JPH11513876A - スタガー極切換リラクタンスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 切換リラクタンス機械１０は、複数の一様な極１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ．．を備えた第１要素１２と、第１極２２Ａ、２２Ｃ及び第２極２２Ｂ、２２Ｄを備えた第２要素１２とを有する。第１極は幅広面を有し、第２極は幅狭面を有する。第１及び第２要素は、互いに相対運動するように配置され、それによって、幅広及び幅狭極は、複数の一様な極に対して離間関係にて可動とされる。

Description

【発明の詳細な説明】 スタガー極切換リラクタンスモータ 発明の背景 本発明は、電子的に切り替えられる切換リラクタンス機械に関するものであり 、更に詳しく言えば、多相電気エネルギ源によって作動する連続回転モータに関 するものである。 切換リラクタンスモータ（反作用電動機）は斯界において周知である。これら モータは、典型的には固定子（ステータ）と呼ばれる静止部材と、典型的には回 転子（ロータ）と呼ばれる可動部材とを有する。ロータとステータとは互いに相 対運動するように配置されている。代表的なステータは、周方向に離間し、極間 に空隙が設けられた多数の透磁性磁極を支持したヨークを有する。代表的なロー タは、周方向に離間し、極間に空隙が設けられた２以上の磁極を形成する透磁性 鋼板積層体からなる透磁性体を有する。ロータは、ロータがステータに対して運 動するときに、ステータに対してそれぞれの対応極が極く近接して通過するよう に配置されている。即ち、ロータの極は、ステータの極に対して離間した状態で 運動する。モータは、ステータの各極に相巻線を有するが、ロータの極にはない 。切換リラクタンスモータは、これら相巻線を適当なシーケンスで励磁しロータ をステータに対して運動させるために、多相の電気的切換を行っている。詳しく 言えば、相巻線を励磁することにより、ステータにＮ極とＳ極とを有した磁極対 が形成される。これら相巻線は、分極した磁極対、ロータ及びステータのヨーク を通る磁束通路、即ち、磁気回路を形成する。磁束流れに応じて、ロータは運動 し、対をなすロータ極を、ステータの分極した磁極対に対して最小リラクタンス （磁気抵抗）位置へと移動させる。この最小リラクタンス位置は、励磁された相 巻線の最大インダクタンスに対応する。二相ＳＲモータに共通の特徴は、ロータ が典型的には、一方向回転を最適化するように構成されていることである。切換 リラクタンスモータ（ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ ｍｏｔｏｒ） （以後「ＳＲ」モータという。）の利点は、これらモータが電気的エネルギを機 械的 仕事に変換するに際して効率的であること、モータの機械的構造が簡単であるた めに信頼性が高いこと、及び高回転速度、即ち、１００，０００ＲＰＭが可能で あること、である。加うるに、ＳＲモータは、製造費が安く、頑丈で、壊れにく く、又、ブラシとかスリップリングを必要としない。 或る目的要件を満足させるために、通常のＳＲモータの構成と電子的切替手段 の多数の組み合わせがある。多相源とステータ／ロータの組み合わせとしては、 限定されるものではないが、二相８／４モータ、三相６／４モータ、四相８／６ モータ、及び五相１０／８モータがある。ステータ及びロータの極数を増大し、 相数をより多くする一つの理由は、１回転当たりの電子的相切換数を増大し、そ れによって相間でのトルクの低下又はトルクの脈動を最小とするためである。 ＳＲモータにおけるトルクは、励磁された相巻線のインダクタンス（ｄＬ）が ロータ位置の関数として変化することに関連付けられる。ＳＲモータのインダク タンスは、ロータの極が励磁されたステータ巻線と関連した極と整列状態となる か、或いは整列状態から離れるとき、即ち、ローターステータ系が最小リラクタ ンス位置へともたらされるか、或いは最小位置から離れるときに、減少するか或 いは増大する。換言すれば、角度位置の関数としてインダクタンスが、即ち、ｄ Ｌ／ｄθが変化するとき、トルクが発生する。励磁された相のインダクタンスが 増大するとき正のトルクが発生し、励磁された相のインダクタンスが減少すると き負のトルクが発生する。 従来の二相ＳＲモータに関する問題は、ロータのステータに対する或る角度位 置にて、ロータによって付与されるトルクがゼロとなるか、或いは最大トルクの 極めて僅かの割合となることである。このトルクが極めて小さいか、或いはゼロ となる位置は、ロータ及びステータの極が、励磁されたステータ極対から不十分 な磁束が対をなすロータ極を通りその間に相対運動を生じさせるように配置され ることによって発生する。この問題を解決する試みの一つに、ロータ極の各部分 が励磁されたステータ極と十分な磁束連通状態とされ、、ロータにトルクが付与 されるように、ロータ極の幾何学的形状を変更することがある。 このような形状変更に基づくものに、ステップドギャップモータがある。この モータでは、励磁されるステータ極と磁束連通状態にもたらされるロータ極面の 第１部分が、第１のギャップ間隔を有するステータ極面に対してギャップが形成 される。ステータ極面と磁束連通状態にもたらされるロータ極面の第２部分が第 １のギャップ間隔より狭い第２のギャップを形成する。第１ギャップ間隔と第２ ギャップ間隔との間の移行は、ステップ状となる。 他の形状変更に基づくものとしては、渦カム設計がある。ここでは、ロータ極 の面は、傾斜しており、ロータとステータ間のギャップは、ロータがステータに 対して最小リラクタンスへと回転するにつれて次第に小さくなる。これら極形状 に対して、ロータ極の面は、広幅とされ、ロータ極の第１部分は、ロータ極の第 ２部分が励磁されたステータ極に対して最小リラクタンス位置にあるとき、隣接 した非励磁状態のステータ極の方へと延在する。これら種々のロータ極形状によ り、二相モータにおけるゼロトルク位置の問題は解決するが、このようなロータ の形状では、ロータの全回転を通して調和したトルクを発生することはできない 。従来の二相ＳＲモータによって発生するこのような不調和なトルク、即ち、ト ルクの脈動は、ロータのステータに対する如何なる位置においても相当のトルク を必要とする、例えば、洗浄機械、流体ポンプ、トラクションモータ、ポジショ ンサーボ等のような或る用途においては許容し得るものではない。 ＳＲモータにおけるトルクの脈動の問題を解決する一つの切替相数を３又はそ れ以上にまで増大する方法がある。一般に、トルク脈動は、モータ相数を増大す ることによって減少することが周知である。詳しく言えば、３相モータは一般に ２相モータよりトルク脈動が少ない。４相モータは３相モータよりトルク脈動が 少ない。以下同様である。相増大によるトルク脈動の減少は、一つの相からのｄ Ｌ／ｄθが、直前の相からのｄＬ／ｄθがゼロになる前にはゼロとはならないこ とに起因している。従って、相数を３以上に増大させることにより、極めて隣接 するか、或いは重なり合ったｄＬ／ｄθが生じ、ロータは、一つの相の励磁によ るトルクが終了する前に他の相の励磁によるトルクを受けることとなる。ＳＲモ ータの相間におけるこのトルクの連続性又はトルクの重なりにより、より少ない トルク脈動を有したより連続したトルクが得られる。しかしながら、３又はそれ 以上の相を有するＳＲモータに関する問題としては、切替電子機器のための構成 部品の数が増え、その結果、コストが増大すること；切替電子機器と相巻線との 間の接続数が増大すること；ロータの位置を決定し電子的に切替を行うために必 要とされるポジションセンサの分解能の増大；及び２相以上のＳＲモータにおけ る騒音の増大、がある。 本発明の目的は、上記問題及びその他の問題を解決する新規な且つ改良された ＳＲモータを提供することである。 発明の要約 本発明の一態様に従うと、切換リラクタンスモータが提供される。このモータ は、複数のステータ極にて構成されるステータと、第１の寸法の極面を備えた第 １極及び第２の寸法の極面を備えた第２極にて構成されるロータとを有する。ロ ータ及びステータは、相対的に、ロータ極がステータ極に対して離間関係にて移 動可能とされるように相対配置される。 本発明の他の態様によると、各ステータ極の面は第１の角度にて延在し、第１ ロータ極の面は第２の角度にて延在する。第２の角度は第１の角度の概略２倍と される。即ち、ロータの円周位置にて第１のロータ極の面は、第２極の面の概略 ２倍の幅とされる。第２ロータ極の面は、各ステータ極の面とほぼ同じ角度にて 延在し、従って、第２ロータ極の面はステータ極とほぼ同じ幅とされる。 本発明の他の態様によると、多相源によって電力が供給される電気機械が提供 される。この機械は、複数の極を備え透磁性材料にて作製された第１部材と、第 １の幾何学的形状寸法とされる第１極及び第２の幾何学的形状寸法とされる第２ 極を備え透磁性材料にて作製されたた第２部材とを有する。該機械は、前記第２ 部材を前記第１部材に対して相対運動し得るように取り付けるための手段を有し 、その結果、前記第１及び第２部材の極は離間関係にて移動可能とされる。 本発明の他の態様によると、第２部材の極面と対向した第１部材の極面は、そ の間に実質的に一定の空隙を形成する。 本発明の他の態様によると、切換リラクタンスモータが提供される。