JP2000333422A - 誘導同期型電動機 - Google Patents

誘導同期型電動機

Info

Publication number
JP2000333422A
JP2000333422A JP11140209A JP14020999A JP2000333422A JP 2000333422 A JP2000333422 A JP 2000333422A JP 11140209 A JP11140209 A JP 11140209A JP 14020999 A JP14020999 A JP 14020999A JP 2000333422 A JP2000333422 A JP 2000333422A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
magnetic flux
stator
induction
main magnetic
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
Application number
JP11140209A
Other languages
English (en)
Inventor
Ikuo Oya
郁夫 大家
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Techno Takatsuki Co Ltd
Original Assignee
Techno Takatsuki Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Techno Takatsuki Co Ltd filed Critical Techno Takatsuki Co Ltd
Priority to JP11140209A priority Critical patent/JP2000333422A/ja
Publication of JP2000333422A publication Critical patent/JP2000333422A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 籠形回転子の組立が簡単であり、製造コスト
を低減することができる誘導同期型電動機を提供する。 【解決手段】 籠形回転子2と、固定子鉄心3に多相巻
線が配置される固定子1とを備える電動機であって、前
記回転子2の鉄心が、圧延磁石板からプレス加工により
作製されるローターコアを複数積層しており、当該回転
子2が同期時には電源周波数で決まる同期回転数で回転
し、同期以外には誘導電流で回転する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は誘導同期型電動機に
関する。さらに詳しくは、誘導電動機と同期電動機との
機能を兼ね備える誘導同期型電動機に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、地球環境問題上、省エネルギーの
必要性から、高効率の電動機の開発が進められている。
たとえば多用されている誘導電動機を、二次励磁の必要
がなく、効率のよい磁石回転子形電動機、または図3に
示されているように、永久磁石50を籠形回転子51に
埋め込んだ構造の誘導同期型電動機がある。
【0003】この電動機は、固定子52が、複数の歯5
3とその歯53の根元をつなぐヨーク部54とからな
り、略円筒形状をしている。その複数の歯53間に形成
される複数のスロット55には三相巻線56が施されて
いる。前記回転子51は、固定子52と略同軸の略円筒
形状であり、固定子52の内周面に対向して4個のロー
タ磁極を有し、軸57を中心として回転自在となるよう
に軸受(図示せず)によって支持されている。回転子5
1は、軸方向に貫く4個の永久磁石埋設用孔58に、板
状の永久磁石50を埋設している。回転子51は、ステ
ータ巻線56に流れる電流により形成される回転磁界に
より、そのロータ磁極が固定子52の巻線が形成する回
転磁極に対して吸引または反発することにより回転す
る。したがって、回転子51に永久磁石50を埋め込む
ことで、マグネットトルクとリラクタンストルクを併せ
て利用することにより、高効率を実現している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電動機では、永久磁石として、磁力の強いネオジ鉄ボロ
ン系燃結磁石を用いており、これは価格が高いため、電
動機特性(効率)が良好でも、高価格のため普及の面で
障害がある。また製造上磁石の取付けが埋め込みである
ため、困難であり、製造コストが高くなる。とくに大型
の電動機の製造が難しい。
【0005】本発明は、叙上の事情に鑑み、回転子の組
立が簡単であり、製造コストを低減することができる誘
導同期型電動機を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の誘導同期型電動
機は、籠形回転子と、固定子鉄心に多相巻線が配置され
る固定子とを備える電動機であって、前記回転子の鉄心
が、圧延磁石板からプレス加工により作製されるロータ
ーコアを複数積層しており、当該回転子が同期時には電
源周波数で決まる同期回転数で回転し、同期以外には誘
導電流で回転することを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の誘導同期型電動機を説明する。
【0008】図1は本発明の誘導同期型電動機の一実施
の形態を示す要部断面図、図2は本発明の誘導同期型電
動機の他の実施の形態にかかわる回転子を示す拡大断面
図である。
【0009】図1に示されるように、本発明の一実施の
形態にかかわる誘導同期型電動機は、ハウジング(図示
せず)に組み込まれた円筒形の固定子1と、該固定子1
に挿通される籠形回転子2とを備えている。
【0010】前記固定子1は、固定子鉄心3と、該固定
子鉄心3の内周に形成される24個の歯4のあいだのス
ロット5に配置される三相巻線6とから構成されてお
り、該三相巻線の各相が6ピッチおきに分布巻にされて
いる。
【0011】前記回転子2は、前記ハウジングに取り付
けられる一対の軸受(図示せず)に回転自在に支持され
た回転軸7に固定されている。この回転子2は、回転子
鉄心8と、該回転子鉄心8の各スロット9内に挿入され
る棒状の銅またはアルミニウムの導体10と、前記回転
子鉄心8の両端部で前記導体10を短絡する端絡環(図
示せず)とからなり、前記回転子鉄心8が、後述するよ
うに4箇所に突極部13を構成するローターコアを複数
積層して構成されている。
【0012】前記ローターコアは、プレス加工ができる
圧延磁石板、たとえばYHJ−30−10(等方性)
(日立金属(株)製 Fe−Cr−Co系の永久磁石)
から作製することができる。たとえば、まずFe−Mn
系の半硬質磁石またはFe−Cr−Co系の永久磁石な
どの圧延磁石の板を所定の形状にプレス加工する。つい
で材質に応じた適切な熱処理により、図2に示されるよ
うな磁路分布Aに着磁可能な特性を付与することができ
る。
【0013】本実施の形態における回転子2は、同期時
には固定子1の磁束によって同期引込時に自然に着磁し
た回転子2の磁束が界磁となって、電源周波数で決まる
同期回転数で回転する。また電動機の負荷が一時的に増
大して、同期回転数がなくなる脱調の場合や同期以外の
起動時または加速時には、回転子2は誘導電流で回転
し、負荷が元どうりになれば、再び同期する。したがっ
て、本実施の形態にかかわる誘導同期型電動機は、誘導
電動機と同期電動機との機能を兼ね備えており、同期時
は二次励磁が不要、つまり回転子が界磁となるので高ト
ルクおよび高効率な電動機となり得る。
【0014】本実施の形態では、回転子の鉄心が、圧延
磁石板からプレス加工により作製されるローターコアを
複数積層しているため、組立てが簡単であるとともに、
従来のプレス加工などの製造設備をそのまま活用できる
ため、製造コストを低減することができる。
【0015】なお、同期回転数で運転を継続させる場合
に、印加電圧(電源電圧)を脱調しない所定の電圧、た
とえば最低電圧に制御する電圧調整手段を備えているの
が好ましい。かかる電圧調整手段としては、電源電圧の
変動や負荷変動による電圧変動を補償して一定に保持す
ることができる通常の電圧調整器などを用いることがで
きる。たとえば電力(入力)とトルクとがほぼ比例する
ので、入力の検出により制御する場合には、電圧、電流
および位相を検出し、電力を演算して、印加電圧を決定
する。または出力の検出により制御する場合には、トル
ク検出器を取り付け、その出力をフィードバックして印
加電圧を決定することもできる。前記電圧調整手段を備
えることにより、たとえば表1に示されるように、トル
クが3kg・cmのときは140ボルトでよく、それ以
上の電圧では入力が増大し、無駄な電力を消費するだけ
であるため、定格電圧で起動して、同期回転数に達した
ら、必要トルクに応じて、電圧を制御すれば電力が節約
され、省エネルギー運転ができる。
【0016】
【表1】
【0017】また本実施の形態では、図1に示されるよ
うに、巻線6に流れる電流による磁束が回転子2内部を
通り抜ける通路S1と電気角90度(機械角45度)の
方向の通路S2が形成される。この通路S1はd軸方向
のフラックスパスであり、通路S2はq軸方向のフラッ
クパスである。
【0018】前記通路S1に沿って、磁気抵抗を低く
し、磁束を増大させるために、空隙部(バリヤー)11
が設けられている。
【0019】また前記通路S2には、q軸フラックスパ
ス上に、磁気抵抗を高くし、磁束の流れを阻止するため
に、たとえば周方向に前記空隙部より大きな寸法の空隙
部(バリヤー)12が設けられている。
【0020】この空隙部11、12の形状寸法や位置を
適宜選定することにより、d軸リラクタンスに対するq
軸リラクタンスを調整し、電動機の定常負荷回転数が異
なる場合でも、同一構成の回転子のままで高トルクおよ
び高効率の電動機を得ることができる。また前記主磁束
の通路S1周辺における前記回転子2の4つの外周部位
に突極部13が形成されている。この突極部13によ
り、空隙による磁気抵抗は少なくなり、逆にS2通路部
の空隙は大きいので磁気抵抗は大きくすることができ
る。
【0021】つぎに本発明の他の実施の形態である2極
の場合を説明する。図3に示されるように2極の回転子
21が複数の分割体、たとえば中央に配置されるリボン
形状の回転子体21aと上下部に組み付けられる扇形状
の回転子体21bとの3分割体から構成されている。
【0022】そして前記回転子体21aは、一般の電気
鉄板で形成し、回転子体21bは前記実施の形態と同様
に着磁される圧延磁石板のロータコアを複数積層して作
製されている。本実施の形態では、2極の回転子21で
あるため、d軸磁路(S1)の長さが長くなり、固定子
の磁束によって着磁し難くなる。そこで、前記回転子体
21bの圧延磁石板部の磁路を短くして、着磁し易くし
てある。一方S2の磁路は着磁の必要はなく、磁気抵抗
を大きくするため空隙部22を広げたケイ素鋼板(電気
鉄板)を複数積層して作製されている。回転子体21
a、2bは、先が狭い凹部23aと先が広い凸部23b
を軸心方向に差し込んで組み付けられている。なお、2
4は鉄心組立後分解しないようにするリベット用の孔で
ある。
【0023】前記回転子体21bには主磁束の通路(d
軸方向のフラックスパス)S1における2つの外周部位
に突極部25が形成され、回転子体21aには該通路S
1に対し、電気角90度(機械角90度)の方向の磁束
通路(q軸方向フラックスパス)S2に2つの空隙部
(バリヤー)22が設けられている。
【0024】なお、本実施の形態では、主磁束の通路S
1に沿ってバリヤー空隙部が設けられていない。これ
は、本実施の形態の回転子が2極の回転子であるから、
4極の回転子と異なり磁路形成上その必要がないためで
ある。また、大形の回転子では磁路の長さが長くなり、
着磁不能となるので、上記のように分割コアーとして着
磁占容易化する必要がある。本形状の回転子は保磁力
(Hc)の比較的大きい圧延磁石採用の場合であり、保
磁力(Hc)の低い材料の採用や小形の回転子の場合は
全体を圧延磁石で形成してよい。
【0025】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
回転子が着磁した圧延磁石板を複数積層して作製されて
いるため、従来より回転子の組立が簡単であり、製造コ
ストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の誘導同期型電動機の一実施の形態を示
す要部断面図である。
【図2】図1における回転子の磁路分布を示す模式図で
ある。
【図3】本発明の誘導同期型電動機の他の実施の形態に
かかわる回転子を示す拡大断面図である。
【図4】従来の誘導同期型電動機の一例を示す要部断面
図である。
【符号の説明】
1 固定子 2 回転子 3 固定子鉄心 4 歯 5 スロット 6 三相巻線 7 回転軸 8 回転子鉄心 9 スロット 10 導体 11、12 空隙部 13 突極部 S1、S2 通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H621 AA01 AA03 BB08 GA01 GA04 GA15 GA18 HH04 HH09 JK02 JK05 5H622 AA01 AA03 CA03 CA05 CA12 CA13 CB03 CB04 CB05 DD06 PP03 PP10 PP12 PP20 QA02 QA06 QB05

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 籠形回転子と、固定子鉄心に多相巻線が
    配置される固定子とを備える電動機であって、前記回転
    子の鉄心が、圧延磁石板からプレス加工により作製され
    るローターコアを複数積層しており、当該回転子が同期
    時には電源周波数で決まる同期回転数で回転し、同期以
    外には誘導電流で回転することを特徴とする誘導同期型
    電動機。
  2. 【請求項2】 前記同期時に印加電圧を所定の電圧に制
    御する電圧調整手段を備えてなる請求項1記載の誘導同
    期型電動機。
  3. 【請求項3】 前記固定子の巻線に流れる電流による主
    磁束の通路に沿って、前記回転子に空隙部が設けられる
    とともに、前記主磁束と電気角90°の方向の磁束通路
    には、前記回転子の空隙部より大きな寸法の空隙部が設
    けられ、前記主磁束の通路周辺における前記回転子の外
    周部位が突極部にされてなる請求項1または2記載の誘
    導同期型電動機。
  4. 【請求項4】 前記回転子が複数の分割体から構成され
    ており、該複数の分割体のうち、前記固定子の巻線に流
    れる電流による主磁束の通路に対して電気角90°方向
    の分割体が電気鉄板を複数積層してなる請求項1または
    2記載の誘導同期型電動機。
  5. 【請求項5】 前記固定子の巻線に流れる電流による主
    磁束と電気角90度の方向の磁束通路に、前記回転子に
    大きな空隙部が設けられ、かつ前記主磁束の通路周辺に
    おける前記回転子の外周部位が突極部にされてなる請求
    項4記載の誘導同期型電動機。
JP11140209A 1999-05-20 1999-05-20 誘導同期型電動機 Pending JP2000333422A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11140209A JP2000333422A (ja) 1999-05-20 1999-05-20 誘導同期型電動機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11140209A JP2000333422A (ja) 1999-05-20 1999-05-20 誘導同期型電動機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000333422A true JP2000333422A (ja) 2000-11-30

Family

ID=15263464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11140209A Pending JP2000333422A (ja) 1999-05-20 1999-05-20 誘導同期型電動機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000333422A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003009483A (ja) * 2001-06-21 2003-01-10 Sumitomo Heavy Ind Ltd 永久磁石埋込み型誘導電動機

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5372106A (en) * 1976-12-09 1978-06-27 Toshiba Corp Rotor for permanent magnet electric rotary machine
JPS62107573U (ja) * 1985-12-24 1987-07-09
JPH0739091A (ja) * 1993-07-19 1995-02-07 Toyota Motor Corp 同期機のロータ構造および同期型モータ
JPH07312837A (ja) * 1994-03-25 1995-11-28 Meidensha Corp 永久磁石回転電機の回転子
JPH1066383A (ja) * 1996-08-22 1998-03-06 Toyota Motor Corp 永久磁石型同期モータの駆動制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5372106A (en) * 1976-12-09 1978-06-27 Toshiba Corp Rotor for permanent magnet electric rotary machine
JPS62107573U (ja) * 1985-12-24 1987-07-09
JPH0739091A (ja) * 1993-07-19 1995-02-07 Toyota Motor Corp 同期機のロータ構造および同期型モータ
JPH07312837A (ja) * 1994-03-25 1995-11-28 Meidensha Corp 永久磁石回転電機の回転子
JPH1066383A (ja) * 1996-08-22 1998-03-06 Toyota Motor Corp 永久磁石型同期モータの駆動制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003009483A (ja) * 2001-06-21 2003-01-10 Sumitomo Heavy Ind Ltd 永久磁石埋込み型誘導電動機

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6844656B1 (en) Electric multipole motor/generator with axial magnetic flux
CN1327595C (zh) 具有永磁体的磁阻型旋转电机
US20140306565A1 (en) Coaxial Motor
JP3535012B2 (ja) ラジアルギャップ型小型円筒型回転電機
US10749385B2 (en) Dual magnetic phase material rings for AC electric machines
JP3466591B2 (ja) 回転電機
JP2000156947A (ja) 磁石式電動機及び発電機
US6057621A (en) Cylindrical radial gap type motor structure
JP2000197325A (ja) リラクタンスモ―タ
JP2000041367A (ja) ハイブリッド励磁形同期機
JPH10322948A (ja) 永久磁石埋込形回転子
KR20090038113A (ko) 전동기
EP1560317A3 (en) Brushless exciter with electromagnetically decoupled dual excitation systems for starter-generator applications
JP2006166679A (ja) アキシャルギャップ型回転電機のステータ構造
JP2003333813A (ja) シンクロナスリラクタンスモータのロータ
JP2002165391A (ja) 同期電動機
JP2002238194A (ja) 永久磁石電動機の回転子構造
JP2001086675A (ja) 自己始動形永久磁石式同期電動機とその製造方法
GB2312332A (en) Magnetic circuit structure for an electric machine
JP4206611B2 (ja) 自己始動形永久磁石式同期電動機
WO2007048211A2 (en) Permanent magnet rotor
JP2002272067A (ja) 籠形回転子および該籠形回転子を用いる電動機
JP2001095183A (ja) 自己始動形永久磁石式同期電動機
JP2004336999A (ja) 永久磁石形モータ
JP3720417B2 (ja) 磁石モータ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060518

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081105

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081111

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090310