JPH10225030A - 永久磁石式回転機 - Google Patents
永久磁石式回転機Info
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- JPH10225030A JPH10225030A JP9020878A JP2087897A JPH10225030A JP H10225030 A JPH10225030 A JP H10225030A JP 9020878 A JP9020878 A JP 9020878A JP 2087897 A JP2087897 A JP 2087897A JP H10225030 A JPH10225030 A JP H10225030A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】良好な磁気特性が得られ、機械加工の容易な平
板状の永久磁石を使った永久磁石式回転子を有し、出力
の大きな永久磁石式回転機を提供する。 【解決手段】複数相の固定子巻線を有する固定子と、回
転子鉄心の内部に複数個の永久磁石を組み込んで構成さ
れ、前記固定子の内部に固定子と所定の空隙を持って回
転できるように配置された回転子とを備え、前記固定子
巻線に通電することにより前記回転子を回転させるもの
で、前記回転子の磁極幅は電気角で略１２０度であり、
また各永久磁石は厚さ方向に磁化した平板状をしており
回転子の磁極に対応する回転子鉄心の内部に位置し、回
転子の各磁極幅よりも前記平板状永久磁石の幅が大きい
永久磁石式回転機である。
板状の永久磁石を使った永久磁石式回転子を有し、出力
の大きな永久磁石式回転機を提供する。 【解決手段】複数相の固定子巻線を有する固定子と、回
転子鉄心の内部に複数個の永久磁石を組み込んで構成さ
れ、前記固定子の内部に固定子と所定の空隙を持って回
転できるように配置された回転子とを備え、前記固定子
巻線に通電することにより前記回転子を回転させるもの
で、前記回転子の磁極幅は電気角で略１２０度であり、
また各永久磁石は厚さ方向に磁化した平板状をしており
回転子の磁極に対応する回転子鉄心の内部に位置し、回
転子の各磁極幅よりも前記平板状永久磁石の幅が大きい
永久磁石式回転機である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転子鉄心の内部
に複数の永久磁石を組み込んだ回転子を備えた永久磁石
式回転機に関するものである。
に複数の永久磁石を組み込んだ回転子を備えた永久磁石
式回転機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】永久磁石式回転機では通常固定子巻線に
３相正弦波通電されるものが多い。この方式では３相の
固定子磁極の各相に正弦波状の電圧が供給される。電池
などの直流電源から正弦波状の電圧を取り出すには出力
を短い時間に分割してそのスイッチング時間を制御する
とともに、スイッチングのオン時間幅を制御することで
出力電圧も制御して正弦波電圧を出している。
３相正弦波通電されるものが多い。この方式では３相の
固定子磁極の各相に正弦波状の電圧が供給される。電池
などの直流電源から正弦波状の電圧を取り出すには出力
を短い時間に分割してそのスイッチング時間を制御する
とともに、スイッチングのオン時間幅を制御することで
出力電圧も制御して正弦波電圧を出している。
【０００３】このような制御の困難さを避けるために、
３相１２０度通電方式が採用されることが多くなってき
た。３相１２０度通電方式では、３相の固定子磁極の各
相の巻線に６０度の間隔をおいて１２０度の間続く直流
通電を正逆交互に行い、この正逆交互の直流通電を各相
で１２０度ずつずらして行うものである。
３相１２０度通電方式が採用されることが多くなってき
た。３相１２０度通電方式では、３相の固定子磁極の各
相の巻線に６０度の間隔をおいて１２０度の間続く直流
