JPH0213293A - 交流電源により指定された出力トルクで運転される電動機 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 比較的出力の大きいリラクタンス型若しくは、３相直流
電動機を、単相若しくは３相の交流電源により、運転す
る場合に利用されるものである。

〔従来の技術〕

リラクタンス型電動機を高速（毎分／万回位）で運転す
る技術はないが、イン・々−夕を利用して高い周波数の
交流とし、誘導電動機を、駆動して、１勤グラインダを
生産した例がある。しかし、目的は同じでも本発明技術
とはその手段が異なっている。他に、交流電源を使用し
た比較的出力の大きい直流電動機が数多くあるが、これ
等も目的は同じであるが、本発明装置とはその手段が異
なっている。

〔本発明が解決しようとしている課題〕現在商品化され
ている電動機用のフン・２−夕には、次に述べる解決す
べき問題点となる課題がある。

第１に、入力交流の電圧サイン波のピーク値の７部のみ
が通電されるので、通電のオンオフ時に大きい電気ノイ
ズを発生する。

又供電する交流の電流はパルス的なものとなって、供電
側からみた場合に好ましい通電とはなっていない。電流
の変化は最小限とすることが好ましいものである。

第２に、波高値の高いパルス的な通電となっているので
、これを平滑化して直流電源とする平滑コンデンサの容
量が著しく大きくなり、大型高価となる。

第３に、上記したコンノ々−夕の出力により作動される
イン・ぐ−夕は高価、大型となる問題点がある。

第弘に、リラクタンス型の電動機とすると、イン・ぐ−
夕の問題は解決するが、次に述べる他の問題点がある。

リラクタンス半導体電動機は、一般の整流子電動機のよ
うに相数を多（できない。これは、各相の半導体回路の
価格が高い為に実用性が失なわれるからである。

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

同じ問題点として、特に出力トルクの大きいリラクタン
ス型の電動機の場合には、電機子の磁極の数が多くなり
、又その磁路の空隙が小さいので。

蓄積磁気エネルギが大きく、上記した不都合は助長され
る。

高トルクとする程この問題は解決不能となるものである
。又直流電動機の電源を交流より得る場合に、コン・々
−夕の出力が２００ワット以上位となると、第１．第２
の問題点となる課題は早急に解決する必要がある。

同様な課題となる問題点は、出力の大きい直流電動機、
（特に無刷子モータ即ち半導体電動機）にも同じく存在
する。

〔課題を解決する為の手段〕

第１に、コ相の電動機は、各Ａ相を人相、Ｂ相と呼称す
ると、各／相を独立にチヨノ・２回路により通電制御を
行なうことができる。従って、チヨッ・２回路は、Ａ相
、Ｂ相の２系統ですむ。

３相の電動機も上述した事情は同じである。即ち、リラ
クタンス型若しくはブラシレスの半導体電動機において
は、第７図（ａ）（ｄ）について詳説するように人相と
Ｂ相の２系統の通電と考えることができる。従ってチヨ
ッ・２回路も２系統ですむ。

人相とＢ相のチョッパ回路の位相差を電気角でｉｇｏ度
となるような構成とする。

第２に、電動機の電機子電流即ち励磁コイルの電流の制
御を位置検知信号により行なう慣用されている手段に付
加して、チョッパ回路により、指定された電機子電流値
とし、印加電圧と無関係に電機子電流（励磁電流）を基
準電圧により制御する。

第３に、交流電源の電圧のピーナ値の％以下の電圧によ
って前記した電機子電流値が得られるように交流電源の
電圧を選択する。

第ＶＫ、励磁コイルのチョッパ回路による電気角で１８
０度の巾の通電制御を行なう場合に、励磁コイルに蓄積
された磁気エネルギを電源に環流して、急速に消滅せし
めて、位置検知信号の形状に相似した通電波形としてい
る。

〔作用〕

最初に単相交流を電源とする場合について説明する。

チョッパ回路により、負荷に対応した電機子電流値即ち
励磁電流値となるように制御されているので、電動機の
印加電圧が、設定値を越えていれば、印加電圧に無関係
に電機子電流は負荷に対応する所定値に保持される。従
って、交流の電圧のピーク値を前記した設定値が得られ
る電圧の２倍以上のものとすることにより、電機子電流
の通電に寄与する電圧の巾は、半サイクルの食中のに位
となる。

従って、供電交流側の通電中が広くなり、周知のコン・
々−夕のように電圧のピーク値の近傍のみの・ξルス的
通電が避けられ、機械的、電気的なノイズの発生が防止
される。チョッパ周波数も太きくなるので、交流半サイ
クルの間のオンオフの周波数が大きくなるので有効な手
段となる。

周知のコン・２−夕の場合には、／アンペアの出力を得
る為に１ｏｏｏ　マイクロファラッド位のコンデンサが
平滑用として使用されているが、本発明手段によると平
滑用コンデンサは、７ｏ位となる作用がある。

交流電源を３相交流とした場合には、上記したコンデン
サは不要となり、他の作用は単相の場合と全く同様であ
る。

励磁電流は、トランジスタのオンオフによる制御により
、設定値に保持されているので、ジュール損失は僅少と
なる。

従って、第１．第２の課題が解決される。

励磁電流値は、電気角で１８０度の巾で、所要の電流波
形が保持されているので、電源電圧に無関係となる。従
って印加電圧の平滑化の必要がな（、又設定された値以
上の交流電圧とすることにより、励磁コイルに蓄積され
た磁気エネルギの処理が高速で行なわれるので、反トル
クの発生がなく高速高トルクとなり、リラクタンス電動
機の欠点が除去できる。

半導体電動機で、高トルク高出力の場合には、効率が著
しく劣化するが、上述した手段を適用することにより効
率が著しく上昇する。

従って、第３、第４の課題が解決される。

課題を解決する為の第１の手段により、人相。

Ｂ相のチョッノξ回路による通電電流電流リプルの位相
差は電気角で／♂０度とされているので、供電側から見
た場合に、供電電流値のりプル分が減少する。従って、
電気ノイズの発生を小さくでき、又そのフィルタコンデ
ンサも小容量ですむ作用がある。

〔実施例〕

第７図以降について本発明の詳細な説明する。

各図面の同一記号のものは同一部材なので、その重複し
た説明は省略する。

第１図において、単相若しくは３相の交流電源ｉｑの出
力は、周知の全波整流回路λにより整流され、端子２ａ
、、２ｂより直流出力が得られる。

上記した直流出力は、第２図、第３図のタイムチャート
において、曲線夕ａ、夕す、・・・（単相の場合）及び
曲線ｌａ　、　２Ｊ　’ｂ　、・・・、２弘ａ、コ弘す
、・・・−ＺＳ　ａ　、−ＺＳ　ｂ　ｒ・・・（３相の
場合）として、波形が示されている。

第１図に戻り、記号Ａ、Ｂは、電動機の、それぞれＡ相
、Ｂ相の電機子コイルの通電制御回路のブロック回路で
ある。

上述した人相及びＢ相の詳細については、第７図（ａ）
（ｄ）について後述する。

第１図のコンデンサ３は、３相交流の場合には、電源に
入力される電気ノイズのフィルタ用のものである。

次に、本発明の適用されるリラクタンス型の電動機につ
いて説明する。

第弘図は、本発明による３相のリラクタンス型電動機の
回転子の突極と固定電機子の磁極と励磁コイルの構成を
示す平面図である。以降の角度表示はすべて電気角とす
る。

第μ図において、記号ｌは回転子で、その突極／ａ、／
ｂ、・・・の巾は１２０度、それぞれは３６０度の位相
差で等しいピッチで配設されている。

回転子／は、珪素鋼板を積層した周知の手段により作ら
れている。記号♂は回転軸である。固定電機子ｌ乙には
、磁極／６ａ、／Ａｂ、／Ａｃ　、／Ａｄ　、／４ｅ、
／Ｇｆが、それ等の巾が１８０度で、等しい離間角で配
設されている。突極と磁極の巾は１２０度で等しくされ
ている。突極数は７個、磁極数は２個である。

