JPH10164788A - 永久磁石形同期電動機 - Google Patents
永久磁石形同期電動機Info
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- JPH10164788A JPH10164788A JP8330427A JP33042796A JPH10164788A JP H10164788 A JPH10164788 A JP H10164788A JP 8330427 A JP8330427 A JP 8330427A JP 33042796 A JP33042796 A JP 33042796A JP H10164788 A JPH10164788 A JP H10164788A
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- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
立精度を高めて電動機の性能を向上する。 【解決手段】先端にポールシューを持つ複数のティース
と開口部を有する電機子鉄心にコイルを備えた固定子
と、該固定子とエアギャップを介して多極の永久磁石が
固着された可動子とからなる永久磁石形同期電動機にお
いて、固定子のコイルは、ティース先端の前記エアギャ
ップ内に、前記ティースと同軸に固着された空心の上コ
イルと、ティースに集中巻きした下コイルとを備え、前
記下コイルと前記上コイルとを直列接続する。そして、
これを回転形の電動機と、直線形の電動機に適用する。
Description
FA機器に用いられる電動機のうち、精度や速度、応答
性で高い性能が求められ、リップルや損失が小さな永久
磁石形同期電動機に関する。
な構成で高い推力を得ることが知られており、様々な構
造のものが考えられている。一般的な電動機は、回転子
に永久磁石を備え、固定子の電機子鉄心にコイルを巻回
して構成されている。しかし、この構造は、高性能の永
久磁石が開発されつつある今日では、トルクを高くでき
るものの、鉄損やコギングトルクも増大させてしまうこ
とが問題となっていた。これを解決するため、コイルの
巻き方を改善したものが開発され、特開昭63−154
051号公報に開示されている。この技術を図を用いて
説明する。図6は従来の永久磁石形同期電動機の正断面
図であり、図7は固定子のコイルの巻線形態図である。
この電動機は、3相6極の回転形同期電動機であり、毎
極毎相のスロット数は1となっている。従って、電機子
鉄心6には、18個のスロット#1〜#18が周方向に
等間隔に形成されている。これに巻回されるコイルは、
下コイル辺81と上コイル辺91を有する1つのコイル
を例にとると、下コイル辺81はスロット#16内の下
側に埋設され、上コイル辺91は3つ右のスロット#1
の上側に埋設される。下コイル辺82と上コイル辺92
を有するもう1つのコイルの場合は、下コイル辺82は
スロット#1内の下側に埋設され、上コイル辺92は3
つ右のスロット#4の上側に埋設されており、同じ形状
のコイルが同じような巻き方をして他のスロットにも埋
設され、直列接続されてU相のコイルをなしている。V
相のコイルとW相のコイルも、U相のコイルと同じ巻き
方をして巻回されており、1個ずれたスロットに埋設さ
れている。この3相のコイルは、必要に応じて結線方法
が選定され、3相モータとされる。この電動機の回転子
には、図6に示すように、回転軸2の表面に6個の永久
磁石4が固着されており、隣り合う永久磁石の極性が異
なるよう着磁されている。
術によると、次のような問題があった。すなわち、各コ
イルの上コイル辺はエアギャップ内に配置され、スロッ
トに埋設する他方の下コイル辺と一体になっているの
で、コイルエンドが他のコイルのコイルエンドと干渉
し、所定の巻線を構成するのが容易ではなかった。ま
た、上コイル辺と下コイル辺が同じコイルの一部であり
ながら、断面形状が食い違うため、巻線する際に位置決
め作業を伴い、作業性が極めて悪いという欠点があっ
た。さらに、この作業を必要とするためエアギャップに
巻回されたコイルの位置が揃わなくなりがちで、電動機
を駆動するときにトルクリップルが発生し、回転リップ
ルが生じるなど被駆動系に様々な弊害をもたらすという
問題があった。前記の作業性をよくするためコイルエン
ドを長くすると、コイルの銅損が増加して電動機の効率
が低下することになり、作業性と効率の何れかを犠牲に
しなければならなかった。このように、従来のコイルの
巻き方では、コイルの位置に起因する様々な弊害があり
問題となっていたのである。
解消するためになされたものであり、精度や速度、応答
性で高い性能が求められ、リップルや損失が小さな永久
磁石形同期電動機を提供することを目的とする。そこで
本発明は、先端にポールシューを持つ複数のティースと
開口部を有する電機子鉄心にコイルを備えた固定子と、
該固定子とエアギャップを介して多極の永久磁石が固着
された可動子とからなる永久磁石モータにおいて、固定
子のコイルは、ティース先端の前記エアギャップ内に、
前記ティースと同軸に固着された空心の上コイルと、テ
ィースに集中巻きした下コイルとを備え、前記下コイル
と前記上コイルとを直列接続したのである。また、この
変形として、ティースは先端までの幅が略一定とした
り、下コイルと、上コイルとは、巻数と線径が異なるよ
う巻回したり、これらを回転形の電動機としたり、直線
形の電動機としたのである。さらに、永久磁石形同期電
動機の固定子の製造方法として、少なくとも上コイルを
予め巻回し、その後、固定子に装着するようにしたので
ある。
易になって、上コイルを精度良く位置決めして固着する
ことができるようになり、コイルエンドも短くできるこ
とから、低コストで高効率、高精度のモータを提供する
ことができるようになるのである。以下、本発明の実施
の形態を図に基づいて説明する。図1は本発明の第1実
施例を示す永久磁石形同期電動機の正断面図であり、図
2はそのコイルの巻線形態図である。図において1は回
転子であり、図示しない軸受で回転可能に支持された回
転軸2と、該回転軸2の外周に固着された磁性体の回転
子鉄心3と、周方向等間隔に複数の磁極を有して前記回
転子鉄心3の外周に固着された永久磁石4とから構成さ
れている。5は固定子であり、内径側で周方向等間隔に
ティース7を形成して磁性体からなる電機子鉄心6と、
前記ティース7に巻回された下コイル8と、前記ティー
ス7と同軸となるよう前記ティース7の先端に固着され
た上コイル9とから構成されている。ティース7は電機
子鉄心6の円環状の部分より電動機の中心に向かって伸
びており、先端では幅が広がりポールシューを形成して
いる。回転子1に設けられた永久磁石4の極数は14で
径方向に着磁されており、固定子5のティース7の数は
12でそれぞれに下コイル8が巻回されている。従って
この電動機は3相14極12スロットの電動機をなして
おり、毎極毎相のスロット数は2/7となっている。
て述べる。コイルはエアギャップに装着した上コイル9
と、ティース7に巻回した下コイル8からなって図1の
ように装着されており、ティース7とコイルの結線関係
は図2のようになっている。U相コイルは上コイル9が
ティース#T1、#T2、#T7、#T8に巻回されて
おり、下コイル8が同じティースの先端に固着されて磁
束の向きが同じとなるよう図2のように直列接続され、
2つの端子U、Nを備えている。V相のコイルはU相と
同じようにティース#T5、#T6、#T11、#T1
2に巻回され、同じように直列接続されて2つの端子
V、Nを備えている。W相のコイルもU相と同じように
ティース#T9、#T10、#T3、#T4に巻回さ
れ、同じように直列接続されて2つの端子W、Nを備え
ている。
を用いて説明する。図3のうち、(a)は2つのコイル
を装着したティース7の断面図である。下コイル8の幅
は、内側がティース7に密着するように巻かれているの
で、2個分のコイル断面の幅とティース7の幅とを加算
した大きさになっており、下コイル8の長さは2個分の
コイル断面の幅とティース7の長さにコイルの曲線部の
隙間を加算した長さになっている。上コイル9は、ティ
ース7の長手方向の厚みはエアギャップに装着するため
薄くなっているが、ティース7に巻回することはなく空
心コイルとなっているので、コイルの内側は幅と長さが
下コイル8のものより小さく、外側の幅と長さも下コイ
ル8のものより少し小さくなっている。また、両コイル
の断面は装着する空間に差があるため下コイル8の方が
大きくなっている。このように巻回されているため、両
コイルが集中巻きとなって巻線作業が容易になると同時
に、コイルエンドを含めても従来のものに比べてコイル
の長さが非常に短くなり、コイルに生じる銅損が小さい
のである。
る。図4は本発明の第2実施例を示す永久磁石形同期電
動機の正断面図であり、記号は図1の第1実施例と共通
する。図において図1と異なる点は、ティース7の先端
にポールシューを形成していない点である。このような
構造とすると、下コイル8は上コイル9と同様に予め巻
回しておくことができるほか、ティース7の先端まで下
コイル8を巻回することができる。このため固定子5を
小さくすることができるので、電機子鉄心6の鉄損を少
なくすることができる。また、下コイル8が第1実施例
の場合より小さく成形できるので銅損を少なくすること
もでき、さらに作業性が第1実施例より良くなるという
効果がある。
明の構成によれば、前記従来例のような開口部とギャッ
プ部の巻数を同じにする必要が全くない。つまり、上コ
イルと下コイルの巻数または線径を自由に選定すること
ができる。例えば、上コイルの巻数を多くし、下コイル
の巻数を減らしていけばインダクタンスが小さくなり、
応答性の良いものとなる。また、上コイルと下コイルは
直列に接続されているために、それぞれのコイルに発生
する銅損の割合が違い、適正な巻数と線径をそれぞれの
コイルに選定することにより銅損を最小にすることがで
きる。
が、本発明によると直線形の同期電動機にも適用するこ
とができるので図を用いて説明する。図5は本発明の第
4の実施例を示す直線形の永久磁石形同期電動機の要部
正断面図であり、毎極毎相のスロット数が2/7の3相
モータである。図において、11は可動子、41は永久
磁石、51は固定子、71はティース、81は下コイ
ル、91は上コイルであり、前記第1実施例の回転形の
同期電動機のティースを18個にして展開し、直線状に
したものに相当する。従って両コイルの巻き方や巻数等
も第1ないし第3実施例で述べたことが適用できるのは
言うまでもない。
のスロット数が2/7であったが、本発明の趣旨に従え
ばその数値は前記に限定されることがないのは言うまで
もない。また、回転形の同期電動機は円環状の永久磁石
が径方向に着磁されたものを示したが、着磁の方向を周
方向とすることもできる。また、円環状の永久磁石に代
えて、複数個に分割したセグメントの永久磁石を用いて
も何ら差し支えることがない。
コイルと下コイルのコイルエンドが干渉することがない
ので、巻線作業が容易になって生産性が向上すると同時
に、組立精度が向上してトルクリップル又は推力リップ
ルが小さく抑えられ、電動機を適用する装置に好適であ
る。またコイルに用いる導体の長さが従来より大幅に短
くなるので、銅損が少なく高い効率の電動機を提供する
ことができるという効果がある。
正断面図
正断面図
要部正断面図
Claims (6)
- 【請求項1】先端にポールシューを持つ複数のティース
と開口部を有する電機子鉄心にコイルを備えた固定子
と、該固定子とエアギャップを介して多極の永久磁石が
固着された可動子とからなる永久磁石形同期電動機にお
いて、固定子のコイルは、ティース先端の前記エアギャ
ップ内に、前記ティースと同軸に固着された空心の上コ
イルと、ティースに集中巻きした下コイルとを備え、前
記下コイルと前記上コイルとを直列接続したことを特徴
とする永久磁石形同期電動機。 - 【請求項2】ティースは先端までの幅が略一定であるこ
とを特徴とする請求項1記載の永久磁石形同期電動機。 - 【請求項3】下コイルと、上コイルとは、巻数と線径が
異なることを特徴とする請求項1及び2記載の永久磁石
形同期電動機。 - 【請求項4】エアギャップが円筒状をなし、回転形の電
動機であることを特徴とする請求項1ないし3記載の永
久磁石形同期電動機。 - 【請求項5】エアギャップが平面状をなし、直線形の電
動機であることを特徴とする請求項1ないし3記載の永
久磁石形同期電動機。 - 【請求項6】少なくとも上コイルを予め巻回し、その
後、固定子に装着することを特徴とする請求項1ないし
5記載の永久磁石形同期電動機の固定子の製造方法。 【0001】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33042796A JP3632721B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 永久磁石形同期電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33042796A JP3632721B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 永久磁石形同期電動機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10164788A true JPH10164788A (ja) | 1998-06-19 |
| JP3632721B2 JP3632721B2 (ja) | 2005-03-23 |
Family
ID=18232500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33042796A Expired - Fee Related JP3632721B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 永久磁石形同期電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3632721B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015107029A (ja) * | 2013-12-02 | 2015-06-08 | アスモ株式会社 | 電機子及び回転電機 |
| WO2017125416A1 (de) * | 2016-01-18 | 2017-07-27 | Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg | Elektrische maschine |
| CN112350537A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-02-09 | 卧龙电气驱动集团股份有限公司 | 一种电机定子铁芯分块绕线工装 |
-
1996
- 1996-11-25 JP JP33042796A patent/JP3632721B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015107029A (ja) * | 2013-12-02 | 2015-06-08 | アスモ株式会社 | 電機子及び回転電機 |
| WO2017125416A1 (de) * | 2016-01-18 | 2017-07-27 | Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg | Elektrische maschine |
| CN108475975A (zh) * | 2016-01-18 | 2018-08-31 | 奥托·冯·格里克马格德堡大学 | 电机 |
| KR20180105147A (ko) * | 2016-01-18 | 2018-09-27 | 오토-본-귀릭케-우니베르지테트 마그데부르크 | 전기 기계 |
| JP2019502354A (ja) * | 2016-01-18 | 2019-01-24 | オットー−フォン−ギューリッケ−ウニヴェルジテート・マクデブルク | 電気機械 |
| US20190115814A1 (en) * | 2016-01-18 | 2019-04-18 | Otto-Von-Guericke-Universitat Magdeburg | Electrical machine |
| EA035869B1 (ru) * | 2016-01-18 | 2020-08-24 | Отто-Фон-Герике-Университет Магдебург | Электрическая машина |
| US11211854B2 (en) | 2016-01-18 | 2021-12-28 | Otto-Von-Guericke-Universitat Magdeburg | Electrical machine |
| CN112350537A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-02-09 | 卧龙电气驱动集团股份有限公司 | 一种电机定子铁芯分块绕线工装 |
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|---|---|
| JP3632721B2 (ja) | 2005-03-23 |
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