JPS6139840A

JPS6139840A - １相のリラクタンス型半導体電動機

Info

Publication number: JPS6139840A
Application number: JP15555084A
Authority: JP
Inventors: Itsuki Ban; 伴　五紀
Original assignee: Secoh Giken Co Ltd
Current assignee: Secoh Giken Co Ltd
Priority date: 1984-07-27
Filing date: 1984-07-27
Publication date: 1986-02-26

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】く、駆動回転力を得る可変リラクタンス半導体電動機に
関するものである。

リラクタンスの変化により駆動力を得るステッピングモ
ータは周知である。しかし可変リラ・クタンス型の半導
体電動機については、実用化された例はない。

この理由は、次の諸点に問題があるからである。

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。

第２に、上記した理由の為に軸承が損傷される。

□　　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。

第グに、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・ヌ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゛カトルクが小
さいので、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。

上記した点が欠点となる為に、界磁マグネットが不要と
なシ、しかも大きい出力トルクが得られる長所があるに
もかかわらず実用化が困難となっている。

本発明装置は、上記した欠点を除去し、長薪のみを利用
できるこの種の電動機が得られることに特徴を有するも
のである。

次に第７図以下について、その詳細を説明する。

第１図は、リラクタンス型の電動機の１つの実施例を示
すものである。第１図において、回転軸ｌは、図示しな
い軸承により、本体に回動自在に支持され、珪素鋼板を
、ｑｏ度ずつはなれた突極コα，２ｂ，コＣ．コｄを有
する形状に打抜いて積層した回転子コの中心部が回転軸
ｌに固定されている。回転軸ｌが出力軸となるものであ
る。

コ型の磁心３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄけ、回転子一の回転
円周面に配設されて固定電機子と゛なるものであるが、
３個ともに同じ構成なので、その１つの磁心３ｃの詳細
を第２図につき次に　゛説明する。

珪素鋼板を積層するか、若しくは、軟鋼粉末をプラスチ
ック体で成型して、渦流損失を小さくして、第２図に示
すようにコ型の磁心を構成する。

記号Ｓで示す凹部け、同一記号で第１図に図示されてい
る。又凹部Ｓには、曲線Ｅで示すように励磁コイルが捲
着され、従って、励磁開放端（磁極面）７α，７ｂけ、
励磁コイルの通電によりＩＶ，５磁極となる。磁路開放
端ｔａ，７ｂけ曲面とされ、該曲面は、第１図の突極２
α。

２ｂ，２ｃ，２ｄの外面に僅かな空隙を介して対向し、
突極コα，．２ｂ，２ｃ，２ｃＬにより、その磁路が閉
じられるようになっている。

上述した励磁コイルは、第１図に示すように、磁心３α
，、３ｂ，３ｅ，３ｄに対応して、それぞれ記号ダα，
’７ｂ，’Ｉｃ，’Ａｄとして図示されている。

磁心３α，３４，３ａ，３ｔｔ及び励磁コイル４’ａ、
’Ｉｂ、４’ｅ、　４ｔｄけ、グ組の電磁石となってい
るので、以降は、電磁石３α、３６，３ｃ　ｉ’　ｊ　
ｄと呼称する。

電磁石Ｊ　ａ、　、　”３　ｈ　、、　、３　ｇ　、　
３　ｄの磁極面は、磁路がみじかくされて閉じられてい
るので、他の突極に対する洩れ磁束が僅少となシ、又磁
束密度は極めて大きくなり、後述するように大きい回転
トルクを発生する理由となっている。

電磁石３ａ、３ｂ、３ｅ、３ｄけ、円筒形の形状となる
ように、プラスチック成型により成型埋設されて本体に
固定され、固定電機子となっている。成型体は、第１図
で点線６ａ、Ａｈとして外周及び内周面が示されている
。

第３図（α）に、突極コα、コｂ、コｃ、　２ｄ、及び
電磁石３ａ、’３１１．３ｃ、、Ｌ？（１！の展開図が
示されている。点線Ｆまでの角度が３１．１０度である
。

突極ユα、ユｂ、コＣ，コｄの巾は４３度、それぞれの
間の角度もＱ度である。

電磁石ａａ、３ｈ、’３ｃ、３ｃｌの巾は４ｄ度で、電
磁石３α、３ｈ及び電磁石３ｃ、３ｄは密接し、それぞ
れ軸ｌに対して対象の位置にある。

次に励磁コイルｑα、　ｌｌｂ、Ｑｃ、’ｌｄの通電制
御装置につき説明する。

・、第Ｓ図は、位置検知装置を示すものである。

第Ｓ図（α）において、第１図示のコイルををインダク
タンス部材として、コルピッツ若しくはハートレイ発振
回路／λが構成される。コイル／／け空心コイルで、／
θ〜７にター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／３を含む
整流平滑回路により直流化され、トランジスタ／’ｆ、
／！；を介しで、端子／ｌ＝ａ、／Ａ　ｈより出力が得
られている。記号／７は直流正電圧端子である。

コイル／ｌけ、第１図の突極コロ１．１．ｂ、コＣ９，
２ｄに対向する毎妃、鉄損及び渦流損の為に発振が停止
される。従って、端子／Ａ　ａ　、　／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。

端子／６α、／６ｂの出力は、第９図（α）の端子／７
ａに入力されてトランジスタ１０　ａの導通を交替する
。トランジスタｉｏ　ｂの導通、不導通は、トランジス
タ１０　ａ−と反対となシ交替される。従って励磁コイ
ルＡ及びＢの通電も交替される。

第１図の励磁コイルダα、ｌＩｃ及び励磁コイルｌｌｂ
’、ダｄｔ／ｉ、それぞれ第５図のコイルｌ。

Ｂに相当するものである。

第１図の状態で回転子λが時計方向に回転すると、コイ
ルｌｌは、突極２ａより離間するので、第Ｓ図の端子１
６αの出力が得られ、第９図（α）のコイルＢ即ち励磁
コイルｊｌｂ、、’Ａｄが通電される。従って突極、ｌ
ａ、２ｅは、磁気誘導により異極が発生し、吸引力によ
り、回転子２は時計方向に回転する。突極中だけ回転す
ると、コイルｌ／は突極ａｄにより誘導常数が変化する
ので、第３図の端子／Ａαの出力は消滅し、第７図（α
）のコイルｌ即ち励磁コイルダα、ｌｉｃの通電が開始
され、励磁コイルａｈ、ｙｅｔの通電が停止される。従
って同じ事情で、突極２ｄ、、ｔｂは、電磁石３α、３
ｃに吸引されて引続いた回転が行なわれる。

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ｌｌａ、ｌｌａ及び励磁コイル＋　ｂ。

９ｄの通電が交替されるので１．直流電動機として回転
する。

この場合に、出力トルク及び効率け、突極２α、、２ｂ
、・・・と磁心３α、３ｂ、・・・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。

かかる場合に、当然であるが、突極コａ、コｂ、・・・
と磁心ｊａ、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、軸承に損傷を与
えることはない。

又周知の電動機における電機子コイルの装着手段即ち磁
心３Ｃ（第２図のものであるが、以降は電磁石を磁心と
呼称する）の凹部Ｓの部分を除去し、７α、７ｂで示す
部分が１個の曲面となるように構成し、励磁コイルを曲
線にで示すように捲着す−ると、これにより得られる磁
界は、突極２ｃ、磁心３ｃ及び坤の突極、磁心を介して
閉じられる。このとき磁心３ａ、３ｂ。

３ｃ、３ｄは共通の磁路により、その外周部で閉じられ
る周知手段が使用されるものである。

又他の励磁コイルも同じ装着手段とする。

磁心３ｄの磁極がＮ極、磁心３ｂがＮ極地の磁心は励磁
されないとし、回転子コが時計方向に２０度位回転した
ときに、突極ユα、コＣ９磁心３ａ、３ｅ間の洩れ磁束
によるトルクは反トルクとなる。

しかし本発明装置においては、磁気回路がよく閉じられ
ているが、各、磁心３α、３ｈ、・・・の磁束は、対向
する突極のみにより閉じられる構成となっているので、
上記した欠点が完全に除去できる効果がある。

位置検知信号を得る為のコイル／ｌは他の周知の手段で
も差支えない。

第１図の装置は、周知の！相の直流電動機に対応するの
で、起動することができない。

次に第３図（→の展開図につき、その説明をする。記号
コα、２ｈ、・・・及び記号３α、３ｂ。

・・・は、突極及び磁心である。

マグネット２７は、図示の位置即ち突極２αより右方に
その巾の／／２だけずらして、本体に固定されている。

従って電動機の停止時に、突極２ａは右方に、その巾の
ｌ／コ移動して、マグネットコクに吸引されて平衡して
停止する。

電源スィッチを投入すると、コイル／／け、突極コαよ
り離間しているので、前述したように、励磁コイルｔｔ
ｂ、ａｃｔが通電されて、回転子コは時計方向に回転し
始める。その後の回転はｌ相の直流電動機と同様に駆動
される。

まれではあるが、突極コα、２．ｂ、・・・がマグネッ
ト２７に対向することなく、それ等の空隙部がマグネッ
トコアに対向して、不安定な平衡状態で停止する場合も
ある。

このときには、突極２ａは左方にその巾の′乙だけ移動
しているので、コイル／ｌけ、突極コαに対向している
。従って第３図の端子／ｌ−ａの出力はなく、第７図゛
のコイルｌ即ち励磁コイル弘ａ、Ｑｃが通電されるの゛
で、突極コαが磁心′３Ｕに吸引されて、回転子コは時
計方向に始動する。その後の回転は同様となるものであ
る。

マグネット、２７は、電磁石を利用することもできる。

マグネツＦ、２りは、コギングを発生するが、その磁力
を小さくすれば、支障はない。特にファン電動機として
利用する場合には、起動の為のトルクが僅少なので、マ
グネ、ット２７は小さい磁力のものですむので問題はな
い。

起動のトルクが大きく、特に摩擦トルクの場合には、マ
グネット２７の代りに電磁石を利用し、電源スィッチの
投入と同時に、電磁石に通電して、回転子の１位置規制
を行ない、次に電磁石の通電を断つと同時に励磁コイル
の通電を開始すれる。

第６図において、実線のトルク曲線は、励磁コイルｑα
、Ｑｃによるトルク曲線（記号／ｇａ）及び励磁コイル
弘ｂ、　１Ｉｔｔによる曲線（記号ｉｇｂ）を示すもの
である。曲線ｉｇα、／ｇｂは対称の形となっているが
一般には非対称形となり、立上り部が急峻となっている
。

第７図は、本発明装置の他の実施例で、突極コα、ユｂ
、・・・は６個となり、電磁石（磁心及び励磁コイルを
含む）は４個の構成としたものである。磁心２！　ａ　
、ユタｂ、コｋｃ、ユＳｄの巾は突極のそれと等しく、
互いにｑＯ度離間し、励磁コイル２乙α、　２Ａ　ｂ　
、　２６　ｃ　、　易ｄが装着されている。

展開図は、同一記号で第３図（ｂ）に示されている。本
体に固定したコイルｌ／による励磁コイルムａ、ムｂ、
・・・の通電制御は、第４／、＆図の装定１それぞれ相
当するものである。

第３図（ｂ）のマグネット２７の為に、突極コαけ右方
（時計方向）にその巾の／／λだけ回転して停止する。

電源スィッチを投入すると、コイル／／け、突極コαよ
り離間−しているので、第９図（ａ）のコイ・　　ルＢ
即ち励磁コイル、２ｉ、　ｂ　、　：ｕ　ｄが通電され
る。

従って、突極コｈｌユεと磁心、２左す、２３ｄが吸引
されて、回転子コは、時計方向に駆動される。

伺記号ｌαは電機子（本体に固定されている。）に固定
した軸承で、これに回転軸ｌが回動自在に支、持され、
回転軸ｌには、カップ状の回転子、２３の、中央部が固
定されている。又回転子２３の内側回転面に、珪素鋼板
若しくけ軟鋼板を積層した回転子コが固着されている。

更に、回転子コが突極２ａの巾の／７．回転すると、コ
イルｌｌは突極ユｆ上に移動するので、される。従って
、突極２ｆ、２ｔｙけ、磁心コ、りα、Ｓユタｃに吸引
されて更に時計方向に回転する。

以上の説明より理解されるように、回転子コは時計方向
に引続いて回転するｌ相の外転反半導体電動機となるも
のである。

前述したように、磁心２Ａ；　ａ　、　、２．ｔ　ｂ　
、・・・を有する電機子８け、本体に固定されている。

電機子：ＬＳけ、磁性体板を積層して作られている。一
般の周知の電動機の電機子と異なるのけ、磁心、２ｓａ
　、　、２．’；　ｂ　、・・・の形状で、すべて同一
の形状なので、磁心コＳａを例として第７図（ｈ）につ
いて次に説明する。磁心乃αけ、その裏面即ち図面の上
方に全く同じ形状の突出部２９ノ゛が設けられでいる。

