JPH09247911A - Switched reluctance motor - Google Patents
Switched reluctance motorInfo
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- JPH09247911A JPH09247911A JP7517996A JP7517996A JPH09247911A JP H09247911 A JPH09247911 A JP H09247911A JP 7517996 A JP7517996 A JP 7517996A JP 7517996 A JP7517996 A JP 7517996A JP H09247911 A JPH09247911 A JP H09247911A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、HA機器、FA
機器、OA機器および自動車電装品等としての応用が期
待される小型・軽量なスイッチド・リラクタンスモータ
(以下、SRモータと称す)に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an HA device, FA
The present invention relates to a compact and lightweight switched reluctance motor (hereinafter referred to as SR motor), which is expected to be applied as a device, an OA device, an automobile electrical component, and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】SRモータは、積層鉄板を積層させて構
成した複数の突極より成るステータと、同一構成の複数
の突極より成るロータとによって構成した一種の誘導同
期モータである。3相6−4トポロジーのSRモータを
例にとると、6極のステータと4極のロータを備えてお
り、その概略の構造は図7に示す通りである。図7にお
いて、第I相を構成する101と102より成る1対の
突極が同時に励磁されると、ロータの1対の突極107
と108が磁化される。次に、第II相を構成するステー
タ103と104より成る1対の突極を同時に励磁させ
ると共に、第I相の励磁をオフとすると、ロータの1対
の突極109と110が磁化されるので、ロータ111
は矢印の方向に回転する。さらに、第III相についても
同様な制御を行うことによって回転を継続させることが
できる。2. Description of the Related Art An SR motor is a kind of induction synchronous motor composed of a stator composed of a plurality of salient poles formed by stacking laminated iron plates and a rotor composed of a plurality of salient poles of the same structure. Taking an SR motor having a 3-phase 6-4 topology as an example, it has a 6-pole stator and a 4-pole rotor, and its schematic structure is as shown in FIG. 7. In FIG. 7, when a pair of salient poles 101 and 102 constituting the I-th phase are excited at the same time, a pair of salient poles 107 of the rotor
And 108 are magnetized. Next, when a pair of salient poles composed of the stators 103 and 104 constituting the phase II are simultaneously excited and the excitation of the phase I is turned off, the pair of salient poles 109 and 110 of the rotor are magnetized. So the rotor 111
Rotates in the direction of the arrow. Further, with respect to the phase III as well, the rotation can be continued by performing similar control.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】以上の説明から明らか
なように、図7における1対のロータ突極107と10
8を磁化している時には、もう1対の突極109と11
0は磁化されていない。また、109と110が磁化さ
れるときは107と108は磁化されないので、トルク
を発生させるモータの構成要素の利用率は低く、かつ、
取り出せるトルクにはリップルが発生する。相数と極数
を増加させて、例えば4相8−6トポロジーのSRモー
タとするとトルクのリップルは小さくなるが、ステータ
とモータの形状が複雑となり、モータの構成要素の利用
率等の向上も期待できない。この発明は上述した従来の
SRモータの欠点を解消するためになされたものであっ
て、相数や極数を増加させることなしに複数の単相2−
2トポロジーのSRモータを同一回転軸に結合させ、リ
ップルの少ない大きなトルクを取り出すことのできるS
Rモータを実現しようとするものである。As is clear from the above description, the pair of rotor salient poles 107 and 10 in FIG.
When magnetizing 8, another pair of salient poles 109 and 11
0 is not magnetized. Further, when 109 and 110 are magnetized, 107 and 108 are not magnetized, so that the utilization factor of the component of the motor that generates torque is low, and
Ripple occurs in the torque that can be taken out. If the number of phases and the number of poles are increased to make an SR motor of, for example, a 4-phase 8-6 topology, the ripple of torque becomes smaller, but the shape of the stator and the motor becomes complicated, and the utilization rate of the constituent elements of the motor is improved. I can't expect. The present invention has been made in order to solve the above-mentioned drawbacks of the conventional SR motor, and a plurality of single phase 2-
By combining two topology SR motors with the same rotating shaft, it is possible to extract large torque with less ripples.
It is intended to realize an R motor.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】この発明によるSRモー
タは、単相2−2トポロジーのSRモータを1モジュー
ルとし、n個のモジュールをそれぞれの回転軸を介して
結合すると共にそれぞれのステータもしくはロータにお
ける突極位置を位相角180°/nずつ順次ずらして配
設し、結合された回転軸が連続して回転を継続するよう
に構成したものである。In the SR motor according to the present invention, a single-phase 2-2 topology SR motor is used as one module, and n modules are coupled through respective rotary shafts and respective stators or rotors are connected. The salient pole positions are sequentially shifted by 180 [deg.] / N, and the coupled rotating shafts continue to rotate.
