JP3446501B2 - リラクタンスモータのロータ、及びリラクタンスモータ - Google Patents
リラクタンスモータのロータ、及びリラクタンスモータInfo
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- JP3446501B2 JP3446501B2 JP27916696A JP27916696A JP3446501B2 JP 3446501 B2 JP3446501 B2 JP 3446501B2 JP 27916696 A JP27916696 A JP 27916696A JP 27916696 A JP27916696 A JP 27916696A JP 3446501 B2 JP3446501 B2 JP 3446501B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は回転電機のリラクタ
ンスモータ及び、そのロータに関する。
ンスモータ及び、そのロータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のリラクタンスモータは、図１３，
図１４に示すように電磁鋼板等からなる円板状の高透磁
率材に、ロータ１のｄ軸インダクタンスとｑ軸インダク
タンスに差が生じるように、透磁率が低い材質で構成さ
れた溝２が多層に成形され、その外周は全周が接続環３
にて接続されている。この高透磁率材を、図１４に示す
ように、ロータ軸方向に数十枚の電磁鋼板等からなる円
板を積層してロータ１が構成されていた。
図１４に示すように電磁鋼板等からなる円板状の高透磁
率材に、ロータ１のｄ軸インダクタンスとｑ軸インダク
タンスに差が生じるように、透磁率が低い材質で構成さ
れた溝２が多層に成形され、その外周は全周が接続環３
にて接続されている。この高透磁率材を、図１４に示す
ように、ロータ軸方向に数十枚の電磁鋼板等からなる円
板を積層してロータ１が構成されていた。
【０００３】このように構成されたリラクタンスモータ
においては、低透磁率材の溝２の積層方向（以下、ｑ軸
と称する）のインダクタンスＬｑと、ｑ軸と電気角が直
交する方向（以下、ｄ軸と称する）のインダクタンスＬ
ｄを比較すると、インダクタンスＬｑは、前記溝の部分
で透磁率が小さくｑパス方向には磁束が通りにくいため
に小さくなる一方、インダクタンスＬｄは、高透磁率材
が磁路を形成して磁束が通りやすいために大きくなる。
においては、低透磁率材の溝２の積層方向（以下、ｑ軸
と称する）のインダクタンスＬｑと、ｑ軸と電気角が直
交する方向（以下、ｄ軸と称する）のインダクタンスＬ
ｄを比較すると、インダクタンスＬｑは、前記溝の部分
で透磁率が小さくｑパス方向には磁束が通りにくいため
に小さくなる一方、インダクタンスＬｄは、高透磁率材
が磁路を形成して磁束が通りやすいために大きくなる。
【０００４】したがって、ＬｑとＬｄには差ができ、磁
気的突極性を有して有効にリラクタンストルクを発生す
ることができる。このトルク式を（１）式に示す。この
場合のベクトル図を図１５に示す。
気的突極性を有して有効にリラクタンストルクを発生す
ることができる。このトルク式を（１）式に示す。この
場合のベクトル図を図１５に示す。
【０００５】
Ｔ＝Ｐｎ（Ｌｄ−Ｌｑ）ＩｄＩｑ…………（１）
（Ｐｎ：極対数、Ｉｄ：ｄ軸電流、Ｉｑ：ｑ軸電流）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、高透磁率材１の外周部分が接続環３にて接
続されているために、図１３に示すようにロータの外周
部において接続環部分を通る磁束の回り込み４が生じて
いた。この磁束は、トルクを発生させず損失となる。
の構成では、高透磁率材１の外周部分が接続環３にて接
続されているために、図１３に示すようにロータの外周
部において接続環部分を通る磁束の回り込み４が生じて
いた。この磁束は、トルクを発生させず損失となる。
【０００７】この対策として、接続環３の幅ｗを細くす
ることが考えられる。しかし、図１６に示すように接続
環を細くすると、漏れ磁束による損失の減少により発生
トルクは増加するが、高速回転に耐えることができない
という問題点が生じてしまう。
ることが考えられる。しかし、図１６に示すように接続
環を細くすると、漏れ磁束による損失の減少により発生
トルクは増加するが、高速回転に耐えることができない
という問題点が生じてしまう。
【０００８】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、接続環３での磁束の回り込み４をできるだ
け少なくしたロータを提供することを目的とする。
ものであり、接続環３での磁束の回り込み４をできるだ
