JPH08186967A - リラクタンスモータ - Google Patents
リラクタンスモータInfo
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- JPH08186967A JPH08186967A JP32767294A JP32767294A JPH08186967A JP H08186967 A JPH08186967 A JP H08186967A JP 32767294 A JP32767294 A JP 32767294A JP 32767294 A JP32767294 A JP 32767294A JP H08186967 A JPH08186967 A JP H08186967A
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- JP
- Japan
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- motor
- magnetic
- laminated
- reluctance
- torque
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- Pending
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- Synchronous Machinery (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高速回転においても遠心力で積層材がはがれ
ることがない構造であると共に、高出力で高速回転を得
ることのできるリラクタンスモータを提供する。 【構成】 インナー側に回転磁界を与える複数の界磁部
１１を備えたステータ部３を、アウター側にリラクタン
ストルクを利用して駆動されるロータ部２を各々備え、
高透磁率材４と低透磁率材５とをモータ半径方向に交互
に積層し、その両端部９をモータの求心方向に折り曲げ
て成る積層材６が、前記界磁部１１と同数設けられてロ
ータ部２内面に配され、上記積層材６の折り曲げ部を磁
気的な凸極部７としたことを特徴とする。
ることがない構造であると共に、高出力で高速回転を得
ることのできるリラクタンスモータを提供する。 【構成】 インナー側に回転磁界を与える複数の界磁部
１１を備えたステータ部３を、アウター側にリラクタン
ストルクを利用して駆動されるロータ部２を各々備え、
高透磁率材４と低透磁率材５とをモータ半径方向に交互
に積層し、その両端部９をモータの求心方向に折り曲げ
て成る積層材６が、前記界磁部１１と同数設けられてロ
ータ部２内面に配され、上記積層材６の折り曲げ部を磁
気的な凸極部７としたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リラクタンストルクを
利用するリラクタンスモータに関するものである。
利用するリラクタンスモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、欧米を中心に透磁率の違う材料を
ロータ軸外面に交互に積層することによりロータを構成
したリラクタンスモータが発表された。このモータは構
造が簡単で小型で高出力、更に高速回転可能な特徴を有
しているため注目されている。
ロータ軸外面に交互に積層することによりロータを構成
したリラクタンスモータが発表された。このモータは構
造が簡単で小型で高出力、更に高速回転可能な特徴を有
しているため注目されている。
【０００３】以下、図面を参照しながら従来型の積層型
リラクタンスモータについて説明する。
リラクタンスモータについて説明する。
【０００４】従来例を示す図７のモータは、インナー側
のロータ軸１４の外面に積層材４，５が設けられた構成
を有するものである。このモータは、透磁率の高い材料
（たとえば鉄等）４と透磁率の低い材料（たとえばステ
ンレス等）５を交互に積層し、ロータ軸１４の外面へ設
けられている。そこで積層材はポールピース１９を介し
てボルト１２でロータ１３に固定されていた。
のロータ軸１４の外面に積層材４，５が設けられた構成
を有するものである。このモータは、透磁率の高い材料
（たとえば鉄等）４と透磁率の低い材料（たとえばステ
ンレス等）５を交互に積層し、ロータ軸１４の外面へ設
けられている。そこで積層材はポールピース１９を介し
てボルト１２でロータ１３に固定されていた。
【０００５】このように構成されたリラクタンスモータ
においては、図８に示す積層方向（ｄ軸）のインダクタ
ンスＬｄと、ｄ軸と電気角が直交するｑ軸方向のインダ
クタンスＬｑとを比較すると、前記インダクタンスＬｄ
は磁束がほとんど通らず小さくなる一方、前記インダク
タンスＬｑは高透磁率材４が磁路を形成して磁束が通り
易くなり大きくなる。
においては、図８に示す積層方向（ｄ軸）のインダクタ
ンスＬｄと、ｄ軸と電気角が直交するｑ軸方向のインダ
クタンスＬｑとを比較すると、前記インダクタンスＬｄ
は磁束がほとんど通らず小さくなる一方、前記インダク
タンスＬｑは高透磁率材４が磁路を形成して磁束が通り
易くなり大きくなる。
【０００６】したがって、ＬｄとＬｑの比で表される磁
気的凹凸を示す突極比（ρ＝Ｌｑ／Ｌｄ）が大きくなり
有効にトルクを発生して、小型で高出力、高速回転を得
るモータが得られるものであった。
気的凹凸を示す突極比（ρ＝Ｌｑ／Ｌｄ）が大きくなり
有効にトルクを発生して、小型で高出力、高速回転を得
るモータが得られるものであった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成におい
ては、ロータを構成する積層材は、ポールピース等を介
してボルトで軸に固定されているものであるが、ロータ
の回転遠心力により上記積層材がロータ軸からはがれて
しまう問題があった。
ては、ロータを構成する積層材は、ポールピース等を介
してボルトで軸に固定されているものであるが、ロータ
の回転遠心力により上記積層材がロータ軸からはがれて
しまう問題があった。
【０００８】すなわち、ボルトで固定したとしても一部
分だけの固定であり、ロータが高速で回転した場合に積
層材の端部等が浮き上がってしまう危険があった。
分だけの固定であり、ロータが高速で回転した場合に積
層材の端部等が浮き上がってしまう危険があった。
【０００９】さらに、ボルトで締結する構造では、ロー
タバランスを調整しながら固定する必要がある一方、接
着剤のみで固定した場合には、もはや高速回転の遠心力
に打ち勝つことはできず問題であった。
タバランスを調整しながら固定する必要がある一方、接
着剤のみで固定した場合には、もはや高速回転の遠心力
に打ち勝つことはできず問題であった。
【００１０】このように、ロータの回転による遠心力は
積層材をロータ軸から引き離そうとする方向に働くもの
で、高速で高トルクの出力を得るリラクタンスモータの
性能を生かした安全な構成のものが望まれていた。
積層材をロータ軸から引き離そうとする方向に働くもの
で、高速で高トルクの出力を得るリラクタンスモータの
性能を生かした安全な構成のものが望まれていた。
【００１１】本発明は、高速回転においても遠心力で積
層材がはがれることがない構造であると共に、高出力で
高速回転を得るリラクタンスモータを提供することを目
的とする。
層材がはがれることがない構造であると共に、高出力で
高速回転を得るリラクタンスモータを提供することを目
的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本願の第１発明のリラク
タンスモータは、上記従来例の問題点を解決するため、
インナー側に回転磁界を与える複数の界磁部を備えたス
テータ部を、アウター側にリラクタンストルクを利用し
て駆動されるロータ部を各々備え、高透磁率材と低透磁
率材とをモータ半径方向に交互に積層し、その両端部を
モータの求心方向に折り曲げて成る積層材が、前記界磁
部と同数設けられてロータ部内面に配され、上記積層材
の折り曲げ部を磁気的な凸極部としたものであることを
特徴とする。
タンスモータは、上記従来例の問題点を解決するため、
インナー側に回転磁界を与える複数の界磁部を備えたス
テータ部を、アウター側にリラクタンストルクを利用し
て駆動されるロータ部を各々備え、高透磁率材と低透磁
率材とをモータ半径方向に交互に積層し、その両端部を
モータの求心方向に折り曲げて成る積層材が、前記界磁
部と同数設けられてロータ部内面に配され、上記積層材
の折り曲げ部を磁気的な凸極部としたものであることを
特徴とする。
【００１３】また、本願の第２発明のリラクタンスモー
タは、上記従来例の問題点を解決するため、インナー側
に回転磁界を与える複数の界磁部を備えたステータ部
を、アウター側にリラクタンストルクを利用して駆動さ
れるロータ部を各々備え、モータの求心方向へ突出する
凸部を前記界磁部と同数設けたヨークが、ロータ部内面
に配され、高透磁率材と低透磁率材とをモータ半径方向
に交互に積層して成る積層材が前記各凸部間に配され、
上記凸部を磁気的な凸極部としたものであることを特徴
とする。
タは、上記従来例の問題点を解決するため、インナー側
に回転磁界を与える複数の界磁部を備えたステータ部
を、アウター側にリラクタンストルクを利用して駆動さ
れるロータ部を各々備え、モータの求心方向へ突出する
凸部を前記界磁部と同数設けたヨークが、ロータ部内面
に配され、高透磁率材と低透磁率材とをモータ半径方向
に交互に積層して成る積層材が前記各凸部間に配され、
上記凸部を磁気的な凸極部としたものであることを特徴
とする。
【００１４】さらに、本願の第３発明のリラクタンスモ
ータは、上記第１発明または第２発明の構成において、
低透磁率材が永久磁石であることを特徴とするものであ
る。
ータは、上記第１発明または第２発明の構成において、
低透磁率材が永久磁石であることを特徴とするものであ
る。
【００１５】また、本願の第４発明のリラクタンスモー
タは、上記第１発明〜第３発明のいずれかの構成におい
て、積層材の積層表面が高透磁率材で構成され、更に本
願の第５発明のリラクタンスモータは、上記第１発明〜
第３発明のいずれかの構成において、積層材の積層表面
が低透磁率材で構成されるものである。
タは、上記第１発明〜第３発明のいずれかの構成におい
て、積層材の積層表面が高透磁率材で構成され、更に本
願の第５発明のリラクタンスモータは、上記第１発明〜
第３発明のいずれかの構成において、積層材の積層表面
が低透磁率材で構成されるものである。
【００１６】
【作用】本願の第１発明は上記構成によって、次のよう
な作用を営むことができる。すなわち上記積層材は、高
透磁率材と低透磁率材とをモータ半径方向に交互に積層
し、界磁部の数と同数設けられてロータ部内面に配され
ることで、積層材はロータの内面に設けられる。この構
造によればロータが回転した際、遠心力は積層材をアウ
ターロータ内径面の部分に押さえ付ける方向に作用す
る。このため、回転数が増加しても積層材はロータ軸か
ら離れることなく、モータを高速回転で駆動することが
できる。
な作用を営むことができる。すなわち上記積層材は、高
透磁率材と低透磁率材とをモータ半径方向に交互に積層
し、界磁部の数と同数設けられてロータ部内面に配され
ることで、積層材はロータの内面に設けられる。この構
造によればロータが回転した際、遠心力は積層材をアウ
ターロータ内径面の部分に押さえ付ける方向に作用す
る。このため、回転数が増加しても積層材はロータ軸か
ら離れることなく、モータを高速回転で駆動することが
できる。
【００１７】また上記積層材は、高透磁率材と低透磁率
材とをモータ半径方向に交互に積層されて、両端部がモ
ータ求心部の方向へ折り曲げられて形成してなる磁気的
な凸極部を備えることで、モータの半径方向に透磁率の
違う材料によって積層されたインダクタンスの小さくな
る積層方向と、各々両端面を求心方向に折り曲げられて
高透磁率材がありインダクタンスの大きくなる磁気的な
凸極部方向では、両者のインダクタンスの差は突極比を
大きくする構成となり、有効にリラクタンストルクを発
生して高速回転や高トルクを得ることができる。
材とをモータ半径方向に交互に積層されて、両端部がモ
ータ求心部の方向へ折り曲げられて形成してなる磁気的
な凸極部を備えることで、モータの半径方向に透磁率の
違う材料によって積層されたインダクタンスの小さくな
る積層方向と、各々両端面を求心方向に折り曲げられて
高透磁率材がありインダクタンスの大きくなる磁気的な
凸極部方向では、両者のインダクタンスの差は突極比を
大きくする構成となり、有効にリラクタンストルクを発
生して高速回転や高トルクを得ることができる。
【００１８】また、本願の第２発明は上記構成によっ
て、次のような作用を営むことができる。すなわち、高
透磁率材と低透磁率材とを積層して成る積層材は、ロー
タ部内面に配されたヨークの凸部間に配設されるため、
第１発明と同様の作用が得られると共に、積層材はモー
タ半径方向に交互に積層するだけで構成でき、その製造
や組立を容易に行うことができる。また、本願の第３発
明は上記構成によって、次のような作用を営むことがで
きる。すなわち、上記第１発明または第２発明の構成に
おいて、低透磁率材を永久磁石で構成すれば、上記作用
に加えて、リラクタンストルクとマグネットトルクの両
方が有効に利用できる作用がある。したがって、マグネ
ットトルクあるいはリラクタンストルクのみを利用する
モータと比較して、より少ない電流で同様のトルクを発
生できるため、モータ効率の向上や小型化などの性能向
上が実現できる。
て、次のような作用を営むことができる。すなわち、高
透磁率材と低透磁率材とを積層して成る積層材は、ロー
タ部内面に配されたヨークの凸部間に配設されるため、
第１発明と同様の作用が得られると共に、積層材はモー
タ半径方向に交互に積層するだけで構成でき、その製造
や組立を容易に行うことができる。また、本願の第３発
明は上記構成によって、次のような作用を営むことがで
きる。すなわち、上記第１発明または第２発明の構成に
おいて、低透磁率材を永久磁石で構成すれば、上記作用
に加えて、リラクタンストルクとマグネットトルクの両
方が有効に利用できる作用がある。したがって、マグネ
ットトルクあるいはリラクタンストルクのみを利用する
モータと比較して、より少ない電流で同様のトルクを発
生できるため、モータ効率の向上や小型化などの性能向
上が実現できる。
【００１９】このように、磁気的凹凸（突極比）による
リラクタンストルクと永久磁石によるマグネットトルク
を利用するモータの特性は、積層方向をｄ軸、ｄ軸と電
気角が直交する磁気的な凸極方向をｑ軸としたｄ−ｑ座
標軸上に変換された基本電圧方程式（１）式で表現され
る。また（１）式より、そのトルクＴは（２）式で表さ
れる。
リラクタンストルクと永久磁石によるマグネットトルク
を利用するモータの特性は、積層方向をｄ軸、ｄ軸と電
気角が直交する磁気的な凸極方向をｑ軸としたｄ−ｑ座
標軸上に変換された基本電圧方程式（１）式で表現され
る。また（１）式より、そのトルクＴは（２）式で表さ
れる。
【００２０】
【数１】
【００２１】ただし、Ｖｄ、Ｖｑ：ｄ、ｑ座標軸上の界
磁電圧 Ｒ：界磁巻線１相当りの抵抗 ｐ：微分演算子（ｐ＝ｄ／ｄｔ） ω：電気角速度 ｉｄ、ｉｑ：ｄ、ｑ軸電流 Ｐｎ：極対数 ψａ：マグネット磁束 Ｌｄ，Ｌｑ：ｄ，ｑ軸方向のインダクタンス すなわち、多層構造を形成する透磁率の違う材料によ
り、ｑ軸インダクタンスＬｑとｄ軸インダクタンスＬｄ
の値に差が生じて、ＬｄとＬｑの比で表される突極比
（ρ＝Ｌｑ／Ｌｄ）が大きくなり有効に（２）式の第２
項に示すリラクタンストルクを発生する。さらに、
（２）式の第１項に示すマグネットトルクが加えられ
て、小型で高出力、高速回転を実現することができる。
磁電圧 Ｒ：界磁巻線１相当りの抵抗 ｐ：微分演算子（ｐ＝ｄ／ｄｔ） ω：電気角速度 ｉｄ、ｉｑ：ｄ、ｑ軸電流 Ｐｎ：極対数 ψａ：マグネット磁束 Ｌｄ，Ｌｑ：ｄ，ｑ軸方向のインダクタンス すなわち、多層構造を形成する透磁率の違う材料によ
り、ｑ軸インダクタンスＬｑとｄ軸インダクタンスＬｄ
の値に差が生じて、ＬｄとＬｑの比で表される突極比
（ρ＝Ｌｑ／Ｌｄ）が大きくなり有効に（２）式の第２
項に示すリラクタンストルクを発生する。さらに、
（２）式の第１項に示すマグネットトルクが加えられ
て、小型で高出力、高速回転を実現することができる。
【００２２】また、本願の第４発明は、上記構成によっ
て、次のような作用を営むことができる。すなわち、上
記第１発明〜第３発明のいずれかの構成において、積層
材の積層表面を高透磁率材で構成すれば、インダクタン
スの変化が緩やかになるため、磁気的コギングを小さく
することができる。
て、次のような作用を営むことができる。すなわち、上
記第１発明〜第３発明のいずれかの構成において、積層
材の積層表面を高透磁率材で構成すれば、インダクタン
スの変化が緩やかになるため、磁気的コギングを小さく
することができる。
【００２３】さらに、本願の第５発明は、上記第１発明
〜第３発明のいずれかの構成において、積層材の積層表
面を低透磁率材で構成すれば、ｄ軸方向のインダクタン
スを小さくできて、リラクタンストルクを大きくするこ
とができる。また、積層材の積層表面を低透磁率材であ
る永久磁石で構成すれば、モータの応答性を向上させる
ことができる。
〜第３発明のいずれかの構成において、積層材の積層表
面を低透磁率材で構成すれば、ｄ軸方向のインダクタン
スを小さくできて、リラクタンストルクを大きくするこ
とができる。また、積層材の積層表面を低透磁率材であ
る永久磁石で構成すれば、モータの応答性を向上させる
ことができる。
【００２４】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１〜図４は本発明をファンモ
ータに適応した第１実施例を示している。
ながら詳細に説明する。図１〜図４は本発明をファンモ
ータに適応した第１実施例を示している。
【００２５】アウター側に位置するロータ部２は、高透
磁率材４と低透磁率材５とで交互に積層された４つの積
層材６と、積層材６の外面に位置するヨーク１６と、複
数の羽根１７ａを備えた外装ケース１７から構成されて
いる。インナー側に位置するステータ部３には、コイル
１０が巻かれてなる４つの界磁部１１が設けられてい
る。これら界磁部１１によって回転磁界が発生される。
磁率材４と低透磁率材５とで交互に積層された４つの積
層材６と、積層材６の外面に位置するヨーク１６と、複
数の羽根１７ａを備えた外装ケース１７から構成されて
いる。インナー側に位置するステータ部３には、コイル
１０が巻かれてなる４つの界磁部１１が設けられてい
る。これら界磁部１１によって回転磁界が発生される。
【００２６】上記高透磁率材４と低透磁率材５とがモー
タ半径方向に交互に積層されてなる積層材６は、図２に
示すように、高透磁率材４として鉄を、低透磁率材５と
してステンレス鋼材で構成されている。また積層材６
は、その両端部９，９が求心方向に折り曲げられて磁気
的な凸極部７を形成する。
タ半径方向に交互に積層されてなる積層材６は、図２に
示すように、高透磁率材４として鉄を、低透磁率材５と
してステンレス鋼材で構成されている。また積層材６
は、その両端部９，９が求心方向に折り曲げられて磁気
的な凸極部７を形成する。
【００２７】積層材６を形成する高透磁率材４と低透磁
率材５は、薄い０．５ｍｍ厚の板で構成され、これらを
ラミネーション構造で各々接着剤によって一体に結合さ
れている。さらに各積層材６の端部９が合わせられて、
ヨーク１６内面に接着剤で固定されている。なお、これ
ら積層材６はヨーク１６を含めた多層構造部分を一体合
金で構成しても良いし、ボルトで固定しても良い。
率材５は、薄い０．５ｍｍ厚の板で構成され、これらを
ラミネーション構造で各々接着剤によって一体に結合さ
れている。さらに各積層材６の端部９が合わせられて、
ヨーク１６内面に接着剤で固定されている。なお、これ
ら積層材６はヨーク１６を含めた多層構造部分を一体合
金で構成しても良いし、ボルトで固定しても良い。
【００２８】このような構成においては、積層方向であ
るｄ軸の方向では、積層材６の低透磁率材５で磁束が通
らずインダクタンスＬｄを極めて小さくすることができ
る一方、ｄ軸と電気角が直交するｑ軸方向（磁気的な凸
極部７の方向）では、高透磁率材４の端部９が露出して
いるため、図１のＰで示す磁路が形成されて磁束が通り
易くなり、インダクタンスＬｑが大きくなるように構成
されている。
るｄ軸の方向では、積層材６の低透磁率材５で磁束が通
らずインダクタンスＬｄを極めて小さくすることができ
る一方、ｄ軸と電気角が直交するｑ軸方向（磁気的な凸
極部７の方向）では、高透磁率材４の端部９が露出して
いるため、図１のＰで示す磁路が形成されて磁束が通り
易くなり、インダクタンスＬｑが大きくなるように構成
されている。
【００２９】このため、（２）式の第２項に示すｑ軸方
向インダクタンスＬｑとｄ軸方向インダクタンスＬｄの
差が大きくでき、有効にリラクタンストルクを発生する
構造となり、高速回転や高トルクを得ることができる。
向インダクタンスＬｑとｄ軸方向インダクタンスＬｄの
差が大きくでき、有効にリラクタンストルクを発生する
構造となり、高速回転や高トルクを得ることができる。
【００３０】さらに、アウターロータ構造であるため、
モータが高速回転をして多層構造の積層材６に遠心力が
作用しても、積層材６はヨーク１６に押し付けられた状
態で保持される結果、ロータ部２からはがれることはな
い。
モータが高速回転をして多層構造の積層材６に遠心力が
作用しても、積層材６はヨーク１６に押し付けられた状
態で保持される結果、ロータ部２からはがれることはな
い。
【００３１】図４は外面には羽根１７ａが取り付けられ
たアウターロータ部２が、鉄心２０に巻かれたコイル１
０で界磁部１１を形成するステータ部３と共にファンケ
ース１８に組み込まれて、ファンモータを構成する状態
を示している。
たアウターロータ部２が、鉄心２０に巻かれたコイル１
０で界磁部１１を形成するステータ部３と共にファンケ
ース１８に組み込まれて、ファンモータを構成する状態
を示している。
【００３２】なお、ステータ部３の界磁部１１に流すコ
イル電流は、リラクタンストルクが大きく取れるよう
に、一般に凸極部７に対して位相を僅かにずらして交流
電流を与えている。
イル電流は、リラクタンストルクが大きく取れるよう
に、一般に凸極部７に対して位相を僅かにずらして交流
電流を与えている。
【００３３】次に、本発明の第２実施例を図５及び図６
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００３４】第２実施例は第１実施例の積層材６の折り
曲げられた端部９に代えて、ヨーク１６に求心方向に突
出するように凸部１６ａを設け、この凸部１６ａを磁気
的な凸極部７としたことを特徴としている。そして上記
突部１６ａ間に高透磁率材４と低透磁率材としての永久
磁石５の板を円弧状に積層した積層材６を備えている。
曲げられた端部９に代えて、ヨーク１６に求心方向に突
出するように凸部１６ａを設け、この凸部１６ａを磁気
的な凸極部７としたことを特徴としている。そして上記
突部１６ａ間に高透磁率材４と低透磁率材としての永久
磁石５の板を円弧状に積層した積層材６を備えている。
【００３５】図５に示すように、高透磁率材４である鉄
と永久磁石５とで交互に積層された積層材６は、各々を
間隔を設けてヨーク１６と一体で形成される。また４つ
の積層材６は図５にＮ、Ｓで示すように交互にＳ極とＮ
極の極性となるように配設され、リラクタンストルクと
共にマグネットトルクをも合わせて利用しうるように構
成されている。
と永久磁石５とで交互に積層された積層材６は、各々を
間隔を設けてヨーク１６と一体で形成される。また４つ
の積層材６は図５にＮ、Ｓで示すように交互にＳ極とＮ
極の極性となるように配設され、リラクタンストルクと
共にマグネットトルクをも合わせて利用しうるように構
成されている。
【００３６】前記積層材６を構成する高透磁率材４と永
久磁石５は、第１実施例の場合と同様薄い０．５ｍｍ厚
の板で構成され、これをラミネーション構造で各々接着
剤によって一体に結合して積層材６を構成している。
久磁石５は、第１実施例の場合と同様薄い０．５ｍｍ厚
の板で構成され、これをラミネーション構造で各々接着
剤によって一体に結合して積層材６を構成している。
【００３７】なお、第２実施例のその他の構成は第１実
施例のそれと共通しているので、図５及び図６において
共通部分に同一符号を付し詳細な説明を省略する。
施例のそれと共通しているので、図５及び図６において
共通部分に同一符号を付し詳細な説明を省略する。
【００３８】次に第２実施例の作用を説明するが、この
実施例も第１実施例と同様に、積層方向であるｄ軸の方
向では、低透磁率材であるマグネット５によって磁束が
通らずインダクタンスＬｄを極めて小さくすることがで
きる一方、ｄ軸と電気角が直交するｑ軸方向では、高透
磁率であるヨーク１６の凸部１６ａが露出して凸極部７
を形成し、更に前記凸部１６ａ間に配設された積層材６
内の高透磁率材４によって、図５のＰで示す磁路が形成
されて磁束が通り易くなり、インダクタンスＬｑは大き
くなる。従って、リラクタンストルクは、磁気的凹凸の
差が大きい位置で効率良くトルクを発生させるものとな
る。
実施例も第１実施例と同様に、積層方向であるｄ軸の方
向では、低透磁率材であるマグネット５によって磁束が
通らずインダクタンスＬｄを極めて小さくすることがで
きる一方、ｄ軸と電気角が直交するｑ軸方向では、高透
磁率であるヨーク１６の凸部１６ａが露出して凸極部７
を形成し、更に前記凸部１６ａ間に配設された積層材６
内の高透磁率材４によって、図５のＰで示す磁路が形成
されて磁束が通り易くなり、インダクタンスＬｑは大き
くなる。従って、リラクタンストルクは、磁気的凹凸の
差が大きい位置で効率良くトルクを発生させるものとな
る。
【００３９】また、上記リラクタンストルクに加えて、
マグネットトルクが積層材６の永久磁石８と回転磁界を
生ずる界磁部１１とでの磁気的吸引力または反発力とし
て発生する。
マグネットトルクが積層材６の永久磁石８と回転磁界を
生ずる界磁部１１とでの磁気的吸引力または反発力とし
て発生する。
【００４０】なお、前記作用で示した（２）式のトルク
Ｔは第１項がマグネットトルクを示し、第２項がリラク
タンストルクを示すものである。
Ｔは第１項がマグネットトルクを示し、第２項がリラク
タンストルクを示すものである。
【００４１】図６のグラフにおいて、２１で示す曲線は
従来のマグネットモータのトルク特性である。一方２２
で示す曲線は電流位相をπ／８だけずらして与えた場合
のリラクタンストルクとマグネットトルクが合成され
た、上記第２実施例におけるトルク特性を示すものであ
る。
従来のマグネットモータのトルク特性である。一方２２
で示す曲線は電流位相をπ／８だけずらして与えた場合
のリラクタンストルクとマグネットトルクが合成され
た、上記第２実施例におけるトルク特性を示すものであ
る。
【００４２】このように位相角を調整できるモータのト
ルク特性は、周波数や電流の位相角を調整することで、
自由に負荷条件に応じたトルクカーブを得ることができ
る利点がある。
ルク特性は、周波数や電流の位相角を調整することで、
自由に負荷条件に応じたトルクカーブを得ることができ
る利点がある。
【００４３】また、マグネットトルクまたはリラクタン
ストルクの何れか一方のみを利用するモータと比較し
て、上記第２実施例では、より少ない電流で同じトルク
を発生するため、モータの効率向上、モータの小型化な
どの性能向上が期待できる。
ストルクの何れか一方のみを利用するモータと比較し
て、上記第２実施例では、より少ない電流で同じトルク
を発生するため、モータの効率向上、モータの小型化な
どの性能向上が期待できる。
【００４４】さらに、位相をずらして電流を与えること
から、ｄ軸電流による弱め磁界効果で、従来のマグネッ
トトルクのみを利用するモータでは実現不可能であった
回転数領域まで、ロータ部２の回転数を伸ばすことがで
きる。またこの際、モータが高速回転をしても、アウタ
ーロータ構造であるため、多層構造の積層材６に作用す
る遠心力は、積層材６をヨーク１６に押し付ける構造で
ロータ部２からはがれることはない。
から、ｄ軸電流による弱め磁界効果で、従来のマグネッ
トトルクのみを利用するモータでは実現不可能であった
回転数領域まで、ロータ部２の回転数を伸ばすことがで
きる。またこの際、モータが高速回転をしても、アウタ
ーロータ構造であるため、多層構造の積層材６に作用す
る遠心力は、積層材６をヨーク１６に押し付ける構造で
ロータ部２からはがれることはない。
【００４５】また上記構成においては、積層材６が折曲
げ部を有しない構造であるため、その製造や組立を容易
に行うことができる。
げ部を有しない構造であるため、その製造や組立を容易
に行うことができる。
【００４６】また、積層材６の構成がステータ部３に対
向する面が高透磁率材４で構成されれば、インダクタン
スの変化が緩やかになるため、磁気的コギングなどを小
さくして、スムーズに回転するモータとすることができ
る。
向する面が高透磁率材４で構成されれば、インダクタン
スの変化が緩やかになるため、磁気的コギングなどを小
さくして、スムーズに回転するモータとすることができ
る。
【００４７】一方、積層材６の構成がステータ部３に対
向する面が低透磁率材５で構成されれば、ｄ軸方向のイ
ンダクタンスＬｄを小さくできて、リラクタンストルク
を大きくするモータとすることができる。更に図５で示
すように永久磁石５が表面にくれば、マグネット５によ
るトルクを有効に利用できて、応答性を向上させたモー
タを得ることができる。
向する面が低透磁率材５で構成されれば、ｄ軸方向のイ
ンダクタンスＬｄを小さくできて、リラクタンストルク
を大きくするモータとすることができる。更に図５で示
すように永久磁石５が表面にくれば、マグネット５によ
るトルクを有効に利用できて、応答性を向上させたモー
タを得ることができる。
【００４８】なお、第１実施例においては、低透磁率材
をステンレス鋼材としたが第２実施例で示したように永
久磁石を使い、マグネットトルクとリラクタンストルク
の両方を利用する構成のものであってもかまわない。す
なわち本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これら
を本発明の範囲から排除するものではない。
をステンレス鋼材としたが第２実施例で示したように永
久磁石を使い、マグネットトルクとリラクタンストルク
の両方を利用する構成のものであってもかまわない。す
なわち本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これら
を本発明の範囲から排除するものではない。
【００４９】
【発明の効果】本願の第１発明及び第２発明によれば、
高速回転においても遠心力で積層材がはがれることがな
く、高出力で高速回転を得るリラクタンストルクを利用
したリラクタンスモータを提供することができる。
高速回転においても遠心力で積層材がはがれることがな
く、高出力で高速回転を得るリラクタンストルクを利用
したリラクタンスモータを提供することができる。
【００５０】また、本願の第３発明によれば、上記効果
に加えてマグネットトルクとリラクタンストルクの両方
を利用でき一層の効率向上を実現できる。
に加えてマグネットトルクとリラクタンストルクの両方
を利用でき一層の効率向上を実現できる。
【００５１】また、本願の第４発明によれば、上記効果
に加えインダクタンスの変化が緩やかになるため、磁気
的コギングを小さくすることができる。
に加えインダクタンスの変化が緩やかになるため、磁気
的コギングを小さくすることができる。
【００５２】さらに、本願の第５発明によれば、上記効
果に加えてｄ軸方向のインダクタンスを小さくできて、
リラクタンストルクを大きくすることができる。また、
積層材の積層表面を低透磁率材である永久磁石で構成す
れば、モータの応答性を向上させることができる。
果に加えてｄ軸方向のインダクタンスを小さくできて、
リラクタンストルクを大きくすることができる。また、
積層材の積層表面を低透磁率材である永久磁石で構成す
れば、モータの応答性を向上させることができる。
【図１】本発明の第１実施例を示す断面図。
【図２】その積層材を示す斜視図。
【図３】そのファン部を示す断面図。
【図４】そのファンモータを示す組立図。
【図５】本発明の第２実施例を示す断面図。
【図６】そのトルク特性を示すグラフ。
【図７】従来例を示す斜視図。
【図８】そのロータを示す断面図。
２ アウターロータ部 ３ ステータ部 ４ 高透磁率材 ５ 低透磁率材（永久磁石） ６ 積層材 ７ 凸極部 ９ 端部 １１ 界磁部 １６ ヨーク １６ａ 凸部 ｑ ｑ軸 ｄ ｄ軸
Claims (5)
- 【請求項１】 インナー側に回転磁界を与える複数の界
磁部を備えたステータ部を、アウター側にリラクタンス
トルクを利用して駆動されるロータ部を各々備え、 高透磁率材と低透磁率材とをモータ半径方向に交互に積
層し、その両端部をモータの求心方向に折り曲げて成る
積層材が、前記界磁部と同数設けられてロータ部内面に
配され、上記積層材の折り曲げ部を磁気的な凸極部とし
たものであることを特徴とするリラクタンスモータ。 - 【請求項２】 インナー側に回転磁界を与える複数の界
磁部を備えたステータ部を、アウター側にリラクタンス
トルクを利用して駆動されるロータ部を各々備え、 モータの求心方向へ突出する凸部を前記界磁部と同数設
けたヨークが、ロータ部内面に配され、 高透磁率材と低透磁率材とをモータ半径方向に交互に積
層して成る積層材が前記各凸部間に配され、 上記凸部を磁気的な凸極部としたものであることを特徴
とするリラクタンスモータ。 - 【請求項３】 低透磁率材が永久磁石である請求項１ま
たは２記載のリラクタンスモータ。 - 【請求項４】 積層材の積層表面が高透磁率材で構成さ
れた請求項１，２または３記載のリラクタンスモータ。 - 【請求項５】 積層材の積層表面が低透磁率材で構成さ
れた請求項１，２または３記載のリラクタンスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32767294A JPH08186967A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | リラクタンスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32767294A JPH08186967A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | リラクタンスモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08186967A true JPH08186967A (ja) | 1996-07-16 |
Family
ID=18201691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32767294A Pending JPH08186967A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | リラクタンスモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08186967A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999001924A1 (de) * | 1997-07-02 | 1999-01-14 | Wolfgang Hill | Elektrische maschine mit weichmagnetischen zähnen und verfahren zur ihrer herstellung |
| JPH11341761A (ja) * | 1998-05-29 | 1999-12-10 | Okuma Corp | リラクタンスモータ |
| WO2003041244A1 (en) * | 2001-11-08 | 2003-05-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor |
| CZ309876B6 (cs) * | 2022-11-17 | 2024-01-03 | Vysoké Učení Technické V Brně | Způsob výroby rotoru synchronního reluktančního motoru a rotor synchronního reluktančního motoru |
-
1994
- 1994-12-28 JP JP32767294A patent/JPH08186967A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999001924A1 (de) * | 1997-07-02 | 1999-01-14 | Wolfgang Hill | Elektrische maschine mit weichmagnetischen zähnen und verfahren zur ihrer herstellung |
| JPH11341761A (ja) * | 1998-05-29 | 1999-12-10 | Okuma Corp | リラクタンスモータ |
| WO2003041244A1 (en) * | 2001-11-08 | 2003-05-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor |
| US7218026B2 (en) | 2001-11-08 | 2007-05-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor |
| CZ309876B6 (cs) * | 2022-11-17 | 2024-01-03 | Vysoké Učení Technické V Brně | Způsob výroby rotoru synchronního reluktančního motoru a rotor synchronního reluktančního motoru |
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