JP2013207857A - Brushless motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブラシレスモータに関するものである。 The present invention relates to a brushless motor.
ブラシレスモータの種類には、例えば特許文献１に示すように、ステータコアの各ティース間（スロット）に配置されたステータ側マグネットを有するステータと、ロータコアの周方向に複数形成されるスロットにそれぞれ配置されるロータ側マグネットを有するロータとから構成される、所謂埋め込みＰＭ型バーニアモータがある。 As the types of brushless motors, for example, as shown in Patent Document 1, a stator having a stator-side magnet disposed between teeth (slots) of a stator core and a plurality of slots formed in the circumferential direction of the rotor core are disposed. There is a so-called embedded PM vernier motor composed of a rotor having a rotor-side magnet.
このようなブラシレスモータは、低速大トルクが得られ、コギングトルクの抑制の点で有利なモータである。 Such a brushless motor is a motor that is advantageous in terms of suppression of cogging torque because a low speed and large torque can be obtained.
しかしながら、上記のような、バーニアモータにおいて、体格を大きくすることなくさらなるトルクアップするにあたり、如何なる方法があるか見出されていなかった。
本発明は上記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は、体格を大きくすることなくトルク向上の図れるバーニアモータ型のブラシレスモータを提供することにある。
However, in the vernier motor as described above, it has not been found what kind of method is available to further increase the torque without increasing the physique.
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a vernier motor type brushless motor capable of improving torque without increasing the size of the body.
請求項１に記載の発明は、複数のティースを有するステータコアと、前記ティースに巻回された巻線と、前記各ティース間に形成されたステータ側スロットに配置されたステータ側マグネットとを有するステータと、回転軸に対して一体回転可能に設けられるロータコアと、前記ロータコアの周方向に複数形成されたロータ側スロットにそれぞれ配置されたロータ側マグネットとを有するロータとを備え、前記ロータ側スロットの数をＲ、前記ステータ側スロットの数をＳ、前記巻線の極対数をＰとした時、Ｒ＝Ｓ±Ｐとなるように設定されるものであって、前記ロータ側マグネットの開度は、前記ロータ側スロットと前記ロータ側スロットの間に形成された疑似突極の開度よりも大きく設定したブラシレスモータ。 The invention described in claim 1 includes a stator core having a plurality of teeth, a winding wound around the teeth, and a stator side magnet disposed in a stator side slot formed between the teeth. And a rotor having a rotor core provided so as to be integrally rotatable with respect to the rotation shaft, and a rotor side magnet respectively disposed in a plurality of rotor side slots formed in a circumferential direction of the rotor core. When the number is R, the number of the stator side slots is S, and the number of pole pairs of the windings is P, R = S ± P. A brushless motor set to be larger than the opening degree of the pseudo salient pole formed between the rotor side slot and the rotor side slot.
請求項１に記載の発明によれば、ロータ側スロットに配置したロータ側マグネットの開度を、ロータ側スロットとロータ側スロットの間に形成された疑似突極の開度よりも大きくしたことで、バーニアモータ型ブラシレスモータを体格を大きくすることなくトルクアップを図ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the opening degree of the rotor-side magnet disposed in the rotor-side slot is made larger than the opening degree of the pseudo salient pole formed between the rotor-side slot and the rotor-side slot. The torque can be increased without increasing the size of the vernier motor type brushless motor.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、前記ロータ側マグネットの開度をθｒ１とし、前記疑似突極の開度をθｒ２とした時、ロータ側マグネットの開度θｒ１と疑似突極の開度θｒ２との間で、電気角でθｒ１＋θｒ２＝３６０°が成り立ち、前記ロータ側マグネットの開度θｒ１は、１８０°＜θｒ１≦２１０°である。 According to a second aspect of the present invention, in the brushless motor according to the first aspect, when the opening of the rotor side magnet is θr1 and the opening of the pseudo salient pole is θr2, the opening of the rotor side magnet is θr1. And the opening θr2 of the pseudo salient pole, the electrical angle θr1 + θr2 = 360 ° is established, and the opening θr1 of the rotor side magnet satisfies 180 ° <θr1 ≦ 210 °.
請求項２に記載の発明によれば、ロータ側マグネットの開度θｒ１を、１８０°＜θｒ１≦２１０°したことで、バーニアモータ型ブラシレスモータを体格を大きくすることなくトルクアップを図ることができる。 According to the second aspect of the present invention, the opening degree θr1 of the rotor-side magnet is set to 180 ° <θr1 ≦ 210 °, so that the torque can be increased without increasing the size of the vernier motor type brushless motor. .
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のブラシレスモータにおいて、前記ステータ側マグネットの開度は、前記ティースの開度よりも大きく設定した。
請求項３に記載の発明によれば、ティース間に配置したステータ側マグネットの開度を、ティースの開度よりも大きくしたことで、バーニアモータ型ブラシレスモータを体格を大きくすることなくさらにトルクアップを図ることができる。
According to a third aspect of the present invention, in the brushless motor according to the first or second aspect, the opening of the stator side magnet is set larger than the opening of the teeth.
According to the third aspect of the present invention, the opening of the stator side magnet disposed between the teeth is made larger than the opening of the teeth, thereby further increasing the torque of the vernier motor type brushless motor without increasing the size. Can be achieved.
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１つに記載のブラシレスモータにおいて、前記ステータ側マグネットの開度をθｓ１とし、前記ティースの開度をθｓ２とした時、ステータ側マグネットの開度θｓ１とティースの開度θｓ２との間で、電気角でθｓ１＋θｓ２＝３６０°が成り立ち、前記ステータ側マグネットの開度θｓ１は、１８０°＜θｓ１≦２１０°である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the brushless motor according to any one of the first to third aspects, when the opening of the stator side magnet is θs1 and the opening of the teeth is θs2, the stator side An electrical angle of θs1 + θs2 = 360 ° is established between the magnet opening θs1 and the teeth opening θs2, and the opening θs1 of the stator side magnet is 180 ° <θs1 ≦ 210 °.
請求項４に記載の発明によれば、ティース側マグネットの開度θｓ１を、１８０°＜θｓ１≦２１０°したことで、バーニアモータ型ブラシレスモータを体格を大きくすることなくさらにトルクアップを図ることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to further increase the torque of the vernier motor type brushless motor without increasing the size by setting the opening θs1 of the teeth side magnet to 180 ° <θs1 ≦ 210 °. it can.
本発明によれば、バーニアモータ型のブラシレスモータにおいて、体格を大きくすることなくトルク向上の図れることができる。 According to the present invention, in a vernier motor type brushless motor, torque can be improved without increasing the physique.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、ブラシレスモータ１は、モータハウジング２の内周面にステータ３が固定され、そのステータ３の内側には、回転軸４に固着され同回転軸４とともに一体回転するロータ５が配設されている。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a brushless motor 1 has a stator 3 fixed to an inner peripheral surface of a motor housing 2, and a rotor 5 that is fixed to a rotating shaft 4 and rotates integrally with the rotating shaft 4 inside the stator 3. Is arranged.
ステータ３は、円筒状のステータコア１０を有し、そのステータコア１０の外周面がモータハウジング２に固定されている。ステータコア１０の内側には、軸線方向に沿って形成され、かつ、周方向に等ピッチに配置される複数のティース１１が、径方向内側に向かって延出形成されている。そして、ティース１１とティース１１の間には、ステータ側スロット１２が形成される。 The stator 3 has a cylindrical stator core 10, and the outer peripheral surface of the stator core 10 is fixed to the motor housing 2. Inside the stator core 10, a plurality of teeth 11 formed along the axial direction and arranged at equal pitches in the circumferential direction are formed extending inward in the radial direction. A stator side slot 12 is formed between the teeth 11.
本実施形態では、ティース１１の数は１２個であって、ステータ側スロット１２の数Ｓは、ティース１１の数と同じ１２個である。
図１及び図２に示すように、各ティース１１は、径方向内側に向かって延びる第１延出部１１ａを有し、その先端面１１ｂが周方向において、回転軸４の中心軸線Ｌ１を中心とする円弧面にて形成されている。そして、その第１延出部１１ａにおいて、第１延出部１１ａの先端面１１ｂより径方向外側寄りの周方向両側面には、周方向に延びる第２延出部１１ｃが延出形成されている。
In the present embodiment, the number of teeth 11 is twelve, and the number S of stator side slots 12 is twelve, which is the same as the number of teeth 11.
As shown in FIGS. 1 and 2, each tooth 11 has a first extending portion 11 a extending radially inward, and a tip surface 11 b of the tooth 11 is centered on the central axis L <b> 1 of the rotation shaft 4 in the circumferential direction. It is formed by the circular arc surface. And in the 1st extension part 11a, the 2nd extension part 11c extended in the circumferential direction is extendedly formed in the circumferential direction both sides near the radial direction outer side from the front end surface 11b of the 1st extension part 11a. Yes.
ティース１１とティース１１の間であって、第２延出部１１ｃよりも径方向外側の内側面には、インシュレータ１３が形成されている。そして、インシュレータ１３が形成されたティース１１には、周方向に３相巻線、即ち、Ｕ相巻線１４ａ、Ｖ相巻線１４ｂ、Ｗ相巻線１４ｃが順番に巻回されている。そして、本実施形態のステータコア１０に巻回された各相巻線１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、全節巻・分布巻であって、周方向にＵ相巻線１４ａ、Ｖ相巻線１４ｂ、Ｗ相巻線１４ｃが、３個のティース１１を１組とし順番に、１個ずつティース１１をずらして順番に巻回されている。この時、全節巻・分布巻で巻回される各相巻線１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、それぞれ１つのステータ側スロット１２において、隣り合う同相の巻線が巻回されることになる。そして、ステータコア１０に巻回される３相巻線の極対数Ｐは２個となる。 An insulator 13 is formed on the inner surface between the teeth 11 and the teeth 11 and radially outside the second extending portion 11c. Then, a three-phase winding, that is, a U-phase winding 14a, a V-phase winding 14b, and a W-phase winding 14c are sequentially wound around the tooth 11 on which the insulator 13 is formed in the circumferential direction. And each phase winding 14a, 14b, 14c wound by the stator core 10 of this embodiment is all node winding and distributed winding, Comprising: The U-phase winding 14a, the V-phase winding 14b, W in the circumferential direction The phase winding 14c is wound in order by shifting the teeth 11 one by one in the order of three teeth 11 as a set. At this time, in each of the phase windings 14a, 14b, and 14c wound in the full-pitch / distributed winding, adjacent windings of the same phase are wound in one stator side slot 12. The number of pole pairs P of the three-phase winding wound around the stator core 10 is two.
ティース１１とティース１１の間であって、第２延出部１１ｃよりも径方向内側には、ステータ側マグネット１５が固着されている。各ステータ側マグネット１５の着磁方向は、径方向内側の内側面がＮ極、径方向外側の外側面がＳ極となるように着磁されている。ステータ側マグネット１５の径方向内側の面（先端面１５ａ）は、周方向において、第１延出部１１ａの先端面１１ｂと周方向において面一となる円弧面にて形成されている。つまり、ティース１１の先端面１１ｂとステータ側マグネット１５の先端面１５ａは、回転軸４の中心軸線Ｌ１を中心とする同心上の円弧面となる。従って、ステータコア１０の内周面は、周方向にティース１１の先端面１１ｂとステータ側マグネット１５の先端面１５ａが交互に形成された内周面となって、ロータ５の外周面と対峙するようになっている。 A stator side magnet 15 is fixed between the teeth 11 and the teeth 11 and radially inward of the second extending portion 11c. The magnetization direction of each stator side magnet 15 is magnetized so that the radially inner side surface is N-pole and the radially outer side surface is S-pole. The radially inner surface (tip surface 15a) of the stator side magnet 15 is formed as an arc surface that is flush with the tip surface 11b of the first extension portion 11a in the circumferential direction. That is, the front end surface 11 b of the tooth 11 and the front end surface 15 a of the stator side magnet 15 are concentric arc surfaces centering on the central axis L <b> 1 of the rotation shaft 4. Therefore, the inner peripheral surface of the stator core 10 is an inner peripheral surface in which the front end surface 11 b of the tooth 11 and the front end surface 15 a of the stator side magnet 15 are alternately formed in the circumferential direction so as to face the outer peripheral surface of the rotor 5. It has become.
そして、ステータ側マグネット１５とティース１１は、そのステータ側マグネット１５の開度θｓ１がティース１１の開度θｓ２より大きくなるように設定されている。ここで、ステータ側マグネット１５の開度θｓ１とは、図２に示すように、そのステータ側マグネット１５の先端面１５ａの周方向両端間の回転軸４の中心軸線Ｌ１を中心になす角度をいう。また、ティース１１の開度θｓ２とは、図２に示すように、そのティース１１の先端面１１ｂの周方向両端間の回転軸４の中心軸線Ｌ１を中心になす角をいう。この時、ステータ側マグネット１５の開度θｓ１とティース１１の開度θｓ２との間において、θｓ１＋θｓ２＝３６０°（電気角）の関係が成り立つ。 The stator side magnet 15 and the teeth 11 are set such that the opening degree θs1 of the stator side magnet 15 is larger than the opening degree θs2 of the teeth 11. Here, the opening θs1 of the stator side magnet 15 refers to an angle formed around the central axis L1 of the rotating shaft 4 between the circumferential ends of the tip surface 15a of the stator side magnet 15 as shown in FIG. . Moreover, the opening degree θs2 of the tooth 11 refers to an angle formed around the central axis L1 of the rotating shaft 4 between both circumferential ends of the distal end surface 11b of the tooth 11 as shown in FIG. At this time, a relationship of θs1 + θs2 = 360 ° (electrical angle) is established between the opening θs1 of the stator side magnet 15 and the opening θs2 of the teeth 11.
ステータ３の内側に配置された、ロータ５は回転軸４を貫挿固着した円柱状のロータコア２０を有している。ロータコア２０の外周面には、周方向に等ピッチで配置された複数のロータ側スロット２１が軸線方向に沿って凹設されている。各ロータ側スロット２１は、周方向両側面間の間隔が軸方向から見て径方向内側に行くほど狭くなるように形成されている。 The rotor 5 disposed inside the stator 3 has a columnar rotor core 20 with the rotating shaft 4 inserted and fixed. On the outer peripheral surface of the rotor core 20, a plurality of rotor-side slots 21 arranged at equal pitches in the circumferential direction are recessed along the axial direction. Each rotor-side slot 21 is formed such that the distance between both side surfaces in the circumferential direction becomes narrower as it goes radially inward as viewed from the axial direction.
そして、複数のロータ側スロット２１を形成することによって、ロータ側スロット２１とロータ側スロット２１の間に、疑似突極２２が形成される。
本実施形態では、ロータ側スロット２１の数Ｒは１４個である。従って、疑似突極２２の数はロータ側スロット２１と同じ１４個となる。
Then, by forming a plurality of rotor side slots 21, pseudo salient poles 22 are formed between the rotor side slots 21 and the rotor side slots 21.
In the present embodiment, the number R of the rotor side slots 21 is 14. Therefore, the number of pseudo salient poles 22 is the same as the rotor side slots 21.
各ロータ側スロット２１には、ロータ側マグネット２３がそれぞれ嵌着されている。各ロータ側マグネット２３は、ロータ側スロット２１の内側面に対して接着剤にて固着されている。各ロータ側マグネット２３の着磁方向は、径方向外側がＳ極、径方向内側がＮ極となるように着磁している。 A rotor-side magnet 23 is fitted in each rotor-side slot 21. Each rotor-side magnet 23 is fixed to the inner surface of the rotor-side slot 21 with an adhesive. The magnetizing direction of each rotor-side magnet 23 is magnetized so that the radially outer side is the S pole and the radially inner side is the N pole.
ロータ側マグネット２３の径方向外側の面（表面２３ａ）は、周方向において、疑似突極２２の径方向外側の円弧面（表面２２ａ）と周方向において面一となる円弧面にて形成されている。つまり、疑似突極２２の表面２２ａとロータ側マグネット２３の表面２３ａは、回転軸４の中心軸線Ｌ１を中心とする同心上の円弧面となる。従って、ロータコア２０の外周面は、周方向に疑似突極２２の表面２２ａとロータ側マグネット２３の表面２３ａが交互に形成された外周面となって、ステータコア１０の内周面と対峙するようになっている。 The radially outer surface (surface 23a) of the rotor-side magnet 23 is formed by an arc surface that is flush with the arc surface (surface 22a) of the pseudo salient pole 22 in the circumferential direction in the circumferential direction. Yes. That is, the surface 22 a of the pseudo salient pole 22 and the surface 23 a of the rotor-side magnet 23 are concentric arc surfaces centered on the central axis L <b> 1 of the rotation shaft 4. Therefore, the outer peripheral surface of the rotor core 20 is an outer peripheral surface in which the surface 22a of the pseudo salient pole 22 and the surface 23a of the rotor-side magnet 23 are alternately formed in the circumferential direction so as to face the inner peripheral surface of the stator core 10. It has become.
そして、ロータ側マグネット２３と疑似突極２２は、そのロータ側マグネット２３の開度θｒ１が疑似突極２２の開度θｒ２より大きくなるように設定されている。ここで、ロータ側マグネット２３の開度θｒ１とは、図２に示すように、そのロータ側マグネット２３の表面２３ａの周方向両端間の回転軸４の中心軸線Ｌ１を中心になす角度をいう。また、疑似突極２２の開度θｒ２は、図２に示すように、その疑似突極２２の表面２２ａの周方向両端間の回転軸４の中心軸線Ｌ１を中心になす角度である。この時、ロータ側マグネット２３の開度θｒ１と疑似突極２２の開度θｒ２との間において、θｒ１＋θｒ２＝３６０°（電気角）の関係が成り立つ。 The rotor side magnet 23 and the pseudo salient pole 22 are set such that the opening degree θr1 of the rotor side magnet 23 is larger than the opening degree θr2 of the pseudo salient pole 22. Here, the opening degree θr1 of the rotor-side magnet 23 refers to an angle formed around the central axis L1 of the rotating shaft 4 between both circumferential ends of the surface 23a of the rotor-side magnet 23, as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 2, the opening θr2 of the pseudo salient pole 22 is an angle formed around the central axis L1 of the rotating shaft 4 between the circumferential ends of the surface 22a of the pseudo salient pole 22. At this time, a relationship of θr1 + θr2 = 360 ° (electrical angle) is established between the opening θr1 of the rotor-side magnet 23 and the opening θr2 of the pseudo salient pole 22.
ちなみに、本実施形態のブラシレスモータ１は、ロータ５に形成されたロータ側スロット２１の数Ｒが１４個、ステータ３に形成されたステータ側スロット１２の数Ｓが１２個、ティース１１に巻回した巻線１４ａ，１４ｂ，１４ｃの極対数Ｐが２個となる。 Incidentally, in the brushless motor 1 of this embodiment, the number R of the rotor side slots 21 formed in the rotor 5 is 14, the number S of the stator side slots 12 formed in the stator 3 is 12, and the coil 11 is wound around the teeth 11. The number of pole pairs P of the wound windings 14a, 14b, 14c is two.
つまり、本実施形態のブラシレスモータ１は、ロータ側スロット２１の数Ｒ、ステータ側スロット１２の数Ｓ、ステータコア１０に巻回した巻線の極対数Ｐとの間で、以下の関係式が成立することから、所謂、バーニア型のモータである。 That is, in the brushless motor 1 of the present embodiment, the following relational expression is established among the number R of the rotor side slots 21, the number S of the stator side slots 12, and the number P of the pole pairs wound around the stator core 10. Therefore, it is a so-called vernier type motor.
Ｒ＝Ｓ±Ｐ
次に、ステータ側マグネット１５の開度θｓ１とティース１１の開度θｓ２、及び、ロータ側マグネット２３の開度θｒ１と疑似突極２２の開度θｒ２の関係について述べる。
R = S ± P
Next, the relationship between the opening θs1 of the stator-side magnet 15 and the opening θs2 of the teeth 11 and the opening θr1 of the rotor-side magnet 23 and the opening θr2 of the pseudo salient pole 22 will be described.
図３は、試験により得た、ロータ側マグネット２３の開度θｒ１（電気角）に対するトルク比（％）の特性線Ｔ１を示す図である。そして、図３において、ロータ側マグネット２３の開度θｒ１（電気角）を１８０°にした時（この時、疑似突極２２の開度θｒ２（電気角）は１８０°となる）、トルク比を１００％としている。 FIG. 3 is a diagram showing a characteristic line T1 of the torque ratio (%) with respect to the opening degree θr1 (electrical angle) of the rotor-side magnet 23 obtained by the test. In FIG. 3, when the opening θr1 (electrical angle) of the rotor-side magnet 23 is 180 ° (at this time, the opening θr2 (electrical angle) of the pseudo salient pole 22 is 180 °), the torque ratio is 100%.
図３の特性線Ｔ１から明らかなように、１８０°を境にロータ側マグネット２３の開度θｒ１（電気角）を大きくすると、トルク比が１００％以上に上昇する。反対に、ロータ側マグネット２３の開度θｒ１（電気角）を小さくすると、トルク比が１００％以下に低下する。 As is clear from the characteristic line T1 in FIG. 3, when the opening degree θr1 (electrical angle) of the rotor-side magnet 23 is increased from 180 ° as a boundary, the torque ratio increases to 100% or more. On the contrary, when the opening degree θr1 (electrical angle) of the rotor-side magnet 23 is decreased, the torque ratio is reduced to 100% or less.
従って、試験結果から、ロータ側マグネット２３の開度θｒ１を、疑似突極２２の開度θｒ２より大きい、１８０°＜θｒ１≦２１０°の間の値に設定することで、ロータ側マグネット２３の開度θｒ１を１８０°にした時のトルクを基準として高トルクが得られることがわかる。 Therefore, from the test results, the opening degree θr1 of the rotor side magnet 23 is set to a value between 180 ° <θr1 ≦ 210 °, which is larger than the opening degree θr2 of the pseudo salient pole 22, thereby opening the rotor side magnet 23. It can be seen that a high torque can be obtained with reference to the torque when the degree θr1 is 180 °.
このことから、本実施形態では、トルクアップを図るために、ロータ側マグネット２３の開度θｒ１は、疑似突極２２の開度θｒ２より大きくなるように設定されている。
図４は、試験により得た、ステータ側マグネット１５の開度θｓ１（電気角）に対するトルク比（％）の特性線Ｔ２を示す図である。そして、図４において、ステータ側マグネット１５の開度θｓ１（電気角）を１８０°にした時（この時、ティース１１の開度θｓ２（電気角）は１８０°となる）、トルク比を１００％としている。
Therefore, in this embodiment, the opening degree θr1 of the rotor-side magnet 23 is set to be larger than the opening degree θr2 of the pseudo salient pole 22 in order to increase torque.
FIG. 4 is a diagram showing a characteristic line T2 of the torque ratio (%) with respect to the opening θs1 (electrical angle) of the stator side magnet 15 obtained by the test. In FIG. 4, when the opening θs1 (electrical angle) of the stator side magnet 15 is 180 ° (at this time, the opening θs2 (electrical angle) of the teeth 11 is 180 °), the torque ratio is 100%. It is said.
図４の特性線Ｔ２から明らかなように、１８０°を境にステータ側マグネット１５の開度θｓ１（電気角）を大きくすると、トルク比が１００％以上に上昇する。反対に、ステータ側マグネット１５の開度θｓ１（電気角）を小さくすると、トルク比が１００％以下に低下する。 As is clear from the characteristic line T2 in FIG. 4, when the opening degree θs1 (electrical angle) of the stator side magnet 15 is increased from 180 ° as a boundary, the torque ratio increases to 100% or more. On the contrary, when the opening degree θs1 (electrical angle) of the stator side magnet 15 is reduced, the torque ratio is reduced to 100% or less.
従って、試験結果から、ステータ側マグネット１５の開度θｓ１を、ティース１１の開度θｓ２より大きい、１８０°＜θｓ１≦２１０°の間の値に設定することで、ステータ側マグネット１５の開度θｓ１が１８０°の時のトルクを基準として高トルクが得られることがわかる。 Therefore, from the test results, the opening degree θs1 of the stator side magnet 15 is set to a value between 180 ° <θs1 ≦ 210 °, which is larger than the opening degree θs2 of the teeth 11, from the opening angle θs1 of the stator side magnet 15. It can be seen that a high torque can be obtained on the basis of the torque when the angle is 180 °.
このことから、本実施形態では、トルクアップを図るために、ステータ側マグネット１５の開度θｓ１は、ティース１１の開度θｓ２より大きくなるように設定されている。
次に、上記のように構成したブラシレスモータ１の作用効果を説明する。
Therefore, in the present embodiment, in order to increase torque, the opening θs1 of the stator side magnet 15 is set to be larger than the opening θs2 of the teeth 11.
Next, the effect of the brushless motor 1 configured as described above will be described.
（１）本実施形態によれば、ロータ側マグネット２３の開度θｒ１を、疑似突極２２の開度θｒ２より大きくなるように設定した。そして、ロータ側マグネット２３の開度θｒ１を、１８０°＜θｒ１１≦２１０°の間の値に設定した。従って、ブラシレスモータ１の体格を大きくすることなくトルクアップを図ることができる。 (1) According to the present embodiment, the opening degree θr1 of the rotor-side magnet 23 is set to be larger than the opening degree θr2 of the pseudo salient pole 22. The opening degree θr1 of the rotor-side magnet 23 was set to a value between 180 ° <θr11 ≦ 210 °. Therefore, torque can be increased without increasing the size of the brushless motor 1.
（２）本実施形態によれば、ステータ側マグネット１５の開度θｓ１を、ティース１１の開度θｓ２より大きくなるように設定した。そして、ステータ側マグネット１５の開度θｓ１を、１８０°＜θｓ１≦２１０°の間の値に設定した。従って、ブラシレスモータ１の体格を大きくすることなくよりトルクアップを図ることができる。 (2) According to the present embodiment, the opening θs1 of the stator side magnet 15 is set to be larger than the opening θs2 of the teeth 11. The opening degree θs1 of the stator side magnet 15 was set to a value between 180 ° <θs1 ≦ 210 °. Therefore, the torque can be increased without increasing the size of the brushless motor 1.
上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ブラシレスモータ１は、ロータコア２０のロータ側スロット２１の数Ｒを１４個、ステータコア１０のステータ側スロット１２の数Ｓを１２個、ステータコア１０に巻回した巻線の極対数Ｐが２個としたバーニアモータであったが、これに限定されるものではない。
The above embodiment may be modified as follows.
In the above embodiment, the brushless motor 1 includes the number R of the rotor side slots 21 of the rotor core 20, the number S of the stator side slots 12 of the stator core 10, and the number of pole pairs of the winding wound around the stator core 10. Although the vernier motor has two P, it is not limited to this.
要は、バーニアモータの条件である、Ｒ＝Ｓ±Ｐが成立するブラシレスモータであれば何でもよい。
・上記実施形態では、ステータ側マグネット１５の開度θｓ１を、ティース１１の開度θｓ２より大きくなるように設定した。これを、ステータ側マグネット１５の開度θｓ１とティース１１の開度θｓ２を同じにして実施してもよい。
In short, any brushless motor satisfying R = S ± P, which is a condition of a vernier motor, may be used.
In the above embodiment, the opening θs1 of the stator side magnet 15 is set to be larger than the opening θs2 of the teeth 11. This may be performed by setting the opening θs1 of the stator side magnet 15 and the opening θs2 of the teeth 11 to be the same.
１…ブラシレスモータ、２…モータハウジング、３…ステータ、４…回転軸、５…ロータ、１０…ステータコア、１１…ティース、１１ａ…第１延出部、１１ｂ…先端面、１１ｃ…第２延出部、１２…ステータ側スロット、１３…インシュレータ、１４ａ…Ｕ相巻線（巻線）、１４ｂ…Ｖ相巻線（巻線）、１４ｃ…Ｗ相巻線（巻線）、１５…ステータ側マグネット、１５ａ…先端面、２０…ロータコア、２１…ロータ側スロット、２２…疑似突極、２２ａ…表面、２３…ロータ側マグネット、２３ａ…表面、θｓ１，θｓ２，θｒ１，θｒ２…開度、Ｌ１…中心軸線。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Brushless motor, 2 ... Motor housing, 3 ... Stator, 4 ... Rotating shaft, 5 ... Rotor, 10 ... Stator core, 11 ... Teeth, 11a ... 1st extension part, 11b ... End surface, 11c ... 2nd extension , 12 ... Stator side slot, 13 ... Insulator, 14a ... U phase winding (winding), 14b ... V phase winding (winding), 14c ... W phase winding (winding), 15 ... Stator side magnet , 15a ... tip surface, 20 ... rotor core, 21 ... rotor side slot, 22 ... pseudo salient pole, 22a ... surface, 23 ... rotor side magnet, 23a ... surface, θs1, θs2, θr1, θr2 ... opening, L1 ... center Axis.
Claims (4)
回転軸に対して一体回転可能に設けられるロータコアと、前記ロータコアの周方向に複数形成されたロータ側スロットにそれぞれ配置されたロータ側マグネットとを有するロータと
を備え、
前記ロータ側スロットの数をＲ、前記ステータ側スロットの数をＳ、前記巻線の極対数をＰとした時、Ｒ＝Ｓ±Ｐとなるように設定されるものであって、
前記ロータ側マグネットの開度は、前記ロータ側スロットと前記ロータ側スロットの間に形成された疑似突極の開度よりも大きく設定したことを特徴とするブラシレスモータ。 A stator having a stator core having a plurality of teeth, a winding wound around the teeth, and a stator-side magnet disposed in a stator-side slot formed between the teeth;
A rotor core provided so as to be integrally rotatable with respect to the rotation shaft, and a rotor having a rotor side magnet respectively disposed in a plurality of rotor side slots formed in a circumferential direction of the rotor core;
R = S ± P, where R is the number of rotor side slots, S is the number of stator side slots, and P is the number of pole pairs of the windings,
The brushless motor is characterized in that an opening degree of the rotor side magnet is set larger than an opening degree of a pseudo salient pole formed between the rotor side slot and the rotor side slot.
前記ロータ側マグネットの開度をθｒ１とし、前記疑似突極の開度をθｒ２とした時、ロータ側マグネットの開度θｒ１と疑似突極の開度θｒ２との間で、電気角でθｒ１＋θｒ２＝３６０°が成り立ち、前記ロータ側マグネットの開度θｒ１は、１８０°＜θｒ１≦２１０°であることを特徴とするブラシレスモータ。 The brushless motor according to claim 1,
When the opening degree of the rotor side magnet is θr1 and the opening degree of the pseudo salient pole is θr2, the electrical angle θr1 + θr2 = 360 between the opening degree θr1 of the rotor side magnet and the opening degree θr2 of the pseudo salient pole. The brushless motor is characterized in that the opening degree θr1 of the rotor-side magnet is 180 ° <θr1 ≦ 210 °.
前記ステータ側マグネットの開度は、前記ティースの開度よりも大きく設定したことを特徴とするブラシレスモータ。 The brushless motor according to claim 1 or 2,
The brushless motor is characterized in that the opening of the stator side magnet is set larger than the opening of the teeth.
前記ステータ側マグネットの開度をθｓ１とし、前記ティースの開度をθｓ２とした時、ステータ側マグネットの開度θｓ１とティースの開度θｓ２との間で、電気角でθｓ１＋θｓ２＝３６０°が成り立ち、前記ステータ側マグネットの開度θｓ１は、１８０°＜θｓ１≦２１０°であることを特徴とするブラシレスモータ。 The brushless motor according to any one of claims 1 to 3,
When the opening degree of the stator side magnet is θs1 and the opening degree of the teeth is θs2, the electrical angle θs1 + θs2 = 360 ° is established between the opening degree θs1 of the stator side magnet and the opening degree θs2 of the teeth. The stator-side magnet opening θs1 satisfies 180 ° <θs1 ≦ 210 °.
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|---|---|---|---|---|
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2012
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