JPH06217477A - Electric rotating machine - Google Patents

Electric rotating machine

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Publication number
JPH06217477A
JPH06217477A JP50A JP250993A JPH06217477A JP H06217477 A JPH06217477 A JP H06217477A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 250993 A JP250993 A JP 250993A JP H06217477 A JPH06217477 A JP H06217477A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
permanent magnets
core
rotor core
electric machine
Prior art date
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Pending
Application number
JP50A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichiro Irie
眞一郎 入江
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Shibaura Mechatronics Corp
Original Assignee
Shibaura Engineering Works Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Shibaura Engineering Works Co Ltd filed Critical Shibaura Engineering Works Co Ltd
Priority to JP50A priority Critical patent/JPH06217477A/en
Publication of JPH06217477A publication Critical patent/JPH06217477A/en
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  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

PURPOSE:To allow formation of a small-sized rotor having high flux density by embedding arcuate permanent magnets radially in a rotor core and magnetizing the permanent magnets in the planar direction. CONSTITUTION:In the rotor 1 of an electric rotating machine, permanent magnets 3 are arranged in the peripheral direction while being embedded on the inside of a rotor core 2 having right circle outer periphery and arcuate cores 5 are arranged while sandwiching the permanent magnets 3. The arcuate permanent magnets 3 are magnetized in the planar direction. Since the arcuate permanent magnets 3 magnetized in the planar direction are embedded in the rotor core 2, flux from the permanent magnets 3 having increased surface area is accumulated on the outer periphery of the rotor core 2 thus increasing the flux density on the outer periphery of the rotor core 2. This arrangement allows formation of small-sized rotor 1 having high flux density using ferrite or the like without requiring expensive material such as rare earth metal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、回転子に永久磁石を用
いる構造の回転電機の構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a rotary electric machine having a structure in which a permanent magnet is used for a rotor.

【0002】[0002]

【従来の技術】回転子に永久磁石を用いる回転電機は、
軸が貫通された鉄心の外周に永久磁石を貼付けて回転子
を構成している。この様な回転電機は、永久磁石が用い
られるため、効率が良く特に回転数が制御されるブラシ
レスモータなどの回転電機において好まれる構成であ
る。
2. Description of the Related Art A rotary electric machine using a permanent magnet for a rotor is
A permanent magnet is attached to the outer circumference of an iron core having a shaft penetrating to form a rotor. Since such a rotary electric machine uses a permanent magnet, it has a structure that is efficient and is particularly preferable in a rotary electric machine such as a brushless motor in which the number of revolutions is controlled.

【0003】しかしながら、磁束の発生において、固定
子鉄心では巻線に電流を流して磁束を発生させるため、
巻線の巻き数と電流を大きくすれば容易に大量の磁束を
得ることができるが、回転子は、永久磁石のため、物理
的な限界があった。すなわち、回転子の磁束は、アルニ
コや希土類などの材料で構成される場合は、磁束の量を
極めて多くすることができるが、価格の関係でフエライ
トなどの材料が用いられると固定子より回転子がボリュ
ームに対する磁束量が少なくなることになった。 この
ため、固定子より回転子を軸方向に大きくし、その回転
子の磁束を収束するために固定子の回転子に対向する部
分を軸方向に大きくすることが一般的であった。この様
な構成にすれば固定子鉄心に備えられる小さな巻線部分
に対して、軸方向に大きくなった回転子の磁束を十分収
束でき、合理的な回転電機を構成することができた。
However, in the generation of magnetic flux, in the stator core, a current is passed through the windings to generate magnetic flux.
A large amount of magnetic flux can be easily obtained by increasing the number of windings and the current, but the rotor has a physical limit because it is a permanent magnet. That is, when the magnetic flux of the rotor is made of a material such as alnico or rare earth, the amount of the magnetic flux can be extremely increased. However, the amount of magnetic flux with respect to the volume is reduced. For this reason, it is common to make the rotor larger than the stator in the axial direction, and to enlarge the portion of the stator facing the rotor in the axial direction in order to converge the magnetic flux of the rotor. With such a configuration, the magnetic flux of the rotor, which is increased in the axial direction, can be sufficiently converged with respect to the small winding portion provided in the stator core, and a rational rotary electric machine can be configured.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
回転電機では、固定子鉄心を構成するのに際し、巻線が
施される部分と、回転子の磁束を収束する軸方向の端部
とでは径方向に鉄心の構造が異なるため、積層される鋼
板を2種類製作しなければならない。また、積層される
鋼板を突起結合によって積層過程で相互に結合される鋼
板構造の場合、積層方向に連続して打ち抜き積層するた
め、磁束を収束する部分では、巻線を施す部分の鋼板の
積層が不要になり、この部分で鋼板に大きな無駄を生じ
ることになる。
However, in the conventional rotary electric machine, when the stator core is constructed, the diameter of the portion to which the winding is applied and the end portion in the axial direction where the magnetic flux of the rotor is converged are increased. Since the structure of the iron core differs depending on the direction, two types of laminated steel plates must be manufactured. Further, in the case of a steel plate structure in which laminated steel plates are mutually joined by a projection connection in the laminating process, punching and laminating are continuously performed in the laminating direction. Is unnecessary, and a large amount of waste is generated on the steel plate in this part.

【0005】この様な問題点を解決するには、回転子を
希土類などの磁束の多い材料で構成して回転子の磁束密
度を高くすることにより、固定子鉄心と回転子鉄心を軸
方向に同じ長さにすればよいが、高価になるため、製造
上では極めて不利であり、製造上では、安価なフエライ
トなどの材料を用いて磁束量を多くしなければならな
い。
In order to solve such a problem, the rotor core is made of a material having a large magnetic flux such as rare earth to increase the magnetic flux density of the rotor so that the stator core and the rotor core are axially moved. The lengths may be the same, but they are expensive, which is extremely disadvantageous in manufacturing. In manufacturing, inexpensive materials such as ferrite should be used to increase the amount of magnetic flux.

【0006】本発明は、この様な事情に鑑みてなされた
ものであり、安価なフエライトなどの材料を用いて磁束
密度の高い回転子を構成し、小形で高効率に構成される
回転電機を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a small-sized and highly efficient rotating electric machine in which a rotor having a high magnetic flux density is formed by using an inexpensive material such as ferrite. It is intended to be provided.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、回転子鉄心に
放射状に円弧状の永久磁石を埋設し、この永久磁石を面
方向に着磁したことによって課題を解決している。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the problems by embedding radial arc-shaped permanent magnets in a rotor core and magnetizing the permanent magnets in the plane direction.

【0008】[0008]

【作用】本発明によれば、円弧状に形成される永久磁石
を面方向に着磁して放射状に回転子鉄心に埋設している
ため、表面積が大きくなった永久磁石から出る磁束が回
転子鉄心の外周に集積し、回転子鉄心の外周の磁束密度
が大きくなる。このため、フエライトであるにもかかわ
らず希土類などの磁束密度の高い材料によって構成され
る回転子と同じように磁束密度の高い回転子を得ること
ができる。
According to the present invention, since the permanent magnets formed in an arc shape are magnetized in the surface direction and radially embedded in the rotor core, the magnetic flux generated from the permanent magnets having a large surface area is generated by the rotor. Accumulated on the outer periphery of the iron core, the magnetic flux density on the outer periphery of the rotor iron core increases. Therefore, it is possible to obtain a rotor having a high magnetic flux density, which is the same as that of a rotor made of a material having a high magnetic flux density such as rare earth although it is ferrite.

【0009】[0009]

【実施例】本発明を図面に示された一実施例に基づいて
説明すると、図1は、本発明の一実施例による回転電機
の回転子鉄心を示す要部縦断面図である。図2は、図1
に示される回転子鉄心の斜視図である。図3は、本発明
による回転電機の一実施例の構造を示す回転電機の要部
縦断面図である。図4は、固定子鉄心の巻線の構造を示
す要部の平面図である。図5は、固定子鉄心に巻線が巻
装される状態を示す要部の平面図である。図6は、巻線
が巻装された固定子鉄心の平面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described with reference to an embodiment shown in the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part showing a rotor core of a rotary electric machine according to an embodiment of the present invention. 2 is shown in FIG.
3 is a perspective view of the rotor core shown in FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part of a rotary electric machine showing a structure of an embodiment of the rotary electric machine according to the present invention. FIG. 4 is a plan view of an essential part showing the structure of the winding of the stator core. FIG. 5 is a plan view of an essential part showing a state in which a winding is wound around the stator core. FIG. 6 is a plan view of a stator core around which windings are wound.

【0010】図1において、回転電機の回転子1は、外
周が正円形に形成される回転子鉄心2の内側に埋設され
るように永久磁石3が4個周方向に配設され、この永久
磁石3を挟持するように円弧状の鉄心5が4個備えられ
ている。そして、円弧状に形成された永久磁石3は、面
方向に着磁されている。さらに、回転子鉄心2の軸心に
は、軸4が貫通されており、回転子1を構成している回
転子1は、鋼板をプレスで打ち抜き積層して形成され鉄
心5が円弧状に形成される永久磁石3の外周に装着でき
るような構造になっている。そして、回転子鉄心2の外
周には、永久磁石3による磁束で磁極N−Sが順次形成
されるように構成されている。
In FIG. 1, a rotor 1 of a rotating electric machine has four permanent magnets 3 arranged in the circumferential direction so as to be embedded inside a rotor core 2 whose outer periphery is formed in a perfect circle. Four arc-shaped iron cores 5 are provided so as to sandwich the magnet 3. The arc-shaped permanent magnet 3 is magnetized in the surface direction. Further, a shaft 4 is passed through the axis of the rotor core 2, and the rotor 1 constituting the rotor 1 is formed by punching and laminating steel plates with a press, and the core 5 is formed in an arc shape. The structure is such that the permanent magnet 3 can be mounted on the outer periphery of the permanent magnet 3. The magnetic pole N-S is sequentially formed on the outer circumference of the rotor core 2 by the magnetic flux of the permanent magnet 3.

【0011】図2において、回転電機の回転子1は、永
久磁石3を挟持するように鉄心5が装着され、鉄心5に
よって4個の永久磁石3を埋設した回転子1を構成して
いる。そして、4個の鉄心5の間には、溝7が形成され
ており、鉄心5に形成される磁極N、Sの磁束を短絡し
ないように構成されている。さらに、軸心には、図示さ
れない軸4を貫通する軸穴4aが形成されている。ま
た、回転子1の軸方向の両側端部には、鉄心5および永
久磁石3がバラバラにならないように外周が繋がった端
板6が備えられている。
In FIG. 2, a rotor 1 of a rotating electric machine is provided with an iron core 5 so as to sandwich a permanent magnet 3, and the iron core 5 constitutes a rotor 1 in which four permanent magnets 3 are embedded. A groove 7 is formed between the four iron cores 5 so that the magnetic fluxes of the magnetic poles N and S formed on the iron core 5 are not short-circuited. Further, a shaft hole 4a that penetrates the shaft 4 (not shown) is formed in the shaft center. Further, end plates 6 whose outer circumferences are connected are provided at both axial end portions of the rotor 1 so that the iron core 5 and the permanent magnets 3 are not disjointed.

【0012】図3において、回転電機は、軸4が2個の
軸受8によって両端を支持しており、鉄心5に永久磁石
3が挟持されるように埋設されている。そして、回転子
1の外周を覆うように固定子鉄心9が備えられ、固定子
鉄心9には、巻線10が備えられている。さらに、固定
子鉄心9の外周は、フレーム11によって覆われ、この
フレーム11に軸受8が備えられるように構成されてい
る。
In FIG. 3, in the rotating electric machine, a shaft 4 has both ends supported by two bearings 8, and a permanent magnet 3 is embedded in an iron core 5 so as to be sandwiched therebetween. A stator core 9 is provided so as to cover the outer periphery of the rotor 1, and the stator core 9 is provided with windings 10. Further, the outer periphery of the stator core 9 is covered with a frame 11, and the frame 11 is provided with a bearing 8.

【0013】図4において、回転電機の固定子鉄心9
は、U、V、W相が固定子鉄心9の磁極を形成するΨ字
状の歯部12に巻装され、この歯部12と突極13とに
よって固定子鉄心9の磁極を形成するように構成されて
いる。
In FIG. 4, the stator core 9 of the rotating electric machine is shown.
Is wound around the Ψ-shaped tooth portion 12 forming the magnetic poles of the stator core 9, and the tooth portions 12 and the salient poles 13 form the magnetic poles of the stator core 9. Is configured.

【0014】図5において、回転電機の巻線10の巻装
は、U、V、W相を巻装する工程が示されており、3個
の巻線用のノズル14で歯部12に図示されない絶縁物
を介して直接巻装されるように構成されている。巻線1
0の巻装は、最初外周側を巻装し、次に内周側を巻装し
て行うものであり、巻線10の巻装を行うノズル14
は、径方向に伸縮するように構成されるものであれば一
度にすべての巻線10を巻装できることになるが、1個
のノズルで巻線10を一個毎に巻装することもできる。
In FIG. 5, winding of the winding 10 of the rotating electric machine shows a process of winding the U, V, and W phases, and a nozzle 14 for three windings is shown on the tooth portion 12. It is configured to be directly wound via an insulating material which is not formed. Winding 1
The winding of No. 0 is performed by first winding the outer peripheral side and then winding the inner peripheral side, and the nozzle 14 for winding the winding 10 is wound.
In the case of (1), all the windings 10 can be wound at once as long as they are configured to expand and contract in the radial direction, but it is also possible to wind each winding 10 by one nozzle.

【0015】図6において、回転電機に巻装して備えら
れる巻線10は、外周側と内周側とがそれぞれ巻装さ
れ、図示されない制御回路、すなわち電源にU、V、W
相毎に接続され磁極を形成するように構成されている。
In FIG. 6, a winding 10 wound around a rotating electric machine has an outer peripheral side and an inner peripheral side wound respectively, and a control circuit (not shown), that is, a power source includes U, V and W.
The magnetic poles are connected for each phase to form magnetic poles.

【0016】この様な構成において、回転電機は、円弧
状の永久磁石3を4個形成し、この永久磁石3を挟持す
るように鉄心5を円弧状に形成し、端板6を備えて一体
にする。そして、鉄心5と永久磁石3との間は、接着し
てバラバラにならないように構成することもできる。さ
らに、軸4を貫通して回転子1を構成し、別に構成され
る固定子鉄心9にフレーム11を介して内装して回転電
機を完成する。
In this structure, the rotary electric machine has four arc-shaped permanent magnets 3, the iron core 5 is formed in an arc shape so as to sandwich the permanent magnets 3, and the end plate 6 is provided. To Further, the iron core 5 and the permanent magnet 3 may be adhered to each other so as not to fall apart. Further, the rotor 1 is formed by penetrating the shaft 4 and is internally mounted in a separately formed stator core 9 via a frame 11 to complete a rotating electric machine.

【0017】この様な回転電機は、永久磁石3から発生
する磁束は、永久磁石3の表面積が大きく、しかも面方
向に着磁されているため、それぞれの永久磁石3の面か
ら発生する磁束が鉄心5の外周に集積されることにな
る。そして、回転子鉄心2の外周には、図1に示される
ようにN、Sの磁極が形成されるようになる。
In such a rotary electric machine, since the magnetic flux generated from the permanent magnet 3 has a large surface area of the permanent magnet 3 and is magnetized in the surface direction, the magnetic flux generated from the surface of each permanent magnet 3 is generated. It will be accumulated on the outer periphery of the iron core 5. Then, N and S magnetic poles are formed on the outer periphery of the rotor core 2 as shown in FIG.

【0018】この様な磁束を発生する回転子1は、図3
に示されるように固定子鉄心9に内装されると固定子鉄
心9から発生する磁束によって吸引あるいは反発して回
転する作用を得ることができる。このため、固定子鉄心
9に図示されない制御回路からU、V、W相に通電され
ると形成される固定子鉄心9の磁極によって回転子1が
回転方向へ移動し、図示されない位置検出器によって固
定子鉄心9のU、V、W相が切換えられ、回転子1を回
転させるように作用する。
The rotor 1 which generates such a magnetic flux is shown in FIG.
As shown in FIG. 4, when it is installed in the stator core 9, the magnetic flux generated from the stator core 9 attracts or repels to rotate. For this reason, the rotor 1 moves in the rotation direction by the magnetic poles of the stator core 9 formed when the U, V, and W phases are energized from the control circuit (not shown) in the stator core 9, and the rotor 1 moves by the position detector (not shown). The U-, V-, and W-phases of the stator core 9 are switched to act to rotate the rotor 1.

【0019】この時、回転子1の軸方向の長さが固定子
鉄心9より長く形成されていると、回転子1の永久磁石
3から発生する磁束は、あるいは、固定子鉄心9から回
転子1の永久磁石に流れる磁束は、それぞれ回転子1の
鉄心5の外周側を介して流れることになる。この場合、
鉄心5は、磁気抵抗が極めて少なく、固定子鉄心9の幅
が回転子1の幅より小さくても回転子鉄心2を介して磁
束が回転子鉄心2と固定子鉄心9との間を極めて少ない
損失で流れる。
At this time, if the axial length of the rotor 1 is longer than that of the stator core 9, the magnetic flux generated from the permanent magnets 3 of the rotor 1 or the stator core 9 to the rotor. The magnetic fluxes flowing in the permanent magnets No. 1 respectively flow through the outer peripheral side of the iron core 5 of the rotor 1. in this case,
The iron core 5 has extremely small magnetic resistance, and even if the width of the stator core 9 is smaller than the width of the rotor 1, magnetic flux is extremely small between the rotor core 2 and the stator core 9 via the rotor core 2. Flow with loss.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明によれば、円弧状の永久磁石を回
転子鉄心に放射状に埋設して高密度の磁束を回転子の外
周に集積するものであり、固定子鉄心に対し効率よく作
用することができ、希土類など高価な材料を使用するこ
となくフエライトなどの材料で小形で磁束密度の高い回
転子を形成することができ、回転電機の小形化および製
造に与える効果は極めて大きいものである。
According to the present invention, arc-shaped permanent magnets are radially embedded in the rotor core to accumulate high-density magnetic flux on the outer periphery of the rotor, which effectively acts on the stator core. It is possible to form a small rotor with a high magnetic flux density using materials such as ferrite without using expensive materials such as rare earths, and the effect on miniaturization and manufacturing of rotating electrical machines is extremely large. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例による回転電機の回転子鉄心
を示す要部縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an essential part showing a rotor core of a rotary electric machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示される回転子鉄心の斜視図である。2 is a perspective view of the rotor core shown in FIG. 1. FIG.

【図3】本発明による回転電機の一実施例の構造を示す
回転電機の要部縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part of a rotary electric machine showing a structure of an embodiment of the rotary electric machine according to the present invention.

【図4】固定子鉄心の巻線の構造を示す要部の平面図で
ある。
FIG. 4 is a plan view of an essential part showing the structure of the winding of the stator core.

【図5】固定子鉄心に巻線が巻装される状態を示す要部
の平面図である。
FIG. 5 is a plan view of an essential part showing a state in which a winding is wound around a stator core.

【図6】巻線が巻装された固定子鉄心の平面図である。FIG. 6 is a plan view of a stator core around which a winding is wound.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……回転子 2……回転子鉄心 3……永久磁石 4……軸 5……鉄心 7……溝 9……固定子鉄心 10……巻線 1 ...... Rotor 2 ...... Rotor iron core 3 ...... Permanent magnet 4 ...... Shaft 5 ...... Iron core 7 ...... Groove 9 ...... Stator iron core 10 ...... Winding

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】固定子鉄心の内側に永久磁石からなる回転
子を備える回転電機において、 回転子鉄心に放射状に円弧状の永久磁石を埋設し、 この永久磁石を面方向に着磁したことを特徴とする回転
電機。
1. A rotating electric machine comprising a rotor made of permanent magnets inside a stator core, wherein arc-shaped permanent magnets are radially embedded in the rotor core, and the permanent magnets are magnetized in a plane direction. Characteristic rotating electric machine.
JP50A 1993-01-11 1993-01-11 Electric rotating machine Pending JPH06217477A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP50A JPH06217477A (en) 1993-01-11 1993-01-11 Electric rotating machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP50A JPH06217477A (en) 1993-01-11 1993-01-11 Electric rotating machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06217477A true JPH06217477A (en) 1994-08-05

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ID=11531347

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP50A Pending JPH06217477A (en) 1993-01-11 1993-01-11 Electric rotating machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06217477A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104184235A (en) * 2014-09-04 2014-12-03 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 Rotor structure and motor
CN105071569A (en) * 2015-08-19 2015-11-18 广东威灵电机制造有限公司 Rotor and motor

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CN104184235A (en) * 2014-09-04 2014-12-03 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 Rotor structure and motor
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