[go: up one dir, main page]

JPH11252881A - 同期電動機 - Google Patents

同期電動機

Info

Publication number
JPH11252881A
JPH11252881A JP4962298A JP4962298A JPH11252881A JP H11252881 A JPH11252881 A JP H11252881A JP 4962298 A JP4962298 A JP 4962298A JP 4962298 A JP4962298 A JP 4962298A JP H11252881 A JPH11252881 A JP H11252881A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
synchronous motor
armature
magnetic
magnetic poles
winding
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.)
Pending
Application number
JP4962298A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidetoshi Kaida
英俊 海田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP4962298A priority Critical patent/JPH11252881A/ja
Publication of JPH11252881A publication Critical patent/JPH11252881A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】界磁巻線を持たない突極形同期電動機に関し、
電機子巻線開放時の同巻線端子電圧の適度な抑制と力率
特性の改善とを図る。 【解決手段】界磁巻線を持たない回転界磁突極形の同期
電動機を例として、回転子3に設けた突極構造の磁極3
1を、永久磁石部311を磁性体部312と313とで
挟む如く回転子軸方向に直列に配置して形成し、電機子
巻線鎖交磁束に関して、その固定分を永久磁石部311
により、また、その可変分を磁性体部312と313と
において電機子電流中の励磁電流成分により形成させる
ものであり、磁性体部312と313に対応する電機子
誘起電圧を電機子電流中の励磁電流成分の制御を介し可
変となすことにより、永久磁石部311に対応する誘起
電圧を含めた前記電機子誘起電圧を全体として所定の値
となす電動機運転を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、力率特性の改善
と電機子巻線開放時の過大な誘起電圧の抑制とを図った
界磁巻線を持たない突極形同期電動機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の同期電動機としては、図
3と図4の両断面図にそれぞれの特徴形状を例示する回
転界磁突極形同期電動機が知られている。なお、前記両
断面図は共に電動機軸と直交方向の断面模様を示すもの
である。先ず、図3は永久磁石形同期電動機の断面図で
あり、1は電機子、5は回転子、7は回転子軸、11は
電源交流電圧が印加される電機子巻線、51は永久磁石
より成る磁極であり電機子巻線11への対向面の極性が
N極とS極交互になる如く配置されたものである。
【0003】次に、図4はリラクタンスモータの断面図
であり、1は電機子、6は突極形状の磁極61を有する
磁性体より成る回転子、7は回転子軸である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一般に永久磁石形同期
電動機では、その通常運転において、所要の磁束は殆ど
その磁極をなす永久磁石により供給されるために交流電
源より給電される電機子電流における励磁電流成分は著
しく少なく、力率と効率とは共に良い。しかしながら、
永久磁石形同期電動機の電機子における内部誘起電圧は
電動機回転数の上昇と共に増大する性質があり、その高
速運転時に、前記内部誘起電圧の増大に伴う弱め界磁状
態に対応し多量の遅れ無効電流の電源給電を要する状態
に至る事が有り、また、高速運転に伴い前記内部誘起電
圧が電源電圧よりも大となった場合には前記同期電動機
の電源解列後の再投入が容易ではない。
【0005】一方、リラクタンスモータでは、所要の磁
束は電機子電流中の励磁電流成分によって規定され、そ
の内部誘起電圧は電動機回転数の上昇に従い増大すると
共に前記励磁電流成分に依存するため、前記電機子内部
誘起電圧は電機子電流における励磁電流成分の制御によ
り調整する事が出来る。なお、前記電機子電流は常に遅
