JPH04501199A - 多相電子整流型リラクタンスモータ - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明は、電子整流型リラクタンスモーフ、特に連続的に回転する可変速度装 置として動作する電子整流型リラクタンスモータに関する。

発明の背景 連続的に回転する可変速度装置として動作する電子整流型リラクタンスモータの 基本特性は、それ等が可変リラクタンスモータのクラスの構成要素であり、−娘 にステップモータ用途に使用されるので、周知である。可変速度装置として、電 子整流型リラクタンスモータは、ステップモータ用途で代表的に必要とされる特 定のトルク又は制御特性よりむしろ有効電力変換用として設計され、従って、ボ ールの幾何学的配列や制御戦略は異なる９例えば、電子整流型リラクタンスモー タ（すなわち、可変的小さく、大きなステップ角を与え、導通角は可変速度装置 として動作を最適化するために速度及びトルクの両方の関数として一般に変調さ れる。技術の用語として、これ等の可変速度リラクタンスモータは切換型リラク タンスモーフとして一般に知られている。

電力１４０ＳＦＥＴ及び絶縁ゲートサイリスタ（ＩＧＴ）のような電力半導体素 子が最近発達しているので、切換型リラクタンスモータは可変速度装置用途のた め適当な他の型のモータに対して注目されている。この増大した注目は、可変速 度装置として代表的に使用される他の型のモータと非常に好意的に比較すること から得られる１例えば、切換型リラクタンスモータ用速度対平均トルク曲線はブ ラシレス永久磁石（ＰＭ）モータ用曲線に非常に似ており、例えばその曲線はト ルクの非不連続性と正しく線形である。加えて、切換型リラクタンスモータは製 造に際して最も安価な型のモータである。それ等は凹凸があり、強固であり、従 って厳しい義務の使用に好適である。それ等は優秀な熱消散品質を有し、それ等 はブラシ又はスリップリングを必要としない。切換型リラクタンスモータ用駆動 回路は、他のモータを駆動するのと比べて最も簡単で、最も安価である。更にコ ントローラ用半導体技術の発達状態を使用して、切換型リラクタンスモータの効 率は、インバータ駆動型ＡＣモータ及びＰＭモータのような可変速度モータの他 のクラスと非常に好意的に比較する。

前記比較しての特徴は好意的であるけれども、また、切換型リラクタンスモータ は全ての可変速度駆動モータに共通の幾つかの欠点を持つことが知られている。

特に鋼種、ヒステリシス種及び渦電流種は、特に比較的高回転時におけるモータ の効率を制限する。

発明の概要 この発明の一般的な目的は、改善された性能特性を有する切換型リラクタンスモ ータの構成を提供することである。この発明の特定の目的は慣用の構成の切換型 リラクタンスモーフより、特に高回転時に高効率を有する切換型リラクタンスモ ータ用の構成を提供することである。

この発明の関連する目的は、任意のモータ型の最低の製造量の如き慣用の切換型 リラクタンスモータの高度の所望特性を犠牲にすることなく、広い範囲の回転に わたってステータ巻線の端巻線からの非常に低損失で動作する改善された効率を 有する切換型リラクタンスモータを提供することである。

更にこの発明の特定の目的は、切換型リラクタンスモータのステータの後部鉄心 区域の損失を実質的に減少することである。これと関連して、この発明の詳細な 目的は切換型リラクタンスモータのヒステリシス損失及び渦電流損失を減少する ことである。

なおその他のこの発明の目的は、切換型リラクタンスモータを非常に高速度例え ば１０，０ＯＯＲＰ　Ｍより以上の高速度で動作させるために切換型リラクタン スモータの電気的応答特性を改善することである。

この発明のその他の目的及び利点は次の詳細な説明及び添付図面から明らかにな る。

要するに、この発明によれば、モータの磁束の流れの反転が除去されて、慣用の 切換型リラクタンスモータに対してヒステリシス損失が減少される。更にこの発 明のモータは、ステータの後部鉄心の各区域を、モータ及びその駆動部により形 成される磁気回路の１つのみに組み入れるような仕方で構成される。このような 構成は、ステータの後部鉄心区域の磁界を崩壊及び建設する周波数が大きく減少 するので、慣用の切換型リラクタンスモータに対して渦を流損失を大きく減少す る。ヒステリシス損失及び渦電流損失を大きく減少することにより、この発明は 従来の切換型リラクタンスモータより高効率で、しかもこれ等従来のモータの利 点を全て保持することを特徴とする電子整流型モータを提供する。

この発明による電子整流型リラクタンスモーフを以下ＥＣＲモータと称する。こ れ等のＢＣＲモータは相対的回転に対してマウントされた第１及び第２の部材を 有し、部材の一方は平らに隔置された歯を有し、部材の他方は平らでない隔置さ れた歯を有し、各部材の歯が分極化されるとき、それ等は対向する極性をもつ隣 接した一対のボールを規定する。ＥＣＲモータの例示した実施例において、ロー タは平らに隔置された歯を有し、ステータは平らでない隔置された歯を有する６ 例示した実施例にはないけれども、この発明の概念はまた、ステータに平らに隔 置された歯を有し且つロータに平らでない隔置された歯を有するＥＣＲモータに も適用される。

この発明の全ての実施例において、巻線がステータの歯のまわりに巻回され、こ れにより、ステータの歯を対向する極性をもつ隣接したボールの対として加圧さ せ、各ボール対間に磁気回路を形成する。対のボールは共に常にＥＣＲモータを 駆動するのに使用される付勢回路で付勢され、それによって、ボール対で形成さ れる１次磁気回路を２つの歯をブリッジするステータの後部鉄心区域を通して確 実なものとする。対をなすいずれかのボールで形成された１次磁気回路が対のボ ール間に確定され、ステータの磁束反転が除去される。更にステータボール対を リンクする磁気回路を発生させないようにモータを付勢することにより、ステー タの後部鉄心の各区域は１相のみの間磁束流を経験する。従って、ステータの後 部鉄心の磁束のスイッチング周波数は各相のスイッチング周波数に等しい、これ に対し、慣用の切換型リラクタンスモータの後部鉄心の磁束スイッチング周波数 は各相のスイッチング周波数の３倍である。ステータの後部鉄心の磁束のスイッ チング周波数はモータの渦電流損失に関連する。磁束のスイッチング周波数を減 少することにより、渦電流損失もまた減少する。

ステータ又はロータのいずれかに平らでない隔置すした歯を設けることにより、 この発明による付勢回路はロータにトルクを与え、ロータの回転方向を正制御と する。

ステータ及びロータ間に低いリラクタンス経路を設けるために、不均一に隔置さ れた歯の各対のボールはステータ又はロータの均一に隔置された歯のそれと等し い距離又は角度だけ分離される。斯る関係は不均一に隔置された歯の各対を均一 に隔置された歯の隣接対と整列させ、対を成すボール間を流れる磁束のための低 リラクタンス経路を提供する。ロータで発生されたトルクを確定するため、不均 一に隔置された歯の隣接対の近くの歯が、均一に隔置された歯の間のスペースに 等しくない距離だけ又はその整数倍だけ分離される。

この発明によるＥＣＲモータに電力を供給するために種々の付勢回路が用いられ る。多相源を使用して、１相のみが任意の所定時間にオンし、２相が任意の所定 時間にオンする等多相源の相の数に応じてＥＣＲモータが駆動される。また、Ｅ ＣＲモータはハイブリッド回路で付勢され、こ５ではモータが異なる数の相で異 なる時間に駆動される。このような回路は単に各相の時間を部分的にオーバラッ プさせることにより実現する。

各相は１以上の対を成す隣接ステータ歯を付勢し、その結果各対はロータ歯の隣 接対を配列に引きこむ対抗するボールを有し、従って分極化された対のボールチ ップ間に流れる磁束用の低リラクタンス経路が提供される。

１対以上の隣接ステータ歯がある時間に付勢されると、対を成すボールの弾性の 相対位置は、付勢されない対のステータ歯の１次磁気回路を横切る磁路を通して ２対のステータ歯をリンクする２次磁気回路を発生させないように制御される。

これ等の２次磁気回路は、１次及び２次磁気回路がオーバラップするステータの 後部鉄心のこれ等の部分に対して磁束スイッチング周波数を効果的に増大する。

ステータ歯の対をリンクするこのような２次回路゛の発生を防ぐために、同時に 分極化された対の相対的極性は、ボールの付勢されない対により分離された近く のボールが同じ極性であるように維持される。

ＥＣＲモータ及び選択された駆動回路の特定の構成に応じて、単極又は双極の駆 動のいずれかゾステータ対間に前記分極関係を提供する。単極駆動を維持するた めに、この発明のＥＣＲモータは幾つかの２次磁気回路を発生するように駆動さ れる。これ等の２次磁束回路は他の磁気回路をオーバーラツプする磁束流を発生 するけれども、それによって最小値から渦電流損失を増大し、オーバーラツプす る区域の流れの方向は同じである。従って、磁束反転は発生せず、ヒステリシス 損失は実質的に増大しない、成る用途に対して、渦電流損失の増大により生じる 効果のわずかな低減は、費用の少ない単極駆動を達成するために、交換可能であ る。

ｍ星皇ｚｌ泗 第１図は通常の切換式リラクタンス・モータ構造の概略の断面図であり、６個の ステータ磁極及び４個のロータ磁極の構成として図示されている。

第２図はロータの機械的な角度θに対する所定の相により経験されたインダクタ ンスＬの周期的な変化を示している一例としての理想化されたグラフである。

第３図はロータの機械的な回転の時間ｔに対する所定の相の電流波形の一例とし てのグラフであり、連続的な運転を確保するために相の整流がロータの回転をど のように導くかを示している。

第４ａ図はこの発明を組み入れている３相電子整流型リラクタンス（ＥＣＲ）・ モータの概略の断面図であり、ステータ磁極の巻線が第１の実施例により巻回さ れているとともに、単相駆動に従って通電されたＡ相にロータが揃っている。

第４ｂ図は第４ａ図に示された３相ＥＣＲモータの同じ概略の断面図であるが、 ロータが回転されて、通電されたＢ相に揃っている。

第４Ｃ図は第４ａ図及び第４ｂ図に示された３相ＥＣＲモータの同じ概略の断面 図であるが、ロータがさらに回転されて、通電されたＣ相にロータが揃っている 。

第５ａ図はこの発明による３相ＥＣＲモータの概略の断面図であり、ステータ磁 極の巻線が第２の実施例により巻回されているとともに、単相駆動に従って通電 されたＡ相にロータが整列されている。

第５ｂ図は第５ａ図に示された３相ＥＣＲモータの同じ概略の断面図であるが、 ロータが回転されて、通電されたＢ相にロータが揃っている。

第５Ｃ図は第５ａ図及び第５ｂ図に示された３相ＥＣＲモータの同じ概略の断面 図であるが、ロータが回転されて、通電されたＣ相にロータが揃っている。

第６ａ図は第５ａ図〜第５ｃ図に示されたこの発明の第２の実施例を組み入れて いる３相ＥＣＲモータの同じ概略の断面図であるが、２相駆動で同時に通電され たＡ相及びＢ相にロータが揃っている６ 第６ｂ図は第６ａ図に示された３相ＥＣＲモータの同じ概略の断面図であるが、 ロータが回転されて、同時に通電されたＢ相及びＣ相にロータが揃っている。

第６Ｃ図は第６ａ図及び第６ｂ図に・示された３相ＥＣＲモータの同じ概略の断 面図であるが、ロータが回転されて、同時に通電されたＣ相及びＡ相にロータが 揃っている。

第７ａ図はＥＣＲモータであり、図示された磁束通路が変更されて、後記の第７ Ｃ図の波形でモータに通電されないときに形成される磁気回路が指示されている ことを除いて、第６ｃ図に示されたものと同じである。

第７ｂ図はこの発明によるＥＣＲモータに電流を流すための一例としての３相駆 動装置の概略のブロック図であり、常時１相以上に通電されている。

第７ｃ図は第７ｂ図の駆動装置の３相により発生された電流波形の概略の波形図 である。

第８ａ図はこの発明の第３の実施例による３相ＥＣＲモータの概略の断面図であ り、各相につき２対のステータ磁極に通電されており、かつ単相駆動で人相のス テータ磁極にロータが揃っている。

第８ｂ図は第８ａ図に示されたＥＣＲモータの同じ概略の断面図であるが、ロー タが回転されて、Ｂ相のステータ磁極にロータが揃っている。

第８Ｃ図は第８ａ図及び第８ｂ図に示されたＥＣＲモータの同じ概略の断面図で あるが、ロータが回転されて、Ｃ相のステータ磁極にロータが揃っている。

第８ｄ図は第８Ｃ図に示されたＥＣＲモータ及びその通電状態を示す同じ概略の 断面図であるが、不適当な極性の配列が要求されない磁気回路をどのように生じ させるかを示すために、ステータ磁極の極性が再配列されている。

