JPH0767248B2 - モータ - Google Patents

モータ

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JPH0767248B2
JPH0767248B2 JP60015551A JP1555185A JPH0767248B2 JP H0767248 B2 JPH0767248 B2 JP H0767248B2 JP 60015551 A JP60015551 A JP 60015551A JP 1555185 A JP1555185 A JP 1555185A JP H0767248 B2 JPH0767248 B2 JP H0767248B2
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JP
Japan
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pole
magnetic
poles
magnetic pole
convex portion
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JP60015551A
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JPS61177148A (ja
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陽二 有田
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Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd
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Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/03Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/22Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Brushless Motors (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、永久磁石、特にリング状でラジアル方向に
多極着磁されている永久磁石からなる磁極と、その内側
または外側に配置されいる突極を有するコアとを備えた
モータに関するものである。
〔従来の技術〕
近年、種々の新しい機械装置、電気および電子機器の開
発に伴ない、コギングが少なく、かつ大きなトルクを有
する高品位の小型モータが強く望まれるようになった。
コギング対策としてはコアレスモータ等が使用されてい
たが、コアレスモータは充分に大きいトルクが得られ
ず、大きいトルクを得るためには大型化を免れ得なかっ
た。
一方、第7図に示すような突極を有するモータが大きな
トルクを得られるために使用されている。すなわち、第
7図において、1はコアで、突極2を有している。な
お、巻線は省略してある。3は磁極で、リング状永久磁
石からなりラジアル方向に着磁されており、しかも円周
方向に沿ってN極,S極が交互に形成されている。4は磁
気ヨークである。そして、コア1側か磁気ヨーク4側の
一方がステータとなり、他方がロータとなるが、第7図
の場合はコア1がステータ、磁気ヨーク4がロータとな
っているアウターロータ型モータである。
このような突極2を有するモータは、大きなトルクが得
られるものの、コギングが発生するという不都合があっ
た。
従来、突極2を有するモータ(以下単にモータと略称す
る)は、コギングを減少させるために、例えば特公昭58
−52426号公報に開示されているように、電機子鉄心に
加工を施す方法が提案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記した電機子鉄心に加工を施す方法は複雑であり、コ
ギングの減少も、ますます増大する高品位化への要望に
対し充分なものでなかった。
さらに、最近は、永久磁石の磁力の強い希土類磁石等を
用いるに至って、小型化は促進されるもののコギングが
より顕著となり、実用上の不都合が増した。
本発明者等は上記の点にかんがみ、永久磁石、特にリン
グ状でラジアル方向に着磁され、円周方向に交互に多極
着磁されている永久磁石を磁極として用いたモータにつ
いて種々研究を重ね、その結果、この発明はなされたも
ので、小型でトルクが大きく、しかもコギングが少ない
モータを提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るモータは、磁極に起因するコギングトル
クの位相と同位相のコギングトルク波を半周期ずらせた
位置に発生させるため、突極数と磁極数の最小公倍数を
iとする360°/iで決まる角度θiに対し、360°/(磁
極の極数)で規定されるN極およびS極の各境界を起点
として各磁極毎に、n・θiの位置の内ある1つ以上の
nの値に対応した位置において、コアに相対する磁極面
に永久磁石あるいは軟磁性材料からなる凸部を形成し、
この凸部1個が占める角度をN極およびS極が占める角
度の25%以下としたものである。ただし、nは0から36
0°/{(磁極の極数)×θi}までの整数とする。
〔作用〕
この発明においては、コアに相対する磁極面に、n・θ
iの位置に形成した凸部によって着磁幅を大きくしても
コギングが抑制される。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例について詳細に説明する。
第1図はこの発明のモータの一実施例であるアウターロ
ータ型モータの断面略図である。このアウターロータ型
モータは、6個の突極2を有するコア1と、極数が4か
ら成る磁極3および磁気ヨーク4を主要部として構成さ
れている。
この磁極3は、形態的に通常のものとは異なり、N極お
よびS極の境界Lを起点としてN極とS極の境界を除く
n・θiなる位置においてコア1に相対する磁極面に凸
部5を持っている。
ただし、θiはコア1の突極数(この例では“6")と、
磁極の極数(この例では“4")の最小公倍数をi(この
例では“12")とすると360°/i(この例では30°)で決
まる角度であり、nは0または正の整数である。なお、
nについては後述する。
コギングとは回転時に発生する回転むらであり、その原
因は突極2と磁極3の各極との間の相対的な回転位置に
よって、磁極各部に働く力が回転軸に対して対称となら
ない場合に発生する力(コギング力)によってもたらさ
れる。そして、コギングトルクは突極数と磁極数の最小
公倍数をiとすると360°/iの周期をもつ。
ところで、第7図に示す従来のモータでは、突極数が
6、磁極数が4であるからi=12であり、コギングトル
クの周期は30°であり、ロータの回転角に対するトルク
特性は磁極3の着磁角度を変えると第9図,第10図のよ
うな変化を示す。
すなわち、第9図,第10図は横軸に回転角をとり、縦軸
にコギングトルク(相対値)をとったものである。曲線
a,b,c,d,e,f,gはそれぞれ着磁角度が90°,72°,66°,54
°,40°,25°,10°の場合である。
ここで着磁角度とは第8図に示すように例えばS極中に
着磁された部分、つまり斜線を施した部分の中心Oに対
して張る角度θmをいう。
第9図,第10図からわかるようにトルク特性が負から正
あるいは正から負に変化する着磁角度θmでコギングト
ルクが小さくなることがわかる。
第9図,第10図に示す特性のモータで、通常の肉厚の均
一なリング状の永久磁石からなる磁極3を使用した場
合、コギングトルクが減少する最適な着磁角度θmは約6
6°と25°付近の2つである。
着磁角度θmを66°または25°に選ぶことによってコギ
ングトルクは減少するわけであるが、通常永久磁石の有
効利用から大きな着磁角度θmが選ばれる。
しかし、それにしても90°の磁石部分に対し66°しか利
用しておらず、もっと大きな着磁角度θmに対してコギ
ングトルクが減少するような方法が望まれる。
第9図、第10図から明らかなように、着磁角度θmが広
い(66°より大きい)場合と狭い(25°より小さい)場
合のコギングトルク波の位相は同じである。
したがって、狭い着磁部分(25°より小さい)によるコ
ギングトルク波を、広い着磁部分(66°より大きい)に
よるコギングトルク波の半周期ずらせた位置に発生させ
ることによりコギングトルクの減少が起こることにな
る。広い着磁をした磁極の中心の位置に、狭い着磁に相
当する凸部を設けると、同位相のコギングトルク波が発
生するが、凸部の位置を(1/2+n)・θiだけ磁極の中
心からずらした位置に作ると、それにより半周期ずれた
コギングトルク波が発生し、2つのコギングトルク波が
合成されコギングトルクの減少が起こることになる。
すなわち、第1図のように、磁極が占める角度の25%以
下の凸部を、N極とS極の境界Lを起点としてn・θi
の位置に作れば、全体の着磁角度がより広いところでも
コギングトルクを減少させることができる。
このように、N極,S極の境界Lからn・θiの位置でコ
ア1に相対する磁極3の磁極面に凸部5を設けることに
より、その部分のみコア1とのギャップが小さくなり磁
極3からの磁束が増加するため、あたかもその位置に新
たに磁極が生成したかのような効果があり、コギングが
抑止される。
ただし、第9図,第10図に示されているようにコギング
のトルクリップルは正弦波的な波とは異なり歪んでいる
ため、正確にn・θiの位置に凸部5を合せるよりも多
少ずらした方がコギングが減少する場合がある。また、
n・θiの位置と上記凸部5の中心位置の角度が±(1/
4)θiの範囲内で最適な角度を選ぶことが望ましい。さ
らに、凸部5の角度は通常360°/(磁極の極数)で表
わされる角度の25%以下に取るのが実験上、有効であっ
た。
また、凸部5の凸出量は磁極3と磁極面とコア1とのギ
ャップ長の10〜90%の間で調節すればよい。
第2図は第1図に示したこの発明によるモータにおける
コギングトルクの特性図である。曲線h′,i′,j′は着
磁角度が90°,75°,60°の場合のコギングトルク(相対
値)を示す。この図から通常のリングマグネットを使用
した場合に較べ、コギングトルク減少のための最適着磁
角度θmが75°と増大していることがわかる。
この発明では、上記のように磁極面のN極、S極の境界
Lよりn・θiの位置に凸部5を形成するが、nのとり
得る範囲は0から360°/{(磁極の極数)×θi}であ
る。
第1図の実施例の場合、前述したように突極数は6、磁
極数は4であり、最小公倍数i=12となる。したがって
θi=30°であるから、 すなわち、n=0〜3となる。
n=0のときは境界L上に凸部5がくるが、S極とN極
とが境界Lのごく近傍まで着磁されていればコギング抑
止作用が出る。
n=1のときn・θi=1×30°=30° すなわち、境界Lから30°のところに凸部5がくる、こ
の場合の実施例を第3図に示す。
n=2のとき2θi=60° すなわち、境界Lから60°のところに凸部5がくる、こ
の場合の実施例を第4図に示す。
n=3のとき3θi=90° すなわち、境界Lから90°のところに凸部5がくる。こ
れはn=0の場合と同じとなる。
n=1,n=2のとき すなわち、境界Lから30°と60°の位置に凸部5がく
る、この場合の実施例が第1図である。このように第1
図の実施例は、1つ以上のnの値に対応した位置に凸部
5が設けられている例である。
第5図は、磁極3にC型の永久磁石を使った実施例であ
り、N極とS極の境界Lの部分は空隙となっているが、
凸部5はn・θi、すなわち、θi=60°,n=1,2として
境界Lから60°と120°の位置に設けられている。
第6図(a)〜(d)は、凸部5の各種の例を示すもの
である。第6図(a)は凸部5に鉄等の軟磁性体や永久
磁石材料を貼り付けた実施例である。
第6図(b)は凸部5を連続的に磁極3の全面に形成
し、凸部5の位置で最も高くした実施例である。さら
に、第6図(c)は、凸部5を磁極3の上部に付け、コ
ア1の突極2は第6図(d)のように対向させる実施例
である。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したように、永久磁石からなる磁極
と、その内側または外側に配置されている突極を有する
コアとを備えたモータにおいて、前記磁極に起因するコ
ギングトルクの位相と同位相のコギングトルク波を半周
期ずらせた位置に発生させるため、突極数と磁極数の最
小公倍数をiとする360°/iで決まる角度θiに対し、36
0°/(磁極の極数)で規定されるN極およびS極の各
境界を起点として前記各磁極毎に、n・θiなる位置の
内、ある1つ以上のnの値に対応した位置において前記
コアに相対する磁極面に永久磁石あるいは軟磁性材料か
らなる凸部を形成し、この凸部1個が占める角度をN極
およびS極が占める角度の25%以下とした(ただし、n
は0から360°/{(磁極の極数)×θi}までの整数と
する。)ので、着磁角度を大きくしてもコギングトルク
を小さくすることができる。
かように、この発明はコギングトルクが小さく、トルク
の大きいモータが得られるので、各種の用途に使用で
き、その工業的意義は極めて大きいものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す断面略図、第2図は
第1図の実施例のコギング特性図、第3図,第4図、第
5図はそれぞれ他の実施例を示す断面略図、第6図
(a)〜(d)はこの発明のさらに他の実施例の凸部の
形状例を示す斜視図および側面図、第7図は従来のモー
タの一例を示す断面略図、第8図は着磁角度の説明図、
第9図,第10図は第7図の従来のモータのコギング特性
図である。 図中、1はコア、2は突極、3は磁極、4は磁気ヨー
ク、5は凸部である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】永久磁石からなる磁極と、その内側または
    外側に配置されている突極を有するコアとを備えたモー
    タにおいて、前記磁極に起因するコギングトルクの位相
    と同位相のコギングトルク波を半周期ずらせた位置に発
    生させるため、突極数と磁極数の最小公倍数をiとする
    360°/iで決まる角度θiに対し、360°/(磁極の極
    数)で規定されるN極およびS極の各境界を起点として
    前記各磁極毎に、n・θiなる位置の内、ある1つ以上
    のnの値に対応した位置において前記コアに相対する磁
    極面に永久磁石あるいは軟磁性材料からなる凸部を形成
    し、この凸部1個が占める角度をN極およびS極が占め
    る角度の25%以下としたことを特徴とするモータ。 ただし、nは0から360°/{(磁極の極数)×θi}ま
    での整数とする。
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JPH062970U (ja) * 1992-06-12 1994-01-14 五郎 五十嵐 ベンチュリ管型の発電装置
JP4941078B2 (ja) * 2007-01-11 2012-05-30 ダイキン工業株式会社 界磁子、回転電機

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