JPH11103548A - 制動巻線付き永久磁石形回転子 - Google Patents
制動巻線付き永久磁石形回転子Info
- Publication number
- JPH11103548A JPH11103548A JP9279414A JP27941497A JPH11103548A JP H11103548 A JPH11103548 A JP H11103548A JP 9279414 A JP9279414 A JP 9279414A JP 27941497 A JP27941497 A JP 27941497A JP H11103548 A JPH11103548 A JP H11103548A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- magnet
- permanent magnet
- damper winding
- angle
- 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
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- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】４極で、永久磁石の遠心力に対する対策を簡単
に行なうことができる回転子の構造で、かつ制動巻線を
持つ構造の回転子を提供することにある。 【解決手段】直方体の永久磁石の幅を図１に示す角度θ
で６０度から７０度とし、外周部に複数の銅製の丸棒を
ほぼ全周に配置した構成とする。また、磁極外周部に複
数のスロットを設け、該スロットに銅製または黄銅製の
丸棒を挿入し、該丸棒をエンドリング用の銅板で短絡
し、制動巻線回路を構成する。
に行なうことができる回転子の構造で、かつ制動巻線を
持つ構造の回転子を提供することにある。 【解決手段】直方体の永久磁石の幅を図１に示す角度θ
で６０度から７０度とし、外周部に複数の銅製の丸棒を
ほぼ全周に配置した構成とする。また、磁極外周部に複
数のスロットを設け、該スロットに銅製または黄銅製の
丸棒を挿入し、該丸棒をエンドリング用の銅板で短絡
し、制動巻線回路を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は永久磁石を有する回
転電機の回転子で、特に回転子磁極内部に永久磁石を有
する回転電機の回転子の構造に関するものである。
転電機の回転子で、特に回転子磁極内部に永久磁石を有
する回転電機の回転子の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】回転子に永久磁石を有する回転電機にお
いて、その回転子構造は一般に回転子表面に永久磁石を
張り付ける表面磁石構造と回転子内部に埋め込んだ埋込
磁石構造に分類することができる。永久磁石は高エネル
ギー積が得られる希土類磁石がよく用いられるが、この
永久磁石を使用するにあたって留意する点がある。
いて、その回転子構造は一般に回転子表面に永久磁石を
張り付ける表面磁石構造と回転子内部に埋め込んだ埋込
磁石構造に分類することができる。永久磁石は高エネル
ギー積が得られる希土類磁石がよく用いられるが、この
永久磁石を使用するにあたって留意する点がある。
【０００３】まず、希土類永久磁石は抵抗率が鉄とほぼ
同程度であり、うず電流が流れやすい点である。したが
って、永久磁石を表面に張り付けた表面磁石構造では固
定子のスロット周波数によりうず電流が流れ、その発熱
により熱減磁を起こす可能性が高くなる。この現象はス
ロット周波数の比較的小さな小型機では問題にならない
が、１ｋＨｚを越えるような中大型機ではちょうど高周
波焼き入れのような現象になり、熱減磁を引き起こしや
すくなる。このため、ギャップを大きくしたり、反閉ス
ロットを採用して防止策としている。小型機では反閉ス
ロットがほとんどであるため、この面でも問題になりに
くいと言える。
同程度であり、うず電流が流れやすい点である。したが
って、永久磁石を表面に張り付けた表面磁石構造では固
定子のスロット周波数によりうず電流が流れ、その発熱
により熱減磁を起こす可能性が高くなる。この現象はス
ロット周波数の比較的小さな小型機では問題にならない
が、１ｋＨｚを越えるような中大型機ではちょうど高周
波焼き入れのような現象になり、熱減磁を引き起こしや
すくなる。このため、ギャップを大きくしたり、反閉ス
ロットを採用して防止策としている。小型機では反閉ス
ロットがほとんどであるため、この面でも問題になりに
くいと言える。
【０００４】さらに、表面磁石構造では遠心力に対する
考慮が必要で、各種の方法が数多く考案されている。一
般には外周をある材料で巻きつけるか、あるいは永久磁
石の両端を固定金具などで固定する方法が採用されてい
る。
考慮が必要で、各種の方法が数多く考案されている。一
般には外周をある材料で巻きつけるか、あるいは永久磁
石の両端を固定金具などで固定する方法が採用されてい
る。
【０００５】これに反して埋込磁石構造では、永久磁石
が回転子の中にあるため、スロット高調波は流れず、ま
た遠心力に対する対策も比較的容易である。しかしなが
ら、永久磁石の漏れ磁束は多くなり、表面磁石構造より
大型化する傾向にある。これに対しては永久磁石の配置
や１極当たりの磁石個数を工夫するなどの考案がなされ
ている。
が回転子の中にあるため、スロット高調波は流れず、ま
た遠心力に対する対策も比較的容易である。しかしなが
ら、永久磁石の漏れ磁束は多くなり、表面磁石構造より
大型化する傾向にある。これに対しては永久磁石の配置
や１極当たりの磁石個数を工夫するなどの考案がなされ
ている。
【０００６】これまで数多く製作されている永久磁石電
動機は比較的小容量が多く、永久磁石に対する高調波の
影響は少ないと言える。ところが、最近の半導体電力変
換技術の進歩により大容量のインバータが製作可能とな
り、合わせて大型の希土類永久磁石も製作可能となって
きた。
動機は比較的小容量が多く、永久磁石に対する高調波の
影響は少ないと言える。ところが、最近の半導体電力変
換技術の進歩により大容量のインバータが製作可能とな
り、合わせて大型の希土類永久磁石も製作可能となって
きた。
【０００７】大型機は遠心力が大きくなり、またスロッ
ト高調波も無視できなくなるので、構造上は表面磁石構
造より埋込磁石構造が有利であると言える。さらに、イ
ンバータなどにより発生する高調波に対しても考慮が必
要になり、この点でも制動巻線を容易に構成できる埋込
磁石構造の回転子の方が有利となる。
ト高調波も無視できなくなるので、構造上は表面磁石構
造より埋込磁石構造が有利であると言える。さらに、イ
ンバータなどにより発生する高調波に対しても考慮が必
要になり、この点でも制動巻線を容易に構成できる埋込
磁石構造の回転子の方が有利となる。
【０００８】図３は表面磁石構造の４極機の回転子断面
図を示したものである。永久磁石は外周よりバインドな
どにより固定されるか、あるいは極間に配置された磁石
押さえにより固定されるのが一般的である。この場合、
制動巻線を配置する場所がないため、制動巻線は配置で
きない。
図を示したものである。永久磁石は外周よりバインドな
どにより固定されるか、あるいは極間に配置された磁石
押さえにより固定されるのが一般的である。この場合、
制動巻線を配置する場所がないため、制動巻線は配置で
きない。
【０００９】また、図３の永久磁石の形状は弓形であ
り、同一機種を大量に生産する小形のサーボモータなど
では問題ないが、磁石の取付け半径が固定されるため他
への転用のあまりできなく、少量生産の機種には不向き
である。永久磁石を適当な大きさの直方体に分割するこ
とにより、シリーズへの適用が容易となる。
り、同一機種を大量に生産する小形のサーボモータなど
では問題ないが、磁石の取付け半径が固定されるため他
への転用のあまりできなく、少量生産の機種には不向き
である。永久磁石を適当な大きさの直方体に分割するこ
とにより、シリーズへの適用が容易となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、制
動効果の点で種々の課題があった。本発明は上述した点
に鑑みて創案されたもので、その目的とするところは、
これらの欠点を解決し、４極で、永久磁石の遠心力に対
する対策を簡単に行なうことができる回転子の構造で、
かつ制動巻線を持つ構造の回転子を提供することにあ
る。
動効果の点で種々の課題があった。本発明は上述した点
に鑑みて創案されたもので、その目的とするところは、
これらの欠点を解決し、４極で、永久磁石の遠心力に対
する対策を簡単に行なうことができる回転子の構造で、
かつ制動巻線を持つ構造の回転子を提供することにあ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】つまり、その目的を達成
するための手段は、直方体の永久磁石の幅を図１に示す
角度θで６０度から７０度とし、外周部に複数の銅製の
丸棒をほぼ全周に配置した構成とする。
するための手段は、直方体の永久磁石の幅を図１に示す
角度θで６０度から７０度とし、外周部に複数の銅製の
丸棒をほぼ全周に配置した構成とする。
【００１２】磁極外周部に複数のスロットを設け、該ス
ロットに銅製または黄銅製の丸棒を挿入し、該丸棒をエ
ンドリング用の銅板で短絡し、制動巻線回路を構成す
る。以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述す
る。
ロットに銅製または黄銅製の丸棒を挿入し、該丸棒をエ
ンドリング用の銅板で短絡し、制動巻線回路を構成す
る。以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述す
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明を示した回転子断面
図である。永久磁石１ａは主磁束を発生する磁石であ
り、永久磁石１ｂは永久磁石１ａの漏れ磁束を減らすた
めの補助磁石である。それぞれの磁石は直方体であり、
幅方向および長さ方向に分割して製作してもよい。制動
巻線回路を構成する銅製または黄銅製の丸棒２は永久磁
石１ａおよび永久磁石１ｂの外周側に配置されおり、各
丸棒のピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）は同一であり、間
隔は等ピッチである。回転子の両端にはエンドリング用
の銅板３があり、丸棒２がろう付けされており、制動巻
線回路を構成している。
図である。永久磁石１ａは主磁束を発生する磁石であ
り、永久磁石１ｂは永久磁石１ａの漏れ磁束を減らすた
めの補助磁石である。それぞれの磁石は直方体であり、
幅方向および長さ方向に分割して製作してもよい。制動
巻線回路を構成する銅製または黄銅製の丸棒２は永久磁
石１ａおよび永久磁石１ｂの外周側に配置されおり、各
丸棒のピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）は同一であり、間
隔は等ピッチである。回転子の両端にはエンドリング用
の銅板３があり、丸棒２がろう付けされており、制動巻
線回路を構成している。
【００１４】図２は図１を説明するための図であり、回
転子径をｄとし、磁石の角度をθとすれば、回転子外径
から磁石までの距離Ｓは（１）式で計算することができ
る。
転子径をｄとし、磁石の角度をθとすれば、回転子外径
から磁石までの距離Ｓは（１）式で計算することができ
る。
【００１５】
【数１】
【００１６】ここで、回転子径ｄを２００ｍｍ、角度θ
を６０度とするとＳは１３．４ｍｍとなる。また、角度
θを７０度とするとＳは１８．１ｍｍとなる。丸棒の直
径をａとし、丸棒と回転子の外径および磁石に接する角
度ｘとすると、（２）式で算定できる。
を６０度とするとＳは１３．４ｍｍとなる。また、角度
θを７０度とするとＳは１８．１ｍｍとなる。丸棒の直
径をａとし、丸棒と回転子の外径および磁石に接する角
度ｘとすると、（２）式で算定できる。
【００１７】
【数２】
【００１８】ここで、丸棒の直径ａを８ｍｍ、回転子外
径ｄを２００ｍｍ、角度θを６０度するとｘは１９．７
度となる。また、角度θを７０度するとｘは２７．１度
となる。このように磁石の幅を角度で表わし、その角度
を６０度から７０度とすることにより、制動巻線用の丸
棒を約４０度から５５度の範囲に配置できる。
径ｄを２００ｍｍ、角度θを６０度するとｘは１９．７
度となる。また、角度θを７０度するとｘは２７．１度
となる。このように磁石の幅を角度で表わし、その角度
を６０度から７０度とすることにより、制動巻線用の丸
棒を約４０度から５５度の範囲に配置できる。
【００１９】制動巻線用の丸棒２は制動効果の大小によ
り、必要な総面積は変化するが、制動効果が必要な場合
は総面積が多く必要となる。このことから、磁石の幅を
適当に選べば丸棒を挿入する空間を確保することがで
き、十分な制動効果を持つ回転子を提供できる。
り、必要な総面積は変化するが、制動効果が必要な場合
は総面積が多く必要となる。このことから、磁石の幅を
適当に選べば丸棒を挿入する空間を確保することがで
き、十分な制動効果を持つ回転子を提供できる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、４
極永久磁石回転子の磁石の幅を６０度から７０度とし
て、磁石と回転子外径との間に適当な空間を有する構成
とし、この空間に制動巻線用丸棒を配置して制動巻線回
路を構成することにより、制動効果を十分具備した制動
巻線付き永久磁石形回転子を提供できる。
極永久磁石回転子の磁石の幅を６０度から７０度とし
て、磁石と回転子外径との間に適当な空間を有する構成
とし、この空間に制動巻線用丸棒を配置して制動巻線回
路を構成することにより、制動効果を十分具備した制動
巻線付き永久磁石形回転子を提供できる。
【図１】図１は本発明の一実施例を示す４極機の回転子
断面図である。
断面図である。
【図２】図２は図１の寸法例を示す説明用の図である。
【図３】図３は従来の例を示す４極機の回転子断面図で
ある。
ある。
１ａ、１ｂ 永久磁石 ２ 丸棒 ３ 銅板 ４ 軸 ５ａ、５ｂ 弓形磁石
Claims (1)
- 【請求項１】 回転子鉄心内部に直方体の永久磁石を、
軸芯において６０度から７０度で且つ磁束漏れの少ない
配置とし、回転子の外周部に銅製の丸棒を備え、回転子
鉄心の両端面の銅板で前記丸棒を短絡したことを特徴と
する制動巻線付き永久磁石形回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9279414A JPH11103548A (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | 制動巻線付き永久磁石形回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9279414A JPH11103548A (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | 制動巻線付き永久磁石形回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11103548A true JPH11103548A (ja) | 1999-04-13 |
Family
ID=17610768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9279414A Pending JPH11103548A (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | 制動巻線付き永久磁石形回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11103548A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012101327A1 (en) * | 2011-01-26 | 2012-08-02 | Axco-Motors Oy | Joint and jointing method in a permanent magnet synchronous machine |
| US10468929B2 (en) | 2013-06-21 | 2019-11-05 | Cummins Generator Technologies Limited | Rotor for a rotating electrical machine |
-
1997
- 1997-09-29 JP JP9279414A patent/JPH11103548A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012101327A1 (en) * | 2011-01-26 | 2012-08-02 | Axco-Motors Oy | Joint and jointing method in a permanent magnet synchronous machine |
| US9660494B2 (en) | 2011-01-26 | 2017-05-23 | Axco-Motors Oy | Joint and jointing method in a permanent magnet synchronous machine |
| US10468929B2 (en) | 2013-06-21 | 2019-11-05 | Cummins Generator Technologies Limited | Rotor for a rotating electrical machine |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040625 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060829 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060920 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070129 |