JPS61254054A - モ−タ - Google Patents
モ−タInfo
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- JPS61254054A JPS61254054A JP60090980A JP9098085A JPS61254054A JP S61254054 A JPS61254054 A JP S61254054A JP 60090980 A JP60090980 A JP 60090980A JP 9098085 A JP9098085 A JP 9098085A JP S61254054 A JPS61254054 A JP S61254054A
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- Japan
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- poles
- magnetic
- cogging torque
- period
- torque
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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
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/16—Stator cores with slots for windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
- H02K37/10—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
- H02K37/12—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets
- H02K37/14—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
- H02K37/10—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
- H02K37/12—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ラジアル方向に着磁されている永久磁石、
特にリング状でラジアル方向に多極Ｓ磁されている永久
磁石からなる磁極と、その内側または外側に配置されて
いる突極な有するコアとを備えたモータに関するもので
ある。
特にリング状でラジアル方向に多極Ｓ磁されている永久
磁石からなる磁極と、その内側または外側に配置されて
いる突極な有するコアとを備えたモータに関するもので
ある。
（従来の技術〕
近年、種々の新しい機械装置、電気および電子機器の開
発に伴ない、コギングが少なく、かつ大きなトルクを有
する高品位の小型モータが強く望まれるようになった。
発に伴ない、コギングが少なく、かつ大きなトルクを有
する高品位の小型モータが強く望まれるようになった。
コギング対策としてはコアレスモータ等が使用され曵い
たが、コアレスモータは充分に大きいトルクが得られず
、大きいトルクを得るためＫは大型化を免れ得なかった
。
たが、コアレスモータは充分に大きいトルクが得られず
、大きいトルクを得るためＫは大型化を免れ得なかった
。
一方、第１図に示すような突極を有するモータが大きな
トルクを得られるために使用されている。
トルクを得られるために使用されている。
なお、第１図はこの発明の一実施例でもあるが、従来例
の説明にも用いる。すなわち、第１図において、１はフ
７で、突極２を有している。なお、巻線は省略しである
。３は磁極で、リング状永久磁石からなりラジアル方向
に着磁されており、しかも円周方向に沿ってＮ極、Ｓ極
が交互に形成されている。４は磁気式−りである。そし
て、：！ア１）Ｉか磁気式−り４側の一方がステータと
なり、他方が一一タとなるが、第１図の場合はコア１が
ステータ、磁気層−り４が一一タとなっている７ウター
ロータ温モータである。
の説明にも用いる。すなわち、第１図において、１はフ
７で、突極２を有している。なお、巻線は省略しである
。３は磁極で、リング状永久磁石からなりラジアル方向
に着磁されており、しかも円周方向に沿ってＮ極、Ｓ極
が交互に形成されている。４は磁気式−りである。そし
て、：！ア１）Ｉか磁気式−り４側の一方がステータと
なり、他方が一一タとなるが、第１図の場合はコア１が
ステータ、磁気層−り４が一一タとなっている７ウター
ロータ温モータである。
このような突極２を有するモータは、大きなトルクが得
られるものの、コギングが発生するという不都合があっ
た＠ 従来、突極２を有するモータ（以下単にモータと略称す
る）は、コギングを減少させるためＫ。
られるものの、コギングが発生するという不都合があっ
た＠ 従来、突極２を有するモータ（以下単にモータと略称す
る）は、コギングを減少させるためＫ。
例えば特公昭５８−５２４２６号公報に開示されている
よ５に、電機子鉄心に加工を施す方法が提案されている
。
よ５に、電機子鉄心に加工を施す方法が提案されている
。
上記した電機子鉄心に加工を施す方法は複雑であり、コ
ギングの減少も、ま丁ま丁増大する高品位化への要望に
対し充分なものでなかった。
ギングの減少も、ま丁ま丁増大する高品位化への要望に
対し充分なものでなかった。
さらに、最近は永久磁石の磁力の強い積土′ａｍ石等を
用いるに至って、小型化は促進されるもののコギングが
より顕著となり、実用上の不都合が増した。
用いるに至って、小型化は促進されるもののコギングが
より顕著となり、実用上の不都合が増した。
本発明者等は上記の点ｋかんがみ、永久磁石、特にリン
グ状でラジアル方向に着磁され、円周方向に交互に多極
着磁されている永久磁石を磁極として用いたモータにつ
いて種々研究を重ねた結果、この発明はなされたもので
、着磁パターンを精密に制御することＫより小屋でトル
クが大きく、シかもコギングが少ないモータを提供する
ことを目的とする。
グ状でラジアル方向に着磁され、円周方向に交互に多極
着磁されている永久磁石を磁極として用いたモータにつ
いて種々研究を重ねた結果、この発明はなされたもので
、着磁パターンを精密に制御することＫより小屋でトル
クが大きく、シかもコギングが少ないモータを提供する
ことを目的とする。
この発明に係るモータは、突極数と磁極数の最小公倍数
をｉとしたとき、平均的なコギングトルクの周期を３６
０７（２Ｘｊ）で決められる角度に設定したものである
。
をｉとしたとき、平均的なコギングトルクの周期を３６
０７（２Ｘｊ）で決められる角度に設定したものである
。
この発明においては、平均的なコギングトルクの周期な
モータのトルクの７の周期とした゛ので、コギングトル
クが最小になる。
モータのトルクの７の周期とした゛ので、コギングトル
クが最小になる。
（実施例〕
以下、この発明の実施例について詳細に説明する。
第１図はこの発明のモータの一実施例である７ウターー
ータ璽モータの断面略図である。この７クターロータ型
モータは、６個の突極２を有する：！７１と、極数が４
個から成る磁極３および磁気ヨーク４を主要部として構
成されている。
ータ璽モータの断面略図である。この７クターロータ型
モータは、６個の突極２を有する：！７１と、極数が４
個から成る磁極３および磁気ヨーク４を主要部として構
成されている。
このリング状の磁極３は、形感的には通常のものと何ら
変るところは無く、リングの中心軸ＫＩ＆直な各断面に
おいて実質的に均一な厚さと組成とを有している。また
、各磁極の着磁パターンも通常の正弦波や台形的な形と
同一であるが、磁気層−り４の磁気的な特性に合わせ、
そのコギングトルクの平均的な周期が、通常発生するー
□ギングトルクの周期θ−（ただしθｔはコア１と磁極
３の極数との最小公倍数を−とするとき、ａｓｏ７ｉで
決まる角度）の１／２、つまりθｉ ＝”ｌｌ’ｉ Ｋ
等しくなるように着磁パターンが制御されている。
変るところは無く、リングの中心軸ＫＩ＆直な各断面に
おいて実質的に均一な厚さと組成とを有している。また
、各磁極の着磁パターンも通常の正弦波や台形的な形と
同一であるが、磁気層−り４の磁気的な特性に合わせ、
そのコギングトルクの平均的な周期が、通常発生するー
□ギングトルクの周期θ−（ただしθｔはコア１と磁極
３の極数との最小公倍数を−とするとき、ａｓｏ７ｉで
決まる角度）の１／２、つまりθｉ ＝”ｌｌ’ｉ Ｋ
等しくなるように着磁パターンが制御されている。
ところで、コギングとは回転時に発生する回転むらであ
り、その原因は突極２と磁極３の６極との間の相対的な
回転位置によって、磁極各部に働く力が回転に対して対
称とならない場合に発生する力（プギングカ）Ｋよって
もたらされる。そしで、コギングトルクは突極数と磁極
数の最小公倍数をｉとすると３６０ ’／’ ｌの周期
をもつ。
り、その原因は突極２と磁極３の６極との間の相対的な
回転位置によって、磁極各部に働く力が回転に対して対
称とならない場合に発生する力（プギングカ）Ｋよって
もたらされる。そしで、コギングトルクは突極数と磁極
数の最小公倍数をｉとすると３６０ ’／’ ｌの周期
をもつ。
したが−って、第１図に示すモータでは、突極数が＠６
“、磁極数が１４”であるから１＝１２であり、コギン
グトルクの周期は３０’である。
“、磁極数が１４”であるから１＝１２であり、コギン
グトルクの周期は３０’である。
ところで、第２図は磁極数が４極のリング状の永久磁石
を得るための着磁器１０を示している。
を得るための着磁器１０を示している。
この図で、１）はヨークで、４個の外部コア１２を有し
、各外部コア１２には励磁用のクイル１３がそれぞれ装
着されている。
、各外部コア１２には励磁用のクイル１３がそれぞれ装
着されている。
１４は内部２７である。ヨーク１）の外部コア１２と内
部コア１４との間に着磁を行うべきリング状の磁性材料
１５（着磁後磁極３となる）を挿入し、着磁を行う。
部コア１４との間に着磁を行うべきリング状の磁性材料
１５（着磁後磁極３となる）を挿入し、着磁を行う。
さて、この着磁器１０において、外部コア１２の先制！
１ｓ１２Ａは中心ＯＫ対して角度ψの傾斜な設けて、磁
性材料１５の着磁幅を規制している。
１ｓ１２Ａは中心ＯＫ対して角度ψの傾斜な設けて、磁
性材料１５の着磁幅を規制している。
さて、先４Ｎ１２Ａの角度ψを変化させて着磁を行った
場合、第１図のモータのロータ（磁極３と磁気ヨーク４
からなる）の回転角に対する、コギングトルクの特性は
、第３図のようになる。
場合、第１図のモータのロータ（磁極３と磁気ヨーク４
からなる）の回転角に対する、コギングトルクの特性は
、第３図のようになる。
この図では、ψ＝００および３０°でコギングトルクが
零になっているが、着磁のばらつきによっては多小周期
にばらつきが発生することがある。
零になっているが、着磁のばらつきによっては多小周期
にばらつきが発生することがある。
第３図から明らかなように１コギングトルクの大きさは
、角度ψを変化させることＫよって変化し、ψが５５°
〜６０°の闇で小さくなる。
、角度ψを変化させることＫよって変化し、ψが５５°
〜６０°の闇で小さくなる。
また、ψが５５°〜６０°の閾でコギングトルクの位相
が逆転することがわかる。
が逆転することがわかる。
ψが５５°〜６０°の閾のコギングトルクの特性を詳し
く調べてみると、第４図のようＫなる。つまり、位相の
遷移領域においては、位相の異なるトルクパターンを重
ねたようなトルクパターンとなり、コギングトルクの周
期は、もとの周期のＶ２になる。ただし、そのトルクパ
ターンは位相の異なる波を重ね合わせた形に発生するこ
とから周期は完全に一定とならないことがあり、また、
見掛上、第５図、第６図に示すように複雑なパターンを
示すことがある。しかし、七の周期を平均的に見れば、
もとのコギングトルクのｉの周期になっている。
く調べてみると、第４図のようＫなる。つまり、位相の
遷移領域においては、位相の異なるトルクパターンを重
ねたようなトルクパターンとなり、コギングトルクの周
期は、もとの周期のＶ２になる。ただし、そのトルクパ
ターンは位相の異なる波を重ね合わせた形に発生するこ
とから周期は完全に一定とならないことがあり、また、
見掛上、第５図、第６図に示すように複雑なパターンを
示すことがある。しかし、七の周期を平均的に見れば、
もとのコギングトルクのｉの周期になっている。
したがって、コギングトルクの位相変化の様子を見なが
ら、着磁器１０の外部＝７１２．内部コア１４の形状や
、着磁電流を変えていき、上記のコギングトルクの周期
になるように、７１Ｆ磁パターンを制御することが可能
となる。このようなトルクパターンをもつ領域において
、コギングトルクは十分に小さくなり、高性能のマイク
ロモータが設計できる。
ら、着磁器１０の外部＝７１２．内部コア１４の形状や
、着磁電流を変えていき、上記のコギングトルクの周期
になるように、７１Ｆ磁パターンを制御することが可能
となる。このようなトルクパターンをもつ領域において
、コギングトルクは十分に小さくなり、高性能のマイク
ロモータが設計できる。
第７図は他の着磁手段を説明するための着磁器１０を示
すもので、内部コア１４に溝１４Ａを形成し、リング状
の磁性材料１５の内側から角度ψ′を連続的に変化させ
るものである。角度ψ′はあらかじめ異なった角度に形
成した多数の内部コア１４を用意しておぎ、これを順次
取りかえればよい。なお、この他、実質的に各極当りの
着磁強さを連続的に変化できるようにしたものであれば
、一般は何であってもよい。
すもので、内部コア１４に溝１４Ａを形成し、リング状
の磁性材料１５の内側から角度ψ′を連続的に変化させ
るものである。角度ψ′はあらかじめ異なった角度に形
成した多数の内部コア１４を用意しておぎ、これを順次
取りかえればよい。なお、この他、実質的に各極当りの
着磁強さを連続的に変化できるようにしたものであれば
、一般は何であってもよい。
上記のようＫして着磁されたリング状の４極の磁極３の
６極の磁化の強さを測定すると、一般に第８図または第
９図に実線または点線で示すような分布をしていること
がわかる。
６極の磁化の強さを測定すると、一般に第８図または第
９図に実線または点線で示すような分布をしていること
がわかる。
第１０図はこの発明の他の実施例を示すもので、第１図
の磁極３に代えてＣ型をしたセグメント状の永久磁石か
らなる磁極３人を使用したものである。
の磁極３に代えてＣ型をしたセグメント状の永久磁石か
らなる磁極３人を使用したものである。
第１）図は第１θ図に示すＣ型の磁極３人を着磁するた
めの着磁器の要部を示すもので、外部コ、７１′２の先
端の角度ψを変化させるととＫよってコギングトルクを
減少させる着磁を行うことができる。
めの着磁器の要部を示すもので、外部コ、７１′２の先
端の角度ψを変化させるととＫよってコギングトルクを
減少させる着磁を行うことができる。
この発明は以上説明したように、突極数と磁極の極数の
最小公倍数をもとしたとぎ、平均的なコギングトルクの
周期を３６０”／ （２Ｘｉ ）で決められる角度に設
定したので、コギングトルクを最小にすることができ、
したがって、出力トルクが大きい高品位モータを提供で
き、工業的意義の極めて大きいものである。
最小公倍数をもとしたとぎ、平均的なコギングトルクの
周期を３６０”／ （２Ｘｉ ）で決められる角度に設
定したので、コギングトルクを最小にすることができ、
したがって、出力トルクが大きい高品位モータを提供で
き、工業的意義の極めて大きいものである。
第１図はこの発明の一実施例を示すモータの断面略図、
第２図は第１図の実施例の着磁に用いる着Ｉａ器の一例
を示す断面略図、第３図、第４図は着磁の角度をパラメ
ータにしたコギングトルクの特性図、第５図、第６図は
この発明によるコギングトルクの他の例を示す特性図、
９７図は他の着磁器を示す断面略図、第８図、第９図は
この発明の一実施例における磁極の磁化の強さの分布特
性図、第１０図はこの発明の他の実施例を示すモータの
断面略図、第１）図は第１０図の実施例の着磁に用いる
着磁器の要部の断面略図である。 図中、１はフ７．２は突極、３は磁極、４は磁気ヨーク
、Ｎ、Ｓは磁極の極性、ψは着磁の角度である。 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 手続補正書１発） 昭和８０年１２月 ５日
第２図は第１図の実施例の着磁に用いる着Ｉａ器の一例
を示す断面略図、第３図、第４図は着磁の角度をパラメ
ータにしたコギングトルクの特性図、第５図、第６図は
この発明によるコギングトルクの他の例を示す特性図、
９７図は他の着磁器を示す断面略図、第８図、第９図は
この発明の一実施例における磁極の磁化の強さの分布特
性図、第１０図はこの発明の他の実施例を示すモータの
断面略図、第１）図は第１０図の実施例の着磁に用いる
着磁器の要部の断面略図である。 図中、１はフ７．２は突極、３は磁極、４は磁気ヨーク
、Ｎ、Ｓは磁極の極性、ψは着磁の角度である。 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 手続補正書１発） 昭和８０年１２月 ５日
Claims (3)
- （１）ラジアル方向に着磁されている永久磁石からなる
磁極と、その内側または外側に配置されている突極を有
するコアとを備えたモータにおいて、突極数と磁極数の
最小公倍数をｉとしたときに平均的なコギングトルクの
周期を３６０°／（２×ｉ）で決められる角度に設定し
たことを特徴とするモータ。 - （２）平均的なコギングトルクの周期の設定が、永久磁
石の着磁角度の制御によつて行われることを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項記載のモータ。 - （３）平均的なコギングトルクの周期の設定が、永久磁
石の着磁パターンの制御によつて行われることを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項記載のモータ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60090980A JPH0789728B2 (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | モ−タ |
| DE8686105836T DE3683864D1 (en) | 1985-04-30 | 1986-04-28 | Motor. |
| EP86105836A EP0201793B1 (en) | 1985-04-30 | 1986-04-28 | Motor |
| KR1019860003318A KR940000524B1 (ko) | 1985-04-30 | 1986-04-29 | 모우터 |
| US07/149,923 US4812692A (en) | 1985-04-30 | 1988-01-29 | Motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60090980A JPH0789728B2 (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | モ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61254054A true JPS61254054A (ja) | 1986-11-11 |
| JPH0789728B2 JPH0789728B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=14013664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60090980A Expired - Lifetime JPH0789728B2 (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | モ−タ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4812692A (ja) |
| EP (1) | EP0201793B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0789728B2 (ja) |
| KR (1) | KR940000524B1 (ja) |
| DE (1) | DE3683864D1 (ja) |
Families Citing this family (17)
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| US5028073A (en) * | 1990-01-08 | 1991-07-02 | General Electric Company | Dynamic vehicle suspension system including electronically commutated motor |
| US5204569A (en) * | 1990-02-07 | 1993-04-20 | Asmo Co., Ltd. | Anisotropic magnet for rotary electric machine |
| JPH03106869U (ja) * | 1990-02-16 | 1991-11-05 | ||
| JP3008615B2 (ja) * | 1991-11-15 | 2000-02-14 | 大同特殊鋼株式会社 | ラジアル異方性リング磁石及びその製造方法 |
| JPH0837753A (ja) * | 1992-10-14 | 1996-02-06 | Tokyo Parts Ind Co Ltd | 偏心電機子鉄心を有する小型振動モータ |
| FR2733859B1 (fr) * | 1995-05-04 | 1997-08-14 | Oudet Claude | Moteur pas-pas ou synchrone economique |
| TW333724B (en) * | 1997-03-17 | 1998-06-11 | Ind Tech Res Inst | The spindle motor of optic disk driver |
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| JP3582789B2 (ja) * | 2002-10-01 | 2004-10-27 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | モータ装置用永久磁石、モータ装置、及び着磁方法 |
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