JP2003007534A - Method for magnetizing permanent magnet, permanent magnet and motor - Google Patents
Method for magnetizing permanent magnet, permanent magnet and motorInfo
- Publication number
- JP2003007534A JP2003007534A JP2001183869A JP2001183869A JP2003007534A JP 2003007534 A JP2003007534 A JP 2003007534A JP 2001183869 A JP2001183869 A JP 2001183869A JP 2001183869 A JP2001183869 A JP 2001183869A JP 2003007534 A JP2003007534 A JP 2003007534A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permanent magnet
- motor
- magnetization
- torque
- magnetized
- 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- Withdrawn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
Landscapes
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石着磁方
法、永久磁石およびモータに関する。さらに詳しくは、
モータに使用される永久磁石に着磁される各磁極への着
磁方法およびその着磁方法により着磁がなされた永久磁
石、ならびにかかる着磁がなされた永久磁石を使用した
モータに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a permanent magnet magnetizing method, a permanent magnet and a motor. For more details,
The present invention relates to a method of magnetizing each magnetic pole magnetized in a permanent magnet used in a motor, a permanent magnet magnetized by the magnetizing method, and a motor using the magnetized permanent magnet.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、HDD(ハードディスクドラ
イブ)やFDD(フロッピー(登録商標)ディスクドライ
ブ)などには、ロータに永久磁石を用いたDCブラシレ
スモータが使用されている。かかるDCブラシレスモー
タ(以下、単にモータという)の一例を図10に示す。
このモータM´は、所要数、例えば9個の駆動コイル1
01a、101a、…を有するステータ101の外側で
円筒状の永久磁石102aを有するロータ102が回転
するアウターロータ型のモータとされ、永久磁石102
aの内周面には、周方向に所定間隔で交互に異なる極性
の磁極が所定の着磁パターンで偶数個、例えば30°ピ
ッチで12個着磁されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a DC brushless motor using a permanent magnet in a rotor has been used for HDD (hard disk drive), FDD (floppy (registered trademark) disk drive) and the like. An example of such a DC brushless motor (hereinafter, simply referred to as a motor) is shown in FIG.
This motor M ′ has a required number, for example, nine drive coils 1
An outer rotor type motor in which a rotor 102 having a cylindrical permanent magnet 102a rotates outside a stator 101 having 01a, 101a, ...
On the inner peripheral surface of a, an even number of magnetic poles having different polarities are alternately magnetized at a predetermined interval in the circumferential direction in a predetermined magnetization pattern, for example, 12 magnetic poles at a pitch of 30 °.
【0003】ここで、永久磁石を使用したモータM´の
トルク定数は、駆動コイル101aと鎖交する鎖交磁束
に比例することから、高いトルク定数を得るためには各
磁極に矩形波着磁、すなわち図11に示すように、磁界
の方向は半径方向に固定され、磁束密度が円周方向に矩
形波的に変化し磁極の両端部で0、それ以外の位置では
一定値となるような着磁パターンで着磁がなされるのが
望ましい。The torque constant of the motor M'using a permanent magnet is proportional to the interlinking magnetic flux interlinking with the drive coil 101a. Therefore, in order to obtain a high torque constant, each magnetic pole is magnetized with a rectangular wave. That is, as shown in FIG. 11, the direction of the magnetic field is fixed in the radial direction, the magnetic flux density changes like a rectangular wave in the circumferential direction, and is 0 at both ends of the magnetic pole, and becomes a constant value at other positions. It is desirable that the magnetization is performed in a magnetization pattern.
【0004】しかしながら、かかる矩形波着磁ではトル
ク定数に匹敵するような大きなコギングトルクが発生し
てロータ102を円滑に回転させることができないた
め、実際にはラジアル正弦波着磁、すなわち図12に示
すように、磁界の方向は半径方向に固定され、磁束密度
が円周方向に正弦波的に変化し磁極の中央部で最大、両
端部で0となるような着磁パターンで着磁がなされる
か、あるいはスキュー着磁、すなわち各磁極に前記矩形
波着磁を施すとともに、永久磁石全体に所定角度のスキ
ュー(ねじり)を加えた着磁パターンで着磁がなされる
のが通常である(例えば、特開平5−315136号公
報、特開平2−101949号公報参照)。However, in such rectangular wave magnetization, a large cogging torque comparable to the torque constant is generated and the rotor 102 cannot be rotated smoothly. Therefore, in actuality, radial sine wave magnetization, that is, in FIG. As shown, the direction of the magnetic field is fixed in the radial direction, the magnetic flux density changes sinusoidally in the circumferential direction, and is magnetized in a magnetization pattern such that the magnetic pole has a maximum at the center and zero at both ends. Or, it is usual that skew magnetization, that is, the rectangular wave magnetization is applied to each magnetic pole, and the permanent magnet is magnetized in a magnetization pattern in which a skew (twist) of a predetermined angle is applied ( See, for example, JP-A-5-315136 and JP-A-2-101949).
