JPH09233794A - 直流電動機 - Google Patents
直流電動機Info
- Publication number
- JPH09233794A JPH09233794A JP3468096A JP3468096A JPH09233794A JP H09233794 A JPH09233794 A JP H09233794A JP 3468096 A JP3468096 A JP 3468096A JP 3468096 A JP3468096 A JP 3468096A JP H09233794 A JPH09233794 A JP H09233794A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- armature
- pole
- field
- pole pieces
- coil
- 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
Links
Landscapes
- Dc Machiner (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電機子のコイル収納スロットが磁極片に近接
することによる磁束の集中が複数箇所で同時に生じない
ようにする。大きな振幅のトルクリプルを無くす。 【解決手段】 電機子１１の外周面に、周方向に沿って
等ピッチでコイル収納スロットを設ける。各界磁極１
２，１３を、周方向で二つの磁極片１２Ａ，１２Ｂと、
１３Ａ，１３Ｂに分割する。電機子１１の回転方向に対
して後方側に位置される磁極片１２Ｂの極弧角θ1を、
コイル収納スロット１５のピッチ角αの整数倍からずら
した長さに設定する。
することによる磁束の集中が複数箇所で同時に生じない
ようにする。大きな振幅のトルクリプルを無くす。 【解決手段】 電機子１１の外周面に、周方向に沿って
等ピッチでコイル収納スロットを設ける。各界磁極１
２，１３を、周方向で二つの磁極片１２Ａ，１２Ｂと、
１３Ａ，１３Ｂに分割する。電機子１１の回転方向に対
して後方側に位置される磁極片１２Ｂの極弧角θ1を、
コイル収納スロット１５のピッチ角αの整数倍からずら
した長さに設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、界磁極が複数個の
磁極片から構成される直流電動機に関し、とりわけ、界
磁極を複数個の磁極片に分割したことに起因して起こる
トルクリプルを低減した直流電動機に関する。
磁極片から構成される直流電動機に関し、とりわけ、界
磁極を複数個の磁極片に分割したことに起因して起こる
トルクリプルを低減した直流電動機に関する。
【０００２】
【従来の技術】直流電動機は、一般に、電機子の外周に
対を成す界磁極を配設し、電機子コイルに整流ブラシを
介して通電することで電機子を回転させるようになって
いる。この種の電動機は、界磁極から電機子に流れる磁
束が電機子コイルの電流を横切ることによってトルクを
発生するのであるが、負荷のかかった状態（電機子コイ
ルに通電した状態）においては、界磁極による磁束に加
えて、電機子起磁力による磁束（以下、電機子磁束と呼
ぶ。）が発生する。このため、電機子は界磁極による磁
束と電機子磁束との合成磁束によって回転する。
対を成す界磁極を配設し、電機子コイルに整流ブラシを
介して通電することで電機子を回転させるようになって
いる。この種の電動機は、界磁極から電機子に流れる磁
束が電機子コイルの電流を横切ることによってトルクを
発生するのであるが、負荷のかかった状態（電機子コイ
ルに通電した状態）においては、界磁極による磁束に加
えて、電機子起磁力による磁束（以下、電機子磁束と呼
ぶ。）が発生する。このため、電機子は界磁極による磁
束と電機子磁束との合成磁束によって回転する。
【０００３】ところで、この合成磁束は、電機子の回転
方向に対して後方側に偏って分布するため、その磁束の
ピーク値が大きくなると、鉄部に磁気飽和が起こって電
機子の回転に寄与する総磁束が減少してしまう。このた
め、これに対処するものとして、従来、例えば、特開昭
５０−１１２７０４号公報に示されるようなものが案出
されている。
方向に対して後方側に偏って分布するため、その磁束の
ピーク値が大きくなると、鉄部に磁気飽和が起こって電
機子の回転に寄与する総磁束が減少してしまう。このた
め、これに対処するものとして、従来、例えば、特開昭
５０−１１２７０４号公報に示されるようなものが案出
されている。
【０００４】この直流電動機は、図４に示すように、電
