JPH084378B2 - 磁束集中形磁石を有する同期電動機 - Google Patents
磁束集中形磁石を有する同期電動機Info
- Publication number
- JPH084378B2 JPH084378B2 JP2003285A JP328590A JPH084378B2 JP H084378 B2 JPH084378 B2 JP H084378B2 JP 2003285 A JP2003285 A JP 2003285A JP 328590 A JP328590 A JP 328590A JP H084378 B2 JPH084378 B2 JP H084378B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic flux
- synchronous motor
- magnet
- rotor
- electric 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 - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2706—Inner rotors
- H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
- H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
- H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
- H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
- H02K1/2773—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect consisting of tangentially magnetized radial magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、広い速度範囲内で一定出力で運転するよう
に構成された同期電動機に係わる。
に構成された同期電動機に係わる。
本発明は前記電動機の制御装置にも係わる。
磁石同期電動機の一定出力での運転は、Proceedings
of the IEEE,vol.70,no.2,1982年２月,New−York,US,P
P.116−135;B.K.Bose “Adjusta−ble Speed AC Drives
a Technology Status Review"に記述されている。
of the IEEE,vol.70,no.2,1982年２月,New−York,US,P
P.116−135;B.K.Bose “Adjusta−ble Speed AC Drives
a Technology Status Review"に記述されている。
同期電動機では、一定出力で広い動作範囲を得ようと
すれば、進相（avancede phase）を大きくしなければな
らない。
すれば、進相（avancede phase）を大きくしなければな
らない。
従来の磁石を有する同期電動機で大きな進相（90゜ま
て）を使用すると、電動機の無負荷運転の場合に、電流
レベルが当該製品の熱限界値を越え得るほど過大にな
る。このような過大な電流は、固定子の磁石を消磁して
機械の性能及び信頼性を消失させる危険が高い。
て）を使用すると、電動機の無負荷運転の場合に、電流
レベルが当該製品の熱限界値を越え得るほど過大にな
る。このような過大な電流は、固定子の磁石を消磁して
機械の性能及び信頼性を消失させる危険が高い。
この方法はまた、得られる機械的出力に比べて設備容
量（puissance install e）が著しく大きい給電変更回
路（variateur lectronique d′alimentation）を使用
しなければならないため、経済面でのバランスも悪い。
量（puissance install e）が著しく大きい給電変更回
路（variateur lectronique d′alimentation）を使用
しなければならないため、経済面でのバランスも悪い。
本発明の目的の１つは、広範囲の速度、例えば所与の
基本速度N0からその４倍までの範囲の速度で、一定出力
で運転できる同期電動機を提供することにある。
基本速度N0からその４倍までの範囲の速度で、一定出力
で運転できる同期電動機を提供することにある。
本発明の別の目的は、前記電動機に接続されて下記の
結果をもたらすような制御装置を提供することにある。
結果をもたらすような制御装置を提供することにある。
１）発生し得る総ての状況で電流が制御され、電動機に
よって許容される限界値を越えないようにする。
よって許容される限界値を越えないようにする。
２）回転子の磁石の磁化状態が保持されるようにする、
即ち消磁の危険を回避せしめる。
即ち消磁の危険を回避せしめる。
３）最大速度で運転している時の電動機の鉄損の値を最
小限に抑える。
小限に抑える。
４）給電変更回路の設備容量とシャフト部分で得られる
機械的出力との間の比を最適化する。
機械的出力との間の比を最適化する。
本発明は、これらの目的を達成すべく、磁束集中形磁
石を有する同期電動機であって、複数の巻線を有する固
