JP2001286114A - Motor and elevator unit - Google Patents

Motor and elevator unit

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JP2001286114A
JP2001286114A JP2000382505A JP2000382505A JP2001286114A JP 2001286114 A JP2001286114 A JP 2001286114A JP 2000382505 A JP2000382505 A JP 2000382505A JP 2000382505 A JP2000382505 A JP 2000382505A JP 2001286114 A JP2001286114 A JP 2001286114A
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JP
Japan
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slots
slot
phase
coil
stator core
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Application number
JP2000382505A
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Japanese (ja)
Inventor
Masato Nagata
正人 永田
Takanobu Kushihira
孝信 串平
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Toshiba Corp
Toshiba Development and Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Digital Media Engineering Corp
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Publication date
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  • Cage And Drive Apparatuses For Elevators (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable to reduce torque fluctuation, vibration and noise as well as to enhance efficiency, and also to reduce the number of assembling processes. SOLUTION: A motor for a hoist comprises a three-phase twenty-pole brush- less outer-rotor motor. The motor comprises of 63 pieces of slots of a stator core, 6 pieces of empty slots (Slot No.9, 11, 30, 32, 51, 53) formed at the stator and 30 pieces of coils 38 that are wound such that 3 pieces of the slots (slot No.10, 31, 52) are wound in single layer and all of the remaining in a double layer. The torque fluctuation can be reduced in accordance with the l.c.m of the increased least common multiple of the number of magnetic poles (20) and the slots (63). Also, an easy mechanical winding to each coil 38 becomes feasible.

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、永久磁石形回転子
を有する電動機及びこの電動機を備えたエレベータ装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric motor having a permanent magnet rotor and an elevator apparatus provided with the electric motor.

【0002】[0002]

【発明が解決しようとする課題】従来の一般的なエレベ
ータ装置の構成を図16に示す。この図16において、
ガイドレール1の頂上付近に機械室2が設けられてい
て、この機械室2に設けられたベース2aに巻上機3が
設けられている。この巻上機3は、電動機4と、この電
動機4によりギヤ機構5を介して回転される綱車6とか
ら構成されている。そして、この綱車6には複数本のロ
ープ7が掛けられていて、このロープ7の一端部にかご
8が接続されていると共に、他端部にカウンタウエイト
9aを有するウエイト装着部9が接続されている。この
構成において、電動機4によりギヤ機構5を介して綱車
6が回転されると、ロープ7を介してかご8及びウエイ
ト装着部9がガイドレール1に沿って上下動される。
FIG. 16 shows a configuration of a conventional general elevator apparatus. In this FIG.
A machine room 2 is provided near the top of the guide rail 1, and a hoisting machine 3 is provided on a base 2 a provided in the machine room 2. The hoist 3 includes an electric motor 4 and a sheave 6 that is rotated by the electric motor 4 via a gear mechanism 5. A plurality of ropes 7 are hung on the sheave 6, a car 8 is connected to one end of the rope 7, and a weight mounting section 9 having a counterweight 9 a is connected to the other end. Have been. In this configuration, when the sheave 6 is rotated by the electric motor 4 via the gear mechanism 5, the car 8 and the weight mounting portion 9 are moved up and down along the guide rail 1 via the rope 7.

【0003】上記した従来構成のものでは、電動機4と
綱車6との間にギヤ機構5を必要としているため、巻上
機3が大形となり、大きな設置スペースが必要となる欠
点があった。
[0003] In the above-mentioned conventional construction, since the gear mechanism 5 is required between the electric motor 4 and the sheave 6, there is a disadvantage that the hoisting machine 3 becomes large and a large installation space is required. .

【0004】一方、近年では、このようなエレベータ装
置に用いられる巻上機において、ギヤ機構を用いない、
いわゆるギヤレス方式のものが考えられている。このよ
うな巻上機に用いられる電動機の一例を図17に示す。
なお、この図17には電動機の一部のみが示されてい
る。この電動機は、m相この場合3相の外転形のブラシ
レスモータである。永久磁石形の回転子11は、回転子
コア12に、P極例えば20極の磁極を形成するように
20個の永久磁石13を設けて構成されている。これに
対して固定子14の固定子コア15は、m相P極に対応
して(m×P)個、この場合(3×20)個のティース
16及びスロット17を有する構成とされ、コイル18
は、各スロット17に2層巻きとなるように、(m×
P)個この場合(3×20)個巻回された構成となって
いる。
On the other hand, recently, a hoist used in such an elevator apparatus does not use a gear mechanism.
A so-called gearless type is being considered. FIG. 17 shows an example of an electric motor used for such a hoist.
FIG. 17 shows only a part of the electric motor. The electric motor is an m-phase, in this case, a three-phase epicyclic brushless motor. The permanent magnet type rotor 11 is configured by providing 20 permanent magnets 13 on a rotor core 12 so as to form P poles, for example, 20 magnetic poles. On the other hand, the stator core 15 of the stator 14 has (m × P), in this case (3 × 20), teeth 16 and slots 17 corresponding to the m-phase P pole, 18
Is (mx ×) so that each slot 17 is wound in two layers.
In this case, (3 × 20) pieces are wound.

【0005】このような構成の電動機においては、上述
したように、固定子コア15のスロット数が、m相P極
に対応して(m×P)個、この場合(3×20)個であ
り、磁極数(この場合20)とスロット数(この場合6
0)の最小公倍数が小さいため(この場合60)、コギ
ングトルクが大きくなる。従って、トルク変動が増加
し、効率が低下するという欠点があった。また、振動及
び騒音も増大する。さらに、コイル18は、(m×P)
個この場合(3×20)個のコイル18から構成されて
いるため、図17に示されるようにスパイラル状の巻線
構成となり、機械巻きが困難であった。このため、組立
工数増加の大きな要因となっていた。
In the motor having such a configuration, as described above, the number of slots of the stator core 15 is (m × P) corresponding to the m-phase P pole, and in this case, (3 × 20). Yes, the number of magnetic poles (20 in this case) and the number of slots (6 in this case)
Since the least common multiple of 0) is small (60 in this case), the cogging torque is large. Therefore, there is a disadvantage that torque fluctuation increases and efficiency decreases. Also, vibration and noise increase. Further, the coil 18 is (m × P)
In this case, since it is composed of (3 × 20) coils 18, it has a spiral winding configuration as shown in FIG. 17, and mechanical winding is difficult. This has been a major factor in the increase in the number of assembly steps.

【0006】本発明は上記した事情に鑑みてなされたも
のであり、その第1の目的は、トルク変動を低減でき、
効率を向上できると共に、振動及び騒音を低減でき、ま
た、組立工数を低減できる電動機を提供することにあ
る。また、第2の目的は、乗り心地のよいエレベータ装
置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a first object of the present invention is to reduce torque fluctuation,
An object of the present invention is to provide a motor capable of improving efficiency, reducing vibration and noise, and reducing the number of assembly steps. Further, a second object is to provide an elevator apparatus having a comfortable ride.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記した第1の目的を達
成するために、請求項1の発明は、P極(Pは整数)の
磁極を有する永久磁石形回転子と、複数個のスロットが
形成された固定子コア及びこの固定子コアに巻装された
m相(mは整数)のコイルを有する固定子とを備え、前
記固定子コアのスロット数は、(m×P+K)個(ただ
しKは、1≦K≦mを満たす奇数)とし、前記固定子コ
アに、(m×2)個の空きスロットを形成すると共に、
m個のスロットは二層巻き、残りのスロットは全て単層
巻きとなるように、(m×P/2)個のコイルを巻回す
る構成としたところに特徴を有する。
In order to achieve the first object, the invention according to claim 1 comprises a permanent magnet type rotor having P poles (P is an integer) and a plurality of slots. And a stator having m-phase (m is an integer) coil wound around the stator core, and the number of slots of the stator core is (m × P + K) ( Here, K is an odd number satisfying 1 ≦ K ≦ m), and (m × 2) empty slots are formed in the stator core.
It is characterized in that (m × P / 2) coils are wound so that the m slots are wound in two layers and the remaining slots are wound in a single layer.

【0008】上記した構成によれば、固定子コアのスロ
ット数は、(m×P+K)個(ただしKは、1≦K≦m
を満たす奇数)としているので、回転子の磁極数(P)
と、スロット数(m×P+K)との最小公倍数が大きく
なる。このため、コギングトルクを小さくでき、トルク
変動を低減できる。また、このような構成の固定子コア
に、(m×2)個の空きスロットを形成すると共に、m
個のスロットは二層巻き、残りのスロットは全て単層巻
きとなるように、(m×P/2)個のコイルを巻回する
構成としたことにより、集中巻きが可能となり、また、
同一ピッチで巻回することが可能となる。これにより、
コイルの機械巻きが容易になる。
According to the above configuration, the number of slots of the stator core is (m × P + K) (where K is 1 ≦ K ≦ m
The number of magnetic poles of the rotor (P)
, The least common multiple of the number of slots (m × P + K) increases. Therefore, the cogging torque can be reduced, and the torque fluctuation can be reduced. Also, (m × 2) empty slots are formed in the stator core having such a configuration, and m
The slots are wound in two layers, and the remaining slots are wound in a single layer, so that (m × P / 2) coils are wound, thereby enabling concentrated winding.
It becomes possible to wind at the same pitch. This allows
Mechanical winding of the coil is facilitated.

【0009】また、同様な目的を達成するために、請求
項2の発明は、P極(Pは整数)の磁極を有する永久磁
石形回転子と、複数個のスロットが形成された固定子コ
ア及びこの固定子コアに巻装されたm相(mは整数)の
コイルを有する固定子とを備え、前記固定子コアのスロ
ット数は、(m×P+K)個(ただしKは、1≦K≦m
を満たす奇数)とし、前記固定子コアに、m個の空きス
ロットを形成すると共に、単層巻きで(m×P/2)個
のコイルを巻回する構成としたところに特徴を有する。
According to another aspect of the present invention, there is provided a permanent magnet rotor having a P-pole (P is an integer) magnetic pole, and a stator core having a plurality of slots formed therein. And a stator having m-phase (m is an integer) coil wound around the stator core, wherein the number of slots of the stator core is (m × P + K) (where K is 1 ≦ K ≦ m
(M is an odd number that satisfies the following), and m free slots are formed in the stator core, and (m × P / 2) coils are wound in a single-layer winding.

【0010】この構成においても、固定子コアのスロッ
ト数は、(m×P+K)個(ただしKは、1≦K≦mを
満たす奇数)としているので、回転子の磁極数(P)
と、スロット数(m×P+K)との最小公倍数が大きく
なる。このため、コギングトルクを小さくでき、トルク
変動を低減できる。また、このような構成の固定子コア
に、m個の空きスロットを形成すると共に、単層巻きで
(m×P/2)個のコイルを巻回する構成としたことに
より、機械巻きが容易になる。
Also in this configuration, the number of slots of the stator core is (m × P + K) (where K is an odd number satisfying 1 ≦ K ≦ m), so the number of magnetic poles (P) of the rotor is
, The least common multiple of the number of slots (m × P + K) increases. Therefore, the cogging torque can be reduced, and the torque fluctuation can be reduced. In addition, by forming m empty slots in the stator core having such a configuration and winding (m × P / 2) coils in a single-layer winding, mechanical winding is facilitated. become.

【0011】請求項3の発明は、コイルはU,V,Wの
3相で、このうちのU相の1番コイルを1番スロットに
納めたとき、V相の1番コイルを納めるスロットは、前
記U相コイルを納めた1番スロットに対し機械角、電気
角とも120度の位相差を持ち、W相の1番コイルを納
めるスロットは、前記U相コイルを納めた1番スロット
に対し機械角、電気角とも240度の位相差になるよう
に、磁極数及びスロット数を設定したところに特徴を有
する。これによれば、U,V,W相への転流誤差が少な
くなり、トルク変動を一層低減できる。
According to a third aspect of the present invention, the coil has three phases of U, V, and W. When the U-phase No. 1 coil is stored in the No. 1 slot, the V-phase No. 1 coil is stored in the No. 1 slot. The first slot containing the U-phase coil has a phase difference of 120 degrees in both mechanical angle and electrical angle with respect to the first slot containing the U-phase coil, and the slot containing the W-phase coil is the first slot containing the U-phase coil. The feature is that the number of magnetic poles and the number of slots are set so that the mechanical angle and the electrical angle both have a phase difference of 240 degrees. According to this, the commutation error to the U, V, and W phases is reduced, and the torque fluctuation can be further reduced.

【0012】請求項4の発明は、固定子コアは、当該固
定子コアが有する各ティース先端の歯先ピッチを360
/(m×P+K)度の均一ピッチとし、ティースピッチ
は360/(m×P)度のピッチに近付くように、ティ
ース中心線を歯先中心線に対して時計回り方向に所定角
度ずらした第1のティースと、前記ティース中心線を歯
先中心線に対して反時計回り方向に所定角度ずらした第
2のティースと、前記ティース中心線と歯先中心線とを
一致させた第3のティースとを有する構成としたところ
に特徴を有する。これによれば、回転子が時計回り方向
に回転した場合と反時計回り方向に回転した場合での特
性誤差を小さくでき、また、トルク変動を一層低減でき
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the stator core, the tooth tip pitch of each tooth end of the stator core is set to 360.
/ (M × P + K) degrees, and the teeth center line is shifted clockwise by a predetermined angle with respect to the tooth center line so that the teeth pitch approaches the pitch of 360 / (m × P) degrees. 1 tooth, a second tooth in which the tooth center line is shifted by a predetermined angle in the counterclockwise direction with respect to the tooth center line, and a third tooth in which the tooth center line and the tooth center line are matched. This is characterized by having a configuration having: According to this, the characteristic error between the case where the rotor rotates clockwise and the case where the rotor rotates counterclockwise can be reduced, and the torque fluctuation can be further reduced.

【0013】請求項5の発明は、P極(Pは12以上の
偶数)の磁極を有する永久磁石形回転子と、複数個のス
ロットが形成された固定子コア及びこの固定子コアに巻
装された3相のコイルを有する固定子とを備え、前記固
定子コアのスロット数は(3×P+3)個とし、前記固
定子コアに、(3×2)個の空きスロットを形成すると
共に、3個のスロットは二層巻き、残りのスロットは全
て単層巻きとなるように、(3×P/2)個のコイルを
巻回する構成とし、各相のコイル数は(P/2)個と
し、U相の1番コイルを納めた1番スロットを基準とし
たとき、各相のコイルは、隣り合ったコイル間のスロッ
トピッチが3スロットピッチ、4スロットピッチ、3ス
ロットピッチとなる間隔で配列し、最終スロットに近い
グループのみは3スロットピッチ、3スロットピッチ、
4スロットピッチとなる間隔で配列したことを特徴とす
る。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a permanent magnet type rotor having P poles (P is an even number of 12 or more), a stator core having a plurality of slots formed therein, and a stator core wound around the stator core. And a stator having three-phase coils. The number of slots of the stator core is (3 × P + 3), and (3 × 2) empty slots are formed in the stator core. (3 × P / 2) coils are wound so that the three slots are wound in two layers and all the remaining slots are wound in a single layer, and the number of coils in each phase is (P / 2) When the first slot containing the U-phase No. 1 coil is used as a reference, the coils of each phase are spaced such that the slot pitch between adjacent coils is 3 slot pitch, 4 slot pitch, 3 slot pitch And only the group near the last slot is 3 slots Topitchi, three-slot pitch,
It is characterized by being arranged at intervals of 4 slot pitch.

【0014】この構成においても、固定子コアのスロッ
ト数は、(3×P+3)個としているので、回転子の磁
極数(P)と、スロット数(3×P+3)との最小公倍
数が大きくなる。このため、コギングトルクを小さくで
き、トルク変動を低減できる。しかも、各相のコイル
を、隣り合ったコイル間のスロットピッチが3スロット
ピッチ、4スロットピッチ、3スロットピッチとなる間
隔で配列し、最終スロットに近いグループのみは3スロ
ットピッチ、3スロットピッチ、4スロットピッチとな
る間隔で配列することで、トルク変動を一層低減できる
ようになる。
Also in this configuration, since the number of slots of the stator core is (3 × P + 3), the least common multiple of the number of magnetic poles (P) of the rotor and the number of slots (3 × P + 3) is large. . Therefore, the cogging torque can be reduced, and the torque fluctuation can be reduced. Moreover, the coils of each phase are arranged at intervals such that the slot pitch between adjacent coils is 3 slot pitch, 4 slot pitch, 3 slot pitch, and only the group near the last slot has 3 slot pitch, 3 slot pitch, By arranging them at intervals of a 4-slot pitch, torque fluctuation can be further reduced.

【0015】また、上記した第2の目的を達成するため
に、請求項6の発明は、ロープに対して滑車を介して第
1のガイドレールに沿って上下動可能に支持されたかご
と、前記ロープに対して第2のガイドレールに沿って上
下動可能に支持されたカウンタウエイトを有するウエイ
ト装着部と、請求項1ないし5のいずれかに記載の巻上
機用の電動機とを備えたことを特徴としている。これに
よれば、エレベータ装置において、トルク変動を低減で
きる巻上機用の電動機を使用することにより、乗り心地
を向上できる。
In order to achieve the above-mentioned second object, the invention according to a sixth aspect of the present invention is directed to a car which is supported on a rope so as to be vertically movable along a first guide rail via a pulley, A weight mounting part having a counterweight supported vertically movably along the second guide rail with respect to the rope, and an electric motor for a hoist according to any one of claims 1 to 5. It is characterized by. According to this, riding comfort can be improved by using an electric motor for a hoist capable of reducing torque fluctuation in the elevator device.

【0016】また、請求項7の発明は、巻上機用の電動
機を、前記ウエイト装着部に設置したことを特徴として
いる。これによれば、エレベータ装置において、専用の
機械室が不要となり、また、巻上機用電動機の重量が重
りとしても作用するので、ウエイト装着部におけるカウ
ンタウエイトの量を少なくできる。
The invention according to claim 7 is characterized in that an electric motor for a hoist is installed in the weight mounting portion. According to this, a dedicated machine room is not required in the elevator device, and the weight of the electric motor for the hoist also acts as a weight, so that the amount of the counterweight in the weight mounting portion can be reduced.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1実施例につい
て図1ないし図6を参照して説明する。まず、エレベー
タ装置の概略構成を示した図5において、かご21は第
1のガイドレール22に沿って昇降し、また、カウンタ
ウエイト23が装着されたウエイト装着部24は、第2
のガイドレール25に沿って昇降するようになってい
る。ロープ26は、一端部26aが上記かご21用の第
1のガイドレール22の頂上付近に固定されていると共
に、他端部26bが上記ウエイト装着部24用の第2の
ガイドレール25の頂上付近に固定されていて、中間部
が第1及び第2のガイドレール22,25の頂上付近に
設置された中間滑車27に引っ掛けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, in FIG. 5 showing a schematic configuration of an elevator apparatus, a car 21 moves up and down along a first guide rail 22, and a weight mounting portion 24 on which a counter weight 23 is mounted is a second
Along the guide rail 25. The rope 26 has one end 26a fixed near the top of the first guide rail 22 for the car 21 and the other end 26b near the top of the second guide rail 25 for the weight mounting portion 24. , And an intermediate portion thereof is hooked on an intermediate pulley 27 installed near the tops of the first and second guide rails 22 and 25.

【0018】上記かご21は、中間滑車27とロープ2
6の一端部26aとの間に位置して、ロープ26に一対
の動滑車28,28を介して上下動可能に支持されてい
る。また、上記ウエイト装着部24は、中間滑車27と
ロープ26の他端部26bとの間に位置して、ロープ2
6に後述する巻上機29を介して上下動可能に支持され
ている。巻上機29は、ウエイト装着部24のフレーム
30の上部に設けられたケース30a内に収納された状
態で設置されている。
The car 21 includes an intermediate pulley 27 and a rope 2.
6, is supported by the rope 26 so as to be vertically movable via a pair of moving pulleys 28, 28. The weight mounting portion 24 is located between the intermediate pulley 27 and the other end 26b of the rope 26,
6 is supported by a hoisting machine 29 to be described later so as to be vertically movable. The hoisting machine 29 is installed so as to be housed in a case 30 a provided above the frame 30 of the weight mounting section 24.

【0019】上記巻上機29を示す図4において、この
巻上機29用の電動機31は、m相この場合3相のブラ
シレスモータから構成されている。支持板32の中央部
には、図4中右方向へ突出するように円筒状のスリーブ
33が固定状態に設けられていて、このスリーブ33の
外周部に、固定子34が設けられている。この固定子3
4は、図2に示すように多数個のティース35及びスロ
ット36を有した固定子コア37と、この固定子コア3
7に巻装された多数個のコイル38とから構成されてい
る。
In FIG. 4 showing the hoisting machine 29, the electric motor 31 for the hoisting machine 29 is constituted by an m-phase, in this case, a three-phase brushless motor. At the center of the support plate 32, a cylindrical sleeve 33 is fixedly provided so as to protrude rightward in FIG. 4, and a stator 34 is provided on the outer periphery of the sleeve 33. This stator 3
Reference numeral 4 denotes a stator core 37 having a number of teeth 35 and slots 36 as shown in FIG.
7 and a number of coils 38 wound around.

【0020】スリーブ32の内周部には、玉軸受からな
る軸受39、39を介して永久磁石形の回転子40の回
転軸41が回転可能に挿入されている。回転子40は、
その回転軸41と、この回転軸41と一体成形された円
板状の回転子ベース42と、この回転子ベース42に形
成された環状凸部42aの内面に上記固定子34を囲繞
するように設けられた環状をなす回転子コア43と、こ
の回転子コア43に埋め込まれた多数個の永久磁石44
とから構成された外転形のもので、回転子コア43の内
周面が上記固定子コア37の外周面に対して所定の隙間
を存して対向している。
A rotating shaft 41 of a permanent magnet type rotor 40 is rotatably inserted into the inner peripheral portion of the sleeve 32 via ball bearings 39, 39. The rotor 40 is
The rotating shaft 41, a disk-shaped rotor base 42 integrally formed with the rotating shaft 41, and an inner surface of an annular convex portion 42 a formed on the rotor base 42 surround the stator 34. An annular rotor core 43 provided, and a plurality of permanent magnets 44 embedded in the rotor core 43
The inner peripheral surface of the rotor core 43 faces the outer peripheral surface of the stator core 37 with a predetermined gap.

【0021】回転軸41の軸方向の端部には、上記軸受
39の内輪を支持する軸受押え45が設けられている。
また、回転軸41の中央部には、取付孔46が形成され
ていて、この取付孔46に、外周部に複数の溝47aを
有する綱車47の取付軸48が挿入されている。取付軸
48と回転軸41との間にはキー49が挿入されてい
て、このキー49により、回転軸41と取付軸48、ひ
いては回転子40と綱車47とが一体に回転する構成と
なっている。そして、綱車47の溝47aに前記ロープ
26が引っ掛けられるようになっている。なお、このよ
うな構成の巻上機29には、図示はしないが、回転子4
0(綱車47)の回転速度を検出するための速度検出器
が設けられている。
A bearing holder 45 for supporting the inner race of the bearing 39 is provided at the axial end of the rotating shaft 41.
A mounting hole 46 is formed in the center of the rotating shaft 41, and a mounting shaft 48 of a sheave 47 having a plurality of grooves 47 a on the outer periphery is inserted into the mounting hole 46. A key 49 is inserted between the mounting shaft 48 and the rotating shaft 41, and the key 49 allows the rotating shaft 41 and the mounting shaft 48, and furthermore, the rotor 40 and the sheave 47 to rotate integrally. ing. The rope 26 is hooked on the groove 47a of the sheave 47. Although not shown, the hoisting machine 29 having such a configuration has the rotor 4
A speed detector for detecting the rotation speed of 0 (the sheave 47) is provided.

【0022】ここで、上記回転子40における永久磁石
44の数はこの場合20個で、磁極数Pは20に設定さ
れている(図1において、N1〜N10、S1〜S10
参照)。また、上記固定子コア37におけるティース3
5及びスロット36の数は、(m×P+K)個(ただし
Kは、1≦K≦mを満たす奇数)、この場合、m=3、
P=20、K=3で、63個に設定されている(図のス
ロット数参照)。
In this case, the number of permanent magnets 44 in the rotor 40 is 20 in this case, and the number of magnetic poles P is set to 20 (in FIG. 1, N1 to N10, S1 to S10).
reference). Further, the teeth 3 in the stator core 37 are used.
The number of 5 and slots 36 is (m × P + K) (where K is an odd number satisfying 1 ≦ K ≦ m), in which case m = 3,
P = 20, K = 3, and 63 are set (see the number of slots in the figure).

【0023】そして、固定子コア37には、図1に示す
ように、(m×2)個、この場合6個の空きスロット3
6a(図1において、点線の丸で囲ったスロット番号、
9,11,30,32,51,53参照)を形成すると
共に、m個、この場合3個のスロット36は二層巻き
(図1において、四角で囲ったスロット番号10,3
1,52参照)、残りのスロット36は全て単層巻きと
なるように、(m×P/2)個、この場合30個のコイ
ル38(U相、V相、W相の各コイル38は10個ず
つ)が巻回されている。U相、V相、W相の各10個の
コイル38は各相において直列に接続され、また、U
相、V相、W相の3相のコイル38は、図3に示すよう
にスター結線されている。
As shown in FIG. 1, the stator core 37 has (m × 2), in this case, six empty slots 3.
6a (in FIG. 1, a slot number circled by a dotted line;
9, 11, 30, 32, 51, and 53), and m slots, in this case, three slots 36, are double-layer wound (slot numbers 10, 3 surrounded by squares in FIG. 1).
1, 52), and the remaining slots 36 are (m × P / 2), in this case, 30 coils 38 (U-phase, V-phase, W-phase coils 38 10 pieces each). The U-phase, V-phase, and W-phase ten coils 38 are connected in series in each phase.
The three-phase coils 38 of the phase, V-phase, and W-phase are star-connected as shown in FIG.

【0024】また、U,V,Wの3相のコイル38のう
ち、U相の1番コイル(U1)を1番スロット(1)に
納めたとき、V相の1番コイル(V1)を納めるスロッ
トは、前記U相コイルを納めた1番スロット(1)に対
し機械角、電気角とも120度の位相差を持つ22番ス
ロッット、W相の1番コイル(W1)を納めるスロット
は、前記U相コイルを納めた1番スロット(1)に対し
機械角、電気角とも240度の位相差になる43番スロ
ットとなるように設定している。なお、図1において、
回転子40の磁極(N1、S1〜N10、S10)の上
に表示されているU,V,W…は、固定子34のコイル
38によって作られる磁極を示している。
When the U-phase No. 1 coil (U1) among the U-, V-, and W-phase coils 38 is placed in the No. 1 slot (1), the V-phase No. 1 coil (V1) is The slot for storing the No. 1 slot (1) for storing the U-phase coil is the No. 22 slot having a phase difference of 120 degrees in both mechanical angle and electrical angle with respect to the No. 1 slot (1), and the slot for storing the W-phase No. 1 coil (W1) The slot number is set so as to be the 43rd slot having a phase difference of 240 degrees in both the mechanical angle and the electrical angle with respect to the 1st slot (1) in which the U-phase coil is accommodated. In FIG. 1,
U, V, W... Displayed on the magnetic poles (N1, S1 to N10, S10) of the rotor 40 indicate magnetic poles formed by the coil 38 of the stator 34.

【0025】さて、上記構成において、電動機31にお
けるU,V,Wの3相の各コイル38への通電に伴い回
転トルクが発生し、この回転トルクにより回転子11が
回転し、この回転子11と一体に綱車47が回転するこ
とに基づき、ロープ26を介してかご21が第1のガイ
ドレール22に沿って上下動されると共に、ウエイト装
着部24が第2のガイドレール25に沿って上下動され
る。
In the above-described configuration, a rotational torque is generated by energizing the three-phase coils 38 of U, V, and W in the electric motor 31, and the rotor 11 is rotated by the rotational torque. Based on the rotation of the sheave 47 integrally therewith, the car 21 is vertically moved along the first guide rail 22 via the rope 26, and the weight mounting portion 24 is moved along the second guide rail 25. Moved up and down.

【0026】上記した第1実施例によれば、次のような
効果を得ることができる。まず、巻上機29の電動機3
1において、固定子34のコイル38の相数m=3、回
転子40の磁極数P=20、K=3とし、固定子コア3
7のスロット数は、m×P+K=63個としているの
で、回転子の磁極数(P=20)と、スロット数(m×
P+K=63)との最小公倍数は1260と大きくな
る。このため、電動機31のコギングトルクを小さくで
き、トルク変動を低減できる。
According to the first embodiment, the following effects can be obtained. First, the electric motor 3 of the hoisting machine 29
1, the number of phases m of the coil 38 of the stator 34 is m = 3, the number of magnetic poles of the rotor 40 is P = 20, and K = 3.
7, the number of slots is m × P + K = 63, so the number of rotor magnetic poles (P = 20) and the number of slots (m × P + K)
(P + K = 63) is as large as 1260. Therefore, the cogging torque of the electric motor 31 can be reduced, and the torque fluctuation can be reduced.

【0027】ここで、図6に、磁極数P=20、スロッ
ト数=63とした本発明の第1実施例の場合(実線の特
性線)と、磁極数P=20、スロット数=60とした従
来例の場合(点線の特性線)における回転角(機械角)
とトルクとの関係を示している。この図6から明らかな
ように、本発明の第1実施例の場合には、従来例の場合
に比べて、トルク変動を大きく低減できることがわか
る。なお、図6において、トルクの[0.00]の横軸
に沿って記載された数字が、回転角(機械角)を示して
いる。本発明の第1実施例では、このようにトルク変動
を低減できることに伴い、電動機31の効率を向上でき
ると共に、振動及び騒音も低減できる。
FIG. 6 shows the case of the first embodiment of the present invention in which the number of magnetic poles P = 20 and the number of slots = 63 (solid line), the number of magnetic poles P = 20 and the number of slots = 60. Angle (mechanical angle) in the case of the conventional example (dotted characteristic line)
And the relationship between torque and torque. As is clear from FIG. 6, it is understood that the torque fluctuation can be greatly reduced in the first embodiment of the present invention as compared with the conventional example. In FIG. 6, the numbers described along the horizontal axis of the torque [0.00] indicate the rotation angle (mechanical angle). In the first embodiment of the present invention, the efficiency of the electric motor 31 can be improved, and the vibration and noise can be reduced, as the torque fluctuation can be reduced in this way.

