JPH10112945A - Permanent magnet rotor and manufacturing method thereof - Google Patents

Permanent magnet rotor and manufacturing method thereof

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JPH10112945A
JPH10112945A JP8265903A JP26590396A JPH10112945A JP H10112945 A JPH10112945 A JP H10112945A JP 8265903 A JP8265903 A JP 8265903A JP 26590396 A JP26590396 A JP 26590396A JP H10112945 A JPH10112945 A JP H10112945A
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permanent magnet
rotor core
core
center
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能成 浅野
Kenji Sasaki
健治 佐々木
Shizuka Yokote
静 横手
Kazuhiro Obara
一浩 小原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the structure of a permanent magnet rotor of a DC motor which allows magnet torque and reluctance torque to have the same current phase and be maximum and also provide a method for manufacturing the structure. SOLUTION: A rotor 11 comprises a rotor core 12, a shaft press-fit in a shaft hole 14 formed at the center of the rotor core, two permanent magnets 13 located around the shaft, and a tube 15 for preventing the permanent magnets from coming off. The permanent magnets are located at equal intervals on the surface of the rotor core and the rotor core has projecting salient pole sections 16 between the permanent magnets. Each of the salient pole sections is at an electric angle of 45 deg. in the forward rotating direction of the rotor from the center 17b of the magnetic pole.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マグネットトルク
のみならずリラクタンストルクをも有効利用し、機器の
高効率化を実現する永久磁石ロータ及びその製造方法に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a permanent magnet rotor for effectively utilizing not only a magnet torque but also a reluctance torque to realize high efficiency of a device and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の永久磁石ロータは、図25に示す
ように鉄などの高透磁率材または積層された電磁鋼板か
らなるロータコア252に、シャフト穴254を中心と
して同心状に配された磁極数組の打ち抜き穴255a,
255bに、永久磁石253a,253bを埋設してな
る。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 25, a conventional permanent magnet rotor has magnetic poles arranged concentrically around a shaft hole 254 on a rotor core 252 made of a high magnetic permeability material such as iron or laminated electromagnetic steel plates. Several sets of punched holes 255a,
Permanent magnets 253a and 253b are embedded in 255b.

【0003】ロータの磁極間相互の磁路Pqを通る磁束
をq軸磁束、またq軸磁束を発生させるようなステータ
巻線259に流れる電流をq軸電流といい、q軸磁束の
とおりやすさをq軸インダクタンスということにする。
一方、ロータの磁極の中心間の磁路Pdを流れる磁束を
d軸磁束、またd軸磁束を発生させるようなステータ巻
線に流れる電流をd軸電流といい、d軸磁束のとおりや
すさをd軸インダクタンスということにする。この構造
は、q軸インダクタンス−d軸インダクタンス>0とな
ることにより、電流位相を進めることで、リラクタンス
トルクを有効に利用し、高効率を実現していた。
A magnetic flux passing through the magnetic path Pq between the magnetic poles of the rotor is called a q-axis magnetic flux, and a current flowing through the stator winding 259 for generating the q-axis magnetic flux is called a q-axis current. Is referred to as a q-axis inductance.
On the other hand, the magnetic flux flowing through the magnetic path Pd between the centers of the magnetic poles of the rotor is called the d-axis magnetic flux, and the current flowing through the stator winding that generates the d-axis magnetic flux is called the d-axis current. It is referred to as d-axis inductance. In this structure, when the q-axis inductance−d-axis inductance> 0, the current phase is advanced, thereby effectively utilizing the reluctance torque and realizing high efficiency.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、リラクタンストルクを有効に利用するため
には、電流位相βを0゜<β<45°の範囲内で進める
必要があった。β=0のとき、マグネットトルクは最大
となるが、リラクタンストルクを利用するために電流位
相を進めることにより、マグネットトルクを最大に使用
できないという欠点を有していた。また、電流位相を進
めるため特別な制御回路を必要とした。
However, in the above-described conventional configuration, in order to effectively use the reluctance torque, it is necessary to advance the current phase β within the range of 0 ° <β <45 °. When β = 0, the magnet torque is maximized, but there is a disadvantage that the magnet torque cannot be used to the maximum by advancing the current phase to utilize the reluctance torque. Also, a special control circuit was required to advance the current phase.

【0005】上記欠点を解決するため、特開平7−14
3694に示す「同期機のロータ構造及び同期型モー
タ」では、永久磁石と突極との位置関係を検討し、マグ
ネットトルクとリラクタンストルクのピークを一致させ
て出力の増幅をはかっている。
In order to solve the above-mentioned drawbacks, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
In the “rotor structure of synchronous machine and synchronous motor” shown in 3694, the positional relationship between the permanent magnet and the salient pole is examined, and the peak of the magnet torque and the peak of the reluctance torque are matched to amplify the output.

【0006】図26は特開平7−143694に示す
「同期機のロータ構造及び同期型モータ」の断面図であ
る。2極モータは、ステータ270とロータ261を備
えている。ステータコア268に施された巻線269に
電流が流れることにより、ロータ261が回転する。ロ
ータ261には2ヶ所の突極266a,266b及び2
個の永久磁石263a,263bを有する。前記突極の
位置は、前記永久磁石の位置267に対してロータ回転
前進側に電気角略45゜ずらした位置となっている。し
かし、特開平7−143694に示す「同期機のロータ
構造及び同期型モータ」では、マグネットトルク最大の
位置でリラクタンストルクを最大とすることは可能であ
るが、磁極の表面積を大きく減少されることになる。高
効率化のためには磁極表面積を大きく取り、かつマグネ
ットトルクの最大となる電流位相とリラクタンストルク
の最大となる電流位相を一致させる構造が必要である。
FIG. 26 is a sectional view of a "rotor structure of a synchronous machine and a synchronous motor" disclosed in JP-A-7-143694. The two-pole motor includes a stator 270 and a rotor 261. When a current flows through the winding 269 provided on the stator core 268, the rotor 261 rotates. The rotor 261 has two salient poles 266a, 266b and 2
It has permanent magnets 263a and 263b. The position of the salient pole is shifted from the position 267 of the permanent magnet by an electrical angle of approximately 45 ° toward the rotor rotation forward side. However, in the "rotor structure of synchronous machine and synchronous motor" disclosed in JP-A-7-143694, it is possible to maximize the reluctance torque at the position where the magnet torque is maximum, but the surface area of the magnetic pole is greatly reduced. become. In order to increase the efficiency, it is necessary to provide a structure in which the surface area of the magnetic pole is large and the current phase at which the magnet torque is maximized matches the current phase at which the reluctance torque is maximized.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、高透磁率材または積層された電磁鋼板からな
るロータコアと前記ロータコアの中心を貫くシャフト
と、前記シャフトを中心として配置された磁極数組の永
久磁石からなる永久磁石ロータにおいて、磁極中心から
ロータ回転前進側に電気角略45゜の位置における磁束
の通りやすさ、すなわちインダクタンスが他の角度のそ
れより高くなるような構造としたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention comprises a rotor core made of a high magnetic permeability material or laminated electromagnetic steel sheets, a shaft passing through the center of the rotor core, and the shaft arranged as a center. In a permanent magnet rotor composed of permanent magnets of several sets of magnetic poles, a structure in which the magnetic flux at an electric angle of approximately 45 ° from the magnetic pole center toward the rotor rotation advance side, that is, the inductance is higher than that of other angles. It was done.

【0008】上記構造とすることにより、マグネットト
ルクを十分に確保しつつ、リラクタンストルクを最も有
効に利用することができ、機器の高効率化が実現され
る。
[0008] With the above structure, the reluctance torque can be used most effectively while the magnet torque is sufficiently secured, and the efficiency of the device is improved.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】上記課題を解決するために本発明
は、高透磁率材または積層された電磁鋼板からなるロー
タコアと前記ロータコアの中心を貫くシャフトと、前記
シャフトを中心として配置された複数個の永久磁石から
なる直流モータの永久磁石ロータにおいて、磁極中心か
らロータ回転前進側に電気角略45゜の位置における磁
束の通りやすさ、すなわちインダクタンスが他の角度の
それより高くなるような構造としたものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a rotor core made of a high magnetic permeability material or laminated electromagnetic steel sheets, a shaft passing through the center of the rotor core, and a plurality of magnets arranged around the shaft. In a permanent magnet rotor of a DC motor consisting of a plurality of permanent magnets, a structure in which the magnetic flux at an electrical angle of approximately 45 ° from the center of the magnetic pole toward the rotor rotation advance side, that is, the inductance is higher than that at other angles. It is what it was.

【0010】また、上記構造として、磁極中心からロー
タ回転前進側に電気角略45゜の位置に突起形状の突極
部を設けたものである。これによって、マグネットトル
クの最大となる点と、リラクタンストルクの最大となる
点が一致し、その点で運転することにより効率の高いモ
ータが実現できる。
In the above structure, a protruding salient pole portion is provided at an electrical angle of approximately 45 ° from the center of the magnetic pole toward the rotation forward side of the rotor. As a result, the point at which the magnet torque becomes maximum coincides with the point at which the reluctance torque becomes maximum, and a motor with high efficiency can be realized by operating at that point.

【0011】また、ロータコアの表面付近に前記シャフ
トを中心として同心円弧状に等間隔に配置された複数個
の永久磁石用打ち抜き穴を有し、前記永久磁石用打ち抜
き穴に挿入された永久磁石の磁極中心からロータ回転前
進側に電気角略45゜の位置に前記永久磁石用打ち抜き
穴間のロータコア部を有することにより、永久磁石をロ
ータコア内部に埋設するため、永久磁石飛散防止手段が
不要となる。
In addition, a plurality of perforated holes for permanent magnets are arranged near the surface of the rotor core at equal intervals in a concentric arc around the shaft, and the magnetic poles of the permanent magnets inserted into the perforated holes for permanent magnets By providing the rotor core between the perforated holes for permanent magnets at an electrical angle of approximately 45 ° from the center toward the rotor rotation advance side, the permanent magnets are buried inside the rotor core, so that there is no need for means for preventing permanent magnet scattering.

【0012】また、ロータコアの表面に略リング状の永
久磁石を有し、永久磁石内側すなわちロータコア外周か
ら、ロータコア中心までの距離が、磁極中心からロータ
回転前進側に電気角略45゜の位置が大きく、ロータ回
転後進側に電気角略45゜の位置が小さくすることによ
り、ロータ外周全て永久磁石とすることにでき、磁石表
面積を最大限に大きくすることにより、マグネットトル
クを最大にすることができる。
Further, a substantially ring-shaped permanent magnet is provided on the surface of the rotor core, and the distance from the inside of the permanent magnet, ie, the outer periphery of the rotor core, to the center of the rotor core is approximately 45 ° electrical angle from the center of the magnetic pole toward the rotor rotation advance side. By increasing the position of the electrical angle of approximately 45 ° on the reverse side of the rotation of the rotor, the entire outer circumference of the rotor can be made a permanent magnet. By maximizing the magnet surface area, the magnet torque can be maximized. it can.

【0013】また、ロータコア表面に複数個の略リング
形状の永久磁石を配した永久磁石ロータにおいて、ロー
タコア内部に複数個のスリットを有し、前記スリットの
先端が磁極中心よりロータ回転前進側に電気角略45゜
の位置付近でロータコア外周に向かってほぼ直角をなし
て集まり、ロータの求心方向に凸の形状で、前記スリッ
トが1磁極あたり1層以上設けることにより、永久磁石
の厚みを均一にでき、かつリラクタンストルクを有効利
用することが可能となる。
In a permanent magnet rotor having a plurality of substantially ring-shaped permanent magnets disposed on the surface of a rotor core, the rotor core has a plurality of slits, and the tip of the slit is electrically connected to the rotor rotation advance side from the center of the magnetic pole. In the vicinity of the position of the angle of about 45 °, they gather at a substantially right angle toward the outer periphery of the rotor core, and are formed in a convex shape in the centripetal direction of the rotor. And the reluctance torque can be used effectively.

【0014】また、スリットがロータコア外周より外側
かつロータ回転後進側に電気角略45゜の位置に中心を
もつ円弧形状とすることにより、ロータコア内部の磁路
を確保し、リラクタンストルクを有効に利用することが
できる。
Further, the slit is formed in an arc shape having a center located at an electrical angle of about 45 ° outside the outer periphery of the rotor core and on the reverse side of the rotation of the rotor, thereby securing a magnetic path inside the rotor core and effectively utilizing reluctance torque. can do.

【0015】また、2極永久磁石ロータにおいては、複
数のスリットが磁極中心を結んだ線よりロータ回転前進
側に電気角略45゜の線に平行とするとよい。
In a two-pole permanent magnet rotor, a plurality of slits are preferably parallel to a line having an electrical angle of approximately 45 ° on the rotor rotation advance side from a line connecting the magnetic pole centers.

【0016】また、スリットに非磁性体またはロータコ
ア材質より磁性の低い磁性体を充填または埋設すること
により、ロータコア強度を強くすることができる。
Further, the strength of the rotor core can be increased by filling or embedding the slits with a non-magnetic material or a magnetic material having lower magnetism than the material of the rotor core.

【0017】また、圧延方向をそろえて積層された無方
向性電磁鋼板からなるロータコアと、前記ロータコアを
貫くシャフトと、前記シャフトを中心として配置された
永久磁石からなる2極永久磁石ロータにおいて、圧延方
向が磁極中心を結んだ線よりロータ回転前進側に電気角
略45゜の線に平行としてもよい。
In a two-pole permanent magnet rotor comprising a rotor core made of non-oriented electrical steel sheets laminated in the same rolling direction, a shaft penetrating the rotor core, and a permanent magnet arranged about the shaft, The direction may be parallel to a line having an electrical angle of approximately 45 ° toward the rotor rotation advance side from the line connecting the magnetic pole centers.

【0018】また、磁化容易方向をそろえて積層された
方向性電磁鋼板からなるロータコアと、前記ロータコア
を貫くシャフトと、前記シャフトを中心として配置され
た永久磁石からなる2極永久磁石ロータにおいて、磁化
容易方向が磁極中心を結んだ線よりロータ回転前進側に
電気角略45゜の線に平行としてもよい。
Further, in a two-pole permanent magnet rotor comprising a rotor core made of grain-oriented magnetic steel sheets laminated in an easy magnetization direction, a shaft penetrating the rotor core, and a permanent magnet arranged about the shaft, The easy direction may be parallel to a line having an electrical angle of approximately 45 ° on the rotor rotation forward side from the line connecting the magnetic pole centers.

【0019】また、同期モータの永久磁石ロータの場合
は、高透磁率材または積層された電磁鋼板からなるロー
タコアと前記ロータコアの中心を貫くシャフトと、前記
シャフトを中心として配置された永久磁石と、ロータコ
アの外周付近による複数個の導体バーと、前記導体バー
をロータコア両端面で短絡する導体エンドリングからな
り、脱調トルクをTo、負荷トルクをTlとしたとき、
磁極中心からロータ回転前進側に電気角略{45−CO
-1(Tl/To)}゜の位置における磁束の通りやす
さ、すなわちインダクタンスが他の角度のそれより高く
なるような構造とすることにより、負荷回転時において
マグネットトルクとリラクタンストルクを有効に利用で
きるとともに、始動回路を必要とせず、導体バー及び導
体エンドリングに流れる電流により始動することが可能
である。
In the case of a permanent magnet rotor of a synchronous motor, a rotor core made of a high magnetic permeability material or laminated electromagnetic steel sheets, a shaft penetrating the center of the rotor core, a permanent magnet arranged around the shaft, A plurality of conductor bars formed around the outer periphery of the rotor core, and a conductor end ring that short-circuits the conductor bars at both end surfaces of the rotor core. When the step-out torque is To and the load torque is Tl,
Electric angle approximately $ 45-CO from rotor center to rotor rotation advance side
By adopting a structure in which the magnetic flux at the position of S -1 (Tl / To)} ゜, that is, the inductance is higher than that at other angles, the magnet torque and the reluctance torque can be effectively used during the load rotation. It can be used and does not require a starting circuit, and can be started by the current flowing through the conductor bar and the conductor end ring.

【0020】また、ロータコアに1個またはロータ磁極
数の約数個の小穴を設けることにより、着磁の際、正確
に位置合わせができるとともに、着磁の際、治具を前記
小穴に挿入することにより、リラクタンストルクにより
ロータが回転するのを抑えることが可能である。
Further, by providing one or a few small holes of the number of rotor magnetic poles in the rotor core, accurate positioning can be performed at the time of magnetization, and a jig is inserted into the small hole at the time of magnetization. Thus, it is possible to suppress the rotation of the rotor due to the reluctance torque.

【0021】また、スリットを有する直流モータの永久
磁石ロータにおいては、ロータコア両端に少なくとも各
一枚ずつ、スリットのない、または他のロータコアシー
トのスリットよりも小さいスリットを有するロータコア
シートを積層することにより、磁石成形時のロータコア
にかかる応力やロータ回転による遠心力などによる変形
によるエアギャップ不同などを防止し、精度良く、効率
の高いモータを提供することができる。
In a permanent magnet rotor of a DC motor having slits, at least one rotor core sheet is provided at each end of the rotor core, and a rotor core sheet having no slit or having a slit smaller than that of another rotor core sheet is laminated. In addition, it is possible to prevent a difference in air gap due to a stress applied to the rotor core during magnet molding or a deformation due to a centrifugal force due to the rotation of the rotor, and to provide a highly accurate and highly efficient motor.

【0022】また、スリットを有し、導体バー及び導体
エンドリングを有する同期モータの永久磁石ロータにお
いては、ロータコア両端に少なくとも各一枚ずつ、スリ
ットのない、または導体エンドリングにスリットがかか
らないような大きさのスリットを有するロータコアシー
トを積層することにより、導体バー及び導体エンドリン
グを一体としてダイカスト成形する際、スリットに導体
が流れ込むのを防止し、成形時の応力によるロータコア
の変形などを防止することができる。
Further, in a permanent magnet rotor of a synchronous motor having a slit and having a conductor bar and a conductor end ring, at least one sheet is provided at each end of the rotor core without a slit or a slit is not formed on the conductor end ring. By laminating rotor core sheets having slits of a size, when die-casting the conductor bar and the conductor end ring integrally, it is possible to prevent the conductor from flowing into the slits and to prevent the deformation of the rotor core due to stress during molding. be able to.

【0023】また、直流モータの永久磁石ロータの製造
方法として、ロータコアシートを積層してロータコアを
構成した後、ボンドマグネットをロータコアと一体成形
して円筒形のロータとし、着磁を行うことにより、ロー
タコア及び永久磁石の寸法精度がよく、かつ生産性よく
永久磁石ロータが製造できる。
Further, as a method for manufacturing a permanent magnet rotor of a DC motor, a rotor core is formed by laminating rotor core sheets, and then a bond magnet is integrally formed with the rotor core to form a cylindrical rotor, which is magnetized. A permanent magnet rotor can be manufactured with good dimensional accuracy of the rotor core and the permanent magnet and high productivity.

【0024】また、同期モータの永久磁石ロータの製造
方法としては、ロータコアシートを積層してロータコア
を構成した後、前記導体バーと前記導体エンドリングと
を一体としてダイカストした後、ボンドマグネットをロ
ータコアと一体成形して円筒形のロータとし、着磁を行
うことにより、導体バー及び導体エンドリング成形によ
る熱で永久磁石が破損、または磁性を失うことなく、か
つ精度よく、生産性よく永久磁石ロータの製造ができ
る。
Further, as a method of manufacturing a permanent magnet rotor of a synchronous motor, a rotor core is formed by laminating rotor core sheets, and then the conductor bar and the conductor end ring are integrally die-cast. The magnet is integrally molded into a cylindrical rotor and magnetized, so that the permanent magnet is not damaged or loses magnetism due to heat generated by the molding of the conductor bar and the conductor end ring. Can be manufactured.

【0025】また、ロータコアに磁極数組のスリットを
有する同期モータの永久磁石ロータの製造方法におい
て、ロータコアシートを積層してロータコアを構成した
後、少なくとも一方の端面が短絡されていない導体バー
をロータコアに挿入し、導体バーの短絡されていない端
面を前記導体エンドリングを溶接した後、ボンドマグネ
ットをロータコアと一体成形して円筒形のロータとし、
着磁を行うことにより、あらかじめ成形された導体バー
をロータコアに挿入するため高熱にする必要がなく、ス
リットに導体が流れ込むことなく、かつ永久磁石の破
損、または磁性を失うことなく、精度よく、生産性よく
永久磁石ロータが製造できる。
In a method of manufacturing a permanent magnet rotor for a synchronous motor having a slit of a number of magnetic poles in a rotor core, after laminating a rotor core sheet to form a rotor core, a conductor bar having at least one end face not short-circuited is replaced with a rotor core. After welding the end face of the conductor bar that is not short-circuited to the conductor end ring, a bond magnet is integrally formed with the rotor core to form a cylindrical rotor,
By magnetizing, it is not necessary to increase the heat to insert the conductor bar formed in advance into the rotor core, without the conductor flowing into the slit, and without breaking the permanent magnet or losing magnetism, with high accuracy, A permanent magnet rotor can be manufactured with good productivity.

