JPH03284148A - 同期電動機 - 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〕 本発明はゴギングトルクの低減を図る同期電動機に関す
る。

〔従来の技術〕

スロットを設けたステータを有する同期電動機において
、ゴギングトルクを低減する方法として、従来では、ロ
ータ構造の工夫の他、ステータを１スロットピッチ分だ
け全体的にスキニーさせていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

然しながら、ステークをスキューさせるとその外形に変
化を及ぼすこととなり、製造や設計の観点から制約が多
い。

依って本発明は、製造や設計上の制約が少なく、（２） かつ、ゴギングトルクの低減された同期電動機の提供を
目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記目的に鑑みて本発明は、ステークのスロットが等ピ
ッチ配設された同期電動機において、ロータの隣接した
１対のＮ−３磁極の配設角度ピッチに対応する複数個の
スロットを１組とし、該各組スロット毎に各スロットの
開口部を角度方向に、夫々、所定量偏位させ、互いに前
記スロットピッチの４分の１だけスロット開口部のずれ
た対の組スロットを形成したことを特徴とする同期電動
機を提供する。

〔作　用〕

互いにスロットピッチの４分の１だけスロット開口部が
ずれておれば、このずれた対の組スロット間にお、いて
、１スロツトピツチを基本同期とするゴギングトルク成
分の高調波のうち、２次の成分を互いに打ち消すことと
なる。実験的な確Ｓ忍に（３） よれば、低次の高調波の成分のゴギングトルクに対する
寄与は大きいため、２次の成分を打ち消すことはそのゴ
ギングトルクの低減に大きく役立つ。

従って、好ましくは全ての組スロットを互いに４分の１
スロツトピツチだけスロット開口部をずらせた複数対の
組スロットに形成すれば２次の高調波は完全に消失する
こととなる。

〔実施例〕

以下本発明を添付図面に示す実施例に基づき更に詳細に
説明する。第１図はスロット数３６及び４対の磁極４８
を有した同期電動機において本発明を適用した例を図示
したものである。ステーク４０にはスロット１〜３６が
等角度ピッチＰによって設けられており、一方、ロータ
４６にはそのコアの表面上にマグネットから成る磁極４
８を、Ｎ極とＳ極とが交互に円周方向に並ぶよう配設し
ている。

１対のＮ−３磁極の配設ピッチ角度は９０度であるため
、この角度９０度毎にスロット１〜３６を粗分けし、ス
ロット１〜９を組スロット■、スロット（４） １０〜１８ヲ組スロット■、スロット１９〜２７を組ス
ロット■、スロット２８〜３６を組スロット■と命名し
て以下の説明を行う。本発明では各スロットの開口部４
４を上記各組スロット毎に所定角度ずつ偏位させている
。即ち、組スロット■は第１図において時計回りの方向
にスロットピッチ角度Ｐの１７１６だけ偏位させ、組ス
ロッ）Ｉ［は同方向にＰ・（３／１６）、組スロツ）Ｉ
ＩＩは反時計回りの方向にＰ・（１／１６）、組スロツ
）ＩＶは同反時計回りの方向にＰ・（３／１６）だけ、
夫々、偏位させている。従って、組スロット■と■との
間では、スロット開口部４４の角度位置がＰ・（１／８
）、組スロッ）ＩＩと■との間ではＰ・（１／４）、組
スロット■と■との間ではＰ・（１／８）、組スロット
■と■との間ではＰ・（１／４）だけ、夫々、相対的に
ずれていることとなる。

上記のスロット開口部４４の相対的なずれの作用を、１
つの組スロッ）Ｉ［に着目して第２図を参照しながら説
明する。第２図（ａ）、　　（ｂ）の横軸位相角ｅは、
第１図のロータ４６がステータ４０に対して１スロット
ピッチ角度Ｐだけ回転した場合を１（５） 周期２πとしており、縦軸Ｔはゴギングトルクの大きさ
を示す。周期が２πである正弦波６０はゴギングトルク
の基本正弦波成分を示している。ます組スロッ）ＩＩの
存在によるゴギングトルクの２次の正弦波成分６２は（
ａ）に示す様に上記基本正弦波成分６０の半分の周期の
正弦波である。また４次の正弦波成分６６は（ｂ）に示
す様に上記基本正弦波成分６０の１７４の周期の正弦波
である。従来のスロット開口部の様に何ら偏位させてい
ないならば、この２次、４次の各高調波成分６２．６６
はそのままゴギングトルクの成分として残るが、上述の
如く、組スロット■に対して組スロッ）Ｉはスロット開
口部４４がＰ・（１／８）だけずれており、また組スロ
ット■はＰ・（１／４）だけずれていることから、組ス
ロッ）ＩＩ［の存在によるゴギングトルクの２次の正弦
波成分は（ａ）に破線６４で示す位相となり、組スロッ
）Ｉの存在によるゴギングトルクの４次の正弦波成分は
（ｂ）に破線６８で示す位相となる。従って、組スロッ
ト■の存在によるゴギングトルクの２次と４次の成分６
２．６６は組スロッ）Ｉと■の（６） 存在によって打ち消されることとなる。

以上のことは、他の組スロットＩ、ＩＩＩ、■について
も同様のことが結論づけられ、従ってロータ４６全体と
してゴギングトルクの２次と４次の成分が理論的に消失
することとなる。現実に発生するゴギングトルクを分析
すると、低次の高調波成分の寄与するところの大きいこ
とが分っており、従って上記実施例の様に２次と４次と
を完全に消失させるモータにおいてはゴギングトルクの
低減が著しい。

他の実施例として、６対のＮ−３磁極を有する同期電動
機の場合を第３図に模式的に図示している。この場合は
、６０度角度ずつに分けた組スロットＩ〜■の各スロッ
ト開口部を第３図の時計回り方向に、夫々、１スロツト
ピツチの１／８　、３／８　。

１／８　、３／８　、１／８　、３／８だけ偏位させて
いる。こうすると各隣接組スロット間のスロット開口部
のずれは全て１スロツトピツチの１７４だけずれること
となり、ゴギングトルクの２次の成分が理論的に消失す
る。この例の様に、２次の成分のみを完（７） 全に打ち消す場合は勿論のこと、大部分を打ち消す様な
場合もそのゴギングトルクの低減への寄与は大きい。こ
れら全ての場合が本発明の範囲内に入っている。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかな様に本発明によれば、ゴギング
トルクへの寄与の大きな低次の高調波成分を打ち消すた
必、トルク変動の少ない同期電動機が提供可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る第１の実施例を示す同期電動機の
断面図、 第２図は第１図の電動機の作用を説明するグラフ図、 第３図は本発明に係る第２の実施例を説明する模式図。 １〜３６・・・スロット、４０・・・ステータ、４４・
・・スロット開口部、　　　４８・・・磁極、Ｔ〜■・
・・組スロット、 （８） Ｐ・・・１スロットピッチ角度。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ステータのスロットが等ピッチ配設された同期電動
   機において、ロータの隣接した１対のＮ・Ｓ磁極の配設
   角度ピッチに対応する複数個のスロットを１組とし、該
   各組スロット毎に各スロットの開口部を角度方向に、夫
   々、所定量偏位させ、互いに前記スロットピッチの４分
   の１だけスロット開口部のずれた対の組スロットを形成
   したことを特徴とする同期電動機。 ２、前記ロータがＮ・Ｓの対磁極を偶数対有し、該偶数
   と同数の偶数組のスロットが２組ずつ互いにスロットピ
   ッチの４分の１だけそのスロット開口部をずらせて成る
   請求項１に記載の同期電動機。 ３、８磁極を有するロータと３６個のスロットとを有す
   る同期電動機であって、一の角度方向に隣接した９個ず
   つの各組スロットの開口部が、一の角度方向にスロット
   ピッチの１／１６、同方向にスロットピッチの３／１６
   、逆の方向にスロットピッチの１／１６、及び該逆の方
   向にスロットピッチの３／１６だけ夫々偏位して成る請
   求項２に記載の同期電動機。