JP2010088271A - Permanent magnet type synchronous motor - Google Patents

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孝志 福重
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable employing optional combinations while reducing a circular current in the relation between the number n of magnetic poles and the number m of slots giving an expectation on a high-torque motor. <P>SOLUTION: The permanent magnet type synchronous motor has a structure where a current circuit through which phase current of same phase (U-phase) flows includes a parallel circuit in which four serial circuits each formed of two stator coils 5-1A and 5-14A, 5-2A and 5-13A, 5-1B and 5-14B, and 5-2B and 5-13B, and one stator coil circuit formed of one stator coil 5-0 are connected in parallel. In the synchronous motor, of the nine stator coils, the stator coils in which an inter-stator coil voltage generated by the phase difference between a magnetic angle and an electric angle is in a positive-negative relation are arranged in each of the serial circuits so that the induction voltages of the four serial circuits may be almost the same, and slots each in which the two stator coils are arranged for one slot is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、永久磁石式同期電動機に関し、特には循環電流を小さくするとともに磁極数とスロット数との選択の自由度を高めた永久磁石式同期電動機に関するものである。   The present invention relates to a permanent magnet type synchronous motor, and more particularly to a permanent magnet type synchronous motor that reduces circulating current and increases the degree of freedom in selecting the number of magnetic poles and the number of slots.

永久磁石式同期電動機において、トルクリップルの増大を防ぎつつトルク向上を図ることを目的として、従来、例えば特許文献1で、永久磁石からなる磁極数をn(n=2Nを満たし、Nは整数である)、巻線コイルからなるスロット数をm(m=3Mを満たし、Mは整数)としたとき、2m/3<n<4m/3の条件を満たす電動機とするとすることが提案されている。   For the purpose of improving torque while preventing an increase in torque ripple in a permanent magnet synchronous motor, conventionally, for example, in Patent Document 1, the number of magnetic poles made of permanent magnets is n (n = 2N, where N is an integer). It is proposed that the motor satisfy the condition of 2m / 3 <n <4m / 3, where m is the number of slots formed of winding coils (m = 3M, where M is an integer). .

かかる電動機によれば、短節係数と分布係数との積からなる巻線係数を、例えば磁極数n:スロット数mが2:3である通常のモータより高めることができ、高トルク型のモータを得ることができる。   According to such an electric motor, the winding coefficient formed by the product of the short-pitch coefficient and the distribution coefficient can be increased as compared with, for example, a normal motor in which the number of magnetic poles n: the number of slots m is 2: 3. Can be obtained.

また、かかる電動機を少ない電流相数で運転するために、特許文献1では、同位相となる複数のスロットの複数のコイルを1つの相に選択的に直並列に接続することで、同位相スロットの並列回路内での循環電流を防ぐことが提案されている。
特開2002−272074号公報
Further, in order to operate such an electric motor with a small number of current phases, in Patent Document 1, a plurality of coils in a plurality of slots having the same phase are selectively connected in series and in parallel to each other. It has been proposed to prevent circulating currents in parallel circuits.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-272074

しかしながら、上記従来技術の結線方法では、循環電流を防ぐために選択的にスロットを直並列に接続するが、循環電流を防止するためには前提条件として、磁極数nとスロット数mの間に公倍数を持つ必要があった。すなわち、より高トルクとしたり、よりトルクリップルを少なくしたりする磁極数nとスロット数mとの関係を選択しようとすると、循環電流によるモータの作動効率の悪化を免れることができなかった。   However, in the above prior art connection method, slots are selectively connected in series and parallel to prevent circulating current. However, in order to prevent circulating current, as a precondition, a common multiple between the number of magnetic poles n and the number of slots m is used. Had to have. In other words, when trying to select the relationship between the number of magnetic poles n and the number of slots m to increase the torque or reduce the torque ripple, the deterioration of the operating efficiency of the motor due to the circulating current cannot be avoided.

それゆえこの発明は、循環電流による効率悪化を低減するとともに磁極数nとスロット数mとの選択の自由度を高めた永久磁石式同期電動機を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a permanent magnet type synchronous motor that reduces the deterioration in efficiency due to circulating current and increases the degree of freedom in selecting the number of magnetic poles n and the number of slots m.

上記目的を達成するこの発明の永久磁石式同期電動機は、同一相の相電流が流れる電流回路を、複数のステータコイルで形成される直列回路を複数含む複数のステータコイル回路を並列接続した並列回路で構成し、前記複数のステータコイルの内、磁気角と電気角との位相差により生ずるステータコイル間電圧が正負の関係となるステータコイル同士を前記各直列回路に配置して前記複数の直列回路の誘起電圧がほぼ同一となるようにするとともに、前記ステータコイルを一つのスロットに対して複数配置したスロットを設けてなるものである。   The permanent magnet synchronous motor of the present invention that achieves the above object is a parallel circuit in which a plurality of stator coil circuits including a plurality of series circuits formed of a plurality of stator coils are connected in parallel to a current circuit through which phase currents of the same phase flow. Among the plurality of stator coils, the stator coils having a positive / negative relationship between the stator coil voltages generated by the phase difference between the magnetic angle and the electrical angle are arranged in each series circuit, and the plurality of series circuits The induced voltages are made substantially the same, and a plurality of slots in which the stator coils are arranged in one slot are provided.

かかるこの発明の永久磁石式同期電動機によれば、磁気角と電気角との位相差により生ずるステータコイル間電圧が正負の関係となるステータコイル同士を各直列回路に配置して、複数の直列回路の誘起電圧がほぼ同一となるようにするとともに、ステータコイルを一つのスロットに対して複数配置したスロットを設けていることから、誘起電圧を大きくすることなく、同一相に奇数のコイルがある場合等でも循環電流を小さくすることができるので、高トルク型電動機とする場合でも、磁極数nとスロット数mとの選択の自由度を高めることができる。   According to such a permanent magnet type synchronous motor of the present invention, a plurality of series circuits are provided by arranging the stator coils having a positive / negative relationship between the stator coil voltages generated by the phase difference between the magnetic angle and the electrical angle in each series circuit. When there is an odd number of coils in the same phase without increasing the induced voltage, since the induced voltage of the stator is made substantially the same, and a plurality of stator coils are arranged for one slot. Thus, the circulating current can be reduced, so that the degree of freedom in selecting the number of magnetic poles n and the number of slots m can be increased even in the case of a high torque type electric motor.

以下に、この発明の実施の形態を、図面に基づく実施例によって詳細に説明する。ここに、図1は、この発明の永久磁石式同期電動機の第1および第2実施例を構成する、スロット数15、磁極数14のラジアルギャップ型モータを示す断面図、図2は、その実施例のモータの特性表を示す説明図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a radial gap type motor having 15 slots and 14 magnetic poles constituting the first and second embodiments of the permanent magnet synchronous motor of the present invention. FIG. It is explanatory drawing which shows the characteristic table of the motor of an example.

