JPH1118329A

JPH1118329A - 永久磁石形モータ

Info

Publication number: JPH1118329A
Application number: JP17032197A
Authority: JP
Inventors: Toru Shikayama; 透鹿山; Kensho Iwabuchi; 憲昭岩渕; Ryuichiro Tominaga; 竜一郎富永; Yukio Tsutsui; 筒井　　幸雄
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 1997-06-26
Filing date: 1997-06-26
Publication date: 1999-01-22

Abstract

(57)【要約】【課題】巻線作業を非常に容易にできることから低コ
スト化が期待でき、また、コイルエンドも短くすること
ができ、コイルの形状も複雑では無いため、占積率の向
上と最適なコイル形状による低損失、コイルの位置決め
精度の向上を図る。【解決手段】電機子コア１にコイルを巻施した固定子
と、ヨーク外周面に２の倍数個の界磁永久磁石６を、隣
接する磁極が互いに異極着磁となるように固着した可動
子との電磁構成をもつ永久磁石形モータにおいて、前記
固定子の電機子コア１は、ティース２とスロットを形成
した部分と、ティース２を持たないバックヨーク４だけ
で形成された部分が前記可動子の移動方向に交互に配置
され、前記固定子の電機子巻線が作るコイルは、前記テ
ィース２に集中巻されたコイル３と、前記バックヨーク
４上に配置された空心コイル５から構成されることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高精度・高速・高応
答性を要求される例えば、半導体産業用やＦＡ機器用の
永久磁石形のサーボモータやリニアモータ、または、ト
ルクリップルや推力リップルを嫌うダイレクトドライブ
用の永久磁石形のサーボモータやリニアモータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な永久磁石形同期モータ
は、回転子に永久磁石を用い、固定子の電機子コアに設
けられたスロット内に巻線を埋設して構成される。しか
し、近年の高エネルギー積な永久磁石の使用に伴って、
高トルクを実現できるものの、鉄損やコギング力が問題
となっている。そのため、これらの問題を解決しようと
するもので、固定子の電機子巻線がスロット内の巻線と
ギャップ部の巻線とを併せ持つものが、例えば特開昭６
３−１５４０５１号公報に記載されている。以下、この
従来技術について図に基づいて説明する。図１２は、こ
の従来例における要部の正断面図であり、図１３は従来
例におけるコイルの巻線形態を示す図である。この従来
例は、３相６極のモータで毎相毎極のスロット数ｑ＝１
である。従って、電機子コア２７には番号＃１〜＃１８
までの１８個のスロット２９が等間隔に設けられてい
る。下コイル辺２２、２５はスロット２９内に埋設され
るが、上コイル辺２３、２６は電機子と回転子とのギャ
ップ部に配置される。

【０００３】巻線手順は、スロット番号＃１のスロット
２９内にはコイルの下コイル辺２５が埋設され、コイル
飛びｔ＝３としスロット番号＃４の中心線のギャップ部
に上コイル辺２６が配置される。また、スロット番号＃
１の中心線のギャップ部にはコイルの上コイル辺２３
が、それを流れる電流が下コイル辺２５と同方向になる
ように配置し、これと対を成す下コイル辺２２はコイル
飛びｔ＝３となるスロット番号＃１６のスロット２９に
埋設される。上記の規則に従って、他の２相の巻線につ
いても、図１３に示すように、それぞれ電気的に２／３
πの位相差をもって同様にして配置される。回転子は、
ギャップ部に設けた上コイル辺２３、２６から機械的ギ
ャップを設け、界磁永久磁石２８が６個等間隔に回転子
コア２０の外周面に配置され、互いに隣に配置される磁
石の着磁方向は反対となつている。

