JP2016046940A - Axial gap motor - Google Patents
Axial gap motor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016046940A JP2016046940A JP2014170360A JP2014170360A JP2016046940A JP 2016046940 A JP2016046940 A JP 2016046940A JP 2014170360 A JP2014170360 A JP 2014170360A JP 2014170360 A JP2014170360 A JP 2014170360A JP 2016046940 A JP2016046940 A JP 2016046940A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- teeth
- rotor
- coil
- axial gap
- circumferential direction
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
Description
本発明は、回転軸に固定のロータと、このロータに軸方向のギャップを持って対向配置されるステータとを備え、発生する磁束の向きを軸方向としたアキシャルギャップモータに関する。 The present invention relates to an axial gap motor that includes a rotor fixed to a rotating shaft and a stator that is opposed to the rotor with an axial gap, and the direction of generated magnetic flux is the axial direction.
この種のアキシャルギャップモータは例えば特許文献1で知られている。この従来例のものにおいて、ステータは、回転軸が遊挿される中心孔を形成した円板状のヨークと、ヨークのロータとの対向面に周方向に間隔を存して並設される複数個のティース(ティース部)とを備え、各ティースには、三相の(励磁)コイルが夫々巻回されている。各ティースは、その面積を可及的に大きくするため、径方向内側から外側に向かって拡大する略扇形に形成され、ヨークに各ティースを配置したとき、互いに隣接する各ティースの間の間隔(幅)が径方向全長に亘って略均等になるようにしている。なお、ロータとしては、ロータフレームにステータ側の極性を交互にかえて複数のマグネットを周方向に並設したものが一般に用いられる。
This type of axial gap motor is known from
ところで、コイルへの目標とする出力(電圧値、電流値)で所望のモータトルクを得るには、コイルの線径と巻数とを適切に設定することが求められるが、アキシャルギャップモータは、回転軸の軸方向に扁平な構造に特徴がある以上、コイルを巻回するためのスペースを軸方向に拡大することは好ましくない。一方、ヨークサイズを変えずに上記スペースを周方向に拡大するには、例えば各ティースの周方向の幅を小さくして隣接する各ティースの間の間隔を所定以上に拡大することが考えられる。 By the way, in order to obtain a desired motor torque with a target output (voltage value, current value) to the coil, it is required to appropriately set the wire diameter and the number of turns of the coil. Since the structure is flat in the axial direction of the shaft, it is not preferable to expand the space for winding the coil in the axial direction. On the other hand, in order to expand the space in the circumferential direction without changing the yoke size, for example, it is conceivable to reduce the width of each tooth in the circumferential direction to increase the interval between adjacent teeth to a predetermined value or more.
然し、上記従来例のように各ティースが略扇形の場合、各ティースの周方向の幅を小さくすると、ヨークの中心孔から各ティースの最内縁部までの径方向の間隔が拡がってしまい、中心孔の周囲に、ロータの各マグネットと対面する各ティースの部分がなく、モータトルクの発生に寄与しない大きなスペースができてしまうという問題がある。 However, when each tooth is substantially fan-shaped as in the above-described conventional example, if the circumferential width of each tooth is reduced, the radial interval from the center hole of the yoke to the innermost edge of each tooth is increased. There is a problem in that there is no portion of each tooth that faces each magnet of the rotor around the hole, and a large space that does not contribute to the generation of motor torque is created.
本発明は、以上の点に鑑み、コイルを巻回するための十分なスペースを周方向に確保でき、その上、中心孔の周囲にモータトルクの発生に寄与しないスペースを可及的に縮小できるようにしたアキシャルギャップモータを提供することをその課題とするものである。 In view of the above points, the present invention can secure a sufficient space for winding the coil in the circumferential direction, and can further reduce the space around the center hole that does not contribute to the generation of motor torque as much as possible. It is an object of the present invention to provide such an axial gap motor.
上記の課題を解決するために、回転軸に固定のロータと、このロータに軸方向のギャップを持って対向配置されるステータとを備える本発明のアキシャルギャップモータにおいて、ステータは、回転軸が遊挿される中心孔を形成した円板状のヨークと、ヨークのロータとの対向面に設けられる、コイルが巻回されるティース部とを備え、ティース部が、ヨークの径方向内側で周方向に間隔を存して並設される複数個の内側ティースと、径方向外側で周方向に間隔を存して並設される複数個の外側ティースとで構成され、ロータの極数を基準とし、このロータの極数に対する外側ティースの数の比を1.5とし、内側ティースの数の比を1.125または0.75に設定したことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, in the axial gap motor of the present invention comprising a rotor fixed to a rotating shaft and a stator disposed opposite to the rotor with an axial gap, the stator has a rotating shaft that is idle. A disc-shaped yoke having a central hole to be inserted, and a tooth portion around which a coil is wound, which is provided on a surface facing the rotor of the yoke, and the tooth portion is disposed radially inward of the yoke in the radial direction. Consists of a plurality of inner teeth arranged in parallel with a gap and a plurality of outer teeth arranged in parallel in the circumferential direction on the outside in the radial direction, based on the number of poles of the rotor, The ratio of the number of outer teeth to the number of poles of the rotor is set to 1.5, and the ratio of the number of inner teeth is set to 1.125 or 0.75.
本発明によれば、各外側ティースの周方向の幅を小さくして隣接する各ティースの間の間隔を所定以上に拡大することでヨークサイズを変えずにコイルを巻回するためのスペースを周方向に拡大することができ、その上、中心孔の周囲に内側ティースが存することで、モータトルクの発生に寄与しないスペースを可及的に縮小することができる。なお、ロータの極数に対する内側ティースと外側ティースとの数の比が上記以外の場合、モータトルクを発生しないことが確認された。 According to the present invention, the space for winding the coil without changing the yoke size is reduced by reducing the circumferential width of each outer tooth and enlarging the interval between adjacent teeth to a predetermined value or more. In addition, since the inner teeth exist around the center hole, the space that does not contribute to the generation of the motor torque can be reduced as much as possible. In addition, when the ratio of the number of inner teeth and outer teeth with respect to the number of poles of the rotor was other than the above, it was confirmed that no motor torque was generated.
本発明において、前記コイルは、各内側ティースと各外側ティースとに直列接続されることが好ましい。これによれば、接点や電源の追加を不要にでき、有利である。 In the present invention, the coil is preferably connected in series to each inner tooth and each outer tooth. This advantageously eliminates the need for additional contacts and power supplies.
以下、図面を参照して、所謂1ロータ2ステータ型に適用した場合を例に本発明のアキシャルギャップモータの実施形態を説明する。以下において、回転軸の軸方向を上下方向とし、図1を基準に「上」、「下」といった方向を示す用語を用いるものとする。 Hereinafter, an embodiment of an axial gap motor according to the present invention will be described with reference to the drawings, taking as an example the case of application to a so-called 1-rotor 2-stator type. In the following, the axial direction of the rotating shaft is the vertical direction, and terms such as “up” and “down” are used with reference to FIG.
図1を参照して、GM1は第1実施形態のアキシャルギャップモータである。アキシャルギャップモータGM1は、回転軸1に固定のロータ2と、このロータ2の上側または下側に上下方向のギャップGを夫々持って対向配置されるステータ31,32とを備え、発生する磁束の向きを軸方向としたものである。
Referring to FIG. 1, GM 1 is an axial gap motor according to the first embodiment. The axial gap motor GM 1 includes a
ロータ2は、図2に示すように、ロータフレーム21を備え、ロータフレーム21には、ステータ31,32側の極性を周方向に交互にかえて、夫々が同一の略扇形の輪郭を持つ複数のマグネット(永久磁石)22が周方向に等間隔で組み込まれている(本実施形態では、極数が16)。なお、ロータ2としては、公知のものが利用できるため、これ以上の詳細な説明を省略する。他方、ステータ31,32は同一の構造を持つため、上側に位置するステータ31について説明すると、ステータ31は回転軸1が遊挿される中心孔31を形成した円板状のヨーク32と、ヨーク32のロータ2との対向面に設けられる、三相の(励磁)コイル33が夫々巻回されるティース部34とを備える。
As shown in FIG. 2, the
ティース部34は、図3(a)及び(b)に示すように、ヨーク32の径方向内側で周方向に等間隔で並設される複数個の内側ティース34aと、径方向外側で周方向に等間隔で並設される複数個の外側ティース34bとに分けて構成されている。内側ティース34aと外側ティース34bとは、径方向内側から外側に向かって拡大する略扇形に夫々形成されている。この場合、ロータ2の極数を基準とし、ロータ2の極数に対する外側ティース34bの数の比が1.5、内側ティース34aの数の比が0.75に夫々設定されている。そして、三相のコイル33は、周方向にU相のコイル33a、V相のコイル33b、W相のコイル33cの順序を繰り返すように各内側ティース34aと各外側ティース34bとに夫々巻回されている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
即ち、U相の電源E1に接続されるU相のコイル33aは、いずれかの内側ティース34aに先ず巻回され(U1)、次に、内側ティース34aの径方向外側に位置する外側ティース34bに巻回され(U2)、次に、周方向に3個ずれた外側ティース34bに巻回される(U3)。次いで、上記内側ティース34aから周方向に3個ずれた他の内側ティース34aに巻回され(U4)、次に、他の内側ティース34aの径方向外側に位置する外側ティース34bに巻回され(U5)、次に、周方向に3個ずれた外側ティース34bに巻回される(U6)。そして、上記他の内側ティース34aから周方向に3個ずれた更に他の内側ティース34aに巻回され(U7)、次に、内側ティース34aの径方向外側に位置する外側ティース34bに巻回され(U8)、次に、周方向に3個ずれた外側ティース34bに巻回される(U9)。最後に、上記更に他の内側ティース34aから周方向に3個ずれた更に他の内側ティース34aに巻回され(U10)、次に、内側ティース34aの径方向外側に位置する外側ティース34bに巻回され(U11)、次に、周方向に3個ずれた外側ティース34bに巻回される(U12)。
That is, the U-phase
上記と同様にして、V相の電源E2に接続されるV相のコイル33bが、各内側ティース34aと各外側ティース34bとに夫々巻回され(V1〜V12)、また、W相の電源E3に接続されるW相のコイル33cが、各内側ティース34aと各外側ティース34bとに夫々巻回される(W1〜W12)。なお、特に図示して説明しないが、内側ティース33aと外側ティース33bとに直列接続するための結線は、例えばティース部33が設けられたヨーク32の面に設ければよい。
Similarly to the above, the V-
以上によれば、各外側ティース34bの周方向の幅を大きくして隣接する各外側ティース34bの間の間隔Dを所定以上に拡大することでヨーク32サイズを変えずにコイル33を巻回するためのスペースを周方向に拡大することができる。しかも、中心孔31の周囲に内側ティース33aが存することで、モータトルクの発生に寄与しないスペースを可及的に縮小することができる。また、三相のコイル33a〜33cを各内側ティース34aと各外側ティース34bとに夫々直列接続したため、接点や電源の追加を不要にでき、有利である。
According to the above, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではない。上記実施形態では、ロータ2の極数を16とし、ロータ2の極数に対する内側ティース34aと外側ティース34bとの数の比を上記の如く設定したものを例に説明したが、ロータ2の極数は上記に限定されるものではなく、ロータ2の極数に応じてステータ31,32の各層のコイル数が設定される。また、U相のコイル33a、V相のコイル33b及びW相のコイル33cが各内側ティース34aと各外側ティース34bとに夫々巻回されたものをU相、V相及びW相の順に周方向に配置したものを例にしているが、配置はこれに限定されるものではない。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said thing. In the above embodiment, the number of poles of the
また、ロータ2の極数に対する外側ティース34bの数の比を1.5にした場合において、モータトルクを効果的に発生させるためには、内側ティース34aの数の比を1.125に設定してもよい。この場合、図4(a)及び(b)に示すように、U相のコイル34aが各内側ティース34aと各外側ティース34bとに夫々巻回され(U100〜U113)、V相のコイル33bが、各内側ティース34aと各外側ティース34bとに夫々巻回され(V100〜V113)、また、W相の電源E3に接続されるW相のコイル33cが各内側ティース34aと各外側ティース34bとに夫々巻回される(W100〜W113)ようにしておけばよい。
Further, when the ratio of the number of
GM1,GM2…アキシャルギャップモータ、1…回転軸、2…ロータ、31,32…ステータ、31…中心孔、32…ヨーク、33a,33b、33c…コイル、34a…内側ティース(ティース部)、34b…外側ティース(ティース部)。 GM 1 , GM 2 ... axial gap motor, 1 ... rotating shaft, 2 ... rotor, 3 1 , 3 2 ... stator, 31 ... center hole, 32 ... yoke, 33a, 33b, 33c ... coil, 34a ... inner teeth (teeth) Part), 34b ... outer teeth (teeth part).
Claims (2)
ティース部が、ヨークの径方向内側で周方向に間隔を存して並設される複数個の内側ティースと、径方向外側で周方向に間隔を存して並設される複数個の外側ティースとで構成され、ロータの極数を基準とし、このロータの極数に対する外側ティースの数の比を1.5とし、内側ティースの数の比を1.125または0.75に設定したことを特徴とするアキシャルギャップモータ。 The rotor includes a rotor fixed to the rotation shaft and a stator disposed opposite to the rotor with an axial gap. The stator includes a disk-shaped yoke having a central hole into which the rotation shaft is loosely inserted, In an axial gap motor provided with a teeth portion on which a coil is wound, which is provided on a surface facing the rotor,
A plurality of inner teeth in which the teeth are arranged in parallel in the circumferential direction on the radially inner side of the yoke, and a plurality of outer teeth in which the teeth are arranged in parallel on the radially outer side with a spacing in the circumferential direction The ratio of the number of outer teeth to the number of poles of this rotor is set to 1.5, and the ratio of the number of inner teeth is set to 1.125 or 0.75. A characteristic axial gap motor.
The axial gap motor according to claim 1, wherein the coil is connected in series to each inner tooth and each outer tooth.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014170360A JP2016046940A (en) | 2014-08-25 | 2014-08-25 | Axial gap motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014170360A JP2016046940A (en) | 2014-08-25 | 2014-08-25 | Axial gap motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016046940A true JP2016046940A (en) | 2016-04-04 |
Family
ID=55637020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014170360A Pending JP2016046940A (en) | 2014-08-25 | 2014-08-25 | Axial gap motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016046940A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018134948A1 (en) * | 2017-01-19 | 2018-07-26 | 三菱電機株式会社 | Dynamo-electric machine and elevator hoist with said dynamo-electric machine |
WO2021075172A1 (en) * | 2019-10-17 | 2021-04-22 | 住友電気工業株式会社 | Rotary electrical machine |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006050703A (en) * | 2004-08-02 | 2006-02-16 | Nissan Motor Co Ltd | Structure of axial gap motor |
JP2009072009A (en) * | 2007-09-14 | 2009-04-02 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Permanent magnet rotating machine |
JP2014027825A (en) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Denso Corp | Double stator type motor |
-
2014
- 2014-08-25 JP JP2014170360A patent/JP2016046940A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006050703A (en) * | 2004-08-02 | 2006-02-16 | Nissan Motor Co Ltd | Structure of axial gap motor |
JP2009072009A (en) * | 2007-09-14 | 2009-04-02 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Permanent magnet rotating machine |
JP2014027825A (en) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Denso Corp | Double stator type motor |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018134948A1 (en) * | 2017-01-19 | 2018-07-26 | 三菱電機株式会社 | Dynamo-electric machine and elevator hoist with said dynamo-electric machine |
JPWO2018134948A1 (en) * | 2017-01-19 | 2019-06-27 | 三菱電機株式会社 | Rotating electrical machine and elevator hoist equipped with the same |
CN110178287A (en) * | 2017-01-19 | 2019-08-27 | 三菱电机株式会社 | Rotating electric machine and the elevator hoist for having the rotating electric machine |
WO2021075172A1 (en) * | 2019-10-17 | 2021-04-22 | 住友電気工業株式会社 | Rotary electrical machine |
CN114287103A (en) * | 2019-10-17 | 2022-04-05 | 住友电气工业株式会社 | Rotating electrical machine |
CN114287103B (en) * | 2019-10-17 | 2023-11-03 | 住友电气工业株式会社 | Rotary electric machine |
JP7525504B2 (en) | 2019-10-17 | 2024-07-30 | 住友電気工業株式会社 | Rotating Electric Machine |
US12119707B2 (en) | 2019-10-17 | 2024-10-15 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Rotary electric machine cores with reference position marks |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20180159387A1 (en) | Rotating electric machine with a stator closed notches and, more particularly variable-reluctance synchronous electric machine assisted by permanent magnets | |
JP6700596B2 (en) | Rotor for axial gap motor and axial gap motor | |
JP2013074743A (en) | Rotary electric machine | |
US9906107B2 (en) | Magnet-free rotating electric machine | |
JP2015154582A (en) | Stator for three-phase rotary electric machine | |
JP6406355B2 (en) | Double stator type rotating machine | |
US9293974B2 (en) | Electric motor having stator core for reducing cogging torque | |
US20190267855A1 (en) | Rotary electric machine | |
JP5838440B2 (en) | Magnet embedded rotor structure | |
JP2013118788A (en) | Brushless motor | |
JP2016046940A (en) | Axial gap motor | |
JP6251109B2 (en) | Rotor and motor | |
JP2013207857A (en) | Brushless motor | |
JP2013201865A (en) | Brushless motor | |
JP6295161B2 (en) | Rotor and motor | |
JP2017063594A (en) | Brushless motor | |
JP2017225250A (en) | Three-phase brushless motor | |
JP2014176137A (en) | Double stator type switched reluctance rotating machine | |
JP6227428B2 (en) | Multi-rundel motor | |
JP2015231253A (en) | Magnet and dynamo-electric machine including the same | |
JP2020022280A5 (en) | ||
JP6330226B2 (en) | Motor drive control device | |
KR102207482B1 (en) | The stator improving the asymmetry of magnetic flux density in the unipolar type and step motor comprising the same | |
JP2014161206A (en) | Interior magnet type rotating electrical machine | |
JP5751903B2 (en) | Magnet yoke and DC motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170630 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180419 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180515 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180704 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20181030 |