JP5494843B2 - Method for manufacturing permanent magnet rotating machine - Google Patents
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Description
本発明は、コギングトルクを低減させた永久磁石式回転機の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a permanent magnet rotating machine with reduced cogging torque.
モータなどの永久磁石式回転機では、コギングトルクと呼ばれるトルク脈動の一種が発生することがある。このコギングトルクは、永久磁石式回転機の回転側の部品である回転子と固定側の部品である固定子との間で流れる磁束の磁束密度が、固定子の回転角度の変化に伴って変化することによって発生する。そのため、このようなコギングトルクの増大によって、永久磁石式回転機の回転制御性能を悪化させる問題や、振動・騒音の問題が生じることとなる。 In a permanent magnet type rotating machine such as a motor, a kind of torque pulsation called cogging torque may occur. This cogging torque changes with the change in the rotation angle of the stator, as the magnetic flux density of the magnetic flux flowing between the rotor, which is the rotating part of the permanent magnet rotating machine, and the stator, which is the fixed part, changes. It is generated by doing. Therefore, such an increase in cogging torque causes a problem of deteriorating the rotation control performance of the permanent magnet type rotating machine, and a problem of vibration and noise.
このコギングトルクは、回転子を、1周回転角360°を永久磁石の極数および固定子のスロット数の最小公倍数で割った角度、回転させる毎に発生することがある。このような回転角度毎の周期で発生するコギングトルクの成分は、「理論次数成分」と呼ばれている。 This cogging torque may be generated each time the rotor is rotated by an angle obtained by dividing the rotation angle of 360 ° by the least common multiple of the number of poles of the permanent magnet and the number of slots of the stator. Such a component of cogging torque generated at a period for each rotation angle is called a “theoretical order component”.
例えば、6極9スロット式の永久磁石式回転機では、回転子を、1周回転角360°を極数6およびスロット数9の最小公倍数18で割った値20°(=360°÷18)、回転させる毎に、理論次数成分のコギングトルクが発生することとなる。また、8極12スロット式の永久磁石式回転機では、回転子を、1周回転角360°を極数8およびスロット数12の最小公倍数24で割った値15°(=360°÷24)、回転させる毎に、理論次数成分のコギングトルクが発生することとなる。
For example, in a 6-pole 9-slot type permanent magnet rotating machine, the rotor has a rotation angle of 360 ° divided by the number of poles 6 and the least common multiple 18 of the number of slots 9 of 20 ° (= 360 ° ÷ 18). Each time it is rotated, a cogging torque of a theoretical order component is generated. Further, in the 8-pole 12-slot type permanent magnet rotating machine, the rotor has a rotation angle of 360 ° divided by the number of poles 8 and the least common multiple 24 of the number of
また、固定子にバラツキがある場合では、非特許文献1で示されるように、コギングトルクは、回転子を、1周回転角360°を永久磁石の極数で割った角度、回転させる毎にも発生することがある。このような回転角度毎の周期で発生するコギングトルクの成分は、「極数成分」と呼ばれている。
Further, when there is variation in the stator, as shown in Non-Patent
例えば、6極9スロット式の永久磁石式回転機では、回転子を、1周回転角360°を極数6で割った値60°(=360°÷6)、回転子を回転させる毎に、極数成分のコギングトルクが発生することとなる。また、8極12スロット式の永久磁石式回転機では、回転子を、1周回転角360°を極数8で割った値45°(=360°÷8)、回転させる毎に、極数成分のコギングトルクが発生することとなる。 For example, in a 6-pole 9-slot type permanent magnet type rotating machine, the rotor is rotated by 60 ° (= 360 ° ÷ 6), which is obtained by dividing a rotation angle of 360 ° by 6 poles every time the rotor is rotated. As a result, a cogging torque of the pole number component is generated. Further, in the 8-pole 12-slot type permanent magnet rotating machine, the number of poles is increased each time the rotor is rotated by 45 ° (= 360 ° ÷ 8) obtained by dividing the rotation angle of 360 ° by the number of poles 8. The cogging torque of the component is generated.
このように極数成分のコギングトルクを低減させる目的で製造される永久磁石式回転機には、特許文献1のように、N相の通電相のうち1相〜N−1相を構成する固定子側にある複数のティースの形状が、他の通電相を構成する複数のティースの形状と異なるように形成されているものがある。
In the permanent magnet type rotating machine manufactured for the purpose of reducing the cogging torque of the pole number component as described above, as in
また、特許文献1のような固定子には、分割コアが用いられることがあり、この分割コアは、複数のコアピースから構成されている。この複数のコアピースの1つずつが、固定子の1つのティースを構成しており、このような複数のコアピースを円環状に並べることによって、複数のティースを備える分割コアが構成されることとなる。
Moreover, a split core may be used for a stator like
この分割コアは、増産対応のために様々なコアピースを組み合せて製造されることがあり、このような場合、特に、互いに同一形状に設計されるが2種類の製造条件間の相違に起因した形状の相違によって磁気抵抗の異なる2種類のコアピースを組み合わせて、分割コアを製造する必要に迫られることがある。 This split core may be manufactured by combining various core pieces to cope with increased production. In such a case, in particular, it is designed in the same shape as each other, but the shape is caused by the difference between the two types of manufacturing conditions. Due to the difference, it may be necessary to manufacture a split core by combining two kinds of core pieces having different magnetic resistances.
しかしながら、特許文献1のような永久磁石式回転機では、形状変更したティースの形状と他のティースの形状との差異を設けたことによって、各相間で流れる磁束の飽和磁束密度が異なることとなり、永久磁石式回転機のトルク制御性能が影響を受けるおそれがある。
However, in the permanent magnet type rotating machine as in
また、互いに同一形状に設計されるが2種類の製造条件間の相違に起因した形状の相違によって磁気抵抗の異なる2種類のコアピースを組み合わせて分割コアを製造する場合に、2種類のコアピースの組み合わせによっては、永久磁石回転機の回転性能などにばらつきが発生するおそれがあり、さらに、極数成分のコギングトルクが発生するおそれがある。 In addition, when a split core is manufactured by combining two core pieces having different magnetoresistance due to a difference in shape due to a difference between two types of manufacturing conditions, the two core pieces are combined. Depending on the case, there is a possibility that the rotational performance of the permanent magnet rotating machine may vary, and there is a possibility that cogging torque of the pole number component may be generated.
そこで、本発明の課題は、永久磁石回転機の回転性能のばらつきを低減するとともに、トルク制御性能に影響を与えずに特に極数成分のコギングトルクを低減するように構成された永久磁石式回転機の製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to reduce the variation in the rotation performance of the permanent magnet rotating machine and to reduce the cogging torque of the pole component in particular without affecting the torque control performance. It is to provide a method for manufacturing a machine.
課題を解決するために、本発明の第1の態様に係る永久磁石式回転機の製造方法は、永久磁石を有する回転子と、互いに同一形状に設計されるが2種類の製造条件間の相違に起因した形状の相違によって互いに異なる磁気抵抗を有する2種類のコアピースから構成される複数のコアピースと、該複数のコアピースを円環状に並べて配置することによって構成される固定子コアと、U相、V相およびW相から成る3相の巻線と、該3相の巻線の各相を、それぞれ別々の前記コアピースに巻き付けた前記固定子コアを有する固定子とを備え、前記永久磁石の極数を2nにするとともに、前記永久磁石の周方向に沿ってN極およびS極を交互に配置し、前記固定子のスロット数を3nにするとともに、前記U相巻線を巻き付けたコアピースの1つ、前記V相巻線を巻き付けたコアピースの1つおよび前記W相巻線を巻き付けたコアピースの1つを並べて配置した一群をn個並べて配置し、nの値を2以上の整数としている永久磁石式回転機を製造する方法であって、前記回転子を、1周回転角360°を前記永久磁石の極数2nおよび前記固定子のスロット数3nの最小公倍数で割った角度、回転させる毎に、前記回転子と前記固定子との間で流れる磁束の磁束密度分布を等しくするように、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップを含んでおり、nの値が4である場合に、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップが、前記2種類のコアピースの一方を3個連続で並べて配置するステップと、前記2種類のコアピースの他方を9個連続で並べて配置するステップとを含む。そのため、磁気抵抗の異なる前記2種類のコアピースを用いる場合、例えば、2個取り用プレス型で同時に2つのコアピースを製造することに起因して2つのコアピース間にばらつきが生じる場合などに、前記U相のn個のコアピースおよび前記永久磁石の間で流れる磁束の磁束密度分布と、前記V相のn個のコアピースおよび前記永久磁石の間で流れる磁束の磁束密度分布と、前記W相のn個のコアピースおよび前記永久磁石の間で流れる磁束の磁束密度分布との間で、ばらつきを発生し難くすることができる。従って、前記各相間で流れる飽和磁束密度のばらつきが減少することとなり、永久磁石式回転機のトルク制御性能に影響することなく、極数成分のコギングトルクを低減できる。
In order to solve the problem, the method of manufacturing the permanent magnet type rotating machine according to the first aspect of the present invention is designed to have the same shape as the rotor having the permanent magnet, but the difference between the two types of manufacturing conditions. A plurality of core pieces composed of two types of core pieces having different magnetic resistances due to a difference in shape due to the difference, a stator core configured by arranging the plurality of core pieces in an annular shape, a U phase, A pole of the permanent magnet, comprising: a three-phase winding composed of a V-phase and a W-phase; and a stator having the stator core in which each phase of the three-phase winding is wound around a separate core piece. The number of the core pieces is 2n, the N poles and the S poles are alternately arranged along the circumferential direction of the permanent magnet, the number of slots of the stator is 3n, and the U-phase winding is wound around the
本発明の第2の態様に係る永久磁石式回転機の製造方法は、永久磁石を有する回転子と、互いに同一形状に設計されるが2種類の製造条件間の相違に起因した形状の相違によって互いに異なる磁気抵抗を有する2種類のコアピースから構成される複数のコアピースと、該複数のコアピースを円環状に並べて配置することによって構成される固定子コアと、U相、V相およびW相から成る3相の巻線と、該3相の巻線の各相を、それぞれ別々の前記コアピースに巻き付けた前記固定子コアを有する固定子とを備え、前記永久磁石の極数を2nにするとともに、前記永久磁石の周方向に沿ってN極およびS極を交互に配置し、前記固定子のスロット数を3nにするとともに、前記U相巻線を巻き付けたコアピースの1つ、前記V相巻線を巻き付けたコアピースの1つおよび前記W相巻線を巻き付けたコアピースの1つを並べて配置した一群をn個並べて配置し、nの値を2以上の整数としている永久磁石式回転機を製造する方法であって、前記回転子を、1周回転角360°を前記永久磁石の極数2nおよび前記固定子のスロット数3nの最小公倍数で割った角度、回転させる毎に、前記回転子と前記固定子との間で流れる磁束の磁束密度分布を等しくするように、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップを含んでおり、nの値が4である場合に、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップが、前記2種類のコアピースの一方を、4つの前記U相巻線を巻き付けたコアピースのうち2つ、4つの前記V相巻線を巻き付けたコアピースのうち2つおよび4つの前記W相巻線を巻き付けたコアピースの2つとするように組み合せて配置するステップを含む。そのため、8相12スロット式の永久磁石回転機の態様で、前記固定子側の前記U相、前記V相および前記W相にそれぞれ分配される前記2種類のコアピースの数の比率が等しくなる。そのため、永久磁石回転機を製造に用いられる部品の生産効率を向上させることができるとともに、極数成分のコギングトルクをより確実に低減できる。 The manufacturing method of the permanent magnet type rotating machine according to the second aspect of the present invention is designed to have the same shape as the rotor having the permanent magnet, but due to the difference in shape due to the difference between the two types of manufacturing conditions. A plurality of core pieces composed of two types of core pieces having different magnetic resistances, a stator core formed by arranging the plurality of core pieces in an annular shape, and a U phase, a V phase, and a W phase A three-phase winding, and a stator having the stator core in which each phase of the three-phase winding is wound around a separate core piece, and the number of poles of the permanent magnet is 2n, The N-phase and S-poles are alternately arranged along the circumferential direction of the permanent magnet, the number of slots of the stator is 3n, and one of the core pieces around which the U-phase winding is wound, the V-phase winding Winding This is a method for manufacturing a permanent magnet rotating machine in which n groups of one core piece and one core piece wound with the W-phase winding are arranged side by side and n is an integer of 2 or more. Each time the rotor is rotated by an angle obtained by dividing a rotation angle of 360 ° by the least common multiple of the number of poles of the permanent magnet 2n and the number of slots of the stator 3n, the rotor and the stator Including the step of arranging the two types of core pieces in combination so that the magnetic flux density distribution of the magnetic flux flowing between them is equal, and when the value of n is 4, the two types of core pieces are arranged in combination Performing one of the two types of core pieces, two of the core pieces wound with the four U-phase windings, two of the core pieces wound with the four V-phase windings, and the front of the four core pieces. Including a step of arranging the core pieces wound with the W-phase winding in combination. Therefore, in the aspect of the 8-phase 12-slot type permanent magnet rotating machine, the ratio of the number of the two types of core pieces distributed to the U phase, the V phase, and the W phase on the stator side becomes equal. Therefore, the production efficiency of parts used for manufacturing the permanent magnet rotating machine can be improved, and the cogging torque of the pole number component can be more reliably reduced.
本発明の第3の態様に係る永久磁石式回転機の製造方法は、永久磁石を有する回転子と、互いに同一形状に設計されるが2種類の製造条件間の相違に起因した形状の相違によって互いに異なる磁気抵抗を有する2種類のコアピースから構成される複数のコアピースと、該複数のコアピースを円環状に並べて配置することによって構成される固定子コアと、U相、V相およびW相から成る3相の巻線と、該3相の巻線の各相を、それぞれ別々の前記コアピースに巻き付けた前記固定子コアを有する固定子とを備え、前記永久磁石の極数を2nにするとともに、前記永久磁石の周方向に沿ってN極およびS極を交互に配置し、前記固定子のスロット数を3nにするとともに、前記U相巻線を巻き付けたコアピースの1つ、前記V相巻線を巻き付けたコアピースの1つおよび前記W相巻線を巻き付けたコアピースの1つを並べて配置した一群をn個並べて配置し、nの値を2以上の整数としている永久磁石式回転機を製造する方法であって、前記回転子を、1周回転角360°を前記永久磁石の極数2nおよび前記固定子のスロット数3nの最小公倍数で割った角度、回転させる毎に、前記回転子と前記固定子との間で流れる磁束の磁束密度分布を等しくするように、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップを含んでおり、nの値が4である場合に、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップが、前記2種類のコアピースの一方を6個連続で並べて配置するステップと、前記2種類のコアピースの他方を6個連続で並べて配置するステップとを含む。そのため、8相12スロット式の永久磁石回転機の態様で、前記固定子側の前記U相、前記V相および前記W相にそれぞれ分配される前記2種類のコアピースの数の比率が等しくなる。そのため、永久磁石回転機を製造に用いられる部品の生産効率を向上させることができるとともに、極数成分のコギングトルクをより確実に低減できる。 The manufacturing method of the permanent magnet type rotating machine according to the third aspect of the present invention is designed to have the same shape as the rotor having the permanent magnet, but due to the difference in shape due to the difference between the two types of manufacturing conditions. A plurality of core pieces composed of two types of core pieces having different magnetic resistances, a stator core formed by arranging the plurality of core pieces in an annular shape, and a U phase, a V phase, and a W phase A three-phase winding, and a stator having the stator core in which each phase of the three-phase winding is wound around a separate core piece, and the number of poles of the permanent magnet is 2n, The N-phase and S-poles are alternately arranged along the circumferential direction of the permanent magnet, the number of slots of the stator is 3n, and one of the core pieces around which the U-phase winding is wound, the V-phase winding Winding This is a method for manufacturing a permanent magnet rotating machine in which n groups of one core piece and one core piece wound with the W-phase winding are arranged side by side and n is an integer of 2 or more. Each time the rotor is rotated by an angle obtained by dividing a rotation angle of 360 ° by the least common multiple of the number of poles of the permanent magnet 2n and the number of slots of the stator 3n, the rotor and the stator Including the step of arranging the two types of core pieces in combination so that the magnetic flux density distribution of the magnetic flux flowing between them is equal, and when the value of n is 4, the two types of core pieces are arranged in combination The step of performing includes the step of arranging one of the two types of core pieces in a row and arranging the other of the two types of core pieces in a row of six. Therefore, in the aspect of the 8-phase 12-slot type permanent magnet rotating machine, the ratio of the number of the two types of core pieces distributed to the U phase, the V phase, and the W phase on the stator side becomes equal. Therefore, the production efficiency of parts used for manufacturing the permanent magnet rotating machine can be improved, and the cogging torque of the pole number component can be more reliably reduced.
本発明の第4の態様に係る永久磁石式回転機の製造方法は、永久磁石を有する回転子と、互いに同一形状に設計されるが2種類の製造条件間の相違に起因した形状の相違によって互いに異なる磁気抵抗を有する2種類のコアピースから構成される複数のコアピースと、該複数のコアピースを円環状に並べて配置することによって構成される固定子コアと、U相、V相およびW相から成る3相の巻線と、該3相の巻線の各相を、それぞれ別々の前記コアピースに巻き付けた前記固定子コアを有する固定子とを備え、前記永久磁石の極数を2nにするとともに、前記永久磁石の周方向に沿ってN極およびS極を交互に配置し、前記固定子のスロット数を3nにするとともに、前記U相巻線を巻き付けたコアピースの1つ、前記V相巻線を巻き付けたコアピースの1つおよび前記W相巻線を巻き付けたコアピースの1つを並べて配置した一群をn個並べて配置し、nの値を2以上の整数としている永久磁石式回転機を製造する方法であって、前記回転子を、1周回転角360°を前記永久磁石の極数2nおよび前記固定子のスロット数3nの最小公倍数で割った角度、回転させる毎に、前記回転子と前記固定子との間で流れる磁束の磁束密度分布を等しくするように、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップを含んでおり、nの値が4である場合に、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップが、前記2種類のコアピースの一方と、前記2種類のコアピースの他方とを1つずつ交互に配置するステップとを含む。そのため、8相12スロット式の永久磁石回転機の態様で、前記固定子側の前記U相、前記V相および前記W相にそれぞれ分配される前記2種類のコアピースの数の比率が等しくなる。そのため、永久磁石回転機を製造に用いられる部品の生産効率を向上させることができるとともに、極数成分のコギングトルクをより確実に低減できる。 The manufacturing method of the permanent magnet type rotating machine according to the fourth aspect of the present invention is designed to have the same shape as the rotor having the permanent magnet, but due to the difference in shape due to the difference between the two types of manufacturing conditions. A plurality of core pieces composed of two types of core pieces having different magnetic resistances, a stator core formed by arranging the plurality of core pieces in an annular shape, and a U phase, a V phase, and a W phase A three-phase winding, and a stator having the stator core in which each phase of the three-phase winding is wound around a separate core piece, and the number of poles of the permanent magnet is 2n, The N-phase and S-poles are alternately arranged along the circumferential direction of the permanent magnet, the number of slots of the stator is 3n, and one of the core pieces around which the U-phase winding is wound, the V-phase winding Winding This is a method for manufacturing a permanent magnet rotating machine in which n groups of one core piece and one core piece wound with the W-phase winding are arranged side by side and n is an integer of 2 or more. Each time the rotor is rotated by an angle obtained by dividing a rotation angle of 360 ° by the least common multiple of the number of poles of the permanent magnet 2n and the number of slots of the stator 3n, the rotor and the stator Including the step of arranging the two types of core pieces in combination so that the magnetic flux density distribution of the magnetic flux flowing between them is equal, and when the value of n is 4, the two types of core pieces are arranged in combination The step of performing includes the step of alternately arranging one of the two types of core pieces and the other of the two types of core pieces one by one. Therefore, in the aspect of the 8-phase 12-slot type permanent magnet rotating machine, the ratio of the number of the two types of core pieces distributed to the U phase, the V phase, and the W phase on the stator side becomes equal. Therefore, the production efficiency of parts used for manufacturing the permanent magnet rotating machine can be improved, and the cogging torque of the pole number component can be more reliably reduced.
