JPS61154467A - 1-phase reluctance type motor - Google Patents

1-phase reluctance type motor

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JPS61154467A
JPS61154467A JP26091284A JP26091284A JPS61154467A JP S61154467 A JPS61154467 A JP S61154467A JP 26091284 A JP26091284 A JP 26091284A JP 26091284 A JP26091284 A JP 26091284A JP S61154467 A JPS61154467 A JP S61154467A
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JP
Japan
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magnetic
poles
salient
rotor
magnetic poles
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JP26091284A
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Japanese (ja)
Inventor
Itsuki Ban
伴 五紀
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Secoh Giken Co Ltd
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Secoh Giken Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To enhance the efficiency and to reduce the torque ripple by opposing a rotor and a stationary armature provided with the prescribed magnetic salient poles, and suitably exciting the pole of the armature by the output of a position detector. CONSTITUTION:A rotational shaft 1 is supported by ball bearings 1a, 1b press- fitted to a cylindrical support 24 implanted to a body substrate. Poles 3a-3b are spaced at 90 deg. from each other, and exciting coils 4a-4d are respectively mounted on the poles. A rotor 2 is press-fitted to the inside of a rotor 5 with salient poles 2a, 2b. The coils 4a-4d are excited by the control of the output of a position detector for detecting the position of the rotor 2.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明け、界磁マグネットを使用することなく、駆動回
転力を得る可変リラクタンス型半導体電動機に関するも
のである。特に外転型の電動機とした場合には電動ファ
ンとして好適なこ応して駆動される比較的出力の大きい
l相のステッピング電動機を得ることが目的である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a variable reluctance type semiconductor motor that obtains driving rotational force without using a field magnet. In particular, the object of the present invention is to obtain an l-phase stepping motor with a relatively large output, which is suitable for use as an electric fan when an external rotor type motor is used.

リラクタンス型の電動機は、低速高トルクのものけ周知
であるが、低トルクで構成が簡素化され、廉価に作られ
たものはない。
Reluctance type electric motors are well known for their low speed and high torque, but there is no one that has low torque, has a simple structure, and is manufactured at low cost.

又l相のリラクタンス型のステッピング電動機も、その
起動特性に問題がある為に実用化されていない。
Also, l-phase reluctance stepping motors have not been put to practical use because they have problems with their starting characteristics.

l相のリラクタンス電動機は、構成の簡素なこと、廉価
に構成できること、小型であるが出力が大きいこと等の
利点がある反面に、次に述べるい(つかの欠点がある。
Although the l-phase reluctance motor has advantages such as simple construction, low cost construction, and small size but high output, it also has some drawbacks as described below.

第1に、回転子と固定子の磁気吸引力(径方向)がバラ
ンスしない為に機械音の発生が大きいことである。
First, because the magnetic attraction forces (in the radial direction) of the rotor and stator are not balanced, a large amount of mechanical noise is generated.

第2に、上記した理由の為に軸承が損傷される。Secondly, the bearings are damaged due to the reasons mentioned above.

第3に、固定子の励磁による磁束が、回転子の他の突極
を貫挿する為に反トルクを発生して効率及び出力トルク
を低下せしめる。
Thirdly, the magnetic flux generated by the stator excitation penetrates other salient poles of the rotor, thereby generating counter-torque, which reduces efficiency and output torque.

第すに、l相のこの種の電動機においては、通電の初期
と末期において、リラクタンスの変化が小さい為に、大
きい電機子電流が流れ、このときに出力トルクが無いの
で、無効な通電が行なわれて、銅損を増大して効率を劣
化せしめる欠点がある。従って又自起動することができ
ない。
First, in this type of l-phase motor, since the change in reluctance is small at the beginning and end of energization, a large armature current flows, and since there is no output torque at this time, ineffective energization occurs. This has the drawback of increasing copper loss and deteriorating efficiency. Therefore, it cannot start automatically again.

第Sに、ドルクリグルが100チとなり、電磁騒音が大
き(なり、又平坦なトルク特性が要求される用途には使
用できない欠点がある。
Sthly, the torque ripple is 100 degrees, which causes large electromagnetic noise, and has the disadvantage that it cannot be used in applications that require flat torque characteristics.

上記した点が欠点となる為に、界磁マグネットが不要と
なり、しかも前述した長所があるにもかかわらず実用化
が困難となっている。
Since the above-mentioned points become disadvantages, a field magnet is not required, and furthermore, despite the above-mentioned advantages, it is difficult to put it into practical use.

本発明装置は、上記した欠点を除去し、長所のみを利用
できるこの種の電動機が得られるととに特徴を有するも
のである。
The device of the present invention is characterized in that it is possible to obtain an electric motor of this type in which the above-mentioned disadvantages are eliminated and only the advantages can be utilized.

次に第1図以下について、その詳細を説明する。Next, the details of FIG. 1 and subsequent figures will be explained.

第1図は、リラクタンス型のl相の電動機の実施例を示
すものである。第1図(α)において。
FIG. 1 shows an embodiment of a reluctance type l-phase electric motor. In Figure 1 (α).

回転軸lけ、軸承により、本体に回動自在に支持されて
いる。第3図につき後述するように、本体幕板、2Jに
植立した円筒支持体−ヶに圧入されたポールベアリング
/a、16により回転l1)1)け支持されている。又
円筒支持体評には、電機子3の中央空孔が圧入固着され
ている。
The rotary shaft is rotatably supported by the main body by a bearing. As will be described later with reference to FIG. 3, the main body curtain plate 2J is rotatably supported by a pole bearing 16 press-fitted into a cylindrical support 2J. Further, the central hole of the armature 3 is press-fitted into the cylindrical support member.

電機子3け、図示した形状の磁性体薄板(珪素鋼板)を
型抜きして積層する周知の手段により作られている。
The three armatures are made by a well-known method of cutting and laminating thin magnetic plates (silicon steel plates) in the shape shown.

磁極Jα、Jh、、3e、Jdけ互いにqO度離間し、
それぞれに励磁コイルqα、(II?、Qb。
The magnetic poles Jα, Jh, , 3e, and Jd are spaced apart from each other by qO degrees,
Excitation coils qα, (II?, Qb) respectively.

Qdが装着されている。磁極Ja、、3b、・・・の巾
けqo度より小さくされている。
Qd is installed. The width of the magnetic poles Ja, 3b, . . . is made smaller than the qo degree.

第1図(A)において、珪素鋼板若しくけ軟鋼薄板を型
抜きして図示の形状(記号3α、3b。
In FIG. 1(A), a silicon steel plate or a thin light steel plate is cut out into the shapes shown (symbols 3α, 3b).

3f、3で示すもの)とし、これを積層して固定電機子
3が作られる。空孔Jfけ、第1図(a)の円筒支持体
評が圧入される空孔となる。アームJi、JAにけ、第
1図(a)の磁%JQ、、3dが設けられているもので
あるが省略して図示していない。磁極3a、3b、Jc
、Jdの巾け90度より小さくされ、励磁コイルqα、
tth。
The fixed armature 3 is made by stacking these pieces (shown as 3f, 3). The hole Jf becomes a hole into which the cylindrical support shown in FIG. 1(a) is press-fitted. Although the arms Ji and JA are provided with the magnets JQ, 3d shown in FIG. 1(a), they are omitted and not shown. Magnetic poles 3a, 3b, Jc
, the width of Jd is made smaller than 90 degrees, and the excitation coil qα,
tth.

・・・の装着が容易となるように、更に後述するよう罠
、死点を消滅せしめる1つの手段ともなっている。
It also serves as a means to eliminate traps and dead spots, as will be described later.

第1図(α)の記号Sで示すものけ、カップ状の軟鋼製
着しくけプラスチック製の回転体で、その底面中央にけ
、回伝軸/が固定されている。
The rotor, indicated by the symbol S in FIG. 1 (α), is a cup-shaped rotating body made of mild steel and made of plastic, and a rotation shaft / is fixed at the center of the bottom surface thereof.

突fij2α、コbを有する珪素鋼板を型抜きしたもの
を積層して回転子コが作られ、回転子コは回転体3の内
側に圧入固定されている。突wt2α、ユbけ対称の位
置にあり、それぞれの巾は90度より、斜線部2f、コ
hの分だけ太きくされている。
A rotor is made by stacking die-cut silicon steel plates having protrusions fij2α and b, and the rotor is press-fitted and fixed inside the rotating body 3. The protrusions wt2α and yb are located at symmetrical positions, and each width is made wider than 90 degrees by the shaded portions 2f and h.

第3図に示すものけ、第1図の点線0を矢印方向より見
た全体の断面図である。本実施例は特に小型ファン電動
機として構成されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the entire Mononoke shown in FIG. 3, taken along the dotted line 0 in FIG. 1 from the direction of the arrow. This embodiment is particularly designed as a small fan motor.

第3図において、第1図と同一記号のものは同一部材で
ある。
In FIG. 3, the same symbols as in FIG. 1 are the same members.

基板λJには、円筒支持体、21が植立され、この内部
には、ボールベアリング/α、16が圧入されて、回転
04h tが回動自在に支持されている。
A cylindrical support 21 is installed on the substrate λJ, and a ball bearing 16 is press-fitted into the inside of the cylindrical support 21, so that the rotation 04ht is rotatably supported.

円筒支持体2Qには、電機子3の中央空孔が圧入固定さ
れている。カップ状の回転体Sの底面の中央部には、回
転軸lが固定されている。回転体Sけ、プラスチック材
により、射出成型により作られ、このときに、回転子コ
及び突極ユa、コbが埋設され、又同時に外周部に<7
−4枚のファンが成型されるものである。
The central hole of the armature 3 is press-fitted into the cylindrical support 2Q. A rotating shaft l is fixed to the center of the bottom surface of the cup-shaped rotating body S. The rotating body S is made of plastic material by injection molding, and at this time, the rotor and salient poles A and B are embedded, and at the same time, the outer circumference has <7
-Four fans are molded.

従って、ファン7α、7b及び回転子λ及び回転体Sが
同時Ktつの工程で作られるので、廉価に量産できる効
果がある。
Therefore, since the fans 7α, 7b, the rotor λ, and the rotating body S are made in Kt simultaneous steps, it is possible to mass-produce them at low cost.

回転体5の下面に点線9α、qAで示すものけ基板uJ
の上に貼着されたプリント基板で、この上に所要の電気
回路が構成されている。
Mononoke board uJ indicated by dotted lines 9α and qA on the lower surface of the rotating body 5
This is a printed circuit board attached to the top of the board, on which the necessary electrical circuits are constructed.

第1図(σ)図示の位置検知素子となるコイルiiけ、
突極コα、コbに対向するように、基板コJに植立した
支持体に固定されているが省略して図示していない。以
上の説明より理解されるように、励磁コイルtIa、 
llb、・・・の通電により、回転体3及びファン7α
、7b、・・・け回転して小型ファン電動機となるもの
である。
Fig. 1 (σ) Coil ii serving as the illustrated position sensing element,
Although they are fixed to a support mounted on the substrate J so as to face the salient poles α and B, they are not shown in the drawings. As understood from the above explanation, the exciting coil tIa,
By energizing llb,..., the rotating body 3 and fan 7α
, 7b, . . . rotates to form a small fan motor.

次に励磁コイルla、Qb、Qc、 1Iclの通電制
御装置につき説明する。
Next, the energization control device for the excitation coils la, Qb, Qc, and 1Icl will be explained.

第S図は、位置検知装置を示すものである。FIG. S shows a position sensing device.

第5図(α)において、第1図示のコイルl/をインダ
クタンス部材として、コルピッツ若しくは・・−トレイ
発撮回路lコが構成される。コイル/ll−を空lL/
コイルで、10〜/Sタ一ン位なので数メガサイクルの
発振が行なわれ、その出力は、ダイオード及びコンデン
サ/Jを含む整流平滑回路により直流化され、トランジ
スタ/II、/!;を介して、端子lルα、/6bより
出力かに’Jられている。記号ざaけ直流正電圧端子で
ある。
In FIG. 5(α), a Colpitts or . . . -tray firing circuit is constructed using the coil l/ shown in the first diagram as an inductance member. Empty the coil/ll-
Since the coil is about 10~/S, oscillation of several megacycles is performed, and its output is converted to DC by a rectifying and smoothing circuit including a diode and a capacitor/J, and transistors/II,/! ; is connected to the output from the terminals α and /6b. The symbol ZA is the DC positive voltage terminal.

コイル//け、第1図の突極2a 、λbに対向する毎
に、鉄損及び渦流損の為に発振が停止される。従って、
端子16α、 /4 bの出力波形は矩形波のパルス列
となり、その間隙も矩形波の巾と等しくなる。第1図(
α)の斜線部2!1.コhけ切欠部(四部)となってい
るので、損失がなく上述した波形に影響はない。
Every time the coil faces the salient poles 2a and λb in FIG. 1, oscillation is stopped due to iron loss and eddy current loss. Therefore,
The output waveform of the terminals 16α, /4b is a rectangular wave pulse train, and the gap between them is equal to the width of the rectangular wave. Figure 1 (
α) Shaded part 2!1. Since it is a concave notch (four parts), there is no loss and there is no effect on the above-mentioned waveform.

端子16α、/&bの出力け、第7図(α)の端子/7
αに入力されてトランジスタ10αの導通を交替する。
Output terminal 16α, /&b, terminal /7 in Figure 7 (α)
It is input to α and changes the conduction of the transistor 10α.

トランジスタ10 hの導通、不導通は、トランジスタ
10αと反対となり交替される。従って励磁コイルイ及
びBの通電も交替される。記号ざα、thけ電源圧負極
である。
The conduction and non-conduction of the transistor 10h are opposite to those of the transistor 10α and are alternated. Therefore, the energization of excitation coils A and B is also alternated. The symbols α and th are the negative electrodes of the power supply voltage.

第1図の励磁コイルqα、Qh及び励磁コイル9f:、
 /Idは、それぞれ第S図のコイルイ。
Excitation coil qα, Qh and excitation coil 9f in Fig. 1:
/Id are the coils in Figure S, respectively.

BK相当するものである。It is equivalent to BK.

第1図の状態で回転子λが矢印C時言1方向に回転する
と、本体の1部に固定したコイル//け、突極コαより
離間するので、第S図の端子16αの出力が得られ、第
7図(α)のコイルB即ち励磁コイルtIc、’Idが
通電される。従って突Wt、1α、λbけ、磁気誘導に
より異極が発生し、吸引力により、回転子コは時計方向
に回転する。
When the rotor λ rotates in the direction of arrow C in the state shown in Fig. 1, the coil fixed to a part of the main body is separated from the salient pole α, so the output of the terminal 16α in Fig. S is As a result, the coil B in FIG. 7(α), that is, the excitation coils tIc and 'Id, is energized. Therefore, different polarities are generated due to magnetic induction due to the protrusion Wt, 1α, λb, and the rotor rotates clockwise due to the attractive force.

突極中だけ回転すると、コイルl/け突極λbによりB
尋常数が変化するので、第3図の端子16αの出力は消
滅し、第9図(α)のコイルイ即ち励磁−コ゛イルlI
a、 lIhの通電が開始され、励磁コイル1).:、
edの通電が停止される。従って同じ事情で、突極コα
、2hは、磁極、3a、、3bに吸引されて引続いた回
転が行なわれる。
When rotating only during the salient pole, B
Since the ordinary number changes, the output of the terminal 16α in FIG. 3 disappears, and the output of the coil I in FIG.
energization of a and lIh is started, and excitation coil 1). :,
Power supply to ed is stopped. Therefore, under the same circumstances, the salient pole α
, 2h are attracted by the magnetic poles 3a, , 3b and undergo subsequent rotation.

以上のように、コイル/lの位置検知出力により、励磁
コイルua、Qh及び励磁コイル41 t7゜qdの通
電が交替されるので、l相の直流電動機として回転する
As described above, the energization of the excitation coils ua, Qh and the excitation coil 41 t7゜qd is alternated based on the position detection output of the coil /l, so that the motor rotates as an l-phase DC motor.

この場合に、出力トルク及び効率け、突極コa I J
 Aと#極Ja、34.・・・の空隙の大きさに大きく
依存する。空隙を30ミクロン位とすると、周知の稀土
属マグネットを利用する半導体電動機に対応する出力ト
ルク及び効率が得られ、廉価で高出力の電動機の得られ
る特徴がある。
In this case, output torque and efficiency, salient pole core a I J
A and #Kokuja, 34. ... depends largely on the size of the voids. When the air gap is set to about 30 microns, output torque and efficiency corresponding to a well-known semiconductor motor using rare earth magnets can be obtained, and a low-cost, high-output motor can be obtained.

かかる場合に、当然であるが、突極コa、コbと磁極3
α、3b、・・・の間の軸方向の磁気吸引力も著しく大
きくなる。しかし上述したように、かかる力は軸lに対
して対称的となっているので、軸承に1)1傷を与える
ことはない。
In such a case, as a matter of course, salient pole cores a, cob and magnetic pole 3
The magnetic attraction force in the axial direction between α, 3b, . . . also becomes significantly large. However, as mentioned above, since the applied force is symmetrical with respect to the axis l, it will not cause any damage to the bearing.

又ts+1述したように磁極間に空隙があるので、周知
の電動機における電機子コイルの装着手段即ち自動巻線
機により、(m極Ja、Jb、・・・に装着することが
できるので量産に適する構成となっている。
In addition, since there is a gap between the magnetic poles as mentioned in ts+1, the armature coils can be mounted on the (m-poles Ja, Jb,... It has a suitable configuration.

位置検知信号を得る為のコイル//け他の周知の手段で
も差支えない。
A coil//or other known means for obtaining a position sensing signal may also be used.

第1図の装置は、周知のl相の直流電動機に対応するの
で、死点があって起動することができない。従って起動
手段が必要となる。
Since the device shown in FIG. 1 corresponds to a well-known l-phase DC motor, it has a dead center and cannot be started. Therefore, a starting means is required.

第2図(a) K示すものけ、突極コa、2bを内側か
ら見た展開図である。
FIG. 2(a) is a developed view of the salient pole cores a and 2b shown in K, viewed from the inside.

突極コαIコbの巾は90度で、90度離間して設けら
れている。切欠部(凹部)21.コ^の巾は約3A度位
である。矢印Cの回転方向に関して、突極コα、コbの
後縁部即ち左側には、副突極コC1λdが付加されてい
る。副突極2 e。
The width of the salient poles αI and b is 90 degrees, and they are spaced apart by 90 degrees. Notch (recess) 21. The width of the hole is about 3A degrees. With respect to the rotational direction of arrow C, a sub salient pole C1λd is added to the rear edge portions, that is, to the left of salient poles α and B. Secondary salient pole 2 e.

コdけ、第1図(A)の場合と同様な手段により作られ
る。即ち第1図(、)の突wLJ a 、 J h 、
・・・の巾をせまくしたものを型抜きして、突極2a。
The cover is made by the same means as in the case of FIG. 1(A). That is, the projections wLJ a , J h , in FIG. 1(,),
Cut out the narrower width of ... to make salient pole 2a.

Jbを積層して作るときに、同時に積層固化し、斜面部
を削除して作ることができる。
When Jb is laminated and made, it can be made by laminating and solidifying at the same time and removing the sloped part.

t57図(a)の切欠部コ!、コ^を作るには、予め突
極の巾の広いものとせまいものを型抜きして作り、両者
を積層固化して作ることができる。
Notch part in t57 figure (a)! , can be made by cutting out a wide salient pole and a narrow salient pole in advance, and then laminating and solidifying the two.

しかし、同じ巾のものを積層して、切欠部コダ。However, by stacking pieces of the same width, the notch is broken.

コ^と突極、2a、コbの巾を等しくしても差支えない
、しかしこの場合には、位置検知手段を別設する必要が
ある。かかる手段は、後述するように自起動の為の手段
なので、突極21).Jbの回転方向の巾を90度より
所定角度だけ、この場合には3b度だけ大きくされてい
る。
It is possible to make the widths of the salient poles 2a and 2 the same as that of the salient poles 2a and b, but in this case, it is necessary to separately provide a position detection means. Such a means is a means for self-starting as will be described later, so it is a salient pole 21). The width of Jb in the rotational direction is made larger than 90 degrees by a predetermined angle, in this case by 3b degrees.

副突極2e、コdを付加することけ、突極コー、コbの
後縁部の巾を広(する為なので、第一図(d) K示す
ように、積層固化した磁性体の突極コα、コbの側面を
、斜面コ9α、 、29 bで示すように、カッタによ
り削除しても同じ目的が達成されるものである。
The purpose of adding the sub salient poles 2e and d is to increase the width of the trailing edge of the salient poles 2e and d, as shown in Figure 1(d). The same purpose can be achieved even if the sides of the poles α and B are removed with a cutter as shown by the slopes 9α, 29b.

第2図(A)け、磁極Ja、、jb、3c、Jdを外側
より見た展開図である。各磁極の巾は10度より小さく
されている。
FIG. 2(A) is a developed view of the magnetic poles Ja, jb, 3c, and Jd viewed from the outside. The width of each magnetic pole is less than 10 degrees.

第6図(α)に示すものは、突極及び磁極の展開図で、
突極、2a、コb、磁1jJ a 、 J h 、 −
What is shown in Figure 6 (α) is a developed view of salient poles and magnetic poles.
Salient pole, 2a, cob, magnetic 1jJ a, J h, −
.

副突極コC,コd、切欠部コ1).2^及び励磁コイル
Qa、lI4.・・・は、第1.コ図で同一記号で示し
たものである。
Sub-salient poles C, C, d, notch 1). 2^ and excitation coil Qa, lI4. ... is the first. They are shown with the same symbols in the figure.

第6図−)において、位置検知素子としては、第5図(
σ)のコイルIIが使用されている。
In Fig. 6-), the position detection element is as shown in Fig. 5 (
Coil II of σ) is used.

I相の電動機として回転することは、第1図につき前述
した通りである。
Rotating as an I-phase motor is as described above with reference to FIG.

しかし、l相の電動機なので、自起動することができな
く、又リプルトルクがtoosあり、死点の位置におけ
る出力トルクに無効な励磁電流が流れて銅損を増加する
欠点がある。
However, since it is an l-phase electric motor, it cannot be started automatically, has too much ripple torque, and has the disadvantage that an ineffective excitation current flows to the output torque at the dead center position, increasing copper loss.

本発明装置は、上述した欠点が除去される特徴がある。The device according to the invention is characterized in that the above-mentioned drawbacks are eliminated.

次にその説明をする。Next, I will explain it.

’iJ56図(α)において、回転子コが若干角だけ左
方にあると、コイルl/は、突極2aK対向しているの
で、励磁コイルダα、ttbが通電されている。従って
突!Ip、、2 a 、コb及び副突極コC。
In FIG. 56 (α), when the rotor is slightly to the left, the coil l/ is facing the salient pole 2aK, so the excitation coils α and ttb are energized. Therefore, suddenly! Ip,, 2 a, cob and sub-salient pole coc.

ユdけ右方のトルクを発生して、矢印C方向に回転子ユ
を駆動する。
This generates a torque to the right to drive the rotor in the direction of arrow C.

図示の位置では、突極2a、JAけ、各磁極による吸引
力がバランスしてトルクはない。しかし副突極、2.?
、2ttけ、矢印C方向のトルクが発生して、回転子コ
を回転する。
In the illustrated position, the attractive forces of the salient pole 2a, JA pole, and each magnetic pole are balanced and there is no torque. However, sub-salient poles, 2. ?
, 2tt, torque in the direction of arrow C is generated to rotate the rotor.

従って、コイルl/け、突極コαより離間し、励磁コイ
ルlie、Qdの通電に交替される。このときに、突極
コα、2bの上述したバランスけ、切欠部コダ、λ^の
部分の突極部と磁極Jc、Jdとの吸引力により失なわ
れて、磁極Jc、 3dに吸引されて、矢印C方向に回
転する。
Therefore, the coil l/k is separated from the salient pole α, and the excitation coils lie and Qd are alternately energized. At this time, the salient pole α, 2b is lost due to the above-mentioned balance, the notch part Koda, the attraction force between the salient pole part at the part λ and the magnetic poles Jc, Jd, and is attracted to the magnetic poles Jc, 3d. and rotate in the direction of arrow C.

回転子コがqo度回転すると、その展開図は、第り図(
A)となる。
When the rotor rotates qo degrees, its developed diagram is shown in Figure 1 (
A).

このときにも事情は全く同じで、回転子ユが若干角だけ
左方にあると、右方のトルクが副突極2c、コdにより
発生し、図示の位置でも右方のトルクにより回転し、従
って引続いた回転トルクが得られて回転するl相の半導
体電動機が得られる。
In this case, the situation is exactly the same; if the rotor unit is located slightly to the left, torque on the right side is generated by the sub salient poles 2c and d, and even in the illustrated position, the rotation occurs due to the torque on the right side. Therefore, a rotating l-phase semiconductor motor with continuous rotational torque is obtained.

第7図(、)に示すグラフは、たて軸がトルク。In the graph shown in Figure 7 (,), the vertical axis is torque.

よこ佃1が回転角θで示しである。Horizontal Tsukuda 1 is indicated by rotation angle θ.

曲線igα、 1g b 、・・・け、各磁極によるト
ルク曲線で、周知の/相の電動機の場合である。トルク
曲線/gα、 /l; A 、・・・の零トルクの点で
は、前述したように、副突極コぐ、2dによる正トルク
が付加されて曲線/qα、 /qb 、・・・が得られ
るので自起動することができる。又同時に、この点で、
かかる正トルクによセ逆起電力が発生するので、励磁電
流を小さくして銅押を減少せしめる効果がある。
The curves igα, 1g b , . . . are torque curves due to each magnetic pole, and are for a well-known /phase electric motor. At the zero torque point of the torque curve /gα, /l; Since it can be obtained, it can be started automatically. At the same time, in this regard,
This positive torque generates a counter electromotive force, which has the effect of reducing the excitation current and reducing copper push.

第7図(α)のトルク曲線/qα、 /9 A 、・・
・が本発明装置によるトルク曲線で、各トルク曲線/9
a。
Torque curve in Fig. 7 (α) /qα, /9 A,...
・ is the torque curve by the device of the present invention, and each torque curve/9
a.

/9h、・・・け、90度より大きくなり、重畳する部
分は点線で示されているが、この部分では通電が遮断さ
れているので、出力トルクはない。実線部のみのトルク
となるものである。トルク曲線は非対称形なので、点線
λ? a 、 27 h 、・・・の位置で、励磁電流
の切替を行なうことがよい。従曲線の波形により、所定
角だけ左右にずらして固定する必要がある。上述した理
由により、出力トルク特性は平坦となり、リプルトルク
を減少せしめる効果がある。
/9h, . . . The overlapping portion where the angle is greater than 90 degrees is shown by a dotted line, but since the current is cut off in this portion, there is no output torque. The torque is only indicated by the solid line. Since the torque curve is asymmetrical, the dotted line λ? It is preferable to switch the excitation current at positions a, 27h, . . . . Due to the waveform of the follower curve, it is necessary to shift it left and right by a predetermined angle and fix it. For the reasons mentioned above, the output torque characteristic becomes flat, which has the effect of reducing ripple torque.

第1図の矢印1!; a 、 23 bの長さの比及び
切欠部コ!、2Aの長さを調整することKより、出力ト
ルクの平坦性をル1)整することができる。
Arrow 1 in Figure 1! ; Length ratio of a, 23 b and notch part! , 2A, the flatness of the output torque can be adjusted.

第2図(d)に示すように、突極コα1.2bの形状を
くさび型に変形して副突極2.:、2dを省いても作用
効果は同じである。
As shown in FIG. 2(d), the shape of the salient pole α1.2b is deformed into a wedge shape, and the sub salient pole 2. :, the effect is the same even if 2d is omitted.

この場合の突極及び磁極の展開図が、同一記号で第6図
(・)に示されている。
A developed view of the salient poles and magnetic poles in this case is shown with the same symbols in FIG. 6 (•).

第6図(1)において、磁i@ j 、?、 、? c
lが励磁されているとすると、突極コa、2bけ、矢印
C方向に駆動トルクを受けて回転される。このときにコ
イル//は、突棒2aより離間しているので、励磁コイ
ル9f:、Ildが通電されている。
In Fig. 6 (1), magnetic i@j, ? , ,? c.
Assuming that l is excited, salient pole cores a and 2b are rotated in the direction of arrow C in response to driving torque. At this time, since the coil // is spaced apart from the protruding rod 2a, the excitation coil 9f:, Ild is energized.

qo度以上回転したときに、始めて出力トルクが零とな
り、若し通電が継続したとすると反トルクに転化する。
When the rotation is more than qo degrees, the output torque becomes zero for the first time, and if energization continues, it will be converted to counter torque.

即ち90度を越えた正トルクと、それより小さい角度の
反トルクが反復して発生する。
That is, a positive torque exceeding 90 degrees and a counter torque at a smaller angle are repeatedly generated.

かかるトルク曲線が、fJ57図(り)に曲線31とし
て示されている。曲線31αは反トルクの部分である。
Such a torque curve is shown as curve 31 in Fig. fJ57. Curve 31α is the counter-torque portion.

磁極3α、3hの励磁によるトルク曲線は、曲線J2で
示すように同形で、位相がqo度異なる。
The torque curves due to the excitation of the magnetic poles 3α and 3h have the same shape as shown by the curve J2, but the phases differ by qo degrees.

点線J、? a 、 J、? h 、・・・の点で、コ
イル//による位置検知出力により、励磁コイルqα、
lIhと励磁コイル(le、Qdの通電を切換えること
により、連続した正トルクが得られて、トルクリプルが
減少し、又自起動することのできる特徴を有するもので
ある。
Dotted line J,? a, J,? At the point h,..., the position detection output from the coil // causes the exciting coil qα,
By switching the energization of lIh and the excitation coils (le, Qd), continuous positive torque is obtained, torque ripple is reduced, and the motor is capable of self-starting.

(さび型の突極コα、コbの下側の斜面部の形は直線と
なっているが、これを曲線とすることにより、トルク曲
線を変更することができる。
(Although the slopes on the lower side of the wedge-shaped salient poles α and B are straight lines, by making them curved, the torque curve can be changed.

例えば、第2図(1)の突極−aけ、はぼ長方形とされ
、副突極2りが付加される。突極−すの下側は、上に突
出した曲線ユノとされる。
For example, the salient pole in FIG. 2(1) has a rectangular shape, and two sub salient poles are added. The lower side of the salient pole is a curved unit that protrudes upward.

突極コαによるトルク曲線は、立上り部が急峻となるが
、突極コbKよるトルク曲線は、立上り部がゆるい斜面
となり、後縁部が急峻な曲線となる。合成トルク曲線は
、比較的平坦となる。平坦性は、曲線2ノ及び副突極ユ
Cの形状により自由に変更することができるものである
The torque curve due to the salient pole α has a steep rising portion, but the torque curve due to the salient pole bK has a gentle slope at the rising portion and a steep trailing edge. The resultant torque curve will be relatively flat. The flatness can be freely changed by changing the shape of the curve 2 and the sub salient pole C.

上述した各実施例は、9個の磁極、λ個の突極のものに
ついて説明したが、ルを2以上の正整数としたときに、
21個の磁極 n個の突極についても本発明を実施する
ことができる。
Each of the above-mentioned embodiments has been described with nine magnetic poles and λ salient poles, but when le is a positive integer of 2 or more,
The present invention can also be practiced with 21 magnetic poles and n salient poles.

このときの突極の巾は180/rbgより大きく、磁極
中は小さくされる。
The width of the salient pole at this time is larger than 180/rbg, and the width of the magnetic pole is made smaller.

次に第2図(1)に示す実施例について説明する。Next, the embodiment shown in FIG. 2(1) will be described.

第2図(1)は、第1図(a)の突極コα、コbを内側
からみた展開図である。突極λα、λbの巾け90度と
され、(これより少し広くしてもよい。)削突極ムα、
 24 A 、・・・が並置されている。副突極24 
a 、 2A b 、・・・の巾はaS度で同じ角度だ
け離間している。突極Ja、2には90度離間している
FIG. 2(1) is a developed view of the salient poles α and B in FIG. 1(a) as seen from the inside. The width of the salient poles λα and λb is 90 degrees (it may be slightly wider than this).
24 A,... are juxtaposed. Secondary salient pole 24
The widths of a, 2A b, . . . are aS degrees and are separated by the same angle. The salient poles Ja and 2 are spaced apart by 90 degrees.

突極λαの中央部上、副突極λtαの中央部とけ、矢印
Eで示すようにココ、5度ずれている。
The central part of the salient pole λα and the central part of the sub salient pole λtα are deviated by 5 degrees as shown by arrow E.

上述した突極と磁極との展開図が、第6図(d)に示さ
れている。磁極3α、3h、・・・け、突極コa、2b
及びhtu突極突極ムコロb、・・・と対向している。
A developed view of the above-mentioned salient poles and magnetic poles is shown in FIG. 6(d). Magnetic poles 3α, 3h, ..., salient pole cores a, 2b
and htu salient pole salient pole mucoro b, . . .

従って磁極3α、3b、・・・と突極コa。Therefore, the magnetic poles 3α, 3b, . . . and the salient pole core a.

2bとKよるトルク曲線は、第7図(A)のトルク曲線
lざα、 /I A 、・・・となる。又磁極Ja、J
b。
The torque curve according to 2b and K becomes the torque curve lzaα, /I A , . . . in FIG. 7(A). Also magnetic poles Ja, J
b.

・・・と副突極26α、コAh、・・・と忙よるトルク
曲線は、曲線30のようKなる。両者の合成トルク曲線
は零トルクの部分がなく、平坦となるので、その効果は
前実施例と同様である。
. . , the auxiliary salient pole 26α, KoAh, . . . The torque curve becomes K as shown in curve 30. The resultant torque curve of both has no zero torque portion and is flat, so the effect is the same as that of the previous embodiment.

第2図(1)の突極λa、26の巾(矢印JJd)副突
極の巾(矢印ユ1.=)を増減する仁とにより、上述し
た合成トルクの平坦性を変更することができる。一般に
、トルク曲線/I a 、 /l h 、・・・のピー
ク値の//2に、トルク曲線30のピーク値を設定する
と平坦性が良好となる。
The flatness of the composite torque described above can be changed by increasing or decreasing the salient pole λa in FIG. . Generally, if the peak value of the torque curve 30 is set to /2 of the peak value of the torque curve /I a , /l h , . . . , flatness will be good.

第4図(d)のホール素子l/が、突極コa、コbに対
向しているときには、励磁コイルlα、 4Ibが、又
離間すると励磁コイルQb、41dが通電されて矢印C
方向に、回転子コは回転する。
When the Hall element l/ in FIG. 4(d) faces the salient pole cores a and b, the excitation coils lα and 4Ib are energized, and when they are separated, the excitation coils Qb and 41d are energized as shown by the arrow C.
The rotor rotates in this direction.

第1図(α)に示すように、磁極Jα、3b、・・・の
巾は、90度より小さくなっている。かかる手段により
、f56図の曲線/g a 、 /l b 、・・・の
立上り部はゆるくなり、トルク曲線は対称形に近くする
ことができ、回転を円滑とすることができる効果がある
。又前述したように、副突極コク。
As shown in FIG. 1 (α), the width of the magnetic poles Jα, 3b, . . . is smaller than 90 degrees. By such means, the rising portions of the curves /ga, /lb, . Also, as mentioned above, it has a sub-salient richness.

コd及び切欠部コf+2^による作用効果が併せて得ら
れるものである。
The effects of C d and notch C f+2^ can be obtained at the same time.

本発明装置においては、励磁されるべき磁極3α、Jb
、・・・が、回転軸lに対して軸対称の位置となってい
るので、回転時における電磁騒音が小さくな妙、又軸承
の損傷が防止される効果がある。突極コα、コbの数が
少ないので、励磁電流の周波数が小さく、従って高速回
転(Jθθθ回毎分以上)することができるので、小型
ファン電動機として使用すると有効である。
In the device of the present invention, the magnetic pole 3α to be excited, Jb
, . . . are axially symmetrical with respect to the rotation axis l, so that electromagnetic noise during rotation is small, and damage to the bearings is also prevented. Since the number of salient poles α and B is small, the frequency of the excitation current is low, and therefore high speed rotation (more than Jθθθ times per minute) is possible, so it is effective when used as a small fan motor.

構成が簡素化されているので、廉価、大量に作ることの
できる効果がある。
Since the structure is simplified, it is inexpensive and can be produced in large quantities.

突極、2a、2b及び磁極3α、3bl・・・の数を増
加すると回転速度は小さくなるが出力トルクを増加する
ことができる。この場合にも前述した励磁磁極が軸対称
の位置にある条件及び次に述べる条件を満足するような
突極の配置とする必要がある。実用的なものとしては、
第6図(a)の展開図忙おいて、突極コa、2bを41
j度の巾より太き(して更にコ個だけ追加して9個とし
、等しいピッチで設けて回転子とし、磁極3a、Jb、
・・・け、aS度より小さい巾のものとしてg個を等し
いピッチで配設して固定電機子とする。以上のような構
成で、奇数番目の磁極の励磁コイルと偶数番目の磁極の
励磁コイルを位置検知信号により交互に通電することに
より回転子け1方向に駆動されてl相の電動機となるも
のである。作用効果は前実施例と同様である。
Increasing the number of salient poles 2a, 2b and magnetic poles 3α, 3bl, . . . decreases the rotational speed, but increases the output torque. In this case as well, it is necessary to arrange the salient poles so as to satisfy the above-mentioned condition that the excitation magnetic poles are in axially symmetrical positions and the following conditions. As a practical matter,
Referring to the developed diagram in Figure 6(a), the salient poles a and 2b are 41
The width of the magnetic poles 3a, Jb,
. . . G pieces having a width smaller than aS degree are arranged at equal pitch to form a fixed armature. With the above configuration, the rotor shaft is driven in one direction by alternately energizing the excitation coils of the odd-numbered magnetic poles and the excitation coils of the even-numbered magnetic poles using a position detection signal, resulting in an l-phase motor. be. The operation and effect are the same as in the previous embodiment.

第6図(、)において、磁WL、ycがN極に励磁され
たとすると、磁極3dけ異極であるS極に励磁される必
要がある。
In FIG. 6(,), if the magnet WL, yc is excited to the north pole, it needs to be excited to the south pole, which is a different pole by 3d.

かかる励磁により、磁極3α、3bを通る磁束は、磁極
・JC,Jdによるものが互いに反対方向となって打消
し合うので1反トルクの発生が防止できる効果がある。
Due to such excitation, the magnetic fluxes passing through the magnetic poles 3α and 3b due to the magnetic poles JC and Jd are in opposite directions and cancel each other out, which has the effect of preventing the generation of 1-reverse torque.

磁極Jα、Jbが励磁された場合にも同じ事情で反トル
クの発生は防止されるものである。
Even when the magnetic poles Jα and Jb are excited, the generation of counter torque is prevented under the same circumstances.

リラクタンス型の電動機は、界磁マグネットの型のもの
に比較して、磁束がよく閉じられた状態で励磁コイルの
通電が断たれるので、第7図(、)のダイオード2gα
、 2g bを介する磁気エネルギーによる通@電流の
消滅時u1が長(なる。
Compared to field magnet type motors, in reluctance type motors, the excitation coil is de-energized in a state where the magnetic flux is well closed, so the diode 2gα shown in Figure 7 (,)
, 2g When the current disappears due to magnetic energy through b, u1 becomes long.

かかる通電によるトルクは反トルクとなり、出力トルク
を減少する欠点となる。
The torque caused by such energization becomes a counter torque, which is a drawback of reducing the output torque.

次に上述した欠点を除去する手段について説明する。f
rs <’図(6)に示す回路は、端子ムの正の入力、
増巾回路II f 、 10 gの出力により、トラン
ジスタioα、10hを制御して、電機子コイルイ、D
の通電制御を行なうときに、各電機子コイルにi1g積
された磁気エネルギーを出力トルクに有効に利用して効
率が上昇する効果を有するものである。
Next, means for eliminating the above-mentioned drawbacks will be explained. f
rs <'The circuit shown in Figure (6) has the positive input of the terminal
The output of the amplifier circuit II f, 10 g controls the transistor ioα, 10h, and the armature coil I, D
This has the effect of increasing efficiency by effectively utilizing i1g of magnetic energy accumulated in each armature coil for output torque when performing energization control.

端子ムには、第S図(a)の端子/A aの出力が入力
されている。端子ムの正の入力があるときには、トラン
ジスタ/θaが導通して、電機子コイルBが通電される
。このときには増巾回路IO−により、1[諌止電圧の
電圧までトランジスタi。
The output of the terminal /Aa in FIG. S (a) is input to the terminal. When there is a positive input to the terminal, the transistor /θa becomes conductive and the armature coil B is energized. At this time, the amplifier circuit IO- causes the transistor i to reach the voltage of 1 [deadline voltage].

bのベース入力は上昇しているので、トランジスタio
 bけ不導通に保持されている。
Since the base input of b is rising, the transistor io
b is kept non-conducting.

端子ムの入力が、ローレベルとなると、トランジスタi
oαけ不導通に、トランジスタ10 hは導通して励磁
コイルAが通電される。
When the input to the terminal becomes low level, the transistor i
While oα is non-conductive, the transistor 10h is conductive and the excitation coil A is energized.

例えば、トランジスタ10σが導通して、電機子コイル
Bが通電され、次にトランジスタ10αが不導通に転化
したとすると、矢印G方向の蓄積磁気エネルギーによる
電圧は、双方向バリスタ3ユを介して、電機子コイルイ
をF方向に通電し、トランジスタ10 bの導通による
励磁コイルイの通電の立上りを助けて、急速な通電を可
能とする効果がある。
For example, if the transistor 10σ is conductive, the armature coil B is energized, and then the transistor 10α is turned non-conductive, the voltage due to the stored magnetic energy in the direction of the arrow G is transmitted through the bidirectional varistor 3U to This has the effect of energizing the armature coil I in the F direction, helping the start of energization of the exciting coil 1 due to conduction of the transistor 10b, and enabling rapid energization.

又電機子コイルBの蓄積磁気エネルギーは、電機子コイ
ルイの蓄積磁気エネルギーと出力トルクに転換するので
、励磁コイルBの通電は急速に停止されて、効率の上昇
及び電機子コイルBの通電の停止がおくれて、反トルク
を発生して効率の劣化せしめる現象を防止できる効果が
ある。
In addition, the stored magnetic energy in armature coil B is converted into stored magnetic energy and output torque in armature coil A, so that energization of excitation coil B is rapidly stopped, increasing efficiency and stopping energization of armature coil B. This has the effect of preventing the phenomenon in which the torque is delayed and counter torque is generated, resulting in deterioration of efficiency.

コイル/lの対向する突極コα、λbと同形の回転磁性
体を他の部分に同期回転するよう忙設けても位置検知出
力を得ることができるものである。
Even if a rotating magnetic body having the same shape as the opposing salient poles α and λb of the coil /l is provided in other parts so as to rotate synchronously, a position detection output can be obtained.

位置検知信号を得る為の他の回路が第5図(A)に示さ
れている。第5図(h>において、記号ldaけ発振回
路で、高周波の発振が行なわれている。
Another circuit for obtaining a position sensing signal is shown in FIG. 5(A). In FIG. 5 (h>), high-frequency oscillation is performed in an oscillation circuit with the symbol lda.

コイル//aを流れる電流は、抵抗20+!により電圧
降下が発生し、その出力は、ダイオード及びコンデンサ
2/ aにより、端子2コαより出力される。
The current flowing through coil //a has a resistance of 20+! A voltage drop occurs, and the output is output from terminal 2 α by the diode and capacitor 2/a.

コイル//αけ、5St、b図に同一記号で示され1本
体に固定されて、突極コα、、26に対向しているので
、その回転とともに、鉄損及び銅損の為にインピーダン
スが減少する。従って端子ココαの出力が増加する。こ
の出力は、図示していないが比較回路を介してとり出す
と、SN比のよい位置検知出力が得られるものである。
The coil //α, 5St, b is shown with the same symbol in Figure 1, is fixed to the main body, and faces the salient pole α, 26, so as the coil rotates, the impedance increases due to iron loss and copper loss. decreases. Therefore, the output of terminal Coco α increases. Although this output is not shown, if it is taken out via a comparison circuit, a position detection output with a good S/N ratio can be obtained.

端子〃aの出力は、第7図(α)の端子17αに接続さ
れている。
The output of the terminal a is connected to the terminal 17α in FIG. 7(α).

コイル//σの位置検知信号(よる回転の原理け、コイ
ル//による場合と全く同様である。
The position detection signal of the coil //σ (the principle of rotation is exactly the same as that of the coil //σ).

第S図に示すものけ、本発明装置の他の実施例で、比較
的小さい出力トルクを得るもので、構成が簡素化された
ことが特徴となっている。
The Mononoke shown in FIG. S is another embodiment of the device of the present invention, which obtains a relatively small output torque and is characterized by a simplified configuration.

第S図において、コ型の磁心評a 、 J9 bは、軟
鋼板をプレス加工して作られ、本体に固定されている。
In FIG. S, U-shaped magnetic cores a and J9b are made by pressing a mild steel plate and are fixed to the main body.

これは、焼結磁性体でもよい。端部が磁極3jα、 3
1 A 、・・・となっている。磁心Jりa。
This may be a sintered magnetic material. The end is the magnetic pole 3jα, 3
1 A,... Magnetic core Jria.

Jlt bにけ、励磁コイル37α、37bが装着され
、磁極J!r a 、 33; b 、 Jr c 、
 Jg d ld、空隙を介して、回転子JAに対向し
ている。磁心JQ aの折曲部Jtα、 Jg M 、
・・・け、磁心、74’ aと341 hとの衝合を避
ける為のものである。
At Jlt b, excitation coils 37α and 37b are installed, and the magnetic pole J! r a , 33; b , Jr c ,
Jg d ld, which faces rotor JA through a gap. Bent part Jtα of magnetic core JQ a, Jg M,
... This is to avoid collision between the magnetic cores 74'a and 341h.

回転子JAは、回転軸lK固定され、回転軸lけ、図示
しない軸承により本体に回動自在に支持されている。
The rotor JA is fixed to a rotating shaft lK, and is rotatably supported by the main body by a shaft bearing (not shown).

第1O図は、上述した磁極と、回転子3Aの回転面に磁
極と対向して設けられた磁性体突極JAα。
FIG. 1O shows the above-mentioned magnetic poles and a magnetic salient pole JAα provided on the rotating surface of the rotor 3A to face the magnetic poles.

JA Aの展開図である。突wL3t、α、 JA h
の形け、くさび型となり、矢印C方向に回転する。突極
3A a 、 JA bけ、第6図(d) 、 (h)
 、 (d)の突極コα。
This is a developed diagram of JA A. TsuwL3t, α, JA h
It becomes wedge-shaped and rotates in the direction of arrow C. Salient poles 3A a, JA bke, Fig. 6 (d), (h)
, the salient pole α of (d).

26に対応するものである。従って相イυしたいずれの
形状のものでもよい。
26. Therefore, any compatible shape may be used.

磁Wt3りα、 33 b 、・・・の巾は70度より
小さく、突極3A a 、 3A hの巾は90度より
大きくされていることは、前実施例と同様の理由による
。コイル//け、突極3Aα、 JA bの切欠部(凹
部)JAり。
The reason why the width of the magnetic Wt3 α, 33 b, . Coil //, salient pole 3Aα, JA b notch (recess) JAri.

JAdを除いた部分と対向して、位置検知出力が得られ
、前実施例と同様に励磁コイル、77α1,77bを交
互に通電する。
A position detection output is obtained opposite to the portion excluding JAd, and the excitation coils 77α1 and 77b are alternately energized as in the previous embodiment.

従って、トルク発生の原理は、前実施例と全く同じもの
と々す、l相の電動機として回転する。作用効果も又同
様である。
Therefore, the principle of torque generation is exactly the same as in the previous embodiment, and the motor rotates as an l-phase electric motor. The effects are also similar.

回転子J^の回転面に、90度の巾の突$!L2 a 
A 90 degree wide protrusion on the rotating surface of the rotor J^! L2 a
.

、2b及びVj度の巾の副突棒−Aa、ム、・・・を1
、第6図(d)の実施例と同9に設けても回転トルクが
得られることも明らかで、作用効果も又同様である。
, 2b and the secondary protruding rods with a width of Vj degrees - Aa, Mu, ... are 1
, it is clear that rotational torque can be obtained even if the embodiment shown in FIG. 6(d) is provided in the same manner as in the embodiment shown in FIG.

本発明電動機は、すべてl相のステッピング電動機とし
て、鳴動することができる。次にその説明をする。
The electric motor of the present invention is capable of sounding as an all-l-phase stepping motor. Next, I will explain it.

第7図は、その場合の駆動回路の1例である。FIG. 7 shows an example of a drive circuit in that case.

第9図において、記号J’7 a 、 J9 b 、 
J9 c 、 4nはそれぞれ発振器1分周回路、微分
回路、フリップフロップ回路であみ。
In FIG. 9, symbols J'7 a, J9 b,
J9c and 4n are respectively oscillator 1 frequency divider circuit, differentiation circuit, and flip-flop circuit.

発振器J9 aけ、水晶発振器が使用され、その出力は
、分周回路JqAにより分周され、その出力は微分回路
39・に入力されている。
A crystal oscillator is used as the oscillator J9, and its output is frequency-divided by a frequency dividing circuit JqA, and its output is input to a differentiating circuit 39.

微分回路、7qQの)出力は、所定の周波数の電気パル
ス列となる。この電気パルスは、ノリノブフロッグ回路
qθにより、交互に出力され、この出力は、増「1】回
路It/α、qthを介して、励磁コイル、77 a 
、 J7 bを通電する。従って第8図の回転子3Aは
、qo度ずつ歩進するステッピング電動機となる。出力
トルクが平坦な実施例のものをi8択することにより、
一様な出力トルクで歩進するものが得られる特徴がある
。特に、突w、2a。
The output (of the differentiating circuit, 7qQ) is an electric pulse train of a predetermined frequency. These electric pulses are alternately outputted by the Norinobu frog circuit qθ, and the output is sent to the excitation coil 77 a through the amplification circuit It/α, qth.
, J7b is energized. Therefore, the rotor 3A in FIG. 8 becomes a stepping motor that advances by qo degrees. By selecting the i8 example with flat output torque,
It has the characteristic of being able to move forward with uniform output torque. In particular, tsuw, 2a.

ユb、・・・を利用したものが、かかる目的に最適のも
のとなる。
The one that utilizes Ub, . . . is most suitable for this purpose.

第6図(ff) 、 (h) 、 (?) 、 Cd)
のいずれの実施例の場合でも、位置検知装置を省き、励
磁コイル社4’Ia、’16及びtIり、グdを、第を
図の励磁コイル37α、37bと置換して使用すること
により、l相のステッピング電動機として使用すること
ができる。
Figure 6 (ff), (h), (?), Cd)
In any of the embodiments, by omitting the position detection device and using the excitation coils 4'Ia, '16, tI, and gd in place of the excitation coils 37α and 37b shown in the figure, It can be used as an l-phase stepping motor.

上述したいずれの場合においても、第1回の励磁コイル
の通電により逆転することがあるが、次の入力電気パル
スにより、矢印C方向に回転する歩進を行なうことがで
きる。かかる逆転をさける為にけ、回転軸lに1方向ク
ラツチを設けることがよい。
In any of the above cases, the rotation may be reversed by the first energization of the excitation coil, but the next input electric pulse can cause the rotation step in the direction of arrow C to be performed. In order to avoid such a reversal, it is preferable to provide a one-way clutch on the rotating shaft l.

以上の各実施例の説明より判るように、冒頭において述
べた本発明の目的が達成されて効果著しきものである。
As can be seen from the description of each embodiment above, the object of the present invention stated at the beginning has been achieved and the effects are significant.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明装置の説明図、第2図は、同じくその
突極及び磁極の形状を示す展開図、第3図は、第1図の
装置の断面図、第9図は。 励磁コイルの通電制御回路図、第5図は、位置検知装(
iの説明図、第6図は、突極、磁極及び励磁コイルの展
開図、第7図は、出力トルク曲線のグラフ、第8図は、
本発明装置の他の実施例、第9図は、ステッピング電動
機として駆動する場合の可、気回路、第io図は、第8
図の実施例の磁極と突極の展開図をそれぞれ示す。 l・・・回転軸、   lσ、/b・・・軸承、2 a
 、 、2 h 、 JA a 、 JA b ・・・
突極、  3a、3b、・・・、Jd、Jりα、 33
 b 、・・・、j!;d・・・磁極、ゲα、tlb、
・・・、グd、37α、37b・・・励磁コイル、  
J e 、 J d 、 j、4 a 、 24 h 
、 24 e 、 21 d・・・副突極、  ユt・
・・円筒支持体、  コJ・・・基板、コ・・・回転子
、  S・・・回転体、  ////a・・・コイル、
  7a、7h・・・ファン、   9n。 qb ・・・プリント基板、  10 a 、 10 
b 、 /II 、 /3・・・トランジスタ、   
イ、n、・・・励磁コイル、ga、ざb・・・直流電源
、  12./コミ・・・発揚回路、  3f・・・空
孔、  J・・・電機子(固定子)1g  a  、 
 1g  b  、   ・・・ 、  /ワ a  
、  /9  b  、  J(7、J/  、  J
2 −  トルク曲線、   3i、3k・・・アーム
、  3コ・・・双方向バリスタ、  10 e 、 
10 f・・・増巾回路、コク1ユ^、 JAL?、 
JA cl・・・切欠部(凹部)、Jqa、31)b・
・・磁心、  JA−・・回転子、  39α・・・発
振器、  J9 b・・・外周回路、  3qc01.
微分回路、  un・・・フリップフロップ回路、弘/
 a 、 14/ A・・・増巾回路。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the device of the present invention, FIG. 2 is a developed view showing the shapes of salient poles and magnetic poles, FIG. 3 is a sectional view of the device of FIG. 1, and FIG. 9 is a diagram illustrating the device of the present invention. The excitation coil energization control circuit diagram, Figure 5, shows the position detection device (
i, FIG. 6 is a developed view of salient poles, magnetic poles, and excitation coils, FIG. 7 is a graph of the output torque curve, and FIG. 8 is a graph of the output torque curve.
Another embodiment of the device of the present invention, FIG. 9 shows a possible circuit when driven as a stepping motor, and FIG.
FIG. 3 shows developed views of the magnetic poles and salient poles of the illustrated embodiment, respectively. l...Rotating axis, lσ, /b... Bearing, 2 a
, , 2 h , JA a , JA b ...
Salient poles, 3a, 3b,..., Jd, Jriα, 33
b,...,j! ;d...Magnetic pole, Ge α, tlb,
..., gd, 37α, 37b... excitation coil,
J e, J d, j, 4 a, 24 h
, 24 e, 21 d... Sub-salient pole, Ut.
...Cylindrical support body, CoJ...Substrate, Co...Rotor, S...Rotating body, ////a...Coil,
7a, 7h...fan, 9n. qb...Printed circuit board, 10a, 10
b, /II, /3...transistor,
A, n...excitation coil, ga, zab...DC power supply, 12. /Comi...lifting circuit, 3f...hole, J...armature (stator) 1g a,
1g b , ... , /wa a
, /9 b, J (7, J/ , J
2-Torque curve, 3i, 3k...arm, 3ko...bidirectional varistor, 10e,
10 f... Width increase circuit, 1 yu^, JAL? ,
JA cl...notch (recess), Jqa, 31) b.
...magnetic core, JA-...rotor, 39α...oscillator, J9 b...outer circuit, 3qc01.
Differential circuit, un...flip-flop circuit, Hiroshi/
a, 14/A... amplification circuit.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)回転軸及び軸承により本体に回動自在に支持され
た回転子と、該回転子の回転面に軸対称の位置に、巾が
180/n度(nは2以上の正整数)より所定長だけ大
きい磁性体突極が等しいピッチでn個配設されるととも
に、回転方向に関して、突極の後縁部の巾が広くされた
磁性体突極を設けた前記した回転子と、軸対称の位置に
ある2n個の磁極が円周面にそつて等しいピッチで配設
され、該磁極の磁路開放端の磁極面が、前記した磁性体
突極の回転面に僅かな空隙を介して対向し、前記した磁
極の巾が180/n度より小さくされるとともに、前記
した突極の回転面にそつて配設されるように磁性体によ
り作成した固定電機子と、該固定電機子の奇数番目の磁
極に装着され、隣接する磁極が異極となるように励磁す
る第1の励磁コイルならびに偶数番目の磁極に装着され
、隣接する磁極が異極となるように励磁する第2の励磁
コイルと、本体の所定の位置に固定された位置検知素子
と、該素子が、前記した回転子若しくはこれと同軸の回
転体に対向することに対応する位置検知素子の出力の変
化を検出して奇数番目の磁極によるトルク曲線と偶数番
目の磁極による正トルク曲線の交点の位置において切換
えられて、180/n度の巾の第1、第2の位置検知信
号の得られる位置検知装置と、第1、第2の位置信号に
より、それぞれ第1、第2の励磁コイルを交互に通電せ
しめる通電制御回路とより構成されたことを特徴とする
1相リラクタンス型電動機。
(1) A rotor rotatably supported on the main body by a rotating shaft and a bearing, and a width of 180/n degrees (n is a positive integer of 2 or more) at a position axially symmetrical to the rotating surface of the rotor. A rotor as described above, in which n magnetic salient poles larger by a predetermined length are arranged at equal pitches, and the width of the trailing edge of the salient poles is widened in the rotation direction; 2n magnetic poles in symmetrical positions are arranged at equal pitches along the circumferential surface, and the magnetic pole face at the open end of the magnetic path of the magnetic poles is connected to the rotating surface of the above-mentioned magnetic salient pole with a slight air gap between them. a fixed armature made of a magnetic material such that the magnetic poles have a width smaller than 180/n degrees and are arranged along the rotating surface of the salient poles, and the fixed armature A first excitation coil is attached to an odd-numbered magnetic pole and is excited so that adjacent magnetic poles are different, and a second excitation coil is attached to an even-numbered magnetic pole and is excited so that adjacent magnetic poles are different. An exciting coil, a position detection element fixed at a predetermined position of the main body, and a change in the output of the position detection element corresponding to the element facing the rotor or a rotating body coaxial therewith are detected. a position sensing device that is switched at the intersection of a torque curve due to odd-numbered magnetic poles and a positive torque curve due to even-numbered magnetic poles to obtain first and second position detection signals having a width of 180/n degrees; 1. A one-phase reluctance electric motor comprising an energization control circuit that alternately energizes first and second excitation coils in response to first and second position signals.
(2)軸対称の位置にある2個の突極若しくは2個の突
極の内の少なくとも1個の対向面を、回転するに従つて
対向面の面積が、直線的な増加を著しく越えた増加をす
るような形状としたことを特徴とする第(1)項記載の
特許請求の範囲の1相リラクタンス型電動機。
(2) As the two salient poles or at least one of the two salient poles located in axially symmetrical positions are rotated, the area of the facing surface significantly exceeds the linear increase. A one-phase reluctance type electric motor according to claim (1), characterized in that the motor has a shape that increases the number of reluctance motors.
(3)回転軸及び軸承により本体に回動自在に支持され
た回転子と、該回転子の回転面に軸対称の位置に、巾が
ほぼ180/n度(nは2以上の正整数)の磁性体突極
が等しいピッチでn個配設され、更に前記した突極に並
置され、突極のほぼ1/2の巾で、等しいピッチで、位
相が突極に対して180/4n度ずらして配設された2
n側の磁性体副突極が設けられた前記した回転子と、軸
対称の位置にある2n個の磁極が円周面にそつて等しい
ピッチで配設され、該磁極の磁路開放端の磁極面が、前
記した磁性体突極ならびに副突極の回転面に僅かな空隙
を介して対向し、前記した磁極の巾がほぼ180/n度
とされるとともに、前記した突極の回転面にそつて配設
されるように磁性体により作成した固定電機子と、該固
定電機子の奇数番目の磁極に装着され、隣接する磁極が
異極となるように励磁する第1の励磁コイルならびに偶
数番目の磁極に装着され、隣接する磁極が異極となるよ
うに励磁する第2の励磁コイルと、本体の所定の位置に
固定された位置検知素子と、該素子が前記した回転子若
しくはこれと同軸の回転体に対向することに対応する位
置検知素子の出力の変化を検出して、1相の位置検知信
号が得られる位置検知装置と、位置検知信号により第1
の励磁コイルと第2の励磁コイルを180/n度だけ回
転子が回転する毎に交互に通電せしめる通電制御回路と
より構成されたことを特徴とする1相リラクタンス型半
導体電動機。 (3)回転軸及び軸承により本体に回動自在に支持され
た回転子と、該回転子の回転面に軸対称の位置に、巾が
180/n度(nは2以上の正整数)より所定長だけ大
きい磁性体突極が等しいピッチでn個配設されるととも
に、回転方向に関して、突極の後縁部の巾が広くされた
磁性体突極を設けた前記した回転子と、軸対称の位置に
ある2n個の磁極が円周面にそつて等しいピッチで配設
され、該磁極の磁路開放端の磁極面が、前記した磁性体
突極の回転面に僅かな空隙を介して対向し、前記した磁
極の巾が180/n度より小さくされるとともに、前記
した突極の回転面にそつて配設されるように磁性体によ
り作成した固定電機子と、該固定電機子の奇数番目の磁
極に装着され、隣接する磁極が異極となるように励磁す
る第1の励磁コイルならびに偶数番目の磁極に装着され
、隣接する磁極が異極となるように励磁する第2の励磁
コイルと、本体の所定の位置に固定された位置検知素子
と、該素子が、前記した回転子若しくはこれと同軸の回
転体に対向することに対応する位置検知素子の出力の変
化を検出して該固定電機子の奇数番目の磁極に装着され
、隣接する磁極が異極となるように励磁する第1の励磁
コイルならびに偶数番目の磁極に装着され、隣接する磁
極が異極となるように励磁する第2の励磁コイルと、所
定の周波数の交流を出力する発振器と、該発振器の出力
により、設定された周波数及びパルス巾の第1の出力信
号及び第2の出力信号を交互に出力する電気回路と、第
1、第2の出力信号を介して、それぞれ第1、第2の励
磁コイルの通電を交互に行なう通電制御回路とより構成
されたことを特徴とする1相リラクタンス型電動機。
(3) A rotor rotatably supported on the main body by a rotating shaft and a bearing, and a width of approximately 180/n degrees (n is a positive integer of 2 or more) at a position axially symmetrical to the rotating surface of the rotor. n pieces of magnetic salient poles are arranged at equal pitches, and further arranged in parallel with the salient poles, with a width approximately half the width of the salient poles, equal pitches, and a phase of 180/4n degrees with respect to the salient poles. 2 staggered arrangements
The rotor described above is provided with the magnetic sub-salient pole on the n side, and 2n magnetic poles located in axially symmetrical positions are arranged at equal pitches along the circumferential surface, and the open end of the magnetic path of the magnetic poles is The magnetic pole surface faces the rotating surface of the above-mentioned magnetic salient pole and the sub-salient pole through a slight gap, and the width of the above-mentioned magnetic pole is approximately 180/n degree, and the rotating surface of the above-mentioned salient pole a fixed armature made of a magnetic material so as to be arranged along the fixed armature; a first excitation coil attached to odd-numbered magnetic poles of the fixed armature and excited so that adjacent magnetic poles are different; a second excitation coil attached to even-numbered magnetic poles and excited so that adjacent magnetic poles are different; a position detection element fixed at a predetermined position on the main body; and the element is the above-described rotor or the like. A position detection device that detects a change in the output of a position detection element corresponding to facing a rotating body coaxial with the body and obtains a one-phase position detection signal;
1. A one-phase reluctance semiconductor motor comprising an energization control circuit that alternately energizes the excitation coil and the second excitation coil every time the rotor rotates by 180/n degrees. (3) A rotor rotatably supported on the main body by a rotating shaft and a bearing, and a width of 180/n degrees (n is a positive integer of 2 or more) at a position axially symmetrical to the rotating surface of the rotor. A rotor as described above, in which n magnetic salient poles larger by a predetermined length are arranged at equal pitches, and the width of the trailing edge of the salient poles is widened in the rotation direction; 2n magnetic poles in symmetrical positions are arranged at equal pitches along the circumferential surface, and the magnetic pole face at the open end of the magnetic path of the magnetic poles is connected to the rotating surface of the above-mentioned magnetic salient pole with a slight air gap between them. a fixed armature made of a magnetic material such that the magnetic poles have a width smaller than 180/n degrees and are arranged along the rotating surface of the salient poles, and the fixed armature A first excitation coil is attached to an odd-numbered magnetic pole and is excited so that adjacent magnetic poles are different, and a second excitation coil is attached to an even-numbered magnetic pole and is excited so that adjacent magnetic poles are different. An exciting coil, a position detection element fixed at a predetermined position of the main body, and a change in the output of the position detection element corresponding to the element facing the rotor or a rotating body coaxial therewith are detected. A first excitation coil is attached to the odd-numbered magnetic poles of the fixed armature and excited so that adjacent magnetic poles have different polarities, and a first excitation coil is attached to the even-numbered magnetic poles so that adjacent magnetic poles have different polarities. A second excitation coil to be excited, an oscillator to output alternating current at a predetermined frequency, and a first output signal and a second output signal having a set frequency and pulse width alternately outputted by the output of the oscillator. A one-phase reluctance motor comprising an electric circuit and an energization control circuit that alternately energizes first and second excitation coils via first and second output signals.
(4)回転軸及び軸承により本体に回動自在に支持され
た回転子と、該回転子の回転面に軸対称の位置に、巾が
ほぼ180/n度(nは2以上の正整数)の磁性体突極
が等しいピッチでn個配設され、更に前記した突極に並
置され、突極のほぼ1/2の巾で、等しいピッチで、位
相が突極に対して180/4n度ずらして配設された2
n個の磁性体副突極が設けられた前記した回転子と、軸
対称の位置にある2n個の磁極が円周面にそつて等しい
ピッチで配設され、該磁極の磁路開放端の磁極面が、前
記した磁性体突極ならびに副突極の回転面に僅かな空隙
を介して対向し、前記した磁極の巾がほぼ180/n度
とされるとともに、前記した突極の回転面にそつて配設
されるように磁性体により作成した固定電機子と、該固
定電機子の奇数番目の磁極に装着され、隣接する磁極が
異極となるように励磁する第1の励磁コイルならびに偶
数番目の磁極に装着され、隣接する磁極が異極となるよ
うに励磁する第2の励磁コイルと、所定の周波数の交流
を出力する発振器と、該発振器の出力により、設定され
た周波数及びパルス巾の第1の出力信号及び第2の出力
信号を交互に出力する電気回路と、第1、第2の出力信
号を介して、それぞれ第1、第2の励磁コイルの通電を
交互に行なう通電制御回路とより構成されたことを特徴
とする1相リラクタンス型電動機。
(4) A rotor rotatably supported on the main body by a rotating shaft and a bearing, and a width of approximately 180/n degrees (n is a positive integer of 2 or more) at a position axially symmetrical to the rotating surface of the rotor. n pieces of magnetic salient poles are arranged at equal pitches, and further arranged in parallel with the salient poles, with a width approximately half the width of the salient poles, equal pitches, and a phase of 180/4n degrees with respect to the salient poles. 2 staggered arrangements
The above-mentioned rotor is provided with n magnetic sub-salient poles, and 2n magnetic poles located in axially symmetrical positions are arranged at equal pitches along the circumferential surface, and the open end of the magnetic path of the magnetic poles is The magnetic pole surface faces the rotating surface of the above-mentioned magnetic salient pole and the sub-salient pole through a slight gap, and the width of the above-mentioned magnetic pole is approximately 180/n degree, and the rotating surface of the above-mentioned salient pole a fixed armature made of a magnetic material so as to be arranged along the fixed armature; a first excitation coil attached to odd-numbered magnetic poles of the fixed armature and excited so that adjacent magnetic poles are different; A second excitation coil is attached to the even-numbered magnetic poles and is excited so that adjacent magnetic poles have different polarities, an oscillator that outputs alternating current at a predetermined frequency, and a set frequency and pulse are generated by the output of the oscillator. an electric circuit that alternately outputs a first output signal and a second output signal of width, and an energization that alternately energizes the first and second excitation coils via the first and second output signals, respectively; A one-phase reluctance electric motor characterized by comprising a control circuit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015041483A1 (en) * 2013-09-23 2015-03-26 (주)에스엔이노베이션 Rotor for switched reluctance motor
KR20160009774A (en) * 2014-07-16 2016-01-27 주식회사 에스엔이노베이션 Switched reluctance motor

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