JPS62131785A - リラクタンス型半導体電動機 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、小型で強力な出力と高速回転を必要トスるル
ームエアコンのシロッコファンの駆動源若しくは、電動
回転研磨板の駆動源若しくはロボットの駆動源となるサ
ーボ装置等に利用されるものである。

本発明装置は、次に述べる特性が要求される駆動源の場
合に適用されるものである。

小型若しくは偏平な構成であることが必要なとき、なら
びに大きい出力トルクと高速回転若しくはそれ等のいず
れかが必要であるとき、ならびに耐用時間を大きく必要
とするときに利用されるものである。

回転子が、磁性体のみで、コイル無しで構成されている
ので、その径を小さく、細長い回転子とすることが容易
となる。従って、慣性が少なく、出力トルクが大きいの
で、サーボ装置の駆動電動機として有効である。

又マグネットがないので、廉価に構成される。

従って一般用の半導体電動機としても利用することがで
きる。

〔従来の技術〕

リラクタンス型の電動機は、高出力であるが、磁極数が
増加し、又界磁マグネットがないので、磁極の蓄積磁気
エネルギが著しく大きく、該エネルギの出入に時間がか
かり、周知の重ね巻き多相直流電動機のように高速度と
することが不可能で、従って高トルク低速の電動機しか
得られていない現状にある。

同じ目的を達する高速高トルクの半導体電動機として界
磁磁極を稀土属マグネットとすると出力トルクは大きく
なるが高価となり実用性が失なわれる。

〔本発明が解決しようとしている問題点〕第１の問題点
として、リラクタンス半導体電動機は、一般の整流子電
動機のように相数を多くできない。これは、各相の半導
体回路の価格が高い為に実用性が失なわれるからである
。

従って、各磁極の蓄積磁気エネルギは大きくなり、その
放出と蓄積に時間がかかり、高トルクとなるが高速とな
らない問題点がある。

第２の問題点として、特に出力トルクの大きいリラクタ
ンス型の電動機の場合には、電機子の磁極の数が多くな
り、又その磁路の空隙が小さいので、蓄積磁気エネルギ
が大きく、上記した不都合は助長される。

高トルクとする程この問題は解決不能となるものである
。

第３の問題点としては、この種の電動機は、温度上昇が
著しいので、周知のホール素子を位置検知素子とするこ
とが困難となり、耐熱性のある高価なホール素子の位置
検知装置となる不都合がある。

第４の問題点として、ｌ相毎の通電が電気角で７５０度
の通電となっているので、通電の初期と末期で、出力ト
ルクに無効な通電が行なわれて効率を劣化せしめる。特
Ｋ、末期における損失が著しい。従って、３相Ｙ型接続
の電動機に比較して’／２位の効率となる不都合がある
。又蓄積磁気エネルギの放電の為に反トルクを発生し、
出力と効率の低下を招く不都合がある。

Ｃ問題点を解決する為の手段〕 第１．第２の問題点を解決する為に次の手段が採用され
ている。

出力トルクと回転数に対応した高い直流電源を使用し、
励磁電流の立上りを急峻とし、蓄積磁気エネルギを電源
に還流せしめることにより、急速に放電電流を消滅して
いる。又電気角でｔＷＯ度の通電角の巾の末期の所定角
度の通電を遮断して、第１の問題点を解決している。或
いは、位置検知信号を１８０度の巾とし、中央部を大き
く１両端を漸減する通電曲線として問題点を解決してい
る。第３の問題点を解決する為に、必要あれば、ホール
素子の代りにコイルを位置検知素子を利用する手段を採
用している。

〔作用〕

本発明装置の作用の第１は、次の点にある。

出力トルクを指定する為の励磁電流の大きさを、エネル
ギ損失のないインダクタンスによる制御を行なって独立
に処理している。従って、磁極の大きいインダクタンス
は有効に利用されている。通電中を電気角でｌざ０度内
とする為忙、電源電圧を高くして、磁気エネルギを電源
に還流して目的を達成している。

以上の説明のように、電源電圧は、励磁電流と無関係と
した為に高い電源電圧を利用して、通電電流曲線の立上
りが急峻となり、又大きい蓄積磁気エネルギは、高い電
源電圧に急速に還流して、急速に放電できる。

又励磁コイルの通電区間は、電気角でｔｇｏ度以内とな
るように々っているので、上述した作用と併せて、高速
高トルクのりラフタンス半導体電動機を作ることができ
る。又同時に、出力トルクに無効な通電が行なわれない
ので、効率を著しく上昇せしめる作用がある。

界磁マグネットがないので、ホール素子を位置検知素子
とすることが容易でないが、回転子突極をコイルに対向
して、コイルのインダクタンスの変化を利用して、ＳＮ
比の良好な位置検知出力を得ることができるものである
。

〔実施例〕

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（−）において、回転軸ｌは、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、本体基板ｎに植立した円筒支持体
評に圧入されたボールベアリングｌｅｔ、／ｂにより回
転軸ｌは支持されている。又円筒支持体ｊ＜４には、電
機子３の中央空孔が圧入固着されている。

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、３ｂと磁極３ｂ。

３ｄは直交しスペーサーを介して圧着され１両者は磁気
的に遮断されている。

磁極３α、３ｂ、３ｅ、３ｄは互いにりＯ聞難間し、そ
れぞれに励磁コイル４Ｉａ、ｌＩｈ、ｌＩｏ。

ｌＩｄが装着されている。磁極３ｇ、、７ｂ、・・・の
巾は９０度より小さくされている。

第１図（ｂ）において、珪素鋼板若しくは軟鋼薄板を型
抜きして図示の形状（記号３ｍ、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３ｆは、第１図（−の円筒支持体評
が圧入される空孔となる。磁極、３ａ、３ｄも同一の形
状のものとなっている。

磁極３ｍ、３ｂ、３６，３ｄの巾は９０度より小さくさ
れ、励磁コイル４（Ｉ＋、４１Ａ、・・・の装着７５：
容易となるようにされている。第１図（−）の記号Ｓで
示すものは、カップ状の軟鋼製着しくはプラスチック製
の回転体で、その底面中央には、回転軸ｌが固定されて
いる。突極２１＋、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Ｓ
の内側に圧入固定されている。突極２ｍ、２ｂは対称の
位置にあり、それぞれの巾は９０度となっている。

第３図に示すものは、第１図の点線りを矢印方向より見
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。

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。

基板ｎには、円筒支持体評が植立され、この内部には、
ボールベアリング／ａ、／ｈが圧入されて、回転軸ｌが
回動自在に支持されている。

円筒支持体評には、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は、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
び突極コａ、コｂが埋設され、又同時に外周部に４１〜
６枚のファンが成型されるものである。

従って、ファンクー、７ｂ及び回転子コ及び回転体Ｓが
同時に１つの工程で作られるので、廉価に量産できる効
果がある。

回転体！の下面に点線ｑａ、ｑｂで示すものは基板コ３
の上に貼着されたプリント基板で、こは、突極コα、ユ
ｂに対向するように、基板ｎ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４Ｉａ、ｙｂ、・・・の通
電により、回転体Ｓ及びファン７１１．りす、・・・は
回転して小型ファン電動機となるものである。

次に励磁コイルダａ、Ｑｂ、　４Ｉ６．ダｄ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５図（−）において、第１図示のコイル／／をインダ
クタンス部材として、コルピッツ若しくはノ１−トレイ
発振回路／２が構成される。コイル／／は空心コイルで
、１ｏ−１ｓ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／３を
含む整流平滑回路により直流化され、トランジスタ／４
１　、　／ｊ　ｇを介して、端子ＩＡａ　、　／ｌ−ｂ
より出力が得られている。記号ｇａは直流正電圧端子で
ある。

コイル／ｌは、第１図の突極２１＋、コｂ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／Ａ　Ｍ　、　／Ａ　Ａ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。

しかし、第１図の斜線部２ｒｍ、　２ｓ（巾が電気角で
３０度〜６０度位）は凹部となっているので、この部分
では損失がなく、発振が行なわれている。

従って、反転回路を介して端子／Ａ　１１より得られる
出力は、電気角で７２０度〜ＩＳＯ度位の巾の正の出力
で、互いにｔｔｒｏ度離間したものとなる。

上述した位置検知信号が、第７図（−）のタイムチャー
トにおいて、曲線ｐ７ａ　、　ｔＩ／　ｂとして示され
ている。

曲線１４／　ａは電気角で１８０度の末端部（矢印で示
す巾）が＜ｔｙ度削除された信号となっている。

曲線＜Ｚ／　Ａについても同じである。

かかる曲線は１次の手段によって得ることもできる。即
ち、第１図（−）の斜線部コｍ、二鴇を除去すると、位
置検知信号は７１０度の巾（以降は特に表示がなければ
、角度表示は電気角とすす、）となり、第７図（−）の
曲線３７　ａ　、　Ｊりｂ　、　・・・となる。もう１
個のコイルを粘度進相して、突極Ｊａ、２６に対向して
設けると、その出力は、曲線３９α、　、７９　ｂ　、
　・・・となる。曲線、？？　ａ　、　３りす。

・・・と曲線Ｊ９　ｍ　、　、？？　Ａ　、・・・を入
力とするアンド回路の出力は、曲線ＩＩ／　ｔ　、　Ｉ
Ｉ／　ｂ、・・・となる。

第１図のコイル／／　ｅｌにより、第５図（１１）と同
じ回路を利用して、位置検知信号が得られる。これは、
コイルｌ／によるものに対して、１８０度位相がずれて
いるので、第７図（ｌＩ）の曲線値ａ、１７コｂ、・・
・で示されるものとなる。この場合には、第１図（α）
の斜線部２ｍ、コルの凹部が利用されている。

曲線４（ＪＫ、侵す、・・・を得る他の手段として次に
示すものもある。

曲線３７α、　、？？　ｂ　、・・・の反転回路を介す
る出力は、曲線３Ｉｒα、　３ｇ　Ａ　、・・・となる
、第１図（α〕のコイル／ｌの他に、位相を４ｔｓ度ず
らした前記した他の１つのコイルの出力を反転すると、
第７図（−）の曲線ダθα、ｑθｂ、・・・となる。曲
線３にａ、３ｇｌ。

・・・と曲線ダθα、　１８０　Ａ　、・・・を入力と
するアンド回路の出力は、曲線値α、　？２　ｂ　、・
・・となるので同じ目的が達成できるものである。

次に第４図（−）につき、励磁コイル４１ｇ、４１Ａ。

ｌＩｅ、Ｑｄの通電制御につき説明する。第１図（１１
）の励磁コイルｌｌａ、４１ｂ及びｌｉｅ、ダｄは。

第４図（ａ）で励磁コイルイ、Ｂとして表示されている
。

励磁コイルＩ、Ｈの両端には、それぞれトランジスタ１
０　ｇ　、　ＩＯＣ及び１０　ｂ　、　１０　ｄが挿入
されている。

トランジスタＩＯ＆　、　１０　ｂ　、　１０６　、　
／θｄは、スイッチング素子となるもので、同じ効果の
ある他の半導体素子でもよい。

直流電源正負端子ざα、ｆｆＡより供電が行なわれてい
る。

端子ユ９よ抄上の電気信号が入力されると、トランジス
タ１０６　、１０　Ｄが導通して、励磁コイルイが通電
される。端子３１より正の電気信号が入力されると、ト
ランジスタｉｏ　ｂ　、　ｉｏ　ｔｔが導通して、励磁
コイルＤが通電される。第４図Ｃｂ）の回路も（−）図
と同じく、トランジスタ１０α、　１０　ｈ　。

１０５　、１０　ｄのスイッチング作用により、励磁コ
イルＡ、Ｂの通電制御をするものである。異なっている
点は、ダイオード３０　（１、３０σが、それぞれトラ
ンジスタｉｏ　ｅと抵抗３０及びトランジスタ１０　ｄ
と抵抗３０に並列に接続されている点である。

端子２９の入力がハイレベルのときに、端子２９αより
正の入力があると、トランジスタ１０　ａが反転回路２
ｇを介してペース入力が得られて導通し、又同時にトラ
ンジスタｉｏ　ｅも導通する。

端子３／の入力がハイレベルのときに、端子Ｊ／ａより
正の入力があると、反転回路Ｈｇを介して、トランジス
タＩＯＡのベース入力が得られて導通し、又同時にトラ
ンジスタ１０　ｃｔも導通する。

次に、第１図（Ｃ）の回路と第９図（α）の回路を組合
せた場合につき説明する。第ｙ図（Ｃ）の端子６ざａ、
ｕｒｂは、それぞれ第１図（ｇｌの端子２ｇ　、　、３
／に入力される。又第９図（Ｃ）の端子Ａ９　ｔｘと（
−図の端子３０　ｍが接続される。第９図（Ｃ）の端子
６１　ｄには、第３図（りの端子／Ａαの出力が入力さ
れる。端子６１　ｍには、前述したコイル／／ａによる
位置検知出力が入力されている。従って、端子Ａｔ　ｄ
　、　Ａｇ−の入力は、第７図の曲線＋４／　ａ　、　
＜＜／　ｂ　、・・・及び曲線’１２１Ｘ　、　侵Ａ　
、・・・の電気信号が入力されていることになる。

上述した電気信号による励磁コイルイ、Ｂの通電の詳細
を第７図（Ａ）のタイムチャートについて説明する。

第７図（Ａ）において、曲線５７は、第り図（α）の位
置検知信号ＩＩ／　ａを示している。第１図（Ｃ）のア
ンド回路６７１１を介する曲線５７の電気信号の入力に
よす、トランジスタ１０α、１０ｅｒが導通する。

発振回路性、単安定回路Ｓ６の出力は、第７図（ｂ）で
記号６２　ａ　、　６２　ｂ　、・・・として示されて
いる。

両回路はパルス発振器となっているものである。

電気パルス６２　Ａが、フリップフロップ回路、？２ａ
。

、？２ｂを付勢して、アンド回路／、７＋の下段の入力
がハイレベルとなるので、電機子電流は、第７図（ｂ）
の曲線６ｔＩａ　Ｋ示すように増大する。

点線６３のレベルは、端子６りαの電圧である。

従って、電機子電流が増大して第４図（α）の抵抗り紐
り ３０の電圧降下が、端子−のそれを越えると、オペアン
ブルｑの出力はローレベルとなり、フリップフロップ回
路、？２ａ　、　、？Ｊ　ｂは反転して、アンド回路６
７αの下段の入力がローレベルとなり、トランジスタ／
θα、／Ｄａは不導通となる。

電機子コイルイの蓄積磁気エネルギは、ダイオード３０
　ｂ　、電源端子ｒａ、ｔｂ、抵抗３０．ダイオード３
０　ａを介して放電される。このときに、エネルギが電
源に還流されるので、放電電流は減少して、第７図（ｂ
）の曲線６４’　ｂのようになる。

