CN104137401B - 发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的发电机结构简单并且可谋求充分抑制齿槽效应；本发明构成具有转子部(2)和定子部(3)的发电机(1)，其中，转子部(2)由多个突出部(8U、9、8L)构成，多个突出部(8U、9、8L)以处于一条直线上且节距固定的方式配置在夹着永久磁铁(7U、7L)而相互分离的位置上；定子部(3)是将定子部件按照使突出部(16U1、16U2)与突出部(16L1、16L2)在邻接的定子部件之间相互错开半个节距的方式加以配置而形成的，该定子部件由定子磁轭(12U、12L)、与永久磁铁(7U、7L)相对置的永久磁铁(15U、15L)以及突出部(16U1、16U2、16L1、16L2)构成，该突出部(16U1、16U2、16L1、16L2)相比永久磁铁(15U、15L)更向转子部(2)侧突出，并且以处于一条直线上且节距固定的方式配置在夹着永久磁铁(15U、15L)而相互分离的位置上；另外，也可以使转子部(2)侧错开半个节距而不是在定子部(3)侧错开半个节距。

Description

发电机
技术领域
本发明涉及发电机。
背景技术
在设有具备永久磁铁等磁铁的转子(rotor)和具备线圈的定子(stator)的发电机中，线圈的匝数越多则越可谋求提高发电机的发电效率。但是，在增加线圈的匝数的情况下，会导致发电机变得大型化。
另一方面，例如在专利文献1中公开了一种电动机，其通过将转子侧的磁铁与定子侧的线圈配置为规定的位置关系来谋求小型化和提高输出功率。因此，可以认为在发电机中采用上述电动机的磁铁与线圈之间的位置关系，便能够得到发电效率高的发电机。
另外，在上述的发电机中，已知当转子旋转时会在转子与铁心之间产生齿槽转矩。该齿槽转矩是由转子与铁心的磁极之间产生的吸引力或排斥力而产生的，其成为在转子的旋转中产生齿槽效应的原因。因此，齿槽转矩的存在会使转子的旋转变得不稳定。针对这一点，例如在专利文献2中公开了下述方法，即，将转子的安装磁铁部分的形状形成为规定形状，由此使转子旋转时的磁通变化变得平稳，从而抑制齿槽效应。
【在先技术文献】
【专利文献】
专利文献1：日本公报、特开2006-340425号(参照说明书摘要等)
专利文献2：日本公报、特开2006-101695号(参照说明书摘要等)
发明内容
但是，根据上述现有技术，均存在结构复杂且对于齿槽效应的抑制并不充分的问题。
因此，本发明的目的在于提供一种结构简单且可谋求充分抑制齿槽效应的发电机。
本发明的发电机具有转子部和定子部，该转子部由转子磁轭、环状的转子侧永久磁铁以及多个转子侧突出部构成，其中，转子磁轭由软磁性体形成并且设有圆筒状的非磁性体部和槽，该槽与非磁性体部相对置且设有2的倍数个；转子侧永久磁铁配置在各个槽中并且以在轴向上形成NS极的方式被磁化；转子侧突出部相比转子侧永久磁铁更向定子部侧突出，并且，转子侧突出部按照处于一条直线上且节距固定的方式配置在夹着转子侧永久磁铁而相互分离的位置上；该定子部是将定子部件按照使定子侧突出部在邻接的定子部件之间相互错开半个节距的方式加以配置而形成的，其中，该定子部件由定子磁轭、环状的定子侧永久磁铁以及多个定子侧突出部构成；定子磁轭由软磁性体形成；定子侧永久磁铁与转子侧永久磁铁相对置并且在轴向上以磁极与转子侧永久磁铁的磁极相反的方式被磁化；定子侧突出部相比定子侧永久磁铁更向转子部侧突出，并且，定子侧突出部按照处于一条直线上且节距固定的方式配置在夹着定子侧永久磁铁而相互分离的位置上。
在本发明的发电机中，优选非磁性体部的设置数量与倍数的数量相等，各非磁性体部以将邻接的两个转子侧永久磁铁之间连接的方式沿着轴向延伸，并且，各非磁性体部的长度形成为该两个转子侧永久磁铁的轴向上的两外端之间距离以上的长度。
另外，本发明的另一发电机具有转子部和定子部，该转子部由转子磁轭、环状的转子侧永久磁铁以及多个转子侧突出部构成，其中，转子磁轭由软磁性体形成并且设有圆筒状的非磁性体部和槽，该槽与非磁性体部相对置且设有2的倍数个；转子侧永久磁铁配置在各个槽中并且以在轴向上形成NS极的方式被磁化；转子侧突出部相比转子侧永久磁铁更向定子部侧突出，并被配置在夹着转子侧永久磁铁而相互分离的位置上，并且，配置在两个转子侧永久磁铁之间的转子侧突出部在将其轴向上的长度二等分的位置处相互错开半个节距；该定子部是将定子部件按照使定子侧突出部在邻接的定子部件之间处于一条直线上且节距固定的方式加以配置而形成的，其中，定子部件由定子磁轭、环状的定子侧永久磁铁以及定子侧突出部构成；定子磁轭由软磁性体形成；定子侧永久磁铁与转子侧永久磁铁相对置并且在轴向上以磁极与转子侧永久磁铁的磁极相反的方式被磁化；定子侧突出部相比定子侧永久磁铁更向转子部侧突出，并且，定子侧突出部按照处于一条直线上且节距固定的方式配置在夹着定子侧永久磁铁而相互分离的位置上。
在本发明的另一发电机中，也优选非磁性体部的设置数量与倍数的数量相等；各非磁性体部以将邻接的两个转子侧永久磁铁之间连接的方式沿着轴向延伸，并且，各非磁性体部的长度形成为该两个转子侧永久磁铁的轴向上的两外端之间距离以上的长度。
此时，优选转子侧突出部与定子侧突出部之间的对置部分的面积和非对置部分的面积分别被设定为：无论转子部与定子部在旋转方向上呈何种位置关系均固定不变。
进而，本发明的又一发电机也可以构成为取代定子侧永久磁铁而设有非磁性体部。
(发明效果)
根据本发明，能够实现结构简单且可谋求充分抑制齿槽效应的发电机。
附图说明
图1是以包含转子部的中心轴的剖面表示本发明实施方式的发电机的主要部分的图。
图2是表示图1的发电机的定子部结构的局部剖切立体图(partially cutawayperspective view)，且是表示转子部及其插入方向的图。
图3是表示图1的发电机的转子部结构的局部剖切立体图。
图4是表示图1的转子部的转子侧突出部(实线)与图2的定子部的定子侧突出部(虚线)在圆周方向(旋转方向)上的位置关系的图。
图5是表示作为图1的转子部的转子侧突出部(实线)与图2的定子部的定子侧突出部(虚线)之间的规定位置关系的状态S1的图。
图6是模式地表示在图5中的作为规定位置关系的状态S1下发电机内的磁路状态的图。
图7是表示作为图1的转子部的转子侧突出部(实线)与图2的定子部的定子侧突出部(虚线)之间的规定位置关系的状态S2的图。
