JPH0623188Y2 - Variable air gap motor device - Google Patents

Variable air gap motor device

Info

Publication number
JPH0623188Y2
JPH0623188Y2 JP1987148252U JP14825287U JPH0623188Y2 JP H0623188 Y2 JPH0623188 Y2 JP H0623188Y2 JP 1987148252 U JP1987148252 U JP 1987148252U JP 14825287 U JP14825287 U JP 14825287U JP H0623188 Y2 JPH0623188 Y2 JP H0623188Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
stator
air gap
revolution
gap motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1987148252U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6454781U (en
Inventor
正之 寺嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Original Assignee
Meidensha Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Corp filed Critical Meidensha Corp
Priority to JP1987148252U priority Critical patent/JPH0623188Y2/en
Publication of JPS6454781U publication Critical patent/JPS6454781U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JPH0623188Y2 publication Critical patent/JPH0623188Y2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は可変空隙モータ装置に関し、効率良く低速・高
トルク出力が得られるよう企図したものである。
Detailed Description of the Invention A. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable air gap motor device, which is intended to efficiently obtain low speed and high torque output.

B.考案の概要 本考案は、可変空隙モータのロータの公転位置を検出
し、各公転位置で最大のトルクが得られるようにステー
タのコイルを励磁させて電磁吸収力と電磁反発力とを発
生させることにより、出力トリクを増大させたものであ
る。
B. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention detects the revolution position of a rotor of a variable air gap motor and excites a stator coil so that maximum torque is obtained at each revolution position to generate electromagnetic absorption force and electromagnetic repulsion force. This increases the output trick.

C.従来の技術 近年、ロボットが普及している。ロボットは、人間の腕
や手の動作と同程度に複雑で且つ精度良く動くことが要
求される。このようなロボット等の駆動装置としては、
低速・高トルク出力が得られるものが用いられる。
C. 2. Description of the Related Art Robots have become popular in recent years. The robot is required to move as accurately and as complicatedly as a human arm or hand. As a driving device for such a robot,
A low-speed, high-torque output is used.

現在、低速・高トルク出力を得る装置としては、通常の
モータと減速ギアとを組み合せたギアモータ駆動装置が
ある。しかし、このギアモータ駆動装置では、モータと
ギアを組み合せるため小型化が難かしく、また減速ギア
のバックラッシュがあるため精度向上に限界がある。
Currently, as a device for obtaining a low speed / high torque output, there is a gear motor drive device in which an ordinary motor and a reduction gear are combined. However, in this gear motor driving device, it is difficult to reduce the size because the motor and the gear are combined, and there is a limit to the improvement in accuracy due to the backlash of the reduction gear.

低速・高トルク出力を得る他の装置としては、かって開
発された可変空隙モータがある。現在普通に用いられて
いるモータは、ロータとステータとの間隙は一定は固定
空隙型であり、磁界中に位置するロータコイルに電流を
流してフレミングの左手の法則により発生する電磁力を
回転力をして出力するものである。これに対し、詳細は
後述するが、可変空隙モータでは、ロータがステータの
内周面に沿いころがって公転しつつロータ自体は公転方
向とは逆方向にゆっくりと自転するためロータ−ステー
タ間隙は変化していき、しかもその回転力は、ステータ
のコイルが電磁石となって、磁性材料で形成したロータ
を吸引することにより発生する。
Another device that obtains low-speed and high-torque output is a variable air gap motor that was previously developed. Motors that are commonly used at present have a fixed gap type with a fixed gap between the rotor and the stator, and an electric current is passed through the rotor coil located in the magnetic field to generate an electromagnetic force generated by Fleming's left-hand rule. Is output. On the other hand, as will be described later in detail, in the variable air gap motor, the rotor rolls along the inner peripheral surface of the stator and revolves slowly, while the rotor itself slowly rotates in the direction opposite to the revolution direction, so that the rotor-stator gap changes. Further, the rotational force is generated when the coil of the stator serves as an electromagnet and attracts the rotor made of a magnetic material.

ここで可変空隙モータを図面を参照しつつ説明する。第
4図に示すようにステータ1内には磁性材で形成したロ
ータ2が配置されている。ロータ2の両端は特殊な軸受
で支持されており、ロータ2がステータ1の内周面上を
矢印I方向にころがって自転することにより矢印II方向
に公転できるようにしている。ステータ1には6組のコ
イルC,C,C,C,C,Cが備えられて
おり、これらコイルC,C,C,C,C,C
はダイオードD,D,D,D,D,D
介して三相商用電源に接続されている。そこで第5図の
の位相のときには電流はコイルC,C,C
流れコイルC,C,Cには流れない。このためロ
ータ2は電磁力によりステータ1のうちコイルC,C
,C側に吸引される。このような吸引状態が時間と
ともに回転するので回転吸引力が得られ、その同期速度
は三相2極巻線と同じである。かくてロータ2は矢印II
方向に公転しつつ、公転方向と逆方向に自転する。この
場合、ステータ1の内径とロータ2の径の差が小さいほ
ど、ロータ2の自転速度は小さくなり、公転速度に対す
る自転速度の比(減速比)は大きな値が得られる。
The variable air gap motor will now be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 4, a rotor 2 made of a magnetic material is arranged in the stator 1. Both ends of the rotor 2 are supported by special bearings, and the rotor 2 rolls on the inner peripheral surface of the stator 1 in the direction of arrow I to rotate about its axis so that the rotor 2 can revolve in the direction of arrow II. The stator 1 of 6 pairs coils C 1, C 2, C 3 , C 4, C 5, C 6 are provided, the coils C 1, C 2, C 3 , C 4, C 5, C
Reference numeral 6 is connected to a three-phase commercial power source via diodes D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , D 5 , and D 6 . Therefore, when the phase is t 0 in FIG. 5, current flows through the coils C 6 , C 1 , C 2 and does not flow through the coils C 3 , C 4 , C 5 . Therefore, the rotor 2 is affected by electromagnetic force in the coils C 6 , C of the stator 1.
1 and C 2 are sucked. Since such a suction state rotates with time, a rotary suction force is obtained, and its synchronous speed is the same as that of the three-phase two-pole winding. Thus the rotor 2 has an arrow II
While revolving in the direction, it rotates in the direction opposite to the revolving direction. In this case, the smaller the difference between the inner diameter of the stator 1 and the diameter of the rotor 2, the smaller the rotation speed of the rotor 2 and the larger the ratio of the rotation speed to the revolution speed (reduction ratio).

次に、このような可変空隙モータの各種特性を説明す
る。
Next, various characteristics of such a variable air gap motor will be described.

可変空隙モータのサイクロ運動について: 第6図に概略図で示すように、ロータ2(その半径r)
がステータ1(その半径R)に添って動くとき、ロータ
2の中心の軌跡は半径が(R−r)でステータ1と同心
の円となる。ロータ2がn回転だけ自転すると、ロータ
2、ステータ1間のすべりが無いとすると、ロータ2の
中心は2πr・nだけ動く。またm回転だけ公転したと
きのロータ2の中心の移動距離は2π(R−r)・mで
ある。両者は等しいから 2πrn=2π(R−r)m…(1) となる。故に公転と自転の速度比は次のようになる。
Regarding cyclo motion of variable air gap motor: As shown in the schematic view of FIG. 6, rotor 2 (its radius r)
Moves along the stator 1 (its radius R), the locus of the center of the rotor 2 is a circle having a radius (R-r) and concentric with the stator 1. When the rotor 2 rotates by n rotations, assuming that there is no slip between the rotor 2 and the stator 1, the center of the rotor 2 moves by 2πr · n. Further, the moving distance of the center of the rotor 2 when revolving only m times is 2π (R−r) · m. Since both are equal, 2πrn = 2π (R−r) m ... (1). Therefore, the speed ratio of revolution and rotation is as follows.