図1に示すモータは、図示しないハウジング内に収容されてそのハウジングに回転自在に支持された永久磁石式のロータ1と、上記ハウジング内に収容されてそのハウジングに固定され、ロータ1を半径方向外方から囲繞するステータ2とを具えており、ロータ1は周囲に14個の永久磁石3を周方向にほぼ等間隔に有し、またステータ2は、環状部4aとその環状部4aから周方向にほぼ等間隔に半径方向内方へ突出した15本のティース4bとを持つ鉄心4と、各ティース4bの周囲に巻回された集中巻形式のステータコイル5と、隣り合うティース3b間に形成されたスロット6とを有しており、これによりこのモータは、スロット数15、磁極数14となっている。そしてロータ1とステータ2のティース4bの先端との間には半径方向に所定のエアギャップ7が空けられている。   The motor shown in FIG. 1 is housed in a housing (not shown) and is rotatably supported by the housing, and the permanent magnet rotor 1 is housed in the housing and fixed to the housing. The rotor 1 has a stator 2 that surrounds from the outside, and the rotor 1 has 14 permanent magnets 3 at substantially equal intervals in the circumferential direction. The stator 2 is surrounded by an annular portion 4a and the annular portion 4a. An iron core 4 having 15 teeth 4b projecting radially inward at substantially equal intervals in the direction, a concentrated winding type stator coil 5 wound around each tooth 4b, and between adjacent teeth 3b Thus, the motor has 15 slots and 14 magnetic poles. A predetermined air gap 7 is formed in the radial direction between the rotor 1 and the tip of the tooth 4b of the stator 2.

この磁極数とスロット数との組み合わせ(スロットコンビネーション)を採用すると、95.14の巻線係数が得られ、高トルクのモータとなり、従来技術に記載の18スロット、16極の仮想6相駆動と比較すると、1%以上のトルク向上が期待できる。本実施例におけるモータは、分布係数Kdが100%(=1)未満の95.67%であるため、劣分布係数型の集中巻モータとなる。   When this combination of the number of magnetic poles and the number of slots (slot combination) is adopted, a winding coefficient of 95.14 is obtained, resulting in a high torque motor, and 18-slot, 16-pole virtual 6-phase drive described in the prior art In comparison, a torque improvement of 1% or more can be expected. The motor in the present embodiment is a sub-distribution coefficient type concentrated winding motor because the distribution coefficient Kd is 95.67% which is less than 100% (= 1).

ところで、交流同期機のトルクTは、以下のトルク式で求められる。

Figure 2010088271
上記トルク式に基づき、電流の要件(供給電力の問題:E、I、kR、ΦcosΦ)や構造上の制限(m、w、p)を除くと、変更可能な値はkw:巻線係数となる(但し、巻線係数もpに依存する)。
このとき、巻線係数は下記の式で表される。
Figure 2010088271
つまり、kp:短節係数とkd: 分布係数とは、トルクに直接関係する係数となる。分布係数は後述のように1が最大であり、分布係数が1未満の集中巻モータは、劣分布係数型集中巻モータとなる。 By the way, the torque T of the AC synchronous machine is obtained by the following torque equation.
Figure 2010088271
Based on the above torque equation, excluding current requirements (supply problems: E, I, k R, Φ cos Φ) and structural limitations (m, w, p), the changeable values are k w : winding Coefficient (however, the winding coefficient also depends on p).
At this time, the winding coefficient is expressed by the following equation.
Figure 2010088271
That is, k p : short-pitch coefficient and k d : distribution coefficient are coefficients directly related to torque. As will be described later, the distribution coefficient has a maximum value of 1 and a concentrated winding motor having a distribution coefficient of less than 1 is an inferior distribution coefficient type concentrated winding motor.

ここで、短節係数kpとは、コイルのピッチとティースのピッチの差を表すものであり、1が最大となる。しかし、短節係数が1のモータは、全ての磁石とステータが一体一で対向してしまうので起動できない。よって、短節係数は一般的には1未満となる。また、分布係数kdとは、コイルの巻付け集中の程度を表すものであり、1が最大となる。一般的なモータは、ほとんどがこの使い方になる。分布係数は駆動相数に依存するので、相数さえ自由に作れれば、分布係数を常に1にすることが可能であるが、スイッチ総数や制御上の困難さなどから限界がある。 Here, the short-pitch coefficient k p represents the difference between the coil pitch and the tooth pitch, with 1 being the maximum. However, a motor with a short bar coefficient of 1 cannot be started because all the magnets and the stator face each other. Therefore, the short-pitch coefficient is generally less than 1. Also, the distribution coefficient k d, represents the degree of winding concentration of the coil, 1 is maximized. Most general motors use this method. Since the distribution coefficient depends on the number of driving phases, the distribution coefficient can always be 1 as long as the number of phases can be made freely, but there are limitations due to the total number of switches and difficulty in control.

上記の観点を総合すると、電流効率の良い3相駆動で、分布係数が1で、短節係数が大きくなるモータを設計する場合、磁極(磁石個数):スロット(巻線個数)を2:3の関係にすれば、この前提を簡単に満たすことができる。よって一般的なモータはほとんど、磁石を4個置けば巻線を6個(3相の2並列駆動)、磁石を6個置けば巻線を9個(3相の3並列駆動)という形で設計されている。
巻線係数を短節係数と分布係数の積と考え、上記の一般的な2:3を守ると、巻線係数の限界は0.866が限界となる(短節係数:0.866、分布係数:1)。一方で、短節係数を少しでも上げようとすると、分布係数を1に維持することが困難になる。そこで、短節係数を上げつつ、インバータを複雑化することなく分布係数を1に近づけることで、高トルクを出せるモータを作ることが考えられる。
To sum up the above viewpoints, when designing a motor with three-phase drive with good current efficiency, a distribution coefficient of 1 and a short node coefficient, the magnetic pole (number of magnets): slot (number of windings) should be 2: 3. This relationship can be easily met. Therefore, most motors in the form of 6 magnets with 3 magnets (3-phase 2-parallel drive) and 9 magnets with 6 magnets (3-phase 3-parallel drive) Designed.
If the winding coefficient is considered to be the product of the short-pitch coefficient and the distribution coefficient, and the above-mentioned general 2: 3 is observed, the limit of the winding coefficient is 0.866 (short-pitch coefficient: 0.866, distribution) Factor: 1). On the other hand, it is difficult to maintain the distribution coefficient at 1 if an attempt is made to increase the short coefficient as much as possible. Therefore, it is conceivable to make a motor capable of producing a high torque by increasing the short-pitch coefficient and making the distribution coefficient close to 1 without complicating the inverter.

