JPH0715936A - 単極モータ - Google Patents
単極モータInfo
- Publication number
- JPH0715936A JPH0715936A JP15037893A JP15037893A JPH0715936A JP H0715936 A JPH0715936 A JP H0715936A JP 15037893 A JP15037893 A JP 15037893A JP 15037893 A JP15037893 A JP 15037893A JP H0715936 A JPH0715936 A JP H0715936A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- outer peripheral
- magnetic flux
- magnetic
- magnetic field
- Prior art date
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- Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁束に対する電流の向きを一定とするための
ロータ用のブラシを無くすことを目的とする。 【構成】 少なくとも一枚のロータ１５を、電流が軸芯
側から外周方向に流れる第１の通電部分と、外周側から
軸芯方向に流れる第２の通電部分とにに分けられたもの
であり、この第１の通電部分と第２の通電部分のうちの
何れか一方に関して磁束を遮蔽する磁気遮蔽部材を有し
たことである。
ロータ用のブラシを無くすことを目的とする。 【構成】 少なくとも一枚のロータ１５を、電流が軸芯
側から外周方向に流れる第１の通電部分と、外周側から
軸芯方向に流れる第２の通電部分とにに分けられたもの
であり、この第１の通電部分と第２の通電部分のうちの
何れか一方に関して磁束を遮蔽する磁気遮蔽部材を有し
たことである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、単極モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】単極モータの従来技術としては、内田老
鶴圃新社が昭和５７年９月１５日に発行した低温工学ハ
ンドブックの４９６〜５０２頁に示されるように、回転
可能に軸支されている軸の一端に固定されている円板状
導体と、円板状導体の端部と電極との間に配置されたブ
ラシと、その電極の他端と円板状導体の中心軸との間に
配置されたブラシと、円板状導体に一様な磁場を作る磁
場形成手段とを有した単極モータであり、これは、ブラ
シより円板状導体の半径方向に電流を流すことによっ
て、磁場形成手段が作る磁束と電流とで、ローレンツ力
を得て、円板状導体にトルクを与えるものであった。
鶴圃新社が昭和５７年９月１５日に発行した低温工学ハ
ンドブックの４９６〜５０２頁に示されるように、回転
可能に軸支されている軸の一端に固定されている円板状
導体と、円板状導体の端部と電極との間に配置されたブ
ラシと、その電極の他端と円板状導体の中心軸との間に
配置されたブラシと、円板状導体に一様な磁場を作る磁
場形成手段とを有した単極モータであり、これは、ブラ
シより円板状導体の半径方向に電流を流すことによっ
て、磁場形成手段が作る磁束と電流とで、ローレンツ力
を得て、円板状導体にトルクを与えるものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記手段によれば、電
流は半径方向に流れるため磁束を横切る電流の距離が短
く、電源としては、低電圧で大電流を制御できるもので
なければならない。又、ブラシを介して円板状導体の軸
芯側から半径方向へ電流が流れ、別のブラシを介して軸
芯側に戻るので、円板状導体１枚につき少なくとも２個
のブラシを必要とするため、複雑な構造となり小型化に
向いていなく、ブラシの電圧損失も無視できない。
流は半径方向に流れるため磁束を横切る電流の距離が短
く、電源としては、低電圧で大電流を制御できるもので
なければならない。又、ブラシを介して円板状導体の軸
芯側から半径方向へ電流が流れ、別のブラシを介して軸
芯側に戻るので、円板状導体１枚につき少なくとも２個
のブラシを必要とするため、複雑な構造となり小型化に
向いていなく、ブラシの電圧損失も無視できない。
