JPH11285184A - 永久磁石電動機 - Google Patents
永久磁石電動機Info
- Publication number
- JPH11285184A JPH11285184A JP10100197A JP10019798A JPH11285184A JP H11285184 A JPH11285184 A JP H11285184A JP 10100197 A JP10100197 A JP 10100197A JP 10019798 A JP10019798 A JP 10019798A JP H11285184 A JPH11285184 A JP H11285184A
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- JP
- Japan
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- permanent magnet
- core
- rotor core
- permanent magnets
- permanent
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 永久磁石電動機において、マグネットトルク
およびリラクタンストルクを有効利用し、モータ効率の
向上を図る。 【解決手段】 インナーロータ型の永久磁石電動機にお
いて、ロータコア１０に当該極数分の永久磁石１１をコ
ア外周に沿って等間隔に埋設し、この永久磁石１１の断
面形状を凸レンズ形状とする。この永久磁石１１の両端
部側にはフラックスバリア１１ａを形成し、永久磁石１
１の一方の面をロータコア１０の外周に沿った形状と
し、他方の面を中心孔４との距離を考慮した形状とす
る。隣接する異極の永久磁石１１の間隔はロータコア１
０に使用する電磁鋼板１枚の厚さ以上とし、ステータコ
ア１からの磁気の路を確保する。各永久磁石１１と中心
孔４との間の領域にはカシメピン１２を通し、かつ、か
しめ部１３を形成する。
およびリラクタンストルクを有効利用し、モータ効率の
向上を図る。 【解決手段】 インナーロータ型の永久磁石電動機にお
いて、ロータコア１０に当該極数分の永久磁石１１をコ
ア外周に沿って等間隔に埋設し、この永久磁石１１の断
面形状を凸レンズ形状とする。この永久磁石１１の両端
部側にはフラックスバリア１１ａを形成し、永久磁石１
１の一方の面をロータコア１０の外周に沿った形状と
し、他方の面を中心孔４との距離を考慮した形状とす
る。隣接する異極の永久磁石１１の間隔はロータコア１
０に使用する電磁鋼板１枚の厚さ以上とし、ステータコ
ア１からの磁気の路を確保する。各永久磁石１１と中心
孔４との間の領域にはカシメピン１２を通し、かつ、か
しめ部１３を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、空気調和機や冷
蔵庫のコンプレッサ等に用いるインナーロータ型の永久
磁石電動機に係り、特に詳しくはマグネットトルクを得
る永久磁石の形状により、リラクタンストルクの有効利
用を可能とする永久磁石電動機に関するものである。
蔵庫のコンプレッサ等に用いるインナーロータ型の永久
磁石電動機に係り、特に詳しくはマグネットトルクを得
る永久磁石の形状により、リラクタンストルクの有効利
用を可能とする永久磁石電動機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の永久磁石電動機のインナーロー
タの構成は、ロータコアに永久磁石を埋設しており、例
えば図５に示すものが提案されている。
タの構成は、ロータコアに永久磁石を埋設しており、例
えば図５に示すものが提案されている。
【０００３】図５に示すように、２４スロットのステー
タコア１内のロータコア２には、当該永久磁石電動機の
極数（４極）分だけ板状の永久磁石３が外径に沿って円
周方向に埋設されている。なお、４は中心孔（シャフト
用の孔）、５はカシメピン、６はかしめ部である。
タコア１内のロータコア２には、当該永久磁石電動機の
極数（４極）分だけ板状の永久磁石３が外径に沿って円
周方向に埋設されている。なお、４は中心孔（シャフト
用の孔）、５はカシメピン、６はかしめ部である。
【０００４】この場合、永久磁石３の形状がほぼ断面扇
状であり、この扇状の外側孤をコアの外周に沿って、ま
たその扇状の内側孤を直線としていることから、永久磁
石３の使用量（磁石量）が多く、大きいマグネットトル
クを得ることができる。また、前記扇状の内側は直線と
しているため、コア中心部には正方形のボス部が形成さ
れ、このボス部にカシメピン５を通し、かつ、かしめ部
６を形成することができ、永久磁石３と中心孔４との間
には距離もあり、コア強度の面からも好ましい。
状であり、この扇状の外側孤をコアの外周に沿って、ま
たその扇状の内側孤を直線としていることから、永久磁
石３の使用量（磁石量）が多く、大きいマグネットトル
クを得ることができる。また、前記扇状の内側は直線と
しているため、コア中心部には正方形のボス部が形成さ
れ、このボス部にカシメピン５を通し、かつ、かしめ部
６を形成することができ、永久磁石３と中心孔４との間
には距離もあり、コア強度の面からも好ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記永
久磁石電動機においては、リラクタンストルクの利用が
できず、モータ効率の向上が見込めないという欠点があ
る。すなわち、永久磁石３の使用量をより多くするため
には、隣接する永久磁石３の間が狭く、また、永久磁石
３の幅（厚さ）を大きくしているために、ステータコア
１からの磁束の路を確保することが困難だからである。
久磁石電動機においては、リラクタンストルクの利用が
できず、モータ効率の向上が見込めないという欠点があ
る。すなわち、永久磁石３の使用量をより多くするため
には、隣接する永久磁石３の間が狭く、また、永久磁石
３の幅（厚さ）を大きくしているために、ステータコア
１からの磁束の路を確保することが困難だからである。
【０００６】この発明は、前記課題に鑑みなされたもの
であり、その目的は永久磁石の断面形状を変えることに
より、マグネットトルクおよびリラクタンストルクを有
効利用し、ひいてはモータ効率の向上を図ることができ
るようにした永久磁石電動機を提供することにある。
であり、その目的は永久磁石の断面形状を変えることに
より、マグネットトルクおよびリラクタンストルクを有
効利用し、ひいてはモータ効率の向上を図ることができ
るようにした永久磁石電動機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明はロータコアを内部に有する永久磁石電動
機において、前記ロータコアに当該極数分の永久磁石を
コア外周に沿って等間隔に埋設するとともに、該永久磁
石の断面形状を凸レンズ形状としてなることを特徴とし
ている。
に、この発明はロータコアを内部に有する永久磁石電動
機において、前記ロータコアに当該極数分の永久磁石を
コア外周に沿って等間隔に埋設するとともに、該永久磁
石の断面形状を凸レンズ形状としてなることを特徴とし
ている。
【０００８】この場合、前記埋設する永久磁石の隣接同
士を異極とし、該異極の永久磁石の間隔を当該ロータコ
アに使用する電磁鋼板１枚の厚さ以上にすると好まし
い。
士を異極とし、該異極の永久磁石の間隔を当該ロータコ
アに使用する電磁鋼板１枚の厚さ以上にすると好まし
い。
【０００９】前記永久磁石の一方の面をコア外周に沿っ
た曲線に、他方の面を孤の中点と当該中心孔との距離を
所定値とした曲線にし、前記永久磁石の両端部側を面取
りすることによってフラックスバリアを形成するとよ
い。
た曲線に、他方の面を孤の中点と当該中心孔との距離を
所定値とした曲線にし、前記永久磁石の両端部側を面取
りすることによってフラックスバリアを形成するとよ
い。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１ないし図４を参照して詳しく説明する。なお、図中、
図５と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。
１ないし図４を参照して詳しく説明する。なお、図中、
図５と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。
【００１１】この発明の永久磁石電動機は、ロータコア
に埋設する永久磁石の断面形状を凸レンズ形状とすれ
ば、永久磁石の使用量（磁石量）を多くすることがで
き、つまりマグネットトルクが向上し、またステータコ
アからの磁束の路を確保することができ、つまりリラク
タンストルクの利用が見込めることに着目にしたもので
ある。
に埋設する永久磁石の断面形状を凸レンズ形状とすれ
ば、永久磁石の使用量（磁石量）を多くすることがで
き、つまりマグネットトルクが向上し、またステータコ
アからの磁束の路を確保することができ、つまりリラク
タンストルクの利用が見込めることに着目にしたもので
ある。
【００１２】そのため、図１および図２に示すように、
この永久磁石電動機のロータコア１０には、断面凸レン
ズ形状の永久磁石１１がコア外周に沿って当該極数（四
極）分だけ等間隔に埋設されている。各永久磁石１１は
一方の面をコア外周に沿うようにし、他方の面を中心孔
４に向けている。
この永久磁石電動機のロータコア１０には、断面凸レン
ズ形状の永久磁石１１がコア外周に沿って当該極数（四
極）分だけ等間隔に埋設されている。各永久磁石１１は
一方の面をコア外周に沿うようにし、他方の面を中心孔
４に向けている。
【００１３】さらに、図３に示すように、隣接する異極
の永久磁石１１の間は、ステータコア１からの磁束の路
を確保するために所定幅ｓとし、例えば、ロータコア１
０に使用する電磁鋼板１枚の厚さ以上にすると好まし
い。なお、永久磁石１１の他方の面（中心孔４を向いて
いる面）は、ステータコア１からの磁気の通路（いわゆ
る磁束の路）に沿った曲線にするとよい。
の永久磁石１１の間は、ステータコア１からの磁束の路
を確保するために所定幅ｓとし、例えば、ロータコア１
０に使用する電磁鋼板１枚の厚さ以上にすると好まし
い。なお、永久磁石１１の他方の面（中心孔４を向いて
いる面）は、ステータコア１からの磁気の通路（いわゆ
る磁束の路）に沿った曲線にするとよい。
【００１４】したがって、図１において、ｑ軸に関して
はステータコア１からの磁束の路には永久磁石１１が介
在し、ｄ軸に関してはステータコア１からの磁束の路が
その曲線に沿った形でロータコア１０に形成されること
になる。つまり、ｑ軸とｄ軸インダクタンスの差が大き
くなり、リラクタンストルクの発生が見込める。
はステータコア１からの磁束の路には永久磁石１１が介
在し、ｄ軸に関してはステータコア１からの磁束の路が
その曲線に沿った形でロータコア１０に形成されること
になる。つまり、ｑ軸とｄ軸インダクタンスの差が大き
くなり、リラクタンストルクの発生が見込める。
【００１５】また、各永久磁石１１が断面凸レンズ形状
であることから、各永久磁石１１および中心孔４との間
にはある程度の領域が生じ、この領域には、カシメピン
１２を通し、かしめ部１３を形成する。
であることから、各永久磁石１１および中心孔４との間
にはある程度の領域が生じ、この領域には、カシメピン
１２を通し、かしめ部１３を形成する。
【００１６】さらに、図４に示すように、各永久磁石１
１の両端部側にはフラックスバリア用の孔１１ａを形成
するとよい。この場合、各永久磁石１１の両端部をカッ
トすればよい。このフラックスバリア用の孔１１ａは、
磁束の短絡、漏洩を防止することから、永久磁石１１の
磁束の損失を抑え、ひいてはマグネットトルクの低下を
抑える。
１の両端部側にはフラックスバリア用の孔１１ａを形成
するとよい。この場合、各永久磁石１１の両端部をカッ
トすればよい。このフラックスバリア用の孔１１ａは、
磁束の短絡、漏洩を防止することから、永久磁石１１の
磁束の損失を抑え、ひいてはマグネットトルクの低下を
抑える。
【００１７】ところで、ロータコア１０の製造において
は、コアプレス金型を用いて自動プレスで電磁鋼板を打
ち抜き、金型内でかしめてロータコア１０を一体的に形
成するコア積層方式（自動積層方式）を採用する。
は、コアプレス金型を用いて自動プレスで電磁鋼板を打
ち抜き、金型内でかしめてロータコア１０を一体的に形
成するコア積層方式（自動積層方式）を採用する。
【００１８】このプレス加工工程では、コアシート１０
ａを打ち抜くとき、永久磁石１１の孔およびカシメピン
１２の孔を打ち抜くとともに、かしめ部１３をコアシー
ト１０ａの積層毎に形成する。したがって、従来の自動
積層方式によるプレス加工をそのまま利用することがで
きる。
ａを打ち抜くとき、永久磁石１１の孔およびカシメピン
１２の孔を打ち抜くとともに、かしめ部１３をコアシー
ト１０ａの積層毎に形成する。したがって、従来の自動
積層方式によるプレス加工をそのまま利用することがで
きる。
【００１９】このようにして、自動的にプレス、積層さ
れたコアをかしめた後、永久磁石１１の孔に磁石（例え
ばフェライト磁石）を埋設して蓋をし、カシメピン１２
を通してロータコア１０をかしめ、かつ永久磁石１１を
凸レンズ形状の厚さ方向に磁化、着磁する。
れたコアをかしめた後、永久磁石１１の孔に磁石（例え
ばフェライト磁石）を埋設して蓋をし、カシメピン１２
を通してロータコア１０をかしめ、かつ永久磁石１１を
凸レンズ形状の厚さ方向に磁化、着磁する。
【００２０】なお、図４について追加説明をすると、２
４スロットのステータコア１には、三相（Ｕ相、Ｖ相お
よびＷ相）の電機子巻線が施されているが、スロット数
や電機子巻線が異なっていてもよい。また、ステータコ
ア１において、例えば外径側の巻線をＵ相、内径側の巻
線をＷ相、その中間の巻線をＶ相としてもよい。
４スロットのステータコア１には、三相（Ｕ相、Ｖ相お
よびＷ相）の電機子巻線が施されているが、スロット数
や電機子巻線が異なっていてもよい。また、ステータコ
ア１において、例えば外径側の巻線をＵ相、内径側の巻
線をＷ相、その中間の巻線をＶ相としてもよい。
【００２１】このように、各永久磁石１１の断面を凸レ
ンズ形状とすることで、永久磁石１１の使用量は少なく
とも従来と変わらず、つまりマグネットトルクが小さく
ならず、その凸レンズの形状によっては使用量を多くす
ることが可能であり、フラックスバリア用の孔１１ａに
より、磁束の短絡、漏洩を防止することができる。
ンズ形状とすることで、永久磁石１１の使用量は少なく
とも従来と変わらず、つまりマグネットトルクが小さく
ならず、その凸レンズの形状によっては使用量を多くす
ることが可能であり、フラックスバリア用の孔１１ａに
より、磁束の短絡、漏洩を防止することができる。
【００２２】また、隣接する永久磁石１１の間隔を所定
に開け、かつ永久磁石１１の断面を凸レンズ形状として
いることから、ステータコア１からの磁気の路を十分に
確保することができ、リラクタンストルクの発生を見込
むことができる。すなわち、ｑ軸とｄ軸インダクタンス
の差（Ｌｑ−Ｌｄ）が大きくなり、これによりリラクタ
ンストルクを発生させることができるからである。した
がって、マグネットトルクおよびリラクタンストルクの
有効利用が図れ、ひいてはモータ効率の向上が図れる。
に開け、かつ永久磁石１１の断面を凸レンズ形状として
いることから、ステータコア１からの磁気の路を十分に
確保することができ、リラクタンストルクの発生を見込
むことができる。すなわち、ｑ軸とｄ軸インダクタンス
の差（Ｌｑ−Ｌｄ）が大きくなり、これによりリラクタ
ンストルクを発生させることができるからである。した
がって、マグネットトルクおよびリラクタンストルクの
有効利用が図れ、ひいてはモータ効率の向上が図れる。
【００２３】なお、永久磁石１１の他方の面（中心孔４
を向いている面）については、永久磁石１１と中心孔４
との距離を考慮して決めるとよい。これにより、コア強
度を低下させず済み、ひいては信頼性の低下を防止する
ことができる。また、前述により形成されるロータコア
を組み込んでＤＣブラシレスモータとし、空気調和機の
圧縮機モータ等として利用すれば、コストをアップする
ことなく、空気調和機の性能アップ（運転効率の上昇、
振動や騒音の低下）を図ることができる。
を向いている面）については、永久磁石１１と中心孔４
との距離を考慮して決めるとよい。これにより、コア強
度を低下させず済み、ひいては信頼性の低下を防止する
ことができる。また、前述により形成されるロータコア
を組み込んでＤＣブラシレスモータとし、空気調和機の
圧縮機モータ等として利用すれば、コストをアップする
ことなく、空気調和機の性能アップ（運転効率の上昇、
振動や騒音の低下）を図ることができる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、この永久磁石電動
機の請求項１記載の発明によると、ロータコアを内部に
有する永久磁石電動機において、前記ロータコアに当該
極数分の永久磁石をコア外周に沿って等間隔に埋設する
とともに、この永久磁石の断面形状を凸レンズ形状とし
てなるので、永久磁石の断面積（磁石の使用量）を少な
くとも従来と同じ程度することができる。しかも、永久
磁石の当該中心孔側が曲線であることから、ステータコ
アからの磁束の路を確保してリラクタンストルクを発生
させることができ、これによりマグネットトルクおよび
リラクタンストルクを有効利用することができ、ひいて
はモータ効率の向上を図ることができるという効果があ
る。
機の請求項１記載の発明によると、ロータコアを内部に
有する永久磁石電動機において、前記ロータコアに当該
極数分の永久磁石をコア外周に沿って等間隔に埋設する
とともに、この永久磁石の断面形状を凸レンズ形状とし
てなるので、永久磁石の断面積（磁石の使用量）を少な
くとも従来と同じ程度することができる。しかも、永久
磁石の当該中心孔側が曲線であることから、ステータコ
アからの磁束の路を確保してリラクタンストルクを発生
させることができ、これによりマグネットトルクおよび
リラクタンストルクを有効利用することができ、ひいて
はモータ効率の向上を図ることができるという効果があ
る。
【００２５】請求項２記載の発明によると、請求項１に
おいて、前記埋設する永久磁石の隣接同士を異極とし、
この異極の永久磁石の間隔を当該ロータコアに使用する
電磁鋼板１枚の厚さ以上としたので、請求項１の効果に
加え、ステータコアからの磁束の路をより確保すること
になる。つまり、磁気抵抗を小さくし、より大きいリラ
クタンストルクの発生を見込むことができるため、モー
タ効率の向上を図ることができるという効果がある。
おいて、前記埋設する永久磁石の隣接同士を異極とし、
この異極の永久磁石の間隔を当該ロータコアに使用する
電磁鋼板１枚の厚さ以上としたので、請求項１の効果に
加え、ステータコアからの磁束の路をより確保すること
になる。つまり、磁気抵抗を小さくし、より大きいリラ
クタンストルクの発生を見込むことができるため、モー
タ効率の向上を図ることができるという効果がある。
【００２６】請求項３記載の発明によると、請求項１ま
たは２における永久磁石の一方の面をコア外周に沿った
曲線に、他方の面は孤の中点と当該中心孔との距離を所
定値とした曲線にし、前記永久磁石の両端部側を面取り
することによってフラックスバリアを形成してなるの
で、請求項１または２の効果に加え、コア強度を保ちな
がら、永久磁石の使用量（磁石量）を最大限に多くする
ことができるとともに、永久磁石の磁束の短絡、漏洩を
防止し、より大きいマグネットトルクの発生を見込むこ
とができるため、モータ効率の向上を図ることができる
という効果がある。
たは２における永久磁石の一方の面をコア外周に沿った
曲線に、他方の面は孤の中点と当該中心孔との距離を所
定値とした曲線にし、前記永久磁石の両端部側を面取り
することによってフラックスバリアを形成してなるの
で、請求項１または２の効果に加え、コア強度を保ちな
がら、永久磁石の使用量（磁石量）を最大限に多くする
ことができるとともに、永久磁石の磁束の短絡、漏洩を
防止し、より大きいマグネットトルクの発生を見込むこ
とができるため、モータ効率の向上を図ることができる
という効果がある。
【図１】この発明の実施の一形態を示す永久磁石電動機
の概略的平面図。
の概略的平面図。
【図２】図１に示すロータコアを説明するための概略的
断面図。
断面図。
【図３】図１に示すロータコアを説明するための概略的
部分平面図。
部分平面図。
【図４】この発明の変形実施の形態を示すロータコアの
概略的部分平面図。
概略的部分平面図。
【図５】従来の永久磁石電動機の概略的側面図。
【符号の説明】 １ ステータコア ４ 中心孔（シャフト用） １０ ロータコア（磁石埋込型界磁鉄心） １０ａ コアシート １１ 永久磁石（断面凸レンズ形状） １１ａ 孔（フラックスバリア用） １２ カシメピン １３ かしめ部
Claims (3)
- 【請求項１】 ロータコアを内部に有する永久磁石電動
機において、前記ロータコアに当該極数分の永久磁石を
コア外周に沿って等間隔に埋設するとともに、該永久磁
石の断面形状を凸レンズ形状としてなることを特徴とす
る永久磁石電動機。 - 【請求項２】 前記埋設する永久磁石の隣接同士を異極
とし、該異極の永久磁石の間隔を当該ロータコアに使用
する電磁鋼板１枚の厚さ以上とした請求項１記載の永久
磁石電動機。 - 【請求項３】 前記永久磁石の一方の面をコア外周に沿
った曲線に、他方の面を孤の中点と当該中心孔との距離
を所定値とした曲線にし、前記永久磁石の両端部側を面
取りすることによってフラックスバリアを形成してなる
請求項１または２記載の永久磁石電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10019798A JP3821183B2 (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 永久磁石電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10019798A JP3821183B2 (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 永久磁石電動機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11285184A true JPH11285184A (ja) | 1999-10-15 |
| JP3821183B2 JP3821183B2 (ja) | 2006-09-13 |
Family
ID=14267586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10019798A Expired - Fee Related JP3821183B2 (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 永久磁石電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3821183B2 (ja) |
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| JP2003124019A (ja) * | 2001-10-18 | 2003-04-25 | Yaskawa Electric Corp | 永久磁石とそれを用いた回転形モータのロータ |
| JP2003164082A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-06-06 | Hitachi Metals Ltd | フェライト磁石および回転機、フェライト磁石の製造方法 |
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| KR100531090B1 (ko) * | 1999-01-22 | 2005-11-28 | 삼성전자주식회사 | 영구자석형 모터 |
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