JP5895429B2 - 埋込磁石形回転電機 - Google Patents
埋込磁石形回転電機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5895429B2 JP5895429B2 JP2011219228A JP2011219228A JP5895429B2 JP 5895429 B2 JP5895429 B2 JP 5895429B2 JP 2011219228 A JP2011219228 A JP 2011219228A JP 2011219228 A JP2011219228 A JP 2011219228A JP 5895429 B2 JP5895429 B2 JP 5895429B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- magnetic pole
- pair
- center line
- permanent magnets
- 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.)
- Active
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 15
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Description
この埋込磁石形回転電機1は、円筒状フレーム2と、この円筒状フレーム2の内周側に配置したステータ3と、このステータ3の内周側に所定のエアギャップGを設けて対向するロータ4とで構成されており、ロータ4は、円筒状フレーム2に配設した一対の軸受((不図示))によって回転自在に支持された回転軸6の外周に装着されている。
ロータ4は、複数のロータ鋼板(不図示)を積層して形成したロータコア13と、ロータコア13の周方向に所定間隔をあけて設けた複数の磁極部14a〜14fとを備えている。
この埋込磁石形回転電機1は、磁極部14a〜14fの永久磁石16a,16bが発生する磁束をステータ3の励磁コイル11との鎖交磁束量に応じて発生するマグネットトルクに加え、ロータコア13の磁気抵抗を利用したリラクタンストルクを利用した回転電機であり、小型で高出力高効率の回転電機として広く用いられている。
そこで、例えば特許文献1に示す埋込磁石形回転電機は、図7に示すように、磁極部を構成する一対のロータスロット15a,15bのセンターブリッジ17に寄る側(回転軸6の軸心を通過する径方向の磁極部中心線C側)を円弧形状の内壁15c,15dとすることで、高速回転時であってもロータスロット15a,15bの内壁に発生する応力集中を抑制し、遠心力に耐え得る構造としている。
そこで、本発明は、高速回転時であってもロータコアの耐久性を向上させることができると同時に、永久磁石の鎖交磁束を増大させて誘起電圧を高めることができる埋込磁石形回転電機を提供することを目的としている。
また、一対のロータスロット内に固定した永久磁石は、膨らみ部に向けて突出する凸部を設けていることから、横断面長方形状の永久磁石と比較して磁石幅が大きくなり電機子鎖交磁束が増加する。
さらに、電機子鎖交磁束が増加すると誘起電圧が高まり、同一マグネットトルクを得る場合にはq軸電流を低減できるので、ステータの励磁コイルで生じる銅損を低減することができる。
また、一対のロータスロット内に固定した永久磁石は、膨らみ部に向けて突出する凸部を設けているので、横断面長方形状の永久磁石と比較して磁石幅が大きくなり電機子鎖交磁束が増加するので、誘起電圧を高めることができる。
また、誘起電圧が高まることで、同一マグネットトルクを得る場合には、q軸電流を低減できるので、ステータの励磁コイルで生じる銅損を低減することができる。
図1は、本発明に係る埋込磁石形回転電機の第1実施形態のロータ20の一部を示すものである。このロータ20は、図6で示した構造と同様にステータ3の内周側に所定のエアギャップを設けて配置されており、複数のロータ鋼板(不図示)を積層して形成したロータコア13と、ロータコア13の周方向に所定間隔をあけて設けた8極の磁極部21とを備えている。
本実施形態に係る埋込磁石形回転電機のトルクTは、以下の式で表される。
本発明の着眼点は、永久磁石による電機子鎖交磁束Ψmの増加、すなわち誘起電圧νemfを高めることにある。ここで、電機子鎖交磁束Ψm及び誘起電圧νemfの関係は、以下の式で表される。ただし、ある周波数fにおける誘起電圧νemfとする。
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態のロータ20は、一対のロータスロット15a,15bの磁極部中心線C側の内壁を円弧内壁15c,15dとしたので、回転時においてロータスロット15a,15bの円弧内壁15c,15dに発生する応力集中を抑制することができ、高速回転時であってもロータコア13の耐久性を向上させることができる。
また、本実施形態のロータ20を備えた埋込磁石形回転電機は、誘起電圧を高めることでq軸電流iqが低減するので、ステータ3の励磁コイル11で生じる銅損を低減することができる。
本実施形態のロータ25は、複数のロータ鋼板(不図示)を積層して形成したロータコア13と、ロータコア13の周方向に所定間隔をあけて設けた8極の磁極部26とを備えている。
本実施形態の一対の永久磁石27a,27bは、磁極部中心線C側の幅方向端部の形状が、磁極部中心線Cに向かって台形形状に突出して形成されている(以下、台形凸部27c,27dと称する)。
本実施形態のロータ25も、一対のロータスロット15a,15bの磁極部中心線C側の内壁を円弧内壁15c,15dとしたので、回転時においてロータスロット15a,15bの円弧内壁15c,15dに発生する応力集中を抑制することができ、高速回転時であってもロータコア13の耐久性を向上させることができる。
さらに、本実施形態の永久磁石27a,27bは、第1実施形態の永久磁石24a,24bの円弧凸部24c,24dと比較して製造が容易な台形凸部27c,27dを備えているので、磁石幅H2が大きい永久磁石を、製造コストを低減させて製造することができる。
このロータ30は、複数のロータ鋼板(不図示)を積層して形成したロータコア13と、ロータコア13の周方向に所定間隔をあけて設けた8極の磁極部31とを備えている。
磁極部31は、ブリッジ32を間に設けてロータコア13の周方向に延在して開口する一対のロータスロット33a,33bと、これらロータスロット33a,33b内に固定された一対の永久磁石34a,34bとを備えている。一対の永久磁石34a,34bは、同極のものが配置されている。
ここで、本実施形態との比較のために、図8に比較例としたロータ35の一部を示す。
このロータ35は、複数のロータ鋼板(不図示)を積層して形成したロータコア13と、ロータコア13の周方向に所定間隔をあけて設けた8極の磁極部36とを備えている。
なお、本発明に係る膨らみ部が段差内壁33c,33dに対応し、本発明に係る凸部が段差凸部34c,34dに対応している。
図3で示す本実施形態のロータ30は、一対のロータスロット33a,33bの磁極部中心線C側の内壁の一部(外径側)が磁極部中心線Cに向かって膨らんだ形状の段差内壁33c,33dとしており、図6で示した内壁角部を有するロータスロット15a,15bと比較して回転時に発生する応力集中を抑制することができるので、高速回転時であってもロータ30の耐久性を向上させることができる。
また、本実施形態のロータ30を備えた埋込磁石形回転電機は、誘起電圧を高めることでq軸電流iqが低減するので、ステータ3の励磁コイル11で生じる銅損を低減することができる。
なお、上述した各実施形態の埋込磁石形回転電機を構成するステータ3の励磁コイル11の巻き方としては集中巻、分布巻がある。
また、上述した実施形態のロータ20,25,30は8極の磁極部を備えているが、本発明の要旨が8極の電磁部に限定するものではない。
さらには、一対の永久磁石24a,24b(或いは、永久磁石27a,27b、永久磁石34a,34b)を、ネオジム磁石やフェライト磁石で構成したが、これらに限定するものではない。
Claims (1)
- 励磁コイルを巻装したステータと、このステータと所定の空隙を隔てて対向して回転するロータとを備え、
前記ロータは、円板形状のロータコアと、このロータコアに周方向に所定間隔をあけて設けた複数の磁極部とを有し、前記複数の磁極部の夫々は、前記ロータコアの軸方向に貫通し、当該ロータコアの周方向に離間して形成した一対のロータスロットと、これらロータスロット内に固定され、周方向に隣り合う磁極部どうしが異極性となるように配置した永久磁石とを有してなる埋込磁石形回転電機において、
前記一対のロータスロットは、前記ロータコアの回転中心を通過する径方向の磁極部中心線に対して周方向に対称に形成されており、これら一対のロータスロットの前記磁極部中心線側のスロット内壁を、当該磁極部中心線に向かって膨らむ膨らみ部として形成し、前記一対のロータスロット内に固定した前記永久磁石は、前記膨らみ部に向けて突出する凸部を設けており、
前記一対のロータスロットの前記膨らみ部は、外径側が内径側と比較して前記磁極部中心線に向って膨らんでいる段差状に形成され、
前記一対の永久磁石の前記凸部は、前記一対のロータスロットの前記膨らみ部に面接触状態で当接するように、前記磁極部中心線に向って段差状に形成されていることを特徴とする埋込磁石形回転電機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011219228A JP5895429B2 (ja) | 2011-10-03 | 2011-10-03 | 埋込磁石形回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011219228A JP5895429B2 (ja) | 2011-10-03 | 2011-10-03 | 埋込磁石形回転電機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013081284A JP2013081284A (ja) | 2013-05-02 |
JP5895429B2 true JP5895429B2 (ja) | 2016-03-30 |
Family
ID=48527223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011219228A Active JP5895429B2 (ja) | 2011-10-03 | 2011-10-03 | 埋込磁石形回転電機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5895429B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015097767A1 (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | 株式会社日立製作所 | 永久磁石式回転電機 |
JP6399070B2 (ja) * | 2016-10-05 | 2018-10-03 | マツダ株式会社 | 回転電機 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007068357A (ja) * | 2005-09-01 | 2007-03-15 | Toshiba Industrial Products Manufacturing Corp | 回転電機の回転子及びそれを用いた回転電機 |
JP4627788B2 (ja) * | 2008-06-27 | 2011-02-09 | 株式会社日立製作所 | 永久磁石式回転電機 |
US8525381B2 (en) * | 2008-11-19 | 2013-09-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Rotor of electric motor and electric motor and ventilation fan and compressor |
JP2013074694A (ja) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Toyota Industries Corp | 永久磁石埋設型電動モータ |
-
2011
- 2011-10-03 JP JP2011219228A patent/JP5895429B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013081284A (ja) | 2013-05-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5663936B2 (ja) | 永久磁石式回転電機 | |
TWI420783B (zh) | Axial motor | |
KR102118152B1 (ko) | 전동기 | |
JP5208088B2 (ja) | 永久磁石埋込型電動機及び送風機 | |
JP2007074870A (ja) | 永久磁石埋込型ロータおよび永久磁石埋込型モータ | |
JP4844570B2 (ja) | 永久磁石型モータ | |
JP2007068357A (ja) | 回転電機の回転子及びそれを用いた回転電機 | |
JP2012100498A (ja) | ステータコア | |
JP5665660B2 (ja) | 永久磁石式回転電機 | |
JP6048191B2 (ja) | マルチギャップ型回転電機 | |
JP2009131070A (ja) | 磁石式同期機 | |
JP2008148391A (ja) | 回転電機の回転子及び回転電機 | |
JP4602958B2 (ja) | 永久磁石型モータ及び密閉型圧縮機及びファンモータ | |
JP2006157995A (ja) | 永久磁石形モータ及び洗濯機 | |
JP5526495B2 (ja) | 永久磁石式回転電機 | |
JP2006333656A (ja) | 回転電機の回転子及びそれを用いた回転電機 | |
JP5895429B2 (ja) | 埋込磁石形回転電機 | |
JP4080273B2 (ja) | 永久磁石埋め込み型電動機 | |
JP6435838B2 (ja) | 回転電気機械のロータ及びそれを備える回転電気機械 | |
KR200462692Y1 (ko) | 자속 집중형 전동기 | |
JP5872605B2 (ja) | ロータ | |
CN109997290B (zh) | 同步磁阻型旋转电机 | |
JP2013183536A (ja) | 電動機 | |
JP4491211B2 (ja) | 永久磁石式回転電機 | |
KR20100068871A (ko) | 평각선을 이용한 전동기용 고정자 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140912 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150512 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150519 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150717 |
|
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: 20160202 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160215 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5895429 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
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 |