JP2014180096A - Permanent magnet dynamo-electric machine and elevator drive hoist - Google Patents

Permanent magnet dynamo-electric machine and elevator drive hoist Download PDF

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Hideki Kitamura
英樹 北村
Masashi Kitamura
正司 北村
Ryo Komatsu
遼 小松
Hideki Nihei
秀樹 二瓶
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a permanent magnet dynamo-electric machine which can achieve high torque density, in addition to suppression of increase in power supply capacity, and to provide an elevator drive hoist using the same.SOLUTION: A permanent magnet dynamo-electric machine comprises: a stator consisting of a stator core and a stator winding arranged in the slots of the stator core; and a rotor facing the stator through an air gap in the radial direction, in which permanent magnets magnetized at right angle to the rotor core in the radial direction are arranged alternately and radially. When the minimum width of the opening of the slot is (a), and the magnetic pole tip width of the rotor core is b, following relationship is satisfied: a≥b.

Description

本発明は永久磁石回転電機およびこれを用いたエレベーター駆動巻上機に関する。   The present invention relates to a permanent magnet rotating electric machine and an elevator drive hoist using the same.

小形・軽量、低振動が要求されるエレベーター駆動巻上機は、高トルク密度で低トルク脈動な永久磁石同期モータが使用される。このモータには、高いエネルギー密度を有するネオジム磁石が採用されている。しかし、近年、永久磁石回転電機の希土類レス／フリーが求められているため、ネオジム磁石に比べて希土類元素の含有量が少ないフェライト磁石が再び注目を集めている。   The elevator-driven hoisting machine that requires small size, light weight and low vibration uses a permanent magnet synchronous motor with high torque density and low torque pulsation. A neodymium magnet having a high energy density is employed for this motor. However, in recent years, there has been a demand for rare earth-free / free permanent magnet rotating electric machines, and ferrite magnets with a lower content of rare earth elements than neodymium magnets are attracting attention again.

フェライト磁石の磁力はネオジム磁石の１／３程度である。ネオジム磁石からフェライト磁石に置き換えると、磁力の低下によるトルクの不足分を磁石表面積の増加で補う必要があるため、モータの体格が大きくなる。これは、設置スペースの制約が厳しいエレベーター駆動巻上機にとって大きな問題である。そこで、フェライト磁石のような低磁力の磁石で高トルク密度を実現できる永久磁石回転電機が求められる。   The magnetic force of a ferrite magnet is about 1/3 that of a neodymium magnet. When a neodymium magnet is replaced with a ferrite magnet, the shortage of torque due to a decrease in magnetic force needs to be compensated by an increase in the magnet surface area, which increases the size of the motor. This is a big problem for an elevator-driven hoist with severe installation space restrictions. Therefore, there is a demand for a permanent magnet rotating electric machine that can realize a high torque density with a low-magnetism magnet such as a ferrite magnet.

エレベーター駆動巻上機に使われる永久磁石回転電機は、主に、永久磁石を回転子の表面に貼り付けた表面磁石型（ＳＰＭ：Surface Permanent Magnet）である。しかし、この構造では、磁石の表面積をエアギャップの面積（回転子と固定子の対向面積）以上に広げることができず、エアギャップ中の磁束密度を磁石の残留磁束密度以上にすることが困難である。したがって、このような構造では、フェライト磁石のような低磁力の永久磁石を使って高トルク密度を実現することが困難である。   A permanent magnet rotating electrical machine used for an elevator drive hoist is mainly a surface magnet type (SPM: Surface Permanent Magnet) in which a permanent magnet is attached to the surface of a rotor. However, with this structure, the surface area of the magnet cannot be increased beyond the area of the air gap (opposite area of the rotor and stator), and it is difficult to make the magnetic flux density in the air gap higher than the residual magnetic flux density of the magnet. It is. Therefore, with such a structure, it is difficult to achieve a high torque density using a low-magnetism permanent magnet such as a ferrite magnet.

一方、高トルク密度を実現した永久磁石回転電機として、特許文献１に開示されているブラシレスＤＣモータがある。このモータのロータでは、磁石部と磁性材料部が交互に放射状になるように配置されている。   On the other hand, there is a brushless DC motor disclosed in Patent Document 1 as a permanent magnet rotating electric machine that realizes a high torque density. In the rotor of this motor, the magnet parts and the magnetic material parts are alternately arranged radially.

特開２０００−２１７２８６号公法Japanese Patent Laid-Open No. 2000-217286

特許文献１に記載のように磁石を配置することで、磁石の表面積を径方向に沿って広げることができるため、回転子と固定子間のエアギャップ中の磁束密度を大きくできる。このため、エアギャップ中の磁束密度は、回転子鉄心のアスペクト比を適正化することで、磁石の残留磁束密度を超えることが可能である。したがって、フェライト磁石のような低磁力の磁石を使った場合でも、ネオジム磁石と同程度のトルク密度を実現することができる。   By disposing the magnet as described in Patent Document 1, the surface area of the magnet can be expanded along the radial direction, so that the magnetic flux density in the air gap between the rotor and the stator can be increased. For this reason, the magnetic flux density in the air gap can exceed the residual magnetic flux density of the magnet by optimizing the aspect ratio of the rotor core. Therefore, even when a low magnetic force magnet such as a ferrite magnet is used, a torque density comparable to that of a neodymium magnet can be realized.

しかしながら、過負荷時に比較的大きなトルク（数百〜数千Ｎｍ）を出す必要があるエレベーター駆動巻上機の場合、本発明者等の検討によれば、特許文献１に記載の永久磁石回転電機では漏れ磁束により電源容量の大幅な増加につながる。すなわち、特許文献１に記載の永久磁石回転電機では、回転子の磁極と固定子のスロットが対向すると、固定子巻線による磁束は、回転子の磁極表面を通って固定子側に戻り、トルクに寄与しない漏れ磁束になる。さらにこの漏れ磁束は、過負荷時における固定子ティースの磁気飽和の原因であり、永久磁石の磁束がティースの磁気飽和の影響で固定子側に入っていかず、電流の増加に対してトルクが飽和する原因となる。これは、過負荷時に比較的大きなトルク（数百〜数千Ｎｍ）を出す必要があるエレベーター駆動巻上機の場合、電源容量の大幅な増加につながる。   However, in the case of an elevator-driven hoisting machine that needs to output a relatively large torque (several hundred to several thousand Nm) at the time of overload, according to the study by the present inventors, the permanent magnet rotating electric machine described in Patent Document 1 Then, the leakage flux leads to a significant increase in power supply capacity. That is, in the permanent magnet rotating electrical machine described in Patent Document 1, when the magnetic pole of the rotor and the slot of the stator face each other, the magnetic flux generated by the stator winding returns to the stator side through the surface of the magnetic pole of the rotor. Leakage magnetic flux that does not contribute to Furthermore, this leakage magnetic flux is a cause of magnetic saturation of the stator teeth at the time of overload, and the magnetic flux of the permanent magnet does not enter the stator side due to the magnetic saturation of the teeth, and the torque is saturated as the current increases. Cause. This leads to a significant increase in power supply capacity in the case of an elevator-driven hoist that requires a relatively large torque (several hundred to several thousand Nm) when overloaded.

このように、特許文献１の永久磁石回転電機では、エレベーター駆動巻上機のような高トルク密度が要求される機器の回転電機として用いる場合、高トルク密度化と低電源容量化を両立する点において改良の余地がある。   As described above, in the permanent magnet rotating electrical machine disclosed in Patent Document 1, when used as a rotating electrical machine for a device that requires a high torque density such as an elevator-driven hoisting machine, both high torque density and low power supply capacity can be achieved. There is room for improvement.

本発明の目的は、電源容量の増加抑制に加え、高トルク密度を実現することが可能な永久磁石回転電機と、これを用いたエレベーター駆動巻上機を提供することである。   An object of the present invention is to provide a permanent magnet rotating electric machine capable of realizing a high torque density in addition to suppressing an increase in power supply capacity, and an elevator drive hoist using the same.

本発明の永久磁石回転電機は、固定子鉄心と固定子鉄心のスロットに配置された固定子巻線とからなる固定子と、固定子と径方向のエアギャップを介して対向する回転子であって、回転子鉄心と径方向に対して直角に磁化された永久磁石が交互に放射状に配置された回転子とを有し、スロットの開口部の最小幅をa、回転子鉄心の磁極先端幅をbとしたとき、a≧bとしたことを特徴とする。   The permanent magnet rotating electrical machine of the present invention is a stator composed of a stator core and a stator winding disposed in a slot of the stator core, and a rotor facing the stator via a radial air gap. The rotor core and a rotor in which permanent magnets magnetized perpendicularly to the radial direction are alternately arranged radially, the minimum width of the slot opening is a, and the magnetic pole tip width of the rotor core When b is b, a ≧ b.

本発明によれば、電源容量の増加を抑え、高トルク密度を実現することができる。   According to the present invention, an increase in power supply capacity can be suppressed and a high torque density can be realized.

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。   Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.

本発明の第１の実施形態の永久磁石回転電機の１／６モデルの半径方向の断面概要図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the radial direction of 1/6 model of the permanent magnet rotary electric machine of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の永久磁石回転電機の半径方向断面を展開した模式図である。It is the schematic diagram which expand | deployed the radial direction cross section of the permanent magnet rotary electric machine of the 1st Embodiment of this invention. 図１に示す永久磁石回転電機の回転子と固定子が対向する部分の拡大図である。It is an enlarged view of the part which the rotor and stator of the permanent magnet rotary electric machine shown in FIG. 1 oppose. 図１に示す永久磁石回転電機の固定子鉄心の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the stator core of the permanent magnet rotary electric machine shown in FIG. 図１に示す永久磁石回転電機の回転子鉄心の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the rotor core of the permanent magnet rotary electric machine shown in FIG. 図１に示す永久磁石回転電機及び比較例の永久磁石回転電機の電流―トルク特性のシミュレーション結果であるIt is a simulation result of the current-torque characteristic of the permanent magnet rotating electrical machine shown in FIG. 1 and the permanent magnet rotating electrical machine of the comparative example. 本発明の第２の実施形態の永久磁石回転電機の回転子と固定子が対向する部分の拡大図である。It is an enlarged view of the part which the rotor and stator of the permanent magnet rotary electric machine of the 2nd Embodiment of this invention oppose. 本発明の第３の実施形態の永久磁石回転電機の１／６モデルの半径方向の断面概要図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the radial direction of 1/6 model of the permanent magnet rotary electric machine of the 3rd Embodiment of this invention. 図８に示す永久磁石回転電機を用いたエレベーター駆動巻上機の軸方向の断面図概要図である。It is sectional drawing schematic drawing of the axial direction of the elevator drive hoist using the permanent magnet rotary electric machine shown in FIG.

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１〜６を用いて本発明の第１の実施形態の永久磁石回転電機を説明する。   A permanent magnet rotating electric machine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図１は、本発明の第１の実施形態の永久磁石回転電機の１／６モデル（周方向に６分割したうちの一つ）の半径方向の断面概要図である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view in the radial direction of a 1/6 model (one of six divided in the circumferential direction) of the permanent magnet rotating electrical machine according to the first embodiment of the present invention.

図１に示すように、永久磁石回転電機１は固定子２と回転子３とから構成される。固定子２は、固定子鉄心４と固定子巻線５とを備える。固定子鉄心４は、打ち抜き型等により打ち抜いた複数の電磁鋼板を積層して構成される。固定子鉄心４は、外周部に設けられて固定子磁路を構成するリング状の固定子コアバック４１と、固定子コアバック４１より固定子内周に向かって放射状に所定角度ピッチで延設される固定子突極（固定子ティース）４２とから構成される。図１に示すように、隣り合った一対の固定子突極４２間と固定子コアバック４１とで構成される空間はスロット４３であり、固定子巻線５を収納する空間である。ここで、各固定子突極４２には、図１に示すように１極に１個の固定子巻線５を巻回するものとする。   As shown in FIG. 1, the permanent magnet rotating electrical machine 1 includes a stator 2 and a rotor 3. The stator 2 includes a stator core 4 and a stator winding 5. The stator core 4 is configured by laminating a plurality of electromagnetic steel plates punched by a punching die or the like. The stator core 4 is provided on the outer peripheral portion to form a ring-shaped stator core back 41 constituting the stator magnetic path, and radially extends from the stator core back 41 toward the inner periphery of the stator at a predetermined angular pitch. The stator salient poles (stator teeth) 42 are formed. As shown in FIG. 1, a space formed between a pair of adjacent stator salient poles 42 and the stator core back 41 is a slot 43, which is a space for accommodating the stator winding 5. Here, as shown in FIG. 1, one stator winding 5 is wound around each stator salient pole 42 as shown in FIG.

一方、回転子３は、シャフト１０と、シャフト１０の外周面に配置された非磁性体９と、非磁性体９の外周面に設けられた回転子鉄心７と、永久磁石６で構成され、固定子２と径方向のエアギャップ８を介して内周側に配置されている。   On the other hand, the rotor 3 includes a shaft 10, a nonmagnetic body 9 disposed on the outer peripheral surface of the shaft 10, a rotor core 7 provided on the outer peripheral surface of the nonmagnetic body 9, and a permanent magnet 6. The stator 2 and the radial air gap 8 are arranged on the inner peripheral side.

図１に示すように、永久磁石６と回転子鉄心７はそれぞれ、回転子外周に向かって放射状に配置されている。回転子鉄心７は、打ち抜き型等により打ち抜いた複数の電磁鋼板を積層して構成され、図示のように、極ごとに分離され、回転子３の周方向に沿って所定角度ピッチで並べて設けられている。回転子鉄心７は、回転子磁路を構成する回転子磁極７１として機能する。   As shown in FIG. 1, the permanent magnet 6 and the rotor core 7 are respectively arranged radially toward the outer periphery of the rotor. The rotor core 7 is configured by laminating a plurality of electromagnetic steel plates punched by a punching die or the like, and is separated for each pole and arranged side by side at a predetermined angular pitch along the circumferential direction of the rotor 3 as illustrated. ing. The rotor core 7 functions as a rotor magnetic pole 71 that constitutes the rotor magnetic path.

図１に示すように、隣り合った一対の回転子磁極７１と非磁性体９とで構成される空間、すなわち磁石挿入スペース７２には、永久磁石６が収納されている。このときの永久磁石６の磁化は回転子３の径方向に対して直角を向き、回転子磁極７１が回転子の周方向に沿ってＮＳＮＳ・・・と交互になるように配置される。永久磁石６にはフェライト磁石が用いられている。また、永久磁石６の形状を矩形にすることが望ましい。磁石の加工負担が減るため、磁石のコストを低減できる。   As shown in FIG. 1, the permanent magnet 6 is accommodated in a space formed by a pair of adjacent rotor magnetic poles 71 and the nonmagnetic material 9, that is, a magnet insertion space 72. Magnetization of the permanent magnet 6 at this time is arranged so as to be perpendicular to the radial direction of the rotor 3, and the rotor magnetic poles 71 are alternately arranged with NSNS... Along the circumferential direction of the rotor. The permanent magnet 6 is a ferrite magnet. Moreover, it is desirable that the shape of the permanent magnet 6 is rectangular. Since the processing load of the magnet is reduced, the cost of the magnet can be reduced.

永久磁石６は、接着剤等によって磁石挿入スペース７２に固着されている。非磁性体９は、回転子磁極７１の内周側の漏れ磁束を小さくする効果がある。回転子鉄心７に作用するトルクは、非磁性体９を介してシャフト１０へ伝達される。非磁性体としてはSUS304(JIS規格)などの非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼が用いられている。非磁性体としては、非磁性のアルミニウム合金なども用いることができる。   The permanent magnet 6 is fixed to the magnet insertion space 72 with an adhesive or the like. The nonmagnetic material 9 has an effect of reducing the leakage magnetic flux on the inner peripheral side of the rotor magnetic pole 71. Torque acting on the rotor core 7 is transmitted to the shaft 10 via the nonmagnetic material 9. Nonmagnetic austenitic stainless steel such as SUS304 (JIS standard) is used as the nonmagnetic material. A nonmagnetic aluminum alloy or the like can also be used as the nonmagnetic material.

なお、非磁性体９に代えて空隙を設けてもよい。この場合、シャフト１０の軸方向端部に対向して一対の円盤を設け、この円盤に回転子鉄心７をボルトで締結して、回転子鉄心７に作用するトルクを、円盤を介してシャフト１０へ伝達する。   Note that a gap may be provided in place of the nonmagnetic material 9. In this case, a pair of disks are provided facing the axial ends of the shaft 10, and the rotor core 7 is fastened to the disks with bolts, and the torque acting on the rotor core 7 is applied to the shaft 10 via the disk. To communicate.

図２に、本発明の第１の実施形態の永久磁石回転電機の半径方向断面を展開した模式図を示す。   In FIG. 2, the schematic diagram which expand | deployed the radial direction cross section of the permanent magnet rotary electric machine of the 1st Embodiment of this invention is shown.

図２において、スロット４３の開口部の最小幅をa、回転子磁極７１の先端幅をb、永久磁石６の磁化方向厚みをc、固定子突極４２の径方向に対して直角方向の最小幅をdとしたとき、本実施例では、a、b、c、dはa≧b、b≧c、b≦dを満足する。   In FIG. 2, the minimum width of the opening of the slot 43 is a, the tip width of the rotor magnetic pole 71 is b, the magnetization direction thickness of the permanent magnet 6 is c, and the maximum width in the direction perpendicular to the radial direction of the stator salient pole 42. In the present embodiment, a, b, c, and d satisfy a ≧ b, b ≧ c, and b ≦ d, where d is a small width.

図３に、図１に示す永久磁石回転電機における回転子と固定子とが対向する部分の拡大図を示す。   FIG. 3 is an enlarged view of a portion where the rotor and the stator face each other in the permanent magnet rotating electric machine shown in FIG.

a≧bを満足することで、図３に示すように、スロット４３と回転子磁極７１が対向する状態において、回転子磁極７１と固定子突極４２が径方向に向かってオーバーラップする部分がなくなる。このように、スロット４３と回転子磁極７１が対向する状態において、回転子磁極７１と固定子突極４２のオーバーラップする部分がなくなると、固定子突極４２−エアギャップ８−回転子磁極７１の表面−エアギャップ８−隣り合った固定子突極４２の磁束の経路の磁気抵抗が大きくなる。これにより、固定子巻線５の磁束の漏れ成分flが小さくなり、過負荷時における固定子突極４２の磁気飽和を緩和できる。また、電流の増加に対するトルクの飽和も緩和できる。ただし、aを極端に大きく、またはbを極端に小さくした場合、漏れ磁束の低減効果は大きいものの、固定子突極４２と回転子磁極７１が磁気飽和するため、トルク密度が低下する。そのため、aとbを実質的に等しくする（できるだけ等しくなるようにする）ことで漏れ磁束の低減と高トルク密度を両立することができる。 By satisfying a ≧ b, as shown in FIG. 3, when the slot 43 and the rotor magnetic pole 71 face each other, the portion where the rotor magnetic pole 71 and the stator salient pole 42 overlap in the radial direction is Disappear. As described above, when there is no overlapping portion between the rotor magnetic pole 71 and the stator salient pole 42 in the state where the slot 43 and the rotor magnetic pole 71 face each other, the stator salient pole 42 -the air gap 8 -the rotor magnetic pole 71. The magnetic resistance of the path of the magnetic flux of the adjacent stator salient poles 42 is increased. Accordingly, leakage component f l of the magnetic flux of the stator winding 5 is reduced, thereby alleviating magnetic saturation of the stator salient poles 42 during overload. In addition, torque saturation with respect to an increase in current can be reduced. However, when a is extremely large or b is extremely small, although the effect of reducing the leakage magnetic flux is large, the stator salient pole 42 and the rotor magnetic pole 71 are magnetically saturated, so that the torque density is lowered. Therefore, a reduction in leakage magnetic flux and a high torque density can be achieved by making a and b substantially equal (as much as possible).

なお、従来の永久磁石回転電機では、スロット４３の開口部の最小幅aは、エアギャップにおける磁気抵抗の変化を少なくして騒音を低減するために、可能な限り小さくする（固定子巻線を巻回するために必要な最小幅にする）ことが望ましいと考えられていた。本発明では、電源容量の増加を抑え、高トルク密度を実現するために、検討した結果、従来のスロット４３の開口部の最小幅aを小さくするという発想とは逆にスロット４３の開口部の最小幅aを大きくした方が良いという着想を得て、上述のように、a≧bを満足させることが望ましいということを見出したものである。   In the conventional permanent magnet rotating electric machine, the minimum width a of the opening of the slot 43 is made as small as possible in order to reduce the change in the magnetic resistance in the air gap and reduce the noise (the stator winding is reduced). It was considered desirable to have the minimum width necessary for winding. In the present invention, as a result of studying in order to suppress an increase in power supply capacity and achieve a high torque density, contrary to the conventional idea of reducing the minimum width a of the opening of the slot 43, the opening of the slot 43 is not affected. From the idea that it is better to increase the minimum width a, it has been found that it is desirable to satisfy a ≧ b as described above.

そして、a≧bを満足する永久磁石回転電機において、さらに、b≧cを満足することで、固定子突極４２−エアギャップ８−回転子磁極７１−永久磁石６−隣り合った回転子磁極７１−エアギャップ８−隣り合った固定子突極４２の磁束の経路の磁気抵抗が小さくなる。言い換えれば、a≧bを満足する永久磁石回転電機において、固定子突極４２−エアギャップ８−回転子磁極７１−永久磁石６−隣り合った回転子磁極７１−エアギャップ８−隣り合った固定子突極４２の磁束の経路の磁気抵抗を小さくするためには、図３に示すようなスロット４３と回転子磁極７１が対向する状態以外で、固定子突極４２と回転子磁極７１とが対向する領域を大きくする必要がある。これを実現するには、b≧cを満足すれば良い。これにより、固定子巻線５による磁束が回転子３の内部へ侵入しやすくなり、漏れ磁束が減り、トルクに寄与する有効な磁束が増える。ただし、bを極端に大きく、またはcを極端に小さくした場合、トルクに寄与する有効な磁束は増えるものの、永久磁石６の減磁耐力が低下して不可逆減磁を起こしやすくなる。そのため、bとcを実質的に等しくする（できるだけ等しくなるようにする）ことで永久磁石の減磁耐力を確保しつつ漏れ磁束の低減と高トルク密度を両立することができる。   In the permanent magnet rotating electrical machine satisfying a ≧ b, further, by satisfying b ≧ c, the stator salient pole 42-air gap 8-rotor magnetic pole 71-permanent magnet 6-adjacent rotor magnetic pole. 71-Air gap 8-The magnetic resistance of the magnetic flux path of the adjacent stator salient poles 42 is reduced. In other words, in the permanent magnet rotating electrical machine that satisfies a ≧ b, the stator salient pole 42 -air gap 8 -rotor magnetic pole 71 -permanent magnet 6 -adjacent rotor magnetic pole 71 -air gap 8 -adjacent fixed In order to reduce the magnetic resistance of the magnetic flux path of the child salient pole 42, the stator salient pole 42 and the rotor magnetic pole 71 are not in a state other than the state where the slot 43 and the rotor magnetic pole 71 face each other as shown in FIG. It is necessary to enlarge the opposing area. In order to realize this, it is only necessary to satisfy b ≧ c. Thereby, the magnetic flux by the stator winding | winding 5 becomes easy to penetrate | invade into the inside of the rotor 3, a leakage magnetic flux reduces, and the effective magnetic flux which contributes to a torque increases. However, when b is extremely large or c is extremely small, the effective magnetic flux contributing to the torque is increased, but the demagnetization resistance of the permanent magnet 6 is reduced, and irreversible demagnetization is likely to occur. Therefore, by making b and c substantially equal (as much as possible), it is possible to achieve both reduction of leakage magnetic flux and high torque density while ensuring the demagnetization resistance of the permanent magnet.

そして、a≧bを満足する、または、a≧bとb≧cを満足する永久磁石回転電機において、さらに、b≦dを満足することで、回転子磁極７１−エアギャップ８―固定子突極４２−固定子コアバック４１−隣り合った固定子突極４２−エアギャップ８−隣り合った回転子磁極７１の磁束の経路の磁気抵抗が小さくなる。言い換えれば、a≧bを満足する、または、a≧bとb≧cを満足する永久磁石回転電機において、回転子磁極７１−エアギャップ８―固定子突極４２−固定子コアバック４１−固定子突極４２−エアギャップ８−回転子磁極７１の磁束の経路の磁気抵抗を小さくするためには、図３に示すようなスロット４３と回転子磁極７１が対向する状態以外で、固定子突極４２と回転子磁極７１とが対向する領域を大きくする必要がある。これを実現するには、b≦dを満足すれば良い。これにより、永久磁石６による磁束が固定子２の内部へ侵入しやすくなり、トルクに寄与する有効な磁束が増える。ただし、bを極端に小さく、またはdを極端に大きくした場合、回転子磁極７１は磁気飽和し、固定子突極４２の表面を経由して回転子へ戻ってくる永久磁石６の磁束の漏れ成分が増えるため、トルク密度が低下する。そのため、bとdを実質的に等しくする（できるだけ等しくなるようにする）ことで漏れ磁束の低減と高トルク密度を両立することができる。   In the permanent magnet rotating electrical machine that satisfies a ≧ b, or that satisfies a ≧ b and b ≧ c, and further satisfies b ≦ d, the rotor magnetic pole 71—the air gap 8—the stator protrusion The magnetic resistance of the magnetic path of the pole 42-stator core back 41-adjacent stator salient pole 42-air gap 8-adjacent rotor magnetic pole 71 is reduced. In other words, in a permanent magnet rotating electrical machine that satisfies a ≧ b or satisfies a ≧ b and b ≧ c, the rotor magnetic pole 71—the air gap 8—the stator salient pole 42—the stator core back 41—fixed. In order to reduce the magnetic resistance of the magnetic flux path of the rotor salient pole 42, the air gap 8, and the rotor magnetic pole 71, the stator protrusion is not in a state other than the state where the slot 43 and the rotor magnetic pole 71 face each other as shown in FIG. It is necessary to enlarge the area where the pole 42 and the rotor magnetic pole 71 face each other. In order to realize this, it is only necessary to satisfy b ≦ d. As a result, the magnetic flux generated by the permanent magnet 6 easily enters the stator 2 and the effective magnetic flux contributing to the torque increases. However, when b is extremely small or d is extremely large, the rotor magnetic pole 71 is magnetically saturated and the magnetic flux leaks from the permanent magnet 6 that returns to the rotor via the surface of the stator salient pole 42. As the component increases, the torque density decreases. Therefore, it is possible to achieve both a reduction in leakage magnetic flux and a high torque density by making b and d substantially equal (as much as possible).

特に、本発明の実施例において、望ましいa、b、c、dの比率は、本発明者等の検討によれば、おおよそ0.9 : 0.9 : 0.7 : 1.0である（図１の形状）。   In particular, in the embodiment of the present invention, a desirable ratio of a, b, c, d is approximately 0.9: 0.9: 0.7: 1.0 (the shape of FIG. 1) according to the study by the present inventors.

図４に、図１に示す永久磁石回転電機における固定子鉄心の部分拡大図を示す。   FIG. 4 shows a partially enlarged view of the stator core in the permanent magnet rotating electric machine shown in FIG.

図４に示すように、固定子突極４２の先端の両側にはそれぞれ周方向に突出する突起４４が設けられており、突起４４は固定子巻線５がエアギャップ８へ脱落するのを防止している。さらに、固定子突極４２の先端の両側のべべリング４５により、図３に示す漏れ磁束flを低減する。すなわち、図３の状態においては、固定子突極４２の先端の側端部と回転子磁極７１の先端の側端部との間のエアギャップ８を大きくすることができるので、固定子突極４２−エアギャップ８−回転子磁極７１の表面−エアギャップ８−隣り合った固定子突極４２の磁束の経路の磁気抵抗が大きくなり、漏れ磁束flを低減することができる。また、固定子突極４２の先端の両側のべべリング４５により、エアギャップ８の磁束密度の空間高調波成分を小さくしてトルク脈動を低減することができる。 As shown in FIG. 4, projections 44 projecting in the circumferential direction are provided on both sides of the tip of the stator salient pole 42, and the projections 44 prevent the stator winding 5 from dropping into the air gap 8. doing. Furthermore, the both sides of the beveling 45 of the tip of the stator salient poles 42, reducing leakage flux f l shown in FIG. That is, in the state shown in FIG. 3, the air gap 8 between the side end portion of the tip of the stator salient pole 42 and the side end portion of the tip of the rotor magnetic pole 71 can be increased. 42 air gap 8 the surface of rotor poles 71 - reluctance of the air gap 8 neighboring magnetic flux path of the stator salient poles 42 is increased, it is possible to reduce the leakage flux f l. Further, the beveling 45 on both sides of the tip of the stator salient pole 42 can reduce the spatial harmonic component of the magnetic flux density of the air gap 8 and reduce torque pulsation.

図５に、図１に示す永久磁石回転電機における回転子鉄心の部分拡大図を示す。   FIG. 5 shows a partially enlarged view of the rotor core in the permanent magnet rotating electric machine shown in FIG.

図５に示すように、回転子磁極７１の先端の両側にはそれぞれ周方向に突出する突起７３が設けられており、突起７３は永久磁石６が遠心力でエアギャップ８へ飛び出すのを防止している。さらに、回転子磁極７１の先端の両側のべべリング７４により、エアギャップ８の磁束密度の空間高調波成分を小さくしてトルク脈動を低減することができる。   As shown in FIG. 5, projections 73 projecting in the circumferential direction are provided on both sides of the tip of the rotor magnetic pole 71, and the projections 73 prevent the permanent magnet 6 from jumping out into the air gap 8 by centrifugal force. ing. Further, the bevelling 74 on both sides of the tip of the rotor magnetic pole 71 can reduce the spatial harmonic component of the magnetic flux density of the air gap 8 and reduce torque pulsation.

図６に、本発明の実施例の永久磁石回転電機（a、b、c、dの比率が0.9 : 0.9 : 0.7 : 1.0）の電流―トルク特性のシミュレーション（辺要素有限要素法による磁界解析）結果を示す。また、比較例として、a、b、c、dの比率を0.3 : 1.5 : 0.8 : 1.0とした永久磁石回転電機（従来の永久磁石回転電機を模擬したもの）の電流―トルク特性のシミュレーション結果を併せて示す。トルクは過負荷トルク、電流は過負荷トルク時の最大電流でそれぞれ正規化している。また、使用した永久磁石は、常温でおよそ0.45T程度のフェライト磁石である。   FIG. 6 shows a simulation of current-torque characteristics of a permanent magnet rotating electrical machine (a, b, c, d ratio of 0.9: 0.9: 0.7: 1.0) according to an embodiment of the present invention (magnetic field analysis by the side element finite element method). Results are shown. As a comparative example, the simulation results of the current-torque characteristics of a permanent magnet rotating electrical machine (simulating a conventional permanent magnet rotating electrical machine) in which the ratio of a, b, c, and d is 0.3: 1.5: 0.8: 1.0 Also shown. Torque is normalized by overload torque, and current is normalized by the maximum current during overload torque. The permanent magnet used is a ferrite magnet of about 0.45 T at room temperature.

比較例の構造では、固定子巻線による磁束は、回転子の磁極表面を通って固定子側に戻り、トルクに寄与しない漏れ磁束flが大きくなる。さらにこの漏れ磁束は、過負荷時における固定子ティースの磁気飽和の原因であり、永久磁石の磁束がティースの磁気飽和の影響で固定子側に入っていかず、図６における実線のように電流の増加に対してトルクが飽和する原因となる。これは、過負荷時に比較的大きなトルク（数百〜数千Ｎｍ）を出す必要があるエレベーター駆動巻上機の場合、電源容量の大幅な増加につながる。 In the structure of the comparative example, the magnetic flux by the stator windings, returns to the stator side through the pole surface of the rotor, the leakage magnetic flux f l which does not contribute to the torque increases. Furthermore, this leakage magnetic flux is a cause of magnetic saturation of the stator teeth at the time of overload, and the magnetic flux of the permanent magnet does not enter the stator side due to the magnetic saturation of the teeth, and the current flow as shown by the solid line in FIG. This causes the torque to saturate with respect to the increase. This leads to a significant increase in power supply capacity in the case of an elevator-driven hoist that requires a relatively large torque (several hundred to several thousand Nm) when overloaded.

一方、本発明の実施例の永久磁石回転電機の構造によって漏れ磁束を低減したことで、図６に示すように、過負荷トルク時の最大電流で過負荷トルクに到達していることがわかる。また、電流の増加に対するトルクの飽和を緩和できていることがわかる。すなわち、本発明の実施例の永久磁石回転電機の構造によって理想特性に近い電流―トルク特性が得られる。したがって、電源容量の増加を抑え、高トルク密度と低トルク脈動を可能とした永久磁石回転電機を実現できる。そして、このような永久磁石回転電機をエレベーター駆動巻上機に適用することによって、フェライト磁石のような低磁力の磁石を用いたエレベーター駆動巻上機を実現できる。   On the other hand, by reducing the leakage magnetic flux by the structure of the permanent magnet rotating electrical machine of the embodiment of the present invention, as shown in FIG. Moreover, it turns out that the saturation of the torque with respect to the increase in an electric current can be eased. That is, current-torque characteristics close to ideal characteristics can be obtained by the structure of the permanent magnet rotating electric machine according to the embodiment of the present invention. Therefore, it is possible to realize a permanent magnet rotating electrical machine that suppresses an increase in power supply capacity and enables high torque density and low torque pulsation. And by applying such a permanent magnet rotary electric machine to an elevator drive hoist, an elevator drive hoist using a low magnetic force magnet such as a ferrite magnet can be realized.

図７を用いて、本発明の第２の実施形態の永久磁石回転電機の構造について説明する。   The structure of the permanent magnet rotating electric machine according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図７は、本発明の第２の実施形態の永久磁石回転電機の回転子と固定子が対向する部分の拡大図を示す。図１及び図３に示す第１の実施形態と同じ部分については同じ符号を付しており、説明を省略する。   FIG. 7 shows an enlarged view of a portion where the rotor and the stator of the permanent magnet rotating electric machine according to the second embodiment of the present invention face each other. The same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 and 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図７に示すように、回転子磁極７１の先端の両側は、永久磁石６を跨いで隣接する回転子鉄心７とブリッジ７５を介して連結している。これにより、回転子鉄心７の外径真円度を向上でき、製造誤差で発生するコギングトルクを小さくできる。また、ブリッジ７５は永久磁石６が遠心力でエアギャップ８へ飛び出すのを防止する。ただし、ブリッジ７５の径方向厚みを厚くしすぎると永久磁石６の磁束がブリッジ７５を流れて漏れ磁束になり、トルクが低下する。これに対して、ブリッジ７５の径方向厚みを薄くしすぎると、永久磁石６に掛かる遠心力でブリッジ７５が破壊されるため、ブリッジ７５の径方向厚みはブリッジ７５の強度を優先して決める必要がある。   As shown in FIG. 7, both sides of the tip of the rotor magnetic pole 71 are connected to the adjacent rotor iron core 7 via a bridge 75 across the permanent magnet 6. Thereby, the outer diameter roundness of the rotor core 7 can be improved, and the cogging torque generated due to the manufacturing error can be reduced. The bridge 75 prevents the permanent magnet 6 from jumping out to the air gap 8 by centrifugal force. However, if the radial thickness of the bridge 75 is too thick, the magnetic flux of the permanent magnet 6 flows through the bridge 75 to become a leakage flux, and the torque is reduced. On the other hand, if the radial thickness of the bridge 75 is made too thin, the bridge 75 is destroyed by the centrifugal force applied to the permanent magnet 6, and therefore the radial thickness of the bridge 75 needs to be determined with priority given to the strength of the bridge 75. There is.

本実施例においても、第１の実施形態と同様に、a、b、c、dがa≧b、b≧c、b≦dを満足するように構成されており、第１の実施形態と同様な効果を奏することができる。   In this example, as in the first embodiment, a, b, c, and d are configured to satisfy a ≧ b, b ≧ c, and b ≦ d. Similar effects can be achieved.

図８〜図９を用いて、本発明の第３の実施形態の永久磁石回転電機およびこれを用いたエレベーター駆動巻上機の構造について説明する。   The structure of the permanent magnet rotating electrical machine according to the third embodiment of the present invention and the elevator drive hoist using the same will be described with reference to FIGS.

図８は、本発明の第３の実施形態の永久磁石回転電機の１／６モデル（周方向の６分割したうちの一つ）の半径方向の断面概要図である。図９は、図８に示す永久磁石回転電機を用いたエレベーター駆動巻上機の軸方向の断面図概要図である。図１に示す第１の実施形態と同じ部分については同じ符号を付しており、説明を省略する。図８に示す永久磁石回転電機においても、第１の実施形態と同様に、a、b、c、dがa≧b、b≧c、b≦dを満足するように構成されている。   FIG. 8 is a schematic cross-sectional view in the radial direction of a 1/6 model (one of the six divided in the circumferential direction) of the permanent magnet rotating electric machine according to the third embodiment of the present invention. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view in the axial direction of an elevator drive hoist using the permanent magnet rotating electric machine shown in FIG. The same parts as those in the first embodiment shown in FIG. The permanent magnet rotating electrical machine shown in FIG. 8 is also configured so that a, b, c, and d satisfy a ≧ b, b ≧ c, and b ≦ d, as in the first embodiment.

図８に示すように、回転子３を構成する非磁性体９の外周側にはダブテールスロット９１が形成されている。このダブテールスロット９１に、回転子鉄心のダブテール７６を軸方向から嵌め込み、回転子鉄心７を非磁性体９に固定するようにしている。これにより、回転子磁極７１に作用するトルクを非磁性体に伝達することができる。さらに、ダブテールを介して回転子鉄心を非磁性体に固定することで回転子鉄心の外径真円度を向上でき、製造誤差で発生するコギングトルクを小さくできる。   As shown in FIG. 8, a dovetail slot 91 is formed on the outer peripheral side of the nonmagnetic material 9 constituting the rotor 3. A dovetail 76 of the rotor core is fitted into the dovetail slot 91 from the axial direction so that the rotor core 7 is fixed to the nonmagnetic body 9. Thereby, the torque which acts on the rotor magnetic pole 71 can be transmitted to the nonmagnetic material. Furthermore, by fixing the rotor core to the nonmagnetic material via the dovetail, the outer diameter roundness of the rotor core can be improved, and the cogging torque generated due to manufacturing errors can be reduced.

非磁性体９には後述の回転体１０３にボルト９３を用いて固定するためのボルト穴９２が設けられている。これにより、非磁性体に伝わったトルクを外部に伝えることができる。同様に、固定子鉄心４にも反作用トルクが発生するため、固定子鉄心をボルトで外部（後述のフレーム１０１）に固定するためのボルト穴４６が設けられている。必ずしも、全てのボルト穴にボルトを嵌める必要はなく、ボルトの機械強度が維持できる範囲でボルト本数を決めればよい。   The non-magnetic body 9 is provided with a bolt hole 92 for fixing to the rotating body 103 described later using a bolt 93. Thereby, the torque transmitted to the nonmagnetic material can be transmitted to the outside. Similarly, reaction torque is also generated in the stator core 4, so that bolt holes 46 are provided for fixing the stator core to the outside (frame 101 described later) with bolts. It is not always necessary to fit the bolts in all the bolt holes, and the number of bolts may be determined within a range in which the mechanical strength of the bolts can be maintained.

図９は、図８に示す永久磁石回転電機を用いたエレベーター駆動巻上機の軸方向の断面図概要図である。図９に示すように、永久磁石回転電機の固定子鉄心４がフレーム１０１にボルト４７で軸方向に固定されている。フレーム１０１は昇降路内のマシンベース、または最上階の機械室のマシンベースに固定されている。上述のように連結した回転子鉄心７と非磁性体９は、回転体１０３にボルト９３で軸方向に固定されている。フレーム１０１と回転体１０３との間にはベアリング１０５を介在させている。回転体１０３には、外周側のブレーキ１０６のシューを受けるためのブレーキドラム１０４と、ロープにトルクによる力を伝達するためのシーブ１０２と、永久磁石回転電機の制御を行うためのエンコーダ１０７が備えられている。ブレーキ１０６はフレーム１０１の外周側に設置している。   FIG. 9 is a schematic cross-sectional view in the axial direction of an elevator drive hoist using the permanent magnet rotating electric machine shown in FIG. As shown in FIG. 9, the stator core 4 of the permanent magnet rotating electric machine is fixed to the frame 101 with bolts 47 in the axial direction. The frame 101 is fixed to the machine base in the hoistway or the machine base of the uppermost machine room. The rotor core 7 and the nonmagnetic body 9 connected as described above are fixed to the rotating body 103 in the axial direction by bolts 93. A bearing 105 is interposed between the frame 101 and the rotating body 103. The rotating body 103 includes a brake drum 104 for receiving the shoe of the brake 106 on the outer peripheral side, a sheave 102 for transmitting a torque force to the rope, and an encoder 107 for controlling the permanent magnet rotating electric machine. It has been. The brake 106 is installed on the outer peripheral side of the frame 101.

図８に示す永久磁石回転電機を用いてエレベーター駆動巻上機を構成することにより、高トルク密度と低トルク脈動を可能とした薄型巻上機を実現することができる。   By constructing an elevator drive hoist using the permanent magnet rotating electric machine shown in FIG. 8, a thin hoist capable of high torque density and low torque pulsation can be realized.

なお、本発明の永久磁石回転電機は、エレベーター駆動巻上機に限定されるものではなく、サーボや電動パワー・ステアリングなどの高トルク密度と低トルク脈動が要求される回転電機への利用が可能である。   The permanent magnet rotating electrical machine of the present invention is not limited to an elevator-driven hoisting machine, but can be used for rotating electrical machines that require high torque density and low torque pulsation such as servo and electric power steering. It is.

以上の本発明を纏めると以下のようになる。
（１）複数の電磁鋼板を積層した固定子鉄心と前記固定子鉄心のスロットに配置された固定子巻線とからなる固定子と、前記固定子と径方向のエアギャップを介して対向する回転子であって、複数の電磁鋼板を積層した回転子鉄心と径方向に対して直角に磁化された永久磁石が交互に放射状に配置された回転子とを有する永久磁石回転電機において、前記スロットの開口部の最小幅をa、前記回転子鉄心の磁極先端幅をbとしたとき、a≧bであることを特徴とする永久磁石回転電機。
（２） （１）に記載の永久磁石回転電機において、前記永久磁石の形状が矩形であり、磁化方向厚みをcとしたとき、b≧cであることを特徴とする永久磁石回転電機。
（３） （１）または（２）に記載の永久磁石回転電機において、
前記固定子鉄心の固定子突極の径方向に対して直角方向の最小幅をdとしたとき、b≦dであることを特徴とする永久磁石回転電機。
（４） （１）〜（３）の何れかに記載の永久磁石回転電機において、前記固定子鉄心の固定子突極の先端の両側に周方向に突出する突起を有することを特徴とする永久磁石回転電機。
（５） （１）〜（４）の何れかに記載の永久磁石回転電機において、前記回転子鉄心の磁極先端の両側に周方向に突出する突起を有することを特徴とする永久磁石回転電機。
（６） （１）〜（５）の何れかに記載の永久磁石回転電機において、前記固定子鉄心の固定子突極の先端がべべリングされていることを特徴とする永久磁石回転電機。
（７） （１）〜（６）の何れかに記載の永久磁石回転電機において、前記回転子鉄心の磁極先端がべべリングされていることを特徴とする永久磁石回転電機。
（８） （１）〜（７）の何れかに記載の永久磁石回転電機において、前記回転子鉄心の磁極先端の両側がそれぞれ前記永久磁石を跨いで隣接する回転子鉄心の磁極先端の側端と連結していることを特徴とする永久磁石回転電機。
（９） （１）〜（８）の何れかに記載の永久磁石回転電機において、前記永久磁石回転電機の回転シャフトに固定されたリング状の非磁性体を備え、前記非磁性体の外周側にはダブテールスロットが形成されており、前記回転子鉄心の内周側には前記ダブテールスロットに軸方向から嵌め込まれるダブテールが形成されていることを特徴とする永久磁石回転電機。
（１０） （１）〜（９）の何れかに記載の永久磁石回転電機において、前記永久磁石にフェライト磁石を用いることを特徴とする永久磁石回転電機。
（１１） （１）〜（１０）の何れかに記載の永久磁石回転電機を用いたエレベーター駆動巻上機であって、前記固定子は前記エレベーター駆動巻上機のフレームに固定され、前記回転子は前記エレベーター駆動巻上機のシーブを備えた回転体に固定されていることを特徴とするエレベーター駆動巻上機。 The above invention can be summarized as follows.
(1) A stator composed of a stator core in which a plurality of electromagnetic steel sheets are laminated, and a stator winding disposed in a slot of the stator core, and a rotation facing the stator via a radial air gap A permanent magnet rotating electrical machine having a rotor core in which a plurality of electromagnetic steel plates are laminated and a rotor in which permanent magnets magnetized perpendicularly to a radial direction are alternately arranged radially. A permanent magnet rotating electric machine, wherein a ≧ b, where a is the minimum width of the opening and b is the magnetic pole tip width of the rotor core.
(2) The permanent magnet rotating electrical machine according to (1), wherein the shape of the permanent magnet is a rectangle, and b ≧ c, where c is the thickness in the magnetization direction.
(3) In the permanent magnet rotating electric machine according to (1) or (2),
A permanent magnet rotating electrical machine wherein b ≦ d, where d is a minimum width in a direction perpendicular to a radial direction of a stator salient pole of the stator core.
(4) In the permanent magnet rotating electric machine according to any one of (1) to (3), the permanent magnet has a protrusion projecting in the circumferential direction on both sides of the tip of the stator salient pole of the stator core. Magnet rotating electric machine.
(5) The permanent magnet rotating electric machine according to any one of (1) to (4), wherein the permanent magnet rotating electric machine has protrusions protruding in a circumferential direction on both sides of a magnetic pole tip of the rotor core.
(6) The permanent magnet rotating electric machine according to any one of (1) to (5), wherein a tip of a stator salient pole of the stator core is beveled.
(7) The permanent magnet rotating electric machine according to any one of (1) to (6), wherein a magnetic pole tip of the rotor core is beveled.
(8) In the permanent magnet rotating electric machine according to any one of (1) to (7), the side ends of the magnetic pole tips of the rotor core adjacent to each other on both sides of the magnetic pole tips of the rotor core straddling the permanent magnets. A permanent magnet rotating electrical machine characterized in that it is connected to the motor.
(9) The permanent magnet rotating electric machine according to any one of (1) to (8), comprising a ring-shaped nonmagnetic body fixed to a rotating shaft of the permanent magnet rotating electric machine, and an outer peripheral side of the nonmagnetic body The permanent magnet rotating electrical machine is characterized in that a dovetail slot is formed in the rotor core, and a dovetail fitted into the dovetail slot from the axial direction is formed on the inner peripheral side of the rotor core.
(10) The permanent magnet rotating electrical machine according to any one of (1) to (9), wherein a ferrite magnet is used for the permanent magnet.
(11) An elevator drive hoist using the permanent magnet rotating electric machine according to any one of (1) to (10), wherein the stator is fixed to a frame of the elevator drive hoist, and the rotation The child is fixed to a rotating body provided with a sheave of the elevator-driven hoisting machine.

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加，削除，置換をすることが可能である。   In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Moreover, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

１：永久磁石回転電機、２：固定子、３：回転子、４：固定子鉄心、４１：固定子コアバック、４２：固定子突極、４３：スロット、４４：固定子突起、４５：固定子べべリング、４６：ボルト穴、４７：ボルト、５：固定子巻線、６：永久磁石、７：回転子鉄心、７１：回転子磁極、７２：磁石挿入スペース、７３：回転子突起、７４：回転子べべリング、７５：ブリッジ、７６：ダブテール、８：エアギャップ、９：非磁性体、９１：ダブテールスロット、９２：ボルト穴、９３：ボルト、１０：シャフト、１００：エレベーター駆動巻上機、１０１：フレーム、１０２：シーブ、１０３：回転体、１０４：ブレーキドラム、１０５：ベアリング、１０６：ブレーキ、１０７：エンコーダ。 1: permanent magnet rotating electric machine, 2: stator, 3: rotor, 4: stator core, 41: stator core back, 42: stator salient pole, 43: slot, 44: stator projection, 45: fixed Sub-beveling, 46: bolt hole, 47: bolt, 5: stator winding, 6: permanent magnet, 7: rotor core, 71: rotor magnetic pole, 72: magnet insertion space, 73: rotor protrusion, 74 : Rotor beveling, 75: Bridge, 76: Dovetail, 8: Air gap, 9: Non-magnetic material, 91: Dovetail slot, 92: Bolt hole, 93: Bolt, 10: Shaft, 100: Elevator drive hoist , 101: frame, 102: sheave, 103: rotating body, 104: brake drum, 105: bearing, 106: brake, 107: encoder.

Claims (12)

複数の電磁鋼板を積層した固定子鉄心と前記固定子鉄心のスロットに配置された固定子巻線とからなる固定子と、
前記固定子と径方向のエアギャップを介して対向する回転子であって、複数の電磁鋼板を積層した回転子鉄心と径方向に対して直角に磁化された永久磁石が交互に放射状に配置された回転子とを有する永久磁石回転電機において、
前記スロットの開口部の最小幅をa、前記回転子鉄心の磁極先端幅をbとしたとき、a≧bであることを特徴とする永久磁石回転電機。 A stator consisting of a stator core in which a plurality of electromagnetic steel plates are laminated, and a stator winding disposed in a slot of the stator core;
The rotor is opposed to the stator via a radial air gap, and a rotor core in which a plurality of electromagnetic steel plates are laminated and permanent magnets magnetized perpendicularly to the radial direction are alternately arranged radially. In a permanent magnet rotating electric machine having a rotor,
A permanent magnet rotating electric machine, wherein a ≧ b, where a is the minimum width of the opening of the slot and b is the width of the magnetic pole tip of the rotor core. 請求項１に記載の永久磁石回転電機において、
前記永久磁石の形状が矩形であり、磁化方向厚みをcとしたとき、b≧cであることを特徴とする永久磁石回転電機。 In the permanent magnet rotating electric machine according to claim 1,
A permanent magnet rotating electrical machine, wherein the shape of the permanent magnet is rectangular, and b ≧ c, where c is the thickness in the magnetization direction. 請求項１に記載の永久磁石回転電機において、
前記固定子鉄心の固定子突極の径方向に対して直角方向の最小幅をdとしたとき、b≦dであることを特徴とする永久磁石回転電機。 In the permanent magnet rotating electric machine according to claim 1,
A permanent magnet rotating electrical machine wherein b ≦ d, where d is a minimum width in a direction perpendicular to a radial direction of a stator salient pole of the stator core. 請求項２に記載の永久磁石回転電機において、
前記固定子鉄心の固定子突極の径方向に対して直角方向の最小幅をdとしたとき、b≦dであることを特徴とする永久磁石回転電機。 In the permanent magnet rotating electric machine according to claim 2,
A permanent magnet rotating electrical machine wherein b ≦ d, where d is a minimum width in a direction perpendicular to a radial direction of a stator salient pole of the stator core. 請求項４に記載の永久磁石回転電機において、
前記固定子鉄心の固定子突極の先端の両側に周方向に突出する突起を有することを特徴とする永久磁石回転電機。 In the permanent magnet rotating electrical machine according to claim 4,
A permanent magnet rotating electrical machine comprising protrusions projecting in a circumferential direction on both sides of a tip of a stator salient pole of the stator core. 請求項５に記載の永久磁石回転電機において、
前記回転子鉄心の磁極先端の両側に周方向に突出する突起を有することを特徴とする永久磁石回転電機。 The permanent magnet rotating electric machine according to claim 5,
A permanent magnet rotating electrical machine comprising protrusions protruding in a circumferential direction on both sides of a magnetic pole tip of the rotor core. 請求項６に記載の永久磁石回転電機において、
前記固定子鉄心の固定子突極の先端がべべリングされていることを特徴とする永久磁石回転電機。 The permanent magnet rotating electric machine according to claim 6,
A permanent magnet rotating electric machine, wherein a tip of a stator salient pole of the stator core is beveled. 請求項７に記載の永久磁石回転電機において、
前記回転子鉄心の磁極先端がべべリングされていることを特徴とする永久磁石回転電機。 In the permanent magnet rotating electric machine according to claim 7,
A permanent magnet rotating electric machine, wherein a magnetic pole tip of the rotor core is beveled. 請求項８に記載の永久磁石回転電機において、
前記回転子鉄心の磁極先端の両側がそれぞれ前記永久磁石を跨いで隣接する回転子鉄心の磁極先端の側端と連結していることを特徴とする永久磁石回転電機。 In the permanent magnet rotating electrical machine according to claim 8,
A permanent magnet rotating electric machine characterized in that both sides of a magnetic pole tip of the rotor core are respectively connected to side ends of magnetic pole tips of adjacent rotor cores straddling the permanent magnet. 請求項９に記載の永久磁石回転電機において、
前記永久磁石回転電機の回転シャフトに固定されたリング状の非磁性体を備え、前記非磁性体の外周側にはダブテールスロットが形成されており、前記回転子鉄心の内周側には前記ダブテールスロットに軸方向から嵌め込まれるダブテールが形成されていることを特徴とする永久磁石回転電機。 In the permanent magnet rotating electrical machine according to claim 9,
A ring-shaped nonmagnetic material fixed to a rotating shaft of the permanent magnet rotating electric machine, a dovetail slot is formed on an outer peripheral side of the nonmagnetic material, and the dovetail is formed on an inner peripheral side of the rotor core; A permanent magnet rotating electrical machine, wherein a dovetail is formed in the slot from the axial direction. 請求項１〜１０の何れかに記載の永久磁石回転電機において、
前記永久磁石にフェライト磁石を用いることを特徴とする永久磁石回転電機。 In the permanent magnet rotating electric machine according to any one of claims 1 to 10,
A permanent magnet rotating electrical machine using a ferrite magnet as the permanent magnet. 請求項１１に記載の永久磁石回転電機を用いたエレベーター駆動巻上機であって、前記固定子は前記エレベーター駆動巻上機のフレームに固定され、前記回転子は前記エレベーター駆動巻上機のシーブを備えた回転体に固定されていることを特徴とするエレベーター駆動巻上機。   It is an elevator drive hoist using the permanent magnet rotating electrical machine according to claim 11, wherein the stator is fixed to a frame of the elevator drive hoist, and the rotor is a sheave of the elevator drive hoist. An elevator-driven hoist characterized by being fixed to a rotating body provided with
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10734854B2 (en) 2016-05-02 2020-08-04 Mitsuba Corporation Rotor and motor

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3758195A1 (en) * 2019-06-27 2020-12-30 General Electric Company Permanent magnet machine

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62213538A (en) * 1986-03-14 1987-09-19 Agency Of Ind Science & Technol Rotor of synchronous motor
JPH0237553U (en) * 1988-08-30 1990-03-13
JPH08331784A (en) * 1995-03-24 1996-12-13 Hitachi Metals Ltd Permanent-magnet type rotary electric machine
JPH11206085A (en) * 1998-01-06 1999-07-30 Okuma Corp Permanent magnet motor
JP2000217286A (en) * 1999-01-25 2000-08-04 Sharp Corp Brushless dc motor and washing machine
JP2006522578A (en) * 2003-03-31 2006-09-28 モトール ルロワ−ソメー Synchronous electric machine having one stator and at least one rotor and related control device
JP2007028734A (en) * 2005-07-13 2007-02-01 Asmo Co Ltd Dynamo-electric machine
JP2009081909A (en) * 2007-09-25 2009-04-16 Hitachi Appliances Inc Permanent-magnet rotary motor and washing machine using the same
WO2011040247A1 (en) * 2009-09-30 2011-04-07 三菱電機株式会社 Lundell type rotating machine
JP2012114975A (en) * 2010-11-19 2012-06-14 Denso Corp Motor

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62213538A (en) * 1986-03-14 1987-09-19 Agency Of Ind Science & Technol Rotor of synchronous motor
JPH0237553U (en) * 1988-08-30 1990-03-13
JPH08331784A (en) * 1995-03-24 1996-12-13 Hitachi Metals Ltd Permanent-magnet type rotary electric machine
JPH11206085A (en) * 1998-01-06 1999-07-30 Okuma Corp Permanent magnet motor
JP2000217286A (en) * 1999-01-25 2000-08-04 Sharp Corp Brushless dc motor and washing machine
JP2006522578A (en) * 2003-03-31 2006-09-28 モトール ルロワ−ソメー Synchronous electric machine having one stator and at least one rotor and related control device
JP2007028734A (en) * 2005-07-13 2007-02-01 Asmo Co Ltd Dynamo-electric machine
JP2009081909A (en) * 2007-09-25 2009-04-16 Hitachi Appliances Inc Permanent-magnet rotary motor and washing machine using the same
WO2011040247A1 (en) * 2009-09-30 2011-04-07 三菱電機株式会社 Lundell type rotating machine
JP2012114975A (en) * 2010-11-19 2012-06-14 Denso Corp Motor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10734854B2 (en) 2016-05-02 2020-08-04 Mitsuba Corporation Rotor and motor

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