JP2006060879A - Permanent-magnet rotary electric machine and manufacturing method for same - Google Patents
Permanent-magnet rotary electric machine and manufacturing method for same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006060879A JP2006060879A JP2004237320A JP2004237320A JP2006060879A JP 2006060879 A JP2006060879 A JP 2006060879A JP 2004237320 A JP2004237320 A JP 2004237320A JP 2004237320 A JP2004237320 A JP 2004237320A JP 2006060879 A JP2006060879 A JP 2006060879A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cogging
- permanent magnet
- compensator
- compensators
- rotating electrical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
Description
本発明は、永久磁石式回転電機及び永久磁石式回転電機の製造方法に関するものであり、特に固定子コアを分割した回転電機において工作上生じる固定子の磁気的非対称性によって発生するバラツキのある微小コギングを補償する補償機構およびその調整方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a permanent magnet type rotating electrical machine and a method for manufacturing a permanent magnet type rotating electrical machine, and in particular, a microscopic variation that occurs due to magnetic asymmetry of a stator generated on a machine in a rotating electrical machine in which a stator core is divided. The present invention relates to a compensation mechanism for compensating cogging and an adjustment method thereof.
永久磁石で形成された複数の磁極が装着された回転電機においては、いわゆるコギングトルクと呼ばれる、磁石と固定子スロットの相互作用によって生じる磁気的な脈動が存在し、制御性を悪化させる要因となっていた。コギングトルクを低減する方法としては、磁石磁界を正弦波に近づけることが望ましく、例えば磁極の周方向の端面に面取りを施してコギングを低減する方法が考えられていた。また、高精度制御用モータでは、例えば連続あるいは離散的なスキューによってコギングを軸方向で相殺する方法が考えられていた。また、磁石と固定子間に発生する磁極数とスロット数の最小公倍数で決まる周期のコギングに対して、磁石近傍に磁性体を配置し、磁性体と磁石間で上記周期と同じ周期でかつ逆位相のコギングトルクを発生させて相殺し、コギングトルクを低減する方法が考えられていた(例えば、特許文献1参照。)。
これらの方法は、コギングの低減原理として回転子からみて固定子の磁気回路が等方的であることを前提としており、固定子内径は真円であること、ティース部やヨーク部の磁気抵抗が場所によって変化しないことが前提となっていた。
In a rotating electrical machine equipped with a plurality of magnetic poles formed of permanent magnets, there is a magnetic pulsation caused by the interaction between the magnet and the stator slot, so-called cogging torque, which causes deterioration of controllability. It was. As a method for reducing the cogging torque, it is desirable to make the magnetic field close to a sine wave. For example, a method of reducing the cogging by chamfering the circumferential end face of the magnetic pole has been considered. For high-precision control motors, for example, a method of canceling cogging in the axial direction by continuous or discrete skew has been considered. For cogging with a period determined by the least common multiple of the number of magnetic poles and the number of slots generated between the magnet and the stator, a magnetic body is arranged near the magnet, and the same period as the above period is reversed between the magnetic body and the magnet. A method of reducing the cogging torque by generating and canceling the cogging torque of the phase has been considered (for example, see Patent Document 1).
These methods are based on the premise that the magnetic circuit of the stator is isotropic as viewed from the rotor as a principle of cogging reduction. The inner diameter of the stator is a perfect circle, and the magnetic resistance of the teeth and yokes is It was assumed that it would not change depending on the location.
一方、低コギングとは別の課題として制御用モータは装置内に組み込まれることが多く、小型化と低損失を同時に求められている。そこで、近年、永久磁石式モータでは高密度に巻き線をするために、固定子コアの一部、または巻き線が施されたコア毎にすべてを分割し、分割されたコア毎に事前に巻き線したものを組み合わせて固定子を成形することが広く行われている。 On the other hand, as a problem different from low cogging, a control motor is often incorporated in an apparatus, and miniaturization and low loss are required at the same time. Therefore, in recent years, in order to perform high-density winding in permanent magnet motors, a part of the stator core or all of the cores that have been wound are divided, and winding is performed in advance for each of the divided cores. It is widely practiced to form a stator by combining wire.
従来の永久磁石式回転電機において、固定子を上記のような分割コアで構成するものにおいては、各分割コアに巻き線した後に、上記分割コアを周方向放射状に並べて溶接やヤキバメなどの手段によって一体化する必要があるが、現実のモータでは工作的な限界があるために分割コアの接合面には微小隙間が存在し、かつその隙間量は周方向の位置によって完全に同一にすることが難しかった。特に空隙が小さな回転電機では、隙間量の不均一性が固定子磁気回路の不均一性を招き、空隙磁束の大きさが極毎に異なる状態を招いてしまう。また、分割コアをプレスなどで打ち抜きして作成した場合には、理想寸法に対して加工上僅かではあるがバラツキを伴い、加工誤差が数〜数十ミクロン単位で生じるために完全な円を形成することはできなかった。
その結果、前述のようなコギング低減のための工夫をしても、実際には不均一な隙間による固定子磁気回路の不均一性が生じたり、固定子内径が真円とならないといった問題があり、新たにコギングが発生してしまうという問題があった。このような固定子の工作誤差で発生するコギングは磁石の極数と同じ周期で発生し、その振幅は定格トルク比でほぼ1%以下であり、その位相は不定である。高精度制御モータにおいては、このようなモータ1回転あたり極数回発生するコギングを調整し、コギングをほぼ零とする必要があった。そこで、このような工作誤差で発生したコギングを調整して零近傍にしようとする場合、モータ組み立て後に上記コギングを調整することが考えられる。
特許文献1においては、複数の磁性体を径方向に移動自在にし、さらにこれら磁性体を周方向に移動自在とし、工作誤差により磁石と固定子との間のコギングトルクが基本波形からずれる場合、磁性体の位置を微調整してコギングトルクを低減させることが記載されている。しかしながら、前述の、工作誤差に起因する、モータ1回転あたり極数回発生するコギングは、回転電機個体やロット毎にコギングの位相や振幅が異なっており、上記コギングを必ずしも低減することは困難である。即ち、特許文献1の構成は、前述のように、磁極数とスロット数で決まる周期のコギングを対象としており、工作誤差に基く極周期のコギング低減を配慮したものでないため、分割コアにおいて発生するバラツキのある種々の位相のコギングトルクを必ずしも調整できるとは限らない。また、コギング補償用の磁性体が多すぎると、コギングを低減する際に自由度が過多となって、調整に多大な時間を要するという問題があった。
In the conventional permanent magnet type rotating electrical machine, in which the stator is composed of the divided cores as described above, after winding the divided cores, the divided cores are arranged radially in the circumferential direction by means such as welding or fraying. Although it is necessary to integrate them, there is a work limit in an actual motor, so there is a minute gap on the joint surface of the split core, and the gap amount can be made completely the same depending on the position in the circumferential direction. was difficult. In particular, in a rotating electrical machine having a small gap, nonuniformity in the gap amount causes nonuniformity in the stator magnetic circuit, and the magnitude of the gap magnetic flux varies from pole to pole. In addition, when a split core is punched out with a press or the like, a perfect circle is formed because processing errors occur in units of several to several tens of microns with slight variations in processing with respect to the ideal dimensions. I couldn't.
As a result, even if the above-described measures for reducing cogging are used, there are problems such as non-uniform gaps in the stator magnetic circuit caused by non-uniform gaps, and the stator inner diameter does not become a perfect circle. There was a problem that cogging newly occurred. Cogging generated due to such a working error of the stator occurs in the same cycle as the number of poles of the magnet, and its amplitude is approximately 1% or less in rated torque ratio, and its phase is indefinite. In a high-precision control motor, it is necessary to adjust the cogging generated several times per revolution of the motor to make the cogging almost zero. Therefore, when adjusting the cogging generated due to such a work error to make it close to zero, it is conceivable to adjust the cogging after assembling the motor.
In
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、分割コアを有する回転電機において、工作上生じる、種々の位相の、バラツキのあるコギングを組み立て後の調整で除去することが可能な構成を提供することを目的としており、さらに、組み立て後の調整を簡便に実施できる回転電機の製造方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and in a rotating electric machine having a split core, cogging having various phases and variations caused by machining is removed by adjustment after assembling. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a rotating electrical machine that can easily perform adjustment after assembly.
この発明に係る永久磁石式回転電機は、多極に着磁された円筒状の永久磁石を有する回転子と、上記永久磁石と空隙を介して配設され、周方向に複数に分割された分割コアにより構成された固定子とを備えた永久磁石式回転電機において、上記永久磁石の軸方向側端面に近接して各々独立に軸方向に可動可能な複数のコギング補償機を設けると共に、隣り合うコギング補償機の間隔が、上記回転子の回転軸に対する相対角度で
(90/P)度+(360m/P)度
但し、Pは極数、mはP未満の整数
をなすように配置したものである。
The permanent magnet type rotating electrical machine according to the present invention is a rotor having a cylindrical permanent magnet magnetized in multiple poles, and a division divided into a plurality of portions in the circumferential direction, arranged through the permanent magnet and a gap. In a permanent magnet type rotating electrical machine having a stator composed of a core, a plurality of cogging compensators are provided which are adjacent to the end surface on the axial direction side of the permanent magnet and can be independently moved in the axial direction, and are adjacent to each other. The cogging compensator spacing is relative to the rotor rotation axis.
(90 / P) degree + (360 m / P) degree
However, P is the number of poles, and m is an integer less than P.
また、この発明に係る永久磁石式回転電機は、多極に着磁された円筒状の永久磁石を有する回転子と、上記永久磁石と空隙を介して配設され、周方向に複数に分割された分割コアにより構成された固定子とを備えた永久磁石式回転電機において、上記永久磁石の軸方向側端面に近接して各々独立に軸方向に可動可能であり、かつ各々独立に周方向に可動可能な1つ以上のコギング補償機を設けたものである。 Further, the permanent magnet type rotating electrical machine according to the present invention is provided with a rotor having a cylindrical permanent magnet magnetized in multiple poles, the permanent magnet and a gap, and is divided into a plurality in the circumferential direction. In a permanent magnet type rotating electrical machine having a stator constituted by a split core, each of the permanent magnets can be moved independently in the axial direction in the vicinity of the end surface on the axial direction side of the permanent magnet, and can be independently moved in the circumferential direction. One or more movable cogging compensators are provided.
また、この発明に係る永久磁石式回転電機は、多極に着磁された円筒状の永久磁石を有する回転子と、上記永久磁石と空隙を介して配設され、周方向に複数に分割された分割コアにより構成された固定子とを備え、各分割コアに施された巻き線に位相の異なる電流を流す永久磁石式回転電機において、上記複数の分割コアのうち、位相の異なる電流が流される複数の分割コア内に、それぞれコギング補償機を径方向に挿入し、各コギング補償機が上記永久磁石に近接配置するように構成すると共に、上記各コギング補償機が各々独立に径方向に可動可能となるようにしたものである。 Further, the permanent magnet type rotating electrical machine according to the present invention is provided with a rotor having a cylindrical permanent magnet magnetized in multiple poles, the permanent magnet and a gap, and is divided into a plurality in the circumferential direction. In a permanent magnet type rotating electrical machine, in which currents having different phases flow through the windings applied to the respective divided cores, currents having different phases flow among the plurality of divided cores. Each cogging compensator is inserted in a plurality of split cores in the radial direction so that each cogging compensator is arranged close to the permanent magnet, and each cogging compensator is independently movable in the radial direction. It was made possible.
また、この発明に係る永久磁石式回転電機の製造方法は、多極に着磁された円筒状の永久磁石を有する回転子と、上記永久磁石と空隙を介して配設され、周方向に複数に分割された分割コアにより構成された固定子とを備えた永久磁石式回転電機を製造するステップと、上記回転電機が発生するコギングを測定するステップと、測定したコギングを周波数成分毎に分離し、極周期成分の位相および振幅情報を取り出すステップと、上記回転電機に請求項1〜5のいずれかに記載のコギング補償機を設置し、上記位相および振幅情報と予め測定された上記コギング補償機によるコギングの情報とに基き、上記極周期成分の位相および振幅を有するコギングを相殺するように上記コギング補償機の位置を調整するステップとを備えるものである。
In addition, a method of manufacturing a permanent magnet type rotating electrical machine according to the present invention includes a rotor having a cylindrical permanent magnet magnetized in multiple poles, a plurality of permanent magnets arranged in the circumferential direction with the permanent magnet interposed therebetween. A step of manufacturing a permanent magnet type rotating electrical machine having a stator composed of divided cores, a step of measuring cogging generated by the rotating electrical machine, and separating the measured cogging for each frequency component. A step of extracting the phase and amplitude information of the pole period component; and the cogging compensator according to
この発明によれば、複数のコギング補償機が発生するコギングトルクが互いに直交ベクトルで表されるような位置に配置することができ、工作誤差により発生する、位相がばらついた極周期のコギングを、キャンセルすることができる。また、コギング補償機の調整量も一意に決めることができるので、簡便かつ的確にコギングを補償することが可能となる。 According to the present invention, cogging torque generated by a plurality of cogging compensators can be arranged at positions where they are represented by orthogonal vectors, and cogging of a pole period with a phase variation, which is generated due to a work error, Can be canceled. Further, since the adjustment amount of the cogging compensator can be uniquely determined, it is possible to compensate for cogging simply and accurately.
また、この発明によれば、1つ以上のコギング補償機を、各々独立に軸方向に可動可能とすると共に、周方向に可動可能としたので、少ないコギング補償機によって、工作誤差により発生する、位相がばらついた極周期のコギングを、キャンセルすることができる。 In addition, according to the present invention, one or more cogging compensators can be independently moved in the axial direction and movable in the circumferential direction. It is possible to cancel the cogging of the pole period with the phase variation.
また、この発明によれば、分割コア内に径方向に複数のコギング補償機を挿入すると共に、径方向に可動可能とすることにより、工作誤差により発生する、位相がばらついた極周期のコギングを、キャンセルすることができる。また、複数のコギング補償機は互いの位相関係が既知の相対角度に配置されているので、コギング補償機の調整量も一意に決めることができ、簡便かつ的確にコギングを補償することが可能となる。 In addition, according to the present invention, a plurality of cogging compensators are inserted into the split core in the radial direction and movable in the radial direction, so that cogging of a pole period with a phase variation caused by a work error is generated. Can be canceled. In addition, since the cogging compensators are arranged at a known relative angle with respect to each other, the amount of adjustment of the cogging compensator can be uniquely determined, and cogging can be compensated simply and accurately. Become.
また、この発明によれば、分割コアを円周上に成型した後コギングを測定し、測定したコギングを周波数成分毎に分離し、極周期成分の位相および振幅情報を取り出し記録しておき、その後、発生するコギングの情報が予め測定されたコギング補償機を設置して、上記各情報に基いて、分割コア特有のコギングのバラツキを、コギング補償機で抑制するので、コギング補償機の操作量を即座に導出できるという効果がある。 Further, according to the present invention, the cogging is measured after the divided core is molded on the circumference, the measured cogging is separated for each frequency component, and the phase and amplitude information of the pole period component is extracted and recorded, and then Install a cogging compensator in which information about the cogging that occurs is measured in advance, and the cogging compensator suppresses the cogging variation specific to the split core based on the information above. There is an effect that it can be derived immediately.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による永久磁石式回転電機を示す斜視図、図2は図1のA−A面での断面構成図、図3は図2のB−B線での断面構成図である。図1〜3において、モータ1の内部には円筒状の回転子3があり、上記回転子3は軸受けベアリング7によって軸両端がブラケット8を介してフレーム9で支持されている。また、円筒状の回転子3の円周面には、周方向にN極とS極が交互に配置するように永久磁石2が貼り付けられている。回転子3の外周には回転子3の永久磁石2と微小空隙を介して固定子4が配設されている。固定子4は固定子コア5に巻き線6が施された構成であり、本発明の実施の形態1において固定子4は巻き線6が施されたコア毎に複数の固定子コアに分割されている。固定子4は分割された固定子コアそれぞれに対し事前に巻き線したもの(ティース)を組み合わせることにより作成されたものであり、各ティースを周方向に並べて、図3に示すように一体の円形コアを成形している。このような構成において、回転子3の永久磁石2は空隙径方向に磁束を発生して固定子4との相互作用により一般的な永久磁石式回転電機として動作する。
1 is a perspective view showing a permanent magnet type rotating electrical machine according to
本実施の形態の固定子4は、前述のように分割された固定子コアを組み合わせて構成されているため、図3に示すように、各分割コア間には径方向に微小な隙間4aが存在する。さらに組み立ての都合によりこの微小な隙間4aは周方向に対し場所によって均一にすることが困難であるため、極端に図示すると、例えば図3の間隙4bに示すように、一部分だけ隙間が大きいなどといったことが生じうる。これは分割コア特有の現象で一般の誘導型回転電機などのように固定子コアのヨーク部に切れ目が無く製造されたモータでは発生しない。
このような大きな隙間4bが生じたコアは固定子4の磁気回路に不均一性を生じる。固定子の磁気回路の不均一性は主に極周期のコギングを発生させる。また、この分割コアによって生じた新たな極周期のコギングは隙間4bの大きさや位置によって異なるためにモータ個体毎に位相、振幅ともにバラツキを持つ場合が多い。このコギングはモータが速度やトルクを制御する際に、脈動トルクして作用するために高精度のNC加工などの用途に用いる場合に問題となる。
Since the
The core in which such a large gap 4 b is generated causes nonuniformity in the magnetic circuit of the
このようなコギングを低減するために、本実施の形態1ではコギング補償用の2個の磁性体(第1のコギング補償機、第2のコギング補償機)10a、10bをブランケット8またはフレーム9に設けている。2個の磁性体10a、10bは回転子3の軸方向に沿って、回転子3の永久磁石2側端面付近に近接するように配置され、それぞれ回転子3の軸方向に移動可能な構成となっている。また、2つの磁性体10a、10の位置は、回転子3の回転軸に対する各磁性体の相対角度が後述の式で示す所定の角度をなすように設置されている。
2つの磁性体10a、10bはそれぞれ複数の永久磁石2の極間の位置に対向しているときが安定位置となるために、回転子との相対位置に応じて新たな極周期のコギングを生じる。この極周期のコギングは永久磁石側端面からのため定格トルクのほぼ1%以下と僅かであるが、分割コアとすることにより発生するバラツキをもったコギングも同程度であるので相殺しうる。磁性体10a、10bの配置の位置関係を以下のような所定の角度とすれば、モータ個体毎に位相、振幅ともにバラツキを持った上記コギングの低減に対し、簡便に対処することができる。
In order to reduce such cogging, in the first embodiment, two magnetic bodies (first cogging compensator and second cogging compensator) 10a and 10b for cogging compensation are used in the
Since the two
以下に、本発明のコギング補償の動作について詳細に説明する。
工作上発生するバラツキのあるコギングトルクをFcとすれば、Fcは極周期であることを考慮して(1)式で表される。ここでθは1回転を2πとした場合の回転子位置、Pは極数、αはコギングトルクFcの振幅、βは位相である。なお、摩擦や鉄損でDC成分があるがここでは考えないものとする。振幅αおよび位相βはバラツキを持つためにモータ個体によって異なる。
Fc=αsin(Pθ+β) (1)
一方、磁性体10aと永久磁石2とで生じるコギングトルクFaは(2)式で示される。AはコギングトルクFaの振幅である。
Fa=Asin(Pθ) (2)
磁性体10bをもう1つ設け、磁性体10bと永久磁石2とで生じるコギングトルクFbが、磁性体10aと永久磁石2とで生じるコギングトルクFaに対し、位相が90度ずれている関係、即ち、Fbが(3)式で示されるものとする。BはコギングトルクFbの振幅である。
Fb=Bcos(Pθ) (3)
FaとFbとの間のこのような関係が成立する条件は、磁性体10aと磁性体10bとの相対位置関係が、
(2π/P)×(m+0.25)
ここで、m=整数
即ち、一極分の角度の整数倍の角度に、一極分の1/4の角度を足した角度となる場合である。
(2)式と(3)式との和が2つの磁性体10a、10bによって生じるコギングの合計であり、(4)式となる。
The cogging compensation operation of the present invention will be described in detail below.
If Fc is a cogging torque having a variation that occurs in the work, Fc is expressed by equation (1) in consideration of the pole period. Here, θ is the rotor position when one rotation is 2π, P is the number of poles, α is the amplitude of the cogging torque Fc, and β is the phase. Although there is a DC component due to friction and iron loss, it is not considered here. Since the amplitude α and the phase β have variations, they vary depending on individual motors.
Fc = αsin (Pθ + β) (1)
On the other hand, the cogging torque Fa generated by the
Fa = Asin (Pθ) (2)
Another
Fb = Bcos (Pθ) (3)
The condition for establishing such a relationship between Fa and Fb is that the relative positional relationship between the
(2π / P) × (m + 0.25)
Here, m = integer, that is, an angle that is an integral multiple of the angle of one pole plus an angle of 1/4 of one pole.
The sum of the formulas (2) and (3) is the total cogging generated by the two
Fc=Fa+Fbのとき、バラツキによって生じたコギングを相殺できるので、上記(1)〜(3)式を代入すれば、 When Fc = Fa + Fb, cogging caused by variation can be canceled out, so if the above equations (1) to (3) are substituted,
したがって、α、βが分かれば(5)式の関係を満足するA、Bがわかる。得られたA、Bに基き、磁性体10aと永久磁石2とで生じるコギングトルクFaの振幅A、及び磁性体10bと永久磁石2とで生じるコギングトルクFbの振幅Bを調整すれば、バラツキによって生じたコギングを簡易に相殺できるようになる。
Therefore, if α and β are known, A and B satisfying the relationship of equation (5) can be found. If the amplitude A of the cogging torque Fa generated by the
以下に、コギング調整を簡便に実施する方法を詳細に説明する。
まず各磁性体10a、10bと永久磁石2の側端面との距離rと、各磁性体10a、10bにより発生するコギングトルクの大きさ(振幅A、B)との関係を、各磁性体ごとに図4に示すように事前に別途把握しておく。
また、磁性体10a、10bが無い状態で、モータのコギンクトルクを測定し、その振幅αおよび位相βを測定する。得られたα、βより、(5)式を満たすA、Bを求める。図4に示すデータから、所定のA、Bが得られる距離rを求めることにより、即座に最適な10a、10bの調整量が求められる。なお、A、Bは、図5に示すように、B=(β+π)Aの傾きをもつ直線とA2+B2=α2を満たす円との交点がA、Bに対する解となる。図5では各コギングトルクをベクトルとして示しており、FaとFbとは直交配置された位置関係になるように設定されているので、対象となるコギングFcの振幅αと位相βとがわかれば、いかなる位相のFcに対しても、FaとFbとのベクトル和としてコギングFcを相殺することができる。
ただし、A、Bは図4に示すように正の値しかとりえないので、調整範囲はコギング波形の1/4周期分、図5ではFcが第3象限内の位相(β=180〜270度)の場合に留まる。コギングFcのバラツキが大きく位相の範囲として極周期に対して1/2周期の調整範囲を持たせる場合には3個、極周期に対してすべてに対応する場合は4個の磁気コギング補償用磁性体を用意し、そのうちの任意の2個を使うことで対応できる。
Hereinafter, a method for simply performing the cogging adjustment will be described in detail.
First, the relationship between the distance r between each
Further, the cogging torque of the motor is measured without the
However, since A and B can take only positive values as shown in FIG. 4, the adjustment range is a quarter period of the cogging waveform. In FIG. 5, Fc is in the third quadrant (β = 180 to 270). The degree). The cogging Fc variation is large, and the phase range is 3 when the adjustment range is ½ period with respect to the pole period, and 4 when coping with the pole period. Prepare your body and use any two of them.
例えば、6極の回転子であれば、発生するコギングの1周期が60度であるので、このコギングFcを相殺するために直交するコギングFaとコギングFbとを発生させる磁性体の位置関係は、60度の1/4の角度、即ち15度の位置関係にあればよく、
第1のコギング補償機の位置を、0、60、120、180、240、300度の角度のうちの少なくとも1つの位置とし、
第2のコギング補償機の位置を、15、75、135、195、255、315の角度のうちの少なくとも1つの位置とし、
第3のコギング補償機の位置を、30、90、150、210、270、330の角度のうちの少なくとも1つの位置とし、
第4のコギング補償機の位置を、45、105、165、225、285、345の角度のうちの少なくとも1つの位置とした時、
少なくとも第1のコギング補償機に対して、第2もしくは第4のコギング補償機が配置されれば、極周期で発生するコギングトルクの位相が極周期の1/4でばらついたとしても、第1のコギング補償機によるコギンクトルクと第2もしくは第4のコギング補償機によるコギンクトルクのベクトル和としてキャンセルすることができる(ただし、補償できる位相範囲は180〜270度、または90〜180度)となる。また、第3のコギング補償機に対して、第2もしくは第4のコギング補償機を配置すれば、同様に極周期の1/4でばらついたとしてもキャンセルできる(ただし、補償できる位相範囲は270〜360度、または0〜90度)。例えば図6に示すように第1のコギング補償機10aに対して135度離れた位置に第2のコギング補償機10bを配置すれば、図5で説明したように、極周期で発生するコギングトルクの1/4周期分の位相のバラツキ(この場合180度から270度の位相範囲)、及び振幅のバラツキをもったコギングを、第1のコギング補償機によるコギンクトルクと第2のコギング補償機によるコギンクトルクのベクトル和としてキャンセルすることができる。
さらに、第1〜第4のコギング補償機のうちのいずれか3つを配置すれば、コギングの位相が極周期の1/2でばらついたとしても、3つの補償機のうちの2つを可動させれば2つのコギング補償機によるコギングトルクのベクトル和としてキャンセルできる。例えば、第1のコギング補償機に対して、第2のコギング補償機と第4のコギング補償機が配置されれば、第1のコギング補償機と第2のコギング補償機、あるいは第1のコギング補償機と第4のコギング補償機とを可動させ、極周期で発生するコギングトルクの1/2周期分の位相のバラツキ(この場合90〜270度の位相範囲)、及び振幅のバラツキをもったコギングをキャンセルすることができる。あるいは、第3のコギング補償機に対して、第2のコギング補償機と第4のコギング補償機が配置されれば、第3のコギング補償機と第2のコギング補償機、あるいは第3のコギング補償機と第4のコギング補償機とを可動させ、極周期で発生するコギングトルクの1/2周期分の位相のバラツキ(この場合−90〜90度の位相範囲)、及び振幅のバラツキをもったコギングをキャンセルすることができる。
さらに第1〜第4のコギング補償機を配置し、そのうちの2つを可動させれば任意の位相のコギングのバラツキに対して、逆位相のコギングをこれら2つのコギング補償機で発生させることによりコギングを相殺低減できることとなる。
For example, in the case of a 6-pole rotor, since one cycle of generated cogging is 60 degrees, the positional relationship of magnetic bodies that generate orthogonal cogging Fa and cogging Fb to cancel out this cogging Fc is: It is sufficient that the angle is 1/4 of 60 degrees, that is, 15 degrees,
The position of the first cogging compensator is at least one of 0, 60, 120, 180, 240, and 300 degrees;
The position of the second cogging compensator is at least one of the angles of 15, 75, 135, 195, 255, 315;
The position of the third cogging compensator is at least one of the angles of 30, 90, 150, 210, 270, 330;
When the position of the fourth cogging compensator is at least one of the angles of 45, 105, 165, 225, 285, 345,
If the second or fourth cogging compensator is arranged with respect to at least the first cogging compensator, even if the phase of the cogging torque generated in the polar period varies by ¼ of the polar period, Can be canceled as the vector sum of the cogging torque by the cogging compensator and the cogging torque by the second or fourth cogging compensator (however, the phase range that can be compensated is 180 to 270 degrees, or 90 to 180 degrees). Further, if the second or fourth cogging compensator is arranged with respect to the third cogging compensator, it can be canceled even if it fluctuates by 1/4 of the pole period (however, the phase range that can be compensated is 270). ~ 360 degrees, or 0-90 degrees). For example, as shown in FIG. 6, if the
Furthermore, if any three of the first to fourth cogging compensators are arranged, two of the three compensators can be moved even if the phase of the cogging varies by 1/2 of the polar period. If it does, it can cancel as a vector sum of cogging torque by two cogging compensators. For example, if a second cogging compensator and a fourth cogging compensator are arranged with respect to the first cogging compensator, the first cogging compensator and the second cogging compensator, or the first cogging compensator. The compensator and the fourth cogging compensator are moved to have a phase variation of 1/2 period of cogging torque generated in a polar cycle (in this case, a phase range of 90 to 270 degrees) and an amplitude variation. Cogging can be canceled. Alternatively, if the second cogging compensator and the fourth cogging compensator are arranged with respect to the third cogging compensator, the third cogging compensator and the second cogging compensator, or the third cogging compensator. The compensator and the fourth cogging compensator are moved to have a phase variation of 1/2 period of cogging torque generated in a polar period (in this case, a phase range of −90 to 90 degrees) and an amplitude variation. Can cancel cogging.
Further, if the first to fourth cogging compensators are arranged and two of them are moved, the cogging of the opposite phase is generated by these two cogging compensators with respect to the variation of the cogging of an arbitrary phase. Cogging can be offset and reduced.
以上を一般化すれば、Pは極数、mはP未満の整数とした場合に
第1のコギング補償機の位置を、360m/P度のうちの少なくとも1つの位置とし、
第2のコギング補償機の位置を、(90/P)+(360m/P)度のうちの少なくとも1つの位置とし、
第3のコギング補償機の位置を、(180/P)+(360m/P)度のうちの少なくとも1つの位置とし、
第4のコギング補償機の位置を、(270/P)+(360m/P)度のうちの少なくとも1つの位置とした時、
コギングの位相のバラツキ範囲が90度以下である場合は、第1〜第4のコギング補償機のうちのいずれか2つ(但し、第1と第3、第2と第4の組み合わせは除く)を配置し、コギングバラツキ範囲が90度を超え180度以下である場合は、第1〜第4のコギング補償機のうちのいずれか3つを配置し、コギングバラツキ範囲が180度を超える場合は第1〜第4のコギング補償機すべてを備えれば、コギンクの位相のバラツキ範囲に応じた補償が可能となる。
Generalizing the above, when P is the number of poles and m is an integer less than P, the position of the first cogging compensator is at least one position of 360 m / P degrees,
The position of the second cogging compensator is at least one position of (90 / P) + (360 m / P) degrees,
The position of the third cogging compensator is at least one of (180 / P) + (360 m / P) degrees;
When the position of the fourth cogging compensator is at least one of (270 / P) + (360 m / P) degrees,
When the variation range of the cogging phase is 90 degrees or less, any two of the first to fourth cogging compensators (excluding the first and third, and the second and fourth combinations) When the cogging variation range is more than 90 degrees and less than 180 degrees, any three of the first to fourth cogging compensators are arranged, and the cogging variation range exceeds 180 degrees If all of the first to fourth cogging compensators are provided, it is possible to perform compensation according to the variation range of the cogging phase.
以上のように、本実施の形態1によれば、コギングの位相及び位相のバラツキの範囲が分かれば、最小限のコギング補償機の数でバラツキのあるコギングをキャンセルすることが可能となる。
また、コギングの振幅と位相がわかれば、2つのコギング補償機のみを調整することでコギンクを打ち消すことができ、またその調整量もコギングの位相と振幅より一意に求まるため、調整が即座に的確に行えるという効果が得られる。
As described above, according to the first embodiment, if the phase of cogging and the range of phase variation are known, it is possible to cancel the cogging with variation with the minimum number of cogging compensators.
If the amplitude and phase of the cogging are known, the cogging can be canceled by adjusting only the two cogging compensators, and the amount of adjustment can be determined uniquely from the phase and amplitude of the cogging. The effect that it can be performed is obtained.
なお、上記実施の形態では巻き線6が施された固定子コア5の全てを分割したものを示したが、固定子コアの一部を分割したものに対しても適用できる。
In addition, in the said embodiment, although what divided | segmented all the
また、図1〜3に示す回転電機は回転子3の外周に固定子4が配置されたものであるが、固定子の外周に回転子が配置された回転電機に対しても、同様の構成とすることにより、上記実施の形態と同様の効果が得られる。図7(a)(b)にこのような構成のものを示す。
また、上記実施の形態では、コギング補償機として磁性体を用いたが、変わりに磁石小片であってもよく、回転子永久磁石と相互作用によって極周期のコギングを発生するので同様の効果がある。
1 to 3 has the
In the above embodiment, a magnetic material is used as the cogging compensator. Instead, a magnet piece may be used, and the cogging of the pole period is generated by the interaction with the rotor permanent magnet. .
実施の形態2.
図8はこの発明の実施の形態2による永久磁石式回転電機の一部を分解して示す斜視図、図9はこの発明の実施の形態2による永久磁石式回転電機の断面構成図である。
本実施の形態2では、ブランケット8に設けられた円弧状スリット8aに磁性体(第1のコギング補償機)11aを配置し、第1のコギング補償機11aが軸方向だけでなく、周方向にも可動な構成とした。
図10に第1のコギング補償機11aによるコギング調整の方法を示す。図10において、曲線Aはモータが発生するコギング波形であり、振幅α、位相βなる波形である。曲線Bはコギング調整前の第1のコギング補償機11aが発生するコギング波形、曲線Cはコギング調整後の第1のコギング補償機11aが発生するコギング波形である。曲線Cは曲線Aと正負が反転した波形となっており、モータが発生するコギングを相殺する波形である。まず、第1のコギング補償機11aを周方向に移動し、第1のコギング補償機11aによるコギング波形の位相が曲線Cの位相と一致するようにする。周方向の可動範囲を極周期の1/4とすれば、上記コギング補償機11aによる位相調整範囲は90度となる。次に、コギング補償機11aを軸方向に移動させ、第1のコギング補償機11aによるコギング波形の振幅aが曲線Cの振幅αより大きければ磁石2から遠ざける方向に、小さければ近づける方向に移動して第1のコギング補償機11aによるコギング波形の振幅aが曲線Cの振幅αと一致するようにする。なお、軸方向の移動と周方向の移動の順序は逆でもかまわない。
8 is an exploded perspective view showing a part of a permanent magnet type rotating electrical machine according to
In the second embodiment, a magnetic body (first cogging compensator) 11a is arranged in an arc-shaped slit 8a provided in the
FIG. 10 shows a method of cogging adjustment by the first cogging compensator 11a. In FIG. 10, a curve A is a cogging waveform generated by the motor, and is a waveform having an amplitude α and a phase β. Curve B is a cogging waveform generated by the first cogging compensator 11a before cogging adjustment, and curve C is a cogging waveform generated by the first cogging compensator 11a after cogging adjustment. A curve C is a waveform in which positive and negative are reversed from those of the curve A, and is a waveform that cancels cogging generated by the motor. First, the first cogging compensator 11a is moved in the circumferential direction so that the phase of the cogging waveform by the first cogging compensator 11a matches the phase of the curve C. If the movable range in the circumferential direction is 1/4 of the pole period, the phase adjustment range by the cogging compensator 11a is 90 degrees. Next, the cogging compensator 11a is moved in the axial direction. If the amplitude a of the cogging waveform by the first cogging compensator 11a is larger than the amplitude α of the curve C, the cogging compensator 11a is moved away from the
このように、工作上生じるコギングの振幅αと位相βとを測定し、この振幅αと位相βに基いて、1つのコギング補償機を軸方向に移動させることにより、コギング補償機により発生するコギングの振幅を調整し、さらに周方向に移動させてコギング補償機により発生するコギングの位相を変えることにより、工作上生じるコギングを打ち消すことが可能なコギングを発生せしめることができる。またその調整量も振幅αと位相βより一意に求まるため、調整が即座に的確に行えるという効果が得られる。 In this way, the cogging generated by the cogging compensator is measured by measuring the amplitude α and the phase β of the cogging generated on the work and moving one cogging compensator in the axial direction based on the amplitude α and the phase β. The cogging that can counteract the cogging that occurs in the work can be generated by adjusting the amplitude of the cogging and changing the cogging phase generated by the cogging compensator by moving in the circumferential direction. Further, since the amount of adjustment is also uniquely determined from the amplitude α and the phase β, an effect that the adjustment can be performed immediately and accurately is obtained.
なお、周方向の可動範囲は上記実施の形態に限るものではなく。位相調整範囲に応じて設計すればよい。 The movable range in the circumferential direction is not limited to the above embodiment. What is necessary is just to design according to a phase adjustment range.
上記実施の形態では1つのコギング補償機11aで工作上生じる極周期のコギングを低減するものを示したが、図11は軸方向及び周方向に可動なコギング補償機が2つある回転電機を示す構成図、図12、図13はその動作を説明する図である。2つの磁性体(第1のコギング補償機、第2のコギング補償機)11a、11bが6極回転子3の軸方向に沿って、回転子3の永久磁石2側端面付近に近接するように配置され、それぞれ回転子3の軸方向に可動可能な構成となっている。また、2つの磁性体11a、11bはそれぞれ円弧状スリット8a、8bに沿って独立に周方向に可動可能な構成であり、磁性体11a、11bの可動範囲はそれぞれ360/(2×6)=30度であり、その間隔は可動中心の配置角度が(360/6)+360/(2×6)=90度となるようにする。このようにすれば、第1及び第2のコギング補償機11a、11bはそれぞれ極周期のコギングトルクFa、Fbを発生し、各コギング補償機11a、11bをそれそれ周方向に移動することにより、各コギングベクトルは、図12に示すように、極周期の1/2周期分の位相範囲で変化させることができる。しかも各コギングベクトルの可動範囲は互いに重ならない。そこで、第1のコギング補償機および第2のコギング補償機をそれぞれ独立に周方向及び軸方向に移動させて、第1のコギング補償機により発生するコギングトルクFaと第2のコギング補償機により発生するコギングトルクFbとのベクトル和が、図13に示すように、工作上発生するコギングトルクFcを打ち消すようにする。
このようにすれば、コギング波形がいかなる位相範囲でばらついたとしても、2つのコギング補償機によりコギングを相殺低減することが可能となる。
In the above embodiment, the cogging compensator 11a reduces the cogging of the pole period generated in the work, but FIG. 11 shows a rotating electric machine having two cogging compensators movable in the axial direction and the circumferential direction. FIG. 12 and FIG. 13 are diagrams for explaining the operation. Two magnetic bodies (a first cogging compensator and a second cogging compensator) 11a and 11b are close to the vicinity of the end surface of the
In this way, even if the cogging waveform varies in any phase range, the cogging can be offset and reduced by the two cogging compensators.
また、軸方向及び周方向に可動可能なコギング補償機をn個設けた場合は、各コギング補償機をそれぞれ独立に周方向に可動可能とし、その可動範囲をそれぞれ
360/nP
とし、各コギング補償機の可動中心の間隔が、回転子の回転軸に対する相対角度で
(360/nP)+(360m/P)
となるようにすれば、同様に、コギング波形がいかなる位相範囲でばらついたとしても、2つのコギング補償機によりコギングを相殺低減することが可能となる。ここで、Pは極数、mはP未満の整数である。
In addition, when n cogging compensators that can move in the axial direction and the circumferential direction are provided, each cogging compensator can be moved independently in the circumferential direction, and its movable range is 360 / nP, respectively.
And the distance between the movable centers of each cogging compensator is (360 / nP) + (360 m / P) relative to the rotation axis of the rotor.
Then, similarly, even if the cogging waveform varies in any phase range, the cogging can be canceled and reduced by the two cogging compensators. Here, P is the number of poles, and m is an integer less than P.
なお、本実施の形態においても、固定子の外周に回転子が配置された回転電機に対して同様の構成とすることにより、同様の効果が得られる。
また、コギング補償機として磁石小片であってもよい。
In the present embodiment, the same effect can be obtained by adopting the same configuration for the rotating electrical machine in which the rotor is disposed on the outer periphery of the stator.
Further, a magnet piece may be used as the cogging compensator.
実施の形態3.
上記各実施の形態におけるコギング補償機の最適な配置個所について説明する。モータは通常他の負荷に接続されて使われるが、プーリ等の軸受けに荷重がかかる負荷装置が多い。その場合、モータの軸受けサイズを大きくする必要があるが、一般的には負荷側の軸受けサイズのみを大きくする。その場合には、軸受けと本発明のコギング補償機が干渉する。これを避けるとモータの軸方向寸法が大型化する。そこで、小なる軸受け部である反負荷側にコギング補償機を取り付けると、コギング補償機を設けても軸方向サイズの増加を最小限にし、小型なコギング補償機付サーボモータを得ることができる。
The optimum location of the cogging compensator in each of the above embodiments will be described. A motor is usually used by being connected to another load, but there are many load devices that apply a load to a bearing such as a pulley. In that case, it is necessary to increase the bearing size of the motor, but generally only the bearing size on the load side is increased. In that case, the bearing interferes with the cogging compensator of the present invention. Avoiding this increases the axial dimension of the motor. Therefore, if a cogging compensator is attached to the anti-load side which is a small bearing portion, an increase in the axial size can be minimized even if the cogging compensator is provided, and a small servo motor with a cogging compensator can be obtained.
実施の形態4.
図14はこの発明の実施の形態4による永久磁石式回転電機を示す断面構成図、図15は本発明の実施の形態4に係わるティースを示す上面図である。固定子4は分割された分割コアにより構成されており、各分割コア(ティース)は鉄心5aを積層して構成されている。即ち、図15に示すようにティースのa部は通常のティース形状にプレスされた鉄心を積層しているが、b部は2分割された鉄心5bを積層して構成されており、貫通孔5cを有する。貫通孔5cはモータの径方向に貫通しており、図14に示すように、磁性体12a(第1のコギング補償機)または磁性体12b(第2のコギング補償機)が固定子コア5を貫通し、回転子3との間の空隙中に飛び出る構成となっている。このような構成により、局所的にコギング補償用のあらたなコギングトルクを発生させることができ、そのコギングの大きさは磁性体12a、12bの空隙への突き出し量で調整することができる。また、本実施の形態の永久磁石式回転電機は3相モータであり、磁性体12aおよび磁性体12bを挿入するティースは異なる相のティースである。このようにすることにより、工作誤差により発生する、位相のばらつきのあるコギングトルクを相殺することが可能となる。
14 is a sectional view showing a permanent magnet type rotating electric machine according to
以下、本実施の形態の動作を説明する。
一般に固定子スロット数をs、極数をPとすると、コギング波形に対するティース間の位相差は360P/sとなる。したがって、たとえば通電U相のティース位置に第1のコギング補償機12aを挿入し、第2のコギング補償機12bをコイルの通電相が異なるVまたはW相に挿入すれば、第1のコギング補償機12aにより発生するコギングトルクFaと、第2のコギング補償機12bにより発生するコギングトルクFbとは120度コギングトルクの位相が異なるため、同位相とはならない。したがって実施の形態1で述べた2つの直交ベクトルでコギングを消す場合と同様、複数のベクトル(この場合、120度の角度をなすベクトル)を合成して位相のばらついたコギングトルクを打ち消すことが可能となる。即ち、コギング補償機12a、12bを、例えばU相のティース位置とV相のティース位置に配置すると、図16に示すように、コギングトルクFa及びFbが発生する。Fa、Fbの大きさは空隙への磁性体挿入量で調整できるので、例えば、ばらつきのあるコギングFcがあっても、Fa+Fbの合成ベクトルで打ち消すように、Fa、Fbの大きさを調整することによって、回転電機の工作誤差によるコギングFcをキャンセルすることができる。
Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described.
In general, when the number of stator slots is s and the number of poles is P, the phase difference between teeth with respect to the cogging waveform is 360 P / s. Therefore, for example, if the
以上のように、複数の磁性体をそれぞれ固定子における異なる相のティース部に挿入し、さらに上記磁性体を径方向に可動な構成とすることにより、位相と振幅にバラツキのあるコギングであっても、上記複数のコギング補償機が発生するコギングトルクのベクトル和によって相殺することができる。
また、複数のコギング補償機は互いの位相関係が既知の相対角度に配置されるので、一意にコギング調整が可能であり、多大な調整時間を要することなく、簡便かつ的確にコギングを補償することが可能となる。
また、固定子コア内にコギング補償機を設けることは、軸方向のブラケットやフレームに寸法的余裕がない場合でも、調整可能なコギング補償機を挿脱できる効果がある。
As described above, by inserting a plurality of magnetic bodies into teeth portions of different phases in the stator and making the magnetic body movable in the radial direction, cogging with variations in phase and amplitude is achieved. Can also be canceled by the vector sum of the cogging torque generated by the plurality of cogging compensators.
In addition, since multiple cogging compensators are arranged at known relative angles with respect to each other, cogging adjustment can be performed uniquely, and cogging can be compensated simply and accurately without requiring a large amount of adjustment time. Is possible.
Also, providing a cogging compensator in the stator core has the effect of allowing the adjustable cogging compensator to be inserted and removed even when there is no dimensional margin in the axial bracket or frame.
実施の形態5.
上記実施の形態1〜4で示したコギング補償機を用いて、分割コアで構成された回転電機におけるコギングを簡便に実施できる方法を以下に示す、
まず、回転子と、分割コアによる固定子とからなる永久磁石式回転電機を製造する(ステップ1)、次にこのモータ単体でコギングを測定する(ステップ2)。さらに、測定したコギングをFFT解析等によって周波数成分毎に分離し、極周期成分の位相と振幅を検出し、これをモータ毎に記録する(ステップ3)。その後、コギング補償機を設置し、上記記録に基づきコギング補償機を調整する(ステップ4)。
Using the cogging compensator shown in the first to fourth embodiments, a method that can easily implement cogging in a rotating electric machine configured with a split core is shown below.
First, a permanent magnet type rotating electrical machine composed of a rotor and a stator having divided cores is manufactured (step 1), and then cogging is measured with this motor alone (step 2). Further, the measured cogging is separated for each frequency component by FFT analysis or the like, and the phase and amplitude of the pole period component are detected and recorded for each motor (step 3). Thereafter, a cogging compensator is installed, and the cogging compensator is adjusted based on the record (step 4).
ステップ2におけるコギングを測定する方法としては、トルクメータと角度検出器を用いる方法が一般的である。しかし、トルクメータの脱着作業に時間がかかり、装置組み立て後はさらに困難であるので、これを簡便に行う方法を以下に開示する。
制御装置によりモータを極低速となるよう微小トルク指令で駆動する。微小一定トルク指令時においてはコギングトルクFcが外乱となるために速度変動が生じるので、ωを速度、Jを回転軸の慣性モーメントとすると、速度変動分をdω/dtとして測定することでコギングFcを
Fc=J・dω/dt
として観測できる。
別の方法としては、速度一定を目標値として速度フィードバック制御した場合に、一定速度に運転するのに要した制御量からコギングトルクを概略測定して記録する。
これらの手法はこれまではもっぱら制御量の補正によるコギング抑制手段として使われることが多かったが、本発明ではコギング補償機を調整する際に用いてコギングを抑制する。
As a method for measuring cogging in
The control device drives the motor with a minute torque command so that the motor becomes extremely low speed. Since the cogging torque Fc becomes a disturbance at the time of a minute constant torque command, the speed fluctuation occurs. Therefore, when ω is the speed and J is the inertia moment of the rotating shaft, the speed fluctuation is measured as dω / dt to measure the cogging Fc. Fc = J · dω / dt
As observable.
As another method, when speed feedback control is performed with a constant speed as a target value, the cogging torque is roughly measured and recorded from the control amount required to operate at a constant speed.
Until recently, these methods were often used exclusively as cogging suppression means by correcting the control amount. However, in the present invention, cogging is suppressed by adjusting the cogging compensator.
ステップ3では、上記のいずれかの方法で測定したコギング波形をFFTなどによって周波数成分毎に分離し、極周期成分の振幅と位相情報を記録し、モータ情報として添付する。具体的にはモータに搭載したメモリに記録したり、モータ個別認識用のバーコードとしてラベル化して貼り付けたりする。ここで特に、ラベル添付した場合には、読み取りも容易でモータ量産ライン工程内などで容易にコギング情報を入手できるという効果がある。
In
ステップ4では、記憶された情報と、事前に測定しておいたコギング補償機の位置と発生するコギングトルクの大きさ及び位相との関係とを用い、例えば実施の形態1で述べたような方法により、工作誤差により生じるコギングトルクをキャンセルするためのコギング補償機の調整位置を求める。これによりコギング補償機の調整位置が一意に求まり、自動化する場合においても多自由度からくる調整の難航などもなく、迅速かつ的確に行えるという効果が得られる。
例えば、モータに添付したバーコードラベルを読み取った後に、自動化ロボットにより、読み取った情報と、あらかじめ記憶されたコギング補償機の情報(コギング補償機により発生するコギングトルクの情報)とを用いてコギング補償機の調整ネジの回転量、あるいは上記回転量と周方向移動量とを決定すれば、生産ライン内でコギング低減の自動調整も可能になるという効果がある。
In
For example, after reading a bar code label attached to a motor, cogging compensation is performed using information read by an automated robot and cogging compensator information stored in advance (information on cogging torque generated by the cogging compensator). If the amount of rotation of the adjusting screw of the machine or the amount of rotation and the amount of movement in the circumferential direction is determined, there is an effect that automatic adjustment of cogging reduction can be performed in the production line.
1 モータ、2 永久磁石、3 回転子、4 固定子、5 固定子コア、6 巻き線、7 ベアリング、8 ブランケット、9 フレーム、10a,10b,11a,11b,12a,12b 磁性体。 1 motor, 2 permanent magnets, 3 rotors, 4 stators, 5 stator cores, 6 windings, 7 bearings, 8 blankets, 9 frames, 10a, 10b, 11a, 11b, 12a, 12b magnetic body.
Claims (6)
(90/P)度+(360m/P)度
但し、Pは極数、mはP未満の整数
をなすように配置したことを特徴とする永久磁石式回転電機。 A rotor having a cylindrical permanent magnet magnetized in multiple poles, and a stator that is arranged via the permanent magnet and a gap and is divided into a plurality of divided cores in the circumferential direction. In the permanent magnet type rotating electrical machine, a plurality of cogging compensators that are each independently movable in the axial direction in the vicinity of the end surface on the axial direction side of the permanent magnet are provided, and the interval between adjacent cogging compensators is Relative to the axis of rotation
(90 / P) degree + (360 m / P) degree
However, the permanent magnet type rotating electric machine is characterized in that P is arranged so as to form a number of poles and m is an integer less than P.
(360/nP)度
但し、Pは極数
であり、隣り合うコギング補償機の可動中心の間隔が、回転子の回転軸に対する相対角度で
(360/nP)+(360m/P)
但し、mはP未満の整数
をなすように配置したことを特徴とする請求項2記載の永久磁石式回転電機。 When n cogging compensators are provided, the n cogging compensators have a circumferential movable range.
(360 / nP) degrees
However, P is the number of poles, and the distance between the movable centers of adjacent cogging compensators is relative to the rotation axis of the rotor.
(360 / nP) + (360 m / P)
However, the permanent magnet type rotating electrical machine according to claim 2, wherein m is an integer less than P.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004237320A JP4466275B2 (en) | 2004-08-17 | 2004-08-17 | Permanent magnet type rotating electrical machine and method for manufacturing permanent magnet type rotating electrical machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004237320A JP4466275B2 (en) | 2004-08-17 | 2004-08-17 | Permanent magnet type rotating electrical machine and method for manufacturing permanent magnet type rotating electrical machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006060879A true JP2006060879A (en) | 2006-03-02 |
JP4466275B2 JP4466275B2 (en) | 2010-05-26 |
Family
ID=36107905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004237320A Expired - Fee Related JP4466275B2 (en) | 2004-08-17 | 2004-08-17 | Permanent magnet type rotating electrical machine and method for manufacturing permanent magnet type rotating electrical machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4466275B2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006187131A (en) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Hitachi Ltd | Permanent magnet rotary electric machine, electric machine system for on-board electric actuator employng it, and electric machine system for electric power steering system |
JP2010233325A (en) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Toyota Motor Corp | Brushless motor |
CN102931777A (en) * | 2012-11-15 | 2013-02-13 | 中电电机股份有限公司 | Crushing repair method for compensation straight line of main pole of DC motor |
JP5758488B2 (en) * | 2011-05-26 | 2015-08-05 | 三菱電機株式会社 | Permanent magnet type motor |
JP2017073909A (en) * | 2015-10-08 | 2017-04-13 | 株式会社デンソー | Driver |
CN113315424A (en) * | 2021-05-31 | 2021-08-27 | 沈阳工业大学 | V-shaped built-in permanent magnet synchronous motor tooth slot torque analysis method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06311675A (en) * | 1993-04-23 | 1994-11-04 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | Split annular core |
JPH1189199A (en) * | 1997-09-03 | 1999-03-30 | Yaskawa Electric Corp | Axial air gap type synchronous motor |
JP2003235217A (en) * | 2002-02-12 | 2003-08-22 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | Method for manufacturing stator core and motor, and core laminate for stator and for motor |
JP2004056871A (en) * | 2002-07-17 | 2004-02-19 | Yaskawa Electric Corp | Thin direct drive motor |
-
2004
- 2004-08-17 JP JP2004237320A patent/JP4466275B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06311675A (en) * | 1993-04-23 | 1994-11-04 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | Split annular core |
JPH1189199A (en) * | 1997-09-03 | 1999-03-30 | Yaskawa Electric Corp | Axial air gap type synchronous motor |
JP2003235217A (en) * | 2002-02-12 | 2003-08-22 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | Method for manufacturing stator core and motor, and core laminate for stator and for motor |
JP2004056871A (en) * | 2002-07-17 | 2004-02-19 | Yaskawa Electric Corp | Thin direct drive motor |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006187131A (en) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Hitachi Ltd | Permanent magnet rotary electric machine, electric machine system for on-board electric actuator employng it, and electric machine system for electric power steering system |
JP4501683B2 (en) * | 2004-12-28 | 2010-07-14 | 株式会社日立製作所 | Permanent magnet rotating electrical machine, on-vehicle electric actuator device electric system using the same, and electric power steering device electric system |
JP2010233325A (en) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Toyota Motor Corp | Brushless motor |
JP5758488B2 (en) * | 2011-05-26 | 2015-08-05 | 三菱電機株式会社 | Permanent magnet type motor |
US9601950B2 (en) | 2011-05-26 | 2017-03-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Permanent magnet motor |
CN102931777A (en) * | 2012-11-15 | 2013-02-13 | 中电电机股份有限公司 | Crushing repair method for compensation straight line of main pole of DC motor |
JP2017073909A (en) * | 2015-10-08 | 2017-04-13 | 株式会社デンソー | Driver |
CN113315424A (en) * | 2021-05-31 | 2021-08-27 | 沈阳工业大学 | V-shaped built-in permanent magnet synchronous motor tooth slot torque analysis method |
CN113315424B (en) * | 2021-05-31 | 2023-05-23 | 沈阳工业大学 | Cogging torque analysis method for V-shaped built-in permanent magnet synchronous motor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4466275B2 (en) | 2010-05-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4722309B2 (en) | Rotating electric machine and pulley drive device using the rotating electric machine | |
JP4723118B2 (en) | Rotating electric machine and pulley drive device using the rotating electric machine | |
JP3996919B2 (en) | Permanent magnet motor | |
US7569961B2 (en) | Rotor for motors | |
US9479036B2 (en) | High torque, low inertia direct drive motor | |
JP5941484B2 (en) | Permanent magnet rotating electric machine | |
JPWO2008090853A1 (en) | Rotating electrical machine | |
EP2689527B1 (en) | A method and apparatus for control of electrical machines | |
US20130154405A1 (en) | Hybrid rotary electrical machine | |
WO2021131071A1 (en) | Hybrid-field double-gap synchronous machine and drive system | |
JP4687687B2 (en) | Axial gap type rotating electric machine and field element | |
JP2018082600A (en) | Double-rotor dynamoelectric machine | |
EP2412086B1 (en) | Motor for linear and rotary movement | |
JP2021129443A (en) | motor | |
JP4466275B2 (en) | Permanent magnet type rotating electrical machine and method for manufacturing permanent magnet type rotating electrical machine | |
JP6504261B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing rotor of motor | |
JP4616306B2 (en) | Permanent magnet motor | |
JP2008263738A (en) | Rotary electric machine | |
JP4652382B2 (en) | Permanent magnet type brushless motor for electric power steering system | |
JP5499549B2 (en) | Double rotor structure magnetic support motor and turntable equipped with the double rotor structure magnetic support motor | |
JP2009027849A (en) | Permanent magnet type rotary electric machine | |
JP2019198224A (en) | Synchronous motor with permanent magnet | |
JP4823425B2 (en) | DC motor | |
JP2011036105A (en) | Rotary electric machine, manufacturing method thereof, and electric power steering device | |
JP2005117846A (en) | Permanent magnet synchronous motor and its driving method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070306 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090805 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090915 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091110 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100202 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100215 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140305 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |