KR100247210B1 - 2개의 영구자석 회전자를 갖는 동기전동기 - Google Patents

2개의 영구자석 회전자를 갖는 동기전동기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유도 전동기의 작용으로 기동하고, 영구자석으로 동기운전에 의해 끌려드는 영구자석형 동기 전동기에 관한 것으로 제1의 영구자석 (2)으로 형성된 로터로 이루는 제1의 회전자 부분과, 제2의 영구자석(4)으로 형성된 로터 및 유도형 로터(5)로 이루는 제2의 회전자 부분이 동일 회전축(3)상에 일정한 간격을 두고 설치되어 이루는 일체형 회전자와, 상기 제1의 회전자 부분에 대치하여 주위에 설치되고, 이 제1의 회전자 부분의 주위에 제1의 회전자계를 생기게 하는 제1의 고정자(10)와, 상기 제2의 회전자 부분에 대치하여 주위에 설치되고, 이 제2의 회전자 부분의 주위에 제2의 회전자계를 생기게 하는 고정자이고, 기동시에, 상기 제1의 회전자계와 상기 제1의 영구자석(2)과의 사이에 생기는 흡인 또는 반발작용이, 상기 제2의 회전자계와 상기 제2의 영구자석(4)과의 사이에서 생기는 반발 또는 흡인작용에 의하여 상쇄되도록 각각 배치된 제2의 고정자(14)와, 상기 제1의 고정자 및 상기 제2의 고정자의 어느 한쪽에 관련하여 설치되고, 상기 제1의 고정자가 생기게 하는 제1의 회전자계와 상기 제2의 고정자가 생기게 하는 상기 제2의 회전자계와의 사이에, 기동을 위한 제1위상차와, 상기 제1위상차에 대해서 180°상이한 동기 운전을 위한 제2위상차를 설정하는 위상전환장치(21)를 구비함을 특징으로 하는 동기(同期)전동기이다.

Description

2 개의 영구자석회전자를 갖는 동기전동기(同期電動機)
제1도는 본 발명의 동기전동기의 측단면도.
제2도는 회전자의 축방향의 중심에서 본 일부를 파단한 회전자의 측면도.
제3도는 동기 전동기의 고정자 권선의 전원접속과 위상전환 수단의 접속을 나타낸 결선도.
제4a도는 본 발명에 의한 제1실시예의 동기 전동기 기동시에 있어서의 고정자와 영구자석회전자의 자극(magnetic pole) 상태를 나타내는 도면.
제4b도는 제1실시예의 동기 전동기가 동기 운전을 개시할 때의 자극상태를 나타내는 도면.
제4c도는 제1실시예의 동기 전동기가 동기 동작하게 되는 때의 과도상태의 한 양태를 나타내는 도면.
제5도는 본 발명에 의한 제2실시예의 동기 전동기의 기동시에 있어서의 고정자의 영구자석회전자의 자극상태를 나타내는 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 동기 전동기 2,4 : 영구자석회전자
3 : 회전축 5 : 농형(squirrel cage type) 회전자
6 : 회전자 코어 7 : 농형 도체
8 : 단락고리 9,13 : 고정자 권선
10,14 : 고정자 20 : 스위치
21 : 위상전환 수단
본 발명은 유도 전동기의 작용으로 기동하고, 영구자석에 의해 동기(同期)운전하게 되는 영구자석형 동기 전동기에 관한다.
본 발명에 관계되는 종래기술로서는, 브러시레스(brushless) 구조의 동기 전동기가 있다. 이것은 회전자를 1조의 유도 전동기의 농형 도체(squirrel cage type conductive)와 1조의 영구자석의 회전자에 의하여 일체적으로 구성하고, 기동시에는 고정자가 형성하는 회전 자계와 유도 전동기의 농형 도체와의 사이의 전자유도작용에 의하여 유도 전동기의 작용에 의하여 기동하고, 회전속도가 유도 전동기의 비동기속도에서 동기속도에 접근할때, 즉, 슬립(slip)이 영(0)에 접근할때, 고정자의 회전 자계와 영구자석의 자극이 모두 서로 흡인(吸引)되어 동기속도에 이르는 것이다.
