JP2000316241A - 永久磁石埋め込み式モータ - Google Patents
永久磁石埋め込み式モータInfo
- Publication number
- JP2000316241A JP2000316241A JP11120477A JP12047799A JP2000316241A JP 2000316241 A JP2000316241 A JP 2000316241A JP 11120477 A JP11120477 A JP 11120477A JP 12047799 A JP12047799 A JP 12047799A JP 2000316241 A JP2000316241 A JP 2000316241A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permanent magnet
- rotor
- magnetic flux
- embedded motor
- magnet embedded
- 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.)
- Pending
Links
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]
- H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 マグネットトルクとリラクタンストルクを最
大限発生させるとともに弱め磁束制御を容易にする永久
磁石埋め込み式モータ提供する。 【解決手段】 2層に分割された永久磁石１，２が埋め
込まれたロータ３と集中巻コイルを有するステータ５と
を備えた永久磁石埋め込み式モータであって、永久磁石
１とロータ外周部３ｂとの間に１極当たり２個所の凹部
７を設けた永久磁石埋め込み式モータ。
大限発生させるとともに弱め磁束制御を容易にする永久
磁石埋め込み式モータ提供する。 【解決手段】 2層に分割された永久磁石１，２が埋め
込まれたロータ３と集中巻コイルを有するステータ５と
を備えた永久磁石埋め込み式モータであって、永久磁石
１とロータ外周部３ｂとの間に１極当たり２個所の凹部
７を設けた永久磁石埋め込み式モータ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石をロータ
ー内部に埋め込んだローターと集中巻コイルを有するス
テータを備えた永久磁石埋め込み式モータの改良に関す
る。
ー内部に埋め込んだローターと集中巻コイルを有するス
テータを備えた永久磁石埋め込み式モータの改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の永久磁石埋め込み式モータの技術
が特許２８２３８１７号公報に開示されている。図６に
示す従来技術は、マグネットトルクとリラクタンストル
クを有効利用し、より高いトルクを発生させるためのロ
ーター形状を開示したものである。図６により、この従
来の技術の構成を説明する。
が特許２８２３８１７号公報に開示されている。図６に
示す従来技術は、マグネットトルクとリラクタンストル
クを有効利用し、より高いトルクを発生させるためのロ
ーター形状を開示したものである。図６により、この従
来の技術の構成を説明する。
【０００３】ロータ３は、高透磁率材のロータコア３ａ
に、Ｎ極、Ｓ極が交互に配置された４極の永久磁石が埋
め込まれ、ロータ軸４に固着されることにより構成され
ている。１極当たりの永久磁石は、ロータ半径方向に２
分割され、外周側永久磁石１と内周側永久磁石２とで構
成されている。各永久磁石１，２は、ロータ中心側に凸
の円弧形状に形成され、それぞれの両端部１ａ，２ａ
は、ロータ外周に近接する位置まで延びている。外周側
永久磁石１と内周側永久磁石２との間隔は、ほぼ一定幅
となっている。この間隔部分にｑ軸方向の磁束が通る磁
束通路１０が形成されている。
に、Ｎ極、Ｓ極が交互に配置された４極の永久磁石が埋
め込まれ、ロータ軸４に固着されることにより構成され
ている。１極当たりの永久磁石は、ロータ半径方向に２
分割され、外周側永久磁石１と内周側永久磁石２とで構
成されている。各永久磁石１，２は、ロータ中心側に凸
の円弧形状に形成され、それぞれの両端部１ａ，２ａ
は、ロータ外周に近接する位置まで延びている。外周側
永久磁石１と内周側永久磁石２との間隔は、ほぼ一定幅
となっている。この間隔部分にｑ軸方向の磁束が通る磁
束通路１０が形成されている。
【０００４】ステータ５は、所定本数のティース６を備
え、各ティース６間にはステータコイル（図示省略）が
配されて構成されている。前記ステータコイルに交流電
流が与えられることで回転磁束が発生し、この回転磁束
によりロータ３には、マグネットトルクとリラクタンス
トルクが作用しロータ３は回転駆動される。
え、各ティース６間にはステータコイル（図示省略）が
配されて構成されている。前記ステータコイルに交流電
流が与えられることで回転磁束が発生し、この回転磁束
によりロータ３には、マグネットトルクとリラクタンス
トルクが作用しロータ３は回転駆動される。
【０００５】以上説明した従来の永久磁石埋め込み式モ
ータを小型、低コストで構成することをねらって、ステ
ータ５のステータコイル（図示省略）を集中巻コイルと
することがある。集中巻コイルとは、ステータ５のティ
ース６を挟んでＵ相のステータコイルを配置し、隣のテ
ィース６を挟んでＶ相のステータコイルを配置し、さら
に隣のティース６を挟んでＷ相のステータコイルを配置
するようにしたステータコイルの巻線の形式である。
ータを小型、低コストで構成することをねらって、ステ
ータ５のステータコイル（図示省略）を集中巻コイルと
することがある。集中巻コイルとは、ステータ５のティ
ース６を挟んでＵ相のステータコイルを配置し、隣のテ
ィース６を挟んでＶ相のステータコイルを配置し、さら
に隣のティース６を挟んでＷ相のステータコイルを配置
するようにしたステータコイルの巻線の形式である。
【０００６】永久磁石埋め込み式モータを使用すると
き、一般に弱め磁束制御が用いられる。永久磁石埋め込
み式モータの端子電圧は、速度とともに上昇する。永久
磁石埋め込み式モータは、端子電圧が電源電圧以上の領
域では運転することはできなくなる。永久磁石埋め込み
式モータの速度制御範囲を拡大するために、一般に弱め
磁束制御が用いられる。弱め磁束制御とは、永久磁石埋
め込み式モータの主磁束を弱めて行う制御であり、具体
的にはｄ軸ステータ反作用による減磁作用を利用して、
ギャップ磁束を減少させる制御のことである。
き、一般に弱め磁束制御が用いられる。永久磁石埋め込
み式モータの端子電圧は、速度とともに上昇する。永久
磁石埋め込み式モータは、端子電圧が電源電圧以上の領
域では運転することはできなくなる。永久磁石埋め込み
式モータの速度制御範囲を拡大するために、一般に弱め
磁束制御が用いられる。弱め磁束制御とは、永久磁石埋
め込み式モータの主磁束を弱めて行う制御であり、具体
的にはｄ軸ステータ反作用による減磁作用を利用して、
ギャップ磁束を減少させる制御のことである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記の従来
の永久磁石埋め込み式モータのステータ５のステータコ
イル（図示省略）を集中巻コイルとし、弱め磁束制御を
用いようとすると以下の問題が発生する。
の永久磁石埋め込み式モータのステータ５のステータコ
イル（図示省略）を集中巻コイルとし、弱め磁束制御を
用いようとすると以下の問題が発生する。
【０００８】図７は、横軸にロータ位置を縦軸に磁束の
大きさを取り、弱め磁束電流の大きさ毎（０Ａ、４０
Ａ，８０Ａ，１２０Ａ。以下同じ）のロータ位置に対す
る磁束の大きさを表した図である。図７から、弱め磁束
電流の大きさが大きくなっても、局所的に磁束が弱めら
れ、均一に弱められないことが分かる。図８は横軸にロ
ータ位置を縦軸に端子電圧を取り、弱め磁束電流の大き
さ毎のロータ位置に対する端子電圧の大きさを表した図
である。図８から、弱め磁束電流の大きさが大きくなる
につれ発生する急峻な磁束変動により局所的な高電圧が
発生することが分かる。電圧が磁束を微分した値に影響
を受けることから必然の結果である。図５は横軸に弱め
磁束電流を縦軸に端子電圧を取り、凹部なし（従来技
術）の場合と凹部あり（本発明の１実施形態）の場合の
弱め磁束電流に対する端子電圧の大きさを表した図であ
る。図５から、凹部なし（従来技術）の場合、弱め磁束
電流の大きさを大きくしても端子電圧は減少するという
よりむしろ上昇してしまうということが分かる。このよ
うに端子電圧が上昇すると、速度制御範囲を拡大するこ
とができないという問題を有する。
大きさを取り、弱め磁束電流の大きさ毎（０Ａ、４０
Ａ，８０Ａ，１２０Ａ。以下同じ）のロータ位置に対す
る磁束の大きさを表した図である。図７から、弱め磁束
電流の大きさが大きくなっても、局所的に磁束が弱めら
れ、均一に弱められないことが分かる。図８は横軸にロ
ータ位置を縦軸に端子電圧を取り、弱め磁束電流の大き
さ毎のロータ位置に対する端子電圧の大きさを表した図
である。図８から、弱め磁束電流の大きさが大きくなる
につれ発生する急峻な磁束変動により局所的な高電圧が
発生することが分かる。電圧が磁束を微分した値に影響
を受けることから必然の結果である。図５は横軸に弱め
磁束電流を縦軸に端子電圧を取り、凹部なし（従来技
術）の場合と凹部あり（本発明の１実施形態）の場合の
弱め磁束電流に対する端子電圧の大きさを表した図であ
る。図５から、凹部なし（従来技術）の場合、弱め磁束
電流の大きさを大きくしても端子電圧は減少するという
よりむしろ上昇してしまうということが分かる。このよ
うに端子電圧が上昇すると、速度制御範囲を拡大するこ
とができないという問題を有する。
【０００９】本発明は、上記の問題を解決するため、弱
め磁束制御時に磁束を均一にし、高電圧の発生を抑え、
弱め磁束電流の増大に応じて端子電圧を減少させること
を可能にした永久磁石埋め込み式モータを提供すること
を目的にしたものである。
め磁束制御時に磁束を均一にし、高電圧の発生を抑え、
弱め磁束電流の増大に応じて端子電圧を減少させること
を可能にした永久磁石埋め込み式モータを提供すること
を目的にしたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、２層に分割されかつＵ字型に
配置された永久磁石が埋め込まれたロータと集中巻コイ
ルを有するステータを備えた永久磁石埋め込み式モータ
において、前記ロータが２層に分割された前記永久磁石
の一方または両方とロータ外周部との間に１極当たり２
個所または４個所の凹部を備えていることを特徴とする
永久磁石埋め込み式モータである。
めに、請求項１の発明は、２層に分割されかつＵ字型に
配置された永久磁石が埋め込まれたロータと集中巻コイ
ルを有するステータを備えた永久磁石埋め込み式モータ
において、前記ロータが２層に分割された前記永久磁石
の一方または両方とロータ外周部との間に１極当たり２
個所または４個所の凹部を備えていることを特徴とする
永久磁石埋め込み式モータである。
【００１１】前述の目的を達成するために、請求項２の
発明は、２層に分割されかつＵ字型に配置された永久磁
石が埋め込まれたロータと集中巻コイルを有するステー
タを備えた永久磁石埋め込み式モータにおいて、前記ロ
ータがロータ外周部に近い層の前記永久磁石とロータ外
周部との間に１極当たり２個所の凹部を備えていること
を特徴とする永久磁石埋め込み式モータである。
発明は、２層に分割されかつＵ字型に配置された永久磁
石が埋め込まれたロータと集中巻コイルを有するステー
タを備えた永久磁石埋め込み式モータにおいて、前記ロ
ータがロータ外周部に近い層の前記永久磁石とロータ外
周部との間に１極当たり２個所の凹部を備えていること
を特徴とする永久磁石埋め込み式モータである。
【００１２】前述の目的を達成するために、請求項３の
発明は、請求項１または２の永久磁石埋め込み式モータ
において、前記凹部がロータ外周部より半径方向内方に
位置して円周方向に沿って延びた円弧部と該円弧部から
ロータ外周部に延びた傾斜部を有することを特徴とする
永久磁石埋め込み式モータである。
発明は、請求項１または２の永久磁石埋め込み式モータ
において、前記凹部がロータ外周部より半径方向内方に
位置して円周方向に沿って延びた円弧部と該円弧部から
ロータ外周部に延びた傾斜部を有することを特徴とする
永久磁石埋め込み式モータである。
【００１３】前述の目的を達成するために、請求項４の
発明は、請求項１または２の永久磁石埋め込み式モータ
において、前記永久磁石が円周方向に沿って延びた円周
方向永久磁石と該円周方向永久磁石の両端近傍からロー
タ外周部に延びた半径方向永久磁石から構成されている
ことを特徴とする永久磁石埋め込み式モータである。
発明は、請求項１または２の永久磁石埋め込み式モータ
において、前記永久磁石が円周方向に沿って延びた円周
方向永久磁石と該円周方向永久磁石の両端近傍からロー
タ外周部に延びた半径方向永久磁石から構成されている
ことを特徴とする永久磁石埋め込み式モータである。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１に基づき
説明する。ロータ３は、高透磁率材のロータコア３ａ
に、Ｎ極、Ｓ極が交互に配置された８組の永久磁石１，
２が埋め込まれ、ロータ軸４に固着されている。１極当
たりの永久磁石は、ロータ半径方向に２層に分割され、
外周側永久磁石１と内周側永久磁石２とで構成されてい
る。
説明する。ロータ３は、高透磁率材のロータコア３ａ
に、Ｎ極、Ｓ極が交互に配置された８組の永久磁石１，
２が埋め込まれ、ロータ軸４に固着されている。１極当
たりの永久磁石は、ロータ半径方向に２層に分割され、
外周側永久磁石１と内周側永久磁石２とで構成されてい
る。
【００１５】前記各永久磁石１，２は、円周方向に沿っ
て延びた板状の円周方向永久磁石１ｃ、２ｃと該円周方
向永久磁石１ｃ、２ｃの両端近傍からロータ外周部に延
びた板状の半径方向永久磁石１ｂ、２ｂから構成されて
いる。円周方向永久磁石１ｃ、２ｃおよび半径方向永久
磁石１ｂ、２ｂとも板状に形成したので、従来技術のよ
うに円弧状に形成した場合に比べ、曲面加工がないた
め、製造容易で低コストが実現できる。また、半径方向
永久磁石１ｂ、２ｂおよび円周方向永久磁石１ｃ、２ｃ
の合計占有面積を従来技術の円弧状の永久磁石の占有面
積より、より広く設定することができるので、磁束を増
大させ、より大きなマグネットトルクを発生させること
ができ、マグネットトルクとリラクタンストルクを合わ
せた合成トルクをより大きくすることができるという優
れた効果を奏する。
て延びた板状の円周方向永久磁石１ｃ、２ｃと該円周方
向永久磁石１ｃ、２ｃの両端近傍からロータ外周部に延
びた板状の半径方向永久磁石１ｂ、２ｂから構成されて
いる。円周方向永久磁石１ｃ、２ｃおよび半径方向永久
磁石１ｂ、２ｂとも板状に形成したので、従来技術のよ
うに円弧状に形成した場合に比べ、曲面加工がないた
め、製造容易で低コストが実現できる。また、半径方向
永久磁石１ｂ、２ｂおよび円周方向永久磁石１ｃ、２ｃ
の合計占有面積を従来技術の円弧状の永久磁石の占有面
積より、より広く設定することができるので、磁束を増
大させ、より大きなマグネットトルクを発生させること
ができ、マグネットトルクとリラクタンストルクを合わ
せた合成トルクをより大きくすることができるという優
れた効果を奏する。
【００１６】永久磁石１，２は、半径方向永久磁石１
ｂ、２ｂと円周方向永久磁石１ｃ、２ｃとから構成され
ているので、ロータ中心側に対してＵ字型に形成されて
いる。
ｂ、２ｂと円周方向永久磁石１ｃ、２ｃとから構成され
ているので、ロータ中心側に対してＵ字型に形成されて
いる。
【００１７】半径方向永久磁石１ｂ、２ｂのそれぞれの
両端部１ａ，２ａは、ロータ外周部３ｂに近接する位置
まで延びている。外周側永久磁石１の両端部１ａとロー
タ外周部３ｂとの間には、１極当たり２個所の凹部７が
備えられている。凹部７は、ステータ５からみた実質的
なエアギャップを増加させるものであり、ギャップ磁束
を減少させるものである。図示されていないが、凹部
は、内周側永久磁石２の両端部２ａとロータ外周部３ｂ
との間に、１極当たり２個所の凹部を備えてもよい。同
じく図示されていないが、凹部は、外周側永久磁石１の
両端部１ａとロータ外周部３ｂとの間に１極当たり２個
所の凹部を備えさらに内周側永久磁石２の両端部２ａと
ロータ外周部３ｂとの間に１極当たり２個所の凹部を備
えてもよい。凹部の設置個所は、磁束の変動の程度、端
子電圧の高電圧化の様子などにより適宜選択して設計で
きるものである。
両端部１ａ，２ａは、ロータ外周部３ｂに近接する位置
まで延びている。外周側永久磁石１の両端部１ａとロー
タ外周部３ｂとの間には、１極当たり２個所の凹部７が
備えられている。凹部７は、ステータ５からみた実質的
なエアギャップを増加させるものであり、ギャップ磁束
を減少させるものである。図示されていないが、凹部
は、内周側永久磁石２の両端部２ａとロータ外周部３ｂ
との間に、１極当たり２個所の凹部を備えてもよい。同
じく図示されていないが、凹部は、外周側永久磁石１の
両端部１ａとロータ外周部３ｂとの間に１極当たり２個
所の凹部を備えさらに内周側永久磁石２の両端部２ａと
ロータ外周部３ｂとの間に１極当たり２個所の凹部を備
えてもよい。凹部の設置個所は、磁束の変動の程度、端
子電圧の高電圧化の様子などにより適宜選択して設計で
きるものである。
【００１８】外周側永久磁石１と内周側永久磁石２との
間には、ほぼ一定幅の磁束通路１０が設けられている。
この磁束通路１０にｑ軸方向の磁束が通るよう形成され
ている。
間には、ほぼ一定幅の磁束通路１０が設けられている。
この磁束通路１０にｑ軸方向の磁束が通るよう形成され
ている。
【００１９】ステータ５は、ステータコア５ａと１２本
のティース６を備えている。各ティース６間のスロット
５ｃにはＵ相の巻線、Ｖ相の巻線、Ｗ相の巻線からなる
ステータコイル５ｂが集中巻コイルの形式で配置されて
いる。前記ステータコイル５ｂに交流電流が与えられる
ことで回転磁束が発生し、この回転磁束によりロータ３
には、マグネットトルクとリラクタンストルクが作用し
ロータ３は回転駆動される。
のティース６を備えている。各ティース６間のスロット
５ｃにはＵ相の巻線、Ｖ相の巻線、Ｗ相の巻線からなる
ステータコイル５ｂが集中巻コイルの形式で配置されて
いる。前記ステータコイル５ｂに交流電流が与えられる
ことで回転磁束が発生し、この回転磁束によりロータ３
には、マグネットトルクとリラクタンストルクが作用し
ロータ３は回転駆動される。
【００２０】図２により、凹部７について詳しく説明す
る。凹部７は、ロータ外周部３ｂより半径方向内方に位
置して円周方向に沿って延びた円弧部９と該円弧部９か
らロータ外周部３ｂに延びた傾斜部８を有し、全体とし
て摺り鉢の断面形状を呈する。円弧部９は、円弧状のも
のも直線状のものも含む。
る。凹部７は、ロータ外周部３ｂより半径方向内方に位
置して円周方向に沿って延びた円弧部９と該円弧部９か
らロータ外周部３ｂに延びた傾斜部８を有し、全体とし
て摺り鉢の断面形状を呈する。円弧部９は、円弧状のも
のも直線状のものも含む。
【００２１】傾斜部８の傾斜の大きさは、磁束の変動の
程度、端子電圧の高電圧化の様子などにより適宜選択し
て設計できるものである。
程度、端子電圧の高電圧化の様子などにより適宜選択し
て設計できるものである。
【００２２】このような形状の凹部７は、ステータ５か
らみた実質的なエアギャップを増加させるので、急峻な
ギャップ磁束を減少させる。特に、傾斜部８はギャップ
磁束の滑らかな減少に寄与する。図１および図２で説明
した外周側永久磁石１の両端部１ａとロータ外周部３ｂ
との間に設けられた凹部７を備えた本発明の実施形態の
作用、効果を以下に説明する。（図示されていないが）
内周側永久磁石２の両端部２ａとロータ外周部３ｂとの
間に設けられた凹部や、（図示されていないが）外周側
永久磁石１の両端部１ａおよび内周側永久磁石２の両端
部２ａとロータ外周部３ｂとの間にそれぞれ設けられた
凹部の場合も同様な作用、効果を有するが説明は省略す
る。
らみた実質的なエアギャップを増加させるので、急峻な
ギャップ磁束を減少させる。特に、傾斜部８はギャップ
磁束の滑らかな減少に寄与する。図１および図２で説明
した外周側永久磁石１の両端部１ａとロータ外周部３ｂ
との間に設けられた凹部７を備えた本発明の実施形態の
作用、効果を以下に説明する。（図示されていないが）
内周側永久磁石２の両端部２ａとロータ外周部３ｂとの
間に設けられた凹部や、（図示されていないが）外周側
永久磁石１の両端部１ａおよび内周側永久磁石２の両端
部２ａとロータ外周部３ｂとの間にそれぞれ設けられた
凹部の場合も同様な作用、効果を有するが説明は省略す
る。
【００２３】図３は、図７と同様、横軸にロータ位置を
縦軸に磁束の大きさを取り、弱め磁束電流の大きさ毎の
ロータ位置に対する磁束の大きさを表した図である。図
