JPS6166557A

JPS6166557A - ２相リラクタンス型半導体電動機

Info

Publication number: JPS6166557A
Application number: JP59186421A
Authority: JP
Inventors: Itsuki Ban; 伴　五紀
Original assignee: Secoh Giken Co Ltd
Current assignee: Secoh Giken Co Ltd
Priority date: 1984-09-07
Filing date: 1984-09-07
Publication date: 1986-04-05

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ソビングモ
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、実用化された例は余りない。特に、
大きい回転数（毎分ａｏｏｏ回位）のものはない。

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即ち電磁騒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ｊＫ，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μに、回転子の突極の数が、界磁マグネットを使用す
る直流電動機に比較して著しく多くなるので、低速で高
トルクの電Ｉｌ１ｌＩ機を構成することができるが、高
速の電動機とすると、励磁コイルのインダクタンスの為
に通電切換の周波数が大きくなり構成が困難となる欠点
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
なり、しかも大きい出力トルクが得られる長所がある釦
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、長所のみを利用
できるこの種の電動機が得られることに特徴を存するも
のである。

次に第１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、本体基板
（図示せず）に植立された円筒状支持体評に圧入された
ボールベアリングｌαにより回動自在に支持されている
。

電機子３は、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。

磁極ｊａ、Ｊｂ、Ｊｃ、３ｄけ互いに９０度離間し、そ
れぞれに励磁コイルｑα、ｕｂ、’ＩＣ。

１１ｄが装着されている。又磁極Ｊｇ、、）ｆ、３ｇ、
ＪＡけ９０度互いに離間し、磁極３αと３４けり３離間
間して同様な手段により作られている。

磁極Ｊａ、Ｊｆ、・・・には、励磁コイルＩＩｓ、　Ｑ
ｆ、・・・が装着されている。

回転子コけ、突極コａ、コｂ、・・・、コｆ（開角け３
０度で磁極３α、Ｊｈ、・・・の巾と同じもの）が等し
いピッチで配設されている。回転子コも珪素鋼板（軟鋼
板でもよい。）を積層固化して作ることができる。

回転子コを埋設して、プラスチック材により、カップ状
に射出成型により作ることができる。

外周部ｊと点線で示す内周部５αとの間に、回転子コは
埋設されている。カップ状の回転体５を軟鋼板のプレス
加工により作り、その内周面に回転子コを圧入して作る
こと゛もできる。カップ状の回転体！の底面の中央部に
け、回転軸ｌが固着されているので、突極λα、コｂ、
・・・け、僅かな空隙を介して、磁極３α、３ｂ、・・
・に対向して回転できるようになっている。

次に励磁コイルｌａ、μｂ、’Ｉａ、　４Ｉｄ、・・・
の通電制御装置につき説明する。

第４図は、位置検知装置を示すものである。

第６図（、）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、コルピッツ若しくけノ・−トレイ
発振回路ｌコが構成される。本体の１部に固定されたコ
イルｌ／け空ＩＬ？コイルで、１０−／！ｒ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／４ｔ、／ｌを介して、端子
１６α、／＆Ａより出力が得られている。記号ｔαけ直
流正電圧端子である。

コイルｌ／け、第１図の突極−α、コｂ、λＣ１ｕｄ、
・・・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、　／Ａ　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１６α、ｉ＆ｂの出力は、第５図（α）の端子１７
α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／Ｘの導通、不導通は、トランジスタ１
０　ａと反対となり交替される。従って励磁コイルイ及
びＣの通電も交替される。第１図の励磁コイルｔα、ｅ
ｅ及び励磁コイルｌｂ、　ｌＩｄは、それぞれ第ｖ偵の
コイルＡ、Ｃに相当するものである。

第１図の状態で回転子コが時計方向に回転すると、コイ
ル／ｌけ、突極コａより離間するので、第６図の端子１
６１１の出力が得られ、第Ｓ図（α）のコイルＣ即ち励
磁コイル弘ｈ、Ｑｅｔが通電される。従って突極２４．
コｅは、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。突極中だけ回転すると
、コイルｌ／は突極コｆ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Ｓ図（α）の
コイルｌ即ち励磁コイル弘α、ｌｌｃの通電が開始され
、励磁コイル弘ｂ、’Ｉｔの通電が停止される。従って
同じ事情で、突極２ｆ、コＣは、対応する磁極に吸引さ
れて引続いた回転が行なわれる。

