JPS6341307B2 - - Google Patents

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JPS6341307B2
JPS6341307B2 JP57225943A JP22594382A JPS6341307B2 JP S6341307 B2 JPS6341307 B2 JP S6341307B2 JP 57225943 A JP57225943 A JP 57225943A JP 22594382 A JP22594382 A JP 22594382A JP S6341307 B2 JPS6341307 B2 JP S6341307B2
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JP
Japan
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slot
electric machine
stator
synchronous electric
poles
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JP57225943A
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Shigeki Kawada
Yoichi Amamya
Masatoyo Sogabe
Noboru Iwamatsu
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Fanuc Corp
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    • 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
    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は同期電機に関し、特に同期電機の界磁
極の形状に関する。
ステータに電機子巻線および該巻線を収容する
スロツトを有する同期電機の概略の断面図が第１
図に示される。ステータ２１は巻線（図示せず）
を収容するためのスロツト２２を有する。図にお
いてスロツト２２はステータ２１の全周にわたつ
て設けられるが第１図においては一部のみ示し他
は省略してある。ロータ１１は界磁極１２および
磁石１３を具備する。磁石１３は例えばフエライ
ト等の材料から形成される。界磁極１２は薄板を
打抜いて作られ積層され穴１４を通してボルト
（図示せず）で締付けられる。ステータ２１の電
機子巻線に交流電流が供給されるとロータ１１が
回転する。
前述のような同機電機において、従来界磁極１
２のスロツト２２に対向する部分の円周方向の長
さは、磁石１３の形状、および薄板打抜によつて
制限される界磁極１２の端部１５の形状等により
決定され、スロツト２２のピツチに対し考慮され
た寸法ではなかつた。このように製造された同期
電機は無負荷回転時にスロツトに起因するトルク
リツプルすなわちスロツトリツプルが生じ、特に
無負荷時のスロツトリツプルは同期電機をサーボ
モータとして用い軽負荷運転する場合に速度むら
となり有害であつた。上記スロツトリツプルはス
テータ２１とロータ１１の間の空隙磁束密度分布
を正弦波状とすればスロツトピツチおよび界磁極
１２の円周方向長さに無関係に減少させることが
できることは知られているが、これの実現は非常
に困難であり、特に同期電機の小形化に対して
は、かなり有害となり得策ではなかつた。このよ
うな理由により同期電機における無負荷時スロツ
トリツプルを減少させるために、スロツトピツチ
と界磁極１２の円周方向の長さの関係の最適条件
を求めることが必要となつた。
本発明の目的は前述の従来形の同期電機におけ
る問題点にかんがみ、毎極毎相スロツト数をβ＝
ｍ／ｎとした時、界磁極の円周方向長さを１／ｎ
の整数倍とするという構想に基づき、同期電機の
スロツトリツプルを減少し、サーボモータとして
使用した場合の軽負荷運転時の速度むらを軽減す
ることにある。
本発明においては、ステータに電機子巻線およ
び該巻線を収容するスロツトを有し、ロータに強
磁性体によりほぼ扇形状に形成された界磁極の複
数個および該界磁極の間に磁極が該界磁極に接し
かつ磁極の極性が１つおきに逆向きになるよう配
置した該界磁極と同数の磁石を有する、同期電機
において、該ステータのスロツト数をＳ、ロータ
の極数をＰ、該同期電機を駆動する電源の相数を
φ、任意の自然数をＮとし、毎極毎相スロツト数
β＝Ｓ／Pφに等しい既約分数がｍ／ｎで表わされる 時、該界磁極の該ステータのスロツトに対向する
部分の円周方向の長さを、該ステータのスロツト
のピツチの長さのＮ／ｎ倍の値から選択すること
を特徴とする同期電機が提供される。
本発明の一実施例としての同期電機の概略の断
面図が第２図に示される。ステータ４１のスロツ
ト４２はステータ４１の内周に沿つて例えば36個
配置される。図においては６個のみ示し他は省略
されている。スロツト４２のピツチの長さはＬで
表わされる。ロータ３１の磁石３３は第１図の従
来形のものとほぼ同様である。すなわちフエライ
ト等の材質のものが用いられ、研摩等の加工工程
により作られた永久磁石であつて図示されるよう
なＮ，Ｓの極を有する。界磁極３２はほぼ扇形状
の強磁性体の薄板より成り、穴３４を通してボル
トにより締め付けられる。ロータ３１は８個の界
磁極３２および８個の磁石３３を具備する。磁石
３３は界磁極３２の間に配置され、磁石３３の磁
極は界磁極３２に接し、磁極の極性は１つおきに
逆向きになつて配置されている。界磁極３２のス
ロツト４２に対向する部分の円周方向の長さはＷ
で表わされる。この同期電機の毎極毎相スロツト
数β＝Ｓ／Pφ＝36／８×３＝３／２である。ここにＳ
はス テータのスロツト数、Ｐはロータの極数、φは電
源の相数である。本実施例においては三相交流が
適用される。従つて毎極毎相スロツト数βを表わ
す既約分数ｍ／ｎは3/2、すなわちｍ＝３、ｎ＝
２となる。界磁極３２の長さＷはＬ×Ｎ／２に選
ばれる。ここにＮは任意の自然数である。すなわ
ち、Ｗは0.5L、1.0L、1.5L、2.0L、2.5L、3.0L、
3.5L、4.0L、4.5Lのうちから選択される。しかし
実際には形状からの制約により2.0L以下と4.5Lは
実用的でない。
次にＷがＬ×Ｎ／ｎに選ばれた場合の無負荷時
スロツトリツプルの減少について説明する。無負
荷時スロツトリツプルは同期電機のロータが回転
する際の全周合計の磁気抵抗変化に起因するか
ら、ｎのとり得る値について全周にわたつた界磁
極３２とステータ４１のスロツト歯部４３との間
の対向面積の変化の最小となる条件を求めればよ
い。
ｎは通常の場合ｎ＝2k、（ｋ＝０、１、２、３
…）で表わされ、そのとり得る値としては１、
２、または４が一般的である。第３図には界磁極
３２とスロツト歯４３の関係を示す拡大図が示さ
れる。図においては便宜的に、スロツトピツチの
長さを基準にとり、すなわち「１」としスロツト
歯の幅をａ、スロツト開口幅をｂ、界磁極の長さ
ＷをNw＋ｃと定める。Nwは正の整数であり、
ｃは０≦ｃ≦１であり、ａ＞ｂであるとする。空
隙の磁気抵抗を問題にしているのでａ＞ｂとして
も一般性を失わない。上記条件のもとにロータを
ｘ方向に動かした時の界磁極とスロツト歯の対向
面積の変化をｎが１、２、４の場合について第４
図を参照して計算する。第４図には界磁極の一極
とスロツト歯の対向面積Ａの変化が移動距離ｘ
（スロツトピツチの長さを基準とする）について
図示される。
(1) ｎ＝１すなわちβ＝ｍ／１の場合 全周にわたつた対向面積変化は第４図と同じ
パターンとなる。すなわち界磁極がx1の距離ま
で移動する間は対向面積Ａは（A0＋△Ａ）で
あり、距離x1からx2の間は徐々に減少し、x2に
おいててA0となり、距離x3から徐々に増加し、
距離「１」において（A0＋△Ａ）に戻る。こ
の場合対向面積変化なしの条件はｃ＝０または
ｃ＝１となる。
(2) ｎ＝２すなわちβ＝ｍ／２の場合 全周にわたつた対向面積変化は第４図の変化
曲線を1/2ピツチずつずらして加え合せたパタ
ーンとなる。対向面積の変化なしの条件は、ｃ
＝０、ｃ＝１／２、またはｃ＝１となる。
(3) ｎ＝４すなわちβ＝ｍ／４の場合 全周にわたつた対向面積変化は第４図の変化
曲線を1/4ピツチずつずらして加え合せたパタ
ーンとなる。対向面積の変化なしの条件は、ｃ
＝０、ｃ＝１／４、ｃ＝１／２、ｃ＝３／４、またはｃ ＝１となる。
第５図には従来形の同期電機と本発明の実施例
による同期電機における２極分のパーミアンスの
変化を1/72回転について計算し求めたものであ
る。２極分のパーミアンスの変化を求めた理由
は、β＝３／２であるため２極分が全周合計と等し いパターンであるからである。第５図ａは従来形
の同期電機でβ＝３／２、Ｗ＝2.7Lであり、第５図 ｂは実施例の同期電機であつてβ＝３／２、Ｗ＝ 3.0Lの場合を示す。横軸は角度θを表わし、縦軸
はパーミアンス（磁気抵抗の逆数）の相対値を示
す。これによると本実施例による同期電機は回転
によつて生ずる界磁極とスロツト歯の間の磁気抵
抗の変化が従来形のものに比べて少ないことが判
る。磁気抵抗の変化が少ないということは前述し
たように無負荷時スロツトリツプルの減少に帰着
する。
以上説明したように界磁極の長さＷがＬ／ｎの
長さの整数倍であると、界磁極とスロツト歯の間
の対向面積の回転に伴う変化が少なくなるという
ことが判る。
本発明によれば、同期電機の無負荷時スロツト
リツプルを減少し、サーボモータとして使用した
場合の軽負荷運転時の速度むらを軽減することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の背景技術を説明するための同
期電機の概略断面図、第２図は本発明の一実施例
としての同期電機の概略断面図、第３図は本実施
例の効果を説明するための界磁極とスロツト歯の
関係を示す拡大展開図、第４図は第３図と同様な
界磁極の移動距離と界磁極とスロツト歯の対向面
積の関係を示す図、および第５図は従来形と実施
例による同期電機における２極分のパーミアンス
の変化を比較する特性図である。 １１……ロータ、１２……界磁極、１３……磁
石、１４……穴、１５……界磁極の端部、２１…
…ステータ、２２……スロツト、３１……ロー
タ、３２……界磁極、３３……磁石、３４……
穴、４１……ステータ、４２……スロツト、４３
……スロツト歯部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ステータに電機子巻線および該巻線を収容す
    るスロツトを有し、ロータに強磁性体によりほぼ
    扇形状に形成された界磁極の複数個および該界磁
    極の間に磁極が該界磁極に接しかつ磁極の極性が
    １つおきに逆向きになるよう配置した該界磁極と
    同数の磁石を有する、同期電機において、該ステ
    ータのスロツト数をＳ、ロータの極数をＰ、該同
    期電機を駆動する電源の相数をφ、任意の自然数
    をＮとし、毎極毎相スロツト数β＝Ｓ／Pφに等しい 既約分数がｍ／ｎで表わされる時、該界磁極の該
    ステータのスロツトに対向する部分の円周方向の
    長さを、該ステータのスロツトのピツチの長さの
    Ｎ／ｎ倍の値から選択することを特徴とする同期
    電機。
JP57225943A 1982-12-24 1982-12-24 同期電機 Granted JPS59117451A (ja)

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Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2580874B3 (fr) * 1985-04-23 1987-10-09 Renault Machine electrodynamique synch
JPH0755037B2 (ja) * 1988-05-13 1995-06-07 株式会社日立製作所 永久磁石式同期電動機
JPH0759144B2 (ja) * 1988-11-29 1995-06-21 神鋼電機株式会社 パルスモータ
FR2652688B2 (fr) * 1989-01-11 1991-10-18 Alsthom Gec Commande pour la marche a puissance constante d'un moto-variateur synchrone.
WO1990009698A2 (de) * 1989-02-08 1990-08-23 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag Permanentmagneterregter drehfeldmotor
FR2645364B1 (fr) * 1989-04-04 1996-01-26 Banon Louis Machine polyphasee synchrone a aimants permanents
US5191256A (en) * 1989-12-15 1993-03-02 American Motion Systems Interior magnet rotary machine
JP2566791Y2 (ja) * 1991-05-20 1998-03-30 神鋼電機株式会社 回転型パルスモータ
JP2730325B2 (ja) * 1991-05-20 1998-03-25 神鋼電機株式会社 回転型パルスモータ
JP2730326B2 (ja) * 1991-05-20 1998-03-25 神鋼電機株式会社 回転型パルスモータ
EP0592605B1 (en) * 1991-07-04 1995-12-06 A.C.M. AZIENDA COSTRUZIONE MOTORI S.a.s. DI RACCA ANITA & C. Drive device for the cylinder of a hosiery machine and rotor assembly for a brushless synchronous motor
FR2714773B1 (fr) * 1993-12-31 1996-01-26 Renault Moteur synchrone à aimants permanents et à commutation électronique.
JP3282427B2 (ja) * 1994-04-13 2002-05-13 トヨタ自動車株式会社 永久磁石モータ
US5955807A (en) * 1997-04-25 1999-09-21 Denso Corporation Synchronous electric machine having auxiliary permanent magnet
JP3428896B2 (ja) * 1998-05-07 2003-07-22 オークマ株式会社 トルクリップルを低減したモータ
FR2786956B1 (fr) * 1998-12-07 2001-02-16 Centre Nat Rech Scient Machine electrique tournante a double excitation perfectionnee
IT1320322B1 (it) * 2000-04-28 2003-11-26 Filippis Pietro De Motore brushless a magneti permanenti.
US6879075B2 (en) * 2003-01-31 2005-04-12 Curtiss-Wright Electro-Mechanical Corporation Trapezoidal shaped magnet flux intensifier motor pole arrangement for improved motor torque density
JP4007339B2 (ja) * 2003-11-07 2007-11-14 株式会社デンソー 交流モータとその制御装置
US20060043814A1 (en) * 2004-08-25 2006-03-02 Calfo Raymond M Trapezoidal field pole shape in salient machines
US7301310B2 (en) * 2005-08-24 2007-11-27 Honeywell International, Inc. Excitation controlled synchronous permanent magnet machine
KR101092321B1 (ko) 2005-12-21 2011-12-09 주식회사 동서전자 Ｌｓｐｍ 동기모터의 로터
KR100915621B1 (ko) * 2007-03-29 2009-09-07 양성식 영구자석 발전기
RU2396675C1 (ru) * 2008-12-29 2010-08-10 Андрей Михайлович Максимов Электрическая машина
DE102009020412A1 (de) * 2009-05-08 2010-11-18 Lewa Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Mischen von Fluiden
US8736128B2 (en) 2011-08-10 2014-05-27 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Three dimensional magnetic field manipulation in electromagnetic devices
US20130038162A1 (en) * 2011-08-11 2013-02-14 Zhongshan Broad-Ocean Motor Manufacturing Co., Ltd Motor
CN202221930U (zh) * 2011-08-11 2012-05-16 中山大洋电机制造有限公司 一种电机永磁转子结构
EP2568578A3 (en) * 2011-09-07 2017-12-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Motor and washing machine having the same
ES2718096T3 (es) * 2011-11-30 2019-06-27 Abb Research Ltd Maquinas eléctricas y rotores de máquinas eléctricas
EP2639938A1 (de) * 2012-03-16 2013-09-18 Siemens Aktiengesellschaft Elektrischer Antriebsmotor eines Kraftwagens mit geringem Entmagnetisierungsfeld gegen einen permanent erregten Rotor sowie Kraftwagen mit einem solchen Antriebsmotor
DE102012205672A1 (de) * 2012-04-05 2013-10-10 Robert Bosch Gmbh Elektrisch angetriebenes Zweirad
JP5974599B2 (ja) * 2012-04-12 2016-08-23 株式会社デンソー 回転電機
US8570128B1 (en) 2012-06-08 2013-10-29 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Magnetic field manipulation devices and actuators incorporating the same
US9231309B2 (en) 2012-07-27 2016-01-05 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Metamaterial magnetic field guide
US9882440B2 (en) 2012-10-15 2018-01-30 Regal Beloit America, Inc. Radially embedded permanent magnet rotor and methods thereof
US9246364B2 (en) 2012-10-15 2016-01-26 Regal Beloit America, Inc. Radially embedded permanent magnet rotor and methods thereof
US9831727B2 (en) * 2012-10-15 2017-11-28 Regal Beloit America, Inc. Permanent magnet rotor and methods thereof
EP2793363A1 (de) * 2013-04-16 2014-10-22 Siemens Aktiengesellschaft Einzelsegmentläufer mit Halteringen
US9742228B2 (en) * 2013-10-18 2017-08-22 General Electric Company Torque ripple reduction in electric machines
JP6315790B2 (ja) * 2014-04-30 2018-04-25 マブチモーター株式会社 ブラシレスモータ
JP6432430B2 (ja) * 2015-04-15 2018-12-05 株式会社デンソー 回転電機のロータ
US11172308B2 (en) * 2015-08-04 2021-11-09 Curtis E. Graber Electric motor

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1134173A (fr) * 1955-08-23 1957-04-08 Emile Morel Ets Alternateur polyphasé
US3210584A (en) * 1961-04-20 1965-10-05 Allis Louis Co Synchronous induction machine
US3230434A (en) * 1962-09-18 1966-01-18 Gen Precision Inc Motor fitted with hall generator and semiconductor controls
DE1488383A1 (de) * 1964-09-09 1969-07-03 Siemens Ag Permanentmagneterregter Aussenlaeufersynchronmotor
US3334254A (en) * 1965-06-03 1967-08-01 Garrett Corp Dynamoelectric machine
US3671780A (en) * 1969-11-24 1972-06-20 Heinemann Electric Co Control circuits
US3860843A (en) * 1970-06-26 1975-01-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Rotating electric machine with reduced cogging
US3654503A (en) * 1970-09-24 1972-04-04 Westinghouse Electric Corp Synchronous motors with field starting resistor arrangement
US3671789A (en) * 1971-01-19 1972-06-20 Canadian Patents Dev Synchronous reluctance motors having rotor segments of extended pole span
US4327302A (en) * 1979-09-21 1982-04-27 General Electric Company Electronically commutated motor, stationary and rotatable assemblies therefore, and lamination
GB2075274A (en) * 1980-05-02 1981-11-11 Inst Elektropromishlenost Permanent-magnet rotors for electrical machines
JPS57264A (en) * 1980-06-01 1982-01-05 Seiji Hosokawa Corrugated h beam
JPS6023305B2 (ja) * 1980-09-25 1985-06-06 フアナツク株式会社 直流発電機形非接触式速度検出装置
US4385250A (en) * 1981-01-12 1983-05-24 Compumotor Corporation Synchronous motor having gradual edge effect
JPS5899253A (ja) * 1981-12-08 1983-06-13 Fanuc Ltd 同期モ−タ
US4475051A (en) * 1982-08-27 1984-10-02 International Business Machines Corporation Low inertia high torque variable reluctance motor
JPS5959054A (ja) * 1982-09-27 1984-04-04 Fanuc Ltd 永久磁石界磁回転子構造
US4486678A (en) * 1983-09-06 1984-12-04 Sundstrand Corporation Rotor for a permanent magnet generator

Also Published As

Publication number Publication date
EP0128961A4 (en) 1985-07-01
EP0128961A1 (en) 1984-12-27
DE3374502D1 (en) 1987-12-17
JPS59117451A (ja) 1984-07-06
EP0128961B1 (en) 1987-11-11
US4700097A (en) 1987-10-13
WO1984002617A1 (en) 1984-07-05

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