JP2001333555A - スロットレスラジアルギャップ型モータ - Google Patents
スロットレスラジアルギャップ型モータInfo
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- JP2001333555A JP2001333555A JP2000148494A JP2000148494A JP2001333555A JP 2001333555 A JP2001333555 A JP 2001333555A JP 2000148494 A JP2000148494 A JP 2000148494A JP 2000148494 A JP2000148494 A JP 2000148494A JP 2001333555 A JP2001333555 A JP 2001333555A
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- radial gap
- rotor
- stator core
- core
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- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】鉄損とトルクリプルを防ぎ効率を向上させるス
ロットレスラジアルギャップ型モータを提供すること。 【解決手段】筒状をなす固定子鉄心（１１）からなる固
定子（１）と、前記固定子鉄心（１１）の内周側に設け
られた複数相の巻線（４１，４２，４３）と、これら巻
線（４１，４２，４３）を前記固定子鉄心（１１）の内
周面に保持する保持部材（６１）と、前記固定子（１）
の中空部に配置されるとともに、回転子鉄心（２１）の
前記固定子（１）側に複数の永久磁石（２２）を貼り付
けて構成され、前記保持部材（５１）と所定のギャップ
を存する状態で回転可能な回転子（２）と、を具備。
ロットレスラジアルギャップ型モータを提供すること。 【解決手段】筒状をなす固定子鉄心（１１）からなる固
定子（１）と、前記固定子鉄心（１１）の内周側に設け
られた複数相の巻線（４１，４２，４３）と、これら巻
線（４１，４２，４３）を前記固定子鉄心（１１）の内
周面に保持する保持部材（６１）と、前記固定子（１）
の中空部に配置されるとともに、回転子鉄心（２１）の
前記固定子（１）側に複数の永久磁石（２２）を貼り付
けて構成され、前記保持部材（５１）と所定のギャップ
を存する状態で回転可能な回転子（２）と、を具備。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転子に永久磁石
を用いたスロットレスラジアルギャップ型モータに関す
る。
を用いたスロットレスラジアルギャップ型モータに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来のラジアルギャップ型モー
タの構造を示す斜視図である。このラジアルギャップ型
モータは、固定子１、回転子２、及び回転軸３からな
る。
タの構造を示す斜視図である。このラジアルギャップ型
モータは、固定子１、回転子２、及び回転軸３からな
る。
【０００３】固定子１は、円筒状をなす固定子鉄心１１
の内周面に、柱状をなす複数の歯部１２が設けられた構
造をなしている。複数の歯部１２は、固定子鉄心１１の
円周方向へ等間隔をなすよう設けられており、これによ
り隣り合う歯部１２の間にスロット（溝）１３が形成さ
れている。
の内周面に、柱状をなす複数の歯部１２が設けられた構
造をなしている。複数の歯部１２は、固定子鉄心１１の
円周方向へ等間隔をなすよう設けられており、これによ
り隣り合う歯部１２の間にスロット（溝）１３が形成さ
れている。
【０００４】各歯部１２は、その長手方向が固定子鉄心
１１の軸方向であるため、各スロット１３の形状も、長
手方向が固定子鉄心１１の軸方向である柱状になってい
る。また、各歯部１２の横断面の形状は先端部で幅広に
なっているため、各スロット１３の横断面の形状は、先
端部が狭まった半閉スロットになっている。なお、歯部
１２は１２本設けられているため、スロット（溝）１３
の数も１２個となっている。これらスロット１３には、
後述するようにコイル（巻線）４が巻き付けられてい
る。
１１の軸方向であるため、各スロット１３の形状も、長
手方向が固定子鉄心１１の軸方向である柱状になってい
る。また、各歯部１２の横断面の形状は先端部で幅広に
なっているため、各スロット１３の横断面の形状は、先
端部が狭まった半閉スロットになっている。なお、歯部
