JP2002247818A - Power saving drive system - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エネルギー効率の改善された実用性にすぐ
れ、且つ発電機の機能を合わせ持つ回転機の駆動システ
ムを提供すること。
【解決手段】 ベーシックファクターを用いた回転機1
0を駆動するための駆動システム20であって、前記回
転機10のロータとステータとの軸回りの相対的な回転
位置を検出する回転位置検出センサ21と、前記回転位
置検出センサ21の出力信号22に基づいて、前記回転
機の励磁コイルへの通電をON/OFFさせるととも
に、前記励磁コイルへの通電をOFFした際に、前記励
磁コイルの逆起電力を発電出力A´,B´,C´として
取り出すドライバ1とを備えている。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide a drive system for a rotating machine which is excellent in practicality with improved energy efficiency and has a function of a generator. SOLUTION: A rotating machine 1 using a basic factor.
A driving system 20 for driving the rotating machine 10, a rotation position detection sensor 21 for detecting a relative rotation position around an axis between the rotor and the stator of the rotating machine 10, and an output signal of the rotation position detection sensor 21. 22, the energization of the excitation coil of the rotating machine is turned on / off, and when the energization of the excitation coil is turned off, the back electromotive force of the excitation coil is generated A ', B', C ′.
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ベーシックファク
ターと呼ばれるハイブリッド型磁石を用いた直流パルス
によって駆動される回転式またはステップモータ等の回
転機を駆動するための駆動システムに関し、詳しくは、
発電機能を備え、省電力で駆動できる回転機の駆動シス
テムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive system for driving a rotary machine such as a rotary type or a step motor driven by a DC pulse using a hybrid type magnet called a basic factor.
The present invention relates to a driving system for a rotating machine having a power generation function and capable of driving with low power consumption.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、図11及び図12の側面断面図及
び平面図に示される発電機能を備えた電動機が提案され
ている(特願平11−149289号、参照)。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed an electric motor having a power generating function shown in side sectional views and plan views of FIGS. 11 and 12 (see Japanese Patent Application No. 11-149289).
【0003】図11は従来のベーシックファクターを用
いた発電機能を有する電動機の機能説明するための側面
断面図である。図12は図11のベーシックファクター
を用いた発電機能を有する電動機を示す平面図である。FIG. 11 is a side sectional view for explaining the function of a conventional motor having a power generation function using a basic factor. FIG. 12 is a plan view showing an electric motor having a power generation function using the basic factor of FIG.
【0004】図11及び図12を参照すると、回転モー
タ100は、回転軸101を中心にベーシックファクタ
ー110a´,110b´,110c´が3連設けられ
て第1の駆動部材であるロータ120が形成されてい
る。ロータ120は、互いに90度をなすように、半径
方向に突出した十字状に形成されたベーシックファクタ
ー110a´、ベーシックファクター110a´と同じ
形状で、軸方向に隣接して形成されるとともに、ベーシ
ックファクター110a´とは、軸回りに30度回転し
た位置に形成されたベーシックファクター110b´
と、ベーシックファクター110a´、110b´と同
じ形状で、ベーシックファクター110b´とは軸方向
に隣接して形成されるとともに、ベーシックファクター
110b´とは、軸回りに30度回転した位置に形成さ
れたベーシックファクター110c´とを備えている。Referring to FIGS. 11 and 12, a rotary motor 100 is provided with three basic factors 110a ', 110b', and 110c 'around a rotary shaft 101 to form a rotor 120 as a first drive member. Have been. The rotors 120 are formed in the shape of the cross-shaped basic factors 110a 'and 110a' protruding in the radial direction so as to form 90 degrees with each other, and are formed adjacent to each other in the axial direction. 110a 'is a basic factor 110b' formed at a position rotated by 30 degrees around the axis.
And the same shape as the basic factors 110a 'and 110b'. The basic factors 110b 'are formed adjacent to each other in the axial direction, and the basic factors 110b' are formed at positions rotated by 30 degrees around the axis. And a basic factor 110c '.
【0005】各ベーシックファクター110a´,11
0b´,110c´は、断面コ字状のヨーク115a,
115b,115cの開口側に棒状の永久磁石部117
a,117b,117cを夫々当接させて固定したロ字
形状を備えている。これらの永久磁石部117a,11
7b,117cは、永久磁石116a,116b,11
6c,116a´,116b´,116c´を磁性体に
て挟み込んだ挟み込んだ形状を備えている。また、4つ
のロ字形状のベーシック部ファクタの内部を夫々円周方
向に巻回された巻線111a,111b,111cが貫
通している。夫々のベーシックファクター110a´,
110b´,110c´は、永久磁石部の4つの外側端
面を夫々作用面113a,113b,113c,113
dとしている。[0005] Each of the basic factors 110a ', 11
0b ', 110c' are yokes 115a,
A bar-shaped permanent magnet part 117 is provided on the opening side of 115b and 115c.
a, 117b, and 117c are fixed in contact with each other. These permanent magnet portions 117a, 11
7b and 117c are permanent magnets 116a, 116b and 11
6c, 116a ', 116b', and 116c 'are sandwiched between magnetic bodies. The windings 111a, 111b, 111c wound in the circumferential direction respectively penetrate the inside of the four square-shaped basic part factors. Each of the basic factors 110a ',
110b 'and 110c' respectively connect the four outer end faces of the permanent magnet portion to the working faces 113a, 113b, 113c and 113, respectively.
d.
【0006】これらの各ベーシックファクター110a
´,110b´,110c´の夫々の4つの作用面11
3a,113b,113c,113dは、夫々のベーシ
ックファクター110a´,110b´,110c´,
110d´が、軸回りに互いに30度ずつずれた位置と
なるように形成されているので、それぞれ30度づれた
構成となっている。この各ベーシックファクターの作用
面113a,113b,113c,113dの形成する
円周を4分割する位置の外側に、間隔を置いて対向する
ように内側に作用面113を有するとともに、ベーシッ
クファクター群が4群設けられ、夫々各群は、中心軸1
01の方向に3連設されたベーシックファクター110
a,110b,110c、110dを夫々備え、第2の
駆動部材としてのステータ130a,130b,130
c,130dを構成している。このベーシックファクタ
ー110a,110b,110c,110dも、夫々永
久磁石118a,118a´,118b,118b´,
118c,118c´を備えた永久磁石部117a´を
有し、内側のベーシックファクター110a´,110
b´,110c´と同様のロ字形状に形成されている。Each of these basic factors 110a
′, 110b ′ and 110c ′, respectively.
3a, 113b, 113c and 113d are respective basic factors 110a ', 110b' and 110c ',
110d 'are formed so as to be shifted from each other by 30 degrees around the axis, so that they are each shifted by 30 degrees. The working surface 113a, 113b, 113c, 113d of each basic factor has a working surface 113 outside the position at which the circumference formed by dividing the circumference formed by four is opposed and spaced apart from each other. Groups are provided, each of which has a central axis 1
Three basic factors 110 in the direction of 01
a, 110b, 110c, and 110d, respectively, and stators 130a, 130b, and 130 as second driving members.
c, 130d. These basic factors 110a, 110b, 110c, 110d are also permanent magnets 118a, 118a ', 118b, 118b', respectively.
It has a permanent magnet part 117a 'provided with 118c, 118c', and has inner basic factors 110a ', 110c.
It is formed in a square shape similar to b 'and 110c'.
【0007】ここで、ステータ130a,130b,1
30c,130dの各ベーシックファクター110a,
110b,110c,110dの励磁コイル112a,
112b,112c,112dには、電流を流さないの
で、通常の軟磁性体と同様な機能を果たす。Here, the stators 130a, 130b, 1
30c, 130d basic factors 110a,
The excitation coils 112a of 110b, 110c, 110d,
Since no current flows through 112b, 112c and 112d, the same function as that of a normal soft magnetic material is achieved.
【0008】図11において、ロータ120の各ベーシ
ックファクター110a´,110b´,110c´の
第1、第2、及び第3のコイル111a,111b,1
11cに、ベーシックファクター110b´→ ベーシ
ックファクター110a´→ベーシックファクター11
0c´→ ベーシックファクター110b´→ ベーシ
ックファクター110a´→ ベーシックファクター1
10c´と順次直流パルス電流を流すことによって、励
磁し、内側のロータ120が各パルス電流を印加する毎
に30度づつ回転する。In FIG. 11, first, second, and third coils 111a, 111b, 1 of respective basic factors 110a ', 110b', 110c 'of rotor 120 are shown.
11c, the basic factor 110b '→ the basic factor 110a' → the basic factor 11
0c '→ basic factor 110b ′ → basic factor 110a ′ → basic factor 1
Excitation is performed by sequentially passing a DC pulse current to 10c ', and the inner rotor 120 rotates by 30 degrees each time each pulse current is applied.
【0009】ここで、第1のコイル111aがパルスが
OFFになった瞬間、互いに磁路を形成していた永久磁
石116aと永久磁石118a、及び永久磁石116a
´と永久磁石118a´とが、これらの永久磁石同士の
磁束が離れて、それぞれのコアの閉磁路に進路変更す
る。これによって、永久磁石118aの磁束と第1のコ
イル112a、及び永久磁石118a´の磁束と第1の
コイル112a´が鎖交して発電するための夫々の第1
のコイル112a,112a´より、出力が得られる。At the moment when the pulse of the first coil 111a is turned off, the permanent magnets 116a and 118a and the permanent magnets 116a and
And the permanent magnets 118a 'separate the magnetic fluxes of these permanent magnets and change the course to the closed magnetic path of each core. As a result, the first coil 112a 'and the magnetic flux of the permanent magnet 118a, and the first coil 112a' for generating electric power by linking the magnetic flux of the permanent magnet 118a 'and the first coil 112a'.
The output is obtained from the coils 112a and 112a '.
【0010】同様に、第2のコイル111bのパルスが
OFFになった瞬間も、第3のコイル111cのパルス
がOFFになった瞬間も、夫々の第2のコイル112
b,112b´より、夫々の第3のコイル112c,1
12c´より、夫々出力が得られる。Similarly, at the moment when the pulse of the second coil 111b is turned off and at the moment when the pulse of the third coil 111c is turned off, the respective second coils 112
b, 112b ', the third coils 112c, 1
Outputs are obtained from 12c '.
【0011】従って、ロータ120が回転し、中心軸で
あるシャフト101より出力が得られると同時に、ステ
ータ130のコイル112a,112a´,112b,
112b´,112c,11c´より余剰の出力が得ら
れる。即ち、回転モータ100は、発電機能を有する。Accordingly, the rotor 120 rotates and an output is obtained from the shaft 101 which is the central axis, and at the same time, the coils 112a, 112a ', 112b,
Extra outputs are obtained from 112b ', 112c, and 11c'. That is, the rotary motor 100 has a power generation function.
【0012】このような従来の回転モータ100におい
ては、コイル112a,112a´,112b,112
b´,112c,112c´からの出力を第1、第2、
及び第3のコイル111a,111b,111cに再び
入力するように構成すると、さらに、エネルギー効率を
高めることができる。In such a conventional rotary motor 100, the coils 112a, 112a ', 112b, 112
The outputs from b ′, 112c, 112c ′ are first, second,
If the input is made again to the third coils 111a, 111b, 111c, the energy efficiency can be further improved.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
発電機能を備えた電動機においては、エネルギー効率の
点からみれば、実用性において、なお、改善の余地があ
った。However, there is still room for improvement in the practicality of a conventional motor having a power generation function in terms of energy efficiency.
【0014】また、従来の発電機能を備えた電動機に、
発電機としての機能を備えているが、その発電された電
力を有効に利用する方策が示されておらず、そのための
手段を設ければ、さらに、有効にエネルギーを利用する
ことができる。In addition, a conventional motor having a power generation function
Although it has a function as a generator, it does not show any measures to effectively use the generated power, and if means for that is provided, it is possible to use energy more effectively.
【0015】そこで、本発明の第1の技術的課題は、エ
ネルギー効率の改善され、実用性に優れた発電機能を備
えた回転機の駆動システムを提供することにある。Accordingly, a first technical object of the present invention is to provide a drive system for a rotating machine having a power generation function with improved energy efficiency and excellent practicability.
【0016】また、本発明の第2の技術的課題は、発電
された電力を有効に使用することができる回転機の駆動
システムを提供することにある。A second technical problem of the present invention is to provide a drive system for a rotating machine that can effectively use generated power.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ベーシ
ックファクターを用いた回転機を駆動するための駆動シ
ステムであって、前記回転機のロータとステータとの軸
回りの相対的な回転位置を検出する回転位置検出センサ
と、前記回転位置検出センサの出力信号に基づいて、前
記回転機の励磁コイルへの通電をON/OFFさせると
ともに、前記励磁コイルへの通電をOFFした際に、前
記励磁コイルの逆起電力を発電出力として取り出すドラ
イバとを備えていることを特徴とする省電力化駆動シス
テムが得られる。According to the present invention, there is provided a drive system for driving a rotating machine using a basic factor, wherein a relative rotation position of a rotor and a stator of the rotating machine around an axis is provided. And based on the output signal of the rotational position detection sensor for detecting the rotational position, the power supply to the excitation coil of the rotating machine is turned ON / OFF, and when the power supply to the excitation coil is turned off, And a driver for taking out the back electromotive force of the exciting coil as a power generation output.
【0018】また、本発明によれば、前記省電力化駆動
システムにおいて、前記回転機は、円筒状の磁気吸引部
材と、その周囲に配置された磁気吸着部材とを備え、前
記磁気吸引部材は、円板状の磁気吸引体をm個(但し、
Mは2以上の整数)軸方向に重ねあわせてなり、前記磁
気吸引体は、リング状の中空部と、外円筒面に沿って設
けられ、前記中空部まで半径方向内側に向かって貫通し
たリング溝とを備えた磁性体からなるヨークと、前記溝
に装着されたリング状の永久磁石と、前記中空部に装着
された励磁コイルと、当該外円筒面の円周をn等分(但
し、nは2以上の整数)する位置で、前記永久磁石を軸
方向に挟み込むように設けられた磁性材料からなるn対
の突出部とを備え、前記吸着部材は、前記磁気吸引部材
の中心軸を中心とした同心円をn等分する位置に配置さ
れ軸方向に長く延在するn本の略角柱状の磁性材を備
え、軸方向に互いに隣接する前記磁気吸引部は、互いに
突出部が円周方向に予め定められた角度だけずれている
ことを特徴とする省電力化駆動システムが得られる。According to the present invention, in the power saving drive system, the rotating machine includes a cylindrical magnetic attraction member and a magnetic attraction member disposed around the cylindrical magnetic attraction member, and the magnetic attraction member is , M disk-shaped magnetic attraction members (however,
M is an integer of 2 or more). The magnetic attractive body is provided along a ring-shaped hollow portion and an outer cylindrical surface, and a ring penetrating radially inward to the hollow portion. A yoke made of a magnetic material having a groove, a ring-shaped permanent magnet mounted in the groove, an exciting coil mounted in the hollow portion, and the circumference of the outer cylindrical surface divided into n equal parts (however, n is an integer of 2 or more), and n pairs of protrusions made of a magnetic material provided so as to sandwich the permanent magnet in the axial direction, and the attracting member has a central axis of the magnetic attracting member. The magnetic attracting portions are arranged at positions that divide the concentric circle with respect to the center into n equal parts and extend in the axial direction so as to extend in the axial direction. Characterized by being shifted in the direction by a predetermined angle. Chikaraka drive system is obtained.
【0019】また、本発明によれば、前記省電力化駆動
システムにおいて、前記回転位置検出センサは、m個の
磁気吸引部夫々の回転位置を検出するようにm個設けら
れ、前記ドライバは、夫々の前記センサ部の出力信号に
基づいて、対応する夫々の前記磁気吸引部の励磁コイル
への通電をON/OFFさせるとともに、対応する夫々
の前記励磁コイルへの通電をOFFした際に、夫々の前
記励磁コイルの逆起電力を発電出力として夫々取り出す
ようにm個設けられていること特徴とする省電力化駆動
システムが得られる。Further, according to the present invention, in the power saving drive system, m rotational position detecting sensors are provided so as to detect the rotational positions of the m magnetic attraction units, and the driver is provided with: Based on the output signal of each of the sensor units, the energization of the excitation coil of the corresponding magnetic attraction unit is turned ON / OFF, and when the energization of the corresponding excitation coil is turned OFF, M is provided so as to extract the back electromotive force of the exciting coil as a power generation output.
【0020】また、本発明によれば、前記省電力化駆動
システムにおいて、前記磁気吸引部材はステータとして
作用し、前記磁気吸着部材は前記ステータの周囲に配置
されたロータとして作用することを特徴とする省電力化
駆動システムが得られる。According to the present invention, in the power-saving drive system, the magnetic attraction member functions as a stator, and the magnetic attraction member functions as a rotor arranged around the stator. Power-saving drive system.
【0021】また、本発明によれば、前記いずれかの省
電力化駆動システムにおいて、nは8であることを特徴
とする省電力化駆動システムが得られる。Further, according to the present invention, in any one of the above power saving driving systems, n is 8 and the power saving driving system is obtained.
【0022】さらに、本発明によれば、前記いずれか一
つの省電力化駆動システムにおいて、前記mは3である
ことを特徴とする省電力化駆動システムが得られる。Further, according to the present invention, in any one of the power-saving drive systems, m is 3 and the power-saving drive system is obtained.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】まず、本発明の実施の形態につい
て説明する前に、本発明の理解を容易にするために、本
発明の電動機の原理について説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing the embodiments of the present invention, the principle of the electric motor of the present invention will be described to facilitate understanding of the present invention.
【0024】図1(a)は本発明の回転機に用いられる
ベーシックファクターを示す斜視図であり、図1(b)
は図1(a)のベーシックファクターの分解組立斜視図
である。また、図1(c)は図1(b)の正面図、図1
(d)は図1(a)の正面図である。FIG. 1A is a perspective view showing a basic factor used in the rotating machine of the present invention, and FIG.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the basic factor of FIG. FIG. 1C is a front view of FIG.
FIG. 2D is a front view of FIG.
【0025】図1(a)〜(d)を参照すると、ベーシ
ックファクター50は、永久磁石部60及び電磁石部7
0とを備えている。永久磁石部60は、ネオジウムマグ
ネット(Nd−Fe−B)等の硬磁性体51の着磁方向
の両側を純鉄等の軟磁性体52で、挟み込むことによっ
て形成されている。Referring to FIGS. 1A to 1D, the basic factor 50 includes a permanent magnet section 60 and an electromagnet section 7.
0. The permanent magnet section 60 is formed by sandwiching both sides of a hard magnetic body 51 such as a neodymium magnet (Nd-Fe-B) in the magnetization direction with a soft magnetic body 52 such as pure iron.
【0026】一方、電磁石部70は、基部55と、この
基部55の両端からそれぞれ一方側に突出した一対の脚
部56をそれぞれ備えたコの字状の純鉄等の軟磁性体か
らなるコアまたはヨーク54と、コア54の基部55に
巻回された銅線からなるコイル7とを備えている。On the other hand, the electromagnet portion 70 is formed of a soft magnetic material such as a U-shaped pure iron having a base portion 55 and a pair of leg portions 56 protruding from both ends of the base portion 55 to one side. Alternatively, it includes a yoke 54 and a coil 7 made of a copper wire wound around a base 55 of the core 54.
【0027】図1(a)及び図1(d)に最も良く示さ
れているように、永久磁石部60及び電磁石部70のコ
ア54の両端面との間には、接合面61及び62がそれ
ぞれ形成されている。As best shown in FIGS. 1 (a) and 1 (d), joining surfaces 61 and 62 are provided between the permanent magnet portion 60 and both end surfaces of the core 54 of the electromagnet portion 70. Each is formed.
【0028】図2(a)〜(c)は図1(a)〜(d)
に示されたベーシックファクター50の動作原理を説明
に供せられる正面図である。FIGS. 2A to 2C show FIGS. 1A to 1D.
6 is a front view for explaining the operation principle of the basic factor 50 shown in FIG.
【0029】図2(a)を参照すると、電磁石部70に
通電していないときには、永久磁石部60の磁力線は、
矢印58に示されるようにベーシックファクター50の
閉磁路を回るだけで、周囲の空気中への磁束の漏れは殆
どない。従って、接合面61,62は、強い吸着をして
いる。この際の接合面61,62の吸着力は、永久磁石
部60により形成される。この状態を第1の状態と呼
ぶ。Referring to FIG. 2A, when the electromagnet 70 is not energized, the magnetic lines of force of the permanent magnet 60 are
As shown by the arrow 58, there is almost no leakage of the magnetic flux into the surrounding air just by going around the closed magnetic path of the basic factor 50. Therefore, the joining surfaces 61 and 62 are strongly adsorbed. At this time, the attraction force of the joining surfaces 61 and 62 is formed by the permanent magnet portion 60. This state is called a first state.
【0030】次に、図2(b)に示すように、電磁石部
70に永久磁石部60の磁束数より多量の磁束数を発生
させる電流を、夫々同極同士を対向させて通電したとき
には、永久磁石部60の磁力線は、電磁石部70の磁力
線に、閉磁路から、接合面61,62より上に押し戻さ
れて永久磁石の飽和状態を越えれば、矢印59に示すよ
うに、空気中に放出される。この際、電磁石部70の磁
束数が充分多量であれば、空気中に放出される磁力線
は、永久磁石部60と電磁石部70の合成されたものと
なる。Next, as shown in FIG. 2B, when a current for generating a larger number of magnetic fluxes than the permanent magnet portion 60 is applied to the electromagnet portion 70 with the same poles facing each other, The magnetic lines of force of the permanent magnet section 60 are released into the air as indicated by an arrow 59 when the magnetic lines of force of the electromagnet section 70 are pushed back from the closed magnetic path to above the joining surfaces 61 and 62 and exceed the saturated state of the permanent magnet. Is done. At this time, if the number of magnetic fluxes of the electromagnet unit 70 is sufficiently large, the magnetic lines of force emitted into the air are a combination of the permanent magnet unit 60 and the electromagnet unit 70.
【0031】従って、この時の接合面61,62の吸着
力は、電磁石部70のみによって形成されたものとな
る。この状態を第2の状態と呼ぶ。Therefore, the attraction force of the joining surfaces 61 and 62 at this time is formed only by the electromagnet portion 70. This state is called a second state.
【0032】次に、図2(c)に示すように、電磁石部
70に永久磁石部60の磁束と同量の磁束数を発生させ
る電流を、永久磁石部60と同極同士となるように対向
させて通電し、かつベーシックファクター50自体の残
留磁束密度の飽和状態よりも、余裕があるときについて
説明する。この場合も、上記同様に、同極同士を対向さ
せて配置する。Next, as shown in FIG. 2C, a current for causing the electromagnet section 70 to generate the same amount of magnetic flux as the magnetic flux of the permanent magnet section 60 is applied so that the same poles as the permanent magnet section 60 are formed. A description will be given of a case where the power is applied to face the opposite side and there is more room than the saturated state of the residual magnetic flux density of the basic factor 50 itself. Also in this case, the same poles are arranged so as to face each other as described above.
【0033】この場合において、接合面61,62は、
吸引も反発もしない無力化状態となる。これは、永久磁
石部60の磁力線も電磁石部70の磁力線も、接合面6
1,62を境にして、互いに通い合うことが無いことを
意味する。なお、ベーシックファクター50自体の残留
磁束密度の飽和状態を越える永久磁石部60と電磁石部
70の磁束数が同量且つ多量であれば、接合面61,6
2は、反発力を持ち、各々の磁力線は、空中に漏れ磁束
として放出される。この状態を第3の状態と呼ぶ。In this case, the joining surfaces 61, 62
A neutralized state where neither suction nor repulsion occurs. This is because both the magnetic field lines of the permanent magnet section 60 and the magnetic field lines of the electromagnet section 70
It means that they do not communicate with each other at 1,62. If the number of magnetic fluxes of the permanent magnet portion 60 and the electromagnet portion 70 exceeding the saturation state of the residual magnetic flux density of the basic factor 50 itself is the same and large, the joining surfaces 61, 6
2 has a repulsive force, and each line of magnetic force is emitted into the air as a leakage magnetic flux. This state is called a third state.
【0034】この第3の状態において、図3に示すよう
に、ベーシックファクター50の作用面63をXとし、
Xに近接する可動もしくは固定される吸着部材(Y)8
0を想定する。なお、吸着部材(Y)80は純鉄等の軟
磁性体からなる。In the third state, as shown in FIG. 3, the operating surface 63 of the basic factor 50 is set to X,
A movable or fixed suction member (Y) 8 close to X
Assume 0. The adsorption member (Y) 80 is made of a soft magnetic material such as pure iron.
【0035】図3の状態において、電磁石部70に投入
する電流値をαとおく。なお、接合面61,62が無力
化しているポイントの値で、次の状態において、ベーシ
ックファクター50と吸着部材(Y)80とのエアギャ
ップを縮めていくに従って、αの値は小さくなる。これ
は、永久磁石部60の磁力線が接合面61,62を越え
てベーシックファクター50内で閉磁路を構成すること
なく、反対に吸着部材(Y)80に対してエアギャップ
を介して磁路を構成し、作用面(X)63において、吸
引力を発生させていることを意味する。このとき、電磁
石部70に投入するαは、接合面61,62において、
永久磁石部60の磁力線を遮断するに足る量ですむの
で、永久磁石部60の磁力線が可動部材80と磁路を構
成しやすくなればなるほど、言い替えれば、作用面
(X)63の吸引力が増せば増すほどαの値は、小さく
なる。尚、作用面(X)63の吸引力の限界は、おのず
と永久磁石の性能を限界としている。この状態を第4の
状態と呼ぶ。In the state of FIG. 3, the value of the current supplied to the electromagnet unit 70 is α. It should be noted that the value of α becomes smaller as the air gap between the basic factor 50 and the adsorbing member (Y) 80 is reduced in the following state at the point where the joining surfaces 61 and 62 are disabled. This is because the magnetic field lines of the permanent magnet portion 60 do not exceed the joining surfaces 61 and 62 to form a closed magnetic path in the basic factor 50, but instead form a magnetic path through the air gap with respect to the attraction member (Y) 80. This means that a suction force is generated on the operation surface (X) 63. At this time, α applied to the electromagnet unit 70 is
Since the amount of magnetic force of the permanent magnet portion 60 is sufficient to interrupt the magnetic line of force, the more easily the magnetic force line of the permanent magnet portion 60 forms a magnetic path with the movable member 80, in other words, the attraction force of the action surface (X) 63 increases. The value of α decreases as the value increases. The limit of the attraction force of the working surface (X) 63 naturally limits the performance of the permanent magnet. This state is called a fourth state.
【0036】しかし、第2の状態のように、電磁石部7
0に多量の電流を投入すれば、作用面(X)63の吸引
力は、永久磁石部60の磁力線と電磁石部70の磁力線
の合成となるので、強力にすることができるが、エネル
ギー効率的には、悪化する。However, as in the second state, the electromagnet section 7
If a large amount of current is applied to zero, the attractive force of the working surface (X) 63 becomes a combination of the magnetic lines of force of the permanent magnet unit 60 and the magnetic lines of force of the electromagnet unit 70. To get worse.
【0037】前記第4の状態において、作用面(X)1
3の吸引力を増し、且つαの値を小さくするための条件
は、次の(1)〜(3)の3つである。In the fourth state, the working surface (X) 1
The conditions for increasing the suction force of No. 3 and reducing the value of α are the following three (1) to (3).
【0038】(1)作用面(X)63のエアギャップを
小さくする。(1) The air gap of the working surface (X) 63 is reduced.
【0039】(2)永久磁石部60のヨーク部分と、吸
着部材(Y)80の軟磁性体の部分を電磁石のコアまた
はヨークの部分よりも飽和時速密度の良い素材とする。(2) The yoke portion of the permanent magnet section 60 and the soft magnetic material portion of the attraction member (Y) 80 are made of a material having a higher saturation speed density than the core or yoke portion of the electromagnet.
【0040】(3)ベーシックファクター50内の閉磁
路の距離L1に対して、永久磁石部60とエアギャップ
を介して吸着部材(Y)と構成する磁路の距離L2を短
くする。なお、作用面Xの吸引力を増すには、当然永久
磁石部60そのものの性能(Br,BH)を良くするこ
とはいうまでもないことである。また、ネオジウム磁石
に代わる素材例えば、超電導磁石等も使用することがで
きる。(3) The distance L2 between the magnetic path formed with the attraction member (Y) via the permanent magnet portion 60 and the air gap is made shorter than the distance L1 between the closed magnetic path within the basic factor 50. Needless to say, in order to increase the attraction force of the working surface X, the performance (Br, BH) of the permanent magnet portion 60 itself is improved. In addition, a material replacing the neodymium magnet, for example, a superconducting magnet can be used.
【0041】実際に設計する場合において、永久磁石部
60そのものの着磁方向の距離(幅)をL,永久磁石部
60の長さをXLとし、断面積をZとすると、L,XL
は、ZとBr,BH曲線グラフとパーミナンス係数から
適する値を算出できる。これにより、永久磁石部60と
吸着部材(Y)80の最適の寸法がでる。この永久磁石
部60と適合する電磁石部70を第1〜第4の状態を考
慮して設計すれば良い。In the actual design, when the distance (width) in the magnetizing direction of the permanent magnet portion 60 itself is L, the length of the permanent magnet portion 60 is XL, and the sectional area is Z, L, XL
Can calculate an appropriate value from the Z, Br, BH curve graph and the permeance coefficient. Thereby, the optimal dimensions of the permanent magnet portion 60 and the attraction member (Y) 80 are obtained. The electromagnet section 70 compatible with the permanent magnet section 60 may be designed in consideration of the first to fourth states.
【0042】本発明のベーシックファクターと吸着部材
(Y)80の組み合わせた構成は、電磁石60と吸着部
材80とを組み合わせたものと比較するために、エアギ
ャップ、素材、磁路の距離、断面積、体積、コイルの太
さ、タン数等極力条件を同じくする。The configuration in which the basic factor and the attraction member (Y) 80 of the present invention are combined is different from the configuration in which the electromagnet 60 and the attraction member 80 are combined with each other. , Volume, coil thickness, tan number, etc.
【0043】比較のために本発明によるものと、比較例
として、永久磁石部20を持たず電磁石部70及び吸着
部材80のみを有するものとの各作用面における吸引力
が同じ時の投入電力量(W)において、本発明の方が、
永久磁石部60を持たない比較例よりも3〜4分の1以
下ですむことが判明している。For comparison, the input power amount when the attraction force on each working surface is the same between the device according to the present invention and, as a comparative example, the device having only the electromagnet portion 70 and the attraction member 80 without the permanent magnet portion 20 (W) In the present invention,
It has been found that only one third or less is required as compared with the comparative example having no permanent magnet part 60.
【0044】また、この比較例を適用したリラクタンス
モーターを想定すると通常30%ほどのエネルギー変換
効率となる。しかし、ベーシックファクターを利用した
リラクタンスモーターが比較例の形態よりも30%以下
の投入電力量ですめば、電気入力を越える出力が得られ
る計算になり、これは、永久磁石のエネルギーを力学的
動力に変換していることを示している。Assuming a reluctance motor to which this comparative example is applied, the energy conversion efficiency is usually about 30%. However, if the reluctance motor using the basic factor has an input power of 30% or less than that of the comparative example, an output exceeding the electric input can be obtained. Is converted to.
【0045】それでは、本発明の実施の形態について、
図4乃至図11を参照しながら説明する。Then, regarding the embodiment of the present invention,
This will be described with reference to FIGS.
【0046】図4は本発明の実施の形態による回転機の
基本構造を示す一部切欠き断面図である。図5は図4の
回転機の概略側断面図である。図6は本発明の実施の形
態による駆動システムの構成を示すブロック図である。
図7は図6の駆動システムのドライバの回路図である。
図8は図4及び図5の回転機の動作説明に供せられる図
である。FIG. 4 is a partially cutaway sectional view showing a basic structure of a rotating machine according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a schematic side sectional view of the rotating machine of FIG. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the drive system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a circuit diagram of a driver of the drive system of FIG.
FIG. 8 is a diagram which is provided for explaining the operation of the rotating machine shown in FIGS. 4 and 5.
【0047】図4に示すように、回転機10は、ステー
タとしての吸引部材11と、その周囲に回転可能に設け
られたロータとしての磁気吸着部材12とを備えてい
る。吸引部材11は、軸方向に並んだ円柱状の第1、第
2、及び第3の磁気吸引体11a,11b,11cを備
えている。As shown in FIG. 4, the rotating machine 10 includes an attraction member 11 as a stator and a magnetic attraction member 12 as a rotor rotatably provided around the attraction member. The attraction member 11 includes first, second, and third magnetic attraction members 11a, 11b, and 11c having a columnar shape arranged in the axial direction.
【0048】磁気吸着部材12は、円筒を円周方向に分
割した断面略台形の軸方向に延在する角柱形状の磁性材
12aを円周を8等分する位置に、8個互いに平行とな
るように並べて構成されている。この磁気吸着部材12
は、回転機10の外郭をなす図示しない円筒状のホルダ
ー(支持部材)の内円筒面に固着されている。The magnetic attraction members 12 are parallel to each other at a position where the circumference of the cylinder is divided into eight equal parts by dividing the cylindrical magnetic material 12 a extending in the axial direction with a substantially trapezoidal cross section obtained by dividing the cylinder in the circumferential direction. Are arranged side by side. This magnetic attraction member 12
Is fixed to an inner cylindrical surface of a cylindrical holder (support member) (not shown) that forms an outer shell of the rotating machine 10.
【0049】一つの磁気吸引体11aは、円柱形状であ
り、中心軸19を中心とする円の円周方向に沿って設け
られたリング状の中空部18a及びこのリング状の中空
部18aから外円筒面に向かってこの中空部18aの軸
方向の長さよりも狭い幅でも貫通したリング状の溝19
aを備えたヨーク部13aと、リング状の溝19aに装
着されたリング状の永久磁石14aと、永久磁石14a
によって封じられた中空部18aに円周方向に巻回され
たコイル15aとを備えている。また、ヨーク部13a
の外側には、永久磁石14aを軸方向に挟み込むよう
に、ヨーク13aの外円筒面に沿った断面円弧状の軟磁
性板からなる8対の突出部16a,16b,16c,1
6d,16e,16f,16g,16h、及び17a,
17b,17c,17d,17e,17f,17g,1
7hが、夫々一対づつ円周方向に等間隔で設けられてい
る。即ち、磁気吸引体11aは、突出部を含む半径方向
の面において一つのベーシックファクターを構成し、こ
のベーシックファクターを円周方向に等角度間隔で、軸
回りに8個並べたものと実質的に等しい構成である。One magnetic attraction body 11a has a columnar shape, and has a ring-shaped hollow portion 18a provided along the circumferential direction of a circle centered on the central axis 19 and an outer portion from the ring-shaped hollow portion 18a. A ring-shaped groove 19 penetrating through the hollow portion 18a even if the width is smaller than the axial length of the hollow portion 18a toward the cylindrical surface.
a, a ring-shaped permanent magnet 14a mounted in a ring-shaped groove 19a, and a permanent magnet 14a.
And a coil 15a wound in a circumferential direction around a hollow portion 18a sealed by the coil. Also, the yoke portion 13a
Outside, a pair of projections 16a, 16b, 16c, 1 made of a soft magnetic plate having an arc-shaped cross section along the outer cylindrical surface of the yoke 13a so as to sandwich the permanent magnet 14a in the axial direction.
6d, 16e, 16f, 16g, 16h, and 17a,
17b, 17c, 17d, 17e, 17f, 17g, 1
7h are provided at equal intervals in the circumferential direction for each pair. In other words, the magnetic attraction body 11a constitutes one basic factor on the surface in the radial direction including the protruding portion, and substantially eight basic factors are arranged around the axis at equal angular intervals in the circumferential direction. They have the same configuration.
【0050】また、その他の磁気吸引体11b、11c
も磁気吸引体11aと同様な構成を有する。これらの磁
気吸引部材11b,11cが、夫々互いに円周方向に等
しい角度間隔でずれるように、軸方向に重ね合わされて
いる。尚、各々の磁気吸引体11a,11b,11cの
永久磁石14a,14b,14c、ヨーク部13a,1
3b,13c、コイル15a,15b,15c、突出部
16a,16b,16c,16d,16e,16f,1
6g,16h、及び17a,17b,17c,17d,
17e,17f,17g,17h、中空部18a,18
b,18cのどれかを特定して呼ばないときには、単に
永久磁石14、ヨーク部13、コイル15、突出部1
6、及び17、中空部18と呼ぶ。The other magnetic attraction members 11b, 11c
Has the same configuration as the magnetic attraction body 11a. These magnetic attraction members 11b and 11c are superposed in the axial direction so as to be shifted from each other at equal angular intervals in the circumferential direction. In addition, the permanent magnets 14a, 14b, 14c of each magnetic attraction body 11a, 11b, 11c and the yoke portions 13a, 1
3b, 13c, coils 15a, 15b, 15c, protrusions 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 1
6g, 16h, and 17a, 17b, 17c, 17d,
17e, 17f, 17g, 17h, hollow portions 18a, 18
b, 18c, when not specifically called, the permanent magnet 14, the yoke 13, the coil 15, the protrusion 1
6, and 17, and the hollow portion 18.
【0051】図6を参照すると、駆動システム20は、
回転機10の各吸引部材の軸位置を検出する3個の軸位
置検出センサ21と、軸位置検出センサ21の出力に基
づいて発電出力A´,B´,C´を取り出すとともに、
電源から供給された電力を予め定められたパルス幅を備
えた直流パルスに変換して、駆動電力A,B,Cをモー
タの磁気吸引体11a,11b,11cに夫々供給する
3個のドライバ1a,1b,1c(これらを総称して符
号1で示す)とを備えている。Referring to FIG. 6, the drive system 20 comprises:
Three shaft position detection sensors 21 for detecting the shaft position of each suction member of the rotating machine 10, and power generation outputs A ′, B ′, and C ′ are taken out based on the outputs of the shaft position detection sensors 21,
Three drivers 1a that convert power supplied from a power supply into DC pulses having a predetermined pulse width and supply drive powers A, B, and C to magnetic attraction bodies 11a, 11b, and 11c of the motor, respectively. , 1b, 1c (these are collectively indicated by reference numeral 1).
【0052】図7に示すように、ドライバ1は、回転機
10のコイル15の一端にダイオード3を介して電源か
らの電力を供給している。この回転機10のコイル15
の一端には、ダイオード7が接続されて発電電力の出力
端となっている。また、回転機のコイル15の他端に
は、スイッチングトランジスタ4が接続され、ベース端
部は、接地されている。このスイッチングトランジスタ
4には、センサ21からの検出信号22が入力される。As shown in FIG. 7, the driver 1 supplies power from a power supply to one end of the coil 15 of the rotating machine 10 via the diode 3. The coil 15 of the rotating machine 10
The diode 7 is connected to one end of the power supply and serves as an output end of the generated power. The switching transistor 4 is connected to the other end of the coil 15 of the rotating machine, and the base end is grounded. The detection signal 22 from the sensor 21 is input to the switching transistor 4.
【0053】また、コイル15の他端には、ダイオード
5の一端が逆方向に接続され、他端は接地されている。
また、ダイオード5の他端には、ダイオード6の一端が
順方向になるように、接続され、他端は発電出力端に接
続されている。The other end of the coil 15 is connected to one end of the diode 5 in the opposite direction, and the other end is grounded.
The other end of the diode 5 is connected so that one end of the diode 6 is in the forward direction, and the other end is connected to the power generation output end.
【0054】従って、信号入力がONのときには、電源
からの電力がコイル15に供給され、入力信号がOFF
の場合には、コイル15への電流はOFFとなり、この
時発生するコイル15からの逆起電力が発電出力8とし
て取り出される。Therefore, when the signal input is ON, the power from the power supply is supplied to the coil 15 and the input signal is turned OFF.
In this case, the current to the coil 15 is turned off, and the back electromotive force generated from the coil 15 at this time is taken out as the power generation output 8.
【0055】下記表1は回転機10のコイル15による
磁極の切換えと、起電力との関係を示しており、「1」
はON、「0」はOFFを示している。Table 1 below shows the relationship between the switching of the magnetic pole by the coil 15 of the rotating machine 10 and the electromotive force.
Indicates ON and “0” indicates OFF.
【0056】[0056]
【表1】 [Table 1]
【0057】また、図8(a)、(b),(c)、図9
(a),(b)、(c)、図10(a),(b),
(c)は回転機の作用の説明に供せられる概略断面図で
ある。FIGS. 8A, 8B, 8C and 9
(A), (b), (c), FIG. 10 (a), (b),
(C) is a schematic sectional view used for explaining the operation of the rotating machine.
【0058】磁極は軸センサ(位置)21の信号を基
に、電力A、B、Cが磁気吸引部11a,11b,11
cに供給され、その際の発電出力A´,B´,C´が夫
々示されている。The magnetic poles are supplied with electric powers A, B, and C based on signals from the axis sensor (position) 21 by magnetic attraction units 11a, 11b, 11b.
c, power generation outputs A ′, B ′, and C ′ at that time are shown, respectively.
【0059】図8(a)、(b)、及び(c)の状態か
ら、さらに、吸引部材11に対して、磁気吸着部材12
が回転して、図9(a),(b)、及び(c)に示され
る状態となり、さらに、磁気吸着部材12は、吸引部材
11に対して回転して、図10(a),(b),及び
(c)に示される状態となる。8 (a), (b) and (c), the magnetic attraction member 12
Rotate to the state shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C, and further, the magnetic attraction member 12 rotates with respect to the attraction member 11, and FIG. The states shown in (b) and (c) are obtained.
【0060】具体的には、まず、図8(a)に示すよう
に、磁気吸引体11aにおいては、突出部16aと、磁
性材12aとが半径方向に対向するように設けられた夫
々の対向面が重なり始めるときに、磁気吸引体への供給
電力がONとなる。Specifically, first, as shown in FIG. 8 (a), in the magnetic attraction body 11a, the protruding portion 16a and the opposing magnetic material 12a are provided so as to oppose each other in the radial direction. When the surfaces start to overlap, the power supplied to the magnetic attraction body is turned on.
【0061】このときに、図8(b)及び図8(c)に
示すように、磁気吸引体11bにおいては、突出部16
a(17a)の回転方向の前端(図では、左回りの方向
の先端)を磁性材12aの後端(図では右回り方向の後
端)が通り過ぎたときに、OFFとなる。At this time, as shown in FIGS. 8B and 8C, in the magnetic attraction body 11b, the protrusion 16
When the rear end of the magnetic material 12a (the rear end in the clockwise direction in the figure) passes through the front end in the rotation direction of a (17a) (the front end in the counterclockwise direction in the figure), it is turned off.
【0062】図9(a)及び図9(c)に示すように、
磁気吸引体11bにおいては、突出部16aの前端を磁
性材12aの後端が通り過ぎたときに、OFFとなり、
次の突出部の前端に重なり始めるまで、OFF状態とな
る。As shown in FIGS. 9A and 9C,
In the magnetic attraction body 11b, when the rear end of the magnetic material 12a has passed the front end of the protrusion 16a, it is turned off,
It is in the OFF state until it begins to overlap the front end of the next protruding portion.
