JP2022015287A - Vernier motor, stator core, and electrical device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は一般にバーニアモータ、ステータコア及び電気装置に関し、より詳細には、ステータに複数の永久磁石を有するバーニアモータ、このバーニアモータに用いられるステータコア、及び、このバーニアモータを備える電気装置に関する。 The present disclosure relates generally to a vernier motor, a stator core and an electric device, and more particularly to a vernier motor having a plurality of permanent magnets in the stator, a stator core used in the vernier motor, and an electric device including the vernier motor.
特許文献1に記載のバーニアモータは、ステータと、ロータとを備える。ステータは、Z1個のステータ歯部(ティース)が一定間隔で突設され、隣接する該ステータ歯部間にステータ溝部が形成されているステータ鉄心を有する。ステータは、ステータ溝部のそれぞれに配置された極対数がpのコイルを更に有する。ロータには、磁極対数Z2の磁極が形成されている。ここで、Z2=Z1±pの関係が成立する。
The vernier motor described in
このようなバーニアモータにおいて、コイル(巻線)を所定の空間(特許文献1では、ステータ溝部)に通す作業の手間を低減し、生産効率を向上させることが望まれていた。 In such a vernier motor, it has been desired to reduce the labor of passing a coil (winding) through a predetermined space (stator groove portion in Patent Document 1) and improve production efficiency.
本開示は、複数のティース間の空間に巻線を通す作業の手間を低減できるバーニアモータ、ステータコア及び電気装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present disclosure to provide a vernier motor, a stator core and an electric device capable of reducing the labor of passing a winding through a space between a plurality of teeth.
本開示の一態様に係るバーニアモータは、ステータと、ロータと、を備える。ロータは、前記ステータに対して回転する。前記ステータは、巻線と、ステータコアと、複数の永久磁石と、を有する。前記複数の永久磁石は、前記ステータコアに保持されている。前記ステータコアは、少なくとも2つの分割コアに分割されている。前記少なくとも2つの分割コアは、第1分割コアと、第2分割コアと、を含む。前記第2分割コアは、環状のリングコアを含む。前記第1分割コア又は前記第2分割コアは、複数のティースの胴部を含む。前記胴部は、前記リングコアの前記内縁につながっており前記リングコアの前記径方向に長さを有する。前記ステータコアは、前記リングコアの周方向における前記複数のティースの間に、空間を有する。前記空間には、前記巻線が通される。前記第1分割コアは、複数の連結部を有する。前記複数の連結部は、前記リングコアの内側に配置されている。前記複数の連結部は、前記リングコアの前記周方向において前記複数のティースを連結する。前記ロータは、ロータコアを有する。前記ロータコアは、前記複数の連結部に対して前記リングコアの径方向における内側に配置されている。前記第1分割コアは、複数の第1スロットを有する。前記複数の第1スロットは、前記複数の連結部により少なくとも一部の壁面が形成されている。前記複数のティースは、複数の第2スロットを有する。前記複数の永久磁石は、前記複数の第1スロット及び前記複数の第2スロットに収容されている。 The vernier motor according to one aspect of the present disclosure includes a stator and a rotor. The rotor rotates with respect to the stator. The stator has a winding, a stator core, and a plurality of permanent magnets. The plurality of permanent magnets are held by the stator core. The stator core is divided into at least two divided cores. The at least two split cores include a first split core and a second split core. The second split core includes an annular ring core. The first split core or the second split core includes the body of a plurality of teeth. The body portion is connected to the inner edge of the ring core and has a length in the radial direction of the ring core. The stator core has a space between the plurality of teeth in the circumferential direction of the ring core. The winding is passed through the space. The first partition core has a plurality of connecting portions. The plurality of connecting portions are arranged inside the ring core. The plurality of connecting portions connect the plurality of teeth in the circumferential direction of the ring core. The rotor has a rotor core. The rotor core is arranged inside the ring core in the radial direction with respect to the plurality of connecting portions. The first partition core has a plurality of first slots. At least a part of the wall surface of the plurality of first slots is formed by the plurality of connecting portions. The plurality of teeth have a plurality of second slots. The plurality of permanent magnets are housed in the plurality of first slots and the plurality of second slots.
本開示の別の一態様に係るバーニアモータは、ステータと、ロータと、を備える。ロータは、前記ステータに対して回転する。前記ステータは、巻線と、ステータコアと、複数の永久磁石と、を有する。前記複数の永久磁石は、前記ステータコアに保持されている。前記ステータコアは、少なくとも2つの分割コアに分割されている。前記少なくとも2つの分割コアは、第1分割コアと、第2分割コアと、を含む。前記第2分割コアは、環状のリングコアを含む。前記第1分割コア又は前記第2分割コアは、複数のティースの胴部を含む。前記胴部は、前記リングコアの前記内縁につながっており前記リングコアの前記径方向に長さを有する。前記ステータコアは、前記リングコアの周方向における前記複数のティースの間に、空間を有する。前記空間には、前記巻線が通される。前記第1分割コアは、複数の連結部を有する。前記複数の連結部は、前記リングコアの内側に配置されている。前記複数の連結部は、前記リングコアの前記周方向において前記複数のティースを連結する。前記ロータは、ロータコアを有する。前記ロータコアは、前記複数の連結部に対して前記リングコアの径方向における内側に配置されている。前記第1分割コアは、複数のスロットを有する。前記複数のスロットは、前記複数の連結部により少なくとも一部の壁面が形成されている。前記複数の永久磁石は、前記複数のスロットに収容されている。 The vernier motor according to another aspect of the present disclosure includes a stator and a rotor. The rotor rotates with respect to the stator. The stator has a winding, a stator core, and a plurality of permanent magnets. The plurality of permanent magnets are held by the stator core. The stator core is divided into at least two divided cores. The at least two split cores include a first split core and a second split core. The second split core includes an annular ring core. The first split core or the second split core includes the body of a plurality of teeth. The body portion is connected to the inner edge of the ring core and has a length in the radial direction of the ring core. The stator core has a space between the plurality of teeth in the circumferential direction of the ring core. The winding is passed through the space. The first partition core has a plurality of connecting portions. The plurality of connecting portions are arranged inside the ring core. The plurality of connecting portions connect the plurality of teeth in the circumferential direction of the ring core. The rotor has a rotor core. The rotor core is arranged inside the ring core in the radial direction with respect to the plurality of connecting portions. The first partition core has a plurality of slots. At least a part of the wall surface of the plurality of slots is formed by the plurality of connecting portions. The plurality of permanent magnets are housed in the plurality of slots.
本開示の一態様に係るステータコアは、前記バーニアモータに用いられる。 The stator core according to one aspect of the present disclosure is used for the vernier motor.
本開示の一態様に係る電気装置は、前記バーニアモータと、可動部と、を備える。前記可動部は、前記ロータの回転動力を受けて動作する。 The electric device according to one aspect of the present disclosure includes the vernier motor and a moving portion. The movable portion operates by receiving the rotational power of the rotor.
本開示は、複数のティース間の空間に巻線を通す作業の手間を低減できるという利点がある。 The present disclosure has an advantage that the labor of passing the winding through the space between a plurality of teeth can be reduced.
(実施形態)
以下、実施形態に係るバーニアモータ、ステータコア及び電気装置について、図面を用いて説明する。ただし、下記の実施形態は、本開示の様々な実施形態の1つに過ぎない。下記の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、下記の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
(Embodiment)
Hereinafter, the vernier motor, the stator core, and the electric device according to the embodiment will be described with reference to the drawings. However, the following embodiments are only one of the various embodiments of the present disclosure. The following embodiments can be variously modified according to the design and the like as long as the object of the present disclosure can be achieved. Further, each figure described in the following embodiment is a schematic view, and the ratio of the size and the thickness of each component in the figure does not necessarily reflect the actual dimensional ratio. ..
(1)概要
図1、図2に示すように、本実施形態のバーニアモータ1は、ステータ2と、ロータ5と、を備える。ロータ5は、ステータ2に対して回転する。ステータ2は、巻線23と、ステータコア20と、複数の第1永久磁石24(永久磁石)と、を有する。複数の第1永久磁石24は、ステータコア20に保持されている。ステータコア20は、少なくとも2つの分割コアに分割されている。少なくとも2つの分割コアは、第1分割コア21と、第2分割コア22と、を含む。第2分割コア22は、環状のリングコア220を含む。第1分割コア21又は第2分割コア22は、複数のティース4の胴部40を含む。胴部40は、リングコア220の内縁につながっておりリングコア220の径方向に長さを有する。ステータコア20は、リングコア220の周方向における複数のティース4の間に、空間SP1を有する。空間SP1には、巻線23が通される。第1分割コア21は、複数の連結部3を有する。複数の連結部3は、リングコア220の内側に配置されている。複数の連結部3は、リングコア220の周方向において複数のティース4を連結する。ロータ5は、ロータコア6を有する。ロータコア6は、複数の連結部3に対してリングコア220の径方向における内側に配置されている。第1分割コア21は、複数の第1スロット31を有する。複数の第1スロット31は、複数の連結部3により少なくとも一部の壁面が形成されている。複数のティース4は、複数の第2スロット42を有する。複数の第1永久磁石24は、複数の第1スロット31及び複数の第2スロット42に収容されている。
(1) Outline As shown in FIGS. 1 and 2, the
本実施形態によれば、ステータコア20が少なくとも第1分割コア21と第2分割コア22とに分割されているため、ステータコア20が1つの部材からなる場合と比較して、複数のティース4間の空間SP1に巻線23を通す作業の手間を低減できる。
According to the present embodiment, since the
また、ステータコア20に複数の第1スロット31だけが設けられ複数の第2スロット42が無い場合と比較して、ステータ2のスロットの個数が増えるので、バーニアモータ1の同期速度が低下し、かつ、出力トルクが大きくなる。
Further, as compared with the case where only the plurality of
また、ステータコア20は複数の連結部3を有し、複数の連結部3は、バーニアモータ1における磁気回路の一部として用いられることができるので、複数の連結部3が無い場合と比較して、バーニアモータ1の磁気効率が向上し、バーニアモータ1の出力トルクが大きくなる。
Further, the
(2)詳細
(2-1)コア
ステータコア20及びロータコア6の各々は、複数の鋼板を含む。ステータコア20及びロータコア6の各々は、複数の鋼板を厚さ方向に積層して形成されている。つまり、ステータコア20及びロータコア6の各々は、いわゆる積層コアである。複数の鋼板は、例えば、厚さ方向に互いに隣り合う鋼板同士で接着されている。複数の鋼板の積層方向は、リングコア220の軸方向に沿っている。各鋼板は、より詳細には、電磁鋼板である。各鋼板は、磁性材料により形成されている。各鋼板は、例えば、ケイ素鋼板である。
(2) Details (2-1) Core Each of the
(2-2)ロータ
ロータ5は、ロータコア6に加えて、複数(図1では11個)の第2永久磁石7を更に有している。また、ロータ5は、シャフト51と、スリーブ52と、を更に有している。
(2-2) Rotor The
ロータコア6は、ロータコア本体61と、複数(図1では11個)の突部62と、を含む。すなわち、ロータコア6は、第2永久磁石7の個数と同数の突部62を含む。本開示において、「同数」とは、厳密に同じである場合を指す。一方で、本開示において、「等しい」とは、厳密に同じである場合に限定されず、実用上問題ない範囲で異なっている場合も含む。例えば、90~110%の範囲なら「等しい」とみなして本開示を適用してもよい。
The
ロータコア本体61と複数の突部62とは、一体に形成されている。ロータコア本体61の形状は、円筒状である。ロータコア本体61の軸芯は、リングコア220の軸芯と一致している。ロータコア本体61の径方向は、リングコア220の径方向と一致している。複数の突部62は、ロータコア本体61の外周面から突出している。複数の突部62は、ロータコア本体61の周方向において等間隔に配置されている。
The rotor core
ロータコア6は、複数(図1では11個)の第3スロット63を有している。すなわち、ロータコア6は、第2永久磁石7の個数と同数の第3スロット63を有している。各第3スロット63には、第2永久磁石7が収容される。各第3スロット63は、互いに隣り合う突部62の間の空間である。つまり、第3スロット63のうち、ロータコア本体61の周方向の両側の壁面を2つの突部62が構成し、ロータコア本体61の径方向における内側の壁面をロータコア本体61が構成している。第3スロット63のうち、ロータコア本体61の径方向における外側の端は、開放されている。複数の第2永久磁石7の各々は、例えば、接着剤を付着させた状態で第3スロット63に嵌め込まれることで、ロータコア6に保持されている。
The
複数の第3スロット63は、ロータコア本体61の周方向において等間隔に配置されている。そのため、複数の第2永久磁石7は、ロータコア本体61の周方向において等間隔に配置されている。
The plurality of
ロータコア6において、複数の第2永久磁石7は、複数の第3スロット63に収容されることにより、ロータコア本体61の径方向における外側の端に設けられている。ここで、ロータコア本体61の径方向はリングコア220の径方向と一致しているので、言い換えると、ロータコア6において、複数の第2永久磁石7は、リングコア220の径方向における外側の端に設けられている。
In the
複数の第2永久磁石7のうち、リングコア220の径方向において外側の端面70と、複数の突部62のうち、リングコア220の径方向において外側の端面620とは、ロータ5の外周面501を構成している。ロータ5の外周面501の形状は、円柱側面状である。外周面501は、ステータ2の内周面201と対向する。
Of the plurality of second
複数の第2永久磁石7は、リングコア220の径方向における外側がN極であって、リングコア220の径方向における内側がS極となるように着磁されている。
The plurality of second
各第2永久磁石7の形状は直方体状である。各第2永久磁石7のうち、ロータコア本体61の径方向における外側となる面の形状は、円弧状である。ロータコア本体61の軸方向において、各第2永久磁石7の長さは、ロータコア6の長さと等しい(図3参照)。
The shape of each second
各第2永久磁石7として、例えば、ネオジム磁石、フェライト磁石又はプラスチック磁石を採用できる。
As each second
スリーブ52は、例えば、ステンレス等の非磁性材料により形成されている。スリーブ52の形状は、円筒状である。スリーブ52の軸芯は、ロータコア本体61の軸芯と一致している。スリーブ52は、ロータコア本体61の内側に嵌め込まれている。
The
シャフト51は、例えば、ステンレス等の非磁性材料により形成されている。シャフト51の形状は、円柱状である。シャフト51の軸芯は、スリーブ52の軸芯と一致している。シャフト51は、スリーブ52の内側に嵌め込まれている。シャフト51は、スリーブ52に対してシャフト51の軸方向に突出している(図3参照)。
The
シャフト51は、軸受に保持され、軸受は、ステータ2に対して固定される。軸受は、例えば、ステータ2及びロータ5を収容するハウジングを介してステータ2に固定される。シャフト51は、軸受に対して回転することで、ステータ2に対して回転する。ロータ5では、シャフト51と、スリーブ52と、ロータコア6と、複数の第2永久磁石7とが、一体的に回転する。
The
(2-3)ステータ
上述の通り、ステータ2は、巻線23と、ステータコア20と、複数の第1永久磁石24と、を有する。ステータ2は、全体として円筒状に形成されている。ステータ2の軸芯は、リングコア220の軸芯と一致している。
(2-3) Stator As described above, the
ステータコア20は、第1分割コア21と、第2分割コア22と、に分割されている。第2分割コア22は、リングコア220を有する。本実施形態の第2分割コア22は、リングコア220のみからなる。リングコア220の形状は、円筒状である。
The
第1分割コア21は、複数(図1では6つ)のティース4を有する。第1分割コア21は、複数(図1では6つ)の連結部3を更に有する。すなわち、ステータコア20は、ティース4の個数と同数の連結部3を有する。複数のティース4及び複数の連結部3は、一体に形成されている。
The
複数のティース4の各々は、胴部40と、2つの拡張部41と、を含む。胴部40は、リングコア220の内縁につながっている。より詳細には、胴部40は、例えば、焼き嵌めによりリングコア220の内縁に接合されている。胴部40は、リングコア220の径方向に長さを有する。リングコア220の軸方向から見て、胴部40の形状は、台形状である。胴部40のうち、リングコア220の径方向における外側となる面の形状は、円弧状である。リングコア220の周方向における胴部40の長さは、リングコア220の径方向における胴部40の長さよりも長い。
Each of the plurality of
胴部40のうち、リングコア220側とは反対側(ステータ2の内縁側)において、リングコア220の周方向の両端からはそれぞれ、拡張部41が突出している。リングコア220の軸方向から見て、各拡張部41の形状は、長方形状である。
On the side of the
複数の連結部3は、複数のティース4を連結する。より詳細には、連結部3は、リングコア220の周方向において互いに隣り合う2つのティース4を、拡張部41において連結する。リングコア220の軸方向から見て、連結部3の形状は、円弧状である。連結部3の軸芯は、リングコア220の軸芯と一致している。複数の連結部3と複数のティース4とは、リングコア220の内側において、ロータ5の周囲を1周するようにつながっている。
The plurality of connecting
巻線23が通される空間SP1は、リングコア220の周方向において互いに隣り合う2つのティース4と、この2つのティース4を連結する連結部3と、リングコア220と、に囲まれた空間である。巻線23は、ティース4の胴部40に巻かれる。
The space SP1 through which the winding 23 is passed is a space surrounded by two
巻線23は、集中巻にて巻かれている。巻線23は、3相の巻線を含む。すなわち、巻線23は、U相巻線、V相巻線及びW相巻線を含む。U相巻線、V相巻線及びW相巻線は、それぞれ、2つのティース4と対応する。対応する2つのティース4のうち一方のティース4には、巻線が正巻きされており、他方には、巻線が逆巻きされている。リングコア220の周方向において、正巻きのU相巻線、正巻きのV相巻線、正巻きのW相巻線、逆巻きのU相巻線、逆巻きのV相巻線、逆巻きのW相巻線が、この順に並んでいる。このような構成により、本実施形態の巻線23の極対数は、1である。図2では、正巻きのU、V、W相巻線が巻かれたティース4の外側にそれぞれU、V、Wの記号を付し、逆巻きのU、V、W相巻線が巻かれたティース4の外側にそれぞれU’、V’、W’の記号を付している。
The winding 23 is wound in a centralized winding. The winding 23 includes a three-phase winding. That is, the winding 23 includes a U-phase winding, a V-phase winding, and a W-phase winding. The U-phase winding, the V-phase winding and the W-phase winding correspond to two
複数のティース4の各々は、第2スロット42を有している。つまり、第1分割コア21は、ティース4の個数と同数の(6個の)第2スロット42を有している。第2スロット42は、胴部40と2つの拡張部41とに囲まれた空間である。より詳細には、第2スロット42のうち、ステータ2の径方向における外側の壁面を、胴部40が構成し、ステータ2の周方向における両側の壁面を、拡張部41が構成している。第2スロット42のうち、ステータ2の径方向における内側の端は、開放されている。
Each of the plurality of
第1分割コア21は、複数(図1では6個)の第1スロット31を有している。つまり、第1分割コア21は、連結部3の個数と同数の第1スロット31を有している。また、第1スロット31の個数と第2スロット42の個数とは同数である。第1スロット31は、連結部3と、連結部3とつながっている2つのティース4の各々の拡張部41とに囲まれた空間である。より詳細には、第1スロット31のうち、ステータ2の径方向における外側の壁面を、連結部3が構成し、ステータ2の周方向における両側の壁面を、拡張部41が構成している。第1スロット31のうち、ステータ2の径方向における内側の端は、開放されている。
The
複数の第1スロット31は、リングコア220の径方向から見て胴部40と重なる領域の外に設けられている。つまり、リングコア220の周方向における胴部40の長さを胴部40の幅とすると、各第1スロット31は、リングコア220の径方向から見て胴部40の幅の範囲外に設けられている。より詳細には、各第1スロット31は、リングコア220の径方向から見て、リングコア220の周方向に互いに隣り合う2つのティース4の中間の位置に設けられている。また、各第1スロット31は、リングコア220の径方向から見て、巻線23が通される空間SP1と重なる領域に設けられている。
The plurality of
複数のティース4の各々において、胴部40は、リングコア220の周方向における第1端T1と、第1端T1とは反対側の第2端T2と、を有する。複数の第2スロット42は、リングコア220の径方向から見て第1端T1と第2端T2との間に設けられている。つまり、各第2スロット42は、リングコア220の径方向から見て胴部40の幅の範囲内に設けられている。より詳細には、各第2スロット42は、リングコア220の径方向から見て第1端T1と第2端T2との間の中心に設けられている。
In each of the plurality of
第1永久磁石24の個数は、第1スロット31の個数及び第2スロット42の個数の和と同数である。すなわち、ステータ2は、12個の第1永久磁石24を有している。複数の第1永久磁石24は、複数の第1スロット31及び複数の第2スロット42に収容されている。これにより、複数の第1永久磁石24は、ステータコア20のうち、リングコア220の径方向における内側の端に設けられている。つまり、複数の連結部3において、複数の第1スロット31は、リングコア220の径方向における内側の端に設けられている。また、複数のティース4において、複数の第2スロット42は、リングコア220の径方向における内側の端に設けられている。
The number of the first
複数の第1永久磁石24のうち、リングコア220の径方向において内側の端面240と、複数のティース4の各々の2つの拡張部41のうち、リングコア220の径方向において内側の端面410とは、ステータ2の内周面201を構成している。ステータ2の内周面201の形状は、円筒の内面に相当する形状である。内周面201は、ロータ5の外周面501と対向する。
Of the plurality of first
複数の第1永久磁石24は、リングコア220の径方向における外側がN極であって、リングコア220の径方向における内側がS極となるように着磁されている。
The plurality of first
各第1永久磁石24の形状は直方体状である。各第1永久磁石24のうち、リングコア220の径方向における内側となる面の形状は、円弧状である。リングコア220の軸方向において、各第1永久磁石24の長さは、第1分割コア21の長さと等しい(図3参照)。
The shape of each first
各第1永久磁石24として、例えば、ネオジム磁石、フェライト磁石又はプラスチック磁石を採用できる。
As each first
第1スロット31及び第2スロット42は、リングコア220の周方向において交互に設けられている。複数の第1スロット31及び複数の第2スロット42において、リングコア220の周方向に互いに隣り合う第1スロット31及び第2スロット42の各々の中心の間隔L1(図1参照)は一定である。つまり、第1スロット31及び第2スロット42は、リングコア220の周方向において等間隔に配置されている。また、複数の第1スロット31及び複数の第2スロット42の各々の寸法は等しい。
The
第1スロット31に収容された第1永久磁石24と、第2スロット42に収容された第1永久磁石24とは、磁気的特性が等しく、より好ましくは、寸法も等しい。第1永久磁石24の磁気的特性とは、第1永久磁石24の表面の磁界の強さ及び磁束密度等である。
The first
複数の第1スロット31の個数と複数の第2スロット42の個数との和Z1と、巻線23の極対数pと、ロータ5の磁極数Z2とは、Z1=Z2+p 又は Z1=Z2-p の関係を満たす。この関係を満たす範囲で、Z1、Z2及びpは、変更が可能である。本実施形態では、複数の第1スロット31の個数は6つ、複数の第2スロット42の個数は6つであり、Z1=12である。Z1は、ティース4の個数(6つ)よりも大きい。Z1は、ティース4の個数の2倍である。巻線23の極対数p=1である。ロータ5の磁極数Z2は、第2永久磁石7の個数と同数であり、Z2=11である。よって、バーニアモータ1は、Z1=Z2+p の関係を満たす。また、p<Z1が成り立つ。
The sum Z1 of the number of the plurality of
バーニアモータ1では、ステータ2の巻線23で形成される回転磁界が、ステータ2の複数の第1永久磁石24の磁極によって、高調波を含む回転磁界に変調される。変調された回転磁界と同期してロータ5が回転することにより、基本波のみを含む回転磁界と同期してロータ5が回転する場合と比較して、ロータ5の回転速度が低下する。
In the
巻線23に流れる電力の周波数をfとすると、第1永久磁石24を備えていない同期モータにおいて同期速度N[min-1]は、[数1]で表される。
Assuming that the frequency of the electric power flowing through the winding 23 is f, the synchronous speed N [min -1 ] is represented by [Equation 1] in the synchronous motor not provided with the first
一方で、バーニアモータ1において同期速度N[min-1]は、[数2]で表される。
On the other hand, in the
すなわち、バーニアモータ1では、複数の第1スロット31の個数と複数の第2スロット42の個数との和Z1が大きいほど、同期速度Nは小さくなる。
That is, in the
(3)電気装置
図3に、電気装置10の要部の断面を図示する。
(3) Electrical device FIG. 3 shows a cross section of a main part of the
ステータ2とロータ5との間で作用する電磁気力により、ステータ2に対してロータ5が回転する。電気装置10は、バーニアモータ1と、可動部9と、を備え、可動部9は、ロータ5の回転動力を受けて動作する。以下、電気装置10の構成について図3を参照して説明する。
The
電気装置10の一例は、電動工具、電動自転車、電動アシスト自転車及びファン装置等である。本実施形態の電気装置10は、ファン装置であり、可動部9は、ロータ5の回転動力を受けて回転して気流を発生させる。
An example of the
電気装置10は、キャップ11を更に備える。キャップ11は、シャフト51に取り付けられている。
The
シャフト51の軸方向から見て、可動部9の形状は、円状である。可動部9は、円盤部91と、複数の羽部92と、を有している。円盤部91は、その中心に、軸孔910を有している。軸孔910には、キャップ11が通されており、円盤部91は、キャップ11を介してシャフト51に結合されている。これにより、可動部9は、シャフト51(ロータ5)と共に回転する。複数の羽部92は、円盤部91の外縁付近において、円盤部91の中心を中心とする放射状に配置されている。
The shape of the
(4)利点
本実施形態のバーニアモータ1では、ステータコア20が1つの部材からなる場合と比較して、複数のティース4間の空間SP1に巻線23を通す作業の手間を低減できる。具体的には、ステータコア20が1つの部材からなる場合、ステータ2の径方向の両側から見て空間SP1が閉塞しているため、巻線機のノズルを、空間SP1に通すことができない。これに対して、本実施形態のバーニアモータ1では、ステータコア20が少なくとも第1分割コア21と第2分割コア22とに分割されており、第1分割コア21を第2分割コア22から分離することで、空間SP1を開放し、巻線機を用いて複数のティース4に巻線23を巻くことができる。ここで、巻線機は、巻線23を巻き付ける作業を行うための装置であり、巻線機のノズルは、ティース4へ巻線23を送り出す箇所である。
(4) Advantages In the
また、第1分割コア21は、複数のティース4と複数の連結部3とを有し、第2分割コア22は、リングコア220を含む。第1分割コア21を第2分割コア22から分離した状態では、空間SP1は、ステータ2の径方向における外側に開放される。ステータ2の径方向における外側から空間SP1に巻線23を通し、巻線23をティース4に巻くことができる。そのため、ステータ2の径方向における内側から空間SP1に巻線23を通す場合と比較して、作業領域を広く取ることができる。つまり、ステータ2の内側の空間(ロータ5が配置される空間)は、広さが限られているが、ステータ2の外側の空間はステータ2の構造による広さの制約を受けないので、ティース4に巻線23を巻く作業の作業領域を広く取ることができる。これにより、巻線23の線積率を向上させられる。
Further, the
また、ステータコア20に複数の第1スロット31だけが設けられ複数の第2スロット42が無い場合と比較して、ステータ2のスロットの個数が多い。つまり、複数の第1スロット31の個数と複数の第2スロット42の個数との和Z1が大きい。すると、[数2]より、同期速度Nが小さくなる。これに伴い、バーニアモータ1の出力トルクが大きくなるという利点がある。また、回転数(同期速度N)を小さくすることにより、リップル電流を小さくすることができる。
Further, the number of slots in the
また、ステータコア20は複数の連結部3を有し、複数の連結部3は、バーニアモータ1における磁気回路の一部として用いられることができるので、複数の連結部3が無い場合と比較して、バーニアモータ1の磁気効率が向上し、バーニアモータ1の出力トルクが大きくなる。
Further, the
(変形例1)
以下、変形例1に係るバーニアモータ1について説明する。実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Modification 1)
Hereinafter, the
本変形例1において、「外側」とは、リングコア220の径方向における外側を意味する。
In the
実施形態では、複数の第1永久磁石24及び複数の第2永久磁石7のいずれも、外側がN極となるように着磁されている。これに対して、複数の第1永久磁石24は外側がN極となるように着磁され、複数の第2永久磁石7は外側がS極となるように着磁されていてもよい。
In the embodiment, all of the plurality of first
あるいは、複数の第1永久磁石24は外側がS極となるように着磁され、複数の第2永久磁石7は外側がN極となるように着磁されていてもよい。
Alternatively, the plurality of first
あるいは、複数の第1永久磁石24は外側がS極となるように着磁され、複数の第2永久磁石7は外側がS極となるように着磁されていてもよい。
Alternatively, the plurality of first
複数の第1永久磁石24と複数の第2永久磁石7とのうち一方が、外側がS極となるように着磁され、他方が、外側がN極となるように着磁されている場合は、ステータ2と回転時のロータ5との位置関係が、実施形態と比較して電気角で180度変わる。
When one of the plurality of first
(実施形態のその他の変形例)
以下、実施形態のその他の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。また、以下の変形例は、上述の変形例1と適宜組み合わせて実現されてもよい。
(Other variants of the embodiment)
Hereinafter, other modifications of the embodiment are listed. The following modifications may be realized by combining them as appropriate. Further, the following modification may be realized in combination with the above-mentioned
ステータコア20は、複数の第1スロット31及び複数の第2スロット42のうち、複数の第1スロット31のみを有していてもよい。
The
ステータコア20は、バーニアモータ1における他の構成とは独立して提供されてもよい。
The
ロータ5は、第2永久磁石7を有していなくてもよい。この場合、ロータコア6の複数の突部62の各々が、ロータ5の磁極として機能する。ロータ5の磁極数Z2は、突部62の個数と同数である。なお、突部62の形状は適宜変更してよい。
The
ステータコア20は、第1分割コア21と第2分割コア22とを結合する結合構造を有していてもよい。結合構造は、例えば、ティース4の胴部40とリングコア220とのうち一方に設けられた凸部と、他方に設けられた凹部と、を含み、凹部に凸部が嵌め込まれることで、第1分割コア21と第2分割コア22とが結合される。
The
第1分割コア21と第2分割コア22とのうち、第2分割コア22が各ティース4の胴部40を有していてもよい。この場合のステータ2の構成例を、図4に示す。図4に示すように、第2分割コア22は、リングコア220と、リングコア220の内縁から突出した複数の胴部40と、を有していてもよい。一方で、第1分割コア21は、円筒状の内筒部210を有していてもよい。図4では、第1分割コア21は、内筒部210のみからなる。内筒部210は、複数の連結部3と、各ティース4の2つの拡張部41と、を含む。内筒部210の外縁は、複数の胴部40と接合される。
Of the
ロータコア6は、複数の分割コアに分割されていてもよい。
The
ステータコア20は、3つ以上の分割コアに分割されていてもよい。
The
巻線23は、集中巻に代えて、分布巻にて巻かれてもよい。 The winding 23 may be wound in a distributed winding instead of the centralized winding.
バーニアモータ1は、巻線23とティース4との間に、電気絶縁性を有するインシュレータを備えていてもよい。
The
第1スロット31及び第2スロット42のうち、ステータ2の径方向における内側の端は、開放されていなくてもよい。つまり、第1スロット31及び第2スロット42は、ステータ2の内周面201に設けられることに限定されず、内周面201よりも外側に設けられてもよい。
Of the
第3スロット63のうち、ロータコア本体61の径方向における外側の端は、開放されていなくてもよい。つまり、第3スロット63は、ロータ5の外周面501に設けられることに限定されず、外周面501よりも内側に設けられてもよい。
The outer end of the
第1スロット31は、リングコア220の径方向から見て、リングコア220の周方向に互いに隣り合う2つのティース4の中間の位置から、ずれた位置に設けられていてもよい。
The
第2スロット42は、リングコア220の径方向から見て第1端T1と第2端T2との間の中心から、ずれた位置に設けられていてもよい。
The
複数の第1永久磁石24は、リングコア220の径方向にN極とS極とが並ぶように着磁されることに限定されない。複数の第1永久磁石24は、ある一定の方向(例えば、図1の紙面上下方向)にN極とS極とが並ぶように着磁されてもよい。このような着磁の態様は、パラレル配向と称される。複数の第2永久磁石7も同様に、パラレル配向されていてもよい。
The plurality of first
(まとめ)
以上説明した実施形態等から、以下の態様が開示されている。
(summary)
From the embodiments described above, the following aspects are disclosed.
第1の態様に係るバーニアモータ(1)は、ステータ(2)と、ロータ(5)と、を備える。ロータ(5)は、ステータ(2)に対して回転する。ステータ(2)は、巻線(23)と、ステータコア(20)と、複数の永久磁石(第1永久磁石24)と、を有する。複数の永久磁石は、ステータコア(20)に保持されている。ステータコア(20)は、少なくとも2つの分割コアに分割されている。少なくとも2つの分割コアは、第1分割コア(21)と、第2分割コア(22)と、を含む。第2分割コア(22)は、環状のリングコア(220)を含む。第1分割コア(21)又は第2分割コア(22)は、複数のティース(4)の胴部(40)を含む。胴部(40)は、リングコア(220)の内縁につながっておりリングコア(220)の径方向に長さを有する。ステータコア(20)は、リングコア(220)の周方向における複数のティース(4)の間に、空間(SP1)を有する。空間(SP1)には、巻線(23)が通される。第1分割コア(21)は、複数の連結部(3)を有する。複数の連結部(3)は、リングコア(220)の内側に配置されている。複数の連結部(3)は、リングコア(220)の周方向において複数のティース(4)を連結する。ロータ(5)は、ロータコア(6)を有する。ロータコア(6)は、複数の連結部(3)に対してリングコア(220)の径方向における内側に配置されている。第1分割コア(21)は、複数の第1スロット(31)を有する。複数の第1スロット(31)は、複数の連結部(3)により少なくとも一部の壁面が形成されている。複数のティース(4)は、複数の第2スロット(42)を有する。複数の永久磁石は、複数の第1スロット(31)及び複数の第2スロット(42)に収容されている。 The vernier motor (1) according to the first aspect includes a stator (2) and a rotor (5). The rotor (5) rotates with respect to the stator (2). The stator (2) has a winding (23), a stator core (20), and a plurality of permanent magnets (first permanent magnets 24). The plurality of permanent magnets are held by the stator core (20). The stator core (20) is divided into at least two divided cores. At least two split cores include a first split core (21) and a second split core (22). The second split core (22) includes an annular ring core (220). The first split core (21) or the second split core (22) includes a body portion (40) of a plurality of teeth (4). The body portion (40) is connected to the inner edge of the ring core (220) and has a length in the radial direction of the ring core (220). The stator core (20) has a space (SP1) between a plurality of teeth (4) in the circumferential direction of the ring core (220). The winding (23) is passed through the space (SP1). The first split core (21) has a plurality of connecting portions (3). The plurality of connecting portions (3) are arranged inside the ring core (220). The plurality of connecting portions (3) connect a plurality of teeth (4) in the circumferential direction of the ring core (220). The rotor (5) has a rotor core (6). The rotor core (6) is arranged inside the ring core (220) in the radial direction with respect to the plurality of connecting portions (3). The first partition core (21) has a plurality of first slots (31). At least a part of the wall surface of the plurality of first slots (31) is formed by the plurality of connecting portions (3). The plurality of teeth (4) have a plurality of second slots (42). The plurality of permanent magnets are housed in the plurality of first slots (31) and the plurality of second slots (42).
上記の構成によれば、ステータコア(20)が少なくとも第1分割コア(21)と第2分割コア(22)とに分割されているため、ステータコア(20)が1つの部材からなる場合と比較して、複数のティース(4)間の空間(SP1)に巻線(23)を通す作業の手間を低減できる。また、ステータコア(20)に複数の第1スロット(31)だけが設けられ複数の第2スロット(42)が無い場合と比較して、ステータ(2)のスロットの個数が増えるので、バーニアモータ(1)の同期速度が低下し、かつ、トルクが大きくなる。 According to the above configuration, since the stator core (20) is divided into at least the first divided core (21) and the second divided core (22), the stator core (20) is compared with the case where the stator core (20) is composed of one member. Therefore, the labor of passing the winding (23) through the space (SP1) between the plurality of teeth (4) can be reduced. Further, as compared with the case where the stator core (20) is provided with only the plurality of first slots (31) and the stator core (20) does not have the plurality of second slots (42), the number of slots of the stator (2) is increased, so that the vernier motor ( The synchronization speed of 1) decreases and the torque increases.
また、第2の態様に係るバーニアモータ(1)では、第1の態様において、ステータ(2)の複数の永久磁石の各々を、第1永久磁石(24)とする。ロータ(5)は、複数の第2永久磁石(7)を更に有する。複数の第2永久磁石(7)は、ロータコア(6)に保持されている。 Further, in the vernier motor (1) according to the second aspect, in the first aspect, each of the plurality of permanent magnets of the stator (2) is referred to as a first permanent magnet (24). The rotor (5) further has a plurality of second permanent magnets (7). The plurality of second permanent magnets (7) are held by the rotor core (6).
上記の構成によれば、バーニアモータ(1)の出力トルクが更に大きくなる。 According to the above configuration, the output torque of the vernier motor (1) is further increased.
また、第3の態様に係るバーニアモータ(1)では、第2の態様において、ロータコア(6)において、複数の第2永久磁石(7)は、リングコア(220)の径方向における外側の端に設けられている。 Further, in the vernier motor (1) according to the third aspect, in the second aspect, in the rotor core (6), the plurality of second permanent magnets (7) are located at the outer ends in the radial direction of the ring core (220). It is provided.
上記の構成によれば、第2永久磁石(7)とステータコア(20)とを近づけられる。 According to the above configuration, the second permanent magnet (7) and the stator core (20) can be brought close to each other.
また、第4の態様に係るバーニアモータ(1)では、第1~3の態様のいずれか1つにおいて、複数の連結部(3)において、複数の第1スロット(31)は、リングコア(220)の径方向における内側の端に設けられている。 Further, in the vernier motor (1) according to the fourth aspect, in any one of the first to third aspects, in the plurality of connecting portions (3), the plurality of first slots (31) are the ring core (220). ) Is provided at the inner end in the radial direction.
上記の構成によれば、永久磁石(第1永久磁石24)とロータコア(6)とを近づけられる。 According to the above configuration, the permanent magnet (first permanent magnet 24) and the rotor core (6) can be brought close to each other.
また、第5の態様に係るバーニアモータ(1)では、第1~4の態様のいずれか1つにおいて、複数のティース(4)において、複数の第2スロット(42)は、リングコア(220)の径方向における内側の端に設けられている。 Further, in the vernier motor (1) according to the fifth aspect, in any one of the first to fourth aspects, in the plurality of teeth (4), the plurality of second slots (42) are the ring core (220). It is provided at the inner end in the radial direction of.
上記の構成によれば、永久磁石(第1永久磁石24)とロータコア(6)とを近づけられる。 According to the above configuration, the permanent magnet (first permanent magnet 24) and the rotor core (6) can be brought close to each other.
また、第6の態様に係るバーニアモータ(1)では、第1~5の態様のいずれか1つにおいて、第1分割コア(21)は、複数のティース(4)を有する。 Further, in the vernier motor (1) according to the sixth aspect, in any one of the first to fifth aspects, the first split core (21) has a plurality of teeth (4).
上記の構成によれば、複数のティース(4)間の空間(SP1)に対して、リングコア(220)の径方向における外側から巻線(23)を通せるので、内側から巻線(23)を通す場合と比較して、当該空間(SP1)に巻線(23)を通す作業が容易となる。 According to the above configuration, the winding (23) can be passed through the space (SP1) between the plurality of teeth (4) from the outside in the radial direction of the ring core (220), so that the winding (23) can be passed from the inside. Compared with the case of passing the winding (23) through the space (SP1), the work of passing the winding (23) becomes easier.
また、第7の態様に係るバーニアモータ(1)では、第1~6の態様のいずれか1つにおいて、複数の第1スロット(31)の個数と複数の第2スロット(42)の個数との和Z1と、巻線(23)の極対数pと、ロータ(5)の磁極数Z2とは、Z1=Z2+p 又は Z1=Z2-p の関係を満たす。 Further, in the vernier motor (1) according to the seventh aspect, in any one of the first to sixth aspects, the number of the plurality of first slots (31) and the number of the plurality of second slots (42) The sum Z1 of the above, the number of pole pairs p of the winding (23), and the number of magnetic poles Z2 of the rotor (5) satisfy the relationship of Z1 = Z2 + p or Z1 = Z2-p.
上記の構成によれば、バーニアモータ(1)の同期速度を低下させられる。 According to the above configuration, the synchronization speed of the vernier motor (1) can be reduced.
また、第8の態様に係るバーニアモータ(1)では、第1~7の態様のいずれか1つにおいて、複数の第1スロット(31)及び複数の第2スロット(42)において、リングコア(220)の周方向に互いに隣り合う第1スロット(31)及び第2スロット(42)の各々の中心の間隔は一定である。 Further, in the vernier motor (1) according to the eighth aspect, in any one of the first to seventh aspects, the ring core (220) is used in the plurality of first slots (31) and the plurality of second slots (42). ), The distance between the centers of the first slot (31) and the second slot (42) adjacent to each other in the circumferential direction is constant.
上記の構成によれば、各永久磁石(第1永久磁石24)の磁束の向きがずれる可能性を低減できる。 According to the above configuration, the possibility that the direction of the magnetic flux of each permanent magnet (first permanent magnet 24) is deviated can be reduced.
また、第9の態様に係るバーニアモータ(1)では、第1~8の態様のいずれか1つにおいて、複数の第1スロット(31)は、リングコア(220)の径方向から見て胴部(40)と重なる領域の外に設けられている。 Further, in the vernier motor (1) according to the ninth aspect, in any one of the first to eighth aspects, the plurality of first slots (31) have a body portion when viewed from the radial direction of the ring core (220). It is provided outside the area overlapping with (40).
上記の構成によれば、各永久磁石(第1永久磁石24)の磁束の向きがずれる可能性を低減できる。 According to the above configuration, the possibility that the direction of the magnetic flux of each permanent magnet (first permanent magnet 24) is deviated can be reduced.
また、第10の態様に係るバーニアモータ(1)では、第1~9の態様のいずれか1つにおいて、胴部(40)は、リングコア(220)の周方向における第1端(T1)と、第1端(T1)とは反対側の第2端(T2)と、を有する。複数の第2スロット(42)は、リングコア(220)の径方向から見て第1端(T1)と第2端(T2)との間に設けられている。 Further, in the vernier motor (1) according to the tenth aspect, in any one of the first to ninth aspects, the body portion (40) is the first end (T1) in the circumferential direction of the ring core (220). , A second end (T2) opposite to the first end (T1). The plurality of second slots (42) are provided between the first end (T1) and the second end (T2) when viewed from the radial direction of the ring core (220).
上記の構成によれば、各永久磁石(第1永久磁石24)の磁束の向きがずれる可能性を低減できる。 According to the above configuration, the possibility that the direction of the magnetic flux of each permanent magnet (first permanent magnet 24) is deviated can be reduced.
第1の態様以外の構成については、バーニアモータ(1)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。 Configurations other than the first aspect are not essential configurations for the vernier motor (1) and can be omitted as appropriate.
また、第11の態様に係るバーニアモータ(1)は、ステータ(2)と、ロータ(5)と、を備える。ロータ(5)は、ステータ(2)に対して回転する。ステータ(2)は、巻線(23)と、ステータコア(20)と、複数の永久磁石(第1永久磁石24)と、を有する。複数の永久磁石は、ステータコア(20)に保持されている。ステータコア(20)は、少なくとも2つの分割コアに分割されている。少なくとも2つの分割コアは、第1分割コア(21)と、第2分割コア(22)と、を含む。第2分割コア(22)は、環状のリングコア(220)を含む。第1分割コア(21)又は第2分割コア(22)は、複数のティース(4)の胴部(40)を含む。胴部(40)は、リングコア(220)の内縁につながっておりリングコア(220)の径方向に長さを有する。ステータコア(20)は、リングコア(220)の周方向における複数のティース(4)の間に、空間(SP1)を有する。空間(SP1)には、巻線(23)が通される。第1分割コア(21)は、複数の連結部(3)を有する。複数の連結部(3)は、リングコア(220)の内側に配置されている。複数の連結部(3)は、リングコア(220)の周方向において複数のティース(4)を連結する。ロータ(5)は、ロータコア(6)を有する。ロータコア(6)は、複数の連結部(3)に対してリングコア(220)の径方向における内側に配置されている。第1分割コア(21)は、複数のスロット(第1スロット31)を有する。複数のスロットは、複数の連結部(3)により少なくとも一部の壁面が形成されている。複数の永久磁石は、複数のスロットに収容されている。 Further, the vernier motor (1) according to the eleventh aspect includes a stator (2) and a rotor (5). The rotor (5) rotates with respect to the stator (2). The stator (2) has a winding (23), a stator core (20), and a plurality of permanent magnets (first permanent magnets 24). The plurality of permanent magnets are held by the stator core (20). The stator core (20) is divided into at least two divided cores. At least two split cores include a first split core (21) and a second split core (22). The second split core (22) includes an annular ring core (220). The first split core (21) or the second split core (22) includes a body portion (40) of a plurality of teeth (4). The body portion (40) is connected to the inner edge of the ring core (220) and has a length in the radial direction of the ring core (220). The stator core (20) has a space (SP1) between a plurality of teeth (4) in the circumferential direction of the ring core (220). The winding (23) is passed through the space (SP1). The first split core (21) has a plurality of connecting portions (3). The plurality of connecting portions (3) are arranged inside the ring core (220). The plurality of connecting portions (3) connect a plurality of teeth (4) in the circumferential direction of the ring core (220). The rotor (5) has a rotor core (6). The rotor core (6) is arranged inside the ring core (220) in the radial direction with respect to the plurality of connecting portions (3). The first split core (21) has a plurality of slots (first slot 31). At least a part of the wall surface of the plurality of slots is formed by the plurality of connecting portions (3). A plurality of permanent magnets are housed in a plurality of slots.
上記の構成によれば、ステータコア(20)が少なくとも第1分割コア(21)と第2分割コア(22)とに分割されているため、ステータコア(20)が1つの部材からなる場合と比較して、複数のティース(4)間の空間(SP1)に巻線(23)を通す作業の手間を低減できる。 According to the above configuration, since the stator core (20) is divided into at least the first divided core (21) and the second divided core (22), the stator core (20) is compared with the case where the stator core (20) is composed of one member. Therefore, the labor of passing the winding (23) through the space (SP1) between the plurality of teeth (4) can be reduced.
また、第12の態様に係るステータコア(20)は、第1~11の態様のいずれか1つに係るバーニアモータ(1)に用いられる。 Further, the stator core (20) according to the twelfth aspect is used for the vernier motor (1) according to any one of the first to eleventh aspects.
上記の構成によれば、ステータコア(20)が少なくとも第1分割コア(21)と第2分割コア(22)とに分割されているため、ステータコア(20)が1つの部材からなる場合と比較して、複数のティース(4)間の空間(SP1)に巻線(23)を通す作業の手間を低減できる。 According to the above configuration, since the stator core (20) is divided into at least the first divided core (21) and the second divided core (22), the stator core (20) is compared with the case where the stator core (20) is composed of one member. Therefore, the labor of passing the winding (23) through the space (SP1) between the plurality of teeth (4) can be reduced.
また、第13の態様に係る電気装置(10)は、第1~11の態様のいずれか1つに係るバーニアモータ(1)と、可動部(9)と、を備える。可動部(9)は、ロータ(5)の回転動力を受けて動作する。 Further, the electric device (10) according to the thirteenth aspect includes a vernier motor (1) according to any one of the first to eleventh aspects, and a movable portion (9). The movable portion (9) operates by receiving the rotational power of the rotor (5).
上記の構成によれば、ステータコア(20)が少なくとも第1分割コア(21)と第2分割コア(22)とに分割されているため、ステータコア(20)が1つの部材からなる場合と比較して、複数のティース(4)間の空間(SP1)に巻線(23)を通す作業の手間を低減できる。 According to the above configuration, since the stator core (20) is divided into at least the first divided core (21) and the second divided core (22), the stator core (20) is compared with the case where the stator core (20) is composed of one member. Therefore, the labor of passing the winding (23) through the space (SP1) between the plurality of teeth (4) can be reduced.
1 バーニアモータ
2 ステータ
3 連結部
4 ティース
5 ロータ
6 ロータコア
7 第2永久磁石
9 可動部
10 電気装置
20 ステータコア
21 第1分割コア
22 第2分割コア
23 巻線
24 第1永久磁石(永久磁石)
31 第1スロット(スロット)
40 胴部
42 第2スロット
220 リングコア
SP1 空間
T1 第1端
T2 第2端
1
31 First slot (slot)
40
Claims (13)
前記ステータに対して回転するロータと、を備え、
前記ステータは、巻線と、ステータコアと、前記ステータコアに保持された複数の永久磁石と、を有し、
前記ステータコアは、第1分割コアと、環状のリングコアを含む第2分割コアと、を含む少なくとも2つの分割コアに分割されており、
前記第1分割コア又は前記第2分割コアは、前記リングコアの内縁につながっており前記リングコアの前記径方向に長さを有する胴部を含む複数のティースのうち、前記胴部を含み、
前記ステータコアは、前記リングコアの周方向における前記複数のティースの間に、前記巻線が通される空間を有し、
前記第1分割コアは、前記リングコアの内側に配置され前記リングコアの前記周方向において前記複数のティースを連結する複数の連結部を有し、
前記ロータは、前記複数の連結部に対して前記リングコアの径方向における内側に配置されたロータコアを有し、
前記第1分割コアは、前記複数の連結部により少なくとも一部の壁面が形成された複数の第1スロットを有し、
前記複数のティースは、複数の第2スロットを有し、
前記複数の永久磁石は、前記複数の第1スロット及び前記複数の第2スロットに収容されている、
バーニアモータ。 With the stator,
A rotor that rotates with respect to the stator is provided.
The stator has a winding, a stator core, and a plurality of permanent magnets held by the stator core.
The stator core is divided into at least two divided cores including a first divided core and a second divided core including an annular ring core.
The first split core or the second split core includes the body portion of a plurality of teeth including a body portion connected to the inner edge of the ring core and having a length in the radial direction of the ring core.
The stator core has a space through which the winding is passed between the plurality of teeth in the circumferential direction of the ring core.
The first partition core has a plurality of connecting portions arranged inside the ring core and connecting the plurality of teeth in the circumferential direction of the ring core.
The rotor has a rotor core arranged inside the ring core in the radial direction with respect to the plurality of connecting portions.
The first split core has a plurality of first slots in which at least a part of the wall surface is formed by the plurality of connecting portions.
The plurality of teeth have a plurality of second slots, and the plurality of teeth have a plurality of second slots.
The plurality of permanent magnets are housed in the plurality of first slots and the plurality of second slots.
Vernier motor.
前記ロータは、前記ロータコアに保持された複数の第2永久磁石を更に有する、
請求項1に記載のバーニアモータ。 Each of the plurality of permanent magnets of the stator is used as a first permanent magnet.
The rotor further comprises a plurality of second permanent magnets held in the rotor core.
The vernier motor according to claim 1.
請求項2に記載のバーニアモータ。 In the rotor core, the plurality of second permanent magnets are provided at the radial outer end of the ring core.
The vernier motor according to claim 2.
請求項1~3のいずれか一項に記載のバーニアモータ。 In the plurality of connecting portions, the plurality of first slots are provided at the inner end of the ring core in the radial direction.
The vernier motor according to any one of claims 1 to 3.
請求項1~4のいずれか一項に記載のバーニアモータ。 In the plurality of teeth, the plurality of second slots are provided at the radial inner end of the ring core.
The vernier motor according to any one of claims 1 to 4.
請求項1~5のいずれか一項に記載のバーニアモータ。 The first partition core has the plurality of teeth.
The vernier motor according to any one of claims 1 to 5.
請求項1~6のいずれか一項に記載のバーニアモータ。 The sum Z1 of the number of the plurality of first slots and the number of the plurality of second slots, the number of pole pairs p of the winding, and the number of magnetic poles Z2 of the rotor are Z1 = Z2 + p or Z1 = Z2-p. Satisfy the relationship,
The vernier motor according to any one of claims 1 to 6.
請求項1~7のいずれか一項に記載のバーニアモータ。 In the plurality of first slots and the plurality of second slots, the distance between the centers of the first slots and the second slots adjacent to each other in the circumferential direction of the ring core is constant.
The vernier motor according to any one of claims 1 to 7.
請求項1~8のいずれか一項に記載のバーニアモータ。 The plurality of first slots are provided outside the region overlapping the body portion when viewed from the radial direction of the ring core.
The vernier motor according to any one of claims 1 to 8.
前記複数の第2スロットは、前記リングコアの前記径方向から見て前記第1端と前記第2端との間に設けられている、
請求項1~9のいずれか一項に記載のバーニアモータ。 The body has a first end of the ring core in the circumferential direction and a second end opposite to the first end.
The plurality of second slots are provided between the first end and the second end when viewed from the radial direction of the ring core.
The vernier motor according to any one of claims 1 to 9.
前記ステータに対して回転するロータと、を備え、
前記ステータは、巻線と、ステータコアと、前記ステータコアに保持された複数の永久磁石と、を有し、
前記ステータコアは、第1分割コアと、環状のリングコアを含む第2分割コアと、を含む少なくとも2つの分割コアに分割されており、
前記第1分割コア又は前記第2分割コアは、前記リングコアの内縁につながっており前記リングコアの前記径方向に長さを有する胴部を含む複数のティースのうち、前記胴部を含み、
前記ステータコアは、前記リングコアの周方向における前記複数のティースの間に、前記巻線が通される空間を有し、
前記第1分割コアは、前記リングコアの内側に配置され前記リングコアの前記周方向において前記複数のティースを連結する複数の連結部を有し、
前記ロータは、前記複数の連結部に対して前記リングコアの径方向における内側に配置されたロータコアを有し、
前記第1分割コアは、前記複数の連結部により少なくとも一部の壁面が形成された複数のスロットを有し、
前記複数の永久磁石は、前記複数のスロットに収容されている、
バーニアモータ。 With the stator,
A rotor that rotates with respect to the stator is provided.
The stator has a winding, a stator core, and a plurality of permanent magnets held by the stator core.
The stator core is divided into at least two divided cores including a first divided core and a second divided core including an annular ring core.
The first split core or the second split core includes the body portion of a plurality of teeth including a body portion connected to the inner edge of the ring core and having a length in the radial direction of the ring core.
The stator core has a space through which the winding is passed between the plurality of teeth in the circumferential direction of the ring core.
The first partition core has a plurality of connecting portions arranged inside the ring core and connecting the plurality of teeth in the circumferential direction of the ring core.
The rotor has a rotor core arranged inside the ring core in the radial direction with respect to the plurality of connecting portions.
The first partition core has a plurality of slots in which at least a part of the wall surface is formed by the plurality of connecting portions.
The plurality of permanent magnets are housed in the plurality of slots.
Vernier motor.
ステータコア。 The vernier motor according to any one of claims 1 to 11.
Stator core.
前記ロータの回転動力を受けて動作する可動部と、を備える、
電気装置。 The vernier motor according to any one of claims 1 to 11.
A movable portion that operates by receiving the rotational power of the rotor, and comprises.
Electrical equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020118012A JP2022015287A (en) | 2020-07-08 | 2020-07-08 | Vernier motor, stator core, and electrical device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020118012A JP2022015287A (en) | 2020-07-08 | 2020-07-08 | Vernier motor, stator core, and electrical device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022015287A true JP2022015287A (en) | 2022-01-21 |
Family
ID=80120706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020118012A Pending JP2022015287A (en) | 2020-07-08 | 2020-07-08 | Vernier motor, stator core, and electrical device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2022015287A (en) |
-
2020
- 2020-07-08 JP JP2020118012A patent/JP2022015287A/en active Pending
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