JPS59103554A - 同期モ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ７　この発明は同期モータに関し、一層詳細には固定電
機子に周波数変換装置を介して交流を供給し、固定電機
子に対応する極を有するマグネットロータを設けた同期
モータにおいてフェライトリングから成るロータを用い
、このロータの着磁を正弦波分布にしてダンピング効果
により脱調や倍速同期のトラブルの生じない同期モータ
に関する。

従来、テープレコーダ、レコードプレーヤ、磁気ディス
クプレーヤ等の駆動系は、主としてメカニカルガバナ又
は電子ガバナ方式を使って２４００ｒＰＭ程度の定速回
転をするようにした直流モータを用い、ベルト又は摩擦
プーリに依り減速してキャプスタン軸、ターンテーブル
、磁気ディスク等を駆動していた。

しかるにベルト又は摩擦プーリの信頼性には問題かあり
、保守、保全の面から近年は直接駆動方式のモータドこ
変って来ている。

直接駆動方式にも種々のタイプのものがあるが、二ｉ（
流としてはマグネットにロータの回転位置検出をホール
２を、子を用いて無接点化し、また多極化によって必要
な回転数を得ると共に、回転検出用のロータと一体回転
する多極着磁した別のマグネットを使い、主ロータ極数
より高い周波数の発電をして、この周波数を検出して回
転ムラを制御する方式のものがある。

しかるにこの方式のもの１ハ、主にロータマグネットの
ほかに周波数制御用の別のマグネットを用いることや、
ポール素子や多数の集積回路を使うことでコスト的にも
高価なものになる。

発明者はマグネットの着磁を正弦波着磁にすることによ
って交流特有のダンピング効果力（４られ、脱調や倍速
、３倍速同期の問題がなく、同期モータとして運転１げ
能になり、極めて簡単な構造の同期モータが得られるこ
とを見出した。

しかるに第１図に示すようなコイル回転子の外側に両側
から放射状で先端部分が内側へ折り曲ったマグネットを
極が交互に並ぶように抱き合わせた形状のロータを用い
たモータにおいてはマグネット極を正弦波着磁にするこ
とは不可能であり、またる土バｊマグネット等には正弦
波多極着磁は技術的に困難であった。

発明者は種々研究を重ねた結果、この種のモータにはか
えりみられなかったフェライトリングから成るロータを
用い、このロータに正弦波長Ｗ！着磁をすることによっ
て、所期の目的を達成することができた。

すなわち、この発明の目的は、極めてｍ＋単な構造で低
コストの、円周上に多極の固定電機子を配設し、この固
定電機子のそれぞれの極に対応するように着磁した永久
マグネットロータを設け、」二足固定電機子に対して交
流を供給し、この交流の周波数を次第に大きくしていっ
て、ロータの回転を周波数の変化に追従させていく同期
モータにおいて、フェライトリングから成るロータを用
い、このロータの着磁を正弦波分布にしたことを特徴と
する同期モータを提供するにある。以下、この発明の実
施例を図面を参照して詳細に説明する。

第２図において１０は回転軸で、ベアリング１２に軸支
されている。

１４は固定電機子で、十字形のコア１６の一方の磁路に
コイル１８を巻回し、他方の磁路は磁極作用のみとする
。固定電機子１４には回転軸１０が遊挿された状態にケ
ーシング２０に固設されていて、回転軸１０の回転によ
って影響を受し）ン一、い。

２２は永久マグネットロータで、４極に着磁されていて
、連結カップ２４を介して回転軸１ｏと一体に回転する
ように設けられている。

固’ｔＪｌ　′＋ｆｊ　４隘ｆ・１４は第３図のように
４極から成り、一方の直線状のコアにはコイル１８が半
分が正巻き、’ＩＵすの一！１′−分が逆巻きに巻回さ
れている。

２６は補助コアで、十字形のコア１６のそれぞれの先端
に、ノｊ（久マグネットロータ２２の回転方向とは逆の
方向に、゛ロータ２２の円弧に沿って延設されている。

ｍ４図（ａ　）、　　＜　ｂ、　）は補助コア２６の作
用を説明するもので、（ａ）は固定電機子１４のコイル
１８に通電せず、ロータ２２が停止している場合を示し
、ロータ２２は多極がコア１６と補助コア２６の磁気抵
抗の最小の位置に対応するように停止する。

次にコイル１８に通電すると、コア１６には、非通電時
のロータ２２停止位置においてロータ２２の極が対応す
るコア１６の位置（ｐ、ｑ）より若干ロータの反回転方
向に寄った位置（ｐ’、ｑ’）ニコア１６の極が発生す
る。このことによす、回転立上げ時のロータ２２とコア
１６の極は死点の位置関係からははずされることになり
、通電しても極がつり合って回転しないということが生
しない０ そして、回転立上げ時の交流電流が、ロータの極と反発
する極が固定電機子に発生するようなタイミングで供給
されればロータ２２はそのまま順方向Ａに回転していき
、また、ロータの極と吸引する極が固定電機子に発生す
るようなタイミングになるときは、ロータは若干逆方向
Ｂに回転し、次の順方向の電流によって順方向Ａに回転
していく。

このような構成の同期モータに対して供給する電源交流
はマイクロコンピュータ制御による周波数変換装置ＣＭ
により、起動時には極めて小さい周波数から次第に周波
数を大きくしていき、最終的には一定のあるいは一定の
関数関係の定格周波数の同期追従運転をさせる。

以上のような構成の同期モータにおいて、フェライトリ
ングから成るロータを用い、このロータの外周部又は円
周部に永久マグネット着磁をする場合に正弦波分布の着
磁を行う。

このノ：“′、磁は上記実施例においてはロータか外側
に設けられるため、ロータの内側面へ着磁される。

しのよっに７１−１磁されることによって、ロータカ同
期回転に達した際、完全な同期が得られダンピング効果
によって脱調や２倍速、３倍速同期の問題かなく、精密
な運転をすると共に最大のエネル施例を示し、１１０は
回転軸、１１２はマグネット固定部材で回転軸１１０ど
一体に回転する。１１４は内側ロータで、８極の正弦波
分布の着磁をしである。

１１８はボビンで、外側に開放された断面コ字型のリン
グ状に形成されており、この開放溝部にコイル１２０が
巻回されている。

１２２ａ、１２２ｂはそれぞれヨークで、４極ずつの極
を有する右側のヨーク１２２ａと左側のヨーク１２２ｂ
とがボビン１１８を抱持するように固着し、直角折曲げ
部１２４ａ、１２４ｂがボビ／１１８の内周に交互に配
列され、それぞれの直角折曲げ部１２４ａ、１２４ｂか
らはロータ１１４の回転方向（矢示方向）と逆の方向に
向ってそれぞれ円弧状に延びる補助コア１２６ａ、１２
６ｂを設け、起動時の死点回避を図っている。ボビン１
１８とコイル１２０とヨーク１２２ａ、１２２ｂとから
成る固定電機子１２８に周波数変換装置ＣＭＪびヨーク
から成る固定電機子を設け、この固定電機子に回転軸を
遊挿し、回転軸と一体に回転す配置にしてもよい。

以上のような構成の場合にも脱調や２倍速、３倍速同期
の問題がなく、精密な運転をすると共に最大のエネルギ
ー効率を発揮できる。

４極のロータの場合の着磁が第６図のＫのような正弦波
の磁束密度曲線の場合にはダンピング効果が得られ、脱
調の問題も解消され、さらに実際にはＬの点線で示され
る曲線の場合にも実用上問題ないが、１φの２点鎖線で
示される曲線の程度以上に正弦波かくずれると同期運転
が困難になる。

以」二本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明した
か、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発
明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るの
はもちろんのことである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示し、第１図は従来のモータ
のロータの斜視説明図、第２図は外側ロータ型の同期モ
ータの側断面図、−第３図は同縦断面説明図、第４図は
ロータの極と固定電機子の極との対応関係を示し、（ａ
）は停止非通電時の状ロータ型の同期モータを示し、（
ｆ）は固定電機子の側面図、（ｇ’）は外側ロータを固
定電機子に対応させた正面図、第６図はロータ着磁分布
のパターンを示すグラフである。 １０、、、回転軸、１２．、、ベアリング。 １．４．、、固定電機子、１６．、、コア。 １８、、、コイル、２０．、、ケーシング、２２、’、
、ロータ、２４．、、連結カップ。 ２６、：、補助コア、１１０．、、回転軸。 １１２、、、マグネット固定部材。 １１４、、、　ロータ、１１８．、、ボビン。 １２０、、、　コイル、１２２ａ、１２２ｂ００．ヨー
ク、１２４ａ、１２４ｂ、、、直角折曲げ部、］、２６
ａ、１２６ｂ、、、補助コア。 １２８、、、固定電機子。 □ 特許出願人 小松文人 第３Ｍ 第４図 （６，）　　　　　　　　　　　　（ｅ　）第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、一円周上に多極の固定電機子を配設し、この固定電
   機子のそれぞれの極に対応するように着磁した永久マグ
   ネットロータを設け、上記固定電機子に対して交流を供
   給し、この交流ノ周波数ヲ次第に大きくしていって、ロ
   ータの回転を周波数の変化に追従させていく同期モータ
   において、フェライトリングから成るロータを用い、こ
   のロータの着磁を正弦波分布にしたことを特徴とする同
   期モータ。