JPS6323539A

JPS6323539A - 誘導電動機

Info

Publication number: JPS6323539A
Application number: JP61077839A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Endo; 遠藤　哲男; Yukio Miyamoto; 宮本　由紀夫; Yoshiharu Suzuki; 義治鈴木; Kiyokazu Okamoto; 清和岡本
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Industry Co Ltd
Current assignee: NEC Corp; Nippon Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1986-04-04
Filing date: 1986-04-04
Publication date: 1988-01-30
Also published as: CN87102626A; EP0240945A2; EP0240945A3; CN1007859B; EP0240945B1; DE3779687T2; US4871934A; DE3779687D1

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〕この発明は、低廉、堅牢にして広範囲、高精度可変速で
ザーボ用に適した誘導電動機に関する。

〔従来の技術〕

誘導電動機（以下ＩＭと略記）は、電子デバイス技術５
　ソフトウェア技術に裏付けられた駆動技術の発展に伴
い、従来の低順、堅牢を活かした定速電動機から広範囲
、高精度、可変速、とくにサーボ用の電動機に変身を遂
げつつある。かかる用途には、回転の全範囲で、とくに
零を含む低速範囲で円滑に回転することが不可欠である
。このため、ＴＭの運転中、計画通りのトルクを発生す
ることが必要である。かかるトルク発生の忠実度は定常
的には、一定の（斑のない）負荷トルクＴＬを発生させ
る様にしてＩＭを運転している際、ＩＭの発生トルクＴ
ＧができるだけＴＬに等しいこと、云い換えるならば、
Ｔ、＝ＴＬ十八Ｔへおくとき、トルクリップルΔＴがで
きるだけ小さいことにより表現される。

ＩＭにより駆動される対象からみて、ＩＭの性能は、Ｉ
Ｍ自体と、ｒＭに電気エネルギーを印加する可変周波数
電源（以下ドライバーと称える）の性能により定まる。

前記周波数は、前記エネルギーがＴＭの１次巻線に印加
される処から１次周波数（以下ｆ１と表わす）と云われ
ている。従来、多くのドライバーは、単純な３φ方形波
の電圧波形をもつ電気エネルギーを出力するものであっ
た。

文献１）（末尾参照）によれば、いわゆる空間高調波と
時間高調波による起磁力の影響が解析され、特にこの種
の電圧波形には、１次周波数のｆｌの６に±１倍（ｋ＝
１．２．３・・・・・・）の時間的高調波を含むため６
ｋｆ、の周波数のリップル成分がＩＭの出力トルクにＴ
、に比例する「力波」に発生すると記されている。即ら
、ががるトルクリップルはドライバー側の原因とされて
いた。最近ドライバーについては、ＬＳＩ、パワー制御
半導体等の電子デバイス、電流、速度、位置等の検出器
、及びそれらの間のデータ処理を高精度、高速で行うソ
フトウェア技術の進展により著しく改善されて来ており
、広範囲の可変周波数にわたって正弦波に近い電気エネ
ルギーをドライバーからＩＭへ供給できるようになった
。

〔解決しようとする問題点〕

それにも不拘、ＩＭがサーボ用に不可欠の数ヘルツ以下
のｆｌの極低速域で運転される場合、前記ドライバー側
の原因ではなく、１Ｍ側の原因で６ｋｆ、次高調波のト
ルクリップルが観測される。

それ故、ＩＭをサーボ用に用いる場合、ＩＭ自体のトル
クリップル改善が不可欠であった。

以下、まず第１にＩＭの基本的な性質及び発生ｌ・ルク
の性質を説明し、第２にＩＭのトルクＴｃの定量的な表
現を説明する。第３にＴ、の周波数に対する成分の分布
（以下トルクスペクトルと称える）を説明し、ΔＴの電
磁的特徴を定量的、−般的に明確化する。かかるＴＭの
Ｔ６またばΔＴに関する定量的、一般的表現はこれ自体
新規なものである。第４に、このΔＴの電磁的特徴に基
ツきΔＴを極小化するＩＭの新規な電磁的構造を提案す
る。かつ、かかる新規な構造は、在来の構造に比べて困
難を増さずに実現できることを説明する。第５に、本提
案の新規な電磁構造を有するＩＭ、即ち本発明のＩＭの
効果としてＴＧの改善例を示す。

