JPH0522916A - 永久磁石形同期電動機 - Google Patents
永久磁石形同期電動機Info
- Publication number
- JPH0522916A JPH0522916A JP3168587A JP16858791A JPH0522916A JP H0522916 A JPH0522916 A JP H0522916A JP 3168587 A JP3168587 A JP 3168587A JP 16858791 A JP16858791 A JP 16858791A JP H0522916 A JPH0522916 A JP H0522916A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permanent magnet
- rotor
- stator
- synchronous motor
- magnet
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- Pending
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- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 インバータなどで駆動される永久磁石形同期
電動機の永久磁石回転転子をそのまま利用するととも
に、同期速度でのトルクを増加させるようにした永久磁
石形同期電動機を提供する。 【構成】 固定子枠１０、固定子巻線１１を有する固定
子１２を圧入固定し、固定子１２の内径側に空隙を介し
て永久磁石回転子１３を配する。回転軸１で両端部はブ
ラケツト１４に夫々軸受１５に支承される。回転子１３
には外周に永久磁石２を取りつけ、永久磁石２の外周に
非磁性の円筒シリンダ１６を嵌着する。永久磁石２の材
料として高磁気エネルギー（高保磁力）のもの、例えば
希土類磁石やフェライト磁石、ネオジ鉄系の磁石とす
る。
電動機の永久磁石回転転子をそのまま利用するととも
に、同期速度でのトルクを増加させるようにした永久磁
石形同期電動機を提供する。 【構成】 固定子枠１０、固定子巻線１１を有する固定
子１２を圧入固定し、固定子１２の内径側に空隙を介し
て永久磁石回転子１３を配する。回転軸１で両端部はブ
ラケツト１４に夫々軸受１５に支承される。回転子１３
には外周に永久磁石２を取りつけ、永久磁石２の外周に
非磁性の円筒シリンダ１６を嵌着する。永久磁石２の材
料として高磁気エネルギー（高保磁力）のもの、例えば
希土類磁石やフェライト磁石、ネオジ鉄系の磁石とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、商用電源で駆動される
同期電動機に関する。
同期電動機に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、永久磁石を利用した永久磁石形
同期電動機は、かご形などの誘導電動機と同様に、ブラ
シやスリップリングなどの接触部がなく、堅固で、保
守，取り扱いの面で非常に容易であることが知られてお
り、又、永久磁石材料の発展に伴い、さまざまな分野で
使用されている。
同期電動機は、かご形などの誘導電動機と同様に、ブラ
シやスリップリングなどの接触部がなく、堅固で、保
守，取り扱いの面で非常に容易であることが知られてお
り、又、永久磁石材料の発展に伴い、さまざまな分野で
使用されている。
【０００３】この永久磁石形同期電動機の場合、インバ
ータなどの可変電圧可変周波数の電源装置との組み合わ
せで使われる用途が多く、効率や力率の面で誘導電動機
よりも優れている。
ータなどの可変電圧可変周波数の電源装置との組み合わ
せで使われる用途が多く、効率や力率の面で誘導電動機
よりも優れている。
【０００４】しかし、誘導電動機のように商用電源で直
接運転するような場合、永久磁石形同期電動機において
は、始動回転力は電磁的な吸引トルク（交番トルク）の
みである（「永久磁石回転機」大川吉光著，総合電子出
版，Ｐ１７６〜参照）。従って、適当な方法を講じない
限り定方向の回転力を得ることができない。たとえでき
たとしても吸引トルクは微弱である。例えば、３相交流
なら回転磁界を発生するので、定方向の始動回転力が得
られるがこれも極めて低く、小容量機といえども実際に
役立たないことが多い。従って、このような形式の永久
磁石形同期電動機は、何らかの形で回転力が得られるよ
うにしなければならない。
接運転するような場合、永久磁石形同期電動機において
は、始動回転力は電磁的な吸引トルク（交番トルク）の
みである（「永久磁石回転機」大川吉光著，総合電子出
版，Ｐ１７６〜参照）。従って、適当な方法を講じない
限り定方向の回転力を得ることができない。たとえでき
たとしても吸引トルクは微弱である。例えば、３相交流
なら回転磁界を発生するので、定方向の始動回転力が得
られるがこれも極めて低く、小容量機といえども実際に
役立たないことが多い。従って、このような形式の永久
磁石形同期電動機は、何らかの形で回転力が得られるよ
うにしなければならない。
【０００５】このことは、永久磁石形に限らず大形の電
流励磁の一般同期電動についても言え、種々の始動方式
が採用されている。始動方式には種々あるが基本的には
誘導電動機の原理に基づく誘導形である誘導電動機をそ
っくり利用したもので、始動時から同期速度付近まで誘
導電動機として動作させ、その後永久磁石の界磁によっ
て同期速度に引き入れる。
流励磁の一般同期電動についても言え、種々の始動方式
が採用されている。始動方式には種々あるが基本的には
誘導電動機の原理に基づく誘導形である誘導電動機をそ
っくり利用したもので、始動時から同期速度付近まで誘
導電動機として動作させ、その後永久磁石の界磁によっ
て同期速度に引き入れる。
【０００６】一般にこの電動機は、永久磁石回転子と固
定子電機子巻線から構成された磁石界磁の界磁回転形で
ある。固定子側は、スロット鉄心の３相巻線で誘導電動
機のそれと同じ構成をもつ。以下、図５を用いて詳しく
述べる。
定子電機子巻線から構成された磁石界磁の界磁回転形で
ある。固定子側は、スロット鉄心の３相巻線で誘導電動
機のそれと同じ構成をもつ。以下、図５を用いて詳しく
述べる。
【０００７】図５（ａ）に、鋳造磁石回転子の磁路構造
を示す。回転軸１に、直方体の永久磁石２を半径方向に
配置し、磁石２は、かご形導体３をもつ積層鉄心４から
成る磁極片５によって包まれ、端部にエンドリングｂを
持たせた構成である。磁石の磁極は鉄心によって磁気的
に短絡されているように見えるが、鉄心には半径方向に
スリット７が設けられ、この部分の磁気抵抗を比較的高
くしている。
を示す。回転軸１に、直方体の永久磁石２を半径方向に
配置し、磁石２は、かご形導体３をもつ積層鉄心４から
成る磁極片５によって包まれ、端部にエンドリングｂを
持たせた構成である。磁石の磁極は鉄心によって磁気的
に短絡されているように見えるが、鉄心には半径方向に
スリット７が設けられ、この部分の磁気抵抗を比較的高
くしている。
【０００８】図５（ｂ）は、磁石断面積を大きくとれる
ように円周方向磁石配置を採用しており、又、（Ｃ）は
半径方向配置であるが特殊な構成となっている。（ｄ）
は半径方向に磁化したリング状の永久磁石２を用い、こ
れと同軸上にかご形回転子を配置したものである。
ように円周方向磁石配置を採用しており、又、（Ｃ）は
半径方向配置であるが特殊な構成となっている。（ｄ）
は半径方向に磁化したリング状の永久磁石２を用い、こ
れと同軸上にかご形回転子を配置したものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した方法
によれば、かご形導体からなる磁極片に永久磁石が埋め
込まれている形状となっているほか、磁極片が磁性材料
から成るためにスリットを設けたりするなどその構成が
複雑であり、又、構造上困難で高級な電動機となる欠点
があった。又、磁石の面積が限られているため、同期速
度でのトルクが小さいなど特性的にも問題があった。
によれば、かご形導体からなる磁極片に永久磁石が埋め
込まれている形状となっているほか、磁極片が磁性材料
から成るためにスリットを設けたりするなどその構成が
複雑であり、又、構造上困難で高級な電動機となる欠点
があった。又、磁石の面積が限られているため、同期速
度でのトルクが小さいなど特性的にも問題があった。
【００１０】更に、近年学会などで発表されている例え
ば平成元年電気学会産業応用部門全国大会「論文Ｎｏ．
４９エンドリング付きソリッドロータ誘導電動機の始動
特性の実験的検討」においては、ソリッドロータ誘導電
動機の始動トルクを増加させるために種々の工夫がなさ
れているが、回転子そのものを特殊加工する必要がある
ため、製造上困難であり、やはり高級な電動機となる欠
点があった。
ば平成元年電気学会産業応用部門全国大会「論文Ｎｏ．
４９エンドリング付きソリッドロータ誘導電動機の始動
特性の実験的検討」においては、ソリッドロータ誘導電
動機の始動トルクを増加させるために種々の工夫がなさ
れているが、回転子そのものを特殊加工する必要がある
ため、製造上困難であり、やはり高級な電動機となる欠
点があった。
【００１１】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は上記構成を容易にするために、イン
バータなどで駆動される永久磁石形同期電動機の永久磁
石回転子（図６参照）をそのまま利用するとともに、同
期速度でのトルクを増加させるようにした永久磁石形同
期電動機を提供することにある。
であり、その目的は上記構成を容易にするために、イン
バータなどで駆動される永久磁石形同期電動機の永久磁
石回転子（図６参照）をそのまま利用するとともに、同
期速度でのトルクを増加させるようにした永久磁石形同
期電動機を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、永久磁石材料
として磁気エネルギーの高い例えば希土類磁石やフェラ
イト磁石，ネオジ鉄系磁石などを用い、インバータなど
で駆動される永久磁石形同期電動機によく使用されてい
る図６に示すような永久磁石回転子構造をそのまま利用
し、電機子巻線と積層鉄心から成る固定子と前記永久磁
石回転子とのギャップを２ｍｍ以上の大ギャップとし、
前記永久磁石回転子の外周に非磁性の円筒シリンダを嵌
着して成る回転子を有することを特徴とする永久磁石形
同期電動機である。
として磁気エネルギーの高い例えば希土類磁石やフェラ
イト磁石，ネオジ鉄系磁石などを用い、インバータなど
で駆動される永久磁石形同期電動機によく使用されてい
る図６に示すような永久磁石回転子構造をそのまま利用
し、電機子巻線と積層鉄心から成る固定子と前記永久磁
石回転子とのギャップを２ｍｍ以上の大ギャップとし、
前記永久磁石回転子の外周に非磁性の円筒シリンダを嵌
着して成る回転子を有することを特徴とする永久磁石形
同期電動機である。
【００１３】
【作用】この様に構成されているので、一般的に使用さ
れている永久磁石回転子をそのまま利用でき、円筒シリ
ンダを嵌着するだけの非常に簡単な構成で、永久磁石形
同期電動機を商用電源で始動させることができるととも
に、永久磁石の面積が限られることがないため、同期速
度でのトルクの増加をはかることができる。
れている永久磁石回転子をそのまま利用でき、円筒シリ
ンダを嵌着するだけの非常に簡単な構成で、永久磁石形
同期電動機を商用電源で始動させることができるととも
に、永久磁石の面積が限られることがないため、同期速
度でのトルクの増加をはかることができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図３を参照
して説明する。尚、従来と同一部分は同一符号を付けて
説明は省略する。図１は本発明の一実施例を示す永久磁
石形同期電動機の上部断面を含む正面図で、図２は非磁
性の円筒シリンダが取り付けられた永久磁石回転子の断
面図，図３は非磁性の円筒シリンダの断面図と正面図で
ある。
して説明する。尚、従来と同一部分は同一符号を付けて
説明は省略する。図１は本発明の一実施例を示す永久磁
石形同期電動機の上部断面を含む正面図で、図２は非磁
性の円筒シリンダが取り付けられた永久磁石回転子の断
面図，図３は非磁性の円筒シリンダの断面図と正面図で
ある。
【００１５】図１において１０は固定子枠であり、固定
子巻線１１を有する固定子１２を圧入固定し、その固定
子１２の内径側には空隙（ギャップ）を介して固定子１
３を配設している。１は回転軸で、両端部がブラケット
１４に夫々軸受１５を介して支承されている。前記回転
子１３は外周に永久磁石２が取り付けられ、さらに前記
永久磁石２の外周に非磁性の円筒シリンダ１６（図３参
照）を嵌着して成る（図２参照）。（ここで永久磁石に
対する円筒シリンダの長さは、永久磁石の軸方向の長さ
によって定まるものではない。）
子巻線１１を有する固定子１２を圧入固定し、その固定
子１２の内径側には空隙（ギャップ）を介して固定子１
３を配設している。１は回転軸で、両端部がブラケット
１４に夫々軸受１５を介して支承されている。前記回転
子１３は外周に永久磁石２が取り付けられ、さらに前記
永久磁石２の外周に非磁性の円筒シリンダ１６（図３参
照）を嵌着して成る（図２参照）。（ここで永久磁石に
対する円筒シリンダの長さは、永久磁石の軸方向の長さ
によって定まるものではない。）
【００１６】以上のような構成において以下にその作用
について述べる。永久磁石２の材料として、高磁気エネ
ルギー（高保磁力）のもの、例えば希土類磁石やフェラ
イト磁石，ネオジ鉄系の磁石を用いることにより、永久
磁石表面から固定子内径までのギャップを広くすること
ができるため、必要な同期速度でのトルクはその面積に
限られることなく選ぶことができ増加させることができ
る。
について述べる。永久磁石２の材料として、高磁気エネ
ルギー（高保磁力）のもの、例えば希土類磁石やフェラ
イト磁石，ネオジ鉄系の磁石を用いることにより、永久
磁石表面から固定子内径までのギャップを広くすること
ができるため、必要な同期速度でのトルクはその面積に
限られることなく選ぶことができ増加させることができ
る。
【００１７】次に始動時の特性であるが、非磁性の円筒
シリンダ１６には固定子巻線２に多相交流を印加するこ
とにより生じる回転磁界の主磁束が鎖交し、うず電流が
生じこれにより誘導トルクを得ることができる。非磁性
材料としてアルミや銅を選ぶことにより、２次抵抗が低
いために始動電流が大きくとることができるため、永久
磁石だけでは微弱であった始動トルクを大幅に増大する
ことができ、実用性の高いトルク特性が得られる。（他
の実施例）
シリンダ１６には固定子巻線２に多相交流を印加するこ
とにより生じる回転磁界の主磁束が鎖交し、うず電流が
生じこれにより誘導トルクを得ることができる。非磁性
材料としてアルミや銅を選ぶことにより、２次抵抗が低
いために始動電流が大きくとることができるため、永久
磁石だけでは微弱であった始動トルクを大幅に増大する
ことができ、実用性の高いトルク特性が得られる。（他
の実施例）
【００１８】本発明の実地例では非磁性の円筒シリンダ
について説明したが、うず電流の方向を一方向に向かせ
るために図４のような円筒シリンダについても勿論可能
である。図４（ａ）は、円筒シリンダの外周に半径方向
の円筒シリンダの軸方向の長さよりも短い複数のある深
さを有する溝を設けたものである。（ｂ）は、溝の長さ
を円筒シリンダの軸方向の長さと同一寸法にしたもので
ある。（ｃ）は、（ａ）の溝を円筒シリンダの内径まで
貫通させた溝のものである。又、非磁性の材料，円筒シ
リンダの軸方向の長さ，半径方向の長さ（厚み），溝の
形状，数，深さ，スキュー，非磁性材料の複合化など、
これに限るものではない。
について説明したが、うず電流の方向を一方向に向かせ
るために図４のような円筒シリンダについても勿論可能
である。図４（ａ）は、円筒シリンダの外周に半径方向
の円筒シリンダの軸方向の長さよりも短い複数のある深
さを有する溝を設けたものである。（ｂ）は、溝の長さ
を円筒シリンダの軸方向の長さと同一寸法にしたもので
ある。（ｃ）は、（ａ）の溝を円筒シリンダの内径まで
貫通させた溝のものである。又、非磁性の材料，円筒シ
リンダの軸方向の長さ，半径方向の長さ（厚み），溝の
形状，数，深さ，スキュー，非磁性材料の複合化など、
これに限るものではない。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、一
般的によく使用されている永久磁石回転子に非磁性の円
筒シリンダを嵌着させることにより、永久磁石形同期電
動機の始動特性を変えるえることができ、商用電源で回
転させることができる。このことにより、適切な同期速
度のトルクを得ることができるとともに、非常に簡単な
構成のため、製造も容易で安価な同期電動機を提供でき
る利点を有する。
般的によく使用されている永久磁石回転子に非磁性の円
筒シリンダを嵌着させることにより、永久磁石形同期電
動機の始動特性を変えるえることができ、商用電源で回
転させることができる。このことにより、適切な同期速
度のトルクを得ることができるとともに、非常に簡単な
構成のため、製造も容易で安価な同期電動機を提供でき
る利点を有する。
【図１】発明の一実施例を示す永久磁石形同期電動機の
上部断面図を含む正面図。
上部断面図を含む正面図。
【図２】非磁性の円筒シリンダが取付けられた永久磁石
回転子の断面図。
回転子の断面図。
【図３】円筒シリンダの断面図と正面図。
【図４】非磁性の円筒シリンダの他の実施例。
【図５】従来の永久磁石回転子の断面図。
【図６】インバータなどで駆動される永久磁石形同期電
動機の回転子の断面図。
動機の回転子の断面図。
１…回転軸。 ２…永久磁石。１
６…円筒シリンダー。
６…円筒シリンダー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 複数の磁極を有する永久磁石から成る回
転子と、複数相の巻線と鉄心から成る固定子とから構成
される永久磁石形同期電動機において、前記回転子の永
久磁石の外周に非磁性の円筒シリンダを嵌着して成る回
転子を有することを特徴とする永久磁石形同期電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3168587A JPH0522916A (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | 永久磁石形同期電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3168587A JPH0522916A (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | 永久磁石形同期電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0522916A true JPH0522916A (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=15870825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3168587A Pending JPH0522916A (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | 永久磁石形同期電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0522916A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11125198A (ja) * | 1997-10-22 | 1999-05-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電動送風機 |
| WO2002061918A3 (en) * | 2000-12-28 | 2002-11-07 | Hmd Sealless Pumps Ltd | Line start permanent magnet motor |
| CN101789662A (zh) * | 2010-03-09 | 2010-07-28 | 福建福安闽东亚南电机有限公司 | 一种永磁混合动力汽车驱动发电两用电动机 |
| CN102769363A (zh) * | 2011-11-25 | 2012-11-07 | 滨州市金毅设备有限公司 | 一种自起动稀土高效节能电机 |
| JP2015515254A (ja) * | 2012-04-20 | 2015-05-21 | フィンクル ルイＦＩＮＫＬＥ， Ｌｏｕｉｅ | 自己調整可能な永久磁石型インナーロータを備えたハイブリッド誘導モータ |
| WO2015071469A3 (en) * | 2013-11-15 | 2015-07-30 | Coreteq Systems Ltd | Line start permanent magnet motor using a hybrid rotor |
| WO2015071468A3 (en) * | 2013-11-15 | 2015-08-06 | Coreteq Systems Ltd | Line start permanent magnet motor using a modular rotor |
| CN105515231A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-04-20 | 李峰 | 一种一体式水泵 |
| CN106451973A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-02-22 | 江苏久知电机技术有限公司 | 一种织布机专用的三相永磁同步电动机 |
| US10199897B2 (en) | 2013-11-15 | 2019-02-05 | COREteQ Systems Ltd. | Very high temperature stator construction |
| US10340777B2 (en) | 2013-11-15 | 2019-07-02 | COREteQ Systems Ltd. | Line start permanent magnet motor |
| US10523077B2 (en) | 2013-11-15 | 2019-12-31 | Coreteq System Ltd. | Very high temperature electrical winding |
-
1991
- 1991-07-10 JP JP3168587A patent/JPH0522916A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH11125198A (ja) * | 1997-10-22 | 1999-05-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電動送風機 |
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| CN102769363A (zh) * | 2011-11-25 | 2012-11-07 | 滨州市金毅设备有限公司 | 一种自起动稀土高效节能电机 |
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