【0005】かかるラジアル正弦波着磁やスキュー着磁
によれば、コギングトルクをトルク定数の1/50〜1
/60程度にまで低減できロータ102を円滑に回転さ
せることが可能となるが、トルク定数が矩形波着磁の場
合の60〜75%程度にまで低下してしまうという問題
がある。According to such radial sine wave magnetization and skew magnetization, the cogging torque is 1/50 to 1 of the torque constant.
Although it can be reduced to about / 60 and the rotor 102 can be smoothly rotated, there is a problem that the torque constant is reduced to about 60 to 75% of that in the case of rectangular wave magnetization.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、コギングトルク
を大幅に低減でき、しかも高いトルク定数の得られる永
久磁石着磁方法、永久磁石およびモータを提供すること
を目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and it is a permanent magnet magnetizing method, a permanent magnet and a permanent magnet magnetizing method that can significantly reduce the cogging torque and obtain a high torque constant. The purpose is to provide a motor.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の永久磁石着磁方
法は、永久磁石の着磁を、磁束密度を面方向に台形波的
に変化させて磁極の中央部で所定値としかつ両端部で0
とし、その遷移率を35〜60%とすることを特徴とす
る。According to the method of magnetizing a permanent magnet of the present invention, the magnetization of the permanent magnet is changed to a predetermined value at the center of the magnetic pole by changing the magnetic flux density like a trapezoidal wave in the plane direction and at both ends. 0
And the transition rate is set to 35 to 60%.
【0008】本発明の永久磁石着磁方法においては、前
記遷移率を45〜50%とするのが好ましい。In the permanent magnet magnetizing method of the present invention, it is preferable that the transition rate is 45 to 50%.
【0009】本発明の永久磁石は、前記方法で着磁され
てなることを特徴とする。The permanent magnet of the present invention is characterized by being magnetized by the above method.
【0010】しかして、本発明の前記永久磁石はモータ
に使用される。Therefore, the permanent magnet of the present invention is used in a motor.
【0011】[0011]
【作用】本発明は前記のごとく構成されているので、コ
ギングトルクを大幅に低減できるにもかかわらず、高い
トルク定数を得ることができる。Since the present invention is constructed as described above, a high torque constant can be obtained even though the cogging torque can be greatly reduced.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる
実施形態のみに限定されるものではない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described based on the embodiments with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such embodiments.
【0013】本発明の一実施形態にかかる永久磁石着磁
方法が適用された永久磁石を使用したモータの断面図を
図1に示す。このモータMは、図1に示すように、ステ
ータ10の外側でロータ20が回転するアウターロータ
型のモータとされる。FIG. 1 shows a sectional view of a motor using a permanent magnet to which a permanent magnet magnetizing method according to an embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the motor M is an outer rotor type motor in which the rotor 20 rotates outside the stator 10.
【0014】ステータ10は、所定形状の鋼板を所要枚
数積層してなるものとされ、円筒状のステータヨーク1
1と、ステータヨーク11外周面円周方向に所定間隔、
例えば40°ピッチで放射状に設けられた概略T字状の
9個の突極12、12、…とを備え、この突極12、1
2、…に駆動コイル13、13、13、…が巻回されて
いる。The stator 10 is formed by laminating a required number of steel plates having a predetermined shape, and has a cylindrical stator yoke 1
1 and a predetermined distance in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the stator yoke 11,
For example, nine substantially T-shaped salient poles 12, 12, ... Radially provided at a pitch of 40 ° are provided.
The drive coils 13, 13, 13, ... Are wound around 2 ,.
【0015】駆動コイル13は、3相の駆動コイル、す
なわちU相駆動コイル13U、V相駆動コイル13Vお
よびW相駆動コイル13Wからなり、図1における時計
回り方向に、U相駆動コイル13Uの隣にV相駆動コイ
ル13Vが位置し、V相駆動コイル13Vの隣にW相駆
動コイル13Wが位置し、W相駆動コイル13Wの隣に
U相駆動コイル13Uが位置するように突極12、1
2、12、…に巻回されている。The drive coil 13 comprises a three-phase drive coil, that is, a U-phase drive coil 13U, a V-phase drive coil 13V and a W-phase drive coil 13W, and is adjacent to the U-phase drive coil 13U in the clockwise direction in FIG. The V-phase drive coil 13V is located in the V-phase drive coil 13V, the W-phase drive coil 13W is located next to the V-phase drive coil 13V, and the U-phase drive coil 13U is located next to the W-phase drive coil 13W.
It is wound around 2, 12, ...
