JP3076006B2 - Permanent magnet synchronous motor - Google Patents
Permanent magnet synchronous motorInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、界磁用の永久磁石
をロータに備えている永久磁石同期電動機に関し、特に
集中巻方式のステータを有する永久磁石同期電動機に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a permanent magnet synchronous motor having a permanent magnet for a field in a rotor, and more particularly to a permanent magnet synchronous motor having a concentrated winding type stator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、高出力の永久磁石同期電動機に
おいては、ステータのティース数を多くして分布巻方式
とすることによって合成起磁力波形を正弦波に近づけ、
またロータの永久磁石には磁束密度が高く、減磁耐力の
大きい希土類磁石を用い、さらにロータの回転位相をセ
ンサにて検出してそのロータ位置に応じて電流位相制御
を行うように構成されている。2. Description of the Related Art In general, in a high-power permanent magnet synchronous motor, the number of teeth of a stator is increased to form a distributed winding system so that a combined magnetomotive force waveform approaches a sine wave.
In addition, the permanent magnet of the rotor uses a rare earth magnet having a high magnetic flux density and a high demagnetization resistance, and is further configured to detect the rotation phase of the rotor with a sensor and perform current phase control according to the rotor position. I have.
【０００３】しかしながら、分布巻方式では巻線工程が
複雑であるために巻線効率が低く、また希土類磁石は高
価で、回転位相を検出するセンサも高価であるため、コ
スト高になるという問題がある。However, in the distributed winding method, the winding efficiency is low due to the complicated winding process, and the rare earth magnet is expensive, and the sensor for detecting the rotational phase is also expensive. is there.
【０００４】そこで、低価格の永久磁石同期電動機とし
て、図１７（ａ）に示すように、ステータ２１を各ティ
ース毎に分割した分割コア２２（図１７（ｂ）参照）に
て構成し、各分割コア２２のティース２６に絶縁紙２８
を巻付け、その上にコイル線を巻回して集中巻きのコイ
ル２３を構成し、これら集中巻きをした分割コア２２を
環状に組合せ、溶接、かしめ、レーザ溶接などで固着し
て集中巻きしたステータ２１を構成し、ロータ２４の永
久磁石２５には安価なフェライト磁石を用い、電流位相
制御は駆動電流を流さない中立コイルに発生する誘導電
圧のゼロクロス点を検出して１２０°通電矩形波制御を
行うようなものが考えられた。Therefore, as shown in FIG. 17A, a low-cost permanent magnet synchronous motor is constituted by a split core 22 (see FIG. 17B) obtained by dividing a stator 21 for each tooth. Insulating paper 28 is applied to the teeth 26 of the split core 22.
, And a coil wire is wound thereon to form a concentrated winding coil 23. The concentrated winding split cores 22 are combined in an annular shape, fixed by welding, caulking, laser welding, or the like, and the stator is concentrated and wound. In this embodiment, an inexpensive ferrite magnet is used for the permanent magnet 25 of the rotor 24, and the current phase control detects the zero-cross point of the induced voltage generated in the neutral coil that does not flow the drive current, and performs the 120 ° conduction rectangular wave control. I thought of something to do.
【０００５】このような永久磁石同期電動機において
は、等間隔に配置した３ｎ個（ｎ個は自然数）のステー
タ２１のティースを３相Ｙ接続しており、このステータ
２１に対向させて２ｎの極の永久磁石界磁を配置してい
る。このように集中巻方式のｎ極永久磁石同期電動機は
３ｎ個のティースに対して２ｎ極の永久磁石界磁を配す
ることが好適である。In such a permanent magnet synchronous motor, 3n teeth (n is a natural number) of stators 21 arranged at equal intervals are connected in three-phase Y-connection, and 2n poles are opposed to the stator 21. The permanent magnet field is arranged. As described above, in the concentrated winding type n-pole permanent magnet synchronous motor, it is preferable to provide a 2n-pole permanent magnet field for 3n teeth.
【０００６】図１７の例では、ロータ２４の極数は８極
（２ｎ、ｎ＝４）、ステータのティース数は１２（３
ｎ、ｎ＝４）とされ、各ティースに順次ｕ1 、ｖ1 、ｗ
1 、ｕ2 、・・・・ｖ4 、ｗ4 のコイルが巻回されてい
る。そして、各コイルが図１８（ａ）のようにＵ相、Ｖ
相、Ｗ相に直列に、または図１８（ｂ）に示すように並
列に接続されている。In the example of FIG. 17, the number of poles of the rotor 24 is 8 (2n, n = 4), and the number of teeth of the stator is 12 (3
n, n = 4), and u 1 , v 1 , w
1, u 2, coil of ···· v 4, w 4 is wound around. Then, as shown in FIG.
The phase is connected in series to the W phase or in parallel as shown in FIG.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般の永久
磁石同期電動機においては、ティース間での漏洩磁束を
少なくするため、図１９に示すように、ティース２６、
２６間の間隔をＬａ、ステータ２１とロータ２４間のエ
アギャップをＬｇとして、Ｌａ＞略２Ｌｇに設定されて
おり、またロータ２４の永久磁石２５は周方向両端まで
一様な厚さでその端面が近接して対向されているが、上
記のような低価格な構成の永久磁石同期電動機において
同様に構成すると、以下のような理由によって永久磁石
の局部減磁が発生して、所要のモータ出力が得られなく
なるという問題のあることが判明した。By the way, in a general permanent magnet synchronous motor, as shown in FIG. 19, in order to reduce the leakage magnetic flux between the teeth, the teeth 26,
La is set to La> approximately 2 Lg, where La is an interval between the stators 26 and Lg is an air gap between the stator 21 and the rotor 24. However, if the same configuration is adopted in a low-cost permanent magnet synchronous motor as described above, local demagnetization of the permanent magnet occurs for the following reasons, and the required motor output Has been found to be a problem.
【０００８】すなわち、集中巻方式であるために隣接す
るティースが異極となってインダクタンスが大きくな
り、減磁界がロータにかかり易くなる。特にセンサレス
駆動を行っている場合、起動時や脱調時には減磁界がロ
ータの永久磁石にかかり易くなる。すなわち、図２０に
示すように、ステータコイル２３による発生磁極とロー
タ２４の永久磁石２５の磁極が対向するような状態が発
生し、コイル２３による発生磁界の一部が永久磁石２５
に対する減磁界２７として永久磁石２５側に入り込み、
特に永久磁石２５がフェライト磁石の場合には減磁界２
７によって降伏状態となってしまい、減磁することにな
る。In other words, because of the concentrated winding method, adjacent teeth have different polarities and the inductance is increased, so that a demagnetizing field is easily applied to the rotor. In particular, when sensorless driving is performed, a demagnetizing field is more likely to be applied to the permanent magnet of the rotor at the time of startup or step-out. That is, as shown in FIG. 20, a state occurs in which the magnetic pole generated by the stator coil 23 and the magnetic pole of the permanent magnet 25 of the rotor 24 face each other.
Enter the permanent magnet 25 side as a demagnetizing field 27 for
In particular, when the permanent magnet 25 is a ferrite magnet, the demagnetizing field 2
7 causes a breakdown state, resulting in demagnetization.
【０００９】従来から集中巻方式の電動機は多数ある
が、ティース間隔が非常に狭く、隣合うティースの極性
が逆になった場合には、永久磁石に減磁界がかかり易
く、フェライトのような保磁力の小さい永久磁石を使用
すると減磁耐力が弱くなる。特に、センサレス駆動を行
う場合には起動時や脱調時に逆磁界がかかる可能性が高
く、簡単に減磁してしまうという問題があった。Conventionally, there are a large number of motors of the concentrated winding type. However, when the teeth are very narrow and the polarity of adjacent teeth is reversed, a demagnetizing field is easily applied to the permanent magnet, and a protective material such as ferrite is easily applied. When a permanent magnet having a small magnetic force is used, the demagnetization proof strength becomes weak. In particular, when performing sensorless driving, there is a high possibility that a reverse magnetic field is applied at the time of startup or step-out, and there is a problem that demagnetization is easily caused.
【００１０】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、集中
巻方式を採用しながら、ロータにおける永久磁石の減磁
耐力を向上させた永久磁石同期電動機を提供することを
目的とする。The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and has as its object to provide a permanent magnet synchronous motor in which the demagnetization resistance of a permanent magnet in a rotor is improved while employing a concentrated winding method.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の永久磁石同期電
動機は、集中巻方式のステータを有する永久磁石同期電
動機において、ステータのティース間の間隔をＬａ、ス
テータとロータ間のエアギャップをＬｇとして、０．３
Ｌｇ＜Ｌａ≦２．０Ｌｇとしたものであり、ティース端
部間をエアギャップＬｇの２．０倍以下にしているの
で、減磁磁束がロータ側に流れるのを抑制することがで
き、コイルとロータの磁極が対向するような状態になっ
た場合でもロータ磁石に対して減磁界が作用し難くな
り、ロータ磁石の減磁耐力の向上を図ることができる。
なお、Ｌａが小さ過ぎるとティース間での漏れ磁束が大
きくなるとともに、分割コアを採用した場合に成形誤差
によってはステータ端縁同士が干渉する恐れがあるた
め、０．３Ｌｇより大きくする必要がある。SUMMARY OF THE INVENTION A permanent magnet synchronous motor according to the present invention is a permanent magnet synchronous motor having a concentrated winding type stator, wherein the distance between teeth of the stator is La, and the air gap between the stator and the rotor is Lg. , 0.3
Lg <La ≦ 2.0Lg, and the distance between the ends of the teeth is set to 2.0 times or less of the air gap Lg. Even when the magnetic poles of the rotor face each other, the demagnetizing field hardly acts on the rotor magnet, and the demagnetization proof strength of the rotor magnet can be improved.
If La is too small, the leakage magnetic flux between the teeth increases, and when the divided cores are employed, the stator edges may interfere with each other depending on the molding error. .
【００１２】また、ステータのティース端の厚みをＬ
ｂ、ステータとロータ間のエアギャップをＬｇとして、
２Ｌｇ＜Ｌｂ＜５Ｌｇとすることによっても、減磁磁束
がティース側に流れてロータ側に流れるのを抑制でき、
同様の作用が得られる。なお、Ｌｂが大きすぎると短絡
する漏れ磁束が大きくなり過ぎ、モータ出力が低下する
ので、５Ｌｇより小さく設定する必要がある。さらに、
上記両条件を満たすことにより、一層大きな減磁耐力を
得ることができる。Further, the thickness of the teeth end of the stator is L
b, the air gap between the stator and the rotor is Lg,
By setting 2Lg <Lb <5Lg, the demagnetizing magnetic flux can be suppressed from flowing to the teeth side and flowing to the rotor side,
A similar effect is obtained. If Lb is too large, the leakage magnetic flux to be short-circuited becomes too large, and the motor output decreases. Therefore, it is necessary to set Lb to be smaller than 5 Lg. further,
By satisfying both of the above conditions, a higher demagnetization proof stress can be obtained.
【００１３】また、ステータのティースの一方の端部、
すなわち隣接するティースの対向端部の内、ロータの回
転方向下手側の端部、または両方の端部において、ロー
タ側の側縁部を切除することによっても、ティース端部
におけるエアギャップを大きくできて減磁磁束がロータ
側に流れるのを抑制でき、同様の作用が得られる。さら
に、その際にロータ側の側縁部を切除したティースの端
部において、ロータ側とは反対側の側縁部を突出させて
ティース端部の厚みを確保することによって、さらに減
磁磁束がロータ側に流れるのを抑制でき、減磁耐力をよ
り向上することができる。さらに、上記３条件を満たす
ことにより、さらに大きな減磁耐力を得ることができ
る。Also, one end of the teeth of the stator,
That is, the air gap at the tooth end can also be increased by cutting off the side edge of the rotor at the lower end in the rotational direction of the rotor, or at both ends, of the opposing ends of the adjacent teeth. As a result, the flow of the demagnetizing magnetic flux to the rotor side can be suppressed, and a similar effect can be obtained. Furthermore, at the end of the teeth where the side edge on the rotor side is cut off at that time, the side edge opposite to the rotor side is protruded to secure the thickness of the tooth end, thereby further reducing the demagnetizing magnetic flux. Flow to the rotor side can be suppressed, and the demagnetization proof stress can be further improved. Further, by satisfying the above three conditions, a greater demagnetization proof stress can be obtained.
【００１４】また、ロータの永久磁石が、希土類磁石に
比して安価であるが減磁し易いという性質のあるフェラ
イト磁石から成る場合には、上記構成により安価であり
ながら減磁耐力を向上できるため、特に大きな効果が発
揮される。また、ステータを分割コアにて構成すると、
各分割コア毎に独立して効率的に巻線してステータを組
み立てることができ、ステータの生産性が著しく向上
し、大幅にコスト低下を図ることができる。また、セン
サレス駆動の電動機に適用すると、一般にセンサレス駆
動の場合は減磁し易いので、特に大きな効果を発揮す
る。また、以上の永久磁石同期電動機をエアコンや電気
冷蔵庫用のコンプレッサの駆動モータに適用することに
より、それらの低コスト化を図れて特に大きな効果が得
られる。When the permanent magnet of the rotor is made of a ferrite magnet which is inexpensive but rarely demagnetized as compared with the rare-earth magnet, the demagnetization proof strength can be improved at a low cost by the above configuration. Therefore, a particularly large effect is exhibited. When the stator is composed of split cores,
The stator can be assembled by winding efficiently and independently for each of the divided cores, so that the productivity of the stator can be significantly improved, and the cost can be significantly reduced. In addition, when applied to a motor driven by sensorless driving, in general, demagnetization easily occurs in the case of sensorless driving, so that a particularly great effect is exhibited. In addition, by applying the above-described permanent magnet synchronous motor to a drive motor of a compressor for an air conditioner or an electric refrigerator, the cost can be reduced and a particularly great effect can be obtained.
【００１５】[0015]
（第１の実施形態）以下、本発明の第１の実施形態につ
いて、図１、図２を参照して説明する。(First Embodiment) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００１６】図１において、１はステータ、２はロータ
であり、ステータ１はスロット数に対応する数の分割コ
ア３にて構成され、各分割コア３のティース４にコイル
（図示せず）が各々独立して巻回され、集中巻方式が採
用されている。ロータ２は珪素鋼板を積層して成るロー
タコア５の外周に複数のフェライト磁石から成る永久磁
石６を固着して構成され、その軸芯部に貫通固着された
回転軸（図示せず）が軸受にて回転自在に支持されてい
る。ロータ２の外周には、ステンレス製の薄板円筒７が
外嵌され、又は補強テープが巻回されて遠心力に対して
必要な強度が確保されている。In FIG. 1, 1 is a stator, 2 is a rotor, and the stator 1 is composed of divided cores 3 in a number corresponding to the number of slots, and a coil (not shown) is mounted on a tooth 4 of each divided core 3. Each is wound independently and a concentrated winding method is adopted. The rotor 2 has a structure in which permanent magnets 6 composed of a plurality of ferrite magnets are fixed to the outer periphery of a rotor core 5 formed by laminating silicon steel sheets, and a rotating shaft (not shown) fixed through the shaft core portion is used as a bearing. Supported rotatably. A thin plate cylinder 7 made of stainless steel is fitted around the outer periphery of the rotor 2 or a reinforcing tape is wound around the outer periphery of the rotor 2 to secure necessary strength against centrifugal force.
【００１７】図示例では極対数ｎが４であり、ロータ２
には８つ（２ｎ）の永久磁石６が配設され、ステータ１
は１２個（３ｎ）の分割コア３にて構成されている。ス
テータ１のコイルに対する電流制御は、駆動電流を流さ
ない中立コイルに発生する誘導電圧のゼロクロス点を検
出して１２０°通電矩形波制御を行うように構成されて
いる。In the illustrated example, the number n of pole pairs is four, and the rotor 2
Are provided with eight (2n) permanent magnets 6, and the stator 1
Is composed of 12 (3n) divided cores 3. The current control for the coils of the stator 1 is configured to detect a zero-cross point of an induced voltage generated in a neutral coil through which no drive current flows, and to perform 120 ° conduction rectangular wave control.
【００１８】そして、図１（ｂ）に示すように、ステー
タ１のティース４、４間の間隔をＬａ、ステータ１とロ
ータ２間のエアギャップ８の大きさをＬｇとして、０．
３Ｌｇ＜Ｌａ≦２．０Ｌｇに設定されている。好適な具
体数値例を示すと、Ｌｇが０．４〜０．６ｍｍに設定さ
れるのに対して、Ｌａは０．４〜０．３ｍｍに設定され
ている。As shown in FIG. 1B, the distance between the teeth 4 and 4 of the stator 1 is La, and the size of the air gap 8 between the stator 1 and the rotor 2 is Lg.
3Lg <La ≦ 2.0Lg is set. As a preferred specific numerical example, Lg is set to 0.4 to 0.6 mm, whereas La is set to 0.4 to 0.3 mm.
【００１９】以上の構成において、隣接するティース
４、４の端部間の間隔Ｌａをエアギャップ８の大きさＬ
ｇの２．０倍以下にしているので、漏れ磁束が隣接する
ティース４側に流れてロータ２側に流れるのを抑制で
き、ステータ１のコイルとロータ２の磁極が対向するよ
うな状態になった場合でもロータ２の永久磁石６に対し
て減磁界が作用し難くなり、ロータ２における永久磁石
６の減磁耐力の向上を図ることができる。In the above configuration, the distance La between the ends of the adjacent teeth 4, 4 is determined by the size L of the air gap 8.
g is 2.0 times or less, so that leakage flux can be suppressed from flowing to the adjacent teeth 4 side and to the rotor 2 side, so that the coils of the stator 1 and the magnetic poles of the rotor 2 face each other. Even in this case, the demagnetizing field hardly acts on the permanent magnet 6 of the rotor 2, and the demagnetization proof strength of the permanent magnet 6 of the rotor 2 can be improved.
【００２０】図２に、Ｌａ／Ｌｇと減磁率との関係を示
す。従来はＬａ／Ｌｇが２より大きく設定されており、
その場合減磁率が１．５％以上になって出力確保が困難
であったのに対して、Ｌａ／Ｌｇを２．０以下に設定す
ることにより減磁率が１．５％より小さくなり、実用的
に必要とされる減磁率を確保することができる。また、
Ｌａを０．３Ｌｇより大きくしているので、ティース
４、４間での漏れ磁束が大きくなり過ぎるというような
ことはなく、かつ分割コア３の成形誤差によってティー
ス端縁同士が干渉してステータ１を精度良く組立てるこ
とができないというようなこともない。FIG. 2 shows the relationship between La / Lg and the demagnetization rate. Conventionally, La / Lg is set to be larger than 2,
In this case, the demagnetization rate became 1.5% or more, and it was difficult to secure the output. On the other hand, by setting La / Lg to 2.0 or less, the demagnetization rate became smaller than 1.5%, and The required demagnetization rate can be ensured. Also,
Since La is larger than 0.3 Lg, the leakage magnetic flux between the teeth 4 and 4 does not become excessively large, and the teeth edges interfere with each other due to a molding error of the divided core 3 and the stator 1 There is no such thing that it cannot be assembled with high accuracy.
【００２１】また、ロータ２の永久磁石６がフェライト
磁石から成っているので、希土類磁石に比して安価に構
成でき、しかも減磁し易いという性質があっても上記の
ように減磁耐力を向上できる。また、ステータ１を分割
コア３にて構成すると、各分割コア３毎に独立して効率
的に巻線してステータ１を組み立てることができ、ステ
ータ１の生産性が著しく向上し、大幅にコスト低下を図
ることができる。Further, since the permanent magnet 6 of the rotor 2 is made of a ferrite magnet, the permanent magnet 6 can be constructed at a lower cost than a rare earth magnet, and even if it has the property of being easily demagnetized, the demagnetization proof strength is reduced as described above. Can be improved. Further, when the stator 1 is composed of the divided cores 3, the stator 1 can be assembled by winding the windings independently and efficiently for each of the divided cores 3, so that the productivity of the stator 1 is remarkably improved, and the cost is significantly increased. It can be reduced.
【００２２】（第２の実施形態）次に、本発明の永久磁
石同期電動機の第２の実施形態を図３、図４を参照して
説明する。なお、上記第１の実施形態と同一の構成要素
については説明を省略し、相違点のみを説明する。以下
の実施形態についても同様である。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the permanent magnet synchronous motor of the present invention will be described with reference to FIGS. The description of the same components as those in the first embodiment will be omitted, and only different points will be described. The same applies to the following embodiments.
【００２３】図３において、ステータ１のティース４、
４間の間隔をＬａ、ステータ１のティース４の端部厚み
をＬｂ、ステータ１とロータ２間のエアギャップ８の大
きさをＬｇとして、０．３Ｌｇ＜Ｌａ≦２．０Ｌｇ、２
Ｌｇ＜Ｌｂ＜５Ｌｇに設定している。In FIG. 3, the teeth 4 of the stator 1
0.3Lg <La ≦ 2.0Lg, where L is the interval between the four, Lb is the end thickness of the teeth 4 of the stator 1 and Lg is the size of the air gap 8 between the stator 1 and the rotor 2.
Lg <Lb <5Lg is set.
【００２４】このように、上記第１の実施形態に加え
て、ステータ１のティース４の端部厚みＬｂを、ステー
タ１とロータ２間のエアギャップＬｇの２倍より大きく
することにより、減磁磁束がロータ側に流れるのを一層
抑制することができ、減磁耐力を向上することができ
る。また、Ｌｂを５Ｌｇより小さくしているので、ティ
ース４、４間で短絡する漏れ磁束が大きくなり過ぎてモ
ータ出力が低下するというようなこともない。As described above, in addition to the above-described first embodiment, the thickness of the end portion Lb of the teeth 4 of the stator 1 is made larger than twice the air gap Lg between the stator 1 and the rotor 2, so that demagnetization is achieved. The flow of the magnetic flux to the rotor side can be further suppressed, and the demagnetization proof strength can be improved. Further, since Lb is set to be smaller than 5 Lg, there is no possibility that the leakage magnetic flux short-circuited between the teeth 4 and 4 becomes too large and the motor output is reduced.
【００２５】図４（ａ）、（ｂ）にＬａ／Ｌｇが１の場
合のＬｂ／Ｌｇと減磁率及びトルク比を示す。図４
（ａ）に示すようにＬｂ／Ｌｇが大きい程減磁率が小さ
くなるが、大きくすると図４（ｂ）に示すように漏れ磁
束が増えてトルクが減少する。そこで、Ｌｂ／Ｌｇを２
より大きくすることにより減磁率を低くし、かつＬｂ／
Ｌｇを５より小さくすることによりトルク低下を防止す
ることができる。FIGS. 4A and 4B show Lb / Lg, demagnetization rate and torque ratio when La / Lg is 1. FIG. FIG.
As shown in FIG. 4A, the demagnetization ratio decreases as Lb / Lg increases. However, when Lb / Lg increases, the leakage flux increases and the torque decreases as shown in FIG. Therefore, Lb / Lg is 2
By increasing the value, the demagnetization rate is reduced, and Lb /
By making Lg smaller than 5, torque reduction can be prevented.
【００２６】なお、ステータ１のティース４の端部厚み
Ｌｂを上記のように厚くするだけでも効果が発揮され
る。It should be noted that the effect can be exerted only by increasing the end thickness Lb of the teeth 4 of the stator 1 as described above.
【００２７】（第３の実施形態）次に、本発明の永久磁
石同期電動機の第３の実施形態を図５を参照して説明す
る。(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the permanent magnet synchronous motor of the present invention will be described with reference to FIG.
【００２８】図５において、上記図３に示した第２の実
施形態の構成に付加して、ステータ１の隣接するティー
ス４、４の対向する両端部において、ロータ２側の側縁
部に切除部９を設けている（ティース４の端とロータ２
間の間隔をＬｃで示す。）。In FIG. 5, in addition to the configuration of the second embodiment shown in FIG. 3, the opposing ends of the adjacent teeth 4, 4 of the stator 1 are cut off at the side edges on the rotor 2 side. A part 9 is provided (the end of the teeth 4 and the rotor 2
The interval between them is indicated by Lc. ).
【００２９】ステータ１のティース４の一方の端部、す
なわち隣接するティース４、４の対向端部の内、ロータ
２の回転方向下手側の端部のみに切除部９を設けてもよ
い。The cutout 9 may be provided only at one end of the teeth 4 of the stator 1, that is, only at the end on the lower side in the rotation direction of the rotor 2 among the opposing ends of the adjacent teeth 4 and 4.
【００３０】このように切除部９を設けることによっ
て、ティース４の端部におけるエアギャップを大きくで
きて減磁磁束がロータ側に流れるのを抑制でき、同様の
作用が得られる。By providing the cutout portion 9 in this manner, the air gap at the end of the teeth 4 can be increased, and the flow of the demagnetizing magnetic flux to the rotor side can be suppressed, and a similar effect can be obtained.
【００３１】さらに、本実施形態では、ロータ２側の側
縁部を切除したティース４の端部において、ロータ側と
は反対側の側縁部を突出させ、ティース４の端部厚みを
確保している。これによって、さらに漏れ磁束がロータ
側に流れるのを抑制でき、減磁耐力をより向上すること
ができる。Further, in this embodiment, at the end of the tooth 4 from which the side edge of the rotor 2 is cut off, the side edge opposite to the rotor side is protruded to secure the thickness of the end of the tooth 4. ing. Thereby, it is possible to further suppress the leakage magnetic flux from flowing to the rotor side, and it is possible to further improve the demagnetization proof strength.
【００３２】なお、ステータ１のティース４の端部に切
除部９を設けるだけでも、効果が発揮される。It should be noted that the effect can be obtained only by providing the cutout 9 at the end of the teeth 4 of the stator 1.
【００３３】（第４の実施形態）次に、本発明の永久磁
石同期電動機の第４の実施形態を図６、図７を参照して
説明する。上記第１〜第３の実施形態では、ステータ１
のティース４の形状の工夫によって減磁磁束がロータ２
側に流れるのを抑制した例を示したが、以下の実施形態
ではロータ２側を通る減磁磁束が永久磁石６を通らない
ようにして減磁耐力の向上を図ったものである。(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the permanent magnet synchronous motor of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first to third embodiments, the stator 1
By devising the shape of the teeth 4 of the rotor 2, the demagnetizing magnetic flux
Although the example in which the flow to the side is suppressed has been described, in the following embodiments, the demagnetization magnetic flux passing through the rotor 2 is prevented from passing through the permanent magnet 6 to improve the demagnetization proof strength.
【００３４】図６において、各永久磁石６の周方向両端
外周部に切除部１１が形成されている。この切除部１１
の形成範囲は、図６（ｂ）に示すように、ロータ中心で
の開き角Ａｍが、ステータ１のティース４の開き角Ａｓ
に対して、（１／１０）Ａｓ＜Ａｍ＜（１／４）Ａｓに
設定されている。In FIG. 6, cutouts 11 are formed at the outer peripheral portions at both ends in the circumferential direction of each permanent magnet 6. This resection 11
6B, the opening angle Am at the center of the rotor is different from the opening angle As of the teeth 4 of the stator 1 as shown in FIG.
Are set to (1/10) As <Am <(1/4) As.
【００３５】このように、永久磁石６の両端部に切除部
１１を設けることにより、図７に示すように、隣接する
ティース４の端部間にロータ２側に向けて突出する減磁
界１２が発生しても、その減磁界１２が切除部１１を通
ることになるため、永久磁石６を減磁させるように作用
せず、永久磁石６の減磁耐力の向上を図ることができ
る。ここで、Ａｍが（１／１０）Ａｓより小さいと、上
記効果が有効に得られず、Ａｍが（１／４）Ａｓより大
きくなると、モータ出力が低下したり、コギングトルク
が大きくなったりする。By providing the cut portions 11 at both ends of the permanent magnet 6 as described above, as shown in FIG. 7, a demagnetizing magnetic field 12 projecting toward the rotor 2 between the ends of the adjacent teeth 4 is formed. Even if it occurs, the demagnetizing field 12 passes through the cutout 11, so that it does not act to demagnetize the permanent magnet 6, and the demagnetization resistance of the permanent magnet 6 can be improved. Here, if Am is smaller than (1/10) As, the above effect cannot be effectively obtained. If Am is larger than (1/4) As, the motor output decreases or the cogging torque increases. .
【００３６】（第５の実施形態）次に、本発明の永久磁
石同期電動機の第５の実施形態を図８を参照して説明す
る。第４の実施形態では、永久磁石６のロータ径方向内
側面がロータ２の軸心を中心とする円弧面で、永久磁石
６の厚さが一定のものを示したが、本実施形態での永久
磁石６の径方向内側面を平面１３にて構成している。本
実施形態によれば、永久磁石６の周方向中央部の厚みが
大きくなるので、中央部での減磁耐力が向上する。(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the permanent magnet synchronous motor of the present invention will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment, the inner surface in the rotor radial direction of the permanent magnet 6 is an arc surface centered on the axis of the rotor 2 and the thickness of the permanent magnet 6 is constant. The inner surface in the radial direction of the permanent magnet 6 is formed by a plane 13. According to the present embodiment, since the thickness of the permanent magnet 6 at the central portion in the circumferential direction is increased, the demagnetization resistance at the central portion is improved.
【００３７】（第６の実施形態）次に、本発明の永久磁
石同期電動機の第６の実施形態を図９を参照して説明す
る。上記第４、第５の実施形態ではロータコア５の外周
面に永久磁石６を取付けてロータ２を構成したものを例
示したが、本実施形態を含めて以下の実施形態では、永
久磁石６をロータコア５に埋め込んで配置している。(Sixth Embodiment) Next, a sixth embodiment of the permanent magnet synchronous motor of the present invention will be described with reference to FIG. In the fourth and fifth embodiments, the rotor 2 is configured by attaching the permanent magnet 6 to the outer peripheral surface of the rotor core 5. However, in the following embodiments including this embodiment, the permanent magnet 6 is attached to the rotor core 5. 5 and embedded.
【００３８】図９（ａ）〜（ｃ）において、周方向両端
外周部に切除部１１が形成された永久磁石６がロータコ
ア５の外周部に埋め込み配置され、さらに図９（ｄ）に
詳細に示すように、ロータコア５の外周縁部の切除部１
１に対応する部分に切欠部１４が凹入形成されている。
図９（ａ）は永久磁石６のロータ径方向内側面がロータ
中心を中心とする円弧面で、永久磁石６の全体的な厚み
が一定のものを示す。9 (a) to 9 (c), the permanent magnet 6 having the cutouts 11 formed at the outer peripheral portions at both ends in the circumferential direction is embedded in the outer peripheral portion of the rotor core 5, and is further shown in FIG. 9 (d). As shown, a cutout 1 at the outer peripheral edge of the rotor core 5
A notch 14 is formed in a recess corresponding to the portion 1.
FIG. 9A shows an example in which the inner surface of the permanent magnet 6 in the rotor radial direction is an arc surface centered on the center of the rotor and the permanent magnet 6 has a constant overall thickness.
【００３９】図９（ｂ）では永久磁石６は径方向内側面
が平面１３から成っており、永久磁石６の周方向中央部
の厚みが大きくなっているものを示す。図９（ｃ）では
極数が４極のロータ２の例を示し、永久磁石６のロータ
径方向内側面はロータ中心を中心とする円弧面である
が、永久磁石６のロータ径方向外側面はロータ中心から
径方向外方に偏芯した位置を中心とする突出形円弧面１
５にて形成してその両側部が径方向に内側に入り込むよ
うに構成し、その両側部が切除部１１と同様に機能する
ようにしている。FIG. 9B shows the permanent magnet 6 in which the inner surface in the radial direction is formed of the flat surface 13 and the thickness of the permanent magnet 6 at the central portion in the circumferential direction is increased. FIG. 9C shows an example of the rotor 2 having four poles. The inner surface of the permanent magnet 6 in the rotor radial direction is an arc surface centered on the rotor center, but the outer surface of the permanent magnet 6 in the rotor radial direction. Is a protruding arc surface 1 centered on a position radially outwardly eccentric from the center of the rotor 1
5 is formed so that both sides thereof enter the inside in the radial direction, and both sides thereof function in the same manner as the cutout 11.
【００４０】本実施形態においては、永久磁石６の両端
部に切除部１１又は同様に機能する部分を形成している
ので、上記第４、第５の実施形態と同様の効果を奏す
る。また、埋め込み型であるためにロータコア５の外周
を円形のままにすると、切除部１１又はそれと同様に機
能する部分の外周部にロータコア５の強磁性体が存在す
るため、漏れ磁束がこの部分を通って磁気回路が短絡さ
れることになるが、本実施形態では切欠部１４を設けて
いるので、漏れ磁束の短絡を防止してモータ効率の低下
を確実に防止できる。In the present embodiment, since the cutout portions 11 or portions that function similarly are formed at both ends of the permanent magnet 6, the same effects as those of the fourth and fifth embodiments can be obtained. Further, if the outer periphery of the rotor core 5 is left circular because of the embedded type, the ferromagnetic material of the rotor core 5 exists on the outer periphery of the cutout portion 11 or a portion that functions in the same manner. Although the magnetic circuit is short-circuited, the notch 14 is provided in the present embodiment, so that the short-circuit of the leakage magnetic flux can be prevented, and the decrease in the motor efficiency can be surely prevented.
【００４１】（第７の実施形態）次に、本発明の永久磁
石同期電動機の第７の実施形態を図１０〜図１２を参照
して説明する。上記第６の実施形態ではロータコア５の
外周部における切除部１１に対応する部分に切欠部１４
を形成した例を示したが、本実施形態では図１０（ａ）
〜（ｃ）において、ロータコア５の外周は円筒面とし、
図１０（ｄ）に詳細に示すように、切除部１１に対応す
る部分にスリット１６を形成している。このスリット１
６の内部は空気でもよいが、ロータ２の強度を確保する
ために樹脂や非磁性体の金属等を充填してもよい。(Seventh Embodiment) Next, a seventh embodiment of the permanent magnet synchronous motor of the present invention will be described with reference to FIGS. In the sixth embodiment, a notch 14 is formed in a portion corresponding to the cutout 11 in the outer peripheral portion of the rotor core 5.
Although an example in which is formed is shown, in the present embodiment, FIG.
In (c), the outer periphery of the rotor core 5 is a cylindrical surface,
As shown in detail in FIG. 10D, a slit 16 is formed in a portion corresponding to the cutout 11. This slit 1
The interior of 6 may be air, but may be filled with resin, non-magnetic metal, or the like to ensure the strength of the rotor 2.
【００４２】図１０（ａ）は永久磁石６のロータ径方向
内側面がロータ中心を中心とする円弧面で、永久磁石６
の全体的な厚みが一定のものを示す。図１０（ｂ）では
永久磁石６の径方向内側面が平面１３から成って永久磁
石６の周方向中央部の厚みが大きくなっているものを示
す。図１０（ｃ）では極数が４極のロータ２の例を示
し、永久磁石６のロータ径方向外側面をロータ中心から
径方向外方に偏芯した位置を中心とする突出形円弧面１
５にて形成してその両側部が径方向に内側に入り込むよ
うに構成し、その両側部が切除部１１と同様に機能する
ようにしている。FIG. 10 (a) shows the inner surface of the permanent magnet 6 in the radial direction of the rotor being an arc surface centered on the center of the rotor.
Shows that the overall thickness is constant. FIG. 10B shows the permanent magnet 6 whose inner surface in the radial direction is formed of the flat surface 13 and whose thickness at the central portion in the circumferential direction of the permanent magnet 6 is increased. FIG. 10 (c) shows an example of the rotor 2 having four poles, and the protruding arc surface 1 centered on a position where the outer surface of the permanent magnet 6 in the radial direction of the rotor is eccentric radially outward from the center of the rotor.
5 is formed so that both sides thereof enter the inside in the radial direction, and both sides thereof function in the same manner as the cutout 11.
【００４３】図１１では、図１０（ｃ）の永久磁石６の
径方向内側面を外周面の突出型円弧面１５と同一中心の
突出形円弧面１７にて構成したものを示している。FIG. 11 shows the permanent magnet 6 shown in FIG. 10C in which the radially inner side surface is constituted by a projecting circular arc surface 17 at the same center as the projecting circular arc surface 15 on the outer peripheral surface.
【００４４】本実施形態において、スリット１６の開き
角Ａｍは、図１２に示すように、ステータ１のティース
４の開き角Ａｓに対して、（１／１０）Ａｓ＜Ａｍ＜
（１／４）Ａｓに設定されている。また、スリット１６
の存在しない範囲の開き角がステータの開き角Ａｓとほ
ぼ等しく、（１．０〜１．４）Ａｓとなるように設定さ
れている。In this embodiment, the opening angle Am of the slit 16 is (1/10) As <Am <with respect to the opening angle As of the teeth 4 of the stator 1 as shown in FIG.
(1/4) As is set. Also, the slit 16
Is set to be substantially equal to the opening angle As of the stator and (1.0 to 1.4) As.
【００４５】本実施形態においても、切欠部１４がスリ
ット１６に代わっただけで、図９の第６実施形態と同様
の作用効果を奏する。また、そのスリット１６の開き角
Ａｍが（１／１０）Ａｓより小さいと、上記効果が有効
に得られず、Ａｍが（１／４）Ａｓより大きくなると、
モータ出力が低下したり、コギングトルクが大きくなっ
たりする。In this embodiment, the same operation and effect as in the sixth embodiment shown in FIG. 9 can be obtained only by replacing the notch 14 with the slit 16. If the opening angle Am of the slit 16 is smaller than (1/10) As, the above effect cannot be obtained effectively. If Am becomes larger than (1/4) As,
The motor output decreases or the cogging torque increases.
【００４６】（第８の実施形態）次に、本発明の永久磁
石同期電動機の第８の実施形態を図１３〜図１５を参照
して説明する。本実施形態では、図１３に示すように、
ロータ２に埋め込む永久磁石６として、曲率中心がロー
タ２の径方向外側に位置する逆円弧形状の永久磁石１８
を用いている。そして、永久磁石１８のロータ２の外周
部に臨む端部をロータ外径より適当距離径方向内側に位
置させるとともに、ロータコア５のこの端部に対向する
部分にスリット１６を形成している。(Eighth Embodiment) Next, an eighth embodiment of the permanent magnet synchronous motor of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, as shown in FIG.
As the permanent magnet 6 embedded in the rotor 2, an inverted arc-shaped permanent magnet 18 whose center of curvature is located radially outside the rotor 2.
Is used. The end of the permanent magnet 18 facing the outer peripheral portion of the rotor 2 is positioned radially inward from the outer diameter of the rotor by a suitable distance, and a slit 16 is formed in a portion of the rotor core 5 facing this end.
【００４７】また、図１４に示すように、永久磁石１８
の端部とロータコア５外周径との間の距離をＱ、ステー
タ１とロータ２の間のエアギャップ８の大きさをＬｇと
して、Ｌｇ＜Ｑ＜３Ｌｇに設定している。ＱがＬｇより
小さいと、減磁束が永久磁石１８に入り込むのを防止す
る効果が十分に得られず、Ｑが３Ｌｇより多くなると、
永久磁石１８による磁界が弱くなってモータ出力が低下
したり、磁界が急変するためコギングトルクが大きくな
る。また、スリット１６の１つの永久磁石１８の端部に
対応する部分の幅のロータ中心からの開き角をＡｍ、ス
テータ１のティース４の開き角をＡｓとして、（１／１
０）Ａｓ＜Ａｍ＜（１／４）Ａｓに設定している。この
場合も、開き角Ａｍが（１／１０）Ａｓより小さいと、
上記効果が有効に得られず、Ａｍが（１／４）Ａｓより
大きくなると、モータ出力が低下したり、コギングトル
クが大きくなったりする。Further, as shown in FIG.
The distance between the end of the rotor core 5 and the outer diameter of the rotor core 5 is set as Q, and the size of the air gap 8 between the stator 1 and the rotor 2 is set as Lg, so that Lg <Q <3Lg. If Q is smaller than Lg, the effect of preventing the demagnetizing flux from entering the permanent magnet 18 cannot be sufficiently obtained, and if Q is larger than 3 Lg,
The magnetic field generated by the permanent magnet 18 is weakened to reduce the motor output, and the magnetic field changes suddenly, so that the cogging torque increases. Further, assuming that the opening angle of the width of the portion corresponding to the end of one permanent magnet 18 of the slit 16 from the center of the rotor is Am and the opening angle of the teeth 4 of the stator 1 is As, (1/1)
0) As <Am <(1/4) As is set. Also in this case, when the opening angle Am is smaller than (1/10) As,
If the above effects cannot be obtained effectively and Am becomes larger than (1/4) As, the motor output will decrease or the cogging torque will increase.
【００４８】また、図１３、図１４の例ではロータコア
５の外周部にスリット６を形成した例を示したが、図１
５に示すようにスリット６に代えて切欠部１９を形成し
ても良く、その場合の切欠部１９の大きさは上記と同様
に設定される。13 and 14 show an example in which the slit 6 is formed on the outer peripheral portion of the rotor core 5, but FIG.
As shown in FIG. 5, a notch 19 may be formed instead of the slit 6, and the size of the notch 19 in that case is set in the same manner as described above.
【００４９】上記実施形態以外のその他の永久磁石埋め
込み型ロータの実施形態を図１６に示す。図１６
（ａ）、（ｂ）は上記第８の実施形態のスリット１６の
形成幅（開き角）と形状の異なったものである。図１６
（ｃ）は永久磁石６が板状磁石６ａにて構成されたもの
である。図１６（ｄ）は永久磁石６が径方向に並列配置
した多重の逆円弧状永久磁石１８ａ、１８ｂにて構成し
たものであり、スリット１６はそれぞれの逆円弧状永久
磁石１８ａ、１８ｂの端部に形成されている。図１６
（ｅ）は永久磁石６が径方向内側から外側に向けてハ字
状の配置した一対の板状磁石６ｂにて構成したものであ
る。また、図１６（ｆ）は永久磁石６として逆円弧状永
久磁石１８を用いたものにおいて、ロータコア５を各永
久磁石１８をその外周に配置固定する断面形状星形のロ
ータコア本体５ａと、ロータコア本体５ａとの間で永久
磁石１８を挟持するロータコアキャップ５ｂとから成
り、その外周に薄肉円筒７を外嵌して遠心力に対する強
度を確保するようにしている。そして、ロータコア本体
５ａとロータコアキャップ５ｂの端部間と薄肉円筒７の
間にスリット１６が形成されている。FIG. 16 shows another embodiment of the permanent magnet embedded type rotor other than the above embodiment. FIG.
(A) and (b) are different from the formation width (opening angle) of the slit 16 and the shape of the slit 16 of the eighth embodiment. FIG.
(C) shows a configuration in which the permanent magnet 6 is constituted by a plate-like magnet 6a. FIG. 16D shows a configuration in which the permanent magnets 6 are composed of multiple inverted arc-shaped permanent magnets 18a and 18b arranged in parallel in the radial direction, and the slit 16 is an end of each of the inverted arc-shaped permanent magnets 18a and 18b. Is formed. FIG.
(E) shows a pair of plate-like magnets 6b in which the permanent magnets 6 are arranged in a C-shape from the inside to the outside in the radial direction. FIG. 16 (f) shows a case where an inverted arc-shaped permanent magnet 18 is used as the permanent magnet 6, and a rotor core body 5a having a star-shaped cross section for fixing the rotor core 5 around each of the permanent magnets 18; And a rotor core cap 5b which sandwiches the permanent magnet 18 between the rotor core 5a and the outer periphery of the thin cylinder 7 to secure strength against centrifugal force. A slit 16 is formed between the ends of the rotor core body 5 a and the rotor core cap 5 b and between the thin cylinder 7.
【００５０】なお、上記実施形態ではセンサレス駆動の
永久磁石同期電動機の場合について説明したが、センサ
ー式のものでも実施することができ、その場合も同様に
減磁を抑えることができる。In the above embodiment, the case of a permanent magnet synchronous motor driven by a sensorless motor has been described. However, a sensor-type permanent magnet synchronous motor can be used, and demagnetization can be suppressed in this case as well.
【００５１】[0051]
【発明の効果】本発明の永久磁石同期電動機によれば、
以上の説明から明らかなように、集中巻方式のステータ
を有する永久磁石同期電動機において、ステータのティ
ース間の間隔をＬａ、ステータとロータ間のエアギャッ
プをＬｇとして、０．３Ｌｇ＜Ｌａ≦２．０Ｌｇとした
ので、ティース端部間がエアギャップの２．０倍より小
さいため、減磁磁束がロータ側に流れるのを抑制でき、
コイルとロータの磁極が対向するような状態になった場
合でもロータ磁石に対して減磁界が作用し難くなり、ロ
ータ磁石の減磁耐力の向上を図ることができる。According to the permanent magnet synchronous motor of the present invention,
As is apparent from the above description, in the permanent magnet synchronous motor having the concentrated winding type stator, the interval between teeth of the stator is La, the air gap between the stator and the rotor is Lg, and 0.3Lg <La ≦ 2. Since the distance between the ends of the teeth is smaller than 2.0 times the air gap, the demagnetizing magnetic flux can be suppressed from flowing to the rotor side,
Even when the magnetic poles of the coil and the rotor face each other, the demagnetizing field hardly acts on the rotor magnet, and the demagnetization resistance of the rotor magnet can be improved.
【００５２】また、ステータのティース端の厚みをＬ
ｂ、ステータとロータ間のエアギャップをＬｇとして、
２Ｌｇ＜Ｌｂ＜５Ｌｇとすることによっても、減磁磁束
がロータ側に流れるのを抑制でき、同様の作用が得られ
る。さらに、上記両条件を満たすことにより、一層大き
な減磁耐力を得ることができる。The thickness of the teeth end of the stator is L
b, the air gap between the stator and the rotor is Lg,
By setting 2Lg <Lb <5Lg, the demagnetizing magnetic flux can be suppressed from flowing to the rotor side, and the same operation can be obtained. Further, by satisfying both of the above conditions, a greater demagnetization proof stress can be obtained.
【００５３】また、ステータのティースの一方の端部、
すなわち隣接するティースの対向端部の内、ロータの回
転方向下手側の端部、または両方の端部において、ロー
タ側の側縁部を切除することによっても、ティース端部
におけるエアギャップを大きくできて減磁磁束がロータ
側に流れるのを抑制でき、同様の作用が得られる。さら
に、その際にロータ側の側縁部を切除したティースの端
部において、ロータ側とは反対側の側縁部を突出させて
ティース端部の厚みを確保することによって、さらに減
磁磁束がロータ側に流れるのを抑制でき、減磁耐力をよ
り向上することができる。さらに、上記３条件を満たす
ことにより、さらに大きな減磁耐力を得ることができ
る。Further, one end of the teeth of the stator,
That is, the air gap at the tooth end can also be increased by cutting off the side edge of the rotor at the lower end in the rotational direction of the rotor, or at both ends, of the opposing ends of the adjacent teeth. As a result, the flow of the demagnetizing magnetic flux to the rotor side can be suppressed, and a similar effect can be obtained. Furthermore, at the end of the teeth where the side edge on the rotor side is cut off at that time, the side edge opposite to the rotor side is protruded to secure the thickness of the tooth end, thereby further reducing the demagnetizing magnetic flux. Flow to the rotor side can be suppressed, and the demagnetization proof stress can be further improved. Further, by satisfying the above three conditions, a greater demagnetization proof stress can be obtained.
【００５４】また、ロータの永久磁石がフェライト磁石
から成る場合には、希土類磁石に比して安価であるが減
磁し易いという性質があるため、安価でありながら減磁
耐力を向上できるため、特に大きな効果が発揮される。
また、ステータを分割コアにて構成すると、各分割コア
毎に独立して効率的に巻線してステータを組み立てるこ
とができ、ステータの生産性が著しく向上し、大幅にコ
スト低下を図ることができる。また、センサレス駆動の
電動機に適用すると、安価な構成でありながら減磁耐力
を高めることができるため、特に大きな効果を発揮す
る。また、以上の永久磁石同期電動機をエアコンや電気
冷蔵庫用のコンプレッサの駆動モータに適用することに
より、それらの低コスト化を図れて特に大きな効果が得
られる。When the permanent magnet of the rotor is made of a ferrite magnet, it is inexpensive but easy to demagnetize as compared with rare earth magnets. Particularly great effects are exhibited.
In addition, when the stator is constituted by the divided cores, the stator can be assembled by winding the coils efficiently and independently for each divided core, and the productivity of the stator can be remarkably improved, and the cost can be significantly reduced. it can. In addition, when applied to a sensorless drive motor, the demagnetization resistance can be increased while having an inexpensive configuration, so that a particularly great effect is exhibited. In addition, by applying the above-described permanent magnet synchronous motor to a drive motor of a compressor for an air conditioner or an electric refrigerator, the cost can be reduced and a particularly great effect can be obtained.
【図１】本発明の永久磁石同期電動機の第１の実施形態
を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は要部の拡大断面図で
ある。FIG. 1 shows a first embodiment of a permanent magnet synchronous motor of the present invention, wherein (a) is a cross-sectional view and (b) is an enlarged cross-sectional view of a main part.
【図２】同実施形態におけるスリット間隔とステータ・
ロータ間のエアギャップの比と減磁率の関係を示すグラ
フである。FIG. 2 shows a slit interval and a stator of the embodiment.
5 is a graph showing a relationship between a ratio of an air gap between rotors and a demagnetization ratio.
【図３】本発明の永久磁石同期電動機の第２の実施形態
の要部の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part of a second embodiment of the permanent magnet synchronous motor of the present invention.
【図４】同実施形態におけるティース端部の厚さとステ
ータ・ロータ間のエアギャップの比と減磁率の関係及び
同比とトルク比の関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a relationship between a thickness of a tooth end, a ratio of an air gap between a stator and a rotor, and a demagnetization rate, and a relationship between the ratio and a torque ratio in the embodiment.
【図５】本発明の永久磁石同期電動機の第３の実施形態
の要部の拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part of a third embodiment of the permanent magnet synchronous motor of the present invention.
【図６】本発明の永久磁石同期電動機の第４の実施形態
を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は要部の拡大断面図で
ある。6A and 6B show a permanent magnet synchronous motor according to a fourth embodiment of the present invention, wherein FIG. 6A is a sectional view, and FIG. 6B is an enlarged sectional view of a main part.
【図７】同実施形態の作用説明図である。FIG. 7 is an operation explanatory view of the embodiment.
【図８】本発明の永久磁石同期電動機の第５の実施形態
の断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a fifth embodiment of the permanent magnet synchronous motor of the present invention.
【図９】本発明の永久磁石同期電動機の第６の実施形態
を示し、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ各変形例の断面図、
（ｄ）は（ａ）の要部の拡大断面図である。FIG. 9 shows a sixth embodiment of the permanent magnet synchronous motor of the present invention, wherein (a) to (c) are cross-sectional views of respective modified examples,
(D) is an enlarged sectional view of a main part of (a).
【図１０】本発明の永久磁石同期電動機の第７の実施形
態を示し、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ各変形例の断面
図、（ｄ）は（ａ）の要部の拡大断面図である。FIG. 10 shows a seventh embodiment of the permanent magnet synchronous motor of the present invention, wherein (a) to (c) are cross-sectional views of respective modifications, and (d) is an enlarged cross-sectional view of a main part of (a). It is.
【図１１】同実施形態における図１０（ｃ）の変形例の
部分拡大断面図である。FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view of a modified example of FIG. 10C in the same embodiment.
【図１２】同実施形態における作用説明図である。FIG. 12 is an operation explanatory view in the embodiment.
【図１３】本発明の永久磁石同期電動機の第８の実施形
態の断面図である。FIG. 13 is a sectional view of an eighth embodiment of the permanent magnet synchronous motor of the present invention.
【図１４】同実施形態における作用説明図である。FIG. 14 is an operation explanatory diagram in the embodiment.
【図１５】同実施形態における変形例の作用説明図であ
る。FIG. 15 is an explanatory diagram of an operation of a modification of the embodiment.
【図１６】本発明の上記実施形態以外の各種実施形態の
断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view of various embodiments other than the above embodiment of the present invention.
【図１７】従来例の永久磁石同期電動機の構成を示し、
（ａ）はその断面図、（ｂ）はその分割コアの斜視図で
ある。FIG. 17 shows a configuration of a conventional permanent magnet synchronous motor,
(A) is a sectional view, and (b) is a perspective view of the split core.
【図１８】従来例におけるコイル結線図である。FIG. 18 is a coil connection diagram in a conventional example.
【図１９】従来例における要部の拡大断面図である。FIG. 19 is an enlarged sectional view of a main part in a conventional example.
【図２０】従来例における減磁作用の説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram of a demagnetizing action in a conventional example.
１ ステータ ２ ロータ ３ 分割コア ４ ティース ５ ロータコア ６ 永久磁石 ８ エアギャップ ９ 切除部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stator 2 Rotor 3 Split core 4 Teeth 5 Rotor core 6 Permanent magnet 8 Air gap 9 Cutout
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｋ 1/27 ５０１ Ｈ０２Ｋ 1/27 ５０１Ｋ ５０１Ｍ (72)発明者 浅野 能成 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 和田 幸利 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 広瀬 秀雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 松下 泰明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−79738（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−114454（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−331823（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−304737（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−255138（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−47374（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02K 21/16,29/00 H02K 1/06 H02K 1/16 H02K 1/18 H02K 1/27 501 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H02K 1/27 501 H02K 1/27 501K 501M (72) Inventor Yoshinari Asano 1006 Ojidoma, Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72 ) Inventor Yukitoshi Wada 1006 Kadoma, Kazuma, Osaka Pref. Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Hideo Hirose 1006 Odaka, Kazuma, Kadoma, Osaka Pref. Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. No. 1006, Kadoma, Kamon, Fumonma-shi Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-2-79738 (JP, A) JP-A-62-1114454 (JP, A) JP-A-8-331823 (JP, A) A) JP-A-5-304737 (JP, A) JP-A-7-255138 (JP, A) JP-A-4-47374 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) ) H02K 21 / 16,29 / 00 H02K 1/06 H02K 1/16 H02K 1/18 H02K 1/27 501
Claims (10)
同期電動機において、ステータのティース間の間隔をＬ
ａ 、ステータとロータ間のエアギャップをＬｇ とし
て、０ ．３Ｌｇ ＜Ｌａ ≦２ ．０Ｌｇ としたことを
特徴とする永久磁石同期電動機。In a permanent magnet synchronous motor having a concentrated winding type stator, an interval between teeth of the stator is L.
a, the air gap between the stator and the rotor is Lg, and 0. 3Lg <La ≦ 2. A permanent magnet synchronous motor characterized by having 0 Lg.
同期電動機において、ステータのティース端の厚みをＬ
ｂ 、ステータとロータ間のエアギャップをＬｇ とし
て、２Ｌｇ ＜Ｌｂ ＜５Ｌｇ としたことを特徴とする
永久磁石同期電動機。2. A permanent magnet synchronous motor having a concentrated winding type stator, wherein the thickness of the teeth end of the stator is L.
b, a permanent magnet synchronous motor characterized in that an air gap between the stator and the rotor is Lg, and 2Lg <Lb <5Lg.
同期電動機において、ステータのティース間の間隔をＬ
ａ 、ステータのティース端の厚みをＬｂ 、ステータと
ロータ間のエアギャップをＬｇ として、０ ．３Ｌｇ
＜Ｌａ≦２ ．０Ｌｇ 、２Ｌｇ ＜Ｌｂ ＜５Ｌｇ とし
たことを特徴とする永久磁石同期電動機。3. In a permanent magnet synchronous motor having a concentrated winding type stator, an interval between teeth of the stator is L.
a, the thickness of the teeth end of the stator is Lb, and the air gap between the stator and the rotor is Lg. 3Lg
<La ≦ 2. 0Lg, 2Lg <Lb <5Lg. A permanent magnet synchronous motor characterized by the following formula:
期電動機において、ステータのティースの少なくとも一
方の端部のロータ側の側縁部を切除し、ロータ側とは反
対側の側縁部を突出させてティース端部の厚みを確保し
たことを特徴とする永久磁石同期電動機。 4. A permanent magnet having a concentrated type stator.
Motor, at least one of the teeth of the stator
Cut off the side edge on the rotor side at one end, and
Protrude the opposite side edge to secure the thickness of the teeth end
Permanent magnet synchronous motor.
ら成ることを特徴とする請求項１ 〜４の何れかに記載
の永久磁石同期電動機。 5. The permanent magnet of the rotor is a ferrite magnet.
The method according to any one of claims 1 to 4, comprising:
Permanent magnet synchronous motor.
ことを特徴とする請求項１ 〜４の何れかに記載の永久
磁石同期電動機。 6. The stator is composed of split cores.
The permanent according to any one of claims 1 to 4, wherein
Magnet synchronous motor.
いることを特徴とする請求項１ 〜６ の何れかに記載の
永久磁石同期電動機。 7. The apparatus is configured to be driven without a sensor.
The method according to any one of claims 1 to 6, wherein
Permanent magnet synchronous motor.
石同期電動機にて駆動されるように構成されたコンプレ
ッサ。 8. The permanent magnet according to claim 1, wherein :
A compressor configured to be driven by a stone synchronous motor
Ssa.
アコン。Akon.
電気冷蔵庫。Electric refrigerator.
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