JP3691345B2 - 永久磁石型電動機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、永久磁石型電動機に係り、特にコギングトルクの低減と通電時のトルクリップルの低減を両立させ、高性能化を図る構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、様々な用途にコギングトルクと、通電時のトルクリップルの小さい電動機が求められている。そして、従来から永久磁石型電動機のコギングトルクを低減する方法として、例えば特開平１０−４２５３１号公報等には、図示はしないが固定子の磁極部の回転子の永久磁石と対向する面に、補助溝を設けることが提案されており、又、例えば特開平８−２２３８３２号公報等には、コギングトルクの周期分だけスキューを施すことが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の永久磁石型電動機は以上のように、固定子の磁極部の回転子の永久磁石と対向する面に補助溝を設けるとともに、コギングトルクの周期分だけスキューを施して、コギングトルクの低減を図っているが、この時に施されるスキュー角が通電時のトルクリップルを低減できる角度でない場合、コギングトルクと通電時のトルクリップルを同時に低減することはできない。例えば、６極、９スロットの電動機において、固定子の各磁極部にそれぞれ２個ずつの補助溝を設けると、固定子のスロット数が仮想的に２７個になったのとほぼ同様の効果が現れる。このとき回転子一回転あたりのコギングトルクの脈動数は、極数６と仮想スロット数２７の最小公倍数５４となる。そして、コギングトルクの周期は電気角に直すと２０度となり、電気角２０度のスキューでコギングトルクを大幅に低減することが可能である。
【０００４】
しかしながら、通電時のトルクリップルを低減するには、誘起電圧の第５高調波、第７高調波を低減する必要がある。
通常、誘起電圧には第７高調波成分より、第５高調波成分の方が多く含まれているので第５高調波を完全に除去できる角度でスキューを施すことが、通電時のトルクリップルを小さくするために有効であるにもかかわらず、上記したような電気角２０度でスキューしても第５高調波を低減できないため、この電動機を正弦波状の電流を通電して駆動する場合には、通電時のトルクリップルが小さくならないので、この補助溝とスキュー角ではコギングトルクの低減と通電時のトルクリップルの低減を図ることは困難であるという問題点があった。
【０００５】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、コギングトルクの低減と通電時のトルクリップルの低減を図り、高性能な永久磁石型電動機を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る永久磁石型電動機は、周方向に所定の間隔を介して複数の永久磁石が配設された回転子と、永久磁石と相対向し周方向に所定の間隔を介して配置される複数の磁極部を備えた固定子とでなる永久磁石型電動機において、固定子の各磁極部の回転子の永久磁石と対向する面に補助溝を設け、回転子と固定子の間に相対的に電気角７２度のスキューを施すとともに、回転子一回転を電気角で表した値を極数と仮想のスロット数の最小公倍数で割った値が電気角７２度の整数分の１になるように補助溝の数を設定したものである。
【０００７】
又、この発明の請求項２に係る永久磁石型電動機は、請求項１において、補助溝の数ｎが、ｍ×Ｙ＝７２｛ただし、ｍ＝１以上の整数、Ｙ＝１８０×Ｍ／Ｘであり、Ｍは極数（回転子の磁極数）、Ｐはスロット数（固定子の磁極数）、ＸはＭと（ｎ＋１）×Ｐの最小公倍数である｝を満たすように設定したものである。
【０００８】
又、この発明の請求項３に係る永久磁石型電動機は、請求項１又は請求項２において、極数＝２Ｎ、スロット数＝３Ｎ（Ｎは１以上の整数）としたものである。
【０００９】
又、この発明の請求項４に係る永久磁石型電動機は、請求項１又は請求項２において、極数＝Ｎ、スロット数＝３Ｎ（Ｎは２以上の偶数）としたものである。
【００１０】
又、この発明の請求項５に係る永久磁石型電動機は、請求項１又は請求項２において、極数＝４Ｎ、スロット数＝３Ｎ（Ｎは１以上の整数）としたものである。
