JPS5923179B2 - 永久磁石電動機の回転子 - Google Patents

永久磁石電動機の回転子

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JPS5923179B2
JPS5923179B2 JP52074388A JP7438877A JPS5923179B2 JP S5923179 B2 JPS5923179 B2 JP S5923179B2 JP 52074388 A JP52074388 A JP 52074388A JP 7438877 A JP7438877 A JP 7438877A JP S5923179 B2 JPS5923179 B2 JP S5923179B2
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JP
Japan
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permanent magnet
rotor
shaft
magnetic flux
iron core
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JP52074388A
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JPS549708A (en
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邦夫 宮下
博 渡辺
誠二 山下
昭次 田辺
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、永久磁石同期電動機の回転子に関する。
永久磁石を回転子に内蔵し、且つかご形巻線を持つ永久
磁石電動機は、運転が容易で、且つ効率および力率が良
いことから、各方面に用途が拡大している。
特に多数台運転を行う時に、揃速制御が容易なことから
、紡糸機等に最適である。
第１図、第２図にこの種電動機の回転子の断面図を示す
。
第１図に於いて、回転子は、永久磁石１、シャフト２、
硅素鋼板を積層して構成されている回転子鉄心３、かご
形巻線４、永久磁石１の磁束短絡防止のために設けられ
たスリット５とより成る。
かかる構成の回転子によれば、永久磁石１とシャフト２
、及び鉄心３が独立して構成されているために、回転子
そのものの製作が困難である。
特に、永久磁石１が鉄心３とシャフト２との中間に位置
する構造のために、本来、永久磁石１の製作上の公差を
小さくする必要があるが、一般に永久磁石の加工は困難
である。
かかる構造の回転子に代って考えられているものが第２
図に示されている。
第１図と同一記号は同一内容を示している。
この回転子では、永久磁石１を鉄心３中に内包するよう
にした点を特徴としている。
このため、製作上は、第１図の回転子に比して容易とな
る利点を持つ。
しかし、本構造の場合、２個の矩形の断面を持つ永久磁
石によりｌ極を形成しているため、永久磁石間に介在す
る空隙部Ａを有している。
この空隙部Ａは極中心に位置し、磁石の有効断面積を減
少させるという悪い効果を持つ。
このため、空隙部Ａに三角形状のもう一つの永久磁石を
配することも考えられるが、永久磁石の製作が困難であ
る。
また、左右２個の永久磁石の側面を鋭角状に形成し、空
隙部Ａをなくす′るようにすることも考えられるが、上
述と同様、そうした永久磁石の製作は困難である。
更に、上記構成によれば、起動時の回転磁束が回転子中
を円滑に通らないため、起動電流が大きくなる。
即ち、かご形巻線と永久磁石の間に介在する回転子鉄心
３１の巾が、極中心でａ、極端部でｂとすると、ａ ）
ｂとなり、極端部で磁束が通過しにくくなる欠点も持
つ。
本発明は、以上の諸欠点を解消してなるものであって、
永久磁石の有効断面積を大きくとることが可能で、起動
時の回転磁束をも容易に通過させ得るようにした回転子
を提供するものである。
かかる目的を達成する本発明の要旨は、１極の永久磁石
を１個の円弧状で形成し、且つ該永久磁石をシャフトと
ほぼ同芯状に配するようにしたものである。
以下、本発明を詳述する。第３図は本発明の回転子の実
施例の断面図を示す。
第１図、第２図と同一記号は同一内容を示す。この回転
子では、永久磁石１は円弧状の形状で、１極につき１個
が相当している。
その外周面１１、内周面１２は、回転子鉄心とほぼ同芯
状になっている。
かかる構造の回転子によれば、１個の永久磁石で′１極
を形成するために、第２図でみられた如き空隙部Ａが存
在しない。
この結果、永久磁石の有効断面積を大きくとることがで
きた。
また、かご形巻線と永久磁石の間に介在する回転子鉄心
３１の巾が、鉄中心ＰＣでａ、極端部ＰＴでｂとすると
、ａ ： ｂとなり、回転子中の広い領域で磁束が通過
しやすくなっている。
このため、起動時に磁束が回転子内をすべり周波数にて
回転しながら通過する時に、回転子内のほぼ全領域で磁
束が通り易いために、起動電流が小さくなる効果を持つ
。
更に、回転磁束が回転子内を円滑に通過するために、平
滑なトリクを発生することができる。
更に、本構造に附随する他の効果として、永久磁石を通
過する高周波脈動磁束Ｂを低減できる。
即ち、永久磁石を通過する脈動磁束Ｂは主として永久磁
石１とシャフト２間に介在する鉄心３２を通過する。
これは、シャフトが塊状鉄心のために、表皮効果により
磁束が通過しに（く、積層鉄心３２に集中するためであ
る。
この時に、鉄心３２の巾は、極中心でＣ１極端部でｄと
するとＣキｄであるが、この磁束は極端部に集中するこ
とになり、この部分の磁気抵抗が増加し、永久磁石を通
過する脈動磁束を減少せしめる。
これに対し、第２図に示す従来構造では、ｄ＞Ｃのため
に、脈動磁束が集中しても磁気抵抗は殆んど犬きくなら
゛ないため、脈動磁束が通り易かった。
このことにより、永久磁石内に発生する脈動磁束による
渦電流損が減少する効果がある。
これは、電動機全損失の１％以下のものであるが、この
損失を減少させることにより、永久磁石の温度が低く保
持でき、温度上昇による永久磁石の磁束量の減少を少な
くできる効果がある。
第４図に本発明の他の実施例を示す。
本実施例では、永久磁石１は円弧状の磁石で、その内周
面と外周面は同心であるが、シャフトの中心と、僅かに
ずれた位置にその中心を持つように設定されている。
鉄心３２の巾は、極中心で０１、極端部でｄｌとすると
、ｄｌ＜ＣＩであるため、永久磁石を通過する脈動磁束
は極端部でより高い磁束密度を持つことになり、この部
分の磁気抵抗が増加し、第３図の実施例と同様な効果を
持つことになる。
本発明によれば、製作が容易な回転子を提供できた。
更に、容易に大きな磁束量を得ることができ、且つ起動
特性のよい電動機を提供できた。
【図面の簡単な説明】
第１図、第２図は従来の回転子断面図、第３図は本発明
の実施例の回転子断面図、第４図は本発明の他の実施例
の回転子断面図である。 １・・・・・・永久磁石、２・・・・・・シャフト、３
・・・・・・鉄心、４・・・・・・かご形巻線、５・・
・・・・スリット。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 永久磁石と周縁部にかご形導体を有する積層鉄心と
    シャフトとより成る回転子を持つ永久磁石電動機に於い
    て、上記積層鉄心は円周方向に一体形成され且つ上記シ
    ャフトにその内面が接するように形成され、上記永久磁
    石は内、外周面が円弧状に形成されてなると共に、該永
    久磁石を１極として上記鉄心中に上記シャフトとほぼ同
    芯をもって配し、且つ、該永久磁石はその外周面から上
    記かご形導体の至近外周面に至る鉄心幅が該永久磁石の
    内周面から上記シャフト外周面に至る鉄心幅よりも広く
    配されて成ることを特徴とする永久磁石電動機の回転子
    。
JP52074388A 1977-06-24 1977-06-24 永久磁石電動機の回転子 Expired JPS5923179B2 (ja)

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US06/188,098 US4403161A (en) 1977-06-24 1980-09-17 Permanent magnet rotor

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JPS549708A JPS549708A (en) 1979-01-24
JPS5923179B2 true JPS5923179B2 (ja) 1984-05-31

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