JPH0556100B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0556100B2 JPH0556100B2 JP60216604A JP21660485A JPH0556100B2 JP H0556100 B2 JPH0556100 B2 JP H0556100B2 JP 60216604 A JP60216604 A JP 60216604A JP 21660485 A JP21660485 A JP 21660485A JP H0556100 B2 JPH0556100 B2 JP H0556100B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- armature
- slot
- armature core
- skew
- teeth
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 23
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
- H02K2201/06—Magnetic cores, or permanent magnets characterised by their skew
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、電機子巻線が半閉溝の電機子鉄心に
収められ、電機子鉄心或いは界磁磁極がスキユー
される例えばサーボモータに用いられる永久磁石
回転電機等の回転電機に関するものである。
収められ、電機子鉄心或いは界磁磁極がスキユー
される例えばサーボモータに用いられる永久磁石
回転電機等の回転電機に関するものである。
［発明の技術的背景とその問題点］
小・中容量の誘導機、同期機等では、従来よ
り、コイル収納方法及びコイル固定方法の簡単な
半閉溝の電機子鉄心が多く用いられている。この
様な半閉溝の鉄心を用いると、その開口部の影響
により磁気回路のパーミアンスが脈動する。、所
謂スロツトリツプルが発生する。このスロツトリ
ツプルは、コギングトルクや誘起電圧の高調波成
分として現われ、回転電機としての性能を悪化さ
せる原因となつている。
り、コイル収納方法及びコイル固定方法の簡単な
半閉溝の電機子鉄心が多く用いられている。この
様な半閉溝の鉄心を用いると、その開口部の影響
により磁気回路のパーミアンスが脈動する。、所
謂スロツトリツプルが発生する。このスロツトリ
ツプルは、コギングトルクや誘起電圧の高調波成
分として現われ、回転電機としての性能を悪化さ
せる原因となつている。
従つて、この種の交流サーボモータにあつて
は、近年、ロボツトや工作機械の駆動装置として
使用される様になつてきたことを考慮すると、回
転リツプルやトルクリツプルの少なさが重要な要
素となつており、特にスロツトリツプルの低減が
望まれている。
は、近年、ロボツトや工作機械の駆動装置として
使用される様になつてきたことを考慮すると、回
転リツプルやトルクリツプルの少なさが重要な要
素となつており、特にスロツトリツプルの低減が
望まれている。
この交流サーボモータにおいては、永久磁石を
用いた同期機形のモーが主流で、通常、第５図に
示す様に、回転軸に取付けられた円筒状の鉄心１
の外周面に複数個の永久磁石２を貼付け磁極を形
成した回転子と、この回転子のまわりに設けられ
た半閉溝の鉄心３に電機子巻線４を収めた固定子
とからなつている。
用いた同期機形のモーが主流で、通常、第５図に
示す様に、回転軸に取付けられた円筒状の鉄心１
の外周面に複数個の永久磁石２を貼付け磁極を形
成した回転子と、この回転子のまわりに設けられ
た半閉溝の鉄心３に電機子巻線４を収めた固定子
とからなつている。
この様な構成のサーボモータでは、通常、電機
子鉄心にスキユーを施し、スロツトリツプルを低
減しているが、スキユーによつて次の様な問題点
が生ずる。即ち、 積層鉄心のスロツト内面が段々上になりスロ
ツト面積が減少する。そのためコイルの占積率
が高くなり、またインボリユート曲線状にコイ
ルを挿入しなければならないため、コイル収め
の作業性が悪くなる。
子鉄心にスキユーを施し、スロツトリツプルを低
減しているが、スキユーによつて次の様な問題点
が生ずる。即ち、 積層鉄心のスロツト内面が段々上になりスロ
ツト面積が減少する。そのためコイルの占積率
が高くなり、またインボリユート曲線状にコイ
