JP2000295799A - 電動機のステータ - Google Patents
電動機のステータInfo
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- JP2000295799A JP2000295799A JP10226599A JP10226599A JP2000295799A JP 2000295799 A JP2000295799 A JP 2000295799A JP 10226599 A JP10226599 A JP 10226599A JP 10226599 A JP10226599 A JP 10226599A JP 2000295799 A JP2000295799 A JP 2000295799A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、複数スロットを有する鉄心に巻線
が取り付けられたステータと、前記ステータの磁極面と
対向して回転可能に配置される永久磁石ロータとを備え
た永久磁石モータにおいて、隣合うティース間の隙間の
ため、コギングトルクが生じていた。このティース間を
つなぐとコギングトルクは減少するが、出力も低下する
という問題があった。 【解決手段】 ステータコア１のティース先端部３を薄
肉部２でつないだ形状で、この薄肉部の半径方向つなぎ
厚を０．１から０．３ｍｍで構成するものである。 こ
れにより、コギングトルクを低減することができ、か
つ、出力の低下を最小限に抑えることができる。
が取り付けられたステータと、前記ステータの磁極面と
対向して回転可能に配置される永久磁石ロータとを備え
た永久磁石モータにおいて、隣合うティース間の隙間の
ため、コギングトルクが生じていた。このティース間を
つなぐとコギングトルクは減少するが、出力も低下する
という問題があった。 【解決手段】 ステータコア１のティース先端部３を薄
肉部２でつないだ形状で、この薄肉部の半径方向つなぎ
厚を０．１から０．３ｍｍで構成するものである。 こ
れにより、コギングトルクを低減することができ、か
つ、出力の低下を最小限に抑えることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数スロットを有
する鉄心に巻線が取り付けられたステータと、前記ステ
ータの磁極面と対向して回転可能に配置されるロータと
を備えたモータに関するものである。
する鉄心に巻線が取り付けられたステータと、前記ステ
ータの磁極面と対向して回転可能に配置されるロータと
を備えたモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図９に示すように、従来の永久磁石モー
タは複数のコイルが巻回された磁性体からなるステータ
と、これにギャップを介して回転可能に配設されたロー
タとを備えている。ステータに施された巻線により回転
磁界が生じ、ステータティースからロータに磁束が入
る。
タは複数のコイルが巻回された磁性体からなるステータ
と、これにギャップを介して回転可能に配設されたロー
タとを備えている。ステータに施された巻線により回転
磁界が生じ、ステータティースからロータに磁束が入
る。
【０００３】ステータコイルに電流が流れることにより
ステータに回転磁界が生じ、この回転磁界とロータの永
久磁石による磁界との鎖交によって、ロータに駆動トル
クが生じてこのロータは同期回転する。
ステータに回転磁界が生じ、この回転磁界とロータの永
久磁石による磁界との鎖交によって、ロータに駆動トル
クが生じてこのロータは同期回転する。
【０００４】通常、ステータには巻線を巻回するための
スロットが設けられており、それに伴いスロットオープ
ンが存在している。ステータのスロット部分とティース
部分では磁気抵抗に大きな差があるので、永久磁石モー
タではロータの位置によって電磁力の大きさが変化し、
コギングトルクが発生する。
スロットが設けられており、それに伴いスロットオープ
ンが存在している。ステータのスロット部分とティース
部分では磁気抵抗に大きな差があるので、永久磁石モー
タではロータの位置によって電磁力の大きさが変化し、
コギングトルクが発生する。
【０００５】近年の産業用、家電用、情報機器用など、
さまざまな分野におけるモータへの低騒音・振動化の要
望に伴い、コギングトルクの低下の必要性も高まってき
ている。そこで、根本的なコギングトルク低減化とし
て、隣り合うステータティースを薄肉部でつなぎ、ステ
ータのロータと対向する面をすべて磁性体とすることに
より、磁気抵抗の差を抑える方法がとられている。
さまざまな分野におけるモータへの低騒音・振動化の要
望に伴い、コギングトルクの低下の必要性も高まってき
ている。そこで、根本的なコギングトルク低減化とし
て、隣り合うステータティースを薄肉部でつなぎ、ステ
ータのロータと対向する面をすべて磁性体とすることに
より、磁気抵抗の差を抑える方法がとられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では永久磁石による磁束がティースをつないで
いる薄肉部で回り込み、この漏れ磁束のために出力が低
下するという問題が生じていた。
来の構成では永久磁石による磁束がティースをつないで
いる薄肉部で回り込み、この漏れ磁束のために出力が低
下するという問題が生じていた。
【０００７】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、コギングトルクを抑制し、薄肉部で生じ
る漏れ磁束量を最小限に抑えることができるモータを提
供することを目的とする。
るものであり、コギングトルクを抑制し、薄肉部で生じ
る漏れ磁束量を最小限に抑えることができるモータを提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、隣り合うステータティースを薄肉部で
つなぎ、ステータのロータと対向する面をすべて磁性体
とする永久磁石モータにおいて、ティース薄肉部の半径
方向つなぎ厚を0.1から0.3mmで構成したことを特徴とす
る永久磁石モータである。
めに、本発明は、隣り合うステータティースを薄肉部で
つなぎ、ステータのロータと対向する面をすべて磁性体
とする永久磁石モータにおいて、ティース薄肉部の半径
方向つなぎ厚を0.1から0.3mmで構成したことを特徴とす
る永久磁石モータである。
【０００９】上記手段によって、コギングトルクを低減
することができ、かつ、出力の低下を最小限に抑制する
ことができる。
することができ、かつ、出力の低下を最小限に抑制する
ことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】上記の課題を解決するために本発
明は、複数スロットを有する鉄心に巻線が取り付けられ
たステータと、前記ステータの磁極面と対向して回転可
能に配置される永久磁石ロータとを有し、隣り合うティ
ースのロータと対向する面が薄肉部で連結されている永
久磁石モータにおいて、この薄肉部の半径方向のつなぎ
厚が０．１から０．３ｍｍで構成されているものであ
る。
明は、複数スロットを有する鉄心に巻線が取り付けられ
たステータと、前記ステータの磁極面と対向して回転可
能に配置される永久磁石ロータとを有し、隣り合うティ
ースのロータと対向する面が薄肉部で連結されている永
久磁石モータにおいて、この薄肉部の半径方向のつなぎ
厚が０．１から０．３ｍｍで構成されているものであ
る。
【００１１】また、この連結部の周方向長さが１ティー
スあたりの開口角に対して０．２〜０．３５倍で構成さ
れているものである。
スあたりの開口角に対して０．２〜０．３５倍で構成さ
れているものである。
【００１２】また、この連結部の半径方向のつなぎ厚が
ステータ外径に対して０．３〜０．７％で構成されてい
るものである。
ステータ外径に対して０．３〜０．７％で構成されてい
るものである。
【００１３】また、ティースを連結している薄肉部とテ
ィース先端部がＲ形状またはそれに準ずる曲線または直
線形状で連結されているものである。
ィース先端部がＲ形状またはそれに準ずる曲線または直
線形状で連結されているものである。
【００１４】さらに、複数スロットを有する鉄心に巻線
が取り付けられたステータと、前記ステータの磁極面と
対向して回転可能に配置される永久磁石ロータとを備え
た永久磁石モータにおいて、隣り合うティースのロータ
と対向する面が薄肉部で連結されており、この連結部の
半径方向のつなぎ厚が０．１から０．３ｍｍで構成され
ている電動機。
が取り付けられたステータと、前記ステータの磁極面と
対向して回転可能に配置される永久磁石ロータとを備え
た永久磁石モータにおいて、隣り合うティースのロータ
と対向する面が薄肉部で連結されており、この連結部の
半径方向のつなぎ厚が０．１から０．３ｍｍで構成され
ている電動機。
【００１５】このように、複数スロットを有する鉄心に
巻線が取り付けられたステータと、前記ステータの磁極
面と対向して回転可能に配置される永久磁石ロータとを
備えた永久磁石モータにおいて、隣り合うティースのロ
ータと対向する面が薄肉部で連結されており、この薄肉
部の半径方向のつなぎ厚が０．１から０．３ｍｍで構成
