JPH07308057A - 永久磁石形同期電動機 - Google Patents
永久磁石形同期電動機Info
- Publication number
- JPH07308057A JPH07308057A JP6123095A JP12309594A JPH07308057A JP H07308057 A JPH07308057 A JP H07308057A JP 6123095 A JP6123095 A JP 6123095A JP 12309594 A JP12309594 A JP 12309594A JP H07308057 A JPH07308057 A JP H07308057A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permanent magnet
- tooth
- tooth portion
- synchronous motor
- type synchronous
- 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)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 積層鉄心からなる中空円筒状のヨーク部１と
ヨーク部１の内側に突出する複数の歯部２と歯部２に巻
回した電機子コイル４とからなるステータ３と、歯部２
の先端部２１に空隙Ｇを介して対向し、かつ円周方向に
複数の極性の異なる磁極を交互に形成した円筒状の永久
磁石５からなるロータ６とを備えた永久磁石形同期電動
機において、歯部２の先端部２１を円弧状に突出するよ
うに形成し、円弧の曲率半径ｒを、歯部の幅をＷとした
とき、０．８Ｗから１．１Ｗの範囲としたものである。 【効果】 安価でコギングトルクの少ない永久磁石形同
期電動機を提供できる。
ヨーク部１の内側に突出する複数の歯部２と歯部２に巻
回した電機子コイル４とからなるステータ３と、歯部２
の先端部２１に空隙Ｇを介して対向し、かつ円周方向に
複数の極性の異なる磁極を交互に形成した円筒状の永久
磁石５からなるロータ６とを備えた永久磁石形同期電動
機において、歯部２の先端部２１を円弧状に突出するよ
うに形成し、円弧の曲率半径ｒを、歯部の幅をＷとした
とき、０．８Ｗから１．１Ｗの範囲としたものである。 【効果】 安価でコギングトルクの少ない永久磁石形同
期電動機を提供できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロロボットなど
を駆動する超小形で高トルクを発生する永久磁石形同期
電動機に関する。
を駆動する超小形で高トルクを発生する永久磁石形同期
電動機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、永久磁石形同期電動機は、中空円
筒状のヨーク部の内側に電機子巻線によって励磁される
歯部と、歯部の内側に空隙を介して対向する永久磁石か
らなる回転子とを備え、永久磁石は円周方向に複数の極
性の異なる磁極を交互に形成してある。ところで、空隙
長さを一定にして、歯部の先端の円周方向の位置におけ
る空隙磁束密度をほぼ一定しにておくと、コギングトル
クが発生するので、永久磁石の端部の厚さを中央部の厚
さより小さくして、中央部の空隙磁束密度を増やし、両
端部の空隙磁束密度を低減して、歯部の先端と永久磁石
との間の空隙磁束密度が円周方向に正弦波状に分布する
ようにしたものが開示されている（例えば、特開昭６３
−１６２８５３号、特開昭６３−１４０６４４号）。
筒状のヨーク部の内側に電機子巻線によって励磁される
歯部と、歯部の内側に空隙を介して対向する永久磁石か
らなる回転子とを備え、永久磁石は円周方向に複数の極
性の異なる磁極を交互に形成してある。ところで、空隙
長さを一定にして、歯部の先端の円周方向の位置におけ
る空隙磁束密度をほぼ一定しにておくと、コギングトル
クが発生するので、永久磁石の端部の厚さを中央部の厚
さより小さくして、中央部の空隙磁束密度を増やし、両
端部の空隙磁束密度を低減して、歯部の先端と永久磁石
との間の空隙磁束密度が円周方向に正弦波状に分布する
ようにしたものが開示されている（例えば、特開昭６３
−１６２８５３号、特開昭６３−１４０６４４号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術では、永久磁石の厚みが変化するので永久磁石の成形
金型が複雑となるが、焼結などの製作工程が必要な永久
磁石の成形金型は形状が複雑になるると、燒結後の寸法
精度を出すのに多くの手間がかかり、製作費が高価とな
るという欠点があった。本発明は、歯部の先端形状を特
定することにより、コギングトルクを低減し、永久磁石
の製作費を安価にすることを目的とするものである。
術では、永久磁石の厚みが変化するので永久磁石の成形
金型が複雑となるが、焼結などの製作工程が必要な永久
磁石の成形金型は形状が複雑になるると、燒結後の寸法
精度を出すのに多くの手間がかかり、製作費が高価とな
るという欠点があった。本発明は、歯部の先端形状を特
定することにより、コギングトルクを低減し、永久磁石
の製作費を安価にすることを目的とするものである。
【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、積層鉄心からなる中空円筒状のヨーク部
と前記ヨーク部の内側に突出する複数の歯部と前記歯部
に巻回した電機子コイルとからなるステータと、前記歯
部の先端部に空隙を介して対向し、かつ円周方向に複数
の極性の異なる磁極を交互に形成した円筒状の永久磁石
からなるロータとを備えた永久磁石形同期電動機におい
て、前記歯部の先端部は円弧状に突出するように形成
し、前記円弧の曲率半径ｒを、歯部の幅をＷとしたと
き、０．８Ｗから１．１Ｗの範囲としたものである。
め、本発明は、積層鉄心からなる中空円筒状のヨーク部
と前記ヨーク部の内側に突出する複数の歯部と前記歯部
に巻回した電機子コイルとからなるステータと、前記歯
部の先端部に空隙を介して対向し、かつ円周方向に複数
の極性の異なる磁極を交互に形成した円筒状の永久磁石
からなるロータとを備えた永久磁石形同期電動機におい
て、前記歯部の先端部は円弧状に突出するように形成
し、前記円弧の曲率半径ｒを、歯部の幅をＷとしたと
き、０．８Ｗから１．１Ｗの範囲としたものである。
【０００５】
【作用】上記手段により、永久磁石に対向する歯部の先
端部を円弧状に突出するように形成し、永久磁石を円筒
状に形成するので、歯部と永久磁石の間のパーミアンス
分布を正弦波状に分布させ、コギングトルクを低減で
き、かつ永久磁石の成形金型が簡単になり、製作費用の
コストを低減できる。
端部を円弧状に突出するように形成し、永久磁石を円筒
状に形成するので、歯部と永久磁石の間のパーミアンス
分布を正弦波状に分布させ、コギングトルクを低減で
き、かつ永久磁石の成形金型が簡単になり、製作費用の
コストを低減できる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図１は本発明の実施例を示す側断面図である。図
において、中空円筒状のヨーク部１の内側に突出する２
個の歯部２を設けた積層鉄心からなるステータ３を形成
し、歯部２の先端部２１は突出する方向に円弧状に形成
してある。歯部２には電機子コイル４を巻回してある。
歯部２の内側には、円筒状の永久磁石５からなるロータ
６を歯部２の先端に空隙Ｇを介して対向するように回転
自在に支持し、円周方向に複数の極性の異なる磁極を交
互に形成してある。円筒状の永久磁石５と、永久磁石５
に向かって突出するように円弧状に形成した歯部２の先
端部２１との間には、円周方向に沿ってほぼ正弦波状に
変化する空隙Ｇが形成される。ここで、歯部２の先端部
２１の形状を決定する場合について説明する。磁界解析
によって先端部２１の曲率半径ｒと歯部２の幅Ｗとの比
率を変えた時の空隙のパーミアンス分布を調べた。すな
わち、歯部２の先端部２１の円弧の曲率半径ｒを、歯部
２の幅をＷとしたとき、０．１Ｗピッチで０．５Ｗから
１．５Ｗの範囲のものを作成して、先端部がロータ外周
と均一な空隙を備えた場合を１としたときの空隙Ｇにお
けるパーミアンス分布の高調波成分の割合を調べた。そ
の結果、図２に示すように、０．８Ｗ≦ｒ≦１．１Ｗの
範囲で高調波成分の割合が小さくなっており、この範囲
で最もコギングトルクを低減できることを示している。
したがって、先端部２１の円弧の曲率半径ｒを、歯部の
幅をＷとしたとき、０．８Ｗから１．１Ｗの範囲とすれ
ばよい。なお、永久磁石５は円筒状に形成してあるの
で、永久磁石の成形金型が簡単となり、製作費が極めて
安価となる。なお、歯部２の形状は円弧状に形成する
が、ヨーク部１および歯部２を一体に積層鉄心で構成し
てあるのでプレス金型の製作は容易であり、プレス加工
では寸法精度を高めるために多くの手間を必要としない
ので問題はない。また、本実施例では、歯部２の数を４
個としたが、６個、８個など２個以上の複数個に増して
もよく、磁極数も歯部の数に応じて増やしてもよい。
する。図１は本発明の実施例を示す側断面図である。図
において、中空円筒状のヨーク部１の内側に突出する２
個の歯部２を設けた積層鉄心からなるステータ３を形成
し、歯部２の先端部２１は突出する方向に円弧状に形成
してある。歯部２には電機子コイル４を巻回してある。
歯部２の内側には、円筒状の永久磁石５からなるロータ
６を歯部２の先端に空隙Ｇを介して対向するように回転
自在に支持し、円周方向に複数の極性の異なる磁極を交
互に形成してある。円筒状の永久磁石５と、永久磁石５
に向かって突出するように円弧状に形成した歯部２の先
端部２１との間には、円周方向に沿ってほぼ正弦波状に
変化する空隙Ｇが形成される。ここで、歯部２の先端部
２１の形状を決定する場合について説明する。磁界解析
によって先端部２１の曲率半径ｒと歯部２の幅Ｗとの比
率を変えた時の空隙のパーミアンス分布を調べた。すな
わち、歯部２の先端部２１の円弧の曲率半径ｒを、歯部
２の幅をＷとしたとき、０．１Ｗピッチで０．５Ｗから
１．５Ｗの範囲のものを作成して、先端部がロータ外周
と均一な空隙を備えた場合を１としたときの空隙Ｇにお
けるパーミアンス分布の高調波成分の割合を調べた。そ
の結果、図２に示すように、０．８Ｗ≦ｒ≦１．１Ｗの
範囲で高調波成分の割合が小さくなっており、この範囲