图8是以图7的A-A线切断并模式地表示在图7中的作为规定位置关系的状态S2下发电机内的磁路状态的图。
图9是表示作为图1的转子部的转子侧突出部(实线)与图2的定子部的定子侧突出部(虚线)之间的规定位置关系的状态S3的图。
图10是模式地表示在图9中的作为规定位置关系的状态S3下发电机内的磁路状态的图。
图11是表示随着时间的经过(时刻t1～t5)而发生变化的图1的转子部的转子侧突出部(实线)与图2的定子部的定子侧突出部(虚线)之间的位置关系的图。
图12是模式地表示在图11中的经过时间(时刻t1～t5)内发电机内的两个绕组部中产生的电流状态的图。
图13是作为比较例而模式地表示在转子部侧的磁轭中具有旁路(by-path)部时发电机内的磁路状态的图。
图14是表示其他实施方式的发电机的转子部和定子部的结构的局部剖切立体图。
图15是以包含转子部的中心轴的剖面表示其他实施方式的发电机的主要部分的图。
(符号说明)
1、1A、1B、1C 发电机
2 转子部
3 定子部
4 转子磁轭(转子部件)
5 中空部(非磁性体部)
6U、6L、14U、14L 槽
7U、7L 永久磁铁(转子侧永久磁铁)
15U、15L 永久磁铁(定子侧永久磁铁)
8U、9、8L、8U1、8U2、8L1、8L2 突出部(转子侧突出部)
11 孔部(转子部的插入孔)
12U、12L 定子磁轭(定子部件的一部分)
13U、13L 中空部
16U1、16U2、16L1、16L2、16U、16M、16L 突出部(定子侧突出部)
17U、17L 绕组部
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，磁通是指磁力线束，磁路是指磁力线的通路。另外，“由磁通形成磁路”这一表述也可以替换为“由磁力线形成磁路”。
如图1～图3所示，本发明实施方式涉及的发电机1具有转子部2和定子部3。转子部2设有由圆柱状的软磁性体构成的转子磁轭4。在转子磁轭4内设有中空部5和两个槽6U、6L，其中，中空部5形成为圆筒状且其轴向上的剖面呈四方形，两个槽6U、6L从转子磁轭4的外周面a起贯穿至成为非磁性体部分的中空部5为止并且是沿着圆周方向而设置。在槽6U内以被该槽6U的壁面夹持的方式设有环状的永久磁铁7U，同样地，在槽6L内以被该槽6L的壁面夹持的方式设有环状的永久磁铁7L。
转子磁轭4在永久磁铁7U的、图1～图3中各轴向上的上侧设有由磁性体构成且呈长方体状的多个突出部8U，在永久磁铁7L的、图1～图3中各轴向上的下侧设有由磁性体构成且呈长方体状的多个突出部8L，在永久磁铁7U、7L之间设有由磁性体构成且呈长方体状的多个突出部9。突出部8U、9、8L各自的外周面成为该转子磁轭4的外周面a。突出部8U、9、8L被配置为分别相对于转子磁轭4的中心轴C呈等角度间隔且在轴向上处于一条直线上。
各突出部8U、9、8L的外周面a在圆周方向上的剖面呈圆弧状，当将其中一个外周面a在圆周方向上的长度设为L时，各突出部8U、9、8L和与其相邻的突出部8U、9、8L在虚拟外周面a上的距离也为L。另外，在转子磁轭4的中心位置处设有旋转轴10。转子磁轭4与旋转轴10的接触部分被连接，由此，当旋转轴10进行旋转时，转子磁轭4也与旋转轴10呈一体地旋转。
在图1～图3中，省略了发电机1的框体的图示，但是，转子部2和定子部3是以转子部2的突出部8U、9、8L与后述定子部3的突出部16U1、16U2、16L1、16L2之间保持有微小缝隙的方式被收容在框体内。另外，旋转轴10直接从框体朝向外部突出、或者经由齿轮系等间接地朝向外部突出，当从外部对该旋转轴10施加转矩时，转子部2与旋转轴10在定子部3的内部一同旋转。
另外，突出部8U、9、8L通过与转子磁轭4的主体部呈一体地成形而制造，另外，后述的突出部16U1、16U2、16L1、16L2也通过分别与定子磁轭12U、12L呈一体地成形而制造。
在图1～图3的例子中，转子部2被构成为：上侧永久磁铁7U的上端面为N极、下端面为S极，下侧永久磁铁7L的上端面为S极、下端面为N极。即，环状的永久磁铁7U、7L均以在轴向上形成NS极的方式被磁化，并且被配置为两个永久磁铁7U、7L的对置面为同极。
在转子部2为单体(未插入到定子部3中)的情况下，上侧永久磁铁7U的磁通从突出部8U的下端起通过转子部2的外侧后流入突出部9的图1中的上端从而返回S极。另外，与此同时，下侧永久磁铁7L的磁通从突出部8L的上端起通过转子部2的外侧后流入突出部9的图1中的下端从而返回S极。
在如此构成的本发明实施方式涉及的转子部2中，磁通不断地从突出部8U、9、8L射出并射入突出部8U、9、8L中。通过形成上述的突出部8U、9、8L，能够提高磁通的密度从而提高吸引力。
另外，定子部3呈定子磁轭12U、12L在轴向上重叠配置的双层重叠结构，其中，定子磁轭12U、12L由圆筒状的软磁性体构成并且在其中心部位置处设有供转子部2插入的圆柱状孔部11。
需要说明的是，在本说明书中，为了便于说明而对定子磁轭12U、12L呈“双层重叠结构”的情况进行说明，但实际上，可以由一个磁轭部件形成相当于定子磁轭12U的部分和相当于定子磁轭12L的部分，也可以将实际分开形成的两个定子磁轭12U和定子磁轭12L以双层重叠的方式加以连接。
在定子部3的定子磁轭12U、12L内分别设有中空部13U、13L和环状的槽14U、14L，其中，中空部13U、13L形成为环状且其轴向上的剖面呈四方形，槽14U、14L从定子磁轭12U、12L的内周面(孔部11侧)起贯穿至中空部13U、13L为止并且是沿着圆周方向而设置。在定子磁轭12U的槽14U内安装有环状的永久磁铁15U，在定子磁轭12L的槽14L内安装有环状的永久磁铁15L。
在孔部11内、即定子磁轭12U、12L的内侧面上，以在轴向上将永久磁铁15U、15L夹持的方式设有突出部16U1、16U2、16L1、16L2，其中，突出部16U1、16U2、16L1、16L2由磁性体构成并且在纵向上两两成对地配置成两层。各突出部16U1、16U2、16L1、16L2的内周面b被构成为：与转子磁轭4的外周面a相对置，并且，内周面b在圆周方向上的长度稍大于外周面a的长度L。
