JPH07312896A - Three-phase reluctance motor - Google Patents

Three-phase reluctance motor

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JPH07312896A
JPH07312896A JP6134797A JP13479794A JPH07312896A JP H07312896 A JPH07312896 A JP H07312896A JP 6134797 A JP6134797 A JP 6134797A JP 13479794 A JP13479794 A JP 13479794A JP H07312896 A JPH07312896 A JP H07312896A
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JP
Japan
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armature
phase
armature coil
position detection
torque
Prior art date
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Application number
JP6134797A
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Japanese (ja)
Inventor
Itsuki Ban
五紀 伴
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Secoh Giken Co Ltd
Original Assignee
Secoh Giken Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

PURPOSE:To rotate at a high speed by setting an air gap between an armature pole and a rotor salient pole to a predetermined value or less, charging the magnetic energy of an armature coil in a capacitor to abruptly drop a current, and abruptly rising the armature coil to be conducted next by utilizing the high voltage of the capacitor. CONSTITUTION:When an air gap between end faces 6a and 6b is set to 1/10mm or less, a main magnetic flux 25b becomes perpendicular to the end face and does not contribute to a torque. Since the torque becomes only by leakage magnetic fluxes 25a, 25c and the reluctance of a magnetic circuit is reduced, and hence an output torque is increased. When the energization is further interrupted, the energy stored in an armature coil 39a is charged in a capacitor 27a via diodes 21b, 21a by a reverse current preventing diodes 49a-1 to become a high voltage. Accordingly, the magnetic energy is abruptly eliminated, and the current is abruptly dropped. When it is then energized, the charged voltage of the capacitor 47a is added to a power source voltage to abruptly rise the current of the coil 39a.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】大きい出力で、しかも耐用時間の
長い動力源として広い用途がある。例えば電気自動車、
電気自転車、クレーン、電気掃除機等に利用できる。
[Industrial application] It has a wide range of uses as a power source with a large output and a long service life. Electric cars,
It can be used for electric bicycles, cranes, vacuum cleaners, etc.

【従来の技術】リラクタンス型電動機は、出力トルクの
大きい特性があるが、回転速度がおそいこと、振動が発
生すること等の欠点の為に実用化された例はない。上述
したように出力トルクは大きいが、通電電流と出力トル
クとの間に直線的な比例関係が得られない問題点があ
る。
2. Description of the Related Art A reluctance type electric motor has a large output torque, but it has not been put into practical use due to its drawbacks such as a low rotation speed and vibration. Although the output torque is large as described above, there is a problem that a linear proportional relationship cannot be obtained between the energized current and the output torque.

【0002】[0002]

【発明が解決しようとする課題】第1の課題 通電電流
と出力トルクとの間に直線的な比例関係がない。マグネ
ット電動機のような電流とトルクとの関係に構成する必
要がある。第2の課題 リラクタンス型の電動機の場合
には、電機子コイルの磁路が、突極と磁極の磁路が殆ん
ど閉じられているのでインダクタンスが大きく従って磁
極と突極に蓄積され若しくは放出される磁気エネルギの
量が大きく、又1回転毎の蓄積と放出の回数が多い。従
って、出力トルクは大きい長所がある反面に低速となる
問題点がある。大出力の電動機となると上述した問題は
解決することが更に困難となる。第3の課題 図1は周
知の3相片波通電のリラクタンス型電動機の平面図であ
る。記号16は固定電機子で、珪素鋼板積層体で作ら
れ、磁極16a,16b,…には電機子コイル17a−
1,17b−1,…が装着される。回転子1は矢印A方
向に回転する。記号5は回転軸である。電機子コイル1
7b−1,17e−1が通電されると、回転子1は矢印
A方向に回転し、電気角で120度回転すると通電が停
止され、次に電機子コイル17c−1,17f−1が通
電され、電気角で120度通電すると同じ角度回転す
る。上述したように、電機子コイル17a−1,17d
−1→17b−1,17e−1→17c−1,17f−
1の順の通電により矢印A方向に回転する。上述した回
転のトルクは、突極が2個づつ関与し、他の4個は関与
しない。6個の突極が同時にトルクを発生すればトルク
は3倍となるが、これが達成できない問題点がある。第
4の課題 電機子コイル17a−1,17d−1が通電
されると、磁極16a,16dは突極1a,1eに径方
向に吸引されるので、固定電機子16は吸引力により変
形歪曲する。回転して磁極16b,16eと磁極16
c,16fと対向突極との吸引により固定電機子16は
変形する。かかる変形により振動が発生する問題点があ
る。又突極と磁極間の空隙を一定とすることが技術的に
困難なので回転子1の受ける吸引力は回転とともに変化
して回転子1が径方向に振動する。従って振動音を発生
し、又回転子1の回転軸の軸受の耐用時間を少なくする
問題点がある。大型で大出力のものとなると上述した問
題点は解決が困難となる。
The first problem is that there is no linear proportional relationship between the applied current and the output torque. It is necessary to configure the relationship between current and torque as in a magnet motor. Second problem In the case of a reluctance type motor, since the magnetic path of the armature coil is almost closed between the magnetic poles of the salient poles and the magnetic poles, the inductance is large, so that the magnetic poles and salient poles are accumulated or released. The amount of magnetic energy generated is large, and the number of accumulations and discharges per revolution is large. Therefore, although the output torque is large, there is a problem that the output torque is low. When the electric motor has a large output, it becomes more difficult to solve the above-mentioned problems. Third Problem FIG. 1 is a plan view of a well-known three-phase single-wave energized reluctance motor. Reference numeral 16 is a fixed armature, which is made of a laminated body of silicon steel plates, and the magnetic poles 16a, 16b, ... Have armature coils 17a-.
1, 17b-1, ... Are mounted. The rotor 1 rotates in the direction of arrow A. Symbol 5 is a rotation axis. Armature coil 1
When 7b-1 and 17e-1 are energized, the rotor 1 rotates in the direction of arrow A, and energization is stopped when it rotates 120 degrees in electrical angle, and then armature coils 17c-1 and 17f-1 are energized. When the electrical angle is 120 degrees, it rotates the same angle. As described above, the armature coils 17a-1 and 17d
-1 → 17b-1, 17e-1 → 17c-1, 17f-
It is rotated in the direction of arrow A by energization in the order of 1. Two salient poles are involved in the above-described rotation torque, and the other four are not involved. If six salient poles simultaneously generate torque, the torque will be tripled, but there is a problem that this cannot be achieved. Fourth Problem When the armature coils 17a-1 and 17d-1 are energized, the magnetic poles 16a and 16d are attracted radially to the salient poles 1a and 1e, so that the fixed armature 16 is deformed and distorted by the attraction force. . The magnetic poles 16b and 16e and the magnetic pole 16 are rotated.
The fixed armature 16 is deformed by the attraction between the c and 16f and the opposing salient poles. There is a problem that such deformation causes vibration. Further, since it is technically difficult to make the gap between the salient poles and the magnetic poles constant, the suction force received by the rotor 1 changes with rotation, and the rotor 1 vibrates in the radial direction. Therefore, there is a problem that vibration noise is generated and the service life of the bearing of the rotating shaft of the rotor 1 is shortened. If the device is large and has a large output, it is difficult to solve the above-mentioned problems.

【0003】[0003]

【課題を解決するための手段】3相のリラクタンス型電
動機において、磁性体回転子の外周面に等しい巾と等し
い離間角で配設されたn個(nは2以上の正整数)の突
極と、円筒状の固定電機子の内周部に等しい離間角で配
設された3n個のスロットと、隣接する2個のスロット
のそれぞれに装着された3n個の第1,第2,第3の相
の電機子コイルと、1/10ミリメートル以内の空隙を
介して前記した突極と固定電機子内周面とを対向して支
持する装置と、前記した突極の回転位置を検出して、電
気角で120度の巾で互いに240度離間した第1の相
の位置検知信号ならびにこれ等より位相が電気角で12
0度おくれた第2の相の位置検知信号ならびにこれ等よ
り位相が電気角で120度おくれた第3の相の位置検知
信号が得られる位置検知装置と、第1,第2,第3の相
の電機子コイルのそれぞれに直列接続された半導体スイ
ッチング素子と、電機子コイルのそれぞれと半導体スイ
ッチング素子の直列接続体に供電する直流電源と、第
1,第2,第3の相の位置検知信号を介してそれぞれ第
1,第2,第3の相の電機子コイルに直列接続した半導
体スイッチング素子を位置検知信号の巾だけ導通して電
機子コイルを通電する通電制御回路と、半導体スイッチ
ング素子が位置検知信号の末端で不導通に転化したとき
に、該半導体スイッチング素子と電機子コイルとの接続
点より、ダイオードを介して電機子コイルにより蓄積さ
れた磁気エネルギを小容量のコンデンサに流入充電して
保持することにより電機子コイルの通電電流の降下を急
速とする電気回路と、設定された角度だけ磁性体回転子
が回転して次に通電される電機子コイルが位置検知信号
によりその巾だけ通電されるときに、その通電の開始さ
れると同時に前記した小容量のコンデンサに蓄積された
静電エネルギを、該電機子コイルに流入せしめて、通電
電流の立上がりを急速とする電気回路とより構成された
ものである。
In a three-phase reluctance motor, n salient poles (n is a positive integer of 2 or more) arranged on the outer peripheral surface of a magnetic rotor at equal intervals and at equal separation angles. And 3n slots arranged in the inner peripheral portion of the cylindrical fixed armature at equal spacing angles, and 3n first, second, and third slots respectively mounted in two adjacent slots. And a device for supporting the salient poles and the fixed armature inner peripheral surface so as to face each other through an air gap of 1/10 mm, and detecting the rotational position of the salient poles. , The phase detection signal of the first phase separated by 240 degrees from each other with an electrical angle width of 120 degrees and the phase detected from these by 12 electrical degrees.
A position detecting device which can obtain a position detecting signal of the second phase which is delayed by 0 degree and a position detecting signal of the third phase which is 120 degrees in phase in terms of an electrical angle, and the first, second and third positions. Semiconductor switching elements serially connected to each phase armature coil, DC power supply for supplying serial connection of each armature coil and semiconductor switching element, and position detection of first, second, and third phases An energization control circuit that energizes the armature coil by energizing the armature coil by connecting the semiconductor switching elements connected in series to the armature coils of the first, second, and third phases via signals for the width of the position detection signal, respectively, and the semiconductor switching element. When is turned off at the end of the position detection signal, the magnetic energy accumulated by the armature coil via the diode is transferred from the connection point between the semiconductor switching element and the armature coil. An electric circuit that rapidly charges the current flowing through the armature coil by charging and holding it in the capacitor of the capacity and an armature coil that is energized next when the magnetic rotor rotates by a set angle When the width is energized by the position detection signal, the energization is started, and at the same time, the electrostatic energy accumulated in the small-capacity capacitor is caused to flow into the armature coil to increase the rise of the energizing current. It is composed of a rapid electrical circuit.

【0004】[0004]

【作用】第1の作用 電機子磁極と回転子突極との間の
空隙が1/10ミリメートル以内なので、電流と出力ト
ルクの関係が直線的に比例し、飽和することがないので
大きい出力トルクが得られる。第2の作用 本発明装置
では、電機子コイルの通電が断たれたときに、電機子コ
イルの磁気エネルギを小容量のコンデンサに充電して電
流降下を急速とし、該コンデンサの高電圧を利用して次
に通電される電機子コイルの通電の立上りを急速として
いる。従って大きい出力の電動機即ち径が大きく、突極
数の多い電動機でも高速回転とすることができる。
[Operation] First, since the air gap between the armature magnetic pole and the rotor salient pole is within 1/10 mm, the relationship between the current and the output torque is linearly proportional and is not saturated, so that a large output torque is obtained. Is obtained. Second Action In the device of the present invention, when the armature coil is de-energized, the magnetic energy of the armature coil is charged into the small-capacity capacitor to accelerate the current drop, and the high voltage of the capacitor is used. The rise of energization of the armature coil to be energized next is made rapid. Therefore, a high-output electric motor, that is, an electric motor having a large diameter and a large number of salient poles can be rotated at high speed.

【0005】第3の作用 回転子の突極のすべてが出力
トルクに休止することなく寄与しているので、大きい出
力トルクが得られる作用がある。第4の作用 回転子の
突極のすべてが径方向に外側方向に磁気的に吸引されて
いるので振動の発生が防止される。
Third Action Since all of the salient poles of the rotor contribute to the output torque without stopping, there is an action of obtaining a large output torque. Fourth Action Since all salient poles of the rotor are magnetically attracted radially outward, vibration is prevented.

【0006】[0006]

【実施例】次に実施例につき本発明装置の詳細を説明す
る。各図面の同一記号の部材は同じ部材なので重複した
説明は省略する。図2において、外筺9の内側には、円
筒状の固定電機子16が固着されている。固定電機子1
6は、珪素鋼板を積層した周知の手段により作られてい
る。この内周面にはスロット6個が等しい離間角で配設
され、各スロットに電機子コイルが捲回して装着され
る。スロット17a,17bには電機子コイルが捲回さ
れ、電気角で120度離間した2個のスロットに装着さ
れる。角度表示はすべて電気角とする。スロット17
b,17c及びスロット17c,17dにもそれぞれ電
機子コイルが捲回される。他の電機子コイルも同様な構
成となり、隣接するスロットに捲回装着される。外筺9
の両側の軸受には回転軸5が回動自在に支持され、これ
に磁性体回転子1が固定される。回転子1は固定電機子
16と同じく珪素鋼板積層体で作られている。回転子1
の外周には180度の巾で180度離間した突極1a,
1bが突出して設けられ、この外周は7/100ミリメ
ートル位の空隙を介して磁極16a,16b,…と対向
する。
EXAMPLES Next, details of the apparatus of the present invention will be described with reference to examples. Since the members with the same symbols in each drawing are the same members, duplicate description will be omitted. In FIG. 2, a cylindrical fixed armature 16 is fixed inside the outer casing 9. Fixed armature 1
6 is made by a well-known means in which silicon steel plates are laminated. Six slots are arranged on this inner peripheral surface at equal spacing angles, and an armature coil is wound and mounted in each slot. Armature coils are wound around the slots 17a and 17b, and are mounted in two slots separated by 120 electrical degrees. All angles are electrical. Slot 17
Armature coils are also wound around b and 17c and slots 17c and 17d, respectively. The other armature coils have the same structure and are wound and mounted in the adjacent slots. Outer case 9
A rotary shaft 5 is rotatably supported by bearings on both sides of the magnetic body rotor 1 and is fixed to the rotary shaft 5. The rotor 1 is made of a silicon steel plate laminated body like the fixed armature 16. Rotor 1
The salient poles 1a, which are 180 degrees apart and 180 degrees apart,
1b is provided so as to project, and its outer circumference faces the magnetic poles 16a, 16b, ... Through a gap of about 7/100 millimeters.

【0007】図2の展開図を図4に示す。点線Bの左側
が図2の展開図である。回転子は記号1として固定電機
子は記号16として示される。図4において、スロット
17a,17bに捲回される電機子コイルは最下段の電
機子コイル9aとして表示できる。スロット17b,1
7cに捲回される電機子コイルは、電機子コイル9cと
して表示できる。同様に他の電機子コイルも記号9e,
9b,9d,9fとして表示できる。電機子コイル9
a,9bは直列に接続され端子8a,8dより供電され
る。電機子コイル9c,9d及び電機子コイル9e,9
fもそれぞれ直列に接続され、端子8b,8eと端子8
c,8fより供電される。各電機子コイルは120度離
間し、電機子コイル9a,9b,電機子コイル9c,9
d,電機子コイル9e,9fはそれぞれ第1,第2,第
3の相の電機子コイルとなる。回転子1が120度左方
に移動して停止しているときに、第1の相の電機子コイ
ル9a,9bに通電すると、突極1a,1bは磁極16
a,16dにより磁気的に吸引されて矢印A方向に回転
する。120度回転したときに通電を停止し、電機子コ
イル9c,9d(第2の相の電機子コイル)を通電する
と更に右方に回転し、120度回転したときに通電を停
止し、第3の相の電機子コイル9e,9fに通電すると
更に右方に回転する。上述した説明より判るように第
1,第2,第3の相の電機子コイルに120度の区間だ
け順次に通電すると、回転子1は矢印A方向に回転して
3相片波通電のリラクタンス型電動機となる。
A developed view of FIG. 2 is shown in FIG. The left side of the dotted line B is a development view of FIG. The rotor is shown as symbol 1 and the fixed armature as symbol 16. In FIG. 4, the armature coil wound around the slots 17a and 17b can be represented as the lowermost armature coil 9a. Slots 17b, 1
The armature coil wound around 7c can be represented as armature coil 9c. Similarly, the other armature coils have the symbol 9e,
It can be displayed as 9b, 9d, and 9f. Armature coil 9
a and 9b are connected in series and supplied from terminals 8a and 8d. Armature coils 9c and 9d and armature coils 9e and 9
f is also connected in series, and terminals 8b and 8e and terminal 8 are
Power is supplied from c and 8f. The armature coils are separated by 120 degrees, and the armature coils 9a and 9b and the armature coils 9c and 9 are separated.
d and armature coils 9e and 9f are armature coils of the first, second and third phases, respectively. When the rotor 1 moves to the left by 120 degrees and is stopped, when the first-phase armature coils 9a and 9b are energized, the salient poles 1a and 1b become magnetic poles 16
It is magnetically attracted by a and 16d and rotates in the direction of arrow A. When the armature coils 9c and 9d (the second-phase armature coils) are energized, the energization is stopped when rotated by 120 degrees, and the energization is further rotated to the right. When the armature coils 9e and 9f of the phase are energized, they further rotate to the right. As can be seen from the above description, when the first, second, and third phase armature coils are sequentially energized for a section of 120 degrees, the rotor 1 rotates in the direction of arrow A and is a three-phase single-wave reluctance type. Become an electric motor.

【0008】突極1cを付加して3突極とすることがで
きる。この場合には点線Bは右方に360度移動する。
突極数は2個以上複数個の突極とすることができ、比例
して出力トルクが増大する。図1の電動機の場合には、
突極1a,1b,…は6個あるが出力トルクに有効なも
のは2個である。本発明の手段によると、6個の突極よ
り出力トルクが得られるように構成できるので3倍の出
力トルクとなる効果がある。従来の図1に示す電動機の
場合には、突極1a,1eにより固定電機子16は磁気
吸引力を矢印4−1,4−4の方向に受けて変形し、1
20度回転すると、突極1b,1fにより矢印4−2,
4−5の方向の吸引力により変形し、次に120度回転
すると、矢印4−3,4−6の方向の吸引力により変形
する。従って固定電機子16は回転とともに変形の方向
が変化して振動を発生する欠点がある。本発明装置で
は、突極を3個以上とすることによりすべてに同時に吸
引力が発生するので固定電機子16は同周方向の圧縮力
が発生するのみで変形がなく、従って振動の発生が抑止
される作用効果がある。電機子コイルにより磁化される
磁極の極性は、図2において軸対称の位置にある磁極が
異極となるように磁化される。
A salient pole 1c can be added to form a three salient pole. In this case, the dotted line B moves 360 degrees to the right.
The number of salient poles can be two or more salient poles, and the output torque increases proportionally. In the case of the electric motor of FIG.
Although there are six salient poles 1a, 1b, ..., Two are effective for output torque. According to the means of the present invention, since the output torque can be obtained from the six salient poles, the output torque is tripled. In the case of the conventional electric motor shown in FIG. 1, the fixed armature 16 is deformed by receiving the magnetic attraction force in the directions of arrows 4-1 and 4-4 by the salient poles 1a and 1e.
When rotated by 20 degrees, the salient poles 1b and 1f cause arrows 4-2 and
It is deformed by the suction force in the direction 4-5, and when it is then rotated 120 degrees, it is deformed by the suction force in the directions of arrows 4-3 and 4-6. Therefore, the fixed armature 16 has a drawback that the direction of deformation changes with rotation and generates vibration. In the device of the present invention, when the salient poles are three or more, an attractive force is simultaneously generated in all of them, so that the fixed armature 16 only generates a compressive force in the same circumferential direction and is not deformed. Therefore, generation of vibration is suppressed. There is an action effect. The polarities of the magnetic poles magnetized by the armature coil are magnetized so that the magnetic poles located at axially symmetrical positions in FIG. 2 have different polarities.

【0009】回転子1の突極が4個の場合の平面図が図
3に示される。図3において、スロット17a,17
b,…,171には図2のスロットと同じく電機子コイ
ルが装着され3相の電機子コイルの通電が行なわれて、
回転子1の突極1a,1b,…1dを吸引して矢印A方
向に回転する。このときに電機子16を吸引する力の方
向は矢印9a,9b,9c,9dの方向となるので、電
機子16を歪曲する力はバランスして消滅する。従って
図2の実施例のように突極1a,1bに電機子16が吸
引されて歪曲する欠点が除去される。従って図2の実施
例は出力が小さく吸引力も小さい小出力の電動機の場合
にのみ実施することができるものである。
A plan view of the rotor 1 having four salient poles is shown in FIG. In FIG. 3, the slots 17a, 17
The armature coils are attached to b, ..., 171 in the same manner as the slots of FIG. 2, and the three-phase armature coils are energized,
The salient poles 1a, 1b, ... 1d of the rotor 1 are attracted to rotate in the direction of arrow A. At this time, the direction of the force that attracts the armature 16 is in the directions of the arrows 9a, 9b, 9c, and 9d, so the forces that distort the armature 16 disappear in a balanced manner. Therefore, the defect that the armature 16 is attracted to the salient poles 1a and 1b and is distorted as in the embodiment of FIG. 2 is eliminated. Therefore, the embodiment of FIG. 2 can be implemented only in the case of a small output electric motor having a small output and a small suction force.

【0010】次に図2,図3の回転子1が対向する固定
電機子16により駆動される電機子コイルの通電制御手
段を説明する。図4の電機子コイル9a,9bを電機子
コイル39a,電機子コイル9c,9d,電機子コイル
9e,9fをそれぞれ電機子コイル39b,39cと呼
称する。図4の回転子3は回転子1と同軸で同期回転す
るように構成され、アルミニユームのような導体で作ら
れる。突極3a,3b,3c…は180度の巾となり、
図示の相対位相で回転する。コイル10a,10b,1
0cは、突極3a,3b,…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16の側に固定され、
コイル面は、突極3a,3b,…の側面に空隙を介して
対向している。コイル10a,10b,10cは120
度離間している。コイルは5ミリメートル径で30ター
ン位の空心のものである。図6に、コイル10a,10
b,10cより、位置検知信号を得る為の装置が示され
ている。図6において、コイル10a,抵抗15a,1
5b,15cはブリッジ回路となり、コイル10aか突
極3a,3b,…に対向していないときには平衡するよ
うに調整されている。従って、ダイオード11a,コン
デンサ12aならびにダイオード11b,コンデンサ1
2bよりなるローパスフイルタの出力は等しく、オペア
ンプ13の出力はローレベルとなる。記号10は発振器
で2メガサイクル位の発振が行なわれている。コイル1
0aが突極3a,3b,…に対向すると、銅損によりイ
ンピーダンスが減少するので、抵抗15aの電圧降下が
大きくなり、オペアンプ13の出力はハイレベルとな
る。
Next, the energization control means of the armature coil driven by the fixed armature 16 facing the rotor 1 shown in FIGS. 2 and 3 will be described. The armature coils 9a and 9b in FIG. 4 are referred to as armature coils 39a, armature coils 9c and 9d, and the armature coils 9e and 9f are referred to as armature coils 39b and 39c, respectively. The rotor 3 of FIG. 4 is configured to rotate coaxially with the rotor 1 and is made of a conductor such as aluminum. The salient poles 3a, 3b, 3c ... Have a width of 180 degrees,
It rotates in the relative phase shown. Coils 10a, 10b, 1
Reference numeral 0c is a position detecting element for detecting the positions of the salient poles 3a, 3b, ..., Which is fixed to the armature 16 side at the position shown in the drawing.
The coil surface faces the side surfaces of the salient poles 3a, 3b, ... Through a gap. The coils 10a, 10b, 10c have 120
Are separated. The coil is an air-core coil with a diameter of 5 mm and about 30 turns. In FIG. 6, the coils 10a, 10
b and 10c, a device for obtaining a position detection signal is shown. In FIG. 6, a coil 10a, resistors 15a, 1
5b and 15c form a bridge circuit, and are adjusted so as to be balanced when not facing the coil 10a or the salient poles 3a, 3b, .... Therefore, the diode 11a, the capacitor 12a and the diode 11b, the capacitor 1
The outputs of the low-pass filters composed of 2b are equal, and the output of the operational amplifier 13 is at a low level. Reference numeral 10 is an oscillator, which oscillates about 2 megacycles. Coil 1
When 0a faces the salient poles 3a, 3b, ..., Impedance decreases due to copper loss, so that the voltage drop of the resistor 15a becomes large and the output of the operational amplifier 13 becomes high level.

【0011】ブロック回路18の入力は、図11のタイ
ムチヤートの曲線45a,45b,…となり、反転回路
13aを介する入力は、曲線45a,45b,…を反転
したものとなる。図6のブロック回路14a,14b
は、それぞれコイル10b,10cを含む上述したブロ
ック回路と同じ構成のものを示すものである。発振器1
0は共通に利用することができる。ブロック回路14a
の出力及び反転回路13bの出力は、ブロック回路18
に入力され、それらの出力信号は、図11において、曲
線46a,46b,…,及び曲線46a,46b,…を
反転したものとなる。ブロック回路14bの出力及び反
転回路13cの出力は、ブロック回路18に入力され、
それらの出力信号は、図11において、曲線47a,4
7b,…及びこれを反転したものとなる。曲線45a,
45b,…に対して、曲線46a,46b,…は位相が
120度おくれ、曲線46a,46b,…に対して、曲
線47a,47b,…は位相が120度おくれている。
ブロック回路18は、3相Y型の半導体電動機の制御回
路に慣用されている回路で、上述した位置検知信号の入
力により端子18a,18b,18cより120度の巾
の矩形波の電気信号が得られる論理回路である。端子1
8a,18b,18cの出力は、図11において、それ
ぞれ曲線48a,48b,…49a,49b,…,曲線
50a,50b,…として示されている。端子18a,
18b,18cの出力信号は、120度の巾で順次に1
20度おくれている。
The input of the block circuit 18 is the time chart curves 45a, 45b, ... Of FIG. 11, and the input through the inversion circuit 13a is the inversion of the curves 45a, 45b ,. Block circuits 14a and 14b of FIG.
Shows the same configuration as the above-mentioned block circuit including the coils 10b and 10c, respectively. Oscillator 1
0 can be commonly used. Block circuit 14a
Of the block circuit 18 and the output of the inverting circuit 13b.
, And their output signals are the inversions of the curves 46a, 46b, ... And the curves 46a, 46b ,. The output of the block circuit 14b and the output of the inverting circuit 13c are input to the block circuit 18,
These output signals are represented by the curves 47a, 4 in FIG.
7b, ... And the reverse of this. Curve 45a,
The phases of the curves 46a, 46b, ... Are delayed by 120 degrees with respect to 45b, ..., And the phases of the curves 47a, 47b ,.
The block circuit 18 is a circuit commonly used in a control circuit of a three-phase Y-type semiconductor motor, and a rectangular wave electric signal having a width of 120 degrees is obtained from the terminals 18a, 18b, 18c by inputting the position detection signal described above. It is a logic circuit. Terminal 1
The outputs of 8a, 18b and 18c are shown in FIG. 11 as curves 48a, 48b, ... 49a, 49b, ..., Curves 50a, 50b ,. Terminal 18a,
The output signals of 18b and 18c are 1 in sequence with a width of 120 degrees.
20 degrees behind.

【0012】電機子コイルの通電手段を図8につき次に
説明する。電機子コイル39a,39b,39cの両端
には、それぞれトランジスタ20a,20b及び20
c,20d及び20e,20fが挿入されている。トラ
ンジスタ20a,20b,20c,…は、スイッチング
素子となるもので、同じ効果のある他の半導体素子でも
よい。直流電源正負端子2a,2bより供電が行なわれ
ている。アンド回路41aの下側の入力がハイレベルの
ときに、端子42a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20a,20bが導通して、電機
子コイル39aが通電される。同様に端子42b,42
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20c,20d及びトランジスタ20e,20fが
導通して、電機子コイル39b,39cが通電される。
端子40は励磁電流を指定する為の基準電圧である。端
子40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。電源スイッチ(図示せず)を投入す
ると、オペアンプ40bの−端子の入力は+端子のそれ
より低いので、オペアンプ40bの出力はハイレベルと
なり、トランジスタ20a,20bが導通して、電圧が
電機子コイル39aの通電制御回路に印加される。抵抗
22aは、電機子コイル39aの励磁電流を検出する為
の抵抗である。記号30aは絶対値回路である。
The energizing means of the armature coil will be described below with reference to FIG. Transistors 20a, 20b and 20 are provided at both ends of the armature coils 39a, 39b and 39c, respectively.
c, 20d and 20e, 20f are inserted. The transistors 20a, 20b, 20c, ... Are switching elements and may be other semiconductor elements having the same effect. Power is supplied from the DC power source positive / negative terminals 2a and 2b. When an input signal on the lower side of the AND circuit 41a is at high level and a high-level electric signal is input from the terminal 42a, the transistors 20a and 20b become conductive and the armature coil 39a is energized. Similarly, the terminals 42b, 42
When a high-level electric signal is input from c, the transistors 20c and 20d and the transistors 20e and 20f become conductive, and the armature coils 39b and 39c are energized.
The terminal 40 is a reference voltage for designating the exciting current. The output torque can be changed by changing the voltage of the terminal 40. When a power switch (not shown) is turned on, the input of the negative terminal of the operational amplifier 40b is lower than that of the positive terminal, so the output of the operational amplifier 40b becomes high level, the transistors 20a and 20b become conductive, and the voltage is changed to the armature coil. 39a is applied to the energization control circuit. The resistor 22a is a resistor for detecting the exciting current of the armature coil 39a. Symbol 30a is an absolute value circuit.

【0013】端子42aの入力信号は、図11の位置検
知信号48a,48b…又端子42b,42cの入力信
号は、位置検知信号49a,49b,…及び50a,5
0b,…となっている。上述した位置検知信号曲線の1
つが図7のタイムチヤートの1段目に曲線48aとして
示されている。この曲線48aの巾だけ電機子コイル3
9aが通電される。矢印23aは通電角120度を示し
ている。通電の初期では、電機子コイルのインダクタン
スの為に立上がりがおくれ、通電が断たれると、蓄積さ
れた磁気エネルギが、図8のダイオード49a−1が除
去されていると、ダイオード21a,21bを介して電
源に還流放電されるので、点線K−1の右側の曲線25
の後半部のように降下する。正トルクの発生する区間
は、矢印23で示す180度の区間なので、反トルクの
発生があり、出力トルクと効率を減少する。高速回転と
なるとこの現象は著しく大きくなり使用に耐えられぬも
のとなる。反トルク発生の時間巾は、高速となっても変
化しないが、正トルク発生の区間23の時間巾は回転速
度に比例して小さくなるからである。他の位置検知信号
49a,50aによる電機子コイル39b,39cの通
電についても上述した事情は同様である。曲線25の立
上がりもおくれるので、出力トルクが減少する。即ち減
トルクが発生する。これは、磁極と突極により磁路が閉
じられているので大きいインダクタンスを有しているか
らである。リラクタンス型の電動機は大きい出力トルク
を発生する利点がある反面に回転速度を上昇せしめるこ
とができない欠点があるのは、上述した反トルクと減ト
ルクの発生の為である。かかる欠点を除去する為の周知
の手段は、突極が磁極に侵入する以前に進相して、電機
子コイルの通電を始めることである。
The input signal of the terminal 42a is the position detection signals 48a, 48b ... In FIG. 11, and the input signal of the terminals 42b, 42c is the position detection signals 49a, 49b ,.
0b, ... 1 of the position detection signal curve described above
One is shown as a curve 48a in the first stage of the time chart of FIG. The width of this curve 48a is the armature coil 3
9a is energized. The arrow 23a indicates a conduction angle of 120 degrees. In the initial stage of energization, the rise is delayed due to the inductance of the armature coil, and when the energization is cut off, the stored magnetic energy causes the diodes 21a and 21b to turn on when the diode 49a-1 of FIG. 8 is removed. Since it is refluxed to the power supply via the
Descends like the second half of. Since the section where the positive torque is generated is the section of 180 degrees indicated by the arrow 23, the counter torque is generated and the output torque and the efficiency are reduced. At high speeds, this phenomenon becomes extremely large and unusable. This is because the time width of anti-torque generation does not change even at high speeds, but the time width of the positive torque generation section 23 decreases in proportion to the rotation speed. The above-mentioned circumstances are the same for the energization of the armature coils 39b, 39c by the other position detection signals 49a, 50a. Since the rising of the curve 25 is delayed, the output torque is reduced. That is, a reduction torque is generated. This is because the magnetic path is closed by the magnetic poles and the salient poles, and thus has a large inductance. The reluctance type electric motor has the advantage of generating a large output torque, but has the drawback of not being able to increase the rotation speed because of the above-described generation of the counter torque and the reduced torque. A well-known means for eliminating such a drawback is to advance the phase of the salient pole before entering the magnetic pole and start energizing the armature coil.

【0014】進相通電をすると、磁極のインダクタンス
が著しく小さいので、急速に立上がるが、出力トルクの
発生する点即ち突極が磁極に侵入し始めると、インダク
タンスが急速に大きくなり、電流も急速に降下する。従
って出力トルクが減少する欠点がある。正逆転の運転を
する場合には、位置検知素子の数が2倍必要となる欠点
がある。本発明装置は、図8の逆流防止用のダイオード
49a−1,49b−1,49c−1とコンデンサ47
a,47b,47cを付設することにより、上述した欠
点を除去したことに特徴を有するものである。曲線48
aの末端で通電が断たれると、電機子コイル39aに蓄
積された磁気エネルギは、逆流防止用ダイオード49a
−1により、直流電源側に還流しないでダイオード21
b,21aを介して、コンデンサ47aを図示の極性に
充電して、これを高電圧とする。従って、磁気エネルギ
は急速に消滅して電流が急速に降下する。
When the phase-advancing current is applied, the inductance of the magnetic pole is remarkably small, so that it rapidly rises. Descend to. Therefore, there is a drawback that the output torque is reduced. In the case of the forward and reverse operation, there is a drawback that the number of position detecting elements is doubled. The device of the present invention is composed of diodes 49a-1, 49b-1, 49c-1 and a capacitor 47 for preventing backflow shown in FIG.
It is characterized in that the above-mentioned drawbacks are eliminated by attaching a, 47b, 47c. Curve 48
When the energization is cut off at the end of a, the magnetic energy stored in the armature coil 39a is transferred to the backflow prevention diode 49a.
-1 prevents the diode 21 from flowing back to the DC power supply side.
The capacitor 47a is charged to the polarity shown in FIG. Therefore, the magnetic energy disappears rapidly and the current drops rapidly.

【0015】図7のタイムチヤートの曲線26a,26
b,26cは、電機子コイル39aを流れる電流曲線で
その両側の点線26−1,26−2間が120度となっ
ている。通電電流は曲線26bのように急速に降下して
反トルクの発生が防止され、コンデンサ47aは高電圧
に充電して保持される。次に位置信号曲線48bによ
り、トランジスタ20a,20bが導通して再び電機子
コイル39aが通電されるが、このときの印加電圧は、
コンデンサ47aの充電電圧と電源電圧(端子2a,2
bの電圧)が加算されるので、電機子コイル39aの電
流の立上がりが急速となる。この現象により、曲線26
aのように急速に立上がる。以上の説明のように、減ト
ルクと反トルクの発生が除去され、又矩形波に近い通電
となるので、出力トルクが増大する。
The time chart curves 26a, 26 of FIG.
Reference numerals b and 26c are current curves flowing through the armature coil 39a, and the distance between the dotted lines 26-1 and 26-2 on both sides thereof is 120 degrees. The energizing current rapidly drops as shown by the curve 26b to prevent the generation of anti-torque, and the capacitor 47a is charged to a high voltage and held. Next, according to the position signal curve 48b, the transistors 20a and 20b are turned on and the armature coil 39a is turned on again. The applied voltage at this time is
Charging voltage and power supply voltage of the capacitor 47a (terminals 2a, 2
Since the voltage of b) is added, the rise of the current of the armature coil 39a becomes rapid. Due to this phenomenon, the curve 26
It rises rapidly like a. As described above, the generation of the reduced torque and the counter torque is eliminated, and the current is supplied in the shape of a rectangular wave, so that the output torque is increased.

【0016】次にチョッパ回路について説明する。電機
子コイル39aの電流が増大して、その検出の為の抵抗
22aの電圧降下が増大し、基準電圧端子40の電圧を
越えると、アンド回路41aの下側の入力がローレベル
となるので、トランジスタ20a,20bは不導通に転
化し、励磁電流が減少する。オペアンプ40bのヒステ
リシス特性により、所定値の減少により、オペアンプ4
0bの出力はハイレベルに復帰して、トランジスタ20
a,20bを導通して励磁電流が増大する。かかるサイ
クルを繰返して、励磁電流は設定値に保持される。図7
の点線26cで示す区間がチョッパ制御の行なわれてい
る区間である。点線26cの高さは基準電圧端子40の
電圧により規制される。図8の電機子コイル39bは、
端子42bより入力される位置検知信号曲線49a,4
9b,…により、その巾だけトランジスタ20c,20
dの導通により通電され、オペアンプ40c,抵抗22
b,絶対値回路30b,アンド回路41bによりチョッ
パ制御が行なわれる。ダイオード49b−1,コンデン
サ47bの作用効果も電機子コイル39aの場合と同様
である。電機子コイル39cについても上述した事情は
全く同様で、端子42cに図11の位置検知信号曲線5
0a,50b,…が入力されて電機子コイル39cの通
電制御が行なわれる。トランジスタ20e,20f,ア
ンド回路41c,オペアンプ40d,抵抗22c,絶対
値回路30c,ダイオード49c−1,コンデンサ47
cの作用効果も前述した場合と全く同様である。
Next, the chopper circuit will be described. When the current of the armature coil 39a increases and the voltage drop of the resistor 22a for detecting it increases and exceeds the voltage of the reference voltage terminal 40, the lower input of the AND circuit 41a becomes low level. The transistors 20a and 20b are turned off and the exciting current is reduced. Due to the hysteresis characteristic of the operational amplifier 40b, the operational amplifier
The output of 0b returns to the high level and the transistor 20
The exciting current is increased by connecting a and 20b. By repeating this cycle, the exciting current is maintained at the set value. Figure 7
The section indicated by the dotted line 26c is the section where the chopper control is performed. The height of the dotted line 26c is regulated by the voltage of the reference voltage terminal 40. The armature coil 39b shown in FIG.
Position detection signal curves 49a, 4 input from the terminal 42b
9b, ... allow transistors 20c, 20
It is energized by conduction of d, and the operational amplifier 40c and the resistor 22 are connected.
b, the absolute value circuit 30b, and the AND circuit 41b perform chopper control. The effects of the diode 49b-1 and the capacitor 47b are similar to those of the armature coil 39a. The above-mentioned circumstances are exactly the same for the armature coil 39c, and the position detection signal curve 5 of FIG.
0a, 50b, ... Are input to control the energization of the armature coil 39c. Transistors 20e, 20f, AND circuit 41c, operational amplifier 40d, resistor 22c, absolute value circuit 30c, diode 49c-1, capacitor 47.
The action and effect of c are exactly the same as those described above.

【0017】各電機子コイルの通電は、突極が磁極に侵
入する点若しくは少し前の点のいずれでもよい。回転速
度、効率、出力トルクを考慮して調整し、位置検知素子
となるコイル10a,10b,10cの固定電機子側に
固定する位置を変更する。以上の説明より理解されるよ
うに3相片波通電の電動機として効率良く、大きい出力
と高速回転を行なうことができるので本発明の1つの目
的が達成される。3相片波通電なので出力トルクにリプ
ルが発生する。この欠点を除去するには3相両波通電と
することがよい。次にその説明をする。
The energization of each armature coil may be performed either at the point where the salient pole enters the magnetic pole or at a point slightly before. Adjustment is performed in consideration of the rotation speed, efficiency, and output torque, and the positions of the coils 10a, 10b, and 10c serving as position detection elements fixed to the fixed armature side are changed. As can be understood from the above description, a large output and high-speed rotation can be efficiently performed as a three-phase single-wave electric motor, so that one object of the present invention is achieved. Ripple occurs in the output torque because it is a three-phase, single-wave power supply. In order to eliminate this drawback, it is preferable to use a three-phase dual-wave power supply. Next, the explanation will be given.

【0018】図9は、3相片波通電の場合のトルク曲線
で、よこ軸は回転子の回転角度たて軸は出力トルクを示
している。曲線27a,27b,27cは電機子電流が
それぞれ1アンペア、1.5アンペア、2アンペアの場
合を示している。回転子の径が22ミリメートル、固定
電機子の外径が50ミリメートル、その長さも同じく5
0ミリメートルの場合である。よこ軸は回転する角度で
示してある。リプルトルクは70%位となる。トルク曲
線の凹部は突極の端部がスロットに侵入した点となって
いる。曲線27cの左端即ち零度の点では出力トルクが
小さい。従って電源投入時に突極が上記した位置にある
と起動困難となる。図10につき後述するように大きい
出力トルクが得られる反面に上述した欠点がある。従っ
て3相全波通電若しくは他の手段により点線曲線33で
示す出力トルクが得られる装置を付加することにより、
上述した欠点が除去される。図9の点線33で示すトル
クを付加するには突極若しくはスロットの位相が60度
の奇数倍ずれた3相片波通電の電動機を回転軸を共通と
して付設することにより目的が達成される。
FIG. 9 is a torque curve in the case of three-phase single wave energization. The horizontal axis shows the rotation angle of the rotor and the vertical axis shows the output torque. Curves 27a, 27b and 27c show the cases where the armature current is 1 amp, 1.5 amp and 2 amp respectively. The diameter of the rotor is 22 mm, the outer diameter of the fixed armature is 50 mm, and the length is also 5
This is the case of 0 mm. The horizontal axis is shown as the angle of rotation. The ripple torque is about 70%. The concave portion of the torque curve is the point where the end of the salient pole enters the slot. The output torque is small at the left end of the curve 27c, that is, at the point of zero degree. Therefore, when the salient pole is in the above position when the power is turned on, it becomes difficult to start. Although a large output torque can be obtained as described later with reference to FIG. 10, it has the above-mentioned drawbacks. Therefore, by adding a device capable of obtaining the output torque indicated by the dotted curve 33 by three-phase full-wave energization or other means,
The drawbacks mentioned above are eliminated. In order to apply the torque indicated by the dotted line 33 in FIG. 9, the purpose is achieved by additionally attaching a three-phase single-wave electric motor having a salient pole or a slot whose phase is shifted by an odd multiple of 60 degrees with a common rotating shaft.

【0019】図10はトルク曲線のグラフである。よこ
軸は電機子電流、たて軸はトルクである。この電動機は
前述した構成のものである。曲線43の初期は2乗曲線
となり、その後は1乗曲線となる。一般の電動機の場合
には、点線43aの点で磁束が飽和して点線43a以下
の出力トルクとなる。本発明装置ではその後もリニヤに
トルクが増大するので、同型の他の電動機の7倍位の出
力トルクが得られる特徴がある。曲線43の始点は直線
でなく曲線となっているので、出力トルクを通電電流に
比例した制御をして使用する場合に不都合がある。これ
を除去する手段を次に説明する。
FIG. 10 is a graph of a torque curve. The horizontal axis is the armature current and the vertical axis is the torque. This electric motor has the structure described above. The curve 43 initially has a square curve, and thereafter has a square curve. In the case of a general electric motor, the magnetic flux is saturated at the point of the dotted line 43a and the output torque becomes equal to or less than the dotted line 43a. Since the torque of the device of the present invention increases linearly thereafter, there is a feature that an output torque about seven times that of other electric motors of the same type can be obtained. Since the starting point of the curve 43 is not a straight line but a curve, it is inconvenient when the output torque is controlled and used in proportion to the energized current. The means for removing this will be described below.

【0020】図5は、図2の磁極16aと突極1aとの
間で発生するトルクを説明するものである。図5におい
て、磁極16aはN極,突極1aはS極に磁化され、そ
れぞれの対向面6a,6b間には矢印で示す磁力線25
a,25b,25cが存在するので、突極1aは矢印2
9の方向に吸引されて回転する。主磁束25b(磁極と
突極との対向面間にある磁束)の方向は、空隙長が大き
いと時計方向に傾くのでトルクを発生し、このトルクが
図10の点線43aの下部で次乗曲線となる。上部のト
ルクは洩れ磁束25a,25bによるトルクとなり直線
状となる。端面6a,6b間の空隙を1/10ミリメー
トル以下とすると、主磁束25bは端面に垂直となりト
ルクに寄与しなくなる。空隙を1/10ミリメートル以
下とすると、洩れ磁束25a,25cによるトルクのみ
となり、図10の曲線43bとなり、磁気回路の磁気抵
抗も小さくなるので、出力トルクが増大する特徴があ
る。即ち曲線43bに示す直線状のトルク曲線となる作
用効果がある。
FIG. 5 illustrates the torque generated between the magnetic pole 16a and the salient pole 1a of FIG. In FIG. 5, the magnetic pole 16a is magnetized to be an N pole and the salient pole 1a is magnetized to be an S pole, and magnetic lines of force 25 indicated by arrows are provided between the opposing surfaces 6a and 6b.
Since there are a, 25b and 25c, the salient pole 1a has an arrow 2
It is sucked and rotated in the direction of 9. The direction of the main magnetic flux 25b (the magnetic flux between the facing surfaces of the magnetic poles and the salient poles) is tilted clockwise when the air gap length is large, so that torque is generated, and this torque is a lower power curve below the dotted line 43a in FIG. Becomes The torque on the upper portion becomes a torque due to the leakage magnetic fluxes 25a and 25b and becomes linear. When the gap between the end faces 6a and 6b is set to 1/10 mm or less, the main magnetic flux 25b becomes perpendicular to the end faces and does not contribute to torque. When the air gap is set to 1/10 mm or less, only the torque due to the leakage magnetic fluxes 25a and 25c results in the curve 43b in FIG. 10, and the magnetic resistance of the magnetic circuit also decreases, so that the output torque is increased. That is, there is an effect that the linear torque curve shown by the curve 43b is obtained.

【0021】[0021]

【発明の効果】第1の効果 同形の誘導電動機と比較し
て出力トルクが10倍位となり、必要により毎分2万回
転位までの回転速度が得られる。図1に示す周知のリラ
クタンス型の電動機と比較して振動が減少し回転が円滑
となる。第2の効果 出力トルクと通電電流との関係が
直線的に比例する特性となる。
EFFECT OF THE INVENTION First Effect The output torque is about 10 times as high as that of the induction motor of the same shape, and a rotation speed of up to about 20,000 revolutions per minute can be obtained if necessary. As compared with the well-known reluctance type electric motor shown in FIG. 1, vibration is reduced and rotation is smooth. Second effect The characteristic is that the relationship between the output torque and the energized current is linearly proportional.

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

【図1】従来のリラクタンス型電動機の固定電機子と回
転子の断面図
FIG. 1 is a sectional view of a fixed armature and a rotor of a conventional reluctance motor.

【図2】本発明による3相リラクタンス型電動機の固定
電機子と回転子の断面図
FIG. 2 is a sectional view of a fixed armature and a rotor of a three-phase reluctance motor according to the present invention.

【図3】本発明による3相リラクタンス型電動機の他の
実施例の回転子、固定電機子の断面図
FIG. 3 is a sectional view of a rotor and a stationary armature of another embodiment of a three-phase reluctance motor according to the present invention.

【図4】本発明による3相リラクタンス型電動機の他の
実施例の回転子、固定電機子、電機子コイルの展開図
FIG. 4 is a development view of a rotor, a stationary armature, and an armature coil of another embodiment of a three-phase reluctance type electric motor according to the present invention.

【図5】回転トルク発生の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of rotation torque generation.

【図6】3相リラクタンス型電動機の位置検知信号を得
る電気回路図
FIG. 6 is an electric circuit diagram for obtaining a position detection signal of a three-phase reluctance motor.

【図7】位置検知信号と対応するトルクのグラフFIG. 7 is a graph of torque corresponding to a position detection signal.

【図8】3相リラクタンス型電動機の通電制御回路図FIG. 8: Energization control circuit diagram of three-phase reluctance type motor

【図9】3相リラクタンス型電動機の回転角と出力トル
クのグラフ
FIG. 9 is a graph of a rotation angle and an output torque of a three-phase reluctance electric motor.

【図10】電流と出力トルクのグラフFIG. 10 is a graph of current and output torque

【図11】3相リラクタンス型電動機の位置検知信号曲
線のタイムチヤート
FIG. 11: Time chart of position detection signal curve of three-phase reluctance type electric motor

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1a,1b,… 回転子と突極 5 回転軸 9 外筺 16 固定電機子 16a,16b,… 磁極 17a−1,17a−2,…,9a,9b,…,39
a,39b,… 電機子コイル 17a,17b,… スロット 10a,10b,10c 位置検知コイル 10 発振器 18,14a,14b ブロック回路 30a,30b,30c,30d 絶対値回路 40 基準電圧端子 27a,27b,27c,33,43,43b トルク
曲線
1, 1a, 1b, ... Rotor and salient pole 5 Rotating shaft 9 Outer casing 16 Fixed armature 16a, 16b, ... Magnetic pole 17a-1, 17a-2, ..., 9a, 9b, ..., 39
a, 39b, ... Armature coil 17a, 17b, ... Slot 10a, 10b, 10c Position detection coil 10 Oscillator 18, 14a, 14b Block circuit 30a, 30b, 30c, 30d Absolute value circuit 40 Reference voltage terminal 27a, 27b, 27c , 33, 43, 43b Torque curve

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】3相のリラクタンス型電動機において、磁
性体回転子の外周面に等しい巾と等しい離間角で配設さ
れたn個(nは2以上の正整数)の突極と、円筒状の固
定電機子の内周部に等しい離間角で配設された3n個の
スロットと、隣接する2個のスロットのそれぞれに装着
された3n個の第1,第2,第3の相の電機子コイル
と、1/10ミリメートル以内の空隙を介して前記した
突極と固定電機子内周面とを対向して支持する装置と、
前記した突極の回転位置を検出して、電気角で120度
の巾で互いに240度離間した第1の相の位置検知信号
ならびにこれ等より位相が電気角で120度おくれた第
2の相の位置検知信号ならびにこれ等より位相が電気角
で120度おくれた第3の相の位置検知信号が得られる
位置検知装置と、第1,第2,第3の相の電機子コイル
のそれぞれに直列接続された半導体スイッチング素子
と、電機子コイルのそれぞれと半導体スイッチング素子
の直列接続体に供電する直流電源と、第1,第2,第3
の相の位置検知信号を介してそれぞれ第1,第2,第3
の相の電機子コイルに直列接続した半導体スイッチング
素子を位置検知信号の巾だけ導通して電機子コイルを通
電する通電制御回路と、半導体スイッチング素子が位置
検知信号の末端で不導通に転化したときに、該半導体ス
イッチング素子と電機子コイルとの接続点より、ダイオ
ードを介して電機子コイルにより蓄積された磁気エネル
ギを小容量のコンデンサに流入充電して保持することに
より電機子コイルの通電電流の降下を急速とする電気回
路と、設定された角度だけ磁性体回転子が回転して次に
通電される電機子コイルが位置検知信号によりその巾だ
け通電されるときに、その通電の開始されると同時に前
記した小容量のコンデンサに蓄積された静電エネルギ
を、該電機子コイルに流入せしめて、通電電流の立上が
りを急速とする電気回路とより構成されたことを特徴と
する3相リラクタンス型電動機。
1. A three-phase reluctance type electric motor, comprising n (n is a positive integer of 2 or more) salient poles arranged at an outer peripheral surface of a magnetic rotor with a width and an equal separation angle, and a cylindrical shape. 3n slots arranged at equal intervals on the inner periphery of the stationary armature of the above, and 3n 1st, 2nd, 3rd phase electric machines installed in each of two adjacent slots An auxiliary coil, and a device that supports the salient poles and the inner peripheral surface of the fixed armature in opposition to each other through a gap of 1/10 mm or less,
The rotational position of the salient pole is detected to detect the position detection signal of the first phase separated from each other by an electrical angle of 120 degrees and 240 degrees from each other, and the second phase in which the phase is delayed by 120 electrical degrees. To the position detection device that obtains the position detection signal of the third phase and the position detection signal of the third phase, which is 120 degrees in electrical angle behind them, and the armature coils of the first, second, and third phases. First and second and third semiconductor switching elements connected in series, a DC power source for supplying each of the armature coils and the series connection element of the semiconductor switching elements,
1st, 2nd, 3rd via the position detection signals of
An energization control circuit that conducts the semiconductor switching element connected in series to the armature coil of phase No. 3 for the width of the position detection signal to energize the armature coil, and when the semiconductor switching element is turned off at the end of the position detection signal. At the connection point between the semiconductor switching element and the armature coil, the magnetic energy accumulated by the armature coil is charged into and held by the small-capacity capacitor via the diode, and the energization current of the armature coil is reduced. When the magnetic circuit rotates rapidly by a set angle and the armature coil, which is energized next time, is energized by the width by the position detection signal, the energization is started. At the same time, the electrostatic energy accumulated in the above-mentioned small-capacity capacitor is made to flow into the armature coil to make the rise of the energization current rapid. 3-phase reluctance type motor characterized in that it is more configuration and road.
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