【0016】ロータ20は、円筒状の永久磁石21と、
永久磁石21に外嵌された円筒状のロータヨーク22
と、ロータ20の軸心において永久磁石21およびロー
タヨーク22と一体的に回転する回転軸23とを備えて
なる。The rotor 20 includes a cylindrical permanent magnet 21 and
Cylindrical rotor yoke 22 fitted onto permanent magnet 21
And a rotary shaft 23 that rotates integrally with the permanent magnet 21 and the rotor yoke 22 at the axial center of the rotor 20.
【0017】永久磁石21は、フェライト磁石、アルニ
コ磁石、Sm−Co系磁石、希土類−Fe系磁石などの
各種永久磁石を円筒状体に成形したものとされ、その内
周面とステータ10の前記突極12先端面との間に所定
の隙間(以下、ギャップという)、例えば0.2mm程
度のギャップが生じるようにその内径が調整されてい
る。また、その内周面には周方向(面方向)に所定間隔
で交互に異なる極性の磁極が偶数個、例えば30°ピッ
チで12個着磁されている。なお、本発明の永久磁石着
磁方法はラジアル異方性磁石に対して特に有効である
が、等方性磁石にも適用可能である。The permanent magnet 21 is formed by molding various permanent magnets such as a ferrite magnet, an alnico magnet, an Sm-Co type magnet, and a rare earth-Fe type magnet into a cylindrical body, and the inner peripheral surface thereof and the stator 10 described above. The inner diameter is adjusted so that a predetermined gap (hereinafter referred to as a gap), for example, a gap of about 0.2 mm is generated between the salient pole 12 and the tip end surface. Further, an even number of magnetic poles having different polarities are alternately magnetized on the inner peripheral surface at predetermined intervals in the circumferential direction (plane direction), for example, 12 magnetic poles at a pitch of 30 °. The permanent magnet magnetizing method of the present invention is particularly effective for radial anisotropic magnets, but is also applicable to isotropic magnets.
【0018】各磁極には、図2に示すように、磁界の方
向は半径方向に固定され、磁束密度が円周方向(面方
向)に台形波的に変化し磁極の中央部(以下、平坦領域
という)では一定値で、前記平坦領域の両端から直線的
に変化して磁極の両端部で0となるような着磁パターン
で着磁がなされている。なお、以下の説明においては、
前記磁束密度が直線的に変化している領域を遷移領域と
いい、またこの遷移領域の一磁極に占める割合を遷移率
という。As shown in FIG. 2, the direction of the magnetic field is fixed to each of the magnetic poles in the radial direction, the magnetic flux density changes in the circumferential direction (plane direction) like a trapezoidal wave, and the central portion of the magnetic poles (hereinafter referred to as "flat"). In a region), it is magnetized in a magnetizing pattern such that it has a constant value and changes linearly from both ends of the flat region and becomes 0 at both ends of the magnetic pole. In the following explanation,
The region in which the magnetic flux density changes linearly is called the transition region, and the ratio of this transition region to one magnetic pole is called the transition ratio.
【0019】ここで、トルク定数を高く、例えば矩形波
着磁の場合の85%以上に維持しかつコギングトルクを
モータとして実用可能な程度、例えばトルク定数の25
%以下にまで低減するためには、遷移率は、本発明者等
の実験によれば、35〜60%とされればよいことが判
明した。また、矩形波着磁の場合の90%程度という高
いトルク定数を得ることができかつコギングトルクをト
ルク定数の5%以下にまで低減するためには、遷移率
は、本発明者等の実験によれば、45〜50%とされれ
ばよいことも判明した。Here, the torque constant is kept high, for example, 85% or more of that in the case of rectangular wave magnetization, and the cogging torque is practically usable as a motor, for example, 25 of the torque constant.
According to experiments conducted by the present inventors, it has been found that the transition rate may be set to 35 to 60% in order to reduce it to less than or equal to%. Further, in order to obtain a torque constant as high as about 90% in the case of rectangular wave magnetization and to reduce the cogging torque to 5% or less of the torque constant, the transition rate is determined by the experiments conducted by the present inventors. According to this, it was also found that it may be set to 45 to 50%.
【0020】ロータヨーク22は、永久磁石21の外径
より若干大きい内径を有する円筒状体とされ、永久磁石
21に外嵌されてその内周面が永久磁石21の外周面に
固着されている。The rotor yoke 22 is a cylindrical body having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the permanent magnet 21, and is fitted onto the permanent magnet 21 so that its inner peripheral surface is fixed to the outer peripheral surface of the permanent magnet 21.
【0021】回転軸23は、ロータ20の一方の開口端
をふさぐように配設されロータヨーク22と一体化され
た蓋部材24の中心に固定されて、永久磁石21および
ロータヨーク22と一体的に回転可能とされている。こ
こで、回転軸23の直径は、ステータヨーク11の内径
よりも小さくされている。The rotating shaft 23 is fixed to the center of a lid member 24 which is arranged so as to cover one open end of the rotor 20 and which is integrated with the rotor yoke 22, and rotates integrally with the permanent magnet 21 and the rotor yoke 22. It is possible. Here, the diameter of the rotating shaft 23 is smaller than the inner diameter of the stator yoke 11.
【0022】このように、本実施形態によれば、永久磁
石21の各磁極に所定遷移率の台形波着磁を行っている
ので、コギングトルクを大幅に低減できるとともに、高
いトルク定数を得ることができる。As described above, according to this embodiment, trapezoidal wave magnetization with a predetermined transition rate is performed on each magnetic pole of the permanent magnet 21, so that the cogging torque can be greatly reduced and a high torque constant can be obtained. You can
【0023】[0023]
【実施例】以下、本発明をより具体的な実施例に基づい
てより具体的に説明する。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on more specific examples.
【0024】実施例1〜実施例3および比較例1〜比較
例5
図3に示すように、遷移率をそれぞれ40%(実施例
1)、47%(実施例2)、53%(実施例3)に設定
して実施形態のモータMを試作した。なお、実施例1〜
実施例3の各モータの永久磁石の材質はNP−8L(大
同特殊鋼(株)商品名)とされ、ステータの材質は3%S
i−Feとされている。Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5 As shown in FIG. 3, the transition rates are 40% (Example 1), 47% (Example 2) and 53% (Example), respectively. The motor M of the embodiment was prototyped by setting to 3). In addition, Example 1
The material of the permanent magnet of each motor of Example 3 is NP-8L (trade name of Daido Steel Co., Ltd.), and the material of the stator is 3% S.
It is regarded as i-Fe.
【0025】また、比較のために、図3に併せて示すよ
うに、遷移率をそれぞれ0%(比較例1:矩形波着磁)、
13%(比較例2)、27%(比較例3)、67%(比
較例4)に設定して実施形態と同様に構成された12磁
極−9突極のアウターロータ型モータを試作した。For comparison, as shown in FIG. 3 together, the transition rate is 0% (Comparative example 1: square wave magnetization),
Outer rotor type motors having 12 magnetic poles and 9 salient poles, which were set to 13% (Comparative Example 2), 27% (Comparative Example 3) and 67% (Comparative Example 4) and were configured in the same manner as the embodiment, were manufactured.
【0026】さらに、比較例5として永久磁石の各磁極
にラジアル正弦波着磁を施して実施形態と同様に構成さ
れた12磁極−9突極のアウターロータ型モータを試作
した。Further, as Comparative Example 5, an outer rotor type motor having 12 magnetic poles and 9 salient poles, which was constructed in the same manner as in the embodiment, was manufactured by subjecting each magnetic pole of a permanent magnet to radial sine wave magnetization.
【0027】なお、比較例1〜比較例5の各モータの永
久磁石の材質は、実施例1〜実施例3と同様、NP−8
Lとされ、ステータの材質は3%Si−Feとされてい
る。The materials of the permanent magnets of the motors of Comparative Examples 1 to 5 are NP-8 as in Examples 1 to 3.
L and the material of the stator is 3% Si-Fe.
【0028】実施例1〜実施例3および比較例1〜比較
例5の各モータの永久磁石に着磁された一磁極について
そのギャップ部磁束密度を測定した測定結果を図4に参
考のために示し、隣接する2磁極についてその表面磁束
密度を測定した測定結果を図5に参考のために示す。FIG. 4 shows the measurement results obtained by measuring the magnetic flux density of the gap portion of one magnetic pole magnetized in the permanent magnet of each motor of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5. The measurement results of the surface magnetic flux densities of the two adjacent magnetic poles are shown in FIG. 5 for reference.
【0029】また、実施例1〜実施例3および比較例1
〜比較例4の各モータについて、駆動コイルに1Aの電
流を供給した場合のロータ回転角0度におけるモータト
ルク(トルク定数)、無励磁状態でのロータ回転角0度
および2.5度におけるコギングトルクをそれぞれ測定
した測定結果を図6に示し、前記ロータ回転角2.5度
におけるコギングトルクが最小であった実施例2のモー
タおよび同コギングトルクが最大であった比較例1のモ
ータについて、ロータ回転角を0度〜10度まで変化さ
せてコギングトルクを測定した測定結果を図7に示す。Further, Examples 1 to 3 and Comparative Example 1
-For each motor of Comparative Example 4, motor torque (torque constant) at a rotor rotation angle of 0 degrees when a current of 1 A is supplied to the drive coil, cogging at a rotor rotation angle of 0 degrees and 2.5 degrees in a non-excited state The measurement results obtained by measuring the respective torques are shown in FIG. 6, and the motor of Example 2 in which the cogging torque at the rotor rotation angle of 2.5 degrees was the minimum and the motor of Comparative Example 1 in which the cogging torque was the maximum were FIG. 7 shows the measurement results obtained by measuring the cogging torque by changing the rotor rotation angle from 0 degree to 10 degrees.
【0030】図8に、実施例1〜実施例3および比較例
1〜比較例5の各モータについて、その駆動コイルと鎖
交する鎖交磁束を測定した測定結果を比較例1のモータ
の鎖交磁束を100として相対的に示す。また、図9
に、実施例1〜実施例3および比較例1〜比較例5の各
モータのトルク定数および無励磁状態でのロータ回転角
2.5度におけるコギングトルク、ならびにコギングト
ルクをトルク定数で割った値を表にして示す。FIG. 8 shows the measurement results of the interlinkage magnetic flux interlinking with the drive coil of each of the motors of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5 as a chain of the motor of Comparative Example 1. The magnetic flux is shown as relative to 100. In addition, FIG.
In addition, the torque constants of the motors of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5, cogging torque at a rotor rotation angle of 2.5 degrees in the non-excited state, and a value obtained by dividing the cogging torque by the torque constant. Is shown in a table.
【0031】なお、図7より、コギングトルクはロータ
回転角により変化するものであるが、着磁波形を変更す
ると、元々コギングトルクが発生しないロータ回転角
(例えば、0度)を除く全てのロータ回転角におけるコギ
ングトルクが同様に低減されているのがわかる。つま
り、大きなコギングトルクの発生するロータ回転角にお
けるコギングトルクが低減されていれば、それ以外のロ
ータ回転角におけるコギングトルクも当然に低減されて
いることが理解される。そこで、以下の説明において
は、最大値に近いコギングトルクの発生するロータ回転
角2.5度におけるコギングトルクを例に採り比較・検
討を行うこととする。From FIG. 7, the cogging torque changes depending on the rotor rotation angle. However, when the magnetizing waveform is changed, the cogging torque does not originally generate the cogging torque.
It can be seen that the cogging torque at all rotor rotation angles except (for example, 0 degree) is similarly reduced. That is, it is understood that if the cogging torque at the rotor rotation angle at which a large cogging torque is generated is reduced, the cogging torque at other rotor rotation angles is naturally reduced. Therefore, in the following description, the cogging torque at the rotor rotation angle of 2.5 degrees at which the cogging torque close to the maximum value is generated will be taken as an example for comparison and examination.
【0032】図6、図7および図9より、矩形波着磁の
なされた比較例1(遷移率:0%)のモータで最大値を示
すコギングトルクは、遷移率が大きくなるにつれて低下
し、遷移率47%近傍で0となった後、再び増加し始め
ている。具体的には、比較例2(遷移率:13%)および
比較例3(遷移率:27%)のモータにおいてはそれぞれ
トルク定数の110%、74%と非常に大きいが、実施
例1(遷移率:40%)のモータにおいてはトルク定数の
21%と、モータとして実用可能な程度にまで低減され
ており、さらに実施例2(遷移率:47%)のモータにお
いてはトルク定数の4%と、ラジアル正弦波着磁のなさ
れた比較例5のモータに近い値にまで低減されている。
そして、実施例3(遷移率:53%)のモータにおいては
トルク定数の23%と、未だモータとして実用可能な程
度であるが、比較例4(遷移率:67%)のモータにおい
てはトルク定数の29%と、モータとして実用困難な程
度にまで増加している。すなわち、コギングトルクをモ
ータとして実用可能な程度(トルク定数の25%以下)に
まで低減するためには、遷移率を35〜60%とすれば
よいことが理解される。From FIGS. 6, 7 and 9, the cogging torque showing the maximum value in the motor of Comparative Example 1 (transition rate: 0%) in which the rectangular wave is magnetized decreases as the transition rate increases, After the transition rate became 0 near 47%, it started to increase again. Specifically, in the motors of Comparative Example 2 (transition rate: 13%) and Comparative Example 3 (transition rate: 27%), the torque constants are 110% and 74%, respectively, which are very large. In the motor of the ratio: 40%, the torque constant is 21%, which is reduced to a practical level as a motor, and in the motor of the second embodiment (transition ratio: 47%), the torque constant is 4%. , A value close to that of the motor of Comparative Example 5 in which the radial sine wave is magnetized.
The motor of Example 3 (transition rate: 53%) has a torque constant of 23%, which is still a practical level as a motor, but the motor of Comparative Example 4 (transition rate: 67%) has a torque constant. , Which is 29% of that of the motor, which is practically difficult to use as a motor. That is, it is understood that the transition rate may be set to 35 to 60% in order to reduce the cogging torque to a practical level as a motor (25% or less of the torque constant).
【0033】また、図6、図8および図9より、矩形波
着磁のなされた比較例1(遷移率:0%)のモータで最大
値を示すトルク定数は、遷移率が大きくなるにつれて徐
々に低下し、実施例3(遷移率:53%)のモータにおい
ては比較例1のモータの88%と未だ高いが、比較例4
(遷移率:67%)のモータにおいては比較例1のモータ
の82%と、ラジアル正弦波着磁がなされた比較例5の
モータに近い値にまで低下してしまっている。すなわ
ち、矩形波着磁の場合の85%以上という高いトルク定
数を得るためには、遷移率を60%以下とする必要のあ
ることが理解される。Further, from FIGS. 6, 8 and 9, the torque constant showing the maximum value in the motor of Comparative Example 1 (transition rate: 0%) in which the rectangular wave was magnetized was gradually increased as the transition rate increased. In the motor of Example 3 (transition rate: 53%), which is still as high as 88% of that of the motor of Comparative Example 1, Comparative Example 4
In the motor of (transition rate: 67%), the motor of Comparative Example 1 is 82%, which is close to the motor of Comparative Example 5 in which the radial sine wave is magnetized. That is, it is understood that the transition rate needs to be 60% or less in order to obtain a torque constant as high as 85% or more in the case of rectangular wave magnetization.
【0034】以上のことから、図6〜図9に示す測定結
果は、遷移率を35〜60%とすることにより、矩形波
着磁の場合の85%以上という高いトルク定数を得るこ
とができかつコギングトルクをトルク定数の25%以下
というモータとして実用可能な程度にまで低減すること
ができ、特に遷移率を45〜50%とるすことにより、
矩形波着磁の場合の90%程度という高いトルク定数を
得ることができかつコギングトルクをトルク定数の5%
以下にまで低減できることを示すものである。From the above, the measurement results shown in FIGS. 6 to 9 can obtain a high torque constant of 85% or more in the case of rectangular wave magnetization by setting the transition rate to 35 to 60%. In addition, the cogging torque can be reduced to 25% or less of the torque constant to a practical level as a motor, and in particular, by adopting a transition rate of 45 to 50%,
It is possible to obtain a torque constant as high as 90% of the case of square wave magnetization, and cogging torque is 5% of the torque constant.
It shows that it can be reduced to the following.
【0035】以上、本発明を実施形態および実施例に基
づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態および
実施例に限定されるものではなく、種々改変が可能であ
る。例えば、実施形態および実施例においては、駆動コ
イルの相数は3相とされているが、これに限定されるも
のではなく、例えば単相とされてもよい。Although the present invention has been described above based on the embodiments and examples, the present invention is not limited to such embodiments and examples, and various modifications can be made. For example, in the embodiments and examples, the number of phases of the drive coil is three, but the number of phases is not limited to this, and may be a single phase, for example.
【0036】また、実施形態および実施例においては、
アウターロータ型のモータを例に採り説明されている
が、これに限定されるものではなく、本発明の永久磁石
着磁方法は、例えばインナーロータ型モータやフラット
型モータにも適用可能である。In the embodiments and examples,
Although the outer rotor type motor is described as an example, the present invention is not limited to this, and the permanent magnet magnetizing method of the present invention can be applied to, for example, an inner rotor type motor or a flat type motor.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
永久磁石の各磁極に、磁束密度が周方向に台形波的に変
化して磁極の中央部で一定値、両端部で0となり、かつ
遷移率が所定値となるように着磁することとされている
ため、コギングトルクを大幅に低減できるとともに、高
いトルク定数を得ることができるという優れた効果が得
られる。As described in detail above, according to the present invention,
It is supposed that each magnetic pole of the permanent magnet is magnetized so that the magnetic flux density changes like a trapezoidal wave in the circumferential direction and becomes a constant value at the central portion of the magnetic pole, 0 at both ends, and a transition rate becomes a predetermined value. Therefore, it is possible to significantly reduce the cogging torque and obtain an excellent effect that a high torque constant can be obtained.
【図1】本発明の一実施形態にかかる永久磁石着磁方法
が適用された永久磁石を使用したモータの断面図であっ
て、同(a)は軸方向と直交する方向の断面図を示し、同
(b)は軸方向の要部断面図を示す。FIG. 1 is a sectional view of a motor using a permanent magnet to which a permanent magnet magnetizing method according to an embodiment of the present invention is applied, in which FIG. 1 (a) is a sectional view in a direction orthogonal to an axial direction. ,same
(b) shows a cross-sectional view of the main part in the axial direction.
【図2】同モータの永久磁石への着磁パターンを説明す
る図であって、同(a)は着磁波形を示し、同(b)は一磁
極内の磁化分布を示す。2A and 2B are diagrams illustrating a magnetization pattern of a permanent magnet of the motor, FIG. 2A shows a magnetization waveform, and FIG. 2B shows a magnetization distribution in one magnetic pole.
【図3】実施例1〜実施例3および比較例1〜比較例4
の各モータの永久磁石に着磁された一磁極について、そ
の着磁波形を示した図である。FIG. 3 shows examples 1 to 3 and comparative examples 1 to 4;
FIG. 6 is a diagram showing a magnetization waveform of one magnetic pole magnetized in a permanent magnet of each motor of FIG.
【図4】実施例1〜実施例3および比較例1〜比較例5
の各モータの永久磁石に着磁された一磁極について、そ
のギャップ部磁束密度を測定した測定結果を示すグラフ
図である。FIG. 4 shows examples 1 to 3 and comparative examples 1 to 5;
FIG. 4 is a graph showing the measurement results of the magnetic flux density in the gap portion of one magnetic pole magnetized in the permanent magnet of each motor.
【図5】実施例1〜実施例3および比較例1〜比較例5
の各モータの永久磁石に着磁された隣接する2磁極につ
いて、その表面磁束密度を測定した測定結果を示すグラ
フ図である。FIG. 5 is a graph showing examples 1 to 3 and comparative examples 1 to 5;
FIG. 6 is a graph showing the measurement results of the surface magnetic flux densities of two adjacent magnetic poles magnetized by the permanent magnet of each motor.
【図6】実施例1〜実施例3および比較例1〜比較例4
の各モータについて、駆動コイルに1Aの電流を供給し
た場合のロータ回転角0度におけるモータトルク(トル
ク定数)、無励磁状態でのロータ回転角0度および2.
5度におけるコギングトルクをそれぞれ測定した測定結
果を示すグラフ図である。FIG. 6 shows examples 1 to 3 and comparative examples 1 to 4
1. For each motor, the motor torque (torque constant) at a rotor rotation angle of 0 degree when a current of 1 A is supplied to the drive coil, the rotor rotation angle at a non-excitation state of 0 degree, and 2.
It is a graph which shows the measurement result which each measured the cogging torque in 5 degrees.
【図7】実施例2および比較例1の各モータについて、
ロータ回転角を0度〜10度まで変化させてコギングト
ルクを測定した測定結果を示すグラフ図である。FIG. 7: For each motor of Example 2 and Comparative Example 1,
It is a graph which shows the measurement result which measured the cogging torque by changing a rotor rotation angle from 0 degree to 10 degrees.
【図8】実施例1〜実施例3および比較例1〜比較例5
の各モータについて、その駆動コイルと鎖交する鎖交磁
束を測定した測定結果を相対的に示すグラフ図である。FIG. 8 is a graph showing examples 1 to 3 and comparative examples 1 to 5;
FIG. 4 is a graph chart relatively showing the measurement results of measuring the interlinkage magnetic flux interlinking with the drive coil of each of the motors.
【図9】実施例1〜実施例3および比較例1〜比較例5
の各モータのトルク定数および無励磁状態でのロータ回
転角2.5度におけるコギングトルク、ならびにコギン
グトルクをトルク定数で割った値を整理して示す表であ
る。9 is a graph showing examples 1 to 3 and comparative examples 1 to 5; FIG.
2 is a table showing the torque constants of the respective motors, the cogging torque at a rotor rotation angle of 2.5 degrees in the non-excited state, and the values obtained by dividing the cogging torque by the torque constant.
【図10】従来のモータの一例を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of a conventional motor.
【図11】矩形波着磁の説明図であって、同(a)は着磁
波形を示し、同(b)は一磁極内の磁化分布を示す。11A and 11B are explanatory diagrams of rectangular wave magnetization, where FIG. 11A shows a magnetization waveform and FIG. 11B shows a magnetization distribution in one magnetic pole.
【図12】ラジアル正弦波着磁の説明図であって、同
(a)は着磁波形を示し、同(b)は一磁極内の磁化分布を
示す。FIG. 12 is an explanatory diagram of radial sine wave magnetization,
(a) shows the magnetization waveform, and (b) shows the magnetization distribution in one magnetic pole.
10 ステータ 11 ステータヨーク 12 突極 13 駆動コイル 20 ロータ 21 永久磁石 22 ロータヨーク 23 回転軸 M モータ 10 Stator 11 Stator yoke 12 salient poles 13 Drive coil 20 rotor 21 Permanent magnet 22 rotor yoke 23 rotation axis M motor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大松澤 亮 愛知県名古屋市南区大同町二丁目30番地 大同特殊鋼株式会社技術開発研究所内 Fターム(参考) 5H621 AA02 GA04 GB10 HH01 5H622 AA02 CA01 CA05 CA10 PP11 QB02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Ryo Omatsuzawa 2-30, Daido-cho, Minami-ku, Nagoya-shi, Aichi Daido Steel Co., Ltd. Technology Development Laboratory F-term (reference) 5H621 AA02 GA04 GB10 HH01 5H622 AA02 CA01 CA05 CA10 PP11 QB02
Claims (4)
台形波的に変化させて磁極の中央部で所定値としかつ両
端部で0とし、その遷移率を35〜60%とすることを
特徴とする永久磁石着磁方法。1. The magnetization of a permanent magnet is changed to a predetermined value at the center of the magnetic pole by changing the magnetic flux density like a trapezoidal wave in the surface direction, and is set to 0 at both ends, and the transition rate is set to 35 to 60%. A method for magnetizing a permanent magnet, which is characterized in that
特徴とする請求項1記載の永久磁石着方法。2. The permanent magnet attachment method according to claim 1, wherein the transition rate is 45 to 50%.
方法により着磁がなされてなることを特徴とする永久磁
石。3. A permanent magnet, which is magnetized by the permanent magnet magnetizing method according to claim 1.
とを特徴とするモータ。4. A motor comprising the permanent magnet according to claim 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001183869A JP2003007534A (en) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | Method for magnetizing permanent magnet, permanent magnet and motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001183869A JP2003007534A (en) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | Method for magnetizing permanent magnet, permanent magnet and motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003007534A true JP2003007534A (en) | 2003-01-10 |
Family
ID=19023738
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001183869A Withdrawn JP2003007534A (en) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | Method for magnetizing permanent magnet, permanent magnet and motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003007534A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009017669A (en) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Fuji Electric Systems Co Ltd | Permanent magnet rotating machine |
JP2009142144A (en) * | 2007-11-12 | 2009-06-25 | Panasonic Corp | Anisotropic permanent magnet motor |
JP2011066998A (en) * | 2009-09-16 | 2011-03-31 | Mitsubishi Electric Corp | Rotor of synchronous electric motor, and synchronous electric motor |
WO2011062064A1 (en) * | 2009-11-17 | 2011-05-26 | 三菱電機株式会社 | Permanent-magnet synchronous motor |
JP2016154426A (en) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 日立アプライアンス株式会社 | Motor-fan using a magnetically anisotropic magnet, and vacuum cleaner |
-
2001
- 2001-06-18 JP JP2001183869A patent/JP2003007534A/en not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009017669A (en) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Fuji Electric Systems Co Ltd | Permanent magnet rotating machine |
JP2009142144A (en) * | 2007-11-12 | 2009-06-25 | Panasonic Corp | Anisotropic permanent magnet motor |
JP2011066998A (en) * | 2009-09-16 | 2011-03-31 | Mitsubishi Electric Corp | Rotor of synchronous electric motor, and synchronous electric motor |
WO2011062064A1 (en) * | 2009-11-17 | 2011-05-26 | 三菱電機株式会社 | Permanent-magnet synchronous motor |
CN102668329A (en) * | 2009-11-17 | 2012-09-12 | 三菱电机株式会社 | Permanent-magnet synchronous motor |
JP5419991B2 (en) * | 2009-11-17 | 2014-02-19 | 三菱電機株式会社 | Permanent magnet synchronous motor |
TWI454020B (en) * | 2009-11-17 | 2014-09-21 | Mitsubishi Electric Corp | Permanent magnet synchronous motor |
JP2016154426A (en) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 日立アプライアンス株式会社 | Motor-fan using a magnetically anisotropic magnet, and vacuum cleaner |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3376373B2 (en) | Motor structure | |
JP3772115B2 (en) | Brushless motor | |
US10367385B2 (en) | Motor | |
JP3415406B2 (en) | Magnet-embedded AC motor and its design method | |
JPH05304737A (en) | Permanent magnet type motor | |
EP2568577A2 (en) | Brushless DC electric motor | |
JP2008029078A (en) | Permanent magnet type synchronous motor | |
JP3428234B2 (en) | Interior magnet type motor | |
JP2004096803A (en) | Permanent magnet synchronous motor | |
JPH0789728B2 (en) | Motor | |
JP2001500354A (en) | Method and apparatus for improvement of dc motor and magnetic clutch | |
JP2001037127A (en) | Permanent magnet type motor | |
JP2006166688A (en) | Permanent magnet motor | |
JP2004088855A (en) | Dc motor and rotor thereof | |
JP2003007534A (en) | Method for magnetizing permanent magnet, permanent magnet and motor | |
CN113437818A (en) | Permanent magnet rotor and rotating electrical machine | |
JPH01318536A (en) | Brushless dc motor and rotor magnet therefor | |
JP2005012885A (en) | Dc brushless motor | |
JPH1094202A (en) | Permanent magnet motor and rotor magnetizing device | |
JP2003111360A (en) | Permanent magnet for motor, magnetization method thereof, and motor | |
JP2004364389A (en) | Permanent magnet rotary electric machine | |
JP5144923B2 (en) | Rotating electric machine | |
JP4169357B2 (en) | Permanent magnet rotating electric machine | |
WO2019069661A1 (en) | Rotor and motor | |
JPH09140104A (en) | Magnetization of permanent magnet and permanent magnet of rotor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080902 |