JP2013179759A - 永久磁石式回転電機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】、固定子コア1にヨーク5,ティース6,およびコイルスロット7を形成しコイル8を巻装した固定子1と、空隙を隔てて対向する回転子2からなり、回転子コアには所定の極数に対応する永久磁石10を周方向に配列,嵌挿したIPM形の永久磁石式回転電機において,固定子1の外径から算出される軸方向と垂直方向の機体断面積をA、固定子コアに形成したコイルスロットの開口面積の総和をB、固定子外径をC、固定子内径をDとし、機体の設計指標EをE=(A/B)+1.2(D/C)と定義した上で、前記設計指標Eの値が0.94≦E≦1.02の範囲に収まるように機体の諸元寸法を設定する。
【選択図】図1
Description
ここで、IPM形回転電機は、固定子に空隙を隔てて対向する回転子のコア内部に複数の永久磁石を周方向に配列して埋設し、永久磁石から発生する磁束が固定子コイルとの鎖交磁束量に応じて発生するマグネットトルクに加えて、回転子における磁気回路の突極性によるリラクタンストルクも利用するようにした回転電機であり、小形高出力の回転電機として現在では各種用途に広く採用されている。
前記固定子の外径から算出される軸方向と垂直方向の機体断面積をA、固定子コアに形成したコイルスロットの開口面積の総和をB、固定子外径をC、固定子内径をDとして、機体の設計指標EをE=(B/A)+1.2(D/C)と定義した上で、
前記設計指標Eの値が0.94≦E≦1.02の範囲に収まるように機体の諸元寸法を設定するものとする。
まず、図1のIPM形永久磁石式回転電機について、銅損,鉄損の合計損失が最小となる最適な設計条件を見出すべく、発明者は磁極数,コイルスロット数の組み合わせを様々に変えた設計モデルを想定し、その固定子1の外径,内径、およびコイルスロット7の開口総面積の諸元をパラメータとして、各設計モデルにおける銅損,鉄損を解析し、その算出結果を基に図2のようにグラフ化した相間関係の図表を得た。
但し、y:コイルスロット総面積[mm2]/モータ断面積[mm2],
x:固定子内径[mm]/固定子外径[mm]
回転電機の機体断面積=π×((固定子外径)/2)2
これにより、上記手法で求めた数式(1)を基に、(y+1.2x)の値が略1となるようにy(モータ断面積に対するコイルスロット総面積の比率),およびx(固定子外径に対する固定子内径の比率)の諸元寸法を規定すれば、銅損と鉄損の合計損失が最小となる最適設計の機体を得ることができる。
2 回転子
3 回転軸
5 ヨーク
6 ティース
7 コイルスロット
8 固定子コイル
9 磁石スロット
10 永久磁石
Claims (1)
- 固定子コアにヨーク,複数のティース,およびティースの相互間にコイルスロットを形成し、該コイルスロットにコイルを収めて巻装した固定子と、該固定子に空隙を隔てて対向する回転子からなり、回転子コアには所定の極数に対応する複数の永久磁石を周方向に配列して軸方向に貫通する磁石スロットに挿入した埋込磁石形の永久磁石式回転電機において,
前記固定子の外径から算出される軸方向と垂直方向の機体断面積をA、固定子コアに形成したコイルスロットの開口面積の総和をB、固定子外径をC、固定子内径をDとして、機体の設計指標EをE=(B/A)+1.2(D/C)と定義した上で、
前記設計指標Eの値が0.94≦E≦1.02の範囲に収まるように機体の諸元寸法を設定したことを特徴とする永久磁石式回転電機。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015171173A (ja) * | 2014-03-05 | 2015-09-28 | 株式会社荏原製作所 | 誘導電動機 |
JP2019068566A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 新日鐵住金株式会社 | ステータコアの設計方法、ステータコアの設計装置、およびステータコア |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6039352A (ja) * | 1983-08-12 | 1985-03-01 | Hitachi Ltd | 小形コンデンサ誘導電動機用コア |
JP2004141000A (ja) * | 2004-01-30 | 2004-05-13 | Aichi Elec Co | 永久磁石電動機 |
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2012
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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