WO2022074821A1 - 電動機 - Google Patents

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WO2022074821A1
WO2022074821A1 PCT/JP2020/038288 JP2020038288W WO2022074821A1 WO 2022074821 A1 WO2022074821 A1 WO 2022074821A1 JP 2020038288 W JP2020038288 W JP 2020038288W WO 2022074821 A1 WO2022074821 A1 WO 2022074821A1
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teeth
tooth
core
center position
main
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PCT/JP2020/038288
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English (en)
French (fr)
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優 ▲高▼村
雄一朗 中村
陽介 高石
諭 山代
駿 寺門
慧大 平野
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三菱電機株式会社
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Publication date
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Priority to KR1020227030306A priority patent/KR20220130230A/ko
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • H02K41/031Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
    • HELECTRICITY
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    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
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    • H02K1/08Salient poles
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    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
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    • H02K2213/00Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Definitions

  • This disclosure relates to a motor using a permanent magnet.
  • the mover of the motor has a main teeth pair that protrudes and is wound perpendicular to the traveling direction of the mover core.
  • a pair of main teeth and an auxiliary tooth that is not wound are alternately arranged.
  • the 6n main tooth pairs are arranged at an equal pitch of 60 ° / n in the circumferential direction, and the winding tooth pairs are arranged so that the center position in the circumferential direction is shifted by 360 ° / P in the circumferential direction.
  • a corresponding in-phase coil is wound around the two winding teeth of the main tooth pair, and an auxiliary tooth is provided between the adjacent tooth pairs.
  • the main teeth are determined by the pitch of the circumferential center position between the main teeth and the auxiliary teeth rather than the windingable area between the main teeth determined by the pitch of the circumferential center position of the main teeth pair.
  • the rollable area between the teeth and the auxiliary teeth is larger. Therefore, the technique of Patent Document 1 has a problem that the winding space factor, which is the ratio of the windable region to the region where the winding teeth are arranged, is low.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and an object thereof is to obtain an electric motor having an improved winding space ratio.
  • the motor of the present disclosure has a mover and a stator, and the mover is wound so as to be arranged adjacent to each other in the first direction. It has a main teeth pair that is a pair of a first main teeth and a second main teeth.
  • the first main tooth includes a first tooth in contact with the core back and a first tip core in contact with the tip of the first tooth at a position facing the stator.
  • the second main tooth includes a second tooth in contact with the core back and a second tip core in contact with the tip of the second tooth at a position facing the stator.
  • the electrical angle between the center position of the surface in contact with the core back of the first tooth in the first direction and the center position in the first direction of the surface in contact with the core back of the second tooth is the electric angle of the first tip core. It is larger than the electrical angle between the center position in the first direction and the center position in the first direction of the second tip core.
  • the electric motor according to the present disclosure has the effect of being able to improve the winding space ratio.
  • FIG. 1 A perspective view showing the configuration of the electric motor according to the first embodiment.
  • Sectional drawing which shows the structure of the electric motor which concerns on Embodiment 1.
  • Sectional drawing which shows the structure of the electric motor of the comparative example
  • Sectional drawing which shows the structure of the electric motor which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the electric motor according to the first embodiment.
  • the horizontal plane is the XY plane
  • the Z-axis direction is parallel to the vertical direction
  • the mover 30A moves in the X-axis direction
  • the plus Z-axis direction may be referred to as the upward direction of the motor 101
  • the minus Z-axis direction may be referred to as the downward direction of the motor 101.
  • the electric motor 101 is arranged on a gantry 303 provided in an industrial machine or the like.
  • the electric motor 101 includes a stator 20 extending in the X-axis direction, a mover 30A moving in the X-axis direction on the stator 20, and a table 302.
  • the electric motor 101 is a linear motor.
  • the X-axis direction which is the traveling direction of the mover 30A, is the first direction.
  • the electric motor 101 of the present disclosure is also applicable to a rotary machine. In that case, the first direction is the circumferential direction of the rotating machine.
  • a table 302 is arranged on the movable element 30A, and a work 301 or the like is placed on the upper surface of the table 302.
  • the mover 30A moves along the X-axis direction.
  • the table 302 fixed on the mover 30A moves along the X-axis direction
  • the work 301 moves along the X-axis direction.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the electric motor according to the first embodiment.
  • FIG. 2 shows a partial cross-sectional configuration of the motor 101 when the motor 101 shown in FIG. 1 is cut in a plane parallel to the XZ plane.
  • the axes of the coils 151 and 152 included in the motor 101 extend in the Z-axis direction in the XZ plane of FIG.
  • the movable element 30A includes a plurality of main teeth to 1 and the same number of auxiliary teeth 2 as the main teeth to 1.
  • a set of main teeth vs. 1 is composed of a main teeth 11 which is a first main teeth and a main teeth 12 which is a second main teeth.
  • the main teeth to 1 and the auxiliary teeth 2 are arranged alternately.
  • two main teeth 11 and 12 are continuously arranged at intervals of an electric angle of 180 degrees in the traveling direction.
  • the main teeth 11 have a core back 111, a teeth 112, and a tip core 113.
  • a coil 151 is wound around the teeth 112.
  • the teeth 112 extend in a protrusion shape on the lower side (minus Z-axis direction) of the core back 111, that is, on the stator 20 side. In this way, the teeth 112 extend in the direction perpendicular to the traveling direction of the mover 30A.
  • the tip core 113 is arranged at a position facing the stator 20.
  • the thickness (width) of the teeth 112 in the X-axis direction is thinner than the thickness of the core back 111 in the X-axis direction.
  • the center position of the tip core 113 in the X-axis direction is the same as the center position of the core back 111 in the X-axis direction.
  • the main teeth 12 has a core back 121, a teeth 122, and an advanced core 123.
  • a coil 152 is wound around the teeth 122.
  • the teeth 122 extend in a protruding shape on the lower side of the core back 121, that is, on the stator 20 side. In this way, the teeth 122 extend in the direction perpendicular to the traveling direction of the mover 30A.
  • the tip core 123 is arranged at a position facing the stator 20.
  • the thickness of the teeth 122 in the X-axis direction is thinner than the thickness of the core back 121 in the X-axis direction.
  • the center position of the tip core 123 in the X-axis direction is the same as the center position of the core back 121 in the X-axis direction.
  • the auxiliary teeth 2 has a core back 21, a teeth 22, and a tip core 23. No coil is wound around the teeth 22.
  • the teeth 22 extend in a protruding shape on the lower side of the core back 21, that is, on the stator 20 side. In this way, the teeth 22 extend in the direction perpendicular to the traveling direction of the mover 30A.
  • the tip core 23 is arranged at a position facing the stator 20.
  • the thickness of the teeth 22 in the X-axis direction is thinner than the thickness of the core back 21 in the X-axis direction.
  • the teeth 112 are the first teeth
  • the teeth 122 are the second teeth
  • the teeth 22 are the third teeth.
  • the tip core 113 is the first tip core
  • the tip core 123 is the second tip core.
  • the main teeth to 1 include a U-phase main teeth to 1, a V-phase main teeth to 1, and a W-phase main teeth to 1.
  • the U-phase, V-phase, and W-phase coils 151 and 152 face each other in the X-axis direction. Specifically, the coil 151 arranged in the U-phase main teeth 11 faces the coil 152 arranged in the U-phase main teeth 12, and the coil 152 arranged in the U-phase main teeth 12 assists. It faces the coil 151 arranged on the main tooth 11 of the V phase via the teeth 2.
  • the coil 151 arranged in the main teeth 11 of the V phase faces the coil 152 arranged in the main teeth 12 of the V phase, and the coil 152 arranged in the main teeth 12 of the V phase provides the auxiliary teeth 2. It faces the coil 151 arranged on the main teeth 11 of the W phase.
  • the coil 151 arranged in the main teeth 11 of the W phase faces the coil 152 arranged in the main teeth 12 of the W phase, and the coil 152 arranged in the main teeth 12 of the W phase provides the auxiliary teeth 2. It faces the coil 151 arranged on the main tooth 11 of the U phase.
  • the stator 20 is provided with a plurality of S-pole permanent magnets 36 and N-pole permanent magnets 37 alternately.
  • the permanent magnets 36 of the S pole and the permanent magnets 37 of the N pole are alternately arranged at a first interval, which is a specific interval.
  • the second distance between the center position of the tip core 113 in the X-axis direction and the center position of the tip core 123 in the X-axis direction is the distance between the permanent magnets 36 and 37. Equal to the interval.
  • the electric motor 101 is a linear motor
  • the total number of permanent magnets 36 and 37 is an odd number
  • the electric motor 101 is a rotary motor
  • the number of permanent magnets 36 and 37 is an even number.
  • the stator 20 is arranged at a position facing the mover 30A in the Z-axis direction.
  • the upper surface of the stator 20 is such that the upper surface of the permanent magnet 36 of the S pole or the upper surface of the permanent magnet 37 of the N pole faces the bottom surface of the tip cores 23, 113, 123 or the bottom surface of the coils 151, 152.
  • the mover 30A is arranged in the.
  • the teeth 112 and 122 are formed so that the teeth 112 are separated from the boundary surface L0 and the teeth 122 are separated from the boundary surface L0 when the boundary surface L0 between the core back 111 and the core back 121 is used as a reference.
  • the boundary surface L0 is a plane parallel to the YZ plane.
  • the core back center position a which is the center position of the core back 111
  • the teeth center position b which is the center position of the teeth 112
  • the distance between the boundary surface L0 in the main teeth 11 and the tooth center position b is longer than the distance between the boundary surface L0 in the main teeth 11 and the core back center position a.
  • the core back center position a and the teeth center position b are both positions in the X-axis direction.
  • the distance in the X-axis direction between the core back center position a and the teeth center position b is referred to as a position shift amount S.
  • the core back center position a of the core back 121 and the teeth center position b of the teeth 122 are out of alignment.
  • the distance between the boundary surface L0 in the main teeth 12 and the teeth center position b of the teeth 122 is longer than the distance between the boundary surface L0 in the main teeth 12 and the core back center position a of the core back 121.
  • the electrical angle between the center position of the surface of the teeth 112 in contact with the core back 111 in the X-axis direction and the center position of the surface of the teeth 122 in contact with the core back 121 in the X-axis direction is set at the tip. It is larger than the electric angle between the center position of the core 113 in the X-axis direction and the center position of the tip core 123 in the X-axis direction.
  • the boundary surface P1 in which the core back 111 and the teeth 112 are in contact with each other is shifted in the direction away from the adjacent main teeth 12.
  • the boundary surface P2 where the core back 121 and the teeth 122 are in contact with each other is shifted in a direction away from the adjacent main teeth 11.
  • the boundary surfaces P1 and P2 and the boundary surface P3 described later are all planes parallel to the XY plane.
  • the winding area of the coils 151 and 152 is the cross-sectional area when the coils 151 and 152 are cut on the XZ plane, respectively.
  • the winding area of the coils 151 and 152 corresponds to the area that can be wound around the coils 151 and 152, respectively.
  • hatching is attached to the cross section when the coils 151 and 152 are cut on the XZ plane.
  • the winding area of the coil 151 corresponds to the total area of the hatched areas shown at both ends of the teeth 112
  • the winding area of the coil 152 corresponds to the total area of the hatched areas shown at both ends of the teeth 122.
  • the inflow direction of the coils 151 and 152 in the XZ plane of FIG. 2 is set as the winding start, the outflow direction is set as the winding end, and the connection is made so that the current flows into the winding start portion.
  • the main teeth 11 and 12 have opposite winding directions, and the main teeth pair 1 and the adjacent main teeth pair 1 have opposite winding directions.
  • the wound main teeth pair 1 and the unwound auxiliary teeth 2 are alternately arranged, and the boundary surface P1 where the core back 111 and the teeth 112 are in contact with each other and the core back 121.
  • the interface P2 in contact with the teeth 122 is shifted in a direction away from the adjacent main teeth.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the electric motor of the comparative example.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional configuration of the motor 200 when the motor 200 of the comparative example is viewed from the same direction as the motor 101 shown in FIG.
  • the axes of the coils 351 and 352 included in the motor 200 extend in the Z-axis direction in the XZ plane of FIG.
  • the motor 200 includes a mover 15 and a stator 20.
  • the stator 20 of the electric motor 200 has the same configuration as the stator 20 of the electric motor 101.
  • the movable element 15 includes a plurality of main teeth vs. 3 and the same number of auxiliary teeth 4 as the main teeth vs. 3.
  • a set of main teeth vs. 3 is composed of one main teeth 31 and one main teeth 32. In the mover 15, the main teeth vs. 3 and the auxiliary teeth 4 are arranged alternately.
  • the main teeth 31 has a core back 311, a teeth 312, and a tip core 313.
  • a coil 351 is wound around the teeth 312.
  • the main teeth 32 has a core back 321, a teeth 322, and a tip core 323.
  • a coil 352 is wound around the teeth 322.
  • the auxiliary teeth 4 have a core back 41, a teeth 42, and a tip core 43. No coil is wound around the teeth 42.
  • the teeth 42 extend in a protruding shape on the lower side of the core back 41, and the tip core 43 is arranged on the lower tip portion of the teeth 42.
  • the thickness of the teeth 42 in the X-axis direction is the same as the thickness of the core back 41 in the X-axis direction.
  • the motor 200 has the same components as the motor 101, but the shape and size of each component of the motor 200 is different from the shape and size of each component of the motor 101.
  • the core back 311, the teeth 312, and the tip core 313 are arranged in place of the core back 111, the teeth 112, and the tip core 113. Further, instead of the core back 121, the teeth 122, and the tip core 123, the core back 321 and the teeth 322, and the tip core 323 are arranged. Further, instead of the core back 21, the teeth 22, and the tip core 23, the core back 41, the teeth 42, and the tip core 43 are arranged.
  • the central position of the core back 311 and the central position of the teeth 312 are the same positions.
  • the central position of the core back 321 and the central position of the teeth 322 are the same positions.
  • the teeth 112 and 122 are arranged centering on the teeth center position b shifted in a direction away from the adjacent main teeth from the core back center position a.
  • d2 and e2 are positions where d1 and e1 are shifted in a direction away from the boundary surface L0 by the position shift amount S.
  • the range of the teeth 122 in the X-axis direction is the coordinates shifted in the direction away from the boundary surface L0 by the position shift amount S.
  • the winding area increases by the amount corresponding to the position shift amount S. That is, assuming that the distance in the Z-axis direction of the coils 151 and 152 is the distance z1 and the distance in the Z-axis direction of the coils 351 and 352 is the distance z1, the coils 151 and 152 have a distance z1 ⁇ position shift from the coils 351 and 352.
  • the winding area increases by the amount S.
  • the electric motor 101 can reduce copper loss and suppress heat generation by increasing the winding area.
  • the position shift amount S of the main teeth 11 is 0 ⁇ position shift amount S ⁇ (Px ⁇ 0.05) with respect to the pitch interval Px between the center of the core back 21 and the center of the core back 121. That is, it is desirable that the position shift amount S is 5% or less of the pitch interval Px.
  • To reduce the copper loss it is conceivable to increase the winding area and increase the induced voltage.
  • 5% of the pitch interval Px is a value having the largest reduction effect in consideration of the trade-off between the increase in the winding area and the increase in the induced voltage.
  • the distance between the center position of the teeth 112 in the X-axis direction and the center position of the tip core 113 in the X-axis direction in the main teeth 11 is the center position of the teeth 112 in the X-axis direction and the main position. It is 5% or less of the pitch distance Px from the center position of the teeth 22 in the X-axis direction of the auxiliary teeth 2 adjacent to the teeth 11.
  • the main teeth 11 and 12 and the auxiliary teeth 2 are arranged in a total of 9 m (m is a natural number). That is, the main teeth pair 1 is a 3 m pair (the total number of the main teeth 11 and 12 is 6 m), and the number of auxiliary teeth 2 is 3 m.
  • the total number of permanent magnets 36 and 37 is 7 m.
  • the number of main teeth 11, 12, auxiliary teeth 2, and permanent magnets 36, 37 in the electric motor 101 shown in FIG. 1 is an example, and the number of main teeth 11, 12, auxiliary teeth 2, and permanent magnets 36, 37 is shown in FIG. The number is not limited to the number shown in.
  • the electric motor 101 can be applied to both a linear motor and a rotary motor, and exhibits the same effect when applied to a linear motor and when applied to a rotary motor.
  • the main teeth to 1 of the electric motor 101 include the main teeth 11 and 12. Then, in the main teeth 11, the teeth center position b of the teeth 112 in the X-axis direction is farther from the main teeth 12 than the core back center position a of the core back 111 in the X-axis direction. Further, in the main teeth 12, the teeth center position b of the teeth 122 in the X-axis direction is farther from the main teeth 11 than the core back center position a of the core back 121 in the X-axis direction. That is, the distance between the core back center positions a of the main teeth 11 and 12 is longer than the distance between the core back center positions a of the main teeth 11 and 12.
  • the distance between the main teeth 11 and 12 becomes longer than when the tooth center position b is not shifted from the core back center position a, so that the winding area of the coils 151 and 152 can be increased. Therefore, in the electric motor 101, the ratio of the winding area of the coils 151 and 152 to the total area of the area where the teeth 112 and 122 are arranged and the winding area of the coils 151 and 152 which are windable areas, that is, the winding.
  • the space factor can be improved.
  • Embodiment 2 Next, the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the teeth of the electric motor are inclined from the Z-axis direction.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the electric motor according to the second embodiment.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional configuration of the motor 102 when the motor 102 is viewed from the same direction as the motor 101 shown in FIG.
  • the axes of the coils 551 and 552 included in the motor 102 extend in the Z-axis direction in the XZ plane of FIG.
  • components that achieve the same functions as the motor 101 of the first embodiment shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
  • the electric motor 102 includes a movable element 30B and a stator 20.
  • the stator 20 of the electric motor 102 has the same configuration as the stator 20 of the electric motor 101.
  • the movable element 30B includes a plurality of main teeth vs. 5 and the same number of auxiliary teeth 6 as the main teeth vs. 5.
  • a set of main teeth vs. 5 is composed of one main teeth 51 and one main teeth 52. In the mover 30B, the main teeth pair 5 and the auxiliary teeth 6 are arranged alternately.
  • the main teeth 51 have a core back 511, a teeth 512, and a tip core 513.
  • a coil 551 is wound around the teeth 512.
  • the main teeth 52 has a core back 521, a teeth 522, and a tip core 523.
  • a coil 552 is wound around the teeth 522.
  • the auxiliary teeth 6 has a core back 61, a teeth 62, and a tip core 63. No coil is wound around the teeth 62.
  • the motor 102 has the same components as the motor 101, but the shape and size of some of the components of the motor 102 are different from the shape and size of some of the components of the motor 101.
  • the core back 511, the teeth 512, and the tip core 513 are arranged in place of the core back 111, the teeth 112, and the tip core 113. Further, instead of the core back 121, the teeth 122, and the tip core 123, the core back 521, the teeth 522, and the tip core 523 are arranged. Further, instead of the core back 21, the teeth 22, and the tip core 23, the core back 61, the teeth 62, and the tip core 63 are arranged.
  • the placement position, size, and shape of the core back 61 are the same as the placement position, size, and shape of the core back 21.
  • the placement position, size, and shape of the teeth 62 are the same as the placement position, size, and shape of the teeth 22.
  • the placement position, size, and shape of the tip core 63 are the same as the placement position, size, and shape of the tip core 23.
  • the placement position, size, and shape of the core backs 511 and 521 are the same as the placement positions, sizes, and shapes of the core backs 111 and 121.
  • the core back center position a and the teeth center position b are displaced by the position shift amount S in the motor 102. That is, the boundary surface P1 between the core back 511 and the teeth 512 is shifted in the direction away from the adjacent main teeth 52. Similarly, the boundary surface P2 where the core back 521 and the teeth 522 are in contact with each other is shifted in a direction away from the adjacent main teeth 51.
  • the teeth 112 and 122 of the motor 101 extend in the Z-axis direction, but the axes of the teeth 512 and 522 of the motor 102 are tilted from the Z-axis direction and tilted in the X-axis direction. That is, in the teeth 512, the axis from the core back 511 to the tip core 513 is toward the boundary surface L0 in the XZ plane. Further, in the teeth 522, the axis from the core back 521 toward the tip core 523 is toward the boundary surface L0 in the XZ plane. In other words, in the main teeth vs. 5, the main teeth 51 are tilted toward the tip core 523 and the main teeth 52 are tilted toward the tip core 513.
  • the arrangement position of the tip core 513 is the same as the placement position of the tip core 313, and the placement position of the tip core 523 is the same as the placement position of the tip core 323.
  • the pitch spacing of the tip cores 513 and 523 is the same as the pitch spacing of the tip cores 113 and 123. That is, the center position of the tip core 513 in the X-axis direction is the same as the core back center position a of the core back 511. Further, the center position of the tip core 523 in the X-axis direction is the same as the core back center position a of the core back 521.
  • the boundary surface P1 is shifted in the direction away from the core back center position a by the position shift amount S, as in the first embodiment.
  • the boundary surface P2 is shifted in a direction away from the core back center position a by the position shift amount S.
  • the winding area is increased by the amount corresponding to the position shift amount S and the inclination of the teeth 512 and 522. That is, assuming that the distance in the Z-axis direction of the coils 551 and 552 is the distance z1 and the distance in the Z-axis direction of the coils 351 and 352 is the distance z1, the coils 551 and 552 are more distance z1 ⁇ position-shifted than the coils 351 and 352.
  • the winding area increases by the amount S ⁇ (1/2).
  • the electric motor 102 can reduce copper loss and suppress heat generation by increasing the winding area.
  • the placement positions, shapes, and sizes of the core backs 511 and 521 are the same as the placement positions, shapes, and sizes of the core backs 111 and 121, and the placement positions, shapes, and sizes of the tip cores 513 and 523 are the same.
  • the size is the same as the arrangement position, shape, and size of the tip cores 113 and 123. Therefore, the size of the winding area of the coils 551 and 552 is an intermediate size between the winding area of the coils 151 and 152 and the winding area of the coils 351 and 352.
  • the electric motor 102 is the sum of the area where the teeth 512 and 522 are arranged and the winding area of the coils 551 and 552 which are windable areas.
  • the ratio of the winding area of the coils 551 and 552 to the region, that is, the winding space factor can be improved.
  • the configuration shown in the above embodiments is an example, and can be combined with another known technique, can be combined with each other, and does not deviate from the gist. It is also possible to omit or change a part of the configuration.

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Abstract

電動機(101)が、可動子(30A)と固定子(20)とを有し、可動子(30A)は、X軸方向で隣り合う位置に配置される巻線された主ティース(11,12)の対である主ティース対(1)を備え、主ティース(11)は、コアバックと接するティース(112)と、固定子(30A)に対向する位置であってティース(112)の先端と接する先端コア(113)とを具備し、主ティース(12)は、コアバックと接するティース(122)と、固定子(30A)に対向する位置であってティース(122)の先端と接する先端コア(123)とを具備し、ティース(112)のコアバックと接する面のX軸方向における中央位置と、ティース(122)のコアバックと接する面のX軸方向における中央位置との電気角が、先端コア(113)のX軸方向における中央位置と先端コア(123)のX軸方向における中央位置との電気角よりも大きい。

Description

電動機
 本開示は、永久磁石を用いた電動機に関する。
 電動機の可動子は、可動子コアの進行方向と垂直に突出し巻線された主ティース対を備えている。この可動子では、主ティース対と巻線されていない補助ティースとが交互に配置されている。
 例えば、特許文献1に記載の電動機は、効率を向上させるために、永久磁石の極数PがP=14n(nは自然数)であり、固定子の径方向に突出した巻線ティースの対である主ティース対は6n個である。この6n個の主ティース対は、周方向に等ピッチ60°/nで配置されており、巻線ティースの対同士は、その周方向中心位置を周方向に360°/Pずらして配置されている。そして、主ティース対の2つの巻線ティースには、対応する同相のコイルが巻装されており、隣り合うティース対の間には補助ティースが設けられている。
特開2009-171748号公報
 しかしながら、上記特許文献1の技術では、主ティース対の周方向中心位置のピッチによって決まる主ティース間の巻線可能な面積よりも、主ティースと補助ティースとの周方向中心位置のピッチによって決まる主ティースと補助ティースとの間の巻線可能な面積の方が大きい。このため、上記特許文献1の技術では、巻線ティースの配置される領域に対する、巻線可能領域の比率である巻線占積率が低いという問題があった。
 本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、巻線占積率を向上させた電動機を得ることを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の電動機は、可動子と固定子とを有し、可動子は、第1の方向で隣り合う位置に配置される巻線された第1の主ティースおよび第2の主ティースの対である主ティース対を備えている。第1の主ティースは、コアバックと接する第1のティースと、固定子に対向する位置であって第1のティースの先端と接する第1の先端コアとを具備している。第2の主ティースは、コアバックと接する第2のティースと、固定子に対向する位置であって第2のティースの先端と接する第2の先端コアとを具備している。第1のティースのコアバックと接する面の第1の方向における中央位置と、第2のティースのコアバックと接する面の第1の方向における中央位置との電気角が、第1の先端コアの第1の方向における中央位置と第2の先端コアの第1の方向における中央位置との電気角よりも大きい。
 本開示にかかる電動機は、巻線占積率の向上を実現できるという効果を奏する。
実施の形態1にかかる電動機の構成を示す斜視図 実施の形態1にかかる電動機の構成を示す断面図 比較例の電動機の構成を示す断面図 実施の形態2にかかる電動機の構成を示す断面図
 以下に、本開示の実施の形態にかかる電動機を図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態1.