通電を正逆交互に行い、この正逆交互の直流通電を各相
で１２０度ずつずらして行うものである。
【０００４】この３相１２０度通電方式は３相の正弦波
通電に比して制御が容易なので、回転の滑らかさより
も、トルクや効率を向上させる必要のあるエアーコンデ
ィショナーなどの用途に広く用いられるようになってき
た。
通電に比して制御が容易なので、回転の滑らかさより
も、トルクや効率を向上させる必要のあるエアーコンデ
ィショナーなどの用途に広く用いられるようになってき
た。
【０００５】３相正弦波通電方式の永久磁石式回転機の
回転子は回転むらの生じないように、正弦波状の磁束分
布を持ったものが用いられるのに対して、３相１２０度
通電方式の回転機の回転子では通電期間にどれだけ大き
な磁束が得られるかということが重要である。
回転子は回転むらの生じないように、正弦波状の磁束分
布を持ったものが用いられるのに対して、３相１２０度
通電方式の回転機の回転子では通電期間にどれだけ大き
な磁束が得られるかということが重要である。
【０００６】永久磁石式回転機の回転子では磁極と磁極
の間に半径方向に延びた平板状の永久磁石を挿入して、
その厚さ方向に磁化して、回転子の磁極に順にＮ、Ｓ、
Ｎ、Ｓと異なった極性が生じるようにしたものが用いら
れることがある。回転子の回転軸は回転子の直径の約１
／３の径をしたものが通常用いられている。そのため
に、半径方向に延びた平板状の永久磁石に許される長さ
は、各々１／３以下となる。回転子鉄心の磁極間の部分
は通常溝を付けるなどをして、永久磁石の磁極間での漏
洩を少なくすることが行われる。回転軸はＳ４５Ｃなど
の材質のものが用いられ、これは透磁率が大きいので、
半径方向に延びた平板状の永久磁石の回転軸側の側面に
空隙を設けるか、非磁性材料から出来たスペーサーなど
を入れて、磁束の漏洩を防ぐなどの対策が行われる。こ
のために、永久磁石に許される長さは更に短くなり、直
径５０ｍｍ程度の回転子の場合で、永久磁石の半径方向
の長さは１２ｍｍ程度となる。このために、磁極に生じ
る磁束が十分なものとはならない。
の間に半径方向に延びた平板状の永久磁石を挿入して、
その厚さ方向に磁化して、回転子の磁極に順にＮ、Ｓ、
Ｎ、Ｓと異なった極性が生じるようにしたものが用いら
れることがある。回転子の回転軸は回転子の直径の約１
／３の径をしたものが通常用いられている。そのため
に、半径方向に延びた平板状の永久磁石に許される長さ
は、各々１／３以下となる。回転子鉄心の磁極間の部分
は通常溝を付けるなどをして、永久磁石の磁極間での漏
洩を少なくすることが行われる。回転軸はＳ４５Ｃなど
の材質のものが用いられ、これは透磁率が大きいので、
半径方向に延びた平板状の永久磁石の回転軸側の側面に
空隙を設けるか、非磁性材料から出来たスペーサーなど
を入れて、磁束の漏洩を防ぐなどの対策が行われる。こ
のために、永久磁石に許される長さは更に短くなり、直
径５０ｍｍ程度の回転子の場合で、永久磁石の半径方向
の長さは１２ｍｍ程度となる。このために、磁極に生じ
る磁束が十分なものとはならない。
【０００７】通電期間に大きな磁束が得られる回転子の
構造として、半径方向に異方性化しその方向に磁化をし
た円弧状の永久磁石を回転子の外周に沿って逆円弧状に
配置したものが提案されている。図３に示すように、逆
円弧状の永久磁石から出た磁束が円弧の長さよりも短い
幅を持った回転子磁極に集中するようになっている。
構造として、半径方向に異方性化しその方向に磁化をし
た円弧状の永久磁石を回転子の外周に沿って逆円弧状に
配置したものが提案されている。図３に示すように、逆
円弧状の永久磁石から出た磁束が円弧の長さよりも短い
幅を持った回転子磁極に集中するようになっている。
【０００８】この図に示すものは、日経メカニカル１９
９６年６月２４日号（Ｎｏ．４８３）の５２〜５３ペー
ジ及び特開平６ー３３９２４１号公報に載っているよう
