JP2002281721A - 永久磁石形同期モータ - Google Patents
永久磁石形同期モータInfo
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- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
- H02K21/16—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures having annular armature cores with salient poles
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 誘起電圧波形を正弦波に近づけることがで
き、しかもコギングトルクの振幅が小さいと共に必要な
スキュー角度も小さくできる、大容量化してもアンバラ
ンス吸引力の影響が小さい永久磁石形同期モータを提供
する。 【解決手段】ステータコア４２の内周の表面付近に回転
磁界形成用のＮ個の集中巻された電機子コイル４１を巻
装してなるステータ４と、ステータ４と磁気的空隙を介
して設けられると共に、ロータコア５２の表面付近に交
互に極性が異なるＰ個の磁極を有する永久磁石５１を備
えたロータ５とからなる3相Ｐ極Ｎコイル構造の永久磁
石形同期モータ６において、コイル数ＮをＮ＝３×(２
×ｎ＋１)、極数ＰをＰ＝Ｎ±１の関係（ｎを自然数）
とした場合であって、通電時に電機子コイル４１が作る
起磁力ベクトルを０〜３６０°の電気角で表したとき
に、電機子コイル４１は、各相の起磁力ベクトルが各々
１２０°の区間内に集中するように配置してある。
き、しかもコギングトルクの振幅が小さいと共に必要な
スキュー角度も小さくできる、大容量化してもアンバラ
ンス吸引力の影響が小さい永久磁石形同期モータを提供
する。 【解決手段】ステータコア４２の内周の表面付近に回転
磁界形成用のＮ個の集中巻された電機子コイル４１を巻
装してなるステータ４と、ステータ４と磁気的空隙を介
して設けられると共に、ロータコア５２の表面付近に交
互に極性が異なるＰ個の磁極を有する永久磁石５１を備
えたロータ５とからなる3相Ｐ極Ｎコイル構造の永久磁
石形同期モータ６において、コイル数ＮをＮ＝３×(２
×ｎ＋１)、極数ＰをＰ＝Ｎ±１の関係（ｎを自然数）
とした場合であって、通電時に電機子コイル４１が作る
起磁力ベクトルを０〜３６０°の電気角で表したとき
に、電機子コイル４１は、各相の起磁力ベクトルが各々
１２０°の区間内に集中するように配置してある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば工作機械、
電気自動車、ロボット等の産業用のモータに用いられる
と共に、特にＡＣサーボモータとして好適な永久磁石形
同期モータに関する。
電気自動車、ロボット等の産業用のモータに用いられる
と共に、特にＡＣサーボモータとして好適な永久磁石形
同期モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば工作機械、電気自動車、ロ
ボット等の産業用のモータに用いられると共に、特にＡ
Ｃサーボモータとして好適な永久磁石形同期モータは、
電機子コイルの構造として一般に集中巻のものが用いら
れている。集中巻の電機子コイルは、分布巻コイルに比
べて整列巻きがし易く、ステータコアへの挿入が容易な
どの面で占積率を高くすることができ、生産性も向上す
るという点で利点がある。表1は、スロット付タイプで3
相集中巻コイルを有するモータにおける、電機子コイル
のコイル数と極数の組合せの一例を示したものである。
ボット等の産業用のモータに用いられると共に、特にＡ
Ｃサーボモータとして好適な永久磁石形同期モータは、
電機子コイルの構造として一般に集中巻のものが用いら
れている。集中巻の電機子コイルは、分布巻コイルに比
べて整列巻きがし易く、ステータコアへの挿入が容易な
どの面で占積率を高くすることができ、生産性も向上す
るという点で利点がある。表1は、スロット付タイプで3
相集中巻コイルを有するモータにおける、電機子コイル
のコイル数と極数の組合せの一例を示したものである。
【０００３】
【表１】
【０００４】表の各行はコイル数を示し、各列はモータ
極数を示したものであって、コイル数と極数との組合せ
に応じた各欄は上段から下段に向かって、上段が毎極毎
相のコイル数、中段が極数とティース数の最少公倍数で
表される基本的コギング次数、下段が巻線係数(＝短節
係数×分布係数×スキュー係数)を記載したものとなっ
ている。斜線の欄は３相モータとして不適な組合せであ
る。ここで公知のとおり、毎極毎相のコイル数は、分子
の数が大きいほど誘起電圧波形が正弦波に近づく。そし
て、コギング次数が高いほどコギングトルクの振幅が小
さくなり、また必要なスキュー角度も小さくなる。さら
に、巻線係数が高いほど磁石磁界の利用率が上がる。こ
れらの傾向から表中太枠で囲んだ組合せが好適であるこ
とは自明であり、実際多くのＡＣサーボモータには、こ
の中から生産性も考慮して8極9コイルの組合せが採用さ
れている。
極数を示したものであって、コイル数と極数との組合せ
に応じた各欄は上段から下段に向かって、上段が毎極毎
相のコイル数、中段が極数とティース数の最少公倍数で
表される基本的コギング次数、下段が巻線係数(＝短節
係数×分布係数×スキュー係数)を記載したものとなっ
ている。斜線の欄は３相モータとして不適な組合せであ
る。ここで公知のとおり、毎極毎相のコイル数は、分子
の数が大きいほど誘起電圧波形が正弦波に近づく。そし
て、コギング次数が高いほどコギングトルクの振幅が小
さくなり、また必要なスキュー角度も小さくなる。さら
に、巻線係数が高いほど磁石磁界の利用率が上がる。こ
れらの傾向から表中太枠で囲んだ組合せが好適であるこ
とは自明であり、実際多くのＡＣサーボモータには、こ
の中から生産性も考慮して8極9コイルの組合せが採用さ
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のコイ
ル数と極数と組合せにはステータ側の相毎のコイル配置
に起因する、ステータとロータ間のアンバランス吸引力
の問題がある。以下、この問題を先述の８極９コイルの
場合を例にとって説明する。図５は、８極９コイルの組
合せを採用した永久磁石形同期モータの断面図で、１が
ステータ、１１が集中巻に巻回された電機子コイル、１
２が磁性体からなるステータコア、１３がティース、２
がロータ、２１が永久磁石、２２がロータコア、２３が
シャフトを示している。なお、ロータ２を回転可能に支
持する軸受は図示を省略している。図６は、図５のステ
ータ１において、Ｕ相の合成起磁力ベクトルの方向を０
°として、各コイルが作る起磁力ベクトルを０〜３６０
°の電気角で表したもので、１１１ａ、１１２ａ、１１
３aが各々Ｕ、Ｖ、Ｗ相巻線の起磁力ベクトル、同様に
１１１ｂ、１１２ｂ、１１３ｂが各々−Ｕ、−Ｖ、−Ｗ
相巻線の起磁力ベクトルである。例えばＵ相において、
同図中の点線のように−符号(マイナス)の付いた起磁力
ベクトルを１１８０°反転させ−符号無しのベクトル方
向に揃えて見た場合、公知のように同一相のベクトルが
分布する角度範囲は、狭いほどコイルの分布係数が高く
なり、その結果巻線係数も向上する。したがって、９個
のコイルを３相分に分けた３個を更に約半分に分け、例
えばＵ相では同図の１１１ａと１１１ｂのようなコイル
配置とすることが一般的である。図７（ａ）は図６のベ
クトル図を機械角による記載に変更したものである。同
図では、便宜上永久磁石の磁界を無視し、コイルとロー
タ間の磁気的吸引力が通電電流の２乗に比例すると考
え、図７（ｂ）に示す3相交流のうちＡ点の電流が各コ
イルに流れた場合の吸引力比率を各ベクトルの長さおよ
び（ ）付きの数値で表している。同図から、ベクトル
が相毎に集まっており、これに伴って線の長さが長い
(吸引力が強い)ベクトルもアンバランスであり、且つ、
一方向に集中していることがわかる。１４はこれら全ベ
クトルを合成したもので、前述の吸引力比率の数値を基
にすると、ロータはステータの一方向に１．９の強さで
吸引されることがわかる。このアンバランスな吸引力
は、ロータを支持する軸受の寿命短縮、あるいは破壊を
引き起こす。また、この吸引点は３相交流における電流
値の時間的変化に合わせて移動するため、ロータの“歳
差運動”も誘発する。この吸引力による影響は、モータ
の容量が増え大形化すると共に顕著となる。このため特
定の容量以上のモータでは、好適なこの８極９コイルと
いう組合せではなく、あえて誘起電圧波形が歪み、コギ
ング次数が低いと同時に必要なスキュー角度も大きく、
生産性も低下する、例えば８極１２コイルといった組合
せを採らざるを得ない、という問題があった。またこの
問題は、ステータがティースを持たないスロットレス構
造においても同様である。本発明は、上記課題を解決す
るためになされたものであり、誘起電圧波形を正弦波に
近づけることができ、しかもコギングトルクの振幅を小
さくすることで必要なスキュー角度も小さくすることが
できる、生産性が低下することなく、大容量化してもア
ンバランス吸引力の影響が小さい永久磁石形同期モータ
を提供することを目的とする。
ル数と極数と組合せにはステータ側の相毎のコイル配置
に起因する、ステータとロータ間のアンバランス吸引力
の問題がある。以下、この問題を先述の８極９コイルの
場合を例にとって説明する。図５は、８極９コイルの組
合せを採用した永久磁石形同期モータの断面図で、１が
ステータ、１１が集中巻に巻回された電機子コイル、１
２が磁性体からなるステータコア、１３がティース、２
がロータ、２１が永久磁石、２２がロータコア、２３が
シャフトを示している。なお、ロータ２を回転可能に支
持する軸受は図示を省略している。図６は、図５のステ
ータ１において、Ｕ相の合成起磁力ベクトルの方向を０
°として、各コイルが作る起磁力ベクトルを０〜３６０
°の電気角で表したもので、１１１ａ、１１２ａ、１１
３aが各々Ｕ、Ｖ、Ｗ相巻線の起磁力ベクトル、同様に
１１１ｂ、１１２ｂ、１１３ｂが各々−Ｕ、−Ｖ、−Ｗ
相巻線の起磁力ベクトルである。例えばＵ相において、
同図中の点線のように−符号(マイナス)の付いた起磁力
ベクトルを１１８０°反転させ−符号無しのベクトル方
向に揃えて見た場合、公知のように同一相のベクトルが
分布する角度範囲は、狭いほどコイルの分布係数が高く
なり、その結果巻線係数も向上する。したがって、９個
のコイルを３相分に分けた３個を更に約半分に分け、例
えばＵ相では同図の１１１ａと１１１ｂのようなコイル
配置とすることが一般的である。図７（ａ）は図６のベ
クトル図を機械角による記載に変更したものである。同
図では、便宜上永久磁石の磁界を無視し、コイルとロー
タ間の磁気的吸引力が通電電流の２乗に比例すると考
え、図７（ｂ）に示す3相交流のうちＡ点の電流が各コ
イルに流れた場合の吸引力比率を各ベクトルの長さおよ
び（ ）付きの数値で表している。同図から、ベクトル
が相毎に集まっており、これに伴って線の長さが長い
(吸引力が強い)ベクトルもアンバランスであり、且つ、
一方向に集中していることがわかる。１４はこれら全ベ
クトルを合成したもので、前述の吸引力比率の数値を基
にすると、ロータはステータの一方向に１．９の強さで
吸引されることがわかる。このアンバランスな吸引力
は、ロータを支持する軸受の寿命短縮、あるいは破壊を
引き起こす。また、この吸引点は３相交流における電流
値の時間的変化に合わせて移動するため、ロータの“歳
差運動”も誘発する。この吸引力による影響は、モータ
の容量が増え大形化すると共に顕著となる。このため特
定の容量以上のモータでは、好適なこの８極９コイルと
いう組合せではなく、あえて誘起電圧波形が歪み、コギ
ング次数が低いと同時に必要なスキュー角度も大きく、
生産性も低下する、例えば８極１２コイルといった組合
せを採らざるを得ない、という問題があった。またこの
問題は、ステータがティースを持たないスロットレス構
造においても同様である。本発明は、上記課題を解決す
るためになされたものであり、誘起電圧波形を正弦波に
近づけることができ、しかもコギングトルクの振幅を小
さくすることで必要なスキュー角度も小さくすることが
できる、生産性が低下することなく、大容量化してもア
ンバランス吸引力の影響が小さい永久磁石形同期モータ
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、請求項１記載の本発明は、ステータコアの内周また
は外周の表面付近に回転磁界形成用のＮ個の集中巻され
た電機子コイルを巻装してなるステータと、前記ステー
タと磁気的空隙を介して設けられると共に、ロータコア
の表面付近に交互に極性が異なるＰ個の磁極を有する永
久磁石を備えたロータとからなる3相Ｐ極Ｎコイル構造
の永久磁石形同期モータにおいて、前記電機子コイルの
コイル数ＮをＮ＝３×(２×ｎ＋１)、極数ＰをＰ＝Ｎ±
１の関係（ｎを自然数）とした場合であって、通電時に
前記コイルが作る起磁力ベクトルを０〜３６０°の電気
角で表したときに、前記電機子コイルは、各相の起磁力
ベクトルが各々１２０°の区間内に集中するように配置
してあることを特徴とするものである。請求項２の本発
明は、請求項1に記載の永久磁石形同期モータにおい
て、前記ステータコアはＮ個のティースを備えると共
に、前記電機子コイルの各々を前記ティースに巻装する
ようにしたスロット付き構造であることを特徴とするも
のである。請求項３の本発明は、請求項1に記載の永久
磁石形同期モータにおいて、前記ステータコアはティー
スを具備することなく、前記電機子コイルを前記ステー
タコアと前記永久磁石との間の空間に配置し、且つ、隣
り合う前記コイル同志の直線部分を磁気的空隙方向に重
なるように配置したスロットレス構造であることを特徴
とするものである。
め、請求項１記載の本発明は、ステータコアの内周また
は外周の表面付近に回転磁界形成用のＮ個の集中巻され
た電機子コイルを巻装してなるステータと、前記ステー
タと磁気的空隙を介して設けられると共に、ロータコア
の表面付近に交互に極性が異なるＰ個の磁極を有する永
久磁石を備えたロータとからなる3相Ｐ極Ｎコイル構造
の永久磁石形同期モータにおいて、前記電機子コイルの
コイル数ＮをＮ＝３×(２×ｎ＋１)、極数ＰをＰ＝Ｎ±
１の関係（ｎを自然数）とした場合であって、通電時に
前記コイルが作る起磁力ベクトルを０〜３６０°の電気
角で表したときに、前記電機子コイルは、各相の起磁力
ベクトルが各々１２０°の区間内に集中するように配置
してあることを特徴とするものである。請求項２の本発
明は、請求項1に記載の永久磁石形同期モータにおい
て、前記ステータコアはＮ個のティースを備えると共
に、前記電機子コイルの各々を前記ティースに巻装する
ようにしたスロット付き構造であることを特徴とするも
のである。請求項３の本発明は、請求項1に記載の永久
磁石形同期モータにおいて、前記ステータコアはティー
スを具備することなく、前記電機子コイルを前記ステー
タコアと前記永久磁石との間の空間に配置し、且つ、隣
り合う前記コイル同志の直線部分を磁気的空隙方向に重
なるように配置したスロットレス構造であることを特徴
とするものである。
【０００７】上記手段によれば、誘起電圧波形が正弦波
に近くなり、コギングトルクの振幅が小さくなることで
必要なスキュー角度も小さい、生産性が高いといった特
長を残しつつ、大容量化してもアンバランス吸引力の影
響が小さい永久磁石形同期モータを提供することができ
る。
に近くなり、コギングトルクの振幅が小さくなることで
必要なスキュー角度も小さい、生産性が高いといった特
長を残しつつ、大容量化してもアンバランス吸引力の影
響が小さい永久磁石形同期モータを提供することができ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図1に、本実施例によるモータの断
面図を示す。４がステータ、４１が集中巻に巻回された
電機子コイル、４２が磁性体からなるステータコア、４
３がティース、５がロータ、５１が永久磁石、５２がロ
ータコア、５３がシャフトを示している。図２は本発明
の第１の実施例における永久磁石形同期モータの電機子
コイル配置において、Ｕ相の合成起磁力ベクトルの方向
を０°として、各コイルが作る起磁力ベクトルを０〜３
６０°の電気角で表したもので、４１１、４１２、４１
３が各々Ｕ、Ｖ、Ｗ相起磁力ベクトルである。ここで、
本実施例では前述の従来例と同様に８極９コイルの組合
せをとっているが、―符号(マイナス)の付いた起磁力ベ
クトルは存在せず、コイルの配置は、Ｕ相の起磁力ベク
トル４１１が１２０°の角度内で一箇所に集中するよう
な配置となっており、また、Ｖ相の起磁力ベクトル４１
２、Ｗ相の起磁力ベクトル４１３についてもそれぞれ１
２０°の角度内で一箇所に集中するようなコイル配置と
なっている。図３は図２のベクトル図を機械角で書き改
めたものである。同図でも、便宜上永久磁石の磁界を無
視し、コイルとロータ間の磁気的吸引力が通電電流の２
乗に比例すると考え、図７（ｂ）に示す３相交流のうち
Ａ点の電流が各コイルに流れた場合の吸引力比率を各ベ
クトルの長さ及び（ ）付きの数値で表している。また
図３から、各相のベクトルが分散しており、これに伴っ
て線の長さが長い(吸引力が強い)ベクトルも分散してい
ることがわかる。４４はこれら全ベクトルを合成したも
ので、前述の吸引力比率の数値を基にすると、ロータは
ステータの一方向に1の強さで吸引されることがわか
る。ここで、先の従来例とこの第１の実施例における毎
極毎相のコイル数、基本的コギング次数、巻線係数、ア
ンバランス吸引力を比較すると、表2のようになる。
基づいて説明する。図1に、本実施例によるモータの断
面図を示す。４がステータ、４１が集中巻に巻回された
電機子コイル、４２が磁性体からなるステータコア、４
３がティース、５がロータ、５１が永久磁石、５２がロ
ータコア、５３がシャフトを示している。図２は本発明
の第１の実施例における永久磁石形同期モータの電機子
コイル配置において、Ｕ相の合成起磁力ベクトルの方向
を０°として、各コイルが作る起磁力ベクトルを０〜３
６０°の電気角で表したもので、４１１、４１２、４１
３が各々Ｕ、Ｖ、Ｗ相起磁力ベクトルである。ここで、
本実施例では前述の従来例と同様に８極９コイルの組合
せをとっているが、―符号(マイナス)の付いた起磁力ベ
クトルは存在せず、コイルの配置は、Ｕ相の起磁力ベク
トル４１１が１２０°の角度内で一箇所に集中するよう
な配置となっており、また、Ｖ相の起磁力ベクトル４１
２、Ｗ相の起磁力ベクトル４１３についてもそれぞれ１
２０°の角度内で一箇所に集中するようなコイル配置と
なっている。図３は図２のベクトル図を機械角で書き改
めたものである。同図でも、便宜上永久磁石の磁界を無
視し、コイルとロータ間の磁気的吸引力が通電電流の２
乗に比例すると考え、図７（ｂ）に示す３相交流のうち
Ａ点の電流が各コイルに流れた場合の吸引力比率を各ベ
クトルの長さ及び（ ）付きの数値で表している。また
図３から、各相のベクトルが分散しており、これに伴っ
て線の長さが長い(吸引力が強い)ベクトルも分散してい
ることがわかる。４４はこれら全ベクトルを合成したも
ので、前述の吸引力比率の数値を基にすると、ロータは
ステータの一方向に1の強さで吸引されることがわか
る。ここで、先の従来例とこの第１の実施例における毎
極毎相のコイル数、基本的コギング次数、巻線係数、ア
ンバランス吸引力を比較すると、表2のようになる。
【０００９】
【表２】
【００１０】この表から、本実施例に係る永久磁石形同
期モータでは、巻線係数が従来例1と比べて約1割低下し
ているものの従来例2に比べると同等以上であり、アン
バランス吸引力は残っているものの従来例1と比べて半
減していることがわかる。この結果、本実施例は従来例
1の特徴である誘起電圧波形を正弦波に近づけることが
でき、しかもコギングトルクの振幅を小さくすることで
必要なスキュー角度も小さくすることができる。また、
スキュー角度を小さくすることで生産性が低下せず、大
容量化してもアンバランス吸引力の軽減効果を持つこと
を示している。図４は本発明による永久磁石形同期モー
タの第２の実施例を示す断面図である。この実施例で
は、前例と同じく８極９コイルの組合せにおいて、ステ
ータコアはティースを持たず、電機子コイルがステータ
コアとロータの永久磁石との間の空間に配置されてお
り、且つ隣り合うコイル同志の直線部分が磁気的空隙方
向に重なっているものである。本発明は、この実施例の
ような所謂スロットレス構造のモータにおいても第1の
実施例と同様の効果を持つ。なお、以上は８極９コイル
の例で実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限
定されるものではなく、コイル数をＮ、極数をＰとした
場合に以下の式で表される組合せの何れのモータにも適
用するものである。 Ｎ＝３×(２×ｎ＋１)、Ｐ＝Ｎ±１ ここ
でｎは自然数。また、本発明はその趣旨に沿って任意に
構成することができる。例えば、本発明は、実施例1で
述べたステータ及びロータを直線状に展開し、リニアモ
ータとした構造のものも包含するものである。
期モータでは、巻線係数が従来例1と比べて約1割低下し
ているものの従来例2に比べると同等以上であり、アン
バランス吸引力は残っているものの従来例1と比べて半
減していることがわかる。この結果、本実施例は従来例
1の特徴である誘起電圧波形を正弦波に近づけることが
でき、しかもコギングトルクの振幅を小さくすることで
必要なスキュー角度も小さくすることができる。また、
スキュー角度を小さくすることで生産性が低下せず、大
容量化してもアンバランス吸引力の軽減効果を持つこと
を示している。図４は本発明による永久磁石形同期モー
タの第２の実施例を示す断面図である。この実施例で
は、前例と同じく８極９コイルの組合せにおいて、ステ
ータコアはティースを持たず、電機子コイルがステータ
コアとロータの永久磁石との間の空間に配置されてお
り、且つ隣り合うコイル同志の直線部分が磁気的空隙方
向に重なっているものである。本発明は、この実施例の
ような所謂スロットレス構造のモータにおいても第1の
実施例と同様の効果を持つ。なお、以上は８極９コイル
の例で実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限
定されるものではなく、コイル数をＮ、極数をＰとした
場合に以下の式で表される組合せの何れのモータにも適
用するものである。 Ｎ＝３×(２×ｎ＋１)、Ｐ＝Ｎ±１ ここ
でｎは自然数。また、本発明はその趣旨に沿って任意に
構成することができる。例えば、本発明は、実施例1で
述べたステータ及びロータを直線状に展開し、リニアモ
ータとした構造のものも包含するものである。
【００１１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、電
機子コイルは、各相の起磁力ベクトルが各々１２０°の
区間内に集中するように配置したので、電機子コイルと
ロータとの間に働く磁気的吸引力を分散するため、永久
磁石形同期モータとして好適な極数とコイル数の組合せ
により誘起電圧波形を正弦波に近づけることができ、し
かもコギングトルクの振幅を小さくすることで必要なス
キュー角度も小さくすることができ、生産性が低下する
ことなく、大容量化してもアンバランス吸引力の影響が
小さい永久磁石形同期モータを提供できるという効果が
ある。
機子コイルは、各相の起磁力ベクトルが各々１２０°の
区間内に集中するように配置したので、電機子コイルと
ロータとの間に働く磁気的吸引力を分散するため、永久
磁石形同期モータとして好適な極数とコイル数の組合せ
により誘起電圧波形を正弦波に近づけることができ、し
かもコギングトルクの振幅を小さくすることで必要なス
キュー角度も小さくすることができ、生産性が低下する
ことなく、大容量化してもアンバランス吸引力の影響が
小さい永久磁石形同期モータを提供できるという効果が
ある。
【図１】本発明の第１実施例における永久磁石形同期モ
ータの断面図である。
ータの断面図である。
【図２】本発明の第１実施例における電機子起磁力ベク
トルを電気角で表したベクトル図である。
トルを電気角で表したベクトル図である。
【図３】本発明の第１実施例における磁気的吸引力分布
を機械角で表したベクトル図である。
を機械角で表したベクトル図である。
【図４】本発明の第2実施例における永久磁石形同期モ
ータの断面図である。
ータの断面図である。
【図５】従来例の永久磁石形同期モータの断面図であ
る。
る。
【図６】従来例の電機子起磁力ベクトルを電気角で表し
たベクトル図である。
たベクトル図である。
【図７】従来例の磁気的吸引力分布を機械角で表したベ
クトル図と電流の位相である。
クトル図と電流の位相である。
【符号の説明】 １、４、７：ステータ １１、４１、７１：電機子コイル １１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ、１１３ａ、
１１３ｂ、４１１、４１２、４１３：電機子起磁力ベク
トル １２、４２、７２：ステータコア １３、４３：ティース １４、４４：全合成ベクトル ２、５、８：ロータ ２１、５１、８１：永久磁石 ２２、５２、８２：ロータコア ２３、５３、８３：シャフト ３、６、９：永久磁石形同期モータ
１１３ｂ、４１１、４１２、４１３：電機子起磁力ベク
トル １２、４２、７２：ステータコア １３、４３：ティース １４、４４：全合成ベクトル ２、５、８：ロータ ２１、５１、８１：永久磁石 ２２、５２、８２：ロータコア ２３、５３、８３：シャフト ３、６、９：永久磁石形同期モータ
Claims (3)
- 【請求項１】ステータコアの内周または外周の表面付近
に回転磁界形成用のＮ個の集中巻された電機子コイルを
巻装してなるステータと、前記ステータと磁気的空隙を
介して設けられると共に、ロータコアの表面付近に交互
に極性が異なるＰ個の磁極を有する永久磁石を備えたロ
ータとからなる3相Ｐ極Ｎコイル構造の永久磁石形同期
モータにおいて、 前記電機子コイルのコイル数ＮをＮ＝３×(２×ｎ＋
１)、極数ＰをＰ＝Ｎ±１の関係（ｎを自然数）とした
場合であって、通電時に前記電機子コイルが作る起磁力
ベクトルを０〜３６０°の電気角で表したときに、前記
電機子コイルは、各相の起磁力ベクトルが各々１２０°
の区間内に集中するように配置してあることを特徴とす
る永久磁石形同期モータ。 - 【請求項２】 前記ステータコアはＮ個のティースを備
えると共に、前記電機子コイルの各々を前記ティースに
巻装するようにしたスロット付き構造であることを特徴
とする請求項1に記載の永久磁石形同期モータ。 - 【請求項３】 前記ステータコアはティースを具備する
ことなく、前記電機子コイルを前記ステータコアと前記
永久磁石との間の空間に配置し、且つ、隣り合う前記コ
イル同志の直線部分を磁気的空隙方向に重なるように配
置したスロットレス構造であることを特徴とする請求項
1に記載の永久磁石形同期モータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001082003A JP2002281721A (ja) | 2001-03-22 | 2001-03-22 | 永久磁石形同期モータ |
| PCT/JP2002/002799 WO2002082622A1 (fr) | 2001-03-22 | 2002-03-22 | Moteur synchrone du type a aimant permanent |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001082003A JP2002281721A (ja) | 2001-03-22 | 2001-03-22 | 永久磁石形同期モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002281721A true JP2002281721A (ja) | 2002-09-27 |
Family
ID=18938005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001082003A Pending JP2002281721A (ja) | 2001-03-22 | 2001-03-22 | 永久磁石形同期モータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002281721A (ja) |
| WO (1) | WO2002082622A1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012016130A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Asmo Co Ltd | ロータ、モータ、及びロータの製造方法 |
| WO2012073388A1 (en) * | 2010-12-02 | 2012-06-07 | Three Eye Co., Ltd. | Transverse flux machine |
| US8344563B2 (en) | 2010-03-16 | 2013-01-01 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Rotating electrical machine having fans on frame |
| US8344567B2 (en) | 2010-03-16 | 2013-01-01 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Rotating electrical machine |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS62110468A (ja) * | 1985-11-08 | 1987-05-21 | Hitachi Ltd | 永久磁石界磁形ブラシレスモ−タ |
| JPS6419949A (en) * | 1987-05-04 | 1989-01-24 | Seagate Technology | Disc drive spindle motor |
| JPH07184362A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-21 | Yamaha Motor Co Ltd | 電動機 |
| JPH0898443A (ja) * | 1994-09-22 | 1996-04-12 | Toshiba Corp | スロットレスモータ用固定子の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US4847712A (en) * | 1987-05-04 | 1989-07-11 | Seagate Technology, Inc. | Disc drive spindle motor with log cogging torque |
-
2001
- 2001-03-22 JP JP2001082003A patent/JP2002281721A/ja active Pending
-
2002
- 2002-03-22 WO PCT/JP2002/002799 patent/WO2002082622A1/ja active Application Filing
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2002082622A1 (fr) | 2002-10-17 |
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