JPH0365094A - トルクリプルを除去したリラクタンス型電動機 - 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】 〔産業上の利用分野〕 出力トルクが大きく、トルクリプルが少なく高効率の直
流電動機として、産業機器の駆動源として利用される。

特にサーボ電動機として使用すると有効な技術手段とな
る。

〔従来の技術〕

リラクタンス型の電動機は、研究論文、特許、試作品は
数多くあるが、実用化された例はない。

〔本発明が解決しようとしている課題〕第１の課題 リラクタンス型の電動機は、一般の整流子電動機のよう
に相数を多くできない。これは、各相の半導体回路の価
格が高い為に実用性が失なわれるからである。

従って、各磁極の蓄積磁気エネルギは大きくなり、その
放出と蓄積に時間がかかり、高トルクとなるが高速とな
らない問題点がある。

同じ問題点として、特に出力トルクの大きいリラクタン
ス型の電動機の場合には、電機子の磁極の数が多くなり
、又その磁路の空隙が小さいので、蓄積磁気エネルギが
大きく、上記した不都合は助長される。

高トルクとする程この問題は解決不能となるものである
。

第２の課題 電機子コイルのインダクタンスが大きいので、電機子電
流の立上りと降下の時間が増大して、出力トルクのりプ
ルが大きくなる問題点がある。

又効率も劣化する問題点がある。

〔課題を解決する為の手段〕

第１の手段 定電流で各相の電機子コイルの通電をしたときに、回転
子の突極が磁極に侵入し始めてから電気角でｌＯ度〜ω
度近傍でトルクが最大値となり、その後は平坦なトルク
が所定区間だけ得られる２相リラクタンス型の電動機に
おいて、時間的に重畳しない連続した電気角で９０度の
巾の位置検知信号が配設された単相の第１．第２．第３
．第グの位置検知信号が得られる突極の位置を検知する
位置検知素子を含む位置検知装置と、第１の相及び第２
の相の電機子コイルをそれぞれ第１、第４の電機子コイ
ル及び第２．第２の電機子コイルと呼称したときに、第
１、第４．第２．第２の電機子コイルの両端に接続され
た半導体スイをそれぞれ第１、第１の、各半導体スイを
それぞれ第１、第１の電機子コイルの電機子コイルと、
第１゜第２．第３．第グの位置検知信号に接続された半
導体スイッチング素子を導通せしめて、それぞれ第１．
第２、第４．第２の電機子コイルの通１個のダイオード
を介して、該通電制御回路に供電する直流電源と、前記
した位置検知素子の固定位置を調整して、トルクの最大
値となる近傍よ位置を調整して、トルクの通電を開始す
る手段と、電機子電流を設定値に保持するチョッパ回路
と、位置検知信号により通電制御が行なわれている電機
子コイルが、該位置検知信行なわれている電機子コイル
が停止されたときに、電機子コイルに蓄積された磁気エ
ネルギが逆接続されたダイオードを介して直流電源に帰
還されることを、電源二重側に順方向に挿入された１個
のダイオードにより阻止して、（ 次に通電される電機子コイルの蓄積磁気エネルギに転化
して、電機子電流の立上りと降下を急速とする電気回路
とより構成されたものである。

第２の手段 定電流で各相の電機子コイルの通電をしたときに、回転
子の突極が磁極に侵入し始めてから電気０ 角で響４〜Ｍ度近傍でトルクが最大値となり、その後は
平坦なトルクが所定区間だけ得られる３相リラクタンス
型の電動機において、時間的に重畳しない連続した電気
角で７２０度の巾の第１．第２゜第３の位置検知信号の
配設されたＡ相の位置検知信号ならびに、これ等と電気
角で６０度の位相差のある第グ、第５、第ｔの位置検知
信号の配設されたＢ相の位置検知信号が得られる突極の
位置を検知する位置検知素子を含む位置検知装置と、第
１゜第２．第３の相の電機子コイルをそれぞれ第１゜第
１の電機子コイル、第２９軍コの電機子コイル、第３．
第３の電機子コイルと呼称したときに、第１、第１．第
２．第２．第３．第３の電機子コイルの両端に接続され
た半導体スイをそれぞれ第１、第１の、各半導体スイを
それぞれ第１、第１の電機子コイルの電機子コイルと、
第１．第２゜第３の位置検知信号に接続された半導体ス
イッチング素子を導通せしめて、それぞれ第１．第２、
第３の電機子コイルの通電を行なって、１方向の出力ト
ルクを発生せしめる第１の通電制御回路と、第グ、第５
、第６の位置検知信号により前記した半導体スイッチン
グ素子を導通せしめて、 た第１．第２のダイオードを介して、それぞれ第１、第
２の通電制御回路に供電する直流電源と、前記した位置
検知素子の固定位置を調整して、トルクの最大値となる
近傍よ位置を調整して、トルクの通電を開始する手段と
、電機子電流を設定値に保持するチョッパ回路と、第１
．第２．第３の位置検知信号により通電が行なわれてい
る電機子コイルが、該位置検知信行なわれている電機子
コイルが停止されたときに、電機子コイルに蓄積された
磁気工ネルギが逆接続されたダイオードを介し、て直流
電源に帰還されることを、第１のダイオードにより阻止
して、次に通電される電機子コイルの蓄積磁気エネルギ
に転化し、第グ、第５、第６の位置検知信号により通電
が行なわれている電機子コイルが、該位置検知信号の末
端において通電が停止されたときに、電機子コイルに蓄
積された磁気エネルギが逆接続されたダイオードを介し
て直流電源に帰還されることを、第２のダイオードによ
り阻止して、次に通電される電機子コイルの蓄積磁気エ
ネルギに転化して、電機子電流の立上りと降下を急速と
する電気回路とより構成されたものである。

〔作用〕

第１．第２の手段により、第１．第一２の課題を解決す
る作用がある。位置検知信号のある区間では、チョッパ
制御により、電機子電流を設定値に保持し、その末端で
のみ、電機子コイルの蓄積磁気エネルギを次に通電すべ
き電機子コイルの蓄積磁気エネルギに転換することによ
り、放電電流を急速に消滅せしめ、又同時に次の電機子
コイルの通電電流の立上りを急速としている。従って、
高速、高トルクの電動機とすることができる。

上記した作用の為に、印加直流電源より、順方向に接続
したダイオードを介して供電し、必要あれば、これに付
加して電源に並列に接続されたコンデンサが使用されて
いる。高速、高トルクとする為の周知の手段は、印加電
圧を上昇せしめて目的を達しているが、この手段による
と、効率が劣化する不都企があり、又高速にも限界があ
り、ｌ般に１０θ００回転毎分位以上は不可能である。

本発明の手段によると、上述したように、位置検知信号
の始端部の通電電流の立上りと末端部の降下電流の巾を
小さくできるので、減トルクと反トルクの発生が抑止さ
れ、７ａ万回毎分位の電動機が得られる作用がある。

電機子コイルの大きいインダクタンスによる通電のおく
れを除去しているので、位置検知信号の巾だけ、設定さ
れた電流で通電できる。

従って、位置検知素子の固定位置を調整することにより
、平坦なトルクの区間のみの通電を行なうことができる
ので、出力トルクのトルクリプルが除去され、又高効率
の電動機が得られる作用があるＯ 〔実施例〕 第１図以降について本発明の詳細な説明する。

各図面の同一記号のものは同一部材なので、その重複し
た説明は省略する。

以降の角度表示はすべて電気角で表示する。

第１図（ａ）は、本発明が適用される３相のリラクタン
ス型電動機の７例で、その回転子の突極と固定電機子の
磁極と電機子コイルの構成を示す平面図である。

第１図（ａ）において、記号ｌは回転子で、その突極／
ａ、／ｂ、・・・の巾はｉｒｏ度、それぞれは３１．０
度の位相差で等しいピッチで配設されている。

回転子ｌは、珪素鋼板を積層した周知の手段により作ら
れている。記号！は回転軸である。固定電機子／６には
、磁極／Ａａ　、　／Ａｂ　、　／Ａｃ　、　／乙ｄ、
／６ｅ　、／Ａｆ　、／Ａａ　、／４ｂ　、−／４ｆが
、それ等の巾が１ｇＯ度で、等しい離間角で配設されて
いる。突極と磁極の巾は／♂Ｏ度で等しくされている。

突極数は／μ個、磁極数は１２個である。

第２図（ａ）は、第１図（ａ）のリラクタンス型３相電
動機の展開図である。

展開図は、機械角で１１０度まで表示され、その以降は
省略されている。

第１図（ａ）の突極／　ａ　、　／　ｂ　、−及び磁極
／６ａ。

ル１．・・・は省略されているが、これ等は、突極／　
ａ　、　／　ｂ　、　−及び磁極／Ａａ　、／Ａｂ、−
とそれぞれ軸対称の位置にあるので、径方向の磁気吸引
力がバランスされて、機械振動の発生と軸受に対する押
圧力を僅少とする作用がある。

第２図（ａ）のコイル１０ａ、１０ｂ　、１０ｃは、突
極ｌａ、／ｂ、・・・の位置を検出する為の位置検知素
子で、図示の位置で固定電機子／６の側に固定され、コ
イル面は、突極／ａ、／ｂ、・・・の側面に空隙を介し
て対向している。

コイル１０ａ、１０ｂ、１０Ｃは／２０度離間している
。

コイルは！ミリメートル径で１０θタ一ン位の空心のも
のである。

第グ図に、コイル／θａ、／θｂ、１０ｃより、位置検
知信号を得る為の装置が示されている。

第ψ図において、コイル１０ａ、抵抗／！；ａ、／Ｓｂ
／Ｓｃはブリッジ回路となり、コイル１０ａが突極ｌａ
、／ｂ、・・・に対向していないときには平衡するよう
に調整されている。

従って、ダイオード／／ａ、コンデンサ／、２ａならび
にダイオードｌｌｂ、コンデンサ／ｌｕｂよりなるロー
パスフィルタの出力は等しく、オペアンプ／３の出力は
ローレベルとなる。

記号７は発振器でｌメガサイクル位の発振が行なわれて
いる。コイル１０ａが突極／ａ、／ｂ、・・・に対向す
ると、鉄損（渦流損とヒステリシス損）により、インピ
ーダンスが減少するので、抵抗１５ａの電圧降下が太き
くｋす、オペアンプ／３の出力はハイレベルとなる。

ブロック回路りの入力は、第７図（ａ）のタイムチャー
トの曲線ｕｊａ　、　ｎｂ　、・・・となり、反転回路
１３ｄを介する入力は、曲線２６・、　２Ａ、　・−と
なる。

第１図のブロック回路７ａ、７ｂは、それぞれコイル１
０ｂ、／θＣを含む上述し、たブリッジ回路を示すもの
である。

発振器７は共通に利用することができる。

ブロック回路７ａの出力及び反転回路／Ｊｅの出力は、
ブロック回路２に入力され、それらの出力信号は、第７
図（ａ）において、曲線２７ａ、２７ｂ、・・・曲線２
ｇａ、２ｇ’ｏ、・・・とじて示される。

ブロック回路７ｂの出力及び反転回路／３ｉの出力は、
ブロック回路りに入力され、それらの出力信号は、第７
図（ａ）において、曲線Ｊｑ　ａ　、　２９　ｂ　＋・
・・曲線３０ａ、３θｂ、・・・として示される。

曲線２！ａ、　＃ｂ　、　−に対して、曲線２７ａ、２
７ｂ。

・・・は位相が１２０度おくれ、曲線２７　ａ　ｅ　２
７　ｂ　ｔ・・・に対して、曲線２ｑａ、２ｑｂ、・・
・は位相が１２０度おくれている。

ブロック回路りは、３相Ｙ型の半導体電動機の制御回路
に慣用されている回路で、上述した位置検知信号の入力
により端子りａ＋５＞ｂ、・・・、Ｐｆより１２０度の
巾の矩形波の電気信号が得うれる論理回路である。

端子りａ、９ｂ、りＣの出力は、第７図（ａ）において
、それぞれ曲線３／ａ　、、？／ｂ　、・−、曲線３２
ａ。

、？Ｊｂ、・・・９曲線３３ａ、、３．３ｂ、・・・と
じて示されている。端子りｄ、りｅ、りｆの出力は、第
７図（ａ）において、それぞれ曲線、？ｌＩａ　、　３
ｏｂ　、　−、曲線ｊｊａ。

３３ｂ、・・・９曲線３Ａａ、３１．ｂ、・・・とじて
示されている。端子りａとりｄの出力信号、端子りｂと
７０の出力信号、端子９Ｃとりｆの出力信号の位相差は
ｌ♂０度である。

又端子９ａ、りす、りＣの出力信号は、順次に、重畳す
ることな（，７２０度おくれ、端子りｄ、りｅ＋Ｐｆの
出力信号も同じく順次に７２０度おくれでいる。コイル
１０ａ、／θｂ、１０ｃの対向する突極／ａｌ／ｌ）、
・・・の代りに、第１図（ａ）の回転子ｌと同期回転す
る同じ形状のアルミニューム板を用いても同じ効果があ
る。

リラクタンス型の電動機は、次に述べる欠点があるＯ 第１に、突極が磁極に対向し始める初期はトルクが著し
く大きく、末期では小さくなる。従って合成トルクも大
きいリプルトルクを含む欠点がある。かかる欠点を除去
するには、例えば次の手段によると有効である。

即ち突極と磁極の対向面の回転軸の方向の巾を異ならし
める手段とする。かかる手段により対向面の洩れ磁束に
より、出力トルク曲線は第１図（Ｃ）の曲線／ｌａ、／
ｌｔｂ　、・・・のように平坦となる。

曲線／ｌｌｄ　、　／ＩＩＱ　、　／４ｂ　、　／４ａ
は、それぞれ電機子電流が０．ｓアンペア、７．０アン
ペア、１．！アンペア、之Ｏアンペアの場合の例である
。従って、電機子コイルの通電巾と、通電し始める点を
選択することにより出力トルクリプルな除去することが
できる。これが本発明の１つの手段となっている。

第２に効率が劣化する欠点がある。

第１図（Ｃ）のタイムチャートの位置検知信号ｊ／ａの
巾は矢印３ｃで、１２０度の巾となり、その始端で電機
子コイルの通電が開始されると、大きいインダクタンス
の為に点線７ｂのように立上りがおくれ、末端で通電が
断たれても、大きい蓄積磁気エネルギの放電の為に点線
７ｂの右端のように降下部の巾が大きくなる。

立上りがおくれるとトルクが減少し、降下部が、ｉｔｏ
度の巾の矢印３ｄの右端を越えると反トルクを発生する
。高速度と々るとその影響は著しくなる。従って、低速
度の回転となり、高速度とすると効率が劣化する。

電機子電流の立上りと降下を急速として、高速度で効率
の劣化を防止することが本発明の１つの手段となってい
る。

第３に、出力トルクを大きくすると、即ち突極と磁極数
を増加し、励磁電流を増加すると、回転速度が著しく小
さくなる欠点がある。

一般に、リラクタンス型の電動機では、出力トルクを増
大するには、第１図（ａ）の磁極−と突極の数を増加し
、又両者の対向空隙を小さくすることが必要となる。こ
のときに回転数を所要値に保持すると、第１図の磁極／
Ａａ　、　／Ａｂ　、・・・と突極／ａ。

ｌｂ、・・・に蓄積される磁気エネルギにより、励磁電
流の立上り傾斜が相対的にゆるくなり、又通電が断たれ
ても、磁気エネルギによる放電電流が消滅する時間が相
対的に延長され、従って、大きい反トルクが発生する。

かかる事情により、電機子電流値のピーク値は小さくな
り、反トルクも発生するので、回転速度が小さい値とな
る欠点がある。

本発明の手段によると、電機子電流の立上りと降下が急
速となるので、上述した欠点が除去される。

第１図（ａ）及び第２図（ａ）の展開図において、円環
部／６及び磁極／Ａａ、／Ａｂ、・・・は、珪素鋼板を
積層固化する周知の手段により作られ、外筐／７に固定
されて電機子となる。記号／６の部分は磁路となる磁心
である。記号／６及び記号／Ａａ、／Ａｂ、・・・を電
機子と呼称する。

突極は７４個となり、等しい巾と等しい離間角となって
いる。磁極／Ａａ、／４ｂ　、・・・の巾は突極中と等
しく、７２個が等しいピッチで配設されている。

電機子コイル／７ｂ　、／７ｃ　、／７ｂ　、／７ｃが
通電されると、突極／ｂ、／ｃ　、ｌｂ、／ｃが吸引さ
れて、矢印Ａ方向に回転する。

更に回転すると、電機子コイル／７１）、／’７ｂの通
電が停止され、電機子コイル／７ｄ　、／７ａが通電さ
れるので、突極ｉｄ、ｉＴ！Ｌによるトルクが発生する
。

回転子ｔｆＪ”ｔ、θ度回転する毎に、電機子コイルの
通電モードが変更され、磁極の励磁極性は、磁極／Ａｂ
、コ（ｎ、Ｓ極）、／Ａｃ、石（Ｎ、Ｓ極）→磁極／＆
ｃ　、／ｖｃ（Ｎ　、　Ｓ極）、／ｘａ、ｚａａ（Ｎ。

Ｓ極）→磁極ｔｔ、ｄ、ｙａａ　（Ｎ　、　Ｓ極）、／
ｂｅ、ｕｅ　（Ｎ　、　Ｓ極）→磁極／ｂｅ　、７ｖｅ
　（Ｎ　、　Ｓ極）、／Ａｆ、ｔｖｆ（Ｎ　、Ｓ極）−
＋ａ極／ａｆ、ｔｂｔ　（Ｎ　。

Ｓ極）、／ｘａ、石（Ｎ、Ｓ極）→とサイクリックに交
替されて、矢印Ａ方向に回転子ｌが駆動される３相のリ
ラクタンス電動機と々る。

励磁される２個の磁極が常に異極となっている為に、非
励磁磁極を通る洩れ磁束は互し・に反対方向となり、反
トルクの発生が防止される。

次に、電機子コイル／？ａ　、　／７ａ　、　／７ｂ　
、　／７ｂ　。

・・・の通電手段について説明する 電機子コイル／７ａ、７７Ｆ＞は、直列若し、くは並列
に接続されている。電機子コイル／’７１）、／７１）
及びその他の電機子コイル／７ｃ、／？ｃ・・・につい
ても同じ接続が行なわれている。

第２図（１））において、電機子コイル／７ａ、π１゜
／７ｃ　、／７ｃ　、／７ｅ　、／７ｅの両端には、そ
れぞれトランジスタＸ）　ａ　、　２０　ｂ及びＸ）　
ｃ　、　ｎ　ｄ及びωｅ。

２Ｏｆが挿入されている。トランジスタ２０ａ、２θｂ
。

２０Ｃ９・・・は、スイをそれぞれ第１、第１のなるも
ので、同じ効果のある他の半導体素子でもよい。

直流電源正負端子２ａ、２ｂより供電が行なわれている
。

アンド回路９Ｊａの下側の入力がハイレベルのときに、
端子〃ａよりハイレベルの電気信号が入力されると、ト
ランジスタ２０ａ、ωｂが導通し、て、電機子コイル／
’）ａ、／７Ｆ＞が通電される。端子ｓｂ。

≠Ｃよりハイレベルの電気信号が入力されると、トラン
ジスタωｃ、ｒｄ及びトランジスタｌｅ。

２０ｆが導通して、電機子コイル／７ｃ　、　／７ｃ　
、　／７ｅ　。

／？ｅが通電される。ブロック回路り、に、Ｆは、電機
子コイル／７ｂ、π１及び／７ｄ、馬及び／７ｆ。

π１の通電制御回路で、電機子コイル／７ａ、／７ａの
通電制御回路と全く同じ構成のものである。

従って、アンド回路１Ｉ３ｄ、　１Ｉ３ｅ　、　４３ｆ
の下側の入力がハイレベルのときに端子！ｄ　、　４Ｌ
ｅ　、ψｆにハイレベルの入力があると、それぞれ電機
子コイル／７ｂ、／りｂ及び／７ｄ　、／７ｄ及び／？
ｆ、／７ｆが通電される。

端子ｑＯは、電機子電流を指定する為の基準電圧である
。端子ｔｉｏの電圧を変更することにより、出力トルク
を変更することができる。

電源スィッチ（図示せず）を投入すると、オペアンプ１
ｌＯａの一端子の入力は十端子のそれより低いので、オ
ペアンプｌｌ０ａの出力はハイレベルとなり、トランジ
スタ２０ａ　、　ｌｂ　、・・・、２０ｆが導通して、
電圧が電機子コイル／７ａ　、　／７ａ　、　／りＣ，
／’７Ｃ。

／？ｅ、／７ｅの通電制御回路に印加される。

抵抗、２２ａ、２２ｂは、それぞれ電機子コイル／７ａ
。

乙、／７ｃ、肩、／りｅ、屓及び／７ｂ、房。

／７ｄ　、　／７（１、／りｆ、／りｆの電機子電流を
検出する為の抵抗である。

オペアンプ４０ｂＫついても事情は全く同じで、電源の
投入とともにブロック回路り、Ｅ、Ｆに電圧が印加され
る。

端子ｊａの入力信号は、第７図（ａ）の位置検知信号、
３／ａ、３１ｂ・・・又端子！ｂ　、　ｔｉｃの入力信
号は、位置検知信号３ユａ、３ユｂ、・・・及び３３ａ
、３３ｂ、・・・どなっている。

上記した曲線は同一記号で、第１図（ｂ）のタイムチャ
ートに示されている。曲線３／ａ　、３２ａ、ｌＪａ。

・・・は連続している。

又第７図（ａ）の位置検知信号、３ｂａ、３乙１）　、
　・・−、３’１ａ　、　３４に＋　、　−、３！ｒａ
、　３！ｒｂ　、　・・−は、それぞれ第６図（１：ｌ
）の端子←ｄ、４Ｚｅ、≠ｆに入力されている。

第１図（ｂ）には、曲線３ｘａ（３ｘｂと同じである。

）Ｊ９ａ、Ｊ＆ａ、・・・が示され、それ等は重畳する
ことなく連続している。第１図（ｂ）の位置検知信号曲
線、７／ａが、第２図（ｂ）の端子４Ｚａに入力された
場合について説明する。

位置検知信号３／ａが、第１図（Ｃ）に同一記号で示さ
れている。

電機子電流は、点線７ｂのように増大する。リラクタン
ス型の電動機では、インダクタンスが大きいので、曲線
、？／ａの始端部の点線７ｂの立上りはおそくなる。従
って端子２ａの印加電圧を大きくする必要がある。高速
度となるに従って、曲線、、？／ａの巾は小さくなるの
で、端子２ａの電圧を対応して高電圧のものを使用する
必要がある。

電機子電流が設定値（第２図（ｂ）の端子ｌＩｏの基準
電圧により指定される。）を越えると、オペアンプ１Ｉ
Ｏａの出力がローレベルとなるので、アンド回路’１３
ａの出力がローレベルとなり、トランジスタ２０は不導
通となる。

従って、電機子コイル／７ａ、／７ａに蓄積された磁気
エネルギは、ダイオード２１ａ、トランジスタｒｂ、抵
抗ｊｕａを介して放電され、放電電流が所定値まで低下
すると、オペアンプ’Ｉ（７ａのヒステリシス特性によ
り、出力がハイレベルに復帰シ、トランジスタ２０　ａ
　、　Ｘ）　ｂは再び導通して、電機子電流が増大する
。

基準電圧グθにより規制される設定値まで増大すると、
オペアンプｑＯａの出力がローレベルとなり、トランジ
スタ、２０ａが不導通に転化して、電機子電流が降下す
る。

かかるサイクルを繰返すチョッパ回路となり、第ｓ図（
ｃ）の矢印３ｃの区間を経過する。

曲線Ｊ／ａの末端において、第４図（ｔ）ｌの端子ｊａ
の入力が消滅する。従って、電機子コイル／７ａ。

／７ａに蓄積された磁気エネルギは、トランジスタ２０
　ａ　、　ｍ　ｂがともに不導通と九るので、ダイオー
ド２／ｂ→コンデンサ９７ａ→抵抗２２ａ→ダイオード
２／ａの順で通電され、コンデンサ９？ａを充電する。

しかし、このときすでに第３図（１））の位置検知信号
曲線３２ａが、第６図（１））の端子＋ｂに入力されて
いるので、電機子コイル／７ａ、／’７ａの蓄積磁気エ
ネルギは、電機子コイル／？ｃ、／７ｃの磁気エネルギ
に転化し、電機子電流の立上り（第１図（ｂ））の点線
、７？ｂの左端部）を急速とする。

コンデンサ１Ｉ７ａは、トランジスタの導通、不導通の
タイミングの差があるときに有効であるが、必ずしも必
要なものではない。

矢印３７の巾は、点線３７ａと点線３りｂの降下と立上
り部の巾を示している。矢印３りの巾が所定角を越える
と反トルクが発生し、又トルクも減少する。

高速度と々るに従って、曲線ＪＺａ、ＪＪａの巾が小さ
くなるので、矢印３７の巾も対応して小さくする必要が
ある。この為には、ダイオードｆ／ａにより、電機子コ
イル／７ａ、／？ａの蓄積磁気エネルギが、電源、２ａ
、、２ｂに流入することを防止することにより目的が達
成される。

ダイオ−Ｆ９／ａ＃″−紅く、電機子コイル／７ａ。

乃１の磁気エネルギが電源に流入すると、点線、７７ａ
の降下部の巾が大きくなり、電機子コイル／７ｃ、／’
７ｃの印加電圧も電源２ａ、Ｊｂの電圧となるので、点
線３７ｂの立上り部の巾も大きくなる。

従って、高速度の電動機とすることが不可能となる。当
然であるが、電源電圧を上昇しても同じ目的が達成でき
るが、この手段は、高電圧電源となるので実用的に問題
があり、本発明による手段が有効となるものである。

３００ワツトの出力の電動機の場合に、毎分７００００
　　回転とするのに、ダイオード９／ａがない場合に端
子２ａ、２ｂの電圧はｔｓｏ　Ｎルト位が必要となるが
、ダイオ−）″グ／ａを使用するとｂｏｂルトですむ作
用効果がある。

この場合に、矢印３りの巾は、実測によると２０マイク
ロ秒位で、１ａ万回転以上の回転速度を得ることができ
る効果がある。この場合には、印加電圧は、逆起電力に
より高電圧となる。

又出力トルクを増大する為には、第６図（ｂ）の基準電
圧ＪＯの電圧を上昇すればよい。

以上の説明のように、本発明装置では、高速回転の限度
は、印加電圧により制御され、出力トルクは、基準電圧
（出力トルクの指令電圧）により、それぞれ独立に制御
されることが特徴となっている。

電機子コイル／？ｃ、Ｔ￥の位置検知信号による制御電
流の制御は、第６図（ｂ）のオペアンプ’Ｉ（７ａ。

アンド回路ｕ３ｂのチョッパ作用により、第３図（ｂＪ
の点線３７’Ｆ）で示すように、トランジスタωＣのオ
ンオフにより変化し、曲線３２ａの末端において、点線
のように急速に降下する。

次に、位置検知信号３３ｅ、が、第６図（ｂ）の端子？
Ｃに入力されると、電機子コイル／７ｅ、／７ｅの通電
が同様に行なわれる。

以上のように、電機子コイルは、順次に連続して通電さ
れて出力トルクが発生する。

以上の通電のモードをＡ相の通電モードと呼称、？Ｑｂ
　、　−、Ｊ！ａ、　、？５ｂ　、−・−は、それぞれ
第６図（ｂ）の端子！ｄ、４ｅ、！ｆに大刀され、ブロ
ック回路り、Ｅ、Ｆに含まれる電機子コイル／７ｔ）　
、　／７ｔ）　。

／７ａ　、／７ｄ　、／？ｆ　、／７ｆの通電を制御す
る。

第３図（ｂ）に、曲線ＪＡａ　、３Ｑａ、、３３ａが示
されている。これ等は７２０度の巾で隣接し、上段の曲
線ｌ、Ｏ より８餐位相がおくれでいる。

曲線、３Ａａ、Ｊ￥ａ＊、、？ｊａの点線部は、電機子
電流を示している。立上りと降下部の巾は、ダイオ−ｐ
Ｈ／ｂ、−＋ンデンサ１Ｉ７１）により規制されること
は、Ａ相の通電モードの場合と同様である。

又、アンド回路ｔＩ３ｄ、　１Ｉ３ｅ　、　１ＩＪｆ　
、オペアンプｑｏｂ、基準電圧端子ダθの電圧による各
曲線の中間部のチョッパ制御もＡ相の通電モードの場合
と同様である。作用効果も又同様である。

