JPH0150184B2 - - Google Patents
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- JPH0150184B2 JPH0150184B2 JP8013984A JP8013984A JPH0150184B2 JP H0150184 B2 JPH0150184 B2 JP H0150184B2 JP 8013984 A JP8013984 A JP 8013984A JP 8013984 A JP8013984 A JP 8013984A JP H0150184 B2 JPH0150184 B2 JP H0150184B2
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- JP
- Japan
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- armature winding
- cylindrical
- winding
- permanent magnet
- wound core
- Prior art date
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Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 38
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 13
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
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Classifications
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、磁石同期回転電機に関するものであ
る。
る。
（従来の技術）
従来より高級な永久磁石を用いた回転界磁型の
同期回転電機においては、固定子の構成要素であ
る電機子鉄心はスロツトレス（溝なし）とし、電
機子巻線は円筒型巻線（ラジアルギヤツプ型）と
することがしばしば行われている。このようなス
ロツトレスの電機子鉄心を用いた回転電機におい
ては、電機子鉄心として、積層鉄心の代りに、経
済性の優れた巻鉄心を用いることが可能となる。
しかし、この巻鉄心に通常の磁性鋼板を用いたの
では、ヒステリシス損および渦電流に基づく鉄損
が多く、回転電機の効率が低下するという欠点が
あつた。また、特に電機子巻線に印加される交流
電圧の高調波成分が多い場合には、鉄損が著しく
増加し、固定子を加熱させるという欠点があつ
た。一方、このような巻鉄心型回転電機の欠点を
除去するために、電機子巻線をラジアルギヤツプ
型の代りに、アキシヤルギヤツプ型とする方法が
試みられたが、この方法では、巻鉄心の鉄損は減
少するが、回転電機特性そのものが低下するとい
う欠点があつた。
同期回転電機においては、固定子の構成要素であ
る電機子鉄心はスロツトレス（溝なし）とし、電
機子巻線は円筒型巻線（ラジアルギヤツプ型）と
することがしばしば行われている。このようなス
ロツトレスの電機子鉄心を用いた回転電機におい
ては、電機子鉄心として、積層鉄心の代りに、経
済性の優れた巻鉄心を用いることが可能となる。
しかし、この巻鉄心に通常の磁性鋼板を用いたの
では、ヒステリシス損および渦電流に基づく鉄損
が多く、回転電機の効率が低下するという欠点が
あつた。また、特に電機子巻線に印加される交流
電圧の高調波成分が多い場合には、鉄損が著しく
増加し、固定子を加熱させるという欠点があつ
た。一方、このような巻鉄心型回転電機の欠点を
除去するために、電機子巻線をラジアルギヤツプ
型の代りに、アキシヤルギヤツプ型とする方法が
試みられたが、この方法では、巻鉄心の鉄損は減
少するが、回転電機特性そのものが低下するとい
う欠点があつた。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、
鉄損が少く、かつ回転電機特性も良好な巻鉄心型
の磁石同期回転電機を提供するものである。
鉄損が少く、かつ回転電機特性も良好な巻鉄心型
の磁石同期回転電機を提供するものである。
（問題点を解決するための手段）
上述の問題点を解決するために、本発明は、磁
石同期回転電機の円筒型電機子巻線の外周部に、
アモルフアス磁性合金製の帯状の薄板を円筒状に
巻いて形成した巻鉄心ユニツトを、円筒型電機子
巻線の有効導体部に所要個数だけ順次嵌め込み固
定して多重巻鉄心型電機子鉄心を形成し、次い
で、永久磁石回転子を前記円筒型電機子巻線の中
空部に挿入し、この永久磁石回転子を回動自在に
軸受部で支承したものである。以下本発明の一実
施例を図面について詳細に説明する。
石同期回転電機の円筒型電機子巻線の外周部に、
アモルフアス磁性合金製の帯状の薄板を円筒状に
巻いて形成した巻鉄心ユニツトを、円筒型電機子
巻線の有効導体部に所要個数だけ順次嵌め込み固
定して多重巻鉄心型電機子鉄心を形成し、次い
で、永久磁石回転子を前記円筒型電機子巻線の中
空部に挿入し、この永久磁石回転子を回動自在に
軸受部で支承したものである。以下本発明の一実
施例を図面について詳細に説明する。
（実施例）
第１図は本発明の磁石同期回転電機の要部断面
側面図、第２図、第３図および第４図は、それぞ
れ本発明の磁石同期回転電機の構成要素の円筒型
電機子巻線、巻鉄心ユニツトおよび永久磁石回転
子の斜視図である。第１図ないし第４図におい
て、同一番号は同一符号を示す。
側面図、第２図、第３図および第４図は、それぞ
れ本発明の磁石同期回転電機の構成要素の円筒型
電機子巻線、巻鉄心ユニツトおよび永久磁石回転
子の斜視図である。第１図ないし第４図におい
て、同一番号は同一符号を示す。
第１図において、磁石同期回転電機１は、交流
電機子巻線の役割をする円筒型電機子巻線２と、
この円筒型電機子巻線２の外周部に、円筒状のア
モルフアス磁性合金製の巻鉄心ユニツト３を、軸
方向に複数個重ね合せてなる多重巻鉄心型電機子
鉄心４と、円筒型電機子巻線２の中空部に挿入さ
れ、回転界磁の役割をする永久磁石回転子５と、
この永久磁石回転子５を回動自在に支承し、円筒
型電機子巻線２の両端部に固着された軸受部６，
７とから構成されている。なお、第１図に図示し
た一実施例には、円筒型電機子巻線２を、モール
ド法によつて、有効導体部、巻線端部および軸受
部６，７の取付嵌合部を一体に成形した、いわゆ
るモールドコイルとした場合が示されている。
電機子巻線の役割をする円筒型電機子巻線２と、
この円筒型電機子巻線２の外周部に、円筒状のア
モルフアス磁性合金製の巻鉄心ユニツト３を、軸
方向に複数個重ね合せてなる多重巻鉄心型電機子
鉄心４と、円筒型電機子巻線２の中空部に挿入さ
れ、回転界磁の役割をする永久磁石回転子５と、
この永久磁石回転子５を回動自在に支承し、円筒
型電機子巻線２の両端部に固着された軸受部６，
７とから構成されている。なお、第１図に図示し
た一実施例には、円筒型電機子巻線２を、モール
ド法によつて、有効導体部、巻線端部および軸受
部６，７の取付嵌合部を一体に成形した、いわゆ
るモールドコイルとした場合が示されている。
次に、この磁石同期回転電機の製造方法につい
て説明する。
て説明する。
第２図に示す、内径、外径を精度よく作つた円
筒型電機子巻線２の外周部に、第３図に示す、ア
モルフアス磁性合金製の帯状の薄板を円筒状に巻
いて形成した巻鉄心ユニツト３を、この巻鉄心ユ
ニツト３の幅と円筒型電機子巻線２の有効導体部
の長さによつて決まる所要個数だけ軸方向に絶縁
物を介し、かつ所要面に接着剤を塗布して順次嵌
め込んで重ね合わせて固定し、第１図に示すよう
に、多重巻鉄心型電機子鉄心４を形成し、次い
で、第４図に示す、回転軸８に永久磁石９を固着
してなる永久磁石回転子５を、円筒型電機子巻線
２の中空部に挿入する。この場合、円筒型電機子
巻線２の、巻鉄心ユニツト３を嵌め込む側の端部
１０を内側に、永久磁石回転子５を挿入する側の
端部１１を外側にそれぞれ曲げておけば、巻鉄心
ユニツト３の円筒型電機子巻線２の外周部への嵌
め込みおよび永久磁石回転子５の円筒型電機子巻
線２の中空部への挿入を容易にすることができ、
かつ円筒型電機子巻線２の長さを短縮することが
できるので、磁石同期回転電機１を小型化するこ
とができる。次いで、円筒型電機子巻線２の両端
部に設けられた嵌合部１２，１３に、軸受１４と
軸受ブラケツト１５とからなる軸受部６および軸
受１６と軸受ブラケツト１７とからなる軸受部７
の軸受ブラケツト１５，１７をそれぞれ嵌合させ
て、軸受部６，７を円筒型電機子巻線２の両端部
に固定し、永久磁石回転子５の回転軸８を軸受１
４，１６に嵌合させて、永久磁石回転子５を回動
自在に支承させる。
筒型電機子巻線２の外周部に、第３図に示す、ア
モルフアス磁性合金製の帯状の薄板を円筒状に巻
いて形成した巻鉄心ユニツト３を、この巻鉄心ユ
ニツト３の幅と円筒型電機子巻線２の有効導体部
の長さによつて決まる所要個数だけ軸方向に絶縁
物を介し、かつ所要面に接着剤を塗布して順次嵌
め込んで重ね合わせて固定し、第１図に示すよう
に、多重巻鉄心型電機子鉄心４を形成し、次い
で、第４図に示す、回転軸８に永久磁石９を固着
してなる永久磁石回転子５を、円筒型電機子巻線
２の中空部に挿入する。この場合、円筒型電機子
巻線２の、巻鉄心ユニツト３を嵌め込む側の端部
１０を内側に、永久磁石回転子５を挿入する側の
端部１１を外側にそれぞれ曲げておけば、巻鉄心
ユニツト３の円筒型電機子巻線２の外周部への嵌
め込みおよび永久磁石回転子５の円筒型電機子巻
線２の中空部への挿入を容易にすることができ、
かつ円筒型電機子巻線２の長さを短縮することが
できるので、磁石同期回転電機１を小型化するこ
とができる。次いで、円筒型電機子巻線２の両端
部に設けられた嵌合部１２，１３に、軸受１４と
軸受ブラケツト１５とからなる軸受部６および軸
受１６と軸受ブラケツト１７とからなる軸受部７
の軸受ブラケツト１５，１７をそれぞれ嵌合させ
て、軸受部６，７を円筒型電機子巻線２の両端部
に固定し、永久磁石回転子５の回転軸８を軸受１
４，１６に嵌合させて、永久磁石回転子５を回動
自在に支承させる。
また、円筒型電機子巻線２に、複数個の巻線鉄
心ユニツト３を、軸方向に嵌め込んで重ね合わせ
る場合に、各巻鉄心ユニツト３の間にマイラー等
の絶縁物を介在させると、アモルフアスの低渦電
流鉄損の優れた電気的性質に加えて、隣接する巻
鉄心ユニツト３の間に生ずる渦電流鉄損を減少さ
せることができるので、多重巻鉄心型電機子鉄心
４の加熱を更に抑制する。また、絶縁物の外径を
巻鉄心ユニツト３の外径に比して極力小さくする
ことにより、各巻鉄心ユニツト間に空間を形成で
きるので、冷却面積が増大し、より回転電機の温
度上昇を抑制することができる。従つて、磁石同
期回転電機１の効率を一層高めることができる。
また、円筒型電機子巻線２の外周部に巻鉄心ユニ
ツト３を絶縁物を介し複数個重ね合せて後、モー
ルドにて一体形成して多重巻鉄心型電機子鉄心を
形成しても良い。
心ユニツト３を、軸方向に嵌め込んで重ね合わせ
る場合に、各巻鉄心ユニツト３の間にマイラー等
の絶縁物を介在させると、アモルフアスの低渦電
流鉄損の優れた電気的性質に加えて、隣接する巻
鉄心ユニツト３の間に生ずる渦電流鉄損を減少さ
せることができるので、多重巻鉄心型電機子鉄心
４の加熱を更に抑制する。また、絶縁物の外径を
巻鉄心ユニツト３の外径に比して極力小さくする
ことにより、各巻鉄心ユニツト間に空間を形成で
きるので、冷却面積が増大し、より回転電機の温
度上昇を抑制することができる。従つて、磁石同
期回転電機１の効率を一層高めることができる。
また、円筒型電機子巻線２の外周部に巻鉄心ユニ
ツト３を絶縁物を介し複数個重ね合せて後、モー
ルドにて一体形成して多重巻鉄心型電機子鉄心を
形成しても良い。
（発明の効果）
以上のように、本発明の磁石同期回転電機は、
巻鉄心型電機子鉄心に、高電気抵抗、低ヒステリ
シス損、低渦電流損失等の優れた電気的性質およ
び高磁束密度、高透磁率、低損失等の優れた磁気
的性質を有するアモルフアス磁性合金を使用し、
かつ、幅の小さい帯状のアモルフアス磁性合金の
薄板を円筒状に巻いて形成した巻鉄心ユニツトを
多数重ね合せて構成した多重巻鉄心型電機子鉄心
を使用することによつて、回転電機の渦電流損
失、ヒステリシス損等の鉄損が小さくなり、かつ
回転電機の効率を増大させることができる。特
に、サーボモータのように、数百Hzから数十ＫHz
のキヤリア周波数のPWM（パルス幅変調方式）
で、この磁石同期電動機を駆動した時にも、この
回転電機の損失は、従来のものに比べ非常に小さ
くなる。
巻鉄心型電機子鉄心に、高電気抵抗、低ヒステリ
シス損、低渦電流損失等の優れた電気的性質およ
び高磁束密度、高透磁率、低損失等の優れた磁気
的性質を有するアモルフアス磁性合金を使用し、
かつ、幅の小さい帯状のアモルフアス磁性合金の
薄板を円筒状に巻いて形成した巻鉄心ユニツトを
多数重ね合せて構成した多重巻鉄心型電機子鉄心
を使用することによつて、回転電機の渦電流損
失、ヒステリシス損等の鉄損が小さくなり、かつ
回転電機の効率を増大させることができる。特
に、サーボモータのように、数百Hzから数十ＫHz
のキヤリア周波数のPWM（パルス幅変調方式）
で、この磁石同期電動機を駆動した時にも、この
回転電機の損失は、従来のものに比べ非常に小さ
くなる。
また、本発明の磁石同期回転電機の多重巻鉄心
型電機子鉄心は、アモルフアス磁性合金製の帯状
の薄板を円筒状に巻いて形成した巻鉄心ユニツト
を、例えばモールドコイルとした円筒型電機子巻
線の外周部に所要個数だけ重ね合せて固定するだ
けで、簡単に作ることができるので、回転電機の
製造が容易である。また、ACサーボモータのよ
うに、低慣性回転子を必要とする磁石同期回転電
機の場合、回転子、固定子ともに細長い形状のも
のになるので、従来の方法では製造しにくく、量
産性に乏しかつたが、本発明によれば、上述のよ
うに製造が簡単であり、優れた量産性を発揮する
ことができる。
型電機子鉄心は、アモルフアス磁性合金製の帯状
の薄板を円筒状に巻いて形成した巻鉄心ユニツト
を、例えばモールドコイルとした円筒型電機子巻
線の外周部に所要個数だけ重ね合せて固定するだ
けで、簡単に作ることができるので、回転電機の
製造が容易である。また、ACサーボモータのよ
うに、低慣性回転子を必要とする磁石同期回転電
機の場合、回転子、固定子ともに細長い形状のも
のになるので、従来の方法では製造しにくく、量
産性に乏しかつたが、本発明によれば、上述のよ
うに製造が簡単であり、優れた量産性を発揮する
ことができる。
第１図は、本発明の一実施例の要部断面側面
図、第２図、第３図および第４図は、それぞれ第
１図の一実施例の構成要素の斜視図である。 １……磁石同期回転電機、２……円筒型電機子
巻線、３……巻鉄心ユニツト、４……多重巻鉄心
型電機子鉄心、５……永久磁石回転子、６，７…
…軸受部。
図、第２図、第３図および第４図は、それぞれ第
１図の一実施例の構成要素の斜視図である。 １……磁石同期回転電機、２……円筒型電機子
巻線、３……巻鉄心ユニツト、４……多重巻鉄心
型電機子鉄心、５……永久磁石回転子、６，７…
…軸受部。
Claims (1)
- １ 交流電機子巻線の役割をする円筒型電機子巻
線と、この円筒型電機子巻線の外周部に、円筒状
のアモルフアス磁性合金製の巻鉄心ユニツトを、
軸方向に複数個重ね合せてなる多重巻鉄心型電機
子鉄心と、前記円筒型電機子巻線の中空部に挿入
され、回転界磁の役割をする永久磁石回転子と、
この永久磁石回転子を回動自在に支承し、前記円
筒型電機子巻線の両端部に固着された軸受部とか
ら構成されたことを特徴とする磁石同期回転電
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8013984A JPS60226750A (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | 磁石同期回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8013984A JPS60226750A (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | 磁石同期回転電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60226750A JPS60226750A (ja) | 1985-11-12 |
| JPH0150184B2 true JPH0150184B2 (ja) | 1989-10-27 |
Family
ID=13709921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8013984A Granted JPS60226750A (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | 磁石同期回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60226750A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2775209B2 (ja) * | 1992-04-17 | 1998-07-16 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 直流モータ |
| US6242840B1 (en) * | 1998-06-15 | 2001-06-05 | Alliedsignal Inc. | Electrical machine including toothless flux collector made from ferromagnetic wire |
-
1984
- 1984-04-23 JP JP8013984A patent/JPS60226750A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60226750A (ja) | 1985-11-12 |
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