JPH087800Y2 - 永久磁石式回転電機 - Google Patents
永久磁石式回転電機Info
- Publication number
- JPH087800Y2 JPH087800Y2 JP1990009847U JP984790U JPH087800Y2 JP H087800 Y2 JPH087800 Y2 JP H087800Y2 JP 1990009847 U JP1990009847 U JP 1990009847U JP 984790 U JP984790 U JP 984790U JP H087800 Y2 JPH087800 Y2 JP H087800Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permanent magnet
- electric machine
- straight line
- point
- rotating electric
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は永久磁石式回転電機に関し、コギングトルク
の発生を低減する形状の永久磁石を容易に得るよう工夫
したものである。
の発生を低減する形状の永久磁石を容易に得るよう工夫
したものである。
B.考案の概要 本考案は、コギングトルクを低減する永久磁石の形状
を与える曲線を直線近似することにより、この永久磁石
を容易に作製し得るようにしたものである。
を与える曲線を直線近似することにより、この永久磁石
を容易に作製し得るようにしたものである。
C.従来の技術 フロッピーディスクドライバモータ、VTRシリンダモ
ータ及びハードディスクドライバのスピンドルモータと
して、三相ブラシレスDCモータが用いられている。三相
ブラシレスDCモータでは、インバータにより切換制御さ
れる電流を固定子の電機子巻線に通し、回転子に界磁源
である永久磁石を備えている。
ータ及びハードディスクドライバのスピンドルモータと
して、三相ブラシレスDCモータが用いられている。三相
ブラシレスDCモータでは、インバータにより切換制御さ
れる電流を固定子の電機子巻線に通し、回転子に界磁源
である永久磁石を備えている。
ところで、この種の三相ブラシレスDCモータでは、界
磁源である永久磁石の磁束密度と、電機子スロットの磁
気抵抗との作用により、電機子電流を流さなくても、電
機子の位置によってはトルクが発生する。このトルクを
コギングトルクという。コギングトルクは、回転ムラの
原因となったり、始動トルクの減少を起こす。
磁源である永久磁石の磁束密度と、電機子スロットの磁
気抵抗との作用により、電機子電流を流さなくても、電
機子の位置によってはトルクが発生する。このトルクを
コギングトルクという。コギングトルクは、回転ムラの
原因となったり、始動トルクの減少を起こす。
かかるコギングトルクを可及的に低減し得る永久磁石
式回転電機として特願昭62-125696号に開示する回転電
機が提案されている。
式回転電機として特願昭62-125696号に開示する回転電
機が提案されている。
これは、 界磁を複数の永久磁石で形成し、しかも一極対となる
一対の永久磁石が、電機子鉄心の3m（ｍは正整数）本の
スロットに対向するタイプの回転電機において、 回転方向に関し永久磁石の中央位置を角度で０°とし
たとき、各永久磁石の各角度θ（角度は電気角）におけ
る磁束密度Ｂ（θ）が、 （Ｉ） −90°≦θ≦θ2の区間で （II） θ2＜θ＜θ1の区間で Ｂ（θ）＝Bm （III） θ1≦θ≦90°の区間で 但し ｎは正整数 3/2m≧ｎ Bmは定数 となるような形状又は磁化配向を持った永久磁石を用い
たことを特徴とするものである。
一対の永久磁石が、電機子鉄心の3m（ｍは正整数）本の
スロットに対向するタイプの回転電機において、 回転方向に関し永久磁石の中央位置を角度で０°とし
たとき、各永久磁石の各角度θ（角度は電気角）におけ
る磁束密度Ｂ（θ）が、 （Ｉ） −90°≦θ≦θ2の区間で （II） θ2＜θ＜θ1の区間で Ｂ（θ）＝Bm （III） θ1≦θ≦90°の区間で 但し ｎは正整数 3/2m≧ｎ Bmは定数 となるような形状又は磁化配向を持った永久磁石を用い
たことを特徴とするものである。