この発明の永久磁石式同期電動機は上述した考え方に基づくものであり、例えば図1に示すこの発明の第1,第2実施例のモータは、ステータコイル5を後述の如く接続することにより、スロット数15、磁極数14、駆動相数3(逆巻を含み仮想6相)で駆動するので、図2の特性表に示す如く、巻線係数を0.951(短節係数:99.45%、分布係数:95.67%)まで高めることができる。すなわち、分布係数を1(100%)未満としても、短節係数を高めることで高トルクを出せるモータを作ることができる。   The permanent magnet type synchronous motor of the present invention is based on the above-described concept. For example, the motors of the first and second embodiments of the present invention shown in FIG. Since the drive is performed with the number 15, the number of magnetic poles 14, and the number of drive phases 3 (virtual 6 phases including reverse winding), the winding coefficient is 0.951 (short-path coefficient: 99.45%) as shown in the characteristic table of FIG. , Distribution coefficient: 95.67%). That is, even if the distribution coefficient is less than 1 (100%), a motor capable of producing a high torque can be produced by increasing the short-pitch coefficient.

ここで、分布係数を1(100%)未満としても高トルクを出せるモータを設計することが可能であっても、分布係数が1(100%)未満となった結果、以下に示す理由によりモータの作動効率が悪化する問題を抱える。
図2に示す特性表中、スロット番号はスロット6の目印であり、スロット角はある特定のスロット6の位置を0度としたときの相対的な角度であり、磁気角は14極の磁極に対して与える的確な電気的タイミングを示し、電気角は3相駆動で達成可能なステータコイル5への通電タイミングを示す。一般的な3相駆動であれば、0度、120度、240度のタイミングでのみ通電可能であるが、この第1および第2実施例では、特性表に示すようにステータコイル5に逆巻きコイルを加えているので、60度、180度、300度の通電と同等の通電が可能である。すなわち、0度の反対が180度なので、0度の位置の正巻コイルと180度の位置の逆巻コイルとを並列で接続すれば、1相の電流で同時に0度と180の通電ができる。同様にして120度の反転300度および、240度の反転420度=60度の通電ができる。
Here, even if it is possible to design a motor capable of producing a high torque even if the distribution coefficient is less than 1 (100%), the distribution coefficient is less than 1 (100%). Have the problem of worsening the operating efficiency.
In the characteristic table shown in FIG. 2, the slot number is a mark for slot 6, the slot angle is a relative angle when the position of a specific slot 6 is 0 degree, and the magnetic angle is 14 poles. The electrical timing given to the stator coil 5 indicates the energization timing to the stator coil 5 that can be achieved by three-phase driving. In general three-phase driving, power can be supplied only at the timing of 0 degree, 120 degrees, and 240 degrees. In the first and second embodiments, as shown in the characteristic table, the stator coil 5 has a reverse winding coil. Therefore, energization equivalent to energization at 60 degrees, 180 degrees, and 300 degrees is possible. That is, since the opposite of 0 degrees is 180 degrees, if a normal winding coil at a position of 0 degrees and a reverse winding coil at a position of 180 degrees are connected in parallel, energization of 0 degrees and 180 can be performed simultaneously with a single phase current. . Similarly, energization of 120 degrees of inversion 300 degrees and 240 degrees of inversion 420 degrees = 60 degrees can be performed.

但し、3相駆動のインバータ(仮想6相)で上記の磁気角を満たす通電を行うと、位相ずれが起きることが上記特性表から判る。例えば、U相の逆巻コイルの一つで理想の通電を行うと、同一相に配置された残りの4つのコイルには微小な位相ずれが生じる。なお、位相ずれの無い駆動を行うためには、12度刻みで電気角を制御できるインバータ(15相もしくは30相のインバータ)が必要となり、現実的ではないので、位相ずれを許容せざるをえない。   However, it can be seen from the above characteristic table that a phase shift occurs when energization satisfying the above magnetic angle is performed with a three-phase drive inverter (virtual six phases). For example, when an ideal energization is performed with one of the U-phase reverse wound coils, a slight phase shift occurs in the remaining four coils arranged in the same phase. In order to drive without phase shift, an inverter (15-phase or 30-phase inverter) that can control the electrical angle in 12 degree increments is required, which is not realistic, and phase shift must be allowed. Absent.

しかしながら、従来の並列型のステータコイルの接続方法では、図9および図10に示すように、微小な位相ずれの結果、ステータコイル間で誘起電圧に差が生じて循環電流が発生してしまう。例えばU相のステータコイル5−13,5−14,5−0,5−1,5−2(図2に示す特性表中スロット番号13,14,0,1,2に対応)を取り出して図9(a)に示すように並列に接続した場合、上記の位相差を考慮すると、電流のベクトルは図9(b)のように表すことができる。なお、ベクトルに付した符合は対応するステータコイルを示す。垂線に対して直交する線の方向が電圧となる。通電を停止してロータだけ回転させることを想定すると、中央のステータコイル5−0が磁石に正対したときにベクトル5−0の誘起電圧が生じるとしたとき、他の並列ステータコイル5−13,5−14,5−1,5−2はスロット−磁極の関係から磁石に正対できず、遅れるものおよび先に進むものが存在する。   However, in the conventional parallel stator coil connection method, as shown in FIGS. 9 and 10, as a result of a slight phase shift, a difference occurs in the induced voltage between the stator coils and a circulating current is generated. For example, take out U-phase stator coils 5-13, 5-14, 5-0, 5-1, 5-2 (corresponding to slot numbers 13, 14, 0, 1 and 2 in the characteristic table shown in FIG. 2). When connected in parallel as shown in FIG. 9A, the current vector can be expressed as shown in FIG. 9B in consideration of the above phase difference. In addition, the code | symbol attached | subjected to the vector shows a corresponding stator coil. The direction of the line perpendicular to the perpendicular is the voltage. Assuming that energization is stopped and only the rotor is rotated, when the induced voltage of the vector 5-0 is generated when the central stator coil 5-0 faces the magnet, another parallel stator coil 5-13 , 5-14, 5-1, 5-2 cannot be directly opposed to the magnet due to the slot-magnetic pole relationship, and there are those that are delayed and those that advance.