第９ａ図〜第９Ｃ図は第８ａ図〜第８ｄ図に示されたＥＣＲモータの概略の図で あり、２相駆動のためのステータ磁極歯の極性を示している。

第１０ａ図はこの発明による３相ＥＣＲモータの通電方式は単相駆動及び２相駆 動の混成である。

第１０ｂ図は第８ａ図〜第８ｄ図に示されたＥＣＲモータの同じ断面図であるが 、第１０ａｌＮにより指示されたように、Ａ相及びＢ相の両方がオンにされてい る間に混成駆動方式によって通電されるように、モータが示されている。

第１０ｃ図は第８ａ図〜第８ｄ図に示されたＥＣＲモータの同じ断面図であるが 、第１０ａ図により指示されたように、Ｂ相及びＣ相の両方がオンにされている 間に混成駆動方式によって通電されるように、モータが示されている。

第１０ｄ図は第８ａ図〜第８ｄ図に示されなＥＣＲモータの同じ断面図であるが 、第１０ａ図により指示されたように、Ｃ相及び人相の両方がオンにされている 間に混成駆動方式によって通電されるように、モータが示されている。

第１０ｅ図は第１０ｄ図に示されたＥＣＲモータの同じ断面図であるが、単極駆 動がＣ相及びＡ相のコイルに通電し、これにより相シーケンスの各周期に１回、 有害でない（磁束反転のない）追加の磁気回路を発生している。

第１１図は好適な実施例によりこの発明を組み入れている３相ＥＣＲモータの組 立体を、ステータ積層板を切り欠いてロータを露出させて示す斜視図である。

第１２図は第１１図の１２−１２線に沿うＥＣＲモータの断面図である。

第１３ａ図は一例としての「反転された。ＥＣＲモータのモータの長さ方向に沿 う断面図であり、第４の実施例によりこの発明を組み入れている。

第１３ｂ図は第１３ａ図の１３ｂ−１３ｂ線に沿う「反転された。ＥＣＲモータ の断面図であり、この発明によるステータ及びロータ積層板を効果的に示してい る。

第１４図は第５の実施例によりこの発明を組み入れている一例としてのリニアＥ ＣＲモータの図である。

この発明は、いくつかの選択的な実施例とともに述べられるが、それらの実施例 に限定されるものではない。

それどころか、添付された請求の範囲により明らかなように、この発明の趣旨及 び範囲に含まれる総ての選択。

変更及び同等のものをカバーするものである。

・・スした　の；　ｔ； 図面についてまず第１図について説明すると、代表的な３相の、従来技術により 切換型リラクタンスモータ１５は、巻線、永久磁石又は整流子のないロータ１７ によって特徴付けられる。なぜなら、ロータ１７は、巻線又は永久磁石がなく、 ＡＣモータ又はＰＭモータと比較して小さい慣性を有している。ステータ１９は 、比較的少数の銅相巻！（一対の直列接続巻線Ａ、及びＡ２のみが示されている ）により、又、非常に短い終端巻１１２３によって特徴付けられ、これらは、切 換型リラクタンスモータの効率を高めるＡＣモータ又はＰＭモータを越えて重要 な有用性を有する。

スチールシャフト２５の回りを回転するロータ１７は、単に、透磁性スチールア ロイからなる成層の積層である。

第１図によって提案されたように、各ロータの成層は、カットされて、多数の突 出ボールを形成している。各突出ボールは、ロータの回転軸から放射状に外側に 伸びており、ロータ１７の外周の回りの周辺に等しく離間されている。

ロータ１フと同様に、ステータ１９は、透磁性のスチールアロイから作られた成 層の積層により、好適に形成されている。ロータ１７を回転させるため、以下に 説明するように、ステータは多数の突出ボール２７を含み、これらの突出ボール ２７は、ロータ１７上の突出ボール３１の数と異なる。ステータボール２フは、 環状ヨーク２９から放射状に内側に伸びており、ヨークの回りの周辺に等しく離 間されている。

第１図の切換型リラクタンスモータは、６個のステータボール２７と４個のロー タボール３１とを有する。ステータボール２７上に放射状に対向する巻線は、直 列接続されて、複数の相（この場合、Ａ、Ｂ及びＣの３相）を形成している８図 解を容易にするため、巻線対Ｂ及びＣは第１図に示されていない、従って、代わ りに、これらの巻線に関連するステータボールに「Ｂ」又は「Ｃ」が付されてい る。切換型リラクタンスモータと親密なものは、ステータボール及びロータボー ルの数の異なる組み合わせが用いられ得ることが理解されるだろう。例えば、８ 個のステータボール及び６個のロータボールの組み合わせは、各整流相に対して ロータ回転の公称の１５°角度を有する４相装置を与える。第１図に示される６ 個のステータボール及び４個のロータボールのモータは、３０°のステップ角度 を有する。特定のステータボール２７を同一視するため、ステータボール及びそ の巻線についての説明を以下に行う０例えば、第１図において、相Ａのステータ ボールは、２７（Ａ、）及び２７（Ａ２）であり、Ａ１及びＡ２は相Ａに対する 巻線対を備えている。

相Ａの巻線Ａ１及びＡ２の励磁は、ステータ１９及びロータ１７の両方を磁化す る０図示されたように、この励磁は、トルクを発生し、ロータ１７が、そのボー ル３１を励磁されたステータボール２７（＾、）及び２７（Ａ２）に整列される ようにする。ロータ１７は常にステータ１９に引かれており、励磁されたボール 間に最小リラクタンス通路を提供する方向に回転するため、トルク極性は電流極 性に依存しな％１゜従って、切換型リラクタンスモータは、第１図内に概して３ ３で示された駆動部からの相巻線を介した単一極性の電流のみを必要とする。相 巻線Ａ、Ｂ及びＣの引き続く励磁は、ロータ１７を回転させてロータボール３１ をステータ１９上の励磁されたボールに同期的に整列させる「１相オン（ｏｎｅ −ｐｈａｓｅ−ｏｎ）　」動作を提供する。従来方法において、シャフト位置セ ンサ３５は、ロータ回転と相励磁との同期のために必要なロータ位置情報を駆動 部３３に提供する。

切換型リラクタンスモータ内のトルクは、ロータボール３１及びステータボール ２７が回転して整列するにつれて、それらのボールによってそれぞれ運ばれる磁 束の増加レートに比例する。空隙リラクタンス及びボールリラクタンスの両方は 、ロータ１７が励磁ステータボール２７（Ａ１）及び２７（Ａ２）に放射状に整 列された位置に回転するにつれて、同時に減少する。切換型リラクタンスモータ の空隙領域及びボールチップでの磁気飽和がトルク出力を非常に大きくすること は知られている。この点から、出力トルクを増大させるためのボールチップ飽和 に対する願望は、通常の加工容易さで空隙３７の長さを放射状にできるだけ小さ くすることを指令する。

第１図に示した切換型リラクタンスモータに対する駆動部３３について説明する と、切換型リラクタンスモータの相Ａ巻線Ａ、及びＡ、を駆動するための基本電 気回路のみが示されている。駆動部３３は、相Ｂ及び相Ｃに対する同様の電気回 路を含むことが理解されるだろう、相Ａに対して、駆動部３３のゲート３９及び ４１が閉成されたとき、電源４３からの直流電圧の励磁下で巻！Ａ１及びＡ２内 に電流が発生する。ゲート３９及び４１が開放されたとき、電流はダイオード４ ５及び４７を通り、巻線Ａ１及びＡ２は、電流を消滅させる逆の電圧を受ける。

これにより、電流パルスは、各相Ａ、Ｂ及びＣに順次供給され、モータリング動 作のために、各パルスは、最も近接したロータボールを励磁ステータボールに整 列させる方向に動かす。

矢印４９で示されるように、ロータ１７は、ステータボール励磁の順序に対して 反対方向にステップ回転する。このことは従来技術において良く知られている。

しかし、ロータ回転の「ステップ」の期間を考慮することは、回転を理解するこ との観点から役立つのみであることを記憶すべきである。事実上、電流パルスは 、ロータ位置センサ３５に応答して、ロータの特定角度θで発生するように、コ ントローラ５１により制御される。電流の整流は、コギング（ｅｏｇｇｉｎｇ） なしの連続的回転を保証するため、吸引しているステータボール２７を通過した ロータボール３１の円滑な回転遷移を与えるために、ロータの特定角度θで行わ れるように制御される。このことは、一般に、ステータボール２７及びロータボ ール３１が整列する前に相巻線が実質的に消磁されることを意味する。

モータリング動作の更に詳細な陳述について簡潔にいえば、切換型リラクタンス モーフに於けるモータリングトルクは、１つの相のインダクタンスが増加してい るとき（即ち、ロータボールがその相のステータボールに接近しているとき）の 時間間隔の間にその相が励磁された場合に発生する。成る相は、回転が発生する につれて、インダクタンスの周期的変化を受ける。インダクタンスＬが電流から 独立している簡潔化された例を予想すると、この変化は、１つの和尚の各ステー タボールについての第２図に示されている。第１のロータボールは、ロータ角度 θ１でのステータボールに整列する。連続的なロータ回転により、次のロータボ ールの整列はθ、において行われる０図示したように、インダクタンスしは、ロ ータボールがステータボールに整列したときに最大となる。

第１図の４ボールモータにおいて、ロータボールが等間隔であるため、偏差θ２ −θ１は４５°に等しい、低インダクタンス点の間のロータ回転の機械的角度は 、以下、「ストローク角度（ｓｔｒｏｋｅ　ａｎｇｌｅ）　Ｊという。

切換型リラクタンスモータの連続的回転のための、ロータ角度θ１に関連して巻 線に印加される代表的な励磁電流パルスのタイミングは、第３図に示されている 。整流時刻Ｔ１までの期間中に、ゲート３９及び４１の開放及び閉成（即ち、パ ルス幅変調）によって、エネルギは制御可能に印加される。許容リップルトルク 以下でのモータリング動作を保証するため、整流時刻Ｔ１は、機械的角度θ１が 到達される前の時刻に行われる。即ち、相巻線は、ステータボール２７及びロー タボール３１が整列する前に整流される。又、インダクタンスＬの上昇中の整流 により、最大量のエネルギがモータリングに変換されてもよく、最小量のエネル ギが発生することに変換されてもよい。

言い換えれば、電流Ｉによる１つの相の励磁中、いくらかのエネルギが機械的出 力に変換され、いくらかのエネルギが磁界に格納され、いくらかのエネルギが銅 又は鉄内で失われる。整流後の期間中、連続的なロータ１７の回転は、エネルギ を供給側に部分的に戻し、エネルギを別の機械的出力及び損失に部分的に変換す る。

切換型リラクタンスモーフにおける第１の損失源は、ステータ１９内で発生する 。ステータ１９内での損失は、第１にヒステリシス損失及び渦電流損失からなる 。渦電流損失を低減させるため、ステータ１９及びロータ１７は、前述したよう に成層されたスチールアロイで構成されている。しかし、渦電流損失は、大きく 残り、ステータ内の磁界の周期的な発生及び消滅の周波数に関係する。第１図の モータのような従来の切換型リラクタンスモータにおいて、後部鉄の全ての部分 は、各相によるモータの励磁に応答して、磁界の発生及び消滅のサイクルを履歴 する。ステータにおける磁界の周期的な発生及び消滅の周波数は、以下、「磁束 切換周波数」という、第１図の従来モータにおいて、ステータの後部鉄内の磁束 切換周波数は、相切換周波数又は整流周波数の３倍に等しい。

ヒステリシス損失に対するのと同様に、磁束反転の周波数はそれらの損失の大き さをもたらす、磁束反転は、磁束の流れが磁気回路の矛盾をオーバラップする方 向にあるときに発生される。このような矛盾は、種々の駆動計画を用いることを 起こすことができる。典型的には、ステータボールは、磁束反転を履歴しない、 しかし、ステータ１９の後部鉄部ちヨーク２９のセグメントは、各相切換に対し て磁束反転を履歴するかも知れず、ロータボール３１は１回転毎に１つもの磁束 反転を履歴し得る。

飽和状態における切換型リラクタンスモーフの動作により導入される非線形性の 理由から、切換型リラクタンスモータにおける損失計算のための処置は複雑であ る。

しかし、後部鉄内の磁束切換周波数及び磁束反転周波数はモータ内の渦電流損失 及びヒステリシス損失（即ち、モータにおける２つの第１の鉄損失源）に関係す ることが知られているので、従来の切換型リラクタンスモータとこの発明による モータとの間で、容易で且つ定量的な比較を行うことができる。

