JP5159228B2 - 磁気誘導子形同期回転機およびそれを用いた自動車用過給機 - Google Patents
磁気誘導子形同期回転機およびそれを用いた自動車用過給機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5159228B2 JP5159228B2 JP2007249389A JP2007249389A JP5159228B2 JP 5159228 B2 JP5159228 B2 JP 5159228B2 JP 2007249389 A JP2007249389 A JP 2007249389A JP 2007249389 A JP2007249389 A JP 2007249389A JP 5159228 B2 JP5159228 B2 JP 5159228B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- partition wall
- rotating machine
- type synchronous
- inductor type
- 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
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Description
図1はこの発明の実施の形態1に係る磁気誘導子形同期回転機の構成を示す一部破断斜視図、図2はこの発明の実施の形態1に係る磁気誘導子形同期回転機に適用される回転子の構成を示す斜視図である。なお、図1では、便宜上、1対のティースに集中巻きに巻回された1相のコイルのみを示している。
界磁コイル12に通電されると、図1に矢印で示されるように、第1磁性体4の突極4bから第1固定子鉄心9に流れ、その後軸方向に流れ、第2固定子鉄心10から第2磁性体5の突極5bに戻る磁束が形成される。この時、第1および第2磁性体4,5の突極4b,5bが周方向に半突極ピッチずれているので、磁束は、軸方向から見ると、N極とS極とが周方向に交互に配置されたように作用する。これにより、磁気誘導子形同期回転機1は、無整流子モータであり、磁気的には、8極6スロットの集中巻き方式の永久磁石式回転電機と同様に動作する。但し、界磁コイル12により磁束を発生させているので、界磁コイル12への通電を停止することで、逆起電力を取り去ることができる。この磁気誘導子形同期回転機1も、界磁制御式の回転電機である。
また、磁気誘導子形同期回転機1は、界磁極数とスロット数との比が8:6、即ち極スロット比が4:3であるが、極スロット比は4:3に限定されるものではなく、例えば2:3であってもよい。
まず、隔壁6が省略された比較例としての回転子20を用いた場合の風損について説明する。回転子20は、図3に示されるように、第1および第2磁性体4,5を周方向に半突極ピッチずらして軸方向に互いに密接して配置し、それらの軸心位置に挿通された回転軸2に固着されて構成されている。この回転子20を高速回転させた場合、図4に矢印で示されるように、気流Aが周方向に隣り合う突極4b間に渦を巻くように流れる。図示していないが、周方向に隣り合う突極5b間にも渦を巻くように気流Aが流れる。この時、突極4b,5bが周方向に半突極ピッチずれて軸方向に存在しているので、図5に矢印で示されるように、軸方向に流れる気流Bが生じる。この種の回転機においては、この軸方向に流れる気流Bが風損となる。風損は、一般的に、回転数の3乗に比例するために、高速回転で運転される回転機では無視できない。
従来の同期回転電機21では、図7に示されるように、回転子3に換えて、第1および第2磁性体4,5が軸方向に離間して回転軸2に固着されている回転子22を用いている。そこで、界磁コイル12に通電されると、図7に矢印で示されるように、第1磁性体4の突極4bから第1固定子鉄心9に流れ、その後軸方向に流れ、第2固定子鉄心10から第2磁性体5に流れ、回転軸2を軸方向に流れて第1磁性体4に戻る磁束が形成される。このように、従来の回転子22を用いた場合、第2磁性体5から第1磁性体4に戻る磁路が回転軸2のみで構成される。
ここで、回転子外径が10.0mm、回転子の磁極の角度が30deg、磁極の軸方向長さが12.5mmとした場合の隔壁の磁束密度を算出し、図8中点線で示す。なお、μ0を4π×10−7[H/m]、ATを1440[AT]、lgを0.55mm、Ssを10.0×10−3×π×{30(deg)/360(deg)}×12.5×10−3[m2]とした。
例えば、隔壁6の外径が8.35mmの場合、隔壁の磁束密度Bsは、1.703[T]となる。一般に、磁束密度が1.7Tを超えると磁気飽和し、トルクが得られにくくなる。従って、隔壁6での磁気飽和を回避して、大きなトルクを確保するためには、隔壁6の外径を回転子外径の83.5%以上とすることが好ましい。また、隔壁6の外径を回転子外径の83.5%とした場合には、隔壁6の外径を回転子外径とした場合と同等のトルクが得られる。
また、図8から、隔壁6の外径を回転子外径より大きくすると、トルクが低下することから、隔壁6の外径は回転子外径以下にすることが好ましい。
このことから、磁気的な観点からは、隔壁6の外径は、回転子外径の100%以下、83.5%以上とすることが好ましい。
