JPH1118326A - 永久磁石形電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 永久磁石形電動機のコギングトルクを低減す
る。 【解決手段】 スロット部３に巻線７を収納した固定子
鉄心１のティース部２のロータ４に対向する内周面に疑
似スロット６を設けた永久磁石形電動機において、前記
疑似スロット６を円弧状に打ち抜き、円弧角が１８０度
より小さく、擬似スロット６の面積をスロット部３の開
口部３ａの面積の３０〜５０％にするようにしている。
したがって、擬似スロット６によるコギングトルクとス
ロット開口部によるコギングトルクとが等しくなり、永
久磁石形電動機全体のコギングトルクを低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、固定子鉄心に疑似
スロットを備えた永久磁石形電動機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の永久磁石形電動機は、図４および
図５に示すように構成している。図において、１０は固
定子鉄心で、この固定子鉄心１０のティース部１１に巻
線１６を巻装している。１２は固定子鉄心１０のスロッ
ト部、１２ａはスロット開口部、１３はロータで、外周
に永久磁石１４を取付けている。１５は擬似スロット
で、ロータ１３に対向する固定子鉄心１０のティース部
１１の周面にスロット部１２の開口部１２ａの形状と同
じように四角に打ち抜いて形成している。このように構
成した永久磁石形電動機を駆動すると、ロータ１３の永
久磁石１４からの磁束がティース部１１先端の擬似スロ
ット１５の両側よりティース部を通る磁路に流れ、スロ
ット開口部１２ａによるコギングトルクを擬似スロット
１５によるコギングトルクで打ち消して全体のコギング
トルクを低減していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の永久
磁石形電動機は、固定子鉄心１０のティース部１１にス
ロット開口部１２ａの形状と同じ形状の疑似スロット１
５を設けており、固定子鉄心１０のティース部１１の磁
路Ｄの面積が疑似スロット１５に制限されて減少し、そ
のティース部１１の磁路Ｄを通る磁束密度が増加して磁
気飽和するため、スロット開口部１２ａによるコギング
トルクが擬似スロット１５によるコギングトルクより大
きく、全体のコギングトルクを十分低減できなかった。
そこで、本発明は、ティース部を通る磁束の密度を増加
することなく、コギングトルクを小さくして回転精度を
向上することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、スロット部に巻線を収納した固定子鉄
心を設け、この固定子鉄心のロータに対向するティース
部の内周面に擬似スロットを設けた永久磁石形電動機に
おいて、前記擬似スロットを円弧状に打ち抜き、円弧角
が１８０度より小さく、擬似スロットの面積をスロット
開口部の面積の３０〜５０％にしている。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施例に
基づいて説明する。図１は本発明の実施例を示す永久磁
石形電動機の上半分を表した正断面図、図２は擬似スロ
ットの要部拡大図、図３は磁束分布を表した図である。
図において、１は固定子鉄心で、この固定子鉄心１にテ
ィース部２が設けられている。３はスロット部、３ａは
スロット開口部である。７は巻線で、前記固定子鉄心１
のティース部２に巻装し、スロット部２内に収納してい
る。４はロータで、外周に永久磁石５を取付けている。
６は擬似スロットで、ロータ４に対向する固定子鉄心１
のティース部２の周面に設けている。この擬似スロット
６は、ティース部２の周面に円弧状に打ち抜き、円弧角
αが１８０度より小さくしている。前記擬似スロットの
面積はスロット開口部３ａの面積の３０〜５０％にして
いる。コギングトルクは擬似スロットの面積によって決
まり、また、スロット開口部の底部は空気であり、擬似
スロットの底部は磁性体であるので、擬似スロット内の
磁束密度の方が高くなり、擬似スロットのコギングトル
クがスロット開口部のコギングトルクよりも大きくな
る。ここで、擬似スロットの必要な面積をＡとし、擬似
スロット内磁束密度Ｂａとし、スロット開口部の面積を
Ｃとし、スロット部の開口部３ａの磁束密度をＢｃと
し、スロット開口部の形状係数をＫとすると、 Ａ＝Ｋ×Ｃ×（Ｂｃ／Ｂａ）² となる。この数式に数値を代入して計算すると、擬似ス
ロットの面積はスロット開口部３ａの面積の３０〜５０
％となる。いま、スロット開口部の面積Ｃを９ｍｍ² と
し、スロット部の開口部３ａの磁束密度をＢｃを０．６
７（Ｔ）とし、擬似スロット内磁束密度Ｂａを０．４９
（Ｔ）とし、スロット開口部の形状係数は、図３に示す
ように一点鎖線で示す部分のように磁束が通らないので
形状係数は０．７となり、数値を代入すると、９×０．
７×（０．４９／０．６７）² ＝３．４となる。スロッ
ト開口部の面積に対する擬似スロットの面積は、３．４
÷９＝０．３７７７となり、擬似スロットの面積はスロ
ット開口部の面積の３７％となる。前記疑似スロットの
面積がスロット開口部３の面積の３０％より少なくなる
と、スロット部３の開口部３ａのコギングトルクが疑似
スロット６のコギングトルクより大きくなる。また、前
記疑似スロット６の面積がスロット部３の開口部３ａの
面積の５０％を越えると、疑似スロット６のコギングト
ルクがスロット部３の開口部３ａのコギングトルクより
大きくなる。前記疑似スロット６の円弧角αが１８０度
より大きくなると、ティース部２の磁路の面積が減少し
て磁気飽和する。したがって、スロット部３の開口部３
ａのコギングトルクと疑似スロット６のコキングトルク
が等しくなり、両者が相殺されて全体のコギングトルク
を効率良く低減することができる。実施例では、インナ
ーロータ形の電動機について説明をしたが、アウタロー
タ形の電動機に適用してもよい。

【０００６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によればティ
ースのロータに対向する周面に疑似スロットを円弧状に
打ち抜き、円弧角が１８０度より小さく、擬似スロット
の面積をスロット開口部の面積の３０〜５０％にしたの
で、ティース部を通る磁束の密度を増加することなく、
永久磁石形電動機全体のコギングトルクを小さくするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す永久磁石形電動機の上半
部の正断面図である。

【図２】本発明の実施例を示す擬似スロットの要部拡大
図である。

【図３】本発明の実施例を示す磁束分布を表す図であ
る。

【図４】従来の永久磁石形電動機の上半部の正断面図で
ある。

【図５】従来の永久磁石形電動機の擬似スロットの要部
拡大図である。

【符号の説明】

１ 固定子鉄心、 ２ ティース部、 ３ スロット
部、 ４ ロータ、５ 永久磁石、 ６ 擬似スロッ
ト、 ７ 巻線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロット部（３）に巻線（７）を収納し
   た固定子鉄心（１）を設け、この固定子鉄心（１）のロ
   ータ（４）に対向するティース部（２）の内周面に擬似
   スロット（６）を設けた永久磁石形電動機において、 前記擬似スロット（６）を円弧状に打ち抜き、円弧角が
   １８０度より小さく、擬似スロット（６）の面積をスロ
   ット開口部（７）の面積の３０〜５０％にしたことを特
   徴とする永久磁石形電動機。 【０００１】