JPH03117354A - 三相モータ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、騒音等の低減を図った三相モータに関する。

〔従来の技術及び解決しようとする課題〕従来により三
相モータにおいて、コギングトルクの問題に対し、その
解決策として米国特許４，７７４．４２８．４，８４７
．５２６等で８極または１０極のロータと９個の電機子
のステータを有する三相モータが提案されている。これ
らの特許では、ステータの構成において、第４図に示す
ように各相毎に連続した３個の電機子に励磁するように
巻線されている。

しかし、従来のように巻線されたステータでは、回転時
の励磁の際に、ロータとの間で生ずる電磁力は軸中心に
対し一方の側に片寄って生じてしまう。その結果、その
アンバランスによって、回転時の振動、騒音が発生する
という問題が生じていた。

そこで、本発明では、励磁時におけるコギングトルクを
抑制しつつ、ステータとロータ間に生ずる電磁力のアン
バランスを低減させて低騒音等を＋ｊＪ能とした三相モ
ータの提供をその目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の三相モータは、交互に異なる磁極となる８極ま
たは１０極の永久磁石をもつロータと、９個の電機子を
もつステータとを有し、前記ステータは、特定の電機子
を基準に反時計方向または時計方向に見て１番目、２番
目および６番目の電機子をもつグループと、７番目、８
番目および３番目の電機子をもつグループと、４番目、
５番目および９番目の電機子をもつグループの３つのグ
グループに分けられ、各グループの電機子は前記の順に
接続され互いに逆極性となるように巻装されるとともに
１つの相の電流のみで励磁されることを特徴とする。

［作用〕 本発明の三相モータは、ステータを構成する９個の電機
子が各相毎に３個づつのグループに分けられ、それぞれ
のグループにおいては、２個の極性の異なる電機子とそ
れらの電機子と軸対称に配置された１個の電機子とで構
成されているため、三相電流で励磁された際、ロータの
永久磁石と、ステータの各電機子間で生ずる電磁力は軸
中心に対して、はぼ対称となる状態で分布することにな
る。そのため、ロータが同転するときの電磁力のアンバ
ランスが低減され、振動、騒音が生じにくくなる。

Ｌ実施例〕 本発明にかかる実施例の三相モータを第１図、第２図を
参照して説明する。第１図は本実施例の三相モータの概
略構成図であり、第２図はステータの各電機子への巻線
状態を示す概略図である。

本実施例の三相モータは、ハウジング１と、ハウジング
１の内面に配設されたロータ２と、ロータ２の内側に固
定軸（国勢）の周囲に固定して取付けられるステータ３
とを有している。

ロータ２には、焼結フェライト、希土類コバルト等を径
方向に磁化された８個の永久磁石２１が円形配列して取
付けられる。これらの永久磁石２１は、隣り合うそれぞ
れが異なる磁極となるように配設されている。そしてス
テータ３に対し相対回転可能に保持される。

ステータ３は外径方向に突出した９つのポールピース３
１が周方向に等間隔に形成され、それぞれのポールピー
ス３１の間にはスロット３２が形成されている。９つの
ポールピース３１はほぼ等しい幅をもち強磁性体材料に
よって形成され、それぞれの外周端部は環状の径方向ギ
ャップ３３によって、永久磁石２Ｉの磁極と隔離されて
いる。

そして、９つのポールピース３１には第２図に示すよう
に三相電流３つの相Ａ、Ｂ、及びＣの各相で励磁される
ように各ポールピース３１／＋ＲＪ［され９個の電機子
４１〜４９を形成している。これらの各電機子４１〜４
９は、１ポ一ルピース１コイル巻となり、Ａ、、Ｂ、及
びＣのどれか１つのみの相で励磁される。

Ａ相で励磁される電機子は第１図、第２図に示すように
電機子４１を基準に反時計回りに１番目の電機子４１と
隣り合った２番目の電機子４２と、電機子４２から３個
の間隔を隔てた６番目の電機子４６との３個であり、同
様にＢ相で励磁される電機子は、電機子４６の次の電機
子である７番目と８番目の２個の電機子４７．４８と、
電機子４８から３個の間隔を隔てた３番目の電機子４３
との３個であり、同様にＣ相で励磁される電機子は電機
子４３の次の電機子である４番目と５番目の２個の電機
子４４．４５と、電機子４５から３個の間隔を隔てた９
番目の電機子４９との３個である。

各相で励磁される３個の電機子は、第２図に示すように
連続して接続され、互いに逆磁性となるように巻線され
る（例えば、Ａ相で励磁される電機子において電機子４
１　　（ＣＷ）−電機子４２（ＣＣＷ）−電機子４６（
ＣＷ）のように）、そして、それぞれの相は３相とも同
じ巻線方法となっている。

このように巻線することにより、９個の各電機ｒ−は巻
かれるコイルのオーバーラツプを回避しているため、コ
イルの体積を最小にし、更に巻線のインピーダンスを最
小とするとともにターン当たりの効率及びトルクを最大
にしている。そして、交互の極性の電機子の接近した配
置が従来技術より少なくなるため、各相の自己インピー
ダンスを減少させることができる。

また、通電された際に、各相でのそれぞれの相で励磁さ
れる電機子は軸中心に対して２個の電機子（例えば電機
子４１と４２）と１個の電機子（例えば電機子４６）と
が対称に位置するため、すべてが同一側に位置する従来
技術に比べ電磁力、のアンバランスは大きく低減される
。さらに本実施例では、各相はスター結線によって接続
されているため、三相電流が通電されると、軸中心に対
し一層、アンバランスは改善され、はとんど生じなくな
る。

また、本発明にかかる他の実施例として、ロータがＩＯ
極の永久磁石で構成される第３図に示す三相モータがあ
るが、ステータ構造等に関し本実施例と大きな違いがな
いため、説明を省略する。

なお、本発明は上述の実施例に限定されず、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で設計変更自由である。例えば、上
述の実施例では、ステータ３は、９つのポールピース３
１がほぼ等しい幅を有し、外径方向に等間隔に形成され
ているが、特にこれに限定されず幅の異なる複数の組の
ポールピースとしてもよく、それに適応してポールピー
ス間の間隔も変更してもよい。また巻線の方向は、上述
の実施例では第１図で反時計回りの順に巻線されている
が、時計回りでもよく、さらに、最初の電機子はＣＷの
巻線となっているが、これもＣＣＷの巻線から始めても
よい。

〔発明の効果〕

以上の説明より明らかなように、本発明の三相モータは
ステータの９個の電機子がそれぞれ１つの相のみに励磁
するように巻線され、各相毎に励磁される電機子はそれ
ぞれ軸中心に対し一方の側に片寄らないように配置され
、三相電流で励磁された際に、ロータとステータ間の電
磁力がほぼ軸中心に対称となっている。その結果、本発
明の三相モータは、回転時の電磁力のアンバランスが大
幅に減少し、それに起因する振動、騒音が大きく低減で
きる。そのため、高効率でコギングトルクの少ない低騒
音の三相モータの実現に大きく貢献できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる実施例の三相モータの概略構成
図であり、第２図は同じくその巻線を表す概略図である
。第３図は他の実施例の概略図であり、第４図は従来技
術の三相モータの巻線を表す概略図である。 ２・・・ロータ ・ステータ ２ ■ ・永久磁石 １〜４９ ・電機子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）交互に異なる磁極となる８極または１０極の永久
   磁石をもつロータと、９個の電機子をもつステータと、
   を有する三相モータにおいて、 前記ステータは、特定の電機子を基準に反時計方向また
   は時計方向に見て１番目、２番目および６番目の電機子
   をもつグループと、７番目、８番目および３番目の電機
   子をもつグループと、４番目、５番目および９番目の電
   機子をもつグループの３つのグループに分けられ、各グ
   ループの電機子は前記の順に接続され互いに逆極性とな
   るように巻装されるとともに１つの相の電流のみで励磁
   されることを特徴とする三相モータ。