【００１１】
又、この発明の請求項６に係る永久磁石型電動機は、請求項１ないし５のいずれかにおいて、スキューを回転子および固定子の少なくとも一方に施すようにしたものである。
【００１２】
又、この発明の請求項７に係る永久磁石型電動機は、請求項１ないし６のいずれかにおいて、補助溝を磁極部毎に４個ずつ設けるようにしたものである。
【００１３】
又、この発明の請求項８に係る永久磁石型電動機は、請求項１ないし６のいずれかにおいて、固定子の巻線を集中的に巻回するようにしたものである。
【００１４】
又、この発明の請求項９に係る永久磁石型電動機は、請求項１ないし６のいずれかにおいて、回転子の永久磁石をラジアル方向に着磁されたものとしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明は、永久磁石型電動機において、固定子の各磁極部に補助溝を設けることによりコギングトルクの周期を小さくし、さらに、固定子と回転子の間に相対的に電気角７２度のスキューを施し、低コギングトルクおよび低トルクリップルの両立を実現するものである。以下にこの原理を説明する。
【００１６】
ここに、スキューにより誘起電圧の高調波がどのように低減できるか、また、極数、スロット数、補助溝数でコギングトルクがどのように変化するのかを述べる。
まず、スキュー角をθ度（電気角）としたとき、誘起電圧のｑ次高調波に対するスキュー係数ｆｓは、下記の数１に示す式で表される。
【００１７】
【数１】

【００１８】
この式から、誘起電圧の高調波除去の目的でスキューを施す場合には、θ＝３６０／ｑ度となるようにθを選択すれば、無負荷誘起電圧のｑ次高調波を完全に除去することができる。すなわち、第５高調波を除去するためにはθ＝３６０／５＝７２度のスキュー角を施せば良く、通電時のトルクリップル低減に有効であることは明らかである。
一方、コギングトルクを低減するスキュー角は、コギングトルクの周期かその整数倍である必要がある。例えば電気角６０度周期のコギングトルクを低減するには、電気角６０度、１２０度のスキュー角が考えられ、上記のように通電時のトルクリップルを低減するスキュー角は電気角７２度であるから、コギングトルクの周期が７２度の整数分の１であれば良いことが分かる。
【００１９】
次に、極数、スロット数、補助溝数でコギングトルクの周期がどのように変化するのかを述べる。
固定子の磁極部に補助溝を設けない場合、コギングトルクは回転子一回転あたり、極数とスロット数の最小公倍数の脈動トルクであり、その値は脈動数が大きいほど小さい。したがって、上述したように固定子の磁極部に補助溝を設けることで、仮想的にスロット数を増やして周期を小さくして脈動数を大きくする方法がある。
一例として、８極、１２スロットの場合について、固定子磁極部１本あたりの補助溝の個数とコギングトルクの周期について下記表１にまとめる。
【００２０】
【表１】

【００２１】
表１において、補助溝の個数は固定子の磁極部１本当りに設ける補助溝の数、スロット数は補助溝も含めた仮想のスロット数、コギングトルク脈動数は回転子一回転あたりのコギングトルクの脈動数、周期はコギングトルクの周期（電気角）を表す。
この表１からコギングトルクを低減するためのスキュー角が分かる。例えば、補助溝を２個にした場合、コギングトルクの周期は電気角で２０度になるため、２０度の整数倍だけスキューを施せば、コギングトルクを低減することができる。
【００２２】
しかしながら、通電時のトルクリップルを低減するためには、上述のように電気角７２度だけスキューを施すことが有効であったが、２０は７２の約数でないため、電気角７２度のスキューのときにコギングトルクを低減することはできない。一方、補助溝を４個にした場合には、コギングトルクの周期が電気角１２度となり、通電時のトルクリップル低減のために電気角７２度のスキューを施したときにも、１２は７２の約数でありコギングトルクの周期の整数倍（６倍）スキューを施したことになり、通電時のトルクリップルの低減およびコギングトルクの低減の両立を達成できる。