再び電気パルスｂｓ　ｃが到来すると、フリップフロッ
プ回路、１２　ＩＩ　、　Ｊコｂは付勢されて、アンド
回路６７αの出力は、ハイレベルとなるので、電機子コ
イルイの通電電流は増大し１曲線６１７　ａのようにな
る。

かかるサイクルを繰返して、電流値の上限は点線６３即
ち第４図（ｃ）の端子６７αの入力信号により規制され
る。

第７図（Ａ）の電圧曲線５７の末端即ち第７図（−）の
曲線ｕ／　ａの末期で、アンド回路６７ａの出力もロー
レベルとなるので、−トランジスタ１０　ａ　、　１０
　ｅは不導通とがる。従って、電機子コイルイの蓄積磁
気エネルギは、ダイオードＪｏＡ、Ｍｌ源、抵抗Ｊθ、
ダイオード３０１１を介して放電される。この放電は、
電源に還流して、充電する形式となるので、急速に放電
電流は減少し、第７図（ｂ）の曲線ｂｅ　ｄのよつにな
る。本実施例を次のように少し変更すると、特別な効果
がある。即ち、第４図（−）の端子６♂ａの出力により
、第４図（１１）のトランジスタｉｏ　ｇのみを反転回
路を介してベース制御し、端子６ざＣの出力忙より、ト
ランジスタ１０　ｅのみをベース制御するように変更す
る。か力）る手段によると、トランジスタ１０　ｇのみ
がオンオフを繰返して、第７図（ｈ）の曲線６１１ｂの
ように、電流が減少する。このときに、放電電流は、ト
ランジスタ１０Ｏ，ダイオード３０　ｇを介して流れる
ので、電源に還流しない。従って、電流は漸減すること
となる。

以上の説明のように、平坦部の電流の増減は、曲線ｔｌ
ｌｂの降下が小さいので、増減周波数が小さくなり、こ
の為にトランジスタのスイッチング損失が小さくなり、
又リプル電流分が少なくなる効果がある。

第７図（ｂ）の通電曲線ｔ、ｔＩａ、ｔ、ａｈ、・・・
は、第７図（Ｃ）のタイムチャートにおいて、曲線ｇｏ
　ａ　、夕Ｏｂとして示されている。

電源電圧が高いので、曲線ＳＯａの立上り部が急峻で、
その後は、電機子コイルのインダクタンスにより、通電
電流が抑止され、降下部も電源電圧が高い為に、急速沈
降下する。

従って、大きい出力トルクのときに、大きい電機子のイ
ンダクタンスが存在している場合でも、電機子電流の曲
線功ａは、電気角で１８０度の区間内にあるようにする
ことができ、従って出力トルクと効率の上昇に寄与する
ものである。

又回転速度を上昇した場合にも上述した特性により、大
きい出力トルクを得ることができる。

第４図（−３の端子６ｇ−を介して、アンド回路６７Ａ
ＩＣ曲線＜Ｚ２ｇ（第７図（す）電気信号が入力される
と、その出力はハイレベルとなるので、トランジスタ／
θｂ、／θｄが導通して電機子コイルＢは通電される。

第７図（Ｃ）の曲線５／αは、そのときの電機子電流で
あるが、立上抄部は急峻となり、その後は、フリップフ
ロップ回路、？、２　ｇ　、　、？ユｂ、オペアンプＡ
ｑ、回路！；３．！；Ａの作用忙より、トランジスタ１
０　ｂ　、　１０　ｄはオンオフを繰返して、端子ｎａ
の入力電圧に対応する電機子電流となり、曲線＜＜Ｊ　
ａの末端で通電が停止される。その後は、電機子コイル
Ｂの蓄積磁気エネルギが急速に放電されて、電流が急減
する事情は、曲線ＳＯａの場合と全く同じである。

以上の説明のように、電機子電流は、曲線夕。

ａ　、　ｒｏ　ｂ　、・・・及び曲線！；／　ａ　、　
！；／　ｂ　、・・・のようになる。

電機子電流の平坦部の巾は、できるだけ大きい方がよい
。従って曲線ｔＩ１１１の巾は１２０度より大きいこと
がよい。この為には、電流の降下部の巾は小さい程よい
ので、印加電圧を大きくすることにより目的が達成され
る。しかし実用的には限界があり、降下部の巾は電気角
で３０度〜６０度位となる。上述した！相の電動機の場
合には、自起動に問題があるので、上記した角度は３０
度位となる。尚第７図（α）の曲線ｕ／　ａ　、　ＩＩ
／　ｂ　。

・・・及び曲線４（コｇ、ｌＩコｂ、・・・は、第を図
Ｃ−）の同一記号のものである。第４図（−）の端子６
１ｂＫより、トランジスタｉｏ　ｂのみを制御し、端子
６大の出力により、トランジスタ１０　ｄのみを制御し
た場合も前述した場合と事情は全く同じで、トランジス
タＩＯＡのみがオンオフを繰返するので、効果も又同じ
である。。

第９図（−３の回路のトランジスタ１０　ａ　、　１０
　ｂ　。

・・・は、内部損失の小さい静電誘導型のサイリスタを
利用することもできる。又同じ目、的を達するものであ
れば、他のスイッチング素子でもよい。

第９図（ｏ）のＦＧ回路、７．？、／’Ｆ回路評、誤差
増巾回路３Ｓは定速制御の為のものである。

電動機の回転速度は、ＦＧ０回路、７により、エンコー
ダを利用して電気パルスの周波数に変換され、ＰＶ回路
、７４ＬＫより電圧信号に変更される。

端子３１１１より、定速度を指令する規準電圧が入力さ
れている。

設定速度を越えて、増加すると、回路３ｓの出力電圧は
降下するので、オペアンプ６りの出力電圧も減少して１
回転速度が降下し、出力トルクも減少して、負荷トルク
とバランスした回転速度となる。

設定速度を越えて、減少したときには、反対の制御が行
なわれて定速度が保持される。

上述した説明よ抄判るように、電機子電流の制御は、電
機子コイルのインダクタンスにより青々われているので
、ジュール損失が無く有効である。又通電電流波形は、
第７図（りの曲線５゜α、　ｔｏ　ｂ　、・・・のよう
になるので、効率が上昇する。この詳細を次に説明する
。

第７図（−）の曲線弘３ｍ、ダ３４．・・・は、一般の
りラフタンス型で女いｌ相の電動機の出力トルクの曲線
で電気角で１８０度の区間が示されている。

リラクタンス型の電動機の場合の出力トルク曲線は、点
線曲線幻のようになり、トルク曲線は非対称となる。

曲＃９ｊを曲線４（Ｊ　ａのように対称型とすることが
よいので、その手段につき次に説明する。

第一図（りは、第１図（−）の回転子コを内周面より見
た展開図及び電機子３を外周面より見た展開図である。

磁極Ｊ＠、３ｂと磁極３６，３ｄが交互忙励磁されるこ
とにより、突極コα、コｂは、矢印Ｃ方向に吸引されて
回転するものである。記号コＲは、軟鋼円板で、回転子
λと同軸に固着されて同期回転している。

円板２Ｒには、凹部ユｍ、コ亀と同じ長さだけｔｇｏ度
よりみじかい巾の突出部−Ｐ、２Ｑ力５設けられ、これ
等の外周面に、前述したコイル／／。

／／　１１が、空隙を介して対向している。従って。

第３図（−３Ｃｂ）の回路により、位置検知出力を得る
ことができるものである。

突極コ處が回転して、磁極３ｂとの対向面が重なった状
態が第２図（ｈ）　Ｋ示されている。図示のように、突
葎コＣは、磁極３ｂより巾（紙面に洩れて、これが、突
極コａを矢印Ｃ方向に駆動する力となっている。突極コ
１は、磁力磁束りにより一定の力で駆動され、矢印Ｃ方
向に進行すると、対応して磁束りによる駆動力が増加す
る。従って、第７図（１１）の点線ｌＩＪのトルク曲線
は、曲線ｆｊ　ｇで示す対称形のトルク曲線となり、出
力トルク特性が良好となる効果がある。突極２ａの巾を
磁極３ｂの巾より大きくして本同じ効果がある。本実施
例の手段には、上記した手段が採用されている。他の突
極と磁極間のトルクについても同じ構成と々っているの
で、同じトルク特性となる。

次に、第７図（ａ）の励磁電流曲線ダｊ；ａ、、ｕ！ｒ
ｂ。

・・・の説明をする。

通電の初期は、電機子コイルのインダクタンスにより電
流値は小さく、中央部は逆起電力により、更に小さくな
る。末期では、逆起電力が小さいので、急激に上昇し、
曲線ｑ、ｇ　ａ　、　Ｑ！　ｂのようになる。このピー
ク値は、起動時の電流値と等しい。この区間では、出力
トルクがないので、ジュール損失のみとなり、効率を大
巾に減少せしめる。

毎分３０００回転で、本実施例のように、ｑ磁極とする
と、１分間に、３０００ｘ４１＝　／コｏｏｏ回の起動
を行なうことと同じジュール損失がある。この為に効率
は一般に９％位となる。

本発明装置では、点線ｔＩ４４１１　、１７１１ｂの点
で、曲線轄α、ａｓｈの末端の部分の通電が遮断されて
いるので、第７図（Ｃ）で前述したように、励磁電流は
、点線４（６ｇ　、　１４６　Ａのように減少する。

従って、初期と末期の、特に末期における大きいジュー
ル損失が減少される効果がある。

従って、効率が著しく上昇して、１０Ｗの出力のもので
、７０チ位となる特徴がある。

出力トルクを増大するには、第１図の磁極数を増加する
ことが必要となる。このときに回転数を所要値に保持す
ると、第１図の磁極Ｊｇ。

３Ａ、・・・に蓄積される磁気エネルギにより、電機子
電流の立上り傾斜が相対的にゆるくなり。

又通電が断たれても、第９図（りのダイオード３０−．
３０４．・・・を介する放電電流が消滅する時間が相対
的に延長され、従って、反トルクが発生する。

かかる事情により、電機子電流値のピーク値は小さくな
り、反トルクも発生するので、出力。

効率ともに小さい値となる。

本発明装置によると、電動機の印加電圧を大きくするこ
とにより、電機子電流曲線の初期の立上りは急速とする
ことができ、又磁気エネルギを電源に還流して、励磁電
流を急速に消滅せしめるので、通電区間は、電気角で１
８０度以内となり、反トルクの発生は抑止される。

従って上述した不都合が消滅して、高速で高トルクのｌ
相の半導体電動機が得られる特徴がある。又通電の末期
の大きい電機子電流も抑止されるので、効率が上昇する
効果がある。

リラクタンス型の電動機は、一般に磁極の磁路が、小さ
い空隙により、閉じられているので、出力トルクが増大
されるが、反面に磁極Ｊａ。

３４、・・・は回転子コにより磁路が閉じられているの
で、大きい磁気エネルギが蓄積される。

従って、電機子電流を、第７図（Ｃ）の曲線ｇｏ２ｔｏ
　ｂ　、・・・とセるように、印加電圧と電機子コイル
のインダクタンスにより強制する手段が不可欠のものと
なるものである。

曲線ａｓ　ａ　、　４ｔｓ　ｂの末端部の削除角は、４
ｔｓ度となっているが、３０度乃至６０度位が適切であ
る。

ｌ相の電動機の場合には、コギングトルクにより自起動
するので、削除角は３Ｑ度とする必要がある。理由につ
いては後述する。

第６図（りに示すものは、突極及び磁極の展開図で、突
極２１１．ユｂ、磁極３ｍ、、ｙｂ、・・・。

切欠部コｍ　、　２４Ｌ及び励磁コイルｑａ、ｌＩｂ。

・・・は、第１，２図で同一記号で示したものである。

第６図（ＩＩ）において、位置検知素子としては、第５
図（ＩＩ）のコイルＩ／　、　／／　＠が使用されてい
る。

ｌ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。

しかし、ｌ相の電動機なので、自起動することができな
く、通電の末端部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。

本発明装置は、上述した欠点が除去される特徴がある。

次にその説明をする。

第６図（りにおいて、回転子ユが若干角だけ左方にある
と、コイル１７は、突極コｌＩＫ対向しているので、励
磁コイル４Ｉａ、４１ｂが通電されている。従って突極
コα、Ａｈは右方のトルクを発生して、矢印Ｃ方向に回
転子λを駆動する。

図示の位置では、突極ユ＠、：Ｌｂは、各磁極による吸
引力がバランスしてトルクはない。

Ｎ、Ｓ磁極を有するマグネット／ざα、／１４は、固定
電機子３に固定され、突極２ＩＩ、２４に対向している
。従ってコギングトルクを発生し、このトルクが、第７
図（りにおいて曲線ｑとして示されている。トルク曲線
の正トルクのピーク値は、死点の位置々ので、第６図（
１）の回転子コは、矢印Ｃ方向に駆動され、突極コａ、
コｂは右端が、磁極３Ｃ１３ｄの左端に吸引さ・れるト
ルクが発生し、又同時に、コイル／／　１１が突極コａ
に対向するので、コイル／／ＩＩによる第３図（−１と
同じ回路の出力により、励磁コイルｌｌｅ、１７ｄが通
電されて、引続いた回転が行なわれる。

回転子ユが／１０度回転する毎に、励磁コイルｑα、ｑ
ｂと４Ｉｃ、’Ｉｄの通電が交替され、通電区間は１８
０度の末端部が削除されているので、前述したように効
率が上昇する。

上述した削除角は３０度位がよい。この角度を越えると
、第７図（りのトルク曲線件の正のピーク値の巾の／／
コ即ち０度に近づくので、自起動が困難となるからであ
る。自起動を容易とする為に、マグネット磁極１ｔ　ｇ
　、　１ｇ　Ａの位置を磁極に対して、少し左方に移動
するとよい。回転子ユが矢印Ｃ方向に、１８０度回転す
ると、その展開図は、第６図（ｂｌとなる。

このときにも事情は全く同じで、回転子コが若干角だけ
左方にあると、右方のコギングトルクがマグネット１ｇ
　＋１　、　Ｉｔ　ｂ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／相の半導体電動機が得られる。

コイル／／、／／ａより位置検知出力を得る為の回路は
、第５図（σ）のものを使用したが、第５図（旬の回路
を利用することもできる。

第Ｓ図（ｈ）において、記号／コロは発振回路で、高周
波の発振が行なわれている。

コイル／ｌを流れる１１！流は、抵抗２０１１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２１　ｇにより、端子−ａより出力される。ジイル／
／ｇによる出力も同様に、抵抗ｘ＞ｈ。

コンデンサλ／ｈにより端子ｎ６より得ることができる
。

コイル／／　、　ＩＩ　ａは、第１，４図に同一記号で
示され、本体に固定されて、突極コα、コｂ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２コ鵡の出力が増加
する。この出力は、図示していカいが比較回路を介して
と９出すと。

ｃ３Ｎ比のよい位置検知出力が得られるものである。コ
イル／／ｇについても事情は全く同じである。端子ｎ　
ａ　、　ｊｕ　Ａの出力は、第４図（Ｃ）の端子６１ｄ
、Ａざ−にそれぞれ入力されて位置検知信号入力となる
ものである。

第を図の実施例は、電機子磁心を二組とすることなく、
しかも突極の数を増加して、出力トルクを増大せしめる
手段を示すものである。

第２、・・・、第８図Ｃｂ）は（り図の展開図で、部材
は同一記号で示してふる。

第を図（ａ）は、第１図（りの突極２α、コｂ、・・・
を６個とし、等しい巾１等しいピッチで配設したもので
ある。ただし内転型となっている。磁極は、９個で同一
の数で、その巾は突極中と等しく、機械角で９０度互い
に離間している。

第１図（−）の場合と同様な手段で、コイル／ｌ　。

１１ｇは、突極コα、２ｂ、・・・に対向して、位置検
知出力を得ている。

突極２＋１．コｂ、・・・の斜線部は、凹部で、巾は３
０度〜６０度位となっている。かかる斜線部の為に、コ
イル／／、／／αの出力の末端部が同一角度の巾だけ削
除されていることも第１図（−）と同じである。

コイル／／　ａの出力により、励磁コイルｌｌｅ。

Ｑｄが０通電され、コイル／ｌの出力により、励磁コイ
ルｌＩｇ、４Ｉｂが通電されるように、即ち第を図（Ｉ
Ｉ）のコイルイ、Ｂをそれぞれ励磁コイルｑα、グｂ及
び４１．ａ、ｌｉｄとすることにより、前実施例と同様
に、回転子ユは、矢印Ｃ１方向に。

ｌ相の電動機として回転する。

マグネット５りは、電機子に固定され、互いに図示の位
相差があるので・、これによるコギングトルクは、第７
図（α）のトルク曲ＩＩＪ件と同じものとなり、死点を
消滅せしめている。

本実施例は、突極の数が異なることと、内転型となって
いることが第１図（−）のものと異なっているのみなの
で、他の作用効果は同じである。

磁極３α、３ｂは異極となるように、又磁極３Ｃ，３ｄ
も同じく異極となるように励磁されるものである。

第４図（ｄ）に示す回路は、励磁コイルのインダクタン
スを利用して、励磁電流を制御する他の実施例である。

第７図（ｄ）において、三角波発生回路３Ａの出力は、
第７図（ｂ）で、曲線５ｇとして示されている。

端子１５　ｂは、第７図（Ａ）の端子３０　ｙｓ　Ｉｃ
接続され、励磁ａｍの検出信号が、オペアンプｌ！に入
力されている。

端子／ｊ　Ｉ＋より、出力トルク即ち励磁電流を指令す
る規準電圧が入力されている。

端子７０ｄ、７０ｆには、第７図（−）の曲線ｔ／−０
＆／　ｂ、・・・及び曲線’１２　ｍ　、　／Ｉ２　Ａ
　、・・・で示す位置検知信号が入力されている。

端子７００の出力は、第７図（ｂ）の端子コ９に、又端
子７０−の出力は第７図（ｂ）の端子３／に入力されて
いる。

端子１３ｂの入力電圧が上昇すると、オペアンプ７．１
の出力も増大し、降下すると減少する。オペアンプ１３
の出力は、第７図（Ａ）で点線Ｓｑとして示しである。

従って、第７図（ｂ）の矢印６０１１の巾の区間では、
オペアンプ７１の出力はハイレベルとなるので、アンド
回路７０１１反転回路Ｘ＜より、トランジスタ１０１１
は導通し、又トランジスタｉｏ　ｅも導通する。励磁電
流は１曲１ｆｓ６／ＩＩのように上昇する。

アンド回路７０　ｇの端子７０　ｄの入力は、前述した
ように、第７図（−３の曲線４ｔｌＩＩである。これを
第７図（ｂ）では、曲線５７として表示しである。従っ
て、励磁コイルイ（励磁コイル４１ｍ、　４Ｉ４を示す
）の電流は、曲線Ａ／　ａのように上昇する。

矢印１．ＯＡで示す区間では、オペアンプ７１の出力は
ローレベルとなるので、トランジスタｌ０１１は不導通
になる。

励磁コイルイに蓄積された磁気エネルギは放電され、ト
ランジスタ１０　ｅ　、抵抗３０．ダイオード３０αを
介して放電される。この電流は、第７図Ｃｂ）で曲線４
１ｂとして示されている。図示していないが、端子７０
　ｄの入力信号は、端子λ９ａに直接に入力されている
。

次に、）ランリスタ１０ａが導通して、曲線６１Ｃのよ
うに通電される。以上の説明のように。

励磁電流値は、点線Ｓ９が降下すると増大し、上昇する
と減少する。点線５９は、オペアンプ１５（第７図（ｄ
））の出力信号である。

第７図（Ａ）の端子２９　ａには、第７図（−）の位置
検知信号ｔＩ／　ａ　、　ｕ／　ｂ　、・・・が入力さ
れているが、その１つが第７図Ｃｂ）で曲ｍ５７として
表示されている。電気信号５７の始端では、第７図（優
のトランジスタ１０　ａ　、　１０　ｅが導通して励磁
コイルイには、電源電圧が印加され、この電圧は、回転
速度に対応した大きさ即ち曲線５７の巾に対応した大き
さとなっているので、曲線６／ＩＩは急速に立上り、次
に曲線１．／　ｂのように降下し、かかるサイクルを繰
返して１曲線５７の末端部で、トランジスタ１０　ａ　
、　１００がともに不導通に転化すると同時に、蓄積磁
気エネルギは、ダイオード３０　Ａ　、電源。

ダイオード３０１Ｉを介して放電され、蓄積磁気エネル
ギは、電源に還流されて急速に電流が減少する。

点線５ｑが降下すると、曲線Ａ／　１１　、　Ａ／　ｂ
　、・・・も上昇するので、出力トルクは、第７図（ｄ
）の端子１！ａの入力電圧に比例するものとなる。又電
源電圧を大きくするに従って、曲線Ｓ７の初期の電流の
立上り及び末端部の電源の降下が急速となるので、高速
回転を行なうことのできる特徴がある。

又第７図（α）の電気信号ダコα、　Ｑ２　ｂ　、・・
・は　第１図（ｂ）の端子、ｙｉ　ａと、第７図（Ｃ）
の端子？Ｏｆに入力されているので、励磁コイルｌの場
合と全く同様に、励磁コイルＢの通電の制御が行なわれ
る。従ってｌ相のりラフタンス型電動機として回転する
ものである。

第９図（ｂ）において、端子コ９の入力信号により、ト
ランジスタ１０　ｇのみを制御し、端子２９αの入力信
号により、トランジスタ１０　ｅのみを制御する回路と
なっているので、次に述べる効果がある。

端子２ｑの入力信号は、第１図（、ｌ）の端子７０　ｅ
の出力となり、端子２９１Ｉの入力は、端子７０　ｄの
入力即ち第７図（−）の位置検知信号ＩＩ／　ｇ　、　
Ｉｔ／　ｂ　、・・・となる。以上の構成なので、第７
図（ｂ）の電気信号タフの始端では、端子２９，２９６
に同時に入力信号が得られて、トランジスタ１０　！　
、　１０　Ｄが同時に導通し、又末端部でも同時に不導
通となるので、前述した実施例と同じ効果がある。両者
の中ｆｆ１１１部では、トランジスタｌｏｇのみがオン
オフを繰返し、トランジスタ１０　ｅは導通したままと
なるので、励磁コイルイの蓄積磁気エネルギは、第７図
（Ａ）で、トランジスタ１０　ｅ　、抵抗３０　、ダイ
オード、３０　ｇを介して放電される。電源に還流され
ないので、電流の減少はゆるくなり、第７図（Ａ）の曲
線＆／　ｂは、図示のようにゆっくり減少する。

従って、リプル電流が少なくなる効果がある。

三角波５ｇの周波数も小さくできる効果がある。

端子、ｙｉ　、　３ｉ　ａの入力信号についても事情は
全く同じである。

第９図（す、（ｈ）において、抵抗３０の代りに、ンレ
ノイドを使用し、この磁束をホール素子により検出し、
この検出電圧を利用して、端子、７０　ｒｙの出力とす
ることもできる。

次に、第９図（Ａ）と第９図（−）の回路を組合せた実
施例について説明する。

第９図（１）の端子７０．　ｅ　、　７０−の出力は、
第４図Ｃｂ）の端子２９　、３／に入力されている。又
端子７２　Ｄには、端子３０　ｒｍの出力が入力されて
いる。端子７０　ｄ　、　？（７ｆ及び第９図（ｈ）の
端子２９　＆　、　３／αには、第７図（−）の位置検
知信号ｅ／　ａ　、　ＩＩ／　ｂ・・・及び位置検知信
号ｌＩコα、侵す、・・・がそれぞれ入力されている。

端子７２１１には、出力トルクを指令する電気信号が入
力されている。

アンド回路７０　＆の出力がノ・イレベルのときには、
反転回路を介するトランジスタＩＯ＋！のベース入力に
より、トランジスタ１Ｏ１１は導通し、又同時にトラン
ジスタ１０　ｅのベースにはハイレベルの入力があるの
で、これが導通する。

従って、励硼コイルイは通電される。アンド回路７０　
Ａの出力がハイレベルのときには、反転回路を介するト
ランジスタＩＯＡのベース入力により、トランジスタｉ
ｏ　ｂは導通し、又同時にトランジスタ１０　ｄのベー
スにハ、ハイレベルの入力があるので、これが導通する
。従って励磁コイルＢは通電される。

前記した位置検知信号Ｉｆ／　ａ　、　’Ｉ／　ｂ　、
・・・が端子７０　ｄに入力された場合の詳細を次に説
明する。

この信号は、第７図（ｂ）で曲線５７として示しである
。

その始端部が入力され、端子７２Ｃの電流検出信号より
、端子７２αの出力トルク指令信号の方が大きいときに
は、オペアンプ７２の出力はハイレベルとなるので、ア
ンド回路７０　ａの出力はハイレベルとなり、前述した
ように、励磁コイルイの通電が開始され、この曲線が第
７図（ｂ）で曲線６合して示されている。

電源端子ｇａ、ざＡＫ印加される電圧は高電圧（一般の
電動機の場合の数倍の電圧）となっているので、電機子
電流曲線ＡＡ　ａの立上り部は急峻とな抄、電流検出の
為の抵抗３ｏの電圧降下が、端子７２１１の入力即ち規
準電圧（出力トルクを指定する為の電圧）よね大きくな
ると、オペアンプ７コの出力は、ローレベルに転化して
、アンド回路７０　ｇ　、　７０　Ａの出力をともにロ
ーレベルとする。

従って、トランジスタ１０　ａを不導通とする。

従って蓄積磁気エネルギの放電により、曲線品ＡＫそっ
て電流が減少する。所定値に減少すると、オペアンプ７
２の出力は再びハイレベルとなり、トランジスタ１０１
１が導通して、電流は曲線Ａｔ　ｅにそって増大する。

かかるサイクルは、正帰還回路となっているオペアンプ
７コのしステリシス特性により繰返される。電流の上限
と下限は、第７図Ｃｂ）の点線ｂｓａ、ｔ、ｓｂになる
。点線６５ａ　、　／ｒ！；　ｂの高さの差は、オペア
ンプ７２のヒステリシス特性で規制され、又それ等の高
さは、端子７２１１の出力トルク指令の信号により規制
されている。

曲線５７の末端部で、アンド回路７０１１の入力はロー
レベルとなるので、トランジスタ１０　ａ　、　１０ζ
はともに不導通となり、励磁電流は、曲線６６ｄに従っ
て降下する。降下点は反トルクの混入を防ぐ為に、電気
角でｔｔｒｏ度の区間内にあるこ一ド３０　ｂ　、電源
、ダイオード３０１１を介して行なわれるものであるが
、電源電圧が高いので、急速に放電が消滅する特徴があ
る。電源を充電する為にエネルギが必要となるからであ
る。

電源電圧が高いので、曲線４４　ａの立上り部が急峻で
、その後は、励磁コイルＡのインダクタンスにより、通
電電流が抑止され、降下部も電源電圧が高い為に、急速
に降下する。

第７図（りの位置検知信号グツ４．侵す、・・・は、第
４図（＃ンのアンド回路７０　ｈの端子７（７ｆ及び端
子、？／　ａ　Ｉｃ入力され、その出力により、第９図
（ｂ）のトランジスタ１０　Ａ　、　１０　ｄが同様に
制御されているので、励磁コイルＢの通電も励磁コイル
イと全く同じ事情で、同様に行なわれるものである。

従って７相のリラクタンス型電動機として駆動すること
ができる。第７図（ｅ）のタイムチャートは、第１に示
した各実施例の位置検知信号ｌ／ａ　、　ｕ／　ｂ　、
・・・及び輻−９弘コｂ、・・・及び励磁コイルイの電
流曲線ｇｏ　ａ　、　、ｔθｂ、・・・及び励磁コイル
Ｂの電流曲線！；／　１１　、　！；／　ｂ　、・・・
を示すものである。

第７図Ｃｂ）の曲線４４　ｂの通電は、次の理由により
、降下の傾斜がゆるくなるので、オンオフの周波数とト
ルクリプルを減少せしめることができる。即ち、第９図
（ｂ）の端子２９栖−七忰７ｔ±そ≦磁Ｑ図（りのアン
ド回路７０　ｇの出力を入力し、端子コ９１１には、位
置検知信号ｐ／　ａ　、　＠／　ｈ　、・・・が独立に
入力されている。

励磁コイルイの通電が断たれると、その蓄積磁気エネル
ギは、トランジスタ１０αが不導通になっても、トラン
ジスタｉｏ　ｅは導通しているので、トランジスタ１０
　ｅ　、抵抗３０．ダイオード３０ａを介して放電され
る。この放電は、電源を通らないので、電源にエネルギ
が還流されることなく、従って曲線≦６６の傾斜がゆる
くなるものである。

励磁コイルＢのトランジスタＩＯＡ　、　１０　ｄによ
る通電についても上記した事情は全く同じである。ＰＧ
回回路、？、ＦＰ’回路３９．誤差増巾回路３！；によ
る制御は’？ｐｑ図（Ｃ）の同一記号のものと同じく、
速度制御を行なうことができ６ものである。

端子３Ａ　ａの入力も端子７２１１と同じＫ、出力トル
クを指令する信号となる。大きい出力トルクのときに、
大きい電機子のインダクタンスが存在している場合でも
、励磁電流の曲線は、電気角で、／、ｇ　０度の範囲内
となり、反トルクの混入が防止され、高速、高トルクの
電動機を得ることができる。

第を図の上述した各実施例より理解されるように、本発
明装置の特徴は次の点にある。

励磁コイルのインダクタンスを利用して、励磁電流即ち
出力トルクを独立に制御することができる。

大きい出力トルクとなると、励磁コイルの蓄積磁気エネ
ルギが大きくなり、その処理の為に回転速度が低下する
ことになる。し力・し印加電圧を高くすることにより、
励磁電流の立上りと降下を急速として、高速回転を可能
としたことである。

次に第を図（りに示すものは、第１図（−）の実施例を
内転型としたもので、突極の数は６個となり、記号２ｍ
、２４．・・・、：１ｆとして示されて通りである。次
に、更に突極数が多く、出力トルクも大きい実施例の説
明をする。

第２図（ａ）　において１回転軸／は１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、機械
角で７３度ずつはなれた７５度の巾の等しいピッチで配
設された突極ユα、コｂ、λＣ，コｄ、・・・コｌ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に開展されている。回転軸ｌが出力軸となるものであ
る。

７３度の巾でｔｓ度はなれた磁極（７３１１，７ＪＡ）
。

（７Ｊｅ、　７３ｄ　）、　（７３ｍ　、　７３ｆ　）
、　（７，ｊｇ　、　７ＪＡ）を有する固定電機子は１
図示の形状の珪素鋼板を積層して構成されている。磁極
７３α、７３ｂと磁極７Ｊ　ａ　、　７３ｆはそれぞれ
１８０度離間し、磁極７Ｊ　ｅ　、　７Ｊ　ｄと磁極７
３　ｌ　、　７３　ＡもそれぞれｌざＯ変能間し、各磁
極は３０度離間して設けられている。以上はすべて機械
角の表示である。

磁極７３　ｂ　、　７ｊ　ｄ　、　７．７　ｆ、　７３
＾には、励磁コイに７４ｃｍ、７弘Ａ　、　７４’　０
　、　％　ｄが装着さｉている。

上述した突極及び磁極の展開図が第１／図（りに同一記
号で示されている。

励磁コイル７１Ａ１１は１点線で示す励磁コイル７１Ａ
の位置に装着してもよい。又磁極ｍの 両者に装着してもよい。他の磁極についても事情は全く
同様である。

第７図（ｂ）に示す実施例は、（１１）図のものを外伝
型の電動機として構成したもので、同一記号のものは同
一部材なので、その説明は省略する。

回転子コは、カップ状に加工された軟鋼回転子７６の内
側に圧入され、回転子７乙の中央部に植立した回転軸ｌ
は、電機子７３に設けた軸承／ａに回動自在に支持され
ている。

第９図（りの点線７５α及び第７図（ｂ）の点線７ＩＩ
ｂで示す部分は、磁極７ｊ　１１、．７Ｊ　Ａ　、・・
・及び励磁コイル７４！　（、７ＩＡＡ　、　？弘ｅ、
７１Ａｄをプラスチック材により埋設した境界線を示し
ている。従って（−）図ではリング状、（ｂ）図では円
柱状のプラスチック成型体となっている。

第９図（’）Ｃｂ）　Ｋ示すリラクタンス型の電動機は
、ｌ相の電動機となり、その回転原理も又同じである。

従って第９図（Ａ）のものにつきその説明をする。位置
検知素子となるコイル／／　（点線で示す）は本体に固
定され、磁極７３１１の左端の位置で、突極コー、コｈ
、・・・の側面に空隙を介して対向している。

コイル／／による位置検知信号は、前実施例と同じに、
第３図の回路により得ることができる。

コイル／／　、　／／　１１は、第２図Ｃｂ）の突極コ
ａ、２ｂ、・・・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、第Ｓ図（りの端子／ルｇ
　、　／Ａ　ｂの出力波形は矩形波のパルス列となり、
第７図（−）の曲線４１／　ａ　、　＃／　ｂ　、・・
・のようになる。

第９図、第１１図で、突極コｇ、２４．・・・の後縁部
の斜線凹部は省略して図示していない。

端子／Ａ　１１　、　／Ａ　ｂの出力は、第７図（−３
の端子λ９に入力されてトランジスタ１０　ｇ　、　１
０　ｅの導通を交替する。第１図の実施例と同様に、他
にコイルｌｌ−を設けて、第７図（−の端子３７の入力
信号とし、第を図（ＩＩ）で説明した信号処理を行なう
と、励磁コイルイ、Ｂの通電制御が行なわれて、ｌ相の
リラクタンス電動機として回転する。自起動の為の手段
は第１図（−）の場合と同様である。

作用効果も又同じである。突極の数が多いので、出力ト
ルクが増大する。特に、磁極７Ｊｇ、７ｊ９゜７Ｊ　ａ
　、　７Ｊ　１に、励磁コイルを装着すると、出力トル
クが増大し、他磁極に対する洩れ磁束がなくなるので有
効である。

励磁コイに７１Ａ　Ｇ　、　７１Ａｅ及び励磁コイル７
＠　ｂ　。

７弘ｄは、それぞれ第７図（−）の励磁コイルイ、Ｂと
なるものである。

本実施例においても、第７図（ｂ）の回路を利用するこ
とができる。

出力トルクは、突極２ｍ、ユｂ、・・・と磁極７３ｇ　
、　？３Ａ　、・・・の空隙の大きさに大きく依存する
。

空隙をｇｏ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−Ｇ、コｂ、・・・
と磁極７３ａ　、　７３　Ａ　、・・・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Ｋ
、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。

回転子コが時計方向、矢印Ｃ方向に突極の巾だけ回転し
ているとき、励磁コイル７’Ａｂ、７１Ａｄが通電され
ている場合に、励磁コイル７ＩＡ、６．７弘ｄによる磁
束は、突極、２ｄ、２ｇ及び突極コノ°。

２ｋを通り閉じられる。従って回転子に時計方向のトル
クを供与する。

しかし上記した磁束は、他の磁極例えば磁極７３α、７
３ｂと対向する突極２Ｇ、２６を通って閉じられ、これ
によるトルクは反トルクとなり。

出力トルクと効率を劣化する。

他の突極と磁極についても洩れ磁束は反トルクとなる。

突極と磁極間の空隙を小さくして、出力トルクを増大す
ると、上述した反トルクも増大する矛盾が発生する。

かかる矛盾を解況する１つの手段は、前述したように、
励磁コイルを全磁極に装着し、磁極７３α、７３ｂの磁
束を第１／図の点線Ｈのように閉じることである。他の
磁極についても事情は同じである。

他の手段は、第９図（ｂ）の磁極７３α、７３ｂをコ型
の磁心とし、又他の磁極７Ｊ　Ｃ，７Ｊ　ｄ　、磁極７
３ａ　、　７３ｆ　、磁極？ｊｐ、？、？Ａもコ型の磁
心とし、励磁コイル７≠α、７弘す、・・・を装着した
後に、円柱形に点線７１ｂが外周面となるように、プラ
スチック材により埋設成型することにより目的が達成さ
れる。

量産性のある手段としては、次のいくつかの手段を採用
することができる。

第９図（−１において、電機子７３を点線７ｇＧが内壁
となるように、励磁コイル７弘ｇ　、　７弘す、・・・
及び磁極？ｊ　ｇ　、　７ｊ　Ａ　、・・・を含んで、
プラスチック成型により埋設して、円環状に構成し、次
に点線７ｊ　ａ　、　７３；　ｂ　、・・・で示す部分
を回転カッタにより削除して磁路を切断する。かかる手
段により、磁極７Ｊ　”　、　７３　Ａ及び７３　ｅ　
、　７ｊ　ｄ及び７Ｊ　ｇ　、　７Ｊ　ｆ及び７３ダ、
７３Ａは、それぞれ独立したコ型の電磁石となるので、
他の磁極に対する洩れ磁束は消滅して、反トルクは消滅
し、効率を上昇ゼし形状として打抜き加工を行ない、積
層固化した後に、点線７ｇｂで示す部分が外周面となる
ように、円柱状に、磁極７３α、　７Ｊ　Ａ　、・・・
及び励磁コイル７仏α、　？弘Ａ　、・・・を含んで、
プラスチック成型により埋設成型する。次にドリル加工
により、記号７７１＋　、　７７ｂ　、　？７Ｃ，７７
ｄで示す部分を素孔すると、磁極７３α、７３ｂ及び励
磁コイル７ＩＡａは、１個の電磁石として独立し、他の
磁極に対する磁束の洩れは禁止される。他の電磁石（例
えば磁極７Ｊ　Ｃ、７，７ｄ及び励磁コイル７ａｂ）に
ついても事情は全く同じである。

第９図（ｂ）のｌ相の電動機を、回転子コを共通のもの
として、電機子７３及びこれと全く同じ構成の他の１つ
の電機子を重ねて固定する。

かかる構成の点線Ｅの断面図の上側の半分が第１０図（
−）に示されている。

第７０図（りにおいて１回転子７６の内側には、回転子
コが圧入され、又その底面の中央には、回転軸ｌが固定
されている。回転子７６は、ダイキャストにより成型し
て作ることもできる。

記号’）Ｉｆ　ｄで示す部分は、第９図（ｂ）において
、点線７１ｂが外周面となっているグラスチック成型体
で、電機子７３．磁極７３　ａ　、　７Ｊ　ｂ　、・・
・が埋設されているものである。電機子７３の左側にも
プラスチック成型体があるが省略しである。

電機子７テ、磁極７９αは、前述したように、第９図（
ｂ）の構成と全く同じ構成のもので、プラスチック成型
体７１１　ｅに埋設されている。

電機子７３と７９は、電気角でｑｏ度ずらして、即ち第
９図（Ａ）で点線Ｆまで回転した位置で、凹凸部７９　
Ｍを案内部材として、回転軸ｌの方向に重ね合して固着
されている。

図示していないが、電機子７ｊ、Ｍは本体に固定され、
ボール軸承／ｇ、／ｂを介して、回転軸ｌ１回転子７６
は支持されている。

電機子７９の右側のプラスチック成型体も省略して図示
していない。電機子７３と７９は、ボルトにより締着し
てもよく、又両者を１体としてプ２スチツク成型により
埋設する手段のいずれを採用してもよい。

電機子７９．その磁極？９　ａ　、　７９　ｂ　、　７
り’ｌ　　１７デＡ及び励磁コイル７弘−，７４４ｆ、
？弘！、７ダｈの展開図が第１／図（ａ）に同一記号で
示されている。

点線で示すスリット４ｄ、Ａａ、・・・は、第９図（ｂ
）の空孔７７α、？７ｂ、・・・と同じ目的のものであ
る。スリット４ｆ、’！＋・・・も同じ目的の為のもの
である。

かかるスリットによし点線Ｕで示すように礎路が閉じら
れ、他の部分への磁束の洩れがなくセるものである。コ
イル／／、／／αは、励磁コイル７ＩＡα、　％　ｂ　
、・・・の通電制御の為のもの、又コイル／／　ｂ　、
　／／　ｅは、励磁コイル７４’　ｇ　、　７４’　ｆ
　、・・・の通電制御の為のもので、コイル／／　ｈ　
、　／／　ａ　Ｋよる位置検知信号は、コイル／／、／
／αによる第５図（りと全く同じ回路により得られてい
る。励磁コイルイ、Ｂは、励磁コイル７ダｃ、７弘！及
び励磁コイル７１Ａｆ、７弘りとよみ替える回路により
、又端子２９．．）／の入力は、コイルｉｉ　ｂ　、　
／／　ｃによる位置検知信号を、第７図（ｅ）　、　（
ｄ）　、　（りのいずれかの回路により処理した電気信
号が入力されている。コイル／／Ａと／／ａはｔｇｏ度
離間し、コイル／／と／／ｂはｑｏ度の位相差となって
いるので、励磁コイル７弘α、７弘す、７’ＡＯ，７１
Ａｄと励磁コイルｓ　ａ　、　？弘ｙ、？弘／、％Ａの
通１！電流は９０度の位相差となり、コ相のりラフタン
スミ動機として、矢印Ｃ方向に回転する。

第１図（ＩＩ）の実施例に比較して、突極の数が多いの
で出力トルクが大きくなる。又トルクリプルが減少し、
自起動することができる効果がある。更に又内転型とし
１回転軸ｌの方向の長い回転子ユとして構成でるので、
出力トルクが大きく、応答性のよいサーボ電動機として
最適のものが得られる効果がある。

他の作用効果は、第１図（α）の実施例と同じで。

高速高トルク高効率の電動機が得られる効果がある。

本実施例では、電機子７３と７９を９０度ずらして固定
しているが、電機子は同位相として１回転子ユの突極の
内で電機子７３と７９に対向するものを９０度ずらして
構成しても同じ効果がある。

次Ｋ、第９図（−）の形式のｌ相の電動機３組を重ねて
、回転子コを共通して構成したものＫついて、点線Ｅで
示す断面の上側半分のみを第１Ｏ図（ｂンに示す。

外筺♂２０及び！２ｄは嵌合して１体とされて本体に固
定されている。外筺ざ２ｃとざコｄＩ／Ｃは、摺動軸承
ざ２α、ざ２ｂが固定され、これに回転軸ｌが回動自在
に支持され１回転軸ｌには回転子コが固定されている。

記号コαは突極である。

第９図（ｇＪに示すｌ相の電動機の電機子７３と磁極７
３　ｇは同一記号で示されている。又記号ざ３ａで示す
部分は、第を図（りで点線７Ｊ　ａとして示したプラス
チック成型体である。

１ｃ号評及びざＳは、第を図（ｇＪの電機子７３と全く
同じ構成の電機子であるが、電機子７３に対し、それぞ
れ電気角で１８０度ずつずらして、回転軸ｌの方向に重
ね合せて固着されている。第り図（−）の点線Ｆの位置
まで電機子評は回転して、又点線Ｇの位置まで電機子ｓ
ｒｓは回転して、電機子７３と重ね合せて固着されてい
る。記号ざ３ｅ、ざ３ｄで示すものは、記号１．３　ａ
と同じく、電機子評及びｎ及びこれ等に装着された励磁
コイルを埋設したプラスチック成型体を示すものである
。

第１／図（ｂ）に、上述した突極及び磁極及びこれ等に
装着された励磁コイルの展開図が示されている。

第を図（−）と同一記号のものは同一部材である。

スリット７３　ｍ　、　７ｊ　ｂ　、・・・により各励
磁コイル７弘＠　、　？４ｃＡ　、・・・による磁束は
独立に、対向する突極により閉じられている。例えば点
線Ｈで示すように、励磁コイル７４ｃ１１による磁束は
閉じられている。

第１Ｏ図（ｂｔの電機子ざダの磁極は記号ざＱａ、♂ｏ
ｈ。

・・・として、又これ等に装着されている励磁コイルは
記号７４ｃ＃　、　？弘ｆ、・・・とじて示されている
。

磁極ｒｏａ、ざｏ　ｂ　、　・・・の配置は、磁極７ｊ
　６　、７３ｂ、・・・と全く同じであるが、右方に電
気角で７２０度（後述するように、実質的には６０度と
同じである、）ずれて固定されている。位置検知素子と
なるコイル／／　ｂ　、　／／　ｅも同じ角度だけ右方
にずれている。

磁極７３α、　７Ｊ　ｈ　（！：磁極♂Ｏα、ｒｏｂと
の位相差は、７２０度となっている。

第１ｏ図＜ｈ）のｖｔｍ子’＆あａｉｔｉ記号、ｒｌｊ
ｌ　、　ｔｒ／ｂ。

・・・として、又これ等に装着されている励磁コイルは
記号７４’ｔ、７Ｇノ’、・・・とじて示されている。

磁極ざ７ｍ、♂／　ｂ　、−・・の配置は、磁極７３α
、７．）ｈ。

・・・と全く同じであるが、右方に電気角で２４ＩＯ度
ずれて固定されている。位置検知素子となるコイル／／
　ｄ　、　／／　ａも同じ角度だけ右方にずれて本体忙
固定されている。

コイル／／　ｂ　、　／／　ａ　、　／／　ｇを介する
位置検知信号は、第Ｓ図（−１と全く同じ回路が利用さ
れている。

磁極ｇｏα、ｒｏｂ、・・・をダ組の電磁石として分離
するスリット及び磁極♂／ＩＩ、ざ／ｂ、・・・をｑ組
の電磁石として分離するスリットは省略して図示してい
ない。

第１／図（αンの突極コα、２ｂ、・・・の巾は機械角
で７５度であるが、第１／図（ｂ）の突極λｔｘ、２４
゜・・・の巾は機械角で１ｇ度とされている。しかし回
転トルク発生の原理は同様である。

コイル／／、／／αによる位置検知信号は、ｆ５ｒ図（
ｌＩ）　（ｂ）において前述したコ通りの手段があるが
、そのいずれを採用してもよい。

コイル／／　；　／／αの位置検知信号により、第９図
の各回路のいずれかの組合せにより、励磁コイル７弘ｇ
、７弘す、・・・通電制御をすると、ｌ相の電動機とな
ることは前述した通りである。

コイル／／　ｂ　、　／／　０及びコイル／／　ｄ　、
　／／　ａの位置検知素子忙より、第４図の各回路のい
ずれかを利用して、それぞれ励磁コイル％　ｇ　、　７
４’　ｆ　。

・・・及び励磁フィル７弘ｉ　、　７９　ｊ　、・・・
の通電制御をすると、それぞれｌ相の電動機となる。

上述した３組のｌ相の電動機による出力トルクは、それ
ぞれ１２０度の位相差があるので、３相リラクタンス電
動機となり、トルクリプルなく、大きい出力が得られて
自起動する。

他の作用効果は、前実施例と同じである。

次に第７２図につき、本発明装置の他の実施例の説明を
する。第１２ロ（すにおいて、電機子ざぶは、型抜きし
た珪素鋼板を積層して作られた磁性体により、周知の手
段により作られたものである。

磁極ざＩ！；　ａ　、　ｔｒｔ　ｂ　、・・・には、励
磁コイルｔ７Ｇ、♂７ｂ、・・・が装着されている。

回転子コは、回転軸ｌにより本体に回動自在に支持され
ている。

回転子λには、６個の突極コｇ、２ｂ、・・・が等しい
ピッチと等しい巾で配設されている。

回転子コも、珪素鋼板を型抜きして、積層して作られて
いる。

突極コａ、八が、磁極ざ６σ、ざ６ｃに完全に対向した
ときに、突極２ｂ、　、２ｇは、磁極ｔｒｔｂ。

ｇ６ｄと半分だけ対向するように、磁極ざ６ａ、ざ６ｂ
、・・・は設けられている。

コイル／／、／／ａとコイル／／　ｂ　、　／／　０は
、り０度の位相差があり、又コイル／ｌとｌ／σ及びコ
イル１１　ｂと／／ａは、それぞれ１８０度離間してい
る。

コイル／／、／／Ｑ、・・・ハ、突極コα、コｂ０・Ｋ
対向し、斜線部は凹部である。前実施例と同じ手段によ
り、コイル／／、／／Ｑより得られる位置検知信号は、
それぞれ、第７図（りの曲線ｑ／α。

ｕｉｂ、・・・及び曲線ｌコα、　ｌＩ２　ｂ　、・・
・となり、又コイルｌ／　ｂ　、　／／　ｅより得られ
る位置検知信号は、それぞれ曲線ｇ／　１１　、り／ｂ
・・・及び曲線１ｆ、ｌ　ａ　、ダコｂ。

・・・より位相が９０度離間したものとなる。

上述した構成と全く同じ電機子（コイル／／。

／／ａ、・・・は付設しない。）を作り、点線Ｅよ抄ｔ
ｒｏ度即ち点線Ｆまで回転して、裏側に重ねて、ともに
壇体に固定し、回転子コは共通のものとする。

裏側に固定した電機子の励磁コイルｒ７　ｇ　、　＃７
ｂ、・・・に対応する励磁コイルを記号ｔ７Ｇ、１７４
゜・・・と表示する。

励磁コイルざ７ａ、１７６と５７１１．ｆｆ７１！を励
磁コイルイ、Ｂとすると、９５４１図の各回路により通
電制御が前実施例と同様に行なわれる。この場合の位置
検知信号は、コイル／／、／／αによるものである。励
磁フィル♂７ｂ、ざ７ｄとざ７ｂ、ざ７礼も同じく第９
図の回路により通電制御が行なわれ両者は、ｌ相のりラ
フタンス型の電動機としての回転トルクが得られる。こ
の場合の位置検知信号は、コイル／／　Ａ　、　／／　
ａによるものである。

従って、両者のトルクに９０度の位相差があるので、コ
相のりラフタンスミ動機として、矢印Ｃ方向に回転する
。

磁極ざＡ　ａ　、　ｇＡ　ｅは、Ｎ、Ｓ磁に励磁される
ので、磁極ｇ４　Ａ　、♂６ｄに発生する洩れ磁束は小
さい。しかし若干の反トルク発生の原因となる。

効果は、前実施例と同じである。

第７２図（旬に示すものは、コ相のリラクタンス電動機
であるが、電機子の構成が（り図のものと異なっている
。

次に異なっている点のみを説明する。

突極の数は９個となり、等しい巾で、等しいピッチで配
設されている。

磁極ざ９　ｍ　、　１９　Ａ　、・・・は同じ構成彦の
で、第１：１図（Ｃ）につき、磁極５９ｇのみの説明を
する。

第７２図（Ｃ）において、コ型の珪素鋼板を、矢印Ｙ方
向に積層して作られている。９／６，９１ｂ部は曲線と
なり、空隙を介して突極２ｇと対向している。矢印Ｚ方
向からみた図が、第１−図（ｂ）である。

励磁コイルｑｏ　ａは、点線Ｒ若しくは点線５で示すよ
うに捲着されている。上述した磁極を作るには次のよう
にすればよい。即ち底面が円周面となっている型に、コ
型の珪素鋼板を挿入並置し、矢印ｘ、Ｙ方向より圧接し
ながら、矢印Ｔ方向より、底面と同じ曲率の部材により
押圧して、所要の部分を電気溶着して１体化する。

上述した手段により作られた磁極に励磁コイルを装着し
、各磁極を第１−図（ｂ）の位置に配設して、プラスチ
ック材に埋設して、全体がリング状となるように、プラ
スチック成型して電機子を構成することができる。第１
２図（ＩＩ）の打点部ざざは上記したプラスチックリン
グを示すものである。

回転子コを共通として、全く同じ構成の電機子が作られ
、１８０度即ち点線ＥよりＦまで回転して裏面に重ねて
から、両者はともに筐体に固定される。励磁コイルｑＯ
ａ、９０６．・・・に対応する裏面の電機子のコイルを
９０６，９０４．・・・と表示する。

励磁コイルｑｏａ、ｑｏａ及びｑｏａ、ｑｏａは、それ
ぞれ第９図の各回路により通電を制御すると、ｌ相のり
ラフタンスミ動機となる。この場合の位置検知信号は、
コイル／／、／／αより得られていることは前実施例と
同じである。

磁極ざｑｂ、ざｑｄは９０度の位相差があるように配設
されている。

励磁コイル９０ｂ、９０ｄに対応する裏面の電機子の励
磁コイルを９０ｂ、９０ｄと表示する。

コイルＩ／　Ａ　、　／／　ａによる位置検知信号によ
り、第９図の回路により、それぞれ励磁コイルｑｏｂ。

９０　ｄ及び９０ｂ、９０ｄの通電制御を行なうと７相
のりラフタンスミ動機となる。以上に説明した１組のｌ
相の電動機の出力トルクの位相差はｑ。

度となるので、コ相のりラフタンスミ動機となり、矢印
Ｃ方向に回転する。

１つの磁極の磁束は、対向する突極により閉じられるの
で、他の磁極に洩れることなく、第１２図（α）の場合
のように反トルクの発生がなく、又磁路がみじかいので
、出力トルクが増大する効果がある。又突極の数を少な
くできるので、高速回転ができる特徴がある。

他の効果は、前実施例と同じである。

第７３図は、上述した２個の電機子を筐体に固定した構
成を示すものである。

第７３図は、上記した構成の回転軸ｌより上の上半分の
断面図である。円筒９３ｅの両側には、カップ状の側板
（円板状）　９．３　ｇ　、　９Ｊ　Ａが嵌着され、側
板の中央には、ボールベアリング９ＩＡａ。

ｑＩＡｂが設けられて、回転軸ｌを支持している。

回転軸ｌには、突極コα、コｂ、・・・を備えた回転子
コ（点線で示す）が固定されている。

磁極ｑｓ　、励磁コイルｑ６は、第１Ｕ図（Ａｌの磁極
と励磁コイルの１個の断面が示されている。

磁極９７．励磁コイル９ｇは、前述した裏面の電磯子の
磁極と励磁コイルの１個の断面が示されている。

磁極ｑｓを含む電機子及び磁極９７を含む電機子の外側
は円筒９Ｊ　ｅの内面に圧入されている。

磁極９！、ｑ７の磁極面は、僅かな空隙を介して、回転
子コの突極面に対向している。

上述した構成なので、回転子コは、第１λ図（ｂ）で説
明したようにλ相のりラフタンス型の電動機として回転
されるものである。

回転子ユは、細長型とすることが容易なので、慣性の小
さい、大きい出力トルクと高速回転のできるサーボ電動
機を得ることのできる特徴を有するものである。

次に第１２図（ｄ）の説明をする。これは３相のりラフ
タンス型の電動機である。回転子の構成は。

第１２図Ｃｂ）と同じなので、その説明は省略する。

ただし突極数は６個となっている。コイル／／。

／／　ｍ　、・・・の対向する斜線凹部は、突極コα、
コｂ、２６．・・・の後縁部で、３０度〜ａｔ度の巾と
なっている。磁極ｔｑ　ａ　、　ｔｑ　ｂ　、・・・及
び励磁コイルｑｏα、ｑｏｂ、・・・は、第１Ｕ図（ｂ
）の同一記号のものと同じ構成となっている。打点部ｔ
ｇはプラスチックリングで、電機子がプラスチック成型
手段により作られていることも同様である。磁極ｇ９ａ
とｔｑ　ｃｔは対称的な位置にあり、磁極ざｑｂ、ざ９
−は、磁極ざ９１１．ざデｃｔ　、！：Ａｌｌ０度離間
して変能。

この角度は実質的にｂＷ度の離間角と同じなので、これ
を本明細書ではすべて／２０度離変能ていると表示して
いる。磁極ざ９ａ、ｒ９ｄと磁極にデｅ、ｒｑｆも、コ
ｙｏ度離間している。即ちｌ二〇度離間している。

上述した電機子と同じ構成の電機子が、裏面に回転して
重ねて固定され、両者の回転角の差は、点線ｅとＦの差
で１８０度となっている。

上面の電機子の励磁コイル９０Ｘ、９０ｄ及びｑ。

ｈ　、　９０　ｇ及びｑｏａ、ｑｏｆＫ対応する裏面の
電機子の励磁コイルをそれぞれ励磁コイルｑｏ　ａ　、
　ｑ。

ｄ及びｑｏｂ、デＯ−及びデｏａ、ｑｏｌと表示する。

コイル／／、／／ｍとコイル／／　Ａ　、　／／　ｅと
は／１０度離変能、コイル／／、１ｌＩＩとコイル／／
　ｄ　、　／／　ｇは１２０度離変能ている。

コイル／／、／／ｇによる位置検知信号により。

第９図の各回路を使用して、励磁コイルｑｏａ。

９０　ｄと７α、９０ｄの通電制御が行なわれている。

コイル／／　ｂ　、　／／θ及びコイル／／　ｄ　、　
／／−による位置検知信号により、第り図の回路を利用
して、それぞれ励磁コイル９０　ｈ　、　９０　ａとｑ
ｏ　ｂ　、　ｑ。

４及び励磁コイに９０ｔｒ　、　９０ｆ　、　９０ｅ　
、　９０ｆの通電制御が行なわれている。

従って、磁極♂ｑａ、ざ９ｄ及び磁極ざｑｈ、♂９＃及
び磁極ざｑｏ、ざ９ｆ及びそれ等の裏面の対応する磁極
による回転トルクは各ｌ相のりラフタンスミ動機となり
、各回転トルクはそれぞれｌ：１０度の位相差がある。

従って３相のリラクタンス電動機となるものである。全
体の構成は第７３図に示す構成とすることができる。

一般に、３相のこの種の電動機は、小型とすることが困
難であるが１本実施例の手段によると、突極数が少ない
ので、小型とすることができる効果がある。

突極数を増加すると高い出力トルクが得られる。

又反トルクの混入がないので、高い効率となることは、
前実施例と同じである。

例えば、突極が２個の磁極に同時に対向しても、両磁極
間の洩れ磁束がないので、突極数を少なく、従って小型
とすることができるものである。

第１２図（りは、第１２図（ｄ）の突極の数を少なくし
て、ｑ個としたものである。

回転子コ及び磁極♂ｑａ、ざｑｂ、・・・の構成は、第
１−図（ｄｌと同じなので、その説明は省略する。

磁極ｔ９　ａ　、　ｒ？　Ａ　、・・・は等しい巾（突
極コα。

コｂ、・・・と同じ巾）で等しいピッチで配設されてい
る。

コイル／／　、　Ｉ／　ｅｔ及びコイル／／　ｂ　、　
／／　ｅ及びｌ／ｄ　、　／／　ｇは互いにｉｓｏ度離
間し、コイルｌ／と／／αは１８０度離間している。他
のコイル／／ｂとｉｉｃ。

令及び／／ｄと／／　ａも同じ＜ｌｔｏ度離間してぃも
励磁コイル９０α、９０ｄ及びｑｏ　ｂ　、　ｑｏ−及
びりＯ・、９０ｆの通電制御は、それぞＹ及びコイル／
／Ａ及びコイル／／ｄによる位置検知信号により行なわ
れているが、この手段は、ｍ／２図（ｄ）の同一記号の
励磁コイルと全く同じで、その作用効果も又同じである
。

図示の電機子の裏面に、同じ構成の電機子が回転子ユを
共通として、矢印ＥとＦの間の角度即ち１８０度回転し
て筐体に固定され、第１．７図と相似した構成となり、
３相のりラフタンスミ動機となることも第１２図（ｄ）
と同様である。

第１２図（ｆ）は、第１２図（−１の形式のものを３相
の電動機として構成したものである。

固定電機子ｇｔ　、磁極ざ４ｇ、ざ６Ａ、・・・、励磁
コイルざ７コ１ｇ７Ａ、・・・は、第１２図（−３の同
一記号のものと同じ構成であるが、その配設角度と数が
異なっている。

回転子コも同様であるが、突極コα、２ｂ。

・・・の数が５個となり１１等しい巾とピッチで配設さ
れている。

磁極の巾は等しく、ともに等しい巾とピッチで配設され
ている。

各突極の斜線凹部は省略して図示していないが、前実施
例と同じく設けられているものである。

励磁コイルＳニアａ、ざ７ｄ及びざ７ｂ、ざ７−及びざ
７Ｃ１１７ｆは、コイル／／及びコイルｉｉ　ｂ及びコ
イル／／ｄＫよる位置検知信号により、前実施例と同じ
く第９図の各回路によ恰通電制御が行なわれているので
、３組の励磁コイルにより発生するトルクの位相差は１
２０度となり、３相リラクタンス電動機となる。

図示の電機子と同じ構成のものが、裏面に、１８０度回
転して、回転子コを共通として配設され、第７３図と相
似した構成となっている。裏面の電機子の対応した３組
の励磁コイルは、コイ／’／／’、／１０．／／ａによ
る位置検知出力により付勢される第４図の回路により通
電制御が行なわれている。

本実施例の場合に、励磁コイルざ７ｇ、ｇｏｄにより、
通電が行なわれているときに、磁極＆Ａ１１゜１４　ｄ
は、Ｎ、Ｓ極に励磁されているので、他の磁極にはＮ、
Ｓ極による反対方向の磁束が通ることになり、打消し合
って反トルクの発生は僅少となる。

他の作用効果は前実施例と同様である。

第１２図（ｙ）に示すものは、第１−図（−）ゎ（ｂ）
等に示されたように、−組の電機子を重ねて固定するこ
となく、１個の電機子を使用するのみで、２相のりラフ
タンスミ動機を構成したものである。

第１２図（り）において、磁極ざ９ａ、ざ９Ｍ、・・・
は、前実施例の同一記号のものと同じ構成である。

回転子コ、突極Ａｍ、２４．・・・も前実施例の同一記
号のものと同じ構成となっている。

突極コα、２ｂ、・・・の巾は等しく、等しいピッチで
５個が配設されている。各突極には、前実施例と同様に
、斜線凹部が設けられているが省略して図示してい、な
い。

各磁極の巾は突極のそれと等しく、磁極ざ９ａとざ９−
及び磁極ｇｑ　ｂと／ｒ９　ｆ及び磁極ざｑＯとざ９ｇ
及び磁極ざｑｃｔ、！：ざ９４はそれぞれ軸対称の位置
にあり、又突極コ感、コｂ、・・・と空隙を介して対向
している。

各磁極は−、打点部ｒｇで示すリング状のプラスチック
材に埋設成型されている。

励磁コイルｑ０１１，９０ｍは、コイル／／による位置
検知信号により、第７図の各回路の１つが利用されて通
電制御が行なわれている。又励磁コイル９０　＃　、デ
Ｏ！も、上述した手段により、又コイル／／ｇの位置検
知信号により通電制御が行なわれている。

磁極５９　ａ　、　１９ｍと磁極ｒ９　ａ　、　＃９　
／は１８０度の位相差があり、又コイル／／と１１ｇも
１８０度の位相差があるので、ｌ相のりラフタンスミ動
機と位置検知信号により、第４の回路が利用されてもコ
イル／／ｅの位置検知信号により、第４図の回路を利用
して通電制御が行なわれている。

磁極ｒｑｄ、ざｑｈと磁極ざ９ｂ、ｇ９ｆの位相差はｌ
ざ０度となり、コイル／／ｂとコイルｉｔ　ａとの位相
差も同じなので、ｌ相のりラフタンスミ動機なっている
ので、コ相のりラフタンスミ動機として運転することが
できる。

出力トルク１回転速度の特徴は前実施例と同様である。

本実施例においては、二個の電機子が重ねて使用されて
いないので、偏平に構成でき、突極数が少ないので、比
較的径の小さい電動機とすることができる効果がある。

従って、小型のファン電動機として利用することができ
る。

突極の１つが、二個の磁極に対向したときに、磁束は各
磁極のみで閉じられ、他の磁極、突極に洩れ磁束を発生
しないので、反トルクの発生が防止できる効果がある。

かかる効果がある為に、径が小さく、突極数が少ないコ
相リラクタンス電動機が得られるものである。

本実施例も含んで、他の実施例もすべてコギングトルク
がないので円滑に回転する特徴がある。

次に正逆転をする手段について説明する。

第１２図（ａ）　、　（ｌｒ）　、　（ｙ）の−相の電
動機の場合には、次の手段が採用される。

ユａ、コｂ、・・・の裏面の反対側（右端）に斜線凹部
を設け、これ等に対向してｑ個のコイルを設け、コイル
／／　、　／／　ａ　、　／／　ｂ、　／／　＃に対応
するコイルをそれぞれ記号／／　、　／／　ａ　、　／
／　ＩＩ、　／／　Ｉとすると、コイル／／　、　／／
　１１の出力により、コイル／／　、　／／αの出力に
より通電制御される励磁コイルの通電制御を行ない、又
コイル／／　ｂ　、　／／　ｅ？の出力により、コイル
／／　Ａ　、　／／　ｅの出力により通電制御される励
磁コイルの通電制御をするように、切換スイッチにより
切換えることにより、矢印Ｃと逆方向に駆動することが
できる。コイル／／、／／α、・・・とコイルＩ／　、
　／／　ｇ　、・・・を同位相の位置とし、コイル／／
、／／αにより制御される励磁コイルを交換し、又コイ
ル／／　Ａ　、　／／　ＩＩ　ｆｃより制御される励磁
コイルを交換しても同じ目的が達成できるものである。

第１２図Ｃｄ）　、　（ｇ）　、　（Ｊ’）　Ｋ示され
る３相の電動機の場合にも上記した事情は全く同じであ
る。即ちコイル／／、　／／　ｇ　、　／／　ｂ。

／／　ｅ　、　／／　ｄ　、　／／　ａと同じ相対位置
で、突極ユＣｌ２ｂ、・・・の裏面で右側に斜−線凹部
を設け、これ等に対向して、コイルτ、　／／　ａ　、
　７７　Ａ　、　／／　０　。

／／　ｄ　、　／／　ｇを設けて、各コイルの出力によ
り通電される励磁コイルを前述したコ相電動機と同じよ
うに交換することにより、矢印Ｃと逆方向に駆動するこ
とができる。

次に第７４ｉ図につき、ホール素子を利用した位置検知
信号について説明する。

第１Ｑ図（−）において、リング状のマグネット１０１
け、　ｓ、　５ｇ１ｔｃ磁化され、磁極数は８個となっ
ている。打点部は、プラスチック円板で、中央部には、
回転軸ｌが固定され、第１二図（ｂ）若しくは第１−図
（ｅ）の回転子λと同期して、矢印Ｃ方向に回転してい
る。

ホール素子１０コ、１０３　は、９０度離間して、電機
子側に固定されている。第１ダ図Ｃｂ）は、ホール素子
１０２　を含む位蓋検出回路で、ホール素子１０コがＮ
、Ｓ磁極に対向することにより、オペアンプ１０１１　
、１０！；の出力端子ｔｏｌＩａ　、　ｉｏｓ　ｇには
、第１！図のタイムチャートで曲線１０Ａα、１０＆ｂ
、・・・及び曲線１０７ａ、１０’）　Ａ　、　・・・
で示す位置検知信号が得られる。

オペアンプ／θ＆　、　１７Ｍ　　は、リニヤ増巾回路
となっている。

マグネット１０１　のＮ極は、第１２図Ｃｂ）の磁極−
ｇ、２Ａ、・・・と同相の位置にあるように、回転軸／
に固定されている。

端子１０Ｑ　ａ　、　１０３１１の出力は第１Ａ図（ａ
）ノ端子／／２　ｌＩ、　／／２　ｂに入力され、励磁
コイルイ、Ｂは、それぞれ第１２図（ｂ）の励磁コイル
ｑｏ　ａ　、　ｑｏ　ｅ及び９０６．９０ｄを示すもの
である。次に第１Ａ図（−）の説明をする。

乗算回路／１０のｌっの入力は、第７３図の曲線１０４
　ＬＸ　、　１０４　ｂ　　、　−・・及び曲＃Ｊ１０
りａ　、　１０７　ｊ　、　　・・・となり、矩形波整
型回路／／／α、／／／　ｂを介するアンド回路６７（
Ｘ、６’ｌｂの１つの入力は、曲線ｉｏｂαと１０りａ
の巾の矩形波となっている。即ちｔｇｏ度の巾となって
いる。

オペアンプ６９．制御回路Ｔは、第９図（Ｃ）の同一記
号のオペアンプ６り及び点線Ｔで示す回路と全く同じも
のである。

Ｆ、Ｇ回路３．？、ＦＶ回路３ダも第ｙ図（ｃｌの同一
記号のものと同じ速度検出回路である。異なっているの
は、その出力の特性で、電動機の回転速度が上昇するに
従って、検出出力が減少するようになっている。又停止
時には予め設定された出力となるようにされている。

端子／／コα　より、第１Ｓ図の曲線１０１　　ａが入
力された場合を次に説明する。制御回路Ｔの出力は、第
り図（Ｃ１の発振回路りＳによる電気信号が出力される
ので、フリップフロップ回路、１２　Ｗ　、　ｊ、２ｂ
は付勢され、アンド回路６７αの出力はハイレベルとな
り、反転回路−ｇにより、トランジスタ１０　ａは導通
し、同時にトランジスタ１０　ｅも導通する。

従って、励磁コイハイは通電が開始され、端子ｇαの印
加電圧に対応して、励磁電流が上昇する。抵抗３０によ
る電圧降下が、乗算回路／１０の出力（曲線１０６αに
ＦＶ回路３μの出力を乗算した電圧）を越えると、オペ
アンブル９の出力はローレベルとなり、制御回路Ｔの出
力もローレベルに転化するので、アンド回路６７１１の
出力もローレベルに転化する。

従って、励磁コイハイの通電が断たれて、矢印方向の蓄
積磁気エネルギの放電は、ダイオード３θＡ＃’ＦＥ源
端子ざα、ｔｒｂ、抵抗３０　、ダイオード、ｊＯｇを
介して行なわれる。

従って、励磁電流は減少し、オペアンプ６ｑの＋端子の
入力より、一端子の入力が小さくなると、制御回路Ｔの
出力は、ハイレベルに転化するので、再びトランジスタ
１０　ａ　、　１０　ｅが導通して、励磁電流が増大す
る。電動機の回転速度に対応して、電源電圧を高く設定
することにより、励磁電流は、曲線７０６　ｇ　の形状
に追随した形の曲線となり、第１！ｒ図の曲線１０ざ−
のように通電される。端子／／２　ｈ　の位置検知信号
による励磁コイルＤの通電も後述するように、同様に前
述われて、ｌ相Ｎリラクタンス電動機となる。励磁コイ
ルＢは、前述したように、ＩｔＯ度回転して設けた裏面
の電機子の励磁コイルで、励磁コイルｑｏ　ａ　、　ｑ
ｏ　ｅに対応するものである。端子／／ユα、／／２ｂ
　　の入力信号の曲線に相似した形の励磁電流曲線とす
る理由は、次の点にある。

蓄積磁気エネルギは、出力トルクが大きい曵その次乗に
比例して大きくなるので、励磁電流の末期が延長されて
、この部分が反トルクとなる。

リラクタンス電動機は、大きいインダクタンスを有する
ので、出力トルクは大きいが、低速の電動機となる。し
かし、本発明装置によると、電源電圧を高くすることに
より電源に還流されるエネルギが大きくなり、蓄積磁気
エネルギが急速に消滅して、上記した反トルクを除去す
ることができる。

以上の説明より理解されるように、オペアンブルデの十
端子の入力信号により励磁電流曲線即ち出力トルクが制
御され、電源端子ｔｒｙ、ｔｂＯ印加電圧の大きさによ
り回転速度が規制される特徴がある。

又乗算回路１８０　と速度検出回路、？、？　、　３０
の使用により、低速で出力トルクが大きく、高速で小さ
くなる一般の直流電動機　　　　　　　　と、して使用
できるトルク特性のものが得られる効果がある。

かかる手段は、前実施例のすべてに適用されるものであ
る。

励磁コイルＤの通電は、端子／／、２　ｂを第１Ｓ図の
曲８７０７α、・・・の入力により、同様に行なわれ、
その電流曲線は、第１！図の曲線１０９　ａ　、　１０
９ｂ、・・・のようになる。

曲＠１０ＩｒＡ　、　１０９　ｇ　、　１０９　Ａ　、
　−・・は点線で示しであるが、トランジスタ／Ｑ　ａ
　、　１０　ｂ　、・・・のオンオフにょろりプル電流
は、曲線１０ざａ　と同じく存在しているものがある。

端子／／コｂ　には、第ｉｓ図の曲線ＩＯｆ　ｇ　、　
１０？Ａ。

・・・の信号が入力され、これによるアンド回路６７ｂ
によるトランジスタ１０　ｂ　、　１０　ｄ　、反転回
路２ｇ−による励磁コイルＢの制御作用は、上述した場
合と全く同様に行なわれる。励磁コイルＢは、Ｂの通電
の作用効果も又同じなので、励磁電流は前述したように
曲線ｉｏｑ　ａ　、　ｌｏｑ　ｂ　、・・・のように彦
る。従って７相のりラフタンスミ動機となる。励磁コイ
ル７．１はそれぞれ第７２図（ｂ）の励磁コイルｑＯｂ
、９０ｄ及び、１８０度回転して裏面に設けられた対応
する磁極に装着された一個の励磁コイルを示すものであ
る。

