(57)【要約】【課題】  振動・騒音を効果的に抑制する。【解決手段】  回転磁界を生成する固定子２０と、磁束を生成するとともに固定子２０の内周で回転可能に支持される回転子３０とを備え、回転磁界と磁束との相互作用で回転子３０を回転させることにより、回転子３０の回転軸３１にトルクを伝達する電動機であって、固定子２０の外周に設けられ、この固定子２０に作用する電磁起振力を打ち消すように固定子２０に対して打ち消し力を作用させる打ち消し力発生器４０を備える。【選択図】      図１
2005218237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転磁界を生成する固定子と、磁束を生成するとともに前記固定子の内周で回転可能に支持される回転子とを備え、前記回転磁界と前記磁束との相互作用で前記回転子を回転させることにより、前記回転子の回転軸にトルクを伝達する電動機であって、
前記固定子の外周に設けられ、この固定子に作用する電磁起振力を打ち消すように前記固定子に対して打ち消し力を作用させる打ち消し力発生器を備えていることを特徴とする電動機。
【請求項２】
請求項１に記載の電動機において、
前記回転子の回転位置を検出する回転子位置検出器と、
前記回転子の回転数を検出する回転数検出器と、
前記回転子の回転軸に伝達されるトルクを検出するトルク計と、
前記回転子位置検出器で検出された前記回転位置と前記回転数検出器で検出された前記回転数と前記トルク計で検出された前記トルクとに基づいて前記打ち消し力を推定し、この推定した打ち消し力を前記打ち消し力発生器が作用させるように制御する制御部とを備えていることを特徴とする電動機。
【請求項３】
請求項１に記載の電動機において、
前記回転子の回転位置を検出する回転子位置検出器と、
前記回転子の回転数を検出する回転数検出器と、
前記回転磁界を生成するために前記固定子に供給される電力を検出する電力計と、
前記回転子位置検出器で検出された前記回転位置と前記回転数検出器で検出された前記回転数と前記電力計で検出された前記電力とに基づいて前記打ち消し力を推定し、この推定した打ち消し力を前記打ち消し力発生器が作用させるように制御する制御部とを備えていることを特徴とする電動機。
【請求項４】
請求項１に記載の電動機において、
前記回転子の回転位置を検出する回転子位置検出器と、
前記回転子の回転数を検出する回転数検出器と、
前記回転磁界を生成するために前記固定子に流される電流を検出する電流計と、
前記回転子位置検出器で検出された前記回転位置と前記回転数検出器で検出された前記回転数と前記電流計で検出された前記電流とに基づいて前記打ち消し力を推定し、この推定した打ち消し力を前記打ち消し力発生器が作用させるように制御する制御部とを備えていることを特徴とする電動機。
【請求項５】
請求項１に記載の電動機において、
前記電磁起振力によって前記固定子が振動するときの加速度を検出する加速度計と、
前記加速時計で検出された前記加速度に基づいて前記打ち消し力を決定し、この決定した打ち消し力を前記打ち消し力発生器が作用させるように制御する制御部とを備えていることを特徴とする電動機。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電動機において、
前記打ち消し力発生器は、前記固定子に対して上下方向の打ち消し力を作用させるように前記固定子の外周における少なくとも上下いずれかに設けられていることを特徴とする電動機。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電動機において、
前記打ち消し力発生器は、前記固定子に対して左右方向の打ち消し力を作用させるように前記固定子の外周における少なくとも左右いずれかに設けられていることを特徴とする電動機。
【請求項８】
回転磁界を生成する固定子と、磁束を生成するとともに前記固定子の内周で回転可能に支持される回転子とを備え、前記回転磁界と前記磁束との相互作用で前記回転子を回転させることにより、前記回転子の回転軸にトルクを伝達する電動機構成部が、複数配列されることによって構成された電動機であって、
前記複数の電動機構成部における複数の回転子は、その回転軸が互いに共通とされ、
前記複数の電動機構成部における複数の回転子あるいは複数の固定子は、その位相が互いにずらされるように配置されていることを特徴とする電動機。
【請求項９】
請求項８に記載の電動機において、
前記複数の固定子は、互いに固定されていることを特徴とする電動機。
【請求項１０】
請求項９に記載の電動機において、
前記複数の固定子は、それらの外周に取り付けられたバー部材で、又は、それらの外周を取り囲む筒状部材で互いに固定されていることを特徴とする電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機に関するものであり、とくに船舶の推進モータとして用いられるような大型の電動機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電動機は、電力が供給されることによって回転磁界を生成する固定子と、磁束を生成するとともに固定子の内周で回転可能に支持される回転子とを備えたものであり、回転磁界と磁束との相互作用で回転子を回転させることにより、回転子の回転軸にトルクを伝達するようになっている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２８１６９８号（第３〜９項）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このような電動機においては、電磁力が回転子に作用する際に、この電磁力が電磁起振力として固定子にも作用し、電動機の振動・騒音を引き起こしてしまうという問題がある。固定子に作用する力、とくに回転子の回転軸を中心とする径方向の力は、回転軸に伝達されるトルクとは無関係であることから小さい方が好ましいが、この力を低減するには制御上トルクを低下させてしまうため、通常の制御では上記の振動・騒音を抑制することが困難であった。このような振動・騒音の問題は、例えば船舶の推進モータとして用いられ、外径４ｍ程度、出力が２０ＭＷ程度となるような大型の電動機においてとくに顕著になってしまう。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、振動・騒音を効果的に抑制することが可能な電動機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明による電動機は、回転磁界を生成する固定子と、磁束を生成するとともに前記固定子の内周で回転可能に支持される回転子とを備え、前記回転磁界と前記磁束との相互作用で前記回転子を回転させることにより、前記回転子の回転軸にトルクを伝達する電動機であって、前記固定子の外周に設けられ、この固定子に作用する電磁起振力を打ち消すように前記固定子に対して打ち消し力を作用させる打ち消し力発生器を備えていることを特徴とするものである。
【０００５】
また、本発明による他の電動機は、回転磁界を生成する固定子と、磁束を生成するとともに前記固定子の内周で回転可能に支持される回転子とを備え、前記回転磁界と前記磁束との相互作用で前記回転子を回転させることにより、前記回転子の回転軸にトルクを伝達する電動機構成部が、複数配列されることによって構成された電動機であって、前記複数の電動機構成部における複数の回転子は、その回転軸が互いに共通とされ、前記複数の電動機構成部における複数の回転子あるいは複数の固定子は、その位相が互いにずらされるように配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の電動機によれば、上記のような打ち消し力発生器を固定子の外周に設けて、固定子に作用する電磁起振力を打ち消すような打ち消し力を固定子に対して作用させるようになっていることから、この固定子に作用する電磁起振力を低減することができ、回転軸に伝達されるトルクを低下させることなく、電磁起振力に起因した振動・騒音を効果的に抑制することができる。
ここで、打ち消し力発生器が、固定子に作用する電磁起振力を打ち消すような打ち消し力を固定子に対して作用させるようにするための具体的な構成例としては、以下に示すようなものが挙げられる。
【０００７】
・本発明の電動機が、前記回転子の回転位置を検出する回転子位置検出器と、前記回転子の回転数を検出する回転数検出器と、前記回転子の回転軸に伝達されるトルクを検出するトルク計と、前記回転子位置検出器で検出された前記回転位置と前記回転数検出器で検出された前記回転数と前記トルク計で検出された前記トルクとに基づいて前記打ち消し力を推定し、この推定した打ち消し力を前記打ち消し力発生器が作用させるように制御する制御部とを備えている。
【０００８】
・本発明の電動機が、前記回転子の回転位置を検出する回転子位置検出器と、前記回転子の回転数を検出する回転数検出器と、前記回転磁界を生成するために前記固定子に供給される電力を検出する電力計と、前記回転子位置検出器で検出された前記回転位置と前記回転数検出器で検出された前記回転数と前記電力計で検出された前記電力とに基づいて前記打ち消し力を推定し、この推定した打ち消し力を前記打ち消し力発生器が作用させるように制御する制御部とを備えている。
【０００９】
・本発明の電動機が、前記回転子の回転位置を検出する回転子位置検出器と、前記回転子の回転数を検出する回転数検出器と、前記回転磁界を生成するために前記固定子に流される電流を検出する電流計と、前記回転子位置検出器で検出された前記回転位置と前記回転数検出器で検出された前記回転数と前記電流計で検出された前記電流とに基づいて前記打ち消し力を推定し、この推定した打ち消し力を前記打ち消し力発生器が作用させるように制御する制御部とを備えている。
【００１０】
・本発明の電動機が、前記電磁起振力によって前記固定子が振動するときの加速度を検出する加速度計と、前記加速時計で検出された前記加速度に基づいて前記打ち消し力を決定し、この決定した打ち消し力を前記打ち消し力発生器が作用させるように制御する制御部とを備えている。
【００１１】
また、本発明の電動機において、前記打ち消し力発生器は、前記固定子に対して上下方向の打ち消し力を作用させるように前記固定子の外周における少なくとも上下いずれかに設けられていたり、前記固定子に対して左右方向の打ち消し力を作用させるように前記固定子の外周における少なくとも左右いずれかに設けられていることが好ましい。
このような構成とすることによって、電磁起振力によって生じる固定子の振動が大きくなりがちである上下方向や左右方向での固定子の振動を打ち消すことができるので、電動機の振動・騒音をより効果的に抑制することができる。
【００１２】
本発明の他の電動機によれば、共通の回転軸を有する複数の回転子あるいは複数の固定子の位相が互いにずれるように、複数の電動機構成部が配列されることによって構成されていることから、その位相のずれを適宜設定してやることで各固定子に作用する電磁起振力を相互に打ち消しあわせ、複数の固定子に作用する合計の電磁起振力の分布を平滑化することができ、回転軸に伝達されるトルクを低下させることなく、電磁起振力に起因した振動・騒音を効果的に抑制することができる。
【００１３】
また、本発明の他の電動機において、前記複数の固定子は、互いに固定されており、例えば、それらの外周に取り付けられたバー部材あるいはそれらの外周を取り囲む筒状部材などの固定手段で互いに固定されていることが好ましい。
このような構成とすることによって、各固定子に作用する電磁起振力を相互に打ち消しあわせ、複数の固定子に作用する合計の電磁起振力の分布の平滑化が確実に達成されるので、電動機の振動・騒音をより効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
まず、本発明の第１実施形態を添付した図１及び図２を参照しながら説明する。
本第１実施形態による電動機１０は、図１に示すように、固定子２０と、固定子２０の内周で回転可能に支持される回転子３０とを備えたものであり、例えば船舶の推進モータとして用いられるような大型のものである。
【００１５】
固定子２０は、電磁鋼板が積層されてなる固定子鉄心（図示略）と、固定子鉄心の内周面に形成された複数のスロットに巻装される固定子巻線（図示略）とから構成されている。
一方、回転子３０は、電磁鋼板が積層されてなる回転子鉄心（図示略）と、回転子鉄心の中心部に挿通固定される回転軸３１と、回転子鉄心内に設けられる複数の永久磁石及び電磁石（図示略）とから構成されている。
【００１６】
このような固定子２０及び回転子３０を備えた電動機１０では、固定子２０の固定子巻線に外部から三相電力を供給して、この固定子巻線に電流を流すことにより、固定子２０が回転磁界を生成する。
そして、固定子２０が生成する回転磁界と回転子３０の永久磁石及び電磁石が生成する磁束との相互作用によって回転子３０を回転させ、この回転子３０の回転軸３１にトルクを伝達するようになっている。
【００１７】
また、固定子２０の外周における上下及び左右には、回転子３０の回転軸３１を中心とする径方向の内周側へ向けて固定子２０に対して後述する打ち消し力を作用させるような、例えば電動アクチュエータである打ち消し力発生器４０が合計４つ設けられている。
なお、図１では説明上分かりやすくするために省略されてはいるが、実際には図２に示すように、固定子２０の周囲を取り囲むようにしてフレーム２１が設けられており、上記の打ち消し力発生器４０は、固定子２０の外周とフレーム２１の内周との間に設けられてこれらを突っ張ることにより固定子２０に対して径方向内周側へ向けて打ち消し力を作用させる。
【００１８】
さらに、回転子３０の回転軸３１には、電動機１０が駆動しているときに、回転軸３１回りの回転子３０の回転位置を検出するための回転子位置検出器４１と、回転軸３１回りの回転子３０の回転数〔ｒａｄ／ｓ〕を検出するための回転数検出器４２と、回転子３０の回転軸３１に伝達されるトルク〔Ｎｍ〕を検出するトルク計４３とが設けられており、これら回転子位置検出器４１、回転数検出器４２及びトルク計４３は制御部５０に接続されている。
【００１９】
制御部５０は、回転子３０の回転数と回転子３０の回転軸３１に伝達されるトルクとに応じて、固定子２０に作用する電磁起振力についての周方向の分布データあるいは電磁起振力によって固定子２０が振動するときの加速度についての周方向での分布データを、回転子３０の回転軸３１回りの回転位置に対応して予め有している、例えば、回転子３０の回転軸３１回りの回転位置が所定角度（例えば１°）異なるごとに予め有している。
【００２０】
そして、制御部５０は、電動機１０が駆動しているときに、回転子位置検出器４１で検出された回転子３０の回転位置と回転数検出器４２で検出された回転子３０の回転数とトルク計４３で検出されたトルクとに基づいて、上記の電磁起振力の分布データあるいは加速度についての分布データを利用することにより、固定子２０の外周に設けられた各打ち消し力発生器４０のそれぞれが固定子２０に作用する電磁起振力を打ち消すように固定子２０に対して作用させるべき径方向内周側へ向けての打ち消し力を推定する。
【００２１】
さらに、制御部５０は、推定した打ち消し力を各打ち消し力発生器４０が固定子２０に対して作用させるように各打ち消し力発生器４０に指令を送ることにより、これらの打ち消し力発生器４０が、時々刻々と変化してしまう固定子２０に作用する電磁起振力を打ち消すように、固定子２０に対して打ち消し力を作用させるのである。
【００２２】
以上説明したような本第１実施形態の電動機１０では、固定子２０の外周に上述したような複数の打ち消し力発生器４０を設けたことで、固定子２０に作用する電磁起振力を打ち消すような打ち消し力を固定子２０に対して作用させることができる。
これにより、固定子２０に作用する電磁起振力を低減させることができ、従来のように回転軸３１に伝達されるトルクを低下させてしまうようなことなく、電磁起振力に起因した振動・騒音を効果的に抑制することができる。したがって、このような電動機１０が載置される例えば船舶などの基台へ伝達されてしまう振動や電動機１０から生じてしまう騒音を効果的に抑制することが可能となる。
【００２３】
また、本第１実施形態の電動機１０には、回転子３０の回転位置を検出する回転子位置検出器４１と、回転子３０の回転数を検出する回転数検出器４２と、回転子３０の回転軸３１に伝達されるトルク（固定子２０の固定子巻線に流される電流）を検出するトルク計４３と、これら回転子位置検出器４１、回転数検出器４２及びトルク計４３で検出された３つの情報に基づいて打ち消し力発生器４０が作用させるべき打ち消し力を推定する制御部５０とが設けられていることから、各打ち消し力発生器４０が固定子２０に対して作用させるべき打ち消し力を容易かつ確実に推定して、固定子２０に作用する時々刻々と変化する電磁起振力を確実に低減することができる。
【００２４】
さらに、打ち消し力発生器４０は、固定子２０の外周における上下及び左右に合計４つ設けられてそれぞれ径方向内周側へ向けて打ち消し力を固定子２０に対して作用させるようになっている、つまり、打ち消し力発生器４０は、固定子２０に対して上下方向及び左右方向の打ち消し力を作用させるようになっている。
そのため、電磁起振力によって生じる固定子２０の振動が大きくなりがちである上下方向や左右方向での固定子２０の振動を確実に打ち消すことができ、必要十分な数の打ち消し力発生器４０によって電動機１０の振動・騒音をより効果的に抑制することができる。
【００２５】
ここで、本第１実施形態では、径方向内周側へ向けての打ち消し力を固定子２０に対して作用させる打ち消し力発生器４０が、固定子２０の外周における上下及び左右に合計４つ設けられるようにしたが、例えば、径方向内周側へ向けての打ち消し力だけではなく径方向外周側への打ち消し力を固定子２０に対して作用させることができる打ち消し力発生器４０が、固定子２０の外周における上下いずれか及び左右いずれかに合計２つ設けられていたとしても、この第１実施形態による電動機１０と同様の効果を得ることができる。
【００２６】
なお、固定子２０の外周に設ける打ち消し力発生器４０の数や配置などは、電動機１０の構成に応じて適宜設定されるものであり、本第１実施形態と同様の構成だけに限定されることはないし、また、打ち消し力発生器４０としては、電動アクチュエータだけに限らず、上記のような打ち消し力を固定子２０に対して作用させることができるのであれば、油圧シリンダやピエゾアクチュエータのようなものを採用することもできる。
【００２７】
次に、本発明の第２実施形態を添付した図３を参照しながら説明するが、上述した第１実施形態と同様の部分には同一の符号を用いてその説明を省略する。
本第２実施形態による電動機１０における回転子３０の回転軸３１には、図３に示すように、電動機１０が駆動しているときに、回転軸３１回りの回転子３０の回転位置を検出するための回転子位置検出器４１と、回転軸３１回りの回転子３０の回転数〔ｒａｄ／ｓ〕を検出するための回転数検出器４２とが設けられ、固定子２０には、回転磁界を生成するために固定子２０の固定子巻線に供給される三相有効電力〔Ｗ〕を検出する電力計４４が設けられており、これら回転子位置検出器４１、回転数検出器４２及び電力計４４は制御部５０に接続されている。
【００２８】
制御部５０は、電動機１０が駆動しているときに、回転子位置検出器４１で検出された回転子３０の回転位置と回転数検出器４２で検出された回転子３０の回転数と電力計４３で検出された有効電力から求められるトルク〔Ｎｍ〕（有効電力〔Ｗ〕／回転数〔ｒａｄ／ｓ〕から求められる）とに基づいて、上記の電磁起振力の分布データあるいは加速度についての分布データを利用することにより、固定子２０の外周に設けられた各打ち消し力発生器４０のそれぞれが固定子２０に作用する電磁起振力を打ち消すように固定子２０に対して作用させるべき径方向内周側へ向けての打ち消し力を推定する。
【００２９】
さらに、制御部５０は、推定した打ち消し力を各打ち消し力発生器４０が固定子２０に対して作用させるように各打ち消し力発生器４０に指令を送ることにより、これらの打ち消し力発生器４０が、時々刻々と変化してしまう固定子２０に作用する電磁起振力を打ち消すように、固定子２０に対して打ち消し力を作用させるのである。
【００３０】
以上説明したような本第２実施形態の電動機１０には、回転子３０の回転位置を検出する回転子位置検出器４１と、回転子３０の回転数を検出する回転数検出器４２と、回転磁界を生成するための固定子２０に供給される電力を検出する（≒回転子３０の回転軸３１に伝達されるトルクを検出する）電力計４４と、これら回転子位置検出器４１、回転数検出器４２及び電力計４４で検出された３つの情報に基づいて打ち消し力発生器４０が作用させるべき打ち消し力を推定する制御部５０とが設けられていることから、各打ち消し力発生器４０が固定子２０に対して作用させるべき打ち消し力を容易かつ確実に推定して、固定子２０に作用する時々刻々と変化する電磁起振力を確実に低減することができる。
【００３１】
次に、本発明の第３実施形態を添付した図４を参照しながら説明するが、上述した第１〜２実施形態と同様の部分には同一の符号を用いてその説明を省略する。
本第３実施形態による電動機１０における回転子３０の回転軸３１には、図４に示すように、電動機１０が駆動しているときに、回転軸３１回りの回転子３０の回転位置を検出するための回転子位置検出器４１と、回転軸３１回りの回転子３０の回転数〔ｒａｄ／ｓ〕を検出するための回転数検出器４２とが設けられ、固定子２０には、回転磁界を生成するために固定子２０の固定子巻線に流される電流〔Ａ〕を検出するための電流計４５とが設けられており、これら回転子位置検出器４１、回転数検出器４２及び電流計４５は制御部５０に接続されている。
【００３２】
制御部５０は、電動機１０が駆動しているときに、回転子位置検出器４１で検出された回転子３０の回転位置と回転数検出器４２で検出された回転子３０の回転数と電流計４５で検出された電流から、電動機と電力変換機に対して一般に求まるトルク定数τ（Nm／A）を用いて求められるトルクとに基づいて、上記の電磁起振力の分布データあるいは加速度についての分布データを利用することにより、固定子２０の外周に設けられた各打ち消し力発生器４０のそれぞれが固定子２０に作用する電磁起振力を打ち消すように固定子２０に対して作用させるべき径方向内周側へ向けての打ち消し力を推定する。
【００３３】
さらに、制御部５０は、推定した打ち消し力を各打ち消し力発生器４０が固定子２０に対して作用させるように各打ち消し力発生器４０に指令を送ることにより、これらの打ち消し力発生器４０が、時々刻々と変化してしまう固定子２０に作用する電磁起振力を打ち消すように、固定子２０に対して打ち消し力を作用させるのである。
【００３４】
以上説明したような本第３実施形態の電動機１０には、回転子３０の回転位置を検出する回転子位置検出器４１と、回転子３０の回転数を検出する回転数検出器４２と、回転磁界を生成するための固定子２０に流される電流を検出する（≒回転子３０の回転軸３１に伝達されるトルクを検出する）電流計４５と、これら回転子位置検出器４１、回転数検出器４２及び電流計４５で検出された３つの情報に基づいて打ち消し力発生器４０が作用させるべき打ち消し力を推定する制御部５０とが設けられていることから、各打ち消し力発生器４０が固定子２０に対して作用させるべき打ち消し力を容易かつ確実に推定して、固定子２０に作用する時々刻々と変化する電磁起振力を確実に低減することができる。
【００３５】
次に、本発明の第４実施形態を添付した図５を参照しながら説明するが、上述した第１〜３実施形態と同様の部分には同一の符号を用いてその説明を省略する。
本第４実施形態による電動機１０における固定子２０の外周には、図５に示すように、電動機１０が駆動しているときに、電磁起振力によって固定子２０が振動するときの加速度を検出するための加速度計４６が設けられている。
【００３６】
詳述すれば、加速度計４６は、打ち消し力発生器４０が設けられた位置に対応するようにして固定子２０の外周における上下及び左右に合計４つ設けられて、この固定子２０が振動するときの上下方向及び左右方向での固定子２０の加速度を検出するようになっており、これらの加速度計４６は制御部５０に接続されている。
【００３７】
制御部５０は、電動機１０が駆動しているときに、各加速度計４６で検出された上下方向及び左右方向での固定子２０の加速度に基づいて、例えばＰＩＤ制御等の演算により、固定子２０の外周に設けられた各打ち消し力発生器４０のそれぞれが固定子２０に作用する電磁起振力を打ち消すように固定子２０に対して作用させるべき径方向内周側へ向けての打ち消し力を決定する。
【００３８】