け少なくしたロータを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のロータは、磁束が通りにくいｑパス方向と、
磁束が通りやすいｄパス方向とを有するように溝を備
え、前記ｑパス方向の透磁率が高く、前記ｄパス方向の
透磁率が低い方向性高透磁率材料を用い、前記溝の端部
のみに永久磁石が設けられたので、接続環における過電
流損が小さく、高出力を得ることができる。
に本発明のロータは、磁束が通りにくいｑパス方向と、
磁束が通りやすいｄパス方向とを有するように溝を備
え、前記ｑパス方向の透磁率が高く、前記ｄパス方向の
透磁率が低い方向性高透磁率材料を用い、前記溝の端部
のみに永久磁石が設けられたので、接続環における過電
流損が小さく、高出力を得ることができる。
【００１０】このように、本発明のロータは磁束が流れ
にくいｑパス方向と、磁束が流れやすいｄパス方向とを
有するように溝を備え、前記溝の端部のみに永久磁石を
設けることにより、接続環における過電流損が小さく、
高出力を得ることが可能である。
にくいｑパス方向と、磁束が流れやすいｄパス方向とを
有するように溝を備え、前記溝の端部のみに永久磁石を
設けることにより、接続環における過電流損が小さく、
高出力を得ることが可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明のロータは磁束が流れにく
いｑパス方向と、磁束が流れやすいｄパス方向とを有す
るように溝を備え、さらに前記溝の端部のみに永久磁石
が設けられ、前記ｑパス方向の透磁率が低く、前記ｄパ
ス方向の透磁率が高い方向性高透磁率材料を用いた構成
をしており、ｄパス方向にはインダクタンスが高く、ｑ
パス方向にはインダクタンスが低くｑパス電流に対して
は、接続環部分で磁束が回り込もうとしても、高透磁率
材の方向性により、磁束の回り込みが生じ難くなる。
いｑパス方向と、磁束が流れやすいｄパス方向とを有す
るように溝を備え、さらに前記溝の端部のみに永久磁石
が設けられ、前記ｑパス方向の透磁率が低く、前記ｄパ
ス方向の透磁率が高い方向性高透磁率材料を用いた構成
をしており、ｄパス方向にはインダクタンスが高く、ｑ
パス方向にはインダクタンスが低くｑパス電流に対して
は、接続環部分で磁束が回り込もうとしても、高透磁率
材の方向性により、磁束の回り込みが生じ難くなる。
【００１２】また、磁束が流れにくいｑパス方向と、磁
束が流れやすいｄパス方向とを有するように溝を設け、
さらに前記溝の端部のみに永久磁石が設けられ、前記ロ
ータ本体の材料として前記ｑパス方向の透磁率が低く、
前記ｄパス方向の透磁率が高い方向性高透磁率材料を用
いたロータ部材を張り合わせ形成してもよい。
束が流れやすいｄパス方向とを有するように溝を設け、
さらに前記溝の端部のみに永久磁石が設けられ、前記ロ
ータ本体の材料として前記ｑパス方向の透磁率が低く、
前記ｄパス方向の透磁率が高い方向性高透磁率材料を用
いたロータ部材を張り合わせ形成してもよい。
【００１３】また、ｑパス方向とｄパス方向とがなす電
気角で９０度であることが適している。
気角で９０度であることが適している。
【００１４】本発明のロータは溝の端部に永久磁石を設
けることにより、磁束の回り込みをさらに抑えることが
できる。
けることにより、磁束の回り込みをさらに抑えることが
できる。
【００１５】また、磁束が流れにくいｑパス方向と、磁
束が流れやすいｄパス方向とを有するように溝を備え
る。
束が流れやすいｄパス方向とを有するように溝を備え
る。
【００１６】この溝の端部に永久磁石を設けたことによ
り、永久磁石から発生する磁束により、接続環が磁気飽
和を生じる。
り、永久磁石から発生する磁束により、接続環が磁気飽
和を生じる。
【００１７】また、磁束が流れにくいｑパス方向と、磁
束が流れやすいｄパス方向とを有するように多層の溝を
備え、この溝の端部に永久磁石を設けたロータ部材を複
数張り合わせ形成することも可能である。
束が流れやすいｄパス方向とを有するように多層の溝を
備え、この溝の端部に永久磁石を設けたロータ部材を複
数張り合わせ形成することも可能である。
【００１８】また、溝の端部に異なった方向に極性をも
つ複数の永久磁石を設けることにより、磁束量をより多
くし、磁気飽和をより強くする。
つ複数の永久磁石を設けることにより、磁束量をより多
くし、磁気飽和をより強くする。
【００１９】また、溝方向に対して垂直な方向に極性を
もち、溝の端部に備えた永久磁石Ａと、この永久磁石Ａ
に隣接する状態で前記溝の内側に溝方向に極性をもつ永
久磁石Ｂとを備えることにより、磁束量をより多く発生
することが可能である。
もち、溝の端部に備えた永久磁石Ａと、この永久磁石Ａ
