JP7304411B2 - モータのロータ構造及び永久磁石モータ - Google Patents
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Description
保磁力の大きさが異なる二つの永久磁石であって、一方の永久磁石が第一永久磁石溝に取り付けられ、他方の永久磁石が第二永久磁石溝に取り付けられ、隣接する保磁力の大きさが異なる二つの永久磁石は、同じ極性が対向する場合、ロータコアが多磁極状態にあり、隣接する保磁力の大きさが異なる二つの永久磁石は、異なる極性が対向する場合、ロータコアが少磁極状態にある、保磁力の大きさが異なる二つの永久磁石、とを含む、モータのロータ構造である。
一実施例では、第二永久磁石溝は、ロータコアの接線方向において配置される接線方向溝であり、第二永久磁石溝はロータの外円と近く、第二永久磁石溝に取り付けられる前記他方の永久磁石は、ロータコアの径方向に磁化される。
一実施例では、保磁力の大きさが異なる二つの永久磁石は、それぞれ、保磁力が比較的小さい永久磁石及び保磁力が比較的大きい永久磁石であり、保磁力が比較的小さい永久磁石は、第一永久磁石溝に取り付けられ、保磁力が比較的大きい永久磁石は、第二永久磁石溝に取り付けられる。
一実施例では、隣接する二つの第一永久磁石溝間に設けられる第二永久磁石溝は、二つであり、当該二つの第二永久磁石溝に取り付けられる二つの永久磁石は、異なる極性が対向し、当該二つの第二永久磁石溝間には、磁気シールド溝が設けられる。
一実施例では、保磁力が比較的小さい永久磁石の保磁力をH1、厚さをdl、保磁力が比較的大きい永久磁石の保磁力をH2、厚さをd2とすると、d2*H2/Hl*0.9<dl<d2*H2/Hl*l.1となる。
一実施例では、保磁力が比較的小さい永久磁石の磁気残量をBrl、幅をL1、保磁力が比較的大きい永久磁石の磁気残量をBr2、幅をL2とすると、L2*Br2/Brl*0.1<L1<L2*Br2/Brl*0.5となる。
一実施例では、磁気シールド溝の厚さ範囲は、2g~10gであり、ただし、gはモータエアギャップである。
一実施例では、隣接する二つの第一永久磁石溝間に設けられる第二永久磁石溝は、一つである。
一実施例では、保磁力が比較的小さい永久磁石の保磁力をH3、厚さをd3、保磁力が比較的大きい永久磁石の保磁力をH4、厚さをd4とすると、d4*H4/H3*0.9<d3<d4*H4/H3*l.1となる。
一実施例では、保磁力が比較的小さい永久磁石の磁気残量をBr3、幅をL3、保磁力が比較的大きい永久磁石の磁気残量をBr4、幅をL4とすると、L4*Br4/Br3*0.3<L3<L4*Br4/Br3*0.7となる。
保磁力の大きさが異なる二つの永久磁石を設置することにより、モータのロータの内部磁界を必要に応じて調整することができる。モータは、低速でトルクが大きい作動状況下で作動すると、電機子の電流により、ロータコアにおける保磁力が比較的小さい永久磁石の磁化方向を変え、ロータコアを多磁極状態にさせ、この時にモータの磁極数が多くなり、生じるトルクが比較的大きい。モータは、高速でトルクが小さい作動状況下で作動すると、電機子の電流により、ロータコアにおける保磁力が比較的小さい永久磁石の磁化方向を変え、ロータコアを少磁極状態に調整させ、モータの磁極数が少なくなり、生じるトルクが比較的小さいが、同じ周波数に回転速度が速くなる。それにより、当該モータのロータ構造は、モータの作動状況に応じて、内部磁界を調整し、ロータコアを、多磁極状態と少磁極状態にさせることができ、モータによる高効率領域が増加し、モータによる作動範囲が広がる。
Claims (9)
- 周方向において、少なくとも二つの第一永久磁石溝(110)が設けられ、隣接する二つの前記第一永久磁石溝(110)間には、二つの第二永久磁石溝(120)が設けられ、前記第一永久磁石溝(110)と、隣接する前記第二永久磁石溝(120)との間に所定の距離を置いたロータコア(100)と、
保磁力の大きさが異なる二つの永久磁石であって、一方の永久磁石が前記第一永久磁石溝(110)に取り付けられ、他方の永久磁石が前記第二永久磁石溝(120)に取り付けられ、保磁力が比較的小さい永久磁石(200)の励磁方向は可変である、永久磁石と、
を含み、
隣接する二つの前記第一永久磁石溝(110)間に設けられる前記第二永久磁石溝(120)は二つであり、二つの前記第二永久磁石溝(120)に取り付けられる二つの前記他方の永久磁石は、異なる極性が対向しており、二つの前記第二永久磁石溝(120)間には、磁気シールド溝(130)が設けられる、
ことを特徴とするモータのロータ構造。 - 前記第一永久磁石溝(110)は、前記ロータコア(100)の径方向において配置される径方向溝であり、前記第一永久磁石溝(110)に取り付けられる前記一方の永久磁石は、前記ロータコア(100)の接線方向に沿って磁化される、ことを特徴とする請求項1に記載のモータのロータ構造。
- 前記第二永久磁石溝(120)は、前記ロータコア(100)の接線方向に沿って配置される接線方向溝であり、前記第二永久磁石溝(120)はロータの外円と近く、前記第二永久磁石溝(120)に取り付けられる前記他方の永久磁石は、前記ロータコア(100)の径方向に磁化される、ことを特徴とする請求項2に記載のモータのロータ構造。
- 前記保磁力の大きさが異なる二つの永久磁石は、それぞれ、保磁力が比較的小さい永久磁石(200)及び保磁力が比較的大きい永久磁石(300)であり、前記保磁力が比較的小さい永久磁石(200)は、前記第一永久磁石溝(110)に取り付けられ、前記保磁力が比較的大きい永久磁石(300)は、前記第二永久磁石溝(120)に取り付けられる、ことを特徴とする請求項2に記載のモータのロータ構造。
- 前記保磁力の大きさが異なる二つの永久磁石は、それぞれ、保磁力が比較的小さい永久磁石(200)及び保磁力が比較的大きい永久磁石(300)であり、前記保磁力が比較的小さい永久磁石(200)は、前記第一永久磁石溝(110)に取り付けられ、前記保磁力が比較的大きい永久磁石(300)は、前記第二永久磁石溝(120)に取り付けられる、ことを特徴とする請求項3に記載のモータのロータ構造。
- 前記保磁力が比較的小さい永久磁石(200)の保磁力をH1、厚さをd1、前記保磁力が比較的大きい永久磁石(300)の保磁力をH2、厚さをd2とすると、
d2*H2/Hl*0.9<dl<d2*H2/Hl*1.1となる、ことを特徴とする請求項4に記載のモータのロータ構造。 - 前記保磁力が比較的小さい永久磁石(200)の磁気残量をBr1、幅をL1、前記保磁力が比較的大きい永久磁石(300)の磁気残量をBr2、幅をL2とすると、
L2*Br2/Br1*0.l<L1<L2*Br2/Br1*0.5となる、ことを特徴とする請求項4に記載のモータのロータ構造。 - ステータコア(20)及びモータのロータ構造(10)を含み、前記モータのロータ構造(10)は、請求項1~7のいずれか一項に記載のモータのロータ構造(10)である、ことを特徴とする永久磁石モータ。
- 前記第一永久磁石溝(110)は、前記ロータコア(100)の径方向において配置される径方向溝であり、前記第一永久磁石溝(110)に取り付けられる前記一方の永久磁石は、前記ロータコア(100)の接線方向に沿って磁化され、
前記第二永久磁石溝(120)は、前記ロータコア(100)の接線方向に沿って配置される接線方向溝であり、前記第二永久磁石溝(120)はロータの外円と近く、前記第二永久磁石溝(120)に取り付けられる前記他方の永久磁石は、前記ロータコア(100)の径方向に磁化され、
前記保磁力の大きさが異なる二つの永久磁石は、それぞれ、保磁力が比較的小さい永久磁石(200)及び保磁力が比較的大きい永久磁石(300)であり、前記保磁力が比較的小さい永久磁石(200)は、前記第一永久磁石溝(110)に取り付けられ、前記保磁力が比較的大きい永久磁石(300)は、前記第二永久磁石溝(120)に取り付けられ、
前記磁気シールド溝(130)の厚さ範囲は、2g~10gであり、ただし、gはモータエアギャップである、ことを特徴とする請求項8に記載のモータのロータ構造。
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