れの低力率状態となる。
【0006】上記に鑑みこの発明は、低速域から高速域
に至る全運転域において電機子電流中の励磁電流成分の
絶対値の適正化、即ち、電機子電流自体の絶対値とその
力率の適正化と、所定の運転域における電機子巻線開放
時の同巻線端子電圧の適度な抑制とを図った回転界磁形
或いは回転電機子形の界磁巻線を持たない突極形同期電
動機の提供を目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の同期電動機において、 1)請求項1の発明は、界磁巻線を持たぬ突極構造の磁
極を有する同期電動機において、前記磁極を永久磁石と
磁性体とを電動機軸方向に直列に配置して形成するもの
とする。
【0008】2)請求項2の発明は、請求項1記載の同
期電動機において、前記磁極をそれぞれ適当数に分割さ
れた永久磁石と磁性体とを電動機軸方向に適当な順序で
交互に配列して形成するものとする。 3)請求項3の発明は、界磁巻線を持たぬ突極構造の磁
極を有する同期電動機において、前記磁極を、永久磁石
で形成され相隣り合う如く配置されたNS極性の磁極の
対と磁性体で形成され相隣り合う如く配置された磁極の
対とを、電動機軸に関して軸対称となる如く配置形成す
るものとする。
【0009】4)請求項4の発明は、請求項1ないし請
求項3中の何れか一つに記載の同期電動機において、前
記同期電動機を、電機子巻線と各磁極とをそれぞれ固定
子と回転子とに設けて成る回転界磁形となすものとす
る。 5)請求項5の発明は、請求項1ないし請求項3中の何
れか一つに記載の同期電動機において、前記同期電動機
を、電機子巻線と各磁極とをそれぞれ回転子と固定子と
に設けて成る回転電機子形となすものとする。
【0010】上記の如くこの発明は、等極数の永久磁石
形同期電動機とリラクタンスモータ両者の回転子軸を直
結し且つ両者の電機子各相巻線を直列に接続した状態と
等価な同期電動機を形成し、前記両電動機の中間的な特
性を有する回転界磁形或いは回転電機子形の界磁巻線を
持たない突極形同期電動機を得るものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下この発明の実施例を、回転界
磁突極形同期電動機を例として、図1と図2の両図面に
より説明する。ここに、図1は請求項1と請求項2とに
従うこの発明の第1の実施例を示し、図2は請求項3に
従うこの発明の第2の実施例を示すものである。
【0012】先ず、図1に関し、図(イ)は回転界磁突
極形同期電動機の本体部の側面図、図(ロ)は前記電動
機の回転子軸と直交方向の断面図であり、1は電機子、
3は回転子、7は回転子の軸、11は電機子巻線、31
は回転子3に形成された界磁巻線を持たない突極構造の
磁極である。また、図(ハ)は回転子3の側面図であ
り、突極構造の磁極31を、永久磁石で形成された永久
磁石部311と磁性体で形成された磁性体部312と3
13とに3分割し、永久磁石部311を磁性体部312
と313とで挟む如く回転子軸の方向に直列に配置して
磁極形成を行った場合を例示するものである。
【0013】ここに、電機子誘起電圧を規定する電機子
巻線鎖交磁束に関してみれば、その固定分は前記磁極の
永久磁石部311により、またその可変分は磁性体部3
12と313とにより形成され、更に、磁性体部312
と313とにおける前記鎖交磁束の形成は交流電源より
供給される電機子電流中の励磁電流成分により行われる
ものである。
【0014】従って、磁性体部312と313に対応す
る電機子誘起電圧を電機子電流中の励磁電流成分の制御
を介して可変となすことにより、永久磁石部311に対
応する誘起電圧を含めた前記電機子誘起電圧を全体とし
て所定の値となす電動機運転が可能となる。なお、図1
(ハ)は磁極を永久磁石部と磁性体部とに3分割した場
合の例示であるが、一般に、磁極分割時の永久磁石部と
磁性体部の各分割数,各部の長さ,各部交互の組み合わ
せ順序等は、前記の如き電機子誘起電圧と電機子電流の
力率等の所要の電動機特性に従って適宜選定されるもの
である。
【0015】次に、図2に関し、図(イ)は回転界磁突
極形同期電動機の本体部の側面図、図(ロ)は前記電動
機の回転子軸と直交方向の断面図であり、1は電機子、
4は回転子、7は回転子の軸、12は電機子巻線、41
と42とは回転子4に形成された突極構造の磁極であ
り、41aと41bとはそれぞれ永久磁石で形成されて
相隣り合う如く配置されたNとS極の対をなす磁極であ
り、42aと42bとはそれぞれ磁性体で形成されて相
隣り合う如く配置された磁極の対である。
【0016】なお、図2に示す如き同期電動機において
は、一般にその回転子の全磁極の対の数をk(kは4以
上の偶数)とし、i対(iは2以上の偶数,i<k)は
永久磁石で、残りj対(j=k−i:偶数)は磁性体
で、それぞれ突極構造の磁極を形成するものとし、回転
子軸に関して前記の永久磁石磁極と磁性体磁極それぞれ
の極の対を回転方向に点対称に配置して各磁極間の吸引
力の平衡を図る。従って図(ロ)は、k=4,i=2,
j=2の場合の例示となる。
【0017】また、図2(ハ)は電機子巻線12に関し
て第1相と第2相と第3相とから成る3相巻線をスター
接続した状態を例示するものである。なお、前記の3相
巻線の1相の巻線についてみればその構成は図1(ロ)
に示す電機子巻線11と同様であり、回転子4の磁極に
おける永久磁石部41と磁性体部42それぞれに相対す
る巻線部分121と122とは回転子4の回転に伴う磁
極移動に応じて時間的に交互に入れ替わるものではある
が、前記の両巻線部分に発生する電機子誘起電圧は直列
に加算される事になる。
【0018】なお、前記の如き各相巻線は、3相,多
相,スター接続、テルタ接続、等々、従来の交流電動機
の場合と同様の接続状態が可能である。ここに、電機子
誘起電圧を規定する電機子巻線鎖交磁束に関してその固
定分は前記磁極の永久磁石部41により、またその可変
分は磁性体部42により形成され、前記両磁極部に対応
する電機子誘起電圧は電機子巻線12内において直列に
加算される。 従って、磁性体部42対応分の電機子誘
起電圧を電機子電流中の励磁電流成分の制御により可変
となし、前記電機子誘起電圧を全体として所定の値とな
す電動機運転が可能となる。
【0019】なお、回転電機子形同期電動機の実施例を
ここには表示しないが、その電気的特性については前記
の回転界磁形同期電動機の場合と同様である。
【0020】
【発明の効果】この発明によれば、界磁巻線を持たぬ回
転界磁突極形或いは回転電機子突極形の同期電動機にお
いて、請求項1による如く、その磁極を永久磁石と磁性
体とを電動機軸方向に直列に配置して形成する事によ
り、また、請求項2による如く、請求項1に記載の同期
電動機において前記の永久磁石と磁性体とをそれぞれ適
当な数に分割し電動機軸方向に適当な順序で交互に配列
して前記磁極を形成することにより、また、請求項3に
よる如く、前記磁極を、永久磁石で形成され相隣り合う
如く配置されたNS磁極の対と磁性体で形成され相隣り
合う如く配置された磁極の対とを、電動機軸に対して軸
対称となる如く配置して形成する事により、永久磁石形
同期電動機とリラクタンスモータの両者の中間的な電気
特性を持ち、低速回転から高速回転に至る所定の運転域
において電機子電流中の励磁電流成分の絶対値の適正化
を図って比較的良好な力率を維持し、また、所定運転域
における電機子巻線開放時の巻線端子電圧の適度な抑制
を図って高速運転時の電源開放後の電源再投入を安全且
つ容易となした界磁巻線を持たない突極形同期電動機を
得る事が出来、更に、請求項4による如く、前記同期電
動機を回転界磁形となすか、或いは、請求項5による如
く、前記同期電動機を回転電機子形となす事により、交
流電源の電圧或いは同期電動機の用途に適した電動機形
式の選択が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例を示すものであり、 (イ)は回転界磁突極形同期電動機の側面図 (ロ)は同上電動機の回転子軸と直交方向の断面図 (ハ)は同上電動機の回転子の側面図
【図2】この発明の第2の実施例を示すものであり、 (イ)は回転界磁突極形同期電動機の側面図 (ロ)は同上電動機の回転子軸と直交方向の断面図 (ハ)は同上電動機の電機子巻線接続図
【図3】従来技術の第1の実施例を示す永久磁石形同期
電動機の断面図
【図4】従来技術の第2の実施例を示すリラクタンスモ
ータのの断面図
【符号の説明】
1 電機子 3〜6 回転子 11,12 電機子巻線 31 磁極 41 磁極(永久磁石:41a、41b) 42 磁極(磁性体:42a、42b) 121 電機子巻線12の永久磁石磁極対応部 122 電機子巻線12の磁性体磁極対応部 311 磁極31の永久磁石部 312 磁極31の磁性体部 313 磁極31の磁性体部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】界磁巻線を持たない突極構造の磁極を有す
    る同期電動機において、前記磁極が永久磁石と磁性体と
    を電動機軸方向に直列に配置して形成されたものである
    事を特徴とする同期電動機。
  2. 【請求項2】請求項1記載の同期電動機において、前記
    磁極がそれぞれ適当数に分割された永久磁石と磁性体と
    を電動機軸方向に適当な順序で交互に配列して形成され
    たものである事を特徴とする同期電動機。
  3. 【請求項3】界磁巻線を持たない突極構造の磁極を有す
    る同期電動機において、前記磁極が、永久磁石で形成さ
    れ相隣り合う如く配置されたNS極性の磁極の対と磁性
    体で形成され相隣り合う如く配置された磁極の対とを、
    電動機軸に関して軸対称となる如く配置形成されたもの
    である事を特徴とする同期電動機。
  4. 【請求項4】請求項1ないし請求項3の何れか一つに記
    載の同期電動機において、前記同期電動機が、電機子巻
    線と各磁極とをそれぞれ固定子と回転子とに設けて成る
    回転界磁形である事を特徴とする同期電動機。
  5. 【請求項5】請求項1ないし請求項3の何れか一つに記
    載の同期電動機において、前記同期電動機が、電機子巻
    線と各磁極とをそれぞれ回転子と固定子とに設けて成る
    回転電機子形である事を特徴とする同期電動機。
JP4962298A 1998-03-02 1998-03-02 同期電動機 Pending JPH11252881A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4962298A JPH11252881A (ja) 1998-03-02 1998-03-02 同期電動機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4962298A JPH11252881A (ja) 1998-03-02 1998-03-02 同期電動機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11252881A true JPH11252881A (ja) 1999-09-17

Family

ID=12836341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4962298A Pending JPH11252881A (ja) 1998-03-02 1998-03-02 同期電動機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11252881A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6563246B1 (en) 1999-10-14 2003-05-13 Denso Corporation Rotary electric machine for electric vehicle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6563246B1 (en) 1999-10-14 2003-05-13 Denso Corporation Rotary electric machine for electric vehicle
US6798104B2 (en) 1999-10-14 2004-09-28 Denso Corporation Rotary electric machine for electric vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3425369B2 (ja) 3相モータ
JP4207386B2 (ja) 磁石装備電機子をもつ誘導子型電気機械
JP3466591B2 (ja) 回転電機
JPH0686527A (ja) ハイブリッド形ステッピングモータ
JPH11150931A (ja) 3相ステッピングモータとその駆動方法
JP5605164B2 (ja) 永久磁石型同期電動機及び永久磁石型同期電動機の運転方法
JP2008178165A (ja) ベアリングレスモータ
US10361614B2 (en) AC excitation synchronous rotating electric machine
CN112186921A (zh) 用于异步起动永磁电机的转子及异步起动永磁电机
KR100631551B1 (ko) 이중자석 하이브리드 유도 전동기
JP2003319583A (ja) 同期モータ
JP2003134772A (ja) 永久磁石式回転電機
JP2003134788A (ja) 永久磁石式回転電機
CN209860683U (zh) 用于异步起动永磁电机的转子及异步起动永磁电机
JP2002272067A (ja) 籠形回転子および該籠形回転子を用いる電動機
JP2001169517A (ja) コンデンサ電動機
JPH11150968A (ja) コンデンサ分相永久磁石形同期電動機
JP3422643B2 (ja) 同期電動機
JPH11252881A (ja) 同期電動機
JP2001314051A (ja) 永久磁石形同期電動機の回転子構造
JP3239073B2 (ja) 永久磁石界磁形ブラシ付モータ
JP4596342B2 (ja) 同期発電機
JPH1094232A (ja) 平形モータ
JPH06351212A (ja) ブラシレスモータ
JP2025062251A (ja) 回転電機