に、磁石の幅は機械角で９０度（電気角で１８０度）で
あるが回転子の磁極の幅は機械角で６０度（電気角で１
２０度）となっており、従来の円弧配列に比べ有効磁束
量を２０％増加できたとしている。
９６年６月２４日号（Ｎｏ．４８３）の５２〜５３ペー
ジ及び特開平６ー３３９２４１号公報に載っているよう
に、磁石の幅は機械角で９０度（電気角で１８０度）で
あるが回転子の磁極の幅は機械角で６０度（電気角で１
２０度）となっており、従来の円弧配列に比べ有効磁束
量を２０％増加できたとしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】円弧状の永久磁石の場
合成形時にその円弧の半径方向に磁界を印加して異方性
化を図ることは出来るが、平板状磁石を異方性化して得
られるものよりも、同じ材質であっても磁気特性が少し
劣るものである。
合成形時にその円弧の半径方向に磁界を印加して異方性
化を図ることは出来るが、平板状磁石を異方性化して得
られるものよりも、同じ材質であっても磁気特性が少し
劣るものである。
【００１０】ネオジウム・鉄・ボロン磁石を成形時に１
０ｋＧの横方向磁界を印加して異方性化した永久磁石の
場合で、円弧状の磁石の磁気特性は、残留磁束密度Ｂｒ
が１１．４ｋＧ、保磁力ｉＨｃが１２ｋＯｅ、エネルギ
ー積（ＢＨ）ｍａｘが３１ＭＧＯｅであり、平板状の磁
石の磁気特性は、残留磁束密度Ｂｒが１２．２ｋＧ、保
磁力ｉＨｃが１２ｋＯｅ、エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ
が３５．４ＭＧＯｅであり、平板状の磁石は円弧状の磁
石に比して５％磁力の大きいものが得られる。
０ｋＧの横方向磁界を印加して異方性化した永久磁石の
場合で、円弧状の磁石の磁気特性は、残留磁束密度Ｂｒ
が１１．４ｋＧ、保磁力ｉＨｃが１２ｋＯｅ、エネルギ
ー積（ＢＨ）ｍａｘが３１ＭＧＯｅであり、平板状の磁
石の磁気特性は、残留磁束密度Ｂｒが１２．２ｋＧ、保
磁力ｉＨｃが１２ｋＯｅ、エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ
が３５．４ＭＧＯｅであり、平板状の磁石は円弧状の磁
石に比して５％磁力の大きいものが得られる。
【００１１】また、円弧状磁石は成形の後焼結するとき
に、円弧の形が平たくなる傾向がある。焼結の後その円
弧の上下面を機械加工をしてもとの円弧に戻すとして
も、その異方性の方向と円弧の半径方向がずれて、磁石
の磁力を十分に生かすことが困難である。
に、円弧の形が平たくなる傾向がある。焼結の後その円
弧の上下面を機械加工をしてもとの円弧に戻すとして
も、その異方性の方向と円弧の半径方向がずれて、磁石
の磁力を十分に生かすことが困難である。
【００１２】また当然のことながら、回転子に開けた円
弧状の穴に円弧状の磁石を挿入するので、円弧状の磁石
を目的とする形に姿砥石で研摩しなければならないの
で、その加工は困難を伴った。
弧状の穴に円弧状の磁石を挿入するので、円弧状の磁石
を目的とする形に姿砥石で研摩しなければならないの
で、その加工は困難を伴った。
【００１３】そこで本発明では、良好な磁気特性が得ら
れ、機械加工の容易な平板状の永久磁石を使った永久磁
石式回転子を有し、出力の大きな永久磁石式回転機を提
供することを目的とする。
れ、機械加工の容易な平板状の永久磁石を使った永久磁
石式回転子を有し、出力の大きな永久磁石式回転機を提
供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の永久磁石式回転
機は、複数相の固定子巻線を有する固定子と、回転子鉄
心の内部に複数個の永久磁石を組み込んで構成され、前
記固定子の内部に固定子と所定の空隙を持って回転でき
るように配置された回転子とを備え、前記固定子巻線に
通電することにより前記回転子を回転させるもので、前
記回転子の磁極幅は電気角で略１２０度であり、また各
永久磁石は厚さ方向に磁化した平板状をしており回転子
の磁極に対応する回転子鉄心の内部に位置して磁化の方
向は全体として回転子の半径方向を向いており、回転子
の各磁極幅よりも前記平板状永久磁石の幅が大きいこと
を特徴とするものである。
機は、複数相の固定子巻線を有する固定子と、回転子鉄
心の内部に複数個の永久磁石を組み込んで構成され、前
記固定子の内部に固定子と所定の空隙を持って回転でき
るように配置された回転子とを備え、前記固定子巻線に
通電することにより前記回転子を回転させるもので、前
記回転子の磁極幅は電気角で略１２０度であり、また各
永久磁石は厚さ方向に磁化した平板状をしており回転子
の磁極に対応する回転子鉄心の内部に位置して磁化の方
向は全体として回転子の半径方向を向いており、回転子
の各磁極幅よりも前記平板状永久磁石の幅が大きいこと
を特徴とするものである。
【００１５】本発明で前記平板状永久磁石の幅が対応す
る回転子の磁極の幅の１．２倍以上であることが望まし
い。また、上記で回転子の磁極幅を電気角で略１２０度
としたのは、３相１２０度通電方式に好都合な幅として
いる。
る回転子の磁極の幅の１．２倍以上であることが望まし
い。また、上記で回転子の磁極幅を電気角で略１２０度
としたのは、３相１２０度通電方式に好都合な幅として
いる。
【００１６】回転子鉄心の前記平板状永久磁石を受け入
れた平板状をした穴はその端部に永久磁石側面との間に
空隙を持っていると、回転子鉄心によって永久磁石の磁
極間を短絡する程度が小さいので望ましい。
れた平板状をした穴はその端部に永久磁石側面との間に
空隙を持っていると、回転子鉄心によって永久磁石の磁
極間を短絡する程度が小さいので望ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の永久磁石式回転機の断面図で、図
２は本発明に用いる駆動装置の電気的構成図で、図３は
従来の永久磁石式回転機の断面図である。
する。図１は本発明の永久磁石式回転機の断面図で、図
２は本発明に用いる駆動装置の電気的構成図で、図３は
従来の永久磁石式回転機の断面図である。
【００１８】固定子２は、環状をした固定子鉄心２１に
形成されたスロットにＵ相の固定子巻線、Ｖ相の固定子
巻線、及びＷ相の固定子巻線をして構成されている。こ
れら各相の固定子巻線には例えば図２に示す永久磁石式
回転機の駆動装置がつながれている。図２で、１１は直
流電源で、この直流電源１１にはスイッチング回路１２
が接続されている。このスイッチング回路１２は、６個
のトランジスタ１２１及び還流ダイオード１２２が３相
ブリッジ接続されて構成されている。３相の各アーム部
が有するトランジスタの共通接続点１２３は、それぞれ
対応する回転機への出力線に接続され、またこれら出力
線は固定子の各相の固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに接続されて
いる。
形成されたスロットにＵ相の固定子巻線、Ｖ相の固定子
巻線、及びＷ相の固定子巻線をして構成されている。こ
れら各相の固定子巻線には例えば図２に示す永久磁石式
回転機の駆動装置がつながれている。図２で、１１は直
流電源で、この直流電源１１にはスイッチング回路１２
が接続されている。このスイッチング回路１２は、６個
のトランジスタ１２１及び還流ダイオード１２２が３相
ブリッジ接続されて構成されている。３相の各アーム部
が有するトランジスタの共通接続点１２３は、それぞれ
対応する回転機への出力線に接続され、またこれら出力
線は固定子の各相の固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに接続されて
いる。
【００１９】制御回路１３は、スイッチング回路１２の
各トランジスタ１２１を制御することにより、固定子巻
線Ｕ、Ｖ、Ｗへ１２０度ずつ位相をずらして電気角で１
２０度の間通電する。この制御回路１３は出力線Ｕ、
Ｖ、Ｗにも接続されており、回転子３の回転により固定
子巻線に誘起される誘起電圧を検出して、回転子３の回
転位置に応じた回転機駆動信号が得られるようになって
いる。
各トランジスタ１２１を制御することにより、固定子巻
線Ｕ、Ｖ、Ｗへ１２０度ずつ位相をずらして電気角で１
２０度の間通電する。この制御回路１３は出力線Ｕ、
Ｖ、Ｗにも接続されており、回転子３の回転により固定
子巻線に誘起される誘起電圧を検出して、回転子３の回
転位置に応じた回転機駆動信号が得られるようになって
いる。
【００２０】このようにして、本発明の永久磁石式回転
機は、制御回路１３の制御により固定子巻線に所定の順
序で通電されて、固定子２による回転磁界が発生して、
回転子３が回転する。
機は、制御回路１３の制御により固定子巻線に所定の順
序で通電されて、固定子２による回転磁界が発生して、
回転子３が回転する。
【００２１】回転子３は、回転軸３１に回転子鉄心３２
を固定し、この回転子鉄心３２に形成された平板状の開
口３２１に、平板状をした４個の永久磁石３３を挿入し
て組み込まれている。回転子３は、固定子２の内部に固
定子鉄心２１の内周面との間に所定の空隙のある状態で
回転が出来るように設けられている。
を固定し、この回転子鉄心３２に形成された平板状の開
口３２１に、平板状をした４個の永久磁石３３を挿入し
て組み込まれている。回転子３は、固定子２の内部に固
定子鉄心２１の内周面との間に所定の空隙のある状態で
回転が出来るように設けられている。
【００２２】回転子３の磁極３４はここでは４極あり、
各々の磁極３４の回転方向の幅はこの図では機械角で６
０度（電気角で１２０度）として、固定子２への通電時
間と一致するようになっている。回転子鉄心３２に挿入
されている平板状の永久磁石３３は、図でＭの矢印を付
けた方向に異方性化されているとともに、その方向に磁
化されている。平板状の各永久磁石３３は回転子３の各
磁極３４に磁束を供給できるようにその磁化の方向が回
転子の半径方向を向けられ、各磁極３４の内側の各磁極
３４に対応する位置に配置されている。図１で上側にあ
る平板状の永久磁石３３の磁極３４側がＮ極、回転軸３
１側がＳ極に磁化されている場合、その左右両側の平板
状永久磁石３３は回転子の磁極３４側の面がＳ極、回転
軸３１側の面がＮ極に磁化されている。また、反対側
（図で下側）にある平板状永久磁石３３は上側の平板状
永久磁石と同じように、回転子の磁極３４側の面がＮ極
に、回転軸３１側がＳ極に磁化されている。平板状の永
久磁石３３は磁極３４の方向を向いており、その磁化の
方向が回転子の半径方向を向いているが、永久磁石３３
が磁極３４に対して少し斜めに配置されていても、磁化
の方向が全体として半径方向を向いていればよい。
各々の磁極３４の回転方向の幅はこの図では機械角で６
０度（電気角で１２０度）として、固定子２への通電時
間と一致するようになっている。回転子鉄心３２に挿入
されている平板状の永久磁石３３は、図でＭの矢印を付
けた方向に異方性化されているとともに、その方向に磁
化されている。平板状の各永久磁石３３は回転子３の各
磁極３４に磁束を供給できるようにその磁化の方向が回
転子の半径方向を向けられ、各磁極３４の内側の各磁極
３４に対応する位置に配置されている。図１で上側にあ
る平板状の永久磁石３３の磁極３４側がＮ極、回転軸３
１側がＳ極に磁化されている場合、その左右両側の平板
状永久磁石３３は回転子の磁極３４側の面がＳ極、回転
軸３１側の面がＮ極に磁化されている。また、反対側
（図で下側）にある平板状永久磁石３３は上側の平板状
永久磁石と同じように、回転子の磁極３４側の面がＮ極
に、回転軸３１側がＳ極に磁化されている。平板状の永
久磁石３３は磁極３４の方向を向いており、その磁化の
方向が回転子の半径方向を向いているが、永久磁石３３
が磁極３４に対して少し斜めに配置されていても、磁化
の方向が全体として半径方向を向いていればよい。
【００２３】各々の平板状永久磁石３３の幅は、回転軸
３１から見て機械角で９０度（電気角で１８０度）とな
っている。回転子３の４個の磁極３４は平板状永久磁石
３３から離れるに従い絞られていき、磁極先端部では機
械角で６０度となっている。このため、平板状永久磁石
３３から出た磁束は絞られるので、固定子２との空隙で
は強い磁束密度となり、回転機のトルクも大きくなる。
ここでは、平板状永久磁石３３の幅を９０度、磁極３４
の幅を６０度として、永久磁石３３の幅を磁極幅の１．
３５倍としたが、１．２倍以上あるのが望ましい。ま
た、回転子３の磁極数を２極あるいは６極、８極などと
することもできる。
３１から見て機械角で９０度（電気角で１８０度）とな
っている。回転子３の４個の磁極３４は平板状永久磁石
３３から離れるに従い絞られていき、磁極先端部では機
械角で６０度となっている。このため、平板状永久磁石
３３から出た磁束は絞られるので、固定子２との空隙で
は強い磁束密度となり、回転機のトルクも大きくなる。
ここでは、平板状永久磁石３３の幅を９０度、磁極３４
の幅を６０度として、永久磁石３３の幅を磁極幅の１．
３５倍としたが、１．２倍以上あるのが望ましい。ま
た、回転子３の磁極数を２極あるいは６極、８極などと
することもできる。
【００２４】回転子鉄心３２は図１に示したものでは、
平板状永久磁石３３の側面の部分３２２では狭くなって
いるので、側面部分の鉄心によって永久磁石３３の短絡
が生じても、短絡によって失われる磁束は極めて少な
い。また、平板状永久磁石３３を挿入する鉄心の平板状
の開口３２１はその端部に永久磁石側面との間に空隙３
２３を持っていると、この短絡する磁束量は更に少なく
なる。
平板状永久磁石３３の側面の部分３２２では狭くなって
いるので、側面部分の鉄心によって永久磁石３３の短絡
が生じても、短絡によって失われる磁束は極めて少な
い。また、平板状永久磁石３３を挿入する鉄心の平板状
の開口３２１はその端部に永久磁石側面との間に空隙３
２３を持っていると、この短絡する磁束量は更に少なく
なる。
【００２５】このような平板状永久磁石３３はその製造
過程で異方性化する際に図３に示すような逆円弧状の永
久磁石５３に比して、より強く異方性化することが出来
るので、本発明の永久磁石式回転機の回転子と固定子間
の空隙の磁束密度が大きくなり、回転機の回転トルクも
大きく出来た。
過程で異方性化する際に図３に示すような逆円弧状の永
久磁石５３に比して、より強く異方性化することが出来
るので、本発明の永久磁石式回転機の回転子と固定子間
の空隙の磁束密度が大きくなり、回転機の回転トルクも
大きく出来た。
【００２６】
【実施例】図１に示すような永久磁石式回転機を作成し
た。その固定子鉄心２１の磁極数を２４とし、回転子３
の磁極数を４とし、回転子３の直径を４９．８ｍｍ、長
さを６０ｍｍとした。回転子３の磁極幅を２４．９ｍ
ｍ、平板状永久磁石３３は厚さを１．５ｍｍ、幅を２
８．６ｍｍとした。
た。その固定子鉄心２１の磁極数を２４とし、回転子３
の磁極数を４とし、回転子３の直径を４９．８ｍｍ、長
さを６０ｍｍとした。回転子３の磁極幅を２４．９ｍ
ｍ、平板状永久磁石３３は厚さを１．５ｍｍ、幅を２
８．６ｍｍとした。
【００２７】また、比較するために、図３に示すような
永久磁石式回転機を、主要部の寸法は実施例と同じにし
て作成した。ただし、逆円弧状の永久磁石５３は半径方
向の厚さを３ｍｍ、磁極側の幅２３ｍｍ、回転軸側の幅
３０ｍｍとした。ここで、半径方向の厚さを厚くした理
由は、円弧状の永久磁石は加工時に割れ易く、厚みを３
ｍｍ以上とすることが好ましいためである。
永久磁石式回転機を、主要部の寸法は実施例と同じにし
て作成した。ただし、逆円弧状の永久磁石５３は半径方
向の厚さを３ｍｍ、磁極側の幅２３ｍｍ、回転軸側の幅
３０ｍｍとした。ここで、半径方向の厚さを厚くした理
由は、円弧状の永久磁石は加工時に割れ易く、厚みを３
ｍｍ以上とすることが好ましいためである。
【００２８】実施例の回転機及び比較例の回転機の回転
子と固定子の鉄心は３．５％Ｓｉ鋼板を打ち抜いて作成
し、永久磁石３３、５３としてはネオジウム・鉄・ボロ
ン磁石で日立金属（株）製の異方性永久磁石（材質名Ｈ
Ｓ３４ＣＨ）を用いた。実施例に用いた平板状の永久磁
石３３は、その厚さ方向に成形時に１０ｋＯｅの横方向
磁界を印加して異方性化して、その後焼結、加工を行っ
て作成したものを回転子３に組み込んだ後で、異方性の
方向に着磁をしたものである。その磁気特性は、残留磁
束密度Ｂｒ１２．２ｋＧ、保磁力ｉＨｃ１２ｋＯｅ、エ
ネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ３５．４ＭＧＯｅであった。
また比較例に用いた、逆円弧状永久磁石５３は、その円
弧の半径方向に成形時に１０ｋＧの横方向磁界を印加し
て異方性化して、その後焼結、加工を行って作成したも
のを回転子５に組み込んだ後で、異方性の方向に着磁し
たものである。その磁気特性は、残留磁束密度Ｂｒ１
１．４ｋＧ、保磁力ｉＨｃ１２ｋＯｅ、エネルギー積
（ＢＨ）ｍａｘ３１ＭＧＯｅであった。
子と固定子の鉄心は３．５％Ｓｉ鋼板を打ち抜いて作成
し、永久磁石３３、５３としてはネオジウム・鉄・ボロ
ン磁石で日立金属（株）製の異方性永久磁石（材質名Ｈ
Ｓ３４ＣＨ）を用いた。実施例に用いた平板状の永久磁
石３３は、その厚さ方向に成形時に１０ｋＯｅの横方向
磁界を印加して異方性化して、その後焼結、加工を行っ
て作成したものを回転子３に組み込んだ後で、異方性の
方向に着磁をしたものである。その磁気特性は、残留磁
束密度Ｂｒ１２．２ｋＧ、保磁力ｉＨｃ１２ｋＯｅ、エ
ネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ３５．４ＭＧＯｅであった。
また比較例に用いた、逆円弧状永久磁石５３は、その円
弧の半径方向に成形時に１０ｋＧの横方向磁界を印加し
て異方性化して、その後焼結、加工を行って作成したも
のを回転子５に組み込んだ後で、異方性の方向に着磁し
たものである。その磁気特性は、残留磁束密度Ｂｒ１
１．４ｋＧ、保磁力ｉＨｃ１２ｋＯｅ、エネルギー積
（ＢＨ）ｍａｘ３１ＭＧＯｅであった。
【００２９】実施例と比較例の永久磁石式回転機の回転
子１極当たりの磁束量及び３相１２０度通電を行ってそ
の回転トルクを測定した結果を表１に示す。
子１極当たりの磁束量及び３相１２０度通電を行ってそ
の回転トルクを測定した結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】このように本発明の回転機では同じ材質の
永久磁石を用いていても、１極当たりの磁束量で５％向
上し、トルクでも５％高くなった。
永久磁石を用いていても、１極当たりの磁束量で５％向
上し、トルクでも５％高くなった。
【００３２】
【発明の効果】本発明の永久磁石式回転機は異方性化し
やすい平板状永久磁石を用いているので、逆円弧状永久
磁石を用いた回転機に比して、回転機の空隙磁束が大き
くなり、回転トルクも大きくすることが出来た。
やすい平板状永久磁石を用いているので、逆円弧状永久
磁石を用いた回転機に比して、回転機の空隙磁束が大き
くなり、回転トルクも大きくすることが出来た。
【図１】本発明の永久磁石式回転機の断面図である。
【図２】本発明に用いる駆動装置の電気的構成図であ
る。
る。
【図３】従来の永久磁石式回転機の断面図である。
１１ 直流電源 １２ スイッチング回路 １２１ トランジスタ １２２ 還流ダイオード １２３ トランジスタの共通接続点 １３ 制御回路 ２ 固定子 ２１ 固定子鉄心 ３ 回転子 ３１ 回転軸 ３２ 回転子鉄心 ３２１ 開口 ３２２ 側面の部分 ３２３ 空隙 ３３ 永久磁石 ３４ 磁極 ５ 回転子 ５３ 逆円弧状の永久磁石
Claims (4)
- 【請求項１】複数相の固定子巻線を有する固定子と、回
転子鉄心の内部に複数個の永久磁石を組み込んで構成さ
れ、前記固定子の内部に固定子と所定の空隙を持って回
転できるように配置された回転子とを備え、前記固定子
巻線に通電することにより前記回転子を回転させる永久
磁石式回転機において、前記回転子の磁極幅は電気角で
略１２０度であり、また各永久磁石は厚さ方向に磁化し
た平板状をしており回転子の内部で回転子の磁極に対応
する場所に位置して磁化の方向は全体として回転子の半
径方向を向いており、回転子の磁極幅よりも前記平板状
の永久磁石の幅が大きいことを特徴とする永久磁石式回
転機。 - 【請求項２】前記平板状の永久磁石の幅が対応する回転
子磁極の幅の１．２倍以上であることを特徴とする請求
項１記載の永久磁石式回転機。 - 【請求項３】固定子鉄心の前記永久磁石を受け入れた平
板状の開口はその端部に永久磁石側面との間に空隙を有
することを特徴とする請求項１或は２記載の永久磁石式
回転機。 - 【請求項４】３相１２０度通電方式であることを特徴と
する請求項１、２或は３記載の永久磁石式回転機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9020878A JPH10225030A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 永久磁石式回転機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9020878A JPH10225030A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 永久磁石式回転機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10225030A true JPH10225030A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12039456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9020878A Pending JPH10225030A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 永久磁石式回転機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10225030A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006034100A (ja) * | 2005-10-12 | 2006-02-02 | Mitsubishi Electric Corp | 永久磁石形モータ |
| JP2006345692A (ja) * | 2006-08-28 | 2006-12-21 | Mitsubishi Electric Corp | 永久磁石形モータ |
-
1997
- 1997-02-04 JP JP9020878A patent/JPH10225030A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006034100A (ja) * | 2005-10-12 | 2006-02-02 | Mitsubishi Electric Corp | 永久磁石形モータ |
| JP2006345692A (ja) * | 2006-08-28 | 2006-12-21 | Mitsubishi Electric Corp | 永久磁石形モータ |
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