１２は１２本設けられているため、スロット（溝）１３
の数も１２個となっている。これらスロット１３には、
後述するようにコイル（巻線）４が巻き付けられてい
る。
【０００５】固定子鉄心１１は、電磁鋼板の積層構造を
なしている。すなわち固定子鉄心１１は、複数の歯部を
有し中空円盤状をなす複数の薄い電磁鋼板１４が回転軸
３の軸方向に積層され、側部の複数箇所で溶接された構
造をなしている。
なしている。すなわち固定子鉄心１１は、複数の歯部を
有し中空円盤状をなす複数の薄い電磁鋼板１４が回転軸
３の軸方向に積層され、側部の複数箇所で溶接された構
造をなしている。
【０００６】回転子２は、円筒状をなす回転子鉄心２１
の周側面に、横断面が扇状をなす柱状の四つの永久磁石
２２を貼り付けて構成されており、各永久磁石２２はＮ
極とＳ極が交互に配置され磁着されている。回転子２
は、固定子１の各歯部１２と例えば１ｍｍ程度のギャッ
プ５を有するよう、固定子１の中空部に挿入されてい
る。回転子鉄心１１の中空部には回転軸３が嵌合されて
いる。
の周側面に、横断面が扇状をなす柱状の四つの永久磁石
２２を貼り付けて構成されており、各永久磁石２２はＮ
極とＳ極が交互に配置され磁着されている。回転子２
は、固定子１の各歯部１２と例えば１ｍｍ程度のギャッ
プ５を有するよう、固定子１の中空部に挿入されてい
る。回転子鉄心１１の中空部には回転軸３が嵌合されて
いる。
【０００７】このような構造により、回転子２は固定子
１に対してギャップ５を存する状態で回転可能になる。
回転軸３の先端部には、例えばエアコン用のファン等が
取り付けられる。
１に対してギャップ５を存する状態で回転可能になる。
回転軸３の先端部には、例えばエアコン用のファン等が
取り付けられる。
【０００８】図４の（ａ）は、上記ラジアルギャップ型
モータの横断面図であり、図４の（ｂ）は各コイルの配
置関係と接続状態を示す図である。図４において図３と
同一な部分には同符号を付してある。固定子１の各歯部
１２により形成された各スロット１３には、Ｕ相のコイ
ル４１、Ｖ相のコイル４２、Ｗ相のコイル４３のいずれ
かが挿入され巻き付けられている。
モータの横断面図であり、図４の（ｂ）は各コイルの配
置関係と接続状態を示す図である。図４において図３と
同一な部分には同符号を付してある。固定子１の各歯部
１２により形成された各スロット１３には、Ｕ相のコイ
ル４１、Ｖ相のコイル４２、Ｗ相のコイル４３のいずれ
かが挿入され巻き付けられている。
【０００９】図４の（ａ），（ｂ）に示すように各コイ
ル４１，４２，４３は、それぞれ該当する二つのスロッ
ト１３に亘って巻き付けられており、前記二つのスロッ
ト同士はスロット三つ分、離れた位置にある。そして、
これらコイル４１，４２，４３は、固定子１の径方向へ
上下二段に、かつ上下のコイル同士が電気的に接触しな
いように巻き付けられている。この場合、上段、下段と
も、固定子鉄心１１の円周方向へ、Ｕ相のコイル４１、
Ｖ相のコイル４２、Ｗ相のコイル４３の順で巻き付けら
れている。
ル４１，４２，４３は、それぞれ該当する二つのスロッ
ト１３に亘って巻き付けられており、前記二つのスロッ
ト同士はスロット三つ分、離れた位置にある。そして、
これらコイル４１，４２，４３は、固定子１の径方向へ
上下二段に、かつ上下のコイル同士が電気的に接触しな
いように巻き付けられている。この場合、上段、下段と
も、固定子鉄心１１の円周方向へ、Ｕ相のコイル４１、
Ｖ相のコイル４２、Ｗ相のコイル４３の順で巻き付けら
れている。
【００１０】上記のような構成をなすラジアルギャップ
型モータでは、固定子１の各コイル４１，４２，４３に
電流を流すことにより磁界が発生し、磁束が固定子１の
各歯部１２と固定子鉄心１１を通る。これに伴う固定子
１と各永久磁石２２との間の磁気的な吸引力及び反発力
によってトルクが発生し、回転子２が回転軸３とともに
回転する。
型モータでは、固定子１の各コイル４１，４２，４３に
電流を流すことにより磁界が発生し、磁束が固定子１の
各歯部１２と固定子鉄心１１を通る。これに伴う固定子
１と各永久磁石２２との間の磁気的な吸引力及び反発力
によってトルクが発生し、回転子２が回転軸３とともに
回転する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述した構成をなす従
来のラジアルギャップ型モータでは、歯部にうず電流損
が発生するため、鉄損が生じ、効率が悪化するという問
題がある。また、スロットを有するため、トルクリプル
が大きくなるという問題がある。
来のラジアルギャップ型モータでは、歯部にうず電流損
が発生するため、鉄損が生じ、効率が悪化するという問
