JP2001186699A - Permanent magnet electric motor - Google Patents

Permanent magnet electric motor

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JP2001186699A
JP2001186699A JP36689399A JP36689399A JP2001186699A JP 2001186699 A JP2001186699 A JP 2001186699A JP 36689399 A JP36689399 A JP 36689399A JP 36689399 A JP36689399 A JP 36689399A JP 2001186699 A JP2001186699 A JP 2001186699A
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JP
Japan
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permanent magnet
core
flux
rotor
flux guide
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JP36689399A
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Japanese (ja)
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Takushi Fujioka
琢志 藤岡
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Fujitsu General Ltd
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Fujitsu General Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce cogging torque and torque ripple in a permanent magnet electric motor. SOLUTION: In a permanent magnet electric motor with a rotor 2 inside a stator 1, the rotor 2 is formed by laminating a number of core sheets while forming a hole for burying a permanent magnet 3, and by forming the hole of a flux guide 6 for specifying the direction of the magnetic flux of the permanent magnet 3. The permanent magnet 3 is formed in a tabular shape integrally for each pole, the long side of a sectional rectangle in a tabular shape is buried toward a shaft 4, magnetic flux in the core radius direction near a q-axis is reduced, and magnetic flux in the core radius direction near a d-axis is increased. Also, a plurality of flux guides 6 are provided in parallel at the region between the tabular permanent magnet 3 and the core outer periphery, at the same time the flux guides 6 are rotated for each core sheet for forming, and skew is performed in the lamination direction of each core sheet.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機のコン
プレッサ等に用いるインナーロータ型永久磁石電動機に
係り、特に詳しくは、コギングトルク、トルクリップル
による振動、騒音を低くする永久磁石電動機に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inner rotor type permanent magnet motor used for a compressor of an air conditioner, and more particularly to a permanent magnet motor for reducing vibration and noise caused by cogging torque, torque ripple and the like. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】永久磁石電動機は、回転磁界を発生する
固定子と、この固定子の内側で永久磁石を用いて界磁を
形成する回転子とを備え、固定子の溝数を3M(正の整
数)とし、回転子の極数を2N(正の整数)としてな
る。
2. Description of the Related Art A permanent magnet motor includes a stator for generating a rotating magnetic field, and a rotor for forming a field using a permanent magnet inside the stator. The number of grooves of the stator is 3M (positive). ), And the number of poles of the rotor is 2N (a positive integer).

【0003】固定子となる電機子鉄心は、例えば、外周
を円形として断面ドーナツ状のヨーク部を有し、歯はヨ
ーク部から中心方向に延び、かつ、円周方向に等間隔に
3M個形成している。また、回転子となる界磁鉄心は、
板状(断面長方形)の永久磁石を当該極数分の2N個だ
け円周方向に等間隔に埋め込んで、隣接する永久磁石を
異極にしてなる。
[0003] An armature iron core serving as a stator has, for example, a yoke portion having a donut-shaped cross section with a circular outer periphery, and 3M teeth extending from the yoke portion in the center direction and at equal intervals in the circumferential direction. are doing. Also, the field iron core that becomes the rotor is
Plate-shaped (rectangular cross-section) permanent magnets are embedded at equal intervals in the circumferential direction by 2N of the number of poles, so that adjacent permanent magnets have different poles.

【0004】上記永久磁石電動機の固定子の電機子鉄心
は、電磁鋼板を打ち抜いたコアシートを多数枚積層し、
歯を介して巻線を所定に施している。また、上記回転子
についても、固定子と同様に永久磁石の孔およびシャフ
トの孔等を含めた形状に電磁鋼板を打ち抜いたコアシー
トを多数枚積層し、永久磁石を埋め込んでいる。
[0004] The armature iron core of the stator of the permanent magnet motor is formed by laminating a large number of core sheets obtained by punching out electromagnetic steel sheets.
The winding is provided in a predetermined manner through the teeth. Also, in the rotor, as in the case of the stator, a large number of core sheets obtained by punching out electromagnetic steel sheets into a shape including holes for the permanent magnets and holes for the shaft are stacked, and the permanent magnets are embedded.

【0005】一方、誘導電動機にあっては、かご型ロー
タにスキューが施されているため、固定子と回転子との
間の吸引力によるコギングトルク、トルクリップルが小
さくなり、その結果振動、騒音が小さい。
On the other hand, in the induction motor, since the cage rotor is skewed, cogging torque and torque ripple due to the attraction between the stator and the rotor are reduced, resulting in vibration and noise. Is small.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記永久磁
石電動機にあっては、スキュー入り高性能磁石の作成が
困難であり、回転子にはスキューが施されていないこと
から、コギングトルクやトルクリップルが大きくなり、
その結果、振動、騒音が大きくなるという欠点があっ
た。
However, in the above-described permanent magnet motor, it is difficult to produce a skewed high-performance magnet and the rotor is not skewed. Becomes larger,
As a result, there is a disadvantage that vibration and noise increase.

【0007】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は、コギングトルクやトルクリップルを
小さくし、振動、騒音を低減することができるようにし
た永久磁石電動機を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a permanent magnet motor capable of reducing cogging torque and torque ripple and reducing vibration and noise. is there.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、回転磁界を発生する固定子と、該固定子
の内側で永久磁石を埋め込んで界磁を形成する回転子と
を備え、前記固定子の溝数を3M(M;正の整数)、前
記回転子の極数を2N(N;正の整数,M≧N)とし、
前記永久磁石を埋め込む孔を形成したコアシートを当該
シャフトの軸方向に多数枚積層して前記回転子の鉄心と
している永久磁石電動機において、当該q軸近傍におけ
る当該コア半径方向の永久磁石による磁束を少なく、当
該d軸近傍における前記コア半径方向の永久磁石による
磁束を多くするように前記回転子の鉄心および前記永久
磁石の構造とし、前記d軸側で前記永久磁石と前記コア
の外周との間の領域に同永久磁石の磁束の流れを指定す
るためのフラックスガイドを設けるとともに、該フラッ
クスガイドを前記各コアシート毎に回転して形成し、該
各コアシートの積層方向にスキューを施すようにしたこ
とを特徴としている。
To achieve the above object, the present invention provides a stator for generating a rotating magnetic field and a rotor for forming a field by embedding a permanent magnet inside the stator. Wherein the number of grooves of the stator is 3M (M; a positive integer) and the number of poles of the rotor is 2N (N; a positive integer, M ≧ N);
In a permanent magnet motor in which a plurality of core sheets each having a hole for embedding the permanent magnet are formed in the axial direction of the shaft and used as an iron core of the rotor, a magnetic flux generated by the permanent magnet in the core radial direction near the q axis is used. The rotor core and the permanent magnet are structured so as to increase the magnetic flux generated by the permanent magnet in the core radial direction in the vicinity of the d-axis, and between the permanent magnet and the outer periphery of the core on the d-axis side. A flux guide for designating the flow of the magnetic flux of the permanent magnet is provided in the area, and the flux guide is formed by rotating each of the core sheets so as to skew in the stacking direction of the core sheets. It is characterized by doing.

【0009】前記永久磁石は板形状であり、該板形状の
断面長方形の長辺を当該シャフトに向け当該コア外周面
から深く、あるいは、浅い位置に埋め込み、前記永久磁
石の断面長方形の短辺側端部から前記d軸と平行に当該
コア外周側に延びたフラックスバリアを形成するとよ
い。前記フラックスバリアにより、磁束の漏洩、短絡が
防止されるため、永久磁石の使用量が少なくても、トル
クが大きくなる。
The permanent magnet has a plate shape, and the long side of the rectangular cross section of the plate is directed toward the shaft and is buried deep or shallow from the outer peripheral surface of the core. It is preferable to form a flux barrier extending from the end to the outer periphery of the core in parallel with the d-axis. Since the flux barrier prevents the leakage and short circuit of the magnetic flux, the torque increases even if the amount of the permanent magnet used is small.

【0010】前記永久磁石は、バスタブ形状として同バ
スタブ形状の底部を当該シャフトに向けて埋め込み、あ
るいは、円弧形状として同円弧の頂点を当該シャフトに
向けて逆円弧形状に埋め込むとよい。前記永久磁石の形
状によると、コア内を有効利用して永久磁石の使用量を
多くすることができることになり、トルクの向上が図ら
れる。
The permanent magnet may have a bathtub shape with the bottom portion of the bathtub shaped toward the shaft, or an arc shape with the apex of the arc shaped in an inverted arc shape facing the shaft. According to the shape of the permanent magnet, the amount of the permanent magnet used can be increased by effectively utilizing the inside of the core, and the torque can be improved.

【0011】前記フラックスガイドは、前記d軸方向に
長い孔を複数個並列に形成した空気層のフラックスバリ
アであり、あるいは、それらの孔に高透磁率材を充填す
るとよい。 前記各コアシート毎にフラックスガイドを
回転させて形成する場合には、同フラックスガイドの一
端を中心とし、あるいは、前記フラックスガイドのまん
中を中心として回転させ、前記フラックスガイドをらせ
ん状、より線状あるいはワイパー状としてツイストし、
前記界磁鉄心にスキューを施すようにするとよい。これ
により、永久磁石の磁束の方向を確実に指定することが
できるため、回転子である界磁鉄心には、少なくともス
キューと同等もしくは類似の効果を確実に得ることがで
きる。
The flux guide may be a flux barrier of an air layer in which a plurality of long holes in the d-axis direction are formed in parallel, or the holes may be filled with a high magnetic permeability material. In the case where the flux guide is formed by rotating each of the core sheets, the flux guide is rotated around one end of the flux guide or the center of the flux guide, and the flux guide is spirally or twisted. Or twist as a wiper,
The field core may be skewed. Accordingly, the direction of the magnetic flux of the permanent magnet can be specified without fail, and therefore, at least the same or similar effect as the skew can be reliably obtained in the field iron core as the rotor.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
ないし図9を参照して詳しく説明する。図1ないし図3
において、このインナーロータ型の永久磁石電動機は、
3M(例えば6)の溝数とした固定子と、この固定子1
の内側に2N(例えば4)の極数とした回転子2とを備
えている。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
This will be described in detail with reference to FIG. 1 to 3
In this inner rotor type permanent magnet motor,
A stator having a number of grooves of 3M (for example, 6);
And a rotor 2 having 2N (for example, 4) poles.

【0013】回転子2、は断面長方形とした板状の永久
磁石3を当該コアの円周方向に等間隔に4個埋め込んで
なり、この永久磁石3は、一極毎に1つ(当該極数分
(例えば四極分))として断面長方形の長辺をシャフト
4に向けるとともに、このシャフト4に近づけた位置に
埋め込んでなる。なお、隣接する永久磁石11は異極と
している。
The rotor 2 is formed by embedding four plate-shaped permanent magnets 3 having a rectangular cross section at equal intervals in the circumferential direction of the core. One permanent magnet 3 is provided for each pole. The long side of the rectangular cross section is directed toward the shaft 4 for several minutes (for example, four poles), and is embedded at a position close to the shaft 4. The adjacent permanent magnets 11 have different polarities.

【0014】また、永久磁石3をシャフト4に近づけて
いることから、永久磁石3には磁束の短絡、漏洩が生じ
ることになる。そこで、断面長方形の短辺側には同短辺
からq軸に沿ってコア外周近くまで延びたフラックスバ
リア5a,5bを形成している。さらに、永久磁石3お
よびフラックスバリア5a,5bとコア外周とによって
囲まれた領域、つまりd軸付近の領域には、永久磁石3
の磁束の方向を指定するためにコア半径方向に長いフラ
ックスガイド6を複数個設けている。
Further, since the permanent magnet 3 is brought close to the shaft 4, short-circuit and leakage of magnetic flux occur in the permanent magnet 3. Therefore, on the short side of the rectangular cross section, flux barriers 5a and 5b extending from the short side to near the outer periphery of the core along the q-axis are formed. Further, in the region surrounded by the permanent magnet 3 and the flux barriers 5a and 5b and the outer periphery of the core, that is, in the region near the d-axis, the permanent magnet 3
In order to specify the direction of the magnetic flux, a plurality of flux guides 6 long in the radial direction of the core are provided.

【0015】フラックスガイド6は、後述する積層コア
の各コアシート2a毎に、図1および図2に示す実線か
ら波線の方向に回転している。図4に示すように、例え
ば、回転子2となるコアの最上位置コアシート2aaに
はコア半径に対して反時計方向に所定角度(鋭角)にフ
ラックスガイド6が形成され、かつ、複数のフラックス
ガイド6が平行に形成されている。これにより、この最
上位置コアシート2aaにおいて、永久磁石3の磁束は
それらフラックスガイド6に沿った方向となる。
The flux guide 6 rotates in a direction from a solid line shown in FIGS. 1 and 2 to a wavy line for each core sheet 2a of a laminated core described later. As shown in FIG. 4, for example, a flux guide 6 is formed at a predetermined angle (a sharp angle) in a counterclockwise direction with respect to the core radius on the uppermost core sheet 2aa of the core to be the rotor 2, and a plurality of fluxes are provided. Guides 6 are formed in parallel. Thus, in the uppermost core sheet 2aa, the magnetic flux of the permanent magnets 3 is directed along the flux guides 6.

【0016】そして、上記最上位置コアシート2aaの
下となる各コアシート2aには、上記フラックスガイド
6の一端を中心として時計方向に順次僅かに回転したフ
ラックスガイド6を形成してなる。したがって、回転子
2となるコアの中央位置コアシート2abには、図5に
示すフラックスガイド6が形成され、また、その最下位
置コアシート2acには図6に示すフラックスガイド6
が形成される。
Each of the core sheets 2a below the uppermost core sheet 2aa is formed with a flux guide 6 which is sequentially slightly rotated clockwise around one end of the flux guide 6. Therefore, the flux guide 6 shown in FIG. 5 is formed in the center position core sheet 2ab of the core to be the rotor 2, and the flux guide 6 shown in FIG.
Is formed.

【0017】これにより、図3の波線に示すように、フ
ラックスガイド6のコア外側端部は各コアシート2a毎
にスライドしており、つまり回転子2におけるフラック
スガイド6は一端を中心としてらせん状に形成されてい
る。そして、このフラックスガイド6により永久磁石3
の磁束の方向が指定されるため、回転子2である界磁鉄
心には少なくともスキューと同等もしくは類似の効果が
現れる。
As a result, as shown by the dashed line in FIG. 3, the outer end of the core of the flux guide 6 slides for each core sheet 2a, that is, the flux guide 6 of the rotor 2 has a spiral shape with one end as a center. Is formed. The flux guide 6 allows the permanent magnet 3
, The effect of at least the same or similar to the skew appears on the field core as the rotor 2.

【0018】上記回転子2の製造においては、電磁鋼板
を打ち抜いたコアシート2aを多数枚積層するが、まず
永久磁石3の孔、シャフト4の孔およびフラックスバリ
ア5a,5bの孔を打ち抜いた後、各コアシート2a毎
にフラックスガイド6の孔を打ち抜き積層して得る。こ
のコアシート2aを積層した後、永久磁石3を孔に埋め
込んで回転子2を得る。なお、永久磁石3の孔とフラッ
クスバリア5a,5bの孔とは一体化して形成する。
In manufacturing the rotor 2, a large number of core sheets 2a obtained by punching out electromagnetic steel sheets are laminated. First, holes in the permanent magnet 3, holes in the shaft 4, and holes in the flux barriers 5a and 5b are punched. The holes of the flux guide 6 are punched and laminated for each core sheet 2a. After laminating the core sheet 2a, the rotor 2 is obtained by embedding the permanent magnet 3 in the hole. The holes of the permanent magnet 3 and the holes of the flux barriers 5a and 5b are formed integrally.

【0019】ところで、フラックスガイド6は、永久磁
石3の磁束の方向を指定するものであることから、空気
層のフラックスバリアとするだけではなく、そのフラッ
クスガイド6の孔に高透磁率材を充填してもよい。すな
わち、フラックスガイド6がフラックスバリアである場
合には、永久磁石3の磁束がそのフラックスバリアの間
を通り、また、フラックスガイド6が高透磁率材である
場合には、永久磁石3の磁束のほとんどがその高透磁率
材を通ることになるからである。
Since the flux guide 6 specifies the direction of the magnetic flux of the permanent magnet 3, it not only serves as a flux barrier for the air layer but also fills the holes of the flux guide 6 with a high permeability material. May be. That is, when the flux guide 6 is a flux barrier, the magnetic flux of the permanent magnet 3 passes between the flux barriers, and when the flux guide 6 is a high magnetic permeability material, the magnetic flux of the permanent magnet 3 is reduced. This is because most will pass through the high magnetic permeability material.

【0020】また、フラックスガイド6は、回転子2で
ある界磁鉄心にスキューと同等もしくは類似の効果を発
揮するものであることから、らせん状だけではなく、よ
り線状、ツイスト線状およびワイパー状にしてもよい。
すなわち、フラックスガイド6がシャフト4の軸方向に
順次回転していれば、永久磁石3の磁束がその回転の方
向となり、界磁鉄心にスキューが施された状態と同様に
なるからである。
Further, since the flux guide 6 exerts the same or similar effect as the skew on the field iron core as the rotor 2, the flux guide 6 is not limited to a helical shape but a more linear shape, a twisted linear shape, and a wiper shape. Shape.
That is, if the flux guide 6 is sequentially rotated in the axial direction of the shaft 4, the magnetic flux of the permanent magnet 3 is in the direction of the rotation, which is similar to the state where the skew is applied to the field core.

【0021】上記フラックスガイド6をワイパー状に形
成する場合、例えば、回転子2のまん中(シャフト4の
軸方向のまん中)で折り返す。つまり、フラックスガイ
ド6の回転を最上位置コアシート2aaから中央位置の
コアシート2abまで一方向に回転し、それ以後、最下
位置コアシート2acまでフラックスガイド6を逆方向
に回転するようにしてもよい。このように、回転子2で
ある界磁鉄心がスキューを施した構造となることから、
固定子1と回転子2との間の吸引力によるコギングトル
ク、トルクリップルを低減することができる。
When the flux guide 6 is formed in a wiper shape, the flux guide 6 is folded, for example, at the center of the rotor 2 (the center in the axial direction of the shaft 4). That is, the rotation of the flux guide 6 may be rotated in one direction from the core sheet 2aa at the uppermost position to the core sheet 2ab at the center position, and thereafter, the flux guide 6 may be rotated in the reverse direction to the core sheet 2ac at the lowermost position. Good. As described above, since the rotor 2 has a structure in which the field core is skewed,
Cogging torque and torque ripple due to the suction force between the stator 1 and the rotor 2 can be reduced.

【0022】なお、上記板状の永久磁石3は、コア外周
から深い位置に埋め込んであるが、コア外周から浅い位
置に埋め込むようにしてもよい。この場合、浅い位置に
埋め込む永久磁石の厚さを大きくすることができ、トル
クが大きくなる。また、上記実施例は、固定子1を6ス
ロットとし、回転子2を四極とした場合について説明し
ているが、異なるスロット数の固定子および異なる極数
の回転子であっても適用することができる。
Although the plate-shaped permanent magnet 3 is embedded at a position deep from the outer periphery of the core, it may be embedded at a position shallow from the outer periphery of the core. In this case, the thickness of the permanent magnet embedded in the shallow position can be increased, and the torque increases. In the above embodiment, the stator 1 has six slots and the rotor 2 has four poles. However, the present invention is applicable to a stator having a different number of slots and a rotor having a different number of poles. Can be.

【0023】図7ないし図9は本発明の変形実施例を示
す概略的平面図である。なお、図7は図4に、図8は図
5に、図9は図6にそれぞれ対応しており、それらにつ
いて同一部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。
FIGS. 7 to 9 are schematic plan views showing modified embodiments of the present invention. Note that FIG. 7 corresponds to FIG. 4, FIG. 8 corresponds to FIG. 5, and FIG. 9 corresponds to FIG. 6, respectively.

【0024】この実施例の回転子は、前実施例の永久磁
石3に代えてリラクタンス併用のバスタブ形状の永久磁
石10を用い、このバスタブ形状の底をシャフト4側に
向けて埋め込んでなる。なお、バスタブ形状とは、台形
の底辺を除き、上辺および両斜辺によって形成される形
状である。
In the rotor of this embodiment, a bathtub-shaped permanent magnet 10 with reluctance is used instead of the permanent magnet 3 of the previous embodiment, and the bathtub-shaped bottom is embedded toward the shaft 4. Note that the bathtub shape is a shape formed by the upper side and both oblique sides except for the base side of the trapezoid.

【0025】また、永久磁石10とコア外周との間(バ
スタブ形状の内部に相当する領域)には、前実施例と同
様にフラックスガイド11が設けられている。したがっ
て、図7に示すように、回転子となるコアの最上位置コ
アシート12aには、コア半径に対して反時計方向に所
定角度(鋭角)にフラックスガイド11が形成され、か
つ、複数のフラックスガイド11が平行に形成されてい
る。これにより、永久磁石10の磁束はそれらフラック
スガイド11に沿った方向となる。
A flux guide 11 is provided between the permanent magnet 10 and the outer periphery of the core (a region corresponding to the inside of the bathtub shape) as in the previous embodiment. Therefore, as shown in FIG. 7, the flux guide 11 is formed on the uppermost core sheet 12a of the core serving as the rotor at a predetermined angle (acute angle) counterclockwise with respect to the core radius. The guide 11 is formed in parallel. As a result, the magnetic flux of the permanent magnet 10 is directed along the flux guides 11.

【0026】そして、上記最上位置コアシート2aaの
下となる各コアシートには、上記フラックスガイド11
の中央を中心として時計方向に順次僅かに回転したフラ
ックスガイド11を形成してなる。したがって、回転子
となるコアの中央位置コアシート12bには、図8に示
すフラックスガイド11が形成され、また、その最下位
置コアシート12cには、図9に示すフラックスガイド
11を形成される。
Each of the core sheets below the uppermost core sheet 2aa is provided with the flux guide 11
The flux guide 11 is formed by sequentially slightly rotating clockwise about the center of the flux guide 11. Accordingly, the flux guide 11 shown in FIG. 8 is formed on the core sheet 12b at the center position of the core serving as the rotor, and the flux guide 11 shown in FIG. 9 is formed on the lowermost core sheet 12c. .

【0027】なお、フラックスガイド11を形成する領
域にはリベット13を通してなるが、例えば、リベット
13はd軸線上でその領域のほぼ中央に通すとよい。ま
た、上記フラックスガイド11は、ツイスト状に形成さ
れているが、前実施例と同様にらせん状、より線状およ
びワイパー状にしてもよい。さらに、フラックスガイド
11は、前実施例同様に、空気層のフラックスバリアと
するだけなく、そのフラックスガイド6の孔に高透磁率
材を充填してもよい。
The area where the flux guide 11 is formed is formed through a rivet 13. For example, the rivet 13 is preferably passed almost at the center of the area on the d-axis. The flux guide 11 is formed in a twist shape, but may be formed in a spiral shape, a more linear shape, or a wiper shape as in the previous embodiment. Further, similarly to the previous embodiment, the flux guide 11 may be used not only as a flux barrier for the air layer but also to fill the holes of the flux guide 6 with a high magnetic permeability material.

【0028】上記構造とした回転子は、前実施例と同様
に、電磁鋼板を打ち抜いたコアシートを積層する際、ま
ず永久磁石10の孔およびシャフト4の孔を打ち抜いた
後、各コアシート毎にフラックスガイド11の孔を打ち
抜き積層して得る。このコアシートを積層した後、永久
磁石11を孔に埋め込んで回転子を得る。したがって、
前実施例と同様にコギングトルク、トルクリップルの低
減効果が発揮される他に、永久磁石11の形状等によっ
てトルクを大きくすることができる。
In the rotor having the above-described structure, as in the previous embodiment, when laminating the core sheets punched out of the electromagnetic steel sheet, first punch out the holes of the permanent magnet 10 and the hole of the shaft 4, and then, The hole of the flux guide 11 is punched and laminated. After laminating this core sheet, the permanent magnet 11 is embedded in the hole to obtain a rotor. Therefore,
As in the previous embodiment, in addition to the effect of reducing the cogging torque and the torque ripple, the torque can be increased by the shape of the permanent magnet 11 and the like.

【0029】ところで、回転子に埋め込む永久磁石の形
状としてはバスタブ形状の他に、例えばリラクタンス併
用の逆円弧形状としてもよい。つまり、円弧頂点をシャ
フトに向けた状態で永久磁石を回転子に埋め込むように
してもよい。また、永久磁石とコア外周との間に、フラ
ックスガイドを設けることができる領域(d軸付近の領
域)が確保されればよいことから、永久磁石の形状とし
てはその領域が確保できる形状であればよい。
Incidentally, the shape of the permanent magnet embedded in the rotor may be, for example, an inverted arc shape combined with reluctance, in addition to the bathtub shape. That is, the permanent magnet may be embedded in the rotor with the arc apex facing the shaft. In addition, since a region where the flux guide can be provided (a region near the d-axis) only needs to be secured between the permanent magnet and the outer periphery of the core, the shape of the permanent magnet may be any shape that can secure the region. I just need.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、以下に述
べる効果を奏する。本発明は、永久磁石を埋め込む孔を
形成したコアシートを当該シャフトの軸方向に多数枚積
層して回転子の鉄心とするに、当該q軸近傍における当
該コア半径方向の磁束を少なく、当該d軸近傍における
前記コア半径方向の磁束を多くするようにして回転子の
鉄心および永久磁石の構造とし、d軸側で永久磁石と当
該コアの外周との間の領域に同永久磁石の磁束の流れを
指定するためのフラックスガイドを設けるとともに、こ
のフラックスガイドを各コアシート毎に回転して形成
し、この各コアシートの積層方向にスキューを施すよう
にしていることから、フラックスガイドにより永久磁石
の磁束の方向が指定され、回転子である界磁鉄心には少
なくともスキューと同等もしくは類似の効果が現れるこ
とになる。したがって、固定子と回転子との吸引力によ
るコギングトルク、トルクリップルを低減することがで
き、ひいてはモータの振動、騒音を抑えることができる
という効果がある。
According to the present invention described above, the following effects can be obtained. According to the present invention, a large number of core sheets in which holes for embedding permanent magnets are formed are laminated in the axial direction of the shaft to form an iron core of a rotor. The magnetic flux in the core radial direction is increased near the axis to form a structure of the iron core and the permanent magnet of the rotor, and the flow of the magnetic flux of the permanent magnet flows in a region between the permanent magnet and the outer periphery of the core on the d-axis side. In addition to providing a flux guide for designating the permanent magnet, the flux guide is formed by rotating each core sheet, and skew is applied in the stacking direction of each core sheet. The direction of the magnetic flux is specified, and at least the same or similar effect as the skew appears on the field core as the rotor. Therefore, cogging torque and torque ripple due to the attraction between the stator and the rotor can be reduced, and the vibration and noise of the motor can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の一形態を示し、永久磁石電動機
を説明するための概略的平面図。
FIG. 1 is a schematic plan view illustrating an embodiment of the present invention and illustrating a permanent magnet motor.

【図2】図1に示す永久磁石電動機の回転子を説明する
ための概略的平面図。
FIG. 2 is a schematic plan view illustrating a rotor of the permanent magnet electric motor shown in FIG.

【図3】図2に示す回転子を説明するための概略的部分
側面図。
FIG. 3 is a schematic partial side view for explaining the rotor shown in FIG. 2;

【図4】図2に示す回転子の最上位置のコアシートを説
明するための概略的平面図。
FIG. 4 is a schematic plan view for explaining a core sheet at an uppermost position of the rotor shown in FIG. 2;

【図5】図2に示す回転子の中央位置のコアシートを説
明するための概略的平面図。
FIG. 5 is a schematic plan view for explaining a core sheet at a center position of the rotor shown in FIG. 2;

【図6】図2に示す回転子の最下位置のコアシートを説
明するための概略的平面図。
FIG. 6 is a schematic plan view for explaining a core sheet at a lowermost position of the rotor shown in FIG. 2;

【図7】本発明の変形例を説明するための回転子の最上
位置のコアシートを説明するための概略的平面図。
FIG. 7 is a schematic plan view for explaining a core sheet at an uppermost position of a rotor for describing a modification of the present invention.

【図8】図7に示す変形例の回転子の中央位置のコアシ
ートを説明するための概略的平面図。
FIG. 8 is a schematic plan view for explaining a core sheet at a center position of the rotor of the modified example shown in FIG. 7;

【図9】図7に示す変形例の回転子の最下位置のコアシ
ートを説明するための概略的平面図。
FIG. 9 is a schematic plan view for explaining a core sheet at a lowermost position of the rotor of the modified example shown in FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固定子 2 回転子 2a コアシート 2aa,12a 最上位置コアシート 2ab,12b 中央位置コアシート 2ac,12c 最下位置コアシート 3 永久磁石(板状) 4 シャフト 5a,5b フラックスバリア 6,11 フラックスガイド(空気層のフラックスバリ
アあるいは高透磁率材) 10 永久磁石(バスタブ形状) 13 リベット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stator 2 Rotor 2a Core sheet 2aa, 12a Uppermost core sheet 2ab, 12b Center position core sheet 2ac, 12c Lowermost core sheet 3 Permanent magnet (plate shape) 4 Shaft 5a, 5b Flux barrier 6,11 Flux guide (Flux barrier of air layer or high permeability material) 10 Permanent magnet (bathtub shape) 13 Rivets

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転磁界を発生する固定子と、該固定子
の内側で永久磁石を埋め込んで界磁を形成する回転子と
を備え、前記固定子の溝数を3M(M;正の整数)、前
記回転子の極数を2N(N;正の整数,M≧N)とし、
前記永久磁石を埋め込む孔を形成したコアシートを当該
シャフトの軸方向に多数枚積層して前記回転子の鉄心と
している永久磁石電動機において、当該q軸近傍におけ
る当該コア半径方向の永久磁石による磁束を少なく、当
該d軸近傍における前記コア半径方向の永久磁石による
磁束を多くするようにして前記回転子の鉄心および前記
永久磁石の構造とし、前記d軸側で前記永久磁石と前記
コアの外周との間の領域に同永久磁石の磁束の流れを指
定するためのフラックスガイドを設けるとともに、該フ
ラックスガイドを前記各コアシート毎に回転して形成
し、該各コアシートの積層方向にスキューを施すように
したことを特徴とする永久磁石電動機。
1. A stator for generating a rotating magnetic field, and a rotor for forming a field by embedding a permanent magnet inside the stator, wherein the number of grooves of the stator is 3M (M; a positive integer). ), The number of poles of the rotor is 2N (N; positive integer, M ≧ N),
In a permanent magnet motor in which a plurality of core sheets each having a hole for embedding the permanent magnet are formed in the axial direction of the shaft and used as an iron core of the rotor, a magnetic flux generated by the permanent magnet in the core radial direction near the q axis is used. At least, the structure of the iron core of the rotor and the permanent magnet is made so as to increase the magnetic flux by the permanent magnet in the core radial direction near the d axis, and the permanent magnet and the outer periphery of the core are arranged on the d axis side. A flux guide for specifying the flow of the magnetic flux of the permanent magnet is provided in a region between the core sheets, and the flux guide is formed by rotating each of the core sheets, and skew is applied in the stacking direction of the core sheets. A permanent magnet electric motor characterized in that:
【請求項2】 前記永久磁石は板形状であり、該板形状
の断面長方形の長辺を当該シャフトに向け当該コア外周
面から深く、あるいは、浅い位置に埋め込み、前記永久
磁石の断面長方形の短辺側端部から前記d軸と平行に当
該コア外周側に延びたフラックスバリアを形成してなる
請求項1に記載の永久磁石電動機。
2. The permanent magnet has a plate shape, and the longer side of the rectangular cross section of the plate shape is directed toward the shaft and is embedded deep or shallow from the outer peripheral surface of the core. 2. The permanent magnet motor according to claim 1, wherein a flux barrier is formed extending from a side end to an outer peripheral side of the core in parallel with the d-axis.
【請求項3】 前記永久磁石は、バスタブ形状として同
バスタブ形状の底部を当該シャフトに向けて埋め込み、
あるいは、円弧形状として同円弧の頂点を当該シャフト
に向けて逆円弧形状に埋め込んでなる請求項1に記載の
永久磁石電動機。
3. The permanent magnet has a bathtub shape and a bottom of the bathtub shape is embedded toward the shaft,
2. The permanent magnet motor according to claim 1, wherein a vertex of the arc is embedded in an inverted arc shape toward the shaft as the arc shape. 3.
【請求項4】 前記フラックスガイドは、前記d軸方向
に長い孔を複数個並列に形成した空気層のフラックスバ
リアであり、あるいは、それらの孔に高透磁率材を充填
してなる請求項1,2または3に記載の永久磁石電動
機。
4. The flux guide according to claim 1, wherein the flux guide is a flux barrier of an air layer in which a plurality of long holes in the d-axis direction are formed in parallel, or the holes are filled with a high magnetic permeability material. , 2 or 3.
【請求項5】 前記各コアシート毎にフラックスガイド
を回転させて形成する場合には、同フラックスガイドの
一端を中心とし、あるいは、前記フラックスガイドのま
ん中を中心として回転させ、前記フラックスガイドをら
せん状、より線状あるいはワイパー状としてツイスト
し、前記界磁鉄心にスキューを施すようにした請求項
1,2,3または4に記載の永久磁石電動機。
5. When the flux guide is formed by rotating each of the core sheets, the flux guide is rotated around one end of the flux guide or around the center of the flux guide. 5. The permanent magnet motor according to claim 1, wherein the field iron core is twisted in a shape of a wire, a wire, or a wiper to skew the field core.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6858968B2 (en) * 2001-12-19 2005-02-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Synchronous motor, fan, compressor, refrigeration and air-conditioning machines
JP2011078283A (en) * 2009-10-01 2011-04-14 Mitsubishi Electric Corp Rotor for permanent-embedded motor, blower, and compressor
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JP2014155276A (en) * 2013-02-06 2014-08-25 Fuji Electric Co Ltd Permanent magnet type motor

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