JPH08163803A - 永久磁石同期電動機 - Google Patents
永久磁石同期電動機Info
- Publication number
- JPH08163803A JPH08163803A JP6330192A JP33019294A JPH08163803A JP H08163803 A JPH08163803 A JP H08163803A JP 6330192 A JP6330192 A JP 6330192A JP 33019294 A JP33019294 A JP 33019294A JP H08163803 A JPH08163803 A JP H08163803A
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- JP
- Japan
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- permanent magnet
- eddy current
- synchronous motor
- magnet synchronous
- stator
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- Pending
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- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】インバータにより可変速駆動される永久磁石同
期電動機において、製作が容易でかつ渦電流損失を低減
できる永久磁石同期電動機を得る。 【構成】回転界磁側に永久磁石を備え、インバータによ
り可変速駆動される永久磁石同期電動機において、永久
磁石の軸方向長さを等分するように周方向に刻まれた複
数のスリット４を有し、永久磁石１の外径側を被う非磁
性金属からなる円筒３を設け、円筒表面における渦電流
路は分断され、渦電流損失を大幅に低減できる。しかも
円筒を接着剤で接着するので、製作が容易となる。
期電動機において、製作が容易でかつ渦電流損失を低減
できる永久磁石同期電動機を得る。 【構成】回転界磁側に永久磁石を備え、インバータによ
り可変速駆動される永久磁石同期電動機において、永久
磁石の軸方向長さを等分するように周方向に刻まれた複
数のスリット４を有し、永久磁石１の外径側を被う非磁
性金属からなる円筒３を設け、円筒表面における渦電流
路は分断され、渦電流損失を大幅に低減できる。しかも
円筒を接着剤で接着するので、製作が容易となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、永久磁石を回転界磁
側に持ち、インバータにて可変速駆動される永久磁石同
期電動機に関する。
側に持ち、インバータにて可変速駆動される永久磁石同
期電動機に関する。
【０００２】
【従来の技術】永久磁石同期電動機は、略円環状の固定
子鉄心に複数相の固定子巻線を巻回した固定子と、この
固定子の内周面と同心の回転子鉄心の外径側に配置さ
れ、磁極毎にＮ，Ｓ交互に着磁された永久磁石を備えた
回転子とから構成される。永久磁石同期電動機を回転界
磁形とする場合には、界磁極となる永久磁石を磁性体の
界磁鉄心に固定しなければならない。この固定方法とし
て、磁石に穴を開けることは困難なので、ボルトのよう
な締結部品は使用できないため、接着剤を使用すること
が多い。高速機の場合には、回転に伴う遠心力の作用に
より、接着剤のみでは強度に不安があるので、ガラス
線，金属線または永久磁石を含む回転子全体を金属製の
円筒で被い、永久磁石を固定する方法がとられている。
また、高速回転時に永久磁石が遠心力に耐えられずに破
損した場合、永久磁石の飛散を防止し、回転電機の損傷
を最小限に抑えるためにガラス線，金属線などでバイン
ドすることがある。
子鉄心に複数相の固定子巻線を巻回した固定子と、この
固定子の内周面と同心の回転子鉄心の外径側に配置さ
れ、磁極毎にＮ，Ｓ交互に着磁された永久磁石を備えた
回転子とから構成される。永久磁石同期電動機を回転界
磁形とする場合には、界磁極となる永久磁石を磁性体の
界磁鉄心に固定しなければならない。この固定方法とし
て、磁石に穴を開けることは困難なので、ボルトのよう
な締結部品は使用できないため、接着剤を使用すること
が多い。高速機の場合には、回転に伴う遠心力の作用に
より、接着剤のみでは強度に不安があるので、ガラス
線，金属線または永久磁石を含む回転子全体を金属製の
円筒で被い、永久磁石を固定する方法がとられている。
また、高速回転時に永久磁石が遠心力に耐えられずに破
損した場合、永久磁石の飛散を防止し、回転電機の損傷
を最小限に抑えるためにガラス線，金属線などでバイン
ドすることがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ガラス線，金属線によ
るバインドは手間がかかり、かつバインド線の端部の処
理が非常に難しい。金属製の円筒による固定では固定子
側からのスロットリップルや電源となるインバータの搬
送波による渦電流が発生し、効率の低下を招く。図４は
従来の永久磁石同期電動機の回転子の円筒における渦電
流路を示す図である。円筒３上における磁極ピッチをＰ
とすれば、渦電流路６は磁極ピッチＰの長さの範囲で形
成される。渦電流を低減させるためにチタン等の高抵抗
材を用いれば、一般に高価でありコストアップを招く。
るバインドは手間がかかり、かつバインド線の端部の処
理が非常に難しい。金属製の円筒による固定では固定子
側からのスロットリップルや電源となるインバータの搬
送波による渦電流が発生し、効率の低下を招く。図４は
従来の永久磁石同期電動機の回転子の円筒における渦電
流路を示す図である。円筒３上における磁極ピッチをＰ
とすれば、渦電流路６は磁極ピッチＰの長さの範囲で形
成される。渦電流を低減させるためにチタン等の高抵抗
材を用いれば、一般に高価でありコストアップを招く。
【０００４】この発明は、インバータにより可変速駆動
される永久磁石同期電動機において、製作が容易でかつ
渦電流損が小さくなるような永久磁石同期電動機を提供
することを目的とする。
される永久磁石同期電動機において、製作が容易でかつ
渦電流損が小さくなるような永久磁石同期電動機を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】略円環状の固定子鉄心に
複数相の固定子巻線を巻回した固定子と、この固定子の
内周面と同心の回転子鉄心の外径側に配置され、磁極毎
にＮ，Ｓ交互に着磁された永久磁石を備えた回転子とか
らなり、インバータにより可変速駆動される永久磁石同
期電動機において、前記永久磁石の軸方向長さを等分す
るように、周方向に刻まれた複数のスリットを有し、前
記永久磁石の外径側を被う非磁性金属からなる円筒を設
けることにより、上記目的を達成する。
複数相の固定子巻線を巻回した固定子と、この固定子の
内周面と同心の回転子鉄心の外径側に配置され、磁極毎
にＮ，Ｓ交互に着磁された永久磁石を備えた回転子とか
らなり、インバータにより可変速駆動される永久磁石同
期電動機において、前記永久磁石の軸方向長さを等分す
るように、周方向に刻まれた複数のスリットを有し、前
記永久磁石の外径側を被う非磁性金属からなる円筒を設
けることにより、上記目的を達成する。
【０００６】また、円筒のスリットの周方向のピッチを
永久磁石の磁極ピッチの偶数倍とすれば、円筒における
渦電流損を低減させる上に好適である。
永久磁石の磁極ピッチの偶数倍とすれば、円筒における
渦電流損を低減させる上に好適である。
【０００７】
【作用】この発明においては、永久磁石の軸方向長さを
等分するように周方向に刻まれたｎ−１本のスリットを
有する非磁性金属からなる円筒により永久磁石の外径側
を被ったので、スリットにより渦電流の軸方向の流路が
ｎ等分に分断され、１つの渦電流路に渦電流を発生させ
る誘導起電力の値は、従来の場合に比べ１／ｎとなる。
また、軸長／磁極ピッチ＝ｋとし、ｎ−１列のスリット
により円筒を軸方向に等分した場合、渦電流を計算する
と、円筒にスリットがない場合に比べ、渦電流損は（ｋ
＋１）／（ｋ＋ｎ）倍となり、ｎが大きいほど渦電流損
を低減させることができる。このためスリットの本数を
増やせば、渦電流損を大幅に低減させることができる。
等分するように周方向に刻まれたｎ−１本のスリットを
有する非磁性金属からなる円筒により永久磁石の外径側
を被ったので、スリットにより渦電流の軸方向の流路が
ｎ等分に分断され、１つの渦電流路に渦電流を発生させ
る誘導起電力の値は、従来の場合に比べ１／ｎとなる。
また、軸長／磁極ピッチ＝ｋとし、ｎ−１列のスリット
により円筒を軸方向に等分した場合、渦電流を計算する
と、円筒にスリットがない場合に比べ、渦電流損は（ｋ
＋１）／（ｋ＋ｎ）倍となり、ｎが大きいほど渦電流損
を低減させることができる。このためスリットの本数を
増やせば、渦電流損を大幅に低減させることができる。
【０００８】また、円筒のスリットの周方向のピッチを
磁極ピッチの偶数倍とすれば、スリットの周りを巡る渦
電流は存在せず、渦電流路は周方向に磁極ピッチの長さ
となり、かつ軸方向に分断されるので、渦電流損を大幅
に低減できる。
磁極ピッチの偶数倍とすれば、スリットの周りを巡る渦
電流は存在せず、渦電流路は周方向に磁極ピッチの長さ
となり、かつ軸方向に分断されるので、渦電流損を大幅
に低減できる。
【０００９】
【実施例】図１はこの発明の実施例による永久磁石同期
電動機の回転子の斜視図である。図１において永久磁石
１を回転子鉄心２に接着させ、永久磁石１の外径側に軸
方向長さを等分するように周方向の複数の平行なスリッ
ト４が刻まれた非磁性のステンレス製の円筒３を取り付
ける。回転子鉄心２は軸５に取り付けられている。図２
は図１の永久磁石同期電動機の円筒における渦電流路を
示す図である。スリット４の周方向のピッチは磁極ピッ
チＰの２倍とし、円筒表面を５等分する位置に４本のス
リット４が刻まれている。渦電流路６はスリット４によ
って分断されている。実際の渦電流は渦電流路６の方向
に分布して流れるが、１つの破線で代表させている。
計算を簡単にするために、磁極ピッチＰと軸長Ｌを同じ
とすると１つの渦電流路の電気抵抗は、図２の場合には
１＋１＋１／５＋１／５となり、図４の場合には１＋１
＋１＋１となるので、図２の場合は図４の場合に対し、
３／５倍となる。１つの渦電流路の誘導起電力は、図２
の場合は図４の場合の１／５となる。従って渦電流の大
きさは １／５÷３／５＝１／３となり、全体の渦電流
損失は ５×（１／３）2 ×３／５＝１／３となる。次
に一般的な場合について計算する。軸長Ｌ／磁極ピッチ
Ｐ＝ｋ、ｎ−１列のスリットにより金属製の円筒３を軸
方向にｎ分割した場合について計算する。 スリットがない場合 １つの渦電流路の電気抵抗＝２＋
２ｋ スリットがある場合 １つの渦電流路の電気抵抗＝２＋
２×ｋ／ｎ その比 （２＋２ｋ）／（２＋２×ｋ／ｎ）＝（ｎ＋
ｋ）／（ｎ＋ｎｋ） 渦電流の比 １／ｎ÷（ｎ＋ｋ）／（ｎ＋ｎｋ）＝（１
＋ｋ）／（ｎ＋ｋ） 渦電流全体の比 ｎ×（１＋ｋ）2 ／（ｎ＋ｋ）2 ×
（ｎ＋ｋ）／（ｎ＋ｎｋ）＝（１＋ｋ）／（ｎ＋ｋ） 従って、ｎを大きくすれば渦電流損失を大幅に低減でき
る。ステンレス製の円筒３に複数のスリット４を刻んだ
ものを接着剤により永久磁石１の外径側に接着するの
で、製作が容易でかつコストダウンできる。
電動機の回転子の斜視図である。図１において永久磁石
１を回転子鉄心２に接着させ、永久磁石１の外径側に軸
方向長さを等分するように周方向の複数の平行なスリッ
ト４が刻まれた非磁性のステンレス製の円筒３を取り付
ける。回転子鉄心２は軸５に取り付けられている。図２
は図１の永久磁石同期電動機の円筒における渦電流路を
示す図である。スリット４の周方向のピッチは磁極ピッ
チＰの２倍とし、円筒表面を５等分する位置に４本のス
リット４が刻まれている。渦電流路６はスリット４によ
って分断されている。実際の渦電流は渦電流路６の方向
に分布して流れるが、１つの破線で代表させている。
計算を簡単にするために、磁極ピッチＰと軸長Ｌを同じ
とすると１つの渦電流路の電気抵抗は、図２の場合には
１＋１＋１／５＋１／５となり、図４の場合には１＋１
＋１＋１となるので、図２の場合は図４の場合に対し、
３／５倍となる。１つの渦電流路の誘導起電力は、図２
の場合は図４の場合の１／５となる。従って渦電流の大
きさは １／５÷３／５＝１／３となり、全体の渦電流
損失は ５×（１／３）2 ×３／５＝１／３となる。次
に一般的な場合について計算する。軸長Ｌ／磁極ピッチ
Ｐ＝ｋ、ｎ−１列のスリットにより金属製の円筒３を軸
方向にｎ分割した場合について計算する。 スリットがない場合 １つの渦電流路の電気抵抗＝２＋
２ｋ スリットがある場合 １つの渦電流路の電気抵抗＝２＋
２×ｋ／ｎ その比 （２＋２ｋ）／（２＋２×ｋ／ｎ）＝（ｎ＋
ｋ）／（ｎ＋ｎｋ） 渦電流の比 １／ｎ÷（ｎ＋ｋ）／（ｎ＋ｎｋ）＝（１
＋ｋ）／（ｎ＋ｋ） 渦電流全体の比 ｎ×（１＋ｋ）2 ／（ｎ＋ｋ）2 ×
（ｎ＋ｋ）／（ｎ＋ｎｋ）＝（１＋ｋ）／（ｎ＋ｋ） 従って、ｎを大きくすれば渦電流損失を大幅に低減でき
る。ステンレス製の円筒３に複数のスリット４を刻んだ
ものを接着剤により永久磁石１の外径側に接着するの
で、製作が容易でかつコストダウンできる。
【００１０】図２はスリット４の周方向のピッチを磁極
ピッチの２倍としているが、スリット４の周方向のピッ
チを磁極ピッチの偶数倍とすれば、スリット４の周りを
巡る渦電流路は存在しないので渦電流路分断による渦電
流損失の低減効果が大きい。図３はスリット４の周方向
のピッチを磁極ピッチと同一とした場合の渦電流路を示
す図である。図３の例はスリット４の本数は図２と同様
であるが、スリット４の周方向のピッチを磁極ピッチと
同じとしたものである。この場合、渦電流路６は破線の
ごとく形成され、渦電流路分断による渦電流損失の低減
効果は図２の場合より少ない。一般的にスリット４の周
方向のピッチを磁極ピッチの奇数倍とすれば、図３のご
とくスリット４の周りを通る渦電流路６が形成されるの
で、スリット４の周方向のピッチを磁極ピッチの偶数倍
とする場合に比べ渦電流低減の効果は少ない。
ピッチの２倍としているが、スリット４の周方向のピッ
チを磁極ピッチの偶数倍とすれば、スリット４の周りを
巡る渦電流路は存在しないので渦電流路分断による渦電
流損失の低減効果が大きい。図３はスリット４の周方向
のピッチを磁極ピッチと同一とした場合の渦電流路を示
す図である。図３の例はスリット４の本数は図２と同様
であるが、スリット４の周方向のピッチを磁極ピッチと
同じとしたものである。この場合、渦電流路６は破線の
ごとく形成され、渦電流路分断による渦電流損失の低減
効果は図２の場合より少ない。一般的にスリット４の周
方向のピッチを磁極ピッチの奇数倍とすれば、図３のご
とくスリット４の周りを通る渦電流路６が形成されるの
で、スリット４の周方向のピッチを磁極ピッチの偶数倍
とする場合に比べ渦電流低減の効果は少ない。
【００１１】
【発明の効果】この発明によれば、永久磁石の軸方向長
さを等分するように、周方向に刻まれた複数のスリット
を有する非磁性金属からなる円筒により、永久磁石の外
径側を被ったので、円筒表面における渦電流路は分断さ
れ、渦電流損失を低減させることができる。なお、スリ
ットの周方向のピッチを磁極ピッチの偶数倍とすれば、
スリットを巡る渦電流路が形成されることなく、かつ円
筒表面の渦電流路を分断させるので、渦電流損失を低減
させることができる。また、複数のスリットを刻んだス
テンレス製の円筒を接着剤により永久磁石の外径側に接
着するので、製作が容易でかつコストダウンできる。
さを等分するように、周方向に刻まれた複数のスリット
を有する非磁性金属からなる円筒により、永久磁石の外
径側を被ったので、円筒表面における渦電流路は分断さ
れ、渦電流損失を低減させることができる。なお、スリ
ットの周方向のピッチを磁極ピッチの偶数倍とすれば、
スリットを巡る渦電流路が形成されることなく、かつ円
筒表面の渦電流路を分断させるので、渦電流損失を低減
させることができる。また、複数のスリットを刻んだス
テンレス製の円筒を接着剤により永久磁石の外径側に接
着するので、製作が容易でかつコストダウンできる。
【図１】この発明の実施例による永久磁石同期電動機の
回転子の斜視図である。
回転子の斜視図である。
【図２】図１の永久磁石同期電動機の円筒における渦電
流路を示す図である。
流路を示す図である。
【図３】永久磁石同期電動機の磁極ピッチと等しい周方
向ピッチのスリットを有する円筒における渦電流路を示
す図である。
向ピッチのスリットを有する円筒における渦電流路を示
す図である。
【図４】従来の永久磁石同期電動機の回転子の円筒にお
ける渦電流路を示す図である。
ける渦電流路を示す図である。
１ 永久磁石 ２ 回転子鉄心 ３ 円筒 ４ スリット ５ 軸 ６ 渦電流路
Claims (2)
- 【請求項１】略円環状の固定子鉄心に複数相の固定子巻
線を巻回した固定子と、この固定子の内周面と同心の回
転子鉄心の外径側に配置され、磁極毎にＮ，Ｓ交互に着
磁された永久磁石を備えた回転子とからなり、インバー
タにより可変速駆動される永久磁石同期電動機におい
て、前記永久磁石の軸方向長さを等分するように、周方
向に刻まれた複数のスリットを有し、前記永久磁石の外
径側を被う非磁性金属からなる円筒を設けたことを特徴
とする永久磁石同期電動機。 - 【請求項２】請求項１記載の永久磁石同期電動機におい
て、円筒のスリットの周方向のピッチを永久磁石の磁極
ピッチの偶数倍とすることを特徴とする永久磁石同期電
動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6330192A JPH08163803A (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 永久磁石同期電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6330192A JPH08163803A (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 永久磁石同期電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08163803A true JPH08163803A (ja) | 1996-06-21 |
Family
ID=18229867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6330192A Pending JPH08163803A (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 永久磁石同期電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08163803A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100364705B1 (ko) * | 2000-05-18 | 2002-12-16 | 엘지전자 주식회사 | 동기유도 전동기의 회전자 |
| JP2013115899A (ja) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Mitsubishi Electric Corp | 永久磁石式電動機の回転子及びその製造方法並びに永久磁石式電動機 |
| CN103166351A (zh) * | 2011-12-19 | 2013-06-19 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于电机的转子 |
| EP3179606A1 (en) * | 2015-12-08 | 2017-06-14 | ABB Schweiz AG | A rotor for an electric machine |
| KR20190033823A (ko) * | 2017-09-22 | 2019-04-01 | 엘지이노텍 주식회사 | 모터 |
| JP2020520219A (ja) * | 2017-05-11 | 2020-07-02 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | ロータおよび電気機械 |
-
1994
- 1994-12-06 JP JP6330192A patent/JPH08163803A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100364705B1 (ko) * | 2000-05-18 | 2002-12-16 | 엘지전자 주식회사 | 동기유도 전동기의 회전자 |
| JP2013115899A (ja) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Mitsubishi Electric Corp | 永久磁石式電動機の回転子及びその製造方法並びに永久磁石式電動機 |
| CN103166351A (zh) * | 2011-12-19 | 2013-06-19 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于电机的转子 |
| EP3179606A1 (en) * | 2015-12-08 | 2017-06-14 | ABB Schweiz AG | A rotor for an electric machine |
| JP2020520219A (ja) * | 2017-05-11 | 2020-07-02 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | ロータおよび電気機械 |
| KR20190033823A (ko) * | 2017-09-22 | 2019-04-01 | 엘지이노텍 주식회사 | 모터 |
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