JPS6198143A - 永久磁石回転電機 - Google Patents
永久磁石回転電機Info
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- JPS6198143A JPS6198143A JP21799284A JP21799284A JPS6198143A JP S6198143 A JPS6198143 A JP S6198143A JP 21799284 A JP21799284 A JP 21799284A JP 21799284 A JP21799284 A JP 21799284A JP S6198143 A JPS6198143 A JP S6198143A
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- winding
- armature
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- salient
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/22—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos
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- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (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】
〔発明の利用分野、〕
突極構造の電機子鉄心と、界磁に永久磁石を使用する永
久磁石回転−機に係る。
久磁石回転−機に係る。
突極磁極を有する回転電機、とくにブラシレスモータに
おけるトルク変動には、突極磁極間の巻線溝に起因する
コギングトルクと、巻線に誘起する電圧の直流分が一定
でないことによって生ずる脈動トルク、部ちトルクリッ
プルとがある。コギングトルクを低減する方法として、
突極磁極表面−に補助溝を設け、コギングトルクの次数
を高次にして低減することが実開昭50−32502号
公報に開示されている。この考えを進めながらも、よシ
明確にコギングトルクを低減し、合せて、補助溝によっ
て増大しやすいトルクリップル分を低減しようとするも
のである。
おけるトルク変動には、突極磁極間の巻線溝に起因する
コギングトルクと、巻線に誘起する電圧の直流分が一定
でないことによって生ずる脈動トルク、部ちトルクリッ
プルとがある。コギングトルクを低減する方法として、
突極磁極表面−に補助溝を設け、コギングトルクの次数
を高次にして低減することが実開昭50−32502号
公報に開示されている。この考えを進めながらも、よシ
明確にコギングトルクを低減し、合せて、補助溝によっ
て増大しやすいトルクリップル分を低減しようとするも
のである。
本発明は突極構造の電機子鉄心を有し、界磁に永久磁石
を使用する電動機において、コギングトルクの低減と、
出力トルクのトルクリップルの低減を合せ行なおうとす
るものである。
を使用する電動機において、コギングトルクの低減と、
出力トルクのトルクリップルの低減を合せ行なおうとす
るものである。
本発明は、補助溝や補助突極をもって、コギングトルク
成分を調和削減したシ高次化して低減し、あわせて界磁
磁気パーミアンスを磁極内部で小さくシ、合成トルクの
トルクリップルを低減し、両立しがたい両特性を両立さ
、せるものであ今。
成分を調和削減したシ高次化して低減し、あわせて界磁
磁気パーミアンスを磁極内部で小さくシ、合成トルクの
トルクリップルを低減し、両立しがたい両特性を両立さ
、せるものであ今。
以下、本発明の原理を図によ)説明する。
第1図は、本発明の対象とするモータの一例の断面構造
を示す。回転子の永久磁石界磁部1は4□ 極に着磁さ