【0026】[0026]

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0027】(実施例1)図1は、本発明の一実施例に
おける直流モータの2極永久磁石ロータの断面を示す図
である。ロータ11は、鉄などの高透磁率材または積層
された電磁鋼板からなるロータコア12とロータコアの
中心にあるシャフト穴14に圧入されたシャフト(図示
せず)と、前記シャフトを中心として配置された2個の
永久磁石13と前記永久磁石の飛散防止のための管15
からなり、スイッチング素子などにより整流された電流
がステータ巻線(図示せず)を流れることにより発生す
る回転磁界により、Rの方向に回転している。前記永久
磁石は等間隔にロータコア表面に配置され、永久磁石間
には突起形状の突極部16を有する。突極部は、永久磁
石固定位置から90゜の位置にあるが、磁極の中心17
bからはロータ回転前進側に45゜の位置にある。1個
の磁石の内部にN極とS極の境目17aが存在する。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a view showing a cross section of a two-pole permanent magnet rotor of a DC motor according to an embodiment of the present invention. The rotor 11 includes a rotor core 12 made of a high magnetic permeability material such as iron or laminated electromagnetic steel sheets, a shaft (not shown) press-fitted into a shaft hole 14 at the center of the rotor core, and the shaft 11 as a center. Two permanent magnets 13 and a tube 15 for preventing the permanent magnets from scattering
And is rotated in the direction of R by a rotating magnetic field generated by a current rectified by a switching element or the like flowing through a stator winding (not shown). The permanent magnets are arranged at equal intervals on the surface of the rotor core, and have salient pole portions 16 in the form of protrusions between the permanent magnets. The salient pole portion is located at a position 90 ° from the permanent magnet fixing position.
b is at a position of 45 ° toward the rotor rotation forward side. A boundary 17a between the north pole and the south pole exists inside one magnet.

【0028】一般に図25に示すような逆突極性を有す
るロータをもつ永久磁石モータのトルクは、マグネット
トルクTM=Pn・Ψa・Ia・cosβとリラクタン
ストルクTR=0.5・Pn・(Lq−Ld)・Ia2
・sin2βとの和で表される。ここで、Pnは極対
数、Ψaは永久磁石による鎖交磁束、Iaはステータ電
流、Lqはq軸インダクタンス、Ldはd軸インダクタ
ンス、βは電流進角(電気角)である。図18に、マグ
ネットトルクとリラクタンストルク、総合トルクを示し
た。マグネットトルクはβ=0゜で最大となり、リラク
タンストルクはβ=45゜で最大となる。従って、総合
トルクは、0゜<β<45゜の範囲内で最大となる。し
かし、総合トルク最大となる点は、マグネットトルク最
大の点ともリラクタンストルク最大の点とも一致せず、
マグネットトルク及びリラクタンストルクを最大限に利
用しているとはいえない。一方、本実施例においては、
突極を磁極中心からロータ回転前進側に45゜とするこ
とにより、リラクタンストルクは、TR=0.5・Pn
・(Lq−Ld)・Ia2・cos2βとなり、β=0
゜において、マグネットトルクもリラクタンストルクも
最大となる。図17に、マグネットトルクとリラクタン
ストルク、総合トルクを示した。総合トルクの最大値
は、図18と比較して約20%上昇している。また、電
流位相βを0゜で運転できる。
Generally, the torque of a permanent magnet motor having a rotor having reverse saliency as shown in FIG. 25 is as follows: magnet torque TM = PnnaΨIa ・ cosβ and reluctance torque TR = 0.5 ・ Pn ・ (Lq- Ld) · Ia 2
-It is expressed by the sum with sin2β. Here, Pn is the number of pole pairs, Ψa is the flux linkage by the permanent magnet, Ia is the stator current, Lq is the q-axis inductance, Ld is the d-axis inductance, and β is the current advance angle (electric angle). FIG. 18 shows the magnet torque, the reluctance torque, and the total torque. The magnet torque becomes maximum when β = 0 °, and the reluctance torque becomes maximum when β = 45 °. Therefore, the total torque is maximized within the range of 0 ° <β <45 °. However, the point where the total torque is maximum does not match the point where the magnet torque is maximum and the point where the reluctance torque is maximum,
It cannot be said that the magnet torque and the reluctance torque are used to the maximum. On the other hand, in this embodiment,
By setting the salient pole at 45 ° from the center of the magnetic pole toward the rotation forward side of the rotor, the reluctance torque is TR = 0.5 · Pn
· (Lq-Ld) · Ia 2 · cos2β, β = 0
In ゜, both the magnet torque and the reluctance torque are maximized. FIG. 17 shows the magnet torque, the reluctance torque, and the total torque. The maximum value of the total torque is increased by about 20% as compared with FIG. Further, the operation can be performed with the current phase β being 0 °.

【0029】(実施例2)図2は、本発明の他の実施例
における直流モータの4極永久磁石ロータの断面を示す
図である。構成及び動作,効果は実施例1と同じなので
省略する。4極の場合、電気角45゜は機械角22.5
゜となる。従って、突極部26は、磁極の中心27bか
らロータ回転前進側に電気角45゜、機械角では22.
5゜の位置にある。また、本実施例では、永久磁石飛散
防止に管を用いず、永久磁石をコアに接着している。
(Embodiment 2) FIG. 2 is a view showing a cross section of a four-pole permanent magnet rotor of a DC motor according to another embodiment of the present invention. The configuration, operation, and effects are the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. In the case of 4 poles, the electrical angle of 45 ° is the mechanical angle of 22.5
It becomes ゜. Accordingly, the salient pole portion 26 has an electrical angle of 45 ° from the center 27b of the magnetic pole toward the rotor rotation advance side, and a mechanical angle of 22 °.
It is located at 5 ゜. Further, in this embodiment, a permanent magnet is adhered to the core without using a tube to prevent scattering of the permanent magnet.

【0030】(実施例3)図3は、本発明の他の実施例
における直流モータの4極永久磁石ロータの断面を示す
図である。ロータ31は、ロータコア32の表面付近に
シャフト穴34に圧入されたシャフト(図示せず)を中
心として同心円弧状に等間隔に配置された4個の永久磁
石用打ち抜き穴38を有し、前記永久磁石用打ち抜き穴
に挿入された永久磁石33の磁極中心37bからロータ
回転前進側に電気角45゜、機械角22.5゜の位置に
前記永久磁石用打ち抜き穴間のロータコア部36を有す
る。1個の磁石の内部にN極とS極の境目37aが存在
する。
(Embodiment 3) FIG. 3 is a view showing a cross section of a four-pole permanent magnet rotor of a DC motor according to another embodiment of the present invention. The rotor 31 has four permanent magnet punched holes 38 arranged near the surface of the rotor core 32 at equal intervals around a shaft (not shown) press-fitted into the shaft hole 34 in a concentric arc shape. The rotor core portion 36 between the punched holes for permanent magnets is provided at an electrical angle of 45 ° and a mechanical angle of 22.5 ° on the rotor rotation forward side from the magnetic pole center 37b of the permanent magnet 33 inserted into the punched holes for magnets. A boundary 37a between the north pole and the south pole exists inside one magnet.

【0031】効果は実施例1と同じなので省略する。本
実施例においては、永久磁石をロータコア内部に埋設す
るため、ロータコア薄肉部35が存在し、永久磁石飛散
防止手段が不要となる。
The effects are the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. In this embodiment, since the permanent magnet is embedded in the rotor core, the rotor core thin portion 35 is present, and the means for preventing the permanent magnet from scattering is not required.

【0032】(実施例4)図4は、本発明の他の実施例
における直流モータの2極永久磁石ロータの断面を示す
図である。ロータ41は、ロータコア42の表面に略リ
ング状の永久磁石43を有し、永久磁石内側すなわちロ
ータコア外周から、ロータコア中心までの距離が、磁極
中心47bからロータ回転前進側に電気角45゜の位置
46aが大きく、ロータ回転後進側に電気角45゜の位
置46bが小さい。2極永久磁石ロータの場合は、ロー
タコア形状が、磁極中心47bからロータ回転前進側に
電気角45゜の位置を結ぶ線を長軸とする楕円となる。
(Embodiment 4) FIG. 4 is a view showing a cross section of a two-pole permanent magnet rotor of a DC motor according to another embodiment of the present invention. The rotor 41 has a substantially ring-shaped permanent magnet 43 on the surface of the rotor core 42, and the distance from the inner side of the permanent magnet, that is, the outer periphery of the rotor core to the center of the rotor core is an electric angle 45 ° from the magnetic pole center 47b toward the rotor rotation advance side. 46a is large, and the position 46b at the electrical angle of 45 ° on the reverse rotation side of the rotor is small. In the case of a two-pole permanent magnet rotor, the shape of the rotor core is an ellipse whose major axis is a line connecting an electrical angle of 45 ° from the magnetic pole center 47b toward the rotor rotation advance side.

【0033】効果は実施例1と同じであるので省略す
る。本実施例においては、ロータ外周全て永久磁石とす
ることにより、磁石表面積を最大限に大きくすることが
でき、マグネットトルクを最大にすることができる。
The effects are the same as in the first embodiment, and will not be described. In the present embodiment, by using permanent magnets on the entire outer periphery of the rotor, the magnet surface area can be maximized and the magnet torque can be maximized.

【0034】なお、小穴45を設けると、着磁の際、着
磁中心をあわせる目印となる。また前記小穴に治具を挿
入してロータを押さえることにより、着磁の際リラクタ
ンストルクが働いてロータが回転し、着磁不完全となる
ことを防止できる。
When the small hole 45 is provided, it serves as a mark for aligning the center of magnetization at the time of magnetization. Further, by inserting the jig into the small hole and holding down the rotor, it is possible to prevent the rotor from rotating due to the reluctance torque at the time of magnetizing, resulting in incomplete magnetization.

【0035】前記小穴は、全ロータコアシートにあって
もよく、またロータコアの端部にあるロータコアシート
のみにあってもよい。
The small holes may be present in the entire rotor core sheet or only in the rotor core sheet at the end of the rotor core.

【0036】(実施例5)図5は、本発明の他の実施例
における直流モータの4極永久磁石ロータの断面を示す
図である。ロータ51は、ロータコア52の表面に略リ
ング状の永久磁石53を有し、永久磁石内側すなわちロ
ータコア外周から、ロータコア中心までの距離が、磁極
中心57bからロータ回転前進側に電気角45゜の位置
56aが大きく、ロータ回転後進側に電気角45゜の位
置56bが小さい。
(Embodiment 5) FIG. 5 is a view showing a cross section of a four-pole permanent magnet rotor of a DC motor according to another embodiment of the present invention. The rotor 51 has a substantially ring-shaped permanent magnet 53 on the surface of the rotor core 52, and the distance from the inside of the permanent magnet, that is, the outer periphery of the rotor core to the center of the rotor core is an electric angle 45 ° from the magnetic pole center 57b toward the rotor rotation advance side. 56a is large, and the position 56b at the electrical angle of 45 ° on the reverse rotation side of the rotor is small.

【0037】効果は、実施例4と同じなので省略する。 (実施例6)図6は、本発明の他の実施例における直流
モータの4極永久磁石ロータの断面を示す図である。ロ
ータ61は、ロータコア62表面にリング状の永久磁石
63を有し、ロータコア内部にスリット65a,65b
を有し、前記スリットの先端66が磁極中心67bより
ロータ回転前進側に電気角45゜の位置付近でロータコ
ア外周に向かってほぼ直角をなして集まり、ロータの求
心方向に凸の形状で、前記スリットが1磁極当たり2層
ある。ここでは、スリット形状はロータコア外周より外
側かつロータ回転後進側に電気角45゜の位置に中心6
8をもつ円弧形状である。
The effects are the same as in the fourth embodiment, and a description thereof will be omitted. (Embodiment 6) FIG. 6 is a view showing a cross section of a four-pole permanent magnet rotor of a DC motor according to another embodiment of the present invention. The rotor 61 has a ring-shaped permanent magnet 63 on the surface of the rotor core 62, and slits 65a, 65b inside the rotor core.
The tip 66 of the slit gathers at a substantially right angle toward the outer periphery of the rotor core near the position at an electrical angle of 45 ° from the magnetic pole center 67b toward the rotor rotation advance side from the magnetic pole center 67b, and has a convex shape in the centripetal direction of the rotor. There are two slits per magnetic pole. Here, the slit shape is centered at an electrical angle of 45 ° outside the outer periphery of the rotor core and toward the reverse rotation side of the rotor.
8 is an arc shape.

【0038】本構造により、ロータコアに、突極性をも
たせることにより、マグネットトルクのみならずリラク
タンストルクをも有効に利用でき、マグネットトルクと
リラクタンストルクの最大となる点を一致させることに
より、同一入力により、より高いトルクを発生させるこ
とができ、効率の高いモータを提供することができる。
また、永久磁石の厚みを均一にできるため、成形がしや
すく減磁耐力にも有利である。
According to this structure, the rotor core is provided with saliency, so that not only the magnet torque but also the reluctance torque can be effectively used. By matching the point at which the magnet torque and the reluctance torque become maximum, the same input can be obtained. Thus, a higher torque can be generated, and a highly efficient motor can be provided.
Further, since the thickness of the permanent magnet can be made uniform, it is easy to mold and is advantageous in the demagnetization proof strength.

【0039】なお、本実施例においては、円弧形状のス
リットであったが、ロータ求心方向に凸であればよく、
磁極数も4に限るものではない。例えば、磁極数が増せ
ば円弧形状よりV型形状が有利となる。円弧形状のスリ
ットの場合、多層構造としたとき、スリットとスリット
の間に等幅のなめらかな磁路が形成されるため、リラク
タンストルクを大きくするために有効である。
In the present embodiment, the slit is formed in an arc shape.
The number of magnetic poles is not limited to four. For example, if the number of magnetic poles increases, the V-shaped shape becomes more advantageous than the arc shape. In the case of an arc-shaped slit, a smooth magnetic path having the same width is formed between the slits in a multilayer structure, which is effective for increasing the reluctance torque.

【0040】また、スリットの1磁極当たりの層数も選
択自由である。さらに、スリット内部には樹脂などの非
磁性体を充填し、または透磁率の低い物質を埋設するこ
とにより、強度や精度的に有利となる。
The number of layers per magnetic pole of the slit can be freely selected. Further, by filling the inside of the slit with a non-magnetic material such as a resin or embedding a substance having a low magnetic permeability, it is advantageous in terms of strength and accuracy.

【0041】(実施例7)図7は、本発明の他の実施例
における直流モータの2極永久磁石ロータの断面を示す
図である。ロータ71は、ロータコア72表面にリング
状の永久磁石73を有し、ロータコア内部にスリット7
5a,75b,75cを有し、そのスリットが180゜
の位置で相対する磁極中心77bを結んだ線よりロータ
回転前進側に電気角45゜の線に平行である。
(Embodiment 7) FIG. 7 is a view showing a cross section of a two-pole permanent magnet rotor of a DC motor according to another embodiment of the present invention. The rotor 71 has a ring-shaped permanent magnet 73 on the surface of the rotor core 72 and a slit 7 inside the rotor core.
5a, 75b and 75c, the slits of which are parallel to a line having an electrical angle of 45 ° on the rotor rotation forward side from a line connecting the opposed magnetic pole centers 77b at a position of 180 °.

【0042】効果は実施例6と同じなので省略する。線
状のスリットであり、加工が容易で精度がよい。
The effects are the same as in the sixth embodiment, and a description thereof will be omitted. It is a linear slit, which is easy to process and has good accuracy.

【0043】多極の場合は、シャフト穴を中心として、
磁極の数だけ、放射状にスリットを配置するとよい。
In the case of multi-pole, with the shaft hole as the center,
The slits may be radially arranged by the number of the magnetic poles.

【0044】(実施例8)図8は、本発明の他の実施例
における直流モータの2極永久磁石ロータの断面を示す
図である。ロータ81は、磁化容易方向をそろえて積層
された方向性電磁鋼板からなるロータコア82表面にリ
ング状の永久磁石83を有し、磁化容易方向Lが磁極中
心87bを結んだ線よりロータ回転前進側に電気角45
゜の線に平行である。
(Embodiment 8) FIG. 8 is a view showing a cross section of a two-pole permanent magnet rotor of a DC motor according to another embodiment of the present invention. The rotor 81 has a ring-shaped permanent magnet 83 on the surface of a rotor core 82 made of grain-oriented electromagnetic steel sheets laminated in the same direction of easy magnetization, and the direction of easy magnetization L is closer to the rotor rotation than the line connecting the magnetic pole centers 87b. Electrical angle 45
Parallel to the ゜ line.

【0045】本構造により、磁化容易方向と磁化困難方
向(磁化容易方向に直角の方向)とのインダクタンスの
差により、リラクタンストルクが発生する。また、マグ
ネットトルクとリラクタンストルクの最大となる点が一
致するため、同一入力でより高いトルクを発生し、効率
の高い永久磁石モータを提供することができる。
According to this structure, a reluctance torque is generated due to a difference in inductance between the easy magnetization direction and the hard magnetization direction (the direction perpendicular to the easy magnetization direction). In addition, since the point at which the magnet torque and the reluctance torque are maximized coincides with each other, a higher torque is generated with the same input, and a highly efficient permanent magnet motor can be provided.

【0046】構造が単純であるため加工が容易であり、
生産性,強度,精度ともにすぐれている。
Processing is easy because the structure is simple.
Excellent in productivity, strength and accuracy.

【0047】また、無方向性電磁鋼板を用いる場合は、
圧延方向が磁極中心87bを結んだ線よりロータ回転前
進側に電気角45゜の線に平行となるようにするとよ
い。
When a non-oriented electrical steel sheet is used,
It is preferable that the rolling direction is parallel to a line having an electrical angle of 45 ° on the rotor rotation forward side from the line connecting the magnetic pole centers 87b.

【0048】本実施例は、前記実施例との任意の組み合
わせでもよい。 (実施例9)図9は、本発明の他の実施例における同期
モータの2極永久磁石ロータの断面を示す図である。ロ
ータ91は鉄などの高透磁率材または積層された電磁鋼
板からなるロータコア92と前記ロータコアの中心のシ
ャフト穴94を貫くシャフト(図示せず)と前記シャフ
トを中心として配置された2個の永久磁石93からな
り、脱調トルクをTo、負荷トルクをTlとしたとき、
磁極中心97bからロータ回転前進側に電気角略{45
−COS-1(Tl/To)}゜の位置に突起状の突極9
6を有する。また、ロータコアの外周付近に複数個の導
体によるバー99を軸方向に有し、ロータの両端面で導
体エンドリング(図示せず)により短絡されている。
This embodiment may be arbitrarily combined with the above embodiment. (Embodiment 9) FIG. 9 is a view showing a cross section of a two-pole permanent magnet rotor of a synchronous motor according to another embodiment of the present invention. The rotor 91 includes a rotor core 92 made of a high magnetic permeability material such as iron or laminated electromagnetic steel sheets, a shaft (not shown) passing through a shaft hole 94 at the center of the rotor core, and two permanent magnets arranged around the shaft. When the step-out torque is To and the load torque is Tl,
The electric angle is approximately 45 from the magnetic pole center 97b toward the rotor rotation advance side.
−COS −1 (Tl / To)} ゜ at the position of the projecting salient pole 9
6. A plurality of conductor bars 99 are provided in the axial direction near the outer periphery of the rotor core, and short-circuited at both end surfaces of the rotor by conductor end rings (not shown).

【0049】交流電流がステータ巻線(図示せず)を流
れることにより発生する回転磁界により、Rの方向に回
転している。
The rotor is rotated in the direction of R by a rotating magnetic field generated when an alternating current flows through a stator winding (not shown).

【0050】本構造により、ロータコアに突極性をもた
せることにより、マグネットトルクのみならずリラクタ
ンストルクをも有効に利用でき、負荷回転時にリラクタ
ンストルクが最大となる構造をとることにより、同一入
力により、より高いトルクを発生させることができ、効
率の高いモータを提供することができる。
According to this structure, the rotor core is provided with saliency, so that not only the magnet torque but also the reluctance torque can be effectively used. By adopting a structure in which the reluctance torque is maximized at the time of load rotation, the same input allows more reluctance torque. A high torque can be generated, and a highly efficient motor can be provided.

【0051】一般に無負荷回転時は、ロータ磁極中心に
ステータ巻線に流れる電流によりつくられる対となる磁
極がくる。脱調時は、ロータ磁極中心からロータ回転前
進側に電気角90゜の位置にステータ巻線に流れる電流
によりつくられる対となる磁極がくる。負荷回転時は、
負荷の重さに応じて、ロータ磁極中心からロータ回転前
進側に電気角0゜から90゜の間にステータ巻線に流れ
る電流によりつくられる対となる磁極がくる。従って、
負荷時のロータ磁極の、ステータ巻線に流れる電流によ
りつくられる磁極に対する遅れは、電気角0゜から90
゜の間となり、その角度を(90−θ)とすると、Tl
/To=cosθとなる。リラタンストルクは、電流位
相がロータ回転前進側に電気角45゜で最大となるの
で、ロータ磁極中心からロータ回転前進側に電気角(4
5−θ)゜の位置において、インダクタンスが最大とな
る構造とするとよい。負荷が変化する場合、平均負荷ト
ルクまたは、最も長い時間用いられる負荷トルクをTl
として計算すればよい。
Generally, at the time of no-load rotation, a pair of magnetic poles formed by a current flowing through the stator winding comes around the center of the rotor magnetic pole. At the time of step-out, a pair of magnetic poles formed by a current flowing through the stator winding comes at a position at an electrical angle of 90 ° from the center of the rotor magnetic pole to the rotor rotation advance side. During load rotation,
Depending on the weight of the load, a pair of magnetic poles formed by a current flowing through the stator winding between the electrical angle of 0 ° and 90 ° from the center of the rotor magnetic pole toward the rotor rotation side. Therefore,
The delay of the rotor poles under load from the poles created by the current flowing through the stator windings is from electrical angle 0 ° to 90 °.
゜ and the angle is (90−θ), Tl
/ To = cos θ. Since the reluctance torque has a maximum current phase at an electrical angle of 45 ° on the rotor rotation forward side, the electrical angle (4
At the position of (5-θ) ゜, it is preferable that the inductance is maximized. When the load changes, the average load torque or the load torque used for the longest time is Tl.
It should be calculated as

【0052】また、始動時、ロータに入る磁束量の変化
に応じて導体バー及び導体エンドリングに誘導電流が流
れるため、回路を必要とせずに始動することが可能であ
る。
Further, at the time of starting, an induced current flows through the conductor bar and the conductor end ring in accordance with a change in the amount of magnetic flux entering the rotor, so that starting can be performed without a circuit.

