JPH07163124A - 可変リラクタンス形モータ及びその制御方法 - Google Patents
可変リラクタンス形モータ及びその制御方法Info
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- JPH07163124A JPH07163124A JP5301363A JP30136393A JPH07163124A JP H07163124 A JPH07163124 A JP H07163124A JP 5301363 A JP5301363 A JP 5301363A JP 30136393 A JP30136393 A JP 30136393A JP H07163124 A JPH07163124 A JP H07163124A
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- variable reluctance
- winding
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Abstract
(57)【要約】
【目的】スロットを通過する巻線の量を減らして小型化
を図ることのできる可変リラクタンス形モータ、及びそ
の可変リラクタンス形モータを高速回転させることがで
きる制御方法を提供することを目的とする。 【構成】複数の極歯１２と複数の巻線１３とが設けられ
たステータ１１と、ステータ１１の極歯１２と対向可能
な複数の歯１６が設けられたロータ１５とを有してなる
可変リラクタンス形モータ１であって、各巻線１３は、
１つの相に属する各極歯１２に対して、周方向に互いに
同一の側のスロット１４を通過するように、且つスロッ
ト１４の通過方向が交互に逆向きとなるように、巻かれ
て構成される。
を図ることのできる可変リラクタンス形モータ、及びそ
の可変リラクタンス形モータを高速回転させることがで
きる制御方法を提供することを目的とする。 【構成】複数の極歯１２と複数の巻線１３とが設けられ
たステータ１１と、ステータ１１の極歯１２と対向可能
な複数の歯１６が設けられたロータ１５とを有してなる
可変リラクタンス形モータ１であって、各巻線１３は、
１つの相に属する各極歯１２に対して、周方向に互いに
同一の側のスロット１４を通過するように、且つスロッ
ト１４の通過方向が交互に逆向きとなるように、巻かれ
て構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、可変リラクタンス形モ
ータ及びその制御方法に関する。
ータ及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ＯＡ機器やコンピュータ周辺
機器などに、大量のステッピングモータが用いられてい
る。ステッピングモータの基本形として可変リラクタン
ス形モータが知られている。本明細書では、可変リラク
タンス形モータの原理又は構造を一部にでも有するモー
タ、例えばハイブリッド形モータなども可変リラクタン
ス形モータに含めるものとする。
機器などに、大量のステッピングモータが用いられてい
る。ステッピングモータの基本形として可変リラクタン
ス形モータが知られている。本明細書では、可変リラク
タンス形モータの原理又は構造を一部にでも有するモー
タ、例えばハイブリッド形モータなども可変リラクタン
ス形モータに含めるものとする。
【０００３】図７及び図８は従来の可変リラクタンス形
モータ８０の概略の構造を示す図である。図７に示す可
変リラクタンス形モータ（以下「ＶＲ形モータ」とい
う）８０は、６個の極歯８２が設けられたステータ８１
と、ステータ８１の極歯８２と対向可能な４個の歯８６
が設けられたロータ８５とを有しており、各極歯８２に
は、それぞれの極歯８２を励磁するための３相の巻線
（コイル）８３が巻かれている。
モータ８０の概略の構造を示す図である。図７に示す可
変リラクタンス形モータ（以下「ＶＲ形モータ」とい
う）８０は、６個の極歯８２が設けられたステータ８１
と、ステータ８１の極歯８２と対向可能な４個の歯８６
が設けられたロータ８５とを有しており、各極歯８２に
は、それぞれの極歯８２を励磁するための３相の巻線
（コイル）８３が巻かれている。
【０００４】つまり、従来のＶＲ形モータ８０では、各
極歯８２に対して、その両側のスロット８４を利用して
各極歯８２を周回するように巻線８３が巻かれており、
図８に示すように、それぞれ同じ相に属する巻線８３が
直列に接続され、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相の巻線８３（８３
Ｕ，８３Ｖ，８３Ｗ）とされている。
極歯８２に対して、その両側のスロット８４を利用して
各極歯８２を周回するように巻線８３が巻かれており、
図８に示すように、それぞれ同じ相に属する巻線８３が
直列に接続され、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相の巻線８３（８３
Ｕ，８３Ｖ，８３Ｗ）とされている。
【０００５】このようなＶＲ形モータ８０の制御に当た
っては、図８に示すように、各相の巻線８３Ｕ，８３
Ｖ，８３ＷをスイッチＳＷ１〜３を介して直流電源に接
続し、スイッチＳＷ１〜３が順にオンとなるように切り
換えることによって、１相励磁による運転が行われる。
っては、図８に示すように、各相の巻線８３Ｕ，８３
Ｖ，８３ＷをスイッチＳＷ１〜３を介して直流電源に接
続し、スイッチＳＷ１〜３が順にオンとなるように切り
換えることによって、１相励磁による運転が行われる。
【０００６】図９は従来のＶＲ形モータ８０の駆動回路
９０の例を示す図である。従来の駆動回路９０は、各相
の巻線８３が、トランジスタＴｒ１〜６を介して直流電
源ＶＥに接続され、フリーホイール用のダイオードＤｄ
１〜６が各巻線８３の両端と直流電源ＶＥの正極又は負
極との間に接続されている。
９０の例を示す図である。従来の駆動回路９０は、各相
の巻線８３が、トランジスタＴｒ１〜６を介して直流電
源ＶＥに接続され、フリーホイール用のダイオードＤｄ
１〜６が各巻線８３の両端と直流電源ＶＥの正極又は負
極との間に接続されている。
【０００７】トランジスタＴｒ１及びＴｒ４、Ｔｒ２及
びＴｒ５、Ｔｒ３及びＴｒ６がそれぞれこの順にオンす
ることにより、各相の巻線８３に電流が流れて各極歯８
２が励磁される。その際に、各トランジスタＴｒ１〜６
がオンからオフに切り替わったときに、各巻線８３に生
じる逆起電力は各ダイオードＤｄ１〜６を通じて直流電
源ＶＥ（コンデンサＣ）に還流される。
びＴｒ５、Ｔｒ３及びＴｒ６がそれぞれこの順にオンす
ることにより、各相の巻線８３に電流が流れて各極歯８
２が励磁される。その際に、各トランジスタＴｒ１〜６
がオンからオフに切り替わったときに、各巻線８３に生
じる逆起電力は各ダイオードＤｄ１〜６を通じて直流電
源ＶＥ（コンデンサＣ）に還流される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】一般に、ＶＲ形モータ
８０の巻線８３は大きいインダクタンスを有しており、
電流のオンオフ時の過渡現象のために、高速回転が困難
であるという問題がある。特に、オフ時の過渡現象によ
る還流電流によって反トルク（制動トルク）が発生し、
これが出力トルクの低下、振動、及び騒音の原因とな
り、そのためパルスレートが一定以上に高くなると回転
不能状態に至る。
８０の巻線８３は大きいインダクタンスを有しており、
電流のオンオフ時の過渡現象のために、高速回転が困難
であるという問題がある。特に、オフ時の過渡現象によ
る還流電流によって反トルク（制動トルク）が発生し、
これが出力トルクの低下、振動、及び騒音の原因とな
り、そのためパルスレートが一定以上に高くなると回転
不能状態に至る。
【０００９】したがって、高速回転を円滑に行うために
は、オフ時における還流電流をできるだけ速やかに消滅
させる必要がある。そのため、巻線８３に並列に接続し
た還流用のダイオードに抵抗器又はツェナーダイオード
を直列に接続することが行われ、また、図９に示される
ように、各巻線８３に生じる逆起電力に対して直流電源
ＶＥが接続されるようになっている。
は、オフ時における還流電流をできるだけ速やかに消滅
させる必要がある。そのため、巻線８３に並列に接続し
た還流用のダイオードに抵抗器又はツェナーダイオード
を直列に接続することが行われ、また、図９に示される
ように、各巻線８３に生じる逆起電力に対して直流電源
ＶＥが接続されるようになっている。
【００１０】しかし、図９に示すような駆動回路９０に
よっても、高速回転への対応は充分ではなく、実用的に
は低速回転で使用されているのが現状である。また、各
スロット８４には、それぞれ両隣の極歯８２についての
２つの巻線８３が通過することから、スロット８４の断
面積を大きくする必要があり、そのため、ロータ８５の
外径に比較して極めて外径の大きいステータ８１が必要
となり、ＶＲ形モータ８０の小型化を図ることができな
かった。
よっても、高速回転への対応は充分ではなく、実用的に
は低速回転で使用されているのが現状である。また、各
スロット８４には、それぞれ両隣の極歯８２についての
２つの巻線８３が通過することから、スロット８４の断
面積を大きくする必要があり、そのため、ロータ８５の
外径に比較して極めて外径の大きいステータ８１が必要
となり、ＶＲ形モータ８０の小型化を図ることができな
かった。
【００１１】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、スロットを通過する巻線の量を減らして小型化を
図ることのできる可変リラクタンス形モータ、及びその
可変リラクタンス形モータを高速回転させることができ
る制御方法を提供することを目的とする。
ので、スロットを通過する巻線の量を減らして小型化を
図ることのできる可変リラクタンス形モータ、及びその
可変リラクタンス形モータを高速回転させることができ
る制御方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る可
変リラクタンス形モータは、上述の課題を解決するた
め、複数の極歯と複数の巻線とが設けられたステータ
と、前記ステータの極歯と対向可能な複数の歯が設けら
れたロータとを有してなる可変リラクタンス形モータで
あって、前記各巻線は、１つの相に属する各極歯に対し
て、周方向に互いに同一の側のスロットを通過するよう
に、且つスロットの通過方向が交互に逆向きとなるよう
に、巻かれて構成される。
変リラクタンス形モータは、上述の課題を解決するた
め、複数の極歯と複数の巻線とが設けられたステータ
と、前記ステータの極歯と対向可能な複数の歯が設けら
れたロータとを有してなる可変リラクタンス形モータで
あって、前記各巻線は、１つの相に属する各極歯に対し
て、周方向に互いに同一の側のスロットを通過するよう
に、且つスロットの通過方向が交互に逆向きとなるよう
に、巻かれて構成される。
【００１３】請求項２の発明に係る制御方法は、１つの
相に属する極歯の両側のスロットを通過して巻かれた２
つの巻線を、スイッチング素子を介して直流電源に直列
に接続し、これによって当該相の極歯を励磁し、スイッ
チング素子を切り換えることによって、前記直流電源に
直列に接続される２つの巻線の組み合わせを順次切り換
えて各相の極歯を順次励磁する。
相に属する極歯の両側のスロットを通過して巻かれた２
つの巻線を、スイッチング素子を介して直流電源に直列
に接続し、これによって当該相の極歯を励磁し、スイッ
チング素子を切り換えることによって、前記直流電源に
直列に接続される２つの巻線の組み合わせを順次切り換
えて各相の極歯を順次励磁する。
【００１４】請求項３の発明に係る制御方法は、前記各
巻線を、ダイオードを介して互いに直列接続し、それぞ
れの接続点と直流電源の正極及び負極との間にスイッチ
ング素子を接続し、各スイッチング素子にフリーホイー
ル用のダイオードをそれぞれ並列に接続し、前記直流電
源に直列に接続される２つの巻線の組み合わせが順次切
り換えられるように前記スイッチング素子をオンオフ制
御し、これによって各相の極歯を順次励磁する。
巻線を、ダイオードを介して互いに直列接続し、それぞ
れの接続点と直流電源の正極及び負極との間にスイッチ
ング素子を接続し、各スイッチング素子にフリーホイー
ル用のダイオードをそれぞれ並列に接続し、前記直流電
源に直列に接続される２つの巻線の組み合わせが順次切
り換えられるように前記スイッチング素子をオンオフ制
御し、これによって各相の極歯を順次励磁する。
【００１５】
【作用】各巻線は、１つの相に属する各極歯の一方の側
のスロットを利用して巻かれる。これによって、１つの
スロットには１つの巻線のみが収納され、スロットの断
面積を小さくしても充分な量の巻線を収めることができ
る。
のスロットを利用して巻かれる。これによって、１つの
スロットには１つの巻線のみが収納され、スロットの断
面積を小さくしても充分な量の巻線を収めることができ
る。
【００１６】極歯の両側の２つの巻線に同時に電流を流
すことによって、それらの巻線に挟まれた極歯が励磁さ
れ、２つの巻線の組み合わせを順次切り換えることによ
り極歯が順次励磁され、ロータが回転する。
すことによって、それらの巻線に挟まれた極歯が励磁さ
れ、２つの巻線の組み合わせを順次切り換えることによ
り極歯が順次励磁され、ロータが回転する。
【００１７】スイッチング素子をオンして巻線に電流を
流すときには２つの巻線が直流電源に対して直列接続さ
れ、スイッチング素子をオフしたときには、オフされた
１つの巻線に対して直流電源が接続される。つまり、巻
線のオフ時にはオン時の２倍の電圧が印加され、これに
よって巻線の還流電流は速やかに消滅する。
流すときには２つの巻線が直流電源に対して直列接続さ
れ、スイッチング素子をオフしたときには、オフされた
１つの巻線に対して直流電源が接続される。つまり、巻
線のオフ時にはオン時の２倍の電圧が印加され、これに
よって巻線の還流電流は速やかに消滅する。
【００１８】
【実施例】図１は本発明に係るＶＲ形モータ１の構造を
示す図、図２はＶＲ形モータ１の巻線１３の状態を示す
図、図３はＶＲ形モータ１における巻線１３の展開図で
ある。
示す図、図２はＶＲ形モータ１の巻線１３の状態を示す
図、図３はＶＲ形モータ１における巻線１３の展開図で
ある。
【００１９】図１に示すＶＲ形モータ１は、６個の極歯
１２及び３つの巻線１３（１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗ）が
設けられたステータ１１と、ステータ１１の極歯１２と
対向可能な４個の歯１６が設けられたロータ１５とを有
している。
１２及び３つの巻線１３（１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗ）が
設けられたステータ１１と、ステータ１１の極歯１２と
対向可能な４個の歯１６が設けられたロータ１５とを有
している。
【００２０】各巻線１３は、１つの相に属する各極歯１
２、つまり互いに１８０度位置にある極歯１２−１と１
２−４、極歯１２−２と１２−５、極歯１２−３と１２
−６に対して、それぞれ周方向右側のスロット１４（ス
ロット１４ａ〜ｆ）を通過するように、且つ通過方向が
交互に逆向きとなるように、巻かれている。
２、つまり互いに１８０度位置にある極歯１２−１と１
２−４、極歯１２−２と１２−５、極歯１２−３と１２
−６に対して、それぞれ周方向右側のスロット１４（ス
ロット１４ａ〜ｆ）を通過するように、且つ通過方向が
交互に逆向きとなるように、巻かれている。
【００２１】すなわち、巻線１３Ｕを例にとって具体的
な巻き方を説明すると、図２に示すように、極歯１２−
１と１２−４のそれぞれ周方向右側のスロット１４ａ，
１４ｂを通過し、且つ、スロット１４ａと１４ｂとの間
の部分が、左右に２分割されてステータ１１の周面に沿
って這わされている。
な巻き方を説明すると、図２に示すように、極歯１２−
１と１２−４のそれぞれ周方向右側のスロット１４ａ，
１４ｂを通過し、且つ、スロット１４ａと１４ｂとの間
の部分が、左右に２分割されてステータ１１の周面に沿
って這わされている。
【００２２】この巻線１３Ｕに図２に示すような方向に
電流を流すと、スロット１４ａ内では図２の奥側から手
前側へ電流が流れ、またスロット１４ｂ内では手前側か
ら奥側へ電流が流れる。
電流を流すと、スロット１４ａ内では図２の奥側から手
前側へ電流が流れ、またスロット１４ｂ内では手前側か
ら奥側へ電流が流れる。
【００２３】図１に示されているように、巻線１３Ｖ
は、極歯１２−１と１２−４のそれぞれ周方向左側のス
ロット１４ｄ，１４ｃを通過しているので、巻線１３Ｕ
と巻線１３Ｖとに同時に図に示す方向に電流を流すこと
によって、それらの巻線１３Ｕ，１３Ｖで挟まれた極歯
１２−１と１２−４は同一方向に励磁されることとな
る。
は、極歯１２−１と１２−４のそれぞれ周方向左側のス
ロット１４ｄ，１４ｃを通過しているので、巻線１３Ｕ
と巻線１３Ｖとに同時に図に示す方向に電流を流すこと
によって、それらの巻線１３Ｕ，１３Ｖで挟まれた極歯
１２−１と１２−４は同一方向に励磁されることとな
る。
【００２４】したがって、２つの組の巻線１３、すなわ
ち巻線１３Ｕと１３Ｖ、巻線１３Ｖと１３Ｗ、巻線１３
Ｗと１３Ｕとに順次切り換えて電流を流すことにより、
つまり巻線１３に２相励磁方式に類似した方法で電流を
流すことにより、ロータ１５は図１の右方向に回転す
る。このときのステップ角度は３０度である。
ち巻線１３Ｕと１３Ｖ、巻線１３Ｖと１３Ｗ、巻線１３
Ｗと１３Ｕとに順次切り換えて電流を流すことにより、
つまり巻線１３に２相励磁方式に類似した方法で電流を
流すことにより、ロータ１５は図１の右方向に回転す
る。このときのステップ角度は３０度である。
【００２５】このＶＲ形モータ１によると、各スロット
１４には１つの巻線１３（１３Ｕ〜Ｗ）のみが通過して
おり、従来のＶＲ形モータ８０に比較すると巻線の量が
２分の１に減少しているから、スロット１４の断面積が
小さくても充分な本数の巻線１３を通過させることがで
き、そのためスロット１４が小さくても充分な起磁力を
得ることができ、ステータ１１の小型化、つまりＶＲ形
モータ１の小型化を図ることができる。また、２つの巻
線１３に同時に電流を流すことによって励磁を行うの
で、常に全体の３分の２の巻線１３に電流が流れてお
り、巻線１３の利用率が高い。
１４には１つの巻線１３（１３Ｕ〜Ｗ）のみが通過して
おり、従来のＶＲ形モータ８０に比較すると巻線の量が
２分の１に減少しているから、スロット１４の断面積が
小さくても充分な本数の巻線１３を通過させることがで
き、そのためスロット１４が小さくても充分な起磁力を
得ることができ、ステータ１１の小型化、つまりＶＲ形
モータ１の小型化を図ることができる。また、２つの巻
線１３に同時に電流を流すことによって励磁を行うの
で、常に全体の３分の２の巻線１３に電流が流れてお
り、巻線１３の利用率が高い。
【００２６】次に、ＶＲ形モータ１を駆動する回路につ
いて説明する。図４は本発明に係るＶＲ形モータ１の駆
動回路３を示す図、図５は巻線１３を励磁するシーケン
スを示すタイミングチャートである。
いて説明する。図４は本発明に係るＶＲ形モータ１の駆
動回路３を示す図、図５は巻線１３を励磁するシーケン
スを示すタイミングチャートである。
【００２７】駆動回路３において、各巻線１３は、ダイ
オードＤａ１〜３を介して互いに直列接続されており、
それぞれの接続点と直流電源ＶＥの正極及び負極との間
にスイッチング用のトランジスタＴｒ１〜６が接続され
ている。各トランジスタＴｒ１〜６にはフリーホイール
用のダイオードＤｂ１〜６が接続されている。
オードＤａ１〜３を介して互いに直列接続されており、
それぞれの接続点と直流電源ＶＥの正極及び負極との間
にスイッチング用のトランジスタＴｒ１〜６が接続され
ている。各トランジスタＴｒ１〜６にはフリーホイール
用のダイオードＤｂ１〜６が接続されている。
【００２８】駆動回路３において、図５に示すように、
トランジスタＴｒ１とＴｒ６、Ｔｒ２とＴｒ４、Ｔｒ３
とＴｒ５のそれぞれの組がこの順にオンすることによ
り、巻線１３Ｕと１３Ｖ、巻線１３Ｖと１３Ｗ、巻線１
３Ｗと１３Ｕとに順次電圧が印加され、これによって、
極歯１２−１と１２−４、極歯１２−２と１２−５、極
歯１２−３と１２−６が順次励磁される。
トランジスタＴｒ１とＴｒ６、Ｔｒ２とＴｒ４、Ｔｒ３
とＴｒ５のそれぞれの組がこの順にオンすることによ
り、巻線１３Ｕと１３Ｖ、巻線１３Ｖと１３Ｗ、巻線１
３Ｗと１３Ｕとに順次電圧が印加され、これによって、
極歯１２−１と１２−４、極歯１２−２と１２−５、極
歯１２−３と１２−６が順次励磁される。
【００２９】さて、例えばトランジスタＴｒ１とＴｒ６
の組がオンからオフに切り替わったときには、巻線１３
Ｕに生じる逆起電力によって、ダイオードＤｂ４、ダイ
オードＤａ１、巻線１３Ｕ、ダイオードＤａ２、ダイオ
ードＤｂ２、及び直流電源ＶＥ（コンデンサＣ１）を通
って還流電流が流れる。同様に、巻線１３Ｖに生じる逆
起電力によって、ダイオードＤｂ５、ダイオードＤａ
２、巻線１３Ｖ、ダイオードＤａ３、ダイオードＤｂ
３、及び直流電源ＶＥ（コンデンサＣ１）を通って還流
電流が流れる。
の組がオンからオフに切り替わったときには、巻線１３
Ｕに生じる逆起電力によって、ダイオードＤｂ４、ダイ
オードＤａ１、巻線１３Ｕ、ダイオードＤａ２、ダイオ
ードＤｂ２、及び直流電源ＶＥ（コンデンサＣ１）を通
って還流電流が流れる。同様に、巻線１３Ｖに生じる逆
起電力によって、ダイオードＤｂ５、ダイオードＤａ
２、巻線１３Ｖ、ダイオードＤａ３、ダイオードＤｂ
３、及び直流電源ＶＥ（コンデンサＣ１）を通って還流
電流が流れる。
【００３０】つまり、各巻線１３Ｕ，１３Ｖには、トラ
ンジスタＴｒ１と６の組がオンからオフに切り替わった
ときに、その逆起電力に対して、直流電源ＶＥが直接的
に印加されることとなる。各巻線１３は、励磁されると
きには２つずつ直列に接続されるので、例えば各巻線１
３が１００Ｖ用である場合には、２００Ｖの直流電源Ｖ
Ｅによってそれぞれの巻線１３に１００Ｖの電圧が印加
されているが、転流時（オフ時）には１つの巻線１３に
その２倍の電圧である２００Ｖが印加されることとな
る。このことは、転流時における還流電流、つまり各巻
線１３に蓄えられている電磁エネルギーがそれだけ速や
かに消滅することを意味する。したがって、転流時の還
流電流に起因する反トルクが減少し、出力トルクの低
下、振動、及び騒音が抑制され、ＶＲ形モータ１を滑ら
かに高速回転させることができる。
ンジスタＴｒ１と６の組がオンからオフに切り替わった
ときに、その逆起電力に対して、直流電源ＶＥが直接的
に印加されることとなる。各巻線１３は、励磁されると
きには２つずつ直列に接続されるので、例えば各巻線１
３が１００Ｖ用である場合には、２００Ｖの直流電源Ｖ
Ｅによってそれぞれの巻線１３に１００Ｖの電圧が印加
