JPH11341752A - 永久磁石形回転電機の着磁方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定子巻線による永久磁石の着磁方法であっ
て、固定子や回転子の磁気的構造によらず十分且つ均等
な着磁を行え、着磁の際の電磁的衝撃から固定子巻線を
保護できる永久磁石形回転電機の着磁方法を提供する。 【解決手段】 固定子１２に回転子１３を組付けた状態
で、スイッチＳ２とＳ３をオフし、スイッチＳ１とＳ４
をオンして固定子巻線１６ｕに位置決め電流ｉp を流
し、永久磁石１９の磁極中心がティース１７ｕの中心線
に一致する位置に回転子１３を停止させる（ｃ）。その
後位置決め電流ｉp と同じ向きに着磁電流ｉf を流し１
回目の着磁を行う（ｄ）。続いて、スイッチＳ１とＳ４
をオフ、スイッチＳ２とＳ３をオンして逆方向の位置決
め電流ｉp'を流し、回転子１３を１磁極分だけ回転させ
る（ｅ）。その後位置決め電流ｉp'と同じ向きに着磁電
流ｉf'を流し２回目の着磁を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石形回転電
機の回転子に設けられた永久磁石の着磁方法に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】回転子に永久磁石を装
着した永久磁石形回転電機は、高効率、高回転駆動が可
能なことから、従来よりコンプレッサ（圧縮機）等に幅
広く用いられている。この永久磁石形回転電機の回転子
に設けられた永久磁石は、磁性粉を成形して作られるの
で、初期において磁性を有しておらず、その後の着磁処
理により所望の磁性が与えられる。

【０００３】この永久磁石の着磁方法の１つに、図１６
に示す着磁ヨークと呼ばれる治具を用いて行う方法が用
いられている。この着磁ヨークの軸直角断面を示す図１
６において、鉄で作られた円環状の着磁ヨーク１は、回
転子２に配設された着磁対象である永久磁石３の極数
（本例では４極）と同数の４個の突部４を有して構成さ
れており、各突部４には着磁電流を流すための巻線５が
巻装されている。そして、着磁ヨーク１の内側には無着
磁の回転子２が挿入され、永久磁石３の各磁極中心が突
部４の各中心線と一致するように位置合わせが行われた
後、巻線５に着磁電流を流して着磁が行われる。

【０００４】しかし、上記着磁方法を用いると、回転子
２に配設された永久磁石３が着磁された後に回転子２が
固定子に組付けられるので、その強力な磁気力により回
転子２が固定子の内周面に吸着されて組付けに手間がか
かる。また、着磁した永久磁石３に鉄粉が吸着され易
く、永久磁石形回転電機の故障原因となるその鉄粉を組
付け前に除去する作業が必要となる。さらに、永久磁石
形回転電機の各種類ごとに高価な着磁ヨーク１が必要と
なり、回転電機の製造コストが高くなるという問題があ
った。

【０００５】そこで、最近においては上記着磁方法に代
えて、図１７に示すように、永久磁石形回転電機６の固
定子７に回転子２を組付けた後、回転子２の永久磁石３
を基準位置に合わせ、固定子巻線８に着磁電流を流して
永久磁石３を着磁する方法が用いられている。図１７に
示す永久磁石形回転電機６は、回転子２に４極の埋め込
み型の永久磁石３を有し、固定子７に２４個のティース
９を備えている。このティース間に設けられたスロット
１０には、三相４極巻線または三相擬似４極巻線の固定
子巻線８（８ｕ、８ｖ、８ｗ）が巻装されている。そし
て、この固定子巻線８の例えばＵ相とＶ相の巻線端子間
に直流電源を接続し、瞬時的に大電流を流して着磁が行
われる。

【０００６】この固定子巻線８による着磁方法によれ
ば、着磁前に回転子２が固定子７に組付けられるので、
組付け時の作業性が良く、鉄粉が付着する虞もない。し
かしながら、この着磁方法は、永久磁石形回転電機６の
永久磁石３の極数ｎと固定子７のティース数ｍによって
は十分な着磁が行えない場合が生じる。

【０００７】例えば、ｎ＝４、ｍ＝６やｎ＝６、ｍ＝９
などの場合（図示せず）について考えると、永久磁石の
磁極（磁路）は９０［ｄｅｇ］（電気角）ピッチである
が、ティースすなわち着磁磁路は６０［ｄｅｇ］（電気
角）ピッチになっており、両者の関係は１．５ティース
／極である。従って、着磁磁界を印加した際、各磁極に
おける磁束密度に高い部分と低い部分とが現れ、永久磁
石３の全磁極を十分且つ均等に着磁することができな
い。

【０００８】さらに、上述した固定子巻線８による着磁
方法では、永久磁石３の全ての磁極を１度に着磁するの
で、固定子巻線８に瞬時的な大きい着磁電流を流す必要
がある。その結果、その着磁電流による電磁的衝撃によ
り、固定子巻線８が変形して巻線の絶縁破壊等を招くと
いう不具合もあった。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、固定子に回転子を組付け
た状態で行う固定子巻線による永久磁石の着磁方法であ
って、固定子の磁路構造や回転子の磁極構造によらず十
分且つ均等な着磁を行うことができ、さらに着磁の際の
電磁的衝撃から固定子巻線を保護することができる永久
磁石形回転電機の着磁方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の永久磁石形回転電機の着磁方法は、複数相
の固定子巻線を有する固定子と、複数の永久磁石を有す
る回転子とからなる永久磁石形回転電機に対する前記永
久磁石の着磁方法であって、前記固定子に前記回転子を
組付けた状態でこの回転子を所定の基準位置に設定した
後、前記固定子巻線に所定の着磁電流を流して着磁磁界
を発生させ前記永久磁石の着磁を行う着磁操作を、前記
回転子の基準位置の設定と前記固定子巻線に対する着磁
電流の通電を複数回数繰り返すことにより複数の永久磁
石を着磁する（請求項１）。