公転力Tと自転力Tの関係は仕事率Pが一定である
から、 となる。
Since the power P is constant in the relationship between the revolution force T 1 and the rotation force T 2 , Becomes

可変空隙モータのトルクについて: 第7図のロータ位置において、磁極Pを励磁した時に
発生するトルクを計算する。第8図は動きを判り易くす
るために角度αを大きくして描いたものである。第8図
において歯とロータ間に力Fが働いているとすると、ロ
ータに働く接線力Fは、同図の三角形の相似の関係か
ら次式となる。
Regarding Torque of Variable Air Gap Motor: The torque generated when the magnetic pole P 1 is excited at the rotor position in FIG. 7 is calculated. FIG. 8 is drawn with a large angle α in order to make the movement easy to understand. Assuming that the force F acts between the teeth and the rotor in FIG. 8, the tangential force F r acting on the rotor is given by the following equation from the similar relationship of the triangles in FIG.

Fは次式となる。 F becomes the following formula.

lは第8図より (5),(6)式を(4)式に代入し 自転力トルクTとなる。 l is from FIG. Substituting equations (5) and (6) into equation (4) The rotation torque T 2 is Becomes

磁束密度を基準にしてトルクを表わすと次のようにな
る。自転力T=r・Fであり、(4),(5)式を代入す
ることにより、 公転力Tは上式と(3)より となる。
The torque is expressed based on the magnetic flux density as follows. The rotation force T 2 = r · F r , and by substituting the equations (4) and (5), The revolution force T 1 is calculated from the above formula and (3). Becomes

上に述べたことから、可変空隙モータのトルクは、極め
て大きいことがわかる。
From the above, it can be seen that the torque of the variable air gap motor is extremely large.

D.考案が解決しようとする問題点 可変空隙モータは前記の如き構成・作用、そして特性を
有するものであるが、このようなモータの駆動は磁化に
よる電磁吸引力を発生させてトルクを生じている。すな
わち、ロータの接触位置及びロータ位置より公転進行方
向に先行した位置にてステータのコイルを励磁すること
によりロータを駆動しており、トルク発生に寄与するコ
イルは多くて公転進行方向に先行した半周分のコイルし
か用いられない。しがたって、ロータの公転進行方向と
逆方向の半周分のコイルは休んでいることになる。具体
的には、第4図の説明の如く例えばコイルC,C
は通電するがコイルC,C,Cは通電しない
という如くである。
D. Problems to be Solved by the Invention Although the variable air gap motor has the above-described structure, action, and characteristics, the driving of such a motor generates an electromagnetic attraction force due to magnetization to generate torque. That is, the rotor is driven by exciting the coils of the stator at the rotor contact position and the position preceding the rotor position in the revolution direction, and the coils that contribute to the torque generation are large in number, and the half circumference that precedes the revolution direction. Only the minute coil is used. Therefore, the coil for a half turn in the direction opposite to the revolution direction of the rotor is at rest. Specifically, as described with reference to FIG. 4, for example, the coils C 6 , C 1 ,
C 2 is as that will be energized without coil C 3, C 4, C 5 is energized.

本考案は、上記従来技術に鑑み全周のコイルを利用して
ロータを駆動し更に高トルクを発生する可変空隙モータ
装置を提供する。
In view of the above-mentioned conventional technique, the present invention provides a variable air gap motor device that drives a rotor by using a coil of the entire circumference to generate higher torque.

E.問題点を解決するための手段と作用 上述の問題点を解決する本考案では、ロータの表面を周
方向にNS交互に磁化して、ステータのコイルをロータ
表面に磁化状態に対して吸引及び反発させるように磁化
させることを特徴とし、ロータとの接触コイル及びロー
タの公転進行方向のコイルには吸引力を生じさせこの公
転進行方向と逆方向には反発力を生じさせてロータを駆
動する。
E. Means and Actions for Solving Problems In the present invention for solving the above problems, the rotor surface is magnetized alternately in the circumferential direction in the NS direction, and the stator coil is attracted and repelled to the magnetized state on the rotor surface. In order to drive the rotor, an attracting force is generated in a coil in contact with the rotor and a coil in the revolution direction of the rotor, and a repulsive force is generated in a direction opposite to the revolution direction.

F.実施例 以下に本考案の実施例を第1図〜第3図に基づき詳細に
説明する。
F. Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

第1図は実施例に用いる可変空隙モータ10であり、ス
テータ11内に磁性材で形成した例えば円筒状のロータ
12が配置されている。ステータ11内には多数のコイ
ルC,C,C,C,C,…Cn−1,C
設置されており、各コイルC〜Cには独立して励磁
電流が流される。各コイルC〜Cを通電すると磁極
,P,P,P,…Pn−1,Pnが磁化さ
れ、磁極にはN極又はS極が現われる。
FIG. 1 shows a variable air gap motor 10 used in the embodiment, in which a stator 11 formed of a magnetic material, for example, a cylindrical rotor 12 is arranged. Numerous coils C in the stator 11 0, C 1, C 2 , C 3, C 4, ... C n-1, C n is installed, each coil C 0 -C n independently excited An electric current is passed. Pole P 0 is energized the coils C 0 ~C n, P 1, P 2, P 3, ... P n-1, Pn are magnetized, the magnetic pole appears N pole or S pole.

一方、ロータ12にはその周方向に沿ってN,S交互に
磁化される。この磁化は、予め永久磁石をロータ12に
取付けたりロータ12自体を永久磁石とすることにより
行なわれるが、ロータ12内に周方向に沿って電磁石を
取付けて磁化させてもよい。
On the other hand, the rotor 12 is magnetized alternately in the N and S directions along the circumferential direction. This magnetization is performed by previously attaching a permanent magnet to the rotor 12 or by using the rotor 12 itself as a permanent magnet, but an electromagnet may be attached to the rotor 12 along the circumferential direction for magnetization.

また、ロータ12はステータ11の磁極P〜Pの間
隔に合わせて、換言すればステータ11の磁極のN,S
とロータ12の磁石N,Sとが対向し一致するように、
磁化させるのが好ましいが、ステータ11の複数の隣接
する磁極をまとめて同時に同極に磁化する場合などに
は、ステータ11のその磁化状態に応じてロータ12を
磁化させるのが良い。
Further, the rotor 12 is adjusted to match the intervals of the magnetic poles P 1 to P n of the stator 11, in other words, N and S of the magnetic poles of the stator 11.
So that the magnets N and S of the rotor 12 face each other and coincide with each other.
Although it is preferable to magnetize the rotor 12, when a plurality of adjacent magnetic poles of the stator 11 are collectively magnetized to the same pole at the same time, it is preferable to magnetize the rotor 12 according to the magnetized state of the stator 11.

なお、ステータ11の磁化状態を2種類以上設定してロ
ータ12を駆動する場合には、これら磁化状態の組合せ
によっては、磁化状態の全てに適合するようにロータ1
2を磁化させることもできる。要は、吸引の位置ではN
Sが反発の位置ではNN、又はSSが対向できるように
ロータ12を磁化させればよい。
When the rotor 12 is driven by setting two or more magnetized states of the stator 11, the rotor 1 may be adapted to all the magnetized states depending on the combination of these magnetized states.
It is also possible to magnetize 2. In short, at the suction position, N
In the position where S is repulsive, the rotor 12 may be magnetized so that NN or SS can face each other.

このようにして、ロータ12を磁化させることによっ
て、ステータ11の磁極との間にて従来以上の吸引力が
生ずるのみならず、反発力も生ずることになる。すなわ
ち、ロータ12とステータ11との接触位置Pから公
転進行方向(第1図II方向)には、ステータ11の磁極
,P,P…はロータ12の磁石と引き付け合う
よう磁化されると共に、公転進行方向とは逆方向には、
ステータ11の磁極P,Pn−1,Pn−2…はロー
タ12の磁石と反発し合う同極となるように磁化され
る。このようにしてロータ12は吸引力と反発力とによ
って矢印方向に自転しつつ矢印II方向に公転してゆく。
そして、機械出力としてはロータ12の低速の自転が取
出される。
By magnetizing the rotor 12 in this manner, not only the attraction force higher than the conventional force is generated between the rotor 12 and the magnetic poles of the stator 11, but also the repulsion force is generated. That is, the magnetic poles P 1 , P 2 , P 3, ... Of the stator 11 are magnetized so as to attract the magnets of the rotor 12 from the contact position P 0 between the rotor 12 and the stator 11 in the revolution traveling direction (direction II in FIG. 1). At the same time, in the direction opposite to the direction of revolution,
The magnetic poles Pn , Pn-1 , Pn-2, ... Of the stator 11 are magnetized to have the same poles that repel the magnets of the rotor 12. In this way, the rotor 12 revolves in the direction of arrow II while rotating in the direction of arrow by the attraction force and the repulsive force.
Then, as the mechanical output, the low-speed rotation of the rotor 12 is taken out.

第2図は、前述した可変空隙モータ10を用いた制御系
を含む実施例を示す。同図において、位置検出器20
は、レゾルバ等により形成されており、可変空隙モータ
10のロータ12の公転位置を検出してその検出値であ
る公転位置信号aを出力する。メモリ装置30はメモリ
(ROM)31とアドレス変換器32とで構成されてい
る。メモリ31には、ロータ12の公転位置ごとに、そ
の公転位置においてロータ12を電磁吸引するのが最大
になるようにするために通電する特定のコイル及び各コ
イルに印加する電圧値の比がコイル励磁パターンとして
記憶されており、かつロータ12を反発するのが最大と
なるように通電する特定のコイル及び各コイルに印加す
る電圧値の比がコイル励磁パターンとして記憶されてい
る。
FIG. 2 shows an embodiment including a control system using the variable air gap motor 10 described above. In the figure, the position detector 20
Is formed by a resolver or the like and detects the revolution position of the rotor 12 of the variable air gap motor 10 and outputs a revolution position signal a which is the detected value. The memory device 30 is composed of a memory (ROM) 31 and an address converter 32. The memory 31 stores, for each revolution position of the rotor 12, a specific coil energized to maximize electromagnetic attraction of the rotor 12 at the revolution position and a ratio of voltage values applied to each coil. It is stored as an excitation pattern, and a specific coil that energizes so that the rotor 12 is repulsed to the maximum and a ratio of voltage values applied to each coil are stored as a coil excitation pattern.

例えば第1図に示す公転位置、即ちロータ12が磁極P
に接しているときには、コイルC,C,C,C
,C,Cに吸引のための通電をしそのコイル
,C,C,C,C,Cに印加する電圧値
の比はC:C:C:C:C:C=0.2:0.
4:0.8:1.0:0.4:0.2としており、コイルP,P
n−1,Pn−2に反発のための通電をしそのコイルC
,Cn−1,Cn−2に印加する電圧値の比はC
n−1:Cn−2=0.2:0.8:0.4とする如くにパタ
ーン化して記憶される。一方、アドレス変換器32は、
公転位置信号aをアドレス変換しこの公転位置のコイル
励磁パターンを記憶しているメモリ31上のアドレスを
示すリードアドレスbを出力する。メモリ31はリード
アドレスbが入力されるとリードアドレスbで示すアド
レスの励磁パターンを読み出して励磁指令dを出力す
る。よって励磁指令dは、励磁すべき特定のコイルを示
す特定コイル情報d(第1図の公転位置ではコイルC
,C,C,C,C,C及びC
n−1,Cn−2)と各コイルの印加電圧値の比を示
す電圧値比情報d(この実施例ではC:C
:C:C:C=0.2:0.4:0.8:1.0:0.4:
0.2及びC:Cn−1:Cn−2=0.2:0.8:0.4)を
有することとなる。
For example, the revolution position shown in FIG. 1, that is, the rotor 12 has the magnetic pole P.
When in contact with 0 , the coils C 0 , C 1 , C 2 , C
3, C 4, C 5 that coil C 0 and the current for the suction to, C 1, C 2, C 3, C 4, C ratio of voltage applied to 5 C 0: C 1: C 2 : C 3: C 4: C 5 = 0.2: 0.
4: 0.8: 1.0: 0.4: 0.2 and the coils P n , P
n-1 and P n-2 are energized for repulsion and the coil C
The ratio of the voltage values applied to n , C n-1 and C n-2 is C n :
The pattern is stored such that C n-1 : C n-2 = 0.2: 0.8: 0.4. On the other hand, the address translator 32
The revolution position signal a is converted into an address, and the read address b indicating the address on the memory 31 storing the coil excitation pattern of this revolution position is output. When the read address b is input, the memory 31 reads the excitation pattern of the address indicated by the read address b and outputs the excitation command d. Therefore, the excitation command d is the specific coil information d 1 (the coil C at the revolution position in FIG. 1) indicating the specific coil to be excited.
0 , C 1 , C 2 , C 3 , C 4 , C 5 and C n ,
C n−1 , C n−2 ) and voltage value ratio information d 2 indicating the ratio of the applied voltage value of each coil (C 0 : C 1 : in this embodiment).
C 2: C 3: C 4 : C 5 = 0.2: 0.4: 0.8: 1.0: 0.4:
0.2 and C n: C n-1: C n-2 = 0.2: 0.8: will have a 0.4).