【０００４】また、従来の一般的な永久磁石形リニアモ
ータは、可動子に界磁永久磁石を用い、固定子の電機子
コアに巻線を施して構成される。例えば、３相のリニア
モータの場合、制限された固定子の長さ内で３の倍数個
（３×ｉ個、ｉは自然数）のコイルが配置されて、これ
に応じて決められた必要ストローク以上のストロークを
得ることができる可動子長が決まっていた。以下、永久
磁石形リニアモータの従来例について図面に基づいて説
明する。図１４（ａ）は従来例を示す要部の正断面図、
図１４（ｂ）は固定子の上面図、また、図１５はコイル
の巻線形態を示す図である。この従来例は、毎極毎相の
コイル数ｑ＝１／４の場合である。可動子３０は図示し
ないテーブルとガイドに固定され、移動方向に自在に動
くように支持されている。可動子の構成は、可動子ヨー
ク３１とそれに貼り付けられた界磁永久磁石３２からな
る。界磁永久磁石３２は、その幅が極ピッチλｐに等し
く、全部で４個並んでいる。

【０００５】次に、固定子について説明する。固定子３
３は、空心コイル３５からなる電機子巻線が固定子ヨー
ク３４上に施されて構成される。空心コイル３５は、全
部で６個配置されている。その内訳は、図１５の巻線形
態図に示すように、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の空心コイルがそ
れぞれ２個となっている。また、それぞれの空心コイル
のターン数はＮターンであり、空心コイルが占める長さ
はλｃである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の永久
磁石形同期モータには、次のような問題点がある。上コイル辺がギャップ部に配置されるが、それがスロ
ット内に埋設する下コイル辺と一体となつている。その
ため、コイルエンドが他のコイルと干渉し、上コイル辺
をギャップ部に簡単かつ等間隔に配置することが困難で
ある。上コイル辺と下コイル辺は一体のコイルであるが、ス
ロット内に埋設される下コイル辺の断面形状と、ギャッ
プ部の上コイル辺の断面形状が大きく違うことがあり、
位置決めしながらの巻線作業はかなり複雑である。問題点よりギャップ部に不整列に上コイル辺が配
置されると、トルクリップル、回転リップル等の問題を
生じる。問題点をできる限り解消する目的で巻線作業をでき
る限り容易にするため、コイルエンド部分を長く採れ
ば、銅損が増加し、効率を悪化させる。コイルエンドが上コイル辺と下コイル辺との間で斜め
になるので、集中巻で構成されたコイルと比較すれば、
コイルエンド部分が長く、これも銅損を増加させる要因
である。以上のことはリニアモータで構成した場合も同じよう
に問題となる。

【０００７】また、従来の永久磁石形リニアモータには
次のような問題点がある。固定子長が短い場合はストロ
ークに対し極ピッチの割合が大きいために、可動子の極
数が１極増減するだけで動子長が大きく変わった。その
ため、必要ストロークを得るために、可動子長が小さく
なり、推力不足になるといった問題が生じた。さらに、
小さな可動子で推力を得るために電流を増やせば、固定
子内で発生する銅損により発熱が大きくなり、熱変形に
よって位置決め精度に悪影響を起こした。本発明の課題
は、上記従来技術の問題点に鑑み、巻線作業を非常に容
易にできることから低コスト化が期待でき、また、コイ
ルエンドも短くすることができ、コイルの形状も複雑で
は無いため、占積率の向上と最適なコイル形状による低
損失、コイルの位置決め精度の向上による高精度位置決
めが実現でき、さらに、コギングトルクの低減が可能で
あることにある。

【０００８】また、本発明の課題は、リニアモータにお
いて、固定子長と可動子長をストロークに応じて自由に
選択でき、よって、可動子長を最適な大きさにすること
が可能となり、推力不足、銅損による発熱等の問題を解
消することにある。

