JPH0799925B2 - ハイブリツトモ−タ - Google Patents
ハイブリツトモ−タInfo
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- JPH0799925B2 JPH0799925B2 JP23924386A JP23924386A JPH0799925B2 JP H0799925 B2 JPH0799925 B2 JP H0799925B2 JP 23924386 A JP23924386 A JP 23924386A JP 23924386 A JP23924386 A JP 23924386A JP H0799925 B2 JPH0799925 B2 JP H0799925B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- teeth
- rotor
- phase
- pole
- pole teeth
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はステップモータやACモータとして使用されるハ
イブリットモータに関する。
イブリットモータに関する。
従来の技術 従来のハイブリットモータはロータの中心部に円筒形で
長さ方向に磁化された永久磁石を有し、該永久磁石の周
囲には外周に多くの歯（凹凸）をもった成層珪素鋼板等
の軟磁性体が２個の部分に分けて固着されてロータを構
成しており、該軟磁性体の外周部の歯は上記永久磁石の
Ｎ極側とＳ極側では半ピッチずれている。そして、ステ
ータの極歯（極）には、上記ロータの軟磁性体の外周部
の歯と同じピッチで小歯が設けられている。ロータの永
久磁石の生み出す磁束はロータの軸方向、即ちユニポー
ラ型の分布を取り、ステータの巻線の作り出す磁束はロ
ータ軸に垂直な平面上で磁路を形成するヘテロポーラ型
の磁路を形成し、このユニポーラ分布の永久磁石による
磁束とヘトロポーラ分布のステータ巻線による磁束とが
作用し合ってトルクを発生するものである。
長さ方向に磁化された永久磁石を有し、該永久磁石の周
囲には外周に多くの歯（凹凸）をもった成層珪素鋼板等
の軟磁性体が２個の部分に分けて固着されてロータを構
成しており、該軟磁性体の外周部の歯は上記永久磁石の
Ｎ極側とＳ極側では半ピッチずれている。そして、ステ
ータの極歯（極）には、上記ロータの軟磁性体の外周部
の歯と同じピッチで小歯が設けられている。ロータの永
久磁石の生み出す磁束はロータの軸方向、即ちユニポー
ラ型の分布を取り、ステータの巻線の作り出す磁束はロ
ータ軸に垂直な平面上で磁路を形成するヘテロポーラ型
の磁路を形成し、このユニポーラ分布の永久磁石による
磁束とヘトロポーラ分布のステータ巻線による磁束とが
作用し合ってトルクを発生するものである。
発明が解決しようとする問題点 上記従来のハイブリットモータは、ローラの中心部に設
けられた永久磁石が軸方向に磁化され、Ｎ極側とＳ極側
のローラの軟磁性体の歯が半ピッチずれていることか
ら、製造が難しく、又、モータの軸方向に長い形状とな
り、薄いモータ、即ち、モータ軸方向において短いモー
タを形成することができなかった。
けられた永久磁石が軸方向に磁化され、Ｎ極側とＳ極側
のローラの軟磁性体の歯が半ピッチずれていることか
ら、製造が難しく、又、モータの軸方向に長い形状とな
り、薄いモータ、即ち、モータ軸方向において短いモー
タを形成することができなかった。
又、モータ軸の軸方向にも上述したように磁束が流れる
からうず電流が発生しやすく、そのため鉄損が大きいと
いう欠点がある。
からうず電流が発生しやすく、そのため鉄損が大きいと
いう欠点がある。
そこで、本発明は、製造が容易でうず電流の発生を少な
くし鉄損の少ないハイブリットモータを提供することに
ある。
くし鉄損の少ないハイブリットモータを提供することに
ある。
問題点を解決するための手段 ステータのヨーク面上にヨーク面垂直方向に磁化方向が
交互に逆になるように永久磁石を固着し、該各永久磁石
上にステータコアを固着する。該ステータコアは２つに
枝分れして極歯を構成し、各極歯の先端には各々同数の
小歯を設ける。ロータコアの上記各極歯と対面する側に
は上記小歯と同一ピッチのロータ歯を設ける。そして、
隣り合う２つのステータコアで１相分のコアを構成し該
１相分の極歯に対し１相分の巻線が両端の極歯には同一
方向の磁束が生じ、中間の２つの極歯には両端の極歯と
は逆方向に磁束が生じるよう巻き、上記１相分を構成す
る２つのステータコアの各極歯間は隣り合う小歯の中心
線間が1.5ピッチ,2.5ピッチと（ｎ＋0.5）ピッチ（ｎは
整数）離れて配設し、相が異なる極歯間は隣り合う小歯
の中心線間が（ｎ＋1/6）ピッチ（ｎは整数）離れて配
設することによって上記問題点を解決した。
交互に逆になるように永久磁石を固着し、該各永久磁石
上にステータコアを固着する。該ステータコアは２つに
枝分れして極歯を構成し、各極歯の先端には各々同数の
小歯を設ける。ロータコアの上記各極歯と対面する側に
は上記小歯と同一ピッチのロータ歯を設ける。そして、
隣り合う２つのステータコアで１相分のコアを構成し該
１相分の極歯に対し１相分の巻線が両端の極歯には同一
方向の磁束が生じ、中間の２つの極歯には両端の極歯と
は逆方向に磁束が生じるよう巻き、上記１相分を構成す
る２つのステータコアの各極歯間は隣り合う小歯の中心
線間が1.5ピッチ,2.5ピッチと（ｎ＋0.5）ピッチ（ｎは
整数）離れて配設し、相が異なる極歯間は隣り合う小歯
の中心線間が（ｎ＋1/6）ピッチ（ｎは整数）離れて配
設することによって上記問題点を解決した。
作用 １相分の極を構成する２つのステータコアは極性が異な
る永久磁石の上に固着されているから、永久磁石から発
生する磁束は一方の永久磁石より該永久磁石上のステー
タコアを通り、ロータコア、他方のステータコアを通り
他方の永久磁石へとなる磁束分布を構成する。一方、巻
線に電流を流すと、該巻線電流による磁束は４つの極歯
の両端の極歯においては同一方向の磁束の方向で、中間
の２つの極歯に対しては両端の極歯の磁束の方向とは逆
になるから、１相分の極を構成する２個のステータコア
の一方のステータコアの端側の極歯と他方のステータコ
アの内側（中間部）の極歯に流れる永久磁石による磁束
の方向と巻線電流による磁束の方向が一致し、他方のス
テータコアの内側の極歯と一方の端側の極歯に流れる永
久磁石による磁束の方向と巻線電流による磁束の方向は
逆となる。そして、１相分の２つのステータコアの極歯
間は（１＋0.5）ピッチ，（２＋0.5ピッチ）……と0.5
ピッチの間隔があるため、一方のステータコアの端側の
極歯及び他方の内側の極歯の各々の小歯はロータ歯に対
し同一ピッチずれを生じていることとなるから、一方の
ステータコアの端側の極歯及び他方のステータコアの内
側の極歯に、永久磁石及び巻線電流による各々の磁束が
同一方向のときは該極歯の小歯はロータ歯を吸引し、磁
束方向が異なる他方のステータコアの端側及び一方のス
テータコアの内側の極歯の小歯はロータ歯を反発させ、
その結果ロータを回転させることとなる。
る永久磁石の上に固着されているから、永久磁石から発
生する磁束は一方の永久磁石より該永久磁石上のステー
タコアを通り、ロータコア、他方のステータコアを通り
他方の永久磁石へとなる磁束分布を構成する。一方、巻
線に電流を流すと、該巻線電流による磁束は４つの極歯
の両端の極歯においては同一方向の磁束の方向で、中間
の２つの極歯に対しては両端の極歯の磁束の方向とは逆
になるから、１相分の極を構成する２個のステータコア
の一方のステータコアの端側の極歯と他方のステータコ
アの内側（中間部）の極歯に流れる永久磁石による磁束
の方向と巻線電流による磁束の方向が一致し、他方のス
テータコアの内側の極歯と一方の端側の極歯に流れる永
久磁石による磁束の方向と巻線電流による磁束の方向は
逆となる。そして、１相分の２つのステータコアの極歯
間は（１＋0.5）ピッチ，（２＋0.5ピッチ）……と0.5
ピッチの間隔があるため、一方のステータコアの端側の
極歯及び他方の内側の極歯の各々の小歯はロータ歯に対
し同一ピッチずれを生じていることとなるから、一方の
ステータコアの端側の極歯及び他方のステータコアの内
側の極歯に、永久磁石及び巻線電流による各々の磁束が
同一方向のときは該極歯の小歯はロータ歯を吸引し、磁
束方向が異なる他方のステータコアの端側及び一方のス
テータコアの内側の極歯の小歯はロータ歯を反発させ、
その結果ロータを回転させることとなる。
実施例 以下、本発明の一実施例として３相ハイブリットモータ
を例にとって詳細に説明する。
を例にとって詳細に説明する。
第１図は該ハイブリットモータのモータ軸に対し、垂直
な断面の部分図で、本実施例のハイブリットモータはス
テータ２を中心部に配設し、ロータ１を該ステータ２の
外周部に配設している。即ち、アウタロータ型のハイブ
リットモータである。
な断面の部分図で、本実施例のハイブリットモータはス
テータ２を中心部に配設し、ロータ１を該ステータ２の
外周部に配設している。即ち、アウタロータ型のハイブ
リットモータである。
ロータ１のロータコア３の内周囲には同ピッチの凹凸部
が形成され、該凸部によってロータ歯４を形成してい
る。この歯４の歯幅は、凹部である谷５の谷幅より少し
小さく形成され、この歯４と谷５によって１ピッチを構
成している。
が形成され、該凸部によってロータ歯４を形成してい
る。この歯４の歯幅は、凹部である谷５の谷幅より少し
小さく形成され、この歯４と谷５によって１ピッチを構
成している。
ステータ２はヨーク６の外周面に永久磁石７が固着さ
れ、該永久磁石７はステータ２の半径方向に磁化されて
おり、ヨーク６の円周方向に交互に極性が変わるように
配設されている。即ち、半径方向に磁化された永久磁石
７の磁化方向が円周方向に沿って交互に逆方向になるよ
う配設されている。
れ、該永久磁石７はステータ２の半径方向に磁化されて
おり、ヨーク６の円周方向に交互に極性が変わるように
配設されている。即ち、半径方向に磁化された永久磁石
７の磁化方向が円周方向に沿って交互に逆方向になるよ
う配設されている。
上記各永久磁石７の外周面には各々ステータコア８が固
着され、各ステータコア８は２つに枝分かれして、２つ
の極歯け８′,8″を構成し、各極歯８′,8″の先端は凹
凸状に形成され、この凸状部によって小歯９を構成して
おり、この小歯９を形成する極歯８′,8″の先端の凹凸
部はロータ１の凹凸部のピッチと同一に形成されてい
る。
着され、各ステータコア８は２つに枝分かれして、２つ
の極歯け８′,8″を構成し、各極歯８′,8″の先端は凹
凸状に形成され、この凸状部によって小歯９を構成して
おり、この小歯９を形成する極歯８′,8″の先端の凹凸
部はロータ１の凹凸部のピッチと同一に形成されてい
る。
本実施例では、各極歯８′,8″に８個の小歯９が設けら
れ、極歯８′と極歯８″間の隣り合う小歯９の中心線間
が1.5ピッチの間隔となっている。なお、この間隔は
（ｎ＋0.5）ピッチ（ｎは整数）でもよい。
れ、極歯８′と極歯８″間の隣り合う小歯９の中心線間
が1.5ピッチの間隔となっている。なお、この間隔は
（ｎ＋0.5）ピッチ（ｎは整数）でもよい。
そして、本発明は隣り合う２つのステータコア８によっ
て１相分を構成しており、この１相分の隣り合う２つの
ステータコアの間隔も小歯９の中心線間で1.5ピッチの
幅に配設してある。即ち、１相分内に存在する極歯
８′,8″間の３つの間隔はすべて隣り合う小歯９の中心
線間で1.5ピッチ（前述同様（ｎ＋0.5）ピッチでもよ
い）の幅に配設されている。そして、各相の隣り合う２
つのステータコア８は永久磁石７の外周面に円周方向に
Ｕ相,V相,W相，……と順次配設されており、隣り合う相
間の極歯の小歯９の中心線間の距離は第２図に示すよう
に7/6ピッチとして配設されている。
て１相分を構成しており、この１相分の隣り合う２つの
ステータコアの間隔も小歯９の中心線間で1.5ピッチの
幅に配設してある。即ち、１相分内に存在する極歯
８′,8″間の３つの間隔はすべて隣り合う小歯９の中心
線間で1.5ピッチ（前述同様（ｎ＋0.5）ピッチでもよ
い）の幅に配設されている。そして、各相の隣り合う２
つのステータコア８は永久磁石７の外周面に円周方向に
Ｕ相,V相,W相，……と順次配設されており、隣り合う相
間の極歯の小歯９の中心線間の距離は第２図に示すよう
に7/6ピッチとして配設されている。
第１図で示すＶ相分の２つステータコア８は左側は内側
にＮ極、外側にＳ極に磁化された永久磁石７の外周面に
固着され、右側は内側にＳ極、外側にＮ極に磁化された
永久磁石７の外周面に固着されている。なお、説明を簡
単にするために、Ｖ相における左側のステータコア８、
即ちＵ相側のステータコア８と隣り合うステータコア８
の極歯８′をVa、極歯８″をVb、右側のステータコア８
の極歯８′をVc、極歯８″をVdと呼ぶことにする。同様
に、Ｗ相の各極歯８′,8″もＶ相の極歯Vd（＝８″）と
隣り合う極歯をWaとし、以下、Wb,Wc,Wdと呼し、Ｕ極の
極歯８′,8″も同様にＷ相の極歯Wdと隣り合う極歯８′
からUa,Ub,Uc,Udと呼ぶことにする（第２図参照）。
にＮ極、外側にＳ極に磁化された永久磁石７の外周面に
固着され、右側は内側にＳ極、外側にＮ極に磁化された
永久磁石７の外周面に固着されている。なお、説明を簡
単にするために、Ｖ相における左側のステータコア８、
即ちＵ相側のステータコア８と隣り合うステータコア８
の極歯８′をVa、極歯８″をVb、右側のステータコア８
の極歯８′をVc、極歯８″をVdと呼ぶことにする。同様
に、Ｗ相の各極歯８′,8″もＶ相の極歯Vd（＝８″）と
隣り合う極歯をWaとし、以下、Wb,Wc,Wdと呼し、Ｕ極の
極歯８′,8″も同様にＷ相の極歯Wdと隣り合う極歯８′
からUa,Ub,Uc,Udと呼ぶことにする（第２図参照）。
そして、１相分の巻線10は１相分の２つのステータコア
の各々の極歯８′,8″（＝Ua,Ub,Uc,Ud,Va,Vb,Vc,Vd,W
a,Wb,Wc,Wd）に巻かれ、第１図のＶ相について記載され
ているように、電流を流したとき、この巻線電流によっ
て生じる磁束が１点左遷の矢印11が示すように極歯Va,V
dは外から内へ、極歯Vb,Vcは内から外へ生じるように各
極歯の巻線は巻かれている。
の各々の極歯８′,8″（＝Ua,Ub,Uc,Ud,Va,Vb,Vc,Vd,W
a,Wb,Wc,Wd）に巻かれ、第１図のＶ相について記載され
ているように、電流を流したとき、この巻線電流によっ
て生じる磁束が１点左遷の矢印11が示すように極歯Va,V
dは外から内へ、極歯Vb,Vcは内から外へ生じるように各
極歯の巻線は巻かれている。
又、上記ロータコア3,ステータコア8,ヨーク６は珪素鋼
板等の軟磁性体の薄鋼板を第１図紙面垂直方向に成層し
て構成されており、永久磁石７以外はすべて成層構造で
作成されている。
板等の軟磁性体の薄鋼板を第１図紙面垂直方向に成層し
て構成されており、永久磁石７以外はすべて成層構造で
作成されている。
次に、本実施例の動作について説明する。
第２図は本実施例の動作を説明するためにロータ１とス
テータ２を直線状に展開し、各極歯８′,8″小歯９の中
間部を４つ省略し、４個の小歯９を有する極歯８′,8″
で構成している。又、ロータ歯4,小歯９の歯幅と歯間の
谷の谷幅を同一とした図を示しており、第１図のように
谷幅よりは4,9の歯幅を小さくする場合は歯4,9の両側を
同一量削り小さくすればよいから、この展開図と第１図
の実施例の動作原理は同一となる。又、第２図において
は図面作成上２段に分かれて記載されているが、U,V,W,
……相と連続しているもので、上段の右側のＷ相は、下
段のＷ相と同じもので説明上２重に記載しているのみで
ある。又、U,V,W相の各相１個のみ示しているが、さら
に各相分を増加してもよいもので、例えば、U,V,W相各
相１組以上で該ハイブリットモータは構成される。
テータ２を直線状に展開し、各極歯８′,8″小歯９の中
間部を４つ省略し、４個の小歯９を有する極歯８′,8″
で構成している。又、ロータ歯4,小歯９の歯幅と歯間の
谷の谷幅を同一とした図を示しており、第１図のように
谷幅よりは4,9の歯幅を小さくする場合は歯4,9の両側を
同一量削り小さくすればよいから、この展開図と第１図
の実施例の動作原理は同一となる。又、第２図において
は図面作成上２段に分かれて記載されているが、U,V,W,
……相と連続しているもので、上段の右側のＷ相は、下
段のＷ相と同じもので説明上２重に記載しているのみで
ある。又、U,V,W相の各相１個のみ示しているが、さら
に各相分を増加してもよいもので、例えば、U,V,W相各
相１組以上で該ハイブリットモータは構成される。
まず、ステータモータとして、１相励磁方式で該ハイブ
リットモータを駆動する場合について説明する。
リットモータを駆動する場合について説明する。
第１図及び第２図はＵ相に対する励磁が終了し、Ｕ相の
極歯Ua,Ucの小歯９とロタ歯４は対面し、極歯Ub,Udの小
歯９はロータ１の谷５と対面している。
極歯Ua,Ucの小歯９とロタ歯４は対面し、極歯Ub,Udの小
歯９はロータ１の谷５と対面している。
ここで、この状態のとき、各極歯Ua〜Ud,Va〜Vd,Wa〜Wd
の小歯９とロータ歯４のピッチずれを求めると同一相の
極歯８′,8″の極歯間は隣り合う小歯９の中心線間が1.
5ピッチ（以下ピッチをＰと記す）の距離であること、
又異なる相間の小歯９の中心線間は7/6Pの距離に配設さ
れていることから各極歯の小歯９のずれは以下のとおり
になる。
の小歯９とロータ歯４のピッチずれを求めると同一相の
極歯８′,8″の極歯間は隣り合う小歯９の中心線間が1.
5ピッチ（以下ピッチをＰと記す）の距離であること、
又異なる相間の小歯９の中心線間は7/6Pの距離に配設さ
れていることから各極歯の小歯９のずれは以下のとおり
になる。
Ua＝同一ピッチ Ub＝1/2P Uc＝1/2P＋1,5P＝2P＝同一ピッチ Ud＝1/2P Va＝1/2P＋7/6P＝1P＋2/3P＝2/3P Vb＝2/3P＋1.5P＝2P＋1/6P＝1/6P Vc＝1/6P＋1.5P＝1P＋2/3P＝2/3P Vd＝2/3P＋1.5P＝2P＋1/6P＝1/6P Wa＝1/6P＋7/6P＝1P＋2/6P＝1/3P Wb＝1/3P＋1.5P＝1P＋5/6P＝5/6P Wc＝5/6P＋1.5P＝2P＋2/6P＝1/3P Wd＝1/3P＋1.5P＝1P＋5/6P＝5/6P Ua＝5/6P＋7/6P＝2P＝同一ピッチ 次に、Ｖ相の巻線10に第１図，第２図に示すように電流
を流すと、該巻線電流によって生じた磁束は第１図，第
２図で一点鎖線の矢印11に示す方向に生じる。一方、永
久磁石７によって生じる磁束は破線の矢印12によって示
される方向であるから、これらの磁束は極歯Va,Vcで同
一方向で、極歯Vb,Vcでは逆方向になるため、極歯Va,Vc
の小歯９はロータ歯４を吸引し、極歯Vb,Vcはロータ歯
４を反発させ、その結果、ロータ１は第１図中反時計方
向、第２図中左側に移動させ、極歯Va,Vcの小歯９がロ
ーラ歯４と対面し極歯Vb,Vdの小歯９は谷４と対面する
状態、即ち第１図，第２図に示すＵ相の状態と同じにな
る。即ち、極歯Va,Vcの小歯９はロータ歯４に対し2/3P
ずれていたものが同一ピッチとなることからロータ１は
1/3Pだけ移動しロータ歯４に対し同一ピッチとなるもの
で、Ｖ相励磁によってロータ１は1/3ピッチ回転するこ
ととなる。
を流すと、該巻線電流によって生じた磁束は第１図，第
２図で一点鎖線の矢印11に示す方向に生じる。一方、永
久磁石７によって生じる磁束は破線の矢印12によって示
される方向であるから、これらの磁束は極歯Va,Vcで同
一方向で、極歯Vb,Vcでは逆方向になるため、極歯Va,Vc
の小歯９はロータ歯４を吸引し、極歯Vb,Vcはロータ歯
４を反発させ、その結果、ロータ１は第１図中反時計方
向、第２図中左側に移動させ、極歯Va,Vcの小歯９がロ
ーラ歯４と対面し極歯Vb,Vdの小歯９は谷４と対面する
状態、即ち第１図，第２図に示すＵ相の状態と同じにな
る。即ち、極歯Va,Vcの小歯９はロータ歯４に対し2/3P
ずれていたものが同一ピッチとなることからロータ１は
1/3Pだけ移動しロータ歯４に対し同一ピッチとなるもの
で、Ｖ相励磁によってロータ１は1/3ピッチ回転するこ
ととなる。
次に、Ｗ相を励磁することとなるが、ロータ１が1/3ピ
ッチ回転したことにより、Ｗ相の各小歯９とロータ歯４
の関係は第１図，第２図に示すＶ相の各小歯９とロータ
歯４の関係と同じとなり、Ｗ相を励磁すれば、Ｖ相励磁
のときと同じ動作となりロータ１を1/3ピッチ回転させ
ることとなる。以下同様に、Ｕ相を励磁すればロータ１
は1/3ピッチ回転し、第１図，第２図の状態となる。即
ち、U,V,W相を各々１回励磁することによりロータ１は
１ピッチ回転することとなる。
ッチ回転したことにより、Ｗ相の各小歯９とロータ歯４
の関係は第１図，第２図に示すＶ相の各小歯９とロータ
歯４の関係と同じとなり、Ｗ相を励磁すれば、Ｖ相励磁
のときと同じ動作となりロータ１を1/3ピッチ回転させ
ることとなる。以下同様に、Ｕ相を励磁すればロータ１
は1/3ピッチ回転し、第１図，第２図の状態となる。即
ち、U,V,W相を各々１回励磁することによりロータ１は
１ピッチ回転することとなる。
次に、ACモータとして使用するときの動作について述べ
る。永久磁石７によって生じる磁束12は、ロータ歯４と
極歯の小歯９が対面したとき一番多く流れ、小歯９がロ
ータの谷５と対面したとき一番少なくなる。例えば、第
１図，第２図の状態ではＵ相の極歯Ua,Ucの小歯９はロ
ータ歯４と対面し、極歯Ub,Udの小歯９はロータの谷５
と対面しているため永久磁石７の磁束は、Ｕ相の右側の
永久磁石７（第２図参照）のＮ極から出た磁束は極歯U
c,ロータ１のロータコア3,極歯Uaを通り左側の永久磁石
７のＳ極に入る磁気回路が構成され、このときの磁極U
a,Ucの小歯９を通る磁束は最大Φとなりロータ１が回転
するにつれて減少する。この磁極Ua,Ucを通る磁束をΦc
osθ（Φは最大磁束、θは電気角）とすると、該Ｕ相の
巻線10に流す電流が−Isinθ（Ｉは最大電流）となるよ
うに、各相に３相電流を流すと、Ｕ相の磁極Ua,Ucの磁
束分布とφと各相の巻線10に流れる電流Ui,Vi,Wiは第３
図（ｉ）〜（iv）のような関係となる。そこで、極歯U
a,Ucの小歯９がロータ歯４と対面しているときは、第３
図中ａの位置のときであり、この位置より微ずかロータ
１が回転しｂの位置になったときの状態を第４図に示
し、各相の巻線10に流れる電流の方向は第４図に示す状
態となる。即ち、Ｖ相のみ逆向きの電流が流れる状態と
なり、極歯Ua,Uc,Vb,Vd,Wa,Wcの小歯９はロータ歯４を
反発させ、極歯Ub,Ud,Va,Vc,Wb,Wdはロータ歯４を吸引
する。これは、ロータ１は第１図，第２図の状態から比
べ微ずか回転している状態であるから、極歯Ua,Ucの小
歯９に対しロータ歯は微ずか第４図中左方向にあるた
め、ロータは４は極歯Ua,Uc,Vb,Vd,Wa,Wcの小歯９より
微ずか左側に移動した位置にあり、反発させることによ
りロータ１を左方向へ回転させ、極歯Ub,Ud,Va,Vc,Wb,W
dの小歯９に対しロータ歯４は右側にあるため、ロータ
１は吸引されロータ１は左方向へ回転することとなる。
かくして、1/6ピッチ回転し、第３図中ｃ点の位置に達
すると、極歯Wb,Wdの小歯９とロータ歯４は対面するよ
うになるが、このｃ点の位置から微ずか回転したｄ点の
位置ではＷ相の巻線10に流れる電流の向きが逆になり、
かつ極歯Wa〜Wdの小歯９に対するロータ歯４の位置が逆
となる。即ち、ロータ歯４は極歯Wa,Wcに対し右側に極
歯Wb,Wdに対し左側にずれた状態となり、巻線電流が逆
になることにより第４図中のＷ相の巻線電流による磁束
の向きが逆になるためロータ歯４は極歯Wa,Wcで吸引さ
れ、極歯Wb,Wdで反発されて左方向へロータ１を回転さ
せることとなる。なお、Ｕ相,V相は小歯９とロータ歯４
との位置関係及び巻線電流の向きが変わらないことによ
り、前に説明したと同様ロータ１を左方向に回転させる
ようトルクを発生させている。
る。永久磁石７によって生じる磁束12は、ロータ歯４と
極歯の小歯９が対面したとき一番多く流れ、小歯９がロ
ータの谷５と対面したとき一番少なくなる。例えば、第
１図，第２図の状態ではＵ相の極歯Ua,Ucの小歯９はロ
ータ歯４と対面し、極歯Ub,Udの小歯９はロータの谷５
と対面しているため永久磁石７の磁束は、Ｕ相の右側の
永久磁石７（第２図参照）のＮ極から出た磁束は極歯U
c,ロータ１のロータコア3,極歯Uaを通り左側の永久磁石
７のＳ極に入る磁気回路が構成され、このときの磁極U
a,Ucの小歯９を通る磁束は最大Φとなりロータ１が回転
するにつれて減少する。この磁極Ua,Ucを通る磁束をΦc
osθ（Φは最大磁束、θは電気角）とすると、該Ｕ相の
巻線10に流す電流が−Isinθ（Ｉは最大電流）となるよ
うに、各相に３相電流を流すと、Ｕ相の磁極Ua,Ucの磁
束分布とφと各相の巻線10に流れる電流Ui,Vi,Wiは第３
図（ｉ）〜（iv）のような関係となる。そこで、極歯U
a,Ucの小歯９がロータ歯４と対面しているときは、第３
図中ａの位置のときであり、この位置より微ずかロータ
１が回転しｂの位置になったときの状態を第４図に示
し、各相の巻線10に流れる電流の方向は第４図に示す状
態となる。即ち、Ｖ相のみ逆向きの電流が流れる状態と
なり、極歯Ua,Uc,Vb,Vd,Wa,Wcの小歯９はロータ歯４を
反発させ、極歯Ub,Ud,Va,Vc,Wb,Wdはロータ歯４を吸引
する。これは、ロータ１は第１図，第２図の状態から比
べ微ずか回転している状態であるから、極歯Ua,Ucの小
歯９に対しロータ歯は微ずか第４図中左方向にあるた
め、ロータは４は極歯Ua,Uc,Vb,Vd,Wa,Wcの小歯９より
微ずか左側に移動した位置にあり、反発させることによ
りロータ１を左方向へ回転させ、極歯Ub,Ud,Va,Vc,Wb,W
dの小歯９に対しロータ歯４は右側にあるため、ロータ
１は吸引されロータ１は左方向へ回転することとなる。
かくして、1/6ピッチ回転し、第３図中ｃ点の位置に達
すると、極歯Wb,Wdの小歯９とロータ歯４は対面するよ
うになるが、このｃ点の位置から微ずか回転したｄ点の
位置ではＷ相の巻線10に流れる電流の向きが逆になり、
かつ極歯Wa〜Wdの小歯９に対するロータ歯４の位置が逆
となる。即ち、ロータ歯４は極歯Wa,Wcに対し右側に極
歯Wb,Wdに対し左側にずれた状態となり、巻線電流が逆
になることにより第４図中のＷ相の巻線電流による磁束
の向きが逆になるためロータ歯４は極歯Wa,Wcで吸引さ
れ、極歯Wb,Wdで反発されて左方向へロータ１を回転さ
せることとなる。なお、Ｕ相,V相は小歯９とロータ歯４
との位置関係及び巻線電流の向きが変わらないことによ
り、前に説明したと同様ロータ１を左方向に回転させる
ようトルクを発生させている。
そして、第３図ｅ点に達すると、Ｖ相の極歯Va,Vcの小
歯９がロータ歯４と対面一致し、その後、Ｖ相の極歯Va
〜Vdの小歯９とロータ歯４の位置関係が変わるか、Ｖ相
の巻線電流の向きが変わり、Ｗ相について述べたと同様
にして、ロータ１を左方向へ回転させることとなる。
歯９がロータ歯４と対面一致し、その後、Ｖ相の極歯Va
〜Vdの小歯９とロータ歯４の位置関係が変わるか、Ｖ相
の巻線電流の向きが変わり、Ｗ相について述べたと同様
にして、ロータ１を左方向へ回転させることとなる。
以下同様な動作を繰り返すことによってロータ１は左方
向へ回転しつづけることとなる。
向へ回転しつづけることとなる。
以上が本実施例の動作であるが、上記実施例において、
各相の巻線は各相の極歯８′,8″（Ua〜Ud,Va〜Vd,Wa〜
Wd）毎に巻いたが、第１図、第２図，第４図に示すよう
に同一相における２つのステータコア８の隣り合う極歯
８′,8″、即ち極歯UbとUc,VbとVc,WbとWcの巻線による
磁束の方向が同一のことからこれら極歯UbとUc、VbとV
c、WbとWcは共に巻線を巻き、巻線を共用するようにし
てもよい。
各相の巻線は各相の極歯８′,8″（Ua〜Ud,Va〜Vd,Wa〜
Wd）毎に巻いたが、第１図、第２図，第４図に示すよう
に同一相における２つのステータコア８の隣り合う極歯
８′,8″、即ち極歯UbとUc,VbとVc,WbとWcの巻線による
磁束の方向が同一のことからこれら極歯UbとUc、VbとV
c、WbとWcは共に巻線を巻き、巻線を共用するようにし
てもよい。
又、上記実施例はアウタロータ型のハイブリットモータ
であったが、ロータを中心部に配置しロータコアの外周
面にロータ歯を設け、該ロータの外周面にステータコア
の各小歯が対面するように配設してインナロータ型のハ
イブリットモータを構成してもよい。さらに、ロータ及
びステータを直線上に形成し、リニアモータとしてもよ
い。
であったが、ロータを中心部に配置しロータコアの外周
面にロータ歯を設け、該ロータの外周面にステータコア
の各小歯が対面するように配設してインナロータ型のハ
イブリットモータを構成してもよい。さらに、ロータ及
びステータを直線上に形成し、リニアモータとしてもよ
い。
発明の効果 以上述べたように、本発明は、永久磁石がステータの円
周方向に交互に極が変るように配列され、該永久磁石に
よって発生する磁路は、ロータ軸に垂直な面上で形成さ
れ、従来のハイブリットモータのようにロータ軸方向へ
の磁路が形成されないため、永久磁石以外のロータコ
ア，ステータコア，ヨークをすべて珪素鋼板等を成層し
て成層鋼板で構成することができ、そのためうず電流の
発生が少なく鉄損を防止することができる。又、従来の
ハイブリットモータのように軸方向に磁化された永久磁
石のＮ極側とＳ極側のロータの小歯のピッチを半ピッチ
ずらすこと必要としないから製造が簡単である。
周方向に交互に極が変るように配列され、該永久磁石に
よって発生する磁路は、ロータ軸に垂直な面上で形成さ
れ、従来のハイブリットモータのようにロータ軸方向へ
の磁路が形成されないため、永久磁石以外のロータコ
ア，ステータコア，ヨークをすべて珪素鋼板等を成層し
て成層鋼板で構成することができ、そのためうず電流の
発生が少なく鉄損を防止することができる。又、従来の
ハイブリットモータのように軸方向に磁化された永久磁
石のＮ極側とＳ極側のロータの小歯のピッチを半ピッチ
ずらすこと必要としないから製造が簡単である。
又、軸方向に磁化された永久磁石を必要としないから、
モータの厚み（モータ軸方向の長さ）を薄くすることが
できる。
モータの厚み（モータ軸方向の長さ）を薄くすることが
できる。
第１図は本発明の一実施例のモータ軸に対し垂直な断面
の部分図、第２図は同実施例のステップモータとしての
動作説明図、第３図は同実施例におけるロータの回転に
よるＵ相においての永久磁石の磁束変化と各相の巻線電
流の変化を示す図、第４図は同実施例によるACモータと
しての動作説明図である。 １……ロータ、２……ステータ、３……ロータコア、４
……ロータ歯、５……谷、６……ヨーク、７……永久磁
石、８……ステータコア、９……小歯、８′,8″,Ua〜U
d,Va〜Vd,Wa〜Wd……極歯、10……巻線、11……巻線電
流による磁束、12……永久磁石による磁束。
の部分図、第２図は同実施例のステップモータとしての
動作説明図、第３図は同実施例におけるロータの回転に
よるＵ相においての永久磁石の磁束変化と各相の巻線電
流の変化を示す図、第４図は同実施例によるACモータと
しての動作説明図である。 １……ロータ、２……ステータ、３……ロータコア、４
……ロータ歯、５……谷、６……ヨーク、７……永久磁
石、８……ステータコア、９……小歯、８′,8″,Ua〜U
d,Va〜Vd,Wa〜Wd……極歯、10……巻線、11……巻線電
流による磁束、12……永久磁石による磁束。
Claims (7)
- 【請求項１】ステータのヨーク面上にヨーク面垂直方向
に磁化方向が交互に逆になるように永久磁石が固着さ
れ、該各永久磁石上にステータコアが固着され、該ステ
ータコアは２つに枝分れして極歯を構成し、各極歯の先
端には各々同数の小歯が設けられ、ロータコアの上記各
極歯と対面する側には上記小歯と同一ピッチのロータ歯
が設けられ、隣り合う２つのステータコアで１相分のコ
アを構成し該１相分の極歯に対し１相分の巻線が両端の
極歯には同一方向の磁束が生じ、中間の２つの極歯には
両端の極歯とは逆方向に磁束が生じるよう巻かれ、上記
１相分を構成する２つのステータコアの各極歯間は隣り
合う小歯の中心線間が（ｎ＋0.5）ピッチ（ｎは整数）
離れて配設され、相が異なる極歯間は隣り合う小歯の中
心線間が（ｎ＋1/6）ピッチ（ｎは整数）離れて配設さ
れているハイブリットモータ。 - 【請求項２】上記各相の巻線は、各極歯に対し各々巻か
れている特許請求の範囲第１項記載のハイブリットモー
タ。 - 【請求項３】上記各相の巻線は、上記中間の２つの極歯
に対し束ねて巻いてある特許請求の範囲第１項記載のハ
イブリットモータ。 - 【請求項４】上記ステータコア，ロータコア及びヨーク
は軟磁性体の薄鋼板を永久磁石から発生する磁束に対し
垂直方向に成層して構成されている特許請求の範囲第１
項，第２項又は第３項記載のハイブリットモータ。 - 【請求項５】上記ハイブリットモータはアウタロータ型
である特許請求の範囲第１項，第２項，第３項又は第４
項記載のハイブリットモータ。 - 【請求項６】上記ハイブリットモータはインナロータ型
である特許請求の範囲第１項，第２項，第３項又は第４
項記載のハイブリットモータ。 - 【請求項７】上記ハイブリットモータはリニア形である
特許請求の範囲第１項，第２項，第３項又は第４項記載
のハイブリットモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23924386A JPH0799925B2 (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | ハイブリツトモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23924386A JPH0799925B2 (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | ハイブリツトモ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6395844A JPS6395844A (ja) | 1988-04-26 |
| JPH0799925B2 true JPH0799925B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=17041866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23924386A Expired - Lifetime JPH0799925B2 (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | ハイブリツトモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799925B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2592316B2 (ja) * | 1988-12-16 | 1997-03-19 | 日本サーボ株式会社 | ハイブリッド形ステッピングモータ |
| DE112009001148B4 (de) * | 2008-05-08 | 2017-09-21 | Mitsubishi Electric Corp. | Rotierende elektrische Maschine und Lüfter, welcher diese verwendet |
-
1986
- 1986-10-09 JP JP23924386A patent/JPH0799925B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6395844A (ja) | 1988-04-26 |
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