JPS6026481A - 永久磁石回転子型同期電動機 - Google Patents
永久磁石回転子型同期電動機Info
- Publication number
- JPS6026481A JPS6026481A JP13384583A JP13384583A JPS6026481A JP S6026481 A JPS6026481 A JP S6026481A JP 13384583 A JP13384583 A JP 13384583A JP 13384583 A JP13384583 A JP 13384583A JP S6026481 A JPS6026481 A JP S6026481A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- rotor
- auxiliary
- permanent magnet
- generated
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/46—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual synchronous motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor And Converter Starters (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は小型オレンジ絞りジューサー等の家庭用機器の
駆動源として用いる出力数ワットから数十ワットの永久
磁石回転子型同期電動機の回転方向の制御に関するもの
である。
駆動源として用いる出力数ワットから数十ワットの永久
磁石回転子型同期電動機の回転方向の制御に関するもの
である。
従来例の構成とその問題点
従来より家庭用小型オレンジ絞りジューサー等には永久
磁石回転子をもつ同期電動機が用いられている。前記永
久磁石回転子型同期電動機は第１図に示すように構成さ
れている。
磁石回転子をもつ同期電動機が用いられている。前記永
久磁石回転子型同期電動機は第１図に示すように構成さ
れている。
すなわち、回転軸２と直角方向に２極に着磁された円筒
形永久磁石回転子１、（以下単に回転子という）と固定
子鉄心（以下単に固定子という）３と、固定子３の回り
に巻かれた電機子巻線４よりなっている。々お図中の５
は電源プラグであり、６は電機子巻線４に流れる電流を
制御するスイッチである。
形永久磁石回転子１、（以下単に回転子という）と固定
子鉄心（以下単に固定子という）３と、固定子３の回り
に巻かれた電機子巻線４よりなっている。々お図中の５
は電源プラグであり、６は電機子巻線４に流れる電流を
制御するスイッチである。
前記の構成において、電源プラグ５を家庭用コンセント
に差し込みスイッチ６を閉じると、交流電流が電機子巻
線４に流れ、固定子３には交番磁束が発生する。すると
固定子端面３ａ 、３ｂにはＮ極あるいはＳ極の磁界が
交互に発生する。この磁極と回転子１に着磁された磁極
との間で吸引あるいは反発力が発生して、回転子１は回
転し始める。
に差し込みスイッチ６を閉じると、交流電流が電機子巻
線４に流れ、固定子３には交番磁束が発生する。すると
固定子端面３ａ 、３ｂにはＮ極あるいはＳ極の磁界が
交互に発生する。この磁極と回転子１に着磁された磁極
との間で吸引あるいは反発力が発生して、回転子１は回
転し始める。
つぎに前記回転子１の始動について第２図を参照して説
明する。
明する。
図の状態は始動回転の瞬間に固定子端面ｓａ、３ｂに発
生した磁界が回転子１に反発力を及ぼしている場合であ
る。ここで回転子１上の任意の対向する４点Ａ、Ｂ、Ｃ
，Ｄに働く反発力Ｆａ、 Ｆｂ。
生した磁界が回転子１に反発力を及ぼしている場合であ