端子２９　Ａより、位置検知信号が入力されると、トラ
ンジスタ１０　ｇ　、　１０　ｇが導通し、当該信号が
消滅すると、不導通となる。このときに励磁コイル７の
蓄積磁気エネルギは、ダイオード３０ｆ。

電源、抵抗、３０ｊ、ダイオード３０−を介して放電さ
れる。この作用効果は、励硼フィルイの場合と全く同じ
である。

端子３／　Ａより、位置検知入力があると、トランジス
タ１０　ｆ　、　ＩＯＡは導通し、これが断たれると不
導通となる。従って、位置検知信号の有無により励磁コ
イルτの通電が交替される。ダイオード３０　ｆ　、　
３０　Ａの作用は、励磁コイル７の場合と同様である。

励磁電流検出の為の抵抗３０　ｊの電圧降下は。

端子３０　ｋより得られている。

端子コ９　Ａ　、　３／　Ａ及び端子３０　＆には、励
磁コイルイ、Ｂの通電制御の為の記号ｊ、？　、　３Ｇ
　、　／１０　。

Ｔ、　４７　ｇ　、　４７　Ａ　、　／／／・、／／／
　Ａで示す回路と全く同じ回路が付設され、アンド回路
Ａ７＃、ＡフｂＫ対応するλつのアンド回路の出力が端
子！９ｂ。

３／　Ａに入力されている。

゛第１ダ図（α）のホール素子１０３の出力は、ホール
素子１０コの出力と位相が９０度ずれている。ホール素
子１０．３　には、Ｑｊｇｔｅ図（Ａ）と同じ回路が付
設されているので、端子１８０４Ｉ　、　１０！ｊ；　
ａＫ対応する端子のコつの出力信号が、第１ル図（−）
の端子ｌ／コａ。

／／２　ｂ　に対応する端子に入力されている。

かかる位置検知信号は、第１！図の曲線１０４ｍ。

ｉｏｔ　ｂ　、　　・・・及び曲線１０７α、　１０７
　ｈよシ右方にり０度ずれた位置にある。従って出力ト
ルク曲線も、曲線１０８　ａ　、　１０ｇ　Ａ　、　・
・・及び曲線１０９　ＬＸ　、　１０９　Ａ　。

・・・より右方にｑｏ度ずれた位置にある。従って、出
力トルクの位相がデＯ度累々るｌ相のりラフタンスミ動
機となる。以上に説明した２組のｌ相の電動機の出力ト
ルクは、９０度の位相差があるので、コ相のりラフタン
スミ動機となり、自起動することは勿論、作用効果は、
前述したコ相の電動機と同じ作用効果がある。

第１ユ図（ｄ）　、　（＃）　、　（１）のように、３
相の電動機の場合には、ホール素子３個を７２０度の位
相差で設け、第１／、図（−）の回路に、更にもう１個
のｌ相の電動機の励磁コイルの制御回路を付加して、３
組の／相の電動機の励磁コイルを、上記した３個のホー
ル出力により通電制御することにより目的を達成するこ
とができる。マグネット１０／の磁極数は回転子コの突
極数の／７．となる。

正逆転する場合には、周知の手段例えばホール素子１０
ユ、１０３の印加電圧の極性を反転すればよい。

第１Ａ図（ｂ）に示すものは、第７図（−）で説明した
位置検知出力を得る手段とは異彦る手段である。

又正逆転する手段も含むものである。

第１Ａ図（ｈ）の回路は、電動機としては、第１２図（
ｂ）に示すユ相の亀のに適用されるものである。

第７２図＜４）のコイル／／ｇは、コイル／／より４ｔ
ｊ度進相した位置に変更される。コイル／／　ａも同様
に１７５度だけ、コイル／／”Ｘり進相した位置に変更
される。

又斜線で示す突極コａ、コｂ、・・・の凹部は除去され
る。

コイルｌｌ、１１１１による第３図（−）の回路による
位置検知出力は１８０度の巾となり、第１６図（６）の
端子／／グ　６及び／／りｂ　よりそれぞれ入力される
。

かかる入力信号は、第７図（−）で曲線Ｊ？　ａ　、　
Ｊりす。

・・・及び曲線３９　ｍ　、　２９　Ａ　、・・・とし
て示される。

アンド回路／／３−の出力は、曲線ｑ／α、１１１４゜
・・・となり、アナログスイッチｉｏｏ　ａ　　を介し
て端子９９αより出力され、この出力信号は、第り図（
αＪの端子２９に入力される。

アンド回路／／３ｂ　（第１ル図（ｂ））のλつの入力
は、端子／７４１６　　と／＃　ｂ　の入力信号を反転
したものなので、ｆｊＳｔ図（−）で、曲線Ｊｌ：　ａ
　、　３１　ｂ　、　−・・及び曲線ψｇ　、　ｔＩ６
　ｂ　、・・・となる。

アント回路／／３４（Ｄ出力は１曲ｆｇｌＩ２ａ　、　
ｔｔｓ　ｂ。

・・・とな抄、この電気信号は、第１Ａ図（Ａ）の端子
７５’ｂより、アナログスイッチ１００　ｂ　　を介し
て出力される。この出力信号・は、第９図（−Ｊの端子
３／に入力される。

従って７相の電動機として回転することは前述した通り
である。

位置検知の為のコイルが更に１個付加され、このコイル
による第３図（りの回路による出力は、第７図（α］の
曲線３７　ｇ　、　３７　ｂ　、・・・よりダＳ度遅相
している。従って、アンド回路／／３ａ及び／／３ｄの
出力は５曲線ｌＩ／　ａ　、ダ／ｂ、・・・及び曲線４
１−一。

４ｔｓｂ、・・・と巾と間隔は同じであるが、第７図（
りで、４１．を度だけ右方に移動した電気信号となる。

これ等の電気信号は、アナログスイッチ１００ｄを介し
て端子？ｑｂ及びり９αより出力される。

端子ｉｏｏ　の入力をハイレベルとすると、アンド回路
／／、７１１　、　／／、７　ｂの出力は、それぞれ端
子９２α、９りｂより出力され、端子１０θの入力をロ
ーレベルとすると、アンド回路／／、７　ｕ　、　／／
、７　ｄの出力は、それぞれ端子９９　Ａ　、　ｑ９α
より出力される。

以上の説明より理解されるように、端子ｉｏ。

Ｋハイレベルの信号が入力されると、端子９りα。

デｑｂより、第７図の曲線ＩＩ／　ｇ　、　１４／　Ａ
　、・・・、と曲線値α、　４’Ｊ　ｂ　、・・・がそ
れぞれ出力される。又端子ｉｏｏ　にローレベルの入力
があると、端子９９ｇ。

第１２図（ｂ）のコイル／／　ｅ　モコイルｌｌｂより
ｕ［進相した位置に設けられ、又更にもう１個のコイル
が設けられ、これはダよ変位相がおくれた位置にある。

従って、第１ル図Ｃｂ）と全く同じ回路により、同じ特
性の・位置検知信号が得られ、この位置検知信号により
、裏側に固着された電機子のコ組の励磁コイルの通電制
御を行なうことができる。

又ハイレベルとローレベルの信号の入力により、−組の
励磁コイルの通電の制御を交互に同様に行なうことがで
きるものである。

以上の説明より判るように、ハイレベルとローレベルの
信号の入力により電動機の正逆転の指令を行なうことが
できる。

第１ル図（りの制御回路の場合には、位置検知信号（第
７！図の曲線１０６　ａ　、　１０７ａ等）が左右対称
形なので、正逆転は、比較的容易で、前述したように、
ホール出力のＮ、Ｓ磁極に対応する励磁コイルの制御を
反転するのみでよい。

ｖＪｌコ図（ｂ）（Ｄコイ＃／／、　／／　＋ｉ　、　
／／　ｂ　、　／／　ｃ（Ｄｊｌｌｒ合でも、コイルと
突極間の空隙長を変更して、左右対称で、巾がｌざ０度
の第７３図の曲線／ＤＡ　ａ　。

１０４　Ａ　、・・・及び曲線１０７１１　、　ＩＯ’
ｌ　ｂ　、・・・と相似した位置検知信号を作り、第１
Ａ図（−）の制御回路を利用すると、上面と裏面の電機
子の２組の励磁コイルの通電制御入力を交換するのみで
正逆転を行なうことができる。この場合には、斜線凹部
は不要となる。３相の電動機例えば第７図（ｄ）。

（、八Ｃｆ）図示のものの場合にも、上述した理論は、
同様に適用されるので、正逆転を行なうことができるも
のである。

〔効果〕

各実施例の説明より理解されるようＫ、回転速度は印加
電圧により、又出力トルクは、励磁電流により独立に制
御できるので、使用目的に応じて、高速、高トルクのリ
ラクタンス電動機を自由に設計することができる。従っ
てファンモータ、コンブレサモータ、グラインダモータ
、サーボモータに利用して有効な手段を提供できる。

特に１サーボモータの場合には、回転子が単なる珪−素
鋼板の積層体となるので、細長型とすることができ、小
さい慣性となるので有効である。又回転子に高価な稀土
楓マグネットを使用しないで、同等の出力トルクが得ら
れる効果がある。

出力トルクに無効な励磁電流が遮断されているので、効
率を上昇せしめることができる。

コ相、Ｊ相のリラクタンス型の電動機は、突極数が増加
し、径が大きくなる欠点があるが。

本発明装置によると、−組の電機子の重ね合せにより、
径を小さくできる特徴がある。

又一般にリラクタンス型の電動機は、磁極数も増加する
が、第１２図（Ｃ）のような構成とすることにより、磁
極間の洩れ磁束による反トルクの混入を排除し、従って
磁極数が少なくなり、径か小さく効率の良いリラクタン
ス電動機を得ることができる。

又第２図（ｂ）のようＫ、対向磁極面の形状を変更する
ことにより、出力トルク曲線の平坦性を改善することが
できる。

回転速度と出力トルクの関係を自由に変更できるので、
一般直流機と同じにすることができ、又かかる特性を利
用して、サーボ特性を良好とすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明装置の機構の説明図、第２図は、第１
図示の電機子磁極及び回転子の展開図と磁極の説明図、
第３図は、第１図示の装置をファンモータとしたときの
断面図、第９図は、本発明装置の励磁コイルの通電制御
回路図、第５図は、位置検知装置の電気回路図、第６図
は、第１図示の装置の電機子と回転子の展開図、第７図
（りは、位置検知信号、出力トルク、励磁電流のタイム
チャート、第り図（ｈ）は、第９図（Ｃ）。 （ｄ）　、　（ｔ）図示の回路の各部の電気信号のタイ
ムチャート、第り図（りは、第９図（り図示の回路の各
部の電気信号のタイムチャート、第１図は、本発明装置
の他の実施例の説明図及びその電機子と回転子の展開図
、第２図は、本発明装置の更に他の実施例の説明図、９
Ｅ７０図は、−相若しくは３相の本発明装置の断面図、
第１１図は、第ツ図示の実施例の電機子と回転子の展開
図、第１Ｊ図（す、（ｂ）は、本発明装置の更に他の実
施例の説明図、第１−図（ｃ）は、磁極の説明図、第１
２図（ｄ）。 （ｇＪ　、　（ｆ）　、　（ｙ）は、本発明装置の更忙
他の実施例の説明図、第１．７図は、第１２図示の実施
例をコ相。 ３相の構成としたときの断面図、第１Ｑ図は、ホール素
子による位置検知装置の説明図、第１！図は、第１ｑ図
示の位置検知信号と励磁電流のタイムチャート、第１１
−図は、第１Ｊ図示の実施例の通電制御回路図及び正逆
転回路をそれぞれ示す。 ｌ…回転軸、　　　　／　ａ　、　／　ｂ　、　９４４
　ｍ　、　９１Ａｂ　・・・軸承、　　ユ・・・回転子
、　　コａ、コｂ、・・・突極、　　２ｍ、ｊ＋％・・
・凹部、　　コ弘・・・円筒、３、’；２．ざＡ、コ・
・・電機子、　　コＲ，コＰ、コＱ・・・軟鋼円板、　
　／ｌ　＠　、　１ｇ　Ａ　、　’；Ｑ−・・・マグネ
ット、　　　７　ｔ　、　？　Ａ−・・ファン、　　　
ｌＩａ、ＩＩｈＩ・、　Ａ、　Ｂ、　ｘｘａ　、　２＆
ｂ　、　・、ざ７　ａ　、　＆７　Ａ　、　・。 りｏａ、デｏｈ、・・・励磁コイル、　　　９＠、９ｂ
・・・プリント基板、　　ｔα、ｔｒｂ・・・電源圧負
極、１０　ａ　、　１０　ｂ　、　１０　ａ　、　−−
・、　ＩＯＡ　、　／’Ｉ　、　／ｊ　ａ　、　・”　
トランジスタ、　　、ｙｏ　、　、７４７　ノー・・抵
抗、　　３０１１　。 ３０４、・・・、ＪＯＡ・・・ダイオード、　　　４７
１１，４７４゜７０　ｍ　、　７０　ｂ・・・アンド回
路、　　／／、　／／　ｇ　、　／／　ｉｔ。 ／／　ａ　、　／／　ｄ　、　／／　ｇ…コイル、　　
７＋２１１　、３２４・・・フリッグ７０ッグ回路、　
　１２ｇ、ｓｓ・・・発振回路、　　ｓ６・・・単安定
回路、　　ｊ、？・・・ＦＣ回路。 ／／３α、　／／、Ｉ　Ａ　、・・・、　／／、７　ｄ
・・・アンド回路。 評・・・ＦＶ回回路　　３ｓ・・・誤差増巾回路１．７
Ａ・・・三角波発生回路、　　／！、６デ、７／、７２
．／θ１８０！・・・オペアンプ、　　ｌコ・・・発振
回路、３’ｌ　　ｌＩ　、、３１ｂ、　　　３１６，３
１４，３ｑ　＠、３デ　ｂ　　、　　４１６　　ａ　　
。 ｔＩＯＡ　　＊　　ｕ／　　’　　＊　　ｕ／　　ｂ　
　ｅ　　Ｑコ　＠、１１２４，１０６ｍ、１０４４５７
　、　ＩＯ’）　ａ　、　１０７　Ａ　・・・位置検知
信号曲線、１１３ａ、’１３ｂ、　・、ｌＩＱ、１０１
ｇ、１０ｒｂ、１０デー。 １０９・ｂ・・・トルク曲線、　　ｕｓ　ａ　、　ｌＩ
ｔ　ｈ　、・・・励磁電流曲線、　　５ｇ・・・三角波
曲線、　　４２１１，４２４゜・・・第４図（ａ３回路
ｓ６の出力信号、　　　６ＩＩ＠　、　＆ｔ１．ｂ。 ・、　６６　ａ　、　Ａ６ｂ　、　・、　ＩＯｇ　、　
１０　ｂ　、　、ｔ／　ｔ　、　５／　６・・・励磁電
流曲線、　　８−０おり、・・・、　２　ｋ　。 ７ｇ、７ｂ、…、Ｊ、７ｇ、＋？、？Ａ、＋＊−，Ｊａ
ｇ、、７４Ａ。 ・、　Ｉｔ　１１　、　＃Ａ　ｂ　、−、１９ｇ　・、
　１９　Ａ　、　−・・磁極、５．７６・・・カップ状
回転子、　　７３，７り、評、８゜ｔｂ−・・電機子、
　　７１ｆｄ、７ｇｅ、Ｄ＆、ざＪ　ｅ　、　１３ｄ、
ざｇ・・・グラスチック成型体、　　ざ２０．ざ２ｄ。 ｑ３ａ　、　ｑ３ｂ　、　ｑａａ−Ｎ体、　　Ｒ、５−
・・励磁コイル、９Ｓ、デフ・・・磁極、　　　ゾロ、
９ｇ・・・励磁コイル、　　１０２　、１０３・・・ホ
ール素子、　　　１０／・・・リングマグネット、　　
・Ｔ・・・第４図（りの同一記号の回路、　　ｔ９−・
・乗算回路、　　１００　ｇ　、　１００ｂ、・・・、
　１００　ｄ・・・アナログスイッチ。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個の突極を備えた回転子及び該突極に対向し
   て配設された磁極を備えた固定電機子よりなるリラクタ
   ンス型の電動機において、各磁極に装着された励磁コイ
   ルと、該励磁コイルに、電気角で１８０度の巾の末端部
   の電気角で６０度より小さい所定の巾の通電を遮断して
   通電する励磁電流の第１の通電制御回路と、励磁電流検
   出回路の出力電圧と出力トルクを指定する入力電圧とを
   比較して、励磁電流の通電区間と遮断区間との長さの比
   を制御し、出力トルクを指定する前記した入力電圧に対
   応した励磁電流値とする第２の通電制御回路と、励磁コ
   イルの通電曲線の全巾が、電気角で１８０度を越えない
   ように、励磁コイルに急速に磁気エネルギを蓄積し、又
   該蓄積磁気エネルギを直流電源に急速に還流する為の出
   力トルク及び回転速度に対応した高い電源電圧ならびに
   前記した還流装置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. （２）複数個の突極を備えた回転子及び該突極に対向し
   て配設された磁極を備えた固定電機子よりなるリラクタ
   ンス型の電動機において、各磁極に装着された励磁コイ
   ルと、回転子の位置を検出して、１８０度の巾で中央部
   が大きく両端が小さくなる位置検知信号を発生する位置
   検知装置と、出力トルクを指定する入力電圧に比例して
   位置検知信号を増巾する増巾回路と、該増巾回路の出力
   と励磁電流検出回路の出力とを比較して、励磁電流の通
   電区間と遮断区間との長さの比を制御し、励磁電流曲線
   を前記した増巾回路の出力曲線に相似した形状とする通
   電制御回路と、上記した通電の条件を満足するように、
   励磁コイルに磁気エネルギを急速に蓄積し、又該蓄積磁
   気エネルギを直流電源に急速に還流する為の出力トルク
   及び回転速度に対応した高い電源電圧ならびに前記した
   還流装置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。
3. （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）で、それぞれ
   が等しいピッチで１個配設された磁性体突極と、軸対称
   の位置にある第１の磁極及び第２の磁極がそれ ぞれ電気角で１８０度離間され、円周面にそつて配設さ
   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、該固定電機子の第１の磁極に装着された第
   １の励磁コイルならびに第２の磁極に装着された第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、電気角で１８０度の巾の末端部の電気
   角で６０度より小さい所定の巾が削除された等しい巾の
   矩形波の１相の位置検知信号を発生する位置検知装置と
   、直流電源の正負の端子間に第１、第２の励磁コイルが
   並列に接続されるとともに、第１の励磁コイルの両端に
   挿入された第１、第２のトランジスタならびに第一の励
   磁コイルの両端に挿入された第３、第４のトランジスタ
   ならびに第１のトランジスタと第１の励磁コイルに並列
   に逆接続された第１のダイオード、第２のトランジスタ
   と第１の励磁コイルに並列に逆接続された第２のダイオ
   ード、第３のトランジスタと第２の励磁コイルに並列に
   逆接続された第３のダイオード及び第４のトランジスタ
   と第２の励磁コイルに並列に逆接続された第４のダイオ
   ードならびに励磁電流検出回路を含み、前記した位置検
   知信号により、第１、第２、第３、第４のトランジスタ
   を付勢して、第１、第２の励磁コイルを交互に通電せし
   める第１の励磁電流通電制御回路と、前記した励磁電流
   検出回路の出力電圧と出力トルクを指定する入力電圧と
   を比較して、励磁電流の通電区間と遮断区間の長さの比
   を制御して、出力トルクを指定する入力電圧に対応した
   励磁電流の大きさとする第２の励磁電流制御回路と、自
   起動手段と、第１、第２の励磁コイルの通電曲線の巾が
   電気角で１８０度を越えないように、出力トルク及び回
   転速度に対応した高い電圧の前記した直流電源とより構
   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
   。
4. （４）第（３）項記載の特許請求の範囲において、磁極
   と対向して回転する突極の回転方向に垂直な方向の巾を
   磁極の巾より小さく若しくは大きくしたことを特徴とす
   るリラクタンス型半導体電動機。
5. （５）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）で、それぞれ
   が等しいピッチで１個配設された磁性体突極と、軸対称
   の位置にある第１の磁極及び第２の磁極がそれ ぞれ電気角で１８０度離間され、円周面にそつて配設さ
   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、該固定電機子の第１の磁極に装着され
   た第１の励磁コイルならびに第２の磁極に装着された第
   ２の励磁コイルと、本体の所定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、電気角で１８０度の巾の末端部の電
   気角で６０度より小さい所定の巾が削除された等しい巾
   の矩形波の１相の位置検知信号を発生する位置検知装置
   と、直流電源の正負の端子間に第１、第２の励磁コイル
   が並列に接続されるとともに、第１の励磁コイルの両端
   に挿入された第１、第２のトランジスタならびに第２の
   励磁コイルの両端に挿入された第３、第４のトランジス
   タならびに第１のトランジスタと第１の励磁コイルに並
   列に逆接続された第１のダイオード、第２のトランジス
   タと第１の励磁コイルに並列に逆接続された第２のダイ
   オード、第３のトランジスタと第２の励磁コイルに並列
   に逆接続された第３のダイオード及び第４のトランジス
   タと第２の励磁コイルに並列に漁接続された第４のダイ
   オードならびに励磁電流検出回路を含み、前記した位置
   検知信号により、第１、第２、第３、第４のトランジス
   タを付勢して、第１、第２の励磁コイルを交互に通電せ
   しめる第１の励磁電流通電制御回路と、前記した励磁電
   流検出回路の出力電圧と出力トルクを指定する入力電圧
   とを比較して、励磁電流の通電区間と遮断区間の長さの
   比を制御して、出力トルクを指定する電圧に対応した励
   磁電流の大きさとする第２の励磁電流制御回路とにより
   構成された第１の１相リラクタンス半導体電動機と、第
   １の１相リラクタンス半導体電動機と同じ構成で、磁極
   と突極が電気角で９０度の相対位相差で配設されて、前
   記した回転子の突極に対向し、同一直流電源端子より供
   電される第２の１相リラクタンス半導体電動機と、各励
   磁コイルの通電曲線の巾が電気角で１８０度を越えない
   ように、出力トルク及び回転速度に対応した高い電圧の
   前記した直流電源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。
6. （６）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）で、それぞれ
   が等しいピッチで１個配設された磁性体突極と、軸対称
   の位置にある第１の磁極及び第２の磁極がそれ ぞれ電気角で１８０度離間され、円周面にそつて配設さ
   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度／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、該固定電機子の第１の磁極に装着さ
   れた第１の励磁コイルならびに第２の磁極に装着された
   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、電気角で１８０度の巾の末端部
   の電気角で６０度より小さい所定の巾が削除された等し
   い巾の矩形波の１相の位置検知信号を発生する位置検知
   装置と、直流電源の正負の端子間に第１、第２の励磁コ
   イルが並列に接続されるとともに、第１の励磁コイルの
   両端に挿入された第１、第２のトランジスタならびに第
   ２の励磁コイルの両端に挿入された第３、第４のトラン
   ジスタならびに第１のトランジスタと第１の励磁コイル
   に並列に逆接続された第１のダイオード、第２のトラン
   ジスタと第１の励磁コイルに並列に逆接続された第２の
   ダイオード、第３のトランジスタと第２の励磁コイルに
   並列に逆接続された第３のダイオード及び第４のトラン
   ジスタと第２の励磁コイルに並列に逆接続された第４の
   ダイオードならびに励磁電流検出回路を含み、前記した
   位置検知信号により、第１、第２、第３、第４のトラン
   ジスタを付勢して、第１、第２の励磁コイルを交互に通
   電せしめる第１の励磁電流通電制御回路と、前記した励
   磁電流検出回路の出力電圧と出力トルクを指定する入力
   電圧とを比較して、励磁電流の通電区間と遮断区間の長
   さの比を制御して、出力トルクを指定する入力電圧に対
   応した励磁電流の大きさとする第２の励磁電流制御回路
   とより構成された第１の１相リラクタンス半導体電動機
   と、第１の１相リラクタンス半導体電動機と同じ構成で
   、磁極と突極が電気角で１２０度の相対位相差で配設さ
   れて、前記した回転子の突極に対向し、同一直流電源端
   子より供電される第２の１相リラクタンス半導体電動機
   と、第１の１相リラクタンス半導体電動機と全く同じ構
   成で、磁極と突極が電気角で２４０度の相対位相差で配
   設されて、前記した回転子の突極に対向し、同一直流電
   源端子より供電される第３の１相リラクタンス半導体電
   動機と、各励磁コイルの通電曲線の巾が電気角で１８０
   度を越えないように、出力トルク及び回転速度に対応し
   た高い電圧の前記した直流電源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。
7. （７）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）で、それぞれ
   が等しいピッチで１個配設された磁性体突極と、軸対称
   の位置にある第１の磁極及び第２の磁極がそれ ぞれ電気角で９０度離間され、円周面にそつて配設され
   、該磁極の磁路開放端の磁極面が、前記した磁性体突極
   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、 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、電気角で１８０
   度の巾を越えない等しい波形の位置検知信号を発生する
   位置検知装置と、前記した回転子を共通として、該回転
   子の突極に対向し、前記した第１、第２の磁極と同じ構
   成の第３、第４の磁極よりなる電機子を前記した回転子
   の突極と磁極が電気角で１８０度の相対位相差があるよ
   うに固定した機構と、第１、第２、第３、第４の磁極に
   それぞれ装着された第１、第２、第３、第４の励磁コイ
   ルと、直流電源の両端子間に第１、第２、第３、第４の
   励磁コイルが接続されるとともに、第１、第２、第３、
   第４の励磁コイルの両端のそれぞれに挿入された第１、
   第２、・・・、第８のトランジスタと、第１のトランジ
   スタと第１の励磁コイル及び第３のトランジスタと第２
   の励磁コイル及び第５のトランジスタと第３の励磁コイ
   ル及び第７のトランジスタと第４の励磁コイルのそれぞ
   れに逆接続された第１、第２、第３、第４のダイオード
   ならびに第２のトランジスタと第１の励磁コイル及び第
   ４のトランジスタと第２の励磁コイル及び第６のトラン
   ジスタと第３の励磁コイル及び第８のトランジスタと第
   ４の励磁コイルのそれぞれに逆接続された第５、第６、
   第７、第８のダイオードならびに励磁電流検出回路を含
   み、前記した位置検知信号により、第１、第２、・・・
   、第８のトランジスタを付勢して、第１、第３の励磁コ
   イル及び第２、第４の励磁コイルのそれぞれの２組の励
   磁コイルを交互に通電せしめる第１の通電制御回路と、
   前記した励磁電流検出回路の出力と出力トルクを指定す
   る入力電圧とを比較して、励磁電流の通電区間と遮断区
   間との比を制御して、出力トルクを指定する入力電圧に
   対応する励磁電流の大きさとする第２の通電制御回路と
   、第１、第２、第３、第４の励磁コイルの通電曲線の巾
   が電気角で１８０度を越えないように、出力トルク及び
   回転速度に対応した高い電圧の前記した直流電源とより
   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。
8. （８）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）で、それぞれ
   が等しいピッチで１個配設された磁性体突極と、軸対称
   の位置にある第１の磁極及び第２の磁極及び 第３の磁極がそれぞれ電気角で１２０度離間され、円周
   面にそつて配設され、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、 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、電気角で１８０度の巾を越えない等し
   い波形の位置検知信号を発生する位置検知装置と、前記
   した回転子を共通として、該回転子の突極に対向し、前
   記した第１、第２、第３の磁極と同じ構成の第４、第５
   、第６の磁極よりなる電機子を前記した回転子の突極と
   磁極が電気角で１８０度の相対位相差があるように固定
   した機構と、第１、第２、・・・、第６の磁極のそれぞ
   れに装着された第１、第２、・・・、第６の励磁コイル
   と、直流電源の両端子間に第１、第２、・・・、第６の
   励磁コイルが接続されるとともに、第１、第２、・・・
   、第６の励磁コイルの両端のそれぞれに挿入された第１
   、第２及び第３、第４及び第５、第６及び第７、第８及
   び第９、第１０及び第１１、第１２のトランジスタと、
   第１のトランジスタと第１の励磁コイル及び第３のトラ
   ンジスタと第一の励磁コイル及び・・・・・・・・・第
   １１のトランジスタと第６の励磁コイルのそれぞれに逆
   接続された第１、第２、・・・、第６のダイオードなら
   びに、第２のトランジスタと第１の励磁コイル及び第４
   のトランジスタと第２の励磁コイル及び・・・・・・・
   ・・第１２のトランジスタと第６の励磁コイルのそれぞ
   れに逆接続された第７、第８、・・・、第１２のダイオ
   ードならびに励磁電流検出回路を含み、前記した位置検
   知信号により、第１、第２、・・・、第１２のトランジ
   スタを付勢して、第１、第４の励磁コイル及び第２、第
   ５の励磁コイル及び第３、第６の励磁コイルのそれぞれ
   の２組の励磁コイルを交互に通電せしめる第１の通電制
   御回路と、前記した励磁電流検出回路の出力と出力トル
   クを指定する入力電圧とを比較して、励磁電流の通電区
   間と遮断区間を制御して、出力トルクを指定する入力電
   圧に対応する励磁電流の大きさとする第２の通電制御回
   路と、第１、第２、・・・、第６の励磁コイルの通電曲
   線の巾が電気角で１８０度を越えないように、出力トル
   ク及び回転速度に対応した高い電圧の前記した直流電源
   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。