JPH11164502A - 永久磁石型同期電動機 - Google Patents

永久磁石型同期電動機

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JPH11164502A
JPH11164502A JP9325701A JP32570197A JPH11164502A JP H11164502 A JPH11164502 A JP H11164502A JP 9325701 A JP9325701 A JP 9325701A JP 32570197 A JP32570197 A JP 32570197A JP H11164502 A JPH11164502 A JP H11164502A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
permanent magnet
rotor
synchronous motor
type synchronous
magnet type
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9325701A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeya Kawaminami
茂也 川南
Tatsuya Kondo
竜也 近藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11164502A publication Critical patent/JPH11164502A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異極性を有する永久磁石型同期電動機におい
て、回転子鉄芯に内蔵される極性の異なる永久磁石から
の発生磁束が、隣接異極間におけるショートサーキット
の発生を防止し、できるだけ固定子側で有効利用する。 【解決手段】 永久磁石型同期電動機において、回転子
10の内蔵する極性の異なる永久磁石12間の隔壁部1
3に、空洞部20または磁気透過性の劣る部材を挿入し
た回転子構造とした。これにより、隣接磁石間における
磁束のショートサーキットが防止され、発生磁束を有効
に利用することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は永久磁石型同期電動
機に係り、特に、鉄芯内に永久磁石を内蔵する回転子構
造の電動機に好適な永久磁石型同期電動機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の回転子鉄芯内に永久磁石を内蔵す
る永久磁石型同期電動機の回転子構造は、用途に応じた
極数を得るべく、偶数個の永久磁石を回転子内に配列
し、リラクタンストルクを有効利用するために、分割さ
れた単一の磁極による磁束の発生方向を集中させるのが
一般的である(例えば特開平7−322538号公報参
照)。この永久磁石を内蔵する回転子は、1つの磁極を
形成する永久磁石と、反極となる隣接する永久磁石と
を、分離固着して埋設する空洞部を回転子鉄芯内で形成
するため、該永久磁石外形部を覆う部材は、鉄芯と同一
材料の電磁鋼板となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の問題
点を、図面を参照して説明する。図4は、4極の永久磁
石型同期電動機の回転子の一参考例を示す断面図であ
る。図において、符号の1は回転子、2は回転子鉄芯、
3は永久磁石、4は回転子鉄芯に設けられた永久磁石内
蔵用の空洞部、5は隣接する永久磁石間の隔壁、6の矢
印は極性の異なる永久磁石間の磁束のショートサーキッ
ト方向、7は固定子である。
【0004】図に示すように、固定子7の内側に所定の
空隙距離をもって回転子1が配置されている。回転子1
の鉄芯2に形成された空洞部4内に、極性の異なる永久
磁石3が交互に内蔵され、磁束を固定子7側に向けてリ
ラクタンストルクを発生する。この場合、隣接する磁極
間の隔壁5は、電磁鋼板部材で形成されているので、磁
束の透過性が良いため、矢印6に示すように、異極間で
磁束がショートサーキットを作り、隔壁5内で鉄損が発
生するという問題があった。
【0005】本発明の目的は、回転子鉄芯の永久磁石か
ら発生する磁束を、できるだけ固定子側に向かせ、磁束
量を増加させることによって性能を向上させた永久磁石
型同期電動機を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題は以下のように
解決される。請求項1記載発明は、固定子の内側に回転
軸に固着された回転子を具備し、前記回転子の鉄芯内に
設けた複数の空洞部に極性の異なる永久磁石を内蔵し、
前記永久磁石の磁力により回転力を発生する自励方式の
永久磁石型同期電動機において、前記永久磁石の隣接す
る異極間に、磁気遮蔽手段を有することを特徴とするも
のである。本構成によれば、隣接異極間の磁束通路が阻
害され、永久磁石からの発生磁束を固定子側へ有効利用
することが可能となる。また、請求項2記載発明は、固
定子の内側に回転軸に固着された回転子を具備し、前記
回転子の鉄芯内に設けた複数の空洞部に極性の異なる永
久磁石を内蔵し、前記永久磁石の磁力により回転力を発
生する自励方式の永久磁石型同期電動機において、前記
永久磁石の隣接する異極間に、空間を有することを特徴
とするものである。本構成によれば、鉄芯を構成する電
磁鋼板に比較して、空間の方が磁力線が通過しにくいた
め、隣接異極間でのショートサーキットが防止され、発
生磁束を固定子側へ有効利用できる。また、請求項3記
載発明は、固定子の内側に回転軸に固着された回転子を
具備し、前記回転子の鉄芯内に設けた複数の空洞部に極
性の異なる永久磁石を内蔵し、前記永久磁石の磁力によ
り回転力を発生する自励方式の永久磁石型同期電動機に
おいて、前記永久磁石の隣接する異極間に隔壁を有し、
前記隔壁には空洞が形成されていることを特徴とする。
空洞により、隣接異極間での磁束通路が阻害され、発生
磁束を固定子側へ有効利用できる。また、請求項4記載
発明は、固定子の内側に回転軸に固着された回転子を具
備し、前記回転子の鉄芯内に設けた複数の空洞部に極性
の異なる永久磁石を内蔵し、前記永久磁石の磁力により
回転力を発生する自励方式の永久磁石型同期電動機にお
いて、前記永久磁石の隣接する異極間に隔壁を有し、前
記隔壁には回転子外径の凹部となるスリットが形成され
ていることを特徴とする。スリットの空間により、隣接
異極間での磁束通路が阻害され、発生磁束を固定子側へ
向かせることができる。また、請求項5記載発明は、前
記隔壁に形成された空洞もしくはスリットからなる空間
は、前記永久磁石の隣接端部の厚さより長く形成されて
いるので、隣接異極間での磁力線の回りこみによるショ
ートサーキットが防止される。また、請求項6記載発明
は、前記空間内に、鉛などの磁気通過性の小さい部材を
有することを特徴とするので、磁力線が通過しにくくな
り、隣接異極間でのショートサーキットが防止される。
また、請求項7記載発明は、固定子の内側に回転軸に固
着された回転子を具備し、前記回転子の鉄芯内に設けた
複数の空洞部に極性の異なる永久磁石を内蔵し、前記永
久磁石の磁力により回転力を発生する自励方式の永久磁
石型同期電動機において、前記永久磁石の隣接する異極
間に隔壁を有し、前記隔壁は鉛などの磁気通過性の小さ
い部材により形成されていることを特徴とする。鉛など
は、鉄芯を構成する電磁鋼板に比較して、磁気通過性が
小さいので、隣接異極間の隔壁を鉛などで構成すること
により、ショートサーキットが防止され、発生磁束を固
定子側へ向かせることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。図1は、4極の永久磁石型同期
電動機の一実施形態における回転子の断面図である。図
1を用いて、まず、回転子構造の概念を説明する。固定
子(図示せず)内側の回転子10は、薄板の電磁鋼板を
プレス加工した一枚一枚の鉄芯コアを積層固着して回転
子鉄芯11を形成し、回転子鉄芯11に設けた空洞部内
に、磁性を与える前の永久磁石を挿入固着する。その後
永久磁石への着磁を行うことによって回転子10内の永
久磁石12は極性を有した状態で、N極とS極とが円周
方向に順に配列されることになる。なお、符号の13は
永久磁石12を挿入する隣接空洞部間の隔壁、14は回
転子鉄芯11の外周の隔壁である。
【0008】永久磁石型同期電動機における回転子10
の必要性能としては、回転子外径部すなわち外周隔壁1
4の外側に、所定の空隙距離を持って配置される固定子
に向かって、有効な磁束を発生することにある。通常
は、極性の異なる隣接する永久磁石12は、N極からS
極へ該永久磁石間にある隔壁13を乗り越えてショート
サーキットを形成し、永久磁石12の両端部において
は、回転子10から外側の固定子に向かう磁束量が低下
することになる。この磁束量低下に対応する手段とし
て、本発明では、永久磁石12の隣接異極間に、磁束通
路を阻害する磁気遮蔽手段を設けることにより、永久磁
石12からの発生磁束を有効に固定子側へ向かわせるよ
うにした。
【0009】図1に示す例では、永久磁石12の隣接異
極間の隔壁13に、空洞20を設けた。通常は、隣接異
極間の隔壁は電磁鋼板部材で形成されているので、磁束
の透過性が良いが、本実施形態では、空間となっている
ため、電磁鋼板部材に比較してはるかに磁束透過性が小
さく、そのため、隣接異極間での磁束のショートサーキ
ットが防止され、固定子側に向く磁束量が増加するの
で、電動機の性能向上を図ることができる。
【0010】図2に示す例では、永久磁石12の隣接異
極間の隔壁13に、回転子11の外径から見て凹部とな
るようなスリット21を設けた。このようなスリット構
造でも、図1のものと同様に、スリット空間によって隣
接異極間での磁束のショートサーキットが防止され、固
定子側に向く磁束量が増加するので、電動機の性能向上
を図ることができる。
【0011】以上の例は、永久磁石の隣接異極間の隔壁
に、磁気遮蔽手段として空間を設けた例であるが、本発
明は上記形態に限定されるものではない。以下に説明す
るいくつかの例によっても、隣接異極間の磁力線のショ
ートサーキットが防止され、固定子側へ磁束を有効利用
することができる。
【0012】(1)図1または図2に示す隔壁に設けた
空間に、鉛などの磁気透過性の小さい部材を設置する。 (2)図1または図2に示す隔壁に設けた空間を、永久
磁石の厚みより延長して形成し、磁力線の回りこみを防
ぐ。 (3)空間などの磁気遮蔽手段の長さ内になるように、
永久磁石の端部を面取りしてすぼめた形状にする。 (4)隣接異極間の隔壁そのものを、鉛などの磁気透過
性の小さい部材で構成する。 (5)隣接異極間を、隔壁を省略した間隙とし、外周隔
壁と鉄芯コアとの間は連結材で繋ぎ、例えば、隣接異極
間の間隙には、外周隔壁と鉄芯コアから突起を設けて永
久磁石を固定する。
【0013】また、図3に示す例は、図1に示した回転
子に、極中心部の厚い永久磁石22を適用した例であ
る。永久磁石の極中心部を厚くすることにより、固定子
側への磁力集中によって、リラクタンストルクが向上
し、性能アップを図ることができる。
【0014】以上説明したように、本発明の実施形態に
よれば、隣接する極性の異なる永久磁石間の磁気通路
に、空間または鉄芯を構成する部材より磁気通過性の小
さい部材を用いることにより、隣接異極間の磁束のショ
ートサーキットが防止され、永久磁石から発生する磁束
を回転子外径と固定子内径で形成する空隙に集中させる
ことが可能となり、固定子側への磁束量を増加させるこ
とによって、永久磁石型同期電動機の性能を向上させる
ことができる。
【0015】
【発明の効果】上述のとおり本発明によれば、異極性を
有する永久磁石型同期電動機において、回転子鉄芯の永
久磁石から発生する磁束を、できるだけ固定子側に有効
利用できるので、電動機性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の永久磁石型同期電動機の一実施形態に
おける回転子断面図。
【図2】本発明の永久磁石型同期電動機の他の実施形態
における回転子断面図。
【図3】本発明の永久磁石型同期電動機のさらに他の実
施形態における回転子断面図。
【図4】従来の永久磁石型同期電動機における回転子断
面図。
【符号の説明】
1 回転子 2 回転子鉄芯 3 永久磁石 4 永久磁石内蔵用空洞部 5 隣接磁石間の隔壁 6 磁束のショートサーキット方向 7 固定子 10 回転子 11 回転子鉄芯 12 永久磁石 13 隣接磁石間の隔壁 14 回転子外周隔壁 20 空洞 21 スリット 22 永久磁石

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定子の内側に回転軸に固着された回転
    子を具備し、前記回転子の鉄芯内に設けた複数の空洞部
    に極性の異なる永久磁石を内蔵し、前記永久磁石の磁力
    により回転力を発生する自励方式の永久磁石型同期電動
    機において、前記永久磁石の隣接する異極間に、磁気遮
    蔽手段を有することを特徴とする永久磁石型同期電動
    機。
  2. 【請求項2】 固定子の内側に回転軸に固着された回転
    子を具備し、前記回転子の鉄芯内に設けた複数の空洞部
    に極性の異なる永久磁石を内蔵し、前記永久磁石の磁力
    により回転力を発生する自励方式の永久磁石型同期電動
    機において、前記永久磁石の隣接する異極間に、空間を
    有することを特徴とする永久磁石型同期電動機。
  3. 【請求項3】 固定子の内側に回転軸に固着された回転
    子を具備し、前記回転子の鉄芯内に設けた複数の空洞部
    に極性の異なる永久磁石を内蔵し、前記永久磁石の磁力
    により回転力を発生する自励方式の永久磁石型同期電動
    機において、前記永久磁石の隣接する異極間に隔壁を有
    し、前記隔壁には空洞が形成されていることを特徴とす
    る永久磁石型同期電動機。
  4. 【請求項4】 固定子の内側に回転軸に固着された回転
    子を具備し、前記回転子の鉄芯内に設けた複数の空洞部
    に極性の異なる永久磁石を内蔵し、前記永久磁石の磁力
    により回転力を発生する自励方式の永久磁石型同期電動
    機において、前記永久磁石の隣接する異極間に隔壁を有
    し、前記隔壁には回転子外径の凹部となるスリットが形
    成されていることを特徴とする永久磁石型同期電動機。
  5. 【請求項5】 前記隔壁に形成された空洞もしくはスリ
    ットからなる空間は、前記永久磁石の隣接端部の厚さよ
    り長く形成されていることを特徴とする請求項3または
    4に記載の永久磁石型同期電動機。
  6. 【請求項6】 前記空間内に、鉛などの磁気通過性の小
    さい部材を有することを特徴とする請求項5に記載の永
    久磁石型同期電動機。
  7. 【請求項7】 固定子の内側に回転軸に固着された回転
    子を具備し、前記回転子の鉄芯内に設けた複数の空洞部
    に極性の異なる永久磁石を内蔵し、前記永久磁石の磁力
    により回転力を発生する自励方式の永久磁石型同期電動
    機において、前記永久磁石の隣接する異極間に隔壁を有
    し、前記隔壁は鉛などの磁気通過性の小さい部材により
    形成されていることを特徴とする永久磁石型同期電動
    機。
JP9325701A 1997-11-27 1997-11-27 永久磁石型同期電動機 Withdrawn JPH11164502A (ja)

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JPH11164502A true JPH11164502A (ja) 1999-06-18

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020013280A (ko) * 2000-08-14 2002-02-20 구자홍 유도 동기기
JP2007244062A (ja) * 2006-03-07 2007-09-20 Honda Motor Co Ltd 電動機
CN101783561A (zh) * 2010-01-22 2010-07-21 苏州太通电气有限公司 高效节能永磁同步电动机

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