【００２３】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施の形態１における永久磁石型電動機の固定子と回転子の関係（８極、６スロット）を示す図、図２は図１における永久磁石型電動機の回転子に電気角７２度のスキューを施した場合の概念を示す図、図３は図１における永久磁石型電動機の固定子に電気角７２度のスキューを施した場合の概念を示す図、図４は実施の形態１における永久磁石型電動機のコギングトルク波形を従来と比較して示す波形図、図５は実施の形態１における永久磁石電動機の通電時のトルク波形を従来と比較して示す波形図である。
【００２４】
図１および２において、１は環状のヨーク部材、２はこのヨーク部材１の内周側に所定の間隔を介し突出して形成される６本の磁極テイース部材、３はこれら各磁極テイース部材２の先端に形成される磁極部、４はこれら各磁極部３の内周面にそれぞれ形成される４個の補助溝、５は各磁極部３間にそれぞれ形成されるスロットで、図１の場合は６個形成され内部にはそれぞれ巻線（図示せず）が巻回されている。そして、これら１ないし５で固定子６が構成されている。７は回転軸、８はこの回転軸７の表面に軸方向に延在して装着される８個の永久磁石であり、図２に示すように電気角７２度のスキューが施されている。そして、これら７、８で回転子９が構成されている。
【００２５】
実施の形態１における永久磁石型電動機は、上記のように構成される固定子６および回転子９で成っており、各磁極部３に４個ずつの補助溝４が設けられているため、スロット５が仮想的に３０個になったのとほぼ同様の機能が得られ、コギングトルクの脈動数は回転子９の一回転あたり１２０となり周期は電気角１２度となる。そして、回転子９の各永久磁石８は電気角７２度のスキューが施されているため、コギングトルクの周期の６倍だけスキューを施すことになり、図４に実線で示すように破線で示す従来のものと比較して、コギングトルクを大幅に低減できるとともに、誘起電圧の第５高調波成分を完全に除去できるため、図５に実線で示すように破線で示す従来のものと比較して、通電時のトルクリップルの低減も可能になる。
【００２６】
なお、上記図１および２における構成では、回転子９の永久磁石８にスキューを施すことにより、固定子６と回転子９の間に相対的に電気角７２度のスキューを得ているが、図３に示すように固定子６の各磁極部３の内周面に形成される補助溝４にスキューを施して、固定子６と回転子９の間に相対的に電気角７２度のスキューを得るようにしても良く、上記と同様の効果を発揮し得ることは言うまでもない。
【００２７】
又、上記構成では、回転軸７の表面に永久磁石８を装着した場合について説明したが、永久磁石８を回転軸７に埋め込んだ構成のものに適用しても良い。
さらに又、上記構成では、８極、６スロットのものについて説明したが、もちろんこれに限定されるものではなく、要するに極数＝４Ｎ、スロット数＝３Ｎ（Ｎは１以上の整数）を満足するように、永久磁石８およびスロット５の数を設定すれば、上記と同様の機能を達成することができることは言うまでもない。
【００２８】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２における永久磁石型電動機の固定子と回転子の関係（８極、１２スロット）を示す図、図７は図６における永久磁石型電動機の回転子に電気角７２度のスキューを施した場合の概念を示す図、図８はこの発明の実施の形態２における永久磁石型電動機の図６とは異なる構成を示す図である。
【００２９】
図６および７において、１１は環状のヨーク部材、１２はこのヨーク部材１１の内周側に所定の間隔を介し突出して形成される１２本の磁極テイース部材、１３はこれら各磁極テイース部材１２の先端に形成される磁極部、１４はこれら各磁極部１３の内周面にそれぞれ形成される４個の補助溝、１５は各磁極部１３間にそれぞれ形成されるスロットで、図６の場合は１２個形成され内部にはそれぞれ巻線（図示せず）が巻回されている。そして、これら１１ないし１５で固定子１６が構成されている。１７は回転軸、１８はこの回転軸１７の表面に軸方向に延在して装着される８個の永久磁石であり、図７に示すように電気角７２度のスキューが施されている。そして、これら１７、１８で回転子１９が構成されている。
【００３０】
実施の形態２における永久磁石型電動機は、上記のように構成される固定子１６および回転子１９で成っており、各磁極部１３に４個ずつの補助溝４が設けられているため、スロット１５が仮想的に６０個になったのとほぼ同様の機能が得られ、コギングトルクの脈動数は回転子１９の一回転あたり１２０となり周期は電気角１２度となる。そして、回転子１９の各永久磁石１８は電気角７２度のスキューが施されているため、コギングトルクの周期の６倍だけスキューを施すことになり、上記実施の形態１におけると同様にコギングトルクを大幅に低減できるとともに、誘起電圧の第５高調波成分を完全に除去できるため、通電時のトルクリップルの低減も可能になる。
【００３１】
なお、上記図６および７における構成では、回転子１９の永久磁石１８にスキューを施すことにより、固定子１６と回転子１９の間に相対的に電気角７２度のスキューを得ているが、図示はしないが固定子１６の各磁極部１３の内周面に形成される補助溝１４にスキューを施して、固定子１６と回転子１９の間に相対的に電気角７２度のスキューを得るようにしても良く、上記と同様の効果を発揮し得ることは言うまでもない。
【００３２】
又、上記構成では、回転軸１７の表面に永久磁石１８を装着した場合について説明したが、永久磁石１８を回転軸１７に埋め込んだ構成のものに適用しても良い。
又、上記構成では詳しく説明しなかったが、図８に示すように固定子１６の磁極テイース部材１２に、巻線２０を集中的に巻回することにより、巻線２０の巻回作業の容易化が可能となり、コイルエンドの短縮化により小型化も可能になる。
【００３３】
さらに又、上記構成では、８極、１２スロットのものについて説明したが、もちろんこれに限定されるものではなく、要するに極数＝２Ｎ、スロット数＝３Ｎ（Ｎは１以上の整数）を満足するように、永久磁石１８およびスロット１５の数を設定すれば、上記と同様の機能を達成することができることは言うまでもない。
【００３４】
実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３における永久磁石型電動機の固定子と回転子の関係（６極、１８スロット）を示す図、図１０は図９における永久磁石型電動機の回転子に電気角７２度のスキューを施した場合の概念を示す図である。
【００３５】
図９および１０において、２１は環状のヨーク部材、２２はこのヨーク部材１の内周側に所定の間隔を介し突出して形成される１８本の磁極テイース部材、２３はこれら各磁極テイース部材２２の先端に形成される磁極部、２４はこれら各磁極部２３の内周面にそれぞれ形成される４個の補助溝、２５は各磁極部２３間にそれぞれ形成されるスロットで、図９の場合は１８個形成されている。そして、これら２１ないし２５で固定子２６が構成されている。２７は回転軸、２８はこの回転軸２７の表面に軸方向に延在して装着される６個の永久磁石であり、図１０に示すように電気角７２度のスキューが施されている。そして、これら２７、２８で回転子２９が構成されている。
【００３６】
実施の形態３における永久磁石型電動機は、上記のように構成される固定子２６および回転子２９で成っており、各磁極部２３に４個ずつの補助溝２４が設けられているため、スロット２５が仮想的に９０個になったのとほぼ同様の機能が得られ、コギングトルクの脈動数は回転子２９の一回転あたり９０となり周期は電気角１２度となる。そして、回転子２９の各永久磁石２８は電気角７２度のスキューが施されているため、コギングトルクの周期の６倍だけスキューを施すことになり、コギングトルクを大幅に低減できるとともに、誘起電圧の第５高調波成分を完全に除去できるため、通電時のトルクリップルの低減も可能になる。
【００３７】
なお、上記図９および１０における構成では、回転子２９の永久磁石２８にスキューを施すことにより、固定子２６と回転子２９の間に相対的に電気角７２度のスキューを得ているが、図示はしないが固定子２６の各磁極部２３の内周面に形成される補助溝４にスキューを施して、固定子２６と回転子２９の間に相対的に電気角７２度のスキューを得るようにしても良く、上記と同様の効果を発揮し得ることは言うまでもない。
【００３８】
又、上記構成では、回転軸２７の表面に永久磁石２８を装着した場合について説明したが、永久磁石２８を回転軸２７に埋め込んだ構成のものに適用しても良い。
さらに又、上記構成では、６極、１８スロットのものについて説明したが、もちろんこれに限定されるものではなく、要するに極数＝Ｎ、スロット数＝３Ｎ（Ｎは２以上の偶数）を満足するように、永久磁石２８およびスロット２５の数を設定すれば、上記と同様の機能を達成することができることは言うまでもない。
【００３９】
実施の形態４．
図１１はこの発明の実施の形態４における永久磁石型電動機の固定子と回転子の関係（８極、１２スロット）を示す図、図１２は図１１における永久磁石型電動機の固定子および回転子に電気角３６度ずつのスキューを施した場合の概念を示す図である。
【００４０】
図１１および１２において、３１は環状のヨーク部材、３２はこのヨーク部材３２の内周側に所定の間隔を介し突出して形成される１２本の磁極テイース部材、３３はこれら各磁極テイース部材３２の先端に形成される磁極部、３４はこれら各磁極部３３の内周面にそれぞれ形成される４個の補助溝であり、磁極テイース部材３２および磁極部３３と協働して図１２に示すように電気角３６度のスキューが施されている。３５は各磁極部３３間にそれぞれ形成され補助溝３４と共に電気角３６度のスキューが施されるスロットで、図１１の場合は１２個形成されている。そして、これら３１ないし３５で固定子３６が構成されている。３７は回転軸、３８はこの回転軸３７の表面に軸方向に延在して装着される８個の永久磁石であり、図１２に示すように電気角３６度のスキューが施されている。そして、これら３７、３８で回転子３９が構成されている。
【００４１】
実施の形態４における永久磁石型電動機は、上記のように構成される固定子３６および回転子３９で成っており、各磁極部３３に４個ずつの補助溝４が設けられているため、スロット５が仮想的に６０個になったのとほぼ同様の機能が得られ、コギングトルクの脈動数は回転子３９の一回転あたり１２０となり周期は電気角１２度となる。そして、固定子３６の補助溝３４、スロット３５および回転子３９の各永久磁石３８に電気角３６度ずつのスキューが施されているため、コギングトルクの周期の６倍だけスキューを施すことになり、コギングトルクを大幅に低減できるとともに、誘起電圧の第５高調波成分を完全に除去できるため、通電時のトルクリップルの低減も可能になる。
【００４２】
なお、上記図１１および図１２における構成では、固定子３６および回転子３９にそれぞれ電気角３６度ずつのスキューを施しているが、これに限定されるものではなく、固定子３６および回転子３９の各スキュー角の合計が電気角７２度となれば良い。
又、上記構成では、回転軸３７の表面に永久磁石３８を装着した場合について説明したが、永久磁石３８を回転軸３７に埋め込んだ構成のものに適用しても良い。
【００４３】
実施の形態５．
図１３はこの発明の実施の形態５における永久磁石型電動機の固定子と回転子の関係（８極、１２スロット）を示す図、図１４は図１３における永久磁石型電動機の回転子に電気角７２度のスキューを施した場合の概念を示す図である。
【００４４】
図１３および１４において、４１は環状のヨーク部材、４２はこのヨーク部材４１の内周側に所定の間隔を介し突出して形成される１２本の磁極テイース部材、４３はこれら各磁極テイース部材４２の先端に形成される磁極部、４４はこれら各磁極部４３の内周面にそれぞれ形成される４個の補助溝、４５は各磁極部４３間にそれぞれ形成されるスロットで、図１３の場合は１２個形成されている。そして、これら４１ないし４５で固定子４６が構成されている。４７は回転軸、４８はこの回転軸４７の表面に軸方向に延在しラジアル方向に着磁されて装着される８個の永久磁石であり、図１４に示すように電気角７２度のスキューが施されている。そして、これら４７、４８で回転子４９が構成されている。
【００４５】
実施の形態５における永久磁石型電動機は、上記のように構成される固定子４６および回転子４９で成っており、各磁極部４３に４個ずつの補助溝４４が設けられているため、スロット４５が仮想的に６０個になったのとほぼ同様の機能が得られ、コギングトルクの脈動数は回転子４９の一回転あたり１２０となり周期は電気角１２度となる。そして、回転子４９の各永久磁石４８は電気角７２度のスキューが施されているため、コギングトルクの周期の６倍だけスキューを施すことになり、コギングトルクを大幅に低減できるとともに、誘起電圧の第５高調波成分を完全に除去できるため、通電時のトルクリップルの低減も可能になることは勿論のこと、一般に、ラジアル方向に着磁された永久磁石４８を用いた永久磁石型電動機の起磁力には多くの高調波を含み、コギングトルクや通電時のトルクリップルが大きいため、その低減効果はさらに大きなものとなる。
【００４６】
なお、上記構成では、回転軸４７の表面に永久磁石４８を装着した場合について説明したが、永久磁石４８を回転軸４７に埋め込んだ構成のものに適用しても良い。
又、上記各実施の形態において、各補助溝を各磁極部に対して４個ずつ設けた場合について説明したが、磁極部の大きさ等から勘案すると、寸法的に加工が容易な個数と考えられる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１によれば、周方向に所定の間隔を介して複数の永久磁石が配設された回転子と、永久磁石と相対向し周方向に所定の間隔を介して配置される複数の磁極部を備えた固定子とでなる永久磁石型電動機において、固定子の各磁極部の回転子の永久磁石と対向する面に補助溝を設け、回転子と固定子の間に相対的に電気角７２度のスキューを施すとともに、回転子一回転を電気角で表した値を極数と仮想のスロット数の最小公倍数で割った値が電気角７２度の整数分の１になるように補助溝の数を設定したので、コギングトルクの低減と通電時のトルクリップルの低減を図り、高性能な永久磁石型電動機を提供することができる。
【００４８】
又、この発明の請求項２によれば、請求項１において、補助溝の数ｎが、ｍ×Ｙ＝７２｛ただし、ｍ＝１以上の整数、Ｙ＝１８０×Ｍ／Ｘであり、Ｍは極数（回転子の磁極数）、Ｐはスロット数（固定子の磁極数）、ＸはＭと（ｎ＋１）×Ｐの最小公倍数である｝を満たすように設定したので、コギングトルクの低減と通電時のトルクリップルの低減を図り、高性能な永久磁石型電動機を提供することができる。
【００４９】
又、この発明の請求項３によれば、請求項１又は請求項２において、極数＝２Ｎ、スロット数＝３Ｎ（Ｎは１以上の整数）としたので、コギングトルクの低減と通電時のトルクリップルの低減を図り、高性能な永久磁石型電動機を提供することができる。
【００５０】
又、この発明の請求項４によれば、請求項１又は請求項２において、極数＝Ｎ、スロット数＝３Ｎ（Ｎは２以上の偶数）としたので、コギングトルクの低減と通電時のトルクリップルの低減を図り、高性能な永久磁石型電動機を提供することができる。
【００５１】
又、この発明の請求項５によれば、請求項１又は請求項２において、極数＝４Ｎ、スロット数＝３Ｎ（Ｎは１以上の整数）としたので、コギングトルクの低減と通電時のトルクリップルの低減を図り、高性能な永久磁石型電動機を提供することができる。
【００５２】
又、この発明の請求項６によれば、請求項１ないし５のいずれかにおいて、スキューを回転子および固定子の少なくとも一方に施すようにしたので、コギングトルクの低減と通電時のトルクリップルの低減を図り、高性能な永久磁石型電動機を提供することができる。
【００５３】
又、この発明の請求項７によれば、請求項１ないし６のいずれかにおいて、補助溝を磁極部毎に４個ずつ設けるようにしたので、コギングトルクの低減と通電時のトルクリップルの低減を図ることができることは勿論、補助溝の加工が容易な永久磁石型電動機を提供することができる。
【００５４】
又、この発明の請求項８によれば、請求項１ないし６のいずれかにおいて、固定子の巻線を集中的に巻回するようにしたので、コギングトルクの低減と通電時のトルクリップルの低減を図ることができることは勿論、巻線の巻回作業の容易化ならびに小型化が可能な永久磁石型電動機を提供することができる。
【００５５】
又、この発明の請求項９によれば、請求項１ないし６のいずれかにおいて、回転子の永久磁石をラジアル方向に着磁されたものとしたので、コギングトルクの低減と通電時のトルクリップルの低減をより図ることが可能な永久磁石型電動機を提供することができる。
又、上記各実施の形態１ないし５ではインナロータ型の電動機を例に説明したが、もちろんこれに限定されるものではなく、アウタロータ型の電動機に適用しても良く、上記と同様の効果を発揮し得ることは言うまでもない。
さらに又、上記インナロータ型およびアウタロータ型の他に直線型の電動機にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１における永久磁石型電動機の固定子と回転子の関係（８極、６スロット）を示す図である。
【図２】 図１における永久磁石型電動機の回転子に電気角７２度のスキューを施した場合の概念を示す図である。
【図３】 図１における永久磁石型電動機の固定子に電気角７２度のスキューを施した場合の概念を示す図である。
【図４】 実施の形態１における永久磁石型電動機のコギングトルク波形を従来と比較して示す波形図である。
【図５】 実施の形態１における永久磁石型電動機の通電時のトルク波形を従来と比較して示す波形図である。
【図６】 この発明の実施の形態２における永久磁石型電動機の固定子と回転子の関係（８極、１２スロット）を示す図である。
【図７】 図６における永久磁石型電動機の回転子に電気角７２度のスキューを施した場合の概念を示す図である。
【図８】 この発明の実施の形態２における永久磁石型電動機の図６とは異なる構成を示す図である。
【図９】 この発明の実施の形態３における永久磁石型電動機の固定子と回転子の関係（６極、１８スロット）を示す図である。
【図１０】 図９における永久磁石型電動機の回転子に電気角７２度のスキューを施した場合の概念を示す図である。
【図１１】 この発明の実施の形態４における永久磁石型電動機の固定子と回転子の関係（８極、１２スロット）を示す図である。
【図１２】 図１１における永久磁石型電動機の固定子および回転子に電気角３６度ずつのスキューを施した場合の概念を示す図である。
【図１３】 この発明の実施の形態５における永久磁石型電動機の固定子と回転子の関係（８極、１２スロット）を示す図である。
【図１４】 図１３における永久磁石型電動機の回転子に電気角７２度のスキューを施した場合の概念を示す図である。
【符号の説明】
１，１１，２１，３１，４１ ヨーク部材、
２，１２，２２，３２，４２ 磁極テイース部材、
３，１３，２３，３３，４３ 磁極部、４，１４，２４，３４，４４ 補助溝、
５，１５，２５，３５，４５ スロット、６，１６，２６，３６，４６ 固定子、
７，１７，２７，３７，４７ 回転軸、８，１８，２８，３８，４８ 永久磁石、
９，１９，２９，３９，４９ 回転子、２０ 巻線。

Claims (9)

1. 周方向に所定の間隔を介して複数の永久磁石が配設された回転子と、上記永久磁石と相対向し周方向に所定の間隔を介して配置される複数の磁極部を備えた固定子とでなる永久磁石型電動機において、上記固定子の各磁極部の上記回転子の永久磁石と対向する面に補助溝を設け、上記回転子と固定子の間に相対的に電気角７２度のスキューを施すとともに、回転子一回転を電気角で表した値を極数と仮想のスロット数の最小公倍数で割った値が電気角７２度の整数分の１になるように上記補助溝の数を設定することを特徴とする永久磁石型電動機。
2. 上記補助溝の数ｎは、ｍ×Ｙ＝７２｛ただし、ｍ＝１以上の整数、Ｙ＝１８０×Ｍ／Ｘであり、Ｍは極数（回転子の磁極数）、Ｐはスロット数（固定子の磁極数）、ＸはＭと（ｎ＋１）×Ｐの最小公倍数である｝を満たすように設定されることを特徴とする請求項１に記載の永久磁石型電動機。
3. 極数＝２Ｎ、スロット数＝３Ｎ（Ｎは１以上の整数）であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の永久磁石型電動機。
4. 極数＝Ｎ、スロット数＝３Ｎ（Ｎは２以上の偶数）であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の永久磁石型電動機。
5. 極数＝４Ｎ、スロット数＝３Ｎ（Ｎは１以上の整数）であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の永久磁石型電動機。
6. スキューは回転子および固定子の少なくとも一方に施されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の永久磁石型電動機。
7. 補助溝は磁極部毎に４個ずつ設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の永久磁石型電動機。
8. 固定子の巻線は集中的に巻回されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の永久磁石型電動機。
9. 回転子の永久磁石はラジアル方向に着磁されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の永久磁石型電動機。

Images