【００１１】斯様な着磁方法によれば、固定子の磁路構
造または回転子の磁極構造に起因して固定子巻線に流す
着磁電流による着磁磁界に疎密が発生する場合であって
も、回転子の基準位置の設定と固定子巻線に対する着磁
電流の通電を複数回数繰り返す着磁操作を行うので、永
久磁石の全ての磁極を十分且つ均等に着磁することがで
きる。また、１度の着磁操作で全ての磁極を着磁する必
要がないので、固定子巻線に流す着磁電流を低減するこ
とができ、電磁的衝撃による固定子巻線の変形および絶
縁破壊を防ぐことができる。

【００１２】この場合、三相Ｙ結線の固定子巻線を有す
る永久磁石形回転電機に対して、前記固定子巻線の１相
の巻線端子と中性点との間に位置決め電流を流して回転
子を第１の基準位置に設定した後、着磁電流を流して永
久磁石を着磁し、続いて前記位置決め電流に対し逆向き
の位置決め電流を流して前記回転子を第２の基準位置に
設定した後、前記着磁電流に対し逆向きの着磁電流を流
して前記永久磁石を着磁することが好ましい（請求項
２）。

【００１３】斯様な着磁方法によれば、第１の基準位置
における１回目の着磁後、固定子巻線に１回目とは逆向
きの位置決め電流を流すので、着磁された回転子の永久
磁石と位置決め電流による起磁力を得た固定子との間に
反発力が発生し、回転子は第２の基準位置まで回転した
後吸引力により停止する。この第２の基準位置における
磁極と固定子との位置関係は、第１の基準位置における
磁極と固定子との位置関係とは異なるので、２回目の着
磁により１回目の着磁で不十分であった着磁部分につい
ても十分な着磁を行うことができる。

【００１４】同様に、前記固定子巻線の２相の巻線端子
間に位置決め電流を流して回転子を第１の基準位置に設
定した後、着磁電流を流して永久磁石を着磁し、続いて
前記位置決め電流に対し逆向きの位置決め電流を流して
前記回転子を第２の基準位置に設定した後、前記着磁電
流に対し逆向きの着磁電流を流して前記永久磁石を着磁
することが好ましい（請求項３）。

【００１５】また、前記固定子巻線の２相の巻線端子間
に位置決め電流を流して回転子を第１の基準位置に設定
した後、着磁電流を流して永久磁石を着磁し、続いて前
記２相とは別の組み合わせとなる前記固定子巻線の２相
の巻線端子間に位置決め電流を流して前記回転子を第２
の基準位置に設定した後、着磁電流を流して前記永久磁
石を着磁しても同様の作用を有する（請求項４）。

【００１６】さらに、前記固定子巻線の２相の巻線端子
を共通化し、この共通化端子と残る１相の巻線端子との
間に位置決め電流を流して回転子を第１の基準位置に設
定した後、着磁電流を流して永久磁石を着磁し、続いて
前記位置決め電流に対し逆向きの位置決め電流を流して
前記回転子を第２の基準位置に設定した後、前記着磁電
流に対し逆向きの着磁電流を流して前記永久磁石を着磁
しても同様の作用を有する（請求項５）。

【００１７】さらにまた、前記固定子巻線の２相の巻線
端子を共通化し、この共通化端子と残る１相の巻線端子
との間に位置決め電流を流して回転子を第１の基準位置
に設定した後、着磁電流を流して永久磁石を着磁し、続
いて前記２相とは別の組み合わせとなる前記固定子巻線
の２相の巻線端子を共通化し、この共通化端子と残る１
相の巻線端子との間に位置決め電流を流して前記回転子
を第２の基準位置に設定した後、着磁電流を流して前記
永久磁石を着磁しても同様の作用を有する（請求項
６）。

【００１８】一方、三相Δ結線の固定子巻線を有する永
久磁石形回転電機に対しても同様に、固定子巻線の２つ
の端子間に位置決め電流を流して回転子を第１の基準位
置に設定した後、着磁電流を流して永久磁石を着磁し、
続いて前記位置決め電流に対し逆向きの位置決め電流を
流して前記回転子を第２の基準位置に設定した後、前記
着磁電流に対し逆向きの着磁電流を流して前記永久磁石
を着磁すると良い（請求項７）。斯様な着磁方法によっ
ても、磁極と固定子との位置関係を異にする２回の着磁
がなされるので、永久磁石の全磁極が十分且つ均等に着
磁される。

【００１９】また、前記三相Δ結線された固定子巻線の
２つの端子を共通化し、この共通化端子と残る１つの端
子との間に位置決め電流を流して回転子を第１の基準位
置に設定した後、着磁電流を流して永久磁石を着磁し、
続いて前記位置決め電流に対し逆向きの位置決め電流を
流して前記回転子を第２の基準位置に設定した後、前記
着磁電流に対し逆向きの着磁電流を流して前記永久磁石
を着磁しても同様の作用を有する（請求項８）。

【００２０】なお、コンプレッサ搭載用の永久磁石形回
転電機に対して、上述の着磁方法を用いると良い（請求
項９）。斯様な着磁方法を用いれば、永久磁石の各磁極
を十分且つ均等に着磁することができるので、特にセン
サレス駆動が要求されるコンプレッサ搭載用の永久磁石
形回転電機においては、誘起電圧が回転角度に対して精
度良く現れ、より高精度な位置検出が可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
の着磁方法を三相４極６スロットの永久磁石形回転電機
に適用した第１の実施形態について、図１乃至図３を参
照しながら説明する。

【００２２】図１は、永久磁石形回転電機（以下、モー
タと称す）の軸直角断面図である。この図１において、
モータ１１は、固定子１２と、この固定子１２の内部に
ギャップを隔てて回転可能に設けられた回転子１３とか
ら構成されている。固定子１２は、積層鋼板からなる環
状の固定子鉄心１４と、この固定子鉄心１４に設けられ
た６個のスロット１５に挿入された固定子巻線１６とか
ら構成されている。固定子巻線１６は、図２に示すよう
に三相Ｙ結線された巻線１６ｕ、１６ｖ、１６ｗから構
成されている。また、固定子鉄心１４には６個のティー
ス１７（１７ｕ、１７ｖ、１７ｗ）が設けられている。

【００２３】回転子１３は、積層鋼板からなる回転子鉄
心１８と、この回転子鉄心１８の内部に配設された４個
の断面ほぼ円弧状の永久磁石１９とから構成されてい
る。各永久磁石１９は、フェライトの磁性粉を成形して
作られており、凸部が軸心側を向くように配置されてい
る。回転子１３の軸心部には、回転軸２０が貫通固定さ
れている。

【００２４】図２（ａ）、（ｂ）は、上記モータ１１を
着磁する際の電気的構成を示している。この図におい
て、直流電源Ｅの正端子と負端子との間には、スイッチ
Ｓ１、Ｓ２の直列回路とスイッチＳ３、Ｓ４の直列回路
とが夫々接続されており、そのスイッチＳ１とＳ２の共
通接続点が、モータ１１の１相例えばＵ相の巻線端子に
接続され、スイッチＳ３とＳ４の共通接続点が、モータ
１１の中性点に接続されている。スイッチＳ１〜Ｓ４
は、例えば電磁接触器またはトランジスタ等の半導体ス
イッチング素子から構成されている。また、直流電源Ｅ
は、後述する位置決め電流ｉp 、ｉp'および着磁電流ｉ
f 、ｉf'を流すことができるようになっている。

【００２５】次に、本実施形態における着磁方法につい
て、図２（ｃ）〜（ｆ）および図３も参照しながら説明
する。なお、以下の説明において、Ｎ極、Ｓ極とは永久
磁石１９の凹面に着磁された磁極を意味する。また、図
２（ｄ）〜（ｆ）において、永久磁石１９の断面部分に
表したＮおよびＳも永久磁石１９の凹面の磁極を示して
おり、さらに（Ｎ）はＮ極の着磁が十分でないことを示
している。

【００２６】まず、永久磁石１９が配設された回転子１
３を無着磁の状態で固定子１２に組付けて図１に示すモ
ータ１１を製造し、その後、図２（ａ）に示すように１
回目の着磁のための結線を行う。そして、図２（ａ）に
おいてスイッチＳ２とＳ３をオフ、スイッチＳ１とＳ４
をオンにして、直流電源Ｅの正端子からスイッチＳ１、
固定子巻線１６ｕ、中性点、スイッチＳ４、直流電源Ｅ
の負端子の電流経路に従って瞬時的な直流の位置決め電
流ｉp を流す。

【００２７】図２（ｃ）〜（ｆ）は、着磁処理における
回転子１３の停止位置と永久磁石１９の着磁状態とを順
を追って示したものである。上記位置決め電流ｉp を流
すと、図２（ｃ）に示すように、位置決め電流ｉp によ
って発生する起磁力を有する固定子１２と回転子１３と
の間に作用する磁気吸引力により、回転子１３は永久磁
石１９の凹部の中心位置（磁極中心）が固定子巻線１６
ｕの巻装されたティース１７ｕの中心線に一致する位置
まで回転して停止する（第１の基準位置）。

【００２８】この状態で、図２（ｄ）に示すように、直
流電源Ｅから位置決め電流ｉp と同一方向に瞬時的な直
流大電流である着磁電流ｉf を流す。この１回目の着磁
処理により、磁極中心がティース１７ｕの中心線に一致
する永久磁石１９にはＳ極が着磁され、これら２つのＳ
極に挟まれた残る２つの永久磁石１９にはＮ極が着磁さ
れる。しかし、着磁電流ｉf によるＮ極に対する着磁磁
界は、Ｓ極に対する着磁磁界に比べ小さいので十分な着
磁が行われない。

【００２９】そこで、以下に説明する２回目の着磁を行
う。すなわち、図２（ｂ）においてスイッチＳ１とＳ４
をオフ、スイッチＳ２とＳ３をオンにして、直流電源Ｅ
の正端子からスイッチＳ３、中性点、固定子巻線１６
ｕ、スイッチＳ２、直流電源Ｅの負端子の電流経路に従
って位置決め電流ｉp'を流す。このとき、図２（ｅ）に
示すように、回転子１３は、位置決め電流ｉp'による起
磁力を有する固定子１２と着磁された永久磁石１９との
間に作用する磁気反発力により回転し、Ｎ極の磁極中心
がティース１７ｕの中心線に一致するように吸引されて
停止する（第２の基準位置）。