さらに、制御部５０は、決定した打ち消し力を各打ち消し力発生器４０が固定子２０に対して作用させるように各打ち消し力発生器４０に指令を送ることにより、これらの打ち消し力発生器４０が、時々刻々と変化してしまう固定子２０に作用する電磁起振力を打ち消すように、固定子２０に対して打ち消し力を作用させるのである。
【００３９】
以上説明したような本第４実施形態の電動機１０には、電磁起振力によって固定子２０が振動するときの加速度を検出する加速度計４６と、この加速度計４６で検出された情報に基づいて打ち消し力発生器４０が作用させるべき打ち消し力を決定する制御部５０とが設けられていることから、各打ち消し力発生器４０が固定子２０に対して作用させるべき打ち消し力を容易かつ確実に決定して、固定子２０に作用する時々刻々と変化する電磁起振力を確実に低減することができる。
【００４０】
次に、本発明の第５及び第６実施形態を添付した図６及び図７を参照しながら説明するが、上述した第１〜４実施形態と同様の部分には同一の符号を用いてその説明を省略する。
本第５実施形態による電動機１０は、図６に示すように、固定子２０と固定子２０の内周で回転可能に支持される回転子３０とを備えた第１の電動機構成部１０Ａと、同じく固定子２０と固定子２０の内周で回転可能に支持される回転子３０とを備えた第２の電動機構成部１０Ｂとを、それらの２つの回転子３０，３０が回転軸３１を互いに共通とするように配列することによって構成されているものである。
【００４１】
２つの電動機構成部１０Ａ，１０Ｂにおける２つの固定子２０，２０は、互いに略同一の構成とされ、かつ、共通する回転軸３１回りの位相が略同一となるように配置されている。
これに対し、２つの電動機構成部１０Ａ，１０Ｂにおける２つの回転子３０，３０（回転子鉄心及び永久磁石及び電磁石）は、互いに略同一の構成を有しているのであるが、共通する回転軸３１回りの位相が略同一ではなく互いに所定角度（例えば９０°や４５°）ずらされるようにして配置されている。
【００４２】
そして、２つの電動機構成部１０Ａ，１０Ｂにおける２つの固定子２０，２０が、それらの外周に対して周方向で略等間隔に取り付けられた複数のバー部材６０（固定手段）で保持されるようにして、互いに固定されている。
【００４３】
本第６実施形態による電動機１０は、図７に示すように、固定子２０と固定子２０の内周で回転可能に支持される回転子３０とを備えた第１の電動機構成部１０Ａと、同じく固定子２０と固定子２０の内周で回転可能に支持される回転子３０とを備えた第２の電動機構成部１０Ｂと、…、同じく固定子２０と固定子２０の内周で回転可能に支持される回転子３０とを備えた第ｎ（ｎ≧３）の電動機構成部１０ｎとを、それらのｎ個の回転子３０…が回転軸３１を互いに共通とするように配列することによって構成されているものである。
【００４４】
ｎ個の電動機構成部１０Ａ，１０Ｂ，…，１０ｎにおけるｎ個の固定子２０…は、互いに略同一の構成とされ、かつ、共通する回転軸３１回りの位相が略同一となるように配置されている。
これに対し、ｎ個の電動機構成部１０Ａ，１０Ｂ，…，１０ｎにおけるｎ個の回転子３０…（回転子鉄心及び永久磁石）は、互いに略同一の構成を有しているのであるが、共通する回転軸３１回りの位相が略同一ではなく互いに所定角度ずつ（例えばｎ＝４のときに４５°ずつ）ずらされるようにして配置されている。
【００４５】
そして、ｎ個の電動機構成部１０Ａ，１０Ｂ，…，１０ｎにおけるｎ個の固定子２０…が、それらの外周に対して周方向で略等間隔に取り付けられた複数のバー部材６０（治具）で保持されるようにして、互いに固定されている。
【００４６】
以上説明したような第５及び６実施形態の電動機１０は、共通の回転軸３１を有する複数の回転子３０…の位相が互いにずれるように、複数の電動機構成部１０Ａ，１０Ｂ…が配列されることによって構成されていることから、このような位相のずれを電動機１０の構成（極数、スロット数、スロット形状など）に応じて適宜設定してやることで、各固定子２０…に作用する電磁起振力を打ち消しあわせることが可能となる。
【００４７】
これにより、複数の固定子２０…に作用する合計の電磁起振力の分布を平滑化することができ、回転軸３１に伝達されるトルクを低下させることなく、電磁起振力に起因した振動・騒音を効果的に抑制することができる。したがって、このような電動機１０が載置される例えば船舶などの基台へ伝達されてしまう振動や電動機１０から生じてしまう騒音を効果的に抑制することが可能となる。
【００４８】
また、複数の電動機構成部１０Ａ，１０Ｂ…における複数の固定子２０…が、バー部材６０で保持されることによって互いに固定されていることから、各固定子２０…に作用する電磁起振力を相互に打ち消しあわせ、複数の固定子２０…に作用する合計の電磁起振力の分布の平滑化が確実に達成されるので、電動機１０の振動・騒音をより効果的に抑制することができる。
【００４９】
ここで、２つの電動機構成部１０Ａ，１０Ｂを配列して構成した第５実施形態の電動機１０よりも、３つ以上のｎ個の電動機構成部１０Ａ，１０Ｂ，…，１０ｎを配列して構成した第６実施形態の電動機１０の方が、上記合計の電磁起振力の分布をより確実に平滑化することが可能となっている。
【００５０】
次に、本発明の第７及び第８実施形態を添付した図８及び図９を参照しながら説明するが、上述した第１〜６実施形態と同様の部分には同一の符号を用いてその説明を省略する。
本第７及び第８実施形態による電動機１０は、図８及び図９に示すように、第５及び第６実施形態のそれぞれと同様の構成をなしているものであるが、その相違点は、複数の電動機構成部１０Ａ，１０Ｂ…における複数の固定子２０…が、それらの外周を取り囲む筒状部材７０で保持されるようにして、互いに固定されていることである。
【００５１】
以上説明したような第７及び８実施形態の電動機１０であっても、第５及び第６実施形態と同様に、複数の電動機構成部１０Ａ，１０Ｂ…における複数の固定子２０…が、バー部材６０で保持されることによって互いに固定されていることから、各固定子２０…に作用する電磁起振力を確実に打ち消しあわせ、複数の固定子２０…に作用する合計の電磁起振力の分布の平滑化が確実に達成されるので、電動機１０の振動・騒音をより効果的に抑制することができる。
【００５２】
なお、上述した第５〜８実施形態においては、複数の電動機構成部１０Ａ，１０Ｂ…における複数の回転子３０…の位相を互いにずらすようにしたが、これに変えて、複数の固定子２０…の位相を互いにずらすようにしても同様の効果を得ることができる。
また、複数の電動機構成部１０Ａ，１０Ｂ…における複数の固定子２０…同士を固定するための治具については、上述したバー部材６０や筒状部材７０に限定されることはなく、複数の固定子２０…同士を固定できるのであればその構成は問わない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１実施形態による電動機を示す概略説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態による電動機を示す概略説明図である。
【図３】本発明の第２実施形態による電動機を示す概略説明図である。
【図４】本発明の第３実施形態による電動機を示す概略説明図である。
【図５】本発明の第４実施形態による電動機を示す概略説明図である。
【図６】本発明の第５実施形態による電動機を示す概略説明図である。
【図７】本発明の第６実施形態による電動機を示す概略説明図である。
【図８】本発明の第７実施形態による電動機を示す概略説明図である。
【図９】本発明の第８実施形態による電動機を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  電動機
１０Ａ，１０Ｂ，…，１０ｎ  電動機構成部
２０  固定子
２１  固定子枠
３０  回転子
３１  回転軸
４０  打ち消し力発生器
４１  回転子位置検出器
４２  回転数検出器
４３  トルク計
４４  電力計
４５  電流計
４６  加速度計
５０  制御部
６０  バー部材
７０  筒状部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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