JPH0681463B2 - 回転電機 - Google Patents
回転電機Info
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- JPH0681463B2 JPH0681463B2 JP59215694A JP21569484A JPH0681463B2 JP H0681463 B2 JPH0681463 B2 JP H0681463B2 JP 59215694 A JP59215694 A JP 59215694A JP 21569484 A JP21569484 A JP 21569484A JP H0681463 B2 JPH0681463 B2 JP H0681463B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/22—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/03—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 電機子鉄心を有する電機子と、永久磁石よりなる界磁部
を有し、一方が他方に対して回転し得る様にした回転電
機に応用する。
を有し、一方が他方に対して回転し得る様にした回転電
機に応用する。
電機子鉄心に補助溝を設けて、コギングを低減する考え
方は特公昭58-42708号公報等に見られるが、補助溝の位
置や幅などについては、詳しい考案がなされておらず、
上記公報のクレーム３に見られる様、ほぼ等間隔に設け
ることが一般的に行われている。しかしながら、等間隔
に補助溝を設けた場合には、補助溝の所期する効果が得
られないものであった。
方は特公昭58-42708号公報等に見られるが、補助溝の位
置や幅などについては、詳しい考案がなされておらず、
上記公報のクレーム３に見られる様、ほぼ等間隔に設け
ることが一般的に行われている。しかしながら、等間隔
に補助溝を設けた場合には、補助溝の所期する効果が得
られないものであった。
本発明の目的は、コギングを低減する為に補助溝を設け
る場合、溝位置を最適な位置に設け、その効果を増大な
らしむることにある。
る場合、溝位置を最適な位置に設け、その効果を増大な
らしむることにある。
本発明は、Ｐ個数の磁極を持つ永久磁石界極部と、突極
磁極および補助突起を有する電機子部とからなり、突極
磁極の巻線用溝に電機子巻線を備え、電機子部の突極磁
極をＭ個数とするとともに突極磁極間に補助突極を配置
し、前記永久磁石界極部の磁極の個数Ｐと突極磁極の個
数Ｍとの最大公約数が前記個数Ｐと異なるように永久磁
石界極部の磁極と突極磁極の個数関係にするとともに、
前記永久磁石界極部の磁極に対応する突極磁極の表面に
補助溝を設け、突極磁極の間隔を電気角で （Ｍは２以上で３の倍数でない整数）とし、突極磁極間
に設けられる巻線用溝と突極磁極表面の補助溝で構成さ
れる溝グループを複数有してなる永久磁石回転電機にお
いて、各溝グループの巻線用溝と補助溝との間隔を だけ離すとともに各溝グループを電気角で （Ｌは整数）だけずらして配置したことを特徴とするも
のである。
磁極および補助突起を有する電機子部とからなり、突極
磁極の巻線用溝に電機子巻線を備え、電機子部の突極磁
極をＭ個数とするとともに突極磁極間に補助突極を配置
し、前記永久磁石界極部の磁極の個数Ｐと突極磁極の個
数Ｍとの最大公約数が前記個数Ｐと異なるように永久磁
石界極部の磁極と突極磁極の個数関係にするとともに、
前記永久磁石界極部の磁極に対応する突極磁極の表面に
補助溝を設け、突極磁極の間隔を電気角で （Ｍは２以上で３の倍数でない整数）とし、突極磁極間
に設けられる巻線用溝と突極磁極表面の補助溝で構成さ
れる溝グループを複数有してなる永久磁石回転電機にお
いて、各溝グループの巻線用溝と補助溝との間隔を だけ離すとともに各溝グループを電気角で （Ｌは整数）だけずらして配置したことを特徴とするも
のである。
これにより、コギングトルクを低減し、静かで安定した
回転をし得る電動機を提供することにある。
回転をし得る電動機を提供することにある。
近年、機器の小形化，偏平化の要求が高まっており、特
にOA（Office Automation）機器やAV（Audio Visual）
機器においてはその要求が顕著である。これらの機器に
おいては、一般にブラシレスDCモートルと呼ばれる電動
機が用いられることが多いが、前述の様な小形化の要求
に応じる為に、電機子に磁性体より成る電機子鉄心を有
し、永久磁石よりなる界磁部との間で、相対的に回転可