磁心２Ｓα、　ａＳ　ｊの突出端部が磁路開放端となり
、僅かな空隙を介して、回転子ユの突極、２ａ。

２ｂ、・・・に対向している。

励磁コイル２６αは、磁心、２９ａに捲着されている。

励磁コイル２６αけ磁心２．’ｒ　）に設けても、又両
者に２個捲着してもよい。

磁心λ、ｔ　ａ　、　２ｋ　）は突極コａ、　、２ｂ、
・・・により、その磁路が閉じられ、又磁路がみじかい
ので、強い磁界を発生して、太きし・回転トルクを発生
する。

第７図の電機子に比較して、本実施例のものは量産性が
あシ廉価に構成できる特徴がある。

即ち、励磁コイール易αけ、自動巻線機により作られた
ものを磁心コＳａに上方よシ挿入固定す糺ばよいからで
ある。又図示の突出部を有する断より大量に廉価に作る
ことのできる特徴がある。

磁心２Ａ；　ｂ　、　２ｋ　ｃ　’＋λ５ｄにも、それ
ぞれ励磁コイル２ｌ　ｂ　、　２１；　ｃ　、　２Ａ　
ｄが同様の手段により装着されている。

珪素鋼板を積層して、突極ａα、２ｂ、・・・を備えた
回転子コけ、円筒２３の内側に固定されている。

突極２ＬＬ、ｉｄ及び突極２’ｂ、、Ｌ＊及び突極２ｃ
’、’２ｆは回転軸／に対して対称的に配置されている
ので、これ等と磁心２３　ａ　、　２！；　ｂ’　、・
・・が強い吸引力で吸引されても、その力は打消し、と
のない特徴がある。又第７図（ｂ）で説明したように、
・磁心、２．Ｓ−α、　、２５　ｂ　、・・・による磁
束は対応する突極により閉じられて、他の突極を通過す
る量が極めて小さくなるので、反トルクの発生は僅少と
なり強い出力トルクと高効率が得られる効、果がある。

特に突極と磁心間の空隙を小さくすると、上述した効１
果は著しくなるものである。

第７図の構成の電機子を備えた内転型の電動機も同じ手
段により得ることができることは明らかである。第Ｓ図
（ｂ）において、記号／Ｊ　ａは、数メガサイクルの発
振回路で、その出力はコイル／／を介して、抵抗２０ａ
に電圧降下を発生する。

この電圧降下は、ダイオード及びコンデンサ２／ａを含
む整流平滑回路により直流化されて端子２２αより出力
が得られる。この出力は、第９図（、）の端子／？ａの
入力と寿っている。

゛コイルｌ／が、第１，７図の突極ｈａ、２ｈ。

・・・に対向すると、銅損及び鉄損により、インピーダ
ンスが低下するので、端子２２　ａの出力が増従ってｌ
相の矩形波よシなる位置検知信号が得られる。従って（
α）図の回路と同じ目的に使用できる。発振回路／２　
ａは、この種の電動機を使用する機器に他−の目的の為
にあるものを利用できるので有効である。

又端子２２　ａの出力をオペアンプの１つの入力とし、
他の入力を所定の電圧とすることにより、オペアンプの
出力を得ると、ＳＮ比のよい位置検知信号が得られる。

第６図のグラフにおいて、記号評α、２ＱｂＯ点では、
出力トルクが零であるが、この点の近傍では、リラクタ
ンスの変化率が最小となるので、大きい励磁電流が流れ
て前述したように、効率を劣化せしめることになる。従
って点線コアα、　ｕ７　ｂの間だけ通電することがよ
い。

この為の手段を第７図（ｃ）につき説明する。（ａ）図
示の回転軸ｌに軟鋼円板２ｇが固定され、この円周部に
は突出部２ｇ　ａ　、　、２ｇ　ｂ　ｊ・・・が設けら
れる。

点線２９　ａ　、　２９　ｂの開角は３０度で、（α）
図の突極、２ａの巾と同じで、又その位置も同じ位置と
なっている。点線２９ｃ’、、１９ｄの巾も突極２ｂの
巾と同じで、その位置も又同じである。他の点線位置と
突極２ｃ、、２ｄ、２ｇ、２ｆについても事情は全く同
じである。従って突出部２ｇ　ａ　、λｇｂ、・・・の
巾は、それぞれ突極コα、２ｈ、・・・の巾よシ左右に
所定距離だけ広くなっている。

位置検知の為のコイル／／、／／αの開角け３０度とな
って図示の位置で本体に固定されている。

コイル／ｌによる制御出力は、第Ｓ図（ａ）　、　（Ａ
）のいずれかの回路により得られている。又コイル／／
ａによる制御出力は、第５図（ａ）　、　（ｈ）の回路
と全く同じ回路により得られているので、フィル／／　
ａが突出部２ｇ　ａ　、　２１　ｂ　、・・・に対向し
ていると、その制御出力はなく、これ等の空隙部に対向
していると、その制御出力は正の出力として得られるよ
うに構成されている。

第９図（α）のコイルイ、Ｂの通電制御回路は、第９図
（１）のように変更される。即ち抵抗１０　ｃ　。

１０　ｄは除去され、トランジスタ１０α、ｉｏｂけ、
端子１７α、／７ｂの入力により独立に制御され、端子
／？　ｈ　、　／’／αの正の入力によりコイルｌ、Ｂ
即ち励磁コイルＭ　ａ　、　２Ａ、　Ｌ及び２Ａ　′ｂ
　；　２４　ｔが通電されるようになっている。

第７図（ｃ）の突出部ユｇａ、コｇｈ、・・・の間の空
隙部は３０度より小さいので、励磁コイル２６ａ、ムｂ
、・・・の通電されている角度も３０度より小さくなる
。従って、第４図のグラフのトルク曲線／ｇｂは３０度
より小さい点線：ｌ？　ａ　、　２７　ｂの間のみとな
り、前述したトルクに無効な通電が除去されて効率を上
昇せしめる効果がある。トルク曲線／ｇαについても事
情は同じである。

第３図に示すものは、第り図示の回転子ユの他の実施例
である。第３図に、おいて、回転子コは珪素鋼板を積層
する周知の手段忙より作られ、突極ユα、、２ｂ、・・
・が設けられている。回転子ユケ、プラスチック材によ
り、カップ状に、又回転子コが内側に埋設されて、射出
成型により作られている。回転軸ｌも同時に埋設固定さ
れている。点線記号３、？は、回転軸ｌを固定する為の
空出部である。

記号３．？αは外側のプラスチック部、記号、？、？ｂ
。

ｊ、？　ｃ　、・・・は、突極コα９．２ｂ、・・・の
中間部のグラスチック部である。

上述した成型時に、同時にファン３Ｓα、３！；ｂ。

３！ｒ　ｃ　、　３３　ｄを外側に成型して設けると、
回転子コとともにファンが回転するファン電動機を構成
することができる効果がある。

第７図の磁心おａの磁束は、突極ユαのみにより閉じら
れることが望ましいが、矢印曲線Ｃで示すように他の突
極２ｆに洩れ、この磁束は反トルクを発生する。かかる
不都合を解決する為に、プラスチック成型の終了した後
に、回転カッタを利用して、点線３Ｑ　ｆで示すように
、磁性体の１部を削除して磁路を断つことがよい。

他の点線３’ｔ　ａ　、　３１ｔｂ、・・・についても
事情は全く同じである。かかる手段により出力トルクと
効率を増加することができる。

第９図に示す装置は、ホール素子を用いた位置検知装置
の例である。

第９図（α）において、プラスチックマグネット３Ａは
、等しいピッチでＭ、　５極ｌλ個が磁化され、回転子
コに貼着されている。

ホール素子３７は、上記した磁極に対向するように、本
体に固定されている。

第９図（ｂ）は、ホール素子３りの出力をトランジスタ
３ｇα、３ｇｂにより導出する回路で、ホール素子３り
がＮ極の磁界下にあるときには端子３９　ｂより正の出
力が、又Ｓ極の磁界下にあるときには、端子３ｑａより
正の出力が得られる。

又ダイオード弘０α、ψｂの為に、端子３９ａ。

３ｑｂの出力のある区間は、（、）図の各磁極巾より小
さくなる。

端子３ｑα、３９ｂの出力を、第７図（ｃ）の端子／？
ａ　、　／？　ｂの入力とすると、励磁コイル２乙ｃｔ
　、　２１ｂ、・・・の通電区間は、突極コα、２ｂ、
・・・の巾より小さくあるので、第７図（１）の手段と
同様に、効率を上昇する効果がある。

又ダイオ−トゲθα、ａｎｂを除去し、端子３ｑα。

３９　ｂの出力を磁界の強さに比例した電圧とし、第７
図（ｃ）のトランジスタ１０　ａ　、　１０　ｂを活性
領域で作動すると、トランジスタのジュール損失は増加
するが、励磁コイルの通電曲線の初期と末期の無効な通
電が抑止されて効率が上昇する効果がある。又出力トル
ク曲線を対称形に近くすることもできる。

界磁マグネットを使用しないリラクタンス型の電動機は
逆起電力による回転速度の検出信号を得ることはできな
い。しかし、第な図Ｃｂ）の電気回路により、周知のブ
リッジサーボ回路により、上記した検出信号が得られる
。

第り図（ｂ）において、記号３θけリラクタンス型の電
動機で、抵抗３０α、　ＪＩ１７　ｂ　、　３０　ｃと
ともにブリッジ回路を構成している。

電動機３０の停止時において平衡するように各抵抗値は
選ばれている。回転すると、励磁電流が減少するので、
オペアンプ３／の出力即ち端子３／αの電圧が上昇する
。。これをコンデンサで平滑化すると、回転速度に比例
した電圧を得ることができる。

抵抗３０　ａを銅線を用いて構成すると、励磁コイルの
温度による抵抗の変化が除去されるので、正確な速度信
号を得ることができる。当然であるが界磁マグネットが
ないので、温度変化によるマグネット磁束の変化の影響
も除去されている。

次に第３図（１）に示す展開図につき説明する。

この展開図は、第７図（α）の回転子ａの突極の数を３
倍としたもので、記号：ｌａ、２ｂ、２ｃ。

・・・として示されている。

磁心２３α、　、２３　ｂ　、・・・は、それぞれ一個
に分割されその磁路開放端の磁極巾は突極λα、２ｈ。

・・・の巾と同一となり、その間隔も又同じ巾となって
いる。

第り図（ａ）の例と異なっている点け、磁心、２５α。

２！ｒ’ｈ、・・・の構成で、第７図（ｂ）の構成でな
く、単に一個１組の突磁極となり、励磁コイル２１−α
。

２４　ｂ　、・・・は、右側の突磁極に、周知の直流電
動機の電機子コイルと同様に捲着されている。磁心即ち
突磁極、２５α、　Ｊ、ｌ−ｂ　、・・・のそれぞれの
２個の突磁極に二個の励磁コイルを捲着して同時に通電
してもよい。励磁コイルコ乙αによる磁束は、点縮りで
示すように閉じたループとなることが前実施例と異なる
。この為に、珪素鋼板の面に直交する磁束が無くなるの
で、渦流損が減少する効果がある。他の励磁コイルにつ
いても事情は全く同じである。

起動の為のマグネットコアも前実施例のｌ／３の長さと
なる。位置検知素子となるコイル／ｌによる出力を介す
る励磁コイル、２Ａα＋’　；ｕ　ｂ　、・・・の通電
制御も同じ手段でよいが、通電交替の周波数ｒ／ｉ３倍
となる。従って前実施例と同様な回転原理により回転す
ることができる。２個の突極と一個の突磁極が協同して
出力トルクが得られるので、出力トルクが増大する利点
がある。

上述した構成の電動機と同じ目的を達する為の他の実施
例につき、第３図（ｄ）　（、）の展開図について次に
説明する。

第３図（ｄ）において、回転子ユの突極は／Ｊ個となり
、等しいピッチで、磁極巾とその間の空隙は等しくされ
ている。

磁心２Ｓα、　Ｂ　ｂ　、・・・、ユＳｄの磁極中は突
極コａ、２ｂ、・・・の巾と等しくされている。

励磁コイル２Ａ　ａけ、磁心即ち突磁極Δａの右側のも
のに捲着され、磁束は点線りのように閉じられている。

他の突磁極２−’；　ｂ　、　：１３　ｃ　、　２！；
　ｄ　笈び励磁コイル２Ａ　ｂ　、　！乙ｃ　、　２１
−　ｄについても事情は全く同じである。

突磁極二Ｓａと２３　ｃは１ｇＯ度離間しているので、
回転時における。突極と突磁極間の吸引力は打消される
効果がある。突磁極２Ｓｂと２、りｄもＩｇＯ度離間離
間いるので、吸引力は打消されて同じ効果がある。

