JPH0617374U - Rotating electric machine - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】界磁マグネットの磁極数と電機子鉄心の突極数
とを10:12にした回転電機において、フル着磁状態
でも歪率の小さい誘起電圧波形を得てトルクリップルを
小さくすることができ、強い着磁を行うことを可能にし
て優れた特性を得る。
【構成】第1の突極4aに正方向に巻回した第1の巻線
5aと、第1の突極4aとこの両側に隣接する第2、第
3の突極4b,4cにわたって第1の巻線5aとは逆方
向に巻回した第2の巻線5bと、第1の突極4aから機
械角で180°/n離れた位置に配設した第4の突極4
dに第1の巻線5cとは逆方向に巻回した第3の巻線5
cとを備え、第1、第2、第3の巻線5a,5b,5c
を直列接続して形成した巻線群により各相の巻線を形成
した。
(57) [Abstract] [Purpose] In a rotating electric machine in which the number of magnetic poles of the field magnet and the number of salient poles of the armature core are 10:12, the induced voltage waveform with a small distortion is obtained even in the fully magnetized state, and the torque is obtained. The ripple can be reduced, strong magnetization can be performed, and excellent characteristics are obtained. A first winding 5a wound in a positive direction on a first salient pole 4a, a first salient pole 4a, and first and second salient poles 4b and 4c adjacent to both sides of the first salient pole 4a. Second winding 5b wound in the opposite direction to the winding 5a of No. 4 and the fourth salient pole 4 arranged at a position separated from the first salient pole 4a by a mechanical angle of 180 ° / n.
d is the third winding 5 wound in the opposite direction to the first winding 5c
c, and the first, second and third windings 5a, 5b, 5c
Windings of each phase were formed by a winding group formed by connecting in series.
Description
【0001】[0001]
本考案は、回転電機に関するもので、特に、周対向スロット型においてトルク 定数を高く維持しながらトルクリップルを低減することができる回転電機に関す る。 The present invention relates to a rotary electric machine, and more particularly, to a rotary electric machine capable of reducing a torque ripple while maintaining a high torque constant in a circumferentially opposed slot type.
【0002】[0002]
周対向スロット型回転電機では、ロータの回転位置によって磁気抵抗が不均一 なためにコギングを生じ、回転が不円滑になるという難点があり、コギングを低 減するための技術が各種提案されている。8−9構造、あるいは10−9構造と 称して、マグネット磁極数が8でスロット数が9、あるいはマグネット磁極数が 10でスロット数が9の電動機はその例である。さらに、特開昭62−1104 68号公報に記載されているように、10−12構造をとることによってコギン グ低減を図ったものもある。 Circumferentially facing slot-type rotating electrical machines have the drawback that cogging occurs due to uneven magnetic resistance depending on the rotational position of the rotor, which makes rotation unsmooth, and various technologies have been proposed to reduce cogging. . An example of the motor is referred to as an 8-9 structure or a 10-9 structure, and has 8 magnet poles and 9 slots, or 10 magnet poles and 9 slots. Further, as described in JP-A-62-110468, there is a device which has a 10-12 structure to reduce cogging.
【0003】 図7は、従来の10−12構造の回転電機の例を示す。図7において、リング 状の電機子鉄心33はリングの中心に向かって12個の突極、従って、各突極間 に12個のスロットを等間隔に有する。上記各突極よりも内周側にはリング状の 界磁マグネット32を有するロータが配置されており、界磁マグネット32の外 周面と上記各突極の内周面が一定の間隙をおいて対向している。FIG. 7 shows an example of a conventional rotating electrical machine having a 10-12 structure. In FIG. 7, the ring-shaped armature core 33 has 12 salient poles toward the center of the ring, and therefore 12 slots at equal intervals between the salient poles. A rotor having a ring-shaped field magnet 32 is arranged on the inner peripheral side of each salient pole, and the outer peripheral surface of the field magnet 32 and the inner peripheral surface of each salient pole form a constant gap. Are facing each other.
【0004】 上記各突極にはU,V,Wの3相の巻線が施されるが、図7にはU相の巻線の みを示しており、U相の巻初めを「US」で表し、U相の巻終りを「UE」で表 している。線材35を一つの突極34aに正方向に巻回して巻線35aとしたあ と突極34aに隣接する突極34bに逆方向に巻回して巻線35bとし、さらに 続けて突極34aから機械角で180°離れた位置に配置された突極34cに逆 方向に巻回して巻線35cとしたあと突極34cに隣接する突極34dに正方向 に巻回して巻線35dとしてU相の巻線を形成する。同様の巻線方法によってV 相とW相の巻線を形成する。[0006] Three-phase windings of U, V, and W are provided on each salient pole. FIG. 7 shows only the U-phase windings. , And the end of winding of the U phase is represented by “UE”. The wire 35 is wound around one salient pole 34a in the positive direction to form a winding 35a, and the salient pole 34b adjacent to the salient pole 34a is wound in the opposite direction to form a winding 35b. The salient pole 34c, which is located at a mechanical angle of 180 °, is wound in the opposite direction to form the winding 35c, and then the salient pole 34d adjacent to the salient pole 34c is wound in the positive direction to form the winding 35d in the U phase. To form the winding. V and W phase windings are formed by the same winding method.