されているものではコギングトルクを抑制することがで
きる。
巻線が取り付けられたステータと、前記ステータの磁極
面と対向して回転可能に配置される永久磁石ロータとを
備えた永久磁石モータにおいて、隣り合うティースのロ
ータと対向する面が薄肉部で連結されており、この薄肉
部の半径方向のつなぎ厚が０．１から０．３ｍｍで構成
されているものではコギングトルクを抑制することがで
きる。
【００１６】さらに、ティースを連結している薄肉部と
ティースがＲ形状で連結されているものでは、磁束の流
れが滑らかになり有効磁束を増加させることができるの
で、出力の低下をさらに抑えることができ、また、ティ
ース先端部と薄肉部の結合部の機械的強度を増加させる
ことができる。
ティースがＲ形状で連結されているものでは、磁束の流
れが滑らかになり有効磁束を増加させることができるの
で、出力の低下をさらに抑えることができ、また、ティ
ース先端部と薄肉部の結合部の機械的強度を増加させる
ことができる。
【００１７】
【実施例】本願第一の実施例である、永久磁石モータに
ついて図１を用いて説明する。本実施例の永久磁石モー
タは、ステータ１とこの外周にギャップ１０を介して配
設した、永久磁石１１を内周に備えたロータ１２とから
なる。ステータ１は各ティース部間を薄肉部２で連結し
ており、ティース間隙間がないためコギングトルクを抑
えた回転駆動が行える。なお、薄肉部２は、隣合うティ
ース間に磁束が流れないよう、０．１から０．３ｍｍで
構成している。
ついて図１を用いて説明する。本実施例の永久磁石モー
タは、ステータ１とこの外周にギャップ１０を介して配
設した、永久磁石１１を内周に備えたロータ１２とから
なる。ステータ１は各ティース部間を薄肉部２で連結し
ており、ティース間隙間がないためコギングトルクを抑
えた回転駆動が行える。なお、薄肉部２は、隣合うティ
ース間に磁束が流れないよう、０．１から０．３ｍｍで
構成している。
【００１８】ここで、薄肉部の半径方向つなぎ厚ｔとコ
ギングトルク、誘起電圧の関係について図２を用いて説
明する。図中実線が表しているようにコギングトルクは
つなぎ厚０．１５ｍｍ以下で急激に増加している。これ
は、つなぎ厚が０．１５ｍｍ以下では薄肉部の磁束密度
が飽和に達し、磁気抵抗が非常に高くなったために磁束
を通す働きをしなくなったためである。したがって、薄
肉部がコギングトルク低減の効果を示さなくなる。これ
は、図４に示す電磁鋼板の初期磁化特性の非線形性と一
致していると考えられる。この初期磁化特性は電磁鋼板
の種類によって、また、板厚によって異なるので、それ
に伴いコギングトルクが増加するつなぎ厚も多少変動す
る。
ギングトルク、誘起電圧の関係について図２を用いて説
明する。図中実線が表しているようにコギングトルクは
つなぎ厚０．１５ｍｍ以下で急激に増加している。これ
は、つなぎ厚が０．１５ｍｍ以下では薄肉部の磁束密度
が飽和に達し、磁気抵抗が非常に高くなったために磁束
を通す働きをしなくなったためである。したがって、薄
肉部がコギングトルク低減の効果を示さなくなる。これ
は、図４に示す電磁鋼板の初期磁化特性の非線形性と一
致していると考えられる。この初期磁化特性は電磁鋼板
の種類によって、また、板厚によって異なるので、それ
に伴いコギングトルクが増加するつなぎ厚も多少変動す
る。
【００１９】これに対して図３の点線で示した誘起電圧
は、つなぎ厚の増加に対して単調に減少している。この
ように、コギングトルクと出力、両方の特性を考慮する
と、コギングトルクを減少し、かつ、出力の低下を最小
限に抑えるためには、薄肉部のつなぎ厚を０．１から
０．３ｍｍに設定すればよいことが理解できる。
は、つなぎ厚の増加に対して単調に減少している。この
ように、コギングトルクと出力、両方の特性を考慮する
と、コギングトルクを減少し、かつ、出力の低下を最小
限に抑えるためには、薄肉部のつなぎ厚を０．１から
０．３ｍｍに設定すればよいことが理解できる。
【００２０】また、ステータティースの薄肉部は、周方
向角度が１ティースあたりの開口角に対して０．２〜
０．３５倍で構成される。ここで、１ティースあたりの
開口角θは３６０°／ティースの数で求められる。
向角度が１ティースあたりの開口角に対して０．２〜
０．３５倍で構成される。ここで、１ティースあたりの
開口角θは３６０°／ティースの数で求められる。
【００２１】なぜならば、つなぎ幅が広くなると、コギ
ングトルクは単調増加するので、低コギング化に関して
はつなぎ幅が狭い方がよい。しかし、繋ぎは場を狭くす
ると、ティース幅が広くなるので、ティース先端部の磁
束のまわりこみ、すなわち漏れ磁束が大きくなり、出力
の低下の原因となる。したがって、出力の低下を最小に
抑えて、コギングトルクを現行以下にするためには、図
５に示すように、α／θを０．２〜０．３５に設定する
のがよい。
ングトルクは単調増加するので、低コギング化に関して
はつなぎ幅が狭い方がよい。しかし、繋ぎは場を狭くす
ると、ティース幅が広くなるので、ティース先端部の磁
束のまわりこみ、すなわち漏れ磁束が大きくなり、出力
の低下の原因となる。したがって、出力の低下を最小に
抑えて、コギングトルクを現行以下にするためには、図
５に示すように、α／θを０．２〜０．３５に設定する
のがよい。
【００２２】また、薄肉部のつなぎ厚はステータ外径Ｄ
に対して０．３〜０．７％で構成される。上記の構成に
おいて、コギングトルクを抑制することができ、かつ、
出力の低下を最小限に抑制することができる。なお、こ
のような計測を、ステータの外径が１５ｍｍ〜１００ｍ
ｍの間で行っており、いづれの範囲においても同様の傾
向が見られた。
に対して０．３〜０．７％で構成される。上記の構成に
おいて、コギングトルクを抑制することができ、かつ、
出力の低下を最小限に抑制することができる。なお、こ
のような計測を、ステータの外径が１５ｍｍ〜１００ｍ
ｍの間で行っており、いづれの範囲においても同様の傾
向が見られた。
【００２３】他の実施例を図６に示す。隣り合うステー
タティースを連結した薄肉部とティース先端部３の結合
部４をＲ形状で構成している。
タティースを連結した薄肉部とティース先端部３の結合
部４をＲ形状で構成している。
【００２４】また、図７、８に示すように、この結合部
の形状は磁束の流れを滑らかにするような曲線や、直線
で構成してもよい。
の形状は磁束の流れを滑らかにするような曲線や、直線
で構成してもよい。
【００２５】上記の構成において、磁束の流れが滑らか
になるので、有効磁束を増加させることができ、出力の
低下を抑えることができる。また、薄肉部の強度を増加
することができる。
になるので、有効磁束を増加させることができ、出力の
低下を抑えることができる。また、薄肉部の強度を増加
することができる。
【００２６】また、上記実施例では、アウターロータ型
モータにおいて説明しているが、インナーロータ型モー
タで構成してもよい。
モータにおいて説明しているが、インナーロータ型モー
タで構成してもよい。
【００２７】
【発明の効果】上記実施例の記載から明らかなように、
請求項１〜３記載の発明によれば、ステータティースを
薄肉部で連結して構成することによりコギングトルクを
抑制することができる。また、出力の低下を最小限に抑
えることができる。
請求項１〜３記載の発明によれば、ステータティースを
薄肉部で連結して構成することによりコギングトルクを
抑制することができる。また、出力の低下を最小限に抑
えることができる。
【００２８】また、請求項４の記載の発明によれば、磁
束の流れが滑らかになるので、有効磁束を増加させるこ
とができ、出力の低下をさらに抑えることができる。ま
た、ティース先端部と薄肉部をつなぐ結合部の強度を増
加することができる。
束の流れが滑らかになるので、有効磁束を増加させるこ
とができ、出力の低下をさらに抑えることができる。ま
た、ティース先端部と薄肉部をつなぐ結合部の強度を増
加することができる。
【図１】本願の実施例を示すモータの断面図
【図２】本願の実施例を示すモータの拡大図
【図３】つなぎ厚−コギングトルク、出力特性を示す図
【図４】磁性体のＢ−Ｈ特性を示す図
【図５】コギングトルク、誘起電圧−α／θの関係を示
す図
す図
【図６】本願の他の実施例を示すモータの断面図
【図７】本願の他の実施例を示すモータの断面図
【図８】本願の他の実施例を示すモータの断面図
【図９】従来例を示すモータの断面図
１ ステータ ２ 薄肉部 ３ ティース先端部 ４ 結合部 １０ ギャップ １１ 永久磁石 １２ ロータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平野 幹雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H002 AA09 AE07
Claims (5)
- 【請求項１】 隣り合うティースのロータと対向する面
が薄肉部で連結されているステータコアにおいて、この
つなぎ部の半径方向のつなぎ厚が０．１ｍｍから０．３
ｍｍで構成されているステータ。 - 【請求項２】 隣り合うティースのロータと対向する面
が薄肉部で連結されているステータコアにおいて、この
つなぎ部の占める角度が１ティースあたりの開口角に対
して０．２〜０．３５倍で構成されているステータ。 - 【請求項３】 隣り合うティースのロータと対向する面
が薄肉部で連結されているステータコアにおいて、この
つなぎ部の半径方向のつなぎ厚がステータ外径に対して
０．３〜０．７％で構成されているステータ。 - 【請求項４】 ティースを連結している薄肉部とティー
ス先端部がＲ形状、またはそれに準ずる曲線または直線
形状で結合されている請求項１〜請求項３のいづれか１
項に記載のステータ。 - 【請求項５】 請求項１〜請求項３のいづれか１項に記
載のステータを搭載した電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10226599A JP2000295799A (ja) | 1999-04-09 | 1999-04-09 | 電動機のステータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10226599A JP2000295799A (ja) | 1999-04-09 | 1999-04-09 | 電動機のステータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000295799A true JP2000295799A (ja) | 2000-10-20 |
Family
ID=14322775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10226599A Withdrawn JP2000295799A (ja) | 1999-04-09 | 1999-04-09 | 電動機のステータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000295799A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008054489A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-03-06 | Hitachi Metals Ltd | アキシャルギャップ型回転機、及びこれを搭載した空調用圧縮機、送風機、及び自動車 |
| JP2008199838A (ja) * | 2007-02-15 | 2008-08-28 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 永久磁石型回転機 |
| JP2016116391A (ja) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | サンデンホールディングス株式会社 | コンプレッサ用モータ及びそれを備えたコンプレッサ |
-
1999
- 1999-04-09 JP JP10226599A patent/JP2000295799A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008054489A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-03-06 | Hitachi Metals Ltd | アキシャルギャップ型回転機、及びこれを搭載した空調用圧縮機、送風機、及び自動車 |
| JP2008199838A (ja) * | 2007-02-15 | 2008-08-28 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 永久磁石型回転機 |
| JP2016116391A (ja) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | サンデンホールディングス株式会社 | コンプレッサ用モータ及びそれを備えたコンプレッサ |
| WO2016098574A1 (ja) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | サンデンホールディングス株式会社 | コンプレッサ用モータ及びそれを備えたコンプレッサ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060208 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20060314 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070730 |