点線ＩＩ／　ｈ　、　ＩＩ／　ｃけ、固定子となる電機
子に設けたスリットで、励磁コイル２４　Ａによる磁束
が他の磁心に洩れて反トルクとなることを防止するもの
である。他のスリットク／α、　＋／　ｂ　、・・・に
ついても事情は同じである。

位置検知素子となるコイル／ｌ、マグネット２７は、前
実施例の同一記号のものと同じ部材で、その励磁コイル
２１−　ａ　、’　２４　ｂ　、・・・に対する通電制
御作用も同じである。従って本実施例も前実施例と同じ
くリラクタンス型の電動機として回転し、その効果も又
同じである。

磁心、２左ｅ、コ左ｆ、、−２ｓｙｖコタＡ　及ヒＥｈ
磁コイル２Ａ　ｊ　、ムｆ、ムｆ　、　２／、　Ａより
なる電機子け、磁心、２５　ａ　、　’ｌ！；　ｈ　、
　、２３　ｃ　、　Ｊｄよりなる電機子と全く同じ構成
で、打抜かれた珪素鋼板を積層して作られている。

前者の電機子と後者の電機子は同軸で固定され、それ等
の間には、数ミリメートルの厚さの非磁性体よりなるス
ペーサを介して圧接固着され、又前者と後者の磁心は、
図示のように、突磁極巾の４だけずらしである。

回転子ユの突極スａ、２ｈ、・・・け、磁心２．’；ａ
。

＋２ｓｂ、・・・、ｕ５ｄ及び磁心コｋ　ｇ　、　：１
．ｔ　ｆ　、・・・、コ、ＬＡに共通となって、僅かな
空隙を介して対向している。

本体に固定したコイルｌ／αけ、位置検知素子となるも
ので、コイル／、／と電気角で９０度の位相差で固定さ
れてい□る。

コイル／／αによる位置検知出力は、第Ｓ図の電気回路
によりその出力が得られ、励磁コイル、２４　ｇ　、　
２６ｇ及び２Ａｆ、；ｕｈを交互に通電して、駆動トル
クが得られる。かかる出力トルクは、ｆｆ１１１コイル
２６α、　２Ａ　ｂ　、・・・によるものと電気角でｑ
ｏ度の位相差があるので、第６図のグラフで曲線／９’
　ａ　、　／９’　ｂとして示されている。従って、コ
相の電動機として運転することができる。

この場合には、当然であるが、マグネットコクは不要と
なる。

第３図（、）に示す展開図は、回転子λの突極が７０個
の場合で、（ｄ）図七同−記号のものけ同一部材である
。作用効果も又全く同じである。従って説明は省略する
。

本実施例は、外転型について説明したが、内転型として
構成できることも明らかである。

磁心、２５　α、　２！　ｂ　、　２３　ｃ、　２３　
ｄと磁心、２ｊ　ｅ　、　２！；ｆ　、　、２！；　ｇ
　、　２！ｒ　Ａを突極２　ａ　、　２　ｂ　、　−の
巾のシ３即ち電気角で１２０度ずらして配設し、同じ構
成の磁心を更に電気角で／ｌ（７度ずらして配設し、対
応する位置検知信号により、対応する励磁コイルを通電
すると、３相のりラフタンス型の電動機を得ることがで
きる。回転子ユは共通に１個でよいので、小型に構成で
きる効果がある。

以上の各実施例による説明より理解されるように、本発
明装置によれば、冒頭において述べた目的が達成されて
効果著しきものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の説明図、第二図は同じくその要
部の説明図、第３図（α）　、　（ｂ）　、　（ｏ）　
、　（ｄ）。（１）け、同じく第１図及び第７図等の実施例の突極及
び電磁石の展開図、第９図は、励磁コイルの通電制御回
路図及びブリッジサーボ回路図、第Ｓ図は、位置検知装
置の説明図、第６図は、トルク曲線のグラフ、第７図は
、本発明装置の異々る実施例の説明図、第３図は、回転
子の他の実施例の説明図、第を図は、位置検知装置の他
の実施例の説明図をそれぞれ示す。ｌ・・・回転軸、　　　ｌα・・・軸承、　　コα、コ
ｂ、・・・、２ｆ・・・突極、　　　３α、３ｂ、・・
・。１１；・電磁石、　　　弘α、ダｂ、・・・、ダｄ・・
・励４コイル、、　　　７ａ、７ｂ・・・磁極、　　　
５・・・凹１／／　、　／／　ａ−コイル、　　　ｌＯ
ａ、１０ｈ　、／４’、／ｊ・トランジスタ　　　イ、
Ｂ、・・・励磁コイル、ざα、　ｇ　ｂ　、　／７・・
・直流電源、　　／２．／２α・・・そ振回路、　　／
ｇα、　ｔｇ　ｂ　、　／ｑα、／９ｈ・・・トルゴ曲
線、　　　Ａａ、Ａｈ・・・プラスチック成型体、コ３
・・・カップ状円筒、　　　コ・・・回転子、２３α９
．２左す、コＣ−Δｄ、・・・、ユｓｈ・・・電磁石、
コＳ・・・電機子、　　２４　ａ　、　２Ａ　ｂ　、・
・・、ムｈ・・・励磁コイル、　　λり・・・マグネッ
ト、２ｇａ２ｇ・・・突出部、　　３θ・・・リラクタ
ンス型電動機、３１−・・オペアンプ、　　、、？、？
　ａ　＋’　Ｊ、？　ｂ　、　３．１　ｃ　、　…：ラ
スチック成型体、　　３ｊｃｔ、３！ｒｂ、３！；ｃ、
Ｊｄ・・・ファン、３りα、　Ｊ４　ｂ　、　３４１　
’ｃ・・・削除部、３り・・・ホール素子、３６・・・
マグネット、３ｇα、３ｔｂ・・・トランジスタ。？　　　　　　　　ｊ＄ｔ　　図し艮琶り多シ　　　　　　　　　　　　　ゴ２．　　２　ｇ〆り（Ｃ）（ｅ）第　４　＠（、ｚ、）　　　　　　−（Ｊ）第　５　図ｚ牟　６　図＄　７　回冬　６　回第　９　図

Claims

【特許請求の範囲】

（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象の位置に、それ
ぞれが等しいピッチで配設された偶数個の磁性体突極と
、コ型の磁心及びこれに捲着された励磁コイルを備えた
電磁石の磁路開放端の磁極面が前記した突極の回転面に
僅かな空隙を介して対向し、前記した磁極の巾が突極の
回転方向の巾と同一の開角で、突極の回転面にそつて所
定の数で配設され、電磁石が保持部材により本体に固定
された固定電機子と、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、回転子の回転により、突極若
しくはこれと同形で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前記した突極
に対応し、その巾より小さい巾の第１の位置検知信号な
らびに突極間の空隙に対応し、その巾より小さい巾の第
２の位置検知信号を得る位置検知装置と、起動時におい
て、電磁石の磁極と突極を所定の距離だけずらして保持
する起動手段と、位置検知装置の第１、第２の位置検知
信号により、前記した励磁コイルの１組と他の１組を交
互に通電する通電制御回路とより構成されたことを特徴
とするリラクタンス型半導体電動機。
（２）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、それ
ぞれが等しいピッチで配設された偶数個の磁性体突極と
、コ型の磁心及びこれに捲着された励磁コイルを備えた
第１、第２、第３、第４の電磁石の磁路開放端となる２
つの磁極面が前記した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突極の回転方向の巾と同
一の開角で、前記した２つの磁極が隣接する２つの突極
と対向し、第１、第３の電磁石ならびに第２、第４の電
磁石が保持部材により本体に軸対称の位置で、しかも突
極巾の整数倍だけずらしてそれぞれに固定された固定電
機子と、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形で同軸
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、起動時において、電磁石の磁極と突極を所定
の距離だけずらして保持する起動手段と、位置検知信号
により第１、第３の電磁石の励磁コイルと第２、第４の
電磁石の励磁コイルを突極の巾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
とを特徴とするリラクタンス型半導体電動機。