曲線３Ａａ、ＪＡ”ｏ　、・＝、３１１ａ、３１１ｂ、
−、，３！；ａ。

３！；ｂ、・・・による電機子コイル／りす、／７ｂ、
／７ｅＬ。

／７ａ’＋　／７ｆ　、／？ｆの通電制御なり相の通電
モードと呼称する。

本実施例のような３相の電動機は、第１相、第２相、第
３相の通電モードとなることが一般的な表現であるが、
本明細書では、２つに分離して人相、Ｂ相の通電モード
と呼称している。

Ａ相とＢ相の通電モードの為に、電機子電流制御のチョ
ッパ回路も２組ですみ、又前述したようにダイオード４
（／ａ、ｌＩ／ｂの使用により、電機子コイルの磁気エ
ネルギの消滅と増大を急速とすることができて、高速電
動機が得られる効果がある。

次に出力トルクのりプルを除去する手段につき説明する
。

第よ図（ｃ）において、前述したように、各電機子コイ
ルの７１０度の定電流通電時におけるトルク曲線は、曲
線／ηｌｌ、／μｂ、・・・として示されている。

第２図（ａ）の位置検知素子となるコイル１０ａ、１０
ｂ、／ＱＣ，の固定位置を調整して、第１図（Ｃ）の位
置検知信号曲線３／ａの始端部を点線Ｆｕａの点即ちト
ルク曲線が平坦になり始める点とする。

曲線、、？／ａの末端部は点線１１２ｃの点となり、点
線１１２ａと１Ｉ２ｃの区間が電機子コイル／７ａ、／
７ｈの通電区間となる。

前述したように、通電曲線の立上りと降下は急速となっ
ているので、出力トルクは平坦となる。

曲線／ｌｔａ及び更に電機子電流の大きい場合には、通
電の末期でトルクが減少するが、電機子電流が小さい程
出力トルクの平坦性は良好となる。

他の位置検知信号による対応する電機子コイルの出力ト
ルクについても上述した事情は全く同様である。従って
合成トルクのトルクリプルも除去される効果がある。

サーダ電動機として使用した場合には、出力トルクの平
坦性が要求されるのは、負荷の停止点の近傍である。こ
のときには出力トルクは減少しているので、電機子電流
も小さく、第１図（Ｃ）の曲線／（’ａ、７４１ｂ以下
の通電電流のトルク曲線となり、トルクは平坦となる。

従って有効な技術手段を供与できるものである。

電機子コイルの通電区間は、トルクの最大値の区間とな
っているので効率も良好となる特徴がある。

第１図（ｃ）のトルク曲線／ｌｔａ、／ｌｔｂ、・・・
の形状は、対向する磁極と突極との形状を変更すること
により、トルクの平坦部の特性と区間を変更することが
できるので、点線ＩＡ２ａの位置を対応し、て変更する
必要がある。一般的手段によると、点線４．２ａとトル
ク曲線の始点部との巾はｌＯ度〜ω度である。

上述し、た説明より理解されるように、第７図（ａ）の
位置検知信号曲線Ｊ／　ａ　＋　Ｊ／　ｂ　＋・・・９
曲線３２ａ。

３２ｂ、・・・９曲線３３ａ、３３ｂ、・・・は、電機
子コイル／７ａ　、／７ａ　、／７ｃ　、／７ｃ　、／
７ｅ　、／？ｅの７２０度の巾の通電制御を行ない、又
位置検知信号曲線３１ａ。

３Ａｂ、・　、曲線３Ｌａ　、　Ｊｌｂ　、　−、曲線
、Ｂａ、３ｋｂ。

・・・は、電機子コイル／７１）　、　／７１）　、　
／７ｄ　、　／７ｄ　、　／７ｆ、／７ｆの７２０度の
巾の通電制御を行なっている。

出力トルク即ち電機子電流値を指定するのは、基準電圧
（第２図（ｂ）の端子ｑθの電圧）のみなので、印加電
圧リプルに無関係となる。従って、第２図（ｂ）の電源
端子、２ａ　、２ｂのりプル電圧は余り関係がないので
、整流の為のコンデンサは小さい容量のものでもよく、
又交流電源が３相の場合には、整流コンデンサは更に小
容量となり、電源を簡素化できる特徴がある。

上述した事情は、後述する実施例の場合にも、整流コン
デンサについて同じである。次に、２相のリラクタンス
型電動機に本発明を適用した場合につき説明する。

第１図（ｂ）は、２相のリラクタンス型電動機の平面図
、第２図（ｂ）は、その突極、磁極、電機子コイルの展
開図である。第１図（ｂ）において、円環部／Ａ及び磁
極／Ａ２Ｌ　、　／Ａｂ、・・・は、珪素鋼板を積層固
化する周知の手段により作られ、図示しない外筐に固定
されて電機子となる。記号／Ａの部分は磁路となる磁心
である。

磁極／４ａ、／４ｂには、電機子コイｋ　／７　ａ　、
　’／７　ｂが捲着されている。他の電機子コイルは省
略されて図示していない。

外筐に設けた軸受には、回転軸！が回動自在に支持され
、これに回転子ｌが固着されている。

回転子ｌの外周部には、突極／ａ、／ｂ、・・・が設げ
られ、磁極／Ａａ　、　／４ｂ、　、−と０．ｌ〜０．
２ξリメートル位を空隙を介して対向している。回転子
／も・電機子／６と同じ手段により作られている。

この展開図が第２図（ｂ）に示されている。

第２図（ｂ）において、突極は７０個となり、等しい巾
と離間角となっている。磁極／Ａａ、／Ａｂ、・・・の
巾は突極中と等しく、ｇ個が等しいピッチで配設されて
いる。

電機子コイル／りｂ　、　／７ｆ　、　／？Ｃ、／７ｇ
が通電されると、突極／ｂ、／ｇ、／ｃ、／ｈが吸引さ
れて・矢印Ａ方向に回転する。

更に回転すると、電機子コイル／７ｂ、／７ｆの通電が
停止され、電機子コイル／？ｄ　、／７ｈが通電される
ので、突極ｔｄ、ｔｔによるトルクが発生する０矢印／
ｇｔｈは、図示の状態より９０度回転する励磁極性を示
すもので磁極／Ａｂ、／ＡｃはＮ極、磁極／Ａｆ、／Ａ
ｇはＳ極となる。かかる極性の磁化は、磁束の洩れによ
る反トルクを小さくする為である。

次の７ａ度の回転即ち矢印／ｇｂの間では、各磁極は図
示のＮ、Ｓ極性となる。０の表示は無励磁のものを示し
ている。

次の９０度の回転、その次の７０度の回転は矢印／ｇＣ
，／ｇａの間の極性に磁化される。

上述した励磁により、回転子ｌは、矢印Ａ方向に回転し
て２相の電動機となるものである。

各磁極間の巾は、突極巾の／、ｊ倍となっている。

又電機子コイルを装着する空間が、大きくなっているの
で、太い電線を利用することができ、銅損を減少して効
率を上昇せし、める効果がある。

リラクタンス型の電動機は、界磁マグネットがないので
、その磁束分まで磁極による発生磁束を大きくする必要
がある。従って、磁極間の空間の大きいことは重要な意
味を有するものである。

第２図（ｂ）の突極数は、７０個となり、従来周知のこ
の種のものより多い。従って、各磁極に励磁により蓄積
された磁気エネルギの放電により反トルクを発生し、出
力トルクは大きくなるが１回転速度が低下して問題点が
残り、実用化できなくなる。

しかし、本発明の手段によると、上述し、た不都合が除
去され、出力トルクが増大する効果のみが付加される。

その詳細については後述する。

上述した回転子ｌの駆動トルク発生の説明は、電機子コ
イルの通電角が７１０度の場合である。本発明の手段は
通電角が９０度であるが、回転の原理は全く同様である
。

第２図（ａ）において、電機子コイルに、Ｌは、第２図
（ｂ）の電機子コイル／７ａ、／７ｅ及び／？Ｃ，／７
ｇをそれぞれ示し、２組の電機子コイルは、直列若しく
は並列に接続されている。

電機子コイルに、Ｌの両端には、それぞれトランジスタ
Ｘ）　ａ　、　Ｘ）　ｂ及びｌｃ、ωｄが挿入されてい
る。

トランジスタ２ｏａ　、　２０ｂ　、　２１）ｃ　、　
２ｏｄは、スイをそれぞれ第１、第１のなるもので、同
じ効果のある他の半導体素子でもよい。

直流電源正負端子２ａ、２ｂより供電が行社れている。

端子４ａよりハイレベルの電気信号が入力されると、ト
ランジスタ２０　ａ　、　ＸＩ　ｂが導通して、電機子
コイルＫが通電される。端子ｔＩＣよりハイレベルの電
気信号が入力されると、トランジスタＸ）ｃ、２０ｄが
導通して、電機子コイルＬが通電される。

位置検知信号を得る為の手段を次に説明する。

第２図（ｂ）のコイルｆａ、♂ｂは、第２図（ａＪのコ
イル／θａと同じ構成のもので、突極／ａ、／ｂ。

・・・の側面に対向して、電機子側に固定されている。

コイルＪａ、♂ｂは、第２図（ｂ）に示されるように・
突極／ＦＬ、Ｉｂ、・・・の側面に空隙を介して対向し
・突極側面に対向すると、鉄損（渦流損を含み、この損
失が大きい）の為に、コイルのインピーダンスが小さく
なる。

コイルｆａ、♂ｂは（３Ａｏ＋ｑｏ）度離間している。

第３図に、コイルざａ、♂ｂより、位置検知信号を得る
為の装置が示されている。第３図において、コイル♂ａ
、ざす、抵抗／ｊａ　、　／ｊｂ　、　／３ｃ　。

１５（ｌはブリッジ回路となっている。記号７は発振回
路で、その出力周波数はｌメガサイクル位となっている
。

コイルｒａ、Ｉｂは空心コイルで、固定電機子側に固定
され、第２図（ｂ）の突極／ａ、／ｂ、・・・に対向す
ると、渦流損失の為に、そのインピーダンスが小さくな
り、抵抗／＆ａの電圧降下が大きくなる。コイルｒａが
突極に対向すると、ダイオード／／ａ、コンデンサ／Ｕ
ａよりなるローパスフィルタにより平滑化された電気信
号が、オペアンプ／３ｂａの十端子に入力される。

抵抗ｌｙｂの電圧降下も、ダイオード／／ｂ、コンデン
サ／ｕｌ）よりなるローパスフィルタにより直流化され
た電気信号がオペアンプ／３ｂの十端子に入力される。

コイル♂ａ、♂ｂが、突極に対向しないときに、ブリッ
ジ回路が平衡するように調整されているので、このとき
にオペアンプ／３ｅＬ、／３’Ｄの出力はない。コイル
ｆａが突極に対向すると、オペアンプ／３ａの出力は、
１１０度の巾の矩形波の出力となり、この信号が第７図
（ｂ）のタイムチャートで、曲線７０ａ、りｏｂ、・・
・とじて示されている。

抵抗１５Ｃの電圧降下は、オペアンプ／３ａ、／３ｂの
一端子に入力されている。端子Ａａの出力が上述した曲
線７θａ、りＯｂ、・・・となり、端子６ｂの出力は、
曲線？２ａ　、　７２ｂ、・・・となり、それぞれの曲
線の巾は１１０度である。

反転回路を介する端子Ａｃ　、Ｊａの出力は、曲＠７３
ａ、り３ｂ、・・・及び曲線？！ａ、？４ｂ、・・・と
なる。

ψ 第層図（ｂ）の曲線７０ａ、　７０ｂ　、−と曲線７１
Ｉａ、クグｂ、・・・の信号の合致した部分をアンド回
路により得ると、曲＠ｇ２ｔｈ　、　Ｌ２ｂ　、・・・
となる。

曲線り一２ａ、７２ｂ、・・・と曲線りＯａ、７０ｂ、
・・・についても同じ手段により、曲線ｇ３ａ、　ｇＪ
ｂ　、・・・が得られる。

同様な手段で、曲線り、２　ａ　、　？２’ｔ）　＋・
・・と曲線７３ａ。

り、、？ｂ、・・・より、曲線ｆｆ１Ｉａ　、　ｇｌｌ
ｂ、　・・・が、又曲線７３ａ　、　？、７ｂ　、　・
・・と曲線７４ａ　、　７’ｌ　ｂ　、−より曲線ｇｓ
ａ。

ｇｓｂ、・・・が得られる。

以上の位置検知信号は、第６図（ａ）の回路に使用され
るものである。

次に上述し、た２相の位置検知信号により通電制御され
る電機子コイルにつき、第６・図（ａ）により説明する
。

前述したように、電機子コイルに、Ｌは電機子コイル／
７ａ、／？ｅ及び電機子コイル／７ｃ、７７ｇである。

ブロック回路Ｃは、電機子コイルＭ、Ｎを含む通電制御
回路で、電機子コイルに、Ｌのものと全く同じ構成であ
る。

電機子コイルＭ、Ｎはそれぞれ電機子コイル／７１）、
／？ｆの直列若しくは並列接続体及び電機子コイル／？
ａ　、／７ｈの同様な接続体を示している。

前述し、た第７図（ｂ）の位置検知信号曲線ｇ２ａ、ｇ
ｌｂ　、−°°と曲線ｇ３ａ＊　ｆｆＪｂ　９　”−と
曲線ｆｆ＃ａ、ｇ！ｂ。

・・・と曲線ｇ！；ａ、　ｇ！；ｂ、・・−は、それぞ
れ端子グミ。

ｌｂ、ψＣ，グｄより入力される。

従って、電機子コイルは、？Ｏ度づつ通電され、その順
序は、電機子コイルに一＋Ｍ−＋Ｌ−＋Ｎとなる。

位置検知信号曲線ｇ２ａ、ｇ３ａ、ｇｌｌａ、ｆｆ！ａ
が、第夕図（ａ）に同一記号で示されている。

第４図（ａ）において、電源が投入されたときに、端子
ψａより曲線ｇ２ａの位置検知信号が入力されていると
、トランジスタ２ｏａ　、　Ｘ）　ｂが導通し７て、電
機子コイルにの通電が開始され、と、の曲線が第１図（
ａ）に点線Ｑ？ｅ、として示されている。

従って抵抗２ユに電圧降下が発生し、オペアンプ／３ａ
の子端子の入力である基準電圧グθの電圧を越えると、
オペアンプ／３ａの出力はローレベルとなり、アンド回
路１１３ａの出力もローレベルに転化するので、トラン
ジスターａは不導通となる。

トランジスターｂは導通し７ているので、電機子コイル
Ｋに蓄積された磁気エネルギは、ダイオ−Ｆ″２／ａ、
抵抗２２を介して放電される。抵抗ｎの電圧降下が減少
し７て、所定値を越えると、オペアンプ１１０ａのヒス
テリシス特性により、その出力がノ・イレペルに復帰す
る。

従って、トランジスタ：１０ａは再び導通して、電機子
電流が増大し、基準電圧ダθにより規制される電流を越
えると、トランジスターａは再び不導通となる。

かかるサイクルを繰返すチョッパ回路が構成されている
。位置検知信号ｇ２ａの末端で、トランジスター２／７
ａ、２０ｂはともに不導通と々るので、電機子コイルに
の蓄積磁気エネルギは、ダイオード２／ａ、２／ｂを介
して、コンデンサＲを充電する。

この充電電圧により、次に通電される電機子コイルＭの
印加電圧が上昇するので、通電電流は急速に立上る。こ
のときに、端子１．ｔ３ｂに入力される第１図（ａ）の
位置検知信号曲線ｇｓａにより、電機子コイルＭに電圧
が印加されているものである。

コンデンサｌＩ７は小容量のものでよい。小容量のもの
の方が充電電圧が急速に上昇し、て、電機子コイルＭの
通電の立上りが急速となり、又同時に電機子コイルにの
電流の降下部の巾（第１図（ａ）の矢印２３の巾）を小
さくすることができる。

矢印２３の巾が、所定値を越えて大きくなると、反トル
クと減トルクを発生するので、上述したように、矢印刀
の巾を小さくして高速度の電動機とすることができる作
用効果がある。

電機子コイルにの蓄積磁気エネルギが、電機子コイルＭ
の磁気エネルギに転換することにより、矢印２３の巾が
小さくなると考えることができる。

ダイオードｌｌ／は、蓄積磁気エネルギが、電源に流入
して、上述した作用が行なわれなくなることを防止する
為のものである。コンデンサダ７を除去しても、上述し
た磁気エネルギの転換をより高速に行なうことができる
。

電機子コイルＭの通電は、オペアンプ１ＩＯａ、アンド
回路グ３Ｃにより、電機子コイルにの場合と同様に行な
われる。基準電圧ｉｉｏにより規制された電流値とたる
チョッパ作用が行なわれるものである。

チョッパ作用による電機子電流の脈流部分は省略して図
示していない。

端子←Ｃ，φｄに、第１図（ａ）の位置検知信号ｇｔｉ
ａ、ｇ３ａが入力されたときにも、アンド回路’ｔ３ｂ
。

１１、？ｄ及びオペアンプＯａによる電機子電流の制御
が同様に行なわれ、作用効果も同様である。

従って、／方向のトルクが得られて回転する。

第ｓ図（ａ）のタイムチャートの点数曲線２３ａ、２３
ｂ　、　２３ｃ　、　２３ｅＬは、それぞれ電機子コイ
ルに、Ｍ。

Ｌ、Ｎの電機子電流曲線である。

矢印２３の巾は、３００ワツト出力の電動機で、２０マ
イクロ秒とすることができるので高速度の回転を行なう
ことができる。

第１図（Ｃ１につきその理由を説明する。

位置検知信号１２　ａ　−ｇ３　ａ　＊・・・による電
機子コイルの通電制御は、すべて同じ紅ので、位置検知
信号曲線ｆｆＪａについて説明する。

電機子コイルのインダクタンスは、前述したように大き
いので、矢印３ａの巾だけ通電すると、点線７ａで示す
ように立上りはおくれ、又降下部の巾は著しく大きくな
り、立上り部ではトルクが減少し、降下部が７１０度の
巾の矢印３ｂの右端を越えると反トルクを発生する。

従って高速度とすると効率が劣化し、出力トルクも減少
して実用性が失なわれる不都合がある。

本発明の手段によると、かかる不都合が除去され７０万
回毎分の電動機を効率良く得ることができる。

第２図（ａ）ダイオ−Ｆ′り／の為に、電機子電流の立
上りと降下の巾は著し、く小さくなり、点線曲線ユ３ａ
で示す電機子電流となる。

従って、減トルク、反トルクの発生は防止されて、高速
、高トルクの電動機を得ることができるものである。

曲尉ｕ、７ａの高さを増大すると高トルクとなるが、こ
の為には、逆起電力を越える端子２ａ、２ｂの電圧とす
ればよく、これは一般直流電動機と同様である。

ｌ♂０度の区間のトルク曲線は、前述した３相の電動機
と同様に曲線／４ａ　、　／ｌｔｂ　、・・・で示され
る。

曲Ｈｇ、２ａの始端部を点線グコａの点とするように、
位置検知素子となるコイル♂ａ、♂ｂの固定位置を調整
して固定すると、電機子電流の断たれる点は点線心すの
点となる。

点！　’１２　ａと＜ｚ２ｂの区間の巾は９０度となる
。

従って、出力トルクは、トルク曲線／ηａ、／μｂ。

・・・の平坦部のみとなり、合成出力トルクも平坦とな
る特徴がある。

又最大トルクの区間の通電となるので、効率が上昇する
効果がある。

曲線ｇ２ａ、ｇ３ａ、・・・の境界に空隙があると自起
動しない不都合がある。従って空隙がないように構成す
る必要がある。

本実施例は、２相の電動機であるが、通電のモードはＡ
相のみ若しくはＢ相のみと考えてもよい。

又１つの同相の通電モードと考えることができ・・・と
オペアンプ１ｌＯａ、’ＩＯｂによるチョッパ制御を下
側のトランジスタ（記号Ｊｌ）　、　ｕＯｄ　、　２θ
ｆ）に行なっても同じ目的が遠戚される。

〔効果〕

第１の効果 電源電圧が低い場合でも、高速、高効率のリラクタンス
型の電動機が得られる。

第２の効果 出力トルクのトルクリプルを除去することができる。

第３の効果 電源が単相交流の場合には、コンデンサ（平滑用）の容
量が、従来の技術に比較し、て小容量のものでよい。３
相交流を電源とする場合には、平滑用のコンデンサ堂が
更に著し、く小さくなるので電源が簡素化される。