【００３０】この状態で、図２（ｆ）に示すように、直
流電源Ｅから瞬時的な大電流である着磁電流ｉf'を上記
位置決め電流ｉp'と同一方向に流す。この２回目の着磁
によれば、永久磁石１９のＮ極に対する着磁磁界が十分
に大きくなるので、１回目の着磁で着磁が不十分であっ
たＮ極を十分に着磁することができる。

【００３１】図３は、上述のように１回目と２回目とに
分けた着磁処理（以下、選択的着磁と称す）における固
定子巻線１６ｕに流れる電流波形と、従来の着磁方法す
なわち１回の着磁処理により全磁極の着磁を完了する方
法（以下、１回全極着磁と称す）における固定子巻線１
６ｕに流れる電流波形とを、夫々実線と破線で示してい
る。

【００３２】選択的着磁波形では、時間の経過とともに
１回目の着磁に対応した位置決め電流ｉp および着磁電
流ｉf が流れ、続いて２回目の着磁に対応した逆方向の
位置決め電流ｉp'および着磁電流ｉf'が流れる。この場
合、着磁電流ｉf 、ｉf'の大きさ（絶対値）は、従来の
１回全極着磁における着磁電流ｉf0の大きさに比べてほ
ぼ半減している。これは、１回全極着磁においては、着
磁磁界が最も低くなる永久磁石１９（図２（ｄ）におい
てはＮ極に磁化されたもの）に対しても十分な着磁がで
きるだけの着磁電流ｉf0が必要となるのに対し、選択的
着磁においては、２回に分けて着磁を行い、且つ１回目
と２回目とで回転子１２と固定子１３との位置を１磁極
分だけずらして着磁するので、着磁電流ｉf0に比べ小さ
い着磁電流ｉf 、ｉf'であっても全磁極を十分且つ均等
に着磁することができることによる。

【００３３】以上のように本実施形態によれば、回転子
１３を固定子１２に組付けた状態で固定子巻線１６に着
磁電流を流して永久磁石１９を着磁する着磁方法であっ
て、固定子巻線１６ｕに位置決め電流ｉp を流して第１
の基準位置に設定した後着磁電流ｉf を流して１回目の
着磁を実施し、続いて固定子巻線１６ｕに逆向きの位置
決め電流ｉp'を流して回転子１３を第１の基準位置に対
し１磁極分（電気角で１８０［ｄｅｇ］）だけずれた第
２の基準位置に設定した後、着磁電流ｉf'を流して２回
目の着磁を実施する点に特徴を有する。

【００３４】このように回転子１３の磁極位置を変えな
がら２回の着磁を行うことにより、永久磁石１９の磁極
（磁路）ピッチとティース（着磁磁路）ピッチとが一致
せず着磁磁界に疎密が生じる構造を有するモータ１１で
あっても、従来の１回全極着磁に比べ小さい着磁電流ｉ
f 、ｉf'により全ての永久磁石１９を十分且つ均等に着
磁することができる。これにより、高価な治具を用いる
ことなく高精度の着磁を行うことができ、モータ１１の
製造コストを低減することができる。さらに、１回全極
着磁に比べ着磁電流ｉf 、ｉf'が小さいので、電磁的衝
撃による固定子巻線１６の変形および絶縁破壊を防ぐこ
とができる。

【００３５】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態について、図４を参照して第１の実施形態と異
なる部分について説明する。図４（ａ）、（ｂ）は、モ
ータ１１を着磁する際の電気的構成を示している。この
図において、スイッチＳ１とＳ２の共通接続点はモータ
１１の１相例えばＵ相の巻線端子に接続され、スイッチ
Ｓ３とＳ４の共通接続点はモータ１１の他の１相例えば
Ｖ相の巻線端子に接続されている。

【００３６】１回目の着磁は、図４（ａ）に示すよう
に、スイッチＳ２とＳ３をオフ、スイッチＳ１とＳ４を
オンにして、直流電源Ｅの正端子からスイッチＳ１、固
定子巻線１６ｕ、固定子巻線１６ｖ、スイッチＳ４、直
流電源Ｅの負端子の電流経路に従って位置決め電流ｉp
を流す。このとき、位置決め電流ｉp によって発生する
起磁力を有する固定子１２と回転子１３との間に作用す
る磁気吸引力により、回転子１３は、永久磁石１９の磁
極端がティース１７ｕとティース１７ｖとの中央位置ま
で回転して停止する（第１の基準位置）。

【００３７】この状態で、図４（ｄ）に示すように、直
流電源Ｅから上記位置決め電流ｉpと同一方向に着磁電
流ｉf を流す。その結果、磁極面がティース１７ｕを向
いた永久磁石１９にはＳ極が着磁され、磁極面がティー
ス１７ｖを向いた永久磁石１９にはＮ極が着磁される。
このとき、永久磁石１９の磁極中心がティース１７ｕま
たは１７ｖの中心線よりもずれて位置しているので、Ｓ
極およびＮ極の磁極は十分に着磁されていない。

【００３８】２回目の着磁は、図４（ｂ）においてスイ
ッチＳ１とＳ４をオフ、スイッチＳ２とＳ３をオンにし
て、直流電源Ｅの正端子からスイッチＳ３、固定子巻線
１６ｖ、固定子巻線１６ｕ、スイッチＳ２、直流電源Ｅ
の負端子の電流経路に従って位置決め電流ｉp'を流す。
このとき、図４（ｅ）に示すように、回転子１３は、固
定子１２と着磁された永久磁石１９との間に作用する磁
気反発力と磁気吸引力とにより１８０［ｄｅｇ］（電気
角）回転して停止する（第２の基準位置）。

【００３９】この状態で、図４（ｆ）に示すように、直
流電源Ｅから位置決め電流ｉp'と同一方向に着磁電流ｉ
f'を流す。この２回目の着磁における永久磁石１９と着
磁磁界との位置関係は、１回目の着磁における永久磁石
１９と着磁磁界との位置関係に対してちょうど１磁極分
だけずれているので、１回目の着磁で着磁が不十分であ
った磁極部分もこの２回目の着磁で十分に着磁すること
ができる。従って、本実施形態によっても第１の実施形
態と同様な効果を得ることができる。

【００４０】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態について、図５を参照して第１の実施形態と異
なる部分について説明する。図５（ａ）、（ｂ）は、モ
ータ１１を着磁する際の電気的構成を示している。この
図において、Ｕ相の巻線端子は直流電源Ｅの正端子に接
続され、Ｖ相およびＷ相の巻線端子は夫々スイッチＳ１
およびＳ２を介して直流電源Ｅの負端子に接続されてい
る。

【００４１】１回目の着磁は、スイッチＳ２をオフ、ス
イッチＳ１をオンにして、固定子巻線１６ｕから固定子
巻線１６ｖの向きに位置決め電流ｉp を流し、その後着
磁電流ｉf を流す。この着磁は、前述した第２の実施形
態における１回目の着磁と同じなので説明を省略する。

【００４２】２回目の着磁は、図５（ｂ）においてスイ
ッチＳ１をオフ、スイッチＳ２をオンにして、固定子巻
線１６ｕから固定子巻線１６ｗの向きに位置決め電流ｉ
p'を流す。このとき、回転子１３は、図５（ｅ）に示す
ように、固定子１２と永久磁石１９との間に作用する磁
気反発力および磁気吸引力により６０［ｄｅｇ］（電気
角）回転して停止する（第２の基準位置）。その後、位
置決め電流ｉp'と同一方向に着磁電流ｉf'を流して着磁
する。本着磁方法によっても、第１の実施形態と同様な
効果を得ることができる。

【００４３】（第４の実施形態）次に、本発明の第４の
実施形態について、図６を参照して第１の実施形態と異
なる部分について説明する。図６（ａ）、（ｂ）は、モ
ータ１１を着磁する際の電気的構成を示している。この
図において、スイッチＳ１とＳ２の共通接続点はモータ
１１の１相例えばＵ相の巻線端子に接続され、スイッチ
Ｓ３とＳ４の共通接続点はモータ１１の他の２相例えば
Ｖ相とＷ相の巻線端子に接続されている。

【００４４】１回目の着磁は、スイッチＳ２とＳ３をオ
フ、スイッチＳ１とＳ４をオンにして、固定子巻線１６
ｕから並列に接続された固定子巻線１６ｖと１６ｗの向
きに位置決め電流ｉp を流す。このとき、位置決め電流
ｉp によって発生する起磁力を有する固定子１２と回転
子１３との間に作用する磁気吸引力により、回転子１３
は、永久磁石１９の磁極中心がティース１７ｕの中心線
に一致する位置まで回転して停止する（第１の基準位
置）。

【００４５】この状態で、図６（ｄ）に示すように、位
置決め電流ｉp と同一方向に瞬時的な大電流である着磁
電流ｉf を流す。その結果、磁極中心がティース１７ｕ
の中心線に一致する永久磁石１９にはＳ極が着磁され、
これら２つのＳ極に挟まれた残る２つの永久磁石１９に
はＮ極が着磁される。この場合、Ｎ極に対する着磁磁界
は、Ｓ極に対する着磁磁界に比べ小さいのでＮ極につい
て十分な着磁が行われない。

【００４６】２回目の着磁は、図６（ｂ）においてスイ
ッチＳ１とＳ４をオフ、スイッチＳ２とＳ３をオンにし
て、上記位置決め電流ｉp とは逆向きの位置決め電流ｉ
p'を流す。このとき、回転子１３は、図６（ｅ）に示す
ように、固定子１２と着磁された永久磁石１９との間に
作用する磁気反発力および磁気吸引力により１８０［ｄ
ｅｇ］（電気角）回転して停止する（第２の基準位
置）。その後位置決め電流ｉp'と同一方向に着磁電流ｉ
f'を流して着磁する。これによりＮ極についても十分な
着磁が行われる。従って、本着磁方法によれば第１の実
施形態と同様な効果を得ることができる。

【００４７】（第５の実施形態）次に、本発明の第５の
実施形態について、図７を参照して第１の実施形態と異
なる部分について説明する。図７（ａ）、（ｂ）は、モ
ータ１１を着磁する際の電気的構成を示している。この
図において、直流電源Ｅの正端子と負端子との間には、
スイッチＳ１、Ｓ２の直列回路が接続されており、スイ
ッチＳ１とＳ２の共通接続点はモータ１１の１相例えば
Ｗ相の巻線端子に接続されている。また、モータ１１の
他の１相例えばＵ相の巻線端子は直流電源Ｅの正端子に
接続され、残る１相すなわちＶ相の巻線端子は直流電源
Ｅの負端子に接続されている。

【００４８】１回目の着磁は、スイッチＳ２をオフ、ス
イッチＳ１をオンにして、並列に接続された固定子巻線
１６ｕと１６ｗから固定子巻線１６ｖの向きに位置決め
電流ｉp を流す。このとき、回転子１３は、永久磁石１
９の磁極中心がティース１７ｖの中心線に一致する位置
まで回転して停止する（第１の基準位置）。

【００４９】この状態で、図７（ｄ）に示すように、位
置決め電流ｉp と同一方向に着磁電流ｉf を流す。その
結果、磁極中心がティース１７ｖの中心線に一致する永
久磁石１９にはＮ極が着磁され、これら２つのＮ極に挟
まれた残る２つの永久磁石１９にはＳ極が着磁される。
この場合、Ｓ極に対する着磁磁界は、Ｎ極に対する着磁
磁界に比べ小さいのでＳ極について十分な着磁が行われ
ない。

【００５０】２回目の着磁は、図７（ｂ）においてスイ
ッチＳ１をオフ、スイッチＳ２をオンにして、上記位置
決め電流ｉp とは逆向きの位置決め電流ｉp'を流す。こ
のとき、回転子１３は、図７（ｅ）に示すように、６０
［ｄｅｇ］（電気角）回転して停止する（第２の基準位
置）。その後、位置決め電流ｉp'と同一方向に着磁電流
ｉf'を流して着磁する。これによりＳ極についても十分
な着磁が行われる。従って、本着磁方法によれば第１の
実施形態と同様な効果を得ることができる。

【００５１】（第６の実施形態）次に、本発明の第６の
実施形態について、図８を参照して第１の実施形態と異
なる部分について説明する。図８（ａ）、（ｂ）は、モ
ータを着磁する際の電気的構成を示している。この図に
おいて、モータ２１は、三相Δ結線された固定子巻線２
２（２２ｕ、２２ｖ、２２ｗ）を有する以外はモータ１
１と同じ構成を有している。スイッチＳ１とＳ２の共通
接続点はモータ２１の固定子巻線２２ｕと２２ｗとの共
通端子に接続され、スイッチＳ３とＳ４の共通接続点は
モータ２１の固定子巻線２２ｕと２２ｖとの共通端子に
接続されている。

【００５２】１回目の着磁は、図８（ａ）に示すよう
に、スイッチＳ２とＳ３をオフ、スイッチＳ１とＳ４を
オンにして、固定子巻線２２ｕ、および固定子巻線２２
ｗと２２ｖとの直列回路に位置決め電流ｉp を流す。こ
の着磁は、前述した第４の実施形態における１回目の着
磁と同じなので説明を省略する。

【００５３】２回目の着磁は、図８（ｂ）においてスイ
ッチＳ１とＳ４をオフ、スイッチＳ２とＳ３をオンにし
て、上記位置決め電流ｉp とは逆向きの位置決め電流ｉ
p'を流す。このとき、回転子１３は、図８（ｅ）に示す
ように、１８０［ｄｅｇ］（電気角）回転して停止する
（第２の基準位置）。その後、位置決め電流ｉp'と同一
方向に着磁電流ｉf'を流して着磁する。本着磁方法によ
っても、第１の実施形態と同様な効果を得ることができ
る。

【００５４】（第７の実施形態）次に、本発明の第７の
実施形態について、図９を参照して第６の実施形態と異
なる部分について説明する。図９（ａ）、（ｂ）は、モ
ータを着磁する際の電気的構成を示している。この図に
おいて、スイッチＳ１とＳ２の共通接続点はモータ２１
の固定子巻線２２ｕと２２ｗとの共通端子に接続され、
スイッチＳ３とＳ４の共通接続点は残る２つの端子、す
なわちモータ２１の固定子巻線２２ｕと２２ｖとの共通
端子、および固定子巻線２２ｖと２２ｗとの共通端子に
接続されている。

【００５５】１回目の着磁は、図９（ａ）に示すよう
に、スイッチＳ２とＳ３をオフ、スイッチＳ１とＳ４を
オンにして、固定子巻線２２ｕおよび固定子巻線２２ｗ
に位置決め電流ｉp を流す。このとき、固定子１２と回
転子１３との間に作用する磁気吸引力により、回転子１
３は、永久磁石１９の磁極端がティース１７ｕとティー
ス１７ｗとの中央位置まで回転して停止する（第１の基
準位置）。

【００５６】この状態で、図９（ｄ）に示すように、着
磁電流ｉf を位置決め電流ｉp と同一方向に流す。その
結果、磁極面がティース１７ｕを向いた永久磁石１９に
はＳ極が着磁され、磁極面がティース１７ｗを向いた永
久磁石１９にはＮ極が着磁される。このとき、永久磁石
１９の磁極中心がティース１７ｕまたは１７ｗの中心線
よりもずれて位置しているので、Ｓ極およびＮ極の磁極
は十分に着磁されていない。

【００５７】２回目の着磁は、図９（ｂ）においてスイ
ッチＳ１とＳ４をオフ、スイッチＳ２とＳ３をオンにし
て、上記位置決め電流ｉp とは逆向きの位置決め電流ｉ
p'を流す。このとき、回転子１３は、図９（ｅ）に示す
ように、１８０［ｄｅｇ］（電気角）回転して停止する
（第２の基準位置）。その後、位置決め電流ｉp'と同一
方向に着磁電流ｉf'を流して着磁する。これにより、Ｓ
極およびＮ極が十分に着磁される。従って、本着磁方法
によれば第１の実施形態と同様な効果を得ることができ
る。

【００５８】（第８の実施形態）次に、本発明の第８の
実施形態について、コンプレッサの断面を示す図１０を
参照して説明する。図１０において、コンプレッサ２３
のケーシング２４の下部には、一対のローラ２５、２６
を有する圧縮機構２７が組み込まれている。この圧縮機
構２７は、ローラ２５、２６の回転により、アキューム
レータ２８内の低圧の冷媒ガスを吸入管２９および吸入
口３０を経てガス圧縮空間３１に吸い込み、そのガス圧
縮空間３１の容積減少により冷媒ガスを圧縮した後、吐
出管（図示せず）を介してケーシング２４内に吐出する
ように構成されている。

【００５９】圧縮機構２７の上部には、上述し且つ図１
に示したモータ１１が組み込まれている。その固定子１
２はケーシング２４の内周面に固定されており、固定子
巻線１６は電源接続部３２内に設けられた端子（図示せ
ず）を通して通電可能に構成されている。また、回転子
１３とローラ２５、２６とは共通の回転軸２０によって
連結されている。回転子１３に配設された永久磁石１９
の着磁は、モータ１１がケーシング２４に組み込まれた
後、上述した第１乃至第７の実施形態で述べた着磁方法
に従って行われる。

【００６０】このようなコンプレッサ２３によれば、ケ
ーシング２４内に組み込んだ固定子１２に回転子１３を
嵌挿する場合、磁気力により回転子１３が固定子１２に
吸着されることがなく、高い作業性を確保できる。

【００６１】また、コンプレッサ２３のケーシング２４
内は高温となるため、回転子１３の回転位置を検出する
ための例えばホール素子からなる検出器を配設すること
が難しく、モータ１１は誘起電圧を用いてセンサレス駆
動される。この場合、モータ１１は、永久磁石１９の磁
極ピッチとティースピッチとが一致せず着磁磁界に疎密
が生じる構造を有していても、固定子１２と回転子１３
との位置関係を変えた２回の着磁処理により全ての磁極
が十分且つ均等に着磁される。従って、モータ１１の回
転子１３の磁極構造や固定子１２の磁路構造によらず、
誘起電圧のばらつきを小さくでき、精度の高い位置検出
が可能となる。その結果、モータ効率を向上させること
ができる。さらに、着磁電流を従来よりも小さく抑える
ことができるので、電磁的衝撃による固定子巻線１６の
変形および絶縁破壊を防ぐことができる。

【００６２】（その他の実施形態）なお、本発明は上記
し且つ図面に示す実施形態に限定されるものではなく、
例えば以下のように構成しても良い。モータ１１、２１
の回転子１３において、永久磁石１９は埋め込み形に限
定されるものではなく、また永久磁石１９が第９乃至第
１３の実施形態を表す図１１乃至図１５に示すように配
設されていても、上述の着磁方法を適用できる。

【００６３】上述した実施形態においては極数４、ティ
ース数６のモータ１１、２１を用いたが、極数、ティー
ス数はこれに限定されるものではなく、回転子１３を固
定子１２に組み付けて着磁可能な極数とティース数の関
係であれば良い。また、上述した実施形態においては永
久磁石１９としてフェライト磁石を使用したが、他の材
料例えば希土類の磁石であっても良い。さらに、モータ
１１の構造はラジアル形に限らずアキシャル形であって
も良い。

【００６４】着磁処理は２回に限定されるものではな
く、３回以上にわたり固定子巻線１６への通電方法を適
宜変えて行っても良い。また、位置決め電流ｉp 、ｉp'
は、図３に示すように瞬時的に流す他、着磁電流ｉf 、
ｉf'を流すまでの間流し続けるようにしても良い。これ
により、着磁前における回転子１３の位置ずれを防止す
ることができる。

【００６５】

【発明の効果】本発明の永久磁石形回転電機の着磁方法
は、以上説明したように、永久磁石を有する回転子を固
定子に組付けた状態で回転子を所定の基準位置に設定
し、その後固定子巻線に所定の着磁電流を流して永久磁
石の着磁を行う着磁操作を、回転子の基準位置の設定と
固定子巻線に対する着磁電流の通電を複数回数繰り返す
ことにより永久磁石を着磁する。

【００６６】従って、固定子の磁路構造または回転子の
磁極構造に起因して、固定子巻線に流す着磁電流による
着磁磁界に疎密が発生する場合であっても、永久磁石の
全磁極を十分且つ均等に着磁することができる。その結
果、着磁精度が向上するとともに、永久磁石形回転電機
の製造コストを低減することができる。また、１度の着
磁操作で全磁極を着磁する必要がないので、固定子巻線
に流す着磁電流を低減することができ、電磁的衝撃によ
る固定子巻線の変形および絶縁破壊を防ぐことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す永久磁石形回転
電機の軸直角断面図

【図２】着磁の際の電気的接続図および永久磁石の着磁
状態を示す図

【図３】着磁の巻線電流波形図

【図４】本発明の第２の実施形態を示す図２相当図

【図５】本発明の第３の実施形態を示す図２相当図

【図６】本発明の第４の実施形態を示す図２相当図

【図７】本発明の第５の実施形態を示す図２相当図

【図８】本発明の第６の実施形態を示す図２相当図

【図９】本発明の第７の実施形態を示す図２相当図

【図１０】本発明の第８の実施形態を示すコンプレッサ
の断面図

【図１１】本発明の第９の実施形態を示す回転子の軸直
角断面図

【図１２】本発明の第１０の実施形態を示す図１１相当
図

【図１３】本発明の第１１の実施形態を示す図１１相当
図

【図１４】本発明の第１２の実施形態を示す図１１相当
図

【図１５】本発明の第１３の実施形態を示す図１１相当
図

【図１６】従来の着磁方法を示す図

【図１７】図１６相当図

【符号の説明】

１１、２１はモータ（永久磁石形回転電機）、１２は固
定子、１３は回転子、１６（１６ｕ、１６ｖ、１６
ｗ）、２２（２２ｕ、２２ｖ、２２ｗ）は固定子巻線、
１９は永久磁石である。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数相の固定子巻線を有する固定子と、
   複数の永久磁石を有する回転子とからなる永久磁石形回
   転電機に対する前記永久磁石の着磁方法であって、 前記固定子に前記回転子を組付けた状態でこの回転子を
   所定の基準位置に設定した後、前記固定子巻線に所定の
   着磁電流を流して着磁磁界を発生させ前記永久磁石の着
   磁を行う着磁操作を、前記回転子の基準位置の設定と前
   記固定子巻線に対する着磁電流の通電を複数回数繰り返
   すことにより前記複数の永久磁石を着磁することを特徴
   とする永久磁石形回転電機の着磁方法。
2. 【請求項２】 三相Ｙ結線の固定子巻線を有する永久磁
   石形回転電機に対して、前記固定子巻線の１相の巻線端
   子と中性点との間に位置決め電流を流して回転子を第１
   の基準位置に設定した後、着磁電流を流して永久磁石を
   着磁し、続いて前記位置決め電流に対し逆向きの位置決
   め電流を流して前記回転子を第２の基準位置に設定した
   後、前記着磁電流に対し逆向きの着磁電流を流して前記
   永久磁石を着磁することを特徴とする請求項１記載の永
   久磁石形回転電機の着磁方法。
3. 【請求項３】 三相Ｙ結線の固定子巻線を有する永久磁
   石形回転電機に対して、前記固定子巻線の２相の巻線端
   子間に位置決め電流を流して回転子を第１の基準位置に
   設定した後、着磁電流を流して永久磁石を着磁し、続い
   て前記位置決め電流に対し逆向きの位置決め電流を流し
   て前記回転子を第２の基準位置に設定した後、前記着磁
   電流に対し逆向きの着磁電流を流して前記永久磁石を着
   磁することを特徴とする請求項１記載の永久磁石形回転
   電機の着磁方法。
4. 【請求項４】 三相Ｙ結線の固定子巻線を有する永久磁
   石形回転電機に対して、前記固定子巻線の２相の巻線端
   子間に位置決め電流を流して回転子を第１の基準位置に
   設定した後、着磁電流を流して永久磁石を着磁し、続い
   て前記２相とは別の組み合わせとなる前記固定子巻線の
   ２相の巻線端子間に位置決め電流を流して前記回転子を
   第２の基準位置に設定した後、着磁電流を流して前記永
   久磁石を着磁することを特徴とする請求項１記載の永久
   磁石形回転電機の着磁方法。
5. 【請求項５】 三相Ｙ結線の固定子巻線を有する永久磁
   石形回転電機に対して、前記固定子巻線の２相の巻線端
   子を共通化し、この共通化端子と残る１相の巻線端子と
   の間に位置決め電流を流して回転子を第１の基準位置に
   設定した後、着磁電流を流して永久磁石を着磁し、続い
   て前記位置決め電流に対し逆向きの位置決め電流を流し
   て前記回転子を第２の基準位置に設定した後、前記着磁
   電流に対し逆向きの着磁電流を流して前記永久磁石を着
   磁することを特徴とする請求項１記載の永久磁石形回転
   電機の着磁方法。
6. 【請求項６】 三相Ｙ結線の固定子巻線を有する永久磁
   石形回転電機に対して、前記固定子巻線の２相の巻線端
   子を共通化し、この共通化端子と残る１相の巻線端子と
   の間に位置決め電流を流して回転子を第１の基準位置に
   設定した後、着磁電流を流して永久磁石を着磁し、続い
   て前記２相とは別の組み合わせとなる前記固定子巻線の
   ２相の巻線端子を共通化し、この共通化端子と残る１相
   の巻線端子との間に位置決め電流を流して前記回転子を
   第２の基準位置に設定した後、着磁電流を流して前記永
   久磁石を着磁することを特徴とする請求項１記載の永久
   磁石形回転電機の着磁方法。
7. 【請求項７】 三相Δ結線の固定子巻線を有する永久磁
   石形回転電機に対して、前記固定子巻線の２つの端子間
   に位置決め電流を流して回転子を第１の基準位置に設定
   した後、着磁電流を流して永久磁石を着磁し、続いて前
   記位置決め電流に対し逆向きの位置決め電流を流して前
   記回転子を第２の基準位置に設定した後、前記着磁電流
   に対し逆向きの着磁電流を流して前記永久磁石を着磁す
   ることを特徴とする請求項１記載の永久磁石形回転電機
   の着磁方法。
8. 【請求項８】 三相Δ結線の固定子巻線を有する永久磁
   石形回転電機に対して、前記固定子巻線の２つの端子を
   共通化し、この共通化端子と残る１つの端子との間に位
   置決め電流を流して回転子を第１の基準位置に設定した
   後、着磁電流を流して永久磁石を着磁し、続いて前記位
   置決め電流に対し逆向きの位置決め電流を流して前記回
   転子を第２の基準位置に設定した後、前記着磁電流に対
   し逆向きの着磁電流を流して前記永久磁石を着磁するこ
   とを特徴とする請求項１記載の永久磁石形回転電機の着
   磁方法。
9. 【請求項９】 永久磁石形回転電機がコンプレッサ搭載
   用であることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記
   載の永久磁石形回転電機の着磁方法。