図10(a)は、図9(b)の中央の3本のベクトルを代表で示したものであり、これらのベクトル5−14,5−0,5−1に対応するステータコイル5−14,5−0,5−1は、図10(b)に示すように並列接続されている。ベクトル5−14,5−0,5−1のタイミングの違いにより、ステータコイル5−14,5−1のそれぞれの誘起電圧には差が生じ、その結果、電位差のあるほうに電流が流れるので、循環電流Icが発生してモータの作動効率が悪化してしまう。   FIG. 10A representatively shows the three vectors in the center of FIG. 9B, and the stator coil 5-14 corresponding to these vectors 5-14, 5-0, and 5-1 is shown. , 5-0, 5-1 are connected in parallel as shown in FIG. Due to the difference in timing between the vectors 5-14, 5-0 and 5-1, there is a difference in the induced voltages of the stator coils 5-14 and 5-1, and as a result, current flows in the direction with the potential difference. As a result, the circulating current Ic is generated and the operating efficiency of the motor is deteriorated.

図3(a)は、上述のような循環電流を防止するための、この発明の第1実施例のモータにおけるコイル接続方法の、3相のうちのU相を代表で示す回路図、図3(b)は、その第1実施例のコイル接続方法における各ステータコイルの電流のベクトルの状態を示す説明図である。なお、ベクトルに付した符合は対応するステータコイルを示す。すなわちここでは、図4(b)に示すこの実施例の変形例におけると同様、U相のスロット番号0のティースにステータコイル5を1本巻回するとともにスロット番号13,14,1,2の各ティースにステータコイル5を2本ずつ巻回し、ステータコイル5−13A,5−13B,5−14A,5−14B,5−0,5-1A,5−1B,5−2A,5−2Bを設けている。   FIG. 3A is a circuit diagram representatively showing the U phase of the three phases of the coil connection method in the motor of the first embodiment of the present invention for preventing the circulating current as described above. (B) is explanatory drawing which shows the state of the electric current vector of each stator coil in the coil connection method of the 1st Example. In addition, the code | symbol attached | subjected to the vector shows a corresponding stator coil. That is, here, as in the modification of this embodiment shown in FIG. 4B, one stator coil 5 is wound around the teeth of slot number 0 of the U phase and slot numbers 13, 14, 1, and 2 are wound. Two stator coils 5 are wound around each tooth, and stator coils 5-13A, 5-13B, 5-14A, 5-14B, 5-0, 5-1A, 5-1B, 5-2A, 5-2B are wound. Is provided.

そしてこの第1実施例では、図3(a)に示すように、ステータコイル間電圧が正負の関係となるステータコイル5−1Aとステータコイル5−14Aを直列接続してステータコイル回路としての直列回路とし、同様にステータコイル5−2Aとステータコイル5−13A、ステータコイル5−1Bとステータコイル5−14B、ステータコイル5−2Bとステータコイル5−14Bをそれぞれ直列接続してそれぞれステータコイル回路としての直列回路とし、それら四本の直列回路とステータコイル5−0のみのステータコイル回路とを互いに並列に接続してU相の電流回路を構成している。図2の特性表におけるV相およびW相も、U相と同様に構成する。   In the first embodiment, as shown in FIG. 3A, the stator coil 5-1A and the stator coil 5-14A, in which the voltage between the stator coils is positive and negative, are connected in series to form a series as a stator coil circuit. Similarly, the stator coil 5-2A and the stator coil 5-13A, the stator coil 5-1B and the stator coil 5-14B, and the stator coil 5-2B and the stator coil 5-14B are connected in series, respectively. The four series circuits and the stator coil circuit having only the stator coil 5-0 are connected in parallel to each other to form a U-phase current circuit. The V phase and the W phase in the characteristic table of FIG. 2 are configured similarly to the U phase.

かかる第1実施例の構成によれば、図3(b)に示すように、中央の電流ベクトル5−0に対し同じ角度で正負に位相が異なる電流ベクトル5−1B,5−14Bの誘起電圧の和、電流ベクトル5−14A,5−1Aの誘起電圧の和、電流ベクトル5−2B,5−13Bの誘起電圧の和、そして電流ベクトル5−13A,5−2Aの誘起電圧の和が各直列回路での誘起電圧となって、中央のステータコイル回路の電流ベクトル5−0の誘起電圧に並列に加わることから、各ステータコイル回路の誘起電圧の差を最小限に抑えて循環電流を僅かなものにできるので、高トルクを出せるモータで、誘起電圧による作動効率の低下を僅かなものとすることができる。また、各直列回路は中央のステータコイル5−0より高い誘起電圧を生じるわけではないので、インバータのスイッチ回路の耐圧上も有利である。さらに、中央のステータコイル5−0は1本だけなので、ステータ2の構成を簡易なものとすることができる。   According to the configuration of the first embodiment, as shown in FIG. 3 (b), the induced voltages of the current vectors 5-1B and 5-14B having the same angle and positive and negative phases with respect to the central current vector 5-0. Are the sum of the induced voltages of the current vectors 5-14A and 5-1A, the sum of the induced voltages of the current vectors 5-2B and 5-13B, and the sum of the induced voltages of the current vectors 5-13A and 5-2A. Since the induced voltage in the series circuit is added in parallel to the induced voltage of the current vector 5-0 of the central stator coil circuit, the circulating current is reduced by minimizing the difference in the induced voltage of each stator coil circuit. Since the motor can generate a high torque, the operating efficiency can be reduced slightly by the induced voltage. In addition, each series circuit does not generate an induced voltage higher than that of the central stator coil 5-0, which is advantageous in terms of the withstand voltage of the inverter switch circuit. Furthermore, since there is only one stator coil 5-0 at the center, the configuration of the stator 2 can be simplified.

図4(a)は、上記第1実施例の一変形例の、3相のうちのU相を代表で示す回路図、図4(b)は、その変形例のステータコイルの配置と接続状態を示す説明図であり、この変形例では、同じティースに巻回したステータコイル同士を並列に接続している。このような配線によれば、例えば図3(a)の実施形態のように、ステータコイル5−1Aとステータコイル5−14A間を結ぶ配線と、ステータコイル5−1Bとステータコイル5−14B間を結ぶ配線と各々別々に設け、その各々をティース間をつなぐように配索する必要があるが、図4(b)の実施形態によれば、それらを共通の配線とすることができる。
このような配線でも、誘起電圧の差を最小限に抑える効果は上記第1実施例と同一で有り、このようにすれば、ティース間を跨る配線を少なくすることができ、実際の配線を容易なものとすることができる。
FIG. 4A is a circuit diagram representatively showing the U phase of the three phases of a modification of the first embodiment, and FIG. 4B is an arrangement and connection state of the stator coil of the modification. In this modification, stator coils wound around the same tooth are connected in parallel. According to such wiring, for example, as in the embodiment of FIG. 3A, wiring connecting the stator coil 5-1A and the stator coil 5-14A, and between the stator coil 5-1B and the stator coil 5-14B. However, according to the embodiment of FIG. 4B, they can be used as a common wiring.
Even in such a wiring, the effect of minimizing the difference in induced voltage is the same as that of the first embodiment, and in this way, the wiring between the teeth can be reduced, and the actual wiring is easy. Can be.

図5(a)は、前述のような循環電流を防止するための、この発明の第2実施例のモータにおけるコイル接続方法の、3相のうちのU相を代表で示す回路図、図5(b)は、その第2実施例のコイル接続方法における各ステータコイルの電流のベクトルの状態を示す説明図である。なお、ベクトルに付した符合は対応するステータコイルを示す。すなわちここでは、図6(b)に示すこの実施例の変形例におけると同様、U相のスロット番号0のティース4bのステータコイル5を4本巻回するとともにスロット番号13,14,1,2の各ティース4bのステータコイル5を2本ずつ巻回し、ステータコイル5−13A,5−13B,5−14A,5−14B,5−0A,5−0B,5−0C,5−0D,5-1A,5−1B,5−2A,5−2Bを設けている。   FIG. 5A is a circuit diagram representatively showing the U phase of the three phases of the coil connection method in the motor according to the second embodiment of the present invention for preventing the circulating current as described above. (B) is explanatory drawing which shows the state of the electric current vector of each stator coil in the coil connection method of the 2nd Example. In addition, the code | symbol attached | subjected to the vector shows a corresponding stator coil. That is, here, as in the modification of this embodiment shown in FIG. 6B, four stator coils 5 of teeth 4b of U-phase slot number 0 are wound and slot numbers 13, 14, 1, 2 are wound. The stator coils 5 of each tooth 4b are wound two by two, and the stator coils 5-13A, 5-13B, 5-14A, 5-14B, 5-0A, 5-0B, 5-0C, 5-0D, 5 -1A, 5-1B, 5-2A, and 5-2B are provided.

そしてこの第2実施例では、図5(a)に示すように、ステータコイル間電圧が正負の関係となるステータコイル5−1Aおよびステータコイル5−14Aを直列接続するとともにそれとステータコイル5−0Aとを直列接続してステータコイル回路としての直列回路とし、同様にステータコイル5−1Bおよびステータコイル5−14Bとステータコイル5−0B、ステータコイル5−2Aおよびステータコイル5−13Aとステータコイル5−0C、ステータコイル5−2Bおよびステータコイル5−13Bとステータコイル5−0Dをそれぞれ直列接続してそれぞれステータコイル回路としての直列回路とし、それら四本の直列回路の誘起電圧の位相および振幅を揃え、それらの直列回路を互いに並列に接続してU相の電流回路を構成している。   In the second embodiment, as shown in FIG. 5 (a), the stator coil 5-1A and the stator coil 5-14A in which the voltage between the stator coils has a positive / negative relationship are connected in series and the stator coil 5-0A is connected thereto. Are connected in series to form a series circuit as a stator coil circuit. Similarly, the stator coil 5-1B, the stator coil 5-14B, the stator coil 5-0B, the stator coil 5-2A, the stator coil 5-13A, and the stator coil 5 −0C, stator coil 5-2B and stator coil 5-13B and stator coil 5-0D are connected in series to form a series circuit as a stator coil circuit, and the phase and amplitude of the induced voltage of these four series circuits are The U-phase current circuit is configured by connecting these series circuits in parallel with each other. To have.

かかる第2実施例の構成によれば、図5(b)に示すように、中央の電流ベクトル5−0Aに対し同じ角度で正負に位相が異なる電流ベクトル5−14Aおよび5−1Aの誘起電圧とその中央の電流ベクトル5−0Aの誘起電圧との和、中央の電流ベクトル5−0Bに対し同じ角度で正負に位相が異なる電流ベクトル5−1Bおよび5−14Bの誘起電圧とその中央の電流ベクトル5−0Bの誘起電圧との和、中央の電流ベクトル5−0Cに対し同じ角度で正負に位相が異なる電流ベクトル5−13Aおよび5−2Aの誘起電圧とその中央の電流ベクトル5−0Cの誘起電圧との和、そして中央の電流ベクトル5−0Dに対し同じ角度で正負に位相が異なる電流ベクトル5−2Bおよび5−13Bの誘起電圧とその中央の電流ベクトル5−0Dの誘起電圧との和が各直列回路での誘起電圧となって並列に加わることから、各直列回路での誘起電圧の差をほぼ0に抑えて循環電流をほとんどもしくは全くなくすことができるので、高トルクのモータで、誘起電圧による作動効率の低下をほとんどもしくは全くなくすことができる。また、各直列回路は互いにほぼ同じ誘起電圧を生じるので、インバータのスイッチ回路の耐圧上も有利である。   According to the configuration of the second embodiment, as shown in FIG. 5B, the induced voltages of the current vectors 5-14A and 5-1A having the same angle and positive and negative phases with respect to the central current vector 5-0A. And the induced voltage of the current vector 5-0A in the center, the induced voltage of the current vectors 5-1B and 5-14B having the same angle at the same angle as the central current vector 5-0B, and the current in the center The sum of the induced voltage of the vector 5-0B and the induced voltage of the current vectors 5-13A and 5-2A having the same angle and different phase with respect to the central current vector 5-0C and the central current vector 5-0C. The induced voltage of the current vectors 5-2B and 5-13B, which are different in phase from the sum of the induced voltage and the central current vector 5-0D at the same angle in the positive and negative directions, and the central current vector 5-0 Since the sum of the induced voltage and the induced voltage is added in parallel as an induced voltage in each series circuit, the difference in induced voltage in each series circuit can be suppressed to almost zero, and the circulating current can be eliminated almost or not at all. With a high-torque motor, there can be little or no reduction in operating efficiency due to induced voltage. Further, since each series circuit generates substantially the same induced voltage, it is advantageous in terms of the withstand voltage of the inverter switch circuit.

図6(a)は、上記第2実施例の一変形例の、3相のうちのU相を代表で示す回路図、図6(b)は、その変形例のステータコイルの配置と接続状態を示す説明図であり、この変形例では、同じティースに巻回したステータコイル同士を並列に接続している。このような配線でも、誘起電圧の差を最小限に抑える効果は上記第2実施例と同一であり、このようにすれば、実際の配線を容易なものとすることができる。   FIG. 6A is a circuit diagram representatively showing the U phase of the three phases of a modification of the second embodiment, and FIG. 6B is an arrangement and connection state of the stator coil of the modification. In this modification, stator coils wound around the same tooth are connected in parallel. Even with such a wiring, the effect of minimizing the difference in the induced voltage is the same as that of the second embodiment, and in this way, the actual wiring can be facilitated.

図7は、図1,2に示すモータの構成において、図3,4に示す第1実施例およびその変形例のステータコイル接続と、図5,6に示す第2実施例およびその変形例のステータコイル接続とでの誘起電圧の位相および振幅とインダクタンスとを、図9に示す通常の並列のステータコイル接続でのそれらと比較して示す説明図であり、このように通常の並列型と比較して、第1実施例およびその変形例によれば、中央のステータコイルが分割型でない簡易な構成で、誘起電圧の振幅が僅かに異なるが位相およびインダクタンスが揃ったモータとすることができ、また第2実施例およびその変形例によれば、中央のステータコイルが分割型であるため構成は複雑だが、誘起電圧の振幅および位相が揃い、インダクタンスが僅かに異なるモータとすることができる。   FIG. 7 shows a stator coil connection of the first embodiment shown in FIGS. 3 and 4 and its modification shown in FIGS. 3 and 4, and the second embodiment and its modification shown in FIGS. FIG. 10 is an explanatory diagram showing the phase and amplitude of the induced voltage in the stator coil connection and the inductance in comparison with those in the normal parallel stator coil connection shown in FIG. 9, and thus in comparison with the normal parallel type. Then, according to the first embodiment and its modification, it is possible to provide a motor with a simple configuration in which the central stator coil is not a split type, the amplitude of the induced voltage is slightly different but the phase and inductance are uniform, Further, according to the second embodiment and its modification, the configuration is complicated because the central stator coil is a split type, but the amplitude and phase of the induced voltage are uniform and the inductance is slightly different. It is possible.

図8は、この発明の永久磁石式同期電動機の第3実施例としての、基本構成は図1と同様でスロット数27、磁極数22、駆動相数9相(仮想18相)の、9相駆動のインバータで駆動するモータの特性表を示す説明図であり、このモータの駆動を行うためには、通常は16度毎に通電を制御できるインバータを用いるものの、そもそも割り切れる値ではないため循環電流を防止できないが、本発明の方法を用いて、例えば9相の各相の互いに隣接する3つのティース4bに集中巻型に巻回したステータコイル5のうちステータコイル間電圧が正負の関係となる両側の2つのティース4bのステータコイル5をそれぞれ2個ずつにし、それら2個ずつのステータコイル5を両側の2つのティース4b間でそれぞれ直列接続して二つの直列回路を構成し、それら二つの直列回路を互いに、および中央のティース4bの1つのステータコイル5からなるステータコイル回路とも並列接続することで、先の実施例と同じく誘起電圧を上げることなく循環電流を軽減することができる。   FIG. 8 shows a third embodiment of the permanent magnet type synchronous motor according to the present invention. The basic configuration is the same as in FIG. 1, and the number of slots is 27, the number of magnetic poles is 22, and the number of drive phases is 9 (virtual 18 phases). It is explanatory drawing which shows the characteristic table | surface of the motor driven with a drive inverter, and in order to drive this motor, although the inverter which can normally control electricity supply every 16 degrees is used, since it is not a divisible value in the first place, the circulating current However, using the method of the present invention, for example, among the stator coils 5 wound in a concentrated winding form on the three adjacent teeth 4b of each of the nine phases, the voltage between the stator coils has a positive / negative relationship. Two stator coils 5 of the two teeth 4b on both sides are respectively provided in two, and the two stator coils 5 are connected in series between the two teeth 4b on both sides to form two series circuits. By configuring these two series circuits in parallel with each other and with a stator coil circuit consisting of one stator coil 5 in the central tooth 4b, the circulating current is reduced without increasing the induced voltage as in the previous embodiment. can do.

なお、図5,6に示す第2実施例およびその変形例では、中央のステータコイル5−0を4つに分けて4つの直列回路に分配しているが、その代わりに中央のステータコイル5−0を5つに分けて、図5に仮想線で示すように、そのうちの4つであるステータコイル5−0AからDを4つの直列回路に分配するとともに、残る1つであるステータコイル5−0Eだけでステータコイル回路を構成し、それらのステータコイル回路の誘起電圧の位相および振幅を揃え、図3,4に示す第1実施例およびその変形例と同様にそれらのステータコイル回路を並列に接続して1相の並列回路を構成しても良い。   5 and 6, the central stator coil 5-0 is divided into four parts and distributed to four series circuits. Instead, the central stator coil 5 is used instead. As shown by phantom lines in FIG. 5, −0 is divided into five, among which four stator coils 5-0A to D are distributed to four series circuits, and the remaining one is the stator coil 5 A stator coil circuit is configured only by −0E, the phases and amplitudes of the induced voltages of those stator coil circuits are aligned, and the stator coil circuits are arranged in parallel as in the first embodiment and its modification shown in FIGS. A one-phase parallel circuit may be configured by connecting to the circuit.

以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更することができるものであり、例えば、上記各実施例例のモータは半径方向にエアギャップを持つラジアルギャップ型のものとしたが、この発明は、軸線方向にエアギャップを持つアキシャルギャップ型のモータにも適用し得て、上記例と同様の作用効果を奏することができる。   Although the present invention has been described based on the illustrated examples, the present invention is not limited to the above-described examples, and can be appropriately changed within the scope of the claims. Although this motor is of a radial gap type having an air gap in the radial direction, the present invention can also be applied to an axial gap type motor having an air gap in the axial direction, and has the same effect as the above example. Can play.

かくしてこの発明の永久磁石式同期電動機によれば、磁気角と電気角との位相差により生ずるステータコイル間電圧が正負の関係となるステータコイル同士を各直列回路に配置して、複数の直列回路の誘起電圧がほぼ同一となるようにするとともに、ステータコイルを一つのスロットに対して複数配置したスロットを設けていることから、誘起電圧を大きくすることなく、同一相に奇数のコイルがある場合等でも循環電流を小さくすることができるので、高トルクの電動機が期待できるとされている2m/3<n<4m/3の磁極数nとスロット数mとの関係の中でも、循環電流を低減させつつ任意の組み合わせを採用することができる。   Thus, according to the permanent magnet type synchronous motor of the present invention, a plurality of series circuits are provided by arranging the stator coils in which the stator coil voltage generated by the phase difference between the magnetic angle and the electrical angle has a positive / negative relationship in each series circuit. When there is an odd number of coils in the same phase without increasing the induced voltage, since the induced voltage of the stator is made substantially the same, and a plurality of stator coils are arranged for one slot. The circulating current can be reduced even in the case where the number of magnetic poles n and the number of slots m are 2m / 3 <n <4m / 3. Arbitrary combinations can be adopted.

なお、この発明の永久磁石式同期電動機においては、前記複数のステータコイルの内、磁気角と電気角との位相差がないステータコイルのみで、前記複数のステータコイル回路の内の一つを構成しても良く、このようにすれば、ステータを簡易な構成のものとすることができる。   In the permanent magnet type synchronous motor of the present invention, only one of the plurality of stator coils having no phase difference between the magnetic angle and the electrical angle constitutes one of the plurality of stator coil circuits. In this case, the stator can have a simple configuration.

また、この発明の永久磁石式同期電動機においては、前記複数のステータコイル回路を全て、前記直列回路とし、前記複数のステータコイルの内、磁気角と電気角との位相差がないステータコイルを前記複数の直列回路に分配して、前記各直列回路の磁気角と電気角との位相差により生ずるステータコイル間電圧が正負の関係となるステータコイルに直列に接続することで、前記複数のステータコイル回路の誘起電圧が同一となるようにしても良く、このようにすれば、循環電流をほとんどもしくは全くなくすことができる。   Further, in the permanent magnet type synchronous motor of the present invention, all of the plurality of stator coil circuits are the series circuit, and among the plurality of stator coils, a stator coil having no phase difference between a magnetic angle and an electrical angle is provided. The plurality of stator coils are distributed in series and connected in series to a stator coil having a positive / negative relationship between the stator coil voltages generated by the phase difference between the magnetic angle and the electrical angle of each series circuit. The induced voltages of the circuits may be the same, and in this way, little or no circulating current can be eliminated.

さらにこの発明の永久磁石式同期電動機においては、前記複数のステータコイルの内、磁気角と電気角との位相差がないステータコイルの一部で、前記複数のステータコイル回路の内の一つを構成するとともに、前記磁気角と電気角との位相差がないステータコイルの残部を前記複数の直列回路に分配して、前記各直列回路の磁気角と電気角との位相差により生ずるステータコイル間電圧が正負の関係となるステータコイルに直列に接続することで、前記複数のステータコイル回路の誘起電圧が同一となるようにしても良く、このようにしても、循環電流をほとんどもしくは全くなくすことができる。   Furthermore, in the permanent magnet type synchronous motor according to the present invention, a part of the stator coils having no phase difference between the magnetic angle and the electrical angle among the plurality of stator coils, wherein one of the plurality of stator coil circuits is arranged. Between the stator coils generated by the phase difference between the magnetic angle and the electrical angle of each of the series circuits by distributing the remainder of the stator coil having no phase difference between the magnetic angle and the electrical angle to the plurality of series circuits. The induced voltages of the plurality of stator coil circuits may be the same by connecting them in series to a stator coil having a positive / negative voltage relationship, and in this case, little or no circulating current is eliminated. Can do.

さらにこの発明の永久磁石式同期電動機においては、前記各直列回路を形成する複数のステータコイル間の回路を、前記複数の直列回路同士で繋いでも良く、このようにすれば、実際の配線を容易なものとすることができる。   Furthermore, in the permanent magnet type synchronous motor according to the present invention, the circuits between the plurality of stator coils forming the series circuits may be connected to each other by the plurality of series circuits. Can be.

さらにこの発明の永久磁石式同期電動機においては、ロータの永久磁石からなる磁極の数をn、前記ステータコイルを配置したスロットの数をmとしたとき、2m/3<n<4m/3の範囲とするとともに、前記スロット数mを奇数としても良く、このようにすれば、高いトルクの電動機を得ることができる。   Furthermore, in the permanent magnet type synchronous motor of the present invention, when the number of magnetic poles made of the permanent magnets of the rotor is n and the number of slots in which the stator coils are arranged is m, the range is 2 m / 3 <n <4 m / 3. In addition, the number of slots m may be an odd number, and in this way, a high torque electric motor can be obtained.

そしてこの発明の永久磁石式同期電動機においては、前記スロット数m=15かつ前記磁極数n=14もしくは前記スロット数m=27かつ前記磁極数n=22としても良く、このようにすれば、上記2m/3<n<4m/3の関係を満たすので、高いトルクの電動機を得ることができる。   In the permanent magnet type synchronous motor of the present invention, the number of slots m = 15 and the number of magnetic poles n = 14 or the number of slots m = 27 and the number of magnetic poles n = 22 may be set. Since the relationship of 2m / 3 <n <4m / 3 is satisfied, a high torque electric motor can be obtained.

この発明の永久磁石式同期電動機の第1および第2実施例を構成する、スロット数15、磁極数14のラジアルギャップ型モータを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the radial gap type motor of the slot number 15 and the magnetic pole number 14 which comprises the 1st and 2nd Example of the permanent-magnet-type synchronous motor of this invention. 上記実施例のモータの特性表を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the characteristic table | surface of the motor of the said Example. (a)は、上記第1実施例のモータにおけるコイル接続方法の3相のうちのU相を代表で示す回路図、(b)は、その第1実施例のコイル接続方法における各ステータコイルの電流ベクトルの状態を示す説明図である。(A) is a circuit diagram representatively showing the U phase of the three phases of the coil connection method in the motor of the first embodiment, and (b) is a diagram of each stator coil in the coil connection method of the first embodiment. It is explanatory drawing which shows the state of an electric current vector. (a)は、上記第1実施例の一変形例の3相のうちのU相を代表で示す回路図、(b)は、その変形例のステータコイルの配置と接続状態を示す説明図である。(A) is a circuit diagram representatively showing the U phase of the three phases of a modification of the first embodiment, and (b) is an explanatory diagram showing the arrangement and connection state of the stator coils of the modification. is there. (a)は、上記第2実施例のモータにおけるコイル接続方法の3相のうちのU相を代表で示す回路図、(b)は、その第2実施例のコイル接続方法における各ステータコイルの電流ベクトルの状態を示す説明図である。(A) is a circuit diagram representatively showing the U phase of the three phases of the coil connection method in the motor of the second embodiment, and (b) is a diagram of each stator coil in the coil connection method of the second embodiment. It is explanatory drawing which shows the state of an electric current vector. (a)は、上記第2実施例の一変形例の3相のうちのU相を代表で示す回路図、(b)は、その変形例のステータコイルの配置と接続状態を示す説明図である。(A) is a circuit diagram representatively showing the U phase of the three phases of a modification of the second embodiment, and (b) is an explanatory diagram showing the arrangement and connection state of the stator coils of the modification. is there. 図1,2に示すモータの構成において、図3,4に示す第1実施例およびその変形例のステータコイル接続と、図5,6に示す第2実施例およびその変形例のステータコイル接続とでの誘起電圧の位相および振幅とインダクタンスとを、図9に示す通常の並列のステータコイル接続でのそれらと比較して示す説明図である。In the configuration of the motor shown in FIGS. 1 and 2, the stator coil connection of the first embodiment and its modification shown in FIGS. 3 and 4, the second embodiment and the stator coil connection of its modification shown in FIGS. FIG. 10 is an explanatory diagram showing the phase and amplitude of the induced voltage and the inductance in comparison with those in the normal parallel stator coil connection shown in FIG. 9. この発明の永久磁石式同期電動機の第3実施例としての、基本構成は図1と同様でスロット数27、磁極数22、駆動相数9相(仮想18相)の、9相駆動のインバータで駆動するモータの特性表を示す説明図である。As a third embodiment of the permanent magnet type synchronous motor of the present invention, the basic configuration is the same as FIG. 1 and is a 9-phase drive inverter having 27 slots, 22 magnetic poles, and 9 driving phases (virtual 18 phases). It is explanatory drawing which shows the characteristic table | surface of the motor to drive. (a)は、従来の並列型のステータコイルの接続方法を示す回路図、(b)は、その並列型回路における各ステータコイルの電流ベクトルの状態を示す説明図である。(A) is a circuit diagram which shows the connection method of the conventional parallel type stator coil, (b) is explanatory drawing which shows the state of the current vector of each stator coil in the parallel type circuit. (a)は、図9(b)の中央の3本のベクトルを代表で示したものであり、(b)は、(a)に示すベクトル状態での循環電流の発生状況を示す説明図である。(A) is representative of the three vectors in the center of FIG. 9 (b), and FIG. 9 (b) is an explanatory diagram showing the occurrence of circulating current in the vector state shown in FIG. 9 (a). is there.

符号の説明Explanation of symbols

1 ロータ
2 ステータ
3 永久磁石
4 鉄心
4a 環状部
4b ティース
5,5−0,5−0A〜E,5−1,5−1A,5−1B,5−2,5−2A,5−2B,5−13,5−13A,5−13B,5−14,5−14A,5−14B ステータコイルまたはそれに対応する電流ベクトル
6 スロット
7 エアギャップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor 2 Stator 3 Permanent magnet 4 Iron core 4a Annular part 4b Teeth 5,5-0,5-0A-E, 5-1,5-1A, 5-1B, 5-2,5-2A, 5-2B, 5-13, 5-13A, 5-13B, 5-14, 5-14A, 5-14B Stator coil or current vector corresponding thereto 6 slots 7 air gap

Claims (7)

同一相の相電流が流れる電流回路を、複数のステータコイルで形成される直列回路を複数含む複数のステータコイル回路を並列接続した並列回路で構成し、
前記複数のステータコイルの内、磁気角と電気角との位相差により生ずるステータコイル間電圧が正負の関係となるステータコイル同士を前記各直列回路に配置して前記複数の直列回路の誘起電圧がほぼ同一となるようにするとともに、
前記ステータコイルを一つのスロットに対して複数配置したスロットを設けてなる、永久磁石式同期電動機。
The current circuit through which the phase current of the same phase flows is constituted by a parallel circuit in which a plurality of stator coil circuits including a plurality of series circuits formed of a plurality of stator coils are connected in parallel,
Among the plurality of stator coils, stator coils having a positive / negative relationship between the stator coil voltages generated by the phase difference between the magnetic angle and the electrical angle are arranged in each series circuit, and the induced voltage of the plurality of series circuits is To be nearly identical,
A permanent magnet type synchronous motor provided with a slot in which a plurality of the stator coils are arranged with respect to one slot.
前記複数のステータコイルの内、磁気角と電気角との位相差がないステータコイルのみで、前記複数のステータコイル回路の内の一つを構成してなる、請求項1記載の永久磁石式同期電動機。   2. The permanent magnet synchronization according to claim 1, wherein only one of the plurality of stator coils has no phase difference between a magnetic angle and an electrical angle, and constitutes one of the plurality of stator coil circuits. Electric motor. 前記複数のステータコイル回路を全て、前記直列回路とし、
前記複数のステータコイルの内、磁気角と電気角との位相差がないステータコイルを前記複数の直列回路に分配して、前記各直列回路の磁気角と電気角との位相差により生ずるステータコイル間電圧が正負の関係となるステータコイルに直列に接続することで、前記複数のステータコイル回路の誘起電圧が同一となるようにしてなる、請求項1記載の永久磁石式同期電動機。
All of the plurality of stator coil circuits as the series circuit,
A stator coil produced by distributing a stator coil having no phase difference between a magnetic angle and an electrical angle among the plurality of stator coils to the plurality of series circuits, and resulting from a phase difference between the magnetic angle and the electrical angle of each series circuit. The permanent magnet synchronous motor according to claim 1, wherein the induced voltages of the plurality of stator coil circuits are made the same by being connected in series to a stator coil having a positive and negative voltage relationship.
前記複数のステータコイルの内、磁気角と電気角との位相差がないステータコイルの一部で、前記複数のステータコイル回路の内の一つを構成するとともに、前記磁気角と電気角との位相差がないステータコイルの残部を前記複数の直列回路に分配して、前記各直列回路の磁気角と電気角との位相差により生ずるステータコイル間電圧が正負の関係となるステータコイルに直列に接続することで、前記複数のステータコイル回路の誘起電圧が同一となるようにしてなる、請求項1記載の永久磁石式同期電動機。   Among the plurality of stator coils, a part of the stator coil having no phase difference between the magnetic angle and the electrical angle constitutes one of the plurality of stator coil circuits, and the magnetic angle and the electrical angle The remainder of the stator coil having no phase difference is distributed to the plurality of series circuits, and the stator coil voltage generated by the phase difference between the magnetic angle and the electrical angle of each series circuit is in series with the stator coil having a positive or negative relationship. The permanent magnet synchronous motor according to claim 1, wherein the induced voltages of the plurality of stator coil circuits become the same by being connected. 前記直列回路を形成する複数のステータコイル同士を結ぶ配線と、他の直列回路を形成する複数のステータコイル同士を結ぶ配線とを、共通の配線により繋いでなる、請求項1から4までの何れか1項記載の永久磁石式同期電動機。   The wiring which connects the several stator coils which form the said series circuit, and the wiring which connects the several stator coils which form another series circuit are connected by the common wiring, either A permanent magnet type synchronous motor according to claim 1. 前記永久磁石同期電動機は、
ロータの永久磁石からなる磁極の数をn、前記ステータコイルを配置したスロットの数をmとしたとき、
2m/3<n<4m/3の範囲とするとともに、
前記スロット数mを奇数としてなる、請求項1から5までの何れか1項記載の永久磁石式同期電動機。
The permanent magnet synchronous motor is
When the number of magnetic poles composed of permanent magnets of the rotor is n and the number of slots in which the stator coils are arranged is m,
In the range of 2 m / 3 <n <4 m / 3,
The permanent magnet synchronous motor according to any one of claims 1 to 5, wherein the number of slots m is an odd number.
前記スロット数m=15かつ前記磁極数n=14、もしくは
前記スロット数m=27かつ前記磁極数n=22
としてなる、請求項6記載の永久磁石式同期電動機。
The slot number m = 15 and the magnetic pole number n = 14, or the slot number m = 27 and the magnetic pole number n = 22.
The permanent magnet synchronous motor according to claim 6, wherein
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