電機子コイルを単相若しくはＡ相とＢ相に分割して処理
することにより、通電制御回路が簡素化され、小型、廉
価となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、３相リラクタンス型の電動機の構成の
説明図、第１図（ｂ）は、２相リラクタンス型の電動機
の構成の説明図、第２図は、同じく３相と２相の電動機
の回転子、磁極、電機子コイルの展開図、第３図及び第
ψ図は、コイルより位置検知信号を得る電気回路図、第
３図は、位置検知信号曲線と電機子電流と出力トルクの
タイムチャート、第４図は、電機子コイルの通電制御回
路図、第７図は、位置検知信号のタイムチャートをそれ
ぞれ示す。 ／Ａ−・・電機子、　／乙ａ　、　／Ｔａ、／Ａｂ、／
Ａｂ　、−磁極、　ｌ・・・回転子、　／　ａ　＋　／
　ａ　＋　／　ｃ　＊　／　ｃ　＊・・・突極、　！・
・・回転軸、　Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、／７ａ。 ／７ａ　、　／７ｂ　、　／７１）　、　・・・電機子
コイル、　１０ａ、１０ｂ、／θｃ　、　Ｉ　ａ　、　
Ｉ　ｂ　、−コイル、　７・・・発振器、１ｔｔａ、／
ｌｔｂ・・・コイルｌθｂ、１０ｃより位置検知信号を
得るブロック回路、　　２ａ、、２ｂ・・・電源正負極
、　２θａ、、２０ｂ、・・・、ωｆ・・・トランジス
タ、ｌ１０ａ、ｌｌθｂ　、／、？ａ　、　／ｊｂ　、
　／３・−・オペアンフ、ｔｉｏ−“°基準電圧、　Ｄ
、に、Ｆ、Ｃ・・−電機子コイルの通電制御の為のブロ
ック回路、　、２ｊａ　、　Ｉｂ　。 ・−，２４ａ　、２Ａｂ、−＝、２７ａ、、２７ｂ　、
−，２θａ。 ２ｇ　１）　、　−、２９ａ　、　２９　ｂ　、　−＝
　、　、３０　ａ　、　、？θｂ　、−・・、　３／ａ
　、、７／ｂ　、−，３２ａ、３：Ｌｂ、−９，３３ａ
、、７．？ｂ　、＝−３１１ａ、、？’４ｂ　、−、Ｊ
ｊａ　、３３；ｂ、−・−，３Ａａ、３Ａｂ。 ”’　　＊　　７０　ａ　　、　　りｏ’ｏ、　　・　
　　、　　り／ａ　　、　　７１　　ｂ　、　　−、７
２ａ　、　　７２ｂ　、・・・、’）３ａ、７．？ｂ　
、−・、７１Ｉａ、？ｌｌｂ　、−、ｇ２ａ。 ｇ２’ｏ　、−、ｇ３ａ、ｇ３ｂ、−、ｇｉｌｔｓ　、
ざ＊ｂ　、・・・、　ｒｔａ　、　ｇ！；ｂ、　−位置
検知信号曲線、　７ａ、７ｂ。 ２３ａ、２Ｊｂ　、＝−，３７ｈ’、３’）ｂ、−電機
子電流曲線、／Ｉｔａ、／μｂ、・・・トルク曲線。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）定電流で各相の電機子コイルの通電をしたときに
   、回転子の突極が磁極に侵入し始めてから電気角で１０
   度〜２０度近傍でトルクが最大値となり、その後は平坦
   なトルクが所定区間だけ得られる２相リラクタンス型の
   電動機において、時間的に重畳しない連続した電気角で
   ９０度の巾の位置検知信号が配設された単相の第１、第
   ２、第３、第４の位置検知信号が得られる突極の位置を
   検知する位置検知素子を含む位置検知装置と、第１の相
   及び第２の相の電機子コイルをそれぞれ第１、＠第１＠
   の電機子コイル及び第２、＠第２＠の電機子コイルと呼
   称したときに、第１、＠第１＠、第２、＠第２＠の電機
   子コイルの両端に接続された半導体スイッチング素子と
   、各半導体スイッチング素子と電機子コイルの直列接続
   体に逆接続されたダイオードと、第１、第２、第３、第
   ４の位置検知信号により、前記した半導体スイッチング
   素子を導通せしめて、それぞれ第１、第２、＠第１＠、
   ＠第２＠の電機子コイルの通電を行なって１方向の出力
   トルクを発生せしめる通電制御回路と、電源正極若しく
   は負極側に挿入した１個のダイオードを介して、該通電
   制御回路に供電する直流電源と、前記した位置検知素子
   の固定位置を調整して、トルクの最大値となる近傍より
   各電機子コイルの通電を開始する手段と、電機子電流を
   設定値に保持するチョッパ回路と、位置検知信号により
   通電制御が行なわれている電機子コイルが、該位置検知
   信号の末端において、通電が停止されたときに、電機子
   コイルに蓄積された磁気エネルギが逆接続されたダイオ
   ードを介して直流電源に帰還されることを、電源側に順
   方向に挿入された１個のダイオー ドにより阻止して、次に通電される電機子コイルの蓄積
   磁気エネルギに転化して、電機子電流の立上りと降下を
   急速とする電気回路とより構成されたことを特徴とする
   リプルトルクを除去したリラクタンス型電動機。
2. （２）定電流で各相の電機子コイルの通電をしたときに
   、回転子の突極が磁極に侵入し始めてから電気角で１０
   度〜２０度近傍でトルクが最大値となり、その後は平坦
   なトルクが所定区間だけ得られる３相リラクタンス型の
   電動機において、時間的に重畳しない連続した電気角で
   １２０度の巾の第１、第２、第３の位置検知信号の配設
   されたＡ相の位置検知信号ならびに、これ等と電気角で
   ６０度の位相差のある第４、第５、第６の位置検知信号
   の配設されたＢ相の位置検知信号が得られる突極の位置
   を検知する位置検知素子を含む位置検知装置と、第１、
   第２、第３の相の電機子コイルをそれぞれ第１、＠第１
   ＠の電機子コイル、第２、＠第２＠の電機子コイル、第
   ３、＠第３＠の電機子コイルと呼称したときに、第１、
   ＠第１＠、第２、＠第２＠、第３、＠第３＠の電機子コ
   イルの両端に接続された半導体スイッチング素子と、各
   半導体スイッチング素子と電機子コイルの直列接続体に
   逆接続されたダイオードと、第１、第２、第３の位置検
   知信号により、前記した半導体スイッチング素子を導通
   せしめて、それぞれ第１、第２、第３の電機子コイルの
   通電を行なって、１方向の出力トルクを発生せしめる第
   １の通電制御回路と、第４、第５、第６の位置検知信号
   により前記した半導体スイッチング素子を導通せしめて
   、それぞれ＠第１＠、＠第２＠、＠第３＠の電機子コイ
   ルの通電を行なって、同方向のトルクを発生せしめる第
   ２の通電制御回路と、電源正極若しくは負極側に順方向
   に挿入した第１、第２のダイオードを介して、それぞれ
   第１、第２の通電制御回路に供電する直流電源と、前記
   した位置検知素子の固定位置を調整して、トルクの最大
   値となる近傍より各電機子コイルの通電を開始する手段
   と、電機子電流を設定値に保持するチョッパ回路と、第
   １、第２、第３の位置検知信号により通電が行なわれて
   いる電機子コイルが、該位置検知信号の末端において、
   通電が停止されたときに、電機子コイルに蓄積された磁
   気エネルギが逆接続されたダイオードを介して直流電源
   に帰還されることを、第１のダイオードにより阻止して
   、次に通電される電機子コイルの蓄積磁気エネルギに転
   化し、第４、第５、第６の位置検知信号により通電が行
   なわれている電機子コイルが、該位置検知信号の末端に
   おいて通電が停止されたときに、電機子コイルに蓄積さ
   れた磁気エネルギが逆接続されたダイオードを介して直
   流電源に帰還されることを、第２のダイオードにより阻
   止して、次に通電される電機子コイルの蓄積磁気エネル
   ギに転化して、電機子電流の立上りと降下を急速とする
   電気回路とより構成されたことを特徴とするリプルトル
   クを除去したリラクタンス型電動機。