能なる形をした電動機が広く用いられる様になってきて
いる。しかしながら、この様に、電機子に磁性体より成
る電機子鉄心を有した電動機においてはコギングトルク
を発生し、電動機の回転ムラや振動の原因となる欠点が
有った。
にOA（Office Automation）機器やAV（Audio Visual）
機器においてはその要求が顕著である。これらの機器に
おいては、一般にブラシレスDCモートルと呼ばれる電動
機が用いられることが多いが、前述の様な小形化の要求
に応じる為に、電機子に磁性体より成る電機子鉄心を有
し、永久磁石よりなる界磁部との間で、相対的に回転可
能なる形をした電動機が広く用いられる様になってきて
いる。しかしながら、この様に、電機子に磁性体より成
る電機子鉄心を有した電動機においてはコギングトルク
を発生し、電動機の回転ムラや振動の原因となる欠点が
有った。
これまで知られているコギングトルクの低減法として
は、例えば特公昭58-42708号に示すものがある。特公昭
58-42708号に示されている方法について、第１図，第２
図および第３図を用いて説明する。図において、１は磁
性体より成る電機子鉄心２を有する電機子、４は永久磁
石５より成る界磁部で、電機子１および界磁部４は、同
一回転軸上に配置され、相対的に回転可能となってい
る。6a〜6fは、電機子鉄心２に、永久磁石５より成る界
磁部４に対面する側に設けられた突極、7a〜7fは、突極
6a〜6fの間に均当に配置された、補極である。8a〜8lお
よび9a〜9rはコギングトルク低減用に突極6a〜6fに設け
られた補助溝特公昭58-42708号に示されている記号を用
いて、第１図，第２図および第３図における、コギング
トルクの基本的な調波成分を計算すると表１の様にな
る。
は、例えば特公昭58-42708号に示すものがある。特公昭
58-42708号に示されている方法について、第１図，第２
図および第３図を用いて説明する。図において、１は磁
性体より成る電機子鉄心２を有する電機子、４は永久磁
石５より成る界磁部で、電機子１および界磁部４は、同
一回転軸上に配置され、相対的に回転可能となってい
る。6a〜6fは、電機子鉄心２に、永久磁石５より成る界
磁部４に対面する側に設けられた突極、7a〜7fは、突極
6a〜6fの間に均当に配置された、補極である。8a〜8lお
よび9a〜9rはコギングトルク低減用に突極6a〜6fに設け
られた補助溝特公昭58-42708号に示されている記号を用
いて、第１図，第２図および第３図における、コギング
トルクの基本的な調波成分を計算すると表１の様にな
る。
表１から第２図に示す様に、ほぼ等間隔に２本の補助溝
を配置した場合には、コギングトルクの基本的調波成分
の次数は24となり、補助溝をつけない時と同じであり、
コギングトルク低減効果はないことから、第３図に示す
様に１個の突極当り３本の補助溝を設けることが行われ
ている。しかしながら、この様に溝本数を多くすること
は、電機子１と界磁部４との空隙が大きくなったことと
同等な効果を有し、電動機の小形化を阻害するものであ
る。本発明の目的は、２本の補助溝の場合にもコギング
トルクを低減しようとするものである。
を配置した場合には、コギングトルクの基本的調波成分
の次数は24となり、補助溝をつけない時と同じであり、
コギングトルク低減効果はないことから、第３図に示す
様に１個の突極当り３本の補助溝を設けることが行われ
ている。しかしながら、この様に溝本数を多くすること
は、電機子１と界磁部４との空隙が大きくなったことと
同等な効果を有し、電動機の小形化を阻害するものであ
る。本発明の目的は、２本の補助溝の場合にもコギング
トルクを低減しようとするものである。
コギングトルクの発生のメカニズムを、詳しく考えて見
ると、コギングトルクは、電機子１と界磁部４との間の
空隙部に貯えられた磁気エネルギーが、回転とともに変
化することにある。従ってコギングトルクを小さく押え
るには、空隙に貯えられた磁気エネルギーの変化を小さ
く押えてやれば良い。
ると、コギングトルクは、電機子１と界磁部４との間の
空隙部に貯えられた磁気エネルギーが、回転とともに変
化することにある。従ってコギングトルクを小さく押え
るには、空隙に貯えられた磁気エネルギーの変化を小さ
く押えてやれば良い。
以下、この種モータのコギングトルク発生の原理につ
き、第４図により説明する。一般にコギングトルクは永
久磁石磁極５の移動に伴って空隙部９内の磁気エネルギ
ーが変化することによって、引き起こされる。この磁気
エネルギーの変化の原因は巻線用の溝にある。
き、第４図により説明する。一般にコギングトルクは永
久磁石磁極５の移動に伴って空隙部９内の磁気エネルギ
ーが変化することによって、引き起こされる。この磁気
エネルギーの変化の原因は巻線用の溝にある。
第４図において、（ａ）は空隙磁束密度を、（ｂ）は永
久磁石磁極を、（ｃ）は電機子部の周方向展開図を、
（ｄ）は電機子部がθだけ移動した時の電機子部を示
す。図において、便宜上、電機子部を永久磁石磁極５に
対して動くものとして考えを進める。
久磁石磁極を、（ｃ）は電機子部の周方向展開図を、
（ｄ）は電機子部がθだけ移動した時の電機子部を示
す。図において、便宜上、電機子部を永久磁石磁極５に
対して動くものとして考えを進める。
図において、コギングトルクは一般に次式で表示でき
る。
る。
ここで、θ：永久磁石磁極に対する電機子部の移動角 Ｅ（θ）：空隙全体の磁気エネルギー 一方、空隙中の任意の角度での微小体格dv当りの磁気
エネルギーΔＥ（θ）は ここで、μｏ：空気の透磁率 Bg（，θ）：空隙の磁束密度 従って空隙全体の磁気エネルギーＥ（σ）は ここで、P:永久磁石磁極数 一般に溝がない場合の空隙磁束密度Ｂ（）は高調波分
に分解され、次式で表わされる。
エネルギーΔＥ（θ）は ここで、μｏ：空気の透磁率 Bg（，θ）：空隙の磁束密度 従って空隙全体の磁気エネルギーＥ（σ）は ここで、P:永久磁石磁極数 一般に溝がない場合の空隙磁束密度Ｂ（）は高調波分
に分解され、次式で表わされる。
ここで、Bn:B（）の高調波のピーク値 また空隙部にはエネルギー関数Ｓ（）として次式を定
義する（第４図（ｆ））。
義する（第４図（ｆ））。
ここで、Sn（）:S（）の高調波分 Kn（）：Sn（）の直流分 San：Sn（）の高調波のピーク値 ここで、巻線用の溝，補助溝の磁束密度に対す影響は、
溝部上の空隙磁束密度が減少するか、もしくは零になる
と考えられる。そこで溝部の位置のみ単位とする以下の
関数を定義する（第２図（ｅ））。
溝部上の空隙磁束密度が減少するか、もしくは零になる
と考えられる。そこで溝部の位置のみ単位とする以下の
関数を定義する（第２図（ｅ））。
ここで、ω：溝幅 以上の関数を使うことによって溝の存在は以下のu
t（θ）で表示できる。
t（θ）で表示できる。
ここで、α１，α２……αｎ：溝位置 ｎα：溝数 従って溝を含めた磁束密度の分布は Bg（，θ）＝｛１−ut（θ）｝Bg（） ……（８） （８）式を（３）式に代入すると ここで（９）式の第１項はθの関数とならないために
（１）式より明らかにコギングトルクに影響を与えな
い。従ってコギングトルクTcは ここで、Ｓ（）は溝がない場合のエネルギー関数を示
す。さらに、これは 従って、コギングトルクは、第４図で説明すると、同図
（ｆ）で示したエネルギー関数Ｅ（θ）での、移動前の
位置関数（第４図（ｅ））が１を示すエネルギー関数の
総和E1と移動後の総和E2の変動によって表われる。
（１）式より明らかにコギングトルクに影響を与えな
い。従ってコギングトルクTcは ここで、Ｓ（）は溝がない場合のエネルギー関数を示
す。さらに、これは 従って、コギングトルクは、第４図で説明すると、同図
（ｆ）で示したエネルギー関数Ｅ（θ）での、移動前の
位置関数（第４図（ｅ））が１を示すエネルギー関数の
総和E1と移動後の総和E2の変動によって表われる。
第４図（ｆ）より変動を直接見出すことは困難であるの
で、（11）式をさらに展開すると 従って、（12）式よりコギングトルクは各調波成分に分
解することができる。このことはコギングトルクの各調
波分は、同じ調波のエネルギー関数の溝位置部の値の和
の変動として与えられることを示す。
で、（11）式をさらに展開すると 従って、（12）式よりコギングトルクは各調波成分に分
解することができる。このことはコギングトルクの各調
波分は、同じ調波のエネルギー関数の溝位置部の値の和
の変動として与えられることを示す。
以上の理論より以下本発明の実施例を第５図および第６
図により説明する。
図により説明する。
（ａ）は空隙磁束密度Bgを、（ｂ）は永久磁石磁極を、
（ｃ）は巻線用溝のみの電機子部を、（ｄ）はその溝位
置関数を、（ｅ），（ｆ），（ｇ）にはそれぞれエネル
ギー関数の基本波分，第３調波分，第６調波分を示す。
ここで、巻線用溝は電気角で ずつ位相の異なる8a1，8a2，8a3のグループと8b1，8
b2，8b3のグループとからなる。
（ｃ）は巻線用溝のみの電機子部を、（ｄ）はその溝位
置関数を、（ｅ），（ｆ），（ｇ）にはそれぞれエネル
ギー関数の基本波分，第３調波分，第６調波分を示す。
ここで、巻線用溝は電気角で ずつ位相の異なる8a1，8a2，8a3のグループと8b1，8
b2，8b3のグループとからなる。
以上の２つのグループに対して、式（12）の基本波分に
対して適用すると 従って、基本波分によるコギングトルクは生じない。一
般に溝間隔 （Ｍは３の倍数でない整数）を持つ３個の溝のグループ
は上式と同じ手法で証明でき基本波分と3n±１次調波分
のコギングトルクを生じない。
対して適用すると 従って、基本波分によるコギングトルクは生じない。一
般に溝間隔 （Ｍは３の倍数でない整数）を持つ３個の溝のグループ
は上式と同じ手法で証明でき基本波分と3n±１次調波分
のコギングトルクを生じない。
一方、第３次調波について考えると となり、第３図（ｆ）で示すように、各溝位置上のエネ
ルギー分布の第３次調波は同相となり、コギングを引き
起こす。本発明は、以上の第３次調波によるコギングト
ルク発生を除去するため、巻線用の溝位置と、電気角で （ここでＫは整数）だけずらして配置したことを特徴と
する。最も簡単な例として、第６図（ｆ）に矢印で示し
た位置に補助溝をつけると良い。これによって（14）式
は、 となり、零になしうる。
ルギー分布の第３次調波は同相となり、コギングを引き
起こす。本発明は、以上の第３次調波によるコギングト
ルク発生を除去するため、巻線用の溝位置と、電気角で （ここでＫは整数）だけずらして配置したことを特徴と
する。最も簡単な例として、第６図（ｆ）に矢印で示し
た位置に補助溝をつけると良い。これによって（14）式
は、 となり、零になしうる。
ここで、補助溝の配置は第６図に限られたものではな
く、巻線溝位置と だけずらして配置すれば、その他の任意の位置でも良
い。ただし１グループを構成する３個の補助溝の間隔は
電気角 （Ｍは３の倍数でない整数）を維持するものとする。以
上の溝配置でコギングトルクは低減することになる。
く、巻線溝位置と だけずらして配置すれば、その他の任意の位置でも良
い。ただし１グループを構成する３個の補助溝の間隔は
電気角 （Ｍは３の倍数でない整数）を維持するものとする。以
上の溝配置でコギングトルクは低減することになる。
以上の巻線溝と補助溝の配置では、第３次調波成分は除
去できるが、第６次調波成分は依然として残っている。
去できるが、第６次調波成分は依然として残っている。
第６図（ｆ）で示した溝位置は第６次調波成分に対して
は、 となる。
は、 となる。
この第６次調波成分は、巻線用溝と補助溝との間隔を だけ分離した１つの巻線溝と補助溝のグループを、他の
グループに対して、電気角でπ/12L（L:整数）だけずら
せばなくなる。
グループに対して、電気角でπ/12L（L:整数）だけずら
せばなくなる。
第６図について説明すると、巻線用溝8a1，8a2，8a3，
補助溝8d1，8d2，8d3からなる１つのグループと、他の
巻線用溝8b1，8b2，8b3と補助溝8c1，8c2，8c3からなる
グループとの間隔をπ/12だけずらす。これによって第
６次調波分はなくなる。
補助溝8d1，8d2，8d3からなる１つのグループと、他の
巻線用溝8b1，8b2，8b3と補助溝8c1，8c2，8c3からなる
グループとの間隔をπ/12だけずらす。これによって第
６次調波分はなくなる。
その他第９調波成分については、第３次調波を消せば自
動的に消え、その他の高次としては12調波分が残る。こ
の12調波成分に合わせて界磁磁石の着磁あるいは電機子
鉄心の溝をスキューすれば、最小のスキュー角でコギン
グトルクは除去できる。
動的に消え、その他の高次としては12調波分が残る。こ
の12調波成分に合わせて界磁磁石の着磁あるいは電機子
鉄心の溝をスキューすれば、最小のスキュー角でコギン
グトルクは除去できる。
以上第５図の構造のモータについて示したが他の溝配置
でも可能である。第７図に他の実施例を示す。図中
（ｄ）〜（ｆ）は基本構造（ｂ）の溝位置を変えたもの
である。なお、電気角2/3πＭの間隔を持った溝グルー
プ２組は図中、巻線用の溝の２倍の磁気パーミアンスを
持った１組の溝をいずれかのグループの位置に配置する
ことによって置き換え得る。また１個の補助溝は1/2の
磁気パーミアンスを有する２個の補助溝で置き換えら
れ、この２つの溝は本発明によって選定された位置に分
散配置することも可能である。突極内面の両端部におけ
る磁気飽和を回避するために、これは非常に有効な構成
である。
でも可能である。第７図に他の実施例を示す。図中
（ｄ）〜（ｆ）は基本構造（ｂ）の溝位置を変えたもの
である。なお、電気角2/3πＭの間隔を持った溝グルー
プ２組は図中、巻線用の溝の２倍の磁気パーミアンスを
持った１組の溝をいずれかのグループの位置に配置する
ことによって置き換え得る。また１個の補助溝は1/2の
磁気パーミアンスを有する２個の補助溝で置き換えら
れ、この２つの溝は本発明によって選定された位置に分
散配置することも可能である。突極内面の両端部におけ
る磁気飽和を回避するために、これは非常に有効な構成
である。
第８図に本発明の他の実施例を示す。第９図は第８図の
部分展開図である。１は電機子、２は電機子鉄心、４は
界磁部、５は永久磁石、6a〜6fは電機子鉄心２に設けら
れた突極、7a〜7fは電機子鉄心２に設けられた補極、8a
〜8lは、突極6a〜6fに設けられた補助溝、10a〜10lは突
極6a〜6fと補極7a〜7fの間に存在する巻線用溝である。
部分展開図である。１は電機子、２は電機子鉄心、４は
界磁部、５は永久磁石、6a〜6fは電機子鉄心２に設けら
れた突極、7a〜7fは電機子鉄心２に設けられた補極、8a
〜8lは、突極6a〜6fに設けられた補助溝、10a〜10lは突
極6a〜6fと補極7a〜7fの間に存在する巻線用溝である。
電機子鉄心２および永久磁石５の、溝間隔および着磁ピ
ッチは、第８図および第９図に示すとおりである（角度
は電気角で表示）。
ッチは、第８図および第９図に示すとおりである（角度
は電気角で表示）。
第９図において、エネルギー関数の第３次成分に対して
は巻線溝10bに対して補助溝8dが逆位相になっており、
巻線溝10cに対しては補助溝8cが逆位相になっている。
同様に考えていくと、10a〜10lの12個の巻線溝に対し、
8a〜8lの12個の補助溝が逆位相の関係にあり、全体的に
見れば、空隙部のエネルギー関数の第３次成分に関して
は、電機子と界磁部の相対位置に関係なく一定となりコ
ギングを生じない。
は巻線溝10bに対して補助溝8dが逆位相になっており、
巻線溝10cに対しては補助溝8cが逆位相になっている。
同様に考えていくと、10a〜10lの12個の巻線溝に対し、
8a〜8lの12個の補助溝が逆位相の関係にあり、全体的に
見れば、空隙部のエネルギー関数の第３次成分に関して
は、電機子と界磁部の相対位置に関係なく一定となりコ
ギングを生じない。
更に第６次成分について見ると、巻線溝10bに対して補
助溝8cが、巻線溝10cに対して8dが逆位相となり、全体
的に見れば、空隙部のエネルギー関数の第６次成分も電
機子と界磁部の相対位置に関係なく一定となりコギング
を生じない。
助溝8cが、巻線溝10cに対して8dが逆位相となり、全体
的に見れば、空隙部のエネルギー関数の第６次成分も電
機子と界磁部の相対位置に関係なく一定となりコギング
を生じない。
この様に補助溝を２本とした時は、補助溝の位置を適切
に配置することにより、エネルギー関係の第３次成分お
よび、第６次成分を低減せしめコギングトルクを低減す
ることが可能である。
に配置することにより、エネルギー関係の第３次成分お
よび、第６次成分を低減せしめコギングトルクを低減す
ることが可能である。
以上述べたように、本発明は、Ｐ個数の磁極を持つ永久
磁石界極部と、突極磁極および補助突起を有する電機子
部とからなり、突極磁極の巻線用溝に電機子巻線を備
え、電機子部の突極磁極をＭ個数とするとともに突極磁
極間に補助突極を配置し、前記永久磁石界極部の磁極の
個数Ｐと突極磁極の個数Ｍとの最大公約数が前記個数Ｐ
と異なるように永久磁石界極部の磁極と突極磁極の個数
関係にするとともに、前記永久磁石界極部の磁極に対応
する突極磁極の表面に補助溝を設け、突極磁極の間隔を
電気角で （Ｍは２以上で３の倍数でない整数）とし、突極磁極間
に設けられる巻線用溝と突極磁極表面の補助溝で構成さ
れる溝グループを複数有してなる永久磁石回転電機にお
いて、各溝グループの巻線用溝と補助溝との間隔を だけ離すとともに各溝グループを電気角で （Ｌは整数）だけずらして配置したことを特徴とする回
転電機にある。
磁石界極部と、突極磁極および補助突起を有する電機子
部とからなり、突極磁極の巻線用溝に電機子巻線を備
え、電機子部の突極磁極をＭ個数とするとともに突極磁
極間に補助突極を配置し、前記永久磁石界極部の磁極の
個数Ｐと突極磁極の個数Ｍとの最大公約数が前記個数Ｐ
と異なるように永久磁石界極部の磁極と突極磁極の個数
関係にするとともに、前記永久磁石界極部の磁極に対応
する突極磁極の表面に補助溝を設け、突極磁極の間隔を
電気角で （Ｍは２以上で３の倍数でない整数）とし、突極磁極間
に設けられる巻線用溝と突極磁極表面の補助溝で構成さ
れる溝グループを複数有してなる永久磁石回転電機にお
いて、各溝グループの巻線用溝と補助溝との間隔を だけ離すとともに各溝グループを電気角で （Ｌは整数）だけずらして配置したことを特徴とする回
転電機にある。
このような構成により、コギングトルクを著しく減少さ
せることができる。
せることができる。
すなわち、永久磁石回転電機のコギングトルクは突極磁
極間の巻線用溝によって発生する。このコギングトルク
は基本波分から高調波分まで全て有する。しかし、巻線
用溝の間隔を電気角で2/3・Ｍπにすると、基本波分お
よび２次波分のコギングトルクはなくなる。
極間の巻線用溝によって発生する。このコギングトルク
は基本波分から高調波分まで全て有する。しかし、巻線
用溝の間隔を電気角で2/3・Ｍπにすると、基本波分お
よび２次波分のコギングトルクはなくなる。
しかし、同相になる第３次波分のコギングトルクは残
る。これを除くために、補助用溝を巻線用溝に対して電
気角で1/6・π離して配置することにより、第３次波分
のコギングトルクを相殺することができる。さらに、補
助用溝を巻線用溝に対して電気角で5/12π離して配置す
ることにより、第６次波分のコギングトルクまでも減少
させることができるのである。
る。これを除くために、補助用溝を巻線用溝に対して電
気角で1/6・π離して配置することにより、第３次波分
のコギングトルクを相殺することができる。さらに、補
助用溝を巻線用溝に対して電気角で5/12π離して配置す
ることにより、第６次波分のコギングトルクまでも減少
させることができるのである。
このように本発明によれば、コギングトルクを減少させ
ることができるのである。
ることができるのである。
【図面の簡単な説明】 第１図ないし第３図は従来技術を示すもので、第１図は
補極付き、補助溝なしの概略図、第２図は突極にそれぞ
れ２個の補助溝を形成した概略図、第３図は同じく突極
にそれぞれ３個の補助溝を形成した概略図、第４図はコ
ギングトルク発生の原理を説明する図、第５図および第
６図は本発明の一実施例を示すもので第５図は構成概略
図、第６図はコギングトルクの波形図、第７図は同じく
他の実施例に関する波形図、第８図および第９図は他の
実施例を示す構成図および波形図である。 １……電機子、２……電機子鉄心、４……界磁部、５…
…永久磁石、6a〜6f……突極、7a〜7f……補助溝、10a
〜10l……巻線用溝。
補極付き、補助溝なしの概略図、第２図は突極にそれぞ
れ２個の補助溝を形成した概略図、第３図は同じく突極
にそれぞれ３個の補助溝を形成した概略図、第４図はコ
ギングトルク発生の原理を説明する図、第５図および第
６図は本発明の一実施例を示すもので第５図は構成概略
図、第６図はコギングトルクの波形図、第７図は同じく
他の実施例に関する波形図、第８図および第９図は他の
実施例を示す構成図および波形図である。 １……電機子、２……電機子鉄心、４……界磁部、５…
…永久磁石、6a〜6f……突極、7a〜7f……補助溝、10a
〜10l……巻線用溝。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田島 文雄 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 斉藤 幸一 東京都千代田区神田駿河台４丁目６番地 株式会社日立製作所内 (56)参考文献 特開 昭54−1810（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−72410（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】Ｐ個数の磁極を持つ永久磁石界極部と、突
極磁極および補助突起を有する電機子部とからなり、突
極磁極の巻線用溝に電機子巻線を備え、電機子部の突極
磁極をＭ個数とするとともに突極磁極間に補助突極を配
置し、前記永久磁石界極部の磁極の個数Ｐと突極磁極の
個数Ｍとの最大公約数が前記個数Ｐと異なるように永久
磁石界極部の磁極と突極磁極の個数関係にするととも
に、前記永久磁石界極部の磁極に対応する突極磁極の表
面に補助溝を設け、突極磁極の間隔を電気角で （Ｍは２以上で３の倍数でない整数）とし、突極磁極間
に設けられる巻線用溝と突極磁極表面の補助溝で構成さ
れる溝グループを複数有してなる永久磁石回転電機にお
いて、 各溝グループの巻線用溝と補助溝との間隔を だけ離すとともに各溝グループを電気角で （Ｌは整数）だけずらして配置したことを特徴とする回
転電機。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59215694A JPH0681463B2 (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | 回転電機 |
| KR1019850005284A KR920000717B1 (ko) | 1984-07-25 | 1985-07-24 | 영구자석전기 |
| US06/758,699 US4672253A (en) | 1984-07-25 | 1985-07-25 | Permanent magnet electrical machine with reduced cogging |
| EP85109343A EP0169569B1 (en) | 1984-07-25 | 1985-07-25 | Permanent magnet electrical machine |
| DE8585109343T DE3580624D1 (de) | 1984-07-25 | 1985-07-25 | Elektrische maschine mit dauermagnet. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59215694A JPH0681463B2 (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | 回転電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6194547A JPS6194547A (ja) | 1986-05-13 |
| JPH0681463B2 true JPH0681463B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=16676605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59215694A Expired - Lifetime JPH0681463B2 (ja) | 1984-07-25 | 1984-10-15 | 回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0681463B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03106869U (ja) * | 1990-02-16 | 1991-11-05 | ||
| JPH0556617A (ja) * | 1991-08-22 | 1993-03-05 | Fanuc Ltd | 同期電動機のステータ |
| EP1246349A3 (en) * | 2001-03-30 | 2005-09-07 | Japan Servo Co. Ltd. | Permanent magnet motor |
| CN101667770B (zh) * | 2008-09-03 | 2013-09-04 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 一种燃料泵及其无刷直流马达 |
| JP2018061392A (ja) | 2016-10-07 | 2018-04-12 | 株式会社デンソー | 電機子および回転電機 |
| JP2018068062A (ja) * | 2016-10-20 | 2018-04-26 | アイシン精機株式会社 | ブラシレスモータ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5842708B2 (ja) * | 1977-06-07 | 1983-09-21 | 松下電器産業株式会社 | 電動機 |
| JPS5472410A (en) * | 1977-11-22 | 1979-06-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Revolving electrical machinery |
-
1984
- 1984-10-15 JP JP59215694A patent/JPH0681463B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6194547A (ja) | 1986-05-13 |
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