JPH01295656A - Reluctance motor - Google Patents

Reluctance motor

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JPH01295656A
JPH01295656A JP63123975A JP12397588A JPH01295656A JP H01295656 A JPH01295656 A JP H01295656A JP 63123975 A JP63123975 A JP 63123975A JP 12397588 A JP12397588 A JP 12397588A JP H01295656 A JPH01295656 A JP H01295656A
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magnetic
poles
rotor
circuit
curve
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Abstract

PURPOSE:To suppress mechanical vibration and noise, by differentiating the air gap length between a magnetic pole and a salient pole in a semi-circular face from that in the other semi-circular face. CONSTITUTION:Dotted line 4 represents the locus of the salient pole face of a rotor 1 rotatable through a rotary shaft 8 while a dotted line 3 represents a circle along the magnetic pole face of an armature core 16 and dotted lines 2a, 2b represent the central positions of magnetic poles 16a, 16b. The length of gap between the magnetic pole and the salient pole is approximately 0.1mm and unbalanced residual force causes radial reciprocation of the rotor 1 and produces random pressure for inducing vibration. In order to suppress the vibration, the height of the magnetic pole face at the positions shown by the dotted lines 2a-2d is differentiated from that at the positions shown by dotted lines 2e-2h thus differentiating the length of gap. In other word, the length of gaps 5a, 5b is made shorter than the length of gaps 6a, 6b with the difference being set to about 20mu. Since the rotor 1 is continuously subjected to attraction in the direction shown by a dotted arrow 5b, and the direction of the attracting force scarcely changes, vibration can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 一般の直流機より小型で高速高トルクの動力源として使
用されるものである。例えば、ルームエアコンのシロッ
コファン及びコンプレサの駆動源である。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This machine is smaller than a general DC machine and is used as a high-speed, high-torque power source. For example, it is a drive source for a sirocco fan and compressor of a room air conditioner.

誘導機、直流機の代りに一般的に使用することができる
ものである。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。更に又、致方回転の電動機とした場合に、焼
結マグネットは遠心力により破損するおそれがあるので
、一般に補強の為の装置が必要となるが、本発明装置で
は、珪素鋼板のみの回転子となっているので、補強の必
要がなく、高速電動機とすることが容易なので高速電動
機として利用できる。
It can generally be used in place of induction machines and DC machines. Also, since there is no magnet, the structure is inexpensive. Therefore, it can also be used as a general semiconductor motor. Furthermore, in the case of a rotor rotating electric motor, there is a risk that the sintered magnet will be damaged by centrifugal force, so a reinforcing device is generally required, but in the device of the present invention, the rotor is made only of silicon steel plates. Therefore, there is no need for reinforcement and it is easy to make a high-speed motor, so it can be used as a high-speed motor.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

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。
Reluctance type electric motors have high output, but because the number of magnetic poles has increased and there is no field magnet, the magnetic energy accumulated in the magnetic poles is significantly large, and it takes time to input and output this energy, and the well-known lap-wound polyphase Unlike DC motors, it is impossible to achieve high speeds, and therefore only high-torque, low-speed motors are currently available.

更に、運転中に烈しい機械振動とこれによる騒音が発生
するので、実用化された例はない。
Furthermore, since severe mechanical vibration and noise are generated during operation, there have been no examples of this being put into practical use.

[゛本発明が解決しようとしている課題〕第1に、リラ
クタンス型の電動機は、駆動トルクに関係のない突極と
磁極間の径方向の磁気吸引力が著しく大きく、(空隙長
がo、 t ミリメートル位となっている為)各磁極と
対向突極の空隙長が異なることにより、回転子が径方向
にランダムな力を受ける。この為に大きい機械振動と騒
音を発生する問題点がある。
[Problems to be solved by the present invention] Firstly, in reluctance type electric motors, the radial magnetic attraction force between the salient poles and the magnetic poles, which is unrelated to the driving torque, is extremely large (if the air gap length is o, t The rotor receives random forces in the radial direction due to the difference in the gap length between each magnetic pole and the opposing salient pole. Therefore, there is a problem in that large mechanical vibrations and noise are generated.

第一に、リラクタンス型電動機は、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。
First, a reluctance motor cannot have a large number of phases like a general commutator motor. This is because the semiconductor circuits for each phase are expensive, making them impractical.

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。
Therefore, the magnetic energy stored in each magnetic pole becomes large, and it takes time to release and store it, resulting in high torque but not high speed.

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。
In particular, in the case of a reluctance type electric motor with a large output torque, the number of magnetic poles in the armature is large and the gap in the magnetic path is small, so the stored magnetic energy is large and the above-mentioned disadvantages are exacerbated.

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
This problem becomes more difficult to solve as the torque increases.

〔課題を解決する為の手段〕[Means to solve problems]

回転子の突極面は、回転中に同一円周面にあるように構
成し、半周面内にある磁極と突極間の空隙長に対して、
他の半周面内にある磁極と突極間の空隙長を異ならしめ
て第1の問題点を解決している。
The salient pole surfaces of the rotor are configured so that they are on the same circumferential surface during rotation, and the gap length between the magnetic poles and the salient poles within the half circumferential surface is
The first problem is solved by making the gap lengths between the magnetic poles and the salient poles in the other half circumferential surfaces different.

又、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
電源に環流せしめることにより、急速に放電電流を消滅
している。従って、位置検知信号曲線の形状に対応した
励磁コイルの通電を行なうことができ、又電気角で11
0度の通電角の巾の初期と末期の所定角度の通電を小さ
くして、第2の問題点を解決している。
In addition, by using a high DC power source corresponding to the output torque and rotational speed, and by making the excitation current rise steeply and allowing the stored magnetic energy to flow back into the power source, the discharge current is rapidly extinguished. Therefore, the excitation coil can be energized in accordance with the shape of the position detection signal curve, and the electrical angle is 11
The second problem is solved by reducing the energization at a predetermined angle at the beginning and end of the width of the 0 degree energization angle.

他の手段として、出力トルクと回転速度に対応した高い
電圧の直流電源を使用し、各相の磁極励磁の為の通電角
を電気角で10度の巾としている。
As another means, a high voltage DC power source corresponding to the output torque and rotational speed is used, and the conduction angle for exciting the magnetic poles of each phase is set to a width of 10 degrees in electrical angle.

この巾は、一般のl♂0度の位置検知信号を利用し、論
理回路により処理をして、始端から電気角で90度(以
降はすべて角度表示を電気角とする。)の巾の位置検知
信号とし、この信号の巾だけ励磁コイルの通電を行なっ
ている。
This width is determined by using a general l♂0 degree position detection signal and processing it by a logic circuit to determine the position at a width of 90 degrees in electrical angle from the starting end (hereinafter all angles are expressed in electrical degrees). This is used as a detection signal, and the excitation coil is energized by the width of this signal.

かかる手段により、励磁電流の巾はiro度を越えるこ
とがないので、高速時においても、反トルクの発生がな
い。従って第2の問題点が解決される。
With this means, the width of the excitation current does not exceed iro degrees, so that no counter torque occurs even at high speeds. Therefore, the second problem is solved.

〔作用〕[Effect]

半周面の磁極と突極との空隙を、例えばo、lミリメー
トルとし、他の半周面の磁極と突極との空隙を0. /
λミリメートルとすると、空隙長の小さい方向に回転子
は常に吸引される。
The gap between the magnetic pole and the salient pole on one half circumference is, for example, 0.1 mm, and the gap between the magnetic pole and the salient pole on the other half circumference is 0.1 mm. /
Assuming λ millimeters, the rotor is always attracted in the direction of the smaller gap length.

従って、回転中に回転子が、径方向に往復してランダム
に吸引される力が消滅するので、機械振動と騒音の発生
が抑止される作用がある。
Therefore, the random suction force of the rotor as it reciprocates in the radial direction during rotation disappears, thereby suppressing the generation of mechanical vibration and noise.

このときに、回転子の突極円周面は完全に軸対称の面と
する必要がある。
At this time, the circumferential surface of the rotor's salient poles must be completely axially symmetrical.

上述した作用により第1の問題点となる課題が解決され
る。
The above-described operation solves the first problem.

又、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ょる制御を行なって
独立に処理している。従って、磁極の大きいインダクタ
ンスは出力トルクに有効に利用されている。通電中を電
気角で110度内とし、設定された通電波形とする為に
、電源電圧を高くして、磁気エネルギを電源に環流して
高速度とする為の目的を達成している。
Furthermore, the magnitude of the excitation current for specifying the output torque is independently processed by controlling it using inductance without energy loss. Therefore, the large inductance of the magnetic pole is effectively utilized for output torque. In order to keep the electrical angle within 110 degrees during energization and to use the set energization waveform, the power supply voltage is increased, and magnetic energy is circulated back to the power supply to achieve the purpose of achieving high speed.

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
源電圧に急速に環流して、急速に放電できる。
As explained above, the power supply voltage is independent of the excitation current, so by using a high power supply voltage, the rise of the energizing current curve becomes steep, and the large accumulated magnetic energy is rapidly circulated to the high power supply voltage. can be discharged rapidly.

又励磁コイルの通電区間は、電気角で180度以内とな
るようになっているので、上述した作用と併せて、高速
高トルクのリラクタンス半導体電動機を作ることができ
る。
Furthermore, since the current-carrying section of the excitation coil is within 180 degrees in electrical angle, a high-speed, high-torque reluctance semiconductor motor can be produced in conjunction with the above-mentioned effect.

他の手段として、有効な出力トルクの発生する回転子の
突極が固定電機子の磁極上に侵入始めた点より、励磁コ
イルの通電を開始し、90度回転したときに通電を停止
する。
Another method is to start energizing the excitation coil from the point where the salient poles of the rotor that generate effective output torque begin to enter the magnetic poles of the fixed armature, and stop energizing when the rotor has rotated 90 degrees.

従って、大きい蓄積磁気エネルギが放出されるが、励磁
コイルに直列に接続されたトランジスタとこれ等に並列
に逆接続されたダイオ−Pにより、上記した磁気エネル
ギは、電源に環流され、従って急速に消滅するので、i
ro度の通電角以内で必ず消滅する。従って反トルクの
発生がなく高速度とすることができる。
Therefore, a large amount of stored magnetic energy is released, but due to the transistor connected in series to the excitation coil and the diode P connected in parallel with these, the above magnetic energy is circulated back to the power supply, and therefore rapidly Since it disappears, i
It always disappears within the conduction angle of ro degrees. Therefore, high speed can be achieved without generation of counter torque.

又高速度となると、通電する時間がみじかくなり、又逆
起電力も増大するので、励磁電流のピーク値が小さくな
る。しかしこのときに大きい印加電圧とすることにより
、これが改善されて出力トルクを増大せしめることがで
きる。
Furthermore, when the speed becomes high, the time for energizing becomes short and the back electromotive force also increases, so the peak value of the excitation current becomes small. However, by applying a large voltage at this time, this can be improved and the output torque can be increased.

上述した場合においても、励磁電流の巾はir。Even in the above case, the width of the excitation current is ir.

度を越えることはないので、高速度を保持することがで
きる作用がある。従って、第2の問題点となる課題が解
決される。
Since it does not exceed the speed limit, it has the effect of being able to maintain high speed. Therefore, the second problem is solved.

〔実施例〕〔Example〕

次に、第1図以下につき本発明による実施例の詳細を説
明する。各図面中の同一記号のものは同一部材なので、
重複した説明は省略する。
Next, details of an embodiment according to the present invention will be explained with reference to FIG. 1 and subsequent figures. Items with the same symbol in each drawing are the same parts, so
Duplicate explanations will be omitted.

第μ図につき後述するコイルIa、Ib、りa。Coils Ia, Ib, and Ria, which will be described later with reference to FIG.

りbは、突極の位置を検出して位置検知信号を得る為の
ものである。
Rib is for detecting the position of the salient pole and obtaining a position detection signal.

第2図に、コイルIa、♂bより、位置検知信号を得る
為の装置が示されている。第2図において、コイルra
、Ib、抵抗/3h、/Sbはブリッジ回路となってい
る。記号7は発振回路で、その出力周波数は/−jメガ
サイクル位となっている。
FIG. 2 shows a device for obtaining position detection signals from coils Ia and ♂b. In Figure 2, coil ra
, Ib, resistors /3h, /Sb form a bridge circuit. Symbol 7 is an oscillation circuit whose output frequency is about /-j megacycles.

コイルfa 、 rt+は空心コイルで、径が!ミリメ
ートル位、巻数はSOターン位である。固定電機子側に
固定され、第ψ図の突極/a、/b、・・・に対向する
と、渦流損失の為に、そのインピーダンスが小さくなり
、抵抗/ja若しくは抵抗lSbの電圧降下が大きくな
る。
Coils fa and rt+ are air-core coils with diameters! The number of turns is on the order of millimeters, and the number of turns is on the order of SO turns. When it is fixed on the fixed armature side and faces salient poles /a, /b, etc. in Figure ψ, its impedance becomes small due to eddy current loss, and the voltage drop across resistance /ja or resistance lSb becomes large. Become.

コンデンサ/2a、ダイオード//aよりなるローパス
フィルタにより平滑化された抵抗/jaの電圧降下はオ
ペアンプ13の子端子に入力される。
The voltage drop across resistor /ja smoothed by a low-pass filter consisting of capacitor /2a and diode //a is input to the child terminal of operational amplifier 13.

コンデンサ/2b、ダイオード//1)よりなるローパ
スフィルタによる抵抗/jt)の出力は、オペアンプ1
3の一端子の入力となっている。
The output of the resistor /jt) by the low-pass filter consisting of the capacitor /2b and the diode //1) is output from the operational amplifier 1.
It is input to one terminal of 3.

オペアンプ/J 、 /J 1)はリニヤ増巾器となっ
ているので、端子/Jaの出力は次のようになる。
Since the operational amplifiers /J and /J1) are linear amplifiers, the output of terminal /Ja is as follows.

第6図のグラフにおいて、第μ図の突極/1)の両側に
、コイルf a 、、 I bが対向していると、第2
図の抵抗/ja、/jbの電圧降下は等しいので、端子
/Jaの出力はアースレベルとなる。第を図の突出部/
bが矢印A−/方向に移動すると、オペアンプ13の子
端子の入力は減少し、一端子の入力が増大するので、端
子/Jaの出力はアースレベルに保持される。
In the graph of FIG. 6, if the coils f a , I b are opposed to both sides of the salient pole /1) of FIG.
Since the voltage drops across the resistors /ja and /jb in the figure are equal, the output of the terminal /Ja becomes the ground level. The protrusion shown in the figure/
When b moves in the direction of arrow A-/, the input to the child terminal of operational amplifier 13 decreases, and the input to one terminal increases, so the output of terminal /Ja is maintained at the ground level.

オペアンプ/Jbの子端子の入力は増大し、一端子の入
力は減少するので、端子/Jcの出力が増大する。
Since the input to the child terminal of operational amplifier /Jb increases and the input to one terminal decreases, the output of terminal /Jc increases.

コイルざbが、突極/1)に完全に対向すると、コイル
raは突極/1)より完全に離脱する。このときの端子
/Jcの出力が最大となり、その後は、この値を保持す
る。
When the coil ridge b completely opposes the salient pole /1), the coil ra is completely separated from the salient pole /1). The output of the terminal /Jc at this time becomes the maximum, and thereafter this value is held.

コイルrbの中心が、突極lbの左端に対向するときに
は、コイルfaの中心は突極/aの右端に対向するので
、端子/Jcの出力はアースレベルとなる。
When the center of coil rb faces the left end of salient pole lb, the center of coil fa faces the right end of salient pole /a, so the output of terminal /Jc becomes the ground level.

次に、第弘図の突極/aが、矢印A−/方向に移動する
と、コイルfaは完全に突極/aに対向するので、端子
/Jaの出力は増大し、端子/jcの出力は、アースレ
ベルに保持される。
Next, when the salient pole /a in Fig. 1 moves in the direction of the arrow A-/, the coil fa completely faces the salient pole /a, so the output of the terminal /Ja increases, and the output of the terminal /jc is held at ground level.

以上の説明のように、回転子lが回転するに従って、/
♂O度毎に端子/ja、/Jcの出力は交替し、その出
力は、第6図の曲線評のようになる。
As explained above, as the rotor l rotates, /
The outputs of the terminals /ja and /Jc alternate every ♂°, and the outputs become as shown in the curve evaluation in FIG. 6.

曲線Jの両端の立上りと降下部は漸増、漸減するもので
あるが、この程度は、コイルJ’a、♂bの径を変更す
ることにより、自由に選択できる。
The rising and falling portions at both ends of the curve J gradually increase and decrease, and the degree of this can be freely selected by changing the diameters of the coils J'a and ♂b.

第3.弘図の回転子lと突極/&、/b、・・・と同じ
形状のアルミニューム円板を作り、回転子lと同期回転
し、アルミニューム円板の突出部にコイル♂a、♂bを
対向せしめても同じ作用効果がある。
Third. Make an aluminum disk with the same shape as the rotor l and salient poles /&, /b, etc. in Hirozu, rotate synchronously with the rotor l, and attach coils ♂a, ♂ to the protruding parts of the aluminum disk. The same effect can be obtained even if b are placed opposite each other.

このときに、アルミニューム円板の突出部を第6図の曲
線−のように変形すると、オペアンプ13bの出力は、
曲線22aのように非対称とすることができる。かかる
位置検知信号が必要な場合を次に説明する。
At this time, if the protruding portion of the aluminum disk is deformed as shown by the curve shown in FIG. 6, the output of the operational amplifier 13b will be:
It can be asymmetrical like curve 22a. A case in which such a position detection signal is required will be described next.

リラクタンス電動機のl相の出力トルクは、−般に左右
対称でないので、後述するように、位置検知信号を曲線
Uaのように、非対称として、出力トルクを調整するこ
とにより、リシルトルクの制御を行なうことができるも
のである。リラクタンス型の電動機は、次に述べる欠点
がある。
Since the output torque of the l-phase of the reluctance motor is generally not symmetrical, as will be described later, the resill torque is controlled by making the position detection signal asymmetrical as shown by the curve Ua and adjusting the output torque. It is something that can be done. Reluctance type electric motors have the following drawbacks.

第1に、前述したように、大きい機械振動と騒音を発生
する。これ等は負荷トルクが大きくなると、対応して大
きくなる。
First, as mentioned above, it generates large mechanical vibrations and noise. These increase correspondingly as the load torque increases.

第2に、第7図(a)のタイムチャートの点線曲線コタ
で示すように、突極が磁極に対向し始める初期はトルク
が著しく大きく、末期では小さ(なる。
Second, as shown by the dotted curved line in the time chart of FIG. 7(a), the torque is extremely large at the beginning when the salient pole begins to oppose the magnetic pole, and becomes small at the end.

従って合成トルクも大きいりプルトルクを含む欠点があ
る。かかる欠点を除去するには、次の手段によると有効
である。
Therefore, there is a drawback that the resultant torque is also large and includes pull torque. The following means are effective in eliminating such drawbacks.

第3図は、突極/aと磁極/Aaとの間の磁気吸引力の
発生する状態を図示したものである。
FIG. 3 illustrates a state in which a magnetic attraction force is generated between the salient pole /a and the magnetic pole /Aa.

突極/aの巾(図面の上下方向の巾)は、磁極/Aaの
巾より太き(されている。他の突極と磁極も同じ構成と
されているので、突極/aと磁極/Aaについて、その
出力トルクの説明をする。
The width of the salient pole /a (width in the vertical direction of the drawing) is wider than the width of the magnetic pole /Aa.Since the other salient poles and magnetic poles have the same configuration, the salient pole /a and the magnetic pole /Aa, its output torque will be explained.

突極/aを矢印A−/方向に駆動するトルクは、矢印J
及び点線矢印で示す磁束である。この大きさは、突極/
aと磁極/Aaの対向面積が小さいとき即ち初期は大き
く、末期では小さくなる。従って出力トルクは非対称と
なる。例えば、第7図(a)の曲線29のようになる。
The torque that drives the salient pole /a in the direction of arrow A-/ is given by arrow J
and the magnetic flux indicated by the dotted arrow. This size is the salient pole/
When the opposing area between a and the magnetic pole/Aa is small, that is, it is large at the beginning, and becomes small at the final stage. Therefore, the output torque becomes asymmetrical. For example, it becomes a curve 29 in FIG. 7(a).

しかし矢印に、Lで示す磁力線は、初期は少な(、末期
が多くなるので、両者の対向の初期より末期の方がトル
クが増大する。
However, the lines of magnetic force indicated by L in the arrow are few at the beginning (and many at the end), so the torque increases more at the end than at the beginning when the two face each other.

従って、出力トルク曲線はほぼ対称形となり、第7図(
a)の点線コ9aの曲線となる。
Therefore, the output torque curve becomes almost symmetrical, as shown in Figure 7 (
The curve is the dotted line C9a in a).

他の突極と磁極との間にも同じ手段が採用されているの
で、出力トルクも対称形となる。かかるトルク曲線が、
第7図(a)のタイムチャートで1曲線3コa、、7!
b、・・・として示されている。又第6図で説明したよ
うに、位置検知信号を曲線Uaのようにして、この信号
電圧に比例した励磁電流とすると、曲線29(第7図(
a))で示すトルク曲線を対称形とすることができ、リ
シルトルクが減少される効果がある。
Since the same means is adopted between the other salient poles and the magnetic poles, the output torque is also symmetrical. This torque curve is
In the time chart of Fig. 7(a), 1 curve is 3 pieces a,, 7!
b,... Furthermore, as explained in Fig. 6, if the position detection signal is set as the curve Ua and the excitation current is proportional to this signal voltage, then the curve 29 (Fig. 7 (
The torque curve shown in a)) can be made symmetrical, which has the effect of reducing resill torque.

第3に効率が劣化する欠点がある。Thirdly, there is a drawback that efficiency deteriorates.

励磁電流曲線は、第7図(、)において、曲線弘6のよ
うKなる。
The excitation current curve becomes curve K as shown in curve 6 in FIG. 7(,).

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、
曲線弘6のようになる。この末期のピーク値は、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
る欠点がある。曲線446は110度の巾となっている
ので、磁気エネルギは点線ダ6aのように放電し、これ
が反トルクとなるので更に効率が劣化する。
At the beginning of energization, the current value is small due to the inductance of the armature coil, and becomes even smaller in the center due to the back electromotive force. In the final stage, the back electromotive force is small, so it rises rapidly,
The curve will look like Hiro 6. This final peak value is equal to the current value at startup. In this section, since there is no output torque, there is only a joule loss, which has the disadvantage of greatly reducing efficiency. Since the curve 446 has a width of 110 degrees, the magnetic energy is discharged as shown by the dotted line 6a, and this causes counter torque, further degrading the efficiency.

第μに、出力トルクを大きくすると、即ち突極と磁極数
を増加し、励磁電流を増加すると、回転速度が著しく小
さくなる欠点がある。
[mu]th, when the output torque is increased, that is, when the number of salient poles and magnetic poles is increased, and when the excitation current is increased, there is a drawback that the rotational speed becomes significantly smaller.

一般に、リラクタンス型の電動機では、出力トルクを増
大するには、第ψi勾の磁極と突極の数を増加し、又両
者の対向空隙を小さく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、第弘図の磁極/6a、
/&’b、・・・に蓄積される磁気エネルギにより、電
磁子電流の立上り傾斜が相対的にゆる(なり、又通電が
断たれても、磁気エネルギによる放電電流が消滅する時
間が相対的に延長され、従って、大きい反トルクが発生
する。
Generally, in a reluctance type electric motor, in order to increase the output torque, it is necessary to increase the number of magnetic poles and salient poles of the ψi-th gradient, and to reduce the gap between them. At this time, if the rotation speed is maintained at the required value, the magnetic pole /6a in Fig.
Due to the magnetic energy accumulated in Therefore, a large counter torque is generated.

かかる事情により、電機子電流値のピーク値は小さ(な
り、反トルクも発生するので、回転速度が小さい値とな
る。
Due to these circumstances, the peak value of the armature current value becomes small (and counter torque is also generated, so the rotational speed becomes a small value).

次に、本発明装置の構成を説明する。Next, the configuration of the device of the present invention will be explained.

第3図において、円環部16及び磁極/&a、/Ab。In FIG. 3, the annular portion 16 and the magnetic poles /&a, /Ab.

・・・は、珪素鋼板を積層固化する周知の手段により作
られ、図示しない外筐に固定されて電機子となる。記号
/6の部分は磁路となる電機子磁心である。
... is made by a well-known method of laminating and solidifying silicon steel plates, and is fixed to an outer casing (not shown) to form an armature. The part with symbol /6 is the armature magnetic core which becomes the magnetic path.

磁極/Aa、/6bには、励磁コイル/7a、/7bが
捲着されている。他の励磁コイルは省略されて図示して
いない。
Excitation coils /7a and /7b are wound around the magnetic poles /Aa and /6b. Other excitation coils are omitted and not shown.

図示していないが1本体の1部となる外筐に設けたゼー
ル軸受には、回転軸♂が回動自在に支持され、これに回
転子/が固着されている。
Although not shown, a rotating shaft ♂ is rotatably supported by a Zeel bearing provided in an outer casing that is a part of one main body, and a rotor is fixed to this.

回転子/の外周部には、突極/a、/b、・・・が設け
られ、磁極/6a、/Ab、・・・と0. /ミリメー
トル位を空隙を介して対向している。回転子lも、電機
子/6と同じ手段により作られている。
Salient poles /a, /b, . . . are provided on the outer periphery of the rotor /, and magnetic poles /6a, /Ab, . / millimeter across the gap. Rotor l is also made by the same means as armature/6.

本実施例は、内転型であるが、外転型として構成するこ
とができる。第3図の展開図が第弘図に示されている。
Although this embodiment is an adductor type, it can be configured as an abductor type. A developed view of Fig. 3 is shown in Fig. 3.

第μ図において、突極は70個となり、等しい巾と等し
い離間角となっている。磁極/Aa、/Ab。
In Fig. μ, there are 70 salient poles, which have the same width and the same separation angle. Magnetic poles /Aa, /Ab.

第2、…の巾は突極中と等しく、2個が等しいピッチで
配設されている。
The width of the second salient pole is equal to that of the middle salient pole, and the two salient poles are arranged at an equal pitch.

励磁コイル/7b 、/7f 、/7c 、/7gが通
電されると、突極/b、/g、/c、/hが吸引されて
、矢印A−/方向に回転する。
When the excitation coils /7b, /7f, /7c, /7g are energized, the salient poles /b, /g, /c, /h are attracted and rotate in the direction of arrow A-/.

90度回転すると、励磁コイル/71) 、 17fの
通電が停止され、励磁コイル/7d、/7hが通電され
るので、突極ld、11によるトルクが発生する。
When rotated by 90 degrees, the excitation coils /71) and 17f are de-energized and the excitation coils /7d and /7h are energized, so that torque is generated by the salient poles ld and 11.

矢印/lhは、図示の状態より90度回転するときの励
磁極性を示すもので、磁極/Ab、16cはN極。
The arrow /lh indicates the excitation polarity when rotated by 90 degrees from the illustrated state, and the magnetic pole /Ab and 16c are N poles.

磁極/Af、/AgはS極となる。かかる極性の磁化は
、磁束の他磁極に対する洩れによる反トルクを小さくす
る為である。
The magnetic poles /Af and /Ag become S poles. The purpose of such polar magnetization is to reduce counter torque due to leakage of magnetic flux to other magnetic poles.

次の9部度の回転即ち矢印/♂bの間では、各磁極は図
示のN、S極性となる。Oの表示は無励磁のものを示し
ている。
During the next 9 degrees of rotation, ie, between arrow /♂b, each magnetic pole becomes the N and S polarities shown. The symbol O indicates non-excitation.

次の90度の回転、その次の90度の回転は矢印/IC
,/laの間の極性に磁化される。
The next 90 degree rotation, the next 90 degree rotation is the arrow/IC
, /la.

上述した励磁により、回転子lは、矢印A−/方向に回
転して2相の電動機となるものである。
Due to the above-mentioned excitation, the rotor 1 rotates in the direction of the arrow A-/, thereby becoming a two-phase electric motor.

各磁極間の巾は、突極中の45倍となっているので、励
磁コイルを装着する空間が、大きくなっている。従って
太い線を利用することができ、銅損を減少して効率を上
昇せしめる効果がある。
Since the width between each magnetic pole is 45 times that of the salient pole, the space in which the excitation coil is mounted is large. Therefore, thick wires can be used, which has the effect of reducing copper loss and increasing efficiency.

リラクタンス型の電動機は、界磁マグネットがないので
、その磁束分まで磁極による発生磁束を太き(する必要
がある。従って、磁極間の空間の大きいことは重要な意
味を有するものである。
Since a reluctance type electric motor does not have a field magnet, it is necessary to increase the magnetic flux generated by the magnetic poles to account for the magnetic flux.Therefore, the large space between the magnetic poles has an important meaning.

上述したように、磁極数、突極数は、周知の手段に比較
して第3図のものは増加して、従来の思想によると、回
転速度が低下して問題点が残り、実用化できなくなる。
As mentioned above, the number of magnetic poles and the number of salient poles in Figure 3 are increased compared to the known means, and according to the conventional idea, the rotation speed decreases and problems remain, making it impossible to put it into practical use. It disappears.

しかし、本発明の手段によると、上述した不都合が除去
され、出力トルクが増大する効果のみが付加される。次
にその説明をする。
However, according to the means of the present invention, the above-mentioned disadvantages are eliminated and only the effect of increasing the output torque is added. Next, I will explain it.

第10図(a)において、励磁コイルA、Bは、第a図
の励磁コイル/7a、/7e及び/7c、/7gをそれ
ぞれ示し、2組の励磁コイルは、直列若しくは並列に接
続されている。
In FIG. 10(a), excitation coils A and B represent excitation coils /7a, /7e and /7c, /7g in FIG. a, respectively, and the two sets of excitation coils are connected in series or in parallel. There is.

励磁コイルA、Hの両端には、それぞれトランジスタ1
0a、10a及び10b、10dが挿入されている。
Transistors 1 are installed at both ends of the excitation coils A and H, respectively.
0a, 10a and 10b, 10d are inserted.

トランジスタ10a 、10b 、10c 、/(7d
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。
Transistors 10a, 10b, 10c, /(7d
is a switching element, and may be any other semiconductor element having the same effect.

直流電源正負端子A#a、A#bより供電が行なわれて
いる。
Power is supplied from the positive and negative terminals A#a and A#b of the DC power supply.

771回路Ajaよりハイレベルの電気信号が入力され
ると、トランジスタ10a、10cが導通して、励磁コ
イルAが通電される。アンド回路tsbよりハイレベル
の電気信号が入力されると、トランジスタiob、io
dが導通して、励磁コイルBが通電される。
When a high-level electrical signal is input from the 771 circuit Aja, the transistors 10a and 10c become conductive, and the exciting coil A is energized. When a high-level electrical signal is input from the AND circuit tsb, transistors iob and io
d becomes conductive, and the exciting coil B is energized.

端子j/a、j/bには、第2図の端子/3h、13c
の出力がそれぞれ入力されている。
Terminals /3h and 13c in Fig. 2 are connected to terminals j/a and j/b.
The output of each is input.

本実施例においては、コイルlra、rb、りa。In this embodiment, coils lra, rb, and ria.

りbは、突極/a、/b、第2、…の側面に対向し、珪
素鋼板の銅損、ヒステリシス損により位置検知信号が得
られている。突極/a、/b、・・・と同形のアルミニ
ューム板を積層して、各コイル面をこれに対向すると、
よりSN比のよい電気信号を得ることができる。
Rib faces the side surfaces of salient poles /a, /b, second, . . . , and a position detection signal is obtained by copper loss and hysteresis loss of the silicon steel plate. If aluminum plates of the same shape as the salient poles /a, /b, etc. are stacked and each coil surface faces them,
An electrical signal with a better signal-to-noise ratio can be obtained.

端子j/a、3/bの入力は、矩形波に、増巾回路A’
la、6弘すにより整形されて、771回路A3a。
The inputs to terminals j/a and 3/b are converted into rectangular waves by amplification circuit A'
la, 6 Hirosu, 771 circuit A3a.

t、sbの入力となっている。This is the input for t and sb.

第io図(a)の端子jすaより出力トルクを指定する
基準電圧が入力されている。従って、乗算回路5gの出
力は、第2図の端子/Ja、13cの電気信号と相似し
、しかも端子5ざaの入力により高さの異なる電気信号
となる。
A reference voltage specifying the output torque is inputted from the terminal jsa in FIG. io(a). Therefore, the output of the multiplier circuit 5g becomes an electrical signal similar to the electrical signal at the terminals /Ja and 13c in FIG. 2, but whose height differs depending on the input to the terminal 5a.

オペアンプj7の子端子には、第io図(a)の抵抗?
(1)aの電圧降下即ち励磁電流の検出電圧が入力され
ている。
The resistor shown in Figure io (a) is connected to the child terminal of operational amplifier j7.
(1) The voltage drop of a, that is, the detection voltage of the excitation current is input.

第2図のタイムチャートは、励磁コイルAを流れる電流
曲線を示すものである。
The time chart in FIG. 2 shows the current curve flowing through the exciting coil A.

第2図の点線曲線t♂は、第7図(a)の位置検知信号
Jaに、乗算回路srの端子Staの入力電圧を乗算し
たものを示している。
A dotted curve t♂ in FIG. 2 indicates the position detection signal Ja in FIG. 7(a) multiplied by the input voltage at the terminal Sta of the multiplier circuit sr.

第1O図(a)の反転回路5Sの入力はローンにルなの
で、アンド回路4jaの入力がハイレベルとなっている
。このときに、端子5/aに位置検知信号が入力される
と、771回路Ajaの上側の入力もノ・イレペルとな
るので、その出力がハイレベルとなり。
Since the input of the inverting circuit 5S in FIG. 1O(a) is completely constant, the input of the AND circuit 4ja is at a high level. At this time, when the position detection signal is input to the terminal 5/a, the upper input of the 771 circuit Aja also becomes a signal, so its output becomes high level.

トランジスタ10a、10cが導通する。Transistors 10a and 10c become conductive.

抵抗70aの電圧降下が、励磁コイルのインダクタンス
により漸増し、第2図の曲線仰aに示すように励磁電流
が増大する。
The voltage drop across the resistor 70a gradually increases due to the inductance of the excitation coil, and the excitation current increases as shown by curve a in FIG.

オペアンプj7の子端子の入力電圧が、一端子のそれ即
ち第2図の曲線弘ざを越えると、オペアンプ3qの出力
はハイレ(ルに転化し、この信号の始端部の微分パルス
が、微分回路37aにより得られる。
When the input voltage at the child terminal of operational amplifier j7 exceeds that of one terminal, that is, the curve width shown in FIG. 37a.

この微分パルスにより、単安定回路S6が付勢され、そ
の出力が短時間だけ、ハイレベルとなるので、反転回路
SSの出力が対応する時間だけローレベルに転化して、
トランジスタ10a、10cを不導通とする。
This differential pulse energizes the monostable circuit S6, and its output becomes high level for a short period of time, so the output of the inverting circuit SS changes to low level for a corresponding time.
Transistors 10a and 10c are rendered non-conductive.

従って、励磁コイルAに蓄積された磁気エネルギは、ダ
イオード67b、電源、抵抗70a、ダイオ−tFj7
aを介して放電され、この曲線が第を図で曲線’149
t+とじて示される。
Therefore, the magnetic energy accumulated in the excitation coil A is transmitted through the diode 67b, the power supply, the resistor 70a, and the diode tFj7.
a, and this curve is curve '149 in Figure 1.
It is indicated as t+.

電源を充電する形式となっているので、印加電圧を高(
することにより、曲線+9bは急速に降下する。又曲線
弘?aの上昇も急速となる。短時間後に、単安定回路S
6の出力はローレベルに復帰するので、771回路6j
aの出力もハイレベルとなり、励磁コイルへの通電が開
始され、この通電曲線が第2図で曲線Q−9cとして示
される。
Since the power supply is charged, the applied voltage must be set to high (
As a result, curve +9b drops rapidly. Curve Hiromu again? The increase in a also becomes rapid. After a short time, the monostable circuit S
Since the output of 6 returns to low level, the 771 circuit 6j
The output of a also becomes high level, and energization to the excitation coil is started, and this energization curve is shown as curve Q-9c in FIG.

上述した通電サイクルが繰返され、位置検知信号曲線弘
lの右端で通電が停止する。
The above-described energization cycle is repeated, and energization is stopped at the right end of the position detection signal curve.

通電曲線は1位置検知信号に相似した形となり、端子5
1aの入力により通電電流を制御できる。
The energization curve has a shape similar to the 1 position detection signal, and the terminal 5
The energizing current can be controlled by inputting 1a.

第を図の点線間の矢印弘7が、単安定回路見の〕・イレ
ベルとなる時間巾である。オペアンプS7は少しヒステ
リシス特性を有するものがよい。この特性を利用すると
、微分回路37aを除去することができる。
The arrow 7 between the dotted lines in the figure is the time span at which the monostable circuit reaches the level. It is preferable that the operational amplifier S7 has a slight hysteresis characteristic. By utilizing this characteristic, the differentiating circuit 37a can be removed.

全く同じ事情で、端子sibより入力される位置検知信
号により、トランジスタ10b、10eLが制御されて
、励磁コイルBの通電が制御され、同形の通電曲線とな
る。端子#aの入力によりその大きさを変更できること
も同様である。以上の説明より判るように、l相の電動
機として回転する。
Under exactly the same circumstances, the transistors 10b and 10eL are controlled by the position detection signal inputted from the terminal sib, and the energization of the excitation coil B is controlled, resulting in the same energization curve. Similarly, the size can be changed by inputting to the terminal #a. As can be seen from the above explanation, it rotates as an l-phase electric motor.

第io図(a)の励磁コイルA、Bは、第弘図の励磁コ
イル/7b、/7f及び励磁コイル/7d、/7hをそ
れぞれ示すものである。2組の励磁コイルは、直列若し
くは並列に接続されている。
Excitation coils A and B in FIG. io(a) respectively represent excitation coils /7b, /7f and excitation coils /7d, /7h in FIG. The two sets of excitation coils are connected in series or in parallel.

コイルタa、りbによる位置検知信号は、第7図(a)
の曲線易a、2Ab、・・・及び曲線2ざa、ユlrb
The position detection signals from the coils a and b are shown in Fig. 7(a).
The curves a, 2Ab, ... and the curves 2a, ylrb
.

・・・となっている。It is...

かかる位置検知信号は、第1O図(a)のアンド回路A
ja 、 Ajb 、乗算回路sty 、オペアンプ5
7等と全く同じ構成の電気回路の端子j/a、j/bに
対応するものに入力される。
Such a position detection signal is generated by the AND circuit A in FIG. 1O(a).
ja, Ajb, multiplier circuit sty, operational amplifier 5
It is input to terminals corresponding to terminals j/a and j/b of an electric circuit having exactly the same configuration as 7 etc.

このときのアンド回路Aja、6jbに対応するアンド
回路の上側の入力信号が、第7図(a)の曲線易a、:
ub、・・・及び曲線!ffa、2&’b、・・・を矩
形波に整形したものとなっている。かかる制御回路の7
71回路Aja、Ajbに対応する回路の出力を、端子
6デa、6デより入力せしめて、トランジスタ10e。
At this time, the upper input signals of the AND circuits corresponding to the AND circuits Aja and 6jb are curved a in FIG. 7(a):
ub,... and curve! ffa, 2&'b, . . . are shaped into rectangular waves. 7 of such control circuits.
The outputs of the circuits corresponding to the circuits 71 Aja and Ajb are inputted from the terminals 6de and 6de to the transistor 10e.

10g、10f 、10hのオンオフを制御して、全く
同様に励磁電流の制御を行なうことができ、その作用効
果も又同じである。
The excitation current can be controlled in exactly the same way by controlling the on/off of 10g, 10f, and 10h, and the effect is also the same.

端子70cは、抵抗70bの電圧降下即ち励磁電流の検
出端子となり、又端子j♂aの基準電圧は共通に利用で
きる。
The terminal 70c serves as a detection terminal for the voltage drop across the resistor 70b, that is, the excitation current, and the reference voltage at the terminal j♂a can be used in common.

ダイオード/1761 、G7f 、第2、…の作用も
同じである。
The effects of the diodes /1761, G7f, second, . . . are also the same.

従って、2相のりラフタンス型の電動機として回転子/
は回転するものである。
Therefore, as a two-phase roughtance type electric motor, the rotor/
is rotating.

励磁コイルA、Bによるトルクは、第7図(a)の曲線
3:La、3コb、・・・として、又励磁コイルA、B
によるトルクは、曲線JJa、JJb、・・・となり、
合成トルクが出力トルクとなる。
The torque due to excitation coils A and B is expressed as curve 3:La, 3cob,... in Fig. 7(a), and the torque due to excitation coils A and B is
The torque due to curves JJa, JJb, etc.
The resultant torque becomes the output torque.

本発明装置の特徴は次の点にある。The features of the device of the present invention are as follows.

出力トルクは、端子!;Iaの基準電圧により規制され
て、印加電圧に無関係である。印加電圧は、磁気エネル
ギの急速な蓄積と放出に効果を挙げている。
The output torque is the terminal! ; It is regulated by the reference voltage of Ia and is independent of the applied voltage. The applied voltage effects the rapid accumulation and release of magnetic energy.

リラクタンス型の電動機は、高トルクとすると、大きい
磁気エネルギの蓄積があるので、回転速度が著しく低下
する。しかし位置検知信号に相似した通電が強制的に印
加電圧を大きくすることにより出来るので、反トルクの
混入と、電流の立上りのおくれが除去される。
When a reluctance type electric motor has a high torque, a large amount of magnetic energy is accumulated, so the rotational speed decreases significantly. However, since energization similar to the position detection signal can be achieved by forcibly increasing the applied voltage, the mixture of counter torque and the delay in the rise of the current are eliminated.

従って高速高トルクの電動機が得られ、有効な技術が供
与できる効果がある。従って、前述した第≠の欠点が除
去される。
Therefore, a high-speed, high-torque electric motor can be obtained, and an effective technique can be provided. Therefore, the above-mentioned ≠th defect is eliminated.

l♂0度の通電の初期と末期は電流値が小さく抑止され
ているので第7図(a)の通電曲線IA6について前述
した効率の低下が防止でき、一般の直流機と同等な効率
の得られる効果がある。従って、前述した第2.第3の
欠点が除去される。
Since the current value is suppressed to a small value at the beginning and end of energization at l♂0 degrees, the decrease in efficiency mentioned above regarding the energization curve IA6 in Fig. 7 (a) can be prevented, and the same efficiency as that of a general DC machine can be obtained. It has the effect of Therefore, the above-mentioned 2. The third drawback is eliminated.

又1通電波形が、位置検知信号+lr(第1図図示)に
見られるように、滑らかな立上りと降下なので振動の誘
発が防止できる効果がある。又上述した立上りと降下の
特性は、第6図について説明したように、自由に変更で
きるので、振動の制御をすることができる。
Furthermore, since the energization waveform has smooth rises and falls, as seen in the position detection signal +lr (shown in FIG. 1), it is effective in preventing the induction of vibration. Furthermore, since the above-mentioned rise and fall characteristics can be freely changed as explained with reference to FIG. 6, vibration can be controlled.

第μ図の実施例は、次に述べる特徴がある。The embodiment of FIG. μ has the following features.

リラクタンス型の電動機は出力トルクは大きいが、磁極
と突極間の径方向の磁気吸引力も大きくなる。
Although a reluctance type electric motor has a large output torque, the magnetic attraction force in the radial direction between the magnetic pole and the salient pole is also large.

従って回転中の機械振動と騒音が大きくなる欠点がある
。第μ図にお〜・て、矢印A−/方向に回転したときの
出力トルクの曲線は第7図(a)の曲線32a 、 J
Ja 、 321)、 33b 、 ・”と変化する。
Therefore, there is a drawback that mechanical vibration and noise during rotation become large. In FIGS. μ to 7, the output torque curves when rotated in the direction of arrow A-/ are curves 32a and J in FIG. 7(a).
Ja, 321), 33b, ・”.

このときの磁極と突極間の径方向の出力トルクに無関係
な磁気吸引力のある区間は、矢印31Aa。
At this time, the area where the magnetic attraction force is present, which is unrelated to the output torque in the radial direction between the magnetic pole and the salient pole, is indicated by the arrow 31Aa.

31Ab 、31Aa 、第2、…のように移動する。Move like 31Ab, 31Aa, 2nd, etc.

従って必ず磁気吸引力は90度ずつ重畳して発生してい
るので、回転軸♂は、軸受に押圧されながら回転してい
る。
Therefore, since the magnetic attraction forces are always generated in a 90 degree overlapping manner, the rotating shaft ♂ rotates while being pressed by the bearing.

従って、押圧力が零となる点がないので、振動すること
な(、又機械音の発生も抑止される効果がある。
Therefore, since there is no point where the pressing force becomes zero, there is no vibration (and the generation of mechanical noise is also suppressed).

上述した場合に、磁極/&aとthe及び磁極/A’b
と/6f及び磁極/&cと/Ag及び磁極/Adと/6
hは軸対称の位置にある。従って、径方向の突極に対す
る磁気吸引力はj4ランスしている筈であるが、空隙長
の差により残留するアンノ々ランスな磁気吸引力があり
、これが振動を誘発する。かかる振動は、負荷が大きく
なることに比例して増大する。
In the above case, the magnetic pole /&a and the and the magnetic pole /A'b
and/6f and magnetic pole/&c and/Ag and magnetic pole/Ad and/6
h is in an axially symmetrical position. Therefore, the magnetic attraction force against the salient poles in the radial direction should be j4 lances, but due to the gap length difference, there is an unnatural magnetic attraction force that remains, and this induces vibration. Such vibration increases in proportion to the increase in load.

次に上述した振動を除去し、前述した第1の欠点を解決
する手段について説明する。
Next, a description will be given of means for eliminating the above-mentioned vibrations and solving the above-mentioned first drawback.

第1図は、第3図の構成より突極と磁極を除去転する回
転子lの突極面の軌跡を示すもので、突極面は、点線≠
にそって回転している。
Fig. 1 shows the locus of the salient pole surface of the rotor l, which rotates by removing the salient poles and magnetic poles from the configuration shown in Fig. 3.
It is rotating along the

点線tは、回転軸ざの回転中心軸を中心とする円周面と
なることがよい。
The dotted line t is preferably a circumferential surface centered on the rotation center axis of the rotation shaft.

点線3は、電機子磁心l乙の磁極面にそった円周を示し
ている。
A dotted line 3 indicates the circumference along the magnetic pole surface of the armature magnetic core.

点線Ja 、2b 、コC2・・・は、それぞれ第3゜
μ図の磁極/Aa 、/6b、/Ac 、第2、…の中
心の位置を示している。
Dotted lines Ja, 2b, C2, . . . indicate the center positions of magnetic poles /Aa, /6b, /Ac, second, . . . in the 3rd μ diagram, respectively.

点線Jaと20及び点線2bと2f及び点線−〇と一2
g及び点線2dと2hはそれぞれ回転軸♂に関して対称
の位置にある。
Dotted lines Ja and 20, dotted lines 2b and 2f, and dotted lines -〇 and 12
g and dotted lines 2d and 2h are at symmetrical positions with respect to the rotation axis ♂.

各対称の位置にある磁極と突極の径方向の磁気吸引力は
非常に大きいが1.eランスしていれば振動は発生しな
い。
The magnetic attraction force in the radial direction of the magnetic poles and salient poles at each symmetrical position is very large.1. If the e-lance is used, vibration will not occur.

しかし、磁極と突極の空隙長は、トルクを大きくする為
に、0.7ミリメ一ドル位となっているので、アン、6
ランスな力が残留し、この力は回転子lを径方向に往復
して、ランダムに押圧する力となり振動を誘発する。こ
の振動を防止する手段を次に説明する。
However, in order to increase the torque, the gap length between the magnetic pole and the salient pole is approximately 0.7 mm.
A lance force remains, and this force reciprocates in the radial direction and randomly presses the rotor l, inducing vibration. A means for preventing this vibration will be explained below.

点線2a 、Jb 、、2c 、、2dの位置の磁極面
の高さと点線us 、Jf 、、2g 、2bの位置の
磁極面の高さに差を設け、空隙長を異ならしめるように
研摩仕上げを行なう。
The height of the magnetic pole surfaces at the positions of dotted lines 2a, Jb, 2c, 2d and the heights of the magnetic pole surfaces at the positions of dotted lines us, Jf, 2g, 2b are made different, and the polishing is done so that the gap lengths are different. Let's do it.

例えば前者の磁極面と突極面の空隙長(矢印ja、jb
で示す)を、後者の磁極と突極の空隙長(点線矢印4a
、Jbで示す)より小さくする。
For example, the air gap length between the former magnetic pole surface and salient pole surface (arrows ja, jb
) is the air gap length between the latter magnetic pole and the salient pole (shown by dotted arrow 4a).
, Jb).

受け、吸引力の方向は、余り変化しないので振動が防止
される効果がある。
The direction of the receiving and attracting force does not change much, which has the effect of preventing vibrations.

磁極面の円周面を、回転軸rに関して非対称の円周面3
となるように研摩仕上げを行ない、点線矢印ja、jb
の空隙長を点線矢印Aa、Abの空隙長より大きくして
も同じ目的が達成される。
The circumferential surface of the magnetic pole surface is asymmetrical circumferential surface 3 with respect to the rotation axis r.
Polish and finish so that the dotted arrows ja and jb
The same objective can be achieved even if the gap length is made larger than the gap lengths indicated by the dotted arrows Aa and Ab.

第弘図において、磁極/be 、/Af 、16g、/
6hの高さを僅かに低く、即ち点線に、?、・・・まで
の高さとして、空隙長を太き(することにより目的が達
成されるものである。
In Fig. 1, magnetic poles /be, /Af, 16g, /
The height of 6h is slightly lower, that is, on the dotted line, ? The purpose is achieved by increasing the gap length by increasing the height to .

以上の説明より判るように、前述した第1の欠点が除去
される。
As can be seen from the above description, the first drawback mentioned above is eliminated.

第弘図の展開図を右方に2倍の長さとすると、突極数は
J個、磁極数は74個となる。かかる手段により本発明
装置を構成することもできる。出力トルクが2倍となる
が、回転速度は%となる。実測によると7万回/毎分ま
で回転速度が上昇するので、実用的に有効な手段となる
If the expanded view of Figure 1 is doubled in length to the right, the number of salient poles will be J and the number of magnetic poles will be 74. The device of the present invention can also be configured by such means. The output torque will be doubled, but the rotational speed will be %. According to actual measurements, the rotational speed increases to 70,000 times per minute, so this is a practically effective means.

このときに、磁極数を1個としてもよい。径の小さい電
動機の場合に励磁コイルの装着空間を大きくできる利点
がある。
At this time, the number of magnetic poles may be one. In the case of a small-diameter electric motor, there is an advantage that the mounting space for the excitation coil can be increased.

第≠図の磁極間の離間角(位相差)の一般的表現は、次
のようになる。
The general expression of the separation angle (phase difference) between the magnetic poles in Figure ≠ is as follows.

磁極/be、と/Acの位相差は、(lざ0 + 36
0rh )度、磁極/Aaと/At)の位相差は(90
−4−36On)度、磁極/6bと/Adの位相差は(
1iro +3ton )度である。nは正整数である
The phase difference between the magnetic poles /be and /Ac is (lza0 + 36
0rh) degree, the phase difference between the magnetic poles /Aa and /At) is (90
-4-36On) degrees, the phase difference between magnetic poles /6b and /Ad is (
1iro+3ton) degrees. n is a positive integer.

第り図の回路は、第10図(a)の左側の回路と同じ目
的を達する為の他の手段である。
The circuit in Figure 1 is another means of achieving the same purpose as the circuit on the left in Figure 10(a).

第2図において、端子&2a、62bの出力は、第io
図(a)のM点及びN点の入力となっている。
In Figure 2, the outputs of terminals &2a and 62b are
The input points are M point and N point in Figure (a).

第1O図(a)の抵抗70a、70bの電工降下を両波
整流する回路即ち絶対値回路が設けられる。記号j2が
絶対値回路で、その入力端子j2a、j2bには、第1
0図(a)の抵抗70aの両端の電圧信号が入力されて
いる。絶対値回路!;2の出力は励磁電流に比例し、正
逆いずれに通電されても、その大きさに比例する正の電
圧信号が、オペアンゾロ0の一端子に入力されている。
A circuit for double-wave rectification of the voltage drop of the resistors 70a and 70b shown in FIG. 1O(a), that is, an absolute value circuit is provided. Symbol j2 is an absolute value circuit, and its input terminals j2a and j2b have the first
A voltage signal across the resistor 70a in FIG. 0(a) is input. Absolute value circuit! The output of 2 is proportional to the excitation current, and regardless of whether the current is applied in the forward or reverse direction, a positive voltage signal proportional to the magnitude is input to one terminal of the operational amplifier 0.

第り図の端子6Ja、6Jbより、第2図の端子/3a
の位置検知信号を矩形波に整形した電気信号及び端子/
jcの位置検知信号を矩形波に整形した電気信号が、そ
れぞれ入力されている。
From terminals 6Ja and 6Jb in Figure 2, terminal /3a in Figure 2
Electric signal and terminal/
An electric signal obtained by shaping the position detection signal of jc into a rectangular wave is inputted to each of them.

乗算回路5gの端子31aには、出力トルクを指定する
基準電圧が入力されている、 端子j/a、j/bには、第10図(a)の同一記号の
端子と同様に、第2図の端子/ja、/Jcの位置検知
信号が入力されている。
A reference voltage specifying the output torque is input to the terminal 31a of the multiplier circuit 5g.The terminals j/a and j/b are connected to the second Position detection signals from terminals /ja and /Jc in the figure are input.

位置検知信号(第7図(a)の曲線8a 、Q5b 、
・・・)が入力された場合を説明する。このときの乗算
回路Sgの出力を、第7図(a)のタイムチャートで点
線30aとして示しである。
Position detection signal (curves 8a, Q5b in Fig. 7(a),
...) is input. The output of the multiplier circuit Sg at this time is shown as a dotted line 30a in the time chart of FIG. 7(a).

その始端部が入力され、端子32cの電流検出信号より
、乗算回路srの出力信号の方が大きいときには、オペ
アンプ60の出力はハイレベルとなるので、771回路
A/aの出力はハイレベルとなり、トランジスタ10a
、10Qが導通して、励磁コイルAの通電が開始され、
この曲線が第7図(a)で曲線J/aとして示されてい
る。
When the starting end is input and the output signal of the multiplier circuit sr is larger than the current detection signal of the terminal 32c, the output of the operational amplifier 60 becomes high level, so the output of the 771 circuit A/a becomes high level, transistor 10a
, 10Q become conductive, and the excitation coil A starts to be energized.
This curve is shown as curve J/a in FIG. 7(a).

電源端子6gaj#bに印加される電圧は高電圧となっ
ているので、電機子電流曲線j/aの立上り部は急峻と
なり、前記した電流検出回路の出力が乗算回路srの出
力より大きくなると、オペアンプ60の出力は、ローレ
ベルに転化して、771回路A/aの出力をローレベル
とする。
Since the voltage applied to the power supply terminal 6gaj#b is a high voltage, the rising part of the armature current curve j/a becomes steep, and when the output of the current detection circuit described above becomes larger than the output of the multiplier circuit sr, The output of the operational amplifier 60 is converted to a low level, and the output of the 771 circuit A/a is set to a low level.

従って、トランジスタ10rs、100は不導通となる
。従って蓄積磁気エネルギの放電により、曲線31bに
そって電流が減少する。所定値に減少すると、オペアン
プAOの出力は再びハイレベルとなり、トランジスタ1
0a、10cが導通して、電流は曲線J/c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60のヒ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(a)の点線JOaと、30
bになる。点線30h、30bトルク指令の基準電圧信
号により規制されている。
Therefore, transistors 10rs and 100 become non-conductive. The discharge of the stored magnetic energy therefore causes the current to decrease along curve 31b. When the value decreases to a predetermined value, the output of the operational amplifier AO becomes high level again, and the transistor 1
0a and 10c conduct, and the current increases along the curve J/c. Such a cycle is repeated due to the hysteresis characteristic of the operational amplifier 60, which serves as a positive feedback circuit. The upper and lower limits of the current are the dotted line JOa in Figure 7(a) and 30
It becomes b. The dotted lines 30h and 30b are regulated by the reference voltage signal of the torque command.

トランジスタ10a、10cが不導通に転化したときに
、励磁コイルAの蓄積磁気エネルギは、ダイオード67
b、電源、抵抗7(7a、ダイオードA7aを介して放
電される。電源を充電する形式となっているので、放電
電流は急速に降下する。立上りも電源電圧に対応して急
速となるので、高速回転時においても、位置検知信号曲
線に相似した通電波形となる。従って、反トルクの発生
が抑止され高速度回転が可能となる効果がある。又効率
も上昇する効果がある。
When transistors 10a and 10c are turned non-conducting, the stored magnetic energy in excitation coil A is transferred to diode 67.
b, power supply, resistor 7 (7a, diode A7a). Since the power supply is charged, the discharge current drops rapidly. The rise is also rapid in accordance with the power supply voltage, so Even during high-speed rotation, the energization waveform is similar to the position detection signal curve. Therefore, the generation of counter torque is suppressed and high-speed rotation is possible. There is also the effect of increasing efficiency.

端子Slbより、位置検知信号即ち第7図(a)の曲線
!7a、27b、第2、…の信号が入力された場合にも
、端子62bの出力により、トランジスタ10b、10
dのオンオフ制御が同様に行なわれる。従ってl相の電
動機として回転する。
The position detection signal from the terminal Slb, that is, the curve in FIG. 7(a)! Even when signals 7a, 27b, second, . . . are input, the output of the terminal 62b causes the transistors 10b, 10
The on/off control of d is performed in the same way. Therefore, it rotates as an l-phase electric motor.

励磁コイルA、Bについても事情は同じで、第り図の回
路により同じ通電制御が行なわれる。
The situation is the same for the excitation coils A and B, and the same energization control is performed by the circuit shown in FIG.

従って2相の電動機として回転する。作用効果は前実施
例と同じである。
Therefore, it rotates as a two-phase electric motor. The operation and effect are the same as in the previous embodiment.

励磁コイルの通電制御の他の手段を第10図(b)につ
き、次に説明する。
Another means of controlling the energization of the excitation coil will now be described with reference to FIG. 10(b).

第1O図(b)において、端子72a、7Jbには、第
一図の端子/Ja、/Jcの出力が入力され、端子7コ
C272dには、第μ図のコイルJ’a 、 rbをコ
イルタa、りbと置換したときの端子/Ja、/Jcの
出力に対応する位置検知信号が入力されている。
In Figure 1O(b), the outputs of terminals /Ja and /Jc in Figure 1 are input to terminals 72a and 7Jb, and the coils J'a and rb in Figure μ are input to terminal 7C272d. Position detection signals corresponding to the outputs of terminals /Ja and /Jc when replaced with a and b are input.

端子?2a、72b、第2、…の入力は、矩形波整形回
路7ja、7jb、・・・により矩形波とされる。
Terminal? The inputs 2a, 72b, second, . . . are converted into rectangular waves by the rectangular wave shaping circuits 7ja, 7jb, .

端子7Ja 、 7Jb 、 72a 、 7!dの入
力に対応する上記した矩形波の位置検知信号が、第7図
(1))のタイムチャートで、それぞれ曲線J5a、J
sb、・・・及び曲線J7a 、J7b 、 −及び曲
線J6a 、 J6b 、 ・・・及び曲線3♂a、3
1b、・・・とじて示されている。
Terminals 7Ja, 7Jb, 72a, 7! The above-mentioned rectangular wave position detection signal corresponding to the input of
sb, ... and curves J7a, J7b, - and curves J6a, J6b, ... and curves 3♂a, 3
1b, . . . are shown closed.

曲線J6aは曲線33rLよりり0度進相している。The curve J6a is 0 degrees ahead of the curve 33rL.

アンド回路7Jaの入力は、曲線3ja t 33; 
b e・・・及び曲線J6a、JAb、・・・となって
いるので、その出力は曲線Jqa、J9b、・・・とな
り、90度の巾となる。
The input of the AND circuit 7Ja is the curve 3ja t 33;
b e... and curves J6a, JAb,..., so the outputs are curves Jqa, J9b,... and have a width of 90 degrees.

アンド回路73t)の入力は、曲線3フa、J7bp’
・・及び曲線31a、31b 、・・・どなるので、そ
の出力は、曲線りa 、 Q−Ob 、・・・となる。
The input of the AND circuit 73t) is curve 3fa, J7bp'
. . , and the curves 31a, 31b, . . . , so the outputs become the curves a, Q-Ob, .

アンド回路7Jcの入力は、曲線33 a t Jj 
b #・・・と曲線Jlh、31b、・・・となるので
、その出力は、曲線lA/a、弘/ll、・・・となる
The input of the AND circuit 7Jc is the curve 33 a t Jj
b #... and the curves Jlh, 31b, . . . , so the outputs are the curves 1A/a, Hiro/ll, .

アンド回路7Jdの入力は、曲線J7a 、J7b 、
・・・と曲線J6a、JAb、・・・となるので、その
出力は、曲線弘Ja、4C2b、・・・となる。
The inputs of the AND circuit 7Jd are curves J7a, J7b,
. . and the curves J6a, JAb, . . . and the outputs thereof are the curves Hiro Ja, 4C2b, .

トランジスタ10a、10a及びトランジスタ10b。Transistors 10a, 10a and transistor 10b.

10dは、前実施例と同じく励磁コイルA、Bの通電制
御を行なっている。
10d controls the energization of the excitation coils A and B as in the previous embodiment.

直流電源の投入とともに、端子Alcより供電されるの
で、コンデンサ76の充電電流により、抵抗7Aaの電
圧降下は最大となり、アンP回路74’at7弘すの入
力はハイレベルとなる。
When the DC power is turned on, power is supplied from the terminal Alc, so the voltage drop across the resistor 7Aa becomes maximum due to the charging current of the capacitor 76, and the input of the amplifier circuit 74'at7 becomes high level.

従って、オア回路7#a、7#bの出力は、第7図(b
)の曲線J、ta、Jjl)、・・・及びこれ等を反転
した曲線J7a、J7b、・・・となる。
Therefore, the outputs of OR circuits 7#a and 7#b are as shown in FIG.
) curves J, ta, Jjl), etc., and curves J7a, J7b, etc. which are the inversions of these curves.

従って、オア回路7♂aの出力により、励磁コイルAが
llrO度の巾で通電され、励磁コイルBは、iro度
おくれた110度の巾の通電が行なわれる。
Therefore, by the output of the OR circuit 7♂a, the excitation coil A is energized with a width of 110 degrees, and the excitation coil B is energized with a width of 110 degrees with a delay of iro degrees.

従ってl相のりラフタンスミ動機の出力トルクが得られ
る。
Therefore, the output torque of the l-phase glue rough tan machine is obtained.

ブロック回路Tは、励磁コイルA、Bの通電制御回路で
トランジスタV個を使用したトランジスタ回路を示して
いる。励磁コイルA、Bのトランジスタ回路と全く同じ
構成となっている。又オア回路7J a 、 71 b
 sアンド回路7弘a、7ダbに対応するものも含まれ
ている。
The block circuit T is a current supply control circuit for the excitation coils A and B, and is a transistor circuit using V transistors. It has exactly the same configuration as the transistor circuits of excitation coils A and B. Also, OR circuit 7J a, 71 b
It also includes those corresponding to the s-and circuits 7-a and 7-b.

従って、端子77a 、 77b 、 77cの入力に
より、励磁コイルA、Bはiro度の巾の通電が、曲線
36a、J6b、・・・及び曲線Jja 、 31b 
l第2、…の電気信号に対応して行なわれる。
Therefore, due to the inputs to the terminals 77a, 77b, 77c, the excitation coils A and B are energized with a width of iro degree, and the curves 36a, J6b, ... and the curves Jja, 31b
This is performed in response to the l-th, second, . . . electrical signals.

コンデンサ76、抵抗?A aの時定数回路は共用して
使用できる。
Capacitor 76, resistor? The time constant circuit of Aa can be used in common.

従って、設定された時間だけ、コ相のリラクタンス型の
電動機として起動する。
Therefore, it starts as a co-phase reluctance type electric motor for a set period of time.

この状態では、速度が上昇すると、前実施例について説
明したように、反トルクが発生して、上昇が停止し、効
率も劣化する。
In this state, when the speed increases, as explained in the previous embodiment, counter torque is generated, the increase stops, and the efficiency also deteriorates.

しかし設定時間経過すると、アンド回路%at%bの1
つの入力がローレベルに転化するので、出力はローレベ
ルとなる。従って771回路73a。
However, after the set time has passed, 1 of the AND circuit %at%b
Since two inputs are converted to low level, the output becomes low level. Therefore, 771 circuit 73a.

7Jbの出力により、励磁コイルA、Bの通電制御が行
なわれる。又端子7?a、7?bの出力により、同様に
励磁コイルA、Bの通電が行なわれる。
The 7 Jb output controls the energization of the excitation coils A and B. Also, terminal 7? a.7? The excitation coils A and B are similarly energized by the output of b.

従って、励磁コイルA、B、A、Bの励磁電流の曲線は
第7図(b)の点線tAJa、<&Jb、・・・及びそ
の他の点線曲線となる。
Therefore, the curves of the excitation currents of the excitation coils A, B, A, and B become the dotted lines tAJa, <&Jb, . . . in FIG. 7(b), and other dotted line curves.

位置検知信号Jqaの場合につき上述した励磁電流の性
質を次に説明する。
The properties of the excitation current described above in the case of the position detection signal Jqa will now be explained.

励磁コイルAのインダクタンスの為に立上りは、点線弘
3aのようになり、曲線J?aの右端で、トランジスタ
10a、10cが不導通となるので、蓄積磁気エネルギ
は、ダイオードA?a、lbを介して電源を充電するよ
うに環流されるので、急速に励磁電流が消滅する。
Due to the inductance of the excitation coil A, the rise is like the dotted line Hiro 3a, and the curve J? At the right end of a, transistors 10a and 10c are non-conducting, so the stored magnetic energy is transferred to the diode A? Since the current is circulated through a and lb to charge the power source, the excitation current quickly disappears.

電源電圧を高くすると、曲線9Jaのピーク値が大きく
なり、出力トルクが増大する。このときにも電源に環流
する磁気エネルギは、電源電圧が高いので、更に急速に
消滅する。
When the power supply voltage is increased, the peak value of the curve 9Ja becomes larger, and the output torque increases. At this time as well, the magnetic energy flowing back into the power supply disappears even more rapidly because the power supply voltage is high.

従って、励磁電流の曲線弘Ja、tAJb、第2、…の
巾はiro度を越えることがなく反トルクの発生はない
Therefore, the widths of the excitation current curves Ja, tAJb, 2nd, . . . do not exceed iro degrees, and no counter torque occurs.

高速度とした場合にも180度を越えることはない。Even at high speeds, the angle does not exceed 180 degrees.

他の励磁コイルについても上述した事情は全く同じであ
る。
The above-mentioned circumstances are exactly the same for other excitation coils.

従って、高速高トルクのリラクタンス電動機を得ること
ができるものである。即ちリラクタンス型の電動機の特
徴である出力トルクが大きい特性を保持して、しかも高
速度まで、印加電圧により速度が変更できるものが得ら
れる特徴がある。
Therefore, a high-speed, high-torque reluctance motor can be obtained. That is, it maintains the characteristic of a reluctance type electric motor, which is a large output torque, and has the characteristic of being able to change the speed up to high speeds by changing the applied voltage.

実測によると、出力トルクがioキログラムセンチメー
トル位で毎分6万回転の電動機を作ることができる。
According to actual measurements, it is possible to create an electric motor with an output torque of around io kilogram centimeters and a rotation rate of 60,000 revolutions per minute.

制御回路が前実施例と比較して簡素化されているので、
インバータ付の可変速度の誘導機より著しく廉価に作る
ことができる。
Since the control circuit is simplified compared to the previous embodiment,
It can be made significantly cheaper than a variable speed induction machine with an inverter.

前実施例も含めて、回転子は珪素鋼板のみなので、高速
でも遠心力による破損はない。
Including the previous embodiments, the rotor is made only of silicon steel plates, so there is no damage due to centrifugal force even at high speeds.

起動時のトルクが余り必要でないものは、第i。The i-th one does not require much torque at startup.

図(b)のコンデンサ76、抵抗76a、オア回路7♂
a。
Capacitor 76, resistor 76a, OR circuit 7♂ in figure (b)
a.

71b、アンr回路?Qa、7弘すを含む回路は不要で
ある。第7図(b)の曲線ua 、 ’1lAb、・・
・及び曲線ttSa、μ5b、・・・は、それぞれ励磁
コイルA、B及び励磁コイルA、Bの通電による出力ト
ルク曲線である。
71b, Anr circuit? A circuit including Qa and 7 is unnecessary. Curve ua in FIG. 7(b), '1lAb,...
and curves ttSa, μ5b, . . . are output torque curves due to excitation coils A and B and energization of excitation coils A and B, respectively.

前実施例と同様に、各トルク曲線はqo度ずつ重なって
いるので、径方向の磁気吸引力による振動の発生は防止
される。その他の振動の発生も前実施例と同じ手段によ
り同様に防止される。
As in the previous embodiment, since each torque curve overlaps by qo degrees, generation of vibration due to magnetic attraction force in the radial direction is prevented. The occurrence of other vibrations is similarly prevented by the same means as in the previous embodiment.

上述した各実施例は、コ相のりラフタンス型の電動機の
場合であるが、3相のりラフタンス型の電動機にも全く
同じ思想の技術手段が適用できる。
Although each of the above-mentioned embodiments is a case of a co-phase roughtance type electric motor, the same technical means can be applied to a three-phase roughtance type electric motor.

次に第10図(c)について説明する。第io図(c)
は第1O図(a) l (b)と同じ目的が達成される
コミ源方式の通電制御回路である。
Next, FIG. 10(c) will be explained. Figure io(c)
is a power source control circuit that achieves the same purpose as in FIGS. 1O(a) and 1(b).

端子tOa、♂Oaは直流電源正負端子で、その中間値
の電圧が端子♂Obとなっている。
The terminals tOa and ♂Oa are the positive and negative terminals of the DC power supply, and the voltage at the intermediate value thereof is the terminal ♂Ob.

抵抗70の電圧降下は励磁電流に比例している。The voltage drop across resistor 70 is proportional to the excitation current.

この電圧降下は両波整流回路(絶対値回路)Rにより、
出力端子に常に正電圧が出力されるようにされている。
This voltage drop is caused by the double wave rectifier circuit (absolute value circuit) R.
A positive voltage is always output to the output terminal.

この出力電圧は励磁電流に比例する信号として利用され
る。端子g2a、&Jbには、第10図(a)のM点と
N点の出力がそれぞれ入力される。
This output voltage is used as a signal proportional to the excitation current. The outputs of points M and N in FIG. 10(a) are input to terminals g2a and &Jb, respectively.

端子I2a若しくはI2bの入力信号がノ・インベルの
ときに、励磁コイルA若しくはBが通電される。
When the input signal at terminal I2a or I2b is at zero, excitation coil A or B is energized.

端子ざ2aの入力がローレベルに転化すると、トランジ
スタr/aが不導通となり、励磁コイルAの蓄積磁気エ
ネルギは、電源rob、ざOa 、ダイオ−Fざ3bを
介して放電される。電源にエネルギを返す回路となって
いるので、第1O図(a)と同じく通電は急速に停止す
る。トランジスタざ/bが不導通に転化したときもダイ
オ−)’r、7aを介する同じ作用がある。本実施例は
、第2図、第10図(a)の回路を組合せても、又組合
せないで、第io図(b)で説明した通電制御手段の両
者に適用できるものである。
When the input to the terminal 2a changes to a low level, the transistor r/a becomes non-conductive, and the stored magnetic energy in the excitation coil A is discharged via the power supply lob, the terminal Oa, and the diode F 3b. Since this is a circuit that returns energy to the power source, the current supply stops rapidly, as in FIG. 1O(a). The same effect occurs through the diode 7a when the transistor Z/b becomes non-conductive. This embodiment can be applied to both of the energization control means explained in FIG. io(b), with or without combining the circuits of FIG. 2 and FIG. 10(a).

第1O図←) 、 (1,)の回路と比較して、ダイオ
−Pとトランジスタの数が%となる利点がある。
Compared to the circuit shown in FIG.

〔効果〕〔effect〕

第1に、第1図で説明したように、負荷が大きいとき、
即ち励磁電流の大きいときに発生する機械振動と騒音が
除去される。
First, as explained in Figure 1, when the load is large,
That is, mechanical vibrations and noise that occur when the excitation current is large are eliminated.

第2に、各実施例の説明より理解されるように、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。従って直流電動機として利用して有効な手段を提供
できる。
Second, as understood from the explanation of each embodiment, the rotational speed can be controlled independently by the applied voltage, and the output torque can be controlled independently by the excitation current. can be designed freely. Therefore, it can be used as a DC motor to provide an effective means.

特に、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属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。
In particular, since the rotor is simply a laminated body of silicon steel plates, it can be made elongated and has a small inertia, which is effective. Furthermore, the same output torque can be obtained without using expensive rare earth magnets in the rotor.

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。
Since the excitation current that is ineffective to the output torque is cut off, efficiency can be increased.

回転速度と出力トルクを独立に自由に変更できるので、
かかる特性を利用して、トルクと回転速度の特性を良好
とすることができる。
Since the rotation speed and output torque can be changed freely and independently,
Utilizing such characteristics, it is possible to improve the torque and rotational speed characteristics.

本発明装置の効果の第3は次の点にある。即ち高トルク
とすると、特にリラクタンス型の電動機では、励磁コイ
ルのインダクタンスが大きくなり、反トルクを発生する
ので低速となる。これを防止して高速高トルクの特性を
得る為に、励磁コイルに蓄積された磁気エネルギを電源
に急速Kll流して、励磁電流曲線を110度の巾の間
にあるように規制して目的を達成しているものである。
The third advantage of the device of the present invention is as follows. That is, when the torque is high, especially in a reluctance type electric motor, the inductance of the excitation coil becomes large and a counter-torque is generated, resulting in a low speed. In order to prevent this and obtain high-speed, high-torque characteristics, the magnetic energy stored in the excitation coil is rapidly supplied to the power supply, and the excitation current curve is regulated to be within a width of 110 degrees to achieve the purpose. This is what we have achieved.

第≠に、第1O図(b>の実施例では、イン・々−タ付
の誘導機と同じ特性が得られ1回路が簡素化されるので
廉価となり、出力トルクが大きくなる効果がある。
Firstly, the embodiment shown in FIG. 1O (b>) has the same characteristics as an induction motor with an inverter and simplifies one circuit, resulting in a low cost and an effect of increasing the output torque.

第!に1位置検知素子としてコイルを利用できるので、
耐熱性があり、高出力の電動機とすることができる、
No.! Since a coil can be used as a position sensing element,
It is heat resistant and can be made into a high output electric motor.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明装置の振動発生防止手段の説明図、第
2図は1位置検知素子となるコイルを含む電気回路図、
第3図は、本発明装置の構成の説明図、第≠図は、本発
明装置の磁極と突極と励磁コイルの展開図、第5図は、
出力トルク曲線を対称形とする為の手段の説明図、第6
図は、位置検知信号曲線のグラフ、第7図は、位置検知
信号。 出力トルク、励磁電流のタイムチャート、第r図は、励
磁電流曲線のタイムチャート、第り図は、励磁コイルの
1部の通電制御回路図、第10図は、同じく励磁コイル
の他の実施例の通電制御回路図をそれぞれ示す。 ハ・・回転子、 t a p / b + / c +
・・・突極、Ja、Jb、・・・、コh・・・磁極の位
置を示す点線、3・・・磁極面を含む円周面、 ≠・・
・突極面を含む円周面、 16・・・固定電機子、t・
・・回転軸、 7・・・発振回路、  /3.jjb、
!;7,60.・・・オペアンプ、/Aa 、jjb 
、=磁極、 /7a、/7b、A、B、A。 B・・・励磁コイル、 n・・・突出部、 2.u 、
 ua 、 23b 、 ・・・、:ua 、jjb 
、”・、J7a 、27b 、−,2&a 。 21b 、・−,33a、jjb 、= 、jAa 、
JAb 、−、J7a 、J7b 、−,31a、31
b、・・・、3qa、Jqb 、−・−。 ll0a、  弘Ob  、・・・ 、tA/a  、
44/b  、−=、  弘Ja、 弘2b 。 =−、30a 、 30 ’b 、 ’AI−−−位置
検知信号、  29.19a。 32a、3:Lb、−、JJa 、JJb 、”・、u
a 、#b 。 ・・・、弘ja、4’jb、・・・トルク曲線、 、7
/a、J/b。 −,4’A 、4’6ts 、uJa 、<4Jb 、
 ”・、4’qa 、弘qb、−・・励磁電流曲線・ 
6ざa、6th、+IC・・・電源圧負極。 10a 、10b、10c 、10d・・)ランジスタ
、 6弘a。 4Qb 、 −、7ja 、 75 b 、 ・・・矩
形波成型回路、 5g・・・乗算回路、 T・・・励磁
コイルA、Bの通電制御回路、 t/ a 、 t/b
−・−)ランジスタ、 rOa、10b、rOa・・・
直流電源正電極、 R152・・・絶対値回路、 36
・・・単安定回路。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the vibration generation prevention means of the device of the present invention, and FIG. 2 is an electric circuit diagram including a coil serving as a 1-position detection element.
FIG. 3 is an explanatory diagram of the configuration of the device of the present invention, FIG.
Explanatory diagram of means for making the output torque curve symmetrical, No. 6
The figure is a graph of the position detection signal curve, and FIG. 7 is the position detection signal. Fig. R is a time chart of the excitation current curve; Fig. 2 is a energization control circuit diagram of a part of the excitation coil; Fig. 10 is another example of the excitation coil. The energization control circuit diagrams of each are shown. C. Rotor, tap / b + / c +
... salient poles, Ja, Jb, ..., h... dotted line indicating the position of the magnetic pole, 3... circumferential surface including the magnetic pole surface, ≠...
・Circumferential surface including salient pole surface, 16... Fixed armature, t・
... Rotating axis, 7... Oscillation circuit, /3. jjb,
! ;7,60. ... operational amplifier, /Aa, jjb
, = magnetic pole, /7a, /7b, A, B, A. B...Exciting coil, n...Protrusion part, 2. u,
ua, 23b, ..., :ua, jjb
,”・,J7a ,27b ,−,2&a. 21b ,・−,33a,jjb ,= ,jAa ,
JAb, -, J7a, J7b, -, 31a, 31
b,...,3qa,Jqb,--. ll0a, HiroOb,..., tA/a,
44/b, -=, HiroJa, Hiro2b. =-, 30a, 30'b, 'AI---Position detection signal, 29.19a. 32a, 3: Lb, -, JJa, JJb,"・,u
a, #b. ..., Hiroja, 4'jb, ... Torque curve, ,7
/a, J/b. -,4'A,4'6ts,uJa,<4Jb,
”・, 4'qa, Hiroqb, −・・Exciting current curve・
6zaa, 6th, +IC...Power supply voltage negative pole. 10a, 10b, 10c, 10d...) transistor, 6 hiroa. 4Qb, -, 7ja, 75 b, ... rectangular wave shaping circuit, 5g ... multiplication circuit, T ... energization control circuit for excitation coils A and B, t/a, t/b
-・-) transistor, rOa, 10b, rOa...
DC power supply positive electrode, R152...Absolute value circuit, 36
...monostable circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] リラクタンス型の電動機において、本体に設けた軸受に
より回動自在に支持された回転軸に中央部が固定された
磁性体の回転子と、該回転子の回転面において、等しい
巾と等しいピッチで配設された複数個の磁性体突極と、
円環状の磁性体により作られ、本体に固定された固定電
機子磁心と、突極に対向するとともに軸対称の位置にお
いて、電機子磁心より突出し、僅かな空隙を介して突極
と対向し、突極と同じ巾の2個1組で構成され、互い設
定された角度だけ離間し、各磁極が円周面にそって等し
い離間角で配設された第1、第2、…の磁極と、第1、
第2、…の磁極のそれぞれに捲着された第1、第2、…
の励磁コイルと、前記した電機子磁心側に固定され、電
気角で180度以内の複数相の位置検知信号が得られる
複数個の位置検知素子を含む位置検知装置と、複数相の
位置検知信号により、第1、第2、…の励磁コイルのそ
れぞれに直列に接続されたトランジスタを付勢して対応
する励磁コイルに直流電源により通電して、電気角で1
80度を越えない通電角として1方向の駆動トルクを得
る通電制御回路と、半周面内にある第1、第2、…の磁
極と対向突極との径方向の磁気吸引力に対して、他の半
周面内にある第1、第2、…の磁極と対向突極との径方
向の磁気吸引力を僅かに異ならしめて、回転子が、常時
所定の径方向の磁気吸引力を受けて回転する手段とより
構成されたことを特徴とするリラクタンス型電動機。
In a reluctance type electric motor, a rotor made of a magnetic material whose center portion is fixed to a rotating shaft rotatably supported by a bearing provided in the main body, and a magnetic rotor arranged at equal widths and equal pitches on the rotating surface of the rotor. A plurality of magnetic salient poles provided,
A fixed armature core made of an annular magnetic material and fixed to the main body, which protrudes from the armature core at an axially symmetrical position while facing the salient pole, and faces the salient pole through a slight air gap. First, second, ... magnetic poles are composed of a set of two having the same width as the salient poles, are spaced apart from each other by a set angle, and each magnetic pole is arranged at an equal separation angle along the circumferential surface. , first,
The first, second,... wound around each of the second,... magnetic poles.
an excitation coil, a position detection device including a plurality of position detection elements fixed to the armature magnetic core side and capable of obtaining position detection signals of multiple phases within 180 degrees in electrical angle, and position detection signals of multiple phases. , the transistors connected in series to each of the first, second, etc. excitation coils are energized, and the corresponding excitation coils are energized by the DC power supply, and the electrical angle is 1.
With respect to the energization control circuit that obtains a driving torque in one direction with a energization angle not exceeding 80 degrees, and the radial magnetic attraction force between the first, second, ... magnetic poles and the opposing salient poles within the semicircular surface, By making the radial magnetic attraction forces of the first, second, ... magnetic poles and the opposing salient poles in the other semicircumferential surfaces slightly different, the rotor always receives a predetermined radial magnetic attraction force. A reluctance electric motor characterized by comprising a rotating means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993015550A1 (en) * 1992-01-27 1993-08-05 Kabushikigaisya Sekogiken Reluctance motor and rotor of high-speed reluctance motor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993015550A1 (en) * 1992-01-27 1993-08-05 Kabushikigaisya Sekogiken Reluctance motor and rotor of high-speed reluctance motor
US5485047A (en) * 1992-01-27 1996-01-16 Kabushikigaisha Sekogiken Reluctance-type motor and a rotor for a reluctance-type high-speed motor

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