JP2001008388A5 - 平滑電機子巻線形ａｃサーボモータのコア構造およびこのコア構造を用いた平滑電機子巻線形ａｃサーボモータ - Google Patents
平滑電機子巻線形ａｃサーボモータのコア構造およびこのコア構造を用いた平滑電機子巻線形ａｃサーボモータ Download PDFInfo
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Description
【特許請求の範囲】
【請求項１】 略円筒状のフレームと、前記フレームに嵌合固定され、且つ、円筒状の固定子コアの内周面または外周面に回転磁界形成用のｎ個（ｎは自然数で、且つ、ｍの倍数とする）の電機子コイルを装着してなるｍ相（ｍは自然数）の固定子と、前記固定子と磁気的空隙を介して設けられると共に、交互に極性が異なるＰ個（Ｐは２以上の自然数とする偶数）の磁極を有する永久磁石を備えた回転子よりなる平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータにおいて、
前記固定子コアを構成する板材は、板材の長手方向に向かって形成した複数個のＶ字状の切れ込み部と、前記切れ込み部の先端に形成され、且つ、前記フレームに位置決め固定するための突起部を設けてなるケイ素鋼板で構成されており、
前記固定子コアは、前記ケイ素鋼板に形成された切れ込み部を折り曲げることによりヘリカル状に巻回、積層して成る環状体であり、
前記フレームには、前記ケイ素鋼板を積層してなる固定子コアの突起部に嵌合するように凹部が複数設けてあり、
前記積層して環状体を構成するケイ素鋼板の一周当たりの切れ込み部の個数をａとし、前記切れ込み部の個数ａと前記磁極数Ｐとが互いに素数の関係を有するものであることを特徴とする平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータのコア構造。
【請求項２】 前記切れ込み部の個数ａと磁極数Ｐの最小公倍数Ｘが、Ｘ＞１０×Ｐなる関係を有することを特徴とする請求項１に記載の平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータのコア構造。
【請求項３】 前記切れ込み部を、前記ケイ素鋼板の長手方向に向かって不等間隔で設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータのコア構造。
【請求項４】 請求項１〜３の何れか１項に記載のコア構造の固定子を備えたことを特徴とする平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータ。
【請求項１】 略円筒状のフレームと、前記フレームに嵌合固定され、且つ、円筒状の固定子コアの内周面または外周面に回転磁界形成用のｎ個（ｎは自然数で、且つ、ｍの倍数とする）の電機子コイルを装着してなるｍ相（ｍは自然数）の固定子と、前記固定子と磁気的空隙を介して設けられると共に、交互に極性が異なるＰ個（Ｐは２以上の自然数とする偶数）の磁極を有する永久磁石を備えた回転子よりなる平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータにおいて、
前記固定子コアを構成する板材は、板材の長手方向に向かって形成した複数個のＶ字状の切れ込み部と、前記切れ込み部の先端に形成され、且つ、前記フレームに位置決め固定するための突起部を設けてなるケイ素鋼板で構成されており、
前記固定子コアは、前記ケイ素鋼板に形成された切れ込み部を折り曲げることによりヘリカル状に巻回、積層して成る環状体であり、
前記フレームには、前記ケイ素鋼板を積層してなる固定子コアの突起部に嵌合するように凹部が複数設けてあり、
前記積層して環状体を構成するケイ素鋼板の一周当たりの切れ込み部の個数をａとし、前記切れ込み部の個数ａと前記磁極数Ｐとが互いに素数の関係を有するものであることを特徴とする平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータのコア構造。
【請求項２】 前記切れ込み部の個数ａと磁極数Ｐの最小公倍数Ｘが、Ｘ＞１０×Ｐなる関係を有することを特徴とする請求項１に記載の平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータのコア構造。
【請求項３】 前記切れ込み部を、前記ケイ素鋼板の長手方向に向かって不等間隔で設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータのコア構造。
【請求項４】 請求項１〜３の何れか１項に記載のコア構造の固定子を備えたことを特徴とする平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータ。
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スロットなしの円環状固定子コアに回転磁界形成用のコイルを装着してなる平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータのコア構造およびこのコア構造を用いた平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータに関する。
【発明の属する技術分野】
本発明は、スロットなしの円環状固定子コアに回転磁界形成用のコイルを装着してなる平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータのコア構造およびこのコア構造を用いた平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータに関する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが，従来技術によると、次のような問題点があった。
（１）円筒形状の電磁鋼板を多数枚積層する固定子では固定子コアの歩留まりが非常に悪い。
（２）固定子コア材料の歩留りを向上させるために、長尺状の電磁鋼板をヘリカル巻により積層する方法があるが、この方法では、電磁鋼板に歪み応力が加わるため、電磁鋼板の磁気特性が低下してしまう。
（３）電磁鋼板の磁気特性を回復するには、コア積層形成後に歪み取り焼鈍が必要になる上、固定子コアの曲げ成形の都合により固定子コア外径と固定子厚さの比に制約が発生し、モータとしての形状自由度が制約されてしまうという問題がある。そこで、固定子コアを巻き鉄心として構成する方法が考えられるが、製造が容易である反面、コア内部の渦電流損が増加するため、モータの効率が低下してしまう。
（４）図４は、従来のフレームと固定子コアの挿入工程を示す説明図である。例えば、図４に示すようにリング状のケイ素鋼板１１を積層してなる円筒状の固定子コア１２を外皮となるフレーム１０に挿入し固定する際に、通常、焼ばめまたは接着によって固定子コア１２をフレーム１０に周り止めしているため、フレーム１０と固定子コア１２の間に真円度等の誤差があると、位置決め固定がうまくいかないという問題が生じたり、もしくはフレーム１０に固定子コア１２を挿入した際に、固定子コア１２の全周において肉厚が不均一となって、磁気特性が変化し、コギングが発生する原因となっていた。
そこで、本発明は、固定子コア材料の歩留まりが良く、製作・組立が容易で、しかも、損失が小さく磁気特性に優れた平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータのコア構造およびこのコア構造を用いた平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータを提供することを目的とする。
【発明が解決しようとする課題】
ところが，従来技術によると、次のような問題点があった。
（１）円筒形状の電磁鋼板を多数枚積層する固定子では固定子コアの歩留まりが非常に悪い。
（２）固定子コア材料の歩留りを向上させるために、長尺状の電磁鋼板をヘリカル巻により積層する方法があるが、この方法では、電磁鋼板に歪み応力が加わるため、電磁鋼板の磁気特性が低下してしまう。
（３）電磁鋼板の磁気特性を回復するには、コア積層形成後に歪み取り焼鈍が必要になる上、固定子コアの曲げ成形の都合により固定子コア外径と固定子厚さの比に制約が発生し、モータとしての形状自由度が制約されてしまうという問題がある。そこで、固定子コアを巻き鉄心として構成する方法が考えられるが、製造が容易である反面、コア内部の渦電流損が増加するため、モータの効率が低下してしまう。
（４）図４は、従来のフレームと固定子コアの挿入工程を示す説明図である。例えば、図４に示すようにリング状のケイ素鋼板１１を積層してなる円筒状の固定子コア１２を外皮となるフレーム１０に挿入し固定する際に、通常、焼ばめまたは接着によって固定子コア１２をフレーム１０に周り止めしているため、フレーム１０と固定子コア１２の間に真円度等の誤差があると、位置決め固定がうまくいかないという問題が生じたり、もしくはフレーム１０に固定子コア１２を挿入した際に、固定子コア１２の全周において肉厚が不均一となって、磁気特性が変化し、コギングが発生する原因となっていた。
そこで、本発明は、固定子コア材料の歩留まりが良く、製作・組立が容易で、しかも、損失が小さく磁気特性に優れた平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータのコア構造およびこのコア構造を用いた平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の本発明は、略円筒状のフレームと、前記フレームに嵌合固定され、且つ、円筒状の固定子コアの内周面または外周面に回転磁界形成用のｎ個（ｎは自然数で、且つ、ｍの倍数とする）の電機子コイルを装着してなるｍ相（ｍは自然数）の固定子と、前記固定子と磁気的空隙を介して設けられると共に、交互に極性が異なるＰ個（Ｐは２以上の自然数とする偶数）の磁極を有する永久磁石を備えた回転子よりなる平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータにおいて、前記固定子コアを構成する板材は、板材の長手方向に向かって形成した複数個のＶ字状の切れ込み部と、前記切れ込み部の先端に形成され、且つ、前記フレームに位置決め固定するための突起部を設けてなるケイ素鋼板で構成されており、前記固定子コアは、前記ケイ素鋼板に形成された切れ込み部を折り曲げることによりヘリカル状に巻回、積層して成る環状体であり、前記フレームに位置決め固定するための突起部とが設けられると共に、前記切れ込み部で折り曲げることにより成形したものであり、前記フレームには、前記ケイ素鋼板を積層してなる固定子コアの突起部に嵌合するように凹部が複数設けてあり、前記積層して環状体を構成するケイ素鋼板の一周当たりの切れ込み部の個数をａとし、前記切れ込み部の個数ａと前記磁極数Ｐとが互いに素数の関係を有するものである。
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータのコア構造において、前記切れ込み部の個数ａと磁極数Ｐの最小公倍数Ｘが、Ｘ＞１０×Ｐなる関係を有するものである。
請求項３記載の本発明は、請求項１または２に記載の平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータのコア構造において、前記切れ込み部を、前記ケイ素鋼板の長手方向に向かって不等間隔で設けたものである。
また、請求項４記載の本発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載のコア構造の固定子を備えた平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータを構成したものである。
上記手段により、折り曲げによるコアの歪みはＶ字状の切れ込み部の先端に集中するため、円筒形状に成形しても磁気特性の低下はきわめて少なくできる。また、電磁鋼板の歩留まりも向上する。折り曲げにより円筒形状に成形されたコアには切れ込み部によってａ個の切れ目が存在し、切れ目によって発生する磁界変調によってコギングが発生するが、切れ込み部の個数ａを磁極数Ｐと互いに素数の関係とすることで、コギングの基本次数が高くなり、コギングトルクの振幅を小さく抑えられる。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の本発明は、略円筒状のフレームと、前記フレームに嵌合固定され、且つ、円筒状の固定子コアの内周面または外周面に回転磁界形成用のｎ個（ｎは自然数で、且つ、ｍの倍数とする）の電機子コイルを装着してなるｍ相（ｍは自然数）の固定子と、前記固定子と磁気的空隙を介して設けられると共に、交互に極性が異なるＰ個（Ｐは２以上の自然数とする偶数）の磁極を有する永久磁石を備えた回転子よりなる平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータにおいて、前記固定子コアを構成する板材は、板材の長手方向に向かって形成した複数個のＶ字状の切れ込み部と、前記切れ込み部の先端に形成され、且つ、前記フレームに位置決め固定するための突起部を設けてなるケイ素鋼板で構成されており、前記固定子コアは、前記ケイ素鋼板に形成された切れ込み部を折り曲げることによりヘリカル状に巻回、積層して成る環状体であり、前記フレームに位置決め固定するための突起部とが設けられると共に、前記切れ込み部で折り曲げることにより成形したものであり、前記フレームには、前記ケイ素鋼板を積層してなる固定子コアの突起部に嵌合するように凹部が複数設けてあり、前記積層して環状体を構成するケイ素鋼板の一周当たりの切れ込み部の個数をａとし、前記切れ込み部の個数ａと前記磁極数Ｐとが互いに素数の関係を有するものである。
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータのコア構造において、前記切れ込み部の個数ａと磁極数Ｐの最小公倍数Ｘが、Ｘ＞１０×Ｐなる関係を有するものである。
請求項３記載の本発明は、請求項１または２に記載の平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータのコア構造において、前記切れ込み部を、前記ケイ素鋼板の長手方向に向かって不等間隔で設けたものである。
また、請求項４記載の本発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載のコア構造の固定子を備えた平滑電機子巻線形ＡＣサーボモータを構成したものである。
上記手段により、折り曲げによるコアの歪みはＶ字状の切れ込み部の先端に集中するため、円筒形状に成形しても磁気特性の低下はきわめて少なくできる。また、電磁鋼板の歩留まりも向上する。折り曲げにより円筒形状に成形されたコアには切れ込み部によってａ個の切れ目が存在し、切れ目によって発生する磁界変調によってコギングが発生するが、切れ込み部の個数ａを磁極数Ｐと互いに素数の関係とすることで、コギングの基本次数が高くなり、コギングトルクの振幅を小さく抑えられる。
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|---|---|---|---|
| JP17228499A JP4543415B2 (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | 平滑電機子巻線形ａｃサーボモータのコア構造およびこのコア構造を用いた平滑電機子巻線形ａｃサーボモータ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001008388A JP2001008388A (ja) | 2001-01-12 |
| JP2001008388A5 true JP2001008388A5 (ja) | 2006-06-29 |
| JP4543415B2 JP4543415B2 (ja) | 2010-09-15 |
Family
ID=15939082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17228499A Expired - Fee Related JP4543415B2 (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | 平滑電機子巻線形ａｃサーボモータのコア構造およびこのコア構造を用いた平滑電機子巻線形ａｃサーボモータ |
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- 1999-06-18 JP JP17228499A patent/JP4543415B2/ja not_active Expired - Fee Related
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