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を図面を
参照しながら説明する。図1は、この発明による第1の
実施例を示すSRモータの構成を説明するための斜視図
である。図1において、第1のモジュールと第2のモジ
ュールは共に単相2−2トポロジーのSRモータであっ
て、同一の回転軸10を介して結合され、1組のSRモ
ータを構成している。説明の都合上、2つのSRモータ
は分離した状態で示しているが、実際には短い回転軸を
介して密接に結合して構成してある。第1のモジュール
と第2のモジュールは、共に2つの突極1と2、および
11と12よりなるステータを備えており、それぞれの
突極には励磁コイル3と4および13と14が巻回して
ある。また、それぞれ1対の突極5と6および15と1
6より成るロータは共通の回転軸10に同一の突極位置
で固着されており、第1のモジュールを構成するステー
タの突極と、第2のモジュールを構成するステータの突
極とは90°ずらした位置においてヨーク部7と8およ
び17と18に配設されている。図1におけるA−A断
面とB−B断面におけるSRモータの断面は、図3に示
す通りである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view for explaining the structure of an SR motor showing a first embodiment according to the present invention. In FIG. 1, both the first module and the second module are single-phase 2-2 topology SR motors, and are coupled via the same rotary shaft 10 to form one set of SR motors. For convenience of explanation, the two SR motors are shown in a separated state, but in reality, they are closely coupled to each other via a short rotation shaft. The first module and the second module both have a stator consisting of two salient poles 1 and 2 and 11 and 12, respectively, with exciting coils 3 and 4 and 13 and 14 wound on each salient pole. There is. Also, a pair of salient poles 5 and 6 and 15 and 1 respectively
The rotor composed of 6 is fixed to the common rotating shaft 10 at the same salient pole position, and the salient poles of the stator forming the first module and the salient poles of the stator forming the second module are 90 °. The yoke portions 7 and 8 and 17 and 18 are arranged at the shifted positions. The cross section of the SR motor in the AA cross section and the BB cross section in FIG. 1 is as shown in FIG.
【0006】図2は、この発明による第2の実施例のS
Rモータの構成を示す斜視図である。図2において、単
相2−2トポロジーのSRモータより成る第1のモジュ
ールと第2のモジュールとにおけるステータの突極位置
は同一であって、同一の回転軸10に固着されたロータ
の突極位置は90°ずらして配設されており、図2にお
けるC−C断面およびD−D断面におけるSRモータの
断面図は図4に示す通りである。FIG. 2 shows S of the second embodiment according to the present invention.
It is a perspective view which shows the structure of an R motor. In FIG. 2, the salient pole positions of the stator of the first module and the second module of the SR motor having the single-phase 2-2 topology are the same, and the salient poles of the rotor fixed to the same rotary shaft 10 are the same. The positions are shifted by 90 °, and the sectional views of the SR motor in the CC section and the DD section in FIG. 2 are as shown in FIG.
【0007】単相2−2トポロジーのSRモータを1モ
ジュールとした場合には、単独では回転トルク範囲が狭
くてモータとして機能しないが、それぞれの突極の利用
率は高くなり、取り出せるトルクも大きい。従って、上
述した単相2−2トポロジーのSRモータを1モジュー
ルとし、複数のモジュールをそれぞれの回転軸を介して
順次結合すると共にそれぞれのステータもしくはロータ
の突極位置を適宜ずらして配設すると、結合された回転
軸を介して連続回転するようになる。n個のモジュール
を180°/nずつ位相角をずらすように配設すること
よって、モジュール数に比例した大きなトルクを取り出
すことができるばかりでなく、トルク・リップルも減少
するので騒音や振動も減少する効果がある。When a single-phase 2-2 topology SR motor is used as one module, the rotation torque range alone is narrow and it does not function as a motor, but the utilization rate of each salient pole is high and the torque that can be taken out is large. . Therefore, if the above-mentioned SR motor of the single-phase 2-2 topology is regarded as one module, and a plurality of modules are sequentially coupled via their respective rotary shafts and the salient pole positions of the respective stators or rotors are appropriately shifted and arranged, It will be continuously rotated through the coupled rotating shaft. By arranging n modules so that their phase angles are shifted by 180 ° / n, not only can a large torque proportional to the number of modules be taken out, but also torque ripple can be reduced, so noise and vibration are also reduced. Has the effect of
【0008】図5は2つの単相2−2トポロジーのSR
モータを2個結合した場合におけるトルクと位相角との
関係を示す特性曲線である。第1のモジュールより90
°ずれた位相角にて第2のモジュールが第1のモジュー
ルと共に回転する。トルクは時計廻りの方向を正として
あり、矢印の部分において第1のモジュールと第2のモ
ジュールの励磁を切り換える。図6は3個のモジュール
を連結して3相とした例であって、それぞれのモジュー
ル間の位相差は60°であり、矢印の部分においてモジ
ュール間の励磁の切り換えを行う。図6から明らかなよ
うに、合成されたトルクのリップルは図5の場合よりも
著しく改善されることが判る。従って、n個の単相2−
2トポロジーのSRモータを同一回転軸上に結合すると
単一のモジュールのn倍のトルクが得られ、トルクリッ
プルも改善されることが判る。FIG. 5 shows two single-phase 2-2 topologies for SR.
6 is a characteristic curve showing the relationship between torque and phase angle when two motors are coupled. 90 from the first module
The second module rotates with the first module at phase angles that are offset. The torque is positive in the clockwise direction, and switches the excitation of the first module and the second module in the portion indicated by the arrow. FIG. 6 shows an example in which three modules are connected to form three phases, the phase difference between the modules is 60 °, and the excitation is switched between the modules at the arrow portion. As can be seen from FIG. 6, the ripple of the combined torque is significantly improved as compared with the case of FIG. Therefore, n single-phase 2-
It can be seen that when SR motors of two topologies are coupled on the same rotating shaft, n times the torque of a single module is obtained and the torque ripple is also improved.
【0009】[0009]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によるSRモータは、単相2−2トポロジーのSRモ
ータを1モジュールとし、n個のモジュールの回転軸を
結合すると共にそれぞれのステータもしくはロータの突
極位置を180°/nずつずらすことによって連続回転
できるようにしたものである。従って、単一のモジュー
ルのn倍のトルクを取り出すことができるばかりでな
く、トルクのリップルが減少し、騒音や振動も減少す
る。よって、必要なトルクに対応させるように結合する
モジュール数を選択でき、長方形のモータを形成させる
こともできるので取付スペースの有効利用が可能であ
る。As is apparent from the above description, in the SR motor according to the present invention, a single-phase 2-2 topology SR motor is used as one module, and the rotating shafts of n modules are coupled to each other, and the respective stators or The salient pole position of the rotor is shifted by 180 ° / n to enable continuous rotation. Therefore, not only n times the torque of a single module can be taken out, but also the torque ripple is reduced, and noise and vibration are also reduced. Therefore, the number of modules to be coupled can be selected so as to correspond to the required torque, and a rectangular motor can be formed, so that the mounting space can be effectively used.
【図1】この発明による第1の実施例のSRモータの構
成を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of an SR motor according to a first embodiment of the present invention.
【図2】この発明による第2の実施例のSRモータの構
成を示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of an SR motor according to a second embodiment of the present invention.
【図3】断面図。FIG. 3 is a sectional view.
【図4】断面図。FIG. 4 is a sectional view.
【図5】トルクと位相角との関係を示す特性曲線。FIG. 5 is a characteristic curve showing the relationship between torque and phase angle.
【図6】トルクと位相角との関係を示す特性曲線。FIG. 6 is a characteristic curve showing the relationship between torque and phase angle.
【図7】従来技術によるSRモータの構造を示す断面
図。FIG. 7 is a sectional view showing the structure of a conventional SR motor.
1,2,11,12 ステータの突極 3,4,13,14 ステータの励磁コイル 5,6,15,16 ロータの突極 10 回転軸 7,8,17,18 ヨーク部 1,2,11,12 Stator salient poles 3,4,13,14 Stator excitation coil 5,6,15,16 Rotor salient poles 10 Rotating shafts 7,8,17,18 Yoke part
Claims (2)
を備えたステータおよび該ステータの突極の内周面を空
隙を介して回転する2つの突極を備えたロータより成る
スイッチド・リラクタンスモータを1モジュールとし、 複数の前記モジュールをそれぞれのモジュールの回転軸
を介して一直線上に結合し、さらに、それぞれのモジュ
ールにおけるステータの突極位置もしくは前記回転軸に
固着されたロータの突極位置を順次ずらして配設し、前
記ロータ位置を検出しながら前記ステータの励磁を順次
オン・オフ制御することによって励磁されたステータに
対応してロータの突極を回転させ、一体に結合された前
記回転軸を連続回転させるようにしたことを特徴とする
スイッチド・リラクタンスモータ。1. A switched switch comprising: a stator having two salient poles formed by laminating laminated iron plates; and a rotor having two salient poles that rotate an inner peripheral surface of the salient poles of the stator through a gap. -The reluctance motor is defined as one module, and a plurality of the modules are connected in a straight line through the rotary shafts of the respective modules, and further, the salient pole position of the stator in each module or the projection of the rotor fixed to the rotary shaft. The pole positions are sequentially shifted, and the excitation of the stator is sequentially turned on / off while detecting the rotor position, whereby the salient poles of the rotor are rotated corresponding to the excited stator, and are integrally coupled. A switched reluctance motor, wherein the rotary shaft is continuously rotated.
を同一軸上に結合させると共に、それぞれのモジュール
におけるステータもしくはロータの突極位置を180°
/nの位相角をもって順次ずらして配設したことを特徴
とする請求項1に記載のスイッチド・リラクタンスモー
タ。2. The n switched reluctance motors are connected on the same axis, and the salient pole position of the stator or rotor in each module is 180 °.
The switched reluctance motor according to claim 1, wherein the switched reluctance motors are arranged so as to be sequentially shifted with a phase angle of / n.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7517996A JPH09247911A (en) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | Switched reluctance motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7517996A JPH09247911A (en) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | Switched reluctance motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09247911A true JPH09247911A (en) | 1997-09-19 |
Family
ID=13568729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7517996A Pending JPH09247911A (en) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | Switched reluctance motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09247911A (en) |
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- 1996-03-05 JP JP7517996A patent/JPH09247911A/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020305 |