JPH0919132A - 推進磁界発生装置及びエネルギー変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 永久磁石を利用した効率のよい推進磁界発生
装置及びエネルギー変換装置を提供すること。 【構成】 推進磁界を所定の作用空間（１１Ａ）に発生
させるため、推進磁界の所要の発生パターンに応じて間
隔をあけて配設された複数の永久磁石部材（２１〜２
６）のそれぞれに対応して磁力線制御器（３１〜３６）
を設け、これらの磁力線制御器によって永久磁石部材か
ら作用空間に与えられるそれぞれの磁力線の数を位相を
ずらせて変化させて推進磁界を発生させる。また、この
ようにして発生させた推進磁界の作用空間内に回転部材
（１２）を回転自在に設け、回転子に回転トルクを発生
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、永久磁石を利用して各
種の推進磁界を発生させるための推進磁界発生装置及び
この推進磁界発生装置を用いて磁界エネルギーを運動エ
ネルギーに変換するためのエネルギー変換装置、特に回
転モータ、リニアモータ等として使用するのに好適なエ
ネルギー変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、従来の交流の同期モータ或いは
誘導モータ等にあっては、固定子の磁極に設けられた励
磁巻線に所要の位相差をもって交流電圧を印加すること
により励磁電流を流して回転磁界を発生させ、これに同
期させて回転子を回転させている。また、リニアモータ
も同様に、直線状に配設された多数の励磁巻線に所定の
位置差をもって交流電圧を印加することにより励磁電流
を流し、これにより直進磁界を形成して磁性可動体に推
進力を付与している。

【０００３】このように、従来の回転モータ、リニアモ
ータ等に用いられている回転磁界或いは直進磁界を発生
させるための推進磁界発生装置は、複数の励磁コイルに
位相をずらせて励磁電流を供給することによって所要の
方向に向かう推進磁界を発生する構成である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、上述の如
く構成される従来の推進磁界発生装置を用いた回転モー
タ等のエネルギー変換位置にあっては以下の如き問題点
を有している。

【０００５】第１に、回転モータの場合その回転速度は
交流電源の周波数に依存するため、巻線型誘導モータな
どの一部のモータを除き回転速度を任意の値に設定する
のが難しく、インバータを用いて回転速度を制御するの
が一般的である。しかし、インバータは高調波を発生す
るので近傍の他の機器に障害を与えるという問題を生じ
る。リニアモータの場合も同様である。

【０００６】第２に、従来装置においては運動エネルギ
ーとしての回転力又は直進力を生み出すためにフレミン
グ左手の法則を利用しており、電流がその作用のために
必要とされるので、所望のトルクに見合った電源容量が
必要となり効率の改善が難しいことである。

【０００７】本発明の目的は、永久磁石を利用すること
により従来技術における上述の問題を解決することがで
き、効率を著しく改善することができる推進磁界発生装
置を提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、永久磁石からの磁力
線を電磁石を用いてスイッチングすることにより永久磁
石の有するエネルギーを間歇的に取り出して回転磁界又
は直進磁界等の推進磁界を作り、これにより磁性可動部
材或いはその他の適宜の構成の可動体を運動させるよう
にした、変換効率のよいエネルギー変換装置を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の特徴は、推進磁界を所定の作用空間に発生さ
せるための推進磁界発生装置において、推進磁界の所要
の発生パターンに応じて間隔をあけて配設された複数の
永久磁石部材と、永久磁石部材のそれぞれに対応して設
けられた複数の磁力線制御器とを備え、これらの磁力線
制御器によって前記永久磁石部材から前記作用空間に与
えられるそれぞれの磁力線の数を位相をずらせて変化さ
せるようにした点にある。

【００１０】磁力線制御器として、例えば磁芯部材にコ
イル部材を設けて成る電磁石を用いることができる。こ
の場合、磁芯部材の一端を対応する永久磁石の一方の磁
極端に密着又は近接して配置し、コイル部材に供給する
電流を制御することにより永久磁石の一方の磁極端から
所要の作用空間に与えられる磁力線の数を変化させるこ
とが可能となる。