で最もコギングトルクを低減できることを示している。
したがって、先端部２１の円弧の曲率半径ｒを、歯部の
幅をＷとしたとき、０．８Ｗから１．１Ｗの範囲とすれ
ばよい。なお、永久磁石５は円筒状に形成してあるの
で、永久磁石の成形金型が簡単となり、製作費が極めて
安価となる。なお、歯部２の形状は円弧状に形成する
が、ヨーク部１および歯部２を一体に積層鉄心で構成し
てあるのでプレス金型の製作は容易であり、プレス加工
では寸法精度を高めるために多くの手間を必要としない
ので問題はない。また、本実施例では、歯部２の数を４
個としたが、６個、８個など２個以上の複数個に増して
もよく、磁極数も歯部の数に応じて増やしてもよい。
【０００７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、永
久磁石を円筒状に形成し、永久磁石に対向する歯部の先
端部を円弧状に形成して、歯部と永久磁石の間のパーミ
アンス分布を正弦波状に分布するようにしてあるので、
コギングトルクを少さくすることができる。また、永久
磁石の形状および成形金型が簡単になり、安価な永久磁
石形同期電動機を提供できる効果がある。
久磁石を円筒状に形成し、永久磁石に対向する歯部の先
端部を円弧状に形成して、歯部と永久磁石の間のパーミ
アンス分布を正弦波状に分布するようにしてあるので、
コギングトルクを少さくすることができる。また、永久
磁石の形状および成形金型が簡単になり、安価な永久磁
石形同期電動機を提供できる効果がある。
【図１】本発明の実施例を示す正断面図である。
【図２】本発明の実施例のパーミアンス分布を示す説明
図である。
図である。
１ ヨーク部、２ 歯部、２１ 先端部、３ ステー
タ、４ 電機子コイル、５ 永久磁石、６ ロータ
タ、４ 電機子コイル、５ 永久磁石、６ ロータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅沼 毅 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内
Claims (1)
- 【請求項１】 積層鉄心からなる中空円筒状のヨーク部
と前記ヨーク部の内側に突出する複数の歯部と前記歯部
に巻回した電機子コイルとからなるステータと、前記歯
部の先端部に空隙を介して対向し、かつ円周方向に複数
の極性の異なる磁極を交互に形成した円筒状の永久磁石
からなるロータとを備えた永久磁石形同期電動機におい
て、前記歯部の先端部は円弧状に突出するように形成
し、前記円弧の曲率半径ｒを、歯部の幅をＷとしたと
き、０．８Ｗから１．１Ｗの範囲としたことを特徴とす
る永久磁石形同期電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6123095A JPH07308057A (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 永久磁石形同期電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6123095A JPH07308057A (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 永久磁石形同期電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07308057A true JPH07308057A (ja) | 1995-11-21 |
Family
ID=14852084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6123095A Pending JPH07308057A (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 永久磁石形同期電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07308057A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0982425A3 (de) * | 1998-08-17 | 2000-03-08 | Miele & Cie. GmbH & Co. | Wäschebehandlungsgerät |
| JP2002209371A (ja) * | 2001-01-11 | 2002-07-26 | Yaskawa Electric Corp | リニアモータ |
| WO2004088819A1 (de) * | 2003-03-31 | 2004-10-14 | Robert Bosch Gmbh | Permanentmagnetisch erregte elektrische maschine |
| WO2005043723A1 (en) * | 2003-10-22 | 2005-05-12 | Emerson Electric Co. | Brushless permanent magnet motor with high power density, low cogging and low vibration |
| EP1793482A1 (fr) | 2005-12-02 | 2007-06-06 | Moteurs Leroy-Somer | Machine électrique tournante à ondulations de couple réduites |
| JP2007209186A (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | 同期電動機及び同期電動機の製造方法 |
| JP2009089546A (ja) * | 2007-10-02 | 2009-04-23 | Hitachi Appliances Inc | 洗濯機用永久磁石式回転電機 |
| JP2012527210A (ja) * | 2009-05-11 | 2012-11-01 | ムービング マグネット テクノロジーズ | 低ディテントトルクを有する三相電動機 |
| CN106505764A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-03-15 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 转子结构、电机及压缩机 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60121949A (ja) * | 1983-12-05 | 1985-06-29 | Fanuc Ltd | 永久磁石型同期電動機の回転子 |
| JPH0230270U (ja) * | 1988-08-12 | 1990-02-26 |
-
1994
- 1994-05-11 JP JP6123095A patent/JPH07308057A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60121949A (ja) * | 1983-12-05 | 1985-06-29 | Fanuc Ltd | 永久磁石型同期電動機の回転子 |
| JPH0230270U (ja) * | 1988-08-12 | 1990-02-26 |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0982425A3 (de) * | 1998-08-17 | 2000-03-08 | Miele & Cie. GmbH & Co. | Wäschebehandlungsgerät |
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| US6946760B2 (en) | 2003-10-22 | 2005-09-20 | Emerson Electric Co. | Brushless permanent magnet motor with high power density, low cogging and low vibration |
| FR2894403A1 (fr) * | 2005-12-02 | 2007-06-08 | Leroy Somer Moteurs | Machine electrique tournante a ondulations de couple reduites |
| EP1793482A1 (fr) | 2005-12-02 | 2007-06-06 | Moteurs Leroy-Somer | Machine électrique tournante à ondulations de couple réduites |
| US7692354B2 (en) | 2005-12-02 | 2010-04-06 | Moteurs Leroy-Somer | Rotary electric machine with reduced torque ripple |
| JP2007209186A (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | 同期電動機及び同期電動機の製造方法 |
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| JP2015149893A (ja) * | 2009-05-11 | 2015-08-20 | ムービング マグネット テクノロジーズ | 低ディテントトルクを有する三相電動機 |
| CN106505764A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-03-15 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 转子结构、电机及压缩机 |
| CN106505764B (zh) * | 2016-11-18 | 2023-07-14 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 转子结构、电机及压缩机 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040130 |