【０００９】

【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、電機子コアにコイルを巻施した固定子
と、ヨーク外周面に２の倍数個の界磁永久磁石を、隣接
する磁極が互いに異極着磁となるように固着した可動子
との電磁構成をもつ永久磁石形モータにおいて、前記固
定子の電機子コアは、ティースとスロットを形成した部
分と、ティースを持たないバックヨークだけで形成され
た部分が前記可動子の移動方向に交互に配置され、また
前記固定子の電機子巻線が作るコイルは、前記ティース
に集中巻されたコイルと、前記バックヨーク上に配置さ
れた空心コイルから構成されるものである。また、前記
バックヨーク上の空心コイルの周方向幅を極ピッチの
１.２〜１.６倍に広げて構成する。また、前記バックヨ
ーク上の空心コイルの径方向幅を極ピッチの０.２〜０.
６倍に広げて構成する。また、前記ティースの中心間隔
を電気角９０度と電気角３０度が交互になるように構成
する。

【００１０】さらに、本発明は、電機子巻線を施した固
定子と、可動子ヨーク上に複数の界磁永久磁石を、隣接
する磁極が互いに異極着磁となるように固着した可動子
との電磁構成をもつ永久磁石形リニアモータにおいて、
電機子巻線はｍ相の整数倍個のコイルからなり、ｍ相の
整数倍個のコイルの一部は固定子に設けられ、残りのコ
イルは固定子以外の場所に設けられることを特徴とす
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施例に
おける要部の正断面図を示している。また、図２はその
スター結線による巻線形態を示す図である。この第１の
実施例は、３相１４極１２スロットのモータで毎極毎相
のスロット数がｑ＝２／７である。まず、固定子につい
て説明する。固定子の電機子コア１は珪素鋼板が積層さ
れ、ティース２が６個（ｔｌ〜ｔ６）それぞれ等間隔に
形成されている。ティースｔｌ〜ｔ６の両側はスロット
巻コイル３が埋設されるためのスロットが１２箇所形成
されている。ティースピッチは機械角で６０度（電気角
で７×６０＝４２０度）となっている。ティースとティ
ースの間は、スロットを挟んで、電機子コア１内周面に
凹凸の無い円筒状のバックヨーク４（ｂｌ〜ｂ６）が形
成されている。バツクヨーク４の中心間ピッチも機械角
６０度（電気角で７×６０＝４２０度）となっており、
また、ティース中心とバックヨーク中心は機械角３０度
（電気角で２１０度）となっている。

【００１２】電機子巻線のコイルは、ティースｔｌ〜ｔ
６に集中巻されるスロット巻コイル３と、バックヨーク
ｂｌ〜ｂ６の表面に配置される空心コイル５から構成さ
れており、それらは、図２に示すように、直列に接続さ
れている。コイルエンドの長さは、図２に見られるよう
に、コイル飛びが＃１〜＃２と小さく、ギャップ部から
スロット部への飛びも無いので、従来技術に比べ非常に
短くなっている。回転子は、図１に示すように、１個の
リング状の永久磁石６が１４極等間隔に径方向に着磁さ
れている。以上のように構成すれば、従来技術のような
ギャップ部とスロット部に配置するコイルが一体となっ
ていたのに対して、本実施例はギャップ部のコイル辺を
無くしたために、非常に巻線作業が簡単になり、低コス
ト化を実現できる。また、集中巻のコイルの採用によ
り、コイルエンドが短くなるので、電機子コアを大きく
できる。よって、モータ定数が向上する。さらに、従来
技術のように巻線作業の複雑さから生じるギャップ部の
不整列なコイルの配置が解消されるため、トルクリップ
ル、回転リップル等の問題を解決できる。

【００１３】次に第２の実施例を図に基づいて説明す
る。図３は本発明の第２実施例における要部の正断面図
である。この第２実施例は、第１実施例と同様に３相１
４極１２スロットのモータで毎極毎相のスロット数がｑ
＝２／７である。回転子は第１の実施例に示したものと
同じである。以下、固定子について説明する。構成は第
１の実施例とほぼ同じであるが、ティース２先端の周方
向幅と空心コイル５の周方向幅を変えているのが特徴で
ある。第１の実施例では、空心コイル５の幅をほぼスロ
ットピッチに等しくしていたため、空心コイルの周方向
幅は極ピッチλの１.１５倍となっている。第２の実施
例では、これを極ピッチの１.４倍まで拡げている。ま
た、空心コイルの拡幅により、ティース先端の幅をその
分小さくしている。以下、空心コイルの周方向幅を拡げ
る理由について説明する。