されているが、転流時（オフ時）には１つの巻線１３に
その２倍の電圧である２００Ｖが印加されることとな
る。このことは、転流時における還流電流、つまり各巻
線１３に蓄えられている電磁エネルギーがそれだけ速や
かに消滅することを意味する。したがって、転流時の還
流電流に起因する反トルクが減少し、出力トルクの低
下、振動、及び騒音が抑制され、ＶＲ形モータ１を滑ら
かに高速回転させることができる。
【００３１】図６は本発明に係る他の実施例のＶＲ形モ
ータ２の構造とロータの歩進の様子を示す図である。図
６に示すＶＲ形モータ２では、１つの極歯３２に２つの
歯（小歯）３２ａ，３２ｂが設けられ、ロータ３５には
これらの歯３２ａ，３２ｂのピッチと同一のピッチで歯
３６，３６…が設けられている。
ータ２の構造とロータの歩進の様子を示す図である。図
６に示すＶＲ形モータ２では、１つの極歯３２に２つの
歯（小歯）３２ａ，３２ｂが設けられ、ロータ３５には
これらの歯３２ａ，３２ｂのピッチと同一のピッチで歯
３６，３６…が設けられている。
【００３２】各巻線３３（３３Ｕ，３３Ｖ，３３Ｗ）
は、互いに１８０度位置にある極歯３２に対して、それ
ぞれ周方向左側のスロット３４（スロット３４ａ〜ｆ）
を通過するように、且つ通過方向が交互に逆向きとなる
ように、巻かれている。
は、互いに１８０度位置にある極歯３２に対して、それ
ぞれ周方向左側のスロット３４（スロット３４ａ〜ｆ）
を通過するように、且つ通過方向が交互に逆向きとなる
ように、巻かれている。
【００３３】これらの巻線３３に対して、上述の駆動回
路３によってＶＲ形モータ１の巻線１３と同様に電流を
流すことにより、ロータ３５は図６の左方向に回転す
る。すなわち、巻線３３Ｕ，３３Ｖに電流を流している
ときには、ロータ３５は図６（Ａ）に示す位置にあり、
次に巻線３３Ｖ，３３Ｗに電流を流すと、ロータ３５は
左方向へ１２度回転して図６（Ｂ）の位置となり、次に
巻線３３Ｗ，３３Ｕに電流を流すと、ロータ３５はさら
に左方向へ１２度回転して図６（Ｃ）の位置となり、次
に巻線３３Ｕ，３３Ｖに電流を流すと、ロータ３５はさ
らに左方向へ１２度回転して元の電気角度位置〔図６
（Ａ）の位置〕に戻る。
路３によってＶＲ形モータ１の巻線１３と同様に電流を
流すことにより、ロータ３５は図６の左方向に回転す
る。すなわち、巻線３３Ｕ，３３Ｖに電流を流している
ときには、ロータ３５は図６（Ａ）に示す位置にあり、
次に巻線３３Ｖ，３３Ｗに電流を流すと、ロータ３５は
左方向へ１２度回転して図６（Ｂ）の位置となり、次に
巻線３３Ｗ，３３Ｕに電流を流すと、ロータ３５はさら
に左方向へ１２度回転して図６（Ｃ）の位置となり、次
に巻線３３Ｕ，３３Ｖに電流を流すと、ロータ３５はさ
らに左方向へ１２度回転して元の電気角度位置〔図６
（Ａ）の位置〕に戻る。
【００３４】このＶＲ形モータ２によると、ステップ角
度を小さくすることができるとともに、上述のＶＲ形モ
ータ１と同様に、スロット３４が小さくても充分な起磁
力を得ることができ、ステータ３１の小型化、つまりＶ
Ｒ形モータ２の小型化を図ることができる。また、巻線
３３の利用率が高い。
度を小さくすることができるとともに、上述のＶＲ形モ
ータ１と同様に、スロット３４が小さくても充分な起磁
力を得ることができ、ステータ３１の小型化、つまりＶ
Ｒ形モータ２の小型化を図ることができる。また、巻線
３３の利用率が高い。
【００３５】上述の実施例においては、極歯１２，３２
が６個のものについて説明したが、他の個数、例えば１
２個又は１８個であってもよく、その場合に巻線１３，
３３は、例えばスロットの３つおきに且つ逆方向に順次
通過するように巻けばよい。３相のＶＲ形モータ１，２
について説明したが、例えば２相、４相、又は５相など
のＶＲ形モータとしてもよい。
が６個のものについて説明したが、他の個数、例えば１
２個又は１８個であってもよく、その場合に巻線１３，
３３は、例えばスロットの３つおきに且つ逆方向に順次
通過するように巻けばよい。３相のＶＲ形モータ１，２
について説明したが、例えば２相、４相、又は５相など
のＶＲ形モータとしてもよい。
【００３６】上述の実施例において、極歯１２，３２の
形状、歯３２ａ，３２ｂの個数、巻線１３，３３の巻き
方又はスロット間の巻線の処理の仕方、ロータ１５，３
５の構造又は形状、その他、ＶＲ形モータ１，２の構
造、形状、材質、駆動回路３の構成、素子の種類、動作
タイミング、又は動作順序などは、本発明の主旨に沿っ
て種々変更することができる。
形状、歯３２ａ，３２ｂの個数、巻線１３，３３の巻き
方又はスロット間の巻線の処理の仕方、ロータ１５，３
５の構造又は形状、その他、ＶＲ形モータ１，２の構
造、形状、材質、駆動回路３の構成、素子の種類、動作
タイミング、又は動作順序などは、本発明の主旨に沿っ
て種々変更することができる。
【００３７】
【発明の効果】本発明によると、スロットを通過する巻
線の量を減らして可変リラクタンス形モータの小型化を
図ることができる。
線の量を減らして可変リラクタンス形モータの小型化を
図ることができる。
【００３８】請求項２及び請求項３記載の発明による
と、可変リラクタンス形モータを高速回転させることが
できる。また、転流時における還流電流が速やかに消滅
して反トルクが減少し、出力トルクの低下、振動、及び
騒音が抑制される。
と、可変リラクタンス形モータを高速回転させることが
できる。また、転流時における還流電流が速やかに消滅
して反トルクが減少し、出力トルクの低下、振動、及び
騒音が抑制される。
【図１】本発明に係るＶＲ形モータの構造を示す図であ
る。
る。
【図２】ＶＲ形モータの巻線の状態を示す図である。
【図３】ＶＲ形モータにおける巻線の展開図である。
【図４】本発明に係るＶＲ形モータの駆動回路を示す図
である。
である。
【図５】巻線を励磁するシーケンスを示すタイミングチ
ャートである。
ャートである。
【図６】本発明に係る他の実施例のＶＲ形モータの構造
とロータの歩進の様子を示す図である。
とロータの歩進の様子を示す図である。
【図７】従来の可変リラクタンス形モータの概略の構造
を示す図である。
を示す図である。
【図８】従来の可変リラクタンス形モータの概略の構造
を示す図である。
を示す図である。
【図９】従来のＶＲ形モータの駆動回路の例を示す図で
ある。
ある。
１，２ ＶＲ形モータ（可変リラクタンス形モータ） ３ 駆動回路 １１，３１ ステータ １２，３２ 極歯 １３，３３ 巻線 １４，３４ スロット １５，３５ ロータ １６，３６ 歯 Ｔｒ１〜６ トランジスタ（スイッチング素子） ＶＥ 直流電源 Ｄａ１〜３ ダイオード Ｄｂ１〜６ ダイオード（フリーホイール用のダイオー
ド）
ド）
Claims (3)
- 【請求項１】複数の極歯と複数の巻線とが設けられたス
テータと、前記ステータの極歯と対向可能な複数の歯が
設けられたロータとを有してなる可変リラクタンス形モ
ータであって、 前記各巻線は、１つの相に属する各極歯に対して、周方
向に互いに同一の側のスロットを通過するように、且つ
スロットの通過方向が交互に逆向きとなるように、巻か
れてなることを特徴とする可変リラクタンス形モータ。 - 【請求項２】請求項１記載の可変リラクタンス形モータ
の制御方法であって、 １つの相に属する極歯の両側のスロットを通過して巻か
れた２つの巻線を、スイッチング素子を介して直流電源
に直列に接続し、これによって当該相の極歯を励磁し、 スイッチング素子を切り換えることによって、前記直流
電源に直列に接続される２つの巻線の組み合わせを順次
切り換えて各相の極歯を順次励磁することを特徴とする
可変リラクタンス形モータの制御方法。 - 【請求項３】請求項１記載の可変リラクタンス形モータ
の制御方法であって、 前記各巻線を、ダイオードを介して互いに直列接続し、
それぞれの接続点と直流電源の正極及び負極との間にス
イッチング素子を接続し、各スイッチング素子にフリー
ホイール用のダイオードをそれぞれ並列に接続し、 前記直流電源に直列に接続される２つの巻線の組み合わ
せが順次切り換えられるように前記スイッチング素子を
オンオフ制御し、これによって各相の極歯を順次励磁す
ることを特徴とする可変リラクタンス形モータの制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5301363A JPH07163124A (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | 可変リラクタンス形モータ及びその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5301363A JPH07163124A (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | 可変リラクタンス形モータ及びその制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07163124A true JPH07163124A (ja) | 1995-06-23 |
Family
ID=17895970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5301363A Pending JPH07163124A (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | 可変リラクタンス形モータ及びその制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07163124A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001268868A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-09-28 | Daikin Ind Ltd | スイッチトリラクタンスモータ |
| JP2002027785A (ja) * | 2000-07-05 | 2002-01-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インバ一タ装置およびこのインバ一タ装置を用いた電気洗濯機又は電気掃除機 |
| KR100351163B1 (ko) * | 2000-12-27 | 2002-09-05 | 엘지전자주식회사 | 왕복동식 자기저항 모터 |
| JP2006246571A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Nagasaki Univ | リラクタンスモータ |
| JP2011142816A (ja) * | 2011-04-25 | 2011-07-21 | Denso Corp | モータ |
| JP2011147345A (ja) * | 2011-04-25 | 2011-07-28 | Denso Corp | モータ |
| US8847522B2 (en) | 2008-11-14 | 2014-09-30 | Denso Corporation | Reluctance motor with improved stator structure |
| JP2020025377A (ja) * | 2018-08-06 | 2020-02-13 | 梨木 政行 | モータとその制御装置 |
-
1993
- 1993-12-01 JP JP5301363A patent/JPH07163124A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001268868A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-09-28 | Daikin Ind Ltd | スイッチトリラクタンスモータ |
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| JP4608741B2 (ja) * | 2000-07-05 | 2011-01-12 | パナソニック株式会社 | インバータ装置およびこのインバータ装置を用いた電気洗濯機又は電気掃除機 |
| KR100351163B1 (ko) * | 2000-12-27 | 2002-09-05 | 엘지전자주식회사 | 왕복동식 자기저항 모터 |
| JP2006246571A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Nagasaki Univ | リラクタンスモータ |
| US8847522B2 (en) | 2008-11-14 | 2014-09-30 | Denso Corporation | Reluctance motor with improved stator structure |
| JP2011142816A (ja) * | 2011-04-25 | 2011-07-21 | Denso Corp | モータ |
| JP2011147345A (ja) * | 2011-04-25 | 2011-07-28 | Denso Corp | モータ |
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| WO2020031698A1 (ja) * | 2018-08-06 | 2020-02-13 | 梨木政行 | モータとその制御装置 |
| US11923727B2 (en) | 2018-08-06 | 2024-03-05 | Masayuki Nashiki | Motor and control device therefor |
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