JP2005130685A - Permanent magnet electric motor with annular stator coil - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、三相電源にて駆動されるブラシレスDCモータ、及びACサーボモータ等の永久磁石型電動機に関し、特に、巻線方式、固定子鉄心構造、及び永久磁石型回転子の構造に関する。 The present invention relates to a permanent magnet type electric motor such as a brushless DC motor and an AC servo motor driven by a three-phase power source, and more particularly to a winding system, a stator core structure, and a permanent magnet type rotor structure.
従来、この種の永久磁石型電動機としては、例えば、ACサーボモータを例にとると、図15に示すような構造が一般的に採用されている。図15(a)は軸方向半断面側面図であり、固定子鉄心120には、U・V・W相のコイル110が、図15(b)の巻線展開図に示すように専用機等により巻装された後、巻線相互間の結線及びリード線接続等の端末処置を行っている。図15(c)は、主に小容量機種に用いられる所謂集中巻方式を、固定子を切り開いて内径側から見た図を示し、固定子歯部125に各相のコイル115が直巻されている。 Conventionally, as this kind of permanent magnet type electric motor, for example, when an AC servo motor is taken as an example, a structure as shown in FIG. 15 is generally employed. FIG. 15A is an axial half sectional side view, and a U / V /
上述のような従来の永久磁石型電動機においては、U・V・W相のコイル110を周方向に分布して巻線を行うため、固定子鉄心120の軸方向端面から突出したコイルエンドの長さhが大きくなり、集中巻方式を用いても、コイルエンドhを零にすることは出来ず巻線量増加と銅損増加により、更なる小形・軽量・高効率化とコストダウンが困難であった。 In the conventional permanent magnet type motor as described above, since the U, V, and
この発明は、上述のような問題点を解消するためになされたものであり、コイルエンドが存在しないため小形・軽量・高効率であり、更に巻線の端末処理が容易で、コギングトルクを小さくできる永久磁石型電動機の巻線方法、固定子鉄心構造、及び回転子構造を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems. Since there is no coil end, the present invention is small, light, and highly efficient. Further, the end treatment of the winding is easy, and the cogging torque is reduced. An object of the present invention is to obtain a winding method of a permanent magnet type electric motor, a stator core structure, and a rotor structure.
上述の目的を達成するために、この発明による永久磁石型電動機は、外周上に等ピッチで軸方向に同一極性となるようにN・S極を交互に備えた回転子の外側に、磁極歯部を備えた固定子を配置し、この固定子に軸方向に分割してリング状にU・V・W相のコイルを巻装し、各コイルのリングの中心と回転軸の中心が概ね一致するように配置して、U・V・W相の各コイルの外周側と軸方向両端側に夫々磁気回路を構成する固定子鉄心を設け、この内周側に永久磁石型回転子と同一極数の磁極歯部が、当該コイルを挟んで回転軸の周方向に互いに電気角でπ(rad)ずれた位置に交互に形成され、更に、各磁極歯部には磁極片を備え、磁極片と磁極歯部で形成される極間には非磁性部材を配置し、U・V・W相の各コイルの磁極歯部を回転軸の周方向に所定の角度ずらして、軸方向に重ね合わせたように構成されているものである。 In order to achieve the above-mentioned object, a permanent magnet type motor according to the present invention has a magnetic pole tooth on the outer side of a rotor provided with N and S poles alternately on the outer periphery so as to have the same polarity in the axial direction at an equal pitch. A stator with a section is arranged, and a U / V / W phase coil is wound around the stator in the axial direction, and the ring center of each coil and the center of the rotating shaft are approximately the same The stator cores that constitute the magnetic circuit are provided on the outer peripheral side and both axial ends of the U, V, and W phase coils, respectively, and the same pole as the permanent magnet type rotor is provided on the inner peripheral side. A plurality of magnetic pole tooth portions are alternately formed at positions shifted by π (rad) in the circumferential direction of the rotation axis across the coil, and each magnetic pole tooth portion is provided with a magnetic pole piece. A non-magnetic member is placed between the pole formed by the magnetic pole teeth and the magnetic pole teeth of each U / V / W phase coil are rotated. Shifting a predetermined angle in the circumferential direction of the one in which are configured as superimposed in the axial direction.
つぎの発明による永久磁石型電動機は、外周上に等ピッチで軸方向に同一極性となるようにN・S極を交互に備えた回転子の外側に、磁極歯部を備えた固定子を配置し、この固定子に軸方向に分割してリング状にU・V・W相のコイルを巻装し、各コイルのリングの中心と回転軸の中心が概ね一致するように配置して、U・V・W相の各コイルの外周側と軸方向両端側に夫々磁気回路を構成する固定子鉄心を設け、この内周側に永久磁石型回転子と同一極数の磁極歯部が、当該コイルを挟んで回転軸の周方向に互いに電気角でπ(rad)ずれた位置に交互に形成され、更に、各磁極歯部には磁極片を備え、磁極片と磁極歯部で形成される極間がブリッジ部分で連結され、U・V・W相の各コイルの磁極歯部を回転軸の周方向に所定の角度ずらして、軸方向に重ね合わせたように構成されているものである。 In the permanent magnet type electric motor according to the next invention, a stator having magnetic pole teeth is arranged outside a rotor having alternating N and S poles so as to have the same polarity in the axial direction at an equal pitch on the outer periphery. Then, the stator is axially divided and wound with a U / V / W phase coil in a ring shape, and is arranged so that the center of the ring of each coil and the center of the rotating shaft substantially coincide with each other. A stator core that constitutes a magnetic circuit is provided on the outer peripheral side and both axial ends of each V / W phase coil, and magnetic pole teeth having the same number of poles as the permanent magnet type rotor are provided on the inner peripheral side. They are alternately formed at positions shifted by π (rad) in the circumferential direction of the rotating shaft across the coil, and each magnetic pole tooth part is provided with a magnetic pole piece, which is formed by the magnetic pole piece and the magnetic pole tooth part. The poles are connected by a bridge part, and the magnetic pole teeth of each U / V / W phase coil are not angled in the circumferential direction of the rotating shaft. To, those that are configured as superimposed in the axial direction.