【００１４】空心コイルの周方向幅Ｗ／極ピッチλに対
する空心コイルの巻線係数を図４に示す。ここで、αは
空心コイルの巻線が占めている部分の割合を示している
ため、空心部分の周方向幅はαＷと表される。αは、巻
線作業の容易さを考慮すれば０.６〜０.８である。第２
の実施例では、α＝０.７としているので、Ｗ／λ＝１.
４になるように空心コイルの周方向幅を拡げれば、空心
コイルの巻線係数を最大にすることができる。また、テ
ィースに集中巻されたコイルの巻線係数は、ティースピ
ツチにより決まるため、空心コイルを拡げても全く影響
せずに一定である。よって、空心コイルを拡げることに
より電機子巻線の巻線係数が向上し、高トルク化を実現
できる。次に第３の実施例を図に基づいて説明する。図
５は本発明の第３の実施例における要部の正断面図を表
している。

【００１５】この第３の実施例は、第１、２の実施例と
同様に３相１４極１２スロットのモータで毎極毎相のス
ロット数がｑ＝２／７である。回転子は第１または第２
の実施例に示したものと同じである。以下、固定子につ
いて説明する。構成は第１の実施例とほぼ同じである
が、第１の実施例に対し、空心コイル５の径方向幅Ｈを
極ピッチの０.３５倍にしている。以下、この理由につ
いて説明する。空心コイルの径方向幅を大きくしてター
ン数を増やしすぎても、磁気抵抗が大きくなるために、
鎖交磁束数を大きくすることができない。また、ターン
数を増やせば銅損も増える。そこで、空心コイルの径方
向幅Ｈ／（永久磁石の外周半径ｒ×極ピッチλ）に対す
るモータ定数の関係を図６に示す。モータ定数とはトル
ク／（銅損）^0.5で表され、効率の良さを表している。
また、Ｌｍは磁石厚である。この結果より、Ｈ／（ｒ・
λ）＝０.６以上にしても鎖交磁束はほとんど増えない
ので、かえって銅損を大きくして効率を低下させてしま
うことがわかる。よって、第３の実施例では、磁石厚が
Ｌｍ／（ｒ・λ）＝０.４の関係にあるので、モータ定数
が最大であるＨ／（ｒ・λ）＝０.３５とすることによ
り、モータ定数を向上している。

【００１６】次に、第４の実施例を図に基づいて説明す
る。図７は本発明の第４の実施例における要部の正断面
図を表している。この第４の実施例は、第１、２、３の
実施例と同様に３相１４極１２スロットのモータで毎極
毎相のスロット数がｑ＝２／７である。回転子は第１の
実施例に示したものと同じである。以下、固定子につい
て説明する。構成は第１の実施例とほぼ同じであるが、
第１の実施例に対しティースピッチを変えている。第１
の実施例では、ティースピッチは機械角６０度であった
が、第４の実施例ではティースピッチが機械角６０十３
０／７度、機械角６０−３０／７度、機械角６０十３０
／７度、・・・と交互になるようティースｔｌ、ｔ２、
・・、ｔ６が配置されている。これにより、コギングト
ルクの発生次数を２倍にすることができるため、コギン
グトルクの低減化を実現できる。以下、コギングトルク
の発生原理について説明する。

【００１７】ティース１個と回転子の永久磁石７により
発生するコギングトルクと回転子の回転角との関係は、
電気角１８０度を１周期として発生する。このときの波
形関数ｆ_t（θｅ）は、下式で表される。

【００１８】

【数１】

【００１９】ここで、ｔはティース番号、θｅは回転子
の回転角（電気角）、ｋはコギングトルク波形の高調波
次数（自然数）、ａkは次数ｋのコギングトルク成分、
λ_tはティース中心の位置を電気角で表したものであ
る。回転子に発生するコギングトルクは、全ティースに
ついて上式を足し合わせればよいから、

【００２０】

【数２】

【００２１】となる。ここで、これまでの第１の実施例
と第３の実施例との比較をする。第１の実施例と第３の
実施例において、上式のパラメータで違うものは、ティ
ースｔ中心の電気角λ_tである。ｔは６個のティースが
あるので、１〜６まである。そこで、第１の実施例と第
３の実施例のλ_tの機械角と電気角を表１に示す。（）
内が電気角である。

【００２２】

【表１】表の（）内の数値をコギングトルク式に代入すれば、コ
ギングトルクの発生次数を求めることができる。その結
果は、第１の実施例が

【００２３】

【数３】

【００２４】となり、最低次数は６次となる。しかし、
第３の実施例は

【００２５】

【数４】

【００２６】となり、最低次数が２倍の１２次となる。
よって、第３の実施例を採用することにより、コギング
トルクの次数を２倍にできる。一般にコギングトルクの
次数が大きければ、コギングトルクの振幅も小さくなる
ので、コギングトルクを大きく低減したことになる。ま
た、ティースピッチを変えたことにより、Ｕ相のコイル
であるティースｔｌとｔ４に集中巻されたスロット巻き
コイルと、バックヨークｂｌとｂ４の上の空心コイルの
それぞれの鎖交磁束の位相ずれが第１の実施例と異なる
が、合成した鎖交磁束は３相でバランスしており、全く
問題ない。これまでは、永久磁石形モータの実施例につ
いて説明したが、次のように、永久磁石形リニアモータ
としても構成できる。

【００２７】図８は本発明の第５の実施例の要部の正断
面図である。また、本実施例は３相モータで毎極毎相の
スロット数がｑ＝２／７のリニアモータである。可動子
１０は、１４個の永久磁石１２が互いに隣の極と異極に
なるように配置されている。固定子１３は、珪素鋼板が
積層された固定子コア１４が９個のティース１７とその
間にある９個の凹凸の無いバックヨーク１５が等間隔に
形成され、その固定子コアにティース１７に集中巻され
たスロット巻きコイル１８とバックヨーク１５上の空心
コイル１８が配置されて構成されている。よって、電機
子巻線によって作られる極数は、全部で２１極になる。
以上のように構成することにより、ギャップ部に巻線を
配置することが無く、巻線作業を容易に構成することが
でき、かつ、コイルエンドの短縮により、銅損が低減で
きる。さらに、ティースの無い部分であるバックヨーク
があるために、平均した電磁的ギャップが大きくなって
いる。よって、リニアモータ特有の可動子の吸引力が大
きく低減されており、支持機構の寿命を向上している。

【００２８】以上の実施例は毎極毎相のスロット数ｑ＝
２／７を示したが、他のスロットコンビネーションにも
適用できることは言うまでもない。また、永久磁石がリ
ング形のラジアル異方性で示しているが、極異方性また
は、セグメント形による等方性、異方性のものを使って
も良い。また、永久磁石形リニアモータにおいても、第
１〜第４の実施例に示すような技術的な構成を採ること
によって、さらに他の実施例が可能であることは当然で
ある。続いて、永久磁石形リニアモータに関して、図９
（ａ）は本発明の第６実施例における要部の正断面図、
図９（ｂ）は固定子の上面図を表している。また、図１
０はその巻線形態を示す図である。

【００２９】第６実施例は、毎極毎相のコイル数ｑ＝１
／４の場合である。まず、可動子について説明する。可
動子１０は、図示しないテーブルとガイドに固定され、
移動方向に自在に動くように支持されている。可動子の
構成は、可動子ヨーク１１とそれに貼り付けられた界磁
永久磁石１２からなる。界磁永久磁石１２は、その幅が
極ピッチλｐに等しく、全部で４個並んでいる。次に、
固定子について説明する。固定子１３は、空心コイル１
９からなる電機子巻線が固定子ヨーク１４上に施されて
構成される。空心コイルは、全部で５個配置されてい
る。その内訳は、図１０の巻線形態図に示すように、Ｕ
相空心コイルとＷ相空心コイルが２個、Ｖ相空心コイル
が１個となっている。また、それぞれの空心コイルのタ
ーン数は同じＮターンである。Ｖ相の電機子巻線が他の
相よりＮターン少ないが、このＮターンの電機子巻線は
ドライバ内に空心コイルとして収納されている。よっ
て、３相の巻線抵抗は、すべて等しいものになってい
る。

【００３０】以下、従来例と比較して本案の特徴を説明
する。固定子上の空心コイル数をＫ個とすれば、１個の
コイルが占める長さλｃは、 λｃ＝Ｌs／Ｋとなる。また、極ピッチλｐは、 λｐ＝ｍ・ｑ・λｃ＝３λｃ／４＝３Ｌs／４Ｋである。可動子長Ｌｍは、Ｌｍ＝Ｐ・λｐ＝３ＰＬｓ／４Ｋで表される。よって、ストロークＬは、Ｌ＝Ｌｓ−Ｌｍ＝（１−３Ｐ／４Ｋ）Ｌｓで表される。以上の式より、従来例と第６実施例とを比
較した結果を表に示す。

【００３１】表．従来例と第６実施例との比較（固定子長Ｌｓは一定）

【００３２】

【表２】この結果より、ストロークが固定子長の４０％（０.４
×Ｌｓ）以上必要な場合は、従来例よりも第６実施例の
方が可動子長を大きくできるために有利である。推力定
数が可動子長に比例するとすれば、約１６％ほど第６実
施例の方が推力定数が大きい。よって、モータ部で発生
する銅損を｛１−（１／１.１６）²｝×１００≒約２６
％低減できる。

【００３３】以上の実施例は毎極毎相のコイル数を限定
して説明したが、他のコンビネーションにも適用できる
ことは言うまでもない。さらに、第７の実施例として、
第６の実施例では固定子外に出したコイルをドライバ内
に収納したが、図１２に示すように温熱を必要とするも
のへのヒータとしても使用できる。

【００３４】

【発明の効果】以上に示した構成にすることにより、以
下の効果が期待できる。従来技術ではギャップ部とスロット部の巻線が１個の
コイルを成しているため、コイル形状が複雑で巻線作業
が困難であった。本発明によれば、このギャップ部のコ
イル辺を無くした集中巻のコイルであるため、巻線作業
が容易となり低コスト化が実現できる。さらに、コイル
の高精度な配置が容易となったため、トルクリップル・
推力リップルが低減化できる。ｌ個１個のコイルがすべて集中巻のコイルである。そ
のため、コイルエンドが短くなるので、積み厚を長くで
き、モータ定数を向上できる。バックヨークの部分が有るために、電磁的ギャップが
大きくなり、リニアモータ特有の吸引力を低減できる。バックヨークの部分が有るために、一般的なティース
だけに巻線を埋設する永久磁石界磁モータに比ベ、イン
ダクタンスが小さく、電気的な応答性が非常に良い。さ
らに、電機子コアの全部が、磁束密度の高いティース有
り電機子コアでないために、高速での鉄損が非常に小さ
い。よって、高回転速度・高速の用途に非常に低効率の
ものが実現できる。空心コイルの径方向幅と周方向幅を請求項記載の通り
とすることにより、モータ定数を向上させることができ
る。

【００３５】また、永久磁石形リニアモータとして、固
定子の長さを調整できるため、ストロークに応じた最適
な可動子長を得ることができる。よって、可動子長を最
適にでき、推力定数を向上し、銅損を低減できる。さら
に、固定子外に出したコイルをモータの外に配置した
り、ヒータとして使用することにより、そのコイルを無
駄にすることなく、発熱が小さく効率の良いものを実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における要部の正断面図

【図２】本発明の第１実施例のスター結線による巻線形
態を示す図

【図３】本発明の第２実施例における要部の正断面図

【図４】本発明の第２実施例における空心コイルの巻線
係数を示す図

【図５】本発明の第３実施例における要部の正断面図

【図６】本発明の第３実施例における空心コイルのモー
タ定数を示す図

【図７】本発明の第４実施例における要部の正断面図

【図８】本発明の第５実施例における要部の正断面図

【図９】図９（ａ）は本発明の第６実施例における要部
の正断面図、図９（ｂ）は本発明の第６実施例における
固定子の上面図

【図１０】本発明の第６実施例における巻線形態を示す
図

【図１１】本発明の第７実施例における巻線形態を示す
図

【図１２】永久磁石形同期モータの従来例の要部の正断
面図

【図１３】従来例における巻線形態を示す図

【図１４】図１４（ａ）は従来の永久磁石形リニアモー
タの要部の正断面図、図１４（ｂ）は固定子の上面図

【図１５】従来例における巻線形態を示す図

【符号の説明】

１電機子コア２ティース３スロット巻コイル４バックヨーク５空心コイル６永久磁石（回転子）１０可動子１１可動子ヨーク１２永久磁石１３固定子１４固定子ヨーク（コア）１５バックヨーク１６空心コイル１７ティース１８スロット巻コイル１９空心コイル２０回転子コア２２、２５下コイル辺２３、２６上コイル辺２７電機子コア２８界磁永久磁石２９スロット３０可動子３１可動子ヨーク３２永久磁石３３固定子３４固定子ヨーク３５空心コイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者筒井幸雄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

【特許請求の範囲】

【請求項１】電機子コアにコイルを巻施した固定子
と、ヨーク外周面に２の倍数個の界磁永久磁石を、隣接
する磁極が互いに異極着磁となるように固着した可動子
との電磁構成をもつ永久磁石形モータにおいて、前記固定子の電機子コアは、ティースとスロットを形成
した部分と、ティースを持たないバックヨークだけで形
成された部分が前記可動子の移動方向に交互に配置さ
れ、前記固定子の電機子巻線が作るコイルは、前記ティース
に集中巻されたコイルと、前記バックヨーク上に配置さ
れた空心コイルから構成されることを特徴とする永久磁
石形モータ。
【請求項２】前記バックヨーク上の空心コイルの周方
向幅を極ピッチの１.２〜１.６倍に広げたことを特徴と
する請求項１に記載の永久磁石形モータ。
【請求項３】前記バックヨーク上の空心コイルの径方
向幅を極ピッチの０.２〜０.６倍にしたことを特徴とす
る請求項１に記載の永久磁石形モータ。
【請求項４】前記ティースの中心間隔を電気角９０度
と電気角３０度が交互になるように前記ティース間隔を
変えて構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれ
か１項に記載の永久磁石形モータ。
【請求項５】電機子巻線を施した固定子と、可動子ヨ
ーク上に複数の界磁永久磁石を、隣接する磁極が互いに
異極着磁となるように固着した可動子との電磁構成をも
つ永久磁石形リニアモータにおいて、電機子巻線は相数をｍとしてｍの整数倍個のコイルから
なり、ｍ相の整数倍個のコイルの一部は固定子に設けら
れ、残りのコイルは固定子以外の場所に設けられること
を特徴とする永久磁石形リニアモータ。
【請求項６】固定子以外の場所に設けたコイルはヒー
タとして用いることを特徴とする請求項５記載の永久磁
石形リニアモータ。