JP3888663B2 - 永久磁石式回転電機およびその駆動装置 - Google Patents
永久磁石式回転電機およびその駆動装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3888663B2 JP3888663B2 JP2000343520A JP2000343520A JP3888663B2 JP 3888663 B2 JP3888663 B2 JP 3888663B2 JP 2000343520 A JP2000343520 A JP 2000343520A JP 2000343520 A JP2000343520 A JP 2000343520A JP 3888663 B2 JP3888663 B2 JP 3888663B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permanent magnet
- rotor yoke
- stator
- wsp
- rotating electrical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の永久磁石を円周方向に配置したロータヨークがステータの外周を回転する永久磁石式回転電機およびその駆動装置に係り、特に、ロータヨークが各永久磁石の間に補極部を有する永久磁石式回転電機およびその駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、内燃機関用のスタータモータとジェネレータとは個別に装備されていたが、それぞれの機能を一体化させたスタータ兼ジェネレータ装置が、例えば特開平10−148142号公報に開示されている。
【0003】
一方、内燃機関用のスタータモータとして、ステータの外周を円筒状のロータヨークが回転する外転型の永久磁石式回転電動機が知られている。また、このような永久磁石式回転電機において、ロータおよびステータ間での磁束分布の歪みを緩和させてトルク振動の発生を防止するために、隣接する永久磁石の間に補極部を形成した永久磁石式回転電機が、例えば特開平8−275476号公報に開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の永久磁石式回転電機では、回転方向に関する永久磁石の幅Wmgと補極の幅Wspとの比[Wmg:Wsp]が、特に当該電機を電動機として機能させる場合の低回転域でのトルクに大きな影響を及ぼす。しかしながら、上記した従来技術では、永久磁石式回転電機を発電機として機能させる際のフリクション増加に対する前記比[Wmg:Wsp]の関係が配慮されていなかった。
【0005】
さらに、上記した構造の永久磁石式回転電機では、補極部が永久磁石の一部として機能することから、当該回転電機への通電は前記補極部の幅Wspに相当する角度だけ進角させることが望ましい。しかしながら、上記した従来技術では補極部の幅Wspと進角度との関係が配慮されていなかった。
【0006】
本発明の第1の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、前記永久磁石の幅Wmgと補極の幅Wspとの比[Wmg:Wsp]を最適化した永久磁石式回転電機を提供することにある。
【0007】
本発明の第2の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、補極の幅Wspと通電の進角度との関係を最適化した永久磁石式回転電機の駆動装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた点に特徴がある。
【0009】
(1) ステータの外周を回転する略円筒形状のロータヨークが、その円周方向に沿って複数の磁石挿入孔を補極を挟んで配置し、各磁石挿入孔内に永久磁石が挿入された永久磁石式回転電機において、回転方向に関する前記永久磁石幅Wmgと補極幅Wspとの比[Wmg:Wsp]が略[5:1]であることを特徴とする。
【0010】
(2) ステータの外周を回転する略円筒形状のロータヨークが、その円周方向に沿って複数の磁石挿入孔を補極を挟んで配置し、各磁石挿入孔内に永久磁石が挿入された永久磁石式回転電機の駆動回路において、前記永久磁石式回転電機の各相に供給する交流電流の位相を、回転方向に関する前記補極の幅Wspの1ないし1.5倍に相当する角度だけ進角させたことを特徴とする。
【0011】
上記した各特徴によれば、永久磁石式回転電機を電動機として機能させた際に、特に低回転域におけるトルクの向上が達成されるのみならず、発電機として機能させた際にはフリクションも低減されるので、バランスに優れた回転電気を実現できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図1は、本発明の永久磁石式回転電動機をスタータ兼ジェネレータ装置に適用したスクータ型自動二輪車の全体側面図である。
【0013】
車体前部3aと車体後部3bとは低いフロア部4を介して連結されており、車体の骨格をなす車体フレームは、概ねダウンチューブ6とメインパイプ7とから構成される。燃料タンクおよび収納ボックス(共に図示せず)はメインパイプ7により支持され、その上方にシート8が配置されている。
【0014】
車体前部3aでは、ステアリングヘッド5に軸支されて上方にハンドル11が設けられ、下方にフロントフォーク12が延び、その下端に前輪FWが軸支されている。ハンドル11の上部は計器板を兼ねたハンドルカバー13で覆われている。メインパイプ7の立ち上がり部下端にはブラケット15が突設され、このブラケット15には、スイングユニット2のハンガーブラケット18がリンク部材16を介して揺動自在に連結支持されている。
【0015】
スイングユニット2には、その前部に単気筒の2ストローク内燃機関Eが搭載されている。この内燃機関Eから後方にかけてベルト式無段変速機26が構成され、その後部に遠心クラッチを介して設けられた減速機構27に後輪RWが軸支されている。この減速機構27の上端とメインパイプ7の上部屈曲部との間にはリヤクッション22が介装されている。スイングユニット2の前部には内燃機関Eから延出した吸気管23に接続された気化器24および同気化器24に連結されるエアクリーナ25が配設されている。
【0016】
図2は、前記スイングユニット2をクランク軸201に沿って切断した断面図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【0017】
スイングユニット2は、左右のクランクケース202L、202Rを合体して構成されるクランクケース202に覆われ、クランク軸201は、クランクケース202Rに固定された軸受け208、209により回転自在に支持されている。クランク軸201には、クランクピン213を介してコンロッド(図示せず)が連結されている。
【0018】
左クランクケース202Lは、ベルト式無段変速室ケースを兼ねており、左クランクケース202Lまで延びたクランク軸201にはベルト駆動プーリ210が回転可能に設けられている。ベルト駆動プーリ210は、固定側プーリ半体210Lと可動側プーリ半体210Rとからなり、固定側プーリ半体210Lはクランク軸201の左端部にボス211を介して固着され、その右側に可動側プーリ半体210Rがクランク軸201にスプライン嵌合され、固定側プーリ半体210Lに接近・離反することができる。両プーリ半体210L、210R間にはVベルト212が巻き掛けられている。
【0019】
可動側プーリ半体210Rの右側ではカムプレート215がクランク軸201に固着されており、その外周端に設けたスライドピース215aが、可動側プーリ半体210Rの外周端で軸方向に形成したカムプレート摺動ボス部210Raに摺動自在に係合している。可動側プーリ半体210Rのカムプレート215は、外周寄りがカムプレート215側に傾斜したテーパ面を有しており、該テーパ面と可動プーリ半体210Rとの間の空所にドライウェイトポール216が収容されている。
【0020】
クランク軸201の回転速度が増加すると、可動側プーリ半体210Rとカムプレート215間にあって共に回転する前記ドライウェイトボール216が、遠心力により遠心方向に移動し、可動側プーリ半体210Rはドライウェイトボール216に押圧されて左方に移動して固定側プーリ半体210Lに接近する。その結果、両プーリ半体210L、210R間に挟まれたVベルト212は遠心方向に移動し、その巻き掛け径が大きくなる。
【0021】
車両の後部には前記ベルト駆動プーリ210に対応する被動プーリ(図示せず)が設けられ、Vベルト212はこの被動プーリに巻き掛けられている。このベルト伝達機構により、内燃機関Eの動力は自動調整されて遠心クラッチに伝えられ、前記減速機構27等を介して後輪RWを駆動する。
【0022】
右クランクケース202R内には、スタータモータとACジェネレータとを組み合わせたスタータ兼ジェネレータ装置1が配設されている。スタータ兼ジェネレータ装置1では、クランク軸201の先端テーパ部にアウターロータ60がネジ253により固定されている。前記アウターロータ60の内側に配設されるインナステータ50は、クランクケース202にボルト279により螺着されて支持される。なお、前記スタータ兼ジェネレータ装置1の構成については、後に図3ないし図7を参照して詳細に説明する。
【0023】
ファン280は、その中央円錐部280aの裾部分をボルト246によりアウターロータ60に固着されており、ファン280はラジエタ282を介してファンカバー281により覆われている。
【0024】
クランク軸201上には、前記スタータ兼ジェネレータ装置1と軸受け209との間にスプロケット231が固定されており、このスプロケット231にはクランク軸201からカムシャフト(図示せず)を駆動するためのチェーンが巻き掛けられている。なお、前記スプロケット231は、潤滑オイルを循環させるポンプに動力を伝達するためのギヤ232と一体的に形成されている。
【0025】
図3、4は、前記スタータ兼ジェネレータ装置1(永久磁石式回転電動機)の回転軸(クランク軸201)に垂直な面での一部破断平面図およびその側面断面図、図5、6は、ロータヨークの平面図およびその部分拡大図であり、いずれも前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【0026】
本実施形態のスタータ兼ジェネレータ装置1は、図3、4に示したように、ステータ50と、当該ステータ50の外周を回転するアウターロータ60とから構成され、前記アウターロータ60は、図4、5に示したように、リング状のケイ素鋼板(薄板)を略円筒状に積層して構成されたロータヨーク61と、図3、7に示したように、ロータヨーク61の円周方向に設けられた複数の開口部611内に交互に挿貫されたN極永久磁石62NおよびS極永久磁石62Sと、図3、4に示したように、前記ロータヨーク61を前記クランク軸201に連結するカップ状のロータケース63とによって構成されている。
【0027】
前記ロータケース63は、その円周端部に爪部63aを具備し、当該爪部63aを内側へ折り曲げることによって前記積層構造のロータヨーク61が軸方向に挟持され、かつ前記ロータヨーク61の開口部611内に挿貫された各永久磁石62(62N,62S)がロータヨーク61内の所定位置に保持される。
【0028】
前記ステータ50は、ケイ素鋼板(薄板)を積層して構成され、図3に示したように、ステータコア51およびステータ突極52を含む。各ステータ突極52にはステータ巻線53が単極集中方式で巻回され、ステータ50の主面は保護カバー71で覆われている。
【0029】
前記ロータヨーク61には、図5、6に示したように、前記永久磁石62が軸方向に挿入される開口部611が円周方向に30°間隔で12個形成されている。各開口部611の円周方向に沿った両端部には、中心部に向かって所定の幅で延びたスリット614が形成されている。隣接する各開口部611の間は補極部613として機能する。前記各開口部611内には、図7に示したように、断面が略太鼓状の永久磁石62が挿入されている。図6に示したように、回転方向に関する前記開口部611の幅すなわち永久磁石62の幅Wmgと補極613の幅Wspとの比[Wmg:Wsp]は、略[5:1]に設定されている。
【0030】
なお、本実施形態では前記開口部611の形状と永久磁石62の断面形状とが同一ではなく、前記開口部611に前記永久磁石62が挿入された状態では、各永久磁石62の円周方向に沿った両側部に空隙612が形成され、かつ各永久磁石62の両端部におけるステータ側には前記スリット614が残る。
【0031】
図8は、前記スタータ兼ジェネレータ装置1の制御系のブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【0032】
制御ユニット40は、バッテリ42の出力電圧VBATTをロジック電圧VDDに変換してCPU101へ供給するDC−DC変換器102と、IGコイル41への給電を制御して点火プラグ43を所定のタイミングで点火させる点火制御装置103と、バッテリ電圧VBATTを3相交流電力に変換して前記スタータ兼ジェネレータ装置1のステータ巻線53へ供給する3相ドライバ104とを含む。
【0033】
スロットルセンサ45は、スロットル開度θthを検知してCPU101へ通知する。ロータセンサ46は、前記アウターロータ60の回転位置を検知してCPU101へ通知する。レギュレータ44は、アウターロータ60の回転に応じて前記ステータ巻線53に発生させる誘導起電力を所定のバッテリ電圧VBATTに制御する。
【0034】
このような構成において、エンジン始動時は、CPU101がロータセンサ46により検知されたアウターロータ60の回転位置に基づいてステータ巻線53の励磁タイミングを決定し、3相ドライバ104の各パワーFETのスイッチングタイミングを制御してステータ巻線53の各相へ交流電力を供給する。
【0035】
3相ドライバ104の各パワーFET(Tr1〜Tr6)はCPU101によりPWM制御され、そのデューティー比すなわち駆動トルクは、前記アウターロータ60の回転数に基づいて制御される。
【0036】
一方、内燃機関Eが始動されると、3相ドライバ104からステータ巻線53への給電が中止され、今度はスタータ兼ジェネレータ装置1が内燃機関Eにより従動的に駆動される。このとき、ステータ巻線53には、クランク軸201の回転速度に応じて起電力が発生する。この起電力はレギュレータ44によってバッテリ電圧VBATTに制御され、電気負荷へ供給されると共に余剰電力はバッテリ42へ充電される。
【0037】
図23、24、25はいずれも、120°通電制御において、通電タイミングの進角度(°)とトルク(N/m)との関係を、ロータ回転数(rpm)をパラメータとして示しており、図23、24、25はそれぞれ、永久磁石62の幅Wmgと補極613の幅Wspとの比[Wmg:Wsp]が、略[5:1],略[4:1],略[2.8:1]である。
【0038】
各図を比較すると、図23に示した略[5:1]の例では、ロータ回転数の高低にかかわらず、進角度が4°ないし5°〜7°ないし8°の範囲で高いトルクを発生している。これに対して、図24に示した略[4:1]および図25に示した略[2.8:1]の例では、特にロータ回転数が低い場合(40rmp)に進角度を進めるとトルクの落ち込みが大きくなってしまう。
【0039】
図26、27、28はいずれも、180°通電制御において、通電タイミングの進角度(°)とトルク(N/m)との関係を、ロータ回転数(rpm)をパラメータとして示しており、図26、27、28はそれぞれ、永久磁石62の幅Wmgと補極613の幅Wspとの比[Wmg:Wsp]が、略[5:1],略[4:1],略[2.8:1]である。
【0040】
各図を比較すると、図26に示した略[5:1]の例では、特にロータ回転数が低いときに、進角度が5°〜7°ないし8°の範囲で高いトルクを発生している。これに対して、図27に示した略[4:1]および図28に示した略[2.8:1]の例では、ロータ回転数が低いときのトルクが図26に示した略[5:1]の例に較べて劣っている。
【0041】
このように、発明者の実験結果によれば、120°通電および180°通電のいずれにおいても、永久磁石62の幅Wmgと補極613の幅Wspとの比[Wmg:Wsp]が略[5:1]のときに、特にロータの低回転域において高いトルクが得られることが判る。そして、進角度も5°〜7°ないし8°、すなわち補極613の角度(本実施形態では、5°)の1〜1.5倍に設定すれば、特に高いトルクが得られることが判る。
【0042】
次いで、前記ロータヨーク61に設けたスリット614およびロータヨーク61と永久磁石62との間に形成される空隙部612の作用について、図9、10を参照して説明する。
【0043】
図9は、当該スタータ兼ジェネレータ装置1をスタータモータとして機能させた際の磁束密度分布を示した図であり、図10は、当該装置1をジェネレータとして機能させた際の磁束密度分布を示した図である。
【0044】
前記スタータ兼ジェネレータ装置1をスタータモータとして機能させる際、前記制御ユニット40を介してバッテリ42から各ステータ巻線53へ励磁電流を供給すると、図9に示したように、N極に励磁されたステータ突極52Nから放射方向に発生した磁力線がS極永久磁石62Sのステータ側表面から裏面へ抜け、その多くはロータヨーク61のコア部615および補極部613を経由し、隣接するS極に励磁されたステータ突極52S、ステータコア51を経由して前記N極に励磁されたステータ突極52Nへ戻る。
【0045】
このとき、本実施形態では各永久磁石62の円周方向に沿った両側部に空隙612が形成され、各永久磁石62の側部から補極部613への漏れ磁束が減ぜられるので、磁力線の大部分は各永久磁石62からロータヨーク61のコア部615へ抜け、さらに前記補極部613を経由してステータ50側へ達する。この結果、アウターロータ60とステータ50との間のエアギャップを通過する磁束の垂直成分が増えるので、前記空隙612を設けない場合に比べて駆動トルクを増加させることが可能になる。
【0046】
さらに、本実施形態では永久磁石62の両端部におけるステータ側にも、円周方向の磁路を制限するためのスリット614が形成されているので、ロータヨーク61の内側を通過する漏れ磁束も減少する。
【0047】
すなわち、図21に図9の破線円内を拡大して示したように、空隙614の一方(614A)は、ロータヨーク61の補極部613からステータ突極52Sへ磁束B1を効率良く導くように作用し、空隙614の他方(614B)は、永久磁石62Nからロータヨーク61の内側円周部616を通過する磁束B2をステータ突極52Sへ効率良く導くように作用する。この結果、アウターロータ60とステータ50との間のエアギャップを通過する磁束の垂直成分が更に増え、スタータモータとしての駆動トルクを更に増加させることが可能になる。
【0048】
一方、当該スタータ兼ジェネレータ装置1をジェネレータとして機能させる際は、図10に示したように、各永久磁石62から発生する磁束がステータ突極およびステータコアと共に閉磁路を形成するので、ロータの回転数に応じた発電電流をステータ巻線に発生させることができる。
【0049】
なお、本実施形態では前記レギュレータ44によるレギュレート電圧を14.5Vに設定し、当該スタータ兼ジェネレータ装置1をジェネレータとして機能させた際の出力電圧が前記レギュレート電圧に達すると、前記パワ−FETのうち、接地側のトランジスタTr2,Tr4,Tr6を短絡させるようにしている。これにより、各ステータ巻線53にショート電流が遅れ位相で流れ、ステータ50内を通過する磁力線が減少し、隣接する永久磁石62間を結ぶ漏れ磁束が増加するので、当該スタータ兼ジェネレータ装置1の被動トルクが減少して内燃機関Eの負荷が減少する。
【0050】
すなわち、図21に図10の破線円内を拡大して示したように、隣接する永久磁石62S,62N間には、ロータヨーク61の外側円周部617を経由する磁束B3と、ロータヨーク61の補極部613を経由する磁束B4と、ロータヨーク61の内側円周部616を通過する磁束B5と、ロータヨーク61の内側円周部616、エアギャップおよびステータ突極52Nを経由する磁束B6とが発生する。
【0051】
上記したように、本実施形態によれば、アウターロータ60のロータヨーク61が各永久磁石62間に補極部613を有する永久磁石式回転電動機において、各永久磁石62とロータヨーク61との間に空隙612(614)を設けたので、隣接する永久磁石間での漏れ磁束が減少し、アウターロータ60とステータ50との間のエアギャップ部を垂直に交差する磁束が増える。したがって、当該永久磁石式回転電動機をジェネレータとして機能させる際の被動トルクを増加させることなく、スタータモータとして機能させる際の駆動トルクを増大させることができる。
【0052】
図11は、本発明の第2実施形態であるロータヨーク61aの平面形状を示した図、図12は、前記ロータヨーク61aの開口部611aに永久磁石62aが挿貫された状態での部分拡大図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【0053】
本実施形態では、ロータヨーク61aの開口部611aが略台形状であり、当該開口部611a内に断面が長方形状の永久磁石62aが挿貫されている。この結果、永久磁石62aの円周方向に沿った両側部には、隣接する永久磁石62a間での漏れ磁束を防止するための空隙612aが形成され、各永久磁石62aの両端部におけるステータ側にも、円周方向の磁路を制限するための空隙614aが形成されるので、前記と同様の効果が達成される。なお、本実施形態でも回転方向に関する永久磁石62aの幅Wmgと補極613の幅Wspとの比[Wmg:Wsp]は、略[5:1]に設定されている。
【0054】
図13は、本発明の第3実施形態であるロータヨーク61bの平面形状を示した図、図14は、前記ロータヨーク61bの開口部611bに永久磁石62bが挿貫された状態での部分拡大図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【0055】
本実施形態では、ロータヨーク61bの開口部611bが異形の太鼓状であり、当該開口部611b内に断面が太鼓状の永久磁石62bが挿貫されている。この結果、永久磁石62bの円周方向に沿った両側部には、隣接する永久磁石62b間での漏れ磁束を防止するための空隙612bが形成され、各永久磁石62bの両端部におけるステータ側にも、円周方向の磁路を制限するための空隙614bが形成されるので、前記と同様の効果が達成される。なお、本実施形態でも回転方向に関する永久磁石62bの幅Wmgと補極613の幅Wspとの比[Wmg:Wsp]は、略[5:1]に設定されている。
【0056】
図15は、本発明の第4実施形態であるロータヨーク61cの平面形状を示した図、図16は、前記ロータヨーク61cの開口部611cに永久磁石62cが挿貫された状態での部分拡大図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【0057】
本実施形態では、ロータヨーク61cの開口部611cが太鼓状部の両側に切欠を設けた異形状であり、当該開口部611c内に断面が太鼓状の永久磁石62cが挿貫されている。この結果、永久磁石62cの円周方向に沿った両側部には、隣接する永久磁石62c間での漏れ磁束を防止するための空隙612cが形成され、各永久磁石62cの両端部におけるステータ側にも、円周方向の磁路を制限するための空隙614cが形成されるので、前記と同様の効果が達成される。なお、本実施形態でも回転方向に関する永久磁石62cの幅Wmgと補極613の幅Wspとの比[Wmg:Wsp]は、略[5:1]に設定されている。
【0058】
図17は、本発明の第5実施形態であるロータヨーク61dの平面形状を示した図、図18は、前記ロータヨーク61dの開口部611dに永久磁石62dが挿貫された状態での部分拡大図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【0059】
本実施形態では、ロータヨーク61dの開口部611dが異形の太鼓状であり、当該開口部611d内に断面が太鼓状の永久磁石62dが挿貫されている。この結果、永久磁石62dの円周方向に沿った両側部には、隣接する永久磁石62d間での漏れ磁束を防止するための空隙612dが形成される。
【0060】
さらに、前記開口部611dとは別に、各永久磁石62dの両端部に相当するロータヨーク61dの内周部に、円周方向の磁路を制限するための空隙614dが切欠き状に形成されているので、前記と同様の効果が達成される。なお、本実施形態でも回転方向に関する永久磁石62dの幅Wmgと補極613の幅Wspとの比[Wmg:Wsp]は、略[5:1]に設定されている。
【0061】
図19は、本発明の第6実施形態であるロータヨーク61eの平面形状を示した図、図20は、前記ロータヨーク61eの開口部611eに永久磁石62eが挿貫された状態での部分拡大図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【0062】
本実施形態では、ロータヨーク61eの開口部611eが異形の太鼓状であり、当該開口部611e内に断面が太鼓状の永久磁石62eが挿貫されている。この結果、永久磁石62eの円周方向に沿った両側部には、隣接する永久磁石62e間での漏れ磁束を防止するための空隙612eが形成され、各永久磁石62eの両端部におけるステータ側にも、円周方向の磁路を制限するための空隙614eが形成されるので、前記と同様の効果が達成される。なお、本実施形態でも回転方向に関する永久磁石62eの幅Wmgと補極613の幅Wspとの比[Wmg:Wsp]は、略[5:1]に設定されている。
【0063】
【発明の効果】
上記したように、本発明によれば、アウターロータのロータヨークが各永久磁石間に補極部を有する永久磁石式回転電動機において、回転方向に関する前記永久磁石の幅Wmgと補極Wspとの比[Wmg:Wsp]を最適化し、各相に供給する交流電流の進角度を回転方向に関する補極の幅Wspに基づいて最適化したので、永久磁石式回転電機を電動機として機能させた際には、特に低回転域におけるトルクの向上が達成され、発電機として機能させた際には、高回転域におけるフリクションを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の永久磁石式回転電動機をスタータ兼ジェネレータ装置に適用したスクータ型自動二輪車の全体側面図である。
【図2】 図1のスイングユニットのクランク軸に沿った断面図である。
【図3】 スタータ兼ジェネレータ装置(永久磁石式回転電動機)の回転軸(クランク軸)に垂直な面での一部破断平面図である。
【図4】 図3の側面断面図である。
【図5】 ロータヨークの平面図である。
【図6】 ロータヨークの側面図である。
【図7】 ロータヨークの部分拡大図である。
【図8】 スタータ兼ジェネレータ装置の制御系のブロック図である。
【図9】 ロータヨークに設けた空隙部の機能(電動時)を説明するための図である。
【図10】 ロータヨークに設けた空隙部の機能(発電時)を説明するための図である。
【図11】 本発明の第2実施形態であるロータヨークの平面形状を示した図である。
【図12】 図11の開口部に永久磁石が挿貫された状態での部分拡大図である。
【図13】 本発明の第3実施形態であるロータヨークの平面形状を示した図である。
【図14】 図13の開口部に永久磁石が挿貫された状態での部分拡大図である。
【図15】 本発明の第4実施形態であるロータヨークの平面形状を示した図である。
【図16】 図15の開口部に永久磁石が挿貫された状態での部分拡大図である。
【図17】 本発明の第5実施形態であるロータヨークの平面形状を示した図である。
【図18】 図17の開口部に永久磁石が挿貫された状態での部分拡大図である。
【図19】 本発明の第6実施形態であるロータヨークの平面形状を示した図である。
【図20】 図19の開口部に永久磁石が挿貫された状態での部分拡大図である。
【図21】 図9の部分拡大図である。
【図22】 図10の部分拡大図である。
【図23】 120°通電制御において、通電タイミングの進角度とトルクとの関係をロータ回転数をパラメータとして示した図である([Wmg:Wsp]が略[5:1])
【図24】 120°通電制御において、通電タイミングの進角度とトルクとの関係をロータ回転数をパラメータとして示した図である([Wmg:Wsp]が略[4:1])
【図25】 120°通電制御において、通電タイミングの進角度とトルクとの関係をロータ回転数をパラメータとして示した図である([Wmg:Wsp]が略[2.8:1])
【図26】 180°通電制御において、通電タイミングの進角度とトルクとの関係をロータ回転数をパラメータとして示した図である([Wmg:Wsp]が略[5:1])
【図27】 180°通電制御において、通電タイミングの進角度とトルクとの関係をロータ回転数をパラメータとして示した図である([Wmg:Wsp]が略[4:1])
【図28】 180°通電制御において、通電タイミングの進角度とトルクとの関係をロータ回転数をパラメータとして示した図である([Wmg:Wsp]が略[2.8:1])
【符号の説明】
1…スタータ兼ジェネレータ装置,50…ステータ,51…ステータコア,52…ステータ突極,53…ステータ巻線,60…アウターロータ,61…ロータヨーク,62(62N,62S)永久磁石…,63…ロータケース,71…保護カバー,201…クランク軸,611…開口部,612…第1空隙,613…補極部,614…第2空隙
Claims (3)
- ステータの外周を回転する略円筒形状のロータヨークが、その円周方向に沿って複数の磁石挿入孔を補極を挟んで配置し、各磁石挿入孔内に永久磁石が挿入された永久磁石式回転電機において、
前記永久磁石の円周方向に沿った両側部に形成された空隙と、
前記永久磁石の両端部におけるステータ側に形成されたスリットとを具備し、
回転方向に関する前記永久磁石の幅Wmgと補極の幅Wspとの比[Wmg:Wsp]が略[5:1]であることを特徴とする永久磁石式回転電機。 - 前記永久磁石式回転電機は、所定の回転速度未満では電動機として機能し、前記所定の回転速度以上では発電機として機能することを特徴とする請求項1に記載の永久磁石式回転電機。
- ステータの外周を回転する略円筒形状のロータヨークが、その円周方向に沿って複数の磁石挿入孔を補極を挟んで配置し、各磁石挿入孔内に永久磁石が挿入された永久磁石式回転電機の駆動装置において、
前記永久磁石の円周方向に沿った両側部に形成された空隙と、
前記永久磁石の両端部におけるステータ側に形成されたスリットとを具備し、
前記永久磁石式回転電機の各相に供給する交流電流の位相を、回転方向に関する前記補極の幅Wspの1ないし1.5倍に相当する角度だけ進角させたことを特徴とする永久磁石式回転電機の駆動装置。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000343520A JP3888663B2 (ja) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | 永久磁石式回転電機およびその駆動装置 |
CNB011193549A CN1193475C (zh) | 2000-11-10 | 2001-05-30 | 永磁式旋转电机 |
TW090120374A TW533652B (en) | 2000-08-25 | 2001-08-20 | Permanent magnet type rotary electric machine and drive unit for same |
ES200101946A ES2200645B2 (es) | 2000-08-25 | 2001-08-22 | Maquina electrica rotativa del tipo de iman permanente y unidad de accionamiento para la misma. |
MYPI20013977A MY135077A (en) | 2000-08-25 | 2001-08-23 | Permanent magnet type rotary electric machine and drive unit for same |
IT2001TO000829A ITTO20010829A1 (it) | 2000-08-25 | 2001-08-24 | Macchina elettrica rotante del tipo con magneti permanenti e relativaunita' di comando. |
KR10-2001-0051547A KR100409257B1 (ko) | 2000-08-25 | 2001-08-25 | 영구 자석식 회전 전동기 및 그 구동 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000343520A JP3888663B2 (ja) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | 永久磁石式回転電機およびその駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002153095A JP2002153095A (ja) | 2002-05-24 |
JP3888663B2 true JP3888663B2 (ja) | 2007-03-07 |
Family
ID=18817876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000343520A Expired - Fee Related JP3888663B2 (ja) | 2000-08-25 | 2000-11-10 | 永久磁石式回転電機およびその駆動装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3888663B2 (ja) |
CN (1) | CN1193475C (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3772819B2 (ja) * | 2002-10-08 | 2006-05-10 | 日産自動車株式会社 | 同軸モータのロータ構造 |
JP2010161832A (ja) * | 2009-01-06 | 2010-07-22 | Hitachi Ltd | 永久磁石式回転電機 |
JP5835253B2 (ja) * | 2013-03-15 | 2015-12-24 | 株式会社安川電機 | 回転電機 |
JP6551178B2 (ja) * | 2015-11-11 | 2019-07-31 | 日本精工株式会社 | ヨークカバー、トルク検出装置及び電動パワーステアリング装置、並びにヨークカバーの製造方法及び電動パワーステアリング装置の製造方法 |
WO2019087350A1 (ja) * | 2017-11-02 | 2019-05-09 | 株式会社ミツバ | アウターロータ型回転電機 |
JP2020088920A (ja) * | 2018-11-15 | 2020-06-04 | 株式会社デンソー | 回転電機 |
DE102019206088A1 (de) * | 2019-04-29 | 2020-10-29 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Rotorblech, insbesondere Blechschnitt, für einen Rotor einer elektrischen Maschine und elektrische Maschine |
CN115276358A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-11-01 | 江苏大学 | 一种多极少槽单元化永磁轮毂电机及协同控制系统和方法 |
-
2000
- 2000-11-10 JP JP2000343520A patent/JP3888663B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-05-30 CN CNB011193549A patent/CN1193475C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002153095A (ja) | 2002-05-24 |
CN1193475C (zh) | 2005-03-16 |
CN1353493A (zh) | 2002-06-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4027604B2 (ja) | 永久磁石式回転電機 | |
JPH09215270A (ja) | 電動機の冷却構造 | |
JP3888663B2 (ja) | 永久磁石式回転電機およびその駆動装置 | |
US8492914B2 (en) | Crank-web mounted linearly segmented starter generator system | |
KR100537806B1 (ko) | 영구자석식 회전전동기 | |
JP3882982B2 (ja) | 永久磁石式回転電動機 | |
JP3996351B2 (ja) | スタータ兼用ジェネレータ | |
JP3945677B2 (ja) | 永久磁石式回転電動機 | |
JP3930246B2 (ja) | ブラシレス多相交流電機およびその通電制御装置 | |
JP2019054559A (ja) | ビークル | |
KR100409257B1 (ko) | 영구 자석식 회전 전동기 및 그 구동 장치 | |
JP4125429B2 (ja) | 自動二輪車 | |
JP3974637B2 (ja) | エンジンの複合動力装置 | |
JP3758077B2 (ja) | 車両用発電制御装置 | |
JP4315267B2 (ja) | 車両用発電制御装置 | |
JP2015192500A (ja) | 三相交流発電スタータ装置 | |
JP2008045562A (ja) | 自動二輪車 | |
KR20190054678A (ko) | 경사형 모터 | |
ITTO20011074A1 (it) | Generatore brushless di corrente alternata polifase e relativa apparecchiatura di controllo dell'eccitazione. | |
JP2005224062A (ja) | 発電装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051130 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060130 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061122 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061127 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091208 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101208 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101208 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111208 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111208 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121208 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121208 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131208 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |