JP2017063549A - Switched reluctance motor and electric cart - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スイッチトリラクタンスモータおよび電動カートに関するものである。 The present invention relates to a switched reluctance motor and an electric cart.
従来から、ロータとステータの両方に突極を設けたスイッチトリラクタンスモータ(Switched ReluctanceMotor、以下SRモータという)が知られている。SRモータは、ステータに設けられている複数のステータ突極にそれぞれ巻線が巻装されており、この巻線に電流を供給することによりステータ突極を励磁する。そして、ステータ突極に生じた磁気的吸引力によって、ロータに設けられている複数のロータ突極を吸引して回転力を発生させる。 Conventionally, a switched reluctance motor (hereinafter referred to as an SR motor) in which salient poles are provided on both a rotor and a stator is known. In the SR motor, windings are wound around a plurality of stator salient poles provided in the stator, and the stator salient poles are excited by supplying current to the windings. Then, a plurality of rotor salient poles provided on the rotor are attracted by a magnetic attraction force generated on the stator salient poles to generate a rotational force.
ここで、SRモータは、ロータ突極を吸引して回転力を発生させるので、作動音が大きくなる。このため、作動音の発生原因の一つと考えられる駆動中のトルクリップルを小さくする技術が提案されている。
例えば、ロータ突極のステータ突極と対向する先端面で、かつ周方向両端部となる位置に、凸条部を設けたものがある。これによれば、ロータ突極の周方向両端部にかかるステータ突極の磁気的吸引力を弱めることができ、トルクリップルを小さくできる。ここで、凸条部の大きさは、突出高さで定義されている。
Here, since the SR motor attracts the rotor salient poles to generate the rotational force, the operation noise increases. For this reason, a technique for reducing torque ripple during driving, which is considered to be one of the causes of operation noise, has been proposed.
For example, there is one in which a protruding strip portion is provided at a tip end surface of the rotor salient pole that faces the stator salient pole and at both ends in the circumferential direction. According to this, the magnetic attraction force of the stator salient poles applied to the circumferential ends of the rotor salient poles can be weakened, and the torque ripple can be reduced. Here, the magnitude | size of a protruding item | line part is defined by the protrusion height.
ところで、ステータ突極への巻線の占積率を向上させることにより、少ない電流でステータ突極に生じる磁界を大きくできる。このため、巻線の銅損低減を図る場合、ステータ突極の突極角を極力小さくすることが望ましい。
しかしながら、ステータ突極の突極角を小さくすると、SRモータの平均トルクが低下してしまう可能性があった。また、例えばSRモータを電動カート等の駆動源として用いる場合、トルク低減に伴って起動性が低下してしまう可能性があった。
By the way, by improving the space factor of the windings on the stator salient pole, the magnetic field generated on the stator salient pole can be increased with a small current. For this reason, when reducing the copper loss of the winding, it is desirable to make the salient pole angle of the stator salient pole as small as possible.
However, when the salient pole angle of the stator salient pole is reduced, the average torque of the SR motor may be reduced. In addition, for example, when an SR motor is used as a drive source for an electric cart or the like, there is a possibility that the startability may be reduced as the torque is reduced.
そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、巻線の占積率を向上させつつ、トルクの低下、起動性の低下を抑制できるスイッチトリラクタンスモータおよび電動カートを提供するものである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a switched reluctance motor and an electric cart capable of suppressing a decrease in torque and a decrease in startability while improving a space factor of windings. To do.
上記の課題を解決するために、本発明に係るスイッチトリラクタンスモータは、ステータと、該ステータの径方向中央に配置され、前記ステータに対して回転自在に設けられたロータと、を備え、前記ステータは、円筒状のステータコアと、該ステータコアの内周面から径方向中央に向かって突設された複数のステータ突極と、各ステータ突極に巻回される巻線と、を有し、前記ロータは、回転軸と、該回転軸に外嵌固定されるロータコアと、該ロータコアの外周面から径方向外側に向かって突設されたロータ突極と、を有するスイッチトリラクタンスモータにおいて、前記ロータ突極の前記ステータ突極と対向する先端面側で、かつ周方向両側縁に、それぞれ軸方向に沿って同一形状の凸条部が設けられており、各前記凸条部は、周方向両側に向かうに従って先細りとなるように形成されており、基本ステップ角をθstepとし、前記ステータ突極の突極角をθsとし、各前記凸条部の周方向先端間の角度をθrとし、各前記凸条部の根元のうち、前記ロータ突極の基端側の根元間の離間角度をθr1とし、係数をAとしたとき、前記基本ステップ角θstep、前記突極角θs、前記周方向先端間の角度θr、前記離間角度θr1、および係数Aは、
θr−θr1=A(θstep−θs)
{(A−2)θstep+θr1}/A<θs<θstep
2≦A≦8
を満たすように設定されていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a switched reluctance motor according to the present invention includes a stator, and a rotor that is disposed at a radial center of the stator and is rotatably provided with respect to the stator. The stator has a cylindrical stator core, a plurality of stator salient poles projecting from the inner peripheral surface of the stator core toward the radial center, and windings wound around the stator salient poles, In the switched reluctance motor, the rotor includes a rotating shaft, a rotor core that is fitted and fixed to the rotating shaft, and a rotor salient pole that protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the rotor core. On the tip surface side of the rotor salient pole that faces the stator salient pole, and on both side edges in the circumferential direction, convex portions having the same shape are provided along the axial direction, and each convex portion is in the circumferential direction. Both The basic step angle is θstep, the salient pole angle of the stator salient pole is θs, the angle between the circumferential tips of the ridges is θr, Of the bases of the ridges, when the separation angle between the bases on the base end side of the rotor salient pole is θr1 and the coefficient is A, the basic step angle θstep, the salient pole angle θs, and the circumferential tip Angle θr, the separation angle θr1 and the coefficient A are
θr−θr1 = A (θstep−θs)
{(A-2) θstep + θr1} / A <θs <θstep
2 ≦ A ≦ 8
It is set so that it may satisfy | fill.
このように構成することで、ステータ突極の突極角θsをできるかぎり小さく設定しつつ、ステータ突極による磁力によってロータ突極の先端面が吸引される範囲をできるかぎり大きく設定できる。また、ロータ突極の先端面が吸引される範囲をできるかぎり大きく設定しつつ、ロータを確実に回転させることができる。このため、SRモータの巻線の占積率を向上させつつ、トルクの低下を抑制できる。 With this configuration, the salient pole angle θs of the stator salient pole can be set as small as possible, and the range in which the tip surface of the rotor salient pole can be attracted by the magnetic force of the stator salient pole can be set as large as possible. Further, the rotor can be reliably rotated while setting the range in which the tip surface of the rotor salient pole is sucked as large as possible. For this reason, it is possible to suppress a decrease in torque while improving the space factor of the windings of the SR motor.
本発明に係るスイッチトリラクタンスモータにおいて、前記係数Aは、A=6に設定されており、前記離間角度θr1は、θr1=16°に設定されており、前記ステータ突極の突極角θsは、12°≦θs≦14°を満たすように設定されていることを特徴とする。 In the switched reluctance motor according to the present invention, the coefficient A is set to A = 6, the separation angle θr1 is set to θr1 = 16 °, and the salient pole angle θs of the stator salient pole is , 12 ° ≦ θs ≦ 14 ° is set.
このように構成することで、SRモータの巻線の占積率をより確実に向上させつつ、トルクの低下をより確実に抑制できる。 By comprising in this way, the fall of a torque can be suppressed more reliably, improving the space factor of the winding of SR motor more reliably.
本発明に係るスイッチトリラクタンスモータにおいて、前記ステータ突極の個数は12個、前記ロータ突極の個数は8個、前記巻線の前記ステータ突極ごとの巻回数は24回、前記基本ステップ角θstepは15°、にそれぞれ設定されていると共に、前記周方向先端間の角度θr、および前記離間角度θr1は、θr−θr1=9°を満たすように設定されており、前記巻線は、前記ステータ突極に巻回された状態で径方向が長くなるように形成された断面長方形状の平角線であり、前記平角線の短手方向の寸法は1mm、前記平角線の長手方向の寸法は3mm、に設定されていることを特徴とする。 In the switched reluctance motor according to the present invention, the number of stator salient poles is 12, the number of rotor salient poles is 8, the number of turns of the winding per stator salient pole is 24, and the basic step angle θstep is set to 15 °, and the angle θr between the circumferential tips and the separation angle θr1 are set so as to satisfy θr−θr1 = 9 °. It is a rectangular wire with a rectangular cross section formed so that its radial direction becomes long when wound on a stator salient pole. The rectangular wire has a short side dimension of 1 mm, and the rectangular wire has a long side dimension of It is characterized by being set to 3 mm.
このように構成することで、SRモータの巻線の占積率を最大限高めることができ、さらに、トルクの低下も確実に抑制できる。 By configuring in this way, the space factor of the windings of the SR motor can be increased to the maximum, and a decrease in torque can be reliably suppressed.
本発明に係る電動カートは、上記に記載のスイッチトリラクタンスモータと、前記スイッチトリラクタンスモータが搭載された車体と、前記車体に設けられ、前記スイッチトリラクタンスモータの動力によって回転駆動する車輪と、を備えたことを特徴とする。 An electric cart according to the present invention, the switched reluctance motor described above, a vehicle body on which the switched reluctance motor is mounted, a wheel provided on the vehicle body and driven to rotate by the power of the switched reluctance motor, It is provided with.
上記SRモータは、ロータを確実に回転させることができるので、ロータの回転位置によってロータが起動しない点(以下、不起動点という)を無くすことができる。このようなSRモータを電動カートに採用することにより、電動カートが駆動しない場合が生じることを確実に防止できる。 Since the SR motor can reliably rotate the rotor, it is possible to eliminate a point where the rotor does not start depending on the rotational position of the rotor (hereinafter referred to as a non-starting point). By adopting such an SR motor for an electric cart, it is possible to reliably prevent the electric cart from being driven.
本発明によれば、ステータ突極の突極角θsをできるかぎり小さく設定しつつ、ステータ突極による磁力によってロータ突極の先端面が吸引される範囲をできるかぎり大きく設定できる。また、ロータ突極の先端面が吸引される範囲をできるかぎり大きく設定しつつ、ロータを確実に回転させることができる。このため、SRモータの巻線の占積率を向上させつつ、トルクの低下を抑制できる。 According to the present invention, while setting the salient pole angle θs of the stator salient pole as small as possible, the range in which the tip surface of the rotor salient pole is attracted by the magnetic force of the stator salient pole can be set as large as possible. Further, the rotor can be reliably rotated while setting the range in which the tip surface of the rotor salient pole is sucked as large as possible. For this reason, it is possible to suppress a decrease in torque while improving the space factor of the windings of the SR motor.
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(電動カート)
図1は、電動カート1の概略構成図である。
同図に示すように、電動カート1は、遊戯用(カートレース用)などとして利用されるものである。なお、以下の説明では、進行方向前側を単に前側、進行方向後側を単に後側などと称して説明する。
電動カート1は、フレーム構造の車体2と、車体2の前部に回転自在に設けられたシャフト7bを介して設けられた前輪6bと、車体2の後部に回転自在に設けられた駆動シャフト7aを介して設けられた後輪6aと、駆動シャフト7aに減速機構5を介して動力を伝達するSRモータ3と、を主構成としている。
(Electric cart)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the electric cart 1.
As shown in the figure, the electric cart 1 is used for play (car racing) or the like. In the following description, the front side in the traveling direction is simply referred to as the front side, and the rear side in the traveling direction is simply referred to as the rear side.
The electric cart 1 includes a frame-structured
SRモータ3は、車体2の後部に設けられている。車体2の前後方向略中央で、車幅方向両側には、バッテリ4が設けられている。そして、SRモータ3は、このSRモータ3を駆動するドライバ10を介し、バッテリ4と電気的に接続されている。ドライバ10は、コントローラ12と共に、車体2の後部に設けられている。コントローラ12は、SRモータ3に対して供給される電力を制御するためのものである。
The SR
一方、車体2の前後方向略中央にはシート11が設けられている。さらに、車体2の前部には、電動カート1を操作するためのハンドル8と、SRモータ3の駆動力を制御するアクセルペダル7と、が設けられている。このアクセルペダル7のアクセル信号がコントローラ12に入力され、SRモータ3の駆動力が制御される。
On the other hand, a
また、車体2の車幅方向中央の前部には、操作パネル9が設けられている。この操作パネル9に、バッテリ4からSRモータ3への電力供給を可能または遮断するリレーを駆動するリレー駆動スイッチ、アクセルペダル7の踏み込み量を視覚化し表示するアクセル量インジケータ、コントローラ12に対して電源電力を供給・遮断することにより、コントローラ12の起動・停止を行うコントローラ電源スイッチ等(何れも不図示)が設けられている。
In addition, an
(SRモータ)
次に、図2〜図4に基づいて、SRモータ3について詳述する。
図2は、SRモータ3のステータ20およびロータ30の断面図である。
同図に示すように、SRモータ3は、略円筒状のステータ20と、ステータ20の内側に配置され、ステータ20に対して回転自在に設けられたロータ30と、を備えている。
なお、以下の説明では、ステータ20の周方向、およびロータ30の回転方向を単に周方向と称し、ステータ20、およびロータ30の径方向を単に径方向と称し、ステータ20、およびロータ30の軸方向を単に軸方向と称して説明する。
(SR motor)
Next, the SR
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
As shown in the figure, the
In the following description, the circumferential direction of the
ステータ20は、例えば電磁鋼板を複数積層して形成されるものであって、略円筒状のステータコア21を有している。ステータコア21の内周面21aには、複数(例えば、この実施形態では12個)のステータ突極22が径方向中央に向かって突設されている。各ステータ突極22は、周方向に等間隔に配置されており、それぞれステータ突極22に、巻線23が巻装されている。
The
ここで、本実施形態では、ステータ突極22(巻線23)は、3相に構成されている。また、巻線23は、断面略長方形状に形成されたいわゆる平角線により構成されている。巻線23の短手方向の寸法Lsは、約1mmに設定されており、長手方向の寸法Llは、約3mmに設定されている。また、巻線23のステータ突極22ごとの巻回数は24回に設定されている。
Here, in the present embodiment, the stator salient poles 22 (windings 23) are configured in three phases. Further, the winding 23 is constituted by a so-called flat wire formed in a substantially rectangular cross section. The dimension Ls in the short direction of the winding 23 is set to about 1 mm, and the dimension Ll in the longitudinal direction is set to about 3 mm. Further, the number of windings of the winding 23 for each stator
一方、ロータ30は、ステータ20の径方向中央に配置され、ステータ20に対して回転自在に設けられた回転軸31を有している。回転軸31にはロータコア32が外嵌固定されている。
ロータコア32は、例えば電磁鋼板を複数積層して略円柱状に形成されたものであって、径方向中央に、回転軸31が圧入される圧入孔32aが形成されている。この圧入孔32aには、ロータコア32と回転軸31との相対回転を規制するためのキー34(図3参照)が、ロータコア32の中心C1に向かって突出形成されている。なお、回転軸31には、キー34と嵌め合わされる不図示のキー溝が形成されている。
また、ロータコア32の外周面32bには、複数(例えば、この実施形態では8個)のロータ突極33が径方向外側に向かって突設されている。各ロータ突極33は、周方向に等間隔に配置されている。
On the other hand, the
The
A plurality (for example, eight in this embodiment) of rotor
図3は、ロータ突極33の拡大図である。
同図に示すように、ロータ突極33のステータ突極22と対向する先端側の端面33aは、ステータ突極22側に向かって僅かに膨出するように湾曲形成されている。より具体的には、ステータ突極22の端面33aは、その曲率半径の中心がロータコア32の中心C1と一致するように円弧状に形成されている。
また、ロータ突極33の端面33a側には、周方向両側に、それぞれ軸方向に沿って同一形状の凸条部35が一体成形されている。凸条部35は、軸方向に直交する水平方向に沿う断面形状(図3の平面形状)が、ロータ30の周方向両側に向かって先細りとなるように略三角形状に形成されている。
FIG. 3 is an enlarged view of the rotor
As shown in the figure, the end face 33a of the rotor
Further, on the end surface 33a side of the rotor
このような構成のもと、巻線23に電流を供給すると、ステータ突極22が励磁される。そして、ステータ突極22に生じた磁気的吸引力によってロータ突極33を吸引し、回転力を発生させる。この回転力は、図1に示すように、減速機構5を介して駆動シャフト7aに伝達される。これにより、後輪6aが回転し、電動カート1が走行する。
このとき、アクセルペダル7のアクセル信号に基づいて、コントローラ12が各ステータ突極22の巻線23への電流供給タイミングを所定のタイミングでずらす。これにより、SRモータ3の回転速度が制御される。
Under such a configuration, when a current is supplied to the winding 23, the stator
At this time, based on the accelerator signal of the
ここで、SRモータ3は、ロータ30の凸条部35を、以下の条件を満たすように形成することにより、SRモータ3のモータ性能を向上させている。すなわち、
基本ステップ角をθstepとし、ステータ突極22の突極角をθs(図2参照)とし、凸条部35の周方向先端間の角度をθrとし、凸条部35の根元部35aのうち、ロータ突極33の基端側の根元間の離間角度をθr1とし、係数をAとしたとき、
基本ステップ角θstep、突極角θs、周方向先端間の角度θr、離間角度θr1、および係数Aは、
θr−θr1=A(θstep−θs) ・・・(1)
{(A−2)θstep+θr1}/2<θs<θstep・・・(2)
2≦A≦8 ・・・(3)
を満たすように設定されている。
Here, the
The basic step angle is θstep, the salient pole angle of the stator
The basic step angle θstep, salient pole angle θs, circumferential tip angle θr, separation angle θr1, and coefficient A are:
θr−θr1 = A (θstep−θs) (1)
{(A-2) θstep + θr1} / 2 <θs <θstep (2)
2 ≦ A ≦ 8 (3)
It is set to satisfy.
なお、基本ステップ角θstepは、SRモータ3の巻線23に供給する電流を一回切り替えるごとの回転量(回転角度)であって、SRモータ3(ステータ20)の相数と、ロータ突極33の数によって決定される。具体的には、相数をmとし、ロータ突極33の突極数をNrとしたとき、基本ステップ角θstepは、
θstep=360°/(m・Nr) ・・・(4)
を満たすように設定される。
本実施形態では、ステータ20の相数mが3相に設定されており、ロータ突極33の突極数Nrが8個に設定されているので、基本ステップ角θstepは、θstep=15°となる。
The basic step angle θstep is the amount of rotation (rotation angle) each time the current supplied to the winding 23 of the
θstep = 360 ° / (m · Nr) (4)
It is set to satisfy.
In the present embodiment, the number of phases m of the
ここで、係数A、離間角度θr1、およびステータ突極22の突極角θsは、以下のように設定されていることが、より望ましい。すなわち、
係数Aは、
A=6 ・・・(5)
に設定されており、
離間角度θr1は、
θr1=16° ・・・(6)
に設定されており、
ステータ突極22の突極角θsは、
12°≦θs≦14°・・・(7)
を満たすように設定されていることがより望ましい。
Here, it is more desirable that the coefficient A, the separation angle θr1 and the salient pole angle θs of the stator
The coefficient A is
A = 6 (5)
Is set to
The separation angle θr1 is
θr1 = 16 ° (6)
Is set to
The salient pole angle θs of the stator
12 ° ≦ θs ≦ 14 ° (7)
It is more desirable to set so as to satisfy.
さらに、ステータ突極22の個数は12個、ロータ突極33の個数は8個、基本ステップ角θstepは15°、にそれぞれ設定されていると共に、周方向先端間の角度θr、および離間角度θr1は、
θr−θr1=9°・・・(8)
を満たすように設定されていることが望ましい。
Further, the number of stator
θr−θr1 = 9 ° (8)
It is desirable to set so as to satisfy.
上記式(1)〜式(8)の理由について、図4に基づいて説明する。
図4は、縦軸をSRモータ3のトルク最小値[Nm]とし、横軸をステータ突極22の突極角θs[°]とした場合のトルク最小値の変化を示すグラフであって、係数Aごとに比較したものである。
なお、図4中、「通常形状」とは、SRモータ3のロータ突極33に凸条部35が設けられていないものをいう。また、図4中破線で示した横ラインの「基準トルク最小値」とは、「通常形状」のSRモータにおけるステータ突極22の突極角θsが15°に設定され、ロータ突極33の突極角(離間角度θr1に相当)が15°に設定されている場合のトルク最小値をいう。この「基準トルク最小値」よりもSRモータ3のトルク最小値が小さい場合、SRモータ3のトルクが不足してロータ30が回転しない(電動カートが起動しない:不起動点が生じる)場合がある。
The reason for the above formulas (1) to (8) will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a graph showing changes in the torque minimum value when the vertical axis is the torque minimum value [Nm] of the
In FIG. 4, “normal shape” means that the rotor
同図に示すように、上記式(1)〜式(3)を満たすようにロータ突極33の凸条部35を形成することにより、SRモータ3のトルク最小値が基準トルク最小値を上回ることが確認できる。とりわけ、上記式(5)〜式(7)を満たすようにロータ突極33の凸条部35を形成することにより、SRモータ3のトルク最小値を格段に向上させることができる。さらに、上記式(5)〜式(7)に加え、ステータ突極22の個数は12個、ロータ突極33の個数は8個、基本ステップ角θstepは15°、にそれぞれ設定されている要件のもと、周方向先端間の角度θr、および離間角度θr1を式(8)を満たすように設定することにより、トルク最小値が最大になることが確認できる(図4における点X参照)。
As shown in the figure, the torque minimum value of the
したがって、上述の実施形態によれば、ステータ突極22の突極角θsをできるかぎり小さく設定しつつ、ステータ突極22による磁力によってロータ突極33の端面33aが吸引される範囲をできるかぎり大きく設定できる。また、ロータ突極33の端面33aが吸引される範囲をできるかぎり大きく設定しつつ、ロータ30を確実に回転させることができる。このため、SRモータ3の巻線の占積率を向上させることができる。具体的には、ステータ突極22の個数が12個、ロータ突極33の個数が8個の条件のもと、ステータ突極22ごとに巻線23を24回巻回できる。そして、SRモータ3のトルクの低下を抑制できる。
Therefore, according to the above-described embodiment, the range in which the end surface 33a of the rotor
ここで、ステータ突極22の個数が12個、ロータ突極33の個数が8個、基本ステップ角θstepが15°に設定されている場合において、上記式(8)を満たすように凸条部35を形成することにより、SRモータ3を確実に回転させることができる。
すなわち、凸条部35の突出高さを大きくし過ぎると、任意のステータ突極22と任意のロータ突極33とが対向した際、凸条部35が隣接するステータ突極22に近づき過ぎてSRモータ3が回転しなくなる不起動点が生じるおそれがある。しかしながら、上記式(8)を満たすように、凸条部35を形成することにより、確実にSRモータ3を起動でき、電動カート1を確実に走行させることができる。
Here, when the number of the stator
That is, if the protruding height of the protruding
また、上記式(5)〜式(7)を満たすようにロータ突極33の凸条部35を形成することにより、SRモータ3のトルク性能を向上させることができる。
さらに、巻線23は、断面略長方形状に形成されたいわゆる平角線により構成されている。巻線23の短手方向の寸法Lsは、約1mmに設定されており、長手方向の寸法Llは、約3mmに設定されている。このため、ステータ突極22に巻回されている巻線23間の隙間を極力減少させることができる。よって、ステータ20の巻線23の占積率を、より確実に向上できる。
In addition, the torque performance of the
Furthermore, the winding
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、ステータ20は、ステータ突極22を12個備え、ロータ30は、ロータ突極33を8個備えている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、SRモータ3として成立可能な関係であれば、ステータ突極22の数、およびロータ突極33の数を任意に設定することができる。この場合、ロータ突極33に一体成形されている凸条部35は、少なくとも上記式(1)〜式(3)を満たすように形成されていればよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態では、SRモータ3は、電動カート1の駆動源として用いられている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、さまざまな電動装置にSRモータ3を用いることが可能である。
In the above-described embodiment, the case where the
さらに、上述の実施形態では、巻線23は断面略長方形状に形成されたいわゆる平角線であって、巻線23の短手方向の寸法Lsは、約1mmに設定されており、長手方向の寸法Llは、約3mmに設定されている場合について説明した。また、巻線23のステータ突極22ごとの巻回数は24回に設定されている場合について説明した。しかしながら、これらに限られるものではなく、巻線23の形状は、任意に決定することができる。
例えば、巻線23に断面略円形状の丸線を採用することも可能である。さらに、巻線23の巻回数もSRモータ3の仕様に応じて任意に設定することが可能である。
Furthermore, in the above-described embodiment, the winding 23 is a so-called rectangular wire formed in a substantially rectangular cross section, and the dimension Ls in the short direction of the winding 23 is set to about 1 mm. The case where the dimension Ll is set to about 3 mm has been described. Further, the case where the number of turns of the winding 23 for each stator
For example, it is possible to employ a round wire having a substantially circular cross section for the winding 23. Furthermore, the number of
1…電動カート、2…車体、3…SRモータ、6a…後輪(車輪)、6b…前輪(車輪)、20…ステータ、21…ステータコア、21a…内周面、22…ステータ突極、23…巻線、30…ロータ、31…回転軸、32…ロータコア、32b…外周面、33…ロータ突極、35…凸条部、35a…根元部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric cart, 2 ... Vehicle body, 3 ... SR motor, 6a ... Rear wheel (wheel), 6b ... Front wheel (wheel), 20 ... Stator, 21 ... Stator core, 21a ... Inner peripheral surface, 22 ... Stator salient pole, 23 ... Winding, 30 ... Rotor, 31 ... Rotating shaft, 32 ... Rotor core, 32b ... Outer peripheral surface, 33 ... Rotor salient pole, 35 ... Projection, 35a ... Root part
Claims (4)
該ステータの径方向中央に配置され、前記ステータに対して回転自在に設けられたロータと、
を備え、
前記ステータは、
円筒状のステータコアと、
該ステータコアの内周面から径方向中央に向かって突設された複数のステータ突極と、
各ステータ突極に巻回される巻線と、
を有し、
前記ロータは、
回転軸と、
該回転軸に外嵌固定されるロータコアと、
該ロータコアの外周面から径方向外側に向かって突設されたロータ突極と、
を有するスイッチトリラクタンスモータにおいて、
前記ロータ突極の前記ステータ突極と対向する先端面側で、かつ周方向両側縁に、それぞれ軸方向に沿って同一形状の凸条部が設けられており、
各前記凸条部は、周方向両側に向かうに従って先細りとなるように形成されており、
基本ステップ角をθstepとし、前記ステータ突極の突極角をθsとし、各前記凸条部の周方向先端間の角度をθrとし、各前記凸条部の根元のうち、前記ロータ突極の基端側の根元間の離間角度をθr1とし、係数をAとしたとき、
前記基本ステップ角θstep、前記突極角θs、前記周方向先端間の角度θr、前記離間角度θr1、および係数Aは、
θr−θr1=A(θstep−θs)
{(A−2)θstep+θr1}/A<θs<θstep
2≦A≦8
を満たすように設定されていることを特徴とするスイッチトリラクタンスモータ。 A stator,
A rotor disposed at the radial center of the stator and rotatably provided with respect to the stator;
With
The stator is
A cylindrical stator core;
A plurality of stator salient poles protruding from the inner peripheral surface of the stator core toward the radial center;
A winding wound around each stator salient pole;
Have
The rotor is
A rotation axis;
A rotor core that is externally fixed to the rotating shaft;
A rotor salient pole projecting radially outward from the outer peripheral surface of the rotor core;
In a switched reluctance motor having
On the tip surface side of the rotor salient pole facing the stator salient pole, and on both side edges in the circumferential direction, ridges having the same shape are provided along the axial direction, respectively.
Each of the ridges is formed so as to taper toward the both sides in the circumferential direction,
The basic step angle is θstep, the salient pole angle of the stator salient pole is θs, the angle between the circumferential tips of the convex ridges is θr, and among the roots of the convex ridges, the rotor salient poles When the separation angle between the bases on the base end side is θr1 and the coefficient is A,
The basic step angle θstep, the salient pole angle θs, the angle θr between the circumferential tips, the separation angle θr1, and the coefficient A are:
θr−θr1 = A (θstep−θs)
{(A-2) θstep + θr1} / A <θs <θstep
2 ≦ A ≦ 8
A switched reluctance motor characterized by being set to satisfy
A=6
に設定されており、
前記離間角度θr1は、
θr1=16°
に設定されており、
前記ステータ突極の突極角θsは、
12°≦θs≦14°
を満たすように設定されていることを特徴とする請求項1に記載のスイッチトリラクタンスモータ。 The coefficient A is
A = 6
Is set to
The separation angle θr1 is
θr1 = 16 °
Is set to
The salient pole angle θs of the stator salient pole is
12 ° ≦ θs ≦ 14 °
The switched reluctance motor according to claim 1, wherein the switched reluctance motor is set so as to satisfy
θr−θr1=9°
を満たすように設定されており、
前記巻線は、前記ステータ突極に巻回された状態で径方向が長くなるように形成された断面長方形状の平角線であり、
前記平角線の短手方向の寸法は1mm、前記平角線の長手方向の寸法は3mm、
に設定されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスイッチトリラクタンスモータ。 The number of stator salient poles is 12, the number of rotor salient poles is 8, the number of turns of the winding per stator salient pole is 24, and the basic step angle θstep is 15 °. And the angle θr between the circumferential tips and the separation angle θr1 are
θr−θr1 = 9 °
Is set to meet
The winding is a rectangular wire with a rectangular cross section formed so that the radial direction becomes long in a state wound around the stator salient pole,
The dimension of the rectangular wire in the short direction is 1 mm, the dimension of the rectangular wire in the longitudinal direction is 3 mm,
The switched reluctance motor according to claim 1, wherein the switched reluctance motor is set as follows.
前記スイッチトリラクタンスモータが搭載された車体と、
前記車体に設けられ、前記スイッチトリラクタンスモータの動力によって回転駆動する車輪と、
を備えたことを特徴とする電動カート。 The switched reluctance motor according to any one of claims 1 to 3,
A vehicle body on which the switched reluctance motor is mounted;
Wheels provided on the vehicle body and driven to rotate by the power of the switched reluctance motor;
An electric cart comprising:
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