JPS60219947A - 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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- JPS60219947A JPS60219947A JP59074436A JP7443684A JPS60219947A JP S60219947 A JPS60219947 A JP S60219947A JP 59074436 A JP59074436 A JP 59074436A JP 7443684 A JP7443684 A JP 7443684A JP S60219947 A JPS60219947 A JP S60219947A
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2706—Inner rotors
- H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
- H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
- H02K1/278—Surface mounted magnets; Inset magnets
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- H—ELECTRICITY
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- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
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- H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
- H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
- H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
- H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、異なる磁化特性をもつ永久磁石から形成され
る界磁磁石を有する永久磁石形同期電動機に関する。
る界磁磁石を有する永久磁石形同期電動機に関する。
従来、一般の同期電動機のステータは電磁鋼板を積層し
、それにスロットを設は電機子巻線を巻回し、ロータは
シャフトの外周に均等に永久磁石を分布固着して構成さ
れている。
、それにスロットを設は電機子巻線を巻回し、ロータは
シャフトの外周に均等に永久磁石を分布固着して構成さ
れている。
ｌＯ極の同期電動機の構造図を第１図に示す。
１はステータ、２はスロット、３は永久磁石、４はシャ
フト、Ｕ、Ｖ、Ｗは電機子巻線でそれらを流通し回転磁
界をつくる各相電機子電流を表わしている。
フト、Ｕ、Ｖ、Ｗは電機子巻線でそれらを流通し回転磁
界をつくる各相電機子電流を表わしている。
ところでこの同期電動機をＡＣサーボモータとして用い
るときは、高速応答が要求され大きな電機子電流が流れ
る。また、停電時の発電制動ができることもこの種のモ
ータの特長の一つであるが、。
るときは、高速応答が要求され大きな電機子電流が流れ
る。また、停電時の発電制動ができることもこの種のモ
ータの特長の一つであるが、。
この場合も定格電流の数倍の電機子電流が流れる。
したがって永久磁石は前記電機子電流の減磁力に耐えう
ることが必要である。
ることが必要である。
このために従来は、永久磁石材として抗磁力Ｈｏの高い
永久磁石を使用している。
永久磁石を使用している。
ただ、この場合に抗磁力Ｈ６が高い材料は残留磁束密度
Ｂｒが低い特性を持ち、そのため誘起電圧ＥＭＦが低く
なり、従って同期電動機としての発生トルクが小さくな
るという欠点を有していた。
Ｂｒが低い特性を持ち、そのため誘起電圧ＥＭＦが低く
なり、従って同期電動機としての発生トルクが小さくな
るという欠点を有していた。
一方、逆に残留磁束密度Ｂｒが高（抗磁力Ｈ６は低い永
久磁石を用いると誘起電圧ＥＭＦ特性は良くなり発生す
るトルクの性能は向上するが、耐減磁性能が悪い。なお
、この場合は、永久磁石の厚さを厚くして耐減磁力を上
げることも考えられるが、必要な永久磁石量が多くなり
、したがってコストも高くなり、また着磁も困難となる
。
久磁石を用いると誘起電圧ＥＭＦ特性は良くなり発生す
るトルクの性能は向上するが、耐減磁性能が悪い。なお
、この場合は、永久磁石の厚さを厚くして耐減磁力を上
げることも考えられるが、必要な永久磁石量が多くなり
、したがってコストも高くなり、また着磁も困難となる
。
第２図は永久磁石の磁化特性図を表わす。
２１は残留磁束密度Ｂｒが低く、抗磁力Ｈ６が高い永久
磁石の磁化特性であり、２２は残留磁束密度Ｂｒが高（
抗磁力Ｈ６が低い永久磁石の磁化特性である。
磁石の磁化特性であり、２２は残留磁束密度Ｂｒが高（
抗磁力Ｈ６が低い永久磁石の磁化特性である。
さらに、定格の５倍の電機子電流による減磁力分布を第
３図に示し、その永久磁石部の拡大図を第４図に表わし
、永久磁石の減磁力分布の詳細図を第５図に示す。
３図に示し、その永久磁石部の拡大図を第４図に表わし
、永久磁石の減磁力分布の詳細図を第５図に示す。
矢印ａは減磁、矢印すは増磁、Ｃはロータの回転方向、
ｄは永久磁石の磁化方向、ｅは大きい減磁をうける領域
、ｆは増磁になる領域である。
ｄは永久磁石の磁化方向、ｅは大きい減磁をうける領域
、ｆは増磁になる領域である。
ロータの回転方向Ｃの後方部が大きな減磁力を受ける。
また、抗磁力Ｈｃが高（残留磁束密度Ｂｒが低い永久磁
石材を用いた従来の同期電動機の一例の磁化特性上の動
作点を第６図に表わす。
石材を用いた従来の同期電動機の一例の磁化特性上の動
作点を第６図に表わす。
また、抗磁力Ｈ６が低く残留磁束密度Ｂｒが高い永久磁
石を用いた従来の同期電動機の他側の磁化特性上の動作
点を第７図に示す。
石を用いた従来の同期電動機の他側の磁化特性上の動作
点を第７図に示す。
図から明らかなように動作点が変曲点を越える部分があ
り、このため誘起電圧Ｅ Ｍ Ｆ波形が歪むことになり
、トルクリップルの原因となる。
り、このため誘起電圧Ｅ Ｍ Ｆ波形が歪むことになり
、トルクリップルの原因となる。
ここにおいて、本発明は、従来例の難点を克服し、ロー
タの永久磁石部を磁化特性の異なる材料から構成する永
久磁石形同期電動機を提供することを、その目的とする
。
タの永久磁石部を磁化特性の異なる材料から構成する永
久磁石形同期電動機を提供することを、その目的とする
。
本発明は、ロータの永久磁石部を磁化特性が異なる少な
くとも２種以上の材料、 たとえば、 残留磁束密度Ｂｒが低（抗磁力Ｈ６が高い永久磁石と、 残留磁束密度Ｂｒが高く抗磁力Ｈ６が低い永久磁石 から構成し、耐減磁性能が高くかつ誘起電圧ＥＭＦが大
きい、従ってトルク性能が良い永久磁石形同期電動機で
ある。
くとも２種以上の材料、 たとえば、 残留磁束密度Ｂｒが低（抗磁力Ｈ６が高い永久磁石と、 残留磁束密度Ｂｒが高く抗磁力Ｈ６が低い永久磁石 から構成し、耐減磁性能が高くかつ誘起電圧ＥＭＦが大
きい、従ってトルク性能が良い永久磁石形同期電動機で
ある。
本発明の一実施例における断面で表わした正面図を第８
図に示す。
図に示す。
すべての図面において同一符号は同一もしくは相当部分
を示す。
を示す。
電磁鉄板が積層されたステータＩＶＣは１極、１相あた
り１個のスロット２が設けられ、そこには電機子巻線が
巻装される。
り１個のスロット２が設けられ、そこには電機子巻線が
巻装される。
０一タ部はシャフトＢの外周に均等に分布され２極層に
してそれぞれ７ヤフトシ固着された磁化特性の異なる永
久磁石、すなわち、残留磁束密度Ｂｒが低く抗磁力Ｈ６
が高い永久磁石３．と、残留磁束密度Ｂｒが高く抗磁力
Ｈｏが低い永久磁石３ｂで構成される。
してそれぞれ７ヤフトシ固着された磁化特性の異なる永
久磁石、すなわち、残留磁束密度Ｂｒが低く抗磁力Ｈ６
が高い永久磁石３．と、残留磁束密度Ｂｒが高く抗磁力
Ｈｏが低い永久磁石３ｂで構成される。
本発明による同期′電動機の磁化特性上の動作点を第９
図に表わす。
図に表わす。
図にみられるように、大きな減磁を受ける部分は抗磁力
Ｈ６の高い永久磁石３ａで対応し、磁束量は残留磁束密
度Ｂｒの大きい永久磁石３ｂで受持っている。
Ｈ６の高い永久磁石３ａで対応し、磁束量は残留磁束密
度Ｂｒの大きい永久磁石３ｂで受持っている。
なおトルク性能の代用的特性である誘起電圧ＥＭＦ波形
を第１０図に示す。
を第１０図に示す。
１０ は永久磁石３ａのみ、１０１）はこの一実施例の
場合、ｌＯｏは永久磁石３ｂのみの特性である。
場合、ｌＯｏは永久磁石３ｂのみの特性である。
このように、第６図、第７図、第９図の永久磁石磁化特
性上の動作点から、本発明の永久磁石構造をもつ同期型
１４Ｉ１機は耐減磁性能が高（、かつ第１０図に見られ
るように誘起電圧ｇＭＦも太き（、したがってトルク性
能も高い電動機が得られる。
性上の動作点から、本発明の永久磁石構造をもつ同期型
１４Ｉ１機は耐減磁性能が高（、かつ第１０図に見られ
るように誘起電圧ｇＭＦも太き（、したがってトルク性
能も高い電動機が得られる。
本発明の他の実施例の要部を表わす正断面図を第１１図
に示す。
に示す。
（ａ）はロータの回転方向Ｃが時計式のみであるが、（
ｂ） 、 （Ｃ） 、 （ｄ）は回転方向Ｃが時計式お
よび反時計式のいずれでもよい。
ｂ） 、 （Ｃ） 、 （ｄ）は回転方向Ｃが時計式お
よび反時計式のいずれでもよい。
つまり第１０図に示すような構造で電機子反作用を強く
受ける部分は抗磁力Ｈ６の高い永久磁石３ａ、他の部分
は残留磁束密度Ｂｒの高い永久磁石３ｂで構成される。
受ける部分は抗磁力Ｈ６の高い永久磁石３ａ、他の部分
は残留磁束密度Ｂｒの高い永久磁石３ｂで構成される。
かくして本発明によれば、耐減磁性能、トルク性能とも
に高いことから、高速応答でかつ発電制動が容易なサー
ボモータを得ることができる。
に高いことから、高速応答でかつ発電制動が容易なサー
ボモータを得ることができる。
また、永久磁石の厚さも薄（できることから、必要な永
久磁石量も少なくなり、かつ製造工程にあろ着磁も容易
になることから、小形・軽量・低価格の同期電動機を得
ることができる。
久磁石量も少なくなり、かつ製造工程にあろ着磁も容易
になることから、小形・軽量・低価格の同期電動機を得
ることができる。
第１図は従来例の構造図、第２図は永久磁石の磁化特性
図、第３図は電機子電流による減磁力分布図、第４図は
その永久磁石部の拡大図、第５図はその永久磁石の減磁
力分布の詳細図、第６図は従来の同期電動機の一例の磁
化特性上の動作点図、第７図は他側の磁化特性上の動作
点図、第８図は本発明の一実施例における断面で表わし
た正面図、第９図は本発明による同期電動機の磁化特性
上の動作点図、第１０図は誘起電圧波形の比較図、第１
１図（ａ） 、 （ｂ） 、 （Ｃ） 、 （ｄ）は本
発明の他の実施例の要部を示す正断面図である。 １・・・・・・ステータ ２・・・・・・スロット ３・・・・・・永久磁石 ３ａ・・・残留磁束密度Ｂｒが低く抗磁力Ｈ６の高い永
久磁石 ３ｂ・・・Ｂｒが高（Ｈｏが低い永久磁石４・・・・・
・シャフト。 出願人代理人 猪 股 清 第１図 第２図 Ｅｉ（ＫＧ） ５４３２ １ Ｈ（Ｋ Ｏｅ） 第５図 第６図 Ｈ（Ｋ ＥＲ５） Ｈ（Ｋ Ｄｅ） 第８図 （ ）（（ＫＤｃ） 第１０図
図、第３図は電機子電流による減磁力分布図、第４図は
その永久磁石部の拡大図、第５図はその永久磁石の減磁
力分布の詳細図、第６図は従来の同期電動機の一例の磁
化特性上の動作点図、第７図は他側の磁化特性上の動作
点図、第８図は本発明の一実施例における断面で表わし
た正面図、第９図は本発明による同期電動機の磁化特性
上の動作点図、第１０図は誘起電圧波形の比較図、第１
１図（ａ） 、 （ｂ） 、 （Ｃ） 、 （ｄ）は本
発明の他の実施例の要部を示す正断面図である。 １・・・・・・ステータ ２・・・・・・スロット ３・・・・・・永久磁石 ３ａ・・・残留磁束密度Ｂｒが低く抗磁力Ｈ６の高い永
久磁石 ３ｂ・・・Ｂｒが高（Ｈｏが低い永久磁石４・・・・・
・シャフト。 出願人代理人 猪 股 清 第１図 第２図 Ｅｉ（ＫＧ） ５４３２ １ Ｈ（Ｋ Ｏｅ） 第５図 第６図 Ｈ（Ｋ ＥＲ５） Ｈ（Ｋ Ｄｅ） 第８図 （ ）（（ＫＤｃ） 第１０図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電磁鋼板を積層しそれの内周側にスロットを設は電
機子巻線を巻回したステータと、ステータの内周に空隙
を介して対向し、シャフトの外周に、磁化特性が異なる
少な（とも２棟以上の永久磁石を固着したロータとで構
成したことを特徴とする永久磁石形同期電動機。 ２、抗磁力の高い永久磁石をステータ側に、残留磁束密
度の高い永久磁石をシャフト側に固着したロータとで構
成した特許請求の範囲第１項記載の永久磁石形同期電動
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59074436A JPS60219947A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 永久磁石形同期電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59074436A JPS60219947A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 永久磁石形同期電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60219947A true JPS60219947A (ja) | 1985-11-02 |
Family
ID=13547166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59074436A Pending JPS60219947A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 永久磁石形同期電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60219947A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2010080799A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-08 | Hitachi Ltd | 焼結磁石及びそれを用いた回転機 |
| US20100171386A1 (en) * | 2007-05-28 | 2010-07-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rotor for magnet-embedded motor and magnet-embedded motor |
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| CN104756368A (zh) * | 2013-05-21 | 2015-07-01 | 日本电产株式会社 | 转子以及马达 |
| EP2246962A3 (en) * | 2009-04-30 | 2017-05-24 | General Electric Company | High speed internal permanent magnet machine |
| DE102013209088B4 (de) | 2012-05-30 | 2024-12-19 | GM Global Technology Operations, LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) | Bi-permanentmagnete in synchronen maschinen |
-
1984
- 1984-04-13 JP JP59074436A patent/JPS60219947A/ja active Pending
Cited By (22)
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| CN104704711A (zh) * | 2012-03-13 | 2015-06-10 | 博泽沃尔兹堡汽车零部件有限公司 | 具有高效率的电机 |
| JP2015510388A (ja) * | 2012-03-13 | 2015-04-02 | ブローゼ・ファールツォイクタイレ・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニ・コマンディットゲゼルシャフト・ヴュルツブルク | 電気機械 |
| US9634528B2 (en) | 2012-03-13 | 2017-04-25 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kg, Wuerzburg | Efficient electric machine |
| US9634527B2 (en) | 2012-03-13 | 2017-04-25 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kg, Wuerzburg | Electrical machine with a high level of efficiency |
| US9831726B2 (en) | 2012-03-13 | 2017-11-28 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kg, Wuerzburg | Electrical machine |
| DE102013209088B4 (de) | 2012-05-30 | 2024-12-19 | GM Global Technology Operations, LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) | Bi-permanentmagnete in synchronen maschinen |
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