【０００４】本発明は、磁束に対する電流の向きを一定
とするための円板状導体用のブラシを無くすことを課題
とする。
とするための円板状導体用のブラシを無くすことを課題
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記した技術的課題を解
決するために請求項１において講じた手段は、円板状導
体は、電流が軸芯側から外周方向に流れる第１の導電部
分と電流が外周側から軸芯方向に流れる第２の導電部分
とに分けられたものであり、この第１の導電分と第２の
導電部分のうちの何れか一方に関して前記磁束を遮蔽す
る磁気遮蔽部材を有したことである。
決するために請求項１において講じた手段は、円板状導
体は、電流が軸芯側から外周方向に流れる第１の導電部
分と電流が外周側から軸芯方向に流れる第２の導電部分
とに分けられたものであり、この第１の導電分と第２の
導電部分のうちの何れか一方に関して前記磁束を遮蔽す
る磁気遮蔽部材を有したことである。
【０００６】請求項２において講じた手段は、磁場形成
手段の外周側と内周側のうちの何れか一方に位置する固
定の円筒部と、磁場形成手段が作る均一な磁場の中にて
円筒部に垂直に固定され且つ電流が半径方向に流れる少
なくとも１枚の円板状導体と、電流が軸芯側から外周方
向に流れる第１の導電部分と電流が外周側から軸芯方向
に流れる第２の導電部分とに分けられたものであり、こ
の第１の導電分と第２の導電部分のうちの何れか一方に
関して前記磁束を遮蔽する磁気遮蔽部材を有したことで
ある。
手段の外周側と内周側のうちの何れか一方に位置する固
定の円筒部と、磁場形成手段が作る均一な磁場の中にて
円筒部に垂直に固定され且つ電流が半径方向に流れる少
なくとも１枚の円板状導体と、電流が軸芯側から外周方
向に流れる第１の導電部分と電流が外周側から軸芯方向
に流れる第２の導電部分とに分けられたものであり、こ
の第１の導電分と第２の導電部分のうちの何れか一方に
関して前記磁束を遮蔽する磁気遮蔽部材を有したことで
ある。
【０００７】請求項３においては、円筒部が磁場形成手
段の外周側と内周側の両方に設置され、これら円筒部の
各々に円板状導体が固定されたことである。
段の外周側と内周側の両方に設置され、これら円筒部の
各々に円板状導体が固定されたことである。
【０００８】請求項４においては、請求項１〜３の何れ
か１つに磁場形成手段により発生する磁束の外部への漏
れを抑制する磁気漏れ防止部材が設置されたことであ
る。
か１つに磁場形成手段により発生する磁束の外部への漏
れを抑制する磁気漏れ防止部材が設置されたことであ
る。
【０００９】
【作用】上記手段によれば、分けられた通電部分を流れ
る電流は、円周方向に流れるので磁束を横切る距離が長
くなる。又、磁気遮蔽部材が配置されていない円板状導
体部分を流れる電流は、磁場形成手段が作る磁束と電流
によって力を受け、円板状導体にトルクを与える。又、
磁気遮蔽部材が配置されている円板状導体部分を流れる
電流は、磁場形成手段が作る磁束の力を受けない。よっ
て、円板状導体に逆方向のトルクを与えることがなく、
ブラシを使わず円板状導体に電流を流すことができ、回
転軸からモータの出力を取り出すことができる。又、磁
場形成手段の外周側と内周側に位置する固定の円筒部に
固定された円板状導体によって、磁場形成手段の作る磁
束に無駄な部分をなくし、磁気遮蔽部材が配置されてい
ない円板状導体部分を流れる電流は、磁場形成手段が作
る磁場と電流によって力を受け、円板状導体にトルクを
与える。又、磁気遮蔽部材が配置されている円板状導体
部分を流れる電流は、磁場形成手段が作る磁束の力を受
けない。よって、回転軸に逆方向のトルクを与えること
がなく、ブラシを使わず円板状導体に電流を流すことが
でき、回転軸からモータの出力を取り出すことができ
る。
る電流は、円周方向に流れるので磁束を横切る距離が長
くなる。又、磁気遮蔽部材が配置されていない円板状導
体部分を流れる電流は、磁場形成手段が作る磁束と電流
によって力を受け、円板状導体にトルクを与える。又、
磁気遮蔽部材が配置されている円板状導体部分を流れる
電流は、磁場形成手段が作る磁束の力を受けない。よっ
て、円板状導体に逆方向のトルクを与えることがなく、
ブラシを使わず円板状導体に電流を流すことができ、回
転軸からモータの出力を取り出すことができる。又、磁