乗算器40には、励磁指令dとトルク指令tが入力され
る。トルク指令tの値は、可変空隙モータ10の負荷の
大きさに応じて増減する。そして乗算器40では、電圧
値比情報dとトルク指令tとを乗算する。トルク指令
tの値が例えば3であるときには、本実施例では、乗算
電圧値比情報d′はC:C:C:C:C
=0.6:1.2:2.4:3.0:1.2:0.6,C
n−1:Cn−2=0.6:2.4:1.2となる。そして乗
算器40は、励磁すべき特定のコイルを示す特定コイル
情報dと乗算電圧値比情報d′を含む乗算励磁指令
d′を出力する。
The excitation command d and the torque command t are input to the multiplier 40. The value of the torque command t increases or decreases according to the magnitude of the load on the variable air gap motor 10. Then, the multiplier 40 multiplies the voltage value ratio information d 2 by the torque command t. When the value of the torque command t is 3, for example, the multiplication voltage value ratio information d 2 ′ is C 0 : C 1 : C 2 : C 3 : C 4 :.
C 5 = 0.6: 1.2: 2.4: 3.0: 1.2: 0.6, C n :
Cn -1 : Cn -2 = 0.6: 2.4: 1.2. Then, the multiplier 40 outputs the multiplication excitation command d ′ including the specific coil information d 1 indicating the specific coil to be excited and the multiplication voltage value ratio information d 2 ′.

ドライバ回路50は、トランジスタTr0,Tr1,T
r2…Trn−1,Trn(一部のみ図示)と、比較器
CP,CP,CP…CPn−1、CP(一部の
み図示)と、直流電源51と三角波発生器52とを有し
ている。ドライブ用の各トランジスタTr0〜Trn
導通状態になると、可変空隙モータ10のコイルのう
ち、同じ添数字のものを個別に給電する。このドライバ
回路50に乗算励磁指令d′が入力されると、特定コイ
ル情報dで示すコイルに給電をするトランジスタが作
動状態となり、しかも作動状態にある各トランジスタT
の出力電圧の平均値の比は乗算電圧値比情報d′で
示すものとなるようPWM(パルス周波数変調)制御さ
れる。
The driver circuit 50 includes transistors T r0 , T r1 , T
r2 ... T rn-1, T rn and (partially shown), a comparator CP 0, CP 1, CP and 2 ... CP n-1, CP n ( partially shown), a DC power source 51 and triangular wave generator And 52. When the drive transistors T r0 to T rn are turned on, the coils of the variable air gap motor 10 having the same suffix are individually fed. When the multiplication excitation command d'is input to the driver circuit 50, the transistor that supplies power to the coil indicated by the specific coil information d 1 is activated, and each transistor T in the activated state is activated.
PWM (pulse frequency modulation) control is performed so that the ratio of the average value of the output voltage of r becomes that shown by the multiplication voltage value ratio information d 2 ′.

ここでこのPWM制御について第2図及び第3図を参照
して説明する。三角波発生器52は、第3図(a)に示す
ような三角波信号Eを出力する。そこで乗算電圧値比情
報d′のレベルがLであるとコンパレータCPのコ
ンパレータ出力Fは第3図(b)のようになり、レベルが
であるとコンパレータ出力Fは第2図(c)のように
なり、レベルがLであるとコンパレータ出力Fは第3
図(d)のようになる。トランジスタTはコンパレータ
出力Fがハイレベルのときのみに導通状態となって可変
空隙モータ10のコイルCに給電をする。よって、乗算
電圧値比情報d′のレベルに応じてトランジスタT
のON時間が決まりPWM制御が行なわれるのである。
Here, this PWM control will be described with reference to FIG. 2 and FIG. The triangular wave generator 52 outputs a triangular wave signal E as shown in FIG. Therefore, when the level of the multiplication voltage value ratio information d 2 ′ is L 1 , the comparator output F of the comparator CP is as shown in FIG. 3 (b), and when the level is L 2 , the comparator output F is shown in FIG. c) and when the level is L 3 , the comparator output F becomes the third
It looks like Figure (d). The transistor Tr becomes conductive only when the comparator output F is at high level, and supplies power to the coil C of the variable air gap motor 10. Therefore, depending on the level of the multiplied voltage value ratio information d 2 ′, the transistor Tr
The ON time is determined and the PWM control is performed.

したがって、第1図の公転位置にあるときには、トラン
ジスタTr0,Tr1,Tr2,Tr3,Tr4,T
r5とTrn,Trn−1,Trn−2により、コイル
,C,C,C,C,CとC
n−1,Cn−2に給電がなされ、例えばトルク指令
tの値が3であると電圧の平均値の比は3倍されて0.
6:1.2:2.4:3.0:1.2:0.6と0.6:2.4:1.2の如くに
なる。かくて、ロータ12は各公転位置において吸引力
のみならず反発力が生じて回転(自転及び公転)するこ
ととなる。
Therefore, when in the revolution position of FIG. 1, the transistors T r0 , T r1 , T r2 , T r3 , T r4 , and T r0 .
The coils C 0 , C 1 , C 2 , C 3 , C 4 , C 5 and C n , by r5 and T rn , T rn-1 , T rn-2 ,
Power is supplied to C n-1 and C n-2 . For example, when the value of the torque command t is 3, the ratio of the average value of the voltage is tripled to 0.
It looks like 6: 1.2: 2.4: 3.0: 1.2: 0.6 and 0.6: 2.4: 1.2. Thus, the rotor 12 rotates (spins and revolves) due to not only the attractive force but also the repulsive force at each revolution position.

G.考案の効果 以上説明したように本考案では、吸引力と反発力とによ
りロータを動かすことになって出力トルクを大幅に大き
くとれる。
G. Effect of the Invention As described above, according to the present invention, the rotor can be moved by the suction force and the repulsive force, and the output torque can be greatly increased.

