JPH0779558A - 永久磁石回転子を有する小形電動機 - Google Patents
永久磁石回転子を有する小形電動機Info
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- JPH0779558A JPH0779558A JP6200756A JP20075694A JPH0779558A JP H0779558 A JPH0779558 A JP H0779558A JP 6200756 A JP6200756 A JP 6200756A JP 20075694 A JP20075694 A JP 20075694A JP H0779558 A JPH0779558 A JP H0779558A
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- 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
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-
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- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/18—Windings for salient poles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ２極永久磁石回転子５と、端部3cが前記回転
子５用の磁極3dを形成するアーム3a, 3bを有するＵ字型
積層固定子とを有する小形電動機１において、小さい漏
洩インダクタンスを有する巻線構造を提供する。 【構成】 前記アーム3a, 3bが交互に付勢される勵磁コ
イルを支持し、両アーム3a, 3b上の勵磁コイルが２個の
巻線群７，９において入れ子にされた巻線層7a,7b, 7c;
9a, 9b, 9cを具え、それらの巻線群のうちの第１アー
ム3aの第１に外側巻線層7cと第２に内側巻線層7a及び第
３に第２アーム3bの中央巻線層9bとが互いに直列に接続
されるとともに、第２アーム3bの第１に外側巻線層9cと
第２に内側巻線層9a及び第３に第１アーム3aの中央巻線
層7bとが互いに直列に接続されている。
子５用の磁極3dを形成するアーム3a, 3bを有するＵ字型
積層固定子とを有する小形電動機１において、小さい漏
洩インダクタンスを有する巻線構造を提供する。 【構成】 前記アーム3a, 3bが交互に付勢される勵磁コ
イルを支持し、両アーム3a, 3b上の勵磁コイルが２個の
巻線群７，９において入れ子にされた巻線層7a,7b, 7c;
9a, 9b, 9cを具え、それらの巻線群のうちの第１アー
ム3aの第１に外側巻線層7cと第２に内側巻線層7a及び第
３に第２アーム3bの中央巻線層9bとが互いに直列に接続
されるとともに、第２アーム3bの第１に外側巻線層9cと
第２に内側巻線層9a及び第３に第１アーム3aの中央巻線
層7bとが互いに直列に接続されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、永久磁石回転子、特に
２極永久磁石回転子と、積層固定子、特に端部が前記回
転子用の磁極を形成するアームを有するＵ字型固定子と
を有する、小形電動機に関するものであり、前記のアー
ムは勵磁コイル、特に交互に付勢できるコイルを支持し
ている。
２極永久磁石回転子と、積層固定子、特に端部が前記回
転子用の磁極を形成するアームを有するＵ字型固定子と
を有する、小形電動機に関するものであり、前記のアー
ムは勵磁コイル、特に交互に付勢できるコイルを支持し
ている。
【０００２】
【従来の技術】永久磁石回転子を有する小形電動機は、
単純構造且つ、その結果低製造コストにおいて卓越して
いる。永久磁石回転子を有する小形電動機は、特に小形
家庭用器具の分野において、同期電動機として用いられ
る。同期電動機として運転されるそのような小形電動機
は、「Feinwerktechnik und Messtechnik 」87(1979)4
の第 163〜169 頁に記載されていた。
単純構造且つ、その結果低製造コストにおいて卓越して
いる。永久磁石回転子を有する小形電動機は、特に小形
家庭用器具の分野において、同期電動機として用いられ
る。同期電動機として運転されるそのような小形電動機
は、「Feinwerktechnik und Messtechnik 」87(1979)4
の第 163〜169 頁に記載されていた。
【０００３】これらの電動機の位置依存電子制御の場合
には、これらの電動機は直流整流子電動機と同じように
振る舞うであろう。そのような電動機の最大トルクは電
動機の大きさにより制限される。発生されるべき最大磁
界又はコイル損失のいずれもが、所定の寸法に対しては
電動機トルクが増大されることを許容しない。それ故
に、電動機の出力を増大することが望まれる場合には、
電動機速度が増大されねばならない。
には、これらの電動機は直流整流子電動機と同じように
振る舞うであろう。そのような電動機の最大トルクは電
動機の大きさにより制限される。発生されるべき最大磁
界又はコイル損失のいずれもが、所定の寸法に対しては
電動機トルクが増大されることを許容しない。それ故
に、電動機の出力を増大することが望まれる場合には、
電動機速度が増大されねばならない。
【０００４】これらの電動機の電子制御のために、巻線
が鉄シャンク上に配設された２個の半部に分割され、ス
イッチングトランジスタが空隙内の磁界方向の反転を許
容するようにコイル半部を交互に駆動する（米国特許明
細書第3,333,172 号）。漏洩インダクタンスの結果とし
て、一方のコイルから他方のコイルへ切り換える場合に
スイッチング電圧が上昇する。特殊の配置によって、こ
れらのスイッチング電圧の電圧サージが前記スイッチン
グトランジスタに対して安全である値に制限され得る。
しかしながら、必要な材料と関連するコストとは別とし
ても、この方法も損失を生じる。
が鉄シャンク上に配設された２個の半部に分割され、ス
イッチングトランジスタが空隙内の磁界方向の反転を許
容するようにコイル半部を交互に駆動する（米国特許明
細書第3,333,172 号）。漏洩インダクタンスの結果とし
て、一方のコイルから他方のコイルへ切り換える場合に
スイッチング電圧が上昇する。特殊の配置によって、こ
れらのスイッチング電圧の電圧サージが前記スイッチン
グトランジスタに対して安全である値に制限され得る。
しかしながら、必要な材料と関連するコストとは別とし
ても、この方法も損失を生じる。
【０００５】バイファイラー巻の使用が、前記の特殊の
配置が廃止され得るまで漏洩インダクタンスが低減され
ることを可能にする。米国特許明細書第4,500,824 号が
そのようなバイファイラー巻を記載している。
配置が廃止され得るまで漏洩インダクタンスが低減され
ることを可能にする。米国特許明細書第4,500,824 号が
そのようなバイファイラー巻を記載している。
【０００６】しかしながら、位置制御される永久磁石電
動機が使用される場合には、前記バイファイラー巻配置
が巻線キャパシタンスとなり、その巻線キャパシタンス
は必要な配線により増大されさえもする。より高い速度
においてはそれで巻線が共振周波数の範囲内となる。こ
れが巻線抵抗の共振増大となり且つ、結局トルク低減と
なる。この効果の結果として電動機トルクが速度増大と
ともに減少する。
動機が使用される場合には、前記バイファイラー巻配置
が巻線キャパシタンスとなり、その巻線キャパシタンス
は必要な配線により増大されさえもする。より高い速度
においてはそれで巻線が共振周波数の範囲内となる。こ
れが巻線抵抗の共振増大となり且つ、結局トルク低減と
なる。この効果の結果として電動機トルクが速度増大と
ともに減少する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】冒頭部分に規定した種
類の小形電動機において小さい漏洩インダクタンスを有
する巻線構造を提供することが本発明の目的であり、そ
の構造が運転範囲を充分超えて共振周波数をずらす。
類の小形電動機において小さい漏洩インダクタンスを有
する巻線構造を提供することが本発明の目的であり、そ
の構造が運転範囲を充分超えて共振周波数をずらす。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によると、両アー
ム上の前記勵磁コイルが、２個の巻線群において３個の
入れ子にされた巻線層を具え、それらの巻線群のうちの
第１アームの第１に外側巻線層と第２に内側巻線層及び
第３に第２アームの中央巻線層とが互いに直列に接続さ
れるとともに、第２アームの第１に外側巻線層と第２に
内側巻線層及び第３に第１アームの中央巻線層とが互い
に直列に接続されていることにより、この目的が達成さ
れる。
ム上の前記勵磁コイルが、２個の巻線群において３個の
入れ子にされた巻線層を具え、それらの巻線群のうちの
第１アームの第１に外側巻線層と第２に内側巻線層及び
第３に第２アームの中央巻線層とが互いに直列に接続さ
れるとともに、第２アームの第１に外側巻線層と第２に
内側巻線層及び第３に第１アームの中央巻線層とが互い
に直列に接続されていることにより、この目的が達成さ
れる。
【０００９】そのような巻線構造が前記バイファイラー
巻構造と比較して、巻線キャパシタンスの大幅な低減を
与える。共振周波数は電動機の運転範囲のはるかに外側
の範囲内へずらされる。漏洩インダクタンスはスイッチ
ングトランジスタの制限が必要ないほど小さいままであ
る。
巻構造と比較して、巻線キャパシタンスの大幅な低減を
与える。共振周波数は電動機の運転範囲のはるかに外側
の範囲内へずらされる。漏洩インダクタンスはスイッチ
ングトランジスタの制限が必要ないほど小さいままであ
る。
【００１０】この方法で永久磁石電動機の最大出力が大
幅に増大される。低漏洩巻線の利点は維持される。
幅に増大される。低漏洩巻線の利点は維持される。
【００１１】
【実施例】図面を参照しながら、実例によって、本発明
の一実施例をもっと詳細に説明しよう。
の一実施例をもっと詳細に説明しよう。
【００１２】小形永久磁石電動機１は、アーム3aと3bと
を有するＵ字型積層固定子３を有している。それらの端
部の位置3cにおいて、アーム3aと3bとが磁極3dとして構
成されており、その中で永久磁石回転子５が軸11の周り
で回転でき、空隙10がその磁極3dと回転子５との間に形
成されている。この永久磁石回転子は２極磁化を有して
いる。
を有するＵ字型積層固定子３を有している。それらの端
部の位置3cにおいて、アーム3aと3bとが磁極3dとして構
成されており、その中で永久磁石回転子５が軸11の周り
で回転でき、空隙10がその磁極3dと回転子５との間に形
成されている。この永久磁石回転子は２極磁化を有して
いる。
【００１３】アーム3aと3bとが巻線群７と９とを支持し
ている。２個の巻線群７と９との各々は、それぞれ３個
の入れ子にされた巻線層7a, 7b, 7c及び9a, 9b, 9cを具
えており、その中央層は内側層と外側層との巻数の２倍
の巻数を有している。
ている。２個の巻線群７と９との各々は、それぞれ３個
の入れ子にされた巻線層7a, 7b, 7c及び9a, 9b, 9cを具
えており、その中央層は内側層と外側層との巻数の２倍
の巻数を有している。
【００１４】これらの巻線層は、これらの巻線層が一定
の原理に従って直列に接続されるような方法で配設され
ている。かくして、第１巻線群９の外側巻線層9cと、第
１巻線群９の内側巻線層9c、及び第２巻線群７の中央巻
線層7bが互いに直列に接続されている。同様に、第１巻
線群９の中央巻線層9bと、第２巻線群７の外側巻線層7
c、及び第２巻線群７の内側巻線層7aが直列に接続され
ている。
の原理に従って直列に接続されるような方法で配設され
ている。かくして、第１巻線群９の外側巻線層9cと、第
１巻線群９の内側巻線層9c、及び第２巻線群７の中央巻
線層7bが互いに直列に接続されている。同様に、第１巻
線群９の中央巻線層9bと、第２巻線群７の外側巻線層7
c、及び第２巻線群７の内側巻線層7aが直列に接続され
ている。
【００１５】それらの巻線層の付勢は、巻線層9a, 7b,
9cのコイルが、Ｕ字型積層固定子３内に付加磁界を作り
出し、且つ巻線層7a, 9b, 7cのコイルも、反対方向でＵ
字型積層固定子３内に付加磁界を作り出すような方法で
達成される。かくして、巻線層9a, 7b, 9cと7a, 9b, 7c
とのコイルの交互の付勢が、回転子５の回転運動のため
に必要なような、空隙10における交流磁界を作り出す。
9cのコイルが、Ｕ字型積層固定子３内に付加磁界を作り
出し、且つ巻線層7a, 9b, 7cのコイルも、反対方向でＵ
字型積層固定子３内に付加磁界を作り出すような方法で
達成される。かくして、巻線層9a, 7b, 9cと7a, 9b, 7c
とのコイルの交互の付勢が、回転子５の回転運動のため
に必要なような、空隙10における交流磁界を作り出す。
【００１６】２個のアーム3aと3bとの上の活性な巻線層
群9a, 7b, 9cと7a, 9b, 7cとの入れ子の結果として、２
個の巻線層群の結合は申し分なく、一方巻線キャパシタ
ンスはバイファイラー巻と比較して低減され、ここで二
つのコイルのための電線は互いに接して巻かれている。
群9a, 7b, 9cと7a, 9b, 7cとの入れ子の結果として、２
個の巻線層群の結合は申し分なく、一方巻線キャパシタ
ンスはバイファイラー巻と比較して低減され、ここで二
つのコイルのための電線は互いに接して巻かれている。
【００１７】このことが、特に高速における、トルクと
損失への巻線キャパシタンスの望ましくない影響を緩和
する。
損失への巻線キャパシタンスの望ましくない影響を緩和
する。
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
１ 小形永久磁石電動機 ３ Ｕ字型積層固定子 3a 第１アーム 3b 第２アーム 3c 位置 3d 磁極 ５ 永久磁石回転子 ７ 第２巻線群 7a 内側巻線層 7b 中央巻線層 7c 外側巻線層 ９ 第１巻線群 9a 内側巻線層 9b 中央巻線層 9c 外側巻線層 10 空隙 11 軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 テオ ヒュスゲン ドイツ連邦共和国 デー−52066 アーヘ ン ハウプトシュトラーセ ６
Claims (1)
- 【請求項１】 永久磁石回転子（５）と、端部（3c）が
前記回転子（５）用の磁極（3d）を形成するアーム（3
a, 3b）を有する積層固定子（３）とを有する小形電動
機であって、前記アーム（3a, 3b）が勵磁コイルを支持
している小形電動機において、 両アーム（3a, 3b）上の前記勵磁コイルが２個の巻線群
（７，９）において３個の入れ子にされた巻線層（7a,
7b, 7c; 9a, 9b, 9c）を具え、それらの巻線群のうちの
第１アーム（3a）の第１に外側巻線層（7c）と第２に内
側巻線層（7a）及び第３に第２アーム（3b）の中央巻線
層（9b）とが互いに直列に接続されるとともに、第２ア
ーム（3b）の第１に外側巻線層（9c）と第２に内側巻線
層（9a）及び第３に第１アーム（3a）の中央巻線層（7
b）とが互いに直列に接続されていることを特徴とする
永久磁石回転子を有する小形電動機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4329046:9 | 1993-08-28 | ||
| DE4329046A DE4329046A1 (de) | 1993-08-28 | 1993-08-28 | Kleinmotor mit einem permanent-magnetischen Rotor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0779558A true JPH0779558A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=6496288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6200756A Pending JPH0779558A (ja) | 1993-08-28 | 1994-08-25 | 永久磁石回転子を有する小形電動機 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5502359A (ja) |
| EP (1) | EP0641062B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0779558A (ja) |
| DE (2) | DE4329046A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AUPN495295A0 (en) * | 1995-08-23 | 1995-09-14 | Microsystem Controls Pty Ltd | Apparatus for obtaining certain characteristics for an article |
| EP0777317A1 (de) * | 1995-11-28 | 1997-06-04 | Voith Turbo GmbH & Co. KG | Schaltungsanordnung zur Speisung einer zweiphasigen elektrischen Maschine |
| DE10139928A1 (de) | 2001-08-14 | 2003-04-24 | Diehl Ako Stiftung Gmbh & Co | Geschirrspüler-Pumpenantrieb |
| US6975049B2 (en) * | 2003-10-29 | 2005-12-13 | A. O. Smith Corporation | Electrical machine and method of manufacturing the same |
| EP1544693A1 (fr) * | 2003-12-19 | 2005-06-22 | ETA SA Manufacture Horlogère Suisse | Moteur pas à pas monophase pour un mécanisme du type horloger |
| JP4440275B2 (ja) * | 2007-02-02 | 2010-03-24 | 三菱電機株式会社 | 三相回転電機 |
| CN105322730B (zh) * | 2014-07-28 | 2017-09-15 | 江门市地尔汉宇电器股份有限公司 | 一种永磁同步电机及其制备方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR913228A (fr) * | 1945-08-07 | 1946-09-02 | Magnéto d'allumage | |
| NL6414624A (ja) * | 1964-12-16 | 1966-06-17 | ||
| US3333172A (en) * | 1966-03-30 | 1967-07-25 | Harrison D Brailsford | Direct current oscillator fed motor |
| US3731125A (en) * | 1970-06-13 | 1973-05-01 | Citizen Watch Co Ltd | Pulse motor for time piece |
| NL7407056A (nl) * | 1974-05-27 | 1975-12-01 | Philips Nv | "m-fasige wisselstroommachine". |
| US4200817A (en) * | 1977-01-20 | 1980-04-29 | Bbc Brown Boveri & Company Limited | Δ-Connected, two-layer, three-phase winding for an electrical machine |
| CH621442A5 (en) * | 1977-03-28 | 1981-01-30 | Siemens Ag | Field coil for yoke stacks of electric machines and transformers |
| US4238702A (en) * | 1978-11-16 | 1980-12-09 | Belova Tamara N | Bar winding of stator of slotless-core electrical machine |
| DE3301263C2 (de) * | 1983-01-17 | 1986-07-31 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Einphasensynchronmotor mit einem zweipoligen dauermagnetischen Läufer |
| US4500824A (en) * | 1984-05-21 | 1985-02-19 | General Electric Company | Method of commutation and converter circuit for switched reluctance motors |
| US4896063A (en) * | 1986-08-27 | 1990-01-23 | S.P.C. Holding Co., Inc. | Electromagnetic induction devices with multi-form winding and reflected magnetizing impedance |
| US4733113A (en) * | 1987-02-05 | 1988-03-22 | The Superior Electric Company | Winding for operation of a three-phase stepping motor from a two-phase drive |
| KR940001176B1 (ko) * | 1990-07-19 | 1994-02-16 | 가부시끼가이샤 도시바 | 3상 전기자 권선 |
-
1993
- 1993-08-28 DE DE4329046A patent/DE4329046A1/de not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-08-23 EP EP94202407A patent/EP0641062B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-08-23 DE DE59402648T patent/DE59402648D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-24 US US08/295,443 patent/US5502359A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-25 JP JP6200756A patent/JPH0779558A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE59402648D1 (de) | 1997-06-12 |
| US5502359A (en) | 1996-03-26 |
| EP0641062A1 (de) | 1995-03-01 |
| DE4329046A1 (de) | 1995-03-02 |
| EP0641062B1 (de) | 1997-05-07 |
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