に隣接する状態で前記溝の内側に溝方向に極性をもつ永
久磁石Ｂとを備えることにより、磁束量をより多く発生
することが可能である。
【００２０】また、溝方向に極性をもつ第１の永久磁石
と、この第１の永久磁石の極性に対して垂直な方向に極
性をもち、且つそれぞれの極性が対向した第２の永久磁
石と第３の永久磁石を第１の永久磁石を溝の幅方向に挟
むように備えた永久磁石を溝に備えることにより同一の
磁石量で発生する磁石量をより多くすることができる。
と、この第１の永久磁石の極性に対して垂直な方向に極
性をもち、且つそれぞれの極性が対向した第２の永久磁
石と第３の永久磁石を第１の永久磁石を溝の幅方向に挟
むように備えた永久磁石を溝に備えることにより同一の
磁石量で発生する磁石量をより多くすることができる。
【００２１】また、溝に対して一つ置きに永久磁石を設
けてもよい。また、ｑパス方向に対して電気角２０〜７
０度の位置にある溝の端部に永久磁石を設けたので、回
り込みによる磁束の損失が生じ易い位置に磁石を配置し
たことにより、磁束の回り込みによる損失を抑えること
ができる。
けてもよい。また、ｑパス方向に対して電気角２０〜７
０度の位置にある溝の端部に永久磁石を設けたので、回
り込みによる磁束の損失が生じ易い位置に磁石を配置し
たことにより、磁束の回り込みによる損失を抑えること
ができる。
【００２２】また、多層の溝を透磁率の低い材質で構成
することもできる。また、本発明のリラクタンスモータ
は上記記載のロータを備えることにより磁束の損失を抑
えることができる。
することもできる。また、本発明のリラクタンスモータ
は上記記載のロータを備えることにより磁束の損失を抑
えることができる。
【００２３】以下本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００２４】（実施例１）
図１，図２において、１１は電磁鋼板等からなる高透磁
率材の円板１２を積層したロータであり、このロータ１
１に磁束の通りやすさに差を設けるために複数の直線状
の溝１３を設ける。ロータ１１の磁束が最も通りやすい
方向は、直線状である溝１３と平行な方向であるｄパス
方向とし、最も通りにくいｑパス方向は溝１３と垂直な
方向とする。この溝１３によりｄ軸インダクタンスとｑ
軸インダクタンスに差が生じるようになる。このロータ
１１の円板１２の溝１３はプレス加工もしくはレーザー
加工等に多層形成されロータの軸方向に数十枚積層して
構成される。ロータ１１の外周端部は全周が接続環１４
にて接続されており、溝１３が開放しない構成とする。
この時、ロータ１１を構成する円板は方向性高透磁材か
らなり、溝１３の積層方向であるｑパス方向に透磁率が
低く、それと電気角で直角な方向であるｄパス方向に透
磁率が高い特性を有する方向性を有する。高透磁率材か
らなる円板１２同士は必要に応じて接着材等で一体固着
される。
率材の円板１２を積層したロータであり、このロータ１
１に磁束の通りやすさに差を設けるために複数の直線状
の溝１３を設ける。ロータ１１の磁束が最も通りやすい
方向は、直線状である溝１３と平行な方向であるｄパス
方向とし、最も通りにくいｑパス方向は溝１３と垂直な
方向とする。この溝１３によりｄ軸インダクタンスとｑ
軸インダクタンスに差が生じるようになる。このロータ
１１の円板１２の溝１３はプレス加工もしくはレーザー
加工等に多層形成されロータの軸方向に数十枚積層して
構成される。ロータ１１の外周端部は全周が接続環１４
にて接続されており、溝１３が開放しない構成とする。
この時、ロータ１１を構成する円板は方向性高透磁材か
らなり、溝１３の積層方向であるｑパス方向に透磁率が
低く、それと電気角で直角な方向であるｄパス方向に透
磁率が高い特性を有する方向性を有する。高透磁率材か
らなる円板１２同士は必要に応じて接着材等で一体固着
される。
【００２５】このように構成されたロータ１１はｄ軸イ
ンダクタンスが高く、ｑ軸インダクタンスが低くなり、
ｄパス方向とｑパス方向との間にインダクタンスの差が
生じるようになる。なお、溝１３は透磁率が低い材質で
多層に成形しているが、溝１３自体が空であってもよ
い。ｑパス方向には磁束が流れにくく、ｑパス方向と電
気角で垂直の方向であるｄパス方向には磁束が流れやす
いのでリラクタンスモータのロータとして用いるのに適
している。このような構成により、ロータ１１の突極比
が大きくなり、リラクタンストルクをより有効に利用す
ることができる。さらに、ｑ軸電流に対しては、接続環
１４部分で磁束が回り込もうとしても、高透磁率材の方
向性と反する方向となるため、磁束の回り込み１６が生
じにくくなり、図１に示すロータ外周部での磁束の回り
込み１６による損失を低減することができる。
ンダクタンスが高く、ｑ軸インダクタンスが低くなり、
ｄパス方向とｑパス方向との間にインダクタンスの差が
生じるようになる。なお、溝１３は透磁率が低い材質で
多層に成形しているが、溝１３自体が空であってもよ
い。ｑパス方向には磁束が流れにくく、ｑパス方向と電
気角で垂直の方向であるｄパス方向には磁束が流れやす
いのでリラクタンスモータのロータとして用いるのに適
している。このような構成により、ロータ１１の突極比
が大きくなり、リラクタンストルクをより有効に利用す
ることができる。さらに、ｑ軸電流に対しては、接続環
１４部分で磁束が回り込もうとしても、高透磁率材の方
向性と反する方向となるため、磁束の回り込み１６が生
じにくくなり、図１に示すロータ外周部での磁束の回り
込み１６による損失を低減することができる。
【００２６】方向性高透磁率材とインダクタンスの関係
を図３（ａ），図３（ｂ）に示すと、高透磁率材の磁束
が通りやすい方向をａ、磁束が通りにくい方向をｂとす
る。このグラフは、横軸に磁束の通りやすさの比ａ／ｂ
を、縦軸にはインダクタンスの比Ｌｄ／Ｌｑをとってい
る。この図から、磁束の通りやすさの比が大きい高透磁
率材を使用しても、ａ／ｂが２以上になるとｄ軸インダ
クタンスＬｄとｑ軸インダクタンスＬｑとの差はほとん
ど変化しないことがわかる。
を図３（ａ），図３（ｂ）に示すと、高透磁率材の磁束
が通りやすい方向をａ、磁束が通りにくい方向をｂとす
る。このグラフは、横軸に磁束の通りやすさの比ａ／ｂ
を、縦軸にはインダクタンスの比Ｌｄ／Ｌｑをとってい
る。この図から、磁束の通りやすさの比が大きい高透磁
率材を使用しても、ａ／ｂが２以上になるとｄ軸インダ
クタンスＬｄとｑ軸インダクタンスＬｑとの差はほとん
ど変化しないことがわかる。
【００２７】なお、実施例１ではロータ１１を高透磁率
材からなる円板１２を積層することによって構成してい
るが、円板を積層したロータでなくとも、ロータとして
一体となったものを用いてもよい。また、溝１３の形状
は、直線と限らず曲線を描いていてもよく、２極以上の
ロータに適用することができる。
材からなる円板１２を積層することによって構成してい
るが、円板を積層したロータでなくとも、ロータとして
一体となったものを用いてもよい。また、溝１３の形状
は、直線と限らず曲線を描いていてもよく、２極以上の
ロータに適用することができる。
【００２８】そして、溝の端部に磁石を設けて、接続環
が磁気飽和を生じるようにして、さらに回り込みを抑え
るようにする。
が磁気飽和を生じるようにして、さらに回り込みを抑え
るようにする。
【００２９】なお、この時のｑパス方向とｄパス方向と
の電気角の差は８５〜９５度、好ましくは９０度ずれて
いる。
の電気角の差は８５〜９５度、好ましくは９０度ずれて
いる。
【００３０】（参考例１）なお、
図４においては、極数が２を越えるロータ２０が
示してある。ロータ部材２１は磁束が通りやすい方向を
ｄパス方向、磁束が通りにくい方向をｑパス方向となる
ように複数の溝２２を積層するように設ける。この時、
ロータ部材２１の材料としてｄパス方向の透磁率が高
く、ｑパス方向の透磁率が低い方向性高透磁率材料を用
いる。
示してある。ロータ部材２１は磁束が通りやすい方向を
ｄパス方向、磁束が通りにくい方向をｑパス方向となる
ように複数の溝２２を積層するように設ける。この時、
ロータ部材２１の材料としてｄパス方向の透磁率が高
く、ｑパス方向の透磁率が低い方向性高透磁率材料を用
いる。
【００３１】この時のロータ部材２１は円弧を一部に備
えており、ロータ部材２１を組み合わせることにより、
この円弧は円周となる。このように得られたロータ２０
はロータ部材２１ごとにｑパス方向、ｄパス方向を備え
る。よって、このようなロータ部材２１を用いて構成し
たロータは複数のｑ軸，ｄ軸を有するので複数の極性を
有するリラクタンスモータに適している。
えており、ロータ部材２１を組み合わせることにより、
この円弧は円周となる。このように得られたロータ２０
はロータ部材２１ごとにｑパス方向、ｄパス方向を備え
る。よって、このようなロータ部材２１を用いて構成し
たロータは複数のｑ軸，ｄ軸を有するので複数の極性を
有するリラクタンスモータに適している。
【００３２】このように、ｑパス方向には透磁率が低
く、ｄパス方向には透磁率が高くなるように方向性高透
磁率材を配置して、複数の高透磁率材をロータの周方向
に張り合わせ複数の極性を有するロータ２０を提供する
ことが可能である。なお、この時の溝２２の端辺２３は
ロータ部材の結合面２４と平行であり、ロータ２０の中
心に向かっていくに従い曲線を描き、結合面２４と対向
する結合面２５に平行になっている。この時のロータの
ｑパス方向は磁束が流れにくい方向である、ロータ部材
の中心角Ａを半分に分割するような軸である。そしてｄ
パス方向は磁束が流れやすい方向であり、ｑパス方向に
垂直な方向である。
く、ｄパス方向には透磁率が高くなるように方向性高透
磁率材を配置して、複数の高透磁率材をロータの周方向
に張り合わせ複数の極性を有するロータ２０を提供する
ことが可能である。なお、この時の溝２２の端辺２３は
ロータ部材の結合面２４と平行であり、ロータ２０の中
心に向かっていくに従い曲線を描き、結合面２４と対向
する結合面２５に平行になっている。この時のロータの
ｑパス方向は磁束が流れにくい方向である、ロータ部材
の中心角Ａを半分に分割するような軸である。そしてｄ
パス方向は磁束が流れやすい方向であり、ｑパス方向に
垂直な方向である。
【００３３】なお、溝２２の形状として曲線が示してあ
るが、直線と組み合わせた形状であってもよい。
るが、直線と組み合わせた形状であってもよい。
【００３４】（実施例２）
次に、実施例２について図５，図６を参照して説明す
る。図５に示すように、３１は電磁鋼板等からなる円板
を積層した円筒状のロータであり、磁束の通りやすさに
差を設けるために複数の直線状であり平行の溝３２を設
ける。ロータ３１の磁束が最も通りやすい方向である溝
３２と平行な方向をｄパス方向とし、最も通りにくい方
向である溝３２と垂直な方向をｑパス方向とする。溝３
２はｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスに差が生
じるように、プレス加工もしくはレーザー加工等により
溝３２を多層形成する。このロータ３１の外周部全周が
接続環３３にて接続されている。溝３２の端部には、接
続環３３が磁気飽和する程度の永久磁石３５を設けてい
る。この時の永久磁石の極性は溝の方向に対して垂直な
方向である。このように、低透磁率材からなる溝の端部
に、永久磁石３５を埋設することにより、図６に示すよ
うに、フラックスパスに磁束が流れようとし、この時接
続環３３に磁束が回り込もうとするが、永久磁石３５が
発生する磁束により、接続環３３が磁気飽和を生じる。
したがって、ステータに施された電機子巻線による磁束
の接続環３３部分での回り込み３６は減少される。すな
わち、磁束の回り込みによる渦電流損が低減できる。こ
こで、ｄパス方向の磁束が通るフラックスパスの端部で
は磁束が打ち消し合うので、磁束が通らなくなる心配は
ない。
る。図５に示すように、３１は電磁鋼板等からなる円板
を積層した円筒状のロータであり、磁束の通りやすさに
差を設けるために複数の直線状であり平行の溝３２を設
ける。ロータ３１の磁束が最も通りやすい方向である溝
３２と平行な方向をｄパス方向とし、最も通りにくい方
向である溝３２と垂直な方向をｑパス方向とする。溝３
２はｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスに差が生
じるように、プレス加工もしくはレーザー加工等により
溝３２を多層形成する。このロータ３１の外周部全周が
接続環３３にて接続されている。溝３２の端部には、接
続環３３が磁気飽和する程度の永久磁石３５を設けてい
る。この時の永久磁石の極性は溝の方向に対して垂直な
方向である。このように、低透磁率材からなる溝の端部
に、永久磁石３５を埋設することにより、図６に示すよ
うに、フラックスパスに磁束が流れようとし、この時接
続環３３に磁束が回り込もうとするが、永久磁石３５が
発生する磁束により、接続環３３が磁気飽和を生じる。
したがって、ステータに施された電機子巻線による磁束
の接続環３３部分での回り込み３６は減少される。すな
わち、磁束の回り込みによる渦電流損が低減できる。こ
こで、ｄパス方向の磁束が通るフラックスパスの端部で
は磁束が打ち消し合うので、磁束が通らなくなる心配は
ない。
【００３５】このように本発明では、ロータ外周部での
磁束の回り込み３６による損失を低減することができ
る。
磁束の回り込み３６による損失を低減することができ
る。
【００３６】（実施例３）
次に、実施例３について、図７（ａ），図７（ｂ）を参
照して説明する。実施例３に示す永久磁石は図５に示す
ような、溝３２の端部に埋設する永久磁石３５について
であり、図７に示すようにロータ外周部に埋設する永久
磁石３５は、溝３２に垂直な方向であるｑパス方向に極
性をもつ永久磁石３６ａを溝の端部に埋設し、その３６
ａの溝の内側に３６ａと接するように、溝に平行な方向
にｄパス方向の極性をもつ永久磁石３６ｂを埋設して、
永久磁石を構成する。溝３２に対して垂直な方向に極性
をもつ永久磁石３６ａに、これと垂直な方向に極性をも
つ永久磁石３６ｂを隣接させる。こうすることによって
ｎ方向の磁束が弱めあうが、ｍ方向の磁束は強めあう。
したがって、同一方向に磁化された単体の磁石を用いる
より多くの磁束を利用することができ、接続環に大きな
磁気飽和を生じることができる。
照して説明する。実施例３に示す永久磁石は図５に示す
ような、溝３２の端部に埋設する永久磁石３５について
であり、図７に示すようにロータ外周部に埋設する永久
磁石３５は、溝３２に垂直な方向であるｑパス方向に極
性をもつ永久磁石３６ａを溝の端部に埋設し、その３６
ａの溝の内側に３６ａと接するように、溝に平行な方向
にｄパス方向の極性をもつ永久磁石３６ｂを埋設して、
永久磁石を構成する。溝３２に対して垂直な方向に極性
をもつ永久磁石３６ａに、これと垂直な方向に極性をも
つ永久磁石３６ｂを隣接させる。こうすることによって
ｎ方向の磁束が弱めあうが、ｍ方向の磁束は強めあう。
したがって、同一方向に磁化された単体の磁石を用いる
より多くの磁束を利用することができ、接続環に大きな
磁気飽和を生じることができる。
【００３７】（実施例４）
次に実施例４について説明する。図８に示すように溝３
２のロータ端部に、溝３２に対して垂直な方向に極性を
もつ永久磁石３７ａ，３７ｃと、溝３２の方向であるｄ
パス方向に平行なｑパス方向に極性をもつ永久磁石３７
ｂを、溝３２の幅方向に交互に埋設して、ロータ３１の
溝に永久磁石を埋設する。ここでも磁石同士が磁石を強
めあい、単体の磁石を用いるより多くの磁束を利用する
ことができ、大きな磁気飽和を生じることができる。実
施例３，４では、永久磁石が二つの例と永久磁石が三つ
の例を示すが、使用する永久磁石の数，永久磁石の極性
と配列は上記実施例に限定されるものではない。
２のロータ端部に、溝３２に対して垂直な方向に極性を
もつ永久磁石３７ａ，３７ｃと、溝３２の方向であるｄ
パス方向に平行なｑパス方向に極性をもつ永久磁石３７
ｂを、溝３２の幅方向に交互に埋設して、ロータ３１の
溝に永久磁石を埋設する。ここでも磁石同士が磁石を強
めあい、単体の磁石を用いるより多くの磁束を利用する
ことができ、大きな磁気飽和を生じることができる。実
施例３，４では、永久磁石が二つの例と永久磁石が三つ
の例を示すが、使用する永久磁石の数，永久磁石の極性
と配列は上記実施例に限定されるものではない。
【００３８】（実施例５）
次に実施例５である図９に示すように、ロータ４１に永
久磁石４２は溝４３に対して一つ置きに設けてもよい。
図１０は設ける磁石の数と、ｄ軸インダクタンスＬｄと
ｑ軸インダクタンスＬｑの比Ｌｄ／Ｌｑの関係を示して
いる。横軸は、すべての溝に永久磁石を設けた場合を１
としている。図１０より、溝に設けた永久磁石が、溝の
数に対して半数であっても十分に磁気飽和を生じること
ができる。
久磁石４２は溝４３に対して一つ置きに設けてもよい。
図１０は設ける磁石の数と、ｄ軸インダクタンスＬｄと
ｑ軸インダクタンスＬｑの比Ｌｄ／Ｌｑの関係を示して
いる。横軸は、すべての溝に永久磁石を設けた場合を１
としている。図１０より、溝に設けた永久磁石が、溝の
数に対して半数であっても十分に磁気飽和を生じること
ができる。
【００３９】（実施例６）
次に実施例６について説明する。図１１に示すように、
ロータ５１に永久磁石５２は、直線状溝の積層方向（ｑ
パス）に対して、電気角で２０〜７０度の位置にあると
ころに集中的に設置するとよい。なぜならば図１２に示
すように磁石の配置とインダクタンス特性の関係は、ｑ
パスからの角度が４５度を中心として最大値となってお
り２０〜７０度の間に集中的に設置することにより磁石
を効率的に利用することができる。なお、２０〜７０度
の間のみに設置してもよい。
ロータ５１に永久磁石５２は、直線状溝の積層方向（ｑ
パス）に対して、電気角で２０〜７０度の位置にあると
ころに集中的に設置するとよい。なぜならば図１２に示
すように磁石の配置とインダクタンス特性の関係は、ｑ
パスからの角度が４５度を中心として最大値となってお
り２０〜７０度の間に集中的に設置することにより磁石
を効率的に利用することができる。なお、２０〜７０度
の間のみに設置してもよい。
【００４０】なお、上記実施例は、２極モータの構成と
なっているが本発明は２極に限るものではない。また、
ロータに突極性をもたらすための溝も、直線状である必
要もない。
なっているが本発明は２極に限るものではない。また、
ロータに突極性をもたらすための溝も、直線状である必
要もない。
【００４１】
【発明の効果】このように請求項１から請求項１２記載
の発明によれば、ｑパス方向とｄパス方向のインダクタ
ンス差がさらに大きくなるので、磁束の回り込みによる
損失を少なくすることが可能である。さらには、インダ
クタンス差が大きくなることによりリラクタンスモータ
用のロータとしての諸特性としても優れている。
の発明によれば、ｑパス方向とｄパス方向のインダクタ
ンス差がさらに大きくなるので、磁束の回り込みによる
損失を少なくすることが可能である。さらには、インダ
クタンス差が大きくなることによりリラクタンスモータ
用のロータとしての諸特性としても優れている。
【００４２】そして、磁石を設けることによりさらに磁
束の回り込みを抑えることができる。
束の回り込みを抑えることができる。
【００４３】なお、効率的に高透磁率材を利用すること
が可能となる。
が可能となる。
【００４４】また、請求項４，請求項５記載の発明によ
れば、溝に設置した磁石により接続環に磁気飽和が生
じ、磁束の回り込みによる損失を抑えることができる。
れば、溝に設置した磁石により接続環に磁気飽和が生
じ、磁束の回り込みによる損失を抑えることができる。
【００４５】また、請求項６記載の発明によれば磁束の
回り込みを効率的に抑えることができる。
回り込みを効率的に抑えることができる。
【００４６】また、請求項７記載の発明によれば、２つ
の磁石を用いる場合に効率的に磁束量を出力することが
できる。
の磁石を用いる場合に効率的に磁束量を出力することが
できる。
【００４７】また請求項８記載の発明によれば、３つの
磁石を用いる場合に効率的に磁束量を出力することがで
きる。
磁石を用いる場合に効率的に磁束量を出力することがで
きる。
【００４８】また、請求項９，請求項１０記載の発明に
よれば磁石の数を効率的に利用することが可能である。
よれば磁石の数を効率的に利用することが可能である。
【００４９】また、請求項１１記載の発明によれば磁石
の配置を集中的にすることにより、磁石の数を効率的に
利用することが可能である。
の配置を集中的にすることにより、磁石の数を効率的に
利用することが可能である。
【００５０】また、請求項１２記載の発明によりインダ
ンクタンス差をより大きくすることが可能である。
ンクタンス差をより大きくすることが可能である。
【００５１】また、請求項１３記載の発明によれば、高
性能のリラクタンスモータを提供することができる。
性能のリラクタンスモータを提供することができる。
【図１】本発明の実施例１のリラクタンスモータの断面
図
図
【図２】同実施例１のロータの斜視図
【図３】（ａ）同実施例１の特性を示す図
（ｂ）同実施例１の透磁率の比ａ／ｂを示す図
【図４】参考例１のロータの正面図
【図５】 実施例２のロータの正面図
【図６】同実施例２の部分拡大図
【図７】（ａ）実施例３を示す図
（ｂ）同実施例３の部分拡大図
【図８】（ａ）実施例４を示す図
（ｂ）同実施例４の部分拡大図
【図９】実施例５のモータの正面図
【図１０】同磁石−インダクタンスの特性を示す図
【図１１】実施例６のロータの正面図
【図１２】同磁石の配置−インダクタンス特性を示す図
【図１３】従来のリラクタンスモータの断面図
【図１４】同ロータの斜視図
【図１５】同ロータのベクトル図
【図１６】同接続環の幅−トルク、回転数特性を示す図
１１，３１ ロータ
１３，３２ 溝
１４，３３ 接続環
３５ 永久磁石
フロントページの続き
(72)発明者 角谷 直之
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７−274460（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−303357（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−115815（ＪＰ，Ａ)
米国特許4924130（ＵＳ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 19/10
Claims (13)
- 【請求項１】 磁束が流れにくいｑパス方向と、磁束が
流れやすいｄパス方向とを有するように溝を有し、前記
ｄパス方向の透磁率が高い方向性高透磁率材料を用いて
構成される回転電機のロータにおいて、前記溝の端部の
みに永久磁石が設けられるリラクタンスモータのロー
タ。 - 【請求項２】 磁束が流れにくいｑパス方向と、磁束が
流れやすいｄパス方向とを有するように溝を有し、前記
ｄパス方向の透磁率が高い方向性高透磁率材料を用いて
構成されるロータ部材を複数張り合わせて形成される回
転電機のロータにおいて、前記溝の端部のみに永久磁石
が設けられるリラクタンスモータのロータ。 - 【請求項３】 ｑパス方向とｄパス方向とがなす電気角
が９０度である請求項１または請求項２記載のリラクタ
ンスモータのロータ。 - 【請求項４】 磁束が流れにくいｑパス方向と、磁束が
流れやすいｄパス方向とを有するように溝を備え、前記
溝の端部のみに永久磁石を設けたリラクタンスモータの
ロータ。 - 【請求項５】 磁束が流れにくいｑパス方向と、磁束が
流れやすいｄパス方向とを有するように多層の溝を備
え、この溝の端部のみに永久磁石を設けたロータ部材を
複数張り合わせ形成した請求項４記載のリラクタンスモ
ータのロータ。 - 【請求項６】 溝の端部に異なった方向に極性をもつ複
数の永久磁石を設けた請求項４または請求項５記載のリ
ラクタンスモータのロータ。 - 【請求項７】 溝方向に対して垂直な方向に極性をも
ち、溝の端部に備えた永久磁石Ａと、この永久磁石Ａに
隣接する状態で前記溝の内側に溝方向に極性をもつ永久
磁石Ｂとを備えた請求項６記載のリラクタンスモータの
ロータ。 - 【請求項８】 溝方向に極性をもつ第１の永久磁石と、
この第１の永久磁石の極性に対して垂直な方向に極性を
もち、且つそれぞれの極性が対向した第２の永久磁石と
第３の永久磁石を第１の永久磁石を溝の幅方向に挟むよ
うに備えた永久磁石を溝に設けた請求項６記載のリラク
タンスモータのロータ。 - 【請求項９】 溝の数に対して半数以上の溝に永久磁石
を設けた請求項４〜８のいずれか１項に記載のリラクタ
ンスモータのロータ。 - 【請求項１０】 溝に対して一つ置きに永久磁石を設け
た請求項９記載のリラクタンスモータのロータ。 - 【請求項１１】 ｑパス方向に対して電気角２０〜７０
度の位置にある溝の端部に永久磁石を設けた請求項４〜
１０のいずれか１項に記載のリラクタンスモータのロー
タ。 - 【請求項１２】 多層の溝を透磁率の低い材質で構成し
た請求項１〜１１のいずれか１項に記載のリラクタンス
モータのロータ。 - 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれか１項に記載
のリラクタンスモータのロータを備えたリラクタンスモ
ータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27916696A JP3446501B2 (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | リラクタンスモータのロータ、及びリラクタンスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27916696A JP3446501B2 (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | リラクタンスモータのロータ、及びリラクタンスモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10127023A JPH10127023A (ja) | 1998-05-15 |
| JP3446501B2 true JP3446501B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=17607379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27916696A Expired - Fee Related JP3446501B2 (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | リラクタンスモータのロータ、及びリラクタンスモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3446501B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1032115B1 (en) * | 1999-02-22 | 2007-04-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Reluctance type rotating machine with permanent magnets |
| JP3743348B2 (ja) | 2001-11-12 | 2006-02-08 | 三菱電機株式会社 | 同期誘導電動機、同期誘導電動機の製造方法、圧縮機 |
| JP5201899B2 (ja) * | 2007-07-20 | 2013-06-05 | 株式会社三井ハイテック | リラクタンスモータ用回転子積層鉄心 |
-
1996
- 1996-10-22 JP JP27916696A patent/JP3446501B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10127023A (ja) | 1998-05-15 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |