JPH11103546A - 永久磁石電動機 - Google Patents
永久磁石電動機Info
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- JPH11103546A JPH11103546A JP9281291A JP28129197A JPH11103546A JP H11103546 A JPH11103546 A JP H11103546A JP 9281291 A JP9281291 A JP 9281291A JP 28129197 A JP28129197 A JP 28129197A JP H11103546 A JPH11103546 A JP H11103546A
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- permanent magnet
- magnet
- core
- permanent
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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
- H02K1/276—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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- Power Engineering (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Dc Machiner (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 永久磁石電動機において、リラクタンストル
クおよび磁束密度の選択幅を広くし、しかも低コスト化
を可能とし、適応的モータを得る。 【解決手段】 インナーロータ型の永久磁石電動機にお
いて、極数に合わせて前記ロータコアに永久磁石を埋設
するが、各磁極をそれぞれ3つの永久磁石11,11,
12で構成している。1つの永久磁石11はフェライト
磁石の断面長方形(厚めの板状)で、磁極境界線上に配
置されている。他の永久磁石12は希土類磁石の断面長
方形(薄めの板状)で、コア外径に沿って円周方向に配
置されている。つまり、フェライト磁石の永久磁石11
は隣接磁極の共有とし、希土類磁石の永久磁石12は各
磁極毎に1つとし、フェライト磁石と希土類磁石とを組
み合わせる。
クおよび磁束密度の選択幅を広くし、しかも低コスト化
を可能とし、適応的モータを得る。 【解決手段】 インナーロータ型の永久磁石電動機にお
いて、極数に合わせて前記ロータコアに永久磁石を埋設
するが、各磁極をそれぞれ3つの永久磁石11,11,
12で構成している。1つの永久磁石11はフェライト
磁石の断面長方形(厚めの板状)で、磁極境界線上に配
置されている。他の永久磁石12は希土類磁石の断面長
方形(薄めの板状)で、コア外径に沿って円周方向に配
置されている。つまり、フェライト磁石の永久磁石11
は隣接磁極の共有とし、希土類磁石の永久磁石12は各
磁極毎に1つとし、フェライト磁石と希土類磁石とを組
み合わせる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はコンプレッサ等に
用いるインナーロータ型の永久磁石電動機に係り、特に
詳しくは適応的なモータを得ることができるロータ構成
の永久磁石電動機に関するものである。
用いるインナーロータ型の永久磁石電動機に係り、特に
詳しくは適応的なモータを得ることができるロータ構成
の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や図6に示すものが提案されている。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(例えば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配置され、
かつそれら隣接する永久磁石3の間に磁束の短絡、漏洩
を防止するためのフラックスバリア4が形成されてい
る。なお、5は中心孔(シャフト用の孔)である。
タ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や図6に示すものが提案されている。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(例えば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配置され、
かつそれら隣接する永久磁石3の間に磁束の短絡、漏洩
を防止するためのフラックスバリア4が形成されてい
る。なお、5は中心孔(シャフト用の孔)である。
【0003】ここで、永久磁石3による空隙部(ステー
タコア1の歯と永久磁石3との間)の磁束分布が正弦波
状になっているものとすると、永久磁石電動機のトルク
TはT=Pn{Φa・Ia・cosβ−0.5(Ld−
Lq)・I2・sin2β}で表される。なお、Tは出
力トルク、Φaはd,q座標軸上の永久磁石による電機
