JP2017017912A - 電動モータ - Google Patents
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Abstract
Description
図1から図8を用いて、本発明の第1の実施形態である10極12スロットモータの構成を説明する。
(数1)
α=(1−1/16)|cosθ|+1/16 ・・・(1)
第2の実施形態として、第1モータ部及び第2モータ部を14極12スロットモータとした場合について説明する。14極12スロットモータは、第1の実施形態に係る10極12スロットモータと電気的な相関性が高いモータであり、回転子による14極回転磁場と、固定子による10極逆回転磁場の相互作用で、回転子の回転速度ωの7倍の速度で同一方向に回転する電磁加振力が発生する。この電磁加振力は、ある対角線方向の吸引力とこれと垂直方向の反発力で成り立っており、楕円形状の固定子変形を起こす円環2次(回転14次)の電磁加振力である。14極12スロットモータは、360度/2/2=90度の両スキューをしたときに、第1モータ部と第2モータ部でそれぞれ発生する円環2次の電磁加振力の位相が半周期分ずれて、電磁加振力によるフレーム変形を低減する効果が最大となる。
(数2)
α=(1−1/16)|cosθ|+1/16 ・・・(2)
第3の実施例として、第1モータ部、及び第2モータ部を8極12スロットモータとした場合について説明する。8極12スロットモータは、回転子による8極回転磁場と、固定子による16極逆回転磁場の相互作用で、回転子の回転速度ωの2倍の速度で逆回転する電磁加振力が発生する。この電磁加振力は、90度ずつずれて4方向に作用する吸引力と、前記の吸引力と45度ずれて4方向に作用する反発力で成り立っており、四角形状の固定子変形を起こす円環4次(回転8次)の電磁加振力である。8極12スロットモータは、両スキューを45度としたときに、第1モータ部と第2モータ部でそれぞれ発生する円環4次の電磁加振力の位相が半周期分ずれて、電磁加振力によるフレーム変形を低減する効果が最大となる。
(数3)
α=(1−1/16)|cos2θ|+1/16 ・・・(3)
第4の実施例として、第1モータ部、及び第2モータ部を14極18スロットモータとした場合について説明する。14極18スロットモータは、回転子による14極回転磁場と、固定子による22極逆回転磁場の相互作用で、回転子の回転速度ωの3.5倍の速度で逆回転する電磁加振力が発生する。この電磁加振力は、図11に示すように、90度ずつずれて4方向に作用する吸引力24と、前記の吸引力24と45度ずれて4方向に作用する反発力25、26で成り立っており、四角形状の固定子変形を起こす円環4次(回転14次)の電磁加振力である。
(数4)
α=(1−1/16)|cosθ|+1/16 ・・・(4)
Claims (12)
- 第1固定子と前記第1固定子内に回転可能に配置された第1回転子とを有する第1モータ部と、
第2固定子と前記第2固定子内に回転可能に配置された第2回転子とを有する第2モータ部と、
前記第1回転子及び前記第2回転子について共通に設けられる駆動軸と、
前記第1固定子を保持すると共に前記第2固定子を保持するフレームと、を備え、
前記第1モータ部における固定子巻線及び回転子磁石の周方向配置は、前記第2モータ部における固定子巻線及び回転子磁石の周方向配置を前記駆動軸について周方向に所定の角度θ回転させた周方向配置と等価であることを特徴とする電動モータ。 - 第1固定子と前記第1固定子外に回転可能に配置された第1回転子とを有する第1モータ部と、
第2固定子と前記第2固定子外に回転可能に配置された第2回転子とを有する第2モータ部と、
前記第1固定子及び前記第2固定子について共通に設けられる軸と、
前記第1回転子を保持すると共に前記第2回転子を保持する駆動フレームと、を備え、
前記第1モータ部における固定子巻線及び回転子磁石の周方向配置は、前記第2モータ部における固定子巻線及び回転子磁石の周方向配置を前記駆動軸について周方向に所定の角度θ回転させた周方向配置と等価であることを特徴とする電動モータ。 - 請求項1又は2のいずれかに記載の電動モータにおいて、
前記第1モータ部及び前記第2モータ部は、ともに極数がPのモータであり、
前記第1モータ部及び前記第2モータ部で発生する円環次数の加振力のうち、0次を除く最小次数をnとしたとき、前記所定の角度θは、機械角で{360/n/2−360/(P×3)/2}度以上でありかつ{360/n/2+360/(P×3)/2}度以下であることを特徴とする電動モータ。 - 請求項3に記載の電動モータにおいて、
前記所定の角度は、機械角で(360/n/2)度であることを特徴とする電動モータ。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の電動モータにおいて、
前記第1モータ部及び前記第2モータ部は、ともに極数がPのモータであり、
Aを奇数としたとき、前記所定の角度θは、機械角で[A×{360/(P×3)/2}]度であることを特徴とする電動モータ。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の電動モータにおいて、
前記第1モータ部及び前記第2モータ部は、ともに極数がPでスロット数がSのモータであり、
Aを奇数とし、極数Pとスロット数Sの最小公倍数をMとしたとき、前記所定の角度θは、機械角で(A×(360/M/2))度であることを特徴とする電動モータ。 - 請求項3に記載の電動モータにおいて、
前記所定の角度θは、機械角で{360/n/2−360/(P×3)/2}度又は{360/n/2+360/(P×3)/2}度であることを特徴とする電動モータ。 - 請求項1又は2のいずれかに記載の電動モータであって、
前記第1モータ部及び前記第2モータ部は、ともに極数がPでスロット数がSのモータであり、
前記第1モータ部及び前記第2モータ部で発生する円環次数の加振力のうち、0次を除く最小次数をnとし、極数Pとスロット数Sの最小公倍数をMとしたとき、前記所定の角度θは、機械角で{360/n/2−360/(P×3)/2}度以上でありかつ{360/n/2+360/(P×3)/2}度以下であることを特徴とする電動モータ。 - 請求項1又は2のいずれかに記載の電動モータにおいて、
前記第1モータ部及び前記第2モータ部は、ともに極数が10でスロット数が12のモータであり、
前記所定の角度θは、機械角で87度以上でありかつ93度以下であることを特徴とする電動モータ。 - 請求項1又は2のいずれかに記載の電動モータにおいて、
前記第1モータ部及び前記第2モータ部は、ともに極数が14でスロット数が12のモータであり、
前記所定の角度θは、機械角で(90−15/7)度以上でありかつ(90+15/7)度以下であることを特徴とする電動モータ。 - 請求項1又は2のいずれかに記載の電動モータにおいて、
前記第1モータ部及び前記第2モータ部は、ともに極数が8でスロット数が12のモータであり、
前記所定の角度θは、機械角で37.5度以上でありかつ52.5度以下であることを特徴とする電動モータ。 - 請求項1又は2のいずれかに記載の電動モータにおいて、
前記第1モータ部及び前記第2モータ部は、ともに極数が14でスロット数が18のモータであり、
前記所定の角度θは、機械角で88度以上でありかつ92度以下であることを特徴とする電動モータ。
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