JP4652382B2 - 電動パワーステアリング装置用永久磁石型ブラシレスモータ - Google Patents
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Description
1<N/P≦1.2
であり、かつ分数N/Pが既約分数でなく、
N/P=1.125であって、
N=18かつP=16であることを特徴とする電動パワーステアリング装置用永久磁石型ブラシレスモータにある。
また、電動パワーステアリング装置に用いられ、正弦波駆動で制御される永久磁石型ブラシレスモータであって、回転軸、及び該回転軸回りに設けられ複数の磁極を形成する複数の永久磁石を有する表面磁石型の回転子、該回転子の回転位置を検出するバリアブル・リラクタンス型レゾルバと、回転子に対向して設けられ中心軸方向に複数のティースが突設され隣り合うティース間に巻線用の溝が形成された固定子鉄心、及び該ティースに集中的に巻回された電機子巻線とを有する固定子とを備え、回転子の磁極の数をP、固定子のティース間の溝数をNとしたとき、
1<N/P≦1.2
であり、かつ分数N/Pが既約分数でなく、
N/P=1.20であって、
N=12かつP=10であることを特徴とする電動パワーステアリング装置用永久磁石型ブラシレスモータにある。
本発明の実施の形態の説明に入る前に、永久磁石型ブラシレスモータにおける回転子の渦電流損の発生メカニズムについて考えることにする。電機子巻線に流れる電流によって発生する回転磁界が回転子と同期することにより回転子に定常的なトルクが発生し回転子は回転する。回転子と同期した回転磁界は回転子に固定した座標系で見ると静止している。静止して見えるということは磁束の変化を生じないことであるから、回転子に渦電流損を発生させる原因とはならない。
N/P>1 (1)
なる関係式が成立するように選定すれば、電機子電流がつくる回転磁界の非同期成分に同期成分より大きな成分が含まれないため回転子20に発生する渦電流損を低減でき、磁石の発熱による減磁や残留磁束密度の低下によるトルクの低下を防ぐことができるという効果があることがわかる。
0.85<N/P≦1.2 (2)
とすればよいことがわかる。すなわち、トルク脈動の小さい電動パワーステアリング装置用ブラシレスモータを得るためには、ブラシレスモータの極数Pと溝数Nが式(2)をみたせばよい。
1<N/P≦1.2 (3)
をみたす関係にあるとき、回転子20の渦電流が小さく、かつトルク脈動の小さい電動パワーステアリング装置用ブラシレスモータを得ることができるのである。
1<N/P≦1.2 (3)
をみたし、かつ分数N/Pが既約分数でないような構成にすることにより、低コギングトルクと回転子20の渦電流損の低減を両立し、良好な操舵フィーリングを得られると同時に、磁石22の発熱による減磁や残留磁束密度の低下によるトルクの低下を防ぐことができるという効果がある。また、モード1の電磁加振力すなわち回転子20を偏心させる加振力が存在しないため軸受けの寿命が延びるという効果があるだけでなく、偏心によるトルク脈動が小さいので良好な操舵フィーリングを得ることができるという効果もある。
図14はこの発明の電動パワーステアリング装置用永久磁石型ブラシレスモータの一例を示す断面図である。本実施の形態は、16極18スロットの例を示す。極数Pと溝数Nが
1<N/P≦1.2 (3)
をみたし、かつ分数N/Pが既約分数でない場合の一例で、N/P=1.125の場合を示す。このような構成としたときには、電機子電流が作る回転磁界の非同期成分の中に同期成分の振幅を越えるものがなく、回転子20の渦電流が低減でき、かつコギングトルクが小さいという効果がある。さらに分数N/Pが既約分数でないのでモード1の電磁加振力が発生しないので、軸受けの長寿命化に寄与し、回転子20の偏心によるトルク脈動の増大やそれにともなう、振動、騒音の増大を防ぐことができるという効果もある。
1<N/P≦1.2 (3)
をみたし、かつ分数N/Pが既約分数でない構成としたので、低コギングトルクと回転子20の渦電流損の低減を両立し、良好な操舵フィーリングを得られると同時に、磁石22の発熱による減磁や残留磁束密度の低下によるトルクの低下を防ぐことができるという効果がある。また、モード1の電磁加振力すなわち回転子20を偏心させる加振力が存在しないため軸受けの寿命が延びるという効果があるだけでなく、偏心によるトルク脈動が小さいので良好な操舵フィーリングを得ることができるという効果もある。
この発明の電動パワーステアリング装置用永久磁石型ブラシレスモータの他の例を説明する。本実施の形態では、極数Pと溝数Nが
1<N/P≦1.2 (3)
をみたし、かつ分数N/Pが既約分数でない場合の一例として、N/P=1.2の例(10極12スロットの例)を示す。図8が本実施の形態にあたる。このような構成としたときには、電機子電流が作る回転磁界の非同期成分の中に同期成分の振幅を越えるものがなく、回転子20の渦電流が低減でき、かつコギングトルクが小さいという効果がある。さらに分数N/Pが既約分数でないのでモード1の電磁加振力が発生しないので、軸受けの長寿命化に寄与し、回転子20の偏心によるトルク脈動の増大やそれにともなう、振動、騒音の増大を防ぐことができるという効果もある。
1<N/P≦1.2 (3)
をみたし、かつ分数N/Pが既約分数でない構成としたので、低コギングトルクと回転子20の渦電流損の低減を両立し、良好な操舵フィーリングを得られると同時に、磁石22の発熱による減磁や残留磁束密度の低下によるトルクの低下を防ぐことができるという効果がある。また、モード1の電磁加振力すなわち回転子20を偏心させる加振力が存在しないため軸受けの寿命が延びるという効果があるだけでなく、偏心によるトルク脈動が小さいので良好な操舵フィーリングを得ることができるという効果もある。
1<N/P≦1.2
であり、かつ分数N/Pが既約分数でない。このような構成にすることにより、低コギングトルクと回転子の渦電流損の低減を両立し、良好な操舵フィーリングが得られると同時に、磁石の発熱による減磁や残留磁束密度の低下によるトルクの低下を防ぐことができるという効果がある。さらにモード1の電磁加振力を発生しないので振動、騒音の増大を防ぐことができるという効果もある。
N/P=1.125
である。このような構成にすることにより、低コギングトルクと回転子の渦電流損の低減を両立し、良好な操舵フィーリングが得られると同時に、磁石の発熱による減磁や残留磁束密度の低下によるトルクの低下を防ぐことができるという効果がある。さらに巻線係数が高く、効率のよいモータを構成できるという効果もある。
N/P=1.20
である。このような構成にすることにより、低コギングトルクと回転子の渦電流損の低減を両立し、良好な操舵フィーリングが得られると同時に、磁石の発熱による減磁や残留磁束密度の低下によるトルクの低下を防ぐことができるという効果がある。さらに巻線係数が高く、効率のよいモータを構成できるという効果もある。
N=18かつP=16
である。このような構成にすることにより、低コギングトルクと回転子の渦電流損の低減を両立し、良好な操舵フィーリングが得られると同時に、磁石の発熱による減磁や残留磁束密度の低下によるトルクの低下を防ぐことができるという効果がある。さらに極数が多過ぎないので回転位置のセンサの精度を低下させないので低トルク脈動のモータを実現できるという効果もある。また、N=9かつP=8にした場合より偏心による空間1次の径方向加振力が発生しにくく騒音やトルク脈動の点で有利であるという効果もある。
N=12かつP=10
である。このような構成にすることにより、低コギングトルクと回転子の渦電流損の低減を両立し、良好な操舵フィーリングが得られると同時に、磁石の発熱による減磁や残留磁束密度の低下によるトルクの低下を防ぐことができるという効果がある。さらに極数が多過ぎないので回転位置のセンサの精度を低下させないので低トルク脈動のモータを実現できるという効果もある。
Claims (2)
- 電動パワーステアリング装置に用いられ、正弦波駆動で制御される永久磁石型ブラシレスモータであって、
回転軸、及び該回転軸回りに設けられ複数の磁極を形成する複数の永久磁石を有する表面磁石型の回転子、該回転子の回転位置を検出するバリアブル・リラクタンス型レゾルバと、
上記回転子に対向して設けられ中心軸方向に複数のティースが突設され隣り合うティース間に巻線用の溝が形成された固定子鉄心、及び該ティースに集中的に巻回された電機子巻線とを有する固定子と
を備え、
上記回転子の上記磁極の数をP、上記固定子の上記ティース間の溝数をNとしたとき、
1<N/P≦1.2
であり、かつ分数N/Pが既約分数でなく、
N/P=1.125であって、
N=18かつP=16であることを特徴とする電動パワーステアリング装置用永久磁石型ブラシレスモータ。 - 電動パワーステアリング装置に用いられ、正弦波駆動で制御される永久磁石型ブラシレスモータであって、
回転軸、及び該回転軸回りに設けられ複数の磁極を形成する複数の永久磁石を有する表面磁石型の回転子、該回転子の回転位置を検出するバリアブル・リラクタンス型レゾルバと、
上記回転子に対向して設けられ中心軸方向に複数のティースが突設され隣り合うティース間に巻線用の溝が形成された固定子鉄心、及び該ティースに集中的に巻回された電機子巻線とを有する固定子と
を備え、
上記回転子の上記磁極の数をP、上記固定子の上記ティース間の溝数をNとしたとき、
1<N/P≦1.2
であり、かつ分数N/Pが既約分数でなく、
N/P=1.20であって、
N=12かつP=10であることを特徴とする電動パワーステアリング装置用永久磁石型ブラシレスモータ。
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JP2007221010A JP4652382B2 (ja) | 2007-08-28 | 2007-08-28 | 電動パワーステアリング装置用永久磁石型ブラシレスモータ |
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JP2007318998A JP2007318998A (ja) | 2007-12-06 |
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JP2000078780A (ja) * | 1998-09-01 | 2000-03-14 | Toyota Motor Corp | 電気モータ |
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2007
- 2007-08-28 JP JP2007221010A patent/JP4652382B2/ja not_active Expired - Lifetime
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