JPH02123953A - 永久磁石電動機 - Google Patents
永久磁石電動機Info
- Publication number
- JPH02123953A JPH02123953A JP27569088A JP27569088A JPH02123953A JP H02123953 A JPH02123953 A JP H02123953A JP 27569088 A JP27569088 A JP 27569088A JP 27569088 A JP27569088 A JP 27569088A JP H02123953 A JPH02123953 A JP H02123953A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permanent magnet
- slot
- cogging torque
- stator core
- windings
- 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.)
- Pending
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
Landscapes
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、コギングトルクが小さくなるようにした永
久磁石電動機に関するものである。
久磁石電動機に関するものである。
［従来の技術］
第７図は４極永久磁石回転子と３相１２スロツト鉄心固
定子とからなる永久磁石電動機の模式的横断面図、第９
図は同様な８極３相２４スロット永久磁石電動機の模式
的横断面図である。
定子とからなる永久磁石電動機の模式的横断面図、第９
図は同様な８極３相２４スロット永久磁石電動機の模式
的横断面図である。
図において、■は固定子鉄心、２は回転子である永久磁
石、３は図示しない巻線を入れる？′１８（スロット）
、４はスロ・ソト３の開口部、５は永久磁石２の磁極で
ある。永久磁石２．磁極５．スロット３．スロット開口
４は円周上等間隔の位置に配置されている。
石、３は図示しない巻線を入れる？′１８（スロット）
、４はスロ・ソト３の開口部、５は永久磁石２の磁極で
ある。永久磁石２．磁極５．スロット３．スロット開口
４は円周上等間隔の位置に配置されている。
このような永久磁石電動機は、固定子鉄心１のスロット
３に巻かれた図示しない巻線に、例えばインバータによ
って作成された３相交流を流すことによって、回転磁界
を発生させ、永久磁石回転子を回転させるものである。
３に巻かれた図示しない巻線に、例えばインバータによ
って作成された３相交流を流すことによって、回転磁界
を発生させ、永久磁石回転子を回転させるものである。
ところで、図示しない巻線によって固定子に発生する磁
束の固定子内側円周上の分布は５鉄心１がある部分と固
定子鉄心１のないスロット開口４とでは、バーミアンス
が異なるので、磁束密度が異なっている。そのため、こ
の磁束によって永久磁石回転子が回転させられるとき、
永久磁石２の磁極５がスロット開口４に対面していると
きと、固定子鉄心１の内端面に対面しているときとでは
磁力の吸引力または反発力が異なるので、磁極５が、あ
るスロット開口４からその隣のスロット開口４まで移動
する間に永久磁石２が受ける磁力は変動し、回転力も変
動する。いわゆるコギングトルクが発生する。
束の固定子内側円周上の分布は５鉄心１がある部分と固
定子鉄心１のないスロット開口４とでは、バーミアンス
が異なるので、磁束密度が異なっている。そのため、こ
の磁束によって永久磁石回転子が回転させられるとき、
永久磁石２の磁極５がスロット開口４に対面していると
きと、固定子鉄心１の内端面に対面しているときとでは
磁力の吸引力または反発力が異なるので、磁極５が、あ
るスロット開口４からその隣のスロット開口４まで移動
する間に永久磁石２が受ける磁力は変動し、回転力も変
動する。いわゆるコギングトルクが発生する。
［発明が解決しようとする課題］
従来の永久磁石電動機は、以上のように固定子も回転子
も中心点対称に円周上等間隔に作られているので、回転
子の磁極５と固定子の例えばスロット開口４との關係位
置は、何れの磁極５でも全く同一である。したがって、
第７図に示す１２スロツトの電動機では、第８図に示す
ように、１回転につき１２回のコギングトルクが発生す
る。また、第９図に示す２４スロツトの電動機では、第
１０図に示すように、１回転につき２４回のコギングト
ルクが発生することになる。このコギングトルクによっ
て、角度位置の制御性が悪くなり、低速回転時には回転
速度の変動が生じるなどの課題があった。
も中心点対称に円周上等間隔に作られているので、回転
子の磁極５と固定子の例えばスロット開口４との關係位
置は、何れの磁極５でも全く同一である。したがって、
第７図に示す１２スロツトの電動機では、第８図に示す
ように、１回転につき１２回のコギングトルクが発生す
る。また、第９図に示す２４スロツトの電動機では、第
１０図に示すように、１回転につき２４回のコギングト
ルクが発生することになる。このコギングトルクによっ
て、角度位置の制御性が悪くなり、低速回転時には回転
速度の変動が生じるなどの課題があった。
この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、コギングトルクが小さく、制御性が良く、速度
変動の少ない永久磁石電動機を得ることを目的とする。
もので、コギングトルクが小さく、制御性が良く、速度
変動の少ない永久磁石電動機を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］
この発明に係る永久磁石電動機は、固定子鉄心の溝の開
口位置を不等間隔となるように形成するか、または、巻
線を１個人れる溝と２個人れる溝とを形成したものであ
る。
口位置を不等間隔となるように形成するか、または、巻
線を１個人れる溝と２個人れる溝とを形成したものであ
る。
［作用〕
この発明による永久磁石電動機の固定子鉄心は溝の開口
位置を不等間隔に形成するか、または、巻線を１個人れ
る溝と２個人れる渦とを形成して講の数を変えることに
より、回転子の各磁極が固定子鉄心の溝の開口位置に異
なる時期に対向するようにしたので、対向時期のずれた
分だけコギングトルクの周波数は増加し、振幅は低下す
る。
位置を不等間隔に形成するか、または、巻線を１個人れ
る溝と２個人れる渦とを形成して講の数を変えることに
より、回転子の各磁極が固定子鉄心の溝の開口位置に異
なる時期に対向するようにしたので、対向時期のずれた
分だけコギングトルクの周波数は増加し、振幅は低下す
る。
［実施ＰＡ］
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図乃至第３図は第１実施例を示し、従来例の第７図に対
応する。第４図乃至第６図は第２実施例を示し、従来例
の第９図に対応する。
図乃至第３図は第１実施例を示し、従来例の第７図に対
応する。第４図乃至第６図は第２実施例を示し、従来例
の第９図に対応する。
第１図、第２図において、１は固定子鉄心、２は回転子
の永久磁石、３は図示しない巻線を入れる講〈スロット
）、４はスロット３の開口部、５は永久磁石２の磁極で
ある。永久磁石２は４個であり、磁極５は４筒所にあり
、円周上等間隔に設けられている。固定子鉄心１のスロ
ット３は、３相の巻線各２Ｍｉを入れるものとして、１
２個設けられている。スロット３の数は１２個であるか
ら従来のように円周上に等間隔に配置すれば、スロット
開口４の間隔は３６０度／１２で３０度となる。この３
０度の角度をθとする。
の永久磁石、３は図示しない巻線を入れる講〈スロット
）、４はスロット３の開口部、５は永久磁石２の磁極で
ある。永久磁石２は４個であり、磁極５は４筒所にあり
、円周上等間隔に設けられている。固定子鉄心１のスロ
ット３は、３相の巻線各２Ｍｉを入れるものとして、１
２個設けられている。スロット３の数は１２個であるか
ら従来のように円周上に等間隔に配置すれば、スロット
開口４の間隔は３６０度／１２で３０度となる。この３
０度の角度をθとする。
ところが、この実施例による永久磁石電動機では、固定
子鉄心１のスロット３の主要部の形状及び位置はほぼ等
間隔に形成されているが、スロ・ソト開口部の形状は一
定ではない。図では例えば、スロット開口４の位置は、
図の上方の４個と、右下方の４個と左下方の４個の各群
に分けて、各群の中の間隔は３０度（θ）となっている
が、上方群と右下方群との間隔及び上方群と左下方群と
の間隔は、例えば、２５度（α）というような角度とし
、右下方群と左下方群との間隔は４０度（β）というよ
うな角度となっており、スロット開口４の位置の角度間
隔は不等間隔となるように形成されている。
子鉄心１のスロット３の主要部の形状及び位置はほぼ等
間隔に形成されているが、スロ・ソト開口部の形状は一
定ではない。図では例えば、スロット開口４の位置は、
図の上方の４個と、右下方の４個と左下方の４個の各群
に分けて、各群の中の間隔は３０度（θ）となっている
が、上方群と右下方群との間隔及び上方群と左下方群と
の間隔は、例えば、２５度（α）というような角度とし
、右下方群と左下方群との間隔は４０度（β）というよ
うな角度となっており、スロット開口４の位置の角度間
隔は不等間隔となるように形成されている。
次に、動作について説明する。固定子鉄心１のスロット
３内に設けられた図示しない巻線に通電されて回転磁界
が発生し、永久磁石２の回転子が回転すると、従来は、
各磁極５が各スロット開口４に同時に対向していた。す
なわち、３０度回転する毎に各磁極５が何れかのスロッ
ト開口４に対向し、第８図に示すように１回転に１２波
のコギングトルクが発生していたが、この実施例では前
述のようにスロット開口４の位置を不等間隔に配置した
ので、上記の例では、回転角度０．５．２５．３０，３
５，５５，６０，６５．８５．９０度というような位置
で何れかの磁極５がスロット開口４に対向することにな
り、第３図に示すように、１回転につき３６波という従
来の３倍の周波数でコギングトルクが発生し、コギング
トルクの振幅もそれ相当に低下する。
３内に設けられた図示しない巻線に通電されて回転磁界
が発生し、永久磁石２の回転子が回転すると、従来は、
各磁極５が各スロット開口４に同時に対向していた。す
