JPH03195349A - Electromagnetic rotary machine - Google Patents
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- JPH03195349A JPH03195349A JP33264989A JP33264989A JPH03195349A JP H03195349 A JPH03195349 A JP H03195349A JP 33264989 A JP33264989 A JP 33264989A JP 33264989 A JP33264989 A JP 33264989A JP H03195349 A JPH03195349 A JP H03195349A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
回転速度に比例し、しかも電圧リプルとノイズの無い発
電機(タコジェネレータ)若しくは出力トルクリプルの
ない直流電動機として利用されるものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is used as a generator (tacho generator) which is proportional to rotational speed and has no voltage ripple and noise, or as a DC motor without output torque ripple.
本発明の装置に類似した構成の技術は数多く提案されて
いるが、理論的に錯誤があるものが多(、実用化された
例はない。例えば、特開昭!i3−gq9//号に記載
された技術がある。Although many techniques with a configuration similar to the device of the present invention have been proposed, many of them have theoretical errors (and there are no examples of practical use. For example, There is a technique described.
〔本発明が解決しようとしている課題〕第1の課題
複数相の発電機は、その直流出力にリプル電圧を含んで
いるので回転数に比例した直流出力を得ることができな
(、リプル電圧をコンデンサで平滑化すると時間お(れ
が発生して、回転速度の変化に正確に追随した電圧が得
られな(、タコジェネレータとして使用する場合の欠点
となる問題点がある。[Problems to be solved by the present invention] First problem Multi-phase generators include ripple voltage in their DC output, so it is impossible to obtain a DC output proportional to the rotation speed. When smoothing with a capacitor, a time lag occurs, making it impossible to obtain a voltage that accurately follows changes in rotational speed, which is a disadvantage when used as a tacho generator.
第2の課題
複数相の直流電動機、特にブラシレス直流電動機の場合
には相数が少ないので、トルクリシルと電磁ノイズと機
械振動を発生ずる問題点がある。Second Problem: Since the number of phases is small in the case of a multi-phase DC motor, especially a brushless DC motor, there is a problem in that it generates torque crisis, electromagnetic noise, and mechanical vibration.
第30銖題
ブラシレスの発電機、直流電動機の場合には、整流装置
が半導体回路となり、高価となり、相切換時の電磁ノイ
ズが発生ずる問題点がある。又機械振動を発生する欠点
がある。No. 30 In the case of brushless generators and DC motors, the rectifier is a semiconductor circuit, which is expensive, and there are problems in that electromagnetic noise is generated during phase switching. It also has the disadvantage of generating mechanical vibrations.
第グの課題
直流電動機の場合に、ブラシレスの電動機としたときに
、相数は/〜3相となるので、相切換のときの電機子コ
イルの磁気エネルギの消滅と蓄積に時間を要する。Problem No. 3 In the case of a DC motor, when a brushless motor is used, the number of phases is /~3, so it takes time for the magnetic energy of the armature coil to disappear and accumulate during phase switching.
従って高速度とすると、反トルクの発生が増大し、回転
速度の上昇に限界があり、又効率を劣化せしめる問題点
がある。高速度(毎分70万回転以上)とすると鉄損が
増大し、発熱量が増大し、効率も劣化する問題点がある
。Therefore, if the speed is set to high, the generation of counter torque increases, there is a limit to the increase in rotational speed, and there is a problem that the efficiency deteriorates. When the speed is high (700,000 revolutions per minute or more), there are problems in that iron loss increases, heat generation increases, and efficiency deteriorates.
第Sの課題
電機子コイルの磁気エネルギの消滅と蓄積による鉄損が
あり、効率が劣化する問題点かある。Problem S: There is iron loss due to disappearance and accumulation of magnetic energy in the armature coil, which may cause a problem of deterioration of efficiency.
高速度となると前述したように大きい問題点となる。As mentioned above, high speeds pose a major problem.
第1の手段
外周面が同極で/様に磁化されている円板状の第1の回
転子と、第1の回転子と同形で、外周面が反対極で/様
に磁化されている第2の回転子と、第1、第2の回転子
を内部に収納する非磁性体の外筐ならびにその両側に固
着された非磁性体の第1、第2の側板と、第1、第2の
側板の中央部に設けた軸受に回動自在に支持された回転
軸と、第1、第2の回転子の外周回転面が空隙を介して
外筐内面に対向するように第1、第2の回転子を離間し
て回転軸に固定する手段と、外筐内面にそって外側円弧
面が順次に互いに設定された空隙を介して固着された複
数個の磁性体で作られた円筒状の第1.第ス、・・・の
固定電機子と、該電機子の円筒部より円筒面にそって所
定の巾で突出されるとともに、突出部の内側が僅かな空
隙を介して第2の回転子の外周面と対向する第1の突出
部と、第1の突出部を避けて、磁心となる円筒部に捲着
された複数個の電機子コイルと、該電機子コイルの配置
される円周方向の両側において、電機子コイルを内部に
収納するように固定電機子内側より突出され、突出部が
第1の回転子の外周回転面と僅かな空隙を介して対向し
、該電機子コイルによる磁束の磁路を閉じて、磁気抵抗
が小さくなるように構成された磁性体の第2の突出部と
、該磁気抵抗を第1の磁気抵抗、電機子コイルの磁心と
なる前記した円筒部及びその両側の第1の突出部を通る
電機子コイルによる磁束の磁気抵抗を第2の磁気抵抗、
電機子コイルの磁心となる前記した円筒部の円周方向に
通る電機子コイルによる磁束の磁気抵抗を第3の磁気抵
抗と呼称したときに、第2。A first means includes a disc-shaped first rotor whose outer circumferential surface is magnetized with the same polarity and in the same manner; A second rotor, a non-magnetic outer casing that houses the first and second rotors, first and second side plates of non-magnetic material fixed to both sides of the outer casing, and first and second rotors. A rotating shaft rotatably supported by a bearing provided in the center of the second side plate and the first and second rotors are arranged such that the outer circumferential rotating surfaces of the first and second rotors face the inner surface of the outer casing with a gap therebetween. means for fixing the second rotor to the rotating shaft at a distance; and a cylinder made of a plurality of magnetic materials whose outer arcuate surfaces are sequentially fixed to each other through gaps set along the inner surface of the outer casing. First of all. The fixed armature of the second rotor is protruded from the cylindrical part of the armature by a predetermined width along the cylindrical surface, and the inside of the protruding part is connected to the second rotor through a slight gap. A first protrusion facing the outer peripheral surface, a plurality of armature coils wound around a cylindrical part serving as a magnetic core while avoiding the first protrusion, and a circumferential direction in which the armature coils are arranged. is protruded from the inside of the fixed armature on both sides so as to accommodate the armature coil therein, and the protruding portion faces the outer rotating surface of the first rotor through a slight gap, and the magnetic flux due to the armature coil is a second protrusion of a magnetic body configured to close the magnetic path of the magnetic body and reduce the magnetic resistance; The magnetic resistance of the magnetic flux due to the armature coil passing through the first protrusions on both sides is called the second magnetic resistance,
When the magnetic resistance of the magnetic flux due to the armature coil passing in the circumferential direction of the cylindrical portion, which is the magnetic core of the armature coil, is referred to as the third magnetic resistance, the second magnetic resistance.
第3の磁気抵抗に対して第1の磁気抵抗を最も小さく構
成する手段と、第1、第2の回転子の回転により、各電
機子コイルに誘起した発電電圧を導出する発電機若しく
は各電機子コイルに通電したときに、第1.第2の回転
子にl方向の出力トルクを発生する直流電動機のいづれ
かとして構成されたものである。means for configuring the first magnetic resistance to be the smallest with respect to the third magnetic resistance, and a generator or each electric machine that derives a generated voltage induced in each armature coil by rotation of the first and second rotors. When the child coil is energized, the first. The second rotor is configured as any DC motor that generates an output torque in the l direction.
第2の手段
円板状のマグネット回転子と、該回転子の7つの回転側
面の外側がN極に/様に磁化され、内側がS極に1様に
磁化され、反対側の回転側面の外側がS極に/様に磁化
され、内側がN極に/様に磁化されたN、+sa極と、
回転側面の7つに貼着されてN、S磁極の磁路を閉じる
磁性体板と、非磁性体で作られた外筐に設げた軸受によ
り回動自在に支持された回転軸と、マグネット回転子の
磁極の磁路開放面が空隙を介して外筒面に対向するよう
にマグネット回転子を回転軸に固定する手段と、外筐内
側の円周面にそって、電機子コイルの磁心が、順次に互
いに設定された空隙を介して固着された複数個の第1.
第d、・・・の固定電機子と、該電機子の電機子コイル
の磁心の側部より所定の巾で径方向に突出されるととも
に、突出部の内側が僅かな空隙を介して、マグネット回
転子の内側の磁極面と対向する第1の突出部と、磁心に
捲着された複数個の電機子コイルと、該電機子コイルの
配置される円周方向の両側において、電機子コイルを内
部に収納するように、固定電機子の磁心の両側より突出
され、突出部がマグネット回転子の外側の磁極面と僅か
な空隙を介して対向し、該電機子コイルによる磁束の磁
路を閉じて磁気抵抗が小さくなるように構成された磁性
体の第2の突出部と、該磁気抵抗を第1の磁気抵抗、電
機子コイルの磁心及びその両側の第1の突出部を通る電
機子コイルによる磁束の磁気抵抗を第2の磁気抵抗、電
機子コイルの磁心による円周方向の磁路を通る磁束の磁
気抵抗を第3の磁気抵抗と呼称したときに、第2.第3
の磁気抵抗に対して第1の磁気抵抗を最も小さく構成す
る手段と、第1、第2の回転子の回転により、各電機子
コイルに誘起した発電電圧を導出する発電機若しくは各
電機子コイルに通電したときに、第1.第2の回転子に
/方向の出力トルクを発生する直流電動機のいづれかと
して構成されたものである。The second means includes a disc-shaped magnetic rotor, and the outer side of the seven rotating sides of the rotor is magnetized as a N pole, the inner side is uniformly magnetized as an S pole, and the seven rotating sides of the rotor are magnetized uniformly as an S pole. The outside is magnetized as an S pole, and the inside is magnetized as an N pole, with an N, +sa pole,
A magnetic plate is attached to seven of the rotating sides to close the magnetic path of the N and S magnetic poles, a rotating shaft is rotatably supported by a bearing installed in the outer casing made of non-magnetic material, and a magnet. A means for fixing the magnet rotor to the rotating shaft so that the magnetic path open surface of the rotor's magnetic poles faces the outer cylinder surface through an air gap, and a means for fixing the magnetic rotor to the rotating shaft so that the magnetic path open surface of the magnetic poles of the rotor faces the outer cylinder surface through an air gap, and A plurality of first .
The d-th fixed armature is protruded radially from the side of the magnetic core of the armature coil of the armature with a predetermined width, and the inside of the protruding part is connected to the magnet through a slight gap. A first protrusion facing the inner magnetic pole surface of the rotor, a plurality of armature coils wound around the magnetic core, and armature coils on both sides in the circumferential direction where the armature coils are arranged. The fixed armature is protruded from both sides of the magnetic core so as to be housed inside, and the protruding parts face the outer magnetic pole surface of the magnet rotor with a slight air gap, closing the magnetic path of the magnetic flux caused by the armature coil. a second protrusion of a magnetic material configured to have a small magnetic resistance; The magnetic resistance of the magnetic flux due to the magnetic core of the armature coil is called the second magnetic resistance, and the magnetic resistance of the magnetic flux passing through the circumferential magnetic path due to the magnetic core of the armature coil is called the third magnetic resistance. Third
a generator or each armature coil that derives a generated voltage induced in each armature coil by rotation of the first and second rotors; When the power is applied to the first. The second rotor is configured as any DC motor that generates an output torque in the / direction to the second rotor.
第3の手段
両側の回転面がそれぞれN、E+極に一様に磁化される
とともに、回転軸が外筐側板に設けた軸受により支持さ
れた円板状のマグネット回転子と、一つの側板がそれぞ
れマグネット回転子のN、S磁極に空隙を介して対向す
る非磁性体により作られた外筐と、7つの側板の円周面
にそって電機子コイルの磁心が、順次に互いに設定され
た空隙を介して固着された複数個の第1、第2、・・・
の固定電機子と、該電機子の電機子コイルの磁心側部よ
り所定の巾で突出されるとともに、突出部がマグネット
回転子の外側をまわって反対側の磁極面に僅かな空隙を
介して対向して磁路を閉じるように、端部が他の7つの
側板に固定された第1の突出部と、磁心に捲着された複
数個の電機子コイルと、該電機子コイルの配置される円
周面の両側において、電機子コイルを内部に収納するよ
うに、固定電機子の磁心の両側より突出され、突出部が
マグネット回転子の7つの磁極面と僅かな空隙を介して
対向し、該電機子コイルによる磁束の磁路を閉じて磁気
抵抗が小さくなるように構成された磁性体の第2の突出
部と、該磁気抵抗を第1の磁気抵抗、電機子コイルの磁
心及びその両側の第1の突出部を通る電機子コイルによ
る磁束の磁気抵抗を第2の磁気抵抗、電機子コイルの磁
心による円周方向の磁路を通る磁束の磁気抵抗を第3の
磁気抵抗と呼称したときに、第コ、第3の磁気抵抗に対
して第1の磁気抵抗を最も小さく構成する手段と、第1
、第2の回転子の回転により、各電機子コイルに誘起し
た発電電圧を導出する発電機若しくは各電機子コイルに
通電したときに、第1、第2の回転子に/方向の出力ト
ルクを発生する直流電動機のいづれかとして構成された
ものである。Third means: A disk-shaped magnetic rotor whose rotating surfaces on both sides are uniformly magnetized to N and E+ poles, and whose rotating shaft is supported by a bearing provided on an outer casing side plate, and one side plate. The outer casing made of non-magnetic material faces the N and S magnetic poles of the magnet rotor through air gaps, respectively, and the magnetic cores of the armature coils are set one after another along the circumferential surfaces of the seven side plates. A plurality of first, second,... fixed through gaps.
A fixed armature, which protrudes from the magnetic core side of the armature coil of the armature by a predetermined width, and the protruding part goes around the outside of the magnet rotor and connects to the opposite magnetic pole face with a slight air gap. A first protrusion whose ends are fixed to the other seven side plates so as to face each other and close the magnetic path, a plurality of armature coils wound around a magnetic core, and an arrangement of the armature coils. On both sides of the circumferential surface, the magnetic core of the fixed armature is protruded from both sides of the magnetic core so as to house the armature coil inside, and the protruding portions face the seven magnetic pole surfaces of the magnet rotor with a slight air gap between them. , a second protrusion of a magnetic body configured to close the magnetic path of the magnetic flux by the armature coil and reduce magnetic resistance; The magnetic resistance of the magnetic flux due to the armature coil passing through the first protrusion on both sides is called the second magnetic resistance, and the magnetic resistance of the magnetic flux passing through the circumferential magnetic path due to the magnetic core of the armature coil is called the third magnetic resistance. means for configuring the first magnetic resistance to be the smallest with respect to the third magnetic resistance;
, when energizing a generator or each armature coil that derives a generated voltage induced in each armature coil by the rotation of the second rotor, an output torque in the / direction is applied to the first and second rotors. It is configured as one of the DC motors that generate
前述した問題点となる第1〜第5の課題は、周知のl相
、コ相、3相の電動機の共通の欠点である。これは相の
概念がある為の問題とも考えられる。3.2./、0の
概念から推定されることは、相の概念より脱出してO相
即ち無相の電動機とすることにより、上述した問題点が
除去されるものである。The first to fifth problems described above are common drawbacks of well-known l-phase, co-phase, and three-phase electric motors. This may be a problem due to the concept of phase. 3.2. What can be deduced from the concept of /, 0 is that the above-mentioned problems can be eliminated by escaping from the concept of phases and creating an O-phase, that is, a phaseless electric motor.
本発明装置は、無相の電動機を構成して、第1〜第Sの
課題を解決したものである。The device of the present invention solves the first to Sth problems by configuring a phaseless electric motor.
次にその作用を説明する・
電機子コイルには常に/方向の通電が設定値で行なわれ
ているので、相切換が無(、電機子コイルの磁気エネル
ギの太きい出入がな(・0従って、発電機として使用し
た場合に、回転速度に正確に比例した応等性の良い電圧
出力が得られる作用があるので第1の課題が角イ決され
る。Next, we will explain its operation. Since the armature coil is always energized in the / direction at the set value, there is no phase switching (and there is no large inflow or outflow of magnetic energy in the armature coil). When used as a generator, the first problem is solved because it has the effect of providing a voltage output that is accurately proportional to the rotational speed and has good compatibility.
電動機として使用した場合には、同じ理由により、トル
クリプルがな(、電気的若しくは機械的振動が除去され
るので第スの課題が解決される。When used as an electric motor, for the same reason, there is no torque ripple (and electrical or mechanical vibrations are eliminated), so the first problem is solved.
相切換をする整流装置が不要なので、その為のホール素
子を含む半導体制御回路が不要となり、直流電源より電
機子コイルに通電するのみで回転子の総動力を得る電動
機を得ることができる。Since there is no need for a rectifier for phase switching, there is no need for a semiconductor control circuit including a Hall element for that purpose, and it is possible to obtain a motor that obtains the total power of the rotor simply by energizing the armature coil from a DC power source.
上述した事情は発電機の場合も同様である。The above-mentioned situation is the same in the case of a generator.
従って第3の課題が解決される。Therefore, the third problem is solved.
電機子コイルに蓄積された磁気エネルギの増減がないの
で/般の電動機の場合のように通電を断ったときの磁気
エネルギの放出による反トルクの発生がない。従って、
高速度(毎分10万回転以上)
の電動機を得ることができるので、第グの課題が解決さ
れる作用がある。Since there is no increase or decrease in the magnetic energy stored in the armature coil, there is no generation of counter torque due to the release of magnetic energy when electricity is cut off, unlike in the case of ordinary electric motors. Therefore,
Since it is possible to obtain a high-speed electric motor (more than 100,000 revolutions per minute), problem 3 can be solved.
電機子コイルに磁心はあるが、これを通る磁束量に変動
がないので、鉄損がな(、効率の良好な電動機を得るこ
とができる。Although the armature coil has a magnetic core, the amount of magnetic flux passing through it does not change, so there is no iron loss (and a highly efficient motor can be obtained).
従って、第5の課題を解決する作用がある。Therefore, there is an effect of solving the fifth problem.
本発明装置は、特に出力の大きい電動機若しくは発電様
か得られる特徴を有するものである。出力に寄与する電
機子コイルの通電による。磁束の磁路の磁気抵抗が小さ
く構成されているので上述した特徴がある。The device of the present invention is characterized in that it can provide a particularly large output motor or power generation mode. By energizing the armature coil that contributes to the output. The above-mentioned characteristics are achieved because the magnetic resistance of the magnetic flux path is small.
第1図以降の実施例について本発明装置の詳細を説明す
る。図面の同一記号のものは同一部材を示しているので
、それ等の重複した説明は省略する。The details of the apparatus of the present invention will be explained with respect to the embodiments shown in FIG. 1 and subsequent figures. Since the same symbols in the drawings indicate the same members, a redundant explanation thereof will be omitted.
第1図(a)は、本発明装置の回転子llaと電機子コ
イル5aの説明図である。。これ等の部材は第2図(a
)において同一記号で示されているものである。FIG. 1(a) is an explanatory diagram of the rotor lla and armature coil 5a of the device of the present invention. . These parts are shown in Figure 2 (a
) are shown with the same symbol.
回転子ダaは円板状となり、マグネッ)+は省略して図
示していない。中央部には回転軸lが固定されている。The rotor (a) has a disk shape, and the magnet (a) is omitted and not shown. A rotating shaft l is fixed at the center.
回転子+aの外周は/様にN極に磁化されている。The outer periphery of the rotor +a is magnetized to the north pole.
点線で示す記号5aは電機子コイルで、方形に捲回され
ている。矢印?a、’7b、’7cは、磁力線を示して
いる。The symbol 5a indicated by a dotted line is an armature coil, which is wound in a rectangular shape. Arrow? a, '7b, and '7c indicate lines of magnetic force.
第1図(b)は電機子コイル5a、磁力線7a、7b、
?cを拡大して示したものである。FIG. 1(b) shows the armature coil 5a, magnetic lines of force 7a, 7b,
? This is an enlarged view of c.
電機子コイル5aは、図示のように、下側と上側の部分
が、回転子4(aの回転軸方向となり、両側部は磁極面
に垂直となっている。回転子l/、aが矢印A方向に回
転したときに、電機子コイル5aに誘起される誘起電圧
の方向は、矢印gh、gb。As shown in the figure, the lower and upper parts of the armature coil 5a are in the direction of the rotation axis of the rotor 4 (a), and both sides are perpendicular to the magnetic pole surface. The directions of the induced voltage induced in the armature coil 5a when it rotates in the A direction are indicated by arrows gh and gb.
ga、gdの方向となる。The directions are ga and gd.
矢印gaの方向の電圧に対し、他の辺に発生する誘起電
圧はすべて反対方向である。With respect to the voltage in the direction of arrow ga, all induced voltages generated on other sides are in the opposite direction.
下側のコイル部分を貫挿する磁束量と他の3辺・のコイ
ル部分を貫挿する磁束量は等しいので、電機子コイル全
体の誘起電圧は消滅する。Since the amount of magnetic flux penetrating the lower coil portion is equal to the amount of magnetic flux penetrating the coil portions on the other three sides, the induced voltage in the entire armature coil disappears.
電機子コイル5aに矢印gaと反対方向に通電した場合
に、マグネット回転子tを矢印入方向に駆動するトルク
も同じ事情により発生しない。When the armature coil 5a is energized in the direction opposite to the arrow ga, the torque that drives the magnet rotor t in the direction of the arrow ga is also not generated for the same reason.
本発明装置は、電機子コイル5aの下側の底辺の7辺の
みを磁束が貫挿し、他の3辺のコイル部分を磁束が貫挿
しないように構成して、発電機若しくは電動機としたこ
とに特徴を有するものである・次にその詳細を説明する
。The device of the present invention is configured so that the magnetic flux penetrates only the bottom seven sides of the lower side of the armature coil 5a, and does not penetrate the coil portions on the other three sides, and is used as a generator or an electric motor. The details are explained next.
実施例について後述するように、電機子コイルjaによ
り発生する磁束は、正トルクと反トルクを発生する磁束
を含んでいるので、反トルクを発生する磁束を消滅せし
めて正トルクのみを発生せしめて本発明の目的を達成し
ているものである。As will be described later in the embodiment, the magnetic flux generated by the armature coil JA includes magnetic flux that generates positive torque and anti-torque, so the magnetic flux that generates anti-torque is eliminated to generate only positive torque. This achieves the object of the present invention.
次に第1図(C)について上述した手段を具体的に説明
する。Next, the means described above with reference to FIG. 1(C) will be specifically explained.
第1図(C)において、電機子コイル5aを第1図(b
)の矢印Q方向よりみた図が電機子コイルjaとなって
いる。In FIG. 1(C), the armature coil 5a is shown in FIG. 1(b).
) is the armature coil ja viewed from the arrow Q direction.
電機子コイル5aは記号Sで示す磁性体に捲着されてい
る。打点部は空孔である。The armature coil 5a is wound around a magnetic material indicated by the symbol S. The dot portion is a hole.
磁性体Sの下方のコ型の磁性体突出部には、マグネット
回転子llaのN極面が僅かな空隙を介して対向してい
る。The N-pole surface of the magnet rotor lla faces the U-shaped magnetic body protrusion below the magnetic body S with a slight gap therebetween.
電機子コイル、ffaに通電したときの磁束は、矢印2
3a、23bに示す方向となるが、矢印2.3aの磁束
は磁路が閉じられているので著しく太き(、点線矢印2
.3bの磁束は著しく小さくなる。The magnetic flux when the armature coil, ffa is energized is shown by arrow 2.
3a and 23b, the magnetic flux indicated by arrow 2.3a is significantly thicker because the magnetic path is closed (dotted line arrow 2).
.. The magnetic flux of 3b becomes significantly smaller.
マグネット回転子llaのN極の磁路は、矢印Ja、、
24’bとなり、磁性体Sを通ってS極で閉じられてい
る。The magnetic path of the N pole of the magnet rotor lla is indicated by the arrow Ja,...
24'b, which passes through the magnetic body S and is closed at the S pole.
矢印23aと矢印21Iaの磁束は、磁性体Sの下部に
おいて右側で加算されて増大し、左側では減算されて減
少する。The magnetic fluxes indicated by the arrow 23a and the arrow 21Ia are added and increased on the right side of the lower part of the magnetic body S, and are subtracted and decreased on the left side.
従って、マグネット回転子qは矢印り方向の駆動トルク
を発生する。このときに、矢印u3bの磁束は矢印u4
(a、、24’bの磁束と加、減算されて反トルクを発
生するが、矢印23bの磁束が著しく小さいので無視で
きる程度のものとなり問題はない。Therefore, the magnet rotor q generates a driving torque in the direction of the arrow. At this time, the magnetic flux of arrow u3b is
(It is added to and subtracted from the magnetic flux of arrows a, 24'b to generate a counter torque, but since the magnetic flux of arrow 23b is extremely small, it can be ignored and there is no problem.
本発明装置は、第1図(C)の手段により、目的を達成
したものである。The apparatus of the present invention achieves the object by the means shown in FIG. 1(C).
次にその詳細を説明する。Next, the details will be explained.
第2図(a)において、円筒形の外筐//の両側には側
板、2a、、2bが図示のように嵌着されている。In FIG. 2(a), side plates 2a, 2b are fitted on both sides of the cylindrical outer casing // as shown.
外筐//は、プラスチック材若しくは、アルミニューム
ダイキャストのような非磁性体により作られている。外
筐//の内周面は、円筒の内周面と同形となっているが
、外周面は方形となっていても差支えない。The outer casing // is made of a non-magnetic material such as plastic material or die-cast aluminum. The inner circumferential surface of the outer casing // has the same shape as the inner circumferential surface of the cylinder, but the outer circumferential surface may be square.
外筐//の両側にビスAa、Ab、・・・により側板J
a、ユbが締着されている。Side plate J is attached to both sides of the outer casing by screws Aa, Ab,...
a and b are tightened.
側板2a、;lbの中央部には、ゼール軸受3a。A Zeel bearing 3a is located in the center of the side plates 2a and lb.
3bが設けられ、回転軸lが回動自在に支持される0回
転軸/には、両側面がN、S極に/様に磁化された円板
状のマグネット+の中央部が固定されている。マグネッ
トダのN、S磁極に密着して、軟鋼円板qa、ダbが設
けられ、同軸で同期回転スルように構成されている。3b is provided, and the center part of a disk-shaped magnet + whose both sides are magnetized with N and S poles is fixed to the 0 rotation axis / on which the rotation axis l is rotatably supported. There is. Mild steel disks qa and dab are provided in close contact with the N and S magnetic poles of the magnet da, and are configured to rotate coaxially and synchronously.
軟鋼円板+a、+bは他の周知の磁性体で作ることもで
きる。軟鋼円板lIa、4’bの外周回転面は、それぞ
れN、S磁極に1様に磁化され、外周面と所定の距離の
空隙を介して対向する円筒状の軟鋼/・7aとその突出
部/9aにより磁路が閉じられているが、その詳細は後
述する。The mild steel discs +a, +b can also be made of other known magnetic materials. The outer rotating surfaces of the mild steel disks lIa and 4'b are uniformly magnetized to N and S magnetic poles, respectively, and a cylindrical mild steel 7a and its protruding portion face the outer circumferential surface through a gap of a predetermined distance. The magnetic path is closed by /9a, the details of which will be described later.
軟鋼円筒/、?aには、電機子コイル5a、5b。Mild steel cylinder/? In a, armature coils 5a and 5b.
・・・、が装着されているがその詳細は第3図(a)の
展開図により後述する。... are attached, the details of which will be described later with reference to the developed view of FIG. 3(a).
記号7は、回転軸/に矢印Cで示す連結部材により連結
された負荷である。発電機の場合には駆動源となる。Symbol 7 is a load connected to the rotating shaft / by a connecting member indicated by arrow C. In the case of a generator, it becomes the driving source.
第3図(a)は、上述した軟鋼で作られた円筒状の電機
子磁心/、?aと電機子コイル5a、5b、・・・のi
gθ度の展開図である。FIG. 3(a) shows the cylindrical armature core made of the above-mentioned mild steel. a and armature coils 5a, 5b, ... i
It is a development diagram of gθ degree.
第3図(a)の展開図は、第2図(a)を矢印り即ち外
周方向よりみた展開図で、半周部が示され、他の半周部
は省略して図示していない。他の半周部も全(同じ構成
となっているものである。The developed view of FIG. 3(a) is a developed view of FIG. 2(a) seen from the direction of the arrow, that is, from the outer circumferential direction, and shows a half circumferential portion, and the other half circumferential portions are omitted and not shown. The other half circumferential portions also have the same configuration.
第3図(a)において、記号/、?aで示す電機子磁心
には、磁氾弘?aaミより、円筒の母線方向に突出した
突出部/+a 、 /4’b 、・・・が設けられてい
る。In FIG. 3(a), the symbol /, ? The armature magnetic core shown in a has magnetic flux? Projections /+a, /4'b, . . . that project in the generatrix direction of the cylinder are provided from aa-mi.
突出部/lIa + /4’b 、 /llcは、電機
子コイル5a5bの両側より突出され、突出部/4’b
の巾は、突出部lψa、/4thの巾の一倍とブよって
いる。The protrusions /lIa + /4'b, /llc protrude from both sides of the armature coil 5a5b, and the protrusions /4'b
The width of the protruding portion lψa,/4th is approximately one time.
電機子コイル!;c 、3d及びその磁心/、?b及び
突出部/lId、/I/θ、/’Ifも全(同じ構成と
なっている。Armature coil! ;c, 3d and its magnetic core/,? b and the protrusions /lId, /I/θ, /'If all have the same configuration.
矢印記号/、2aは磁心/、7aと/、?bの対向部の
空隙を示し、矢印記号/21)は、磁心/、?bと次に
並置される磁心との空隙を示している。磁心/、? a
、 /、? bは、電機子コイルコ個が装着された電
機子となっているが、1個づつに分割して、コ型の磁性
体で作られた磁心に電機子コイル5a、5bを捲着して
もよ(、又矢印/2aの空隙を除去して、磁心/、?a
、/・?bを連続して7体化しても本発明を実施するこ
とができる。Arrow symbol /, 2a is the magnetic core /, 7a and /, ? The arrow symbol /21) indicates the gap between the opposing parts of b, and the arrow symbol /21) indicates the magnetic core /, ? It shows the air gap between b and the next juxtaposed magnetic core. core/,? a
, /,? b is an armature equipped with armature coils 5a and 5b, but even if it is divided into individual pieces and armature coils 5a and 5b are wound around a core made of a magnetic material, yo(, again, remove the air gap at arrow /2a and make the magnetic core /, ?a
,/・? The present invention can also be carried out by consecutively forming 7 b's.
上述した空隙の必要な理由については後述する。The reason why the above-mentioned voids are necessary will be described later.
矢印/7aの区間は、第2図(a)の回転子lIaの外
周N極面に対向し、矢印/りbの区間は、回転子ダbの
外周S極面に対向している。矢印/’7cの区間は回転
子lIaと’xbとの間隔である。The section indicated by arrow /7a faces the north pole surface of the outer periphery of the rotor lIa in FIG. The section indicated by the arrow /'7c is the interval between the rotors IIa and 'xb.
電機子磁心ム?a 、 /、?b 、・・・は、軟鋼材
の加工若しくはその粉末の焼結によって作ることができ
る。Armature core? a, /,? b, . . . can be made by processing a mild steel material or sintering its powder.
又珪素鋼粉の焼結によって作ることができる。It can also be made by sintering silicon steel powder.
第3図(a)のように作られた電機子磁心/、? a
、 /、?b、・・・は、電機子コイルの装着後に、第
2図(a)の外筐//の側方かも挿入される。Armature core made as shown in Figure 3(a)/? a
, /,? b, . . . are also inserted into the sides of the outer casing shown in FIG. 2(a) after the armature coils are installed.
挿入位置を所定の位置とする為に、外筐//の内周面に
は、矢印/2a 、 /2b 、・・・の巾に対応する
突出部(リング状)が設けられ、該突出部を案内部材と
して電機子磁心の挿入が行なわれて固定される。In order to set the insertion position at a predetermined position, protrusions (ring-shaped) corresponding to the widths of the arrows /2a, /2b, ... are provided on the inner peripheral surface of the outer casing //, and the protrusions The armature core is inserted and fixed using the guide member.
この為に側板、2a、、2bには、突出部−−/。For this purpose, the side plates 2a, 2b have protrusions --/.
−一ノが設けられて、電機子磁心/、?a 、/3bと
その突出部/4’a 、 /’i’b 、・・・を左右
より押圧するように構成されている。- Is there one armature core/? a, /3b and their protrusions /4'a, /'i'b, . . . are configured to be pressed from the left and right.
以上の説明より理解されるように、外筐//の内周面と
回転子!a、4bの外周面との距離は設定された空隙長
となり、電機子磁心/、?a、その突出部/′Ia、/
llbと回転子Fa、llbの外周面も等しい空隙長で
対向している・
又電機子コイル!ra、3b、・・・の内側は、回転子
llaの外側回転面に対向し、突出部/lIa、/!b
。As can be understood from the above explanation, the inner peripheral surface of the outer casing // and the rotor! The distance between a and the outer peripheral surface of 4b becomes the set air gap length, and the armature core /,? a, its protrusion /'Ia, /
The outer peripheral surfaces of llb, rotor Fa, and llb also face each other with the same gap length. Also, the armature coil! The inner sides of ra, 3b, ... face the outer rotating surface of rotor lla, and the protrusions /lIa, /! b
.
・・・は回転子/Ibの外側回転面に対向している。... is opposed to the outer rotating surface of rotor/Ib.
従って、第3図(a)の矢印/7a、/7bの巾は、そ
れぞれ回転子+a、+bのl〕となっている。Therefore, the widths of the arrows /7a and /7b in FIG. 3(a) are 1 of the rotors +a and +b, respectively.
第2図(a)の点線Eを矢印方向よりみた断面図、即ち
第3図(a)の点線Jを矢印方向よりみた断面図が第弘
図(a)に示されているので次にその説明をするO
第9図(a)において、電機子磁心/、?a、/、?b
の凹部には、電機子コイル5a、jb、・・・が捲着さ
れ、その両側の突出部の端部は、僅かな空隙を介して、
回転子4aの外周回転面のN極に対向している。A cross-sectional view taken along the dotted line E in Figure 2(a) in the direction of the arrow, that is, a cross-sectional view taken along the dotted line J in Figure 3(a) in the direction of the arrow is shown in Figure 3(a). Explain. In Fig. 9(a), the armature core /, ? a, /,? b
The armature coils 5a, jb, .
It faces the north pole of the outer rotating surface of the rotor 4a.
他の半周の電機子も同じ構成で、図示していないが、グ
個の電機子コイルje 、 5f 、・・・が装着され
ている。The armatures on the other half-circumferences have the same configuration, and although not shown, armature coils je, 5f, . . . are attached thereto.
電機子コイル5aを例としてその詳細を次に説明する。The details will be explained below using the armature coil 5a as an example.
第9図(b)において、電機子磁心/、?aの上面には
、プラスチック成型により作られた捲枠(コア)コツが
固定され、電機子コイル5aは、コアnと下面の四部と
の間に捲回されている。In FIG. 9(b), the armature core /, ? A winding frame (core) made by plastic molding is fixed to the upper surface of the armature coil 5a, and the armature coil 5a is wound between the core n and the four parts on the lower surface.
回転子++aのN極の磁束は、矢印211a、211b
。The magnetic flux of the N pole of rotor ++a is indicated by arrows 211a and 211b.
.
2’lで示すように、電機子磁心/、?aを通り、次に
突出部/4’a(第3図(a)図示)及びその反対側の
突出部/11.bを通り、回転子+bの外周回転面のS
極で磁路が閉じられる。As shown by 2'l, the armature core /, ? a, then the protrusion /4'a (shown in FIG. 3(a)) and the protrusion /11.a on the opposite side. passing through b, S of the outer rotating surface of rotor +b
The magnetic path is closed at the pole.
電機子コイル&aの通電による磁束は、矢印a3aと矢
印(点線)、23bとなるが、矢印23aで閉じられる
磁束の磁気抵抗は、矢印231Dで閉じられる磁束の磁
気抵抗に比較して著しく小さいので、実質的には矢印コ
3aの磁束のみと考えられる。The magnetic flux due to energization of armature coil &a is shown by arrow a3a, arrow (dotted line), and 23b, but the magnetic resistance of the magnetic flux closed by arrow 23a is significantly smaller than that of the magnetic flux closed by arrow 231D. , substantially only the magnetic flux indicated by the arrow 3a.
従って、電機子コイルの左側の磁束密度(矢印2.7a
と矢印:L’lhの磁束の差となる。)は右側の磁束密
度(矢印23ehと矢印u/lbの磁束の和となる。)
に対して小さくなる。Therefore, the magnetic flux density on the left side of the armature coil (arrow 2.7a
and arrow: This is the difference in the magnetic flux of L'lh. ) is the magnetic flux density on the right side (the sum of the magnetic fluxes of arrow 23eh and arrow u/lb).
becomes smaller compared to
従って、回転子4Zaは矢印り方向の駆動力を発生して
回転する。Therefore, the rotor 4Za generates a driving force in the direction of the arrow and rotates.
他の電機子コイルについても同じ作用があるので、回転
子4aには駆動トルクが発生し、回転軸lを介して負荷
を駆動する直流電動機となる。反トルクが発生するのは
、矢印23bの磁束と、回転子lIaの磁束の電機子磁
心/、?aの上方えの洩れ磁束によるものであるが、こ
れ等は著しく小さいので問題はない。Since the other armature coils have the same effect, a driving torque is generated in the rotor 4a, and the rotor 4a becomes a DC motor that drives a load via the rotating shaft l. The counter torque is generated by the armature core of the magnetic flux of arrow 23b and the magnetic flux of rotor lIa/? This is due to the upward leakage magnetic flux of a, but this is extremely small and poses no problem.
上述した条件を満足する為に、電機子磁心/、?aと突
出部/4’a、/4’bの断面積を充分大きくして磁気
飽和を防止する必要がある。又電機子コイルの矢印23
aの磁束密度を大きくする為に、磁気抵抗を小さくする
必要がある。この為に回転子9aの外周面と電機子コイ
ルの両側の突出部との空隙を小さくする必要がある。回
転子Ilaが軟鋼製であることは、矢印23aの磁路を
閉じて磁束密度を太き(する為の有効な手段の1つとな
る。In order to satisfy the above conditions, the armature core /,? It is necessary to make the cross-sectional area of a and the protrusions /4'a and /4'b sufficiently large to prevent magnetic saturation. Also armature coil arrow 23
In order to increase the magnetic flux density of a, it is necessary to decrease the magnetic resistance. For this reason, it is necessary to reduce the gap between the outer peripheral surface of the rotor 9a and the protrusions on both sides of the armature coil. The fact that the rotor Ila is made of mild steel is one effective means for closing the magnetic path indicated by the arrow 23a and increasing the magnetic flux density.
回転子9aが、電機子コイル&aの左右の突出部に対向
するときには、回転子&aの外周面近傍の磁束密度が増
大するので、回転中に鉄損が発生する。回転子lla、
4’bを珪素鋼板の積層体で構成すると鉄損は僅少とな
る。When the rotor 9a faces the left and right protrusions of the armature coil &a, the magnetic flux density near the outer peripheral surface of the rotor &a increases, causing iron loss during rotation. rotor lla,
If 4'b is constructed of a laminate of silicon steel plates, the iron loss will be minimal.
電機子磁心/、?aとその突出部/#a、///bを通
る磁束密度は変らないので鉄損はない。Armature core/? Since the magnetic flux density passing through a and its protrusions /#a, ///b does not change, there is no iron loss.
直流電源より、各電機子コイルに通電すると直流電動機
として回転し、損失は銅損と機械損のみとなるので、効
率の良好な電動機が得られる効果がある。又トルクリプ
ルのないものが得られる効果がある。位置検知素子と半
導体回路がないので、耐熱性があり廉価なブラシレス電
動機が得られる効果がある。When each armature coil is energized from a DC power source, it rotates as a DC motor, and the losses are only copper loss and mechanical loss, so a highly efficient motor can be obtained. Furthermore, there is an effect that torque ripple can be obtained without any torque ripple. Since there is no position detection element and semiconductor circuit, there is an effect that a heat resistant and inexpensive brushless motor can be obtained.
相の切換えがないので、反トルクの発生がない。Since there is no phase switching, there is no generation of counter torque.
従って高速度の電動機が得られる効果がある。Therefore, there is an effect that a high speed electric motor can be obtained.
駆動トルク発生の原理は、周知の刷子型の重ね巻き直流
電動機に相似しているので大出力の直流電動機が得られ
る特徴がある。The principle of drive torque generation is similar to that of the well-known brush-type, lap-wound DC motor, so it is characterized by the ability to obtain a high-output DC motor.
回転子+aを駆動源により/方向に駆動すると、各電機
子コイルには、誘起電圧が発生ずるので、直列接続をし
て、誘起電圧を加算して導出すると発電機となる。小出
力の場合にはタコジェネレータとして利用できる。When the rotor +a is driven in the direction by the drive source, an induced voltage is generated in each armature coil, so if the armature coils are connected in series and the induced voltages are added and derived, a generator is obtained. For small output, it can be used as a tacho generator.
効果は電動機として使用した場合と同様である。The effect is the same as when used as an electric motor.
出力電圧にリプル分がないので、有効な手段となる。This is an effective method because there is no ripple in the output voltage.
第9図(C)に示した実施例は、第り図(b)の電機子
コイル!iaの両側の突出部を、図示のように電機子コ
イル5aを内部に収納するように突出せしめた点が異な
っている。The embodiment shown in FIG. 9(C) is the armature coil of FIG. 9(b)! The difference is that the protrusions on both sides of the ia are made to protrude so as to accommodate the armature coil 5a therein as shown in the figure.
上述した構成の為に、突出部と回転子lIaの外側回転
面との対向面積が増加するので、磁気抵抗が小さくなる
。Due to the above-mentioned configuration, the opposing area between the protrusion and the outer rotating surface of the rotor IIa increases, so that the magnetic resistance becomes smaller.
従って、矢印211a、24”bの磁束密度及び矢印、
23aの磁束密度が増大して出力トルクが増大する作用
効果がある。Therefore, the magnetic flux density of arrows 211a and 24''b and the arrows,
There is an effect that the magnetic flux density of 23a increases and the output torque increases.
電機子の形状が少し錯雑となるので、珪素鋼の粉末の焼
結体により構成することがよい。Since the shape of the armature becomes a little complicated, it is preferable to construct it from a sintered body of silicon steel powder.
第3図(a)の点線Fを矢印方向よりみた断面図が第を
図(d)に示されている。A sectional view taken along the dotted line F in FIG. 3(a) in the direction of the arrow is shown in FIG. 3(d).
第9図(d)において、電機子磁心/、jaには、点線
で示す電機子コイル5aが捲着されている。In FIG. 9(d), an armature coil 5a indicated by a dotted line is wound around the armature core /, ja.
電機子コイル5aの両側(紙面に垂直方向の両側部)に
は突出部が設けられ、その端面ば僅かな空隙を介して回
転子+aのN極面に対向している。Projections are provided on both sides of the armature coil 5a (both sides in the direction perpendicular to the plane of the paper), and the end faces thereof face the N-pole surface of the rotor +a with a slight gap interposed therebetween.
電機子磁心の右方の突出部/Rの下側の端面ば、空隙を
介して回転子llbのS極面に対向している。The lower end surface of the right protrusion /R of the armature core faces the S pole surface of the rotor llb with an air gap interposed therebetween.
従って、回転子9aのN極の磁束は、突出部/4’bを
通って回転子zbのS極で閉じられる。この磁束は、第
9図(b)で矢印、211.u/Ia、u/Ibで示ず
磁束として示されているものである。Therefore, the magnetic flux of the north pole of the rotor 9a passes through the protrusion /4'b and is closed at the south pole of the rotor zb. This magnetic flux is indicated by the arrow 211. in FIG. 9(b). It is not shown as u/Ia or u/Ib, but is shown as magnetic flux.
他の電機子コイルの電機子磁心、突出部の構成も同様と
なっている。The configurations of the armature cores and protrusions of other armature coils are also similar.
第9図(b)の構成を第9図(e)に示すように構成し
ても同じ目的が達成できる。The same objective can be achieved by configuring the configuration shown in FIG. 9(b) as shown in FIG. 9(e).
第9図(e)において、電機子磁心/、jaの下方の突
出部の代りにコ型の軟鋼片23の磁路開放端が電機子磁
心/、jaの下側に密着して固定される。In FIG. 9(e), the open end of the magnetic path of the U-shaped mild steel piece 23 is fixed in close contact with the lower side of the armature core /, ja instead of the downward protrusion of the armature core /, ja. .
コ型の軟鋼片23は、電機子コイルjaの下側の部分を
内部に完全に収納する形状となっているので、電機子コ
イルjaによる磁束(矢印23a)のみとなり、点線2
3bの磁束は著しく小さい量となる。回転子lIaの磁
束は矢印、24a、J、lIbとなっているので、第9
図(b)の場合と同様に回転子<jaは矢印り方向に駆
動される。Since the U-shaped mild steel piece 23 has a shape that completely accommodates the lower part of the armature coil ja, only the magnetic flux (arrow 23a) is caused by the armature coil ja, and the dotted line 2
The magnetic flux of 3b becomes a significantly small amount. Since the magnetic flux of the rotor lIa is indicated by the arrows 24a, J, and lIb, the ninth
The rotor <ja is driven in the direction of the arrow as in the case of FIG.
本実施例は、回転子qaが、第2図(C)につき後述す
る実施例のように、マグネット回転子の場合に有効な手
段となる。マグネット回転子の場合には導磁率が空気と
同じ位なので、第9図(b)の場合には、矢印ユ3aで
示す磁束の磁気抵抗が太き(なり、磁束密度が小さくな
り出力トルクを減少するからである。This embodiment is an effective means when the rotor qa is a magnetic rotor, as in the embodiment described later with reference to FIG. 2(C). In the case of a magnetic rotor, the magnetic permeability is about the same as that of air, so in the case of Fig. 9(b), the magnetic resistance of the magnetic flux shown by the arrow 3a becomes thicker (the magnetic flux density becomes smaller and the output torque is reduced). This is because it decreases.
電機子コイルの通電による磁束は、矢印、23aのトル
クに有効な磁束の他にトルクに無効な磁束が発生する。As for the magnetic flux due to energization of the armature coil, in addition to the magnetic flux effective for torque as indicated by the arrow 23a, magnetic flux ineffective for torque is generated.
その1つは、第3図(a)の点線矢印2/では反トルク
を発生する不都合がある。突出部/4’d/47e、/
/%fには、回転子4aのN極よりの磁束が通っている
ので反トルクを発生する。突出部/ダθの部分では、電
機子コイルArc 、 5clによる磁束の方向が反対
となるので、反トルクの発生が少ないが、突出部/’I
d、/’Ifで反トルクが発生するものである。One of them is that the dotted arrow 2/ in FIG. 3(a) has the disadvantage of generating counter torque. Projection part/4'd/47e,/
Since the magnetic flux from the north pole of the rotor 4a passes through /%f, a counter torque is generated. At the protrusion/da θ, the directions of the magnetic fluxes due to the armature coils Arc and 5cl are opposite, so less counter torque is generated, but at the protrusion/'I
A counter torque is generated at d, /'If.
矢印23aの磁束の通る磁気抵抗を第1の磁気抵抗、矢
印2/の磁束の通る磁気抵抗を第コの磁気抵抗、点線J
の方向を通る磁束の磁気抵抗を第3の磁気抵抗と呼称す
ると、第1の磁気抵抗は、第2第3の磁気抵抗に対して
著しく小さく構成されてる。The magnetic resistance through which the magnetic flux of arrow 23a passes is the first magnetic resistance, the magnetic resistance through which the magnetic flux of arrow 2/ flows through is the magnetic resistance No. 1, and the dotted line J
When the magnetic resistance of the magnetic flux passing in the direction is called the third magnetic resistance, the first magnetic resistance is configured to be significantly smaller than the second and third magnetic resistance.
従って、トルクに有効な磁束が著しく大きくなり、出力
トルク若しくは発電出力を大きくできる作用効果がある
。Therefore, the magnetic flux effective for torque becomes significantly large, and there is an effect that the output torque or power generation output can be increased.
第コ、第3の磁気抵抗が大きくなる理由は、第3図の矢
印/2a 、 /2b 、・・・で示す空隙と突出部/
</a、/’i’b、・・・と回転子9a、9b間の対
向空隙がある為である。従ってこの空隙長を出力トルク
を増大するように調整する必要がある。The reason why the third magnetic resistance increases is due to the gaps and protrusions shown by the arrows /2a, /2b, ... in Figure 3.
This is because there are opposing gaps between the rotors 9a and 9b. Therefore, it is necessary to adjust the gap length to increase the output torque.
上記した磁路は、磁気飽和を避ける為の充分な断面積を
有する磁性体の構成とする必要がある。The above-described magnetic path needs to be composed of a magnetic material having a sufficient cross-sectional area to avoid magnetic saturation.
第2図(a)の回転子lIa、4(bの数を増加して並
置し、対応して第3図(a)の電機子を増加して構成す
ることができる。It is possible to increase the number of rotors lIa, 4(b) in FIG. 2(a) and arrange them in parallel, and to correspondingly increase the number of armatures in FIG. 3(a).
第3図(a)の電機子を第ν釉(b)に示すように構成
すると、前述した第コ、第3の磁気抵抗を増大して効率
の良好な電動機を得ることができる。If the armature of FIG. 3(a) is configured as shown in νth glaze (b), the above-mentioned 3rd and 4th magnetic resistances can be increased to obtain a highly efficient electric motor.
次にその詳細を説明する。Next, the details will be explained.
第3図(b)において、電機子磁心/、?a 、 /、
? b 、・・・は、電機子コイル毎に分離され、各電
機子コイルの側部より、突出部/’I−/、/’I−2
,・・・が設けられる。In FIG. 3(b), the armature core /, ? a, /,
? b,... are separated for each armature coil, and projecting parts /'I-/, /'I-2 from the side of each armature coil.
,... are provided.
電機子磁心/、?a 、 /、? b 、・・・に電機
子コイル&a。Armature core/? a, /,? b, armature coil &a.
!ib、・・・を捲着した後に、外筐//の所定位置に
固着する手段は、第3図(a)の場合と同様である。! The means for fixing ib, .
磁心/、?aの下面には、電機子コイル5aを収納して
コ型の磁性体ヨーク(第1図(e)に記号23として前
述したヨーク)が固定される。他の磁心/、?b。core/,? A U-shaped magnetic yoke (the yoke described above as symbol 23 in FIG. 1(e)) is fixed to the lower surface of a, housing the armature coil 5a. Other magnetic core/? b.
/、?c、・・・にも同じ構成の磁性体ヨークが設けら
れている。/,? Magnetic yokes with the same configuration are also provided in the magnetic yokes c, . . . .
第コの磁気抵抗となる点線2/の磁路には、突出部が/
グー3のみとなり、磁気抵抗が著しく増大する。他の突
出部/’I−7,/’I−2,/’I−’Iについても
事情は全(同じである。又、点線Jで示す円周方向の第
3の磁気抵抗も、各電機子磁心間の空隙が増大する6・
従って、電機子コイルによる磁束の大部分は、磁性体ヨ
ーク(第7図(e)の記号23で示されるもの)を通っ
て出力トルクを増大し、効率を上昇せしめる作用効果が
ある。There is a protrusion in the magnetic path indicated by dotted line 2/, which is the No. 1 magnetic resistance.
Only Goo 3 is present, and the magnetic resistance increases significantly. The situation is the same for the other protrusions /'I-7, /'I-2, /'I-'I. Also, the third magnetic resistance in the circumferential direction indicated by the dotted line J is The air gap between the armature cores increases 6. Therefore, most of the magnetic flux from the armature coils passes through the magnetic yoke (indicated by symbol 23 in Figure 7(e)), increasing the output torque. It has the effect of increasing efficiency.
第2図(b)は、本発明装置の他の実施例である。FIG. 2(b) shows another embodiment of the device of the present invention.
第2図(b)において、回転子10a、10bと軟鋼円
筒10と励磁コイル9以外の部材は、第2図(a)と同
じ構成のものである。In FIG. 2(b), members other than the rotors 10a, 10b, the mild steel cylinder 10, and the excitation coil 9 have the same configuration as in FIG. 2(a).
回転軸/には、軟鋼製の円柱10の中心部が固定され、
その両側には軟鋼製の円環で作られた回転子10a、1
01)の内周部が嵌着されている。The center of a cylinder 10 made of mild steel is fixed to the rotating shaft,
On both sides, rotors 10a and 1 made of circular rings made of mild steel are provided.
01) is fitted.
励磁コイルtは、円環状のコアgに捲回され、コアgの
外周部は、電機子磁心/、?aと突出部/4aの中央部
に固定されている。The excitation coil t is wound around an annular core g, and the outer periphery of the core g is an armature magnetic core. a and the central part of the protrusion/4a.
励磁コイル9に直流電源より通電すると、回転子10a
、10bの外周面は、それぞれ1様にN、S極に励磁さ
れる。従って、回転子10a、10bは、第2図(a)
の回転子9a、+bと同じ作用を行なうものとなるので
、励磁型の直流電動機として、第2図(a)の場合と全
(同じ作用効果を有するものとなる。又発電機としても
同じ作用効果を有するものである。従って、本発明の目
的が達成される。When the excitation coil 9 is energized from a DC power source, the rotor 10a
, 10b are uniformly excited to N and S poles, respectively. Therefore, the rotors 10a and 10b are as shown in FIG. 2(a).
Since it performs the same function as the rotors 9a and +b, it has the same function and effect as an excitation type DC motor as the case shown in Fig. 2(a).It also has the same function as a generator. Therefore, the object of the present invention is achieved.
次に第2図(c)に示す実施例について説明する。Next, the embodiment shown in FIG. 2(c) will be described.
第2図(C)において、回転軸/には、軟鋼製の円柱1
0の中心部が嵌着され、その両側には、円環状ノマクネ
ッ’p10c、10dの内周部が嵌着されている。マグ
ネット10cの内周面はS極に、外周面はN極に1様に
磁化され、又マグネット1OdO内。In Fig. 2 (C), the rotating shaft has a cylindrical column 1 made of mild steel.
The center part of the ring 0 is fitted, and the inner peripheral parts of the annular necks p10c and 10d are fitted on both sides thereof. The inner peripheral surface of the magnet 10c is uniformly magnetized as an S pole, and the outer peripheral surface is uniformly magnetized as an N pole.
外周面は、それぞれN、S極に1様に磁化されている。The outer circumferential surface is uniformly magnetized to N and S poles, respectively.
従って、マグネットlOc、lodは回転子となり、外
周回転面は1様にN、S極に磁化され、第2図(a)の
回転子4Za、4Zbと同じ作用を行なうものとなるの
で、点線Bで示す外側部を第2図(a)の外筐//、電
機子磁心/、?a 、 /、? b 、・・・と突出部
/グa、/′lb、・・・電機子コイル5a、、!ib
、・・・軸受3a、Jbにより構成すると、同じ作用効
果を有する直流電動機若しくは発電機となる。Therefore, the magnets lOc and lod become rotors, and the outer circumferential rotating surface is uniformly magnetized to N and S poles, and performs the same action as the rotors 4Za and 4Zb in FIG. 2(a), so the dotted line B The outer part shown by is the outer casing //, armature core /, ? in Fig. 2(a). a, /,? b,... and the protrusion /a, /'lb,...armature coil 5a,...! ib
, . . . When configured with the bearings 3a and Jb, it becomes a DC motor or generator having the same effect.
従って本発明の目的を達成できるものである。Therefore, the object of the present invention can be achieved.
第S図(a)(b)(c)に示すものは、本発明装置の
他の実施例を示したものである。第S゛図(a)におい
て、外筐/ka、/!;bは、プラスチック材若しくは
アルミニュームダイキャストのような非磁性体で作られ
、外周部で互に嵌着されている。ボール軸受3a、、?
bにより回転軸lは回動自在に支持され、回転軸lには
、円板状のマグネット回転子/9の中央部が固定されて
いる。Figures S (a), (b), and (c) show other embodiments of the apparatus of the present invention. In Fig. S(a), the outer casing /ka, /! b are made of a non-magnetic material such as plastic material or die-cast aluminum, and are fitted together at the outer periphery. Ball bearing 3a...?
A rotary shaft l is rotatably supported by b, and a central portion of a disc-shaped magnet rotor /9 is fixed to the rotary shaft l.
マグネット回転子/9の外周部はN極に、内周部はS極
に/様に磁化されている。The outer periphery of the magnet rotor 9 is magnetized as a north pole, and the inner periphery is magnetized as an south pole.
軟鋼円板/9aはN、Ei磁極面に貼着されて磁路が閉
じられている。マグネット回転子/qの下面の磁極面に
は、記号/乙、/A−/で示ず電機子磁心及び電機子コ
イル5a、 !ib、・・・が対向している。The mild steel disk/9a is attached to the N and Ei magnetic pole faces to close the magnetic path. On the magnetic pole surface of the lower surface of the magnet rotor /q, there are an armature core and an armature coil 5a, ! ib,... are facing each other.
上述した電機子の詳細を次に説明する。Details of the above-mentioned armature will be explained next.
第S図(a)を矢印P方向よりみた電機子/A 、 /
A −lの平面図が第7図(a)に示されている。Armature as seen from the direction of arrow P in Fig. S (a) /A, /
A plan view of A-1 is shown in FIG. 7(a).
第7図(a)は、円周上にある電機子を直線状に展開し
て、全円周部即ち、EAO度の区間を示したもの応する
ものが記号侵として示されている。電機子磁心’12に
は、電機子コイル3a、!rb、・・・が捲着され、突
出部す2’b、tIユc、laの巾は突出部lIコa1
12eの巾のコ倍となっている。In FIG. 7(a), the armature on the circumference is expanded into a straight line, and the entire circumference, that is, the EAO degree section is shown as a symbol. Armature core '12 includes armature coil 3a,! rb, .
It is twice the width of 12e.
突出部は各電機子コイルの両側より突出され、電機子コ
イルは等しいピッチで配設されている。The protrusions protrude from both sides of each armature coil, and the armature coils are arranged at equal pitches.
電機子磁心とその突出部は軟鋼で作られる。The armature core and its protrusions are made of mild steel.
矢印113aは、マグネット回転子/qのN極の径方向
の巾となり、電機子コイルが空隙を介して対向している
。The arrow 113a is the width in the radial direction of the north pole of the magnet rotor /q, and the armature coils face each other with a gap in between.
突出部9ua、4(ub、・・・は、矢印/I3bの巾
となるマグネット回転子/qのS極に僅かな空隙を介し
て対向している。The protrusions 9ua, 4 (ub, . . . ) face the S pole of the magnet rotor /q, which is the width of the arrow /I3b, with a slight gap therebetween.
点線Fを矢印方向よりみた断面が第7図(C)に示され
ている。A cross section taken along the dotted line F in the direction of the arrow is shown in FIG. 7(C).
第7図(b)は、点線Jを矢印方向よりみた断面図であ
る0第7図(1))において、電機子磁心4Z2の下側
には、磁性体ヨーク停(軟鋼製)の突出部が密着して固
定されている。ヨークIItIの下面は、マグネット回
転子/9のN極回転面に僅かな空隙を介して対向してい
る。FIG. 7(b) is a cross-sectional view taken along the dotted line J from the direction of the arrow. are tightly fixed. The lower surface of the yoke IItI faces the N-pole rotating surface of the magnet rotor /9 with a slight gap therebetween.
かかる突出部が第7図(C)において記号停として示さ
れている。Such a protrusion is shown as a stop in FIG. 7(C).
第7図(C)の突出部+xbの下面は、S極回転面に空
隙を介して対向している・
従って、N極の磁束は磁性体ヨークqヶ、電機子磁心弘
ユ、突出部ダニa、ψユbを通ってS極で閉じられてい
る。The lower surface of the protrusion +xb in Fig. 7(C) faces the S-pole rotating surface with an air gap. Therefore, the magnetic flux of the N-pole is distributed between the magnetic yoke q, the armature magnetic core, and the protrusion mites. It passes through a, ψ and b and is closed at the S pole.
他の電機子コイル5’b、5C、、!rd及び突出部’
12 a r ’i’=2 b +・・・及び電機子磁
心クコについても上述した構成は同じである〇
電機子コイル5aにつき出力トルクが得られる理由を説
明する。Other armature coils 5'b, 5C,...! rd and protrusion'
12 a r 'i'=2 b + . . . The above-mentioned configuration is the same for the armature magnetic core. The reason why the output torque can be obtained from the armature coil 5a will be explained.
第7図(d)において、マグネット回転子19の開極の
磁束は矢印、24(、211a、 2’lbで示すもの
となり、突出部ダ2a、+Jbを介してS極で閉じられ
ている。In FIG. 7(d), the open magnetic flux of the magnet rotor 19 is indicated by arrows 24(, 211a, 2'lb), and is closed at the south pole via the protrusions 2a and +Jb.
電機子コイル5aによる磁束は、点線矢印23bと実線
矢印、23aとなる。矢印23aの磁束は、ヨークll
りを通り矢印、23bの磁束は上方の空間を通るので、
殆んど矢印23aの磁束のみとなる。The magnetic flux due to the armature coil 5a is indicated by a dotted arrow 23b and a solid arrow 23a. The magnetic flux of arrow 23a is
Since the magnetic flux at arrow 23b passes through the space above,
The magnetic flux is almost exclusively the one indicated by the arrow 23a.
ヨーク<z+の右側の磁束は矢印23aとx+bの和と
なり、左側の磁束は、矢印23aと矢印211aの差と
なるので、マグネット回転子/9は匁牟ミ去刹ミ磁気反
撥力により矢印り方向に駆動される。The magnetic flux on the right side of yoke <z+ is the sum of the arrows 23a and x+b, and the magnetic flux on the left side is the difference between the arrows 23a and 211a, so the magnet rotor /9 moves in the direction of the arrow due to magnetic repulsion. driven in the direction.
他のit電機子コイルついても事情は同様なので、マグ
ネット回転子19が矢印り方向に駆動される直流電動機
となり、又マグネット回転子19を駆動源により駆動す
ると発電機となる。The situation is similar for other IT armature coils, so the magnet rotor 19 becomes a DC motor driven in the direction of the arrow, and when the magnet rotor 19 is driven by a drive source, it becomes a generator.
電機子コイルの通電により得られる磁束の7つの磁路は
、前述したヨークUを通るもので、その磁路の磁気抵抗
を第1の磁気抵抗、他の1つの磁路は、突出部4Z2a
、4’2b、・・・を通り、その端部で閉じられるもの
で例えば第7図(a)の矢印ユ/で示される。この磁気
抵抗を第2の磁気抵抗、他の1つの磁路は、電機子磁心
値を点線Jの方向に通って閉じられるもので、この磁気
抵抗を第3の磁気抵抗と呼称する。The seven magnetic paths of the magnetic flux obtained by energizing the armature coils pass through the aforementioned yoke U, the magnetic resistance of the magnetic paths is the first magnetic resistance, and the other magnetic path is the one that passes through the protrusion 4Z2a.
, 4'2b, . . . and is closed at the end thereof, as shown by the arrow U/ in FIG. 7(a), for example. This magnetic resistance is called a second magnetic resistance, and the other magnetic path is closed by passing through the armature magnetic core value in the direction of the dotted line J, and this magnetic resistance is called a third magnetic resistance.
第コの磁気抵抗は、突出部111a、112b、・・・
の端部の対向距離が大きいので著しく太きい。The No. 1 magnetic resistance has protrusions 111a, 112b,...
It is noticeably thicker because the opposing distance between its ends is large.
第3の磁気抵抗は、電機子磁心Qの点線Jの方向の長さ
が360度より小さく、対向部に空隙があるので、大き
い値となる。The third magnetic resistance has a large value because the length of the armature core Q in the direction of the dotted line J is less than 360 degrees and there is a gap in the opposing portion.
従って、第1の磁気抵抗が著しく小さく、矢印λ3aの
出力トルクに有効な磁束量が増大して有効な手段となる
。Therefore, the first magnetic resistance is extremely small, and the amount of magnetic flux effective for the output torque indicated by the arrow λ3a increases, making it an effective means.
電機子磁心Qを、電機子コイル5a、5bの部分と電機
子コイル3c、3dの部分に分割して構成すると、電機
子コイルの装着が容易となる。If the armature core Q is divided into armature coils 5a and 5b and armature coils 3c and 3d, the armature coils can be easily attached.
電機子コイルを電機子磁心値に装着した後に、第S図(
a)の外筐15klの四部(図示せず)に電機子磁心値
を嵌着する。このときに電機子コイルの部分は、更に深
い四部として、その内部に収納する必要がある。第S図
(b)に示す実施例は、第S図(a)の外筐/3a、を
除去し、外筐151)に対応する部分が記号/SCとし
て示されている。After attaching the armature coil to the armature core value, see Figure S (
Fit the armature core values into the four parts (not shown) of the outer casing 15kl in a). At this time, the armature coil part needs to be housed inside as a deeper four parts. In the embodiment shown in FIG. S(b), the outer casing /3a in FIG. S(a) is removed, and the portion corresponding to the outer casing 151) is indicated by the symbol /SC.
記号/3cは、電動機を使用する例えばハードデスクの
本体の7部を利用できるので、偏平に構成できる特徴が
ある。即ち本体の1部lSCが外筐/Sbを兼ねている
ものである。本体に設けたゼール軸受3a、3bには回
転軸/が回動自在に支持され、その下端には、カップ状
の軟鋼板で作られた回転子/9aの底面中央部が固定さ
れる。Symbol /3c has the feature that it can be constructed flatly because it can utilize 7 parts of the main body of, for example, a hard disk that uses an electric motor. That is, part ISC of the main body also serves as the outer casing/Sb. A rotary shaft is rotatably supported by Seel bearings 3a and 3b provided on the main body, and the center portion of the bottom surface of a rotor made of a cup-shaped mild steel plate is fixed to the lower end of the rotor.
マグネット回転子/q(第S図(a)と同じもの)が回
転子/9aに貼着されて、N、S極の磁路が閉じられて
いる。A magnet rotor /q (same as in Fig. S (a)) is attached to the rotor /9a, and the magnetic paths of the N and S poles are closed.
電機子磁心/A 、、 /乙−/は、第3図(a)の同
じ記号のものと同じ構成となっているので、マグネット
回転子/9は、電機子コイル、!ia、!ib、・・・
の通電により駆動されて本発明の目的が達成される。The armature cores /A,, /B-/ have the same configuration as those with the same symbols in Fig. 3(a), so the magnet rotor /9 has the armature coil, ! ia,! ib...
The object of the present invention is achieved by being driven by energization.
第6図(a)に示す実施例は、第7図(a)の電機子を
9個に分割した構成となっている。The embodiment shown in FIG. 6(a) has a configuration in which the armature shown in FIG. 7(a) is divided into nine pieces.
外筐/Sbには、電機子磁心/Aa、/Ab、・・・が
、円周面にそって等しいピンチで固定され、それぞれに
電機子コイル5a、5b、・・・が捲着されている。Armature magnetic cores /Aa, /Ab, . . . are fixed to the outer casing /Sb with equal pinches along the circumferential surface, and armature coils 5a, 5b, . . . are wound around each of them. There is.
電機子磁心/Aa、/Ab、・・・の両側の突出部32
a。Projections 32 on both sides of armature core /Aa, /Ab,...
a.
32b、 33a、 33 b 、 ”・は、マグネッ
ト回転子/9のS極回転面に僅かな空隙を介して対向し
ている。32b, 33a, 33b, ''. are opposed to the S-pole rotating surface of the magnet rotor/9 with a slight gap therebetween.
各電機子コイルの両側には、図示していないが、電機子
コイルを収納するようにコ型の軟鋼ヨーク(第3図(C
)について後述するヨーク/6に対応するもの)の磁路
開放端が密着固定されて、磁路を構成し、コ型のヨーク
の中央部は、マグネット回転子/9のN極回転面と僅か
な空隙を介して対向している。Although not shown, on both sides of each armature coil there is a U-shaped mild steel yoke (Fig.
) The open end of the magnetic path of the yoke (corresponding to yoke/6 described later) is tightly fixed to form a magnetic path, and the center part of the U-shaped yoke is slightly in contact with the N-pole rotating surface of the magnet rotor/9. They face each other with a gap in between.
上述した電機子の詳細を第3図(a)(1))(C)に
つき説明する。Details of the above-mentioned armature will be explained with reference to FIGS. 3(a)(1))(C).
第3図(b)(c)は、第3図(a)をそれぞれ矢印G
、H方向よりみた図である。Figures 3(b) and 3(c) are respectively indicated by arrows G in Figure 3(a).
, is a view seen from the H direction.
第3図(a)の電機子コイル5aの左右側には、第3図
(C)に示すコ型の軟鋼ヨーク/Aの磁路開放端が密着
固定されているが、省略して図示していない。The open ends of the magnetic path of the U-shaped mild steel yoke/A shown in FIG. 3(C) are closely fixed to the left and right sides of the armature coil 5a in FIG. 3(a), but are omitted from the illustration. Not yet.
第3図(b)において、コ型のヨーク/6は僅かな空隙
を介してマグネット回転子/?のN極回転面に対向して
いる。In FIG. 3(b), the U-shaped yoke /6 is connected to the magnet rotor /? through a slight gap. It faces the N-pole rotation surface of.
突出部32a、3J!bの端面はS極回転面に僅かな空
隙を介して対向している。点線lは回転軸の位置を示し
ている。従って、N極の磁束は、コ型のヨーク/Aと突
出部32a、32bを通りS極で閉じられる磁路を通っ
ている。Projections 32a, 3J! The end face b faces the S-pole rotating surface with a slight gap in between. A dotted line l indicates the position of the rotation axis. Therefore, the magnetic flux of the north pole passes through the U-shaped yoke/A and the protrusions 32a and 32b, and passes through a magnetic path closed at the south pole.
第3図(c)において、電機子コイル&aによる磁束は
、点線矢印23bと実線矢印23aとなるが、点線矢印
23bの磁束は空間を通り、矢印23hの磁束は、磁性
体を通るので、前者は著しく小さいものとなり、後者の
磁束量は太き(なる。In FIG. 3(c), the magnetic flux due to the armature coil &a is indicated by a dotted arrow 23b and a solid arrow 23a, but the magnetic flux indicated by the dotted arrow 23b passes through space, and the magnetic flux indicated by arrow 23h passes through a magnetic material, so the former becomes extremely small, and the amount of magnetic flux in the latter becomes large.
N極の磁束は、矢印!4a、、24’bとなるので、右
側の磁束は磁束23aと評すの和となり、左側の磁束は
磁束23aと21Iaの差となる。The magnetic flux of the north pole is the arrow! 4a, 24'b, the magnetic flux on the right side is the sum of the magnetic fluxes 23a and the magnetic flux on the left side is the difference between the magnetic fluxes 23a and 21Ia.
従って、マグネット回転子/qは、矢印りの方向の駆動
力が得られて回転する。他の電機子コイルについても上
述した事情は同じなので、直流電動機となるものである
。Therefore, the magnet rotor /q is rotated by obtaining a driving force in the direction of the arrow. The above-mentioned circumstances are the same for other armature coils, so they are DC motors.
マグネット回転子/9を駆動源により回転すると、電機
子コイルに誘起電圧が発生する発電機となる。When the magnet rotor/9 is rotated by a drive source, it becomes a generator that generates an induced voltage in the armature coil.
電機子コイルによる磁束の磁路は上述した磁路以外に1
つある。即ち磁心/4a、突出部32h、32bを通る
磁路である。この磁路を通る磁束は出力トルクに寄与し
な(、反トルクを発生して無効な磁束となるが、突出部
32aと32bの端部間の空隙が大きいので、磁気抵抗
が太き(、磁束量も小さくトルクに有効な矢印、23a
の磁束量を減少せしめることを抑止するとともに、上述
した反トルクの発生を減少せしめる作用がある。The magnetic path of the magnetic flux caused by the armature coil is 1 in addition to the magnetic path described above.
There is one. That is, it is a magnetic path passing through the magnetic core/4a and the protrusions 32h and 32b. The magnetic flux passing through this magnetic path does not contribute to the output torque (but generates counter torque and becomes an ineffective magnetic flux, but since the gap between the ends of the protrusions 32a and 32b is large, the magnetic resistance is large (, Arrow 23a has a small amount of magnetic flux and is effective for torque
This has the effect of suppressing a decrease in the amount of magnetic flux and reducing the generation of the above-mentioned counter torque.
各電機子コイルの磁心/Aa 、 /Ah 、・・・を
通る電根子コイルによる円周方向の磁束は、更に磁気抵
抗が大きいので、矢印23aの磁束量に影響を与えるこ
とない。この点が、第7図(a)の場合と異なり、効率
が良好となる。他の作用効果は前実施例と同様である。The magnetic flux in the circumferential direction due to the root element coils passing through the magnetic cores /Aa, /Ah, . This point is different from the case of FIG. 7(a), and the efficiency is good. Other effects are the same as in the previous embodiment.
上述した各磁路の断面積は、磁束が飽和しないものとす
る必要がある・
次に第S図(C)に示す実施例について説明する。The cross-sectional area of each magnetic path described above must be such that the magnetic flux will not be saturated.Next, the embodiment shown in FIG. S (C) will be described.
第S図(c)において、プラスチック材若しくはアルミ
ダイキャストにより作られた外筐15a、/3bは、外
周部で嵌着され、それぞれの中火部に設けたボール軸受
3a、3bには、回転軸lが回動自在に支持される。In Fig. S (c), the outer casings 15a and 3b made of plastic material or aluminum die-casting are fitted at the outer periphery, and ball bearings 3a and 3b provided in the respective medium heating parts are provided with rotating parts. A shaft l is rotatably supported.
回転軸lには、円板状のマグネット回転子、?/の中央
部が固定される。On the rotation axis l, there is a disk-shaped magnetic rotor, ? The center part of / is fixed.
マグネット回転子3/の外周部の両側は、図示のように
N、S極に/様に磁化されている。Both sides of the outer periphery of the magnet rotor 3/ are magnetized to N and S poles as shown.
記号/g、/g−/は、外筐/、ltbに固定された電
機子磁心で、電機子コイル5a、5b、・・・が装着さ
れる。Symbols /g, /g-/ are armature cores fixed to the outer casing /, ltb, and armature coils 5a, 5b, . . . are attached thereto.
記号30.30−7は外筐15aに埋設された軟鋼ヨー
クで、電機子磁心/g、/g−/とともにN、S極の磁
束を閉じる磁路を構成している。Symbol 30.30-7 is a mild steel yoke embedded in the outer casing 15a, which together with the armature magnetic cores /g and /g-/ constitutes a magnetic path that closes the magnetic flux of the N and S poles.
次に、電機子磁心/g、/g−/、電機子コイルSa、
5b、・・・、軟鋼ヨーク30.30−/の詳細を説明
する。Next, armature core /g, /g-/, armature coil Sa,
5b, . . . , the details of the mild steel yokes 30, 30-/ will be explained.
第6図(b)は、外筐/jbを矢印P方向よりみた平面
図、第6図(c)は外筐15aを矢印Pと反対方向より
みた平面図である。FIG. 6(b) is a plan view of the outer casing /jb viewed from the direction of arrow P, and FIG. 6(c) is a plan view of the outer casing 15a viewed from the direction opposite to arrow P.
第り図(b)において、コ型の磁性体で作られた電機子
磁心/ga、/gb、・・・には、図示のように電機子
コイルja、5b、・・・が捲着される。In Fig. 2(b), armature coils ja, 5b, . . . are wound around armature cores /ga, /gb, . . . made of U-shaped magnetic material as shown in the figure. Ru.
磁心/ga、/gb、・・・は、外筐/&bに設けた凹
部に嵌着固定され、電機子コイルの部分は更に深い凹部
となっている。The magnetic cores /ga, /gb, . . . are fitted and fixed in recesses provided in the outer casing /&b, and the armature coil portion is an even deeper recess.
磁心/ga、/gb、・・・の端部(打点部)は、紙面
に垂直方向に折曲直立した直立部3’la、 311b
、 33a、、、?&b、・・・が設けられる。The ends (dot points) of the magnetic cores /ga, /gb, ... are upright parts 3'la, 311b that are bent in a direction perpendicular to the plane of the paper.
, 33a,...? &b, . . . are provided.
第6図(c)において、外筐/、taの空孔には、軟鋼
ヨーク37a、、、?7b 、3ga、3gb、 ・−
・が埋設固着される。In FIG. 6(c), the holes in the outer casing/, ta are filled with mild steel yokes 37a, . 7b, 3ga, 3gb, ・-
- is buried and fixed.
打点部ll/a 、 II−/b 、 ’l/c 、
9/d 、 −は空孔で、第6図(b)の直立部3’l
a、 3’lb、 、Baa、 33b、 −の端部が
挿入されて磁路が閉じられている。Dot part ll/a, II-/b, 'l/c,
9/d, - is a hole, and the upright part 3'l in Fig. 6(b)
The ends of a, 3'lb, , Baa, 33b, - are inserted to close the magnetic path.
電機子コイルとその磁心の詳細を第3図(d)(e)(
f)について詳説する。The details of the armature coil and its magnetic core are shown in Figure 3(d)(e)(
f) will be explained in detail.
第3図(e)(f)は、第3図(d、)をそれぞれ矢印
G、H方向よりみた図である。FIGS. 3(e) and 3(f) are views of FIG. 3(d) as seen from the directions of arrows G and H, respectively.
第3図(d)の磁心/gaには、第3図(f)に示ずコ
型の磁性体ヨーク/gの磁路開放端が密着固定されてい
るが省略して図示していない。The open end of the magnetic path of a U-shaped magnetic yoke/g, not shown in FIG. 3(f), is closely fixed to the magnetic core /ga in FIG. 3(d), but is not shown for purposes of illustration.
第3図(e)において、マグネット回転子3/(回転軸
の位置は点線/で示される)のN極の磁束は、コ型のヨ
ーク/g、磁心/ga、直立部3弘a、軟鋼ヨーク37
aを通り、S極で閉じられる磁路となっている。軟鋼ヨ
ーク37aは、マグネット回転子3/のS極回転面に僅
かな空隙を介して対向し、コ型のヨーク1gの中央部は
、僅かな空隙を介してN極回転面に対向している。In Fig. 3(e), the magnetic flux of the N pole of the magnet rotor 3/ (the position of the rotation axis is indicated by the dotted line/) is as follows: U-shaped yoke/g, magnetic core/ga, upright part 3hiroa, mild steel York 37
It is a magnetic path that passes through a and is closed at the south pole. The mild steel yoke 37a faces the S-pole rotating surface of the magnet rotor 3/ with a slight gap in between, and the center portion of the U-shaped yoke 1g faces the N-pole rotating surface with a slight gap in between. .
上述したN極の磁束は、第3図(f)において、矢印、
24a、211bとして示されている。The magnetic flux of the north pole mentioned above is indicated by the arrow,
24a, 211b.
電機子コイル5aによる磁束は、点線矢印:13b。The magnetic flux due to the armature coil 5a is indicated by a dotted arrow: 13b.
実線矢印23aとして示され、矢印2310の磁束は、
空間を介して閉じられるので著しく小さく、大部分の磁
束は矢印、23aの磁束となる。The magnetic flux of arrow 2310, shown as solid arrow 23a, is
Since it is closed through a space, it is extremely small, and most of the magnetic flux becomes the magnetic flux shown by the arrow 23a.
電機子コイル5aの右側の磁束は、矢印λ3aと矢印2
11bの和となり、左側の磁束は、矢印23aと矢印2
<I!aの差となるので、マグネット回転子3/は矢印
り方向の駆動トルクが発生して回転する。The magnetic flux on the right side of the armature coil 5a is indicated by arrow λ3a and arrow 2.
11b, and the magnetic flux on the left side is the sum of arrow 23a and arrow 2.
<I! Since there is a difference in a, the magnet rotor 3/ generates a driving torque in the direction of the arrow and rotates.
他の電機子コイルについても上述した事情は同じなので
、マグネット回転子3/は/方向に駆動される直流電動
機となる。Since the above-mentioned circumstances are the same for the other armature coils, the magnet rotor 3/ becomes a DC motor driven in the / direction.
マグネット回転子31を駆動源により回転すると、電機
子コイルに発電力が発生して発電機となる。When the magnet rotor 31 is rotated by a drive source, generating power is generated in the armature coil and becomes a generator.
各磁路の断面積は、磁束が飽和しない大きさとされてい
る。電機子コイル5aによる磁束は、磁心/ga、軟鋼
ヨーク3りa、37bを通って閉じられる磁路な通るも
のもあるが、軟鋼ヨーク37aと37bの距離が大きい
ので、磁束量は著しく小さい。The cross-sectional area of each magnetic path is set to a size that does not saturate the magnetic flux. The magnetic flux generated by the armature coil 5a passes through a magnetic path closed through the magnetic core/ga and the mild steel yokes 3a and 37b, but since the distance between the mild steel yokes 37a and 37b is large, the amount of magnetic flux is extremely small.
磁心/+!+a 、 /gb 、 /、!rc 、 /
、?dを円周方向に通る磁束も磁気抵抗が大きいので、
磁束量は著しく小さい。Magnetic core/+! +a, /gb, /,! rc, /
,? The magnetic flux passing through d in the circumferential direction also has a large magnetic resistance, so
The amount of magnetic flux is extremely small.
前者の磁気抵抗を第2の磁気抵抗、後者の磁気抵抗を第
3の磁気抵抗、コ型のヨーク/gを通る磁束の磁気抵抗
を第1の磁気抵抗と呼称すると、第1の磁気抵抗は第コ
、第3の磁気抵抗に対して著しく小さくなる。If the former magnetic resistance is called the second magnetic resistance, the latter magnetic resistance is called the third magnetic resistance, and the magnetic resistance of the magnetic flux passing through the U-shaped yoke/g is called the first magnetic resistance, then the first magnetic resistance is The magnetic resistance becomes significantly smaller than the third magnetic resistance.
従って出力トルクに有効な矢印23aの磁束が著しく太
き(なり、有効な手段となるものである。Therefore, the magnetic flux indicated by the arrow 23a, which is effective for output torque, becomes significantly thicker (and becomes an effective means).
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.
第3図(g)(h)に示す実施例は、更に効率と出力を
増大せしめる手段を示すものである。The embodiments shown in FIGS. 3(g) and 3(h) show means for further increasing efficiency and output.
第3図[株])は、第3図(a)の突出部3.2aを除
去したものである。他の電機子コイルの場合も同様に構
成されている。他の電機子コイル部分も同じ構成となっ
ている。FIG. 3 [Co., Ltd.] is a diagram in which the protrusion 3.2a of FIG. 3(a) has been removed. The other armature coils are similarly constructed. The other armature coil parts have the same configuration.
電機子コイルによる磁束の通る点線!/aで示す磁路の
磁気抵抗は、突出部3.2aがないので、空気中を通る
磁路部分が増大して、第2の磁気抵抗が著しく増大する
。Dotted line where the magnetic flux from the armature coil passes! As for the magnetic resistance of the magnetic path indicated by /a, since there is no protrusion 3.2a, the portion of the magnetic path passing through the air increases, and the second magnetic resistance increases significantly.
従って、第3図(C)のヨーク/乙を通る出力に有効な
磁束量を増大する作用効果がある。Therefore, there is an effect of increasing the amount of magnetic flux effective for the output passing through the yoke/B in FIG. 3(C).
第3図(h)は、第3図(d)の磁心/gaの直立部3
4’b及びこれと連結する軟鋼ヨーク3’/bを除去し
たものである。他の電機子部分も同じ構成となっている
。FIG. 3(h) shows the upright part 3 of the magnetic core/ga in FIG. 3(d).
4'b and the mild steel yoke 3'/b connected thereto have been removed. The other armature parts have the same configuration.
電機子コイルによる磁束の通る点線、2/aで示す第2
の磁気抵抗は、軟鋼ヨーク37bと直立部34’bがな
いので著しく増大して、第3図(f)のコ型のヨーク/
gを通る出力に有効な磁束量を増大する作用効果がある
。Dotted line through which the magnetic flux from the armature coil passes, the second line indicated by 2/a
Since there is no mild steel yoke 37b and no upright portion 34'b, the magnetic resistance of the U-shaped yoke/
This has the effect of increasing the amount of magnetic flux effective for the output passing through g.
第2図(a)(b)に示す本発明装置においては、毎分
70万回転位の高速回転でも、回転子&a、llb。In the apparatus of the present invention shown in FIGS. 2(a) and 2(b), even when rotating at a high speed of approximately 700,000 revolutions per minute, the rotor &a,llb.
/θa、#7bが軟鋼製なので、遠心力による破損が防
止される特徴がある。第2図(a)の場合には、マグネ
ットtiの外周にニッケルスリーブ3を被冠とすると、
遠心力破損が防止される。/θa and #7b are made of mild steel, which prevents damage due to centrifugal force. In the case of FIG. 2(a), if the outer periphery of the magnet ti is covered with a nickel sleeve 3,
Centrifugal force damage is prevented.
第2図(c)、第S図(a)(b)(C)に示す実施例
では、マグネット回転子となっているので、その導磁率
が空気と同じ位となる。従って第2の磁気抵抗が犬き(
なり、電機子コイルによる出力トルクに有効な矢印23
aの磁束量が増加する特徴がある。又反トルクの発生も
小さくなる。In the embodiments shown in FIG. 2(c) and FIGS. S(a), (b), and (C), the rotor is a magnetic rotor, so its magnetic permeability is about the same as that of air. Therefore, the second magnetic resistance is small (
, arrow 23 is effective for the output torque by the armature coil.
It is characterized by an increase in the amount of magnetic flux a. In addition, the generation of counter torque is also reduced.
次に本発明装置を発電機若しくは電動機として構成した
場合の特徴を次に説明する。Next, the features when the device of the present invention is configured as a generator or an electric motor will be described below.
電機子コイルには、常にl方向にl定の電流が流れてい
るので、蓄積されている磁気エネルギの変化がない。従
って、電動機の場合にはトルクリプルのない出力トルク
が得られ、発電機の場合には、電圧リプルを含まない回
動速度に比例する電圧出力が得られる特徴がある。又速
度変動のある場合には、応答性の早い電圧出力が得られ
る特徴があるので、タコジェネレータとして有効な技術
を供与できる。Since a constant current of l always flows in the armature coil in the l direction, there is no change in the stored magnetic energy. Therefore, in the case of an electric motor, an output torque without torque ripple can be obtained, and in the case of a generator, a voltage output proportional to the rotation speed without voltage ripple can be obtained. Furthermore, when there is a speed fluctuation, a voltage output with quick response can be obtained, so it can provide an effective technology as a tacho generator.
ブラシレスの構成となり、電機子コイルの通電制御の為
の電子回路が不要となるので小型廉価で耐熱性のある発
電機若しくは電動機が得られる。Since it has a brushless configuration and does not require an electronic circuit for controlling energization of the armature coil, a small, inexpensive, and heat-resistant generator or motor can be obtained.
電機子コイルの通電の切換の為の整流装置が不要となる
特徴がある。It has the feature that a rectifier for switching the energization of the armature coil is not required.
電機子コイルの磁気エネルギの蓄積と放出がないので、
高速度でも反トルクの発生がなく、効率の良好な高速電
動機が得られる。又鉄損がないので効率が良好となる。Since there is no storage and release of magnetic energy in the armature coil,
Even at high speeds, there is no generation of counter torque, and a high-speed electric motor with good efficiency can be obtained. Furthermore, since there is no iron loss, efficiency is improved.
電機子電流が変化な(、又その方向も変らないので、電
磁的なノイズと機械振動の発生が除去される特徴がある
。Since the armature current does not change (nor does its direction change), it has the characteristic of eliminating electromagnetic noise and mechanical vibration.
電動機の場合に、複数個ある電機子コイルの7個を発電
コイルとして使用し、他をトルク発生のコイルとするこ
とにより、発電コイルの出力により電機子コイルの通電
制御を行なうことができるので、定速制御を行なうこと
ができる。発電コイルの出力は時間お(れがないので、
正確で応答性のある定速制御が得られる特徴がある。In the case of an electric motor, by using seven of the multiple armature coils as power generating coils and using the others as torque generating coils, it is possible to control the energization of the armature coils using the output of the power generating coils. Constant speed control can be performed. Since the output of the generator coil does not lag over time,
It has the characteristic of providing accurate and responsive constant speed control.
第1の効果
トルクリプルのない平坦なトルク特性のある電動機若し
くはりプル電圧のない発電機が得られる。First effect: A motor with flat torque characteristics without torque ripple or a generator with no ripple voltage can be obtained.
第2の効果
整流装置が不要となり、ブラシレスとなり、又電機子電
流制御の為の通電制御回路が除去される。The second effect rectifier is not required, the structure is brushless, and the energization control circuit for armature current control is eliminated.
第3の効果
反トルクの発生がないので、高速度電動機を得ることが
できる。Third effect: Since no reaction torque is generated, a high-speed electric motor can be obtained.
第りの効果
鉄損がな(、反トルクの発生もないので効率の良好な電
動機若しくは発電機を得ることができる。The first effect is that there is no iron loss (and no counter torque is generated), so a highly efficient electric motor or generator can be obtained.
第5の効果
電機子コイルの通電量は変化な(、又通電方向も変らな
いので、電磁ノイズと機械振動が著しく小さくなる。Fifth effect: Since the amount of current flowing through the armature coil does not change (and the direction of current flowing does not change either, electromagnetic noise and mechanical vibrations are significantly reduced).
第6の効果
第d図(a) (b)の実施例では、高速度回転の電動
機が得られ、第2図(c)第S図(a)(b)(c)の
実施例では、第コ、第3の磁気抵抗を太き(できるので
、出力トルクに有効な電機子コイルによる磁束量を増大
することができる。Sixth Effect: In the embodiments shown in Figures d(a) and (b), a high-speed rotating electric motor is obtained, and in the embodiments shown in Figures 2(c) and S(a), (b), and (c), Since the third magnetic resistance can be made thicker, the amount of magnetic flux generated by the armature coil, which is effective for output torque, can be increased.
第7の効果
相の切換がないので、鉄損がない。従って、磁心として
軟鋼材若しくは、軟鋼粉、珪素鋼粉の焼結したものを使
用することができる。従って構成が容易となる。Since there is no switching of the seventh effect phase, there is no iron loss. Therefore, a soft steel material, or a sintered product of mild steel powder or silicon steel powder can be used as the magnetic core. Therefore, the configuration becomes easy.
第1図は、本発明装置のマグネット回転子によるトルク
発生と誘起電圧発生の原理の説明図、第2図は、本発明
装置の構成の説明図、第3図は、固定電機子の展開図、
第4図は、電機子コイルと電機子磁心の詳細な説明図、
第S図は、本発明装置の他の実施例の説明図、第4図は
、第S図示の実施例の電機子コイルを含む外筺の平面図
、第7図は、第S図(a)(b)の実施例の電機子コイ
ルと電機子磁心の詳細な説明図、第3図は、第S図(a
)(1))(C)の実施例の電機子コイルと電機子磁心
の詳細な説明図をそれぞれ示す。
ハ・・回転軸、 Ja、、2b・・・側板、 3a、3
b −・・軸受、 Q、&a、’I”o、10,10a
、10b。
/9 、3/・・・マグネットと回転子、 5a、5
b、・・・電機子コイル、 7・・・負荷、 ga、
gb、・・・通電方向、 7 a + ? b y・
・・磁力線の方向、 3・・・ニッケルスリーブ、
g・・・巻枠(コア)、 9・・・励磁コイル、 /
/、15a、/、S’b、15cm外筐、/、?a
、 /、?b 、 ・・・ 、 /乙 、 /乙
−/、1g、/If−/、/乙a 。
l乙1) + ”・r 1g a + 1g b 、
’12−・・電機子磁心、 侵a。
4Qb、・=、、?!a、、?、2b、3..?a、、
?3b、・・−、/lIa。
/4’b、・・・電機子磁心の突出部、 B・・・電動
機の外筐部分、 、?7a 、 37 b 、 −軟鋼
ヨーク、 27寸a、コ3b、コ4a、評b 、 2’
l・・・磁束の方向、 、2コ・・・コイルの捲枠、
/9a・・・軟鋼円板、 り/a、lI/b。
パ°空孔、 311a、 34’b 、 33a、 3
3b、 −電機子磁心の厘立部、 /2 、 /4 、
1g 、 23・・・コ型のヨーク。Fig. 1 is an explanatory diagram of the principle of torque generation and induced voltage generation by the magnetic rotor of the device of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of the configuration of the device of the present invention, and Fig. 3 is a developed view of the fixed armature. ,
Figure 4 is a detailed explanatory diagram of the armature coil and armature core,
Fig. S is an explanatory diagram of another embodiment of the device of the present invention, Fig. 4 is a plan view of the outer casing containing the armature coil of the embodiment shown in Fig. S, and Fig. 7 is a ) (b) A detailed explanatory diagram of the armature coil and armature magnetic core of the embodiment, FIG.
)(1)) Detailed explanatory diagrams of the armature coil and armature core of the embodiment of (C) are shown, respectively. C...Rotating shaft, Ja,, 2b...Side plate, 3a, 3
b - Bearing, Q, &a, 'I''o, 10,10a
, 10b. /9, 3/... magnet and rotor, 5a, 5
b,...armature coil, 7...load, ga,
gb, ... current direction, 7 a +? b y・
...Direction of magnetic field lines, 3...Nickel sleeve,
g... Winding frame (core), 9... Excitation coil, /
/, 15a, /, S'b, 15cm outer casing, /,? a
, /,? b, ..., /Otsu, /Otsu-/, 1g, /If-/, /Otsua. 1) + ”・r 1g a + 1g b,
'12-... Armature core, erosion a. 4Qb,...=,,? ! a...? , 2b, 3. .. ? a,,
? 3b,...-,/lIa. /4'b,...Protruding part of the armature core, B...Outer casing part of the motor, ? 7a, 37b, - Mild steel yoke, 27 dimensions a, ko 3b, ko 4a, review b, 2'
l... Direction of magnetic flux, , 2... Coil winding frame,
/9a...mild steel disc, RI/a, 1I/b. Hole, 311a, 34'b, 33a, 3
3b, - standing portion of armature core, /2, /4,
1g, 23... U-shaped yoke.
Claims (3)
1の回転子と、第1の回転子と同形で、外周面が反対極
で1様に磁化されている第2の回転子と、第1、第2の
回転子を内部に収納する非磁性体の外筐ならびにその両
側に固着された非磁性体の第1、第2の側板と、第1、
第2の側板の中央部に設けた軸受に回動自在に支持され
た回転軸と、第1、第2の回転子の外周回転面が空隙を
介して外筐内面に対向するように第1、第2の回転子を
離間して回転軸に固定する手段と、外筐内面にそって外
側円弧面が順次に互いに設定された空隙を介して固着さ
れた複数個の磁性体で作られた円筒状の第1、第2、・
・・の固定電機子と、該電機子の円筒部より円筒面にそ
って所定の巾で突出されるとともに、突出部の内側が僅
かな空隙を介して第2の回転子の外周面と対向する第1
の突出部と、第1の突出部を避けて、磁心となる円筒部
に捲着された複数個の電機子コイルと、該電機子コイル
の配置される円周方向の両側において、電機子コイルを
内部に収納するように固定電機子内側より突出され、突
出部が第1の回転子の外周回転面と僅かな空隙を介して
対向し、該電機子コイルによる磁束の磁路を閉じて、磁
気抵抗が小さくなるように構成された磁性体の第2の突
出部と、該磁気抵抗を第1の磁気抵抗、電機子コイルの
磁心となる前記した円筒部及びその両側の第1の突出部
を通る電機子コイルによる磁束の磁気抵抗を第2の磁気
抵抗、電機子コイルの磁心となる前記した円筒部の円周
方向に通る電機子コイルによる磁束の磁気抵抗を第3の
磁気抵抗と呼称したときに、第2、第3の磁気抵抗に対
して第1の磁気抵抗を最も小さく構成する手段と、第1
、第2の回転子の回転により、各電機子コイルに誘起し
た発電電圧を導出する発電機若しくは各電機子コイルに
通電したときに、第1、第2の回転子に1方向の出力ト
ルクを発生する直流電動機のいづれかとして構成された
ことを特徴とする電磁回転機。(1) A disk-shaped first rotor whose outer circumferential surface has the same polarity and is uniformly magnetized, and a disk-shaped first rotor whose outer circumferential surface has the same polarity and is uniformly magnetized; a non-magnetic outer casing that houses the second rotor and the first and second rotors; first and second non-magnetic side plates fixed to both sides of the outer casing;
A rotating shaft rotatably supported by a bearing provided in the center of the second side plate and the first and second rotors are arranged such that the outer rotating surfaces of the first and second rotors face the inner surface of the outer casing with a gap in between. , a means for fixing the second rotor to the rotating shaft at a distance, and a plurality of magnetic materials whose outer arcuate surfaces are sequentially fixed to each other through gaps set along the inner surface of the outer casing. Cylindrical first, second,
A fixed armature, which is protruded from the cylindrical part of the armature by a predetermined width along the cylindrical surface, and the inside of the protruding part faces the outer circumferential surface of the second rotor through a slight gap. First thing to do
A plurality of armature coils are wound around a cylindrical part serving as a magnetic core, avoiding the first protrusion, and the armature coils are arranged on both sides of the circumferential direction where the armature coils are arranged. is protruded from the inside of the fixed armature so as to be housed therein, and the protruding portion faces the outer circumferential rotating surface of the first rotor with a slight gap therebetween, closing the magnetic path of the magnetic flux caused by the armature coil, A second protrusion of a magnetic material configured to have a small magnetic resistance; The magnetic resistance of the magnetic flux due to the armature coil passing through the armature coil is called the second magnetic resistance, and the magnetic resistance of the magnetic flux due to the armature coil passing in the circumferential direction of the cylindrical part, which is the magnetic core of the armature coil, is called the third magnetic resistance. means for configuring the first magnetic resistance to be the smallest with respect to the second and third magnetic resistance;
, when energizing the generator or each armature coil that derives the generated voltage induced in each armature coil by the rotation of the second rotor, output torque in one direction is applied to the first and second rotors. An electromagnetic rotating machine characterized in that it is configured as a DC motor that generates direct current.
回転側面の外側がN極に1様に磁化され、内側がS極に
1様に磁化され、反対側の回転側面の外側がS極に1様
に磁化され、内側がN極に1様に磁化されたN、S磁極
と、回転側面の1つに貼着されてN、S磁極の磁路を閉
じる磁性体板と、非磁性体で作られた外筐に設けた軸受
により回動自在に支持された回転軸と、マグネット回転
子の磁極の磁路開放面が空隙を介して外筐面に対向する
ようにマグネット回転子を回転軸に固定する手段と、外
筐内側の円周面にそって、電機子コイルの磁心が、順次
に互いに設定された空隙を介して固着された複数個の第
1、第2、・・・の固定電機子と、該電機子の電機子コ
イルの磁心の側部より所定の巾で径方向に突出されると
ともに、突出部の内側が僅かな空隙を介して、マグネッ
ト回転子の内側の磁極面と対向する第1の突出部と、磁
心に捲着された複数個の電機子コイルと、該電機子コイ
ルの配置される円周方向の両側において、電機子コイル
を内部に収納するように、固定電機子の磁心の両側より
突出され、突出部がマグネット回転子の外側の磁極面と
僅かな空隙を介して対向し、該電機子コイルによる磁束
の磁路を閉じて磁気抵抗が小さくなるように構成された
磁性体の第2の突出部と、該磁気抵抗を第1の磁気抵抗
、電機子コイルの磁心及びその両側の第1の突出部を通
る電機子コイルによる磁束の磁気抵抗を第2の磁気抵抗
、電機子コイルの磁心による円周方向の磁路を通る磁束
の磁気抵抗を第3の磁気抵抗と呼称したときに、第2、
第3の磁気抵抗に対して第1の磁気抵抗を最も小さく構
成する手段と、第1、第2の回転子の回転により、各電
機子コイルに誘起した発電電圧を導出する発電機若しく
は各電機子コイルに通電したときに、第1、第2の回転
子に1方向の出力トルクを発生する直流電動機のいづれ
かとして構成されたことを特徴とする電磁回転機。(2) A disc-shaped magnetic rotor, the outside of one rotating side of the rotor is uniformly magnetized as a N pole, the inside is uniformly magnetized as an S pole, and the outside of the opposite rotating side is uniformly magnetized as an S pole, and the N, S magnetic pole is uniformly magnetized as an N pole on the inside, and a magnetic plate is attached to one of the rotating sides to close the magnetic path of the N, S magnetic pole. , a rotating shaft rotatably supported by a bearing provided in an outer casing made of non-magnetic material, and a magnet so that the open magnetic path surface of the magnetic poles of the magnet rotor face the outer casing surface with an air gap between them. means for fixing the rotor to the rotating shaft; and a plurality of first and second coils, each of which has a magnetic core of an armature coil fixed to the other along the inner circumferential surface of the outer casing through gaps set in sequence. The fixed armature of , . a first protrusion facing the inner magnetic pole surface; a plurality of armature coils wound around the magnetic core; The magnetic core of the fixed armature is protruded from both sides so as to be housed, and the protruding portions face the outer magnetic pole surface of the magnet rotor with a slight air gap between them, closing the magnetic path of the magnetic flux caused by the armature coils, thereby increasing the magnetic field. A second protrusion of a magnetic material configured to have a small resistance, a magnetic flux generated by the armature coil passing through the magnetic core of the armature coil and the first protrusions on both sides thereof The magnetic resistance of the armature coil is called the second magnetic resistance, and the magnetic resistance of the magnetic flux passing through the circumferential magnetic path due to the magnetic core of the armature coil is called the third magnetic resistance.
means for configuring the first magnetic resistance to be the smallest with respect to the third magnetic resistance, and a generator or each electric machine that derives a generated voltage induced in each armature coil by rotation of the first and second rotors. An electromagnetic rotating machine characterized in that it is configured as one of a DC motor that generates output torque in one direction in first and second rotors when a child coil is energized.
れるとともに、回転軸が外筐側板に設けた軸受により支
持された円板状のマグネット回転子と、2つの側板がそ
れぞれマグネット回転子のN、S磁極に空隙を介して対
向する非磁性体により作られた外筐と、1つの側板の円
周面にそって電機子コイルの磁心が、順次に互いに設定
された空隙を介して固着された複数個の第1、第2、・
・・の固定電機子と、該電機子の電機子コイルの磁心側
部より所定の巾で突出されるとともに、突出部がマグネ
ット回転子の外側をまわって反対側の磁極面に僅かな空
隙を介して対向して磁路を閉じるように、端部が他の1
つの側板に固定された第1の突出部と、磁心に捲着され
た複数個の電機子コイルと、該電機子コイルの配置され
る円周面の両側において、電機子コイルを内部に収納す
るように、固定電機子の磁心の両側より突出され、突出
部がマグネット回転子の1つの磁極面と僅かな空隙を介
して対向し、該電機子コイルによる磁束の磁路を閉じて
磁気抵抗が小さくなるように構成された磁性体の第2の
突出部と、該磁気抵抗を第1の磁気抵抗、電機子コイル
の磁心及びその両側の第1の突出部を通る電機子コイル
による磁束の磁気抵抗を第2の磁気抵抗、電機子コイル
の磁心による円周方向の磁路を通る磁束の磁気抵抗を第
3の磁気抵抗と呼称したときに、第2、第3の磁気抵抗
に対して第1の磁気抵抗を最も小さく構成する手段と、
第1、第2の回転子の回転により、各電機子コイルに誘
起した発電電圧を導出する発電機若しくは各電機子コイ
ルに通電したときに、第1、第2の回転子に1方向の出
力トルクを発生する直流電動機のいづれかとして構成さ
れたことを特徴とする電磁回転機。(3) A disc-shaped magnetic rotor whose rotating surfaces on both sides are uniformly magnetized to N and S poles, and whose rotating shaft is supported by a bearing provided on the outer casing side plate, and two side plates, respectively. An outer casing made of a non-magnetic material that faces the N and S magnetic poles of the magnet rotor through an air gap, and an air gap in which the magnetic core of the armature coil is sequentially set to each other along the circumferential surface of one side plate. A plurality of first, second, .
The fixed armature of ... is protruded from the magnetic core side of the armature coil of the armature by a predetermined width, and the protruding part goes around the outside of the magnet rotor to create a slight air gap on the opposite magnetic pole surface. The ends are connected to the other one so as to close the magnetic path by facing each other through the
a first protrusion fixed to one side plate, a plurality of armature coils wound around a magnetic core, and the armature coils housed inside on both sides of the circumferential surface on which the armature coils are arranged. The protrusions protrude from both sides of the magnetic core of the fixed armature, and the protrusions face one magnetic pole surface of the magnet rotor with a slight air gap between them, closing the magnetic path of the magnetic flux caused by the armature coil and reducing magnetic resistance. A second protrusion of the magnetic material configured to be small; When the resistance is called the second magnetic resistance and the magnetic resistance of the magnetic flux passing through the circumferential magnetic path by the magnetic core of the armature coil is called the third magnetic resistance, the second and third magnetic resistances are means for configuring the magnetic resistance of 1 to the smallest;
A generator that derives the generated voltage induced in each armature coil by the rotation of the first and second rotors, or when each armature coil is energized, outputs in one direction to the first and second rotors. An electromagnetic rotating machine characterized in that it is configured as any DC motor that generates torque.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33264989A JPH03195349A (en) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | Electromagnetic rotary machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33264989A JPH03195349A (en) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | Electromagnetic rotary machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03195349A true JPH03195349A (en) | 1991-08-26 |
Family
ID=18257322
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33264989A Pending JPH03195349A (en) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | Electromagnetic rotary machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03195349A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090091198A1 (en) * | 2007-10-05 | 2009-04-09 | Rolls-Royce Plc | Flux-switching machine |
-
1989
- 1989-12-25 JP JP33264989A patent/JPH03195349A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090091198A1 (en) * | 2007-10-05 | 2009-04-09 | Rolls-Royce Plc | Flux-switching machine |
US8508095B2 (en) * | 2007-10-05 | 2013-08-13 | Rolls-Royce Plc | Flux-switching machine |
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