 図1は、実施の形態1にかかる電動機の構成を示す斜視図である。以下の説明では、水平面をXY平面とし、Z軸方向を鉛直方向に平行な方向とし、可動子30AがX軸方向に移動する場合について説明する。以下では、プラスZ軸方向を電動機101の上方向といい、マイナスZ軸方向を電動機101の下方向という場合がある。
 電動機101は、産業用機械等が備える架台303上に配置される。電動機101は、X軸方向に延設された固定子20と、固定子20上でX軸方向に移動する可動子30Aと、テーブル302とを備えている。実施の形態1において、電動機101は、リニアモータである。可動子30Aの進行方向であるX軸方向が第1の方向である。なお、本開示の電動機101は回転機にも適用可能である。その場合、第1の方向は回転機の周方向となる。
 可動子30A上には、テーブル302が配置されており、ワーク301などが、テーブル302の上面に載置される。電動機101が動作すると、可動子30AがX軸方向に沿って移動する。これにより、可動子30A上に固定されたテーブル302がX軸方向に沿って移動し、ワーク301がX軸方向に沿って移動する。
 図2は、実施の形態1にかかる電動機の構成を示す断面図である。図2では、図1に示した電動機101をXZ平面と平行な平面で切断した場合の電動機101の一部の断面構成を示している。図2では、電動機101が備えるコイル151,152の軸が、図2のXZ平面内でZ軸方向に延びている。
 可動子30Aは、複数の主ティース対1と、主ティース対1と同数の補助ティース2とを備えている。1組の主ティース対1は、第1の主ティースである主ティース11および第2の主ティースである主ティース12で構成されている。可動子30Aでは、主ティース対1と、補助ティース2とが交互に配置されている。可動子30Aでは、主ティース11,12が2つ連続して進行方向に電気角180度の間隔で配置されている。
 主ティース11は、コアバック111と、ティース112と、先端コア113とを有している。ティース112には、コイル151が巻かれている。主ティース11では、コアバック111の下側(マイナスZ軸方向)、すなわち固定子20側に突起状にティース112が延びている。このように、可動子30Aの進行方向に垂直な方向にティース112が延びている。また、ティース112の下側の先端部には、固定子20に対向する位置に先端コア113が配置されている。主ティース11では、ティース112のX軸方向の厚さ(幅)が、コアバック111のX軸方向の厚さよりも薄くなっている。また、先端コア113のX軸方向の中央位置はコアバック111のX軸方向の中央位置と同じである。
 主ティース12は、コアバック121と、ティース122と、先端コア123とを有している。ティース122には、コイル152が巻かれている。主ティース12では、コアバック121の下側、すなわち固定子20側に突起状にティース122が延びている。このように、可動子30Aの進行方向に垂直な方向にティース122が延びている。また、ティース122の下側の先端部には、固定子20に対向する位置に先端コア123が配置されている。主ティース12では、ティース122のX軸方向の厚さが、コアバック121のX軸方向の厚さよりも薄くなっている。また、先端コア123のX軸方向の中央位置はコアバック121のX軸方向の中央位置と同じである。
 補助ティース2は、コアバック21と、ティース22と、先端コア23とを有している。ティース22には、コイルが巻かれていない。補助ティース2では、コアバック21の下側、すなわち固定子20側に突起状にティース22が延びている。このように、可動子30Aの進行方向に垂直な方向にティース22が延びている。また、ティース22の下側の先端部には、固定子20に対向する位置に先端コア23が配置されている。補助ティース2では、ティース22のX軸方向の厚さが、コアバック21のX軸方向の厚さよりも薄くなっている。
 電動機101では、ティース112が第1のティースであり、ティース122が第2のティースであり、ティース22が第3のティースである。また、先端コア113が第1の先端コアであり、先端コア123が第2の先端コアである。
 可動子30Aでは、コアバック21,111,121といったコアバックが全て繋がっており、一枚板で構成されている。主ティース対1には、U相の主ティース対1と、V相の主ティース対1と、W相の主ティース対1とがある。可動子30Aでは、X軸方向に沿って、U相の主ティース対1、補助ティース2、V相の主ティース対1、補助ティース2、W相の主ティース対1、補助ティース2の順番で、これらが配置されている。
 この配置より、U相、V相、およびW相の各コイル151,152が、X軸方向で対向する。具体的には、U相の主ティース11に配置されるコイル151が、U相の主ティース12に配置されるコイル152に対向し、U相の主ティース12に配置されるコイル152が、補助ティース2を介して、V相の主ティース11に配置されるコイル151に対向する。
 また、V相の主ティース11に配置されるコイル151が、V相の主ティース12に配置されるコイル152に対向し、V相の主ティース12に配置されるコイル152が、補助ティース2を介して、W相の主ティース11に配置されるコイル151に対向する。
 また、W相の主ティース11に配置されるコイル151が、W相の主ティース12に配置されるコイル152に対向し、W相の主ティース12に配置されるコイル152が、補助ティース2を介して、U相の主ティース11に配置されるコイル151に対向する。
 固定子20は、複数からなるS極の永久磁石36と、N極の永久磁石37とが交互に備えられている。固定子20では、S極の永久磁石36とN極の永久磁石37とが特定の間隔である第1の間隔を空けて交互に配置されている。そして、電動機101では、先端コア113のX軸方向における中央位置と、先端コア123のX軸方向における中央位置との間の第2の間隔は、永久磁石36,37の間隔である第1の間隔と等しくなっている。なお、電動機101がリニアモータである場合、永久磁石36,37の合計数は奇数であり、電動機101が回転型モータである場合、永久磁石36,37はともに偶数個である。
 固定子20は、可動子30AにZ軸方向で対向する位置に配置されている。具体的には、S極の永久磁石36の上面またはN極の永久磁石37の上面が、先端コア23,113,123の底面またはコイル151,152の底面に対向するよう、固定子20の上側に可動子30Aが配置されている。
 主ティース対1では、コアバック111とコアバック121との境界面L0を基準とした場合に、ティース112が境界面L0から離れ、ティース122が境界面L0から離れるよう、ティース112,122が形成されている。境界面L0は、YZ平面に平行な面である。これにより、コアバック111の中央位置であるコアバック中央位置aと、ティース112の中央位置であるティース中央位置bとがずれている。なお、実施の形態1では、境界面L0を用いて電動機101の構成を説明するが、実際には、コアバック21,111,121は、全て繋がっているので、実際には境界面L0は存在しない。主ティース11における境界面L0とティース中央位置bとの距離は、主ティース11における境界面L0とコアバック中央位置aとの距離よりも長い。コアバック中央位置aおよびティース中央位置bは、何れもX軸方向の位置である。以下、コアバック中央位置aと、ティース中央位置bとの間のX軸方向の距離を、位置シフト量Sという。
 同様に、コアバック121のコアバック中央位置aと、ティース122のティース中央位置bとは、ずれている。主ティース12における境界面L0とティース122のティース中央位置bとの距離は、主ティース12における境界面L0とコアバック121のコアバック中央位置aとの距離よりも長い。
 この構成により、可動子30Aでは、ティース112のコアバック111と接する面のX軸方向における中央位置と、ティース122のコアバック121と接する面のX軸方向における中央位置との電気角が、先端コア113のX軸方向における中央位置と先端コア123のX軸方向における中央位置との電気角よりも大きくなっている。
 このように、電動機101では、主ティース11のうち、コアバック111とティース112とが接する境界面P1が、隣り合う主ティース12から離れる方向にシフトされている。同様に、主ティース12のうち、コアバック121とティース122とが接する境界面P2が、隣り合う主ティース11から離れる方向にシフトされている。境界面P1,P2、および後述する境界面P3は、何れもXY平面に平行な面である。
 境界面P1,P2が、境界面L0から離れることにより、ティース112,122間の距離が長くなるので、コイル151,152の巻線面積が広くなる。コイル151,152の巻線面積は、それぞれコイル151,152をXZ平面で切断した場合の断面積である。コイル151,152の巻線面積は、それぞれコイル151,152に巻線可能な面積に対応している。図2では、コイル151,152をXZ平面で切断した場合の断面にハッチングを付している。コイル151の巻線面積は、ティース112の両端に示されるハッチング領域の合計面積に対応し、コイル152の巻線面積は、ティース122の両端に示されるハッチング領域の合計面積に対応している。
 電動機101では、図2のXZ平面におけるコイル151,152の流入方向を巻き始めとし、流出方向を巻き終わりとし、巻き始め部分に電流が流入されるよう結線されている。この場合、主ティース11,12は、互いに巻線方向が反対であり、さらに主ティース対1と隣の主ティース対1とは互いに巻線方向が反対である。
 このように、電動機101では、巻線された主ティース対1と巻線されていない補助ティース2とが交互に配置され、コアバック111とティース112とが接する境界面P1、およびコアバック121とティース122とが接する境界面P2が、隣り合う主ティースからそれぞれ離れる方向にシフトされている。
 図3は、比較例の電動機の構成を示す断面図である。図3では、図2に示した電動機101と同じ方向から比較例の電動機200を見た場合の電動機200の断面構成を示している。図3では、電動機200が備えるコイル351,352の軸が、図3のXZ平面内でZ軸方向に延びている。
 電動機200は、可動子15および固定子20を備えている。電動機200の固定子20は、電動機101の固定子20と同様の構成を有している。
 可動子15は、複数の主ティース対3と、主ティース対3と同数の補助ティース4とを備えている。1組の主ティース対3は、1つの主ティース31および1つの主ティース32で構成されている。可動子15では、主ティース対3と、補助ティース4とが交互に配置されている。
 主ティース31は、コアバック311と、ティース312と、先端コア313とを有している。ティース312には、コイル351が巻かれている。
 主ティース32は、コアバック321と、ティース322と、先端コア323とを有している。ティース322には、コイル352が巻かれている。
 補助ティース4は、コアバック41と、ティース42と、先端コア43とを有している。ティース42には、コイルが巻かれていない。補助ティース4では、コアバック41の下側に突起状にティース42が延びており、ティース42の下側の先端部に先端コア43が配置されている。補助ティース4では、ティース42のX軸方向の厚さが、コアバック41のX軸方向の厚さと同じである。
 電動機200は、電動機101と同様の構成要素を有しているが、電動機200が有する各構成要素の形状およびサイズが、電動機101が有する各構成要素の形状およびサイズと異なる。
 電動機200では、コアバック111、ティース112、および先端コア113の代わりに、コアバック311、ティース312、および先端コア313が配置されている。また、コアバック121、ティース122、および先端コア123の代わりに、コアバック321、ティース322、および先端コア323が配置されている。また、コアバック21、ティース22、および先端コア23の代わりに、コアバック41、ティース42、および先端コア43が配置されている。
 電動機200では、コアバック311の中央位置と、ティース312の中央位置とが同じ位置である。同様に、電動機200では、コアバック321の中央位置と、ティース322の中央位置とが同じ位置である。
 一方、実施の形態1の電動機101は、コアバック中央位置aよりも、隣り合う主ティースから離れる方向にシフトされたティース中央位置bを中心としてティース112,122が配置されている。
 このため、比較例の電動機200では、ティース312のX軸方向の範囲が、X=d1~e1となるが、電動機101では、ティース112のX軸方向の範囲がX=d2~e2となる。d2,e2は、d1,e1を、位置シフト量Sだけ境界面L0から離れる方向にシフトさせた位置である。同様に、電動機101では、ティース122のX軸方向の範囲は、位置シフト量Sだけ境界面L0から離れる方向にシフトさせた座標となる。
 また、比較例の電動機200では、ティース312と補助ティース4との境界面P5のX軸方向の座標が、X=f1となるが、電動機101では、ティース112と補助ティース2との境界面P4のX軸方向の座標がX=f2となる。境界面L0のX軸方向の座標をX=cとすると、c~d2間の距離と、e2~f2間の距離は同じである。
 比較例の電動機200のように位置シフトが無い場合と比較し、電動機101では、位置シフト量Sに対応する分だけ巻線面積が増加する。すなわち、コイル151,152のZ軸方向の距離を距離z1とし、コイル351,352のZ軸方向の距離を距離z1とすると、コイル151,152は、コイル351,352よりも距離z1×位置シフト量Sの分だけ巻線面積が増加する。電動機101は、この巻線面積の増加により、銅損を低減でき、発熱を抑制できる。
 主ティース11の位置シフト量Sは、コアバック21の中心とコアバック121の中心とのピッチ間隔Pxに対し、0<位置シフト量S≦(Px×0.05)とすることが望ましい。すなわち、位置シフト量Sは、ピッチ間隔Pxの5%以下であることが望ましい。銅損を低減させるには、巻線面積を増加させること、および誘起電圧を増加させることが考えられる。しかし、巻線面積の増加と、誘起電圧の増加とはトレードオフの関係にある。つまり、位置シフト量Sが大きければ、巻線面積が増加する一方で、誘起電圧が減少する。逆に、位置シフト量Sが小さければ、巻線面積が減少する一方で、誘起電圧が増加する。ピッチ間隔Pxの5%は、巻線面積の増加と誘起電圧の増加とのトレードオフを考慮し、最も低減効果が大きくなる値である。電動機101は、0<位置シフト量S≦(Px×0.05)とされることで、効率良く銅損を低減でき、発熱を抑制できる。
 このように主ティース11内での、ティース112のX軸方向における中央位置と、先端コア113のX軸方向における中央位置との間の距離は、ティース112のX軸方向における中央位置と、主ティース11に隣接する補助ティース2が有するティース22のX軸方向における中央位置とのピッチ間隔Pxの5%以下である。
 電動機101では、例えば、主ティース11,12と補助ティース2とが、合計9m(mは自然数)個配置される。すなわち、主ティース対1は3m対(主ティース11,12の合計数が6m個)であり、補助ティース2の個数が3m個である。また、永久磁石36,37の合計数は7m個である。
 図1に示した電動機101における主ティース11,12、補助ティース2、永久磁石36,37の個数は一例であり、主ティース11,12、補助ティース2、永久磁石36,37の個数は図1に示した個数に限定されない。
 電動機101は、リニアモータにも回転型モータにも適用可能であり、リニアモータに適用した場合も、回転型モータに適用した場合も同様の効果を示す。
 このように実施の形態1では、電動機101の主ティース対1が、主ティース11,12を備えている。そして、主ティース11では、ティース112のX軸方向におけるティース中央位置bが、コアバック111のX軸方向におけるコアバック中央位置aよりも、主ティース12から離れている。また、主ティース12では、ティース122のX軸方向におけるティース中央位置bが、コアバック121のX軸方向におけるコアバック中央位置aよりも、主ティース11から離れている。すなわち、主ティース11,12のコアバック中央位置a間の距離よりも、主ティース11,12のティース中央位置b間の距離の方が長くなっている。これにより、ティース中央位置bを、コアバック中央位置aからずらさない場合よりも、主ティース11,12間の距離が長くなるので、コイル151,152の巻線面積を増加させることができる。したがって、電動機101は、ティース112,122が配置される領域と巻線可能領域であるコイル151,152の巻線面積との合計領域に対する、コイル151,152の巻線面積の比率、すなわち巻線占積率を向上させることができる。
実施の形態2.
 つぎに、図4を用いて実施の形態2について説明する。実施の形態2では、電動機のティースがZ軸方向から傾斜している。
 図4は、実施の形態2にかかる電動機の構成を示す断面図である。図4では、図2に示した電動機101と同じ方向から、電動機102を見た場合の電動機102の断面構成を示している。図4では、電動機102が備えるコイル551,552の軸が、図4のXZ平面内でZ軸方向に延びている。図4の各構成要素のうち図2に示す実施の形態1の電動機101と同一機能を達成する構成要素については同一符号を付しており、重複する説明は省略する。
 電動機102は、可動子30Bおよび固定子20を備えている。電動機102の固定子20は、電動機101の固定子20と同様の構成を有している。
 可動子30Bは、複数の主ティース対5と、主ティース対5と同数の補助ティース6とを備えている。1組の主ティース対5は、1つの主ティース51および1つの主ティース52で構成されている。可動子30Bでは、主ティース対5と、補助ティース6とが交互に配置されている。
 主ティース51は、コアバック511と、ティース512と、先端コア513とを有している。ティース512には、コイル551が巻かれている。
 主ティース52は、コアバック521と、ティース522と、先端コア523とを有している。ティース522には、コイル552が巻かれている。
 補助ティース6は、コアバック61と、ティース62と、先端コア63とを有している。ティース62には、コイルが巻かれていない。
 電動機102は、電動機101と同様の構成要素を有しているが、電動機102が有する構成要素の一部の形状およびサイズが、電動機101が有する構成要素の一部の形状およびサイズと異なる。
 電動機102では、コアバック111、ティース112、および先端コア113の代わりに、コアバック511、ティース512、および先端コア513が配置されている。また、コアバック121、ティース122、および先端コア123の代わりに、コアバック521、ティース522、および先端コア523が配置されている。また、コアバック21、ティース22、および先端コア23の代わりに、コアバック61、ティース62、および先端コア63が配置されている。
 コアバック61の配置位置、大きさ、および形状は、コアバック21の配置位置、大きさ、および形状と同じである。ティース62の配置位置、大きさ、および形状は、ティース22の配置位置、大きさ、および形状と同じである。先端コア63の配置位置、大きさ、および形状は、先端コア23の配置位置、大きさ、および形状と同じである。
 コアバック511,521の配置位置、大きさ、および形状は、コアバック111,121の配置位置、大きさ、および形状と同じである。
 電動機102でも電動機101と同様に、コアバック中央位置aとティース中央位置bとが、位置シフト量Sだけずれている。すなわち、コアバック511とティース512との境界面P1が、隣り合う主ティース52から離れる方向にシフトされている。同様に、コアバック521とティース522とが接する境界面P2が、隣り合う主ティース51から離れる方向にシフトされている。
 電動機101のティース112,122は、Z軸方向に延びているが、電動機102のティース512,522の軸は、Z軸方向から傾斜し、X軸方向に傾いている。すなわち、ティース512は、コアバック511から先端コア513に向かう軸が、XZ平面内で境界面L0に向かっている。また、ティース522は、コアバック521から先端コア523に向かう軸が、XZ平面内で境界面L0に向かっている。換言すると、主ティース対5では、主ティース51が、先端コア523に向かって傾斜し、主ティース52が、先端コア513に向かって傾斜している。
 また、先端コア513の配置位置は、先端コア313の配置位置と同じであり、先端コア523の配置位置は、先端コア323の配置位置と同じである。先端コア513,523のピッチ間隔は、先端コア113,123のピッチ間隔と同じである。すなわち、先端コア513のX軸方向における中央位置は、コアバック511のコアバック中央位置aと同じである。また、先端コア523のX軸方向における中央位置は、コアバック521のコアバック中央位置aと同じである。
 このように、実施の形態2でも、実施の形態1と同様に、境界面P1が、コアバック中央位置aから位置シフト量Sだけ離れる方向にシフトしている。同様に、境界面P2が、コアバック中央位置aから位置シフト量Sだけ離れる方向にシフトしている。
 比較例の電動機200のように位置シフトが無い場合と比較し、電動機102では、位置シフト量Sおよびティース512,522の傾斜に対応する分だけ巻線面積が増加する。すなわち、コイル551,552のZ軸方向の距離を距離z1とし、コイル351,352のZ軸方向の距離を距離z1とすると、コイル551,552は、コイル351,352よりも距離z1×位置シフト量S×(1/2)の分だけ巻線面積が増加する。電動機102は、この巻線面積の増加により、銅損を低減でき、発熱を抑制できる。
 電動機102では、コアバック511,521の配置位置、形状、および大きさが、コアバック111,121の配置位置、形状、および大きさと同じであり、先端コア513,523の配置位置、形状、および大きさが、先端コア113,123の配置位置、形状、および大きさと同じである。このため、コイル551,552の巻線面積の大きさは、コイル151,152の巻線面積とコイル351,352の巻線面積との中間の大きさとなる。
 このように実施の形態2によれば、実施の形態1と同様に、電動機102は、ティース512,522の配置される領域と巻線可能領域であるコイル551,552の巻線面積との合計領域に対するコイル551,552の巻線面積の比率、すなわち巻線占積率を向上させることができる。
 以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
 1,3,5 主ティース対、2,4,6 補助ティース、11,12,31,32,51,52 主ティース、15,30A,30B 可動子、20 固定子、21,41,61,111,121,311,321,511,521 コアバック、22,42,62,112,122,312,322,512,522 ティース、23,43,63,113,123,313,323,513,523 先端コア、36,37 永久磁石、101,102,200 電動機、151,152,351,352,551,552 コイル、301 ワーク、302 テーブル、303 架台、L0,P1~P5 境界面、a コアバック中央位置、b ティース中央位置。

Claims (5)

  1.  可動子と固定子とを有し、
     前記可動子は、
     第1の方向で隣り合う位置に配置される巻線された第1の主ティースおよび第2の主ティースの対である主ティース対を備え、
     前記第1の主ティースは、コアバックと接する第1のティースと、前記固定子に対向する位置であって前記第1のティースの先端と接する第1の先端コアとを具備し、
     前記第2の主ティースは、前記コアバックと接する第2のティースと、前記固定子に対向する位置であって前記第2のティースの先端と接する第2の先端コアとを具備し、
     前記第1のティースの前記コアバックと接する面の前記第1の方向における中央位置と、前記第2のティースの前記コアバックと接する面の前記第1の方向における中央位置との電気角が、前記第1の先端コアの前記第1の方向における中央位置と前記第2の先端コアの前記第1の方向における中央位置との電気角よりも大きい、
     ことを特徴とする電動機。
  2.  前記固定子は、前記第1の方向に第1の間隔で複数の永久磁石を有し、
     前記第1の先端コアの前記第1の方向における中央位置と、前記第2の先端コアの前記第1の方向における中央位置との間の第2の間隔が、前記第1の間隔と等しい、
     ことを特徴とする請求項1に記載の電動機。
  3.  前記可動子は、巻線されていない補助ティースをさらに備え、
     前記補助ティースは、第3のティースを有し、
     前記第1の主ティース内での、前記第1のティースの前記第1の方向における中央位置と、前記第1の先端コアの前記第1の方向における中央位置との間の距離は、前記第1のティースの前記第1の方向における中央位置と、前記第1の主ティースに隣接する前記補助ティースが有する前記第3のティースの前記第1の方向における中央位置とのピッチ間隔の5%以下である、
     ことを特徴とする請求項1または2に記載の電動機。
  4.  前記第1のティースの前記第1の先端コアと接する面の前記第1の方向における中央位置と、前記第2のティースの前記第2の先端コアと接する面の前記第1の方向における中央位置との電気角は、前記第1の先端コアの前記第1の方向における中央位置と前記第2の先端コアの前記第1の方向における中央位置との電気角に等しい、
     ことを特徴とする請求項1から3の何れか1つに記載の電動機。
  5.  前記可動子は、前記主ティース対の間に補助ティースをさらに備え、
     前記固定子は、永久磁石を有し、
     前記永久磁石と、前記主ティース対と、前記補助ティースの個数は、mを自然数とした場合に、前記永久磁石が7m個であり、前記主ティース対は3m対であり、前記補助ティースは3m個である、
     ことを特徴とする請求項1から4の何れか1つに記載の電動機。
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