JPH11206051A - 内磁形モータのロータ構造 - Google Patents
内磁形モータのロータ構造Info
- Publication number
- JPH11206051A JPH11206051A JP10003189A JP318998A JPH11206051A JP H11206051 A JPH11206051 A JP H11206051A JP 10003189 A JP10003189 A JP 10003189A JP 318998 A JP318998 A JP 318998A JP H11206051 A JPH11206051 A JP H11206051A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- rotor
- caulking
- rotor core
- bridge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
(57)【要約】
【課題】 負荷時においても、ロータコアのｑ軸磁束磁
路の透磁率低下がなく、リラクタンストルクが大きくで
き、ロータコアの締結効果はそのままで、モータ出力を
向上させる。 【解決手段】 電磁鋼板を積層してかしめたロータコア
１内部に形成した磁石挿入穴１ａに界磁永久磁石２を挿
入した内磁形モータのロータ構造において、積層電磁鋼
板のカシメ部３の位置をロータのｑ軸方向の電機子反作
用に影響のない場所とした内磁形モータのロータ構造。
磁石挿入穴１ａを２分する磁極中心軸上にブリッジ部５
を設け、このブリッジ部５にカシメ部３を設けることが
できる。これにより、ロータコアの磁石上部の透磁率の
低下を微少にすることができ、ブリッジ部にカシメ部を
設けることで、この部分の磁気特性（透磁率）を意図的
に低下させ磁石の漏洩磁束を少なくすることで永久磁石
投入量を低減できる。
路の透磁率低下がなく、リラクタンストルクが大きくで
き、ロータコアの締結効果はそのままで、モータ出力を
向上させる。 【解決手段】 電磁鋼板を積層してかしめたロータコア
１内部に形成した磁石挿入穴１ａに界磁永久磁石２を挿
入した内磁形モータのロータ構造において、積層電磁鋼
板のカシメ部３の位置をロータのｑ軸方向の電機子反作
用に影響のない場所とした内磁形モータのロータ構造。
磁石挿入穴１ａを２分する磁極中心軸上にブリッジ部５
を設け、このブリッジ部５にカシメ部３を設けることが
できる。これにより、ロータコアの磁石上部の透磁率の
低下を微少にすることができ、ブリッジ部にカシメ部を
設けることで、この部分の磁気特性（透磁率）を意図的
に低下させ磁石の漏洩磁束を少なくすることで永久磁石
投入量を低減できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内磁形モータのロ
ータ構造に関し、特にそのカシメの加工位置を限定した
ロータ構造に関する。
ータ構造に関し、特にそのカシメの加工位置を限定した
ロータ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、内磁形モータのロータ積層電磁鋼
板締結方法は、図４、図５に示すようになっている。図
４は従来における４極、センタブリッジ有りの場合のロ
ータコア構造、図５は従来における６極、センタブリッ
ジ無しのロータコア構造を示すもので、１は積層ロータ
コア、１ａは磁石挿入穴、２は界磁永久磁石、３はカシ
メ部、５はブリッジ部である。この内磁形モータのロー
タは、円筒形状であり、電磁鋼板を積層してカシメ部３
でかしめたロータコア１内部に形成された磁石挿入穴１
ａに界磁永久磁石２を挿入した構造である。従来におい
ては、電磁鋼板１枚１枚のばらけを防止するためのカシ
メ部３を、界磁永久磁石２の外側（図４の場合）又は外
側と内側（図５の場合）に設定していた。
板締結方法は、図４、図５に示すようになっている。図
４は従来における４極、センタブリッジ有りの場合のロ
ータコア構造、図５は従来における６極、センタブリッ
ジ無しのロータコア構造を示すもので、１は積層ロータ
コア、１ａは磁石挿入穴、２は界磁永久磁石、３はカシ
メ部、５はブリッジ部である。この内磁形モータのロー
タは、円筒形状であり、電磁鋼板を積層してカシメ部３
でかしめたロータコア１内部に形成された磁石挿入穴１
ａに界磁永久磁石２を挿入した構造である。従来におい
ては、電磁鋼板１枚１枚のばらけを防止するためのカシ
メ部３を、界磁永久磁石２の外側（図４の場合）又は外
側と内側（図５の場合）に設定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが従来技術で
は、界磁永久磁石２の外側のコア中心部にカシメ加工を
行った場合、プレス加工時の加工ひずみにより磁気特性
劣化の履歴を受ける。無負荷時、つまり前記界磁永久磁
石外部のコアを通る磁束が磁石磁束のみの場合、この部
分の磁束分布は図６（ａ）に示すようになり、磁束密度
は０．５〜０．７［Ｔ］であり、加工ひずみによる磁気
特性の劣化があっても透磁率の低下はさほどのものでは
ない。しかし、負荷時においては磁束分布は図６（ｂ）
に示すようになり、ｑ軸方向の電機子反作用がある場
合、１．８〜２．０［Ｔ］の高磁束密度になり、著しく
透磁率の低下がある。このためこの電機子反作用磁束を
利用してリラクタンストルクを発生させる内磁形モータ
では、発生トルクの低下につながるという問題があっ
た。なお、図６中、４はステータである。そこで、本発
明の目的は、負荷時においても、ロータコアのｑ軸磁束
磁路の透磁率低下がなく、リラクタンストルクが大きく
でき、ロータコアの締結効果はそのままで、モータ出力
を向上させることにある。
は、界磁永久磁石２の外側のコア中心部にカシメ加工を
行った場合、プレス加工時の加工ひずみにより磁気特性
劣化の履歴を受ける。無負荷時、つまり前記界磁永久磁
石外部のコアを通る磁束が磁石磁束のみの場合、この部
分の磁束分布は図６（ａ）に示すようになり、磁束密度
は０．５〜０．７［Ｔ］であり、加工ひずみによる磁気
特性の劣化があっても透磁率の低下はさほどのものでは
ない。しかし、負荷時においては磁束分布は図６（ｂ）
に示すようになり、ｑ軸方向の電機子反作用がある場
合、１．８〜２．０［Ｔ］の高磁束密度になり、著しく
透磁率の低下がある。このためこの電機子反作用磁束を
利用してリラクタンストルクを発生させる内磁形モータ
では、発生トルクの低下につながるという問題があっ
た。なお、図６中、４はステータである。そこで、本発
明の目的は、負荷時においても、ロータコアのｑ軸磁束
磁路の透磁率低下がなく、リラクタンストルクが大きく
でき、ロータコアの締結効果はそのままで、モータ出力
を向上させることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、電磁鋼板を積層してかしめたロータコア
内部に形成した磁石挿入穴に界磁永久磁石を挿入した内
磁形モータのロータ構造において、積層電磁鋼板のカシ
メ部の位置をロータのｑ軸方向の電機子反作用に影響の
ない場所としたものである。この場合の実施の態様とし
て、次の構造が挙げられる。 （１）前記磁石挿入穴を２分する磁極中心軸上にブリッ
ジ部を設け、このブリッジ部に前記カシメ部を設ける。 （２）前記磁石挿入穴の両端にブリッジ部を設け、さら
にロータの円周方向への磁束漏洩を防止するための抜き
穴を設け、前記カシメ部を前記ブリッジ部と、磁束漏洩
防止用抜き穴に接近した位置に設ける。 （３）前記ロータコアの磁石挿入穴下部のヨーク部分
で、磁石挿入穴を２分する磁極中心軸上に、カシメ部を
設けた積層電磁鋼板のカシメの位置をロータのｑ軸方向
の電機子反作用に影響のない場所に施す。上記手段によ
り、加工ひずみによる磁気特性劣化が、モータの出力特
性上、磁気飽和を必要とするブリッジ部に生じること
で、次の作用を奏する。 （１）ロータコアの磁石上部の透磁率の低下を微少にす
る。 （２）ブリッジ部にカシメ部を設けることで、この部分
の磁気特性（透磁率）を意図的に低下させ磁石の漏洩磁
束を少なくすることで永久磁石投入量を低減できる。 （３）ブリッジ部のカシメ加工は、この部分の硬化作用
も同時に引き起こし、耐遠心力強度を上げる。
め、本発明は、電磁鋼板を積層してかしめたロータコア
内部に形成した磁石挿入穴に界磁永久磁石を挿入した内
磁形モータのロータ構造において、積層電磁鋼板のカシ
メ部の位置をロータのｑ軸方向の電機子反作用に影響の
ない場所としたものである。この場合の実施の態様とし
て、次の構造が挙げられる。 （１）前記磁石挿入穴を２分する磁極中心軸上にブリッ
ジ部を設け、このブリッジ部に前記カシメ部を設ける。 （２）前記磁石挿入穴の両端にブリッジ部を設け、さら
にロータの円周方向への磁束漏洩を防止するための抜き
穴を設け、前記カシメ部を前記ブリッジ部と、磁束漏洩
防止用抜き穴に接近した位置に設ける。 （３）前記ロータコアの磁石挿入穴下部のヨーク部分
で、磁石挿入穴を２分する磁極中心軸上に、カシメ部を
設けた積層電磁鋼板のカシメの位置をロータのｑ軸方向
の電機子反作用に影響のない場所に施す。上記手段によ
り、加工ひずみによる磁気特性劣化が、モータの出力特
性上、磁気飽和を必要とするブリッジ部に生じること
で、次の作用を奏する。 （１）ロータコアの磁石上部の透磁率の低下を微少にす
る。 （２）ブリッジ部にカシメ部を設けることで、この部分
の磁気特性（透磁率）を意図的に低下させ磁石の漏洩磁
束を少なくすることで永久磁石投入量を低減できる。 （３）ブリッジ部のカシメ加工は、この部分の硬化作用
も同時に引き起こし、耐遠心力強度を上げる。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、実
施例を参照して説明する。図１（ａ）及び（ｂ）は本発
明の第１及び第２実施例を示すものであり、いずれも４
極、センタブリッジ有りの場合を示している。これらの
図において、１は積層ロータコア、１ａは永久磁石挿入
穴、２は界磁永久磁石、３はカシメ部である。また、磁
石磁束の中心軸をｄ軸と称し、これと磁気的に直交する
方向をｑ軸とする。負荷時、つまりｑ軸電流Ｉｑを流し
たとき、電機子反作用磁束Φｑが流れる。この磁路にか
からないように、図１（ａ）の第１実施例では、カシメ
部３を、ブリッジ部３に設け、図１（ｂ）の第２実施例
ではブリッジ部５の近辺（外側）に設けている。図２は
６極、センタブリッジ無しの場合である第３実施例を示
すものであり、本例では、ロータコア締結作用を向上す
るために、ロータコア１の磁石内側で、ｄ軸上に位置す
る部分に、カシメ部３を設けている。
施例を参照して説明する。図１（ａ）及び（ｂ）は本発
明の第１及び第２実施例を示すものであり、いずれも４
極、センタブリッジ有りの場合を示している。これらの
図において、１は積層ロータコア、１ａは永久磁石挿入
穴、２は界磁永久磁石、３はカシメ部である。また、磁
石磁束の中心軸をｄ軸と称し、これと磁気的に直交する
方向をｑ軸とする。負荷時、つまりｑ軸電流Ｉｑを流し
たとき、電機子反作用磁束Φｑが流れる。この磁路にか
からないように、図１（ａ）の第１実施例では、カシメ
部３を、ブリッジ部３に設け、図１（ｂ）の第２実施例
ではブリッジ部５の近辺（外側）に設けている。図２は
６極、センタブリッジ無しの場合である第３実施例を示
すものであり、本例では、ロータコア締結作用を向上す
るために、ロータコア１の磁石内側で、ｄ軸上に位置す
る部分に、カシメ部３を設けている。
【０００６】図３は、内磁形モータの電流相差角−トル
ク特性を示すものである。Ｔｍは磁石磁束による発生ト
ルク、Ｔｒは、モータの電機子反作用磁束により生じる
リラクタンストルク、そしてＴは、磁石トルクＴｍとリ
ラクタンストルクＴｒを足し合わせた内磁形モータのト
ルクである。前記電流相差角は、モータの誘起電圧ベク
トルと電流ベクトルの位相差であり、＋側は、誘起電圧
ベクトルに対し、電流ベクトルが進んでいる場合であ
り、−側は、逆に遅れている場合である。リラクタンス
トルクＴｒは、磁石トルクＴｍに対して２倍の周期とな
っているので、合成トルクである内磁形モータトルクＴ
も、電流相差角γにより変化し、すすみ角４５°近辺で
最大点（最適制御点）となる。そして図３は、磁気歪み
における透磁率の低下で、リラクタンストルクＴｒの低
下が起きれば、電流相差角の進み側でモータトルクＴも
低下することを示している。
ク特性を示すものである。Ｔｍは磁石磁束による発生ト
ルク、Ｔｒは、モータの電機子反作用磁束により生じる
リラクタンストルク、そしてＴは、磁石トルクＴｍとリ
ラクタンストルクＴｒを足し合わせた内磁形モータのト
ルクである。前記電流相差角は、モータの誘起電圧ベク
トルと電流ベクトルの位相差であり、＋側は、誘起電圧
ベクトルに対し、電流ベクトルが進んでいる場合であ
り、−側は、逆に遅れている場合である。リラクタンス
トルクＴｒは、磁石トルクＴｍに対して２倍の周期とな
っているので、合成トルクである内磁形モータトルクＴ
も、電流相差角γにより変化し、すすみ角４５°近辺で
最大点（最適制御点）となる。そして図３は、磁気歪み
における透磁率の低下で、リラクタンストルクＴｒの低
下が起きれば、電流相差角の進み側でモータトルクＴも
低下することを示している。
【０００７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、 （１）負荷時においても、ロータコアのｑ軸磁束磁路の
透磁率低下がなく、リラクタンストルクが大きくできる
ので、ロータコアの締結効果はそのままで、モータ出力
を向上できる。 （２）ブリッジ部の硬化により、ロータコアの耐遠心力
強度が向上し、従来以上の高速回転が可能になる。 （３）ブリッジ部の透磁率低下の効果により、高価な永
久磁石の有効利用（磁石投入量の低減）ができ、モータ
のコストダウンができる。
透磁率低下がなく、リラクタンストルクが大きくできる
ので、ロータコアの締結効果はそのままで、モータ出力
を向上できる。 （２）ブリッジ部の硬化により、ロータコアの耐遠心力
強度が向上し、従来以上の高速回転が可能になる。 （３）ブリッジ部の透磁率低下の効果により、高価な永
久磁石の有効利用（磁石投入量の低減）ができ、モータ
のコストダウンができる。
【図１】 本発明の第１及び第２実施例を示すロータコ
ア構造の平面図である。
ア構造の平面図である。
【図２】 本発明の第３実施例を示すロータコア構造の
平面図である。
平面図である。
【図３】 内磁形モータの発生トルク特性図である。
【図４】 従来におけるロータコア構造を示す平面図で
ある。
ある。
【図５】 従来におけるロータコア構造の他の例を示す
平面図である。
平面図である。
【図６】 内磁形モータ磁界の解析図であり、（ａ）は
無負荷時、（ｂ）は負荷時を示すものである。
無負荷時、（ｂ）は負荷時を示すものである。
１ 積層ロータコア、１ａ 磁石挿入穴、２ 界磁永久
磁石、３ カシメ部、４ステータ、５ ブリッジ部
磁石、３ カシメ部、４ステータ、５ ブリッジ部
Claims (4)
- 【請求項１】 電磁鋼板を積層してかしめたロータコア
内部に形成した磁石挿入穴に界磁永久磁石を挿入した内
磁形モータのロータ構造において、 積層電磁鋼板のカシメ部の位置をロータのｑ軸方向の電
機子反作用に影響のない場所としたことを特徴とする内
磁形モータのロータ構造。 - 【請求項２】 前記磁石挿入穴を２分する磁極中心軸
上にブリッジ部を設け、このブリッジ部に前記カシメ部
を設けたことを特徴とする請求項１記載の内磁形モータ
のロータ構造。 - 【請求項３】 前記磁石挿入穴の両端にブリッジ部を設
け、さらにロータの円周方向への磁束漏洩を防止するた
めの抜き穴を設け、前記カシメ部を前記ブリッジ部と、
磁束漏洩防止用抜き穴に接近した位置に設けたことを特
徴とする請求項１記載の内磁形モータのロータ構造。 - 【請求項４】 前記ロータコアの磁石挿入穴下部のヨー
ク部分で、磁石挿入穴を２分する磁極中心軸上に、カシ
メ部を設けたことを特徴とする請求項１記載の内磁形モ
ータのロータ構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10003189A JPH11206051A (ja) | 1998-01-09 | 1998-01-09 | 内磁形モータのロータ構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10003189A JPH11206051A (ja) | 1998-01-09 | 1998-01-09 | 内磁形モータのロータ構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11206051A true JPH11206051A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11550468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10003189A Pending JPH11206051A (ja) | 1998-01-09 | 1998-01-09 | 内磁形モータのロータ構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11206051A (ja) |
Cited By (23)
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-
1998
- 1998-01-09 JP JP10003189A patent/JPH11206051A/ja active Pending
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