JP5365049B2 - Rotating machine, radial type rotating machine, and method for determining back yoke thickness in rotating machine - Google Patents
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Description
本発明は回転機に関し、特にバックヨークを備える回転機に関する。 The present invention relates to a rotating machine, and more particularly to a rotating machine including a back yoke.
回転機はモータやジェネレータの用途で用いられるものである。 The rotating machine is used for a motor or a generator.
図10はステータコアとロータとのギャップをラジアル方向に有するラジアル型回転機の例を示す図であり、ラジアル型回転機の中でも特にアウターロータータイプと呼ばれるものを、回転軸に垂直な方向で切断した断面図である。同図に示すように、アウターロータータイプのラジアル型回転機は、回転方向表面に交互にN極とS極とが現れるように複数の弓型磁石を設けたマグネット体1とバックヨーク2とを有するロータ3と、コイル4が巻回された複数のティース5を有し、各ティース5はマグネット体1の回転方向表面に対向して設けられるステータコア6とを備えている。アウターロータータイプでは、図10に示すように、ステータコア6が内側、ロータ3が外側にそれぞれ配される。この関係が逆になったものはインナーロータータイプと呼ばれる。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a radial type rotating machine having a gap between the stator core and the rotor in the radial direction. Among the radial type rotating machines, a so-called outer rotor type is cut in a direction perpendicular to the rotation axis. It is sectional drawing. As shown in the figure, the outer rotor type radial rotating machine includes a magnet body 1 and a
上記構成のうちのバックヨーク2は、磁束の漏れを防ぎマグネットの磁力を最大限に引き出すために設けられているものであり、鉄などの強磁性体で作られている。従来のバックヨーク2の厚みt[mm]は、マグネット体1の残留磁束密度Br[T]及び磁極長さ(各弓型磁石がバックヨーク2に接する外周面の中心から端点までの円弧の長さで表す。)w[mm]とを用いて、t=wBr程度に設定されている。
The
なお、特許文献1,2には磁石の配向に特徴を有するインナーロータータイプのラジアル型回転機が記載されている。また、特許文献3には回転機に用いられる異方性磁石の例が開示されている。
しかしながら、上記バックヨークを設けると、回転機が大型化して重くなるという問題がある。そこで、バックヨークを薄くすることが考えられるが、バックヨークを薄くしすぎると磁力線が漏れ、回転機のトルクが下がってしまうという問題がある。 However, when the back yoke is provided, there is a problem that the rotating machine becomes large and heavy. Therefore, it is conceivable to make the back yoke thin. However, if the back yoke is made too thin, the lines of magnetic force leak, and there is a problem that the torque of the rotating machine decreases.
したがって、本発明の課題は、バックヨークの厚みが最適化され、トルクの維持と小型化とが両立した回転機を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a rotating machine in which the thickness of the back yoke is optimized and both maintenance of torque and size reduction are achieved.
本発明による回転機は、回転方向表面に交互にN極とS極とが現れるマグネット体とバックヨークとを有するロータと、コイルが巻回された複数のティースを有し、各ティースは前記マグネット体に対向して設けられるステータコアとを備え、前記バックヨークの厚みt[mm]と、前記マグネット体の残留磁束密度Br[T]及び磁極長さw[mm]とが0.25wBr<t<0.8wBrの関係を満たすことを特徴とする。 A rotating machine according to the present invention includes a rotor having a magnet body in which N poles and S poles appear alternately on the surface in the rotation direction, and a back yoke, and a plurality of teeth around which coils are wound. A stator core provided opposite to the body, and the thickness t [mm] of the back yoke, the residual magnetic flux density Br [T] and the magnetic pole length w [mm] of the magnet body are 0.25 wBr <t < It is characterized by satisfying the relationship of 0.8 wBr.
本発明によれば、必要なトルクが得られるとともに、従来(t=wBr)に比べて小型軽量化も実現されている。 According to the present invention, a necessary torque can be obtained, and a reduction in size and weight can be realized as compared with the conventional case (t = wBr).
また、上記回転機において、前記マグネット体は回転方向に並ぶ複数の弓形磁石により構成され、前記各弓形磁磁石は、中央部が径方向に配向し、側面に向って徐々に配向が傾く異方性磁石であることが好ましい。これによれば、バックヨークを介さない磁路を構成できるので、バックヨークが薄い場合のトルクの低下を抑制することができる。 Further, in the above rotating machine, the magnet body is composed of a plurality of arcuate magnets arranged in the rotation direction, and each arcuate magnet is anisotropic in which the central part is oriented in the radial direction and the orientation is gradually inclined toward the side surface. It is preferable that it is a magnetic magnet. According to this, since a magnetic path without a back yoke can be configured, it is possible to suppress a decrease in torque when the back yoke is thin.
また、上記回転機において、前記マグネット体は円筒形であり、着磁方向が径方向と円周方向の両方を含む等方性磁石であることとしてもよい。これによっても、バックヨークを介さない磁路を構成できるので、バックヨークが薄い場合のトルクの低下を抑制することができる。 In the rotating machine, the magnet body may be a cylindrical shape, and the magnetizing direction may be an isotropic magnet including both a radial direction and a circumferential direction. Also by this, a magnetic path without a back yoke can be configured, so that a decrease in torque when the back yoke is thin can be suppressed.
このように、本発明によれば、必要なトルクが得られるとともに、従来(t=wBr)に比べて小型化も実現されている。 Thus, according to the present invention, a necessary torque can be obtained, and a reduction in size can be realized as compared with the conventional case (t = wBr).
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態によるラジアル型回転機100を回転軸に垂直な方向で切断した断面図の模式図(概略図)である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram (schematic diagram) of a cross-sectional view of a radial type
ラジアル型回転機100はアウターロータータイプであり、図1に示すように、同図に示したX方向に回転自在な円筒形状のロータ110と、ロータ110の内周に空隙を介して設けられたステータコア120とを備えている。このラジアル型回転機100は、例えば洗濯機に用いられるものである。
The radial
ロータ110は、回転方向表面(ここでは内側表面)に交互にN極とS極とが現れる略円筒形のマグネット体112と、マグネット体112の外周に沿って設けられたバックヨーク113とを有している。
The
マグネット体112は複数(図1では8個であるが、8個に限られるものではない。)の弓型磁石112a,112bによって構成されており、弓型磁石112a,112bが交互に回転方向に配列されている。弓型磁石112a,112bはいずれも永久磁石であり、異方性を有している。
The
図2(a)(b)はそれぞれ弓型磁石112a,112bの磁化容易軸方向を示す図である。なお、矢印の先端がN極であり、根元がS極である。
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing the easy axis directions of the arc-
弓型磁石112aでは、図2(a)に示すように中央部の磁化容易軸方向は径方向に向いている。一方、側面に近くなるほど、磁化容易軸方向は外側に傾いている。この例では、側面の磁化容易軸方向は径方向に対して45度外側に傾いている。これにより、弓型磁石112aの内側表面はN極となり、外側表面と側面はS極になっている。
In the bow-
弓型磁石112bでは、図2(b)に示すように中央部の磁化容易軸方向は径方向に向いている。一方、側面に近くなるほど、磁化容易軸方向は内側に傾いている。この例では、側面の磁化容易軸方向は径方向に対して45度内側に傾いている。これにより、弓型磁石112bの内側表面はS極となり、外側表面と側面はN極になっている。
In the bow-
弓型磁石112a,112bがこのような磁化容易軸方向を有しているため、弓型磁石112bのN極から出る磁力線は弓型磁石112bの外側表面及び側面から出て、隣接する弓型磁石112aの外側表面及び側面から弓型磁石112aに入ることになる。
Since the
ここで、弓型磁石112bの外側表面(N極)から出る磁力線は、バックヨーク113を通過して弓型磁石112aの外側表面(S極)に入るが、バックヨーク113の厚みによっては、バックヨーク113の外側へ磁力線が漏れることになる。この漏れは回転機のトルク低下の要因となる。しかしながら本実施の形態では、弓型磁石112a,112bの磁化容易軸方向により、側面間にバックヨーク113を介さない磁路が構成されるので、それに伴ってバックヨーク113に流れ込む磁力線の量が減少し、バックヨーク113の薄さのためにバックヨーク113から漏れ出す磁力線の量も減少する。したがって、バックヨーク113からの磁力線漏れ出しによる回転機のトルク低下を抑制できる。
Here, the magnetic lines of force that emerge from the outer surface (N pole) of the bow-
図1に戻る。バックヨーク113は鉄やフェライトなどの強磁性体で作られた円筒形部材である。
Returning to FIG. The
ステータコア120は円筒形状の部材であり、積層された珪素鋼板で作られている。そして、径方向外側に向けて突出している複数(図1では6個であるが、6個に限られるものではない。)のティース122を有している。
The
各ティース122にはコイル123が巻回されている。また、各ティース122はマグネット体112の回転方向表面に対向して設けられており、各コイル123の軸方向はマグネット体112の回転方向表面に垂直となっている。
A
ラジアル型回転機100の動作について説明しておくと、まず、各コイル123に方向を適宜切り替えながら電流を流すと、ステータコア120に回転磁界が生じ、その回転磁界に追従するようにしてロータ110が回転する。これにより、ラジアル型回転機100はモータとして機能する。
The operation of the radial
一方、ロータ110を外力によって回転させると、電磁誘導作用によって各コイル123に電流が流れる。これにより、ラジアル型回転機100はジェネレータとしても機能する。
On the other hand, when the
さて、本実施の形態では、バックヨーク113の厚みを従来よりも薄くする。すなわち、図1にも示すようにバックヨーク113の厚みをt[mm]、マグネット体112の磁極長さ(各弓型磁石がバックヨーク113に接する外周面の中心から端点までの円弧の長さで表す。)をw[mm]とし、さらにマグネット体112の残留磁束密度をBr[T]とすると、従来はt=wBr程度であったが、t<wBrとする。ただし、t<wBrであればどのようなtであってよいというわけではなく、トルクと小型軽量化の両立を考慮して最適なtを決定する必要がある。
Now, in the present embodiment, the thickness of the
図3は、ラジアル型回転機100の(t/Br)/w対トルク特性のシミュレーション結果を示す図である。同図の縦軸には、弓型磁石112a,112bとして平行配向のもの(全ての磁化容易軸方向が、図2(a)(b)に示した中央部の磁化容易軸方向と同じ向きを向いている磁石。)を用いた場合のトルクを100とした比率を示している。また、同図では、弓型磁石112a,112bの材料としてLa−Co系フェライト磁石、Nd−Fe−B系ボンド磁石、ネオジウム磁石を用いた3つの例を挙げ、材料ごとに(t/Br)/w対トルク特性を示している。また、同図のシミュレーションでは、ロータ110の内周径をφ250mm、ロータ110とステータコア120の間のギャップ長を0.6mm、各弓形磁石の厚みを6mmとした。また、ロータ110には48個の弓形磁石が回転方向に配列されているものとした。さらに、ステータコア120には36個のティース122が構成され、それぞれにコイル123が巻回されているものとした。
FIG. 3 is a diagram showing a simulation result of (t / Br) / w vs. torque characteristics of the radial
図3に示すように、La−Co系フェライト磁石やNd−Fe−B系ボンド磁石を用いた場合、(t/Br)/w≒0.4でトルク特性が飽和している。したがって、t=0.4wBrとすれば、最大トルクを得られる範囲でバックヨーク113を最薄化することができる。同様に、ネオジウム磁石を用いた場合、(t/Br)/w≒0.3でトルク特性が飽和している。したがって、t=0.3wBrとすれば、最大トルクを得られる範囲でバックヨーク113を最薄化することができる。
As shown in FIG. 3, when a La—Co ferrite magnet or Nd—Fe—B bond magnet is used, the torque characteristics are saturated at (t / Br) /w≈0.4 . Therefore, if t = 0.4 wBr, the
ただし、実際には、最大トルクが必要でない場合もあり、一般には上記比率が100以上であればよいと考えられる。図3に示すように、概ね(t/Br)/wが0.1を超えていればこの条件は満たされる。また、磁石の個体によってトルクの違いがあるので、その違いを吸収するために、上記t=0.4から最大で2倍程度の余裕を見ておくことが好ましい。したがって、0.1wBr<t<0.8wBrの範囲で、個々の事情に応じて適宜バックヨーク113の厚みtを決定することが好ましい。
However, in practice, the maximum torque may not be necessary, and it is generally considered that the ratio is 100 or more. As shown in FIG. 3, this condition is generally satisfied if (t / Br) / w exceeds 0.1. Further, since there is a difference in torque depending on the individual magnets, it is preferable to allow a margin of about twice as much as the maximum from t = 0.4 in order to absorb the difference. Therefore, it is preferable that the thickness t of the
以上説明したように、ラジアル型回転機100によれば、必要なトルクが得られるとともに、従来(t=wBr)に比べて小型軽量化も実現されている。また、弓型磁石112a,112bを上述したような異方性磁石としたことによりバックヨーク113を介さない磁路を構成できるので、バックヨークが薄い場合のトルクの低下を抑制することも可能になっている。
As described above, according to the radial
[第2の実施の形態]
図4は、本発明の第2の実施の形態によるラジアル型回転機200を回転軸に垂直な方向で切断した断面図の模式図(概略図)である。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a schematic diagram (schematic diagram) of a cross-sectional view of a radial
ラジアル型回転機200はインナーロータータイプであり、図4に示すように、同図に示したY方向に回転自在なシャフト210と、シャフト210に固定されたロータ220と、鋼板で構成された有底円筒形状のフレーム230に固定されているとともに、ロータ220の外周に空隙を介して設けられたステータコア240とを備えている。このラジアル型回転機200は、例えばサーボモータに用いられるものである。
The radial
ロータ220はY方向に回転自在に構成され、シャフト210とともに回転する。また、ロータ220は、回転方向表面(ここでは外側表面)に交互にN極とS極とが現れる略円筒形のマグネット体222と、マグネット体222の内周に沿って設けられたバックヨーク223とを有している。
The
マグネット体222は複数(ここでは6個。)の弓型磁石222a,222bによって構成されており、弓型磁石222a,222bが交互に回転方向に配列されている。弓型磁石222a,222bはいずれも永久磁石であり、異方性を有している。
The
図5(a)(b)はそれぞれ弓型磁石222a,222bの磁化容易軸方向を示す図である。矢印の意味は図2(a)(b)と同様である。
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing the easy axis directions of the arc-shaped
弓型磁石222aでは、図5(a)に示すように中央部の磁化容易軸方向は径方向に配向している。一方、側面に近くなるほど、磁化容易軸方向は内側に傾いている。この例では、側面の磁化容易軸方向は径方向に対して45度内側に傾いている。これにより、弓型磁石222aの外側表面はS極となり、内側表面と側面はN極になっている。
In the bow-shaped
弓型磁石222bでは、図5(b)に示すように中央部の磁化容易軸方向は径方向に向いている。一方、側面に近くなるほど、磁化容易軸方向は外側に傾いている。この例では、側面の磁化容易軸方向は径方向に対して45度外側に傾いている。これにより、弓型磁石222aの外側表面はN極となり、内側表面と側面はS極になっている。
In the bow-shaped
弓型磁石222a,222bがこのような磁化容易軸方向を有しているため、弓型磁石222aのN極から出る磁力線は弓型磁石222aの内側表面及び側面から出て、隣接する弓型磁石222bの内側表面及び側面から弓型磁石222bに入ることになる。これにより、ラジアル型回転機100の場合と同様、バックヨーク223からの磁力線漏れ出しによるトルクの低下を抑制することが可能になっている。
Since the
図4に戻る。バックヨーク223は鉄やフェライトなどの強磁性体で作られた円筒形部材である。
Returning to FIG. The
ステータコア240は円筒形状の部材であり、積層された珪素鋼板で作られている。そして、径方向内側に向けて突出している複数(ここでは9個。)のティース242を有している。
各ティース242にはコイル243が巻回されている。また、各ティース242はマグネット体222の回転方向表面に対向して設けられており、各コイル243の軸方向はマグネット体222の回転方向表面に垂直となっている。
A
ラジアル型回転機200の動作について説明しておくと、まず、各コイル243に方向を適宜切り替えながら電流を流した場合、ステータコア240に回転磁界が生じ、その回転磁界に追従するようにしてロータ220及びシャフト210が回転する。これにより、ラジアル型回転機200はモータとして機能する。
The operation of the radial
一方、シャフト210を外力によって回転させると、電磁誘導作用によって各コイル243に電流が流れる。これにより、ラジアル型回転機200はジェネレータとしても機能する。
On the other hand, when the
さて、本実施の形態でもバックヨーク223の厚みを従来よりも薄くする。
Now, also in this embodiment, the thickness of the
図6は、ラジアル型回転機200の(t/Br)/w対トルク特性のシミュレーション結果を示す図である。同図の縦軸には、弓型磁石222a,222bとして平行配向のもの(全ての磁化容易軸方向が、図5(a)(b)に示した中央部の磁化容易軸方向と同じ向きを向いている磁石。)を用いた場合のトルクを100とした比率を示している。また、同図では、弓型磁石222a,222bの材料としてLa−Co系フェライト磁石、Nd−Fe−B系ボンド磁石、ネオジウム磁石を用いた3つの例を挙げ、材料ごとに(t/Br)/w対トルク特性を示している。また、同図のシミュレーションでは、ロータ210の外周径をφ30mm、ロータ210とステータコア220の間のギャップ長を0.5mm、弓型磁石222a,222bの厚みを3mmとした。また、ロータ210には8個の弓形磁石が回転方向に配列されているものとした。さらに、ステータコア220には6個のティースが構成され、それぞれにコイルが巻回されているものとした。
FIG. 6 is a diagram showing a simulation result of (t / Br) / w versus torque characteristics of the radial
図6に示すように、上記3つの磁石のいずれを用いた場合であっても、(t/Br)/w≒0.4でトルク特性が飽和している。したがって、t=0.4wBrとすれば、最大トルクを得られる範囲でバックヨーク223を最薄化することができる。
As shown in FIG. 6, the torque characteristic is saturated at (t / Br) /w≈0.4 regardless of which of the three magnets is used. Therefore, if t = 0.4 wBr, the
また、上記比率が100以上であるためには、概ね(t/Br)/wが0.25を超えていればよい。したがって、t=0.4wBrからの2倍の余裕を含め、0.25wBr<t<0.8wBrの範囲で、個々の事情に応じて適宜バックヨーク213の厚みtを決定することが好ましい。 Moreover, in order for the said ratio to be 100 or more, it is sufficient that (t / Br) / w generally exceeds 0.25. Therefore, it is preferable that the thickness t of the back yoke 213 is appropriately determined in accordance with individual circumstances within a range of 0.25 wBr <t <0.8 wBr, including a margin of 2 from t = 0.4 wBr.
以上説明したように、ラジアル型回転機200によれば、必要なトルクが得られるとともに、従来(t=wBr)に比べてロータ220の軽量化も実現されている。また、弓型磁石222a,222bを上述したような異方性磁石としたことによりバックヨーク223を介さない磁路を構成できるので、バックヨークが薄い場合のトルクの低下を抑制することも可能になっている。
As described above, according to the radial type
[第3の実施の形態]
本実施の形態では、第1の実施の形態で説明したラジアル型回転機100において、マグネット体112を等方性磁石により構成した例を説明する。なお、このようなラジアル型回転機100は、例えばスピンドルモータに用いられるものである。
[Third Embodiment]
In the present embodiment, an example in which the
図7は、本実施の形態によるマグネット体112の着磁後の磁化方向(着磁方向)を示す図である。矢印の意味は図2(a)(b)と同様である。同図に示すように、マグネット体112は円筒形であり、その着磁方向が径方向と円周方向の両方を含む等方性磁石となっている。なお、この場合の磁極長さwは、同図に示すように、図示しないバックヨーク113に接するマグネット体112の外周で、径方向に着磁した部分と、そこから最も近くの円周方向に着磁した部分との間の円弧の長さで表す。この長さは、作成した金型の着磁の設定から、あるいは出来上がった磁石を測定することで得ることができる。
FIG. 7 is a diagram showing the magnetization direction (magnetization direction) after magnetization of the
このようなマグネット体112を用いることによっても、第1の実施の形態と同様に、側面間にバックヨーク113を介さない磁路が構成されるので、バックヨーク113からの磁力線漏れ出しによる回転機のトルク低下を抑制できる。
Also by using such a
図8は、本実施の形態によるラジアル型回転機100の(t/Br)/w対トルク特性のシミュレーション結果を示す図である。同図の縦軸の比率は、第1の実施の形態と同じ基準で求められるものである。また、同図では、マグネット体112の材料として等方性のLa−Co系フェライト磁石、等方性のNd−Fe−B系ボンド磁石を用いた2つの例を挙げ、材料ごとに(t/Br)/w対トルク特性を示している。また、同図のシミュレーションでは、ロータ110の内周径をφ30mm、ロータ110とステータコア120の間のギャップ長を0.5mm、円筒形磁石の厚みを2mmとした。また、マグネット体112はN極、S極各4個の磁極が回転方向に順次発生するように着磁されているものとした。さらに、ステータコア120には6個のティース122が構成され、それぞれにコイル123が巻回されているものとした。
FIG. 8 is a diagram illustrating a simulation result of (t / Br) / w versus torque characteristics of the radial
図8に示すように、上記2つの磁石のいずれを用いた場合であっても、(t/Br)/w≒0.4でトルク特性が飽和している。したがって、t=0.4wBrとすれば、最大トルクを得られる範囲でバックヨーク113を最薄化することができる。
As shown in FIG. 8, the torque characteristic is saturated at (t / Br) /w≈0.4 regardless of which of the two magnets is used. Therefore, if t = 0.4 wBr, the
また、上記比率が100以上であるためには、概ね(t/Br)/wが0.18を超えていればよい。したがって、t=0.4wBrからの2倍の余裕を含め、0.18wBr<t<0.8wBrの範囲で、個々の事情に応じて適宜バックヨーク113の厚みtを決定することが好ましい。
Moreover, in order for the said ratio to be 100 or more, it is sufficient that (t / Br) / w generally exceeds 0.18. Therefore, it is preferable that the thickness t of the
以上説明したように、ラジアル型回転機100のマグネット体112を等方性磁石により構成しても、上記のようにバックヨーク113の厚みtを決定することにより、必要なトルクが得られるとともに、従来(t=wBr)に比べて小型化も実現されている。
As described above, even if the
以上、3つの実施の形態について説明してきたが、それぞれに好適なバックヨークの厚みtの範囲は、必ずしも同じものにはなっていない。しかしながら、バックヨークの厚みtを少なくとも0.25wBr<t<0.8wBrの範囲内に設定しておけば、いずれのタイプの回転機であっても、従来品よりトルクを下げずに薄くできる。 Although the three embodiments have been described above, the range of the thickness t of the back yoke suitable for each is not necessarily the same. However, if the thickness t of the back yoke is set within a range of at least 0.25 wBr <t <0.8 wBr, any type of rotating machine can be made thinner without lowering torque than conventional products.
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment at all, and this invention can be implemented in various aspects in the range which does not deviate from the summary. Of course.
例えば、第1及び第2の実施の形態では、弓型磁石の配向特性として、側面の磁化容易軸方向が径方向に対して45度外側に傾いている例を示したが、バックヨークを介さない磁路を構成できさえすればよく、特に45度でなくてもよい。 For example, in the first and second embodiments, as the orientation characteristics of the bow-shaped magnet, the example in which the easy axis direction of the side surface is inclined outward by 45 degrees with respect to the radial direction is shown. It is only necessary to configure a magnetic path that does not need to be 45 degrees.
また、上記実施の形態ではラジアル型回転機を取り上げて説明したが、アキシャル型回転機にも本発明は適用可能である。 Moreover, although the radial type rotary machine was taken up and demonstrated in the said embodiment, this invention is applicable also to an axial type rotary machine.
図9は、アキシャル型回転機300を軸方向に切断した断面図の模式図(概略図)である。同図に示すように、アキシャル型回転機300は、回転方向に交互にN極とS極とが現れるようにしたマグネット体312及びバックヨーク313を有するロータ310と、コイル333が巻回された複数のティース332を有し、各ティース332はマグネット体312に対向して設けられるステータコア330とを備えている。
FIG. 9 is a schematic diagram (schematic diagram) of a cross-sectional view of the axial type
アキシャル型回転機300においても、バックヨーク313の厚みt[mm]と、マグネット体312の残留磁束密度Br[T]及び磁極長さw[mm]とが0.25wBr<t<0.8wBrの関係を満たすようにすることにより、必要なトルクを得つつ、従来に比べて小型化が実現される。
Also in the axial
100,200 ラジアル型回転機
110,220,310 ロータ
112,222,312 マグネット体
112a,112b,222a,222b 弓型磁石
113,223,313 バックヨーク
120,240,330 ステータコア
122,242,332 ティース
123,243,333 コイル
210 シャフト
230 フレーム
300 アキシャル型回転機
100, 200 Radial
Claims (4)
前記バックヨークの厚みt[mm]、前記マグネット体の残留磁束密度Br[T]、及び、前記マグネット体の各磁極の外周面の中心から端点までの円弧の長さである磁極長さw[mm]が、0.25[1/T]<(t/Br)/w<0.8[1/T]の関係を満たすことを特徴とする回転機。 A magnetic path is formed that includes a rotor having a magnet body and back yoke in which N poles and S poles appear alternately on the surface in the rotational direction, and a stator core provided facing the magnet body, and does not pass through the back yoke. A rotating machine in which the magnet body is magnetized,
The thickness t [mm] of the back yoke, the residual magnetic flux density Br [T] of the magnet body, and the magnetic pole length w [which is the length of the arc from the center to the end point of the outer peripheral surface of each magnetic pole of the magnet body. mm] satisfies the relationship of 0.25 [1 / T] <(t / Br) / w <0.8 [1 / T].
前記バックヨークの厚みt[mm]、前記マグネット体の残留磁束密度Br[T]、及び、前記マグネット体の各磁極の外周面の中心から端点までの円弧の長さである磁極長さw[mm]が、0.25[1/T]<(t/Br)/w<0.8[1/T]の関係を満たし、
前記マグネット体は回転方向に並ぶ複数の弓形磁石により構成され、
前記各弓形磁石は、中央部が径方向に配向し、側面に向って徐々に配向が傾く異方性磁石であることを特徴とするラジアル型回転機。 A magnetic path is formed that includes a rotor having a magnet body and back yoke in which N poles and S poles appear alternately on the surface in the rotational direction, and a stator core provided facing the magnet body, and does not pass through the back yoke. A radial type rotating machine in which the magnet body is magnetized,
The thickness t [mm] of the back yoke, the residual magnetic flux density Br [T] of the magnet body, and the magnetic pole length w [which is the length of the arc from the center to the end point of the outer peripheral surface of each magnetic pole of the magnet body. mm] satisfies the relationship of 0.25 [1 / T] <(t / Br) / w <0.8 [1 / T],
The magnet body is composed of a plurality of arcuate magnets arranged in the rotation direction,
Each arcuate magnets, oriented central portion in the radial direction, radial type rotary machine, characterized in that the anisotropic magnet gradually orientation is inclined toward the side surface.
前記バックヨークの厚みt[mm]、前記マグネット体の残留磁束密度Br[T]、及び、前記マグネット体の各磁極の外周面の中心から端点までの円弧の長さである磁極長さw[mm]が、0.25[1/T]<(t/Br)/w<0.8[1/T]の関係を満たし、
前記マグネット体は円筒形であり、着磁方向が径方向と円周方向の両方を含む等方性磁石であることを特徴とするラジアル型回転機。 A magnetic path is formed that includes a rotor having a magnet body and back yoke in which N poles and S poles appear alternately on the surface in the rotational direction, and a stator core provided facing the magnet body, and does not pass through the back yoke. A radial type rotating machine in which the magnet body is magnetized,
The thickness t [mm] of the back yoke, the residual magnetic flux density Br [T] of the magnet body, and the magnetic pole length w [which is the length of the arc from the center to the end point of the outer peripheral surface of each magnetic pole of the magnet body. mm] satisfies the relationship of 0.25 [1 / T] <(t / Br) / w <0.8 [1 / T],
The radial rotating machine is characterized in that the magnet body is a cylindrical shape and is an isotropic magnet whose magnetization direction includes both a radial direction and a circumferential direction.
前記厚みt、前記マグネット体の残留磁束密度Br[T]、及び、前記マグネット体の各磁極が前記バックヨークに接する外周面の中心から端点までの円弧の長さである磁極長さw[mm]が、0.25[1/T]<(t/Br)/w<0.8[1/T]の関係を満たすよう前記厚みtを決定することを特徴とする前記厚みtの決定方法。 A magnetic path is formed that includes a rotor having a magnet body and back yoke in which N poles and S poles appear alternately on the surface in the rotational direction, and a stator core provided facing the magnet body, and does not pass through the back yoke. a said back yoke method for determining the thickness t [mm] of the rotating machine so that the magnet body that has been magnetized,
The thickness t, the residual magnetic flux density Br [T] of the magnet body, and the magnetic pole length w [mm] that is the length of the arc from the center to the end point of the outer peripheral surface where each magnetic pole of the magnet body is in contact with the back yoke ] Determines the thickness t so as to satisfy the relationship of 0.25 [1 / T] <(t / Br) / w <0.8 [1 / T]. .
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