JPH0710160B2 - 交流電動機 - Google Patents
交流電動機Info
- Publication number
- JPH0710160B2 JPH0710160B2 JP60022765A JP2276585A JPH0710160B2 JP H0710160 B2 JPH0710160 B2 JP H0710160B2 JP 60022765 A JP60022765 A JP 60022765A JP 2276585 A JP2276585 A JP 2276585A JP H0710160 B2 JPH0710160 B2 JP H0710160B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator winding
- shaped
- flat plate
- annular
- fan
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/24—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディスク状に形成された永久磁石を有するロー
タと無鉄心のステータ巻線とを有する交流電動機に関す
る。
タと無鉄心のステータ巻線とを有する交流電動機に関す
る。
交流サーボモータ等の交流電動機はすでに知られている
が、NC、ロボット等の自動制御システム等に用いられる
交流電動機であって、電気装荷、磁気装荷を高め、磁気
通路が短かく大きなトルクが得られ、円滑な回転が得ら
れる交流電動機が要望されている。
が、NC、ロボット等の自動制御システム等に用いられる
交流電動機であって、電気装荷、磁気装荷を高め、磁気
通路が短かく大きなトルクが得られ、円滑な回転が得ら
れる交流電動機が要望されている。
本発明の第１の形態においては、非透磁性のハウジン
グ、該ハウジング内に、軸方向に所定の間隔を保って対
向的に設けられた少くとも一対の平板状ステータ巻線部
材であって、該ステータ巻線部材の各個が円環状の形状
をなし円周方向に沿って回転磁界を発生させるように所
定の関係をもって複数の巻線が装着されたもの、該ステ
ータ巻線部材の両外側部に隣接する閉磁気通路を形成す
るように前記ハウジング内に設けられ閉磁気通路を形成
するヨーク部材、および、前記対向するステータ巻線部
材の空間にステータ巻線部材と所定の間隙を保って回動
的に設けられた平板状ロータ部材であって前記ステータ
巻線部材と対向する部分が所定の関係をもって着磁さ
れ、非磁性支持部材を介して回転軸固定されているもの
を具備し、前記平板状ロータ部材が接着剤によって面着
された２枚の円環状平板であって、各個が複数の扇形区
分が結合され且つ一方の円環状平板の扇形区分の隣接部
が他方の円環状平板の扇形区分のほゞ中央に位置するよ
うに構成され、扇形区分の各個が円周方向に２極に着磁
され、一方の円環状平板の１つの扇形区分の一端の磁極
と対向する位置にある他方の円環状平板の扇形区分の磁
極とが対をなすように着磁されていることを特徴とする
交流電動機が提供される。
グ、該ハウジング内に、軸方向に所定の間隔を保って対
向的に設けられた少くとも一対の平板状ステータ巻線部
材であって、該ステータ巻線部材の各個が円環状の形状
をなし円周方向に沿って回転磁界を発生させるように所
定の関係をもって複数の巻線が装着されたもの、該ステ
ータ巻線部材の両外側部に隣接する閉磁気通路を形成す
るように前記ハウジング内に設けられ閉磁気通路を形成
するヨーク部材、および、前記対向するステータ巻線部
材の空間にステータ巻線部材と所定の間隙を保って回動
的に設けられた平板状ロータ部材であって前記ステータ
巻線部材と対向する部分が所定の関係をもって着磁さ
れ、非磁性支持部材を介して回転軸固定されているもの
を具備し、前記平板状ロータ部材が接着剤によって面着
された２枚の円環状平板であって、各個が複数の扇形区
分が結合され且つ一方の円環状平板の扇形区分の隣接部
が他方の円環状平板の扇形区分のほゞ中央に位置するよ
うに構成され、扇形区分の各個が円周方向に２極に着磁
され、一方の円環状平板の１つの扇形区分の一端の磁極
と対向する位置にある他方の円環状平板の扇形区分の磁
極とが対をなすように着磁されていることを特徴とする
交流電動機が提供される。
さらに、本発明の第２の形態においては、非透磁性のハ
ウジング、該ハウジング内に、軸方向に所定の間隔を保
って対向的に設けられた少くとも一対の平板状ステータ
巻線部材であって、該ステータ巻線部材の各個が円環状
の形状をなし円周方向に沿って回転磁界を発生させるよ
うに所定の関係をもって複数の巻線が装着されたもの、
該ステータ巻線部材の両外側部に隣接する閉磁気通路を
形成するように前記ハウジング内に設けられ閉磁気通路
を形成するヨーク部材、および、前記対向するステータ
巻線部材の空間にステータ巻線部材と所定の間隙を保っ
て回動的に設けられた平板状ロータ部材であって前記ス
テータ巻線部材と対向する部分が所定の関係をもって着
磁され、非磁性支持部材を介して回転軸に固定されてい
るものを具備し、前記平板状ロータ部材が補強金属板を
介して接着剤によって面着された２枚の円環状平板であ
って、各個が複数の扇形区分が結合され且つ一方の円環
状平板の扇形区分の隣接部が他方の円環状平板の扇形区
分のほゞ中央に位置するように構成され、扇形区分の各
個が円周方向に２極に着磁され、一方の円環状平板の１
つの扇形区分の一端の磁極と対向する位置にある他方の
円環状平板の扇形区分の磁極とが対をなすように着磁さ
れていることを特徴とする交流電動機が提供される。
ウジング、該ハウジング内に、軸方向に所定の間隔を保
って対向的に設けられた少くとも一対の平板状ステータ
巻線部材であって、該ステータ巻線部材の各個が円環状
の形状をなし円周方向に沿って回転磁界を発生させるよ
うに所定の関係をもって複数の巻線が装着されたもの、
該ステータ巻線部材の両外側部に隣接する閉磁気通路を
形成するように前記ハウジング内に設けられ閉磁気通路
を形成するヨーク部材、および、前記対向するステータ
巻線部材の空間にステータ巻線部材と所定の間隙を保っ
て回動的に設けられた平板状ロータ部材であって前記ス
テータ巻線部材と対向する部分が所定の関係をもって着
磁され、非磁性支持部材を介して回転軸に固定されてい
るものを具備し、前記平板状ロータ部材が補強金属板を
介して接着剤によって面着された２枚の円環状平板であ
って、各個が複数の扇形区分が結合され且つ一方の円環
状平板の扇形区分の隣接部が他方の円環状平板の扇形区
分のほゞ中央に位置するように構成され、扇形区分の各
個が円周方向に２極に着磁され、一方の円環状平板の１
つの扇形区分の一端の磁極と対向する位置にある他方の
円環状平板の扇形区分の磁極とが対をなすように着磁さ
れていることを特徴とする交流電動機が提供される。
本発明の実施例について添付図面を参照して以下に述べ
る。
る。
第１図は本発明の一実施例としての交流電動機（ACモー
タ）の断面図を示す。第１図において、該ACモータは、
比重の小さい非透磁性材料で形成したハウジング１、該
ハウジング内に設けられた透磁性材料、例えば鉄で形成
されたヨーク2,3を有している。ハウジング１の内部は
中空になっており、その内部に円板状のステータ巻線部
材4:5,6:7,8:9が一定の間隔を保って対向的に設けられ
ている。ステータ巻線部材の１つ４の平面図を第３図に
示す。円環状ステータ巻線部材４は円周に沿って回転磁
界を発生するようにコイルA4aとコイルB4bとが一定の関
係を保って設けられている。
タ）の断面図を示す。第１図において、該ACモータは、
比重の小さい非透磁性材料で形成したハウジング１、該
ハウジング内に設けられた透磁性材料、例えば鉄で形成
されたヨーク2,3を有している。ハウジング１の内部は
中空になっており、その内部に円板状のステータ巻線部
材4:5,6:7,8:9が一定の間隔を保って対向的に設けられ
ている。ステータ巻線部材の１つ４の平面図を第３図に
示す。円環状ステータ巻線部材４は円周に沿って回転磁
界を発生するようにコイルA4aとコイルB4bとが一定の関
係を保って設けられている。
対向するステータ巻線部材対4:5,6:7,8:9とハウジング
１の内壁で規定される空間には、回転軸17に軸支された
非透磁性支持部材14,15,16を介して環状磁石板11,12,13
が、所定のクリアランスを保って回動的に設けられてい
る。すなわち環状磁石板11〜13はロータとして機能する
ものであり、その１つを第３図に示す。ロータ11は円周
上で６分割された磁石片から成り、図示の如く着磁され
る。ロータ11の内側溝11cが支持部材14の突起と嵌合
し、支持部材14に個着されている。ロータ11は希土類磁
石を用いることが好適である。
１の内壁で規定される空間には、回転軸17に軸支された
非透磁性支持部材14,15,16を介して環状磁石板11,12,13
が、所定のクリアランスを保って回動的に設けられてい
る。すなわち環状磁石板11〜13はロータとして機能する
ものであり、その１つを第３図に示す。ロータ11は円周
上で６分割された磁石片から成り、図示の如く着磁され
る。ロータ11の内側溝11cが支持部材14の突起と嵌合
し、支持部材14に個着されている。ロータ11は希土類磁
石を用いることが好適である。
外側のステータ巻線部材4,9に隣接してヨーク2,3が設け
られている。従って、片方の経路：ヨーク２、巻線４、
ロータ11、巻線5,6、ロータ12、巻線7,8、ロータ13、巻
線９、ヨーク３と、この反対の経路とによって一巡の閉
磁気回路が形成される。
られている。従って、片方の経路：ヨーク２、巻線４、
ロータ11、巻線5,6、ロータ12、巻線7,8、ロータ13、巻
線９、ヨーク３と、この反対の経路とによって一巡の閉
磁気回路が形成される。
従って、ステータ巻線部材４〜９に交流電源を印加する
と、その回転磁界に応じてロータ11〜13が回転し、回転
軸17が回転する。
と、その回転磁界に応じてロータ11〜13が回転し、回転
軸17が回転する。
このように複数枚のディスク状のステータを軸方向に配
置し、それぞれのステータ間に円周方向に多極に着磁し
たディスク状のロータを設けることにより、電荷装荷、
磁気装荷を高くとることができる。また磁気通路が短か
く大トルクを得ることができ効率が良い。またステータ
には従来のACサーボモータのように鉄心を用いておら
ず、巻線のインダクタンスが小さく高速回転時における
出力低下も少ない。大電流にてもトルク定数の低下が小
さい。さらにステータ巻線の導体を高密度に配置するこ
とができるので滑らかな回転を得ることができる。
置し、それぞれのステータ間に円周方向に多極に着磁し
たディスク状のロータを設けることにより、電荷装荷、
磁気装荷を高くとることができる。また磁気通路が短か
く大トルクを得ることができ効率が良い。またステータ
には従来のACサーボモータのように鉄心を用いておら
ず、巻線のインダクタンスが小さく高速回転時における
出力低下も少ない。大電流にてもトルク定数の低下が小
さい。さらにステータ巻線の導体を高密度に配置するこ
とができるので滑らかな回転を得ることができる。
第３図に図示の如くロータディスクの有効部分には、他
の材料を用いて補強する必要が原理的にはないから、総
磁束量が低下しない。また円周方向に一体のリング状磁
石を形成しているため、最大限にトルクを発生させるこ
とができる。
の材料を用いて補強する必要が原理的にはないから、総
磁束量が低下しない。また円周方向に一体のリング状磁
石を形成しているため、最大限にトルクを発生させるこ
とができる。
第４図にロータの他の実施例を示す。第４図に図示のロ
ータ20は第３図に図示のロータ11の変形形態を示すもの
で、２枚の円環状磁極板20a,20cが接着剤20bにより面着
されて形成されている。円環状磁極板20a,20cはそれぞ
れ６個の扇形区分に分離されており、扇形区分の各々が
円周に沿って図示の如くＮ、Ｓに着磁されている。一方
の円環状磁極板20aの扇形区分の中央が、他方の円環状
磁極板20cの隣接する２つの扇形区分の中心にあるよう
に形成されている。またその着磁は第４図に図示の如く
軸方向（第１図のＸ方向に従う）に対向して着磁される
ようにし、第３図に図示の着磁と同様になるようにして
おく。
ータ20は第３図に図示のロータ11の変形形態を示すもの
で、２枚の円環状磁極板20a,20cが接着剤20bにより面着
されて形成されている。円環状磁極板20a,20cはそれぞ
れ６個の扇形区分に分離されており、扇形区分の各々が
円周に沿って図示の如くＮ、Ｓに着磁されている。一方
の円環状磁極板20aの扇形区分の中央が、他方の円環状
磁極板20cの隣接する２つの扇形区分の中心にあるよう
に形成されている。またその着磁は第４図に図示の如く
軸方向（第１図のＸ方向に従う）に対向して着磁される
ようにし、第３図に図示の着磁と同様になるようにして
おく。
またロータ20には内周を沿って溝20dが設けられてお
り、第５図に図示の如く支持部材14の突起14aが嵌合す
る。突起14aと溝20dとは接着剤により固着される。
り、第５図に図示の如く支持部材14の突起14aが嵌合す
る。突起14aと溝20dとは接着剤により固着される。
第４図に図示のロータ20を第１図に図示の電動機に用い
た場合、基本的な回転動作は第３図に図示のロータ11と
同様である。
た場合、基本的な回転動作は第３図に図示のロータ11と
