JP2558514Y2 - 回転電機 - Google Patents
回転電機Info
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- JP2558514Y2 JP2558514Y2 JP5900292U JP5900292U JP2558514Y2 JP 2558514 Y2 JP2558514 Y2 JP 2558514Y2 JP 5900292 U JP5900292 U JP 5900292U JP 5900292 U JP5900292 U JP 5900292U JP 2558514 Y2 JP2558514 Y2 JP 2558514Y2
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- JP
- Japan
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- field magnet
- electric machine
- rotating electric
- skew
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- Expired - Lifetime
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- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、界磁マグネットの磁極
数と電機子鉄心の突極数との比が１０：１２の回転電機
に関するもので、とくにコギングトルクの低減を図った
回転電機に関する。
数と電機子鉄心の突極数との比が１０：１２の回転電機
に関するもので、とくにコギングトルクの低減を図った
回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来一般的に用いられている回転電機の
例として、界磁マグネットの磁極数が８で電機子鉄心の
突極数が１２のいわゆる８−１２構造とした回転電機が
知られている。しかし、８−１２構造の周対向スロット
型回転電機では、ロータの回転位置によって磁気抵抗が
不均一なことで生じるコギングトルクが大きく、回転が
不円滑になるという難点がある。その点、特開昭６２−
１１０４６８号公報に記載されているように、界磁マグ
ネットの磁極数が１０で電機子鉄心の突極数が１２の１
０−１２構造の回転電機では、コギングトルクが低減さ
れるという利点がある。ちなみに、１０−１２構造の回
転電機では、８−１２構造の回転電機に対してコギング
トルクが１／１０〜１／２０に低減される。
例として、界磁マグネットの磁極数が８で電機子鉄心の
突極数が１２のいわゆる８−１２構造とした回転電機が
知られている。しかし、８−１２構造の周対向スロット
型回転電機では、ロータの回転位置によって磁気抵抗が
不均一なことで生じるコギングトルクが大きく、回転が
不円滑になるという難点がある。その点、特開昭６２−
１１０４６８号公報に記載されているように、界磁マグ
ネットの磁極数が１０で電機子鉄心の突極数が１２の１
０−１２構造の回転電機では、コギングトルクが低減さ
れるという利点がある。ちなみに、１０−１２構造の回
転電機では、８−１２構造の回転電機に対してコギング
トルクが１／１０〜１／２０に低減される。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】上記のとおり、１０−
１２構造の回転電機によれば、コギングトルクがかなり
低減されるという利点があるが、コギングが完全になく
なるというわけではなく、回転の円滑性がより厳しく要
求される用途に対しては、更なるコギングトルク低減策
を施す必要がある。
１２構造の回転電機によれば、コギングトルクがかなり
低減されるという利点があるが、コギングが完全になく
なるというわけではなく、回転の円滑性がより厳しく要
求される用途に対しては、更なるコギングトルク低減策
を施す必要がある。
【０００４】本考案はこのような従来技術の問題点に鑑
みてなされたもので、いわゆる１０−１２構造の回転電
機において、特性の低下を抑制しながらコギングトルク
を低減させることができる回転電機を提供することを目
的とする。
みてなされたもので、いわゆる１０−１２構造の回転電
機において、特性の低下を抑制しながらコギングトルク
を低減させることができる回転電機を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本考案は、上記目的を達
成するために、いわゆる１０−１２構造の回転電機にお
いて、界磁マグネットに、回転軸方向に対して傾斜させ
たスキュー着磁を施すとともに、スキュー着磁の傾斜角
度を、電機子鉄心と対向する面内において電気角で３０
±１０°とした。
成するために、いわゆる１０−１２構造の回転電機にお
いて、界磁マグネットに、回転軸方向に対して傾斜させ
たスキュー着磁を施すとともに、スキュー着磁の傾斜角
度を、電機子鉄心と対向する面内において電気角で３０
±１０°とした。
【０００６】
【作用】いわゆる１０−１２構造の回転電機において、
界磁マグネットに、回転軸方向に対して電機子鉄心と対
向する面内において傾斜させたスキュー着磁を施すと、
このスキュー着磁の傾斜角度の大小によってコギングト
ルクが大きく変化する。スキュー着磁の傾斜角度が電機
子鉄心と対向する面内において電気角で３０°のときコ
ギングトルクは最低となり、その±１０°の範囲内であ
ればコギングトルクは低く押さえることができ、モータ
の場合はトルク定数の低下も小さい。
界磁マグネットに、回転軸方向に対して電機子鉄心と対
向する面内において傾斜させたスキュー着磁を施すと、
このスキュー着磁の傾斜角度の大小によってコギングト
ルクが大きく変化する。スキュー着磁の傾斜角度が電機
子鉄心と対向する面内において電気角で３０°のときコ
ギングトルクは最低となり、その±１０°の範囲内であ
ればコギングトルクは低く押さえることができ、モータ
の場合はトルク定数の低下も小さい。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照しながら本考案にかかる回
転電機の実施例について説明する。ここではモータの例
として説明する。図１において、リング状の電機子鉄心
３は内周側に中心方向に向いた１２個の突極４を有し、
各突極４の先端部は周方向に両側が延びた傘部５となっ
ている。突極４の数が１２のため、各突極４の傘部５相
互間には巻線のためのスロット６が合計１２個形成され
ている。電機子鉄心３の上記各突極傘部５の内周側には
リング状の界磁マグネット２を有するロータが配置され
ており、界磁マグネット２の外周面と上記各突極傘部５
の内周面が一定の間隙をおいて対向している。界磁マグ
ネット２は周方向に１０極に着磁されている。上記各突
極は周方向に等間隔に配置されている。電機子鉄心３
は、図２に示すように複数枚のコア板を重ねてなる積層
鉄心になっている。
転電機の実施例について説明する。ここではモータの例
として説明する。図１において、リング状の電機子鉄心
３は内周側に中心方向に向いた１２個の突極４を有し、
各突極４の先端部は周方向に両側が延びた傘部５となっ
ている。突極４の数が１２のため、各突極４の傘部５相
互間には巻線のためのスロット６が合計１２個形成され
ている。電機子鉄心３の上記各突極傘部５の内周側には
リング状の界磁マグネット２を有するロータが配置され
ており、界磁マグネット２の外周面と上記各突極傘部５
の内周面が一定の間隙をおいて対向している。界磁マグ
ネット２は周方向に１０極に着磁されている。上記各突
極は周方向に等間隔に配置されている。電機子鉄心３
は、図２に示すように複数枚のコア板を重ねてなる積層
鉄心になっている。
【０００８】界磁マグネット２の１０個の磁極は、着磁
の際に、図２に示すように回転軸方向Ａに対して傾斜さ
せたスキュー着磁がなされる。スキュー着磁の傾斜角度
は、この例では電機子鉄心３と対向する面内において電
気角で３０°、機械角では図１に示すように６°になっ
ている。ここで、スキュー着磁の傾斜角度の定義につい
て具体的に説明する。界磁マグネット２の一つの磁極の
周方向への広がり角度は電気角で１８０°である。界磁
マグネット２の各磁極の境界線２ａは回転軸方向Ａに対
して傾斜している。上記界磁マグネット２の電機子鉄心
３との重なり面内、より正確には電機子鉄心３の突極傘
部５との重なり面内における上記境界線２ａの両端相互
間の周方向への広がり角度をスキュー着磁の傾斜角度と
いい、ここでは電気角で表している。
の際に、図２に示すように回転軸方向Ａに対して傾斜さ
せたスキュー着磁がなされる。スキュー着磁の傾斜角度
は、この例では電機子鉄心３と対向する面内において電
気角で３０°、機械角では図１に示すように６°になっ
ている。ここで、スキュー着磁の傾斜角度の定義につい
て具体的に説明する。界磁マグネット２の一つの磁極の
周方向への広がり角度は電気角で１８０°である。界磁
マグネット２の各磁極の境界線２ａは回転軸方向Ａに対
して傾斜している。上記界磁マグネット２の電機子鉄心
３との重なり面内、より正確には電機子鉄心３の突極傘
部５との重なり面内における上記境界線２ａの両端相互
間の周方向への広がり角度をスキュー着磁の傾斜角度と
いい、ここでは電気角で表している。
【０００９】スキュー着磁の傾斜角度は上記のように定
義されるので、界磁マグネット２の各磁極の境界線２ａ
の回転軸方向Ａに対する傾斜が同じであったとしても、
界磁マグネット２の電機子鉄心３の突極傘部５との重な
り面の大小によってスキュー着磁の傾斜角度が異なるこ
とになる。図３の例は、電機子鉄心１３の突極傘部１５
の回転軸方向Ａの幅が、界磁マグネット２の回転軸方向
Ａの幅よりも小さくなっている。この例におけるスキュ
ー着磁の傾斜角度を図２の例と同様に３０°に設定する
と、スキュー着磁の傾斜角度は、界磁マグネット２と電
機子鉄心１３の突極傘部１５との重なり面内における上
記界磁マグネット２の各磁極の境界線２ａの両端相互間
の周方向への広がり角度であるから、界磁マグネット２
の各磁極の境界線２ａの回転軸方向Ａに対する傾斜は、
図２の例の場合よりも大きくなることになる。
義されるので、界磁マグネット２の各磁極の境界線２ａ
の回転軸方向Ａに対する傾斜が同じであったとしても、
界磁マグネット２の電機子鉄心３の突極傘部５との重な
り面の大小によってスキュー着磁の傾斜角度が異なるこ
とになる。図３の例は、電機子鉄心１３の突極傘部１５
の回転軸方向Ａの幅が、界磁マグネット２の回転軸方向
Ａの幅よりも小さくなっている。この例におけるスキュ
ー着磁の傾斜角度を図２の例と同様に３０°に設定する
と、スキュー着磁の傾斜角度は、界磁マグネット２と電
機子鉄心１３の突極傘部１５との重なり面内における上
記界磁マグネット２の各磁極の境界線２ａの両端相互間
の周方向への広がり角度であるから、界磁マグネット２
の各磁極の境界線２ａの回転軸方向Ａに対する傾斜は、
図２の例の場合よりも大きくなることになる。
【００１０】ここで、いわゆる１０−１２構造の回転電
機における界磁マグネットのスキュー角度とコギングト
ルクとの関係およびスキュー角度とトルク定数との関係
について説明する。図４は、１０−１２構造において界
磁マグネットの着磁のスキュー角度を変化させた場合の
コギングトルクの変化を示す。図４からわかるように、
スキュー角度０から順次スキュー角度を増やしていくに
従ってコギングトルクは減少し、電気角度でスキュー角
度が３０°のときコギングトルクは最小でほとんどゼロ
になる。スキュー角度をさらに増やしていくとコギング
トルクは再び増加したあと再び減少し、スキュー角度が
６０°のときコギングトルクは再び最小でほとんどゼロ
になる。
機における界磁マグネットのスキュー角度とコギングト
ルクとの関係およびスキュー角度とトルク定数との関係
について説明する。図４は、１０−１２構造において界
磁マグネットの着磁のスキュー角度を変化させた場合の
コギングトルクの変化を示す。図４からわかるように、
スキュー角度０から順次スキュー角度を増やしていくに
従ってコギングトルクは減少し、電気角度でスキュー角
度が３０°のときコギングトルクは最小でほとんどゼロ
になる。スキュー角度をさらに増やしていくとコギング
トルクは再び増加したあと再び減少し、スキュー角度が
６０°のときコギングトルクは再び最小でほとんどゼロ
になる。
【００１１】一般に、界磁マグネットのスキュー角度を
増加させると、電機子巻線の鎖交する磁束が減少し、モ
ータのトルク定数が減少するため、界磁マグネットのス
キュー角度をあまり大きくするのは望ましくない。図５
は、１０−１２構造において界磁マグネットの着磁のス
キュー角度を変化させた場合のトルク定数の変化を示
す。図５からわかるように、スキュー角度が４０°以上
になるとトルク定数の低下を無視することはできなくな
る。
増加させると、電機子巻線の鎖交する磁束が減少し、モ
ータのトルク定数が減少するため、界磁マグネットのス
キュー角度をあまり大きくするのは望ましくない。図５
は、１０−１２構造において界磁マグネットの着磁のス
キュー角度を変化させた場合のトルク定数の変化を示
す。図５からわかるように、スキュー角度が４０°以上
になるとトルク定数の低下を無視することはできなくな
る。
【００１２】図４、図５から明らかなように、界磁マグ
ネットのスキュー角度を３０°に設定した場合が、コギ
ングトルクを最小にできるし、トルク定数の低下も小さ
いため、スキュー角度３０°付近が最適値となる。そし
て、スキュー角度３０°を中心として±１０°の範囲で
あれば、コギングトルクを比較的小さく押さえることが
できるし、トルク定数の低下も小さいため、スキュー角
度３０±１０°の範囲が目的を達成可能な範囲というこ
とになる。
ネットのスキュー角度を３０°に設定した場合が、コギ
ングトルクを最小にできるし、トルク定数の低下も小さ
いため、スキュー角度３０°付近が最適値となる。そし
て、スキュー角度３０°を中心として±１０°の範囲で
あれば、コギングトルクを比較的小さく押さえることが
できるし、トルク定数の低下も小さいため、スキュー角
度３０±１０°の範囲が目的を達成可能な範囲というこ
とになる。
【００１３】なお、電機子鉄心の突極への巻線方法には
各種の方法があるが、コギングトルク低減に関しては巻
線方法の違いによる差は認められないので、巻線方法に
関する説明は省略する。
各種の方法があるが、コギングトルク低減に関しては巻
線方法の違いによる差は認められないので、巻線方法に
関する説明は省略する。
【００１４】本考案にかかる回転電機は、界磁マグネッ
トの磁極数と電機子鉄心の突極数との比が１０対１２に
なっておればよく、これらをｎ倍（ｎは正の整数）した
ものでもよい。従って、ｎを２として界磁マグネットの
磁極数を２０、電機子鉄心の突極数を２４としたもの、
あるいは、ｎを３として界磁マグネットの磁極数を３
０、電機子鉄心の突極数を３６としたものでもよい。
トの磁極数と電機子鉄心の突極数との比が１０対１２に
なっておればよく、これらをｎ倍（ｎは正の整数）した
ものでもよい。従って、ｎを２として界磁マグネットの
磁極数を２０、電機子鉄心の突極数を２４としたもの、
あるいは、ｎを３として界磁マグネットの磁極数を３
０、電機子鉄心の突極数を３６としたものでもよい。
【００１５】図１に示す実施例は、ロータが電機子鉄心
および巻線の内側にあるインナーロータ型になっていた
が、本考案はアウターロータ型にも適用可能である。ま
た本考案は、モータのみでなく発電機にも適用可能であ
る。
および巻線の内側にあるインナーロータ型になっていた
が、本考案はアウターロータ型にも適用可能である。ま
た本考案は、モータのみでなく発電機にも適用可能であ
る。
【００１６】
【考案の効果】本考案にかかる回転電機によれば、界磁
マグネットの磁極数と電機子鉄心の突極数との比率が１
０：１２の回転電機において、界磁マグネットに、回転
軸方向に対して傾斜させたスキュー着磁を施し、このス
キュー着磁の傾斜角度を、電機子鉄心と対向する面内に
おいて電気角で３０±１０°としたことにより、コギン
グトルクを低減することができ、回転の円滑な回転電機
を得ることができる。そして、モータの場合は、スキュ
ー着磁の傾斜角度を、電機子鉄心と対向する面内におい
て電気角で３０±１０°としたことにより、トルク定数
の低下を最低限に抑えることができる。
マグネットの磁極数と電機子鉄心の突極数との比率が１
０：１２の回転電機において、界磁マグネットに、回転
軸方向に対して傾斜させたスキュー着磁を施し、このス
キュー着磁の傾斜角度を、電機子鉄心と対向する面内に
おいて電気角で３０±１０°としたことにより、コギン
グトルクを低減することができ、回転の円滑な回転電機
を得ることができる。そして、モータの場合は、スキュ
ー着磁の傾斜角度を、電機子鉄心と対向する面内におい
て電気角で３０±１０°としたことにより、トルク定数
の低下を最低限に抑えることができる。
【図１】本考案にかかる回転電機の実施例を示す平面
図。
図。
【図２】同上実施例の展開図。
【図３】本考案にかかる回転電機の別の実施例を示す展
開図。
開図。
【図４】界磁マグネットの磁極数が１０で電機子鉄心の
突極数が１２の回転電機における界磁マグネットのスキ
ュー角度とコギングトルクとの関係を示す線図。
突極数が１２の回転電機における界磁マグネットのスキ
ュー角度とコギングトルクとの関係を示す線図。
【図５】界磁マグネットの磁極数が１０で電機子鉄心の
突極数が１２の回転電機における界磁マグネットのスキ
ュー角度とトルク定数との関係を示す線図。
突極数が１２の回転電機における界磁マグネットのスキ
ュー角度とトルク定数との関係を示す線図。
２ 界磁マグネット ３ 電機子鉄心 ４ 突極
Claims (1)
- 【請求項１】 １０ｎ（ｎは正の整数）極に着磁された
界磁マグネットと、この界磁マグネットに対向して設け
られ１２ｎ個の突極を有する電機子鉄心とを備えた回転
電機において、 上記界磁マグネットに、回転軸方向に対して傾斜させた
スキュー着磁を施し、 このスキュー着磁の傾斜角度を、電機子鉄心と対向する
面内において電気角で３０±１０°としてなる回転電
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5900292U JP2558514Y2 (ja) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | 回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5900292U JP2558514Y2 (ja) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | 回転電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0617375U JPH0617375U (ja) | 1994-03-04 |
| JP2558514Y2 true JP2558514Y2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=13100651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5900292U Expired - Lifetime JP2558514Y2 (ja) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | 回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2558514Y2 (ja) |
-
1992
- 1992-07-30 JP JP5900292U patent/JP2558514Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0617375U (ja) | 1994-03-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R323533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |