JPH10164779A - アクシャルギャップ同期機 - Google Patents
アクシャルギャップ同期機Info
- Publication number
- JPH10164779A JPH10164779A JP31440196A JP31440196A JPH10164779A JP H10164779 A JPH10164779 A JP H10164779A JP 31440196 A JP31440196 A JP 31440196A JP 31440196 A JP31440196 A JP 31440196A JP H10164779 A JPH10164779 A JP H10164779A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diameter side
- slot
- skew
- iron core
- gap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
- H02K2201/06—Magnetic cores, or permanent magnets characterised by their skew
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】鉄心利用率を高くして機械寸法の小さい、また
スロットリップルによる誘起電圧の高調波およびコギン
グトルクを原理的に０にすることのできるスキュー方法
により安定に動作するアクシャルギャップ同期機、およ
び高回転域でも高効率なアクシャルギャップモータを提
供する。 【解決手段】アクシャルギャップ同期機において、固定
子内径側では幅が狭く深さが深いスロット形状で、外径
側にいくにしたがって幅が広く深さが浅いスロットを採
用する。
スロットリップルによる誘起電圧の高調波およびコギン
グトルクを原理的に０にすることのできるスキュー方法
により安定に動作するアクシャルギャップ同期機、およ
び高回転域でも高効率なアクシャルギャップモータを提
供する。 【解決手段】アクシャルギャップ同期機において、固定
子内径側では幅が狭く深さが深いスロット形状で、外径
側にいくにしたがって幅が広く深さが浅いスロットを採
用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、軸方向に空隙を
持つ同期電動機および同期発電機に関する。
持つ同期電動機および同期発電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】軸方向に空隙を持つ同期電動機（以降ア
クシャルギャップモータと略す）および同期発電機（以
降アクシャルギャップ発電機と略し、両者を合わせてア
クシャルギャップ同期機と略す）は、通常の径方向に空
隙を持つ同期機（以降通常機と略す）と同様に、固定子
鉄心のスロットは場所によらず一様の形状で加工されて
いる。図２は、一般的な永久磁石界磁のアクシャルギャ
ップモータおよびアクシャルギャップ発電機の固定子構
造と回転子構造を示している。１は固定子鉄心、２は回
転子鉄心、３は永久磁石である。ただし、固定子巻線は
省略しており、またこの図では固定子鉄心は片方しか描
かれていないが、実際は回転子を両側から固定子鉄心が
挟む構成となっている。図３（ａ）は、アクシャルギャ
ップ同期機の固定子鉄心の積層方向を示しており、４は
鉄心非積層方向（周方向）、５は鉄心積層方向（径方
向）である。（ｂ）は通常機の固定子鉄心の積層方向を
示しており、６は鉄心非積層方向（周方向）、７は鉄心
積層方向（軸方向）である。図４は従来の固定子鉄心の
スロット形状について、（ａ）は内径側から見たスロッ
ト形状を、（ｂ）は外径側から見たスロット形状を、
（ｃ）は磁石径側から見たスロット形状を示している。
クシャルギャップモータと略す）および同期発電機（以
降アクシャルギャップ発電機と略し、両者を合わせてア
クシャルギャップ同期機と略す）は、通常の径方向に空
隙を持つ同期機（以降通常機と略す）と同様に、固定子
鉄心のスロットは場所によらず一様の形状で加工されて
いる。図２は、一般的な永久磁石界磁のアクシャルギャ
ップモータおよびアクシャルギャップ発電機の固定子構
造と回転子構造を示している。１は固定子鉄心、２は回
転子鉄心、３は永久磁石である。ただし、固定子巻線は
省略しており、またこの図では固定子鉄心は片方しか描
かれていないが、実際は回転子を両側から固定子鉄心が
挟む構成となっている。図３（ａ）は、アクシャルギャ
ップ同期機の固定子鉄心の積層方向を示しており、４は
鉄心非積層方向（周方向）、５は鉄心積層方向（径方
向）である。（ｂ）は通常機の固定子鉄心の積層方向を
示しており、６は鉄心非積層方向（周方向）、７は鉄心
積層方向（軸方向）である。図４は従来の固定子鉄心の
スロット形状について、（ａ）は内径側から見たスロッ
ト形状を、（ｂ）は外径側から見たスロット形状を、
（ｃ）は磁石径側から見たスロット形状を示している。
【０００３】また、スロットリップルによる誘起電圧の
高調波を抑える手段として、またコギングトルクを低減
する手段として、固定子スキューまたは回転子スキュー
を用いることがある。このスキューを施す場合、通常あ
る一定のスキュー角度をもって固定子スロットまたは回
転子鉄心形状（永久磁石機の場合は永久磁石形状）を斜
めに直線状に加工する。図５は、４極の永久磁石アクシ
ャルギャップモータの回転子を示しており（２極分）、
２は回転子鉄心、３は永久磁石である。（ａ）はスキュ
ーしない場合であり、（ｂ）は通常機と同様に、スキュ
ー角が一定の回転子スキューを設けた場合を示してい
る。
高調波を抑える手段として、またコギングトルクを低減
する手段として、固定子スキューまたは回転子スキュー
を用いることがある。このスキューを施す場合、通常あ
る一定のスキュー角度をもって固定子スロットまたは回
転子鉄心形状（永久磁石機の場合は永久磁石形状）を斜
めに直線状に加工する。図５は、４極の永久磁石アクシ
ャルギャップモータの回転子を示しており（２極分）、
２は回転子鉄心、３は永久磁石である。（ａ）はスキュ
ーしない場合であり、（ｂ）は通常機と同様に、スキュ
ー角が一定の回転子スキューを設けた場合を示してい
る。
【０００４】また、回転子上に界磁用の永久磁石を持つ
可変速制御されるアクシャルギャップモータは、通常そ
の空隙長は固定である。
可変速制御されるアクシャルギャップモータは、通常そ
の空隙長は固定である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】通常機と同様の一様形
状のスロットをアクシャルギャップモータやアクシャル
ギャップ発電機に用いた場合、固定子鉄心歯部では磁束
密度が内径側が高く外径側が低く、また継鉄部では磁束
密度が外径側が高く内径側が低くなり、磁気的なアンバ
ランスが生じる。通常機では、このアンバランスは原理
的に生じないため、鉄心積層方向（軸方向）の磁束は存
在しない。アクシャルギャップ同期機では、一般的に固
定子鉄心はバームクーヘン状に径方向に積層される。し
たがって、前述の磁気的アンバランスにより、鉄心積層
方向（径方向）の磁束が存在する。鉄心が全領域におい
て非飽和領域で使われているならば、鉄心の積層方向
（径方向）の磁気抵抗は、非積層方向（軸方向および周
方向）の磁気抵抗よりはるかに大きいため、積層方向
（径方向）の磁束は存在してもその大きさが非常に小さ
いため、問題とはならない。しかし、鉄心が局部的にで
も飽和していると、その部分の鉄心非積層方向（軸方向
および周方向）の磁気抵抗が大きくなり、積層方向（径
方向）の磁気抵抗との差が小さくなって、積層方向（径
方向）の磁束が増大する。この磁束は局部的にでも大き
なうず電流損失を発生させ、局部加熱あるいは局部変形
が起こる可能性がある。これを避けるためには、固定子
鉄心歯部および継鉄部の磁束密度を低くし、鉄心が局部
的にでも飽和しないように設定しなければならない。し
たがって、鉄心が有効利用されない部分が多くなり、機
械寸法が大きくなってしまうという問題があった。
状のスロットをアクシャルギャップモータやアクシャル
ギャップ発電機に用いた場合、固定子鉄心歯部では磁束
密度が内径側が高く外径側が低く、また継鉄部では磁束
密度が外径側が高く内径側が低くなり、磁気的なアンバ
ランスが生じる。通常機では、このアンバランスは原理
的に生じないため、鉄心積層方向（軸方向）の磁束は存
在しない。アクシャルギャップ同期機では、一般的に固
定子鉄心はバームクーヘン状に径方向に積層される。し
たがって、前述の磁気的アンバランスにより、鉄心積層
方向（径方向）の磁束が存在する。鉄心が全領域におい
て非飽和領域で使われているならば、鉄心の積層方向
（径方向）の磁気抵抗は、非積層方向（軸方向および周
方向）の磁気抵抗よりはるかに大きいため、積層方向
（径方向）の磁束は存在してもその大きさが非常に小さ
いため、問題とはならない。しかし、鉄心が局部的にで
も飽和していると、その部分の鉄心非積層方向（軸方向
および周方向）の磁気抵抗が大きくなり、積層方向（径
方向）の磁気抵抗との差が小さくなって、積層方向（径
方向）の磁束が増大する。この磁束は局部的にでも大き
なうず電流損失を発生させ、局部加熱あるいは局部変形
が起こる可能性がある。これを避けるためには、固定子
鉄心歯部および継鉄部の磁束密度を低くし、鉄心が局部
的にでも飽和しないように設定しなければならない。し
たがって、鉄心が有効利用されない部分が多くなり、機
械寸法が大きくなってしまうという問題があった。
【０００６】また、アクシャルギャップ同期機で、通常
機と同様に、ある一定のスキュー角をもってスキューを
施した場合、固定子巻線１本に誘起する電圧は、巻線の
内径側から外径側にかけて一様ではない。内径側から外
径側にかけて磁束密度が一定の場合、内径側と外径側で
は固定子と回転子の相対速度が違うため、巻線に誘起さ
れる電圧の分布は、位置の軸中心からの距離に比例した
ものとなる。次にコギングトルクは、内径側から外径側
にかけて磁気吸引力の周方向成分が一定の場合、トルク
の分布としては軸中心からの距離に比例したものとな
る。したがって、ある一定のスキュー角をもってスキュ
ーを施した場合、スロットリップルによる誘起電圧の高
調波およびコギングトルクは、通常機とは異なり原理的
には消すことはできないという問題があった。
機と同様に、ある一定のスキュー角をもってスキューを
施した場合、固定子巻線１本に誘起する電圧は、巻線の
内径側から外径側にかけて一様ではない。内径側から外
径側にかけて磁束密度が一定の場合、内径側と外径側で
は固定子と回転子の相対速度が違うため、巻線に誘起さ
れる電圧の分布は、位置の軸中心からの距離に比例した
ものとなる。次にコギングトルクは、内径側から外径側
にかけて磁気吸引力の周方向成分が一定の場合、トルク
の分布としては軸中心からの距離に比例したものとな
る。したがって、ある一定のスキュー角をもってスキュ
ーを施した場合、スロットリップルによる誘起電圧の高
調波およびコギングトルクは、通常機とは異なり原理的
には消すことはできないという問題があった。
【０００７】また、永久磁石電動機では、界磁起磁力は
変えられないため、その回転数に比例した誘起電圧が発
生する。従って、高回転域では回転数に比例した大きな
誘起電圧が発生するため、これと同程度の電圧を印加す
る必要がある。この誘起電圧がインバータ等の電源の最
大発生可能電圧を超える場合、進相電流を強制的に流
し、界磁起磁力を減少させる弱め界磁制御が必要にな
る。この弱め界磁制御では大きな無効電力が必要である
ため、高回転域では効率が悪くなってしまうという問題
があった。
変えられないため、その回転数に比例した誘起電圧が発
生する。従って、高回転域では回転数に比例した大きな
誘起電圧が発生するため、これと同程度の電圧を印加す
る必要がある。この誘起電圧がインバータ等の電源の最
大発生可能電圧を超える場合、進相電流を強制的に流
し、界磁起磁力を減少させる弱め界磁制御が必要にな
る。この弱め界磁制御では大きな無効電力が必要である
ため、高回転域では効率が悪くなってしまうという問題
があった。
【０００８】本発明は、鉄心利用率を高くして機械寸法
の小さい、またスロットリップルによる誘起電圧の高調
波およびコギングトルクを原理的には０にすることので
きるスキュー方法により安定に動作するアクシャルギャ
ップ同期機、および高回転域でも高効率なアクシャルギ
ャップモータを提供することを目的とする。
の小さい、またスロットリップルによる誘起電圧の高調
波およびコギングトルクを原理的には０にすることので
きるスキュー方法により安定に動作するアクシャルギャ
ップ同期機、および高回転域でも高効率なアクシャルギ
ャップモータを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】アクシャルギャップ同期
機において、固定子鉄心の内径側では幅が狭く深さが深
いスロット形状で、外径側にいくにしたがって幅が広く
深さが浅いスロットを採用する。このようなスロット形
状を用いることにより、通常スロットを用いた場合と比
較して、歯部内径側の歯幅は大きく外径側の歯幅は小さ
くなり、継鉄部内径側では継鉄高さは小さく外径側の継
鉄高さは大きくなる。したがって、歯部では内径側の磁
束密度は小さく外径側では大きくなり、継鉄部では内径
側の磁束密度は大きく外径側では小さくなる。内径側、
外径側のスロットの幅、深さを適正な値にしてやれば、
歯部、継鉄部ともに、内外径の磁束密度を同程度にする
ことができ、磁気的なアンバランスが解消されて、局部
加熱や変形の可能性が低くなる。また、固定子鉄心全領
域において、磁束密度を飽和しない程度に大きくとるこ
とができ、結果的に固定子鉄心寸法を小さくすることが
できる。
機において、固定子鉄心の内径側では幅が狭く深さが深
いスロット形状で、外径側にいくにしたがって幅が広く
深さが浅いスロットを採用する。このようなスロット形
状を用いることにより、通常スロットを用いた場合と比
較して、歯部内径側の歯幅は大きく外径側の歯幅は小さ
くなり、継鉄部内径側では継鉄高さは小さく外径側の継
鉄高さは大きくなる。したがって、歯部では内径側の磁
束密度は小さく外径側では大きくなり、継鉄部では内径
側の磁束密度は大きく外径側では小さくなる。内径側、
外径側のスロットの幅、深さを適正な値にしてやれば、
歯部、継鉄部ともに、内外径の磁束密度を同程度にする
ことができ、磁気的なアンバランスが解消されて、局部
加熱や変形の可能性が低くなる。また、固定子鉄心全領
域において、磁束密度を飽和しない程度に大きくとるこ
とができ、結果的に固定子鉄心寸法を小さくすることが
できる。
【００１０】また、前述のように固定子巻線に誘起する
電圧分布は、巻線の軸中心からの距離に比例し、コギン
グトルクの分布も軸中心からの距離に比例する。したが
って、スロットリップルによる誘起電圧の高調波および
コギングトルクを低減するためのスキューは、ある半径
位置でのスキュー角が、その半径位置に比例したもので
なければならない。つまり、スキューしない場合の位置
からのスキューによる起動角を、軸中心を原点とした２
次曲線状にすることで達成できる。すなわち、図６にお
いて、θ〔ｄｅｇ〕のスキューを行う場合、スキューに
よる移動量α（Ｒ）〔ｄｅｇ〕を、α（Ｒ）＝θ×（Ｒ
2 −Ｒi 2 ）／（Ｒa 2 −Ｒi 2 ）とすることで、原理
的にはスロットリップルによる誘起電圧高調波およびコ
ギングトルクを０にすることができる。
電圧分布は、巻線の軸中心からの距離に比例し、コギン
グトルクの分布も軸中心からの距離に比例する。したが
って、スロットリップルによる誘起電圧の高調波および
コギングトルクを低減するためのスキューは、ある半径
位置でのスキュー角が、その半径位置に比例したもので
なければならない。つまり、スキューしない場合の位置
からのスキューによる起動角を、軸中心を原点とした２
次曲線状にすることで達成できる。すなわち、図６にお
いて、θ〔ｄｅｇ〕のスキューを行う場合、スキューに
よる移動量α（Ｒ）〔ｄｅｇ〕を、α（Ｒ）＝θ×（Ｒ
2 −Ｒi 2 ）／（Ｒa 2 −Ｒi 2 ）とすることで、原理
的にはスロットリップルによる誘起電圧高調波およびコ
ギングトルクを０にすることができる。
【００１１】また、アクシャルギャップモータの空隙長
を回転数や負荷状態によって適切に変化させる機構を用
いる。この様な機構を用いることにより、電源の出しう
る最大電圧の範囲内の低回転域では空隙長を小さくし、
Ｖ／ｆ一定制御や、力率一定制御といった通常の制御を
行う。電源の最大電圧より大きな印加電圧が必要な高回
転域では、空隙長を大きくして界磁起磁力による磁束を
減少させ、誘起電圧自体を小さくし、この結果必要な印
加電圧値を小さくすることができる。これにより大きな
無効電圧を必要とする弱め界磁制御をしなくてよくな
り、高回転域での効率の向上を図ることができる。
を回転数や負荷状態によって適切に変化させる機構を用
いる。この様な機構を用いることにより、電源の出しう
る最大電圧の範囲内の低回転域では空隙長を小さくし、
Ｖ／ｆ一定制御や、力率一定制御といった通常の制御を
行う。電源の最大電圧より大きな印加電圧が必要な高回
転域では、空隙長を大きくして界磁起磁力による磁束を
減少させ、誘起電圧自体を小さくし、この結果必要な印
加電圧値を小さくすることができる。これにより大きな
無効電圧を必要とする弱め界磁制御をしなくてよくな
り、高回転域での効率の向上を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施例の
固定子鉄心のスロット形状について、（ａ）は内径側か