定子磁轭12U的突出部16U1、16U2与定子磁轭12L的突出部16L1、16L2被配置为：相对于定子磁轭12U、12L的中心轴而在圆周方向上相互错开半个节距(half pitch)。另外，突出部16U1、16U2、16L1、16L2被配置为：相对于定子磁轭12U、12L的中心轴而沿着定子磁轭12U、12L的内侧面在圆周方向上呈等角度间隔，并且，相邻接的突出部16U1、16U2、16L1、16L2之间的间隔长度与各突出部16U1、16U2、16L1、16L2的内周面b的长度相等。
进而，在中空部13U、13L内分别设有沿着圆周方向卷绕有金属线(wire)的绕组部17U、17L。该绕组部17U沿着圆周方向卷绕有多层金属线，并且其两端(省略图示)从定子磁轭12U被引出至外部。绕组部17L同样地也卷绕有多层金属线，并且其两端(省略图示)从定子磁轭12L被引出至外部。发电机1所产生的电流经由各金属线被导出至外部。
在图1、图2的例子中，定子磁轭12U的永久磁铁15U被构成为其上端面为S极、下端面为N极。在假设转子部2还未插入到孔部11中的状态下的定子磁轭12U中，通常形成有下述磁路(省略图示)，即，从永久磁铁15U下端面的N极起朝向定子磁轭12U的下侧沿着定子磁轭12U的内周面从定子磁轭12U的内部通过，在定子磁轭12U与定子磁轭12L的分界线附近弯曲后从定子磁轭12U的中心朝向外侧，在外周侧位置处弯曲后沿着外周面从外周侧的内部通过并上升，在上端侧位置处弯曲后沿着上端面朝向径向内侧从上端侧的内部通过，在内周侧位置处弯曲后再次下降从而返回永久磁铁15U的S极。除了该磁路之外，一部分磁通还形成从永久磁铁15U的N极附近的定子磁轭12U朝向孔部11侧射出并返回永久磁铁15U的S极附近的定子磁轭12U的磁路。
另外，在图1、图2的例子中，定子磁轭12L的永久磁铁15L被构成为其下端面为S极、上端面为N极。在假设转子部2还未插入到孔部11中的状态下的定子磁轭12L中，通常形成有下述磁路(省略图示)，即，从永久磁铁15L上端面的N极起朝向定子磁轭12L的上侧沿着定子磁轭12L的内周面从定子磁轭12L的内部通过，在定子磁轭12L与定子磁轭12U的分界线附近弯曲后从定子磁轭12L的中心朝向外侧，在外周侧位置处弯曲后沿着外周面从外周侧的内部通过并下降，在下端侧位置处弯曲后沿着下端面朝向径向内侧从下端侧的内部通过，在内周侧位置处弯曲后再次上升从而返回永久磁铁15L的S极。除了该磁路之外，一部分磁通还形成从永久磁铁15L的N极附近的定子磁轭12L朝向孔部11侧射出并返回永久磁铁15L的S极附近的定子磁轭12L的磁路。
图1所示的定子部3的突出部16U1、16U2不与转子部2的突出部8U、9相对置，另一方面，图1所示的定子部3的突出部16L1、16L2与转子部2的突出部9、8L相对置。由此，在发电机1中，转子部2的突出部8U、9、8L呈下述状态，即，当转子部2的突出部9、8L与定子磁轭12L的突出部16L1、16L2完全对置时，突出部8U、9、8L中完全不存在与定子磁轭12U的突出部16U1、16U2相对置的部分。
在发电机1中，如图4所示，当转子部2的转子磁轭4随着旋转轴10的旋转而进行旋转时，转子部2的突出部8U、9、8L沿着圆周方向以横向切割的方式通过定子部3的突出部16U1、16U2、16L1、16L2。通过此时所产生的磁通的变化而在定子部3的绕组部17U、17L中分别产生电流从而进行发电。通过适宜地将绕组部17U、17L中所流通的电流导出，发电机1便能够进行蓄电、或者驱动负载。
例如，将如图5所示的下述状态设为状态S1，即，定子部3的突出部16U1、16U2不与转子部2的突出部8U、9、8L中的任一个突出部对置，转子部2的突出部9的下半部分与定子部3的突出部16L1相对置，转子部2的突出部8L与定子部3的突出部16L2相对置。
在处于上述状态S1时，如图6所示，由于定子部3的定子磁轭12U几乎未受到转子部2的突出部8U、9的吸引力的影响，因此，定子磁轭12U的永久磁铁15U的大部分磁通形成从永久磁铁15U的N极起绕过中空部13U的周围后返回永久磁铁15U的S极的磁路M1(以点划线进行图示)。
另外，此时，由于转子部2的永久磁铁7U的磁通所受到的定子磁轭12L的突出部16L1、16L2的影响比定子磁轭12U的突出部16U1、16U2的影响强烈，因此，转子部2的永久磁铁7U的大部分磁通流入定子磁轭12L的S极侧，其中，定子磁轭12L的突出部16L1、16L2所具有的、定子部3的内周面b位于相比定子部3的定子磁轭12U的突出部16U1、16U2更靠近转子部2的外周面a的位置上。
另外，由于定子部3的突出部16L1、16L2的内周面b与转子部2的突出部9、8L的外周面a非常接近，因此，转子部2的永久磁铁7L的磁通几乎全部从转子部2的突出部8L流入定子磁轭12L侧，并且，定子部3的永久磁铁15L的磁通几乎全部流入转子部2中。
由此，如图6所示，在转子部2侧形成下述磁路M2，即，从永久磁铁7U上端面的N极起在转子磁轭4的上端部附近绕过中空部5，在转子磁轭4的下端部附近暂时进入定子磁轭12L侧后，在定子磁轭12L的上端部附近再次进入转子部2侧从而返回永久磁铁7U下端面的S极。
另外，还形成下述磁路M3，即，定子部3的定子磁轭12L的永久磁铁15L的大部分磁通流入转子部2的突出部9中，并且，转子部2的永久磁铁7L的大部分磁通流入定子部3的突出部16L2中。
由于形成有上述磁路M2，因此，转子部2的永久磁铁7U的磁通几乎不会对定子部3侧产生影响，另外，提高了磁通在转子部2的永久磁铁7L与定子部3的永久磁铁15L之间的磁路M3中流动的效率。
由此，在处于状态S1时，产生下述变化，即，在状态S1之前从绕组部17L周围通过的、永久磁铁15L的磁通大部分被吸引至转子部2侧从而变弱的变化，以及，在状态S1之前朝向转子部2侧射出的、永久磁铁15U的磁通返回定子部3的绕组部17U侧，从而绕组部17U周围的磁通变强的变化。由此，在绕组部17U、17L中分别流通电流，该电流产生阻碍该变化方向上的磁力线。另外，关于绕组部17U、17L中所流通的电流，之后详细叙述。
另外，将如图7所示的下述状态设为状态S2，即，转子部2的突出部8U、9、8L的、从圆周方向观察时的一半部分分别与定子部3的突出部16U1、16U2、16L1、16L2的、同样从圆周方向观察时的一半部分相对置。