第５図は、第１図のリラクタンス型３相電動機り展開図
である。

、￥５図のコイル１０ｅ、、１０ｂ　、１０ｃは、突極
／ａ。

／１１）、・・・の位置を検出する為の位置検知素子で
、図示の位置で固定電機子１６の側に固定され、コイル
面）よ、突極／ａ、／ｂ、・・・の側面に空隙を介して
対向している。

コイル１０ａ　、　／（１１ｂ　、　１０ｃは１２０度
離間している。

コイルは５ミリメートル径で１００ターン位の空心のも
のである。

２＋図に、コイルｌ□ａ　、　／（１＋　、　１０ｃよ
り、位置検知信号を得る為の装置が示されている。

第６図において、コイル１０ａ、抵抗／ｊａ　、　／ｊ
ｂ　。

／ｊｃはブリッジ回路となり、コイル／□ａが突極／ａ
、／ｂ、・・・に対向していないときには平衡するよう
に調整されている。

従って、ダイオード／／ａ、コンデンサ／２ａならびに
ダイオ−ｙ／ｉｂ、コンデンサ／２ｂよりなるローノξ
スフイルタの出力は等しく、オペアンプ１３の出力はロ
ーレベルとなる。

記号１０は発振器で／メガサイクル位の発振が行なわれ
ている。コイル１０ａが突’ｌ／ａ、／ｂ、・・・に対
向すると、鉄損（］渦流損とヒステリシス損）により、
インピーダンスが減少するので、抵抗／Ｓａの電圧降下
が大きくなり、オペアンプ／３の出力はハイレベルとな
る。

ブロック回路７ｇの入力は、第７０図し）のタイムチャ
ートの曲線１ｒａ　、　２Ｊ１：ｒ　、・・・となり、
反転回路／３ａを介する入力は、曲、線、ｖ　ａ　、　
２６ｂ　、・・・となる。

第６図のブロック回路／弘ａ、／ｌＡｂは、それぞれコ
イル１０ｂ、１０ｃを含む上述したブリッジ回路を示す
ものである。

発振器１０は共通に利用することができる。

ブロック回路／’４ａの出力及び反転回路／３ｂの出力
は、ブロック回路／ざに入力され、それらの出力信号は
、第７０図（ａ）において、曲線２７ａ、コアｂ、・・
・曲線ユざａ、２１ｒｂ、・・・とじて示される。

ブロック回路／４Ｃ１）の出力及び反転回路／３ｃの出
力は、ブロック回路／ざに入力され、それらの出力信号
は、第１０図（ａ）において、曲線２９ａ、２９ｂ、−
＝曲線３０ａ、３０ｂ、・・・とじて示される。

曲線２３　ａ　、　２！；　ｂ　、−に対して、曲線２
７ａ、！７ｂ・・・は位相が１２０度おくれ、曲線２７
ａ、２７ｂ、・・・に対して、曲線コ９ａ、２ｑｂ、・
・・は位相が１．２０度おくれている。

ブロック回路／ざは、３相Ｙ型の半導体電動機の制御回
路に慣用されている回路で、上述した位置検知信号の入
力により端子／ざａ、／ざす、・・・、／ｒｆより１２
０度の巾の矩形波の電気信号が得られる論理回路である
。

端子／ざａ、／ざす、／＃ｃの出力は、第１０図（ａ）
Ｉｃおいて、それぞれ曲線ｊ／ａ　、Ｊ／ｂ　、””、
曲線３２ａ。

３２Ｆ）　、　−−−、曲線３３ａ、　３Ｊ　ｂ　、−
として示されている端子／ざｄ、／ざｅ、／ざｆの出力
は、第７０図（ａ）において、それぞれ曲線、？ｔＡａ
　、　３４に＋　、　・＝　、曲線３！；ａ。

Ｊｊｂ、・・・２曲線、？６ａ、ＪＡｂ、・・・として
示されている。

端子／ざａと／ｇｄの出力信号、端子／ｆｆａと／ざｅ
の出力信号、端子／ざＣと／Ｉｆの出力信号の位相差は
１２０度である。

又端子／ざａ、／ざす、／ざＣの出力信号は、順次に１
２０度おくれ、端子／ざｄ、／ざｅ、／ざｆの出力信号
も同じ（順次に１２０度おくれている。コイル／（Ｌａ
。

１０ｂ、１０ｃの対向する突極／ａ、／ｂ、−・−の代
りに、第μ図の回転子／と同期回転する同じ形状のアル
ミニューム板を用いても同じ効果がある。

リラクタンス型の電動機は、次に述べる欠点がある。

第１に、出力トルクとは無関係な磁極と突極間の磁気吸
引力が大きいので機械振動を誘発する。

これを防止する為に、１般に同相で励磁される磁極を、
回転軸に関し対称の位置に２個／組配設して、上記した
磁気吸引力を、６ランスしている。

第２に、第７０図（ａ）のタイムチャートの点線曲線芝
で示すように、実態が磁極に対向し始める初期はトルク
が著しく大きく、末期では小さくなる。

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。

即ち突極と磁極の対向面の回転軸の方向の巾を異ならし
める手段とする。かかる手段により対向面の洩れ磁束に
より、出力トルク曲線は第１０図（ａ）の曲線≠２ａの
ように平坦となる。

Ｍ３に効率が劣化する欠点がある。

励磁電流曲線は、第７０図（ａ）において、曲線’ｉ４
４のようになる。

通電の初期は、電機子コイルのインダクタンスにより電
流値は小さく、中央部は逆起電力により、更に小さくな
る。末期では、逆起電力が小さいので、急激に上昇し、
曲線らのようになる。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。曲線弘６は１８０度の巾となっているので
、磁気エネルギは点ａ４’６ａ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。

第Ｖ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。

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１図の磁極と突極の数を増加し、又両者
の対向空隙を小さ（することが必要となる。このときに
回転数を所要値に保持すると、第１図の磁極／Ａａ　、
／６ｂ　、”’と突極／ａ、／ｂ、・・・に蓄積される
磁気エネルギにより、励磁電流の立上り傾斜が相対的に
ゆるくなり、又通電が断たれても、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。

かかる事情により、励磁電流値のピーク値は小さくなり
、反トルクも発生するので、回転速度が小さい値となる
。

第４図及び第５図において、円環部／６及び磁匝／Ａａ
、／６ｂ、・・・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磁心である。記号／
６及び記号／６ａ、／６ｂ、・・・を電機子と呼称する
。

突極は７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、・・・の巾は突極中と等しく
、６個が等しいピッチで配設されている。

励磁コイル／７ｂ、／７ｃが通電されると、突極／ｂ、
／ｃが吸引されて、矢印Ａ−／方向に回転する。

３０度回転すると、励磁コイル／７ｂの通電が停止され
、励磁コイル／７（ｉが通電されるので、突極ｌｄによ
るトルクが発生する。

回転子／が６０度回転する毎に、励磁コイルの通電モー
ドが変更され、磁極の励磁極性は、磁極／６ｂ（Ｎ極）
、／Ａｃ（Ｓ極）→磁極／Ａｃ（Ｓ極）、／ｘａ、（Ｎ
極）→磁極／６ｄ（Ｎ極）、／Ａｅ（Ｓ極）→磁極／４
ｅ（Ｓ極）、／ｘｆ（Ｎ極）→磁極／４ｆ（Ｎ極）、１
Ａａ（Ｓ極）→とサイクリックに交替されて、矢印Ａ−
／方向に回転子／が駆動される３相のリラクタンス電動
機となる。

励磁される２個の磁極が常に異極となっている為に、非
励磁磁極を通る洩れ磁束は互いに反対方向となり、反ト
ルクの発生が防止される。

次に、励磁コイル／７ａ　、　／７ｂ　、・・・の通電
手段について説明する。

第７図（ａ）において、励磁コイル／７ａ　、　／７ｃ
　、　／７ｅの両端には、それぞれトランジスタ２０　
ａ　、　２０　ｂ及び：ｌＯｃ　、　２ｏｄ及び２１）
　ｅ　、　２０　ｆが挿入されている。

トランジスタ：ｗａ　、　＃ｂ　、　２０ｃ　、・・・
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。例えば・ぞワモスＦＥＴが使用
される。

直流電源正負端子２ａ、Ｊｂより供電が行なわれている
。

端子２Ｊａ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Ｘ）　ａ　、　２０　ｂが導通して、励磁
コイル／７ａが通電される。端子２Ｊ　ｂ　、　２Ｊ　
ｃ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２０ｃ、２０ｄ及びトランジスタ２０ｅ　、　２０
　ｆが導通して、励磁コイル／　７　ｃ　＊　／　７　
ｅが通電される。

ブロック回路ＤＪ：、Ｆは、励磁コイル／７ｂ。

／７ｄ　、　／７ｆの通電制御回路で１．励磁コイル／
７ａの通電制御回路と全く同じ構成のものである。

従って、端子２１Ａａ　、　２４　ｂ　、　２１Ａｃに
ハイレベルの入力があると、それぞれ励磁コイル／７ｂ
　、　／７ｄ　。

／７ｆが通電される。

第７図（ｂ）は、上述した端子ｌａ　、　２３　ｂ　、
　２Ｊｃ　。

；≠ａ　＋　２ｅｂ、　２’ｉ’ｃに入力される電気信
号を得る為の回路で、上記した端子、ＺＪａ　、ｕｂ　
、・・・、２’Ａｃはそれぞれ第７図（ｂ）の端子≠ｌ
ａ、４’ざす、・・・、ＩＡ♂ｆに接続されている。

第７図（ｂ）において、端子ｊｊａ　、３ｊｂ　、！；
！；ｃには、第１Ｏ図（ａｌの位置検知信号曲線Ｊ／　
ａ　、　Ｊ／　ｂ　＊・・・及び曲＠３２ｈ、ｊコｂ　
、　・・・及び曲線ＪＪ　ａ　＋　ｊＪ　ｂ　＊　”’
が入力されて℃・る。これ等は同時に、アンド回路４’
７ａ。

’＋７ｂ、４’７ｃの上側の入力となっている。

端子ｊｊｄ　、　５ｊｅ　、　ｊｊｆには、第７０図（
ａ）の位置検知信号曲線、？Ａａ　、　３６　ｂ　、−
及び曲線３ダａ、３４Ｃｂ。

・・・及び曲線ＪＳ　ａ　ｒ　Ｊｊ　ｂ　＊・・・が入
力されている・第７図（ｂ）の端子Ｓ３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ｊＪａの出力は、端子３；！；ａ、　！；！；ｂ　、
　３；！；ｃの電気信号と相似し、しかも端子５３の入
力により高さの異なる電気信号となる。

オペアンプ５ｊａの十端子には、第７図（ａ）の抵抗Ｕ
ａの電圧降下即ち励磁電流の検出電圧が端子評ａと接続
した第７図（ｂ）の同一記号の端子を介して入力されて
いる。

第７図（ｂ）の反転回路ｔｔｑの入力はローレベルなの
で、アンド回路１Ａ７ａの入力がハイレベルとなってい
る。このときに、端子５５ａに位置検知信号が入力され
ると、アンド回路Ｑ７ａの上側の入力もハイレベルとな
るので、その出力がハイレベルとなり、第７図（ａ）の
トランジスタ：ｕ）ａ　、　：ｗｂが導通する。

抵抗Ｕａ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７０図（ａ）の曲線弘ざａに示すように
励磁電流が増大する。

オペアンプｊＪａの十端子の入力電圧が、一端子のそれ
即ち第７０図（ａ）の曲線３１ｂを越えると、オペアン
プ見ａの出力はハイレベルに転化し、この信号の始端部
の微分パルスが、微分回路ｊ／ａにより得られる。この
微分、ｏルスにより、単安定回路５０が付勢され、その
出力が短時間だけ、・・イレベルとなるので、反転回路
ｔＡ９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）、Ｏａ、２０ｂを不導通とする。

従って、励磁コイル／７ａに蓄積された磁気エネルギは
、ダイオード２／ｂ、電源、抵抗ｎａ、ダイオード２／
ａを介して放電され、この曲線が第１Ｏ図（ａ）で曲線
≠ｑＥＬとして示される。

電源を充電する形式即ち磁気エネルギを電源に環流する
形式となっているので、印加電圧を高くすることにより
、曲線ｔＡｑａは急速に降下する。又曲線弘ざａの上昇
も急速となる。短時間後に、単安定回路５０の出力はロ
ーレベルに復帰するので、７７１回路’４７ａの出力も
ハイレベルとなり、励磁コイル／７ａの通電が開始され
、この通電曲線が第７０図（ａ）で曲線Ｒｂとして示さ
れる。

上述した通電サイクルが繰返され、位置検知信号曲線３
／１）の右端で通電が停止する。

通電曲線は、位置検知信号に相似した形となり、端子、
５３の入力により通電電流を制御できる。

全く同じ事情で、端子５５１）より入力される位置検知
信号により、アンド回路ＩＡ７ｂが制御されて、トラン
ジスタ２０ｃ、２０ｄも制御されて、励磁コイル／７ｃ
の通電が制御され、同形の通電曲線となる。

端子５３の入力によりその高さを変更できることも同様
である。

全く同じ事情で、端子ｊｊｃより入力される位置検知信
号により、アンｒ回路弘７０が制御されて、トランジス
タ２０ｅ、２０ｆも制御されて、励磁コイル／７ｅの通
電が制御され、同形の通電曲線となる。

ダイオード！／Ｃ、、Ｉ／ｄ　、２／ｅ　、２／ｆの作
用効果も又同様である。端子５３０入力によりその高さ
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、励磁コイル／７ａ　。

／７ｃ、／７ｅの通電角は１２０度で、第７０図（ａ）
の実線μで示す出力トルクを発生する。

上述した励磁コイル／７ａ　、／７ｃ　、／７ｅによる
通電モードを人相による励磁コイルの通電と呼称する。

第７図（ｂｌにおいて、端子ｊｊｄ　、ｊｊａ　、ｊｊ
ｆには、それぞれ第７０図（ａ）の位置検知信号曲線Ｊ
４ａ、ＪＡｂ。

・・・及び曲線、？ｑ・ａ、３≠ｂ、・・・及び曲線３
！；ａ、３ｊｆ；ｂ。

・・・が入力され、乗算回路ｊ、？ｂにより、端子Ｓ３
の入力電圧により、それぞれの高さが変更される。

オにアンプ見すの十端子の入力・信号は、端子外すを介
する抵抗、２２ｂの電圧降下ｇ１」ち励磁コイル／７１
）　、　／７ｄ　、　／１ｆの電流に比例するものとな
って（・ろ。オペアンプＳ２ｂの）・イレベルの出力の
始端部の微分・にルスが微分回路、５１ｂにより得られ
、この微分・パルスが、フロップフロップ回路（以降は
２回路と呼称する。）５６に入力される９又微分回路、
３／ａの微分ノ？ルスも、Ｆ回路Ｓ６に入力される。

Ｆ回路！；６の出力が、アンド回路１／−７ｄ、≠７＋
１１．’Ｉ＋−７５の下側に入力されて−・る。１子ｐ
ｇ　ｄ、　７１ざａ。

弘ざｆの出力は、第７図（ａ）の端子２’Ａａ、　２１
Ａｂ、　２１Ａｃにそれぞれ接続されているので、これ
等の出力により、励磁コイル／７ｂ、／７θ、／７ｆの
通電制御が行なわれる。

第２図のタイムチャートの３段目の曲線ｆａＩｂ、Ｉｃ
、・・・は、前述した励磁コイル／７ａのトランジスタ
２０ａ　、　２０　ｂのオンオフによるチョッノξ回路
による励磁電流の脈流部のみの曲線で、太線部は励磁電
流の増大する部分を示し、細線部は磁気エネルギの放出
による電流曲線を示している。

点線６ｂは、第７：ｆｆ１（ｂ）の基準電圧、５３の端
子の電圧ンζより通電−ｌ流が断たれる点を示し、点線
乙ａ）よ、曲線１ａ、Ｉｂ、・の下限を示している。

曲線♂ａの末端において、第７図（ｂ）の微分回路３／
ａの微分・パルスが、Ｆ回路Ｓ６に入力されるので、出
力がハイレベルとなり、アンド回路’／−７４の入力が
ハイレベルとなる。

このときに、第７０図（ａ）の位置検知信号Ｊｏｂによ
る励磁コイル／７ｂの通電制御が行なわれている場合罠
、アンド回路初ｄの上ツ１ｊの入力も・・イレベルなの
で、励磁コイル／７ｂは通電される状態にある。

従って、励磁コイル／７ｂの電流は第２図の曲線りａの
ように増大し、励磁電流に比例する電圧が、端子ｔｇ’
ｂより入力されているので、オペアンプ３２ｂの子端子
の入力信号が増大し、一端子のそれを越えると、オペア
ンプＳ２ｂの出力はハイレベルに転化し、微分回路ｊ／
’ｂを介する７回路の入力によりその出力が反転して、
７７１回路’＋７ａの下側の入力はローン４ルとなる。

従って、励磁コイル／７１）の通電が断たれて、第一図
の細線曲線りｂに示すように電流が減少する。

このときに、励磁コイル／７ａは、すでに通電が開始さ
れ、曲線♂Ｃに示すように電流が増大し、点線６ｂの交
点で通電が断たれる。　　　、従って、再び微分回路ｊ
／ａより微分・ξルスがＦ回路５６に入力され、アンド
回路４４７ｄの出力がハイレベルとなり、励磁コイル／
７ｂは曲線りＣに示すように電流が増大する。

このときに、曲線りｂと点線６ａの交点が曲線りＣの始
点となることが理想的であるが、図示のようにずれが発
生することは避けられない。しかし、次の曲線りＣと点
線６ｂとの交点が早くなるので、調整作用があり、従っ
て、曲線♂ａ、ｒｂ・・・と曲線りａ、りす、・・・と
の位相差は、１８０度に近いものとなる。

他の励磁コイル／７ｃと／７ｄ及び励磁コイル／７ｅと
／７ｆについても上述した事情は全く同じで、１８０度
の位相差のある通電曲線が得られるものである・ 若し、上述した位相関係がランダムであったとすると、
合成電流のりプル値が太き（なり、電源側に電気ノイズ
が環流され、又回路ノイズ発生の原因を大きくする不都
合がある。

本実施例によればかかる欠点が除去される効果がある。

励磁コイル／７ｂ　、／７ｄ　、／７ｆによる通電モー
ドをＢ和の励磁コイルによる通電モードと呼称する。

３相Ｙ型の電動機の場合には、上述した説明より理解さ
れるように人相とＢ相の２つの相の通電モードに分けて
考えることができるので、この事実を利用して上述した
電気ノイズ減少の手段が得られるものである。第１図の
ブロック回路Ａ、Ｂは、上述したＡ相、Ｂ相の通電制御
回路を示すものである。従って、第７図のコンデンサ３
は小容量のものですむものである。

第２図の３段目と同じ記号の２段目の曲線は、同一の曲
線を示すもので交流半波曲線ｊａに対応して縮少して示
したものである。

１段目のタイムチャートは、２１段目のものを更に縮少
して示したもので、点線Ａａ、Ａｂ間の通電曲線は省略
しである。

Ｂ相の励磁コイルの通電によるトルク曲線は、第１０図
（ａ）において、点線曲線桔として示されでいる。矢印
の線分ＩＡＩＡａ１桔ａは、位置検知信号３２ａ（励磁
コイル／７ｃによるもの）及び位置検知信号３≠ａ（励
磁コイル／７ｄによるもの）によるトルク曲線の区間を
示している。

３相Ｙ型接続の半導体電動機に相似したトルク曲線とな
り、効率良く、比較的平坦なトルク特性となる特徴があ
る。

次に、第１０図（ａ）の最下段のタイムチャートの説明
をする。太線の曲線ａｌ　ＣＩθは、位置検知信号Ｊ／
ａ　、３２ａ、３３ａにより通電される励磁コイル／７
ａ　、／７ｃ　、／７ｅによるそれぞれのトルク曲線を
示している。

細線の曲線す、ｄ、ｆは、位置検知信号３６ｂ。

３ｔＡａ、Ｊ！；ａにより通電される励磁コイル／７１
）、／７ｄ、／７ｆによるそれぞれのトルク曲線を示し
ている。

上述した説明より理解されるように、第１０図（ａ）の
位置検知信号曲線、？／ａ、ｊ／ｂ、・・・１曲線３２
ａ。

Ｊ２ｂ　、−、曲線３３ａ、３３ｂ、−は、励磁コイル
１７ａ　、　／７ｃ　、　／７ｅの１２０度の巾の通電
制御を行ない、又位置検知信号曲線、７／ｉａ、、？＆
ｂ、・・・１曲線３１１−ａ。

３１Ａｂ　、−、曲線３ｊａ　、　３！；ｂ、　・・・
は、励磁コイル１７１）　、　／７ｄ　、　／７ｆの１
２０度の巾の通電制御を行なっている。

第１図の点線６ａと６ｂの距離は、単安定回路ＳＯ（第
７図（ｂ））の出力ハイレベルの時間、励磁コイルのイ
ンダクタンス等により変化するが、交流する。従って、
チョッ・２作用が完全に行なわれる電圧とする必要があ
る。電圧は対応して充分に大きくする必要がある。

一般に、半波の底部の巾の％位取上の巾の区間の電圧に
より電機子電流のチヨソ・ぐ制御が行なわれる電圧とす
ることが条件となる。

この為に、交流電源をトランスを利用して昇圧して使用
する場合もある。一般の手段に、よると。

第１図のコンデンサ３は大容量のものとなる。平滑化の
為に使用されるコンデンサにより、第２図の点線７ｄ、
７ｅ、・・・のように出力電圧の降下することを防止す
る為に、ｌアンペアの負荷電流でｉｏｏθマイクロファ
ラッｒ位を必要としている。

本発明装置では、曲線畿ａ’＞・・・の降下があっても
、電機子電流値は変化しなく、チヨツ・２作用の行なね
れる電圧を保持できればよいので、１８０位の容量のコ
ンデンサですむ特徴がある。

又従来の手段によると、電圧のピーク値の近傍の矢印７
ｃの巾の通電となり、ピーク値の高いパルス的な通電７
となるので、大電流となり、電源側に悪い影響を与え、
機械的、電気的ノイズを発生する欠点がある。

本発明の手段によると、通電巾は、矢印７ａの巾となり
、通電巾が広くなるので、上記した欠点が除去される。

矢印７ｂの巾だけ、コンデンサ３により、所要の電圧を
保持すればよいので、その容量も著しく小さ（なる特徴
がある。

本発明手段によると、電圧を上昇しても出力トルクが変
化しないので、電圧を上昇することができる。上昇した
電圧は、電機子電流曲線となる第２図に示す曲ａ！♂ａ
、ｆｆｂ、・・・の巾と曲線りａ。

りす、・・・の巾を、ともに小さくできるので、チョッ
パ作用も完全に行なわれ、又第１０図（ａ）の曲線弘ざ
ａ４９ａ　、　Ｑ−ｇｂ　ｌ・・・の右端の降下も急速
となり、従って、磁気エネルギの放電による反トルクの
発生もなく、従って高速度で効率のよい電動機が得られ
る特徴がある。

３相交流が電源となる場合には、第３図の曲線に示す直
流出力となる。

従って、点線４ａ、／；ｂより上の電圧が常に印加され
るので、第７図のコンデンサ３は小容量のものとなる。

他の作用効果は単相電源の場合と同様である。

次に、コ相のりラフタンス型電動機に本発明を適用した
場合につき説明する。

この為の位置検知信号もλ相となり、第１Ｏ図（１＋）
のタイムチャートに詳細が示されている。

位置検知信号は、３相の場合と同様に、回転子の突極の
位置を検出して得られる。

このときの位置検知素子となるコイルと突極は、第５図
の場合と相似したものとなる。異なっているのは、コイ
ルはＩａ、ｒｂが９０度の位相差で電機子側に固定され
ている。その検出出力は、第６図と相似した周知の回路
により得られ、位置検知信号は、第７０図（ｂ）におい
て、曲線７０ａ　、７０ｂ、　・、。

及び９０度の位相差のある曲線７２ａ、７コｂ、・・・
となる。コイル♂ａより、３０度〜６０度（本実施例の
場合には３０度）位相の進んだ位置にもう１つのコイル
が設けられ、これによる位置検知信号が、曲線７／ａ、
？／１）、・・・とじて示されている。

曲線７０ａ　、　７０ｂ、−・・と曲線７／ａ、７１ｂ
、−・−をアンド回路により位相の一致した部分のみを
とり出すと、曲線７５ａ、７ｊｂ、・・・となる。

曲線７０ａ　、　７０ｂ、−・・と曲線？／ａ　、　７
／　ｌ）　、　−を反転回路により、反転したものが、
曲線７Ｊａ、７Ｊｂ。

・・・及び曲線７Ｑａ　、　？Ｑｂ　、・・・である。

両者のアンド回路による出力は、曲線？Ａａ、Ｘｂ、・
・・どなる。

曲線７３　ａ　、　７５　ｂ　、−及び曲線Ｘａ　、　
？４ｂ　、　−は、末端が３０度削除されたノ相の位置
検知信号となる。

他の相の位置検知信号の曲線？Ｊａ、？−１ｂ、・・・
についても、コイル７個を付加して、３０度〜ＡＯ度位
相の進んだ位置検知信号を得て、同じ処理をすることに
より、曲線７７ａ、７７ｂ、・・・及び曲線７ざａ７ざ
す、・・・で示す他の相の位置検知信号が得られる。

それぞれの曲線の末端は３０度削除されている。

位置検知信号曲線７ｊａ、７５’ｂ、・・・と曲線７Ａ
ａ。

７Ａ１）、−・・は、第７図（Ｃ）の端）子ｊｊａ、ｊ
ｊｂより入力され、曲線？（７ａ　、　７０　ｂ　、　
・＝と曲線７Ｊａ　、　７３　ｂ　、　・＝は、端子ｊ
ｊｄ、ｊｊｅより、それぞれ入力されている。

／相の励磁コイルＳ♂ａ、Ｓざｂの通電制御を行なう回
路は、第７図（ａ）（ｂ）の回路と同一記号の部材で、
励磁コイル／７ａ、／７Ｃの通電制御回路と同様に示さ
れ、又回路構成も同一なので同じ作用効果がある。即ち
、例えば、位置検知信号曲線７ｇｂ（第１Ｏ図（ｂ））
による励磁コイル５ｇａの通電波形は、曲線７９ａのよ
うになり、その巾はｉｒｏ度以内、となる。

／♂Ｏ度以内となるように、曲線７ｊｂの末端が所定角
だけ削除されているものである。

他の位置検知信号による励磁コイル５♂ａ、ｊ♂ｂの通
電波形も同じとなる。チョッパ回路により、通電電流の
大きさは、基準電圧端子５３の電圧により変更される。

上述した通電は、電源側よりみたときに、連続した通電
となるので、これを人相の励磁コイルの通電と呼称する
。

他の相の励磁コイル３；ｇｃ、！；Ｉｄは、端子ｊ７ａ
　。

ｊ７ｂに、第７０図（ｂ）の位置検知信号曲線７７ａ　
、　７７ｂ　。

・・・及び曲線７ざａ、７ざす、・・・がそれぞれ入力
され、又端子ｊ’７ｃ、ｊ７ｄには、曲線７Ｚａ　、　
”１２　ｂ　、　”・及びそれを反転した曲線の電気信
号が入力されている。

これ等の電気信号により、励磁コイルｊざｃ、ｊざｄの
通電を制御する回路は、励磁コイル／７ｂ、／７ｄの通
電制御の回路である同一記号の第７図（ａ）価）のもの
と同一なので、その作用効果も又同じである。

励磁コイル５ざｃ、＃ｄの通電は、連続した通電となる
ので、これをＢ相の通電モードと呼称する。

第１０図（ｂ）の曲線♂Ｏａ、♂ｏｂ、・・・は、Ａ相
の励磁コイルの通電による出力トルク曲線、又Ｂ相の励
磁コイルによる出力トルク曲線は、曲線ざ／ａ、♂／１
）・・・となる。Ａ相とＢ相の通電のりゾル電流（脈流
電流）の位相差は１８０度なので、前実施例と同じ作用
効果が、Ａ相のリラクタンス型電動機においても得られ
るものである。この為に、位置検知信号の末端を削除し
て、通電中をｉｇｏ度に近くし、これにより反トルクの
混入を防止するものである。

従って、前実施例と同じく、リラクタンス型の特徴であ
る高トルクの特性を保持して高速度とすることができる
効果がある。

次に、Ｙ型接続の３相の半導体電動機に本発明を適用し
た例について説明する。

第ｒ図は、上述した電動機のマグネット回転子６０と電
機子コイルＡ／ａ　ｊ／ｂ　、６／ｃの展開図である。

位置検知素子となるホール素子Ａ２ａ、６２ｂ。

４２ｃは、／２０度離間口て図示の位置で、電機子側に
固定され、磁極６０ａ、ＡＯｂに対向している。

ホール素子の出力は、周知の手段により増巾され、矩形
波の電気信号となる。

上述した電気信号は、３相すラクタンス電動機について
、前述したコイル１０ａ、１０ｂ　、１０ｃと全く同じ
信号となるので、第１０図（ａ）のタイムチャートによ
り詳細を説明する。

第１Ｏ図（ａ）の曲線Ｊａ、２！；ｂ、・・・２曲線！
７ａ、２７ｂ、・・・９曲８２９　ａ　、　２９　ｂ　
、・・・は、それぞれホール素子Ａ２ａ　、　ＡＪｂ　
、　４２　ｃが磁極ｘＯｂ（ｓ極）の磁界内にあるとき
の出力である。曲線！ａ、！ｂ、・・・曲線２ざり、２
１ｂ、−＝、曲線３０ａ、３０ｂ、−は、それぞれの上
段の電気信号を反転したものである。

