JPS59139842A - 回転電機用多極着磁磁石 - Google Patents
回転電機用多極着磁磁石Info
- Publication number
- JPS59139842A JPS59139842A JP1424283A JP1424283A JPS59139842A JP S59139842 A JPS59139842 A JP S59139842A JP 1424283 A JP1424283 A JP 1424283A JP 1424283 A JP1424283 A JP 1424283A JP S59139842 A JPS59139842 A JP S59139842A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- electric machine
- rotary electric
- flux density
- magnetic flux
- 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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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
- H02K23/02—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting
- H02K23/04—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having permanent magnet excitation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc Machiner (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電動様の部側用等、回転電機に用いる多極Ｎ
磁された磁石に於いて、フラッタ−成分の原因となり、
起動トルクを減少させる等、回転電機の特性上有害な効
果をもたらすところのコギングを発生させる磁束成分を
減少させる為の、ラジアルギャップ型回転電機用の多極
着磁磁石の、表面の形状に関する。
磁された磁石に於いて、フラッタ−成分の原因となり、
起動トルクを減少させる等、回転電機の特性上有害な効
果をもたらすところのコギングを発生させる磁束成分を
減少させる為の、ラジアルギャップ型回転電機用の多極
着磁磁石の、表面の形状に関する。
第１図に、従来のラジアルギャップ型回転電機用多極着
磁磁石の形状を、第２図に、該磁石の平面展開断面図と
表面磁束密度の分布状態を示す。
磁磁石の形状を、第２図に、該磁石の平面展開断面図と
表面磁束密度の分布状態を示す。
第１図と第２図で、破線は各磁極の想像上の分割線、矢
印は磁化の方向を示す。
印は磁化の方向を示す。
第２図の、磁石の表面磁束密度の分布を表わす曲線（以
下、着磁波形と呼ぶ）で、回転電機として求められる理
想的な着磁波形は、正弦波の形状である事が知られてい
る。第２図の着磁波形で、正弦波と異なる点は、半周期
の波形のうち、最大値を示す点が、半波長の中心ではな
く、両側の肩の部分２カ所に分かれており、中心部が逆
に低くなっている点で、こｉ″Ｌハ正弦波より、台形波
に近いと言える。この着′ｒＡ波形の磁石を、例えば有
鉄心型の電動機に使用した場合、着磁波形の両肩の盛り
あがっている部分が、ローターの回転運動に対して反対
向きの制動トルクとして働いてコギングを生じ、フラッ
タ−成分の増大、起動トルクの減少等の原因となるもの
である。この台形波に近い形のＭ磁波形を、滑らかな正
弦波状の形状にする為には、着磁磁界を磁石が飽和しな
い程度の大きさに抑えて、同かつ、着磁ヨークの形状を
工夫すれは可能である。ところが、この方法によると、
着磁時に充分な磁界をかける事ができない為、磁石の特
性を充分に生かした製品が作れない事にがり、従って電
動機としての特性も充分なものとは成し得々くなる。
下、着磁波形と呼ぶ）で、回転電機として求められる理
想的な着磁波形は、正弦波の形状である事が知られてい
る。第２図の着磁波形で、正弦波と異なる点は、半周期
の波形のうち、最大値を示す点が、半波長の中心ではな
く、両側の肩の部分２カ所に分かれており、中心部が逆
に低くなっている点で、こｉ″Ｌハ正弦波より、台形波
に近いと言える。この着′ｒＡ波形の磁石を、例えば有
鉄心型の電動機に使用した場合、着磁波形の両肩の盛り
あがっている部分が、ローターの回転運動に対して反対
向きの制動トルクとして働いてコギングを生じ、フラッ
タ−成分の増大、起動トルクの減少等の原因となるもの
である。この台形波に近い形のＭ磁波形を、滑らかな正
弦波状の形状にする為には、着磁磁界を磁石が飽和しな
い程度の大きさに抑えて、同かつ、着磁ヨークの形状を
工夫すれは可能である。ところが、この方法によると、
着磁時に充分な磁界をかける事ができない為、磁石の特
性を充分に生かした製品が作れない事にがり、従って電
動機としての特性も充分なものとは成し得々くなる。
本発明は、これらの欠点を解決する為に、磁石の各礎極
部の表面をなだらかな山形の形状とし、磁石の特性を充
分に引き出せるだけの着磁磁界を加えて磁石を飽和させ
ても、回転電機内で磁石と対向しているコアーから見た
磁束密度分布を正弦波の形状となし、より高性能の回転
電機を作成し７得る回転電機用多極着磁磁石を提供する
ものである。
部の表面をなだらかな山形の形状とし、磁石の特性を充
分に引き出せるだけの着磁磁界を加えて磁石を飽和させ
ても、回転電機内で磁石と対向しているコアーから見た
磁束密度分布を正弦波の形状となし、より高性能の回転
電機を作成し７得る回転電機用多極着磁磁石を提供する
ものである。
次に、本発明の詳細な説明する。
一般に、回転電機等に使用する磁石の動作点のパーミア
ンス係数を簡易的に計算する時は、磁石断面積、磁石長
さく庫み）、空隙断面積、空隙長さを各々等価的な磁気
回路に置き換えて計算する。
ンス係数を簡易的に計算する時は、磁石断面積、磁石長
さく庫み）、空隙断面積、空隙長さを各々等価的な磁気
回路に置き換えて計算する。
従って、ここでもその方法を用いて、第４図の等価回路
に基づいて考える。
に基づいて考える。
第３図に於いて、Ａｍは等価磁石断面積、ｆｌｍは等価
磁石長さ、Ａｇは等価空隙断面積、Ｑｇは等価空隙長さ
である。又、１は磁石、２は磁石と対向スるコア、６は
バックヨークである。第３図の場合に、磁石の動作点の
パーミアンス係数は、なる式で表わされる。ここで、磁
石の厚さを変化させる事に依って、空隙の長さを同寸法
たけ変化させる様な操作を行なうと、（１）式に於いて
、ＡｇとＡｍは変化せずに、定数として扱う事ができる
から、Ａｇ／Ａｍ＝ｃ と置いて、（１）式を書き直
すと、 となる。この様な、磁石のＪｌ−さを変化させる事に依
って、同時に空隙長さ全変化させるという操作を、磁石
の各磁極中の微小部分について連続的に行なって行くと
、各磁極中の微小磁石の動作点のパーミアンス係数を滑
らかに連続的に変化させる事ができる。従ってこの方法
に依れば、磁石が完全に飽和する大きさの着磁磁界を与
えて、磁石の特性を充分に生かしながら、回転電機にと
って有害な台形状の着磁波形を避け、滑らカ・な正弦波
状の着磁波形を得る事ができる。
磁石長さ、Ａｇは等価空隙断面積、Ｑｇは等価空隙長さ
である。又、１は磁石、２は磁石と対向スるコア、６は
バックヨークである。第３図の場合に、磁石の動作点の
パーミアンス係数は、なる式で表わされる。ここで、磁
石の厚さを変化させる事に依って、空隙の長さを同寸法
たけ変化させる様な操作を行なうと、（１）式に於いて
、ＡｇとＡｍは変化せずに、定数として扱う事ができる
から、Ａｇ／Ａｍ＝ｃ と置いて、（１）式を書き直
すと、 となる。この様な、磁石のＪｌ−さを変化させる事に依
って、同時に空隙長さ全変化させるという操作を、磁石
の各磁極中の微小部分について連続的に行なって行くと
、各磁極中の微小磁石の動作点のパーミアンス係数を滑
らかに連続的に変化させる事ができる。従ってこの方法
に依れば、磁石が完全に飽和する大きさの着磁磁界を与
えて、磁石の特性を充分に生かしながら、回転電機にと
って有害な台形状の着磁波形を避け、滑らカ・な正弦波
状の着磁波形を得る事ができる。
例えば、（２）式に於いて、２ｍを２．５から２．３に
変化させる事に依り、同時に２ｇが０．５から０．７に
変化したとすると、磁石の動作点のパーミアンス係数は
、次の比率で変化する。
変化させる事に依り、同時に２ｇが０．５から０．７に
変化したとすると、磁石の動作点のパーミアンス係数は
、次の比率で変化する。
２．３
Ｃ・□
ｐ２ ・、０７
１２５
０．５
＝ α６５７
ここで、Ｐｌは寸法変化前の磁石の動作点のパーミアン
ス係数、ｐｘは寸法変化後の磁石の動作点のパーミアン
ス係数である。実際には、この計算方法を各々の磁石及
び回転電機の形状寸法に合わせて適用すれば良い。
ス係数、ｐｘは寸法変化後の磁石の動作点のパーミアン
ス係数である。実際には、この計算方法を各々の磁石及
び回転電機の形状寸法に合わせて適用すれば良い。
以上、説明した内容を具体的な例で示すと、第４図、第
５図及び第６図の様になる。また、第７５− 図に、各磁石の平面展開断面図と磁石に対向するコアー
の表面から見た磁束密度の分布状態を示す。
５図及び第６図の様になる。また、第７５− 図に、各磁石の平面展開断面図と磁石に対向するコアー
の表面から見た磁束密度の分布状態を示す。
第４図〜第７図で、破線は各磁極の想像上の分割ｍを表
わし１、矢印は磁化の方向を示す。又、第４図〜第６図
の磁石は、内径側、外径側のどちら側を使用面としても
良い。第４図〜第６図は、各々Ｎ、８６極着磁の場合の
例であるが、こねは一般に、Ｎ 、Ｓ２ｎ極（ｎ＝ １
＋ ２＋ ”””）着磁テ使用する場合に適用し得るも
のである。
わし１、矢印は磁化の方向を示す。又、第４図〜第６図
の磁石は、内径側、外径側のどちら側を使用面としても
良い。第４図〜第６図は、各々Ｎ、８６極着磁の場合の
例であるが、こねは一般に、Ｎ 、Ｓ２ｎ極（ｎ＝ １
＋ ２＋ ”””）着磁テ使用する場合に適用し得るも
のである。
以上説明したように、本発明の、各磁極の表面がゆるや
かな山形合成す磁石形状を用いると、回転電機に組み込
んだ場合の笑用磁束密度分布を、磁石の特性を充分に生
かしながら滑らかな正弦波状と成し得る為、回転電機の
諸物件を損なう事なく、コギング成分を理論的には零で
あるまでに低減でき、従ってフラッタ−成分の減少、起
動トルクの増加、消費電力量の低減等に、著しい効果を
生ずるものである。
かな山形合成す磁石形状を用いると、回転電機に組み込
んだ場合の笑用磁束密度分布を、磁石の特性を充分に生
かしながら滑らかな正弦波状と成し得る為、回転電機の
諸物件を損なう事なく、コギング成分を理論的には零で
あるまでに低減でき、従ってフラッタ−成分の減少、起
動トルクの増加、消費電力量の低減等に、著しい効果を
生ずるものである。
従って、本発明の各磁極の表面がゆるやかな山形を成す
形状の多極着磁磁石を電動機に用いる場 ６− 合、プラン付、ブラシレス、大型、小型等を問わず、広
汎な範囲の電動機に使用可能であり、各々の電動機の緒
特性全向上なし得るものである。また、該磁石を発１■
１機に用いれば、滑らかな正弦波状の発電笥１圧が得ら
れ、該発電＠田波形の利用に有利であるという効果もあ
る。
形状の多極着磁磁石を電動機に用いる場 ６− 合、プラン付、ブラシレス、大型、小型等を問わず、広
汎な範囲の電動機に使用可能であり、各々の電動機の緒
特性全向上なし得るものである。また、該磁石を発１■
１機に用いれば、滑らかな正弦波状の発電笥１圧が得ら
れ、該発電＠田波形の利用に有利であるという効果もあ
る。
尚、本発明にかかる形状の磁石の製造は、射出成形法を
用いるのが、形状の自由度等の面から最適であるが、そ
の他に、切削法、焼結法、圧縮成形法等に依っても良い
し、また、それらの方法の組み合わせに依って製造して
もかまわない。
用いるのが、形状の自由度等の面から最適であるが、そ
の他に、切削法、焼結法、圧縮成形法等に依っても良い
し、また、それらの方法の組み合わせに依って製造して
もかまわない。
第１図は、従来のｔ動機用多極着磁磁石の代表的な形状
のもの。第２図は、第１図の磁石の平面展開断面図と、
該磁石の表■１磁束密度の分布状態全表わす曲線。第３
図は、一般的な電動機で、磁石の側作点のパーミアンス
係数を算出する為の等価磁気回路の参考図。第４図と第
５図と第６図は、本発明のなだらかな山形の磁極表面形
状を有する磁石形状の列。第７図は、第４図の磁石の平
面展開断面図と、該磁石の礎束密度を空隙を隔てて対向
するコアー上で測っｆＣ場合の磁束ｒＭ度の分布状態を
表わす曲線。 各図中の矢印は、磁極の６ａ化方回全示し、破線は各磁
極の想像上の分割線全示す。 １・・・・・・等価磁石 ２・・・・°°等価な空隙を隔てて対向するコアー６・
・・・・・バックヨーク 以 上 出願人 株式会社 諏訪精工舎 第１図 第２図 ｆ 第３図 第４図 第５０ ■ 第６図 第７図
のもの。第２図は、第１図の磁石の平面展開断面図と、
該磁石の表■１磁束密度の分布状態全表わす曲線。第３
図は、一般的な電動機で、磁石の側作点のパーミアンス
係数を算出する為の等価磁気回路の参考図。第４図と第
５図と第６図は、本発明のなだらかな山形の磁極表面形
状を有する磁石形状の列。第７図は、第４図の磁石の平
面展開断面図と、該磁石の礎束密度を空隙を隔てて対向
するコアー上で測っｆＣ場合の磁束ｒＭ度の分布状態を
表わす曲線。 各図中の矢印は、磁極の６ａ化方回全示し、破線は各磁
極の想像上の分割線全示す。 １・・・・・・等価磁石 ２・・・・°°等価な空隙を隔てて対向するコアー６・
・・・・・バックヨーク 以 上 出願人 株式会社 諏訪精工舎 第１図 第２図 ｆ 第３図 第４図 第５０ ■ 第６図 第７図
Claims (1)
- ラジアルギャップ型回転電機に用いる多極着磁された磁
石に於いて、各磁極の表面が、なだらかな山形の形状を
なす事を特徴とする回転電機用多極着磁磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1424283A JPS59139842A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 回転電機用多極着磁磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1424283A JPS59139842A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 回転電機用多極着磁磁石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59139842A true JPS59139842A (ja) | 1984-08-10 |
Family
ID=11855613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1424283A Pending JPS59139842A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 回転電機用多極着磁磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59139842A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61280744A (ja) * | 1985-06-05 | 1986-12-11 | Hitachi Ltd | 永久磁石を有する回転子 |
| JPH01286759A (ja) * | 1988-05-11 | 1989-11-17 | Toshiba Corp | ブラシレスモーター |
| WO2002023701A1 (en) * | 2000-09-18 | 2002-03-21 | S.H.R. Limited Bvi | Synchronous machine with permanent magnets |
| EP1553678A1 (en) * | 2002-08-16 | 2005-07-13 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Magnet of dynamo-electric machine |
-
1983
- 1983-01-31 JP JP1424283A patent/JPS59139842A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61280744A (ja) * | 1985-06-05 | 1986-12-11 | Hitachi Ltd | 永久磁石を有する回転子 |
| JPH0824413B2 (ja) * | 1985-06-05 | 1996-03-06 | 株式会社日立製作所 | 永久磁石を有する回転子 |
| JPH01286759A (ja) * | 1988-05-11 | 1989-11-17 | Toshiba Corp | ブラシレスモーター |
| WO2002023701A1 (en) * | 2000-09-18 | 2002-03-21 | S.H.R. Limited Bvi | Synchronous machine with permanent magnets |
| EP1553678A1 (en) * | 2002-08-16 | 2005-07-13 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Magnet of dynamo-electric machine |
| EP1553678A4 (en) * | 2002-08-16 | 2007-05-02 | Yamaha Motor Co Ltd | MAGNET OF AN ELECTRIC DYNAMOMA MACHINE |
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