如图8所示，在处于上述状态S2时，与状态S1相比而定子磁轭12U的永久磁铁15U的一部分磁通流入转子部2侧，并且是从定子部3的突出部16U2射向转子部2侧，其中，图8是以图7中的A-A线切断后的剖面图。另一方面，转子部2的永久磁铁7U的大部分磁通流入定子部3侧。即，从转子部2侧的突出部8U流入定子部3侧。
其结果是，形成下述磁路M4，即，从转子部2侧的永久磁铁7U的N极朝向定子部3侧的永久磁铁15U的S极，从定子部3侧的永久磁铁15U的N极朝向转子部2侧的永久磁铁7U的S极。另外，伴随于此，从绕组部17U的周围通过的、磁路M5的磁通相比状态S1下的磁路M1变弱(图示中从状态S1下的粗点划线变为状态S2下的细点划线)。
另外，在处于状态S2时，在状态S1下朝向定子部3的定子磁轭12L侧射出的、转子部2的永久磁铁7L的一部分磁通经由中空部5返回转子部2侧。另外，定子部3的永久磁铁15L的一部分磁通也从绕组部17L的周围通过。即，通过与处于状态S1时相比较弱的磁力线形成下述磁路M6，即，从转子部2侧的永久磁铁7L的N极朝向定子部3侧的永久磁铁15L的S极，从定子部3侧的永久磁铁15L的N极朝向转子部2侧的永久磁铁7L的S极。
另外，与状态S1相比，从绕组部17L的周围通过的、磁路M7的磁通变强(图示中从状态S1下无图示变为状态S2下的细点划线)。另外，之前所述磁路M2是由与定子部3的突出部16L1、16L2相对置的转子部2产生，其强度变弱。另外，产生后述的磁路M9，其强度逐渐变强。
由此，在处于状态S2时，与状态S1相比而产生从绕组部17U周围通过的磁通变弱的变化，并且产生从绕组部17L周围通过的磁通变强的变化，因此，在绕组部17U、17L中分别流通产生阻碍该变化方向上的磁力线的电流。另外，由于转子部2的永久磁铁7U、7L的对置部分为同极，而且由中空部5将永久磁铁7U、7L之间加以连接，因此，在处于状态S2时，各永久磁铁7U、7L的磁通高效地流入定子部3中。
另外，将如图9所示的下述状态设为状态S3，即，定子部3的突出部16L1、16L2不与转子部2的突出部8U、9、8L中的任一个突出部对置，转子部2的突出部9的上半部分与定子部3的突出部16U2相对置，转子部2的突出部8U与定子部3的突出部16U1相对置。
如图10所示，在处于上述状态S3时，成为与图6所示的状态S1上下颠倒的状态。即，由于定子部3的定子磁轭12L几乎未受到转子部2的突出部9、8L的吸引力的影响，因此，从永久磁铁15L的N极射出的磁通形成从中空部13L的周围通过并返回永久磁铁15L的S极的磁路M8(以点划线图示)。另外，此时，转子部2的永久磁铁7L的磁通所受到的定子磁轭12U的突出部16U1、16U2的影响比定子部3的定子磁轭12L的突出部16L1、16L2的影响强烈，因此，转子部2的大部分磁通射向定子磁轭12U侧。
另外，由于定子部3的突出部16U1、16U2与转子部2的突出部8U、9非常接近，因此，转子部2的永久磁铁7U的磁通几乎全部从转子部2的突出部8U流入定子磁轭12U侧。由此，如图10所示，在转子部2侧形成下述磁路M9，即，从永久磁铁7L下端面的N极起在转子磁轭4的下端部附近绕过中空部5，在转子磁轭4的上端部附近暂时进入定子磁轭12U侧，在定子磁轭12U的下端部附近再次进入转子部2侧从而返回永久磁铁7L上端面的S极中。
另外，形成下述磁路M10，即，定子部3的定子磁轭12U的永久磁铁15U的磁通流入转子部2的突出部9中，转子部2的永久磁铁7U的磁通从转子部2的突出部8U流入定子部3的突出部16U1中。
由此，在处于状态S3时，产生下述变化：即，在状态S3之前从绕组部17U周围通过的、永久磁铁15U的磁通大部分被吸引至转子部2侧从而变弱的变化，以及，在状态S3之前朝向转子部2侧射出的、永久磁铁15L的磁通返回从定子部3的绕组部17L周围通过的磁路中，从而使从定子部3的绕组部17L周围通过的磁通变强并形成磁路M8的变化。由此，在绕组部17U、17L中分别流通产生阻碍该变化方向上的磁力线的电流。
图11表示随着时刻t1～t5的经过而上述状态S1、S2、S3以S1→S2→S3的方式变化的过程，以及此时的转子部2的突出部8U、9、8L与定子部3的突出部16U1、16U2、16L1、16L2之间的位置关系。另外，图12表示在图11所示时刻t1～t5中的各个时刻发电机1的绕组部17U、17L中所产生电流的状态。
如图12所示，当转子部2以一定的转速旋转时，在绕组部17U、17L中产生正弦波状的电流波形。在图12的例子中，在绕组部17U、17L中产生互为反向的电流，这是因为：绕组部17U、17L中的绕线方向相同从而绕组部17U、17L周围产生的磁力线的方向相反。例如，当绕组部17U、17L中的绕线方向相反时，则能够在绕组部17U、17L中产生同向的电流。
在图12中，时刻t1与图6所示的状态S1相对应。在时刻t1时，由于转子部2的突出部9的下半部分和突出部8L与定子部3的突出部16L1、16L2相对置，绕组部17U周围的磁通变得最大然后逐渐减小，因此，在绕组部17U的金属线中开始流通某一方向的电流，该电流产生阻碍该变化方向上的磁力线。当将该方向设为“正”时，则在绕组部17U的金属线中开始流通正电流。这一点在图12中以W11表示。
另一方面，由于绕组部17L周围的磁通变得最小然后逐渐增大，因此，在绕组部17L的金属线中流通电流，该电流产生阻碍该变化方向上的磁力线。该电流的流向与绕组部17U中的流向相反。相对于上述的“正”而将该方向设为“负”。这一点在图12中以W21表示。此时，在转子部2的下侧部分与定子部3之间产生最大的吸引力。
因此，如图12所示，由于在时刻t1时绕组部17U、17L中的电流的流向发生反转，因此，时刻t1时成为交流曲线的正负中间点。即，如图12所示，在时刻t1时，在绕组部17U、17L中既未产生正电流也未产生负电流(电流为最小值＝0安培)。
另外，在图12中，时刻t5与图10所示的状态S3相对应。在时刻t5时，由于转子部2的突出部9的上半部分和突出部8U与定子部3的突出部16U1、16U2相对置，绕组部17L周围的磁通变得最大然后逐渐减小，因此，在绕组部17L的金属线中开始流通某一方向的电流，该电流产生阻碍该变化方向上的磁力线。基于上述标准而将该方向设为“负”。这一点在图12中以W12表示。
另一方面，由于绕组部17U周围的磁通变得最小然后逐渐增大，因此，在绕组部17U的金属线中开始流通电流，该电流产生阻碍该变化方向上的磁力线。该电流的流向与绕组部17L中的流向相反。相对于上述的“负”而将该方向设为“正”。这一点在图12中以W22表示。此时，在转子部2的上侧部分与定子部3之间产生最大的吸引力。
因此，如图12所示，在时刻t5时，在绕组部17U中产生正侧的最大值(W12)的电流，在绕组部17L中产生负侧的最大值(W22)的电流。
时刻t3与图8所示的状态S2相对应。在时刻t3时，转子部2的突出部8U、9、8L的圆周方向上的一半部分与定子部3的突出部16U1、16U2、16L1、16L2的圆周方向上的一半部分相对置。时刻t3是从状态S1向状态S3变化过程中的中间点。因此，如图12所示，在时刻t3时，在绕组部17U、17L中分别产生正侧和负侧的、最大值与最小值(＝0安培)的中间值的电流。
时刻t2、t4分别是从状态S1向状态S2、状态S2向状态S3变化的过程的中间点。因此，如图12所示，在时刻t2时，在绕组部17U、17L中分别产生状态S1下所产生的电流值(0安培)与状态S2下所产生的电流值的中间值的电流。另外，如图12所示，在时刻t4时，在绕组部17U、17L中分别产生状态S2下所产生的电流值与状态S3下所产生的电流值(最大值)的中间值的电流。
由此，在时刻t1～t5时，产生绕组部17U、17L中所产生的正弦波状电流波形中的四分之一周期部分的电流。即，当发电机1的旋转轴10以一定的转速旋转时，在时刻t1～t5的时间的四倍时间内，绕组部17U、17L中所产生的正弦波状电流波形的一个周期结束。
在此，关于普通发电机中产生齿槽效应(cogging)的原因，认为其原因在于转子侧与定子侧之间的吸引力或排斥力根据转子的位置而变化。相对于此，在发电机1中，在时刻t1～t5中的任一时刻所示的、转子部2与定子部3之间的位置关系下，转子部2的突出部8U、9、8L与定子部3的突出部16U1、16U2、16L1、16L2之间的吸引力始终固定不变。
例如，在时刻t1(状态S1)时，转子部2的突出部9的下半部分和突出部8L与定子部3的突出部16L1、16L2完全对置从而以最大的吸引力相互吸引。另一方面，定子部3的突出部16U1、16U2不与转子部2的突出部8U、9、8L中的任一个突出部相对置，从而相互间的吸引力为最小。
由此可以认为：转子部2侧的突出部8U、9、8L与定子部3侧的突出部16U1、16U2、16L1、16L2之间的吸引力的强度，取决于转子部2侧的突出部8U、9、8L与定子部3侧的突出部16U1、16U2、16L1、16L2之间的对置面积部分的强度与非对置面积部分的强度之和。
因此，在将定子部3的突出部16U1、16U2、16L1或者16L2与转子部2的突出部8U、9、8L相对置时的面积的最大值设为Qcm2(平方厘米)，并将每1cm2的吸引力的强度设为“P1”的情况下，在时刻t1时，转子部2的突出部9的下半部分与定子部3的突出部16L1之间的对置面积为Qcm2，其吸引力为Q×P1。另外，转子部2的突出部8L与定子部3的突出部16L2之间的对置面积也为Qcm2，其吸引力也为Q×P1。
另外，转子部2的突出部8U与定子部3的突出部16U1之间的非对置面积、以及转子部2的突出部9的上半部分与定子部3的突出部16U2之间的非对置面积分别为Qcm2，且当将非对置部分的每1cm2的吸引力强度设为“P2”时，则非对置部分的吸引力分别为Q×P2。因此，在时刻t1时，转子部2与定子部3的各突出部8U、9、8L、16U1、16U2、16L1、16L2之间的吸引力为“2Q×P1+2Q×P2＝2Q(P1+P2)”。
同样地，在时刻t2时，转子部2的突出部8U的圆周方向上的四分之一部分与定子部3的突出部16U1的圆周方向上的四分之一部分相对置，转子部2的突出部9上半部分的圆周方向上的四分之一部分与定子部3的突出部16U2的圆周方向上的四分之一部分相对置，转子部2的突出部9下半部分的圆周方向上的四分之三部分与定子部3的突出部16L1的圆周方向上的四分之三部分相对置，转子部2的突出部8L的圆周方向上的四分之三部分与定子部3的突出部16L2的圆周方向上的四分之三部分相对置，从而相互吸引。
在此，转子部2的突出部8U与定子部3的突出部16U1之间的对置面积、以及转子部2的突出部9的上半部分与定子部3的突出部16U2之间的对置面积分别为(1/4)Qcm2，转子部2的突出部9的下半部分与定子部3的突出部16L1之间的对置面积、以及转子部2的突出部8L与定子部3的突出部16L2之间的对置面积分别为(3/4)Qcm2。
因此，在时刻t2时，转子部2与定子部3的各突出部8U、9、8L、16U1、16U2、16L1、16L2相对置部分之间的吸引力总和为：(1/4)Qcm2×P1+(1/4)Qcm2×P1+(3/4)Qcm2×P1+(3/4)Qcm2×P1＝(8/4)Qcm2×P1＝2Qcm2×P1。
另一方面，通过同样的计算得出非对置部分的吸引力为2Qcm2×P2。因此，在时刻t2时，与时刻t1同样地吸引力也为“2Q×P1+2Q×P2＝2Q(P1+P2)”。
同样地，在时刻t3时，转子部2的突出部8U的圆周方向上的二分之一部分与定子部3的突出部16U1的圆周方向上的二分之一部分相对置，转子部2的突出部9上半部分的圆周方向上的二分之一部分与定子部3的突出部16U2的圆周方向上的二分之一部分相对置，转子部2的突出部9下半部分的圆周方向上的二分之一部分与定子部3的突出部16L1的圆周方向上的二分之一部分相对置，转子部2的突出部8L的圆周方向上的二分之一部分与定子部3的突出部16L2的圆周方向上的二分之一部分相对置，从而相互强烈吸引。
在此，转子部2的突出部8U与定子部3的突出部16U1、转子部2的突出部9的上半部分与定子部3的突出部16U2、转子部2的突出部9的下半部分与定子部3的突出部16L1、以及转子部2的突出部8L与定子部3的突出部16L2之间的对置面积分别为(1/2)Qcm2。因此，在时刻t3时，转子部2与定子部3的各突出部8U、9、8L、16U1、16U2、16L1、16L2相对置部分的吸引力总和为：(1/2)Qcm2×P1+(1/2)Qcm2×P1+(1/2)Qcm2×P1+(1/2)Qcm2×P1＝(4/2)Qcm2×P1＝2Qcm2×P1。
另一方面，关于非对置部分、即定子部3的除了各突出部16U1、16U2、16L1、16L2以外的其他部分与转子部2的各突出部8U、9、8L相对置部分的吸引力，由于其面积为2Qcm2，因而吸引力为2Qcm2×P2。因此，时刻t3时的吸引力总和与时刻t1、t2同样为2Q(P1+P2)。
同样地，在时刻t4时，转子部2的突出部8U的圆周方向上的四分之三部分与定子部3的突出部16U1的圆周方向上的四分之三部分相对置，转子部2的突出部9上半部分的圆周方向上的四分之三部分与定子部3的突出部16U2的圆周方向上的四分之三部分相对置，转子部2的突出部9下半部分的圆周方向上的四分之一部分与定子部3的突出部16L1的圆周方向上的四分之一部分相对置，转子部2的突出部8L的圆周方向上的四分之一部分与定子部3的突出部16L2的圆周方向上的四分之一部分相对置，从而相互强烈吸引。
在此，转子部2的突出部8U的四分之三部分与定子部3的突出部16U1的四分之三部分之间、以及转子部2的突出部9上半部分的四分之三部分与定子部3的突出部16U2的四分之三部分之间的对置面积分别为(3/4)Qcm2，转子部2的突出部9下半部分的四分之一部分与定子部3的突出部16L1的四分之一部分、以及转子部2的突出部8L的四分之一部分与定子部3的突出部16L2的四分之一部分之间的对置面积分别为(1/4)Qcm2。
因此，在时刻t4时，转子部2与定子部3的各突出部8U、9、8L、16U1、16U2、16L1、16L2对置部分的面积总和为：(3/4)Qcm2+(3/4)Qcm2+(1/4)Qcm2+(1/4)Qcm2＝(8/4)Qcm2＝2Qcm2。因此，由于彼此的突出部相对置所产生的吸引力为“2Q×P1”。另一方面，转子部2的突出部8U、9、8L与定子部3的突出部16U1、16U2、16L1、16L2不对置部分的面积同样为2Qcm2，从而整体的吸引力与时刻t1、t2、t3同样为“2Q(P1+P2)”。
同样地，在时刻t5(状态S3)时，转子部2的突出部9的上半部分和突出部8U与定子部3的突出部16U1、16U2相对置从而相互强烈吸引，但是，定子部3的突出部16L1、16L2不与转子部2的突出部8U、9、8L中的任一个突出部对置。此时，转子部2的突出部9的上半部分与定子部3的突出部16U2之间的对置面积、以及转子部2的突出部8U与定子部3的突出部16U1之间的对置面积分别为Qcm2。
因此，在时刻t5时，转子部2与定子部3的各突出部8U、9、8L、16U1、16U2、16L1、16L2完全对置部分的面积总和为Qcm2+Qcm2＝2Qcm2。因此，由于彼此的突出部相对置所产生的吸引力为“2Q×P1”。另一方面，转子部2的突出部8U、9、8L与定子部3的突出部16U1、16U2、16L1、16L2不对置部分的面积同样为2Qcm2，从而整体的吸引力与时刻t1、t2、t3、t4同样为“2Q(P1+P2)”。
由此，在图11、图12中的时刻t1～t5中的任一时刻时，转子部2与定子部3的各突出部8U、9、8L、16U1、16U2、16L1、16L2之间的吸引力总和不变，为“2Qcm2×(P1+P2)”。在时刻t1～t5内所产生的电流波形是绕组部17U、17L中所产生的正弦波状电流波形的四分之一周期部分的电流波形，但是，正弦波是将该四分之一周期部分的电流波形的增减方向和正负方向加以改变的同时使该电流波形连续的正弦波。
由此明确可知，在绕组部17U、17L中所产生的正弦波状电流波形的任意部位上，转子部2的突出部8U、9、8L与定子部3的突出部16U1、16U2、16L1、16L2之间的吸引力都始终固定不变。这意味着无论转子部2与定子部3之间呈何种位置关系，转子部2与定子部3之间的吸引力都始终固定不变。由此可知，在发电机1中不会产生齿槽效应。
另外，在不会产生齿槽效应的发电机1中，从外部施加于旋转轴10上的转矩不会因齿槽转矩(cogging torque)减弱而几乎全部都被用作发电用的转矩，因此，能够高效地进行发电。
另外，在发电机1中，转子部2的中空部5将两个永久磁铁7U、7L之间连通。由此，如图6、图10所示，转子部2的两个永久磁铁7U、7L各自的磁通并未被分割而是形成一个磁路M2或M9，并且是呈一体地射入定子部3中，因此，能够将从绕组部17U或绕组部17L周围通过的磁通几乎完全消除，并且，在不射入定子部3中的一侧几乎完全没有射入定子部3中，由此能够使从绕组部17U或绕组部17L周围通过的磁通接近于最大限度。其结果是，能够进一步提高发电的效率。
图13中作为比较例而示出具有两个中空部5U、5L的转子部2A。图13与图6同样为状态S1的例子，但是，在图13所示的比较例中，由转子部2A的永久磁铁7U的磁通形成的磁环(loop)和由永久磁铁7L的磁通形成的磁环被分开而分别形成另外的磁路M11、M12，其中，该磁路M11、M12为封闭的磁环。伴随于此，在绕组部17U的周围产生磁路M13，在绕组部17L的周围产生磁路M14。这在图11所示时刻t1～t5的任一种状态下都几乎不变。由此可知，绕组部17U、17L的周围所产生磁路强度的最大值与最小值之差变小，从而发电机1A无法作为发电机而充分发挥作用。但是，由于在该结构中也产生某种程度的磁通，因而也可以采用该结构。
(其他实施方式)
对于上述实施方式，只要不脱离其主旨便能够进行各种变更。例如，中空部5也可以构成为并非中空而在其中填充有非磁性体、例如铝或树脂材料。另外，对于各突出部8U、9、8L与转子磁轭4的主体呈一体地成形，各突出部16U1、16U2、16L1、16L2与定子磁轭12U、12L的主体呈一体地成形的情况进行了说明，但是，各突出部也可以不与各主体呈一体地成形而是形成为不同部件并通过粘接等固定在各主体上。
另外，如图14所示，转子部2B沿着轴向具有四个突出部8U1、8U2、8L1、8L2，并且，该突出部8U1、8U2与突出部8L1、8L2以在轴向上相互错开半个节距的方式被配置。相对于此，定子部3B沿着轴向具有节距相同的三个突出部16U、16M、16L。即使构成上述的发电机1B也能够实现具有与上述实施方式中的发电机1相同功能的发电机1B。
该情况下，转子部2B可以通过下述方式构成，即，将在中心轴方向上具有处于一条直线上且节距相同的突出部8U1、8U2的转子部件，和在中心轴方向上具有处于一条直线上且节距相同的突出部8L1、8L2的转子部件，以突出部8U1、8U2与突出部8L1、8L2相互错开半个节距的方式双层重叠而配置。
另外，定子部3B也可以通过下述方式构成，即，将在中心轴方向上具有处于一条直线上且节距相同的突出部16U和突出部16M1的定子部件，和在中心轴方向上具有处于一条直线上且节距相同的突出部16M2和突出部16L的定子部件，以突出部16U、16M1、16M2、16L处于一条直线上且节距相同的方式双层重叠而配置。
另外，也可以通过切削加工等，由一个磁轭部件形成转子部2B和/或定子部3B。
另外，对于发电机1、1B具有由双层重叠结构的定子磁轭12U、12L构成的定子部3的情况进行了说明，但是，关于重叠层数只要是偶数层便可以为任意层数。该情况下，转子部2优选呈将图14所示的转子部件在轴向上重叠的结构。另外，同样地对于发电机1B具有由双层重叠结构的转子部件构成的转子部2B的情况进行了说明，但是，优选将相同结构的转子部2B进行重叠，并且，关于重叠层数只要是偶数层便可以为任意层数。
另外，上述发电机1、1B是内转子型的发电机，但是，发电机1、1B也可以是外转子型的发电机。另外，转子磁轭4、定子磁轭12U、12L优选为软磁性体，但是，只要是磁性体即可。另外，关于槽6U、6L、14U、14L，虽然在分别与永久磁铁呈一体地形成时并未形成有槽，但是，包括上述的呈一体地形成的情况在内都称之为“槽”。
另外，成为非磁性体部的中空部5在轴向上的长度形成为永久磁铁7U和永久磁铁7L的轴向上的两外端之间距离以上的长度，但是，也可以与永久磁铁7U和永久磁铁7L的轴向上的两外端之间的距离相等、或者比永久磁铁7U和永久磁铁7L的轴向上的两外端之间的距离稍长或稍短。另外，为了消除齿槽效应而优选突出部的宽度与突出部之间的宽度相等，但是，也可以根据其他要求而使突出部的宽度与突出部之间的宽度稍有不同。
另外，如图15所示，也可以构成定子部3C设有定子磁轭12CU、12CL的发电机1C，其中，定子磁轭12CU、12CL中未设有永久磁铁15U、15L。即，发电机1C是将从发电机1的定子部3中除去永久磁铁15U、15L后的空间用作非磁性体部的发电机。另外，也可以在从定子部3中除去永久磁铁15U、15L后的空间内填充树脂或者作为非磁性体的铝等。发电机1C与上述实施方式涉及的发电机1、1B同样地进行动作，但是，由于定子部3C中未设有永久磁铁15U、15L，因此，图12所示的电流波形分别在绕组部17U、17L中上下颠倒。
例如，图15所示的状态与发电机1的图6所示状态S1相对应。在发电机1中，在图6所示的状态S1的情况下，由于定子磁轭12L中设有永久磁铁15L而永久磁铁15L的磁通被吸引至转子部2侧，因此，绕组部17L周围的磁通变弱。相对于此，在发电机1C中，由于定子磁轭12CL中未设有永久磁铁15L，因此，转子部2的永久磁铁7L的磁通经由相对置的突出部9、8L和突出部16L1、16L2进入定子磁轭12CL侧，由此形成磁路M15，从而绕组部17L周围的磁通变强。
同样地，在发电机1中，在处于状态S1的情况下，由于定子磁轭12U中设有永久磁铁15U，因此，通过永久磁铁15U的磁通在绕组部17U的周围形成磁路M1，因而绕组部17U周围的磁通变强。相对于此，在发电机1C中，由于定子磁轭12CU中未设有永久磁铁15U，因此，虽然转子部2的永久磁铁7U的磁通进入定子磁轭12CU侧而形成磁路M16，但是，由于定子部3C侧的突出部16U1、16U2不与转子部2的突出部8U、9相对置，因此，绕组部17U周围的磁通变弱。
这样，对发电机1与发电机1C进行比较可知，绕组部17U、17L中的磁通的强弱状态相反。因此，在发电机1和发电机1C中，图12所示的电流波形分别在绕组部17U、17L中上下颠倒。

Claims (6)

1.一种发电机，其特征在于，具有转子部和定子部，
所述转子部由转子磁轭、环状的转子侧永久磁铁以及多个转子侧突出部构成，
所述转子磁轭由软磁性体形成并且设有圆筒状的非磁性体部和槽，其中，所述槽与所述非磁性体部相对置且设有2的倍数个，
所述转子侧永久磁铁配置在各个所述槽中并且以在轴向上形成NS极的方式被磁化，
所述转子侧突出部相比所述转子侧永久磁铁更向所述定子部侧突出，并且，所述转子侧突出部按照处于一条直线上且节距固定的方式配置在夹着所述转子侧永久磁铁而相互分离的位置上，
所述定子部是将定子部件按照使定子侧突出部在邻接的所述定子部件之间相互错开半个节距的方式加以配置而形成，其中，所述定子部件由定子磁轭、环状的定子侧永久磁铁以及多个所述定子侧突出部构成，
所述定子磁轭由软磁性体形成，
所述定子侧永久磁铁与所述转子侧永久磁铁相对置并且在轴向上以磁极与所述转子侧永久磁铁的磁极相反的方式被磁化，
所述定子侧突出部相比所述定子侧永久磁铁更向所述转子部侧突出，并且，所述定子侧突出部按照处于一条直线上且节距固定的方式配置在夹着所述定子侧永久磁铁而相互分离的位置上。
2.如权利要求1所述的发电机，其特征在于，
所述非磁性体部针对每两个所述槽设置有一个，
各非磁性体部以将邻接的两个所述转子侧永久磁铁之间连接的方式沿着轴向延伸，并且，各非磁性体部的长度形成为两个所述转子侧永久磁铁的轴向上的两外端之间距离以上的长度。
3.一种发电机，其特征在于，具有转子部和定子部，
所述转子部由转子磁轭、环状的转子侧永久磁铁以及多个转子侧突出部构成，
所述转子磁轭由软磁性体形成并且设有圆筒状的非磁性体部和槽，其中，所述槽与所述非磁性体部相对置且设有2的倍数个，
所述转子侧永久磁铁配置在各个所述槽中并且以在轴向上形成NS极的方式被磁化，
所述转子侧突出部相比所述转子侧永久磁铁更向所述定子部侧突出，并被配置在夹着所述转子侧永久磁铁而相互分离的位置上，并且，配置在两个所述转子侧永久磁铁之间的所述转子侧突出部在将其轴向上的长度二等分的位置处相互错开半个节距，
所述定子部是将定子部件按照使定子侧突出部在邻接的所述定子部件之间处于一条直线上且节距固定的方式加以配置而形成，其中，所述定子部件由定子磁轭、环状的定子侧永久磁铁以及所述定子侧突出部构成，
所述定子磁轭由软磁性体形成，
所述定子侧永久磁铁与所述转子侧永久磁铁相对置并且在轴向上以磁极与所述转子侧永久磁铁的磁极相反的方式被磁化，
所述定子侧突出部相比所述定子侧永久磁铁更向所述转子部侧突出，并且，所述定子侧突出部按照处于一条直线上且节距固定的方式配置在夹着所述定子侧永久磁铁而相互分离的位置上。
4.如权利要求3所述的发电机，其特征在于，
所述非磁性体部针对每两个所述槽设置有一个，
各非磁性体部以将邻接的两个所述转子侧永久磁铁之间连接的方式沿着轴向延伸，并且，各非磁性体部的长度形成为两个所述转子侧永久磁铁的轴向上的两外端之间距离以上的长度。
5.如权利要求1～4中任一项所述的发电机，其特征在于，
所述转子侧突出部与所述定子侧突出部之间的对置部分的面积和非对置部分的面积分别被设定为：无论所述转子部与所述定子部在旋转方向上呈何种位置关系均固定不变。
6.如权利要求1或3所述的发电机，其特征在于，取代所述定子侧永久磁铁而设有非磁性体部。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015106976A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 三菱マテリアル株式会社 電動機
KR101822404B1 (ko) 2015-11-30 2018-01-26 임욱빈 Dnn 학습을 이용한 세포이상 여부 진단시스템
DE102016102151A1 (de) * 2016-02-08 2017-08-10 Rieter Ingolstadt Gmbh Einzelantrieb für eine Auflösewalze einer Offenend-Spinnvorrichtung
US10714988B2 (en) * 2017-08-24 2020-07-14 Uchicago Argonne, Llc Permanent magnet design to enable higher magnetic flux density
JP6491369B2 (ja) * 2018-01-23 2019-03-27 三菱マテリアル株式会社 電動機

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4920294A (en) * 1984-08-20 1990-04-24 U.S. Philips Corporation Synchronous or stepping motor with simplified tooth alignment
JPH08214519A (ja) * 1995-02-06 1996-08-20 Akira Chiba 永久磁石を用いた両突極性電動発電機
JP2002191160A (ja) * 2000-12-21 2002-07-05 Genesis:Kk 磁気吸引部材及びそれを用いた磁気吸引装置
CN1615572A (zh) * 2001-12-25 2005-05-11 平松敬司 发电机
CN2706952Y (zh) * 2003-03-27 2005-06-29 美国艾默生电气公司 模块化可控磁通量永磁式电机
CN1734901A (zh) * 2004-07-09 2006-02-15 株式会社电装 交流电机及其控制装置
CN102017373A (zh) * 2008-05-08 2011-04-13 三菱电机株式会社 旋转电动机及采用该旋转电动机的送风机

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09131040A (ja) * 1995-11-02 1997-05-16 Denso Corp 縦列配置ｖｒ型ステッピングモータ
JP3595955B2 (ja) * 1999-05-28 2004-12-02 三四郎 荻野 ベーシックファクターを用いた発電機能を有する電動機
DE10036288A1 (de) 2000-07-26 2002-02-07 Bosch Gmbh Robert Unipolar-Transversalflußmaschine
JP2002175913A (ja) * 2000-12-07 2002-06-21 Genesis:Kk 磁気吸引部材及びそれを用いた磁気吸引装置
JP2002247818A (ja) * 2001-02-21 2002-08-30 Genesis:Kk 省電力化駆動システム
JP4644530B2 (ja) 2005-05-31 2011-03-02 アルファナテクノロジー株式会社 モータ
JP3790774B2 (ja) 2005-11-14 2006-06-28 株式会社日立製作所 永久磁石回転電機および自動車
JP2009033930A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Harada Hideo 発電機
WO2012067896A2 (en) 2010-11-17 2012-05-24 Motor Excellence, Llc Transverse and/or commutated flux systems having laminated and powdered metal portions

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4920294A (en) * 1984-08-20 1990-04-24 U.S. Philips Corporation Synchronous or stepping motor with simplified tooth alignment
JPH08214519A (ja) * 1995-02-06 1996-08-20 Akira Chiba 永久磁石を用いた両突極性電動発電機
JP2002191160A (ja) * 2000-12-21 2002-07-05 Genesis:Kk 磁気吸引部材及びそれを用いた磁気吸引装置
CN1615572A (zh) * 2001-12-25 2005-05-11 平松敬司 发电机
CN2706952Y (zh) * 2003-03-27 2005-06-29 美国艾默生电气公司 模块化可控磁通量永磁式电机
CN1734901A (zh) * 2004-07-09 2006-02-15 株式会社电装 交流电机及其控制装置
CN102017373A (zh) * 2008-05-08 2011-04-13 三菱电机株式会社 旋转电动机及采用该旋转电动机的送风机

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