JPS61106035A - スロツト鉄心形直流モ−タ - Google Patents
スロツト鉄心形直流モ−タInfo
- Publication number
- JPS61106035A JPS61106035A JP22847984A JP22847984A JPS61106035A JP S61106035 A JPS61106035 A JP S61106035A JP 22847984 A JP22847984 A JP 22847984A JP 22847984 A JP22847984 A JP 22847984A JP S61106035 A JPS61106035 A JP S61106035A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- poles
- magnet
- boundary
- cogging
- motor
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/03—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は界磁用の磁石の形状を改良したスロット鉄心形
直流モータに関する。
直流モータに関する。
この種のモータでは、従来、界磁用の磁石はアーマチュ
ア鉄心に対し周方向に等間隔のギャップを介する形状で
且つ磁束密度分布が矩形波状になるように着磁されてい
た。ところが、スロット形鉄心を用いたモータでは、界
磁の磁極境界部がスロットを相対的に横切る際にトルク
が変動するいわゆるコギングが生ずることが知られてお
り、界磁用の磁石を上述の通りにした従来のモータでは
コギングを十分に低下させることができず、モータの振
動や回転むらを十分に抑えることができないという問題
があった。
ア鉄心に対し周方向に等間隔のギャップを介する形状で
且つ磁束密度分布が矩形波状になるように着磁されてい
た。ところが、スロット形鉄心を用いたモータでは、界
磁の磁極境界部がスロットを相対的に横切る際にトルク
が変動するいわゆるコギングが生ずることが知られてお
り、界磁用の磁石を上述の通りにした従来のモータでは
コギングを十分に低下させることができず、モータの振
動や回転むらを十分に抑えることができないという問題
があった。
そこで、本発明の目的は、コギングが小さなスロット鉄
心形直流モータを提供するにある。
心形直流モータを提供するにある。
本発明は、コギングの大小がアーマチュア鉄心のティー
ス部の側面部における磁束密度の大小に影響を受けるこ
とに着目して、磁石の磁極境界部近傍にアーマチュア鉄
心に対し後退する凹部を形成し、もって磁極境界部とテ
ィース部との間のギャップを大にしてティース部側面部
の磁束密度を小にしようとするところに特徴を有するも
のである。
ス部の側面部における磁束密度の大小に影響を受けるこ
とに着目して、磁石の磁極境界部近傍にアーマチュア鉄
心に対し後退する凹部を形成し、もって磁極境界部とテ
ィース部との間のギャップを大にしてティース部側面部
の磁束密度を小にしようとするところに特徴を有するも
のである。
以下本発明の一実施例を第１図乃至第４図を参照して説
明する。１はステータを構成するアーマチュア鉄心で、
これは環状のヨーク部２の外周に９多数のティース部３
を突設してなり、各ティース部３間に多数のスロット４
を周方向に間欠的に有する形態である。５は各ティース
部３に巻装した３相通電されるアーマチュアコイルであ
る。６はロータを構成する８極に着磁された界磁用の磁
石で、これは円筒状のロータヨーク７内に嵌着されてい
る。この磁石６の磁極境界部Ａの近傍にはアーマチュア
鉄心１に対し後退する凹部６ａが形成されていて、各磁
極の中央部に突極部６ｂを形成した形態としている。そ
して、特に本実施例ではこの突極部６ｂの周方向長さＩ
を１ｆ極ピツチＰの６０％以下となるように設定してい
る。
明する。１はステータを構成するアーマチュア鉄心で、
これは環状のヨーク部２の外周に９多数のティース部３
を突設してなり、各ティース部３間に多数のスロット４
を周方向に間欠的に有する形態である。５は各ティース
部３に巻装した３相通電されるアーマチュアコイルであ
る。６はロータを構成する８極に着磁された界磁用の磁
石で、これは円筒状のロータヨーク７内に嵌着されてい
る。この磁石６の磁極境界部Ａの近傍にはアーマチュア
鉄心１に対し後退する凹部６ａが形成されていて、各磁
極の中央部に突極部６ｂを形成した形態としている。そ
して、特に本実施例ではこの突極部６ｂの周方向長さＩ
を１ｆ極ピツチＰの６０％以下となるように設定してい
る。
次に、上記構成の作用について述べる。コギングは界磁
用の磁石６の磁極境界部Ａがスロット４を相対的に横切
る際に生ずるから、コギングの大小はアーマチュア鉄心
１の各ティース部３の側面部における磁石６に起因する
磁束の磁束密度によって影響を受けるものと考えられる
。そこで、アーマチュア鉄心１のティース部３の側面部
ａ１゜ａ ２． ａ ３ （第２図参照）及びｂ １．
１１２． ｂ ３における磁石６に起因する磁束の磁束
密度を夫々Ｂａ １．Ｂａ ２．８ａ ３及びＢｂ １
．Ｂｂ ２．Ｂｂ３Ｌ、、Ｘを回転方向の角度位相とし
たときのロータの回転力Ｆ（ｘ）を求めると、 Ｆ（Ｘ）Ｑ：４ＸΣ（Ｂａｎ（ｘ ） −Ｂｂｎ（ｘ
） ）と表わされる。尚、上式において、係数４は本実
施例では８Ｆ７１１２スロツトであることから与えられ
たものである。コギングを低減するにはＦ （ｘ ）の
変化量を小にすればよく、その変化量は各磁束密度３
ａｎ、 Ｂ ｂｎを小にすることにより小とすることが
できるのは明らかである。
用の磁石６の磁極境界部Ａがスロット４を相対的に横切
る際に生ずるから、コギングの大小はアーマチュア鉄心
１の各ティース部３の側面部における磁石６に起因する
磁束の磁束密度によって影響を受けるものと考えられる
。そこで、アーマチュア鉄心１のティース部３の側面部
ａ１゜ａ ２． ａ ３ （第２図参照）及びｂ １．
１１２． ｂ ３における磁石６に起因する磁束の磁束
密度を夫々Ｂａ １．Ｂａ ２．８ａ ３及びＢｂ １
．Ｂｂ ２．Ｂｂ３Ｌ、、Ｘを回転方向の角度位相とし
たときのロータの回転力Ｆ（ｘ）を求めると、 Ｆ（Ｘ）Ｑ：４ＸΣ（Ｂａｎ（ｘ ） −Ｂｂｎ（ｘ
） ）と表わされる。尚、上式において、係数４は本実
施例では８Ｆ７１１２スロツトであることから与えられ
たものである。コギングを低減するにはＦ （ｘ ）の
変化量を小にすればよく、その変化量は各磁束密度３
ａｎ、 Ｂ ｂｎを小にすることにより小とすることが
できるのは明らかである。
ところで、従来のスロット鉄心形直流モータでは、磁石
はアーマチュア鉄心に対し周方向に等間隔のギャップを
介する形状で且つ磁束密度分布が略矩形波状になるよう
Ｓ磁されていたため、その磁石に起因するティース部の
側面部における磁束密度３ａ口、３ｂｎは極めて犬であ
り、従って大きなコギングを発生していたのである。こ
れに対し本実施例では、磁石６の磁極境界部Ａの近傍に
凹部６ａを形成したから、磁極境界部Ａの近傍とアーマ
チュア鉄心１のティース部３との間のギャップが大とな
り、その分磁石６の磁極境界部Ａの近傍に起因するティ
ース部３の側面部における磁束密度Ｂａｎ、３ｂｎを小
にすることができる。従って、磁極境界部Ａがスロット
４を横切る際におけるロータの回転力変化を小にでき、
即ちコギングを小にできるものである。因みに、第３図
に、横軸に磁石６の突極部６ａの周方向長さえと磁極ピ
ッチＬとの比（ｆ／Ｐ）をとり、縦軸に従来のスロット
鉄心形直流モータを１としたコギングの割合いをとって
示す実験値及び前式から求めた理論値を示す。同図によ
れば、Ｉ／ｐ≦０．６とすればコギングを従来の約半分
以下にできることが理解される。従って、突極部６ａの
周方向長さ差を磁極部Ｐの６０％以下とした本実施例で
は、コギングを従来の約半分以下に抑えることができる
といつ著効を秦するものである。また、トルクの低下を
極力抑えたい場合には、Ｌ／ｐを０．３≦Ｌ／ρ≦０．
６の範囲に定めれば、トルク発生に寄与する部分の磁束
密度を十分に確保できるので、第４図に示すように、モ
ータのトルク特性を従来とほぼ同等に維持することがで
きる。
はアーマチュア鉄心に対し周方向に等間隔のギャップを
介する形状で且つ磁束密度分布が略矩形波状になるよう
Ｓ磁されていたため、その磁石に起因するティース部の
側面部における磁束密度３ａ口、３ｂｎは極めて犬であ
り、従って大きなコギングを発生していたのである。こ
れに対し本実施例では、磁石６の磁極境界部Ａの近傍に
凹部６ａを形成したから、磁極境界部Ａの近傍とアーマ
チュア鉄心１のティース部３との間のギャップが大とな
り、その分磁石６の磁極境界部Ａの近傍に起因するティ
ース部３の側面部における磁束密度Ｂａｎ、３ｂｎを小
にすることができる。従って、磁極境界部Ａがスロット
４を横切る際におけるロータの回転力変化を小にでき、
即ちコギングを小にできるものである。因みに、第３図
に、横軸に磁石６の突極部６ａの周方向長さえと磁極ピ
ッチＬとの比（ｆ／Ｐ）をとり、縦軸に従来のスロット
鉄心形直流モータを１としたコギングの割合いをとって
示す実験値及び前式から求めた理論値を示す。同図によ
れば、Ｉ／ｐ≦０．６とすればコギングを従来の約半分
以下にできることが理解される。従って、突極部６ａの
周方向長さ差を磁極部Ｐの６０％以下とした本実施例で
は、コギングを従来の約半分以下に抑えることができる
といつ著効を秦するものである。また、トルクの低下を
極力抑えたい場合には、Ｌ／ｐを０．３≦Ｌ／ρ≦０．
６の範囲に定めれば、トルク発生に寄与する部分の磁束
密度を十分に確保できるので、第４図に示すように、モ
ータのトルク特性を従来とほぼ同等に維持することがで
きる。
第５図は本発明の異なる実施例を示すものである。前記
実施例との相違は、磁石８の内周面を略正弦波状に波う
つ形態として磁極部、界磁Ａの近傍にアーマチュア鉄心
１に対してｔ！退する凹部８ａを形成したところにある
。この場合でも、磁極境界部Ａの近傍とティース部３と
の間のギャップが大になるので、ティース部３の側面部
における磁束密度を低下させてコギングの低減化を図り
得るものである。尚、この場合１．磁石８内周而の正弦
波形態を台形波形態に近似したとぎに、台形の上辺部が
底辺部の６０％以下となるような正弦波形態とすれば、
コギングの低減割合が一層大となることは勿論である。
実施例との相違は、磁石８の内周面を略正弦波状に波う
つ形態として磁極部、界磁Ａの近傍にアーマチュア鉄心
１に対してｔ！退する凹部８ａを形成したところにある
。この場合でも、磁極境界部Ａの近傍とティース部３と
の間のギャップが大になるので、ティース部３の側面部
における磁束密度を低下させてコギングの低減化を図り
得るものである。尚、この場合１．磁石８内周而の正弦
波形態を台形波形態に近似したとぎに、台形の上辺部が
底辺部の６０％以下となるような正弦波形態とすれば、
コギングの低減割合が一層大となることは勿論である。
本発明は以上述べたように、界磁用の磁石の［１極境界
部近傍に形成した凹部により、磁極境界部近傍とアーマ
チュア鉄心のティース部との間のギャップが大になるの
で、磁石の磁極境界部に起因するティース部の側面部の
磁束密度を低下させてコギングを低下することができる
という優れた効果を奏するものである。
部近傍に形成した凹部により、磁極境界部近傍とアーマ
チュア鉄心のティース部との間のギャップが大になるの
で、磁石の磁極境界部に起因するティース部の側面部の
磁束密度を低下させてコギングを低下することができる
という優れた効果を奏するものである。
第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示し、第１図は
モータの固定子及び回転子の平面図、第２図は要部を展
開して示す平面図、第３図は突極部の周方向長さとコギ
ングとの関係を示すグラフ、第４図はモータのトルク特
性図、第５図は本発明の他の実施例を示す第１図相当図
である。 図面中、１はアーマチュア鉄心、３はティース部、４は
スロット、６．８は磁石、５ａ 、３ａは凹部である。 第 １（２ 第２０ 第３図 ＯＬ□ Ｑ、５１ 外 第４図 第 ５ 図
モータの固定子及び回転子の平面図、第２図は要部を展
開して示す平面図、第３図は突極部の周方向長さとコギ
ングとの関係を示すグラフ、第４図はモータのトルク特
性図、第５図は本発明の他の実施例を示す第１図相当図
である。 図面中、１はアーマチュア鉄心、３はティース部、４は
スロット、６．８は磁石、５ａ 、３ａは凹部である。 第 １（２ 第２０ 第３図 ＯＬ□ Ｑ、５１ 外 第４図 第 ５ 図
Claims (1)
- １、複数極に着磁した界磁用の磁石と複数個のスロット
を有するアーマチュア鉄心とをギャップを介して対向さ
せたものにおいて、前記磁石の磁極境界部の近傍に前記
アーマチュア鉄心に対して後退する凹部を形成したこと
を特徴とするスロット鉄心形直流モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22847984A JPS61106035A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | スロツト鉄心形直流モ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22847984A JPS61106035A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | スロツト鉄心形直流モ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61106035A true JPS61106035A (ja) | 1986-05-24 |
Family
ID=16877113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22847984A Pending JPS61106035A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | スロツト鉄心形直流モ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61106035A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0647010A1 (en) * | 1993-09-30 | 1995-04-05 | GATE S.p.A. | Electric motor with permanent magnets and reduced cogging torque |
| FR2725569A1 (fr) * | 1994-10-11 | 1996-04-12 | Aerospatiale | Moteur electrique a courant continu sans balai a faible ondulation de couple |
| WO1996015574A3 (fr) * | 1994-11-16 | 1996-07-25 | Nicolas Wavre | Moteur synchrone a aimants permanents |
| KR100382954B1 (ko) * | 2000-08-30 | 2003-05-09 | 고창섭 | 영구자석과 전기자 돌극을 갖는 모타에서 코깅토크의 저감장치 및 방법 |
-
1984
- 1984-10-30 JP JP22847984A patent/JPS61106035A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0647010A1 (en) * | 1993-09-30 | 1995-04-05 | GATE S.p.A. | Electric motor with permanent magnets and reduced cogging torque |
| US6181035B1 (en) | 1993-09-30 | 2001-01-30 | Motors Acquisition Corp. | Permanent magnet electric motor having reduced cogging torque |
| FR2725569A1 (fr) * | 1994-10-11 | 1996-04-12 | Aerospatiale | Moteur electrique a courant continu sans balai a faible ondulation de couple |
| EP0707375A1 (fr) * | 1994-10-11 | 1996-04-17 | AEROSPATIALE Société Nationale Industrielle | Moteur électrique à courant continu sans balai à faible ondulation de couple |
| WO1996015574A3 (fr) * | 1994-11-16 | 1996-07-25 | Nicolas Wavre | Moteur synchrone a aimants permanents |
| KR100382954B1 (ko) * | 2000-08-30 | 2003-05-09 | 고창섭 | 영구자석과 전기자 돌극을 갖는 모타에서 코깅토크의 저감장치 및 방법 |
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