機子１の外周面に対峙して配設される一対の界磁極２，
３が、夫々周方向の中間位置で二つの磁極片２Ａ，２Ｂ
と、３Ａ，３Ｂに分割され、電機子１の回転方向Ｄに対
して後方側に位置される磁極片２Ｂ，３Ｂの起磁力を、
前方側に位置される磁極片２Ａ，３Ａの起磁力よりも小
さく設定してある。具体的には、各磁極片２Ａ，２Ｂ，
３Ａ，３Ｂは鉄芯部４に界磁極コイル５が巻回された電
磁石によって構成され、電機子１の回転方向に対して後
方側に位置される磁極片２Ｂ，３Ｂに、前方側に位置さ
れる磁極片２Ａ，３Ａよりも小さな電流が通電されるよ
うになっている。このため、回転方向後方側の界磁極磁
束が前方側の界磁極磁束よりも少なくなり、その結果、
回転方向後方側に現れる合成磁束のピーク値が減少し、
鉄部の磁気飽和がより少なくなる。尚、電機子コイル６
は、電機子１の外周面に周方向に沿って等ピッチで形成
されたコイル収納スロット７に巻回されている。
機子１の外周面に対峙して配設される一対の界磁極２，
３が、夫々周方向の中間位置で二つの磁極片２Ａ，２Ｂ
と、３Ａ，３Ｂに分割され、電機子１の回転方向Ｄに対
して後方側に位置される磁極片２Ｂ，３Ｂの起磁力を、
前方側に位置される磁極片２Ａ，３Ａの起磁力よりも小
さく設定してある。具体的には、各磁極片２Ａ，２Ｂ，
３Ａ，３Ｂは鉄芯部４に界磁極コイル５が巻回された電
磁石によって構成され、電機子１の回転方向に対して後
方側に位置される磁極片２Ｂ，３Ｂに、前方側に位置さ
れる磁極片２Ａ，３Ａよりも小さな電流が通電されるよ
うになっている。このため、回転方向後方側の界磁極磁
束が前方側の界磁極磁束よりも少なくなり、その結果、
回転方向後方側に現れる合成磁束のピーク値が減少し、
鉄部の磁気飽和がより少なくなる。尚、電機子コイル６
は、電機子１の外周面に周方向に沿って等ピッチで形成
されたコイル収納スロット７に巻回されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の直流電動機の場合、界磁極磁束と電機子磁束の合成
磁束のピーク値は減少するものの、各界磁極２，３が周
方向で分割されることから、電機子１側の一つのスロッ
ト７のエッジ７ａが後方側磁極片２Ｂの後端エッジ２Ｂ
ａに近接するときに、同じタイミングで別のスロット７
のエッジ７ａが前方側磁極片２Ａの後端エッジ２Ａａに
近接すると、エッジ間での磁束集中に起因する二つの脈
動トルクが互いに重ね合わされ、振幅の大きなトルクリ
プルが発生するという不具合がある。
来の直流電動機の場合、界磁極磁束と電機子磁束の合成
磁束のピーク値は減少するものの、各界磁極２，３が周
方向で分割されることから、電機子１側の一つのスロッ
ト７のエッジ７ａが後方側磁極片２Ｂの後端エッジ２Ｂ
ａに近接するときに、同じタイミングで別のスロット７
のエッジ７ａが前方側磁極片２Ａの後端エッジ２Ａａに
近接すると、エッジ間での磁束集中に起因する二つの脈
動トルクが互いに重ね合わされ、振幅の大きなトルクリ
プルが発生するという不具合がある。
【０００６】そこで本発明は、界磁極を周方向で複数個
の磁極片に分割した構造でありながら、大きなトルクリ
プルの発生を確実に防止することのできる直流電動機を
提供しようとするものである。
の磁極片に分割した構造でありながら、大きなトルクリ
プルの発生を確実に防止することのできる直流電動機を
提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決するための手段として、電機子の外周面に、その周
方向に沿って等ピッチでコイル収納スロットが設けられ
ると共に、この電機子の外周面に対峙して配設される各
界磁極が、周方向で複数個の磁極片に分割されて成る直
流電動機において、少なくとも電機子の回転方向に対し
て後方側に位置される磁極片の極弧角を、前記コイル収
納スロットのピッチ角の整数倍からずらした長さに設定
するようにした。一つのコイル収納スロットのエッジが
回転方向後方側の磁極片の後端エッジに近接していると
きには、他のコイル収納スロットのエッジが同じタイミ
ングで前方側の磁極片の後端エッジに近接することはな
い。このため、複数の脈動トルクが同位相で重なり合う
ことはない。
解決するための手段として、電機子の外周面に、その周
方向に沿って等ピッチでコイル収納スロットが設けられ
ると共に、この電機子の外周面に対峙して配設される各
界磁極が、周方向で複数個の磁極片に分割されて成る直
流電動機において、少なくとも電機子の回転方向に対し
て後方側に位置される磁極片の極弧角を、前記コイル収
納スロットのピッチ角の整数倍からずらした長さに設定