ルを挿入しなければならないため、コイル収め
の作業性が悪くなる。
巻線長が長くなるため電機子銅損も増加す
る。また、界磁の永久磁石をスキユーする場合
には、磁石成形の成形を多く必要とし、軸方向
の長さの短い偏平形のモータでは、スキユー角
が大きく、磁石の製作が難かしい。
る。また、界磁の永久磁石をスキユーする場合
には、磁石成形の成形を多く必要とし、軸方向
の長さの短い偏平形のモータでは、スキユー角
が大きく、磁石の製作が難かしい。
以上の様の問題点があるため、スキユー量をな
るべく小さく抑えて、スロツトリツプルを取り除
くことが望まれるが、このためにはスロツト数を
多くするのがよい。即ち、スロツト数を多くする
と、スロツトリツプルの周波数が上がり、脈動の
幅も小さくなり、スキユー量が少なくてもリツプ
ル低減効果が希待できる。
るべく小さく抑えて、スロツトリツプルを取り除
くことが望まれるが、このためにはスロツト数を
多くするのがよい。即ち、スロツト数を多くする
と、スロツトリツプルの周波数が上がり、脈動の
幅も小さくなり、スキユー量が少なくてもリツプ
ル低減効果が希待できる。
第６図は、スロツト数、スロツトリツプル高調
波とスキユー量に対するスキユー巻線係数との関
係を示したものである。第６図より、スロツトリ
ツプル高調波の影響を除去するためには、最低１
スロツト分のスキユーが必要であることがわか
る。そして、スロツト数が多いほど当然１スロツ
トスキユーの角度も小さくなる。
波とスキユー量に対するスキユー巻線係数との関
係を示したものである。第６図より、スロツトリ
ツプル高調波の影響を除去するためには、最低１
スロツト分のスキユーが必要であることがわか
る。そして、スロツト数が多いほど当然１スロツ
トスキユーの角度も小さくなる。
しかし、スロツト数を多くすると分布巻線係数
が小さくなつて電機子の巻回数が不足したり小形
モータでは作業性、コストの面から実際には採用
できないといつた問題が生ずる。
が小さくなつて電機子の巻回数が不足したり小形
モータでは作業性、コストの面から実際には採用
できないといつた問題が生ずる。
［発明の目的］
本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、ス
キユー量やスロツト数を増加させることなく、ス
ロツトリツプルを低減できると共に磁束密度の平
均化を図つた回転電機を提供することを目的とす
る。
キユー量やスロツト数を増加させることなく、ス
ロツトリツプルを低減できると共に磁束密度の平
均化を図つた回転電機を提供することを目的とす
る。
［発明の概要］
本発明の回転電機においては、電機子巻線が半
閉溝の電機子鉄心に収められ、前記電機子鉄心、
あるいは界磁磁極がスキユーされる回転電機にお
いて、前記電機子鉄心のテイースのギヤツプに対
向する面に、一つ以上の凹部を設けると共に、前
記電機子巻線の相帯の境界となるテイースの凹部
を、他のテイースの凹部より大きくしたことを特
徴とする。
閉溝の電機子鉄心に収められ、前記電機子鉄心、
あるいは界磁磁極がスキユーされる回転電機にお
いて、前記電機子鉄心のテイースのギヤツプに対
向する面に、一つ以上の凹部を設けると共に、前
記電機子巻線の相帯の境界となるテイースの凹部
を、他のテイースの凹部より大きくしたことを特
徴とする。
また、本発明の回転電機においては、電機子巻
線が半閉溝の電機子鉄心に収められ、前記電機子
鉄心、あるいは界磁磁極がスキユーされる回転電
機において、前記電機子鉄心のテイースのギヤツ
プに対向する面に、一つ以上の凹部を設けると共
に、前記電機子巻線の相帯の境界となるテイース
の凹部を、テイースの中央部より相帯の境界側に
ずらしたことを特徴とする。
線が半閉溝の電機子鉄心に収められ、前記電機子
鉄心、あるいは界磁磁極がスキユーされる回転電
機において、前記電機子鉄心のテイースのギヤツ
プに対向する面に、一つ以上の凹部を設けると共
に、前記電機子巻線の相帯の境界となるテイース
の凹部を、テイースの中央部より相帯の境界側に
ずらしたことを特徴とする。
［発明の実施例］
以下、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
第１図は、本発明を４極の永久磁石回転電機に
適用した実施例の断面の一部を示す図で、電機子
鉄心３には従来と同様に半閉溝があり、電機子巻
線４が収められている。鉄心のテイースのギヤツ
プ対向面には、凹部５が構成されている。
適用した実施例の断面の一部を示す図で、電機子
鉄心３には従来と同様に半閉溝があり、電機子巻
線４が収められている。鉄心のテイースのギヤツ
プ対向面には、凹部５が構成されている。
この凹部５は、テイースに出入する磁束を２分
し、12スロツトの鉄心が見かけ上24スロツトの鉄
心と同様のパーミアンス変化を示す。このため、
スロツトリツプルの次数は12スロツトでありなが
ら24スロツトと同じになり、第６図より明らかな
ように0.5スロツト分のスキユーでスロツトリツ
プルの影響を除去できる。また、１スロツトスキ
ユーを行なえば、24スロツトの２スロツトスキユ
ーと同じ効果になる。この場合は、凹部のない従
来の12スロツトの１スロツトスキユーと同様に考
えられるが、実際には永久磁石の回転子への取付
けズレ、回転軸方向へのズレ等によりスロツトリ
ツプルを完全に除去しきれないたる、12スロツ
ト・１スロツトスキユーにより、24スロツト・２
スロツトスキユー相等の本発明の方が有利とな
る。
し、12スロツトの鉄心が見かけ上24スロツトの鉄
心と同様のパーミアンス変化を示す。このため、
スロツトリツプルの次数は12スロツトでありなが
ら24スロツトと同じになり、第６図より明らかな
ように0.5スロツト分のスキユーでスロツトリツ
プルの影響を除去できる。また、１スロツトスキ
ユーを行なえば、24スロツトの２スロツトスキユ
ーと同じ効果になる。この場合は、凹部のない従
来の12スロツトの１スロツトスキユーと同様に考
えられるが、実際には永久磁石の回転子への取付
けズレ、回転軸方向へのズレ等によりスロツトリ
ツプルを完全に除去しきれないたる、12スロツ
ト・１スロツトスキユーにより、24スロツト・２
スロツトスキユー相等の本発明の方が有利とな
る。
第２図は、テイースのギヤツプ対向面に２つの
凹部５を設けた実施例を示すもので、12スロツト
の鉄心が、36スロツトの鉄心と同様のパーミアン
ス変化を示す。このため1/3スロツトスキユーに
よりスロツトリツプルを除去でき、又、１スロツ
トスキユーでは、36スロツトの３スロツトスキユ
ーと同等となり、磁石の取付精度等の加工・組立
時のアンバランスも吸収できる。ただし、凹部を
多くすると等価ギヤツプ長さは大きくなる。次
に、インバータ電源等の高調波を含む電源が電機
子巻線に接続された場合、前述の凹部を多少変更
することにより、ギヤツプの磁束密度の平均化を
はかることができる。これについては「三相誘導
電動機におけるギヤツプ高調波磁束低減のための
固定子構造の改良」伊藤他電気学会論文（60−
B46）等に示されている様に、巻線相の変る相変
り部に位置するテイースに磁束が集中するためで
ある。
凹部５を設けた実施例を示すもので、12スロツト
の鉄心が、36スロツトの鉄心と同様のパーミアン
ス変化を示す。このため1/3スロツトスキユーに
よりスロツトリツプルを除去でき、又、１スロツ
トスキユーでは、36スロツトの３スロツトスキユ
ーと同等となり、磁石の取付精度等の加工・組立
時のアンバランスも吸収できる。ただし、凹部を
多くすると等価ギヤツプ長さは大きくなる。次
に、インバータ電源等の高調波を含む電源が電機
子巻線に接続された場合、前述の凹部を多少変更
することにより、ギヤツプの磁束密度の平均化を
はかることができる。これについては「三相誘導
電動機におけるギヤツプ高調波磁束低減のための
固定子構造の改良」伊藤他電気学会論文（60−
B46）等に示されている様に、巻線相の変る相変
り部に位置するテイースに磁束が集中するためで
ある。
そこで、本発明の凹部を、相変り部のテイース
の凹部だけ他の凹部より大きくすれば、等価ギヤ
ツプ長が大きくなり、磁束密度の平均化がはかれ
る。
の凹部だけ他の凹部より大きくすれば、等価ギヤ
ツプ長が大きくなり、磁束密度の平均化がはかれ
る。
第３図は毎極毎相スロツト数が２である実施例
を示しており、Ｕ相帯とＶ相帯、Ｗ相帯の間の凹
部５ａ，５ｃは５ｂより大きく、等価ギヤツプ長
が大きくなり、磁束密度の平均化がはかれる。
を示しており、Ｕ相帯とＶ相帯、Ｗ相帯の間の凹
部５ａ，５ｃは５ｂより大きく、等価ギヤツプ長
が大きくなり、磁束密度の平均化がはかれる。
第４図は短節巻によりテイース中央に相帯の境
界がない実施例を示しており、凹部５ｄ，５ｅは
UV相帯の境界側に、５ｆ，５ｇはUW相帯の境
界側に片よつている。このため、相帯の境界での
等価ギヤツプ長が広がり磁束密度の平均化がはか
れる。
界がない実施例を示しており、凹部５ｄ，５ｅは
UV相帯の境界側に、５ｆ，５ｇはUW相帯の境
界側に片よつている。このため、相帯の境界での
等価ギヤツプ長が広がり磁束密度の平均化がはか
れる。
上記実施例では、４局の永久磁石回転電機に適
用した例を示したが、もちろん、非永久磁石型の
ものにも適用できるものである。
用した例を示したが、もちろん、非永久磁石型の
ものにも適用できるものである。
［発明の効果］
以上説明した様に本発明の回転電機において
は、電機子巻線が半閉溝の電機子鉄心に収めら
れ、前記電機子鉄心、あるいは界磁磁極がスキユ
ーされる回転電機において、前記電機子鉄心のス
テースのギヤツプに対向する面に、一つ以上の凹
部を設けると共に、前記電機子巻線の相帯の境界
となるテイースの凹部を、他のテイースの凹部よ
り大きくしたことにより、スキユー量やスロツト
数を増加させることなく、スロツトリツプルを低
減でき、高周波を含む電源を接続しても凹部を少
し変更するだけでリツプルの低減が図られ、よつ
て、コギングトルクや誘起電圧の高周波成分の少
なく、また等価ギヤツプ長が大きくなつて磁束密
度の平均化が図られた、高性能な回転電機が提供
できるものである。
は、電機子巻線が半閉溝の電機子鉄心に収めら
れ、前記電機子鉄心、あるいは界磁磁極がスキユ
ーされる回転電機において、前記電機子鉄心のス
テースのギヤツプに対向する面に、一つ以上の凹
部を設けると共に、前記電機子巻線の相帯の境界
となるテイースの凹部を、他のテイースの凹部よ
り大きくしたことにより、スキユー量やスロツト
数を増加させることなく、スロツトリツプルを低
減でき、高周波を含む電源を接続しても凹部を少
し変更するだけでリツプルの低減が図られ、よつ
て、コギングトルクや誘起電圧の高周波成分の少
なく、また等価ギヤツプ長が大きくなつて磁束密
度の平均化が図られた、高性能な回転電機が提供
できるものである。
また、本発明の回転電機においては、電機子巻
線が半閉溝の電機子鉄心に収められ、前記電機子
鉄心、あるいは界磁磁極がスキユーされる回転電
機において、前記電機子鉄心のステースのギヤツ
プに対向する面に、一つ以上の凹部を設けると共
に、前記電機子巻線の相帯の境界となるテイース
の凹部を、テイースの中央部より相帯の境界側に
ずらしたことにより、スキユー量やスロツト数を
増加させることなく、スロツトリツプルを低減で
き、高周波を含む電源を接続しても凹部を少し変
更するだけでリツプルの低減が図られ、よつて、
コギングトルクや誘起電圧の高周波成分の少な
く、また相帯の境界での等価ギヤツプ長が広が
り、磁束密度の平均化が図られた、高性能な回転
電機が提供できるものである。
線が半閉溝の電機子鉄心に収められ、前記電機子
鉄心、あるいは界磁磁極がスキユーされる回転電
機において、前記電機子鉄心のステースのギヤツ
プに対向する面に、一つ以上の凹部を設けると共
に、前記電機子巻線の相帯の境界となるテイース
の凹部を、テイースの中央部より相帯の境界側に
ずらしたことにより、スキユー量やスロツト数を
増加させることなく、スロツトリツプルを低減で
き、高周波を含む電源を接続しても凹部を少し変
更するだけでリツプルの低減が図られ、よつて、
コギングトルクや誘起電圧の高周波成分の少な
く、また相帯の境界での等価ギヤツプ長が広が
り、磁束密度の平均化が図られた、高性能な回転
電機が提供できるものである。
第１図及び第２図は夫々本発明による回転電機
の実施例を示す説明図、第３図及び第４図は夫々
本発明による他の実施例を示す図、第５図は従来
の永久磁石回転電機を示す図、第６図はスロツト
リツプル高調波とスキユー量に対するスキユー巻
線係数の特性を示す図である。 １……回転子鉄心、２……永久磁石、３……電
機子鉄心、４……電機子巻線、５……凹部、５ａ
〜５ｇ……凹部。
の実施例を示す説明図、第３図及び第４図は夫々
本発明による他の実施例を示す図、第５図は従来
の永久磁石回転電機を示す図、第６図はスロツト
リツプル高調波とスキユー量に対するスキユー巻
線係数の特性を示す図である。 １……回転子鉄心、２……永久磁石、３……電
機子鉄心、４……電機子巻線、５……凹部、５ａ
〜５ｇ……凹部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電機子巻線が半閉溝の電機子鉄心に収めら
れ、前記電機子鉄心、あるいは界磁磁極がスキユ
ーされる回転電機において、前記電機子鉄心のテ
イースのギヤツプに対向する面に、一つ以上の凹
部を設けると共に、前記電機子巻線の相帯の境界
となるテイースの凹部を、他のテイースの凹部よ
り大きくしたことを特徴とする回転電機。 ２ 電機子巻線が半閉溝の電機子鉄心に収めら
れ、前記電機子鉄心、あるいは界磁磁極がスキユ
ーされる回転電機において、前記電機子鉄心のテ
イースのギヤツプに対向する面に、一つ以上の凹
部を設けると共に前記電機子鉄心の相帯の境界と
なるテイースの凹部を、テイースの中央部より相
帯の境界側にずらしたことを特徴とする回転電
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21660485A JPS6277840A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21660485A JPS6277840A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 回転電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6277840A JPS6277840A (ja) | 1987-04-10 |
| JPH0556100B2 true JPH0556100B2 (ja) | 1993-08-18 |
Family
ID=16691025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21660485A Granted JPS6277840A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6277840A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0265113U (ja) * | 1988-11-04 | 1990-05-16 | ||
| JPH03111150U (ja) * | 1990-02-28 | 1991-11-14 | ||
| JPH052551U (ja) * | 1991-06-19 | 1993-01-14 | 株式会社安川電機 | 回転電機の電機子 |
| JPH08308154A (ja) * | 1995-04-28 | 1996-11-22 | Toyota Motor Corp | 電動機 |
| FR2784518B1 (fr) * | 1998-10-12 | 2000-12-29 | Valeo Equip Electr Moteur | Machine electrique tournante, en particulier alternateur de vehicule automobile, possedant des moyens perfectionnes de reduction de bruit |
| JP5147928B2 (ja) * | 2010-11-24 | 2013-02-20 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 回転電機および電気自動車 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54149808A (en) * | 1978-05-16 | 1979-11-24 | Nippon Soken | Ac generator for vehicle |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5032502U (ja) * | 1973-07-17 | 1975-04-09 |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP21660485A patent/JPS6277840A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54149808A (en) * | 1978-05-16 | 1979-11-24 | Nippon Soken | Ac generator for vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6277840A (ja) | 1987-04-10 |
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