【0063】図9(b)に示すように、磁気吸引体11
aと磁性材16hの互いの前端同士が重なり始めるとき
にONとなる。As shown in FIG. 9B, the magnetic attraction body 11
Turns on when the front ends of the magnetic material 16a and the magnetic material 16h start to overlap with each other.
【0064】図10(a)及び図10(b)に示すよう
に、磁気吸引体11bにおいては、突出部16hの前端
を磁性材12aの後端が通り過ぎたときに、OFFとな
り、次の突出部16gの前端に磁性材12aが重なり始
めるまで、OFF状態となる。As shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), the magnetic attraction body 11b is turned off when the rear end of the magnetic material 12a passes the front end of the protrusion 16h, and the next protrusion is performed. The OFF state is maintained until the magnetic material 12a starts to overlap the front end of the portion 16g.
【0065】同時に、図10(c)に示すように、磁気
吸引体11cにおいては、突出部16hと磁性材12a
の前端に重なり始めるときに、再びONとなる。At the same time, as shown in FIG. 10C, in the magnetic attraction body 11c, the protrusion 16h and the magnetic material 12a
Is turned on again when it starts to overlap with the front end of.
【0066】このように、各磁気吸引体11a、11
b、11cのコイル15a,15b,15cへの供給電
力がOFFとなった瞬間に、磁気誘導によって、コイル
15a,15b,15cに逆起電力が生じ、これによっ
て、夫々発電出力A´,B´,C´が取り出される。As described above, each magnetic attraction member 11a, 11
At the moment when the power supplied to the coils 15a, 15b, 15c of the coils b, 11c is turned off, counter-electromotive force is generated in the coils 15a, 15b, 15c due to the magnetic induction, thereby generating power A ', B' respectively. , C ′ are taken out.
【0067】[0067]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エネルギー効率の改善され実用性にすぐれたベーシック
ファクターを用いた回転機の駆動システムを提供するこ
とができる。As described above, according to the present invention,
A drive system for a rotating machine using a basic factor with improved energy efficiency and excellent practicability can be provided.
【0068】また、本発明によれば、ベーシックファク
ターを用い、さらに、発電機の機能を合わせ持つ回転機
の駆動システムを提供することができる。Further, according to the present invention, it is possible to provide a drive system for a rotating machine that uses a basic factor and further has a function of a generator.
【0069】また、本発明によれば、発電された電力を
有効に使用することができる回転機の駆動システムを提
供することができる。Further, according to the present invention, it is possible to provide a drive system for a rotating machine capable of effectively using the generated power.
【図1】(a)は本発明の電動機に用いられるベーシッ
クファクターを示す斜視図である。(b)は(a)のベ
ーシックファクターの分解組立斜視図である。(c)は
(b)の正面図である。(d)は(a)の正面図であ
る。FIG. 1A is a perspective view showing a basic factor used for an electric motor of the present invention. (B) is an exploded perspective view of the basic factor of (a). (C) is a front view of (b). (D) is a front view of (a).
【図2】(a)〜(c)は図1(a)〜(d)に示され
たベーシックファクター50の動作原理の説明に供せら
れる正面図である。FIGS. 2A to 2C are front views for explaining the operation principle of the basic factor 50 shown in FIGS. 1A to 1D.
【図3】図1(a)〜(d)に示されたベーシックファ
クター50の動作原理の説明に供せられる正面図であ
る。FIG. 3 is a front view for explaining the operation principle of the basic factor 50 shown in FIGS. 1 (a) to 1 (d).
【図4】本発明の実施の形態による回転機の基本構造を
示す一部切欠き断面図である。FIG. 4 is a partially cutaway sectional view showing a basic structure of the rotating machine according to the embodiment of the present invention.
【図5】図4の回転機の概略側断面図である。FIG. 5 is a schematic sectional side view of the rotating machine of FIG. 4;
【図6】本発明の実施の形態による駆動システムの構成
を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a drive system according to an embodiment of the present invention.
【図7】図6の駆動システムのドライバの回路図であ
る。FIG. 7 is a circuit diagram of a driver of the drive system of FIG. 6;
【図8】(a),(b),及び(c)は図4及び図5の
回転機の動作説明に供せられる概略断面図である。8 (a), 8 (b) and 8 (c) are schematic cross-sectional views for explaining the operation of the rotating machine of FIGS. 4 and 5. FIG.
【図9】(a),(b),及び(c)は図4及び図5の
回転機の動作説明に供せられる概略断面図である。FIGS. 9A, 9B, and 9C are schematic cross-sectional views used to explain the operation of the rotating machine shown in FIGS. 4 and 5;
【図10】(a),(b),及び(c)は図4及び図5
の回転機の動作説明に供せられる概略断面図である。10 (a), (b) and (c) are FIGS. 4 and 5
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view used for describing the operation of the rotating machine.
【図11】従来のベーシックファクターを用いた発電機
能を有する電動機の機能説明するための側面断面図であ
る。FIG. 11 is a side sectional view for explaining a function of a conventional motor having a power generation function using a basic factor.
【図12】図11のベーシックファクターを用いた発電
機能を有する電動機を示す平面図である。FIG. 12 is a plan view showing a motor having a power generation function using the basic factor of FIG. 11;
1 ドライバ 3,5,6,7 ダイオード 4 スイッチングトランジスタ 8 発電出力 10 回転機 11 吸引部材 11a,11b,11c 磁気吸引体 12 磁気吸着部材 12a,12b,12c,12d,12e,12f,1
2g,12h 磁性材 13a,13b,13c ヨーク部 14a,14b,14c 永久磁石 15,15a,15b,15c コイル 16a,16b,16c,16d,16e,16f,1
6g,16h、17a,17b,17h 突起部 18a 中空部 19 中心軸 19a 溝 20 駆動システム 21 軸位置検出センサ 50 ベーシックファクター 51 硬磁性体 54 コアまたはヨーク 55 基部 56 脚部 57 コイル 60 永久磁石部 70 電磁石部 61,62 接合面 63 作用面 80 吸着部材 100 回転モータ 101 回転軸(シャフト) 110a´,110b´,110c´ ベーシックフ
ァクター 111a,111b,111c,112a,112a´
112b,112b´,112c,112c´ コイ
ル 113a,113b,113c,113d 作用面 115a,115b,115c ヨーク 116a,116a´,116b,116b´,116
c,116c´,118a,118a´,118b,1
18b´,118c,118c´ 永久磁石 117a,117b,117c 永久磁石部 120 ロータ 130,130a,130b,130c,130d
ステータDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Driver 3, 5, 6, 7 Diode 4 Switching transistor 8 Power generation output 10 Rotary machine 11 Attraction member 11a, 11b, 11c Magnetic attraction body 12 Magnetic attraction member 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f, 1
2g, 12h Magnetic material 13a, 13b, 13c Yoke part 14a, 14b, 14c Permanent magnet 15, 15a, 15b, 15c Coil 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 1
6g, 16h, 17a, 17b, 17h Projecting portion 18a Hollow portion 19 Center axis 19a Groove 20 Drive system 21 Axis position detecting sensor 50 Basic factor 51 Hard magnetic body 54 Core or yoke 55 Base 56 Leg 57 Coil 60 Permanent magnet 70 Electromagnet part 61, 62 Joining surface 63 Working surface 80 Suction member 100 Rotary motor 101 Rotating shaft (shaft) 110a ', 110b', 110c 'Basic factor 111a, 111b, 111c, 112a, 112a'
112b, 112b ', 112c, 112c' Coil 113a, 113b, 113c, 113d Working surface 115a, 115b, 115c Yoke 116a, 116a ', 116b, 116b', 116
c, 116c ', 118a, 118a', 118b, 1
18b ', 118c, 118c' Permanent magnet 117a, 117b, 117c Permanent magnet part 120 Rotor 130, 130a, 130b, 130c, 130d
Stator
フロントページの続き (71)出願人 500456899 有限会社環境都市コンサルティング 神奈川県平塚市田村6302 (72)発明者 荻野 三四郎 東京都品川区二葉二丁目20番1号 第2梅 田ビル405 (72)発明者 落合 康住 神奈川県川崎市麻生区高石3−32−2− 306 (72)発明者 西 義武 東京都世田谷区代沢2−39−7 (72)発明者 小栗 和也 神奈川県相模原市上鶴間5−6−1 ルネ 東林間A−111 (72)発明者 中塚 哲 神奈川県伊勢原市高森2−31−3 Fターム(参考) 5H590 AA02 CA16 CC01 CC24 EA10 FC26 HA11 5H621 BB01 BB02 GA02 GA12 HH03Continued on the front page (71) Applicant 500456899 Environmental City Consulting Co., Ltd. 6302 Tamura, Hiratsuka-shi, Kanagawa (72) Inventor Sanshiro Ogino 2-20-1 Futaba 2-chome, Shinagawa-ku, Tokyo 405 2nd Umeda Building 405 (72) Inventor Yasuzumi Ochiai 3-32-2-306 Takaishi, Aso-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Yoshitake Nishi 2-39-7, Daisawa, Setagaya-ku, Tokyo (72) Inventor Kazuya Oguri 5, Kamizuruma, Sagamihara City, Kanagawa Prefecture -6-1 Rene Higashi Rinkan A-111 (72) Inventor Tetsu Nakatsuka 2-31-3 Takamori, Isehara-shi, Kanagawa F-term (reference) 5H590 AA02 CA16 CC01 CC24 EA10 FC26 HA11 5H621 BB01 BB02 GA02 GA12 HH03
Claims (6)
駆動するための駆動システムであって、 前記回転機のロータとステータとの軸回りの相対的な回
転位置を検出する回転位置検出センサと、前記回転位置
検出センサの出力信号に基づいて、前記回転機の励磁コ
イルへの通電をON/OFFさせるとともに、前記励磁
コイルへの通電をOFFした際に、前記励磁コイルの逆
起電力を発電出力として取り出すドライバとを備えてい
ることを特徴とする省電力化駆動システム。1. A driving system for driving a rotating machine using a basic factor, comprising: a rotating position detecting sensor for detecting a relative rotating position of a rotor and a stator of the rotating machine around an axis; Based on the output signal of the rotation position detection sensor, the energization to the excitation coil of the rotating machine is turned ON / OFF, and when the energization to the excitation coil is turned off, the back electromotive force of the excitation coil is used as a power generation output. A power saving drive system, comprising: a driver to be taken out.
おいて、前記回転機は、円筒状の磁気吸引部材と、その
周囲に配置された磁気吸着部材とを備え、 前記磁気吸引部材は、円板状の磁気吸引体をm個(但
し、Mは2以上の整数)軸方向に重ねあわせてなり、 前記磁気吸引体は、リング状の中空部と、外円筒面に沿
って設けられ、前記中空部まで半径方向内側に向かって
貫通したリング溝とを備えた磁性体からなるヨークと、
前記溝に装着されたリング状の永久磁石と、前記中空部
に装着された励磁コイルと、当該外円筒面の円周をn等
分(但し、nは2以上の整数)する位置で、前記永久磁
石を軸方向に挟み込むように設けられた磁性材料からな
るn対の突出部とを備え、 前記吸着部材は、前記磁気吸引部材の中心軸を中心とし
た同心円をn等分する位置に配置され軸方向に長く延在
するn本の略角柱状の磁性材を備え、 軸方向に互いに隣接する前記磁気吸引部は、互いに突出
部が円周方向に予め定められた角度だけずれていること
を特徴とする省電力化駆動システム。2. The power-saving drive system according to claim 1, wherein the rotating machine includes a cylindrical magnetic attraction member and a magnetic attraction member disposed around the cylindrical magnetic attraction member, wherein the magnetic attraction member has a circular shape. A plate-like magnetic attraction body is superposed in the axial direction of m pieces (where M is an integer of 2 or more), and the magnetic attraction body is provided along a ring-shaped hollow portion and an outer cylindrical surface, A yoke made of a magnetic material having a ring groove penetrating radially inward to the hollow portion,
A ring-shaped permanent magnet mounted in the groove, an exciting coil mounted in the hollow portion, and a position where the circumference of the outer cylindrical surface is equally divided by n (where n is an integer of 2 or more). And n pairs of protrusions made of a magnetic material provided so as to sandwich the permanent magnet in the axial direction. The attraction member is arranged at a position that divides a concentric circle about the center axis of the magnetic attraction member into n equal parts. The magnetic attracting portions adjacent to each other in the axial direction are offset from each other by a predetermined angle in the circumferential direction. A power saving drive system characterized by the following.
おいて、前記回転位置検出センサは、m個の磁気吸引部
夫々の回転位置を検出するようにm個設けられ、前記ド
ライバは、夫々の前記センサ部の出力信号に基づいて、
対応する夫々の前記磁気吸引部の励磁コイルへの通電を
ON/OFFさせるとともに、対応する夫々の前記励磁
コイルへの通電をOFFした際に、夫々の前記励磁コイ
ルの逆起電力を発電出力として夫々取り出すようにm個
設けられていること特徴とする省電力化駆動システム。3. The power-saving drive system according to claim 2, wherein m rotational position detection sensors are provided so as to detect the rotational position of each of the m magnetic attraction units, and the driver is provided with each of the m. Based on the output signal of the sensor unit,
When the energization to the excitation coils of the corresponding magnetic attraction units is turned ON / OFF, and when the energization to the respective excitation coils is turned OFF, the back electromotive force of each of the excitation coils is used as a power generation output. A power saving drive system characterized in that m units are provided so as to be respectively taken out.
おいて、前記磁気吸引部材はステータとして作用し、前
記磁気吸着部材は前記ステータの周囲に配置されたロー
タとして作用することを特徴とする省電力化駆動システ
ム。4. The power saving drive system according to claim 3, wherein the magnetic attraction member acts as a stator, and the magnetic attraction member acts as a rotor disposed around the stator. Electric drive system.
テムにおいて、nは8であることを特徴とする省電力化
駆動システム。5. The power-saving drive system according to claim 3, wherein n is 8.
載の省電力化駆動システムにおいて、前記mは3である
ことを特徴とする省電力化駆動システム。6. The power-saving drive system according to claim 3, wherein m is 3. 6. The power-saving drive system according to claim 3, wherein m is 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001045437A JP2002247818A (en) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | Power saving drive system |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100715217B1 (en) | 2005-11-15 | 2007-05-07 | 이종태 | Hybrid high efficiency generator |
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JP2015106976A (en) * | 2013-11-29 | 2015-06-08 | 三菱マテリアル株式会社 | Electric motor |
JP2018064457A (en) * | 2018-01-23 | 2018-04-19 | 三菱マテリアル株式会社 | Electric motor |
-
2001
- 2001-02-21 JP JP2001045437A patent/JP2002247818A/en not_active Withdrawn
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