そこで、この発明は、誘導電動機のトルクリップルを改
善し、低順、堅牢にして広範囲、高精度。

可変速でサーボ用に適した誘導電動機を提供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

前述の問題点を解決するため、この発明では。

１次巻線を収容するスロットを有し、本巻線に電気エネ
ルギーが印加されて回転する磁束を発生ずる固定子と、
巻線または篭型回路からなる２次巻線を収容するスロッ
トを有する回転子（または移動子）をそなえ、前記エネ
ルギーが印加された際、固定子側の電磁ｉｙ８導により
、２次巻線に２次電流を流し、この２次巻線と鎖交する
前記磁束と前記２次電流との作用で回転子にトルク（推
力）を発生する誘導電動機において、固定子スロットに
対し、回転子スロットが相対的にスキューされ、そのス
キュー量は、固定子、回転子間の有効磁気回路形成部分
において、固定子の電気角の６０度の１倍、２倍等の整
数倍をとり、前記エネルギーの１次周波数の６倍及びそ
の整数倍のトルクのすソブル分を極小化した誘導電動機
を開発した。

〔実施例〕

この発明の実施例と理論について図面を参照して説明す
る。

（１）ＩＭの基本的な性質及び発生トルクの性質第１図
の如く、ＩＭは、１次巻綿を収容するスロットを持つ固
定子を有している。この１次巻線に印加される電気エネ
ルギーの電流（以下１次電流）をＸｔ＜ベクトル）と表
す。とくにＴＭが無負荷（発生トルク−Ｏ）で運転して
いるときの？、を励磁電流ｒ、、（ベクトル）と表す。

また、ＩＭは、２次巻線と称える巻線または置型の回路
からなる２字巻線を収容するスロットを持つ回転子を有
している。この２次巻線に流れる電流をＳ２（ベクトル
、以下２次電流）と表す。

１次巻線に前記エネルギーが印加されると、固定子の電
磁構造により、回転する磁束も（ベクトル）が発生ずる
。亜。は、前記２次巻線と鎖交するようになっているの
で、亜、とこの２次巻線との間に相対速度があると、即
ちＴ９回転速度とこの２次巻線を収容する回転子の回転
速度との間に相対速度〔これを辷り速度Ｗ８、または辷
り周波数ｆｓ（Ｗｓ−２πｆｓ）と表す〕があると、電
磁誘導によりこの２次巻線には２次電流Ｒ２が発生ずる
。

この里、と＆とにより、アラボの円板と同じ原理で回転
子にはトルクＴ６が発生ずる。もし、ＩＭの構造が有限
の回転半径を有する回転子をもつ代りに、半径を無限大
とし、その円周の一部をとり出した構造の場合、周知の
誘導型リニアモータとなる。この場合、回転子の代りに
移動する２次側構造体を移動子と称えれば、この移動子
には、トルクの代りに推力が発生する。簡単のために、
以下回転型に限って説明を展開する。

このようなＩＭについては、従来なされていた、Ｔ６に
含まれるトルクリップル八Ｔの分析例は、文献２）の如
く、１）印加電源不平衡、２）ＩＭ１次巻線の回路的不
平衡、３）ＩＭ２次巻線の回路的不平衡に起因するもの
がある。■）は、ドライバー側の改善により、２）と３
）はＩＭの製造とＩＭの使用法を仕様内に収めることに
より避けられるものである。

他の分析例は、文献３）の如くであって、振動。

騒音の原因と対策として表されている。文献２）の上記
１）と、文献３）の電気的振動、電磁的騒音の周期的要
因は、Ｆｌ、の周波数（基本波）ｒ＋の２倍、または辷
り周波数ｆ５の２倍であった。

さらに他の分析例は、前掲１）および文献４）の如くで
ある。

文献４）はや−特殊な場合であるが、時間的高調波を多
く含有する方形波出力のドライバーで３相のＩＭを駆動
した場合の、ΔＴ（高調波トルク）についての解析があ
り、高調波トルクの周期的要因は、前記ｆ１の６倍、１
２倍、１８倍・・・・・・・・・と説明されている。こ
こでは、文献５）によれば駆動電源が方形波出力から改
善されて所謂分割数を大きくした正弦波パルス中変調出
力になれば、２ρ波形が著しく改善され正弦波になり、
前掲文献４）の冒頭を参照すればかかる定常的なΔＴの
リップルの原因はなくなることが示唆されている。

ところで、広範囲のｆｌに対し、理想的正弦波に近い２
．を用いてｒＭを運転すると、回転数が比較的高い範囲
では、従来の分析の如く八Ｔの主要な要素として２ｆ＋
等が表れるが上述の対策で大１＋に改善される。回転数
が低くなるに従い、一方では２ｆ、等は目立たなくなり
、代って６ｆ、、１２ｆ、等が顕在化する。この現象は
２．が方形波出力ではなく、正弦波出力の場合でも発生
ずる。従来、かかる正弦波出力時のｒ、において、６ｆ
、、１２ｆ、・・・・・・・・・等のΔＴの発生につい
ては適確な説明が与えられておらず、勿論、改善策も提
案されていなかった。しかしながら、サーボ用の、しか
も高精度の電動機としては、零速度付近のかかる６ｆ＋
、１２ｆ、等のΔＴは致命的な欠陥になる。

従って、何とかして６ｆｌ、１２ｆ１．１８ｆｌ・・・
・・・起因のΔＴを除去または大巾低減することが不可
欠となる。

（Ｉｔ）　　ＩＭトルクＴ、の定量的な表現１Ｍの瞬時
トルクＴ、は文献６によれば（１）で表される。

ＴＧ−ｊ亜、・’１ｌ−ｔ　　　　　　　　　ｏ＋（１
）は文献７）を参照すれば前記励磁電流２゜により、１
次側換算係数を用いると、亜−Ｍ　ｌｖ　　　　　　　　　　　　ｆ２１Ｍは、Ｔ
Ｍの１次、２次間の相互インダクタンス、Ｒ２ば、２次
巻線の抵抗、Ｊは直交を意味する作用子である。Ｒ２，
Ｍは温度の影響を受けるが、ここでは定数と考えてよい
。

ｆ２＋、　（３１をみる限りでは、＆が正弦波であれば
歪□、危も正弦波であるが後述する如く印加電流２１が
正弦波で、従って３０も正弦波であっても１次巻線を収
容する固定子の電磁構造上の制約によって丑。

５が２は多くの空間的高調波成分を含むことに注意する
必要がある。等測的には、（２１，（３）が理想的な関
係式であって、Ｆ、が多くの空間的高調波（ｒ＋の６に
＋１または６ｐ＋５倍波、に、＋２＝Ｑ、１゜２、・・
・・・・）を含んでいると考えても良い。このような高
調波を含む２ｏを７゜と表わす。また同様に、高調波を
含む虱、工。をｆ、、！、と表わす。かくして、ＴＧは
、高が正弦波であっても −−−−Ｗ、（兄・ｆｉ、＞　　　　ｆｉｌｌ（定常状
態では（ｊＬ）・　＜−７，＞　−ｏと考えてｔよい）とする必要がある。

（３）ＴＧのトルクスペクトルの新規な表現固定子の電
磁構造」−の制約によって、ドライバー側から平衡状態
にある正弦波の１次電流ＳｌをＩＭの１次巻線に供給し
ている場合でも、空間的高調波を含むｆｆ、、　ｆ。を
考える必要がある理由はつぎのとおりである。

１次巻線は、周知の如く、有限個のコイルから構成され
ており、その空間的配置は、文献８）にある如く、単純
ではあるが含有高調波の多い集中巻、含有高調波を少な
くした分布巻、さらに改善した分布短節巻等であり、コ
イルに流す電流が時間的高調波のない正弦波であっても
、各コイルから発生する起磁力（それらの合成が固定子
スロソ１・に起因する変動を除いて’ｌｔＪこ比例する
）はコイルの存在する場所において方形波様である。か
くして、亜、も方形波様に対応した空間高調波を含むと
考える必要がある。従って、１２に対応する爪も空間高
調波を含むとしなければならない。

つぎに、２の定量的な表現を展開する。ＩＭが３相の場
合を例にとれば、文献９）を参考にすれば、場所的（電
気角的）に１２０℃づつ位相をずらして配置された三組
の同一コイルＡ、Ｂ、Ｃが１次巻線を構成している。こ
れらのコイルに流れる励磁電流を乙ＩＬ’　ｔａｂ　’
　ｊ６Ｑとする。ｌａａ、等は時間高調波に対応する高
調波成分子Ｐ（Ｐ≧１）を含有している。

さらに、工は空間高調波に対応する高調波成分５ｎ（ｎ
≧１）をも含有している。以下の式でωば１次周波数に
対応する角周波数である。

ｅ　　　　　　　　　　　ｌ　（６１゜、ｔａｂ”Ｅ　Ｓ７．　ｉｎ（／７−２“／３）　　
−ｊ″（“−２″′３）→−ｅ９−２．。、ゆｓ、（。ｊ“（０−４″／３）　　−ｊ
ｎ（７７−４“／３）十〇ＩＭが３相の場合、周知の如く、ＩＭが電磁的に平衡し
ている様に製造されているあで偶数次高調波及び３倍次
高調波は消滅している。がくしで、（４）、　（５＋、
　（６１を（７）に代入し、展開した式での関係を用い
て整理すると（７）は（１０）の如くになる。

７Ｌ”Ｈ＆Ｊｔり Σ　Ｓ、１Ｔｐｃｏｓ　（ｐｗｔ−ｎθ）＋Ｐ−＝ｔｋ
す１ｎ＝ｌＩ−１／（１０）を用いれば、（４）に必要な３・足はつぎの様
に表現される。

十ΣＳａ、ＴｑＳｎ・Ｔｐ・Ｊｃｏｓ　　［（ｑ＋ｐ’
）ｗｔ−（ｍ−ｎ’）θ］十ｃ、ｏｓ　　（ｑ−ｐ’）
ｗｔ−（ｍ＋ｎ’）θ］　　　１−（１２）十　Σ　Ｓ
ｎＴｐＳｍ□Ｔｑｉｃｏｓ　　　［（ｐ＋ｑ’）ｗｔ＋
（ｎ−ｍ’）　　θ　］＋ｃｏｓ　　［（ｐ−ｑ’）匈
ｔ＋（ｎ＋ｍ’）　　θ　コ　　［・・・０３）＋　Σ
　Ｓ、、ＴｑＳ、ｎ−Ｔｑ−（ｃｏｓ　　　［（ｑ＋ｑ
’）ｗｔ−（ｍ＋ｍ’）　　θ］→−ｃｏｓ　［（ｑ−
ｑ’）ｔｖｔ−（ｍ−ｍ”）θ］　［・・・圓ここでのいずれかである。

（１０〜（１１）の中で釦）を例にとり、高調波次数を
説明する。

（１υの第１項ｃｏｓ　［（ｐ＋ｐ’）ｗｔ＋（ｎ＋ｎ
’）θ］についてはｐ　＝　６　ｋ　＋１　、　　Ｔ；
’″−６に’　＋５゜の〜Ｍ合わせに対し、ｐ＋ｐ”−６（ｋ＋ｋ”＋１）　　・・・・・・・・・
・・・０６）００の第２項ｃｏｓ　［（ｐ−ｐ’）　ｗ
ｔ＋　（ｎ−ｎ’）θコについてはの組合わせに対し、の如くになる。

このようにＷ（θに対して６倍次の高調波成分が確かめ
られた。

（１１）の他のＳ、■合わせ対しては６倍次±２次の高
調波成分がある。（１カ、　１３１．０４１式について
も同様にｗｔ。

θに対して６倍次の高調波成分が確かめられる。

６倍次以外の項目についても、（１υと同様に６倍次±
２次の高調波成分がある。しかしながら次数が低く、か
つ項数の多い為に主要となる成分は（１６１゜（１７）
に示す６倍次の成分である。　　　　　　　ｆ１６１　
。

（１７）の示す処は、６倍次のｗｔ・・・・・・時間高調波６倍次のθ　・・・・・・空間高調波が存在することである。

このため、江、が正弦波であってもつまり時間高調波の
成分がなくても（（１０〜０４）でＴ、以外のＴ、、。

Ｔ、等か零の場合に相当）６倍次の空間高調波を含む亜
２．心を考える必要がある。なお、的が時間高調波を含
む場合、６倍次の時間高調波を考慮する必要があるのは
従来と同様である。（ＣＩ＋１〜（１４）における係数
Ｓ。の値は、１時巻線の仕方で定められる値であり、文
献８）等に詳しいが、所謂集中巻、分布巻、分布短節巻
の順で改善（小さく）される傾向がある。しかしながら
、有限個のコイルを有限個のスロットに収容する１次巻
線の仕方のみでは改善には限度がある。

一方、Ｔｐの値は１次電流の高調波成分で定まるが前掲
文献５）の如＜Ｉ、の波形の改善により著しく低減され
る可能性がある。しかし空間高調波の影響を改善してΔ
Ｙを低減することはＩＭそのものの改善が必要である。

ここで注目すべき事は空間高調波、時間高調波共６倍次
であることである。これば空間高調波に対する改善方策
が、６倍次の高調波の低減に寄与する方策であれば同時
に６倍次の時間高調波に対する改善方策にもなる事であ
る。

なお、測定した処では、一般に次数が低い程成分が大き
いスペクトルをもつことが多い。これはＳ、、Ｔｐの値
がｎ、ｐの小さい（次数の低い）方が大きい為である。

（４）ΔＴを極小化するＩＭの新規な電磁的構造簡継の
ため、Ｔ６は回転子の表面（所謂ギャップ円筒面）に発
生していると考える。

ΔＴの高調波が６ｑｆ＋（ｑ−整数）であることは、固
定子とギヤツブ円筒面を介して対向する固定子の電気角
３６０°の間に、Ｑ＝１に対し６山の、変化中Ｔ６のトルクリップルｑ・
２に対し１２山の、変化ｒｌ＋　Ｔ　、□のトルクリッ
プルＱ＝３に対し１８山の、変化Ｉｌｌ　Ｔ　＋　ｅの
トルクリップルが回転子の各断面で発ηミしていると考
えられる。

まずｑ＝］の場合を論する。そのときの回転子の１断面
の状況は第２図の如くである。

さて、このようなトルクリップルを如何に打消すかであ
るが、第３図の如（回転子のつぎの断面の位相をずらし
てみる。

ｌ・ルクリソブルが存在していても、逆位相のトルクリ
ップルの断面が得られれば、断面ｐと断面Ｑとにおける
合成トルクは一１＝述のトルクリップルが打消されるこ
とが判る。この考え方を拡張して、回転子の各断面（各
々］・ルクリソブルを発生させている）の位相をずらし
、ある断面に対する；・ルクリノプルを打消すトルクリ
ップルをもつ断面を設け、回転軸方向にそってトルクリ
ップル分の積分値が零であるようにするためには、回転
軸方向にそって積分区間（軸方間の回転子の１−ルク発
生部の有効長さ）がトルクリップル周朋に等しいかその
整数倍であることが必要である。これを」二足位相をず
らす量により表わせば、位相をずらず量−電気角６０°またはその整数倍・・・
・・・・・・（１８１になる。第４図により説明すれば、第４図（１）におい
てＡＤ、ＢＣ，ＥＦ、は回転子のある断面（電気角６０
°分）を示し、Ｘ　＋、　Ｘ　２＋　Ｘ　ａばこれらの
断面におけるトルクリップル曲線（ｑ−１の６ｆ＋次調
波に対応）を表わしている。

かかるＸ　Ｉ、　Ｘ　ｚ、　Ｘ　３で示されるトルクリ
ップル曲線を回転軸方向にそって表わずとＹ　Ｉ＋　Ｙ
　ｇ＋　Ｙ　３＋　Ｙ　４の如くになる。ＹＩ、Ｙ２等
の回転角」二の位置はθ、。

θ２等になっている。ＡＤ間において、回転角」二の任
意の位置について回転軸方向にそって八からＢまでｌ・
ルクリソブルを積分すると、ドルクリ・ノプルの１周期
分の積分になるのでその積分値は零になる〔第４図（２
）〕。

（１８１を満足しない場合を第５図により吟味する。

第５図は例として位相をずらす量を電気角３０゜にとっ
た場合である。Ａ、Ｂ、Ｃ・・・・・・・・・、及びＸ
、、Ｘ２．・・・・・・・・・、　Ｙ　＋、　Ｙ　ｚ・
・・・・・・・・等は第４図と同じである。

第５図（２）に示す如く、第４図（２）とはこ？　　＋
１となり、回転角上の位置によりトルクリップルの積分値
は零にならない処がある。

従って、（ｌｕ＋＜　ｑ　＝　１の６１．次調波のトル
クリップルを打消す必要かつ十分条件である。

つぎにｑ＝２．３．・・・・・・・・・等の場合につい
て述べる。０吟が成立している場合、同じＡＢＣＤ内に
ｑ＝ｎ　（ｎ＝２．３．−−）ならばＸ　Ｉ＋　Ｘ　２
．　・−・・・・・・・及びＹＩ、Ｙｚ・・・・・・・
・・等ばｎ周期にわたって存在する。したがって、ＡＤ
間において、回転角−１＝　（１り任意の位置について
八からＢまでのトルクリップルの積分値は、第４図（２
）と同様に零となる。

結局、ｑ＝ｎ　（ｎ＝２．３−・−−−−＞の場合も（
１８）が十分条件であることが判った。

（１８１において位相をずらず量が電気角６０゛の整数
倍である場合、電気角６０°に相当するＡＢＣＤ間に存
在するＸ＋、Ｘｚ、・・・・・・・・・及びＹ　、Ｙ　
２・・・・・・・・・等の同期は今迄に論じたｑ＝１．
２．３・・・・・・の場合の整数倍になるので、矢張り
ＡＤ間において回転角」二の任意の位置についてＡから
Ｂまでのｌ・ルクリソブルの積分値は零となる。

従来、かかる位相をずらずやり方は、文献１０）による
如く所謂スキューと称している。ただし、その量は、誘
導機においては回転子のスロットを、固定子のスロット
に対し固定子のスロットの１スロツトピツチ分を斜交さ
せるものであった。

この期待される効果は、主に、（１）所謂スロット高調波の影響を低減することであっ
た。スロット高調波によるトルクリップルはｆｌａ、　
（１７１で示した要素には含まれない別の要素である。

また、文献１）によればスキュー量を、電気角３６０°
に対し１次電流の特定高調波の次数をｎとするとき、３
６０°／ｎとすることも示唆されている。この場合の期
待される効果は、（２）０次高調波の影響を除去することであった。この場合、たとえば、ｎ＝５とすると０
０〜００式においてＳ、はＯとなる。かくして、００〜
０４）の８５に関係する部分は改善されるが、ａｔ＋〜
（Ｉ４）はＳ５の他の要素によっても相当量存在する。

これは実験によっても確認されている。

なお、３６０’／ｎが固定子スロットの１ピッチ分とは
ことなる場合、スロット高調波によるトルクリップルが
顕在化することがある。

この発明の提案では、位相をずらず量、即ちスキュー量
は、固定子スロットピッチ、あるいは、１次次電流の特
定高調波の次数に左右されることなく　、Ｑ８１によっ
て定められる。

しかし、スキュー処置には従来のものと変わる処はない
。従って、この発明の新規な構造は、在来のスキュー処
置をとるＴＭの構造に１ｒべて、特別な困難さを増すこ
となく実現されることを示している。

（５）本発明のＩＭの効果第６図（１）は本発明のＩＭのｌ・ルクスベクトルを示
す図でｆ　＋＝３，５　ｔｌｚ、　　ｆ　、、　３，２
５１１ｚで運転している。なお、第６図（１）のハンチ
ング部分は第７図に示すスペクトル検出器固有のスペク
トル（１５１１ｚの倍数及び５０１（Ｚの倍数）の影響
であるので、その部分をさし引いて考える必要がある。

第６図（２）についても同様である。

ｚ、３第６図（２）は第６図（１）のＴＭの固定子を用い、回
転子スロットのスキュー量をこの固定子の１スロツトピ
ツチとした場合のＩＭのトルクスペクトルを示す図でｆ
、、ｆ、は同一条件である。

第６図（１）ではｆｌｘ６．ｆ＋ｘ１２等の周波数にお
けるトルクスペクトルは非常に小さい。

さらにｆ１×２も小さくなっている。一方第６図（２）
ではｒ、Ｘ２．ｆ、ｘ５．ｆ、ｘｉ　２等のトルクスペ
クトルは大きな値を示している。両図を比較すれば本発
明の大幅な改善効果は明白である。

（６）本発明のその他の適用例本発明いのＩＭのスキュー量は、Ｏｍにより定まり、固
定子の極数やスロットピッチ、スロット数には左右され
ない。したがって、固定子のスロット数によっては、電
気角６０°の間に固定子のスロット数が丁度整数個含ま
れることがある。このとき、本発明のスキュー量をとる
ことにより、スロットに起因するトルクリップルをも改
善することができる。

第８図に例を示す。第８図に示されるＴＭの固定子の巻
線は毎極毎相のスロット数が１．２．３より適宜選択し
た例であって、かかるスロットを満す固定子巻線の仕方
の例と所謂集中巻である。

極数が多い場合、本発明のＩＭのスキュー量は、極数に
反比例して少なくなる。それ故、本発明のＴＭのスキュ
ー量は（１８）を満す条件の内、電気角６０°の代りに
１２０°、１８０°を用いることも容易に実施できるまた、本発明のＩＭの他の実施例としては、スキュー量
が０８）を満すのであれば、本来スキューは固定子スロ
ットに対する回転子スロットの斜交を示すので、固定子
スロットまたは回転子スロットの一方が回転軸に平行で
他方のスロットだりが回転軸に対し斜交していてもよい
ことは勿論である。

〔効果〕

以」−説明したように、この発明によれば、誘導電動機
のトルクリップルを改善し、低廉、堅牢にして、広範囲
、高精度、可変速でサーボ用に適した誘導電動機を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＩＭの構造を示す説明図、第２図は回転子の１
断面の状況を示す説明図、第３図は回転子の位相をずら
せた断面の状況を示す説明図、第４図は回転子のある断
面を示す説明図、第５図は位相を電気角３０’ずらせた
場合の説明図、第６図（１）および第６図（２）ばはこ
の発明のトルクスペクトルを示す説明図、第６図（２）
は、第６図（１）のＩＭの固定子を用い、回転子スロッ
トのスキュー量をこの固定子の１スロツトピツチとした
場合のＩＭのトルクスペクトルを示す説明図、第７図は
スペクトル検出器固有のスペクトルを示ず図、第８図は
この発明の、ステータボール数、ステータ毎極毎相スロ
ット数、ステータスロフト数、スキュー量の関係を示す
図表である。出願人　　日本電気精器株式会社日本電気株式会社代理人　弁理士　増　１）竹　夫第イ図第４！ｌ０第　５　図

Claims

【特許請求の範囲】１）１次巻線を収容するスロットを有し、本巻線に電気
エネルギーが印加されて回転する磁束を発生する固定子
と、巻線または篭型回路からなる２次巻線を収容するス
ロットを有する回転子（または移動子）をそなえ、前記
エネルギーが印加された際、固定子側の電磁誘導により
、２次巻線に２次電流を流し、この２次巻線と鎖交する
前記磁束と前記２次電流との作用で回転子にトルク（推
力）を発生する誘導電動機において、固定子スロットに
対し、回転子スロットが相対的にスキューされ、そのス
キュー量は、固定子、回転子間の有効磁気回路形成部分
において、固定子の電気角の６０度の１倍、２倍等の整
数倍をとり、前記電気エネルギーの１次周波数の６倍及
びその整数倍のトルクのリップル分を極小化したことを
特徴とする誘導電動機。２）固定子スロットは回転子回転軸方向（移動子移動方
向と直交する方向）に平行しており、回転子（移動子）
スロットだけが前記方向に対しスキューされていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の誘導電動機。３）回転子（移動子）スロットは、回転子回転軸方向（
移動子移動方向と直交する方向）に平行しており、固定
子スロットだけが前記方向に対しスキューされているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の誘導電動機
。４）前記スキュー量は、固定子スロットピッチの整数倍
と等しく、かかるスキューによって１次周波数の６倍及
びその整数倍のトルクリップルの他にスロットによるト
ルクリップルをも合わせて極小化したことを特徴とする
特許請求の範囲第１項、第２項、第３項記載の誘導電動
機。