JP3269346B2 - Permanent magnet motor - Google Patents
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- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、回転子に永久磁石
が配置された永久磁石型の同期モータであって、自己始
動を可能とするために、回転子に２次導体が設けられた
永久磁石モータの永久磁石と２次導体の配置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a permanent magnet type synchronous motor in which permanent magnets are arranged on a rotor, and in which a secondary conductor is provided on the rotor to enable self-starting. The present invention relates to an arrangement of a permanent magnet and a secondary conductor of a magnet motor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】回転子に永久磁石が配置された永久磁石
モータが含まれる同期モータにおいては、同期速度に達
して始めてトルクを同一の方向に生じるのであって、そ
のままでは始動トルクはほとんどゼロに近い。したがっ
て、始動トルクを発生する方法を講じなければならな
い。この始動方法のひとつに回転子に２次導体を配置
し、固定子により形成される回転磁界と、この回転磁界
により２次導体に誘起される誘導電流との相互作用によ
り始動トルクを発生させるものがある。言い換えれば、
回転子に２次導体を設けることにより始動時には誘導モ
ータとして作動させ、始動させている。そして、同期速
度に達した時点で同期運転が開始される。2. Description of the Related Art In a synchronous motor including a permanent magnet motor in which a permanent magnet is arranged on a rotor, torque is generated in the same direction only when a synchronous speed is reached. near. Therefore, a method for generating the starting torque must be taken. In one of the starting methods, a secondary conductor is arranged on a rotor, and a starting torque is generated by an interaction between a rotating magnetic field formed by a stator and an induced current induced in the secondary conductor by the rotating magnetic field. There is. In other words,
By providing the rotor with a secondary conductor, the rotor is operated as an induction motor at the time of starting and is started. Then, synchronous operation is started when the synchronous speed is reached.
【０００３】このような特性の永久磁石モータ（永久磁
石式同期モータ）においては、２次導体は回転子におい
て永久磁石の外側に配置されている。これは、固定子の
形成する回転磁界を永久磁石の磁界が阻害して、２次導
体と交差する磁束が減じられ、または乱されて、誘導モ
ータとしての始動特性を悪化させないようにするためで
ある。[0003] In a permanent magnet motor (permanent magnet type synchronous motor) having such characteristics, the secondary conductor is disposed outside the permanent magnet in the rotor. This is to prevent the magnetic field of the permanent magnet from interfering with the rotating magnetic field formed by the stator, thereby reducing or disturbing the magnetic flux intersecting with the secondary conductor and deteriorating the starting characteristics of the induction motor. is there.
【０００４】しかし、このような配置によれば、永久磁
石と固定子の距離が必然的に離れ、永久磁石が回転子の
表面近傍に配置された場合に比べてトルクが小さくなっ
てしまうという問題がある。これを解決するために特開
平４−２１０７５８号公報には、永久磁石を部分的に回
転子の外周に近いところに配置し、同期モータとして運
転されるときの発生トルクを増加させる技術が開示され
ている。However, according to such an arrangement, the distance between the permanent magnet and the stator is inevitably increased, and the torque is reduced as compared with the case where the permanent magnet is arranged near the surface of the rotor. There is. The JP 4-21 07 58 No. To solve this, the permanent magnet is disposed near the outer periphery of the partially rotor, a technique for increasing the torque generated when operated as a synchronous motor It has been disclosed.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に記載されたモータにおいても、永久磁石が回転子外
周近くに配置されているのは部分的であり、固定子から
遠い位置に配置される永久磁石も存在する。したがっ
て、永久磁石の使用量に対して発生可能なトルクは永久
磁石を全て回転子外周近くに配置した場合に比して小さ
くなる。永久磁石は通常高価な材料を使用するので、コ
ストに対する性能という側面から見て好ましいものとは
いえない。However, in the motor described in the above-mentioned publication, however, the permanent magnet is partially disposed near the outer periphery of the rotor, and the permanent magnet is disposed far from the stator. There are also magnets. Therefore, the torque that can be generated with respect to the usage amount of the permanent magnet is smaller than when all the permanent magnets are arranged near the outer periphery of the rotor. Permanent magnets usually use expensive materials and are not preferred in terms of cost performance.
【０００６】また、誘導モータとして運転される領域に
おいて、回転子外周近傍に配置された永久磁石は、固定
子により形成される磁界によって減磁されるという問題
があり、また逆に固定子により形成される磁界に影響を
与え、始動特性を悪化させるという問題があった。[0006] Further, in a region where the induction motor is operated, there is a problem that the permanent magnet disposed near the outer periphery of the rotor is demagnetized by a magnetic field formed by the stator, and conversely, formed by the stator. In this case, there is a problem that the magnetic field is affected and the starting characteristics are deteriorated.
【０００７】本発明は前述の問題点を解決するためにな
されたものであり、始動時の特性と同期運転時の特性の
双方を改善することができる永久磁石モータを提供する
ことを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has as its object to provide a permanent magnet motor capable of improving both characteristics at the time of starting and characteristics at the time of synchronous operation. .
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明にかかる永久磁石モータは、回転磁界を形
成する固定子と、永久磁石と２次導体とを備えた回転子
とを有し、前記回転磁界により前記２次導体に誘起され
る誘導電流との相互作用により始動トルクを発生する永
久磁石モータであって、前記永久磁石は、モータ停止時
には前記固定子から離れた第１の位置に位置し、所定回
転数以上となると前記第１の位置より固定子に近い第２
の位置に向けて移動するものである。In order to achieve the above-mentioned object, a permanent magnet motor according to the present invention comprises a stator forming a rotating magnetic field, and a rotor having a permanent magnet and a secondary conductor. Yes, and it is induced in the secondary conductor by the rotating magnetic field
A permanent magnet motor that generates a starting torque by interaction with the induced current , wherein the permanent magnet is located at a first position away from the stator when the motor stops, and the permanent magnet rotates when a predetermined rotation speed or more is reached. Second position closer to stator than position 1
It moves toward the position of .
【０００９】すなわち、永久磁石が固定子から離れた位
置にあるので、固定子により形成される磁界の影響が少
なく、永久磁石の減磁も抑えることができる。That is, since the permanent magnet is located away from the stator, the influence of the magnetic field formed by the stator is small, and the demagnetization of the permanent magnet can be suppressed.
【００１０】また、前述のような２次導体を有する永久
磁石モータにおいて、少なくとも始動時において、２次
導体は固定子に近接した位置にあることが望ましい。本
発明にかかる永久磁石モータにおいても、このような構
成を採れば、始動時において、永久磁石が固定子から離
れているので、必然的に２次導体からも離れた位置とな
る。よって、永久磁石の磁束が、２次導体と交差する回
転磁界の磁束を乱して、始動性を悪化させることがなく
なる。In the permanent magnet motor having the secondary conductor as described above, it is desirable that the secondary conductor is located at a position close to the stator at least at the time of starting. In the permanent magnet motor according to the present invention, if such a configuration is adopted, the permanent magnet is separated from the stator at the time of starting, so that the permanent magnet is inevitably located at a position separated from the secondary conductor. Therefore, the magnetic flux of the permanent magnet does not disturb the magnetic flux of the rotating magnetic field that intersects the secondary conductor, and the startability is not deteriorated.
【００１１】さらに、同期運転時には、永久磁石が固定
子に接近した位置になるので、永久磁石の磁束と固定子
により発生した回転磁界の相互作用が強くなり、より大
きなトルク、より高い回転数での同期運転が可能とな
る。Further, during the synchronous operation, since the permanent magnet comes to a position close to the stator, the interaction between the magnetic flux of the permanent magnet and the rotating magnetic field generated by the stator becomes stronger, so that a larger torque and a higher rotational speed can be obtained. Can be operated synchronously.
【００１２】この作用からも分かるように、本願でいう
第１の位置、第２の位置は相対的なものであり、永久磁
石と固定子の距離が始動時にはより離れ、同期運転時に
はより近付くものである。また、永久磁石と２次導体の
距離は始動時にはなるべく離れていることが望ましい
が、同期運転時には特に距離に関する制約はない。As can be understood from this operation, the first position and the second position referred to in the present application are relative, and the distance between the permanent magnet and the stator is longer at the time of starting and closer at the time of synchronous operation. It is. Further, it is desirable that the distance between the permanent magnet and the secondary conductor is as large as possible at the time of starting, but there is no particular restriction on the distance during the synchronous operation.
【００１３】また、本願でいう永久磁石と固定子の接近
・離隔は互いの磁束の重心のそれである。すなわち、永
久磁石がモータ軸の半径方向に移動する場合はもちろ
ん、モータ軸の軸方向に移動して、その一部または全て
が固定子から突き出した状態になって固定子から離れる
場合も含む。軸方向に永久磁石が移動する場合、固定子
の内側に残存する部分と固定子の距離は変わらないもの
の、固定子から飛び出した部分は距離が伸び、全体とし
て永久磁石と固定子が離れた位置となる。The approach / separation between the permanent magnet and the stator referred to in the present application is that of the center of gravity of the magnetic flux of each other. That is, this includes not only the case where the permanent magnet moves in the radial direction of the motor shaft but also the case where the permanent magnet moves in the axial direction of the motor shaft and a part or all of the permanent magnets protrude from the stator and move away from the stator. When the permanent magnet moves in the axial direction, the distance between the part that remains inside the stator and the stator does not change, but the part that protrudes from the stator increases in distance, and the permanent magnet and the stator are separated as a whole. Becomes
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面に従って説明する。図１には、本実施形態の永久
磁石モータ１０の、軸に直交する断面が示されている。
略円筒形をした回転磁界を形成する固定子１２の内側
に、略円柱形の回転子１４が配置されている。固定子１
２の内筒面には、円周方向に所定の間隔で磁極１６が配
列され、その磁極１６の間にスロット１８が形成されて
いる。このスロット１８内に、磁極１６に巻き付けられ
るように導線２０が配置され、この導線２０に所定の位
相で電流を流すことによって、固定子１２の内側に回転
磁界が発生する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a cross section of the permanent magnet motor 10 of the present embodiment, which is orthogonal to the axis.
A substantially cylindrical rotor 14 is arranged inside a stator 12 that forms a substantially cylindrical rotating magnetic field. Stator 1
The magnetic poles 16 are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction on the inner cylinder surface of the second 2, and a slot 18 is formed between the magnetic poles 16. A conducting wire 20 is arranged in the slot 18 so as to be wound around the magnetic pole 16, and a rotating magnetic field is generated inside the stator 12 by passing a current through the conducting wire 20 at a predetermined phase.
【００１５】回転子１４は、モータ軸２２によって、モ
ータケース（図示しない）に対し回転可能に支持されて
いる。回転子１４の外径と固定子１２の内径は、極わず
かの隙間をもって配置され、回転子１４は固定子１２の
内側でこの隙間を保ったまま回転することができる。The rotor 14 is rotatably supported by a motor shaft 22 with respect to a motor case (not shown). The outer diameter of the rotor 14 and the inner diameter of the stator 12 are arranged with a very small gap, and the rotor 14 can rotate inside the stator 12 while maintaining this gap.
【００１６】回転子１４の外周付近には、モータ軸２２
の方向に、導電体で形成されたロータバー２４が複数配
置されている。図示するように、ロータバー２４は、ロ
ータ外周付近のひとつの円周上にほぼ均等に配置されて
いる。回転子１４には、さらに永久磁石２６が設けられ
ている。この永久磁石２６は回転子の半径方向に設けら
れたガイド溝２８内に配置されている。ガイド溝２８内
には、さらに弾性部材、たとえばばね３０が配置され、
このばね３０によって永久磁石２６は回転子１４の中心
に向けて付勢されている。図において、ばね３０は永久
磁石２６の外周側に位置しているので、圧縮の初期荷重
が与えられ、この初期荷重の反作用として付勢力が発生
していることが分かる。A motor shaft 22 is provided near the outer periphery of the rotor 14.
, A plurality of rotor bars 24 formed of a conductor are arranged. As shown in the figure, the rotor bars 24 are substantially evenly arranged on one circumference near the outer periphery of the rotor. The rotor 14 is further provided with a permanent magnet 26. This permanent magnet 26 is disposed in a guide groove 28 provided in the radial direction of the rotor. In the guide groove 28, an elastic member, for example, a spring 30, is further disposed.
The spring 30 urges the permanent magnet 26 toward the center of the rotor 14. In the figure, since the spring 30 is located on the outer peripheral side of the permanent magnet 26, it is understood that an initial load of compression is applied, and an urging force is generated as a reaction of the initial load.
【００１７】次に、永久磁石モータ１０の運転について
説明する。モータ１０が停止している状態では、ばね３
０の付勢力によって永久磁石２６はガイド溝２８内の最
もモータ軸２２に近い位置、すなわち内側に位置してい
る。この状態で固定子１２により回転磁界を発生させる
と、ロータバー２４内に誘導電流が誘起され、固定子１
２を回転させるトルクが発生する。このとき、永久磁石
２６は固定子１２から離れた位置にあるので、永久磁石
２６の磁束によって回転磁界が歪むことが抑制されてい
る。逆に、永久磁石２６を貫く回転磁界の磁束の少ない
ので永久磁石２６の減磁が抑制される。Next, the operation of the permanent magnet motor 10 will be described. When the motor 10 is stopped, the spring 3
Due to the urging force of 0, the permanent magnet 26 is located at the position closest to the motor shaft 22 in the guide groove 28, that is, at the inside. When a rotating magnetic field is generated by the stator 12 in this state, an induced current is induced in the rotor bar 24, and the stator 1
2 is generated. At this time, since the permanent magnet 26 is located at a position away from the stator 12, distortion of the rotating magnetic field due to the magnetic flux of the permanent magnet 26 is suppressed. Conversely, since the magnetic flux of the rotating magnetic field penetrating the permanent magnet 26 is small, the demagnetization of the permanent magnet 26 is suppressed.
【００１８】このように、回転磁界と、回転子の導体に
発生する誘導電流の相互作用によって回転するモータは
誘導モータであり、本実施形態のモータは始動時誘導モ
ータとして振る舞い、よって特に回転磁界の周波数を変
更する制御など行わなくても始動が可能となる。As described above, the motor that rotates by the interaction between the rotating magnetic field and the induced current generated in the conductor of the rotor is an induction motor, and the motor of the present embodiment behaves as an induction motor at the time of starting. It is possible to start the engine without performing control for changing the frequency.
【００１９】回転子１４が回転し始めると永久磁石２６
には遠心力が働く。回転数が上昇しこの遠心力がばね３
０の付勢力に勝ると、永久磁石２６が外側に移動し始め
る。ばね３０のばね力はその変位に比例して増加する
が、遠心力は回転数の２乗に比例して増加するので、永
久磁石２６がガイド溝２８の内側から外側に移動する間
の回転数の上昇は比較的少ない。言い換えれば、永久磁
石２６の移動は、比較的狭い回転数範囲で行われ、永久
磁石２６がガイド溝２８内の中間位置にある期間が少な
く、ハンチングが抑制されている。また、永久磁石２６
が移動する回転数は、常用運転域を外して設定すること
が望ましく、これは永久磁石２６の質量およびばね３０
のばね定数を適切に設定することによって達成される。When the rotor 14 starts to rotate, the permanent magnet 26
Is subject to centrifugal force. The rotation speed rises and this centrifugal force
If the biasing force of 0 is overcome, the permanent magnet 26 starts to move outward. Although the spring force of the spring 30 increases in proportion to the displacement thereof, the centrifugal force increases in proportion to the square of the rotation speed, so that the rotation speed during the movement of the permanent magnet 26 from the inside to the outside of the guide groove 28 is increased. Rise is relatively small. In other words, the movement of the permanent magnet 26 is performed in a relatively narrow rotation speed range, the period during which the permanent magnet 26 is at the intermediate position in the guide groove 28 is small, and hunting is suppressed. Also, the permanent magnet 26
It is desirable to set the number of rotations at which the mass of the permanent magnet 26 and the spring 30
This is achieved by appropriately setting the spring constant of.
【００２０】永久磁石２６がガイド溝２８内の外側位置
に移動すると固定子１２に接近し、固定子により形成さ
れる回転磁界とより強い相互作用が発生することとな
る。すなわち、より高いトルクが発生するようになる。
回転数が増加するに従って、回転磁界の回転数と回転子
の回転数が接近し、ロータバー２４と交差する磁束の変
化が少なくなると誘導電流も少なくなり同期運転に移行
する。同期運転時には、ロータバー２４には誘導電流が
流れないので同期モータとしての運転には影響を及ぼさ
なくなる。When the permanent magnet 26 moves to the outside position in the guide groove 28, it approaches the stator 12, and a stronger interaction with the rotating magnetic field formed by the stator occurs. That is, a higher torque is generated.
As the number of rotations increases, the number of rotations of the rotating magnetic field and the number of rotations of the rotor become closer, and when the change in the magnetic flux crossing the rotor bar 24 decreases, the induced current decreases and the operation shifts to synchronous operation. During the synchronous operation, no induced current flows through the rotor bar 24, so that the operation as a synchronous motor is not affected.
【００２１】図２には、本実施態様の永久磁石モータ１
０と、前記公報のモータのトルク特性が示されている。
図中Ａで示す領域は、誘導モータとして運転される範囲
を示し、回転数の増加に対してほぼ単調に発生可能なト
ルクが増加する。トルクが小さいときはほぼ同期速度ま
で、また、トルクが大きいときは同期速度よりやや低い
速度まで誘導モータとしての運転が可能である。領域Ａ
より高回転においては、同期モータとして運転される。
このとき固定子の巻線に流れる電流の周波数を増加すれ
ば、それに連れて回転子の回転数も上昇する。固定子巻
線の電流は、周波数を増加すると減少する傾向にあるの
で発生するトルクは回転数の増加とともに徐々に減少す
る。ある回転数で所望のトルクが得られなくなるので、
この回転数が上限回転数となる。領域Ｂは、前記公報に
示されたモータの運転可能な領域であり、その上限回転
数がｎc である。これに対し、本実施態様の永久磁石モ
ータ１０は、同期運転時に永久磁石２６と固定子１２が
より接近しているので、より強い相互作用が発生し、ト
ルクを増加させることができる。すなわち、領域Ｃ1 も
運転可能な領域とすることができる。また、前記公報に
示されたモータと同一のトルクを発生させるために必要
な固定子巻線の電流は、本実施態様においては小さくな
るので、その分周波数を増加させることができる。した
がって、モータの回転数をより増加させることができ
る。すなわち、領域Ｃ2 を運転可能領域とすることがで
きる。FIG. 2 shows a permanent magnet motor 1 of this embodiment.
0 and the torque characteristics of the motor of the above publication.
The area indicated by A in the figure indicates a range in which the induction motor is operated, and the torque that can be generated almost monotonically increases as the rotation speed increases. When the torque is small, the operation as the induction motor is possible up to almost the synchronous speed, and when the torque is large, it is possible to operate up to a speed slightly lower than the synchronous speed. Area A
At higher rotations, it operates as a synchronous motor.
At this time, if the frequency of the current flowing through the winding of the stator increases, the rotation speed of the rotor increases accordingly. Since the current in the stator winding tends to decrease as the frequency increases, the generated torque gradually decreases as the rotational speed increases. Since the desired torque cannot be obtained at a certain number of rotations,
This rotation speed becomes the upper limit rotation speed. Region B is an operable region of the motor shown in the publication, the upper limit rotational speed is n c. On the other hand, in the permanent magnet motor 10 of the present embodiment, since the permanent magnet 26 and the stator 12 are closer to each other during the synchronous operation, a stronger interaction occurs and the torque can be increased. That is, it is a region C 1 is also the operable region. Further, in the present embodiment, the current of the stator winding required to generate the same torque as that of the motor disclosed in the above-mentioned publication becomes smaller, and therefore the frequency can be increased accordingly. Therefore, the number of rotations of the motor can be further increased. That is, it is possible to the region C 2 and the operating region.
【００２２】以上の実施態様においては、永久磁石２６
の外側にばね３０が配置されるが、これと配置を逆にし
てばね３０を内側に配置し、引っ張りの付勢力によっ
て、永久磁石２６を内側に引き込むようにすることも可
能である。この場合、永久磁石２６の外側にばねがない
ので、永久磁石をより固定子に近い位置まで移動させる
ことができる。In the above embodiment, the permanent magnet 26
The spring 30 is arranged on the outside, but the arrangement may be reversed and the spring 30 may be arranged on the inside, and the permanent magnet 26 may be pulled in by the urging force of the pull. In this case, since there is no spring outside the permanent magnet 26, the permanent magnet can be moved to a position closer to the stator.
【００２３】図３には、本発明にかかる永久磁石モータ
の他の実施の態様が示されている。本図においては、特
に回転子５０が示され、固定子に関しては図１に示した
実施態様と同様の構成であるのでこれを省略する。回転
子５０には、図１と同様、始動用の２次導体であるロー
タバー５２が回転子外周付近に配置されている。本実施
態様の永久磁石５４はガイド壁５６に沿ってほぼ回転子
５０の半径方向に移動可能である。永久磁石５４は、支
点５８によってほぼ中心を回動可能に支持されたレバー
６０の一端に回動可能に係合されている。また、他端に
は弾性部材、たとえばばね６２に結合されており、この
ばね６２の付勢力は、レバー６０を図中左回りに回転さ
せる方向に設定されている。したがって、永久磁石５４
は回転子５０の内側に向けて付勢されている。回転子５
０が回転すると永久磁石５４に遠心力が働き、この遠心
力がばね６２の付勢力に勝ると永久磁石５４が外側に移
動する。したがって、図１に示される実施態様の場合と
同様、永久磁石５４が内側に位置し、回転数が上昇する
と外側に位置するようになる。これによって、始動時の
特性を改善し、同期運転時の運転領域を拡大することが
できる。FIG. 3 shows another embodiment of the permanent magnet motor according to the present invention. In this drawing, a rotor 50 is particularly shown, and a stator is omitted since it has the same configuration as that of the embodiment shown in FIG. 1, a rotor bar 52, which is a secondary conductor for starting, is disposed near the outer periphery of the rotor 50, as in FIG. The permanent magnet 54 of this embodiment is movable substantially in the radial direction of the rotor 50 along the guide wall 56. The permanent magnet 54 is rotatably engaged with one end of a lever 60 rotatably supported substantially at the center by a fulcrum 58. The other end is connected to an elastic member, for example, a spring 62, and the biasing force of the spring 62 is set in a direction for rotating the lever 60 counterclockwise in the drawing. Therefore, the permanent magnet 54
Are urged toward the inside of the rotor 50. Rotor 5
When 0 rotates, a centrifugal force acts on the permanent magnet 54. When the centrifugal force exceeds the biasing force of the spring 62, the permanent magnet 54 moves outward. Therefore, as in the case of the embodiment shown in FIG. 1, the permanent magnet 54 is located on the inner side, and is located on the outer side as the rotational speed increases. As a result, the characteristics at the time of starting can be improved, and the operating region during the synchronous operation can be expanded.
【００２４】図４には、さらに他の実施態様が示されて
いる。図４（ａ）は回転子７０の正面図、図４（ｂ）は
回転子７０および固定子７２の側面断面図である。固定
子７２の構造は前述の各実施態様の固定子と同様であ
り、その説明は省略する。回転子外周にはロータバー７
４が配置され、前述の各実施態様と同様始動用２次導体
として機能する。本実施例の回転子７０は、軸方向の長
さにおいて、固定子７２より長く作成されている。一方
の端部は、固定子７２の端部とほぼ同一面が形成され、
これに続いて第１モータ軸７６が設けられている。他端
においては、固定子７２より突出した部分を有し、さら
にこれに続いて回転子７０内の永久磁石７９を移動させ
るための移動機構を有している。移動機構は、第２モー
タ軸７８に同軸に固定されたピニオンギア８０と、この
ピニオンギア８０と噛合し、これを挟む１対のラック８
２を含む。ラック８２は弾性部材、たとえばばね８４に
よって、ピニオンギア８０を図中右に回転させるように
付勢されている。また、ラック８２には、ウエイト８６
が設けられ、遠心力を受けるとばね８４の付勢力に抗し
てラック８２がガイド壁８８に沿って移動するように構
成されている。FIG. 4 shows still another embodiment. 4A is a front view of the rotor 70, and FIG. 4B is a side sectional view of the rotor 70 and the stator 72. The structure of the stator 72 is the same as that of each of the above-described embodiments, and a description thereof will be omitted. Rotor bar 7 around rotor
4 are arranged and function as a secondary conductor for starting similarly to the above-described embodiments. The rotor 70 of this embodiment is formed to be longer than the stator 72 in the axial length. One end has substantially the same surface as the end of the stator 72,
Following this, a first motor shaft 76 is provided. The other end has a portion protruding from the stator 72 and further has a moving mechanism for moving the permanent magnet 79 in the rotor 70. The moving mechanism includes a pinion gear 80 fixed coaxially to the second motor shaft 78, and a pair of racks 8 that mesh with the pinion gear 80 and sandwich the pinion gear 80.
2 inclusive. The rack 82 is urged by an elastic member, for example, a spring 84 to rotate the pinion gear 80 rightward in the drawing. The rack 82 has a weight 86
The rack 82 is configured to move along the guide wall 88 against the urging force of the spring 84 when receiving the centrifugal force.
【００２５】第２モータ軸７８は回転子内部にまで延び
ており、この部分には送りねじ９０が切られている。こ
の送りねじ９０に噛み合うように永久磁石７９の背面に
ラックが形成されている。永久磁石７９は、回転子７０
のガイド溝９２内をモータ軸方向に移動可能となってお
り、回転方向においては回転子７０と一体となって回転
するように配置されている。The second motor shaft 78 extends to the inside of the rotor, and a feed screw 90 is cut in this portion. A rack is formed on the back surface of the permanent magnet 79 so as to mesh with the feed screw 90. The permanent magnet 79 is used for the rotor 70.
Are movable in the axial direction of the motor in the guide groove 92, and are arranged so as to rotate integrally with the rotor 70 in the rotation direction.
【００２６】モータ始動時においては、永久磁石７９は
ガイド溝９２の左端に位置し、固定子７２の位置とはや
やずれた位置にある。回転数が上昇すると、ラック８２
が移動し、ピニオンギア８０が左回りに回転する。これ
に伴ない送りねじ９０も回転し、永久磁石７９が右方向
に移動する。この移動によって、固定子７２と永久磁石
７９が対峙する。このように、本実施態様においては、
永久磁石７９が半径方向に移動せず、固定子７２と永久
磁石７９の最短距離は変化しない。しかし、互いの磁束
の重心（幾何学的重心とほぼ一致する）の距離は変化す
るので、前述の各実施形態と同様に、始動時においては
固定子７２により形成される回転磁界に対する永久磁石
７９の影響を減じることができ、また回転磁界によって
永久磁石７９の減磁が生じることも抑制する。また、同
期運転時には、永久磁石７９と固定子７２が接近するの
で、運転可能範囲を拡大することができる。When the motor is started, the permanent magnet 79 is located at the left end of the guide groove 92, and is at a position slightly deviated from the position of the stator 72. When the rotation speed increases, the rack 82
Moves, and the pinion gear 80 rotates counterclockwise. Accordingly, the feed screw 90 also rotates, and the permanent magnet 79 moves rightward. This movement causes the stator 72 and the permanent magnet 79 to face each other. Thus, in this embodiment,
The permanent magnet 79 does not move in the radial direction, and the shortest distance between the stator 72 and the permanent magnet 79 does not change. However, since the distance between the centers of gravity of the magnetic fluxes (which substantially coincides with the geometric center of gravity) of each other changes, the permanent magnet 79 for the rotating magnetic field formed by the stator 72 at the time of starting is similar to the above-described embodiments. , And also suppresses the occurrence of demagnetization of the permanent magnet 79 due to the rotating magnetic field. In addition, during the synchronous operation, the permanent magnet 79 and the stator 72 approach each other, so that the operable range can be expanded.
【００２７】以上の各実施形態においては、永久磁石は
回転子が回転することにより発生する遠心力を利用して
固定子の磁極に接近する、いわば受動的に永久磁石を移
動させる場合について説明してきた。しかし、これに限
らず、油圧アクチュエータやリンク機構を用いて、能動
的に永久磁石を移動させ、始動時には固定子から離れた
位置に、また同期運転時には固定子に接近した位置にす
ることも可能である。In each of the embodiments described above, the case where the permanent magnet approaches the magnetic pole of the stator using centrifugal force generated by rotation of the rotor, that is, passively moves the permanent magnet has been described. Was. However, the present invention is not limited to this, and the permanent magnet can be actively moved using a hydraulic actuator or link mechanism, so that the permanent magnet can be moved away from the stator at startup and closer to the stator during synchronous operation. It is.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上、本発明によれば、始動時には永久
磁石を固定子から離れた第１の位置に位置させることに
よって、固定子によって形成される回転磁界に対する永
久磁石の影響を減じることができる。したがって、２次
導体に十分な誘導電流が形成され、十分な始動トルクが
発生する。また、回転磁界の歪みが減少し、滑らかな始
動が可能となる。さらに、始動時において、永久磁石が
回転磁界から影響を受けてその磁力が減少することを抑
制することができる。As described above, according to the present invention, the influence of the permanent magnet on the rotating magnetic field formed by the stator can be reduced by positioning the permanent magnet at the first position away from the stator at the time of starting. it can. Therefore, a sufficient induced current is formed in the secondary conductor, and a sufficient starting torque is generated. In addition, the distortion of the rotating magnetic field is reduced, and a smooth start is possible. Further, at the time of starting, it is possible to suppress a decrease in the magnetic force of the permanent magnet due to the influence of the rotating magnetic field.
【００２９】また、同期運転時においては、固定子と永
久磁石が接近するので、相互作用が強く働き、運転可能
範囲を拡大することができる。Further, during the synchronous operation, the stator and the permanent magnet approach each other, so that the interaction is strong and the operable range can be expanded.
【図１】 本発明にかかる永久磁石モータの実施の態様
を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a permanent magnet motor according to the present invention.
【図２】 本実施態様の運転可能領域を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an operable region of the present embodiment.
【図３】 本発明にかかる他の実施の態様を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing another embodiment according to the present invention.
【図４】 本発明にかかるさらに他の実施の態様を示す
図である。FIG. 4 is a diagram showing still another embodiment according to the present invention.
１０ 永久磁石モータ、１２ 固定子、１４ 回転子、
１６ 磁極、２４ ロータバー、２６ 永久磁石、３０
ばね。10 permanent magnet motor, 12 stator, 14 rotor,
16 magnetic poles, 24 rotor bars, 26 permanent magnets, 30
Spring.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−251534（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−133513（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−288940（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02K 1/27 H02K 21/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-4-251534 (JP, A) JP-A-6-133513 (JP, A) JP-A-7-288940 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) H02K 1/27 H02K 21/00
Claims (1)
と２次導体とを備えた回転子とを有し、前記回転磁界に
より前記２次導体に誘起される誘導電流との相互作用に
より始動トルクを発生する永久磁石モータであって、 前記永久磁石は、モータ停止時には前記固定子から離れ
た第１の位置に位置し、所定回転数以上となると、前記
第１の位置より前記固定子に近い第２の位置に向けて移
動する、永久磁石モータ。And 1. A stator for a rotating magnetic field, have a rotor having a permanent magnet and a secondary conductor, the rotating magnetic field
From the interaction with the induced current induced in the secondary conductor
A permanent magnet motor that generates more starting torque , wherein the permanent magnet is located at a first position away from the stator when the motor stops, and when a predetermined number of rotations or more is reached ,
Moving from a first position to a second position closer to the stator;
A moving, permanent magnet motor.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011053473A2 (en) | 2009-10-30 | 2011-05-05 | Louis Finkle | Reconfigurable inductive to synchronous motor |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0312486D0 (en) * | 2003-05-30 | 2003-07-09 | Univ Bath | Improvements in or relating to electromotive machines |
| JP2010110211A (en) * | 2005-03-09 | 2010-05-13 | Nissan Motor Co Ltd | Electric motor |
| JP5252790B2 (en) * | 2006-08-11 | 2013-07-31 | カヤバ工業株式会社 | Axial gap motor |
| JP5252789B2 (en) * | 2006-08-11 | 2013-07-31 | カヤバ工業株式会社 | Axial gap motor |
| CN102055292B (en) * | 2009-10-30 | 2017-09-15 | 路易斯·J·芬克尔 | A kind of sensing of restructural is with synchronous motor |
| US8823331B2 (en) * | 2011-09-15 | 2014-09-02 | Lovejoy Controls Corporation | Permanent magnet generator |
| CN103138517B (en) * | 2011-11-25 | 2016-01-27 | 丹佛斯（天津）有限公司 | The rotor of asynchronous starting and permanent magnet motor and use its asynchronous starting and permanent magnet motor |
| US9484794B2 (en) | 2012-04-20 | 2016-11-01 | Louis J. Finkle | Hybrid induction motor with self aligning permanent magnet inner rotor |
| US9419504B2 (en) | 2012-04-20 | 2016-08-16 | Louis J. Finkle | Hybrid induction motor with self aligning permanent magnet inner rotor |
| CN103066722B (en) * | 2012-12-13 | 2015-04-29 | 西安交通大学 | High speed switch reluctance motor rotor with soft magnetic materials |
| US9923439B2 (en) | 2014-01-09 | 2018-03-20 | Motor Generator Technology, Inc. | Hybrid electric motor with self aligning permanent magnet and squirrel cage rotors |
| US9923440B2 (en) | 2014-01-09 | 2018-03-20 | Motor Generator Technology, Inc. | Hybrid electric motor with self aligning permanent magnet and squirrel cage rotors |
| US10998802B2 (en) | 2017-02-21 | 2021-05-04 | Louis J. Finkle | Hybrid induction motor with self aligning hybrid induction/permanent magnet rotor |
| DE102014212871A1 (en) * | 2014-07-03 | 2016-01-07 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Electric machine with mechanical field weakening |
| CN105226906B (en) * | 2015-09-23 | 2017-07-04 | 山西北方机械制造有限责任公司 | A kind of pole core rotor for improving magneto starting performance |
| CN105262319B (en) * | 2015-11-10 | 2018-04-13 | 南京拔萃科技有限公司 | A kind of be capable of in new double shafts of start-up circuit drags power generation type motor |
| WO2017090159A1 (en) * | 2015-11-26 | 2017-06-01 | 株式会社安川電機 | Rotary electric machine |
| CN106026467B (en) * | 2016-08-04 | 2018-11-09 | 上海电机学院 | Permasyn morot and its rotor |
| CN107204671A (en) * | 2017-06-05 | 2017-09-26 | 东南大学 | Centrifugal automatic change field spider structure applied to stator permanent magnetic type electric |
| WO2019064746A1 (en) * | 2017-09-27 | 2019-04-04 | 日本電産株式会社 | Rotor and motor comprising rotor |
| KR102284530B1 (en) * | 2019-11-26 | 2021-08-02 | (주)지우이노베이션 | Motor |
| CN112564357B (en) * | 2020-11-03 | 2022-01-07 | 超音速智能技术(杭州)有限公司 | Outer rotor single-phase motor |
| CN112910208B (en) * | 2021-03-18 | 2022-05-13 | 中国第一汽车股份有限公司 | Permanent magnet synchronous motor and electric vehicle |
-
1995
- 1995-08-24 JP JP21590495A patent/JP3269346B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011053473A2 (en) | 2009-10-30 | 2011-05-05 | Louis Finkle | Reconfigurable inductive to synchronous motor |
| EP2494684A4 (en) * | 2009-10-30 | 2017-09-13 | Finkle, Louie | Reconfigurable inductive to synchronous motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0965591A (en) | 1997-03-07 |
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