JP3426627B2 - Rotating electric machine and structure for reducing cogging force of rotating electric machine - Google Patents

Rotating electric machine and structure for reducing cogging force of rotating electric machine

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JP3426627B2
JP3426627B2 JP32328292A JP32328292A JP3426627B2 JP 3426627 B2 JP3426627 B2 JP 3426627B2 JP 32328292 A JP32328292 A JP 32328292A JP 32328292 A JP32328292 A JP 32328292A JP 3426627 B2 JP3426627 B2 JP 3426627B2
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Asmo Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は回転電機及び回転電機の
コギング力低減構造に係り、複数の磁極を備えた界磁部
と該界磁部に対して同軸状に配置された電機子とが相対
回転可能とされた回転電機、及び該回転電機のコギング
力を低減するための構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary electric machine and a rotary electric machine.
Field part with multiple magnetic poles related to the cogging force reduction structure
And the armature arranged coaxially with respect to the field part
Rotating electrical machine and cogging of the electrical machine
A structure for reducing force .

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般に
発電機、モータ等の回転電機は、回転可能とされた電機
子と、電機子の外周にN極、S極の磁極が交互に配設さ
れて成る界磁部と、を備えている。電機子には外周へ向
けて突出する所定幅のティースが放射状に複数設けられ
ており、ティースの間は電機子巻線を収容するためのス
ロットとされている。また、ティースの先端は幅寸法が
大きくされて突極部が形成されていることが多い。この
ような回転電機では、界磁部と対向する電機子の最外周
部分に、電機子の回転方向に沿って、透磁率の高い突極
部と、スロットに対応するエアギャップと、が交互に配
列されているため、磁気的に均一ではない。
2. Description of the Related Art Generally, a rotating electric machine such as a generator and a motor has a rotatable armature and N-pole and S-pole magnetic poles are alternately arranged on the outer periphery of the armature. And a field magnet section formed by The armature is radially provided with a plurality of teeth of a predetermined width protruding toward the outer circumference, and between the teeth is a slot for accommodating the armature winding. In addition, the width of the tip end of the tooth is often increased to form a salient pole portion. In such a rotary electric machine, a salient pole portion having a high magnetic permeability and an air gap corresponding to the slot are alternately arranged in the outermost peripheral portion of the armature facing the field portion along the rotation direction of the armature. Since they are arranged, they are not magnetically uniform.

【0003】電機子には、電機子巻線に通電していない
状態であっても界磁部で発生する電磁力が作用するが、
上記磁気的な不均一性により、電機子を回転させた場合
に電機子に作用する電磁力は電機子の回転角度に応じて
変化する。この電機子の回転により変化する電磁力はコ
ギング力と呼ばれており、電機子巻線に通電して電機子
を実際に回転させる際には回転トルクのむらとして作用
する。ファンモータ等では回転トルクむらが少ないこと
が求められており、コギング力が大きいと駆動に際して
悪影響を受ける。また、電機子の回転を停止させる際
も、磁気的な不均一性によって電機子が所定の回転角度
で停止し易くなるので、精密位置決めモータ等の位置決
め精度を低下させる。
An electromagnetic force generated in the field portion acts on the armature even when the armature winding is not energized.
Due to the magnetic nonuniformity, when the armature is rotated, the electromagnetic force acting on the armature changes according to the rotation angle of the armature. The electromagnetic force that changes due to the rotation of the armature is called cogging force, and when the armature winding is energized and the armature is actually rotated, it acts as unevenness of the rotating torque. A fan motor or the like is required to have less rotational torque unevenness, and a large cogging force adversely affects driving. Also, when the rotation of the armature is stopped, the magnetic nonuniformity makes it easier for the armature to stop at a predetermined rotation angle, and thus the positioning accuracy of the precision positioning motor or the like is reduced.

【0004】このコギング力を低減するために、従来、
突極部に補助溝を設ける(特公昭58-42707号公報参照)
ことや、突極部に凸部を設ける(特公平2-19695号公
報)ことが提案されている。しかしながら、これらはい
ずれも界磁部と突極部との間のエアギャップが広がる
(凸部についても凸部以外の部分のエアギャップ間隔が
広がる)ことになるため、有効磁束が減少し回転電機の
効率が低下するという問題がある。
Conventionally, in order to reduce the cogging force,
An auxiliary groove is provided on the salient pole (see Japanese Patent Publication No. 58-42707).
It is proposed that a salient pole portion be provided with a convex portion (Japanese Patent Publication No. 2-19695). However, in all of these cases, the air gap between the field portion and the salient pole portion widens (the air gap spacing of the portion other than the convex portion also widens for the convex portion), so the effective magnetic flux decreases and the rotating electrical machine There is a problem that the efficiency of is reduced.

【0005】本発明は上記事実を考慮して成されたもの
で、効率を低下させることなくコギング力を低減するこ
とができる回転電機及び回転電機のコギング力低減構造
を得ることが目的である。
The present invention has been made in consideration of the above facts, and it is possible to obtain a rotating electric machine and a structure for reducing the cogging force of the rotating electric machine which can reduce the cogging force without lowering the efficiency. Is the purpose.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る回転電機は、円周方向に沿って配列され
た複数の磁極を備えた界磁部と、前記磁極に対し所定間
隔隔てて対向するように配列された複数の突極を備え前
記界磁部に対して同軸状に配置された電機子と、を有
し、前記界磁部と電機子とが相対回転可能な回転電機で
あって、前記界磁部の磁極の数pと前記電機子の突極の
数mとの最小公倍数をG、突極の数及び形状によって定
まる角度をα、自然数をnとしたときの突極の中心角θ
を、 θ=(360÷2G×n)−α 但し、θ<360÷m としたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, a rotating electric machine according to the present invention comprises a field portion having a plurality of magnetic poles arranged along the circumferential direction, and a predetermined distance from the magnetic pole. An armature having a plurality of salient poles arranged so as to be opposed to each other at a distance and arranged coaxially with respect to the field unit, and the field unit and the armature are rotatable relative to each other. In an electric machine, when the least common multiple of the number p of magnetic poles of the field part and the number m of salient poles of the armature is G, an angle determined by the number and shape of salient poles is α, and a natural number is n, Central angle of salient pole θ
Is θ = (360 ÷ 2G × n) −α, where θ <360 ÷ m.

