JPS586383B2 - コガタドウキデントウキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は小型同期電動機に関するものである。

従来の小型同期電動機は、くま取極を用いて自起動させ
るようにしていたが、くま取極を用いるため多極化が困
難であった。

また、従来の多極インダクタ型同期電動機は、固定子磁
極歯および回転子磁極がそれぞれ等間隔に分布されてい
るため、起動トルクが正負共に等しい死点が発生し、そ
こでは自起動できないという問題があった。

この問題の解決には、回転子の起動トルクがＯとなる死
点位置に回転子を停止させないように、何等かの補助装
置を設けるのがよい。

このため、回転子に機械的に接触して回転子を死点位置
で停止させないようにする機構が提案された。

しかし、この機構は、回転子と機械的に接触するため、
接触部で摩擦が生じて良い成績が得られなかった。

したがって、この発明の目的は、《ま取極を除いて多極
化を容易にし、かつ機械的な機構を用いることなく回転
子を一方向に確実に自起動させることができる小型同期
電動機を提供することである。

第１図はこの発明の小型同期電動機の一実施例の部分断
面図である。

図において、１は下向きカップ形の回転子でその周胴部
は、回転子帯２となっている。

そして、この回転子帯２の内周面および外周面は、第２
図に図示するように電動機極数と同じ磁極となるように
交互にＮ−Ｓ−Ｎ−Ｓ・・・・・・・・・と永久着磁さ
れている。

再び第１図にもどって、３は電動機軸、４は軸受機構、
５は磁性材鉄板により絞り加工で作られた有底筒状の固
定子ヨーク、６は主励磁コイル、７は固定子ヨーク５の
中心磁路、８は固定子ヨーク５に設けられる上部固定子
ヨーク、９は固定子ヨーク５の周胴部を上方に延長して
設けられる固定子磁極歯、１０は同じく固定子磁極歯で
上部固定子ヨーク８の外周縁部を上方に折り曲げて、固
定子ヨーク５の周胴延長部に設けられている切欠部１１
内に位置決めされる。

１２は回転子位置偏位用磁極歯で上部固定子ヨーク８を
切り起して形成される。

そして、回転子１の回転子帯２は、固定子磁極歯９，１
０と回転子位置偏位用磁極歯１２の間に配置される。

第３図は第１図に図示した固定子ヨーク５の斜視図であ
る。

図において、有底筒状の固定子ヨーク５の周胴延長部に
等間隔に１６の切欠部１１が形成され、残余の部分が１
６本の固定子磁極歯９となっている。

上部固定子ヨーク８の外周部には，同じく１６本の固定
子磁極歯１０が設けられていて、固定子ヨーク５の周胴
延長部に形成された切欠部１１内にそれぞれ位置決めさ
れている。

すなわち、１６本の固定子磁極歯９と１６本の固定子磁
極歯１０が交互に入り込んで合計３２本の磁極歯を有す
る固定子磁極歯列１３を形成している。

この固定子磁極歯列１３に対向して１６本の回転子位置
偏位用磁極歯１２が図示のように上部固定子ヨーク８か
ら切り起されている。

この回転子位置偏位用磁極歯１２は、固定子磁極歯１０
と同じく上部固定子ヨーク８に設けられる。

したがって、回転子位置偏位用磁極歯１２と固定子磁極
歯１０とは励磁状態で同極となる。

第４図は第１図の■−■断面図である。

すなわち図において、固定子磁極歯１０の中心線と、固
定子磁極歯１０にとって矢印Ｐで示す回転子回転方向（
反時計方向）に各々隣り合う固定子磁極歯９の中心線と
は電気角度で１８０度隔てられている。

また、固定子磁極歯１０の中心線と、固定子磁極歯１０
にとって反対回転方向に各々隣り合う固定子磁極歯９の
中心線とも電気角度で１８０度隔てられている。

そして、回転子位置偏位用磁極歯１２は、回転子位置偏
位用磁極歯１２の中心線と、回転子位置偏位用磁極歯１
２にとって矢印Ｐで示す回転子回転方向にある固定子磁
極歯９の中心線とが電気角度で６０度〜８０度隔てられ
るように位置決めされている。

なお、図において、２は回転子帯である。

つぎに、回転子１の起動時の動作な、固定子磁極歯９，
１０、回転子位置偏位用磁極歯１２および回転子帯２の
磁極を一列に展開した第５図によって説明する。

すなわち、第５図ａは、起動時の動作説明のために回転
子位置偏位用磁極歯１２を取除いた状態の展開図であり
、第５図ｂは回転子位置偏位用磁極歯１２が設けられて
いる状態の展開図である。

これらの図において、９ａ，９ｂ，９０は固定子磁極歯
９の代表を示し、１０ａ，１０ｂ，１０ｃは上部固定子
ヨーク８の外周縁部を折り曲げて形成される固定子磁極
歯１００代表を示し、１２ａ，１２ｂ，１２Ｃは回転子
位置偏位用磁極歯１２０代表を示す。

まず、第５図ａにおいて、固定子磁極歯９ａ，９ｂ，９
ｃ，１０ａ，１ｏｂ７１０ｃが無励磁の場合、回転子帯
２の磁極と固定子磁極歯９ａ，９ｂ，９ｃ，ｉ０ａ，１
０ｂ＞１０ｃとは引き合い、相互に面対面して停止する
。

つぎに、この位置から固定子磁極歯９ａ，９ｂ，９ｃｙ
１０ａ，１０ｂ＋１０ｃが励磁されると、発生する極性
によって回転子帯２の磁極を吸引または反発する。

すなわち、交流電圧を印加すると、固定子磁極歯９ａ，
９ｂ，９ｃと、固定子磁極歯１０ａｔ１０ｂ，１０ｃは
常に反対極性に励磁されるので固定子磁極歯９ａ，９ｂ
２９ｃがＳ極性、固定子磁極歯１０ａ，１０ｂ，１０ｃ
がＮ極性に励磁されると仮定すると、回転子帯２は回転
できない。

そして、固定子磁極歯９ａｔ９ｂ，９ｃ）１０ａ）１０
ｂ，１０ｃの極性反転と共に回転子帯２の極性と固定子
磁極歯９ａ，９ｂ，９ｃ，１０ａｔ１０ｂ，１０ｃの極
性とは相反発して回転子帯２が正方向または逆方向に回
転を開始する。

この場合において、正回転と逆回転への発生トルクの大
きさが等しいため、場合によっては起動しないというこ
とがおこる。

これを死点現象と称している。

これを回避するためには、第５図ａの状態から回転子帯
２の停止位置が必ず一定方向にずれるようにすると、固
定子磁極歯９ａ，９ｂｔ９ｃ，１０ａｔ１０ｂｔ１０ｃ
を励磁したとき回転子帯２に発生寸るトルクには方向性
が与えられ、回転子１の自起動性が確実になる。

そのため、この実施例は、第５図ｂに示すように回転子
位置偏位用磁極歯１２ａ，１２ｂｔ１２ｃと、回転子帯
２の磁極との間で発生する吸引力を利用して回転子１を
一定方向に偏位させて自起動性を確実に得ている。

すなわち、第５図ｂにおいて、回転子位置偏位用磁極歯
１２ａ，１２ｂｙ１２ｃの各々の中心線と固定子磁極歯
９ａ，９ｂ）９ｃの各々の中心線との間隔は、電気角度
で６０度〜８０度偏位しているので回転子帯２の停止位
置は第５図ａの位置から第５図ｂの位置まで偏位する。

そのため、固定子磁極歯９ａ，９ｂ７９ｃ，１０ａ，１
０ｂｔ１０ｃを励磁すると、固定子磁極歯１０ａｔ１０
ｂｙ１０ｃと回転子位置偏位用磁極歯１２ａ，１２ｂ，
１２ｃが同極となるので回転子１は、回転子帯２の偏位
方向すなわち図中の矢印Ｐ方向へ自起動する。

第６図はこの発明の他の実施例の要部展開図で、固定子
磁極歯、回転子帯の磁極および回転子位置偏位用磁極歯
を一列に展開した状態を示している。

第６図が第５図ｂと異なるところは、固定子磁極歯１０
ａｔ１０ｂ，１０ｃの幅を狭くして、回転子回転方向に
偏位させていることである。

すなわち、第６図において、固定子磁極歯１０ａ，１０
ｂ，１０ｃの中心線と固定子磁極歯１０ａ，１ｏｂ，１
０ｃにとって矢印Ｐで示す回転子回転方向に隣り合う固
定子磁極歯９ａ，９ｂ，９ｃの中心線とは角度αヶ隔て
ている。

また、固定子磁極歯１０ａｙｌＯｂ，１０ｃの中心線と
固定子磁極歯１０ａ，１ロｂ，１ロＣにとって反回転方
向に隣り合う固定子磁極歯９ａ，９ｂ，９ｃの中心線と
は角度βを隔てている。

そして、β〉αとなっていて、α＋β−３６０度（電気
角度）となっている。

このように構成した結果、回転子帯２は図示のように矢
印Ｐ方向に偏位して停止する。

そして、この実施例では、さらに回転子位置偏位用磁極
歯１２ａ，１２ｂ，１２ｃの偏位作用が相乗されるので
、回転子帯２は確実に偏位して停止する。

そのため、回転子１の自起動性もより確実になる。

以上のように、この発明の小型同期電動機は、回転子位
置偏位用磁極歯の偏位作用により回転子を死点位置に停
止させないので、機械的な機構を用いることな《回転子
を確実に一方向に自起動することができる。

また、くま取極を用いないで多極化が容易となるととも
に部品数が減少するのでコストが安くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の部分断面図、第２図およ
び第３図は第１図の要部斜視図、第４図は第１図の■−
■断面図、第５図は第１図の動作原理説明図、第６図は
この発明の他の実施例の要部構成図である。 １・・・・・・・・・回転子、２・・・・・・・・・回
転子帯、５・・・・・・・・・固定子ヨーク、９，１０
・・・・・・・・・固定子磁極歯、１２・・・・・・−
・回転子位置偏位用磁極歯、１３………固定子磁極歯列
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁束を供給するコイルを収容する有底円筒状固定子
   ヨークと、前記有底円筒状固定子ヨークの周胴延長部に
   所定の間隔で設けられる複数の第１の固定子磁極歯と、
   着磁面外側が前記第１の固定子磁極歯と対面する円筒状
   回転子と、前記コイルの上面に配設されて前記有底円筒
   状固定子ヨークと磁気回路を形成する円盤状の上部固定
   子ヨークと、前記上部固定子ヨークの外周縁部から上方
   に伸びて前記第１の固定子磁極歯のあいだに位置決めさ
   れる複数の第２の固定子磁極歯と、前記円筒状回転子の
   着磁面内側と対面しかつ前記第１の固定子磁極歯と所定
   の角度変位して前記上部固定子ヨークの周縁部に設けら
   れる複数の回転子位置偏位用磁極歯を備える小型同期電
   動機。