, in the case of a 1.2-phase electric motor, only two coils are required as position detection elements, which has the effect of simplifying the position device.

第jの効果。jth effect.

位置検知信号が連続して重畳しない手段を採用すること
により、出力トルクが平坦となり、又通電制御回路が簡
素化され、小型廉価となる。
By adopting a means in which the position detection signals are not continuously superimposed, the output torque becomes flat, the energization control circuit is simplified, and the device becomes small and inexpensive.

第6の効果。Sixth effect.

チョッパ回路により、励磁電流を制御して設定値として
いるので、電源電圧のりゾルが大きくても差支えない。
Since the excitation current is controlled to the set value by the chopper circuit, there is no problem even if the power supply voltage is large.

従って交流電源を利用する場合に平滑用のコンデンサの
容量を小さ(することができる。
Therefore, when using an AC power source, the capacity of the smoothing capacitor can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明装置の平面図、第2図は、コイルより
位置検知信号を得る電気回路図、第3図は、出力トルク
を平坦とする為の手段の説明図、第μ図は突極、磁極、
励磁コイルの展開図、第j図、第6図、第7図、第g図
及び第り図は、位置検知信号、励磁電流、出力トルクの
タイムチャート、第10図は、励磁コイルの通電制御回
路図をそれぞれ示す。 / −・−回転子、 /a、/b、/c、−突極、fa
、ff’b、J’a、rb・−・コイル、 lAa、/
6b。 lAa 、/Ab、 ・−・磁極、 /A 、 /A・
−・固定電機子、/7a 、/7b 、/7c 、 /
7a 、/7b 、/7c 、−−・、 K 。 M、R,S・・・励磁コイル、 g・・・回転軸、 7
・・・発掘器、 /J 、 /Ja 、 /Jb 、 
la 、 lb 、 2J=−オペアンプ、 ≠Aa、
弘Ab、弘ルC1侘d・・・トランジスタ、 /にla
、10b・・・直流電源圧負極、 H・・・励磁コイル
R,Sの通電制御の為のブロック回路、lAa、 4t
b、 !c 、 4!d 、Q?c 、Q?d・・・微
分回路、Aa、Ab、Jc、Jd・・・フリップフロッ
プ回路、 u/fa4ざす、・・・、Rh・・・回転子
pgの突出部。 #a 、23−o 、 −、!a 、!b 、−、!7
a 、27b 。 ・  、2ざa 、2ざb  、・−、IA/ a 、
弘/b  、−,1A2a 、  弘2b 、−−・、
’AJa、!、?b 、−,41a 、4l−4Cb 
、−,5Aa 。 31、b 、 −、j7a 、j7b 、−,5Ja 
、job 、 −,30a 、 SOb、 30c 、
 50d 、−位置検知信号曲線、2タ 、29 a 
、32  a 、32 b 、−,33a 、33b 
 、−、’19a、≠qb、弘qc・・・トルク曲線、
  !7a、りす、・・・微分、oルス、 /4’a 
、/4!b 、・・・、/qa 、/9b 、−・−、
?7a 、J7b 、−=、3ua、311b 、=−
,3Aa、J6b−33a 、3!; b  、−39
a 、jデb  、−・−、、?0.3/  、  ・
・・ 、!/a、51b、・・・、j2a、・・・lS
l・・・通電曲線、 2/。 2/a、2/b・・・トランジスタ、 J・・・基準電
圧端子。 1AOa、すb・・・単安定回路。 $1回(副 πe 第 l  図 (4ン 芋 2(a) 第2 コ(1) とl θ“ $3図 $4図(α) 360″″ c/yt鳥馬) 茶 す 回 某 図 第 因 羊 回 革 図 3C 0cL 名 図(榊
FIG. 1 is a plan view of the device of the present invention, FIG. 2 is an electric circuit diagram for obtaining a position detection signal from a coil, FIG. 3 is an explanatory diagram of means for flattening the output torque, and FIG. salient pole, magnetic pole,
The developed diagram of the exciting coil, Figures J, Figure 6, Figure 7, Figure G, and Figure 3 are time charts of the position detection signal, exciting current, and output torque, and Figure 10 is the energization control of the exciting coil. A circuit diagram is shown for each. / -・-rotor, /a, /b, /c, - salient pole, fa
, ff'b, J'a, rb --- coil, lAa, /
6b. lAa, /Ab, ...magnetic pole, /A, /A・
-・Fixed armature, /7a, /7b, /7c, /
7a, /7b, /7c, --・, K. M, R, S... Excitation coil, g... Rotating shaft, 7
... excavator, /J, /Ja, /Jb,
la, lb, 2J=- operational amplifier, ≠Aa,
HiroAb, Hiroru C1 side d...transistor, / to la
, 10b...DC power supply voltage negative pole, H...Block circuit for controlling energization of exciting coils R and S, lAa, 4t
b,! c, 4! d, Q? c, Q? d...Differential circuit, Aa, Ab, Jc, Jd...Flip-flop circuit, u/fa4,..., Rh...Protrusion of rotor pg. #a, 23-o, -,! a,! b,-,! 7
a, 27b.・ , 2zaa , 2zab , ・-, IA/a ,
Hiro/b, -, 1A2a, Hiro2b, --・,
'Aja,! ,? b, -,41a,4l-4Cb
,-,5Aa. 31,b,-,j7a,j7b,-,5Ja
,job,-,30a,SOb,30c,
50d, - position detection signal curve, 2ta, 29a
, 32 a , 32 b , -, 33 a , 33 b
,-,'19a,≠qb,Hiroqc...torque curve,
! 7a, squirrel, ... differential, olus, /4'a
,/4! b , ..., /qa , /9b , ---,
? 7a, J7b, -=, 3ua, 311b, =-
, 3Aa, J6b-33a, 3! ;b, -39
a,jdeb,-・-,,? 0.3/ , ・
・・! /a, 51b, ..., j2a, ...lS
l...Electrification curve, 2/. 2/a, 2/b...Transistor, J...Reference voltage terminal. 1AOa, subb...monostable circuit. $1 time (sub πe Fig. l (4-in potato 2 (a) 2nd Ko (1) and l θ" $3 Fig. $4 Fig. (α) 360"" c/yt bird horse) Chasu times certain figure The first sheep revolution map 3C 0cL famous map (Sakaki