る。ここで回転子１上の任意の対向する４点Ａ、Ｂ、Ｃ
，Ｄに働く反発力Ｆａ、 Ｆｂ。
Ｆｃ、Ｆｄ を円周方向成分Ｆａ１． Ｆｂｌ、Ｆａｌ
。
。
Ｆａｔと軸方向成分Ｆａ２． Ｆｂ２． Ｆｅ２． Ｆ
ｄ２に分けると、点Ａと点Ｃに働く反発力は回転子１を
時計回りに回転させる偶力Ｆａｎ、 Ｆａｔを生じ、点
Ｂと点Ｄ［＊＜反発力は回転子１を反時計回りに回転さ
せる偶力Ｆｂ＋ 、 Ｆａｔを生じている。
ｄ２に分けると、点Ａと点Ｃに働く反発力は回転子１を
時計回りに回転させる偶力Ｆａｎ、 Ｆａｔを生じ、点
Ｂと点Ｄ［＊＜反発力は回転子１を反時計回りに回転さ
せる偶力Ｆｂ＋ 、 Ｆａｔを生じている。
ここで、２対の偶力（Ｆａ１＋ Ｆａｔ）と（Ｆｂ１＋
ｙｄ＋）の大きさが等しければ、回転子１に働（’Ｉ−
／ｌ／夕は零になり回転子１は静止したｉまである。
ｙｄ＋）の大きさが等しければ、回転子１に働（’Ｉ−
／ｌ／夕は零になり回転子１は静止したｉまである。
このように、この種の永久磁石回転子型同期電動機は起
動トルクを持たないため、たとえば、回転子１と固定子
端面３ａ 、３ｂとの間のエアギャップを不均一にして
、２対の偶力のバランスをくずすと回転子１は（Ｆａ１
＋ Ｆａｔ） ＞ （Ｆｂ＋＋Ｆｄ＋）の場合には時計
回力に、（Ｆｂ＋ −１−Ｆａｔ ） ＞ （Ｆａｔ
−１−Ｆａｔ）の場合には反時計回りに回転し始める。
動トルクを持たないため、たとえば、回転子１と固定子
端面３ａ 、３ｂとの間のエアギャップを不均一にして
、２対の偶力のバランスをくずすと回転子１は（Ｆａ１
＋ Ｆａｔ） ＞ （Ｆｂ＋＋Ｆｄ＋）の場合には時計
回力に、（Ｆｂ＋ −１−Ｆａｔ ） ＞ （Ｆａｔ
−１−Ｆａｔ）の場合には反時計回りに回転し始める。
このように、永久磁石回転子型同期電動機は起動トルク
を存しないため回転始動がしにくいという問題点があっ
た。
を存しないため回転始動がしにくいという問題点があっ
た。
発明の目的
本発明は従来のこのような問題に留意し、電動機として
の他の特性をそこなうことなく、しかも構造が簡単であ
るという本来のメリットも失わずに、始動時の回転を制
御し、小型オレンジジューサー等の機器の駆動源として
使用できる永久磁石回転子型同期電動機を提供するもの
である。
の他の特性をそこなうことなく、しかも構造が簡単であ
るという本来のメリットも失わずに、始動時の回転を制
御し、小型オレンジジューサー等の機器の駆動源として
使用できる永久磁石回転子型同期電動機を提供するもの
である。
発明の構成
前記目的を達成するため、本発明の永久磁石回転子型同
期電動機は、磁極部を有する固定子と、この固定子を励
磁する電機子巻線と、前記磁極部間に回転自在に軸支さ
れ、永久磁石極を有した回転子とを備え、この回転子の
近傍にその周囲に補助巻線が巻かれた補助固定子を対向
して配置し、前記固定子と補助固定子を１対ずつベアと
し、それぞれに発生する磁極が異極となるように構成し
、固定子と補助固定子に発生する磁極と回転子の磁極と
の間に働く磁力により、回転始動を容易にし、発生する
磁極が反転する前に、補助固定子の励磁を中止して、円
滑な回転を継続させるようにしだものである。
期電動機は、磁極部を有する固定子と、この固定子を励
磁する電機子巻線と、前記磁極部間に回転自在に軸支さ
れ、永久磁石極を有した回転子とを備え、この回転子の
近傍にその周囲に補助巻線が巻かれた補助固定子を対向
して配置し、前記固定子と補助固定子を１対ずつベアと
し、それぞれに発生する磁極が異極となるように構成し
、固定子と補助固定子に発生する磁極と回転子の磁極と
の間に働く磁力により、回転始動を容易にし、発生する
磁極が反転する前に、補助固定子の励磁を中止して、円
滑な回転を継続させるようにしだものである。
実施例の説明
第３図に本発明の一実施例のブロック図を示す。
なお、第３図において、第１図と同じ働きをするものに
ついては同じ符号を付け、ここでは説明は省略する。
ついては同じ符号を付け、ここでは説明は省略する。
第３図において、１０＆および１０ｂは補助固定子で、
その周りに巻かれた補助巻線１１ａお上び１１ｂに流れ
る電流により励磁され、いずれも回転子１の近傍に配置
される。１２はこの補助巻線に流す電流を制御する初期
動作制御手段、１３は電源が投入されたことを検知する
電源投入検知手段、１４は電源が投入されてからの経過
時間を測定し、前記初期動作制御手段の動作終了時間を
与える時間測定手段であシ、１６は前記初期動作制御手
段１２．電源投入検知手段１３および時間測定・手段１
４に直流電圧を与える直流電圧発生手段である。
その周りに巻かれた補助巻線１１ａお上び１１ｂに流れ
る電流により励磁され、いずれも回転子１の近傍に配置
される。１２はこの補助巻線に流す電流を制御する初期
動作制御手段、１３は電源が投入されたことを検知する
電源投入検知手段、１４は電源が投入されてからの経過
時間を測定し、前記初期動作制御手段の動作終了時間を
与える時間測定手段であシ、１６は前記初期動作制御手
段１２．電源投入検知手段１３および時間測定・手段１
４に直流電圧を与える直流電圧発生手段である。
前記構成において、第４図とともにその動１ヤを説明す
る。第４図は第３図の各部の動作状態を表わすタイミン
グチャートである。
る。第４図は第３図の各部の動作状態を表わすタイミン
グチャートである。
まず、時刻ＴＯにおいて電源が投入されると、電源投入
検知手段１３は電源が投入されたことを検知し時間測定
手段１４に情報を出力する。すると時間測定手段１４は
電源投入後の時間測定を開始するが、予め定められた時
刻Ｔ１に達するまでは初期動作制御手段１２に対してそ
の動作を解除する情報を出力しないため、補助巻線１１
ａ、１１ｂに電流が流れて補助固定子１０ａ、１０ｂを
励磁し磁極が発生する。
検知手段１３は電源が投入されたことを検知し時間測定
手段１４に情報を出力する。すると時間測定手段１４は
電源投入後の時間測定を開始するが、予め定められた時
刻Ｔ１に達するまでは初期動作制御手段１２に対してそ
の動作を解除する情報を出力しないため、補助巻線１１
ａ、１１ｂに電流が流れて補助固定子１０ａ、１０ｂを
励磁し磁極が発生する。
また、電源投入と同時に電機子巻線４に電流が流れて固
定子３が励磁され、固定子端面３ｉａ 、 ３ｂに磁極
が発生する。
定子３が励磁され、固定子端面３ｉａ 、 ３ｂに磁極
が発生する。
その磁極の極性が第５図に示すように、固定子端面３ａ
と補助固定子１０ａが異極、固定子端面３ｂと補助固定
子１０ｂが異極になるように構成し、回転子１が第５図
に示すような磁極関係にあるとする。
と補助固定子１０ａが異極、固定子端面３ｂと補助固定
子１０ｂが異極になるように構成し、回転子１が第５図
に示すような磁極関係にあるとする。
すると、点Ａ、Ｂ、Ｏ，ＤＫは反発力Ｆａ、Ｆｂ。
Ｆｃ、Ｆｄが働き、前述のように時計回シの偶力と反時
計回りの偶力が発生する。また回転子１と補助固定子１
０ｉ＆ 、 １０ｂとの間には点Ｅ、Ｇのように吸引力
Ｆｅ２． Ｆｅ２が働き、固定子端面３ａ。
計回りの偶力が発生する。また回転子１と補助固定子１
０ｉ＆ 、 １０ｂとの間には点Ｅ、Ｇのように吸引力
Ｆｅ２． Ｆｅ２が働き、固定子端面３ａ。
３ｂと補助固定子１０ＩＬ 、 １ ｏｂとの間には反
発力Ｆｅｄ、 Ｆｇ＋が働くため、その合成力がＦｅ、
Ｆｇとなって時計回シの偶力を生じる。
発力Ｆｅｄ、 Ｆｇ＋が働くため、その合成力がＦｅ、
Ｆｇとなって時計回シの偶力を生じる。
このようにして、回転子１にはｐ４１． ＦＣｌ 。
Ｆｅ、 Ｆｇという時計回りの偶力と、Ｆｂ＋、 Ｆｄ
ｌという反時計まわりの偶力が発生するため、（Ｆａｌ
−４−Ｆｃ１＋Ｆｅ＋ Ｆｇ） ＞ （Ｆｂ＋ ＋Ｆｄ
＋ ）となって、時計回りの偶力が発生し、回転子１は
回転始動をはじめる。
ｌという反時計まわりの偶力が発生するため、（Ｆａｌ
−４−Ｆｃ１＋Ｆｅ＋ Ｆｇ） ＞ （Ｆｂ＋ ＋Ｆｄ
＋ ）となって、時計回りの偶力が発生し、回転子１は
回転始動をはじめる。
しかし、いったん回転始動をはじめても、次の瞬間には
流れる電流の向きが逆転するために第５図の点Ｅ、Ｇに
は回転子１を反時計回りに回そうとする偶力が生じ、回
転子１の回転を中止させようとする。
流れる電流の向きが逆転するために第５図の点Ｅ、Ｇに
は回転子１を反時計回りに回そうとする偶力が生じ、回
転子１の回転を中止させようとする。
この偶力を打ち消すだめには電流の向きが反転する前に
、補助固定子の励磁を中止すればよい。その中止される
時刻をＴ１ とする。
、補助固定子の励磁を中止すればよい。その中止される
時刻をＴ１ とする。
すると、この時刻になると時間測定手段１６は初期動作
制御手段１２に対して動作解除情報を出力するため、初
期動作制御手段１２はその動作を中止し、補助巻線１１
ａ、１１ｂには電流が流れなくなり、補助固定子１０ａ
、１０ｂには磁極が発生しなくなる。つまり、回転子１
の回転運動を妨げる偶力が発生しなくなるので、時刻Ｔ
ｏ−Ｔ＋の間に決まった回転方向に回転子１は回転を継
続し、電源が切られる時刻Ｔ２までその動作を継続する
。
制御手段１２に対して動作解除情報を出力するため、初
期動作制御手段１２はその動作を中止し、補助巻線１１
ａ、１１ｂには電流が流れなくなり、補助固定子１０ａ
、１０ｂには磁極が発生しなくなる。つまり、回転子１
の回転運動を妨げる偶力が発生しなくなるので、時刻Ｔ
ｏ−Ｔ＋の間に決まった回転方向に回転子１は回転を継
続し、電源が切られる時刻Ｔ２までその動作を継続する
。
第６図に第３図のブロック図をもとにしだ本発明の一実
施例の回路図を示す。この回路の動作は前記の動作説明
と同じである。
施例の回路図を示す。この回路の動作は前記の動作説明
と同じである。
第６図において２ｏは直流定電圧を発生する三端子レギ
ュレータ、２１＆、２１ｂはオペアンプでいずれもバッ
ファとして用いている。２２＆はノーマル・クローズ接
点２２ｂを駆動する駆動する駆動コイルである。
ュレータ、２１＆、２１ｂはオペアンプでいずれもバッ
ファとして用いている。２２＆はノーマル・クローズ接
点２２ｂを駆動する駆動する駆動コイルである。
つまり、時刻Ｔ１において、時間測定手段１４からの情
報によシ駆動コイｔｖ２２ａが励磁されて、ノーマル・
クローズ接点２２ｂを開くため、補助巻線１１ａ、１１
ｂに電流が流れなくなり、補助固定子１０！Ｌ、１０ｂ
には磁極が発生しなくなる。
報によシ駆動コイｔｖ２２ａが励磁されて、ノーマル・
クローズ接点２２ｂを開くため、補助巻線１１ａ、１１
ｂに電流が流れなくなり、補助固定子１０！Ｌ、１０ｂ
には磁極が発生しなくなる。
なお、この実施例では、補助固定子は１対にしたがって
固定子３のように１つのものにして、励磁するだめの巻
線を１カ所に集中してもよい。
固定子３のように１つのものにして、励磁するだめの巻
線を１カ所に集中してもよい。
発明の効果
前記実施例の説明よシ明らかなように本発明によれば、
永久磁石回転子型同期電動機としての特性をそこなうこ
となく、しかも構造が簡単であるという本来のメリット
も失わずに、容易に始動回転をさせることができるとい
うすぐれた利点をもっている。
永久磁石回転子型同期電動機としての特性をそこなうこ
となく、しかも構造が簡単であるという本来のメリット
も失わずに、容易に始動回転をさせることができるとい
うすぐれた利点をもっている。
第１図は従来の永久磁石回転子型同期電動機の構成図、
第２図は同要部拡大断面図、第３図は本発明の一実施例
のブロック図、第４図は第３図の各部の動作を表わすタ
イミングチャート、第６図は本発明の一実施例の要部拡
大断面図、第６図は第３図のブロック図をもとにした本
発明の一実施例の回路図である。 １・・・・・永久磁石回転子、３・・・・・固定子鉄心
、４・・・・・・電機子鉄心、１０２Ｌ、１０ｂ・・・
・・・補助固定子、１１ａ、１１ｂ・・・・補助巻線、
１２・・・・・初期動作制御手段、１３・・・・・・電
源投入検知手段、１４・・・・・・時間測定手段、１５
・・・・・・直流電圧発生手段。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 ！ 第４図 第５図
第２図は同要部拡大断面図、第３図は本発明の一実施例
のブロック図、第４図は第３図の各部の動作を表わすタ
イミングチャート、第６図は本発明の一実施例の要部拡
大断面図、第６図は第３図のブロック図をもとにした本
発明の一実施例の回路図である。 １・・・・・永久磁石回転子、３・・・・・固定子鉄心
、４・・・・・・電機子鉄心、１０２Ｌ、１０ｂ・・・
・・・補助固定子、１１ａ、１１ｂ・・・・補助巻線、
１２・・・・・初期動作制御手段、１３・・・・・・電
源投入検知手段、１４・・・・・・時間測定手段、１５
・・・・・・直流電圧発生手段。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 ！ 第４図 第５図
Claims (3)
- （１）磁極部を有する固定子と、この固定子を励磁する
電機子巻線と、前記磁極部間に回転自在に軸支され、永
久磁石極を有した回転子とを有し、との回転子近傍に補
助巻線を巻いた補助固定子を設けて、始動時には固定子
、補助固定子に発生する磁極と回転子の磁力によって偶
力のアンバランスを発生させ、始動を容易にしておいて
後に、補助固定子の励磁を中止して、円滑的な継続回転
を行々わせるように構成した永久磁石回転子型同期電動
機。 - （２）固定子と補助固定子を１対ずつ組とし、それぞれ
が近接した位置に配置され、かつ発生する磁極が異極に
々るように構成した特許請求の範囲第１項に記載の永久
磁石回転子型同期電動機。 - （３）回転子の回転が始捷ったことを調べるのに、電源
投入後の経過時間を測定する時間測定手段を用いた特許
請求の範囲第１項まだは第２項に記載の永久磁石回転子
型同期電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13384583A JPS6026481A (ja) | 1983-07-21 | 1983-07-21 | 永久磁石回転子型同期電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13384583A JPS6026481A (ja) | 1983-07-21 | 1983-07-21 | 永久磁石回転子型同期電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6026481A true JPS6026481A (ja) | 1985-02-09 |
Family
ID=15114374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13384583A Pending JPS6026481A (ja) | 1983-07-21 | 1983-07-21 | 永久磁石回転子型同期電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6026481A (ja) |
-
1983
- 1983-07-21 JP JP13384583A patent/JPS6026481A/ja active Pending
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