JPH1175350A - 永久磁石モータの着磁方法 - Google Patents
永久磁石モータの着磁方法Info
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- JPH1175350A JPH1175350A JP10164885A JP16488598A JPH1175350A JP H1175350 A JPH1175350 A JP H1175350A JP 10164885 A JP10164885 A JP 10164885A JP 16488598 A JP16488598 A JP 16488598A JP H1175350 A JPH1175350 A JP H1175350A
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- permanent magnet
- magnetizing
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 逆突極性を有する永久磁石モータにおいて、
簡単かつ正確に着磁する方法を提供する。 【解決手段】 永久磁石素材１２ａ、１２ｂに異方性１
５をもたせ、かつ、ロータを回転自在かつ軸心を回転中
心に固定した状態にし、着磁の際、ロータ位置が正規の
着磁位置からずれたとしても、永久磁石を正規の方向に
磁化させ、マグネットトルクにより、ロータ位置を正規
の着磁位置にもどし、結果として永久磁石素材を完全に
着磁するものである。
簡単かつ正確に着磁する方法を提供する。 【解決手段】 永久磁石素材１２ａ、１２ｂに異方性１
５をもたせ、かつ、ロータを回転自在かつ軸心を回転中
心に固定した状態にし、着磁の際、ロータ位置が正規の
着磁位置からずれたとしても、永久磁石を正規の方向に
磁化させ、マグネットトルクにより、ロータ位置を正規
の着磁位置にもどし、結果として永久磁石素材を完全に
着磁するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、逆突極性を有する
ロータ構造をとることにより、マグネットトルクにあわ
せてリラクタンストルクをも有効利用する永久磁石モー
タの着磁方法に関するものである。
ロータ構造をとることにより、マグネットトルクにあわ
せてリラクタンストルクをも有効利用する永久磁石モー
タの着磁方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、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本体に永久磁石を埋設
するなどにより、逆突極性を有するロータ構造とし、マ
グネットトルクにあわせてリラクタンストルクをも有効
利用する永久磁石モータが知られている。図１３はリラ
クタンストルクを有効に利用する構造として、本発明者
らが開発した逆突極性を有する永久磁石モータの構造で
ある。この永久磁石モータは、鉄などの高透磁率材また
は積層された電磁鋼板などから構成されたロータコア５
１内部に永久磁石素材５２ａ、５２ｂを埋め込み、これ
を着磁してロータ５０を形成している。このロータ５０
が、ステータ２０に施された巻線２１により発生する回
転磁界によりマグネットトルク及びリラクタンストルク
を発生し、軸５４を中心に回転している。
層された電磁鋼板からなるロータ本体に永久磁石を埋設
するなどにより、逆突極性を有するロータ構造とし、マ
グネットトルクにあわせてリラクタンストルクをも有効
利用する永久磁石モータが知られている。図１３はリラ
クタンストルクを有効に利用する構造として、本発明者
らが開発した逆突極性を有する永久磁石モータの構造で
ある。この永久磁石モータは、鉄などの高透磁率材また
は積層された電磁鋼板などから構成されたロータコア５
１内部に永久磁石素材５２ａ、５２ｂを埋め込み、これ
を着磁してロータ５０を形成している。このロータ５０
が、ステータ２０に施された巻線２１により発生する回
転磁界によりマグネットトルク及びリラクタンストルク
を発生し、軸５４を中心に回転している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成にお
いては、ロータ５０内に永久磁石素材５２ａ、５２ｂを
組み込んだ状態で着磁する際、図１２のように、Ｒ相Ｓ
相間に電流を流し着磁を行うが、ロータ位置が正規位置
から少しでもずれると、リラクタンストルクが作用し、
ロータ５０に回転力が働き、ロータ位置がずれ、着磁不
完全という問題が発生していた。そのため、ロータ２を
固定する必要があった。そこで、図１４のように、ロー
タ５０をモータ１に組み込み、軸端５３を回転防止の押
さえ治具５５で押さえていた。または、図１５のよう
に、着磁ヨーク４にロータ５０を組み込み、軸端５３を
回転防止の押さえ治具５６で押さえていた。そして、上
記のような着磁には、定格電流の数十倍から数百倍とい
う電流を流すため、リラクタンストルクによるロータ５
０の回転力は強く、回転防止の押さえ治具を破壊した
り、軸から動力を変換するためのメカを破壊するなどの
問題点を有していた。
いては、ロータ５０内に永久磁石素材５２ａ、５２ｂを
組み込んだ状態で着磁する際、図１２のように、Ｒ相Ｓ
相間に電流を流し着磁を行うが、ロータ位置が正規位置
から少しでもずれると、リラクタンストルクが作用し、
ロータ５０に回転力が働き、ロータ位置がずれ、着磁不
完全という問題が発生していた。そのため、ロータ２を
固定する必要があった。そこで、図１４のように、ロー
タ５０をモータ１に組み込み、軸端５３を回転防止の押
さえ治具５５で押さえていた。または、図１５のよう
に、着磁ヨーク４にロータ５０を組み込み、軸端５３を
回転防止の押さえ治具５６で押さえていた。そして、上
記のような着磁には、定格電流の数十倍から数百倍とい
う電流を流すため、リラクタンストルクによるロータ５
０の回転力は強く、回転防止の押さえ治具を破壊した
り、軸から動力を変換するためのメカを破壊するなどの
問題点を有していた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するため、永久磁石素材に異方性をもたせ、かつ、
ロータを回転自在かつ軸心を回転中心に固定した状態に
し、着磁の際、ロータ位置が正規の着磁位置からずれた
としても、永久磁石を正規の方向に磁化させ、マグネッ
トトルクにより、ロータ位置を正規の着磁位置にもど
し、結果として永久磁石素材を完全に着磁するものであ
る。
解決するため、永久磁石素材に異方性をもたせ、かつ、
ロータを回転自在かつ軸心を回転中心に固定した状態に
し、着磁の際、ロータ位置が正規の着磁位置からずれた
としても、永久磁石を正規の方向に磁化させ、マグネッ
トトルクにより、ロータ位置を正規の着磁位置にもど
し、結果として永久磁石素材を完全に着磁するものであ
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、逆突極性
を有するロータを備えた永久磁石モータの着磁方法にお
いて、永久磁石素材をロータ磁極中心線に平行、また
は、ロータ外周側に向かって先すぼまりの方向に異方性
をもたせ、永久磁石素材を備えたロータを着磁器または
ステータに組み込んだ状態で、ロータを回転自在な状態
で着磁する永久磁石モータの着磁方法であり、着磁時リ
ラクタンストルクが働きロータがずれたとしても、永久
磁石素材の異方性のために着磁は正規の方向に行われ、
マグネットトルクによりロータは正規位置に戻り、完全
着磁される。
を有するロータを備えた永久磁石モータの着磁方法にお
いて、永久磁石素材をロータ磁極中心線に平行、また
は、ロータ外周側に向かって先すぼまりの方向に異方性
をもたせ、永久磁石素材を備えたロータを着磁器または
ステータに組み込んだ状態で、ロータを回転自在な状態
で着磁する永久磁石モータの着磁方法であり、着磁時リ
ラクタンストルクが働きロータがずれたとしても、永久
磁石素材の異方性のために着磁は正規の方向に行われ、
マグネットトルクによりロータは正規位置に戻り、完全
着磁される。
【０００６】請求項２記載の発明は、永久磁石素材を備
えたロータを、ステータに組み込み、ロータ中心を貫通
するシャフト両端又は片端を軸受にて保持し、かつ、ロ
ータを回転自在とした状態で着磁する請求項１記載の永
久磁石モータの着磁方法であり、モータに負荷を付ける
前の組み込み状態で着磁ができるため、特別の治具を必
要とせず、生産性がよい。
えたロータを、ステータに組み込み、ロータ中心を貫通
するシャフト両端又は片端を軸受にて保持し、かつ、ロ
ータを回転自在とした状態で着磁する請求項１記載の永
久磁石モータの着磁方法であり、モータに負荷を付ける
前の組み込み状態で着磁ができるため、特別の治具を必
要とせず、生産性がよい。
【０００７】請求項３記載の発明は、ロータ内部に、磁
極数個または磁極数の整数倍の永久磁石素材を有し、永
久磁石素材が、ロータ内周側に凸の円弧形状であって、
かつ、円弧中心を中心としたラジアル異方性を有するこ
とを特徴とする請求項１記載の永久磁石モータの着磁方
法であり、リラクタンストルクを有効に利用し、効率を
高くするモータ構造においても、完全かつ簡単に永久磁
石素材を着磁できる。
極数個または磁極数の整数倍の永久磁石素材を有し、永
久磁石素材が、ロータ内周側に凸の円弧形状であって、
かつ、円弧中心を中心としたラジアル異方性を有するこ
とを特徴とする請求項１記載の永久磁石モータの着磁方
法であり、リラクタンストルクを有効に利用し、効率を
高くするモータ構造においても、完全かつ簡単に永久磁
石素材を着磁できる。
【０００８】請求項４記載の発明は、永久磁石素材がロ
ータ磁極中心線に垂直方向に埋設され、かつ、ロータ磁
極中心線に平行に異方性を有し、ステータには３相巻線
を施し、３相中の２相間に着磁電流を流し着磁する請求
項２記載の永久磁石モータの着磁方法であり、永久磁石
素材を均一に磁化させることが可能である。
ータ磁極中心線に垂直方向に埋設され、かつ、ロータ磁
極中心線に平行に異方性を有し、ステータには３相巻線
を施し、３相中の２相間に着磁電流を流し着磁する請求
項２記載の永久磁石モータの着磁方法であり、永久磁石
素材を均一に磁化させることが可能である。
【０００９】請求項５記載の発明は、ロータ表面の磁極
間付近に、電気角略６０°の、永久磁石埋設用打ち抜き
穴に連続または近接した、円周方向に長い長穴、また
は、エアギャップがロータ外径の他の部分より大きい部
分を有し、ステータには３相巻線を施し、３相中の２相
間に着磁電流を流し着磁する請求項２記載の永久磁石モ
ータの着磁方法であり、着磁の際にリラクタンストルク
による回転力が働きにくく、永久磁石素材を均一に磁化
させることが可能である。
間付近に、電気角略６０°の、永久磁石埋設用打ち抜き
穴に連続または近接した、円周方向に長い長穴、また
は、エアギャップがロータ外径の他の部分より大きい部
分を有し、ステータには３相巻線を施し、３相中の２相
間に着磁電流を流し着磁する請求項２記載の永久磁石モ
ータの着磁方法であり、着磁の際にリラクタンストルク
による回転力が働きにくく、永久磁石素材を均一に磁化
させることが可能である。
【００１０】請求項６記載の発明は、永久磁石が希土類
磁石であることを特徴とする、請求項４または請求項５
記載の永久磁石モータの着磁方法であり、小型化が可能
なモータについて、完全かつ簡単に永久磁石素材を着磁
できる。
磁石であることを特徴とする、請求項４または請求項５
記載の永久磁石モータの着磁方法であり、小型化が可能
なモータについて、完全かつ簡単に永久磁石素材を着磁
できる。
【００１１】請求項７記載の発明は、永久磁石素材がロ
ータ外側に向かって先すぼまりの方向に異方性を有し、
ステータには３相巻線を施し、３相中の２相と、他の１
相との間に着磁電流を流し着磁する請求項２記載の永久
磁石モータの着磁方法であって、完全かつ簡単に永久磁
石素材を着磁できる。
ータ外側に向かって先すぼまりの方向に異方性を有し、
ステータには３相巻線を施し、３相中の２相と、他の１
相との間に着磁電流を流し着磁する請求項２記載の永久
磁石モータの着磁方法であって、完全かつ簡単に永久磁
石素材を着磁できる。
【００１２】請求項８記載の発明は、各磁極のロータの
半径方向の最外周に位置する永久磁石の磁極面の角度
が、ロータ中心から見て電気角３０°以上９０°未満で
あり、ステータには３相巻線を施し、３相中の２相と、
他の１相との間に着磁電流を流し着磁する請求項２記載
の永久磁石モータの着磁方法であって、着磁の際にリラ
クタンストルクによる回転力が働きにくく、永久磁石素
材を均一に磁化させることが可能である。
半径方向の最外周に位置する永久磁石の磁極面の角度
が、ロータ中心から見て電気角３０°以上９０°未満で
あり、ステータには３相巻線を施し、３相中の２相と、
他の１相との間に着磁電流を流し着磁する請求項２記載
の永久磁石モータの着磁方法であって、着磁の際にリラ
クタンストルクによる回転力が働きにくく、永久磁石素
材を均一に磁化させることが可能である。
【００１３】請求項９記載の発明は、１極あたり、ロー
タ内周方向に凸の円弧形状の永久磁石を半径方向に２層
に分割されて有することを特徴とする請求項７または請
求項８の永久磁石モータの着磁方法であって、リラクタ
ンストルクを有効に利用し、効率を高くするモータ構造
においても、完全かつ簡単に永久磁石素材を着磁でき
る。
タ内周方向に凸の円弧形状の永久磁石を半径方向に２層
に分割されて有することを特徴とする請求項７または請
求項８の永久磁石モータの着磁方法であって、リラクタ
ンストルクを有効に利用し、効率を高くするモータ構造
においても、完全かつ簡単に永久磁石素材を着磁でき
る。
【００１４】請求項１０記載の発明は、永久磁石がフェ
ライト磁石である請求項７または請求項８または請求項
９記載の永久磁石モータの着磁方法であって、コストが
安く、かつ高い効率を実現できるモータにおいて、完全
かつ簡単に永久磁石素材を着磁できる。
ライト磁石である請求項７または請求項８または請求項
９記載の永久磁石モータの着磁方法であって、コストが
安く、かつ高い効率を実現できるモータにおいて、完全
かつ簡単に永久磁石素材を着磁できる。
【００１５】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら詳細に説明する。
ながら詳細に説明する。
【００１６】図１〜図１１は、本発明の実施例を示す図
である。この永久磁石モータは、鉄などの高透磁率材ま
たは積層された電磁鋼板などから構成されたロータコア
１１内部に永久磁石素材１２ａ、１２ｂを埋め込み、こ
れを着磁してロータ１０を形成している。このロータ１
０が、ステータ２０に施された巻線２１により発生する
回転磁界によりマグネットトルク及びリラクタンストル
クを発生し、軸１４を中心に回転している。永久磁石素
材１２ａ、１２ｂは、１極あたり半径方向に２個配置さ
れ、ロータ内周側に凸の円弧形状であって、かつ、円弧
中心を中心としたラジアル異方性１５を有する。着磁
は、ロータ１０をモータ１に組み込み、ステータ２０に
施された巻線２１を用いて着磁を行う。
である。この永久磁石モータは、鉄などの高透磁率材ま
たは積層された電磁鋼板などから構成されたロータコア
１１内部に永久磁石素材１２ａ、１２ｂを埋め込み、こ
れを着磁してロータ１０を形成している。このロータ１
０が、ステータ２０に施された巻線２１により発生する
回転磁界によりマグネットトルク及びリラクタンストル
クを発生し、軸１４を中心に回転している。永久磁石素
材１２ａ、１２ｂは、１極あたり半径方向に２個配置さ
れ、ロータ内周側に凸の円弧形状であって、かつ、円弧
中心を中心としたラジアル異方性１５を有する。着磁
は、ロータ１０をモータ１に組み込み、ステータ２０に
施された巻線２１を用いて着磁を行う。
【００１７】この際、軸端１３を固定したり、負荷をつ
けたりすることなく、軸受などにより、回転自在かつ軸
心を回転中心に固定した状態である。端子２に着磁電源
をつなぎ、本実施例の場合、Ｒ相とＳ相からＴ相に着磁
電流を流す。一般にコンデンサ３に電荷をたくわえ、ス
イッチ７を接続することにより、巻線に電流を流す。
けたりすることなく、軸受などにより、回転自在かつ軸
心を回転中心に固定した状態である。端子２に着磁電源
をつなぎ、本実施例の場合、Ｒ相とＳ相からＴ相に着磁
電流を流す。一般にコンデンサ３に電荷をたくわえ、ス
イッチ７を接続することにより、巻線に電流を流す。
【００１８】一般に、着磁の際、ロータを正規位置から
ずらす方向に働く力は、マグネットトルク ＴＭ＝−ｃ1Ｉψｓｉｎ２θ と、逆突極性を有するので、リラクタンストルク ＴＲ＝ｃ2Ｉ2ｓｉｎ４θ の和である。ただし、 ｃ1、ｃ2：正の定数 Ｉ：電流 ψ：マグネット磁束 θ：ロータの正規位置からのずれ角度（機械角） とする。
ずらす方向に働く力は、マグネットトルク ＴＭ＝−ｃ1Ｉψｓｉｎ２θ と、逆突極性を有するので、リラクタンストルク ＴＲ＝ｃ2Ｉ2ｓｉｎ４θ の和である。ただし、 ｃ1、ｃ2：正の定数 Ｉ：電流 ψ：マグネット磁束 θ：ロータの正規位置からのずれ角度（機械角） とする。
【００１９】もし、θ＝０であれば、マグネットトルク
もリラクタンストルクも働かない。しかし、図５のよう
にθが０から微少にずれた場合、着磁前は磁化０である
ので、ＴＭ＝０、ＴＲ＞０（θ＞０のとき）であり、ロ
ータ位置はさらにずれる方向に力が働く。しかし、永久
磁石素材１２ａ、１２ｂは異方性１５を有するため、磁
化は不完全ながらも進行する。ψ＞０となるので、磁化
が進行すれば、ＴＭ＋ＴＲ＜０となり、ロータは回転自
在であるため、ロータは正規位置、すなわちθ＝０の点
に戻る。以後は、ロータは正規位置にて着磁されるた
め、着磁は完全に行われる。
もリラクタンストルクも働かない。しかし、図５のよう
にθが０から微少にずれた場合、着磁前は磁化０である
ので、ＴＭ＝０、ＴＲ＞０（θ＞０のとき）であり、ロ
ータ位置はさらにずれる方向に力が働く。しかし、永久
磁石素材１２ａ、１２ｂは異方性１５を有するため、磁
化は不完全ながらも進行する。ψ＞０となるので、磁化
が進行すれば、ＴＭ＋ＴＲ＜０となり、ロータは回転自
在であるため、ロータは正規位置、すなわちθ＝０の点
に戻る。以後は、ロータは正規位置にて着磁されるた
め、着磁は完全に行われる。
【００２０】この際、Ｒ相巻線１６ａおよびＳ相巻線１
６ｃは並列として着磁電源に接続されるため、Ｔ相巻線
１６ｂと比較して、約半分の電流が流れる。従って、Ｒ
相巻線とＳ相巻線との間にあるティース１７ａには、Ｒ
相巻線に流れる電流による磁束と、Ｓ相巻線に流れる電
流による磁束の和の磁束が流れる。一方、Ｒ相巻線とＴ
相巻線との間にあるティース１７ｂには、Ｔ相巻線に流
れる電流による磁束と、Ｒ相巻線に流れる電流による磁
束の差の磁束が流れる。
６ｃは並列として着磁電源に接続されるため、Ｔ相巻線
１６ｂと比較して、約半分の電流が流れる。従って、Ｒ
相巻線とＳ相巻線との間にあるティース１７ａには、Ｒ
相巻線に流れる電流による磁束と、Ｓ相巻線に流れる電
流による磁束の和の磁束が流れる。一方、Ｒ相巻線とＴ
相巻線との間にあるティース１７ｂには、Ｔ相巻線に流
れる電流による磁束と、Ｒ相巻線に流れる電流による磁
束の差の磁束が流れる。
【００２１】Ｒ相巻線とＳ相巻線との間にあるティース
１７ａから出た磁束はロータ外周側の永久磁石を着磁
し、同時にロータ内周側の永久磁石を着磁する。一方、
Ｒ相巻線とＴ相巻線との間にあるティース１７ｂから出
た磁束は、ロータ内周側の永久磁石とロータ外周側の永
久磁石の間に入り、ロータ内周側の永久磁石先端を着磁
する。従って、本着磁方式により、永久磁石を均一に着
磁することが可能である。
１７ａから出た磁束はロータ外周側の永久磁石を着磁
し、同時にロータ内周側の永久磁石を着磁する。一方、
Ｒ相巻線とＴ相巻線との間にあるティース１７ｂから出
た磁束は、ロータ内周側の永久磁石とロータ外周側の永
久磁石の間に入り、ロータ内周側の永久磁石先端を着磁
する。従って、本着磁方式により、永久磁石を均一に着
磁することが可能である。
【００２２】このとき、Ｒ相巻線とＳ相巻線との間にあ
るティース１７ａの幅は、Ｐ極３Ｐスロットの場合電気
角６０°、Ｐ極６スロットの場合電気角３０°であり、
ロータの半径方向の外周に位置する永久磁石の磁極面の
角度θＭは、Ｒ相巻線とＳ相巻線との間にあるティース
１７ａの幅以上であればよい。
るティース１７ａの幅は、Ｐ極３Ｐスロットの場合電気
角６０°、Ｐ極６スロットの場合電気角３０°であり、
ロータの半径方向の外周に位置する永久磁石の磁極面の
角度θＭは、Ｒ相巻線とＳ相巻線との間にあるティース
１７ａの幅以上であればよい。
【００２３】なお、本形状においては、永久磁石の磁極
面積を大きく取ることができ、リラクタンストルクを有
効に利用することができるため、安価なフェライト磁石
を用いるとよい。
面積を大きく取ることができ、リラクタンストルクを有
効に利用することができるため、安価なフェライト磁石
を用いるとよい。
【００２４】また、図７のように、Ｒ相からＳ相に着磁
電流を流した場合、図６のような電流となる。Ｒ相とＳ
相は直列接続であり、Ｒ相巻線１６ａとＳ相巻線１６ｃ
にはほぼ同じ電流が流れ、Ｒ相巻線とＴ相巻線との間に
あるティース１７ｂと、Ｔ相巻線１６ｂ間にあるティー
ス１７ｃから磁束が出る。磁束が流れ出る幅は、Ｐ極３
Ｐスロットの場合電気角１２０°、Ｐ極６スロットの場
合電気角９０°であり、ロータの半径方向の外周に位置
する永久磁石の磁極面の角度θＭがこの角度以上であれ
ば、本接続にて着磁するとよい。
電流を流した場合、図６のような電流となる。Ｒ相とＳ
相は直列接続であり、Ｒ相巻線１６ａとＳ相巻線１６ｃ
にはほぼ同じ電流が流れ、Ｒ相巻線とＴ相巻線との間に
あるティース１７ｂと、Ｔ相巻線１６ｂ間にあるティー
ス１７ｃから磁束が出る。磁束が流れ出る幅は、Ｐ極３
Ｐスロットの場合電気角１２０°、Ｐ極６スロットの場
合電気角９０°であり、ロータの半径方向の外周に位置
する永久磁石の磁極面の角度θＭがこの角度以上であれ
ば、本接続にて着磁するとよい。
【００２５】なお、図８に示すように、着磁ヨーク４に
ロータ１０を組み込み、軸受５を組み込んだ治具６によ
り、回転自在かつ軸心を回転中心に固定した状態とし、
着磁ヨーク４に施された巻線（図示せず）に着磁電流を
流してもよい。
ロータ１０を組み込み、軸受５を組み込んだ治具６によ
り、回転自在かつ軸心を回転中心に固定した状態とし、
着磁ヨーク４に施された巻線（図示せず）に着磁電流を
流してもよい。
【００２６】また、図９に示すように、平板状永久磁石
素材３２をロータコア３１内部に埋設し、永久磁石素材
３２をロータ磁極中心線に平行に異方性３５をもたせて
もよい。この場合、永久磁石素材３２が平板状であるの
で加工費が安く、寸法精度がよいのでバラツキが小さく
信頼性の高いモータを提供できる。また、平板状の永久
磁石を用いる場合、磁極面積を大きく取れないため、希
土類磁石を用いるとよい。希土類磁石を用いれば、少な
い磁石量で多くの磁束を発生させることができるので、
モータの小型化が可能である。
素材３２をロータコア３１内部に埋設し、永久磁石素材
３２をロータ磁極中心線に平行に異方性３５をもたせて
もよい。この場合、永久磁石素材３２が平板状であるの
で加工費が安く、寸法精度がよいのでバラツキが小さく
信頼性の高いモータを提供できる。また、平板状の永久
磁石を用いる場合、磁極面積を大きく取れないため、希
土類磁石を用いるとよい。希土類磁石を用いれば、少な
い磁石量で多くの磁束を発生させることができるので、
モータの小型化が可能である。
【００２７】また、図１０に示すように、永久磁石素材
６２の両端部で、かつ、ロータ外径付近に円周方向に長
い長穴６６ａ、６６ｂを有し、長穴部の角度θＨが電気
角略６０°とし、ステータ巻線の３相中の２相間に着磁
電流を流すと、ステータから磁束が流れ込む幅と長穴を
除いた部分の磁極幅が略一致し、永久磁石素材を均一に
着磁でき、かつ、リラクタンストルクによるロータ回転
力を緩和するので、正確に着磁することが可能である。
なお、長穴６６ａ、６６ｂは、エアギャップがロータ外
径の他の部分より大きい部分でもよい。ステータ巻線の
３相中の２相間に着磁電流を流した場合、ステータから
磁束が流れ込む幅は、ロータ中心角にして、Ｐ極３Ｐス
ロットの場合は電気角１２０°、Ｐ極６Ｐスロットの場
合は電気角９０°である。従って、長穴部６６ａ、６６
ｂの角度θＨはステータから磁束が流れ込む幅を遮ら
ず、かつ、永久磁石から発生した磁束がステータに渡ら
ずに隣接する磁極にもれる磁束を十分に防止する６０°
が最適である。
６２の両端部で、かつ、ロータ外径付近に円周方向に長
い長穴６６ａ、６６ｂを有し、長穴部の角度θＨが電気
角略６０°とし、ステータ巻線の３相中の２相間に着磁
電流を流すと、ステータから磁束が流れ込む幅と長穴を
除いた部分の磁極幅が略一致し、永久磁石素材を均一に
着磁でき、かつ、リラクタンストルクによるロータ回転
力を緩和するので、正確に着磁することが可能である。
なお、長穴６６ａ、６６ｂは、エアギャップがロータ外
径の他の部分より大きい部分でもよい。ステータ巻線の
３相中の２相間に着磁電流を流した場合、ステータから
磁束が流れ込む幅は、ロータ中心角にして、Ｐ極３Ｐス
ロットの場合は電気角１２０°、Ｐ極６Ｐスロットの場
合は電気角９０°である。従って、長穴部６６ａ、６６
ｂの角度θＨはステータから磁束が流れ込む幅を遮ら
ず、かつ、永久磁石から発生した磁束がステータに渡ら
ずに隣接する磁極にもれる磁束を十分に防止する６０°
が最適である。
【００２８】図１１のように、１極あたり永久磁石素材
４２ａ、４２ｂを２個用い、ロータ内周側に尖端形状の
Ｖ型に永久磁石素材４２ａ、４２ｂを配置した場合は、
永久磁石素材４２ａ、４２ｂ厚み方向に平行に異方性４
５をもたせるとよい。すなわち、磁極中心に磁束が集中
するような異方性であればよい。
４２ａ、４２ｂを２個用い、ロータ内周側に尖端形状の
Ｖ型に永久磁石素材４２ａ、４２ｂを配置した場合は、
永久磁石素材４２ａ、４２ｂ厚み方向に平行に異方性４
５をもたせるとよい。すなわち、磁極中心に磁束が集中
するような異方性であればよい。
【００２９】上記実施例においては、４極２４スロット
のモータについて述べたが、極数やスロット数は自由に
選択可能である。また、ステータ巻線の２相Ｒ、Ｓ間、
または、Ｒ相とＳ相からＴ相に着磁電流を流して着磁を
行ったが、電流の流し方は他の２相間、または、２相か
ら他の２相に流すのであれば、相の選択は任意であり、
ロータ位置さえ略合わせて着磁を行えばよい。
のモータについて述べたが、極数やスロット数は自由に
選択可能である。また、ステータ巻線の２相Ｒ、Ｓ間、
または、Ｒ相とＳ相からＴ相に着磁電流を流して着磁を
行ったが、電流の流し方は他の２相間、または、２相か
ら他の２相に流すのであれば、相の選択は任意であり、
ロータ位置さえ略合わせて着磁を行えばよい。
【００３０】ロータの位置合わせは、目視、機械的位置
合わせ、電気的位置合わせなど、任意の方法で行えばよ
い。
合わせ、電気的位置合わせなど、任意の方法で行えばよ
い。
【００３１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、モータの駆動方式や巻線方式、モータ形状
などは、本発明の趣旨に応じて種種の変形が可能であ
り、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
のではなく、モータの駆動方式や巻線方式、モータ形状
などは、本発明の趣旨に応じて種種の変形が可能であ
り、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００３２】
【発明の効果】上記説明より明らかなように、請求項１
の発明によれば、着磁時リラクタンストルクが働きロー
タがずれたとしても、永久磁石素材の異方性のために着
磁は正規の方向に行われ、マグネットトルクによりロー
タは正規位置に戻り、完全着磁される。
の発明によれば、着磁時リラクタンストルクが働きロー
タがずれたとしても、永久磁石素材の異方性のために着
磁は正規の方向に行われ、マグネットトルクによりロー
タは正規位置に戻り、完全着磁される。
【００３３】また、請求項２記載の発明によれば、モー
タに負荷を付ける前の組み込み状態で着磁ができ、特別
の治具を必要とせず、生産性がよい。さらに、モータを
機器に組み込んだ後の再着磁の際にも、均一かつ完全に
着磁を行うことができる。
タに負荷を付ける前の組み込み状態で着磁ができ、特別
の治具を必要とせず、生産性がよい。さらに、モータを
機器に組み込んだ後の再着磁の際にも、均一かつ完全に
着磁を行うことができる。
【００３４】また、請求項３記載の発明によれば、リラ
クタンストルクを有効に利用し、効率を高くするモータ
構造においても、完全かつ簡単に永久磁石素材を着磁で
きる。
クタンストルクを有効に利用し、効率を高くするモータ
構造においても、完全かつ簡単に永久磁石素材を着磁で
きる。
【００３５】また、請求項４記載の発明によれば、永久
磁石素材を均一に磁化させることが可能である。
磁石素材を均一に磁化させることが可能である。
【００３６】また、請求項５記載の発明によれば、着磁
の際にリラクタンストルクによる回転力が働きにくく、
永久磁石素材を均一に磁化させることが可能である。
の際にリラクタンストルクによる回転力が働きにくく、
永久磁石素材を均一に磁化させることが可能である。
【００３７】また、請求項６記載の発明によれば、小型
化が可能なモータについて、完全かつ簡単に永久磁石素
材を着磁できる。
化が可能なモータについて、完全かつ簡単に永久磁石素
材を着磁できる。
【００３８】また、請求項７記載の発明によれば、完全
かつ簡単に永久磁石素材を着磁できる。
かつ簡単に永久磁石素材を着磁できる。
【００３９】また、請求項８記載の発明によれば、着磁
の際にリラクタンストルクによる回転力が働きにくく、
永久磁石素材を均一に磁化させることが可能である。
の際にリラクタンストルクによる回転力が働きにくく、
永久磁石素材を均一に磁化させることが可能である。
【００４０】また、請求項９記載の発明によれば、リラ
クタンストルクを有効に利用し、効率を高くするモータ
構造においても、完全かつ簡単に永久磁石素材を着磁で
きる。
クタンストルクを有効に利用し、効率を高くするモータ
構造においても、完全かつ簡単に永久磁石素材を着磁で
きる。
【００４１】また、請求項１０記載の発明によれば、コ
ストが安く、かつ高い効率を実現できるモータにおい
て、完全かつ簡単に永久磁石素材を着磁できる。
ストが安く、かつ高い効率を実現できるモータにおい
て、完全かつ簡単に永久磁石素材を着磁できる。
【図１】本発明の一実施例におけるモータの着磁方法を
示す断面図
示す断面図
【図２】本発明の一実施例におけるモータの着磁方法を
示す斜視図
示す斜視図
【図３】本発明の一実施例におけるモータの着磁方法を
示す回路図
示す回路図
【図４】本発明の一実施例における着磁電流波形を示す
図
図
【図５】本発明の一実施例における着磁状態を説明する
断面図
断面図
【図６】本発明の他の実施例におけるモータの着磁方法
を示す断面図
を示す断面図
【図７】本発明の他の実施例におけるモータの着磁方法
を示す回路図
を示す回路図
【図８】本発明の他の実施例におけるモータの着磁方法
を示す斜視図
を示す斜視図
【図９】本発明の他の実施例におけるモータの着磁方法
を示す断面図
を示す断面図
【図１０】本発明の他の実施例におけるモータの着磁方
法を示す断面図
法を示す断面図
【図１１】本発明の他の実施例におけるモータの着磁方
法を示す断面図
法を示す断面図
【図１２】従来のモータの着磁方法を示す断面図
【図１３】従来のモータの巻線仕様を示す断面図
【図１４】従来のモータの着磁方法を示す斜視図
【図１５】従来のモータの着磁方法を示す斜視図
１ モータ ２ 端子 ３ コンデンサ ４ 着磁ヨーク ５ 軸受 ６、５５，５６ 治具 ７ スイッチ １０，２０，３０，４０，５０，６０ ロータ １１、３１，４１，５１，６１ ロータコア １２ａ、１２ｂ，３２，４２ａ，４２ｂ，５２ａ，５２
ｂ，６２ 永久磁石素材 １３、３３，４３，５３，６３ 軸端 １４、３４，４４，５４，６４ 軸 １５、３５，４５，６５ 異方性 １６ａ，１６ｂ，１６ｃ 巻線 １７ａ，１７ｂ ティース ２０ ステータ ２１ 巻線
ｂ，６２ 永久磁石素材 １３、３３，４３，５３，６３ 軸端 １４、３４，４４，５４，６４ 軸 １５、３５，４５，６５ 異方性 １６ａ，１６ｂ，１６ｃ 巻線 １７ａ，１７ｂ ティース ２０ ステータ ２１ 巻線
Claims (10)
- 【請求項１】 逆突極性を有するロータを備えた永久磁
石モータの着磁方法において、永久磁石素材をロータ磁
極中心線に平行、または、ロータ外周側に向かって先す
ぼまりの方向に異方性をもたせ、永久磁石素材を備えた
ロータを着磁器またはステータに組み込んだ状態で、ロ
ータを回転自在な状態で着磁する永久磁石モータの着磁
方法。 - 【請求項２】 永久磁石素材を備えたロータを、ステー
タに組み込み、ロータ中心を貫通するシャフト両端また
は片端を軸受にて保持し、かつ、ロータを回転自在とし
た状態で着磁する請求項１記載の永久磁石モータの着磁
方法。 - 【請求項３】 ロータ内部に、磁極数個または磁極数の
整数倍の永久磁石素材を有し、永久磁石素材が、ロータ
内周側に凸の円弧形状であって、かつ、円弧中心を中心
としたラジアル異方性を有することを特徴とする請求項
１記載の永久磁石モータの着磁方法。 - 【請求項４】 永久磁石素材がロータ磁極中心線に垂直
方向に埋設され、かつ、ロータ磁極中心線に平行に異方
性を有し、ステータには３相巻線を施し、３相中の２相
間に着磁電流を流し着磁する請求項２記載の永久磁石モ
ータの着磁方法。 - 【請求項５】 ロータ表面の磁極間付近に、電気角略６
０°の、永久磁石埋設用打ち抜き穴に連続または近接し
た、円周方向に長い長穴、または、エアギャップがロー
タ外径の他の部分より大きい部分を有し、ステータには
３相巻線を施し、３相中の２相間に着磁電流を流し着磁
する請求項２記載の永久磁石モータの着磁方法。 - 【請求項６】 永久磁石が希土類磁石であることを特徴
とする請求項４または請求項５記載の永久磁石モータの
着磁方法。 - 【請求項７】 永久磁石素材がロータ外側に向かって先
すぼまりの方向に異方性を有し、ステータには３相巻線
を施し、３相中の２相と、他の１相との間に着磁電流を
流し着磁する請求項２記載の永久磁石モータの着磁方
法。 - 【請求項８】 各磁極のロータの半径方向の最外周に位
置する永久磁石の磁極面の角度が、ロータ中心から見て
電気角３０°以上９０°未満であり、ステータには３相
巻線を施し、３相中の２相と、他の１相との間に着磁電
流を流し着磁する請求項２記載の永久磁石モータの着磁
方法。 - 【請求項９】 １極あたり、ロータ内周方向に凸の円弧
形状の永久磁石を半径方向に２層に分割されて有するこ
とを特徴とする請求項７または請求項８の永久磁石モー
タの着磁方法。 - 【請求項１０】 永久磁石がフェライト磁石である請求
項７または請求項８または請求項９記載の永久磁石モー
タの着磁方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10164885A JPH1175350A (ja) | 1997-06-27 | 1998-06-12 | 永久磁石モータの着磁方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17139897 | 1997-06-27 | ||
| JP9-171398 | 1997-06-27 | ||
| JP10164885A JPH1175350A (ja) | 1997-06-27 | 1998-06-12 | 永久磁石モータの着磁方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1175350A true JPH1175350A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=26489822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10164885A Withdrawn JPH1175350A (ja) | 1997-06-27 | 1998-06-12 | 永久磁石モータの着磁方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1175350A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002017075A (ja) * | 2000-04-26 | 2002-01-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 永久磁石ロータの着磁方法及びそれを用いた応用機器 |
| KR100919294B1 (ko) * | 2006-11-24 | 2009-10-01 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 영구자석식 회전전기, 풍력발전시스템, 영구자석의착자방법 |
-
1998
- 1998-06-12 JP JP10164885A patent/JPH1175350A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002017075A (ja) * | 2000-04-26 | 2002-01-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 永久磁石ロータの着磁方法及びそれを用いた応用機器 |
| KR100919294B1 (ko) * | 2006-11-24 | 2009-10-01 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 영구자석식 회전전기, 풍력발전시스템, 영구자석의착자방법 |
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|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080227 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080304 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20080417 |