この切換 リラクタンスモータは、二相電力源、ヨーク及びこのヨークの回りに一様に配置 された複数の極を備えたステータ、並びに、一様でなく配列された偶数の極を備 え、長手軸線の回りに且つステータに対して回転自在に設けられたロータを有す る。ロータ極の一つは、第１の寸法の極面を有し、前記ロータ極の他方は第２の 寸法の極面を有する。 本発明の他の態様によると、ロータの第１極と、この極と第１の方向に隣り合 った極との間の角度は第１の角度であり、第１極と、この極と第２の方向に隣り 合った極との間の角度は第２の角度である。 本発明の更に限定された態様によると、ロータは４つの極を有し、第１の角度 は９０度以上とされ、第２の角度は９０度以下とされる。 本発明の他の態様によると、ＳＲモータが提供される。このモータは、一様に 離間して周方向に配置された透磁性の複数の極を備えたステータを有する。各極 は、第１の角度に亘る面を有する。モータは又、長手方向軸線の回りに一様では なく配置された透磁性の偶数の極を備えたロータを有する。ロータ極は、第１の 角度で延在する幅狭面を有する極と、第１の角度のほぼ２倍の第２の角度で延在 する幅広面を有する極とを有する。ロータは、ロータの極がステータの極に対し て離間関係で移動し得るように、その長手方向軸線の回りに且つ前記ステータに 対して回転自在に配設されている。 本発明の更に限定された態様によると、ＳＲモータは、ステータの極と関連し 、多相源に接続される複数の巻線を有する。多相源の励磁により、巻線はステー タ極の少なくとも一対の極を励磁し、ロータの極にトルクを付与する磁場を形成 する。作動に際して、各相の励磁によりロータに付与されるトルクが発生する。 前記相励磁の第１の部分に対しては、トルクは実質的に幅広面の極に付与され、 前記相励磁の第２部分に対して、トルクは実質的に幅狭面の極に付与される。 本発明の更に他の態様によると、多相源にてモータを作動する方法が提供され る。モータは、一様な間隔にて周方向に規則正しい模様にて配置された複数の極 を備えた第１要素と、一様ではない間隔にて長手方向軸線の回りに規則正しい模 様にて周方向に配置された偶数の極を備えた第２要素とにて構成される。第２要 素は、幅広極面を備えた第１極と、幅狭極面を備えた第２極とを有する。第１及 び第２要素は、各極がその間に空隙を形成するように配置される。該方法は、多 相源の第１相を励磁し、幅広面とされる極にトルクを付与する工程を有する。第 １相が励磁されると、幅広面の極に付与されたトルクは、終了し、トルクは幅狭 面の極に付与される。 本発明の方法の更に限定された態様によると、多相源の第１の相は非励磁状態 とされ、多相源の第２の相が励磁される。それによって、トルクは幅広面の極に 付与される。第２の相が励磁されると、幅広面の極対に付与されるトルクは終了 し、トルクは、幅狭面の極に付与される。 本発明の更に他の態様によると、発電機を作動する方法が提供される。この発 電機は、一様な間隔で規則正しい模様にて配列された複数の極を備えた第１要素 と、一様でない間隔で規則正しい模様にて配列された偶数の極を備えた第２要素 とを具備している。第２要素は、幅広の極面を備えた第１極と、幅狭の極面を備 えた第２の極とを有する。第１及び第２要素は、互いに、第１要素の極の面が第 ２要素の極の面に対して離間関係にて可動であるように配置されている。該方法 は、第１及び第２要素を互いに相対的に、機械的に駆動する工程を有する。前記 第１及び第２要素の極は概略整列状態とされると、整列された極の少なくとも一 つの極と関連した相巻線が励磁される。相巻線は、フェーズドライバからその接 続が切り離され、そしてエネルギ貯蔵手段に接続され、第１及び第２要素を互い に相対運動させることによって生じた電気を供給する。 本発明の利益は、ステータに対するロータのすべての位置にてロータによって 改良されたトルクが付与されることである。 本発明の他の利益は、従来３相以上のＳＲモータを必要とした用途に二相ＳＲ モータを適用可能とする２相ＳＲモータの改良されたトルク特性にある。 本発明の更に他の利益は、トルク脈動が減少されたことである。 本発明の更に他の利益は、従来の発電機より優れた改良された電力出力にある 。 本発明の更に他の利益は、以下に説明する好ましい実施態様の説明にて当業者 にはより明らかとなるであろう。 図面の簡単な説明 図１は、本発明に従った８／４切換リラクタンスモータの断面図である。 図２は、図１のモータで、モータに接続された関連の制御装置及び作動回路を 有しており、ロータが図１のモータに対して１５度だけ前進した状態を示す。 図３及び図４は、図１のロータとステータの図で、ロータが図１のモータに対 してそれぞれ３０度と４５度だけ前進した状態を示す。 図５（ａ）−５（ｆ）は、図１のロータとステータの図で、図面上省略されて いるＡ相及びＢ相巻線の励磁によってＮ極及びＳ極対が発生したのに応じて、ロ ータがステータに対してＣＣＷ方向に機械的に前進した状態を示す。 図６（ａ）−６（ｆ）は、図５（ａ）−５（ｆ）の相励磁並びにロータ及びス テータ位置に対応した磁束線図である。 図７（ａ）は、ロータのステータに対するＣＣＷ方向の機械的前進に関しての 図１のＡ相及びＢ相ステータ巻線の模範的な理想のインダクタンス線図である。 図７（ｂ）は、図７（ａ）のインダクタンス線図に対するＡ相及びＢ相巻線の 理想の励磁線図である。 図８は、ロータのステータに対するＣＣＷ方向の前進に関する図１のＡ相及び Ｂ相ステータ巻線のインダクタンス線図である。 図９（ａ）は、図８のインダクタンス線図に対する１．５Ａ、２．０Ａ、２． ５Ａ及び３．０Ａ相励磁電流におけるＡ相及びＢ相巻線の静トルク曲線である。 図９（ｂ）は、図９（ａ）の静トルク曲線に対するＡ相及びＢ相ステータ巻線 の励磁線図である。 図９（ｃ）は、図９（ａ）のＡ相及びＢ相トルク曲線を結合して得られるトル ク曲線である。 図１０は、本発明に従った１６／８切換リラクタンスモータの断面図である。 図１１（ａ）は、本発明に従った４／２切換リラクタンスモータの断面図で、 モータに接続される関連の制御装置及び作動回路を有する。 図１１（ｂ）−（ｃ）は、図１１（ａ）の４／２切換リラクタンスモータの図 で、ロータが、Ａ相及びＢ相巻線の励磁によってＮ極及びＳ極対が発生したのに 応じて図１１（ａ）のモータに対してそれぞれ４５度及び９０度だけ前進した状 態を示す。 図１２は、本発明に従ったリニアアクチュエータの図である。 図１３（ａ）−（ｅ）は、本発明のステータを備えたロータ及びステータの図 で、図面上省略されたＡ相及びＢ相巻線の励磁によってＮ極及びＳ極対が発生し たのに応じてロータのステータに対するＣＷ方向への機械的前進を示す。 図１４は、本発明に従った切換リラクタンスモータ（電動機）−発電機の断面 図で、そこに接続された関連の制御装置及び作動回路を有する。 好ましい実施態様の詳細な説明 図１を参照すると、本発明に従った二相８／４切換リラクタンスモータ１０の 断面図が示される。モータは、中央孔１６の回りに配置されそして複数の極１８ （ａ）−１８（ｈ）を画定する透磁性部材１４を備えたステータ１２を有する。 図１の実施例では、ステータは偶数の極を有する。図１には８個の極が図示され ているが、ステータは異なる偶数の極を有することができる。ロータ２０が、中 央穴内に配置され、そこで回転する。ロータは４極２２（ａ）−２２（ｄ）を有 しているが、ロータは異なる偶数の極を有することができる。相巻線２４、２６ がそれぞれＡ相及びＢ相ステータ極の回りに配置され、ステータ極から中央孔へ と延びる磁場を発生する。相巻線２４及び２６は、交互に一つ置きにステータ極 に配置され、一つの極性の全ての極に対して逆極性の対応する極が存在するよう に巻線される。例示する実施例において、Ａ相極１８（ａ）と１８（ｃ）とはＮ 極であり、Ａ相極１８（ｅ）と１８（ｇ）とはＳ極である。同様に、Ｂ相極１８ （ｆ）と１８（h）とはＮ極であり、Ｂ相極１８（ｂ）と１８（ｄ）とはＳ極で ある。磁極の極性は、説明のためだけのものであり、本発明を限定するものでは ないことを理解されたい。 図２及び図１をも参照すると、相巻線Ａ及びＢは、電流が相巻線を通って一方 向のみに流れるように、それぞれ切換電流源３０及び３２に直列接続される。し かしながら、相巻線は、対応の切換電流源に並列接続することもでき、又、直列 −並列の組合せによる接続も可能であることを理解されたい。例えばホール効果 センサ、リゾルバ或いはエンコーダのようなポジションセンサ３６が、ロータと ステータとの間に接続され、ステータに対するロータの位置を決定する。別法と して、相巻線の自己インダクタンスを使用し、ロータに対するステータの位置を 決定する。ポジションセンサは、その出力がコントローラ３８に接続され、ロー タのステータに対する角度位置を知らせる。コントローラ３８は、Ａ相及びＢ相 の相（フェーズ）ドライバに接続され、ステータに対するロータの位置に従って 各相の励磁を制御する。必要に応じて速度制御装置３９がコントローラ３８に接 続され、ロータの回転速度を調整することができる。図２の実施例において、モ ータ１０は、ロータがステータに対して反時計方向（ＣＣＷ）に回転する一方向 モータである。しかしながら、モータは時計方向に回転するように設計すること もできる。回転方向は本発明を限定するものでもないことを理解されたい。 図３を参照すると、ロータの極は、ロータの周囲に不規則に配置される。ロー タの長手方向軸線４０を参照すると、ロータ極２２（ａ）−（ｂ）と２２（ｃ） −（ｄ）との間の角度は、第１角度４１であり、ロータ極２２（ｂ）−（ｃ）と ２２（ａ）−（ｄ）との間の角度は、第１角度より大きな第２角度４２である。 更に、図４に示すように、幅広ロータ極の面は、第３角度４３に亘って延在し、 幅狭ロータ極の面は、より小さい第４角度４４に亘って延びる。つまり、第３角 度は第４角度より大きい。好ましい実施例においては、ロータの円周にて、幅広 ロータ極の面は、幅狭ロータ極の面の２倍の広さとされる。ステータの内周にお いて、ステータ極の面は、幅狭ロータ極の面と概略同じ幅とされ、隣接するステ ータ極間の距離は、概略ステータ極の幅とされる。 図５（ａ）−図５（ｆ）を参照すると、ロータが、関連の相巻線を励磁するこ とによってＮ−Ｓ極対が発生したのに応じて、ステータに対してＣＣＷ方向へと 前進する態様が示される。図５（ａ）−５（ｆ）にて、図１及び図２の相巻線、 Ａ相及びＢ相ドライバ、コントローラ／電源、速度制御装置及びポジションセン サは、ロータ及びステータの図を簡単とするために省略されている。図５（ａ） −５（ｆ）にて省略されている相巻線が何時励磁されるかを容易に理解するため に、励磁された相と関連する極には、Ｎ極及びＳ極を意味する「Ｎ」或いは「Ｓ 」のいずれかが記される。作動に際して、図５（ａ）の０度ＣＣＷロータ位置か ら始動すると、コントローラ３８は、Ａ相巻線が励磁されない時、Ｂ相電流源３ ２によりＢ相巻線を励磁する。この励磁により、ロータにＣＣＷトルクを発生さ せ、ロータの幅広ロータ極を励磁されたＢ相ステータ極１８（ｄ）及び１８（ｈ ）と整列させる。即ち、各ロータ極は、各Ｂ相極に対して最小リラタタンス位置 へと移動する。最小リラクタンス位置は、上記整列状態を生じさせた励磁相巻線 の最大インダクタンスに対応する。図５（ｂ）の２２．５度ＣＣＷロータ位 置にて、幅広ロータ極及び隣接する励磁Ｂ相ステータ極は、その間に一定の空隙 が形成される結果、互いに最小リラクタンス位置となる。しかしながら、Ｂ相巻 線のインダクタンスは、幅狭ロータ極２２（ｂ）及び２２（ｄ）がステータ極１ ８（ｂ）及び１８（ｆ）に対して最小リラクタンス位置へと移動することにより 増大する。従って、ロータは、励磁されたＢ相巻線と幅狭ローラ極との相互作用 によりトルクを受けるが、励磁されたＢ相巻線と幅広ロータ極との相互作用によ るトルクは殆ど或いは全く受けない。この態様にて、ロータが受けるトルクは幅 広ロータ極から幅狭ロータ極へと移動する。図５（ｃ）の３０度ＣＣＷロータ位 置にて、ロータは、励磁されたＢ相巻線からＣＣＷトルクを受ける。このとき、 幅狭ロータ極がＢ相ステータ極１８（ｂ）及び１８（ｆ）に対して最小リラクタ ンス位置へと移動することによってＢ相巻線のインダクタンスが増大する。２２ ．５度と４５度との間では、幅広ロータ極とステータ極１８（ｄ）及び１８（ｈ ）間の空隙、従って、リラクタンスは、実質的に一定となり、そのために、ロー タは、励磁されたＢ相巻線と幅広ロータ極との相互作用によりトルクを受けなく なる、ことを理解されたい。図５（ｄ）の４５度ＣＣＷロータ位置にて、幅広及 び幅狭ロータ極は、励磁されたＢ相ステータ極１８（ｄ）−１８（ｈ）及び１８ （ｂ）−１８（ｆ）に対してそれぞれ最小リラクタンス位置にある。従って、こ の位置にてロータにはＢ相巻線の励磁によっては何らのトルクも付与されない。 しかしながら、４５度ＣＣＷロータ位置にてＡ相巻線を励磁することによって、 磁束がＡ相極１８（ａ）及び１８（ｅ）から幅広ロータ極を通って流れる。この 磁束流れに応じて、ロータはＣＣＷトルクを受け、ロータの幅広極を、励磁され たＡ相巻線の極と整列させる。しかしながら、ロータが４５度ＣＣＷロータ位置 を通過して移動すると、励磁されたＢ相巻線は、Ｂ相巻線のステータ極とロータ 極との間のリラクタンスが増大することによって、インダクタンスが減少する。 ロータが、Ｂ相巻線の励磁及びＢ相巻線のインダクタンスの減少によりＣＷ（負 ）トルクを受けるのを回避するために、Ｂ相巻線は非励磁状態とされる。この態 様にて、ロータに付与されるトルクは、Ｂ相巻線からＡ相巻線へと移行する。図 ５（ｅ）にて、６７．５度のＣＣＷロータ回転位置では、幅広ロータ極と励磁さ れたＡ相ステータ極１８（ａ）及び１８（ｅ）とは最小リラクタンス位置とな り、幅広ロータ極とステータ極との相互作用によりロータには何らのトルクも付 与されない。しかしながら、励磁されたＡ相巻線のインダクタンスは、幅狭ロー タ極が励磁されたＡ相ステータ極１８（ｃ）及び１８（ｇ）と磁束連通状態にも たらされることにより増大し続ける。従って、励磁された相巻線からロータに付 与されるトルクは、幅広ロータ極から幅狭ロータ極へと移動する。図５（ｆ）に て、９０度のＣＣＷロータ回転では、幅広及び幅狭ロータ極は、ステータ極１８ （ａ）−１８（ｅ）及び１８（ｃ）−１８（ｇ）とそれぞれ最小リラクタンス整 列状態となる。従って、ロータは、幅広ロータ極とＡ相巻線との相互作用による トルクを受けることはない。しかしながら、Ｂ相巻線を励磁することにより、磁 束がＢ相極１８（ｂ）及び１８（ｆ）から幅広ロータ極を通って流れる。Ｂ相巻 線の励磁に応じて、ロータはＣＣＷトルクを受け、ロータの幅広極を、励磁され たＢ相巻線と整列させる。ロータが、Ａ相巻線の励磁及びＡ相巻線のインダクタ ンスの減少によってＣＷ（負）トルクを受けるのを回避するために、Ａ相巻線は 非励磁状態とされる。 図６（ａ）−６（ｆ）を参照すると、図５（ａ）−５（ｆ）のロータ位置と相 励磁に対応した磁束線図が示される。図６（ａ）−（ｂ）にて、０度と２２．５ 度のＣＣＷロータ位置間では、幅狭ロータ極を通るよりもより多量の磁束が幅広 ロータ極を通って流れている。図６（ｂ）−（ｃ）を参照すると、２２．５度と ３０度ＣＣＷロータ位置間では、幅狭ロータ極がステータ極１８（ｂ）及び１８ （ｆ）に対して最小リラクタンス位置へと移動するにつれて、幅狭ロータ極を流 れる磁束量が増大している。図６（ｄ）を参照すると、４５度ロータ位置にて、 Ｂ相巻線は非励磁状態とされ、Ａ相巻線が励磁され、ロータを流れる磁束は、Ｂ 相巻線からＡ相巻線へと移行する。図６（ｄ）−（ｅ）を参照すると、４５度と ６７．５度ロータ位置間にてＡ相巻線の励磁によって発生する磁束は、最初は幅 広ロータ極を通って流れ、そして、幅狭極がステータ極１８（ｃ）及び１８（ｇ ）に対して最小リラクタンス位置へと移動するにつれて幅狭極を通って流れるの が増大する。図６（ｆ）を参照すると、９０度ロータ位置にて、Ａ相巻線は非励 磁状態とされ、Ｂ相巻線が励磁される。 上記説明にてロータは、ステータに対するロータの位置に関連してＡ相及びＢ 相の励磁及び非励磁を選択することによって、９０度進行する。しかしながら、 上記説明は、ロータが更に９０度以上運動する場合にも適用し得ることを理解さ れたい。更に、相巻線のインダクタンスの増大又は減少は、この相巻線に関連し た磁束通路におけるリラクタンスの減少又は増大にそれぞれ対応していることを 理解されたい。 本発明によれば、Ａ相及びＢ相巻線に、角度位置に関するインダクタンスの変 化（ｄＬ／ｄθ）をもたらす。この角度位置に関するインダクタンスの変化は、 傾斜しており、第１の割合で増大し、第２の割合で減少する。詳しく言えば、図 ７（ａ）−（ｂ）、更には図５（ａ）−（ｆ）をも併せて参照すると、ロータの ＣＣＷ位置の関数として、又、理想的なＡ相及びＢ相の励磁に対して、Ｂ相巻線 ５０及びＡ相巻線５２におけるインダクタンスの変化に対する模範的な理想のイ ンダクタンス線図が示されている。図７（ａ）−（ｂ）は説明のためのものであ って、本発明を限定するものではないことを理解されたい。０度ロータ位置にて 、Ｂ相巻線は励磁され、Ａ相巻線は励磁されない。これに応じて、ロータは、ロ ータ及びステータ結合体を最小リラクタンス、最大インダクタンス位置へと付勢 するＣＣＷトルクを受ける。Ｂ相巻線のインダクタンスが増大するのと同時に、 Ａ相巻線のインダクタンスは減少し続ける。図７（ａ）に図示されるように、新 規な極構成を有する各相のインダクタンスは、増大するよりもより急速に減少す る。これにより、Ａ相及びＢ相巻線の増大するインダクタンスが重なり合うとい った利益が生じる。詳しく言えば、３７度ロータ位置にて、Ａ相巻線のインダク タンスは、減少から増大へと移行し、そして、Ａ相巻線が励磁される。３７度と ４５度ロータ位置間にて、両相巻線は、励磁されており、そして両相巻線のイン ダクタンスは増大し続けている。従って、ロータは、両Ａ相巻線とＢ相巻線から トルクを受ける。４５度回転位置にて、Ａ相巻線は励磁されており、Ｂ相インダ クタンスは、増大から減少へと移行し、Ｂ相巻線は非励磁状態とされる。この態 様にて、ロータは、Ａ相巻線の励磁及びＡ相巻線のインダクタンスの増大により 正のＣＣＷトルクを受けるが、Ｂ相の励磁及びＢ相のインダクタンスの減少によ る負のＣＷトルクを受けることはない。８２度回転位置にて、Ｂ相巻線のインダ クタンスは、減少から増大へと移行し、Ｂ相巻線が励磁される。８２度と９０度 の回 転間にて、Ａ相及びＢ相巻線は励磁され、又そのインダクタンスは増大し、ロー タにトルクを付与する。９０度回転位置にて、Ａ相巻線のインダクタンスは、増 大から減少へと移行し、Ａ相巻線は非励磁状態とされる。Ｂ相は励磁され、専ら Ｂ相のインダクタンスが増大することによりロータにトルクが付与される。１２ ７度回転位置にてＡ相のインダクタンスは減少から増大へと移行し、Ａ相巻線が 励磁される。従って、１２７度と１３５度ロータ位置間にて、Ａ相及びＢ相巻線 はロータにトルクを付与する。１３５度回転位置にて、Ｂ相巻線のインダクタン スは、増大から減少へと移行し、又、Ｂ相巻線は非励磁状態とされ、それによっ てロータに付与されていたトルクは、Ａ相の励磁によるＡ相インダクタンスの増 大に基づくものとなる。 上記説明から、本発明によれば、Ａ相及びＢ相巻線にロータ位置の関数として インダクタンスの変化が起こり、相巻線のインダクタンスは、このインダクタン スが減少する割合とは異なる割合にて増大する、ということを理解されたい。詳 しく言えば、各相のインダクタンスの増大は、そのインダクタンスの減少より大 きな角度位置まで延びる。一例であって、限定するものではないが、図７（ａ） を参照すると、Ｂ相インダクタンスは、４５度と８２度ロータ位置間にて、即ち 、３７度に亘って、減少し、８２度と１３５度ロータ位置間にて、即ち、５３度 に亘って増大する。同様に、Ａ相インダクタンスは、３７度と９０度回転間にて 、即ち、５３度に亘って、増大し、９０度と１２７度回転間にて、即ち、３７度 に亘って、減少する。Ａ相及びＢ相巻線インダクタンスの増大及び減少における 異なる傾斜によって、図７（ａ）に図示し、上述したように、利益ある重なりが 生じる。このインダクタンスの重なりは、Ａ相及びＢ相巻線の選択的励磁と相俟 って、ロータのステータに対するすべての位置においてロータにトルクを付与す ることとなる。 図８及び図７（ａ）−（ｂ）をも参照すると、図５（ａ）−（ｆ）に例示した 実施例のインダクタンス線図が示される。図７（ａ）−（ｂ）の理想的なインダ クタンス線図に対して、図８のインダクタンス線図は、ロータ極がステータ極と 整列状態となるとき或いは整列状態から離れるときＡ相及びＢ相巻線のインダク タンスの増大と減少の間の移行が、徐々に行われていることを示している。ロー タに対する正のＣＣＷトルクは、励磁された相巻線のインダクタンス増大の関数 であるので、相巻線の励磁をロータと調和させ、相巻線が励磁されたとき増大す るインダクタンスを確実に受けるようにするのが望ましい。従って、一例であっ て限定するものではないが、図８を参照すると、０度のロータ位置にて、Ｂ相巻 線が励磁され、Ａ相巻線が非励磁状態とされる。４０度及び４４度ロータ位置間 にては、ロータに付与されるトルクがＢ相巻線からＡ相巻線へと移行するとき、 ロータが受けるトルクの脈動を最小とするような態様で、Ａ相巻線は励磁され、 Ｂ相巻線は非励磁状態とされる。同様に、８５度及び８９度ロータ位置間では、 ロータに付与されるトルクの脈動が最小となるような態様で、Ａ相巻線は非励磁 状態とされ、Ｂ相巻線は励磁される。しかしながら、各相のインダクタンスが、 その瞬間的な励磁及び非励磁を回避していることを理解されたい。従って、実際 には、各相の励磁及び非励磁のタイミングは、ロータに付与されるトルクが最適 化されるようなタイミングにて実施される。従って、一例であって限定するもの ではないが、概略４０度のロータ回転位置にて、Ｂ相巻線は、Ｂ相巻線のインダ クタンスが減少しそれによってロータに負のＣＷトルクを付与する前にそこに蓄 積されたエネルギが消散するように、非励磁状態とされる。同様に、概略４０度 のロータ回転位置にて、Ａ相巻線は励磁され、それによってロータに正のＣＣＷ トルクを付与する。Ａ相及びＢ相巻線の増大する利益あるインダクタンスの重な りのために、各巻線の励磁は、ロータが受けるトルクを最適化するタイミングに て行うことができる。理想的条件の下に、ロータは、ロータ位置に対して比較的 一定のトルクを受ける。しかしながら、実際には、ロータは、そこに付与される トルクが各相巻線間にて移動するとき幾らかのトルク低下を受ける。 ロータ極の幅は、図８のインダクタンス線図に影響を与えることが考えられる 。詳しく言えば、図４を参照すると、幅狭極２２（ｂ）及び２２（ｄ）の面は、 ステータ極の面と概略同じ幅とされ、一方、幅広ロータ極２２（ａ）及び２２（ ｃ）の面は、ステータ極の面の幅と、隣接する空間、例えばステータ極２２（ａ ）と空間５２との結合幅と概略同じ幅とされるものとして示されている。この構 成は、利益あることに、上述した相巻線の増大するインダクタンスの重なりを可 能とする。しかしながら、Ａ相及びＢ相インダクタンス線図の重なりは、ロ ータ極の幅を変更することによって調整可能であると考えられる。例えば、幅広 及び幅狭ロータ極を狭くすると、ロータに付与されるトルクが幅広ロータ極と幅 狭ロータ極間にて移動するとき、増大するインダクタンスの重なりが殆どないか 或いは全くないようなインダクタンス線図となる。同様に、幅広及び幅狭ロータ 極を広くすると、Ａ相及びＢ相巻線の増大するインダクタンスの重なりを増やす こととなる。しかしながら、ロータ極の幅を広くしたり、狭くしたりすることは 望ましくないトルクの低下をもたらすと考えられる。更に、幅広或いは幅狭ロー タ極の一方を幅広くし、そして他のロータ極の幅を狭くすることは、増大するイ ンダクタンスの重なりをばらつかせることとなるであろう。同様に、ステータ極 の幅を変更することも又Ａ相及びＢ相インダクタンス線図の重なりに影響を与え ると考えられる。 図９（ａ）−（ｂ）を参照すると、異なる相巻線励磁電流、即ち、１．５Ａ、 ２．０Ａ、２．５Ａ及び３．０Ａにおける図５（ａ）−図５（ｆ）に示す実施例 のトルク曲線が、相励磁線図との関連で示されている。これらトルク曲線は、各 相巻線の励磁にてロータに付与されるトルクと、その利益ある重なりを例示して いる。ロータが受けるトルクは各Ａ相及びＢ相巻線の励磁によって発生するトル クの合計であることを理解されたい。従って、図９（ｃ）に示すように、Ａ相及 びＢ相が、例えば４０度及び４５度ロータ位置間にて、共に励磁されると、ロー タが受けるトルクは各Ａ相及びＢ相巻線の励磁にてロータに付与されるトルクの 合計となる。図９（ａ）のトルク曲線は、励磁された相巻線と磁束連通状態とな る幅狭ロータ極がより大きな相励磁電流、例えば２．５Ａ及び３．０Ａにてトル ク脈動がより大きくなり、より小さい相励磁電流、例えば２．０Ａ及び１．５Ａ にてトルク脈動は小さくなることを示している。詳しく言えば、図９（ａ）の３ ．０Ａトルク曲線を参照すると、１５度及び２２．５度ロータ位置間では、ステ ータ極に対して最小リラクタンス位置へと移動する幅広ローラ極によって、励磁 されたＢ相巻線の増大するインダクタンスにより、ロータへとトルクが付与され る。しかしながら、１９度ロータ位置近傍では、幅広及び幅狭ロータ極が励磁さ れたＢ相巻線と相互に影響しあい、トルク低下をもたらす。このトルク低下は、 励磁された相巻線と最初に磁束連通状態となる幅狭極における端縁の磁気飽和に よる ものであると考えられる。幅狭ロータ極が励磁された相巻線とより大きな磁束連 通状態へと進むにつれて、そこを通る磁束の分布は増大し、それによって幅狭ロ ータ極の局部的磁気飽和は回避される。この幅狭ローラ極における磁束分布の増 大は、今度は、ロータが２２．５度ロータ位置へと進むときにロータにトルクの 増大を生じさせることとなる。同様のことが、６４度及び１５４度ロータ位置に おける励磁されたＡ相巻線及び１０９度ロータ位置における励磁されたＢ相巻線 のインダクタンスの増大によるロータへのトルクに関しても、言える。図９（ａ ）にて、トルク低下は、相励磁電流の減少と共に減少していることに注目された い。 Ａ相及びＢ相巻線の励磁は、ステータに対するロータの位置に一致するように 選択される。図９（ｂ）にて、Ａ相及びＢ相の励磁は、ロータ位置の関数として 各Ａ相及びＢ相巻線のインダクタンスが増大するという利益を得るために重なる ものとして例示されている。この態様で、ロータはロータ回転に関して最小限の トルク脈動を受ける。しかしながら、図９（ａ）−（ｂ）のトルク曲線及び励磁 線図は、説明のためのものであり、本発明を限定するものではない。更に説明す れば、Ａ相及びＢ相巻線の励磁の重なりは、大体のものでよく、又は、Ａ相及び Ｂ相巻線の励磁は、限定されるものではないが、巻線のインダクタンス、相巻線 を急速に非励磁状態とするための切換電子機器の能力、ロータの回転速度及び／ 又はモータの所望の作動特性、によっては重ならなくてもよく、 上記実施例は、二相８／４ＳＲモータに関して説明したが、上記８／４に関す る実施例は、異なるロータ及びステータ極数を有する二相ＳＲモータの実施例へ も適用し得ること当業者には理解されるであろう。このような一つの実施例とし ては、図１０に例示される、交互のステータ極の回りに配設され且つＡ相及びＢ 相フェーズドライバに接続されたＡ相及びＢ相巻線、コントローラ／電源、及び オプションのポジションセンサを具備するようにした１６／８ＳＲモータがある 。図１０にて、Ａ相及びＢ相極の極性は、本発明を限定するものとして、又、相 巻線が励磁されているのを表示するものとして解釈すべきものではない。 図１１（ａ）−（ｃ）を参照すると、本発明に従った４／２ＳＲモータの実施 例が示される。このモータは、中央穴６４を画定する、複数の内方に突出した極 ６２（ａ）−６２（ｄ）を備えたステータ６０を有する。二つの外方へと突出し た極６８（ａ）−（ｂ）を備えたロータ６６が中央穴内に配置され、そこで回転 する。ステータ極から中央穴内へと延びる磁場を発生するために、相巻線７０及 び７２がそれぞれ、対向するステータ極６２（ｂ）−（ｄ）及び対向するステー タ極６２（ａ）−（ｃ）の回りに配置される。相巻線７０及び７２は、電流が相 巻線を一方向に流れるように、それぞれＡ相フェーズドライバ３０及びＢ相フェ ーズドライバ３２に接続される。