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (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、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
巾の磁極を備えるとともに、等しいピッチで配設された
第1の相の磁極及び第2の相の磁極と、該磁極のそれぞ
れに捲着された第1の相及び第2の相の励磁コイルと、
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180度おくれた同じ巾の第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2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の位置検知信号
より、電気角で90度の巾で、互いに隣接した第5,第
6,第7,第8の位置検知信号がサイクリックに得られ
る論埋演算回路と、第1の相の1組の励磁コイルを第1
,第3の励磁コイル、第2の相の1組の励磁コイルを第
2,第4の励磁コイルと呼称したときに、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のスイッチング素子と、第1,
第2,第3,第4のスイッチング素子をそれぞれ第5,
第6,第7,第8の位置検知信号により導通せしめ、各
励磁コイルの通電区間を最大トルクが発生する区間とし
、通電の停止とともに、励磁コイルに蓄積された磁気エ
ネルギを次に通電すべき励磁コイルの磁気エネルギの蓄
積に有効に利用して、通電初期の減トルクと末期の反ト
ルクの発生を抑止し得る高い印加直流電源ならびに基準
電圧源の電圧に対応した励磁電流とするチヨッパ回路を
含み、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
ス型電動機。
(1) In a reluctance type two-phase electric motor, a magnetic rotor whose center portion is fixed to a rotating shaft rotatably supported by a bearing provided in an outer casing, and a rotating surface of the rotor, Multiple magnetic salient poles arranged with equal width and equal pitch, a fixed armature magnetic core made of annular magnetic material and fixed to the outer casing, and facing the salient poles with a slight air gap. At the same time, it is provided with a magnetic pole that protrudes from the armature magnetic core and has the same width as the salient pole, and is wound around each of the first phase magnetic pole and the second phase magnetic pole arranged at equal pitches. first phase and second phase excitation coils;
It is fixed to the armature magnetic core side and detects the position of the salient pole of the rotor, and sends a first position detection signal with a width of 180 degrees in electrical angle and a second position detection signal with the same width 180 degrees in electrical angle from this signal. 2
and third and fourth position detection signals with a width of 180 degrees separated by 90 degrees in electrical angle from the first and second position detection signals, respectively.
A position detection device including two position detection elements that can obtain position detection signals; 5, a logical calculation circuit from which the sixth, seventh, and eighth position detection signals are obtained cyclically, and a set of excitation coils of the first phase are connected to the first
, the third excitation coil, and the set of excitation coils of the second phase are called the second and fourth excitation coils, the first, second,
first, second, third, and fourth switching elements connected in series to each of the third and fourth excitation coils;
The second, third and fourth switching elements are connected to the fifth and fourth switching elements respectively.
The sixth, seventh, and eighth position detection signals cause conduction, and the energized section of each excitation coil is set as the section where the maximum torque is generated, and when the energization is stopped, the magnetic energy accumulated in the excitation coil should be energized next. A chopper circuit that effectively utilizes the magnetic energy storage of the excitation coil to generate an excitation current corresponding to the voltage of a high applied DC power source and reference voltage source that can suppress the occurrence of reduced torque at the initial stage of energization and counter-torque at the final stage of energization. What is claimed is: 1. A reluctance electric motor comprising: a current supply control circuit that generates a driving torque in one direction in a rotor;
(2) リラクタンス型の2相の電動機において、外筺
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、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、突極より電
気角で30度位巾の広い磁極を備えるとともに、等しい
ピッチで配設された第1の相及び第2の相の磁極と、該
磁極のそれぞれに捲着された第1の相及び第2の相の励
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180度おくれた
同じ巾の第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2個の位置検知
素子を含む位置検知装置と、第1の相の1組の励磁コイ
ルを第1,第3の励磁コイル、第2の相の1組の励磁コ
イルを第2,第4の励磁コイルと呼称したときに、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のスイッチング素子と
、第1,第2,第3,第4のスイッチング素子をそれぞ
れ第1,第2,第3,第4の位置検知信号により導通せ
しめ、各励磁コイルの通電開始点を対応する磁極に突極
が侵入する点とし、通電角を位置検知信号の巾とし、通
電の停止とともに、励磁コイルに蓄積された磁気エネル
ギを直流電源電圧により急速に消滅せしめ、磁気エネル
ギの放出による通電電流による反トルクの発生を抑止し
得る高い電圧の印加直流電源ならびに基準電圧源の電圧
に対応した励磁電流とするチヨッパ回路を含み、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電動機。
(2) In a reluctance type two-phase electric motor, a rotor made of a magnetic material whose center portion is fixed to a rotating shaft rotatably supported by a bearing provided on an outer casing, and a rotating surface of the rotor, Multiple magnetic salient poles arranged with equal width and equal pitch, a fixed armature magnetic core made of annular magnetic material and fixed to the outer casing, and facing the salient poles with a slight air gap. At the same time, it has a magnetic pole that protrudes from the armature magnetic core and is wider than the salient pole by about 30 degrees in electrical angle, and has first and second phase magnetic poles arranged at equal pitches, and each of the magnetic poles. The excitation coils of the first phase and the second phase are wound around the coils, and the excitation coils are fixed to the armature magnetic core side and detect the position of the salient poles of the rotor. 1
a second position detection signal of the same width separated by 180 degrees in electrical angle from the position detection signal; and a third position detection signal of 180 degrees in width separated by 90 degrees in electrical angle from the first and second position detection signals, respectively. A position detection device including two position detection elements from which a fourth position detection signal can be obtained; When the excitation coils are called the second and fourth excitation coils, the first
, first, second, third, and fourth switching elements connected in series to each of the second, third, and fourth excitation coils, and the first, second, third, and fourth switching elements. are made conductive by the first, second, third, and fourth position detection signals, respectively, the energization start point of each exciting coil is the point where the salient pole enters the corresponding magnetic pole, and the energization angle is the width of the position detection signal. , a high voltage applying DC power supply and a reference voltage source that can quickly dissipate the magnetic energy accumulated in the excitation coil with the DC power supply voltage when the current is stopped, and suppress the generation of counter torque due to the conduction current due to the release of magnetic energy. 1. A reluctance motor, comprising: a chopper circuit that generates an excitation current corresponding to the voltage of the reluctance motor; and an energization control circuit that generates a driving torque in one direction in a rotor.
(3) リラクタンス型の3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、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
巾の磁極を備えた第1の相の磁極及び第2の相の磁極及
び第3の相の磁極ならびにこれ等のそれぞれに捲着され
た第1,第2,第3の相の励磁コイルと、前記した固定
電機子側に固定され、回転子の突極の位置を検知して、
電気角で120度の巾で互いに隣接した第1,第2,第
3の位置検知信号がサイクリックに得られる位置検知素
子3個を含む位置検知装置と、第1,第2,第3の相の
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のスイッチング素子と、第1,第2,第3のスイッ
チング素子をそれぞれ第1,第2,第3の位置検知信号
により導通せしめ、各励磁コイルの通電区間を最大トル
クが発生する区間とし、通電の停止とともに、励磁コイ
ルに蓄積された磁気エネルギを、次に通電すべき励磁コ
イルの磁気エネルギの蓄積に有効に利用して、通電初期
の減トルクと末期の反トルクの発生を抑止し得る高い電
圧の印加直流電源ならびに基準電圧源の電圧に対応した
励磁電流とするチヨッパ回路を含み、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電動機。
(3) In a reluctance type three-phase electric motor, a magnetic rotor whose central portion is fixed to a rotating shaft rotatably supported by a bearing provided in an outer casing, and a rotating surface of the rotor, Multiple magnetic salient poles arranged with equal width and equal pitch, a fixed armature magnetic core made of annular magnetic material and fixed to the outer casing, and facing the salient poles with a slight air gap. At the same time, a first phase magnetic pole, a second phase magnetic pole, a third phase magnetic pole that protrudes from the armature core and has a magnetic pole having the same width as the salient pole, and a magnetic pole wound around each of these. It is fixed to the first, second, and third phase excitation coils and the above-mentioned fixed armature side, and detects the position of the salient pole of the rotor,
A position sensing device including three position sensing elements that cyclically obtain first, second and third position sensing signals adjacent to each other with a width of 120 degrees in electrical angle; The first, second, and