【００１１】永久磁石部材から前記作用空間に与えられ
るそれぞれの磁力線の数を位相をずらせて変化させるた
め、各磁力線制御器の作動を相互に関連性を持たせて制
御するための制御ユニットを用いることができる。

【００１２】磁力線制御器として上述の如き電磁石を用
いる場合、各コイル部材に流す励磁電流を位相をずらせ
て周期的にオン、オフさせる励磁電流スイッチング制御
装置を制御ユニットとして使用することができる。

【００１３】永久磁石部材が所定の円周上に間隔をあけ
て配置されるとこれにより回転する推進磁界、すなわち
回転磁界を形成することができ、また、永久磁石部材が
直線上に間隔をあけて配置されるとこれにより直進する
推進磁界を、すなわち直進磁界形成することができる。

【００１４】本発明の他の特徴は、上述した推進磁界発
生装置により、作用空間内に回転する推進磁界を形成
し、その作用空間内に回転子を回転自在に設けることに
より、回転する推進磁界による回転トルクを前記回転子
に発生させるようにしたエネルギー変換装置を構成した
点にある。回転子として磁性体を用いることができ、こ
の場合には、回転子に回転磁界による回転トルクをより
効率よく発生させるため、磁性回転子に適宜の突極を設
けることが望ましい。回転子として、このほか、かご形
回転子を用いることもできる。

【００１５】

【作用】所望の推進磁界発生パターンに応じて配設され
た複数の永久磁石部材から作用空間内に出て行く各磁力
線の数が、対応して設けられた磁力線制御器により位相
をずらせて変化せしめられ、これにより作用空間内に所
望の推進磁界が形成される。

【００１６】その作用空間内に回転子を回転自在に設け
たエネルギー変換装置にあっては、作用空間内に形成さ
れる回転する推進磁界によって回転子に回転トルクが生
じる。磁力線制御器として電磁石を用いた場合、磁力線
の制御のための電気的エネルギーが回転子の回転運動エ
ネルギーに変換されるものではなく、スイッチングのゲ
ート作用に利用される。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
き詳細に説明する。

【００１８】図１には本発明による推進磁界発生装置を
用いたエネルギー変換装置である直流式の回転モータの
一実施例が示されている。回転モータ１０は適宜の非磁
性材料から成る円筒状のフレーム１１を有しており、フ
レーム１１の内側に回転磁界発生装置２０が固定子側装
置として設けられている。フレーム１１の内側空間はこ
の回転磁界発生装置２０により後述の如くして作られる
回転する推進磁界（以下、単に回転磁界という）が生ぜ
しめられる作用空間１１Ａとなっており、作用空間１１
Ａ内には磁性材料である鉄から成る回転子１２が設けら
れている。

【００１９】符号１３で示されるのは回転軸であり、回
転軸１３はフレーム１１の軸線方向両端に設けられた図
示しない一対の軸承によってフレーム１１の軸線と整列
するようにして回転自在に支持されると共に、フレーム
１１内でその軸方向に移動することがないように構成さ
れている。回転子１２は回転軸１３に公知の適宜の手段
で固着されており、回転子１２と回転軸１３とはフレー
ム１１内で一体に回転することができる。

【００２０】次に、回転磁界発生装置２０の構成につい
て説明する。回転磁界発生装置２０は、断面が矩形で棒
状の６個の永久磁石２１〜２６を備えており、これらの
永久磁石２１〜２６はそれぞれの軸がフレーム１１の径
方向に整列するようにしてフレーム１１の内周面に沿っ
て間隔をあけて図示の如く配設されている。本実施例で
は、フレーム１１の内周面上の永久磁石２１〜２６の各
配置位置Ｐ１〜Ｐ６には、軟磁性材料であるパーマロイ
から成りフレーム１１の内周面に沿って湾曲している板
状のヨーク部材４１〜４６がフレーム１１の内側に図示
の如く埋設、固定されており、永久磁石２１〜２６の各
一端が対応するヨーク部材４１〜４６に密着するように
してフレーム１１に固定されている。なお、ヨーク部材
４１〜４６の材料は軟磁性材料であるパーマロイに限定
されるものではなく、その他の適宜の磁性材料であって
もよいことは勿論である。

【００２１】ここで、配置位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３におけ
る永久磁石２１、２２、２３の各Ｎ磁極が回転子１２に
対向し、その他の配置位置Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６における永
久磁石２４、２５、２６の各Ｓ磁極が回転子１２に対向
する構成となっている。しかし、各配置位置における永
久磁石の磁極の向きは任意であってよく、図示の実施例
の構成に限定されるものではない。なお、フレーム１１
に対するヨーク部材４１〜４６及び永久磁石２１〜２６
の固定は、接着、ボルト止め、その他の公知の適宜の手
段を用いて行うことができる。

【００２２】永久磁石２１〜２６のそれぞれから作用空
間１１Ａに与えられる磁力線を制御するための制御器と
して、電磁石３１〜３６が永久磁石２１〜２６にそれぞ
れ対応して設けられている。本実施例では、電磁石３１
〜３６は、それぞれ、パーマロイの如き軟磁性材料から
成るＬ字形の磁芯３１Ａ〜３６Ａとこれらの磁芯３１Ａ
〜３６Ａにそれぞれ巻回されたコイル３１Ｂ〜３６Ｂと
から成っており、磁芯３１Ａ〜３６Ａの各一端が対応す
る永久磁石の自由端の一側面にそれぞれ密着され、磁芯
３１Ａ〜３６Ａの各他端が対応するヨーク部材にそれぞ
れ密着されるようにして設けられ、結局、６つの固定子
側磁極Ｍ１〜Ｍ６がフレーム１１に形成されている。

【００２３】したがって、例えば固定子側磁極Ｍ１を例
にとって説明すると、永久磁石２１のＮ磁極とＳ磁極と
の間にはヨーク部材４１と電磁石３１の磁芯３１Ａとか
ら成る磁路が形成されている。したがって、コイル３１
Ｂに電流が流れていないか、又はコイル３１Ｂに磁芯３
１Ａの一端がＳ磁極となるように電流が流されている場
合には、永久磁石２１からの磁力線の殆ど全てがヨーク
部材４１と磁芯３１Ａとから成る上述の磁路内を通って
そのＮ磁極からＳ磁極へと戻ることとなり、永久磁石３
１からの磁力線が作用空間１１Ａに出て行くことがな
い。本明細書中では、この状態を磁力線オフの状態と称
する。

【００２４】一方、磁芯３１Ａの一端がＮ磁極となるよ
うにコイル３１Ｂに電流が流されると、永久磁石２１か
らの磁束はヨーク部材４１と磁芯３１Ａとから成る磁路
内を通ることができず、そのＮ磁極から出た磁力線は作
用空間１１Ａを通ってそのＳ磁極に戻ることとなる。本
明細書中では、この状態を磁力線オンの状態と称する。

【００２５】このように、電磁石３１に流す電流を制御
することにより、永久磁石２１から作用空間１１Ａ内へ
出力される磁力線の数を制御することができ、永久磁石
２１から作用空間１１Ａ内に出力される磁力線を、電磁
石３１によってオン、オフスイッチングすることができ
る。

【００２６】以上、固定子側磁極Ｍ１の場合について説
明したが、固定子側磁極Ｍ２〜Ｍ６においても、永久磁
石２２〜２６からそれぞれ作用空間１１Ａに出力される
磁力線を対応する電磁石３２〜３６に流す電流を制御す
ることによって全く同様に制御することができる。

【００２７】固定子側磁極Ｍ１〜Ｍ６におけるそれぞれ
の永久磁石からの磁力線の制御を所定の位相差をもって
実行することにより作用空間１１Ａ内に回転磁界を生成
すべく電磁石３１〜３６の各コイル３１Ｂ〜３６Ｂに流
す励磁電流のスイッチング制御を行うために、制御ユニ
ット５０が設けられている。

【００２８】本実施例では、制御ユニット５０はアース
端子５０Ｇと３つの出力端子５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃと
を有しており、これらの出力端子５０Ａ、５０Ｂ、５０
Ｃからは、相互に位相が異なる第１励磁電圧Ａ１、第２
励磁電圧Ａ２、第３励磁電圧Ａ３を１組とする三相の励
磁電圧が出力される構成である。一方、回転磁界発生装
置２０においては、コイル３１Ｂとコイル３４Ｂ、コイ
ル３２Ｂとコイル３５Ｂ、コイル３３Ｂとコイル３６Ｂ
がそれぞれ直列に接続されている。そして、コイル３１
Ｂとコイル３４Ｂとに第１励磁電圧Ａ１が供給され、コ
イル３２Ｂとコイル３５Ｂとに第２励磁電圧Ａ２が供給
され、コイル３３Ｂとコイル３６Ｂとに第３励磁電圧Ａ
３が供給される構成となっている。

【００２９】図２を参照すると、第１乃至第３励磁電圧
Ａ１、Ａ２、Ａ３は、いずれも周期Ｔの繰り返しパルス
電圧であり、それぞれが１周期の１／３の期間だけ位相
をずらせていずれか１つの相に正方向の励磁電圧を供給
し、残りの２つの相には負方向の励磁電圧を供給する構
成である。

【００３０】第１励磁電圧Ａ１が時間Ｔ１〜Ｔ２の期間
コイル３１Ｂ、３４Ｂに正の極性で印加されると、電磁
石３１の磁芯３１Ａの一端がＮ磁極となるように励磁さ
れこれにより対応する永久磁石２１からの磁力線は殆ど
作用空間１１Ａに出力される。このとき、電磁石３４の
磁芯３４Ａの一端はＳ磁極となるように励磁されこれに
より対応する永久磁石２４からの磁力線は作用空間１１
Ａに出力される。すなわち、固定子側磁極Ｍ１、Ｍ４は
共に磁力線オンの状態とされる。

【００３１】このとき他のコイル３２Ｂ、３５Ｂ、及び
３３Ｂ、３６Ｂには第２及び第３励磁電圧がそれぞれ負
の極性で印加される。これにより、磁芯３２Ａの一端が
Ｓ磁極となり、磁芯３５Ａの一端がＮ磁極となるよう各
電磁石３２、３５に励磁電流が流れる。また、磁芯３３
Ａの一端がＳ磁極となり、磁芯３６Ａの一端がＮ磁極と
なるよう各電磁石３３、３６に励磁電流が流れる。すな
わち、固定子側磁極Ｍ２、Ｍ３、Ｍ５、Ｍ６ではいずれ
も磁力線オフの状態とされるので、永久磁石２２、２
３、２５、２６からの磁力線がいずれも作用空間１１Ａ
に出力されることがない。

【００３２】この結果、固定子側磁極Ｍ１の永久磁石２
１のＮ磁極からの磁力線が、回転子１２を通って固定子
側磁極Ｍ４の永久磁石２４のＳ磁極に入るので、例えば
回転子１２の突極１２Ａが固定子側磁極Ｍ１に吸引され
回転子１２の突極１２Ｃが固定子側磁極Ｍ４に吸引さ
れ、回転子１２が図１で時計方向に回転することにな
る。図２から判るように、次のＴ２〜Ｔ３の期間におい
ては固定子側磁極Ｍ２とＭ５のみが磁力線オンの状態と
なり、突極１２Ａは固定子側磁極Ｍ２に吸引され、突極
１２Ｃは固定子側磁極Ｍ５に吸引される。この結果回転
子１２は更に時計方向に回転する。その次のＴ３〜Ｔ４
の期間においては、固定子側磁極Ｍ３とＭ６のみが磁力
線オンの状態となり、突極１２Ａは固定子側磁極Ｍ３に
吸引され、突極１２Ｃは固定子側磁極Ｍ６に吸引され
る。

【００３３】このように、固定子側磁極Ｍ１〜Ｍ６が所
定のパターンに従って磁力線オンの状態となることによ
り、作用空間１１Ａ内には回転磁界が発生し、これによ
り回転子１２に回転トルクが生じ、回転子１２が所定方
向に回転することになる。

【００３４】図３には、図２に示した１組の励磁電圧を
出力するための構成が具体的回路図にて示されている。
図３において、５１は正電圧供給用の正電源、５２は負
電圧供給の用の負電源、５３〜５５は切換スイッチ、５
６はパルス発生器で図４に示す周期Ｔでその内の１／３
だけ高レベルとなるパルスＣＬを出力している。このパ
ルスＣＬは第１スイッチ制御信号ＣＡとして切換スイッ
チ５３に供給されており、第１スイッチ制御信号ＣＡが
高レベルとなっている場合に端子５０Ａが正電源５１に
接続され、第１スイッチ制御信号ＣＡが低レベルとなっ
ている場合に端子５０Ａが負電源５２に接続される。こ
の結果、端子５０Ａから図２に示す第１励磁電圧Ａ１を
供給することができる。

【００３５】パルスＣＬは周期Ｔの１／３の時間だけの
遅延を与える第１遅延回路５７によって図４に示される
ように遅延された第２スイッチ制御信号ＣＢとされ、切
換スイッチ５４に切換制御のための信号として与えられ
る。切換スイッチ５４も切換スイッチ５３と同様にし
て、第２スイッチ制御信号ＣＢのレベルに応じて切換動
作を行ない、図２に示した第２励磁電圧Ａ２を端子５０
Ｂから供給することができる。

【００３６】第２遅延回路５８はパルスＣＬを周期Ｔの
２／３の時間だけ遅延させ、図４に示される如き第３ス
イッチ制御信号ＣＣを出力する。切換スイッチ５５はこ
の第３スイッチ制御信号ＣＣに応答して他の切換スイッ
チと同様に作動し、図２に示した第３励磁電流Ａ３を端
子５０Ｃから供給することができる。以上の説明から判
るように、図３の各切換スイッチ５３〜５５は、図２に
示す時間Ｔ１〜Ｔ２の期間における切り換え状態を示し
ている。

【００３７】ところで、各固定子側磁極Ｍ１〜Ｍ６の磁
力線のオン、オフに必要な電磁石３１〜３６の強さを決
める磁束数Φは、そのコイルの巻数Ｎとそこに流す電流
値Ｉの積に比例するのでΦ∝Ｉ×Ｎとなる。上記磁力線
のオン、オフスイッチングに必要な磁束数Φの値は所定
の一定値であるから、電磁石のコイルの巻数Ｎを大きく
すれば励磁のための電流値Ｉの値は小さくて済むことな
る。ところで、各電磁石への直流供給エネルギーは、正
電源５１、負電源５２の出力電圧をＶとすればＶ×Ｉで
あるから、Ｉの値を小さくすれば直流供給エネルギーを
小さくすることができ、装置を極めて良好な効率で作動
させることができる。なお、上記実施例では、通常の電
磁石を用いた場合について説明したが、電磁石装置３１
〜３６として超電導磁石を用いれば、より一層効率を高
めることができる。

【００３８】この回転モータ１０は上述の如く、永久磁
石からの磁力線をオン、オフスイッチングすることによ
り回転磁界を生成して回転子１２に回転トルクを与える
構成であるから、回転子１２とを固定子側との間のギャ
ップ設計が極めて楽になる。すなわち、誘導モータは一
種のトランスであるため、そのギャップを小さくするこ
とによってモータの効率を高くすることが可能であり、
したがって、ギャップはなるべく小さくしなければなら
なかった。しかし、回転モータ１０ではむしろそのギャ
ップを充分にとった設計が望まれる。その理由は、回転
モータ１０にあっては、固定側磁極の各永久磁石の先端
より発生する又は先端に戻ってくる磁力線が回転子１２
に入るルートが極端に横にならない方が初期吸引力が大
きく使えることになるからである。この結果、回転モー
タ１０では回転子１２と固定子側との間のギャップを充
分に大きく取ることができるため、温度上昇に強い（熱
膨張に強い）モータを製作することが可能となる。

【００３９】なお、図１の実施例において、磁力線オン
時に電磁石の磁芯と永久磁石との間に作用する反発力に
より両者に強い離反力が働くので、図５に示されるよう
に、固定子側磁極Ｍ１の場合、永久磁石２１の自由端部
２１ａとこれに密着する電磁石３１の磁芯３１Ａの端部
３１ａとを非磁性鋼材料から成るクランプ部材６０によ
ってしっかりとクランプし、両者の密着状態が確実に保
持されるようにする構成とすることが望ましい。

【００４０】図６には、本発明による回転モータの他の
実施例が示されている。図６に示される回転モータ７０
では、固定軸７１に回転磁界発生装置８０を設けた構成
とし、固定軸７１にそれと同軸となるよう回転自在に取
り付けられた磁性材料から成る筒状の可動体７２に磁性
突極７２Ａ〜７２Ｄを設けた点が特徴となっている。図
６の実施例では、８つの固定側磁極Ｎ１〜Ｎ８が固定軸
７１の周方向に等間隔に設けられており、磁性突極７２
Ａ〜７２Ｄは可動体７２と一体に設けられている。

【００４１】固定側磁極Ｎ１は、図７に示されるよう
に、図１に示した実施例において使用された永久磁石と
同様の角柱棒状の永久磁石８１をその軸が固定軸７１の
軸と直角をなすように固定軸７１上に固設すると共に、
コ字状の磁芯９１Ａにコイル９１Ｂが巻回されて成る電
磁石９１を磁力線制御器として設けた構成となってい
る。ここで、磁芯９１Ａの両脚の端面９１Ｃ、９１Ｄが
それぞれ永久磁石８１のＮ磁極部分とＳ磁極部分とに密
着されており、これによりヨーク部材を用いることなく
永久磁石８１の一方の磁極と他方の磁極との間の磁路が
確保できる構成とされている。以上、固定側磁極Ｎ１の
構成について説明したが、他の固定側磁極Ｎ２〜Ｎ８の
構成も全く同様であるから、それらの説明は省略する。

【００４２】以上の構成においても、コイル９１Ｂに、
例えば図２に示したようないずれかの励磁電圧を印加す
ることにより同様にして永久磁石８１からの磁力線のオ
ン、オフを作用空間である可動体７２の内部で行なうこ
とができる。この磁力線のオン、オフを固定側磁極Ｎ１
〜Ｎ８において位相差をもって実行することにより回転
磁界を生じさせることができることは図１の実施例の場
合と同様である。図６に示す実施例の場合には、例え
ば、１８０°間隔の固定子側磁極を１組とし、一方の固
定子側磁極をＮ極として働かせ、他方の固定子側磁極を
Ｓ極として働かせるように制御を行ない、このような制
御を順次行うことで可動体７２を回転させるための回転
磁界を発生させることができる。

【００４３】図８には、本発明のさらに別の実施例が示
されている。この実施例は、本発明による推進磁界発生
装置を用いてかご形の誘導モータを構成した場合の一例
を示すものである。図８に示される誘導モータ１００
は、回転軸１３にかご形回転子１０１が設けられている
点を除いては基本的に図１に示した回転モータ１０と同
様に構成されているので、図１の各部に対応する部分に
は同一の符号を付してその説明を省略する。

【００４４】フレーム１１に設けられている回転磁界発
生装置１２０は、その基本的構成においては図１の回転
磁界発生装置２０と同一であるが、固定子側磁極Ｍ１〜
Ｍ６とかご形回転子１０１との内のギャップ幅をなるべ
く小さくする目的で、永久磁石２１〜２６の各自由端に
補助磁極片２１Ｋ〜２６Ｋをそれぞれ設けた点でのみ回
転磁界発生装置２０と異なっている。

【００４５】補助磁極片２１Ｋ〜２６Ｋは、それぞれ、
かご形回転子１０１の外周面の曲率と同一の曲率の面を
有する対向部２１Ｌ〜２６Ｌを有する突極部として形成
されており、これらの補助磁極片２１Ｋ〜２６Ｋから作
用空間１１Ａに対応する永久磁石からの磁力線が出力す
る構成である。

【００４６】固定子側磁極Ｍ１〜Ｍ６の各電磁石３１〜
３６には、制御ユニット５０から三相の励磁電圧、すな
わち第１励磁電圧Ａ１、第２励磁電圧Ａ２、第３励磁電
圧Ａ３が図１の場合と同様にして供給されており、これ
により作用空間１１Ａ内に回転磁界が発生せしめられ
る。

【００４７】誘導モータ１００においては、この回転磁
界によりかご形回転子１０１内に誘導電流が生じ、この
誘導電流により生じた磁界と各固定子側磁極Ｍ１〜Ｍ６
による磁界との相互作用によりかご型回転子１０１が回
転する構成である。この回転原理自体は従来のかご形誘
導モータのそれと同様である。

【００４８】しかし、図８に示す誘導モータ１００にあ
っては、フレーム１１に設けられた永久磁石のエネルギ
ーを利用して回転磁界発生装置１２０が作用空間１１Ａ
内に所要の回転磁界を発生させる構成であるから、電磁
石のコイルの巻数を多くすることにより僅かな直流電流
をコイルに流すだけで磁力線のオン、オフスイッチング
を行うことができ、従来の誘導モータに比べて高効率で
運転を行うことができる。また、従来型の誘導モータに
おいては、外部電源からの供給エネルギーとして、固定
子鉄芯の励磁電流Ｉ₀ と回転子トルクに伝達する磁束を
作るトルク電流Ｉ₁ とが必要であったが、本発明による
場合には、励磁電流Ｉ₀ を供給する必要がないので極め
て高効率の運転を期待することができる。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、永久磁石からの磁力線
を磁力線制御器によって制御して回転磁界等の所要の推
進磁界を発生させる構成であり、永久磁石のエネルギー
を利用するので、極めて高効率の推進磁界発生装置を得
ることができる。

【００５０】また、この推進磁界発生装置を利用したエ
ネルギー変換装置においては、極めて高効率で発生した
推進磁界を利用して回転子等を運動させるので、効率の
よい運転が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による回転モータの一実施例を示す構成
図。

【図２】図１に示す第１乃至第３励磁電圧の波形を示す
波形図。

【図３】図１に示す制御ユニットの詳細回路図。

【図４】図３に示した各切換制御信号の波形図。

【図５】図１に示した各固定側磁極における永久磁石と
電磁石の磁芯との結合のための具体的構成の要部を示す
平面図。

【図６】本発明の他の実施例を示す構成図。

【図７】図６の実施例の要部を拡大して示す要部拡大
図。

【図８】本発明による誘導モータの実施例を示す構成
図。

【符号の説明】

１０、７０ 回転モータ １１ フレーム １１Ａ 作用空間 １２ 回転子 １３ 回転軸 ２０、８０、１２０ 回転磁界発生装置 ２１、２２、２３、２４、２５、２６、８１ 永久磁石 ４１、４２、４３、４４、４５、４６ ヨーク部材 ３１、３２、３３、３４、３５、３６、９１ 電磁石 ５０ 制御ユニット ７１ 回転軸 ７２ 可動体 ７２ 可動体 １００ 誘導モータ １０１ かご形回転子 Ａ１ 第１励磁電圧 Ａ２ 第２励磁電圧 Ａ３ 第３励磁電圧 Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６ 固定子側磁極 Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６、Ｎ７、Ｎ８ 固
定側磁極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 推進磁界を所定の作用空間に発生させる
   ための推進磁界発生装置において、推進磁界の所要の発
   生パターンに応じて間隔をあけて配設された複数の永久
   磁石部材と、永久磁石部材のそれぞれに対応して設けら
   れた複数の磁力線制御器とを備え、これらの磁力線制御
   器によって前記永久磁石部材から前記作用空間に与えら
   れるそれぞれの磁力線の数を位相をずらせて変化させる
   ようにしたことを特徴とする推進磁界発生装置。
2. 【請求項２】 推進磁界を所定の作用空間に発生させる
   ための推進磁界発生装置と、前記作用空間内に回転自在
   に設けられた回転部材とを備え、前記推進磁界発生装置
   によって前記作用空間内に形成された推進磁界により回
   転トルクを前記回転子に発生させるようにしたエネルギ
   ー変換装置において、前記推進磁界発生装置が、推進磁
   界の所要の発生パターンに応じて間隔をあけて配設され
   た複数の永久磁石部材と、永久磁石部材のそれぞれに対
   応して設けられた複数の磁力線制御器とを備え、これら
   の磁力線制御器によって前記永久磁石部材から前記作用
   空間に与えられるそれぞれの磁力線の数を位相をずらせ
   て変化させるようにしたことを特徴とするエネルギー変
   換装置。