題がある。また、スロットを有するため、トルクリプル
が大きくなるという問題がある。
【００１２】本発明の目的は、鉄損とトルクリプルを防
ぎ効率を向上させるスロットレスラジアルギャップ型モ
ータを提供することにある。
ぎ効率を向上させるスロットレスラジアルギャップ型モ
ータを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明のスロットレスラジアルギャッ
プ型モータは以下の如く構成されている。
達成するために、本発明のスロットレスラジアルギャッ
プ型モータは以下の如く構成されている。
【００１４】（１）本発明のスロットレスラジアルギャ
ップ型モータは、筒状をなす固定子鉄心からなる固定子
と、前記固定子鉄心の内周側に設けられた複数相の巻線
と、これら巻線を前記固定子鉄心の内周面に保持する保
持部材と、前記固定子の中空部に配置されるとともに、
回転子鉄心の前記固定子側に複数の永久磁石を貼り付け
て構成され、前記保持部材と所定のギャップを存する状
態で回転可能な回転子と、から構成されている。
ップ型モータは、筒状をなす固定子鉄心からなる固定子
と、前記固定子鉄心の内周側に設けられた複数相の巻線
と、これら巻線を前記固定子鉄心の内周面に保持する保
持部材と、前記固定子の中空部に配置されるとともに、
回転子鉄心の前記固定子側に複数の永久磁石を貼り付け
て構成され、前記保持部材と所定のギャップを存する状
態で回転可能な回転子と、から構成されている。
【００１５】（２）本発明のスロットレスラジアルギャ
ップ型モータは上記（１）に記載のモータであり、かつ
前記保持部材はモールド材からなる。
ップ型モータは上記（１）に記載のモータであり、かつ
前記保持部材はモールド材からなる。
【００１６】（３）本発明のスロットレスラジアルギャ
ップ型モータは上記（１）または（２）に記載のモータ
であり、かつ前記保持部材に磁性粉を混入した。
ップ型モータは上記（１）または（２）に記載のモータ
であり、かつ前記保持部材に磁性粉を混入した。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態に係
るスロットレスラジアルギャップ型モータの構造を示す
斜視図である。図１において図３と同一な部分には同符
号を付してある。このスロットレスラジアルギャップ型
モータは、固定子１、回転子２、及び回転軸３からな
る。
るスロットレスラジアルギャップ型モータの構造を示す
斜視図である。図１において図３と同一な部分には同符
号を付してある。このスロットレスラジアルギャップ型
モータは、固定子１、回転子２、及び回転軸３からな
る。
【００１８】固定子１は、円筒状をなす固定子鉄心１１
からなり、固定子鉄心１１は電磁鋼板の積層構造をなし
ている。すなわち固定子鉄心１１は、中空円盤状をなす
複数の薄い電磁鋼板１４が回転軸３の軸方向に積層さ
れ、側部の複数箇所で溶接された構造をなしている。固
定子鉄心１１の内周面には、後述する円筒状のモールド
巻線６が設けられている。
からなり、固定子鉄心１１は電磁鋼板の積層構造をなし
ている。すなわち固定子鉄心１１は、中空円盤状をなす
複数の薄い電磁鋼板１４が回転軸３の軸方向に積層さ
れ、側部の複数箇所で溶接された構造をなしている。固
定子鉄心１１の内周面には、後述する円筒状のモールド
巻線６が設けられている。
【００１９】回転子２は、円筒状をなす回転子鉄心２１
の周側面に、横断面が扇状をなす柱状の四つの永久磁石
２２を貼り付けて構成されており、各永久磁石２２はＮ
極とＳ極が交互に配置され磁着されている。回転子２
は、モールド巻線６と例えば１ｍｍ程度のギャップ５を
有するよう、固定子１の中空部に挿入されている。回転
子鉄心２１の中空部には回転軸３が嵌合されている。
の周側面に、横断面が扇状をなす柱状の四つの永久磁石
２２を貼り付けて構成されており、各永久磁石２２はＮ
極とＳ極が交互に配置され磁着されている。回転子２
は、モールド巻線６と例えば１ｍｍ程度のギャップ５を
有するよう、固定子１の中空部に挿入されている。回転
子鉄心２１の中空部には回転軸３が嵌合されている。
【００２０】このような構造により、回転子２はモール
ド巻線６に対してギャップ５を存する状態で回転可能に
なる。回転軸３の先端部には、例えばエアコン用のファ
ン等が取り付けられる。
ド巻線６に対してギャップ５を存する状態で回転可能に
なる。回転軸３の先端部には、例えばエアコン用のファ
ン等が取り付けられる。
【００２１】図２は、上記スロットレスラジアルギャッ
プ型モータの横断面図である。図２において図４と同一
な部分には同符号を付してある。モールド巻線６では、
図４に示したスロットに巻き付けられたコイル（巻線）
と同様の形状をなすよう予め環状に巻かれた複数のコイ
ル４１，４２，４３が、モールド材６１により保持され
ている。
プ型モータの横断面図である。図２において図４と同一
な部分には同符号を付してある。モールド巻線６では、
図４に示したスロットに巻き付けられたコイル（巻線）
と同様の形状をなすよう予め環状に巻かれた複数のコイ
ル４１，４２，４３が、モールド材６１により保持され
ている。
【００２２】各コイル４１，４２，４３の配置関係と接
続状態は、図４の（ａ），（ｂ）と同様である。これら
コイル４１，４２，４３は、固定子１の径方向へ上下二
段に、かつ上下のコイル同士が電気的に接触しないよう
に保持されている。この場合、上段、下段とも、固定子
鉄心１１の円周方向へ、Ｕ相のコイル４１、Ｖ相のコイ
ル４２、Ｗ相のコイル４３の順で保持されている。
続状態は、図４の（ａ），（ｂ）と同様である。これら
コイル４１，４２，４３は、固定子１の径方向へ上下二
段に、かつ上下のコイル同士が電気的に接触しないよう
に保持されている。この場合、上段、下段とも、固定子
鉄心１１の円周方向へ、Ｕ相のコイル４１、Ｖ相のコイ
ル４２、Ｗ相のコイル４３の順で保持されている。
【００２３】モールド巻線６における各コイル４１，４
２，４３の導線には、細線をよったより線状の銅線（リ
ッツ線）を用いている。また、モールド材６１には注形
用樹脂（レジン）を用いている。この樹脂の例として、
フィラーを充填した加熱硬化形エポキシ注形樹脂であ
り、硬化温度が７５〜８０℃／２〜３Ｈ＋１０５℃／２
〜３Ｈ、絶縁種がＦ種のものを用いることができる。さ
らにモールド材６１には、鉄粉、ニッケル粉、アモルフ
ァス、フェライト等の磁性粉（不図示）を混入してい
る。
２，４３の導線には、細線をよったより線状の銅線（リ
ッツ線）を用いている。また、モールド材６１には注形
用樹脂（レジン）を用いている。この樹脂の例として、
フィラーを充填した加熱硬化形エポキシ注形樹脂であ
り、硬化温度が７５〜８０℃／２〜３Ｈ＋１０５℃／２
〜３Ｈ、絶縁種がＦ種のものを用いることができる。さ
らにモールド材６１には、鉄粉、ニッケル粉、アモルフ
ァス、フェライト等の磁性粉（不図示）を混入してい
る。
【００２４】上記のような構成をなすスロットレスラジ
アルギャップ型モータでは、モールド巻線６の各コイル
４１，４２，４３に電流を流すことにより磁界が発生
し、磁束がモールド巻線６と固定子１の固定子鉄心１１
を通る。これに伴う固定子鉄心１１と各永久磁石２２と
の間の磁気的な吸引力及び反発力によってトルクが発生
し、回転子２が回転軸３とともに回転する。
アルギャップ型モータでは、モールド巻線６の各コイル
４１，４２，４３に電流を流すことにより磁界が発生
し、磁束がモールド巻線６と固定子１の固定子鉄心１１
を通る。これに伴う固定子鉄心１１と各永久磁石２２と
の間の磁気的な吸引力及び反発力によってトルクが発生
し、回転子２が回転軸３とともに回転する。
【００２５】本実施の形態によれば、従来のように固定
子にコイルを巻くための歯部を設けず、モールド巻線と
したため、歯部により生じていた鉄損を無くすことがで
きる。この構成により、磁束がモールド巻線を均一に通
過するが、コイルの導線により線を用いているため、導
線内の渦電流損を無くすことができる。このように、従
来形成されていたスロットを無くすことで、トルクリプ
ルが無くなり、歯部により生じていた鉄損が無くなるこ
とで、モータの効率が高くなる。また、モールド巻線を
設けたことにより、固定子鉄心１１と各永久磁石２２と
の間の電気磁気的ギャップが増加し、磁束が通りにくく
なると考えられるが、本実施の形態ではモールド材に磁
性粉を混ぜることで、磁束を通りやすくしている。
子にコイルを巻くための歯部を設けず、モールド巻線と
したため、歯部により生じていた鉄損を無くすことがで
きる。この構成により、磁束がモールド巻線を均一に通
過するが、コイルの導線により線を用いているため、導
線内の渦電流損を無くすことができる。このように、従
来形成されていたスロットを無くすことで、トルクリプ
ルが無くなり、歯部により生じていた鉄損が無くなるこ
とで、モータの効率が高くなる。また、モールド巻線を
設けたことにより、固定子鉄心１１と各永久磁石２２と
の間の電気磁気的ギャップが増加し、磁束が通りにくく
なると考えられるが、本実施の形態ではモールド材に磁
性粉を混ぜることで、磁束を通りやすくしている。
【００２６】本発明のスロットレスラジアルギャップ型
モータは、例えば、エアコン圧縮機駆動用モータ、産業
用サーボモータ、電気駆動車両用モータ等に適用でき
る。
モータは、例えば、エアコン圧縮機駆動用モータ、産業
用サーボモータ、電気駆動車両用モータ等に適用でき
る。
【００２７】なお、本発明は上記実施の形態のみに限定
されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施でき
る。
されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施でき
る。
【００２８】
【発明の効果】本発明のスロットレスラジアルギャップ
型モータによれば、固定子に巻線を巻くための歯部を設
けることがないため、歯部により生じていた鉄損を防ぐ
ことができ、かつスロットが無くなることで、トルクリ
プルを防ぐことができる。これにより、モータの効率が
向上する。
型モータによれば、固定子に巻線を巻くための歯部を設
けることがないため、歯部により生じていた鉄損を防ぐ
ことができ、かつスロットが無くなることで、トルクリ
プルを防ぐことができる。これにより、モータの効率が
向上する。
【図１】本発明の実施の形態に係るスロットレスラジア
ルギャップ型モータの構造を示す斜視図。
ルギャップ型モータの構造を示す斜視図。
【図２】本発明の実施の形態に係るスロットレスラジア
ルギャップ型モータの横断面図。
ルギャップ型モータの横断面図。
【図３】従来例に係るラジアルギャップ型モータの構造
を示す斜視図。
を示す斜視図。
【図４】従来例に係るラジアルギャップ型モータの横断
面図と、各コイルの配置関係と接続状態を示す図。
面図と、各コイルの配置関係と接続状態を示す図。
１…固定子 １１…固定子鉄心 １２…歯部 １３…スロット（溝） １４…電磁鋼板 ２…回転子 ２１…回転子鉄心 ２２…永久磁石 ３…回転軸 ４…コイル ４１…Ｕ相のコイル ４２…Ｖ相のコイル ４３…Ｗ相のコイル ５…ギャップ ６…モールド巻線 ６１…モールド材
Claims (3)
- 【請求項１】筒状をなす固定子鉄心からなる固定子と、 前記固定子鉄心の内周側に設けられた複数相の巻線と、 これら巻線を前記固定子鉄心の内周面に保持する保持部
材と、 前記固定子の中空部に配置されるとともに、回転子鉄心
の前記固定子側に複数の永久磁石を貼り付けて構成さ
れ、前記保持部材と所定のギャップを存する状態で回転
可能な回転子と、 を具備したことを特徴とするスロットレスラジアルギャ
ップ型モータ。 - 【請求項２】前記保持部材はモールド材からなることを
特徴とする請求項１に記載のスロットレスラジアルギャ
ップ型モータ。 - 【請求項３】前記保持部材に磁性粉を混入したことを特
徴とする請求項１または２に記載のスロットレスラジア
ルギャップ型モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000148494A JP2001333555A (ja) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | スロットレスラジアルギャップ型モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000148494A JP2001333555A (ja) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | スロットレスラジアルギャップ型モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001333555A true JP2001333555A (ja) | 2001-11-30 |
Family
ID=18654509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000148494A Withdrawn JP2001333555A (ja) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | スロットレスラジアルギャップ型モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001333555A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN101982930A (zh) * | 2010-11-10 | 2011-03-02 | 哈尔滨工业大学 | 高效率三相无槽永磁电机 |
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