JPH04109896A - リラクタンス型電動機のトルクリプル除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 トルクリプルのない平坦な出力トルク特性の要求される
場合に負荷の駆動源として利用される。

例えば各種の自動機の負荷を駆動するサーボ装置の駆動
源として利用される。

〔従来の技術〕

ｊ７ラクタンス型の電動機は、ドルクリグルが大きく、
これを除去することが技術的に困難な為に従来の技術は
ない。しかし類似した技術として、同一出願人による特
開昭ｓｓ　−ｑｑｓｓｓ号がある。

この技術は、マグネット回転子を有する直流電動機に適
用できるが、後述する理由により、リラクタンス型の電
動機には適用することは不可能である。

〔本発明が解決しようとしている課題〕一般のマグネッ
ト回転子を有する直流電動機は、電機子コイルの通電電
流の変化に対応して出力トルクが変化するが、出力トル
クと回転角度のトルク曲線は高さが変化するのみでトル
ク波形は変化しない。

従って、トルクリプルを除去する為に通電電流を回転角
度に対応して変化する技術は知られている。例えば同じ
出願人による前述した特公昭５５ｑｑｓｓｓ等である。

リラクタンス型の電動機は、上述したトルクリプル除去
の技術は開発されていない。

その理由は次に述べることにある。

リラクタンス型の電動機のトルク曲線は、第９図のグラ
フに示されているように、励磁コイルの通電電流値によ
り、トルク曲線の波形が変化する。

低電流の場合には比較的平坦でトルクリプルがないが、
電流値が増大すると、トルクのピーク値が発生し、その
波形も変化する。

従って従来の技術を適用してトルクリプルを除去するこ
とは不可能である。

精密なサーボ装置の場合には、少なくとも定格出力トル
クの３０％以下において、トルクリプルは数多以下とす
ることが必要である。従ってリラクタンス型の電動機は
出力トルクが著しく大きく、効率良好て廉価となる利点
があるにもかかわらずサーボ装置には使用できない現状
にある。

本発明装置は、上述した問題点となっている課題を解決
する為のものである。

〔課題を解決する為の手段〕

リラクタンス型の電動機において、回転子が１回転する
間若しくは同じ波形のトルクの繰返されている１つの区
間の位置検知を行なって、原点信号となる電気パルス信
号より順次に複数個の電気パルス信号を得る装置と、電
動機の定格トルク出力の１／２位より以下の所要の複数
系列の通電電流に分割し、分割された複数系列の通電電
流を通電し装置と、該アナログ検出電気信号若しくはそ
の逆数値を複数系列のデジタル信号に変換するＡ−Ｄ変
換回路と、前記した原点信号となる電気パルス信号より
順次に続く複数個の電気パルス信号を番地として、前記
した複数系列のデジタル信号を、対応する複数個のＲＯ
Ｍに書き込む手段と、電動機を駆動する為に通電したと
きに、前記した複数系列の通電電流を検知して、対応す
る複数個のデジタル電気信号を得る電気回路と、電動機
に電圧を印加して通電駆動したときに、原点信号となる
電気パルス信号より順次に続く複数個の電気パルス信号
により、前記した通電電流に対応するデジタル電気信号
により選択されたＲＯＭに書き込まれたデータを読み出
して、該データをアナログ信号に変換するＤ−Ａ変換回
路と、該アナログ信号により、電動機の通電電流のチョ
ッパ制御を行なってトルクリプルを消滅せしめるととも
に、通電電流値を指令電気信号に対応する電流値とする
通電制御回路とより構成されたものである。

〔作用〕

コ相の電動機の場合に、第７．第２の相の励磁コイルを
それぞれ第１．第７及び第２．第２の励磁コイルと呼称
する。

各励磁コイルの正トルクの発生する区間（電気角で１ｇ
０度の区間）の中央部の電気角で９０度の区間のみを通
電すると、発生する出力トルクは連続したものとなる。

励磁コイルの各電流値（定電流）Ｉｎ・・・ｎ＝／。

；、３．・・・のときのトルク曲線を電動機の回転子の
／回転毎に実測し、これをＴｎとする。

Ｔｎ＝ｆｎ（のＩｎ となる。’ｒｎはｆｎ（”）に対応するトルクリプルが
ある。

次にＦｎ（の＝に／ｆｎ（ｓ）を求める。Ｋは常数であ
る。

チョッパ回路により、工ｎＦｎ（のの波形に比例した通
電を励磁コイルに行なうと、出力トルクＴｎ＝ｆｎ（Ｉ
９）Ｉｎなので、Ｉｎの代りに工ｎＦｎ（のの通電が行
なわれ、このときの出力トルクはｆｎ（θ）工ｎＦｎ（
ＩＩ）＝に工ｎとなる。

従ってリプルトルクが消滅する作用がある。

上述した理論により、本発明装置が実施する手段は次に
述べることである。

第１に、生産された電動機毎に、設定された前述したＩ
Ｈ（ｎ＝＝／、２．・・・）に対応する電流を通電し、
／回転の間におけるトルクを測定する。

このときに、シャフトエンコーダ若しくはこれに類似し
た装置により、電動機の回転位置、即ちシャフトエンコ
ーダより原点となる電気パルス信号より、順次に得られ
る電気パルス信号に対応した回転位置の出力トルクを測
定する。

第２に、上記したトルクの測定値をデジタル信号に変換
して、■□に対応するｎ系列のＦｎ（θ）に対応するデ
ジタル信号をｎ個のＲＯＭにそれぞれ書き込み、電動機
が通電駆動されたときに、通電電流Ｉｎに対応するＲＯ
Ｍよりデジタル信号を読み出して、これをアナログ信号
に変換し、アナログ信号により通電電流を制御してトル
クリアルを消滅せしめる。

又同時に、通電電流値を指令する電気信号により通電電
流値を制御する。

３相片波の通電の場合にも上述した作用は同一で、リプ
ルトルクを消滅せしめる作用がある。

３相両波の場合は、同じ構成の後述するＡ、Ｂ相の励磁
コイル二組の通電制御を行なうことにより同じ作用があ
る。

上述しに手段により、電動機のトルクリプルは完全に除
去される。量産時に、電動機に複数個のＲＯＭを付設す
ることにより、製品の／個／個の特性が改善されて、ト
ルクリプルが消滅される。

ＲＯＭより読み出されたアナログ信号に通電電流を指令
する規準電圧を乗算することにより、所要の出力トルク
を得ることができるので、サーゼ制御を行なうことがで
きる。

電動機が、／回転する間に、コ相の電動機の場合には電
気角で９０度の区間のトルク波形は同一波形で繰返され
る。３相の電動機の場合には、電気角で１２０ｇの区間
のトルク波形は同一波形で繰返される。

従って、繰返される区間の１つのトルク曲線に対応する
アナログ電気信号をデジタル信号としてＲＯＭに書き込
んで、同じ手段により励磁電流を制御しても同じ目的が
達成できる。

この場合には、ＲＯＭのメモリを少なくすることができ
る作用がある。

前記したようにＦｎ（１９）をＲＯＭに書き込み、これ
を読み出してアナログ信号とし、これより前述したよう
にＦｎ（１９）を算出し、■ｎＦｎ（＃）の通電をする
手段について説明したが、ｆｎ（のを実測して、これを
ＲＯＭに書き込み、これを読み出してアナログ電気信号
とし、これよりＦｎ（のを算出し、これにより通電電流
を制御しても同じ目的が達成される作用がある。

〔実施例〕

第１図以降について本発明の詳細な説明する。

各図面の同一記号のものは同一部材なので、その重複し
た説明は省略する。以降の角度表示はすべて電気角で表
示する。

最初に、本発明が適用されるリラクタンス型の電動機に
ついて説明する。

第３図（ａ）は、３相両波通電の場合の回転子の突極と
磁極の展開図である。

第３図（ａ）において、回転子ｌは矢印Ａ−／方向に回
転する。その突極／ａ、／ｂ、・・・の巾は１１０度、
それぞれは３４０度の位相差で等しいピッチで配設され
ている。

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／乙には、磁極／Ａａ　、　／Ａｂ　、　／
ＡＣ、／乙ｄ、／Ａｅ、／乙ｆが、それ等の巾が１ｇＯ
度で、等しい離間隔で配設されている。突極と磁極の巾
は１ｇＯ度で等しくされている。突極数は７個、磁極数
は６個である。

第３図（ａ）のコイル／（７ａ　、１０ｂ　、１０ｃ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／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。

コイル１０ａ、１０ｂ、１０ｃは／２０＃離間している
。

コイルはＳミリメートル径で１００ターン位の空心のも
のである。

第６図に、コイル１０ａ、１０ｂ、１０ｃより、位置検
知信号を得る為の装置が示されている。

第６図において、コイル１０ａ、抵抗／２ａ、　／２’
Ｄ　。

／２ｃはブリッジ回路となり、コイル１０ａが突極／ａ
、／ｂ、・・・に対向していないときには平衡するよう
に調整されている。

従って、ダイオード／／ａ、コンデンサ／ｊａ−／なら
びにダイオード７１ｂ、コンデンサ／２ｂ−／よりなる
ローパスフィルタの出力は等しく、オペアンプ１５ｂの
出力はローレベルとなる。

記号／／は発振器で／メガサイクル位の発振が行なわれ
ている。コイル１０ａが突極／ａ、／ｂ、・・に対向す
ると、鉄損（渦流損とヒステリシス損）により、インピ
ーダンスが減少するので、抵抗／２ａの電圧降下が大き
くなり、オペアンプ／３ｂの出力はハイレベルとなる。

ブロック回路／９の入力は、第１０図（ａ）のタイムチ
ャートの曲線、２３ａ、２３ｂ、・・・となり、反転回
路２ｑ／を介する入力は、曲線２Ａａ、２ｆｂ、・・・
どなる。

第６図のブロック回路コＩＩａ、２’ｌｂは、それぞれ
コイル１０ｂ’、／ＱＣを含む上述したブリッジ回路と
同じ構成のものを示すものである０ 発振器／ｌは共通に利用することができる０ブロック回
路２Ｑａの出力及び反転回路２ター２の出力は、ブロッ
ク回路／９に入力され、それらの出力信号は１．第１Ｏ
図（ａ）にお（・て、曲線２’７ａ、２？ｂ。

・・・１曲線２ｇａ、２ｇｂ、・・・として示される。

ブロック回路ｕ４’ｂの出力及び反転回路評−３の出力
は、ブロック回路／９に入力され、それらの出力信号は
、第７０図（ａ）　Ｉｃおいて、曲線コタａ、２９ｂ。

・・９曲線３０ａ、３０ｂ、・・・とじて示される。

曲線、２５ａ　、　２５ｂ　、−に対して、曲線、２？
ａ、、２７ｂ。

・・・は位相が７２０度おくれ、曲線２’／ａ、２７ｂ
、・・・に対して、曲線２９ａ、２９ｂ、・・・は位相
が１２０度おくれている。

ブロック回路１９は、３相Ｙ型の半導体電動機の制御回
路に慣用されて（・る回路で、上述した位置検知信号の
入力により端子／９ａ、／９ｂ、・・・、／ｑｆより／
２０［の巾の矩形波の電気信号が得られる論理回路であ
る。

端子／９ａ　、／９ｂ　、／９ｃの出力は、第１Ｏ図（
ａ）において、それぞれ曲線３／　ａ　、　３／、ｂ、
・・・１曲線３ユａ。

３２ｂ、・・・２曲線３３ａ、３３ｂ、・・・とじて示
されて（・る。端子／ｑｄ　、／９ｅ　、／ｑｆの出力
は、第７θ図（ａ）４Ｃおいて、それぞれ曲線、？４’
ａ　、　３１ｂ　、　−、曲線３！；ａ。

３５ｂ、・・・２曲線３１ａ、３Ａｂ、・・・とじて示
されているＯ 端子／９ａと／９ｄの出力信号、端子／？ｂと／ｑｅの
出力信号、端子／９ｃと／９ｆの出力信号の位相差はｉ
ｇｏ度である。

又、端子／９ａ　、／９ｂ　、／９ｃの出力信号は、順
次に１２０度おくれ、端子／９ｄ　、／９ｅ　、／９ｆ
の出力信号も同じく順次に１２０度おくれている。コイ
ル／θａ　、１０ｂ、１０ｃの対向する突極／　ａ　、
　／　ｂ　、　−の代りに、回転子ｌと同期回転する同
じ形状のアルミニューム板を用いても同じ効果がある。

第３図（Ｃ）は、３相片波通電の場合の回転子の突極と
磁極の展開図である。

第３図（ｃ）において、コイル１０ａ、１０ｂ、１０ｃ
より位置検知信号を得る為の手段は、第６図の回路が利
用されるが、端子／９ａ　、／９ｂ　、／９ｃの出力の
みが利用され、他の出力は不要である。

第３図（ｃ）の展開図において、円環部の電機子磁心／
６及び磁極／Ａａ、／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
定卆れて電機子となる。記号／乙の部分は磁路となる磁
心である。記号／Ａ及び記号／Ａａ、／Ａｂ。

・−を電機子若しくは固定子と呼称する。

第３図（Ｃ）にお（・て、磁極／乙ａ、＃、ｂ、・・・
には、励磁コイル／’７ａ、乃１．・・・が捲着されて
（・る。励磁コイルπａ、／？ｄは直列若しくは並列に
接続され、この接続体を励磁コイルにと呼称する。

励磁コイル不９石及び励磁コイル／７Ｃ７寥も同様に接
続され、これ等をそれぞれ励磁コイルＬ、励磁コイルＰ
と呼称する。

励磁コイルＬが通電されていると、突極／ｂ。

／ｆが吸引されて、矢印Ａ−／方向に回転子／が回転す
る。／２０度回転すると、励磁コイルＬの通電が断たれ
、励磁コイルＰが通電される。

更に／２０度回転すると、励磁コイルＰの通電が断たれ
て、励磁コイルＫが通電される。

通電モードは１２０度の回転毎に、励磁コイルに→励磁
コイルＬ→励磁コイルＰ→とサイクリックに交替され、
３相半波の電動機として駆動される。

このときに軸対称の位置にある磁極は、図示のようにＮ
、Ｓ極に着磁されて（・る。

励磁されるコ個の磁極が常に異極となって（・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。

リラクタンス型の電動機は、界磁マグネットを使用する
周知の直流電動機と比較して、高価なマグネットを使用
する必要がなく、又出力トルクは同形のものにおいて数
倍の出力トルクが得られ、又高率も良好となる利点があ
る。

しかし、出力トルクリプルが大きく、これを補正して出
力トルクを平坦とすることが困難で、これに成功した技
術はない。

次にその理由を説明する。

第４図は、突極が対向する磁極に侵入して、ＩｇＯ度回
転する区間のトルク特性を示すグラフで、たて軸はトル
ク、よこ軸は回転角度を示している。

ｉｇｏ度の点は突極へ磁極が完全に対向した点である。

曲線４Ｚｕａ　、　１１２ｂ、・・・４Ｚｕａは、それ
ぞれ励磁コイルの通電電流がＯＪＡ、／Ａ、／、４Ａ、
ユＡのときのトル、り曲線である。

一般の直流電動機の場合には、通電電流の増加に対応し
て波形は相似形となり、高さのみが増大する・ リラクタンス型の電動機においては、通電電流の増加と
ともに高さが増大すると同時にピーク値が発生し、又ピ
ーク値は左方に移動する・上述したように、出力トルク
曲線と通電電流値の関係が単純でなく錯雑なので、出力
トルクを補正して平坦なトルクとすることが困難となる
。

従って、サーゼ電動機のように、平坦なトルク特性を必
要とする場合に使用できない欠点がある。

本発明装置は、上述した欠点を除去して、平坦なトルク
特性のリラクタンス型電動機を得ることが目的である。

次にその手段について説明する。

第３図（ａ）の展開図において、円環部／６及び磁極／
４ａ　、　／Ａｂ　、・・・は、珪素鋼板を積層固化す
る周知の手段により作られ、図示しない外筐に固定され
て電機子となる。記号／６の部分は磁路となる磁心であ
る。記号／６及び記号／Ａａ　、／Ａｂ、・・・を電機
子と呼称する。

磁極／Ａａ、／Ａｂ　、・・・の巾は突極中と等しく、
６個が等しいピッチで配設されている。

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

３０度回転すると、励磁コイル／？ｂの通電が停止され
、励磁コイル／７（ｌが通電されるので、突極／ｄによ
るトルクが発生する。

回転子／がＷ度回転する毎に、励磁コイルの通電モード
が変更され、磁極の励磁極性は、磁極／６ｂ（Ｎ極）、
／乙ｃ（Ｓ極）→磁極／Ａｃ（Ｓ極）、／Ａｄ（Ｎ極）
→磁極／Ａｄ（Ｎ極）、／６ｅ（Ｓ極）→磁極／Ａｃ（
Ｓ極）、／Ａｆ（Ｎ極）→磁極１１．．ｆ（Ｎ極）、／
４ａ（Ｓ極）→とサイクリックに交替されて、矢印Ａ−
／方向に回転子ｌが駆動される３相両波のリラクタンス
電動機となる。

次に励磁コイル／７ａ、／７ｂ、・・・の通電制御回路
につき説明する。

第を図（功において、励磁コイル／７ａ　、　／７ｃ　
、　／”７ｅの両端には、それぞれトランジスタＸ）　
ａ　、　２０　ｂ及びＸｌｃ、；ｌＯｄ及び２０ｅ、２
Ｏｆが挿入されて（・る。

トランジスタ２０ａ　、　２０ｂ　、　２０ｃ　、・・
・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。例えばパワモスＦＥＴが使用
される。

直流電源正負端子ｕａ、、２ｂより供電が行なわれてい
る。

端子ＳＳａより）・イレベルの電気信号が入力されると
、トランジスタＸ）　ａ　、　Ｘ　ｂが導通して、励磁
コイル／７ａが通電される。端子３！；ｂ、！；３ｃよ
りノ１イレベルの電気信号が入力されると、トランジス
タＸ）　ｃ　、　ＸＩ　ｄ及びトランジスタ、１０ｅ　
、　Ｘ）　ｆが導通して、励磁コイル／７ｃ、／７ｅが
通電される。

ブロック回路り、Ｅ、Ｆは、励磁コイル／７ｂ。

／７ｄ　、／７ｆの通電制御回路で、励磁コイル／７ａ
の通電制御回路と全く同じ構成のものである。

従って、端子５５ｄ　、　！；３ｅ　、　５ｊｆにノ１
イレベルの入力があると、それぞれ励磁コイル／７ｂ　
、　／７ｄ　。

／７ｆが通電される。

乗算回路ＳＯａの出力は、励磁電流を指定する為の出力
電圧である。この出力電圧を変更することにより、出力
トルクを変更することができる。

絶対値回路’ｌＯａは、抵抗、２２ａの電圧降下即ち励
磁コイル／？ａ　、／７ｃ　、／７ｅの励磁電流に比例
する電気信号を得る為のものである。この電気信号は字 オペアンプ２３ａの＋端子に入力されている。

電源スィッチが投入されると、オペアンプ２Ｊａの一端
子の入力は、子端子のそれより低いので、オペアンプ２
３ａの出力はハイレベルとなり、アンド回路４？ａ　、
　ＩＩ７’ｂ　、　４？７ｃの下側の端子入力もハイレ
ベルとなる。

抵抗ｕ、２ｂ及び絶対値回路ｑｏｂは、励磁コイル／７
ｂ　、／７ｄ　、／７ｆの励磁電流の検出手段となるも
のである。

オペアンプコ３ｂの出力がハイレベルとなるのは、乗算
回路ｓｏｂの出力電圧が、絶対値回路ｔｌＯｂのそれよ
り太きいときである。

このときに、アンド回路９７ａ　、　Ｒｅ　、　＜Ｚ７
ｆの下側の入力はハイレベルとなる。

端子ｊ、ｔａの入力信号は、第７０図（ａ）の位置検知
信号３／ａ、３１ｂ・・・又端子！；３’ｏ、ｒ！；ｃ
の入力信号は、位置検知信号３２ａ、３：ｌｂ、−及び
、３３ａ、、、？、７ｂ　、−となっている。

上記した曲線は同一記号で、第３図のタイムチャートに
示されている。曲線、？／ａ　、　Ｊ２ａ　、　３３ａ
。

・・・は連続しているので、それ等の境界が太線で示さ
れている。

又第１Ｏ図（ａ）の位置検知信号３Ａａ、　３Ａｂ　、
　−・−、３１１ａ　、　Ｊ４’　ｂ　、　−、、、？
５　ａ　、　３！ｒ　ｂ　、−−−は、それぞれ第９図
（ｂ）の端子！；！；６　、３３ｅ　、　！ｒりｆに入
力されて（・る。

第３図には、曲線３Ａｔｓ　、　３４’ａ　、　３３ａ
、　−が示され、それ等は連続し、境界は太線で示され
ている。

第３図の位置検知信号曲線Ｊ／ａが、第を図（ｂ）の端
子５５ａに入力された場合について説明する。

アンド回路９？ａの出力がハイレベルとなり、トランジ
スタＸ）　ａ　、　２０　ｂが導通するので、励磁コイ
ル／７ａが通電される。従って第３図において、励磁電
流は、点線３７ａのように増大する。。リラクタンス型
の電動機では、インダクタンスが大きいので、曲線Ｊ／
ａ始端部の立上りはおそくなる。従って端子、２ａの印
加電圧を対応して大きくする必要がある。高速度となる
に従って、曲線、？／ａの巾は小さくなるので、端子２
ａの電圧を対応して高電圧のものを使用する必要がある
。

励磁電流が設定値（第を図（１））の乗算回路りＯａの
出力電圧により指定される。）を越えると、オペアンプ
２３ａの出力がローレベルとなるので、トランジスタ２
０　ａ　、　２０　ｂは不導通となる。

励磁コイル／７ａに蓄積された磁気エネルギは、ダイオ
−ｒ、２／ａ、、！／ｂとコンデン？４ｔｇ　ａを介し
て放電され、絶対値回路１１０ａの出力電圧も降下する
。

所定値だけ降下すると、オペアンプ２Ｊａのヒステリシ
ス特性により、オペアンプ２３ａの出力は再びハイレベ
ルに転化する。従って、再び励磁電流が増大する。設定
値を越えると減少する。かかるサイクルを繰返して、第
３図の矢印３ｇａの区間を経過するチョッパ作用がある
。

曲線、７／ａの末端において、第を図（ｂ）の端子３５
ａの入力が消滅する。従って、励磁コイル／？ａに蓄積
された磁気エネルギは、トランジスタｌａ。

２０ｂがともに不導通となるので、ダイオード２／ｂ→
コンデンサｌ１ｇａ→抵抗＋２＋２ａ−ｐダイオードコ
ノａの順で通電され、ダイオードｔ９ａがある為に電源
側には通電されない。

従って、コンデンサｌ１ｇａの電圧が上昇する。

このときに、位置検知信号３２ａが端子Ｊ！ｒ’ｂＫ入
力される。

絶対値回路１ｔＯａの出力電圧は降下しているので、オ
ペアンプ２３ａの出力はノ・イレベルとなっている。

従って、アンド回路４ｊ７ｂの出力もハイレベルとなり
、トランジスタＸ）　ｃ　、　Ｘ）　ｄが導通して励磁
コイル／’７ｃの通電が開始され、第３図の点線、？？
ａのように、電流が増大する。

点線３７ｂは、上記した励磁コイル／７ａの磁気エネル
ギの放出による電流曲線である。

矢印３ｇＤの巾は、点線、７７１）と点線、？９ａの降
下と立上り部の巾を示している。矢印３ｇ’Ｏの巾が３
０度を越えると反トルクが発生し、又トルクも減少する
０ 高速度となるに従って、曲線３２ａの巾が小さ（なるの
で、矢印３ｇｂの巾も対応して小さくする必要がある。

この為には、従来の手段によると、端子２ａの電圧を上
昇することにより目的を達成することができる。

本実施例では、ダイオードダ９ａが挿入されているので
、電源端子２ａの電圧の上昇による上述した効果は少な
い。

しかし、次に述べる理由により、より太き（・効果があ
る。

曲線Ｊ／ａの末端において、励磁コイル／７ａの通電が
断たれると、蓄積された磁気エネルギは、コンデンサ’
Ｉｇａを充電し、高電圧の充電電圧により、励磁コイル
／７ｃの通電の立上りを急速とする。

従って、実質的に、端子２ａの電圧を高くしたことと同
じ効果がある。コンデンサＲａの容量を小さくすると、
充電電圧の上昇も急速となるので、電動機の回転速度と
励磁電流値に対応した容量のコンデンサとすることがよ
い。

端子２への電圧をあまり高くしないで、高速度とする為
に、ダイオ−ｔ’！ｑａは不可欠の部材となる。

以上の説明のように、高速回転をすることができ、出力
トルクは、出力トルクの指令電圧により、独立に制御さ
れることが特徴となっている。

励磁コイル／？ｃの位置検知信号による制御電流の制御
は、第９図（１））のオペアンプ２３ａ、アンド回路４
７１）のチョッパ作用により、第３図の点線３ｑｂで示
すように、トランジスタ２０　ｃ　、　２０　ｄのオン
オフにより変化し、曲！、７−２ａの末端にお（・て、
点線のように急速に降下する。

次に、位置検知信号３３ａが、第９図（１））の端子ｓ
５Ｃに入力されると、励磁コイル／？ｅ、の通電が同様
に行なわれる。

以上のように、励磁コイル／７ａ　、／７ｃ　、／？ｅ
しま、順次に連続して通電されて出力トルクが発生する
。

以上の通電のモードを人相の通電モードと呼称する０ 第１θ図（ａ）の位置検知信号ＪＡａ　、３１ｓｂ、−
、Ｊ弘ａ　。

Ｊｏｂ　、　−＝　、　３！；ａ、　、？５ｂ　、−は
、それぞれ第９図（ｂ）の端子５５ｄ　、　！ｒ！；ｅ
　、　！ｒ！；ｆに入力され、ブロック回路り、Ｅ、Ｆ
に含まれる励磁コイル／’７１）　、　／７ｄ　。

／７ｆの通電をアンド回路９７ｄ　、　９７ｅ　、　９
７ｆ　、オペアンプ、２３ｂにより制御する。

第３図に、曲線Ｊ６ａ　、　Ｊ４’ａ　、　、３左ａが
示されて（・る。これ等は１２０度の巾で隣接し、上段
の曲線より６０ｇ位相がおくれている。

曲線、？４ａ　、　３４’ａ　、　３！；ａの両端の点
線部は、励磁電流の立上りと降下部を示している。立上
りと降下部の巾は、ダイオ−ｙｉ、ｔｑｂ、コンデンサ
ＲｂにオベアンプユＪｂ、乗算回路、５−１７ｂによる
各曲線の中間部のチョッパ制御もＡ相の場合と同様であ
る。

作用効果も又同様である。

曲線３Ａａ、３乙す、−，３’ｌａ、３’ｌｂ、−，３
！；ａ。

、？！ｂ、・・・による励磁コイル／７ｂ、／’７ｄ　
、／？ｆの通電制御をＢ相の通電モードと呼称する。

本実施例のような３相の電動機は、第１相、第２相、第
９相の通電モードとなることが一般的な表現であるが、
゛本明細書では、λつに分離してＡ相、Ｂ相の通電モー
ドと呼称している。

上述した説明より理解されるように、第１Ｏ図（ａ）の
位置検知信号曲線３／ａ、３／ｂ、・・・１曲線３．２
ａ。

、、？ｕｂ　、　−、曲線３３ａ、３３ｂ、＝−は、励
磁コイル／７ａ　、　／？ｃ　、　／７ｅの７２０度の
巾の通電制御を行な（・、又位置検知信号曲線、？Ａａ
、ＪＡｂ、・・２曲線３’ｌａ。

３ｖｂ　、　・・、曲線Ｊ５ａ　、　Ｊ５ｂ　、−は、
励磁コイル／７ｔ）　、　／７（１、／７ｆの７２０度
の巾の通電制御を行なっている。

Ａ、Ｂ相の各励磁コイルの通電区間ば／２０　！で連続
している。このときの各突極が対向する磁極に侵入し始
めてから３０度すぎて通電が開始されるように、位置検
知コイル１０ａ　、１０ｂ　、１０ｃの測定位置が調整
されている。従って、出力トルクの得られる１２０度の
区間は、第９図の点線間の矢印ｌｌＳｂの区間となって
いる。

従って合成トルク曲線は、第２図（ｂ）のグラフの曲線
（ＩＪａ、１１３ｃとなる。曲線１１Ｊａは励磁電流が
／、６Ａの場合、曲線ｌｌ３ｃは２Ａの場合である。

よこ軸θは回転角、たて軸Ｄ−／、Ｄ−３はトルクであ
る。

上述したトルク曲線は、励磁電流により変化する。励磁
電流が増大する程リプルトルクが増大する性質がある。

上述したトルク曲線はＡ相の励磁コイルによるものであ
るが、Ｂ相の励磁コイルによるものは、ｔｏｙ右方にず
れた同じ波形のものとなる。

次に、上述したりプルトルクを除去する手段について説
明する。

第１図（ａ）は、リラクタンス型の電動機３のトルクリ
プルを除去する為に、トルクリプルに対応したデジタル
信号を得る為の手段を示すものである。

第１図（ｂ）は、上記したデジタル信号により、励磁コ
イルの励磁電流を制御して、トルクリプルを除去する手
段を示すものである。

第１図（ａ）において、電動機３には、図示しな（・直
流電源より定電流が通電されている。該定電流値に比例
した電圧が、端子、ｌａを介して除算回路ｓｔｔのＸ端
子に入力される。

又、電動機３の出力トルクは、周知のトルク検出装置５
乙により出力トルクが検出され、対応する電圧が除算回
路ｓｔｉのＸ端子に入力される。

除算回路５４’の出力は、アナログ−デジタル変換回路
（以後Ａ−Ｄ変換回路と呼称する）夕３に入力されてい
る。

Ｘ端子の入力Ｔは、Ｔ＝ｆ（の工として、回転子ｌの回
転角度θの函数として表示できる。

電流値工は連続的に変化しているが、段階的に変化した
場合を考えると、Ｉｎ＝ｆｎ（のＩｎと表示できる。た
だしｎ＝／、、２．、、？、・・・の正整数である。

Ｔｎは、ｆｎ（Ｉｙ）に対応したりプルトルクがある。

Ｘ端子の入力はＸｎに比例しているので、Ｋ工。

どなる。Ｋは常数である。

Ｘ端子の入力はＴ　ｎ　＝　ｆ　ｎ　（／７）　Ｉｎと
なる。

従って除算回路計の出力は、Ｋ／ｆｎ（のどなるＯＫ／
　ｆ　ｎ　（／Ｆ）　：　Ｆ　ｎ　（のとすると、Ａ−
Ｄ変換回路Ｓ３の入力はＦｎ（のとなる。

■。＝　／、Ａ　Ａの場合を例として説明すると、第９
図の曲線１１２ｃとなる。第２図（ｂ）では曲線１１３
ａとなる。

電動機３０回転軸には回転位置検出装置となるシャフト
エンコーダＬが固定され、この出力は周知手段により回
転速度に比例する周波数のノくルス信号に変化されて、
波形整形回路ｇに入力され、カウンタ回路ｇａを介して
Ａ−Ｄ変換回路Ｓ３にリードＮ−３を介して入力される
。シャフトエンコーダ乙の他の出力はリセット信号とし
て記憶装置となるプログラマブル・リード・オンリー・
メモリ・ライター回路（以後Ｐ−ＲＯＭライター回路と
呼称する）５／にＩＪ−１−Ｎを介して入力されて（・
る。Ａ−Ｄ変換回路Ｓ３からは、メモリ書き込み信号が
Ｐ−ＲＯＭライター回路Ｓ／に入力され、更にＡ−Ｄ変
換回路Ｓ３のデータ出力がデータ出力り−ドＮ−／を介
してデータノ々ス／ｇ上に出力され、ＰＲＯＭライター
回路Ｓ回路Ｓ−タ入力リードＮ−ユを介して入力されて
いる。Ｐ−ＲＯＭライター回路５１には記憶素子となる
リード・オンリー・メモリ（以後ＲＯＭと呼称する）　
Ｓ／ａが設けられて（・る。

次に第１図（ｃ）Ｋ示すタイムチャートと共に上述した
構成の記憶手段の動作について説明する。

シャフトエンコーダ乙には図示してないが、７回転に／
パルス出力する原点信号の検出手段も設けられ、第１図
（ｃ）のグラフＡに示すリセット信号／／ａ、／／ｂが
Ｐ−ＲＯＭライター回路５／にリードＮを介して入力さ
れる。シャフトエンコーダ乙からリセット信号／／ａが
出力されると、電動機３の回転位置に同期した信号がシ
ャフトエンコーダ乙より出力され、波形整形回路ｇ、カ
ウンタ回路ｇａ、リードＮ−，？を介して第１図（Ｃ）
のグラフＢに示す同期信号Ｑ３ａＩＪ″−Ａ−Ｄ変換回
路Ｓ３に入力される。Ａ−Ｄ変換回路Ｓ３の変換速度が
遅い場合には、シャフトエンコーダ乙の出力パルスヲ数
ハルスのカウントでカウンタ回路ｇａより同期信号’ｌ
Ｊａとして出力させている。かかる同期信号’ｌＪａの
立上がり点で、Ａ−Ｄ変換回路５３のヌタート信号とし
て検出され、除算回路！４’の出力Ｆｎ（θ）の値のデ
ジタル信号への変換が開始され、そのデータ出力は所定
のビット数に分割され順次にデータ出力ＩＪ−ドＮ−／
を介してデータバス１ｇ上にグラフてに示すデータ信号
舛ａとして出力される。データバス１ｇ上にデータが出
力され終わると、Ａ−Ｄ変換回路５３からは第１図（Ｃ
）のグラフＤに示すメモリ書き込み信号４ＺＡａかり−
Ｆ″Ｎ−，２を介してＰ−ＲＯＭライター回路５／に入
力され、デー２７７７ｇ上のデータがデータ入力リード
Ｎ−２を介してＰ−ＲＯＭライター回路Ｓノに入力され
、内部に設けられたＲＯＭ５／ａの第１の番地にデータ
が書き込まれる。

データ書き込みが終了すると、ＦＲＯＭライター回路５
／に内蔵されている装置により第１図（Ｃ）のグラフＴ
に示す番地繰り上げ信号３ｑａが出力され、第２の番地
に移行する。

上述した動作を繰り返し、電動機３が７回転するとシャ
フトエンコーダ６より第１図（Ｃ）のグラフτに示すリ
セット信号／／ｂがリードＮを介してＰ−ＲＯＭライタ
ー回路Ｓ／に入力されて全ての動作が終了する。この時
ＲＯＭ５／ａには電動機３の７回転中の灸回転位置にお
ける除算回路ＳＩＩの出力の値が電動機３００回転置に
同期して細かくデジタル信号に分割されて記憶されてい
る。このＲＯＭ５／ａに記憶されたＦｎ（θ）の値を読
み出し、この値に従って電動機の通電電流を制御するこ
とによりトルクリプルのない所望の出力トルクが得られ
るものである。

通電電流を制御する常数に１をＦｎ（のに乗算し、乗算
値に対応した通電電流とすると、通電電流工。はに、Ｆ
ｎ（のとなる。

出力トルクＴｎ＝ｆｎ（１９）Ｉｎなので、Ｔｎ＝＝に
、Ｆｎ（の、ｆｎ（のＩｎとなる。

Ｆｎ（の”　Ｋ／ｆｎ　（θ）なので、’ｒｎ　＝　Ｋ
、　Ｋ、　Ｉｎとなり、Ｉｎは定電流なのでトルクリプ
ルは除去される。

Ｉｎの値が、７．６Ａの場合を説明したが、定格トルク
の％以下をｎ分割し、それぞれの電流値（第９図の曲線
ダ２ａ、１Ｉ２ｂ、・・・に対応する電流値、）に対応
するＦｎ（ｆ）を、第７図（ａ）に示す手段により、Ｒ
ＯＭ＆／ａ　、　ｊ／ｂ　、・・・に記憶せしめ、これ
を読み出してアナログ信号に転換して、電動機の通電制
御を行なうことにより出力トルクを平坦化することがで
きる。

ＲＯＭ５／ａ、５／ｂ、・・・の数は少ないことがよい
ので、サーボ装置の所要の精度により、ＲＯＭの数を調
整することがよい。

又、本実施例は、電動機３の回転子の７回転により、３
１．０　［の区間のトルクリプルを除去しているが、回
転子が電気角で１ｇＯ度の区間即ち第９図の曲線’１２
ａ、　Ｑｕｂ　、・・・の巾の区間は、１回転中にほぼ
相似したトルク波形として繰返されるので、この１ｇＯ
度の区間のＦｎ（ののみをＲＯＭに記憶せしめ、１回転
中に繰返してよみ出して、この出力により通電電流を制
御することにより同じ目的が達成される。

この場合には、ＲＯＭの記憶容量を小さ（できる効果が
ある。

次に第１図（ｂ）につき、上述したＲ　ＯＭｊ／ａ　、
　５／ｂ、・・・を利用してトルクリプルな除去する手
段について説明する。

この手段は、工。に対応するＲＯＭの出力Ｆ、（４の値
を電、動機３００回転置に同期してアナログ信号で読み
出す読み出し装置と、該読み出し装置の出力と所望トル
クに対応する所定の電圧とにより電動機の通電電流を制
御する制御装置により構成されている。

第１図（ｂ）において、電動機３の回転軸には回転位置
検出装置となるシャフトエンコーダ乙が固定され、この
出力は周知の手段により回転速度に比例する周波数のパ
ルス信号に変化されて、波形整形回路ｇに人力され、カ
ウンタ回路＆ａを介してアドレスカウンタ５７に入力さ
れる。

シャフトエンコーダ乙の原点信号により、１周期（、Ｕ
Ｏ度の／回転若しくは、電気角でｉｇｏ度の回転）毎に
、アドレスカウンタＳ７をリセットする。

リセットされる毎に、シャフトエンコーダ６よりのクロ
ックパルスにより、対応するＲＯＭ５／ａ。

５／ｂ、・・のデータが順次に読みだされる。

電動機３０通電を行なう為のＩｎの値（実質的には、第
９図（ａ）（ｂ）について後述する乗算回路ＳＯ。

！；Ｏａ、！ｒｉｂの端子！；／ａ　、　見ａ、！ｒ２
ｃの入力信号となる。）が通電制御回路６／よりとり出
され、オペアンプ訂により増巾され、増巾出力は、Ａ−
Ｄ変換回路／ｇａにより、所要の電圧中に対応するｎス
テップに分割され、各ステップに対応するｎ個の電気信
号により、読み出されるＲＯＭ５／ａ、５／ｂ。

・・・の１個が指定される。

ＲＯＭ５／ａが指定されたとすると、読み出されたデジ
タル信号は、Ｄ−Ａ変換回路Ｓ９に入力されてアナログ
信号となる。

点線記号ｓｔ’％は、ＲＯＭｊ／ａ　、　５／ｂ　、−
・・を、Ａ−Ｄ変換回路／ｇａの出力により選択する回
路及び被選択ＲＯＭを読み出して、Ｄ−Ａ変換回路Ｓ９
に入力する回路を示している。

選択されたＲＯＭは、その読み出しが終了するまでＡ−
Ｄ変換回路／ｇａによる選択信号が変更されても、同じ
ＲＯＭの読み出しが行なわれる０若しくは、ＲＯＭの読
み出しが終了する前に、ＲＯＭの選択が変更されたとき
に、ＲＯＭの選択が変更されると同時に同じ番地のメモ
リが連続して読み出されるように構成されることが必要
となる。

Ｄ−Ａ、変換回路Ｓ９のアナログ信号出力は、通電制御
回路６／に入力される。

この入力信号は、通電制御回路乙／が第９図（ｂ）にお
いて３相片波通電の場合には端子Ｓ２ｂに入力される。

端子１ａの入力信号は、励磁電流を指令する信号に１な
ので、乗算回路３０ａの出力はＫＩＦｎ（のとなり、こ
の出力に対応した励磁電流が、チョッパ回路により通電
されるので、前述したように出力トルクＴｎ：ＫＫ１　
　となりトルクリプルが除去される作用がある。

工１＝／、６Ａの場合を例として説明する。

第２図（１））のグラフの曲線ｔＩ３ｂは、端子３２ａ
の入力電圧が電流値／、ＡＡに対応する場合の乗算回路
ＳＯａの出力電圧である。矢印Ｄ−２，Ｄ−’Ｉは電圧
を示している。

曲線＆、？ｄは、端子Ｓコａの入力電圧が、電流値λθ
Ａに対応する場合の乗算回路ＳＯａの出力電圧である。

曲線１１Ｊａ、１Ｉ３ｃはそれぞれ定電流／、　＆　Ａ
　、λＯＡを通電したときのトルク曲線である。

従ってトルクリプルが除去されて平坦なトルク特性が得
られる。

以上は、３相片波の電動機の場合で、Ａ相の励磁コイル
の通電のみの場合である。

Ｂ相の励磁コイルの通電が付加される３相両波の場合も
同様な手段によりトルクリプルが除去される。合成トル
クリプル分も除去される。

この場合には、第を図（ｂ）の端子、５−ｕｄには、Ｆ
ｎ（Ｉ９）が入力され、端子見ｃには端子３２ａと同じ
入力信号が入力される。

乗算回路ｓｏｂの出力により励磁電流が制御されるので
出力トルクのりプル分が除去される。

第３図（Ｃ）につき前述した３相片波の通電の電動機の
場合には、第９図（ｂ）のブロック回路り、Ｅ。

Ｆを含む電気回路が除去され、励磁コイル／７ａ。

／７０．／７１３の代りに励磁コイルＫ（／りａ、／？
ｃｉ）。

Ｌ（／″□Ｊ乙）、Ｐ（肩２層）がそれぞれ置換される
。

従って同じ作用効果となり、出カド°ルクのリプルトル
ク４″−除去されるものである。

３相全波のリラクタンス型の電動機は、３相片波のもの
ユ組が６０度の位相差で組合せたものと考えて処理する
ことができるものである。

次に２相のりラフタンス型の電動機に本発明を適用した
実施例について説明する・ 第３図（ｂ）は、コ相の場合の回転子／の突極と固定子
の磁極の展開図である。

第３図（ｂ）にお（・て、突極は１０個となり、等しく
・離間角となっている。磁極／Ａａ、／Ａｂ、・・・の
巾は突極中と等しく、３個が等しいピッチで配設されて
（・る。

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

り０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／７ｃ、１７ｇが通電されるので
、突極／ｃ、／ｈによるトルクが発生する。

コイル５ａ、５ｂは、突極／　ａ　、　／　ｂ　、　−
の側面に対向し、第３図（ａ）のコイル１０ａ、ｌＯｂ
　、１０ｃと同じく位置検知信号が得られる。

コイル５ａより位置検知信号を得る手段を第Ｓ図につき
説明する。

コイル５ａ抵抗／２．／２ａ、／２ｂはブリッジ回路と
なり、／メガサイクル位の発振器ｌ／により供電されて
いる。

コイル５ａが突極に対向していないときには、ブリッジ
回路は平衡して、オペアンプ１５ａの出力端子ｌ乙−７
の出力はない。

突極に対向すると、コイル！ａのインピーダンスが減少
するので、オペアンプ／Ｓａの出力がノ・イレベルとな
る。

ダイオ−トン、？ａ　、　／３　ｂ　、−コンデンサ／
！ａ、／！ｂは整流平滑回路である。

端子／Ａ−／の出力電圧は、第１０図（ｂ）のタイムチ
ャートで曲線７０ａ、７０ｂ、・・・とじて示され、そ
の巾は１ｇＯ度である。

曲線７０ａ、７０ｂ、・・・を反転回路により反転した
ものが曲線７３ａ、　７３ｂ　、・・・である。

コイル５ａより９０度離間して設けられたコイル５ｂも
第５図と同様な電気回路により位置検知信号が得られ、
これ等が第１０図（１））で曲線７２ａ、？２ｂ　。

・・・とじて示され、これ等を反転回路により反転した
ものが、曲線７Ｑ　ａ　＋　７Ｑ　ｂ　ｌ・・・として
示されている。

曲線７０ａ、７０ｂ、−と曲線？＆ａ　、　７４Ｚｂ　
、　−の電気信号の重なった部分をアンド回路により得
ると、曲線ｇ２ａ＋ざ２ｂ、・・・どなる。同じ手段に
より、曲線７０ａ、７０ｂ＋・・・と曲線７２ａ、７コ
ｂ、・・・より曲線ｇ３　ａ　２ｇ３　’ｂ　＋・・・
の電気信号が得られる。

同じ手段により、曲線７２ａ　、　７２　ｂ　ｌ・・・
と曲線７３ａ、？、？ｂ、・・・より曲線ｇｌｌａ、ｇ
４１ｂ、・・・が得られる。

同じ手段により、曲線り、７　ａ　、　７Ｊ　ｔ）　＋
・・・と曲線？９ａ。

？４Ｚｂ、・・・より、曲線ｇ３　ａ　＋　ｇ！ｒ　ｂ
＋・・・が得られる。

曲線ｇ２ｔｈ、；コｂ、・・・は、位置検知信号として
、第を図（ａ）の端子ＳＳａに入力される。

曲線ｇＱａ、　ｇ４’ｂ　、・・・は、同じく端子５５
ｂに入力される。曲線ざＪ　ａ　、　１３　ｂ　、・・
・と曲線ｇ！；ａ、ざ５ｂ。

・・・も同じ（、端子ｓＮ　、ｒ）ｒに入力される。

励磁コイルは９０度ずつ通電され、その順序は、励磁コ
イルＧ−＋Ｍ−＋Ｈ−＋Ｓとなる。

励磁コイル／７ａ、／７ｅの直列若しくは並列に接続さ
れたものが励磁コイルＧ、励磁コイル／７ｂ。

／７ｆ、励磁コイル／７ｃ　、　１７ｇ　、励磁コイル
／７ｄ。

／？ｈの同様な接続体がそれぞれ励磁コイルＭ、励磁コ
イルＨ１励磁コイルＳとして示されている。

突極が磁極に侵入し始めた点より０度すぎた点で各励磁
コイルの通電が開始され、位置検知信号の９０度の巾だ
け通電されている。

第を図（ａ）において、電源が投入されたときに、端子
５５ａより曲線ｇ２ａの位置検知信号が入力されている
と、トランジスタ２０　ａ　、　２０　ｂが導通して、
励磁コイルＧの通電が開始され、この曲線が第７図に点
線Ｑ？ａとして示されている。

従って抵抗ココに電圧降下が発生し、絶対値回路ｌＩＯ
によるオペアンプ２３の一端子の入力が乗算回路ＳＯの
出力電圧を越えると、オペアンプ３の出力はローレベル
となり、アンド回路１Ｉ７ａの下側の入力もローレベル
となる。

従ってトランジスタＸ）　ａ　、　Ｘ）　ｔ）は不導通
に転化し、励磁フィルＧの蓄積磁気エネルギは、ダイオ
ード２／ａ、２／ｂを介してコンデンサ何を充電する。

該電流が減少すると、オペアンプ２３のヒヌテリシス特
性により出力がハイレベルに転化して、トランジスタ２
０　ａ　、　２０　ｂが導通して励磁電流が増大する。

かかる動作を繰返すチョッパ回路となり、乗算回路５０
の出力電圧に対応して励磁電流が得られる。

第７図の曲１ｊｌｆｆ：ｌａの末端で、トランジスタ２
０ａ。

２ｏｂが不導通となるので、励磁コイルＧに蓄積された
磁気エネルギは、前実施例と同様にダイオード！／　ａ
　、　２１　ｂを介してコンデンサダざに環流されて急
速に消滅する。この曲線が点線２Ｊ’ｂとして示されて
いる。

次に位置検知信号曲線ｇ３ａが端子ＳＳＣに入力される
ので、励磁コイルＭが通電される。

従って、励磁電流は、第７図の点線２３ｃのように増大
し、励磁電流が設定値となると、第９図（ａ）のオペア
ンプＪが、抵抗二の電圧降下及び乗算回路ＳＯの出力電
圧により作動し、コンデンサグツとともにチョッパ制御
が行なわれ、励磁電流は設定値に保持される。

曲線ｇＪａの末端部で点線のように励磁電流は急減する
。位置検知信号ｇ’ｌａ、ｇ３ａによる励磁コイルＨ，
Ｓの通電制御も全く同様に行なわれるものである。ブロ
ック回路Ｍ−／　、Ｍ−一は、励磁コイルＭ、Ｓの通電
制御の為のもので、構成は励磁コイルＧと同じである。

従って、１方向のトルクが得られて回転する。

ダイオードダヲがある為に、励磁コイルＧの蓄積磁気エ
ネルギは、電源に還流しないが、励磁コイルＭの蓄積磁
気エネルギに転化される。従って、点線２３ｂ、、２３
ｃの時間巾（矢印ａ３の部分）は小さ（できる。

矢印２３の巾は、コンデンサ何の容量によって変更でき
るので、回転速度により変更することがよ（ゝＯ 前述したように通電巾が７０度で、最大トルクの点が選
択されているので効率が最高となる効果がある。

次に高、速時の動作を説明する。

曲線ｇコａの電気信号の末端で、トランジスタ２０ａ、
２θｂが不導通となるので、励磁コイルＧの磁気エネル
ギは、第７図の点線ユ３ｂのように電流となり放出され
るが、その大部分は、ダイオード１７９とコンデンサｑ
ｇの作用で１曲線ｇ３ａの電気信号により、すでに導通
している励磁コイルＭに流入して、点線２３ｃで示す立
上りの電流を急速とする作用を行なっている。

従って、矢印νの巾は小さくなり、減トルクと反トルク
の発生が抑止されて、高速回転の電動機を構成すること
ができる。

他の位置検知信号の境界（太線部）でも同じ作用効果が
ある。

励磁コイルＧ、Ｈ，Ｍ、Ｎの通電巾は９０度で連続して
いる。通電時のトルク曲線は、第９図の点線間の矢印ｉ
ａの区間となり、トルク曲線の形状は励磁電流により変
化する。

電流が増大する程リプルトルクが増大する。

コ相の励磁コイルに９０度の区間づつ連続して通電して
いるので合成トルク曲線は第２図（ａ）の曲線’ｆＺ／
ａ、ダ／Ｃのようになる。

矢印ｃ−／　、ｃ−３はトルク、矢印θは回転角である
。

曲線！／ａ（励磁電流が／、／、Ａのとき）は、曲＃ｊ
ｌ／ｃ（励磁電流が２ｏＡのとき）に比較してリプルト
ルクが小さい。

３相片波の電動機の場合と全く同じ手段により、リプル
トルクを除去することができる。

第２図（ａ）の曲線ＩＩ／ｂは、端子ｓｉｂの入力電圧
が電流値／−Ａ　Ａに対応する場合の乗算回路５ｏの出
力電圧である。

曲線Ｉｌ／ｄは端子５／ｂの入力電圧が電流値λ、ＯＡ
に対応する場合の乗算回路５ｏの出力電圧である。

曲線！／ａ、＋／ｅはそれぞれ定電流／、Ａｈ、）、Ｏ
Ａを通電したときのトルク曲線である。

従って、ドルクリグルが除去され平坦なトルク特性の得
られる作用効果がある。

第２図（ａ）　、　（１））の矢印６−２．．６−４ｆ
　、Ｄ−Ｚ。

Ｄ−ダは電圧を示している。

第＜＝［Ｑにおいて、矢印Ｑａは、コ相の電動機の励磁
コイルの通電区間となり、矢印＋ｙｂは、３相の電動機
の励磁コイルの通電区間となっている。

従って、前者は後者より通電区間がみじかいので、トル
クリプルを除去することが容易となる。

又、第１図（ｂ）の電気回路のＲＯＭの数も、又各番地
のビット数も少な（することができる。

第１図（ａ）の除算回路Ｓｑを除去して、トルク検出装
置Ｓ６の出力がＡ−Ｄ変換回路Ｓ３に入力されるように
変更する。

又、第１図（ｂ）のＤ−Ａ変換回路Ｓ９の出力は、点線
で示す除算回路乙Ｏ（除算回路、１ｔ４ｉと同じ構成の
もの）のＸ端子に入力され、その出力即ちＹ／Ｘ端子の
出力が通電制御回路６／に入力されて、通電電流の制御
を行なっても同じ目的が達成される。

〔効果〕

リラクタンス型の電動機は、一般の直流電動機と比較し
て出力トルクが大きく、又他のいくつかの長所があるが
、リプルトルクが太き（、これを除去する手段がなかっ
た。

本発明装置によれば、大きい欠点となっているりプルト
ルクが除去されるので、例えばサーぎ電動機として利用
することができる。

一般の直流電動機よりすぐれた特性のリラクタンス型電
動機が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の電気回路図及びその各部の電気
信号のタイムチャート、第２図は、コ。 ３相のリラクタンス型電動機の出力トルク曲線及びその
通電電流曲線のグラフζ第３図は、リラクタンス型電動
機の回転子突極と固定子磁極の展開図、第９図は、電気
角でｉｇｏ度の区間のトルク曲線のグラフ、第Ｓ図、第
６図は、位置検知信号を得る電気回路図、第７図、第３
図は、位置検知信号と通電電流のタイムチャート、第９
図は、励磁コイルの通電制御回路図、第７０図は、位置
検知信号のタイムチャートをそれぞれ示す。 ／６°・・電機子、　／Ａａ　、／Ａｂ　、−、／Ａｆ
・＝磁極、／・・・回転子、　／ａ、／ｃ、・・・、／
ｇ・・・突極、４軸　　３・・・リラクタンス型電動機
、Ｓ６・・・トルク検出装置、　Ｓダ、　４０・・・除
算回路、！；３．／ｇａ−Ａ−Ｄ変換回路、　５９−　
Ｄ　−Ａ変換回路、　　乙・・・シャフトエンコーダ、
　　ｇ、ｇａ＝波形整形回路と読み出しカウンタ、　ｓ
７・・・アドレスカウンタ、　３／重・・・ＲＯＭ＆／
ａ、５／’ｂ、・・・の選択の為の電気回路、　７ｇ・
・・データノｚス、　乙／・・・通電制御回路、　！／
・＝Ｐ　−ＲＯＭライタ回路、　４ｔｕａ。 ダ２ｂ、・・・、侵ｄ・・・トルク曲線、　／７ａ、厚
ｌ。 ／？ｂ、／７ｂ、＝−、Ｇ、Ｈ，Ｍ、Ｓ・・・励磁コイ
ル、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ　、３ｅ、、ｊｔ）−コイ
ル、／／・・発振器、　／９．２’ｌａ、２’ｌｂ−コ
イル＃ｌ；’ｂ。 １０ｃより位置検知信号を得るブロック回路、ｕａ、２
ｂ−電源圧負極、　２０ａ　、　２０ｂ　、　−・−、
Ｘ）ｆ、・・・トランジスタ、　１７０　、　’ＩＯａ
、　ｆＯｂ・・絶対値回路、　！；０．！；Ｏａ　、！
；Ｏｂ−乗算回路、　Ｍ−／。 Ｍ−２，Ｄ、Ｅ、Ｆ・・・励磁コイル通電制御の為のブ
ロック回路、　Ｑｔａ　、１　ｂ、−、コ４ａ、２Ａｂ
。 −−−，２７ａ、２７ｂ　、　・−，２ｇａ、２ｇｂ、
−，２９ａ　、２９ｂ　、−，３０ＰＬ、３０ｂ、・＝
、３／ａ、３／”Ｏ、−，３２ａ。 ３２ｂ、−、，３３ａ、、３Ｊｂ　、−、Ｊ４’ａ　、
３４’ｂ　、−３！；　ａ　、　　３！；ｂ　、　　−
＝　　、　　３乙　ａ　、　３乙　ｂ　　、−、７ｏａ
　　、　　７０　ｂ　。 −・−、？／ａ　　、　　？／ｂ　　、−−−、７２ａ
　、　　７２　ｂ　＋　　”’ｔ　　り３ａ　、　り３
ｂ、＝’、７１Ｉａ、？＋ｂ、・・・、ｆ＋２ａ＋Ｌ２
ｂ、−＝、ｆ、、？ａ＋ｇ３”ｏ　、−−−、ｇ４１ａ
＋ｇ＋ｂ　、−・、ｆｆ５ａ　＋ｇ左す、−位置検知信
号曲線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）リラクタンス型の電動機において、回転子が１回
   転する間若しくは同じ波形のトルクの繰返されている１
   つの区間の位置検知を行なって、原点信号となる電気パ
   ルス信号より順次に複数個の電気パルス信号を得る装置
   と、電動機の定格トルク出力の１／２位より以下の所要
   の複数系列の通電電流に分割し、分割された複数系列の
   通電電流を通電したときの前記した各電気パルス信号に
   対応した位置の出力トルク値を検出してアナログ検出電
   気信号を得る装置と、該アナログ検出電気信号若しくは
   その逆数値を複数系列のデジタル信号に変換するＡ−Ｄ
   変換回路と、前記した原点信号となる電気パルス信号よ
   り順次に続く複数個の電気パルス信号を番地として、前
   記した複数系列のデジタル信号を、対応する複数個のＲ
   ＯＭに書き込む手段と、電動機を駆動する為に通電した
   ときに、前記した複数系列の通電電流を検知して、対応
   する複数個のデジタル電気信号を得る電気回路と、電動
   機に電圧を印加して通電駆動したときに、原点信号とな
   る電気パルス信号より順次に続く複数個の電気パルス信
   号により、前記した通電電流に対応するデジタル電気信
   号により選択されたＲＯＭに書き込まれたデータを読み
   出して、該データをアナログ信号に変換するＤ−Ａ変換
   回路と、該アナログ信号により、電動機の通電電流のチ
   ョッパ制御を行なってトルクリプルを消滅せしめるとと
   もに、通電電流値を指令電気信号に対応する電流値とす
   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
   クタンス型電動機のトルクリプル除去装置。