【0028】また、上記構成の固定子コア37に、m×
2=6個の空きスロット36aを形成すると共に、m=
3個のスロット36は二層巻き、残りのスロット36は
全て単層巻きとなるように、m×P/2=30個のコイ
ル38を巻回する構成としたことにより、図2に示すよ
うに、集中巻きが可能となり、また、同一ピッチで巻回
することが可能となる。これにより、コイル38の機械
巻きが容易になり、組立工数を低減でき、ひいてはコス
トを低減できるようになる。
Further, m ×
2 = 6 empty slots 36a are formed, and m =
As shown in FIG. 2, m × P / 2 = 30 coils 38 are wound so that the three slots 36 are wound in two layers and the remaining slots 36 are wound in a single layer. In addition, concentrated winding becomes possible, and winding at the same pitch becomes possible. Thereby, the mechanical winding of the coil 38 is facilitated, the number of assembling steps can be reduced, and the cost can be reduced.

【0029】さらに、U,V,Wの3相のコイル38の
うちのU相の1番コイルを1番スロットに納めたとき、
V相の1番コイルを納めるスロットは、前記U相コイル
を納めた1番スロットに対し機械角、電気角とも120
度の位相差を持ち、W相の1番コイルを納めるスロット
は、前記U相コイルを納めた1番スロットに対し機械
角、電気角とも240度の位相差になるように、磁極数
P=20、及びスロット数=63を設定したことによ
り、U,V,W相への転流誤差が少なくなり、トルク変
動を一層低減できる。
Further, when the U-phase No. 1 coil of the U, V, W three-phase coils 38 is placed in the No. 1 slot,
The slot in which the first coil of the V phase is accommodated is 120 mechanical and electrical angles in comparison with the first slot in which the U phase coil is accommodated.
The number of magnetic poles P = P has a phase difference of degree, and the number of magnetic poles P is set such that the mechanical angle and the electrical angle have a phase difference of 240 degrees with respect to the number 1 slot containing the U-phase coil. By setting 20 and the number of slots = 63, the commutation error to the U, V, and W phases is reduced, and the torque fluctuation can be further reduced.

【0030】また、エレベータ装置において、トルク変
動を低減できる巻上機用電動機31を使用することによ
り、乗り心地を向上できる。しかも、エレベータ装置に
おいて、巻上機29を、ウエイト装着部24に設置する
ようにしているので、第1及び第2のガイドレール2
2,25の頂上付近に専用の機械室を設ける必要がな
く、また、巻上機29用の重量が重りとしても作用する
ので、ウエイト装着部24におけるカウンタウエイト2
3の量を少なくできる利点もある。
Further, in the elevator apparatus, the riding comfort can be improved by using the motor 31 for the hoist capable of reducing the torque fluctuation. In addition, since the hoisting machine 29 is installed on the weight mounting portion 24 in the elevator apparatus, the first and second guide rails 2 are provided.
It is not necessary to provide a dedicated machine room near the tops of the counterweights 2 and 25, and the weight for the hoisting machine 29 also acts as a weight.
There is also an advantage that the amount of 3 can be reduced.

【0031】図7ないし図9は本発明の第2実施例を示
したものであり、この第2実施例は上記した第1実施例
とは次の点が異なっている。すなわち、図7及び図8に
おいて、固定子51における固定子コア52には、ティ
ースとして、第1、第2及び第3の3種類のティース5
3、54、55が形成されている。なお、これら第1〜
第3のティース53、54、55の合計個数、及びスロ
ット56の数は、第1実施例と同様にm×P+K=63
個である。
FIGS. 7 to 9 show a second embodiment of the present invention. The second embodiment differs from the first embodiment in the following points. That is, in FIGS. 7 and 8, the stator core 52 of the stator 51 has first, second and third types of teeth 5 as teeth.
3, 54 and 55 are formed. In addition, these first to first
The total number of the third teeth 53, 54, 55 and the number of the slots 56 are m × P + K = 63 as in the first embodiment.
Individual.

【0032】上記固定子コア52は、具体的には次のよ
うなティースを有した構成となっている。すなわち、各
ティース53、54、55の先端の歯先ピッチθh(隣
り合った各歯先53a、54a、55aの中心間の角
度)は、360/(m×P+K)度、この場合、360
/63度の均一ピッチとしているが、ティースピッチθ
t(隣り合った各ティース53、54、55の中心間の
角度)は、360/(m×P)度、この場合、360/
60度のピッチに近付くように、ティース中心線57を
歯先中心線58に対して時計回り方向に角度t1ずらし
た第1のティース53と、ティース中心線57を歯先中
心線58に対して反時計回り方向に角度t2ずらした第
2のティース54と、ティース中心線57と歯先中心線
58とを一致させた第3のティース55(図7参照)と
を有する構成とされている。
The stator core 52 specifically has the following teeth. That is, the tip pitch θh (the angle between the centers of the adjacent tips 53a, 54a, 55a) of the tips of the teeth 53, 54, 55 is 360 / (mxP + K) degrees, in this case, 360 degrees.
/ 63 degrees, but the teeth pitch θ
t (the angle between the centers of the adjacent teeth 53, 54, 55) is 360 / (m × P) degrees, in this case 360 /
A first tooth 53 whose tooth center line 57 is shifted clockwise by an angle t1 with respect to the tooth center line 58 so as to approach a pitch of 60 degrees, and a tooth center line 57 with respect to the tooth center line 58 The second tooth 54 is displaced at an angle t2 in the counterclockwise direction, and the third tooth 55 (see FIG. 7) in which the tooth center line 57 and the tooth tip center line 58 are aligned.

【0033】この場合、第1のティース53は、合計個
数が30個であり、そのうちの10個ずつが3箇所に分
けて配置されている。また、第2のティース54も、第
1のティース53と同様に、合計個数が30個であり、
そのうちの10個ずつが3箇所に分けて配置されてい
る。第3のティース55は、合計個数が3個であり、1
個ずつが3箇所に分けて配置されている。なお、図8に
おいて、第1のティース53と第2のティース54との
間のスロットは、空きスロット56aとなっている。
In this case, the total number of the first teeth 53 is 30, and 10 of them are arranged in three places. The total number of the second teeth 54 is 30 as in the case of the first teeth 53,
Ten of them are arranged in three places. The total number of the third teeth 55 is three, and
Each piece is arranged in three places. In FIG. 8, a slot between the first teeth 53 and the second teeth 54 is an empty slot 56a.

【0034】このような第2実施例によれば、固定子コ
ア52を上記した構成とすることにより、回転子40が
時計回り方向に回転した場合と反時計回り方向に回転し
た場合での特性誤差を小さくでき、また、トルク変動を
一層低減できる。ここで、図9に、本発明の第1実施例
の場合(点線の特性線)と、本発明の第2実施例(実線
の特性線)における電気角とトルクとの関係を示してい
る。この図9から明らかなように、本発明の第2実施例
の場合には、第1実施例の場合に比べて、トルク変動を
一層低減できることがわかる。
According to the second embodiment, the stator core 52 has the above-described configuration, so that the characteristics when the rotor 40 rotates clockwise and when the rotor 40 rotates counterclockwise are described. The error can be reduced, and the torque fluctuation can be further reduced. Here, FIG. 9 shows the relationship between the electric angle and the torque in the case of the first embodiment of the present invention (dotted characteristic line) and in the second embodiment of the present invention (solid line of characteristic line). As is apparent from FIG. 9, it is understood that the torque fluctuation can be further reduced in the second embodiment of the present invention as compared with the first embodiment.

【0035】図10及び図11は本発明の第3実施例を
示したものであり、この第3実施例は上記した第1実施
例とは次の点が異なっている。すなわち、固定子コア3
5に、m個、この場合3個の空きスロット36a(図1
0において、点線の丸で囲ったスロット番号、11,3
2,53参照)を形成すると共に、単層巻きで(m×P
/2)個、この場合30個のコイル38(U相、V相、
W相の各コイル38は10個ずつ)を巻回した構成とし
ている。
FIGS. 10 and 11 show a third embodiment of the present invention. The third embodiment differs from the first embodiment in the following points. That is, the stator core 3
5, m, in this case, three empty slots 36a (FIG. 1)
0, slot numbers circled by dotted lines, 11, 3
2, 53) and a single layer winding (mxP
/ 2) coils, in this case 30 coils 38 (U-phase, V-phase,
Each of the W-phase coils 38 is wound around ten coils).

【0036】このような第3実施例によれば、特に、空
きスロット36aを跨ぐように巻回される3個のコイル
38(図10におけるU9、V9、W9参照)は、巻線
係数が大きくなるので、発生トルクを増大することがで
きる利点がある。
According to the third embodiment, in particular, the three coils 38 (see U9, V9 and W9 in FIG. 10) wound so as to straddle the empty slot 36a have a large winding coefficient. Therefore, there is an advantage that the generated torque can be increased.

【0037】図12及び図13は本発明の第4実施例を
示したものである。図12には、第1実施例と同様に、
コイル38の相数m=3、磁極数P=20、スロット数
(3×20+3)=63、コイル数(3×20/2)=
30(U相、V相、W相の各コイル38は10個ずつ)
の電動機におけるスロット36とコイル38の配列が示
されている。この場合、スロット番号9,11,30,
32,57,59(点線の丸で囲った番号)は空きスロ
ット、また、スロット番号10,31,58(四角で囲
った番号)は二層巻きとなっている。
FIGS. 12 and 13 show a fourth embodiment of the present invention. In FIG. 12, as in the first embodiment,
Number of phases m = 3, number of magnetic poles P = 20, number of slots (3 × 20 + 3) = 63, number of coils (3 × 20/2) =
30 (U-phase, V-phase, W-phase coils 38 each 10)
The arrangement of the slots 36 and the coils 38 in the electric motor of FIG. In this case, slot numbers 9, 11, 30,
32, 57, and 59 (numbers surrounded by dotted circles) are empty slots, and slot numbers 10, 31, and 58 (numbers surrounded by squares) are double-layer wound.

【0038】ここで、U相において、1番コイル(U
1)は、1番スロットと4番スロットに納められ、2番
コイル(U2)は、7番スロットと10番スロットに納
められており、これら隣り合った1番コイル(U1)と
2番コイル(U2)間のピッチを3スロットピッチ(図
12においては、3spにて表示)としている。また、
3番コイル(U3)は、14番スロットと17番スロッ
トに納められており、隣り合った2番コイル(U2)と
3番コイル(U3)間のピッチを4スロットピッチ(図
12においては、4spにて表示)としている。さら
に、4番コイル(U4)は、20番スロットと23番ス
ロットに納められており、隣り合った3番コイル(U
3)と4番コイル(U4)間のピッチを3スロットピッ
チ(図12においては、3spにて表示)としている。
Here, in the U phase, the first coil (U
1) is stored in the first slot and the fourth slot, the second coil (U2) is stored in the seventh slot and the tenth slot, and the adjacent first coil (U1) and the second coil The pitch between (U2) is a 3-slot pitch (in FIG. 12, indicated by 3sp). Also,
The No. 3 coil (U3) is accommodated in the No. 14 slot and the No. 17 slot, and the pitch between the adjacent No. 2 coil (U2) and No. 3 coil (U3) is set to a 4-slot pitch (in FIG. 12, 4 sp). Further, the fourth coil (U4) is housed in the 20th slot and the 23rd slot, and the adjacent third coil (U4)
The pitch between the third coil and the fourth coil (U4) is a three-slot pitch (in FIG. 12, indicated by 3sp).

【0039】したがって、1番コイル(U1)から4番
コイル(U4)のグループは、3スロットピッチ、4ス
ロットピッチ、3スロットピッチの間隔で配列されてい
る。4番コイル(U4)から7番コイル(U7)のグル
ープも、同様に、3スロットピッチ、4スロットピッ
チ、3スロットピッチの間隔で配列されている。これに
対し、7番コイル(U7)から10番コイル(U10)
のグループ(最終スロットである63番スロットに近い
グループ)は、3スロットピッチ、3スロットピッチ、
4スロットピッチの間隔で配列されている。
Therefore, the groups of the first coil (U1) to the fourth coil (U4) are arranged at intervals of 3 slot pitch, 4 slot pitch, and 3 slot pitch. Similarly, the groups of the fourth coil (U4) to the seventh coil (U7) are arranged at intervals of 3 slot pitch, 4 slot pitch, and 3 slot pitch. In contrast, coil 7 (U7) to coil 10 (U10)
Group (group close to the 63rd slot which is the last slot) has a 3-slot pitch, a 3-slot pitch,
They are arranged at a pitch of 4 slots.

【0040】V相の1番コイル(V1)は22番スロッ
トから始まるが、最終スロットである63番スロットに
近いグループ(4番コイル(V4)から7番コイル(V
7)のグループ)は、3スロットピッチ、3スロットピ
ッチ、4スロットピッチの間隔で配列され、それ以外の
グループ(7番コイル(V7)から10番コイル(V1
0)のグループ、及び1番コイル(V1)から4番コイ
ル(V4)のグループ)は、3スロットピッチ、4スロ
ットピッチ、3スロットピッチの間隔で配列されてい
る。また、W相の1番コイル(W1)は43番スロット
から始まるが、最終スロットである63番スロットに近
いグループ(1番コイル(W1)から4番コイル(W
4)のグループ)は、3スロットピッチ、3スロットピ
ッチ、4スロットピッチの間隔で配列され、それ以外の
グループ(4番コイル(W4)から7番コイル(W7)
のグループ、及び7番コイル(W7)から10番コイル
(W10)のグループ)は、3スロットピッチ、4スロ
ットピッチ、3スロットピッチの間隔で配列されてい
る。
The V-phase No. 1 coil (V1) starts from the 22nd slot, but is close to the 63rd slot which is the last slot (from the 4th coil (V4) to the 7th coil (V1)).
Group 7) is arranged at intervals of 3 slot pitch, 3 slot pitch, and 4 slot pitch, and the other groups (7th coil (V7) to 10th coil (V1
Group 0) and the group of the first coil (V1) to the fourth coil (V4)) are arranged at intervals of 3 slot pitch, 4 slot pitch, and 3 slot pitch. Also, the W-phase No. 1 coil (W1) starts from the 43rd slot, but the group (No. 1 coil (W1) to 4th coil (W1
Group 4) is arranged at intervals of 3 slot pitch, 3 slot pitch, and 4 slot pitch, and the other groups (4th coil (W4) to 7th coil (W7))
Group and the seventh coil (W7) to the tenth coil (W10)) are arranged at intervals of 3 slot pitch, 4 slot pitch, and 3 slot pitch.

【0041】したがって、この場合、U相の1番コイル
(U1)を納めた1番スロットを基準とし、各相のコイ
ルは、隣り合ったコイル間のスロットピッチが3スロッ
トピッチ、4スロットピッチ、3スロットピッチとなる
間隔の配列で繰り返し、最終スロットに近いグループの
みは3スロットピッチ、3スロットピッチ、4スロット
ピッチとなる間隔で配列されている。
Therefore, in this case, based on the first slot containing the U-phase No. 1 coil (U1), the coils of each phase have a slot pitch between adjacent coils of 3 slots, 4 slots, The group is repeated at intervals of 3 slots pitch, and only the group near the last slot is arranged at intervals of 3 slots pitch, 3 slots pitch, and 4 slots pitch.

【0042】ちなみに、上記した第1実施例の場合に
は、図14に示すように、U相、V相、W相共に、隣り
合ったコイル間のスロットピッチが3スロットピッチ、
4スロットピッチ、3スロットピッチとなる間隔の配列
で繰り返されていた。
By the way, in the case of the first embodiment, as shown in FIG. 14, the slot pitch between adjacent coils is 3 slot pitches in all of the U-phase, V-phase and W-phase.
It was repeated in an arrangement of intervals of 4 slot pitch and 3 slot pitch.

【0043】ここで、スロット数がm×P=3×20=
60個の固定子コアに配置された各相の10個のコイル
の位置を基準とし(以下、基準位置という)、これらの
基準位置に対するずれ角度(機械角)を検討してみた。
第1実施例のコイルの配列の場合(図14の配列)に
は、各相のコイルの上記基準位置に対するずれ角度は、
図15に示す結果となる。この図15からわかるよう
に、第1実施例のコイルの配列の場合には、ずれ角度
が、マイナス側には最大で−1.8度であるのに対し
て、プラス側には最大で+3.3度となっており、プラ
ス側に偏って大きくなっていることがわかる。
Here, the number of slots is m × P = 3 × 20 =
With reference to the positions of the ten coils of each phase arranged on the 60 stator cores (hereinafter referred to as reference positions), the deviation angles (mechanical angles) with respect to these reference positions were examined.
In the case of the coil arrangement of the first embodiment (the arrangement of FIG. 14), the deviation angle of the coil of each phase with respect to the reference position is:
The result is shown in FIG. As can be seen from FIG. 15, in the case of the coil arrangement of the first embodiment, the deviation angle is -1.8 degrees at the maximum on the minus side, while +3 degrees at the maximum on the plus side. It is found that the angle is 3 degrees, which is larger in the positive direction.

【0044】これに対して、この第4実施例のコイルの
配列の場合(図12の配列)には、各相のコイルの上記
基準位置に対するずれ角度は、図13に示す結果とな
る。この図13からわかるように、第4実施例のコイル
の配列の場合には、ずれ角度が、マイナス側には最大で
−2.2度となっているが、プラス側には最大で+3度
とやや小さくなっており、プラス側のずれとマイナス側
のずれとのバランスがよくなっていることがわかる。こ
の結果、この第4実施例のコイルの配列の場合には、各
相の1番コイルから10番コイルまでのずれ角度が、第
1実施例のコイルの配列の場合に比べて小さくなり、通
電時のトルク変動を一層低減できるようになり、これに
伴い効率を一層向上できると共に、振動及び騒音も一層
低減できるようになる。また、プラス側のずれとマイナ
ス側のずれとのバランスがよくなっているため、回転方
向によるモータ速度トルク特性の誤差が少なくなる利点
もある。
On the other hand, in the case of the coil arrangement of the fourth embodiment (the arrangement of FIG. 12), the deviation angles of the coils of each phase with respect to the reference position are as shown in FIG. As can be seen from FIG. 13, in the case of the coil arrangement of the fourth embodiment, the deviation angle is -2.2 degrees at the maximum on the minus side, but +3 degrees at the maximum on the plus side. It is slightly smaller, and it can be seen that the balance between the shift on the plus side and the shift on the minus side is improved. As a result, in the case of the coil arrangement of the fourth embodiment, the deviation angle from the first coil to the tenth coil of each phase is smaller than that in the case of the coil arrangement of the first embodiment. The torque fluctuation at the time can be further reduced, and the efficiency can be further improved, and the vibration and noise can be further reduced. In addition, since the balance between the plus side shift and the minus side shift is improved, there is an advantage that errors in the motor speed torque characteristics depending on the rotation direction are reduced.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電動機によれば、コギングトルクを小さくできてトル
ク変動を低減でき、効率を向上できると共に、振動及び
騒音を低減でき、また、組立工数を低減することが可能
となる。また、本発明のエレベータ装置によれば、トル
ク変動を低減できる巻上機用の電動機を使用することに
より、乗り心地を向上できるようになる。
As is apparent from the above description, according to the electric motor of the present invention, the cogging torque can be reduced, the torque fluctuation can be reduced, the efficiency can be improved, the vibration and noise can be reduced, and the assembling can be performed. The number of steps can be reduced. Further, according to the elevator apparatus of the present invention, the riding comfort can be improved by using an electric motor for a hoist capable of reducing torque fluctuation.

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

【図1】本発明の第1実施例を示すもので、コイルと、
スロットと、磁極との関係を表した展開図
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which a coil,
Exploded view showing the relationship between slots and magnetic poles

【図2】電動機の要部の平面図FIG. 2 is a plan view of a main part of the electric motor.

【図3】コイルの結線図FIG. 3 is a wiring diagram of a coil.

【図4】巻上機の断面図FIG. 4 is a sectional view of a hoist.

【図5】エレベータ装置の概略的構成を示す斜視図FIG. 5 is a perspective view showing a schematic configuration of an elevator apparatus.

【図6】回転角(機械角)とトルクとの関係を示す特性
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a rotation angle (mechanical angle) and a torque.

【図7】本発明の第2実施例を示す固定子コア全体の平
面図
FIG. 7 is a plan view of an entire stator core showing a second embodiment of the present invention.

【図8】電動機の要部の平面図FIG. 8 is a plan view of a main part of the electric motor.

【図9】電気角とトルクとの関係を示す特性図FIG. 9 is a characteristic diagram showing a relationship between an electric angle and a torque.

【図10】本発明の第3実施例を示す図1相当図FIG. 10 is a view corresponding to FIG. 1, showing a third embodiment of the present invention;

【図11】図2相当図FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG. 2;

【図12】本発明の第4実施例を示すスロットとコイル
の配列を示す図
FIG. 12 is a view showing an arrangement of slots and coils according to a fourth embodiment of the present invention.

【図13】各相のコイルの位置(番号)と、基準位置に
対するずれ角度との関係を示す図
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the position (number) of each phase coil and the angle of deviation from the reference position.

【図14】本発明の第4実施例と比較するための第1実
施例の場合の図12相当図
FIG. 14 is a diagram corresponding to FIG. 12 in the case of the first embodiment for comparison with the fourth embodiment of the present invention.

【図15】第1実施例の場合の図13相当図FIG. 15 is a diagram corresponding to FIG. 13 in the case of the first embodiment.

【図16】従来例を示す図5相当図FIG. 16 is a diagram corresponding to FIG. 5 showing a conventional example.

【図17】異なる従来例を示す図2相当図FIG. 17 is a diagram corresponding to FIG. 2, showing a different conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

図面中、21はかご、22は第1のガイドレール、23
はカウンタウエイト、24はウエイト装着部、25は第
2のガイドレール、26はロープ、27は中間滑車、2
8は動滑車(滑車)、29は巻上機、31は電動機、3
4は固定子、35はティース、36はスロット、36a
は空きスロット、37は固定子コア、38はコイル、4
0は回転子、42は回転子ベース、43は回転子コア、
44は永久磁石、47は綱車、51は固定子、52は固
定子コア、53は第1のティース、54は第2のティー
ス、55は第3のティース、53a,54a,55aは
歯先、56はスロット、56aは空きスロット、57は
ティース中心線、58は歯先中心線、θhは歯先ピッ
チ、θtはティースピッチを示す。
In the drawing, 21 is a car, 22 is a first guide rail, 23
Is a counterweight, 24 is a weight mounting portion, 25 is a second guide rail, 26 is a rope, 27 is an intermediate pulley, 2
8 is a moving pulley (pulley), 29 is a hoist, 31 is an electric motor, 3
4 is a stator, 35 is a tooth, 36 is a slot, 36a
Is an empty slot, 37 is a stator core, 38 is a coil, 4
0 is a rotor, 42 is a rotor base, 43 is a rotor core,
44 is a permanent magnet, 47 is a sheave, 51 is a stator, 52 is a stator core, 53 is a first tooth, 54 is a second tooth, 55 is a third tooth, 53a, 54a and 55a are tooth tips. , 56 are slots, 56a is an empty slot, 57 is a tooth center line, 58 is a tooth center line, θh is a tooth pitch, and θt is a tooth pitch.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 串平 孝信 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術センター内 Fターム(参考) 3F306 AA01 AA12 BA00 DA00 5H603 AA01 AA09 BB01 BB09 BB10 BB13 CA01 CA05 CB01 CC05 CC17 CD01 CD02 CD21 5H621 AA02 BB07 BB10 GA01 GA04 GA11 HH01 JK15 JK19  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Takanobu Kushihira 33F, Shinisogocho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term in Toshiba Production Technology Center Co., Ltd. 3F306 AA01 AA12 BA00 DA00 5H603 AA01 AA09 BB01 BB09 BB10 BB13 CA01 CA05 CB01 CC05 CC17 CD01 CD02 CD21 5H621 AA02 BB07 BB10 GA01 GA04 GA11 HH01 JK15 JK19

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 P極(Pは整数)の磁極を有する永久磁
石形回転子と、複数個のスロットが形成された固定子コ
ア及びこの固定子コアに巻装されたm相(mは整数)の
コイルを有する固定子とを備え、 前記固定子コアのスロット数は、(m×P+K)個(た
だしKは、1≦K≦mを満たす奇数)とし、 前記固定子コアに、(m×2)個の空きスロットを形成
すると共に、m個のスロットは二層巻き、残りのスロッ
トは全て単層巻きとなるように、(m×P/2)個のコ
イルを巻回する構成としたことを特徴とする電動機。
1. A permanent magnet type rotor having P poles (P is an integer), a stator core having a plurality of slots formed therein, and an m-phase (m is an integer) wound around the stator core. ), And the number of slots of the stator core is (m × P + K) (where K is an odd number that satisfies 1 ≦ K ≦ m). And (m × P / 2) coils are wound so that × 2) empty slots are formed, m slots are wound in two layers, and all remaining slots are wound in a single layer. An electric motor characterized by:
【請求項2】 P極(Pは整数)の磁極を有する永久磁
石形回転子と、複数個のスロットが形成された固定子コ
ア及びこの固定子コアに巻装されたm相(mは整数)の
コイルを有する固定子とを備え、 前記固定子コアのスロット数は、(m×P+K)個(た
だしKは、1≦K≦mを満たす奇数)とし、 前記固定子コアに、m個の空きスロットを形成すると共
に、単層巻きで(m×P/2)個のコイルを巻回する構
成としたことを特徴とする電動機。
2. A permanent magnet type rotor having P poles (P is an integer), a stator core having a plurality of slots formed therein, and an m phase wound around the stator core (m is an integer). ), The number of slots of the stator core is (m × P + K) (where K is an odd number satisfying 1 ≦ K ≦ m), and the number of slots is m in the stator core. An electric motor characterized in that an empty slot is formed and (mxP / 2) coils are wound in a single-layer winding.
【請求項3】 コイルはU,V,Wの3相で、このうち
のU相の1番コイルを1番スロットに納めたとき、V相
の1番コイルを納めるスロットは、前記U相コイルを納
めた1番スロットに対し機械角、電気角とも120度の
位相差を持ち、W相の1番コイルを納めるスロットは、
前記U相コイルを納めた1番スロットに対し機械角、電
気角とも240度の位相差になるように、磁極数及びス
ロット数を設定したことを特徴とする請求項1または2
記載の電動機。
3. The coil has three phases of U, V and W. When the first coil of the U phase is stored in the first slot, the slot for storing the first coil of the V phase is the U phase coil. Has a phase difference of 120 degrees in both mechanical angle and electrical angle with respect to the first slot containing the W, and the slot for storing the W-phase No. 1 coil is
3. The number of magnetic poles and the number of slots are set so that both the mechanical angle and the electrical angle have a phase difference of 240 degrees with respect to the first slot containing the U-phase coil.
An electric motor as described.
【請求項4】 固定子コアは、当該固定子コアが有する
各ティース先端の歯先ピッチを360/(m×P+K)
度の均一ピッチとし、ティースピッチは360/(m×
P)度のピッチに近付くように、ティース中心線を歯先
中心線に対して時計回り方向に所定角度ずらした第1の
ティースと、前記ティース中心線を歯先中心線に対して
反時計回り方向に所定角度ずらした第2のティースと、
前記ティース中心線と歯先中心線とを一致させた第3の
ティースとを有する構成としたことを特徴とする請求項
1または2記載の電動機。
4. The stator core has a tip tip pitch of 360 / (m × P + K) at the tip of each tooth of the stator core.
And the teeth pitch is 360 / (mx
P) a first tooth in which the tooth center line is shifted by a predetermined angle clockwise with respect to the tooth center line so as to approach the pitch of degrees, and the tooth center line is rotated counterclockwise with respect to the tooth center line. A second tooth shifted by a predetermined angle in the direction;
3. The electric motor according to claim 1, further comprising a third tooth having the tooth center line and the tooth center line aligned with each other. 4.
【請求項5】 P極(Pは12以上の偶数)の磁極を有
する永久磁石形回転子と、複数個のスロットが形成され
た固定子コア及びこの固定子コアに巻装された3相のコ
イルを有する固定子とを備え、 前記固定子コアのスロット数は(3×P+3)個とし、 前記固定子コアに、(3×2)個の空きスロットを形成
すると共に、3個のスロットは二層巻き、残りのスロッ
トは全て単層巻きとなるように、(3×P/2)個のコ
イルを巻回する構成とし、 各相のコイル数は(P/2)個とし、U相の1番コイル
を納めた1番スロットを基準としたとき、各相のコイル
は、隣り合ったコイル間のスロットピッチが3スロット
ピッチ、4スロットピッチ、3スロットピッチとなる間
隔で配列し、最終スロットに近いグループのみは3スロ
ットピッチ、3スロットピッチ、4スロットピッチとな
る間隔で配列したことを特徴とする電動機。
5. A permanent magnet rotor having P-pole (P is an even number of 12 or more) magnetic poles, a stator core having a plurality of slots formed therein, and a three-phase rotor wound around the stator core. A stator having a coil, wherein the number of slots of the stator core is (3 × P + 3); (3 × 2) empty slots are formed in the stator core; (3 × P / 2) coils are wound so that the double-layer winding and the remaining slots are all single-layer windings. The number of coils in each phase is (P / 2). When the first slot containing the first coil is used as a reference, the coils of each phase are arranged at intervals such that the slot pitch between adjacent coils is three, four, or three. Only groups close to slots have 3 slot pitch, 3 slot An electric motor characterized by being arranged at intervals of a lot pitch and a 4-slot pitch.
【請求項6】 ロープに対して滑車を介して第1のガイ
ドレールに沿って上下動可能に支持されたかごと、前記
ロープに対して第2のガイドレールに沿って上下動可能
に支持されたカウンタウエイトを有するウエイト装着部
と、請求項1ないし5のいずれかに記載の巻上機用の電
動機とを備えたことを特徴とするエレベータ装置。
6. A vehicle which is supported by a rope via a pulley along a first guide rail so as to be vertically movable, and which is supported by said rope so as to be vertically movable along a second guide rail. An elevator apparatus comprising: a weight mounting portion having a counterweight; and a motor for a hoist according to any one of claims 1 to 5.
【請求項7】 巻上機用の電動機を、前記ウエイト装着
部に設置したことを特徴とする請求項6記載のエレベー
タ装置。
7. The elevator apparatus according to claim 6, wherein an electric motor for a hoist is installed on the weight mounting portion.
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