JPH04101251U - 電動機 - Google Patents
電動機Info
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- JPH04101251U JPH04101251U JP1261891U JP1261891U JPH04101251U JP H04101251 U JPH04101251 U JP H04101251U JP 1261891 U JP1261891 U JP 1261891U JP 1261891 U JP1261891 U JP 1261891U JP H04101251 U JPH04101251 U JP H04101251U
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- drive magnet
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Landscapes
- Brushless Motors (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
(目的)駆動マグネットの着磁を工夫することによりト
ルクリップルを小さくし、回転むらが少なく回転精度の
高い電動機を提供する。 (構成)駆動マグネット1を有するロータと、駆動マグ
ネット1と対向するn相(nは自然数)のステータコイ
ル6とを備えた電動機において、駆動マグネット1の各
磁極2間に無着磁部分3を設けた。通電方式はn相一方
向通電方式でも1相両方向通電方式でもよい。無着磁部
分3の範囲を駆動マグネット1極分の25〜60%とす
るのが望ましい。
ルクリップルを小さくし、回転むらが少なく回転精度の
高い電動機を提供する。 (構成)駆動マグネット1を有するロータと、駆動マグ
ネット1と対向するn相(nは自然数)のステータコイ
ル6とを備えた電動機において、駆動マグネット1の各
磁極2間に無着磁部分3を設けた。通電方式はn相一方
向通電方式でも1相両方向通電方式でもよい。無着磁部
分3の範囲を駆動マグネット1極分の25〜60%とす
るのが望ましい。
Description
【0001】
本考案は、トルクリップルを小さくすることができる電動機に関するもので、
特に駆動マグネットの構成に関する。
【0002】
図6に示すように、一定間隔で異極着磁されて複数の磁極12が形成された駆
動マグネット11を有するロータと、駆動マグネット11と対向する3相のステ
ータコイル16とを備えた電動機がある。ステータコイル16は、ステータ14
に形成された突極15にそれぞれ巻かれており、各突極15の先端面が駆動マグ
ネット11に対向している。突極15の数とマグネット11の磁極12の数の関
係は3対2であり、ステータコイル16への通電方式は3相片方向通電方式とな
っている。上記駆動マグネット11の各磁極12は互いに接しており、また、駆
動マグネット11の着磁波形は、図7(a)に示すような台形波又は正弦波状に
なっている。
【0003】
上記従来の電動機によれば、片方向通電のため、図7(b)に示すようにトル
クリップルが大きく、回転むらが大きくなって回転精度が劣化するという難点が
ある。
【0004】
本考案は、上記問題点を解消するためになされたもので、駆動マグネットの着
磁を工夫することによりトルクリップルを小さくし、回転むらが少なく回転精度
の高い電動機を提供することを目的とする。
【0005】
本考案は、駆動マグネットを有するロータと、駆動マグネットと対向するn相
(nは自然数)のステータコイルとを備えた電動機において、駆動マグネットの
各磁極間に無着磁部分を設けたことを特徴とする。
【0006】
ステータコイルへの通電方式は、n相一方向通電方式としてもよいし、1相両
方向通電方式としてもよい。
【0007】
無着磁部分の範囲は、駆動マグネット1極分の25〜60%とするのが望まし
い。
【0008】
駆動マグネットの各磁極間に無着磁部分を設けることにより、逆起電力波形の
ピークが抑えられて平坦化され、トルクリップルも平坦化される。n相一方向通
電方式でも、1相両方向通電方式でも、トルクリップルの平坦化作用がある。無
着磁部分の範囲を駆動マグネット1極分の25〜60%にすれば、トルクリップ
ルの平坦化に効果的である。
【0009】
図1において、符号1はロータの一部を構成する駆動マグネットを示す。この
駆動マグネット1は一定間隔でN極とS極が交互に形成されてなる複数の磁極2
を有している。ただし、駆動マグネット1の各磁極2相互のN極とS極の切り替
わり部分には所定幅の無着磁部分3が形成されている。駆動マグネット1には3
相のステータコイル6の一端が対向している。より正確には、各相のステータコ
イル6はそれぞれステータ4に形成された突極5に巻かれており、各突極5の先
端面が駆動マグネット1に対向している。突極5の数とマグネット1の磁極2の
数の関係は3対2である。図示の実施例ではステータコイル6の相数は3相にな
っていたが、相数は任意であり、これをn相(nは自然数)とする。ステータコ
イル6への通電方式はn相一方向通電方式又は1相両方向通電方式で駆動するも
のとする。
【0010】
上記駆動マグネット1の各磁極2間に無着磁部分3を設けたことにより、着磁
波形は図2(a)に示すようにN極とS極の台形状の波形の間に磁束ゼロの部分
が無着磁部分3に対応する幅をもって存在している。このような着磁波形の駆動
マグネット1を用いると共に3相一方向通電方式で駆動した場合、各ステータコ
イル6に誘起される逆起電力は、図2(b)に示すように、ピークが抑えられて
平坦化された台形状の波形となる。何故なら、逆起電力は磁束の変化に比例して
大きくなるため、本来は磁極と磁極の間の磁束の変化が最も大きい部分で逆起電
力が最も大きくその波形が正弦波状になるのであるが、上記実施例では各磁極2
の相互間に無着磁部3を設けたため、磁極2と磁極2の間の磁束の変化率が緩和
され、その結果、逆起電力波形のピーク値が抑えられるからである。
【0011】
このように、逆起電力波形のピーク値が抑えられて台形に近くなる結果、各相
のステータコイル6に流れる電流波形は、図2(c)に示すように、台形の上部
中央が緩やかに窪んだような形になる。仮りに、逆起電力波形が正弦波状である
とすれば電流波形はピーク部分が鋭く突出した形になるが、本考案の実施例では
図2(c)に示すような形になる。
【0012】
電動機のトルクは、逆起電力と電流にそれぞれ比例し、従って、図2(b)に
示す逆起電力波形と図2(c)に示す電流波形の積の絶対値に比例する。上記の
ようにステータコイル6に流れる電流波形が上記のように台形の上部中央が緩や
かに窪んだ形になることにより、この電流波形と逆起電力波形との積の絶対値に
比例するトルクリップルの波形は、図2(d)に示すようにピークが平坦な台形
波状になる。従って、トルクの最大値自体は低くなるものの、トルクの最大値が
連続的に維持されることになるため、トルクリップルが大幅に少なくなり、回転
むらが少なく、回転精度の高い電動機を得ることができる。
【0013】
図1に示す実施例では、無着磁部分3の範囲が駆動マグネット1の磁極2の1
極分の1/2程度であったが、駆動マグネット1の磁極2の範囲に対する無着磁
部分3の割合によって逆起電力波形に含まれる3次高調波成分が変化し、3次高
調波成分の変化によってトルクリップル低減効果が変化する。図4は逆起電力波
形に含まれる3次高調波成分とトルクリップルの関係を示すもので、逆起電力波
形に含まれる3次高調波成分が5〜30%の範囲で大幅なトルクリップル低減効
果があることがわかる。従って、逆起電力波形に含まれる3次高調波成分が5〜
30%の範囲に収まるように前記駆動マグネット1の無着磁部分3の範囲を設定
すればよい。図3は駆動マグネット1の磁極2の1極分の範囲に対する無着磁部
分3の範囲とトルクリップルの関係を示すもので、駆動マグネット1の磁極2の
1極分の範囲に対する無着磁部分3の範囲の割合が20〜60%というかなり広
い範囲で大幅なトルクリップル低減効果があることがわかる。
【0014】
なお、駆動マグネットに無着磁部分を設ける方法としては、1個の駆動マグネ
ットに対して全く着磁しない部分を設ける方法のほかに、複数のマグネット片を
一定間隔をおいて配置してこれを一つ一つの磁極とすると共に、マグネット片相
互の上記間隔部分を無着磁部分としてもよく、上記各マグネット片間に非磁性の
別の部材を配置してこれを無着磁部分としてもよい。
【0015】
また、1個の駆動マグネットで構成する場合でも、図5に示すように、磁極と
磁極との間に弱い逆方向着磁を加えてもよい。この場合も図2に示す各波形に近
い波形を得ることができ、上記逆方向着磁部分を実質的に無着磁部分と同一にす
ることができる。
【0016】
本考案は、前述のような3相一方向通電方式でも1相両方向通電方式でもよい
し、2相一方向通電方式でも前述の効果と同様の効果を得ることができる。
【0017】
本考案によれば、駆動マグネットの各磁極間に無着磁部分を設けることにより
トルクリップルを低減することができ、回転むらの少ない回転精度の高い電動機
を提供することができる。
また、無着磁部分の範囲を駆動マグネット1極分の25〜60%とすることに
より、より大きなトルクリップル低減効果を得ることができる。
【図1】本考案にかかる電動機の実施例を概略的に示す
展開図。
展開図。
【図2】同上実施例による着磁波形、逆起電力波形、電
流波形及びトルクリップル波形を同一時間軸で示す波形
図。
流波形及びトルクリップル波形を同一時間軸で示す波形
図。
【図3】無着磁部分の量とトルクリップルの関係を示す
線図。
線図。
【図4】逆起電力の3次高調波成分とトルクリップルの
関係を示す線図。
関係を示す線図。
【図5】本考案に適用可能な駆動マグネットの着磁波形
の別の例を示す波形図。
の別の例を示す波形図。
【図6】従来の電動機の例を概略的に示す展開図。
【図7】同上従来例による着磁波形とトルクリップル波
形を同一時間軸で示す波形図。
形を同一時間軸で示す波形図。
1 駆動マグネット
2 磁極
3 無着磁部分
6 ステータコイル
Claims (4)
- 【請求項1】 駆動マグネットを有するロータと、上記
駆動マグネットと対向するn相(nは自然数)のステー
タコイルとを備えた電動機において、上記駆動マグネッ
トの各磁極間に無着磁部分を設けてなる電動機。 - 【請求項2】 ステータコイルへの通電方式をn相一方
向通電方式とした請求項1記載の電動機。 - 【請求項3】 ステータコイルへの通電方式を1相両方
向通電方式とした請求項1記載の電動機。 - 【請求項4】 無着磁部分の範囲を駆動マグネット1極
分の25〜60%とした請求項1記載の電動機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1261891U JPH04101251U (ja) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | 電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1261891U JPH04101251U (ja) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | 電動機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04101251U true JPH04101251U (ja) | 1992-09-01 |
Family
ID=31746678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1261891U Pending JPH04101251U (ja) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | 電動機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04101251U (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010130724A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Minebea Co Ltd | モータ用磁石および直流モータ |
-
1991
- 1991-02-14 JP JP1261891U patent/JPH04101251U/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010130724A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Minebea Co Ltd | モータ用磁石および直流モータ |
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