WO2017110444A1 - Electric motor - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a novel electric motor in which the rotation speed can be controlled without increasing power consumption. The electric motor 10 is provided with a rotor in which a permanent magnet rotates so that either the N or S magnetic pole faces radially outward, a first coil 31 arranged so that the axis is oriented toward the permanent magnet along the circumference of rotation of the permanent magnet, a second coil 32 arranged coaxially with the first coil 31 and further to an outer periphery position than the first coil 31, a control circuit 40 whereby the first coil 31 positioned so as to face one of the magnetic poles of the permanent magnet is energized with a current for generating a magnetic field that is homopolar with the one magnetic pole, and a rotation speed adjustment part 50 for adjusting the current from the second coil 32. In the control circuit 40, an excitation circuit part 42 energizes the first coil 31 when the one magnetic pole is detected by a sensor part 41. The rotation speed adjusting part 50 consumes the current from the second coil 32 and controls the rotation of the permanent magnet.

Description

電動機Electric motor
 本発明は、電力が取り出せる電動機に関するものである。 The present invention relates to an electric motor that can extract electric power.
 電力が取り出せる電動機として、特許文献1に記載されたものが知られている。
 特許文献1に記載の磁力発電機は、永久磁石の磁力を利用して発電を行うものである。この磁力発電機は、ON/OFF電源の供給によりモータ用コイルと永久磁石との間に働く吸引および反発力を利用して動力を発生させ、その動力を利用して永久磁石と発電用コイルとを相対移動させて発電を行い、上記発電用コイルによって発電された電力エネルギーの少なくとも一部が上記モータ用コイルに供給されるON/OFF電源に使用されるというものである。
As an electric motor from which electric power can be extracted, one described in Patent Document 1 is known.
The magnetic power generator described in Patent Document 1 generates power using the magnetic force of a permanent magnet. This magnetic power generator generates power using attraction and repulsive force acting between the motor coil and the permanent magnet by supplying ON / OFF power, and uses the power to generate the permanent magnet and the power generating coil. Are moved relative to each other to generate power, and at least a part of the power energy generated by the power generating coil is used for an ON / OFF power source supplied to the motor coil.
特開平7-23556号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-23556
 しかし、この特許文献1に記載の磁力発電機は、発電用コイルから取り出した電気エネルギーが、モータ用コイルの動力源としてバッテリ電源などに充電されるだけである。
 電動機の回転数は、電動機の電源電圧によって変えることができる。しかし、電動機の電源電圧を上昇させると消費電力も上昇する。消費電力を増加させずに、回転数を所定の範囲で制御できれば、電動機の用途も拡がるものと思われる。
However, in the magnetic power generator described in Patent Document 1, the electric energy extracted from the power generation coil is merely charged to a battery power source or the like as a power source for the motor coil.
The rotation speed of the electric motor can be changed according to the power supply voltage of the electric motor. However, when the power supply voltage of the motor is increased, the power consumption is also increased. If the number of revolutions can be controlled within a predetermined range without increasing the power consumption, the use of the electric motor is expected to expand.
 そこで本発明は、消費電力を増加させずに回転数を制御できる新規の電動機を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a new electric motor capable of controlling the rotation speed without increasing power consumption.
 本発明の電動機は、N極またはS極のいずれか一方の磁極を回転半径方向の外側に向けて永久磁石が回転する回転子と、前記永久磁石が回転する周囲に、前記永久磁石に軸線を向けて配置された第1巻線と、前記第1巻線と同軸で、前記第1巻線より外周位置に配置された第2巻線と、前記永久磁石の一方の磁極が対向位置にある前記第1巻線に、前記一方の磁極と同極の磁界を発生させるための電流を通電する制御回路と、前記第2巻線からの電流を調整して、前記回転子の回転速度を調整する調整部とを備えたことを特徴とする。 The electric motor of the present invention includes a rotor in which a permanent magnet rotates with either one of the N poles and S poles facing outward in the rotational radius direction, and an axis line on the permanent magnet around the permanent magnet rotating. A first winding disposed toward the first winding, a second winding disposed coaxially with the first winding and disposed at an outer peripheral position from the first winding, and one of the magnetic poles of the permanent magnet at an opposing position. A control circuit for energizing the first winding with a current for generating a magnetic field having the same polarity as the one magnetic pole, and adjusting the current from the second winding to adjust the rotation speed of the rotor And an adjusting unit for performing the above operation.
 本発明の電動機は、制御回路が、永久磁石の一方の磁極が対向位置にある第1巻線に通電して、第1巻線に一方の磁極を発生させ、永久磁石を回転させる。第2巻線には永久磁石の回転により発生した電流を調整部へ出力する。このとき、第2巻線は、第1巻線と同軸で、第1巻線より外周位置に配置されているため、第2巻線に発生する磁界が第1巻線を助勢するように作用する。従って、調整部に流れる電流に応じて回転子における永久磁石の回転数を調整することができる。 In the electric motor of the present invention, the control circuit energizes the first winding in which one magnetic pole of the permanent magnet is at the opposite position, generates one magnetic pole in the first winding, and rotates the permanent magnet. The second winding outputs the current generated by the rotation of the permanent magnet to the adjustment unit. At this time, the second winding is coaxial with the first winding and is disposed at the outer peripheral position from the first winding, so that the magnetic field generated in the second winding assists the first winding. To do. Therefore, the rotation speed of the permanent magnet in the rotor can be adjusted according to the current flowing through the adjustment unit.
 調整部は、前記第2巻線に接続された整流部と、前記整流部からの電流を消費する消費部とを備えていることが望ましい。消費部が整流部によって整流された直流を消費する電流に応じて永久磁石の回転数を調整することができ、消費部で電流を有効活用することができる。 The adjustment unit preferably includes a rectification unit connected to the second winding and a consumption unit that consumes current from the rectification unit. The rotational speed of the permanent magnet can be adjusted according to the current that consumes the direct current rectified by the rectifier, and the current can be effectively utilized in the consumer.
 前記永久磁石は、前記一方の磁極と反対の磁極となる他方の磁極が前記一方の磁極が向いた方向と反対方向を向いており、前記制御回路は、前記永久磁石の他方の磁極が対向位置にある前記第1巻線に、前記他方の磁極と同極の磁界を発生させるための電流を通電する機能を備えていることが望ましい。制御回路が第1巻線に一方の磁極を発生させるときに、第1巻線と対向位置にある他の第1巻線に他方の磁極を発生させることで、永久磁石の回転を加速させることができる。 In the permanent magnet, the other magnetic pole, which is the magnetic pole opposite to the one magnetic pole, is directed in the opposite direction to the direction in which the one magnetic pole is directed, and the control circuit is configured such that the other magnetic pole of the permanent magnet faces the opposite position. Preferably, the first winding is provided with a function of supplying a current for generating a magnetic field having the same polarity as the other magnetic pole. When the control circuit generates one magnetic pole in the first winding, it accelerates the rotation of the permanent magnet by generating the other magnetic pole in the other first winding in a position opposite to the first winding. Can do.
 前記永久磁石は、前記回転子の回転軸の軸線位置が太く、回転半径方向の外側に向かって細くなるように形成されていることが望ましい。永久磁石は、回転半径方向の外側に向かって細くなるため、永久磁石からの磁束を半径方向外側に向かって集中させることができる。 It is desirable that the permanent magnet is formed so that the axis position of the rotating shaft of the rotor is thick and narrows toward the outer side in the rotational radius direction. Since the permanent magnet becomes thinner toward the outer side in the rotational radial direction, the magnetic flux from the permanent magnet can be concentrated toward the outer side in the radial direction.
 前記永久磁石を、前記軸線位置から回転半径方向の外側に向かって、段階的に細くなるように形成することができる。 The permanent magnet can be formed so as to become thinner stepwise from the axial position toward the outer side in the rotational radius direction.
 前記消費部は、短絡状態から開放状態まで抵抗値が設定できるものとすることができる。前記消費部は、バッテリの充電回路とすることができる。また、前記消費部は、照明器具とすることができる。更に、前記消費部は、他の電動機とすることができる。 The consumption unit can set a resistance value from a short circuit state to an open state. The consumption unit may be a battery charging circuit. Moreover, the said consumption part can be used as a lighting fixture. Furthermore, the consumption unit may be another electric motor.
 本発明の電動機は、調整部に流れる電流に応じて永久磁石の回転数を調整することができるので、消費電力を増加させずに回転数を制御できる新規の電動機とすることができる。 Since the electric motor of the present invention can adjust the rotation speed of the permanent magnet according to the current flowing through the adjusting section, it can be a new electric motor that can control the rotation speed without increasing the power consumption.
本発明の実施の形態に係る電動機の回転子および固定子を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the rotor and stator of an electric motor which concern on embodiment of this invention. 図1に示す電動機のセンサ部を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the sensor part of the electric motor shown in FIG. 図1に示す電動機の制御回路を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the control circuit of the electric motor shown in FIG. 図1から図3に示す電動機を動作させ、消費電流を0Aとしたときの測定波形の図である。It is a figure of a measurement waveform when operating the electric motor shown in Drawing 1 to Drawing 3, and making consumption current 0A. 図1から図3に示す電動機を動作させ、消費電流を16Aとしたときの測定波形の図である。It is a figure of a measurement waveform when operating the electric motor shown in Drawing 1 to Drawing 3, and making consumption current 16A. 図1から図3に示す電動機を、消費電流を0Aから18Aまで動作させたときの第1巻線への入力電圧、入力電流、第2巻線からの出力電圧、出力電流、回転数の関係を測定した一覧表である。Relationship between the input voltage to the first winding, the input current, the output voltage from the second winding, the output current, and the rotation speed when the electric motor shown in FIGS. 1 to 3 is operated from 0 A to 18 A. It is the list which measured.
 10 電動機
 20 回転子
 21 永久磁石
 211 第1部分
 212 第2部分
 213 第3部分
 214 第4部分
 22 回転子本体
 30 固定子
 31 第1巻線
 32 第2巻線
 33 コア
 40 制御回路
 41 センサ部
 411 第1センサ部
 412 第2センサ部
 41a フォトインタラプタ
 41b 遮蔽板
 42 励磁回路部
 421a,421b 第1FET
 422a,422b 第2FET
 423a,423b 第3FET
 G ゲート端子
 S ソース端子
 D ドレイン端子
 R11,R12,R21,R22,R31,R32,R41,42 抵抗
 C11,C12 コンデンサ
 D11,D12,D21,D22 ダイオード
 50 調整部
 51 整流部
 52 消費部
 X1,X2 軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric motor 20 Rotor 21 Permanent magnet 211 1st part 212 2nd part 213 3rd part 214 4th part 22 Rotor main body 30 Stator 31 1st winding 32 2nd winding 33 Core 40 Control circuit 41 Sensor part 411 1st sensor part 412 2nd sensor part 41a Photointerrupter 41b Shielding plate 42 Excitation circuit part 421a, 421b 1st FET
422a, 422b Second FET
423a, 423b 3rd FET
G Gate terminal S Source terminal D Drain terminal R11, R12, R21, R22, R31, R32, R41, 42 Resistor C11, C12 Capacitor D11, D12, D21, D22 Diode 50 Adjustment unit 51 Rectification unit 52 Consumption unit X1, X2 Axis
 本発明の実施の形態に係る電動機を図面に基づいて説明する。
 図1に示す電動機10は、回転子20と固定子30とを備えている。
 回転子20は、永久磁石21と、永久磁石を保持する回転子本体22とを備えている。
 永久磁石21は、回転子20の回転軸(図示せず)の軸線X1を中心に回転の直径方向に沿って配置されていることで、一方の磁極(例えば、N極。)が回転半径方向の外側を向いていると共に、一方の磁極と反対の磁極となる他方の磁極(例えば、S極。)が一方の磁極が向いた方向と反対方向を向いている。
 永久磁石21は、回転子20の軸線X1に位置する第1部分211が太く、回転半径方向の外側に向かって第2部分212、第3部分213、第4部分214と細く、短くなるように形成されている。永久磁石21は、磁力が他の磁石より強いネオジム磁石が使用できる。
An electric motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
An electric motor 10 shown in FIG. 1 includes a rotor 20 and a stator 30.
The rotor 20 includes a permanent magnet 21 and a rotor body 22 that holds the permanent magnet.
The permanent magnet 21 is arranged along the diameter direction of rotation about the axis X1 of the rotation axis (not shown) of the rotor 20, so that one of the magnetic poles (for example, N pole) is in the radial direction of rotation. The other magnetic pole (for example, the S pole) that is the opposite magnetic pole to the one magnetic pole is directed in the opposite direction to the direction in which the one magnetic pole is directed.
The permanent magnet 21 is such that the first portion 211 located on the axis X1 of the rotor 20 is thick, and the second portion 212, the third portion 213, and the fourth portion 214 are narrower and shorter toward the outer side in the rotational radius direction. Is formed. As the permanent magnet 21, a neodymium magnet having a stronger magnetic force than other magnets can be used.
 回転子本体22は、回転軸における軸線位置の上端および下端に突起が形成され、図示しないフレームに回転自在に保持される。 The rotor body 22 has protrusions formed at the upper end and the lower end of the axial position of the rotation shaft, and is rotatably held by a frame (not shown).
 固定子30は、回転子20の周囲に配置されている。固定子30は、永久磁石21に軸線X2を向けて配置された第1巻線31と、第1巻線31と同軸で、且つ、第1巻線31より外周位置に配置された第2巻線32と、第1巻線31と第2巻線32との軸線X2に配置されたコア33とを備えている。 The stator 30 is disposed around the rotor 20. The stator 30 includes a first winding 31 disposed with the axis X2 facing the permanent magnet 21, and a second winding disposed coaxially with the first winding 31 and disposed at an outer peripheral position from the first winding 31. A wire 32 and a core 33 disposed on the axis X2 of the first winding 31 and the second winding 32 are provided.
 第1巻線31は、回転子20を中心に、その周囲に60度ごとに配置されていることで6本が、図示しないフレームに設けられている。第2巻線32も、第1巻線31と同軸に配置されていることで、6本が設けられている。 Six first windings 31 are provided in a frame (not shown) by being arranged at every 60 degrees around the rotor 20 as a center. Six second windings 32 are also provided by being arranged coaxially with the first winding 31.
 本実施の形態では、回転子本体22に1本の永久磁石21が埋設され、その周囲に固定子30が配置されているが、永久磁石21は回転子本体22の軸線X1に沿って等間隔の回転角度ごとに配置するようにしてもよい。例えば、2本の永久磁石21を配置する場合には、永久磁石21と直交する方向にもう1本の永久磁石21を配置すると90度ごとにN極またはS極を第1巻線31に向けて配置することができる。第1巻線31には、制御回路40が接続されている。 In the present embodiment, one permanent magnet 21 is embedded in the rotor body 22 and the stator 30 is disposed around the rotor magnet 22, but the permanent magnets 21 are equally spaced along the axis X <b> 1 of the rotor body 22. You may make it arrange | position for every rotation angle. For example, when two permanent magnets 21 are arranged, if another permanent magnet 21 is arranged in a direction orthogonal to the permanent magnet 21, the N pole or the S pole is directed to the first winding 31 every 90 degrees. Can be arranged. A control circuit 40 is connected to the first winding 31.
 図2および図3に示すように、制御回路40は、センサ部41と、励磁回路部42とを備えている。図3に示す制御回路40は、1個の第1巻線31および第2巻線32について図示しており、第1巻線31および第2巻線32ごとに対応させて、センサ部41と、励磁回路部42とが設けられている。 2 and 3, the control circuit 40 includes a sensor unit 41 and an excitation circuit unit 42. The control circuit 40 shown in FIG. 3 is illustrated for one first winding 31 and second winding 32, and for each of the first winding 31 and the second winding 32, a sensor unit 41 and , An excitation circuit section 42 is provided.
 センサ部41は、永久磁石21のN極の位置を検出する第1センサ部411と、永久磁石21のS極の位置を検出する第2センサ部412とを備えている。
 第1センサ部411および第2センサ部412は、回転子の円周方向に沿って6ヵ所に配置され、図3に示すように発光ダイオードとフォトダイオードとによる透過型のフォトインタラプタ41aと、回転子20と共に回転して、透過型のフォトインタラプタ41aの発光ダイオードとフォトダイオードとの間を通過する遮蔽板41bとを備えている。
The sensor unit 41 includes a first sensor unit 411 that detects the position of the N pole of the permanent magnet 21 and a second sensor unit 412 that detects the position of the S pole of the permanent magnet 21.
The first sensor unit 411 and the second sensor unit 412 are arranged at six locations along the circumferential direction of the rotor. As shown in FIG. 3, a transmissive photo interrupter 41a composed of a light emitting diode and a photodiode, A shielding plate 41b that rotates together with the child 20 and passes between the light emitting diode of the transmissive photo interrupter 41a and the photodiode is provided.
 第1センサ部411および第2センサ部412の遮蔽板41bは、遮蔽板がドグとしてフォトインタラプタ41aを通過することで、永久磁石21の位置を検出する機能を備えている。
 第1センサ部411の遮蔽板41bは、永久磁石21のN極の位置に対応させて配置され、第2センサ部412の遮蔽板41bは、永久磁石21のS極の位置に対応させて配置されている。
 なお、図3の第1センサ部411と第2センサ部412とは、回転子20の回転半径方向に並んだものを示している。
The shielding plate 41b of the first sensor unit 411 and the second sensor unit 412 has a function of detecting the position of the permanent magnet 21 when the shielding plate passes through the photo interrupter 41a as a dog.
The shielding plate 41b of the first sensor unit 411 is arranged corresponding to the position of the N pole of the permanent magnet 21, and the shielding plate 41b of the second sensor unit 412 is arranged corresponding to the position of the S pole of the permanent magnet 21. Has been.
In addition, the 1st sensor part 411 and the 2nd sensor part 412 of FIG. 3 have shown what was located in a rotation radius direction of the rotor 20. FIG.
 励磁回路部42は、同じ半径方向に位置する第1センサ部411部と第2センサ部412とを一組として、第1巻線31への通電方向を制御するものである。
 励磁回路部42は、第1FET421a,421bから第3FET423a,423bまでのトランジスタにより、第1巻線31への通電方向を制御している。
 第1FET421aと第3FET423aとはn型FETである。第2FET422a,422bは、p型FETである。
The exciting circuit unit 42 controls the energization direction to the first winding 31 with the first sensor unit 411 and the second sensor unit 412 located in the same radial direction as a set.
The excitation circuit unit 42 controls the energization direction to the first winding 31 by transistors from the first FETs 421a and 421b to the third FETs 423a and 423b.
The first FET 421a and the third FET 423a are n-type FETs. The second FETs 422a and 422b are p-type FETs.
 第1FET421a,421bは、ゲート端子Gが抵抗R11,R12を介してフォトインタラプタ41aに接続されている。また、第1FET421a,421bは、ソース端子Sが接地されている。 The gate terminals G of the first FETs 421a and 421b are connected to the photo interrupter 41a via resistors R11 and R12. Further, the source terminals S of the first FETs 421a and 421b are grounded.
 第2FET422a,422bは、ソース端子SがダイオードD11,D12を介して電源に接続されていると共に、コンデンサC11,C12を介して接地されている。また、第2FET422a,422bのゲート端子Gは、抵抗R21,R22を介して第1FET421a,421bのドレイン端子Dに接続されていると共に、抵抗R31,R32を介して第2FET422a,422bのソース端子Sに接続されている。第2FET422a,422bのドレイン端子Dは、ダイオードD21,D22のアノード端子Aに接続され、コンデンサC11,C12を介して接地されていると共に、第3FET423a,423bのドレイン端子Dに接続されている。 In the second FETs 422a and 422b, the source terminal S is connected to the power supply via the diodes D11 and D12, and is grounded via the capacitors C11 and C12. The gate terminals G of the second FETs 422a and 422b are connected to the drain terminals D of the first FETs 421a and 421b through the resistors R21 and R22, and are connected to the source terminals S of the second FETs 422a and 422b through the resistors R31 and R32. It is connected. The drain terminals D of the second FETs 422a and 422b are connected to the anode terminals A of the diodes D21 and D22, are grounded via the capacitors C11 and C12, and are connected to the drain terminals D of the third FETs 423a and 423b.
 第3FET423a,423bは、ゲート端子Gが抵抗R41,R42を介してフォトインタラプタ41aに接続されている。第3FET423a,423bのソース端子Sは接地されている。
 第1巻線31の一方の配線は、第2FET422aのドレイン端子Dに接続されていると共に、第3FET423aのドレイン端子Dに接続されている。
 第1巻線31の他方の配線は、第2FET422bのドレイン端子Dに接続されていると共に、第3FET423bのドレイン端子Dに接続されている。
The gate terminals G of the third FETs 423a and 423b are connected to the photo interrupter 41a via resistors R41 and R42. The source terminals S of the third FETs 423a and 423b are grounded.
One wiring of the first winding 31 is connected to the drain terminal D of the second FET 422a and to the drain terminal D of the third FET 423a.
The other wiring of the first winding 31 is connected to the drain terminal D of the second FET 422b and to the drain terminal D of the third FET 423b.
 第2巻線32には、回転子20の回転速度を調整する調整部50(回転速度調整部)が接続されている。
 調整部50は、整流部51と、消費部52とを備えている。整流部51は、ダイオードブリッジにより構成することができる。図3に示す調整部50では、整流部51に消費部52が1対1で接続されているが、調整部50は、他の第2巻線32にも整流部51が接続され、他の複数の整流部51も1個の消費部52に対して接続されている。
An adjustment unit 50 (rotation speed adjustment unit) that adjusts the rotation speed of the rotor 20 is connected to the second winding 32.
The adjustment unit 50 includes a rectification unit 51 and a consumption unit 52. The rectifying unit 51 can be configured by a diode bridge. In the adjusting unit 50 shown in FIG. 3, the consuming unit 52 is connected to the rectifying unit 51 on a one-to-one basis. However, the adjusting unit 50 is also connected to the other second winding 32 by the rectifying unit 51. A plurality of rectification units 51 are also connected to one consumption unit 52.
 消費部52は、可変抵抗器とすることができるが、可変抵抗器の代わりに電気エネルギーを有効利用する負荷を接続してもよい。例えば、バッテリの充電回路としたり、照明器具としたり、電動機としたりすることができる。消費部52は、短絡状態から開放状態までに抵抗値を設定できるものとすることができる。 The consumption unit 52 may be a variable resistor, but a load that effectively uses electrical energy may be connected instead of the variable resistor. For example, a battery charging circuit, a lighting fixture, or an electric motor can be used. The consumption part 52 can set a resistance value from a short circuit state to an open state.
 以上のように構成された本発明の実施の形態に係る電動機の動作を図面に基づいて説明する。図3に示す制御回路40に電源が供給される。
 例えば、永久磁石21のN極が第1巻線31に位置することで、センサ部41のうち、第1センサ部411のフォトインタラプタ41aに遮蔽板41bが位置する。
 フォトインタラプタ41aの光の透過が遮られることで、第1センサ部411のフォトインタラプタ41aのフォトトランジスタが通電する。フォトトランジスタが通電することで、フォトインタラプタ41aに、抵抗R11,R41を介して接続された第1FET421aのゲート端子Gと、第3FET423aのゲート端子Gとは、第1FET421aと第3FET423aとがオン状態となる、第1電圧となる。
The operation of the electric motor according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to the drawings. Power is supplied to the control circuit 40 shown in FIG.
For example, when the N pole of the permanent magnet 21 is positioned in the first winding 31, the shielding plate 41 b is positioned in the photo interrupter 41 a of the first sensor unit 411 in the sensor unit 41.
By blocking the light transmission of the photo interrupter 41a, the photo transistor of the photo interrupter 41a of the first sensor unit 411 is energized. When the phototransistor is energized, the gate terminal G of the first FET 421a and the gate terminal G of the third FET 423a connected to the photointerrupter 41a via the resistors R11 and R41, the first FET 421a and the third FET 423a are turned on. Becomes the first voltage.
 また、第1センサ部411のフォトインタラプタ41aに遮蔽板41bが位置するときには、第2センサ部412のフォトインタラプタ41aには遮蔽板41bが位置しないので、フォトインタラプタ41aは非通電状態にある。従って、第2センサ部412のフォトインタラプタ41aに、抵抗R12,R42を介して接続された第1FET421bのゲート端子Gと、第3FET423bのゲート端子Gとは、第1FET421bと第3FET423bがオフ状態となる、第1電圧より低電圧の第2電圧(0V)となる。 Further, when the shielding plate 41b is located at the photo interrupter 41a of the first sensor unit 411, the shielding plate 41b is not located at the photo interrupter 41a of the second sensor unit 412, so that the photo interrupter 41a is in a non-energized state. Therefore, the first FET 421b and the third FET 423b are turned off between the gate terminal G of the first FET 421b and the gate terminal G of the third FET 423b connected to the photo interrupter 41a of the second sensor unit 412 via the resistors R12 and R42. The second voltage (0 V) is lower than the first voltage.
 第1FET421bがオフ状態であるときには、第1FET421bのドレイン端子Dに抵抗R21を介して接続された第2FET422aのゲート端子Gは、電源Vssに接続された抵抗R31により第2FET422aがオフ状態となる第1電圧となる。 When the first FET 421b is off, the gate terminal G of the second FET 422a connected to the drain terminal D of the first FET 421b via the resistor R21 is the first FET 422a turned off by the resistor R31 connected to the power source Vss. Voltage.
 第1FET421aがオン状態であるときには、抵抗R22が第1FET421aのドレイン端子Dに接続されているため、第2FET422bのゲート端子Gは、第2FET422bがオン状態となる、第2電圧になる。 When the first FET 421a is in the on state, the resistor R22 is connected to the drain terminal D of the first FET 421a, so that the gate terminal G of the second FET 422b becomes a second voltage that turns on the second FET 422b.
 このようにして、第1FET421a,421b~第3FET423a,423bのオン状態とオフ状態とが決定されると、電源Vssからの電流が、第2FET422bのソース端子SにダイオードD12を介して流れ込み、第2FET422bのドレイン端子Dから第1巻線31へ流れる。そして、第1巻線31の反対側から電流が、第3FET423aのドレイン端子Dからソース端子Sへ流れことで、第1巻線31は、永久磁石21のN極と反発する同極の磁界を発生する。
 第1巻線31が発生した磁界により、永久磁石21のN極が反発して、回転子20が回転する。
Thus, when the ON state and the OFF state of the first FETs 421a and 421b to the third FETs 423a and 423b are determined, the current from the power supply Vss flows into the source terminal S of the second FET 422b via the diode D12, and the second FET 422b From the drain terminal D to the first winding 31. A current flows from the drain terminal D of the third FET 423 a to the source terminal S from the opposite side of the first winding 31, so that the first winding 31 generates a magnetic field of the same polarity that repels the N pole of the permanent magnet 21. appear.
Due to the magnetic field generated by the first winding 31, the N pole of the permanent magnet 21 repels and the rotor 20 rotates.
 一方、永久磁石21のS極側では、センサ部41のうち、第2センサ部412のフォトインタラプタ41aに遮蔽板41bが位置する。
 フォトインタラプタ41aの光の透過が遮られることで、第2センサ部412のフォトインタラプタ41aのフォトトランジスタが通電する。フォトトランジスタが通電することで、フォトインタラプタ41aに、抵抗R12,R42を介して接続された第1FET421bのゲート端子Gと、第3FET423bのゲート端子Gとは、第1FET421bと第3FET423bとがオン状態となる、第1電圧となる。
On the other hand, on the S pole side of the permanent magnet 21, the shielding plate 41 b is located in the photo interrupter 41 a of the second sensor unit 412 in the sensor unit 41.
By blocking the light transmission of the photo interrupter 41a, the photo transistor of the photo interrupter 41a of the second sensor unit 412 is energized. When the phototransistor is energized, the first FET 421b and the third FET 423b are turned on when the gate terminal G of the first FET 421b and the gate terminal G of the third FET 423b connected to the photointerrupter 41a via the resistors R12 and R42, respectively. Becomes the first voltage.
 また、第2センサ部412のフォトインタラプタ41aに遮蔽板41bが位置するときには、第1センサ部411のフォトインタラプタ41aには遮蔽板41bが位置しないので、フォトインタラプタ41aは非通電状態にある。従って、第1センサ部411のフォトインタラプタ41aに、抵抗R11,R41を介して接続された第1FET421aのゲート端子Gと、第3FET423aのゲート端子Gとは、第1FET421aと第3FET423aがオフ状態となる、第2電圧となる。 Also, when the shielding plate 41b is positioned on the photo interrupter 41a of the second sensor unit 412, the shielding plate 41b is not positioned on the photo interrupter 41a of the first sensor unit 411, so that the photo interrupter 41a is in a non-energized state. Therefore, the first FET 421a and the third FET 423a are turned off between the gate terminal G of the first FET 421a and the gate terminal G of the third FET 423a connected to the photo interrupter 41a of the first sensor unit 411 via the resistors R11 and R41. The second voltage is obtained.
 第1FET421aがオフ状態であるときには、第1FET421aのドレイン端子Dに抵抗R22を介して接続された第2FET422bのゲート端子Gは、電源Vssに接続された抵抗R32により第2FET422bがオフ状態となる第1電圧となる。 When the first FET 421a is in the off state, the gate terminal G of the second FET 422b connected to the drain terminal D of the first FET 421a via the resistor R22 has the first FET 422b turned off by the resistor R32 connected to the power source Vss. Voltage.
 第1FET421bがオン状態であるときには、抵抗R21が第1FET421bのドレイン端子Dに接続されているため、第2FET422aのゲート端子Gは、第2FET422aがオン状態となる、第2電圧になる。 When the first FET 421b is in the ON state, the resistor R21 is connected to the drain terminal D of the first FET 421b, so that the gate terminal G of the second FET 422a becomes the second voltage that turns on the second FET 422a.
 このようにして、第1FET421a,421b~第3FET423a,423bのオン状態とオフ状態とが決定されると、電源Vssからの電流が、第2FET422aのソース端子SにダイオードD11を介して流れ込み、第2FET422aのドレイン端子Dから第1巻線31へ流れる。そして、第1巻線31の反対側から電流が、第3FET423bのドレイン端子Dからソース端子Sへ流れことで、第1巻線31は、永久磁石21のS極と反発する同極の磁界を発生する。
 第1巻線31が発生した磁界により、永久磁石21のS極が反発して、回転子20が回転する。
Thus, when the ON state and the OFF state of the first FETs 421a, 421b to the third FETs 423a, 423b are determined, the current from the power source Vss flows into the source terminal S of the second FET 422a via the diode D11, and the second FET 422a From the drain terminal D to the first winding 31. A current flows from the drain terminal D of the third FET 423 b to the source terminal S from the opposite side of the first winding 31, so that the first winding 31 generates a magnetic field of the same polarity that repels the S pole of the permanent magnet 21. appear.
Due to the magnetic field generated by the first winding 31, the south pole of the permanent magnet 21 repels and the rotor 20 rotates.
 回転子20を挟んで向き合う一対の第1巻線31は、永久磁石21が反発する磁界を励磁することで回転子20が駆動され、励磁(通電)される第1巻線31が、センサ部41により回転方向に順次切り替わることで回転子20が回転し続ける。 The pair of first windings 31 facing each other with the rotor 20 interposed therebetween excites a magnetic field repelled by the permanent magnet 21, so that the rotor 20 is driven, and the first winding 31 that is excited (energized) includes the sensor unit. The rotor 20 continues to rotate by being sequentially switched in the rotation direction by 41.
 このように、ある位置に配置された第1巻線31に永久磁石21のN極が接近すると、この第1巻線31を制御する励磁回路部42は第1巻線31にN極が発生させると同時に、この第1巻線31と対向位置にある第1巻線31に通電する制御回路40は、通電方向が反対となる電流を通電してS極を発生させることで、永久磁石21を加速させることができる。 In this way, when the N pole of the permanent magnet 21 approaches the first winding 31 arranged at a certain position, the exciting circuit unit 42 that controls the first winding 31 generates the N pole in the first winding 31. At the same time, the control circuit 40 for energizing the first winding 31 at a position opposite to the first winding 31 energizes a current having an opposite energization direction to generate the S pole, thereby generating the permanent magnet 21. Can be accelerated.
 第1巻線31が通電されることで第2巻線32に電力が発生する。第2巻線32からの電流は整流部51により全波整流され、消費部52に流れる。消費部52では、第2巻線32からの電力を、設定された抵抗値によって消費する。 When the first winding 31 is energized, power is generated in the second winding 32. The current from the second winding 32 is full-wave rectified by the rectification unit 51 and flows to the consumption unit 52. In the consumption part 52, the electric power from the 2nd coil | winding 32 is consumed by the set resistance value.
 永久磁石21は、回転子20の回転軸の軸線X1に位置する第1部分211から回転半径方向の外側に向かって第2部分212、第3部分213、第4部分214と、回転半径方向の外側に向かって細くなるため、永久磁石21からの磁束を回転半径方向の外側に向かって集中させることができるので、第1巻線31に対する磁界をより強力なものとすることができる。また、永久磁石21が、回転半径方向の外側に向かって、段階的に細く形成されているため、太さの異なる磁石を繋げて永久磁石21を形成することができる。従って、永久磁石21を容易に、かつ安価に製造することができる。 The permanent magnet 21 includes a second portion 212, a third portion 213, a fourth portion 214, and a rotational radius direction outward from the first portion 211 located on the axis X 1 of the rotation axis of the rotor 20. Since it becomes thinner toward the outside, the magnetic flux from the permanent magnet 21 can be concentrated toward the outside in the rotational radius direction, so that the magnetic field for the first winding 31 can be made stronger. In addition, since the permanent magnet 21 is formed to be thinner stepwise toward the outer side in the rotational radius direction, the permanent magnet 21 can be formed by connecting magnets having different thicknesses. Therefore, the permanent magnet 21 can be manufactured easily and inexpensively.
(実施例)
 このように動作する本実施の形態に係る電動機10を作製して、第1巻線31への入力電圧および入力電流と、第2巻線32からの出力電圧および出力電流と、回転子20の回転数との関係を測定した。
 第1巻線31は、銅クラッドアルミ線(Φ1.6mm)を1000回巻いたものを使用した。また、第2巻線32は、銅クラッドアルミ線(Φ1.6mm)を1000回巻いたものを使用した。
(Example)
The electric motor 10 according to the present embodiment that operates in this way is manufactured, and the input voltage and input current to the first winding 31, the output voltage and output current from the second winding 32, and the rotor 20 The relationship with the rotational speed was measured.
The 1st coil | winding 31 used what wound the copper clad aluminum wire ((PHI) 1.6mm) 1000 times. The second winding 32 was a copper clad aluminum wire (Φ1.6 mm) wound 1000 times.
 永久磁石21は、第1部分211が直径100mm、長さ90mmであり、第2部分212のそれぞれが直径80mm、長さ50mmであり、第3部分213が直径50mm、長さ20mmであり、第4部分214が直径25mm、長さ3mmのネオジム磁石を使用した。 The permanent magnet 21 has a first portion 211 having a diameter of 100 mm and a length of 90 mm, a second portion 212 having a diameter of 80 mm and a length of 50 mm, a third portion 213 having a diameter of 50 mm and a length of 20 mm, A 4 part 214 was a neodymium magnet having a diameter of 25 mm and a length of 3 mm.
 第1巻線31へ供給する電源VSSとして、菊水電子工業株式会社製のデジタルプログラマブル直流安定化電源PVD150-40Tを使用した。また、第1センサ部411および第2センサ部412への電源VEEとして株式会社高砂製作所製のGP035-10を使用した。更に、消費部52として、株式会社計測技術研究所製の多機能電子負荷装置LN-1000C-G7を使用した。 As the power source V SS supplied to the first winding 31, a digital programmable direct current stabilized power source PVD150-40T manufactured by Kikusui Electronics Co., Ltd. was used. Further, GP035-10 manufactured by Takasago Manufacturing Co., Ltd. was used as the power source V EE for the first sensor unit 411 and the second sensor unit 412. Further, a multifunctional electronic load device LN-1000C-G7 manufactured by Measurement Technology Laboratory Co., Ltd. was used as the consumption unit 52.
 励磁回路部42への電源VSSとして120Vを印加し、消費部52から取り出す出力電流として、0Aから18Aまでの2Aごとに測定した。そして、出力電流が0Aのときと、16Aのときの波形を観測した。
 なお、オシロスコープは横河電機株式会社製のDL-4050、プローブは横河電機株式会社製のパッシブプローブ701939および差動プローブ700924と、ピコテクノロジー社製の電流プローブTA018を使用した。
120 V was applied as the power source V SS to the excitation circuit unit 42, and the output current taken out from the consumption unit 52 was measured every 2A from 0A to 18A. The waveforms when the output current was 0 A and 16 A were observed.
The oscilloscope used was DL-4050 manufactured by Yokogawa Electric Corporation, the probes used were passive probe 701939 and differential probe 7000924 manufactured by Yokogawa Electric Corporation, and current probe TA018 manufactured by Pico Technology.
 図4に示す測定波形と、図5に示す測定波形との各波形は、上から、第1センサ部411の出力電圧、第2センサ部412の出力電圧、第1巻線31への入力電圧、第1巻線31への入力電流、第2巻線32の出力電圧、第2巻線32の出力電流である。 The measurement waveforms shown in FIG. 4 and the measurement waveforms shown in FIG. 5 are respectively the output voltage of the first sensor unit 411, the output voltage of the second sensor unit 412, and the input voltage to the first winding 31. , Input current to the first winding 31, output voltage of the second winding 32, and output current of the second winding 32.
 まず、消費部52の消費電流が0Aの場合を、図4が示す測定波形に基づいて説明する。なお、以下の説明において、第1巻線31への電圧は、一方の配線を基準に、他方の配線に印加される相対的な電圧を示す。従って、一方の配線の電位より、他方の配線の電位が高ければプラス電圧であり、その反対はマイナス電圧と表記している。また、プラス電圧のときには、第1巻線31の一方の配線から第1巻線31を通って他方の配線に向かって流れる電流(プラス電流)であり、マイナス電圧のときには、その反対に流れる電流(マイナス電流)である。 First, the case where the consumption current of the consumption unit 52 is 0 A will be described based on the measurement waveform shown in FIG. In the following description, the voltage to the first winding 31 indicates a relative voltage applied to the other wiring with respect to one wiring. Therefore, if the potential of the other wiring is higher than the potential of one wiring, it is a positive voltage, and the opposite is expressed as a negative voltage. Further, when the voltage is positive, the current flows from one wiring of the first winding 31 to the other wiring through the first winding 31 (positive current). When the voltage is negative, the current flows in the opposite direction. (Negative current).
 図4に示すように、第1センサ部411がN極を検出して出力が有効となることで、第1巻線31にマイナス電圧が印加される(符号S101参照)。第1巻線31にマイナス電圧に応じたマイナス電流が流れる(符号S102参照)。
 第2巻線32では、N極が接近することで、第1センサ部411がN極を検出する前から発電して、マイナス電圧を発生している(符号S103参照)。
 しかし、第1巻線31にマイナス電流が流れ、第2巻線32が電磁誘導されることで、プラス電圧が発生する(符号S104参照)。消費部52の消費電流を0A(開放状態)しているため第2巻線32に電流は流れていない(符号S105参照)。
 第1センサ部411の出力が無効となると、第1巻線31に逆起電力が発生するため、第1巻線31がプラス電圧となる(符号S106参照)。また、第1巻線31の電流は徐々に低下して0Aへ近づく(符号S107参照)。
As shown in FIG. 4, when the first sensor unit 411 detects the N pole and the output becomes valid, a negative voltage is applied to the first winding 31 (see reference S101). A negative current corresponding to the negative voltage flows through the first winding 31 (see S102).
In the second winding 32, when the N pole approaches, power is generated before the first sensor unit 411 detects the N pole, and a negative voltage is generated (see S103).
However, a negative current flows through the first winding 31 and the second winding 32 is electromagnetically induced, thereby generating a positive voltage (see S104). Since the consumption current of the consumption unit 52 is 0 A (open state), no current flows through the second winding 32 (see S105).
When the output of the first sensor unit 411 becomes invalid, a counter electromotive force is generated in the first winding 31, and thus the first winding 31 becomes a positive voltage (see S <b> 106). Further, the current of the first winding 31 gradually decreases and approaches 0 A (see reference numeral S107).
 第2センサ部412では、がN極を検出して出力が有効となることで、第1巻線31にプラス電圧が印加される(符号S108参照)。第1巻線31にプラス電圧に応じたプラス電流が流れる(符号S109参照)。
 第2巻線32では、S極が接近することで、第2センサ部412がS極を検出する前から発電して、プラス電圧を発生している(符号S110参照)。
 しかし、第1巻線31にプラス電流が流れ、第2巻線32が電磁誘導されることで、マイナス電圧が発生する(符号S111参照)。消費部52の消費電流を0Aしているため第2巻線32に電流は流れていない(符号S112参照)。
 第2センサ部412の出力が無効となると、第1巻線31に逆起電力が発生するため、第1巻線31がマイナス電圧となる(符号S113参照)。また、第1巻線31の電流は徐々に低下して0Aへ近づく(符号S114参照)。
 回転子20の永久磁石21は、第1巻線31によって励磁された磁界によって回転する。
In the second sensor unit 412, the positive voltage is applied to the first winding 31 by detecting the N pole and making the output valid (see S <b> 108). A positive current corresponding to the positive voltage flows through the first winding 31 (see S109).
In the second winding 32, when the S pole approaches, power is generated before the second sensor unit 412 detects the S pole, and a positive voltage is generated (see S110).
However, a positive current flows through the first winding 31 and the second winding 32 is electromagnetically induced to generate a negative voltage (see reference numeral S111). Since the consumption current of the consumption unit 52 is 0 A, no current flows through the second winding 32 (see S112).
When the output of the second sensor unit 412 becomes invalid, a counter electromotive force is generated in the first winding 31, and thus the first winding 31 becomes a negative voltage (see reference S <b> 113). Further, the current of the first winding 31 gradually decreases and approaches 0 A (see S114).
The permanent magnet 21 of the rotor 20 is rotated by the magnetic field excited by the first winding 31.
 次に、消費部52の消費電流が16Aとした場合を図5が示す測定波形に基づいて説明する。
 図6に示すように、第1センサ部411がN極を検出して出力が有効となることで、第1巻線31にマイナス電圧が印加される(符号S121参照)。第1巻線31にマイナス電圧に応じたマイナス電流が流れる(符号S122参照)。
 第2巻線32では、N極が接近することで、第1センサ部411がN極を検出する前から発電して、マイナス電圧を発生して、マイナス電流が消費部52に流れている(符号S123,S124参照)。
 第1巻線31にマイナス電流が流れ、第2巻線32が電磁誘導されるが、第2巻線32はマイナス電圧およびマイナス電流を出力する(符号S125,S126参照)。
 第1センサ部411の出力が無効となると、第1巻線31に逆起電力が発生するため、第1巻線31がプラス電圧となる(符号S127参照)。また、第1巻線31の電流は徐々に低下して0Aへ近づく(符号S128参照)。
Next, the case where the consumption current of the consumption unit 52 is 16 A will be described based on the measurement waveform shown in FIG.
As shown in FIG. 6, when the first sensor unit 411 detects the N pole and the output becomes valid, a negative voltage is applied to the first winding 31 (see S121). A negative current corresponding to the negative voltage flows through the first winding 31 (see S122).
In the second winding 32, when the N pole approaches, the first sensor unit 411 generates power before detecting the N pole, generates a negative voltage, and a negative current flows to the consumption unit 52 ( References S123 and S124).
Although a negative current flows through the first winding 31 and the second winding 32 is electromagnetically induced, the second winding 32 outputs a negative voltage and a negative current (see symbols S125 and S126).
When the output of the first sensor unit 411 becomes invalid, a counter electromotive force is generated in the first winding 31, so that the first winding 31 becomes a positive voltage (see reference sign S 127). Further, the current of the first winding 31 gradually decreases and approaches 0 A (see S128).
 このとき、第2巻線32では、S極が接近することで、第2センサ部412がS極を検出する前から発電して、プラス電圧およびプラス電流を発生している(符号S129,130参照)。
 第2センサ部412がS極を検出して有効となることで、第1巻線31にプラス電圧が印加される(符号S131参照)。第1巻線31にプラス電圧に応じたプラス電流が流れる(符号S132参照)。
 第1巻線31にプラス電流が流れ、第2巻線32が電磁誘導されるが、第2巻線32はプラス電圧およびプラス電流を出力する(符号S133,S134参照)。
 第2センサ部412の出力が無効となると、第1巻線31に逆起電力が発生するため、第1巻線31がマイナス電圧となる(符号S135参照)。また、第1巻線31の電流は徐々に低下して0Aへ近づく(符号S136参照)。
 このように、消費部52の消費電流が大きくなると、第1巻線31に同軸に配置された第2巻線32は、第1巻線31による電磁誘導よりも回転子20の永久磁石21による電磁誘導の方が大きくなり、発生した電流は第1巻線31を助勢する磁界を発生する。
At this time, in the second winding 32, when the S pole approaches, power is generated before the second sensor unit 412 detects the S pole, and a positive voltage and a positive current are generated (reference numerals S129 and 130). reference).
When the second sensor unit 412 detects the south pole and becomes effective, a positive voltage is applied to the first winding 31 (see reference numeral S131). A positive current corresponding to the positive voltage flows through the first winding 31 (see S132).
A positive current flows through the first winding 31 and the second winding 32 is electromagnetically induced, but the second winding 32 outputs a positive voltage and a positive current (see symbols S133 and S134).
When the output of the second sensor unit 412 becomes invalid, a counter electromotive force is generated in the first winding 31, and thus the first winding 31 becomes a negative voltage (see reference S <b> 135). In addition, the current of the first winding 31 gradually decreases and approaches 0 A (see S136).
Thus, when the consumption current of the consumption unit 52 increases, the second winding 32 arranged coaxially with the first winding 31 is caused by the permanent magnet 21 of the rotor 20 rather than the electromagnetic induction by the first winding 31. The electromagnetic induction becomes larger, and the generated current generates a magnetic field that assists the first winding 31.
 ここで、消費部52から取り出す出力電流を0Aから18Aまでの2Aごとに測定した結果を図6に示す。
 図6に示す表からも判るように、第1巻線31への入力電圧は一定にして、消費部52が第2巻線32から取り出す出力電流を大きくすると、第1巻線31への入力電流はほぼ一定であり、消費部52への出力電圧は低下するが、回転子20の回転数は消費電流(出力電流)0Aから8Aまでは低下するものの、10Aから徐々に早くなる。
 また、最も回転数の低い10Aを第2巻線32から取り出したときが、最も出力電力が高くなることがわかる。
Here, the result of measuring the output current extracted from the consumption unit 52 every 2A from 0A to 18A is shown in FIG.
As can be seen from the table shown in FIG. 6, when the input voltage to the first winding 31 is constant and the output current taken out from the second winding 32 by the consumption unit 52 is increased, the input to the first winding 31 is increased. Although the current is substantially constant and the output voltage to the consumption unit 52 decreases, the rotational speed of the rotor 20 gradually decreases from 10A, although the current consumption (output current) decreases from 0A to 8A.
It can also be seen that the output power is highest when 10 A having the lowest rotational speed is taken out from the second winding 32.
 ここで、電動コイルである第1巻線31の入力電力から、発電コイルとなる第2巻線32からの出力電力の差が電動機10の消費電力であるが、消費電力(第1巻線31の入力電力-第2巻線の出力電力)は、第2巻線32からの取り出し電流(出力電流)が0Aのときを基準に、2544.4Wから出力電流が14Aのときの2069.3Wまで減り続けている。そして、出力電流14Aから消費電力が増えるが、出力電流18Aのときでも2345.0Wであり、出力電流が0Aのときの2544.4Wを超えない。 Here, the difference between the input power of the first winding 31 that is an electric coil and the output power from the second winding 32 that is a power generation coil is the power consumption of the motor 10, but the power consumption (the first winding 31). The input power of the second winding-the output power of the second winding) is from 2544.4 W to 2069.3 W when the output current is 14 A, based on the current taken out from the second winding 32 (output current) being 0 A. It continues to decrease. And although power consumption increases from the output current 14A, it is 2345.0W even when the output current is 18A, and does not exceed 2544.4W when the output current is 0A.
 このように、電動機10の調整部50により消費電流を調整することで、回転数を調整することができるので、電動機10は消費電力を増加させずに回転数を制御できる新規の電動機とすることができる。 As described above, since the rotation speed can be adjusted by adjusting the current consumption by the adjustment unit 50 of the motor 10, the motor 10 is a new motor that can control the rotation speed without increasing the power consumption. Can do.
 本発明は、電動機として回転出力を得ながら、調整部にて電力を取り出すことができるので、回転出力による機械的動作と、電気的動作とを使用する分野に好適である。 The present invention is suitable for the field using mechanical operation and electrical operation by the rotation output because the adjustment unit can extract electric power while obtaining the rotation output as an electric motor.

Claims (9)

  1.  N極またはS極のいずれか一方の磁極を、回転半径方向の外側に向けて永久磁石が回転する回転子と、
     前記永久磁石が回転する周囲に、前記永久磁石に軸線を向けて配置された第1巻線と、
     前記第1巻線と同軸で、前記第1巻線より外周位置に配置された第2巻線と、
     前記永久磁石の一方の磁極が対向位置にある前記第1巻線に、前記一方の磁極と同極の磁界を発生させるための電流を通電する制御回路と、
     前記第2巻線からの電流を調整して、前記回転子の回転速度を調整する調整部とを備えた電動機。
    A rotor in which the permanent magnet rotates with the magnetic pole of either the N pole or the S pole facing outward in the rotational radius direction;
    A first winding disposed around the rotation of the permanent magnet so that the axis is directed to the permanent magnet;
    A second winding that is coaxial with the first winding and disposed at an outer peripheral position from the first winding;
    A control circuit for energizing a current to generate a magnetic field having the same polarity as the one magnetic pole in the first winding in which the one magnetic pole of the permanent magnet is in an opposing position;
    An electric motor comprising: an adjustment unit that adjusts a current from the second winding to adjust a rotation speed of the rotor.
  2.  前記調整部は、前記第2巻線に接続された整流部と、前記整流部からの電流を消費する消費部とを備えた請求項1記載の電動機。 2. The electric motor according to claim 1, wherein the adjustment unit includes a rectification unit connected to the second winding and a consumption unit that consumes a current from the rectification unit.
  3.  前記永久磁石は、前記一方の磁極と反対の磁極となる他方の磁極が前記一方の磁極が向いた方向と反対方向を向いており、
     前記制御回路は、前記永久磁石の他方の磁極が対向位置にある前記第1巻線に、前記他方の磁極と同極の磁界を発生させるための電流を通電する機能を備えた請求項1または2記載の電動機。
    In the permanent magnet, the other magnetic pole, which is a magnetic pole opposite to the one magnetic pole, is directed in a direction opposite to the direction in which the one magnetic pole is directed,
    2. The control circuit according to claim 1, wherein the control circuit has a function of supplying a current for generating a magnetic field having the same polarity as that of the other magnetic pole to the first winding in which the other magnetic pole of the permanent magnet is located at an opposing position. 2. The electric motor according to 2.
  4.  前記永久磁石は、前記回転子の回転軸の軸線位置が太く、回転半径方向の外側に向かって細くなる請求項1記載の電動機。 2. The electric motor according to claim 1, wherein the permanent magnet has a thick axial line position of a rotating shaft of the rotor and narrows toward an outer side in a rotating radial direction.
  5.  前記永久磁石は、前記軸線位置から回転半径方向の外側に向かって、段階的に細くなるように形成されている請求項4記載の電動機。 The electric motor according to claim 4, wherein the permanent magnet is formed so as to become thinner stepwise from the axial position toward the outer side in the rotational radius direction.
  6.  前記消費部は、短絡状態から開放状態まで抵抗値が設定できるものである請求項2記載の電動機。 The electric motor according to claim 2, wherein the consumption unit can set a resistance value from a short circuit state to an open state.
  7.  前記消費部は、バッテリの充電回路である請求項2記載の電動機。 The electric motor according to claim 2, wherein the consumption unit is a battery charging circuit.
  8.  前記消費部は、照明器具である請求項2記載の電動機。 The electric motor according to claim 2, wherein the consumption unit is a lighting fixture.
  9.  前記消費部は、他の電動機である請求項2記載の電動機。 The electric motor according to claim 2, wherein the consumption unit is another electric motor.
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