３から明らかなように、弱め磁束電流の大きさが大きく
なっても磁束に大きな変動が生じなく、磁束を均一に弱
めることができる。図４は図８と同様、横軸にロータ位
置を縦軸に端子電圧を取り、弱め磁束電流の大きさ毎の
ロータ位置に対する端子電圧の大きさを表した図であ
る。図４から、弱め磁束電流の大きさが大きくなっても
急峻な磁束変動が起きないため局所的な高電圧が発生し
ないことが分かる。図５は前記したように横軸に弱め磁
束電流を縦軸に端子電圧を取り、凹部なし（従来技術）
の場合と凹部７あり（本発明の１実施形態）の場合の弱
め磁束電流に対する端子電圧の大きさを表した図であ
る。図５から、凹部７あり（本発明の１実施形態）の場
合、弱め磁束電流の大きさを大きくすると端子電圧が減
少することが分かる。このように端子電圧が減少する
と、速度制御範囲を拡大することができるという優れた
効果を奏する。
縦軸に磁束の大きさを取り、弱め磁束電流の大きさ毎の
ロータ位置に対する磁束の大きさを表した図である。図
３から明らかなように、弱め磁束電流の大きさが大きく
なっても磁束に大きな変動が生じなく、磁束を均一に弱
めることができる。図４は図８と同様、横軸にロータ位
置を縦軸に端子電圧を取り、弱め磁束電流の大きさ毎の
ロータ位置に対する端子電圧の大きさを表した図であ
る。図４から、弱め磁束電流の大きさが大きくなっても
急峻な磁束変動が起きないため局所的な高電圧が発生し
ないことが分かる。図５は前記したように横軸に弱め磁
束電流を縦軸に端子電圧を取り、凹部なし（従来技術）
の場合と凹部７あり（本発明の１実施形態）の場合の弱
め磁束電流に対する端子電圧の大きさを表した図であ
る。図５から、凹部７あり（本発明の１実施形態）の場
合、弱め磁束電流の大きさを大きくすると端子電圧が減
少することが分かる。このように端子電圧が減少する
と、速度制御範囲を拡大することができるという優れた
効果を奏する。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、２層に分割されかつＵ字型に
配置された永久磁石が埋め込まれたロータと集中巻コイ
ルを有するステータを備えた永久磁石埋め込み式モータ
において、前記ロータが２層に分割された前記永久磁石
の一方または両方とロータ外周部との間に１極当たり２
個所または４個所の凹部を備えていることを特徴とする
永久磁石埋め込み式モータであるので、弱め磁束制御時
に磁束を均一にし、高電圧の発生を抑え、弱め磁束電流
の増大に応じて端子電圧を減少させることを可能にし、
速度制御範囲を拡大することができるという優れた効果
を奏する。
配置された永久磁石が埋め込まれたロータと集中巻コイ
ルを有するステータを備えた永久磁石埋め込み式モータ
において、前記ロータが２層に分割された前記永久磁石
の一方または両方とロータ外周部との間に１極当たり２
個所または４個所の凹部を備えていることを特徴とする
永久磁石埋め込み式モータであるので、弱め磁束制御時
に磁束を均一にし、高電圧の発生を抑え、弱め磁束電流
の増大に応じて端子電圧を減少させることを可能にし、
速度制御範囲を拡大することができるという優れた効果
を奏する。
【図１】本発明の実施形態の平面図を示す。
【図２】本発明の実施形態の要部の概略図を示す。
【図３】本発明の実施形態について横軸にロータ位置を
縦軸に磁束の大きさを取り、弱め磁束電流の大きさ毎の
ロータ位置に対する磁束の大きさを表した図を示す。
縦軸に磁束の大きさを取り、弱め磁束電流の大きさ毎の
ロータ位置に対する磁束の大きさを表した図を示す。
【図４】本発明の実施形態について横軸にロータ位置を
縦軸に端子電圧を取り、弱め磁束電流の大きさ毎のロー
タ位置に対する端子電圧の大きさを表した図を示す。
縦軸に端子電圧を取り、弱め磁束電流の大きさ毎のロー
タ位置に対する端子電圧の大きさを表した図を示す。
【図５】横軸に弱め磁束電流を縦軸に端子電圧を取り、
凹部なし（従来技術）の場合と凹部あり（本発明の１実
施形態）の場合の弱め磁束電流に対する端子電圧の大き
さを表した図を示す。
凹部なし（従来技術）の場合と凹部あり（本発明の１実
施形態）の場合の弱め磁束電流に対する端子電圧の大き
さを表した図を示す。
【図６】従来技術の実施形態の平面図を示す。
【図７】従来技術について横軸にロータ位置を縦軸に磁
束の大きさを取り、弱め磁束電流の大きさ毎のロータ位
置に対する磁束の大きさを表した図を示す。
束の大きさを取り、弱め磁束電流の大きさ毎のロータ位
置に対する磁束の大きさを表した図を示す。
【図８】従来技術について横軸にロータ位置を縦軸に端
子電圧を取り、弱め磁束電流の大きさ毎のロータ位置に
対する端子電圧の大きさを表した図を示す。
子電圧を取り、弱め磁束電流の大きさ毎のロータ位置に
対する端子電圧の大きさを表した図を示す。
１……外周側永久磁石、 １ａ……両端部、 １ｂ……半径方向永久磁石、 １ｃ……円周方向永久磁石、 ２……内周側永久磁石、 ３……ロータ、 ３ａ……ロータコア、 ３ｂ……ロータ外周部、 ４……ロータ軸、 ５……ステータ、 ５ａ……ステータコア、 ５ｂ……ステータコイル、 ５ｃ……スロット、 ６……ティース、 ７……凹部、 ８……傾斜部、 ９……円弧部、
Claims (4)
- 【請求項１】 ２層に分割されかつＵ字型に配置された
永久磁石が埋め込まれたロータと集中巻コイルを有する
ステータを備えた永久磁石埋め込み式モータにおいて、
前記ロータが２層に分割された前記永久磁石の一方また
は両方とロータ外周部との間に１極当たり２個所または
４個所の凹部を備えていることを特徴とする永久磁石埋
め込み式モータ。 - 【請求項２】 ２層に分割されかつＵ字型に配置された
永久磁石が埋め込まれたロータと集中巻コイルを有する
ステータを備えた永久磁石埋め込み式モータにおいて、
前記ロータが外周側永久磁石と前記ロータ外周部との間
に１極当たり２個所の凹部を備えていることを特徴とす
る永久磁石埋め込み式モータ。 - 【請求項３】 請求項１または２の永久磁石埋め込み式
モータにおいて、前記凹部が前記ロータ外周部より半径
方向内方に位置して円周方向に沿って延びた円弧部と該
円弧部から前記ロータ外周部に延びた傾斜部を有するこ
とを特徴とする永久磁石埋め込み式モータ。 - 【請求項４】 請求項１または２の永久磁石埋め込み式
モータにおいて、前記永久磁石が円周方向に沿って延び
た円周方向永久磁石と該円周方向永久磁石の両端近傍か
ら前記ロータ外周部に延びた半径方向永久磁石から構成
されていることを特徴とする永久磁石埋め込み式モー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11120477A JP2000316241A (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | 永久磁石埋め込み式モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11120477A JP2000316241A (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | 永久磁石埋め込み式モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000316241A true JP2000316241A (ja) | 2000-11-14 |
Family
ID=14787154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11120477A Pending JP2000316241A (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | 永久磁石埋め込み式モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000316241A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003088019A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-20 | Fujitsu General Ltd | 永久磁石電動機 |
| WO2007055775A3 (en) * | 2005-10-31 | 2007-07-05 | Caterpillar Inc | Rotary electric machine |
| KR101221251B1 (ko) * | 2012-03-30 | 2013-01-11 | 하이젠모터 주식회사 | 매입형 영구자석 모터의 회전자 |
| CN104600890A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-05-06 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 电机转子及具有其的电机 |
| CN104979981A (zh) * | 2014-04-12 | 2015-10-14 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于车辆动力总成的电机 |
| JP2015186383A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 回転電機のロータ |
| DE10253950B4 (de) * | 2001-11-20 | 2018-02-15 | Aisin Seiki K.K. | Synchronmaschine der Permanentmagnetbauart |
| US9925889B2 (en) | 2015-08-24 | 2018-03-27 | GM Global Technology Operations LLC | Electric machine for hybrid powertrain with dual voltage power system |
| US10284036B2 (en) | 2015-08-24 | 2019-05-07 | GM Global Technology Operations LLC | Electric machine for hybrid powertrain with engine belt drive |
| CN110729868A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-01-24 | 江苏迈吉易威电动科技有限公司 | 一种磁钢内置式双u型分数槽集中绕组永磁电机 |
| WO2022128541A1 (fr) | 2020-12-17 | 2022-06-23 | IFP Energies Nouvelles | Rotor de machine electrique avec deux barrieres de flux par pole magnetique |
| CN115668694A (zh) * | 2020-06-08 | 2023-01-31 | 株式会社爱信 | 旋转电机用转子 |
| CN115714513A (zh) * | 2022-11-07 | 2023-02-24 | 江苏大学 | 一种高速永磁辅助同步磁阻电机设计方法 |
| FR3140717A1 (fr) | 2023-10-11 | 2024-04-12 | IFP Energies Nouvelles | Rotor de machine électrique avec deux barrières de flux par pôle magnétique |
| WO2025158711A1 (ja) * | 2024-01-24 | 2025-07-31 | 株式会社日立製作所 | 回転電機 |
| EP3758194B1 (de) * | 2019-06-27 | 2025-09-17 | Valeo eAutomotive Germany GmbH | Rotor für eine elektrische maschine, elektrische maschine für ein fahrzeug und fahrzeug |
| CN115668694B (zh) * | 2020-06-08 | 2026-03-24 | 株式会社爱信 | 旋转电机用转子 |
-
1999
- 1999-04-27 JP JP11120477A patent/JP2000316241A/ja active Pending
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003088019A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-20 | Fujitsu General Ltd | 永久磁石電動機 |
| DE10253950B4 (de) * | 2001-11-20 | 2018-02-15 | Aisin Seiki K.K. | Synchronmaschine der Permanentmagnetbauart |
| WO2007055775A3 (en) * | 2005-10-31 | 2007-07-05 | Caterpillar Inc | Rotary electric machine |
| US7436095B2 (en) | 2005-10-31 | 2008-10-14 | Caterpillar Inc. | Rotary electric machine |
| KR101221251B1 (ko) * | 2012-03-30 | 2013-01-11 | 하이젠모터 주식회사 | 매입형 영구자석 모터의 회전자 |
| JP2015186383A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 回転電機のロータ |
| US10205358B2 (en) | 2014-04-12 | 2019-02-12 | GM Global Technology Operations LLC | Electric machine for a vehicle powertrain and the electric machine includes a permanent magnet |
| CN104979981A (zh) * | 2014-04-12 | 2015-10-14 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于车辆动力总成的电机 |
| CN104600890A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-05-06 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 电机转子及具有其的电机 |
| US10284036B2 (en) | 2015-08-24 | 2019-05-07 | GM Global Technology Operations LLC | Electric machine for hybrid powertrain with engine belt drive |
| US9925889B2 (en) | 2015-08-24 | 2018-03-27 | GM Global Technology Operations LLC | Electric machine for hybrid powertrain with dual voltage power system |
| EP3758194B1 (de) * | 2019-06-27 | 2025-09-17 | Valeo eAutomotive Germany GmbH | Rotor für eine elektrische maschine, elektrische maschine für ein fahrzeug und fahrzeug |
| CN110729868A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-01-24 | 江苏迈吉易威电动科技有限公司 | 一种磁钢内置式双u型分数槽集中绕组永磁电机 |
| US12283848B2 (en) * | 2020-06-08 | 2025-04-22 | Aisin Corporation | Rotor for rotary electric machine |
| CN115668694A (zh) * | 2020-06-08 | 2023-01-31 | 株式会社爱信 | 旋转电机用转子 |
| US20230198324A1 (en) * | 2020-06-08 | 2023-06-22 | Aisin Corporation | Rotor for rotary electric machine |
| EP4102686A4 (en) * | 2020-06-08 | 2023-08-09 | Aisin Corporation | ROTOR FOR DYNAMOELECTRIC MACHINE |
| CN115668694B (zh) * | 2020-06-08 | 2026-03-24 | 株式会社爱信 | 旋转电机用转子 |
| FR3118347A1 (fr) | 2020-12-17 | 2022-06-24 | IFP Energies Nouvelles | Rotor de machine électrique avec deux barrières de flux par pôle magnétique |
| WO2022128541A1 (fr) | 2020-12-17 | 2022-06-23 | IFP Energies Nouvelles | Rotor de machine electrique avec deux barrieres de flux par pole magnetique |
| CN115714513A (zh) * | 2022-11-07 | 2023-02-24 | 江苏大学 | 一种高速永磁辅助同步磁阻电机设计方法 |
| FR3140717A1 (fr) | 2023-10-11 | 2024-04-12 | IFP Energies Nouvelles | Rotor de machine électrique avec deux barrières de flux par pôle magnétique |
| WO2025158711A1 (ja) * | 2024-01-24 | 2025-07-31 | 株式会社日立製作所 | 回転電機 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3787756B2 (ja) | 永久磁石式回転電機 | |
| US7417346B2 (en) | Permanent magnet rotating electric machine | |
| JPH11299199A (ja) | 永久磁石式回転電機及びそれを用いた電動車両 | |
| JP2008206308A (ja) | 永久磁石式回転電機 | |
| JP2000316241A (ja) | 永久磁石埋め込み式モータ | |
| JP2002281722A (ja) | アウタロータモータ及び電気自動車 | |
| JP2000333389A (ja) | 永久磁石電動機 | |
| JP4113353B2 (ja) | 回転電機 | |
| JP5259927B2 (ja) | 永久磁石式回転電機 | |
| JP2003092863A (ja) | 永久磁石埋込同期モータ | |
| WO2001097363A1 (en) | Permanent magnet synchronous motor | |
| JP2001095182A (ja) | 永久磁石電動機 | |
| JP2009050148A (ja) | 広範囲定出力永久磁石式モータ | |
| US7482724B2 (en) | Ipm electric rotating machine | |
| JPH11206046A (ja) | 永久磁石モータ及びその着磁方法 | |
| JPH1189133A (ja) | 永久磁石形モータ | |
| JP3601322B2 (ja) | 永久磁石埋め込みモータ | |
| JP2001333553A (ja) | 永久磁石電動機 | |
| JP2006304546A (ja) | 永久磁石式リラクタンス型回転電機 | |
| JP4080273B2 (ja) | 永久磁石埋め込み型電動機 | |
| JPH11136892A (ja) | 永久磁石電動機 | |
| JP2004343861A (ja) | 永久磁石同期電動機 | |
| JPH11285185A (ja) | 永久磁石電動機 | |
| JP2001145284A (ja) | 永久磁石回転電機およびそれを用いた電気車両 | |
| JP2005006484A (ja) | Ｉｐｍ回転電機 |