ら見たスロット形状を、（ｂ）は外径側から見たスロッ
ト形状を、（ｃ）は磁石径側から見たスロット形状を示
している。内径側では細くて深く、外径にいくにしたが
って広くて浅いスロットを用いている。
固定子鉄心のスロット形状について、（ａ）は内径側か
ら見たスロット形状を、（ｂ）は外径側から見たスロッ
ト形状を、（ｃ）は磁石径側から見たスロット形状を示
している。内径側では細くて深く、外径にいくにしたが
って広くて浅いスロットを用いている。
【００１３】空隙部に一様の磁束が存在した場合、図１
と図４の（ｃ）を比べればわかるように、図４の通常ス
ロットの場合は、内径側の歯幅のスロットピッチに対す
る割合が外径側と比べて小さいために、歯の磁束密度が
内径側の方が外径側より大きくなってしまう。実際は、
空隙部の磁束密度は一様ではなく、内径側の方が外径側
より若干小さいが、それでもこれと同様のことがおき
る。これに対して図１のようなスロットを用いた場合、
内径側の歯幅のスロットピッチに対する割合は外径側と
あまり変わらないため、歯全域にわたって同程度の磁束
密度にすることが可能である。
と図４の（ｃ）を比べればわかるように、図４の通常ス
ロットの場合は、内径側の歯幅のスロットピッチに対す
る割合が外径側と比べて小さいために、歯の磁束密度が
内径側の方が外径側より大きくなってしまう。実際は、
空隙部の磁束密度は一様ではなく、内径側の方が外径側
より若干小さいが、それでもこれと同様のことがおき
る。これに対して図１のようなスロットを用いた場合、
内径側の歯幅のスロットピッチに対する割合は外径側と
あまり変わらないため、歯全域にわたって同程度の磁束
密度にすることが可能である。
【００１４】次に、回転子側の鉄心や永久磁石は一般的
に扇状の形状をとる。ここから固定子に流入する磁束
は、鉄心積層方向（径方向）の出入りがないものとすれ
ば、固定子継鉄部では軸中心からその径位置までの距離
に比例した磁束が通ることになる。従って、固定子継鉄
部の内径から外径で一定の磁束密度を確保しようとする
と、軸中心からの距離に比例した継鉄高さが必要とな
る。図４のような通常スロットでは、継鉄高さが一定で
あるため、継鉄外径部の磁束密度は高く内径側は低くな
ってしまう。これに対して図１のスロットを用いると、
継鉄内径部の磁束密度を上げ、外径部の磁束密度を下げ
てやることができる。
に扇状の形状をとる。ここから固定子に流入する磁束
は、鉄心積層方向（径方向）の出入りがないものとすれ
ば、固定子継鉄部では軸中心からその径位置までの距離
に比例した磁束が通ることになる。従って、固定子継鉄
部の内径から外径で一定の磁束密度を確保しようとする
と、軸中心からの距離に比例した継鉄高さが必要とな
る。図４のような通常スロットでは、継鉄高さが一定で
あるため、継鉄外径部の磁束密度は高く内径側は低くな
ってしまう。これに対して図１のスロットを用いると、
継鉄内径部の磁束密度を上げ、外径部の磁束密度を下げ
てやることができる。
【００１５】図５（ｃ）は４極永久磁石アクシャルギャ
ップモータの回転子の形状（２極分）について、本発明
の第２の実施例のスキューを施した場合の形状を示す。
図７、図８は、図５の（ａ）および（ｃ）について、３
次元ＦＥＭにて解析した無負荷誘起電圧波形およびコギ
ングトルク波形である。これらの図より２次曲線状のス
キューによって、誘起電圧、コギングトルクともに大幅
に改善されることがわかる。固定子スキューの場合も回
転子スキューと同様に、図６の形で固定子スロットを加
工すればよい。
ップモータの回転子の形状（２極分）について、本発明
の第２の実施例のスキューを施した場合の形状を示す。
図７、図８は、図５の（ａ）および（ｃ）について、３
次元ＦＥＭにて解析した無負荷誘起電圧波形およびコギ
ングトルク波形である。これらの図より２次曲線状のス
キューによって、誘起電圧、コギングトルクともに大幅
に改善されることがわかる。固定子スキューの場合も回
転子スキューと同様に、図６の形で固定子スロットを加
工すればよい。
【００１６】図９は、本発明の第３の実施例を示す空隙
長可変の永久磁石アクシャルギャップモータの構成図で
ある。１は固定子鉄心、２は回転子鉄心、３は永久磁石
であり、空隙長をピニオンギア８およびラックギア９に
より機械的に変えることができ、機械的な強度が十分あ
る機構であればどのようなものでもよい。
長可変の永久磁石アクシャルギャップモータの構成図で
ある。１は固定子鉄心、２は回転子鉄心、３は永久磁石
であり、空隙長をピニオンギア８およびラックギア９に
より機械的に変えることができ、機械的な強度が十分あ
る機構であればどのようなものでもよい。
【００１７】
【発明の効果】固定子内径側では幅が狭く深さが深いス
ロット形状で、外径側にいくにしたがって幅が広く深さ
が浅いスロットを用いることにより、鉄心の利用率が向
上し、結果として機体寸法の小型化を図ることができる
また、スキュー量が２次曲線状のスキューを回転子また
は固定子に施すことにより、スロットリップルによる誘
起電圧の高調波とコギングトルクを実用上問題のないレ
ベルに低減することができる。
ロット形状で、外径側にいくにしたがって幅が広く深さ
が浅いスロットを用いることにより、鉄心の利用率が向
上し、結果として機体寸法の小型化を図ることができる
また、スキュー量が２次曲線状のスキューを回転子また
は固定子に施すことにより、スロットリップルによる誘
起電圧の高調波とコギングトルクを実用上問題のないレ
ベルに低減することができる。
【００１８】また、たとえばラックとピニオンとによる
空隙長可変機構を用いることにより、高回転域で弱め界
磁制御が不要な永久磁石電動機を製作することができ
る。バッテリーを電源とする場合は、最大電圧はバッテ
リーの電圧値で制限され、また弱め界磁により大きな無
効電力を供給し続けるとバッテリーの寿命も短くなるの
で、この様な場合特に有効である。
空隙長可変機構を用いることにより、高回転域で弱め界
磁制御が不要な永久磁石電動機を製作することができ
る。バッテリーを電源とする場合は、最大電圧はバッテ
リーの電圧値で制限され、また弱め界磁により大きな無
効電力を供給し続けるとバッテリーの寿命も短くなるの
で、この様な場合特に有効である。
【図１】この発明の第１の実施例を示す固定子鉄心のス
ロット形状について、（ａ）は内径側より見たスロット
形状を示す図。（ｂ）は外径側より見たスロット形状を
示す図。（ｃ）は磁石径側より見たスロット形状を示す
図。
ロット形状について、（ａ）は内径側より見たスロット
形状を示す図。（ｂ）は外径側より見たスロット形状を
示す図。（ｃ）は磁石径側より見たスロット形状を示す
図。
【図２】一般的な永久磁石アクシャルギャップ同期機の
構成図。
構成図。
【図３】（ａ）はアクシャルギャップ同期機の固定子鉄
心の積層方向を示す図。（ｂ）は通常機の固定子鉄心の
積層方向を示す図。
心の積層方向を示す図。（ｂ）は通常機の固定子鉄心の
積層方向を示す図。
【図４】従来の固定子鉄心のスロット形状について、
（ａ）は内径側より見たスロット形状を示す図。（ｂ）
は外径側より見たスロット形状を示す図。（ｃ）は磁石
径側より見たスロット形状を示す図。
（ａ）は内径側より見たスロット形状を示す図。（ｂ）
は外径側より見たスロット形状を示す図。（ｃ）は磁石
径側より見たスロット形状を示す図。
【図５】４極永久磁石アクシャルギャップモータ回転子
の形状（２極分）について、（ａ）はスキュー無しの場
合の形状を示す図。（ｂ）は従来のスキューを設けた場
合の形状を示す図。（ｃ）は本発明の第２の実施例のス
キューを設けた場合の形状を示す図。
の形状（２極分）について、（ａ）はスキュー無しの場
合の形状を示す図。（ｂ）は従来のスキューを設けた場
合の形状を示す図。（ｃ）は本発明の第２の実施例のス
キューを設けた場合の形状を示す図。
【図６】図５（ｃ）の２次曲線状のスキュー説明図。
【図７】ＦＥＭ解析による無負荷誘起電圧のスキュー効
果を示す図。
果を示す図。
【図８】ＦＥＭ解析によるコギングトルクのスキュー効
果を示す図。
果を示す図。
【図９】本発明の第３の実施例を示す空隙長可変の永久
磁石アクシャルギャップモータの構成図。
磁石アクシャルギャップモータの構成図。
１…固定子鉄心、２…回転子鉄心、３…永久磁石、４…
アクシャルギャップ同期機の鉄心非積層方向（周方
向）、５…アクシャルギャップ同期機の鉄心積層方向
（径方向）、６…通常機の鉄心非積層方向（周方向）、
７…通常機の鉄心積層方向（軸方向）、８…ピニオンギ
ア、９…ラックギア、１０…回転子スキューをしない場
合の無負荷誘起電圧波形、１１…２次曲線状の回転子ス
キューを施した場合の無負荷誘起電圧波形、１２…回転
子スキューをしない場合のコギングトルク波形、１３…
２次曲線状の回転子スキューを施した場合のコギングト
ルク波形。
アクシャルギャップ同期機の鉄心非積層方向（周方
向）、５…アクシャルギャップ同期機の鉄心積層方向
（径方向）、６…通常機の鉄心非積層方向（周方向）、
７…通常機の鉄心積層方向（軸方向）、８…ピニオンギ
ア、９…ラックギア、１０…回転子スキューをしない場
合の無負荷誘起電圧波形、１１…２次曲線状の回転子ス
キューを施した場合の無負荷誘起電圧波形、１２…回転
子スキューをしない場合のコギングトルク波形、１３…
２次曲線状の回転子スキューを施した場合のコギングト
ルク波形。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｋ 21/24 Ｈ０２Ｋ 21/24 Ｇ 29/00 29/00 Ｚ
Claims (3)
- 【請求項１】軸方向に空隙を持つ同期電動機および同期
発電機において、固定子鉄心のスロット形状が、内周側
では細くて深く、外周側にいくにしたがって広くて浅く
なることを特徴とするアクシャルギャップ同期機。 - 【請求項２】軸方向に空隙を持つ同期電動機および同期
発電機において、回転子または固定子のスキュー形状
が、軸中心を原点とした２次曲線状のスキュー量を持つ
ことを特徴とするアクシャルギャップ同期機。 - 【請求項３】軸方向に空隙を持ち、界磁用永久磁石を回
転子上に持つ可変速制御される永久磁石同期電動機にお
いて、その空隙長が回転数によって変化することを特徴
とする同期電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31440196A JPH10164779A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | アクシャルギャップ同期機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31440196A JPH10164779A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | アクシャルギャップ同期機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10164779A true JPH10164779A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18052912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31440196A Withdrawn JPH10164779A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | アクシャルギャップ同期機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10164779A (ja) |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004509599A (ja) * | 2000-09-21 | 2004-03-25 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 電気機械 |
| JP2006014563A (ja) * | 2004-06-29 | 2006-01-12 | Nissan Motor Co Ltd | ディスク型回転電機のロータ構造およびロータ製造方法 |
| JP2006230184A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-31 | Daikin Ind Ltd | 電機子、モータ及び圧縮機並びにそれらの製造方法 |
| JP2008523782A (ja) * | 2004-12-13 | 2008-07-03 | コネ コーポレイション | 電動モータにおける高調波の減少 |
| WO2008129902A1 (ja) * | 2007-04-17 | 2008-10-30 | Honda Motor Co., Ltd. | アキシャルギャップ型モータ |
| WO2009001917A1 (ja) * | 2007-06-28 | 2008-12-31 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | アキシャルギャップ型回転機 |
| WO2009078300A1 (ja) * | 2007-12-17 | 2009-06-25 | Daikin Industries, Ltd. | 電機子用磁芯、電機子、回転電機及び圧縮機 |
| JP2009296796A (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Ricchisutoon:Kk | 回転機 |
| JP2010187430A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Honda Motor Co Ltd | アキシャルギャップ型モータ |
| US7977843B2 (en) | 2007-10-04 | 2011-07-12 | Honda Motor Co., Ltd. | Axial gap type motor |
| US8040008B2 (en) | 2007-10-04 | 2011-10-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Axial gap motor |
| US8053942B2 (en) | 2007-08-29 | 2011-11-08 | Honda Motor Co., Ltd. | Axial gap motor |
| US8058762B2 (en) | 2005-01-19 | 2011-11-15 | Daikin Industries, Ltd. | Rotor, axial gap type motor, method of driving motor, and compressor |
| JP2012005218A (ja) * | 2010-06-16 | 2012-01-05 | Meidensha Corp | ブラシレスモータ |
| JP2012175745A (ja) * | 2011-02-18 | 2012-09-10 | Meidensha Corp | デュアルアキシャルギャップ型回転機 |
| US8283829B2 (en) | 2007-06-26 | 2012-10-09 | Honda Motor Co., Ltd. | Axial gap motor |
| US8424189B2 (en) | 2009-02-26 | 2013-04-23 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Rotary table for permanent magnet rotating machine and method for manufacturing permanent magnet rotating machine |
| US8860282B2 (en) * | 2001-09-25 | 2014-10-14 | Moving Magnet Technologies | Two-or three-phase polyphase motor with R pairs of poles and a stator with S trapeziodal shaped poles |
| JP2014217089A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | 日立金属株式会社 | リニアモータ用固定子 |
| CN109546764A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-03-29 | 东南大学 | 一种单元组合式可模块化电机 |
| CN118232649A (zh) * | 2024-02-21 | 2024-06-21 | 包头长安永磁电机有限公司 | 一种高转矩密度双调制环磁齿轮及其复合永磁电机 |
| EP4485755A1 (de) * | 2023-06-27 | 2025-01-01 | dormakaba Deutschland GmbH | Permanentmagnetanordnung für eine axialflussmaschine eines türantriebs und axialflussmaschine |
-
1996
- 1996-11-26 JP JP31440196A patent/JPH10164779A/ja not_active Withdrawn
Cited By (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004509599A (ja) * | 2000-09-21 | 2004-03-25 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 電気機械 |
| US8860282B2 (en) * | 2001-09-25 | 2014-10-14 | Moving Magnet Technologies | Two-or three-phase polyphase motor with R pairs of poles and a stator with S trapeziodal shaped poles |
| JP2006014563A (ja) * | 2004-06-29 | 2006-01-12 | Nissan Motor Co Ltd | ディスク型回転電機のロータ構造およびロータ製造方法 |
| JP4608967B2 (ja) * | 2004-06-29 | 2011-01-12 | 日産自動車株式会社 | ディスク型回転電機のロータ構造およびロータ製造方法 |
| JP2008523782A (ja) * | 2004-12-13 | 2008-07-03 | コネ コーポレイション | 電動モータにおける高調波の減少 |
| JP2006230184A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-31 | Daikin Ind Ltd | 電機子、モータ及び圧縮機並びにそれらの製造方法 |
| US7777391B2 (en) | 2005-01-18 | 2010-08-17 | Daikin Industries, Ltd. | Armature, motor and compressor and methods of manufacturing the same |
| US8058762B2 (en) | 2005-01-19 | 2011-11-15 | Daikin Industries, Ltd. | Rotor, axial gap type motor, method of driving motor, and compressor |
| US8035266B2 (en) | 2007-04-17 | 2011-10-11 | Honda Motor Co., Ltd. | Axial gap motor |
| JP2008271640A (ja) * | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Honda Motor Co Ltd | アキシャルギャップ型モータ |
| WO2008129902A1 (ja) * | 2007-04-17 | 2008-10-30 | Honda Motor Co., Ltd. | アキシャルギャップ型モータ |
| US8283829B2 (en) | 2007-06-26 | 2012-10-09 | Honda Motor Co., Ltd. | Axial gap motor |
| WO2009001917A1 (ja) * | 2007-06-28 | 2008-12-31 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | アキシャルギャップ型回転機 |
| US7960884B2 (en) | 2007-06-28 | 2011-06-14 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Axial gap type rotating machine |
| US8053942B2 (en) | 2007-08-29 | 2011-11-08 | Honda Motor Co., Ltd. | Axial gap motor |
| US7977843B2 (en) | 2007-10-04 | 2011-07-12 | Honda Motor Co., Ltd. | Axial gap type motor |
| US8040008B2 (en) | 2007-10-04 | 2011-10-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Axial gap motor |
| WO2009078300A1 (ja) * | 2007-12-17 | 2009-06-25 | Daikin Industries, Ltd. | 電機子用磁芯、電機子、回転電機及び圧縮機 |
| AU2008336853B2 (en) * | 2007-12-17 | 2012-11-08 | Daikin Industries, Ltd. | Armature core, armature, rotary electric machine and compressor |
| JP2009171826A (ja) * | 2007-12-17 | 2009-07-30 | Daikin Ind Ltd | 電機子用磁芯、電機子、回転電機及び圧縮機 |
| JP2009296796A (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Ricchisutoon:Kk | 回転機 |
| JP2010187430A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Honda Motor Co Ltd | アキシャルギャップ型モータ |
| US8453313B2 (en) | 2009-02-26 | 2013-06-04 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Table for permanent magnet rotor and method for manufacturing permanent magnet rotor |
| US8424189B2 (en) | 2009-02-26 | 2013-04-23 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Rotary table for permanent magnet rotating machine and method for manufacturing permanent magnet rotating machine |
| US9000646B2 (en) | 2009-02-26 | 2015-04-07 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Table for permanent magnet rotor and method for manufacturing permanent magnet rotor |
| JP2012005218A (ja) * | 2010-06-16 | 2012-01-05 | Meidensha Corp | ブラシレスモータ |
| JP2012175745A (ja) * | 2011-02-18 | 2012-09-10 | Meidensha Corp | デュアルアキシャルギャップ型回転機 |
| JP2014217089A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | 日立金属株式会社 | リニアモータ用固定子 |
| CN109546764A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-03-29 | 东南大学 | 一种单元组合式可模块化电机 |
| EP4485755A1 (de) * | 2023-06-27 | 2025-01-01 | dormakaba Deutschland GmbH | Permanentmagnetanordnung für eine axialflussmaschine eines türantriebs und axialflussmaschine |
| CN118232649A (zh) * | 2024-02-21 | 2024-06-21 | 包头长安永磁电机有限公司 | 一种高转矩密度双调制环磁齿轮及其复合永磁电机 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH10164779A (ja) | アクシャルギャップ同期機 | |
| CN102782990B (zh) | 旋转电机 | |
| US5631512A (en) | Synchronous motor having magnetic poles of permanent magnet and magnetic poles of a soft magnetic material | |
| US7327062B2 (en) | Rotor for rotary electric machine | |
| JP3509508B2 (ja) | 永久磁石式同期モータ | |
| WO2015161668A1 (zh) | 永磁同步电机及其转子 | |
| US20090315424A1 (en) | Permanent magnet synchronous machine with shell magnets | |
| US20050012419A1 (en) | Permanent magnetic rotating machine | |
| EP2448089A1 (en) | Axial motor | |
| EP0813287B1 (en) | Switched reluctance motors | |
| JP2008104323A (ja) | 永久磁石式リラクタンス型回転電機 | |
| JP2004328956A (ja) | 電動機 | |
| JP2003061272A (ja) | 永久磁石型回転電機及び電動パワーステアリング装置 | |
| US7482724B2 (en) | Ipm electric rotating machine | |
| JP4718580B2 (ja) | 永久磁石型回転電機及び電動パワーステアリング装置 | |
| JP3117164B2 (ja) | 永久磁石回転電機とその制御方法及び制御装置並びにそれを使用した電気自動車 | |
| JP2000316241A (ja) | 永久磁石埋め込み式モータ | |
| JP4212982B2 (ja) | 回転電機 | |
| JP4303579B2 (ja) | 三次元ステーター構造の回転機 | |
| US20230198323A1 (en) | Rotor, motor, and electric product | |
| JP3508298B2 (ja) | 突極型回転機におけるロータのポールの形状 | |
| JP2010045870A (ja) | 回転機 | |
| JP4525025B2 (ja) | 回転電機 | |
| CN1084539C (zh) | 旋转电机及其圆柱形转子 | |
| JPH10146029A (ja) | 可変リラクタンスモータ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040629 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040706 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20040906 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |