JP2017184386A - シンクロナスリラクタンスモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】出力トルクを大きくできかつトルクリップルの小さいシンクロナスリラクタンスモータを提供する。【解決手段】平面視において、ロータ20の外周縁上の各フラックスバリア群の周方向中心点を頂点とする多角形に囲まれた領域を多角形領域とすると、各フラックスバリア群における複数のフラックスバリア23は、多角形領域内に形成された円弧状部分を含んでおり、各フラックスバリア群における円弧状部分の円弧中心は、ロータの外周縁上の当該フラックスバリア群の周方向中心点に設定されている。ロータのうち、フラックスバリア群内の互いに隣接する2つのフラックスバリアに挟まれた領域をリブとし、ロータのうち、互いに隣接するフラックスバリア群に挟まれた領域におけるロータの外周寄り部分を連接部とすると、リブ幅に対する連接部幅の比が0.53以上0.8以下である。【選択図】図2
Description
この発明は、例えば電動パワーステアリング装置に用いられるシンクロナスリラクタンスモータに関する。
電磁エネルギーの位置に対する変化によって発生するリラクタンストルクのみを利用して、ロータを回転させるリラクタンスモータが知られている。リラクタンスモータには、ステータおよびロータが磁気的な突極性を有するスイッチトリラクタンスモータ(SRM:Switched Reluctance Motor)と、ステータがブラシレスモータと同様の構造のシンクロナスリラクタンスモータ(SynRM:Synchronous Reluctance Motor)とがある。
シンクロナスリラクタンスモータは、ステータおよびロータのうち、ロータのみに磁気的な突極性を有している。シンクロナスリラクタンスモータでは、ロータの磁気的な突極性により、磁束の流れやすい突極方向(以下、「d軸方向」という)と磁束が流れにくい非突極方向(以下、「q軸方向」という)とがある。このため、d軸方向のインダクタンス(以下、「d軸インダクタンス」という)とq軸方向のインダクタンス(以下、「q軸インダクタンス」という)の差によりリラクタンストルクが発生し、このリラクタンストルクによってロータが回転する。
シンクロナスリラクタンスモータは、永久磁石を使用せずにリラクタンストルクのみを利用してロータを回転させているため、永久磁石を使用するモータに比べて出力トルクが小さいという問題があり、少しでも出力トルクを大きくすることが必要である。
この発明の目的は、出力トルクを大きくできかつトルクリップルの小さいシンクロナスリラクタンスモータを提供することである。
この発明の目的は、出力トルクを大きくできかつトルクリップルの小さいシンクロナスリラクタンスモータを提供することである。
請求項1に記載の発明は、ステータ(10)とロータ(20)とを含み、前記ロータには、外周から中心に向かって複数層に配置され、前記中心に向かって凸となる円弧状の複数のフラックスバリア(23)からなるフラックスバリア群が、周方向に間隔をおいて極数分だけ形成されている、シンクロナスリラクタンスモータであって、前記ロータの回転軸に沿う方向から見た平面視において、前記ロータの外周縁上の前記各フラックスバリア群の周方向中心点を頂点とする多角形に囲まれた領域を多角形領域(30)とすると、前記各フラックスバリア群における前記複数のフラックスバリアは、前記多角形領域内に形成された円弧状部分(23a)を含んでおり、前記各フラックスバリア群における前記円弧状部分の円弧中心が、前記ロータの外周縁上の当該フラックスバリア群の周方向中心点に設定されており、前記ロータのうち、前記フラックスバリア群内の互いに隣接する2つのフラックスバリアに挟まれた領域をリブ(24)とし、前記ロータのうち、互いに隣接するフラックスバリア群に挟まれた領域における前記ロータの外周寄り部分を連接部(25)とすると、前記リブの幅(m)に対する前記連接部の幅(c)の比(c/m)が0.53以上でかつ0.8以下である、シンクロナスリラクタンスモータである。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。
この構成では、磁気利用率を高めることができるので、出力トルクを大きくすることができる。また、リブの幅に対する連接部の幅の比が0.53以上0.8以下であるので、トルクリップルを低く抑えることができる。
請求項2に記載の発明は、前記フラックスバリア(23)の幅(a)に対する前記リブの幅(m)の比(m/a)が、1.50以上4.75以下である、請求項1に記載のシンクロナスリラクタンスモータである。
請求項2に記載の発明は、前記フラックスバリア(23)の幅(a)に対する前記リブの幅(m)の比(m/a)が、1.50以上4.75以下である、請求項1に記載のシンクロナスリラクタンスモータである。
請求項3に記載の発明は、前記連接部(23)の幅(c)が0.5mm以上3.0mm以下である、請求項1または2に記載のシンクロナスリラクタンスモータ。
請求項4に記載の発明は、前記各フラックスバリア群における前記複数のフラックスバリアは、前記平面視において、前記多角形領域内の前記円弧状部分(23a)と、前記円弧状部分の両端部から前記多角形領域外に向かって、前記多角形領域の辺に対して垂直方向に延びた直線状部分(23b)とからなる、請求項1〜3のいずれか一項に記載のシンクロナスリラクタンスモータである。
請求項4に記載の発明は、前記各フラックスバリア群における前記複数のフラックスバリアは、前記平面視において、前記多角形領域内の前記円弧状部分(23a)と、前記円弧状部分の両端部から前記多角形領域外に向かって、前記多角形領域の辺に対して垂直方向に延びた直線状部分(23b)とからなる、請求項1〜3のいずれか一項に記載のシンクロナスリラクタンスモータである。
以下、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るシンクロナスリラクタンスモータの構成を示す断面図である。図2は、図1のシンクロナスリラクタンスモータのロータを示す拡大平面図である。図3は、図2のIII-III線に沿う断面図である。図4は、主として1つのフラックスバリア群の詳細を示す部分拡大平面である。
図1は、本発明の一実施形態に係るシンクロナスリラクタンスモータの構成を示す断面図である。図2は、図1のシンクロナスリラクタンスモータのロータを示す拡大平面図である。図3は、図2のIII-III線に沿う断面図である。図4は、主として1つのフラックスバリア群の詳細を示す部分拡大平面である。
図1を参照して、シンクロナスリラクタンスモータ1(以下、単に「モータ1」という。)は、回転磁界を発生するステータ(固定子)10と、ステータ10の内側に設けられ、前記回転磁界によって回転されるロータ(回転子)20とを含む。
ステータ10は、円環状のステータコア11とステータコイル12とを含む。ステータコア11は、円環状の鋼板が複数枚積層されることによって構成されている。ステータコア11の内周部にはステータコイル12が挿入される複数のスロット11aが設けられている。ステータコア11には、3個の独立したステータコイル12が巻かれている。この実施形態では、スロット11aの数は、24である。
ステータ10は、円環状のステータコア11とステータコイル12とを含む。ステータコア11は、円環状の鋼板が複数枚積層されることによって構成されている。ステータコア11の内周部にはステータコイル12が挿入される複数のスロット11aが設けられている。ステータコア11には、3個の独立したステータコイル12が巻かれている。この実施形態では、スロット11aの数は、24である。
図1〜図4を参照して、ロータ20の極数は、この実施形態では4極(2極対)である。ロータ20は、ロータコア21と、ロータコア21の中心部を貫通しかつロータコア21に固定されたロータ軸(回転軸)22とを含む。ロータコア21は、中心部に孔を有する円形の電磁鋼板が複数枚積層されることによって構成されている。ロータコア21には、外周側からロータ軸22側に向かって複数層に配置され、ロータ軸22に向かって凸となる円弧状の複数のフラックスバリア(この例ではスリット(空気層))23からなるフラックスバリア群が、周方向に間隔をおいて極数分だけ形成されている。この例では、ロータコア21には、フラックスバリア群が、周方向に間隔をおいて4組形成されている。フラックスバリア23の層数は7である。つまり、1つのフラックスバリア群は、長さの異なる7個のフラックスバリア23から構成されている。フラックスバリアは、スリットではなく、樹脂などの非磁性物質で形成してもよい。