D.考案が解決しようとする問題点 特願昭62-125696号に開示する回転電機では、確かに
コギングトルクは顕著に小さくなるが、永久磁石の両端
部を前記（Ｉ），（III）の要件を満たすような曲線に
加工する必要がある。そこで、この加工に手間どり、コ
ストが割高になるという問題を生起することが判明し
た。
コギングトルクは顕著に小さくなるが、永久磁石の両端
部を前記（Ｉ），（III）の要件を満たすような曲線に
加工する必要がある。そこで、この加工に手間どり、コ
ストが割高になるという問題を生起することが判明し
た。
本考案は、上記従来技術の問題点に鑑み、コギングト
ルクは可及的に小さくできるとともに、界磁源である永
久磁石を容易に所定形状に加工し得る永久磁石式回転電
機を提供することを目的とする。
ルクは可及的に小さくできるとともに、界磁源である永
久磁石を容易に所定形状に加工し得る永久磁石式回転電
機を提供することを目的とする。
E.問題点を解決するための手段 上記目的を達成するための本考案の構成は、 （Ｉ） 各永久磁石の各角度θ（角度は電気角）におけ
る磁束密度Ｂ（θ）が、 θ2＜θ＜θ1の区間で Ｂ（θ）＝Bmとなるとともに、 （II） −90°≦θ≦θ2及びθ1≦θ≦90°の区間で、 回転電機の中心から放射状に伸びるθ1，θ2の角度を与
える直線と永久磁石との交点である第１の点、 回転電機の中心と永久磁石の中心位置とを通る直線で
ある磁石中心軸に対して直角で前記第１の点を通る直線
と、 及び となるような曲線との交点である第２の点、及び 永久磁石の端部を与える第３の点 但し ｎは正整数 3/2m≧ｎ Bmは定数 を夫々通る第１及び第２の直線で規定される形状となる
永久磁石を有することを特徴とする。
る磁束密度Ｂ（θ）が、 θ2＜θ＜θ1の区間で Ｂ（θ）＝Bmとなるとともに、 （II） −90°≦θ≦θ2及びθ1≦θ≦90°の区間で、 回転電機の中心から放射状に伸びるθ1，θ2の角度を与
える直線と永久磁石との交点である第１の点、 回転電機の中心と永久磁石の中心位置とを通る直線で
ある磁石中心軸に対して直角で前記第１の点を通る直線
と、 及び となるような曲線との交点である第２の点、及び 永久磁石の端部を与える第３の点 但し ｎは正整数 3/2m≧ｎ Bmは定数 を夫々通る第１及び第２の直線で規定される形状となる
永久磁石を有することを特徴とする。
F.作用 上記構成の本考案によれば、特願昭62-125696号に係
る永久磁石式回転電機の永久磁石の（Ｉ），（III）の
構成要件で規定される曲線が第１の直線及び第２の直線
で近似される。したがって、永久磁石の加工は容易にな
るものの、コギングトルクの発生は、これを最小限度に
抑えることができる。
る永久磁石式回転電機の永久磁石の（Ｉ），（III）の
構成要件で規定される曲線が第１の直線及び第２の直線
で近似される。したがって、永久磁石の加工は容易にな
るものの、コギングトルクの発生は、これを最小限度に
抑えることができる。
G.実施例 以下本考案の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
第１図は本考案の実施例に係る回転電機を示す正面図
である。同図に示す回転電機は、アウターロータ形の永
久磁石式回転電機で、固定子の界磁を12個の永久磁石１
で形成し、しかも一極対となる一対の永久磁石１が回転
子である電機子鉄心２の３本のスロットに対向してい
る。
である。同図に示す回転電機は、アウターロータ形の永
久磁石式回転電機で、固定子の界磁を12個の永久磁石１
で形成し、しかも一極対となる一対の永久磁石１が回転
子である電機子鉄心２の３本のスロットに対向してい
る。
このとき、永久磁石１は、周方向に関して隣接する永
久磁石１間に跨がって夫々の端部に当接する楔状押え金
具３をボルト４で固定子のフレーム５に固着することに
より固定されている。
久磁石１間に跨がって夫々の端部に当接する楔状押え金
具３をボルト４で固定子のフレーム５に固着することに
より固定されている。
因に、永久磁石１には孔を穿設することが困難なた
め、永久磁石１をボルトで直接フレーム５に固定するこ
とはできず、従来技術においては、第４図に示すよう
に、接着剤６により永久磁石１をフレーム５の内周面に
貼着していた。ところが、かかる従来技術には次の様な
欠点があった。
め、永久磁石１をボルトで直接フレーム５に固定するこ
とはできず、従来技術においては、第４図に示すよう
に、接着剤６により永久磁石１をフレーム５の内周面に
貼着していた。ところが、かかる従来技術には次の様な
欠点があった。
１） 接着剤６には下記の理由で信頼性がなく永久磁石
１の脱落事故が多い。
１の脱落事故が多い。
ａ） 熱や湿気に弱い ｂ） 接着力が下地処理や硬化方法に大きく左右され安
定しない。
定しない。
ｃ） 経年変化がある。
２） 接着剤６の厚さが一定にならないため、ギャップ
の精度が悪くなる。
の精度が悪くなる。
３） 組立時に、永久磁石１の磁力のため、第５図に示
すように、永久磁石１同志がくっついてしまい、隣接す
る永久磁石１の間隔を一定に保つことが困難である。
すように、永久磁石１同志がくっついてしまい、隣接す
る永久磁石１の間隔を一定に保つことが困難である。
第２図は前記永久磁石１の１つを抽出し、その右半分
を拡大して示す正面図である。
を拡大して示す正面図である。
同図に示すように、この永久磁石１は次の構成要件を
有している。
有している。
回転方向に関し永久磁石１の中央位置を角度で０°と
したとき、 （Ｉ） 各永久磁石１の各角度θ（角度は電気角）にお
ける磁束密度Ｂ（θ）が、 θ2＜θ＜θ1の区間で Ｂ（θ）＝Bm （II） θ1≦θ≦90°の区間で、 回転電機の中心から放射状に伸びるθ1の角度を与え
る直線L1と永久磁石との交点である第１の点Ａ、 回転電機の中心と永久磁石１の中心位置とを通る直線
である磁石中心軸L0に対して直角で前記第１の点Ａを通
る直線l0と、 となるような曲線Ｒとの交点である第２の点Ｂ、及び 永久磁石１の端部を与える第３の点Ｃ 但し ｎは正整数 3/2m≧ｎ Bmは定数 を夫々通る第１及び第２の直線l1，l2で規定される形状
となる。
したとき、 （Ｉ） 各永久磁石１の各角度θ（角度は電気角）にお
ける磁束密度Ｂ（θ）が、 θ2＜θ＜θ1の区間で Ｂ（θ）＝Bm （II） θ1≦θ≦90°の区間で、 回転電機の中心から放射状に伸びるθ1の角度を与え
る直線L1と永久磁石との交点である第１の点Ａ、 回転電機の中心と永久磁石１の中心位置とを通る直線
である磁石中心軸L0に対して直角で前記第１の点Ａを通
る直線l0と、 となるような曲線Ｒとの交点である第２の点Ｂ、及び 永久磁石１の端部を与える第３の点Ｃ 但し ｎは正整数 3/2m≧ｎ Bmは定数 を夫々通る第１及び第２の直線l1，l2で規定される形状
となる。
即ち、本実施例に係る永久磁石１は、ｍ＝ｎ＝１の場
合であり、曲線Ｒ（これは特願昭62-125696号の形状を
与える曲線）を第１及び第２の直線l1，l2で近似したも
のである。また、永久磁石１の左半分は磁石中心軸L0に
対し右半分と対称となるような形状である。
合であり、曲線Ｒ（これは特願昭62-125696号の形状を
与える曲線）を第１及び第２の直線l1，l2で近似したも
のである。また、永久磁石１の左半分は磁石中心軸L0に
対し右半分と対称となるような形状である。
第３図は各種磁石形状における回転電機のコギングト
ルク特性を示すグラフである。同図において、磁石形状
１は、外周と内周とが同心円の一部となっている均一な
厚さの永久磁石を用いた従来技術に係る回転電機、磁石
形状２は特願昭62-125696号に係る回転電機、磁石形状
３は本実施例に係る回転機である。
ルク特性を示すグラフである。同図において、磁石形状
１は、外周と内周とが同心円の一部となっている均一な
厚さの永久磁石を用いた従来技術に係る回転電機、磁石
形状２は特願昭62-125696号に係る回転電機、磁石形状
３は本実施例に係る回転機である。
同図を参照すれば本実施例の回転電機は特願昭62-125
696号の回転電機と殆んど同様のコギングトルク特性を
有することが分かる。
696号の回転電機と殆んど同様のコギングトルク特性を
有することが分かる。
H.考案の効果 以上実施例とともに具体的に説明したように、本考案
によれば、コギングトルクを可及的に低減するための永
久磁石の形状を直線近似することにより実現したので、
コギングトルクは最小限度に抑えたまま永久磁石を容易
に所定形状に加工し得る。
によれば、コギングトルクを可及的に低減するための永
久磁石の形状を直線近似することにより実現したので、
コギングトルクは最小限度に抑えたまま永久磁石を容易
に所定形状に加工し得る。
第１図は本考案の実施例に係る12極の永久磁石式回転電
機を示す正面図、第２図は永久磁石を一部切欠いて示す
正面図、第３図は各磁石形状でのコギングトルク特性を
示すグラフ、第４図及び第５図は従来技術に係る永久磁
石の固定態様を説明するための説明図である。 図面中、 １は永久磁石、２は電機子鉄心、Ａは第１の点、Ｂは第
２の点、Ｃは第３の点、l1は第１の直線、l2は第２の直
線である。
機を示す正面図、第２図は永久磁石を一部切欠いて示す
正面図、第３図は各磁石形状でのコギングトルク特性を
示すグラフ、第４図及び第５図は従来技術に係る永久磁
石の固定態様を説明するための説明図である。 図面中、 １は永久磁石、２は電機子鉄心、Ａは第１の点、Ｂは第
２の点、Ｃは第３の点、l1は第１の直線、l2は第２の直
線である。
Claims (1)
- 【請求項１】界磁を複数の永久磁石で形成し、しかも一
極対となる一対の永久磁石が、電機子鉄心の3m（ｍは正
整数）本のスロットに対向するタイプの回転電機であっ
て、 回転方向に関し永久磁石の中央位置を角度で０°とした
とき、 （Ｉ） 各永久磁石の各角度θ（角度は電気角）におけ
る磁束密度Ｂ（θ）が、 θ2＜θ＜θ1の区間で Ｂ（θ）＝Bmとなるとともに、 （II） −90°≦θ≦θ2及びθ1≦θ≦90°の区間で、 回転電機の中心から放射状に伸びるθ1，θ2の角度を与
える直線と永久磁石との交点である第１の点、 回転電機の中心と永久磁石の中心位置とを通る直線であ
る磁石中心軸に対して直角で前記第１の点を通る直線
と、 及び となるような曲線との交点である第２の点、及び 永久磁石の端部を与える第３の点 但し ｎは正整数 3/2m≧ｎ Bmは定数 を夫々通る第１及び第２の直線で規定される形状となる
永久磁石を有することを特徴とする永久磁石式回転電
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990009847U JPH087800Y2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | 永久磁石式回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990009847U JPH087800Y2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | 永久磁石式回転電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03101143U JPH03101143U (ja) | 1991-10-22 |
| JPH087800Y2 true JPH087800Y2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=31513435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990009847U Expired - Lifetime JPH087800Y2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | 永久磁石式回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH087800Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01120774U (ja) * | 1988-02-03 | 1989-08-16 |
-
1990
- 1990-02-05 JP JP1990009847U patent/JPH087800Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03101143U (ja) | 1991-10-22 |
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