JP7468712B2 - 界磁子 - Google Patents
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Description
周方向に極性が交互となる複数の磁極を形成する磁石を備え、
磁極中心であるd軸の側の磁化容易軸の向きが、磁極境界であるq軸の側の磁化容易軸の向きよりもd軸の向きに近づくように前記磁石の配向がなされており、
前記磁石において、径方向における中心位置から径方向に延びる各径方向軸線上の磁化容易軸の向きが、前記磁石の内周面から外周面までにわたって同じ向きである。
前記中心位置及びd軸を通る基準軸線と、前記分割磁石の周方向の重心位置を通る前記径方向軸線とのなす角度をθgとし、前記磁石の磁極数をPとし、d軸と前記分割磁石における磁化容易軸とのなす角度をφrとする場合、
回転電機10は、同期式多相交流モータであり、アウタロータ構造(外転構造)のものとなっている。回転電機10の概要を図1~図3に示す。以下の記載では、回転電機10において、回転軸11が延びる方向を軸方向とし、回転軸11の中心から放射状に延びる方向を径方向とし、回転軸11を中心として円周状に延びる方向を周方向としている。
(A)固定子50において、周方向における各導線部53の間に導線間部材を設け、かつその導線間部材として、1磁極における導線間部材の周方向の幅寸法をWt、導線間部材の飽和磁束密度をBs、1磁極における磁石31の周方向の幅寸法をWm、磁石31の残留磁束密度をBrとした場合に、Wt×Bs≦Wm×Brの関係となる磁性材料を用いている。
(B)固定子50において、周方向における各導線部53の間に導線間部材を設け、かつその導線間部材として、非磁性材料を用いている。
(C)固定子50において、周方向における各導線部53の間に導線間部材を設けていない構成となっている。
・各磁石31の周方向の中心が、d軸ではなくq軸になる構成であってもよい。
以下、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図10に示すように、各磁石31の径方向外側の外周面には、d軸を含む所定範囲で凹部33が形成されている。磁石31の外周側においてd軸付近で磁石磁路が短くなる。そこで、磁石31において磁石磁路が短い場所で十分な磁石磁束を生じさせることが困難になることを考慮して、その磁石磁束の小さい場所で磁石が削除されている。本実施形態では、磁石が直線的に削りとられるC面取りが施されている。
以下、第3実施形態について、第2実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図11に示すように、磁石31は、周方向に隣り合う2つを1組として1磁極を構成するものとなっている。つまり、磁石ユニット22において周方向に並ぶ第1分割磁石31a及び第2分割磁石31bは、d軸及びq軸にそれぞれ割面を有するものとなっている。第1分割磁石31a及び第2分割磁石31bそれぞれのd軸付近にC面取りが施されることにより、凹部33が形成されている。
図12に示すように、各分割磁石31c,31dの面取りは、円弧形状のR面取りであってもよい。これにより、磁石を金型で成形する場合においてニアネットシェイプを容易に実現することができる。また、各分割磁石31c,31dのd軸付近に角部が形成されないため、磁石磁路が短い部分を削減できる。
以下、第4実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図13に示すように、各磁石31は、複数(図中5つを例示)で1磁極を構成している。本実施形態では、各磁石31を構成する5つの分割磁石を第1~第5分割磁石70a~70eと称すこととする。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
Claims (5)
- 電機子巻線(51)を有する電機子(50)を備える回転電機(10)を構成し、前記電機子の径方向外側に配置される界磁子(20)において、
周方向に極性が交互となる複数の磁極を形成する磁石(31,31a~31d)を備え、
磁極中心であるd軸の側の磁化容易軸の向きが、磁極境界であるq軸の側の磁化容易軸の向きよりもd軸の向きに近づくように前記磁石の配向がなされており、
前記磁石において、径方向における中心位置(O)から径方向に延びる各径方向軸線(Lθ)上の磁化容易軸の向き(φr)が、前記磁石の内周面から外周面までにわたって同じ向きであり、
前記中心位置及びd軸を通る基準軸線(LS)と前記径方向軸線(Lθ)とのなす角度をθrとし、前記磁石(31)の磁極数をPとし、d軸と前記磁石における磁化容易軸とのなす角度をφrとし、公差をΔφとする場合、
前記公差Δφは-15°~+15°の値である、界磁子。 - 前記公差Δφは-10°~+10°の値である、請求項1に記載の界磁子。
- 前記公差Δφは-5°~+5°の値である、請求項2に記載の界磁子。
- 電機子巻線(51)を有する電機子(50)を備える回転電機(10)を構成し、前記電機子の径方向外側に配置される界磁子(20)において、
周方向に極性が交互となる複数の磁極を形成する磁石(70a~70e)を備え、
磁極中心であるd軸の側の磁化容易軸の向きが、磁極境界であるq軸の側の磁化容易軸の向きよりもd軸の向きに近づくように前記磁石の配向がなされており、
1磁極分の前記磁石は、周方向に分割された複数の分割磁石(70a~70e)により構成されており、
前記磁石において、径方向における中心位置(O)から径方向に延びるとともに前記分割磁石の周方向の重心位置を通る各径方向軸線(Lθa,Lθb)上の磁化容易軸の向き(φra,φrb)が、前記磁石の内周面から外周面までにわたって同じ向きであり、
前記中心位置及びd軸を通る基準軸線と、前記径方向軸線とのなす角度をθgとし、前記磁石の磁極数をPとし、d軸と前記分割磁石における磁化容易軸とのなす角度をφrとする場合、
- 前記磁石の外周面において、d軸側の部分には、径方向に凹む凹部(33,34)が形成されている、請求項1~4のうちいずれか1項に記載の界磁子。
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