本発明の第5の態様に係る永久磁石式回転機の製造方法は、永久磁石を有する回転子と、互いに同一形状に設計されるが2種類の製造条件間の相違に起因した形状の相違によって互いに異なる磁気抵抗を有する2種類のコアピースから構成される複数のコアピースと、該複数のコアピースを円環状に並べて配置することによって構成される固定子コアと、U相、V相およびW相から成る3相の巻線と、該3相の巻線の各相を、それぞれ別々の前記コアピースに巻き付けた前記固定子コアを有する固定子とを備え、前記永久磁石の極数を2nにするとともに、前記永久磁石の周方向に沿ってN極およびS極を交互に配置し、前記固定子のスロット数を3nにするとともに、前記U相巻線を巻き付けたコアピースの1つ、前記V相巻線を巻き付けたコアピースの1つおよび前記W相巻線を巻き付けたコアピースの1つを並べて配置した一群をn個並べて配置し、nの値を2以上の整数としている永久磁石式回転機を製造する方法であって、前記回転子を、1周回転角360°を前記永久磁石の極数2nおよび前記固定子のスロット数3nの最小公倍数で割った角度、回転させる毎に、前記回転子と前記固定子との間で流れる磁束の磁束密度分布を等しくするように、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップを含んでおり、nの値が4である場合に、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップが、前記2種類のコアピースのうち一方を3個連続で並べて配置した一群と、前記2種類のコアピースのうち他方を3個連続で並べて配置した一群とを、交互に配置するステップを含む。そのため、8相12スロット式の永久磁石回転機の態様で、前記固定子側の前記U相、前記V相および前記W相にそれぞれ分配される前記2種類のコアピースの数の比率が等しくなる。そのため、永久磁石回転機を製造に用いられる部品の生産効率を向上させることができるとともに、極数成分のコギングトルクをより確実に低減できる。 The manufacturing method of the permanent magnet type rotating machine according to the fifth aspect of the present invention is designed to have the same shape as the rotor having the permanent magnet, but due to the difference in shape due to the difference between the two types of manufacturing conditions. A plurality of core pieces composed of two types of core pieces having different magnetic resistances, a stator core formed by arranging the plurality of core pieces in an annular shape, and a U phase, a V phase, and a W phase A three-phase winding, and a stator having the stator core in which each phase of the three-phase winding is wound around a separate core piece, and the number of poles of the permanent magnet is 2n, The N-phase and S-poles are alternately arranged along the circumferential direction of the permanent magnet, the number of slots of the stator is 3n, and one of the core pieces around which the U-phase winding is wound, the V-phase winding Winding This is a method for manufacturing a permanent magnet rotating machine in which n groups of one core piece and one core piece wound with the W-phase winding are arranged side by side and n is an integer of 2 or more. Each time the rotor is rotated by an angle obtained by dividing a rotation angle of 360 ° by the least common multiple of the number of poles of the permanent magnet 2n and the number of slots of the stator 3n, the rotor and the stator Including the step of arranging the two types of core pieces in combination so that the magnetic flux density distribution of the magnetic flux flowing between them is equal, and when the value of n is 4, the two types of core pieces are arranged in combination The step of alternately arranging a group in which one of the two types of core pieces is arranged in a row and a group in which the other of the two types of core pieces is arranged in a row of three. Includes steps. Therefore, in the aspect of the 8-phase 12-slot type permanent magnet rotating machine, the ratio of the number of the two types of core pieces distributed to the U phase, the V phase, and the W phase on the stator side becomes equal. Therefore, the production efficiency of parts used for manufacturing the permanent magnet rotating machine can be improved, and the cogging torque of the pole number component can be more reliably reduced.
本発明の第6の態様に係る永久磁石式回転機の製造方法は、永久磁石を有する回転子と、互いに同一形状に設計されるが2種類の製造条件間の相違に起因した形状の相違によって互いに異なる磁気抵抗を有する2種類のコアピースから構成される複数のコアピースと、該複数のコアピースを円環状に並べて配置することによって構成される固定子コアと、U相、V相およびW相から成る3相の巻線と、該3相の巻線の各相を、それぞれ別々の前記コアピースに巻き付けた前記固定子コアを有する固定子とを備え、前記永久磁石の極数を2nにするとともに、前記永久磁石の周方向に沿ってN極およびS極を交互に配置し、前記固定子のスロット数を3nにするとともに、前記U相巻線を巻き付けたコアピースの1つ、前記V相巻線を巻き付けたコアピースの1つおよび前記W相巻線を巻き付けたコアピースの1つを並べて配置した一群をn個並べて配置し、nの値を2以上の整数としている永久磁石式回転機を製造する方法であって、前記回転子を、1周回転角360°を前記永久磁石の極数2nおよび前記固定子のスロット数3nの最小公倍数で割った角度、回転させる毎に、前記回転子と前記固定子との間で流れる磁束の磁束密度分布を等しくするように、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップを含んでおり、nの値が3である場合に、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップが、前記2種類のコアピースの一方を、3つの前記U相巻線を巻き付けたコアピースのうち1つ、3つの前記V相巻線を巻き付けたコアピースのうち1つおよび3つの前記W相巻線を巻き付けたコアピースの1つとするように組み合せて配置するステップを含む。そのため、8相12スロット式の永久磁石回転機の態様で、前記固定子側の前記U相、前記V相および前記W相にそれぞれ分配される前記2種類のコアピースの数の比率が等しくなる。そのため、永久磁石回転機を製造に用いられる部品の生産効率を向上させることができるとともに、極数成分のコギングトルクをより確実に低減できる。 The manufacturing method of the permanent magnet type rotating machine according to the sixth aspect of the present invention is the same as that of the rotor having the permanent magnet, but the shape is different due to the difference between the two types of manufacturing conditions. A plurality of core pieces composed of two types of core pieces having different magnetic resistances, a stator core formed by arranging the plurality of core pieces in an annular shape, and a U phase, a V phase, and a W phase A three-phase winding, and a stator having the stator core in which each phase of the three-phase winding is wound around a separate core piece, and the number of poles of the permanent magnet is 2n, The N-phase and S-poles are alternately arranged along the circumferential direction of the permanent magnet, the number of slots of the stator is 3n, and one of the core pieces around which the U-phase winding is wound, the V-phase winding Winding This is a method for manufacturing a permanent magnet rotating machine in which n groups of one core piece and one core piece wound with the W-phase winding are arranged side by side and n is an integer of 2 or more. Each time the rotor is rotated by an angle obtained by dividing a rotation angle of 360 ° by the least common multiple of the number of poles of the permanent magnet 2n and the number of slots of the stator 3n, the rotor and the stator Including the step of arranging the two types of core pieces in combination so that the magnetic flux density distribution of the magnetic flux flowing between them is equal, and when the value of n is 3, the two types of core pieces are arranged in combination Performing one of the two types of core pieces, one of the core pieces wound with the three U-phase windings, one of the core pieces wound with the three V-phase windings, and the front of the three core pieces. The step of combining and arranging so as to be one of the core pieces wound with the W-phase winding is included. Therefore, in the aspect of the 8-phase 12-slot type permanent magnet rotating machine, the ratio of the number of the two types of core pieces distributed to the U phase, the V phase, and the W phase on the stator side becomes equal. Therefore, the production efficiency of parts used for manufacturing the permanent magnet rotating machine can be improved, and the cogging torque of the pole number component can be more reliably reduced.
本発明の第7の態様に係る永久磁石式回転機の製造方法は、永久磁石を有する回転子と、互いに同一形状に設計されるが2種類の製造条件間の相違に起因した形状の相違によって互いに異なる磁気抵抗を有する2種類のコアピースから構成される複数のコアピースと、該複数のコアピースを円環状に並べて配置することによって構成される固定子コアと、U相、V相およびW相から成る3相の巻線と、該3相の巻線の各相を、それぞれ別々の前記コアピースに巻き付けた前記固定子コアを有する固定子とを備え、前記永久磁石の極数を2nにするとともに、前記永久磁石の周方向に沿ってN極およびS極を交互に配置し、前記固定子のスロット数を3nにするとともに、前記U相巻線を巻き付けたコアピースの1つ、前記V相巻線を巻き付けたコアピースの1つおよび前記W相巻線を巻き付けたコアピースの1つを並べて配置した一群をn個並べて配置し、nの値を2以上の整数としている永久磁石式回転機を製造する方法であって、前記回転子を、1周回転角360°を前記永久磁石の極数2nおよび前記固定子のスロット数3nの最小公倍数で割った角度、回転させる毎に、前記回転子と前記固定子との間で流れる磁束の磁束密度分布を等しくするように、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップを含んでおり、nの値が3である場合に、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップが、前記2種類のコアピースの一方を3個連続で並べて配置するステップと、前記2種類のコアピースの他方を6個連続で並べて配置するステップとを含む。そのため、6相9スロット式の永久磁石回転機のようにコアピースの数を削減した態様で、永久磁石回転機のコストダウンを図りながら、極数成分のコギングトルクを確実に低減できる。 The manufacturing method of the permanent magnet type rotating machine according to the seventh aspect of the present invention is designed to have the same shape as the rotor having the permanent magnet, but due to the difference in shape due to the difference between the two types of manufacturing conditions. A plurality of core pieces composed of two types of core pieces having different magnetic resistances, a stator core formed by arranging the plurality of core pieces in an annular shape, and a U phase, a V phase, and a W phase A three-phase winding, and a stator having the stator core in which each phase of the three-phase winding is wound around a separate core piece, and the number of poles of the permanent magnet is 2n, The N-phase and S-poles are alternately arranged along the circumferential direction of the permanent magnet, the number of slots of the stator is 3n, and one of the core pieces around which the U-phase winding is wound, the V-phase winding Winding This is a method for manufacturing a permanent magnet rotating machine in which n groups of one core piece and one core piece wound with the W-phase winding are arranged side by side and n is an integer of 2 or more. Each time the rotor is rotated by an angle obtained by dividing a rotation angle of 360 ° by the least common multiple of the number of poles of the permanent magnet 2n and the number of slots of the stator 3n, the rotor and the stator Including the step of arranging the two types of core pieces in combination so that the magnetic flux density distribution of the magnetic flux flowing between them is equal, and when the value of n is 3, the two types of core pieces are arranged in combination The step of performing includes the step of arranging one of the two types of core pieces in a row and arranging the other of the two types of core pieces in a row of six. Therefore, in a mode in which the number of core pieces is reduced as in the 6-phase 9-slot type permanent magnet rotating machine, the cogging torque of the pole number component can be reliably reduced while reducing the cost of the permanent magnet rotating machine.