定子と、前記固定子内に配置された回転子とを具備して
なり、前記回転子は、回転子内の前記同期電動機のシャ
フトの周りに接続部材を介して放射状に配置された磁石
の複数と、該複数の磁石を収容する回転子プレートとか
らなり、各磁石は、前記シャフトの軸に直角であり、且
つシャフトの軸線を含み該磁石を通る径方向面に実質的
に直交する磁化方向を有し、各磁石は、前記固定子と前
記回転子との間のエアー・ギャップの近傍で前記固定子
の前記巻線に向けられる第１の磁束と、前記シャフトの
近傍で折り返される第２の磁束とを有し、前記接続部材
は、前記第２の磁束によるリラクタンスが、前記第１の
磁束によるリラクタンスの10から20倍となるように構成
されていることを特徴とする同期電動機を提供する。
石を有する同期電動機であって、複数の巻線を有する固
定子と、前記固定子内に配置された回転子とを具備して
なり、前記回転子は、回転子内の前記同期電動機のシャ
フトの周りに接続部材を介して放射状に配置された磁石
の複数と、該複数の磁石を収容する回転子プレートとか
らなり、各磁石は、前記シャフトの軸に直角であり、且
つシャフトの軸線を含み該磁石を通る径方向面に実質的
に直交する磁化方向を有し、各磁石は、前記固定子と前
記回転子との間のエアー・ギャップの近傍で前記固定子
の前記巻線に向けられる第１の磁束と、前記シャフトの
近傍で折り返される第２の磁束とを有し、前記接続部材
は、前記第２の磁束によるリラクタンスが、前記第１の
磁束によるリラクタンスの10から20倍となるように構成
されていることを特徴とする同期電動機を提供する。
本発明は、前記した同期電動機を定出力にて作動させ
るための制御装置であって、前記回転子の位置を検出す
るためのセンサと、前記同期電動機に接続され、該同期
電動機に電流を供給するとともに、印加される制御信号
に応じて電流を変化させる出力変更回路と、前記出力変
更回路に接続され、前記電動機の所望の速度を特定する
受信情報、電動機の現在の速度と所望の速度との間の差
を表す受信情報、前記センサから供給される前記電動機
の前記回転子の位置に関する情報、及び前記電動機が前
記電流と前記固定子の巻線の端子間の電位差との間の位
相差をゼロとすることを可能とするための格納された情
報に従って、前記制御信号を前記出力変更回路に送出す
るマイクロ・プロセッサとを具備してなり、これによ
り、前記同期電動機と前記出力変更回路を一定の出力に
て運転するために、前記出力変更回路に要求される設備
容量を抑えるようになっている制御装置も提供する。
るための制御装置であって、前記回転子の位置を検出す
るためのセンサと、前記同期電動機に接続され、該同期
電動機に電流を供給するとともに、印加される制御信号
に応じて電流を変化させる出力変更回路と、前記出力変
更回路に接続され、前記電動機の所望の速度を特定する
受信情報、電動機の現在の速度と所望の速度との間の差
を表す受信情報、前記センサから供給される前記電動機
の前記回転子の位置に関する情報、及び前記電動機が前
記電流と前記固定子の巻線の端子間の電位差との間の位
相差をゼロとすることを可能とするための格納された情
報に従って、前記制御信号を前記出力変更回路に送出す
るマイクロ・プロセッサとを具備してなり、これによ
り、前記同期電動機と前記出力変更回路を一定の出力に
て運転するために、前記出力変更回路に要求される設備
容量を抑えるようになっている制御装置も提供する。
センサは、レゾルバ、回転変圧器付きレゾルバ、磁気
抵抗センサ及び光センサの中から選択すると有利であ
る。
抵抗センサ及び光センサの中から選択すると有利であ
る。
以下、添付に基づき非限定的実施例を挙げて本発明を
より詳細に説明する。
より詳細に説明する。
例えば90゜という大きな進相を使用しなければならな
い磁石同期電動機では、ベクトル図が第１図のようにな
る。符号Ｅは電動機の起電力を表し、Ｕは電動機の巻線
端子間における電位差を表し、Ｌ及びＲは夫々電動機の
インダクタンス及び抵抗を表す。
い磁石同期電動機では、ベクトル図が第１図のようにな
る。符号Ｅは電動機の起電力を表し、Ｕは電動機の巻線
端子間における電位差を表し、Ｌ及びＲは夫々電動機の
インダクタンス及び抵抗を表す。
起電力Ｅは電動機に固有の特性の１つである。
電位差Ｕは変更回路によって生じ、その値は必要に応
じて変えることができる。
じて変えることができる。
インダクタンスＬは電動機に固有の特性の１つであ
る。
る。
電流Ｉは合成値である。
４以上の機能範囲を得るためには、ベクトルＵの大き
さがベクトルＥの大きさの1/4に達し得るようにしなけ
ればならない。即ち、ベクトルＬωＩの振幅が（大きく
なることはないベクトルRIの値を無視して）ベクトルＥ
の大きさの約3/4に達し得る必要がある。
さがベクトルＥの大きさの1/4に達し得るようにしなけ
ればならない。即ち、ベクトルＬωＩの振幅が（大きく
なることはないベクトルRIの値を無視して）ベクトルＥ
の大きさの約3/4に達し得る必要がある。
これは、これらの条件が満たされた場合に、所与の速
度での電流Ｉの値が電動機によって許容される限界値範
囲内に維持されることを意味する。
度での電流Ｉの値が電動機によって許容される限界値範
囲内に維持されることを意味する。
従って、電動機に外部自己インダクタンスを直列接続
しなくても内部自己インダクタンスがこれらの条件を満
足するような電動機構造が得られることになる。
しなくても内部自己インダクタンスがこれらの条件を満
足するような電動機構造が得られることになる。
電動機に外部自己インダクタンスを付与することによ
って自己インダクタンスの値を最小にするようになって
いるとしたら、電流は確かに所望の値まで低下させられ
るが、この方法では下記のような２つの大きな欠点を生
じる。
って自己インダクタンスの値を最小にするようになって
いるとしたら、電流は確かに所望の値まで低下させられ
るが、この方法では下記のような２つの大きな欠点を生
じる。
ａ）電動機の巻線の端子電圧が基準値に比べて高くなり
すぎる。
すぎる。
ｂ）高速運転時に大きな鉄損が生じる。
ベクトルＬωＩはベクトルＥの3/4以上の値をとらな
ければならないのであるから、ベクトルＵはベクトルＥ
との比較において必然的に小さくなる。このベクトルＵ
は固定子のコイル内で電流Ｉと磁石の磁束との作用の結
果生じた磁束に相当し、ベクトルＥは固定子内で回転子
の磁石だけによって生じた（固定子のコイルが通電され
ていない場合の）磁束に相当する。このように、電流の
作用によって固定子で生じる磁束が減少すると、回転子
の磁石が減衰して消磁闘値に近づいてしまう。
ければならないのであるから、ベクトルＵはベクトルＥ
との比較において必然的に小さくなる。このベクトルＵ
は固定子のコイル内で電流Ｉと磁石の磁束との作用の結
果生じた磁束に相当し、ベクトルＥは固定子内で回転子
の磁石だけによって生じた（固定子のコイルが通電され
ていない場合の）磁束に相当する。このように、電流の
作用によって固定子で生じる磁束が減少すると、回転子
の磁石が減衰して消磁闘値に近づいてしまう。
このような状態では、磁石の磁束を伝達する第２回路
が存在しないと、磁石が消磁限界で機能することにな
り、従って電動機の性能及び信頼性は不安となる。
が存在しないと、磁石が消磁限界で機能することにな
り、従って電動機の性能及び信頼性は不安となる。
前述のごとく動作する本発明の磁石同期電動機は固定
子と回転子とを含み、前記回転子が、進相及び電流Ｉが
大きな値に達するとベクトルＬωＩの存在によって磁石
の磁束の大部分が回転子の中央部分に流れ、その結果消
磁の危険が回避されるように構成されている。本発明の
電動機の一実施例を第２図に示す。
子と回転子とを含み、前記回転子が、進相及び電流Ｉが
大きな値に達するとベクトルＬωＩの存在によって磁石
の磁束の大部分が回転子の中央部分に流れ、その結果消
磁の危険が回避されるように構成されている。本発明の
電動機の一実施例を第２図に示す。
符号１はスロット２を備えた固定子の外枠であり、前
記スロット内に巻線３が配置されている。
記スロット内に巻線３が配置されている。
符号４は、磁石５の収容部を規定すべく切断され且つ
組立てられた回転子プレートを表す。磁石の磁化方向は
方位角方向、即ち電動機の軸線と直角であり且つ磁石を
通る径方向面とほぼ直交する方向である。符号６は機械
のシャフトを表し、符号７は回転子のプレートと前記シ
ャフトとを接続する部材を表す。
組立てられた回転子プレートを表す。磁石の磁化方向は
方位角方向、即ち電動機の軸線と直角であり且つ磁石を
通る径方向面とほぼ直交する方向である。符号６は機械
のシャフトを表し、符号７は回転子のプレートと前記シ
ャフトとを接続する部材を表す。
回転子と固定子との間のギャップは符号10で示した。
矢印F1は磁石から放出される磁束を表し、矢印F2はコ
イル３によって発生する磁束を表す。この図から明らか
なように、本発明の電動機の構造は磁石を消磁する危険
がない。即ち、電動機のシャフト側で、磁石の磁束が矢
印F3で示された折返し軌道に従って磁石方向に戻るよう
になっている。本出願人は、ギャップ10側で磁束に与え
られるリラクタンスR1の10〜20倍のリラクタンスR2を磁
石の磁束の折返し軌道に与えると、最適な動作が得られ
ることを発見した。ギャップ10側で磁束に与えられるリ
ラクタンスR1は、電動機の大きさに依存する。当業者
は、前記条件を満たすための接続部材７の材料の種類及
び厚さを容易に選択できるであろう。
イル３によって発生する磁束を表す。この図から明らか
なように、本発明の電動機の構造は磁石を消磁する危険
がない。即ち、電動機のシャフト側で、磁石の磁束が矢
印F3で示された折返し軌道に従って磁石方向に戻るよう
になっている。本出願人は、ギャップ10側で磁束に与え
られるリラクタンスR1の10〜20倍のリラクタンスR2を磁
石の磁束の折返し軌道に与えると、最適な動作が得られ
ることを発見した。ギャップ10側で磁束に与えられるリ
ラクタンスR1は、電動機の大きさに依存する。当業者
は、前記条件を満たすための接続部材７の材料の種類及
び厚さを容易に選択できるであろう。
リラクタンスR2がリラクタンスR1の20倍よりも大きい
場合には、固定子からの磁束のために、磁石の消磁とい
う問題が生じ、その一方、リラクタンスR2がリラクタン
スR1の10倍よりも小さい場合には、まず磁束の漏れが重
要になりすぎ、そして電動機のトルクが減少してしま
う。また、この場合、電動機のインダクタンスが重要に
なりすぎ、ＬωＩが一定であることから電流Ｉが減少
し、その結果、有効な出力も減少してしまう。
場合には、固定子からの磁束のために、磁石の消磁とい
う問題が生じ、その一方、リラクタンスR2がリラクタン
スR1の10倍よりも小さい場合には、まず磁束の漏れが重
要になりすぎ、そして電動機のトルクが減少してしま
う。また、この場合、電動機のインダクタンスが重要に
なりすぎ、ＬωＩが一定であることから電流Ｉが減少
し、その結果、有効な出力も減少してしまう。
これに対し、リラクタンスR2をリラクタンスR1の10〜
20倍とした場合には、磁石の消磁の危険性が回避され、
また、磁束の漏れや電動機のインダクタンスが重要にな
りすぎることもなく、電動機のトルクや有効出力を減少
させることもない。
20倍とした場合には、磁石の消磁の危険性が回避され、
また、磁束の漏れや電動機のインダクタンスが重要にな
りすぎることもなく、電動機のトルクや有効出力を減少
させることもない。
このようない規定された回転子では、内部自己インダ
クタンスＬは、Nmax:Noの比が４以上であり且つ速度が
最大の場合に電流Ｉが電動機の所定の限界値範囲を超え
ることがないような値を有する。
クタンスＬは、Nmax:Noの比が４以上であり且つ速度が
最大の場合に電流Ｉが電動機の所定の限界値範囲を超え
ることがないような値を有する。
また、リラクタンスR2をリラクタンスR1の10倍〜20倍
とすることにより、電動機を給電する給電変更回路の出
力を従来を磁石を有する同期モータで必要とされる変更
回路の出力より減少させることができる。
とすることにより、電動機を給電する給電変更回路の出
力を従来を磁石を有する同期モータで必要とされる変更
回路の出力より減少させることができる。
従来の磁石を有する同期モータでは、固定子の磁束が
一定であり、起電力Ｅは回転速度Ｎに比例する。トルク
Ｃは流される電流の関数である。つまり、与えられた速
度に対して、電位差Ｕ及び電流Ｉは出力Ｐに対して、Ｐ
＝Ｕ・Ｉでなければならない。1/kの速度に対する同一
出力では、トルクはｋ倍になり、従って、電流はｋ倍と
なり、電位差は1/kとなる。
一定であり、起電力Ｅは回転速度Ｎに比例する。トルク
Ｃは流される電流の関数である。つまり、与えられた速
度に対して、電位差Ｕ及び電流Ｉは出力Ｐに対して、Ｐ
＝Ｕ・Ｉでなければならない。1/kの速度に対する同一
出力では、トルクはｋ倍になり、従って、電流はｋ倍と
なり、電位差は1/kとなる。
このような電動機を給電する給電変更回路は、Ｕ及び
kIを出力するので、Ｕ・kI＝kPとなり、ｋのオーダの必
要以上に大きな出力のものとなる。
kIを出力するので、Ｕ・kI＝kPとなり、ｋのオーダの必
要以上に大きな出力のものとなる。
一方、リラクタンスR2をリラクタンスR1の10倍〜20倍
とすることにより、変更回路の出力を1/kにすることが
できる。
とすることにより、変更回路の出力を1/kにすることが
できる。
これは、電流及び位相の前進効果により固定子の磁束
φを減らすことができるからである。
φを減らすことができるからである。
N/kの速度のときに、Ｕの電位差とＩの電流を得ると
すると（Ｕ＝N/k・φ）、速度Ｎのときには固定子の磁
束が1/kになるので、常に電位差Ｕと電流Ｉとを得る。
即ち、速度Ｎのときを電位差はφ/k・Ｎ＝φ・N/k＝Ｕ
（N/kの速度に必要であった電位差）となる。
すると（Ｕ＝N/k・φ）、速度Ｎのときには固定子の磁
束が1/kになるので、常に電位差Ｕと電流Ｉとを得る。
即ち、速度Ｎのときを電位差はφ/k・Ｎ＝φ・N/k＝Ｕ
（N/kの速度に必要であった電位差）となる。
必要な出力は、Ｕ・Ｉであり、従来の磁石を備える同
期モータで必要とされている出力の1/kである。
期モータで必要とされている出力の1/kである。
第３図は本発明の制御装置を示している。
符号Ｍは前述のごとき同期電動機を表す。
この電動機は回転子の位置を検出するセンサＣに接続
されている。このセンサはレゾルバタイプであり、好ま
しくは回転変圧器を有する（ブラシ無し）。一変形例と
して、このセンサはオプチカルコーダ又は磁気抵抗セン
サであってもよく、より一般的には十分に正確な位置情
報を与える任意のセンサであり得る。電動機の給電は給
電変更回路VPによって実施される。この変更回路は、電
動機が必要とする電力（出力）に応じて電流を供給す
る。
されている。このセンサはレゾルバタイプであり、好ま
しくは回転変圧器を有する（ブラシ無し）。一変形例と
して、このセンサはオプチカルコーダ又は磁気抵抗セン
サであってもよく、より一般的には十分に正確な位置情
報を与える任意のセンサであり得る。電動機の給電は給
電変更回路VPによって実施される。この変更回路は、電
動機が必要とする電力（出力）に応じて電流を供給す
る。
オペレータは、例えば操作レバーＬ（又は操作キー）
を備えていて所望の速度に応じた信号を発生させる速度
制御装置CVを操作する。
を備えていて所望の速度に応じた信号を発生させる速度
制御装置CVを操作する。
前記信号はアナログデジタル変換器CANによってデジ
タル化され、マイクロプロセッサMPに送られる。前記マ
イクロプロセッサは、アナログデジタル変換器CANによ
ってデジタル化された電動機回転子位置を示す信号と、
電動機の実際の速度と所望の速度との間の差を示し信号
とをも受容する。このマイクロプロセッサは更に、予め
メモリPROMに記憶された情報も有する。この情報は、給
電変更回路によって電動機の固定子巻線に印加される電
流Ｉと電動機の巻線の端子間における電位差Ｕとの間の
ずれがゼロに維持されるように作成されたものである。
タル化され、マイクロプロセッサMPに送られる。前記マ
イクロプロセッサは、アナログデジタル変換器CANによ
ってデジタル化された電動機回転子位置を示す信号と、
電動機の実際の速度と所望の速度との間の差を示し信号
とをも受容する。このマイクロプロセッサは更に、予め
メモリPROMに記憶された情報も有する。この情報は、給
電変更回路によって電動機の固定子巻線に印加される電
流Ｉと電動機の巻線の端子間における電位差Ｕとの間の
ずれがゼロに維持されるように作成されたものである。
このような構造では、給電出力変更回路を流れる無効
電力を減少させることができるため、電動機のシャフト
部分に発生する機械的出力に対する変更回路のボルト−
アンペアゲージを最適化することができる。
電力を減少させることができるため、電動機のシャフト
部分に発生する機械的出力に対する変更回路のボルト−
アンペアゲージを最適化することができる。
電位差Ｕは、電動機の起電力Ｅと抵抗Ｒ及び電動機の
固定子コイルのインダクタンスＬに対する電流Ｉの作用
との組合わせによって生じる。
固定子コイルのインダクタンスＬに対する電流Ｉの作用
との組合わせによって生じる。
尚、マイクロプロセッサのプログラムは、センサの極
数を、実際に得られたセンサの信号から電動機の極数に
適合させるように作成する。
数を、実際に得られたセンサの信号から電動機の極数に
適合させるように作成する。
本発明の制御装置を用いた場合の電動機の運転状態を
第４図にグラフで示した。
第４図にグラフで示した。
電動機によって吸収される供給電力は所定値N1に到達
するまでは速度と共に増加する。この場合、トルクは一
定である。
するまでは速度と共に増加する。この場合、トルクは一
定である。
前記速度値を超えると出力は一定になり、トルクが減
少する。
少する。
以上、詳述したように請求項１に記載の発明によれ
ば、第２の磁束によるリラクタンスを、第１の磁束によ
るリラクタンスの10から20倍にすることにより、磁石の
消磁の問題を生ずることなく、また電動機のトルクや有
効出力を減少させることなく、広範囲の速度で一定出力
での運転が可能であるとともに、必要以上に大きな出力
の給電変更回路を用いる必要がないという効果を有す
る。
ば、第２の磁束によるリラクタンスを、第１の磁束によ
るリラクタンスの10から20倍にすることにより、磁石の
消磁の問題を生ずることなく、また電動機のトルクや有
効出力を減少させることなく、広範囲の速度で一定出力
での運転が可能であるとともに、必要以上に大きな出力
の給電変更回路を用いる必要がないという効果を有す
る。
また、請求項２に記載の発明によれば、出力変更回路
に要求される設備容量を最小限に抑え請求項１に記載の
電動機を一定出力にて運転することができるという効果
を有する。
に要求される設備容量を最小限に抑え請求項１に記載の
電動機を一定出力にて運転することができるという効果
を有する。
第１図は進相角90゜の同期電動機の運転状態を示すベク
トル図、第２図は本発明の磁石同期電動機の軸線方向断
面図、第３図は本発明の制御装置の簡略説明図、第４図
は本発明の制御装置に接続された本発明の電動機が示す
出力−速度及びトルク−速度のグラフである。 １……固定子、４……回転子、10……ギャップ、６……
シャフト。
トル図、第２図は本発明の磁石同期電動機の軸線方向断
面図、第３図は本発明の制御装置の簡略説明図、第４図
は本発明の制御装置に接続された本発明の電動機が示す
出力−速度及びトルク−速度のグラフである。 １……固定子、４……回転子、10……ギャップ、６……
シャフト。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パトリツク・フアジユ フランス国、21121・フオンテーヌ・レ・ デイジヨン、リユ・マニヨニ・ダンテイニ ヤーノ、３・アー (56)参考文献 特開 昭59−117451（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−151858（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−17478（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】磁束集中形磁石を有する同期電動機であっ
て、複数の巻線を有する固定子と、前記固定子内に配置
された回転子とを具備してなり、前記回転子は、回転子
内の前記同期電動機のシャフトの周りに接続部材を介し
て放射状に配置された磁石の複数と、該複数の磁石を収
容する回転子プレートとからなり、各磁石は、前記シャ
フトの軸に直角であり、且つシャフトの軸線を含み該磁
石を通る径方向面に実質的に直交する磁化方向を有し、
各磁石は、前記固定子と前記回転子との間のエアー・ギ
ャップの近傍で前記固定子の前記巻線に向けられる第１
の磁束と、前記シャフトの近傍で折り返される第２の磁
束とを有し、前記接続部材は、前記第２の磁束によるリ
ラクタンスが、前記第１の磁束によるリラクタンスの10
から20倍となるように構成されていることを特徴とする
同期電動機。 - 【請求項２】請求項１に記載の同期電動機を定出力にて
作動させるための制御装置であって、前記回転子の位置
を検出するためのセンサと、前記同期電動機に接続さ
れ、該同期電動機に電流を供給するとともに、印加され
る制御信号に応じて電流を変化させる出力変更回路と、
前記出力変更回路に接続され、前記電動機の所望の速度
を特定する受信情報、電動機の現在の速度と所望の速度
との間の差を表す受信情報、前記センサから供給される
前記電動機の前記回転子の位置に関する情報、及び前記
電動機が前記電流と前記固定子の巻線の端子間の電位差
との間の位相差をゼロとすることを可能とするための格
納された情報に従って、前記制御信号を前記出力変更回
路に送出するマイクロ・プロセッサとを具備してなり、
これにより、前記同期電動機と前記出力変更回路を一定
の出力にて運転するために前記出力変更回路に要求され
る設備容量を最小限に抑えるようになっている制御装
置。 - 【請求項３】センサが、レゾルバ、回転変圧器付きレゾ
ルバ、磁気抵抗センサ及び光センサの中から選択したも
のである請求項２に記載の制御装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8900264A FR2641654B1 (fr) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | Commande pour la marche a puissance constante d'un moto-variateur synchrone |
| FR8900264 | 1989-01-11 | ||
| FR898912843A FR2652688B2 (fr) | 1989-01-11 | 1989-10-02 | Commande pour la marche a puissance constante d'un moto-variateur synchrone. |
| FR8912843 | 1989-10-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02228238A JPH02228238A (ja) | 1990-09-11 |
| JPH084378B2 true JPH084378B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=26227099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003285A Expired - Fee Related JPH084378B2 (ja) | 1989-01-11 | 1990-01-10 | 磁束集中形磁石を有する同期電動機 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5047681A (ja) |
| EP (1) | EP0378162A1 (ja) |
| JP (1) | JPH084378B2 (ja) |
| FR (1) | FR2652688B2 (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4139843C2 (de) * | 1991-12-03 | 1998-12-24 | Albert Mutter | Elektrische Maschine und deren Anwendung zum Fahrzeugbetrieb |
| FR2723272B1 (fr) * | 1994-07-27 | 1996-08-30 | Gec Alsthom Parvex Sa | Moteur synchrone comportant des aimants inseres dans un rotor |
| FR2742936B1 (fr) | 1995-12-22 | 1998-02-13 | Leroy Somer Moteurs | Machine electrique synchrome a aimants permanents adaptee a fonctionner a puissance constante sur une large plage de vitesse |
| JP2000134891A (ja) * | 1998-10-28 | 2000-05-12 | Okuma Corp | 同期電動機およびその制御装置 |
| US6891299B2 (en) * | 2000-05-03 | 2005-05-10 | Moteurs Leroy-Somer | Rotary electric machine having a flux-concentrating rotor and a stator with windings on teeth |
| FR2821024B1 (fr) | 2001-02-20 | 2003-06-13 | Leroy Somer Moteurs | Element d'entrainement tel qu'une roue motrice ou un treuil de levage, comportant un moteur synchrone |
| FR2823614B1 (fr) * | 2001-04-17 | 2008-07-11 | Leroy Somer Moteurs | Machine tournante electrique comportant un stator forme de secteurs assembles |
| FR2823616B1 (fr) | 2001-04-17 | 2008-07-04 | Leroy Somer Moteurs | Machine electrique comportant au moins un detecteur de champ magnetique |
| US20020171305A1 (en) * | 2001-04-17 | 2002-11-21 | Moteurs Leroy-Somer | Electric machine having an outer rotor |
| GB0314550D0 (en) * | 2003-06-21 | 2003-07-30 | Weatherford Lamb | Electric submersible pumps |
| US7106020B1 (en) | 2005-08-30 | 2006-09-12 | Honeywell International Inc. | Method of operating a brushless DC motor |
| US7265512B2 (en) | 2005-08-30 | 2007-09-04 | Honeywell International Inc. | Actuator with feedback for end stop positioning |
| ES2302434B1 (es) * | 2006-06-14 | 2009-05-08 | GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L. | Rotor de maquina electrica de imanes permanentes de baja inercia. |
| US7586279B2 (en) * | 2006-11-09 | 2009-09-08 | Honeywell International Inc. | Actuator position switch |
| JP5253098B2 (ja) * | 2008-11-07 | 2013-07-31 | トヨタ自動車株式会社 | 回転電機 |
| US8084982B2 (en) | 2008-11-18 | 2011-12-27 | Honeywell International Inc. | HVAC actuator with output torque compensation |
| CN102272870A (zh) * | 2009-01-12 | 2011-12-07 | 瑞戴姆蒂夫科技有限公司 | 固态旋转场电力共生单元 |
| US8084980B2 (en) | 2009-01-30 | 2011-12-27 | Honeywell International Inc. | HVAC actuator with internal heating |
| CN103438183B (zh) * | 2013-04-19 | 2017-05-17 | 四川大学 | 智能齿轮 |
| CN103808250A (zh) * | 2014-02-26 | 2014-05-21 | 重庆理工大学 | 一种旁置式精密角位移自行检测系统 |
| CN105673714B (zh) * | 2016-02-03 | 2018-01-23 | 重庆理工大学 | 一种带绝对位置检测功能的精密转台轴承 |
| US10581358B2 (en) | 2018-03-30 | 2020-03-03 | Kohler Co. | Alternator flux shaping |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3072813A (en) * | 1957-10-22 | 1963-01-08 | Philips Corp | Rotor having a plurality of permanent magnets arranged on their periphery |
| DE1563040A1 (de) * | 1966-12-28 | 1970-04-23 | Siemens Ag | Kommutatorloser Gleichstrommotor mit hochpoligem Dauermagnetlaeufer |
| DE1763876A1 (de) * | 1968-08-28 | 1972-02-03 | Siemens Ag | Permanenterregte elektrische Maschine |
| JPS5953503B2 (ja) * | 1978-07-25 | 1984-12-25 | 三菱電機株式会社 | 回転検出装置 |
| US4296544A (en) * | 1978-12-26 | 1981-10-27 | The Garrett Corporation | Method of making rotor assembly with magnet cushions |
| US4405873A (en) * | 1981-10-26 | 1983-09-20 | General Electric Company | Rotor for a line-start permanent-magnet motor |
| JPS58151858A (ja) * | 1982-03-04 | 1983-09-09 | Fanuc Ltd | 同期モ−タ |
| JPS59117451A (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-06 | Fanuc Ltd | 同期電機 |
| JPS6039391A (ja) * | 1983-08-11 | 1985-03-01 | Ono Sokki Co Ltd | 永久磁石形同期モ−タ制御装置 |
| US4568846A (en) * | 1983-10-28 | 1986-02-04 | Welco Industries | Permanent magnet laminated rotor with conductor bars |
-
1989
- 1989-10-02 FR FR898912843A patent/FR2652688B2/fr not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-01-09 EP EP90100361A patent/EP0378162A1/fr not_active Withdrawn
- 1990-01-10 JP JP2003285A patent/JPH084378B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1990-01-11 US US07/463,732 patent/US5047681A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0378162A1 (fr) | 1990-07-18 |
| FR2652688A2 (fr) | 1991-04-05 |
| JPH02228238A (ja) | 1990-09-11 |
| FR2652688B2 (fr) | 1991-10-18 |
| US5047681A (en) | 1991-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH084378B2 (ja) | 磁束集中形磁石を有する同期電動機 | |
| US5041749A (en) | High speed, high power, single phase brushless DC motor | |
| US6057622A (en) | Direct control of air gap flux in permanent magnet machines | |
| US5278470A (en) | Homopolar machine which acts as a direct current (DC) high voltage generator or motor | |
| EP0544310A2 (en) | Permanent magnet type dynamoelectric machine rotor | |
| JPH07336919A (ja) | 永久磁石モータ | |
| US5059884A (en) | Variable reluctance motor providing holding torque | |
| US8148867B2 (en) | Permanent magnet brushless machine with magnetic flux regulation | |
| JP2000041367A (ja) | ハイブリッド励磁形同期機 | |
| JP3117164B2 (ja) | 永久磁石回転電機とその制御方法及び制御装置並びにそれを使用した電気自動車 | |
| US4775812A (en) | Three section brushless motor | |
| JP2002078306A (ja) | 磁石界磁回転形回転電機 | |
| JPS5855747B2 (ja) | ブラシレスチヨクリユウモ−タ | |
| JPH02254954A (ja) | スロットモータ | |
| JP2667815B2 (ja) | ブラシレス電動機 | |
| JPH07118895B2 (ja) | 回転電機 | |
| JPH0720361B2 (ja) | 回転電機 | |
| JP2663176B2 (ja) | 偏平ブラシレスモータ | |
| JPH11308831A (ja) | 回転電機 | |
| Chao et al. | Torque and cogging torque in sandwich type CD-ROM spindle motor | |
| JPH07107717A (ja) | 永久磁石式発電機 | |
| JPH03261358A (ja) | Ｄｃブラシレスモータ | |
| JPS6096162A (ja) | 永久磁石回転子 | |
| JPS6213428Y2 (ja) | ||
| JPH0715900A (ja) | 同期機及び同期機の制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |