DE102019135896A1 - Permanent magnet spindle motor - Google Patents

Permanent magnet spindle motor Download PDF

Info

Publication number
DE102019135896A1
DE102019135896A1 DE102019135896.5A DE102019135896A DE102019135896A1 DE 102019135896 A1 DE102019135896 A1 DE 102019135896A1 DE 102019135896 A DE102019135896 A DE 102019135896A DE 102019135896 A1 DE102019135896 A1 DE 102019135896A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
magnet
spindle motor
rotating shaft
rotary shaft
permanent magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102019135896.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Zhe-Wei Zhang
Ruei-Bin HSIAO
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hiwin Mikrosystem Corp
Original Assignee
Hiwin Mikrosystem Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hiwin Mikrosystem Corp filed Critical Hiwin Mikrosystem Corp
Priority to DE102019135896.5A priority Critical patent/DE102019135896A1/en
Publication of DE102019135896A1 publication Critical patent/DE102019135896A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

Beim erfindungsgemäßen Permanentmagnet-Spindelmotor weisen die mehreren im Rotor befindlichen Magnetgruppen eine spezielle räumliche Ausgestaltung auf, wodurch eine Konzentration des Magnetflusses zum Erhöhen der Drehzahl erzielt wird. Hierbei umfasst jede Magnetgruppe jeweils zwei erste Magneten, die um den als Spiegelachse dienenden Durchmesser der rohrförmigen Drehwelle des Rotors gespiegelt und somit in der Drehwelle angeordnet sind, wobei zwei lochförmige Räume für die magnetische Barriere jeweils durch die Drehwelle hindurchgehen und sich jeweils zwischen der Außenumfangsfläche der Drehwelle und dem jeweiligen ersten Magneten befinden und jeweils nahe dem von der jeweiligen Spiegelachse entferntesten Ende des jeweiligen ersten Magneten angeordnet sind und jeweils entlang der axialen Richtung der Drehwelle durch die zwei axialen Enden der Drehwelle hindurchgehen.In the case of the permanent magnet spindle motor according to the invention, the plurality of magnet groups located in the rotor have a special spatial configuration, whereby a concentration of the magnetic flux to increase the speed is achieved. Here, each magnet group comprises two first magnets, which are mirrored around the diameter of the tubular rotating shaft of the rotor, which serves as the mirror axis, and are thus arranged in the rotating shaft, with two hole-shaped spaces for the magnetic barrier each passing through the rotating shaft and located between the outer peripheral surface of the Rotary shaft and the respective first magnet are and are each arranged near the end of the respective first magnet farthest from the respective mirror axis and each pass along the axial direction of the rotary shaft through the two axial ends of the rotary shaft.

Description

Gebiet der ErfindungField of invention

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motor und insbesondere einen Permanentmagnet-Spindelmotor.The present invention relates to a motor, and more particularly to a permanent magnet spindle motor.

Stand der TechnikState of the art

Um eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit zu erzielen und die Verwendung für die Spindel einer Werkzeugmaschine zu ermöglichen, muss die Spindel eine hohe Rotationsgenauigkeit, eine hohe Drehzahl, einen breiten Betriebsdrehzahlbereich, eine hohe Steifigkeit, eine niedrige Temperatur und eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen. Die Einflussfaktoren, ob eine Spindel die obigen Eigenschaften aufweist, sind sehr kompliziert. Es ist nicht zu bestreiten, dass der als Kraftquelle zur Drehung der Spindel dienende Spindelmotor offensichtlich eine wichtige Rolle spielt.In order to achieve high machining accuracy and enable use for the spindle of a machine tool, the spindle is required to have high rotation accuracy, high speed, wide operating speed range, high rigidity, low temperature, and high reliability. The factors influencing whether a spindle has the above properties are very complicated. It cannot be denied that the spindle motor used as the power source to rotate the spindle obviously plays an important role.

Im Vergleich zu Induktionsmotoren weisen Permanentmagnetmotoren einen breiteren Drehzahlbereich (constant power speed ratio, CPSR; Verhältnis von Leistung zu Drehzahl), eine bessere Effizienz und ein hohes Ausgangsdrehmoment bei niedrigen Drehzahlen auf, wodurch die von einem Permanentmagnetmotor angetriebene Spindel besser für unter Verwendung von Werkzeugmaschinen ausgeführte Präzisionsbearbeitungen mit Hochgeschwindigkeit geeignet ist. Die Drehmomenteigenschaften eines Motors haben einen großen Einfluss auf den Zustand der Spindeldrehung. Beispielsweise wird das durch Bearbeitung einer Werkzeugmaschine entstandene Muster durch die Größe der Restwelligkeit beeinflusst. Wie stark mit einer Werkzeugmaschine ein schwerer Schnitt ausgeführt werden kann, wird durch die Größe des Drehmoments beeinflusst. Die Bearbeitungseffizienz einer Werkzeugmaschine wird durch die Drehzahl beeinflusst. All diese durch unterschiedliche Ausgabeeigenschaften der Motoren hervorgerufenen Unterschiede sind in der Werkzeugmaschinenindustrie deutlich sichtbar und haben starke Auswirkungen auf die Eigenschaften der Spindeldrehung. Zwar gibt es nur wenige Unterschiede zwischen den verschiedenen Motoren, jedoch ergeben sich durch diese geringfügigen Unterschiede bei der Anwendung der Werkzeugmaschinen signifikante Unterschiede.Compared to induction motors, permanent magnet motors have a wider constant power speed ratio (CPSR), better efficiency, and high output torque at low speeds, making the permanent magnet motor driven spindle better suited for machine tool use Precision machining at high speed is suitable. The torque properties of a motor have a major impact on the state of spindle rotation. For example, the pattern created by machining a machine tool is influenced by the size of the residual ripple. How hard a heavy cut can be made with a machine tool is influenced by the magnitude of the torque. The machining efficiency of a machine tool is influenced by the speed. All of these differences, caused by different output characteristics of the motors, are clearly visible in the machine tool industry and have a strong impact on the characteristics of the spindle rotation. Although there are only a few differences between the various motors, these slight differences in the application of the machine tools result in significant differences.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Es ist die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Permanentmagnet-Spindelmotor bereitzustellen, durch den der Drehzahlbereich erhöht werden kann, um die Arbeitseffizienz von Werkzeugmaschinen zu verbessern.It is the main object of the present invention to provide a permanent magnet spindle motor by which the speed range can be increased to improve the working efficiency of machine tools.

Zur Lösung der obigen Aufgabe weisen beim erfindungsgemäßen Permanentmagnet-Spindelmotor die mehreren im Rotor befindlichen Magnetgruppen eine spezielle räumliche Form auf, wodurch eine Konzentration des Magnetflusses zum Erhöhen der Drehzahl erzielt wird. Hierbei umfasst jede Magnetgruppe jeweils zwei erste Magneten, die um den als Spiegelachse dienenden Durchmesser der rohrförmigen Drehwelle des Rotors gespiegelt und somit in der Drehwelle angeordnet sind, wobei zwei lochförmige Räume für die magnetische Barriere jeweils durch die Drehwelle hindurchgehen und sich jeweils zwischen der Außenumfangsfläche der Drehwelle und dem jeweiligen ersten Magneten befinden und jeweils nahe dem von der jeweiligen Spiegelachse entferntesten Ende des jeweiligen ersten Magneten angeordnet sind und jeweils entlang der axialen Richtung der Drehwelle durch die zwei axialen Enden der Drehwelle hindurchgehen.To achieve the above object, in the permanent magnet spindle motor according to the invention, the plurality of magnet groups located in the rotor have a special spatial shape, whereby a concentration of the magnetic flux to increase the speed is achieved. Here, each magnet group comprises two first magnets, which are mirrored around the diameter of the tubular rotating shaft of the rotor, which serves as the mirror axis, and are thus arranged in the rotating shaft, with two hole-shaped spaces for the magnetic barrier each passing through the rotating shaft and between the outer circumferential surface of the Rotary shaft and the respective first magnet are and are each arranged near the end of the respective first magnet furthest from the respective mirror axis and each pass along the axial direction of the rotary shaft through the two axial ends of the rotary shaft.

Bei jeder Magnetgruppe weist der Querschnitt des jeweiligen ersten Magneten entlang der axialen Richtung der Drehwelle eine Streifenform auf, wobei ein spitzer Winkel zwischen der Längsachse und der jeweiligen Spiegelachse in Richtung zur Mitte der Drehwelle vorliegt.In each magnet group, the cross section of the respective first magnet along the axial direction of the rotating shaft has a strip shape, with an acute angle between the longitudinal axis and the respective mirror axis in the direction of the center of the rotating shaft.

Hierbei umfasst jede Magnetgruppe ferner einen zweiten Magneten, der zwischen den jeweiligen ersten Magneten angeordnet und in die Drehwelle eingebettet ist.Here, each magnet group further comprises a second magnet which is arranged between the respective first magnets and is embedded in the rotating shaft.

Bei jeder Magnetgruppe korrespondiert die Mitte des jeweiligen zweiten Magneten mit der jeweiligen Spiegelachse, wobei die Länge des jeweiligen zweiten Magneten kürzer als die des jeweiligen ersten Magneten ist.In each magnet group, the center of the respective second magnet corresponds to the respective mirror axis, the length of the respective second magnet being shorter than that of the respective first magnet.

Hierbei liegt das Verhältnis des Innendurchmessers zum Außendurchmesser der Drehwelle im Bereich von 0,6 zu 1 bis 0,8 zu 1, sodass der Spindelmotor eine Werkzeugmaschinenspindel mit großem Durchmesser antreiben kann.Here, the ratio of the inside diameter to the outside diameter of the rotating shaft is in the range from 0.6 to 1 to 0.8 to 1, so that the spindle motor can drive a machine tool spindle with a large diameter.

FigurenlisteFigure list

  • 1 zeigt eine schematische Draufsicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; 1 Figure 3 shows a schematic top view of a preferred embodiment of the present invention;
  • 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Magnetgruppen und des Rotors des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; 2 Figure 12 is a perspective view of the magnet groups and rotor of the preferred embodiment of the present invention;
  • 3 zeigt eine Teildraufsicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; 3 Figure 12 shows a partial top plan view of the preferred embodiment of the present invention;
  • 4A zeigt ein Magnetfelddiagramm des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; 4A Figure 3 shows a magnetic field diagram of the preferred embodiment of the present invention;
  • 4B zeigt ein Magnetfelddiagramm eines zum Vergleich dienenden Perma nentmagnetmotors; 4B Fig. 3 shows a magnetic field diagram of a comparative permanent magnet motor;
  • 5 zeigt ein Kreisdiagramm der vorliegenden Erfindung und des zum Vergleich dienenden Permanentmagnetmotors. 5 Figure 12 shows a circle diagram of the present invention and the comparative permanent magnet motor.

Detaillierte Beschreibung des AusführungsbeispielsDetailed description of the embodiment

Es wird auf die 1 bis 3 Bezug genommen. Der in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bereitgestellte Permanentmagnet-Spindelmotor (10) umfasst primär einen Stator (20), einen Rotor (30) und mehrere Magnetgruppen (40).It will be on the 1 to 3 Referenced. The permanent magnet spindle motor provided in a preferred embodiment of the present invention (10) primarily comprises a stator (20) , a rotor (30) and several magnet groups (40) .

Der Stator (20) weist einen ringförmigen Statorkörperabschnitt (21) auf, wobei mehrere Statorausnehmungen (22) jeweils radial aus der Innenumfangsfläche des Statorkörperabschnitts (21) ausgespart sind und als Aufnahmeräume für Spulenwicklungen dienen, wobei die Spulenwicklungen vorzugsweise verteilte Wicklungen sind.The stator (20) has an annular stator body portion (21) on, with several stator recesses (22) each radially from the inner circumferential surface of the stator body section (21) are recessed and serve as receiving spaces for coil windings, wherein the coil windings are preferably distributed windings.

Der Rotor (30) weist eine Drehwelle (31) und Aufnahmeräume (32), deren Anzahl der Anzahl der Magnetgruppen entspricht, auf. Die Drehwelle (31) hat eine gerade rohrförmige Form. Die Größe ihres Innendurchmessers liegt im Bereich zwischen dem 0,6- und 0,8-fachen der Größe des Außendurchmessers, sodass die Dicke der Rohrwand kleiner als der Radius des Rohrlochs ist. Alle Aufnahmeräume (32) weisen jeweils eine einzelne Lochform auf und sind entlang des Umfangs der Drehwelle (31) nacheinander gleich beabstandet angeordnet und gehen jeweils linear durch die zwei axialen Enden der Drehwelle (31) hindurch und haben jeweils eine Streifenform, die in der mit der Drehwelle (31) korrespondierenden radialen Richtung gebogen ist.The rotor (30) has a rotating shaft (31) and recording rooms (32) , the number of which corresponds to the number of magnet groups. The rotating shaft (31) has a straight tubular shape. The size of its inner diameter is in the range between 0.6 and 0.8 times the size of the outer diameter, so that the thickness of the pipe wall is smaller than the radius of the pipe hole. All recording rooms (32) each have a single hole shape and are along the circumference of the rotating shaft (31) arranged one after the other equally spaced and each go linearly through the two axial ends of the rotary shaft (31) therethrough and each have a strip shape that corresponds to that of the rotating shaft (31) corresponding radial direction is bent.