ポジションセンサ３６が、ロータ及びステータ 間に接続され、ステータに対するロータの位置を決定する。ポジションセンサは 、出力端を有し、コンロローラ３８に接続され、ロータのステータに対する角度 位置を知らせる。コントローラ３８は、Ａ相及びＢ相フェーズドライバに接続さ れ、ロータのステータに対する位置に従って、各相の励磁を制御する。図１１（ ｂ）−（ｃ）では、ロータ及びステータの図を簡単とするために、図１１（ａ） における相巻線、フェーズドライバ、コントローラ／電源、ポジションセンサ及 びオプションの速度制御装置は、省略されている。しかしながら、図１１（ｂ） −（ｃ）の省略された相巻線がいつ励磁されるかについての理解を容易とするた めに、励磁された相と関連したステータ極には、Ｎ極又はＳ極を表すためにそれ ぞれ「Ｎ」又は「Ｓ」が記されている。 作動に際して、図１１（ａ）のゼロ度ＣＣＷロータ位置から始動すると、コン トローラ３８がＢ相フェーズドライバ３２に作用してＢ相巻線７２を励磁し、Ａ 相巻線は励磁しない。Ｂ相巻線の励磁により、限定するものではないが、励磁さ れたＢ相Ｎ極６２（ｃ）、幅広ロータ極６８（ａ）、非励磁状態のＡ相ステータ 極６２（ｂ）、及びステータ極６２（ｂ）及び６２（ｃ）間に延在するバックア イアン即ちヨーク７６を通る通路７４を流れる磁束が発生する。通路７６を流れ る磁束に応じて、ロータは、ＣＣＷトルクを受け、ロータの幅広ロータ極を励磁 されたＢ相Ｎ極６２（ｃ）と整列させる。ロータが、図１１（ｂ）の４５度ＣＣ Ｗ位置へと進むことにより、限定するものではないが、Ｂ相Ｎ極６２（ｃ）、ロ ータ極６８（ａ）−（ｂ）、Ｂ相Ｓ極６２（ａ）、及びＢ相極６２（ａ）及び６ ２（ｃ）間のバックアイアン即ちヨーク７６を通る通路７８を流れる磁束を生じ させる。４５度ＣＣＷロータ位置において、幅広ロータ極及び励磁されたＢ相Ｎ 極６２（ｃ）は、その間に比較的一定の空隙８０が形成されることにより、互い に最小リラクタンス位置となる。しかしながら、幅狭ロータ極６８（ｂ）がＢ相 Ｓ極６２（ａ）に関して最小リラクタンス位置へと移動することにより、Ｂ相巻 線のインダクタンスが増大し続ける。従って、ロータは、励磁されたＢ相巻線と 幅狭ロータ極との相互作用によりＣＣＷトルクを受け、幅広ロータ極と励磁され たＢ相巻線との相互作用によるトルクは殆ど或いは全く受けない。この態様にて 、ロータが受けるトルクは、幅広ロータ極から幅狭ロータ極へと移行する。図１ １（ｃ）にて、９０度ＣＣＷロータ位置では、幅広及び幅狭ロータ極は、励磁さ れたＢ相巻線の極６２（ｃ）及び６２（ａ）に関して最小リラクタンス位置にあ る。従って、この位置にて、Ｂ相巻線の励磁によってはロータにはトルクは全く 付与されない。しかしながら、極６２（ｂ）及び６２（ｄ）に関連したＡ相巻線 の励磁によって、限定するものではないが、励磁されたＡ相Ｓ極６２（ｄ）、幅 広ロータ極６８（ａ）、Ｂ相ステータ極６２（ｃ）、及びステータ極６２（ｃ） 及び６２（ｄ）間に延びるバックアイアン即ちヨーク７６を通る通路８２を流れ る磁束が生じる。通路８２を通る磁束に応じて、ロータはＣＣＷを受け、ロータ の幅広ロータ極を励磁されたＡ相Ｓ極６２（ｄ）と整列させる。Ｂ相の励磁及び Ｂ相のインダクタンスの減少によってロータがＣＷ（負）トルクを受けるのを回 避するために、Ｂ相巻線は非励磁状態となる。この態様で、ロータが受けるトル クはＢ相巻線からＡ相巻線へと移行する。 ４／２ＳＲモータに関する上記説明にて、ロータは、ステータに対するロータ の位置に関連してＡ相及びＢ相巻線を選択的に励磁或いは非励磁とすることによ って９０度だけ前進する。しかしながら、上記説明は、９０度以上のロータの運 動にも適用し得ることを理解されたい。更に、図１１（ａ）−１１（ｃ）のロー タは、所望の回転中心４０の回りに一様とはされていないので、幅狭ロータ極に 重りを追加するか、或いは幅広ロータ極から材料を除去し、実際の回転中心を所 望の回転中心と一致させることが必要であることをも理解されたい。 図１２を参照すると、本発明に従った一方向リニアアクチュエータ８４が例示 される。図１２のリニアアクチュエータは、静止極８６、８８の回りに配置され 、そしてＡ相及びＢ相フェーズドライバとコントローラ／電源とに接続されたＡ 相 及びＢ相巻線を有することが理解される。しかしながら、図２に例示した実施例 と同様に、リニアアクチュエータの図を分かり易くするために、図１２の相巻線 、フェーズドライバ及びコントローラ／電源が省略されている。アクチュエータ は、静止極８６、８８の間で直線運動をなすために配置されたプランジャ９０を 有する。省略された相巻線は、プランジャの一側の極８６が「Ｎ」極であり、プ ランジャの他側の極８８が「Ｓ」極であるように、静止極の回りに配置される。 Ａ相及びＢ相巻線は隣り合った静止極に交互に配置され、そして隣接する各静止 極は、１極幅だけ離れて配置されている。プランジャは、プランジャの長手方向 軸線の両側に配置された、幅広極対９２と幅狭極対９４を有する。幅狭極は静止 極と同じ幅とされるが、幅広極は静止極の２倍の幅とされる。図１２に示される 位置から始動すると、プランジャは、Ａ相及びＢ相巻線を選択的に励磁すること によって左方向９６へと付勢される。詳しく説明すると、図５（ａ）−５（ｆ） に示す実施例と同じく、Ａ相及びＢ相巻線の励磁及び非励磁は、プランジャが左 側に付勢され、励磁された相巻線と関連した極と、プランジャの極との間のリラ クタンス通路を最小とするように調整される。プランジャが最左側位置に到達す ると、プランジャはＡ相巻線を連続的に励磁することによってその場に維持され る。圧縮バネ９８が、幅狭極９４と、例えばプランジャ及び静止極を相対的に保 持するハウジング或いは支持体の端部のような最左側ストップ１００との間に配 置される。この圧縮バネ９８は、相巻線が非励磁状態とされたとき、プランジャ を右側方向へと戻す作用をなす。 別法として、静止極は、アクチュエータの一側においては無くすことができ、 Ａ相及びＢ相巻線は交互極に配置され、Ｎ−Ｓ極対を形成する。アクチュエータ 極はアクチュエータの一側に配置される。アクチュエータは静止極に対して、ア クチュエータ極及び静止極が互いに離間関係を持って可動とされるように配置さ れる。更に、上記実施例のバネは圧縮用として配置されているが、幅広極と最右 側ストップ１０２との間に配置し、作動時にその間で伸長することも可能である ことを理解されたい。この伸長したバネは、相巻線が非励磁状態とされたとき、 プランジャを右側へと復帰することができる。 図１３（ａ）−１３（ｅ）を参照すると、本発明の他の実施例が示される。こ の実施例にて、静止部材１１０、即ち、ステータは、新規な極構成を有し、可動 部材１１２、即ち、ロータは一様に作動する極を有する。図５（ａ）−５（ｆ） の実施例と同様に、図１３（ａ）−１３（ｅ）にて、相巻線、フェーズドライバ 、コントローラ／電源、ポジションセンサ及びオプションの速度制御装置が関連 しているが、図面を簡易とし分かり易くするために省略されていることを理解さ れたい。省略された相巻線がいつ励磁されるかを容易に理解し得るように、励磁 された相と関連した極にはＮ極或いはＳ極をそれぞれ意味する「Ｎ」或いは「Ｓ 」のいずれかが付されている。図１３（ａ）−１３（ｅ）の極構成は、相巻線の 選択的励磁に応じてロータ１１２がＣＷ方向に進行するように構成されている。 図１３（ａ）のゼロ度ロータ位置にて、Ｂ相巻線は励磁され、Ａ相巻線は非励磁 状態にある。この励磁にて、ＣＷトルクがロータに発生し、ロータ極１１４（ａ ）及び１１４（ｃ）を励磁されたＢ相ステータ極１１６（ｄ）及び１１６（ｈ） に整列させる。即ち、ロータ極は励磁されたＢ相極に対して最小リラクタンス位 置へと移動する。最小リラクタンス位置は、前記整列を起こさせた励磁された相 巻線の最大インダクタンスに対応する。図１３（ｂ）にて、２２．５度ＣＷロー タ位置では、ロータ極１１４（ａ）及び１１４（ｃ）と、幅広Ｂ相ステータ極１ １６（ｄ）及び１１６（ｈ）は、互いにより低いリラクタンス位置へと移動して いる。しかしながら、励磁されたＢ相巻線のステータ極とロータ極との間のリラ クタンス通路は、ロータ極が励磁されたＢ相ステータ極と整列状態へと移動する につれて減少し続けている。詳しく言えば、ロータは、ロータ極１１４（ｂ）及 び１１４（ｄ）と幅狭Ｂ相ステータ極１１６（ｂ）及び１１６（ｆ）との相互作 用によりトルクを受ける。更に、ロータ極１１４（ａ）及び１１４（ｃ）は幅広 Ｂ相ステータ極１１６（ｄ）及び１１６（ｈ）に対して最小リラクタンス位置に はないので、ロータは又そこからトルクを受ける。この態様で、励磁されたＢ相 巻線の存在にて、ロータに付与されるトルクは、幅広Ｂ相ステータ極から幅狭Ｂ 相ステータ極へと移行する。図１３（ｃ）にて、４５度ＣＷロータ位置では、ロ ータ極は、Ｂ相ステータ極に対して最小リラクタンス位置にあり、従って、Ｂ相 巻線の励磁によりロータに付与されるトルクはない。しかしながら、Ａ相巻線の 励磁により、幅広Ａ相ステータ極１１６（ａ）及び１１６（ｅ）からロータ極１ １ ４（ｂ）及び１１４（ｄ）を通る磁束が生じる。このような磁束の流れに応じて 、ロータは、ＣＷトルクを受け、ロータ極１１４（ｂ）及び１１４（ｄ）を幅広 ステータ極１１６（ａ）及び１１６（ｅ）と整列させる。ロータは、４５度ＣＷ ロータ位置を通過して移動するとき、Ｂ相巻線は、Ｂ相巻線のステータ極とロー タ極との間のリラクタンスが増大すると考えられる。ロータがＢ相巻線の励磁及 びＢ相巻線のリラクタンスの増大によってＣＣＷトルクを受けるのを回避するた めに、Ｂ相巻線は非励磁状態とされる。この方法で、ロータが受けるトルクはＢ 相巻線からＡ相巻線へと移行する。図１３（ｄ）にて、６７．５度ＣＷロータ回 転では、ローラ極１１４（ｂ）及び１１４（ｄ）と、幅広Ａ相ステータ極１１６ （ａ）及び１１６（ｃ）とは互いにより低いリラクタンス位置へと移動している 。しかしながら、励磁されたＡ相巻線のステータ極と、ロータ極との間のリラク タンス通路は、ロータ極が励磁されたＡ相ステータ極と更に整列状態へと移動す るにつれて減少し続ける。更に説明すると、ロータは、ロータ極１１４（ａ）及 び１１４（ｃ）と幅狭Ａ相ステータ極１１６（ｃ）及び１１６（ｇ）との相互作 用によりトルクを受ける。更に、ロータ極１１４（ｂ）及び１１４（ｄ）がＡ相 ステータ極１１６（ａ）及び１１６（ｅ）に対して最小リラクタンス位置にない ので、ロータは又そこからトルクを受ける。この態様にて、励磁されたＡ相巻線 の存在により、ロータに付与されるトルクは、幅広Ａ相ステータ極から幅狭Ａ相 ステータ極へと移行する。図１３（ｅ）にて、９０度ＣＷロータ回転位置では、 Ａ相ステータ極はロータ極と最小リラクタンス整列状態となり、従って、ロータ は、幅広ロータ極とＡ相巻線との相互作用によるトルクを受けることはない。し かしながら、この位置にて、ロータ極及びステータ極は、図１３（ａ）の０度Ｃ Ｗロータ位置と同様の位置にあることが理解されるであろう。従って、図１３（ ａ）−１３（ｄ）に対してなした上記説明は、この後９０度ＣＷロータ位置を越 えてロータを進行させるのに適用される。 例えば航空機のような或る用途において、モータは又発電機（ジェネレータ） として作動させることが望ましい。更に説明すると、モータは、初期には、例え ば内燃機関（エンジン）を始動させるのに使用されるが、ひとたび始動されると 、エンジンは、モータが発電機として使用可能なようにロータを駆動する。本発 明 はこのような用途に適している。図１４を参照すると、制御装置及び作動回路を 有した、本発明に従った電動機（モータ）−発電機（ジェネレータ）（Ｍ−Ｇ） １０の断面図を示す。Ｍ−Ｇは、それぞれスイッチ４５と４６とに接続された直 巻のＡ相巻線とＢ相巻線を有する。Ａ相スイッチは、選択的にＡ相巻線をＡ相ド ライバ３０或いはエネルギ貯蔵手段４７に接続する。同様に、Ｂ相スイッチは、 選択的にＢ相巻線をＢ相ドライバ３２或いはエネルギ貯蔵手段４７に接続する。 コントローラ３８が相スイッチ及び相ドライバに接続され、その作動を制御する 。エネルギ貯蔵手段は、Ｍ−Ｇの発電作動によって製造された電気エネルギを斯 界では知られた態様で蓄積する。電動機（モータ）として作動されるときは、コ ントローラ３８は、Ａ相スイッチ４５及びＢ相スイッチ４６に作用して、それぞ れ対応のフェーズドライバを相巻線に接続する。次いで、モータは、図５（ａ） −５（ｆ）の実施例に関連して説明した態様にて作動し、ロータ２０をＣＣＷ方 向に回転する。しかしながら、発電機として使用するときは、コントローラ３８ は、Ａ相スイッチ及びＢ相スイッチをそれぞれ対応のフェーズドライバとエネル ギ貯蔵手段との間で、ロータのステータに対する位置に整合して、交互にスイッ チ作動をなすように作動させる。更に説明すると、一例であって限定するもので はないが、発電機として使用するときは、ロータ２０は、例えば内燃機関のよう な外部駆動源によって駆動される。図１４に図示されるように、ロータの極がＡ 相巻線の極に対して最小リラクタンス位置にある場合には、コントローラ３８は 、Ａ相フェーズドライバに作用して大電流をＡ相巻線へと導入し、それによって そこに磁場を作り出す。次いで、コントローラはＡ相スイッチに作用してＡ相巻 線をエネルギ貯蔵手段に接続する。ロータ及びステータ極を最小リラクタンス位 置外へと駆動する外部駆動源は、Ａ相巻線の磁場と関連して、磁場を維持するべ く作用する第２の電流をＡ相巻線に誘導する。この第２の電流は、エネルギ貯蔵 手段に充電し、又このエネルギ貯蔵手段は、例えばライト、航空機電子回路など の負荷８に電気エネルギを供給する。ロータ極がＢ相ステータ極と整列状態に駆 動されるとき、コントローラは、Ｂ相巻線が上記Ａ相巻線と同じ態様で電気貯蔵 手段に充電するように、Ｂ相フェーズドライバ及びＢ相スイッチの作動をロータ 位置の関数として調和させる。 図１４のロータをＣＣＷに対してＣＷに駆動すると、ロータのステータに対す る角度位置に亘って、しかも、上記発電機の実施例或いは従来技術よりも大きな 角度位置に亘って発生する、ロータ及びステータ極間のリラクタンスの変動を起 こすと思われる。このより大きな角度位置に亘るリラクタンスの変動は、利益あ ることに、より一様な振幅、より長い持続時間、即ち、電流が生じない電流波形 間の時間が少なくされた電流波形を提供する。 上記各実施例は、二相ＳＲモータ及び発電機に関連して説明したが、ここに記 載する本発明は、３或いはそれ以上の相を有したＳＲモータ／発電機に、更には 、異なる数のステータ極及びロータ極を有したモータ、又、リニアモータにも適 用し得るものであることが当業者には理解されるであろう。最後に、上記実施例 では、静止部材はステータとして説明し、回転或いは可動部材はロータとして説 明した。しかしながら、このような約束事の選択は、本発明を限定するものでは なく、用途においては、上記実施例のロータ或いは可動部材が固定されることも あり、上記実施例のステータが回転或いは可動部材となることもある。 本発明は、好ましい実施例に関連して説明したが、他の変更例が上記記載より 想起されるであろう。本発明はこのような変更例をも含むものである。

【手続補正書】 【提出日】１９９９年４月３０日 【補正内容】 「請求の範囲」を次のように補正する。 １．一様な間隔で配置された複数の同様な極を有する第１要素； 第１の寸法の極面を有する第１極と第２の寸法の極面を有する第２極とを備え 、前記第１極は前記第２極から既定の方向に間隔を置いて配置された第２要素； 及び 各極が異なる相の巻線と関連の極とによって分離されるように、前記第１要素 の各極の回りに巻回された二相用巻線； を有し、前記第１要素は、前記二相の中の一方の相を付勢することにより、前記 第２要素を前記第１要素に対して離間関係にて前記既定方向に既定距離だけ移動 し得るように前記第２要素に対して配設され、前記第２要素の前記第１極は、前 記第２要素が前記既定距離の第１部分だけ移動したとき、前記第１要素の第１の 一様な極に対して最小リラクタンス関係にあり、そして、前記第２要素の前記第 ２極は、前記第２要素が前記既定距離の他の部分を移動したとき、前記第１要素 の第２の一様な極に対して最小リラクタンス関係にあり、前記第２要素の前記第 １極は、前記第２要素の前記第２極が前記第１要素の前記第２の一様な極に対し て最小リラクタンス関係にあるとき、前記第１要素の前記第１の一様な極に対し て最小リラクタンス関係に維持されることを特徴とする切換リラクタンス機械。 ２．前記第１極の面は、前記複数の一様な極の一つの極の幅のほぼ２倍であり、 前記第２極の面は前記複数の一様な極の一つの極とほぼ同じ幅である請求項１の 切換リラクタンス機械。 ３．隣り合った一様な極は、その間に空間を形成する請求項２の切換リラクタン ス機械。 ４．前記隣り合った一様な極の間の空間は、概略、前記一様な極の一つの極の幅 である請求項３の切換リラクタンス機械。 ５．前記第１及び第２要素の極は半径方向に延在し、各一様な極の面は第１の角 度だけ延在し、前記第１極の面は第２の角度だけ延在し、前記第２の角度は前記 第１の角度の概略２倍である請求項１の切換リラクタンス機械。 ６．前記第２極の面は、各一様な極の面と概略同じ角度だけ延在する請求項５の 切換リラクタンス機械。 ７．更に、前記第１要素の極の回りに配設された相巻線； 前記相巻線を励磁するためのフェーズドライバ；及び 前記フェーズドライバの作動を、前記第２要素に対する相対的な前記第１要素 の位置に整合して制御するためのコントローラ；を有する請求項１の切換リラク タンス機械。 ８．更に、エネルギ貯蔵手段；及び 前記相巻線を選択的に前記フェーズドライバの一つと前記エネルギ貯蔵手段と の間に接続するために前記コントローラに作動的に接続されるスイッチ；を有す る請求項７の切換リラクタンス機械。 ９．中心軸線の回りに一様な間隔で周方向に配置された偶数の「ｎ」個とされる 透磁性のステータ極を備え、前記各ステータ極は前記軸線に対面しそして第１の ステータ角度に渡って延在するステータ；及び 前記軸線の回りに前記ステータに対して相対的に回転するように取付けられた ロータ； を有し、前記ロータは、前記軸線の回りに間隔を置いて配置された偶数とされる 透磁性のロータ極を備え、前記ロータ極の数は（１／２）・ｎであり、前記ロー タ極は、第１のロータ角度に渡り延在する幅狭の面を有した少なくとも一つの幅 狭極と、前記第１のロータ角度の概略２倍の第２のロータ角度に渡り延在する幅 広の面を有した少なくとも一つの幅広極とを有し、前記第１のロータ角度は、概 略前記第１のステータ角度に等しく、前記各ロータ極は、前記少なくとも一つの 幅狭ロータ極及び前記少なくとも一つの幅広ロータ極が同じ円周方向進路に沿っ て移動しそして前記幅狭極面が幅広極面から片側に前記第１のステータ角度の約 ２倍に等しい第１の角度だけ離間し、又、他側には、前記第１のステータ角度の 約３倍に等しい第２の角度だけ離間するように前記ロータ上に分配配置されるこ とを特徴とする切換リラクタンスモータ。 １０．更に、多相源に接続するために前記ステータの各極と関連した複数の巻線 を有し、前記ロータの極にトルクを付与する少なくとも一対の磁極を前記ステー タに形成するように前記多相源の或る相を励磁し、前記相励磁によると、前記相 励磁の第１部分に対しては実質的に前記幅広極面に生じそして前記相励磁の第２ 部分に対しては実質的に幅狭極に生じるトルクが前記ロータに付与される請求項 ９のモータ。 １１．二相源によって駆動される切換リラクタンスモータであって、 ヨークと、前記ヨークに一様な間隔で配置された複数の同様なステータ極とを 有し、各ステータ極間に空隙が形成されたステータ； 巻線と、異なる相の関連したステータ極とによって円周方向に分離される各ス テータ極の回りに巻回された前記モータの二相のそれぞれの相のための巻線；及 び 前記ステータを貫通する軸線の回りに回転するように取付けられたロータ； を有し、前記ロータは、幅広ロータ極と幅狭ロータ極とを有し、前記各ロータ極 は、前記ロータ上にて、前記軸線の回りに角度的に離間して分配配置され、前記 ロータ極は、前記幅広ロータ極の第１の半分領域が第１のステータ極と整列した とき前記幅狭ロータ極が第２のステータ極に隣接する空隙に整列され、そして前 記幅広ロータ極の第２の半分領域が前記第１ステータ極と整列したとき前記幅狭 ロータ極が前記第２ステータ極と整列されることを特徴とする二相源によって駆 動される切換リラクタンスモータ。 １２．前記幅広ロータ極の前記第２の領域は、前記幅狭ロータ極が前記第２ステ ータ極と整列されたとき前記第１の半分極に隣接した空隙と整列する請求項１１ の切換リラクタンスモータ。 １３．前記第１ステータ極及び前記第２ステータ極は同じ相を有する請求項１１ の切換リラクタンスモータ。 １４．二相源によって駆動される切換リラクタンスモータであって、 ヨークと、それぞれステータ極面を備え前記ヨークに一様に分配配置された複 数の同様な極とを有し、各極間に空隙が形成されたステータ； 少なくとも一つの巻線と、異なる相の関連したステータ極とによって円周方向 に分離される各ステータ極の回りに巻回された前記モータの二相のそれぞれの相 のための巻線；及び 前記ステータに対して相対的に回転するように取付けられたロータ； を有し、前記ロータは、直径方向に対向し、外方向へと突出した二つの幅広ロー タ極と、直径方向に対向し、外方向に突出した二つの幅狭ロータ極とを有し、前 記各幅広ロータ極は幅広ロータ極面を有し、前記各幅狭ロータ極は幅狭ロータ極 面を有し、前記各ロータ極は、幅狭ロータ極が幅広ロータ極の各側にて回転方向 に配置されるように前記ロータ上に分配配置され、前記各ロータ極は、前記幅狭 極面がステータ極面に概略等しくそして前記幅広ロータ極面が概略第１ステータ 極の極面と前記第１ステータに隣接する空隙とに渡って延在するような寸法とさ れることを特徴とする二相源によって駆動される切換リラクタンスモータ。 １５．ヨークと、前記ヨーク上に一様な間隔で分配配置された、４の倍数とされ る「ｎ」個の同様なステータ極とを有するステータを設け；又 前記ステータに対して相対的に回転するように取付けられ、複数のロータ極を 備えたロータを有し、前記ロータ極の数は、「ｎ」個の前記ステータ極の半分で あり、前記ロータ極の半分は幅広ロータ極で、前記ロータ極の半分は幅狭ロータ 極であり、前記ロータ極は、幅狭ロータ極が幅広ロータ極の各側に、それぞれの 回転方向に配置されるように前記ロータ上に分配配置され、前記ロータは、前記 幅狭ロータ極が概略、前記ステータ極の極面に等しい極面を有し、そして前記幅 広ロータ極が概略、ステータ極の極面と二つのステータ極間の空隙とに等しい寸 法とされ；そして 少なくとも一つの巻線と、異なる相の関連したステータ極とによって円周方向 に分離される各ステータ極の回りに巻回された二相用の巻線を設け、前記少なく とも一つの巻線は同じ極性を有する一対の隣接する付勢されたステータ極を創り 出し、前記モータは、各相付勢時に（１／２）・ｎのステータ及びロータ極相互 作用に変化する（１／４）・ｎのステータ及びロータ極相互作用を創り出すこと を特徴とする切換リラクタンスモータ。 １６．同じ相の一対の隣接したステータ極は、同じ極性を持つように接続される 請求項１５の切換リラクタンスモータ。 １７．二相源によって駆動される切換リラクタンスモータであって、 ヨークと、前記ヨークに一様に離隔して分配配置された複数の同様な極とを有 し、各ステータ極間に空隙が形成されるステータ； 巻線と異なる相の関連したステータ極とによって円周方向に分離される各ステ ータ極の回りに巻回された前記モータの二相のそれぞれの相のための巻線；及び 前記ステータに対して相対的に回転するように取付けられたロータ； を有し、前記ロータは、幅広のロータ極と幅狭のロータ極とを有し、前記ロータ 極は、幅狭ロータ極が幅広ロータ極の各側にて回転方向に配置されるように前記 ロータ上に分配配置され、前記各ロータ極は、前記二相の一方の相の付勢により 前記幅広ロータ極が第１ステータ極と相互作用をなして前記ロータに第１のトル クを引き起こし、そして前記ロータを第１の既定の角度だけ回転させ、そしてそ の後、前記幅狭ロータ極が第２ステータ極と相互作用をなして前記ロータに第２ のトルクを引き起こし、そして前記ロータを第２の既定角度だけ回転させるよう な寸法とされることを特徴とする二相源によって駆動される切換リラクタンスモ ータ。 １８．前記第１のステータ極と前記幅広ロータ極は、前記第１の幅狭ロータ極が 前記第２のステータ極と相互作用して前記第２の既定回転を生ぜしめるとき、反 対方向のトルクを発生しない請求項１７の切換リラクタンスモータ。 １９．前記ロータの前記第１の既定角度の回転により前記幅広ロータ極を前記第 １ステータ極に対して最小リラクタンス位置へと移動させ、そして、前記第２の 既定角度の回転により前記幅狭ロータ極を前記第２ステータ極に対して最小リラ クタンス位置へと移動させる請求項１７の切換リラクタンスモータ。 ２０．二相源によって駆動される切換リラクタンスモータであって、 ヨークと、それぞれステータ極面を備え前記ヨークに一様に分配配置された複 数の同様なステータ極とを有するステータ； 少なくとも一つの巻線と、異なる相の関連したステータ極とによって円周方向 に分離される各ステータ極の回りに巻回された前記モータの二相のそれぞれの相 のための巻線；及び 前記ステータに対して相対的に回転するように取付けられたロータ； を有し、前記ロータは、幅広ロータ極面を備えた幅広ロータ極と、幅狭ロータ極 面を備えた幅狭ロータ極とを有し、前記各ロータ極は、前記幅狭ロータ極と前記 幅広ロータ極が同じ円周方向進路に沿って移動するように前記ロータ上に分配配 置され、前記各ロータ極は、前記相の一つの相を付勢することにより前記ロータ を既定の角度だけ回転させ、前記角度回転の第１の部分は、前記付勢されたステ ータ極の一つの極に対する最小リラクタンス位置へと引き寄せられる前記幅広ロ ータ極によって創り出され、前記角度回転の他の部分は、前記付勢されたステー タ極の他の極に対する最小リラクタンス位置へと引き寄せられる前記幅狭ロータ 極によって創り出されるような寸法とされ、前記幅広ロータ極は、前記幅狭ロー タ極が最小リラクタンス位置にあるとき最小リラクタンス位置にあるようにした ことを特徴とする二相源によって駆動される切換リラクタンスモータ。 ２１．前記各ロータ極及び前記各ステータ極の重なる面の領域は、前記ロータの 前記既定の角度回転時に概略一様に増大する請求項２０の切換リラクタンスモー タ。 ２２．幅狭ロータ極面は、ステータ極面にほぼ等しく、そして、幅広ロータ極面 はステータ極面の幅のほぼ２倍である請求項２１の切換リラクタンスモータ。 ２３．幅狭ロータ極面は、ステータ極面より幾分大きく、そして、幅広ロータ極 面はステータ極面の幅の２倍より幾分大きい請求項２２の切換リラクタンスモー タ。 ２４．二相源によって駆動される切換リラクタンスモータであって、 ヨークと、それぞれステータ極面を備え前記ヨークに一様に分配配置された複 数の同様な極とを有し、各極間に一様な空隙が形成されるステータ； 少なくとも一つの巻線と、異なる相の関連したステータ極とによって円周方向 に分離される各ステータ極の回りに巻回された前記モータの二相のそれぞれの相 のための巻線；及び 前記ステータに対して相対的に回転するように取付けられたロータ； を有し、前記ロータは、幅広ロータ極面を備えた幅広ロータ極と、幅狭ロータ極 面を備えた幅狭ロータ極とを有し、前記各ロータ極は、前記幅狭ロータ極と前記 幅広ロータ極が同じ円周方向進路に沿って移動するように前記ロータ上に分配配 置され、前記各ロータ極は、前記各ロータ極面と前記各ステータ極面との間に一 様な空隙が形成され、そして前記二相の一方の相の付勢により前記幅広ロータ極 を第１ステータ極と磁気的相互作用をなさしめ、そして前記幅狭ロータ極を第２ ステータ極と磁気的相互作用をなさしめ、前記ロータを既定角度量回転させ、且 つ、前記ステータ極面に対する前記ロータ極面の重なり領域が、前記ロータが前 記既定の角度量移動するにつれて概略一様な割合で増大するような寸法とされる ことを特徴とする二相源によって駆動される切換リラクタンスモータ。 ２５．前記モータは、各相に対する角度回転に関連したインダクタンス線図を有 し、前記インダクタンスは、第１の回転角度に渡って増大し、第２の回転角度に 渡って減少し、そして、前記第１の回転角度は実質的に前記第２の回転角度より 大きい請求項２４の切換リラクタンスモータ。 ２６．前記第１の回転角度は前記第２の回転角度の概略２倍である請求項２５の 切換リラクタンスモータ。 ２７．二相源によって駆動される切換リラクタンスモータであって、 ヨークと、それぞれステータ極面を備え前記ヨークに一様に分配配置された複 数の同様な極とを有するステータ； 少なくとも一つの巻線と、異なる相の関連したステータ極とによって円周方向 に分離される前記各ステータ極の回りに巻回された前記モータの二相のそれぞれ の相のための巻線；及び 前記ステータに対して相対的に回転するように取付けられたロータ； を有し、前記ロータは、幅広ロータ極面を備えた幅広ロータ極と、幅狭ロータ極 面を備えた幅狭ロータ極とを有し、前記各ロータ極は前記ステータ極に対して、 前記幅狭ロータ極と前記幅広ロータ極が同じ円周方向進路に沿って移動するよう に前記ロータ上に分配配置され、前記各ロータ極は、前記モータがインダクタン ス対角度回転線図を有し、相のインダクタンスが第１の角度回転に渡って増大し 、第２の角度回転に渡って減少し、そして前記第１の回転角度は前記第２の回転 角度の概略２倍であるような寸法とされることを特徴とする二相源によって駆動 される切換リラクタンスモータ。 ２８．ヨークと、前記ヨーク上に一様な間隔で分配配置された、４の倍数とされ る数とされる複数の同様なステータ極とを有するステータを設け、前記各ステー タ極間には空隙が形成され、前記各ステータ極はステータ極面を有し、前記ステ ータ極面の回転方向の長さは、各ステータ極間にて形成される空隙に概略等しく し；又 複数のロータ極を有する前記ステータに対して相対的に回転するように取付け られたロータを有し、前記ロータ極の数は、前記ステータ極の数の半分であり、 前記ロータ極の半分は幅広ロータ極で、前記ロータ極の半分は幅狭ロータ極であ り、前記ロータ極は、幅狭ロータ極及び幅広ロータ極が同じ円周方向進路にて進 行するように前記ロータ上に分配配置され、前記ロータは、前記幅狭ロータ極が 前記ステータ極の極面に概略等しい極面を有し、前記幅広ロータ極がステータ極 の極面より大きな極面を有するような寸法とされ；そして 少なくとも一つの巻線と、異なる相の関連したステータ極とによって円周方向 に分離される各ステータ極の回りに巻回された二相用の巻線を設け、前記巻線は 、同じ極性を有する一対の隣接した付勢されたステータ極を創り出すことを特徴 とする切換リラクタンスモータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，Ｂ Ｂ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ， ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，Ｌ Ｕ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ， ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．複数の一様な極を有する第１要素； 第１の寸法の極面を有する第１極と第２の寸法の極面を有する第２極とを備え た第２要素；及び 前記第１極及び第２極が前記複数の一様な極に対して離間関係にて移動可能に 、前記第１要素を前記第２要素に対して配設するための手段；を有し、前記第１ 極は、或る一様な極に関して最小リラクタンス関係にあり、前記第２極は、或る 他の一様な極に関して最小リラクタンス関係へと移動されることを特徴とする切 換リラクタンス機械。 ２．前記第１極の面は、前記複数の一様な極の一つの極の幅のほぼ２倍であり、 前記第２極の面は前記複数の一様な極の一つの極とほぼ同じ幅である請求項１の 切換リラクタンス機械。 ３．隣り合った一様な極は、その間に空間を形成する請求項２の切換リラクタン ス機械。 ４．前記隣り合った一様な極の間の空間は、ほぼ前記一様な極の一つの極の幅で ある請求項３の切換リラクタンス機械。 ５．前記第１及び第２要素の極は半径方向に延在し、各一様な極の面は第１の角 度だけ延在し、前記第１極の面は第２の角度だけ延在し、前記第２の角度は前記 第１の角度の概略２倍である請求項１の切換リラクタンス機械。 ６．前記第２極の面は、各一様な極の面と概略同じ角度だけ延在する請求項５の 切換リラクタンス機械。 ７．更に、前記第１及び第２要素の一つの極の回りに配設された相巻線； 前記相巻線を励磁するためのフェーズドライバ；及び 前記フェーズドライバの作動を、前記第２要素に対する前記第１要素の位置に 整合して制御するためのコントローラ；を有する請求項１の切換リラクタンス機 械。 ８．更に、エネルギ貯蔵手段；及び 前記相巻線を選択的に前記フェーズドライバの一つと前記エネルギ貯蔵手段と の間に接続するために前記コントローラに作動的に接続されるスイッチ；を有す る請求項７の切換リラクタンス機械。 ９．多相源によって電力供給可能な電気機械であって、 半径方向に延在する複数の極を有し、前記複数の半径方向に延在する極は各々 第１の寸法の極面を備え、透磁性材料にて作製された第１部材； 半径方向に延在する第１極と半径方向に延在する第２極とを有し、前記第２極 は、前記第１の寸法より大きな第２の寸法の極面を備え、透磁性材料にて作製さ れた第２部材； 前記第２部材の極面が前記第１部材の極面に対して離間関係にて移動可能に、 前記第２部材を前記第１部材に対して取り付けるための手段；を有することを特 徴とする電気機械。 １０．前記半径方向に延在する第１極は、概略前記第１の寸法の極面を有する請 求項９の電気機械。 １１．前記第２部材の極面と対向した前記第１部材の極面は、前記第２部材の極 面との間に実質的に一定の空隙を形成する請求項９の電気機械。 １２．前記第２極の面は、前記第１極の面の寸法のほぼ２倍である請求項９の電 気機械。 １３．ヨークを備え、前記ヨークは、その回りに複数の極が一様に配設されたス テータ； 長手方向軸線の回りに、前記ステータの極に対して回転するように取り付けら れたロータであって、偶数の極が周囲に一様に配設され、前記ロータ極の一つの 極は第１の寸法の面を備え、前記ロータ極の他の極は第２の寸法の極面を備えた ロータ； 二相の電力源； 前記ロータ及びステータの一方の極の回りに配設され、そして前記電力源の一 つの相に電気的に接続されそれによって励磁される相巻線；を有することを特徴 とする切換リラクタンスモータ。 １４．前記ロータの或る極と、第１方向における隣り合ったロータ極との間の角 度は、第１の角度であり、そして、前記ロータ極と、第２方向における隣り合っ たロータ極との間の角度は、第２の角度である請求項１３の切換リラクタンスモ ータ。 １５．前記ロータは、４つの極を有し、前記第１の角度は９０度より大きく、前 記第２の角度は９０度より小さい請求項１４の切換リラクタンスモータ。 １６．一様な間隔で周方向に配設された透磁性の複数の極を備え、各極は、第１ の角度で延在する面を備えたステータ； 長手方向軸線の回りに一様に配設された偶数の透磁性極を備えたロータ；を有 し、前記ロータ極は、第１の角度で延在する幅狭面を備えた極と、前記第１角度 の概略２倍の第２の角度で延在する幅広面を備えた極とを有し、前記ロータは、 前記長手方向軸線の回りに、且つ前記ステータに対して回転し、前記ロータ極が 前記ステータ極の面に対して離間関係にて移動可能に配置されることを特徴とす るＳＲモータ。 １７．更に、多相源に接続するために前記ステータ極と関連した複数の巻線を有 し、前記ロータの極にトルクを付与する少なくとも一対の磁極を前記ステータに 形成するように前記多相源の或る相を励磁し、前記相励磁によると、前記相励磁 の第１部分に対しては実質的に前記幅広極面に生じそして前記相励磁の第２部分 に対しては実質的に幅狭極に生じるトルクが前記ロータに付与される請求項１６ のモータ。 １８．一様な間隔で規則正しい模様にて周方向に配列された複数の極を備えた第 １要素；及び 不均一な間隔で長手方向軸線の回りに周方向に配列された偶数の極を備えた第 ２要素；を備え、前記第２要素は、異なる寸法の極面を備えた少なくとも二つの 極を有し、前記第１及び第２要素は、前記第２要素の極面が、前記第１要素の極 面に対して離間関係にて移動可能に、互いに相対運動するように配置され、多相 源の或る相の励磁により前記第２要素にトルクを付与し、前記トルクは、前記第 １要素に対する前記第２要素の運動により、最も大きな極面を有した極からより 小さい極面を有した極へと移行することを特徴とする多相源にて作動可能な電動 機。 １９．一様な間隔にて配置され、一様な寸法の面を備えた複数の極を有する第１ 要素と、不均一な間隔にて配置された偶数の極を備えた第２要素と、を有し、前 記第２要素は、幅広極面を備えた第１極と、幅狭極面を備えた第２極とを有し、 前記第１及び第２要素は、前記第１要素の極の面が前記第２要素の極の面に対し て離間関係にて移動可能に、互いに相対運動するように配設された発電機を作動 する方法であって、 前記第１及び第２要素を互いに相対的に運動させ； 前記第２要素の幅広極を前記第１要素の極に対して離間関係とし、前記第１及 び第２要素の一方と関連した相巻線を励磁し、前記励磁された相巻線は前記離間 関係に配置された極と関連されており； 前記フェーズドライバを前記相巻線からその接続を分離し；そして 前記第１相をエネルギ貯蔵手段に接続することを特徴とする発電機の作動方法 。