また、上記実施の形態1では、隔壁6が磁性鋼板を積層一体化したものとしているが、隔壁は磁性鋼板の積層体に限定されるものではない。隔壁6が磁性体であれば、例えばS10Cなどの低炭素鋼の塊状体で作製してもよい。この場合、第1および第2磁性体4,5および隔壁6を低炭素鋼の塊状体を用いて一体に成形してもよい。さらに、隔壁6が非磁性体であれば、ステンレス、アルミニウム、銅などの金属材料やエポキシなどの樹脂材料などの塊状体で作製してもよい。
図9はこの発明の実施の形態2に係る磁気誘導子形同期回転機に適用される回転子構造を示す斜視図である。
図9において、回転子3Aでは、隔壁6と同等の外径を有し、回転軸挿入孔14aが軸心位置に穿設された円盤状のリング体14が第1および第2磁性体4,5の軸方向両側に密接して同軸に配置され、回転軸挿入孔14aに挿通された回転軸2に固着されている。なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
この実施の形態3では、図10に示されるように、回転子3Bのバランス取り部15を隔壁6の一部を加工して形成している。なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
このように構成された回転子3Bでは、回転子3Bのバランス取りを磁路に影響のない隔壁6で行っているので、従来行われていたバランス取りを回転子端部で行う場合に比べ、バランス取りに起因する磁気特性の悪化を抑制できる。
この実施の形態4では、図11に示されるように、回転子3Cのバランス取り部を隔壁6およびリング体14に形成している。なお、他の構成は上記実施の形態2と同様に構成されている。
このように構成された回転子3Cでは、回転子3Cのバランス取りを磁路に影響を与えることなく多数の箇所で行うことができるので、上記実施の形態3の効果に加え、高次を含む機械共振を避けることができる。
図12はこの発明の実施の形態5に係る磁気誘導子形同期回転機に適用される回転子を示す分解斜視図である。
図12において、突極位置決め部材16は、軸心位置に回転軸挿入孔17aを有する円盤状の隔壁17と、隔壁17の両端面に突設され、第1および第2磁性体4,5の突極4b,5bの周方向の両側面に当接して第1および第2磁性体4,5を周方向に半突極ピッチずらした状態に位置決めする突起部18と、を備えている。なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
図13はこの発明の実施の形態6に係る磁気誘導子形同期回転機の構成を示す断面図である。
図13において、回転子3Eでは、上記実施の形態1における第1および第2磁性体4,5および隔壁6に対して、第1および第2磁性体4A,5Aの軸長を長くし、隔壁6Aの軸方向厚みをその分薄くしている。これにより、隔壁6Aの外径が第1および第2磁性体4A,5Aの外径より大きく、かつ隔壁6Aと第1および第2固定子鉄心9,10との間の隙間dが第1および第2磁性体4A,5Aと第1および第2固定子鉄心9,10との間のギャップ長lgより長く構成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
また、上記実施の形態6では、上記実施の形態1における回転子3を回転子3Eの構造に代えるものとして説明しているが、本回転子構造を上記実施の形態2〜5における回転子に適用しても、同様の効果が得られる。
Claims (8)
- それぞれ突極が軸心位置に回転軸挿入孔を有する円筒状の基部の外周に周方向に等角ピッチで配設され、該突極を周方向に半突極ピッチずらして、かつ軸方向に所定間隔離間して同軸に配置された第1および第2磁性体と、
軸心位置に回転軸挿入孔を有し、上記基部より大径の円盤状に作製され、上記第1および第2磁性体間に互いに密接して同軸に介装された隔壁と、
上記第1および第2磁性体および上記隔壁をそれぞれの回転軸挿入孔に挿通して固着する回転軸と、
上記第1および第2磁性体のそれぞれを囲繞する固定子鉄心および上記第1および第2磁性体に回転トルクを発生させるトルク発生用駆動コイルを有する固定子と、
上記固定子に配設され、上記突極を励磁する界磁起磁力発生用コイルと、を備えたことを特徴とする磁気誘導子形同期回転機。 - それぞれ軸心位置に回転軸挿入孔を有し、上記基部より大径の円盤状に形成され、上記第1および第2磁性体の上記隔壁と反対側の端面に密接して配置され、該回転軸挿入孔に挿通された上記回転軸に同軸に固着された一対のリング体を備えたことを特徴とする請求項1記載の磁気誘導子形同期回転機。
- バランス取り加工が上記隔壁に施されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の磁気誘導子形同期回転機。
- 上記突極の周方向両側面に密接して上記第1および第2磁性体の周方向位置を位置決めする突起部が上記隔壁の軸方向両端面に突設されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の磁気誘導子形同期回転機。
- 上記隔壁が磁性材料で作製されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の磁気誘導子形同期回転機。
- 上記隔壁の外径が、上記突極の外径の83.5%以上、100%以下であることを特徴とする請求項5記載の磁気誘導子形同期回転機。
- 上記隔壁の外径が、上記突極の外径より大きく、上記トルク発生用駆動コイルの内径より小さく、かつ、上記隔壁と上記固定子鉄心との間の隙間が、上記突極と上記固定子鉄心との間のギャップ長より大きいことを特徴とする請求項5記載の磁気誘導子形同期回転機。
- 請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の上記磁気誘導子形同期回転機を用いてタービンを回転駆動することを特徴とする自動車用過給機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007249389A JP5159228B2 (ja) | 2007-05-24 | 2007-09-26 | 磁気誘導子形同期回転機およびそれを用いた自動車用過給機 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007137896 | 2007-05-24 | ||
JP2007137896 | 2007-05-24 | ||
JP2007249389A JP5159228B2 (ja) | 2007-05-24 | 2007-09-26 | 磁気誘導子形同期回転機およびそれを用いた自動車用過給機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009005572A JP2009005572A (ja) | 2009-01-08 |
JP5159228B2 true JP5159228B2 (ja) | 2013-03-06 |
Family
ID=40321338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007249389A Expired - Fee Related JP5159228B2 (ja) | 2007-05-24 | 2007-09-26 | 磁気誘導子形同期回転機およびそれを用いた自動車用過給機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5159228B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11476741B2 (en) | 2019-11-11 | 2022-10-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rotary electric machine |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5230511B2 (ja) * | 2009-04-10 | 2013-07-10 | 三菱電機株式会社 | 磁気誘導子型回転機 |
JP5388678B2 (ja) * | 2009-04-28 | 2014-01-15 | 三菱電機株式会社 | 回転装置 |
JP5388904B2 (ja) * | 2010-03-03 | 2014-01-15 | 三菱電機株式会社 | 回転電動機 |
JP5610989B2 (ja) * | 2010-11-05 | 2014-10-22 | 三菱電機株式会社 | 回転電動機 |
FR2969409B1 (fr) * | 2010-12-21 | 2018-05-25 | Sintertech | Machine electrique tournante a structure homopolaire dite double. |
JP2013017345A (ja) * | 2011-07-06 | 2013-01-24 | Mitsuba Corp | 電動モータ |
US20140354101A1 (en) * | 2012-04-10 | 2014-12-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric motor |
JP6033185B2 (ja) * | 2012-09-14 | 2016-11-30 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
CN103683771A (zh) * | 2013-12-05 | 2014-03-26 | 东南大学 | 一种隐含凸极的同性极式感应子电机 |
CN106208446A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-12-07 | 珠海凌达压缩机有限公司 | 转子、电机及空调器 |
JP2018148699A (ja) * | 2017-03-06 | 2018-09-20 | 株式会社豊田自動織機 | モータ |
CN107872104B (zh) * | 2017-11-16 | 2020-03-31 | 北京航空航天大学 | 一种电励磁同极型旋转电机 |
CN109842257B (zh) * | 2019-03-04 | 2021-06-15 | 哈尔滨工业大学 | 反凸极式轴向并列型多相永磁容错电机 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3742697B2 (ja) * | 1996-11-01 | 2006-02-08 | 千葉 明 | ホモポーラ型リラクタンスモータ |
JP2000050548A (ja) * | 1998-08-03 | 2000-02-18 | Okuma Corp | 同期電動機のロータ組立体 |
JP2001238418A (ja) * | 2000-02-25 | 2001-08-31 | Mitsubishi Electric Corp | リラクタンスモータ |
JP2003079117A (ja) * | 2001-09-03 | 2003-03-14 | Toyota Motor Corp | 発電機 |
JP2004088880A (ja) * | 2002-08-26 | 2004-03-18 | Denso Corp | 背面界磁型誘導子回転機 |
JP2005033878A (ja) * | 2003-07-09 | 2005-02-03 | Nissan Motor Co Ltd | 電動機の回転子 |
-
2007
- 2007-09-26 JP JP2007249389A patent/JP5159228B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11476741B2 (en) | 2019-11-11 | 2022-10-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rotary electric machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009005572A (ja) | 2009-01-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5159228B2 (ja) | 磁気誘導子形同期回転機およびそれを用いた自動車用過給機 | |
JP5539191B2 (ja) | 磁気誘導子型回転機およびそれを用いた流体移送装置 | |
US7595575B2 (en) | Motor/generator to reduce cogging torque | |
JP4349089B2 (ja) | アキシャルギャップ回転電機 | |
JP5491484B2 (ja) | スイッチドリラクタンスモータ | |
US20090224628A1 (en) | Twin rotor type motor | |
JP5610989B2 (ja) | 回転電動機 | |
US9236784B2 (en) | Flux-switching electric machine | |
JP6048191B2 (ja) | マルチギャップ型回転電機 | |
JP2002252941A (ja) | 永久磁石型回転電機 | |
JPWO2019064801A1 (ja) | 永久磁石式回転電機 | |
JP5653569B2 (ja) | 回転電動機および内燃機関用過給機 | |
JP2000253635A (ja) | アキシャルギャップモータ | |
JP7266180B2 (ja) | ロータ及びそれを備えたモータ | |
JP6025998B2 (ja) | 磁気誘導子型電動機 | |
US6936945B2 (en) | Permanent magnet synchronous motor | |
JP2006271142A (ja) | 回転機 | |
JP3655205B2 (ja) | 回転電機とそれを用いた電動車両 | |
JP2010098931A (ja) | モータ | |
WO2021039581A1 (ja) | モータ | |
JP2003333813A (ja) | シンクロナスリラクタンスモータのロータ | |
JP5855903B2 (ja) | ロータ及びモータ | |
JP2006025486A (ja) | 回転電機 | |
JP2005124378A (ja) | リング状の固定子コイルを有する誘導電動機 | |
JP2007116850A (ja) | 永久磁石式回転電機および円筒型リニアモータ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091224 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111207 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111213 |
|
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: 20121113 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121211 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5159228 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151221 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |