JPS63178752A - 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】 この発明は電動機に関するものである。

一般に電動機は固定部（固定子）と回転部（回転子）と
から成り、その一方又は両方に巻き線を施した励磁部を
備えている。この励磁部を構成する複数の電機子におい
ては、回転に寄与する磁界を効率よく発生させるために
、その材質、形状、巻き線方法等に工夫がこらされてい
る。

この発明は、電機子への巻線の改良された電動機を提供
しようとするもので、従来の電動機よりも大きな回転力
の得られる電動機を提供することを目的とする。

上記目的に沿うこの発明の電動機は、複数の電機子を有
する励磁部が、互いに隣接する複数の電機子より成る電
機子群に分割構成され、各電機子群内においては互いに
隣接する電機子の極性が交互に反転すると共に、各電機
子群内の全ての電機子が同一位相の電流でのみ励磁され
るべく結線を施されていることを特徴とするものである
。

上記の結果、電機子から発生ずるほとんどの磁束は、当
該電機子、その群内の他の電機子、該電機子に近接する
界磁等で構成される、磁気抵抗の少ない最短行程の閉磁
気回路を通過終端できることになり、このため回転に寄
与できる磁界成分が大となり、従来よりも大きな回転力
が得られるごとになる。

次にこの発明の電動機の具体的な実施例について、図面
を参照しつつ詳細に説明する。

第１図において、１は固定子、２は回転子をそれぞれ示
しており、この場合、固定子１は９極の電機子３・・３
で、回転子２は８極の磁石４・・４にて構成されている
。各電機子３に対しては、３和文番モードの電力が供給
されるが、図において、Ａ、Ｂ、Ｃは３相に対応する各
端子を、Ｅは共通端子をそれぞれ示している。なお３和
文番モードの波形は、正弦波でも矩形波でもよく、また
上記共通端子Ｅは、デルタ結線の場合には、図中で相隣
接する各端子Ａ、Ｂ、Ｃと結線しておけばよい。

そして上記固定子１は、図のように、次のような構造上
の特徴を有している。まず第１には、電機子３・・３が
相隣接する電機子だけで構成される電機子群に分割構成
されているということである。すなわち図のように、Ａ
、Ｂ、Ｃの３相に対応して、３個づつの電機子３・３か
ら成る３つの電機子群Ａ、Ｂ、Ｃに分割構成されている
。またその第２には、例えば電機子群Ａにおいては各電
機子３・３がＳ、、ＮＸＳ極になるというように、各電
機子群Ａ、Ｂ、Ｃ内においては、各電機子３・３の極性
が常に順番に反転するように結線されているということ
である。さらに第３には、各電機子群Ａ、Ｂ、Ｃ内にお
いては、全ての電機子３・３が、同一位相の電流でのみ
励磁されるような巻線を施されているということである
。例えば第１図の場合には、電機子群Ａの電機子３・３
に対してはＡ相の電流しか流れないようにし、また残り
の一方の電機子群ＢにはＢ相の、残りの他方の電機子群
ＣにはＣ相の電流しか流れないようにそれぞれしてあり
、しかも全ての電機子３・・３は独立に巻線が施され、
いわゆる袴線巻きが施されていないということである。

ところで本発明者は、電動機における回転力を効率良く
得るための方策について検削したが、その結果、次の■
〜■の点が重要であることを知見した。すなわち、 ■電機子に与えられる電流によって発生する磁界が回転
力として寄与する成分を多く有すること（例えば、第３
図のように回転軸をＺ軸とした場合、磁界ベクトルがｒ
、θ成分を多く有すること）。

■電機子コイルから発生する磁束が、近傍の空間、電機
子コア、界磁等で構成される閉磁気回路をできるだけ通
過し得るような構成であること。

■全て、又はほとんどの電機子磁極と、これとは相対向
する界磁磁極の位置関係が、常に同一方向に対する回転
力として作用するよう構成されていること（例えば第１
図の場合、はとんどの電機子３・・３が、常に回転子２
を左回りに回転させるように、その極性が３相変番電流
により変化する）。

そして第１図に示す電動機においては、上記■〜■のう
ち、特に■、■の各点の改善効果が大であるので、以下
その点について説明する。第２図は、第１図における磁
束の様子を近似的に示した概念図であり、図中矢印を付
した閉曲線は、回転面上の主な磁束をモデル化して示し
たものである。

図のように、各電機子３・・３のコイルから発生した磁
束は、はとんどが回転面上で、近傍の界磁や隣接する電
機子３・・３を通過して元のコイルに戻ることができ、
長い行程の閉曲線を描いて磁束が閉じる必要のないこと
が明らかである。すなわち、適当に分割された電機子群
Ａ、Ｂ、Ｃ内の相隣接する電機子３・３同士で、磁気抵
抗の小さな磁気回路を構成しているといえる。この結果
、入力電流と電機子コイルの巻き数とを同一にして比較
すると、従来の電動機よりも回転に寄与する磁界が強く
なることになる。また電機子３・・３と相対向する界磁
の磁極の極性は、第２図のように、全て同一方向の回転
を与える関係を常時維持していることも明らかである。

以上のことから、上記実施例での電動機は、与えられる
入力端子を、回転に寄与する磁界に効率良く変換し、従
来の電動機よりも高い回転力を生み出すことができるも
のといえる。

なお３相モータにおける電機子３・・３の極数Ｍと、界
磁の極数Ｎとの関係は、Ｎ＝Ｍ±１とするのが好ましい
。ただし上記においてＮは正の偶数、Ｍは３より大きい
３の倍数（３相で群をなす場合）である。ちなみに、Ｍ
＝９の場合には、Ｎ−８又は１０、Ｍ−１５の場合には
Ｎ−１４又は１６、Ｍ−２１の場合にはＮ−２０又は２
２となる。

以上にこの発明の電動機の実施例の説明をしたが、この
発明の電動機は上記構造に限定される訳ではなく、種々
変更して実施可能である。例えば上記では３和文番電源
を利用した実施例の説明をしたが、一般の多相電源、直
流電源を使用することも可能であり、直流電源を使用す
る場合には、集電子（ブラシ）と電機子端子との結線を
適当に行う等の変更を加えればよい。

この発明の電動機は上記のように構成されたものであり
、そのためこの発明の電動機によれば、従来よりも回転
に寄与する磁界成分を増加し得るので、その回転力を大
きくすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電動機の一実施例の説明図、第２図
は上記における磁束分布をモデル化して示す説明図、第
３図はベクトル成分を説明するための説明図である。 １・・・固定子、２・・・回転子、３・・・電機子、Ａ
、Ｂ、Ｃ・・・電機子群。 特許出願人　　　　日本フェロ−フルイディクス株式会
社 代　理　人　　　西　　森　　正　　博ｊ−，’、、、
ｇｊ□・］・　　・、・（Ｊ：

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の電機子を有する励磁部が、互いに隣接する複
   数の電機子より成る電機子群に分割構成され、各電機子
   群内においては互いに隣接する電機子の極性が交互に反
   転すると共に、各電機子群内の全ての電機子が同一位相
   の電流でのみ励磁されるべく結線を施されていることを
   特徴とする電動機。 ２、上記電機子群内又は電機子群と電機子群との間に、
   巻線を施さない単数又は複数の電機子を有することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の電動機。