子鎖交磁束、Ld,Lqはd,q軸インダクタンス、I
aはd,q座標軸上の電機子電流の振幅、βはd,q座
標軸上の電機子電流のq軸からの進み角、Pnは極対数
である。
タコア1の歯と永久磁石3との間)の磁束分布が正弦波
状になっているものとすると、永久磁石電動機のトルク
TはT=Pn{Φa・Ia・cosβ−0.5(Ld−
Lq)・I2・sin2β}で表される。なお、Tは出
力トルク、Φaはd,q座標軸上の永久磁石による電機
子鎖交磁束、Ld,Lqはd,q軸インダクタンス、I
aはd,q座標軸上の電機子電流の振幅、βはd,q座
標軸上の電機子電流のq軸からの進み角、Pnは極対数
である。
【0004】前記数式において、第1項は永久磁石3に
よるマグネットトルクであり、第2の2項はd軸インダ
クタンスとg軸インダクタンスとの差によって生じるリ
ラクタンストルクである。詳しくは、T.IEE Ja
pan,Vol.117―D,No7,1997の論文
を参照されたい。また、図6に示すロータコア2は図5
に示す永久磁石3と異なる形状の永久磁石6を有する構
成になっているが、前記数式の適用は明かである。
よるマグネットトルクであり、第2の2項はd軸インダ
クタンスとg軸インダクタンスとの差によって生じるリ
ラクタンストルクである。詳しくは、T.IEE Ja
pan,Vol.117―D,No7,1997の論文
を参照されたい。また、図6に示すロータコア2は図5
に示す永久磁石3と異なる形状の永久磁石6を有する構
成になっているが、前記数式の適用は明かである。
【0005】ところで、永久磁石3,6の代表的なもの
としては、安価なフェイライト磁石や高価な希土類磁石
がある。フェライト磁石を用いた場合、成形の容易性に
より種々形状の永久磁石を得ることが可能であるが、磁
束密度が小さいため、ロータコアの小型化が難しい。こ
れに対して、希土類磁石を用いた場合、磁束密度が大き
いため、ロータコアの小型化が容易であるが、成形の困
難性により永久磁石の形状が限られる。したがって、モ
ータの用途やコストを考慮して、フェライト磁石あるい
は希土類磁石の何れか一方を選択していた。
としては、安価なフェイライト磁石や高価な希土類磁石
がある。フェライト磁石を用いた場合、成形の容易性に
より種々形状の永久磁石を得ることが可能であるが、磁
束密度が小さいため、ロータコアの小型化が難しい。こ
れに対して、希土類磁石を用いた場合、磁束密度が大き
いため、ロータコアの小型化が容易であるが、成形の困
難性により永久磁石の形状が限られる。したがって、モ
ータの用途やコストを考慮して、フェライト磁石あるい
は希土類磁石の何れか一方を選択していた。
【0006】
【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、図5および図6に示すよう
に、磁極(4極)を構成する永久磁石に一種類(例えば
希土類磁石あるいはフェライト磁石の一方)のみを使用
しているために、以下の欠点があった。
久磁石電動機においては、図5および図6に示すよう
に、磁極(4極)を構成する永久磁石に一種類(例えば
希土類磁石あるいはフェライト磁石の一方)のみを使用
しているために、以下の欠点があった。
【0007】例えば、フェライト磁石のみで磁極の永久
磁石を構成する場合、磁束密度を上げるためにはどうし
ても磁石量を多くしなければならず(着磁幅を大きくし
なければならず)、結果ロータコアの大半を占めること
になり、q軸インダクタンスが小さく、q軸とd軸イン
ダクタンスの差(リラクタンストルクのパラメータ;前
記式参照)が小さくなり、十分なリラクタンストルクが
得られない。また、希土類磁石のみで磁極の永久磁石を
構成する場合、磁束密度が高いために、フェライト磁石
の場合のようにロータコアの大半を占めることはない
が、磁束密度が高過ぎてしまう場合があり、また前述し
たように高価であることから、モータのコストが高くな
ってしまう。このように、所望のリラクタンストルクお
よび磁束密度のものを得ることが難しく、つまり選択幅
が狭く、また見合った低コストのものを得ることが難し
く、ひいては適応的モータを得ることが困難である。
磁石を構成する場合、磁束密度を上げるためにはどうし
ても磁石量を多くしなければならず(着磁幅を大きくし
なければならず)、結果ロータコアの大半を占めること
になり、q軸インダクタンスが小さく、q軸とd軸イン
ダクタンスの差(リラクタンストルクのパラメータ;前
記式参照)が小さくなり、十分なリラクタンストルクが
得られない。また、希土類磁石のみで磁極の永久磁石を
構成する場合、磁束密度が高いために、フェライト磁石
の場合のようにロータコアの大半を占めることはない
が、磁束密度が高過ぎてしまう場合があり、また前述し
たように高価であることから、モータのコストが高くな
ってしまう。このように、所望のリラクタンストルクお
よび磁束密度のものを得ることが難しく、つまり選択幅
が狭く、また見合った低コストのものを得ることが難し
く、ひいては適応的モータを得ることが困難である。
【0008】この発明は前記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的はリラクタンストルクおよび磁束密度の
選択幅を広げ、かつ低コスト化を図ることができ、適応
的モータが得られるようにした永久磁石電動機を提供す
ることにある。
あり、その目的はリラクタンストルクおよび磁束密度の
選択幅を広げ、かつ低コスト化を図ることができ、適応
的モータが得られるようにした永久磁石電動機を提供す
ることにある。
【0009】
【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、前記ロータコアに収納する永久磁石を磁極
毎に3つ以上で構成し、かつ該磁極毎の3つ以上の永久
磁石を少なくとも2種類の磁石材料で構成したことを特
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、前記ロータコアに収納する永久磁石を磁極
毎に3つ以上で構成し、かつ該磁極毎の3つ以上の永久
磁石を少なくとも2種類の磁石材料で構成したことを特
徴としている。
【0010】この発明はステータコア内に磁石埋込型界
磁鉄心(ロータコア)を配置してなる永久磁石電動機に
おいて、前記永久磁石電動機の界磁の磁極を構成する磁
石は同磁極の境界上に配置される永久磁石と、磁極毎に
コア外径に沿って円周方向に配置される永久磁石とから
なり、かつ前記磁極の境界線上に配置される永久磁石を
隣接磁極の共有とし、該永久磁石と前記コア外径に沿っ
て円周方向に配置される永久磁石とを異なる材料で構成
したことを特徴としている。
磁鉄心(ロータコア)を配置してなる永久磁石電動機に
おいて、前記永久磁石電動機の界磁の磁極を構成する磁
石は同磁極の境界上に配置される永久磁石と、磁極毎に
コア外径に沿って円周方向に配置される永久磁石とから
なり、かつ前記磁極の境界線上に配置される永久磁石を
隣接磁極の共有とし、該永久磁石と前記コア外径に沿っ
て円周方向に配置される永久磁石とを異なる材料で構成
したことを特徴としている。
【0011】この場合、前記磁極の境界上に配置される
永久磁石はフェライト磁石で断面長方形に構成し、該永
久磁石のコア内径側端部の間にはフラックスバリア用の
孔を形成し、前記コア外径に沿って円周方向に配置され
る永久磁石は希土類磁石で断面長方形に構成し、該永久
磁石の両端部側にはフラックスバリア用の孔を形成する
と好ましい。また、前記磁極の境界上に配置される永久
磁石は希土類磁石で断面長方形に構成し、該永久磁石の
コア内径側端部の間にはフラックスバリア用の孔を形成
し、前記コア外径に沿って円周方向に配置される永久磁
石はフェライト磁石で断面台形状に構成するとよい。ま
た、電磁鋼板を打ち抜いて金型内で自動積層して前記永
久磁石を埋設する際、少なくとも前記永久磁石の形状孔
を予め形成するよい。さらに、前記コアをロータコアと
して組み込んでDCブラシレスモータとするとよい。
永久磁石はフェライト磁石で断面長方形に構成し、該永
久磁石のコア内径側端部の間にはフラックスバリア用の
孔を形成し、前記コア外径に沿って円周方向に配置され
る永久磁石は希土類磁石で断面長方形に構成し、該永久
磁石の両端部側にはフラックスバリア用の孔を形成する
と好ましい。また、前記磁極の境界上に配置される永久
磁石は希土類磁石で断面長方形に構成し、該永久磁石の
コア内径側端部の間にはフラックスバリア用の孔を形成
し、前記コア外径に沿って円周方向に配置される永久磁
石はフェライト磁石で断面台形状に構成するとよい。ま
た、電磁鋼板を打ち抜いて金型内で自動積層して前記永
久磁石を埋設する際、少なくとも前記永久磁石の形状孔
を予め形成するよい。さらに、前記コアをロータコアと
して組み込んでDCブラシレスモータとするとよい。
【0012】
【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。この発明の永
久磁石電動機は、各磁極の永久磁石を複数で、かつ異な
る材料で構成すれば、種々リラクタンストルクおよび磁
束密度のものを選択することができ、かつ低コスト化が
可能となり、しかもモータの回転に支障をきたさないこ
とに着目したものである。
1ないし図4を参照して詳しく説明する。この発明の永
久磁石電動機は、各磁極の永久磁石を複数で、かつ異な
る材料で構成すれば、種々リラクタンストルクおよび磁
束密度のものを選択することができ、かつ低コスト化が
可能となり、しかもモータの回転に支障をきたさないこ
とに着目したものである。
【0013】そのために、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は、各磁極を
フェライト磁石の永久磁石11と希土類磁石の永久磁石
12とで構成し、かつ永久磁石11を隣接磁極の共有に
している。永久磁石11は断面長方形(厚めの板状)を
なして磁極境界上でコア内径から外径方向に配置され、
永久磁石12は断面長方形(薄めの板状)をなしてコア
外径に沿って円周方向に配置されている。したがって、
各磁極は永久磁石11と永久磁石12,12の3つで構
成される。また、永久磁石11のコア内径側の端部で、
永久磁石11の間となるカ所には磁束の短絡、漏洩を防
止するためにフラックスバリア用の孔13が設けられ、
永久磁石12の両端部側には同様の理由によってフラッ
クスバリア用の孔14が設けられている。なお、14は
シャフト用の中心孔で、15はステータコアである。
に、この永久磁石電動機のロータコア10は、各磁極を
フェライト磁石の永久磁石11と希土類磁石の永久磁石
12とで構成し、かつ永久磁石11を隣接磁極の共有に
している。永久磁石11は断面長方形(厚めの板状)を
なして磁極境界上でコア内径から外径方向に配置され、
永久磁石12は断面長方形(薄めの板状)をなしてコア
外径に沿って円周方向に配置されている。したがって、
各磁極は永久磁石11と永久磁石12,12の3つで構
成される。また、永久磁石11のコア内径側の端部で、
永久磁石11の間となるカ所には磁束の短絡、漏洩を防
止するためにフラックスバリア用の孔13が設けられ、
永久磁石12の両端部側には同様の理由によってフラッ
クスバリア用の孔14が設けられている。なお、14は
シャフト用の中心孔で、15はステータコアである。
【0014】図3を参照してリラクタンストルクおよび
磁束密度について説明する。なお、図中、波線矢印の曲
線は磁束、実線矢印の曲線は磁路を表している。この場
合、フェライト磁石の永久磁石11を隣接磁極の共有と
し、希土類磁石の永久磁石12を各磁極毎に配置してい
ることから、磁束密度を大きくすることが可能であり、
また永久磁石11と永久磁石12との間の距離を大きく
とることが可能である。したがって、フェライト磁石の
コア占有率が抑えられ、例えば全てフェライト磁石で構
成した場合と比較して磁路の磁気抵抗が小さくなる。す
なわち、各磁極を全てフェライト磁石で構成すると、図
3と同じ磁束密度を得るためにはロータコア10の大半
がフェライト磁石で占有され、磁路の磁気抵抗が大きく
なるからである。この磁石の占める割合を減らし、電磁
鋼板からなるコアの占める割合を増やし、磁路の磁気抵
抗を小さくすることができることから、q軸インダクタ
ンスが大きく、q軸とd軸インダクタンスの差(リラク
タンストルクのパラメータ)が大きくなり、つまりリラ
クタンストルクが大きくとれるようになる。
磁束密度について説明する。なお、図中、波線矢印の曲
線は磁束、実線矢印の曲線は磁路を表している。この場
合、フェライト磁石の永久磁石11を隣接磁極の共有と
し、希土類磁石の永久磁石12を各磁極毎に配置してい
ることから、磁束密度を大きくすることが可能であり、
また永久磁石11と永久磁石12との間の距離を大きく
とることが可能である。したがって、フェライト磁石の
コア占有率が抑えられ、例えば全てフェライト磁石で構
成した場合と比較して磁路の磁気抵抗が小さくなる。す
なわち、各磁極を全てフェライト磁石で構成すると、図
3と同じ磁束密度を得るためにはロータコア10の大半
がフェライト磁石で占有され、磁路の磁気抵抗が大きく
なるからである。この磁石の占める割合を減らし、電磁
鋼板からなるコアの占める割合を増やし、磁路の磁気抵
抗を小さくすることができることから、q軸インダクタ
ンスが大きく、q軸とd軸インダクタンスの差(リラク
タンストルクのパラメータ)が大きくなり、つまりリラ
クタンストルクが大きくとれるようになる。
【0015】また、フェライト磁石と希土類磁石の併用
により磁束密度が抑えられ、例えば全て希土類磁石で構
成した場合と比較して磁束密度が低くなり、つまり磁束
密度が高過ぎず、適切な磁束密度を選択することができ
る。しかも、例えば全てフェライト磁石で構成する場合
必要とする磁束密度を得ようとすると、永久磁石の厚さ
(着磁幅)が製造上の限界を越えることもあるが、フェ
ライト磁石と希土類磁石とを併用することにより磁束密
度を調整することができ、つまり着磁幅以外の方法で所
望の磁束密度を容易に得ることができる。なお、永久磁
石11の間に設けたフラックスバリア用の孔13および
永久磁石12の両端部側に設けたフラックスバリア用の
孔14により、磁束の短絡、漏洩を防止することができ
るため、永久磁石11,12による磁束誤差が小さく、
つまり必要とする磁束密度をより容易に得ることができ
る。
により磁束密度が抑えられ、例えば全て希土類磁石で構
成した場合と比較して磁束密度が低くなり、つまり磁束
密度が高過ぎず、適切な磁束密度を選択することができ
る。しかも、例えば全てフェライト磁石で構成する場合
必要とする磁束密度を得ようとすると、永久磁石の厚さ
(着磁幅)が製造上の限界を越えることもあるが、フェ
ライト磁石と希土類磁石とを併用することにより磁束密
度を調整することができ、つまり着磁幅以外の方法で所
望の磁束密度を容易に得ることができる。なお、永久磁
石11の間に設けたフラックスバリア用の孔13および
永久磁石12の両端部側に設けたフラックスバリア用の
孔14により、磁束の短絡、漏洩を防止することができ
るため、永久磁石11,12による磁束誤差が小さく、
つまり必要とする磁束密度をより容易に得ることができ
る。
【0016】このように、希土類磁石の永久磁石12に
よって磁束密度を上げ、あるいは磁束密度を下げ、フェ
ライト磁石の永久磁石11によって磁束密度を微妙に調
整することができ、つまり最適な磁束密度を容易に得る
ことができる。また、安価なフェライト磁石を併用する
ことにより希土類磁石の使用量が抑えられ、例えば磁極
を全て希土類磁石で構成した場合と比較して安価に済ま
せることができ、低コスト化を図ることができる。前述
した理由により、リラクタンストルクおよび磁束密度の
選択幅(自由度)の幅を広げることができ、ひいては適
応的モータを容易に得ることができ、しかも低コストの
モータを得ることができる。
よって磁束密度を上げ、あるいは磁束密度を下げ、フェ
ライト磁石の永久磁石11によって磁束密度を微妙に調
整することができ、つまり最適な磁束密度を容易に得る
ことができる。また、安価なフェライト磁石を併用する
ことにより希土類磁石の使用量が抑えられ、例えば磁極
を全て希土類磁石で構成した場合と比較して安価に済ま
せることができ、低コスト化を図ることができる。前述
した理由により、リラクタンストルクおよび磁束密度の
選択幅(自由度)の幅を広げることができ、ひいては適
応的モータを容易に得ることができ、しかも低コストの
モータを得ることができる。
【0017】図2に示すように、ロータコア10にあっ
ては、電磁鋼板をプレスで打ち抜いて金型内で自動積層
して得、永久磁石11,12を埋設して着磁するが、そ
のプレスの際に予め少なくとも永久磁石11,12の形
状孔を形成しおく、また同時にフラックスバリア用の孔
13,14も形成するとよい。したがって、従来の製造
工程と変わらず、つまりコスト的には従来と変わらず、
コストアップにならずに済む。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)が図れる。
ては、電磁鋼板をプレスで打ち抜いて金型内で自動積層
して得、永久磁石11,12を埋設して着磁するが、そ
のプレスの際に予め少なくとも永久磁石11,12の形
状孔を形成しおく、また同時にフラックスバリア用の孔
13,14も形成するとよい。したがって、従来の製造
工程と変わらず、つまりコスト的には従来と変わらず、
コストアップにならずに済む。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)が図れる。
【0018】なお、少なくとも永久磁石12の形状孔お
よびフラックスバリア用の孔14は一体的、つまり連結
した孔にしてもよい。また、永久磁石11のコア外径側
および永久磁石12の両端部側のフラックスバリア用の
孔14のカ所が遠心力に耐えられるように、十分な強度
をもたせる。さらに、ステータコア16は図5および図
6と同様でよいことから、その説明を省略する。
よびフラックスバリア用の孔14は一体的、つまり連結
した孔にしてもよい。また、永久磁石11のコア外径側
および永久磁石12の両端部側のフラックスバリア用の
孔14のカ所が遠心力に耐えられるように、十分な強度
をもたせる。さらに、ステータコア16は図5および図
6と同様でよいことから、その説明を省略する。
【0019】図4は前記実施の形態の変形例である。な
お、図中、図3と同一部分には同一符号を付して重複説
明を省略する。この永久磁石電動機のロータコア10
は、各磁極を希土類磁石による永久磁石17とフェライ
ト磁石による永久磁石18とで構成し、かつ永久磁石1
7を隣接磁極の共有にし、つまりフェライト磁石と希土
類磁石を前実施の形態と逆に利用している。永久磁石1
7は断面長方形(前実施例より薄めの板状)をなして磁
極境界上でコア内径から外径方向に配置され、永久磁石
18は断面台形をないしてコア外径に沿って円周方向に
配置されている。また、永久磁石17のコア内径側の端
部で、永久磁石17,17の間となるカ所には磁束の短
絡、漏洩を防止するためにフラックスバリア用の孔19
が設けられている。
お、図中、図3と同一部分には同一符号を付して重複説
明を省略する。この永久磁石電動機のロータコア10
は、各磁極を希土類磁石による永久磁石17とフェライ
ト磁石による永久磁石18とで構成し、かつ永久磁石1
7を隣接磁極の共有にし、つまりフェライト磁石と希土
類磁石を前実施の形態と逆に利用している。永久磁石1
7は断面長方形(前実施例より薄めの板状)をなして磁
極境界上でコア内径から外径方向に配置され、永久磁石
18は断面台形をないしてコア外径に沿って円周方向に
配置されている。また、永久磁石17のコア内径側の端
部で、永久磁石17,17の間となるカ所には磁束の短
絡、漏洩を防止するためにフラックスバリア用の孔19
が設けられている。
【0020】この場合、永久磁石17の着磁幅が前実施
例(図3参照)より小さくなっており、永久磁石18の
着磁幅が前実施例(図3参照)より大きくなっている。
したがって、磁束密度については前実施例と変わらず、
また永久磁石18のコア占有率が上がっても、永久磁石
17のコア占有率が下がっていることから、前実施例と
同様に磁路の磁気抵抗が小さく、q軸とd軸インダクタ
ンスとの差が大きくなり、リラクタンストルクを大きく
とることができる。このように、フェライト磁石と希土
類磁石とを種々組み合わせることにより、種々なリラク
タンストルクおよび磁束密度を選択することができ、つ
まりそれらの選択度を広げることができる。なお、この
変形実施の形態について、前実施の形態と同様の効果を
奏することは明かである。
例(図3参照)より小さくなっており、永久磁石18の
着磁幅が前実施例(図3参照)より大きくなっている。
したがって、磁束密度については前実施例と変わらず、
また永久磁石18のコア占有率が上がっても、永久磁石
17のコア占有率が下がっていることから、前実施例と
同様に磁路の磁気抵抗が小さく、q軸とd軸インダクタ
ンスとの差が大きくなり、リラクタンストルクを大きく
とることができる。このように、フェライト磁石と希土
類磁石とを種々組み合わせることにより、種々なリラク
タンストルクおよび磁束密度を選択することができ、つ
まりそれらの選択度を広げることができる。なお、この
変形実施の形態について、前実施の形態と同様の効果を
奏することは明かである。
【0021】
【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、前記ロータコアに収納
する永久磁石を磁極毎に3つ以上で構成し、かつ該磁極
毎の3つ以上の永久磁石を少なくとも2種類の磁石材料
で構成したので、各磁極に磁束密度の高い磁石材料を併
用することにより、例えば磁束密度の低い磁石のみで各
磁極を構成した場合よりコアの磁石占有率が低く、q軸
インダクタンスを大きくし、q軸とd軸インダクタンス
の差を大きくすることができ、また所望の磁束密度が得
易く、つまりリラクタンストルクおよび磁束密度の選択
幅を広げることができ、しかも磁束密度の低い磁石材料
(例えばフェライト磁石)を併用することで、低コスト
化を図ることができ、これらから適応的モータを容易に
得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、前記ロータコアに収納
する永久磁石を磁極毎に3つ以上で構成し、かつ該磁極
毎の3つ以上の永久磁石を少なくとも2種類の磁石材料
で構成したので、各磁極に磁束密度の高い磁石材料を併
用することにより、例えば磁束密度の低い磁石のみで各
磁極を構成した場合よりコアの磁石占有率が低く、q軸
インダクタンスを大きくし、q軸とd軸インダクタンス
の差を大きくすることができ、また所望の磁束密度が得
易く、つまりリラクタンストルクおよび磁束密度の選択
幅を広げることができ、しかも磁束密度の低い磁石材料
(例えばフェライト磁石)を併用することで、低コスト
化を図ることができ、これらから適応的モータを容易に
得ることができるという効果がある。
【0022】請求項2記載の発明によると、ステータコ
ア内に磁石埋込型界磁鉄心(ロータコア)を配置してな
る永久磁石電動機において、前記永久磁石電動機の界磁
の磁極を構成する磁石は同磁極の境界上に配置される永
久磁石と、磁極毎にコア外径に沿って円周方向に配置さ
れる永久磁石とからなり、かつ前記磁極の境界上に配置
される永久磁石を隣接磁極の共有とし、該永久磁石と前
記コア外径に沿って円周方向に配置される永久磁石とを
異なる材料で構成したので、例えば希土類磁石とフェラ
イト磁石とによって各磁極を構成すれば、フェライト磁
石のみで各磁極を構成した場合よりコアの磁石占有率を
低くすることができ、結果q軸インダクタンスを大きく
し、q軸とd軸インダクタンスの差を大きくすることが
でき、つまりリラクタンストルクを大きくすることがで
き、またフェライト磁石の磁束密度が低いことから、希
土類磁石との併用によって磁束密度を調節して適切な磁
束密度を得ることができ、かつ所望の磁束密度が得易
く、つまりリラクタンストルクおよび磁束密度の選択幅
を広げ、磁束密度の選択幅を広げることができ、しかも
安価なフェライト磁石を併用することで、低コスト化を
図ることができ、ひいては適応的モータを得ることがで
きるという効果がある。
ア内に磁石埋込型界磁鉄心(ロータコア)を配置してな
る永久磁石電動機において、前記永久磁石電動機の界磁
の磁極を構成する磁石は同磁極の境界上に配置される永
久磁石と、磁極毎にコア外径に沿って円周方向に配置さ
れる永久磁石とからなり、かつ前記磁極の境界上に配置
される永久磁石を隣接磁極の共有とし、該永久磁石と前
記コア外径に沿って円周方向に配置される永久磁石とを
異なる材料で構成したので、例えば希土類磁石とフェラ
イト磁石とによって各磁極を構成すれば、フェライト磁
石のみで各磁極を構成した場合よりコアの磁石占有率を
低くすることができ、結果q軸インダクタンスを大きく
し、q軸とd軸インダクタンスの差を大きくすることが
でき、つまりリラクタンストルクを大きくすることがで
き、またフェライト磁石の磁束密度が低いことから、希
土類磁石との併用によって磁束密度を調節して適切な磁
束密度を得ることができ、かつ所望の磁束密度が得易
く、つまりリラクタンストルクおよび磁束密度の選択幅
を広げ、磁束密度の選択幅を広げることができ、しかも
安価なフェライト磁石を併用することで、低コスト化を
図ることができ、ひいては適応的モータを得ることがで
きるという効果がある。
【0023】請求項3記載の発明によると、請求項2に
おいて磁極の境界上に配置される永久磁石はフェライト
磁石で断面長方形に構成し、該永久磁石のコア内径側端
部の間にはフラックスバリア用の孔を形成し、前記コア
外径に沿って円周方向に配置される永久磁石は希土類磁
石で断面長方形に構成し、該永久磁石の両端部側にはフ
ラックスバリア用の孔を形成したので、請求項2の効果
に加え、希土類磁石およびフェライト磁石が入手し易い
ことから、容易に実現することができるという効果があ
り、フラックスバリアによって磁束密度の漏洩を適切に
防止することができるという効果がある。請求項4記載
の発明によると、請求項2において磁極の境界上に配置
される永久磁石は希土類磁石で断面長方形に構成し、該
永久磁石のコア内径側端部の間にはフラックスバリア用
の孔を形成し、前記コア外径に沿って円周方向に配置さ
れる永久磁石はフェライト磁石で断面台形状に構成した
ので、請求項2の効果に加え、希土類磁石およびフェラ
イト磁石が入手し易いことから、容易に実現することが
できるという効果があり、フラックスバリアによって磁
束密度の漏洩を適切に防止することができるという効果
がある。
おいて磁極の境界上に配置される永久磁石はフェライト
磁石で断面長方形に構成し、該永久磁石のコア内径側端
部の間にはフラックスバリア用の孔を形成し、前記コア
外径に沿って円周方向に配置される永久磁石は希土類磁
石で断面長方形に構成し、該永久磁石の両端部側にはフ
ラックスバリア用の孔を形成したので、請求項2の効果
に加え、希土類磁石およびフェライト磁石が入手し易い
ことから、容易に実現することができるという効果があ
り、フラックスバリアによって磁束密度の漏洩を適切に
防止することができるという効果がある。請求項4記載
の発明によると、請求項2において磁極の境界上に配置
される永久磁石は希土類磁石で断面長方形に構成し、該
永久磁石のコア内径側端部の間にはフラックスバリア用
の孔を形成し、前記コア外径に沿って円周方向に配置さ
れる永久磁石はフェライト磁石で断面台形状に構成した
ので、請求項2の効果に加え、希土類磁石およびフェラ
イト磁石が入手し易いことから、容易に実現することが
できるという効果があり、フラックスバリアによって磁
束密度の漏洩を適切に防止することができるという効果
がある。
【0024】請求項5記載の発明によると、請求項1,
2,3または4において、電磁鋼板を打ち抜いて金型内
で自動積層して前記永久磁石を埋設する際、少なくとも
前記永久磁石の形状孔を予め形成するようにしたので、
請求項1,2,3または4の効果に加え、製造に当たっ
ては従来の製造工程と変わらず、コストアップにならず
に済むという効果がある。請求項6記載の発明による
と、請求項1,2,3,4または5にけるコアをロータ
コアとして組み込んでDCブラシレスモータとしたの
で、請求項1,2,3,4または5の効果に加え、その
DCブラシレスモータを空気調和機の圧縮機モータとし
て利用すれば、コストをアップすることなく、空気調和
機の性能アップが図れるという効果がある。
2,3または4において、電磁鋼板を打ち抜いて金型内
で自動積層して前記永久磁石を埋設する際、少なくとも
前記永久磁石の形状孔を予め形成するようにしたので、
請求項1,2,3または4の効果に加え、製造に当たっ
ては従来の製造工程と変わらず、コストアップにならず
に済むという効果がある。請求項6記載の発明による
と、請求項1,2,3,4または5にけるコアをロータ
コアとして組み込んでDCブラシレスモータとしたの
で、請求項1,2,3,4または5の効果に加え、その
DCブラシレスモータを空気調和機の圧縮機モータとし
て利用すれば、コストをアップすることなく、空気調和
機の性能アップが図れ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に示す永久磁石電動機のロータの概略的縦
断面図。
断面図。
【図3】図1に示す永久磁石電動機のロータの概略的拡
大平面図。
大平面図。
【図4】図1に示す永久磁石電動機のロータの変形例を
説明するための概略的平面図。
説明するための概略的平面図。
【図5】従来の永久磁石電動機の概略的平面図。
【図6】従来の永久磁石電動機の概略的平面図。
10 ロータコア(磁石埋込型界磁鉄心) 11,18 永久磁石(フェライト磁石) 12,17 永久磁石(希土類磁石) 13,14,19 孔(フラックスバリア用) 15 中心孔(シャフト用) 16 ステータコア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河合 裕司 神奈川県川崎市高津区末長1116番地 株式 会社富士通ゼネラル内 (72)発明者 相馬 裕治 神奈川県川崎市高津区末長1116番地 株式 会社富士通ゼネラル内 (72)発明者 河西 浩治 神奈川県川崎市高津区末長1116番地 株式 会社富士通ゼネラル内 (72)発明者 福田 好史 神奈川県川崎市高津区末長1116番地 株式 会社富士通ゼネラル内
Claims (6)
- 【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、前記ロータコアに収納する永久磁石を磁極
毎に3つ以上で構成し、かつ該磁極毎の3つ以上の永久
磁石を少なくとも2種類の磁石材料で構成したことを特
徴とする永久磁石電動機。 - 【請求項2】 ステータコア内に磁石埋込型界磁鉄心
(ロータコア)を配置してなる永久磁石電動機におい
て、前記永久磁石電動機の界磁の磁極を構成する磁石は
同磁極の境界上に配置される永久磁石と、磁極毎にコア
外径に沿って円周方向に配置される永久磁石とからな
り、かつ前記磁極の境界上に配置される永久磁石を隣接
磁極の共有とし、該永久磁石と前記コア外径に沿って円
周方向に配置される永久磁石とを異なる材料で構成した
ことを特徴とする永久磁石電動機。 - 【請求項3】 前記磁極の境界上に配置される永久磁石
はフェライト磁石で断面長方形に構成し、該永久磁石の
コア内径側端部の間にはフラックスバリア用の孔を形成
し、前記コア外径に沿って円周方向に配置される永久磁
石は希土類磁石で断面長方形に構成し、該永久磁石の両
端部側にはフラックスバリア用の孔を形成してなる請求
項2記載の永久磁石電動機。 - 【請求項4】 前記磁極の境界上に配置される永久磁石
は希土類磁石で断面長方形に構成し、該永久磁石のコア
内径側端部の間にはフラックスバリア用の孔を形成し、
前記コア外径に沿って円周方向に配置される永久磁石は
フェライト磁石で断面台形状に構成してなる請求項2記
載の永久磁石電動機。 - 【請求項5】 電磁鋼板を打ち抜いて金型内で自動積層
して前記永久磁石を埋設する際、少なくとも前記永久磁
石の形状孔を予め形成している請求項1,2,3または
4記載の永久磁石電動機。 - 【請求項6】 前記コアをロータコアとして組み込んで
DCブラシレスモータとした請求項1,2,3,4また
は5記載の永久磁石電動機。
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9281291A JPH11103546A (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | 永久磁石電動機 |
US09/159,668 US6025667A (en) | 1997-09-29 | 1998-09-24 | Permanent magnet rotor type electric motor with different permanent magnet materials |
KR1019980039778A KR100609331B1 (ko) | 1997-09-29 | 1998-09-24 | 영구자석전동기 |
MYPI98004407A MY114603A (en) | 1997-09-29 | 1998-09-25 | Permanent magnet rotor type electric motor with different permanent magnet materials |
AU87090/98A AU747000B2 (en) | 1997-09-29 | 1998-09-28 | Permanent magnet rotor type electric motor |
ES98307850T ES2187898T3 (es) | 1997-09-29 | 1998-09-28 | Motor electrico del tipo de de imanes permanentes. |
TW087116105A TW522636B (en) | 1997-09-29 | 1998-09-28 | Permanent magnet rotor type electric motor |
EP98307850A EP0917272B1 (en) | 1997-09-29 | 1998-09-28 | Permanent magnet rotor type electric motor |
DE69809689T DE69809689T2 (de) | 1997-09-29 | 1998-09-28 | Elektromotor mit Permanentmagnetrotor |
CNB981194087A CN1149728C (zh) | 1997-09-29 | 1998-09-29 | 永磁转子式电动机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9281291A JPH11103546A (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | 永久磁石電動機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11103546A true JPH11103546A (ja) | 1999-04-13 |
Family
ID=17637027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9281291A Pending JPH11103546A (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | 永久磁石電動機 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6025667A (ja) |
EP (1) | EP0917272B1 (ja) |
JP (1) | JPH11103546A (ja) |
KR (1) | KR100609331B1 (ja) |
CN (1) | CN1149728C (ja) |
AU (1) | AU747000B2 (ja) |
DE (1) | DE69809689T2 (ja) |
ES (1) | ES2187898T3 (ja) |
MY (1) | MY114603A (ja) |
TW (1) | TW522636B (ja) |
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