するようにした。一つのコイル収納スロットのエッジが
回転方向後方側の磁極片の後端エッジに近接していると
きには、他のコイル収納スロットのエッジが同じタイミ
ングで前方側の磁極片の後端エッジに近接することはな
い。このため、複数の脈動トルクが同位相で重なり合う
ことはない。
【０００８】前記各界磁極は電磁石によって構成するよ
うにしても良く、また、永久磁石によって構成するよう
にしても良い。
うにしても良く、また、永久磁石によって構成するよう
にしても良い。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図１
〜３図に基づいて説明する。
〜３図に基づいて説明する。
【００１０】まず、図１によって本発明の一つの実施の
形態について説明する。
形態について説明する。
【００１１】図面において、１１は、図外のケーシング
に回転可能に支持された直流電動機の電機子であり、１
２，１３は、この電機子１１の外周面に対峙して配設さ
れた第１の界磁極と第２の界磁極である。この第１の界
磁極１２と第２の界磁極１３とは互いに対向する位置に
おいて異磁極を成し、夫々円筒状の継鉄１４の内周部に
溶接やねじ止め等によって固定され、または同材料によ
って一体に形成されている。したがって、第１の界磁極
１２をＮ極、第２の界磁極１３をＳ極とすると、第１の
界磁極１２から出た磁束は、エアギャップＥを介して電
機子１１に入った後、再びエアギャップＥを介して第２
の界磁極１３に入り、さらに継鉄１４を通って第１の界
磁極１２に戻るループを流れる。
に回転可能に支持された直流電動機の電機子であり、１
２，１３は、この電機子１１の外周面に対峙して配設さ
れた第１の界磁極と第２の界磁極である。この第１の界
磁極１２と第２の界磁極１３とは互いに対向する位置に
おいて異磁極を成し、夫々円筒状の継鉄１４の内周部に
溶接やねじ止め等によって固定され、または同材料によ
って一体に形成されている。したがって、第１の界磁極
１２をＮ極、第２の界磁極１３をＳ極とすると、第１の
界磁極１２から出た磁束は、エアギャップＥを介して電
機子１１に入った後、再びエアギャップＥを介して第２
の界磁極１３に入り、さらに継鉄１４を通って第１の界
磁極１２に戻るループを流れる。
【００１２】前記電機子１１の外周面には、その周方向
に沿って等ピッチで複数個のコイル収納スロット１５が
形成されており、この各スロット１５内に電機子コイル
１６が巻回されている。尚、電機子１１の各スロット１
５の両開口縁部には、電機子１１の径方向外側のスロッ
ト間隔を狭めるようにスロット１５のエッジを成すフラ
ンジ１７ａ，１７ｂが夫々延設されている。尚、以下に
おいては、電機子１１の回転方向Ｄに対してスロット１
５の後方側に位置されるフランジ１７ｂを後部フランジ
と呼ぶものとする。また、各スロット１５に収容された
電機子コイル１６は図外の整流子に接続され、回転中心
に対して対称位置にある任意の一対の整流子が図外の整
流ブラシに接触し、その整流ブラシを通して所定の電流
が通電されるようになっている。
に沿って等ピッチで複数個のコイル収納スロット１５が
形成されており、この各スロット１５内に電機子コイル
１６が巻回されている。尚、電機子１１の各スロット１
５の両開口縁部には、電機子１１の径方向外側のスロッ
ト間隔を狭めるようにスロット１５のエッジを成すフラ
ンジ１７ａ，１７ｂが夫々延設されている。尚、以下に
おいては、電機子１１の回転方向Ｄに対してスロット１
５の後方側に位置されるフランジ１７ｂを後部フランジ
と呼ぶものとする。また、各スロット１５に収容された
電機子コイル１６は図外の整流子に接続され、回転中心
に対して対称位置にある任意の一対の整流子が図外の整
流ブラシに接触し、その整流ブラシを通して所定の電流
が通電されるようになっている。
【００１３】一方、各界磁極１２，１３は、夫々周方向
で二つの磁極片１２Ａ，１２Ｂと、１３Ａ，１３Ｂに分
割され、電機子１１の回転方向に対して後方側に位置さ
れる磁極片１２Ｂ，１３Ｂの起磁力が前方側に位置され
る磁極片１２Ａ，１３Ａの起磁力に比較して僅かに小さ
く設定されている。具体的には、この実施の形態の場
合、各磁極片１２Ａ，１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂは、界磁
極コイル１８の巻回された鉄芯部１９と、所定の極弧角
で電機子１１に対峙する磁気入出部２０とを備えた電磁
石によって構成され、各界磁極コイル１８の通電電流値
または巻き数を変えることにより前方側と後方側の起磁
力の設定を変えている。尚、各磁極片１２Ａ，１２Ｂ，
１３Ａ，１３Ｂは電磁石に限らず永久磁石によって構成
するようにしても良い。
で二つの磁極片１２Ａ，１２Ｂと、１３Ａ，１３Ｂに分
割され、電機子１１の回転方向に対して後方側に位置さ
れる磁極片１２Ｂ，１３Ｂの起磁力が前方側に位置され
る磁極片１２Ａ，１３Ａの起磁力に比較して僅かに小さ
く設定されている。具体的には、この実施の形態の場
合、各磁極片１２Ａ，１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂは、界磁
極コイル１８の巻回された鉄芯部１９と、所定の極弧角
で電機子１１に対峙する磁気入出部２０とを備えた電磁
石によって構成され、各界磁極コイル１８の通電電流値
または巻き数を変えることにより前方側と後方側の起磁
力の設定を変えている。尚、各磁極片１２Ａ，１２Ｂ，
１３Ａ，１３Ｂは電磁石に限らず永久磁石によって構成
するようにしても良い。
【００１４】ここで、前記各界磁極１２，１３は、電機
子１１の回転方向Ｄに対して後方側に位置される磁極片
１２Ｂ，１３Ｂの極弧角θ1が、電機子１１のコイル収
納スロット７のピッチ角αの整数倍にならないように、
例えば、極弧角θ1が、以下の（１），（２）の関係式
を満たすような値に設定されている。尚、この直流電動
機においては、第１の界磁極１２がＮ極、第２の界磁極
１３がＳ極とされ、電機子コイル１６の上半部には図１
の紙面奥側から手前側に電流が流され、下半部には紙面
手前側から奥側に電流が流されるものとする。
子１１の回転方向Ｄに対して後方側に位置される磁極片
１２Ｂ，１３Ｂの極弧角θ1が、電機子１１のコイル収
納スロット７のピッチ角αの整数倍にならないように、
例えば、極弧角θ1が、以下の（１），（２）の関係式
を満たすような値に設定されている。尚、この直流電動
機においては、第１の界磁極１２がＮ極、第２の界磁極
１３がＳ極とされ、電機子コイル１６の上半部には図１
の紙面奥側から手前側に電流が流され、下半部には紙面
手前側から奥側に電流が流されるものとする。
【００１５】θ1＋θ2＝θall ……（１） θ1＝αｎ＋α／ｋ ……（２） θ1：後方側界磁極１２Ｂ，１３Ｂの極弧角，θ2：前方
側界磁極１２Ａ，１３Ａの極弧角，θall：総極弧角，
ｎ：整数，ｋ：極分割数（ｋ＝２） 以上の構成において、各界磁極コイル１８と電機子コイ
ル１６とに所定の電流が流されると、界磁極１２，１３
の起磁力に併せて電機子起磁力が生じ、これらによる磁
束の合成磁束によって電機子１１が図中矢印Ｄ方向に回
転する。
側界磁極１２Ａ，１３Ａの極弧角，θall：総極弧角，
ｎ：整数，ｋ：極分割数（ｋ＝２） 以上の構成において、各界磁極コイル１８と電機子コイ
ル１６とに所定の電流が流されると、界磁極１２，１３
の起磁力に併せて電機子起磁力が生じ、これらによる磁
束の合成磁束によって電機子１１が図中矢印Ｄ方向に回
転する。
【００１６】このとき、電機子磁束は、両界磁極１２，
１３の中間位置を結ぶ中心線Ｐに対して、回転方向後方
側にピークのある分布となるため、両磁束の合成磁束も
同様に回転方向後方側にピークが現れる。しかし、各界
磁極１２，１３は夫々二つの磁極片１２Ａ，１２Ｂと、
１３Ａ，１３Ｂに分割され、回転方向後方側の磁極片１
２Ｂ，１３Ｂの起磁力が回転方向前方側の磁極片１２
Ａ，１３Ａの起磁力に比較して小さく設定されているた
め、上記の合成磁束のピーク値は低く抑えられる。した
がって、界磁極１２，１３等の鉄部に磁気飽和が起こり
にくくなり、その結果、ロス無く充分なトルクを得るこ
とが可能となる。
１３の中間位置を結ぶ中心線Ｐに対して、回転方向後方
側にピークのある分布となるため、両磁束の合成磁束も
同様に回転方向後方側にピークが現れる。しかし、各界
磁極１２，１３は夫々二つの磁極片１２Ａ，１２Ｂと、
１３Ａ，１３Ｂに分割され、回転方向後方側の磁極片１
２Ｂ，１３Ｂの起磁力が回転方向前方側の磁極片１２
Ａ，１３Ａの起磁力に比較して小さく設定されているた
め、上記の合成磁束のピーク値は低く抑えられる。した
がって、界磁極１２，１３等の鉄部に磁気飽和が起こり
にくくなり、その結果、ロス無く充分なトルクを得るこ
とが可能となる。
【００１７】また、電機子１１の回転に伴い、コイル収
納スロット１５の後部フランジ１７ｂが磁極片１２Ａ，
１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂのいずれかの後端エッジに近接
すると、近接する両者間で大きな磁束集中が起こるが、
磁極片１２Ｂ，１３Ｂの極弧角θ1は、例えば、上記
（１），（２）式を満たすように設定してあって、コイ
ル収納スロット１５のピッチ角αの整数倍にならないよ
うになっているため、一つのスロット１５の後部フラン
ジ１７ｂが回転方向後方側の磁極片１２Ｂ（１３Ｂ）の
後部エッジに近接しようとするときに、他のスロット１
５の後部フランジ１７ｂが同タイミングで前方側の磁極
片１２Ａ（１３Ａ）の後端エッジに近接することはな
い。したがって、回転方向後方側の磁極片１２Ｂ，１３
Ｂでの磁束集中と前方側の磁極片１２Ａ，１３Ａでの磁
束集中は同時に起こることがなく、その結果、これらの
各磁束集中による脈動トルクは位相のずれたものとな
り、同位相の二つの脈動トルクの重ね合わせによる振幅
の大きなトルクリプルは発生しなくなる。
納スロット１５の後部フランジ１７ｂが磁極片１２Ａ，
１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂのいずれかの後端エッジに近接
すると、近接する両者間で大きな磁束集中が起こるが、
磁極片１２Ｂ，１３Ｂの極弧角θ1は、例えば、上記
（１），（２）式を満たすように設定してあって、コイ
ル収納スロット１５のピッチ角αの整数倍にならないよ
うになっているため、一つのスロット１５の後部フラン
ジ１７ｂが回転方向後方側の磁極片１２Ｂ（１３Ｂ）の
後部エッジに近接しようとするときに、他のスロット１
５の後部フランジ１７ｂが同タイミングで前方側の磁極
片１２Ａ（１３Ａ）の後端エッジに近接することはな
い。したがって、回転方向後方側の磁極片１２Ｂ，１３
Ｂでの磁束集中と前方側の磁極片１２Ａ，１３Ａでの磁
束集中は同時に起こることがなく、その結果、これらの
各磁束集中による脈動トルクは位相のずれたものとな
り、同位相の二つの脈動トルクの重ね合わせによる振幅
の大きなトルクリプルは発生しなくなる。
【００１８】さらに、この電動機においては、電機子１
１のスロット１５はその外周面に等ピッチで形成されて
いるため、回転体である電機子１１の回転バランスは何
ら損なわれることはない。
１のスロット１５はその外周面に等ピッチで形成されて
いるため、回転体である電機子１１の回転バランスは何
ら損なわれることはない。
【００１９】つづいて、図２，図３によって本発明の他
の実施の形態について説明する。尚、図２に示す直流電
動機は、図１に示す直流電動機と各界磁極の構成のみが
異なり、他の構成はほぼ同様であるため、図１に示した
ものと同一部分には同一符号を付し、重複する部分の説
明は一部省略するものとする。
の実施の形態について説明する。尚、図２に示す直流電
動機は、図１に示す直流電動機と各界磁極の構成のみが
異なり、他の構成はほぼ同様であるため、図１に示した
ものと同一部分には同一符号を付し、重複する部分の説
明は一部省略するものとする。
【００２０】この直流電動機は、図１に示したものと異
なり、各界磁極２２，２３が夫々三つの磁極片２２Ａ，
２２Ｂ，２２Ｃと、２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃに分割され
ている。この電動機の場合、各磁極片２２Ａ〜２２Ｃ，
２３Ａ〜２３Ｃは電磁石によって構成され、周方向両側
の磁極片（回転方向前方側の磁極片２２Ａ，２３Ａと後
方側の磁極片２２Ｃ，２３Ｃ）は、回転方向後方側の磁
極片２２Ｃ，２３Ｃの起磁力が前方側の磁極片２２Ａ，
２３Ａの起磁力に比較して若干小さくなるように設定さ
れている。具体的には、前方側の磁極片２２Ａ，２３Ａ
の界磁極コイル１８の巻数を後方側の磁極片２２Ｃ，２
３Ｃの界磁極コイル１８の巻数より多く設定したり、或
いは、前方側の磁極片２２Ａ，２３Ａの界磁極コイル１
８に対する通電電流を後方側の磁極片２２Ｃ，２３Ｃに
対する通電電流よりも大きく設定することによって磁極
片２２Ａと２２Ｃ，２３Ａと２３Ｃの各起磁力の大きさ
を変えている。尚、この直流電動機においては、電機子
１１の正転と逆転を可能にするため、磁極片２２Ａと２
２Ｃ，２３Ａと２３Ｃの巻数を変える場合には、各磁極
片に正転用と逆転用の二種の界磁極コイル１８を巻回
し、正転時と逆転時で通電するコイルを切り換えるよう
にする。
なり、各界磁極２２，２３が夫々三つの磁極片２２Ａ，
２２Ｂ，２２Ｃと、２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃに分割され
ている。この電動機の場合、各磁極片２２Ａ〜２２Ｃ，
２３Ａ〜２３Ｃは電磁石によって構成され、周方向両側
の磁極片（回転方向前方側の磁極片２２Ａ，２３Ａと後
方側の磁極片２２Ｃ，２３Ｃ）は、回転方向後方側の磁
極片２２Ｃ，２３Ｃの起磁力が前方側の磁極片２２Ａ，
２３Ａの起磁力に比較して若干小さくなるように設定さ
れている。具体的には、前方側の磁極片２２Ａ，２３Ａ
の界磁極コイル１８の巻数を後方側の磁極片２２Ｃ，２
３Ｃの界磁極コイル１８の巻数より多く設定したり、或
いは、前方側の磁極片２２Ａ，２３Ａの界磁極コイル１
８に対する通電電流を後方側の磁極片２２Ｃ，２３Ｃに
対する通電電流よりも大きく設定することによって磁極
片２２Ａと２２Ｃ，２３Ａと２３Ｃの各起磁力の大きさ
を変えている。尚、この直流電動機においては、電機子
１１の正転と逆転を可能にするため、磁極片２２Ａと２
２Ｃ，２３Ａと２３Ｃの巻数を変える場合には、各磁極
片に正転用と逆転用の二種の界磁極コイル１８を巻回
し、正転時と逆転時で通電するコイルを切り換えるよう
にする。
【００２１】また、この直流電動機の場合、電機子１１
が正逆両方向に回転することを考慮して、周方向両側
（前方側と後方側）の磁極片２２Ａ，２３Ａと２２Ｃ，
２３Ｃの極弧角θ1が共にコイル収納スロット１５のピ
ッチ角αの整数倍にならないように設定されている。各
磁極片２２Ａ〜２２Ｃ，２３Ａ〜２３Ｃは、具体的に
は、例えば極弧角が、以下の（３），（４）の関係式を
満たすような値に設定されている。
が正逆両方向に回転することを考慮して、周方向両側
（前方側と後方側）の磁極片２２Ａ，２３Ａと２２Ｃ，
２３Ｃの極弧角θ1が共にコイル収納スロット１５のピ
ッチ角αの整数倍にならないように設定されている。各
磁極片２２Ａ〜２２Ｃ，２３Ａ〜２３Ｃは、具体的に
は、例えば極弧角が、以下の（３），（４）の関係式を
満たすような値に設定されている。
【００２２】２・θ1＋θ2＝θall ……（３） θ1＝αｎ＋α／３ ……（４） θ1：後方側界磁極２２Ｃ，２３Ｃの極弧角，θ2：前方
側界磁極２２Ａ，２３Ａの極弧角 以上のような構成であるため、この直流電動機において
も、図１に示したものと同様に界磁極磁束と電機子磁束
の合成磁束のピーク値を低く抑えることができるうえ、
一つのコイル収納スロット１５の後部フランジ１７ｂが
回転方向後方側の磁極片２２Ｃの後部エッジに近接する
ときに、他のスロット１５の後部フランジ１７ｂが同タ
イミングで中央部の磁極片２２Ｂ，２３Ｂの後部エッジ
に近接することがなくなる。このため、ロスなく充分な
トルクが得られるようになるうえ、同位相の二つの脈動
トルクの重ね合わせに起因する振幅の大きなトルクリプ
ルの発生も抑えることができる。
側界磁極２２Ａ，２３Ａの極弧角 以上のような構成であるため、この直流電動機において
も、図１に示したものと同様に界磁極磁束と電機子磁束
の合成磁束のピーク値を低く抑えることができるうえ、
一つのコイル収納スロット１５の後部フランジ１７ｂが
回転方向後方側の磁極片２２Ｃの後部エッジに近接する
ときに、他のスロット１５の後部フランジ１７ｂが同タ
イミングで中央部の磁極片２２Ｂ，２３Ｂの後部エッジ
に近接することがなくなる。このため、ロスなく充分な
トルクが得られるようになるうえ、同位相の二つの脈動
トルクの重ね合わせに起因する振幅の大きなトルクリプ
ルの発生も抑えることができる。
【００２３】さらに、この直流電動機においては、各界
磁極２２，２３を三つの磁極片２２Ａ〜２２Ｃ，２３Ａ
〜２３Ｃに分割し、周方向両側の磁極片２２Ａと２２
Ｃ，２３Ａと２３Ｃの極弧角θ1を共にコイル収納スロ
ット１５のピッチ角αの整数倍にならないように設定し
たため、電機子１１を正逆いずれの方向に回転させる場
合であっても、同様に振幅の大きなトルクリプルの発生
を抑えることができる。
磁極２２，２３を三つの磁極片２２Ａ〜２２Ｃ，２３Ａ
〜２３Ｃに分割し、周方向両側の磁極片２２Ａと２２
Ｃ，２３Ａと２３Ｃの極弧角θ1を共にコイル収納スロ
ット１５のピッチ角αの整数倍にならないように設定し
たため、電機子１１を正逆いずれの方向に回転させる場
合であっても、同様に振幅の大きなトルクリプルの発生
を抑えることができる。
【００２４】ここで、図３は、総極弧角θall＝１２０
°，磁極片２２Ａ，２２Ｃ，２３Ａ，２３Ｃの極弧角θ
1＝４６．５°，磁極片２２Ｂ，２３Ｂの極弧角θ2＝２
７°，ピッチ角＝２０°としたときのトルクの変動を調
べた結果を示す線図であり、同図からも明らかなよう
に、この実施の形態の直流電動機を採用した場合には、
従来品に比較してトルクの変動幅は確実に小さくなる。
°，磁極片２２Ａ，２２Ｃ，２３Ａ，２３Ｃの極弧角θ
1＝４６．５°，磁極片２２Ｂ，２３Ｂの極弧角θ2＝２
７°，ピッチ角＝２０°としたときのトルクの変動を調
べた結果を示す線図であり、同図からも明らかなよう
に、この実施の形態の直流電動機を採用した場合には、
従来品に比較してトルクの変動幅は確実に小さくなる。
【００２５】また、図１に示したものと同様に、電機子
１１側のスロット１５は同ピッチのままであるため、回
転体である電機子１１の回転バランスは何ら損なわれる
ことがない。
１１側のスロット１５は同ピッチのままであるため、回
転体である電機子１１の回転バランスは何ら損なわれる
ことがない。
【００２６】尚、この実施の形態において、さらに回転
方向後方側の磁極片２２Ｃ，２３Ｃ（または、前方側の
磁極片２３Ａ，２３Ａ）の極弧角θ1と中央部の磁極片
２２Ｂ，２３Ｂの極弧角θ2とを加えた値が、コイル収
納スロット１５のピッチ角の整数倍からずれるように中
央部の磁極片２２Ｂ，２３Ｂの極弧角θ2を設定すれ
ば、より確実に振幅の大きいトルクリプルを抑えること
ができる。
方向後方側の磁極片２２Ｃ，２３Ｃ（または、前方側の
磁極片２３Ａ，２３Ａ）の極弧角θ1と中央部の磁極片
２２Ｂ，２３Ｂの極弧角θ2とを加えた値が、コイル収
納スロット１５のピッチ角の整数倍からずれるように中
央部の磁極片２２Ｂ，２３Ｂの極弧角θ2を設定すれ
ば、より確実に振幅の大きいトルクリプルを抑えること
ができる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明は、界磁極の周方向
で分割された磁極片のうち、少なくとも電機子の回転方
向に対して後方側に位置される磁極片を、その極弧角
が、電機子のコイル収納スロットのピッチ角の整数倍か
らずれた長さになるように設定したため、一つのコイル
収納スロットのエッジが前方側の磁極片の後端エッジに
近接しているときに、他のコイル収納スロットのエッジ
が同じタイミングで前方側の磁極片の後端エッジに近接
することがなく、したがって、複数の脈動トルクが同位
相で重なり合うことがなくなることから、大きなトルク
リプルの発生を確実に防止することができる。
で分割された磁極片のうち、少なくとも電機子の回転方
向に対して後方側に位置される磁極片を、その極弧角
が、電機子のコイル収納スロットのピッチ角の整数倍か
らずれた長さになるように設定したため、一つのコイル
収納スロットのエッジが前方側の磁極片の後端エッジに
近接しているときに、他のコイル収納スロットのエッジ
が同じタイミングで前方側の磁極片の後端エッジに近接
することがなく、したがって、複数の脈動トルクが同位
相で重なり合うことがなくなることから、大きなトルク
リプルの発生を確実に防止することができる。
【図１】本発明の一つの実施の形態を示す断面図。
【図２】本発明の他の実施の形態を示す断面図。
【図３】同形態を採用した場合の、トルク−電機子位置
特性図。
特性図。
【図４】従来の技術を示す断面図。
１１…電機子、 １２…第１の界磁極、 １３…第２の界磁極、 １５…コイル収納スロット、 １２Ｂ，１３Ｂ，２２Ｃ，２３Ｃ…後方側に位置される
磁極片 θ1…極弧角、 α…ピッチ角。
磁極片 θ1…極弧角、 α…ピッチ角。
Claims (3)
- 【請求項１】 電機子の外周面に、その周方向に沿って
等ピッチでコイル収納スロットが設けられると共に、こ
の電機子の外周面に対峙して配設される各界磁極が、周
方向で複数個の磁極片に分割されて成る直流電動機にお
いて、少なくとも電機子の回転方向に対して後方側に位
置される磁極片の極弧角を、前記コイル収納スロットの
ピッチ角の整数倍からずらした長さに設定したことを特
徴とする直流電動機。 - 【請求項２】 前記各界磁極を電磁石によって構成した
ことを特徴とする請求項１に記載の直流電動機。 - 【請求項３】 前記各界磁極を永久磁石によって構成し
たことを特徴とする請求項１に記載の直流電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3468096A JPH09233794A (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | 直流電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3468096A JPH09233794A (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | 直流電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09233794A true JPH09233794A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=12421138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3468096A Pending JPH09233794A (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | 直流電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09233794A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1487089A2 (en) * | 2003-06-13 | 2004-12-15 | Matsushita Electronics Corporation | Permanent magnet motor |
| CN109314411A (zh) * | 2016-09-16 | 2019-02-05 | 东芝生活电器株式会社 | 电动鼓风机 |
-
1996
- 1996-02-22 JP JP3468096A patent/JPH09233794A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1487089A2 (en) * | 2003-06-13 | 2004-12-15 | Matsushita Electronics Corporation | Permanent magnet motor |
| EP1487089A3 (en) * | 2003-06-13 | 2005-04-27 | Matsushita Electronics Corporation | Permanent magnet motor |
| CN109314411A (zh) * | 2016-09-16 | 2019-02-05 | 东芝生活电器株式会社 | 电动鼓风机 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5298827A (en) | Permanent magnet type dynamoelectric machine rotor | |
| US7595575B2 (en) | Motor/generator to reduce cogging torque | |
| US5386161A (en) | Permanent magnet stepping motor | |
| US6031311A (en) | Brushless DC motor capable of preventing leakage of magnetic flux | |
| US20130113323A1 (en) | Rotor and motor | |
| JP6595443B2 (ja) | 回転電機 | |
| JPH1032967A (ja) | トルク発生装置 | |
| WO1992009132A1 (fr) | Rotor de moteur sans balais | |
| US6563248B2 (en) | Hybrid-magnet DC motor | |
| JP2978057B2 (ja) | 永久磁石形モータ及び冷却装置用コンプレッサ | |
| JP2008199790A (ja) | 永久磁石埋め込み型ロータ | |
| JP2002101629A (ja) | 永久磁石式回転電機 | |
| JPH09233794A (ja) | 直流電動機 | |
| JPH1198721A (ja) | 永久磁石電動機 | |
| JP2000166135A (ja) | ブラシレスモータ | |
| JPS5822938B2 (ja) | 可逆回転モ−タ | |
| JP2000134849A (ja) | リラクタンスモータ | |
| US10778052B2 (en) | Synchronous reluctance type rotary electric machine | |
| JP2001359263A (ja) | 磁石併用同期機 | |
| JP2003153513A (ja) | ブラシレスモータ | |
| JPH11196556A (ja) | 磁石モータ | |
| JPH0951641A (ja) | 電動機の電機子構造 | |
| WO2018135409A1 (ja) | ロータ及びそれを用いたモータ | |
| EP0800258B1 (en) | Hybrid-type stepping motor | |
| WO2018135405A1 (ja) | ロータ及びそれを用いたモータ |