場形成手段の外周側と内周側に位置する固定の円筒部に
固定された円板状導体によって、磁場形成手段の作る磁
束に無駄な部分をなくし、磁気遮蔽部材が配置されてい
ない円板状導体部分を流れる電流は、磁場形成手段が作
る磁場と電流によって力を受け、円板状導体にトルクを
与える。又、磁気遮蔽部材が配置されている円板状導体
部分を流れる電流は、磁場形成手段が作る磁束の力を受
けない。よって、回転軸に逆方向のトルクを与えること
がなく、ブラシを使わず円板状導体に電流を流すことが
でき、回転軸からモータの出力を取り出すことができ
る。
【００１０】
【実施例１】本発明に係る実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１１】図１に示されるように、磁場形成手段とす
るソレノイド１１は、超電導コイルを冷媒ガスで充満さ
れ且つ固定された円筒状容器内に有しており、磁束１２
を作っている。回転軸１４は、磁束１２と平行な向きに
軸受け１３によって回転自在に軸支されている。又、回
転軸１４には、導体２１が配線されている。図２に示さ
れるロータ１５は、ソレノイド１１が作る均一な磁束１
２の中にて回転軸１４に対して垂直となるように固定さ
れている。各ロータ１５の間には、磁気遮蔽部材として
マイスナー効果を有する超電導部材１６と、ロータ１５
の間を電気的に結合するロータ間繋ぎ電極１７とが配設
されている。回転軸１４の端部には、電流を供給する＋
側スリップリング１８と、−側スリップリング１９とが
配設されている。又、スリップリング１８又は１９に
は、導体２１が接続されている。ロータ１５の周囲は低
温輻射板２２が配置されており、低温の状態に保たれて
いる。非磁性体の断熱真空容器２３によって全体が覆わ
れている。又、真空状態２４とする真空配管２６と、ソ
レノイド１１に冷媒３２（例えば液体窒素）を供給する
冷媒配管２７と、低温輻射板２２の内部に冷媒ガス２５
（例えばヘリウムガス）を供給する冷媒ガス配管２８と
を有している。
るソレノイド１１は、超電導コイルを冷媒ガスで充満さ
れ且つ固定された円筒状容器内に有しており、磁束１２
を作っている。回転軸１４は、磁束１２と平行な向きに
軸受け１３によって回転自在に軸支されている。又、回
転軸１４には、導体２１が配線されている。図２に示さ
れるロータ１５は、ソレノイド１１が作る均一な磁束１
２の中にて回転軸１４に対して垂直となるように固定さ
れている。各ロータ１５の間には、磁気遮蔽部材として
マイスナー効果を有する超電導部材１６と、ロータ１５
の間を電気的に結合するロータ間繋ぎ電極１７とが配設
されている。回転軸１４の端部には、電流を供給する＋
側スリップリング１８と、−側スリップリング１９とが
配設されている。又、スリップリング１８又は１９に
は、導体２１が接続されている。ロータ１５の周囲は低
温輻射板２２が配置されており、低温の状態に保たれて
いる。非磁性体の断熱真空容器２３によって全体が覆わ
れている。又、真空状態２４とする真空配管２６と、ソ
レノイド１１に冷媒３２（例えば液体窒素）を供給する
冷媒配管２７と、低温輻射板２２の内部に冷媒ガス２５
（例えばヘリウムガス）を供給する冷媒ガス配管２８と
を有している。
【００１２】図２に示されるように、ロータ１５は、４
つの通電部分に分けられており、電流１０は、ロータ１
５の外周側から軸芯方向へ流れる通電部分を、超電導部
材１６（例えばＹＢＣＯの１２３相）によって磁束１２
を遮蔽しており、磁束が貫通するロータ１５ａ，１５ｂ
と、磁束が貫通しないロータ１５ｃ，１５ｄとに分け
る。
つの通電部分に分けられており、電流１０は、ロータ１
５の外周側から軸芯方向へ流れる通電部分を、超電導部
材１６（例えばＹＢＣＯの１２３相）によって磁束１２
を遮蔽しており、磁束が貫通するロータ１５ａ，１５ｂ
と、磁束が貫通しないロータ１５ｃ，１５ｄとに分け
る。
【００１３】次に本実施例の作動を説明する。
【００１４】電源２０より電流１０が配線２１を流れ、
＋側スリップリング１８を介して回転軸１４の導体２１
に電流が流れ、ロータ１５の軸芯側から外周方向に電流
１０が流れる。このとき、図２に示されるように、磁束
が貫通するロータ１５ａなので、ソレノイド１１が作る
磁束１２と電流１０とで、ローレンツ力を得てロータ１
５にトルクを与える。次に、電流１０は、ロータ１５ｃ
の外周側より軸芯方向へ流れる。このときは、超電導部
材１６によって磁束１２を遮蔽しているため、磁束１２
がなくトルクは生じない。磁束が貫通しないロータ１５
ｃの軸芯側へ流れた電流１０は、ロータ１５ｂの軸芯側
より、外周方向へ流れる。このときも同様に、磁束１２
と電流１０とで、ローレンツ力を得てロータ１５にトル
クを与える。ロータ１５ｂの外周側へ流れた電流１０
は、ロータ１５ｄの外周側より、軸芯方向へ流れる。こ
のときも超電導部材１６によって、磁束１２がないので
トルクは生じない。ロータ１５ｄの軸芯側へ流れた電流
１０は、ロータ間繋ぎ電極１７より次のロータに流れ
る。最後のロータまで流れた電流１０は回転軸１４の導
体２１より、−側スリップリング１９を介して、配線２
１を流れ電源２０に戻る。これにより、ロータ１５に逆
方向のトルクを与えることなく、一方方向にのみトルク
が働き、回転軸１４からモータの出力を取り出すことが
できる。
＋側スリップリング１８を介して回転軸１４の導体２１
に電流が流れ、ロータ１５の軸芯側から外周方向に電流
１０が流れる。このとき、図２に示されるように、磁束
が貫通するロータ１５ａなので、ソレノイド１１が作る
磁束１２と電流１０とで、ローレンツ力を得てロータ１
５にトルクを与える。次に、電流１０は、ロータ１５ｃ
の外周側より軸芯方向へ流れる。このときは、超電導部
材１６によって磁束１２を遮蔽しているため、磁束１２
がなくトルクは生じない。磁束が貫通しないロータ１５
ｃの軸芯側へ流れた電流１０は、ロータ１５ｂの軸芯側
より、外周方向へ流れる。このときも同様に、磁束１２
と電流１０とで、ローレンツ力を得てロータ１５にトル
クを与える。ロータ１５ｂの外周側へ流れた電流１０
は、ロータ１５ｄの外周側より、軸芯方向へ流れる。こ
のときも超電導部材１６によって、磁束１２がないので
トルクは生じない。ロータ１５ｄの軸芯側へ流れた電流
１０は、ロータ間繋ぎ電極１７より次のロータに流れ
る。最後のロータまで流れた電流１０は回転軸１４の導
体２１より、−側スリップリング１９を介して、配線２
１を流れ電源２０に戻る。これにより、ロータ１５に逆
方向のトルクを与えることなく、一方方向にのみトルク
が働き、回転軸１４からモータの出力を取り出すことが
できる。
【００１５】
【実施例２】実施例１に示した各ロータ１５の間に配置
された超電導部材１６（例えばＹＢＣＯの１２３相）
を、図３に示されるようにロータ１５を覆うように配置
する。
された超電導部材１６（例えばＹＢＣＯの１２３相）
を、図３に示されるようにロータ１５を覆うように配置
する。
【００１６】図４に示されるように、電流１０をロータ
間繋ぎ電極１７を介してロータ１５ａの軸芯側より外周
方向へ流すと、ソレノイド１１が作る磁束１２と電流１
０とで、ローレンツ力を得てロータ１５にトルクを与え
る。外周側へ流れた電流１０は、ロータ１５ｃの外周側
より軸芯方向へ流れる。超電導体１６ａがロータ１５の
周囲に配置されているため、磁束１２は遮蔽される。電
流１０は磁束１２の影響を受けないのでトルクを生じ
ず、軸芯側へ戻ることができる。軸芯側へ流れた電流１
０は、ロータ１５ｂの軸芯側へから外周方向へ流れ、超
電導体１６ａが配置されていないので、ロータ１５にト
ルクを与える。外周側へ流れた電流１０は、ロータ１５
ｄの外周側より軸芯方向へ流れる。このときも、超電導
体１６ａによって、磁束１２の影響を受けず、次のロー
タへ電流１０が流れる。最後のロータまで流れた電流１
０は、回転軸１４の導体２１より、−側スリップリング
１９を介して、導体２１を流れ電源２０に戻る。これに
より、ロータ１５に逆方向のトルクを与えることなく、
一方方向にのみトルクが働き、回転軸１４からモータの
出力を取り出すことができる。
間繋ぎ電極１７を介してロータ１５ａの軸芯側より外周
方向へ流すと、ソレノイド１１が作る磁束１２と電流１
０とで、ローレンツ力を得てロータ１５にトルクを与え
る。外周側へ流れた電流１０は、ロータ１５ｃの外周側
より軸芯方向へ流れる。超電導体１６ａがロータ１５の
周囲に配置されているため、磁束１２は遮蔽される。電
流１０は磁束１２の影響を受けないのでトルクを生じ
ず、軸芯側へ戻ることができる。軸芯側へ流れた電流１
０は、ロータ１５ｂの軸芯側へから外周方向へ流れ、超
電導体１６ａが配置されていないので、ロータ１５にト
ルクを与える。外周側へ流れた電流１０は、ロータ１５
ｄの外周側より軸芯方向へ流れる。このときも、超電導
体１６ａによって、磁束１２の影響を受けず、次のロー
タへ電流１０が流れる。最後のロータまで流れた電流１
０は、回転軸１４の導体２１より、−側スリップリング
１９を介して、導体２１を流れ電源２０に戻る。これに
より、ロータ１５に逆方向のトルクを与えることなく、
一方方向にのみトルクが働き、回転軸１４からモータの
出力を取り出すことができる。
【００１７】
【実施例３】図５に示されるように、実施例２に示した
磁気遮蔽部材の部分を強磁性体でシールド１６ｂをす
る。磁気遮蔽部材の部分を強磁性体に変えたことによっ
て、磁束１２が、シールド１６ｂ内を通過することにな
る。図６に示されるように、電流１０をロータ１５ａの
軸芯側より外周方向へ流すと、シールド１６ｂが配置さ
れていないので、ソレノイド１１が作る磁束１２と電流
１０とで、ローレンツ力を得てロータ１５にトルクを与
える。外周側へ流れた電流１０は、ロータ１５ｃの外周
側より軸芯方向へ流れる。このときは、強磁性体のシー
ルド１６ｂが配置されているので、磁束１２はシールド
１６ｂを通り、電流１０は磁束１２の影響を殆ど受けな
いのでトルクを生じず、軸芯側へ戻ることができる。軸
芯側へ流れた電流１０は、ロータ１５ｂの軸芯側から外
周方向へ流れ、シールド１６ｂが配置されていないの
で、ロータ１５にトルクを与える。外周側へ流れた電流
１０は、ロータ１５ｄの外周側より軸芯方向へ流れる。
このときも、シールド１６ｂが配置されているので、磁
束１２の影響は殆ど受けないのでトルクを生じず、次の
ロータへ電流１０が流れる。最後のロータまで流れた電
流１０は、回転軸１４の導体２１より、−側スリップリ
ング１９を介して、導体２１を流れ電源２０に戻る。こ
れにより、ロータ１５に逆方向のトルクを与えることな
く、一方方向にのみトルクが働き、回転軸１４からモー
タの出力を取り出すことができる。
磁気遮蔽部材の部分を強磁性体でシールド１６ｂをす
る。磁気遮蔽部材の部分を強磁性体に変えたことによっ
て、磁束１２が、シールド１６ｂ内を通過することにな
る。図６に示されるように、電流１０をロータ１５ａの
軸芯側より外周方向へ流すと、シールド１６ｂが配置さ
れていないので、ソレノイド１１が作る磁束１２と電流
１０とで、ローレンツ力を得てロータ１５にトルクを与
える。外周側へ流れた電流１０は、ロータ１５ｃの外周
側より軸芯方向へ流れる。このときは、強磁性体のシー
ルド１６ｂが配置されているので、磁束１２はシールド
１６ｂを通り、電流１０は磁束１２の影響を殆ど受けな
いのでトルクを生じず、軸芯側へ戻ることができる。軸
芯側へ流れた電流１０は、ロータ１５ｂの軸芯側から外
周方向へ流れ、シールド１６ｂが配置されていないの
で、ロータ１５にトルクを与える。外周側へ流れた電流
１０は、ロータ１５ｄの外周側より軸芯方向へ流れる。
このときも、シールド１６ｂが配置されているので、磁
束１２の影響は殆ど受けないのでトルクを生じず、次の
ロータへ電流１０が流れる。最後のロータまで流れた電
流１０は、回転軸１４の導体２１より、−側スリップリ
ング１９を介して、導体２１を流れ電源２０に戻る。こ
れにより、ロータ１５に逆方向のトルクを与えることな
く、一方方向にのみトルクが働き、回転軸１４からモー
タの出力を取り出すことができる。
【００１８】
【実施例４】図７に示されるように、磁場形成手段とす
るソレノイド１１が同芯的に且つ一体的に回転軸１４に
設けられており、円板状導体１５はソレノイド１１の内
側と外側とに配設されている。ソレノイド１１は、冷媒
ガスで充満された円筒状容器内に超電導コイルを有して
おり、磁束１２を作っている。回転軸１４は、磁束１２
と平行となるように軸受け１３によって回転自在に軸支
されている。図８に示される導体１５は、磁気シールド
部材３０に固定されており、ソレノイド１１が作る均一
な磁束１２の中にて回転軸１４に対して垂直な状態とな
っており、各導体１５の間には、マイスナー効果を有す
る超電導部材１６（例えばＹＢＣＯの１２３相）が配設
されている。導体１５の周囲はソレノイド１１が作る磁
束１２の外部への漏れを抑制するために磁気シールド部
材３０が配設されており、非磁性体の断熱真空容器２３
によって全体が覆われている。
るソレノイド１１が同芯的に且つ一体的に回転軸１４に
設けられており、円板状導体１５はソレノイド１１の内
側と外側とに配設されている。ソレノイド１１は、冷媒
ガスで充満された円筒状容器内に超電導コイルを有して
おり、磁束１２を作っている。回転軸１４は、磁束１２
と平行となるように軸受け１３によって回転自在に軸支
されている。図８に示される導体１５は、磁気シールド
部材３０に固定されており、ソレノイド１１が作る均一
な磁束１２の中にて回転軸１４に対して垂直な状態とな
っており、各導体１５の間には、マイスナー効果を有す
る超電導部材１６（例えばＹＢＣＯの１２３相）が配設
されている。導体１５の周囲はソレノイド１１が作る磁
束１２の外部への漏れを抑制するために磁気シールド部
材３０が配設されており、非磁性体の断熱真空容器２３
によって全体が覆われている。
【００１９】図８に示されるように、回転軸側の円板状
導体１５は４つの通電部分に分けられており、電流１０
が外周側から軸芯方向へ流れる通電部分を超電導部材１
６によって磁束１２を遮蔽している。又、外周側の円板
状導体１５は８つの通電部分に分けられており、電流１
０が、導体１５の軸芯側から外周方向へ流れる通電部分
を、超電導部材１６によって磁束１２を遮蔽している。
導体１５は４つの通電部分に分けられており、電流１０
が外周側から軸芯方向へ流れる通電部分を超電導部材１
６によって磁束１２を遮蔽している。又、外周側の円板
状導体１５は８つの通電部分に分けられており、電流１
０が、導体１５の軸芯側から外周方向へ流れる通電部分
を、超電導部材１６によって磁束１２を遮蔽している。
【００２０】次に作動を説明する。
【００２１】図８に示されるように、電流１０をロータ
間繋ぎ電極１７より導体１５ｅの軸芯側より外周方向に
流す。この導体１５は、超電導部材１６によって磁気遮
蔽をされているので、磁束１２がなくトルクは生じな
い。外周側へ流れた電流１０は、導体１５ｆの外周側よ
り軸芯方向へ流れる。このときは、磁束が貫通する導体
１５ｆなので、ソレノイド１１が作る磁束１２と電流１
０とで、ローレンツ力を得てソレノイド１１を有する回
転軸１４にトルクを与える。導体１５ｇまで流れた電流
１０は、ロータ間繋ぎ電極１７より、回転軸側の導体１
５ｈに流れる。軸芯側から外周方向へ流れた電流１０
は、磁束が貫通する導体１５ｈなので磁束１２と電流１
０とで、ローレンツ力を得て回転軸１４にトルクを与え
る。外周側へ流れた電流１０は、導体１５ｉに流れる。
外周側から軸芯方向へ流れた電流１０は、超電導部材１
６ｂによって磁気遮蔽されているので、磁束１２がなく
トルクは生じない。このようにして、導体１５ｊまで電
流１０は流れる。これにより、回転軸１４に逆方向のト
ルクを与えることなく、一方方向にのみトルクが働き、
回転軸１４からモータの出力を取り出すことができる。
間繋ぎ電極１７より導体１５ｅの軸芯側より外周方向に
流す。この導体１５は、超電導部材１６によって磁気遮
蔽をされているので、磁束１２がなくトルクは生じな
い。外周側へ流れた電流１０は、導体１５ｆの外周側よ
り軸芯方向へ流れる。このときは、磁束が貫通する導体
１５ｆなので、ソレノイド１１が作る磁束１２と電流１
０とで、ローレンツ力を得てソレノイド１１を有する回
転軸１４にトルクを与える。導体１５ｇまで流れた電流
１０は、ロータ間繋ぎ電極１７より、回転軸側の導体１
５ｈに流れる。軸芯側から外周方向へ流れた電流１０
は、磁束が貫通する導体１５ｈなので磁束１２と電流１
０とで、ローレンツ力を得て回転軸１４にトルクを与え
る。外周側へ流れた電流１０は、導体１５ｉに流れる。
外周側から軸芯方向へ流れた電流１０は、超電導部材１
６ｂによって磁気遮蔽されているので、磁束１２がなく
トルクは生じない。このようにして、導体１５ｊまで電
流１０は流れる。これにより、回転軸１４に逆方向のト
ルクを与えることなく、一方方向にのみトルクが働き、
回転軸１４からモータの出力を取り出すことができる。
【００２２】以上実施例１〜４の磁場形成手段として
は、超電導コイルを用いたが、その他の磁場形成手段と
しては、通常のコイル又は永久磁石等を用いることもで
きる。
は、超電導コイルを用いたが、その他の磁場形成手段と
しては、通常のコイル又は永久磁石等を用いることもで
きる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、少なくとも一枚の円板
状導体を、電流が軸芯側から外周方向に流れる通電部分
と、外周側から軸芯方向に流れる通電部分とに少なくと
も１組に分けられ、この円板状導体の一方の通電部分に
磁場形成手段が作る磁場を遮蔽する磁気遮蔽部材を配置
することによって、ロータに逆方向の力を与えることな
く回転軸からモータの出力を取り出すことができる。ブ
ラシを使わずロータに電流を流すことによって、ブラシ
の電圧損失を低下させることができる。円板状導体を流
れる電流は、円周方向に流れるので距離を取ることが出
来る。又、電流の距離を取るには、ロータ１枚の分割を
多くすることや、枚数を増やすことによって長くするこ
とができる。よって、駆動のための電圧を高くすること
ができ、特殊な電源を必要としないで作動させることが
できる。
状導体を、電流が軸芯側から外周方向に流れる通電部分
と、外周側から軸芯方向に流れる通電部分とに少なくと
も１組に分けられ、この円板状導体の一方の通電部分に
磁場形成手段が作る磁場を遮蔽する磁気遮蔽部材を配置
することによって、ロータに逆方向の力を与えることな
く回転軸からモータの出力を取り出すことができる。ブ
ラシを使わずロータに電流を流すことによって、ブラシ
の電圧損失を低下させることができる。円板状導体を流
れる電流は、円周方向に流れるので距離を取ることが出
来る。又、電流の距離を取るには、ロータ１枚の分割を
多くすることや、枚数を増やすことによって長くするこ
とができる。よって、駆動のための電圧を高くすること
ができ、特殊な電源を必要としないで作動させることが
できる。
【図１】本発明に係る実施例１による単極モータの縦断
面図である。
面図である。
【図２】実施例１において、磁気遮蔽部材をロータ間に
配設したロータの断面図である。
配設したロータの断面図である。
【図３】本発明に係る実施例２による単極モータの縦断
面図である。
面図である。
【図４】実施例２において、磁気遮蔽部材をロータ全体
を覆うように配置したロータの断面図である。
を覆うように配置したロータの断面図である。
【図５】本発明に係る実施例３による単極モータの縦断
面図である。
面図である。
【図６】実施例３において、磁気遮蔽部材を強磁性体の
シールドとしたロータの断面図である。
シールドとしたロータの断面図である。
【図７】本発明に係る実施例４による単極モータの縦断
面図である。
面図である。
【図８】実施例４において、磁場形成手段の作る磁束が
無駄とならないように導体を配置したロータの断面図で
ある。
無駄とならないように導体を配置したロータの断面図で
ある。
１１・・・ソレノイド（磁場形成手段） １２・・・磁束 １４・・・回転軸 １５・・・ロータ（円板状導体） １６・・・超電導部材，シールド（磁気遮蔽部材） １８，１９・・・スリップリング（給電用端子） ３０，３１・・・磁気シールド部材（磁気漏れ防止部
材）
材）
Claims (4)
- 【請求項１】 磁場形成手段と、前記磁場形成手段の作
る磁束と平行に配置された回転軸と、前記回転軸に垂直
に固定され且つ電流が半径方向に流れる少なくとも１枚
の円板状導体と、前記円板状導体に電流を供給するため
前記回転軸の一端に配置された給電用端子とを有する単
極モータにおいて、前記円板状導体は、電流が軸芯側か
ら外周方向に流れる第１の導電部分と電流が外周側から
軸芯方向に流れる第２の導電部分とに分けられたもので
あり、この第１の導電分と第２の導電部分のうちの何れ
か一方に関して前記磁束を遮蔽する磁気遮蔽部材を有す
る単極モータ。 - 【請求項２】 磁場形成手段と、前記磁場形成手段が同
芯的に且つ一体的に設けられた回転軸と、少なくとも前
記磁場形成手段の外周側と内周側のうちの何れか一方に
位置する固定の円筒部と、前記磁場形成手段が作る均一
な磁束の中にて前記円筒部に垂直に固定され且つ電流が
半径方向に流れる少なくとも１枚の円板状導体と、前記
円板状導体に電流を供給するため前記円筒部の一端に配
置された給電用端子とを有する単極モータにおいて、前
記円板状導体は電流が軸芯側から外周方向に流れる第１
の導電部分と電流が外周側から軸芯方向に流れる第２の
導電部分とに分けられたものであり、この第１の導電分
と第２の導電部分のうちの何れか一方に関して前記磁束
を遮蔽する磁気遮蔽部材を有する単極モータ。 - 【請求項３】 前記円筒部が前記磁場形成手段の外周側
と内周側の両方に設置され、これら円筒部の各々に前記
円板状導体が固定された請求項２記載の単極モータ。 - 【請求項４】 前記磁場形成手段により発生する磁束の
外部への漏れを抑制する磁気漏れ防止部材が設置されて
いる請求項１〜３の何れか１つに記載の単極モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15037893A JPH0715936A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | 単極モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15037893A JPH0715936A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | 単極モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0715936A true JPH0715936A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=15495692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15037893A Pending JPH0715936A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | 単極モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715936A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08317631A (ja) * | 1995-05-15 | 1996-11-29 | Toyota Motor Corp | 超電導モータ |
| JP2011067006A (ja) * | 2009-09-17 | 2011-03-31 | Aisin Seiki Co Ltd | 超電導回転電機 |
| JP2015500625A (ja) * | 2011-12-16 | 2015-01-05 | ヘロン エナジー ピーティーイー リミテッド | 高速タービン |
| US9762094B2 (en) | 2011-05-17 | 2017-09-12 | Heron Energy Pte Ltd | Low speed electromagnetic turbine |
-
1993
- 1993-06-22 JP JP15037893A patent/JPH0715936A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08317631A (ja) * | 1995-05-15 | 1996-11-29 | Toyota Motor Corp | 超電導モータ |
| EP0743741A3 (en) * | 1995-05-15 | 1997-03-05 | Toyota Motor Co Ltd | Superconducting motor with superconductive shielding |
| US5723925A (en) * | 1995-05-15 | 1998-03-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Superconductor motor provided with superconductor shield |
| JP2011067006A (ja) * | 2009-09-17 | 2011-03-31 | Aisin Seiki Co Ltd | 超電導回転電機 |
| US9762094B2 (en) | 2011-05-17 | 2017-09-12 | Heron Energy Pte Ltd | Low speed electromagnetic turbine |
| JP2015500625A (ja) * | 2011-12-16 | 2015-01-05 | ヘロン エナジー ピーティーイー リミテッド | 高速タービン |
| US9866097B2 (en) | 2011-12-16 | 2018-01-09 | Heron Energy Pte Ltd | High speed turbine |
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