JP5084899B2 - 永久磁石型電動機 - Google Patents
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Description
前記固定子1の内径側には、回転子コアに永久磁石6を収容する永久磁石収容孔7を有した永久磁石型回転子5を備えている。
図11は図10と同様の固定子1の横断面図である。図11の固定子1は電磁鋼板を積層して構成されヨーク部3から永久磁石型回転子5と対向配置する方向に突出したティース部2を有する固定子である。固定子1の外周には、冷却用通路または冷媒用通路として切欠部4が設けられている。固定子1のスロット数は6スロットあり極数が4極である。固定子1のスロット8にはスロット絶縁10が施され、ティース部2毎に巻線9(斜線部及びクロス斜線部参照)を直接巻き付けた集中巻方式の永久磁石型電動機である。この場合においても前記切欠部4は、最低限の冷却用通路または冷媒用通路を確保するために固定子1の外径側に大きく切欠き、尚且つ、固定子1の円周方向に幅広く形成することになる。このため固定子1の強度を保つことができず音、振動が大きくなっている。
従って、これにより固定子1aのコア強度を上げて音、振動の低減を防ぐことができる。
ここで、図1に示す固定子1aにおいて、ティース部の幅をT、ヨーク部の幅をYとし、ティース部2aの幅Tとヨーク部3aの幅Yとの比[Y/T]に対する磁束密度を求めたところ、図6に示すような結果が得られた。尚、図6の横軸は[Y/T]であり、縦軸は磁束密度である。また、図6において、丸を付した特性曲線はティース部2aの磁束密度を示し、三角を付した特性曲線はヨーク部3aの磁束密度を示している。
そこで、[Y/T]を、0.4〜0.6の範囲内に設定すると、ティース部2aの磁束密度及びヨーク部3aの磁束密度の双方を低く保つことができる(例えば、1.7テスラ以下に保つことができる)。
すなわち、ヨーク部3aの幅Yとティース部2aの幅Tとの比[Y/T]が、[0.4≦Y/T≦0.6]の条件を満足するように構成することによって、ティース部2aの電磁鋼板及びヨーク部3aの電磁鋼板の双方において磁束が飽和しない領域で使用することができる。これにより、電磁鋼板の磁気的な飽和による鉄損が減少し、永久磁石型電動機の効率が向上する。また、電磁鋼板の磁気的な飽和により生じる電磁振動が減少し、騒音も減少する。
また、[B/T]を大きくすると、マグネットトルクが小さくなるとともにリラクタンストルクが大きくなり、逆に、[B/T]を小さくすると、マグネットトルクが大きくなるとともにリラクタンストルクが小さくなることが理解できる。
この場合、[B/T]を0.5より大きくすると、図8に示すように、永久磁石収容孔50aに収容された永久磁石60a、永久磁石収容孔50bに収容された永久磁石60b及びティース部200を介する短絡磁路の磁束量が増大する。これにより、マグネットトルクが低下し、それにともなって総合トルクも低下するため、永久磁石型電動機の性能が低下する。
したがって、ティース部先端部20a(20b)の根元寸法Bとティース部2aの幅Tとの比[B/T]が、[0.2≦B/T≦0.5]の条件を満足するように構成することによって、マグネットトルクとリラクタンストルクの和である総合トルクの低下を防止することができ、永久磁石型電動機の性能を向上させることができる。
Claims (2)
- 永久磁石を有する回転子と、ヨーク部及びヨーク部から回転子と対向する方向に突出するティース部を有する固定子とを備える永久磁石型電動機であって、
前記固定子の巻線は、予め巻型等により巻いた巻線輪であり、前記巻線輪を巻線挿入機により固定子ティース部の1つを跨ぐようにスロットに挿入させた固定子であって、前記巻線輪の固定子端面からの飛び出し長さが、前記巻線挿入機により固定子のスロットに最初に挿入される巻線輪より順次段階的に挿入される巻線輪を短くしたことを特徴とする永久磁石型電動機。 - 固定子のスロット数が3n(nは自然数)であり極数が2nであることを特徴とする請求項1項に記載の永久磁石型電動機。
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