本発明に係る永久磁石式回転機の製造方法によれば、永久磁石回転機の回転性能のばらつきを低減するとともに、トルク制御性能に影響を与えずに特に極数成分のコギングトルクを低減することができる。 According to the method for manufacturing a permanent magnet type rotating machine according to the present invention, it is possible to reduce variation in rotational performance of the permanent magnet rotating machine, and particularly reduce cogging torque of pole components without affecting torque control performance. Can do.
本発明の実施形態について以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態について以下に説明する。図1は、本発明の第1実施形態における永久磁石式回転機(以下、モータという)1の回転子2および固定子3を示す概略図である。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a schematic diagram showing a
本発明の第1実施形態のモータ1は、8極12スロット式となっており、回転子2と固定子3とを備えている。回転子2は、略リング状に形成される永久磁石2aを備えており、この永久磁石2aは、回転子2の外周に配置されている。この永久磁石2aでは、回転子2の周方向に沿ってN極およびS極が交互に配置されており、永久磁石2aの極数は、8極となっている。すなわち、この永久磁石2aは、4つのN極(N1極,N2極,N3極,N4極)、および4つのS極(S1極,S2極,S3極,S4極)を備えており、4つのN極および4つのS極が、矢印Mで示す反時計回り方向に、N1極,S1極,N2極,S2極,N3極,S3極,N4極,S4極の順に並べて配置されている。回転子2は、リング状の永久磁石2aの外周円中心を通る軸回りに回動可能に構成されている。
The
固定子3は、固定子コア4と、U相巻線、V相巻線およびW相巻線から成る3相の巻線とを備えている。固定子コア4は、リング状に形成されたヨークと、ヨークから固定子コア4の中心方向に向かって突出するように形成された12個のティースとを備えている。さらに、固定子コア4は、分割コアとなっており、12個のコアピースから構成されている。1つのコアピースは、1つのティースを有するように構成されている。
The
12個のコアピースは、回転子2の周囲に沿って円環状に並べて配置されている。また、12個のコアピースは、斜線で示した3個の第1のコアピース4aと、9個の第2のコアピース4bとの2種類から構成されている。第1のコアピース4aおよび第2のコアピース4bは、電磁鋼板を、2個取り用プレス型によって同時に打ち抜いた後に、それぞれ積層させることによって製造されている。そのため、第1のコアピース4aの形状および第2のコアピース4bの形状は、2個取り用プレス型において、それぞれを製造するためのステージの形状ばらつきに依存して、互いにばらついて異なることとなる。
The twelve core pieces are arranged in an annular shape along the periphery of the
これら3個の第1のコアピース4aは、連続で並ぶように組み合せて配置されており、9個の第2のコアピース4bは、連続で並ぶように組み合されて配置されている。従って、第1コアピース4aと第2コアピース4bとの配置については、3個の第1のコアピース4aの一群と、9個の第2のコアピース4bの一群とが、連続で並ぶように配置され、円環状の固定子コア4が構成されることとなる。
These three
U相巻線、V相巻線およびW相巻線は、それぞれ別々のコアピースのティースに巻き付けられている。U相巻線を巻き付けたコアピースの1つ、V相巻線を巻き付けたコアピースの1つおよびW相巻線を巻き付けたコアピースの1つを連続で並べて配置した一群が、4個連続で並べて配置されている。 The U-phase winding, the V-phase winding, and the W-phase winding are each wound around the teeth of separate core pieces. One group of core pieces wound with a U-phase winding, one core piece wound with a V-phase winding, and one core piece wound with a W-phase winding are arranged side by side in a row. Has been.
U相巻線を1個の第1のコアピース4aのティースに巻き付けることによって、U1相が構成されている。また、U相巻線を3個の第2のコアピース4bのティースに巻き付けることによって、第2のコアピース4bにU2相、U3相およびU4相がそれぞれ構成されている。
The U1 phase is configured by winding the U-phase winding around the teeth of one
V相巻線を1個の第1のコアピース4aのティースに巻き付けることによって、V1相が構成されている。また、V相巻線を3個の第2のコアピース4bのティースに巻き付けることによって、V2相、V3相およびV4相がそれぞれ構成されている。
The V1 phase is configured by winding the V-phase winding around the teeth of one
W相巻線を1個の第1のコアピース4aのティースに巻き付けることによって、W1相が構成されている。また、W相巻線を3個の第2のコアピース4bのティースに巻き付けることによって、W2相、W3相およびW4相がそれぞれ構成されている。従って、モータ1は12個のスロットを有することとなる。
The W1 phase is configured by winding the W-phase winding around the teeth of one
詳細に述べると、4つのU相、4つのV相および4つのW相から成る通電相は、矢印Mで示す反時計回り方向に、U1相、V1相、W1相、U2相、V2相、W2相、U3相、V3相、W3相、U4相、V4相、W4相の順に配置されることとなる。 More specifically, the energized phases including four U phases, four V phases, and four W phases are arranged in the counterclockwise direction indicated by the arrow M in the U1, V1, W1, U2, V2, W2 phase, U3 phase, V3 phase, W3 phase, U4 phase, V4 phase, and W4 phase are arranged in this order.
このようなモータ1では、第1のコアピース4aの形状と第2のコアピース4bの形状との間の差異によって、第1のコアピース4aに巻き付けられたU1相、V1相およびW1相の磁気抵抗と、第2のコアピース4bに巻き付けられたU2相、V2相、W2相、U3相、V3相、W3相、U4相、V4相およびW4相の磁気抵抗との間にも、差異が生じることとなる。
In such a
ここで、モータ1の回転動作時における回転子2と固定子3との位置関係について、図1および図2を用いて説明する。図1では、U1相、U2相、U3相およびU4相の周方向の中央部は、それぞれN1極、N2相、N3相およびN4相の周方向の中央部に対向するように位置している。
Here, the positional relationship between the
このような状態で、U1相、U2相、U3相およびU4相のティースの先端部分において、U1相およびN1極の間では磁束A(点線で示す)が流れ、U2相およびN2極の間と、U3相およびN3極の間と、U4相およびN4極の間ではそれぞれ同等の磁束密度を有する磁束Bが流れる。従って、モータ1の回転子2と固定子3との間では、磁束Aが1箇所で流れ、磁束Aと磁束密度の異なる磁束Bが3箇所で流れることとなる。
In such a state, a magnetic flux A (shown by a dotted line) flows between the U1 phase and the N1 pole at the tips of the U1, U2, U3, and U4 teeth, and between the U2 and N2 poles. The magnetic flux B having the same magnetic flux density flows between the U3 phase and the N3 pole and between the U4 phase and the N4 pole. Therefore, between the
8極12スロット式のモータ1では、回転子2を、1周回転角360°を極数8およびスロット数12の最小公倍数24で割った値15°(=360°÷24)、回転させる毎に、理論次数成分のコギングトルクが発生する。回転子2が、図1の状態から、さらに矢印Mで示す反時計回り方向に15°回転した状態を図2に示す。
In the 8-pole 12-
図2では、W1相、W2相、W3相およびW4相の周方向の中央部が、それぞれS1極、S2極、S3極およびS4極の周方向の中央部に対向するように位置している。このような状態で、W1相、W2相、W3相およびW4相のティースの先端部分において、W1相およびS1極の間では磁束A(点線で示す)が流れ、W2相およびS2極の間と、W3相およびS3極の間と、W4相およびS4極の間ではそれぞれ同等の磁束密度を有する磁束Bが流れる。すなわち、モータ1の回転子2と固定子3との間でもまた、磁束Aが1箇所で流れ、磁束Aと磁束密度の異なる磁束Bが3箇所で流れることとなる。
In FIG. 2, the center portions in the circumferential direction of the W1, W2, W3, and W4 phases are positioned so as to face the center portions in the circumferential direction of the S1, S2, S3, and S4 poles, respectively. . In this state, a magnetic flux A (shown by a dotted line) flows between the W1 phase and the S1 pole at the tips of the W1, W2, W3 and W4 phase teeth, and between the W2 and S2 poles. The magnetic flux B having the same magnetic flux density flows between the W3 phase and the S3 pole and between the W4 phase and the S4 pole. That is, also between the
モータ1は、回転子2の15°毎の回転を繰り返すことによって、連続して回転動作をすることとなる。そのため、回転子2を15°回転させる毎、すなわち、モータ1の理論次数成分のコギングトルクが発生するタイミングでは、回転子2と固定子3との間には、1箇所の磁束Aと3箇所の磁束Bとが流れた状態となり、常に等しい磁束密度分布で磁束が流れることとなる。従って、U相、V相およびW相の磁束密度がそれぞれ異なる場合に発生するような極数成分のコギングトルクが、発生し難くなる。
The
よって、このような第1実施形態のモータ1では、互いに磁気抵抗の異なる第1のコアピース4aおよび第2のコアピース4bを用いる必要がある場合、特に、2個取り用プレス型で同時に第1のコアピース4aおよび第2のコアピース4bを製造することに起因して第1のコアピース4aおよび第2のコアピース4bの間にばらつきが生じる場合に、4つのU相を有するコアピースおよび永久磁石2aの間で流れる磁束の磁束密度分布と、4つのV相を有するコアピースおよび永久磁石2aの間で流れる磁束の磁束密度分布と、4つのW相を有するコアピースおよび永久磁石2aの間で流れる磁束の磁束密度分布との間で、ばらつきを減少させることができる。従って、各相間で流れる磁束の飽和磁束密度のばらつきもまた減少することとなり、モータ1のトルク制御性能に影響することなく、極数成分のコギングトルクを低減できる。
Therefore, in the
ここまで発明の第1実施形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。 The first embodiment of the invention has been described so far, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes can be made based on the technical idea of the present invention.
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態について以下に説明する。図3は、本発明の第2実施形態におけるモータ11の回転子12および固定子13を示す概略図である。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described below. FIG. 3 is a schematic diagram showing the
モータ11は、8極12スロット式となっており、回転子12と固定子13とを備えている。回転子12は、第1実施形態の回転子2と同様に構成される永久磁石12aを備えている。
The
固定子13は、固定子コア14と、第1実施形態と同様にU相巻線、V相巻線およびW相巻線から成る3相の巻線とを備えており、固定子コア14もまた、第1実施形態と同様に構成されるヨークおよび12個のティースを備えている。
The
固定子コア4は、分割コアとなっており、12個のコアピースから構成されている。第2実施形態では、これらの12個のコアピースは、斜線で示した6個の第1のコアピース14aと、6個の第2のコアピース14bとの2種類から構成されている。第1のコアピース14aの形状および第2のコアピース14bの形状は、第1実施形態と同様に互いに異なっている。
The
第1コアピース14aと第2コアピース14bとの配置については、6個の第1のコアピース14aが、連続で並ぶように組み合せて配置されており、6個の第2のコアピース14bが、連続で並ぶように組み合せて配置されている。
As for the arrangement of the
U相巻線、V相巻線およびW相巻線は、第1実施形態と同様に、それぞれ別々のコアピースのティースに巻き付けられており、4つのU相、4つのV相および4つのW相から成る通電相が形成されている。これらの通電相は、矢印Mで示す反時計回り方向に、U1相、V1相、W1相、U2相、V2相、W2相、U3相、V3相、W3相、U4相、V4相、W4相の順に配置されている。 The U-phase winding, the V-phase winding, and the W-phase winding are wound around the teeth of the separate core pieces, respectively, as in the first embodiment, and four U phases, four V phases, and four W phases are wound. An energized phase consisting of is formed. These energized phases are arranged in the counterclockwise direction indicated by the arrow M in the U1, V1, W1, U2, V2, W2, U3, V3, W3, U4, V4, and W4 phases. Arranged in order of phases.
第2実施形態では、U1相、V1相、W1相、U2相、V2相およびW2相が、第1のコアピース14aに形成され、U3相、V3相、W3相、U4相、V4相およびW4相が、第2のコアピース14bに形成されている。
In the second embodiment, the U1 phase, V1 phase, W1 phase, U2 phase, V2 phase and W2 phase are formed in the
そのため、このモータ11では、第1のコアピース14aの形状と第2のコアピース14bの形状との間の差異によって、第1のコアピース14aに巻き付けられたU1相、V1相、W1相、U2相、V2相およびW2相の磁気抵抗と、第2のコアピース14bに巻き付けられたU3相、V3相、W3相、U4相、V4相およびW4相の磁気抵抗との間に、差異が生じることとなる。
Therefore, in this
ここで、モータ11の回転動作時における回転子12と固定子13との位置関係について、図3を用いて説明する。図3では、U1相、U2相、U3相およびU4相の周方向の中央部が、それぞれN1極、N2相、N3相およびN4相の周方向の中央部に対向するように位置している。
Here, the positional relationship between the
このような状態で、U1相、U2相、U3相およびU4相のティースの先端部分が、U1相およびN1極の間と、U2相およびN2極の間とではそれぞれ同等の磁束密度を有する磁束A(点線で示す)が流れ、U3相およびN3極の間と、U4相およびN4極の間ではそれぞれ同等の磁束密度を有する磁束Bが流れる。従って、モータ1の回転子2と固定子3との間では、磁束Aが2箇所で流れ、磁束Aと磁束密度の異なる磁束Bが2箇所で流れることとなる。
In such a state, the U1 phase, U2 phase, U3 phase, and U4 phase tooth tip portions have the same magnetic flux density between the U1 phase and the N1 pole, and between the U2 phase and the N2 pole, respectively. A (indicated by a dotted line) flows, and magnetic flux B having the same magnetic flux density flows between the U3 phase and the N3 pole and between the U4 phase and the N4 pole. Therefore, between the
第1実施形態と同様に、8極12スロット式のモータ11では、回転子12を15°回転させる毎に、理論次数成分のコギングトルクが発生する。回転子2が、矢印Mで示す反時計回り方向に15°回転した場合、図示はしないが、W1相、W2相、W3相およびW4相のティースの先端部分が、W相巻線に流れる電流によって、N極の磁気を帯びた状態となり、W1相、W2相、W3相およびW4相の周方向の中央部が、それぞれS1極、S2極、S3極およびS4極の周方向の中央部に対向するように位置することとなる。
As in the first embodiment, in the 8-pole 12-
このような状態で、W1相およびS1極の間と、W2相およびS2極の間とでは磁束Aが流れ、W3相およびS3極の間と、W4相およびS4極の間ではそれぞれ同等の磁束密度を有する磁束Bが流れることとなる。すなわち、モータ1の回転子2と固定子3との間で、磁束Aが2箇所で流れ、磁束Aと磁束密度の異なる磁束Bが2箇所で流れることとなる。
In such a state, the magnetic flux A flows between the W1 phase and the S1 pole, and between the W2 phase and the S2 pole, and the same magnetic flux between the W3 phase and the S3 pole and between the W4 phase and the S4 pole. A magnetic flux B having a density flows. That is, the magnetic flux A flows at two places between the
モータ11は、回転子12の15°毎の回転を繰り返すことによって、連続して回転動作をすることとなる。そのため、回転子2を15°回転させる毎、すなわち、モータ11の理論次数成分のコギングトルクが発生するタイミングでは、回転子12と固定子13との間に、2箇所の磁束Aと2箇所の磁束Bとが流れた状態となり、常に等しい磁束密度分布になることとなる。従って、U相、V相およびW相の磁束密度がそれぞれ異なる場合に発生する極数成分のコギングトルクが、発生し難くなる。
The
よって、このような第2実施形態のモータ11によれば、8相12スロット式のモータの態様で、固定子12側のU相、V相およびW相にそれぞれ分配される第1のコアピース14aおよび第2のコアピース14bの数の比率が等しくなる。そのため、モータ11を製造に用いられる部品の生産効率を向上させることができるとともに、極数成分のコギングトルクをより確実に低減することができる。
Therefore, according to the
ここまで発明の第2実施形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。 Although the second embodiment of the present invention has been described so far, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes can be made based on the technical idea of the present invention.
例えば、本発明の第2実施形態における第1変形例として、図4に示されるように、3個連続で並べて配置した第1コアピース14aの一群と、第2コアピース14bを3個連続で並べて配置した一群とが、交互に配置されてもよい。すなわち、第1コアピース14aにU1相、V1相、W1相、U3相、V3相およびW3相が構成され、第2コアピース14bにU2相、V2相、W2相、U4相、V4相およびW4相が構成されてもよい。
For example, as a first modification of the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4, a group of
本発明の第2実施形態における第2変形例として、図5に示されるように、第1コアピース14aと第2コアピース14bとが、1つずつ交互に配置されてもよい。すなわち、第1コアピース14aにU1相、V2相、W1相、U3相、V4相およびW3相が構成され、第2コアピース14bにU2相、V1相、W2相、U4相、V3相およびW4相が構成されてもよい。
As a second modification of the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, the
本発明の第2実施形態における第1変形例および第2変形例によっても、回転子12を15°回転させる毎、すなわち、モータ1の理論次数成分のコギングトルクが発生するタイミングで、回転子2と固定子3との間に、2箇所の磁束Aおよび2箇所の磁束Bが流れた状態となり、常に等しい磁束密度分布で磁束が流れることとなる。そのため、U相、V相およびW相の磁束密度がそれぞれ異なる場合に発生する極数成分のコギングトルクが、発生し難くなる。
Also according to the first modification and the second modification in the second embodiment of the present invention, every time the
[第3実施形態]
本発明の第3実施形態について以下に説明する。図6は、本発明の第3実施形態におけるモータ21の回転子22および固定子23を示す概略図である。
[Third Embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described below. FIG. 6 is a schematic diagram showing the
本発明の第3実施形態のモータ21は、6極9スロット式となっており、回転子22と固定子23とを備えている。回転子22は、円柱状に形成されており、円中心を通る回転軸回りで回動可能に構成されている。また、回転子22は、略円筒状に形成される永久磁石22bを備えており、この永久磁石22bは、回転子22の外周に配置されている。この永久磁石22bでは、回転子22の周方向に沿ってN極およびS極が交互に配置されており、永久磁石22bの極数は、6極となっている。すなわち、この永久磁石22bは、3つのN極(N1極,N2極,N3極)、および3つのS極(S1極,S2極,S3極)を備えており、3つのN極および3つのS極が、矢印Mで示す反時計回り方向に、N1極,S1極,N2極,S2極,N3極,S3極の順に並べて配置されている。
The
固定子3は、固定子コア24と、U相巻線、V相巻線およびW相巻線から成る3相の巻線とを備えている。固定子コア24は、円筒状に形成されたヨークと、ヨークから固定子コア24の中心方向に向かって突出するように形成された9個のティースとを備えている。さらに、固定子コア24は、分割コアとなっており、9個のコアピースから構成されている。1つのコアピースは、1つのティースを有するように構成されている。
The
9個のコアピースは、回転子22の周囲に沿って円環状に並べて配置されている。また、9個のコアピースは、斜線で示した3個の第1のコアピース24aと、6個の第2のコアピース24bとの2種類から構成されている。第1のコアピース24aおよび第2のコアピース24bは、第1実施形態と同様に、互いにばらついて異なっている。
The nine core pieces are arranged in an annular shape along the periphery of the
これら3個の第1のコアピース24aは、連続で並ぶように組み合されて配置されており、6個の第2のコアピース24bは、連続で並ぶように組み合されて配置されている。従って、第1コアピース24aと第2コアピース24bとの配置については、6個の第1のコアピース24aの一群と、6個の第2のコアピース24bの一群とが、連続で並ぶように配置され、円環状の固定子コア4が構成されることとなる。
The three
U相巻線、V相巻線およびW相巻線は、それぞれ別々のコアピースのティースに巻き付けられている。U相巻線を巻き付けたコアピースの1つ、V相巻線を巻き付けたコアピースの1つおよびW相巻線を巻き付けたコアピースの1つを並べて配置された一群が、3個連続で並べて配置されている。 The U-phase winding, the V-phase winding, and the W-phase winding are each wound around the teeth of separate core pieces. One group of core pieces wound with a U-phase winding, one core piece wound with a V-phase winding, and one core piece wound with a W-phase winding are arranged side by side in a row. ing.
U相巻線を1個の第1のコアピース24aのティースに巻き付けることによって、U1相が構成されている。また、U相巻線を2個の第2のコアピース24bのティースに巻き付けることによって、第2のコアピース24bにU2相およびU3相がそれぞれ構成されている。
The U1 phase is configured by winding the U-phase winding around the teeth of one
V相巻線を1個の第1のコアピース24aのティースに巻き付けることによって、V1相が構成されている。また、V相巻線を3個の第2のコアピース24bのティースに巻き付けることによって、V2相およびV3相がそれぞれ構成されている。
The V1 phase is configured by winding the V-phase winding around the teeth of one
W相巻線を1個の第1のコアピース24aのティースに巻き付けることによって、W1相が構成されている。また、W相巻線を2個の第2のコアピース24bのティースに巻き付けることによって、W2相およびW3相がそれぞれ構成されている。従って、モータ21は、9個のスロットを有することとなる。
The W1 phase is configured by winding the W phase winding around the teeth of one
すなわち、3つのU相、3つのV相および3つのW相から成る通電相が、矢印Mで示す反時計回り方向に、U1相、V1相、W1相、U2相、V2相、W2相、U3相、V3相およびW3相の順に配置されることとなる。 That is, an energized phase composed of three U phases, three V phases, and three W phases is arranged in the counterclockwise direction indicated by an arrow M in the U1 phase, the V1 phase, the W1 phase, the U2 phase, the V2 phase, the W2 phase, The U3 phase, the V3 phase, and the W3 phase are arranged in this order.
そのため、このモータ21では、第1のコアピース24aの形状と第2のコアピース24bの形状との間の差異によって、第1のコアピース24aに巻き付けられたU1相、V1相およびW1相の磁気抵抗と、第2のコアピース4bに巻き付けられたU2相、V2相、W2相、U3相、V3相およびW3相の磁気抵抗との間にも、差異が生じることとなる。
Therefore, in this
ここで、モータ21の回転動作時における回転子22と固定子23との位置関係について、図6を用いて説明する。図6では、U1相、U2相およびU3相の周方向の中央部が、それぞれN1極、N2相およびN3相の周方向の中央部に対向するように位置している。
Here, the positional relationship between the
このような状態で、U1相、U2相およびU3相のティースの先端部分が、U1相およびN1極の間では磁束A(点線で示す)が流れ、U2相およびN2極の間と、U3相およびN3極の間とではそれぞれ同等の磁束密度を有する磁束Bが流れる。従って、モータ1の回転子22と固定子23との間では、磁束Aが1箇所で流れ、磁束Aと磁束密度の異なる磁束Bが2箇所で流れることとなる。
In such a state, the magnetic flux A (indicated by a dotted line) flows between the U1 phase and the N1 pole at the tip of the U1, U2, and U3 teeth, and between the U2 and N2 poles, and the U3 phase. And between the N3 poles, the magnetic flux B having the same magnetic flux density flows. Therefore, between the
この6極9スロット式のモータ21では、回転子22を、1周回転角360°を極数6およびスロット数9の最小公倍数18で割った値20°(=360°÷18)、回転させる毎に、理論次数成分のコギングトルクが発生する。回転子22が、さらに矢印Mで示す反時計回り方向に20°回転した場合、図示はしないが、W1相、W2相およびW3相のティースの先端部分が、W相巻線に流れる電流によって、N極の磁気を帯びた状態となり、W1相、W2相およびW3相の周方向の中央部が、それぞれS1極、S2極およびS3極の周方向の中央部に対向するように位置することとなる。
In this 6-pole 9-
このような状態では、W1相およびS1極の間では磁束Aが流れ、と、W2相およびS2極の間と、W3相およびS3極の間とではそれぞれ同等の磁束密度を有する磁束Bが流れることとなる。すなわち、モータ21の回転子22と固定子23との間で、磁束Aが1箇所で流れ、磁束Aと磁束密度の異なる磁束Bが2箇所で流れることとなる。
In such a state, the magnetic flux A flows between the W1 phase and the S1 pole, and the magnetic flux B having the same magnetic flux density flows between the W2 phase and the S2 pole and between the W3 phase and the S3 pole. It will be. That is, the magnetic flux A flows at one place between the
モータ21は、回転子22の20°毎の回転を繰り返すことによって、連続して回転動作をすることとなる。そのため、回転子22を20°回転させる毎、すなわち、モータ21の理論次数成分のコギングトルクが発生するタイミングでは、回転子22と固定子23との間に、1箇所の磁束Aと2箇所の磁束Bとが流れた状態となり、常に等しい磁束密度分布で磁束が流れることとなる。従って、U相、V相およびW相の磁束密度がそれぞれ異なる場合に発生する極数成分のコギングトルクが、発生し難くなる。
The
よって、このような第3実施形態のモータ21によれば、6相9スロット式のモータのようにコアピースの数を削減した態様で、モータのコストダウンを図りながら、極数成分のコギングトルクを確実に低減できる。
Therefore, according to the
ここまで発明の第3実施形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。 Although the third embodiment of the present invention has been described so far, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes can be made based on the technical idea of the present invention.
[比較例]
上述した本発明の実施形態との比較例として、図8に示すようなモータ31を挙げる。図8は、比較例のモータ21の回転子22および固定子23を示す概略図である。
[Comparative example]
As a comparative example with the embodiment of the present invention described above, a
図8に示した8極12スロット式のモータ31では、回転子32に設けられた永久磁石32aが、4つのN極(N1極,N2極,N3,N4極)、および4つのS極(S1極,S2極,S3極,S4極)を備え、4つのN極および4つのS極が、反時計回り方向に、N1極、S1極、N2極、S2極、N3極、S3極、N4極、S4極の順に並べて配置されている。
In the 8-pole 12-
固定子33に設けられた固定子コア34は、ヨークから固定子コア34の中心方向に向かって突出する12個のティースを備えている。これらのティースには、U相巻線、V相巻線およびW相巻線からなる3相の巻線が巻きつけられ、反時計回り方向に、U1相、V1相、W1相、U2相、V2相、W2相、U3相、V3相およびW3相の順に通電相が配設されることとなる。
The
固定子コア34は分割コアであり、12個のコアピースから構成され、1つのコアピースが1つのティースを備えている。12個のコアピースは、2個取り用プレス型で作製された2種類のコアピースである第1のコアピース34aおよび第2のコアピース34bから構成されている。第1のコアピース34aは、U2相、V1相、V2相、W1相、W2相およびW4相を有するように配置され、第2のコアピース34bは、U1相、U3相、U4相、V3相、V4相およびW3相を有するように配置されている。
The
ここで、モータ21の回転動作時における回転子22と固定子23との位置関係について、図8および図9を用いて説明する。図8では、U1相、U2相、U3相およびU4相の周方向の中央部が、それぞれN1極、N2相、N3相およびN4相の周方向の中央部に対向するように位置している。
Here, the positional relationship between the
このような状態で、U1相、U2相、U3相およびU4相のティースの先端部分が、U2相およびN2極の間で磁束A(点線で示す)が流れ、U1相およびN1極の間と、U3相およびN3極の間と、U4相およびN4極の間とではそれぞれ同等の磁束密度を有する磁束Bが流れる。従って、モータ31の回転子32と固定子33との間では、磁束Aが1箇所で流れ、磁束Aと磁束密度の異なる磁束Bが3箇所で流れることとなる。
In such a state, the magnetic flux A (indicated by a dotted line) flows between the U2 phase and the N2 pole at the tip of the U1, U2, U3, and U4 teeth, and between the U1 and N1 poles. The magnetic flux B having the same magnetic flux density flows between the U3 phase and the N3 pole and between the U4 phase and the N4 pole. Therefore, between the
一方で、回転子32が、図8の状態から、さらに反時計回り方向に15°回転し、図9のような状態になった場合、W1相およびS1極の間と、W2相およびS2極の間とでは磁束A(点線で示す)が流れ、W3相およびS3極の間と、W4相およびS4極の間とではそれぞれ同等の磁束密度を有する磁束Bが流れている。すなわち、モータ31の回転子32と固定子33との間では、磁束Aが2箇所で流れ、磁束Aと磁束密度の異なる磁束Bが2箇所で流れることとなる。
On the other hand, when the
そのため、比較例のモータ31では、図8における磁束密度の分布と、図9における磁束密度の分布とが異なり、このことは、極数成分のコギングトルクを発生させる要因となる。
Therefore, in the
ここで、比較例のモータ31と、本発明の第1実施形態のモータ1と、第2実施形態のモータ11とで、それぞれ発生するコギングトルクを解析したところ、図7に示すような結果が得られた。
Here, when the cogging torque generated by the
図7では、横軸は回転子の回転角度(度)を表し、縦軸はトルク(mN・m)を表している。さらに図7では、第1実施形態のモータ1のコギングトルクCが実線で表され、第2実施形態のモータ11のコギングトルクDが一点鎖線で表され、比較例のモータ31のコギングトルクEが点線で表されている。なお、第2実施形態の第1変形例および第2変形例は、第2実施形態と同様なコギングトルクが発生する結果となったため、図7における比較では省略している。
In FIG. 7, the horizontal axis represents the rotation angle (degrees) of the rotor, and the vertical axis represents the torque (mN · m). Further, in FIG. 7, the cogging torque C of the
モータ1のコギングトルクCの波形では、各周期のトルクのピークの値が、それぞれ等しくなっている。また、モータ11のコギングトルクDでは、各周期のトルクのピークの値が、それぞれ等しくなっている。モータ1のコギングトルクCの大きさは、モータ11のコギングトルクDの大きさより小さくなっている。
In the waveform of the cogging torque C of the
これに対して、比較例のモータ31のコギングトルクEの波形では、1周期ピークの値が、モータ11のコギングトルクDの値より大きくなり、その次の半周期ピークの値が、モータ11のコギングトルクDの値より小さくなっている。すなわち、比較例のモータ31では、極数成分のコギングトルクなど次数成分のコギングトルクが発生していることとなる。比較例のモータ31は、このような回転動作を繰り返すこととなる。
On the other hand, in the waveform of the cogging torque E of the
従って、比較例のモータ31と比較して、本発明の第1実施形態のモータ1および第2実施形態のモータ11では、極数成分のコギングトルクのような次数成分のコギングトルクの発生が抑制される。すなわち、理論次数成分のコギングトルクのみが残ることになり、安定して一定のトルク性能が得られることがわかる。
Therefore, compared with the
1,11,21,31 永久磁石式回転機(モータ)
2,12,22,32 回転子
2a,12a,22a,33a 永久磁石
3,13,23,33 固定子
4,14,24,34 固定子コア
4a,14a,24a,34a 第1のコアピース
4b,14b,24b,34b 第2のコアピース
U1,U2,U3,U4 U相
V1,V2,V3,V4 V相
W1,W2,W3,W4 W相
A,B 磁束
C,D,E コギングトルク
M 矢印
1,11,21,31 Permanent magnet rotating machine (motor)
2, 12, 22, 32
Claims (7)
互いに同一形状に設計されるが2種類の製造条件間の相違に起因した形状の相違によって互いに異なる磁気抵抗を有する2種類のコアピースから構成される複数のコアピースと、
該複数のコアピースを円環状に並べて配置することによって構成される固定子コアと、
U相、V相およびW相から成る3相の巻線と、
該3相の巻線の各相を、それぞれ別々の前記コアピースに巻き付けた前記固定子コアを有する固定子と
を備え、
前記永久磁石の極数を2nにするとともに、前記永久磁石の周方向に沿ってN極およびS極を交互に配置し、前記固定子のスロット数を3nにするとともに、前記U相巻線を巻き付けたコアピースの1つ、前記V相巻線を巻き付けたコアピースの1つおよび前記W相巻線を巻き付けたコアピースの1つを並べて配置した一群をn個並べて配置し、nの値を2以上の整数としている永久磁石式回転機を製造する方法であって、
前記回転子を、1周回転角360°を前記永久磁石の極数2nおよび前記固定子のスロット数3nの最小公倍数で割った角度、回転させる毎に、前記回転子と前記固定子との間で流れる磁束の磁束密度分布を等しくするように、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップを含んでおり、
nの値が4である場合に、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップが、前記2種類のコアピースの一方を3個連続で並べて配置するステップと、前記2種類のコアピースの他方を9個連続で並べて配置するステップとを含む、永久磁石式回転機の製造方法。 A rotor having permanent magnets;
A plurality of core pieces composed of two types of core pieces that are designed to have the same shape but have different magnetoresistance due to the difference in shape due to the difference between the two types of manufacturing conditions;
A stator core configured by arranging the plurality of core pieces in an annular shape; and
A three-phase winding consisting of a U phase, a V phase and a W phase;
A stator having the stator core, wherein each phase of the three-phase winding is wound around a separate core piece, and
The number of poles of the permanent magnet is 2n, N poles and S poles are alternately arranged along the circumferential direction of the permanent magnet, the number of slots of the stator is 3n, and the U-phase winding is One group of core pieces wound, one core piece around which the V-phase winding is wound, and one group of core pieces around which the W-phase winding is wound are arranged side by side, and the value of n is 2 or more. A method of manufacturing a permanent magnet type rotating machine with an integer of
Each time the rotor is rotated by an angle obtained by dividing a rotation angle of 360 ° by the least common multiple of the number of poles of the permanent magnet 2n and the number of slots of the stator 3n, the rotor is rotated between the stator and the stator each time the rotor is rotated. A step of combining and arranging the two kinds of core pieces so as to equalize the magnetic flux density distribution of the magnetic flux flowing in
When the value of n is 4, the step of arranging and combining the two types of core pieces includes the step of arranging one of the two types of core pieces in a row and the other of the two types of core pieces as 9 A method of manufacturing a permanent magnet type rotating machine.
互いに同一形状に設計されるが2種類の製造条件間の相違に起因した形状の相違によって互いに異なる磁気抵抗を有する2種類のコアピースから構成される複数のコアピースと、
該複数のコアピースを円環状に並べて配置することによって構成される固定子コアと、
U相、V相およびW相から成る3相の巻線と、
該3相の巻線の各相を、それぞれ別々の前記コアピースに巻き付けた前記固定子コアを有する固定子と
を備え、
前記永久磁石の極数を2nにするとともに、前記永久磁石の周方向に沿ってN極およびS極を交互に配置し、前記固定子のスロット数を3nにするとともに、前記U相巻線を巻き付けたコアピースの1つ、前記V相巻線を巻き付けたコアピースの1つおよび前記W相巻線を巻き付けたコアピースの1つを並べて配置した一群をn個並べて配置し、nの値を2以上の整数としている永久磁石式回転機を製造する方法であって、
前記回転子を、1周回転角360°を前記永久磁石の極数2nおよび前記固定子のスロット数3nの最小公倍数で割った角度、回転させる毎に、前記回転子と前記固定子との間で流れる磁束の磁束密度分布を等しくするように、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップを含んでおり、
nの値が4である場合に、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップが、前記2種類のコアピースの一方を、4つの前記U相巻線を巻き付けたコアピースのうち2つ、4つの前記V相巻線を巻き付けたコアピースのうち2つおよび4つの前記W相巻線を巻き付けたコアピースの2つとするように組み合せて配置するステップを含む、永久磁石式回転機の製造方法。 A rotor having permanent magnets;
A plurality of core pieces composed of two types of core pieces that are designed to have the same shape but have different magnetoresistance due to the difference in shape due to the difference between the two types of manufacturing conditions;
A stator core configured by arranging the plurality of core pieces in an annular shape; and
A three-phase winding consisting of a U phase, a V phase and a W phase;
A stator having the stator core, wherein each phase of the three-phase winding is wound around a separate core piece, and
The number of poles of the permanent magnet is 2n, N poles and S poles are alternately arranged along the circumferential direction of the permanent magnet, the number of slots of the stator is 3n, and the U-phase winding is One group of core pieces wound, one core piece around which the V-phase winding is wound, and one group of core pieces around which the W-phase winding is wound are arranged side by side, and the value of n is 2 or more. A method of manufacturing a permanent magnet type rotating machine with an integer of
Each time the rotor is rotated by an angle obtained by dividing a rotation angle of 360 ° by the least common multiple of the number of poles of the permanent magnet 2n and the number of slots of the stator 3n, the rotor is rotated between the stator and the stator each time the rotor is rotated. A step of combining and arranging the two kinds of core pieces so as to equalize the magnetic flux density distribution of the magnetic flux flowing in
When the value of n is 4, the step of arranging the two types of core pieces in combination includes one of the two types of core pieces, two of the four core pieces around which the U-phase winding is wound, A method for manufacturing a permanent magnet type rotating machine, comprising the step of combining and arranging two of the core pieces wound with the V-phase winding and two of the core pieces wound with the four W-phase windings.
互いに同一形状に設計されるが2種類の製造条件間の相違に起因した形状の相違によって互いに異なる磁気抵抗を有する2種類のコアピースから構成される複数のコアピースと、
該複数のコアピースを円環状に並べて配置することによって構成される固定子コアと、
U相、V相およびW相から成る3相の巻線と、
該3相の巻線の各相を、それぞれ別々の前記コアピースに巻き付けた前記固定子コアを有する固定子と
を備え、
前記永久磁石の極数を2nにするとともに、前記永久磁石の周方向に沿ってN極およびS極を交互に配置し、前記固定子のスロット数を3nにするとともに、前記U相巻線を巻き付けたコアピースの1つ、前記V相巻線を巻き付けたコアピースの1つおよび前記W相巻線を巻き付けたコアピースの1つを並べて配置した一群をn個並べて配置し、nの値を2以上の整数としている永久磁石式回転機を製造する方法であって、
前記回転子を、1周回転角360°を前記永久磁石の極数2nおよび前記固定子のスロット数3nの最小公倍数で割った角度、回転させる毎に、前記回転子と前記固定子との間で流れる磁束の磁束密度分布を等しくするように、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップを含んでおり、
nの値が4である場合に、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップが、前記2種類のコアピースの一方を6個連続で並べて配置するステップと、前記2種類のコアピースの他方を6個連続で並べて配置するステップとを含む、永久磁石式回転機の製造方法。 A rotor having permanent magnets;
A plurality of core pieces composed of two types of core pieces that are designed to have the same shape but have different magnetoresistance due to the difference in shape due to the difference between the two types of manufacturing conditions;
A stator core configured by arranging the plurality of core pieces in an annular shape; and
A three-phase winding consisting of a U phase, a V phase and a W phase;
A stator having the stator core, wherein each phase of the three-phase winding is wound around a separate core piece, and
The number of poles of the permanent magnet is 2n, N poles and S poles are alternately arranged along the circumferential direction of the permanent magnet, the number of slots of the stator is 3n, and the U-phase winding is One group of core pieces wound, one core piece around which the V-phase winding is wound, and one group of core pieces around which the W-phase winding is wound are arranged side by side, and the value of n is 2 or more. A method of manufacturing a permanent magnet type rotating machine with an integer of
Each time the rotor is rotated by an angle obtained by dividing a rotation angle of 360 ° by the least common multiple of the number of poles of the permanent magnet 2n and the number of slots of the stator 3n, the rotor is rotated between the stator and the stator each time the rotor is rotated. A step of combining and arranging the two kinds of core pieces so as to equalize the magnetic flux density distribution of the magnetic flux flowing in
When the value of n is 4, the step of arranging the two types of core pieces in combination includes the step of arranging one of the two types of core pieces in a row and the other of the two types of core pieces as 6 A method of manufacturing a permanent magnet type rotating machine.
互いに同一形状に設計されるが2種類の製造条件間の相違に起因した形状の相違によって互いに異なる磁気抵抗を有する2種類のコアピースから構成される複数のコアピースと、
該複数のコアピースを円環状に並べて配置することによって構成される固定子コアと、
U相、V相およびW相から成る3相の巻線と、
該3相の巻線の各相を、それぞれ別々の前記コアピースに巻き付けた前記固定子コアを有する固定子と
を備え、
前記永久磁石の極数を2nにするとともに、前記永久磁石の周方向に沿ってN極およびS極を交互に配置し、前記固定子のスロット数を3nにするとともに、前記U相巻線を巻き付けたコアピースの1つ、前記V相巻線を巻き付けたコアピースの1つおよび前記W相巻線を巻き付けたコアピースの1つを並べて配置した一群をn個並べて配置し、nの値を2以上の整数としている永久磁石式回転機を製造する方法であって、
前記回転子を、1周回転角360°を前記永久磁石の極数2nおよび前記固定子のスロット数3nの最小公倍数で割った角度、回転させる毎に、前記回転子と前記固定子との間で流れる磁束の磁束密度分布を等しくするように、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップを含んでおり、
nの値が4である場合に、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップが、前記2種類のコアピースの一方と、前記2種類のコアピースの他方とを1つずつ交互に配置するステップとを含む、永久磁石式回転機の製造方法。 A rotor having permanent magnets;
A plurality of core pieces composed of two types of core pieces that are designed to have the same shape but have different magnetoresistance due to the difference in shape due to the difference between the two types of manufacturing conditions;
A stator core configured by arranging the plurality of core pieces in an annular shape; and
A three-phase winding consisting of a U phase, a V phase and a W phase;
A stator having the stator core, wherein each phase of the three-phase winding is wound around a separate core piece, and
The number of poles of the permanent magnet is 2n, N poles and S poles are alternately arranged along the circumferential direction of the permanent magnet, the number of slots of the stator is 3n, and the U-phase winding is One group of core pieces wound, one core piece around which the V-phase winding is wound, and one group of core pieces around which the W-phase winding is wound are arranged side by side, and the value of n is 2 or more. A method of manufacturing a permanent magnet type rotating machine with an integer of
Each time the rotor is rotated by an angle obtained by dividing a rotation angle of 360 ° by the least common multiple of the number of poles of the permanent magnet 2n and the number of slots of the stator 3n, the rotor is rotated between the stator and the stator each time the rotor is rotated. A step of combining and arranging the two kinds of core pieces so as to equalize the magnetic flux density distribution of the magnetic flux flowing in
When the value of n is 4, the step of arranging the two types of core pieces in combination includes alternately arranging one of the two types of core pieces and the other of the two types of core pieces one by one. A manufacturing method of a permanent magnet type rotating machine including:
互いに同一形状に設計されるが2種類の製造条件間の相違に起因した形状の相違によって互いに異なる磁気抵抗を有する2種類のコアピースから構成される複数のコアピースと、
該複数のコアピースを円環状に並べて配置することによって構成される固定子コアと、
U相、V相およびW相から成る3相の巻線と、
該3相の巻線の各相を、それぞれ別々の前記コアピースに巻き付けた前記固定子コアを有する固定子と
を備え、
前記永久磁石の極数を2nにするとともに、前記永久磁石の周方向に沿ってN極およびS極を交互に配置し、前記固定子のスロット数を3nにするとともに、前記U相巻線を巻き付けたコアピースの1つ、前記V相巻線を巻き付けたコアピースの1つおよび前記W相巻線を巻き付けたコアピースの1つを並べて配置した一群をn個並べて配置し、nの値を2以上の整数としている永久磁石式回転機を製造する方法であって、
前記回転子を、1周回転角360°を前記永久磁石の極数2nおよび前記固定子のスロット数3nの最小公倍数で割った角度、回転させる毎に、前記回転子と前記固定子との間で流れる磁束の磁束密度分布を等しくするように、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップを含んでおり、
nの値が4である場合に、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップが、前記2種類のコアピースのうち一方を3個連続で並べて配置した一群と、前記2種類のコアピースのうち他方を3個連続で並べて配置した一群とを、交互に配置するステップを含む、永久磁石式回転機の製造方法。 A rotor having permanent magnets;
A plurality of core pieces composed of two types of core pieces that are designed to have the same shape but have different magnetoresistance due to the difference in shape due to the difference between the two types of manufacturing conditions;
A stator core configured by arranging the plurality of core pieces in an annular shape; and
A three-phase winding consisting of a U phase, a V phase and a W phase;
A stator having the stator core, wherein each phase of the three-phase winding is wound around a separate core piece, and
The number of poles of the permanent magnet is 2n, N poles and S poles are alternately arranged along the circumferential direction of the permanent magnet, the number of slots of the stator is 3n, and the U-phase winding is One group of core pieces wound, one core piece around which the V-phase winding is wound, and one group of core pieces around which the W-phase winding is wound are arranged side by side, and the value of n is 2 or more. A method of manufacturing a permanent magnet type rotating machine with an integer of
Each time the rotor is rotated by an angle obtained by dividing a rotation angle of 360 ° by the least common multiple of the number of poles of the permanent magnet 2n and the number of slots of the stator 3n, the rotor is rotated between the stator and the stator each time the rotor is rotated. A step of combining and arranging the two kinds of core pieces so as to equalize the magnetic flux density distribution of the magnetic flux flowing in
When the value of n is 4, the step of arranging the two types of core pieces in combination includes a group in which one of the two types of core pieces is arranged in a row and the other of the two types of core pieces. A method of manufacturing a permanent magnet rotating machine, including a step of alternately arranging a group of three pieces arranged side by side.
互いに同一形状に設計されるが2種類の製造条件間の相違に起因した形状の相違によって互いに異なる磁気抵抗を有する2種類のコアピースから構成される複数のコアピースと、
該複数のコアピースを円環状に並べて配置することによって構成される固定子コアと、
U相、V相およびW相から成る3相の巻線と、
該3相の巻線の各相を、それぞれ別々の前記コアピースに巻き付けた前記固定子コアを有する固定子と
を備え、
前記永久磁石の極数を2nにするとともに、前記永久磁石の周方向に沿ってN極およびS極を交互に配置し、前記固定子のスロット数を3nにするとともに、前記U相巻線を巻き付けたコアピースの1つ、前記V相巻線を巻き付けたコアピースの1つおよび前記W相巻線を巻き付けたコアピースの1つを並べて配置した一群をn個並べて配置し、nの値を2以上の整数としている永久磁石式回転機を製造する方法であって、
前記回転子を、1周回転角360°を前記永久磁石の極数2nおよび前記固定子のスロット数3nの最小公倍数で割った角度、回転させる毎に、前記回転子と前記固定子との間で流れる磁束の磁束密度分布を等しくするように、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップを含んでおり、
nの値が3である場合に、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップが、前記2種類のコアピースの一方を、3つの前記U相巻線を巻き付けたコアピースのうち1つ、3つの前記V相巻線を巻き付けたコアピースのうち1つおよび3つの前記W相巻線を巻き付けたコアピースの1つとするように組み合せて配置するステップを含む、永久磁石式回転機の製造方法。 A rotor having permanent magnets;
A plurality of core pieces composed of two types of core pieces that are designed to have the same shape but have different magnetoresistance due to the difference in shape due to the difference between the two types of manufacturing conditions;
A stator core configured by arranging the plurality of core pieces in an annular shape; and
A three-phase winding consisting of a U phase, a V phase and a W phase;
A stator having the stator core, wherein each phase of the three-phase winding is wound around a separate core piece, and
The number of poles of the permanent magnet is 2n, N poles and S poles are alternately arranged along the circumferential direction of the permanent magnet, the number of slots of the stator is 3n, and the U-phase winding is One group of core pieces wound, one core piece around which the V-phase winding is wound, and one group of core pieces around which the W-phase winding is wound are arranged side by side, and the value of n is 2 or more. A method of manufacturing a permanent magnet type rotating machine with an integer of
Each time the rotor is rotated by an angle obtained by dividing a rotation angle of 360 ° by the least common multiple of the number of poles of the permanent magnet 2n and the number of slots of the stator 3n, the rotor is rotated between the stator and the stator each time the rotor is rotated. A step of combining and arranging the two kinds of core pieces so as to equalize the magnetic flux density distribution of the magnetic flux flowing in
When the value of n is 3, the step of arranging the two kinds of core pieces in combination includes one of the two kinds of core pieces, one of the three core pieces around which the U-phase winding is wound, A method for manufacturing a permanent magnet rotating machine, comprising the step of combining and arranging one of the core pieces wound with the V-phase winding and one of the core pieces wound with the three W-phase windings.
互いに同一形状に設計されるが2種類の製造条件間の相違に起因した形状の相違によって互いに異なる磁気抵抗を有する2種類のコアピースから構成される複数のコアピースと、
該複数のコアピースを円環状に並べて配置することによって構成される固定子コアと、
U相、V相およびW相から成る3相の巻線と、
該3相の巻線の各相を、それぞれ別々の前記コアピースに巻き付けた前記固定子コアを有する固定子と
を備え、
前記永久磁石の極数を2nにするとともに、前記永久磁石の周方向に沿ってN極およびS極を交互に配置し、前記固定子のスロット数を3nにするとともに、前記U相巻線を巻き付けたコアピースの1つ、前記V相巻線を巻き付けたコアピースの1つおよび前記W相巻線を巻き付けたコアピースの1つを並べて配置した一群をn個並べて配置し、nの値を2以上の整数としている永久磁石式回転機を製造する方法であって、
前記回転子を、1周回転角360°を前記永久磁石の極数2nおよび前記固定子のスロット数3nの最小公倍数で割った角度、回転させる毎に、前記回転子と前記固定子との間で流れる磁束の磁束密度分布を等しくするように、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップを含んでおり、
nの値が3である場合に、前記2種類のコアピースを組み合せて配置するステップが、前記2種類のコアピースの一方を3個連続で並べて配置するステップと、前記2種類のコアピースの他方を6個連続で並べて配置するステップとを含む、永久磁石式回転機の製造方法。 A rotor having permanent magnets;
A plurality of core pieces composed of two types of core pieces that are designed to have the same shape but have different magnetoresistance due to the difference in shape due to the difference between the two types of manufacturing conditions;
A stator core configured by arranging the plurality of core pieces in an annular shape; and
A three-phase winding consisting of a U phase, a V phase and a W phase;
A stator having the stator core, wherein each phase of the three-phase winding is wound around a separate core piece, and
The number of poles of the permanent magnet is 2n, N poles and S poles are alternately arranged along the circumferential direction of the permanent magnet, the number of slots of the stator is 3n, and the U-phase winding is One group of core pieces wound, one core piece around which the V-phase winding is wound, and one group of core pieces around which the W-phase winding is wound are arranged side by side, and the value of n is 2 or more. A method of manufacturing a permanent magnet type rotating machine with an integer of
Each time the rotor is rotated by an angle obtained by dividing a rotation angle of 360 ° by the least common multiple of the number of poles of the permanent magnet 2n and the number of slots of the stator 3n, the rotor is rotated between the stator and the stator each time the rotor is rotated. A step of combining and arranging the two kinds of core pieces so as to equalize the magnetic flux density distribution of the magnetic flux flowing in
When the value of n is 3, the step of arranging the two types of core pieces in combination includes the step of arranging one of the two types of core pieces in a row and the other of the two types of core pieces as 6 A method of manufacturing a permanent magnet type rotating machine.
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