JP4713348B2 - Permanent magnet synchronous motor - Google Patents
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Description
本発明は、永久磁石型同期モータ(以下、モータという)に関するものである。さらに詳しくは、永久磁石型同期モータにおけるコギングトルク低減構造に関するものである。 The present invention relates to a permanent magnet type synchronous motor (hereinafter referred to as a motor). More specifically, the present invention relates to a cogging torque reduction structure in a permanent magnet type synchronous motor.
永久磁石型同期モータは、一般に、半径方向に突出する複数の極歯が間にスロットを挟んで等角度間隔に配置されたステータコア、および極歯に巻回されたコイルを備えたステータと、極歯の先端面に所定の空隙を介して対向する周面にS極およびN極が周方向で交互に配置された永久磁石を備えたロータとを有している。 In general, a permanent magnet synchronous motor includes a stator core having a plurality of pole teeth protruding in the radial direction and arranged at equal angular intervals with a slot in between, and a stator including a coil wound around the pole teeth, And a rotor provided with permanent magnets in which S poles and N poles are alternately arranged in the circumferential direction on a peripheral surface facing a tip surface of the tooth via a predetermined gap.
このようなモータでは、ステータコアと永久磁石との間に作用する磁気吸引力によりゴギングトルクが発生し、かかるコギングトルクは、回転むらや信号の原因となるため、好ましくない。そこで、極歯の先端面にダミースロットと称せられる補助溝を形成することにより、モータ全体でのコギングトルクを低減することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載されているような一体型のステータコアを用いた場合には、コイルを巻回するためのノズルが極歯の間に形成されたスロット内に進入できるように、隣り合う極歯の先端部同士の隙間を広くせざるを得ない。このため、隣り合う極歯の先端部同士の隙間で発生するコギングトルクが大きいので、それを相殺するには、補助溝も大きくする必要がある。その結果、ステータコアの集磁力が低下するという問題点がある。
However, when an integrated stator core as described in
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、ステータコアの集磁力の低下を抑えながら、コギングトルクを低減可能なモータを提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a motor capable of reducing the cogging torque while suppressing a decrease in the collecting force of the stator core.
上記課題を解決するために、本発明では、半径方向に突出する複数の極歯が間にスロットを挟んで等角度間隔に配置されたステータコア、および前記極歯に巻回されたコイルを備えたステータと、前記極歯の先端面に所定の空隙を介して対向する周面にS極およびN極が周方向で交互に配置された永久磁石を備えたロータとを有する永久磁石型同期モータにおいて、前記ステータコアは、前記極歯を備えた複数の分割コアが周方向に配置されてなり、前記複数の極歯は、先端側で周方向に広がる先端部を備え、当該極歯の先端面には、当該先端面を周方向に等角度に分割する補助溝が形成されており、前記複数の極歯において隣り合う極歯の先端部の間に形成された隙間の周方向の開口幅と、前記補助溝の周方向の開口幅とが略等しく、前記複数の極歯において隣り合う極歯の先端部の間に形成された隙間の開口面積と、前記補助溝の開口面積とが略等しく、前記複数の極歯において隣り合う極歯の先端部の間に形成された隙間において、前記先端部の周方向の端部における半径方向の寸法で規定される奥行き寸法と、前記補助溝の半径方向の奥行き寸法とが略等しく、前記複数の極歯において隣り合う極歯の先端部の間に形成された隙間の内容積と、前記補助溝の内容積とが略等しいことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention includes a stator core in which a plurality of pole teeth protruding in the radial direction are arranged at equal angular intervals with a slot between them, and a coil wound around the pole teeth. In a permanent magnet type synchronous motor having a stator and a rotor having permanent magnets in which S poles and N poles are alternately arranged in the circumferential direction on a circumferential surface facing a tip surface of the pole teeth via a predetermined gap The stator core includes a plurality of divided cores provided with the pole teeth arranged in the circumferential direction, and the plurality of pole teeth includes a tip portion that extends in the circumferential direction on the tip side, Is formed with an auxiliary groove that divides the tip surface at an equal angle in the circumferential direction, and the opening width in the circumferential direction of the gap formed between the tip portions of adjacent pole teeth in the plurality of pole teeth, The opening width in the circumferential direction of the auxiliary groove is substantially equal, The opening area of the gap formed between the tip parts of adjacent pole teeth in the number of pole teeth is substantially equal to the opening area of the auxiliary groove, and between the tip parts of adjacent pole teeth in the plurality of pole teeth. In the gap formed in the step, the depth dimension defined by the radial dimension at the circumferential end portion of the tip end portion and the radial depth dimension of the auxiliary groove are substantially equal, and are adjacent to each other in the plurality of pole teeth. The internal volume of the gap formed between the tips of the mating pole teeth is substantially equal to the internal volume of the auxiliary groove .
本発明では、分割コアを用いたため、分割コアにコイルを巻回した後、分割コアを周方向に配置してステータを構成することができる。このため、コイルを巻回するためのノズルを極歯の先端部同士の隙間に通す必要がないので、極歯の先端部同士の隙間を狭くできる。このため、隣り合う極歯の先端部同士の隙間で発生するコギングトルクを小さくできる。また、極歯の先端面には、この先端面を周方向に等角度に分割する補助溝が形成されているため、モータ全体でのコギングトルクを低減できる。しかも、極歯の先端部同士の隙間が狭い分、補助溝も狭くてよいので、補助溝の形成に起因するステータコアの集磁力の低下を抑えることができる。また、極歯の先端面に補助溝を形成すると、渦電流の発生を抑えることができる。さらに、複数の極歯において隣り合う極歯の先端部の間に形成された隙間と、補助溝とは上記の寸法に形成されているので、隣り合う極歯の先端部同士の隙間で発生するコギングトルクと、補助溝で発生するコギングトルクとを同等にすることができ、それ故、モータ全体でのコギングトルクを低減できる。 In the present invention, since the split core is used, the stator can be configured by arranging the split core in the circumferential direction after winding the coil around the split core. For this reason, since it is not necessary to pass the nozzle for winding a coil in the clearance gap between the tip parts of a pole tooth, the clearance gap between tip parts of a pole tooth can be narrowed. For this reason, the cogging torque which generate | occur | produces in the clearance gap between the front-end | tip parts of adjacent pole teeth can be made small. Moreover, since the auxiliary groove | channel which divides | segments this front end surface to the circumferential direction at equal angles is formed in the front end surface of a pole tooth, the cogging torque in the whole motor can be reduced. In addition, since the gap between the tip portions of the pole teeth is narrow, the auxiliary groove may be narrowed, so that a reduction in the collecting force of the stator core due to the formation of the auxiliary groove can be suppressed. In addition, when an auxiliary groove is formed on the tip surface of the pole tooth, generation of eddy current can be suppressed. Further, since the gap formed between the tip portions of the adjacent pole teeth and the auxiliary groove in the plurality of pole teeth are formed in the above-described dimensions, the gap is generated between the tip portions of the adjacent pole teeth. The cogging torque and the cogging torque generated in the auxiliary groove can be made equal, and therefore the cogging torque in the entire motor can be reduced.
本発明において、前記永久磁石は、周方向に配置された複数の分割永久磁石からなることが好ましい。このように構成すると、一体型の永久磁石を用いた場合に比較して、コストの低減を図ることができる。また、分割永久磁石であれば、磁石を着磁する際、ラジアル方向の着磁に限らず、平行着磁などといった異方着磁も容易に行うことができる。それ故、誘起電圧の波形を正弦波に近づけることも容易である。 In the present invention, the permanent magnet is preferably composed of a plurality of divided permanent magnets arranged in the circumferential direction. If comprised in this way, cost reduction can be aimed at compared with the case where an integral-type permanent magnet is used. Further, in the case of a split permanent magnet, when magnetizing a magnet, not only radial magnetization but also anisotropic magnetization such as parallel magnetization can be easily performed. Therefore, it is easy to make the waveform of the induced voltage close to a sine wave.
本発明において、前記複数の分割永久磁石は、周方向で隣り合う分割永久磁石同士が離れた状態に配置されていることが好ましい。このように構成すると、分割永久磁石同士を接することができない場合、または意図的に接しない場合において、分割永久磁石間の間隔を一定の間隔にすることで、磁極が変化する部分を一定にすることができる。 In the present invention, it is preferable that the plurality of divided permanent magnets are arranged in a state in which the divided permanent magnets adjacent in the circumferential direction are separated from each other. If comprised in this way, when the division | segmentation permanent magnets cannot contact | connect or deliberately contact, the part which a magnetic pole changes is made constant by making the space | interval between division | segmentation permanent magnets into a fixed space | interval. be able to.
本発明において、前記複数の分割永久磁石は、周方向で隣り合う分割永久磁石同士が接する状態に配置されていることが好ましい。このように構成すると、分割永久磁石を周方向に配置する際の作業を容易かつ効率よく行うことができる。また、分割永久磁石同士を接する状態で配置することで、磁極が変化する部分を一定にすることができる。 In the present invention, it is preferable that the plurality of divided permanent magnets are arranged in a state in which the divided permanent magnets adjacent in the circumferential direction are in contact with each other. If comprised in this way, the operation | work at the time of arrange | positioning a division | segmentation permanent magnet to the circumferential direction can be performed easily and efficiently. Further, by arranging the split permanent magnets in contact with each other, the portion where the magnetic pole changes can be made constant.
本発明において、前記分割永久磁石は、前記極歯の先端面と対向する面が、前記空隙の寸法が周方向の中央で狭く、周方向の両側で広くなる曲率の円弧面からなることが好ましい。前記極歯の先端面と永久磁石との空隙は狭くした方が集磁力や誘起電圧が大きくなる一方、コギングトルクも大きくなるが、このような形状を採用すれば、集磁力や誘起電圧を低減せずにコギングトルクを小さくすることができる。 In the present invention, it is preferable that the surface of the split permanent magnet facing the tip surface of the pole teeth is an arc surface having a curvature that is narrow at the center in the circumferential direction and wide at both sides in the circumferential direction. . The narrower the gap between the tip surface of the pole teeth and the permanent magnet, the greater the magnetic force collection and the induced voltage, while the cogging torque also increases. If this shape is adopted, the magnetic force collection and the induced voltage are reduced. Without this, the cogging torque can be reduced.
本発明は、前記ロータが前記ステータの内側に配置されたインナーロータ型のモータに適用できる。なお、本発明は、前記ロータが前記ステータの外側に配置されたアウターロータ型のモータに適用してもよい。 The present invention can be applied to an inner rotor type motor in which the rotor is disposed inside the stator. The present invention may be applied to an outer rotor type motor in which the rotor is disposed outside the stator .
本発明では、ステータに分割コアを用いたため、分割コアにコイルを巻回した後、分割コアを周方向に配置してステータを構成することができる。このため、コイルを巻回するためのノズルを極歯の先端部同士の隙間に通す必要がないので、極歯の先端部同士の隙間を狭くできる。このため、隣り合う極歯の先端部同士の隙間で発生するコギングトルクを小さくできる。また、極歯の先端面には、この先端面を周方向に等角度に分割する補助溝が形成されているため、モータ全体でのコギングトルクを低減できる。しかも、極歯の先端部同士の隙間が狭い分、補助溝も狭くてよいので、補助溝の形成に起因するステータコアの集磁力の低下を抑えることができる。また、極歯の先端面に補助溝を形成すると、渦電流の発生を抑えることができる。さらに、複数の極歯において隣り合う極歯の先端部の間に形成された隙間と、補助溝とは上記の寸法に形成されているので、隣り合う極歯の先端部同士の隙間で発生するコギングトルクと、補助溝で発生するコギングトルクとを同等にすることができ、それ故、モータ全体でのコギングトルクを低減できる。 In the present invention, since the split core is used for the stator, the stator can be configured by arranging the split core in the circumferential direction after winding the coil around the split core. For this reason, since it is not necessary to pass the nozzle for winding a coil in the clearance gap between the tip parts of a pole tooth, the clearance gap between the tip parts of a pole tooth can be narrowed. For this reason, the cogging torque which generate | occur | produces in the clearance gap between the front-end | tip parts of adjacent pole teeth can be made small. Moreover, since the auxiliary groove | channel which divides | segments this front end surface to the circumferential direction at equal angles is formed in the front end surface of a pole tooth, the cogging torque in the whole motor can be reduced. In addition, since the gap between the tip portions of the pole teeth is narrow, the auxiliary groove may be narrowed, so that a reduction in the collecting force of the stator core due to the formation of the auxiliary groove can be suppressed. In addition, when an auxiliary groove is formed on the tip surface of the pole tooth, generation of eddy current can be suppressed. Further, since the gap formed between the tip portions of the adjacent pole teeth and the auxiliary groove in the plurality of pole teeth are formed in the above-described dimensions, the gap is generated between the tip portions of the adjacent pole teeth. The cogging torque and the cogging torque generated in the auxiliary groove can be made equal, and therefore the cogging torque in the entire motor can be reduced.
以下に、図面を参照して、本発明を適用したモータについて説明する。なお、本発明は、インナーロータ型およびアウターロータ型のいずれにも適用できるが、以下、インナーロータ型のモータに本発明を適用した例を説明する。 A motor to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. The present invention can be applied to both the inner rotor type and the outer rotor type. Hereinafter, an example in which the present invention is applied to an inner rotor type motor will be described.
[実施の形態1]
図1は、本発明を適用したモータの構成を示す断面図である。図2(a)、(b)は、本発明を適用したステータコアの構成を示す断面図、および補助溝の構成を示す説明図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a motor to which the present invention is applied. 2A and 2B are a cross-sectional view showing a configuration of a stator core to which the present invention is applied, and an explanatory view showing a configuration of auxiliary grooves.
(全体構成)
図1に示すように、本形態のモータ1は、筒状のモータケース22と、このモータケース22内に配置されたステータ3と、このステータ3の内側に配置されたロータ4とを有している。モータケース22は、モータ中心軸線M方向における両端側が開口しており、そのうちの一方の開口部を覆うように軸受保持部材21がモータケース22に取り付けられ、他方の開口部を覆うように軸受保持部材23がモータケース22に取り付けられている。従って、軸受保持部材21および軸受保持部材23は、ケース部材としても用いられている。ロータ4は、回転軸41の外周面に永久磁石42を備えており、回転軸41の両端部には、軸受保持部材21、23に保持された軸受43、44が取り付けられている。
(overall structure)
As shown in FIG. 1, the
図1および図2(a)に示すように、ステータ3は、半径方向内側に突出する複数の極歯311が間にスロット35を挟んで等角度間隔に配置されたステータコア31と、極歯311に対してインシュレータ33を介して巻回されたコイル32とを備えており、極歯311の先端面313は、所定の空隙を介して永久磁石42の外周面に対向している。ここで、コイル32は、ラジアル方向の内周側で薄く外周側で厚く巻回されている。
As shown in FIGS. 1 and 2A, the
(ステータコアの構成)
このように構成したモータ1において、ステータコア31は、極歯311を備えた複数の分割コア310が周方向において等角度間隔に円環状に配置された構成を備えている。本形態において、ステータ3は9極であり、9個の分割コア310が40°間隔に配置されている。これらの複数の分割コア310において、各々の極歯311は先端側で周方向の両側に延びた先端部312を備えており、隣り合う極歯311の先端部312同士の間には隙間38が形成されている。但し、本形態では、ステータコア31に分割コア310を用いたため、分割コア310にコイル32を巻回した後、分割コア310を周方向に配置してステータ3を構成することができるので、コイル32を巻回するためのノズルを極歯311の先端部312同士の隙間38に通す必要がない。それ故、先端部312同士の隙間38の開口幅を狭くできる。例えば、本形態において、先端部312同士が形成する隙間38の開口幅d1は、0.5mmであり、奥行き寸法d2が0.8mmである。
(Configuration of stator core)
In the
但し、先端部312同士の隙間38は、狭くてもコギングトルクを発生させるため、本形態では、極歯311の先端面313には、この先端面313を周方向に等角度に分割するスリット状の補助溝39が形成されている。このような補助溝39の数は、分割コア310のサイズなどに応じて最適な値に設定すればよいが、本形態では、分割コア310が40°の角度θcを占めているため、極歯311の先端面313では、2本の補助溝39が13.3°の角度間隔で形成されており、極歯311の先端面313において3つの領
域の角度範囲θa、θbはいずれも、13.33°である。
However, since the cogging torque is generated even if the
(永久磁石の構成)
本形態において、ロータ4では、回転軸41の周りに配置された永久磁石42は、等角度間隔に配置された複数の分割永久磁石420から構成されている。本形態において、永久磁石42は、6つの分割永久磁石420によって構成されている。
(Permanent magnet configuration)
In the present embodiment, in the
ここで、6つの分割永久磁石420は、周方向で隣り合う分割永久磁石420同士が接する状態に配置されている。 Here, the six divided permanent magnets 420 are arranged in a state where the divided permanent magnets 420 adjacent in the circumferential direction are in contact with each other.
また、6つの分割永久磁石420は、内周面はモータ中心軸線Mを中心とする円弧面になっているが、極歯311の先端面313と対向する外周面は、極歯311の先端面313との間に形成される空隙の寸法が周方向の中央で狭く、周方向の両側で広くなる曲率の円弧面で構成されている。
The six divided permanent magnets 420 have an inner circumferential surface that is a circular arc surface centered on the motor center axis M, but an outer circumferential surface that faces the
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、ステータコア31に分割コア310を用いたため、分割コア310にコイル32を巻回した後、分割コア310を周方向に配置してステータ3を構成することができる。このため、コイル32を巻回するためのノズルを極歯311の先端部312同士の隙間38に通す必要がないので、先端部312同士の隙間38を狭くできる。このため、極歯311の先端部312同士の隙間38で発生するコギングトルクが小さい。
(Main effects of this form)
As described above, in this embodiment, since the
また、極歯311の先端面313には、この先端面313を周方向に等角度に分割する補助溝39が形成されているため、モータ全体でのコギングトルクを低減できる。
Further, since the
例えば、図3(a)に示すように補助溝39を等角度間隔に形成した場合と、図3(b)に示すように補助溝39を形成しない場合、図3(c)に示すように補助溝39を等角度間隔からずれた位置に形成した場合について、コギングトルクおよび誘起電圧をシミュレーションすると、図3(d)、(e)に示す結果が得られる。図3(d)は、コギングトルクのシミュレーション結果を比較して示すグラフであり、図3(e)は、誘起電圧のシミュレーション結果を比較して示すグラフである。なお、図3(d)、(e)において、図3(a)に示すように補助溝39を等角度間隔に形成した場合の計測結果を実線Laで示し、図3(b)に示すように補助溝39を形成しない場合の計測結果を実線Lbで示し、図3(c)に示すように補助溝39を等角度間隔からずれた位置に形成した場合の計測結果を実線Lcで示してある。
For example, when the
図3(d)から分かるように、図3(a)に示した本発明に係る構成では、補助溝39を形成しない場合(図3(b)に示す形状)や補助溝39を等角度間隔からずれた位置に形成した場合(図3(c)に示す形状)と比較して、コギングトルクを大幅に低減することができる。また、図3(e)に示すように、図3(a)に示した構成を採用した場合でも、補助溝39を形成しない構成(図3(b)に示す形状)や補助溝39を等角度間隔からずれた位置に形成した構成(図3(c)に示す形状)を採用した場合と比較して誘起電圧が低下することはない。
As can be seen from FIG. 3D, in the configuration according to the present invention shown in FIG. 3A, the
しかも、本形態によれば、ステータコア31に分割コア310を用いたため、極歯311の先端部312同士の隙間38を狭くできる分、補助溝39も狭くてよいので、補助溝39の形成に起因するステータコア31の集磁力の低下を抑えることができる。
In addition, according to the present embodiment, since the
さらに、極歯311の先端面313に補助溝39を形成すると、集磁する先端面313
に形成された凹凸により磁気回路中の空隔が大きくなり、集磁される磁束が局所的に少なくなる。これにより、集磁する先端面313の表面で発生する過電流を低減できるため、渦電流の発生を抑えることができる。
Further, when the
As a result of the unevenness formed in the magnetic field, the space in the magnetic circuit is increased, and the magnetic flux collected is locally reduced. Thereby, since the overcurrent generated on the surface of the
ここで、補助溝39の周方向の開口幅は、隣り合う極歯311の先端部312の間に形成された隙間38の周方向の開口幅d1と等しいことが好ましい。また、補助溝39の径方向の奥行き寸法は、隣り合う極歯311の先端部312の間に形成された隙間38の径方向の奥行き寸法d2と等しいことが好ましい。また、補助溝39の1つ当たりの開口面積は、隣り合う極歯311の先端部312の間に形成された隙間38の開口面積と等しいことが好ましく、さらに、補助溝39の1つ当たりの内容積は、隣り合う極歯311の先端部312の間に形成された隙間38の内容積と等しいことが好ましい。このように構成すると、極歯311の先端部312同士の隙間38で発生するコギングトルクと、補助溝39で発生するコギングトルクとを同等にすることができるので、モータ全体でのコギングトルクを低減できる。Here, the circumferential opening width of the
また、本形態においては、永久磁石42として分割永久磁石420を用いているため、一体型の永久磁石を用いた場合に比較して、コストの低減を図ることができる。また、分割永久磁石420であれば、磁石を着磁する際、ラジアル方向の着磁に限らず、平行着磁などといった異方着磁も容易に行うことができる。それ故、誘起電圧の波形を正弦波に近づけることも容易である。 In this embodiment, since the split permanent magnet 420 is used as the permanent magnet 42, the cost can be reduced as compared with the case where an integral permanent magnet is used. Further, with the split permanent magnet 420, when magnetizing the magnet, not only radial magnetization but also anisotropic magnetization such as parallel magnetization can be easily performed. Therefore, it is easy to make the waveform of the induced voltage close to a sine wave.
さらに、本形態において、複数の分割永久磁石420は、周方向で隣り合う分割永久磁石420同士が接する状態に配置されているので、分割永久磁石420を周方向に配置する際の作業を容易かつ効率よく行うことができる。また、分割永久磁石420同士を接する状態で配置することで、磁極が変化する部分を一定にすることができる。また、分割永久磁石420が接しない場合は、分割永久磁石間の間隔を一定の間隔にすることで、磁極が変化する部分を一定にすることができる。 Further, in the present embodiment, the plurality of divided permanent magnets 420 are arranged in a state where the divided permanent magnets 420 adjacent to each other in the circumferential direction are in contact with each other, so that the work for arranging the divided permanent magnets 420 in the circumferential direction is easy and easy. It can be done efficiently. Further, by arranging the split permanent magnets 420 in contact with each other, the portion where the magnetic poles can be changed can be made constant. Further, when the divided permanent magnets 420 are not in contact with each other, the portions where the magnetic poles can be changed can be made constant by setting the intervals between the divided permanent magnets to be constant.
さらにまた、分割永久磁石420は、極歯311の先端面313と対向する外周面が、極歯311の先端面313との間に形成する空隙の寸法が周方向の中央で狭く、周方向の両側で広くなる曲率の円弧面からなる。ここで、極歯311の先端面313と永久磁石42との空隙は狭くした方が集磁力や誘起電圧が大きくなる一方、コギングトルクも大きくなるが、このような形状を採用すれば、集磁力や誘起電圧を低減せずにコギングトルクを小さくすることができる。
Furthermore, in the split permanent magnet 420, the outer peripheral surface facing the
すなわち、極歯311の先端面313が構成する仮想円の半径を20mmに固定した場合において、永久磁石42の外周面が構成する仮想円の半径(ロータ4の半径)を15.9mmに設定して、分割永久磁石420の曲率を以下に示すように変化させた場合における、誘起電圧emf[vp−p]とコギングトルクT[mNmp−p]の値は、以下に示す通りであるが、
分割永久磁石の曲率 誘起電圧 コギングトルク
14 132.2 0.905
13 130.9 0.672
12 129.3 0.480
11 127.3 0.315
10 124.6 0.183
9 120.9 0.100
8 115.8 0.063
誘起電圧emf[vp−p]を低減させないために、永久磁石42の外周面が構成する仮想円の半径r[mm](ロータ4の半径)を以下に示すように変化させると、以下の結果
ロータの半径 誘起電圧 コギングトルク
15.9 115.8 0.063
16.0 121.4 0.092
16.1 127.3 0.139
16.2 131.5 0.209
となる。このように、永久磁石42の外周面が構成する仮想円の半径(ロータ4の半径)を大きくすれば、誘起電圧の低下を抑えることができるが、永久磁石42の外周面が構成する仮想円の半径(ロータ4の半径)が大きくなるに伴い、コギングトルクも大きくなる。従って、補助溝39を設けることにより、誘起電圧の低下を抑え、かつコギングトルクの低減を図ることができる。
That is, when the radius of the virtual circle formed by the
Curvature of split permanent magnets Induced voltage Cogging torque 14 132.2 0.905
13 130.9 0.672
12 129.3 0.480
11 127.3 0.315
10 124.6 0.183
9 120.9 0.100
8 115.8 0.063
In order not to reduce the induced voltage emf [vp-p], when the radius r [mm] (radius of the rotor 4) of the virtual circle formed by the outer peripheral surface of the permanent magnet 42 is changed as shown below, the following results are obtained. Rotor radius Induced voltage Cogging torque 15.9 115.8 0.063
16.0 121.4 0.092
16.1 127.3 0.139
16.2 131.5 0.209
It becomes. Thus, if the radius of the virtual circle (the radius of the rotor 4) formed by the outer peripheral surface of the permanent magnet 42 is increased, a decrease in induced voltage can be suppressed, but the virtual circle formed by the outer peripheral surface of the permanent magnet 42 The cogging torque also increases as the radius (the radius of the rotor 4) increases. Therefore, by providing the
[その他の実施の形態]
上記形態においては、極歯311に補助溝39を2つずつ形成する構成を採用したが、分割コア310の内径が大きい場合であれば補助溝39を3つずつ設け、分割コア310の内径が小さい場合には、補助溝39を1つずつ設けてもよい。
[Other embodiments]
In the above embodiment, a configuration is adopted in which two
また、上記形態においては、隙間38の幅寸法d1が0.5mm、奥行き寸法d2が0.8mmであったが、隙間38の幅寸法d1は、例えば0.4〜1.6mmに設定され、隙間38の奥行き寸法d2は、例えば0.3〜1.2mmに設定されるので、補助溝39のサイズについては、隙間38と開口面積あるいは奥行き寸法が等しくなるように、さらに好ましくは内容積が等しく構成すればよい。
Moreover, in the said form, although the width dimension d1 of the
また、上記形態において、分割永久磁石420は、相互に連結された状態で回転軸41に固着した構成を採用したが、分割永久磁石420を各々が離れた状態で回転軸41に固着した構成を採用してもよい。
Further, in the above embodiment, the divided permanent magnet 420 employs a configuration in which the divided permanent magnets 420 are fixed to the
1 モータ
3 ステータ
4 ロータ
31 ステーアコア
310 分割コア
311 極歯
312 先端部
313 先端面
38 先端部同士の隙間
39 補助溝
41 回転軸
42 永久磁石
420 分割永久磁石
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ステータコアは、前記極歯を備えた複数の分割コアが周方向に配置されてなり、
前記複数の極歯は、先端側で周方向に広がる先端部を備え、
当該極歯の先端面には、当該先端面を周方向に等角度に分割する補助溝が形成されており、
前記複数の極歯において隣り合う極歯の先端部の間に形成された隙間の周方向の開口幅と、前記補助溝の周方向の開口幅とが略等しく、
前記複数の極歯において隣り合う極歯の先端部の間に形成された隙間の開口面積と、前記補助溝の開口面積とが略等しく、
前記複数の極歯において隣り合う極歯の先端部の間に形成された隙間において、前記先端部の周方向の端部における半径方向の寸法で規定される奥行き寸法と、前記補助溝の半径方向の奥行き寸法とが略等しく、
前記複数の極歯において隣り合う極歯の先端部の間に形成された隙間の内容積と、前記補助溝の内容積とが略等しいことを特徴とする永久磁石型同期モータ。 A stator core having a plurality of pole teeth protruding in the radial direction arranged at equal angular intervals with a slot in between, a stator having a coil wound around the pole teeth, and a predetermined surface on a tip surface of the pole teeth In a permanent magnet type synchronous motor having a rotor with permanent magnets in which S poles and N poles are alternately arranged in the circumferential direction on the circumferential surfaces facing each other through a gap,
The stator core is formed by arranging a plurality of divided cores provided with the pole teeth in the circumferential direction,
The plurality of pole teeth includes a distal end portion that extends in the circumferential direction on the distal end side,
An auxiliary groove that divides the tip surface at an equal angle in the circumferential direction is formed on the tip surface of the pole tooth,
The opening width in the circumferential direction of the gap formed between the tip portions of adjacent pole teeth in the plurality of pole teeth is substantially equal to the opening width in the circumferential direction of the auxiliary groove,
The opening area of the gap formed between the tip portions of adjacent pole teeth in the plurality of pole teeth is substantially equal to the opening area of the auxiliary groove,
In the gap formed between the tip portions of adjacent pole teeth in the plurality of pole teeth, the depth dimension defined by the radial dimension at the circumferential end portion of the tip portion and the radial direction of the auxiliary groove The depth dimension of
A permanent magnet type synchronous motor , wherein an inner volume of a gap formed between tip portions of adjacent pole teeth in the plurality of pole teeth is substantially equal to an inner volume of the auxiliary groove .
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