第２図の端子Ａ３ａ、ｂ３ｂ、４ｊｃには５それぞれ上
記した曲線＃ａ　、Ｊｊｂ　、・・・及び曲線２７ａ、
、２７ｂ、・−及び曲線２９ａ、Ｍｂ、・・・で示され
る電気信号が入力されている。各電気信号の位相差は１
２０度である。ブロック回路Ｈは、入力された電気信号
より、Ｙ型接続された半導体電動機を駆動する為の１２
０度の巾の６系列の位置検知信号を得る為の論理回路で
、周知の手段となっているものである。

従って、端子６’ＡａｒＡ弘す、ＡＱｃの出力は、それ
ぞれ第１０図（ａ）の曲線、？／ａ　、、ｌ／ｂ　、　
＝−及び曲線Ｊ２ａ３２ｂ、・・・及び曲線３３ａ、３
３ｂ、・・・となる。

端子６弘ｄ、６弘ｅ、６μｆの出力は、それぞれ曲線３
ｔＡａ　、　３１Ａ　’ｂ　、−及び曲線３！；ａ、　
Ｊ５　ｂ　、　−及び曲線ＪＡａ、、Ｘ＋ｂ、・・・の
電気信号となる。

曲線３／ａ、３１ｂ、・・・の位置検知信号を第１の位
置検知信号と呼称し、第１０図（１）の屓次に次の段の
位置検知信号を第１．第３、…、第６の位置検知の端子
ｊｊａ　、ｊｊｂ　、ｊｊｃにそれぞれ入力され、第弘
、第５、第６の位置検知信号は、それぞれ端子ｊｊｄ　
、　３！；ｅ　、　ｊｊｆに入力される。

第７図（ｂ）の端子ｌｌざａ、弘ざす、ｔざＣの出力は
、第７図（ｄ）の端子６！；　ａ　、　６！；　ｂ　、
　６！；　ｃに、それぞれ入力され、端子ＩＡ、ｌ、ｌ
Ａｇθ、μｒｆの出力は、第７図（ｄ）の端子Ａｊｄ　
ｊｊｅ　、６３ｆに、それぞれ入力されている。

第７図（ｄ）の回路は、第２図の電機子コ、イル６／ａ
。

４／ｂ、Ａ／ｃの通電制御回路である。

電機子コイル６／ａ、）ランジスタＡＪａ、Ａざす。

６ざｃ、６ざｄは、ブリッジ回路となり、電機子コイル
Ａ／ｂ、）ランジスタロｑａ　、１．９ｂ　、ｔ９ｃ　
、Ａｑｄもブリッジ回路となっている。

ブロック回路Ｇも、電機子コイル６／ｃの同じ構成のブ
リッジ回路である。端子Ａｊａ、Ｇ５ｂにハイレベルの
入力信号があると、トランジスタ６ｇａ。

乙ｇｂ及びトランジスタＡ９ａ、Ａ９ｂが導通して、電
機子コイノｂＡ／　ａ　、　ｌｒ／　ｂは右方（正方向
）に通電される。

端子６ｊｄ、６ｊｅに７・イレベルの入力信号があると
、トランジスタＡｌｃ、Ａざｄ及びトランジスタ６９ｃ
、Ａ９ｄが導通して、電機子コイルＡ／ａ、６／ｂは左
方（逆方向）に通電される。

同じ事情により、端子＆！；ｃ、訂ｆに、ノ・イレベル
の入力信号があると、電機子コイルｌ、／ｃは正若しく
は逆方向に通電される。

第１０図（ａ）の位置検知信号曲線３１ｂが、第７図（
ｂ）の端子ｊｊａに入力された場合を例として説明する
と、このときに、曲線Ｊ／ｂの高さは、基準電圧（端子
Ｓ３の電圧）と乗算回路ｊＪａにより乗算されて、オペ
アンプ３２ａの十端子の入力となる。一端子の入力は、
第７図（ｄ）の端子Ａ７ａに接続された端子卦ａの電圧
即ち抵抗Ａ６ｂの電圧降下となり、これは電機子電流に
比例している。

このときに、前実施例の場合と同様に、アンＰ回路初ａ
の出力がノ・イレベルとなっているので、電機子コイル
Ａ／ａは正方向に通電される。

電機子電流は、電機子コイルのインダクタンスにより、
第１Ｏ図（ａｌの曲線ｌＡにａに示すように増大し、オ
ペアンプ３２ａの出力がハイレベルに転化すると、単安
定回路ＳＯ１反転回路仰を介して、アンド回路ｔＡ７ａ
の出力は、設定されたみじかい時間だけ、前実施例と同
様にローレベルとなるので、トランジスタ６ざａ、Ｘざ
ｂは不導通となる。このときに、電機子コイルＡ／ａに
蓄積された磁気エネルギは、各トランジスタに並列に接
続された２個のダイオ−Ｐを介して電源に環流され、急
速に磁気エネルギは電源を充電する形となるので、電機
子電流は曲線ＩＡｙａ（第７０図（ａ））に示すように
降下する。

単安定回路５０の出力が、ローレベルに復帰すると、電
機子電流は増大し始め、曲線弘ざｂに示す電流となる。

かかるサイクルを繰返すことにより、基準電圧端子ｊ３
の電圧により指令された通電電流となり、出力トルクも
、これに対応するものとなる。

曲線３／ａ、３１ｂ、・・・の巾に対応した巾の通電が
行なわれる。曲線Ｊ２ａ　＋　３２　ｂ　＋・・・の位
置検知信号により、全く同じ理由により、電機子コイル
Ａ／ｂが正方向に、引続いた１２０度の巾の通電が行な
われる。

同様に、曲線３３ａ、３３ｂ、・・・の位置検知信号に
より電機子コイル６／ｃが正方向に通電される。

上述した電機子コイルの通電モードなＡ相の電機子コイ
ルの通電と呼称する。

上述した位置検知信号曲線ｊ／ａによる電機子コイル６
／ａの通電区間の後半部では、第１０図（ａ）の位置検
知信号曲線３Ａｂの電気信号により、第７図（１））の
端子ＳＳｆに入力があるので、７７２回路ＩＡ７ｆの上
側の入力がハイレベルとなっている。

電機子コイル６／ａの通電電流が増大して、停止される
と、微分回路ｊ／ａより微分パルスが得られて、Ｆ回路
Ｓ６の出力が、ハイレベルとなり、アンド回路初ｆの出
力もハイレベルとなる。

従って、電機子コイルＡ／Ｃの通電が開始され、電機子
電流が増大して、端子Ｓμｂ（第７図（，１）の端子Ａ
７ｂに接続され、抵抗ＡＡｅの電圧降下即ち電機子コイ
ルＡ／ｃの逆方向の通電電流値に比例する電圧となって
いる６）の電機子電流に比例する電圧がオペアンプｓｘ
ｂの一端子の入力を越えると、オペアンプ３；２ｂの出
力はハイレベルとなり、微分回路ｊ’／ｂを介して、Ｆ
回路Ｓ６を反転して、通電を停止する。従って、電機子
電流は、蓄積磁気エネルギの放出とともに減少する。

上述したサイクルを繰返して、端子ｓＳｆの入力の消滅
とともに通電が停止され、かかる通電モー１は、次の位
置検知信号３１Ａａ、３Ｔｏ、・・・により継続され、
次に位置検知信号３３ａ、３３ｂ、・・・により継続さ
れる。

従って、電機子コイルの通電は、１２０度の巾で、電機
子コイルＡ／　ｃ　、　６／　ａ　、　Ａｌ　ｂの順と
なり、逆方向に通電されることになる。かかる通電モー
ｒをＢ相の電機子コイルの通電と呼称する。

第７図（ｄ）の抵抗１．６ｂ、ｂＡｄ、ＡＡｆによる電
流検出は、人相の通電モードの場合となり、抵抗６Ａａ
。

ＡＡｃ、６Ａｅによる電流検出は、Ｂ相の通電モードの
場合となるものである。

Ａ相とＢ相の通電の場合のりプル電流の位相差は１８０
度となるので、前実施例と同じ作用効果がある。

電源端子、２ａ、ｊｂの印加電圧を大きくすることによ
り、位置検知信号の始端部の立上り電流曲線が急速とな
り、又末端部の電流曲線の降下も急速となる。従って、
高出力の電動機でも、高速の運転を行なうことができ、
反トルクの発生がないので高効率となる特徴がある。

印加電圧を大きくする程高速となり、出力トルクは、基
準電圧により独立に制御される特徴がある。

〔効果〕

第１の効果として、単相交流の場合には、第１図のコン
デンサ（平滑用）３の容量が、従来の技術に比較して小
容量のものでよい。

第２の効果として、３相交流を電源とする場合には、平
滑用のコンデンサ３が更に著しく小さくなるので電源が
簡素化される。

第３の効果として、励磁コイル若しくは電機子コイルな
Ａ相とＢ相に分割して処理することにより、両者のチョ
ッパ回路による入力電流リプルの位相差が１２０度とな
っているので、電源側即ち供電側に対する負荷変動が小
さくなり、電気ノイズの発生が抑止される。

第ヌの効果として、基準正電圧端子ｊ３の電圧を変更す
ることにより、出力トルクが変更でき、印加交流電圧を
高くすることにより、対応して高速度とすることができ
る。特に低速運転しか考えられなかったリンクタンス型
電動機の場合に有効な技術となり、その大きい欠点が除
去される。

以上の効果は、大きい出力、例えば１００ワット以上の
入力の直流電動機の直流電源を構成する場合に有効な手
段となるものである。かかる場合に、電源の構成が簡素
化され、ダイオ−ドブグツ２フ個のみを付加すればよい
ので、慣用されているコン、？−夕に比較して著しく小
型廉価に生産することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置のブロック回路図、第２図は、本
発明装置で、電源が単相交流の場合の電気回路の各部の
電気信号のタイムチャート、第３図は、同じく、３相交
流の場合のタイムチャート、第グ図は、３相リラクタン
ス型の電動機の構成の説明図、第５図は、同じくその回
転子、電機子、磁極、励磁コイルの展開図、第６図は、
コイルより位置検知信号を得る電気回路図、第７図は、
励磁コイル及び電機子コイルの通電制御回路図、第ｇ図
は、３相直流電動機のマグネット回転子と電機子コイル
の展開図、第り図は、同じくその位置検知信号を得るブ
ロック回路図、第１０図は、第７図の回路の各部の電気
信号のタイムチャートをそれぞれ示す。 ／ｑ・・・交流電源、　２・・・全波整流回路、　／６
・・・電機子、　／Ａａ、／６ｂ、・・・、／／、ｆ・
・・磁極、　ハ・・回転子、　／　ａ　’、　／　ｂ　
’＋・・・　Ｊ、、、突極、　ざ・・・回転軸、　／７
ａ　、／７ｂ　、−、／７ｆ−＝励磁コイル、１０ａ　
、　１０ｂ　、　１０ｃ　・−コイル、　ｉｏ　・・・
発振器、　／弘ａ、／ＩＡｂ・・・コイル１０ｂ、ＩＯ
Ｃより位置検知信号を得るブロック回路、　、２ａ、、
２ｂ・・・電源圧負極、ユＯａ　　、　２０ｂ　　、−
，２０ｈ　　、Ａざａ、Ｘざｂ　＋　　”’　、６９Ｂ
、　　。 ６９ｂ、・・・トランジスタ、　！ｒ２ａ、！；２ｂ・
・・オペアンゾ、　ｊ／ａ、ｊ／ｂ・・・微分回路、　
５６・・・フリップフ０７ゾ回路、　５．７ａ、ｊ、？
ｂ・−・乗算回路、　６２ａ。 ６２ｂ、　６２ｃｍ・ホール素子、　Ａ／ａ　、６／ｂ
　、Ａ／ｃ−・電機子コイル、　６０　、　ＡＯａ、　
Ａ□ｂ・・・マグネット回転子、　ｌざ、Ｈ・・・位置
検知信号を得るブロック回路、　Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、
Ｇ・・・電機子電流制御・・・反転回路、　５３・・・
基準電圧端子、　　ｊａ、！ｂ。 −、２Ｊａ　　、　ｕｂ　　、　−、２弘ａ　　、　ｊ
ｏｂ　　、−、Ｚｊ＆　、　＃ｂ、・・・第１図の端子
２ｔｓ、、２ｂの出力電圧曲線、７ｄ、７ｅ・・・コン
デンサ３の電圧曲線、　６ａ。 ６ｂ・・・励磁電流の上限と下限の曲線、　Ｉｈ、１ｂ
、・・・、りａ、りす、・・・励磁電流のりゾル電流曲
線、　　ｊａ　、ｊｊｂ　、　−、ｊＪａ　、ＪＪｂ　
、　−，２７ａ　。 ２７ｂ　、−、，１，にａ　、　２１　ｂ　、　−、２
９ａ　、　２りｂ　、−、３０ａ　、３０ｂ　、−，３
／ａ　、Ｊ／ｂ　、・＝、３２ａ、３２ｂ、・・・、？
Ｊａ　、、？、？ｂ　、−，３ＩＡａ　、３１Ａｂ　、
・−、Ｊｊａ　、Ｊｊ’ｂ　。 −・・、３Ａａ、ＪＡｂ　、−・、７０ａ、７０ｂ　、
・＝　、７／ａ　、？／ｂ、−、７ｊａ、７コｂ　、＝
−，７３ａ、？、？ｂ　、−，７弘ａ。 ７≠’ｂ　　、−・、７！；ｈ　　、”？３ｂ、−−−
，７６ａ　　、７６ｂ　　、・−，７７ａ、７７ｂ、・
・・、７ざａ、７ざす、・・・位置検知信号曲線、ｌＡ
２．弘２ａ、鉾、’Ａｓ、　　ａ　　、　　ｂ　　、＋
＋＋、　　ｆ　　、♂Ｏａ、ざＯｂ。 ・・・、ざ／ａ　、　ｌｒ／ｂ−・）ルク曲線、　ｌＡ
６　、４ｆ／＋ａ　、　７ｑａ　。 ’Ａｇａ、ｔ／−ざす、・−、’Ａ’１１１　、弘９　
ｂ　−・・励磁電流曲線。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）２相若しくは３相の交流を全波整流して、波高値
   の１／２以上の電圧出力が連続して得られる整流回路と
   、該整流回路の出力端子に並列に接続された小容量のコ
   ンデンサと、該整流回路の出力電圧が印加されて駆動さ
   れるリラクタンス型の２相の電動機において、第１の相
   の交互に通電される第１、第２の励磁コイルと、第２の
   相の交互に通電される第３、第４の励磁コイルと、回転
   子の突極の位置を検知して、電気角で１８０度の巾若し
   くは末端が所定角だけ削除された第１の位置検知信号及
   びこれより電気角で１８０度おくれた１８０度の巾若し
   くは末端が所定角だけ削除された第２の位置検知信号及
   び第１、第２の位置検知信号よりそれぞれ電気角で９０
   度離間した１８０度の巾若しくは、末端が所定角だけ削
   除された第３、第４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、第１、第２の励磁
   コイルのそれぞれに直列に接続された第１、第２のトラ
   ン ジスタならびに第３、第４の励磁コイルのそれぞれに直
   列に接続された第３、第４のトラン ジスタと、出力トルクを指令する基準電圧源と、第１、
   第２の位置検知信号ならびに第３、第４の位置検知信号
   のそれぞれと基準電圧を乗算する第１、第２の乗算回路
   と、第１、第２の励磁コイルをＡ相の励磁コイルと呼称
   し、第３、第４の励磁コイルをＢ相の励磁コイルと呼称
   したときに、Ａ相とＢ相の励磁電流の大きさをそれぞれ
   検出して、これ等に比例する電流検出信号を得る第１、
   第２の検出回路と、第１、第２の乗算回路の出力信号の
   それぞれより、第１、第２の検出回路の電流検出信号が
   大きくなったときに、みじかい巾の第１、第２の電気信
   号を得る電気回路と、第１の電気信号により付勢されて
   設定された巾の電気信号を出力する単安定回路と、第１
   、第２の位置検知信号によりそれぞれ第１、第２のトラ
   ンジスタを付勢してＡ相の励磁コイルを通電し、単安定
   回路の出力のある区間だけトランジスタの付勢を停止せ
   しめる第１の通電制御回路と、第３、第４の位置検知信
   号によりそれぞれ第３、第４のトランジスタを付勢して
   Ｂ相の励磁コイルを通電するとともに、それ等の通電は
   、第１の電気信号により開始され、第２の電気信号によ
   り通電が停止される第２の通電制御回路と、前記したＡ
   相、Ｂ相の通電が停止されたときに、各励磁コイルに蓄
   積された磁気エネルギを電源にダイオードを介して環流
   せしめる電気回路と、前記したチョッパ回路による通電
   のオンオフの周波数が電源交流の周波数より充分に大き
   くなるような波高値を有する交流電源とより構成された
   ことを特徴とする交流電源により指定された出力トルク
   で運転される電動機。
2. （２）２相若しくは３相の交流を全波整流して、波高値
   の１／２以上の電圧出力が連続して得られる整流回路と
   、該整流回路の出力端子に接続された小容量のコンデン
   サと、該整流回路の出力電圧が印加されて駆動される３
   相のリラクタンス型の電動機において、第１の相の交互
   に通電される第１、第２の励磁コイルと、第２、第３の
   それぞれの相の交互に通電される第３、第４の励磁コイ
   ル及び第５、第６の励磁コイルと、回転子の突極の位置
   を検知して、電気角で１２０度づつ順次におくれた矩形
   波の電気信号が、それぞれ電気角で３６０度離間して配
   列された第１、第２、第３の位置検知信号ならびにこれ
   等より電気角で位相が１８０度それぞれおくれた１２０
   度の巾の矩形波の第４、第５、第６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、第
   １、第２、…、第６の励磁コイルのそれぞれに直列に接
   続さ れた第１、第２、…、第６のトランジ スタと、出力トルクを指令する基準電圧源と、第１、第
   ２、第３の位置検知信号ならびに第４、第５、第６の位
   置検知信号のそれぞれと基準電圧を乗算する第１、第２
   の乗算回路と、第１、第３、第５の励磁コイルをＡ相の
   励磁コイルと呼称し、第２、第４、第６の励磁コイルを
   Ｂ相の励磁コイルと呼称したときに、Ａ相とＢ相の励磁
   コイルの励磁電流の大きさをそれぞれ検出して、これ等
   に比例する電流検出信号を得る第１、第２の検出回路と
   、第１、第２の乗算回路の出力信号のそれぞれより、第
   １、第２の検出回路の電流検出信号が大きくなったとき
   に、みじかい巾の第１、第２の電気信号を得る電気回路
   と、第１の電気信号により付勢された設定された巾の電
   気信号を出力する単安定回路と、第１、第２、第３の位
   置検知信号により、それぞれ第１、第３、第５のトラン
   ジスタを付勢してＡ相の励磁コイルを通電し、単安定回
   路の出力のある区間だけトランジスタの付勢を停止せし
   める第１の通電制御回路と、第６、第４、第５の位置検
   知信号により、それぞれ第２、第４、第６のトランジス
   タを付勢してＢ相の励磁コイルを通電するとともに、そ
   れ等の通電は、第１の電気信号により開始され、第２の
   電気信号により通電が停止される第２の通電制御回路と
   、前記したＡ相、Ｂ相の通電が停止されたときに、各励
   磁コイルに蓄積された磁気エネルギを、電源にダイオー
   ドを介して環流せしめる電気回路と、前記したチヨッパ
   回路による通電のオンオフの周波数が、電源交流の周波
   数より充分に大きくなるような波高値を有する交流電源
   とより構成されたことを特徴とする交流電源により指定
   された出力トルクで運転される電動機。
3. （３）２相若しくは３相の交流を全波整流して、波高値
   の１／２以上の電圧出力が連続して得られる整流回路と
   、該整流回路の出力端子に並列に接続された小容量のコ
   ンデンサと、該整流回路の出力電圧が印加されて駆動さ
   れるＹ型接続の３相半導体電動機において、第１の相の
   往復して通電される第１の電機子コイルと、第２、第３
   のそれぞれの相の往復して通電される第２、第３の 電機子コイルと、回転子の磁極の位置を検知して、電気
   角で１２０度づつ順次におくれた１２０度の巾の矩形波
   の電気信号がそれぞれ電気角で３６０度離間して配列さ
   れた第１、第２、第３の位置検知信号ならびにこれ等よ
   り電気角で位相が１８０度おくれた１２０度の巾の矩形
   波の第４、第５、第６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、第１、第２、第
   ３の電機子コイルのそれぞれを正逆方向に通電制御を行
   なうトランジスタブリッジ回路と、出力トルクを指令す
   る基準電圧源と、第１、第２、第３の位置検知信号なら
   びに第４、第５、第６の位置検知信号のそれぞれと基準
   電圧を乗算する第１、第２の乗算回路と、第１、第２、
   第３の電機子コイルを正方向に電気角で１２０度の通電
   を順次に行なって、出力トルクが得られるモードをＡ相
   の電機子コイルの通電と呼称し、第１、第２、第３の電
   機子コイルを逆方向に電気角で１２０度の通電を順次に
   行なって、出力トルクが得られるモードをＢ相の電機子
   コイルの通電と呼称したときに、Ａ相とＢ相の電機子コ
   イルの電機子電流の大きさをそれぞれ検出して、これ等
   に比例する電流検出信号を得る第１、第２の検出回路と
   、第１、第２の乗算回路の出力信号のそれぞれより、第
   １、第λの検出回路の電流検出信号が大きくなったとき
   に、みじかい巾の第１、第２の電気信号を得る電気回路
   と、第１の電気信号により付勢された設定された巾の電
   気信号を出力する単安定回路と、第１、第２、第３の位
   置検知信号により、トランジスタブリッジ回路のトラン
   ジスタを第１、第２、第３の位置検知信号により付勢し
   て、Ａ相の電機子コイルを通電し、単安定回路の出力の
   ある区間だけトランジスタの付勢を停止せしめる第１の
   通電制御回路と、第６、第４、第５の位置検知信号によ
   り、トランジスタブリッジ回路のトランジスタを付勢し
   てＢ相の電機子コイルを順次に電気角で１２０度の巾づ
   つ通電するとともに、それ等の通電は、第１の電気信号
   により開始され、第２の電気信号により通電が停止され
   る第２の通電制御回路と、前記したＡ相、Ｂ相の電機子
   コイルの通電が停止されたときに、各電機子コイルに蓄
   積された磁気エネルギを、電源にダイオードを介して環
   流せしめる電気回路と、前記したチョッパ回路による通
   電のオンオフの周波数が、電源交流の周波数より充分に
   大きくなるような波高値を有する交流電源とより構成さ
   れたことを特徴とする交流電源により指定された出力ト
   ルクで運転される電動機。