【0053】本実施例では、2極永久磁石ロータを示し
たが、図10のごとく4極、またはそれ以上であっても
よい。また、磁石の固定方法として、図9ではステンレ
スなどの磁石飛散防止管95のほかに、図10のように
永久磁石をロータコアに接着する方法、図11のように
ロータコア112に打ち抜き穴118を設け、永久磁石
113を埋設する方法などがある。
In this embodiment, a two-pole permanent magnet rotor is shown, but it may have four poles or more as shown in FIG. As a method for fixing the magnet, in FIG. 9, in addition to a magnet scattering prevention tube 95 of stainless steel or the like, a permanent magnet is bonded to the rotor core as shown in FIG. 10, and a punched hole 118 is provided in the rotor core 112 as shown in FIG. And a method of burying the permanent magnet 113.

【0054】また、突極を設けず図12,図13のごと
く、ロータコア122,132の外周を円ではなく、磁
極の中心127b,137bから、ロータ回転前進側に
電気角{45−COS-1(Tl/To)}゜の位置12
6a,136aを大きく、ロータ回転後進側に電気角
{45+COS-1(Tl/To)}゜の位置126b,
136bを小さくすることによって、リラクタンストル
クを発生させてもよい。
Also, as shown in FIGS. 12 and 13 without the salient poles, the outer circumferences of the rotor cores 122 and 132 are not circular, but the electric angle {45−COS −1 from the magnetic pole centers 127b and 137b to the rotor rotation forward side. (Tl / To)} ゜ Position 12
6a and 136a are increased, and the position 126b of the electrical angle {45 + COS -1 (Tl / To)}
Reluctance torque may be generated by reducing 136b.

【0055】また、図14,図15のように、ロータコ
ア内部にスリットを設けてもよい。同様に図16のよう
に、ロータ161を磁化容易方向をそろえて積層された
方向性電磁鋼板からなるロータコア162表面にリング
状の永久磁石163を有し、磁化容易方向Lが磁極中心
167bを結んだ線よりロータ回転前進側に電気角{4
5−COS-1(Tl/To)}゜の線に平行となるよう
にしてもよい。
As shown in FIGS. 14 and 15, a slit may be provided inside the rotor core. Similarly, as shown in FIG. 16, a rotor 161 is provided with a ring-shaped permanent magnet 163 on the surface of a rotor core 162 made of grain-oriented magnetic steel sheets laminated in the same direction of easy magnetization, and the easy direction L connects the magnetic pole center 167b. Electric angle {4 from rotor line to rotor rotation advance side
It may be parallel to the line of 5-COS −1 (Tl / To)} ゜.

【0056】すなわち、本実施例の趣旨にそって、ロー
タ構造,永久磁石形状,突極形状,スリット形状などは
種々の変形が可能である。
That is, the rotor structure, the permanent magnet shape, the salient pole shape, the slit shape, and the like can be variously modified in accordance with the purpose of the present embodiment.

【0057】(実施例10)図19は、本発明の他の実
施例における直流モータの4極永久磁石ロータの構成を
示す図である。ロータ191は、略リング状の永久磁石
193を有し、ロータコア192内部の特定の位置にス
リット195a,195bを有する。ロータコアの両端
面少なくともそれぞれ1枚以上のロータコアシート19
8b,198cは、他のロータコアシート198aのス
リット195a,195bより小さいスリット195
c,195dを有する。
(Embodiment 10) FIG. 19 is a view showing a configuration of a four-pole permanent magnet rotor of a DC motor according to another embodiment of the present invention. The rotor 191 has a substantially ring-shaped permanent magnet 193, and has slits 195 a and 195 b at specific positions inside the rotor core 192. At least one or more rotor core sheets 19 at least on both end faces of the rotor core
8b and 198c are slits 195 smaller than the slits 195a and 195b of the other rotor core sheet 198a.
c, 195d.

【0058】本構成により、磁石成型時のロータコアに
かかる応力やロータ回転による遠心力などによる変形に
よるエアギャップ不同などを防止することができる。
With this configuration, it is possible to prevent the air gap from becoming uneven due to the stress applied to the rotor core during the molding of the magnet or the deformation due to the centrifugal force due to the rotation of the rotor.

【0059】永久磁石は、略リング状に限らず磁極数個
に分割されたものや、ロータコア内部に埋設されたもの
であってもかまわない。
The permanent magnet is not limited to a substantially ring shape and may be divided into several magnetic poles, or may be embedded in the rotor core.

【0060】図20は、ロータコア両端面にスリットの
ないロータコアシート208b,208cを設けてい
る。ロータコアの強度を高めるとともに、ロータコアシ
ートの加工が容易であり生産性がよい。
In FIG. 20, rotor core sheets 208b and 208c without slits are provided on both end surfaces of the rotor core. While increasing the strength of the rotor core, the processing of the rotor core sheet is easy and the productivity is good.

【0061】(実施例11)図21は、本発明の他の実
施例における同期モータの4極永久磁石ロータの構成を
示す図である。ロータ211は、略リング状の永久磁石
213を有し、ロータコア212内部の特定の位置にス
リット215a,215bを有する。ロータコア外周付
近には、導体バー用穴219を有し、前記導体バー用穴
に導体バーを設置し、両端を導体エンドリング220
a,220bにより短絡している。
(Embodiment 11) FIG. 21 is a view showing a configuration of a four-pole permanent magnet rotor of a synchronous motor according to another embodiment of the present invention. The rotor 211 has a substantially ring-shaped permanent magnet 213, and has slits 215 a and 215 b at specific positions inside the rotor core 212. A conductor bar hole 219 is provided near the outer periphery of the rotor core. A conductor bar is provided in the conductor bar hole,
a and 220b.

【0062】ロータコアの両端面少なくともそれぞれ1
枚以上のロータコアシート218b,218cは、導体
エンドリングにかからない小さいスリット215c,2
15dを有する。
[0062] At least one of each end face of the rotor core
One or more rotor core sheets 218b, 218c are formed with small slits 215c, 2
15d.

【0063】本構成により、磁石成型時のロータコアに
かかる応力やロータ回転による遠心力などによる変形に
よるエアギャップ不同などを防止することができるとと
もに、導体バー及び導体エンドリングをダイカスト成形
するとき、スリットに導体が流れ込むことを防止する。
According to this configuration, it is possible to prevent the air gap from becoming uneven due to the stress applied to the rotor core during the magnet molding and the deformation due to the centrifugal force due to the rotation of the rotor, and the slit is formed when the conductor bar and the conductor end ring are die-cast. To prevent conductors from flowing into

【0064】図22は、ロータコア両端面にスリットの
ないロータコアシート228b,228cを設けてい
る。ロータコアの強度を高めるとともに、ロータコアシ
ートの加工が容易であり生産性がよい。
In FIG. 22, rotor core sheets 228b and 228c having no slit are provided on both end surfaces of the rotor core. While increasing the strength of the rotor core, the processing of the rotor core sheet is easy and the productivity is good.

【0065】(実施例12)図23は、本発明の他の実
施例における直流モータの4極永久磁石ロータの製造方
法を示す図である。永久磁石ロータ231は、ロータコ
アシート238を積層したロータコア232と前記ロー
タコア中心のシャフト穴234に貫かれたシャフト(図
示せず)と略リング状に成形された永久磁石233から
なる。
(Embodiment 12) FIG. 23 shows a method of manufacturing a four-pole permanent magnet rotor of a DC motor according to another embodiment of the present invention. The permanent magnet rotor 231 includes a rotor core 232 in which rotor core sheets 238 are stacked, a shaft (not shown) penetrated through a shaft hole 234 at the center of the rotor core, and a permanent magnet 233 formed in a substantially ring shape.

【0066】まず、ロータコアシート238を積層して
ロータコア232を形成する。次に、ボンドマグネット
233を一体成形して、その後に着磁をしてロータ23
1とする。これにより、ロータコアの形状によらず永久
磁石の寸法精度が良く、着磁の精度も出やすい。
First, the rotor core sheet 238 is laminated to form the rotor core 232. Next, the bond magnet 233 is integrally formed, and thereafter, magnetized to form the rotor 23.
Let it be 1. Thereby, irrespective of the shape of the rotor core, the dimensional accuracy of the permanent magnet is good, and the accuracy of magnetization can be easily obtained.

【0067】なお、ロータコアの形状,スリットの有
無,突極の有無,導体バー及び導体エンドリングの有無
によらず、本発明の趣旨に応じて種々の変形が可能であ
る。
Various modifications can be made according to the spirit of the present invention, regardless of the shape of the rotor core, the presence or absence of slits, the presence or absence of salient poles, and the presence or absence of conductor bars and conductor end rings.

【0068】なお、同期モータの永久磁石ロータであっ
て、導体バー及び導体エンドリングを有する場合は、図
22のようにロータコアシート228aを積層した後、
導体バーと導体エンドリングとを一体としてダイカスト
し、その後にボンドマグネット223を成形し着磁す
る。
When the permanent magnet rotor of the synchronous motor has a conductor bar and a conductor end ring, the rotor core sheet 228a is laminated as shown in FIG.
The conductor bar and the conductor end ring are integrally die-cast, and then a bond magnet 223 is formed and magnetized.

【0069】ボンドマグネットの成形温度は80〜10
0℃前後であり、導体としてアルミニウムをダイカスト
して用いる場合、ダイカスト温度は600℃前後であ
る。従って、ダイカストを先に行いボンドマグネット成
形を後に行うことにより、永久磁石を破壊することな
く、磁性を失うことなく、永久磁石ロータを製造でき
る。
The molding temperature of the bond magnet is 80 to 10
The temperature is around 0 ° C., and when aluminum is die-cast as a conductor, the die-casting temperature is around 600 ° C. Therefore, the permanent magnet rotor can be manufactured without breaking the permanent magnet and losing magnetism by performing die casting first and performing bond magnet molding later.

【0070】(実施例13)図24は、本発明の他の実
施例における同期モータの4極永久磁石ロータの製造方
法を示す図である。ロータコア242にスリット245
a,245bを有する場合、導体バーと導体エンドリン
グを一体としてダイカスト成形すると、導体が前記スリ
ットに流れ込む可能性がある。本実施例においては、ロ
ータコアシート248を積層してロータコア242を形
成し、スリットへの導体の流れ混みを防止するため、あ
らかじめ成形された導体バー240の少なくとも片側の
端面を短絡しないで開放した状態で前記ロータコアに挿
入し、短絡されていない端面に導体エンドリング250
を溶接する。その後、ボンドマグネット243をロータ
コアと一体として成形して円筒形のロータとして、所定
の位置に着磁を行いロータ241を製造する。
(Embodiment 13) FIG. 24 is a view showing a method of manufacturing a four-pole permanent magnet rotor of a synchronous motor according to another embodiment of the present invention. A slit 245 is formed in the rotor core 242.
a and 245b, when the conductor bar and the conductor end ring are integrally formed by die-casting, the conductor may flow into the slit. In the present embodiment, the rotor core sheet 248 is laminated to form the rotor core 242, and at least one end face of the preformed conductor bar 240 is opened without short-circuiting to prevent the conductor from flowing into the slit. And the conductor end ring 250 is inserted into the end face that is not short-circuited.
To weld. Thereafter, the bond magnet 243 is formed integrally with the rotor core to form a cylindrical rotor, which is magnetized at a predetermined position to manufacture the rotor 241.

【0071】本実施例により、スリットに導体が流れ込
むことなく、永久磁石を破壊することなく、磁性を失う
ことなく、永久磁石ロータを製造できる。
According to this embodiment, a permanent magnet rotor can be manufactured without a conductor flowing into the slit, without breaking the permanent magnet, and without losing magnetism.

【0072】なお、導体バーや導体エンドリングの材質
としては、アルミニウムや銅などが適している。
The material of the conductor bar and the conductor end ring is preferably aluminum or copper.

【0073】また、導体バーの本数や断面形状、導体エ
ンドリングの形状などは、本実施例以外にも種々に変形
が可能である。
Further, the number and cross-sectional shape of the conductor bars, the shape of the conductor end ring, and the like can be variously modified in addition to the present embodiment.

【0074】なお、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。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible based on the spirit of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.

【0075】[0075]

【発明の効果】上記実施例から明らかなように、請求項
1記載の発明によれば、ロータコア形状によりマグネッ
トトルクとリラクタンストルクのピークを一致させ、同
じ入力により多くのトルクを発生させることができ、単
純な構造で直流モータの効率を向上させることができ
る。
As is apparent from the above embodiment, according to the first aspect of the present invention, the peak of the magnet torque and the peak of the reluctance torque can be matched by the shape of the rotor core, and more torque can be generated by the same input. The efficiency of the DC motor can be improved with a simple structure.

【0076】また、請求項9においては、従来の直流モ
ータと全く同じ構造で、コアの打ち抜き方向を変えるだ
けで、磁束の流れ易さの違いによりリラクタンストルク
が働き、同じ入力により多くのトルクを発生させること
ができ、単純な構造で直流モータの効率を向上させるこ
とができる。
According to the ninth aspect, the reluctance torque acts due to the difference in the ease of the magnetic flux by changing the punching direction of the core, which is exactly the same structure as the conventional DC motor, and more torque is applied to the same input. It is possible to improve the efficiency of the DC motor with a simple structure.

【0077】また、請求項10においては、方向性電磁
鋼板を用いることにより、磁束の流れ易さの違いにより
リラクタンストルクが働き、同じ入力により多くのトル
クを発生させることができ、単純な構造で直流モータの
効率を向上させることができる。
According to the tenth aspect, by using a grain-oriented electrical steel sheet, reluctance torque acts due to the difference in the ease of magnetic flux flow, and more torque can be generated with the same input. The efficiency of the DC motor can be improved.

【0078】また、請求項11においては、同期モータ
において、負荷回転時にリラクタンストルクが最大とな
る構造とすることにより、同じ入力により多くのトルク
を発生させることができ、単純な構造で同期モータの効
率を向上させることができる。
According to the eleventh aspect, the synchronous motor has a structure in which the reluctance torque is maximized at the time of load rotation, so that more torque can be generated with the same input, and the synchronous motor has a simple structure. Efficiency can be improved.

【0079】また、請求項19においては、従来の同期
モータと全く同じ構造で、コアの打ち抜き方向を変える
だけで、磁束の流れ易さの違いによりリラクタンストル
クが働き、同じ入力により多くのトルクを発生させるこ
とができ、単純な構造で同期モータの効率を向上させる
ことができる。
Further, according to the nineteenth aspect, the reluctance torque acts due to the difference in the ease of magnetic flux flow by changing the punching direction of the core, which is exactly the same structure as the conventional synchronous motor, and more torque can be applied to the same input. Can be generated, and the efficiency of the synchronous motor can be improved with a simple structure.

【0080】また、請求項20においては、方向性電磁
鋼板を用いることにより、磁束の流れ易さの違いにより
リラクタンストルクが働き、同じ入力により多くのトル
クを発生させることができ、単純な構造で同期モータの
効率を向上させることができる。
In the twentieth aspect, by using a grain-oriented electrical steel sheet, reluctance torque acts due to the difference in the ease of magnetic flux flow, and more torque can be generated with the same input. The efficiency of the synchronous motor can be improved.

【0081】また、請求項21においては、ロータコア
に小穴を設けることにより、着磁の際の位置合わせの目
印となり、精度良く着磁が可能である。
According to the twenty-first aspect, by providing a small hole in the rotor core, it serves as a mark for positioning at the time of magnetization, and the magnetization can be performed with high accuracy.

【0082】また、請求項22においては、磁石成形時
のロータコアにかかる応力やロータ回転による遠心力な
どによる変形によるギャップ不同などを防止し、精度良
く、効率の高いモータを提供することができる。
Further, according to the present invention, it is possible to prevent a gap from being caused due to a deformation caused by a stress applied to the rotor core during magnet molding or a centrifugal force due to the rotation of the rotor, and to provide a highly accurate and highly efficient motor.

【0083】また、請求項23においては、導体バー及
び導体エンドリングを一体としてダイカスト成形する
際、スリットに導体が流れるのを防止することができ
る。
In the twenty-third aspect, when the conductor bar and the conductor end ring are integrally formed by die casting, it is possible to prevent the conductor from flowing through the slit.

【0084】また、請求項24においては、ロータコア
及び永久磁石の寸法精度が良く、生産性よく永久磁石を
製造することができる。
According to the twenty-fourth aspect, the dimensional accuracy of the rotor core and the permanent magnet is good, and the permanent magnet can be manufactured with high productivity.

【0085】また、請求項25においては、導体バー及
び導体エンドリング成形による熱で永久磁石が破損、ま
たは磁性を失うことなく、精度良く、生産性よく永久磁
石ロータの製造が可能となる。
According to the twenty-fifth aspect, the permanent magnet rotor can be manufactured with high accuracy and high productivity without breaking the permanent magnet or losing the magnetism due to the heat generated by forming the conductor bar and the conductor end ring.

【0086】また、請求項26においては、導体バーを
ロータコア内部に埋設する際に高温にする必要がなく、
ロータコアのスリットにも導体が流れ込むことなく、か
つ永久磁石の破損、または磁性を失うことなく、永久磁
石ロータの製造が可能となる。
According to the twenty-sixth aspect, it is not necessary to raise the temperature when burying the conductor bar inside the rotor core.
It is possible to manufacture a permanent magnet rotor without a conductor flowing into the slit of the rotor core and without damaging the permanent magnet or losing magnetism.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例における永久磁石ロータの構
成図
FIG. 1 is a configuration diagram of a permanent magnet rotor according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施例における永久磁石ロータの
構成図
FIG. 2 is a configuration diagram of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.

【図3】本発明の他の実施例における永久磁石ロータの
構成図
FIG. 3 is a configuration diagram of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施例における永久磁石ロータの
構成図
FIG. 4 is a configuration diagram of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例における永久磁石ロータの
構成図
FIG. 5 is a configuration diagram of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例における永久磁石ロータの
構成図
FIG. 6 is a configuration diagram of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施例における永久磁石ロータの
構成図
FIG. 7 is a configuration diagram of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の他の実施例における永久磁石ロータの
構成図
FIG. 8 is a configuration diagram of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.

【図9】本発明の他の実施例における永久磁石ロータの
構成図
FIG. 9 is a configuration diagram of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.

【図10】本発明の他の実施例における永久磁石ロータ
の構成図
FIG. 10 is a configuration diagram of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.

【図11】本発明の他の実施例における永久磁石ロータ
の構成図
FIG. 11 is a configuration diagram of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.

【図12】本発明の他の実施例における永久磁石ロータ
の構成図
FIG. 12 is a configuration diagram of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.

【図13】本発明の他の実施例における永久磁石ロータ
の構成図
FIG. 13 is a configuration diagram of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.

【図14】本発明の他の実施例における永久磁石ロータ
の構成図
FIG. 14 is a configuration diagram of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.

【図15】本発明の他の実施例における永久磁石ロータ
の構成図
FIG. 15 is a configuration diagram of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.

【図16】本発明の他の実施例における永久磁石ロータ
の構成図
FIG. 16 is a configuration diagram of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.

【図17】本発明における永久磁石モータのトルクと電
流位相の関係を示す図
FIG. 17 is a diagram showing a relationship between torque and current phase of the permanent magnet motor according to the present invention.

【図18】従来の永久磁石モータのトルクと電流位相の
関係を示す図
FIG. 18 is a diagram showing a relationship between torque and current phase of a conventional permanent magnet motor.

【図19】本発明の他の実施例における永久磁石ロータ
の構成を示す図
FIG. 19 is a diagram showing a configuration of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.

【図20】本発明の他の実施例における永久磁石ロータ
の構成を示す図
FIG. 20 is a diagram showing a configuration of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.

【図21】本発明の他の実施例における永久磁石ロータ
の構成を示す図
FIG. 21 is a diagram showing a configuration of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.

【図22】本発明の他の実施例における永久磁石ロータ
の構成を示す図
FIG. 22 is a diagram showing a configuration of a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.

【図23】本発明の他の実施例における永久磁石ロータ
の製造方法を示す図
FIG. 23 is a view showing a method of manufacturing a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.

【図24】本発明の他の実施例における永久磁石ロータ
の製造方法を示す図
FIG. 24 is a view showing a method of manufacturing a permanent magnet rotor according to another embodiment of the present invention.

【図25】従来の永久磁石モータを示す構成図FIG. 25 is a configuration diagram showing a conventional permanent magnet motor.

【図26】特開平7−143694における永久磁石モ
ータを示す構成図
FIG. 26 is a configuration diagram showing a permanent magnet motor in JP-A-7-143694.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,21,31,41,51,61,71,81,9
1,101,111,121,131,141,15
1,161,191,201,211,221,23
1,241 ロータ 12,22,32,42,52,62,72,82,9
2,102,112,122,132,142,15
2,162,192,202,212,222,23
2,242 ロータコア 13,23,33,43,53,63,73,83,9
3,103,113,123,133,143,15
3,163,193,203,213,223,23
3,243 永久磁石 14,24,34,44,54,64,74,84,9
4,104,114,124,134,144,15
4,164,194,204,214,224,23
4,244 シャフト穴 16,26,36,46,56,96,106 突極部 17b,27b,37b,47b,57b,67b,7
7b,87b,97b,107b,117b,127
b,137b,147b,157b,167b磁極中心 38,118 打ち抜き穴 45 小穴 65a,65b,75a,75b,75c,145a,
145b,155a,155b,155c,195a,
195b,205a,205b,215a,215b,
225a,225b,245a,245b スリット 78,148,158 円弧中心 99,109,119,129,139,149,15
9,169,240導体バー 116 ロータコア部 195c,195d,215c,215d スリット
(小) 198a,198b,198c,208a,208b,
208c,218a,218b,218c,228a,
228b,228c,238,248 ロータコアシー
ト 219,229,249 導体バー用穴 220a,220b,230a,230b,250 導
体エンドリング T 総合トルク TM マグネットトルク TR リラクタンストルク R ロータ回転方向 L 磁化容易方向 Pq q軸磁束の磁路 Pd d軸磁束の磁路 β 電流位相の進み角(電気角)
11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 9
1,101,111,121,131,141,15
1,161,191,201, 211,221,23
1,241 rotor 12,22,32,42,52,62,72,82,9
2,102,112,122,132,142,15
2,162,192,202,212,222,23
2,242 rotor core 13,23,33,43,53,63,73,83,9
3,103,113,123,133,143,15
3,163,193,203,213,223,23
3,243 permanent magnets 14,24,34,44,54,64,74,84,9
4,104,114,124,134,144,15
4,164,194,204,214,224,23
4,244 Shaft holes 16, 26, 36, 46, 56, 96, 106 Salient pole portions 17b, 27b, 37b, 47b, 57b, 67b, 7
7b, 87b, 97b, 107b, 117b, 127
b, 137b, 147b, 157b, 167b Magnetic pole center 38, 118 Punched hole 45 Small hole 65a, 65b, 75a, 75b, 75c, 145a,
145b, 155a, 155b, 155c, 195a,
195b, 205a, 205b, 215a, 215b,
225a, 225b, 245a, 245b Slits 78, 148, 158 Arc centers 99, 109, 119, 129, 139, 149, 15
9, 169, 240 conductor bar 116 rotor core portion 195c, 195d, 215c, 215d slit (small) 198a, 198b, 198c, 208a, 208b,
208c, 218a, 218b, 218c, 228a,
228b, 228c, 238, 248 Rotor core sheet 219, 229, 249 Conductor bar hole 220a, 220b, 230a, 230b, 250 Conductor end ring T Total torque TM Magnet torque TR Reluctance torque R Rotor rotation direction L Easy magnetization direction Pq q axis Magnetic flux path Pd Magnetic path of d-axis magnetic flux β Lead angle of current phase (electrical angle)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小原 一浩 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing from the front page (72) Inventor Kazuhiro Ohara 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】高透磁率材または積層された電磁鋼板から
なるロータコアと前記ロータコアの中心を貫くシャフト
と、前記シャフトを中心として配置された複数個の永久
磁石からなる永久磁石ロータにおいて、磁極中心からロ
ータ回転前進側に電気角略45゜の位置における磁束の
通りやすさ、すなわちインダクタンスが他の角度のそれ
より高くなるような構造をもつ直流モータの永久磁石ロ
ータ。
1. A permanent magnet rotor comprising a rotor core made of a high magnetic permeability material or laminated electromagnetic steel sheets, a shaft penetrating the center of the rotor core, and a plurality of permanent magnets arranged around the shaft. A permanent magnet rotor of a DC motor having a structure in which the magnetic flux at an electrical angle of approximately 45 ° from the rotor rotation advance side, that is, the inductance is higher than that at other angles.
【請求項2】永久磁石の間にロータコアによる突起形状
の突極部を設け、前記突極部が磁極中心よりロータ回転
前進側に電気角略45゜の位置に存在することを特徴と
した請求項1記載の永久磁石ロータ。
2. A protruding salient pole portion formed by a rotor core is provided between permanent magnets, and the salient pole portion is located at an electrical angle of approximately 45 ° on the rotor rotation advance side from the magnetic pole center. Item 2. The permanent magnet rotor according to Item 1.
【請求項3】ロータコアの表面付近に前記シャフトを中
心として同心円弧状に等間隔に配置された複数個の永久
磁石用打ち抜き穴を有し、前記永久磁石用打ち抜き穴に
挿入された永久磁石の磁極中心からロータ回転前進側に
電気角略45゜の位置に前記永久磁石用打ち抜き穴間の
ロータコア部を有することを特徴とする請求項1記載の
永久磁石ロータ。
3. A permanent magnet having a plurality of punched holes for permanent magnets arranged at equal intervals in a concentric arc around the shaft near the surface of the rotor core, and magnetic poles of the permanent magnets inserted into the punched holes for permanent magnets. 2. The permanent magnet rotor according to claim 1, further comprising a rotor core portion between the perforated holes for permanent magnets at a position at an electrical angle of about 45 [deg.] From the center to the rotor rotation forward side.
【請求項4】ロータコアの表面に略リング状の永久磁石
を有し、永久磁石内側すなわちロータコア外周から、ロ
ータコア中心までの距離が、磁極中心からロータ回転前
進側に電気角略45゜の位置が大きく、ロータ回転後進
側に電気角略45゜の位置が小さいことを特徴とする請
求項1記載の永久磁石ロータ。
4. A substantially ring-shaped permanent magnet is provided on the surface of the rotor core, and the distance from the inner side of the permanent magnet, that is, the outer periphery of the rotor core to the center of the rotor core is set at an electrical angle of about 45 ° from the center of the magnetic pole toward the rotor rotation advance side. 2. The permanent magnet rotor according to claim 1, wherein the position is large, and the position at an electrical angle of approximately 45 [deg.] Is small on the reverse rotation side of the rotor.
【請求項5】ロータコア表面に複数個の略リング形状の
永久磁石を配した永久磁石ロータにおいて、ロータコア
内部に複数個のスリットを有し、前記スリットの先端が
磁極中心よりロータ回転前進側に電気角略45゜の位置
付近でロータコア外周に向かってほぼ直角をなして集ま
り、ロータの求心方向に凸の形状で、前記スリットが1
磁極あたり1層以上である請求項1記載の永久磁石ロー
タ。
5. A permanent magnet rotor having a plurality of substantially ring-shaped permanent magnets disposed on a surface of a rotor core, the rotor core having a plurality of slits, and a tip of the slit is electrically connected to a rotor rotation advance side from a center of a magnetic pole. Near the position at an angle of about 45 °, the rods gather at a substantially right angle toward the outer periphery of the rotor core, and have a shape that is convex in the centripetal direction of the rotor.
2. The permanent magnet rotor according to claim 1, wherein one or more layers are provided per magnetic pole.
【請求項6】スリットがロータコア外周より外側かつロ
ータ回転後進側に電気角略45゜の位置に中心をもつ円
弧形状である請求項5記載の永久磁石ロータ。
6. The permanent magnet rotor according to claim 5, wherein the slit has an arc shape centered at a position at an electrical angle of approximately 45 ° outside the outer periphery of the rotor core and on the reverse side of the rotor rotation.
【請求項7】ロータコア外周に複数個の略リング形状の
永久磁石を配した永久磁石ロータにおいて、ロータコア
内部に複数のスリットを有し、前記スリットが180゜
の位置で相対する磁極中心を結んだ線よりロータ回転前
進側に電気角略45゜の線に平行であることを特徴とす
る請求項1記載の永久磁石ロータ。
7. A permanent magnet rotor in which a plurality of substantially ring-shaped permanent magnets are arranged on the outer periphery of a rotor core, the rotor core has a plurality of slits, and the slits connect opposite magnetic pole centers at a position of 180 °. 2. The permanent magnet rotor according to claim 1, wherein said rotor is parallel to a line having an electrical angle of approximately 45 [deg.] On the rotor rotation forward side with respect to the line.
【請求項8】スリットに非磁性体またはロータコア材質
より磁性の低い磁性体を充填または埋設したことを特徴
とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の永久磁石ロ
ータ。
8. The permanent magnet rotor according to claim 5, wherein the slit is filled or embedded with a non-magnetic material or a magnetic material having a lower magnetic property than the material of the rotor core.
【請求項9】圧延方向をそろえて積層された無方向性電
磁鋼板からなるロータコアと、前記ロータコアを貫くシ
ャフトと、前記シャフトを中心として配置された永久磁
石からなる2極永久磁石ロータにおいて、圧延方向が磁
極中心を結んだ線よりロータ回転前進側に電気角略45
゜の線に平行であることを特徴とする直流モータの永久
磁石ロータ。
9. A two-pole permanent magnet rotor comprising a rotor core made of non-oriented electrical steel sheets laminated in the same rolling direction, a shaft penetrating the rotor core, and a permanent magnet arranged around the shaft. The direction is approximately 45 electrical degrees from the line connecting the magnetic pole centers to the rotor rotation advance side.
A permanent magnet rotor for a DC motor, which is parallel to the line of ゜.
【請求項10】磁化容易方向をそろえて積層された方向
性電磁鋼板からなるロータコアと、前記ロータコアを貫
くシャフトと、前記シャフトを中心として配置された永
久磁石からなる2極永久磁石ロータにおいて、磁化容易
方向が磁極中心を結んだ線よりロータ回転前進側に電気
角略45゜の線に平行であることを特徴とする直流モー
タの永久磁石ロータ。
10. A two-pole permanent magnet rotor comprising a rotor core made of grain-oriented electrical steel sheets laminated in an easy magnetization direction, a shaft penetrating the rotor core, and a permanent magnet arranged around the shaft. A permanent magnet rotor for a DC motor, wherein an easy direction is parallel to a line having an electrical angle of approximately 45 ° toward the rotor rotation advance side from a line connecting the magnetic pole centers.
【請求項11】高透磁率材または積層された電磁鋼板か
らなるロータコアと前記ロータコアの中心を貫くシャフ
トと、前記シャフトを中心として配置された複数個の永
久磁石と、前記ロータコアの外周付近に配置された複数
個の導体によるバーと、前記導体バーをロータコア両端
面で短絡する導体エンドリングからなる同期モータの永
久磁石ロータであって、脱調トルクをTo、負荷トルク
をTlとしたとき、磁極中心からロータ回転前進側に電
気角略{45−COS-1(Tl/To)}゜の位置にお
ける磁束の通りやすさ、すなわちインダクタンスが他の
角度のそれより高くなるような構造をもつ同期モータの
永久磁石ロータ。
11. A rotor core made of a high magnetic permeability material or laminated electromagnetic steel sheets, a shaft penetrating the center of the rotor core, a plurality of permanent magnets arranged around the shaft, and arranged near an outer periphery of the rotor core. A permanent magnet rotor of a synchronous motor comprising a bar formed by a plurality of conductors and a conductor end ring for short-circuiting the conductor bar at both end faces of the rotor core, wherein a step-out torque is To and a load torque is Tl, Synchronous motor having a structure in which the magnetic flux at the position of an electrical angle of approximately {45-COS -1 (Tl / To)}, that is, the inductance is higher than that at other angles, from the center toward the rotor rotation side. Permanent magnet rotor.
【請求項12】ロータコアの表面に複数個の永久磁石を
等間隔に配置し、前記永久磁石の間にロータコアによる
突起形状の突極部を設けた永久磁石ロータであって、前
記突極部が磁極中心よりロータ回転前進側に電気角略
{45−COS-1(Tl/To)}゜の位置に存在する
ことを特徴とした請求項11記載の永久磁石ロータ。
12. A permanent magnet rotor in which a plurality of permanent magnets are arranged at equal intervals on the surface of a rotor core, and salient pole portions having a projection shape formed by the rotor core are provided between the permanent magnets. The permanent magnet rotor according to claim 11, wherein the permanent magnet rotor is located at an electrical angle of approximately {45-COS -1 (Tl / To)} on the rotor rotation forward side from the magnetic pole center.
【請求項13】ロータコアの表面付近に前記シャフトを
中心として同心円弧状に等間隔に配置された複数個の永
久磁石用打ち抜き穴を有し、前記永久磁石用打ち抜き穴
に挿入された永久磁石の磁極中心からロータ回転前進側
に電気角略{45−COS-1(Tl/To)}゜の位置
に前記永久磁石用打ち抜き穴間のロータコア部を有する
ことを特徴とする請求項11記載の永久磁石ロータ。
13. A permanent magnet having a plurality of punched holes for permanent magnets arranged at equal intervals in a concentric arc around the shaft near the surface of the rotor core, and magnetic poles of the permanent magnets inserted into the punched holes for permanent magnets. 12. The permanent magnet according to claim 11, further comprising a rotor core portion between the perforated holes for permanent magnets at a position at an electrical angle of approximately {45-COS -1 (Tl / To)} from the center to the rotor rotation forward side. Rotor.
【請求項14】ロータコアの表面に略リング状の永久磁
石を有し、永久磁石内側すなわちロータコア外周から、
ロータコア中心までの距離が、磁極中心からロータ回転
前進側に電気角略{45−COS-1(Tl/To)}゜
の位置が大きく、ロータ回転後進側に電気角略{45+
COS-1(Tl/To)}゜の位置が小さいことを特徴
とする請求項11記載の永久磁石ロータ。
14. A substantially ring-shaped permanent magnet is provided on the surface of the rotor core.
The distance from the center of the magnetic pole to the rotor rotation advance side has a large electrical angle of approximately {45−COS −1 (Tl / To)} from the magnetic pole center to the rotor core center, and the electrical angle approximately {45+
The permanent magnet rotor according to claim 11, wherein the position of COS -1 (Tl / To)} ゜ is small.
【請求項15】ロータコア表面に複数個の略リング形状
の永久磁石を配した永久磁石ロータにおいて、ロータコ
ア内部に複数個のスリットを有し、前記スリットの先端
が磁極中心よりロータ回転前進側に電気角略{45−C
OS-1(Tl/To)}゜の位置付近でロータコア外周
に向かってほぼ直角をなして集まり、ロータの求心方向
に凸の形状で、前記スリットが1磁極あたり1層以上で
ある請求項11記載の永久磁石ロータ。
15. A permanent magnet rotor having a plurality of substantially ring-shaped permanent magnets disposed on the surface of a rotor core, the rotor having a plurality of slits inside the rotor core, and the tip of the slit is electrically moved forward from the center of the magnetic pole toward the rotor rotation. Square approximately $ 45-C
12. The magnetic flux gathers at a right angle toward the outer periphery of the rotor core near the position of OS -1 (Tl / To)} ゜, has a convex shape in the centripetal direction of the rotor, and the slit has one or more layers per magnetic pole. A permanent magnet rotor as described.
【請求項16】スリットがロータコア外周より外側かつ
ロータ回転後進側に電気角略{45+COS-1(Tl/
To)}゜の位置に中心をもつ円弧形状である請求項1
5記載の永久磁石ロータ。
16. An electrical angle of approximately 45 + COS -1 (Tl /
2. An arc shape having a center at the position To)} ゜.
5. The permanent magnet rotor according to 5.
【請求項17】ロータコア外周に複数個の略リング形状
の永久磁石を配した永久磁石ロータにおいて、ロータコ
ア内部に複数のスリットを有し、前記スリットが180
゜の位置で相対する磁極中心を結んだ線よりロータ回転
前進側に電気角略{45−COS-1(Tl/To)}゜
の線に平行であることを特徴とする請求項11記載の永
久磁石ロータ。
17. A permanent magnet rotor having a plurality of substantially ring-shaped permanent magnets arranged on the outer periphery of a rotor core, wherein the rotor core has a plurality of slits, and
12. The method according to claim 11, wherein the electric angle is substantially parallel to a line having an electrical angle of approximately {45-COS -1 (Tl / To)} on the rotor rotation forward side from a line connecting the magnetic pole centers facing each other at the position of ゜. Permanent magnet rotor.
【請求項18】スリットに非磁性体またはロータコア材
質より磁性の低い磁性体を充填または埋設したことを特
徴とする請求項15〜17のいずれか1項に記載の永久
磁石ロータ。
18. The permanent magnet rotor according to claim 15, wherein the slit is filled or embedded with a non-magnetic material or a magnetic material having a lower magnetic property than the material of the rotor core.
【請求項19】圧延方向をそろえて積層された無方向性
電磁鋼板からなるロータコアと、前記ロータコアを貫く
シャフトと、前記シャフトを中心として配置された永久
磁石からなる2極永久磁石ロータにおいて、圧延方向が
磁極中心を結んだ線よりロータ回転前進側に電気角略
{45−COS-1(Tl/To)}゜の線に平行である
ことを特徴とする同期モータの永久磁石ロータ。
19. A two-pole permanent magnet rotor comprising a rotor core made of non-oriented electrical steel sheets laminated in the same rolling direction, a shaft penetrating the rotor core, and a permanent magnet arranged about the shaft. A permanent magnet rotor for a synchronous motor, wherein the direction is parallel to a line having an electrical angle of approximately {45-COS -1 (Tl / To)} on the rotor rotation forward side from a line connecting the magnetic pole centers.
【請求項20】磁化容易方向をそろえて積層された方向
性電磁鋼板からなるロータコアと、前記ロータコアを貫
くシャフトと、前記シャフトを中心として配置された永
久磁石からなる2極永久磁石ロータにおいて、磁化容易
方向が磁極中心を結んだ線よりロータ回転前進側に電気
角略{45−COS-1(Tl/To)}゜の線に平行で
あることを特徴とする同期モータの永久磁石ロータ。
20. A two-pole permanent magnet rotor comprising a rotor core made of grain-oriented magnetic steel sheets laminated in an easy magnetization direction, a shaft penetrating the rotor core, and a permanent magnet arranged around the shaft. A permanent magnet rotor for a synchronous motor, wherein an easy direction is parallel to a line having an electrical angle of approximately {45-COS -1 (Tl / To)} on the rotor rotation forward side from a line connecting the magnetic pole centers.
【請求項21】請求項1〜20のいずれか1項に記載の
永久磁石ロータ構造をもつとき、前記ロータコアに小穴
を設けたことを特徴とする永久磁石ロータ。
21. A permanent magnet rotor having a permanent magnet rotor structure according to any one of claims 1 to 20, wherein a small hole is provided in said rotor core.
【請求項22】請求項5〜7のいずれか1項に記載の永
久磁石ロータの構造であって、かつ少なくともロータコ
ア両端に各一枚ずつ、スリットのない、または他のロー
タコアシートのスリットよりも小さいスリットを有する
ロータコアシートが積層された、直流モータの永久磁石
ロータ。
22. The structure of the permanent magnet rotor according to any one of claims 5 to 7, wherein at least one sheet is provided at each end of the rotor core, without slits, or with respect to slits of another rotor core sheet. A permanent magnet rotor for a DC motor in which rotor core sheets having small slits are laminated.
【請求項23】請求項15〜17のいずれか1項に記載
の永久磁石ロータの構造であって、かつ少なくともロー
タコア両端に各一枚ずつ、スリットのない、または導体
エンドリングにスリットがかからないような大きさのス
リットを有するロータコアシートが積層された、同期モ
ータの永久磁石ロータ。
23. The structure of the permanent magnet rotor according to any one of claims 15 to 17, wherein at least one rotor core is provided at each end of each of the rotor cores, and no slit is formed on the conductor end ring. A permanent magnet rotor of a synchronous motor in which rotor core sheets having slits of various sizes are laminated.
【請求項24】請求項1〜10のいずれか1項に記載の
永久磁石ロータの製造方法において、ロータコアシート
を積層してロータコアを構成した後、ボンドマグネット
をロータコアと一体成形して円筒形のロータとし、着磁
を行う、永久磁石ロータの製造方法。
24. The method of manufacturing a permanent magnet rotor according to claim 1, wherein a rotor core is formed by laminating rotor core sheets, and then a bond magnet is integrally formed with the rotor core to form a cylindrical shape. A method of manufacturing a permanent magnet rotor, wherein the rotor is magnetized.
【請求項25】請求項11〜20のいずれか1項に記載
の永久磁石ロータの製造方法において、ロータコアシー
トを積層してロータコアを構成した後、前記導体バーと
前記導体エンドリングとを一体としてダイカストした
後、ボンドマグネットをロータコアと一体成形して円筒
形のロータとし、着磁を行う、同期モータの永久磁石ロ
ータの製造方法。
25. The method for manufacturing a permanent magnet rotor according to claim 11, wherein said conductor bar and said conductor end ring are integrally formed after laminating rotor core sheets to form a rotor core. A method for manufacturing a permanent magnet rotor of a synchronous motor, in which, after die-casting, a bond magnet is integrally formed with a rotor core to form a cylindrical rotor and magnetizes.
【請求項26】請求項11〜20のいずれか1項に記載
の永久磁石ロータの製造方法において、ロータコアシー
トを積層してロータコアを構成した後、少なくとも一方
の端面が短絡されていない導体バーをロータコアに挿入
し、導体バーの短絡されていない端面を前記導体エンド
リングを溶接した後、ボンドマグネットをロータコアと
一体成形して円筒形のロータとし、着磁を行う、同期モ
ータの永久磁石ロータの製造方法。
26. The method for manufacturing a permanent magnet rotor according to claim 11, wherein after the rotor core sheets are laminated to form the rotor core, at least one of the end faces is not short-circuited. After the conductor bar is inserted into the rotor core and the end face of the conductor bar that is not short-circuited is welded to the conductor end ring, a bond magnet is integrally formed with the rotor core to form a cylindrical rotor, and the magnetizing is performed. Production method.
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