JP2000116044A - 永久磁石型モータ - Google Patents
永久磁石型モータInfo
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Abstract
くすることができ、スリットの効果を維持したまま有効
磁束を増加することができ、高効率化が図れる永久磁石
型モータを提供すること。 【解決手段】 コイルが巻回された円筒状の固定子鉄心
の内側に、回転子鉄心を配置し、回転子鉄心は複数の磁
石挿入孔を有し、この磁石挿入孔に永久磁石を収容し、
磁石挿入孔の外周側回転子鉄心磁極部にスリットを有
し、回転子鉄心が前記固定子鉄心より回転軸方向に長い
構造の永久磁石型モータにおいて、固定子鉄心に対し回
転子鉄心がオーバーハングした回転子鉄心オーバーハン
グ部側における回転軸方向の回転子鉄心端部は、回転子
鉄心中心部よりも漸次スリットの回転子鉄心磁極部当た
りの面積を小さくしたものである。
Description
庫の圧縮機駆動用のモータ等に使用される永久磁石型モ
ータに関するものである。
などでは、回転数の制御が容易で、モータ効率の良い永
久磁石型モータが一般的に使用されている。図6、図7
に現在最も一般的に利用されている永久磁石モータにつ
いて説明する。
図である。図において、1は回転子、2は固定子、3は
回転子1に設けられた磁石挿入孔で、ここに永久磁石4
が挿入されている。
磁石を収容した永久磁石型モータでは、モータ運転時の
固定子電流による電機子反作用によって生じる磁束の乱
れを緩和し、モータ効率の改善やトルクリップルの低減
を目的とし、図6のように回転子鉄心6に設けられた磁
石挿入孔3の外周側、回転子鉄心磁極部7にスリット5
を設けることがある。従来このスリット5は、図7に示
す縦断面図のように、回転子鉄心6の軸方向全体にわた
って同形状で設けられていた。
いて、回転子鉄心6の軸方向の巾を固定子鉄心8に対し
長くすることにより、効率を改善するという手段を用い
ることがある。これは、前述のような永久磁石型モータ
では、回転子鉄心6に回転子鉄心磁極部7を持つため、
回転子鉄心6の軸方向の巾を固定子鉄心8に対し長くす
ると、回転子鉄心オーバーハング部10a,10bの永
久磁石外周面より生じる磁束が、前記回転子磁極部7を
通り固定子鉄心8に有効磁束として働くためである。但
し、有効磁束量とオーバーハング部長さの関係は図8の
通りであり、回転子鉄心磁極部7の磁束が飽和するた
め、オーバーハング部の長さが一定の長さに達すると、
有効磁束量は飽和する。この有効磁束が飽和するオーバ
ーハング部長さは、回転子鉄心磁極部7の断面積、永久
磁石の磁束量および鉄心の材料に依存するため、回転子
鉄心の形状等により異なる。
タは以上のように構成されているので、固定子鉄心8よ
り回転子鉄心6を長くする手段を用いた場合、回転子鉄
心磁極部7にスリット5を設けると、スリット5を設け
ない場合に比べ回転子鉄心磁極部7の断面積が減少する
ため、磁束飽和に達するオーバーハング部長さが短くな
ってしまう。その結果、スリット5を設けない場合に比
べトルクに作用する有効磁束が減少し、モータ効率が悪
化するという問題点があった。
になされたもので、磁束飽和に達するオーバーハング部
長さを長くすることができ、スリットの効果を維持した
まま有効磁束を増加することができ、高効率化が図れる
永久磁石型モータを提供することを目的とする。
型モータは、コイルが巻回された円筒状の固定子鉄心の
内側に、回転子鉄心を配置し、回転子鉄心は複数の磁石
挿入孔を有し、この磁石挿入孔に永久磁石を収容し、磁
石挿入孔の外周側回転子鉄心磁極部にスリットを有し、
回転子鉄心が前記固定子鉄心より回転軸方向に長い構造
の永久磁石型モータにおいて、固定子鉄心に対し回転子
鉄心がオーバーハングした回転子鉄心オーバーハング部
側における回転軸方向の回転子鉄心端部は、回転子鉄心
中心部よりも漸次スリットの回転子鉄心磁極部当たりの
面積を小さくしたものである。
ける回転軸方向の回転子鉄心端部には、スリットを設け
ないものである。
の面積を小さくする手段として、スリット数を減少させ
るものである。
の面積を小さくする手段として、スリット巾を狭くさせ
るものである。
でオーバーハングするよう配置したものである。
回転子鉄心の回転軸方向の中心をオフセットして配置
し、回転子鉄心オーバーハング部の長い側における回転
軸方向の回転子鉄心端部のみ回転子鉄心中心部よりも漸
次スリットの回転子鉄心磁極部当たりの面積を小さくし
たものである。
でオーバーハングするよう配置したものである。
実施の形態1を図面を用いて説明する。図1は、この発
明の実施の形態1を示す永久磁石型モータの縦断面図で
ある。図において、1は回転子であり、回転子鉄心6、
永久磁石4、スリット5、永久磁石の飛散を防ぐ端板1
1で構成されている。回転子鉄心6はプレス抜きされた
薄板鋼板で積層されており、永久磁石4はN極とS極が
交互に配置されている。2は固定子であり、固定子鉄心
8、固定子巻線9で構成され、固定子鉄心は回転子鉄心
と同様、プレス抜きされた薄板鋼板で積層されている。
の巾を固定子鉄心8に対し長くすると、回転子鉄心オー
バーハング部10a,10bが生じる。前述のような永
久磁石型モータでは、回転子鉄心6に図6で示すように
回転子鉄心磁極部7を持つため、回転子鉄心オーバーハ
ング部10a,10bの永久磁石4による磁束は、回転
子鉄心磁極部7を通り固定子鉄心8を通る磁気回路を形
成する。その結果、回転子鉄心オーバーハング部10
a,10bを持たないモータに比べ、トルクに働く有効
磁束が増加し、モータ効率が改善される。
極部の面積、永久磁石の磁束量および鉄心の材料により
決定する。そのため、必要以上にオーバーハング部を長
くしても磁束飽和により、十分な効果は得られない。前
述の効果を最大限に利用するには、オーバーハング部長
さを磁束飽和直前に設定するのが効果的である。
数の永久磁石を収容した永久磁石型モータでは、モータ
運転時の固定子電流による電機子反作用によって生じる
磁束の乱れを緩和し、モータ効率の改善やトルクリップ
ルの低減を目的とし、前記スリット5を設けることがあ
る。
スリット5を設けていた。この場合、回転子鉄心オーバ
ーハング部10a,10bでは、スリット5により回転
子鉄心磁極部7の面積が減少するため、飽和磁束量はス
リット5なし時に比べ減少する。スリット5の目的は、
固定子巻線9と永久磁石4の磁束による電機子反作用の
緩和であるが、固定子巻線9による磁束は、回転子鉄心
オーバーハング部10a,10bにはほとんど影響しな
い。そのため本実施の形態では、この電機子反作用の影
響の小さい回転子鉄心オーバーハング部10a,10b
の一部分のみスリット5を設けないようにした。
グ部10a,10b全体にスリット5入りのものに対
し、回転子鉄心磁極部7の面積が増加し、回転子オーバ
ーハング部回転子鉄心をより長くとれることにより、ス
リット5の効果を維持したまま有効磁束が増加でき、高
効率化を図ることが可能となった。
態2を図面を参照して説明する。図2は、この発明の実
施の形態2を示す永久磁石型モータの縦断面図である。
本実施の形態は、実施の形態1に対し回転子鉄心オーバ
ーハング部10a,10bの内の片側10aのみスリッ
ト5を設けないようにしたことを特徴とする永久磁石型
モータである。
上下の圧力差により受ける力を緩和させる為に、固定子
2と回転子1を軸方向にオフセットして設置し、磁気推
力を利用することが一般的に行われている。そのため、
回転子鉄心オーバーハング部10aと10bは回転軸方
向の長さが異なる。
ーバーハング部のスリット5を廃し、磁束を有効に利用
することであるが、回転子鉄心オーバーハング部の長さ
が異なる場合、その短い方では磁束の飽和に達していな
い為、スリット5が入っていても磁気回路に流れる磁束
は変わらない場合がある。そこで、回転子鉄心オーバー
ハング部の長い方のみスリットを廃し、実施の形態1の
効果はそのままで、回転子重量が軽くなるので、回転子
の振れ回り等による負荷を減少することに対し有効なも
のとなる。
態3を図面を参照して説明する。図3は、この発明の実
施の形態3を示す永久磁石型モータの縦断面図である。
本実施の形態は、実施の形態2に対し回転子を片側にの
みオーバーハングするように設置することを特徴とした
永久磁石型モータである。これは、軸方向に対する磁気
吸引力を大きくしたい場合に有効なものである。
い部分が回転子鉄心オーバーハング部長さよりも大きな
場合の一例を示してある。この場合、トルクリップルを
緩和させる効果は弱くなるが、回転子鉄心磁極部面積の
増加により回転子鉄心オーバーハング部を長く設定でき
るため、有効磁束が増加でき、モータ効率の改善に対し
ては有効である。
態4を図面を参照して説明する。図4は、この発明の実
施の形態4を示す永久磁石型モータ回転子の構成図であ
る。本実施の形態は、回転子のスリット数を軸方向で変
えたもので、図4ではA部、B部、C部では、それぞれ
スリットなし、3本、5本とスリット5の本数が異なっ
ており、回転軸方向の回転子鉄心端部ほどスリット数が
少なくなっている。図4に示す回転子を図1〜3と置き
換えると、実施の形態1〜3と同様の効果が得られる。
図4では回転子鉄心両端でスリット数を変えたものを一
例として挙げているが、実施の形態2および3と同様な
場合等には、片端のみスリット数を変えるようにしても
なんら問題はない。
態5を図面を参照して説明する。図5は、この発明の実
施の形態5を示す永久磁石型モータ回転子の構成図であ
る。本実施の形態は、回転子のスリット巾を軸方向で変
えたもので、図5ではA部、B部、C部ではそれぞれス
リットの巾が異なっており、回転軸方向の回転子鉄心端
部ほどスリット巾が狭くなっている。図5に示す回転子
を図1〜3と置き換えると、実施の形態1〜3と同様の
効果が得られる。図5では回転子鉄心両端でスリット巾
を変えたものを一例として挙げているが、実施の形態2
および3と同様な場合等には、片端のみスリット巾を変
えるようにしてもなんら問題はない。
イルが巻回された円筒状の固定子鉄心の内側に、回転子
鉄心を配置し、回転子鉄心は複数の磁石挿入孔を有し、
この磁石挿入孔に永久磁石を収容し、磁石挿入孔の外周
側回転子鉄心磁極部にスリットを有し、回転子鉄心が前
記固定子鉄心より回転軸方向に長い構造の永久磁石型モ
ータにおいて、固定子鉄心に対し回転子鉄心がオーバー
ハングした回転子鉄心オーバーハング部側における回転
軸方向の回転子鉄心端部は、回転子鉄心中心部よりも漸
次スリットの回転子鉄心磁極部当たりの面積を小さくし
た構成にしたので、固定子巻線電流と回転子永久磁石の
電機子反作用によるトルクリップルを増大させることな
く、磁束を有効に利用し効率改善をはかれる。
回転子鉄心の回転軸方向の中心をオフセットして配置
し、回転子鉄心オーバーハング部の長い側における回転
軸方向の回転子鉄心端部のみ回転子鉄心中心部よりも漸
次スリットの回転子鉄心磁極部当たりの面積を小さくし
た構成にしたので、回転子重量が軽くなるので、回転子
の振れ回り等による負荷を減少することに対し有効なも
のとなる。
でオーバーハングするよう配置したことにより、軸方向
に対する磁気吸引力を大きくしたい場合に有効なもので
ある。
ータの縦断面図である。
面図である。
面図である。
の構成図である。
の構成図である。
グ部長さの関係の一例を示す図である。
石、5 スリット、6回転子鉄心、7 回転子鉄心磁極
部、8 固定子鉄心、9 固定子巻線、10a,10b
回転子鉄心オーバーハング部、11 端板、12 回
転軸。
Claims (7)
- 【請求項1】 コイルが巻回された円筒状の固定子鉄心
の内側に、回転子鉄心を配置し、前記回転子鉄心は複数
の磁石挿入孔を有し、この磁石挿入孔に永久磁石を収容
し、前記磁石挿入孔の外周側回転子鉄心磁極部にスリッ
トを有し、前記回転子鉄心が前記固定子鉄心より回転軸
方向に長い構造の永久磁石型モータにおいて、 前記固定子鉄心に対し前記回転子鉄心がオーバーハング
した回転子鉄心オーバーハング部側における回転軸方向
の回転子鉄心端部は、前記回転子鉄心中心部よりも漸次
前記スリットの前記回転子鉄心磁極部当たりの面積を小
さくしたことを特徴とする永久磁石型モータ。 - 【請求項2】 前記回転子鉄心オーバーハング部側にお
ける回転軸方向の回転子鉄心端部には、前記スリットを
設けないことを特徴とする請求項1記載の永久磁石型モ
ータ。 - 【請求項3】 前記スリットの前記回転子鉄心磁極部当
たりの面積を小さくする手段として、スリット数を減少
させることを特徴とする請求項1記載の永久磁石型モー
タ。 - 【請求項4】 前記スリットの前記回転子鉄心磁極部当
たりの面積を小さくする手段として、スリット巾を狭く
させることを特徴とする請求項1記載の永久磁石型モー
タ。 - 【請求項5】 前記回転子鉄心が前記固定子鉄心に対し
両端でオーバーハングするよう配置したことを特徴とす
る請求項1記載の永久磁石型モータ。 - 【請求項6】 前記固定子鉄心の回転軸方向の中心と、
前記回転子鉄心の回転軸方向の中心をオフセットして配
置し、回転子鉄心オーバーハング部の長い側における回
転軸方向の回転子鉄心端部のみ前記回転子鉄心中心部よ
りも漸次前記スリットの前記回転子鉄心磁極部当たりの
面積を小さくしたことを特徴とする請求項1記載の永久
磁石型モータ。 - 【請求項7】 前記回転子鉄心が前記固定子鉄心に対し
片端でオーバーハングするよう配置したことを特徴とす
る請求項1記載の永久磁石型モータ。
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---|---|---|---|
JP27465498A JP3490307B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 永久磁石型モータ |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27465498A Expired - Lifetime JP3490307B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 永久磁石型モータ |
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- 1998-09-29 JP JP27465498A patent/JP3490307B2/ja not_active Expired - Lifetime
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