同様である。
第４図に図示のロータ20を用いた場合、第３図に図示の
一体形のロータ11を用いた場合に比し、下記の利点があ
る。
一体形のロータ11を用いた場合に比し、下記の利点があ
る。
一般に高エネルギーの希土類磁石は機械的強度が乏しく
非常に欠け易い。従ってモータが高速回転する場合の大
きな遠心力により破損する可能性がある。また軸方向Ｘ
において磁石にかゝるトルク、磁気吸引力により軸方向
にたわみ支持部材14の突起とはずれて破損する可能性が
ある。
非常に欠け易い。従ってモータが高速回転する場合の大
きな遠心力により破損する可能性がある。また軸方向Ｘ
において磁石にかゝるトルク、磁気吸引力により軸方向
にたわみ支持部材14の突起とはずれて破損する可能性が
ある。
またモータの大形化に伴ってロータの寸法も大きくなる
が、第３図の一体形ロータでは、大きなディスク磁石が
必要となること、その製作のために最大な焼結プレス設
備が必要になるという不利益を内在している。
が、第３図の一体形ロータでは、大きなディスク磁石が
必要となること、その製作のために最大な焼結プレス設
備が必要になるという不利益を内在している。
これらに対して、第４図に図示の如き構造のロータ20を
用いれば、扇形区分を組合せるので、ロータの寸法の大
形化に伴う経済的不利益および特別な設備の設置という
問題が解決される。
用いれば、扇形区分を組合せるので、ロータの寸法の大
形化に伴う経済的不利益および特別な設備の設置という
問題が解決される。
また、扇形区分が強力な接着剤20bを介して個着されて
いるので、一体形のロータよりも機械的強度が高くな
り、破損し難いものとなる。
いるので、一体形のロータよりも機械的強度が高くな
り、破損し難いものとなる。
さらに、第４図に図示の如く、面着する一方の円環状磁
極板20aの２つの扇形区分の隣接部が他方の円環状磁極
板20cの扇形区分の１つの中央部に位置し、軸方向に受
ける磁気的吸引力およびトルクも打消し合う形態となっ
ているから、この点でも強度が高くなっている。
極板20aの２つの扇形区分の隣接部が他方の円環状磁極
板20cの扇形区分の１つの中央部に位置し、軸方向に受
ける磁気的吸引力およびトルクも打消し合う形態となっ
ているから、この点でも強度が高くなっている。
第６図にロータの他の実施例を示す。第６図に図示のロ
ータ21は、第４図に図示のロータ20の機械的強度をさら
に高めるため、２枚の磁極板21a,21cの間に補強用金属
板21bを挿入し、接着剤を用いて一体化したものであ
る。21dは突起14aと係合する溝を示す。
ータ21は、第４図に図示のロータ20の機械的強度をさら
に高めるため、２枚の磁極板21a,21cの間に補強用金属
板21bを挿入し、接着剤を用いて一体化したものであ
る。21dは突起14aと係合する溝を示す。
着磁は一般に、第４図、第６図の如く組立後行う。
以上に述べたように本発明によれば、組立製造が容易、
高効率、小形軽量の新規な交流電動機を得ることができ
る。
高効率、小形軽量の新規な交流電動機を得ることができ
る。
第１図は本発明の一実施例としての交流電動機の断面
図、 第２図は第１図に図示の交流電動機のステータ巻線の平
面図、 第３図は第１図に図示の交流電動機のロータの斜視図、 第４図はロータの他の実施例を示す斜視図、 第５図は第４図に図示のロータの支持部材への固着を示
す図、 第６図はロータのさらに他の実施例を示す斜視図、であ
る。 （符号の説明） １…ハウジング、2,3…ヨーク、４〜９…巻線、11〜13
…ロータ、14〜16…ロータ接続部、17…シャフト、20,2
1…ロータ。
図、 第２図は第１図に図示の交流電動機のステータ巻線の平
面図、 第３図は第１図に図示の交流電動機のロータの斜視図、 第４図はロータの他の実施例を示す斜視図、 第５図は第４図に図示のロータの支持部材への固着を示
す図、 第６図はロータのさらに他の実施例を示す斜視図、であ
る。 （符号の説明） １…ハウジング、2,3…ヨーク、４〜９…巻線、11〜13
…ロータ、14〜16…ロータ接続部、17…シャフト、20,2
1…ロータ。
Claims (2)
- 【請求項１】非透磁性のハウジング、 該ハウジング内に、軸方向に所定の間隔を保って対向的
に設けられた少くとも一対の平板状ステータ巻線部材で
あって、該ステータ巻線部材の各個が円環状の形状をな
し円周方向に沿って回転磁界を発生させるように所定の
関係をもって複数の巻線が装着されたもの、 該ステータ巻線部材の両外側部に隣接する閉磁気通路を
形成するように前記ハウジング内に設けられ閉磁気通路
を形成するヨーク部材、および、 前記対向するステータ巻線部材の空間にステータ巻線部
材と所定の間隙を保って回動的に設けられた平板状ロー
タ部材であって前記ステータ巻線部材と対向する部分が
所定の関係をもって着磁され、非磁性支持部材を介して
回転軸に固定されているものを具備し、 前記平板状ロータ部材が接着剤によって面着された２枚
の円環状平板であって、各個が複数の扇形区分が結合さ
れ且つ一方の円環状平板の扇形区分の隣接部が他方の円
環状平板の扇形区分のほゞ中央に位置するように構成さ
れ、扇形区分の各個が円周方向に２極に着磁され、一方
の円環状平板の１つの扇形区分の一端の磁極と対向する
位置にある他方の円環状平板の扇形区分の磁極とが対を
なすように着磁されていることを特徴とする交流電動
機。 - 【請求項２】非透磁性のハウジング、 該ハウジング内に、軸方向に所定の間隔を保って対向的
に設けられた少くとも一対の平板状ステータ巻線部材で
あって、該ステータ巻線部材の各個が円環状の形状をな
し円周方向に沿って回転磁界を発生させるように所定の
関係をもって複数の巻線が装着されたもの、 該ステータ巻線部材の両外側部に隣接する閉磁気通路を
形成するように前記ハウジング内に設けられ閉磁気通路
を形成するヨーク部材、および、 前記対向するステータ巻線部材の空間にステータ巻線部
材と所定の間隙を保って回動的に設けられた平板状ロー
タ部材であって前記ステータ巻線部材と対向する部分が
所定の関係をもって着磁され、非磁性支持部材を介して
回転軸に固定されているものを具備し、 前記平板状ロータ部材が補強金属板を介して接着剤によ
って面着された２枚の円環状平板であって、各個が複数
の扇形区分が結合され且つ一方の円環状平板の扇形区分
の隣接部が他方の円環状平板の扇形区分のほゞ中央に位
置するように構成され、扇形区分の各個が円周方向に２
極に着磁され、一方の円環状平板の１つの扇形区分の一
端の磁極と対向する位置にある他方の円環状平板の扇形
区分の磁極とが対をなすように着磁されていることを特
徴とする交流電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60022765A JPH0710160B2 (ja) | 1985-02-09 | 1985-02-09 | 交流電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60022765A JPH0710160B2 (ja) | 1985-02-09 | 1985-02-09 | 交流電動機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61185050A JPS61185050A (ja) | 1986-08-18 |
| JPH0710160B2 true JPH0710160B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=12091768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60022765A Expired - Lifetime JPH0710160B2 (ja) | 1985-02-09 | 1985-02-09 | 交流電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710160B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5785566A (en) * | 1980-11-18 | 1982-05-28 | Setsuo Kuroki | Electromagnetically rockable prime mover |
| JPS5833958A (ja) * | 1981-08-18 | 1983-02-28 | Kangiyou Denki Kiki Kk | モ−タ用シ−トコイル |
-
1985
- 1985-02-09 JP JP60022765A patent/JPH0710160B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61185050A (ja) | 1986-08-18 |
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