JP2001245460A - 永久磁石電動機 - Google Patents
永久磁石電動機Info
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- JP2001245460A JP2001245460A JP2000053938A JP2000053938A JP2001245460A JP 2001245460 A JP2001245460 A JP 2001245460A JP 2000053938 A JP2000053938 A JP 2000053938A JP 2000053938 A JP2000053938 A JP 2000053938A JP 2001245460 A JP2001245460 A JP 2001245460A
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- teeth
- winding
- permanent magnet
- pitch
- magnet motor
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 巻線係数を大きくし銅線の使用量を削減する
とともに、トルクを増大し、効率を向上した永久磁石電
動機を提供する。 【解決手段】 １０極の極数を有する永久磁石１１を用
いたインナ−ロ−タ１０と、ステータコア１の継鉄部２
から１２個の歯３、４を前記ロ−タ１０に相対向し突設
したステ−タにて構成された永久磁石電動機において、
前記１２個の歯３、４を３つのグループに分け、各々の
グループに、開口部間のピッチを連続した３個の広ピッ
チの歯３の幅は広くし、残りの１個の狭ピッチの歯４の
幅は狭くし、前記広ピッチの歯３に、隣同志は極性が異
なるように巻線２０を施し、狭ピッチの歯４には巻線２
０を施さず、前記各々のグループに１相分の巻線２０を
集中巻により施すことにより、全体として３相巻線を施
す。
とともに、トルクを増大し、効率を向上した永久磁石電
動機を提供する。 【解決手段】 １０極の極数を有する永久磁石１１を用
いたインナ−ロ−タ１０と、ステータコア１の継鉄部２
から１２個の歯３、４を前記ロ−タ１０に相対向し突設
したステ−タにて構成された永久磁石電動機において、
前記１２個の歯３、４を３つのグループに分け、各々の
グループに、開口部間のピッチを連続した３個の広ピッ
チの歯３の幅は広くし、残りの１個の狭ピッチの歯４の
幅は狭くし、前記広ピッチの歯３に、隣同志は極性が異
なるように巻線２０を施し、狭ピッチの歯４には巻線２
０を施さず、前記各々のグループに１相分の巻線２０を
集中巻により施すことにより、全体として３相巻線を施
す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は永久磁石電動機に係
り、詳しくはステータのコア形状と巻線係数に関する。
り、詳しくはステータのコア形状と巻線係数に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、従来の
永久磁石電動機のステータコア及びロータの一例を示す
断面図、（ｄ）は、巻線の説明図、図５は、従来の永久
磁石電動機の一例を示す巻線係数の説明図である。
永久磁石電動機のステータコア及びロータの一例を示す
断面図、（ｄ）は、巻線の説明図、図５は、従来の永久
磁石電動機の一例を示す巻線係数の説明図である。
【０００３】従来、永久磁石電動機は、ステータコア１
の継鉄部２から歯３を等間隔に設け、同歯３の両側にス
ロット５を形成し、少なくともロータ１０と相対向する
前記歯３の先端を除き絶縁し、前記スロット５から次の
スロット５の間に巻線２０を巻装し、永久磁石１１を用
いたインナーロータ１０とにて構成されていた。図４
（ａ）は、ロ−タ１０が１０極、ステ−タコア１の歯３
が９個であり、（ｂ）は、ロ−タ１０が８極、ステ−タ
コア１の歯３が１２個であり、（ｃ）は、ロ−タ１０が
４極、ステ−タコア１の歯３が６個である場合を示す。
このなかで、図４（ａ）は、前記巻線係数が最も大き
い。
の継鉄部２から歯３を等間隔に設け、同歯３の両側にス
ロット５を形成し、少なくともロータ１０と相対向する
前記歯３の先端を除き絶縁し、前記スロット５から次の
スロット５の間に巻線２０を巻装し、永久磁石１１を用
いたインナーロータ１０とにて構成されていた。図４
（ａ）は、ロ−タ１０が１０極、ステ−タコア１の歯３
が９個であり、（ｂ）は、ロ−タ１０が８極、ステ−タ
コア１の歯３が１２個であり、（ｃ）は、ロ−タ１０が
４極、ステ−タコア１の歯３が６個である場合を示す。
このなかで、図４（ａ）は、前記巻線係数が最も大き
い。
【０００４】以下にこの場合の巻線係数について，詳細
に説明する。先ず、巻線係数は、短節巻係数と分布巻係
数の積として算出されるもので、トルク性能の良否を評
価できる永久磁石電動機のトルク定数と連動する。前記
短節巻係数は、前記ステ−タコア１の等間隔の歯３が９
個であるため、角度にして４０°の間隔に位置するので
図５の計算式により０．９８４８となる。前記分布巻係
数の平均は、前記歯４の中心線と前記ロ−タ１０の極の
中心線を合わせて基準点に選び、１相について前記ステ
−タコア１の歯３の中心線と前記ロ−タ１０の極の中心
線との位相差をθ１、θ２、θ３とするとき各々θ１＝
２°、θ２＝６°、θ３＝１０°となるので、図５の計
算式により、０．８３１２となる。そして，この場合の
巻線係数は、図５に示されるように、短節巻係数と分布
巻係数の積として算出され、０．８１８６の最良の値と
なる。
に説明する。先ず、巻線係数は、短節巻係数と分布巻係
数の積として算出されるもので、トルク性能の良否を評
価できる永久磁石電動機のトルク定数と連動する。前記
短節巻係数は、前記ステ−タコア１の等間隔の歯３が９
個であるため、角度にして４０°の間隔に位置するので
図５の計算式により０．９８４８となる。前記分布巻係
数の平均は、前記歯４の中心線と前記ロ−タ１０の極の
中心線を合わせて基準点に選び、１相について前記ステ
−タコア１の歯３の中心線と前記ロ−タ１０の極の中心
線との位相差をθ１、θ２、θ３とするとき各々θ１＝
２°、θ２＝６°、θ３＝１０°となるので、図５の計
算式により、０．８３１２となる。そして，この場合の
巻線係数は、図５に示されるように、短節巻係数と分布
巻係数の積として算出され、０．８１８６の最良の値と
なる。
【０００５】しかしながら、巻線係数＝０．８１８６の
値は永久磁石電動機として必ずしも十分な値ではなく、
更なる数値向上がトルクの増大と効率向上のため望まし
い。そして、上述の従来例のように等ピッチの歯３を有
するステ−タコア１では、これ以上の巻線係数を大きく
するには困難な状況にある。
値は永久磁石電動機として必ずしも十分な値ではなく、
更なる数値向上がトルクの増大と効率向上のため望まし
い。そして、上述の従来例のように等ピッチの歯３を有
するステ−タコア１では、これ以上の巻線係数を大きく
するには困難な状況にある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点に鑑みなされたもので、巻線係数を大きくし銅線
の使用量を削減するとともに、トルクを増大し、効率を
向上した永久磁石電動機を提供することを目的としてい
る。
問題点に鑑みなされたもので、巻線係数を大きくし銅線
の使用量を削減するとともに、トルクを増大し、効率を
向上した永久磁石電動機を提供することを目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、１０極の極数を有する永久磁石を用いたインナーロ
ータと、１２個の歯を有するステータにて構成された永
久磁石電動機において、前記ステータの歯を３つのグル
ープに分け、同グループの各々にあっては前記歯の開口
部間のピッチを連続した３個の歯の幅は広くし、残りの
１個の歯の幅は狭くし、前記広ピッチの歯に、隣同志は
極性が異なるように巻線を施し、狭ピッチの歯には巻線
を施さず、前記各々のグループに１相分の巻線を施すこ
とにより、全体として３相巻線を施してなるようにす
る。
に、１０極の極数を有する永久磁石を用いたインナーロ
ータと、１２個の歯を有するステータにて構成された永
久磁石電動機において、前記ステータの歯を３つのグル
ープに分け、同グループの各々にあっては前記歯の開口
部間のピッチを連続した３個の歯の幅は広くし、残りの
１個の歯の幅は狭くし、前記広ピッチの歯に、隣同志は
極性が異なるように巻線を施し、狭ピッチの歯には巻線
を施さず、前記各々のグループに１相分の巻線を施すこ
とにより、全体として３相巻線を施してなるようにす
る。
【０００８】そして、前記広ピッチの歯の開口部間ピッ
チを、３６°±４°の範囲に入るようにする。
チを、３６°±４°の範囲に入るようにする。
【０００９】また、前記歯には絶縁を施し、集中巻の巻
線を施してなるようにする。
線を施してなるようにする。
【００１０】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づ
き添付図面を参照して詳細に説明する。図１（ａ）は、
本発明による永久磁石電動機のステータコア及びロータ
の一実施例を示す断面図、（ｂ）は、巻線の説明図、図
２は、本発明による永久磁石電動機の一実施例を示す巻
線係数の説明図、図３は、本発明による永久磁石電動機
の巻線係数の最良範囲を示す説明図である。
き添付図面を参照して詳細に説明する。図１（ａ）は、
本発明による永久磁石電動機のステータコア及びロータ
の一実施例を示す断面図、（ｂ）は、巻線の説明図、図
２は、本発明による永久磁石電動機の一実施例を示す巻
線係数の説明図、図３は、本発明による永久磁石電動機
の巻線係数の最良範囲を示す説明図である。
【００１１】図において、１はステータコア、２は継鉄
部、３は広ピッチの歯、４は狭ピッチの歯、５は溝、１
０はロータ、１１は永久磁石、２０は巻線を示す。ここ
で、従来例と同じ部分の符号は同一とする。
部、３は広ピッチの歯、４は狭ピッチの歯、５は溝、１
０はロータ、１１は永久磁石、２０は巻線を示す。ここ
で、従来例と同じ部分の符号は同一とする。
【００１２】まず、この実施例の永久磁石電動機のロ−
タ１０について説明すると、永久磁石１１を用いて１０
極の極数を有するインナ−ロ−タ１０を設けている。ま
た、永久磁石電動機のステータは、ステータコア１の継
鉄部２から１２個の歯３、４を前記ロ−タ１０に相対向
し突設している。そして、前記歯３、４の先端を除き前
記ステータコア１に絶縁を施している。
タ１０について説明すると、永久磁石１１を用いて１０
極の極数を有するインナ−ロ−タ１０を設けている。ま
た、永久磁石電動機のステータは、ステータコア１の継
鉄部２から１２個の歯３、４を前記ロ−タ１０に相対向
し突設している。そして、前記歯３、４の先端を除き前
記ステータコア１に絶縁を施している。
【００１３】ここで、前記１２個の歯３、４を３つのグ
ループに分ける。そして、各々のグループに、開口部間
のピッチを連続した３個の広ピッチの歯３の幅は広く
し、残りの１個の狭ピッチの歯４の幅は狭くしている。
さらに、前記広ピッチの歯３の開口部間ピッチを、３６
°±４°の範囲に入るようにする。また、前記広ピッチ
の歯３に、隣同志は極性が異なるように巻線２０を施
し、狭ピッチの歯４には巻線２０を施さず、前記各々の
グループに１相分の巻線２０を集中巻により施すことに
より、全体として３相巻線を施している。
ループに分ける。そして、各々のグループに、開口部間
のピッチを連続した３個の広ピッチの歯３の幅は広く
し、残りの１個の狭ピッチの歯４の幅は狭くしている。
さらに、前記広ピッチの歯３の開口部間ピッチを、３６
°±４°の範囲に入るようにする。また、前記広ピッチ
の歯３に、隣同志は極性が異なるように巻線２０を施
し、狭ピッチの歯４には巻線２０を施さず、前記各々の
グループに１相分の巻線２０を集中巻により施すことに
より、全体として３相巻線を施している。
【００１４】この１相分の巻線２０についてさらに詳し
く説明すると、前記広ピッチの歯３の３個について、前
記巻線２０を左側の歯３に溝５から次の溝５へ左巻きと
すれば、中央の歯３には溝５から次の溝５へ右巻きに、
右側の歯３を溝５から次の溝５へ左巻きに各々集中巻し
ている。あるいは、前記巻線２０を左側の歯３に溝５か
ら次の溝５へ右巻きとすれば、中央の歯３は溝５から次
の溝５へ左巻きに、右側の歯３を溝５から次の溝５へ右
巻きに各々集中巻するようにしてもよい。これを３相す
べてについて同様に集中巻する。
く説明すると、前記広ピッチの歯３の３個について、前
記巻線２０を左側の歯３に溝５から次の溝５へ左巻きと
すれば、中央の歯３には溝５から次の溝５へ右巻きに、
右側の歯３を溝５から次の溝５へ左巻きに各々集中巻し
ている。あるいは、前記巻線２０を左側の歯３に溝５か
ら次の溝５へ右巻きとすれば、中央の歯３は溝５から次
の溝５へ左巻きに、右側の歯３を溝５から次の溝５へ右
巻きに各々集中巻するようにしてもよい。これを３相す
べてについて同様に集中巻する。
【００１５】次に、本発明の作用、効果について説明す
る。先ず、図２に示すように、前記巻線係数は、短節巻
係数と分布巻係数の積として算出されるもので、トルク
性能の良否を評価できる永久磁石電動機のトルク定数と
連動する。前記短節巻係数は、前記ステ−タコア１の広
ピッチの歯３が１２個であるため、角度にして３７°の
間隔に位置するので図５の計算式により０．９９９とな
る。
る。先ず、図２に示すように、前記巻線係数は、短節巻
係数と分布巻係数の積として算出されるもので、トルク
性能の良否を評価できる永久磁石電動機のトルク定数と
連動する。前記短節巻係数は、前記ステ−タコア１の広
ピッチの歯３が１２個であるため、角度にして３７°の
間隔に位置するので図５の計算式により０．９９９とな
る。
【００１６】前記分布巻係数の平均は、前記狭ピッチの
歯４の中心線と前記ロ−タ１０の極の中心線を合わせて
基準点に選び、１相について前記ステ−タコア１の歯３
の中心線と前記ロ−タ１０の極の中心線との位相差をθ
１、θ２、θ３とするとき各々θ１＝５°、θ２＝６
°、θ３＝７°となるので、図５の計算式により、０．
８６３８となる。そして，この場合の巻線係数は、図５
に示されるように、短節巻係数と分布巻係数の積として
算出され、０．８６３の値となる。
歯４の中心線と前記ロ−タ１０の極の中心線を合わせて
基準点に選び、１相について前記ステ−タコア１の歯３
の中心線と前記ロ−タ１０の極の中心線との位相差をθ
１、θ２、θ３とするとき各々θ１＝５°、θ２＝６
°、θ３＝７°となるので、図５の計算式により、０．
８６３８となる。そして，この場合の巻線係数は、図５
に示されるように、短節巻係数と分布巻係数の積として
算出され、０．８６３の値となる。
【００１７】さらに、図３に示すように前記歯３の広ピ
ッチθを角度で一般化して、短節巻係数ｋｐと分布巻係
数ｋｄを算出する計算式を導出し、θ＝３２°〜４０°
の場合について巻線係数ｋ（θ）を算出し、その表及び
グラフを記載した。この結果、従来の巻線係数の最良の
値ｋ（θ）＝０．８１８６を凌ぐ値を得ることができ
る。そして、図３から明らかなように、巻線係数ｋ
（θ）が０．８１８６を凌ぐ値を得るためには前記広ピ
ッチθは、３６°±４°の範囲に入るようにすることに
より実現できる。この結果、永久磁石電動機の巻線係数
を大きくして銅線の使用量を削減するとともに、トルク
を増大し、効率を向上することができる。
ッチθを角度で一般化して、短節巻係数ｋｐと分布巻係
数ｋｄを算出する計算式を導出し、θ＝３２°〜４０°
の場合について巻線係数ｋ（θ）を算出し、その表及び
グラフを記載した。この結果、従来の巻線係数の最良の
値ｋ（θ）＝０．８１８６を凌ぐ値を得ることができ
る。そして、図３から明らかなように、巻線係数ｋ
（θ）が０．８１８６を凌ぐ値を得るためには前記広ピ
ッチθは、３６°±４°の範囲に入るようにすることに
より実現できる。この結果、永久磁石電動機の巻線係数
を大きくして銅線の使用量を削減するとともに、トルク
を増大し、効率を向上することができる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明においては、１０極
の極数を有する永久磁石を用いたインナーロータと、１
２個の歯を有するステータにて構成された永久磁石電動
機において、前記ステータの歯を３つのグループに分
け、同グループの各々にあっては前記歯の開口部間のピ
ッチを連続した３個の歯の幅は広くし、残りの１個の歯
の幅は狭くし、前記広ピッチの歯に、隣同志は極性が異
なるように巻線を施し、狭ピッチの歯には巻線を施さ
ず、前記各々のグループに１相分の巻線を施すことによ
り、全体として３相巻線を施してなるようにした。この
結果、巻線係数を大きくして銅線の使用量を削減すると
ともに、トルクを増大し、効率を向上した永久磁石電動
機を提供することができる。
の極数を有する永久磁石を用いたインナーロータと、１
２個の歯を有するステータにて構成された永久磁石電動
機において、前記ステータの歯を３つのグループに分
け、同グループの各々にあっては前記歯の開口部間のピ
ッチを連続した３個の歯の幅は広くし、残りの１個の歯
の幅は狭くし、前記広ピッチの歯に、隣同志は極性が異
なるように巻線を施し、狭ピッチの歯には巻線を施さ
ず、前記各々のグループに１相分の巻線を施すことによ
り、全体として３相巻線を施してなるようにした。この
結果、巻線係数を大きくして銅線の使用量を削減すると
ともに、トルクを増大し、効率を向上した永久磁石電動
機を提供することができる。
【図１】（ａ））は、本発明による永久磁石電動機のス
テータコア及びロータの一実施例を示す断面図、（ｂ）
は、巻線の説明図である。
テータコア及びロータの一実施例を示す断面図、（ｂ）
は、巻線の説明図である。
【図２】本発明による永久磁石電動機の一実施例を示す
巻線係数の説明図である。
巻線係数の説明図である。
【図３】本発明による永久磁石電動機の巻線係数の最良
範囲を示す説明図である。
範囲を示す説明図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、従来の永久磁石電
動機のステータコア及びロータの一例を示す断面図、
（ｄ）は、巻線の説明図である。
動機のステータコア及びロータの一例を示す断面図、
（ｄ）は、巻線の説明図である。
【図５】従来の永久磁石電動機の一例を示す巻線係数の
説明図である。
説明図である。
１ ステータコア ２ 継鉄部 ３ 広ピッチの歯 ４ 狭ピッチの歯 ５ 溝 １０ ロータ １１ 永久磁石 ２０ 巻線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河西 宏治 川崎市高津区末長1116番地 株式会社富士 通ゼネラル内 Ｆターム(参考） 5H002 AA05 AB06 AE07 5H621 AA03 GA01 GA04 GA12 GA17 GB03 JK02 JK05 PP10
Claims (3)
- 【請求項１】 １０極の極数を有する永久磁石を用いた
インナーロータと、１２個の歯を有するステータにて構
成された永久磁石電動機において、 前記ステータの歯を３つのグループに分け、 同グループの各々にあっては前記歯の開口部間のピッチ
を連続した３個の歯の幅は広くし、残りの１個の歯の幅
は狭くし、 前記広ピッチの歯に、隣同志は極性が異なるように巻線
を施し、狭ピッチの歯には巻線を施さず、 前記各々のグループに１相分の巻線を施すことにより、
全体として３相巻線を施してなることを特徴とする永久
磁石電動機。 - 【請求項２】 前記広ピッチの歯の開口部間ピッチを、
３６°±４°の範囲に入るようにしたことを特徴とする
請求項１記載の永久磁石電動機。 - 【請求項３】 前記歯には絶縁を施し、集中巻の巻線を
施してなることを特徴とする請求項１または請求項２記
載の永久磁石電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000053938A JP4399943B2 (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 永久磁石電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000053938A JP4399943B2 (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 永久磁石電動機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001245460A true JP2001245460A (ja) | 2001-09-07 |
| JP4399943B2 JP4399943B2 (ja) | 2010-01-20 |
Family
ID=18575260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000053938A Expired - Fee Related JP4399943B2 (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 永久磁石電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4399943B2 (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2003100949A1 (fr) * | 2002-05-29 | 2003-12-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Moteur-generateur |
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| KR100565219B1 (ko) * | 2003-09-30 | 2006-03-30 | 엘지전자 주식회사 | 회전 마그네트 타입 유도 전동기 |
| JP2008289209A (ja) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Kofu Meidensha Electric Mfg Co Ltd | ブラシレスｄｃモータ |
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| CN104882979A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-09-02 | 广东威灵电机制造有限公司 | 洗衣机 |
| WO2016203578A1 (ja) * | 2015-06-17 | 2016-12-22 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石同期電動機 |
| CN108768006A (zh) * | 2018-08-17 | 2018-11-06 | 无锡晶晟科技股份有限公司 | 电机定子冲片结构及其绕线方法 |
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