JPH11155268A - 磁気抵抗モータ - Google Patents
磁気抵抗モータInfo
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- H02K15/02—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高トルク、高効率、低コストの磁気抵抗モー
タを提供する。 【解決手段】 固定子１が周縁方向に順次隣接する周縁
角度が同じ所定個数の扇形域１２から成り、好ましくは
各扇形域１２が回転磁場の主要方向に異なる磁束案内特
性を有して回転子３と対向する少なくとも１対の磁束案
内部１３，１４を有し、固定子１の扇形域１２の数が回
転子３の扇形域９の数とは三相電流固定子巻線の極数の
整数倍、好ましくは極数だけ異なる。または、回転子３
が磁束案内部１０，１１及びシャフト２に結合するため
の結合素子を含み、シャフト２を中心に浮動自在であ
り、回転磁場の力線をリターンさせる強磁性材から成る
磁束案内回転子２７を設ける。
タを提供する。 【解決手段】 固定子１が周縁方向に順次隣接する周縁
角度が同じ所定個数の扇形域１２から成り、好ましくは
各扇形域１２が回転磁場の主要方向に異なる磁束案内特
性を有して回転子３と対向する少なくとも１対の磁束案
内部１３，１４を有し、固定子１の扇形域１２の数が回
転子３の扇形域９の数とは三相電流固定子巻線の極数の
整数倍、好ましくは極数だけ異なる。または、回転子３
が磁束案内部１０，１１及びシャフト２に結合するため
の結合素子を含み、シャフト２を中心に浮動自在であ
り、回転磁場の力線をリターンさせる強磁性材から成る
磁束案内回転子２７を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は回転磁場を発生させ
る三相電流固定子巻線を有する固定子と、シャフトに取
付けられ、主として強磁性材から成る回転子とを有し、
前記回転子が周縁方向に順次隣接し、同じ周縁角度を有
する所定個数の扇形域から成り、これらの扇形域のそれ
ぞれが好ましくは固定子と対向する少なくとも１対の磁
束案内部を有し、前記１対の磁束案内部が回転磁場の主
要方向にそれぞれ異なる磁束案内特性を示すように構成
された磁気抵抗モータ（reluctance motor) に関する。
る三相電流固定子巻線を有する固定子と、シャフトに取
付けられ、主として強磁性材から成る回転子とを有し、
前記回転子が周縁方向に順次隣接し、同じ周縁角度を有
する所定個数の扇形域から成り、これらの扇形域のそれ
ぞれが好ましくは固定子と対向する少なくとも１対の磁
束案内部を有し、前記１対の磁束案内部が回転磁場の主
要方向にそれぞれ異なる磁束案内特性を示すように構成
された磁気抵抗モータ（reluctance motor) に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気抵抗モータは独立加速同期電動機と
して既に公知である（例えば、Lueger: Lexikon der Te
chnik, vol. 14,“Lexikon der Feinwerktechnik ”,
p.315参照）。公知の磁気抵抗モータの固定子は三相電
流で動作するという点で、公知の同期または誘導電動機
と同じである。三相電流固定子巻線は三相の各相に割当
てられた各コイルの中心面が磁気抵抗モータの軸線上に
位置する標準的な構成を有する。公知の磁気抵抗モータ
においては、同期または誘導電動機の場合と同様に、極
数ｐが２以上、ホール数ｑが１以上の巻線であればよ
い。
して既に公知である（例えば、Lueger: Lexikon der Te
chnik, vol. 14,“Lexikon der Feinwerktechnik ”,
p.315参照）。公知の磁気抵抗モータの固定子は三相電
流で動作するという点で、公知の同期または誘導電動機
と同じである。三相電流固定子巻線は三相の各相に割当
てられた各コイルの中心面が磁気抵抗モータの軸線上に
位置する標準的な構成を有する。公知の磁気抵抗モータ
においては、同期または誘導電動機の場合と同様に、極
数ｐが２以上、ホール数ｑが１以上の巻線であればよ
い。
【０００３】公知の磁気抵抗モータにおける典型的な三
相電流固定子巻線は４極構成である。従って、周縁方向
に順次隣接する、周縁角度が同じ４つの扇形域から成る
公知の磁気抵抗モータの回転子は固定子と対向する各扇
形域ごとに１対の磁束案内部を有し、各１対の磁束案内
部は回転磁場の主要方向にそれぞれ異なる磁束案内特性
を有する。公知の磁気抵抗モータにおいては、回転磁場
の主要方向に磁束案内特性が異なる磁束案内部を回転子
の９０°扇形域ごとに１対ずつ固定子と対向させて形成
し、前記扇形域の１／２、即ち、４５°に亘って凹部を
形成する。ブロック回転子における回転磁場の主要方向
は常に回転子の半径方向を指すから、回転子に凹部を形
成することによって磁気抵抗の異なる、従って、磁束案
内特性の異なる磁束案内部が得られる。
相電流固定子巻線は４極構成である。従って、周縁方向
に順次隣接する、周縁角度が同じ４つの扇形域から成る
公知の磁気抵抗モータの回転子は固定子と対向する各扇
形域ごとに１対の磁束案内部を有し、各１対の磁束案内
部は回転磁場の主要方向にそれぞれ異なる磁束案内特性
を有する。公知の磁気抵抗モータにおいては、回転磁場
の主要方向に磁束案内特性が異なる磁束案内部を回転子
の９０°扇形域ごとに１対ずつ固定子と対向させて形成
し、前記扇形域の１／２、即ち、４５°に亘って凹部を
形成する。ブロック回転子における回転磁場の主要方向
は常に回転子の半径方向を指すから、回転子に凹部を形
成することによって磁気抵抗の異なる、従って、磁束案
内特性の異なる磁束案内部が得られる。
【０００４】公知の磁気抵抗モータの回転子はかご形回
転子として形成されるのが普通である。従って、公知の
磁気抵抗モータの作動には２つのトルクが作用する。加
速段階において、従来の磁気抵抗モータは回転子の凹部
で生ずるエアギャップが広がることで非同期トルクを発
生させるが、このことは誘導電動機の無傷の回転子に比
較して劣る特性である。回転磁場と同期回転する回転子
はエアギャップにおける磁気エネルギーが最小となる位
置を占めようとするから、同期rpm では、同期的な、い
わゆる磁気抵抗または反動トルクが形成される。モータ
に負荷がかかると、回転子はこの位置に留まろうとする
が、小さい空間角度（負荷角度）だけシグを伴なう。９
０°／ｐの負荷角度で最大トルク、いわゆる同期はずれ
トルクが発生する。逆に、非同期から同期への過程は同
期化プロセスとして急激に起こる。このようなダイナミ
ック同期引込みが可能かどうかは加速すべき定常負荷ト
ルク及び慣性モーメント次第である。
転子として形成されるのが普通である。従って、公知の
磁気抵抗モータの作動には２つのトルクが作用する。加
速段階において、従来の磁気抵抗モータは回転子の凹部
で生ずるエアギャップが広がることで非同期トルクを発
生させるが、このことは誘導電動機の無傷の回転子に比
較して劣る特性である。回転磁場と同期回転する回転子
はエアギャップにおける磁気エネルギーが最小となる位
置を占めようとするから、同期rpm では、同期的な、い
わゆる磁気抵抗または反動トルクが形成される。モータ
に負荷がかかると、回転子はこの位置に留まろうとする
が、小さい空間角度（負荷角度）だけシグを伴なう。９
０°／ｐの負荷角度で最大トルク、いわゆる同期はずれ
トルクが発生する。逆に、非同期から同期への過程は同
期化プロセスとして急激に起こる。このようなダイナミ
ック同期引込みが可能かどうかは加速すべき定常負荷ト
ルク及び慣性モーメント次第である。
【０００５】文献によれば、従来の磁気抵抗モータは６
０００／ｐ rpmの速度で動作する。低いrpm を必要とす
る用途が多く、従来の磁気抵抗モータの場合、極数ｐを
増やすだけでは減速に限界があるから、rpm の低下及び
／またはトルクの増大を達成するには機械的な伝動手段
及び／または電気的周波数変換器を使用するのが常道で
ある。このような機能群を付加することで低rpm 磁気抵
抗モータの製造コストを増大させる一方、効率に悪影響
を及ぼす。
０００／ｐ rpmの速度で動作する。低いrpm を必要とす
る用途が多く、従来の磁気抵抗モータの場合、極数ｐを
増やすだけでは減速に限界があるから、rpm の低下及び
／またはトルクの増大を達成するには機械的な伝動手段
及び／または電気的周波数変換器を使用するのが常道で
ある。このような機能群を付加することで低rpm 磁気抵
抗モータの製造コストを増大させる一方、効率に悪影響
を及ぼす。
【０００６】低い同期rpm を得るための他の実施例とし
て、これも公知の準同期磁気抵抗モータがある（例え
ば、Luegerの“Lexikon der Technik ”, vol. 14,“Le
xikonder Feinwerk-technik, p.315 参照）。この準同
期磁気抵抗モータは単相で作動し、固定子は周縁方向に
順次隣接する、周縁角が同じ扇状域を回転子の扇状域と
同じ数だけ有し、各扇状域が１対ずつ、回転子と対向
し、かつ回転磁場の主要方向に異なる磁束案内部を有す
る。準同期磁気抵抗モータの場合、磁束案内特性の異な
る磁束案内部は固定子に設けた凹部によって形成され
る。既に述べたように、準同期磁気抵抗モータにおいて
は、回転子の扇形域数は固定子の扇形域数と一致する。
扇形域数ｐSLは固定子巻線の極数と関係なく選択でき
る。準同期磁気抵抗モータのrpm は３０００／ｐSL rpm
である。
て、これも公知の準同期磁気抵抗モータがある（例え
ば、Luegerの“Lexikon der Technik ”, vol. 14,“Le
xikonder Feinwerk-technik, p.315 参照）。この準同
期磁気抵抗モータは単相で作動し、固定子は周縁方向に
順次隣接する、周縁角が同じ扇状域を回転子の扇状域と
同じ数だけ有し、各扇状域が１対ずつ、回転子と対向
し、かつ回転磁場の主要方向に異なる磁束案内部を有す
る。準同期磁気抵抗モータの場合、磁束案内特性の異な
る磁束案内部は固定子に設けた凹部によって形成され
る。既に述べたように、準同期磁気抵抗モータにおいて
は、回転子の扇形域数は固定子の扇形域数と一致する。
扇形域数ｐSLは固定子巻線の極数と関係なく選択でき
る。準同期磁気抵抗モータのrpm は３０００／ｐSL rpm
である。
【０００７】準同期磁気抵抗モータは同期rpm まで起動
する必要があり、その際、主要周波数の２倍で脈動する
０から最大値までの同期トルクを発生させるに過ぎな
い。従って、準同期磁気抵抗モータのｐｕｌｌ−ａｔ
（プルアット）トルクは極めて小さい。公知の磁気抵抗
モータ及び準同期磁気抵抗モータのほかに、電子スイッ
チ式磁気抵抗モータも公知である（例えば、Encyclopae
dia Britanica CD 97,“EnergyConversion ”, “Reluc
tance Motors ”参照）。この電子スイッチ式磁気抵抗
モータはその名が示すように、電子変換されたＤＣで動
作する。電子スイッチされたＤＣは固定子において互い
に対向する低磁気抵抗の磁束案内部、従って、強磁性極
において２つのコイル巻線を同時に磁化する。従って、
両コイル巻線の中心面はブロック回転子に対して接線関
係にある。電子スイッチ式磁気抵抗モータの場合、回転
子と固定子の扇形域数に差を設けることによって、ＤＣ
が一方のコイル対から他方のコイル対へスイッチされる
時回転子に作用するトルクを発生させる。このタイプの
磁気抵抗モータのＤＣは電子スイッチングされるから、
理論的には回転子のrpm を自在に制御できるが、そのた
めには電子制御ユニットが必要であることはいうまでも
ない。しかし、電子スイッチ式磁気抵抗モータで問題と
なるのは、比較的低いトルクしか伝達できず、従って、
所要の駆動トルクを得るには伝動装置を付加しなければ
ならないことである。その上、このタイプのモータで
は、低rpm 域において、トルクのゆらぎに起因するrpm
のゆらぎが起こり易く、これを高価な電子制御手段によ
って修正しなければならない。
する必要があり、その際、主要周波数の２倍で脈動する
０から最大値までの同期トルクを発生させるに過ぎな
い。従って、準同期磁気抵抗モータのｐｕｌｌ−ａｔ
（プルアット）トルクは極めて小さい。公知の磁気抵抗
モータ及び準同期磁気抵抗モータのほかに、電子スイッ
チ式磁気抵抗モータも公知である（例えば、Encyclopae
dia Britanica CD 97,“EnergyConversion ”, “Reluc
tance Motors ”参照）。この電子スイッチ式磁気抵抗
モータはその名が示すように、電子変換されたＤＣで動
作する。電子スイッチされたＤＣは固定子において互い
に対向する低磁気抵抗の磁束案内部、従って、強磁性極
において２つのコイル巻線を同時に磁化する。従って、
両コイル巻線の中心面はブロック回転子に対して接線関
係にある。電子スイッチ式磁気抵抗モータの場合、回転
子と固定子の扇形域数に差を設けることによって、ＤＣ
が一方のコイル対から他方のコイル対へスイッチされる
時回転子に作用するトルクを発生させる。このタイプの
磁気抵抗モータのＤＣは電子スイッチングされるから、
理論的には回転子のrpm を自在に制御できるが、そのた
めには電子制御ユニットが必要であることはいうまでも
ない。しかし、電子スイッチ式磁気抵抗モータで問題と
なるのは、比較的低いトルクしか伝達できず、従って、
所要の駆動トルクを得るには伝動装置を付加しなければ
ならないことである。その上、このタイプのモータで
は、低rpm 域において、トルクのゆらぎに起因するrpm
のゆらぎが起こり易く、これを高価な電子制御手段によ
って修正しなければならない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上に述べた公知技術
にかんがみ、本発明の目的は特にステップダウン及びダ
イナミック同期引込みの可能性に関して改良された磁気
抵抗モータを提供することにある。
にかんがみ、本発明の目的は特にステップダウン及びダ
イナミック同期引込みの可能性に関して改良された磁気
抵抗モータを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の第１着想によれ
ば、固定子が周縁方向に順次隣接する、周縁角が同じ所
定数の扇形域から成り、好ましくは各扇形域が回転磁場
の主要方向に異なる磁束案内特性を有して回転子と対向
する少なくとも１対の磁束案内部を有し、固定子の扇形
域の数が回転子の扇形域の数とは三相電流巻線の極数の
整数倍、好ましくは極数だけ異なるように構成すること
によって上記目的を達成する。
ば、固定子が周縁方向に順次隣接する、周縁角が同じ所
定数の扇形域から成り、好ましくは各扇形域が回転磁場
の主要方向に異なる磁束案内特性を有して回転子と対向
する少なくとも１対の磁束案内部を有し、固定子の扇形
域の数が回転子の扇形域の数とは三相電流巻線の極数の
整数倍、好ましくは極数だけ異なるように構成すること
によって上記目的を達成する。
【００１０】本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータ
の構成は回転子のrpm を回転磁場のrpm に対してステッ
プダウンすると同時に、磁気抵抗モータの公称トルクを
増大させることができる。本発明の第１着想に基づく磁
気抵抗モータの同期rpm は下記式によって求められる： ｎx ＝ｆ×１２０（〔ｗ２−ｗ１〕／〔ｐ×ｗ２〕） ただし ｎx ＝同期速度（rpm ） ｆ＝三相電流の周波数 ｗ１＝固定子の扇状域数 ｗ２＝回転子の扇状域数 ｐ＝三相電流固定子巻線の極数 本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータでは、トルク
が例えば３〜５倍に増大すれば、減速比を１：２０以上
にすることは容易である。従って、本発明の第１着想に
基づく磁気抵抗モータは伝動手段を必要としないで歯車
モータとして機能する。小さい構造で大きいトルクを伝
達でき、高い効率で動作し、低い製造コストで生産でき
る。本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータは同期性
にすぐれ、静止時にＤＣが固定子巻線を磁化すると高い
保持トルクを持つ。
の構成は回転子のrpm を回転磁場のrpm に対してステッ
プダウンすると同時に、磁気抵抗モータの公称トルクを
増大させることができる。本発明の第１着想に基づく磁
気抵抗モータの同期rpm は下記式によって求められる： ｎx ＝ｆ×１２０（〔ｗ２−ｗ１〕／〔ｐ×ｗ２〕） ただし ｎx ＝同期速度（rpm ） ｆ＝三相電流の周波数 ｗ１＝固定子の扇状域数 ｗ２＝回転子の扇状域数 ｐ＝三相電流固定子巻線の極数 本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータでは、トルク
が例えば３〜５倍に増大すれば、減速比を１：２０以上
にすることは容易である。従って、本発明の第１着想に
基づく磁気抵抗モータは伝動手段を必要としないで歯車
モータとして機能する。小さい構造で大きいトルクを伝
達でき、高い効率で動作し、低い製造コストで生産でき
る。本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータは同期性
にすぐれ、静止時にＤＣが固定子巻線を磁化すると高い
保持トルクを持つ。
【００１１】本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータ
では、既に述べたように、従来のモータと比較して極め
て高いトルクに達することができ、しかもモータは比較
的軽量である。このような高いトルクは合計３通りの異
なる“極数”を有し、多数の既存磁極も磁束案内に寄与
するように構成されたモータによって可能になる。モー
タ自体が低rpm 域においても極めて高いトルクを供給す
るから、多くの場合、減速用の歯車を組込まなくてもよ
い。本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータの他の重
要な長所は、従来のモータと比較して低rpm 域において
も極めて円滑に回転し、負荷及び電圧にゆらぎが生じて
もスリップしないことにある。本発明の第１着想に基づ
く磁気抵抗モータはグリッド及び市販の周波数変換器を
利用して作動させることができる（リターン素子が無く
てもよい）。モータに負荷がかかったり、モータが阻止
された時、モータ電流の変化は極めて小さいから、過負
荷の場合又は阻止された場合も、モータが破壊されるこ
とがない。
では、既に述べたように、従来のモータと比較して極め
て高いトルクに達することができ、しかもモータは比較
的軽量である。このような高いトルクは合計３通りの異
なる“極数”を有し、多数の既存磁極も磁束案内に寄与
するように構成されたモータによって可能になる。モー
タ自体が低rpm 域においても極めて高いトルクを供給す
るから、多くの場合、減速用の歯車を組込まなくてもよ
い。本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータの他の重
要な長所は、従来のモータと比較して低rpm 域において
も極めて円滑に回転し、負荷及び電圧にゆらぎが生じて
もスリップしないことにある。本発明の第１着想に基づ
く磁気抵抗モータはグリッド及び市販の周波数変換器を
利用して作動させることができる（リターン素子が無く
てもよい）。モータに負荷がかかったり、モータが阻止
された時、モータ電流の変化は極めて小さいから、過負
荷の場合又は阻止された場合も、モータが破壊されるこ
とがない。
【００１２】磁束案内特性の異なる磁束案内部を固定子
及び／または回転子のエアギャップと強磁性材とで交互
に、即ち、低磁気抵抗の磁束案内部を固定子及び／また
は回転子の強磁性材の“歯”で形成し、高磁気抵抗の磁
束案内部を固定子及び／または回転子の“歯”の間のエ
アギャップで形成すれば、製造設備コストだけでなく、
磁束案内特性の異なる磁束案内部の製造コストも著しく
軽減される。
及び／または回転子のエアギャップと強磁性材とで交互
に、即ち、低磁気抵抗の磁束案内部を固定子及び／また
は回転子の強磁性材の“歯”で形成し、高磁気抵抗の磁
束案内部を固定子及び／または回転子の“歯”の間のエ
アギャップで形成すれば、製造設備コストだけでなく、
磁束案内特性の異なる磁束案内部の製造コストも著しく
軽減される。
【００１３】低磁気抵抗の磁束案内部を固定子の強磁性
材から形成する場合、固定子の扇形域数が三相電流固定
子巻線のスロット数と一致するから、製造設備コストは
さらに軽減される。この場合、低磁気抵抗の磁束案内部
を、スロット間に存在する低磁気抵抗の磁束案内部の延
長部分として直接形成することができる。本発明の第１
着想に基づく磁気抵抗モータは、三相電流固定子巻線を
２または４極巻線として形成した場合、定格トルク及び
同期化特性に関して特にすぐれた性能を示すことが実証
された。
材から形成する場合、固定子の扇形域数が三相電流固定
子巻線のスロット数と一致するから、製造設備コストは
さらに軽減される。この場合、低磁気抵抗の磁束案内部
を、スロット間に存在する低磁気抵抗の磁束案内部の延
長部分として直接形成することができる。本発明の第１
着想に基づく磁気抵抗モータは、三相電流固定子巻線を
２または４極巻線として形成した場合、定格トルク及び
同期化特性に関して特にすぐれた性能を示すことが実証
された。
【００１４】また、本発明の第１着想に基づく磁気抵抗
モータにおいて、固定子及び回転子の扇形域数を三相電
流固定子巻線の極数よりもはるかに多く、好ましくは少
なくとも５倍とした場合、定格トルク及び同期化特性に
関してその性能の向上が実証された。定格トルクを増大
させるには、扇状域数が最も多い構成成分における磁束
案内特性の異なる磁束案内部の幅が本質的に同じである
と同時に、残りの構成成分における強磁性材によって形
成される磁束案内部の幅が扇状域数が最も多い前記構成
成分における幅と一致することが好ましい。
モータにおいて、固定子及び回転子の扇形域数を三相電
流固定子巻線の極数よりもはるかに多く、好ましくは少
なくとも５倍とした場合、定格トルク及び同期化特性に
関してその性能の向上が実証された。定格トルクを増大
させるには、扇状域数が最も多い構成成分における磁束
案内特性の異なる磁束案内部の幅が本質的に同じである
と同時に、残りの構成成分における強磁性材によって形
成される磁束案内部の幅が扇状域数が最も多い前記構成
成分における幅と一致することが好ましい。
【００１５】固定子と回転子がそれぞれ回転磁場の主要
方向に交互に磁束案内特性が異なる磁束案内部対の層を
少なくとももう１層ずつ有し、固定子及び回転子のこれ
らの層が交互に連続するように構成すれば、本発明の第
１着想に基づく磁気抵抗モータの定格トルクが著しく増
大する。このことは本発明の第１着想に基づく磁気抵抗
モータを上記形態に構成すれば、倍増した数の低磁気抵
抗磁束案内素子に磁力が供給されるという事実によって
容易に裏付けることができる。
方向に交互に磁束案内特性が異なる磁束案内部対の層を
少なくとももう１層ずつ有し、固定子及び回転子のこれ
らの層が交互に連続するように構成すれば、本発明の第
１着想に基づく磁気抵抗モータの定格トルクが著しく増
大する。このことは本発明の第１着想に基づく磁気抵抗
モータを上記形態に構成すれば、倍増した数の低磁気抵
抗磁束案内素子に磁力が供給されるという事実によって
容易に裏付けることができる。
【００１６】磁束案内部に関して、定格トルクと材料コ
ストの最適化を得るためには以下に述べる２つの条件の
いずれか一方または双方が満たされねばならない。第１
に、強磁性材から成り、固定子または回転子の他の２層
の間に介在する固定子または回転子の１層を形成してい
る磁束案内部が回転磁場の主要方向に見てほぼ同じ高さ
と幅を有すること。第２に、固定子または回転子のリタ
ーン素子の近傍に位置し、強磁性材から成る固定子また
は回転子の磁束案内部が回転磁場の主要方向に見てほぼ
１／２の高さ及び幅を有すること。
ストの最適化を得るためには以下に述べる２つの条件の
いずれか一方または双方が満たされねばならない。第１
に、強磁性材から成り、固定子または回転子の他の２層
の間に介在する固定子または回転子の１層を形成してい
る磁束案内部が回転磁場の主要方向に見てほぼ同じ高さ
と幅を有すること。第２に、固定子または回転子のリタ
ーン素子の近傍に位置し、強磁性材から成る固定子また
は回転子の磁束案内部が回転磁場の主要方向に見てほぼ
１／２の高さ及び幅を有すること。
【００１７】磁気抵抗モータのエアギャップ内の磁気エ
ネルギーを低く維持しようとする力が回転子の低磁気抵
抗磁束案内部に加わるから、同じサイズなら、回転子を
外側回転子として形成するのが有利である。即ち、外側
回転子として形成した場合、てこ比が高くなるから、前
記力が高いトルクを発生させるからである。エアギャッ
プと強磁性材によって交互に磁束案内特性が異なる磁束
案内部を形成する代わりに、固定子または回転子に配置
され、回転磁場の主要方向に反対の極性を有する永久磁
石によって、磁束案内特性の異なる磁束案内部を形成す
ることも可能である。幾何形状はそのままとして磁束案
内部を永久磁石で形成すれば、本発明の第１着想に基づ
く磁気抵抗モータの定格トルクは増大するものの、製造
コストの増大を招く。
ネルギーを低く維持しようとする力が回転子の低磁気抵
抗磁束案内部に加わるから、同じサイズなら、回転子を
外側回転子として形成するのが有利である。即ち、外側
回転子として形成した場合、てこ比が高くなるから、前
記力が高いトルクを発生させるからである。エアギャッ
プと強磁性材によって交互に磁束案内特性が異なる磁束
案内部を形成する代わりに、固定子または回転子に配置
され、回転磁場の主要方向に反対の極性を有する永久磁
石によって、磁束案内特性の異なる磁束案内部を形成す
ることも可能である。幾何形状はそのままとして磁束案
内部を永久磁石で形成すれば、本発明の第１着想に基づ
く磁気抵抗モータの定格トルクは増大するものの、製造
コストの増大を招く。
【００１８】磁束案内特性の異なる磁束案内部を、回転
磁場の主要方向に反対の極性を有する永久磁石によって
固定子または回転子に形成した本発明の第１着想に基づ
く磁気抵抗モータが定格トルク及び同期化特性の点で最
適条件で動作するのは次の場合である。即ち、固定子と
回転子の扇状域数の差が三相電流固定子巻線の極対の数
の整数倍、好ましくは極対の数に相当する場合である。
具体的には、固定子または回転子に永久磁石を設けた本
発明の第１着想に基づく４極磁気抵抗モータの場合、固
定子と回転子の扇状域数の差が２であれば最適条件で動
作する。扇状域数の差が２の場合、固定子及び回転子に
おける磁束案内特性の異なる磁束案内部をエアギャップ
と強磁性材で形成すると、本発明の第１着想に基づく４
極磁気抵抗モータは使用不能である。
磁場の主要方向に反対の極性を有する永久磁石によって
固定子または回転子に形成した本発明の第１着想に基づ
く磁気抵抗モータが定格トルク及び同期化特性の点で最
適条件で動作するのは次の場合である。即ち、固定子と
回転子の扇状域数の差が三相電流固定子巻線の極対の数
の整数倍、好ましくは極対の数に相当する場合である。
具体的には、固定子または回転子に永久磁石を設けた本
発明の第１着想に基づく４極磁気抵抗モータの場合、固
定子と回転子の扇状域数の差が２であれば最適条件で動
作する。扇状域数の差が２の場合、固定子及び回転子に
おける磁束案内特性の異なる磁束案内部をエアギャップ
と強磁性材で形成すると、本発明の第１着想に基づく４
極磁気抵抗モータは使用不能である。
【００１９】本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータ
において、磁束案内特性の異なる磁束案内部を、固定子
または回転子に配置され、回転磁場の主要方向に反対極
性を有する永久磁石によって形成した場合、定格トルク
と材料コストの最適比に関してもその動作に変化が現わ
れる。このように構成された磁気抵抗モータでは、即
ち、このように構成された磁気抵抗モータでは、固定子
または回転子のリターン素子の近傍に配置された強磁性
材から成る磁束案内部が、回転子または固定子に設けら
れ、回転磁場の主要方向に反対の極性を有する永久磁石
から成る磁束案内部と対向し、回転磁場の主要方向にほ
ぼ同じ高さ及び幅を有する場合に定格トルクと材料コス
トの最適比が達成される。
において、磁束案内特性の異なる磁束案内部を、固定子
または回転子に配置され、回転磁場の主要方向に反対極
性を有する永久磁石によって形成した場合、定格トルク
と材料コストの最適比に関してもその動作に変化が現わ
れる。このように構成された磁気抵抗モータでは、即
ち、このように構成された磁気抵抗モータでは、固定子
または回転子のリターン素子の近傍に配置された強磁性
材から成る磁束案内部が、回転子または固定子に設けら
れ、回転磁場の主要方向に反対の極性を有する永久磁石
から成る磁束案内部と対向し、回転磁場の主要方向にほ
ぼ同じ高さ及び幅を有する場合に定格トルクと材料コス
トの最適比が達成される。
【００２０】以上に述べた単段ギヤ減速方式で達成でき
る減速比には限界がある。固定子及び回転子に所要数の
扇形域を設けることは容易でなく、扇形域の数によって
は定格トルクの大きさに問題を生ずるからである。そこ
で、本発明の第１着想に基づく他の実施例によってさら
に高い減速比を可能にする。この実施例の構成を以下に
列記する。
る減速比には限界がある。固定子及び回転子に所要数の
扇形域を設けることは容易でなく、扇形域の数によって
は定格トルクの大きさに問題を生ずるからである。そこ
で、本発明の第１着想に基づく他の実施例によってさら
に高い減速比を可能にする。この実施例の構成を以下に
列記する。
【００２１】固定子と回転子の間に位置するように、シ
ャフトに浮動自在に減速回転子を設ける。減速回転子が
固定子側に、同じ周縁角度で周縁方向に順次隣接する所
定数の扇形域を有し、各扇形域が好ましくは回転磁場の
主要方向に磁束案内特性の異なる１対の磁束案内部を有
する。減速回転子が回転子側に、同じ周縁角度で周縁方
向に順次隣接する所定数の扇形域を有し、各扇形域が好
ましくは回転磁場の主要方向に磁束案内特性の異なる１
対の磁束案内部を有する。固定子の扇形域数と減速回転
子の固定子側扇形域数との差が、減速回転子の回転子側
扇状域数と回転子の扇状域数との差に相当し、かつ三相
電流固定子巻線の極数の整数倍、好ましくは極数に相当
する。このように減速回転子を構成すれば、固定子電流
の高周波数にも拘らず、磁気抵抗モータは極めて低速
で、しかも安定的に回転する。上記構成により、シャフ
トに取付けた回転子の有効慣性モーメントが極めて低く
なる。
ャフトに浮動自在に減速回転子を設ける。減速回転子が
固定子側に、同じ周縁角度で周縁方向に順次隣接する所
定数の扇形域を有し、各扇形域が好ましくは回転磁場の
主要方向に磁束案内特性の異なる１対の磁束案内部を有
する。減速回転子が回転子側に、同じ周縁角度で周縁方
向に順次隣接する所定数の扇形域を有し、各扇形域が好
ましくは回転磁場の主要方向に磁束案内特性の異なる１
対の磁束案内部を有する。固定子の扇形域数と減速回転
子の固定子側扇形域数との差が、減速回転子の回転子側
扇状域数と回転子の扇状域数との差に相当し、かつ三相
電流固定子巻線の極数の整数倍、好ましくは極数に相当
する。このように減速回転子を構成すれば、固定子電流
の高周波数にも拘らず、磁気抵抗モータは極めて低速
で、しかも安定的に回転する。上記構成により、シャフ
トに取付けた回転子の有効慣性モーメントが極めて低く
なる。
【００２２】本発明の第２着想によれば、回転子が磁束
案内部、及びシャフトに回転子を結合するための結合素
子を含み、回転磁場の力線をリターンさせるためシャフ
トに浮動自在に強磁性材から成る磁束案内回転子を設け
ることによって頭書の目的を達成する。本発明のこの第
２着想は本発明の第１着想とは独立に、または組合わせ
て実施することができる。
案内部、及びシャフトに回転子を結合するための結合素
子を含み、回転磁場の力線をリターンさせるためシャフ
トに浮動自在に強磁性材から成る磁束案内回転子を設け
ることによって頭書の目的を達成する。本発明のこの第
２着想は本発明の第１着想とは独立に、または組合わせ
て実施することができる。
【００２３】本発明の第２着想では、トルクの調節と力
線のリターンとの両機能を分離することによって回転子
の慣性モーメントを著しく低下させることができる。従
って、磁気抵抗モータのダイナミック同期引込みが容易
になる。定常動作中、磁束案内回転子は回転子の同期rp
m に近い速度で回転するから、渦電流損失が軽減され
る。
線のリターンとの両機能を分離することによって回転子
の慣性モーメントを著しく低下させることができる。従
って、磁気抵抗モータのダイナミック同期引込みが容易
になる。定常動作中、磁束案内回転子は回転子の同期rp
m に近い速度で回転するから、渦電流損失が軽減され
る。
【００２４】内側回転子として形成された回転子は特に
慣性モーメントが高いから、本発明の第２着想の好まし
い実施形態としては、内側回転子を中空円筒状に形成
し、内側回転子内に、非中空円筒状に形成してモータシ
ャフトで浮動自在に支持した強磁性材磁束案内回転子を
設ける。本発明の磁気抵抗モータの非同期起動特性を向
上させるため、エアギャップから成る回転子磁束案内部
を形成する強磁性材の凹部内を、かご形ダンパ巻線のバ
ーが位置するように構成する。結果的には、誘導電動機
のかご形回転子と同様の構成となる。
慣性モーメントが高いから、本発明の第２着想の好まし
い実施形態としては、内側回転子を中空円筒状に形成
し、内側回転子内に、非中空円筒状に形成してモータシ
ャフトで浮動自在に支持した強磁性材磁束案内回転子を
設ける。本発明の磁気抵抗モータの非同期起動特性を向
上させるため、エアギャップから成る回転子磁束案内部
を形成する強磁性材の凹部内を、かご形ダンパ巻線のバ
ーが位置するように構成する。結果的には、誘導電動機
のかご形回転子と同様の構成となる。
【００２５】渦電流損失を軽減するため、強磁性材から
成る磁束案内部を、互いに絶縁された電気鋼板で形成す
るのが好ましい。本発明の磁気抵抗モータの動作及びノ
イズ性向は固定子及び／または回転子の磁束案内部が回
転方向に対して斜行するように形成することによって改
善される。磁束案内部をこのように斜行させることによ
って定格トルクの均一性が高められる。
成る磁束案内部を、互いに絶縁された電気鋼板で形成す
るのが好ましい。本発明の磁気抵抗モータの動作及びノ
イズ性向は固定子及び／または回転子の磁束案内部が回
転方向に対して斜行するように形成することによって改
善される。磁束案内部をこのように斜行させることによ
って定格トルクの均一性が高められる。
【００２６】特に、本発明の磁気抵抗モータの構造長を
短くしたい場合には、固定子及び回転子が半径方向エア
ギャップを含むことが好ましく、従って、磁気抵抗モー
タをディスク形回転子として形成することが好ましい。
本発明の磁気抵抗モータのさらに他の好ましい実施形態
として、シャフトにトランスジューサまたはレゾルバを
設ける。このトランスジューサまたはレゾルバを利用し
て、制御ユニットは本発明の磁気抵抗モータの同期が負
荷によって崩れないように周波数変換器を制御し、その
結果、本発明の磁気抵抗モータはＤＣモータと同様の特
性を示す。
短くしたい場合には、固定子及び回転子が半径方向エア
ギャップを含むことが好ましく、従って、磁気抵抗モー
タをディスク形回転子として形成することが好ましい。
本発明の磁気抵抗モータのさらに他の好ましい実施形態
として、シャフトにトランスジューサまたはレゾルバを
設ける。このトランスジューサまたはレゾルバを利用し
て、制御ユニットは本発明の磁気抵抗モータの同期が負
荷によって崩れないように周波数変換器を制御し、その
結果、本発明の磁気抵抗モータはＤＣモータと同様の特
性を示す。
【００２７】具体的には、本発明の磁気抵抗モータの実
施形態は多様である。本発明の実施については、請求の
範囲第１項及び第１５項にそれぞれ従属する請求の範囲
第２項〜第１４項及び第１６項〜第２１項と共に、図面
に添った好ましい実施例の説明を参照されたい。
施形態は多様である。本発明の実施については、請求の
範囲第１項及び第１５項にそれぞれ従属する請求の範囲
第２項〜第１４項及び第１６項〜第２１項と共に、図面
に添った好ましい実施例の説明を参照されたい。
【００２８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１着想に基づく
磁気抵抗モータの第１実施例を示す。図示の第１実施例
は回転磁場を発生させる三相電流固定子巻線を有する固
定子１と、シャフト２に取付けられた、強磁性材から成
る回転子３を有する。固定子１の三相電流固定子巻線は
ホール数ｑ＝２の４極巻線であり、固定子には三相電流
固定子巻線を保持するための２４個のスロット４が存在
する。従って、図１（ａ）は三相電流固定子巻線の個々
のコイル巻線５の断面を示す。これに反して、図１
（ｂ）は三相電流固定子の巻線突出部だけを断面で示し
ている。
磁気抵抗モータの第１実施例を示す。図示の第１実施例
は回転磁場を発生させる三相電流固定子巻線を有する固
定子１と、シャフト２に取付けられた、強磁性材から成
る回転子３を有する。固定子１の三相電流固定子巻線は
ホール数ｑ＝２の４極巻線であり、固定子には三相電流
固定子巻線を保持するための２４個のスロット４が存在
する。従って、図１（ａ）は三相電流固定子巻線の個々
のコイル巻線５の断面を示す。これに反して、図１
（ｂ）は三相電流固定子の巻線突出部だけを断面で示し
ている。
【００２９】図１（ｂ）に示すように、固定子１に回転
不能に結合されているハウジング７内に、軸受８を介し
てシャフト２が回転自在に取付けられている。図１
（ａ）に示す回転子３の実施形態は扇形域の数を除け
ば、公知の磁気抵抗モータの回転子と同じである。周縁
方向に順次隣接する、周縁角度が同じ２８個の扇形域９
を有する回転子３はそれぞれ１対の磁束案内部１０，１
１を有し、磁束案内部１０，１１は回転磁場の主要方向
にそれぞれ異なる磁束案内特性を有する。なお、本発明
の第１着想に基づく磁気抵抗モータにおいては、回転子
３の強磁性材としてできるだけ軟質のもの、即ち、でき
るだけ保磁力が低いものを選択することが好ましい。な
ぜなら、公知の磁気抵抗モータの磁束案内部とは異な
り、磁束案内部１０が規則的に塞がれるからである。保
磁力が大きければ、回転子３における渦電流損失が大き
くなる。
不能に結合されているハウジング７内に、軸受８を介し
てシャフト２が回転自在に取付けられている。図１
（ａ）に示す回転子３の実施形態は扇形域の数を除け
ば、公知の磁気抵抗モータの回転子と同じである。周縁
方向に順次隣接する、周縁角度が同じ２８個の扇形域９
を有する回転子３はそれぞれ１対の磁束案内部１０，１
１を有し、磁束案内部１０，１１は回転磁場の主要方向
にそれぞれ異なる磁束案内特性を有する。なお、本発明
の第１着想に基づく磁気抵抗モータにおいては、回転子
３の強磁性材としてできるだけ軟質のもの、即ち、でき
るだけ保磁力が低いものを選択することが好ましい。な
ぜなら、公知の磁気抵抗モータの磁束案内部とは異な
り、磁束案内部１０が規則的に塞がれるからである。保
磁力が大きければ、回転子３における渦電流損失が大き
くなる。
【００３０】本発明の第１着想によれば、回転子３と同
様に、周縁方向に順次隣接する、周縁角度が同じ２４個
の扇形域１２から成る固定子１は各扇形域１２ごとに回
転子３と対向する１対の磁束案内部１３，１４を有し、
各対の磁束案内部１３，１４は回転磁場の主要方向にそ
れぞれ異なる磁束案内特性を有する。回転子３における
磁束案内部１０，１１が図１（ｂ）に示すように、固定
子１及び回転子３の全軸長に亘って延設されていること
は、固定子１の磁束案内部１３，１４と同様である。
様に、周縁方向に順次隣接する、周縁角度が同じ２４個
の扇形域１２から成る固定子１は各扇形域１２ごとに回
転子３と対向する１対の磁束案内部１３，１４を有し、
各対の磁束案内部１３，１４は回転磁場の主要方向にそ
れぞれ異なる磁束案内特性を有する。回転子３における
磁束案内部１０，１１が図１（ｂ）に示すように、固定
子１及び回転子３の全軸長に亘って延設されていること
は、固定子１の磁束案内部１３，１４と同様である。
【００３１】理論的には、固定子１側の磁束案内部１
２，１３及び／または回転子３側の磁束案内部１０，１
１が固定子１及び回転子３の全軸長に亘って延設されて
いなくてもよい。同じく理論的には、回転子３の扇形域
９または固定子１の扇形域１２のすべてに、回転磁場の
主要方向に互いに異なる磁束案内特性を有する１対ずつ
の磁束案内部を設ける必要はない。図１に示す本発明の
第１着想に基づく磁気抵抗モータの第１実施例に対して
上記のような理論可能な変更を加えると、機能の低下は
まぬがれない。
２，１３及び／または回転子３側の磁束案内部１０，１
１が固定子１及び回転子３の全軸長に亘って延設されて
いなくてもよい。同じく理論的には、回転子３の扇形域
９または固定子１の扇形域１２のすべてに、回転磁場の
主要方向に互いに異なる磁束案内特性を有する１対ずつ
の磁束案内部を設ける必要はない。図１に示す本発明の
第１着想に基づく磁気抵抗モータの第１実施例に対して
上記のような理論可能な変更を加えると、機能の低下は
まぬがれない。
【００３２】図１に示す本発明の第１着想に基づく磁気
抵抗モータの第１実施例では、低磁気抵抗の磁束案内部
１０，１３は固定子１及び回転子３の強磁性材をそれぞ
れ押抜き加工することによって形成する。特に固定子１
の低磁性抵抗磁束案内部１３を接合する実施形態も可能
である。この接合方式を採用すれば、本発明の第１着想
に基づく磁気抵抗と併用するために既存の固定子を改装
することができる。図１に示す第１実施例のように、固
定子の強磁性材を押抜き加工して磁気抵抗の低い磁束案
内部を形成するのが特に現実的である。なぜなら、固定
子１の扇形域１２の数が三相電流固定子巻線のスロット
４の数に相当するからである。
抵抗モータの第１実施例では、低磁気抵抗の磁束案内部
１０，１３は固定子１及び回転子３の強磁性材をそれぞ
れ押抜き加工することによって形成する。特に固定子１
の低磁性抵抗磁束案内部１３を接合する実施形態も可能
である。この接合方式を採用すれば、本発明の第１着想
に基づく磁気抵抗と併用するために既存の固定子を改装
することができる。図１に示す第１実施例のように、固
定子の強磁性材を押抜き加工して磁気抵抗の低い磁束案
内部を形成するのが特に現実的である。なぜなら、固定
子１の扇形域１２の数が三相電流固定子巻線のスロット
４の数に相当するからである。
【００３３】図１に示す第１実施例では、固定子１側及
び回転子３側の扇形域９，１２の数はどちらも三相電流
固定子巻線の極数よりもはるかに多く、最多個数の扇形
域９から成る一方の成分としての回転子３における磁束
案内部１０，１１の幅は実質的に同じであり、残り成分
としての固定子１において強磁性材によって形成される
磁束案内部の幅は前記最多個数の扇形域９から成る回転
子３側の幅と一致する。その限りでは、図１に示す第１
実施例は定格負荷トルク及び同期化特性の点で最適条件
で構成されている。本発明の第１着想に基づく磁気抵抗
モータの以上に述べた好ましい実施例の機能を、図２に
示す磁気抵抗モータの第２実施例によって完全に達成す
ることはできないか、または全く達成できない。しか
し、図２に示す第２実施例には、使用し易いという利点
がある。
び回転子３側の扇形域９，１２の数はどちらも三相電流
固定子巻線の極数よりもはるかに多く、最多個数の扇形
域９から成る一方の成分としての回転子３における磁束
案内部１０，１１の幅は実質的に同じであり、残り成分
としての固定子１において強磁性材によって形成される
磁束案内部の幅は前記最多個数の扇形域９から成る回転
子３側の幅と一致する。その限りでは、図１に示す第１
実施例は定格負荷トルク及び同期化特性の点で最適条件
で構成されている。本発明の第１着想に基づく磁気抵抗
モータの以上に述べた好ましい実施例の機能を、図２に
示す磁気抵抗モータの第２実施例によって完全に達成す
ることはできないか、または全く達成できない。しか
し、図２に示す第２実施例には、使用し易いという利点
がある。
【００３４】図２では、これに続く各図においてもそう
であるように、対応の機能を果す各部には図１と同じ参
照番号を付した。三相電流固定子巻線は、図２に示す第
２実施例の場合、ホール数ｑ＝４の２極巻線として構成
されている。図示のように、回転子３側の扇形域９の数
は８、固定子１側の扇形域１２の数は６である。従っ
て、第２実施例においては、減速比が１：４である。こ
れに対して、第１実施例における減速比は１：１４であ
る。
であるように、対応の機能を果す各部には図１と同じ参
照番号を付した。三相電流固定子巻線は、図２に示す第
２実施例の場合、ホール数ｑ＝４の２極巻線として構成
されている。図示のように、回転子３側の扇形域９の数
は８、固定子１側の扇形域１２の数は６である。従っ
て、第２実施例においては、減速比が１：４である。こ
れに対して、第１実施例における減速比は１：１４であ
る。
【００３５】図２に示す本発明の第１着想に基づく磁気
抵抗モータの第２実施例は特に既存モータを改装するの
に好適である。即ち、強磁性材から成る磁束案内部１３
は、そのサイズにかんがみ、極めて容易に既存の固定子
１に接合できるからである。第１実施例でも第２実施例
でも、回転子３側の扇形域９の数は固定子１側の扇形域
９の数よりも多く、どちらの実施例においても、回転子
３は回転磁場の方向に回転する。逆の場合、即ち、回転
子３側の扇形域９の数が固定子１側の扇形域９の数より
も少ない、例えば、図３に示す第３実施例の場合、回転
子３は回転磁場の方向とは逆の方向に回転する。
抵抗モータの第２実施例は特に既存モータを改装するの
に好適である。即ち、強磁性材から成る磁束案内部１３
は、そのサイズにかんがみ、極めて容易に既存の固定子
１に接合できるからである。第１実施例でも第２実施例
でも、回転子３側の扇形域９の数は固定子１側の扇形域
９の数よりも多く、どちらの実施例においても、回転子
３は回転磁場の方向に回転する。逆の場合、即ち、回転
子３側の扇形域９の数が固定子１側の扇形域９の数より
も少ない、例えば、図３に示す第３実施例の場合、回転
子３は回転磁場の方向とは逆の方向に回転する。
【００３６】図３に示す第３実施例における三相電流固
定子巻線は図１に示す第１実施例における三相電流固定
子巻線と同じである。図３から明らかなように、第３実
施例の回転子３は２０個の扇形域９から成り、第３実施
例の固定子１は２４個の扇形域１２から成る。従って、
減速比は１：１０であり、回転子３は回転磁場の方向と
は逆の方向に回転する。
定子巻線は図１に示す第１実施例における三相電流固定
子巻線と同じである。図３から明らかなように、第３実
施例の回転子３は２０個の扇形域９から成り、第３実施
例の固定子１は２４個の扇形域１２から成る。従って、
減速比は１：１０であり、回転子３は回転磁場の方向と
は逆の方向に回転する。
【００３７】図３に示す第３実施例では、固定子１及び
回転子３はそれぞれ、回転磁界の主要方向に交互に磁束
案内特性が異なる複数対の磁束案内部から成る層１５，
１６をも有し、層１５，１６はそれぞれを構成する磁束
案内部が互い違いとなるように形成されている。従っ
て、図３に示す第３実施例の場合、固定子１及び回転子
３の各扇形域１２，９には、異なる半径位置にあって回
転磁場の主要方向に異なる磁束案内特性を示す２対の磁
束案内部が存在する。エアギャップが加わったために減
衰した磁場によって強磁性材回転子３の磁束案内部１０
に加えられる力はほぼ２度に亘って加えられることにな
るから、本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータの定
格負荷トルクは２倍に増大する。
回転子３はそれぞれ、回転磁界の主要方向に交互に磁束
案内特性が異なる複数対の磁束案内部から成る層１５，
１６をも有し、層１５，１６はそれぞれを構成する磁束
案内部が互い違いとなるように形成されている。従っ
て、図３に示す第３実施例の場合、固定子１及び回転子
３の各扇形域１２，９には、異なる半径位置にあって回
転磁場の主要方向に異なる磁束案内特性を示す２対の磁
束案内部が存在する。エアギャップが加わったために減
衰した磁場によって強磁性材回転子３の磁束案内部１０
に加えられる力はほぼ２度に亘って加えられることにな
るから、本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータの定
格負荷トルクは２倍に増大する。
【００３８】固定子１の層１５をハウジング７に取付け
る形態を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）は回転子３の層
１６をシャフト２に取付ける形態をも示す。図３（ｂ）
から明らかなように、層１５，１６はそれぞれ固定子１
及び回転子３の全軸長に亘って延設されている。材料コ
ストに対するトルクの最適比に関する所見によれば、強
磁性材から成り、かつ固定子１または回転子３の別設２
層間に位置する磁束案内部１０，１３は回転磁場の主要
方向に見てその高さと幅がほぼ等しい。なお、固定子１
または回転子３に直接配置される磁束案内部１０，１
１，１３，１４をもここでは層と呼称する。固定子１ま
たは回転子３のリターン素子の近傍に位置し、強磁性材
から成る固定子１及び回転子３の磁束案内部１３，１０
は、図３に示す第３実施例の場合、高さも幅もほぼ１／
２となる。固定子１または回転子３のリターン素子の近
傍に位置する磁束案内部１３，１０の高さと幅がほぼ１
／２となる構成によって定格負荷トルクと材料コストの
比が最適化される。強磁性材から成る磁束案内部に磁力
が加わるという上記事実から得られる結論として、定格
トルクを極限にまで増大させるには、回転子を外側回転
子として形成することが好ましい。回転子を外側回転子
として形成する本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モー
タの第４実施例を図４に示す。
る形態を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）は回転子３の層
１６をシャフト２に取付ける形態をも示す。図３（ｂ）
から明らかなように、層１５，１６はそれぞれ固定子１
及び回転子３の全軸長に亘って延設されている。材料コ
ストに対するトルクの最適比に関する所見によれば、強
磁性材から成り、かつ固定子１または回転子３の別設２
層間に位置する磁束案内部１０，１３は回転磁場の主要
方向に見てその高さと幅がほぼ等しい。なお、固定子１
または回転子３に直接配置される磁束案内部１０，１
１，１３，１４をもここでは層と呼称する。固定子１ま
たは回転子３のリターン素子の近傍に位置し、強磁性材
から成る固定子１及び回転子３の磁束案内部１３，１０
は、図３に示す第３実施例の場合、高さも幅もほぼ１／
２となる。固定子１または回転子３のリターン素子の近
傍に位置する磁束案内部１３，１０の高さと幅がほぼ１
／２となる構成によって定格負荷トルクと材料コストの
比が最適化される。強磁性材から成る磁束案内部に磁力
が加わるという上記事実から得られる結論として、定格
トルクを極限にまで増大させるには、回転子を外側回転
子として形成することが好ましい。回転子を外側回転子
として形成する本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モー
タの第４実施例を図４に示す。
【００３９】図４に示す第４実施例の場合、固定子１は
ホール数ｑ＝２の４極三相電流固定子巻線を有する公知
の内部固定子であり、本発明の特徴として、スロット４
間に強磁性材から成る磁束案内部１３が存在する。ま
た、固定子１はそれぞれが複数対の磁束案内部から成る
別設の２つの層１５，１７を有する。第４実施例におい
て、回転子３はそれぞれが複数対の磁束案内部を含む２
つの層１６，１８から成る。従って、第４実施例の場
合、回転子３には回転磁場に対するリターン素子は存在
しない。リターン素子は固定子１のみによって形成され
ている。従って、回転子３の慣性モーメントが小さくな
る。これによって、本発明の第１着想に基づく磁気抵抗
モータのダイナミック同期引込みが容易になる。
ホール数ｑ＝２の４極三相電流固定子巻線を有する公知
の内部固定子であり、本発明の特徴として、スロット４
間に強磁性材から成る磁束案内部１３が存在する。ま
た、固定子１はそれぞれが複数対の磁束案内部から成る
別設の２つの層１５，１７を有する。第４実施例におい
て、回転子３はそれぞれが複数対の磁束案内部を含む２
つの層１６，１８から成る。従って、第４実施例の場
合、回転子３には回転磁場に対するリターン素子は存在
しない。リターン素子は固定子１のみによって形成され
ている。従って、回転子３の慣性モーメントが小さくな
る。これによって、本発明の第１着想に基づく磁気抵抗
モータのダイナミック同期引込みが容易になる。
【００４０】本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータ
の第４実施例の減速比は１：１４であるから、第１実施
例の変成比と一致する。固定子１及び回転子３の扇形域
１２，９の数と一致するからである。図４（ｂ）は回転
子３をシャフト２に取付ける形態の一例を示す。この実
施例では、軸受８のほかに軸受１９，２０をも介して、
固定子１に対して回転自在にシャフト２を取付ける。
の第４実施例の減速比は１：１４であるから、第１実施
例の変成比と一致する。固定子１及び回転子３の扇形域
１２，９の数と一致するからである。図４（ｂ）は回転
子３をシャフト２に取付ける形態の一例を示す。この実
施例では、軸受８のほかに軸受１９，２０をも介して、
固定子１に対して回転自在にシャフト２を取付ける。
【００４１】図５に示す本発明の第１着想に基づく磁気
抵抗モータの第５実施例では、以上に述べた実施例とは
対照的に、磁束案内特性が異なる磁束案内部１３，１４
が回転磁場の主要方向に互いに反対極性を有する永久磁
石から成る。永久磁石の互いに反対する極性を図５
（ｂ）においては、互いに異なる陰影付けと、磁力線の
方向を示す互いに向きの異なる矢印とで示してある。
抵抗モータの第５実施例では、以上に述べた実施例とは
対照的に、磁束案内特性が異なる磁束案内部１３，１４
が回転磁場の主要方向に互いに反対極性を有する永久磁
石から成る。永久磁石の互いに反対する極性を図５
（ｂ）においては、互いに異なる陰影付けと、磁力線の
方向を示す互いに向きの異なる矢印とで示してある。
【００４２】このように構成された磁気抵抗モータにお
いて、固定子１及び回転子３の扇形域１２，９の個数差
が三相電流固定子巻線の極対の数の整数倍、好ましくは
極数に等しければ、最適条件の動作が得られる。図示の
第５実施例において、固定子１はホール数ｑ＝３の４極
三相電流固定子巻線から成る。固定子１の扇形域１２の
数は９、回転子３の扇形域９の数は１１である。従っ
て、図５に示す第５実施例は固定子１及び回転子３の扇
形域１２，９の個数差に関する限り、最適の実施例であ
る。即ち、前記個数差が極対の数、２に等しいからであ
る。図５に示す第５実施例の減速比は上記式から１：１
１である。
いて、固定子１及び回転子３の扇形域１２，９の個数差
が三相電流固定子巻線の極対の数の整数倍、好ましくは
極数に等しければ、最適条件の動作が得られる。図示の
第５実施例において、固定子１はホール数ｑ＝３の４極
三相電流固定子巻線から成る。固定子１の扇形域１２の
数は９、回転子３の扇形域９の数は１１である。従っ
て、図５に示す第５実施例は固定子１及び回転子３の扇
形域１２，９の個数差に関する限り、最適の実施例であ
る。即ち、前記個数差が極対の数、２に等しいからであ
る。図５に示す第５実施例の減速比は上記式から１：１
１である。
【００４３】図５（ａ）から明らかなように、回転子３
のリターン素子の近傍に位置し、強磁性材から成る磁束
案内部１０は回転磁場の主要方向に高さと幅がほぼ等し
い。強磁性材から成り、永久磁石材から成る磁束案内部
と対向する磁束案内部のこの高さ／幅比は定格負荷トル
クと材料コストの最適比を表わす。第５実施例では磁束
案内部を永久磁石で形成しているが、これによって、同
じ固定子円周で比較的高い定格負荷トルクを得ると同時
に、従来タイプの同期または誘導電動機における固定子
を比較的容易に改装することができる。
のリターン素子の近傍に位置し、強磁性材から成る磁束
案内部１０は回転磁場の主要方向に高さと幅がほぼ等し
い。強磁性材から成り、永久磁石材から成る磁束案内部
と対向する磁束案内部のこの高さ／幅比は定格負荷トル
クと材料コストの最適比を表わす。第５実施例では磁束
案内部を永久磁石で形成しているが、これによって、同
じ固定子円周で比較的高い定格負荷トルクを得ると同時
に、従来タイプの同期または誘導電動機における固定子
を比較的容易に改装することができる。
【００４４】図６は本発明の第１着想に基づく磁気抵抗
モータの第６実施例を示し、この実施例では、固定子１
と回転子３の間で減速回転子２１がシャフト２に浮動自
在に取付けられている。この実施例では、回転子３が２
８個の扇形域９を有し、固定子１と対向する減速回転子
２１の面が２８個の扇形域２２を有し、回転子３と対向
する面が３２個の扇形域２３を有する。従って、固定子
１側の扇形域１２の数と減速回転子２１の固定子１と対
向する面における扇形域２２の数との差は減速回転子２
１の回転子３と対向する面における扇形域２３の数と回
転子３側の扇形域９の数との差及び三相電流固定子巻線
の極数と一致する。
モータの第６実施例を示し、この実施例では、固定子１
と回転子３の間で減速回転子２１がシャフト２に浮動自
在に取付けられている。この実施例では、回転子３が２
８個の扇形域９を有し、固定子１と対向する減速回転子
２１の面が２８個の扇形域２２を有し、回転子３と対向
する面が３２個の扇形域２３を有する。従って、固定子
１側の扇形域１２の数と減速回転子２１の固定子１と対
向する面における扇形域２２の数との差は減速回転子２
１の回転子３と対向する面における扇形域２３の数と回
転子３側の扇形域９の数との差及び三相電流固定子巻線
の極数と一致する。
【００４５】図６（ｂ）は別設の軸受２４，２５を介し
て減速回転子２１を浮動自在にシャフト２に取付ける形
態を例示する。極めて高い減速比を得るため、２つの減
速回転子を設けることも可能である。図７は本発明の第
２着想に基づく磁気抵抗モータの実施例を示し、この実
施例は本発明の第１着想をも達成する。本発明の第２着
想によれば、内側回転子とし構成されている回転子３は
磁束案内部１０，１１及びシャフト２との連結素子とし
て円筒形ジャケット２６を含む。同時に、本発明の第２
着想によれば、回転磁場の力線を反転させるための強磁
性材から成る磁束案内回転子２７をシャフト２に取付け
てある。従って、磁束案内回転子２７は非中空円筒の形
態を呈する。中空円筒状の回転子３を固定的にシャフト
２に連結する一方、磁束案内回転子２７をシャフトで浮
動軸支する形態を図７（ｂ）に例示した。この場合、磁
束案内回転子２７は別設の軸受２８，２９を介してシャ
フト２で支持する。
て減速回転子２１を浮動自在にシャフト２に取付ける形
態を例示する。極めて高い減速比を得るため、２つの減
速回転子を設けることも可能である。図７は本発明の第
２着想に基づく磁気抵抗モータの実施例を示し、この実
施例は本発明の第１着想をも達成する。本発明の第２着
想によれば、内側回転子とし構成されている回転子３は
磁束案内部１０，１１及びシャフト２との連結素子とし
て円筒形ジャケット２６を含む。同時に、本発明の第２
着想によれば、回転磁場の力線を反転させるための強磁
性材から成る磁束案内回転子２７をシャフト２に取付け
てある。従って、磁束案内回転子２７は非中空円筒の形
態を呈する。中空円筒状の回転子３を固定的にシャフト
２に連結する一方、磁束案内回転子２７をシャフトで浮
動軸支する形態を図７（ｂ）に例示した。この場合、磁
束案内回転子２７は別設の軸受２８，２９を介してシャ
フト２で支持する。
【００４６】本発明の第２着想に基づく図７に示す磁気
抵抗モータ実施例におけるその他の構成は、三相電流固
定子巻線や固定子１及び回転子３側の扇形域１２，９の
数に関する限り、図１に示す第１実施例と同様である。
従って、減速比も同じである。本発明の第２着想に基づ
く図７に示す実施例と本発明の第１着想に基づく図１に
示す第１実施例との相違点は回転子３の慣性モーメント
を小さくすることによって回転子３のダイナミック同期
引込み特性を向上させたことだけである。
抵抗モータ実施例におけるその他の構成は、三相電流固
定子巻線や固定子１及び回転子３側の扇形域１２，９の
数に関する限り、図１に示す第１実施例と同様である。
従って、減速比も同じである。本発明の第２着想に基づ
く図７に示す実施例と本発明の第１着想に基づく図１に
示す第１実施例との相違点は回転子３の慣性モーメント
を小さくすることによって回転子３のダイナミック同期
引込み特性を向上させたことだけである。
【００４７】図８は回転子３の一実施例を、シャフト２
の長手軸線と直交する方向に切って示す断面図であり、
図の上半分は回転子３の磁束案内部１１を形成する強磁
性材の凹部、即ち、エアギャップにかご形ダンパ巻線の
バー３０が配置されている。図の下半分には公知の形態
で回転子３の軸端に配置され、かご形ダンパ巻線のバー
３０を短絡させる短絡環３１を示す。かご形ダンパ巻線
のバー３０は強磁性磁束案内部１０よりもはるかに高い
磁気抵抗を有するから、本発明の磁気抵抗モータは上記
かご形ダンパ巻線の存在によってほとんど同期動作を阻
害されることなく機能することができる。
の長手軸線と直交する方向に切って示す断面図であり、
図の上半分は回転子３の磁束案内部１１を形成する強磁
性材の凹部、即ち、エアギャップにかご形ダンパ巻線の
バー３０が配置されている。図の下半分には公知の形態
で回転子３の軸端に配置され、かご形ダンパ巻線のバー
３０を短絡させる短絡環３１を示す。かご形ダンパ巻線
のバー３０は強磁性磁束案内部１０よりもはるかに高い
磁気抵抗を有するから、本発明の磁気抵抗モータは上記
かご形ダンパ巻線の存在によってほとんど同期動作を阻
害されることなく機能することができる。
【００４８】図９は強磁性材を素材とする、互いに絶縁
された電気鋼板で形成された磁束案内部１０，１３の実
施例を示す。渦電流損失を軽減するため、電気鋼板２２
の接触面が回転磁場の主要方向と一致するように構成す
る。磁束案内部１０，１１が回転方向に対して斜行する
ように配列した回転子３の実施例を図１０に示す。
された電気鋼板で形成された磁束案内部１０，１３の実
施例を示す。渦電流損失を軽減するため、電気鋼板２２
の接触面が回転磁場の主要方向と一致するように構成す
る。磁束案内部１０，１１が回転方向に対して斜行する
ように配列した回転子３の実施例を図１０に示す。
【００４９】図１１は本発明の第１着想に基づく磁気抵
抗モータの第７実施例を示し、この実施例では固定子１
及び回転子３が半径方向のエアギャップを含む。従っ
て、この実施例はいわゆるディスク形回転子である。図
１１に示すディスク形回転子においては、三相電流回転
子巻線が４つの極を有し、図１１（ａ）の上半分から明
らかなように、ホール数ｑ＝２である。同じくこの上半
分から明らかなように、固定子１の扇形域１２の数は２
０個である。図１１（ａ）の下半分に示す回転子３の部
分図から明らかなように、回転子３の扇形域９の数は２
０個である。従って、図１１に示す第７実施例の減速比
は１：１０である。
抗モータの第７実施例を示し、この実施例では固定子１
及び回転子３が半径方向のエアギャップを含む。従っ
て、この実施例はいわゆるディスク形回転子である。図
１１に示すディスク形回転子においては、三相電流回転
子巻線が４つの極を有し、図１１（ａ）の上半分から明
らかなように、ホール数ｑ＝２である。同じくこの上半
分から明らかなように、固定子１の扇形域１２の数は２
０個である。図１１（ａ）の下半分に示す回転子３の部
分図から明らかなように、回転子３の扇形域９の数は２
０個である。従って、図１１に示す第７実施例の減速比
は１：１０である。
【００５０】図１１（ｂ）に示すように、本発明の第１
着想に基づく磁気抵抗モータの第７実施例における回転
子３は合計４層１６，１８，３３，３４から成る。従っ
て、固定子１は、三相電流固定子巻線を計算に入れなけ
れば、４層１５，１７，３５，３６を有することにな
る。第７実施例の層数及び構成は対称二重構造であるこ
とを除けば図４に示した第４実施例と相似関係にある。
着想に基づく磁気抵抗モータの第７実施例における回転
子３は合計４層１６，１８，３３，３４から成る。従っ
て、固定子１は、三相電流固定子巻線を計算に入れなけ
れば、４層１５，１７，３５，３６を有することにな
る。第７実施例の層数及び構成は対称二重構造であるこ
とを除けば図４に示した第４実施例と相似関係にある。
【００５１】図１２は本発明の第１着想に基づく磁気抵
抗モータの第８実施例を示す。この実施例は特にその構
造において図３に示した第３実施例と極めて類似してい
る。第３実施例との相違点はシャフト２とハウジング７
の間にトランスジューサまたはレゾルバ３７を介在させ
たことだけである。このトランスジューサまたはレゾル
バ３７は回転子と回転磁場との間の位相偏移に起因する
磁気抵抗モータ負荷の算出を可能にする。即ち、図示し
ない制御ユニットが磁気抵抗モータに加わる既知の負荷
に基づいて回転磁場に必要な周波数変換値を算出し、こ
の算出値に基づいて、これも図示しない周波数変換器が
回転磁場の周波数を変換する。従って、適切に作動させ
ることによって、本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モ
ータの、直流モータに相当する特性が得られる。
抗モータの第８実施例を示す。この実施例は特にその構
造において図３に示した第３実施例と極めて類似してい
る。第３実施例との相違点はシャフト２とハウジング７
の間にトランスジューサまたはレゾルバ３７を介在させ
たことだけである。このトランスジューサまたはレゾル
バ３７は回転子と回転磁場との間の位相偏移に起因する
磁気抵抗モータ負荷の算出を可能にする。即ち、図示し
ない制御ユニットが磁気抵抗モータに加わる既知の負荷
に基づいて回転磁場に必要な周波数変換値を算出し、こ
の算出値に基づいて、これも図示しない周波数変換器が
回転磁場の周波数を変換する。従って、適切に作動させ
ることによって、本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モ
ータの、直流モータに相当する特性が得られる。
【図１】本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータの第
１実施例を示す図であり、（ａ）はシャフト軸線と直交
する断面図であり、（ｂ）はシャフト軸線に沿った断面
図である。
１実施例を示す図であり、（ａ）はシャフト軸線と直交
する断面図であり、（ｂ）はシャフト軸線に沿った断面
図である。
【図２】本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータの第
２実施例を示す図であり、（ａ）はシャフト軸線と直交
する断面図であり、（ｂ）はシャフト軸線に沿った断面
図である。
２実施例を示す図であり、（ａ）はシャフト軸線と直交
する断面図であり、（ｂ）はシャフト軸線に沿った断面
図である。
【図３】本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータの第
３実施例を示す図であり、（ａ）はシャフト軸線と直交
する断面図であり、（ｂ）はシャフト軸線に沿った断面
図である。
３実施例を示す図であり、（ａ）はシャフト軸線と直交
する断面図であり、（ｂ）はシャフト軸線に沿った断面
図である。
【図４】本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータの第
４実施例を示す図であり、（ａ）はシャフト軸線と直交
する断面図であり、（ｂ）はシャフト軸線に沿った断面
をそれぞれ示す図である。
４実施例を示す図であり、（ａ）はシャフト軸線と直交
する断面図であり、（ｂ）はシャフト軸線に沿った断面
をそれぞれ示す図である。
【図５】本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータの第
５実施例を示す図であり、（ａ）はシャフト軸線と直交
する断面図であり、（ｂ）はシャフト軸線に沿った断面
図である。
５実施例を示す図であり、（ａ）はシャフト軸線と直交
する断面図であり、（ｂ）はシャフト軸線に沿った断面
図である。
【図６】本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータの第
６実施例を示す図であり、（ａ）はシャフト軸線と直交
する断面図であり、（ｂ）はシャフト軸線に沿った断面
図である。
６実施例を示す図であり、（ａ）はシャフト軸線と直交
する断面図であり、（ｂ）はシャフト軸線に沿った断面
図である。
【図７】本発明の第２着想に基づく磁気抵抗モータの第
１実施例を示す図であり、（ａ）はシャフト軸線と直交
する断面図であり、（ｂ）はシャフト軸線に沿った断面
図である。
１実施例を示す図であり、（ａ）はシャフト軸線と直交
する断面図であり、（ｂ）はシャフト軸線に沿った断面
図である。
【図８】本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータにお
ける回転子の第１実施例を、シャフト軸線と直交する断
面図である。
ける回転子の第１実施例を、シャフト軸線と直交する断
面図である。
【図９】本発明の磁気抵抗モータにおける磁束案内領域
の断面の拡大図である。
の断面の拡大図である。
【図１０】本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータに
おける回転子の実施例を示す斜視図である。
おける回転子の実施例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータの
第７実施例を示す図であり、（ａ）はシャフト軸線と直
交する断面図であり、（ｂ）はシャフト軸線に沿った断
面図である。
第７実施例を示す図であり、（ａ）はシャフト軸線と直
交する断面図であり、（ｂ）はシャフト軸線に沿った断
面図である。
【図１２】本発明の第１着想に基づく磁気抵抗モータの
第８実施例を示す図であり、（ａ）はシャフト軸線と直
交する断面図であり、（ｂ）はシャフト軸線に沿った断
面図である。
第８実施例を示す図であり、（ａ）はシャフト軸線と直
交する断面図であり、（ｂ）はシャフト軸線に沿った断
面図である。
１…固定子 ２…シャフト ３…回転子 ４…スロット ５…コイル巻線 ７…ハウジング ８，１９，２０，２４，２５…軸受 ９，１２，２２，２３…扇形域 １０，１１，１３，１４…磁束案内部 １５，１６，１７，１８，３３，３４，３５，３６…層 ２１…減速回転子 ２７…磁束案内回転子 ３０…バー ３７…レゾルバ
Claims (21)
- 【請求項１】 回転磁場を発生させるための三相電流固
定子巻線を有する固定子（１）と、シャフト（２）に取
付けられ、主として強磁性材から成る回転子（３）とを
有し、前記回転子（３）が周縁方向に順次隣接し、同じ
周縁角度を有する所定個数の扇形域（９）から成り、こ
れらの扇形域（９）のそれぞれが好ましくは前記固定子
（１）と対向する少なくとも１対の磁束案内部（１０，
１１）を有し、前記１対の磁束案内部（１０，１１）が
前記回転磁場の主要方向に互いに異なる磁束案内特性を
示すように構成された磁気抵抗モータにおいて、 前記固定子（１）が、周縁方向に順次隣接する周縁角度
が同じ所定数の扇形域（１２）から成り、好ましくは前
記各扇形域（１２）が回転磁場の主要方向に異なる磁束
案内特性を有して前記回転子（３）と対向する少なくと
も１対の磁束案内部（１３，１４）を有し、 前記固定子（１）の前記扇形域（１２）の数が、前記回
転子（３）の前記扇形域（９）の数とは前記三相電流固
定子巻線の極数の整数倍、好ましくは同一極数だけ異な
ることを特徴とする磁気抵抗モータ。 - 【請求項２】 磁束案内特性が異なる前記磁束案内部
（１０，１１，１３，１４）を、前記固定子（１）及び
／または前記回転子（３）のエアギャップと強磁性材と
によって交互に形成した請求項１に記載の磁気抵抗モー
タ。 - 【請求項３】 前記固定子（１）の前記扇形域（１２）
の数が前記三相電流固定子巻線のスロット（４）の数と
一致する請求項２に記載の磁気抵抗モータ。 - 【請求項４】 前記三相電流固定子巻線が２または４極
巻線である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁気
抵抗モータ。 - 【請求項５】 前記固定子（１）及び前記回転子（３）
の前記扇形域（１２，９）の数が前記三相電流固定子巻
線の極数よりもはるかに多く、好ましくは少なくとも５
倍である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の磁気抵
抗モータ。 - 【請求項６】 前記扇形域（１２，９）の数が最も多い
構成成分（１，３）における磁束案内特性の異なる磁束
案内部（１０，１１；１３，１４）の幅が、実質的に同
じであり、残りの構成成分（３，１）における強磁性材
で形成された磁束案内部（９，１２）の幅が、前記扇形
域（１２，９）の数が最も多い構成成分（１，３）にお
ける幅と一致する請求項１乃至５のいずれか１項に記載
の磁気抵抗モータ。 - 【請求項７】 前記固定子（１）及び前記回転子（３）
が、それぞれ回転磁場の主要方向に交互に磁束案内特性
が異なる前記磁束案内部対（１３，１４；１０，１１）
の他の層（１５，１６）を少なくとももう１層ずつ有
し、前記固定子（１）及び／または前記回転子（３）の
前記層（１５，１６）が交互に連続する請求項１乃至６
のいずれか１項に記載の磁気抵抗モータ。 - 【請求項８】 強磁性材から成り、前記回転子（３）ま
たは前記固定子（１）の他の２層の間に介在する前記固
定子（１）または前記回転子（３）の前記１層（１５，
１６）を形成している前記磁束案内部（１０，１１；１
３，１４）が、回転磁場の主要方向にほぼ同じ高さ及び
幅を有する請求項７に記載の磁気抵抗モータ。 - 【請求項９】 前記固定子（１）及び／または前記回転
子（３）のリターン素子の近傍に位置し、強磁性材から
成る前記固定子（１）及び／または前記回転子（３）の
前記磁束案内部（１３，１０）が、回転磁場の主要方向
に見て高さと幅がほぼ１／２である請求項１乃至８のい
ずれか１項に記載の磁気抵抗モータ。 - 【請求項１０】 前記回転子（３）を外側回転子として
形成した請求項１乃至９のいずれか１項に記載の磁気抵
抗モータ。 - 【請求項１１】 磁束案内特性の異なる前記磁束案内部
（１０，１１；１３，１４）を、前記固定子（１）また
は前記回転子（３）に配置され、かつ回転磁場の主要方
向に反対極性を有する永久磁石によって形成した請求項
１乃至１０のいずれか１項に記載の磁気抵抗モータ。 - 【請求項１２】 前記固定子（１）及び前記回転子
（３）における前記扇形域（１２，９）数の差が前記三
相電流固定子巻線の極対の数の整数倍、好ましくは極対
の数に相当する請求項１１に記載の磁気抵抗モータ。 - 【請求項１３】 前記固定子（１）または前記回転子
（３）のリターン素子の近傍に配置され、回転磁場の主
要方向に反対の極性を有する永久磁石から成る磁束案内
部（１３，１４）と対向する強磁性材磁束案内部（１
０，１１）が、回転磁場の主要方向に見てほぼ同じ高さ
及び幅を有する請求項１１または１２に記載の磁気抵抗
モータ。 - 【請求項１４】 前記固定子（１）と前記回転子（３）
の間に、前記シャフト（２）を中心に浮動自在に減速回
転子（２１）が介在し、 前記減速回転子（２１）が前記固定子（１）と対向する
側に、周縁方向に順次隣接する、周縁角度の同じ所定数
の扇形域（２２）を有して、好ましくは、前記各扇形域
が回転磁場の主要方向に異なる磁束案内特性を示す１対
の磁束案内部を有し、 前記減速回転子（２１）が前記回転子（３）と対向する
側に、周縁方向に順次隣接する、周縁角度の同じ所定数
の扇形域（２３）を有して、好ましくは前記各扇形域が
回転磁場の主要方向に異なる磁束案内特性を示す１対の
磁束案内部を有し、 前記固定子（１）の前記扇形域（１２）の数と前記減速
回転子（２１）の前記固定子（１）と対向する側の前記
扇形域（２２）の数との差が、前記減速回転子（２１）
の前記回転子（３）と対向する側の前記扇形域（２３）
の数と前記回転子（３）の前記扇形域（９）の数との差
に相当するとともに、前記三相電流固定子巻線の極数の
整数倍、好ましくは極数に相当する請求項１乃至１３の
いずれか１項に記載の磁気抵抗モータ。 - 【請求項１５】 回転磁場を発生させるための三相電流
固定子巻線を有する固定子（１）と、シャフト（２）に
取付けられ、主として強磁性材から成る回転子（３）と
を有し、前記回転子（３）が周縁方向に順次隣接し、同
じ周縁角度を有する所定個数の扇形域（９）から成り、
これらの扇形域（９）のそれぞれが好ましくは前記固定
子（１）と対向する少なくとも１対の磁束案内部（１
０，１１）を有し、前記１対の磁束案内部（１０，１
１）が前記回転磁場の主要方向に互いに異なる磁束案内
特性を示すように構成された磁気抵抗モータにおいて、 前記回転子（３）が、前記磁束案内部（１０，１１）と
前記シャフト（２）に結合するための結合素子とを含
み、前記シャフト（２）を中心に浮動自在であり、回転
磁場の力線をリターンさせる強磁性材から成る磁束案内
回転子（２７）を設けた請求項１乃至１４のいずれか１
項に記載の磁気抵抗モータ。 - 【請求項１６】 前記回転子（３）を内側回転子として
構成し、該内側回転子を中空円筒として形成し、前記内
側回転子内に、非中空円筒として形成され、かつモータ
シャフトを中心に浮動自在に支持される強磁性材から成
る磁束案内回転子（２７）を設けた請求項１５に記載の
磁気抵抗モータ。 - 【請求項１７】 かご形ダンパ巻線のバー（３０）を、
エアギャップから成る前記回転子（３）の磁束案内部
（１１）を形成するため強磁性材に形成した凹部内に配
置した請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の磁気抵
抗モータ。 - 【請求項１８】 強磁性材から成る磁束案内部（１０，
１３）を好ましくは互いに周縁された電気鋼板（３２）
で形成した請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の磁
気抵抗モータ。 - 【請求項１９】 前記固定子（１）及び／または前記回
転子（３）における磁束案内部（１３，１４；１０，１
１）を、回転方向に対して斜行させた請求項１乃至１８
のいずれか１項に記載の磁気抵抗モータ。 - 【請求項２０】 前記固定子（１）及び前記回転子
（３）が半径方向エアギャップを含む請求項１乃至１９
のいずれか１項に記載の磁気抵抗モータ。 - 【請求項２１】 前記シャフト（２）にトランスジュー
サまたはレゾルバ（３７）を設けた請求項１乃至２０の
いずれか１項に記載の磁気抵抗モータ。
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