JPH04500299A - 電動機 - Google Patents

電動機

Info

Publication number
JPH04500299A
JPH04500299A JP1508866A JP50886689A JPH04500299A JP H04500299 A JPH04500299 A JP H04500299A JP 1508866 A JP1508866 A JP 1508866A JP 50886689 A JP50886689 A JP 50886689A JP H04500299 A JPH04500299 A JP H04500299A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pole
winding
poles
magnetic
ferromagnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP1508866A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2832307B2 (ja
Inventor
トーレク,ビルモス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of JPH04500299A publication Critical patent/JPH04500299A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2832307B2 publication Critical patent/JP2832307B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/24Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
    • H02K1/246Variable reluctance rotors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00Synchronous motors or generators
    • H02K19/02Synchronous motors
    • H02K19/04Synchronous motors for single-phase current
    • H02K19/06Motors having windings on the stator and a variable-reluctance soft-iron rotor without windings, e.g. inductor motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

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】 電動機 この発明は請求項1の導入項において規定される種類の電動機に関するものであ り、かつそれは電流が供給されることができかつそのスピードは簡単な電子回路 によって制御されかつ単一の予め定められた回転の方向を有する。この発明はま た、このような電動機での使用のための適当な電子電源および制御配置に関する ものである。
電動機が1つの方向においてのみ回転する必要がある使用のいくつかの非常に広 い領域がある。このような領域はファン、ポンプ、遠心機、圧縮機および異なっ た家庭用電気機器の駆動電動機およびまた他の多くの使用法を含む。
それは、これらの電動機駆動の多くが制御可能な態様で電動機の速度を変えるこ とができ、かっ/または幹線から直接供給される整流子装置の付いたユニバーサ ル電動機または誘導電動機の使用で利用できるものよりもより高い速度を達成す ることができる場合においておおいに有益であるだろう。
しかしながら、これは、これ以降電子電動機とよばれる電流の供給がそれによっ て電子的に制御される電動機を必要とする。少数の例外はあるが、現今電子電動 機は電子的に可逆な回転を含むことが意図されており、前に述べたようにそれは このような電動機が使用されているいくつかの非常に広い領域において必要とさ れていず、かつ結果として電子電動機は経済的理由のため使用の多くの広範囲な 分野において使用されてこなかった。現今の電子電動機、たとえば周波数変換器 を介して電流が供給される誘導電動機の出費の主たる部分は電源電子回路にある 。周波数変換器たとえば電力トランジスタの主たる構成要素はこれらの出費の非 常に著しい部分に対して責任がある。添付の図面の図1は、たとえば電力範囲0 .5ないし2.5kWを有する誘導電動機への電流の供給を電子的に制御するた めに意図された周波数変換器のインバータ部分の従来のおよびかなりよくある実 施例を示す。このインバータは相関する駆動回路を有する6つものMOSFET 型のトランジスタおよび12の迅速なダイオードを含む。結果として、電子的に 電源設備を制御してきた電動機の出費を根本的に減らすためには、電源電子回路 の出費を根本的に下げる必要がある。換言すれば、より少ない構成要素を含むは るかに簡単な電子回路を使用することが必要である。
したがって、この発明の目的は、現今知られている電子電動機よりもはるかに少 ない構成要素を含むはるかに簡単な電源電子回路の助けによって、そこへの電力 供給が電子的に制御されることを可能にするであろう電動機を提供することであ る。
この発明に従って製造されかつ請求項1において述べられる本質的な特性的特徴 を有する電子発動機によってこの目的は達成される。この発明の電動機の有利な さらなる開発および実施例は請求項2ないし12において述べられる特性的特徴 を有する。現今の知られた電子電動機の大多数と異なって、この発明の電子電動 機は電子可逆回転のために製造されCいないが、しかし1つの予め定められた方 向にのみ回転するであろう。この予め定められた方向は電動機の機械的修正によ ってだけで変えることができる。前述のように、これは、このような電動機が使 用される広大な大多数の分野において重要性がないであろう。請求項13はこの 発明に従って製造された電動機のために意図された電子電源回路の特性的特徴を 規定する。
この発明は今、添付の図面を参照してより詳細に記述されるであろうが、 図1は現今の電子電動機において一般的に使用される型の周波数変換器において 使用されるインバータの前述の構造を示し、 図2はこの発明に従って製造された電動機の第1の実施例を例証する概略のかつ 原理端面図であり、図3は図2において示された電動機の固定子極および回転子 楔の形状および配置を概略的に示すスプレッドシートであり、 図4は図3に類似する図であり、代替の回転子楔の実施例を示し、それは電動機 の回転の方向が簡単な機械的スイッチ設備の助けによって逆転されることを可能 にし、図5はこの発明に従って製造された電動機の例証する第2の実施例の部分 的に軸断面の概略および原理側面図であり、 図6は図5における線VI−VIに沿ってとられた図5による電動機の断面図で あり、 図7は図5および図6において示される電動機で使用される回転子の形状を示す 概略展開図であり、図8はこの発明に従って製造された電動機の例証する第3の 実施例の部分的に細断面の概略、原理側面図であり、図9は図8における線IX −IXに沿ってとられた、図8において示された電動機の断面図であり、図10 はこの発明による電動機のトルク発生を説明するときの使用に適した図であり、 かつ 図11はこの発明に従って製造された電動機での使用のための有益な電子電源回 路を示す。
この発明の電動機は磁気抵抗原理に従って動作し、互いに相関して回転する電動 機の2つの部分の1つの上の強磁性の心には、磁化巻線の助けによって磁化され る強磁性のおよび永久磁気の極の双方が設けられ、一方前記電動機の他の部分の 強磁性の心には突出強磁性磁気抵抗径が設けられる。
図2および図3は、強磁性の心を有する固定子1および強磁性の心を有する回転 子2および中間の円筒空隙6を含む、この発明の電動機の第1の例証する実施例 を概略的に示す。固定子1は偶数の磁極群を含み、示されている実施例において は4つの群であるが、その各々は突出永久磁極3および突出強磁性極4を有する 。極3の永久磁極性は、永久磁石が駆動しようと努力する磁束の方向において延 在する矢印の助けによって図面において示されている、永久磁極3および強磁性 極4を含む磁極群の各々は磁化巻線5の一部分に囲まれ、そのため各磁極群の・ 永久磁極3および強磁性極4は巻線5によって相互に同じ方向に磁化される。
永久磁極3は相互に隣接する磁極群において相互に反対の磁性を有し、かつ相互 に隣接する磁極群は相互に反対の方向に巻線5によって磁化される。巻線5が、 それによって発生される磁化が永久磁極3の極性に対向するであろうように配置 されたとき利点が提供される。
図3は固定子極および回転子種の形状を概略的に示し、かつまた展開図において 極の配置も示す。永久磁気固定子極3および強磁性固定子極4は一定の極ピッチ およびわずかなそれらの間の空間を有し配置されることが、図3から見られるで あろう。磁極は実質的に極ピッチの3分の2に一致する幅を周辺の方向において 有益に有してもよい。
回転子20強磁性の心は固定子上の磁極群、すなわち示された実施例では4つの このような磁気抵抗極と同数の突出の強磁性の磁気抵抗極7で構成されている。
これらの磁気抵抗極7の極ピッチは固定子極3.4のそれの2倍であるというこ ともまた図3から見られるであろう。各磁気抵抗極7はその軸の長さの近似値的 に半分に沿って固定子極3.4と本質的に同じ周辺の幅を有し、かつその軸の長 さの残りの上には回転子極ピッチの2分の1に本質的に対応する幅を有する。こ うして、各回転子種7は均一の幅の主要な極7Aおよび主たる極から突出するノ ーズ7Bを含むと考えられることができる。すべての回転子種のノーズ7Bは相 互に同一の周辺方向においてそれぞわの主たる極7Aから突出rる。
磁化巻線5を通り電流が流れていないとき、回転子2は安定した平衡状態、示さ れている実施例においては4つのこのような状態を有し、回転子種7は永久磁気 固定子極3を完全に覆うように位置決めされる。回転子のこれらの動作中の状態 において、各極ノーズ7Bは最も近くに位置された強磁性の固定子極に対し周辺 的に前方に延在する。この位置または状態はこれ以降開始位置と呼ばれる。図3 は1つのこのような相互の位置における固定子極および回転子種を示す。
回転子がその開始位置にありかつ磁化巻線5に図2において印された方向に電流 が供給されるとき、回転子種ノーズ7Bは隣接する強磁性の固定子極4の方の方 向に引かれ、一方、同時に永久磁気固定子極3の保持する力は弱められるかまた はあるいはゼロまで減少される。結果として、最初に回転子種ノーズ7Bが、そ して回転子種の主たる部分7Aが強磁性の固定子極4の下に引込まれるであろう 。この方法によって得られた回転子および固定子間の相互の位置は以下では引込 まれた位置と呼ばれる。
引込まれた位置に達するときまたはそのすぐ前に磁化する電流が流れることを止 めたとき、回転子は次に続く開始位置の方の方向に回転し続けるであろうし、か つ次に続く開始位置に達するときまたはそのすぐ前に磁化する電流が再び巻線5 を通って流れ始めたとき、回転子は回転を続けるであろうことはわかるであろう 。固定子上の磁化巻線5における電流は単一の電子スイッチ、たとえばトランジ スタの助け、および回転子と固定子間の相互の回転の位置を検出しかつ検出され た位置に応答してスイッチをオン/オフにスイッチするよう機能する装置の助け 、によって制御され得るということがこのことから理解されるであろう。
磁化巻線5を通って電流が流れていないとき、回転子2はまた不安定な平衡位置 を採用することができ、示されている実施例においては4つのこのような位置が あるが、回転子種は強磁性固定子極4に部分的に重畳する。しかしながら、電動 機はこのような不安定な平衡位置から開始されることもまたでき、なぜなら巻線 5への電流の供給は回転子2が前記不安定な平衡位置の点を超えて引込まれた位 置へ引かれるという結果をもたらすであろうからである。
電動機に電気的にブレーキを掛けるすなわち発電機動作のとき、回転子が引込ま れた位置から開始位置へ回転するとき起きる角度区間内において巻線5は電流を 供給される。
電動機動作の間巻線5に電流が供給される角度区間を通る発電機動作の開電流は 供給されないし、逆もまた同じである。
図2、図3において示されるこの発明の電動機の例証する実施例はいくつかの点 で変えられ得ることが理解されるであろう。たとえば、固定子極群3.4の数お よびそれと協働する回転子種7の数はいかなる所望の偶数をも有すことができる 。さらに、各固定子極群は永久磁極3および強磁性極4のいくつかの対を含んで もよく、そこにおいては極3は各極群内で相互に同一の永久磁極性を有しかつ全 く同一の極群内で強磁性および永久磁気の極の双方のすべてが磁化巻線5によっ て全く同一の方向に磁化される。この場合における回転子種7の数は当然永久磁 気のおよび強磁性の回転子種の対の総数に等しくなるであろう、なぜなら回転子 極ピッチは固定子極ピッチの2倍の大きさだからである。
外部の回転子が設備された電動機を得るために、この発明に従って製造された電 動機において固定子および回転子は位置を変えることができるということはまた 理解されるであろう。永久磁気のおよび強磁性の極から成る磁化巻線および極群 が、電動機の回転する部分上に配置され、一方その静止した部分上に磁気抵抗極 を設けることを妨げるものは原則として何もないということはまた理解されるで あろう。しかしながら、この後者の形状は電流を磁化巻線に供給するために集電 環およびブラシまたは同様の装置を設けることを当然必要とするであろう。
図2、図3の例示に従って製造されたこの発明の電動機は1方向にだけ回転し、 この方向は回転子楔7の主たる部分7Aから、ノーズ7Bが周辺に延在する方向 によって決定されるであろうということは前述かられかるであろう。
図2および図3において示された原理に従−)で製造されかつ前述の態様で動作 するこの発明の電動機は比較的簡単な態様で修正されることができ、そのため比 較的簡蛍な機械的調整の助けによって電動機の回転の方向が逆転させられること を可能にする。このために、回転子楔7は図4において概略的に示されている態 様で構成される。この場合、回転子楔7は固定子極3.4の能動の軸の長さを超 える軸の長さを有すが、この能動の軸の長さは図4においてbの参照符号を付け られている。さらに、各回転子楔7には前述の種類の2つの外面に突出するノー ズ7Bおよび7Cが設けられ、前記ノーズは回転子楔7のそれぞれの端部上に位 置されかつ相互に反対の周辺の方向に指向される。回転子は固定子に対して軸の 方向に変位可能であり、そのため回転子が2つの異なった動作位置の間で移動さ れることを可能にする。これらの動作位置の1つにおいて回転子楔ノーズ7Bは 固定子極3.4の能動領域内に位置され、かつこれゆえに電動機はノーズ7Bに よって決定される方向に回転し、一方前記動作位置の他方においてノーズ7Cは 固定子極3.4の能動領域内に位置されかつ電動機はこうして極ノーズ7Cによ って決定される反対の方向に回転するであろう。この構造の電動機は考えられる ところでは、電動機の回転の方向があまりし、ばしば変えられる必要のないとき のこれらの場合において使用されることかできる。
この発明の他の実施例もまた、たとえば図5、図6および図7において示される 実施例のように、考えられる。この実施例の場合において、固定子1および回転 子2の双方には2つの軸方向の空間のある極リングが設けられる。固定子極リン グS1およびS2の各々は等しい数の永久磁極3および強磁性径4からなり、そ れらは図3に示されている原理的態様において交互に配置される。全く同一の極 リングS1およびS2それぞれの内に位置する永久磁極3のすべては、空隙に対 して相互に同一の永久磁極性を有するが、しかし他の極リングにおける永久磁極 に対しては反対の極性を有する。こうして、永久磁極3の極性の方向を除いては 、2つの固定子極リングS1およびS2は相互に同一である。2つの回転子楔リ ングR1およびR2は相互に同一でありかつ図3において示された態様で原則と して製造される。各回転子楔リングR1は、こうして、各固定子極リングS1に おいて見付けられる強磁性径4と同数の強磁性磁気抵抗極7を含み、このような 各回転子楔7は回転子楔リングR1およびR2の双方におけるすべての回転子楔 7に対して同一方向に延在する周辺に延在するノーズ7Bで構成されるであろう 。突出回転子楔7は、円筒回転子心2の周辺表面における対応する窪み8によっ て形成されることかできる。
固定子極リングS1、S2は、磁束がリングS1、S2の間を軸方向に通過する ことを可能にするような強磁性ヨークによってともに接合される。回転子楔リン グR1、R2もまた同様の態様で強磁性ヨークによってともに接続され、それは 磁束を軸方向に回転子楔リングR1、R2の間に伝導する。
この実施例の場合においては、磁化巻線または固定子巻線5は1つの単一の円形 コイル巻線からなり、2つの固定子極リングS1とS2の間の固定子心1上に配 置される。
都合よく、巻線5における電流の流れの方向は、2つの固定子極リングS1、S 2における永久磁極3によって発生された場を打消すようになるであろう。固定 子極リングS1、S2および回転子楔リングR1、R2の相互位置は、回転子楔 リングR1、R2の両方がそれぞれ固定子極リングS1、S2に対して開始位置 を同時に採用するであろうようなものであるということは理解されるであろう。
図5ないし7に従って製造された電動機の回転子楔リングはいかなる数の極をも 含んでもよいことがまた理解されるであろう。
さらに、図5ないし図7による実施例には円筒の空隙の代わりに円錐形の空隙が 設けられてもよいことが理解されるであろう。
平面の空隙を有するこの発明の電動機を製造することもまた可能である。1つの このような実施例が図8および図9において概略的に示されている。この実施例 は、固定子心および回転子心の形状構造を単に変えることによって、図5ないし 図7において示されかつ記述されている実施例から原則的に得ることができる。
図8および図9において示されている実施例の場合においては、固定子心1はU 形の放射状にかつ内部に開いた断面を有する環状の形状を有し、そこにおいては U形の断面の2つの脚はこの場合平面の2つの環状固定子極リング$1およびS 2を保持する。固定子極リングS1およびS2の各々は互いに交互に配置されて いる等しい数の永久磁極3および強磁性径4からなる。この場合、2つの固定子 極リング$1、S2における永久磁極3は相互に同一の軸方向において指向され る極性を有する。この実施例の場合においては、各安定子種リングS1、S2は 3つの永久磁極3および3つの強磁性径4を含む。
電動機軸9上に装着された回転子2は、たとえば安定してジャーナルされた管状 の軸であってもよく、2つの平面の環状固定子極リングS1、S2の間に位置さ れかつ強磁性リングの形状を有してもよ(、その表面は固定子極リングS1、S 2の方に面しており、前述の原理に従って回転子楔で構成されている。しかしな がらこの実施例の場合においては、回転子2は単に、放射状に突出する強磁性ア ームから成るだけでよく、その数は固定子極リングS1、S2における強磁性極 4の数に一致し7かつその各々は1つの周辺方向に延在するノーズ7Bを有する それぞれの回転子種7を形成するが、このことは図9から最もよく見られるであ ろう。
この実施例の場合においては、磁化巻線オたは固定子巻線5は単一の円形のコイ ル巻線からなり、それは図において概略的に示されている態様で、環状固定子心 1のU形の断面内に配置される。
図8および図9において示されている発明の実施例は、遠心機、アジテータ、撹 拌機、スピニングヘッドのためのボビンおよび同様の機、械を駆動するために有 益に使用されることができる。
図5ないし図9による電動機の電動機巻線を通って電流が流れるとき、電動機は また軸方向に磁化されるということがわかるであろう。もしこの結果として、漏 洩磁場が非常に強いので電動機の周囲環境に妨害影響を与えるならば、相互に同 −型の2つの固定子および2つの回転子を有し、しかし互いにその軸の磁場に逆 らうであろう巻線を有する電動機を構成することによって漏洩磁場は相当減少さ れることができる。これは巻線双方が共通の電子電源回路から供給されることを 可能にする。
この発明に従って製造された電動機の場合においてのように、安定子および回転 子の間で作用する磁力が時間とともにかつ場所において変化するとき必ず発生す る磁気雑音は、回転子種の限界線を斜めにすることによる、かつ/または電動機 種の極ピッチをわずかに不揃いにすることによる、他の電気機械から知られてい る態様において減少させることができる。
二の発明に従って製造された電動機には1方向に;流が流れることだけが必要な 1つの単一の巻線が設けられることが前述から理解されるであろう。結果として 、この発明の電動機への電流の供給は、固定子に対する回転子の角度位置に応答 して制御される単一のスイッチ素子の助けによって成し遂げられることができる 。
安定子巻線の起磁力が減少するとき、電動機における磁場エネルギもまた減少す るであろう。このように放たれた磁場エネルギは好ましくは供給源にこうして戻 されるかまたその代わりに抵抗器において熱に変換されるかするべきである。
図11は、たとえば電池または幹線供給された整流ブリッジに接続されるコンデ ンサバンクでもよいd、c、源U、からこの発明の電動機に電流を供給するため に意図された電気回路の特に有益な実施例を示す。磁場エネルギが電圧源UDに 戻されることを可能にするために、図11においてWlと参照符号を付けられた 前述の磁化巻線または動作巻線に加えて、動作巻線W1の第2の巻線として巻か れた戻り巻線W2が設けられる。こうして、戻り巻線W2は動作巻線W1と物理 的に平行に電動機において配置されかつ前記動作巻線と同数の巻数を有すが、け れどもある場合においては戻り巻線W2は著しくより小さい導体領域を有しても よい。代わりに、2つの巻線W1およびW2はまた2本巻の態様で巻かれてもよ い。この場合は、巻線を通る磁場が変化するとき等しく高い値の電圧が2つの巻 線W1およびWlにおいて誘導されるだろう。
電源回路は電子スイッチ素子SWまたとえばトランジスタを含み、それは安定子 に対する回転子の角度位置に応答して制御されかつ電圧源U、の2つの極の間に 電動機の動作巻線W1に対して直列に接続されている。電源回路はまたダイオー ドDを含み、それは電圧源U、の2つの極の間に戻り巻線W2に対して直列に接 続さね、前記巻線において誘導された電圧に対して2つの巻線W1、W2の同様 の極性の端部が電圧源UDのそれぞれの極に各々接続され、前記端部は図11で は点で印されておりかつダイオードDの電流の流れの方向がスイッチング素子S Wの電流の流れの方向に対して反対になるような態様において接続されている。
さらに、電源回路は2つの巻線W1およびW2の他の端部の間に接続されている コンデンサCを含む。コンデンサCを横切る電圧は巻線W1およびW2において 誘導される電圧に関係なく、本質的に電圧源U、の電圧に等しい。
トランジスタSWが伝導にされたとき、電流は動作する巻線W1を通り流れ始め る。トランジスタSWは非伝導になり始めるとき、トランジスタを横切る電圧は 、ダイオードDが巻線W1を通って流れる電流11を引継ぐ前に、約2UDまで 増加する。これらの事象が起こった後に、戻り巻線W2はまた電流I2を伝導し 始める。電流の流れが巻線W1およびW2の間で分けられる態様は電動機の磁気 回路に対して重大さを有していない。結果として、I2における増加は即時に1 1における減少の結果をもたらすであろう。換言すると、電流は動作巻線W1の 代わりに戻り巻線W2において伝導される。巻線W1およびW2の間の不完全な 電磁継手のゆえに、再循環させられたエネルギの微々たる部分しかコンデンサC では集められないであろう。
放たれた場エネルギのより大きい部分はダイオードDを通り電圧源U、に戻され る。もしトランジスタSWが戻り巻上記のそれと類似した事象の過程において、 残留電流は動作巻線W1によって引継がれる。
流と電動機の空隙トルクTの間の関係はこのように表現されることができる。
T=TPM(α)+I−k(α) ただしTオ(α)は、固定子の永久磁極の結果として固定子巻線を通る電流を有 さない空隙トルクであり、αは固定子に対する回転子の角のある位置であり、K (α)はとトルク係数である。
トルク係数k(α)は固定子に対する回転子の角度位置の周期関数である。図1 0は、好ましい方向におけるわずかではない全体の電流が電動機巻線に存在する と仮定されるとき、電気角における回転子の角度位置αの関数とし、てのトルク 係数k(α、)の典型的な変化を示す。
電動機巻線が方形の電流パJlスを供給される、すなわち電流は特定の一定の値 を有するかまたはゼロかのどちらかであるとき、この発明の発動機への電流供給 の最も簡単で可能な形状が得られる。しかしながら、全体の電動機電流が関数k (α)の正の部分と同一の態様において変化するとき、電動機巻線における損失 の大きさに関係なく、電動機の空隙トルクの平均値は最大となり得るということ が数理的に示されることができる。これは電動機動作に適用される。発電機動作 の場合においては、電動機巻線を通って通過する電流は、反転符号を有するけれ ども、関数k(α)の負の部分と同一の形状を有するであろう。
電動機トルクにおいて達成される利得は、電流伝導間隔内の電流の振幅を変調す るとき、前記電流間隔内で電流振幅を一定に維持するのと比べて、典型的な場合 において、改良された機械の性能の形では6%も高くなってもよい。
しかしながら、同時にピーク電流値もまた増加し、かつそれによってv’2=1 .41の係数によって使用されるスイッチング素子(図11におけるSW)上の 電流負荷も増加する。適当な妥協は、一定振幅の純粋な方形電流パルスと比較し 、て電流のピーク値を約25%はど増加することであってもよく、約5%のトル ク増加の結果をもたらすであろう。しかしながら、前述に従う電流伝導間隔内の 電流の力の変調:ま相応じでより大きい角度分解能を有するためよ二固定子に対 する回転テの角度位置を検出するために使用される装置を必要とすることが、こ のような状況にお0て(す理解されるべきである。
7s 7s 78 7B 国際調査報告 l′mml As崗″HIM 11゜PCT/SE 89100443

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.互いに対して回転可能である第1の部分および第2の部分を含みかつその各 々は強磁性の心を有しかつ前記の心の間にある空隙によって分離されている電動 機であって、前記第1の部分(1)の強磁性の心は空隙に面しているその表面上 に前記部分の相互に回転する方向に連続してかつ周辺に配置される複数個の磁極 群を設け、前記磁極群の各々は前記回転の方向に相互に間隔を開けた関係で周辺 に配置される突出磁極(3、4)の少なくとも1つの対を含み、その磁極の一方 は強磁性(4)でありかつ他方は永久磁性(3)であり、かつそれらは空隙に対 して相互に同一の方向における強磁性極および永久磁極(3、4)の同時磁化の ため磁化巻線(5)に磁気的に結合されており、極ピッチは各磁極群内でかつ相 互に隣接する磁極群間で一定であり、他方の部分(2)の強磁性の心が前記空隙 (6)に面しているその表面上に設けられかつ第1の部分(1)の強磁性の心上 の磁極群(3、4)の反対側に突出強磁性磁気抵抗極(7)のリングが設けられ 、それは前記回転の方向に周辺に延在しかつ第1の部分(1)の強磁性の心上の 磁極(3、4)の極ピッチの2倍に一致する相互の極ピッチを有し、前記磁気抵 抗極(7)の各々は、磁気抵抗極の一部分の上では第1の部分(1)の強磁性の 心上の磁極(3、4)の極ピッチに本質的に一致しかつ極(7)の残りの部分の 上ではより小さくかつ第1の部分(1)の強磁性の心上の磁極(3、4)の周辺 の幅に本質的に一致する幅を、前記周辺の方向に、各磁気抵抗極(7)がすべて の磁気抵抗極(7)に共通の予め定められた周辺方向において突出する一部(7 B)を与えるような態様において有することを特徴とする電動機。 2.磁化巻線(5)によって達成された磁化の方向が永久磁極(3)の永久磁極 性と反対であることを特徴とする、請求項1に記載の電動機。 3.第1の部分(1)の強磁性の心上の強磁性極および永久磁極(3、4)が前 記磁極の極ピッチの3分の2に本質的に一致する幅を、周辺の方向に、有するこ とを特徴とする、請求項1または2に記載の電動機。 4.各磁気抵抗極(7)の周辺に突出する部分(7B)が、前記相互の回転の方 向に垂直な方向において、前記垂直な方向における磁気抵抗極(7)の全体の延 長部分の実質的に半分に一致する延長部分を有することを特徴とする、請求項1 ないし3のいずれかに記載の電動機。 5.前記第1の部分(1)は静止しておりかつ前記第2の部分(2)は回転可能 であることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載の電動機。 6.空際(6)が円筒であり、前記第1の部分(1)の強磁性の心が周辺リング に配置される前述の種類の偶数の磁極群(3、4)を有し、かつ永久磁極(3) は相互に隣接する磁極群において逆向きの永久磁極性を有しかつ異なった磁極群 (3、4)が、相互に隣接する磁極群(3、4)が磁化する巻線(5)によって 相互に反対の方向に磁化されるような態様において、磁化巻線(5)の異なった 部分によって包囲されることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載 の電動機。 7.第1の部分(1)上の各磁石極群(3、4)が強磁性極(4)および永久磁 極(3)のいくつかの、周辺にかつ連続して位置される対を含み、全く同一の極 群(3、4)におけるすべての永久磁極(3)が同一の永久磁極性を有すること を特徴とする、請求項6に記載の電動機。 8.空隙が円筒であり、第1の部分(1)の強磁性の心が空隙に面するその表面 上に前述の種類の磁石極群(3、4)の2つの軸方向に間隔を開けかつ周辺に延 在するリング(S1、S2)を設け、2つのリング(S1、S2)における永久 磁極(3)は空隙に対して逆向きの永久磁極性を有し、磁化巻線(5)が空隙に 対し同軸方向へ延在しかつ前記磁極リング(S1、S2)の間に位置するコイル 巻線を含み、第2の部分(2)の強磁性の心が、前記空隙に面するその表面上に 前記第1の部分(1)の強磁性の心上の磁極リング(S1、S2)の反対に位置 する前述の種類の磁気抵抗極(7)の周辺に、延在する2つのリング(R1、R 2)を設けることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載の電動機。 9.各磁気抵抗極(7)が、第1の部分(1)上の磁極(3、4)の軸方向の延 長部分よりも大きい軸方向の延長部分を有し、かつ反対の方向において周辺に突 出しかつ各々が礎気抵抗極のそれぞれの軸端部上に位置している2つの部分(7 B、7C)で構成されており、代替的に、1つの周辺方向に突出する磁気抵抗極 部分(7B)が第1の部分(1)上の磁極(3、4)の反対に位置する第1の動 作位置へ、または反対の周辺の方向において突出する磁気抵抗極部分(7C)が 第1の部分(1)上の磁極(3、4)の反対に位置する第2の動作位置へ、電動 機の第1の部分(1)および第2の部分(2)が相互に相関して軸方向に変位さ れることができるということを特徴とする、請求項6ないし8のいずれかに記載 の電動機。 10.第1の部分(1)および第2の部分(2)の強磁性の心が環状、平面およ び軸方向に空間を空けられた2つの窒隙によって分離され、それは前記部分の相 互回転の軸と同心でありかつその間に第2の部分(2)の強磁性の心が位置し、 前記第2の部分(2)の前記張磁性の心は2つの空隙の各々の方に面する前述の 種類の磁気抵抗極(7)の平面、環状リングで構成され、一方第1の部分(1) の強磁性の心は実質的にU形かつ放射状に内部に開いた断面を有する環状形状を 有し、そのU型断面の2つの脚は前記空隙の反対側の第2の部分(2)の強磁性 の心の反対側に位置しかつ各々、前記種類の磁極群(3、4)のそれぞれ平面、 環状リング(S1、S2)が設けられ、すべての永久磁極(3)が相互に同一の 軸方向に指向された永久磁極性を有し、磁化巻線(5)が前記第1の部分(1) の強磁性の心のU型断面のヨーク部分の内側に、共通の回転の軸に対して同心に 配置されるコイル巻線から成ることを特徴する、請求項1ないし5のいずれかに 記載の電動機。 11.電動機が磁化巻線(W1、図11)と同一の態様で配置されかつ前記磁化 巻線と同数の巻数を有するさらに他の巻線(W2)を含み、そのため巻線を通る 磁束の変化に応答して磁化巻線(W1)およびさらに他の巻線(W2)において 等しく大きい電圧を誘導することを特徴とする、請求項1ないし10のいずれか に記載の電動機。 12.磁化巻線(W1)およびさらに他の巻線(W2)が2本巻の形状を有する ことを特徴とする、請求項11に記載の電動機。 13.装置が噴流電圧源(UD)と、前記電動機の2つの部分の間の回転の相互 の角度に応答して制御されかつ電圧源(UD)の2つの極の間に電動機の磁化巻 線(W1)と直列に接続されているスイッチ素子(SW)と、巻線において誘導 される電圧を基準にして磁化巻線(W1)およびさらに他の巻線(W2)が電圧 源(UD)のそれぞれの極に接続される同様な極性の端部を有しかつダイオード (D)における電流の方向がスイッチング素子(SW)の電流の方向と反対にな るような態様において電圧源(UD)の極の間に電動機のさらに他の巻線(W2 )と直列に接続されるダイオード(D)とを含み、かつ2つの巻線(W1、W2 )の他方の端部の間に接続されるコンデンサ(C)をさらに含むことを特徴とす る、請求項11に記載の電動機に給電するための装置。
JP1508866A 1988-08-25 1989-08-24 電動機 Expired - Lifetime JP2832307B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8802972-3 1988-08-25
SE8802972A SE465696B (sv) 1988-08-25 1988-08-25 Elektrisk motor och anordning foer matning av en saadan motor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04500299A true JPH04500299A (ja) 1992-01-16
JP2832307B2 JP2832307B2 (ja) 1998-12-09

Family

ID=20373121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1508866A Expired - Lifetime JP2832307B2 (ja) 1988-08-25 1989-08-24 電動機

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5117144A (ja)
EP (1) EP0431006B1 (ja)
JP (1) JP2832307B2 (ja)
AU (1) AU4067889A (ja)
DE (1) DE68914841T2 (ja)
SE (1) SE465696B (ja)
WO (1) WO1990002437A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015098267A1 (ja) * 2013-12-26 2015-07-02 本田技研工業株式会社 ブラシレス直流モータ

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4004785A1 (de) * 1990-02-16 1991-08-29 Festo Kg Reihenschlussmotor mit einer bremseinrichtung
SE467852B (sv) * 1990-12-28 1992-09-21 Vilmos Toeroek Elektrisk motor
IN186007B (ja) * 1991-12-10 2001-06-02 British Tech Group
US5455473A (en) * 1992-05-11 1995-10-03 Electric Power Research Institute, Inc. Field weakening for a doubly salient motor with stator permanent magnets
US5825112A (en) * 1992-08-06 1998-10-20 Electric Power Research Institute, Inc. Doubly salient motor with stationary permanent magnets
US5672925A (en) * 1992-08-06 1997-09-30 Electric Power Research Institute, Inc. Doubly salient variable reluctance machine with stationary permanent magnets or auxiliary field windings
GB2273349B (en) * 1992-11-21 1996-03-13 Normalair Garrett Air cycle air conditioning systems
GB9225846D0 (en) * 1992-12-10 1993-02-03 Switched Reluctance Drives Ltd Further improvements in electric machines
US5719456A (en) * 1994-05-18 1998-02-17 Dana Corporation Variable reluctance electric motor
DE4442992A1 (de) * 1994-12-02 1996-06-05 Parras Karl Heinz Geschalteter Reluktanzmotor
GB9506460D0 (en) * 1995-03-29 1995-05-17 Switched Reluctance Drives Ltd Apparatus and method for starting a single-phase variable reluctance motor
GB9506461D0 (en) * 1995-03-29 1995-05-17 Switched Reluctance Drives Ltd Single-phase variable reluctance motor having permanent magnets bedded within a phase winding
EP0829128B1 (en) * 1995-05-30 2003-07-23 Vilmos TÖRÖK A self-starting brushless electric motor
US6025668A (en) * 1995-12-08 2000-02-15 Dana Corporation Variable reluctance motor having bifurcated stator poles
SE516499C2 (sv) * 1996-05-30 2002-01-22 Vilmos Toeroek Självstartande borstlös elektrisk motor
SE516498C2 (sv) * 1996-05-30 2002-01-22 Vilmos Toeroek Självstartande borstlös elektrisk motor
JPH1032967A (ja) * 1996-07-15 1998-02-03 Tsujikawa Keiko トルク発生装置
IL119010A0 (en) * 1996-08-05 1996-11-14 Radovski Alexander Brushless synchronous electric rotary machines
US5952759A (en) * 1996-08-05 1999-09-14 S.H.R. Limited Bvi Brushless synchronous rotary electrical machine
NO964844D0 (no) 1996-11-14 1996-11-14 Sten Y Sondov Automatisk justerbar fordelingskum
US6191517B1 (en) * 1997-03-24 2001-02-20 S. H. R. Limited Bvi Brushless synchronous rotary electrical machine
DE19743380C1 (de) * 1997-09-30 1999-03-25 Emf 97 Gmbh Reluktanzmotor
US6700272B1 (en) 1997-09-30 2004-03-02 Emf 97 Elektro-Maschinen-Vertrieb-Magnettechnik- Und Forschungs Gmbh Reluctance motor with gearless step-down without electronic control of rotating field
FR2769422B1 (fr) * 1997-10-07 1999-12-24 Valeo Equip Electr Moteur Machine electrique a commutation de flux, et notamment alternateur de vehicule automobile
JP2000060091A (ja) * 1998-08-06 2000-02-25 Ebara Corp 回転電機
DE19904469A1 (de) * 1999-02-04 2000-08-10 Bosch Gmbh Robert Dreh-Stellantrieb und Drehschalter
WO2001027656A1 (en) * 1999-10-08 2001-04-19 Mamea Imaging Ab Method and arrangement relating to x-ray imaging
JP2002186230A (ja) * 2000-10-06 2002-06-28 Chung Shan Inst Of Science & Technol 単一ステータ二重ロータ回転式モータ
AU2002216606A1 (en) * 2000-12-06 2002-06-18 Ali Cavusoglu Hibrid excitation motors
GB2376572B (en) * 2001-06-11 2005-06-22 Roger Barry Hobby Flux impulse motor
US6777842B2 (en) * 2001-12-28 2004-08-17 Emerson Electric Co. Doubly salient machine with permanent magnets in stator teeth
US6724114B2 (en) * 2001-12-28 2004-04-20 Emerson Electric Co. Doubly salient machine with angled permanent magnets in stator teeth
US7583063B2 (en) 2003-05-27 2009-09-01 Pratt & Whitney Canada Corp. Architecture for electric machine
US6965183B2 (en) * 2003-05-27 2005-11-15 Pratt & Whitney Canada Corp. Architecture for electric machine
JP4193859B2 (ja) * 2006-04-04 2008-12-10 トヨタ自動車株式会社 モータおよびそのモータの通電制御装置
RU2321142C1 (ru) * 2006-06-14 2008-03-27 Иннокентий Иванович Петров Электродвигатель
DE102011112817A1 (de) * 2011-09-12 2013-03-14 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Elektromotor, insbesondere Kühlerlüftermotor
KR20130069079A (ko) * 2011-12-16 2013-06-26 삼성전기주식회사 스위치드 릴럭턴스 모터
DE102017127502A1 (de) 2017-11-21 2019-05-23 Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (Rwth) Aachen Verfahren zur Auslegung eines Statorsegments für einen Stator einer Synchron- Reluktanzmaschine sowie entsprechender Stator und entsprechende Reluktanzmaschine
CN110572004B (zh) * 2019-09-26 2021-06-15 哈尔滨工业大学 永磁磁阻直线电机

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2519097A (en) * 1946-06-05 1950-08-15 Rolls Royce Dynamoelectrical machine
BE627381A (ja) * 1962-01-23
FR1423751A (fr) * 1964-10-20 1966-01-07 Machine électrique à réluctance variable à éléments statoriques indépendants
FR90877E (fr) * 1966-09-19 1968-03-01 Kuhlmann Ets Procédé de traitement des matières à base d'acétate de cellulose
US3573519A (en) * 1969-04-03 1971-04-06 Nippon Denso Co Rotors for alternators
DE2707684A1 (de) * 1977-02-23 1978-08-24 Quarz Zeit Ag Einphasenschrittmotor
GB1600380A (en) * 1977-06-30 1981-10-14 Horstmann Clifford Magnetics C Electric motors
JPS60501934A (ja) * 1983-07-28 1985-11-07 グロジヤン、ミシエル 周辺にn/2対の極を有する磁化ロ−タによる多相モ−タ
DE3342986A1 (de) * 1983-11-28 1985-06-05 Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen Kollektorloser gleichstrommotor
US4977344A (en) * 1987-01-28 1990-12-11 Emerson Electric Co. Rotor assembly and motor construction
DE3704156A1 (de) * 1987-02-11 1988-08-25 Bosch Gmbh Robert Wechselstromgenerator mit klauenpolrotor
US4947066A (en) * 1988-11-01 1990-08-07 Servo Products Co. High speed variable reluctance motor with equal tooth ratios
US5023502A (en) * 1989-10-31 1991-06-11 A. O. Smith Corporation Switched reluctance motor rotor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015098267A1 (ja) * 2013-12-26 2015-07-02 本田技研工業株式会社 ブラシレス直流モータ
JPWO2015098267A1 (ja) * 2013-12-26 2017-03-23 本田技研工業株式会社 ブラシレス直流モータ

Also Published As

Publication number Publication date
DE68914841T2 (de) 1994-11-24
SE465696B (sv) 1991-10-14
AU4067889A (en) 1990-03-23
JP2832307B2 (ja) 1998-12-09
EP0431006A1 (en) 1991-06-12
DE68914841D1 (de) 1994-05-26
SE8802972L (sv) 1990-02-26
WO1990002437A1 (en) 1990-03-08
US5117144A (en) 1992-05-26
EP0431006B1 (en) 1994-04-20
SE8802972D0 (sv) 1988-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH04500299A (ja) 電動機
US4761590A (en) Electric motor
US4450396A (en) Electrically controlled synchronous machine
US7791242B2 (en) DC induction electric motor-generator
US6097124A (en) Hybrid permanent magnet/homopolar generator and motor
CN101218740A (zh) 电动机
US5202599A (en) Electric motor
KR970060638A (ko) 브러시리스 직류모터
RU2180766C2 (ru) Двухфазная, электронно-коммутируемая реактивная машина
KR100246655B1 (ko) 동기머신
KR20030039945A (ko) 유도전류를 이용한 회전기의 자기회로
KR100451418B1 (ko) 이중고정자구조의 직류전동기
CN115622305B (zh) 一种具有定速调频功能的发电机
JPS62104491A (ja) 半導体電動機
TWI825120B (zh) 具有柵欄式h型定子的盤式馬達及馬達/發電機
JP2639521B2 (ja) 無集電子三相直流電動機
SU1480047A1 (ru) Вентильный электродвигатель
RU2103787C1 (ru) Коллекторный электродвигатель
WO2001013498A1 (fr) Moteur electrique a aimants permanents a stator annulaire
WO2002035683A1 (en) Electric motor having rotor capable of confining magnetic flux
JPH09261934A (ja) 直流発電機
KR900005025Y1 (ko) 공 냉장치
SK284262B6 (sk) Elektrické rotačné zariadenie
JPS6311865B2 (ja)
US20080272668A1 (en) Three-phase DC motor

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071002

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081002

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081002

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091002

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term