The third switching element and the first, second, and third switching elements are made conductive by the first, second, and third position detection signals, respectively, and the energized section of each exciting coil is set as the section where the maximum torque is generated. When energization is stopped, the magnetic energy accumulated in the excitation coil is effectively used to accumulate magnetic energy in the excitation coil to be energized next, thereby suppressing the occurrence of reduced torque at the initial stage of energization and counter torque at the final stage. A reluctance system comprising a DC power source for applying a high voltage and a chopper circuit that generates an excitation current corresponding to the voltage of a reference voltage source, and an energization control circuit that generates a driving torque in one direction in the rotor. type electric motor.
(4) リラクタンス型の3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、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、突極より電
気角で30度位巾の広い磁極を備えるとともに、等しい
ピッチで配設された第1の相及び第2の相及び第3の相
の磁極ならびにこれ等のそれぞれに捲着された第1,第
2,第3の相の励磁コイルと、前記した固定電機子側に
固定され、回転子の突極の位置を検知して、電気角で1
80度の巾で互いに同じ角度離間している第1の位置検
知信号及びこれ等より電気角で120度おくれた同じ巾
の第2の位置検知信号及び第2の位置検知信号より電気
角で120度おくれた180度の巾の第3の位置検知信
号が得られる3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のスイッチング素子と、
第1,第2,第3のスイッチング素子をそれぞれ第1,
第2,第3の位置検知信号により導通せしめ、各励磁コ
イルの通電開始点を対応する磁極に突極が侵入する点と
し、通電角を位置検知信号の巾とし、通電の停止ととも
に、励磁コイルに蓄積された磁気エネルギを直流電源電
圧により急速に消滅せしめ、磁気エネルギの放出による
通電電流による反トルクの発生を抑止し得る高い電圧の
印加直流電源ならびに基準電圧源の電圧に対応した励磁
電流とするチヨッパ回路を含み、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電動機。
(4) In a reluctance type three-phase electric motor, a magnetic rotor whose center portion is fixed to a rotating shaft rotatably supported by a bearing provided in an outer casing, and a rotating surface of the rotor, Multiple magnetic salient poles arranged with equal width and equal pitch, a fixed armature magnetic core made of annular magnetic material and fixed to the outer casing, and facing the salient poles with a slight air gap. At the same time, the magnetic poles of the first phase, the second phase, and the third phase are provided with a magnetic pole that protrudes from the armature magnetic core and is wider than the salient pole by about 30 degrees in electrical angle, and are arranged at equal pitches; The excitation coils of the first, second, and third phases are wound around each of these, and the position of the salient pole of the rotor is detected, and the position of the salient pole of the rotor is detected.
A first position detection signal having a width of 80 degrees and spaced apart from each other by the same angle; a second position detection signal having the same width and 120 degrees in electrical angle from these; and 120 degrees in electrical angle from the second position detection signal. A position sensing device including three position sensing elements from which a third position sensing signal with a width of 180 degrees delayed is connected in series to each of the first, second, and third phase excitation coils. first, second and third switching elements;
The first, second, and third switching elements are connected to the first, second, and third switching elements, respectively.
The conduction is made by the second and third position detection signals, the energization start point of each exciting coil is set as the point where the salient pole enters the corresponding magnetic pole, the energization angle is set as the width of the position detection signal, and when the energization is stopped, the excitation coil A DC power supply with a high voltage that can quickly dissipate the magnetic energy stored in the DC power supply voltage by the DC power supply voltage and suppress the generation of counter torque due to the conduction current due to the release of magnetic energy, and an excitation current corresponding to the voltage of the reference voltage source. What is claimed is: 1. A reluctance type electric motor comprising: a chopper circuit for generating a rotor;
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992005627A1 (en) * 1990-09-20 1992-04-02 Kabushikigaisya Sekogiken Three-phase reluctance motor
WO1992009139A1 (en) * 1990-11-15 1992-05-29 Kabushikigaisya Sekogiken Reluctance type motor
WO1999063654A1 (en) * 1998-05-29 1999-12-09 Hitachi, Ltd. Motor control device

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