JPH0767274A - 永久磁石回転子 - Google Patents
永久磁石回転子Info
- Publication number
- JPH0767274A JPH0767274A JP5206391A JP20639193A JPH0767274A JP H0767274 A JPH0767274 A JP H0767274A JP 5206391 A JP5206391 A JP 5206391A JP 20639193 A JP20639193 A JP 20639193A JP H0767274 A JPH0767274 A JP H0767274A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permanent magnet
- rotor
- field
- magnetic flux
- flux density
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、高温での減磁耐力に優れた界
磁用永久磁石を備えた回転子を実現し、高トルク、高効
率の電動機を提供することにある。 【構成】 界磁用永久磁石を備えた回転子において、そ
の界磁用永久磁石は少なくとも２つの異なる組成の永久
磁石から構成される。前記界磁用永久磁石のうち電機子
反作用による減磁界領域を、保磁力および残留磁束密度
の温度係数が共にマイナスで絶対値が第２の永久磁石よ
り小さな第１の永久磁石で構成し、かつ増磁界領域を保
磁力および残留磁束密度の温度係数が共にマイナスで絶
対値が第１の永久磁石より大きな第２の永久磁石で構成
する。
磁用永久磁石を備えた回転子を実現し、高トルク、高効
率の電動機を提供することにある。 【構成】 界磁用永久磁石を備えた回転子において、そ
の界磁用永久磁石は少なくとも２つの異なる組成の永久
磁石から構成される。前記界磁用永久磁石のうち電機子
反作用による減磁界領域を、保磁力および残留磁束密度
の温度係数が共にマイナスで絶対値が第２の永久磁石よ
り小さな第１の永久磁石で構成し、かつ増磁界領域を保
磁力および残留磁束密度の温度係数が共にマイナスで絶
対値が第１の永久磁石より大きな第２の永久磁石で構成
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、界磁用の永久磁石が少
なくとも２つの組成の異なる永久磁石により構成される
永久磁石回転子に関する。
なくとも２つの組成の異なる永久磁石により構成される
永久磁石回転子に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、従来の永久磁石回転子は、特許
公告平５−２０９８６号公報に示されているように、界
磁用永久磁石の減磁領域に保磁力の大きい第１の永久磁
石を用い、増磁領域には残留磁束密度の大きい第２の永
久磁石を用いることにより、減磁対策を実現している。
そして、この際に用いる第１の永久磁石は、保磁力およ
び残留磁束密度の温度係数はともにマイナスであり、第
２の永久磁石は、保磁力がプラス、残留磁束密度がマイ
ナスという構成にすることにより、低温時の減磁耐力を
向上させている。
公告平５−２０９８６号公報に示されているように、界
磁用永久磁石の減磁領域に保磁力の大きい第１の永久磁
石を用い、増磁領域には残留磁束密度の大きい第２の永
久磁石を用いることにより、減磁対策を実現している。
そして、この際に用いる第１の永久磁石は、保磁力およ
び残留磁束密度の温度係数はともにマイナスであり、第
２の永久磁石は、保磁力がプラス、残留磁束密度がマイ
ナスという構成にすることにより、低温時の減磁耐力を
向上させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記永
久磁石回転子の界磁用永久磁石の性質を満たす第２の永
久磁石は、フェライト磁石に限られる。したがって、希
土類系磁石と比較し残留磁束密度が格段に小さく、一般
の電動機が駆動される高温状態では、残留磁束密度の温
度係数がマイナスであるため、磁束密度はさらに小さく
なる。
久磁石回転子の界磁用永久磁石の性質を満たす第２の永
久磁石は、フェライト磁石に限られる。したがって、希
土類系磁石と比較し残留磁束密度が格段に小さく、一般
の電動機が駆動される高温状態では、残留磁束密度の温
度係数がマイナスであるため、磁束密度はさらに小さく
なる。
【０００４】そのため、高トルクを要求される電動機の
場合には、磁石の厚みを大きくすること、あるいは磁石
等価断面積を大きくすることにより空隙の磁束密度を上
昇させる以外に方法がなく、電動機を小型化する上で非
常なデメリットとなる。
場合には、磁石の厚みを大きくすること、あるいは磁石
等価断面積を大きくすることにより空隙の磁束密度を上
昇させる以外に方法がなく、電動機を小型化する上で非
常なデメリットとなる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】界磁用永久磁石を備えた
回転子において、その界磁用永久磁石は少なくとも２つ
の異なる組成の永久磁石から構成される。
回転子において、その界磁用永久磁石は少なくとも２つ
の異なる組成の永久磁石から構成される。
【０００６】前記界磁用永久磁石のうち電機子反作用に
よる減磁界領域を、保磁力および残留磁束密度の温度係
数が共にマイナスで絶対値が第２の永久磁石より小さな
第１の永久磁石で構成し、かつ増磁界領域を保磁力およ
び残留磁束密度の温度係数が共にマイナスで絶対値が第
１の永久磁石より大きな第２の永久磁石で構成したこと
を特徴とする。
よる減磁界領域を、保磁力および残留磁束密度の温度係
数が共にマイナスで絶対値が第２の永久磁石より小さな
第１の永久磁石で構成し、かつ増磁界領域を保磁力およ
び残留磁束密度の温度係数が共にマイナスで絶対値が第
１の永久磁石より大きな第２の永久磁石で構成したこと
を特徴とする。
【０００７】
【実施例】（実施例１）以下本発明の実施例について図
面に基づき説明する。
面に基づき説明する。
【０００８】図１は本発明の永久磁石回転子と電機子の
要部横断面図である。
要部横断面図である。
【０００９】永久磁石回転子５は複数の鋼板を積層する
ことにより形成された回転子ヨーク７と回転子ヨークの
外周面に２つの永久磁石より形成された界磁用永久磁石
６より構成されている。また、電機子１は、多数の鋼板
を積層することにより形成された電機子ヨーク２と電機
子ヨーク２に巻かれた駆動用巻線３とから構成されてい
る。そして、前記電機子内周面の磁極の先端は、前記永
久磁石回転子の外周面の磁極先端と僅かな隙間を隔てて
設置されている。
ことにより形成された回転子ヨーク７と回転子ヨークの
外周面に２つの永久磁石より形成された界磁用永久磁石
６より構成されている。また、電機子１は、多数の鋼板
を積層することにより形成された電機子ヨーク２と電機
子ヨーク２に巻かれた駆動用巻線３とから構成されてい
る。そして、前記電機子内周面の磁極の先端は、前記永
久磁石回転子の外周面の磁極先端と僅かな隙間を隔てて
設置されている。
【００１０】前記界磁用永久磁石６は、第１の永久磁石
６ａと第２の永久磁石６ｂを横に配置し、固定されてい
る。その界磁用永久磁石６のうち電機子反作用の減磁領
域に配置する第１の永久磁石６ａは、保磁力の温度係数
が−０．２〜−０．３（％／℃）で、残留磁束密度が−
０．０３〜−０．０４（％／℃）を有するＳｍ2（Ｔ
Ｍ）17系磁石を用い、増磁領域に配置する第２の永久磁
石６ｂは、保磁力の温度係数が−０．５５〜−０．６
（％／℃）で、残留磁束密度の温度係数が−０．１１〜
−０．１２（％／℃）を有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を
用いている。
６ａと第２の永久磁石６ｂを横に配置し、固定されてい
る。その界磁用永久磁石６のうち電機子反作用の減磁領
域に配置する第１の永久磁石６ａは、保磁力の温度係数
が−０．２〜−０．３（％／℃）で、残留磁束密度が−
０．０３〜−０．０４（％／℃）を有するＳｍ2（Ｔ
Ｍ）17系磁石を用い、増磁領域に配置する第２の永久磁
石６ｂは、保磁力の温度係数が−０．５５〜−０．６
（％／℃）で、残留磁束密度の温度係数が−０．１１〜
−０．１２（％／℃）を有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を
用いている。
【００１１】永久磁石回転子を電動機として使用する場
合、界磁用永久磁石６の磁束は図中の矢印８のような方
向に流れ、電流が電機子１の駆動用巻線３に図に示すよ
うに流れると、永久磁石回転子５は矢印９の方向に回転
する。
合、界磁用永久磁石６の磁束は図中の矢印８のような方
向に流れ、電流が電機子１の駆動用巻線３に図に示すよ
うに流れると、永久磁石回転子５は矢印９の方向に回転
する。
【００１２】この際、電機子起磁力は図の矢印４の方向
に発生し、界磁用永久磁石６のうち第１の永久磁石６ａ
には電機子反作用による減磁作用を、第２の永久磁石６
ｂには電機子反作用による増磁作用をする。
に発生し、界磁用永久磁石６のうち第１の永久磁石６ａ
には電機子反作用による減磁作用を、第２の永久磁石６
ｂには電機子反作用による増磁作用をする。
【００１３】通常の電動機の場合、トルクの上昇と共に
銅損、鉄損が増加し、永久磁石回転子５に固定された界
磁用永久磁石６の温度は増加を続ける。また、高温の特
殊雰囲気中で動力源として電動機を使用する場合には、
さらに過酷な条件になり、磁石には大きな減磁耐力が要
求される。
銅損、鉄損が増加し、永久磁石回転子５に固定された界
磁用永久磁石６の温度は増加を続ける。また、高温の特
殊雰囲気中で動力源として電動機を使用する場合には、
さらに過酷な条件になり、磁石には大きな減磁耐力が要
求される。
【００１４】本発明で電機子反作用の減磁領域に用いた
第１の永久磁石６ａおよび増磁領域に用いた第２の永久
磁石６ｂの２０℃および１００℃における磁化特性をそ
れぞれ図２、図３に示す。
第１の永久磁石６ａおよび増磁領域に用いた第２の永久
磁石６ｂの２０℃および１００℃における磁化特性をそ
れぞれ図２、図３に示す。
【００１５】図２からわかるように、第１の永久磁石６
ａは、保磁力、残留磁束密度の温度係数が小さいため、
磁石温度が２０℃から１００℃まで変化した際の保磁
力、残留磁束密度の変化は非常に小さい。したがって、
１００℃において電機子反作用起磁力を受けても不可逆
減磁を起こすことはなく、表面磁束密度も得られる。
ａは、保磁力、残留磁束密度の温度係数が小さいため、
磁石温度が２０℃から１００℃まで変化した際の保磁
力、残留磁束密度の変化は非常に小さい。したがって、
１００℃において電機子反作用起磁力を受けても不可逆
減磁を起こすことはなく、表面磁束密度も得られる。
【００１６】一方、第２の永久磁石は、２０℃での保磁
力および残留磁束密度が第１の永久磁石よりの永久磁石
は温度係数が大きいため、図３に示すように、１００℃
における保磁力および残留磁束密度は、減少する。そこ
で、減磁の面から、この磁石を増磁側に配置することに
より、不可逆減磁を防ぐことができる。
力および残留磁束密度が第１の永久磁石よりの永久磁石
は温度係数が大きいため、図３に示すように、１００℃
における保磁力および残留磁束密度は、減少する。そこ
で、減磁の面から、この磁石を増磁側に配置することに
より、不可逆減磁を防ぐことができる。
【００１７】このため高温での減磁耐力が要求され、高
トルクが期待される電動機では、小型化、高効率化が実
現可能である。
トルクが期待される電動機では、小型化、高効率化が実
現可能である。
【００１８】（実施例２）他の実施例として、電動機が
両回転する場合の永久磁石回転子の要部横断面を図４に
示す。界磁用永久磁石６の減磁領域は回転子５の回転方
向により決まる。したがって、界磁用永久磁石の両端部
に減磁耐力に優れた第１の永久磁石６ａ、６ｃを電機子
反作用の最大に働く両端部に配置することにより、減磁
耐力に優れた永久磁石回転子を実現することができる。
両回転する場合の永久磁石回転子の要部横断面を図４に
示す。界磁用永久磁石６の減磁領域は回転子５の回転方
向により決まる。したがって、界磁用永久磁石の両端部
に減磁耐力に優れた第１の永久磁石６ａ、６ｃを電機子
反作用の最大に働く両端部に配置することにより、減磁
耐力に優れた永久磁石回転子を実現することができる。
【００１９】なお、これらの具体例においては、増磁領
域の第２の永久磁石をＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石としたが、
他のＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類永久磁石を用いても同様の結
果が得られる。
域の第２の永久磁石をＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石としたが、
他のＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類永久磁石を用いても同様の結
果が得られる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、保磁力、
残留磁束密度の温度係数の異なる永久磁石を組み合わせ
た界磁用永久磁石により永久磁石回転子を構成すること
により、高温での減磁耐力に優れた、高トルク、高効率
の電動機が実現可能である。
残留磁束密度の温度係数の異なる永久磁石を組み合わせ
た界磁用永久磁石により永久磁石回転子を構成すること
により、高温での減磁耐力に優れた、高トルク、高効率
の電動機が実現可能である。
【図１】 本発明の永久磁石回転子と電機子の要部横断
面図。
面図。
【図２】 減磁領域に用いる第１の永久磁石の磁化特性
を表す図。
を表す図。
【図３】 増磁領域に用いる第２の永久磁石の磁化特性
を表す図。
を表す図。
【図４】 他の実施例を示す永久磁石回転子の要部横断
面図。
面図。
１ 電機子 ２ 電機子ヨーク ３ 電機子巻線 ４ 電機子起磁力の方向 ５ 回転子 ６ 界磁用永久磁石 ６ａ 第１の永久磁石 ６ｂ 第２の永久磁石 ７ 回転子ヨーク ８ 永久磁石による磁束の方向 ９ 回転子の回転方向
Claims (2)
- 【請求項１】界磁用永久磁石を備えた回転子において、
界磁用永久磁石６は少なくとも２つの異なる組成の永久
磁石から構成され、前記界磁用永久磁石６のうち電機子
反作用による減磁界領域を、保磁力および残留磁束密度
の温度係数が共にマイナスで絶対値が第２の永久磁石６
ｂより小さな第１の永久磁石６ａで構成し、かつ増磁界
領域を保磁力および残留磁束密度の温度係数が共にマイ
ナスで絶対値が第１の永久磁石６ａより大きな第２の永
久磁石６ｂで構成したことを特徴とする永久磁石回転
子。 - 【請求項２】前記回転子において、減磁界領域をＳｍ2
（ＴＭ）17系希土類永久磁石で構成し、かつ増磁界領域
をＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類永久磁石で構成したことを特徴
とする請求項１記載の永久磁石回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5206391A JPH0767274A (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 永久磁石回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5206391A JPH0767274A (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 永久磁石回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0767274A true JPH0767274A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16522576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5206391A Pending JPH0767274A (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 永久磁石回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0767274A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010183778A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Nissan Motor Co Ltd | 電動機及びその制御方法 |
| JP2012055117A (ja) * | 2010-09-02 | 2012-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | 永久磁石型モータ及び圧縮機 |
| CN110649732A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-01-03 | 山东大学 | 混合励磁转子及混合励磁表贴式永磁电机 |
| WO2020098345A1 (zh) * | 2018-11-15 | 2020-05-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 电机转子、永磁电机和洗衣机 |
| CN113507189A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-10-15 | 山东大学 | 内置式永磁同步电机设计参数优化方法 |
-
1993
- 1993-08-20 JP JP5206391A patent/JPH0767274A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010183778A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Nissan Motor Co Ltd | 電動機及びその制御方法 |
| JP2012055117A (ja) * | 2010-09-02 | 2012-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | 永久磁石型モータ及び圧縮機 |
| WO2020098345A1 (zh) * | 2018-11-15 | 2020-05-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 电机转子、永磁电机和洗衣机 |
| CN110649732A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-01-03 | 山东大学 | 混合励磁转子及混合励磁表贴式永磁电机 |
| CN110649732B (zh) * | 2019-10-28 | 2024-02-23 | 山东大学 | 混合励磁转子及混合励磁表贴式永磁电机 |
| CN113507189A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-10-15 | 山东大学 | 内置式永磁同步电机设计参数优化方法 |
| CN113507189B (zh) * | 2021-07-01 | 2022-07-26 | 山东大学 | 内置式永磁同步电机设计参数优化方法 |
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