なわち、３０度回転する毎に各磁極５が何れかのスロッ
ト開口４に対向し、第８図に示すように１回転に１２波
のコギングトルクが発生していたが、この実施例では前
述のようにスロット開口４の位置を不等間隔に配置した
ので、上記の例では、回転角度０．５．２５．３０，３
５，５５，６０，６５．８５．９０度というような位置
で何れかの磁極５がスロット開口４に対向することにな
り、第３図に示すように、１回転につき３６波という従
来の３倍の周波数でコギングトルクが発生し、コギング
トルクの振幅もそれ相当に低下する。
なお、上記実施例では角度αを２５度、βを４０度とし
たが、この角度は等間隔の角度３０度より異なるほど効
果は大きくなる。また、上記実施例ではスロット３を３
群に分けたが、例えば４群に分けて間隔を異ならせても
よく、さらにコギングトルクの波数が増加（４８波）し
、振幅を低下させることもできる。
たが、この角度は等間隔の角度３０度より異なるほど効
果は大きくなる。また、上記実施例ではスロット３を３
群に分けたが、例えば４群に分けて間隔を異ならせても
よく、さらにコギングトルクの波数が増加（４８波）し
、振幅を低下させることもできる。
次に第４図乃至第６図に示す第２実施例について説明す
る。図において、３１は小断面積のスロット、３２は大
断面積のスロットである。小スロット３１．大スロット
３２の配置は、・・・大小小大小小・・・というように
、６個の大スロット３２と、１２個の小スロット３１と
で合計１８個のスロットが配置されている。
る。図において、３１は小断面積のスロット、３２は大
断面積のスロットである。小スロット３１．大スロット
３２の配置は、・・・大小小大小小・・・というように
、６個の大スロット３２と、１２個の小スロット３１と
で合計１８個のスロットが配置されている。
第５図に示すように、Ｕ相、■相、Ｗ相の各４個二計１
２個の巻線７がスロットに入れられるが小スロ・ソト３
１には１個の巻線７が、大スロット３２には２個の巻線
７が入れである。このようにしたので、従来の２４個の
スロット数は１８個となり、スロット開口４も１８個と
なる。この実施例ではスロット開口４の位置は円周上等
間隔２０度毎に設けられている。回転子の磁極５は８個
あり、４５度間隔となっている。
２個の巻線７がスロットに入れられるが小スロ・ソト３
１には１個の巻線７が、大スロット３２には２個の巻線
７が入れである。このようにしたので、従来の２４個の
スロット数は１８個となり、スロット開口４も１８個と
なる。この実施例ではスロット開口４の位置は円周上等
間隔２０度毎に設けられている。回転子の磁極５は８個
あり、４５度間隔となっている。
次に、動作について説明する。回転子が回転すると、ス
ロット３の間隔は２０度、磁極５の間隔は４５度となっ
ているので、５度回転する毎に何れかの２個の磁極５が
何れかのスロット３に対向することになり、１回転で３
６０度１５，１−７２回のコギングトルクが発生する（
第６図）。第９図、第１０図に示す従来例では２４回の
コギングトルクであったので、コギングトルクの周波数
が３倍になり、それ相当にコギングトルクの振幅も低下
する。
ロット３の間隔は２０度、磁極５の間隔は４５度となっ
ているので、５度回転する毎に何れかの２個の磁極５が
何れかのスロット３に対向することになり、１回転で３
６０度１５，１−７２回のコギングトルクが発生する（
第６図）。第９図、第１０図に示す従来例では２４回の
コギングトルクであったので、コギングトルクの周波数
が３倍になり、それ相当にコギングトルクの振幅も低下
する。
なお、上記実施例は８極の回転子で３相・４組の固定子
巻線のものについて示したが、極数１組数が変わっても
、大スロットと小スロットの数を変えて同様に配置すれ
ばよい。
巻線のものについて示したが、極数１組数が変わっても
、大スロットと小スロットの数を変えて同様に配置すれ
ばよい。
また、第２実施例においても第１実施例のよつにスロッ
ト開口４の間隔を不等間隔とすれば、さらに大きな効果
が得られる。
ト開口４の間隔を不等間隔とすれば、さらに大きな効果
が得られる。
［発明の効果］
以上のように、この発明によれば、スロット開口の位置
を不等間隔にするか、１個の巻線を入れる小スロットと
２個の巻線を入れる大スロットとを配設してスロット開
口の数を磁極の数の整数倍でないようにしたので、各磁
極がスロット開口の位置に同時には対向しなくなり、コ
ギングトルクが小さくなり、速度変動が少ない制御性の
良い永久磁石電動機が得られる効果がある。
を不等間隔にするか、１個の巻線を入れる小スロットと
２個の巻線を入れる大スロットとを配設してスロット開
口の数を磁極の数の整数倍でないようにしたので、各磁
極がスロット開口の位置に同時には対向しなくなり、コ
ギングトルクが小さくなり、速度変動が少ない制御性の
良い永久磁石電動機が得られる効果がある。
第１図乃至第３図はこの発明の第１実施例を示し、第１
図は固定子鉄心の横断面図、第２図は固定子及び回転子
の横断面図、第３図はコギングトルクの波形図である。 第４図乃至第６図はこの発明の第２実施例を示し、第４
図は固定子及び回転子の横断面図、第５図は巻線の配置
説明図、第６図はコギングトルクの波形図である。第７
図は従来例による固定子及び回転子の横断面図、第８［
ｍは第７図の電動機のコギングトルクの波形図、第９図
は他の従来例による固定子及び回転子の横断面図、第１
０図は第９図の電動機のコギングトルクの波形図である
。 図において、１は固定子鉄心、２は永久磁石、３．３１
．３２は講、４は溝の開口、５は磁極である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
図は固定子鉄心の横断面図、第２図は固定子及び回転子
の横断面図、第３図はコギングトルクの波形図である。 第４図乃至第６図はこの発明の第２実施例を示し、第４
図は固定子及び回転子の横断面図、第５図は巻線の配置
説明図、第６図はコギングトルクの波形図である。第７
図は従来例による固定子及び回転子の横断面図、第８［
ｍは第７図の電動機のコギングトルクの波形図、第９図
は他の従来例による固定子及び回転子の横断面図、第１
０図は第９図の電動機のコギングトルクの波形図である
。 図において、１は固定子鉄心、２は永久磁石、３．３１
．３２は講、４は溝の開口、５は磁極である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）永久磁石回転子と、回転磁界を発生するように複
数個の巻線が設けられた固定子鉄心とからなる永久磁石
電動機において、前記巻線が設けられた固定子鉄心の溝
の開口位置を円周上複数箇所において不等間隔となるよ
うに形成したことを特徴とする永久磁石電動機。 - （２）永久磁石回転子と、回転磁界を発生するように複
数個の巻線が設けられた固定子鉄心とからなる永久磁石
電動機において、前記固定子鉄心の巻線用溝として小断
面積の溝と大断面積の溝とを形成し、小断面積の溝には
１個の巻線を、大断面積の溝には２個の巻線をそれぞれ
設けたことを特徴とする永久磁石電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27569088A JPH02123953A (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 永久磁石電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27569088A JPH02123953A (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 永久磁石電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02123953A true JPH02123953A (ja) | 1990-05-11 |
Family
ID=17559000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27569088A Pending JPH02123953A (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 永久磁石電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02123953A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11318062A (ja) * | 1998-05-07 | 1999-11-16 | Okuma Corp | トルクリップルを低減したモータ |
| JP2000050542A (ja) * | 1998-07-23 | 2000-02-18 | Okuma Corp | リラクタンスモータ |
| JP2000134891A (ja) * | 1998-10-28 | 2000-05-12 | Okuma Corp | 同期電動機およびその制御装置 |
| WO2003084034A1 (fr) * | 2002-03-29 | 2003-10-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Moteur |
| US6909216B2 (en) | 2002-05-29 | 2005-06-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor generator |
| JP2009060748A (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 三相交流電動機システム、並びに三相交流電動機の駆動装置およびその制御方法 |
| WO2011127960A1 (en) * | 2010-04-13 | 2011-10-20 | Abb Research Ltd | Electrical machine with circumferentially skewed rotor poles or stator coils |
| JP2021180596A (ja) * | 2020-05-15 | 2021-11-18 | 株式会社デンソー | 回転電機 |
-
1988
- 1988-10-31 JP JP27569088A patent/JPH02123953A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11318062A (ja) * | 1998-05-07 | 1999-11-16 | Okuma Corp | トルクリップルを低減したモータ |
| JP2000050542A (ja) * | 1998-07-23 | 2000-02-18 | Okuma Corp | リラクタンスモータ |
| JP2000134891A (ja) * | 1998-10-28 | 2000-05-12 | Okuma Corp | 同期電動機およびその制御装置 |
| WO2003084034A1 (fr) * | 2002-03-29 | 2003-10-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Moteur |
| US6984909B2 (en) | 2002-03-29 | 2006-01-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor |
| US6909216B2 (en) | 2002-05-29 | 2005-06-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor generator |
| JP2009060748A (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 三相交流電動機システム、並びに三相交流電動機の駆動装置およびその制御方法 |
| WO2011127960A1 (en) * | 2010-04-13 | 2011-10-20 | Abb Research Ltd | Electrical machine with circumferentially skewed rotor poles or stator coils |
| US9590458B2 (en) | 2010-04-13 | 2017-03-07 | Abb Research Ltd. | Electrical machine with circumferentially skewed rotor poles or stator coils |
| JP2021180596A (ja) * | 2020-05-15 | 2021-11-18 | 株式会社デンソー | 回転電機 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5757100A (en) | Method & apparatus for reducing cogging torque in an electric motor | |
| US7148597B2 (en) | Permanent magnet rotating electric machine | |
| US4280072A (en) | Rotating electric machine | |
| US5631512A (en) | Synchronous motor having magnetic poles of permanent magnet and magnetic poles of a soft magnetic material | |
| US20010028201A1 (en) | Interior permanent magnet synchronous motor | |
| US6133663A (en) | Brushless permanent magnet machine | |
| JPH07194079A (ja) | 永久磁石直流モータ | |
| US4751416A (en) | Synchronous servomotor | |
| JP3442636B2 (ja) | 永久磁石電動機 | |
| JPH033622A (ja) | 回転電機の電機子 | |
| JPH02123953A (ja) | 永久磁石電動機 | |
| RU2213407C2 (ru) | Электрический двигатель | |
| US20100052460A1 (en) | Electrical rotating machine | |
| JPH01234038A (ja) | 回転界磁形モータ | |
| JP2000166135A (ja) | ブラシレスモータ | |
| JP3796609B2 (ja) | 永久磁石電動機 | |
| JP4405000B2 (ja) | モータ | |
| JPH05161325A (ja) | コギングトルクを低減した同期電動機 | |
| JP2001045683A (ja) | 電動機 | |
| JPH1014190A (ja) | ブラシレスｄｃモータ | |
| JP2598770Y2 (ja) | 回転電機 | |
| JPH09322455A (ja) | 集中巻固定子を有する永久磁石回転電機 | |
| JPS6216786Y2 (ja) | ||
| JP2001112202A5 (ja) | ||
| JPH0556617A (ja) | 同期電動機のステータ |