Jede Magnetgruppe (40) weist jeweils zwei erste Magneten (41), einen zweiten Magneten (42) und zwei Räume für die magnetische Barriere (43) auf, wobei die jeweiligen ersten Magneten (41) und der jeweilige zweite Magnet (42) jeweils in einen entsprechenden Aufnahmeraum (32) eingesetzt und in die Drehwelle (31) eingebettet sind. Ferner sind in der jeweiligen Magnetgruppe (40) die ersten Magneten (41) um den als Spiegelachse (L1) dienenden Durchmesser der Drehwelle (31) gespiegelt angeordnet und somit in der Drehwelle (31) eingebettet, wobei die nächsten Enden (411) der jeweiligen ersten Magneten (41), die sich nahe der jeweiligen Spiegelachse (L1) befinden, voneinander beabstandet angeordnet sind. Der jeweilige zweite Magnet (42) befindet sich zwischen den jeweiligen ersten Magneten (41) und ist in die Drehwelle (31) eingebettet, wobei die Mitte des jeweiligen zweiten Magneten (42) auf der jeweiligen Spiegelachse (L1) liegt. Hierbei liegt ferner in Richtung zur Mitte der Drehwelle (31) ein spitzer Winkel (α) zwischen der mit dem radialen Querschnitt der Drehwelle (31) korrespondierenden Längsachse (L2) der Streifenform des jeweiligen ersten Magneten (41) und der jeweiligen Spiegelachse (L1) vor, wobei die mit dem radialen Querschnitt der Drehwelle (31) korrespondierende Längsachse (L3) der Streifenform des jeweiligen zweiten Magneten (42) senkrecht zur jeweiligen Spiegelachse (L1) ist, wobei die Länge des jeweiligen zweiten Magneten (42) kleiner als die Länge des jeweiligen ersten Magneten (41) ist. Alle Räume für die magnetische Barriere (43) weisen jeweils eine Lochform auf und gehen jeweils entlang der axialen Richtung der Drehwelle (31) durch die zwei axialen Enden der Drehwelle (31) hindurch und sind nahe dem von der jeweiligen Spiegelachse (L1) entferntesten Ende (412) des jeweiligen ersten Magneten (41) in Längsachsenrichtung angeordnet und befinden sich jeweils zwischen dem jeweiligen ersten Magneten (41) und der Außenumfangsfläche der Drehwelle (31).Each magnet group (40) each has two first magnets (41) , a second magnet (42) and two rooms for the magnetic barrier (43) on, the respective first magnet (41) and the respective second magnet (42) each in a corresponding recording room (32) inserted and into the rotating shaft (31) are embedded. Furthermore, are in the respective magnet group (40) the first magnets (41) around that as a mirror axis (L1) serving diameter of the rotating shaft (31) arranged in a mirrored manner and thus in the rotating shaft (31) embedded with the nearest ends (411) the respective first magnet (41) that are close to the respective mirror axis (L1) are located, are spaced from each other. The respective second magnet (42) is located between the respective first magnets (41) and is in the rotating shaft (31) embedded, with the center of the respective second magnet (42) on the respective mirror axis (L1) lies. This also lies in the direction of the center of the rotating shaft (31) an acute angle (α) between that with the radial cross section of the rotating shaft (31) corresponding longitudinal axis (L2) the strip shape of the respective first magnet (41) and the respective mirror axis (L1) before, the one with the radial cross section of the rotating shaft (31) corresponding longitudinal axis (L3) the strip shape of the respective second magnet (42) perpendicular to the respective mirror axis (L1) is the length of the respective second magnet (42) smaller than the length of the respective first magnet (41) is. All spaces for the magnetic barrier (43) each have a hole shape and each go along the axial direction of the rotating shaft (31) through the two axial ends of the rotating shaft (31) through and are close to that of the respective mirror axis (L1) farthest end (412) of the respective first magnet (41) arranged in the longitudinal axis direction and are each located between the respective first magnet (41) and the outer peripheral surface of the rotating shaft (31) .

Bei den obigen Bauteilen ist der Rotor (30) in den Stator (20) eingesetzt. Dadurch, dass der Außendurchmesser der Drehwelle (31) kleiner als der Innendurchmesser des Statorkörperabschnitts (21) ist, ist ein ringförmiger Luftspalt zwischen der Außenumfangsfläche der Drehwelle (31) und der Innenumfangsfläche des Statorkörperabschnitts (21) gebildet. Gleichzeitig beträgt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ferner die Anzahl der innerhalb des Winkelbereichs einer jeweiligen Magnetgruppe (40) befindlichen Statorausnehmungen sechs. D. h. die Anzahl der jeweiligen Statorausnehmungen (22) beträgt das 6-fache der Anzahl der jeweiligen Magnetgruppe (40). Die Anzahl dient jedoch nur zum Zwecke der Veranschaulichung und nicht als Einschränkung der vorliegenden Erfindung. Zum Beispiel kann das oben erwähnte 6-fache auf das 6-fache bis 10-fache usw. geändert werden, was nur einfache Änderungen der vorliegenden Erfindung darstellt.In the above components is the rotor (30) in the stator (20) used. By being the outer diameter of the rotating shaft (31) smaller than the inner diameter of the stator body section (21) is an annular air gap between the outer peripheral surface of the rotating shaft (31) and the inner peripheral surface of the stator body portion (21) educated. At the same time, in the present embodiment, the number is also within the angular range of each magnet group (40) located stator six. I. E. the number of the respective stator recesses (22) is 6 times the number of the respective magnet group (40) . However, the number is used for the purpose of illustration only and not as a limitation of the present invention. For example, the above-mentioned 6 times can be changed to 6 times to 10 times and so on, which are only simple changes to the present invention.

In Bezug auf die vorteilhaften Effekte ist eines der technischen Hauptmerkmale des Permanentmagnet-Spindelmotors (10) der Effekt, der durch die Räume für die magnetische Barriere (43) hinsichtlich der Konzentration des Magnetflusses bereitgestellt wird. Diesbezüglich wird auf 4A, die ein Magnetfelddiagramm des Permanentmagnet-Spindelmotors (10) zeigt, und auf 4B, die ein Magnetfelddiagramm eines keine Räume für die magnetische Barriere aufweisenden, zum Vergleich dienenden Spindelmotors zeigt, Bezug genommen. Aus den Unterschieden, die aus den Magnetfeldlinien abzulesen sind, ist ersichtlich, dass beim Permanentmagnet-Spindelmotor (10) der Effekt der Konzentration des Magnetflusses vorliegt und zum Erfüllen der an die Spindel gestellten Anforderungen ein höheres Drehmoment und eine höhere Drehzahl bereitgestellt werden kann. Ferner ist aus dem Kreisdiagramm von 5 ersichtlich, dass der Betriebsdrehzahlbereich (C1) des Permanentmagnet-Spindelmotors (10) größer als der Drehzahlbereich (C2) des in 4B gezeigten, zum Vergleich dienenden Spindelmotors ist. Es ist offensichtlich, dass mit dem erfindungsgemäßen Permanentmagnet-Spindelmotor die spezifischen vorteilhaften Effekte einer Erhöhung des Drehmoments und einer hohen Drehzahl erzielt werden, was genau den an die Spindel der Werkzeugmaschine gestellten Anforderungen entspricht, sodass die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellte Technik besonders für Spindelmotoren geeignet ist.In terms of advantageous effects, one of the main technical features of the permanent magnet spindle motor is (10) the effect created by the spaces for the magnetic barrier (43) in terms of the concentration of the magnetic flux is provided. In this regard, will be on 4A who have favourited a magnetic field diagram of the permanent magnet spindle motor (10) shows and on 4B which shows a magnetic field diagram of a comparative spindle motor with no magnetic barrier spaces. From the differences that can be read from the magnetic field lines, it can be seen that with the permanent magnet spindle motor (10) the effect of the concentration of the magnetic flux is present and a higher torque and a higher speed can be provided to meet the requirements placed on the spindle. Further, from the pie chart of FIG 5 can be seen that the operating speed range (C1) of the permanent magnet spindle motor (10) greater than the speed range (C2) of the in 4B shown, for comparison is used spindle motor. It is obvious that the permanent magnet spindle motor according to the invention achieves the specific advantageous effects of increasing the torque and a high speed, which corresponds exactly to the requirements placed on the spindle of the machine tool, so that the technology provided by the present invention is particularly suitable for spindle motors is.

Ferner ist zu erwähnen, dass bei dem obigen Ausführungsbeispiel die jeweilige Magnetgruppe zusätzlich zu den jeweiligen ersten Magneten einen zweiten Magneten aufweist, jedoch kann in der industriellen Anwendung der jeweilige zweite Magnet weggelassen werden. Wenn die jeweilige Magnetgruppe keinen zweiten Magneten aufweist, ist der dadurch erzielte Effekt nicht wesentlich anders als der vorherige. Wenn die jeweilige Magnetgruppe keinen zweiten Magneten aufweist, kann der Abstand zwischen den nächsten Enden der jeweiligen zueinander gespiegelten ersten Magneten zur effektiven Ausnutzung des begrenzten Volumens der Drehwelle verkürzt werden.It should also be mentioned that in the above exemplary embodiment the respective magnet group has a second magnet in addition to the respective first magnet, but the respective second magnet can be omitted in industrial application. If the respective magnet group does not have a second magnet, the effect achieved is not significantly different from the previous one. If the respective magnet group does not have a second magnet, the distance between the nearest ends of the respective mirrored first magnets can be shortened in order to effectively utilize the limited volume of the rotating shaft.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

(10)(10)
Permanentmagnet-SpindelmotorPermanent magnet spindle motor
(20)(20)
Statorstator
(21)(21)
StatorkörperabschnittStator body section
(22)(22)
StatorausnehmungStator recess
(30)(30)
Rotorrotor
(31)(31)
DrehwelleRotating shaft
(32)(32)
AufnahmeraumRecording room
(40)(40)
MagnetgruppeMagnet group
(41)(41)
erster Magnetfirst magnet
(411)(411)
nächstes Endenext end
(412)(412)
entferntestes Endefarthest end
(42)(42)
zweiter Magnetsecond magnet
(43)(43)
Raum für die magnetische BarriereSpace for the magnetic barrier
(L1)(L1)
SpiegelachseMirror axis
(L2)(L2)
Längsachse des ersten MagnetenLongitudinal axis of the first magnet
(L3)(L3)
Längsachse des zweiten MagnetenLongitudinal axis of the second magnet
(α)(α)
Winkel zwischen der Längsachse des ersten Magneten und der SpiegelachseAngle between the longitudinal axis of the first magnet and the mirror axis
(C1)(C1)
Drehzahlbereich des vorliegenden AusführungsbeispielsSpeed range of the present embodiment
(C2)(C2)
Drehzahlbereich der KontrollgruppeSpeed range of the control group

Claims (10)

Ein Permanentmagnet-Spindelmotor (10), umfassend einen Stator (20), der einen ringförmigen Statorkörperabschnitt (21) aufweist, wobei mehrere Statorausnehmungen (22) separat an der Innenumfangsfläche des Statorkörperabschnitts (21) angeordnet sind; einen Rotor (30), der eine rohrförmige Drehwelle (31) aufweist, die koaxial in den Statorkörperabschnitt (21) eingesetzt ist, wobei der Innendurchmesser der Drehwelle größer als die Hälfte des Außendurchmessers der Drehwelle ist; mehrere Magnetgruppen (40), deren Anzahl kleiner als die der Statorausnehmungen ist, wobei die Magnetgruppen entlang des Umfangs der Drehwelle (31) nacheinander separat in der Drehwelle (31) angeordnet sind und jeweils zwei erste Magneten (41), deren Querschnitt entlang der radialen Richtung der Drehwelle (31) eine Streifenform hat, aufweisen, wobei die jeweiligen zwei ersten Magneten (41) um den als Spiegelachse (L1) dienenden Durchmesser der Drehwelle (31) gespiegelt angeordnet und symmetrisch in der Drehwelle (31) eingebettet sind, wobei in Richtung zur Mitte der Drehwelle ein spitzer Winkel (α) zwischen der Längsachse (L2) der jeweiligen zwei ersten Magneten (41) und der jeweiligen Spiegelachse (L1) vorliegt, wobei sich zwei lochförmige Räume für die magnetische Barriere jeweils zwischen der Außenumfangsfläche der Drehwelle (31) und dem jeweiligen ersten Magneten befinden und jeweils nahe dem von der jeweiligen Spiegelachse (L1) entferntesten Ende (412) des jeweiligen ersten Magneten (41) angeordnet sind und jeweils entlang der axialen Richtung der Drehwelle (31) durch die zwei axialen Enden der Drehwelle (31) hindurchgehen. A permanent magnet spindle motor (10) comprising a stator (20) having an annular stator body portion (21), a plurality of stator recesses (22) being arranged separately on the inner peripheral surface of the stator body portion (21); a rotor (30) having a tubular rotating shaft (31) inserted coaxially into the stator body portion (21), the inner diameter of the rotating shaft being larger than half the outer diameter of the rotating shaft; several magnet groups (40), the number of which is smaller than that of the stator, the magnet groups along the circumference of the rotary shaft (31) are arranged separately one after the other in the rotary shaft (31) and each two first magnets (41), the cross-section of which is along the radial Direction of the rotary shaft (31) has a strip shape, wherein the respective two first magnets (41) are arranged mirrored about the diameter of the rotary shaft (31) serving as the mirror axis (L1) and are symmetrically embedded in the rotary shaft (31), in In the direction of the center of the rotary shaft, there is an acute angle (α) between the longitudinal axis (L2) of the respective two first magnets (41) and the respective mirror axis (L1), with two hole-shaped spaces for the magnetic barrier each between the outer circumferential surface of the rotary shaft ( 31) and the respective first magnet are located and each close to the end (412) of the respective first magnet furthest from the respective mirror axis (L1) en (41) are arranged and each pass along the axial direction of the rotary shaft (31) through the two axial ends of the rotary shaft (31). Permanentmagnet-Spindelmotor nach Anspruch 1, bei dem jede Magnetgruppe (40) ferner einen zweiten Magneten (42) umfasst, der zwischen den jeweiligen ersten Magneten (41) angeordnet ist.Permanent magnet spindle motor according to Claim 1 wherein each magnet group (40) further comprises a second magnet (42) arranged between the respective first magnets (41). Permanentmagnet-Spindelmotor nach Anspruch 2, wobei sich bei jeder Magnetgruppe (40) die Mitte des jeweiligen zweiten Magneten (42) in der axialen Richtung der jeweiligen Spiegelachse (L1) befindet.Permanent magnet spindle motor according to Claim 2 , wherein in each magnet group (40) the center of the respective second magnet (42) is located in the axial direction of the respective mirror axis (L1). Permanentmagnet-Spindelmotor nach Anspruch 2 oder 3, wobei bei jeder Magnetgruppe (40) die zwei Seiten des jeweiligen zweiten Magneten (42) vom jeweiligen ersten Magneten (41) beabstandet angeordnet sind.Permanent magnet spindle motor according to Claim 2 or 3 wherein in each magnet group (40) the two sides of the respective second magnet (42) are arranged at a distance from the respective first magnet (41). Permanentmagnet-Spindelmotor nach Anspruch 2 oder 3, wobei bei jeder Magnetgruppe (40) in einer Querschnittsrichtung entlang der radialen Richtung der Drehwelle (31) die Länge des jeweiligen zweiten Magneten (42) kürzer als die Länge des jeweiligen ersten Magneten (41) ist.Permanent magnet spindle motor according to Claim 2 or 3 , with each magnet group (40) in a cross-sectional direction along the radial direction of the rotary shaft (31), the length of the respective second magnet (42) is shorter than the length of the respective first magnet (41). Permanentmagnet-Spindelmotor nach Anspruch 1, wobei bei jeder Magnetgruppe (40) alle ersten Magneten (41) voneinander beabstandet angeordnet sind.Permanent magnet spindle motor according to Claim 1 wherein in each magnet group (40) all first magnets (41) are arranged at a distance from one another. Permanentmagnet-Spindelmotor nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem der Rotor (30) Aufnahmeräume (32), deren Anzahl der Anzahl der Magnetgruppen (40) entspricht, aufweist, wobei die Aufnahmeräume zur Aufnahme der jeweiligen Magnetgruppen (40) separat in der Drehwelle (31) angeordnet sind.Permanent magnet spindle motor according to Claim 1 , 2 or 3 , in which the rotor (30) has receiving spaces (32), the number of which corresponds to the number of magnet groups (40), the receiving spaces for receiving the respective magnet groups (40) being arranged separately in the rotating shaft (31). Permanentmagnet-Spindelmotor nach Anspruch 7, bei dem alle Aufnahmeräume (32) jeweils eine einzelne Lochform aufweisen und durch die Drehwelle (31) verlaufen.Permanent magnet spindle motor according to Claim 7 , in which all the receiving spaces (32) each have a single hole shape and run through the rotating shaft (31). Permanentmagnet-Spindelmotor nach Anspruch 1, bei dem der Innendurchmesser der Drehwelle (31) das 0,6- bis 0,8-fache des Außendurchmessers der Drehwelle (31) beträgt.Permanent magnet spindle motor according to Claim 1 wherein the inner diameter of the rotating shaft (31) is 0.6 to 0.8 times the outer diameter of the rotating shaft (31). Permanentmagnet-Spindelmotor nach Anspruch 1, bei dem die Anzahl der Statorausnehmungen (22) das 6- bis 10-fache der Anzahl der Magnetgruppen (40) beträgt.Permanent magnet spindle motor according to Claim 1 , in which the number of stator recesses (22) is 6 to 10 times the number of magnet groups (40).
DE102019135896.5A 2019-12-30 2019-12-30 Permanent magnet spindle motor Ceased DE102019135896A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019135896.5A DE102019135896A1 (en) 2019-12-30 2019-12-30 Permanent magnet spindle motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019135896.5A DE102019135896A1 (en) 2019-12-30 2019-12-30 Permanent magnet spindle motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019135896A1 true DE102019135896A1 (en) 2021-07-01

Family

ID=76310400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019135896.5A Ceased DE102019135896A1 (en) 2019-12-30 2019-12-30 Permanent magnet spindle motor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019135896A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022115984A1 (en) 2022-06-27 2023-12-28 Hiwin Mikrosystem Corp. Improved structure of a high frequency rotation mechanism
DE102022115983A1 (en) 2022-06-27 2023-12-28 Hiwin Mikrosystem Corp. Motor rotor core structure

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014087229A (en) * 2012-10-26 2014-05-12 Jtekt Corp Magnet embedded type rotor
KR20140068677A (en) * 2012-11-28 2014-06-09 현대자동차주식회사 Rotor of interior permanent magnet synchronous motor
CN204258477U (en) * 2014-12-10 2015-04-08 广州市昊志机电股份有限公司 A kind of rotor structure of permanent magnet synchronization motor spindle
JP2015216786A (en) * 2014-05-12 2015-12-03 富士電機株式会社 Permanent magnet embedded rotary electric machine
CN107529682A (en) * 2017-07-18 2018-01-02 广州市昊志机电股份有限公司 A kind of high-speed electric main shaft permagnetic synchronous motor of broad and constant power speed adjustable range

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014087229A (en) * 2012-10-26 2014-05-12 Jtekt Corp Magnet embedded type rotor
KR20140068677A (en) * 2012-11-28 2014-06-09 현대자동차주식회사 Rotor of interior permanent magnet synchronous motor
JP2015216786A (en) * 2014-05-12 2015-12-03 富士電機株式会社 Permanent magnet embedded rotary electric machine
CN204258477U (en) * 2014-12-10 2015-04-08 广州市昊志机电股份有限公司 A kind of rotor structure of permanent magnet synchronization motor spindle
CN107529682A (en) * 2017-07-18 2018-01-02 广州市昊志机电股份有限公司 A kind of high-speed electric main shaft permagnetic synchronous motor of broad and constant power speed adjustable range

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022115984A1 (en) 2022-06-27 2023-12-28 Hiwin Mikrosystem Corp. Improved structure of a high frequency rotation mechanism
DE102022115983A1 (en) 2022-06-27 2023-12-28 Hiwin Mikrosystem Corp. Motor rotor core structure
DE102022115983B4 (en) 2022-06-27 2024-01-25 Hiwin Mikrosystem Corp. Motor rotor core structure
DE102022115984B4 (en) 2022-06-27 2024-03-07 Hiwin Mikrosystem Corp. Improved structure of a high frequency rotation mechanism

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0832511B1 (en) Electric machine
DE102004036691A1 (en) Rotor for a rotating machine of a reluctance type
DE102017113193A1 (en) Electric machine rotor
DE112013006500T5 (en) Rotary electrical mechanism of permanent magnet type
DE102013213554A1 (en) ELECTRICAL PERMANENT MAGNET ROTATION MACHINE
DE102019135896A1 (en) Permanent magnet spindle motor
DE102013200476A1 (en) Permanent magnet-excited two-pole synchronous machine e.g. wind force generator, for use as inner rotor machine in wind-power plant, has pockets comprising magnets that exhibits magnetization direction to form magnetic poles of rotor
EP3949083A1 (en) Four-pole synchronous reluctance motor
EP3479458B1 (en) Rotor, method for producing a rotor, reluctance machine and working machine
DE102007013738B4 (en) Electric machine with claw-pole stator
DE202016105405U1 (en) Brushless motor
DE102016118507A1 (en) Brushless motor
WO2019171218A1 (en) Rotor unit and electric motor
WO2017012707A1 (en) Core body for stators and/or rotors of electric machines, stator/rotor having a core body of said type, and electric machine having a core body of said type
DE112018000462T5 (en) Rotor and motor using the same
EP3560071A1 (en) Electric motor with a low groove cogging torque
WO2021037809A1 (en) Rotor for an electric machine, and electric machine
DE102009024014A1 (en) Rotor for permanent magnet motor, has shaft and rotor body which is connected with shaft in rotably fixed manner, where anisotropic multipolar drive magnet is formed at rotor body
EP3525321A1 (en) Permanently excited synchronous machine with reduced pendulum torque
EP4241367A1 (en) Rotor of an electric machine having a multi-layered permanent magnet arrangement
EP3830930B1 (en) Electric machine
DE102016118373A1 (en) Brushless motor
DE202016105390U1 (en) Brushless motor
DE102018132060A1 (en) engine
DE102016118510A1 (en) Brushless motor

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final