JP3631583B2 - Permanent magnet motor - Google Patents

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JP3631583B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷蔵庫,エアコンの圧縮機駆動用のモータなどに使用される永久磁石型モータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、冷蔵庫やエアコンの圧縮機駆動用のモータなどには、回転数の制御が容易な永久磁石型モータが一般的に使用されている。
図19に、圧縮機駆動用モータとしてよく用いられる典型的な永久磁石型モータを示す。
一般に、圧縮機駆動用モータにおいては、高効率且つ高速回転の要求に適した永久磁石を回転子内部に埋め込んだ磁石埋め込み方式が使用されるようになってきた。
【0003】
以下に、この図を用いて、このモータの詳細について説明する。
図19において、1は固定子、2はスロット、3はティース部、4は巻線、5は回転子軸、6は磁石挿入孔、7は永久磁石、9は空隙、10は外周薄肉連結部、11は磁石間薄肉連結部、12は回転子、13は固定子鉄心、14は回転子鉄心である。
【0004】
固定子1には、円筒状をなす固定子鉄心13の内周に等間隔に形成された24個のスロット2が配置され、前記スロット2にはそれぞれ巻線4を挿入配置して3相4極が形成されている。
【0005】
一方、前記固定子鉄心13の内径より若干の空隙9を隔てて回転子12が配置され、回転子軸5を回転子鉄心13の中央部に嵌合固着し、回転自在になるように支持されている。
回転子軸5の周囲には、4個の磁石挿入孔6が等間隔に設けられており、前記磁石挿入孔6の中には永久磁石7を軸方向から挿入して組み込むことによって一体型の回転子12が構成されている。
また、上記永久磁石7はN極とS極が交互になるように着磁されている。
【0006】
次に、このモータの駆動回路および駆動原理を、図20を参照して、説明する。
図20に、モータ駆動用として良く用いられる典型的なモータ駆動回路を示す。
前記モータ駆動回路は、直流電源部15,主回路部16および制御回路部17から構成される。
直流電源部15は主回路と並列に接続され前記主回路部16へ電力を供給する。
【0007】
一方、前記主回路部16は、6個のスイッチング素子Ua,Ub,Va,Vb,Wa,Wb及び各スイッチング素子に並列接続された環流ダイオードD1,D2・・・・D6より構成され、スイッチング素子UaとUbを直列に接続してアーム部Uabを、スイッチング素子VaとVbを直列に接続しアーム部Vabを、同様にスイッチング素子WaとWbを直列に接続し、アーム部Wabが形成され、合計で三つのアームが形成されている。さらに、アーム部Uab,Vab,Wabは、それぞれ並列に接続され、3相のブリッジが形成される。
【0008】
この主回路部において、3相の各アーム部Uab,Vab,Wabが有するスイッチング素子の共通節点Uo ,Vo ,Wo は,それぞれ対応するモータの出力線U,V,Wに接続されている。
これら出力線U,V,Wは、上記固定子1の各相の巻線4に接続されている。各相の巻線はU相,V相,W相で構成され、Y結線されている。
【0009】
制御回路は、回転子12の位置信号を受け、これに連動して、主回路の各スイッチング素子をオン・オフ制御することにより、巻線4に電流を通電する。これにより、固定子1には交番磁界が発生し、この交番磁界と永久磁石7のつくる磁束の間に作用する磁気的な吸引力および反発力により、回転子12を回転駆動させる。
このとき、各巻線U相,V相,W相の通電幅は、電気角で120度とする、周知の120度通電となるように構成されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように構成された従来の永久磁石形モータにおいては、以下に述べる問題点があった。
すなわち、回転子12の磁極部には、図21に示すように永久磁石7のつくる磁束Aと巻線4のつくる磁束Bの作用によって、回転子12の磁極部の回転方向側端部へ向かって湾曲した磁束が流れ、ティース部3に磁束が集中する。
この結果、ティース部3に磁気飽和を生じ、鉄損が増大する。さらには、所望のトルクを得るための電流値が増大し、銅損が増加することとなり、効率が低下する。この減少は、希土類の永久磁石を用いた場合により顕著となる。
【0011】
また、従来の回転子においては、永久磁石7の外径方向に磁性体を配置していたため、固定子1のスロット開口部と回転子12の位置関係によって、磁気抵抗の変動が大きくなり、図22に示す如く、スロット2の周期で空隙磁束密度の分布に大きな窪みを生じていた。
これにより、誘起電圧波形に高調波成分が重畳し、大きなトルクリップルを生じ、モータの振動・騒音を増加させる原因となっていた。
【0012】
そして、製造上のばらつきなどから、回転子軸5の中心がずれるなどの偏心を生じた場合、空隙長にアンバランスを生じ、巻線電流のつくる磁束と回転子の磁極部との間に径方向の磁気吸引力が作用し、磁極数の周期で振動を引き起していた。
【0013】
この発明は、上記の問題を解決し、低振動,低騒音で、かつ高効率な特性を有する永久磁石形モータを提供するものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
の発明の永久磁石形モータにおいては、永久磁石挿入孔と回転子軸挿入孔を設けた回転子鉄心と、前記磁石挿入孔に挿入された永久磁石と前記永久磁石の外周側の回転子鉄心内の磁極部に設けた複数のスリットで構成される回転子を備えた永久磁石形モータにおいて、永久磁石の外周側の回転子鉄心内の磁極部に、複数のスリットを径方向に第1のスリットおよび第2のスリットに分割して設けたものである。
【0015】
の発明の永久磁石形モータにおいては、永久磁石挿入孔と回転子軸挿入孔を設けた回転子鉄心と、前記磁石挿入孔に挿入された永久磁石と前記永久磁石の外周側の回転子鉄心内の磁極部に設けた複数のスリットで構成される回転子を備えた永久磁石形モータにおいて、永久磁石の外周側の回転子鉄心内の磁極部に、複数のスリットを径方向に第1のスリットおよび第2のスリットに分割し、且つ前記第1のスリットと第2のスリットとが交互に互い違いになるように配置したものである。
【0016】
の発明の永久磁石形モータにおいては、スリットの外周部が開放されているものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態を3相4極の永久磁石型モータを例に添付図を用いて詳細に説明する。
図1は、この発明の実施の形態1を示すモータの断面図、図2は回転子の斜視図、図3は積層部の側面を拡大した概略図である。
各図面において、同一符号のものは、同一構成要素を示している。
【0018】
図において、5は回転子軸、6は磁石挿入孔、7は永久磁石、8はスリット、10は外周薄肉連結部、11は磁石間薄肉連結部、18は磁極部である。
【0019】
固定子の構成は、図19に示す従来の構成と同じであり、円筒状の軸方向に積層された固定子鉄心を有し、内側には24個のスロットが等間隔になるように配置され、各スロットには3相4極の巻線が施されている。
固定子1の孔内には若干の空隙を隔てて回転子軸5により回転自在に支持された回転子12を有している。
【0020】
この回転子12の内部には90度間隔に4個の磁石挿入孔6が配置され、それぞれの磁石挿入用孔内にはN極,S極交互に着磁された直方体の永久磁石7が埋め込まれている。
磁石挿入孔6の両端部は、図1に示すように、回転子内部での短絡磁路の形成を防止するため、外周薄肉連結部10と磁石間薄肉連結部11を有する構造となっている。
また、外周薄肉連結部と磁石間薄肉連結部11は、永久磁石7からみて外側に位置する磁極部18と、永久磁石7からみて内側に位置するヨーク部19を連結する役割を有し、一体形の回転子鉄心構造となっている。この一体構造により回転子12の強度を確保し、高速回転駆動を可能にしている。
【0021】
さらに、各磁極部には、径方向に延びる3個のスリット8を形成されている。
このとき、永久磁石の外周側に存する磁極番号を図中に示すようにそれぞれ磁極1,磁極2,磁極3,磁極4,同一磁極内に存する三つのスリットをそれぞれAスリット,Bスリット,Cスリットと定め、極数をN(=4)、スリットの幅をθsとしたとき、磁極中心とBスリット(三つのスリットの内、真ん中に位置するスリット)との成す角Δθは、次式を満たすように構成されている。
Δθ(i)=(i−1)θs/A …………………………(1)
但し、iは磁極番号、Aは1<A<Nの実数とする。
すなわち、磁極1ではΔθ(1)=0,磁極2では、Δθ(2)=θs/A、磁極3では、Δθ(3)=2θs/A、磁極4ではΔθ(4)=3θs/Aとなるように構成される。
換言すれば、磁極番号に比例して、磁極中心とBスリットの角度が大きくなるように構成されている。
【0022】
このとき、Aスリット,Cスリットについては、磁極番号が変わってもBスリットに対して、間隔が常に一定となるように配置される。
【0023】
図2は、積層された回転子鉄心を斜め方向からみたものであり、同図に示すように、軸方向に対して、スリットが連続したV字状スキューを成すようにジグザグに構成されている。
図3は、図2の側面を部分的に拡大した図であり、1枚積層される毎に、軸方向に対してθs/Aだけ角度がずれるようにスリット8が配置されている。
【0024】
次に、この回転子の組立方法を、図4および図5を用いて説明する。
図において、20は上金型、21は板厚0.3mm〜0.5mm程度の電磁鋼板からなる回転子素材、22は下金型、23はスクイズリング、24は受け台、25は受け台軸、26は積層鉄心である。
【0025】
この回転子の組立に用いられる製造装置は、電磁鋼板21の上下に配置され、電磁鋼板21を打ち抜くのに用いる上金型20および下金型22と、前記下金型22の下方に配置され、電磁鋼板21からなる回転子素材から打ち抜かれたコアパンチを軸方向に垂直に積層するための筒状のスクイズリング23と、積層鉄心を水平に受けるための受け台24と、前記受け台24の中心に嵌合固着された受け台軸25から構成される。
【0026】
上記の構成により、1枚1枚、一定の周期で打ち抜かれた電磁鋼板21からなる回転子素材のコアパンチは、スクイズリング23を介して受け台24の上で固定される。
このとき、コアパンチである打ち抜き後の回転子素材を上金型20の打ち抜き周期と同一周期で受け台軸を磁極ピッチ分だけ定められた方向に回転させながら積層することにより、容易にスリットにスキューをつけることが可能となる。
このとき、受け台軸25を極ピッチ分回転させても磁石挿入孔6にはスキューがかかららずまっすぐに積層されるため、磁石の挿入は従来通り容易に行うことができる。
【0027】
図5は、受け台軸の回転のシーケンスを示した簡略図である。
y軸正方向を基準P0とし、回転子の磁極中心の延長線と受け台の外周部とを交わる点をそれぞれ図中に示すように、P1,P2,P3,P4と定め、基準P0とP1が一致する位置をP01,P0とP2が一致する位置をP02,P0とP3が一致する位置をP03,P0とP4が一致する位置をP04としたとき,受け台軸20は、P01→P02→P03→P04→P03→P02→P01………の順に回転しながら積層することで、ジグザグ状のスキューが実現される。
【0028】
以上のように構成された、永久磁石形モータにおいては、磁束密度の分布がなめらかになり、誘起電圧の高調波成分を低減させることができるため、トルクリップルの小さい永久磁石形モータを実現させることができる。
すなわち、図22に示す空隙磁束密度の落ち込みが大きい従来のモータの空隙磁束密度分布に対し、この発明の実施の形態1で示すモータでは、隣接する磁極部のスリットの位置が磁極中心に対して、同じ位置に配置されることはなく、且つ、軸方向に対してもスリットの配置位置をずらしてV字状のジグザグスキューをつけた構造を有しているため、スリットの位置が同じ位置で重なることがなくなり、空隙磁束密度の落ち込みが分散されて、空隙磁束密度の分布は、図6に示すように落ち込みの小さい滑らかな分布となる。
【0029】
モータの発生トルクは、空隙磁束密度と巻線に流れる電流の積に比例し、巻線電流は、矩形波の120度通電区間においてはほぼ一定であるため、空隙磁束密度の分布を滑らかにすることにより、回転子位置に対してのトルクの変動が小さくなり、ひいては、トルクリップルが小さい低振動,低騒音な永久磁石形モータが実現される。
【0030】
また、スリットのスキューピッチはθs/Aとなるようにしているため、軸方向に対してスリットが常にオーバーラップするように配置される。これにより、図7に示すような軸方向の磁束の漏れを防止することができ、スリットの効果を減少させることはない。
【0031】
そして、磁極部に3本のスリットを配置することにより磁気抵抗が増加し、電機子反作用による磁束の湾曲を抑えることができるようになり、希土類などの磁力の大きい永久磁石を用いてた場合であっても、固定子ティース部に磁束が集中して、磁気飽和することがなくなり、鉄損を低減した高効率な永久磁石形モータが得られる。
【0032】
さらに、組立上のばらつきで回転子軸が偏心した場合であっても、固定子の巻線のつくる磁束と回転子の磁極部によって作用する径方向の磁気吸引力を抑制することができるようになり、低振動,低騒音な永久磁石形モータが得られる。
【0033】
実施の形態2.
図8は、この発明の実施の形態2を示したもので、上記の実施の形態1とは以下の点で異なっている。
すなわち、実施の形態1では、軸方向に積層する際に、スリット8のスキュー角をコアパンチ1枚毎に変えていたが、この発明の実施の形態2では、2枚おきにスリット8のスキュー角を変えるように積層されている。このとき、軸方向の積層枚数をNj、極数をNとしたとき、同一方向に積層するコアパンチの枚数Ncは次式を満たす整数となる。
Nc≦Nj/(2N−1)
すなわち、少なくとも1個以上のV字スキューが形成されるように積層される。
以上のように構成された回転子においても、実施の形態1と同様な効果が得られる。
【0034】
実施の形態3.
図9および図10は、この発明の実施の形態3を示す永久磁石形モータの構成図である。
図9は、回転子を斜め方向からみた図、図10は回転子の側面を部分的に拡大した図であり、実施の形態1とは以下の点で異なる。
すなわち、実施の形態1では、軸方向に積層する際にスリット8のスキューを連続したV字形状を成すようにスキューを形成していたが、この実施の形態では、スキューが斜めになるように形成される。
この図に示す回転子は、スリットを打ち抜くための専用の金型を用いて、金型を所定のピッチでずらしながら打ち抜くことにより実現することができる。
【0035】
上記のように構成された永久磁石形モータにおいても、実施の形態1と同様な効果が得られる。
【0036】
実施の形態4.
図11に、実施の形態4を示す永久磁石形モータの構成を示す。
図11において、回転子軸5と、前記回転子軸5の周りに配置された回転子鉄心14と、前記回転子鉄心14の周りに等間隔に配置された4個の磁石挿入孔6と、前記磁石挿入孔6の内部に埋め込まれ、N極,S極が交互になるように着磁された永久磁石7と、前記永久磁石7の外径側に存する前記回転子鉄心14の磁極部18に径方向に設けた4個のスリット8により構成される。
【0037】
また、このスリット8は全周にわたって、不規則なランダムな間隔となるように配置されている。このような、回転子は、回転子鉄心の形状に打ち抜いた珪素鋼板を軸方向に所望の長さだけ積層し、磁石挿入孔に永久磁石を埋め込むことによって容易に得られる。
【0038】
上記のように構成された永久磁石形モータにおいては、回転子の全周期にわたって、スリットをランダム間隔に配置することにより、従来、特定の周波数で発生していたn次の共振周波数を含む振動のピーク値を他の周波数帯域へ分散するという効果があり、振動のピーク値を抑えた低振動な永久磁石形モータが実現できる。
【0039】
図12は、この発明の永久磁石形モータの振動成分をFFT分析したものであり、同図に示すように従来の共振周波数で振動のピークを持つモータに対し、スリットをランダムな間隔に配置することにより特定周波数で発生する振動のピーク値をなまらせて、振動を抑制することができる。
また、巻線電流のつくる磁束と回転子の磁極部との間に作用する径方向の磁気吸引力がスリットの効果により低減でき、磁極周期(この場合は、回転周波数の4倍)で発生する振動成分を抑制することができる。
【0040】
実施の形態5.
図13に、この実施の形態5における永久磁石形モータの回転子の構成を示す。
図13において、回転子軸5と、前記回転子軸5の周りに配置された回転子鉄心14と、前記回転子鉄心14の周りに等間隔に配置された4個の磁石挿入孔6と、前記磁石挿入孔6の内部に埋め込まれ、N極、S極が交互になるように着磁された永久磁石7と、前記永久磁石7の外径側に存する前記回転子鉄心14の磁極部18に回転子12の回転方向に対して逆向きに斜めになるように設けた3個のスリット8により構成される。
【0041】
上記のように構成された永久磁石形モータにおいては、回転方向に対して反対向きに斜めにスリットを配置することにより、巻線電流のつくる磁束の経路に対して磁気抵抗が増加するため、電機子反作用による磁束が効果的に弱められ、回転子の磁極部内での磁束の湾曲により固定子のティースが磁気飽和を生じるのを抑制することができるため、鉄損の小さい高効率な永久磁石形モータが得られる。
また、電機子反作用による磁束が弱められることにより、径方向に磁気吸引力が低減し、回転子軸が偏心を生じている場合であっても、磁極数周期で発生する振動成分を低減できるため、振動の小さい永久磁石形モータが実現できる。
また、斜めにスリットを入れることにより、巻線側からみたインダクタンスの変化が滑らかになり、従来、スロットの周期ででていた空隙磁束密度の落ち込みを小さくすることができるようになり、トルクリップルを低減することができる。
【0042】
実施の形態6.
図14は、この発明の実施の形態6を示す永久磁石形モータの回転子構成を示した図であり、実施の形態5とは以下の点で異なる。
すなわち、実施の形態5では、スリット8の形態を、回転子12の回転方向に対して逆向きに傾けるように形成していたが、この実施の形態6においては、回転子軸5の中心を向く放射状になるように3個のスリット8を設けたことを特徴とする。
【0043】
上記のように構成された永久磁石形モータにおいては、スリット8を、軸中心を向くように放射状に設けたことにより、永久磁石のつくる磁束が、ラジアル方向に分散されるため、表面に配置した円弧状の永久磁石をラジアル着磁したのと同様な効果が得られる。
これにより、空隙磁束密度分布は、図15に示すように、台形波形状となり、120度の矩形波通電による制御とのマッチングが向上し、高効率な特性を有する永久磁石形モータが実現できる。
【0044】
実施の形態7.
図16は、この発明の実施の形態7における永久磁石形モータの回転子構成を示した図であり、実施の形態5とは以下の点で異なる。
すなわち、実施の形態5では、スリット8の形態を、回転子12の回転方向に対して逆向きに傾けるように形成していたが、この実施の形態7においては、スリット8を径方向に第1のスリットと第2のスリットの上下2分割に形成し、かつ、上側の第1のスリットと下側の第2のスリットは同一直線上になるように配置したことを特徴とする。
すなわち、回転子内部に配置された径方向に延びるスリット8の中央部に磁性部を有する形状を呈する。
【0045】
上記のように構成された、永久磁石形モータにおいては、第1および第2のスリットの上下2分割のスリットを設けることにより、回転子の位置の変化により、巻線電流のつくる磁束の通り難い位置と通り易い位置の落差が大きくなるように磁気回路が形成されるため、巻線インダクタンスの最大値と最小値の比を大きくすることができる。
すなわち、磁気抵抗の落差の大きい回転子を得ることができるようになり、リラクタンストルクの成分を増加させることができる。
【0046】
したがって、永久磁石と巻線電流の作用によるマグネットトルクを有効に引き出すとともに、回転子磁極部と巻線電流のつくる磁束との間で働く電磁石作用によるリラクタンストルクが上乗せされ、高効率な永久磁石形モータを実現することができる。
【0047】
実施の形態8.
図17は、この発明の実施の形態8における永久磁石形モータの回転子構成を示した図であり、実施の形態7とは以下の点で異なる。
すなわち、実施の形態7では、スリット8を径方向に第1のスリットおよび第2のスリットの上下2分割に形成し、かつ上側の第1のスリットと下側の第2のスリットは同一直線上になるように配置していたが、この実施の形態においては、スリット8を径方向に第1のスリットと第2のスリットとに上下2分割に形成し、かつ、上側の第1のスリットと下側の第2のスリットを互い違いになるように形成したことを特徴とする。
【0048】
上記のように構成された、永久磁石形モータにおいては、径方向の磁気吸引力が低減できる。
また、磁束集中による磁気飽和を回避しつつ、同時にリラクタンストルクの利用が可能になるため、電流辺りのトルクが上昇し、高効率な永久磁石形モータが実現できる。
また、空隙磁束密度の分布がなめらかになり、トルクリップルを低減できる。
【0049】
実施の形態9.
図18は、この発明の実施の形態9における永久磁石形モータの構成図を示したものであり、実施の形態1とは以下の点で異なる。
すなわち、実施の形態1においては、スリット8の外周側端部は、回転子鉄心内部において、閉塞された形態で形成されていたが、この実施の形態においては、スリット8の外周側の端部を開放された形態となるように形成される。
【0050】
上記のように構成された永久磁石形モータにおいては、巻線電流のつくる磁束がスリットの外周部に流れて磁気飽和を生じることがなくなるため、同一トルクを得るための電流が減少し、より一層高効率な永久磁石形モータを実現することができる。
【0051】
なお、この実施の形態は、実施の形態1への適用に限定されるものではなく、実施の形態2ないし実施の形態8のいずれについても適用することが可能である。
【0052】
【発明の効果】
の発明によれば、第1のスリットおよび第2のスリットに分割されたスリットを設けることにより、回転子の位置の変化により、巻線電流のつくる磁束の通りにくい位置と通り易い位置の落差が大きくなるように磁気回路が形成されるため、巻線インダクタンスの最大値と最小値の比を大きくすることができる。
すなわち、磁気抵抗の落差の大きい回転子を得ることができるようになり、リラクタンストルクの成分を増加させることができる。
したがって、永久磁石と巻線電流の作用によるマグネットトルクを有効に引き出すとともに、回転子磁極部と巻線電流のつくる磁束との間で働く電磁石作用によるリラクタンストルクが上乗せされ、高効率な永久磁石形モータを実現することができる。
【0053】
の発明によれば、第1のスリットおよび第2のスリットに分割されたスリットを第1および第2のスリットが互い違いになるように配置することにより、回転子の位置の変化により、巻線電流のつくる磁束の通りにくい位置と通り易い位置の落差が大きくなるように磁気回路が形成されるため、巻線インダクタンスの最大値と最小値の比を大きくすることができる。
すなわち、磁気抵抗の落差の大きい回転子を得ることができるようになり、リラクタンストルクの成分を増加させることができる。
したがって、永久磁石と巻線電流の作用によるマグネットトルクを有効に引き出すとともに、回転子磁極部と巻線電流のつくる磁束との間で働く電磁石作用によるリラクタンストルクが上乗せされ、高効率な永久磁石形モータを実現することができる。
また、磁束集中による磁気飽和を回避しつつ、同時にリラクタンストルクの利用が可能になるため、電流辺りのトルクが上昇し、高効率な永久磁石形モータが実現できる。
また、空隙磁束密度の分布がなめらかになり、トルクリップルを低減できる。
【0054】
の発明によれば、スリットの外周部を開放することにより、巻線電流のつくる磁束がスリットの外周部に流れて磁気飽和を生じることがなくなるため、同一トルクを得るための電流が減少し、より一層高効率な永久磁石形モータを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1による永久磁石形モータの構成を示す断面図である。
【図2】図1の永久磁石形モータの斜視図である。
【図3】図2の永久磁石形モータの側面を部分的に拡大した図である。
【図4】図2の永久磁石形モータの組立方法を示す図である。
【図5】図4の組立シーケンスを詳細に示した図である。
【図6】図2の永久磁石形モータの空隙磁束密度分布を示した図である。
【図7】図2の永久磁石形モータの磁束の漏れ防止の効果を示した図である。
【図8】この発明の実施の形態2による永久磁石形モータの構成を示す側面図である。
【図9】この発明の実施の形態3による永久磁石形モータの構成を示す斜視図である。
【図10】図9の永久磁石形モータの側面図である。
【図11】この発明の実施の形態4による永久磁石形モータの構成を示す断面図である。
【図12】図11の永久磁石形モータの振動成分を示す図である。
【図13】この発明の実施の形態5による永久磁石形モータの構成を示す断面図である。
【図14】この発明の実施の形態6による永久磁石形モータの構成を示す断面図である。
【図15】図14の永久磁石形モータの空隙磁束密度分布を示す図である。
【図16】この発明の実施の形態7による永久磁石形モータの構成を示す断面図である。
【図17】この発明の実施の形態8による永久磁石形モータの構成を示す断面図である。
【図18】この発明の実施の形態9による永久磁石形モータの構成を示す断面図である。
【図19】従来の永久磁石形モータの構成を示す断面図である。
【図20】永久磁石形モータの駆動回路を示す構成図である。
【図21】従来の永久磁石形モータの磁束の流れを示した図である。
【図22】従来のブラシレスDCモータの空隙磁束密度を示した図である。
【符号の説明】
1 固定子、2 スロット、3 ティース部、4 巻線、5 回転子軸、6 磁石挿入孔、7 永久磁石、8 スリット、9 空隙、10 外周薄肉連結部、11 磁石間薄肉連結部、12 回転子、13 固定子鉄心、14 回転子鉄心、15 直流電源部、16 主回路部、17 制御回路部、18 磁極部19 ヨーク部。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a permanent magnet type motor used for a motor for driving a compressor of a refrigerator or an air conditioner.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a permanent magnet type motor whose rotation speed is easily controlled is generally used as a motor for driving a compressor of a refrigerator or an air conditioner.
FIG. 19 shows a typical permanent magnet type motor often used as a compressor driving motor.
In general, in a compressor driving motor, a magnet embedding method in which a permanent magnet suitable for the requirement of high efficiency and high speed rotation is embedded in a rotor has been used.
[0003]
The details of this motor will be described below with reference to this figure.
In FIG. 19, 1 is a stator, 2 is a slot, 3 is a tooth part, 4 is a winding, 5 is a rotor shaft, 6 is a magnet insertion hole, 7 is a permanent magnet, 9 is a gap, and 10 is a thin outer peripheral connection part. , 11 is a thin connecting portion between magnets, 12 is a rotor, 13 is a stator core, and 14 is a rotor core.
[0004]
The stator 1 is provided with 24 slots 2 formed at equal intervals on the inner circumference of a cylindrical stator core 13, and windings 4 are inserted and arranged in the slots 2, respectively. A pole is formed.
[0005]
On the other hand, a rotor 12 is arranged with a slight gap 9 from the inner diameter of the stator core 13, and the rotor shaft 5 is fitted and fixed to the central portion of the rotor core 13 and is supported so as to be rotatable. ing.
Around the rotor shaft 5, four magnet insertion holes 6 are provided at equal intervals, and a permanent magnet 7 is inserted into the magnet insertion hole 6 from the axial direction and integrated into the magnet insertion hole 6. A rotor 12 is configured.
The permanent magnet 7 is magnetized so that the N pole and the S pole are alternated.
[0006]
Next, the drive circuit and drive principle of this motor will be described with reference to FIG.
FIG. 20 shows a typical motor drive circuit often used for motor drive.
The motor drive circuit includes a DC power supply unit 15, a main circuit unit 16 and a control circuit unit 17.
The DC power supply unit 15 is connected in parallel with the main circuit and supplies power to the main circuit unit 16.
[0007]
On the other hand, the main circuit section 16 is composed of six switching elements Ua, Ub, Va, Vb, Wa, Wb and freewheeling diodes D1, D2,... D6 connected in parallel to the switching elements. Ua and Ub are connected in series, arm part Uab is connected, switching elements Va and Vb are connected in series, arm part Vab is connected, and switching elements Wa and Wb are connected in series to form arm part Wab. Three arms are formed. Furthermore, the arm portions Uab, Vab, Wab are connected in parallel to form a three-phase bridge.
[0008]
In this main circuit portion, common nodes Uo, Vo, Wo of the switching elements of the three-phase arm portions Uab, Vab, Wab are connected to the corresponding motor output lines U, V, W, respectively.
These output lines U, V, W are connected to the winding 4 of each phase of the stator 1. Each phase winding is composed of a U phase, a V phase, and a W phase, and is Y-connected.
[0009]
The control circuit receives the position signal of the rotor 12 and energizes the winding 4 by turning on and off each switching element of the main circuit in conjunction with the position signal. As a result, an alternating magnetic field is generated in the stator 1, and the rotor 12 is driven to rotate by a magnetic attractive force and a repulsive force acting between the alternating magnetic field and the magnetic flux generated by the permanent magnet 7.
At this time, the current-carrying width of each winding U-phase, V-phase, and W-phase is configured to be a well-known 120-degree conduction with an electrical angle of 120 degrees.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional permanent magnet type motor configured as described above has the following problems.
In other words, the magnetic pole part of the rotor 12 is directed toward the rotation direction end of the magnetic pole part of the rotor 12 by the action of the magnetic flux A produced by the permanent magnet 7 and the magnetic flux B produced by the winding 4 as shown in FIG. The curved magnetic flux flows, and the magnetic flux concentrates on the tooth portion 3.
As a result, magnetic saturation occurs in the tooth portion 3 and the iron loss increases. Furthermore, the current value for obtaining the desired torque increases, the copper loss increases, and the efficiency decreases. This decrease becomes more remarkable when a rare earth permanent magnet is used.
[0011]
Further, in the conventional rotor, since the magnetic body is arranged in the outer diameter direction of the permanent magnet 7, the fluctuation of the magnetic resistance increases depending on the positional relationship between the slot opening of the stator 1 and the rotor 12. As shown in FIG. 22, a large depression was generated in the distribution of the gap magnetic flux density in the period of the slot 2.
As a result, harmonic components are superimposed on the induced voltage waveform, resulting in a large torque ripple, which increases the vibration and noise of the motor.
[0012]
If an eccentricity such as the center of the rotor shaft 5 deviates due to manufacturing variations or the like, the gap length is unbalanced, and the diameter between the magnetic flux generated by the winding current and the magnetic pole portion of the rotor is reduced. The magnetic attraction force in the direction acted, causing vibrations with a period of the number of magnetic poles.
[0013]
The present invention solves the above problems and provides a permanent magnet motor having low vibration, low noise, and high efficiency.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
First 1 In the permanent magnet type motor of the present invention, a rotor core provided with a permanent magnet insertion hole and a rotor shaft insertion hole, a permanent magnet inserted into the magnet insertion hole, and a rotor core on the outer peripheral side of the permanent magnet In the permanent magnet type motor having a rotor composed of a plurality of slits provided in the magnetic pole portion of the magnet, the plurality of slits are radially first slits in the magnetic pole portion in the rotor core on the outer peripheral side of the permanent magnet. The second slit is divided and provided.
[0015]
First 2 In the permanent magnet type motor of the present invention, a rotor core provided with a permanent magnet insertion hole and a rotor shaft insertion hole, a permanent magnet inserted into the magnet insertion hole, and a rotor core on the outer peripheral side of the permanent magnet In the permanent magnet type motor having a rotor composed of a plurality of slits provided in the magnetic pole portion of the magnet, the plurality of slits are radially first slits in the magnetic pole portion in the rotor core on the outer peripheral side of the permanent magnet. And the first slit and the second slit are alternately arranged alternately.
[0016]
First 3 In the permanent magnet type motor of the invention, the outer peripheral portion of the slit is opened.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, taking a three-phase four-pole permanent magnet motor as an example.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a motor showing Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a rotor, and FIG. 3 is an enlarged schematic view of a side surface of a laminated portion.
In the drawings, the same reference numerals indicate the same components.
[0018]
In the figure, 5 is a rotor shaft, 6 is a magnet insertion hole, 7 is a permanent magnet, 8 is a slit, 10 is an outer thin connection part, 11 is a thin connection part between magnets, and 18 is a magnetic pole part.
[0019]
The configuration of the stator is the same as the conventional configuration shown in FIG. 19, which has a stator core stacked in a cylindrical axial direction and is arranged so that 24 slots are equally spaced inside. Each slot is provided with a three-phase four-pole winding.
In the hole of the stator 1, there is a rotor 12 that is rotatably supported by the rotor shaft 5 with a slight gap.
[0020]
Four magnet insertion holes 6 are arranged in the rotor 12 at intervals of 90 degrees, and a rectangular parallelepiped permanent magnet 7 magnetized alternately in N and S poles is embedded in each magnet insertion hole. It is.
As shown in FIG. 1, both end portions of the magnet insertion hole 6 have a structure having an outer peripheral thin-walled connecting portion 10 and an inter-magnet thin-walled connecting portion 11 in order to prevent the formation of a short-circuit magnetic path inside the rotor. .
Further, the outer peripheral thin-walled connecting portion and the inter-magnet thin-walled connecting portion 11 have a role of connecting the magnetic pole portion 18 positioned on the outer side with respect to the permanent magnet 7 and the yoke portion 19 positioned on the inner side of the permanent magnet 7. The rotor core structure is shaped. This integral structure ensures the strength of the rotor 12 and enables high-speed rotation drive.
[0021]
Furthermore, three slits 8 extending in the radial direction are formed in each magnetic pole portion.
At this time, as shown in the drawing, the magnetic pole numbers existing on the outer peripheral side of the permanent magnet are the magnetic pole 1, magnetic pole 2, magnetic pole 3, magnetic pole 4, and three slits existing in the same magnetic pole, respectively, A slit, B slit, C slit When the number of poles is N (= 4) and the slit width is θs, the angle Δθ formed by the magnetic pole center and the B slit (the slit located in the middle of the three slits) satisfies the following equation: It is configured as follows.
Δθ (i) = (i−1) θs / A (1)
Where i is the magnetic pole number and A is 1. <A <N is a real number.
That is, Δθ (1) = 0 for magnetic pole 1, Δθ (2) = θs / A for magnetic pole 2, Δθ (3) = 2θs / A for magnetic pole 3, and Δθ (4) = 3θs / A for magnetic pole 4. It is comprised so that it may become.
In other words, the angle between the magnetic pole center and the B slit is increased in proportion to the magnetic pole number.
[0022]
At this time, the A slit and the C slit are arranged so that the interval is always constant with respect to the B slit even if the magnetic pole number changes.
[0023]
FIG. 2 is an oblique view of the laminated rotor cores, and as shown in FIG. 2, the rotor cores are zigzag so as to form a V-shaped skew with continuous slits in the axial direction. .
FIG. 3 is a partially enlarged view of the side surface of FIG. 2, and each time one sheet is stacked, the slit 8 is arranged so that the angle is shifted by θs / A with respect to the axial direction.
[0024]
Next, a method for assembling the rotor will be described with reference to FIGS.
In the figure, 20 is an upper mold, 21 is a rotor material made of an electromagnetic steel plate having a thickness of about 0.3 mm to 0.5 mm, 22 is a lower mold, 23 is a squeeze ring, 24 is a cradle, 25 is a cradle shaft, Reference numeral 26 denotes a laminated iron core.
[0025]
The manufacturing apparatus used for assembling the rotor is disposed above and below the electromagnetic steel sheet 21, and is disposed below the lower mold 22 and the upper mold 20 and the lower mold 22 used for punching the electromagnetic steel sheet 21. A cylindrical squeeze ring 23 for laminating a core punch punched from a rotor material made of an electromagnetic steel plate 21 vertically in an axial direction, a cradle 24 for horizontally receiving a laminated iron core, and the cradle 24 It comprises a cradle shaft 25 fitted and fixed at the center.
[0026]
With the above configuration, the core punch made of the rotor material made of the electromagnetic steel sheet 21 punched out one by one at a constant cycle is fixed on the cradle 24 via the squeeze ring 23.
At this time, the rotor material after punching, which is a core punch, is laminated with the cradle shaft rotated in the direction determined by the magnetic pole pitch at the same period as the punching period of the upper mold 20, thereby easily skewing into the slit. It becomes possible to attach.
At this time, even if the pedestal shaft 25 is rotated by the pole pitch, the magnet insertion hole 6 is not skewed and is laminated straight, so that the magnet can be easily inserted as before.
[0027]
FIG. 5 is a simplified diagram showing a rotation sequence of the cradle shaft.
The point where the positive direction of the y-axis is the reference P0 and the extension line of the magnetic pole center of the rotor and the outer periphery of the pedestal intersect is defined as P1, P2, P3 and P4 as shown in the figure, and the references P0 and P1 , P01 is the position where P0 and P2 match, P03 is the position where P0 and P3 match, P04 is the position where P0 and P4 match, and the receiving shaft 20 is P01 → P02 → By stacking while rotating in the order of P03 → P04 → P03 → P02 → P01..., A zigzag skew is realized.
[0028]
In the permanent magnet type motor configured as described above, the distribution of magnetic flux density is smooth and the harmonic component of the induced voltage can be reduced. Can do.
That is, with respect to the air gap magnetic flux density distribution of the conventional motor having a large drop in the air gap magnetic flux density shown in FIG. In addition, since the slits are not arranged at the same position, and the slits are shifted in the axial direction to form a V-shaped zigzag skew, the slit positions are the same. As a result, the gap magnetic flux density drops are dispersed, and the gap magnetic flux density distribution becomes a smooth distribution with little drop as shown in FIG.
[0029]
The generated torque of the motor is proportional to the product of the gap magnetic flux density and the current flowing through the winding, and the winding current is almost constant in the rectangular wave 120-degree conduction section, thus smoothing the distribution of the gap magnetic flux density. As a result, a fluctuation in torque with respect to the rotor position is reduced, and as a result, a low-vibration and low-noise permanent magnet motor with a small torque ripple is realized.
[0030]
Since the skew pitch of the slits is θs / A, the slits are always arranged so as to overlap with the axial direction. Thereby, the leakage of the magnetic flux in the axial direction as shown in FIG. 7 can be prevented, and the effect of the slit is not reduced.
[0031]
And by arranging three slits in the magnetic pole part, the magnetic resistance can be increased and the bending of the magnetic flux due to the armature reaction can be suppressed. When a permanent magnet having a large magnetic force such as rare earth is used. Even if it exists, a magnetic flux concentrates on a stator teeth part, and it does not become magnetic saturation, and a highly efficient permanent magnet type motor which reduced iron loss is obtained.
[0032]
Furthermore, even when the rotor shaft is eccentric due to assembly variations, the magnetic attractive force in the radial direction acting by the magnetic flux generated by the stator winding and the magnetic pole portion of the rotor can be suppressed. Thus, a low-vibration, low-noise permanent magnet motor can be obtained.
[0033]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention, which differs from the first embodiment in the following points.
That is, in the first embodiment, when the layers are stacked in the axial direction, the skew angle of the slit 8 is changed for each core punch, but in the second embodiment of the present invention, the skew angle of the slit 8 is set every two sheets. It is laminated to change. At this time, when the number of stacked layers in the axial direction is Nj and the number of poles is N, the number Nc of core punches stacked in the same direction is an integer that satisfies the following equation.
Nc ≦ Nj / (2N−1)
That is, the layers are stacked so that at least one V-shaped skew is formed.
In the rotor configured as described above, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[0034]
Embodiment 3 FIG.
9 and 10 are configuration diagrams of a permanent magnet motor showing Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 9 is a view of the rotor as seen from an oblique direction, and FIG. 10 is a partially enlarged view of the side surface of the rotor, which differs from the first embodiment in the following points.
That is, in the first embodiment, the skew is formed so that the skew of the slit 8 forms a continuous V-shape when stacked in the axial direction, but in this embodiment, the skew is inclined. It is formed.
The rotor shown in this figure can be realized by using a dedicated mold for punching the slit and punching while shifting the mold at a predetermined pitch.
[0035]
Even in the permanent magnet type motor configured as described above, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[0036]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 11 shows the configuration of the permanent magnet motor showing the fourth embodiment.
In FIG. 11, the rotor shaft 5, the rotor core 14 disposed around the rotor shaft 5, and four magnet insertion holes 6 disposed at equal intervals around the rotor core 14, A permanent magnet 7 embedded in the magnet insertion hole 6 and magnetized so that N and S poles are alternately arranged, and a magnetic pole portion 18 of the rotor core 14 existing on the outer diameter side of the permanent magnet 7. And four slits 8 provided in the radial direction.
[0037]
Further, the slits 8 are arranged at irregular random intervals over the entire circumference. Such a rotor can be easily obtained by laminating silicon steel plates punched into the shape of the rotor core in a desired length in the axial direction and embedding permanent magnets in the magnet insertion holes.
[0038]
In the permanent magnet motor configured as described above, the slits are arranged at random intervals over the entire period of the rotor, so that vibrations including the n-th resonance frequency that has conventionally been generated at a specific frequency can be obtained. There is an effect that the peak value is distributed to other frequency bands, and a low-vibration permanent magnet motor that suppresses the peak value of vibration can be realized.
[0039]
FIG. 12 shows the FFT analysis of the vibration component of the permanent magnet motor of the present invention. As shown in FIG. 12, slits are arranged at random intervals with respect to a conventional motor having a vibration peak at the resonance frequency. Thus, the vibration can be suppressed by smoothing the peak value of the vibration generated at the specific frequency.
Further, the radial magnetic attractive force acting between the magnetic flux generated by the winding current and the magnetic pole portion of the rotor can be reduced by the effect of the slit, and is generated at the magnetic pole cycle (in this case, four times the rotation frequency). The vibration component can be suppressed.
[0040]
Embodiment 5 FIG.
FIG. 13 shows the configuration of the rotor of the permanent magnet motor according to the fifth embodiment.
In FIG. 13, the rotor shaft 5, the rotor core 14 disposed around the rotor shaft 5, four magnet insertion holes 6 disposed at equal intervals around the rotor core 14, A permanent magnet 7 embedded in the magnet insertion hole 6 and magnetized so that N and S poles are alternately arranged, and a magnetic pole portion 18 of the rotor core 14 existing on the outer diameter side of the permanent magnet 7. And three slits 8 provided so as to be inclined in the opposite direction to the rotation direction of the rotor 12.
[0041]
In the permanent magnet motor configured as described above, since the slits are arranged obliquely in the direction opposite to the rotation direction, the magnetic resistance increases with respect to the path of the magnetic flux generated by the winding current. Highly efficient permanent magnet type with low iron loss because the magnetic flux due to the reaction of the child is effectively weakened and the magnetic teeth in the rotor can be prevented from being magnetically saturated due to the bending of the magnetic flux. A motor is obtained.
In addition, since the magnetic flux due to the armature reaction is weakened, the magnetic attraction force is reduced in the radial direction, and even if the rotor shaft is eccentric, the vibration component generated in the number of magnetic poles can be reduced. Thus, a permanent magnet motor with small vibration can be realized.
In addition, by making slits diagonally, the inductance change seen from the winding side becomes smooth, and the drop in the gap magnetic flux density that has been conventionally in the slot period can be reduced, and the torque ripple is reduced. Can be reduced.
[0042]
Embodiment 6 FIG.
FIG. 14 is a diagram showing a rotor configuration of a permanent magnet type motor according to the sixth embodiment of the present invention, which differs from the fifth embodiment in the following points.
That is, in the fifth embodiment, the shape of the slit 8 is formed so as to be inclined in the direction opposite to the rotation direction of the rotor 12, but in the sixth embodiment, the center of the rotor shaft 5 is centered. It is characterized in that three slits 8 are provided so as to be directed radially.
[0043]
In the permanent magnet type motor configured as described above, since the slits 8 are provided radially so as to face the center of the axis, the magnetic flux generated by the permanent magnet is dispersed in the radial direction, and thus is disposed on the surface. An effect similar to that obtained by radially magnetizing an arc-shaped permanent magnet can be obtained.
As a result, as shown in FIG. 15, the air gap magnetic flux density distribution has a trapezoidal wave shape, matching with control by 120-degree rectangular wave energization is improved, and a permanent magnet motor having highly efficient characteristics can be realized.
[0044]
Embodiment 7 FIG.
FIG. 16 is a diagram showing a rotor configuration of the permanent magnet type motor according to the seventh embodiment of the present invention, which differs from the fifth embodiment in the following points.
That is, in the fifth embodiment, the slit 8 is formed so as to be inclined in the opposite direction to the rotation direction of the rotor 12, but in this seventh embodiment, the slit 8 is formed in the radial direction. The first slit and the second slit are divided into upper and lower parts, and the upper first slit and the lower second slit are arranged on the same straight line.
That is, it has a shape having a magnetic part at the center of the radially extending slit 8 disposed inside the rotor.
[0045]
In the permanent magnet type motor configured as described above, it is difficult to pass the magnetic flux generated by the winding current due to the change in the position of the rotor by providing the upper and lower slits of the first and second slits. Since the magnetic circuit is formed so that the difference between the position and the position where it can easily pass is increased, the ratio between the maximum value and the minimum value of the winding inductance can be increased.
That is, a rotor having a large drop in magnetic resistance can be obtained, and the reluctance torque component can be increased.
[0046]
Therefore, the magnet torque due to the action of the permanent magnet and the winding current is effectively extracted, and the reluctance torque due to the electromagnet action acting between the rotor magnetic pole part and the magnetic flux generated by the winding current is added, resulting in a highly efficient permanent magnet type. A motor can be realized.
[0047]
Embodiment 8 FIG.
FIG. 17 is a diagram showing a rotor configuration of the permanent magnet type motor according to the eighth embodiment of the present invention, which differs from the seventh embodiment in the following points.
That is, in the seventh embodiment, the slit 8 is formed in the upper and lower splits of the first slit and the second slit in the radial direction, and the upper first slit and the lower second slit are on the same straight line. However, in this embodiment, the slit 8 is formed in the first slit and the second slit in the upper and lower parts in the radial direction, and the upper first slit and The lower second slits are formed to be staggered.
[0048]
In the permanent magnet type motor configured as described above, the radial magnetic attractive force can be reduced.
In addition, since reluctance torque can be used at the same time while avoiding magnetic saturation due to magnetic flux concentration, the torque around the current increases and a highly efficient permanent magnet motor can be realized.
In addition, the distribution of the gap magnetic flux density becomes smooth, and the torque ripple can be reduced.
[0049]
Embodiment 9 FIG.
FIG. 18 shows a configuration diagram of the permanent magnet type motor according to the ninth embodiment of the present invention, which differs from the first embodiment in the following points.
That is, in Embodiment 1, the outer peripheral side end of the slit 8 is formed in a closed form inside the rotor core, but in this embodiment, the outer peripheral end of the slit 8 is formed. Are formed in an open form.
[0050]
In the permanent magnet type motor configured as described above, the magnetic flux generated by the winding current does not flow to the outer periphery of the slit to cause magnetic saturation, so that the current for obtaining the same torque is reduced, and further A highly efficient permanent magnet motor can be realized.
[0051]
This embodiment is not limited to the application to the first embodiment, and can be applied to any of the second to eighth embodiments.
[0052]
【The invention's effect】
First 1 According to the invention, by providing the slits divided into the first slit and the second slit, a difference between the position where the magnetic flux generated by the winding current is difficult to pass and the position where it is easy to pass due to the change in the position of the rotor. Since the magnetic circuit is formed so as to increase, the ratio between the maximum value and the minimum value of the winding inductance can be increased.
That is, a rotor having a large drop in magnetic resistance can be obtained, and the reluctance torque component can be increased.
Therefore, the magnet torque due to the action of the permanent magnet and the winding current is effectively extracted, and the reluctance torque due to the electromagnet action acting between the rotor magnetic pole part and the magnetic flux generated by the winding current is added, resulting in a highly efficient permanent magnet type. A motor can be realized.
[0053]
First 2 According to the invention, by arranging the slits divided into the first slit and the second slit so that the first and second slits are staggered, the winding current is changed by the change in the position of the rotor. Since the magnetic circuit is formed so that the difference between the position where the magnetic flux generated by the magnetic flux does not easily pass and the position where the magnetic flux easily passes increases, the ratio between the maximum value and the minimum value of the winding inductance can be increased.
That is, a rotor having a large drop in magnetic resistance can be obtained, and the reluctance torque component can be increased.
Therefore, the magnet torque due to the action of the permanent magnet and the winding current is effectively extracted, and the reluctance torque due to the electromagnet action acting between the rotor magnetic pole part and the magnetic flux generated by the winding current is added, resulting in a highly efficient permanent magnet type. A motor can be realized.
In addition, since reluctance torque can be used at the same time while avoiding magnetic saturation due to magnetic flux concentration, the torque around the current increases and a highly efficient permanent magnet motor can be realized.
In addition, the distribution of the gap magnetic flux density becomes smooth, and the torque ripple can be reduced.
[0054]
First 3 According to the invention, by opening the outer periphery of the slit, the magnetic flux generated by the winding current does not flow to the outer periphery of the slit to cause magnetic saturation, so the current for obtaining the same torque is reduced, An even more efficient permanent magnet motor can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a permanent magnet motor according to a first embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of the permanent magnet type motor of FIG. 1. FIG.
3 is a partially enlarged side view of the permanent magnet motor of FIG. 2;
4 is a diagram showing an assembly method of the permanent magnet type motor of FIG. 2; FIG.
FIG. 5 is a diagram showing the assembly sequence of FIG. 4 in detail.
6 is a diagram showing a gap magnetic flux density distribution of the permanent magnet type motor of FIG. 2; FIG.
7 is a diagram showing the effect of preventing leakage of magnetic flux of the permanent magnet type motor of FIG. 2; FIG.
FIG. 8 is a side view showing a configuration of a permanent magnet motor according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view showing a configuration of a permanent magnet motor according to a third embodiment of the present invention.
10 is a side view of the permanent magnet type motor of FIG. 9. FIG.
FIG. 11 is a sectional view showing a configuration of a permanent magnet motor according to a fourth embodiment of the present invention.
12 is a diagram showing a vibration component of the permanent magnet motor of FIG.
FIG. 13 is a sectional view showing a configuration of a permanent magnet motor according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a sectional view showing a configuration of a permanent magnet motor according to a sixth embodiment of the present invention.
15 is a diagram showing a gap magnetic flux density distribution of the permanent magnet motor of FIG.
FIG. 16 is a sectional view showing a configuration of a permanent magnet motor according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a sectional view showing a configuration of a permanent magnet motor according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a sectional view showing a configuration of a permanent magnet motor according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional permanent magnet type motor.
FIG. 20 is a configuration diagram showing a drive circuit of a permanent magnet motor.
FIG. 21 is a diagram showing the flow of magnetic flux of a conventional permanent magnet type motor.
FIG. 22 is a diagram showing a gap magnetic flux density of a conventional brushless DC motor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stator, 2 slots, 3 teeth part, 4 windings, 5 rotor shaft, 6 Magnet insertion hole, 7 Permanent magnet, 8 Slit, 9 space | gap, 10 Outer periphery thin connection part, 11 Between magnet thin connection part, 12 rotations Child, 13 Stator core, 14 Rotor core, 15 DC power supply section, 16 Main circuit section, 17 Control circuit section, 18 Magnetic pole section 19 Yoke section.

Claims (3)

永久磁石挿入孔と回転子軸挿入孔を設けた回転子鉄心と、前記磁石挿入孔に挿入された永久磁石と前記永久磁石の外周側の回転子鉄心内の磁極部に設けた複数のスリットで構成される回転子を備えた永久磁石形モータにおいて、永久磁石の外周側の回転子鉄心内の磁極部に、複数のスリットを径方向に第1のスリットおよび第2のスリットに分割して設けたことを特徴とする永久磁石形モータ。A rotor core provided with a permanent magnet insertion hole and a rotor shaft insertion hole, a permanent magnet inserted into the magnet insertion hole, and a plurality of slits provided in a magnetic pole portion in the rotor core on the outer peripheral side of the permanent magnet In a permanent magnet type motor having a rotor that is configured, a plurality of slits are provided in the magnetic pole portion in the rotor core on the outer peripheral side of the permanent magnet and divided into a first slit and a second slit in the radial direction. A permanent magnet type motor characterized by that. 永久磁石挿入孔と回転子軸挿入孔を設けた回転子鉄心と、前記磁石挿入孔に挿入された永久磁石と前記永久磁石の外周側の回転子鉄心内の磁極部に設けた複数のスリットで構成される回転子を備えた永久磁石形モータにおいて、永久磁石の外周側の回転子鉄心内の磁極部に、複数のスリットを径方向に第1のスリットおよび第2のスリットに分割し、且つ前記第1のスリットと第2のスリットとが交互に互い違いになるように配置したことを特徴とする永久磁石形モータ。A rotor core provided with a permanent magnet insertion hole and a rotor shaft insertion hole, a permanent magnet inserted into the magnet insertion hole, and a plurality of slits provided in a magnetic pole portion in the rotor core on the outer peripheral side of the permanent magnet In a permanent magnet type motor having a rotor configured, a plurality of slits are radially divided into a first slit and a second slit in a magnetic pole portion in a rotor core on the outer peripheral side of the permanent magnet, and A permanent magnet motor, wherein the first slits and the second slits are alternately arranged. スリットの外周部が開放されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の永久磁石形モータ。The permanent magnet motor according to claim 1 or 2 , wherein an outer periphery of the slit is opened.
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