종래 기술의 상기 동기 전동기는, 기동이 고정자의 회전자계와 유도 전동기의 농형 도체와의 사이의 전자유도작용에 의하여 행하여지지만, 이와 동시에, 비동기 속도에 있어서의 상기 영구자석과 고정자의 회전 자계와의 사이에서 흡인, 반발작용이 동시에 발생한다. 이 때문에, 영구자석에 의한 기동장해를 충분히 타개할 수 있는 전자유도작용을 갖는 농형 도체를 필요로 한다. 따라서, 유도 전동기의 농형 도체는, 영구자석의 회전자에 의한 기동 장해를 타개하고, 또한 이것을 무시할 수 있을 만큼의 충분한 크기로 구성할 필요가 있는 한편, 본래 필요로 하는 동기 토오크(torque)는 영구자석의 크기에 의존하지만, 유도 전동기에 의한 기동시의 토오크를 영구자석의 작용에 충분히 이겨낼 만큼의 크기로 하기 위해, 영구자석이 소형화되고, 이 때문에 영구자석을 사용한 브러시레스 동기 전동기는, 그 출력에 비해 대형이 되기 쉬웠다.
이와같은 영구자석형의 브러시레스 동기 전동기는, 소형의 특히 wow(와우)를 원하지 않는 녹음녹화기 및 그 재생기에 사용되지만, 상술한 이유에 의하여, 이들 기기의 소형화에 장해가 되어서, 이와같은 출력으로 소형의 동기 전동기의 개발이 요망되었다.
본 발명에 의하면, 제1의 영구자석으로 형성된 회전자로 이루어진 제1의 회전자 부분과, 제2의 영구자석으로 형성된 회전자 및 유도형 회전자로 이루어진 제2의 회전자 부분이 동일회전축 상에 일정한 간격을 두고 설치되어 이루어진 일체형 회전자와, 상기 제1의 회전자 부분에 대면하여 둘레에 설치되고, 이 제1의 회전자 부분의 주위에 제1의 회전 자계를 생기게 하는 제1의 고정자와, 상기 제2의 회전자 부분에 대면하여 둘레에 설치되고, 이 제2의 회전자 부분의 주위에 제2의 회전 자계를 생기게 하는 고정자와, 기동시에 상기 제1의 회전 자계와 상기 제1의 영구자석과의 사이에 생기는 흡인 또는 반발작용이, 상기 제2의 회전 자계와 상기 제2의 영구자석과의 사이에서 생기는 반발 또는 흡인작용에 의하여 상쇄되도록 각각 설치된 제2의 고정자와, 상기 제1의 고정자 및 상기 제2의 고정자의 어느 한쪽에 관련하여 설치되고, 상기 제1의 고정자에 의해 생긴 상기 제1의 회전 자계와 상기 제2의 고정자에 의해 생긴 상기 제2의 회전 자계와의 사이에, 기동을 위한 제1위상차와, 상기 제1위상차에 대하여 180°상이한 동기 운전을 위한 제2위상차를 설정하는 위상전환장치를 구비하여 이루어진 동기 전동기가 제공된다.
상기 제1의 영구자석과 제2의 영구자석의 회전축상에의 배치는, 회전자의 동일 상대 위치에서 각각의 영구자석의 자극의 중심위치를 일치시키는 것이 바람직하다.
상기 위상전환 수단은 2개의 고정자중 한쪽 고정자의 고정자 권선의 각 단자와 전원사이의 접속을 반대극성으로 전환하는 스위치로 용이하게 구성할 수 있다.
기동시, 제1의 회전자 부분을 이루는 제1의 영구자석으로 형성된 회전자와 상기 제1의 회전자 부분에 대면하는 고정자가 만드는 제1의 회전 자계와의 사이에 생기는 흡인 작용 또는 반발작용과, 제2의 회전자 부분의 일부를 구성하는 제2의 영구자석으로 형성된 회전자와 상기 제2의 회전자 부분에 대면하는 고정자가 만드는 제2의 회전 자계와의 사이에 생기는 반발 또는 흡인작용과는, 공통한 회전축상에서 상호 상쇄되기 때문에, 전동기는, 영구자석으로부터 영향을 받지 않으며, 제2의 회전자 부분이 다른 부분으로서 갖는 유도형 회전자와 제2의 회전 전계와의 사이의 전자유도작용에 의하여, 통상의 유도 전동기로서 기동한다.
기동후, 회전자의 회전속도가 동기속도에 접근한 시점에서, 기동시의 상기 제1의 회전 자계와 상기 제2의 회전 자계와의 사이의 위상차에서 전기적으로 180°상이한 위상차로 전환한다. 그러면, 제1의 회전자 부분을 이루는 제1의 영구자석으로 형성된 회전자와 상기 제1의 회전 자계와의 사이, 및 제2의 회전자 부분의 일부를 구성하는 제2의 영구자석에서 형성된 회전자와 상기 제2의 회전 자계와의 사이의 자극은, 모두 흡인작용이 되어, 동기 운전이 된다. 이때, 제2의 회전자 부분이 다른 부분으로서 갖는 유도형 회전자는 동기 속도로 회전하고 있기 때문에, 제2의 회전 자계와의 사이에서 전자유도작용은 발생하지 않고, 전동기의 동기 운전에 아무런 영향을 미치지 않는다.
[실시예]
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하면서 설명한다.
제 1 도는 본 발명의 동기 전동기의 측단면도를, 제 2 도는 회전자의 축방향의 중심에서 농형 회전자 측을 본 일부를 파단한 회전자의 측단면도를 각각 나타낸다.
회전자는, 영구자석으로 형성된 회전자(2)로 이루어진 제1의 회전자 부분과, 영구자석(4)으로 형성된 회전자(4) 및 농형 회전자(5)로 이루어진 제2의 회전자 부분이, 영구자석회전자(2) 및 영구자석회전자(4)와의 사이에 소정의 간격을 두고, 회전축(3)상에 일체적으로 구성된다. 영구자석으로 형성된 회전자(2)와, 동일하게 영구자석으로 형성된 회전자(4)의 극수는 동일하다. 여기서는, 각 영구자석의 자극의 중심은, 상대 위치에 있어서 일치되게 설치되어 있는 것으로 하지만, 반드시 일치하여 설치될 필요는 없다. 제2의 회전자 부분의 일부를 이루는 농형 회전자(5)는, 강판을 적층한 회전자 코어(6)의 외주위부에 복수개의 회전자 도체(7)가 설치되고, 각 회전자 도체(7)의 양단부는 단락고리(8)에 의하여 상호단락된 구성을 갖는다. 또한, 농형 회전자(5)에 대신하여, 권선형 회전자로 할 수도 있다. 이와같이 구성된 일체형 회전자는, 프레임(frame)(16a,16b)에 장치된 베어링(17a,17b)에 의하여 회전이 자유롭게 축으로 지지된다. 또, 프레임(16a,16b)은 볼트(18)에 의하여 상호 고착된다.
상술한 일체형 회전자에 대해서는, 제1의 회전자 부분과 제2의 회전자 부분에 각각 별개의 고장자, 즉 2개의 고정자가 2개의 회전자 부분에 각각 대면하여 설치된다. 제1의 회전자 부분을 이루는 영구자석회전자(2)에 대해서는, 고정자 권선(9)을 갖는 고정자(10)가 프레임(16a)의 내주면상에 고정설치된다. 또, 제2의 회전자 부분에 대해서는, 고정자 권선(13)을 갖는 고정자(14)가 프레임(16b)의 내주면상에 고정설치된다. 도면에서 명백하듯이, 고정자(14)는, 제2의 회전자 부분을 구성하는 영구자석회전자(4) 및 농형 회전자(5)의 쌍방에 대해서, 자기적으로 공통으로 작용한다.
또한, 냉각용 팬을 프레임에 설치할 것, 단락고리(8)에 핀을 부착하고 냉각작용을 갖게 할 것, 프레임(16a,16b)의 형상, 나아가서는 프레임(16a,16b)과 고정자(10,14) 및 회전자의 임의의 개소에 냉각용 통풍로를 설치하는 것 등은, 전동기의 용량, 사용목적에 따라서 임의로 선택가능한 사항이다.