対向するステータボール２７（ＡＩ）及び２フ（Ａ２）が、第１図に示されるよ うに相Ａと関連することにより、１つのボール面２７ａがＮ極を有し且つ他のボ ール面がＳ極を有するように、巻線Ａ１及びＡ２はボールの回りに反対に巻かれ ている。この構造により、磁束通路は、実ｔ１５１で示されるように、ロータ１ ７を介してステータ１９の後部鉄２９を周回する。相Ｂによるステータボール２ ７（Ｂ、）及び２７　（Ｂ　２　）の励磁において、関連される巻線（図示せず ）は、破線５３で示されるような相Ａの巻！ＩＡ＋及びＡ、により発生されるも のと同様の磁束パターンを発生する。後部鉄即ちヨーク２９のセグメント５５及 び５７に対して、磁束流れの方向は相Ａから相Ｂに反転することが理解され得る 。同様の磁束反転は、相Ｂがターンオフされて相Ｃがターンオンされるときにヨ ーク２９の他のセグメント内で起こる。後部鉄即ちヨーク２９の第３のセグメン ト対は、相Ｃがターンオフされて相Ａがターンオンされるときに磁束反転を履歴 する。集合的に、後部鉄セグメントの対は、ヨーク２９の充分な領域を供給する 。同様の形式の磁束反転は、第１図内の３相切換型リラクタンスモータの「２相 オン（ｔｗｏ−ｐｈａｓｅ−ｏｎ）　Ｊ動作中に起こる。

各位相の磁路がヨーク（２９）の後部鉄心領域全体の周りに広がっているので、 各後部鉄心領域は、各位相の１つである、３つ磁路へ協働される。したがって、 後部鉄心領域毎に、各位相の３回の切換又は整流周波数である磁束切換周波数を 履歴する。さらに一般的には、図１のモータのような切換型リラクタンス・モー タはステータの後部鉄心における磁束切換周波数によって特徴付けられ、前記磁 束切換周波数はモータを駆動する位相の数によって増す整流周波数に等しい。

図１に示すような１．６個のステータ、４個のロータボールの配置に関しては、 ロータの完全な１回転は位相シーケンスＡ、Ｂ、Ｃの４サイクルを必要とする。

モータ回転数（ＲＰＭ）に関しては、ヨーク（２９）の後部鉄心の各セグメント は、完全なロータ１回転当たり磁束変化１２回と位相反転４回を履歴する。７５ ００回転の動作では、図１のステータにおける磁束切換周波数及び磁束反転周波 数はそれぞれ１５００Ｈｚ及び５００Ｈｚである。

既に示したように、これらの周波数はそれぞれ渦電流に関連したステータの１次 側における鉄損及びヒステリシス損を表す。

この発明の重要な特徴の１つによれば、後でＥＣＲモータと呼ぶ、電子整流型リ ラクタンスモータ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ　Ｃｏｍｍｕｔａｔｅｄ　Ｒ ｅ１ｕｃｔａＨｃｅ　ｍｏｔｏｒ）のステータの後部鉄心すなわちヨークにおけ る磁束切換周波数を最小にし、かつ磁束反転を除去するモータ構造及び駆動形式 が提供される。ＥＣＲモータは本質的に渦電流及びヒステリシス損を減らし、特 に高い回転数（例えば、２０００回転以上）でのモータ効率を向上する。このこ とに関して、この発明のモータ構造は、数百回転の低い回転速度や２００００回 転を超える回転速度を含む、回転速度の広い範囲にわたって高効率の動作を提供 するように信頼される。ＥＣＲモータの少なくともステータにおける磁束反転を 除去するために、隣合ったステータボール歯は正反対の磁極をもつように極性が 与えられる。磁束反転の除去に加えて、駆動する隣接ステータボールは磁路にお けるステータの後部鉄心を最小にする。磁路における後部鉄心を最小にすること によって、後部鉄心における磁界の消失と発生により生じるエネルギ損失が大き く減少される。

特に、ＥＣＲモータは、ステータの後部鉄心における磁界の重畳を妨げる、又は 少なくとも減らす（従来の切換型リラクタンスモータに対して）方法で駆動され る。後部鉄心における重畳磁界の発生を除去又は減少することによって、消失・ 発生磁界の周波数は劇的に減少される。

この減少の結果、渦電流損は従来の切換型リラクタンスモータよりもＥＣＲモー タの方が本質的に少ない。

隣接ボール対の間の磁束の流れによるロータの回転を保証するように、ステータ ボール歯はステータに対して不揃いに配置される。さらに、不揃いの配置はロー タ回転の方向の制御を許す、特に、非重畳磁気回路（例えば、対間角度（１ｎｔ ｅｒ−ｐａｉｒ　ａｎｇｌｅ）　）を形成する隣接ボール対間の角度と、ボール 対（例えば、対内角度（１ｎｔｒａ−ｐｉｉｒ　ａｎｇｌｅ）　）における隣接 ステータボール歯間の角度とは異なる。異なった状態とは、隣接ステータボール 歯間の角度が第１及び第２の角度間で変化することである。

発明の原理を図示する目的で、図４から図６までは、多相電源の各位相について １対の隣接ステータボールを有する本発明に従ったＥＣＲモータの例示である１ 図４から図６までのＥＣＲモータは３相電源について３対のステータボールを有 する。図４から図６までにより例示された１相当たり１対のステータボールの構 造と対照的に、図８から図１０までは１相当たり２対以上のステータボールを有 する本発明に従ったモータ構造の実施例を図示する０図８から図１０までの図示 された実施例において、１相当たり２対のステータボールが示されているが、し かし、所望の性能特性に従って、１相当たりのステータボールの対はどんな数で も可能である。このことに関して、出願人は１相当たり１対のステータボールの 設計を非常に高い回転速度に適した理想的な実施例だと考える。なぜならば、非 常に高いモータの回転速度では、１相当たり２対以上のステータボールを有する モータに対して大きなストローク角度から特有の大きなトルクリップルが取るに 足らないものとなる。逆に言えば、１相当たり複数対のステータボールを有する モータの低いトルクリップルは、そのようなモータを低い回転速度の実施例によ り適したものとさせる。

１対／１相モータに及ぼすトルクは不平衡であるので、出願人は１相当たり２対 以上のステータボールを有するモータによってより平衡なトルクの応用により減 少される軸受の摩耗を想像する。しかしながら、１対／１相モータは低コストと 高速度の応用に適した理想的なものである。特別な応用の要求が決定されて、モ ータ設計の型が選択される１例えば、もしもサーボモータに結合したものであれ ば、本発明に従った構造は、最小トルクリップルを保証するために１相当たり２ 対以上のステータボールをおそらく含むだろう。

第１に図４ａから図４０までの１相／１対の設計を参照すると、３対の隣接ステ ータボール歯（５９）がステータ（６１）について周囲に配置される。１対中の ２つのステータボール歯（５９）は、ロータ（６３）の回転軸から測定される対 内角度α、たけ離れている。隣合った対の隣接したステータボール歯（５９）は 、対間角度α２だけ離れている。

１対のステータボール歯（５９）にロータボール歯（６５）が放射状に整列（ラ ジアルアライメント）するように、ロータボール歯（６５）は角度α１だけ離れ ている。

位相Ａが励磁されると、トルクが生起され、ロータ（６３）の最も近いロータボ ール歯（６５）を、図４ａにより示され直列接続された巻線Ａ１及びＡ２に関連 したステータボール歯（５９）　（Ａ　＋　）及び（Ａ２）に整列するように引 き付ける。連続回転（ステップ状回転と対照して）を保証するように、位相Ａの 整流は、図１から図３までの接続で述べたように、ロータボール歯及びステータ ボール歯の機械的な整列を導く、このことに関して、図４から図５までに図示さ れたステータボール歯及びロータボール歯の隣接対の放射状の整列は磁界の理解 に助けになるだけのつもりであり、ロータ（６３）のステップ状回転を意味する つもりではない。

磁気エネルギは、２つのボール歯を結合する後部鉄心すなわちヨーク（６９）の 領域（６７）　（Ａ　）を通る位相Ａに関連した１対のステータボールにおける 隣接ステータボール（５９）（Ａ、）及び（Ａ２）間で流れる。１対のステータ ボール（５９）（Ａ、）及び（Ａ２）を通る磁気エネルギすなわち磁束の流れの ための磁気回路（７１）　（Ａ　”）を完成にするように、ロータボール歯（６ ５）の磁極面は、１対のステータボールの磁極面を磁気的に結合するブリ・７ジ （７３ＨＡ）を提供する。また、完全な磁気回路の一部は、ロータボール歯（６ ５）の磁極面と、ステータボール歯（５９）　（Ａ　Ｉ）及び（Ａ２）の磁極面 とを結合する放射状の空隙（７５）の領域である。

簡単にわきみちにそれるが、ステータボール歯（６５）及びロータボール歯（５ ９）の磁極面（７４）及び（７５）の特別な次元が、放射状の空隙（７６）の本 質をそれぞれ定義する。例えば、磁極面はロータ回転軸のために弓状の形状を有 する。そのような形状は、図４ａに図示された均一な空隙（７６）を定義する。

不均一な空隙は磁極面の他の全ての形状からもたらされる。磁極面の選択された 特別の形状は本発明と関係しない設計問題である。

ステータボール歯（５９）及びロータボール歯（６５）は、ロータボール歯とス テータボール歯との間の磁気結合による偏向に対して構造的抵抗を提供するため 、また磁極面での磁束飽和の生起を助けるために図示されたように好ましくはテ ーパー状である。このテーパー状は放射状のテーパーであり、ボール歯の基部か ら磁極面へ伸びている。もちろん、ステータボール歯（５９）の磁極面の領域は 、従来技術としての所望の動作特性を達成するためにロータボール歯（６５）の 磁極面の領域に関係する。

図４ａ−図４０で解るように、そのテーパーはステータボール歯（５９）の両側 では等しい傾斜ではない、その傾斜は、より小さい角度α１により分離されたス テータボール歯（５９）に巻線Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１及びＣ２を与える ために、十分な空隙を確保するように調整される。

言い換えると、各ステータボール歯の側面の左右対称のテーパーの代わりに、角 度α１を含む側面は角度α２を含む側面よりも小さな角度を有している。

第４ａ図〜第４ｃ図内のモータの「１相オン」動作において、相Ａが整流された 後、第４ｂ図に示されるように、相Ｂは巻線Ｂ、及びＢ２を励磁する。相Ｂの近 接したステータボール５９（Ｂ、）及び５９（Ｂ２）に最も接近したロータのボ ール歯は、励磁されたボールに整列される位置に向かって引かれる。磁束に対す る磁気回路７１（Ｂ　）は、２つのステータボール歯５９（Ｂ、）及び５９（Ｂ ２）と一体化するヨーク６９の後部鉄区域６７（Ｂ　）を介して磁束が第１に流 れるように、相Ａの磁気回路７１（Ａ）と同様に形成される。磁束がステータボ ール歯５９（Ｂｌ）及び５９（Ｂ２）のボール面に対して励磁すること及び侵入 することのために、ロータボール歯６５（第４ｂ図内に放射状に配列された位置 で示される）は、低リラクタンスの通路即ちブリッジ７３（Ｂ）を提供する。

３相励磁の順序を完了するために、相Ｂは整流されて相Ｃはターンオンされる。

相Ｃのオンにより、巻＠　Ｃ＋及びＣ７は、関連されるステータボール歯５９（ Ｃ，）及び５９（Ｃ２）に極性を与える。相Ａ及び相Ｂのステータボール歯によ るように、磁気回路７１（Ｃ）は、極性が与えられたステータボール歯５９（Ｃ ，）及び５９（Ｃ２）を介して生成される。相Ｃにより励磁されたボール対の磁 極を結合するために、磁気回路は、２つのステータ歯５９　（Ｃ＋　）及び５９ （Ｃ２）を結合するヨーク６９の領域６７（Ｃ）と、ロータボール歯を６５内の 低リラクタンス通路即ちブリッジ７３（Ｃ）とを介して流れる。

磁気回路の磁束通路が近接した一対のステータボール歯を結合してループを形成 するために、１つのボールチップはＮ磁極且つ他方のポールチップはＳ磁極とな るように、各相の２つの巻線は互いに反対に巻かれる。各相に対してステータボ ール歯の１つの対のみが励磁される第４図及び第５図に示した構造において、一 対のボール歯がＮ又はＳに励磁されることについては任意である。従って、ボー ルの磁極は、第４図及び第５図に示されていない。しかし、第６図〜第１０図に 関連して以下に述べるように、ボール対におけるＮ極及びＳ極の指示は、１つ以 上のボール対が同時に励磁されたとき、この発明に関して極めて重要である。

前述から、図４ａ−４ｃのモータはステータ６１の後部鉄心領域６９では磁束反 転を有しておらず、また磁場の周期的な発生と消滅を経験する後部鉄心領域の各 部分は整流周波数に等しい周波数でそのようになるということが理解される０図 ４ａ−４ｃのＥＣＲモータおよび従来の図１の切換えリラクタンスモータは６個 のステータボールを有する三相モータである。しかしながら、ＥＣＲモータに対 して、従来の切換えリラクタンスモータは、相数により複合された整流周波数に 等しい磁束切換え周波数と、整流周波数に等しい磁束反転周波数とを経験する。

従って、ＥＣＲモータは、ステータの後部鉄心領域では、同型の従来の切換えリ ラクタンスモータよりもかなり鉄損（渦電流およびヒステリシス）の少ないこと を特徴としている。

図４ａ−４ｂのモータと同様に、図５ａ−５ｃのＥＣＲモータは、図４ａ−４ｃ に関して述べられたのと同じ方法で１、ロータ７５を回転させる”単相駆動　” の駆動機構により励磁される６個のステータボールである０図４ａ−４ｃの構造 に対して、図５　ａ−５ｃのモータは内部の対角度としてより大きな角度α２を 用いており、そのために内部の対角度はより小さな角度α１になっている。しか しながら、図４ａ−４ｃのモータの同様に、個々のステータボールの歯により形 成された複数個のボールは重要ではなく、各相Ａ、ＢあるいはＣにより励磁され るボールのステータ歯は、ロータにトルクとこの発明による磁気回路とを発生さ せるために反対の極性を与えられなければならない０図４ａ−４ｃのモータ構造 に関しては、各相に対する巻き線は、ステータボールの内、一方のステータボー ル歯では右側方向に巻かれ、他方のステータボール歯では左側方向に巻かれてお り、その結果各一対のボールについては対向ボールとなる。

前述した構造に関しては、巻き線Ａ１およびＡ２の相Ａはステータボール歯７７ （ＡＩ）および７７（Ａ２）に極性を与える。極性が与えられたステータボール ７７（Ａ、）および７７（Ａ２）はロータにトルクを与える磁束通路７９　（Ａ ）、即ち磁気回路を発生させる。このトルクにより、ロータボール８１は励磁さ れたステータボール７７　（ＡＩ）および７７（Ａ２）と一致される。前に説明 したように、一致する前に、相Ａ、Ｂ、およびＣを整流することにより、連続し た同期の回転が起こり、また維持される。

それぞれ図５　ｂ　−５ｃの相ＢおよびＣの励磁は区５ａの相Ａの磁気回路７９ （Ａ）と同様に磁気回路７９（Ｂ）および７９（Ｃ）を発生させる８図５　ａ　 −５ｃの比較から容易に解るように、それぞれの磁気回路は、後部鉄心の領域８ ３、即ちステータ８７のヨーク８５を通る”直接”磁束通路を形成し、他の相に より形成された磁気回路のどのような部分とも重ならない磁束流の通路を意味し ている。なぜならば、各磁気１１ｆｆｉｎ７９（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の後 部鉄心領域８３は隣接した二つのステータボール歯間にあり、後部鉄心８３の磁 束の流れは他の相のボールのための後部鉄心での磁束流れと重ならず、そのため に、磁束切換え周波数を最小にし、また磁束反転を確実に生じさせない０例えば 、巻き線Ｂ、およびＢ２が励磁されると、後部鉄心８５の磁気回路７９（Ｂ）は 隣接したステータ歯７７　（Ｂ、）および７７（Ｂ２）に広がるが、他には広が らない。同様に、巻き線Ｃ１およびＣ２が励磁されると、ステータ８７の後部鉄 心８５を通る磁気回路７９　（Ｃ）は、隣接したステータ歯７７（Ｃ＋）と７７ （Ｃ２）との間だけである０図４　ａ　−４ｃのモータと同様に、磁気回路は、 極性を与えられたロータの歯８１による渡り部８９により完成される。

この発明による重複しない磁気回路を形成する隣接した対のステータボール歯を 与えるためには、ＥＣＲモータの全部の構造のステータが、必ず偶数の数のステ ータボール、例えば各相に対して２個あるいは２の倍数により特徴とされる０図 ４ａ−４ｃ（内部の対角度α１）に示されているように、あるいは図５ａ−５ｃ （内部の対角度α２）に示されているように、モータ相がステータボールに巻か れているか巻かれているかどうかにより、α１およびα２のいづれかは３６０／ Ｎ、に等しい。

再び、図４ａ−４ｃについては、対のステータボールはより小さな角度α区によ り分離されたボールにより定められたときに、内部対角度α、は隣接したロータ ボールを分離する角度に等しい、このような関係は、相の対のステータボールが 図示されているようにロータのボールと半径方向に一致されたとき、各相につい て生じる最小のリラクタンスを可能にする。一般的に明らかにされているように 、角度α１は α２＝４０°／Ｎ、　＜　１　＞ に等しい、ここで、Ｎ、Ｉはロータの等しい間隔に置かれたボールの数である。

図４ａ−４ｃでの内部対角度α２に関しては、角度α１とα２とは一対のステー タボール歯により占められた円弧の角度を定めるということが図から認識される 。これに関して、対のステータボールはステータの周りに等しく配置されており 、またα１＋α２の等しい角度で分離されている。対のステータボールの配置と ステータボール歯の全数Ｎ８、ステータボール歯の全数と対のボールの円周方向 の配置との関係を知ることは、一般的に２／Ｎ＃＝（α１＋α２）／３６０°　 （２）で表される。ここで、２／Ｎ８は全ボール歯に対する一対のボール歯の数 の割合であり、また（α１＋α２）／３６０°はステータの全周に対する一対に より占められる弓状の角度の割合である。

等式（２）に等式（１）を代入し、Ｎ、の答えは次式で与えられる。

Ｎ真＝３６０°／（７２０”／Ｎ、−α、）　（３）等式（３）を用いることに より、ロータボールの最小数はＥＣＲモータでのステータボールの所定数に対し て与えられる１例えば、図４　ａ　−４ｂに示された三相モータでは、ステータ ボールの最小数は６である（各相に対して２）０等式（３）はＮ、が６に等しい ときには、次式のように書き直される。

Ｎ、＝３６０°／（１２０°−α２）　（４）ロータボールの最小数に対して、 α之イコールゼロにし、Ｎ１．ｌイコール３に設定すると、α２はこの発明に対 してはゼロに等しくすることができない、そのために、ロータボールの最小数Ｎ ８は４でなければならない、Ｎ、ｌに対して値４を代入すると、等式（４）から は最小のα２の値に対する答えが出るであろう。

α２＝４０°　（最小）　（５） 図４ａ−４ｃに示されたモータ構造については、８個のロータボールと６個のス テータボールがある０等式（２）、（３）および（４）を用いることにより、α ２＝４０°　（６） α２＝７５°　（７） 図５　ａ　−５ｃおよび図６ａ−６ｃに示されたモータ構造に関しては、５個の ロータボールと６個のステータボールがある。再び等式（２）、（３）および（ ４）を用いるが、相巻き線での変化に対して計算するために等式中でα１とα２ とを逆にすると、α１およびα２に対して次の値が見いだされる。

さらに、一般的には、等式（３）はロータと３．４゜５等の相システムに対する ステータボール数についての下記の表１のような表を作るために使ってもよい０ 表■にリストされた相とステータとロータ歯の数の組み合わせは単に示されてい るだけであり、限定されるべきではない。

実　Ｔ この発明と調和して、２組以上が同時に附勢される時には、ステータ磁極の組の 相対極性は非常に重要である。

第４ａ〜４Ｃ１５ａ〜５０図に示されるモータの様に、相当たり１組だけのステ ータ磁極歯を有するこの発明に従ったモータ構造においては、もし、１組以上が 一度に巻線に作用される場合には、２組の磁極の同時附勢が起こり得る０例えば 、第６ａ〜６Ｃ図は“２相オン”計画によって附勢される第５ａ〜５０図のモー タ構造を示している。磁極の組に適宜な極性を設けるよう生じる駆動装置と出力 波形が第７ｂ〜７０図に夫々示されている。

第７ａ図は、ステータ磁極の相対極性がこの発明の推奨実施例に従わない場合に 生じられる不要な特別な磁気回路を示している。第８〜１０図は、１組以上のス テータ磁極歯が相当たり附勢されるこの発明に従ったＥＣＲモータの図示実施例 である。以下の説明から明らかに成る様に、第６ａ〜６０図および第８〜１０図 に示される両モータはステータ磁極の組の相対極性の制御を必要とする。

第６ａ〜６０図の“２相オン”励起計画に先ず戻って、モータの構造は第５ａ〜 ５０図に示されるものと同じであり、従って、同一符号が使用される。“２相オ ン”励起計画において、２相が同時に切り換えられる０図示される様に、相励起 順序は第６ａ、６ｂ、６０図に夫々対応してＡＢ、ＢＣ，ＣＡである。第６ａ、 ６ｂ、６Ｃ図の各々は、この発明に従ったモータの励起によって形成される磁気 回路を説明するために回転子の釣合い位置を示しているが、モータのステップ状 回転を意味するようには図示していないことが明らかであろう。

ロータ７５の歯８１が１相のステータ歯７７と同時に整列できるだけのために、 最小リラクタンスの一位置において為されるように極性化されたロータ歯がステ ータ歯と放射方向に整列しない様な具合に、第６ａ〜６０図に示されるロータの 釣合い位置が有る。低リラクタンス位置に対応しない釣合い位置以外に、磁気回 路の発生に関連した時の第６ａ〜６０図のモータの作動は第４．５図の１相オン ・モータの作動と同じである０例えば、磁気回路７９　（Ａ）、７９　（Ｂ）、 ７９　（Ｃ）のブリッジ８９は、３つの図示された実施例の全部におけると同様 な具合の北／南の組の様に磁束通路内のロータ歯８１を極性化する。

第６ａ図を先ず参照して、極性化された相Ａ、Ｈによって、巻線Ａ１、Ａ２、Ｂ １、Ｂ２は、磁気回路７９（Ａ）、７９（Ｂ）が同時に発生される様に励起され る。この発明と調和して、磁気回路７９　（Ａ）、７９　（Ｂ）の磁束通路は、 互いに別個の部分であるステータ８７のバックアイアン、すなわちヨーク８５の 部分８３を有している。

言い換えれば、磁気回路７９　（Ａ）、７９　（Ｂ）はスーｒ−タ８７のバック アイアンにおいて互いに重ならなり１゜巻線Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２の同時附勢 が第６ａ図に示される個別の磁気回路７９　（Ａ）、７９　（Ｂ）を形成するこ とを確実にするために、励起される異なった組の隣接ステータ磁極７７　（Ａ２ ）　、７７　（Ｂ、）は同一極性にされねばならない、言い換えれば、附勢され る２組の周囲隣接ステータ磁極は、附勢されない組のバ・ンクアイアンを介して 別の組の磁極をリンク連結する磁気回路の発生を防止するために同一極性でなけ ればならない。例えば、もし、第６ａ図のステータ磁極７７（Ａ２）が北極で、 ステータ磁極７７（Ｂ、）が南極であれば、第６ａ図に示される磁気回路７９　 （Ａ）、７９　（Ｂ）に加えて不要な第３の磁気回路発電されてしまう、更に、 反対極性を有するステータ磁極７７　（Ａ２’）　、７７　（Ｂｌ）によって、 不要な第４の磁極回路がステータ磁極７７　（Ｃ＋）　、７７　（Ｃ２）のバッ クアイアン部分の周りに発生される様な具合に、ステータ磁極７７　（Ａ１）　 、７７　（Ｂ２）は反対極性にされてしまう。この様な不要な別の磁気回路は以 後“二次磁気回路”と呼ばれ、相Ａ、Ｃの同時附勢において太い実線８０　（１ ）−８０（２）として第７ａ図に示される。“二次磁気回路”の様にステータ歯 の組をリンク連結するこれら磁気回路の分類に従って、１組の磁極の間の磁気回 路は“−次”磁気回路として呼ぶことが出来る。

第６ａ図に示されるモータの相Ａ、Ｂの同時附勢の際のこれら二次磁気回路８０ 　（１）、８０　（２）の発生を防止するために、ステータ磁極７７　（Ａ２） 　、７７　（Ｂｌ）は同一極性を持つように巻ｌｘ　Ａｚ、Ｂよよって夫々附勢 される０図示される様に、ステータ磁極７７（Ａ２）、７７（Ａ２）は南極で“ あるが、北極にすることも出来る。

重要なことは、これら磁極が同一極性を有するので、不要な二次磁気回路８０　 （１）、８０　（２）が生じないことである。

図示実施例において南極としてステータ磁極７７（Ａ２）　、　７７　（Ｂ、） が形成される結果、相Ａ組の他の磁極７７（Ａ、）と相Ｂ組のステータ磁極７７ （Ｂ２）は北極として附勢される１図示される上述の構成によって、−組の各ス テータ磁極は他の極性の１つの磁極に対してたった１つだけの磁束通路を有し、 該磁束通路は他の磁極に対して組に成っている。ステータ磁極７７（Ａ、）を参 照して、例えば、ステータ８７のバックアイアン、すなわちヨーク８５を通る反 時計方向通路はステータ磁極７７（Ｂ２）の北極に先ず到達する０両ステータ磁 極７７（ＡＩ）　、７７　（Ｂ２）が同一極性であるために、第７ａ図の二次磁 気回路８０（１）は発生されない、ステータ磁極７７　（Ａ、）からバックアイ アンを経た反時計方向において、第１磁極は相Ａ組のステータ磁極７７（Ａ２） の南極である。従って、ステータ磁極７７（Ａ、）を通る磁束は、この発明に従 って相Ａ組の南極に対してだけである。同じ関係が他のステータ磁極７７　（Ｂ 、）　、７７　（Ｂ２）　、７７　（Ａ２）にも有る。

第６ａ〜６ｃ図の説明から、ステータ歯の組において行うように同一の型の相対 極性関係を、１つの相によって極性化されたロータ歯８１の組が維持することが 理解出来る。

相Ａ、Ｈの同時附勢から、モータの駆動機構が、第６ｂ図に示される様に相Ｂ、 Ｃの同時附勢に連続する。ステータ磁極７７　（Ｂ、）　、７７　（Ｂ、）−が 夫々南極と北極であるような具合に、相Ｂ巻線Ｂ１、Ｂ２が既に附勢されている ので、第７ａ図に示される型の二次磁気回路を避けるためにステータ磁極７７　 （Ｃ＋）、７７　（ｃ、）が夫々北極と南極として附勢されねばならない。

第５．６図のＥＣＲモータの２相オン附勢順序における次の段階に続いて、第６ ｃ図の磁気回路を形成するように相Ａ、Ｃが附勢される。第６ｂ図の相Ｂ、Ｃの 先の附勢から、ステータ磁極７７　（Ｃ，）　、７７　（Ｃ２）が夫々北極と南 極である様な具合に相Ｃが巻１１ｃ　１．　Ｃ２を附勢する。励起された２つの 相Ａ、Ｃの隣接磁極が同一極性であることを確実にするために、相Ａ（先の順序 のＢＣの際に閉路された）は、巻１１Ａ、、Ａ２がステータ磁極７７　（Ａ２） 　、　７７　（ＡＩ）で夫々北極と南極を生じるように開路されねばならない、 第６ａ、６Ｃ図の相Ａステータ磁極７７　（Ａ、）　、７７　（Ａ、）の極性の 比較によって、極性が逆転されていることが理解される。もし、ステータ磁極７ ７　（ＡＩ）　、７７　（Ａ２）の極性が第６Ｃ図にて同じに維持され１ば、第 ７ａ図の二次磁気回路が生異なった相の隣の極の歯が第６ａ図〜第６ｃ図のモー タに対して常に同じ極性を有するの確実にするために、双極駆動が第７ｂ図〜第 ７ｃ図に示すように設けられており、該双極駆動は、各相が正及び負のパルス間 で交互になるように附勢パルスの極性を交互に変える。このような附勢構造を提 供することにより、第６ａ図〜第６ｃ図のモータの相Ａは、新しい相シーケンス の始めにおいて極の歯の極性を反転し、これにより、隣の固定子の極７７（Ｃ２ ）及び７７（Ａ、）に同じ極性を与える。相Ａが極性を反転してしまうと、ＡＢ 及びＢＣの２相上のステップが固定子極の極性の適切な関係を提供するのを確実 にするように、相Ｂ及びＣもそれに追随しなければならない０本発明に従って第 ６ａ図〜第６ｃ図のモータを附勢するために用いられる３相Ａ、Ｂ及びＣに対す る理想かされた電流波形図が第７Ｃ図に示されてし）る。単純かつ通常の電力半 導体駆動装置が第７Ｃ図の波形を実現するように用いられ得る。

第１０図と関連して一層充分に説明されるように、第７ａ図の磁気回路８０　（ ２）のような隣接した対の附勢された極間に二次磁気回路は、概して本発明の好 適な実施例と共に保たれる際に考慮され得、その理由は、これら磁気回路を通る 末流れは隣接の固定子極の歯間にあるからであり、そして該末流れは他のいずれ の磁気回路の末流れとも重複しない、従って、裏当ての鉄片内に束反転の可能性 は無く、そして該裏当ての鉄片内の束の切換え周波数は、転流周波数に維持され る。しかしながら、第７ａ図における磁気回路８０　（１）のような磁気回路は 、モータ内の他の磁気回路と重複し、それにより固定子８７の少なくとも裏当て 鉄片の領域の部分における束の切換え周波数を増加し、また、裏当て鉄片におけ る束の反転の可能性を生じる。第６ａ図〜第６ｃ図においてそれが生じるとき、 二次磁気回路８０（１）及び８０（２）を発生する単極駆動は東反転を生ぜず、 その理由は、磁気回路８０　（２）が他のどの磁気回路とも重複せず、かつ磁気 回路８０（１）は、双方の回路の末流れが同じ方向にある領域において相Ｂの磁 気回路７９　（Ｂ）と重複するからである。

しかしながら、束切換え周波数の場合のように、それは、磁気回路８０（１）及 び磁気回路７９　（Ｂ）の双方を含む裏当て鉄片領域８５における転流周波数の ２倍に増加する。従って、単極駆動により２相上の構造として附勢されるとき、 第５図及び第６図のモータは、なお、６つの固定子極を有する通常の切換リラク タンスの３相モータよりもすくない渦電流損によって特性付けられる。

というのは、通常のモータは、転流周波数の３倍である束切換周波数を有するか らである。また、第５図〜第６図のモータの「２相上」の励磁に対する単極駆動 は、裏当て鉄片８５内に束の反転をもたらさないので、ビステリシス損は通常の 構成よりも相当に低い値に留とまる。

従って、第５図及び第６図のモータに対する単極の２相上の駆動は通常の切換リ ラクタンス・モータよりも効率的であり、それ故、本発明と調和している。好適 ではないけれども、第７Ｃ図の電流波形に対して必要とされる双８ｉ！駆動の代 わりに単極駆動のより簡単な設計の長所を得るために、ＥＣＲモータの効率を減 少する二次磁気回路の存在が許容され得る場合の応用があるかもしれないと出願 人は信じる。

トルク・リアルもしくはノイズ・レベルが重量な考慮事項であるような成る応用 においては、２つ以上の固定子極対を有するモータが、第４図〜第６図に示され た相ごとに一対の構成よりも好ましいかもしれない０本発明を組み込んだ、相ご とに２対を有する３相モータが第８ａ図〜第８ｃ図に示されている。３相及び相 ごとに２対の場合、固定子１０１は合計１２個の固定子歯１０３を有する。第６ ａ図〜第６ｃｒ３におけるように、附勢された巻き線と関連した各固定子極歯１ ０３の極性が、第８ａ図〜第８ｃ図に、Ｎ極ティップに対する「Ｎ」またはＳ極 ティップに対する「Ｓ」で示されている。

第８ａ図〜第８ｃ図は、相Ａ（第８ａ図）、Ｂ（第８ｂ図）及びＣ（第８ｃ図） によるＥＣＲモータの順次の附勢に応答して、隣接する固定子及び回転子歯１０ ３及び１０５の極性化された対の低磁気抵抗配列を示す。先の実施例の場合のよ うに、回転子１０７の歯は等しく間を置かれ、固定子の歯は角度α１及びＣ２に より交互に間を置かれる０巻き線ＡｌＡ４、Ｂ、−Ｂ、及びＣ，−Ｃ，は、大き い方の角度α２で離された隣接する歯が、本発明による対向する極性の対を形成 するように、固定子歯１０３の回りに巻かれる。角度α２で離された隣接する歯 により限定される固定子歯１０３の対の場合、回転子及び固定子歯の低磁気抵抗 の半径方向の整列を提供するために１回転予備１０５もまた角度α２で離される 。第８ａ図〜第８ｃ図と関連した回路図に見られるように、各相Ａ、Ｂ及びＣの 巻き線は、各対の２つの巻き線が直列であり、そして各対の巻き線が、相により 附勢される他の対の巻き線と並列であるように接続されるのが好マシ電源ｖ４の 相Ａにより第８ａ図〜第８ｃ図のＥＣＲモータが附勢されると、固定子歯１０３ 　（Ａ、）１０３（Ａ、）及び１０３　（Ａ３）　、１０３　（Ａ、）の隣接す る対は磁気回路１０９　（Ａ＋−Ａｔ）及び１０９（Ａ３、Ａ、）を創設するよ うに附勢され、それら磁気回路の束は、対内の隣接する歯をブリッジする固定子 １０１のバックアイアン１１１を経る各対の歯と、該対の極面をブリッジする回 転子歯１０５の隣接する対との間を流れる。固定子歯１０３の不均一な間隔のた めに、ＥＣＲモータ（第８ｂ図）巻き線Ｂ、、Ｂ、、Ｂ、及びＢ、に相Ｂを与え ることにより、磁気回路１０９（Ｂ、、Ｂ２）及び１０９（Ｂ　ｓ、Ｂ、）を創 成したとき、回転子歯１０５の隣接する対は、固定子歯１０３の対との低磁気抵 抗整列に引っ張られ、それにより、モータ（第８ｂ図）にトルクを課す、同様の 態様で、極性化された固定子歯１０３（ＣＩ＞、（Ｃ２）、（Ｃ１）及び（Ｃ１ ）により磁気回路１０９（Ｃ＋、Ｃ２）及び１０９（Ｃ，、Ｃ４）を発生すると 、固定子歯（第８ｃ図）の対の極面間に低磁気抵抗路を提供するように、隣接す る回転子歯１０５の対を半径方向配列に引っ張る。

本発明の好適な実施例と調和して、第８ａ図〜第８Ｃ図のモータの相ごとの２対 の極性は、極性化された固定子歯１０３からのおそらくただ１つの末路が固定子 対における他方の歯を通るように決定される。第８ａ図〜第８ｃ図の相ごとの２ 対のモータにおいて前述したことを達成するために、相巻き線により附勢される 固定子歯の選択されたものからバックアイアンを通して取られる時計回りもしく は反時計回りの通路が、同じ対の対向する極もしくは第２の対の同じ極のいずれ かを最初に通ることなく、第２の対の対向する極に達しないように、相の巻き線 は附勢される。例えば、第８ａ図において、固定子極１０３（Ａ、）及び１０３ （Ａ３）がＳ極として附勢され、固定子極１０３（Ａ２）及び１０３（Ａ、）が Ｎ極として附勢されるような態様で、相Ａが巻きＭＡ、、Ａ２、Ａ、及びＡ、を 附勢する。固定子極１０３（Ａ、）を参照すると、時計回りまたは反時計回りの いずれかの方向に極からバックアイアンを通してたどられる通路は、固定子［１ ０３（Ａ、）のＮ極に可能な末路を与えないであろう、第８ａ図から分かるよう に、回転子１０７の極性化された歯１０５は、２つの対を接続する回転子を通る 末路も起こり得ないようなＮ／Ｓ位ＷＲ係を有する。

第６ａ図〜第６ｃ図のモータと関連して前述したように、一対の固定子極と整列 した状態に引っ張られる回転子歯１０５の対の極性化のパターンは、固定子極の 極性のパターンと同じ関係を維持する。

第８ｂ図を参照すると、相Ｂにより巻きｉｉＢ＋、Ｂｚ・Ｂ、及びＢ４を附勢す れば、第８ａ［Ｊに示したのと同じ位置的極性関係を提供する態様で、固定子極 １０３（Ｂ、）、（Ｂ２）、（Ｂ、）及び（Ｂ４）を極性化する。第８ｃ図の場 合のように、相Ｃは、相Ａ及びＢにより附勢される固定子極対と同様の相対位置 関係で、固定子極１０３（ＣＩ）、（Ｃ２）、（Ｃ３）及び（Ｃ４）を極性化す るように、巻きｉｉｃ　１．　Ｃ２、Ｃ５及びＣ１を附勢する。第８ａ図〜第８ ｃ図の図示実施例においては、対内のＮ極がＳ極に対して反時計回りの方向に配 置されるように、固定子極が極性化されるけれども、この関係は、２つの附勢さ れた極の対間にどんな可能な代替物もしくは「二次」の磁気回路も創成されない 限り、どの相に対しても逆にされ得る９例えば、相Ｃに対する附勢パルスは、第 ８ｃ図に示されたものから逆にされ得、これにより巻き線Ｃ３、Ｃ２、Ｃ３及び Ｃ４を通して流れる電流を逆にし得る。

電流をこのように逆にすれば、固定子極１０３（Ｃ，）、（Ｃ２）、（Ｃ２）及 び（Ｃ１）の極性をも逆にする。しかしながら、このように極性を逆にしても、 第８ｃ図に示された位置的関係の反射映像を作るだけである。従って、相を流を 逆にしても、可能な二次磁気回路を創成する態様では、極の相対的な位置付けに 影響を与えない。

各相で通電される２対の磁極の極性を不適当に指定することにより発生される二 次磁気回路を視覚化するために、第８ｄ図は、成る極性のステータ歯１０３から 他の磁極対における反対の極性のステータ歯へと磁束通路がバックアイロン（ｆ ＆方鉄部）を通って形成されうる態様で、相Ｃによって巻線Ｃ１，Ｃ２、Ｃ１、 Ｃ４が通電された状態を示している。図から理解される通り、通電されたステー タ磁極１０３（Ｃ、）、（Ｃ２）、（Ｃ１）、（Ｃ１）から発する磁束の別の流 れが、二次磁気回路１１３．１１５を形成する。これらの回路１１３，１１５は それぞれ、相Ａ、Ｂのバックアイロン領域１１７．１１９を通る。−次磁気回路 １０９（Ｃ＋、Ｃ２）及び１０９（Ｃ、、Ｃ４）もある、第５図及び第６図に示 すモータの２フ工−ズ駆動通！（２つの相をオンとする通電）のための単極駆動 によって発生される二次磁気回路とは異なり、第８ａ図〜第８ｄ図のＥＣＲモー タにおけるステータ歯の対と対の間における極性の不適正な関係により発生され る二次回路によって、１２個のステータ磁極を有する従来一般の切換式リラクタ ンスモーフ（リラクタンスが切り換えられるモータ）における磁束切換周波数及 び磁束反転周波数と同等の磁束切換周波数及び磁束反転周波数を生ずる。従って 、第１０ａ図〜第１０ｄ図のＥＣＲモータの１フエーズ駆動励磁（１つの相をオ ンとする励磁）による二次磁気回路の存在は、本発明とは無関係である。

コンピュータ生成モデルを用いて、本願出願人は、第８ａ図〜第８Ｃ図の３相Ｅ ＣＲモータと、１２個のステータ磁極、即ちこのＥＣＲモータと同じ数のステー タ磁極を有する従来構造の切換式リラクタンス３相モータの性能特性を比較した 。ＥＣＲのステータ歯が非相称に間隔があけられている点を除き、両モータにつ いてのステータのスタック（積層体）は、寸法が同じとなるように選定された。

ＥＣＲモータのロータは、第８ａ図〜第８ｃ図に示されるように、１０個の等間 隔の歯を有し、従来一般の切換式リラクタンスモータは等間隔の８個のロータ歯 を有している。従来一般のモータにおいて、各相は２対の径方向に対峙する歯に 通電する。各対の径方向に対峙するステータ歯は、第１図の相Ａ又はＢについて 示されるものと同様な磁気回路を発生させる。また、ＥＣＲモータは、第８ａ図 〜第８ｃ図に示されるように励磁されるよう、モデルが作られた。シミュレート 作動において、両モータは、１つの相のみが適宜な所定時間にオンとされる１フ エーズ駆動方法に従って通電された。

ＥＣＲモータ及び従来一般のモータのシミュレート作動に用いられるコンピュー タプログラムは、スコツトランドのグラスボウ大学のティー・ミラー（Ｔ、　Ｍ ｉｌｌｅｒ）教授等により、　ＰＣ−ＳＲＤと名付けられている。米国において 、このプログラムは、カナダ国、モントリオールのインフオリテイ力（Ｉｎｆｏ ｌｙｔｉｋａ）から入手できる。このプログラムは、モータ設計の性能分析が可 能である。この分析の一部として、鉄心損と銅損の近似値が算出される。

鉄心損は２つのタイプ、即ち渦電流損失とヒステリシス損失とに分けられる。３ 種類の寸法のモータが、このＰＣ−ＳＲＤプログラムを用いてモデル化された。

各寸法について、通常の構成とＥＣＲ構成のモータ性能が分析された。

２つの構成を公正に比較するために、２つのモータは、本発明の本質的な構成上 及び作動上の特徴（即ち、プログラムによりモデル化されたＥＣＲモータのステ ータ歯の間隔が一定となっておらず、隣合う歯が、第８ａ図〜第８ｃ図に示され るＲ様で相反する極性を有するように各相により励磁されている点）を除き、正 確に同一にモデル化された。ＥＣＲモータは、できる限り多くの点で同寸法の従 来一般のモータと同じとなるよう、モデル化されるので、最適の性能が以下の表 に示された性能データから表れないのは理解されよう。

構成は、各モータ寸法について、実質的に第１１図及び第１２図に示されるもの となるようプログラムされた。

ち、Ｍ２Ｓ）から作られた積層板のスタックとした。速度は、広い動作レンジを 表すものであり、ＥＣＲモータの効率が従来一般の切換式リラクタンスモータに 比較して全速度、特に高速度において向上していることを示すように、選ばれて いる。各モータ寸法について、２５℃での損失及び出力（ワット）が以下の表■ 〜表■に示されている。

表■におけるモータは、ステータの外径が２．２５ｉｎ、（約５．７２ｃｍ）で 、ロータ及びステータのスタックの長さが４ｉｎ、（約１０．２ｃｍ）となって いる、　１６０ＶＤＣ（直流電圧）のバスが３相通電のための電源として用いら れた０表■におけるモータは、ステータの外径が４．２５ｉｎ、（約１．０．８ ｃｍ）で、ロータ及びステータのスタックの長さが６　ｉｎ、（約１５．２ｃ＋ ｍ）となっている。また、３００ＶＤＣのバスが３相電源に接続した状態で用い られた。最後に、表■におけるモータは、ステータの外径が１８ｉｎ、　（約４ ５．７ｃｍ）で、ロータ及びステータのスタックの長さが１ｌｉｎ、（約２７． ９ｃｍ）となっている。また、６５０ＶＤＣの電源バスが３相駆動を実行するた めに用いられた。

プログラムにより与えられた性能データが最高の性能レベルを示すまで、１回に １度ずつコミュテーション角（整流角）を進めることにより、各速度での最適な 性能が見いだされた。各速度について、コミュテーション角は、基準コミュテー ション、即ち“死点”コミュテーション角に対する百分率の進み度として表され てｂ）る、モータの効率は、モータ出力を、出力と全損失との合計で割ることに より算出された。

表■〜表■から、ＥＣＲモータは、第１図により例示された従来方法に従って構 成され且つ励磁される同じ１２極で３層の切換式リラクタンスモータと比較した 場合、効率が向上していることが分かる。Ｅ　ＣＲは全ての作動速度において効 率が良いが、モータの最高速度において、効率的に最も有利となる。更に、ＥＣ Ｒの単純な構造が従来の切換式リラクタンスモータの構造に適合するので、この 性能の向上は、製造費用を増すことなく、達成される。

ＥＣＲモータの図示例において、第８ａ−８ｄ図の１２極ＥＣＲモータは、二相 駆動型式によりあるいは一相駆動型式と各相のオン時が部分的に互いにオーバー ラツプしている二相駆動型式との組み合わせにより励磁することができる。第９ ａ−９ｃ図は前者の駆動型式において全ての巻き線Ａ５、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ １及びＣ２によりステータの極片１０３に及ぼされる極性を概略的に示している 。第９ａ−９ｃ図は、それぞれＡ相Ｂ相、Ｂ相Ｃ相及びＣ相Ａ相が同時に励磁し た様子を描いている。第９ａ図と第９ｃ図のＡ相のステータ極片１０３の極性を 比較すると、第６ａ−６ｃ図のモータについて第７ｃ図で示したのと同様に、二 相駆動型式が第８ａ−８ｃ図のモータに作用することがわかる。しがしながら、 第９ａ−９ｃ図の各相の巻き線は、第８ａ−８ｃ図に示される対になった各相の 関係とは異なった極性関係を提供するように接続されている。一つの相における 二対のステータ極の極性関係は、円周方向にみたときに、第９ａ−９ｃ図に示す ようにｎ極とＳ極が交互に変化するパターンを形成する。このパターンに比べ、 第８ａ−８ｃ図における一相で形成された極性は、円周方向に向がって一極性が 二つ続いた後に他の極性が二つ続くようなパターンを形成する。−相駆動型式の 極性パターンがｎ　／　ｓ　／　ｎ／Ｓ等であれば、第８ｄ図に示されるように 、励磁されない相の部分の後部鉄心を介して二次磁気回路が形成される。

第８−９図に示した構造のＥＣＲモータでは、−極駆動を用いた二相駆動型式に より形成される二次磁気回路は、Ａ相、Ｂ相及びＣ相の各サイクルに一回だけ発 生する。すなわち、ステータの後部鉄心は転流周波数の二倍の磁束スイッチング 周波数を被る。これは、従来の交換リラクタンスモータよりほぼ３３％も改良さ れた値である。さらに、二次磁気回路は磁束の反転を誘導しないので、履歴損失 はほぼ変化しない、従って、二相駆動励磁型式を実現ために一極駆動を用いても 、この発明の精神から外れるものではない。しかしながら、このような−極駆動 は、二次磁気回路を省略できる二極駆動に比べ好ましいものではない。

このため、二相駆動型式の極性パターンは結局−相駆動型式に用いられるならば 二次磁気回路になる。第１０ａ図に理想的な電流波形で示されるように各相がオ ーバーラツプする複合の駆動型式には、第８図あるいは第９図の極性関係はいず れも適さない。複合の駆動型式では、一つの相のステータ極対はその相のオン時 の大部分で自己励磁する。従って、各相の極の極性は、励磁されない相の部分の 後部鉄心を通って二次磁気回路が発生するのを防止するために、−相駆動型式に 基づいて配置されなければならない、このため、各相のステータ極対は、第８ａ −８ｃ図に示されるように、円周方向に向かって一極性が二つ続いた後に他の極 性が二つ続くようなパターンを有する必要がある。複合の駆動型式でこのような パターンを形成し且つ二つの相のオン時に作動させるために、第１０ｂ−１０ｄ 図に示されるように、各相の極性パターンは前の相に対して反転される。特に、 隣接する極対の極性はｎ極とＳ極とが交互に変化する円周方向のパターンを形成 する。それ以前の全ての励磁型式の極性のように、この極性パターンは後部鉄心 内に磁束の反転を生じさせず、特に励磁されていない相の部分の後部鉄心を介し て磁気回路が形成されるのを防止する。この接続においては、極性化されていな いステータの歯により分離されているステータの隣接する極対は、他の対で且つ 隣合う極が同じ極性になるように配置される１図示した三相駆動では、このよう な関係は第１０ａ図の理想的電流で示唆されるように極性を交互に変化させる駆 動を必要とする。

第８−１０図のＥＣＲモータが第１０ａ図の電流波形に従って励磁されると、二 つの相がオンである時に二つの隣接する極対により三つの磁気回路が発生する。

第１０ｂ−１０ｄ図は、それぞれＡ５Ｂ相、Ｂ相Ｃ相及びＣ相Ａ相がオーバーラ ツプしたときを示している。この発明によれば、ステータの各極片対１０３はそ の間に磁気回路１　’０９を形成するように相対する極性の二つの極を有してい る。ステータの二つの隣接する極対は、交互に変化する円周方向のパターンを形 成するので、隣接する歯の隣接する極の間に三次磁気回路１２１が形成される。

隣接する極対を連結するこのような三次磁気回路は、他のいずれの磁気回路とも 結合しない部分のステータの後部鉄心を通る磁束を形成するので、この発明の思 想内のものである。従って、後部鉄心の全ての部分において磁束スイッチング周 波数は転流周波数に等しく、この三次及び“二次”磁気回路の結果として後部鉄 心内に磁束の反転は発生しない。

第１０ｂ図に示されるＡ相及びＢ相のオーバーラツプしたオン時においては、励 磁された巻き線ＡＩ　Ａ４は、第８ａ−８ｃ図の一相駆動型式と同様の極性パタ ーンを形成するように、ステータの極片１０３（Ａ、）−１０３（Ａ４）を極性 化する０巻き線ＢＩ３４は同様の一相駆動パターンを有するようにＢ相により励 磁される０人相及びＢ相は、−次磁気回路１０９　（Ａ　＋　、Ａ　２）、１０ ９（Ａ３゜Ａ、）、１０９（Ｂ、、Ｂ２）及び１０９（Ｂ３．Ｂ、）を発生する 。

人相及びＢ相で励磁された隣接するステータの極対により形成された交互に変化 する極性パターンのため、二次磁気回路１２１　（Ａ　１．Ｂ　２＞及び１２１ 　（Ａ４．Ｂ　３）もまた発生する。Ｃ相の励磁されていない巻きｌｌｃ＋　ｃ 、の後部鉄心部分１００を通る二次磁気回路を避けるために、励磁されないＣ相 の対のそれぞれにより分離された二つの励磁された対の隣接する極は同じ極性と なる０例えば、励磁されない極片１０３（Ｃ＋）及び１０３（Ｃ２）により分離 された隣接する極片１０３’（Ｂ、）及び１０３　（Ａ　、Ｎ、ｔ　ｎ極性なり 、励磁されない極片１０３（Ｃ３）及び１０３（Ｃ１）により分離された隣接す る極片１０３（Ｂ、）及び１０３（Ａ２）もまたｎ極となる。

第１０ｃ図においてＢ相とＣ相を同時に励磁させると、第１０ｂ図におけるＡ相 及びＢ相を同時に励磁させた場合と同様な関係が維持される。特に、−次磁気回 路１゜９（Ｂ４、Ｂ２）　、１０９　（Ｃ，、Ｃ２）、１０９　（Ｂ３、Ｂ４） 及び１０９（Ｃ３、Ｃ４）がこの発明に従って形成される。隣接するＢ相とＣ相 の各組を接続したものが、二次磁気回路１２１（Ｂ、、Ｃｚ）及び１２１（Ｂ４ 、Ｃ３）である。

第１０ｄ図におけるＡ相に印加されたエネルギの極性を反転させることによって 、Ｃ相及びＡ相の同時励磁は、それぞれ第１０ｂ図及び第１０ｃ図におけるＡＢ 相及びＢＣ相の磁気回路パターンを維持する。第１０ｂ図における相の極性に関 するＡ相の極性を反転させることなく、第１０ｅｌＪの磁場パターンが形成され る。第１０ｅ図を参照すると、固定子の歯が一極に維持された状態で、複合の駆 動形式によって第８〜１０図のモータの励磁により、相の列毎に二次磁気回路を 生じる。この二次磁気回路は、後部鉄心領域において他の磁気回路の磁束パスと オーバーラツプしている。オーバーラツプした磁束の流れは互いに逆方向であり 、磁束の反転が起こる。第１０ｅＱ？Ｉにおいて、固定子１０１の後部鉄心１０ ０で磁束反転を生じさせる二次磁気回路は、磁気回路１２２（Ａ、、ＣＺ）及び １２２（Ａ４、Ｃ，）である、しかしながら、二極駆動を用いると、これらの二 次磁気回路１２２　（Ａ、、　Ｃ２）及び１２２（Ａ、、ｃ、）はなくなり、第 １０ｄ図に示すように、二次磁気回路１２１（Ａ、、Ｃ４）及び１２１（Ａ、、 Ｃ＋　）が生じる。第１０ｂ図及び第１０ｃ図にそれぞれ示すように、Ａ相及び Ｂ相又はＢ相及びＣ相を同時に励磁することによって、隣接する励磁された固定 子極の粗間に生じた二次磁気回路と同様に、二次磁気回路１２１（Ａ２、Ｃ４） 及び１２１（Ａ、、Ｃ＋　）は後部鉄心における磁束スイッチング周波数を増加 させず、又は磁束反転を生じ、これによってこの発明が維持される。

もし、−極駆動が使用され複合の駆動方式が第８〜１０図のモータに適用された 場合、より高効率な結果が得られる。固定子１０１の後部鉄心１００の殆どは、 転流周波数と等しい磁束スイッチング周波数を受ける。後部鉄心１００の一部は （Ｂ相の固定子極の組と結合した領域）、転流周波数の２倍に等しい磁束スイッ チング周波数を受ける。また、磁束反転は後部鉄心１００の限られた領域でかつ 、転流周波数と等しい周波数で起こる。複合の方式を実行する一極駆動は、二極 駆動に比べて確かに望ましいものではないが、このような駆動により励磁される ＥＣＲは、やはり従来の交換リラクタンスモータに比べて効率は改善されており 、特定応用に使用されるかも知れない。例えば、複合の駆動はトルクリップルを 減少させ、サーボモータ機能を必要とするＥＣＲモータの応用に選択されるかも 知れない、低速度サーボモータとして一極駆動の二次磁気回路よって生じた損失 は、より高価な二極駆動の代わりに一極駆動を利用する利点に比べて重大ではな いと思われる。しかしながら、高速度では、複合の駆動方式における二次磁気回 路から生じる損失はより重要であり、高価な二極駆動が適当かもしれない。

この発明による試験的なモータを作成するために、所望の出力定格が得られる長 さに固定子と回転子積層体を組み合わる。積層体は透磁性合金鋼例えば無方向性 ケイ素鋼（例えばＭ２Ｓ又はＭ１９）からなる、積層構造は、渦電流損失を大幅 に減少させるので好適である。このような積層構造は第１１図及び第１２図に示 されており、固定子スタック１２２は対向するモータエンドベル１２３及び１２ ５間に挟まれ、各々の積層体の穴１３１（第４〜６図、第８〜１０図参照）が− 列に並べられて形成された固定子スタック１２２の穴に挿入されるボルト１２７ によって、互いに一体に保持される。例示したモータは箱型の形状であるが、他 の形成例えば円筒状のものであってもよい。

各相における固定子極の組の配置を除き、例示したこの発明のモータの構成は、 従来のものと同様である。シャフト１３３は回転子積層体の固定部材を備えてい る。シャフト１３３及び回転子積層体１３５のスタックは、積層体が長手方向に 位置合わせされるように固定される１回転子スタック１３５を固定するために、 スタックの一端はエツジ１３７に対してシャフト１３３の直径分偏倚される０回 転子スタック１３５の他端は、従来のクランプ手段（図示しない）により適所に 保持される。

モータエンドベル１２３及び１２５の内側において、ベアリング１３９及び１４ １は回転子シャフト１３３が回転するように支持している。シャフト１３３はそ の一端でベアリング１３９及び環状板１４３を貫通して延び、駆動出力を提供す る。慣用の位置センサ１４５がシャフト１３３の他端に接続されている０位置セ ンサ１４５は、回転子スタック１３５の位置に関する情報を電子駆動手段（図示 しない）に提供し、この電子駆動手段のためにコミュニケーションを制御する。

従来の如く、切換リラクタンスモーター用に、巻線１４７が固定子極１４９に巻 かれている６巻線に電力を供給するために、モーター・エンドベル１２５の片側 にリセプタクル１５１が設けられている。受け１５１は多相駆動力源（図示して ない）を巻線１４７に結合させている。エンドペル１２５内部の配線１５３がリ セプタクル１５１を巻線１４７およびセンサー１４５に機械的かつ電気的に結合 させている。当業者には、切換リラクタンスモーターの巻線はモーター巻線の中 で最も簡単なものであり、従って製造価格の点で他の形式のモーターに対して相 当に有利である。多相電力源用の入力孔を設ける他、リセプタクル１５１は又位 置センサー１４５からの信号用の出力孔としても作用する０図示の実施例では、 リセプタクル１５１は外ねじ付きスカート１５５を有していて対応する受け（図 示してない）と合うようになっている。リセプタクル１５１の円筒形のスカート １５５の内側には対応する受け内に嵌合される複数の接触千古１５７が設けられ ている。　′ 本発明のモーターの構造およびその様々な励磁態様に関する上の説明は、回転子 が固定子の内側にある回転電機に関するものであるが、当業者には、本発明は「 反転型」即ち固定子が回転子の内側にある回転電機およびリニアモーター等の他 の型のモーターにも適用できることは明らかであろう、第１３図および第１４図 にはそれぞれ本発明を適用した「反転型」モーターおよびリニアモーターが示さ れている。

第１３ａ図および第１３ｂ図には簡単な三相反転型モーターが図示されており、 図に於いて１対の固定子歯１６１はそれぞれの位相Ａ、ＢおよびＣにより励磁さ れている。反転型モーターで従来性われているように、回転子１６３は固定子１ ６７の回りで回転できるように設けられている０本発明により、回転子１６３の 歯１６５は等分にα１度だけ離間しており、固定子１６７の歯１６１は交互にα １度とα２度の角度だけ周方向に離間して、いる。固定子の歯の各対の巻線を附 勢すると例えば第１３ｂ図の磁気回路１６９（Ａ）等の磁気回路が形成される。

即ち、位相Ａの巻線Ａ１およびＡ２を附勢すると固定子極歯１６１　（Ａｌ）お よび１６１（Ａ２）を吸引して、隣接している一対の回転子歯１６５に対して低 磁気抵抗関係となるように整列する１位相ＢおよびＣの巻線Ｂｌ、Ｂ２およびＣ １、Ｃ２についても同様の低磁気抵抗関係が現れる。位相Ａ、ＢおよびＣを順に 反転型モーターに加えると、回転子１６３は第１３ｂ図の矢印１７１で示す如く 反時計方向に回転する。

第１３ａ図の反転型モーターの実施例に於いては、回転子１６３はピン１７５に より駆動軸１７３に固着されている。駆動軸１７３は、それぞれジャーナル１８ ３および１８５を支承する軸受１７９および１８１により中空円筒１７７内で回 転できるように設けられている。中空円筒１７７の外面は固定子１６７の支持表 面である。

基準面１８７は中空円筒１７７を固着する支持表面である。図示しである他のモ ーターと同様、回転子１６３および固定子１６７は複数の積層板で形成するのが 望ましい０回転子１６３の外周縁は回転子積層板１９１を支持するケーシング１ ８９である。

第１４図は本発明を適用したリニアモーターを示し、ラック１９３が矢印１９７ で示す如く双方向に可動にローラー組立体１９５　（ａ）、１９５　（ｂ）およ び１９５（ｃ）に取り付けられている６本発明によれば、ラック１９３は距離Δ Ｘだけ離間して等間隔に設けられた歯１９９を有し、固定子２０１は交互に距離 ΔＸおよびΔＹだけ離間して不等間隔に設けられた歯２′０５を有している。先 に図示した回転型モーターに於ける角度α１およびＣ２の関係と同様に、距離Δ ＸおよびΔＹも等しくはなく互いの整数倍数でもない０図示の実施例ではΔＹは ΔＸの５／３である。更に、隣接の固定子極の対は、図示の実施例に示されてい る如く距離ΔＸだけ離間した固定子極あるいは距離ΔＹだけ離間した固定子極で よい。

後者の関係を選択した場合には、低磁気抵抗整列関係を与えるためにはラック１ ９３の歯１９９の距離もΔＹでなければならない。

本発明の他の三相の実施例と同様、第１４図のリニアモーターも１相、２相ある いは組合せ態様で附勢することもできる。第１４図には位相Ａで巻線Ａｌ、Ａ２ ．Ａ３およびＡ４を附勢する１相だけの動作！ＦＡ様が示されている０図示の如 く、固定子２０１およびラック１９３は用途に応じて必要なだけ長くできる。従 って、位相Ａで４つの巻線Ａｌ、Ａ２．Ａ３およびＡ４より多くの巻線を附勢で きる１位相Ａの附勢の場合、隣接の固定子歯２０５　（Ａｌ）、２０５　（Ａ２ ）および２０５　（Ａ３）。

２０５（Ａ４）の間にそれぞれ磁気回路２０３　（Ａｌ。

Ａ２）および２０３　（Ａ３．Ａ４）が形成される。う、。

り１９３の歯１９９の隣接の対は固定子歯２０５の附勢された対に対して低磁気 抵抗整列関係となるよう吸引され、ラックが直線運動させられる０巻線の位相励 磁の順序を変えることによりラック１９３の運動方向を制御できる。

本発明を適用したモーターの様々な実施例を説明したが、この説明を理解すれば 他の変形を施すことは当業者には容易であろう、これらの様々な実施例で重要な ことは、対の歯の間に磁気回路を形成するように電力源の同じ位相によりそれぞ れ附勢されて反対の極性を持つ隣接する極の対を設けることである。モーターの 一方の部材の歯の間隔を不等間隔とすることにより、モーターが確実に回転する ようにでき、またモーターの運転方向を制御することもできる０反対の極性の歯 の対を結合する副次的磁気回路を発生させるのは避ける方が望ましい。しかしな がら、妥協策として、ＥＣＲモーターを附勢するのに単極駆動装置を用いるとい う便利さを得るために、副次的磁気回路が成る程度発生するのを許容してもよい 。

相Ａ 相Ｂ 相Ｂ 相Ｂ ＦＩＧ、　７ｃ ＦＩＧ、１０ａ 早　年 年　奪 ｂ％　ｓ”＞ 相Ａ 相Ａ 相Ａ 相Ａ 手続補正書く方式） 平成　３年１１月２８日

Claims (35)

【特許請求の範囲】
1. １．互いに不等間隔に配置された複数個の歯を有し、透磁性材料で作られた第１ の部材と、 互いに等間隔に配置された複数個の歯を有し、透磁性材料で作られた第２の部材 と、 これら第１の部材および第２の部材の前記歯が互いに向かい合うように、相対運 動するための前記第１の部材および前記第２の部材を装架する手段と、前記第１ の部材および前記第２の部材を橋絡する磁気回路を形成する手段と、 を備え、 前記第１の部材の前記歯は対に配置されて、一対の歯間の対間間隔が前記第２の 部材の前記歯の等間隔にほぼ等しいようにし、そして異なる対の歯間の対間間隔 が前記第２の部材の前記歯の等間隔に等しくないようにし、前記対のうちの少な くとも一対（ただし、必ずしも全部ではない）が前記第２の部材の前記歯と同時 に整列されて前記第１の部材と前記第２の部材の間に低リラクタンス路を形成で き、 前記磁気回路は、前記第１の部材の前記少なくとも一対の歯を前記第２の部材の 隣接する歯に結合し、これにより前記第１の部材の前記少なくとも一対の歯およ び前記第２の部材の前記隣接する歯を前記低リラクタンス整列に向かって引き出 すように前記第１の部材および前記第２の部材の相対運動を含む装置。
2. ２．磁気回路を形成する前記手段は多相付勢源を含み、この多相付勢源は、前記 第１の部材の前記少なくとも一対の歯を分極させ、前記第１の部材の少なくとも 一部における磁束切換周波数が前記多相付勢源の各相の整流周波数を、前記多相 付勢源の相数倍した周波数より低いように、逆極性の突出磁極を形成する請求項 １記載の装置。
3. ３．前記磁気回路は前記第１の部材中で互いにオーバーラップしない請求項２記 載の装置。
4. ４．磁気回路を形成する前記手段は、前記第１の部材中の前記磁束流の反転を防 止するように前記回路中の前記磁束流の方向を制御する付勢源を含む請求項１記 載の装置。
5. ５．前記第１の部材は軸を中心として回転できるロータであり、そして前記第２ の部材は固定ステークであり、磁気回路を形成する前記手段は前記ステータの前 記歯に巻回された巻線を含む請求項１記載の装置。
6. ６．前記第２の部材は軸を中心として回転できるロータであり、そして前記第１ の部材は固定ステータであり、磁気回路を形成する前記手段は前記ステータの前 記歯に巻回された巻線を含む請求項１記載の装置。
7. ７．磁気回路を形成する前記手段は、前記ステータの前記歯の相対極性を制御す る前記巻線用付勢源を含み、従って隣接するステータ歯を通る全ての磁束がまた 、前記ステータ歯に結合する、前記ステータの背面鉄区域を通る請求項５記載の 装置。
8. ８．磁気回路を形成する前記手段は、前記ステータの前記歯の相対極性を制御す る前記巻線用付勢源を含み、従って一対のステータ歯を通る全ての磁束がまた、 前記一対の歯に結合する、前記ステータの背面鉄区域を通る請求項６記載の装置 。
9. ９．前記第１の部材の突出磁極は、異なる対の近所の磁極が同一の極性を持つよ うに配設される請求項１記載の装置。
10. １０．一対の歯間に磁束路を提供する前記ステータの背面鉄区域が前記一対の歯 の磁極面に対して磁気的に飽和されないままである間、前記一対の歯の各々の磁 極面が磁気的に飽和されるように、ステータ歯の前記対の各々を付勢するステッ プを含み、 請求項５記載の装置のステータ歯の各対を励磁する方法。
11. １１．前記第１の部材および前記第２の部材には永久磁石が無い請求項１記載の 装置。
12. １２．背面鉄およびこの背面鉄から半径方向に延びかつ前記背面鉄のまわりの円 周方向に間隔が置かれた磁極歯を有するステータと、 透磁性材料で作られ、長手方向軸を中心に回転するために装架される巻線や永久 磁石が無く、一般に円筒状の表面およびこの表面から半径方向に延びる磁極歯を 有するロータと、 前記ステータの磁極面とロータ磁極歯を分離するエアー・ギャップと、 各相が円周方向で隣接するステータ磁極歯の少なくとも一対を付勢して、トルク を前記ロータヘ与える逆極性の突出磁極を形成するように、前記ステータ磁極歯 と関連付けられかつ多相電源に接続された複数個の巻線と、 前記背面銭で作られた区域と、 を組み合わせて備え、 この背面鉄区域が他のどんな磁気回路の一部でもないように、前記ステータ磁極 歯が突出磁極として付勢される時に、前記ステータ磁極歯の対によって発生され た磁束のための磁気回路中に含まれた円周方向で隣接するステータ磁極歯の前記 少なくとも一対を前記背面鉄区域が橋絡する、 前記多相電源によって給電されるモータ。
13. １３．円周方向で隣接するステータ磁極歯の前記対の各々における前記ステータ 磁極歯の前記磁極面が前記ロータの角分離隣接歯にほぼ等しい第１の角度だけ円 周方向で分離される請求項１２記載の多相電源によって給電されるモータ。
14. １４．前記ロータ磁極歯の前記磁極面が磁極歯の対を形成するように円周方向で 不等間隔に間隔があけられ、対間間隔がステータ磁極歯間間隔にほぼ等しくかつ 対間間隔が隣接するステータ磁極歯間間隔に等しくない請求項１２記載の多相電 源によって給電されるモータ。
15. １５．円周方向で隣接するステータ磁極歯の前記対のうちの一対における前記ス テータ磁極歯の前記磁極面の各々が、前記第１の角度またはその整数倍に等しく ない第２の角度だけ近くの一対ステータ磁極歯の磁極面から円周方向で分離され る請求項１３記載の多相電源によって給電されるモータ。
16. １６．前記少なくとも一対によって生じられた前記磁気回路の前記背面鉄区域が 前記磁極面に対して磁気的に飽和されないままである間、前記対の前記磁極面が 磁気的に飽和されるように、円周方向で隣接するステータ磁極歯の前記少なくと も一対を付勢するステップを含み、 円周方向で隣接するステータ磁極歯の前記少なくとも一対を励磁して突出磁極を 形成するように、請求項１２記載の多相電源によって給電されるモータを励磁す る方法。
17. １７．異なる対の円周方向で近くに在る磁極が同一極性であるように、円周方向 で隣接するステータ歯の少なくとも二対の巻線を付勢するステップを含み、請求 項１２記載の多相電源によって給電されるモータを付勢する方法。
18. １８．複数の隣接磁極対およびこれら対上で各対の磁極間に直流磁束路を形成す るための巻線を有するステータと、 一対のステータ磁極間に低リラクタンス路を形成するための複数の等間隔歯を有 するロータと、を組み合わせて備え、 各磁極が一対だけの部材であり、 一対のステータ磁極上の前記巻線が一対の前記ステータ磁極間に北／南磁界を生 じるために反対に巻回されており、 一対の前記ステータ磁極がロータ歯間の間隔に関連付けられた第１の距離だけ離 されており、そして、隣接するステータ磁極対は、前記ステータ磁極対を所定の シーケンスで付勢すると前記ロータを運動させるように、第２の距離だけ互いに 分離されている、モータ。
19. １９．隣接する磁極の各対は、磁極間に磁束ガイドを提供するために透磁性材料 によって結合される請求項１８記載のモータ。
20. ２０．隣接するステータ磁極の前記対が付勢される時に、前記透磁性材料が飽和 されない請求項１９記載のモータ。
21. ２１．前記モータがリニア・モータおよびリニア・ステータを有するリニア・モ ータである請求項１８記載のモータ。
22. ２２．前記ロータが軸を中心に回転する場合に、前記モータが回転モータである 請求項１８記載のモータ。
23. ２３．前記ステータの背面鉄区域の少なくとも一部が、多相電源の相数倍された 相周波数よりも磁束切換周波数だけ低い周波数に出会うように、二対以上の磁極 を同時に付勢するステップを含み、 前記多相電源により請求項１８記載のモータを付勢する方法。
24. ２４．異なる被付勢対の隣接する磁極が同一極性であり、これにより形成された 磁気回路を保証することが一対の磁極間の直流磁束路によって提供された磁気回 路だけであるように、二対以上の磁極を同時に付勢するステップを含み、 多相電源により請求項１８記載のモータを付勢する方法。
25. ２５．磁極対によって形成された各直流磁束路が他のどんな磁極対の磁束路とも オーバーラップしない請求項２４記載の方法。
26. ２６．円周方向に等間隔に離された複数個の歯を有する第１の部材と、 歯間角度が第１の角度と第２の角度に交互に変わる、円周方向に間隔があけられ た複数個の歯を有する第２の部材と、 前記第１の部材および前記第２の部材の前記歯を分極させ、前記第１の角度だけ 離された、逆極性の隣接する突出磁極の少なくとも一対を各部材上に形成して、 前記第１の部材および前記第２の部材上の歯の前記対が引き出されて半径方向で 整列されることにより突出磁極の前記対間に低リラクタンス路を形成するように するための手段と、 を組み合わせて備え、 前記第１の部材および前記第２の部材の歯の前記対を所定のシーケンスで分極さ せることにより前記第１の部材および前記第２の部材の隣接する歯の異なる対が 引き出されて半径方向で整列され、もって前記第１の部材と前記第２の部材を相 対回転させるように、前記第２の角度が前記第１の角度と異なる、モータ。
27. ２７．前記第１の部材の各歯が突出磁極の一対だけのうちの部材である請求項２ ６記載のモータ。
28. ２８．前記低リラクタンス路を組み込んだ磁気回路は、前記第１の部材および前 記第２の部材の前記歯の分極時に形成されて突出磁極の前記対を形成し、そして 各磁気回路が他のどんな磁気回路ともオーバーラップしない請求項２７記載のモ ータ。
29. ２９．部材上の二対の被付勢磁極のうちの隣接する磁極が同一極性であるように 、前記第１の部材および前記第２の部材の突出磁極の前記対を付勢するステップ を含み、 請求項２８記載のモータを付勢する方法。
30. ３０．前記第２の部材の少なくとも一部が、多相電源の相数倍された多相電源周 波数よりも低い磁束切換周波数に出会うように、前記第２の部材の歯の極性を整 えるステップを含み、 前記多相電源により請求項２６記載のモータを付勢する方法。
31. ３１．相対回転のために装架された第１の部材および第２の部材、並びに第１の 角度と第２の角度を交互に生じるように、前記部材の一方上に規則正しいパター ンで円周方向に配設された複数個の歯を備え、多相電源によって給電されるモー タにおいて、 前記歯のうちの隣接するものを分極させ、各対の磁極が逆極性である場合に隣接 する突出磁極の対を形成するステップを含む方法。
32. ３２．異なる対の隣接する磁極が同一極性であり、これにより対間に磁気回路を 形成しないように、隣接する突出磁極の前記対を分極させるステップを含む請求 項３０記載の方法。
33. ３３．不等間隔のステータ歯および等間隔のロータ歯を有するモータを多相電源 で付勢する方法であって、前記ステータの隣接する歯の少なくとも二対を前記多 相電源の一相で付勢して、逆極性の隣接磁極を形成するステップと、 前記ステータの背面鉄区域の少なくとも一部における磁束切換周波数が相数倍さ れた相周波数よりも低いように、前記ステータ歯の相対極性を整えるステップと 、 を含む方法。
34. ３４．各相によって分極される、隣接する歯の対の相対極性が、ステータ歯の前 記背面鉄区域の少なくとも一部において相周波数に等しい磁束切換周波数を提供 する請求項３３記載の方法。
35. ３５．前記ステータの背面鉄区域の少なくとも一部における磁束反転周波数がゼ ロであるように、前記ステータ歯の相対極性を整えるステップを含む請求項３３ 記載の方法。