JPS61280745A - 永久磁石回転子型同期電動機 - Google Patents
永久磁石回転子型同期電動機Info
- Publication number
- JPS61280745A JPS61280745A JP60120905A JP12090585A JPS61280745A JP S61280745 A JPS61280745 A JP S61280745A JP 60120905 A JP60120905 A JP 60120905A JP 12090585 A JP12090585 A JP 12090585A JP S61280745 A JPS61280745 A JP S61280745A
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- JP
- Japan
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- permanent magnet
- magnet rotor
- stator
- rotor
- magnetic
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- Pending
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- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (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】
産業上の利用分野
この発明は小型オレンジ絞シジューサ等の家庭用機器の
駆動源として用いる出力数ワットから数十ワットの永久
磁石回転子型の同期電動機に関するもので・ある。
駆動源として用いる出力数ワットから数十ワットの永久
磁石回転子型の同期電動機に関するもので・ある。
従来の技術
従来この種の永久磁石回転子型の同期電動機は、第７図
のような構造のものが多い。
のような構造のものが多い。
すなわち、駆動コイル１を挿着した略コ字状固定子鉄心
２の他端側を磁極部２ＩＬ、２ｂと成し、この磁極部間
に軸３を有した永久磁石回転子４を配置し、ネジ６で固
定子鉄心２に取付けた軸受体らによって回転自由に軸支
して、駆動コイル１へ交流電圧を印加すると、磁極部２
ａ、２ｂ間に交番磁界が発生し、この磁界により永久磁
石回転子が起動され、以後同期回転に移行するものとな
っている。（たとえば特開昭５９−８３９６４号公報）
この種の永久磁石を回転子とする同期電動機は、隈取コ
イル誘導電動機と比較して、構造が簡単で小型、軽量、
高出力である等の長所を有するが、理論上、起動トルク
を発生しないという欠点を有している。しかし、実用に
供するため、磁極部の形状、回転子と磁極部間のエアー
ギャップ、そして回転子等に各種の工夫をして、起動時
に永久磁石回転子自体の慣性に打ち勝って回転子を起動
し、以後駆動コイルによる交番磁界によって同期回転さ
せることは可能となっている。
２の他端側を磁極部２ＩＬ、２ｂと成し、この磁極部間
に軸３を有した永久磁石回転子４を配置し、ネジ６で固
定子鉄心２に取付けた軸受体らによって回転自由に軸支
して、駆動コイル１へ交流電圧を印加すると、磁極部２
ａ、２ｂ間に交番磁界が発生し、この磁界により永久磁
石回転子が起動され、以後同期回転に移行するものとな
っている。（たとえば特開昭５９−８３９６４号公報）
この種の永久磁石を回転子とする同期電動機は、隈取コ
イル誘導電動機と比較して、構造が簡単で小型、軽量、
高出力である等の長所を有するが、理論上、起動トルク
を発生しないという欠点を有している。しかし、実用に
供するため、磁極部の形状、回転子と磁極部間のエアー
ギャップ、そして回転子等に各種の工夫をして、起動時
に永久磁石回転子自体の慣性に打ち勝って回転子を起動
し、以後駆動コイルによる交番磁界によって同期回転さ
せることは可能となっている。
そして、第７図の例では、エアーギャップ７゜７を均一
で小さく設定し、かつ永久磁石回転子４の外周軸方向に
は溝８，８が固定子磁極端に略近接して設けられている
。そしてこの溝８，８はＩｓの２極径方向異方性着磁さ
れたＮ、Ｓ側に各１個づつ軸３の対称位置に配置しであ
る。この手段は均一エアギャップで永久磁石回転子４か
ら固定子鉄心２を通る有効磁束を高め、溝８でパーミア
ンスに変化をもたせ、磁極部２＆、２ｂへの吸引力に変
化をもたせて永久磁石回転子４の磁極中心を磁極部２！
Ｌ、２ｂの機械的中心τ−Ｙから角度θずらせること等
により起動させ易く、かつ同期回転に移行させやすくす
る作用を有している。
で小さく設定し、かつ永久磁石回転子４の外周軸方向に
は溝８，８が固定子磁極端に略近接して設けられている
。そしてこの溝８，８はＩｓの２極径方向異方性着磁さ
れたＮ、Ｓ側に各１個づつ軸３の対称位置に配置しであ
る。この手段は均一エアギャップで永久磁石回転子４か
ら固定子鉄心２を通る有効磁束を高め、溝８でパーミア
ンスに変化をもたせ、磁極部２＆、２ｂへの吸引力に変
化をもたせて永久磁石回転子４の磁極中心を磁極部２！
Ｌ、２ｂの機械的中心τ−Ｙから角度θずらせること等
により起動させ易く、かつ同期回転に移行させやすくす
る作用を有している。
発明が解決しようとする問題点
この種の同期電動機に用いる永久磁石回転子は電磁コイ
ルで発生する誘導磁束中（磁場）で成形し、フェライト
等の強磁性粒子の磁化容易軸方向を揃えて（配向または
着磁）磁力の大なる異方性磁石と成し、焼結磁石や樹脂
磁石として製造される。これら永久磁石回転子の製造は
一般の成形法に比べ、磁場中で配向するため技術的に困
難さがある。同期電動機の出力増のための回転子の径大
化はさらに磁場配向を困難にする。また焼結磁石回転子
よシ生産性が優れ安価に製造できる樹脂磁石回転子は合
成樹脂とフェライト等の強磁性粉末の混合体から成り、
磁気強さは強磁性粉末の量に比例するため焼結晶よシ体
積増、とシわけ直径の増加となシ、かつ軸を一体にイン
サート射出成形するため金型内での流れの乱れ等も加わ
シ磁場配向を困難にする。すなわち配向による磁石回転
子外周の磁束密度分布に乱れを生じ、前記のような起動
及び同期回転への移行をさせる有効手段を用いても起動
せず従って同期回転も得られないようになってしまう。
ルで発生する誘導磁束中（磁場）で成形し、フェライト
等の強磁性粒子の磁化容易軸方向を揃えて（配向または
着磁）磁力の大なる異方性磁石と成し、焼結磁石や樹脂
磁石として製造される。これら永久磁石回転子の製造は
一般の成形法に比べ、磁場中で配向するため技術的に困
難さがある。同期電動機の出力増のための回転子の径大
化はさらに磁場配向を困難にする。また焼結磁石回転子
よシ生産性が優れ安価に製造できる樹脂磁石回転子は合
成樹脂とフェライト等の強磁性粉末の混合体から成り、
磁気強さは強磁性粉末の量に比例するため焼結晶よシ体
積増、とシわけ直径の増加となシ、かつ軸を一体にイン
サート射出成形するため金型内での流れの乱れ等も加わ
シ磁場配向を困難にする。すなわち配向による磁石回転
子外周の磁束密度分布に乱れを生じ、前記のような起動
及び同期回転への移行をさせる有効手段を用いても起動
せず従って同期回転も得られないようになってしまう。
問題点を解決するための手段
同期電動機の出力増のための回転子径大化や、軸一体樹
脂成形磁石回転子の採用を阻んでいる磁石回転子外周の
磁束密度分布の乱れに起因する起動や同期回転への移行
を可能にするための本発明の技術的な手段は、２極径方
向異方性着磁を施こす永久磁石回転子の外周磁極境界部
分を一部切除した形状とするものである。
脂成形磁石回転子の採用を阻んでいる磁石回転子外周の
磁束密度分布の乱れに起因する起動や同期回転への移行
を可能にするための本発明の技術的な手段は、２極径方
向異方性着磁を施こす永久磁石回転子の外周磁極境界部
分を一部切除した形状とするものである。
作用
この技術的手段による作用は次のようになる。
この種の同期電動機の起動そして同期回転移行は永久磁
石回転子磁束と駆動コイルで発生する固定子磁極間の交
番磁束とによる反発吸引作用で回転子自体の慣性モーメ
ントや軸受部分の摩擦抵抗等に抗して回転子が回転振動
を発生し、かつこの回転振動を拡大し機械角で１８００
以上の回転振動に達して交番磁界にのって同期回転に移
行するものであシ、固定子磁束に対する回転子磁束の適
正を欠くとこの一連の動作は行れなくなるものである。
石回転子磁束と駆動コイルで発生する固定子磁極間の交
番磁束とによる反発吸引作用で回転子自体の慣性モーメ
ントや軸受部分の摩擦抵抗等に抗して回転子が回転振動
を発生し、かつこの回転振動を拡大し機械角で１８００
以上の回転振動に達して交番磁界にのって同期回転に移
行するものであシ、固定子磁束に対する回転子磁束の適
正を欠くとこの一連の動作は行れなくなるものである。
この固定子磁束と回転子磁束の密度分布との関連を第５
図、第６図、第４図によって説明する。
図、第６図、第４図によって説明する。
第６図は第６図に示す固定子磁極の内周上の固定子磁束
密度分布図である。磁極部２ａ、２ｂの各磁極端を（イ
）、（ロ）、（ハ）、に）としてみるとネジ穴ｅ側の磁
極端（ロ）、に）は他端（イ）、ｅうに比べて磁束密度
は低く、その差は磁極２ＩＬ、２ｂ間に配置される永久
磁石回転子磁束に対し回転開力を提供する。このことは
エアギャップを不均一にした場合も、永久磁石回転子に
対して同様である。−力筒４図は磁石回転子外周の磁束
密度分布図であシ、磁極中心ピークａ、外周溝部８に相
当する谷部すは第７図で示す永久磁石回転子４の形状に
対応している。
密度分布図である。磁極部２ａ、２ｂの各磁極端を（イ
）、（ロ）、（ハ）、に）としてみるとネジ穴ｅ側の磁
極端（ロ）、に）は他端（イ）、ｅうに比べて磁束密度
は低く、その差は磁極２ＩＬ、２ｂ間に配置される永久
磁石回転子磁束に対し回転開力を提供する。このことは
エアギャップを不均一にした場合も、永久磁石回転子に
対して同様である。−力筒４図は磁石回転子外周の磁束
密度分布図であシ、磁極中心ピークａ、外周溝部８に相
当する谷部すは第７図で示す永久磁石回転子４の形状に
対応している。
このような形状で径大化や軸一体成形樹脂磁石を配向成
形すると第４図中点線で示すように谷部すと反対側に磁
束密度の過大部Ｃが生じる傾向となる。これが前述の固
定子磁束密度の低い磁極端（ロ）。
形すると第４図中点線で示すように谷部すと反対側に磁
束密度の過大部Ｃが生じる傾向となる。これが前述の固
定子磁束密度の低い磁極端（ロ）。
に）に対応して作用するため回転開力を弱める作用を行
なう。さらに駆動コイルへの印加電源電圧が低下すると
固定子磁束は低下し、回転子磁束は変化していないため
全体的に一層回転隅力は減少する。このことが永久磁石
回転子の回転振動を開始する起動、さらに同期回転移行
を不能にさせることになる。したがって本発明は前記永
久磁石回転子の外周磁束密度分布に関して、固定子磁極
端間に位置する回転子磁極の境界部に切除部を設けた形
状として磁束密度の過大部を減少させて回転偶力を増大
させ、始動および同期回転移行を可能ならしめるのであ
る。
なう。さらに駆動コイルへの印加電源電圧が低下すると
固定子磁束は低下し、回転子磁束は変化していないため
全体的に一層回転隅力は減少する。このことが永久磁石
回転子の回転振動を開始する起動、さらに同期回転移行
を不能にさせることになる。したがって本発明は前記永
久磁石回転子の外周磁束密度分布に関して、固定子磁極
端間に位置する回転子磁極の境界部に切除部を設けた形
状として磁束密度の過大部を減少させて回転偶力を増大
させ、始動および同期回転移行を可能ならしめるのであ
る。
実施例
以下、本発明の一実施例を添付図面にもとすいて説明す
る。第１図および第２図において、１１は軸１２をイン
サート一体射出成形した樹脂磁石回転子で、第７図で示
すような駆動コイルを挿着した固定子鉄心２の他端に形
成した両磁極部２＆。
る。第１図および第２図において、１１は軸１２をイン
サート一体射出成形した樹脂磁石回転子で、第７図で示
すような駆動コイルを挿着した固定子鉄心２の他端に形
成した両磁極部２＆。
２ｂ間に均一エアギャップ１３を設けて回転自由に配置
される。この樹脂磁石回転子の外周部には従来と同様起
動および同期回転移行のための一手段としての溝１４．
１４が軸１２を介して対向する一対の磁極端（イ）、ヒ
ラに近接して設けられている。
される。この樹脂磁石回転子の外周部には従来と同様起
動および同期回転移行のための一手段としての溝１４．
１４が軸１２を介して対向する一対の磁極端（イ）、ヒ
ラに近接して設けられている。
そして２極異方性配向されたＮ、Ｓ両極の境界１２に達
する切除部１６がそれぞれ固定子磁極端（ロ）、に）に
対応する側に形成されている。なお前記溝１４．１４お
よび切除部１６は第２図に示すように軸方向に連設され
るものであり、Ｎ、Ｓ境界１２は、樹脂磁石成形金型の
突合せ面となるから容易に成形できる形状となっている
。
する切除部１６がそれぞれ固定子磁極端（ロ）、に）に
対応する側に形成されている。なお前記溝１４．１４お
よび切除部１６は第２図に示すように軸方向に連設され
るものであり、Ｎ、Ｓ境界１２は、樹脂磁石成形金型の
突合せ面となるから容易に成形できる形状となっている
。
このように樹脂磁石回転子のＮＳ境界部に切除部１ｅを
形成することにより、その外周磁束密度分布波形は第４
図中実線で示すものとなる。すなわち切除部１ｅによ、
９、Ｉｓ境界部附近に磁束密度の減少部りが発生し、こ
の切除部１６のない場合を示す（図中点線）磁束密度の
過大部である０部が減少しＣ′に示す分布波形に変化さ
せることができるのである。
形成することにより、その外周磁束密度分布波形は第４
図中実線で示すものとなる。すなわち切除部１ｅによ、
９、Ｉｓ境界部附近に磁束密度の減少部りが発生し、こ
の切除部１６のない場合を示す（図中点線）磁束密度の
過大部である０部が減少しＣ′に示す分布波形に変化さ
せることができるのである。
この磁束密度分布の減少部分は第６図に示す固定子磁束
密度分図および第１図で明らかなように軸１２を介して
対向する磁極端（ロ）、に）に対応している。そして磁
極端（イ）、（ハ）とこれよシ磁束密度の低い磁極端（
ロ）、に）との差で回転子磁石１１に及ぼす固定子によ
る回転偶力は、切除部１６による回転子磁石１１の表面
磁束密度の減少によって妨げられることなく、かつ回転
偶力を更に強めることもでき、永久磁石回転子１１の起
動及び同期回転移行を可能にする。
密度分図および第１図で明らかなように軸１２を介して
対向する磁極端（ロ）、に）に対応している。そして磁
極端（イ）、（ハ）とこれよシ磁束密度の低い磁極端（
ロ）、に）との差で回転子磁石１１に及ぼす固定子によ
る回転偶力は、切除部１６による回転子磁石１１の表面
磁束密度の減少によって妨げられることなく、かつ回転
偶力を更に強めることもでき、永久磁石回転子１１の起
動及び同期回転移行を可能にする。
なお、第３図は他の実施例を示したものであシ、Ｎ、Ｓ
境界を介して両側に切除部１８を設けた場合を示す。こ
の切除部１８はＮ、Ｓ側それぞれ同量の切除部と成した
り、またＮ−３側の切除量を不同に設定して形成される
もので固定子側磁束密度分布に応じて適宜設定できる。
境界を介して両側に切除部１８を設けた場合を示す。こ
の切除部１８はＮ、Ｓ側それぞれ同量の切除部と成した
り、またＮ−３側の切除量を不同に設定して形成される
もので固定子側磁束密度分布に応じて適宜設定できる。
そしてこの切除部１８は前記切除部１６と同じように回
転子磁石ＮＳ境界部の磁束密度分布を減少させ、磁石回
転子の起動及び同期回転移行を可能にさせる。
転子磁石ＮＳ境界部の磁束密度分布を減少させ、磁石回
転子の起動及び同期回転移行を可能にさせる。
発明の効果
本発明は、永久磁石回転子の外周Ｉｓ磁極境界部分の一
部分を切除した形状に設定する手段により、この部分の
永久磁石回転子の外周表面磁束密度分布を減少させて弱
めるようにして、固定子側磁束と回転子磁束とによる回
転偶力を強める結果、回転子の起動時の回転振動の発生
を可能とし、さらに回転振動を増大して同期回転移行を
可能にさせることができ、永久磁石回転子の径大化によ
る出力増や、軸一体成形樹脂磁石回転子を実用に供し得
る等の効果を奏する。
部分を切除した形状に設定する手段により、この部分の
永久磁石回転子の外周表面磁束密度分布を減少させて弱
めるようにして、固定子側磁束と回転子磁束とによる回
転偶力を強める結果、回転子の起動時の回転振動の発生
を可能とし、さらに回転振動を増大して同期回転移行を
可能にさせることができ、永久磁石回転子の径大化によ
る出力増や、軸一体成形樹脂磁石回転子を実用に供し得
る等の効果を奏する。
第１図は、本発明の一実施例の永久磁石回転子の配置平
面図、第２図は同永久磁石回転子の斜視図、第３図は他
の実施例を示す永久磁石回転子の斜視図、第４図は永久
磁石回転子外周の磁束密度分布図であ如実線が本発明の
もの、点線が切除部のないときのものを示す波形、第６
図は固定子磁極部の平面図、第６図は同固定子磁極部の
磁束密度分布図、第７図は従来の永久磁石回転子型同期
電動機の平面図である。 １・・・・・・駆動コイル、２・・・・・・略コ字状を
なす固定子鉄心、２Ｎ、２ｂ・・・・・・固定子磁極、
（イ）、（ロ）、（ハ）。 に）・・・・・・磁極端、１１・・・・・・樹脂磁石回
転子、１２・・・・・・軸、１６・・・・・・ＮＳ境界
、１６．１８・・・・・・切除部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｚ−
−−耐定子欽＋Ｃ 第４図 α 第５面
面図、第２図は同永久磁石回転子の斜視図、第３図は他
の実施例を示す永久磁石回転子の斜視図、第４図は永久
磁石回転子外周の磁束密度分布図であ如実線が本発明の
もの、点線が切除部のないときのものを示す波形、第６
図は固定子磁極部の平面図、第６図は同固定子磁極部の
磁束密度分布図、第７図は従来の永久磁石回転子型同期
電動機の平面図である。 １・・・・・・駆動コイル、２・・・・・・略コ字状を
なす固定子鉄心、２Ｎ、２ｂ・・・・・・固定子磁極、
（イ）、（ロ）、（ハ）。 に）・・・・・・磁極端、１１・・・・・・樹脂磁石回
転子、１２・・・・・・軸、１６・・・・・・ＮＳ境界
、１６．１８・・・・・・切除部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｚ−
−−耐定子欽＋Ｃ 第４図 α 第５面
Claims (2)
- （１）略コ字状を成す固定子鉄心と、この固定子鉄心の
磁路部に装着した駆動コイルと、前記固定子鉄心の他端
部に固定子磁極部を対向させ、この固定子磁極部間に回
転自由に軸支して配置した２極径方向異方性着磁を施こ
した永久磁石回転子とを有し、この永久磁石回転子の外
周磁極境界部分は一部分を切除した形状と成し、これに
より前記固定子磁極の対向磁極端間に位置した永久磁石
回転子外周磁束密度分布を弱めるようにした永久磁石回
転子型同期電動機。 - （２）前記永久磁石回転子は、射出成形により軸を一体
成形した樹脂磁石とし、回転中心に対し対向する一対の
固定子磁極端に略近接した外周上に溝を形成し、同様に
対向する他の一対の固定子磁極端側の回転子外周上には
、磁極境界に達する切除部を形成した特許請求の範囲第
１項記載の永久磁石回転子型同期電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60120905A JPS61280745A (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | 永久磁石回転子型同期電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60120905A JPS61280745A (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | 永久磁石回転子型同期電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61280745A true JPS61280745A (ja) | 1986-12-11 |
Family
ID=14797897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60120905A Pending JPS61280745A (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | 永久磁石回転子型同期電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61280745A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008025670A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Denso Corp | レンジ判定装置、レンジ判定装置の製造方法、およびそのレンジ判定装置を用いた自動変速機制御装置 |
| JP2016116442A (ja) * | 2014-12-11 | 2016-06-23 | ジョンソン エレクトリック ソシエテ アノニム | ロータ、モータ、ポンプ、及び洗浄装置 |
| CN106208455A (zh) * | 2014-12-11 | 2016-12-07 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 转子、电机、泵及清洗装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5963964A (ja) * | 1982-10-04 | 1984-04-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 永久磁石回転子型同期電動機 |
-
1985
- 1985-06-04 JP JP60120905A patent/JPS61280745A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5963964A (ja) * | 1982-10-04 | 1984-04-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 永久磁石回転子型同期電動機 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008025670A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Denso Corp | レンジ判定装置、レンジ判定装置の製造方法、およびそのレンジ判定装置を用いた自動変速機制御装置 |
| JP4717740B2 (ja) * | 2006-07-19 | 2011-07-06 | 株式会社デンソー | レンジ判定装置、およびそのレンジ判定装置を用いた自動変速機制御装置 |
| JP2016116442A (ja) * | 2014-12-11 | 2016-06-23 | ジョンソン エレクトリック ソシエテ アノニム | ロータ、モータ、ポンプ、及び洗浄装置 |
| CN106208455A (zh) * | 2014-12-11 | 2016-12-07 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 转子、电机、泵及清洗装置 |
| CN106208455B (zh) * | 2014-12-11 | 2024-03-05 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 转子、电机、泵及清洗装置 |
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