제 3 도는, 고정자 권선(9)과 고정자 권선(13)과의 사이의 결선, 및 3상 전원 R, S, T상에의 결선방법의 일례를 나타낸다. 도시된 실시예의 경우, 고정자 권선(9,13)을 3상전원에 대해서 병렬로 접속하고 있지만, 직렬접속으로 할 수도 있다. 고정자 권선(9) 및 고정자 권선(13)중 어느 한쪽, 도시된 실시예의 경우, 고정자(10)의 고정자 권선(9)에는, 이 고정자(10)가 제1의 회전자 부분의 주위에 생기게하는 회전 자계의 위상을, 스위치(20)의 동시 전환에 의하여, 180°변화시키기 위한 위상전환 수단(21)이 설치된다. 또한, 이 위상전환 수단(21)은, 이 장치가 설치되어 있는 한쪽의 고정자(10)가 제1의 회전자부분의 주위에 생기는 회전 자계와, 다른 쪽의 고정자(14)가 제2의 회전자 부분의 주위에 생기는 회전 자계와의 사이에, 0°또는 180°의 위상차를 선택적으로 생기게 하도록 기능한다. 제 3 도에 있어서, 위상전환 수단(21)은, 각 스위치(20)의 접점이 A측에 있을때는 위상차 0°, B측에 있을때는 위상차 180°가 되도록 구성되어 있다.
그런데, 본 발명의 동기 전동기에 있어서, 기동을 위상전환 수단(21)의 각 스위치(21)의 각 스위치(20)의 접점을 A측의 위상차 0°로 행하고, 그 후에 접점을 B측의 180°로 전환하여 동기운전으로 하거나, 또는 그 반대로, 기동을 B측의 위상차 180°로 행하고, 그후에 접점을 A측의 0°로 전환하여 동기운전으로 하는가는, 제1의 회전자 부분이 갖는 영구자석(2)의 자극의 중심과 상대위치에 있는 제2의 회전자 부분이 갖는 영구자석(4)의 자극의 중심이, 상대위치에 있어서, 다른 극끼리 상호 일치하여 설치되어 있는가 또는 같은 극끼리 상호 일치되어 설치되어 있는가의 차이에 의존한다.
제 4a 도는, 각 영구자석(2,4)의 자극의 중심이, 상대위치에 있어서 이극(異極)끼리 일치하여 설치된 회전자의 경우를 나타낸다. 이 경우, 기동을 위상전환 수단(21)의 각 스위치(20)의 접점을 A측의 위상차 0°로 행하고, 그후 회전수가 올라가서 슬립(slip)이 0에 접근한 시점에서, 접점을 B측의 180°로 전환하여 동기운전한다. 이하, 각 영구자석(2,4)의 자극의 중심이 이극끼리 일치하여 설치된 회전자의 경우를 예로 들어, 기동에서 동기운전으로의 전환동작을 설명한다.
기동에 있어서, 고정자(10)가 만드는 회전 자계와 고정자(14)가 만드는 회전 자계와의 사이의 위상차는 0°이므로, 2개의 고정자의 동일상대위치에 있어서의 자극의 극성은, 항상 동극성(예를 들면 N극과 N극, S극과 S극)이 된다. 따라서, 제4a도에서 나타낸 바와 같이, 기동시에 한쪽의 고정자(10)의 회전 자계와 이 고정자(10)에 대면하는 영구자석(2)이 N극과 S극으로 서로 흡인하는 상태에 있다고 가정하면, 다른 쪽의 고정자(14)의 회전 자계와 이 고정자(14)에 대면하는 영구자석(4)은, N극과 N극으로 서로 반발하는 상태에 있게 된다. 이것은, 양 영구자석(2,4)이, 동일상대위치에 있어서, 이극끼리 일치하도록, 즉, 영구자석(2)의 S극과 N극은 영구자석(4)의 N극과 S극에 각각 상대하도록 각각 설치되어 있기 때문이다. 일방측의 고정자(10)와 영구자석(2)과의 사이에 생기는 흡인(또는 반발)작용과, 타방측의 고정자(14)의 영구자석(4)과의 사이에 생기는 반발(또는 흡인)작용은, 동일회전축(3) 상에서 발생하기 때문에, 결과적으로, 상호 상쇄된다. 그 결과, 본 발명의 동기 전동기는, 기동에 있어서, 영구자석(2,4)의 영향을 전혀 받지 않고 고정자(14)가 만드는 회전 자계와 농형회전자(5)와의 사이의 전자유도작용에 의하여 유도전동기로서 기동한다. 본 발명의 동기 전동기에서는, 영구자석(2,4)이 농형 회전자(5)에 의하는 기동작용에 영향을 주지 않기 때문에, 영구자석에 의한 기동장해를 고려하여, 종래와 같이 대형의 농형 회전자로 할 필요가 없다.
다음에 고정자(14)와 농형 회전자(5)와의 전자유도작용에 의하여, 회전축(3)의 회전속도가 상승하고, 슬립(slip) S가 S=0.05에 접근할때, 동기 운전하게 된다. 이것은, 구체적으로 다음과 같이 하여 실시한다.
위상전환 수단(21)의 스위치(20)의 접점을 B측으로 전환하므로써, 고정자(10)가 만드는 회전 자계와 고정자(14)가 만드는 회전 자계와의 사이의 위상차를 180°로 한다. 제 4 도에 표시된 바와 같이, 고정자(10,14)가 만드는 회전 자계의 위상차가 180°가 되기 때문에, 2개의 고정자(10,14)의 동일 상대위치에 있어서의 순간의 자극은 항상 이극(異極), 즉 S극과 N극이 된다. 따라서, 영구자석회전자(2,4)의 각각의 자극 N측과 S극은, 상기의 각 회전 자계와 서로 흡인하여 영구자석 회전자(2,4)가 동기 속도에 이른다. 또, 이때, 농형 회전자(5)는 고정자(14)가 만드는 회전 자계와 동일속도로 회전하고 있기 때문에, 양자 사이에, 전자유도작용은 작동하지 않고, 동기운전의 영향은 없다.
그런데, 동기로 되는 순간에 있어서의 회전 자계와 영구자석과의 위치관계가 제 4b 도와 같이 쌍방이 흡인하는 위치에 있으면 가장 좋지만, 예를 들면 제 4c 도와 같이, 동기로 되는 순간, 고정자(10,14)와 영구자석회전자(2,4)의 자극이 상호 동극(同極)으로 접근한 경우는 영구자석회전자(2)의 S극과 고정자(10)가 만드는 회전 자계의 S극이 반발하고, 동일하게 영구자석회전자(6)의 N극과 고정자(14)가 만드는 회전 자계의 N극이 반발한다. 그러나, 영구자석회전자(2,4)의 자극의 위치관계는 다음 순간에 바로 제 4b 도에 예시하는 위치관계가 되기 때문에, 결국, 모든 N,S극이 흡인하는 상태에서 안정하게 동기속도에 이른다.
이상과 같이, 본 발명의 동기 전동기에서는, 기동시에는 영구자석에 의한 기동장해가 없고 영구자석의 영향을 무시할 수 있기 때문에, 기동 토오크만을 고려하여 농형 회전자의 설계를 행할 수 있으므로, 종래 기술과 같이 대형이 되지는 않는다. 다른 한편, 영구자석회전자는, 기동시에 종래 발생하였던, 기동장해의 사실을 고려하지 않고, 필요한 동기 토오크에 따른 영구자석회전자의 설계를 할 수 있고, 동기 토오크를 크게 잡을 수 있다.
본 발명의 동기 전동기는, 그 기동을 유도 전동기의 작용으로 행하므로, 유도 전동기에서 일반적으로 사용되는 전원을 그대로 이용할 수 있다. 즉, 상용 주파수의 교류전원은 물론이고, 인버터를 이용한 가변 주파수 전원도 이용할 수 있다. 또 단상, 다상전원도 이용가능하다.
이상의 설명은, 위상전환 수단(20)에 의하여, 2개의 고정자가 만드는 회전 자계 사이에 전기적 위상차 0°과 180°를 설치하고, 위상차 0°에서 기동하고 위상차 180°에서 동기로 되는 경우를 설명했지만, 이것과는 반대로 위상차 180°에서 기동하고 위상차 0°에서 동기로 될 수도 있다. 이 경우에, 제5도의 표시와 같이, 영구자석회전자(2,4)의 동일상대위치에 있어서의 자극을 동일극성으로 서로 마주대하도록, 즉, 영구자석(2)의 N극과 S극이 영구자석(6)의 N극과 S극에 각각 마주대하도록 배치하면 좋다. 이 경우의 기동의 원리, 동기 인입의 원리, 및 얻어지는 동작 특성은 제 4a 도-제 4c 도를 참조하여 이미 설명한 실시예와 동일하다.
본 실시예에서는, 위상전환 수단(20)을 스위치(21)에 의하여 구성하였지만, 한쪽의 고정자에 대해서 다른 쪽의 고정자를 상대적으로 회전운동시키는 형식의 회전운전고장자로 구성할 수도 있다.
기동을 종래의 유도 전동기와 동일한 원리로 실시하고, 슬립 S가, 예를 들면, S=0.05 부근에서 동기 속도로 이행하는 본 발명의 동기 전동기는, 시동기 및 브러시를 필요로 하지 않기 때문에 그 구조, 구성이 간단해질 뿐만 아니라, 종래의 유도전동기와 동일한 토오크 특성으로 기동할 수 있으므로 중부하가 걸린 상태에서 기동할 수 있고, 그후, 동기운전으로의 이행이 용이하게 된다.
또한, 기동시에는 영구자석에 의한 기동장해가 2개의 영구자석에 의하여 서로 상쇄되어 없어지기 때문에, 기동 토오크만을 고려하여 농형 회전자의 설계를 할 수 있고, 기동시에 기동장해를 주지않는 영구자석은, 기동시의 사정을 고려하지 않고, 필요로 하는 동기 토오크에 따른 영구자석회전자의 설계를 할 수 있고, 대체적으로, 소형으로 토오크가 큰 동기 전동기를 실현하는 것이 가능해졌다.

Claims (7)

  1. 제1의 영구자석으로 형성된 제1의 극성을 갖는 제1의 회전자 부분과, 제2의 영구자석과 유도형 회전자로 형성된 제2의 극성을 갖는 제2의 회전자 부분을 갖는 일체형 회전자로서, 상기 제1의 회전자 부분과 상기 제2의 회전자 부분은 그들 사이에 소정의 간격을 두고 동일 회전축 상에 설치되어 있는 일체형 회전자와, 상기 제1의 회전자 부분과 대면하여 주위에 설치되어서, 상기 제1의 회전자 부분의 주위에 제1의 회전 자계를 생성하는 제1의 고정자와, 상기 제2의 회전자 부분과 대면하여 주위에 설치되어서, 상기 제2의 회전자 부분의 주위에 제2의 회전 자계를 생성하는 제2의 고정자로서, 기동시에, 상기 제1의 회전 자계와 상기 제1의 영구자석과의 사이에 생성되는 흡인 작용 또는 반발 작용이, 상기 제2의 회전 자계와 상기 제2의 영구자석과의 사이에서 생성되는 반발 작용 또는 흡인작용에 의하여 상쇄되도록 배치된 제2의 고정자와, 상기 제1 및 상기 제2의 고정자 중 어느 한쪽에 연결되어 있으며, 상기 제1의 고정자에 의해 생성되는 상기 제1의 회전 자계와 상기 제2의 고정자에 의해 생성되는 상기 제2의 회전 자계와의 사이의 위상차를, 기동을 위한 제1위상차와, 상기 제1위상차에 대하여 180°만큼 상이한 동기 운전을 위한 제2위상차를 설정하는 위상전환 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 동기(同期)전동기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 위상전환 수단은 기동을 위한 상기 제1위상차를 180°로, 동기운전을 위한 상기 제2위상차를 0°로 설정하여 적용하는 것을 특징으로 하는 동기 전동기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2영구 자석은 상기 공통의 회전축에 설치되어서, 상기 제1영구 자석의 제1극성이 상대 위치에 있는 상기 제2영구 자석의 제2극성과 같은 극성을 갖도록 배열되는 것을 특징으로 하는 동기 전동기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 위상전환 수단은, 기동을 위한 상기 제1 위상차를 0°로, 동기 운전을 위한 상기 제2위상차를 180°로 설정하여 적용하는 것을 특징으로 하는 동기 전동기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2영구 자석은 상기 공동의 회전축에 설치되고, 상기 제1의 영구자석의 제1극성이 상대 위치에 있는 상기 제2영구자석의 제2극성과 반대되는 극성을 지니도록 배열되는 것을 특징으로 하는 동기 전동기.
  6. 제4항에 있어서, 상기 위상전환 수단은, 상기 제1의 고정자 및 상기 제2의 고정자 중 어느 한 쪽의 고정자 권선의 각 단자와 전원 사이의 접속을 반대극성으로 전환하는 스위치 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 동기 전동기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 유도형 회전자가 다람쥐장(squirrel cage)형 회전자인 것을 특징으로 하는 동기 전동기.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101018715B1 (ko) 2008-10-28 2011-03-04 한국전기연구원 유도전동기의 회전자 및 그 제조 방법
KR101198232B1 (ko) 2006-03-17 2012-11-07 엘지전자 주식회사 하이브리드 인덕션모터

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5475277A (en) * 1993-07-21 1995-12-12 Fluidmaster, Inc. Differential torque motor
AU704814B2 (en) * 1994-06-08 1999-05-06 Precise Power Corporation Versatile AC dynamo-electric machine
US5838085A (en) * 1994-06-08 1998-11-17 Precise Power Corporation Versatile AC dynamo-electric machine
AU685815B2 (en) * 1994-06-08 1998-01-29 Precise Power Corporation Versatile ac dynamo-electric machine
EP0712545B1 (en) * 1994-06-08 2002-08-14 Precise Power Corporation Versatile ac dynamo-electric machine
CN1055576C (zh) * 1994-06-08 2000-08-16 精密电力设备公司 多用途交流电动发电机
DE59604144D1 (de) * 1995-02-21 2000-02-17 Siemens Ag Hybriderregte elektrische Maschine
US5783893A (en) * 1995-10-20 1998-07-21 Newport News Shipbuilding And Dry Dock Company Multiple stator, single shaft electric machine
US5668430A (en) * 1996-04-17 1997-09-16 Dana Corporation Dual-sectioned switched reluctance motor
US5990590A (en) * 1996-09-10 1999-11-23 Precise Power Corporation Versatile AC dynamo-electric machine
US5821710A (en) * 1996-09-30 1998-10-13 Hitachi Metals, Ltd. Brushless motor having permanent magnets
US6020712A (en) * 1998-02-23 2000-02-01 Precise Power Corporation Rotor control for synchronous AC machines
US6437529B1 (en) 1998-05-04 2002-08-20 Comair Rotron, Inc. Multi-stator motor with independent stator circuits
US6469465B1 (en) * 1999-07-12 2002-10-22 Seagate Technology Llc Precision micro-motor position controller
JP3468726B2 (ja) * 1999-09-01 2003-11-17 株式会社日立製作所 ハイブリッド車及び回転電機
US6570278B1 (en) 2000-01-24 2003-05-27 Salvatore Falanga Electromagnetic integrated driver alternator
JP3879414B2 (ja) * 2001-02-28 2007-02-14 株式会社日立製作所 空気調和機
US6707205B2 (en) * 2001-07-16 2004-03-16 Hamilton Sundstrand Corporation High-speed, high-power rotary electrodynamic machine with dual rotors
GB2379561B (en) * 2001-08-29 2005-08-24 Sunonwealth Electr Mach Ind Co Rotational balancing structure for an A.C motor
JP3929738B2 (ja) * 2001-10-11 2007-06-13 ヤマハモーターエレクトロニクス株式会社 永久磁石式回転電機
TWI296875B (en) * 2002-04-25 2008-05-11 Step motor with multiple stators
US6909263B2 (en) * 2002-10-23 2005-06-21 Honeywell International Inc. Gas turbine engine starter-generator exciter starting system and method including a capacitance circuit element
GB0312486D0 (en) * 2003-05-30 2003-07-09 Univ Bath Improvements in or relating to electromotive machines
US20070132330A1 (en) * 2005-12-12 2007-06-14 Fei Renyan W Fan assemblies employing LSPM motors and LSPM motors having improved synchronization
CN1808860B (zh) * 2005-12-30 2010-05-12 张海峰 一种制作自动变速差速电机的技术方案
DE102006026593B4 (de) 2006-05-31 2010-04-08 Getrag Getriebe-Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Elektrische Synchronmaschine
JP4745158B2 (ja) * 2006-07-24 2011-08-10 本田技研工業株式会社 電動機の制御装置
US7576465B2 (en) * 2006-10-26 2009-08-18 Deere & Company Dual rotor electromagnetic machine
JP4421603B2 (ja) 2006-12-01 2010-02-24 本田技研工業株式会社 モータ制御方法およびモータ制御装置
US7948192B2 (en) * 2008-07-30 2011-05-24 Hamilton Sundstrand Corporation Dual redundant variable field permanent magnet dynamoelectric machine
FR2937476B1 (fr) * 2008-10-22 2010-12-03 Leroy Somer Moteurs Machine hybride comportant un moteur synchrone et un moteur asynchrone
WO2010051691A1 (zh) * 2008-11-05 2010-05-14 鹤山市鹤龙机电有限公司 一种小型直驱永磁同步风力发电机及其小型风力发电系统
CN102882339A (zh) * 2012-09-17 2013-01-16 黄克玉 带永久磁铁的交流发电机
US20140124276A1 (en) * 2012-11-08 2014-05-08 Caterpillar, Inc. Dual Rotor Electric Drive
JP6302698B2 (ja) * 2014-02-14 2018-03-28 本田技研工業株式会社 回転電機ユニット
US10003222B2 (en) 2015-11-12 2018-06-19 Marion J. Marosz Dual-accumulator electrical generation apparatus
US20170264179A1 (en) * 2016-03-11 2017-09-14 Baker Hughes Incorporated Hybrid Electric Motor for Electric Submersible Pump
EP3244517A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-15 ABB Schweiz AG Rotor for rotating electric machines having modular structure
TWI668943B (zh) * 2018-03-30 2019-08-11 城市學校財團法人臺北城市科技大學 Solar permanent magnet synchronous motor
RU2763044C1 (ru) * 2021-04-01 2021-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Трехвходовая аксиально-радиальная электрическая машина-генератор
KR102596675B1 (ko) * 2021-08-26 2023-10-31 주식회사 현대케피코 동기전동기 및 그 제어 장치와 방법
CN113991957B (zh) * 2021-11-17 2022-12-06 长沙理工大学 一种单相双磁路永磁电机及驱动方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0447257A2 (en) * 1990-03-16 1991-09-18 Satake Engineering Co., Ltd. Two-stator induction synchronous motor

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH481520A (de) * 1968-11-27 1969-11-15 Landis & Gyr Ag Elektrischer Schrittmotor
US4626719A (en) * 1980-07-22 1986-12-02 Warner Electric Brake & Clutch Company Stepping motor having rotor with axially spaced sections
FR2514965B1 (fr) * 1981-10-19 1985-11-29 Lorraine Inst Nat Polytech Machine electrique synchrone a inducteur supraconducteur
DE3229351A1 (de) * 1982-08-06 1984-02-09 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kombinierte synchron-asynchronmaschine
US4785213A (en) * 1986-05-30 1988-11-15 Satake Engineering Co., Ltd. Variable speed controlled induction motor
AU656885B2 (en) * 1989-10-27 1995-02-23 Satake Engineering Co. Ltd. Multiple-stator synchronous induction motor
DE69100430T2 (de) * 1990-05-26 1994-04-28 Satake Eng Co Ltd Synchron-Induktionsmotor mit Doppelstator.

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0447257A2 (en) * 1990-03-16 1991-09-18 Satake Engineering Co., Ltd. Two-stator induction synchronous motor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101198232B1 (ko) 2006-03-17 2012-11-07 엘지전자 주식회사 하이브리드 인덕션모터
KR101018715B1 (ko) 2008-10-28 2011-03-04 한국전기연구원 유도전동기의 회전자 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
TW199243B (ko) 1993-02-01
FI921860A0 (fi) 1992-04-24
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DK0511796T3 (da) 1995-05-01
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CA2067022C (en) 2000-01-11
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US5281879A (en) 1994-01-25
FI921860A (fi) 1992-10-28
JP3063229B2 (ja) 2000-07-12
DE69201354D1 (de) 1995-03-23
MY106660A (en) 1995-07-31
AU652822B2 (en) 1994-09-08
DE69201354T2 (de) 1995-05-24

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