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

第1図ないし第3図は本考案の一実施例で、第1図は可
変空隙モータの構成図、第2図は制御回路図、第3図は
PWM制御の波形図、第4図ないし第8図は従来例で、
第4図は可変空隙モータの構成図、第5図は第4図のモ
ータのU.V.W.各相の波形図、第6図は可変空隙モ
ータの運動を示す説明図、第7図及び第8図はそれぞれ
トルクを計算するための説明図である。 図中、 11はステータ、 12はロータ、 P〜Pはステータの磁極、 C〜Cはステータのコイルである。
1 to 3 show one embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram of a variable air gap motor, FIG. 2 is a control circuit diagram, FIG. 3 is a PWM control waveform diagram, and FIGS. Figure 8 is a conventional example,
FIG. 4 is a block diagram of a variable air gap motor, and FIG. 5 is a U.V. V. W. FIG. 6 is a waveform diagram of each phase, FIG. 6 is an explanatory diagram showing the movement of the variable air gap motor, and FIGS. 7 and 8 are explanatory diagrams for calculating the torque, respectively. In the figure, 11 is a stator, 12 is a rotor, P 0 to P n are magnetic poles of the stator, and C 1 to C n are coils of the stator.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】通電することにより電磁吸引力を発生する
独立したコイルが周方向に亘り多数設置されたステータ
内に、磁性材で形成されておりステータの内周面上をこ
ろがって自転することによりステータの周方向に沿い自
転とは逆方向に公転するロータを配した可変空隙モータ
と、可変空隙モータのロータの公転位置を検出して公転
位置信号を出力する位置検出器と、を有する可変空隙モ
ータ装置において、上記ロータの表面を上記ステータの
磁化状態に応じて周方向にNS交互に磁化し、この磁化
されたロータの公転位置に合わせて接触位置より公転進
行方向の所要のコイルに電磁吸引力を生じさせかつ接触
位置より公転進行方向と逆方向の所要のコイルに電磁反
発力を生じさせるよう磁化することを特徴とする可変空
隙モータ装置。
1. A stator comprising a large number of independent coils, which generate an electromagnetic attraction force when energized in a circumferential direction, is made of a magnetic material and rolls on the inner peripheral surface of the stator to rotate. A variable air gap motor having a rotor that revolves in the direction opposite to the rotation along the circumferential direction of the stator, and a position detector that detects the revolution position of the rotor of the variable air gap motor and outputs a revolution position signal. In the air gap motor device, the surface of the rotor is magnetized alternately in the circumferential direction in the NS direction according to the magnetized state of the stator, and an electromagnetic wave is generated from a contact position to a required coil in the revolution advancing direction according to the revolution position of the magnetized rotor. A variable air gap motor device characterized in that it is magnetized so as to generate an attractive force and to generate an electromagnetic repulsive force in a required coil in a direction opposite to the revolution proceeding direction from the contact position.
JP1987148252U 1987-09-30 1987-09-30 Variable air gap motor device Expired - Lifetime JPH0623188Y2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1987148252U JPH0623188Y2 (en) 1987-09-30 1987-09-30 Variable air gap motor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1987148252U JPH0623188Y2 (en) 1987-09-30 1987-09-30 Variable air gap motor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6454781U JPS6454781U (en) 1989-04-04
JPH0623188Y2 true JPH0623188Y2 (en) 1994-06-15

Family

ID=31419402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1987148252U Expired - Lifetime JPH0623188Y2 (en) 1987-09-30 1987-09-30 Variable air gap motor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0623188Y2 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5558768A (en) * 1978-10-25 1980-05-01 Hitachi Ltd Rotary device

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6454781U (en) 1989-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100697478B1 (en) Magnetic structure and motor employing said magnetic structure, and driver comprising said motor
JP2549538B2 (en) Magnetically enhanced variable reluctance motor system
USRE37576E1 (en) Single phase motor with positive torque parking positions
TWI301010B (en) Fan motor
JPH04500299A (en) Electric motor
JPH0614514A (en) Permanent magnet type stepping motor
JPS62171458A (en) Magnetic force rotating apparatus
EP1187302B1 (en) Motor-driven system with toothed stator poles
US4086505A (en) Electromagnetic system
US4950960A (en) Electronically commutated motor having an increased flat top width in its back EMF waveform, a rotatable assembly therefor, and methods of their operation
JPH0623188Y2 (en) Variable air gap motor device
JP3153287B2 (en) Brushless motor
JPH087839Y2 (en) Variable air gap motor device
JPH0626078Y2 (en) Variable air gap motor device
JP3242823B2 (en) Sensorless brushless DC motor
JPH10174414A (en) Pulse-drive type brushless motor
JPH0623187Y2 (en) Variable air gap motor
JPS5953071A (en) Frequency generator for brushless dc motor
JP2884580B2 (en) Brushless DC motor
JP3114588B2 (en) Sensorless brushless DC motor
JPH04222444A (en) Rotary driver for tubular body
JPH05130800A (en) Dc drive control system for stepping motor
JPS60128859A (en) Driving device
JPH02101989A (en) Brushless motor
JP2534507B2 (en) Flat coreless electric motor