JP2000308287A - 永久磁石埋込型リラクタンスモータ - Google Patents
永久磁石埋込型リラクタンスモータInfo
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- JP2000308287A JP2000308287A JP11110843A JP11084399A JP2000308287A JP 2000308287 A JP2000308287 A JP 2000308287A JP 11110843 A JP11110843 A JP 11110843A JP 11084399 A JP11084399 A JP 11084399A JP 2000308287 A JP2000308287 A JP 2000308287A
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- magnetic flux
- permanent magnet
- rotor core
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大幅な設計変更をすることなくコギングトル
クが小さく、ロータ内部での短絡磁束が小さい、埋込磁
石型同期モータを提供する。 【解決手段】 ロータコア１を複数個のブロックに分割
し、各ブロックを回転方向にずらして構成するロータに
おいてブロック間に、非磁性体からなる薄板を挟み込ん
で一体構成することによって、軸方向の漏れ磁束が防止
できるので鎖交磁束の低下なく、コギングトルクの小さ
いモータを構成できる。
クが小さく、ロータ内部での短絡磁束が小さい、埋込磁
石型同期モータを提供する。 【解決手段】 ロータコア１を複数個のブロックに分割
し、各ブロックを回転方向にずらして構成するロータに
おいてブロック間に、非磁性体からなる薄板を挟み込ん
で一体構成することによって、軸方向の漏れ磁束が防止
できるので鎖交磁束の低下なく、コギングトルクの小さ
いモータを構成できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロータ軸方向に複
数個の永久磁石あるいは複数個のスリットを設けること
で、リラクタンストルクを利用するモータに関するもの
である。
数個の永久磁石あるいは複数個のスリットを設けること
で、リラクタンストルクを利用するモータに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来から鉄など高透磁率材からなるロー
タ本体に永久磁石を埋設したロータ本体が知られてい
る。図６は、リラクタンストルクを有効に利用するた
め、本発明者らが開発した２層構造の永久磁石付ロータ
を示している（特第２８３８１７号）。
タ本体に永久磁石を埋設したロータ本体が知られてい
る。図６は、リラクタンストルクを有効に利用するた
め、本発明者らが開発した２層構造の永久磁石付ロータ
を示している（特第２８３８１７号）。
【０００３】この先行発明に係わるロータ１は中心にロ
ータ軸２を有し、鉄製ロータコア３にロータ半径方向に
１極当たり２層に間隔を置いて配置された４組の永久磁
石４ａ，４ｂを埋設してなり、各組の永久磁石４ａ，４
ｂはＳ極，Ｎ極が交互となるように隣接して配置され、
いずれもロータの求心方向へ凸形をなす円弧形状に形成
されている。
ータ軸２を有し、鉄製ロータコア３にロータ半径方向に
１極当たり２層に間隔を置いて配置された４組の永久磁
石４ａ，４ｂを埋設してなり、各組の永久磁石４ａ，４
ｂはＳ極，Ｎ極が交互となるように隣接して配置され、
いずれもロータの求心方向へ凸形をなす円弧形状に形成
されている。
【０００４】この鉄製ロータコア３は多数の有穴のコア
シートを積層して構成されるが、穴の位置を合わせて積
層し、上述の円弧状の永久磁石を挿入埋め込むことにな
る。
シートを積層して構成されるが、穴の位置を合わせて積
層し、上述の円弧状の永久磁石を挿入埋め込むことにな
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記先行発明の構成に
おいては、ロータ組み付け工数としては最も少なく、低
コストで製作可能であるが、ロータに設けたスリット部
分がロータ軸と平行に真っ直ぐに構成されているため、
ステータとの位置関係でロータが回転中のコギングトル
ク変動が大きくなってしまう不具合点があった。
おいては、ロータ組み付け工数としては最も少なく、低
コストで製作可能であるが、ロータに設けたスリット部
分がロータ軸と平行に真っ直ぐに構成されているため、
ステータとの位置関係でロータが回転中のコギングトル
ク変動が大きくなってしまう不具合点があった。
【０００６】この課題を解決するために、特開平１０−
８００７９号公報に示すように、ロータを回転軸方向に
複数個のコアブロックに分割し、各ブロックを回転方向
に所定の角度ずらして軸方向に一体構成されているモー
タが発明されている。
８００７９号公報に示すように、ロータを回転軸方向に
複数個のコアブロックに分割し、各ブロックを回転方向
に所定の角度ずらして軸方向に一体構成されているモー
タが発明されている。
【０００７】しかしながら、この方法ではコギングトル
クを小さくできるが、各ブロック間で、軸方向に永久磁
石の発生する磁束が短絡するループができるため、ステ
ータに鎖交する磁束が減少し、発生トルクが小さくなる
という課題があった。
クを小さくできるが、各ブロック間で、軸方向に永久磁
石の発生する磁束が短絡するループができるため、ステ
ータに鎖交する磁束が減少し、発生トルクが小さくなる
という課題があった。
【０００８】簡単な一例として、図７をもとに説明す
る。図７はロータの内部に平板状の永久磁石を４個埋め
込んだ、埋め込み磁石型のロータであり、このロータを
２個のブロックに分割し、上下のブロックを回転方向に
ずらして、一体構成している。
る。図７はロータの内部に平板状の永久磁石を４個埋め
込んだ、埋め込み磁石型のロータであり、このロータを
２個のブロックに分割し、上下のブロックを回転方向に
ずらして、一体構成している。
【０００９】この図において、図示するように、上側の
Ｎ極から出た磁束が、下側のＳ極に入ってしまい、ロー
タ外部のステータに鎖交することなくロータ内部で短絡
ループを形成してしまい、トルク低下を起こしてしま
う。
Ｎ極から出た磁束が、下側のＳ極に入ってしまい、ロー
タ外部のステータに鎖交することなくロータ内部で短絡
ループを形成してしまい、トルク低下を起こしてしま
う。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記先行発明の
問題点を解決するため、ロータの内部に永久磁石を軸方
向に埋設してなる永久磁石埋込型同期モータで、軸方向
に複数に分割した永久磁石を、軸方向に薄板状の電磁鋼
板を積層した複数個のロータコアブロックに個々に埋設
し、これら複数個のロータコアブロック完成品を、ロー
タの回転方向にずらして軸方向に一体構成してなるロー
タにおいて、これら複数個のロータコアブロック間に非
磁性体からなる薄板をはさみ込んで、一体構成したもの
である。
問題点を解決するため、ロータの内部に永久磁石を軸方
向に埋設してなる永久磁石埋込型同期モータで、軸方向
に複数に分割した永久磁石を、軸方向に薄板状の電磁鋼
板を積層した複数個のロータコアブロックに個々に埋設
し、これら複数個のロータコアブロック完成品を、ロー
タの回転方向にずらして軸方向に一体構成してなるロー
タにおいて、これら複数個のロータコアブロック間に非
磁性体からなる薄板をはさみ込んで、一体構成したもの
である。
【００１１】この発明によれば、各ロータブロック間あ
る非磁性体の薄板が磁束の短絡を防ぐため、トルクの減
少なしにコギングトルクを低減することが可能となる。
る非磁性体の薄板が磁束の短絡を防ぐため、トルクの減
少なしにコギングトルクを低減することが可能となる。
【００１２】本願第２発明は上記先行発明の問題点を解
決するため、第１の発明のロータにおいて、非磁性体か
らなる薄板の外径がロータコアの外径より小さいことを
特徴とする永久磁石埋込型リラクタンスモータである。
決するため、第１の発明のロータにおいて、非磁性体か
らなる薄板の外径がロータコアの外径より小さいことを
特徴とする永久磁石埋込型リラクタンスモータである。
【００１３】この発明によれば、各ロータブロック間あ
る非磁性体の薄板が磁束の短絡を防ぎ、非磁性体の外径
がロータコアの外径より小さいため、非磁性体に発生す
る渦電流損失を最小限に抑えることが可能となる。
る非磁性体の薄板が磁束の短絡を防ぎ、非磁性体の外径
がロータコアの外径より小さいため、非磁性体に発生す
る渦電流損失を最小限に抑えることが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】上記の課題を解決するために本発
明は、ロータの内部に永久磁石を軸方向に埋設してなる
永久磁石埋込型同期モータで、軸方向に複数に分割した
永久磁石を、軸方向に薄板状の電磁鋼板を積層した複数
個のロータコアブロックに個々に埋設し、これら複数個
のロータコアブロック完成品を、ロータの回転方向にず
らして軸方向に一体構成してなるロータにおいて、これ
ら複数個のロータコアブロック間に非磁性体からなる薄
板を挟み込んで、一体構成したものである。
明は、ロータの内部に永久磁石を軸方向に埋設してなる
永久磁石埋込型同期モータで、軸方向に複数に分割した
永久磁石を、軸方向に薄板状の電磁鋼板を積層した複数
個のロータコアブロックに個々に埋設し、これら複数個
のロータコアブロック完成品を、ロータの回転方向にず
らして軸方向に一体構成してなるロータにおいて、これ
ら複数個のロータコアブロック間に非磁性体からなる薄
板を挟み込んで、一体構成したものである。
【００１５】
【実施例】（実施例１）図１に示すように、ロータ１は
図に示すような、複数に積層された電磁鋼板からなる、
ロータコアブロック２，３からなり、ロータコアブロッ
ク２，３の内部には永久磁石４が埋め込まれている。ロ
ータコアブロック２，３は薄板状の非磁性体５を挟み込
んで軸方向配置されており、さらにロータコアブロック
２，３は所定の角度ずらして一体構成されている。この
時、ロータコアブロック２に埋め込んだＮ極と、ロータ
コアブロック３に埋め込んだＳ極は回転軸方向に重なっ
ているが、非磁性体５によりＮ極からＳ極に流れる磁束
を抑えることができる。
図に示すような、複数に積層された電磁鋼板からなる、
ロータコアブロック２，３からなり、ロータコアブロッ
ク２，３の内部には永久磁石４が埋め込まれている。ロ
ータコアブロック２，３は薄板状の非磁性体５を挟み込
んで軸方向配置されており、さらにロータコアブロック
２，３は所定の角度ずらして一体構成されている。この
時、ロータコアブロック２に埋め込んだＮ極と、ロータ
コアブロック３に埋め込んだＳ極は回転軸方向に重なっ
ているが、非磁性体５によりＮ極からＳ極に流れる磁束
を抑えることができる。
【００１６】ロータコアブロック２とロータコアブロッ
ク３は、同一の回転軸に、圧入又は焼嵌めにより固定さ
れている。非磁性体５はロータコアブロック２とロータ
コアブロック３に挟まれ、ロータ１に固定されている。
薄板状の非磁性体は図３に示すような形状をしている。
非磁性体の材質としては、真鍮、アルミ、ステンレス等
の材質が挙げられる。
ク３は、同一の回転軸に、圧入又は焼嵌めにより固定さ
れている。非磁性体５はロータコアブロック２とロータ
コアブロック３に挟まれ、ロータ１に固定されている。
薄板状の非磁性体は図３に示すような形状をしている。
非磁性体の材質としては、真鍮、アルミ、ステンレス等
の材質が挙げられる。
【００１７】このような構成にすることで、永久磁石４
から発生する磁束が、ロータ内部を軸方向に進んで短絡
磁束を構成することが無くなるため、永久磁束による鎖
交磁束を最大限に利用することが可能となる。
から発生する磁束が、ロータ内部を軸方向に進んで短絡
磁束を構成することが無くなるため、永久磁束による鎖
交磁束を最大限に利用することが可能となる。
【００１８】（実施例２）図４は第２の実施例を示す図
である。第２の実施例は、第１の実施例の薄板状からな
る非磁性体の外径がロータコアの外径より小さいため、
非磁性体に発生する渦電流損失を最小限に抑えて、第１
の実施例と同様の効果を得ることができる。
である。第２の実施例は、第１の実施例の薄板状からな
る非磁性体の外径がロータコアの外径より小さいため、
非磁性体に発生する渦電流損失を最小限に抑えて、第１
の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００１９】（実施例３）第３の実施例は第１の実施例
のロータにおいて、非磁性体からなる薄板が、ロータコ
アを構成する電磁鋼板の板厚ｔに対して、０．５＜ｔ＜
１．５であることを特徴とする永久磁石埋込型リラクタ
ンスモータである。非磁性体の薄板の厚みは厚くなるほ
ど、ロータ内部の短絡磁束を防ぐ効果が大きくなるが、
非磁性体部で発生する渦電流損失が大きくなる。そこ
で、非磁性体部の厚みを電磁鋼板の板板厚ｔに対して、
０．５＜ｔ＜１．５にすることで、短絡磁束を防ぐとと
もに、渦電流損失も小さくすることが可能である。
のロータにおいて、非磁性体からなる薄板が、ロータコ
アを構成する電磁鋼板の板厚ｔに対して、０．５＜ｔ＜
１．５であることを特徴とする永久磁石埋込型リラクタ
ンスモータである。非磁性体の薄板の厚みは厚くなるほ
ど、ロータ内部の短絡磁束を防ぐ効果が大きくなるが、
非磁性体部で発生する渦電流損失が大きくなる。そこ
で、非磁性体部の厚みを電磁鋼板の板板厚ｔに対して、
０．５＜ｔ＜１．５にすることで、短絡磁束を防ぐとと
もに、渦電流損失も小さくすることが可能である。
【００２０】（実施例４）第３の実施例は第１の実施例
のロータにおいて、非磁性体部が図５に示すように、薄
板状のものを複数枚重ねたことを特徴とする永久磁石埋
込型リラクタンスモータである。永久磁石に希土類磁石
のような起磁力の大きな永久磁石を用いた場合、非磁性
体部の厚みを厚くしなければならないが、ロータコアに
使用する電磁鋼板と同等の厚みをもつ非磁性体を複数枚
重ねることで短絡磁束を防ぐとともに、渦電流損失も小
さくすることが可能である。
のロータにおいて、非磁性体部が図５に示すように、薄
板状のものを複数枚重ねたことを特徴とする永久磁石埋
込型リラクタンスモータである。永久磁石に希土類磁石
のような起磁力の大きな永久磁石を用いた場合、非磁性
体部の厚みを厚くしなければならないが、ロータコアに
使用する電磁鋼板と同等の厚みをもつ非磁性体を複数枚
重ねることで短絡磁束を防ぐとともに、渦電流損失も小
さくすることが可能である。
【００２１】（実施例５）第１の実施例において、複数
個のロータコアブロック完成品を、ロータの回転方向に
ずらして軸方向に一体構成してなるロータにおいて、こ
れら複数個のロータコアブロック間に一定間隔のギャッ
プを設けることを特徴とした永久磁石埋込型リラクタン
スモータである。この構成では、非磁性体の代わりにギ
ャップを設けているが、空気も非磁性体であり、しかも
電気抵抗が非常に大きいので、渦電流損失を発生させる
ことなく、磁束の短絡を防ぐ効果を得ることが可能であ
る。
個のロータコアブロック完成品を、ロータの回転方向に
ずらして軸方向に一体構成してなるロータにおいて、こ
れら複数個のロータコアブロック間に一定間隔のギャッ
プを設けることを特徴とした永久磁石埋込型リラクタン
スモータである。この構成では、非磁性体の代わりにギ
ャップを設けているが、空気も非磁性体であり、しかも
電気抵抗が非常に大きいので、渦電流損失を発生させる
ことなく、磁束の短絡を防ぐ効果を得ることが可能であ
る。
【００２２】
【発明の効果】上記実施例の記載から明らかなように、
本発明はロータの内部に永久磁石を軸方向に埋設してな
る永久磁石埋込型同期モータで、軸方向に複数に分割し
た永久磁石を、軸方向に薄板状の電磁鋼板を積層した複
数個のロータコアブロックに個々に埋設し、これら複数
個のロータコアブロック完成品を、ロータの回転方向に
ずらして軸方向に一体構成してなるロータにおいて、こ
れら複数個のロータコアブロック間に非磁性体からなる
薄板を挟み込んで、一体構成したものであり、ロータコ
アコアブロック間に非磁性体からなる薄板を設けること
で、永久磁石から発生する磁束が軸方向に短絡ループを
構成するのを防止して、鎖交磁束の減小を最小限にする
ことが可能になる。
本発明はロータの内部に永久磁石を軸方向に埋設してな
る永久磁石埋込型同期モータで、軸方向に複数に分割し
た永久磁石を、軸方向に薄板状の電磁鋼板を積層した複
数個のロータコアブロックに個々に埋設し、これら複数
個のロータコアブロック完成品を、ロータの回転方向に
ずらして軸方向に一体構成してなるロータにおいて、こ
れら複数個のロータコアブロック間に非磁性体からなる
薄板を挟み込んで、一体構成したものであり、ロータコ
アコアブロック間に非磁性体からなる薄板を設けること
で、永久磁石から発生する磁束が軸方向に短絡ループを
構成するのを防止して、鎖交磁束の減小を最小限にする
ことが可能になる。
【図１】本願第１の実施例を示すロータの斜視図
【図２】（ａ）（ｂ）は本願第１の実施例を示すロータ
コアシートを示す図
コアシートを示す図
【図３】本願第１の実施例による非磁性体からなる薄板
を示す図
を示す図
【図４】本願第２の実施例を示すロータの斜視図
【図５】本願第４の実施例による非磁性体からなる薄板
を示す図
を示す図
【図６】従来のロータの斜視図
１ ロータ ２，３ ロータコアブロック ４ 永久磁石 ５ 非磁性体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本田 幸夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H619 AA01 BB01 BB13 BB15 BB24 PP02 PP06 PP08 5H621 AA02 BB07 GA01 GA04 HH01 HH08 JK02 5H622 AA02 AA03 CA02 CA07 CA13 CB01 CB03 CB05 CB06 PP03 PP10 PP11 PP16 PP19 QB03
Claims (5)
- 【請求項１】 ロータの内部に永久磁石を軸方向に埋設
してなる、永久磁石埋込型同期モータで、軸方向に複数
に分割した永久磁石を、軸方向に薄板状の電磁鋼板を積
層した複数個のロータコアブロックに個々に埋設し、こ
れら複数個のロータコアブロック完成品を、ロータの回
転方向にずらして軸方向に一体構成してなるロータにお
いて、これら複数個のロータコアブロック間に非磁性体
からなる薄板をはさみ込んで、一体構成したロータを有
することを特徴とした永久磁石埋込型リラクタンスモー
タ。 - 【請求項２】 非磁性体からなる薄板がロータコアの外
径より小さいことを特徴とする請求項１記載の永久磁石
埋込型リラクタンスモータ。 - 【請求項３】 非磁性体からなる薄板が、ロータコアを
構成する電磁鋼板の板厚ｔに対して、０．５＜ｔ＜１．
５であることを特徴とする請求項１記載の永久磁石埋込
型リラクタンスモータ。 - 【請求項４】 非磁性体からなる薄板を複数枚重ねたこ
とを特徴とする請求項１記載の永久磁石埋込型リラクタ
ンスモータ。 - 【請求項５】 複数個のロータコアブロック完成品を、
ロータの回転方向にずらして軸方向に一体構成してなる
ロータにおいて、これら複数個のロータコアブロック間
に一定間隔のギャップを設けることを特徴とした請求項
１記載の永久磁石埋込型リラクタンスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11110843A JP2000308287A (ja) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | 永久磁石埋込型リラクタンスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11110843A JP2000308287A (ja) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | 永久磁石埋込型リラクタンスモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000308287A true JP2000308287A (ja) | 2000-11-02 |
Family
ID=14546081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11110843A Withdrawn JP2000308287A (ja) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | 永久磁石埋込型リラクタンスモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000308287A (ja) |
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-
1999
- 1999-04-19 JP JP11110843A patent/JP2000308287A/ja not_active Withdrawn
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