つぎの発明による永久磁石型電動機は、固定子の軸方向に分割してリング状にU・V・W相のコイルを巻装し、各コイルのリングの中心と回転軸の中心が概ね一致するように配置して、U・V・W相の各コイルの外周側及び軸方向両端側に夫々磁気回路を構成する固定子鉄心を設け、この内周側に所定の極数の磁極歯部が、前記コイルを挟んで回転軸の周方向にπ(rad)ずれた位置に交互に形成され、更に、各磁極歯部には磁極片を備え、磁極片と磁極歯部で形成される極間には非磁性部材を配置し、U・V・W相の各コイルの磁極歯部が、回転軸の軸方向に一致するように重ね合わせて構成されており、そして更に、この磁極歯部の内側で所定のエヤーギャップを介して対向する永久磁石型回転子は、前記固定子と同一極数のN・S極を外周上に等ピッチで交互に備え、その磁極の中心をU・V・W相の固定子コイルに対応させて回転軸の周方向に所定の角度ずらして構成されているものである。 The permanent magnet type electric motor according to the next invention is divided in the axial direction of the stator and wound with a U / V / W phase coil in a ring shape, and the center of the ring of each coil and the center of the rotating shaft substantially coincide. The stator cores constituting the magnetic circuit are provided on the outer peripheral side and both axial ends of the U / V / W phase coils, respectively, and magnetic pole teeth with a predetermined number of poles are provided on the inner peripheral side. Are alternately formed at positions shifted by π (rad) in the circumferential direction of the rotating shaft across the coil, and each magnetic pole tooth part is provided with a magnetic pole piece, and the gap formed by the magnetic pole piece and the magnetic pole tooth part The non-magnetic member is arranged, and the magnetic pole tooth portions of the U, V, and W phase coils are overlapped so as to coincide with the axial direction of the rotating shaft. Permanent magnet type rotors that face each other through a predetermined air gap are NS poles having the same number of poles as the stator. Provided alternately at an equal pitch on the outer circumference, the center of the magnetic pole are those constituted by shifting a predetermined angle in the circumferential direction of the rotary shaft so as to correspond to the stator coils of U · V · W-phase.
つぎの発明による永久磁石型電動機は、固定子の軸方向に分割してリング状にU・V・W相のコイルを巻装し、各コイルのリングの中心と回転軸の中心が概ね一致するように配置して、U・V・W相の各コイルの外周側及び軸方向両端側に夫々磁気回路を構成する固定子鉄心を設け、この内周側に所定の極数の磁極歯部が、前記コイルを挟んで回転軸の周方向にπ(rad)ずれた位置に交互に形成され、更に、各磁極歯部には磁極片を備え、磁極片と磁極歯部で形成される極間がブリッジ部分で連結され、U・V・W相の各コイルの磁極歯部が、回転軸の軸方向に一致するように重ね合わせて構成されており、そして更に、この磁極歯部の内側で所定のエヤーギャップを介して対向する永久磁石型回転子は、前記固定子と同一極数のN・S極を外周上に等ピッチで交互に備え、その磁極の中心をU・V・W相の固定子コイルに対応させて回転軸の周方向に所定の角度ずらして構成されているものである。 The permanent magnet type electric motor according to the next invention is divided in the axial direction of the stator and wound with a U / V / W phase coil in a ring shape, and the center of the ring of each coil and the center of the rotating shaft substantially coincide. The stator cores constituting the magnetic circuit are provided on the outer peripheral side and both axial ends of the U / V / W phase coils, respectively, and magnetic pole teeth with a predetermined number of poles are provided on the inner peripheral side. Are alternately formed at positions shifted by π (rad) in the circumferential direction of the rotating shaft across the coil, and each magnetic pole tooth part is provided with a magnetic pole piece, and the gap formed by the magnetic pole piece and the magnetic pole tooth part Are connected to each other at the bridge portion, and the magnetic pole tooth portions of the coils of the U, V, and W phases are superposed so as to coincide with the axial direction of the rotating shaft. Permanent magnet type rotors facing each other through a predetermined air gap have N · S of the same number of poles as the stator. Provided alternately at an equal pitch on the outer circumference and the center of the magnetic pole are those constituted by shifting a predetermined angle in the circumferential direction of the rotary shaft so as to correspond to the stator coils of U · V · W-phase.
つぎの発明による永久磁石型電動機は、さらに、固定子あるいは永久磁石型回転子に磁束の漏れを軽減するための手段を備えたものである。 The permanent magnet type electric motor according to the next invention further includes means for reducing leakage of magnetic flux in the stator or the permanent magnet type rotor.
つぎの発明による永久磁石型電動機は、さらに、固定子鉄心の少なくともその一部を、板状磁性部材を用いて積層一体化して構成するものである。 In the permanent magnet type electric motor according to the next invention, at least a part of the stator core is laminated and integrated using a plate-like magnetic member.
つぎの発明による永久磁石型電動機は、さらに、固定子鉄心の少なくともその一部を、圧粉磁心を用いて構成するものである。 The permanent magnet type electric motor according to the next invention further comprises at least a part of the stator core using a dust core.
つぎの発明による永久磁石型電動機は、さらに、磁極片の軸方向の断面積が磁極歯部より漸減するように形成されたものである。 The permanent magnet type electric motor according to the next invention is further formed such that the axial cross-sectional area of the pole piece gradually decreases from the pole tooth portion.
つぎの発明による永久磁石型電動機は、さらに、固定子あるいは永久磁石型回転子にスキューを施したものである。 In the permanent magnet type electric motor according to the next invention, the stator or the permanent magnet type rotor is further skewed.
以下に添付の図を参照にして、この発明にかかる永久磁石型電動機の実施の形態を詳細に説明する。 Embodiments of a permanent magnet type electric motor according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
実施の形態1.
図1〜図5は、この発明による永久磁石型電動機の実施の形態1として、4極のACサーボモータに適用した例を示しており、U・V・W相のコイル10〜12とリード線13、及び固定子20、永久磁石型回転子80、永久磁石型回転子80を支持する回転軸90、軸受部材91、ブラケット92、フレーム93、検出器94等で構成されている。
1 to 5 show an example in which the present invention is applied to a four-pole AC servo motor as a first embodiment of a permanent magnet type electric motor according to the present invention. U, V and
U・V・W相のコイル10〜12は、回転軸90の軸方向に分割して,各コイル10〜12のリングの中心と回転軸90の中心が概ね一致するように、回転軸90に対し同一方向に巻装され、適切な絶縁処理が施されてY字形に結線された後、リード線13により図2に示すように三相電源ユニット16に接続されている。 The
固定子20は、コイル10〜12と、これの外周側の背面固定子鉄心21〜23、及び各コイル10〜12の軸方向両端側の側面固定子鉄心24〜29で構成されており、U相の背面固定子鉄心21と側面固定子鉄心24・25は、夫々磁気的につながっており、更に側面固定子鉄心24・25の内周側には、磁極片40・41を備えた磁極歯部30・31が夫々形成されている。V・W相の固定子鉄心も同様に構成されており、内周側に磁極片42〜45を備えた磁極歯部32〜35が形成されている。 The
永久磁石型回転子80は、例えば、所定の形状に加工された回転軸90と一体の回転子鉄心81の外周に、U・V・W相のコイル10〜12の磁極歯部30〜35及び磁極片40〜45と所定のエヤーギャップを介して永久磁石82〜84が配置され、回転軸90・軸受部材91により回転可能に支持されている。永久磁石82〜84は、ネオジウム系希土類磁石等にて構成されており、残留磁束及び保持力が共に大きく、磁気エネルギー積がきわめて大きい。このため、磁石面積を小さくしても必要なギャップ磁束を確保でき、所用の出力を得ることができる。 For example, the permanent
図3(a)〜図3(f)は、側面固定子鉄心24〜29とこれの内周側に形成された凸形の磁極歯部30〜35と磁極片40〜45の構成を図1の反負荷側(検出器側)から負荷側(軸端側)へ透かして見た図であり、他の構成部品は図中省略している。図3(a)は,U相コイル10の反負荷側の側面固定子鉄心24であり、磁極歯部30は,その周方向の中心がマッチマーク36の位置と合わせて時計の12時と、電気角で2π(rad)ずれた時計の6時の位置となるように2個所に形成されている。図3(b)は、U相コイル10の負荷側の側面固定子鉄心25であり、磁極歯部31は、その周方向の中心が、反負荷側の側面固定子鉄心24に形成された磁極歯部30の中心に対し、電気角でπ(rad)ずれた位置に形成されている。この結果、背面固定子鉄心21(図中省略)を通して4極の磁極が、U相コイル10を挟んで側面固定子鉄心24・25の磁極歯部30と磁極片40及び磁極歯部31と磁極片41により、内周側の周方向に交互に形成される。 3 (a) to 3 (f) show the configuration of the
図3(c)は、V相コイル11の反負荷側の側面固定子鉄心26であり、磁極歯部32は、その周方向の中心が、U相コイル10の反負荷側の側面固定子鉄心24に形成された磁極歯部30の中心に対し、電気角で2π/3(rad)ずらして構成されている。図3(d)は、V相コイル11の負荷側の側面固定子鉄心27であり、磁極歯部33は、その周方向の中心が、反負荷側の側面固定子鉄心26に形成された磁極歯部32の中心に対し、電気角でπ(rad)ずれた位置に形成されている。この結果、U相コイル10の場合と同様に、背面固定子鉄心22(図中省略)を通して4極の磁極が、V相コイル11を挟んで側面固定子鉄心26・27の磁極歯部32と磁極片42及び磁極歯部33と磁極片43により、内周側の周方向に交互に形成される。 FIG. 3C shows a
図3(e)は、W相コイル12の反負荷側の側面固定子鉄心28であり、磁極歯部34は、その周方向の中心が、U相コイル10の反負荷側の側面固定子鉄心24に形成された磁極歯部30の中心に対し、電気角で4π/3(rad)ずらして構成されている。図3(f)は、W相コイル12の負荷側の側面固定子鉄心29であり、磁極歯部35は、その周方向の中心が、反負荷側の側面固定子鉄心28に形成された磁極歯部34の中心に対し、電気角でπ(rad)ずれた位置に形成されている。この結果、U・V相の場合と同様に、背面固定子鉄心23(図中省略)を通して4極の磁極が、W相コイル12を挟んで側面固定子鉄心28・29の磁極歯部34と磁極片44及び磁極歯部35と磁極片45により、内周側の周方向に交互に形成される。 FIG. 3 (e) shows the
図4(a)〜図4(f)は、側面固定子鉄心の構成を示し、図4(a)・図4(c)は、U相コイル10(図中省略)の側面固定子鉄心24・25を上述と同様に、図1の反負荷側から負荷側(軸端側)へ透かして見た図であり、図4(b)は図4(a)の断面AA、図4(d)は図4(c)の断面BBを示す。反負荷側の側面固定子鉄心24の磁極歯部30には、これと対をなす負荷側の側面固定子鉄心25の方向に,磁極歯部30と同一内径寸法を有する磁極片40を,コイル10の内径側に備えている。負荷側の側面固定子鉄心25の磁極歯部31には、磁極片40と逆向きに,反負荷側の側面固定子鉄心24の方向に,磁極歯部31と同一内径寸法の磁極片41を備えている。 4 (a) to 4 (f) show the configuration of the side stator core, and FIGS. 4 (a) and 4 (c) show the
図4(e)は、磁極片40・41を備えた側面固定子鉄心24と25を組み立てた状態を示し、図4(f)は、図4(e)の断面CCを示す。側面固定子鉄心24に形成された磁極片40は、側面固定子鉄心25の軸方向端面より,所定の寸法aだけ短く構成されており、側面固定子鉄心25に形成された磁極片41も同様に、側面固定子鉄心24の軸方向端面より、所定の寸法aだけ短く構成されている。そして、側面固定子鉄心24の磁極歯部30と磁極片40、及び、周方向の隣極となる側面固定子鉄心25の磁極歯部31と磁極片41で形成される極間には、所定の巾tの非磁性部材46aが配置されており、コイル巻装側のリング状非磁性部材46bと一体に形成されている。非磁性部材46a・46bは、アルミニウム系等の金属材のほか樹脂材を用いることもでき、樹脂材を用いたときは、コイル巻装側の絶縁層46cも一体に成型し、更に側面固定子鉄心と磁極片の隙間46dも樹脂で充填することもできる。他のコイルの固定子鉄心も同様に構成されている。 FIG. 4E shows a state in which the
固定子20は、上述のU・V・W相の各コイル10〜12と、外周側の背面固定子鉄心21〜23、及び各コイルの側面固定子鉄心24〜29を、前述の位置関係を維持しながら軸方向に重ね合わせたように構成されている。 The
図5は、U・V・W相のコイル10〜12の磁極歯部30〜35及び磁極片40〜45と所定のエヤーギャップを介して対向する、永久磁石型回転子80の永久磁石82〜84の軸直角方向の断面を示す。いずれも固定子と同一極数である4極の磁極が、外周上に等ピッチで、軸方向に同一極性となるように構成されている。 FIG. 5 shows the
この実施の形態のものにおいては、例えば、U相コイル10により発生した磁束は、外周側の背面固定子鉄心21→側面固定子鉄心24→磁極歯部30及び磁極片40→所定のエヤーギャップ→永久磁石82(S極)→回転子鉄心81→永久磁石82(N極)→所定のエヤーギャップ→磁極歯部31及び磁極片41→側面固定子鉄心25→背面固定子鉄心21と巡る磁路を構成し、リング状のコイル10に鎖交して軸方向に発生した磁束の変化を、回転方向の磁束の変化に変えることができる。V・W相コイル11・12により発生した磁束も同様に作用させることができ、電源の位相差に対応して磁極歯部32・34を,周方向に電気角で2π/3(rad)ずつずらしているため、検出器94により永久磁石82〜84の極性を判定しながら、コイル10〜12に三相電源を供給することによりこれと同期させて永久磁石型回転子80を回転駆動させ、電動機として作用させることができる。 In this embodiment, for example, the magnetic flux generated by the
上述のような構成によれば、コイルエンドに相当する部分が存在しないため、コイルの銅線使用量を減らして銅損を低減することができ、永久磁石型電動機の効率が向上し、コストダウンや更なる小形化も実現することができる。また、各相のコイル数は最小限各1個で済むため、コイルの巻線作業及び端末処理を大幅に簡略化することができ生産性の向上に寄与することができる。更に、極間の非磁性部材により磁極片の剛性を向上させることにより振動・騒音の発生を抑制することができ、非磁性部材と磁極歯部及び磁極片との接合面に嵌合部分を設けたり、接着固定する等により剛性を更に向上させることができる。また、寸法a及びtを最適化することにより、磁束の漏れを軽減し、ギャップ磁束密度を確保することができるため、永久磁石型電動機の特性を向上させることができる。なお、大容量機種においては、各相のコイルを夫々複数個に分割して軸方向に配置し、各相毎に適宜直列あるいは並列に接続することにより、振動を更に抑制することも可能であり、分割したコイルの鉄心間を通風ダクトとして用いることもできる。なお、複数個に分割されたコイルの軸方向の並び順は、永久磁石型電動機の特性を考慮して適宜決定することができる。また、コイル10〜12の巻き方向が同一でない場合は、該当の磁極歯部を回転軸の周方向に電気角でπ(rad)ずらす等により本実施の形態と同様に作用させることができる。 According to the configuration as described above, since there is no portion corresponding to the coil end, the amount of copper wire used in the coil can be reduced to reduce copper loss, and the efficiency of the permanent magnet type motor can be improved and the cost can be reduced. In addition, further miniaturization can be realized. Further, since the number of coils in each phase is at least one each, the coil winding work and terminal processing can be greatly simplified, which can contribute to the improvement of productivity. Furthermore, it is possible to suppress the generation of vibration and noise by improving the rigidity of the magnetic pole piece with the nonmagnetic member between the poles, and a fitting portion is provided on the joint surface between the nonmagnetic member and the magnetic pole tooth part and the magnetic pole piece. The rigidity can be further improved by bonding or fixing. Further, by optimizing the dimensions a and t, the leakage of magnetic flux can be reduced and the gap magnetic flux density can be ensured, so that the characteristics of the permanent magnet type motor can be improved. In large-capacity models, it is possible to further suppress vibration by dividing the coils of each phase into a plurality of pieces and arranging them in the axial direction, and connecting them in series or in parallel appropriately for each phase. It can also be used as a ventilation duct between the iron cores of the divided coils. In addition, the arrangement order of the axial direction of the coil divided | segmented into plurality can be suitably determined in consideration of the characteristic of a permanent magnet type electric motor. Further, when the winding directions of the
実施の形態2.
図6は、この発明による永久磁石型電動機の実施の形態2を示している。実施の形態2では、上述の実施の形態1において、極間に設けた非磁性部材46aの巾t=0とし、周方向の互いに隣接する磁極片と磁極歯部、及び磁極片どうしがブリッジ部分で連結されたものである。Embodiment 2. FIG.
FIG. 6 shows Embodiment 2 of the permanent magnet type electric motor according to the present invention. In the second embodiment, the width t = 0 of the
図6(a)は、U相コイル10(図中省略)の側面固定子鉄心24・25を、実施の形態1の図4(e)と同様に組み立てた状態を示す。側面固定子鉄心24の磁極歯部30と磁極片40は、周方向に互いに隣接する側面固定子鉄心25の磁極歯部31及び磁極片41に、永久磁石型回転子80(図中省略)に対向する内周側において、ブリッジ部分Eにより連結している。図6(b)は、図6(a)のブリッジ部分Eの拡大図であり、sはブリッジ部分Eの径方向の厚さを示す。図6(c)は、図6(a)の断面CCを示し、永久磁石型回転子80に対向する内周側は、寸法aの部分を除いて連続した円筒形状となっている。他のコイルの固定子鉄心も同様に構成されている。 FIG. 6A shows a state in which the
上述のような構成によれば、側面固定子鉄心と磁極片の内周側の寸法精度を向上させることができ、更に、磁気回路のパーミアンスの急峻な変動を避けることができるため、永久磁石型電動機のコギングトルクを軽減させ、ひいては回転ムラを低減することができる。また、ブリッジ部分の寸法、形状を最適化することにより、漏れ磁束によるギャップ磁束密度の低下を抑制しながら、磁極片の剛性を向上することができ、振動・騒音の発生を低減することができる。 According to the configuration as described above, it is possible to improve the dimensional accuracy on the inner peripheral side of the side stator core and the pole piece, and furthermore, it is possible to avoid a steep fluctuation in the permeance of the magnetic circuit. It is possible to reduce the cogging torque of the electric motor and thus reduce the rotation unevenness. In addition, by optimizing the size and shape of the bridge portion, the rigidity of the pole piece can be improved while suppressing the decrease in the gap magnetic flux density due to the leakage magnetic flux, and the generation of vibration and noise can be reduced. .
実施の形態3.
図7、図8は、この発明による永久磁石型電動機の、実施の形態3を示している。この実施の形態3は、前述の実施の形態1及び実施の形態2と同様に、4極のACサーボモータに適用した例であり、実施の形態1に比して磁極歯部30〜35と磁極片40〜45、及び永久磁石型回転子80の構成が異なるが、図1は大略において、実施の形態3の軸方向半断面側面図をも示している。
7 and 8
図7は、実施の形態3における側面固定子鉄心24〜29と、これの内周側に形成された凸形の磁極歯部30〜35及び磁極片40〜45の構成を、実施の形態1と同様に、図1の反負荷側(検出器側)から負荷側(軸端側)へ透かして見た図を示し、他の構成部品は図中省略している。図7(a)は、U・V・W相コイル10〜12(図中省略)の反負荷側の側面固定子鉄心24・26・28を示し、磁極片40・42・44を備えた磁極歯部30・32・34は、その周方向の中心を、マッチマーク36に合わせて時計の12時と、電気角で2π(rad)ずれた時計の6時の位置となるように2個所に形成されている。図7(b)は、上記コイル10〜12の負荷側の側面固定子鉄心25・27・29を示し、磁極片41・43・45を備えた磁極歯部31・33・35は、その周方向の中心が、反負荷惻の側面固定子鉄心24・26・28に形成された磁極歯部30・32・34の中心に対し、電気角でπ(rad)ずれた位置に形成されている。この結果、背面固定子鉄心21(図中省略)を通して4極の磁極が、U相コイル10を挟んで側面固定子鉄心24・25の磁極歯部30と磁極片40及び磁極歯部31と磁極片41により、内周側の周方向に交互に形成される。同様に背面固定子鉄心22(図中省略)を通して4極の磁極が、V相コイル11を挟んで側面固定子鉄心26・27の磁極歯部32と磁極片42及び磁極歯部33と磁極片43により、内周側の周方向に交互に形成される。更に、背面固定子鉄心23(図中省略)を通して4極の磁極が、W相コイル12を挟んで側面固定子鉄心28・29の磁極歯部34と磁極片44及び磁極歯部35と磁極片45により、内周側の周方向に交互に形成される。 FIG. 7 shows the configuration of the
U相コイル10の側面固定子鉄心24の磁極歯部30と磁極片40は,実施の形態1の図4(a)〜図4(f)と同じように、周方向の隣極となる側面固定子鉄心25の磁極歯部31及び磁極片41とで形成される極間に、所定の巾tの非磁性部材46aが配置されており、磁極片40・41は軸方向端面より寸法aだけ短く構成され、必要に応じて非磁性部材46b〜46dが採用されている。他のコイルの固定子鉄心も同様に構成されている。 The magnetic
固定子20は、上述のU・V・W相の各コイル10〜12と、外周側の背面固定子鉄心21〜23、及び各コイルの側面固定子鉄心24〜29を上述のように各コイルの磁極歯部が回転軸の軸方向に一致するように重ね合わせて構成されている。 The
図8(a)〜図8(c)は、U・V・W相のコイル10〜12の磁極歯部30〜35及び磁極片40〜45と所定のエヤーギャップを介して対向する、永久磁石型回転子80の外周に配置された永久磁石82〜84の軸直角方向の断面を示している。いずれも固定子と同一極数である4極の磁極が、外周上に等ピッチで形成されている。図8(a)は、U相コイル10の磁極歯部30・31及び磁極片40・41に対向する永久磁石82を示し、図8(b)は、V相コイル11の磁極歯部32・33および磁極片42・43に対向する永久磁石83を示し、その磁極の周方向の中心は、永久磁石82の磁極の周方向中心に対し、電気角で2π/3(rad)ずれており、更に図8(c)は、W相コイル12の磁極歯部34・35及び磁極片44・45に対向する永久磁石84を示し、その磁極の周方向の中心は、永久磁石82の磁極の周方向中心に対し、電気角で4π/3(rad)ずれて構成されている。 FIGS. 8A to 8C show permanent magnets facing the magnetic
この実施の形態のものにおいても、実施の形態1と同様に、リング状のU・V・W相のコイル10〜12に鎖交して軸方向に発生した磁束の変化を、回転方向の磁束の変化に変えることができ、電源の位相差に対応して永久磁石型回転子80に配置された永久磁石82〜84を、周方向に電気角で2π/3(rad)ずつずらしているため、三相電源駆動の同期電動機として作用させることができる。 In this embodiment as well, as in the first embodiment, the change in magnetic flux generated in the axial direction linked to the ring-shaped U / V / W-
上述のように、この構成によっても実施の形態1と同様に、コイルエンドに相当する部分が存在しないため、コイルの銅線使用量を減らして、銅損を低減することができ、永久磁石型電動機の効率が向上し、コストダウンや更なる小形化も実現することができ、更に固定子鉄心の金型を簡略化することができるため、生産性の向上に寄与することができる。 As described above, even in this configuration, as in the first embodiment, there is no portion corresponding to the coil end. Therefore, the amount of copper wire used in the coil can be reduced, and the copper loss can be reduced. The efficiency of the electric motor is improved, cost reduction and further miniaturization can be realized, and furthermore, the mold of the stator core can be simplified, which can contribute to the improvement of productivity.
実施の形態4.
実施の形態4は、上述の実施の形態3において、極間に設けた非磁性部材46aの巾t=0とし、周方向の互いに隣接する磁極片と磁極歯部、及び磁極片どうしがブリッジ部分で連結されたものである。Embodiment 4 FIG.
In the fourth embodiment, the width t = 0 of the
このためU相コイルの側面固定子鉄心は、前述の実施の形態2における図6(a)〜図6(c)と同様に構成され、側面固定子鉄心24の磁極歯部30と磁極片40は、周方向に互いに隣接する側面固定子鉄心25の磁極歯部31及び磁極片41に、永久磁石型回転子80に対向する内周側において、ブリッジ部分Eにより連結しており、他のコイルの固定子鉄心も同様に構成されている。 Therefore, the side stator core of the U-phase coil is configured in the same manner as in FIGS. 6A to 6C in the second embodiment described above, and the
上述のような構成によれば、固定子鉄心の金型を簡略化することができ、更に、側面固定子鉄心と磁極片の内周側の寸法精度を向上させることにより、磁気回路のパーミアンスの急峻な変動を避け、コギングトルクを軽減させ、ひいては回転ムラを低減することができる。 According to the above-described configuration, the mold of the stator core can be simplified, and further, by improving the dimensional accuracy on the inner peripheral side of the side stator core and the pole piece, the permeance of the magnetic circuit can be improved. By avoiding steep fluctuations, the cogging torque can be reduced, and as a result, rotation unevenness can be reduced.
実施の形態5.
実施の形態5では、上述のような実施の形態の構成に加え、磁束の漏れを軽減するための手段として、軸方向に隣接する相間に磁気的な隙間を設けたものである。Embodiment 5 FIG.
In the fifth embodiment, in addition to the configuration of the above-described embodiment, a magnetic gap is provided between phases adjacent in the axial direction as means for reducing leakage of magnetic flux.
図9は、図4(f)においてa=0とした永久磁石型電動機のU・V・W相の固定子とフレーム93の組み立て状態を示す軸方向の半断面側面図であり、他の構成部品は図中省略している。図9(a)においてU相の固定子は、コイル10と軸方向両端側の側面固定子鉄心24・25及び背面固定子鉄心21で構成されており、V・W相の固定子も同様にコイル11・12と各固定子鉄心で構成されているが、互いに隣接するU相の固定子鉄心とV相の固定子鉄心、及びV相の固定子鉄心とW相の固定子鉄心の間には、磁気的な隙間として所定の空隙bを設けて構成されている。 FIG. 9 is a half sectional side view in the axial direction showing the assembled state of the U / V / W-phase stator and the
図9(b)は、他の実施の形態を示し、図9(a)と比較して背面固定子鉄心21・22・23は連結して一体に形成されているが、互いに隣接するU相の側面固定子鉄心25とV相の側面固定子鉄心26の間、及びV相の側面固定子鉄心27とW相の側面固定子鉄心28の間には、磁気的な隙間として所定の空隙bを設けて構成されている。 FIG. 9B shows another embodiment, and the
上述のような構成によれば、寸法bを最適化することにより、隣接する相への磁束の漏れを軽減し、ギャップ磁束密度を確保することができるため、永久磁石型電動機の特性を向上させることができる。また、図9に示す固定子に対しては、これに組み込まれる永久磁石型回転子の軸方向に互いに隣接する永久磁石82〜84の間にも、同様に空隙bを設けることにより、特性を向上させながら高価な磁石の使用量を減らしコストダウンを実現することができる。なお、固定子鉄心の空隙bを通風ダクトとして利用したり、マグネットワイヤーの引き出しに用いることができる。更に、固定子鉄心及び永久磁石型回転子の空隙bを隙間とせずに非磁性部材を用いて構成しても、同様の効果を得ることができる。なお、図4(f)においてa=0以外の場合にも適用可能であることは明白である。 According to the above configuration, by optimizing the dimension b, the leakage of magnetic flux to the adjacent phase can be reduced and the gap magnetic flux density can be secured, so that the characteristics of the permanent magnet type motor are improved. be able to. Further, for the stator shown in FIG. 9, the air gap b is similarly provided between the
実施の形態6.
図10は、この発明による永久磁石型電動機の実施の形態6を示している。実施の形態6では、上述のような実施の形態の構成を実現する手段として、固定子鉄心の一部を、板状磁性部材を用いて積層一体化するものである。Embodiment 6 FIG.
FIG. 10 shows Embodiment 6 of the permanent magnet type electric motor according to the present invention. In the sixth embodiment, as a means for realizing the configuration of the above-described embodiment, a part of the stator core is laminated and integrated using a plate-like magnetic member.
図10は、U相コイル10(図中省略)の側面固定子鉄心24・25を、実施の形態1と同様に、図1の反負荷側から負荷側(軸端側)へ透かして見た図を示す。図10(a)の側面固定子鉄心24には、磁極歯部30が形成されており、図10(b)の側面固定子鉄心24には磁極歯部30に隣接して磁極片41が、ブリッジ部分Eにより連結されて一体に形成されている。図10(d)の側面固定子鉄心25にも同様に、磁極歯部31に隣接して磁極片40が、ブリッジ部分Eにより連結されて一体に形成され、図10(e)の側面固定子鉄心25には磁極歯部31が形成されている。図10(c)は、磁極片40と磁極片41が、ブリッジ部分Eにより連結されて一体に形成されたものであり、側面固定子鉄心24と25の間に挟むようにして支持されるものである。 FIG. 10 shows the
図10(a)〜図10(e)の夫々の部品は、板状磁性部材をプレス加工により製作し、同時にヌキカシメ47により所要枚数を夫々積層し密着固定されるものであり、ヌキカシメの他にカシメピン・ネジ止め・溶接等により固着することもできる。他のコイルの固定子鉄心も同様に構成されており、適切な絶縁処理を施して各相のコイルを巻装後、円筒状の背面固定子鉄心21等(図9参照)に焼き嵌め、圧入等を行うものである。なお、背面固定子鉄心21等も板状磁性部材を用いて積層一体化して構成することができる。 Each of the parts shown in FIGS. 10A to 10E is produced by pressing a plate-like magnetic member by pressing, and simultaneously laminating and fixing the required number of pieces by means of the
上述のような製法によれば、高精度な固定子鉄心を安価で容易に製作することができるため、永久磁石型電動機の特性と生産性が向上し、コストダウンを実現することができる。 According to the manufacturing method as described above, since a highly accurate stator core can be easily manufactured at low cost, the characteristics and productivity of the permanent magnet motor can be improved, and the cost can be reduced.
実施の形態7.
図11・図12は、この発明による永久磁石型電動機の実施の形態7を示している。実施の形態7では、固定子鉄心の一部を、鉄粉を無機系の皮膜などで一粒一粒絶縁し圧縮成型等を行った所謂圧粉磁心を用いて構成するものである。
11 and 12
図11は、永久磁石型電動機の固定子とフレーム93の組み立て状態を示す軸方向の半断面側面図であり、他の構成部品は図中省略している。固定子は、U・V・W相のコイル10〜12、これの外周側の背面固定子鉄心21〜23、コイル10〜12の軸方向両端側の側面固定子鉄心24・25等で構成されている。背面固定子鉄心21〜23は夫々圧粉磁心を用いて構成されており、その内径側に、コイル10〜12及び側面固定子鉄心24・25等を、図9(a)と同様に軸方向に順次積み重ねたように構成されている。 FIG. 11 is a half sectional side view in the axial direction showing the assembled state of the stator and the
図11の矢印線51〜53は、コイル10〜12による、ある瞬間の磁束の流れを模式的に示しており、背面固定子鉄心21〜23の内部においては、磁束が三次元的に移動することとなる。このため、全方向に対し比抵抗と透磁率の値がともに大きい圧粉磁心を用いることにより、磁束の移動が容易となり、鉄心内部の損失を軽減することができ、永久磁石型電動機の効率向上に寄与することができる。また、側面固定子鉄心24・25等にも同様に圧粉磁心を用いることができる。 The arrow lines 51 to 53 in FIG. 11 schematically show the flow of magnetic flux at a certain moment by the
図12(a)は、圧粉磁心で構成した他の実施の形態を示す一相分の固定子であり、コイル10の固定子鉄心は、軸直角方向の分割面fで二分されて夫々が圧粉磁心で構成されており、コイル10は別工程にてリング状に形成され適切な絶縁処理を施した後、側面固定子鉄心24・25と組み立てを行う。他の相の固定子鉄心も同様に構成されており、軸方向に隣接する固定子鉄心端面に固定子鉄心を相互に連結するための嵌合部分を設けることもできる。 FIG. 12 (a) is a stator for one phase showing another embodiment composed of a dust core, and the stator core of the
図12(b)は、更に他の実施の形態を示す一相分の固定子であり、コイル10の固定子鉄心は、軸直角方向の分割面fで二分されて夫々が圧粉磁心で構成されており、コイル10は別工程にてリング状に形成され適切な絶縁処理を施した後、側面固定子鉄心24側に装着され、背面固定子鉄心21と一体に構成された側面固定子鉄心25側と、分割面fで嵌合・組み立てを行うものである。 FIG. 12B shows a stator for one phase showing still another embodiment. The stator core of the
上述のような構成によれば、背面固定子鉄心21から磁極片40までの固定子鉄心内部を磁束が三次元的に容易に移動できるため、鉄心内部の損失を更に軽減することができ、永久磁石型電動機の効率向上に寄与することができる。また、鉄心プレスの工程が一部あるいは全部不要となるため、固定子鉄心を安価で容易に製作することができ、更に各コイルの巻線が容易となるため、生産性の向上とコストダウンに寄与することができる。なお、分割面fで二分された固定子鉄心は圧入・カシメピン・ネジ止め等により適宜固定されるものである。 According to the configuration as described above, the magnetic flux can easily move three-dimensionally within the stator core from the
図12においては、更に、側面固定子鉄心24あるいは背面固定子鉄心21の外周側にマグネットワイヤー引出し用のU字形溝を設けることができ、このU字形溝を各コイルの側面固定子鉄心の外周全域に電気角で2π/3(rad)ピッチで設けることにより、マグネットワイヤーを固定子の軸方向端面まで容易に引き出すことが可能となる。また、このときはU字形溝の一個所をマッチマーク36として用いることができ、ワイヤーの引出しに使用しないU字形溝は、軸方向に互いに隣接する固定子鉄心を相互に連結するための手段として用いることができ、このU字形溝を貫通孔で代用することも可能である。なお、図12に示す固定子鉄心の形状は、板状磁性部材を用いても構成することができる。 In FIG. 12, a U-shaped groove for drawing a magnet wire can be provided on the outer peripheral side of the
実施の形態8.
図13は、この発明による永久磁石型電動機の実施の形態8を示している。実施の形態8では、磁極歯部に構成された磁極片の断面形状を、磁極歯部より漸減するように形成するものである。Embodiment 8 FIG.
FIG. 13 shows Embodiment 8 of the permanent magnet type motor according to the present invention. In the eighth embodiment, the cross-sectional shape of the magnetic pole piece formed in the magnetic pole tooth portion is formed so as to be gradually reduced from the magnetic pole tooth portion.
図13は、一相分の固定子鉄心であり、実施の形態2の図6(c)と同様の軸方向断面側面図を示し、側面固定子鉄心24の磁極歯部30に構成された磁極片40は、軸方向の断面積が側面固定子鉄心25の方向に向かって磁極歯部30より漸減するように形成されており、側面固定子鉄心25の磁極歯部31に構成された磁極片41の断面積も、側面固定子鉄心24の方向に向かって磁極歯部31より漸減するように形成されている。他の相の固定子鉄心も同様に構成されている。 FIG. 13 shows a stator core for one phase, and shows an axial cross-sectional side view similar to FIG. 6C of the second embodiment. The magnetic poles are formed on the
上述のような構成によれば、各コイルを巻装する空間を確保しながら磁極歯部の磁束密度の上昇を抑えることができるため、鉄心内部の損失が更に低減し、永久磁石型電動機の効率向上に寄与することができる。 According to the configuration as described above, the increase in the magnetic flux density of the magnetic pole teeth can be suppressed while securing the space for winding each coil, so that the loss inside the iron core is further reduced, and the efficiency of the permanent magnet type electric motor It can contribute to improvement.
実施の形態9.
図14は、この発明による永久磁石型電動機の実施の形態9を示している。実施の形態9では、上述のような実施の形態の構成に加え、固定子にスキューを施すものである。Embodiment 9 FIG.
FIG. 14 shows Embodiment 9 of the permanent magnet type electric motor according to the present invention. In the ninth embodiment, in addition to the configuration of the above-described embodiment, the stator is skewed.
図14は、永久磁石型電動機の回転軸を水平方向として固定子鉄心を切り開いて、永久磁石型回転子と対向する内周面を見た部分図である。U相の磁極歯部30と磁極片40は、周方向に隣接する磁極歯部31、及び磁極片41とスキュー角だけ傾いてブリッジ部分Eにより連結しており、軸方向に隣接するV・W相の夫々の磁極歯部と磁極片も同様に構成されている。 FIG. 14 is a partial view of the inner peripheral surface facing the permanent magnet rotor, with the stator core being cut open with the rotation axis of the permanent magnet motor as the horizontal direction. The U-phase magnetic
上述の構成においては、固定子に容易にスキューを施し、スキュー角を最適化することによりギャップ磁束の高調波成分の影響を低減させることができるため、振動・騒音ひいては回転ムラを小さくすることができ、永久磁石型電動機の特性を向上させることができる。なお、固定子をスキューする代わりに、永久磁石型回転子に配置された永久磁石にスキュー着磁等を施しても同様の効果を得ることができる。図14においては、実施の形態2の図6に示す固定子鉄心の形状を例に示したが、これ以外の実施の形態に示す固定子鉄心の形状にも適応可能である。 In the above-described configuration, the effect of the harmonic component of the gap magnetic flux can be reduced by easily skewing the stator and optimizing the skew angle, so that vibration / noise and thus rotation unevenness can be reduced. And the characteristics of the permanent magnet type electric motor can be improved. Note that the same effect can be obtained by performing skew magnetization or the like on the permanent magnet arranged in the permanent magnet type rotor instead of skewing the stator. In FIG. 14, the shape of the stator core shown in FIG. 6 of the second embodiment is shown as an example, but the shape of the stator core shown in the other embodiments can be applied.
実施の形態1〜9は、永久磁石型電動機の極数が4極の場合をこの発明に適用したが、この発明による永久磁石型電動機は、これ以外の極数を有する場合に対しても有効である。そして、この発明による永久磁石型電動機は、従来の永久磁石型電動機のように固定子の内径寸法・スロット数等に左右されることなく、最適な極数の電動機を容易に得ることができる。また、この発明による永久磁石型電動機は、コイル部分が露出しないためビルトイン型にも適しており、更に各コイルが独立して巻装されるため、低電圧機種においてはワニス処理等が不要となり対環境性に優れ、高電圧機種においても絶縁処理を容易に行うことができ、廃却時には材料の分離・再利用が容易である。なお、リング状の固定子コイルを二種類とした単相モータ構造とすることにより、小形でローコストなモータを得ることができる。 In the first to ninth embodiments, the case where the number of poles of the permanent magnet type motor is four is applied to the present invention. However, the permanent magnet type motor according to the present invention is also effective for cases having other pole numbers. It is. The permanent magnet type electric motor according to the present invention can easily obtain an electric motor having the optimum number of poles without being influenced by the inner diameter size, the number of slots, etc. of the stator unlike the conventional permanent magnet type electric motor. In addition, the permanent magnet type electric motor according to the present invention is suitable for a built-in type because the coil portion is not exposed, and furthermore, since each coil is wound independently, varnish processing or the like is not required in low voltage models. It is environmentally friendly, can be easily insulated even in high-voltage models, and can be easily separated and reused when discarded. A small and low-cost motor can be obtained by adopting a single-phase motor structure with two types of ring-shaped stator coils.
以上の説明から理解される如く、この発明による永久磁石型電動機によれば、固定子に軸方向に分割してリング状にU・V・W相のコイルを巻装し、各コイルの外周側と軸方向両端側に夫々磁気回路を構成する固定子鉄心を設け、この内周側に、磁極片を備えた磁極歯部を回転軸の周方向に所定の角度ずらして、極間に非磁性部材を配し軸方向に重ね合わせたように構成することにより、コイルエンドに相当する部分が存在しないため、コイルの銅線使用量が減少し、銅損も低減することができるため、永久磁石型電動機の効率が向上し、コストダウンや小形・軽量化を実現することができる。また、コイルの巻線作業及び端末処理を大幅に簡略化することができ、生産性の向上に寄与することができる。 As can be understood from the above description, according to the permanent magnet type motor according to the present invention, the stator is axially divided and wound with U / V / W phase coils in a ring shape, and the outer peripheral side of each coil. A stator core that forms a magnetic circuit is provided at both ends in the axial direction, and a magnetic pole tooth portion having a pole piece is shifted by a predetermined angle in the circumferential direction of the rotating shaft on the inner peripheral side, thereby nonmagnetic between the poles. By arranging the members so as to overlap each other in the axial direction, there is no portion corresponding to the coil end, so the amount of copper wire used in the coil can be reduced and the copper loss can be reduced. The efficiency of the type motor can be improved, and cost reduction and reduction in size and weight can be realized. In addition, coil winding work and terminal processing can be greatly simplified, which can contribute to improvement in productivity.
つぎの発明による永久磁石型電動機によれば、各コイルの固定子鉄心内周側に、磁極片を備えた磁極歯部を回転軸の周方向に所定の角度ずらして、極間をブリッジ部分で連結し軸方向に重ね合わせたように構成することにより、固定子鉄心の寸法精度が向上し、更に磁気回路のパーミアンスの急峻な変動を避けることができるため、コギングトルクを軽減させ、ひいては回転ムラを低減することができる。 According to the permanent magnet type motor according to the next invention, the magnetic pole tooth portion provided with the magnetic pole piece is shifted by a predetermined angle in the circumferential direction of the rotating shaft on the inner peripheral side of the stator core of each coil, and the gap between the poles at the bridge portion. By connecting and superposing them in the axial direction, the dimensional accuracy of the stator core is improved, and abrupt fluctuations in the permeance of the magnetic circuit can be avoided, reducing cogging torque and eventually rotating irregularities. Can be reduced.
つぎの発明による永久磁石型電動機によれば、極間に非磁性部材を配置した各コイルの磁極歯部を、回転軸の軸方向に一致するように重ね合わせて構成し、永久磁石型回転子の磁極の中心を、対向する固定子コイル毎に回転軸の周方向に所定の角度ずらして構成することにより、固定子鉄心の金型を簡略化することができ、コストダウンを実現することができる。 According to the permanent magnet type electric motor according to the next invention, the magnetic pole tooth portions of the coils in which the nonmagnetic members are arranged between the poles are superposed so as to coincide with the axial direction of the rotary shaft, and the permanent magnet type rotor The center of the magnetic pole of each stator coil is configured to be shifted by a predetermined angle in the circumferential direction of the rotating shaft for each opposing stator coil, so that the stator core mold can be simplified and the cost can be reduced. it can.
つぎの発明による永久磁石型電動機によれば、極間をブリッジ部分で連結した各コイルの磁極歯部を、回転軸の軸方向に一致するように重ね合わせて構成し、永久磁石型回転子の磁極の中心を、対向する固定子コイル毎に回転軸の周方向に所定の角度ずらして、構成することにより、固定子鉄心の金型を簡略化しながら寸法精度を向上させることができる。 According to the permanent magnet type electric motor according to the next invention, the magnetic pole tooth portions of the respective coils connected between the poles by the bridge portions are superposed so as to coincide with the axial direction of the rotary shaft, and the permanent magnet type rotor By configuring the center of the magnetic pole to be shifted by a predetermined angle in the circumferential direction of the rotating shaft for each opposing stator coil, the dimensional accuracy can be improved while simplifying the mold of the stator core.
つぎの発明による永久磁石型電動機によれば、固定子あるいは永久磁石型回転子の磁束の漏れを軽減するための手段を備えたことにより、漏れ磁束を低減し、ギャップ磁束密度を確保することができるため、永久磁石型電動機の特性を向上させることができる。 According to the permanent magnet type electric motor of the next invention, by providing the means for reducing the leakage of the magnetic flux of the stator or the permanent magnet type rotor, the leakage magnetic flux can be reduced and the gap magnetic flux density can be secured. Therefore, the characteristics of the permanent magnet type electric motor can be improved.
つぎの発明による永久磁石型電動機によれば、固定子鉄心の少なくともその一部を、板状磁性部材を用いて積層一体化して構成することにより、高精度な固定子鉄心を、安価で容易に製作することができるため、生産性の向上に寄与することができる。 According to the permanent magnet type electric motor according to the next invention, at least a part of the stator core is laminated and integrated using a plate-like magnetic member, so that a highly accurate stator core can be easily manufactured at low cost. Since it can be manufactured, it can contribute to the improvement of productivity.
つぎの発明による永久磁石型電動機によれば、固定子鉄心の少なくともその一部を、圧粉磁心を用いて構成することにより、磁束が三次元的に容易に移動できるため、鉄心内部の損失を軽減することができ、永久磁石型電動機の効率向上と小形・軽量化に寄与することができる。 According to the permanent magnet type electric motor according to the next invention, at least a part of the stator core is configured by using the dust core, so that the magnetic flux can be easily moved three-dimensionally. This can be reduced, and can contribute to an improvement in efficiency and a reduction in size and weight of the permanent magnet type motor.
つぎの発明による永久磁石型電動機によれば、磁極片の断面形状を磁極歯部より漸減するように形成することにより、磁極歯部の磁束密度の上昇を抑えることができるため、鉄心内部の損失を更に低減することができ、永久磁石型電動機の効率向上に寄与することができる。 According to the permanent magnet type electric motor according to the next invention, since the magnetic pole piece can be formed so that the cross-sectional shape of the magnetic pole piece is gradually reduced from the magnetic pole tooth portion, an increase in the magnetic flux density of the magnetic pole tooth portion can be suppressed. Can be further reduced, which can contribute to the improvement of the efficiency of the permanent magnet type motor.
つぎの発明による永久磁石型電動機によれば、固定子あるいは永久磁石型回転子にスキューを施すことにより、ギャップ磁束の高調波成分の影響を低減させることができるため、振動・騒音ひいては回転ムラを小さくすることができる。 According to the permanent magnet type electric motor according to the next invention, the influence of the harmonic component of the gap magnetic flux can be reduced by skewing the stator or the permanent magnet type rotor. Can be small.
10〜12 固定子コイル、 13 リード線、 16 三相電源ユニット、 20 固定子、 21〜23 背面固定子鉄心、 24〜29 側面固定子鉄心、 30〜35 磁極歯部、 36 マッチマーク、 40〜45 磁極片、 46a〜46d 非磁性部材、 47 ヌキカシメのカシメ位置、 51〜53 磁束の流れ、 80 永久磁石型回転子、 81 回転子鉄心、 82〜84 永久磁石、 90 回転軸、 91 軸受部材、 92 ブラケット、 93 フレーム、 94 検出器、 110・115 従来の固定子コイル、 120 従来の固定子鉄心、 125 従来の固定子歯部、 a・b 所定の隙間、 E ブリッジ部分、 f 分割面、 h コイルエンドの長さ、 s ブリッジ部分の径方向の厚さ、 t 非磁性部材の巾 10-12 Stator coil, 13 Lead wire, 16 Three-phase power supply unit, 20 Stator, 21-23 Rear stator core, 24-29 Side stator core, 30-35 Magnetic pole tooth part, 36 Match mark, 40- 45 magnetic pole pieces, 46a to 46d non-magnetic members, 47 crimping positions, 51 to 53 magnetic flux flows, 80 permanent magnet rotors, 81 rotor cores, 82 to 84 permanent magnets, 90 rotating shafts, 91 bearing members, 92 Bracket, 93 Frame, 94 Detector, 110/115 Conventional stator coil, 120 Conventional stator core, 125 Conventional stator tooth, a / b Predetermined gap, E Bridge part, f Dividing surface, h Length of coil end, s thickness in the radial direction of the bridge part, t width of non-magnetic member
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