JP2002199675A - 同期リラクタンスモータ - Google Patents
同期リラクタンスモータInfo
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Abstract
と。 【解決手段】 4極同期リラクタンスモータの場合に
は、モータ回転軸と直交する断面に関して、帯状磁路6
とスリット5の輪郭線を双曲線状に形成し、帯状磁路と
スリットを、モータ軸7に近いところほど幅広とする。 【効果】 多層構造のスリット5が、q軸磁束のいたる
ところで直交するので、突極率Ld/Lqが大きくな
り、モータ力率を向上する。
Description
方式の2次側鉄心を有する同期リラクタンスモータに係
り、特に、2次側磁極構造の改良に関する。
トルクを利用して駆動トルクを発生する同期モータであ
る。リラクタンストルクは、回転型モータにあっては、
回転子磁極の中心線方向(d軸)のインダクタンスLd
と磁極間の中心線方向(q軸)のインダクタンスLqの
差により発生するトルクであり、両者の差が大きい程、
発生トルクも増大する。インダクタンスLdとLqの差
が大きな磁気回路を実現する手段としては、例えば、
“Reluctance Synchronous Machines and Drives,Oxfor
d Science Publications, 1996”に開示されている4極
同期リラクタンスモータがある。このモータでは、回転
子鉄心に4極構造の多層で、円弧状のスリットを設け
て、これをq軸磁束φqに対するフラックスバリアとし
て利用し、LdとLqに差を付けている。
/Lq(以下、突極比と言う)を大きくすることによ
り、モータ力率を向上することができる。ところが、同
期リラクタンスモータでは、固定子側や回転子側におい
て各種の漏れ磁束が存在するために、漏れ磁束によるイ
ンダクタンスがLdとLqにオフセットとして上乗せさ
れることから、突極比Ld/Lqを十分に大きくとるこ
とが難しいという問題がある。漏れ磁束としては、固定
子側ではスロット漏れ磁束などが考えられるが、固定子
コイルを巻回す関係上、この漏れ磁束をある程度以下に
減らすことは難しい。こうした事情から、これまでに開
示されている突極比Ld/Lqの増大に関する従来技術
は回転子側の磁気回路に関するものが殆どである。例え
ば、特開平11−341761号公報には、モータ回転
軸と直交する断面に関して、回転子の中心に近いところ
程スリット幅を広くし、スリット間に配置される帯状磁
路を等幅とする回転子鉄心の構造が開示されている。
においては、突極比Ld/Lqがまだ小さく、モータ力
率も不充分である。
Ld/Lqを大きくすることにより、モータ力率を向上
した同期リラクタンスモータを提供することである。
技術以上に大きくするためには、2次側鉄心、すなわち
回転型モータにおける回転子鉄心の内部での磁束の流れ
を詳細に分析し、これに基づいて電磁気学的に最も合理
的なフラックスバリア構造を決める必要がある。
るところは、多層構造のスリットを回転子鉄心内に設け
て複数の帯状磁路を成形した同期リラクタンスモータに
おいて、モータ回転軸と直交する断面に関して、原点が
モータ回転軸と一致するx−y座標系において、Pを回
転子の極数、z=x+iy、i2=−1、Im(w)を
複素数wの虚部、cを任意の実数の定数として、 f(x、y)=Im(zP/2)=c で表されるx−y平面上の曲線f(x、y)=cの何れ
かと前記帯状磁路の輪郭線を概ね一致させたことであ
る。
に成形することにより、q軸磁束φqは帯状磁路のいた
るところでほぼ直角に交差して流れるようになる。この
状況は、q軸磁束に対する回転子鉄心のフラックスバリ
ア構造として電磁気学的に最も合理的である。この結
果、帯状磁路を通過するq軸磁束に対する磁気抵抗が最
も大きくなり、q軸インダクタンスLqが大幅に減少す
るので、突極比Ld/Lqを大きくしてモータ力率を改
善することができる。
軸と直交する断面に関して、前記帯状磁路をモータ回転
軸に近いところ程、幅広に成形することを特徴とする。
軸と直交する断面に関して、前記帯状磁路の内側及び外
側の輪郭線の少なくとも一方の極率半径を、モータ回転
軸に近いところ程、小さくすることを特徴とする。
ータ回転軸と直交する断面に関して、前記帯状磁路及び
スリットの断面形状をブーメラン状に形成する。
が、d軸磁束φdの流れる軌跡と一致し易く、かつ、q
軸磁束φqの殆どの流れとの直行性を増す形状を表して
いる。帯状磁路の輪郭線がこれらの定義から多少ずれて
いたとしても、上で述べた帯状磁路の幅やあるいは極率
半径等が以下に述べる性質を備えている限り、突極率を
向上し、モータ力率の改善に寄与することができる。
タンスモータにおいても適用可能である。
て図面を参照して説明する。
4スロットの同期リラクタンスモータを回転軸と直角方
向に断面した図である。固定子1は、磁性鋼板を積層し
て形成した固定子鉄心2と、固定子鉄心2に巻回された
三相分布巻の固定子コイル3よりなる。回転子4は固定
子1の内側に空隙を介して配置してあり、磁性鋼板を積
層して形成した回転子鉄心6とシャフト7よりなる。回
転子鉄心6には、4層構造のスリット5が4極分、全部
で16箇所設けてある。これらのスリット5が前述のq
軸磁束φqに対するフラックスバリアを形成している。
これらのスリット5に挟まれて残った鉄心部分が帯状磁
路8である。
図である。回転子鉄心6は、リラクタンストルクの発生
に関与する帯状磁路8と、各帯状磁路8を連結して機械
的に一体に保持するブリッジ部9よりなる。ブリッジ部
9は、トルクの発生に関与しない漏れ磁束の通路となる
ので、ブリッジ部9の径方向の幅は、遠心力に対する回
転子4の機械強度を損なわない程度に薄くしておく必要
がある。フラックスバリアは4層構造のスリット5より
なり、この実施例においては帯状磁路8の内側及び外側
の輪郭線はすべて双曲線に加工してある。この双曲線は
図中に記載のx−y座標系を基準にすると、kを各輪郭
線毎に値が決まる実数として、 xy=k で表すことができる。帯状磁路8の内外の輪郭線がとも
に双曲線であることから、必然的に、スリット5および
帯状磁路8の幅は、回転子4の中心に近いところ程広く
なる。この幅に関する性質は、帯状磁路8及びスリット
5の輪郭線の極率半径が回転子4の中心に近いところ程
小さくなることと等価である。帯状磁路8は、回転子鉄
心6の最外周において周方向ピッチτm=9°で等間隔
に配置してある。このピッチは、最も外側に位置するス
リット5aのさらに外側にもう1ヶ所、実際には加工し
ない、ダミーのスリットを設けてこれを含めた全部のス
リット5が等間隔であるとして決めたものである。した
がって、回転子4の極ピッチτpを帯状磁路8の外周部
における周方向ピッチτmで除した結果は10であり、
整数になっている。この配置を採用することにより、本
実施例通りに設計されたモータの発生する直流トルクが
ほぼ最大となることを電磁場シミュレーションにより確
認できた。
占める角度をθmとしたとき、各帯状磁路8についてθ
mはすべて同じにしてあり、また、スリット5の最外周
における周方向の幅が占める角度をθsとしたとき、各
スリット5についてθsはすべて同じにしてあり、θm
/θs=1.5に設計してある。後述するように、この
比も直流トルクの大きさとトルク波形に関係する。
軸と直角方向に断面し、基本波成分によるd軸磁束φd
とq軸磁束φqの流れを加筆した図である。磁束φdは
回転子4の磁極中心線方向(d軸)に沿って流れる磁
束、磁束φqは極間の中心線方向(q軸)に流れる磁束
である。図3に示す磁束の流れは、スリット5に回転子
鉄心6と同一の鉄心材料を充填した場合について電磁場
シミュレーションにより計算した結果である。各磁束線
の流れ図にはスリット5も併記してある。図3(a)に
磁束φdの流れを、(b)に磁束φqの流れを示す。そ
れぞれの磁束は電気的に90°(4極モータなので機械
的には45°)磁束の位相がずれている。本図から明ら
かなように、磁束φdは帯状磁路8の輪郭線すなわちス
リット5の輪郭線といたるところで重なり合うように一
致している。また、磁束φqはスリット5の輪郭線とい
たるところで直交している。すなわち、これらの輪郭線
は磁束φqの磁場における等磁位線をなしている。スリ
ット5を設けていない一体の回転子鉄心6では、固定子
1が発生する磁場の基本波成分に関して磁束φdとφq
は回転子鉄心6のいたるところで直角に交差すると言え
る。この事実は例えば、竹山説三著「電磁気学現象論」
丸善発行などで良く知られたマクスウェル方程式を解い
て解析的に磁束分布の式を導出することによっても証明
することができる。
リアの構造は、上記の磁束の直交性を基本原理としてい
る。上述したスリットのない回転子鉄心6であったもの
に、輪郭線が双曲線のスリット5を設けた、言い換えれ
ば輪郭線が双曲線の帯状磁路を形成した場合について考
える。このとき、磁束φdの基本波成分の流線が帯状磁
路8とスリット5の輪郭線に一致するので、磁束の流れ
の方向が変化しない。また、磁束φqに対してはスリッ
ト5の輪郭線が磁場の等ポテンシャル線(等磁位線)に
なっているので、これに関しても磁束の流れが乱される
ことはない。したがって、図1、2に示す実施例のモー
タでは、スリット5を設けたにもかかわらず、回転子鉄
心6における磁束φdとφqの直交性がそのまま成り立
っている。この状況は、磁束φqに対する回転子鉄心6
のフラックスバリア構造として電磁気学的に最も合理的
である。この結果、帯状磁路8を通過する磁束φqに対
する磁気抵抗が最も大きくなり、q軸インダクタンスL
qが減少するので、突極比Ld/Lqが増加してモータ
力率を改善することができる。
に対するモータトルクの変化を示す棒グラフである。本
図は、図2に記載した帯状磁路8の最外周における周方
向の幅が占める角度θmと、スリット5の最外周におけ
る周方向の幅が占める角度θsの比r=θm/θsが、
トルク波形に及ぼす影響を電磁場シミュレーションによ
り計算した結果を示したものである。モータが発生する
直流トルクは、r=1〜1.5付近で最大となり、その
後、rの増加とともに緩やかに減少し、r=3.0で
は、r=0.5と同レベルまで低下している。一方、ト
ルク波形に含まれる高調波成分(トルク脈動成分)に注
目すると、低次の成分はrの増大とともに徐々に減少す
る。したがって、比r=1.0〜2.5の範囲に選ぶこ
とが望ましく、本実施例ではr=1.5に設定してモー
タを設計している。
来技術との関係で示すグラフである。第1実施例の同期
リラクタンスモータと、前記公報の図9に示された従来
技術の円弧状スリットと円弧状の等幅帯状磁路を有する
同期リラクタンスモータを試作し、各モータの力率を比
較した。力率の測定結果を図5のグラフに示す。横軸は
モータ負荷、縦軸は本発明実施例のモータ力率と従来技
術のモータ力率の比である。負荷の大きな領域で本実施
例によるモータの力率が10%程度増大していることが
分かる。負荷が小さな領域では、ブリッジ部9を流れる
漏れ磁束の影響が相対的に大きくなるので、両者の差は
小さくなる。
を、回転軸に直交して断面した断面図である。この実施
例ではスリット5の層数を3層構造にしている。回転子
4の極数が4であることから、この場合も、回転子鉄心
6の帯状磁路8の輪郭線が双曲線であることに変りはな
い。帯状磁路8は、回転子鉄心6の最外周において周方
向ピッチ角τm=11.25°で等間隔に配置してあ
る。このピッチは、第1実施例と同様に、最も外側に位
置するスリット5aのさらに外側にもう1ヶ所、実際に
は加工しない、ダミーのスリットを意識して全部のスリ
ット5が等間隔であるように決めたものである。したが
って、回転子4の極ピッチ角τp=90°をτm=1
1.25°で除した結果は8であり、整数になってい
る。また、第1実施例と同様に直流トルクを大きくする
観点から、各帯状磁路8についてθmはすべて同じにし
てあり、また、各スリット5についてθsはすべて同じ
にしてあり、θm/θs=1.5に設計している。
す目的で、径方向に隣接する帯状磁路8の間に連結部1
2を備えている。ただし、連結部12の幅はモータ特性
が悪化しない程度に細くする必要がある。本実施例のモ
ータも、第1の実施例と同様に、従来の円弧状スリット
を適用したモータと比較して、モータ力率を同程度に改
善できることを試作により確認できた。
郭線は双曲線である。すなわち、モータ回転軸7と直交
する断面に関して、帯状磁路8の内側及び外側の輪郭線
の極率半径を、それぞれモータ回転軸7に近いところ程
小さくするとともに、前記内側の輪郭線の極率半径を、
前記外側の輪郭線の極率半径よりも小さくしている。し
かし、各輪郭線を厳密に双曲線に加工する必要はなく、
q軸磁束φqと各帯状磁路8の輪郭線の直交性がほぼ満
足される範囲で、全部又は一部の輪郭線を変更しても同
様の効果を期待することができる。
クタンスモータの回転軸に直角方向の断面図である。こ
の実施例では、やや輪郭線に変更を加えている。各スリ
ット5は等幅であり、その中心線13が双曲線になるよ
うにフラックスバリアを形成している。したがって、こ
の例では、帯状磁路8の内外の輪郭線は双曲線から僅か
にずれている。ただし、各帯状磁路8は回転子4の中心
に近いところ程、幅広であり、また、帯状磁路8の輪郭
線の極率半径は回転子4の中心に近いところ程小さい点
で変りはない。
スリット5の形状も比較的自由に変更してよい。これ
は、この付近の磁束密度が低く、モータトルクに対する
寄与度が低いからである。例えば、図6のシャフト7を
より径の大きなものに変更する場合には、スリット5c
の最内周部の形状を適宜変更しても構わない。
するために、スリット5の一部又は全部に、永久磁石を
埋め込むこともできる。図7の実施例では、等幅のスリ
ット5としているため、永久磁石の埋め込みには好都合
である。
スロットの同期リラクタンスモータの軸直交断面図を示
す。固定子1は、固定子鉄心2と固定子鉄心1に巻回さ
れた三相分布巻の固定子コイル3よりなる。回転子4は
固定子1の内側に空隙を介して配置してあり、回転子鉄
心6とシャフト7よりなる。回転子鉄心6には、フラッ
クスバリアを形成する4層構造のスリット5が6極分、
全部で24箇所設けてある。帯状磁路8の輪郭線は、図
中に記載のx−y座標系を基準にすると、kを各輪郭線
毎に値が決まる実数として、 y(y2―3x2)=k で表すことができる。この場合にも、スリット5および
帯状磁路8の幅は回転子4の中心に近いところ程、幅が
狭く、帯状磁路8の内外の輪郭線の極率半径は回転子4
の中心に近いところ程小さくなっており、更に、内側の
輪郭線の極率半径の方が小さい点で、図1及び図6の実
施例と一致している。帯状磁路8およびスリット5の詳
細寸法は前述と同様の考え方を適用して決めている。帯
状磁路8の輪郭線の関数形は、厳密に上の式と一致する
必要はなく、q軸磁束φqと各帯状磁路8の輪郭線の直
交性がほぼ満足される程度に、各帯状磁路8の輪郭線に
変更を加えても同様の効果を期待することができる。
ミュレーション結果を示す磁束の流れ図である。この実
施例においても、磁束φdは帯状磁路8の輪郭線といた
るところで平行になっている。また、磁束φqは帯状磁
路8の輪郭線といたるところで直交しており、第1実施
例の4極同期リラクタンスモータと同様の状況になって
いることが分かる。したがって、本実施例においても、
磁束φqに対してフラックスバリアが最も効率的に作用
するので、q軸インダクタンスLqが小さくなって、突
極比Ld/Lqが増大するので、モータの力率を大きく
することができる。
8スロットの同期リラクタンスモータの軸直交断面図で
ある。固定子1は、固定子鉄心2と固定子鉄心2に巻回
された三相分布巻の固定子コイル3よりなる。回転子4
は固定子1の内側に空隙を介して配置してあり、回転子
鉄心6とシャフト7よりなる。回転子鉄心には4層構造
のスリット5が8極分、全部で32箇所設けてある。帯
状磁路8の輪郭線は、図中に記載のx−y座標系を基準
にすると、kを各輪郭線毎に値が決まる実数として、 xy(y2―x2)=k で表すことができる。この場合にも、スリット5および
帯状磁路8の幅は回転子4の中心に近いところ程、幅が
狭く、帯状磁路8の輪郭線の極率半径は回転子4の中心
に近いところ程小さくなっている。帯状磁路8およびス
リット5の詳細寸法は前述と同様の考え方を適用して決
めてある。帯状磁路8の輪郭線の関数形は、厳密に上の
式と一致する必要はなく、q軸磁束φqと各帯状磁路8
の輪郭線の直交性がほぼ満足される程度に、各帯状磁路
8の輪郭線を修正しても同様の効果を期待することがで
きる。
のシミュレーション結果を示す磁束の流れ図である。こ
の実施例においても、磁束φdは帯状磁路8の輪郭線と
いたるところで重なるように一致している。また、磁束
φqは帯状磁路8の輪郭線といたるところで直交してお
り、第1実施例の4極同期リラクタンスモータと同様の
状況になっていることが分かる。したがって、本実施例
においても、磁束φqに対してフラックスバリアが効率
的に作用するので、q軸インダクタンスLqが小さくな
り、突極比Ld/Lqが増大するので、モータの力率を
大きくすることができる。
線の関数形を帰納的に調べることによって、極数がPの
モータにおける帯状磁路8の輪郭線の関数を求めること
ができる。この関数は、x−y座標系を用いて、 Im(zP/2)=c と表すことができる。ここに、z=x+iy、i2=−
1、Im(w)は複素数wの虚部、cは任意の実数の定
数である。極数がPのモータにおいても、スリット5お
よび帯状磁路8の幅は回転子4の中心に近いところ程、
幅が広くなっている。あるいは、帯状磁路8の輪郭線の
極率半径は回転子4の中心に近いところ程小さくなって
いる。なお、上記輪郭線の関数は、上述の一体の回転子
鉄心6中における磁束φdないし磁束φqの流れを解析
的に導出することによって証明することもできる。
転軸と直交する断面に関して、帯状磁路8を、モータの
回転子の外周部付近よりも、モータ回転軸7に近いとこ
ろで幅広に構成している。また、帯状磁路8はすべて、
いわゆるブーメラン形状としている。図7を除いては、
スリット5もまたブーメラン形状である。
タンスモータは回転型モータであったが、d軸磁束φd
とq軸磁束φqの直交性を利用した、最適なフラックス
バリア形状の考え方はリニア同期リラクタンスモータに
も適用することができる。
ンスモータの一実施例の断面を示したものである。図に
は、モータ負荷時の磁束φの分布をシミュレーションし
た結果も併せて示している。リニアモータの1次側は1
次側鉄心18と3相、4極に巻回した1次側コイル19
よりなる。リニアモータの2次側は、磁性鋼板を積層し
て形成され、内部に帯状磁路8とスリット5を有する2
次側鉄心20からなる。1次側がリニアモータの可動子
であり、2次側鉄心20と所定の間隔を保持しながら紙
面上の左右方向に動く。
す。フラックスバリアを構成するスリット5は3層構造
にしてある。磁束φの流路である帯状磁路8は1次側と
対向する面においてブリッジ部9を介して磁気的かつ機
械的に連結してある。リニアモータの場合には2次側鉄
心20が静止していることから、回転型モータのように
遠心力を考慮したブリッジ部9の機械設計が不要であ
る。したがって、ブリッジ部9の厚みはモータ推力の反
作用に耐える程度の厚さであれば良い。また、回転時の
アンバランスが問題となることもないので、スリット5
に樹脂などの非磁性材を充填することにより2次側の機
械強度を増すことは容易である。なお、スリット5の層
数を3に限定する必要がないことは言うまでもない。
次側鉄心20における帯状磁路8の輪郭線について詳し
く説明する。
様に1次側コイル19が発生する基本波磁場の磁束線と
平行に、言い換えれば磁束線の軌跡と一致するように成
形する。ただし、リニアモータの場合には、1次側が進
行方向に関して有限の長さであることから、いわゆる端
部効果による磁場分布の乱れが発生するので、上記の基
本波磁場を考える場合には、1次側が進行方向に関して
十分に長いことを仮定する必要がある。さらには、この
ようにして決めた帯状磁路8の輪郭線の関数形を具体的
に与えることもできる。証明は省略するが、リニアモー
タの進行方向をx方向、これと垂直でかつ1次側と2次
側の対向面に直交する方向をy方向とするx−y座標系
に関して、Lをx軸方向の2次側鉄心のピッチ(周
期)、z=x+iy、i2=−1、Im(w)を複素数
wの虚部、eは自然対数の底、cを任意の実数の定数と
したとき、 f(x、y)=Im(e― 2 π iz/L)=c で表されるx−y座標上の曲線f(x、y)=cの何れ
かと前記帯状磁路8の内外の輪郭線がほぼ一致するよう
に構成することである。
帯状磁路8の幅は1次側と対向する面に近いところ程、
幅を狭く、帯状磁路8及び/又はスリット5の輪郭線の
極率半径は1次側と対向する面から遠ざかる程小さくな
る。
成形することにより、回転型同期リラクタンスモータと
同様に、q軸磁束φqは帯状磁路8の輪郭線といたると
ころでほぼ直交するので、回転型モータと同様の理由で
突極比Ld/Lqを大きくすることができる。この結
果、モータ力率が良好なリニア同期リラクタンスモータ
を提供することが可能になる。
ト5の一部又は全部に、永久磁石を埋め込んでもよく、
更なる力率の向上に寄与することができる。
期リラクタンスモータの突極比Ld/Lqを大きくする
ことができるので、モータ力率を大きくすることがで
き、駆動用のインバータ容量を低減することができる。
また、同期リラクタンスモータは、永久磁石式の同期モ
ータと比較して、永久磁石を使わない場合には、比較的
安価に製造することが可能であり、しかもリサクル性も
良好なので、特に、冷蔵庫、エアコンなどのコンプレッ
サモータとして、あるいは洗濯機などの駆動用モータ等
の汎用品用として好適である。
タの力率を向上することができる。
ンスモータの断面図。
拡大図。
の流れを示す図。
ぼす影響を示す棒グラフ。
すグラフ。
スモータ回転子の断面図。
スモータの断面図。
スモータの断面図。
の流れを示す図。
ンスモータの断面図。
qの流れを示す図。
クタンスモータの断面図。
回転子、5…スリット、6…回転子鉄心、7…シャフ
ト、8…帯状磁路、9…ブリッジ部、10…円弧状スリ
ット、11…等幅帯状磁路、12…連結部、13…スリ
ット中心線、φd…d軸磁束、φq…q軸磁束、18…
1次側鉄心、19…1次側コイル、20…2次側鉄心、
φ…磁束。
Claims (17)
- 【請求項1】多層構造のスリットを回転子鉄心内に設け
て複数の帯状磁路を成形した同期リラクタンスモータに
おいて、モータ回転軸と直交する断面に設けた、原点が
モータ回転軸と一致するx−y座標系に関して、Pを回
転子の極数、z=x+iy、i2=−1、Im(w)を
複素数wの虚部、cを任意の実数の定数として、 f(x、y)=Im(zP/2)=c で表されるx−y座標上の曲線f(x、y)=cの何れ
かと前記帯状磁路の輪郭線がほぼ一致するように構成し
たことを特徴とする同期リラクタンスモータ。 - 【請求項2】多層構造のスリットを回転子鉄心内に設け
て複数の帯状磁路を成形した同期リラクタンスモータに
おいて、モータ回転軸と直交する断面に関して、前記帯
状磁路の幅を、モータ回転軸に近いところ程、広くした
ことを特徴とする同期リラクタンスモータ。 - 【請求項3】多層構造のスリットを回転子鉄心内に設け
て複数の帯状磁路を成形した同期リラクタンスモータに
おいて、モータ回転軸と直交する断面に関して、前記帯
状磁路の内側及び外側の輪郭線の極率半径を、それぞれ
モータ回転軸に近いところ程小さくしたことを特徴とす
る同期リラクタンスモータ。 - 【請求項4】多層構造のスリットを回転子鉄心内に設け
て複数の帯状磁路を成形した同期リラクタンスモータに
おいて、モータ回転軸と直交する断面に関して、前記帯
状磁路の内側及び外側の輪郭線の極率半径を、それぞれ
モータ回転軸に近いところ程小さくするとともに、前記
内側の輪郭線の極率半径を、前記外側の輪郭線の極率半
径よりも小さくしたことを特徴とする同期リラクタンス
モータ。 - 【請求項5】多層構造のスリットを回転子鉄心内に設け
て複数の帯状磁路を成形した同期リラクタンスモータに
おいて、回転子の外周部における前記帯状磁路の周方向
幅θmと前記スリットの周方向幅θsの比θm/θsを
1≦r≦2.5とし、かつ回転子の極ピッチτpと帯状
磁路の外周部における周方向ピッチτmの比τp/τm
を整数とするとともに、モータ回転軸と直交する断面に
関して、前記帯状磁路の幅を、モータ回転軸に近いとこ
ろ程広くしたことを特徴とする同期リラクタンスモー
タ。 - 【請求項6】多層構造のスリットを回転子鉄心内に設け
て複数の帯状磁路を成形した同期リラクタンスモータに
おいて、モータ回転軸と直交する断面に関して、前記帯
状磁路の幅を、モータ回転軸に近いところ程広くし、前
記スリットの幅を、モータ回転軸からの距離とは無関係
にほぼ等しくしたことを特徴とする同期リラクタンスモ
ータ。 - 【請求項7】多層構造のスリットを回転子鉄心内に設け
て複数の帯状磁路を成形した同期リラクタンスモータに
おいて、モータ回転軸と直交する断面に関して、前記帯
状磁路及び前記スリットを、モータ回転軸に近いところ
程、幅広に構成したことを特徴とする同期リラクタンス
モータ。 - 【請求項8】多層構造のスリットを回転子鉄心内に設け
て複数の帯状磁路を成形した同期リラクタンスモータに
おいて、モータ回転軸と直交する断面に関して、前記帯
状磁路を、モータの回転子の外周部付近よりも、モータ
回転軸に近いところで幅広に構成したことを特徴とする
同期リラクタンスモータ。 - 【請求項9】多層構造のスリットを回転子鉄心内に設け
て複数の帯状磁路を成形した同期リラクタンスモータに
おいて、モータ回転軸と直交する断面に関して、前記帯
状磁路及び前記スリットをブーメラン形状としたことを
特徴とする同期リラクタンスモータ。 - 【請求項10】多層構造のスリットを回転子鉄心内に設
けて複数の帯状磁路を成形した4極同期リラクタンスモ
ータにおいて、モータ回転軸と直交する断面に関して、
前記帯状磁路の内側及び/又は外側の輪郭線をほぼ双曲
線としたことを特徴とする同期リラクタンスモータ。 - 【請求項11】多層構造のスリットを回転子鉄心内に設
けて複数の帯状磁路を成形した4極同期リラクタンスモ
ータにおいて、モータ回転軸と直交する断面に関して、
各スリットの中心線をほぼ双曲線となるように構成した
ことを特徴とする同期リラクタンスモータ。 - 【請求項12】多層構造のスリットを回転子鉄心内に設
けて複数の帯状磁路を成形した同期リラクタンスモータ
において、モータ回転軸と直交する断面に関して、前記
帯状磁路の内側及び/又は外側の輪郭線を、磁束φdの
基本波成分の流線とほぼ重なり合うように構成したこと
を特徴とする同期リラクタンスモータ。 - 【請求項13】多層構造のスリットを回転子鉄心内に設
けて複数の帯状磁路を成形した同期リラクタンスモータ
において、モータ回転軸と直交する断面に関して、前記
帯状磁路の内側及び/又は外側の輪郭線を、磁束φqの
基本波成分に関する等磁位線にほぼ一致するように構成
したことを特徴とする同期リラクタンスモータ。 - 【請求項14】請求項1〜13のうちいずれかの同期リ
ラクタンスモータにより駆動されるコンプレッサを備え
たエアコン及び/又は冷蔵庫。 - 【請求項15】請求項1〜13のうちいずれかの同期リ
ラクタンスモータにより駆動される洗濯機。 - 【請求項16】1次巻線を巻回した直線状の1次側鉄心
と、この1次側鉄心に対向して配置され相対的に直線方
向に移動可能な2次側鉄心と、この2次側鉄心内に設け
られた多層構造のスリットを備え、前記2次側鉄心内に
複数の帯状磁路を成形したリニア同期リラクタンスモー
タにおいて、前記移動の方向をx方向、これと垂直でか
つ前記1次側と2次側の対向面に直交する方向をy方向
とするx−y座標系に関して、Lをx軸方向の2次側鉄
心のピッチ(周期)、z=x+iy、i2=−1、Im
(w)を複素数wの虚部、cを任意の実数の定数とした
とき、 f(x、y)=Im(e― 2 π iz/L)=c で表されるx−y座標上の曲線f(x、y)=cの何れ
かと前記帯状磁路の輪郭線がほぼ一致するように構成し
たことを特徴とするリニア同期リラクタンスモータ。 - 【請求項17】1次巻線を券回した直線状の1次側鉄心
と、この1次側鉄心に対向して配置され相対的に直線方
向に移動可能な2次側鉄心と、この2次側鉄心内に設け
られた多層構造のスリットを備え、前記2次側鉄心内に
複数の帯状磁路を成形したリニア同期リラクタンスモー
タにおいて、前記移動の方向と平行でかつ前記1次側と
2次側の対向面に直交する断面に関して、前記帯状磁路
の幅を、前記1次側に近いところ程、狭くしたことを特
徴とするリニア同期リラクタンスモータ。
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