JP2003204640A - リラクタンスモータ - Google Patents
リラクタンスモータInfo
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- JP2003204640A JP2003204640A JP2003023787A JP2003023787A JP2003204640A JP 2003204640 A JP2003204640 A JP 2003204640A JP 2003023787 A JP2003023787 A JP 2003023787A JP 2003023787 A JP2003023787 A JP 2003023787A JP 2003204640 A JP2003204640 A JP 2003204640A
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
クの小さいリラクタンストルクを利用するモータを提供
する。 【解決手段】 ロータコアを回転方向にずらして構成す
るロータ構成にすることによって、ロータが回転して
も、ロータスリットの位置とステータの歯の位置が同時
に同一位置に来ることがなくなるため、コギングトルク
は減少する。
Description
タに関する。
タ本体に永久磁石を埋設したロータ本体が知られてい
る。
するため、本発明者らが開発した2層構造の永久磁石付
ロータを示している。(特開平8−331783号公
報)この先行発明に係わるロータ1は中心にロータ軸2
を有し、鉄製ロータコア3にロータ半径方向に1極当た
り2層に間隔を置いて配置された4組の永久磁石4a,
4bを埋設してなり、各組の永久磁石4a,4bはS
極,N極が交互となるように隣接して配置され、いずれ
もロータの求心方向へ凸形をなす円弧形状に形成されて
いる。この鉄製ロータコア3は多数の有穴のコアシート
を積層して構成されるが、穴の位置を合わせて積層し、
上述の円弧状の永久磁石を挿入埋め込むことになる。
おいては、ロータ組み付け工数としては最も少なく、低
コストで製作可能であるが、ロータに設けたスリット部
分がロータ軸と平行に真っ直ぐに構成されているため、
ステータとの位置関係でロータが回転中のコギングトル
ク変動が大きくなってしまう不具合点があった。
界解析によるトルクリップルの変動結果を図7に示す。
このデータより明らかなように約80%という大きいト
ルク変動を示している。
は上記先行発明の問題点を解決するため、ロータコア内
部に永久磁石を軸方向に埋設してなる永久磁石埋め込み
型リラクタンスモータにおいて、軸方向に複数に分割し
た永久磁石を、同様に軸方向に複数に分割したロータコ
アに埋設し、これら複数個のロータコア完成品をロータ
回転方向にずらして軸方向に一体に構成する。詳細に説
明すると、リラクタンスモータのロータ内部に永久磁石
が軸方向に埋設されるリラクタンスモータにおいて、前
記ロータは、軸方向に分割された複数のロータコア完成
品と、複数の前記ロータコア完成品を一体として挿入さ
れるロータ軸とからなり、前記永久磁石は、前記ロータ
コア完成品の極毎にこのロータコア完成品の半径方向に
間隔を置いて複数層に埋設され、かつ前記永久磁石の形
状は前記ロータの求心方向へ凸形をなす円弧形状であ
り、さらに前記永久磁石の磁極は前記極毎にS極,N極
が交互となるように配置されており、前記リラクタンス
モータのステータの歯と、前記ロータの永久磁石との回
転位置の位置関係により、前記ロータコア完成品各々の
うち、一のロータコア完成品の永久磁石と前記ステータ
の歯とが相対して、前記一のロータコア完成品にての前
記ステータ側から前記ロータ側に流れる磁束量が小さい
ときには、他のロータコア完成品のスロットと前記ステ
ータの歯との位置関係が、他のロータコア完成品の永久
磁石とステータの歯とが相対する位置よりもずれてお
り、他のロータコア完成品にての前記ステータ側から前
記ロータ側に流れる磁束量が大きく、次の時点において
は、前記一のロータコア完成品の永久磁石と前記ステー
タの歯とが相対する位置よりもずれており、前記一のロ
ータコア完成品にての前記ステータ側から前記ロータ側
に流れる磁束量が大きく、このときには前記他のロータ
コア完成品の永久磁石と前記ステータの歯とが相対して
おり、前記他のロータコア完成品にての前記ステータ側
から前記ロータ側に流れる磁束量が小さく、このよう
に、前記ステータ側から前記ロータ側全体に流れる磁束
量が平均化されるように前記ロータコア完成品各々が回
転方向にてずらされて軸方向に一体に構成されるリラク
タンスモータである。さらに、上記のリラクタンスモー
タにおいて、4極のロータコアであり、1極当たり2層
に間隔を置いて円弧形状の永久磁石複数個が埋設される
リラクタンスモータである。さらに、上記のいずれかの
リラクタンスモータにおいて、ロータが2個のロータコ
ア完成品を有するリラクタンスモータである。さらに、
上記のいずれかのリラクタンスモータにおいて、ロータ
が3個のロータコア完成品を有するリラクタンスモータ
である。
ト部分の位置とステータの歯の位置が同時に同一位置に
来ることがなくなるため、コギングが減少し、トルクリ
ップルの少ない良好な特性のリラクタンスモータが得ら
れる。
問題点を解決するため、複数個のスリットを設けてなる
ロータを有するリラクタンス型同期モータにおいて、前
記ロータは複数個のロータコア完成品よりなり、各ロー
タコア完成品は前記スリット位置を回転方向にずらして
軸方向に一体に構成する。
ト部分の位置とステータの歯の位置が同時に同一位置に
来ることがなくなるため、コギングが減少し、トルクリ
ップルの少ない良好な特性のリラクタンスモータが得ら
れる。
明は、複数個のロータコア完成品を回転方向にずらして
構成するロータを有するリラクタンスモータである。
いては、永久磁石をロータ軸方向に複数個に分割して、
各永久磁石の軸方向長さに合わせてロータコアシートを
積層したものに永久磁石を埋設して得られた複数個のロ
ータコア完成品を回転方向にずらして一体に構成してロ
ータを得る。また、永久磁石を有しないリラクタンスモ
ータにおいても、永久磁石を有しないだけで上述と全く
同様の構成となる。
て説明する。
の内部に埋め込まれた永久磁石4a,4bは軸方向に2
分割されており、分割された永久磁石4a,4bの軸方
向の長さに合わせて、ロータコアシートを積層しロータ
コア3を得る。その積層されたロータコア3に分割され
た永久磁石4a,4bをそれぞれ埋め込み一体として構
成したロータコア完成品3a,3bを得る。
回転方向にずらして接合しロータ軸2を圧入等の手段で
挿入してロータ1を得る。
タ,ステータの回転方向位置関係の説明図を示す。また
図4にロータコア完成品3b部でのロータ,ステータの
回転方向位置関係の説明図を示す。この図3と図4は、
ロータコア完成品3a及び3bが一体に構成されたロー
タ1がある回転位置において、ステータ側の歯やスロッ
トとの位置関係を示している。
に、ステータの歯6の位置に永久磁石4a及び/または
4bが合致した場合、磁気抵抗は大きくなり磁束8は小
さくなる。この時一方、ロータコア完成品3b側は図4
に示すようにステータの歯6の位置と永久磁石4a及び
/または4bとがずれているので、磁気抵抗は小さくな
り磁束8は大きくなる。
時点では、ステータ側からロータ側に流れる磁束量はロ
ータコア完成品3a側は小さく、ロータコア完成品3b
側は大きくなり、ロータ1全体としては平均化されるこ
とになる。また、図示していないが、次の時点において
はステータ側からロータ側に流れる磁束量は、ロータコ
ア完成品3a側は大きくロータコア完成品3b側は小さ
くなり、ロータ1全体としては、やはり平均化される。
ので、本発明の構成によりコギングトルクが小さいリラ
クタンスモータが得られることになる。
るトルクリップルの変動結果を示す。このデータにより
明らかなように、トルク変動は約35%となっており、
図7に示す従来例より大幅に改善されている。
完成品を一体に構成したロータとして説明したが、3個
以上のロータコア完成品を一体に構成したロータとして
もよい。3個以上のロータコア完成品を同一回転方向に
ずらした構成やロータ中心に向かう半数を同一回転方向
にずらし、残り半数は逆方向にずらした構成にすれば、
さらにコギングトルクは減少し、トルク変動も小さくな
る。
円弧状のスリットを設けたコアシートを積層して得られ
たロータコア完成品3aと、同様にして得られたロータ
コア完成品3bとを回転方向にずらして接合し、ロータ
軸2を圧入等の手段で挿入してロータ1を得る。
4a,4bがスリット5に代わっただけなので実施例1
と同様にコギングトルクが小さいリラクタンスモータが
得られる。
成品を一体に構成したロータとして説明したが、3個以
上のロータコア完成品を一体に構成したロータとしても
よい。3個以上のロータコア完成品を同一回転方向にず
らした構成やロータ中心に向かう半数を同一回転方向に
ずらし、残り半数は逆方向にずらした構成にすれば、さ
らにコギングトルクは減少し、トルク変動も小さくな
る。
成品をそれぞれ回転方向にずらして一体に構成したロー
タを有するリラクタンスモータとすることにより、コギ
ングトルクが小さく、また回転中のトルクリップルが小
さいリラクタンスモータとなり、モータ回転中の騒音や
振動を抑えた良好な特性が得られる。
Claims (5)
- 【請求項1】 リラクタンスモータのロータ内部に永久
磁石が軸方向に埋設されるリラクタンスモータにおい
て、前記ロータは、軸方向に分割された複数のロータコ
ア完成品と、複数の前記ロータコア完成品を一体として
挿入されるロータ軸とからなり、前記永久磁石は、前記
ロータコア完成品の極毎にこのロータコア完成品の半径
方向に間隔を置いて複数層に埋設され、かつ前記永久磁
石の形状は前記ロータの求心方向へ凸形をなす円弧形状
であり、さらに前記永久磁石の磁極は前記極毎にS極,
N極が交互となるように配置されており、前記リラクタ
ンスモータのステータの歯と、前記ロータの永久磁石と
の回転位置の位置関係により、前記ロータコア完成品各
々のうち、一のロータコア完成品の永久磁石と前記ステ
ータの歯とが相対して、前記一のロータコア完成品にて
の前記ステータ側から前記ロータ側に流れる磁束量が小
さいときには、他のロータコア完成品のスロットと前記
ステータの歯との位置関係が、他のロータコア完成品の
永久磁石とステータの歯とが相対する位置よりもずれて
おり、他のロータコア完成品にての前記ステータ側から
前記ロータ側に流れる磁束量が大きく、次の時点におい
ては、前記一のロータコア完成品の永久磁石と前記ステ
ータの歯とが相対する位置よりもずれており、前記一の
ロータコア完成品にての前記ステータ側から前記ロータ
側に流れる磁束量が大きく、このときには前記他のロー
タコア完成品の永久磁石と前記ステータの歯とが相対し
ており、前記他のロータコア完成品にての前記ステータ
側から前記ロータ側に流れる磁束量が小さく、このよう
に、前記ステータ側から前記ロータ側全体に流れる磁束
量が平均化されるように前記ロータコア完成品各々が回
転方向にてずらされて軸方向に一体に構成されるリラク
タンスモータ。 - 【請求項2】 請求項1記載のリラクタンスモータにお
いて、4極のロータコアであり、1極当たり2層に間隔
を置いて円弧形状の永久磁石複数個が埋設されるリラク
タンスモータ。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2のいずれかに記載
のリラクタンスモータにおいて、ロータが2個のロータ
コア完成品を有するリラクタンスモータ。 - 【請求項4】 請求項1又は請求項2のいずれかに記載
のリラクタンスモータにおいて、ロータが3個のロータ
コア完成品を有するリラクタンスモータ。 - 【請求項5】 請求項1記載のリラクタンスモータにお
いて、複数層の永久磁石が複数層のスリットに置換され
るリラクタンスモータ。
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- 2003-01-31 JP JP2003023787A patent/JP3722126B2/ja not_active Expired - Fee Related
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