ES2380597T3 - Motor de imanes permanentes - Google Patents
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Abstract
Motor de imanes permanentes que comprende un rotor dotado de un núcleo del rotor que está formado de manera general por un apilamiento en forma de columna de placas de acero, ranuras de retención de los imanes permanentes en las partes del núcleo del rotor que corresponden a los lados de un polígono aproximadamente regular centrado sobre el eje del núcleo del rotor, imanes permanentes insertados en las respectivas ranuras de retención de los imanes permanentes y una serie de ranuras alargadas radialmente dispuestas separadas entre sí a lo largo de cada una de las ranuras de retención de los imanes permanentes en un núcleo externo por fuera de las ranuras de retención de los imanes permanentes, caracterizado porque en un extremo radialmente externo, las ranuras están separadas de manera igual, mientras que en el extremo radialmente interno, la separación entre las ranuras se reduce con el incremento de la distancia desde el centro de cada imán permanente, siendo la mayor con la separación en el centro.
Description
Motor de imanes permanentes
5 ANTECEDENTES DE LA INVENCION Campo de la invencion La presente invencion se refiere a un motor de imanes permanentes dotado de un rotor que consiste en una serie de
10 imanes permanentes incorporados en el nucleo del rotor. Tecnica relacionada Se han dado a conocer motores de imanes permanentes cuya resistencia a la desmagnetizacion y eficiencia ha sido
15 mejorada por la incorporacion de imanes permanentes en el nucleo del rotor (ver, por ejemplo, solicitud de patente japonesa 11-187597). La figura 11 es una vista lateral que muestra un extremo de un rotor de un motor de imanes permanentes segun una vista a lo largo de la direccion de insercion del eje de rotacion del rotor antes de insertar dicho eje de rotacion. En la figura 11, el rotor 2 comprende un nucleo del rotor 2A y un eje de rotacion (no mostrado), de manera que el nucleo 2A del rotor es un apilamiento de placas de acero en forma general de poste con un perfil
20 cilindrico. Cerca de su circunferencia, el nucleo 2A del rotor tiene unas ranuras 5 de retencion de los imanes permanentes, correspondiendo a los lados de un octagono aproximadamente regular y, cada una de las ranuras 5 de retencion de los imanes permanentes contiene un iman permanente 4. Los imanes permanentes 4 estan dispuestos de manera tal que los polos S y N alternan entre si. Una serie de ranuras alargadas radialmente 6 estan dispuestas alargadas entre si a lo largo de cada una de las ranuras 5 de retencion de los imanes permanentes
25 sobre un nucleo externo 3, fuera de las ranuras 5 de retencion de los imanes permanentes. Un orificio 8 para el eje de rotacion queda dispuesto en el eje del nucleo 2A del rotor para recibir el eje de rotacion. Con el motor de imanes permanentes convencional descrito, las ranuras 6 del nucleo 2A del rotor estan separadas a intervalos iguales para conducir la entrada y salida del flujo magnetico de los imanes permanentes 4 radialmente y
30 tambien para impedir que el flujo magnetico (al que se hara referencia a continuacion como flujo de reaccion de la armadura) generado por las corrientes del arrollamiento del estator se curve a lo largo de la circunferencia del nucleo externo 3. No obstante, cuando la serie de ranuras 6 estan dispuestas a intervalos iguales, la distribucion del flujo magnetico
35 radial en los imanes permanentes 4 tiene perfil trapecial. Como consecuencia, la relacion de posicion geometrica entre el estator y el rotor produce un elevado par de frenado, aumentando la vibracion. Asimismo, el voltaje inducido por los arrollamientos del estator tiene una forma de onda distorsionada con muchos armonicos, que resulta no solamente en un aumento del ruido, sino tambien en un aumento de perdidas del nucleo,
40 lo que resulta a su vez en una eficiencia mas reducida. Ademas, si el estator es impulsado por una corriente CA con onda senoidal trifasica, solamente una componente de onda fundamental contribuye efectivamente al par, mientras que los componentes armonicos producen una ondulacion del par que aumenta las vibraciones y los ruidos.
45 RESUMEN DE LA INVENCION Para solucionar los problemas antes mencionados, un objetivo de la presente invencion consiste en dar a conocer un motor de imanes permanentes de alta eficiencia que pueda reducir el flujo de reaccion de la armadura, mejorar la
50 distribucion de flujo magnetico en el nucleo externo y reducir de esta manera los ruidos y las vibraciones. Para conseguir los objetivos anteriores, la presente invencion da a conocer un motor de imanes permanentes, tal como se indica en las reivindicaciones 1 a 5.
55 La reivindicacion 1 de la presente invencion define un motor de imanes permanentes que comprende un rotor dotado de un nucleo del rotor que tiene la estructura de un conjunto de placas de acero apiladas conformadas en forma general de una columna, ranuras de retencion de los imanes permanentes dotadas de las partes del nucleo del rotor que corresponden a los lados de un poligono aproximadamente regular centrado en el eje del nucleo del rotor, imanes permanentes insertados en las respectivas ranuras de retencion de los imanes permanentes y una serie de
60 ranuras alargadas radialmente dispuestas separadas entre si a lo largo de cada una de las ranuras de retencion de imanes permanentes de nucleo externo por fuera de las ranuras de retencion de los imanes permanentes, caracterizado porque, en un extremo radialmente externo, las ranuras estan igualmente separadas, mientras que en el extremo radialmente interno, la separacion entre las ranuras se reduce al aumentar la distancia desde el centro de cada iman permanente, siendo la separacion mayor la del centro.
La reivindicacion 2 de la presente invencion define el motor de imanes permanentes segun la reivindicacion 1, caracterizado porque si los lados de los imanes permanentes se hacen corresponder a la base de una onda senoidal, la separacion entre las ranuras en el extremo radialmente interno es proporcional a la altura de la onda senoidal.
La reivindicacion 3 de la presente invencion define el motor de imanes permanentes segun la reivindicacion 2, caracterizado porque el rotor tiene 2n polos magneticos y el estator tiene 3n dientes, cada uno de los cuales tiene un conductor arrollado de manera concentrada, siendo n un entero positivo, y los lados de los imanes permanentes corresponden a la base de la onda senoidal cuando esta contraida hacia el centro.
La reivindicacion 4 de la presente invencion define el motor de imanes permanentes segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la anchura del nucleo entre un extremo radialmente externo de las ranuras y la circunferencia externa del nucleo del rotor es mayor en el centro de los imanes permanentes que en ambos extremos.
La reivindicacion 5 de la presente invencion define el motor de los imanes permanentes segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la anchura del nucleo entre un extremo radialmente externo de las ranuras de retencion de los imanes permanentes y un extremo radialmente interno de las ranuras, asi como la anchura del nucleo entre un extremo radialmente interno de las ranuras y una circunferencia externa del nucleo del rotor son de 1 a 3 veces el grosor de las placas de acero.
La presente invencion reduce el flujo de reaccion de la armadura, mejora la distribucion de flujo magnetico en el nucleo externo y proporciona, por lo tanto, un iman permanente altamente eficiente con ruidos y vibraciones reducidos.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La figura 1 es una vista lateral que muestra un extremo de un rotor de un motor de imanes permanentes, segun una primera realizacion de la presente invencion, segun una vista a lo largo de la direccion de insercion del eje de rotacion antes de la insercion del eje de rotacion;
La figura 2 es una vista lateral que muestra un extremo de un rotor de un motor de imanes permanentes, de acuerdo con una segunda realizacion de la presente invencion, segun una vista a lo largo de la direccion de insercion del eje de rotacion antes de la insercion del eje de rotacion;
La figura 3 es una vista parcialmente ampliada que muestra en detalle la separacion en los extremos radialmente internos de las ranuras formadas en un nucleo externo del nucleo del rotor mostrado en la figura 2;
La figura 4 es un grafico de la forma de onda utilizado para determinar la separacion en el extremo radialmente interno de las ranuras formadas en el nucleo externo del nucleo del rotor mostrado en la figura 2;
La figura 5 es una vista lateral que muestra un extremo de un rotor y un estator de un motor de imanes permanentes, segun una tercera realizacion de la presente invencion;
La figura 6 es un grafico de la forma de onda utilizado para determinar la separacion en el extremo radialmente interno de las ranuras formadas en el nucleo externo del nucleo del rotor mostrado en la figura 5;
La figura 7 es un grafico de distribucion de flujo magnetico generado en el nucleo del rotor mostrado en la figura 5;
La figura 8 es una vista parcialmente ampliada que muestra un extremo de un rotor de un motor de imanes permanentes, segun una cuarta realizacion de la presente invencion, segun una vista a lo largo de la direccion de insercion del eje de rotacion;
La figura 9 es un grafico de la forma de onda de voltaje inducido, que muestra el funcionamiento de la cuarta realizacion mostrado en la figura 8;
La figura 10 es un diagrama que muestra un circuito de control que controla el motor de imanes permanentes de cada una de las realizaciones; y
La figura 11 es una vista lateral que muestra un extremo de un rotor de un motor de imanes permanentes, segun una vista a lo largo de la direccion de insercion del eje de rotacion del rotor, antes de la introduccion del eje de rotacion.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
A continuacion, se describira la presente invencion de manera mas especifica, haciendo referencia a las realizaciones mostradas en los dibujos.
La figura 1 es una vista lateral que muestra un extremo de un rotor de un motor de imanes permanentes, segun una primera realizacion de la presente invencion segun una vista a lo largo de la direccion de insercion del eje de rotacion antes de la insercion de dicho eje de rotacion. En la figura, los mismos componentes del motor convencional de la figura 11 estan indicados por los mismos numerales de referencia que los componentes correspondientes de la figura 11, y se omitira su descripcion. El rotor 2 consiste en un nucleo 2A del rotor y un eje de rotacion (no mostrado), en el que el nucleo 2A del rotor tiene una forma general de apilamiento en forma de columna de placas de acero con un perfil cilindrico.
El nucleo 2A del rotor tiene ranuras 5 de retencion de los imanes permanentes formadas en lugares que corresponden a los lados de un cuadrilatero aproximadamente regular, cerca de la circunferencia externa del nucleo 2A del rotor. Un iman permanente esta incorporado en cada una de las ranuras 5 de retencion de los imanes permanentes. Una serie de ranuras alargadas radialmente 6, por ejemplo diez ranuras, estan dispuestas separadas entre si a lo largo de cada una de las ranuras 5 de retencion de los imanes permanentes en un nucleo externo 3 por fuera de las ranuras 5 de retencion de los imanes permanentes. Un orificio 8 para el eje de rotacion esta dispuesto en el centro del nucleo 2A del rotor para recibir el eje de rotacion y unos orificios 9 para unos pernos pasantes quedan dispuestos alrededor del orificio 8 para el eje de rotacion.
De acuerdo con esta realizacion, en el extremo radialmente externo, las ranuras 6 estan separadas aproximadamente de manera uniforme a lo largo de la circunferencia externa del nucleo 2A del rotor, mientras que en el extremo radialmente interno, la separacion entre las ranuras se reduce en una distancia creciente desde el centro de cada iman permanente 4, siendo la mayor la separacion en el centro del iman permanente 4.
Dado que las ranuras 6 estan dispuestas tal como se ha descrito anteriormente, el flujo magnetico a los imanes permanentes 4 que pasan a traves de los nucleos de los polos entre la ranura 6, es aproximadamente proporcional a la separacion en el extremo de la ranura 6 mas proximos de los imanes permanentes (4). Como consecuencia, la distribucion del flujo magnetico de los imanes permanentes 4 que pasa a traves del nucleo externo 3 se reduce al aumentar la distancia desde el centro de cada iman permanente 4, siendo la separacion en el centro del iman permanente 4 la mayor cuando se observa en direccion circunferencial. Esto aumenta el flujo magnetico efectivo que contribuye a la generacion de par, produce un menor flujo magnetico harmonico y perdidas en el nucleo que en el caso de una distribucion de flujo magnetico trapecial y reduce el par variable que produce vibraciones.
De este modo, la primera realizacion reduce el flujo de reaccion de la armadura utilizando la serie de ranuras, mejora la distribucion de flujo magnetico en el nucleo externo y, por lo tanto, proporciona un iman permanente mas eficiente con reduccion de ruidos y vibraciones.
La figura 2 es una vista lateral que muestra un extremo del rotor de un motor de imanes permanentes, de acuerdo con una segunda realizacion de la presente invencion, segun una vista a lo largo de la direccion de insercion del eje de rotacion antes de la insercion de dicho eje de rotacion. En la figura, los mismos componentes que en la primera realizacion de la figura 1 estan indicados por los mismos numerales de referencia que los componentes correspondientes de la figura 1, y se omitira su descripcion. Un nucleo 2B del rotor tiene dove ranuras 6 dispuestas separadas entre si a lo largo de cada una de las ranuras 5 de retencion de los imanes permanentes. En el extremo radialmente externo, las ranuras 6 estan separadas aproximadamente de forma igual a lo largo de la circunferencia exterior del nucleo 2B del rotor. En el extremo radialmente interno, un lado de cada iman permanente se hace corresponder a la base de una onda senoidal y las ranuras estan dispuestas de manera que la separacion entre ellas sera proporcional a la altura de la onda senoidal.
La figura 3 es una vista parcialmente ampliada que muestra en detalle la separacion en el extremo radialmente interno de la ranura 6 formada en el nucleo externo 3 por fuera del iman permanente 4 en el nucleo 2B del rotor. La separacion en el centro longitudinal del iman permanente 4 se ha indicado por P1 y las separaciones P2, P3, . P6 y P7 son determinadas de manera tal que se reduciran al aumentar la distancia con respecto al centro. Tal como se muestra en la figura 4, la base de una onda senoidal (semionda) igual a 180 grados de angulo electrico se lleva a correspondencia con la longitud W del iman permanente 4, la onda senoidal es dividida en 15 partes a lo largo del angulo electrico, la altura de la parte central esta indicada por P1 y las alturas de las partes externas estan indicadas de manera secuencial P2, P3, . P6 y P7 y las separaciones P1 a P7 en el extremo radialmente interno de las ranuras 6 estan determinadas de manera tal que son proporcionales a las alturas P1 a P7. De esta manera, se cumple la relacion P1>P2>P3>P4>P5>P6>P7. Asimismo, el flujo magnetico es proporcional a las separaciones P1 a P7, con el resultado de una distribucion de flujo magnetico proxima a la onda senoidal.
De este modo, la segunda realizacion reduce el flujo de realizacion de la armadura utilizando una serie de ranuras, mejora adicionalmente la distribucion de flujo magnetico en el nucleo externo y, por lo tanto, proporciona un iman permanente muy eficiente con reduccion de ruidos y vibraciones.
La figura 5 es una vista lateral que muestra un extremo de un rotor y un estator de un motor de imanes permanentes, de acuerdo con una tercera realizacion de la presente invencion. En particular, utiliza como rotor 2, un nucleo de rotor 2C similar al nucleo de rotor 2B mostrado en la figura 3. Las separaciones P1 a P7 en los extremos
radialmente internos de la ranuras 6 son determinadas en este caso suponiendo que el rotor 2 tiene 2n (�4) polos magneticos, mientras que el estator 1 tiene 3n (�6) dientes, cada uno de los cuales tiene un conductor 7 arrollado de forma concentrada, siendo n un entero positivo (2 en este caso), suponiendo que los lados de los imanes permanentes 4, cuando se contraen hacia el centro, corresponden a la base de la onda senoidal mostrada en la figura 4.
Si existe una relacion de 2n�3n entre el numero de los polos del rotor (2) y el numero de los dientes del estator (1), los intervalos angulares entre los polos del rotor 2 son menores que los intervalos angulares entre los dientes del estator 1 y, por lo tanto, los dientes de cada fase del estator 1 no pueden recibir la totalidad del flujo magnetico de un polo del rotor 2.
La figura 6 es un diagrama explicativo que muestra la forma de solucionar este problema. El nucleo 2C del rotor esta configurado de la manera siguiente� en vez de poner la longitud total W del iman permanente 4 en correspondencia con la base de una onda senoidal directamente, se crea una onda senoidal con la misma area que la onda senoidal mostrada en la figura 4 en un segmento obtenido al contraer el iman permanente 4 hacia dentro en una longitud predeterminada desde sus extremos opuestos y las separaciones P1 a P7 en el extremo radialmente interno de las ranuras 6 son determinadas de manera tal que sean proporcionales a las ranuras P1 a P7 obtenidas al dividir de manera uniforme la onda senoidal creada. Como consecuencia, tal como se ha mostrado en la figura 7, en comparacion con la distribucion de flujo magnetico, de acuerdo con la segunda realizacion, representado por una curva de trazos P, la distribucion de flujo magnetico, de acuerdo con la tercera realizacion, es mas proxima a la onda senoidal, aumentando rapidamente e intensificandose en la seccion media, tal como se ha indicado por la curva de trazo continuo �. De este modo, la tercera realizacion proporciona una forma de onda de voltaje inducido mas favorable que la segunda realizacion, y ademas mejora la eficiencia del motor.
De este modo, la tercera realizacion reduce el flujo de reaccion de la armadura utilizando la serie de ranuras, mejora adicionalmente la distribucion de flujo magnetico en el nucleo externo y, por lo tanto, proporciona un motor de imanes permanentes altamente eficiente con reduccion de ruidos y vibraciones.
La figura 8 es una vista lateral parcialmente ampliada que muestra un extremo del rotor de un motor de imanes permanentes, de acuerdo con una cuarta realizacion de la presente invencion, segun una vista a lo largo de la direccion de insercion del eje de rotacion. En la figura, los mismos componentes de la figura 3 se han indicado con los mismos numerales de referencia tal como corresponden a la figura 3 y, por lo tanto, se omitira su descripcion. En un nucleo 2D del rotor, la anchura del nucleo entre el extremo radialmente externo de la ranura 6 y la circunferencia externa del nucleo 2D del rotor es mayor (por ejemplo, d2) en el centro del iman permanente que en lugares alejados del centro (por ejemplo, d1). La razon se explicara a continuacion.
Si la anchura del nucleo entre el extremo externo radialmente de la ranura 6 y la circunferencia externa del nucleo del rotor fuera uniforme, la oscilacion (�rippling�), es decir, la pulsacion con peque�a amplitud, puede tener lugar en la seccion media de la forma de onda de voltaje inducido, en la que el flujo es intenso, tal como se ha mostrado en la figura 9. �uizas la razon de ello es que la anchura del nucleo entre el extremo radialmente externo de la ranura 6 y la circunferencia externa del nucleo del rotor es demasiado reducida para la intensidad del flujo magnetico, resultando en una reluctancia magnetica elevada. Al hacer la anchura del nucleo entre el extremo radialmente externo de la ranura 6 y la circunferencia externa del nucleo del rotor 2D mas grande (d2), cerca del centro del polo, en el que tiene lugar la oscilacion (�rippling�), de manera mas marcada en la distribucion de flujo magnetico que en la otra parte (d1), el nucleo 2D del rotor, de acuerdo con esta realizacion, impide la oscilacion en la forma de onda de voltaje inducido sin eliminar el efecto del control de la distribucion del flujo magnetico llevado a cabo por medio de las ranuras 6.
De este modo, la cuarta realizacion reduce el flujo de reaccion de la armadura utilizando la serie de ranuras, mejora adicionalmente la distribucion de flujo magnetico en el nucleo externo y, por lo tanto, proporciona un motor de imanes permanentes altamente eficiente con reduccion de ruido y vibracion.
La figura 10 muestra un circuito de control que controla el motor de imanes permanentes. Una corriente alterna del suministro 10 de potencia en CA es convertida en corriente continua mediante un convertidor 11. La salida de CC es convertida en corriente alterna de la frecuencia deseada por el inversor 12 capaz de producir una salida de frecuencia variable y la corriente alterna resultante es suministrada a un motor 13 de imanes permanentes (al que se hace referencia a continuacion como motor 13). Un detector de posicion 14 detecta la posicion del rotor del motor 13 basandose en el voltaje del terminal del motor 13 y lo envia como se�al de posicion a un controlador 15. Utilizando la se�al de posicion, el controlador 15 controla el inversor 12, de manera tal que la frecuencia de salida del inversor 12 sera sincronizada con la frecuencia de rotacion del motor 13. A este respecto, el motor 13 es practicamente un motor sincrono trifasico y el inversor 12 esta configurado como tipo puente trifasico de manera correspondiente. Los brazos positivos de las fases U, V y W se indican por U�, V� y W�, respectivamente, indicando los brazos negativos por U-, V- y W-. La configuracion de circuito que se ha mostrado constituye un motor de CC sin conmutador. A este respecto, el metodo para detectar la posicion del rotor de un motor basado en el montaje del terminal del motor se conoce como metodo sin sensor o metodo indirecto de deteccion de posicion.
Como es bien sabido, en el arrollamiento de cada fase del motor 13, un par formado por un brazo positivo de una fase y un brazo negativo de otra fase giran, y los otros brazos permanecen parados en cada instante. Al ser conmutado el brazo que debe ser girado, entre las tres fases en secuencia, se facilita al motor 13 una salida deseada trifasica desde el inversor 12. Esto hace posible controlar el estator al suministrar una corriente alterna
5 trifasica de onda senoidal.
Es deseable minimizar la anchura del nucleo entre el extremo radialmente externo de las ranuras 5 de retencion de los imanes permanentes y los extremos radialmente internos de las ranuras 6, asi como la anchura del nucleo entre el extremo radialmente externo de las ranuras 6 y una circunferencia externa del nucleo del rotor desde el punto de
10 vista de impedir que el flujo magnetico se curve a lo largo de la circunferencia. Por otra parte, es deseable proporcionar una cierta tolerancia cuando se troquelan las placas de acero. Para reducir la oscilacion (�rippling�), de manera apropiada, la anchura de nucleo es de 1 a 3 veces el grosor de la placa de acero magnetico.
Si bien en las realizaciones anteriores los imanes permanentes estan incorporados en las partes del nucleo del rotor
15 que corresponden a los lados de un cuadrilatero regular centrado en el eje del nucleo del rotor, la presente invencion no esta limitada a ello. La presente invencion es aplicable a casi cualquier motor de imanes permanentes cuyo rotor consiste en imanes permanentes incorporados en las partes del nucleo del rotor que corresponden a los lados de un poligono aproximadamente regular centrado sobre el eje del nucleo del rotor.
20 Ademas, si bien en las realizaciones anteriores se forman de diez a doce ranuras 6 en el nucleo externo 3, la presente invencion es aplicable a cualquiera motor de imanes permanentes que tenga cuatro o mas ranuras 6, considerando que las ranuras estan dispuestas en relacion con una onda senoidal.
Claims (5)
- REIVINDICACIONES1. Motor de imanes permanentes que comprende un rotor dotado de un nucleo del rotor que esta formado de5 manera general por un apilamiento en forma de columna de placas de acero, ranuras de retencion de los imanes permanentes en las partes del nucleo del rotor que corresponden a los lados de un poligono aproximadamente regular centrado sobre el eje del nucleo del rotor, imanes permanentes insertados en las respectivas ranuras de retencion de los imanes permanentes y una serie de ranuras alargadas radialmente dispuestas separadas entre si a lo largo de cada una de las ranuras de retencion de los imanes permanentes en un nucleo externo por fuera de las10 ranuras de retencion de los imanes permanentes, caracterizado porque en un extremo radialmente externo, las ranuras estan separadas de manera igual, mientras que en el extremo radialmente interno, la separacion entre las ranuras se reduce con el incremento de la distancia desde el centro de cada iman permanente, siendo la mayor con la separacion en el centro.15 2. Motor de imanes permanentes, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque si los lados de los imanes permanentes se hacen corresponder a la base de una onda senoidal, la separacion entre las ranuras en el extremo radialmente interno es proporcional a la altura de la onda senoidal.
- 3. Motor de imanes permanentes, segun la reivindicacion 2, caracterizado porque el rotor tiene 2n polos magneticos20 y el estator tiene 3n dientes, cada uno de los cuales tiene un conductor arrollado de manera concentrada, de manera que n es un entero positivo y los lados de los imanes permanentes corresponden a la base de la onda senoidal cuando se contrae hacia el centro.
- 4. Motor de imanes permanentes, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la anchura del nucleo entre un25 extremo radialmente externo de las ranuras y la circunferencia externa del nucleo del rotor es mayor en el centro de los imanes permanentes que en ambos extremos.
- 5. Motor de imanes permanentes, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la anchura del nucleo entre un extremo radialmente externo de las ranuras de retencion de los imanes permanentes y un extremo radialmente30 interno de las ranuras, asi como la anchura del nucleo entre un extremo radialmente de las ranuras y una circunferencia externa del nucleo del rotor son de 1 a 3 veces el grosor de las placas de acero.
- 6. Motor de imanes permanentes, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque, como minimo, cuatro ranuras estan dispuestas a lo largo de cada una de las ranuras para los imanes permanentes.
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JP4626405B2 (ja) * | 2005-06-01 | 2011-02-09 | 株式会社デンソー | ブラシレスモータ |
US8350435B2 (en) * | 2006-04-14 | 2013-01-08 | Emerson Electric Co. | Interior magnet machine with reduced cogging |
JP5259934B2 (ja) * | 2006-07-20 | 2013-08-07 | 株式会社日立産機システム | 永久磁石式回転電機及びそれを用いた圧縮機 |
JP4838347B2 (ja) | 2007-02-21 | 2011-12-14 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石同期電動機及び密閉型圧縮機 |
EP2117102B1 (en) * | 2007-02-26 | 2018-01-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Permanent magnet motor, hermetic compressor, and fan motor |
WO2008113082A1 (en) * | 2007-03-15 | 2008-09-18 | A.O. Smith Corporation | Interior permanent magnet motor including rotor with flux barriers |
WO2008137709A2 (en) * | 2007-05-04 | 2008-11-13 | A. O. Smith Corporation | Interior permanent magnet motor and rotor |
JP5101930B2 (ja) * | 2007-06-08 | 2012-12-19 | マブチモーター株式会社 | 多角形状外形の小型モータ |
KR100903519B1 (ko) * | 2007-09-18 | 2009-06-19 | 주식회사 아모텍 | 영구자석 매입형 모터 및 이를 이용한 공기흡입장치 |
US8138651B2 (en) * | 2007-11-30 | 2012-03-20 | GM Global Technology Operations LLC | Methods and apparatus for a permanent magnet machine with an added air barrier |
JP4712059B2 (ja) * | 2008-03-12 | 2011-06-29 | 三菱電機株式会社 | 同期電動機の回転子及び圧縮機 |
US20110012461A1 (en) * | 2008-03-19 | 2011-01-20 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Permanent Magnet Synchronization Motor |
JP5264897B2 (ja) * | 2008-05-21 | 2013-08-14 | 東芝キヤリア株式会社 | 永久磁石電動機、密閉型圧縮機、および冷凍サイクル装置 |
EP2304863B1 (en) * | 2008-07-30 | 2018-06-27 | Regal Beloit America, Inc. | Interior permanent magnet motor including rotor with unequal poles |
US7969055B2 (en) * | 2008-08-06 | 2011-06-28 | Larry Titus Clean Energy Technologies, Llc | Rotary motor |
JP5042184B2 (ja) * | 2008-09-29 | 2012-10-03 | 三菱電機株式会社 | 同期電動機の回転子及び同期電動機の回転子の製造方法 |
JP2010161832A (ja) * | 2009-01-06 | 2010-07-22 | Hitachi Ltd | 永久磁石式回転電機 |
DE102009049600A1 (de) * | 2009-10-16 | 2011-04-21 | Minebea Co., Ltd. | Elektrische Maschine |
JP4964291B2 (ja) * | 2009-12-01 | 2012-06-27 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石埋込型モータの回転子及び送風機及び圧縮機 |
US8937420B2 (en) | 2010-02-08 | 2015-01-20 | Mitsubishi Electric Corporation | Rotor of permanent magnet embedded motor, blower, and compressor |
JP5708181B2 (ja) * | 2010-05-12 | 2015-04-30 | 株式会社デンソー | 回転電機のロータ |
WO2012026032A1 (ja) | 2010-08-27 | 2012-03-01 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石埋込型モータの回転子及び圧縮機及び冷凍空調装置 |
KR101123676B1 (ko) * | 2010-11-30 | 2012-03-20 | 전자부품연구원 | 자속 안내구멍이 형성된 회전자를 갖는 동기형 모터 |
US9214838B2 (en) | 2011-01-28 | 2015-12-15 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Brushless motor and electric device mounted with same |
JP5242720B2 (ja) * | 2011-02-25 | 2013-07-24 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石埋込型モータの回転子 |
KR101209623B1 (ko) | 2011-05-19 | 2012-12-07 | 전자부품연구원 | 회전자 및 그를 갖는 lspm 모터 |
CN103023255A (zh) * | 2011-09-26 | 2013-04-03 | 辐射通量实验室私人有限公司 | 电磁机 |
JP5677584B2 (ja) * | 2011-10-24 | 2015-02-25 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石埋込型モータの回転子並びに圧縮機及び冷凍空調装置 |
JP5752260B2 (ja) * | 2011-11-07 | 2015-07-22 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石埋込型電動機の回転子、及びこの回転子を用いた電動機、及びこの電動機を用いた圧縮機、及びこの圧縮機を用いた空気調和機 |
CN103138442B (zh) * | 2011-11-25 | 2016-04-13 | 丹佛斯(天津)有限公司 | 内置式永磁电机的转子和使用其的内置式永磁电机 |
JP2013132164A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Sharp Corp | 永久磁石モータ |
JP2013132172A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Sharp Corp | 永久磁石モータ |
US10153671B2 (en) | 2011-12-29 | 2018-12-11 | Philip Totaro | Permanent magnet rotor with intrusion |
US20130169094A1 (en) * | 2011-12-29 | 2013-07-04 | Danotek Motion Technologies, Inc. | Rotor Lamination Structure For Permanent Magnet Machine |
US20150084468A1 (en) * | 2012-01-30 | 2015-03-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Rotor for permanent-magnet-embedded electric motor, electric motor including the rotor, compressor including the electric motor, and air conditioner including the compressor |
DE112012005674T5 (de) * | 2012-05-28 | 2014-10-09 | Aida Engineering, Ltd. | Drehende elektrische Maschine mit kombiniertem Drehmoment |
US20130320798A1 (en) * | 2012-05-30 | 2013-12-05 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | System and method for reducing cogging torque in an interior permanent magnet motor |
JP6127450B2 (ja) * | 2012-11-01 | 2017-05-17 | 株式会社ジェイテクト | 回転機用ロータ |
EP2741398A1 (en) * | 2012-12-06 | 2014-06-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Rotor of an electric generator |
JP6110151B2 (ja) * | 2013-02-07 | 2017-04-05 | 本田技研工業株式会社 | 回転電機のロータ |
MX355454B (es) | 2013-03-14 | 2018-04-18 | Emerson Electric Co | Rotores y estatores para maquinas electrodinamicas. |
JP6210711B2 (ja) * | 2013-04-23 | 2017-10-11 | 株式会社日立産機システム | 永久磁石電動機 |
US10027192B2 (en) * | 2013-06-12 | 2018-07-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Motor with permanent magnet embedded therein, and compressor |
JP6080967B2 (ja) * | 2013-09-25 | 2017-02-15 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石埋込型電動機、圧縮機及び冷凍空調装置 |
CN104242497B (zh) * | 2014-08-01 | 2017-05-31 | 广东美芝制冷设备有限公司 | 压缩机 |
CN104269986B (zh) * | 2014-10-13 | 2016-06-29 | 广东美芝制冷设备有限公司 | 永磁同步电机及具有其的压缩机 |
CN104269987B (zh) * | 2014-10-13 | 2016-06-29 | 广东美芝制冷设备有限公司 | 永磁同步电机及具有其的压缩机 |
RU2571951C1 (ru) * | 2014-11-06 | 2015-12-27 | Открытое акционерное общество "НПО Центр" | Ротор с постоянными магнитами |
RU2579011C1 (ru) * | 2014-11-06 | 2016-03-27 | Открытое акционерное общество "НПО Центр" | Ротор электрической машины с постоянными магнитами |
EP3324515B1 (en) * | 2015-07-15 | 2021-02-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Rotor, electric motor, compressor, and refrigerator/air conditioning equipment |
KR101744412B1 (ko) * | 2015-10-20 | 2017-06-08 | 한양대학교 산학협력단 | q축 인덕턴스를 감소시키는 영구자석 전동기 및 이에 포함되는 회전자 |
CN108604840B (zh) * | 2016-02-12 | 2020-12-01 | 三菱电机株式会社 | 电动机、压缩机以及制冷空调装置 |
CN106100177B (zh) * | 2016-06-20 | 2018-06-15 | 广东威灵电机制造有限公司 | 用于电机的转子和具有其的电机 |
US11404925B2 (en) | 2017-04-26 | 2022-08-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Permanent magnet motor |
JP7053392B2 (ja) * | 2018-07-13 | 2022-04-12 | オークマ株式会社 | 同期電動機の回転子 |
US11996740B2 (en) * | 2019-03-26 | 2024-05-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Rotor, electric motor, compressor, and air conditioner |
CN110176816A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-08-27 | 吉林省绿能环保科技发展有限公司 | 一种正弦波磁场异步起动永磁同步电动机的转子 |
CN112436628B (zh) * | 2019-08-26 | 2021-10-22 | 安徽美芝精密制造有限公司 | 电机、压缩机和制冷设备 |
US11183890B2 (en) * | 2019-10-02 | 2021-11-23 | Fca Us Llc | Permanent magnet vehicle traction motor having improved vibration, torque ripple, and total harmonic distortion |
KR102351792B1 (ko) | 2020-01-22 | 2022-01-17 | 엘지전자 주식회사 | 전동기 및 이를 구비한 압축기 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01247786A (ja) | 1988-03-29 | 1989-10-03 | Toshiba Corp | 2シリンダ型ロータリ式圧縮機 |
EP0538472B1 (en) * | 1990-07-12 | 1997-10-29 | Seiko Epson Corporation | Rotor of brushless motor and manufacture thereof |
JP2803456B2 (ja) | 1991-10-23 | 1998-09-24 | 三菱電機株式会社 | 多気筒回転式圧縮機 |
JPH06189481A (ja) * | 1992-11-06 | 1994-07-08 | Aichi Emerson Electric Co Ltd | 回転子 |
JP3424774B2 (ja) | 1994-12-22 | 2003-07-07 | 株式会社安川電機 | 永久磁石形回転子 |
EP0729217B1 (de) * | 1995-02-21 | 2000-01-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Hybriderregte elektrische Maschine |
JP3452434B2 (ja) * | 1995-10-31 | 2003-09-29 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石回転子 |
JPH11187597A (ja) | 1997-12-19 | 1999-07-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 永久磁石埋め込みロータ |
JPH11252840A (ja) | 1998-02-26 | 1999-09-17 | Meidensha Corp | 回転電機の回転子 |
DE19851883A1 (de) * | 1998-11-10 | 2000-05-18 | Siemens Ag | Permanenterregte Synchronmaschine |
JP2001037186A (ja) * | 1999-07-19 | 2001-02-09 | Toshiba Kyaria Kk | 永久磁石電動機 |
JP2001037127A (ja) * | 1999-07-26 | 2001-02-09 | Toshiba Corp | 永久磁石形モータ |
JP2002084690A (ja) | 2000-02-09 | 2002-03-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 電動機 |
JP3787756B2 (ja) * | 2000-08-29 | 2006-06-21 | 株式会社日立製作所 | 永久磁石式回転電機 |
US6917133B2 (en) * | 2000-08-29 | 2005-07-12 | Hitachi, Ltd. | Air conditioner having permanent magnet rotating electric machine |
JP2003009483A (ja) * | 2001-06-21 | 2003-01-10 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 永久磁石埋込み型誘導電動機 |
US6727623B2 (en) * | 2002-08-28 | 2004-04-27 | Emerson Electric Co. | Reduced impedance interior permanent magnet machine |
US6891298B2 (en) * | 2002-08-28 | 2005-05-10 | Emerson Electric Co. | Interior permanent magnet machine with reduced magnet chattering |
US6717314B2 (en) * | 2002-08-28 | 2004-04-06 | Emerson Electric Co. | Interior permanent magnet motor for use in washing machines |
DE10256523A1 (de) * | 2002-12-04 | 2004-06-24 | Robert Bosch Gmbh | Elektrische Maschine, insbesondere bürstenloser Synchronmotor |
JP4485225B2 (ja) * | 2004-02-27 | 2010-06-16 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石型モータ及び密閉型圧縮機及びファンモータ |
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