JP6362164B2 - 電動機 - Google Patents
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図1は電動機1の概略的な構成の一例を示す断面図であり、仮想的な回転軸Pを含む断面において、電動機1の構成を示している。この電動機1は例えば自動車用モータに適用することができる。
界磁巻線23には、次のように電流を流す。即ち、界磁磁石22が発生させる磁束(以下「磁石磁束」と仮称する)が回転子コア11を経由するように、界磁巻線23に直流電流を流す。もし磁石磁束が固定子ヨーク212を通れば、磁石磁束の多くは固定子ヨーク212を通って回転子コア11を通らない。よって、磁石磁束が固定子ヨーク212を通らないように、界磁巻線23に電流を流すのである。したがって、界磁巻線23には次のように電流を流せばよい。即ち、界磁巻線23に電流が流れない状態で磁石磁束が固定子ヨーク212を流れる方向と反対方向に、界磁巻線23の磁束(以下、「巻線磁束」と仮称)が固定子ヨーク212を流れるように、界磁巻線23に電流を流せばよい。これにより、磁石磁束および巻線磁束が回転子コア11を経由して流れることとなる。
電機子巻線24には適宜に交流電流が流れ、これにより回転子10へと回転磁界を印加する。例えば電機子巻線24は三相の電機子巻線が採用され、これら電機子巻線24には三相の交流電流が流れる。電機子巻線24に流れる交流電流は、例えばインバータなどによって制御される。より具体的には、電機子巻線24に印加される交流電圧(例えば三相の交流電圧)を、当該インバータによって生成する。このインバータはスイッチング素子を有し、スイッチング素子のオン/オフが適宜に切り替わることによって、交流電圧の振幅および周波数が適宜に制御される。このようなスイッチング素子の制御も例えば周知のPWM(Pulse Width Modulation)方式によって行うことができる。
上述の通り、界磁巻線23および電機子巻線24の磁束によって渦電流が生じる。磁束は回転子コア11、固定子コア21および界磁磁石22を流れるので、渦電流は回転子コア11、固定子コア21および界磁磁石22において生じるが、ここでは界磁磁石22の渦電流について考察する。
界磁巻線23のインピーダンスは周波数とインダクタンスとの積で表される。よって、当該インダクタンスを高めることで、特に高調波成分についてのインピーダンスを増大できる。したがって、界磁巻線23に流れる直流電流の高調波成分を低減することができる。よって界磁巻線23のインダクタンスを高めることにより、磁束の高調波成分も低減することができ、ひいては界磁磁石22に生じる渦電流を低減することができるのである。しかも、上述のとおり、界磁巻線23による磁束の方が、電機子巻線24による磁束よりも、界磁磁石22を通りやすい。
巻線のインダクタンスは、巻線の巻数の二乗と、巻線の磁束が流れる経路の磁気抵抗の逆数との積で決まる。よって、界磁巻線23の巻数は電機子巻線24の巻数よりも大きく設定されるとよい。これにより、その逆の場合に比べて、界磁巻線23のインダクタンスを電機子巻線24のインダクタンスよりも大きくしやすい。
図5は電動機1の概略的な構成の他の一例を示す断面図である。この電動機1は界磁磁石22と界磁巻線23との位置という点で、図1の電動機1と相違する。図5の例示では、界磁磁石22は界磁巻線23に対して回転子10とは反対側に設けられている。
10 回転子
20 固定子
22 界磁磁石
23 界磁巻線
24 電機子巻線
211 ティース
212 ヨーク
212a 第1ヨーク部分
212b 第2ヨーク部分
213 スロット
213a 界磁スロット
213b 電機子スロット
Claims (4)
- 回転軸(P)を中心とした径方向において、エアギャップを介して互いに対面する回転子(10)および固定子(20)を備え、
前記固定子は、
前記回転軸を中心とした周方向において、界磁スロット(213a)と電機子スロット(213b)とを交互に規定する複数のティース(211)と、
前記回転子とは反対側において前記複数のティースを磁気的に連結する固定子ヨーク(212)と、
各々が、隣り合う二つの前記電機子スロット(213b)によって前記周方向において挟まれる二つの前記ティースに巻回される複数の電機子巻線(24)と
各々が、隣り合う二つの前記界磁スロット(213a)によって前記周方向において挟まれる二つの前記ティースに巻回される複数の界磁巻線(23)と、
各々が前記径方向において前記界磁巻線と対向して前記界磁スロットに設けられ、前記周方向において互いに同じ極性の磁極面を向け合う複数の界磁磁石(22)と
を備え、
前記界磁巻線の各々のインダクタンスは前記電機子巻線の各々のインダクタンスよりも大きい、電動機。 - 前記固定子ヨーク(212)のうち、前記界磁スロット(213a)と前記径方向で隣接する第1ヨーク部分(212a)の、前記径方向に沿う幅は、前記固定子ヨークのうち、前記電機子スロット(213b)と前記径方向で隣接する第2ヨーク部分(212b)よりも広い、請求項1に記載の電動機。
- 前記界磁巻線(23)の各々の巻数は前記電機子巻線(24)の各々の巻数よりも大きい、請求項1または2に記載の電動機。
- 前記界磁磁石は希土類磁石である、請求項1から3のいずれか一つに記載の電動機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014154525A JP6362164B2 (ja) | 2014-07-30 | 2014-07-30 | 電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2014154525A JP6362164B2 (ja) | 2014-07-30 | 2014-07-30 | 電動機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2016032384A JP2016032384A (ja) | 2016-03-07 |
JP6362164B2 true JP6362164B2 (ja) | 2018-07-25 |
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Family Applications (1)
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JP2014154525A Active JP6362164B2 (ja) | 2014-07-30 | 2014-07-30 | 電動機 |
Country Status (1)
Country | Link |
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2014
- 2014-07-30 JP JP2014154525A patent/JP6362164B2/ja active Active
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JP2016032384A (ja) | 2016-03-07 |
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