以上のように、コイル／／の位置検知出力により、励磁
コイル弘α、ｔＣ及び励磁コイル４（ｈ。

ＱｒＬ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。

この場合に、出力トルク及び効率け、突極コα、２ｈ、
・・・と磁極３α、、３ｈ、・・・の空隙の大きさに大
きく依存する。空隙を７０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重６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−α、２ｂ、・・・
と磁極Ｊａ、Ｊｂ、・・・の間の軸方向の磁気吸引力も
著しく犬きくなる。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
えることはない効果がある。又振動音を発生することも
防止される。

磁極Ｊｇ、ｊｆ、３ｇ、ｊＡと突極λα、コｂ、・・・
とのトルク発生の原理も上述した場合と全く同様である
。次にその説明をする。

第１図のコイルｌ／αけ、本体に固定され、コイル／／
と電気角で９０度はなれた位置にある。コイル／ｌαを
含む第６図（α）と同じ回路が設けられ、この出力によ
り、励磁コイル’１ｍ、ｌｌｆ、・・・の通電制御が行
なわれている。

コイル／／ａによる位置検知信号は、コイル／ｌによる
第６図（ａ）と全く同じ回路により得られている。この
信号は、第３図（α）の端子／りｂより入力され、トラ
７ジスタ１０　ｈ　、　１０　ｄの導通を交替し、従っ
て励磁コイルＩＩ、Ｄの通電を交替する。

電機子コイルイ、Ｃと電機子コイルＢ、Ｄの通電電流は
、電気角で９０度の位相差となる。

第１図の励磁コイル（ｌＩａ、ダＣ）及び（ｌＩｂ、グ
ｄ）及び（グー、グｇ）及′び（＆／、　　ゲＡ）は、
それぞれ第Ｓ図（σ）の励磁コイルイ、ｃ。

Ｂ、θに相当するものである。

第１図示の状態では、励磁コイルＣ，Ｄ即ち励磁コイ・
ルｕＡ、ダｄ、及びｔｌｆ、ＩＩ＾が通電されているの
で、突極コα、コｂ、２ｅｒ、・・・け、矢印に方向の
トルクを発生して駆動される。／り度回転すると、第５
図（・）の端子７，６の入力１偽生するので、励磁コイ
ルμｆ、ＩＡの通電は停止され、励磁コイルダａ％ｇが
通電される。

従って、突極が磁極に吸引されて同方向の駆動トルクが
得られる。

更に１３度回転すると、端子１７αの入力が消滅するの
で、励磁コイル’ｌｈ、’Ａｄの通電が停止され、励磁
コイル（Ｉｎ、’Ｉｃが通電されるので、突極が磁極に
吸引されて引続いて同方向の駆動トルクが得られる。

以上の説明のように、回転子コがｉｓ度回転する毎に通
電される励磁コイルは記号１３．（ニー＋（：。

Ｄ　−＋　Ｄ　、　ｒ４　ｙ４　Ｅ　−＋）　Ｅ　、　
Ｃ＋とサイクリックに繰返されて、矢印に方向に回転す
る半導体電動機となるものである。

かかるトルク曲線が、第３図のグラフに示されている。

曲線／ｌα、／ｇｂ及び１９α、／９ｂはそれぞれ、励
磁コイルＩ、Ｃ及び励磁コイルＢ。

Ｄによるトルク曲線である。

第３図（α）に示すように、励磁コイルイ、Ｃ及び励磁
コイルＩＩ、Ｄけ電源ざａ、ざｂに対し゛て直列に接続
されている。従って励磁コイルイ。

Ｃの逆起電力の最大のときには、励磁コイルＢ。

Ｄのそれけ零となる。又はその反対となっている。従っ
て並列接続の場合に比較して、逆起電力零のときの過大
な、トルクに無効な電流が小さくなり、銅損を著しく減
少するので有効である。

回転トルクは、飽和磁束密度の大きい珪素鋼板となって
いるので、周知の界磁マグ洋ットを利用する半導体電動
機に比較して、同形のものの場合に、少なくともコ倍位
の出力トルクを得ることができる効果がある。

又回１中に、界磁フェライトマグネットが、破損するこ
とがあるが、本発明装置では、かかる欠点が除去される
効果がある。

更に又、位置検知装置が、コイル／／、／／ｆ１と回転
子コとなっているので、ホール素子を利用する場合に比
較して、構成が簡素化され、位置検知出力が大きく、耐
熱性のあるものが得られる効果がある。

第１図の説明より判るように、突極、２ａ、λｂ、コＣ
２・・・け、磁極ダａ、ｕｈ、・・・により円周方向の
回転トルクが供与されるが、同時に径方向の強い吸引ト
ルクを一マ・け、この力が軸対称でないと、撮動を発生
し、又軸承に損傷を与える欠点がある。本発明装置では
、この欠点が除去されている。即ち、第１図において、
励磁コイル弘α、弘Ｃ及び励磁コイル弘ｈ、＜Ｌｄは交
互に通電されている。例えば、励磁コイル弘α。

ダＣによる励磁磁極による吸引力は１ｇＯ度はなれて軸
対称の吸引力となっているので上記した欠点が除去され
る効果がある。他の励磁コイル。

磁極についても事情は全く同じである。

ｆＥＪ図のグラフ（タイムチャート）で判るように、ト
ルク曲線／ｇα、ｉｇ、・・・は非対称となっている。

この曲線を対称形に近づける為には、第を図（，１に示
す手段が採用される。

第９図（ｌＩ）において磁極３αの左端は斜面スッとな
っている。突極コαが矢印に方向に回転していると、先
ず突極コαの右端が斜面２７と対向するので、磁束の急
激な増加が抑止される。従って、第３図のトルク曲線／
ｇα、／１６の左端部の急峻な立上りが抑止されて、ト
ルク曲線はより対称的な波型となり回転が円滑となる。

他の突極と磁極についても全く同じ構成とされるもので
ある。

同じ目的の為に１第≠図（Ａ）に示すように、突極コα
が矢印に方向に回転するときに、突Ｐｉ、、２αの右端
（斜面）ｇを１役けてもよい。他の突極と磁極について
もＩｒｌじ構成ときれるものである。

第２図は、第１図の装置の磁極Ｊａ、Ｊｈ。

・・・及び突極コα、ｕＡ、・・・の展開図である。

突極コα、コｂ、２ｃ、・・・及び磁極３α、３ｂ、Ｊ
ｃ、・・・及び励磁コイル弘α、　ＩＩｈ、・・・け、
第１図の同一記号のものである。

第１図のＳ極３ｍ、、３ｆ、３ｇ、３には点線で略示し
、装着している励磁コイルは省略しである。

前述したように、コイル／／、／／αの位置検知出力に
より励磁コイルの通電制御が行なわれて、コ相の半導体
電動機として回転するものである。

一般にリラクタンス電動機は、励磁磁極よりの洩れ磁束
が非励磁Ｐ＠と対向する突極に入り、これが反トルクと
なり出力トルクを減少する欠点がある。

例えば第２図において、回転子コがＩＯ度位左方（矢印
にと反対方向）に回転した位置とする束は、点＠Ｅで示
すように、磁極３α→突極コα→突極コｄ→磁極Ｊａ→
と閉じられる。但し磁極Ｊａと３０の磁極は反対の極性
となるように励磁コイル弘α、’Ｉｃによる励磁が行な
われることが条件となる。

閉じられた磁束により、矢印に方向の大きい回転トルク
が得られる。このときに、磁極Ｊａによる磁束は、点線
Ｇ及びＫで示すように、突極コｂ、ユＣ１磁極３ｂを介
して閉じられる。

又磁極Ｊｅｔ／Ｃよる磁束は、点線Ｆ及び！で示すよう
に、突極コｂ、２ｃ、磁極３ｂを介して閉じられ、る。

しかし、磁束で、点線Ｆ、Ｇで示すものは反対方向とな
っているので、打消し合って残存す従つそ、残存磁束に
よるトルク及び反トルクは７ノ・さく、出力トルクに大
きい影響を与えることがない。

又突極コ・、コｆ及び磁極誌を通る洩れ磁束についても
全く同じ事情で、出力トルクに大きい影響を与えること
はない。

しかしコ相の電動機の場合には、同時に他の相の励磁コ
イルが通電されている。上述した場合には、励磁コイル
＜＋ｆ、＜ｔＡが通電されているので、これＫよる洩れ
磁束が錯雑となり、実質的にけその影響が大きく、電磁
鰐音、効率の低下を招くことＫなる。かかる欠点を除去
する手段については、第ｇ図につき後述する。

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
通常が断たれるので、第５図（α）の各励磁コイルに並
列に設けられたダイオードを介する磁気エネルギーによ
る通電電流の消滅時間が長くなる。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。

又励磁コイルの通？１１．の初期及び末期では、リラク
タンスの変化が小さいので逆起電力が小さ〈、トルクに
無効な、しかも過大な通電が行なわれ、これけ銅損を増
大して効率を劣化せしめる原因となる。

次に上述した欠点を除去する手段について説明する。

位置検知装置としては、第６図（Ａ）のものが使用され
る。

７５６図（ｂ）において、記号／２ａけ数メガサイクル
の発振出力を有する発振回路で、その出力は、コイル／
／　ｂ　、　／／　ｃ　、抵抗２０　ａ　、　Ｊｌ）　
ｂを介して通電されている。

コイル／／　ｂ　、　／／　ｃけ％２８コ図の展開図に
おいて、同一記号で示されているもので、コイルｌｌＡ
　表／／　ｅけ、電気角で１１０度（図示の場合は、３
６０度＋ｌｔＯ度となっている。）Ｋ固定されている。

コイル／／　ｈ　、　／／　ｃが、突極コａ　＋−２ｈ
　、　・・、・に対向すると、そのインピーダンスが低
下するので、抵抗Ｊα、２０ｂの電流が増大する。従っ
てダイオード及びコンデンサユ／α、コ／ｂで整流平滑
化された出力が鱈Ａ子シσ、、、２ｊＡより出力される
。この出力は基Ｍ　ｓｒｉ圧と比較して得ることがよい
。

突極にけ、記号ルα、４Ａで示す斜線部及び他の突極の
斜線部も凹部となるように構成されているので、回転子
コが矢印に方向に回転していると、第６図（６）の端子
２−α、２−ｂの出力のある区間は、突極の巾より小さ
く、その後縁部が切断された電圧波形となって、第６図
のタイムチャートにおいて、点線ＪＪ　ａ　、　ＪＪ　
ｈの点で端子−ａ、ココｂの出力けなくなっている。

端子２−αＩｎｂの出力は、第７図の端子部α。

ｑルＣに入力されている。第７図において、第３図（＋
りと同一記号のものけ同一部材である。

コイル／／　ｂ　、　／／　ｃを介する位置検知出力に
よる回転トルクの発生け、前実施例と全く同様であるの
で、その説明は省略する。異なっているのけ次の点であ
る。

ｉ１７α、、７ｂは、それぞれ第７図の励磁コイルｌ、
Ｃの通電波形である。立上り部は励磁コイルのインダク
タンスが小さいので、比較的急峻である。トルク曲線／
ｇ　ａ　ｔ　１ｇ　Ａの立上り部も急峻なので、トルク
に無効な通電が避けられる。点線ρ哩−・・の点で励磁
コイルイ。

Ｃの通電が断たれるので、曲＃ｉ！／７　ａ　、　／７
　ｂの終端部は図示のように、比較的ゆるい曲線で降下
する。しかし電流の消滅点け、次のトルク曲線に侵入し
ないように調整されているので、反トルクの発生は防止
される効果がある。又トルク曲線の終端部ハ、トルクも
小さく、この部分の過大な無効電流も抑止されるので、
銅損を増大する欠点も除去される効果がある。従って高
速度の回転を行なっても、反トルク及び銅損を除去でき
る特徴を有するものである。コイル／／ｂ。

／／　ｃの対向する突棒コａ、コｂ、・・・と同形の回
転磁性体を回転軸ｌの他の部分に設けても同じ目的が達
成されるものである。

第２図のコイルｉｌｄ、ｉｉ−による位置検知信号も、
第６図（Ａ）と同じ回路より得られ、この信号は、第７
図の端子４１４　Ａ　、　ＱＡ　ｄより人力されて励磁
コイルＢ、Ｄの通電を交替している。記号ｑａα、ｕｂ
　＃ｉ反転回路である。コイル／／　ｄ　、　／／−は
電気角で、ｊＡＯ＋　１１０度、又コイル／／　ｃと／
ｌ−は、電気−角でｑｏ度度量間て本体に固定されてい
る。従って、磁極Ｊｇ、ｊｆ、３ｇ、、３にと突極コα
、、２ｂ、・・・との間の磁気吸引力により回転トルク
を発生し、反トルクの混入を防止できることも明らかで
、効率の良好なコ相の電動機を構成できる効果がある。

第２図の突棒コα、λｂ、・・・の斜線部ルα。

４ｂ、・・・け、上述したように励磁コイルダα。

グｂ、・・・に蓄積された磁気エネルギーを出力トルク
に有効に利用する為のものである。特に高速回転となる
と、蓄積磁気エネルギー〈よる励磁コイルの通電は、反
トルク成分を著しく増大するので上述した手段が有効と
なるものである。

出力トルクを増大し、効率を上昇するには、第３図のタ
イムチャートの励磁電流の立上り部／７ｃを急峻とする
ことがよい。この為には、ステッピングモータで慣用さ
れている定電流回路を利用し、印加電圧を犬きくするこ
とがよい。

又第２図の突極Ｊａ、２ｈ、・・・の斜線部６α。

６Ａ、・・・の巾は、できる限りせまい方が出力トルク
と効率を増大することができる。

この為に、第７図示のダイオード３ｑα、３９４゜・・
・を使用して、励磁コイルの蓄積磁気エネルギーを出力
トルクに有効に転換して、第３図の通電曲線／？ａの点
線Ｊ２αの右側の部分の時間を短縮することが効果的で
ある。

第７図のダイオード３ｑＡを例として、上述した作用の
説明をする。第７図において、トランジスタ１０α、１
０ｄが導通していると、励磁コイルＣ，Ｄが通電されて
いる。次にトランジスタ１０　ｄ　、　１０　ｅが導通
すると、励磁コイルＣに蓄積された磁気エネルギーは、
ダイオードＪ９　ｂ及び励磁コイルＤ及びトランジスタ
１０　ｄを通って消費されるので、励磁コイルＤの通電
電流を増加し、励磁コイルＣの通電を停止させる時間を
早くする効果がめる。従って効率と出力トルクを増大せ
しめる効果がある。

他のダイオードＪ９４　、　Ｊ９　ｃ　、　Ｊ９　ｄの
作用効果も又同様である。

第５図（１）に示す回路は、ブリッジサーボ回路を本発
明装置に通用したものである。

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Ｓ図（ｃ）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５図（１）において、記号３０はリラクタンス型の電
動機で、抵抗３０　ｎ　、　３０　ｈ　、　３０　ｃと
ともにブリッジ回路を構成している。

電動機３０の停市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Ｊ／の出力即ち端子Ｊ／　ａの電圧が土性す
る。これをコンデ／すで平滑化すると、回転速度に比例
した電圧を得ることができる。

抵抗３０　ｃ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。

第５図（ｈ）の回路は、第５図（ａ）の回路に、第７図
で前述したダイオード３９　ａ　、　３９　ｈ　、・・
・を付加したもので、その作用効果も又同じである。た
だし、この場合には、第１図の突極λａ、コｂ。

・・・の斜面部６α、６ｂ、・・・による効果は利用す
ることができない。

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７図（ａ）において、プラスチックマグネット３Ａは
、等しいピッチでＮ、Ｓ極１２個が磁化され、回転子コ
に貼着されている。

ホール素子Ｊ７け、上記した磁極に対向するようＫ、本
体に固定されている。

第９図（Ａ）は、ホール素子３りの出力をトランジスタ
３ｇ　ａ　、　Ｊｌ：　Ａにより導出する回路で、ホー
ル素子Ｊ７がＮ極の磁界下にあるときＫは端子Ｊ９　Ａ
より正の出力が、又Ｓ極の磁界下にあるときには、端子
３９４より正の出力が得られる。

又ダイオードｑθαｌｌＩθｂの為に、端子Ｊ９ａ。

３デｂの出力のある区間は、（ａ）図の各磁極中より小
さくなる。

端子Ｊ９　ａ　、　Ｊ９　ｂの出力を、第７図の端子ｑ
４α。

４１４　ａの入力とすると、トランジスタ１０　ａ　、
　１０　ｃの導通による励磁コイルＣ，イの通′７Ｂ区
間け、突極λα、２ｂ、・・・の巾より小さくなるので
、第３図のタイムチャートの通電曲線／７α、／７ｈ。

・・・Ｋついて説明したことと同じ理由で効率を上昇せ
しめることができる。又ダイオードダ０α。

’ＩＯＡを除去し、マグネット３ＡのＮ、　５　磁極の
後部を所定の巾即ち第２図の斜線部６α、Ａｈの巾に対
応する部分を無磁界部となるように着磁しても同じ目的
が達成できるものである。

又ダイオード’ｌＯａ　、　’ｌθｂを除去し、端子３
ワα。

３９　ｂの出力を磁界の強さに比例した１に圧とし。

第７図のトランジスタ１０α、１０ｃ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。

ホール素子３７αけ、ホール素子３７より電墓角でｑｏ
度離間して本体に固定され、マグネット３６の磁極に対
向している。従って第７図（ｈ）と同じ回路を利用し、
その一つの出力を第７図の端子４’６ｂ　、　Ｑ４　ｄ
に入力せしめると、トランジスタｉ。

ｈ、１０ｄの導通を制御して、励磁コイルＢ、Ｄは交互
に通電され、λ相の半導体電動機として運転することが
できる。

励磁コイルＥ、Ｄの通電の特徴は、励磁コイルＡ、Ｃの
場合と全く同様となるので、同じ効果がある。

第ｇ図に示すものけ、第１図の実施例を内転型として構
成したものである。第１図と同一記号のものけ同一部材
で、その作用効果も同一なので説明を省略する。

上述した実施例において、第２図の展開図で説明したよ
うＫ１１巻線Ｅ、Ｆ、　Ｇ、／、にで示す磁束け、磁極
Ｊα、Ｊｃにより有効なトルクを発生し、他の磁極では
打消し合うので、反トルクの発生は小さいことを説明し
たが、回転子−が回転していると、第２図示のような対
称的な条件を満足するのけ、図示の状態のときのみで、
他の場合は、反トルクの発生量が増大する。

又他の相の磁極即ちＪａ、、３ｆ、・・・のコつの磁極
の＄束も混入するので、更に反トルクが増大し、又反ト
ルクの聞け、回転子コの回転とともに変化するので、電
磁騒音を発生する欠点がある。

更に磁路が長くなるので、励磁電流が大きくなり効率を
劣化せしめる欠点がある。

上述した２つの欠点を除去した実施例につき第５図を用
いて次に説明する。

記号２乙は円筒形の筐体の断面で、その内部には、磁性
体薄板を周知の手段で積層し、磁極２７σ、２７に、・
・・及び励磁コイル、２ｇαｌコｂ、・・・を備えた電
機子が固定されている。

筐体２乙の両側の両底面には、軸承（図示せず）が設け
られ、これ等に、回転軸ｌが回動自在に支持されている
。

磁性体薄板を積層し、突極コα、コｂ、・・・を備えた
回転子コの中央部に回転軸ｌが固定されている。

磁極−７α、コ？ｂ、・・・及び励磁コイルコα、コｂ
、・・・及び突極コα、コｂ、・・・は、第１図の磁極
３α、３ｈ、・・・及び励磁コイル弘α、ダｂ。

・・・及び突極Ｊａ、２ｈ、・・・に対応するもので、
それ等の数、巾と離間の角度は全く同じである。

従って、第１図の実施例と全く同様に、コ相の内転型の
リラクタンス型電動機として回転することができるもの
である。作用効果も又同じである。

次に改良された点のみについて、第１図の実施例につき
先ず説明する。

第１図の電機子−け、磁極３α、３ｂ、・・・の構成が
変更される。図示の形状の磁性体薄板を型抜きし、積層
したものを２組作り、点線コ３ａで示す外径とし、円筒
形支持体評の外径を内径とする磁性体薄板を型抜きし、
これを積層して円環状磁性体を形成する１、この形状は
、第４図（ｄ）に示され形状となる。外側２Ｊα、内側
は記号評ａとして示されている。

前記した一組の磁極を有する磁性体を両側とし、上記し
た円環状磁性体を中央に挾持して全体を接着剤若しくけ
他の周知の手段により固化する。

従って１例えば第１図の点線りで示す磁極Ｊｄの断面を
矢印方向より見た図を示すと、第４図（ｃ）のようにな
る。磁極３ｄけ表裏の磁極Ｓα。

良よｔｂに分割され、中間部には、外側Ｘで示される第４
図（ｄ）の円環状磁性体が挾持されている。

磁極とαには、励磁コイルダｄが装着されている。必要
あれば磁極λｓｈにも励磁コイルコｄを装着することも
で轡る。

励磁コイルコａ　、コｊｄによる磁束は点Ｉ？！Ｗのよ
うになり、磁路がみじかくなり、対向する突極により閉
じられてより強いＭ転トルクを発生する。

第１図の突極コａ、コｂ、・・・を有する回転子−け、
カップ状のプラスチック成型体（に埋設成型して作られ
る。点線Ｓαけその内側を示すものである。成型体ｊの
底面に回転軸ｌは植立されている。かかる成型後に、回
転カッタにより、点＠ｒｈ、ｒｅ、りｄ、・・・に示す
巾で、磁性体部が削除される。従って、各突極λα、２
ｂ、・・・け磁気的に独立した単体となる。

以上の構成なので、第１図（ｃ）　Ｋ示す磁束Ｍけ、対
向する突極のみＫより閉じられ、他の突＄７ＡＫ対する
洩れ磁束は無視できる程度のものとなり、電磁騒音１反
トルクの発生も完全に防止される効果がある。

第４図（ｃ）の外側、２Ｊｃで示される円環状磁性体を
通過する磁束により渦流損失が大きくなる不都合がある
が、これを小さくする為には、珪素鋼粉を焼結した周知
の磁性体を利用して円環状磁性体を構成するとよい。か
かる材質のものけ比抵抗が珪素鋼板の６倍となるので、
渦流損を小さくすることができる。

他の磁極Ｊａ、Ｊｈ、・・・についても全く同じ構成と
なっているので、その作用効果も又同じである。

上記した形状の電機子の磁極の全部を珪素鋼粉を焼結し
て４１作成しても同じ目的が達成されるものである。

第５図の実施例についても上記した同じ手段が適用でき
る。即ち第５図において、突極コａ。

コｂ、・・・を有し、内側が点線ユダで示される磁性体
薄板を打抜いて積層固化し、これを埋設して、プラスチ
ック材により成型して円板状の回転子とし、その中央部
に回転軸ｌを埋設固定する。点線ＪＡけ、かかる成型体
の外側部を示すものである。

次に回転カッタにより、点線λ９α、　Ｊ？　ｂ　、・
・・で示すように削除すると、突極コα、コｂ、・・・
け、それぞれ磁気的に独立した単体となシ、第１図の回
転子コと同じ効果を有するものとすることができる。

磁極２７　ａ　、　２７　ｂ　、・・・を有し、外周が
記号Ｊ、？で示されるような磁性体薄板を型抜きし、積
層固化した磁性体をコ組作り、外周が記号Ｊ、７．内周
が点線Ｊ、？　ａで示される磁性体薄板（リング状）を
積層固化して円環状磁性体を作り、後者を中間体として
前者の２組により挾持して固化することにより電機子磁
心が構成される。

以上の構成なので、点線りの断面は、第４図（１）と同
じ形状となる。表裏の磁極の１つ若しくけ両者に励磁コ
イル２ｇα、　ｓｇ　ｂ　、・・・を装着すると、第１
図の実施例と同じ構成となる。

以上の説明より理解されるように、第１図の実施例と同
じ効果がある。

記号２７　ｊ　、　２７にで示す凸部を除去すると、励
磁コイルの装着が容易となる。

第１，１図の実施例より判るように、突極の数が少ない
ので、励磁電流の切換周波数が小さくなり、しかも電磁
騒音が少なく、又反トルクの混入のない効率の良好な比
較的高速度で運転できるこの種の電動機の得られる特徴
がある。

従って、フロッピデスク駆動電動機、ハードデスク駆動
電動機、＝り４用の駆動電動機、ビデオのリールの直接
駆動電動機として利用することができる。

又偏平で大きいトルクが得られるので、研磨用のグライ
ンダを直接駆動して空転時の大きい騒音を除去できるも
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２図は、同じくその
突極及び磁極の展開図、第３図は、トルク曲線′、励磁
電流のタイムチャート、第４図は、磁極及び突極の説明
図、第５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６図は、位置検知装置の説明図、第
７図は、励磁コイルの通電制御回路図、第ｒ図は、本発
明装置の他の実施例の説明図、第９図は、ホール素子を
利用する位置検知装置の説明図をそれぞれ示す。ｌ・・・回転軸、　　　ｌα・・・軸承、　　　コａ、
２Ａ　、　・−、，２／　・・・突棒、　　　Ｊ　ａ、
　Ｊ　ｂ、　−、ｊＡ゛°゛磁極、　　　ｑσ、ｔｔｈ
、・・・、Ｌｉｄ・・・励磁コイル、　　詐・・・円筒
支（）体、　　−・・・回転子、５・・・回転体、　　
／／、／Ｉｎ、／ｌｈ、ｌ／ｅ、／／ｄ。／／　ａ・・・コイル、　　　１０り、　１０　ｈ、　
／９　、　／ｊ・・・トランジスタ、　　　イ、／ｌ、
Ｃ，Ｄ・・・励磁コイル、ｇσ、ｚｈ・・・直流電源、
　　／２．／２α・・・発振回路、　　／７　ａ　、　
／７　ｂ　、　／ざａ　、　１ｇ　ｂ　、　／９　ａ　
、　／？　ｂ・・・トルク曲線及び通＄（１ＩＩＩ線、
　　３ｏ・・・リラクタンス型電ｒ＃ＪＪ機、　　３／
・・・オペア／プ、　　２ｇ。２７・・・斜面、　　、７７、．７７α・・・ホール素
子、３１α、３ざｂ・・・トランジスタ、　　　タα、
５ｂ。・・・ｌりｄ　、　＋２９　ａ　、コ９Ａ、・・・ｌコ
９ｄ・・・削除部、コＳα、ユｔＡ・・・表裏の磁極、
　　コア　ａ　、　２７　ｂ　、・・・。コア＾・・・磁極、　　２８　ａ　、コｔｒｂ、・・・
、２１Ａ’、コｄ・・・励磁コイル、　　ム・・・庚体
。

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称の位置において
、それぞれの周方向の巾が３０度で、互いに３０度ずつ
離間して等しいピッチで１列に配設された６個の磁性体
突極と、軸対称の位置にある２個１組の磁極が円周面に
そって４組が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
と同一とされるとともに突極の回転面にそって配設され
るように、磁性体板を積層して作成した固定電機子と、
軸対称の位置にある２個１組の第１の磁極のそれぞれに
装着されて、互いに反対の極性に磁化する第１の励磁コ
イルと、第１の磁極より９０度離間して軸対称の位置に
ある２個１組の第２の磁極のそれぞれに装着されて、互
いに反対の極性に磁化する第２の励磁コイルと、第１の
磁極より４５度離間して軸対称の位置にある２個１組の
第３の磁極のそれぞれに装着されて、互いに反対の極性
に磁化する第３の励磁コイルと、第１の磁極より４５度
だけ第３の磁極の反対側に離間して軸対称の位置にある
２個１組の第４の磁極のそれぞれに装着されて、互いに
反対の極性に磁化する第４の励磁コイルと、第１、第２
の磁極が突極に対向し始めたときに、それぞれ第１、第
２の励磁コイルの通電を開始し、完全に対向する以前に
通電を停止せしめる第１の位置検知装置を含む第１の通
電制御回路と、第３、第４の磁極が突極に対向し始めた
ときに、それぞれ第３、第４の励磁コイルの通電を開始
し、完全に対向する以前に通電を停止せしめる第２の位
置検知装置を含む第２の通電制御回路と、電源に対して
第１、第２の通電制御回路を直列に接続して供電する手
段とより構成されたことを特徴とする２相のリラクタン
ス型電動機。
（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おいて
、それぞれの周方向の巾が３０度で、互いに３０度ずつ
離間して等しいピッチで１列に配設された６個の磁性体
突極と、軸対称の位置にある２個１組の磁極が円周面に
そって４組が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
と同一とされるとともに突極の回転面にそって配設され
るように、磁性体板を積層して作成するとともに、それ
ぞれの１つの磁極は、軸方向の中間部に空隙を残して表
裏１組の磁極を設けた固定電機子と、軸対称の位置にあ
る２個１組の第１の磁極のそれぞれに装着されて、互い
に反対の極性に表裏の磁極を磁化する第１の励磁コイル
と、第１の磁極より９０度離間して軸対称の位置にある
２個１組の第２の磁極のそれぞれに装着されて、互いに
反対の磁性に表裏の磁極を磁化する第２の励磁コイルと
、第１の磁極より４５度離間して軸対称の位置にある２
個１組の第３の磁極のそれぞれに装着されて、互いに反
対の極性に表裏の磁極を磁化する第３の励磁コイルと、
第１の磁極より４５層だけ第３の磁極の反対側に離間し
て軸対称の位置にある２個１組の第４の磁極のそれぞれ
に装着されて、互いに反対の磁性に表裏の磁極を磁化す
る第４の励磁コイルと、前記した回転子の突極端面を露
出して、励磁コイルとともにプラスチック材に埋設して
円板状に成型した後に、各突極間の磁性体部を削除して
、各突極間の洩れ磁束を消滅せしめる手段と、第１、第
２の磁極が突極に対向し始めたときに、それぞれ第１、
第２の励磁コイルの通電を開始し、完全に対向するとと
もに通電を停止せしめる第１の位置検知装置を含む第１
の通電制御回路と、第３、第４の磁極が突極に対向し始
めたときに、それぞれ第３、第４の励磁コイルの通電を
開始し、完全に対向するとともに通電を停止せしめる第
２の位置検知装置を含む第２の通電制御回路と、電源に
対して第１、第２の通電制御回路を直列に接続して供電
する手段とより構成されたことを特徴とする２相のリラ
クタンス型電動機。