JPH0837791A - リラクタンス型３相電動機の制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電流に対するトルク特性が直線的で、高速回
転でしかも大きな出力トリルのリラクタンス型３相電動
機の制御回路を得ることが目的である。 【構成】 ｎ個（ｎは２以上の正整数）の等しい巾と等
しい離間角で配設された突極を有する回転子と、その外
周に３相の電機子コイルの装着された磁極が対向して設
けられた固定電機子と、突極と磁極の空隙長が１／１０
ミリメートル以下に構成されたリラクタンス型の３相電
動機の電機子コイルの通電の立上りと降下をダイオード
とコンデンサにより急速とした制御回路。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】短時間だけ大きい出力が得られ、
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、クレーン等に利用でき
る。

【従来の技術】リラクタンス型の電動機は、出力トルク
と電機子電流が比例して増大し、マグネット電動機のよ
うに出力トルクが飽和することがない。従がって大きい
出力トルクが得られるが、振動の発生と回転速度がおそ
い等の欠点の為に実用化された例はない。

【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となる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 出力ト
ルクが電機子電流に比例して増大して飽和特性がないの
で大きい出力トルクが得られるが、電機子コイルが焼損
するのでトルクに限界がある問題点がある。

【０００３】

【課題を解決するための手段】電動車の駆動源として使
用される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所定の離間角で配設された複数個
の突極と、固定電機子の内周部に等しい離間角で配設さ
れた３ｎ個（ｎは２以上の正整数）の磁極と、各磁極に
装着された第１，第２，第３の相の電機子コイルと、僅
かな空隙を介して前記した突極と固定電機子磁極面とを
対向して磁性体回転子を回動自在に支持する装置と、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
直列に接続され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直流電源により通電せしめる通電制
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、所定の電流値に電機子電流を制御して保持
するチョッパ回路を含む制御装置と、手動若しくは足の
動作により該制御装置を駆動して電機子コイルか焼損す
る大電流を通電し、焼損する直前において該大電流の通
電を転換して焼損のない通電とする手段とより構成され
たものである。

【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。

【０００５】第３の作用 電機子電流を増大して大きい
出力トルクが得られる装置に付加して、電機子コイルの
焼損を防止する為の手段即ち焼損する直前において自動
的に電機子電流を正常な値に復帰せしめる制御回路が付
加されている。従って始動時の加速を良好とし、又電動
車の車輪が凹部に落ちた場合等に脱出することができる
作用がある。

【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１において、珪素鋼板を積層した円
筒状の固定電機子１６の内側には磁極１６ａ，１６ｂ，
…１６ｆが突出され、それぞれの磁極には電機子コイル
１７ａ−１，１７ａ−２，…，１７ｆ−１が捲着されて
いる。外筺（図示せず）に軸受により回動自在に支持さ
れた回転軸５には珪素鋼板積層体により作られた回転子
１が固定され、回転子１の外周には電気角で１８０度の
巾の突極１ａ，１ｂ，…が等しいピッチで配設される。
突極と磁極間の対向面の空隙は１／１０ミリメートル位
となっている。回転軸１は軸受（図示せず）により回動
自在に支持される。角度表示はすべて電気角で表示す
る。突極１ａが磁極１６ａに３０度侵入した点で電機子
コイル１７ａ−１，１７ｄ−１の通電が開始されるの
で、回転子１は時計方向に磁気吸引力により回転し、１
２０度回転すると通電が断たれる。次に電機子コイル１
７ｂ−１，１７ｅ−１が通電されるので突極１ｂ（この
ときに突極１ｂは磁極１６ｂに３０度侵入している。）
は磁極１６ｂに吸引されて回転子１は時計方向に回転さ
れる。電機子コイル１７ａ−１と１７ｄ−１及び電機子
コイル１７ｂ−１と１７ｅ−１はそれぞれ同時に通電さ
れるので、突極１ｅ，１ｆにも同じトルクが発生する。

【０００７】上述した説明より理解されるように、電機
子コイル１７ａ−１，１７ｄ−１（第１の相の電機子コ
イル）→電機子コイル１７ｂ−１，１７ｅ−１（第２の
相の電機子コイル）→電機子コイル１７ｃ−１，１７ｆ
−１（第３の相の電機子コイル）→と順次に１２０度の
巾の通電を行なうことにより、回転子１は時計方向に回
転するリラクタンス型の３相片波通電の電動機となる。
通電回路の詳細を次に説明する。図６は図１の回転子１
の回転位置を検出して位置検出信号を得る為の手段を示
す。図６において、マグネット回転子３は図１の回転子
１と同軸で同期回転するように構成され、図示のように
１２０度の巾のＮ，Ｓ磁極３ａ，３ｂと１２０度の巾の
無磁極部３ｃが設けられ、同じ構成のＮ，Ｓ磁極と無磁
極部（Ｏ磁極と呼称する）がサイクリックに配設されて
いる。点線１５ａより右方（記号１５で示す）は省略し
て図示していないがＮ，Ｓ，Ｏ磁極がサイクリックに８
組並置されている。

【０００８】ホール素子１０はマグネット回転子３の磁
極３ａ，３ｂ，…に対向し、矢印Ａ方向に回転すること
により、ホール素子１０の左右の出力によりフリップフ
ロップ回路１０ａを作動する。ホール素子１０の右側の
出力がＮ磁極に対向したときに得られると、ダイオード
の出力とフリップフロップ回路１０ａの上側の出力によ
り、アンド回路１１ａを介して端子１８ａより１２０度
の巾の位置検知信号が得られる。ホール素子１０がＳ磁
極３ｂに対向すると、ホール素子１０の左側の出力とフ
リップフロップ回路１０ａの下側の出力により、アンド
回路１１ｂを介して端子１８ｂより１２０度の巾の位置
検知信号が得られる。ホール素子１０がＯ磁極３ｃに対
向すると、ホール素子１０の出力は零となり、反転回路
１３ａ，１３ｂとアンド回路１１ｃを介して端子１８ｃ
より１２０度の巾の位置検知信号が得られる。端子１８
ａ，１８ｂ，１８ｃの出力信号はそれぞれ第１，第２，
第３の相の位置検知信号となるもので、これ等の信号に
より、図１の第１，第２，第３の相の電機子コイルの通
電が行なわれる。

【０００９】次に図８により通電制御の詳細を説明す
る。図８において、端子４２ａ，４２ｂ，４２ｃより上
述した第１，第２，第３の相の位置検知信号がそれぞれ
入力される。図１の電機子コイル１７ａ−１，１７ｄ−
１及び１７ｂ−１，１７ｅ−１及び１７ｃ−１，１７ｆ
−１の直列若しくは並列接続体をそれぞれ電機子コイル
３９ａ，３９ｂ，３９ｃと呼称して図８に示されてい
る。図８において、電機子コイル３９ａ，３９ｂ，３９
ｃの両端には、それぞれトランジスタ２０ａ，２０ｂ及
び２０ｃ，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４２
ｂ，４２ｃ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。ダイオード１９ａ，１９ｂの出力電圧は電機子
電流を指定する為の基準電圧となっている。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４０
ｂの出力はハイレベルとなり、トランジスタ２０ａ，２
０ｂ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。

【００１０】端子４２ａの入力信号は位置検知信号で、
図６について前述した第１の相の位置検知信号である。
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３９ａ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１８
０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。他の第１，第２の相の位置検知信号による
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。

【００１１】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。

【００１２】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。次に位置信号曲線により、トラ
ンジスタ２０ａ，２０ｂが導通して再び電機子コイル３
９ａ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，２ｂ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２６ａ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。

【００１３】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、基準電圧端子即ちダイオー
ド１９ａ，１９ｂの出力電圧を越えると、アンド回路４
１ａ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、電機子電流が減少
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４０ｂの出力はハイレベ
ルに復帰して、トランジスタ２０ａ，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、電機
子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
る第２の相の位置検知信号により、その巾だけのトラン
ジスタ２０ｃ，２０ｄの導通により通電され、オペアン
プ４０ｃ，抵抗２２ｂ，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４
９ｂ−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に第３の相
の位置検知信号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４７ｃ
の作用効果も前述した場合と全く同様である。

【００１４】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
となるホール素子１０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。次に本発明装置の他の実施例につき説明する。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１６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，１
７ｂ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。スロット１７ｂ，
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。

【００１５】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。

【００１６】図４において、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３６
０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。この手段によると、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。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。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，１７ｂ，…，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，１
ｂ，…，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４ａ，４ｂ，
４ｃ，４ｄ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。

【００１７】図１０は、本発明装置の３相片波通電の場
合のトルク曲線である。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。

【００１８】図５は、図１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。従って洩れ磁束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。

【００１９】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につき前述したように大きい
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。

【００２０】本発明装置は、図１０につき前述したよう
に出力トルクに飽和点がなく、電機子電流に比例して出
力トルクが増大する。従って電動車の駆動源として最も
適している。次にその詳細を説明する。電気自動車に適
用した場合に、ガソリンエンジンと同様にアクセルペタ
ルを踏み込むことにより、電機子電流を増大できるの
で、発進時に大きい加速度が得られ、又車輪が凹部に入
ったときに脱出することができる。又段差がある路面を
乗り越えることができる。次にその手段を図８につき説
明する。図８において、＋端子４０、−端子４０ａは電
機子電流制御の為の直流電源である。摺動抵抗４０ｂの
摺動刷子（矢印で示す）はアクセルペタルを踏み込むと
対応して矢印１４ａの方向に移動し、踏み込みを中止す
ると矢印１４ａと反対方向にスプリングバックするよう
に構成されている。

【００２１】点線で示す記号１３は、時定数回路を含ん
だ装置で、アクセルを踏み込んだ終点の位置で電気スイ
ッチが閉じて、オペアンプ４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの＋
端が電源電圧＋端子４０と同等の値となる。従って最大
値の電機子電流が得られて大きい加速が行なわれる。こ
の電流値は１０秒位で電機子コイルが焼損する値となっ
ているので、前述した時定数回路１３により通電を停止
して焼損を防止する手段が採用されている。アクセルを
少し戻すと摺動抵抗４０ｂにより電機子コイルが焼損し
ない範囲の電機子電流となり、アクセルの踏み込み若し
くは戻す角度に対応した出力トルクを得ることができ
る。電機子コイル内部にサーミスタ（温度検出装置）１
５を装着し、電機子コイルの温度が上昇して焼損する温
度となったときに、サーミスタを介する出力により電気
スイッチを開いて、ダイオード１９ｂを介する出力を消
滅せしめても同じ目的が達成できる。上述した加速特性
は、他の電動機では得られないが、本発明装置により得
られるので電動車の駆動源として有効な手段を得ること
ができる。

【００２２】

【発明の効果】第１の効果 同型の誘導機と比較して出
力トルクを大きくすることができ、又短時間であれば１
０倍以上の出力トルクが得られる。第２の効果 回転数
を１万回転以上とすることができるので、歯車減速装置
により大きい出力トルクを得ることができる。第３の効
果 短時間であれば電機子電流に比例した大きい出力ト
ルクが得られるので、電動車の駆動源として有効な手段
を供与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるリラクタンス型３相電動機の平面
図

【図２】本発明によるリラクタンス型３相電動機の他の
実施例の平面図

【図３】本発明によるリラクタンス型３相電動機の更に
他の実施例の平面図

【図４】本発明によるリラクタンス型３相電動機の他の
実施例の回転子、固定電機子、電機子コイルの展開図

【図５】回転トルク発生の説明図

【図６】リラクタンス型３相電動機の位置検知信号を得
る電気回路図

【図７】位置検知信号と対応する電機子電流のグラフ

【図８】リラクタンス型３相電動機の通電制御回路図

【図９】リラクタンス型３相電動機の回転角と出力トル
クのグラフ

【図１０】電流と出力トルクのグラフ

【符号の説明】

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 １０ ホール素子 ３ マグネット回転子 １３ 電気スイッチを含む制御回路 ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ 絶対値回路 ４０，４０ａ 基準電圧端子 ２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，３３，４３，４３ｂ トルク
曲線 １５ サーミスタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電動車の駆動源として使用されるリラクタ
   ンス型電動機において、磁性体回転子の外周面に等しい
   巾と所定の離間角で配設された複数個の突極と、固定電
   機子の内周部に等しい離間角で配設された３ｎ個（ｎは
   ２以上の正整数）の磁極と、各磁極に装着された第１，
   第２，第３の相の電機子コイルと、僅かな空隙を介して
   前記した突極と固定電機子磁極面とを対向して磁性体回
   転子を回動自在に支持する装置と、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に接続された
   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
   て直流電源により通電せしめる通電制御回路と、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、所定
   の電流値に電機子電流を制御して保持するチョッパ回路
   を含む制御装置と、手動若しくは足の動作により該制御
   装置を駆動して電機子コイルか焼損する大電流を通電
   し、焼損する直前において該大電流の通電を転換して焼
   損のない通電とする手段とより構成されたことを特徴と
   するリラクタンス型３相電動機の制御回路。