れたリング状永久磁石2とヨーク部3とで構成する。電
機子4は、巻線用突極51゜52.53と補助突極61
,62.63とで構成し、巻線用突極51,52.53
に:は各々電機子巻線71,72.73が巻回されてい
る。
を示す。回転子の永久磁石界磁部1は4□ 極に着磁さ
れたリング状永久磁石2とヨーク部3とで構成する。電
機子4は、巻線用突極51゜52.53と補助突極61
,62.63とで構成し、巻線用突極51,52.53
に:は各々電機子巻線71,72.73が巻回されてい
る。
ここでは、いわゆる永久磁石2の極数と巻線用突極の数
はそれぞれ4と3の例で、その最大公約数が磁石の極数
と異なるものを対象としている。
はそれぞれ4と3の例で、その最大公約数が磁石の極数
と異なるものを対象としている。
本モータは、ブラシレスモータの場合、巻線71.72
.73への通電を、回転子lの位置く応じて順次切り替
え、連続的な回転力を得る。
.73への通電を、回転子lの位置く応じて順次切り替
え、連続的な回転力を得る。
8a@ 、8tz 、8as 、8bx 、8as 。
8bsは突極磁極間に位置する巻線用の溝である。
この溝装置は、電気角で百π(従ってM+2)の間隔を
持った8 al @ 8 al t 8 ”lと8bt
。
持った8 al @ 8 al t 8 ”lと8bt
。
8b叩、8bsの2つのグループで構成する。
以上が本発明の対象の磁石モータである。また磁石2と
対向する突極51,52.53の外表面には、各々巻線
用溝とほぼ同じ磁気パーミアンスを持つ補助溝8 c
1 s 8 C@ # 8 ’ s g 8 dt *
8dx 、8dsが設けられている。
対向する突極51,52.53の外表面には、各々巻線
用溝とほぼ同じ磁気パーミアンスを持つ補助溝8 c
1 s 8 C@ # 8 ’ s g 8 dt *
8dx 、8dsが設けられている。
以下、この種モータのコギングトルクの発生の原理につ
き、第2図で説明する。一般にコギングトルクは永久磁
石磁極2の移動にともなって空隙部9内の磁気エネルギ
ーが変化する事により引き起こされる。この変化の原因
は巻線用の溝にある。
き、第2図で説明する。一般にコギングトルクは永久磁
石磁極2の移動にともなって空隙部9内の磁気エネルギ
ーが変化する事により引き起こされる。この変化の原因
は巻線用の溝にある。
第2図において、(a)は空隙磁束密度を、(b)は永
久磁石磁極を、(C)は電機子部の周方向展開図を、(
d)は・1g磯子部がθだけ移動した時の電機子部を−
示す。図において、便宜上、実際とは逆に電機子部を永
久磁石磁極2に対して動くものとして考えを進める。
久磁石磁極を、(C)は電機子部の周方向展開図を、(
d)は・1g磯子部がθだけ移動した時の電機子部を−
示す。図において、便宜上、実際とは逆に電機子部を永
久磁石磁極2に対して動くものとして考えを進める。
図において、コギングトルクは、一般に次式で表現でき
る。
る。
ここで θ:永久磁石磁極に対する電機子部の移動角
Eψ):空隙全体の磁気エネルギー
一方、空隙中の任意の角度ψでの微少体格dv当シの磁
気エネルギーΔEψ)は、 ”Kt・B12(ψ、θ)dψ ・・・・・・・
・・(2)ここで μ0 :空気の透磁率 Bヨ(ψ、θ):空隙の磁束密度 Ki :定数 従って空隙全体の磁気エネルギーE(のけ、E(の=K
I/ B、” (ψ、θ)dψ ・・・・・
・・・・(3)ここで P:永久磁石磁極数 一般に溝がない場合の空隙磁束密度B(→は、高調波分
に分解されて、次式で表わされる。
気エネルギーΔEψ)は、 ”Kt・B12(ψ、θ)dψ ・・・・・・・
・・(2)ここで μ0 :空気の透磁率 Bヨ(ψ、θ):空隙の磁束密度 Ki :定数 従って空隙全体の磁気エネルギーE(のけ、E(の=K
I/ B、” (ψ、θ)dψ ・・・・・
・・・・(3)ここで P:永久磁石磁極数 一般に溝がない場合の空隙磁束密度B(→は、高調波分
に分解されて、次式で表わされる。
B (9)) =ΣB 、sin nψ
・・・・・・・・・・・・(4)鳳・1 ここで B、:B(ψ)の高調波のピーク値また、空隙
部にはエネルギー関数として次式を定義する。(第2図
(f)) S(ψ)=82(9)) =Σ(K@ + Sam ・5ill 2nψ)
・−・−(S)−暑1 ここで、S、(い:5(911)の高調波分に、(→:
S、(ψ)の直流分 S、、:S、(勾の高調波のピーク値 ここで、巻線用の溝、補助溝の磁束密度に対する影響は
、溝部上の空隙磁束密度が減少するか、もしくは、零に
なると考えられる。そこで溝部の位置のみ単位とする以
下の関数を定義する。(第2図(e)) ここで W:4幅 以上の関数を使うことによって、溝の存在は、以下のu
t Ce)で表示できる。
・・・・・・・・・・・・(4)鳳・1 ここで B、:B(ψ)の高調波のピーク値また、空隙
部にはエネルギー関数として次式を定義する。(第2図
(f)) S(ψ)=82(9)) =Σ(K@ + Sam ・5ill 2nψ)
・−・−(S)−暑1 ここで、S、(い:5(911)の高調波分に、(→:
S、(ψ)の直流分 S、、:S、(勾の高調波のピーク値 ここで、巻線用の溝、補助溝の磁束密度に対する影響は
、溝部上の空隙磁束密度が減少するか、もしくは、零に
なると考えられる。そこで溝部の位置のみ単位とする以
下の関数を定義する。(第2図(e)) ここで W:4幅 以上の関数を使うことによって、溝の存在は、以下のu
t Ce)で表示できる。
ut(の=u(θ+αs)+u(θ+α2)+・・・+
U(θ+α、)ここで αl、α3・・・・・・α、:
溝位置na:溝数 従って溝を含めた磁束密度の分布は、 B、(ψ、θ)=(t−utψ)1B(ψ) ・・・
・・・・・・(8)(8)式を(3)式に代入すると、 E(θl”Kt/ (1ut(θ))” B2(9)
)d9)=Kxf (1ut(の)B”(ψ)dψ
=Kt/ B”(ψ)dψ−Ktf B”(t)us
(θ)d9)O ・・・・・・・・・・・・・・・(9)ここで(9)式
の第一項はθの関数にならないため、(1)式により明
らかにコギングトルクに影響を与えない。従ってコギン
グトルクTcは ここでS(ψ)は、溝がない場合のエネルギー関数を示
す。さらにこれは、 g / 8(咎・ut(のdψ=W・ Σ S(θ+α
、) ・・・・・・圓O@−1 従って、コギングトルクは、第2図で説明すると同図(
f)で示すエネルギー関数E(のでの、移動前の位置関
数(第2図(e))が1を示すエネルギー関数の総和E
sと移動後の総和E2の変動によって表わされる。
U(θ+α、)ここで αl、α3・・・・・・α、:
溝位置na:溝数 従って溝を含めた磁束密度の分布は、 B、(ψ、θ)=(t−utψ)1B(ψ) ・・・
・・・・・・(8)(8)式を(3)式に代入すると、 E(θl”Kt/ (1ut(θ))” B2(9)
)d9)=Kxf (1ut(の)B”(ψ)dψ
=Kt/ B”(ψ)dψ−Ktf B”(t)us
(θ)d9)O ・・・・・・・・・・・・・・・(9)ここで(9)式
の第一項はθの関数にならないため、(1)式により明
らかにコギングトルクに影響を与えない。従ってコギン
グトルクTcは ここでS(ψ)は、溝がない場合のエネルギー関数を示
す。さらにこれは、 g / 8(咎・ut(のdψ=W・ Σ S(θ+α
、) ・・・・・・圓O@−1 従って、コギングトルクは、第2図で説明すると同図(
f)で示すエネルギー関数E(のでの、移動前の位置関
数(第2図(e))が1を示すエネルギー関数の総和E
sと移動後の総和E2の変動によって表わされる。
第2図(0よシ変動を直接見出すことは困難であるので
、(ロ)式を更に展開すると ・・・・・・・・・・・・・・・(6)従って(6)式
より、コギングトルクは各調波成分に分解することがで
きる。このことは、コギングトルクの各調波成分は、同
じ調波のエネルギー関数の溝位置部の値の和の変動とし
て与えられる事を示す。
、(ロ)式を更に展開すると ・・・・・・・・・・・・・・・(6)従って(6)式
より、コギングトルクは各調波成分に分解することがで
きる。このことは、コギングトルクの各調波成分は、同
じ調波のエネルギー関数の溝位置部の値の和の変動とし
て与えられる事を示す。
さらに上記理論を実例によシ、第3図を用いて説“明す
る。
る。
(a)は空隙磁束密度B1を、(b)は永久磁石磁極、
(C)は巻線用溝のみの電機子部を、(d)はその溝位
置関数を、(e)、 <f) 、 (g)には、それぞ
れエネルギー関数の基本成分、第3調波分、第6A波分
を示す。
(C)は巻線用溝のみの電機子部を、(d)はその溝位
置関数を、(e)、 <f) 、 (g)には、それぞ
れエネルギー関数の基本成分、第3調波分、第6A波分
を示す。
なる8at 、8a2.8asのグループと、8b1゜
8J、8b3のグループとからなる。この2つのグルー
プに対して、式@の基本波分に対して適用すると n# Σ5atsin2・l(θ+α、1) −一定 =一定 上式中の〔〕内の前半は# 8 a 1 s 8 a
2 *ga3のグループに対応するものであり、後半は
r#48 J 、 8 bz 、 8 bz 17)り
A/−プに対応スルものであるが、和は一定となシ、コ
ギングトルクは生じない。
8J、8b3のグループとからなる。この2つのグルー
プに対して、式@の基本波分に対して適用すると n# Σ5atsin2・l(θ+α、1) −一定 =一定 上式中の〔〕内の前半は# 8 a 1 s 8 a
2 *ga3のグループに対応するものであり、後半は
r#48 J 、 8 bz 、 8 bz 17)り
A/−プに対応スルものであるが、和は一定となシ、コ
ギングトルクは生じない。
をもつ3個の溝のグループは、上式と同じ手法での考察
から、基本波分と3n±1次調波分のコギングトルクを
生じないことが分る。
から、基本波分と3n±1次調波分のコギングトルクを
生じないことが分る。
一方、第3次調波について考えると、
ΣS a sin 2・3(θ+α、1)” S a
3・nasis6ψ) ・・・・・・・・
・α蜀となシ第3図(f)で示す様に各溝位置上のエネ
ルギー分布の第3次調波は同相となり、コギングを引き
起こす。
3・nasis6ψ) ・・・・・・・・
・α蜀となシ第3図(f)で示す様に各溝位置上のエネ
ルギー分布の第3次調波は同相となり、コギングを引き
起こす。
この第3次調波によるコギングトルク発生を除とでKは
整数)だけずらして補助溝を配置することが有効である
。最も簡単な例として、第3図(f)に矢印で示した位
置に補助溝をつけると良い。これによって(ロ)式は、 S、3・na・3in6ψ)+Sms・ngsin6
(θ+−+−K)・・・・・・・・・・・・(至) となり零となし得る。尚(至)式の第一項は巻線溝の項
、第二項は補助溝の項である。
整数)だけずらして補助溝を配置することが有効である
。最も簡単な例として、第3図(f)に矢印で示した位
置に補助溝をつけると良い。これによって(ロ)式は、 S、3・na・3in6ψ)+Sms・ngsin6
(θ+−+−K)・・・・・・・・・・・・(至) となり零となし得る。尚(至)式の第一項は巻線溝の項
、第二項は補助溝の項である。
ここで補助溝の配置は第3図に限られたものではなく、
巻線溝位置と−q+−5にだけずらして配置すれば、そ
の他の任意の位置でも良い。但し−グループを構成する
10個の補助溝の間隔は、電気角2Mπ(Mは30倍数
でない整数)を維持するものとする。この溝配置でコギ
ングトルクは高次になシ低減することができる。
巻線溝位置と−q+−5にだけずらして配置すれば、そ
の他の任意の位置でも良い。但し−グループを構成する
10個の補助溝の間隔は、電気角2Mπ(Mは30倍数
でない整数)を維持するものとする。この溝配置でコギ
ングトルクは高次になシ低減することができる。
以上の巻線溝と補助溝の配置では、第3次調波成分は除
去されたが、第6次調波成分が出てくる。
去されたが、第6次調波成分が出てくる。
第3図(f)で示した溝配置は第6次調波成分に対して
は =2n、・5all・5in2・6・θ ・・・
・・・・・・・・・αQとなる。この第6次調波成分は
巻線用溝と補助溝との間隔を−yK+−gだけ分離した
1つの巻線溝と補助溝のグループを、他のグループに対
して、電気角で□・L (L:!!数)だけずらせば
なくなる。その配列例を第3図(h)に示す。
は =2n、・5all・5in2・6・θ ・・・
・・・・・・・・・αQとなる。この第6次調波成分は
巻線用溝と補助溝との間隔を−yK+−gだけ分離した
1つの巻線溝と補助溝のグループを、他のグループに対
して、電気角で□・L (L:!!数)だけずらせば
なくなる。その配列例を第3図(h)に示す。
その他、第9調波成分については、第3次調波を消竺ば
、自動的に消え、その他の高次としては第12調波成分
が残るが、このクラスの高調波のレベルでは実用的に問
題となることは少なく、又必要に応じてスキューを行な
えば、最小のスキュー角で除去でき右。
、自動的に消え、その他の高次としては第12調波成分
が残るが、このクラスの高調波のレベルでは実用的に問
題となることは少なく、又必要に応じてスキューを行な
えば、最小のスキュー角で除去でき右。
次に出力トルクのトルクリップルについてみる。
第2図(a)は空隙9におゾる磁束分布を示していた。
界磁の磁石2から出た磁束は、その大部分が突極部の5
1.52.53、及び61,62.63に吸いとられ、
各々の突極部51,52.53の実効的なピッチは、機
械角で1%電気角でπとなる。
1.52.53、及び61,62.63に吸いとられ、
各々の突極部51,52.53の実効的なピッチは、機
械角で1%電気角でπとなる。
巻線71,72.73と鎖交する磁束は、突極部51.
52.53に流入する磁束罠等しいから、巻線の実効ピ
ッチも同様に電気角でπと云える。
52.53に流入する磁束罠等しいから、巻線の実効ピ
ッチも同様に電気角でπと云える。
第4図は、界磁部と巻線71(または72゜73)との
関係を示す概略展開図である。界磁部磁石2は平面展開
され、巻線71は等価的に実効ピッチπの1タ一ン巻線
718に置きかえである。
関係を示す概略展開図である。界磁部磁石2は平面展開
され、巻線71は等価的に実効ピッチπの1タ一ン巻線
718に置きかえである。
ここて巻線718に電流iを流すと、界磁部1との電磁
作用によって回転力Mが生じる。その大きさは、フレミ
ングの左手の法則によシ、電流と磁束密度に比例するか
ら となる。列、回転力Mは巻線の実効ピッチの両端におけ
る磁束密度B、(θ+−)とBt(θ−i)の差に比例
することが分る。
作用によって回転力Mが生じる。その大きさは、フレミ
ングの左手の法則によシ、電流と磁束密度に比例するか
ら となる。列、回転力Mは巻線の実効ピッチの両端におけ
る磁束密度B、(θ+−)とBt(θ−i)の差に比例
することが分る。
回転角θの変化に対する各巻線71,72゜73の各実
効ピッチ両端における磁束密度の差の変化を第5図(a
)に示す。この場合、一定値の電流’1 + ’寞+
”Sを第5図(b)の様に回転角に応じて各巻線7
1,72.73に順次流すと、回転力Mは第5図(C)
となる。一定電流を通電するときの回転力の変動分が、
トルクリップルであるから、第5図(C)のΔMとなる
。
効ピッチ両端における磁束密度の差の変化を第5図(a
)に示す。この場合、一定値の電流’1 + ’寞+
”Sを第5図(b)の様に回転角に応じて各巻線7
1,72.73に順次流すと、回転力Mは第5図(C)
となる。一定電流を通電するときの回転力の変動分が、
トルクリップルであるから、第5図(C)のΔMとなる
。
以上の説明から明らかな様に、各巻線71゜72.73
の磁束密度差の平坦部の角度@Fを広くすれば、トルク
リップルΔMは減少する。巻線の実効ピッチを界磁部】
の1磁極ピツチに近づける様減らしてくれば、このFは
広が9、トルクリップルは減少することも分る。補助突
極61゜62.63は、不要な磁束が巻線と鎖交しない
様にし、巻線の実効ピッチを界磁部の1磁極ピヤチに近
づけている。
の磁束密度差の平坦部の角度@Fを広くすれば、トルク
リップルΔMは減少する。巻線の実効ピッチを界磁部】
の1磁極ピツチに近づける様減らしてくれば、このFは
広が9、トルクリップルは減少することも分る。補助突
極61゜62.63は、不要な磁束が巻線と鎖交しない
様にし、巻線の実効ピッチを界磁部の1磁極ピヤチに近
づけている。
この種モータについては、回転力は、巻線内の誘起電圧
Eと電流iの積に比例することも、衆知の電動機理論に
よシ開示されていることである。
Eと電流iの積に比例することも、衆知の電動機理論に
よシ開示されていることである。
即ち第5図(a)、 (c)は、いずれも巻線内誘起電
圧Eで置換して考察できる票となる。
圧Eで置換して考察できる票となる。
さらに、巻線の誘起電圧は、磁束鎖交の時間変化の割合
に比例するという衆知の7アラデイの法則で求めること
もできるし、又、巻線辺が、磁界を表わす磁力線を切る
ことによって誘導されるとするフレミングの左手則によ
って求めることもでき、いずれの方法でも同一の結論圧
到達することは衆知となっており、誘起電圧波形は巻線
辺の切る磁束波と同一波形となる。
に比例するという衆知の7アラデイの法則で求めること
もできるし、又、巻線辺が、磁界を表わす磁力線を切る
ことによって誘導されるとするフレミングの左手則によ
って求めることもでき、いずれの方法でも同一の結論圧
到達することは衆知となっており、誘起電圧波形は巻線
辺の切る磁束波と同一波形となる。
即ち、第5図(a)、 (C)を綽起篭圧Eに置換して
考える時、その波形は、第2図(a)、第3図(a)の
空隙磁束密度B1の波形に相似であることが理解できる
。
考える時、その波形は、第2図(a)、第3図(a)の
空隙磁束密度B1の波形に相似であることが理解できる
。
ここに、前述の如く、巻線の実効ピッチに注目して平坦
部Fを広くシトルクリツプルを低減する方法、とけ別に
、磁束分布波形に注目して、トルク゛ リップルを低減
する方法のあることが分る。
部Fを広くシトルクリツプルを低減する方法、とけ別に
、磁束分布波形に注目して、トルク゛ リップルを低減
する方法のあることが分る。
実効的なトルクリップルは、回転力Mの平均に対し変動
分で評価できる。そしてさらに、コギングトルク同様に
高次化して緩和することも効果的である。そのためには
、第5図(a)、 (C)の平坦部FをΔM方向にその
値がΔMを超えない範囲で部分的に低下させれば良い。
分で評価できる。そしてさらに、コギングトルク同様に
高次化して緩和することも効果的である。そのためには
、第5図(a)、 (C)の平坦部FをΔM方向にその
値がΔMを超えない範囲で部分的に低下させれば良い。
(第5図(d)のΔT)それは1個に限らず複数でも、
三角形状にこだわらない形であっても同様効果的である
ことは容易に分る。
三角形状にこだわらない形であっても同様効果的である
ことは容易に分る。
このΔTを得る方法は、界磁1側の工夫によるものと、
電機子4側の工夫によるものとが考えられる。
電機子4側の工夫によるものとが考えられる。
第6図(a)、 (b)は、界磁1側での実施例を示し
くa)は、磁石2に各々11.12,13.14のくぼ
みを設けている。(b)は、磁石2の肉厚内径、外径と
も0点を中心としたRs 、Rzで構成する第1図例に
対し、内径側の全であるいは、一部をA点を中心とした
半径几s (R3<R1)で構成し、破線で示す前者
例に対し、くぼみ21,22゜23.24を設けたもの
である。すなわち(a)、 (b)いずれも、第1図の
電機子4(この場合溝なしで、表面一様な円筒と考える
)に対し、磁石2の端面31.32の中側か両端よりも
磁気パーミアンスが小さくなる如く、空隙長を大きく構
成しておる。
くa)は、磁石2に各々11.12,13.14のくぼ
みを設けている。(b)は、磁石2の肉厚内径、外径と
も0点を中心としたRs 、Rzで構成する第1図例に
対し、内径側の全であるいは、一部をA点を中心とした
半径几s (R3<R1)で構成し、破線で示す前者
例に対し、くぼみ21,22゜23.24を設けたもの
である。すなわち(a)、 (b)いずれも、第1図の
電機子4(この場合溝なしで、表面一様な円筒と考える
)に対し、磁石2の端面31.32の中側か両端よりも
磁気パーミアンスが小さくなる如く、空隙長を大きく構
成しておる。
これにより、第5図(d)の如きくぼみΔTを形成しよ
うとするものである。
うとするものである。
このくぼみ11,12.13,14、あるいは21.2
2,23,24は各磁石に複数個あっても、また形状が
いかなるものであっても、前述の如く、回転力のΔMあ
るいはそれに対応する誘起電圧の側より小さく、かつ、
平坦部F内にある回転力ΔTあるいはそれに対応する誘
起電圧を発生させるものであれば良いことは自明である
。但し2部外であっても巻線電流’l s ”l s
’mの切替点内T内であれば、一部効果もある。
2,23,24は各磁石に複数個あっても、また形状が
いかなるものであっても、前述の如く、回転力のΔMあ
るいはそれに対応する誘起電圧の側より小さく、かつ、
平坦部F内にある回転力ΔTあるいはそれに対応する誘
起電圧を発生させるものであれば良いことは自明である
。但し2部外であっても巻線電流’l s ”l s
’mの切替点内T内であれば、一部効果もある。
以上の構成によれば、両立しがたいコギングトルクの低
減と、トルクリップルの低減を合せ実施し得る。
減と、トルクリップルの低減を合せ実施し得る。
第1図は本発明を適用する電動機の構造図、第2図はコ
ギングトルク発生の原理説明図、第3図は第1図に対応
したコギングトルク低減の説明図、第4図、第5図(a
)々いしくd)はそれぞれトルクリップルの発生原理と
低減手法を示す図、第6図(a)。 (b)はそれぞれ本発明の一実施例を示す構造図である
。 1・・・永久磁石界磁部、2・・・永久磁石磁極、3・
・・ヨーク部、4・・・電機子、51,52.53・・
・巻線用突極、61,62.63・・・補助突極、71
,72゜7 a ・”pt機子巻線、gal 、8al
、 8az 。 g bl、 8 bl m 8bR””巻線用溝、6.
’t。 8 Cz g 8 Cs * 8 d t @ 8 d
z @ 8 d 2 ”・補助溝、9・・・空隙、11
,12,13.14・・・磁石2内のくぼみ、21,2
2,23.24・・・磁石2内算 乙 図 手続補正書(方式) %式%] 昭 和59年 b許願第 217992 −じ発明の名
称 永久声石回転電機 補正をする者 −Iif’lとの関係 持、iγ出19百人R++、
!5lot株式会社 日 立 製 イ乍 所代 理
人 居帽〒1001東京都千代田区丸の内−丁目5番1号は
それぞれ」の記載を「第5図は」に補正する。 以上 □
ギングトルク発生の原理説明図、第3図は第1図に対応
したコギングトルク低減の説明図、第4図、第5図(a
)々いしくd)はそれぞれトルクリップルの発生原理と
低減手法を示す図、第6図(a)。 (b)はそれぞれ本発明の一実施例を示す構造図である
。 1・・・永久磁石界磁部、2・・・永久磁石磁極、3・
・・ヨーク部、4・・・電機子、51,52.53・・
・巻線用突極、61,62.63・・・補助突極、71
,72゜7 a ・”pt機子巻線、gal 、8al
、 8az 。 g bl、 8 bl m 8bR””巻線用溝、6.
’t。 8 Cz g 8 Cs * 8 d t @ 8 d
z @ 8 d 2 ”・補助溝、9・・・空隙、11
,12,13.14・・・磁石2内のくぼみ、21,2
2,23.24・・・磁石2内算 乙 図 手続補正書(方式) %式%] 昭 和59年 b許願第 217992 −じ発明の名
称 永久声石回転電機 補正をする者 −Iif’lとの関係 持、iγ出19百人R++、
!5lot株式会社 日 立 製 イ乍 所代 理
人 居帽〒1001東京都千代田区丸の内−丁目5番1号は
それぞれ」の記載を「第5図は」に補正する。 以上 □
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、永久磁石界磁部と、突極の総てもしくは一部に電機
子巻線を巻装した突極磁極で構成した電機子とからなり
、前記突極磁極の表面に補助溝を設けかつ、永久磁石界
磁部もしくは電機子部のいずれか一方が他方に対して回
転可能に構成された永久磁石機において、前記永久磁石
界磁部と電機子間の磁気パーミアンズが、界磁極両端に
比しその内側で小さくなるべく、界磁空隙が構成された
ことを特徴とする永久磁石回転電機。 2、前記特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、電
機子鉄心の主突極部の間に前記界磁部と対向するように
補助突極部を設け、電機子巻線の実効ピッチを界磁極の
ピッチにほぼひとしくしたことを特徴とする永久磁石回
転電機。 3、前記特許請求の範囲第1項記載のものにおいて界磁
極数がP個で、電機子巻線突極がm個で、両者の最大公
約数がPとことなり、かつ、電気角で2/3Mπ(Mは
3の倍数でない整数)の間隔を持つた巻線用溝の1つあ
るいは複数のグループをもち、巻線用溝位置に対して電
気角で2/3K+π/6(Kは整数)だけ分離した位置
に巻線用溝と同数の補助溝を突極磁極表面に設けたこと
を特徴とする永久磁石回転電機。 4、前記特許請求の範囲第3項記載のものにおいて、巻
線用溝と補助溝との間隔をπ/3K+π/6だけ分離し
た一つの巻線用の溝と補助溝のグループを、他のグルー
プに対して、電気角でL・π/2(Lは整数)だけずら
して配置したことを特徴とする永久磁石回転電機。 5、前記特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、界
磁の位置に応じて複数の電機子巻線への通電を切り替え
て連続的な回転力を得るものであつて、前記磁気パーミ
アンスの低下が、巻線切替内の合成誘起電圧に、誘起電
圧のくぼみを発生されるものにして、かつ巻線切替点の
くぼみよりもくぼまないことを特徴とする永久磁石回転
電機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21799284A JPS6198143A (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 永久磁石回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21799284A JPS6198143A (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 永久磁石回転電機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6198143A true JPS6198143A (ja) | 1986-05-16 |
Family
ID=16712923
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21799284A Pending JPS6198143A (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 永久磁石回転電機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6198143A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS641457A (en) * | 1987-06-20 | 1989-01-05 | Sanyo Electric Co Ltd | Dc motor |
WO2001052386A2 (en) * | 2000-01-12 | 2001-07-19 | Mol Belting Company | Electric motor with external rotor |
US6879078B2 (en) | 2000-01-12 | 2005-04-12 | Neodrive Llc | Electric motor with external rotor |
JP2015149819A (ja) * | 2014-02-06 | 2015-08-20 | 株式会社デンソー | モータ |
JP2021027723A (ja) * | 2019-08-06 | 2021-02-22 | 株式会社デンソー | モータ |
-
1984
- 1984-10-17 JP JP21799284A patent/JPS6198143A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS641457A (en) * | 1987-06-20 | 1989-01-05 | Sanyo Electric Co Ltd | Dc motor |
WO2001052386A2 (en) * | 2000-01-12 | 2001-07-19 | Mol Belting Company | Electric motor with external rotor |
WO2001052386A3 (en) * | 2000-01-12 | 2002-03-28 | Mol Belting Co | Electric motor with external rotor |
US6879078B2 (en) | 2000-01-12 | 2005-04-12 | Neodrive Llc | Electric motor with external rotor |
US7337524B2 (en) | 2000-01-12 | 2008-03-04 | Neodrive Llc | Method of forming a winding core for an electric motor |
JP2015149819A (ja) * | 2014-02-06 | 2015-08-20 | 株式会社デンソー | モータ |
JP2021027723A (ja) * | 2019-08-06 | 2021-02-22 | 株式会社デンソー | モータ |
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