【0007】また、角度αは、突極の中心角θとして予
め所定の値を定めておき、界磁部と前記電機子と相対
回転したときに、前記中心角θの突極の前記回転方向に
沿った一端に加わる力が前記磁極の境界付近で第1の方
向にピークとなるときの前記突極の中心角と、前記突極
の前記回転方向に沿った他端に加わる力が前記磁極の境
界付近で前記第1の方向と逆の第2の方向にピークとな
るときの前記突極の中心角と、の差を測定することによ
り求めることができる。
[0007] The angle α is determined in advance a predetermined value as the center angle θ of the salient pole, when the field portion and the armature are relatively rotated, the rotation of the salient pole of the central angle θ The force applied to one end along the direction is the first direction near the boundary of the magnetic poles.
The central angle of the salient pole when it peaks in the opposite direction, and the salient pole
The force applied to the other end along the rotation direction of the
Near the field, there is a peak in the second direction opposite to the first direction.
It can be obtained by measuring the difference between the central angle of the salient pole and the central angle of the salient pole .

【0008】また、本発明に係る回転電機のコギング力
低減構造は、円周方向に沿って配列された複数の磁極を
備えた界磁部と、前記磁極に対し所定間隔隔てて対向す
るよ うに配列された複数の突極を備え前記界磁部に対し
て同軸状に配置された電機子と、を有し、前記界磁部と
電機子とが相対回転可能な回転電機のコギング力低減構
造であって、前記突極の前記回転方向に沿った一端に加
わる力が前記磁極の境界付近で第1の方向にピークとな
るときと、前記突極の前記回転方向に沿った他端に加わ
る力が前記磁極の境界付近で前記第1の方向と逆の第2
の方向にピークとなるときと、が略一致するように、前
記突極の中心角と前記磁極の中心角とを異ならせたこと
を特徴としている。
Further , the cogging force of the rotating electric machine according to the present invention
The reduction structure includes a plurality of magnetic poles arranged in the circumferential direction.
The magnetic field portion provided is opposed to the magnetic pole at a predetermined distance.
With respect to the field portion includes a plurality of salient poles, which are sea urchin array good that
And an armature arranged coaxially with each other, and
A structure for reducing the cogging force of a rotating electric machine that can rotate relative to the armature.
And is applied to one end of the salient pole along the rotation direction.
Force is peaked in the first direction near the boundary of the magnetic poles.
And the other end of the salient pole along the rotation direction.
The second force, which is opposite to the first direction near the boundary of the magnetic poles.
When peaking in the direction of,
The central angle of the salient pole is different from the central angle of the magnetic pole.
Is characterized by.

【0009】[0009]

【作用】まず、本願発明者等による回転電機で発生する
コギング力の解析について、図1に示す回転電機10を
例に説明する。この回転電機10は、各々所定の幅寸法
で回転電機10の回転中心Oから外周へ向けて等間隔
(60°間隔)で放射状に突出する6本のティース1
2、14、16、18、20、22が形成された電機子
24を備えている。電機子24は回転可能とされてい
る。
First, the analysis of the cogging force generated in the rotary electric machine by the inventors of the present application will be described by taking the rotary electric machine 10 shown in FIG. 1 as an example. The rotating electric machine 10 has six teeth 1 each having a predetermined width and radially protruding from the rotation center O of the rotating electric machine 10 toward the outer periphery at equal intervals (intervals of 60 °).
The armature 24 is formed with 2, 14, 16, 18, 20, and 22. The armature 24 is rotatable.

【0010】またティース12が、先端側の両側部が電
機子24の回転方向に沿って延長されており、突極部2
6A、2Bを備えた突極が形成されている。この突極
部26A、26Bにより突極28は中心角が45°とさ
れている。なお、他のティース14、16、18、2
0、22についてもティース12と同一の形状とされ、
先端部に、突極部26C〜26Lを備えた突極30、3
2、34、36、38が形成されている。
Further, the teeth 12 are extended at both ends on the tip side along the rotation direction of the armature 24, and the salient pole portion 2 is provided.
6A, the salient poles having a 2 6 B is formed. Due to the salient pole portions 26A and 26B, the salient pole 28 has a central angle of 45 °. In addition, other teeth 14, 16, 18, 2
0 and 22 have the same shape as the tooth 12,
Salient poles 30 and 3 each having a salient pole portion 26C to 26L at the tip thereof.
2, 34, 36 and 38 are formed.

【0011】一方、電機子24の外周には電機子24の
周囲を取り囲むように断面が円形のヨーク40が配設さ
れており、ヨーク40の内周にはN極またはS極のいず
れか一方に磁化された8個の磁極42A〜42Hが、円
周方向に沿ってN極とS極とが交互に配列されかつ各テ
ィースの先端部との間に所定のエアギャップが生ずるよ
うに配置されている。なお、各磁極は中心Oの円周方向
に沿って45°に亘って延設されている。
On the other hand, a yoke 40 having a circular cross section is arranged on the outer circumference of the armature 24 so as to surround the armature 24, and either the N pole or the S pole is arranged on the inner circumference of the yoke 40. Eight magnetized magnetic poles 42A to 42H are arranged such that N poles and S poles are alternately arranged along the circumferential direction and a predetermined air gap is generated between the tip end of each tooth. ing. Each magnetic pole extends 45 ° along the circumferential direction of the center O.

【0012】ここで、電機子24が図1に示す位置に停
止している状態で、突極20の突極部26J及び突極2
2の突極部26Kの停止位置の近傍(図1に示す領域
W)に注目すると、図2に示すように領域Wは、磁極4
2Gから前記エアギャップを通って突極20の突極部2
6J及び突極22の突極部26Kに向かう磁束(図2で
は磁束の流れを磁力線44で示す)が流れている。図2
に示すように、この磁力線44は湾曲しており、各突極
部26J、26Kには磁力線の湾曲を真っ直ぐにしよう
とするマックスウェルの磁気応力が加わる。
Here, in a state where the armature 24 is stopped at the position shown in FIG.
Focusing on the vicinity of the stop position of the salient pole portion 26K of No. 2 (the area W shown in FIG. 1), the area W has the magnetic pole 4 as shown in FIG.
The salient pole portion 2 of the salient pole 20 from 2G through the air gap.
Magnetic flux (flow of magnetic flux is shown by magnetic force line 44 in FIG. 2) toward 6J and salient pole portion 26K of salient pole 22 is flowing. Figure 2
As shown in FIG. 5, the magnetic force lines 44 are curved, and Maxwell's magnetic stress is applied to each salient pole portion 26J, 26K in an attempt to straighten the curved magnetic force lines.

【0013】従って、突極部26Jには図2の時計方
向、突極部26Kには図2の反時計方向に回転力が加わ
る。この回転力がコギング力である。各突極部に加わる
コギング力は突極部と磁極との位置関係、すなわち電機
子の回転に伴って変化し、突極部が磁極と磁極の境界付
近に位置したときには該突極部に向かう磁力線の本数が
少なくなり、コギング力の変化が極小(又は極大)とな
るピークが生ずることが知られている。
Therefore, a rotational force is applied to the salient pole portion 26J in the clockwise direction of FIG. 2 and a rotational force is applied to the salient pole portion 26K in the counterclockwise direction of FIG. This rotational force is the cogging force. The cogging force applied to each salient pole portion changes with the positional relationship between the salient pole portion and the magnetic pole, that is, with the rotation of the armature, and when the salient pole portion is located near the boundary between the magnetic poles, it goes to the salient pole portion. It is known that the number of lines of magnetic force decreases and a peak at which the change in cogging force is minimal (or maximal) occurs.

【0014】図1に示す回転電機10のように、突極の
中心角と磁極の中心角とが一致(図1では45°)して
いる場合には、電機子24の回転に伴って突極の両端の
エッジが磁極と磁極の境界に同じタイミングで対応す
る。従って従来は、突極の中心角を磁極の中心角に一致
させることにより、突極の両端の突極部に加わるコギン
グ力に、互いに向きの異なるピークが生ずるタイミング
が一致し、互いに打ち消し合うことによって前記突極に
加わるコギング力を小さくできるものと考えられてい
た。
When the central angle of the salient poles and the central angle of the magnetic poles match (45 ° in FIG. 1) as in the rotating electric machine 10 shown in FIG. 1, the salient poles are projected along with the rotation of the armature 24. The edges at both ends of the pole correspond to the boundaries between the magnetic poles at the same timing. Therefore, conventionally, by matching the central angle of the salient poles with the central angle of the magnetic poles, the cogging forces applied to the salient pole portions at both ends of the salient poles have timings at which peaks in mutually different directions occur and cancel each other out. It has been considered that the cogging force applied to the salient pole can be reduced by the above.

【0015】しかしながら、本発明者等は、電機子24
を回転させたときに磁極から突極部へ向かう磁力線の本
数の変化及び湾曲度合いの変化をシミュレーションによ
って詳細に求め、上記シミュレーション結果に基づい
て、電機子24の回転に伴う突極の両端部に加わるコギ
ング力の変化を導出した。その結果、突極の中心角を磁
極の中心角に一致させたとしても、突極の幅方向両端の
突極部に加わるコギング力に互いに向きの異なるピーク
が生ずるタイミングにずれが生ずることを見出した。
However, the present inventors have found that the armature 24
The change in the number of magnetic force lines from the magnetic poles toward the salient poles and the change in the degree of bending are obtained in detail by simulation, and based on the results of the above simulation, both ends of the salient poles associated with the rotation of the armature 24 are detected. The change in applied cogging force was derived. As a result, even if the central angle of the salient poles is matched with the central angle of the magnetic poles, it has been found that the timings at which the cogging forces applied to the salient pole portions at the widthwise ends of the salient poles have different peaks in different directions are shifted. It was

【0016】図3には、図1に示す状態にある回転電機
10の電機子24を、時計方向に90°回転させた場合
に突極28の突極部26A、26Bに加わるコギング力
の変化が示されている。図3より明らかなように、突極
部26Aには反時計方向に回転させる所定のコギング力
が加わり、突極部26Aのエッジ部が磁極42H、42
Aの境界に対応する位置(図1に示す位置)よりもさら
に回転した位置に、前記反時計方向に回転させるコギン
グ力の変化極小となるピークが生じている。
FIG. 3 shows changes in the cogging force applied to the salient pole portions 26A and 26B of the salient pole 28 when the armature 24 of the rotary electric machine 10 in the state shown in FIG. 1 is rotated clockwise by 90 °. It is shown. As is apparent from FIG. 3, a predetermined cogging force for rotating the salient pole portion 26A in the counterclockwise direction is applied, and the edge portion of the salient pole portion 26A has magnetic poles 42H and 42H.
Position corresponding to the boundary A in the position rotated further than (the position shown in FIG. 1), the peak change in cogging force for rotating in the counterclockwise direction is minimum has occurred.

【0017】また、突極部26Bには時計方向に回転さ
せるコギング力が加わり、コギング力の大きさは突極部
26Aに加わるコギング力とほぼ等しい。但し、突極部
26Bは、突極部26Bのエッジ部が磁極42A、42
Bの境界に対応する位置に到達する前に、前記時計方向
に回転させるコギング力の変化極小となるピークが生
じており、コギング力の変化極小となるピークが生ず
る位置は、突極部26Aと突極部26Bとで、ここでは
約5°の回転角度差αが生じている。この合力が突極2
8に加わるコギング力である。
A cogging force for rotating the salient pole portion 26B in the clockwise direction is applied, and the magnitude of the cogging force is substantially equal to the cogging force applied to the salient pole portion 26A. However, in the salient pole portion 26B, the edge portions of the salient pole portion 26B have magnetic poles 42A and 42A.
Before reaching the position corresponding to the boundary of B, the clockwise direction
The peak at which the change in the cogging force is minimized is generated, and the peak at which the change in the cogging force is minimized is at salient pole portion 26A and salient pole portion 26B. There is an angle difference α. This resultant force is salient pole 2
It is the cogging force added to 8.

【0018】このピーク位置のずれにより、突極部26
Aに加わるコギング力と突極部26Bに加わるコギング
力との合力は、図3に示すように回転角45°となる位
置、すなわち円周方向に沿った突極の中心と磁極の中心
とが一致する位置の前後に、大振幅でかつ回転させる方
向が互いに異なるコギング力のピークが各々生じ、回転
角45°を中心としてコギング力の作用する方向が反転
することになる。
Due to the deviation of the peak position, the salient pole portion 26
The resultant force of the cogging force applied to A and the cogging force applied to the salient pole portion 26B is the position where the rotation angle is 45 ° as shown in FIG. 3, that is, the center of the salient pole and the center of the magnetic pole along the circumferential direction. before and after the matching position, resulting peaks of large amplitude a and a direction of rotating the different cogging force each direction acting cogging force around the rotating angle 45 ° is inverted.

【0019】上記は突極28の突極部26A、26Bに
ついて注目した場合であるが、実際には他の突極30〜
38の突極部26C〜26Lにもコギング力が加わる。
上記のように電機子24を回転させたときの他の突極3
0〜38の突極部26C〜26Lに加わるコギング力
は、図4(B)乃至(F)に示すように変化する。図4
より、突極30〜38に加わるコギング力についても、
円周方向に沿った両端の突極部で回転角度差α(=5
°)が生じていることが明らかであり、これらのコギン
グ力の合力は、図4(G)に示すように電機子24の回
転に伴って大きく変動する。この合力が電機子24に加
わるコギング力である。
The above is the case of paying attention to the salient pole portions 26A and 26B of the salient pole 28.
The cogging force is also applied to the salient pole portions 26C to 26L of 38.
Other salient poles 3 when the armature 24 is rotated as described above
The cogging force applied to the salient pole portions 26C to 26L of 0 to 38 changes as shown in FIGS. 4 (B) to 4 (F). Figure 4
Therefore, regarding the cogging force applied to the salient poles 30 to 38,
Rotation angle difference α (= 5 at salient poles at both ends along the circumferential direction)
Is generated, and the resultant force of these cogging forces greatly fluctuates with the rotation of the armature 24, as shown in FIG. This resultant force is the cogging force applied to the armature 24.

【0020】上記事実に基づいて本発明では、界磁部の
磁極の数pと電機子の突極の数mとの最小公倍数をG、
突極の数及び形状によって定まる角度をα、自然数をn
としたときの突極の中心角θを、
Based on the above facts, in the present invention, the least common multiple of the number p of magnetic poles in the field part and the number m of salient poles of the armature is G,
The angle determined by the number and shape of salient poles is α, and the natural number is n
And the central angle θ of the salient pole

【数1】 但し、θ<360÷m としている。上記(1)式は発明者によって見出された
経験式である。例として、図1に示す回転電機10で
は、界磁部の磁極の数pが8、電機子の突極の数mが6
であるので最小公倍数Gが24となり、前述のように角
度α=5°として前記(1)式に代入すると、θ=2.
5°、10°、12.5°、25°、32.5°、40
°、47.5°、55°の解が得られる。なお、突極の
数は6であるので60°以上の値は実現不可能である。
従って角度θを360÷mより小さい値に限定してい
る。
[Equation 1] However, θ <360 ÷ m. The above formula (1) is an empirical formula found by the inventor. As an example, in the rotary electric machine 10 shown in FIG. 1, the number p of magnetic poles in the field magnet portion is 8 and the number m of salient poles of the armature is 6
Therefore, the least common multiple G becomes 24, and when the angle α = 5 ° is substituted into the equation (1) as described above, θ = 2.
5 °, 10 °, 12.5 °, 25 °, 32.5 °, 40
Solutions of 4 °, 47.5 °, 55 ° are obtained. Since the number of salient poles is 6, a value of 60 ° or more cannot be realized.
Therefore, the angle θ is limited to a value smaller than 360 ÷ m.

【0021】以下、突極の中心角θを40°とした場合
を例に、本発明の作用について説明する。図5は図1に
対して突極28、30、32、34、36、38の中心
角θを40°とした回転電機50が示されている。この
回転電機50の電機子24を、図5に示す状態から時計
方向に90°回転させた場合に、突極28〜38に加わ
るコギング力の変化を図6(A)乃至(F)に、コギン
グ力の合力の変化、すなわち電機子24に加わるコギン
グ力の変化を図6(G)に示す。
The operation of the present invention will be described below by taking the case where the central angle θ of the salient pole is 40 ° as an example. FIG. 5 shows a rotating electric machine 50 in which the central angle θ of the salient poles 28, 30, 32, 34, 36, 38 is 40 ° with respect to FIG. 1. Changes in the cogging force applied to the salient poles 28 to 38 when the armature 24 of the rotating electric machine 50 is rotated 90 ° clockwise from the state shown in FIG. 5 are shown in FIGS. 6 (A) to 6 (F). A change in the resultant force of the cogging force, that is, a change in the cogging force applied to the armature 24 is shown in FIG.

【0022】中心角θを40°とすることにより、図6
に示すように電機子24の回転により、突極28の突極
部26Aに加わるコギング力と突極部26Bに加わるコ
ギング力に互いに向きの異なるピークが生ずるタイミン
グが一致し、コギング力の方向(回転力の方向)が逆で
あるので、コギング力のピークが相殺されている。な
お、突極部26A、突極部26B共にコギング力の変化
の仕方はピーク位置を挟んで対称とはなっていないの
で、コギング力を完全に相殺することはできないが、コ
ギング力の合力のピーク値が低く抑えられる。
By setting the central angle θ to 40 °, as shown in FIG.
As shown in (1), due to the rotation of the armature 24, the cogging force applied to the salient pole portion 26A of the salient pole 28 and the cogging force applied to the salient pole portion 26B coincide with each other at the timing when peaks having different directions are generated, and the direction of the cogging force ( Since the direction of the rotational force is opposite, the peak of the cogging force is canceled. It should be noted that the method of changing the cogging force is not symmetrical with respect to the peak position in both the salient pole portion 26A and the salient pole portion 26B, so the cogging force cannot be completely canceled out, but the peak of the resultant force of the cogging force. The value is kept low.

【0023】また、他の突極30〜38についても、突
極30の突極部26Cと突極部26D、突極32の突極
部26Eと突極部26F、突極34の突極部26Gと突
極部26H、突極36の突極部26Iと突極部26J、
突極38の突極部26Kと突極部26Lでコギング力
に互いに向きの異なるピークの生ずるタイミングが一致
し、上記と同様に相殺される。従って、図6(G)に示
されるように電機子24に加わるコギング力は、時計方
向に回転させるコギング力のピークと反時計方向に回転
させるコギング力のピークとの差が従来(図6(G))
の1/3程度に低く抑えられる。
As for the other salient poles 30 to 38, the salient pole portion 26C and the salient pole portion 26D of the salient pole 30, the salient pole portion 26E and the salient pole portion 26F of the salient pole 32, and the salient pole portion 34 are salient pole portions. 26G and salient pole portion 26H, salient pole portion 26I and salient pole portion 26J of salient pole 36,
In salient pole portion 26K and the salient pole portion 26L of the salient pole 38, the cogging force
The timings at which peaks having different directions from each other occur coincide with each other and are canceled in the same manner as described above. Therefore, as shown in FIG. 6 (G), as for the cogging force applied to the armature 24, the difference between the peak of the cogging force rotating in the clockwise direction and the peak of the cogging force rotating in the counterclockwise direction is conventionally (see FIG. G))
It can be suppressed to about 1/3.

【0024】このように、本発明では突極に溝部や凸部
等を設けることなくコギング力を低減することができる
ので、電機子の突極と界磁部の磁極との間に必要以上の
エアギャップを設ける必要がなくなり、回転電機の効率
が低下することはない。
As described above, according to the present invention, the cogging force can be reduced without providing a groove portion or a convex portion on the salient pole, so that it is more than necessary between the salient pole of the armature and the magnetic pole of the field portion. There is no need to provide an air gap, and the efficiency of the rotary electric machine does not decrease.

【0025】また、本発明に係る回転電機のコギング力
低減構造は、界磁部と電機子との相対回転の回転方向に
沿った突極の一端に加わる力が磁極の境界付近で第1の
方向(例えば時計方向又は反時計方向)にピークとなる
ときと、突極の前記回転方向に沿った他端に加わる力が
磁極の境界付近で前記第1の方向と逆の第2の方向にピ
ークとなるときと、が略一致するように、突極の中心角
と磁極の中心角とを異ならせているので、電機子の突極
と界磁部の磁極との間に必要以上のエアギャップを設け
ることで効率を低下させることなく、回転電機のコギン
グ力を低減することができる。
The cogging force of the rotating electric machine according to the present invention
The reduction structure is arranged in the rotation direction of the relative rotation between the field part and the armature.
The force applied to one end of the salient pole along the
Peak in any direction (eg clockwise or counterclockwise)
And the force applied to the other end of the salient pole along the rotation direction
In the vicinity of the boundary of the magnetic poles, it is possible to
The central angle of the salient pole so that
And the central angle of the magnetic pole are different, so the salient pole of the armature
Air gap more than necessary between the magnetic field and the magnetic pole of the field
The coggin of the rotating electric machine
It is possible to reduce the drag force.

【0026】[0026]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。上記作用の項では磁極の数が8、突極の数
が6の回転電機において、突極の中心角θを40°とし
た場合を例に説明したが、本実施例では同様の構造の回
転電機において、突極の中心角θとして(1)式から導
出される他の値を適用した場合を例に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. In the section of the above action, the description has been given of the case where the central angle θ of the salient poles is set to 40 ° in the rotating electric machine having eight magnetic poles and six salient poles. In the electric machine, a case where another value derived from the equation (1) is applied as the central angle θ of the salient pole will be described as an example.

【0027】〔第1実施例〕 まず、本発明の第1実施例について説明する。図7に示
すように、本第1実施例に係る回転電機56は、各々所
定の幅寸法で回転電機56の回転中心Oから外周へ向け
て等間隔(60°間隔)で放射状に突出する6本のティ
ース58、60、62、64、66、68が形成された
電機子70を備えている。電機子70は回転可能とされ
ている。なお、各ティースの間の空間はスロットとさ
れ、図示しない電機子巻線が収容されている。
[First Embodiment] First, a first embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 7, the rotary electric machine 56 according to the first embodiment radially projects from the rotation center O of the rotary electric machine 56 toward the outer periphery at regular intervals (60 ° intervals) in a predetermined width dimension. The armature 70 is provided with the teeth 58, 60, 62, 64, 66, 68 of the book. The armature 70 is rotatable. The space between the teeth is a slot, and accommodates an armature winding (not shown).

【0028】またティース58は、先端側の両側部が電
機子70の回転方向に沿って延長されており、突極部7
2A、72Bを備えた突極が形成されている。この突極
部72A、72Bにより突極74の中心角は55°とさ
れている。なお、他のティース60、62、64、6
6、68についてもティース58と同一の形状とされ、
先端部に、各々突極部72C〜72Lを備えた突極7
6、78、80、82、84が形成されている。
Both ends of the tooth 58 on the tip side are extended along the rotation direction of the armature 70, and the salient pole portion 7 is formed.
A salient pole having 2A and 72B is formed. The salient poles 72A and 72B make the central angle of the salient pole 74 55 °. In addition, other teeth 60, 62, 64, 6
6 and 68 have the same shape as the tooth 58,
Salient pole 7 having salient pole portions 72C to 72L at the tip end
6, 78, 80, 82, 84 are formed.

【0029】作用の項で説明した回転電機50(図5参
照)は、単一の突極に設けられた2個の突極部に加わる
コギング力のピークの発生タイミングを合わせて、コギ
ング力を相殺し低減するよう構成しているが、本発明は
異なる突極の突極部同士でコギング力のピークを相殺す
ることもできる。このため本第1実施例の回転電機56
では、異なる突極の突極部同士でコギング力のピークを
相殺する一例として、各突極の中心角θを55°として
いる。
In the rotating electric machine 50 (see FIG. 5) described in the section of the operation, the cogging force is generated by matching the generation timings of the peaks of the cogging force applied to the two salient pole portions provided on the single salient pole. Although the present invention is configured to offset and reduce the offset, the present invention can offset the peak of the cogging force between the salient pole portions of different salient poles. Therefore, the rotary electric machine 56 of the first embodiment
Then, as an example of canceling the peak of the cogging force between the salient pole portions of different salient poles, the central angle θ of each salient pole is set to 55 °.

【0030】一方、電機子70の外周には電機子70の
周囲を取り囲むように断面が円形のヨーク86が配設さ
れており、ヨーク86の内周にはN極またはS極のいず
れか一方に磁化された8個の磁極88A〜88Hが、円
周方向に沿ってN極とS極とが交互に配列されかつ各テ
ィースの先端部との間に所定のエアギャップが生ずるよ
うに配置されている。なお、磁極88A〜88Hは回転
電機10、50の磁極と同様に、中心Oの円周方向に沿
って45°に亘って延設されている。
On the other hand, a yoke 86 having a circular cross section is arranged on the outer circumference of the armature 70 so as to surround the armature 70, and either the N pole or the S pole is arranged on the inner circumference of the yoke 86. Eight magnetized magnetic poles 88A to 88H are arranged so that N poles and S poles are alternately arranged along the circumferential direction and a predetermined air gap is formed between the tip of each tooth. ing. The magnetic poles 88A to 88H are extended at 45 ° along the circumferential direction of the center O, like the magnetic poles of the rotary electric machines 10 and 50.

【0031】この回転電機56の電機子70を図7に示
す状態から時計方向に90°回転させた場合の、各突極
74〜84に加わるコギング力の変化を図8(A)乃至
(F)に、電機子70に加わるコギング力(コギング力
の合力)の変化を図8(G)に示す。
Changes in the cogging force applied to the salient poles 74 to 84 when the armature 70 of the rotating electric machine 56 is rotated clockwise by 90 ° from the state shown in FIG. 7 are shown in FIGS. 8 (G) shows changes in the cogging force (the resultant force of the cogging forces) applied to the armature 70.

【0032】図8より明らかなように、回転電機56で
は、突極74の一端の突極部72Aと突極82の他端の
突極部72Jの対で発生するコギング力のピークが生ず
るタイミングが一致しており、かつコギング力の方向
(回転力の方向)の方向が逆であるので、コギング力の
ピークが相殺されている。また、他の突極についても、
突極74の突極部72Bと突極78の突極部72Eの
対、突極76の突極部72Cと突極84の突極部72L
の対、突極76の突極部72Dと突極80の突極部72
Gの対、突極78の突極部72Fと突極82の突極部7
2Iの対、突極80の突極部72Hと突極84の突極部
72Kの対でコギング力のピークの発生タイミングが一
致され、コギング力のピークが相殺されている。
As is apparent from FIG. 8, in the rotary electric machine 56, the cogging force generated between the salient pole portion 72A at one end of the salient pole 74 and the salient pole portion 72J at the other end of the salient pole 82 is generated. Since the timings at which the peaks occur coincide with each other and the direction of the cogging force (direction of the rotational force) is opposite, the peaks of the cogging force are offset. Also, for other salient poles,
A pair of salient pole portion 72B of salient pole 74 and salient pole portion 72E of salient pole 78, salient pole portion 72C of salient pole 76 and salient pole portion 72L of salient pole 84.
Pair, salient pole portion 72D of salient pole 76 and salient pole portion 72 of salient pole 80
G pair, salient pole portion 72F of salient pole 78 and salient pole portion 7 of salient pole 82
The 2I pair, the salient pole portion 72H of the salient pole 80, and the salient pole portion 72K of the salient pole 84 pair the peaks of the cogging force at the same timing to cancel the peaks of the cogging force.

【0033】従って前記と同様に、すなわち図8(G)
に示されるように、電機子70を回転させたときに、電
機子70を時計方向に回転させるコギング力のピーク
と、電機子70を反時計方向に回転させるコギング力の
ピークと、の差は従来の1/3程度に低く抑えられる。
このため、従来のように突極に溝部や凸部等を設ける必
要がなくなり、回転電機56の効率を低下させることな
くコギング力を低減することができる。
Therefore, in the same manner as described above, that is, in FIG.
As shown in, when the armature 70 is rotated, the difference between the peak of the cogging force that rotates the armature 70 in the clockwise direction and the peak of the cogging force that rotates the armature 70 in the counterclockwise direction is It can be suppressed to about 1/3 of the conventional value.
Therefore, it is not necessary to provide a groove portion or a convex portion on the salient pole as in the conventional case, and the cogging force can be reduced without lowering the efficiency of the rotary electric machine 56.

【0034】なお、突極の中心角を大きくするに従って
突極間の間隔が小さくなるので、磁極から突極へ磁束が
流れ易くなり効率が向上するが、突極の中心角が磁極の
中心角を大きく越えた場合には電機子のコアに達する磁
束は逆に減少し、効率が低下する。これは、磁極から突
極に到達した磁束が突極の表面付近を通過し、前記磁極
に隣接する磁極へ逃げてしまうためである。従って、突
極の中心角は、磁極の中心角よりも小さいことが好まし
く、磁極の中心角よりも大きい場合にも、中心角の差が
あまり大きくないことが好ましい。
Since the distance between the salient poles decreases as the central angle of the salient poles increases, the magnetic flux easily flows from the magnetic poles to the salient poles and the efficiency improves, but the central angle of the salient poles is the central angle of the magnetic poles. When the value exceeds a large value, the magnetic flux reaching the core of the armature decreases conversely and the efficiency decreases. This is because the magnetic flux that has reached the salient pole from the magnetic pole passes near the surface of the salient pole and escapes to the magnetic pole adjacent to the magnetic pole. Therefore, the central angle of the salient poles is preferably smaller than the central angle of the magnetic poles, and even when it is larger than the central angle of the magnetic poles, it is preferable that the difference between the central angles is not so large.

【0035】〔第2実施例〕 次に本発明の第2実施例について説明する。なお、第1
実施例と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略
する。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described. The first
The same parts as those in the embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0036】図9に示すように、本第2実施例に係る回
転電機90は、中心角θ=40°の突極92、96、1
00と、中心角θ=55°の突極94、98、102
と、が交互に配置されて構成された電機子104を備え
ている。
As shown in FIG. 9, a rotary electric machine 90 according to the second embodiment has salient poles 92, 96, 1 having a central angle θ = 40 °.
00 and salient poles 94, 98, 102 having a central angle θ = 55 °
, And the armature 104 configured by being alternately arranged.

【0037】作用の項で説明した、突極の中心角θを4
0°とした回転電機50の電機子24を回転させたとき
に発生するコギング力を示す図6を参照すると、電機子
24を回転させたときに突極28と突極34の対、突極
30と突極36の対、突極32と突極38の対で発生す
るコギング力はいずれも同じである。これは、各突極の
形状が同一で、かつ前記対を構成する突極の配置が回転
中心に対して180°異なっており、磁極に対する位置
関係が同一である点から明らかである。
The central angle θ of the salient pole described in the section of action is 4
Referring to FIG. 6 showing the cogging force generated when the armature 24 of the rotary electric machine 50 is set to 0 °, a pair of the salient pole 28 and the salient pole 34, and a salient pole when the armature 24 is rotated. The cogging force generated by the pair of 30 and the salient pole 36 and the pair of the salient pole 32 and the salient pole 38 are the same. This is apparent from the fact that the salient poles have the same shape, the salient poles forming the pair are different from each other by 180 ° with respect to the center of rotation, and the positional relationship with respect to the magnetic poles is the same.

【0038】これは、第1実施例で説明した、突極の中
心角θを55°とした回転電機56についても同様であ
り、突極74と突極80の対、突極76と突極82の
対、突極78と突極84の対で発生するコギング力はい
ずれも同じである。
The same applies to the rotary electric machine 56 having the salient poles with the central angle θ of 55 ° described in the first embodiment. The salient poles 74 and 80 are paired, and the salient poles 76 and 76 are salient. The pair of 82 and the pair of salient pole 78 and salient pole 84 have the same cogging force.

【0039】そこで、コギング力の低減を考えると、回
転電機50の突極28、32、36と回転電機56の突
極76、80、84とを組み合わせた構造、すなわち、
前述のように、中心角θを40°とした突極と中心角θ
を55°とした突極とを交互に配置した構造の電機子1
04を備えた回転電機90でもコギング力の低減を図れ
ることが明らかである。
Therefore, considering the reduction of the cogging force, the structure in which the salient poles 28, 32, 36 of the rotary electric machine 50 and the salient poles 76, 80, 84 of the rotary electric machine 56 are combined, that is,
As described above, the salient pole with the central angle θ of 40 ° and the central angle θ
Armature 1 having a structure in which salient poles with 55 ° are alternately arranged
It is apparent that the rotating electric machine 90 equipped with 04 can also reduce the cogging force.

【0040】この回転電機90の電機子104を、図9
に示す状態から時計方向に90°回転させた場合の、各
突極の突極部72A〜72Lに加わるコギング力の変化
を図10(A)乃至(F)に、電機子104に加わるコ
ギング力(コギング力の合力)の変化を図10(G)に
示す。
The armature 104 of this rotating electric machine 90 is shown in FIG.
10A to 10F show changes in the cogging force applied to the salient pole portions 72A to 72L of the salient poles when rotated clockwise by 90 ° from the state shown in FIG. The change in (resulting force of cogging force) is shown in FIG.

【0041】上記構成により、図10(A)乃至(F)
より明らかなように、突極92、96、100について
は各々に形成された2個の突極部によって各々コギング
力が相殺される。また、突極94、98、102につい
ては、突極94の突極部72Cと突極102の突極部7
2Lの対、突極94の突極部72Dと突極98の突極部
72Gの対、突極98の突極部72Hと突極102の突
極部72Kの対によって各々コギング力が相殺される。
With the above structure, FIGS. 10 (A) to 10 (F)
As is more apparent, the cogging forces of the salient poles 92, 96 and 100 are canceled by the two salient pole portions formed on each of them. Further, regarding the salient poles 94, 98, 102, the salient pole portion 72C of the salient pole 94 and the salient pole portion 7 of the salient pole 102 are provided.
The cogging force is canceled by the pair of 2L, the salient pole portion 72D of the salient pole 94 and the salient pole portion 72G of the salient pole 98, the salient pole portion 72H of the salient pole 98 and the salient pole portion 72K of the salient pole 102, respectively. It

【0042】また、図10より、各突極部においてコギ
ング力のピークが発生している回転角度で、他の突極部
のコギング力のピークが2個以上は重なっておらず、コ
ギング力のピークが発生している回転角度が分散されて
いる。従って図10(G)に示すように、電機子104
を回転させたときに、電機子104を時計方向に回転さ
せるコギング力のピークと、電機子104を反時計方向
に回転させるコギング力のピークと、の差は従来の1/
17程度にまで低く抑えることができる。
Further, from FIG. 10, at the rotation angle where the peak of the cogging force is generated in each salient pole portion, the peaks of the cogging force of the other salient pole portions do not overlap, and the cogging force of the cogging force is not overlapped. The rotation angles at which peaks occur are dispersed. Therefore, as shown in FIG.
The difference between the peak of the cogging force that rotates the armature 104 in the clockwise direction and the peak of the cogging force that rotates the armature 104 in the counterclockwise direction when the
It can be kept as low as 17.

【0043】これにより、従来のように突極に溝部や凸
部等を設ける必要がなくなり、回転電機90の効率を低
下させることなくコギング力を低減することができる。
このように、本発明は各突極の中心角を一定とすること
に限定されるものではない。
As a result, it is not necessary to provide a groove or a protrusion on the salient pole as in the conventional case, and the cogging force can be reduced without lowering the efficiency of the rotary electric machine 90.
Thus, the present invention is not limited to making the central angle of each salient pole constant.

【0044】〔第3実施例〕 次に本発明の第3実施例について説明する。なお、第1
実施例及び第2実施例と同一の部分には同一の符号を付
し、説明を省略する。
[Third Embodiment] Next, a third embodiment of the present invention will be described. The first
The same parts as those in the embodiment and the second embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0045】図11に示すように、本第3実施例に係る
回転電機108は、計12本のティースが突出形成され
た電機子110を備えている。各ティースの先端部に
は、中心角θ=32.5°の突極112、116、12
0、124、128、132と、中心角θ=2.5°の
突極114、118、122、126、130、134
と、が交互に配置されるように各々突極が形成されてい
る。
As shown in FIG. 11, the rotating electric machine 108 according to the third embodiment is provided with an armature 110 having a total of 12 teeth formed in a protruding manner. The salient poles 112, 116, 12 having a central angle θ = 32.5 ° are attached to the tips of the teeth.
0, 124, 128, 132 and salient poles 114, 118, 122, 126, 130, 134 having a central angle θ = 2.5 °.
And salient poles are formed so that and are alternately arranged.

【0046】本第3実施例の回転電機108は、第2実
施例にも記載したように、各突極の中心角を一定としな
くてもよい、という考えに基づいて構成しており、第2
実施例と同様に電機子110に加わるコギング力を大幅
に低減することができる。なお、中心角θ=2.5°の
突極を補極として用いることにより、電機子巻線の巻線
方式を6個の突極を有する回転電機と同一にすることが
できる。
The rotating electrical machine 108 of the third embodiment is constructed based on the idea that the central angle of each salient pole does not have to be constant, as described in the second embodiment. Two
Similar to the embodiment, the cogging force applied to the armature 110 can be significantly reduced. By using the salient poles with the central angle θ = 2.5 ° as the complementary poles, the winding method of the armature winding can be made the same as that of the rotary electric machine having six salient poles.

【0047】なお、上記実施例では電機子の外周に界磁
部が配置された回転電機を例に説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、界磁部の外周に電機子が
配置された構造の回転電機に適用することも可能であ
る。また、磁極の数及び突極の数についても上記で記載
した数値に限定されるものではない。
In the above embodiment, the rotary electric machine in which the field magnet portion is arranged on the outer periphery of the armature has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and the armature is provided on the outer periphery of the field magnet portion. It is also possible to apply to a rotary electric machine having a structure in which is arranged. Also, the number of magnetic poles and the number of salient poles are not limited to the numerical values described above.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように本発明では、界磁部
の磁極の数pと電機子の突極の数mとの最小公倍数を
G、突極の数及び形状によって定まる角度をα、自然数
をnとしたときの突極の中心角θを、 θ=(360÷2G×n)−α 但し、θ<360÷m としたので、効率を低下させることなくコギング力を低
減することができる、という優れた効果が得られる。
As described above, in the present invention, the least common multiple of the number p of magnetic poles of the field part and the number m of salient poles of the armature is G, the angle determined by the number and shape of salient poles is α, The central angle θ of the salient pole when the natural number is n is θ = (360 ÷ 2G × n) −α However, since θ <360 ÷ m, the cogging force can be reduced without lowering the efficiency. It is possible to obtain an excellent effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 磁極数8、突極数6、突極の角度45°の回
転電機の構造を示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a rotating electric machine having eight magnetic poles, six salient poles, and a salient pole angle of 45 °.

【図2】 図1の回転電機の領域Wの部分における磁束
の流れを示す概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a flow of magnetic flux in a region W of the rotary electric machine of FIG.

【図3】 図1の回転電機の電機子を回転させたときに
突極部26A、26Bに加わるコギング力の変化を示す
線図である。
FIG. 3 is a diagram showing a change in cogging force applied to salient pole portions 26A and 26B when the armature of the rotary electric machine of FIG. 1 is rotated.

【図4】 図1の回転電機の電機子を回転させたとき
の、(A)乃至(F)は各突極部に加わるコギング力の
変化を示す線図、(G)は電機子に加わるコギング力の
変化を示す線図である。
4 (A) to (F) are diagrams showing changes in the cogging force applied to each salient pole portion when the armature of the rotating electric machine of FIG. 1 is rotated, and (G) is applied to the armature. It is a diagram showing a change in cogging force.

【図5】 磁極数8、突極数6、突極の角度40°の回
転電機の構造を示す概略断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a rotating electric machine having eight magnetic poles, six salient poles, and a salient pole angle of 40 °.

【図6】 図5の回転電機の電機子を回転させたとき
の、(A)乃至(F)は各突極部に加わるコギング力の
変化を示す線図、(G)は電機子に加わるコギング力の
変化を示す線図である。
6A to 6F are diagrams showing changes in the cogging force applied to each salient pole portion when the armature of the rotating electric machine of FIG. 5 is rotated, and FIG. 6G is applied to the armature. It is a diagram showing a change in cogging force.

【図7】 第1実施例に係る磁極数8、突極数6、突極
の角度55°の回転電機の構造を示す概略断面図であ
る。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a rotating electric machine having eight magnetic poles, six salient poles, and a salient pole angle of 55 ° according to the first embodiment.

【図8】 図7の回転電機の電機子を回転させたとき
の、(A)乃至(F)は各突極部に加わるコギング力の
変化を示す線図、(G)は電機子に加わるコギング力の
変化を示す線図である。
8A to 8F are diagrams showing changes in the cogging force applied to each salient pole portion when the armature of the rotating electric machine of FIG. 7 is rotated, and FIG. 8G is applied to the armature. It is a diagram showing a change in cogging force.

【図9】 第2実施例に係る磁極数8、突極数6で角度
40°の突極と角度55°の突極とを組み合わせた回転
電機の構造を示す概略断面図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a structure of a rotating electric machine according to a second embodiment in which salient poles having an angle of 40 ° and salient poles having an angle of 55 ° with eight magnetic poles and six salient poles are combined.

【図10】 図9の回転電機の電機子を回転させたとき
の、(A)乃至(F)は各突極部に加わるコギング力の
変化を示す線図、(G)は電機子に加わるコギング力の
変化を示す線図である。
10 (A) to (F) are diagrams showing changes in the cogging force applied to each salient pole portion when the armature of the rotating electric machine in FIG. 9 is rotated, and (G) is applied to the armature. It is a diagram showing a change in cogging force.

【図11】 第3実施例に係る磁極数8、突極数12で
角度32.5°の突極と角度2.5°の突極とを組み合
わせた回転電機の構造を示す概略断面図である。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a structure of a rotary electric machine according to a third embodiment, in which salient poles having 8 magnetic poles and 12 salient poles and having an angle of 32.5 ° and salient poles having an angle of 2.5 ° are combined. is there.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 回転電機 24 電機子 26 突極部 42 磁極 50 回転電機 56 回転電機 70 電機子 72 突極部 88 磁極 90 回転電機 108 回転電機 110 電機子 10 rotating electric machines 24 Armature 26 salient pole 42 magnetic pole 50 rotating electric machine 56 rotating electric machine 70 Armature 72 salient pole 88 magnetic poles 90 rotating electric machine 108 rotating electric machine 110 armature

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−84042(JP,A) 特開 昭61−240831(JP,A) 特開 昭61−92151(JP,A) 特開 昭61−102139(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 1/24 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-2-84042 (JP, A) JP-A-61-240831 (JP, A) JP-A-61-92151 (JP, A) JP-A-61-102139 (JP , A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02K 1/24

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 円周方向に沿って配列された複数の磁極
を備えた界磁部と、前記磁極に対し所定間隔隔てて対向
するように配列された複数の突極を備え前記界磁部に対
して同軸状に配置された電機子と、を有し、前記界磁部
と電機子とが相対回転可能な回転電機であって、前記界
磁部の磁極の数pと前記電機子の突極の数mとの最小公
倍数をG、突極の数及び形状によって定まる角度をα、
自然数をnとしたときの突極の中心角θを、 θ=(360÷2G×n)−α 但し、θ<360÷m としたことを特徴とする回転電機。
1. A field magnet portion having a plurality of magnetic poles arranged along a circumferential direction, and a field magnet portion having a plurality of salient poles arranged so as to face the magnetic poles at predetermined intervals. And an armature arranged coaxially with respect to the field armature, wherein the field part and the armature can rotate relative to each other, and the number of magnetic poles p of the field part and the armature G is the least common multiple of the number m of salient poles, and α is the angle determined by the number and shape of salient poles.
The central angle θ of the salient pole when the natural number is n, θ = (360 ÷ 2G × n) -α, where θ <360 ÷ m.
【請求項2】 前記角度αは、前記突極の中心角θとし
て予め所定の値を定めておき、 前記界磁部と前記電機子と相対回転したときに、前記
中心角θの突極の前記回転方向に沿った一端に加わる力
が前記磁極の境界付近で第1の方向にピークとなるとき
の前記突極の中心角と、前記突極の前記回転方向に沿っ
た他端に加わる力が前記磁極の境界付近で前記第1の方
向と逆の第2の方向にピークとなるときの前記突極の中
心角と、の差を測定することにより求めることを特徴と
する請求項1記載の回転電機。
Wherein said angle α is determined in advance a predetermined value as the center angle θ of the salient poles, when said field magnet part and the armature are relatively rotated, the salient poles of the central angle θ Force applied to one end of the
When peaks in the first direction near the boundary of the magnetic poles
Along the central angle of the salient pole of the
The force applied to the other end is near the boundary of the magnetic pole
Inside the salient pole when it peaks in the second direction opposite to the direction
The rotary electric machine according to claim 1 , wherein the difference is obtained by measuring a difference between the core angle and the core angle .
【請求項3】3. 円周方向に沿って配列された複数の磁極Multiple magnetic poles arranged along the circumference
を備えた界磁部と、前記磁極に対し所定間隔隔てて対向Facing the magnetic field part with a certain distance from the magnetic pole
するように配列された複数の突極を備え前記界磁部に対And a plurality of salient poles arranged so as to
して同軸状に配置された電機子と、を有し、前記界磁部And the coaxially arranged armature,
と電機子とが相対回転可能な回転電機のコギング力低減Cogging force reduction of rotating electric machine in which the armature and the armature can rotate relative to each other
構造であって、Structure, 前記突極の前記回転方向に沿った一端に加わる力が前記The force applied to one end of the salient pole along the rotation direction is
磁極の境界付近で第1の方向にピークとなるときと、前When there is a peak in the first direction near the boundary of the magnetic pole,
記突極の前記回転方向に沿った他端に加わる力が前記磁The force applied to the other end of the salient pole along the rotation direction is the magnetic force.
極の境界付近で前記第1の方向と逆の第2の方向にピーIn the second direction opposite to the first direction, the peak is generated near the boundary of the pole.
クとなるときと、が略一致するように、前記突極の中心The center of the salient pole so that
角と前記磁極の中心角とを異ならせたことを特徴とするCharacterized in that the angle and the central angle of the magnetic pole are different.
回転電機のコギング力低減構造。A structure that reduces the cogging force of rotating electrical machines.
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