図2および図4を参照して、ロータ軸22に沿う方向から見た平面視において、ロータコア21のうち、同じフラックスバリア群内において互いに隣接する2つのフラックスバリア23に挟まれた領域をリブ24ということする。ロータコア21のうち、互いに隣接するフラックスバリア群によって挟まれた領域におけるロータコア21の外周寄り部分を連接部25ということにする。また、ロータコア21の外周縁とフラックスバリア23の端部との間部分を含む、ロータコア21の外周部の環状領域をブリッジ26ということにする。
フラックスバリア群内のフラックスバリア23の周方向中央を通り、ロータコア21の径方向に延びる軸をq軸とし、隣接するフラックスバリア群の間を通り、ロータコア21の径方向に延びる軸をd軸とする。フラックスバリア23は磁束の流れを妨げるものであるため、ステータコア11からの磁束のうち、隣接する2つのq軸のうちの一方のq軸から他方のq軸に向かう磁束は通りにくくなる。これに対して、フラックスバリア23間のリブ24によって、隣接する2つのd軸のうちの一方のd軸から他方のd軸に向かう磁束は通りやすくなる。
ステータ10によって回転磁界がロータ20に与えられると、モータ1からリラクタンストルクTが発生する。リラクタンストルクTは、次式(1)で表される。
T=Pn・(Ld−Lq)・Id・Iq …(1)
前記式(1)において、pnは極対数、Ldはd軸インダクタンス、Lqはq軸インダクタンス、Idはd軸電流、Iqはq軸電流である。
T=Pn・(Ld−Lq)・Id・Iq …(1)
前記式(1)において、pnは極対数、Ldはd軸インダクタンス、Lqはq軸インダクタンス、Idはd軸電流、Iqはq軸電流である。
したがって、d軸インダクタンスLdとq軸インダクタンスLqとの差(Ld−Lq)を大きくすればリラクタンストルク(出力トルク)Tが大きくなる。この実施形態では、この差(Ld−Lq)を大きくするために、フラックスバリア23を設けて、q軸方向の磁路の磁気抵抗を大きくする一方、d軸方向の磁路の磁気抵抗を小さくしている。
この実施形態では、さらに、トルクリップルを小さくしながら、リラクタンストルクT(モータ出力)を高めるために、次のような設計を行っている。つまり、フラックスバリア23の平面視形状を適切な形状に設定している。また、フラックスバリア23の幅に対するリブ24の幅の比を適切な値に設定している。さらに、リブ24の幅に対する連接部25の幅の比を適切な値に設定している。以下、これらについて詳しく説明する。
この実施形態では、さらに、トルクリップルを小さくしながら、リラクタンストルクT(モータ出力)を高めるために、次のような設計を行っている。つまり、フラックスバリア23の平面視形状を適切な形状に設定している。また、フラックスバリア23の幅に対するリブ24の幅の比を適切な値に設定している。さらに、リブ24の幅に対する連接部25の幅の比を適切な値に設定している。以下、これらについて詳しく説明する。
まず、図2および図4を参照して、フラックスバリア23の平面視形状について説明する。ロータ20の外周縁上の各フラックスバリア群の周方向中心点を、A,B,C,Dとする。ロータ20のうち、平面視において、A,B,C,Dを頂点とする多角形(この例では四角形)に囲まれた領域を多角形領域(この例では四角形領域)30ということにする。多角形領域30の頂点Aと頂点Bとを結ぶ辺または線分をA−B、頂点Bと頂点Cとを結ぶ辺または線分をB−C、頂点Cと頂点Dとを結ぶ辺または線分をC−D、頂点Dと頂点Aとを結ぶ辺または線分をD−Aで表す場合がある。
各フラックスバリア群における複数のフラックスバリア23は、平面視において、多角形領域30内の円弧状部分23aと、円弧状部分23aの両端部から多角形領域30外に延びた直線状部分23bとからなる。各フラックスバリア群における複数の円弧状部分23aの円弧中心は、ロータ20の外周縁上の当該フラックスバリア群の周方向中心点A,B,C,Dに設定されている。円弧状部分23aの各端部から延びる直線状部分23bは、前記多角形領域30の4辺のうち、平面視において円弧状部分23aの当該端部に近い一辺に対して垂直な方向に延びている。言い換えれば、円弧状部分23aの各端部から延びる直線状部分23bは、当該円弧状部分23aの端部から当該円弧状部分23aの接線方向に延びている。
例えば、図4に主として示されている1つのフラックスバリア群における複数のフラックスバリア23は、平面視において、点Aを中心とする複数の円弧状部分23aと、各円弧状部分23aにおける辺A−B側の一端から辺A−Bに対して垂直に延びた直線状部分23bと、各円弧状部分23aにおける辺D−A側の一端から辺D−Aに対して垂直に延びた直線状部分23bとからなる。
各フラックスバリア群における複数のフラックスバリア23の平面視形状をこのように設定している理由について、図4に主として示されている1つのフラックスバリア群を例にとって説明する。一般的に面積Sの平面回路を磁束密度B[wb]の磁界内に置くと、面積Sの平面回路を貫く磁束Φは、次式(2)で表される。
Φ=BSsinθ …(2)
θは、平面回路の面と磁束の方向とのなす角である。
Φ=BSsinθ …(2)
θは、平面回路の面と磁束の方向とのなす角である。
この式(3)から、平面回路の面と磁束の方向とのなす角θが90度のときに、磁束Φは最大となることがわかる。
図4に主として示されているフラックスバリア群における複数のフラックスバリア23の平面視形状を前記のように設定すると、d軸方向に流れる磁束がリブ24の線分D−Aに沿う断面に対して垂直で通過しかつリブ24の線分D−Aに沿う断面積が最大となる。これにより、磁気利用率が高められるから、出力トルクTを大きくすることができる。
図4に主として示されているフラックスバリア群における複数のフラックスバリア23の平面視形状を前記のように設定すると、d軸方向に流れる磁束がリブ24の線分D−Aに沿う断面に対して垂直で通過しかつリブ24の線分D−Aに沿う断面積が最大となる。これにより、磁気利用率が高められるから、出力トルクTを大きくすることができる。
また、フラックスバリア23の円弧中心を、q軸上であって、ロータ20の外周縁よりも外側に設定した場合に比べて、ロータ20の中心により近い位置まで円弧状部分23aを形成することができる。これにより、リブ24の幅を大きくできるので、d軸方向の磁路の磁気抵抗を小さくすることができる。これにより、出力トルクTを大きくすることができる。
次に、フラックスバリア23の幅に対するリブ24の幅の比について説明する。
図4に示すように、フラックスバリア23の幅をa[mm]とし、リブ24の幅をm[mm]とし、ブリッジ26の幅をb[mm]とし、連接部25の幅をc[mm]とする。また、線分D−A上における点Aから点Aに最も近いフラックスバリア23までの区間をd[mm]とする。また、線分D−A上における点Aから線分D−Aの中点までの距離をH[mm]とする。ロータ20の半径をr[mm]とすると、H=r/21/2となる。
図4に示すように、フラックスバリア23の幅をa[mm]とし、リブ24の幅をm[mm]とし、ブリッジ26の幅をb[mm]とし、連接部25の幅をc[mm]とする。また、線分D−A上における点Aから点Aに最も近いフラックスバリア23までの区間をd[mm]とする。また、線分D−A上における点Aから線分D−Aの中点までの距離をH[mm]とする。ロータ20の半径をr[mm]とすると、H=r/21/2となる。
図4から、次式(3)が成立する。
d+7a+6m+c/2=H …(3)
bは、0.5mm以下であることが好ましい。dは、21/2・b以上であることが好ましい。また、cは、0.5mm以上3mm以下であることが好ましい。
この実施形態では、r,c,d,m,aは、例えば次のように設定されている。
d+7a+6m+c/2=H …(3)
bは、0.5mm以下であることが好ましい。dは、21/2・b以上であることが好ましい。また、cは、0.5mm以上3mm以下であることが好ましい。
この実施形態では、r,c,d,m,aは、例えば次のように設定されている。
r=24.8mm、c=2mm、b=0.5mm、d=21/2・b、m=1.7mm、a=0.8mm。
表1は、リブ24の幅(リブ幅)mとフラックスバリア23の幅(スリット幅)aとの和を一定とした場合の、リブ24の幅mに対する出力トルクのシミュレーション結果と、リブ24の幅mに対するトルクリップルのシミュレーション結果とを示している。ここでは、リブ24の幅mとフラックスバリア23の幅aの和を2.5mmとした。表1には、リブ24の幅mに応じたフラックスバリア23の幅aと、リブ24の幅mに応じた、フラックスバリア23の幅aに対するリブ24の幅の比m/aの値も示されている。
表1は、リブ24の幅(リブ幅)mとフラックスバリア23の幅(スリット幅)aとの和を一定とした場合の、リブ24の幅mに対する出力トルクのシミュレーション結果と、リブ24の幅mに対するトルクリップルのシミュレーション結果とを示している。ここでは、リブ24の幅mとフラックスバリア23の幅aの和を2.5mmとした。表1には、リブ24の幅mに応じたフラックスバリア23の幅aと、リブ24の幅mに応じた、フラックスバリア23の幅aに対するリブ24の幅の比m/aの値も示されている。
図5Aは、表1に示されるシミュレーション結果のうち、リブ24の幅mに対する出力トルクのシミュレーション結果を示すグラフである。図5Bは、表1に示されるシミュレーション結果のうち、リブ24の幅mに対するトルクリップルのシミュレーション結果を示すグラフである。
表1および図5Aに示されるように、リブ24の幅mが1.5mm〜1.7mm(フラックスバリア23の幅aが1.0mm〜0.8mm)のときに出力トルクは 最大となる。つまり、フラックスバリア23の幅aに対するリブ24の幅の比m/aが1.50〜2.13のときに出力トルクは最大となる。リブ24の幅mが1.5mm以下の範囲では、リブ24の幅mが大きくなるとリブ24を通過する磁束量が大きくなるため、リブ24の幅mが大きくなるほど出力トルクが大きくなると考えられる。リブ24の幅が大きくなると、フラックスバリア23の幅aが小さくなる。リブ24の幅mが1.7mmを超えると、フラックスバリア23の幅aが小さくなりすぎるため、q軸方向に漏れる磁束が多くなると考えられる。このため、出力トルクは低下している。
表1および図5Aに示されるように、リブ24の幅mが1.5mm〜1.7mm(フラックスバリア23の幅aが1.0mm〜0.8mm)のときに出力トルクは 最大となる。つまり、フラックスバリア23の幅aに対するリブ24の幅の比m/aが1.50〜2.13のときに出力トルクは最大となる。リブ24の幅mが1.5mm以下の範囲では、リブ24の幅mが大きくなるとリブ24を通過する磁束量が大きくなるため、リブ24の幅mが大きくなるほど出力トルクが大きくなると考えられる。リブ24の幅が大きくなると、フラックスバリア23の幅aが小さくなる。リブ24の幅mが1.7mmを超えると、フラックスバリア23の幅aが小さくなりすぎるため、q軸方向に漏れる磁束が多くなると考えられる。このため、出力トルクは低下している。
表1および図5Bに示されるように、リブ24の幅mが1.7mm付近(フラックスバリア23の幅aが0.8mm付近)のときにトルクリップルは最小となる。つまり、フラックスバリア23の幅aに対するリブ24の幅の比m/aが2.13付近のときに、トルクリップルは最小となる。
このことから、トルクリップルを抑えながら出力トルクを大きくするためには、リブ24の幅mは、1.5以上1.9以下であることが好ましく、1.6以上1.8以下であることがさらに好ましいことがわかる。言い換えれば、トルクリップルを抑えながら出力トルクを大きくするためには、フラックスバリア23の幅aに対するリブ24の幅の比m/aは、1.50以上4.75以下であることが好ましく、1.78以上3.00以下であることがさらに好ましいことがわかる。
このことから、トルクリップルを抑えながら出力トルクを大きくするためには、リブ24の幅mは、1.5以上1.9以下であることが好ましく、1.6以上1.8以下であることがさらに好ましいことがわかる。言い換えれば、トルクリップルを抑えながら出力トルクを大きくするためには、フラックスバリア23の幅aに対するリブ24の幅の比m/aは、1.50以上4.75以下であることが好ましく、1.78以上3.00以下であることがさらに好ましいことがわかる。
表2は、リブ24の幅(リブ幅)mおよびフラックスバリア23の幅(スリット幅)aを一定とし、連接部25の幅(連接部幅)cおよび区間dの長さ(区間長d)を距離Hの長さが一定となるように変化させたときの、リブ24の幅mに対する連接部25の幅cの比c/mに対するトルクリップルのシミュレーション結果を示している。ここでは、リブ24の幅mを1.70mmとし、フラックスバリア23の幅aを0.80mmとし、距離Hの長さを17.50mmとした。表2では、連接部25の幅cを示す代わりに、連接部25の幅cの1/2の長さ(c/2)が示されている。なお、d,a,mおよびcと、Hとの間には前記式(3)が成立するものとする。
図6は、表2に示されるシミュレーション結果を示すグラフである。表2および図6に示されるように、リブ24の幅mに対する連接部25の幅cの比が0.53以上であれば、トルクリップルは12%未満となる。なお、式(3)を満たすためには、リブ24の幅mに対する連接部25の幅cの比は1.18が上限であるが、リブ24の幅mに対する連接部25の幅cの比は1.18である場合にもトルクリップルは12%未満となっている。
表3は、リブ24の幅(リブ幅)mおよび区間dの長さ(区間長d)を一定とし、連接部25の幅(連接部幅)cおよびフラックスバリア23の幅(スリット幅)aを距離Hの長さが一定となるように変化させたときの、リブ24の幅mに対する連接部25の幅cの比c/mに対するトルクリップルのシミュレーション結果を示している。ここでは、リブ24の幅mを1.70mmとし、区間dの幅を0.7mmとし、距離Hの長さを17.50mmとした。表3では、連接部25の幅cを示す代わりに、連接部25の幅cの1/2の長さ(c/2)が示されている。なお、d,a,mおよびcと、Hとの間には前記式(3)が成立するものとする。
図7は、表3に示されるシミュレーション結果を示すグラフである。表3および図7に示されるように、リブ24の幅mに対する連接部25の幅cの比が0.5以上でかつ0.8以下であれば、トルクリップルは12%未満となる。
表4は、フラックスバリア23の幅(スリット幅)aおよび区間dの長さ(区間長d)を一定とし、連接部25の幅(連接部幅)cおよびリブ24の幅(リブ幅)mを距離Hの長さが一定となるように変化させたときの、リブ24の幅mに対する連接部25の幅cの比c/mに対するトルクリップルのシミュレーション結果を示している。ここでは、フラックスバリア23の幅aを0.8mmとし、区間dの幅を0.7mmとし、距離Hの長さを17.50mmとした。なお、d,a,mおよびcと、Hとの間には前記式(3)が成立するものとする。
表4は、フラックスバリア23の幅(スリット幅)aおよび区間dの長さ(区間長d)を一定とし、連接部25の幅(連接部幅)cおよびリブ24の幅(リブ幅)mを距離Hの長さが一定となるように変化させたときの、リブ24の幅mに対する連接部25の幅cの比c/mに対するトルクリップルのシミュレーション結果を示している。ここでは、フラックスバリア23の幅aを0.8mmとし、区間dの幅を0.7mmとし、距離Hの長さを17.50mmとした。なお、d,a,mおよびcと、Hとの間には前記式(3)が成立するものとする。
図8は、表4に示されるシミュレーション結果を示すグラフである。表4および図8に示されるように、リブ24の幅mに対する連接部25の幅cの比が0.5以上でかつ1.6以下であれば、トルクリップルは12%未満となる。
表2、表3および表4のシミュレーション結果から、リブ24の幅mに対する連接部25の幅cの比が0.53以上でかつ0.8以下であれば、トルクリップルは12%未満となることがわかる。このことから、トルクリップルを低く抑えるためには、リブ24の幅mに対する連接部25の幅cの比が0.53以上でかつ0.8以下であることが好ましいことがわかる。
表2、表3および表4のシミュレーション結果から、リブ24の幅mに対する連接部25の幅cの比が0.53以上でかつ0.8以下であれば、トルクリップルは12%未満となることがわかる。このことから、トルクリップルを低く抑えるためには、リブ24の幅mに対する連接部25の幅cの比が0.53以上でかつ0.8以下であることが好ましいことがわかる。
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、ロータ20の極数は4極(2極対)であるが、6極(2極対)、8極(4極対)等、4極以外の極数であってもよい。
また、前述の実施形態では、フラックスバリア23の層数は7であるが、フラックスバリア23の層数は5層、6層、8層、9層等のように7層以外であってもよい。
また、前述の実施形態では、フラックスバリア23の層数は7であるが、フラックスバリア23の層数は5層、6層、8層、9層等のように7層以外であってもよい。
また、ロータ20の半径r、連接部25の幅c、リブ24の幅m、フラックスバリア23の幅a、ブリッジ26の幅bは、前述の実施例として示した大きさに限定されない。
この発明は、例えば、電動パワーステアリング装置に使用されるシンクロナスモータに適用することができるが、電動パワーステアリング装置以外に使用されるシンクロナスモータにも適用することができる。
この発明は、例えば、電動パワーステアリング装置に使用されるシンクロナスモータに適用することができるが、電動パワーステアリング装置以外に使用されるシンクロナスモータにも適用することができる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
1…シンクロナスリラクタンスモータ、10…ステータ(固定子)、11…ステータコア、12…ステータコイル、11a…スロット、12…ステータコイル、20…ロータ(回転子)、21…ロータコア、22…ロータ軸、23…フラックスバリア(スリット)、23a…円弧状部分、23b…直線状部分、24…リブ、25…連接部、26…ブリッジ
Claims (4)
- ステータとロータとを含み、前記ロータには、外周から中心に向かって複数層に配置され、前記中心に向かって凸となる円弧状の複数のフラックスバリアからなるフラックスバリア群が、周方向に間隔をおいて極数分だけ形成されている、シンクロナスリラクタンスモータであって、
前記ロータの回転軸に沿う方向から見た平面視において、前記ロータの外周縁上の前記各フラックスバリア群の周方向中心点を頂点とする多角形に囲まれた領域を多角形領域とすると、前記各フラックスバリア群における前記複数のフラックスバリアは、前記多角形領域内に形成された円弧状部分を含んでおり、
前記各フラックスバリア群における前記円弧状部分の円弧中心が、前記ロータの外周縁上の当該フラックスバリア群の周方向中心点に設定されており、
前記ロータのうち、前記フラックスバリア群内の互いに隣接する2つのフラックスバリアに挟まれた領域をリブとし、前記ロータのうち、互いに隣接するフラックスバリア群に挟まれた領域における前記ロータの外周寄り部分を連接部とすると、前記リブの幅に対する前記連接部の幅の比が0.53以上0.8以下である、シンクロナスリラクタンスモータ。 - 前記フラックスバリアの幅に対する前記リブの幅の比が、1.50以上4.75以下である、請求項1に記載のシンクロナスリラクタンスモータ。
- 前記連接部の幅が0.5mm以上3.0mm以下である、請求項1または2に記載のシンクロナスリラクタンスモータ。
- 前記各フラックスバリア群における前記複数のフラックスバリアは、前記平面視において、前記多角形領域内の前記円弧状部分と、前記円弧状部分の両端部から前記多角形領域外に向かって、前記多角形領域の辺に対して垂直方向に延びた直線状部分とからなる、請求項1〜3のいずれか一項に記載のシンクロナスリラクタンスモータ。
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