JPH04117195A - 高速電動機 - Google Patents
高速電動機Info
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- JPH04117195A JPH04117195A JP2234355A JP23435590A JPH04117195A JP H04117195 A JPH04117195 A JP H04117195A JP 2234355 A JP2234355 A JP 2234355A JP 23435590 A JP23435590 A JP 23435590A JP H04117195 A JPH04117195 A JP H04117195A
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Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
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。
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〕
〔従来の技術〕
アモルファスの珪素鋼板が、効率の良い電動機の磁心と
して利用できる可能性があるが、プレス加工と価格に問
題点があり未だ実用化されてぃな(ゝ0 その他本発明装置に対応する従来の技術はない。
して利用できる可能性があるが、プレス加工と価格に問
題点があり未だ実用化されてぃな(ゝ0 その他本発明装置に対応する従来の技術はない。
〔本発明が解決しようとしている課題〕第1の課題
リラクタンス型の電動機は、磁極に蓄積される磁気エネ
ルギが太き(・ので、出力トルクは大きいが、反面にそ
の蓄積と放出に時間を要して、回転速度を上昇すること
が不可能となる問題点がある。
ルギが太き(・ので、出力トルクは大きいが、反面にそ
の蓄積と放出に時間を要して、回転速度を上昇すること
が不可能となる問題点がある。
又3相片波の電動機は知られているが、両波の電動機は
、磁極数が多(なり実用性がな〈実施された例はない。
、磁極数が多(なり実用性がな〈実施された例はない。
しかし、3相両波の電動機の上記した問題点を解決する
課題は重要な技術となるものである。
課題は重要な技術となるものである。
第二の課題
リラクタンス型の電動機をサーゼ装置の駆動源として使
用した場合に、大きい慣性負荷のときには、起動時の加
速が小さくなり、負荷の急速な移動が困難となる問題点
がある。
用した場合に、大きい慣性負荷のときには、起動時の加
速が小さくなり、負荷の急速な移動が困難となる問題点
がある。
通電電流を大きくすれば出力トルクは増大するが、磁心
の飽和点で出力トルクの増大は停止される。従って、定
格トルク数倍のトルクが限界値の最大トルクとなる。
の飽和点で出力トルクの増大は停止される。従って、定
格トルク数倍のトルクが限界値の最大トルクとなる。
定格トルクの2〜30倍位のトルクが数秒間起動時に得
られることが理想的である。これが解決すべき課題とな
る。
られることが理想的である。これが解決すべき課題とな
る。
第3の課題
毎分−万回以上の高速回転となると、効率が劣化する。
これは、回転数の次乗に比例する鉄損の内の渦流損失が
著しく増大するからである。
著しく増大するからである。
従って、リラクタンス型の電動機、インバータを利用す
る誘導機ではこの問題の解決が必要な課題となる。
る誘導機ではこの問題の解決が必要な課題となる。
第1の手段
両側に側板を備えた外筺と、各側板の中央部に設けた軸
受と、該軸受に回動自在に支持された回転軸と、外筺内
側において、回転軸に固定された磁性体回転子と、該回
転子の外周面に等しい巾と等しいピッチで配設されたt
個の突極と、外筺内に外周部を固定して並置された第1
、第2の固定電機子と、第1の固定電機子の内周面より
突出され、軸対称の位置にある磁極が同相となり、突極
と僅かな空隙を介して対向し、3相片波通電により励磁
される6個の第1の磁極と、該磁極に捲着された第1の
励磁コイルと、第2の固定電機子の内周面より突出され
、軸対称の位置にある磁極が同相となり、突極と僅かな
空隙を介して対向し、3相片波通電により励磁される6
個の第一の磁極と、該磁極に捲着された第一の励磁コイ
ルと、突極の位置を検知して、電気角でiso度の巾で
互いに連続した第1.第2、第3の相の矩形波の第7の
位置検知信号ならびに該位置検知信号より電気角で6θ
度おくれ、互いに連続した電気角で120度の巾の矩形
波の第1.第2.第3の相の第一の位置検知信号が得ら
れる位置検知素子を含む位置検知装置と、第1、第2の
励磁コイルの両端に接続されたスイッチング素子と、ス
イッチング素子と対応する励磁コイルの直列接続体のそ
れぞれに逆接続されたダイオードと、第1.第2の励磁
コイルに接続されたスイッチング素子をそれぞれ第1゜
第2の位置検知信号の巾だけ導通して、各励磁コイルに
直流電源より通電して3相全波の出力トルクを発生せし
める通電制御回路と、前記した位置検知素子の固定位置
を調整して、各相の励磁コイルの正トルクを発生すべき
区間の中央部の電気角で120度の区間の通電が行なわ
れるように、位置検知素子を固定電機子側に固定する手
段と、第1の磁極を介する出力トルクと第2の磁極を介
する出力トルクの位相差が電気角で60度となるように
回転子突極と対向する第1、第2の磁極の相対位置を調
整して固定する手段と、位置検知信号の末端において、
励磁コイルの両端に接続された半導体スイッチング素子
が不導通に転化されたときに、逆接続されたダイオード
を介して該励磁コイル[蓄積された磁気エネルギを、次
に通電される励磁コイルに急速に移動して、励磁コイル
の通電初期の立上り部による減トルクと通電末期の降下
部の延長による反トルクの発生を最少値に保持する手段
とより構成されたものである。
受と、該軸受に回動自在に支持された回転軸と、外筺内
側において、回転軸に固定された磁性体回転子と、該回
転子の外周面に等しい巾と等しいピッチで配設されたt
個の突極と、外筺内に外周部を固定して並置された第1
、第2の固定電機子と、第1の固定電機子の内周面より
突出され、軸対称の位置にある磁極が同相となり、突極
と僅かな空隙を介して対向し、3相片波通電により励磁
される6個の第1の磁極と、該磁極に捲着された第1の
励磁コイルと、第2の固定電機子の内周面より突出され
、軸対称の位置にある磁極が同相となり、突極と僅かな
空隙を介して対向し、3相片波通電により励磁される6
個の第一の磁極と、該磁極に捲着された第一の励磁コイ
ルと、突極の位置を検知して、電気角でiso度の巾で
互いに連続した第1.第2、第3の相の矩形波の第7の
位置検知信号ならびに該位置検知信号より電気角で6θ
度おくれ、互いに連続した電気角で120度の巾の矩形
波の第1.第2.第3の相の第一の位置検知信号が得ら
れる位置検知素子を含む位置検知装置と、第1、第2の
励磁コイルの両端に接続されたスイッチング素子と、ス
イッチング素子と対応する励磁コイルの直列接続体のそ
れぞれに逆接続されたダイオードと、第1.第2の励磁
コイルに接続されたスイッチング素子をそれぞれ第1゜
第2の位置検知信号の巾だけ導通して、各励磁コイルに
直流電源より通電して3相全波の出力トルクを発生せし
める通電制御回路と、前記した位置検知素子の固定位置
を調整して、各相の励磁コイルの正トルクを発生すべき
区間の中央部の電気角で120度の区間の通電が行なわ
れるように、位置検知素子を固定電機子側に固定する手
段と、第1の磁極を介する出力トルクと第2の磁極を介
する出力トルクの位相差が電気角で60度となるように
回転子突極と対向する第1、第2の磁極の相対位置を調
整して固定する手段と、位置検知信号の末端において、
励磁コイルの両端に接続された半導体スイッチング素子
が不導通に転化されたときに、逆接続されたダイオード
を介して該励磁コイル[蓄積された磁気エネルギを、次
に通電される励磁コイルに急速に移動して、励磁コイル
の通電初期の立上り部による減トルクと通電末期の降下
部の延長による反トルクの発生を最少値に保持する手段
とより構成されたものである。
第一の手段
外筺に外側が固定され、内側に突出するとともに複数個
の励磁コイルを捲着した磁極を有する固定型機子ならび
に該磁極に僅かな空隙を介して対向する複数個の突極を
備えるとともに外筺に設けた軸受に回転軸が支持された
回転子とよりなるリラクタンス型の電動機において、耐
熱性のある絶縁皮膜を有する導線を回転子の半径より大
きい突出長を有する磁極に捲着して作られた励磁コイル
と、各励磁コイルの両端に接続されたスイッチング素子
ならびにこれ等に電圧を印加する直流電源と、スイッチ
ング素子と対応する励磁コイルの直列接続体のそれぞれ
に逆接続されたダイオードと、各励磁コイルを位置検知
信号の巾だけ通電して出力トルクを発生せしめる第1の
通電制御回路と、各励磁コイルの通電電流を検知して通
電電流に比例する電流検知信号を発生する検知回路と、
電流検知信号が基準電圧を越えると、対応する励磁コイ
ルの半導体スイッチング素子を不導通に転化し。
の励磁コイルを捲着した磁極を有する固定型機子ならび
に該磁極に僅かな空隙を介して対向する複数個の突極を
備えるとともに外筺に設けた軸受に回転軸が支持された
回転子とよりなるリラクタンス型の電動機において、耐
熱性のある絶縁皮膜を有する導線を回転子の半径より大
きい突出長を有する磁極に捲着して作られた励磁コイル
と、各励磁コイルの両端に接続されたスイッチング素子
ならびにこれ等に電圧を印加する直流電源と、スイッチ
ング素子と対応する励磁コイルの直列接続体のそれぞれ
に逆接続されたダイオードと、各励磁コイルを位置検知
信号の巾だけ通電して出力トルクを発生せしめる第1の
通電制御回路と、各励磁コイルの通電電流を検知して通
電電流に比例する電流検知信号を発生する検知回路と、
電流検知信号が基準電圧を越えると、対応する励磁コイ
ルの半導体スイッチング素子を不導通に転化し。
逆接続されたダイオードを介する蓄積磁気エネルギの放
電による電流が所定値以下となると、該半導体スイッチ
ング素子を導通して励磁コイルの通電を開始して、励磁
電流を基準電圧に対応した値に保持するチョッパ回路と
、基準電圧の供与される起動時の数秒以内の時間帯のみ
、該基準電圧を上昇して励磁電流を励磁コイルが焼損し
ない範囲の最大励磁電流を通電せしめる第;の通電制御
回路と、位置検知信号の末端において、励磁コイルの両
端に接続された半導体スイッチング素子が不導通に転化
したときに、逆接続されたダイオードを介して該励磁コ
イルに蓄積された磁気エネルギを、次に通電される励磁
コイルに急速に移動して、励磁コイルの通電初期の立上
り部による減トルクと通電末期の降下部の延長による反
トルクの発生を最少値に保持する手段とより構成された
ものである。
電による電流が所定値以下となると、該半導体スイッチ
ング素子を導通して励磁コイルの通電を開始して、励磁
電流を基準電圧に対応した値に保持するチョッパ回路と
、基準電圧の供与される起動時の数秒以内の時間帯のみ
、該基準電圧を上昇して励磁電流を励磁コイルが焼損し
ない範囲の最大励磁電流を通電せしめる第;の通電制御
回路と、位置検知信号の末端において、励磁コイルの両
端に接続された半導体スイッチング素子が不導通に転化
したときに、逆接続されたダイオードを介して該励磁コ
イルに蓄積された磁気エネルギを、次に通電される励磁
コイルに急速に移動して、励磁コイルの通電初期の立上
り部による減トルクと通電末期の降下部の延長による反
トルクの発生を最少値に保持する手段とより構成された
ものである。
第3の手段
珪素鋼板を圧延ローラにより圧延して、0.781メー
トル以下の帯状の珪素鋼板を得る手段と、該珪素鋼板を
ロール巻きした複数個の珪素鋼板ロールを並置し、各珪
素鋼板ロールより引出された珪素鋼板複数板を重ねて、
第1、第2、・・・の複数個の圧接送りローラ間を通し
て移送し、第1の圧接送りローラに導入される以前に熱
硬化性プラスチックを各珪素鋼板面に吹付けるとともに
、第1、第2、・・・の複数個の圧接送りローラを含む
空間を、吹付けられたグラスチックが熱硬化する温度に
保持する手段と、前記手段により重ねられて接着した珪
素鋼板重合体をプレス加工により電動機の固定電機子の
磁心の形状ならびに回転子の形状にプレス加工し、加工
された珪素鋼板を積層して所要の厚さとして固定する手
段とにより作られた固定電機子磁心及び回転子磁心を構
成要素とするものである。
トル以下の帯状の珪素鋼板を得る手段と、該珪素鋼板を
ロール巻きした複数個の珪素鋼板ロールを並置し、各珪
素鋼板ロールより引出された珪素鋼板複数板を重ねて、
第1、第2、・・・の複数個の圧接送りローラ間を通し
て移送し、第1の圧接送りローラに導入される以前に熱
硬化性プラスチックを各珪素鋼板面に吹付けるとともに
、第1、第2、・・・の複数個の圧接送りローラを含む
空間を、吹付けられたグラスチックが熱硬化する温度に
保持する手段と、前記手段により重ねられて接着した珪
素鋼板重合体をプレス加工により電動機の固定電機子の
磁心の形状ならびに回転子の形状にプレス加工し、加工
された珪素鋼板を積層して所要の厚さとして固定する手
段とにより作られた固定電機子磁心及び回転子磁心を構
成要素とするものである。
第1の作用
第9図(1))の実施例において、位置検知信号により
、トランジスタra、20bが導通して、励磁コイルK
が通電されているときに、位置検知信号の末端で、トラ
ンジスタ、20a、20bが不導通に転化する。
、トランジスタra、20bが導通して、励磁コイルK
が通電されているときに、位置検知信号の末端で、トラ
ンジスタ、20a、20bが不導通に転化する。
このときに、励磁コイルKに蓄積された磁気エネルギは
、ダイオード2/a、2/bを介して放電されるが、逆
流防止用のダイオード/gの為に電源に還流されないの
で、コンデンサ19を充電する。しかしコンデンサ/9
の容量は小さいので、高電圧となる。
、ダイオード2/a、2/bを介して放電されるが、逆
流防止用のダイオード/gの為に電源に還流されないの
で、コンデンサ19を充電する。しかしコンデンサ/9
の容量は小さいので、高電圧となる。
同時に、位置検知信号により、トランジスタJC,20
dが導通しているので、励磁コイルLの通電の立上りは
急速となる。
dが導通しているので、励磁コイルLの通電の立上りは
急速となる。
従って、励磁コイルの通電の立上りと降下が急速となり
、/ Kwの出力の電動機で、立上りと降下の巾はグθ
マイクロセカンド位となるので、減トルクと反トルクが
防止されて効率の良い高速電動機が得られる。
、/ Kwの出力の電動機で、立上りと降下の巾はグθ
マイクロセカンド位となるので、減トルクと反トルクが
防止されて効率の良い高速電動機が得られる。
第7図に示すように、回転子の両側に3相片波の電機子
ユ個が並置して構成されているので、電機子の磁極間の
空間が大きくなり、励磁コイルのアンペアターンが多く
電動機の回転子は細長型となり、慣性が小さくなる特徴
がある。
ユ個が並置して構成されているので、電機子の磁極間の
空間が大きくなり、励磁コイルのアンペアターンが多く
電動機の回転子は細長型となり、慣性が小さくなる特徴
がある。
従って第1の課題が解決される。
第二の作用
リラクタンス型の電動機のトルク特性は、一般の電動機
と異なっている。次に第1図(a)につきその説明をす
る。
と異なっている。次に第1図(a)につきその説明をす
る。
たて軸は出力トルク、よこ軸は通電電流(励磁電流)で
、曲線=12丁1は、出力がsoo〜1000ヮ、ト位
の場合である。
、曲線=12丁1は、出力がsoo〜1000ヮ、ト位
の場合である。
励磁電流が2アンペア、出力トルクが/、5キログラム
センチメートル位までは、次乗曲線で出力トルクが増大
して曲線23aのようになる。これを越えて増大すると
、出力トルクは直線的に増大して、曲線、Z5bのよう
になる。曲線…1と5の境界点の電流値を飽和点の励磁
電流値と呼称する。
センチメートル位までは、次乗曲線で出力トルクが増大
して曲線23aのようになる。これを越えて増大すると
、出力トルクは直線的に増大して、曲線、Z5bのよう
になる。曲線…1と5の境界点の電流値を飽和点の励磁
電流値と呼称する。
若しくは飽和点のアンペアターンと呼称する。
実測によると、飽和点のアンペアターンにおいて、磁極
と突極の対向部の磁束は飽和に近い値となっている。た
だし磁極と突極の空隙が0. /!; 417メートル
位のときである。
と突極の対向部の磁束は飽和に近い値となっている。た
だし磁極と突極の空隙が0. /!; 417メートル
位のときである。
曲線万1,7で示すトルク特性は、従来の電動機と比較
して著しく異なるトルク特性を有している。従来の電動
機では、磁束が飽和する曲線Jiの区間のトルク特性と
なり、曲線25bのトルク従って、リラクタンス型の電
動機は、励it流を増大することにより大きい出力トル
クを得ることができる。
して著しく異なるトルク特性を有している。従来の電動
機では、磁束が飽和する曲線Jiの区間のトルク特性と
なり、曲線25bのトルク従って、リラクタンス型の電
動機は、励it流を増大することにより大きい出力トル
クを得ることができる。
この為には、励磁コイルのアンペアターンを増大する必
要がある。アンペアターンの増大の条件は、次の2つで
ある。
要がある。アンペアターンの増大の条件は、次の2つで
ある。
第1に、耐熱性のある絶縁導線を使用することである。
第二に、励磁コイルの捲着される空間を大きくすること
である。
である。
耐熱性のある絶縁導線として現在使用できるものは、ア
ルミナの被膜を銅線に被冠したもので、10〜J倍のア
ンペアターンを得ることができる。
ルミナの被膜を銅線に被冠したもので、10〜J倍のア
ンペアターンを得ることができる。
励磁コイルの捲着される空間を太き(する為には、磁極
の突出部の長さ(第1図(b)の矢印Eの長さ)を大き
くすることが必要となる。
の突出部の長さ(第1図(b)の矢印Eの長さ)を大き
くすることが必要となる。
磁極の突出部の長さを大きくすると、回転子の径が小さ
(なり出力トルクが減少する。実測の結果によると回転
子の半径より若干だけ磁極の突出部の長さを大きくする
と最大トルクが得られる。
(なり出力トルクが減少する。実測の結果によると回転
子の半径より若干だけ磁極の突出部の長さを大きくする
と最大トルクが得られる。
本発明装置は、上述したコつの条件を満足する構成とな
っているので出力トルクを増大する作用がある。
っているので出力トルクを増大する作用がある。
特に、起動時の数秒間だけ大きいトルクを得るように励
磁コイルを通電する電気回路が付設されているので、太
き(・慣性負荷を駆動するときに。
磁コイルを通電する電気回路が付設されているので、太
き(・慣性負荷を駆動するときに。
負荷の移行速度を増大する作用がある。
従って第2の課題が解決される。
第3の作用
太き(・出力の電動機の場合に、効率を支配するのは鉄
損である。即ち鉄損を少なくすると効率が上昇する。例
えば、コアレスカップ型の直流電動機は、出力Sキロワ
ットのもので効率が97%となることが公表されている
。これはコアレスカップ型の直流電動機の鉄損が僅少で
あることによるものである。
損である。即ち鉄損を少なくすると効率が上昇する。例
えば、コアレスカップ型の直流電動機は、出力Sキロワ
ットのもので効率が97%となることが公表されている
。これはコアレスカップ型の直流電動機の鉄損が僅少で
あることによるものである。
一般の電動機は磁心がある為に鉄損が大きい。
特に回転速度を上昇すると、ヒステリシス損失は回転速
度に比例するので効率は理論的に変化しない。
度に比例するので効率は理論的に変化しない。
しかし、渦流損失は回転速度の次乗に比例するので、効
率が劣化する。
率が劣化する。
回転速度を増大できるインバータ誘導電動機及びリラク
タンス型の電動機では上述した問題を解決する必要があ
る。
タンス型の電動機では上述した問題を解決する必要があ
る。
本発明装置では、珪素鋼板をローラ圧延して、市販の珪
素鋼板の17゜位とする。
素鋼板の17゜位とする。
これを70枚重ね合せて接着剤により接着固化して7枚
の帯状の板とし、次にプレス加工により、磁心の形状と
し、次に周知の手段により、所要の厚さに積層して固化
する。
の帯状の板とし、次にプレス加工により、磁心の形状と
し、次に周知の手段により、所要の厚さに積層して固化
する。
珪素鋼板の渦流損失は、その厚さの次乗に比例して、薄
くなる程減少する。
くなる程減少する。
従って、本発明の手段により作られた磁心を使用すると
、高速度の電動機の場合にIloの速度のときと同じ、
高い効率が得られる作用がある。
、高速度の電動機の場合にIloの速度のときと同じ、
高い効率が得られる作用がある。
以上の説明より判るように、高速度(毎分/万回転以上
)の電動機の場合にも、効率を良好とすることができる
ので第3の課題を解決する作用がある。
)の電動機の場合にも、効率を良好とすることができる
ので第3の課題を解決する作用がある。
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。
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。
第1図(b)は、本発明に使用される3組片波通電のり
ラフタンスミ動機で、その回転子の突極と固定電機子の
磁極と励磁コイルの構成を示す平面図である。
ラフタンスミ動機で、その回転子の突極と固定電機子の
磁極と励磁コイルの構成を示す平面図である。
第1図(b) において、記号/は回転子で、その突極
/a、/b、・・・の巾はigo e、それぞれは36
0度の位相差で等しいピッチで配設されている。
/a、/b、・・・の巾はigo e、それぞれは36
0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、珪素鋼板を積層して作られて(・る。
記号Sは回転軸である。固定電機子/6には、磁極/A
a 、 /7b 、 /乙C1メAd、/Ae 、/&
fが、それ等の巾1gO度で、等しい離間角で配設され
ている。
a 、 /7b 、 /乙C1メAd、/Ae 、/&
fが、それ等の巾1gO度で、等しい離間角で配設され
ている。
突極と磁極の巾は1g01iで等しくされている。突極
数はg個、磁極数はる個である。電機子/6も回転子/
と同じ手段により作られている。
数はg個、磁極数はる個である。電機子/6も回転子/
と同じ手段により作られている。
第一図は、第1図のリラクタンス型3組電動機の展開図
である。
である。
第二図のコイル10a、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
示の位置で電機子/6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。
示の位置で電機子/6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。
フィルタOa’、10b 、10cは/20度離間口て
いる。
いる。
コイルは5ミリメートル径で100ターン位の空心のも
のである。
のである。
第3図に、コイル10a、/(7b 、10cより、位
置検知信号を得る為の装置が示されている。
置検知信号を得る為の装置が示されている。
第3図において、コイル10a、 10b 、 10c
、抵抗/ja 、/jb 、/!;c 、−=、/!
reはブリッジ回路となり、コイル10e、、/θb、
/θCが突極/ a + / b +・に対向して(・
ないときには平衡するように調整されている。
、抵抗/ja 、/jb 、/!;c 、−=、/!
reはブリッジ回路となり、コイル10e、、/θb、
/θCが突極/ a + / b +・に対向して(・
ないときには平衡するように調整されている。
一バスフィルタの出力は等しく、オペアンプ/3aの出
力はローレベルとなる。
力はローレベルとなる。
記号7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/Saの電圧降下が大き
くなり、オペアンプ/Jaの出力はハイレベルとなる。
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/Saの電圧降下が大き
くなり、オペアンプ/Jaの出力はハイレベルとなる。
コイル10b、10cが突極/ a 、 / b 、
”の側面に対向したときにも、抵抗Prb、/!rcの
電圧降下が大きくなり、ローパスフィルタ//b 、
/L2b トモう7組のローパスフィルタを介するオペ
アンプ13b、/、?cの子端子の入力により、それぞ
れハイレベルの出力が得られる。
”の側面に対向したときにも、抵抗Prb、/!rcの
電圧降下が大きくなり、ローパスフィルタ//b 、
/L2b トモう7組のローパスフィルタを介するオペ
アンプ13b、/、?cの子端子の入力により、それぞ
れハイレベルの出力が得られる。
オペアンプ/、?a 、 /、?b 、 /3cの出力
信号は位置検知信号となり、それぞれ第6図のタイムチ
ャートにおいて、曲線Qta、2Jb、・・・及び曲線
−24a+!4b、・・・及び曲線2ta、27b、・
−・とじて示されている。
信号は位置検知信号となり、それぞれ第6図のタイムチ
ャートにおいて、曲線Qta、2Jb、・・・及び曲線
−24a+!4b、・・・及び曲線2ta、27b、・
−・とじて示されている。
上述した3組の位置検知信号は、順次に/20度位相が
おくれている。
おくれている。
記号gは、3相Y型の直流電動機に慣用されている論理
回路で、端子Aa、Ab、・・・より120度の巾の連
続した位置検知信号が得られるものである。例えば、第
6図の曲線、2Ja 、 、2jb 、・・・と曲線!
Aa、、2Ab、・・・を反転した出力とのアンド回路
により、曲線2ga、21b、・・・の電気信号を得る
ことができる。ブロック回路どの端子Aa、6b、・・
・6fの出力は、それぞれ第6図のタイムチャートで、
曲線−Lg a 1−1g b l・・’ +曲線2q
a 、 2qb 、 −曲線30a、 30b 、 −
、曲線、、?/a 、 、7/b 、 ・−、曲線31
a 、 32b 、 −、曲線、33a、 、?、?b
、 −とじて示されている。曲線2ga、コqa、3
0aは連続した120度の巾の第1.第ユ、第3の相の
位置検知信号となる。
回路で、端子Aa、Ab、・・・より120度の巾の連
続した位置検知信号が得られるものである。例えば、第
6図の曲線、2Ja 、 、2jb 、・・・と曲線!
Aa、、2Ab、・・・を反転した出力とのアンド回路
により、曲線2ga、21b、・・・の電気信号を得る
ことができる。ブロック回路どの端子Aa、6b、・・
・6fの出力は、それぞれ第6図のタイムチャートで、
曲線−Lg a 1−1g b l・・’ +曲線2q
a 、 2qb 、 −曲線30a、 30b 、 −
、曲線、、?/a 、 、7/b 、 ・−、曲線31
a 、 32b 、 −、曲線、33a、 、?、?b
、 −とじて示されている。曲線2ga、コqa、3
0aは連続した120度の巾の第1.第ユ、第3の相の
位置検知信号となる。
曲線3/ a 、 32a、 33aも同じく連続した
120度の巾の第1.第2.第3の相の位置検知信号と
なる0 コイル10h 、10b、10cの対向する回転子/の
代りに同形のアルミニューム板を同期回転させ、その突
出部に、コイル10a、10b、10cを対向させても
同じ作用効果のある位置検知信号が得られる。回転子/
と同期回転するマグネット回転子を利用し、その磁極に
対向する磁気抵抗素子の出力変化を利用しても同様な位
置検知信号を得ることができる。
120度の巾の第1.第2.第3の相の位置検知信号と
なる0 コイル10h 、10b、10cの対向する回転子/の
代りに同形のアルミニューム板を同期回転させ、その突
出部に、コイル10a、10b、10cを対向させても
同じ作用効果のある位置検知信号が得られる。回転子/
と同期回転するマグネット回転子を利用し、その磁極に
対向する磁気抵抗素子の出力変化を利用しても同様な位
置検知信号を得ることができる。
リラクタンス型の電動機は、出力トルクが著しく大きい
という長所があるが、反面に次に述べる欠点の為に実用
化が阻止されている。
という長所があるが、反面に次に述べる欠点の為に実用
化が阻止されている。
第1の欠点は、励磁コイルの往復通電ができないので、
電気回路が高価となり、又磁極、突極数が多くなり構成
が錯雑となる。本発明装置では、3相片波の電動機とす
ることにより、上述した欠点を除去するとともに3相片
波通電の電機子2個を並置して両波通電として上述した
問題点を解決している。
電気回路が高価となり、又磁極、突極数が多くなり構成
が錯雑となる。本発明装置では、3相片波の電動機とす
ることにより、上述した欠点を除去するとともに3相片
波通電の電機子2個を並置して両波通電として上述した
問題点を解決している。
第2の欠点は、低速度の運転しかできないことである。
即ち出力トルクを大きくすると、突極と磁極数を増加し
、励磁電流を増加すると、回転速度が著しく小さくなり
、効率も劣化する欠点がある0 一般に、リラクタンス型の電動機では、出力トルクを増
大するには、第1図(b)の磁極と突極の数を増加し、
又両者の対向空隙を小さくすることが必要となる。この
ときに回転数を所要値に保持すると、第1図の磁極/A
a 、 /Ab 、・・・と突極/a。
、励磁電流を増加すると、回転速度が著しく小さくなり
、効率も劣化する欠点がある0 一般に、リラクタンス型の電動機では、出力トルクを増
大するには、第1図(b)の磁極と突極の数を増加し、
又両者の対向空隙を小さくすることが必要となる。この
ときに回転数を所要値に保持すると、第1図の磁極/A
a 、 /Ab 、・・・と突極/a。
/kl、・・・に蓄積される磁気エネルギにより、励磁
電流の立上り傾斜が相対的にゆるくなり、又通電が断た
れても、磁気エネルギによる放電電流が消滅する時間が
相対的に延長され、従って、大きい反トルクが発生する
。
電流の立上り傾斜が相対的にゆるくなり、又通電が断た
れても、磁気エネルギによる放電電流が消滅する時間が
相対的に延長され、従って、大きい反トルクが発生する
。
かかる事情により、励磁電流値のピーク値は小さくなり
、反トルクも発生するので、回転速度が小さい値となる
。又効率も劣化する。
、反トルクも発生するので、回転速度が小さい値となる
。又効率も劣化する。
第3の欠点は、毎分7万回転以上の高速度回転をすると
、鉄損の内の渦流損失が著しく増大して効率を劣化せし
めることである。
、鉄損の内の渦流損失が著しく増大して効率を劣化せし
めることである。
かかる欠点は、誘導電動機を含んで共通の欠点となって
し・る。
し・る。
本発明装置によると、上述した欠点が除去されるか、そ
の詳細については、実施例につき後述する。
の詳細については、実施例につき後述する。
第1図(b)の平面図及び第2図の展開図において、円
環部/乙及び磁%/A a 、 /b b 、・・・は
、珪素鋼板を積層固化する周知の手段により作られ、図
示しない外筺に固定されて電機子となる。記号/乙の部
分は磁路となる磁心である。記号/乙及び記号/Aa+
/Ab、・・・を電機子若しくは固定電機子と呼称する
。
環部/乙及び磁%/A a 、 /b b 、・・・は
、珪素鋼板を積層固化する周知の手段により作られ、図
示しない外筺に固定されて電機子となる。記号/乙の部
分は磁路となる磁心である。記号/乙及び記号/Aa+
/Ab、・・・を電機子若しくは固定電機子と呼称する
。
第2図において、磁極/Aa、#b、・・・には、励磁
コイル/7a 、 /7b 、・・・が装着されている
。励磁コイル/7a、/7d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。
コイル/7a 、 /7b 、・・・が装着されている
。励磁コイル/7a、/7d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/7b、/Ve及び励磁コイル/7c、/7
fも同様に接続され、これ等をそれぞれ励磁コイルし、
励磁コイルMと呼称する。
fも同様に接続され、これ等をそれぞれ励磁コイルし、
励磁コイルM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、矢印入方向に回転子/が回転する。
90度回転すると、励磁コイルLの通電が断たれ、励磁
コイルMが通電される。
コイルMが通電される。
更に/2θ度回転すると、励磁コイルMの通電が断たれ
て、励磁コイルKが通電される。
て、励磁コイルKが通電される。
通電モーr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M→とサイクリックに交替され、
3相片波の電動機として駆動される。
コイルL→励磁コイルM→とサイクリックに交替され、
3相片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極に着磁されている。
、S極に着磁されている。
励磁される二個の磁極が常に異極となっている為に、非
励磁磁極を通る洩れ磁束は互いに反対方向となり、反ト
ルクの発生が防止される。
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。
次に励磁コイルに、L、Mの通電手段について説明する
。第9図(a)において、励磁コイルに、L。
。第9図(a)において、励磁コイルに、L。
Mの両端には、それぞれトランジスタ2oa、X)b及
び20c、21)d及びm s 、 20 fが挿入さ
れて(・る。
び20c、21)d及びm s 、 20 fが挿入さ
れて(・る。
トランジスタJa 、 Jb 、 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。
、スイッチング素子となるもので、同じ効果のある他の
半導体素子でもよい。
直流電源正負端子2a、2bまり供電が行なわれて(・
る〇 アンド回路/4aの下側の入力がハイレベルのときに、
端子4aよりハイレベルの電気信号が入力されると、ト
ランジスタ20 a 、 20 bが導通して、励磁コ
イルKが通電される。同様に端子qb、+Cよりハイレ
ベルの電気信号が入力されると、トランジスタ20 c
、 la及びトランジスタX)e、X)fが導通して
、励磁コイルL、Mが通電される。
る〇 アンド回路/4aの下側の入力がハイレベルのときに、
端子4aよりハイレベルの電気信号が入力されると、ト
ランジスタ20 a 、 20 bが導通して、励磁コ
イルKが通電される。同様に端子qb、+Cよりハイレ
ベルの電気信号が入力されると、トランジスタ20 c
、 la及びトランジスタX)e、X)fが導通して
、励磁コイルL、Mが通電される。
端子弘0は励磁電流を指定する為の基準電圧である。端
子qOの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。
子qOの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。
電源スィッチ(図示せず)を投入すると、オペアンプ1
IOaの一端子の人力は子端子のそれより低いので、オ
ペアンプe(Laの出力は)・イレベルトナリ、トラン
ジスタ、20a、X)b、 ・・、〃fが導通して、電
圧が励磁コイルに、L、Mの通電制御回路に印加される
。抵抗二は、それぞれ励磁コイルK。
IOaの一端子の人力は子端子のそれより低いので、オ
ペアンプe(Laの出力は)・イレベルトナリ、トラン
ジスタ、20a、X)b、 ・・、〃fが導通して、電
圧が励磁コイルに、L、Mの通電制御回路に印加される
。抵抗二は、それぞれ励磁コイルK。
L、Mの励磁電流を検出する為の抵抗である。
端子4(aの入力信号は、第を図の位置検知信号J a
、 2g b・・・又端子!b、llcの入力信号は
、位置検知信号29a 、 、29b 、−及び30a
、30b、−となっている。
、 2g b・・・又端子!b、llcの入力信号は
、位置検知信号29a 、 、29b 、−及び30a
、30b、−となっている。
上記した曲線は同一記号で、第S図のタイムチャートの
/段目に示されている。曲線2ga、29a。
/段目に示されている。曲線2ga、29a。
30a、−・は連続して(・る。
次に、第S図のタイムチャートにつき、各励磁コイルの
通電の説明をする。励磁コイルLに位置検知信号29a
の巾(矢印3Aで示され120度の巾となる。)だけ、
一般的手段により通電すると、励磁コイルLの大きいイ
ンダクタンスの為に、通電電流の立上りがおくれて点線
曲線3Sの前半部のようになる。又降下部は、大きい磁
気エネルギの放出により延長され、曲線35の後半部の
ようになる。
通電の説明をする。励磁コイルLに位置検知信号29a
の巾(矢印3Aで示され120度の巾となる。)だけ、
一般的手段により通電すると、励磁コイルLの大きいイ
ンダクタンスの為に、通電電流の立上りがおくれて点線
曲線3Sの前半部のようになる。又降下部は、大きい磁
気エネルギの放出により延長され、曲線35の後半部の
ようになる。
正トルクを発生する/gOffの区間は矢印JAbで示
されている。従って、曲a3Sの前半部では、トルクが
減少し、後半部では、大きい反トルクを発生する。トル
クが減少することを減トルクが発生すると表現する。従
って、効率が劣化し、低速度の回転となる。
されている。従って、曲a3Sの前半部では、トルクが
減少し、後半部では、大きい反トルクを発生する。トル
クが減少することを減トルクが発生すると表現する。従
って、効率が劣化し、低速度の回転となる。
本発明装置は、かかる不都合を除去したことが1つの特
徴となっている。次にその説明をする。
徴となっている。次にその説明をする。
端子2aの印加電圧を高(すると、励磁電流は、点線曲
線Jobのように立上りが急速となり、減トルクの発生
が抑止される。
線Jobのように立上りが急速となり、減トルクの発生
が抑止される。
位置検知信号曲線λざ已による励磁コイルKKついても
上述した事情は同じで、励磁電流曲線3Saの立上りが
急速となる。
上述した事情は同じで、励磁電流曲線3Saの立上りが
急速となる。
高速度となるに従って、曲線2ga、 2qa 、 J
Oaの巾は小さくなるので、端子2aの電圧を対応して
高電圧のものを使用する必要がある。
Oaの巾は小さくなるので、端子2a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9図(a)の端子tIoの基準電
圧により指定される。)を越えると、オペアンプ110
aの出力がローレベルとなるので、アンド回路/9aの
出力がローレベルとなり、トランジスタJaは不導通と
なる。
圧により指定される。)を越えると、オペアンプ110
aの出力がローレベルとなるので、アンド回路/9aの
出力がローレベルとなり、トランジスタJaは不導通と
なる。
従って、励磁コイルKに蓄積された磁気エネルギは、ダ
イオード2/a、トランジスタ〃b、抵抗22を介して
放電され、放電電流が所定値まで低下すると、オペアン
プ1IOaのヒステリシス特性により反出力がハイレベ
ルに復帰し、トランジスタXaは再び導通して、励磁電
流が増大する。
イオード2/a、トランジスタ〃b、抵抗22を介して
放電され、放電電流が所定値まで低下すると、オペアン
プ1IOaのヒステリシス特性により反出力がハイレベ
ルに復帰し、トランジスタXaは再び導通して、励磁電
流が増大する。
基準電圧qoにより規制される設定値まで増大すると、
オペアンプ”I□aの出力がローレベルとなり、トラン
ジスタJaが不導通に転化して、励磁電流が降下する。
オペアンプ”I□aの出力がローレベルとなり、トラン
ジスタJaが不導通に転化して、励磁電流が降下する。
かかるサイクルを繰返すチョッパ回路となる。
曲線コgaの末端において、第9図(a)の端子ダaの
入力が消滅する。従って、励磁コイルKに蓄積された磁
気エネルギは、トランジスタ20a、20bがともに不
導通となるので、ダイオードユ/b→電源端子2a、コ
b→ダイオード2/aの順で通電され、電源にエネルギ
が還流される。電源には、般に整流の為の容量の大きい
コンデンサがあるので、磁気エネルギはコンデンサに蓄
積される。電源電圧が高い程曲線3Saの降下部の巾が
小さ(なる。降下部の巾が30度(矢印、3Aaの巾)
を越えないようにすれば反トルクの発生が防止される。
入力が消滅する。従って、励磁コイルKに蓄積された磁
気エネルギは、トランジスタ20a、20bがともに不
導通となるので、ダイオードユ/b→電源端子2a、コ
b→ダイオード2/aの順で通電され、電源にエネルギ
が還流される。電源には、般に整流の為の容量の大きい
コンデンサがあるので、磁気エネルギはコンデンサに蓄
積される。電源電圧が高い程曲線3Saの降下部の巾が
小さ(なる。降下部の巾が30度(矢印、3Aaの巾)
を越えないようにすれば反トルクの発生が防止される。
他の通電曲線33b、3Scについても上述した事情は
全く同じで、作用効果も同様である。
全く同じで、作用効果も同様である。
高速度となるに従って、曲線2g a 、 2?a 、
30aの巾が小さくなるので、曲線33a、33b、
、3!;cの立上り部、降下部の巾も対応して小さくす
る必要がある。即ち印加直流電圧を高くする必要がある
。
30aの巾が小さくなるので、曲線33a、33b、
、3!;cの立上り部、降下部の巾も対応して小さくす
る必要がある。即ち印加直流電圧を高くする必要がある
。
しかし、チョッパ制御による電流値即ち出力トルクは変
化しない特徴がある。
化しない特徴がある。
又出力トルクを増大する為には、第9図(a)の基転の
限度は、印加電圧により制御され、出力トルクは、基準
電圧(出力トルクの指令電圧)により、それぞれ独立に
制御され、3相片波通電の電動機として回転することが
特徴となっている。励磁コイルLの位置検知信号(端子
+bの入力信号)Kよる制御電流の制御は、第4図(a
)のオペアンプq。
限度は、印加電圧により制御され、出力トルクは、基準
電圧(出力トルクの指令電圧)により、それぞれ独立に
制御され、3相片波通電の電動機として回転することが
特徴となっている。励磁コイルLの位置検知信号(端子
+bの入力信号)Kよる制御電流の制御は、第4図(a
)のオペアンプq。
a、アンド回路/4(bのチョッパ作用により、第S図
の点線、?51)で示すように、トランジスタ20cの
オンオフにより変化し、曲線29aの末端において、点
線のように急速に降下する。
の点線、?51)で示すように、トランジスタ20cの
オンオフにより変化し、曲線29aの末端において、点
線のように急速に降下する。
次に、位置検知信号30aが、第9図(a)の端子ケC
に入力されると、励磁コイルMの通電が同様に行なわれ
る。
に入力されると、励磁コイルMの通電が同様に行なわれ
る。
以上のように、励磁コイルに、L、Mは、順次に連続し
て通電されて出力トルクが発生する。
て通電されて出力トルクが発生する。
トランジスタ2/ a 、 X)c 、 2Qeのオン
オフによるチョッパ制御の説明したが、アンド回路/U
a。
オフによるチョッパ制御の説明したが、アンド回路/U
a。
/4b、/4(cの出力によりそれぞれトランジスタJ
a、20’b及びトランジスタX) c 、 X) d
及びトランジスタ20e、2tlfのオンオフの制御を
行なうチョッパ回路によっても本発明の目的が達成され
る。
a、20’b及びトランジスタX) c 、 X) d
及びトランジスタ20e、2tlfのオンオフの制御を
行なうチョッパ回路によっても本発明の目的が達成され
る。
端子す0の電圧により、励磁電流を制御しているが、次
に説明する手段を付設すると、起動時にのみ大きい出力
トルクを得ることができる。
に説明する手段を付設すると、起動時にのみ大きい出力
トルクを得ることができる。
端子弘0は除去され、端子1IObより同じ基準電圧が
、ダイオードを介してオペアンプ’eOaの十端子に入
力される。
、ダイオードを介してオペアンプ’eOaの十端子に入
力される。
励磁電流を通電する為に、端子1IObに設定された電
圧が印加されると、単安定回路9已により、フリンプフ
ロップ回路(以降はF回路と呼称する)/りのS端子が
付勢されて、Q端子の出力がハイレベルとなる。
圧が印加されると、単安定回路9已により、フリンプフ
ロップ回路(以降はF回路と呼称する)/りのS端子が
付勢されて、Q端子の出力がハイレベルとなる。
従ってトランジスタ20 g 、 X) hが導通して
、端子110cの電圧がオペアンプ1lOaの十端子の
入力となる。
、端子110cの電圧がオペアンプ1lOaの十端子の
入力となる。
端子110cの電圧は端子1IObのそれより常に太き
(設定されている。
(設定されている。
従って大きい励磁電流となり、大きい出力トルクが得ら
れる。
れる。
上述した起動と同時に、抵抗評を介してコンデンサコ3
が充電され、充電電圧が、ツェナダイオードtのブレー
クダウン電圧を越えると、単安定回路qbが付勢されて
F回路/’i7のR端子に電気パルスを入力する。従っ
て、Q端子の出力がハイレベルとなり、トランジスタ2
0g 、 X) hは不導通に転化し、トランジスタ〃
1が導通して、コンデンサコ3は放電される。
が充電され、充電電圧が、ツェナダイオードtのブレー
クダウン電圧を越えると、単安定回路qbが付勢されて
F回路/’i7のR端子に電気パルスを入力する。従っ
て、Q端子の出力がハイレベルとなり、トランジスタ2
0g 、 X) hは不導通に転化し、トランジスタ〃
1が導通して、コンデンサコ3は放電される。
従って、端子qobの電圧により、チョッパ回路による
励磁電流の制御が行なわれる。
励磁電流の制御が行なわれる。
以上の説明より理解されるように、端子110cの電圧
を高くして励磁コイルが焼損しない範囲の大きい励磁電
流とすることにより起動時に大きい出力トルクが得られ
る。
を高くして励磁コイルが焼損しない範囲の大きい励磁電
流とすることにより起動時に大きい出力トルクが得られ
る。
この理由は、リラクタンス型の電動機において、第1図
(a)につき前述したように曲線8bの区間のトルクが
利用できるからである。
(a)につき前述したように曲線8bの区間のトルクが
利用できるからである。
抵抗評を変更して1例えば7秒後に、ツェナダイオード
9がブレークダウンするように設定すると、7秒後に上
述した太き(・励磁電流は、端子II。
9がブレークダウンするように設定すると、7秒後に上
述した太き(・励磁電流は、端子II。
bの電圧により制御される通常の値に転化する。
励磁コイルのアンペアターンを、磁極の突出長を太き(
して増大し、耐熱性のある絶縁電線を使用することによ
り、/ Kwの出力の電動機の場合に、起動時のトルク
を定格トルクの20〜30倍とすることができる。
して増大し、耐熱性のある絶縁電線を使用することによ
り、/ Kwの出力の電動機の場合に、起動時のトルク
を定格トルクの20〜30倍とすることができる。
従って、サーボ装置の駆動源とした場合に、大きい慣性
負荷の急速な移動定位を行なうことができる作用効果が
あるW第ダ図(b)の実施例は、第9図(a)の電気回
路より、記号QO、1lOa、 /4a 。
負荷の急速な移動定位を行なうことができる作用効果が
あるW第ダ図(b)の実施例は、第9図(a)の電気回
路より、記号QO、1lOa、 /4a 。
/4’t)、/4’Cで示すチョッパ回路を除去し、ダ
イオ−)′/g、コンデンサ/9を付加したものである
。
イオ−)′/g、コンデンサ/9を付加したものである
。
次に第4図(b)の電気回路の詳細を説明する。
端子4(a、tIb、9Cより、第S図の1段目の位置
検知信号曲線:1g a 、 29a 、 30aがそ
れぞれ入力されている。従って、励磁コイルに、L、M
は、順次に通電されて、3相片波通電のリラクタンス電
動機として回転する。
検知信号曲線:1g a 、 29a 、 30aがそ
れぞれ入力されている。従って、励磁コイルに、L、M
は、順次に通電されて、3相片波通電のリラクタンス電
動機として回転する。
このときの励磁電流は、第S図の曲線33aのようにな
る。曲線、Baの中央の平坦部の高さは、直流電源端子
2a 、2bの電圧より逆起電力(これは出力トルク曲
線に比例して(・る。)の差を励磁コイルの抵抗で除算
した値となる。従って平坦となり、後半部では上昇する
。かかる電流値の上昇はトルクを増大するので、トルク
曲線後半部のトルクの減少を防止する作用がある。
る。曲線、Baの中央の平坦部の高さは、直流電源端子
2a 、2bの電圧より逆起電力(これは出力トルク曲
線に比例して(・る。)の差を励磁コイルの抵抗で除算
した値となる。従って平坦となり、後半部では上昇する
。かかる電流値の上昇はトルクを増大するので、トルク
曲線後半部のトルクの減少を防止する作用がある。
曲線2gaの末端で通電が断たれると、励磁コイルKに
蓄積された磁気エネルギは、逆流防止用ダイオード/g
により、直流電源側に還流しないでダイオード21b、
2/aを介して、コンデンサ/9を充電して、これを高
電圧とする。従って、磁気エネルギは急速に消滅して曲
線33aの降下部のように電流が降下する。このときす
でに、位置検知信号曲線j?aにより、トランジスタ2
0c、、20eLが導通しているので、励磁コイルLに
コンデンサ/qの電圧が印加されて、励磁電流の立上り
を急速とし、曲線Bbに示すように通電される。立上り
後の通電が平坦となるのは、曲線、?5aの場合と全く
同じ事情である。
蓄積された磁気エネルギは、逆流防止用ダイオード/g
により、直流電源側に還流しないでダイオード21b、
2/aを介して、コンデンサ/9を充電して、これを高
電圧とする。従って、磁気エネルギは急速に消滅して曲
線33aの降下部のように電流が降下する。このときす
でに、位置検知信号曲線j?aにより、トランジスタ2
0c、、20eLが導通しているので、励磁コイルLに
コンデンサ/qの電圧が印加されて、励磁電流の立上り
を急速とし、曲線Bbに示すように通電される。立上り
後の通電が平坦となるのは、曲線、?5aの場合と全く
同じ事情である。
励磁コイルLの通電が断たれ、励磁コイルMが通電され
るときの励磁電流曲線3!;b、3!;cの立上りと降
下部も同じ埋山により急速となる。コンデンサ/9の容
量を小さくすると、上記した立上り部と降下部の巾は対
応して小さくなるので、高速度としても減トルクと反ト
ルクの発生が防止され、効率良(高速回転ができる特徴
がある。トランジスタ〃a 、 X) b 、・・・の
オンオフに時間差がなければ、コンデンサ/9を除去す
ることもできる。
るときの励磁電流曲線3!;b、3!;cの立上りと降
下部も同じ埋山により急速となる。コンデンサ/9の容
量を小さくすると、上記した立上り部と降下部の巾は対
応して小さくなるので、高速度としても減トルクと反ト
ルクの発生が防止され、効率良(高速回転ができる特徴
がある。トランジスタ〃a 、 X) b 、・・・の
オンオフに時間差がなければ、コンデンサ/9を除去す
ることもできる。
前実施例のように、励磁コイルの蓄積磁気エネルギを直
流電源に還流しないので、端子2a、ユbの電圧は、一
般直流電動機と同様に低電圧でよく、従って、バッテリ
を電源とする電動車の駆動源として有効な手段を供与で
きる。
流電源に還流しないので、端子2a、ユbの電圧は、一
般直流電動機と同様に低電圧でよく、従って、バッテリ
を電源とする電動車の駆動源として有効な手段を供与で
きる。
リラクタンス型の電動機では、出力トルクが大きい原因
となる励磁コイルの大きい蓄積磁気エネルギの消滅と蓄
積が回転速度の低下を招き、これが重欠点となっている
。
となる励磁コイルの大きい蓄積磁気エネルギの消滅と蓄
積が回転速度の低下を招き、これが重欠点となっている
。
しかし、第4図(a)の実施例では、チョッパ回路と高
〜・電源電圧により各励磁コイルの励磁電流の立上りと
降下を急速として重欠点を除去している。
〜・電源電圧により各励磁コイルの励磁電流の立上りと
降下を急速として重欠点を除去している。
第4図(b)の実施例では、ダイオード/gにより、蓄
積磁気エネルギの電源に対する還流を防止し、この磁気
エネルギの起電力を利用して次に通電すベキ励磁コイル
の磁気エネルギの蓄積を行なっている。従って、磁気エ
ネルギの消滅と蓄積が急速となり上記した重欠点を除去
することができ、しかも電源を低電圧とすることができ
る作用がある。
積磁気エネルギの電源に対する還流を防止し、この磁気
エネルギの起電力を利用して次に通電すベキ励磁コイル
の磁気エネルギの蓄積を行なっている。従って、磁気エ
ネルギの消滅と蓄積が急速となり上記した重欠点を除去
することができ、しかも電源を低電圧とすることができ
る作用がある。
第を図(a)の回路の正電圧端子Uaに逆流防止用のダ
イオード(点線/gで示す)を挿入すると、チョッパ回
路により、電流を制御して、しかも電源電圧を低下して
も上述した場合と同じ作用効果がある。
イオード(点線/gで示す)を挿入すると、チョッパ回
路により、電流を制御して、しかも電源電圧を低下して
も上述した場合と同じ作用効果がある。
第弘図(b)の逆流防止用ダイオード/gは電源正極2
aの側に設けられているが、電源負極、2bの側に設け
ても同じ効果がある。
aの側に設けられているが、電源負極、2bの側に設け
ても同じ効果がある。
この場合には、ダイオード/gはコンデンサ/qの下側
の極と電源負極、2bの間に順方向(励磁電流の流れる
方向)に挿入される。コンデンサ/9の容量を0.7マ
イクロフアラツド以下とすると、励磁コイルの磁気エネ
ルギの消滅と蓄積に要する時間巾は、300ワツト出力
の電動機でXマイクロ上カフ2位となり、毎分/θ万回
転の高速回転とすることができる。
の極と電源負極、2bの間に順方向(励磁電流の流れる
方向)に挿入される。コンデンサ/9の容量を0.7マ
イクロフアラツド以下とすると、励磁コイルの磁気エネ
ルギの消滅と蓄積に要する時間巾は、300ワツト出力
の電動機でXマイクロ上カフ2位となり、毎分/θ万回
転の高速回転とすることができる。
通常の回転速度の場合には、コンデンサ/qの容量を太
き(して、反トルクの発生を防止できる範囲内とするこ
とがよい。
き(して、反トルクの発生を防止できる範囲内とするこ
とがよい。
かかる手段により、鉄損に含まれる渦流損失を減少する
ことができるので、効率が上昇する。
ことができるので、効率が上昇する。
この場合には、励磁電流の立上りがおくれるので、通電
開始点を、突極が磁極に侵入し始めたときの位置となる
ように、位置検知素子10 a r /(1’ b +
しかし、一般的には、突極が対向する磁極に侵入し始め
て30度経過してから励磁コイルを通電し、100度の
巾だけ通電される。
開始点を、突極が磁極に侵入し始めたときの位置となる
ように、位置検知素子10 a r /(1’ b +
しかし、一般的には、突極が対向する磁極に侵入し始め
て30度経過してから励磁コイルを通電し、100度の
巾だけ通電される。
上述した手段により、平均的に最大トルクが得られるか
らである。
らである。
第1図(a)若しくは第9図(b)に示す通電制御回路
の3相片波通電の電動機を二個使用して3相全波通電の
電動機として構成したのが本発明の技術の7つの要旨で
ある。
の3相片波通電の電動機を二個使用して3相全波通電の
電動機として構成したのが本発明の技術の7つの要旨で
ある。
第7図の断面図につきその詳細を説明する。
第7図において、記号グコは円筒形の外筺で、その両側
に固着した側板’12a、1I2bの中央部には、ボー
ル軸受113a、1lJbが設けられ、該軸受には、回
転軸左が支持されている。
に固着した側板’12a、1I2bの中央部には、ボー
ル軸受113a、1lJbが設けられ、該軸受には、回
転軸左が支持されている。
回転軸Sには、回転子/が固定され、その突極は省略し
て図示していないが、3個の突極/a。
て図示していないが、3個の突極/a。
lb、・・・が第2図に示すように配設されて(・る。
固定電機子/乙の外周は、外筺t12に嵌着され、磁極
は回転子lの突極に空隙を介して対向して(・る。
は回転子lの突極に空隙を介して対向して(・る。
磁極/乙a、/4dと励磁コイル/7a、/7dのみが
図示されている。
図示されている。
アルミニューム製の円板3は、回転軸Sに固定され、円
板3の外周には、突極/a、/b、・・・と同じ位相で
同形の突出部g個が突出して設けられ、その外周面に、
側板q−bの7部に固定した位置検知素子となるコイル
10a、10b、10cが対向している。コイル10a
のみが示されている。
板3の外周には、突極/a、/b、・・・と同じ位相で
同形の突出部g個が突出して設けられ、その外周面に、
側板q−bの7部に固定した位置検知素子となるコイル
10a、10b、10cが対向している。コイル10a
のみが示されている。
コイル/に’a 、10b 、10cより得られる位置
検知信号は、第3図で説明した手段により得られた位置
検知信号と全く同じものとなる。
検知信号は、第3図で説明した手段により得られた位置
検知信号と全く同じものとなる。
従って、回転子/、固定電機子/Aは、第1図(b)。
第2図で説明した3相片波通電の電動機として運転する
ことができる。
ことができる。
外筺q2に外周が固定された固定電機子/乙の詳細を第
2図につき次に説明する。
2図につき次に説明する。
固定電機子πには、6個の磁極/4a 、 /Ab 、
・・が突出し、これ等には、励磁コイル/?a 、 /
7b 。
・・が突出し、これ等には、励磁コイル/?a 、 /
7b 。
・・・が捲着されている。
回転子/は、第7図に示すように、固定電機子/乙と共
通となり、磁極/Aa 、 /4b 、・・は、僅かな
空隙を介して突極/a、/b、・・・に対向している。
通となり、磁極/Aa 、 /4b 、・・は、僅かな
空隙を介して突極/a、/b、・・・に対向している。
磁極/Aa、 /l、b 、 =−は、磁極/Aa 、
/4b l ”’に対して右方にAO度移動している
。
/4b l ”’に対して右方にAO度移動している
。
第9図(、)(b)の通電制御回路と同じ構成の回路に
より、励磁コイル/7a、/7b、・・・の通電制御を
行なうことにより、3相片波の電動機として駆動される
。
より、励磁コイル/7a、/7b、・・・の通電制御を
行なうことにより、3相片波の電動機として駆動される
。
第9図(a)(b)の励磁コイルに、L、Mはそれぞれ
励磁コイル/7a、/りeL及び励磁コイル巧1./り
θ及び励磁コイル/7c、/?fどなる。
励磁コイル/7a、/りeL及び励磁コイル巧1./り
θ及び励磁コイル/7c、/?fどなる。
端子4a、1/b、4’cより入力される位置検知信号
は、第6図の位置検知信号曲線3/ a ’、 32a
。
は、第6図の位置検知信号曲線3/ a ’、 32a
。
33aで、第3図の端子4d、Ae、bfの出力信号と
なる。
なる。
第5図に曲線33a、、?/a 、32aのみが示され
、励磁電流は、点線3j+a 、 3!;e 、 3S
fで示されている。通電による作用効果は、固定電機子
/乙を含む3相片波通電の電動機と同様である。
、励磁電流は、点線3j+a 、 3!;e 、 3S
fで示されている。通電による作用効果は、固定電機子
/乙を含む3相片波通電の電動機と同様である。
固定電機子/Aの磁極によるトルク曲線(実線3ダa)
固定電機子/Aの磁極によるトルク曲線(点線3pb)
が第6図に示されている。
固定電機子/Aの磁極によるトルク曲線(点線3pb)
が第6図に示されている。
以上の説明より理解されるように、第7図の電動機は、
3相両波のリラクタンス電動機と同じ作用、同じ効果を
有し、磁極と突極の数は、3相片波の電動機と同じとな
る特徴がある。
3相両波のリラクタンス電動機と同じ作用、同じ効果を
有し、磁極と突極の数は、3相片波の電動機と同じとな
る特徴がある。
従って、径を小さく構成することができ、細長型の電動
機を得ることができる効果がある。又高速度の回転が得
られる効果がある。
機を得ることができる効果がある。又高速度の回転が得
られる効果がある。
本実施例では、回転子/を共通とし、固定電機子/4
、 /1.の磁極の位相を60度ずらして(・る。
、 /1.の磁極の位相を60度ずらして(・る。
この代りに、固定電機子/乙、πの磁極の位相を同一と
し、回転子/を2個に分割し、それぞれの突極の位相を
60度ずらしても同じ作用効果がある。
し、回転子/を2個に分割し、それぞれの突極の位相を
60度ずらしても同じ作用効果がある。
第7図(b)の回転子/が7万回以上の高速度で回転す
ると、突極/a、/b、・・・により、空気の渦流が発
生して、サイレンのような音を発生する。
ると、突極/a、/b、・・・により、空気の渦流が発
生して、サイレンのような音を発生する。
これを防止する為には、各突極間の溝をプラスチック材
により充填して、回転円周面の凹凸を除去すると、上記
したサイレンのような音は消滅する。充填したプラスチ
ック材が遠心力により、剥離することを防止する為に、
突極間の溝部に凹溝を設け、該凹溝にもプラスチック材
を充填することがよい。
により充填して、回転円周面の凹凸を除去すると、上記
したサイレンのような音は消滅する。充填したプラスチ
ック材が遠心力により、剥離することを防止する為に、
突極間の溝部に凹溝を設け、該凹溝にもプラスチック材
を充填することがよい。
以上の説明より理解されるように、本実施例は、第1の
課題を解決する作用がある。
課題を解決する作用がある。
次に第3の課題を解決する手段について説明する。
高速度の電動機とすると、鉄損が増大して効率を著しく
劣化せしめる問題点がある。これは鉄損の内の渦流損失
が回転速度の次乗に比例して増大するからである。
劣化せしめる問題点がある。これは鉄損の内の渦流損失
が回転速度の次乗に比例して増大するからである。
渦流損は、珪素鋼板の厚みの次乗に比例して増大するの
で、回転速度な10倍としたときに、珪素鋼板の厚さを
IXoとすることにより効率の劣化が防止できる。
で、回転速度な10倍としたときに、珪素鋼板の厚さを
IXoとすることにより効率の劣化が防止できる。
現在使用されている珪素鋼板は、打抜きプレス加工及び
その積層と圧延加工時に起る問題点を避ける為に、厚さ
は0.3〜0.Sミリメートルとなっている。珪素鋼板
の厚みを0.7ミリメードル以下とすると、渦流損が小
さくなるのでS倍位の回転速度としても効率の劣化は僅
少となる。
その積層と圧延加工時に起る問題点を避ける為に、厚さ
は0.3〜0.Sミリメートルとなっている。珪素鋼板
の厚みを0.7ミリメードル以下とすると、渦流損が小
さくなるのでS倍位の回転速度としても効率の劣化は僅
少となる。
上述した珪素鋼板により、磁心を構成する手段を次に説
明する。
明する。
第3図において、記号37a、37b、・・・は、珪素
鋼板を圧延して厚さが0. / 817メートル以下と
した帯状の板をロール巻きし2、該ロールの回転軸を回
動自在に支持して並置したものである。
鋼板を圧延して厚さが0. / 817メートル以下と
した帯状の板をロール巻きし2、該ロールの回転軸を回
動自在に支持して並置したものである。
0、 / 817メートル以下に圧延すると、微少なり
ラック、内部歪み等の為に、磁心の形状に打抜きプレス
加工をすることが困難となり、実用性が失なわれる。
ラック、内部歪み等の為に、磁心の形状に打抜きプレス
加工をすることが困難となり、実用性が失なわれる。
この不都合を除去する為に次の手段が行なわれる。図示
していない案内部材により、圧接送りローラJg a
、 3g bに侵入する前に、珪素鋼板ロール37ar
37b、・・・より引き出された帯状の板の両側を一致
させる。
していない案内部材により、圧接送りローラJg a
、 3g bに侵入する前に、珪素鋼板ロール37ar
37b、・・・より引き出された帯状の板の両側を一致
させる。
点線Fで示した外筺空間内は高温にヒータ(図示せず)
により保温されている。
により保温されている。
外筺Fの内部には、圧接送りローラJqa + 3qb
+・・・(点線G、Hで示す部分)で示す複数個の圧
接送りローラが設けられ、重ね合せた珪素鋼板を圧接し
て右方に移送して(・る。
+・・・(点線G、Hで示す部分)で示す複数個の圧
接送りローラが設けられ、重ね合せた珪素鋼板を圧接し
て右方に移送して(・る。
記号+++a、94(b、・・・で示すものは、液状の
接着性のある熱硬化性プラスチックを霧状に噴出するノ
ズルである。
接着性のある熱硬化性プラスチックを霧状に噴出するノ
ズルである。
矢印方向に噴出された熱硬化性プラスチックは。
珪素鋼板面に付着し、圧接送りローラ3ga、3gbに
より圧接されて送られる。
より圧接されて送られる。
圧接時に熱硬化性プラスチックは薄膜となり、又内部に
含まれる空気は余分のプラスチック材とともに両側に排
出される。
含まれる空気は余分のプラスチック材とともに両側に排
出される。
排出されたものは、図示していないが周知の手段により
除去される。
除去される。
圧接送りローラ3ga、31bより送り出されたS板の
密着した珪素鋼板は、大気圧により圧接されているので
、互いに剥離することが防止されている。圧接送りロー
ラ3ヲa、J9b、・・で移送される間に熱硬化性プラ
スチックは硬化し、珪素鋼板は帯状の5倍の厚さのもの
となり、矢印J方向に回転する巻きとりロールグ;に巻
きとられる。
密着した珪素鋼板は、大気圧により圧接されているので
、互いに剥離することが防止されている。圧接送りロー
ラ3ヲa、J9b、・・で移送される間に熱硬化性プラ
スチックは硬化し、珪素鋼板は帯状の5倍の厚さのもの
となり、矢印J方向に回転する巻きとりロールグ;に巻
きとられる。
重ね合わされる珪素鋼板の厚さは薄い程よいが、重ね合
せる板数が多(なるので、量産性のある厚さを選択すれ
ばよい。
せる板数が多(なるので、量産性のある厚さを選択すれ
ばよい。
巻きとりロールψコに巻きとられた珪素鋼板は、通常の
厚さであるaSSミリメートルなって(・るので、周知
の打抜きプレス加工により磁心の形状とし、所要の版数
に積層した後に、ビスにより締着するか若しくは周縁を
電気溶接して電機子磁心、回転子磁心を作ることができ
る。
厚さであるaSSミリメートルなって(・るので、周知
の打抜きプレス加工により磁心の形状とし、所要の版数
に積層した後に、ビスにより締着するか若しくは周縁を
電気溶接して電機子磁心、回転子磁心を作ることができ
る。
従って第3の課題を解決することができる。
第1の効果
高速度で、回転慣性の小さい、出力トルクの大きい、生
産性の良い3相両波のリラクタンス型の電動機を得るこ
とができる。
産性の良い3相両波のリラクタンス型の電動機を得るこ
とができる。
第二の効果
起動時の数秒以内において定格トルクの9〜30倍のト
ルクが得られるので、大きい慣性負荷を迅速に移行する
ことができる。従ってサーぎ装置の駆動源として有効な
技術となる。
ルクが得られるので、大きい慣性負荷を迅速に移行する
ことができる。従ってサーぎ装置の駆動源として有効な
技術となる。
第3の効果
0、 / 817メートル以下の厚さの珪素鋼板を積層
した電機子と回転子の磁心を作ることができるので、高
速回転時においても効率の劣化しない電動機を得ること
ができる。
した電機子と回転子の磁心を作ることができるので、高
速回転時においても効率の劣化しない電動機を得ること
ができる。
第1図(a)は、リラクタンス型電動機のトルクと励磁
電流の関係を示すグラフ、第1図(1))は、3相片波
リラクタンス型の電動機の構成の説明図、第二図は、同
じく上述した電動機の回転子、磁極。 励磁コイルの展開図、第3図は、コイルより位置検知信
号を得る電気回路図、第9図は、励磁コイルの通電制御
回路図、第5図及び第6図は、位置検知信号、励磁電流
、出力トルクのタイムチャート、第7図は、固定電機子
2個を並置した3相両波リラクタンス型電動機の構成の
説明図、第g図は、高速回転において効率の劣化しない
磁心の製造手段の説明図をそれぞれ示す。 乙、万1・・・トルク曲線、 /A、/A・・・固定
電機子、 /乙a、/Aa、/乙 b、/乙 b
、−、/Af 、 /Af・・・磁極、 S・
・・回転軸、 /・・・回転子、 /a。 / b 、 / c 、 −突極、 K、L、M、/7
a、/?a。 /’lb、 /71) 、 ・・−励磁コイル、 10
a、10b、10c・・・コイル、 7・・・発振器
、 Da、/Jb、/3c。 (10a・・オベアンフ、 、20a、lb 、・・・
201・・トランジスタ、 tto 、 qo b ・
=基準電圧、 、2a、2b・・・直流電源正負端子
、 g・・・ブロック回路、 /ダ・・フリップフロッ
プ回路、 qa、9b・・・単安定回路、 25a
、 25 b 、 −= Tムa、ムb 、 −2’7
a 。 27 b 、 −、2g a 、 2g b 、 −、
+29 a 、 29 b 、 −、30a 、 30
b 、 −、J/a 、 、、7/b 、 −位置検知
信号曲線、3’la、J’+b−・)ルク曲線、 3!
1a、 33 b 、 −Bf、3!;・・・励磁電流
曲線、 qa、qコミ、グユb・・・外筺と側板、 3
・・・アルミニューム回転子、 93a。 弘3b・・・ボール軸受1.??a 、 37b 、・
・・、37θ・・・ロール巻きした珪素鋼板、 94(
a 、 !#b 、−、44(d・・・熱硬化性プラス
チックの噴出ノズル、 3ga。 3fb 、 39a、 3qb 、 −、G 、 H−
圧接送りローラ、F・・・外筺、 q2・・・巻きとり
ロール。
電流の関係を示すグラフ、第1図(1))は、3相片波
リラクタンス型の電動機の構成の説明図、第二図は、同
じく上述した電動機の回転子、磁極。 励磁コイルの展開図、第3図は、コイルより位置検知信
号を得る電気回路図、第9図は、励磁コイルの通電制御
回路図、第5図及び第6図は、位置検知信号、励磁電流
、出力トルクのタイムチャート、第7図は、固定電機子
2個を並置した3相両波リラクタンス型電動機の構成の
説明図、第g図は、高速回転において効率の劣化しない
磁心の製造手段の説明図をそれぞれ示す。 乙、万1・・・トルク曲線、 /A、/A・・・固定
電機子、 /乙a、/Aa、/乙 b、/乙 b
、−、/Af 、 /Af・・・磁極、 S・
・・回転軸、 /・・・回転子、 /a。 / b 、 / c 、 −突極、 K、L、M、/7
a、/?a。 /’lb、 /71) 、 ・・−励磁コイル、 10
a、10b、10c・・・コイル、 7・・・発振器
、 Da、/Jb、/3c。 (10a・・オベアンフ、 、20a、lb 、・・・
201・・トランジスタ、 tto 、 qo b ・
=基準電圧、 、2a、2b・・・直流電源正負端子
、 g・・・ブロック回路、 /ダ・・フリップフロッ
プ回路、 qa、9b・・・単安定回路、 25a
、 25 b 、 −= Tムa、ムb 、 −2’7
a 。 27 b 、 −、2g a 、 2g b 、 −、
+29 a 、 29 b 、 −、30a 、 30
b 、 −、J/a 、 、、7/b 、 −位置検知
信号曲線、3’la、J’+b−・)ルク曲線、 3!
1a、 33 b 、 −Bf、3!;・・・励磁電流
曲線、 qa、qコミ、グユb・・・外筺と側板、 3
・・・アルミニューム回転子、 93a。 弘3b・・・ボール軸受1.??a 、 37b 、・
・・、37θ・・・ロール巻きした珪素鋼板、 94(
a 、 !#b 、−、44(d・・・熱硬化性プラス
チックの噴出ノズル、 3ga。 3fb 、 39a、 3qb 、 −、G 、 H−
圧接送りローラ、F・・・外筺、 q2・・・巻きとり
ロール。
Claims (3)
- (1)両側に側板を備えた外筺と、各側板の中央部に設
けた軸受と、該軸受に回動自在に支持された回転軸と、
外筺内側において、回転軸に固定された磁性体回転子と
、該回転子の外周面に等しい巾と等しいピッチで配設さ
れた8個の突極と、外筺内に外周部を固定して並置され
た第1、第2の固定電機子と、第1の固定電機子の内周
面より突出され、軸対称の位置にある磁極が同相となり
、突極と僅かな空隙を介して対向し、3相片波通電によ
り励磁される6個の第1の磁極と、該磁極に捲着された
第1の励磁コイルと、第2の固定電機子の内周面より突
出され、軸対称の位置にある磁極が同相となり、突極と
僅かな空隙を介して対向し、3相片波通電により励磁さ
れる6個の第2の磁極と、該磁極に捲着された第2の励
磁コイルと、突極の位置を検知して、電気角で120度
の巾で互いに連続した第1、第2、第3の相の矩形波の
第1の位置検知信号ならびに該位置検知信号より電気角
で60度おくれ、互いに連続した電気角で120度の巾
の矩形波の第1、第2、第3の相の第2の位置検知信号
が得られる位置検知素子を含む位置検知装置と、第1、
第2の励磁コイルの両端に接続されたスイッチング素子
と、スイッチング素子と対応する励磁コイルの直列接続
体のそれぞれに逆接続されたダイオードと、第1、第2
の励磁コイルに接続されたスイッチング素子をそれぞれ
第1、第2の位置検知信号の巾だけ導通して、各励磁コ
イルに直流電源より通電して3相全波の出力トルクを発
生せしめる通電制御回路と、前記した位置検知素子の固
定位置を調整して、各相の励磁コイルの正トルクを発生
すべき区間の中央部の電気角で120度の区間の通電が
行なわれるように、位置検知素子を固定電機子側に固定
する手段と、第1の磁極を介する出力トルクと第2の磁
極を介する出力トルクの位相差が電気角で60度となる
ように回転子突極と対向する第1、第2の磁極の相対位
置を調整して固定する手段と、位置検知信号の末端にお
いて、励磁コイルの両端に接続された半導体スイッチン
グ素子が不導通に転化されたときに、逆接続されたダイ
オードを介して該励磁コイルに蓄積された磁気エネルギ
を、次に通電される励磁コイルに急速に移動して、励磁
コイルの通電初期の立上り部による減トルクと通電末期
の降下部の延長による反トルクの発生を最少値に保持す
る手段とより構成されたことを特徴とするリラクタンス
型の高速電動機。 - (2)外筺に外側が固定され、内側に突出するとともに
複数個の励磁コイルを捲着した磁極を有する固定電機子
ならびに該磁極に僅かな空隙を介して対向する複数個の
突極を備えるとともに外筺に設けた軸受に回転軸が支持
された回転子とよりなるリラクタンス型の電動機におい
て、耐熱性のある絶縁皮膜を有する導線を回転子の半径
より大きい突出長を有する磁極に捲着して作られた励磁
コイルと、各励磁コイルの両端に接続されたスイッチン
グ素子ならびにこれ等に電圧を印加する直流電源と、ス
イッチング素子と対応する励磁コイルの直列接続体のそ
れぞれに逆接続されたダイオードと、各励磁コイルを位
置検知信号の巾だけ通電して出力トルクを発生せしめる
第1の通電制御回路と、各励磁コイルの通電電流を検知
して通電電流に比例する電流検知信号を発生する検知回
路と、電流検知信号が基準電圧を越えると、対応する励
磁コイルの半導体スイッチング素子を不導通に転化し、
逆接続されたダイオードを介する蓄積磁気エネルギの放
電による電流が所定値以下となると、該半導体スイッチ
ング素子を導通して励磁コイルの通電を開始して、励磁
電流を基準電圧に対応した値に保持するチョッパ回路と
、基準電圧の供与される起動時の数秒以内の時間帯のみ
、該基準電圧を上昇して励磁電流を励磁コイルが焼損し
ない範囲の最大励磁電流を通電せしめる第2の通電制御
回路と、位置検知信号の末端において、励磁コイルの両
端に接続された半導体スイッチング素子が不導通に転化
したときに、逆接続されたダイオードを介して該励磁コ
イルに蓄積された磁気エネルギを、次に通電される励磁
コイルに急速に移動して、励磁コイルの通電初期の立上
り部による減トルクと通電末期の降下部の延長による反
トルクの発生を最少値に保持する手段とより構成された
ことを特徴とするリラクタンス型の高速電動機。 - (3)珪素鋼板を圧延ローラにより圧延して、0.1ミ
リメートル以下の帯状の珪素鋼板を得る手段と、該珪素
鋼板をロール巻きした複数個の珪素鋼板ロールを並置し
、各珪素鋼板ロールより引出された珪素鋼板複数板を重
ねて、第1、第2、・・・の複数個の圧接送りローラ間
を通して移送し、第1の圧接送りローラに導入される以
前に熱硬化性プラスチックを各珪素鋼板面に吹付けると
ともに、第1、第2、・・・の複数個の圧接送りローラ
を含む空間を、吹付けられたプラスチックが熱硬化する
温度に保持する手段と、前記手段により重ねられて接着
した珪素鋼板重合体をプレス加工により電動機の固定電
機子の磁心の形状ならびに回転子の形状にプレス加工し
、加工された珪素鋼板を積層して所要の厚さとして固定
する手段とにより作られた固定電機子磁心及び回転子磁
心を構成要素とすることを特徴とする高速電動機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2234355A JPH04117195A (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | 高速電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2234355A JPH04117195A (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | 高速電動機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04117195A true JPH04117195A (ja) | 1992-04-17 |
Family
ID=16969705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2234355A Pending JPH04117195A (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | 高速電動機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04117195A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995002922A1 (fr) * | 1993-07-16 | 1995-01-26 | Kabushikigaisya Sekogiken | Moteur a reluctance |
US5540571A (en) * | 1993-11-10 | 1996-07-30 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho | Scroll-type compressor having bolted housings |
CN106451834A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-02-22 | 江苏大学 | 一种k形定子铁心混合励磁型磁通切换电机 |
-
1990
- 1990-09-06 JP JP2234355A patent/JPH04117195A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995002922A1 (fr) * | 1993-07-16 | 1995-01-26 | Kabushikigaisya Sekogiken | Moteur a reluctance |
US5619113A (en) * | 1993-07-16 | 1997-04-08 | Kabushikigaisha Sekogiken | Reluctance-type motor |
US5540571A (en) * | 1993-11-10 | 1996-07-30 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho | Scroll-type compressor having bolted housings |
CN106451834A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-02-22 | 江苏大学 | 一种k形定子铁心混合励磁型磁通切换电机 |
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