【0005】[0005]
上記のような構成の回転電機によれば、界磁マグネット32の着磁状態により 、巻線に発生する誘起電圧の波形が大きく変化する。トルクリップルを小さくし て回転を円滑にするには、正弦波状の誘起電圧波形を得る必要があるが、理想と する正弦波状の誘起電圧波形を得るには、着磁を加減して調整しなければならず 、その結果、特性の悪化、モータの場合はトルク定数の低下を招くという問題が ある。図4は、上記10−12構造のモータで図7に示す集中巻線を行った場合 のトルク定数と誘起電圧波形の歪率の着磁強度に対する変化を示す。着磁強度が 弱くなるに従って正弦波着磁となり、着磁強度が強くなるに従って矩形波着磁と なる。着磁強度が強くなるに従ってトルク定数も大きくなるが、一方、誘起電圧 波形の歪率も大きくなる。また、誘起電圧波形の歪率の絶対値が全体に大きくな っている。これから明らかなとおり、トルクリップルが大きいことがわかる。 According to the rotating electric machine configured as described above, the waveform of the induced voltage generated in the winding changes greatly depending on the magnetized state of the field magnet 32. In order to reduce the torque ripple and make the rotation smooth, it is necessary to obtain a sinusoidal induced voltage waveform, but in order to obtain the ideal sinusoidal induced voltage waveform, the magnetization must be adjusted to adjust. As a result, there is a problem that the characteristics are deteriorated and the torque constant is lowered in the case of a motor. FIG. 4 shows changes in the torque constant and the distortion rate of the induced voltage waveform with respect to the magnetizing strength when the concentrated winding shown in FIG. 7 is performed in the motor having the 10-12 structure. The weaker the magnetization intensity, the more the sine wave magnetization becomes, and the stronger the magnetization intensity becomes the rectangular wave magnetization. The torque constant increases as the magnetization strength increases, but the distortion factor of the induced voltage waveform also increases. In addition, the absolute value of the distortion factor of the induced voltage waveform is large overall. It is clear from this that the torque ripple is large.
【0006】 本考案は、このような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、フ ル着磁状態でも歪率の小さい誘起電圧波形を得ることができてトルクリップルを 小さくすることができ、もって、従来よりも強い着磁を行うことを可能にして優 れた特性を得ることができるようにした回転電機を提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art, and it is possible to obtain an induced voltage waveform with a small distortion rate even in a fully magnetized state and reduce the torque ripple. Therefore, it is an object of the present invention to provide a rotary electric machine capable of performing stronger magnetization than before and obtaining excellent characteristics.
【0007】[0007]
本考案は、上記目的を達成するために、10n(nは正の整数)極に着磁され た界磁マグネットと、界磁マグネットに対向して設けられ12n個の突極を有す る電機子鉄心と、突極に巻回された3相の巻線とを備えた回転電機において、第 1の突極に第1の巻線を正方向に巻回し、第1の突極とこの両側に隣接する第2 、第3の突極にわたって第1の巻線とは逆方向に第2の巻線を巻回し、第1の突 極から機械角で180°/n離れた位置に配設された第4の突極に第1の巻線と は逆方向に第3の巻線を巻回し、第1、第2、第3の巻線が直列接続されて形成 された巻線群により各相の巻線を形成した。第1、第2、第3の巻線の巻回数の 比率は2:1:1としてもよい。 In order to achieve the above object, the present invention is an electric machine having a field magnet magnetized to have 10n (n is a positive integer) poles and 12n salient poles provided so as to face the field magnet. In a rotating electric machine comprising a child core and a three-phase winding wound around a salient pole, the first salient pole is wound around the first winding in the forward direction, and the first salient pole and both sides thereof are provided. The second winding is wound in the opposite direction to the first winding over the second and third salient poles adjacent to the first salient pole, and is disposed at a position 180 ° / n away from the first salient pole in mechanical angle. The third winding is wound around the formed fourth salient pole in the direction opposite to the first winding, and the winding group formed by connecting the first, second, and third windings in series Windings for each phase were formed. The ratio of the number of turns of the first, second, and third windings may be 2: 1: 1.
【0008】[0008]
各相の巻線を正弦波通電により励磁すると、誘起電圧波形の歪率が小さくなる 。着磁をフル着磁にしてトルク定数を大きくしても、誘起電圧波形の歪率が急激 に大きくなることはなく、優れた特性が得られる。 When the winding of each phase is excited by energizing with a sine wave, the distortion rate of the induced voltage waveform decreases. Even if the magnetization is fully magnetized to increase the torque constant, the distortion factor of the induced voltage waveform does not suddenly increase, and excellent characteristics can be obtained.
【0009】[0009]
以下、図面を参照しながら本考案にかかる回転電機の実施例について説明する 。ここではモータの例として説明する。 図1において、リング状の電機子鉄心1は内周側に中心方向に向いた12個の 突極を有し、従って、各突極間に12個のスロットを有する。電機子鉄心3の上 記各突極の内周側にはリング状の界磁マグネット2を有するロータが配置されて おり、界磁マグネット2の外周面と上記各突極の内周面が一定の間隙をおいて対 向している。界磁マグネット2は周方向に10極に着磁されている。上記各突極 は周方向に等間隔に配置され、各突極にはあとで説明するような方法によって巻 線が施されている。 Embodiments of a rotating electric machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, it demonstrates as an example of a motor. In FIG. 1, the ring-shaped armature core 1 has 12 salient poles directed toward the center on the inner peripheral side, and therefore has 12 slots between each salient pole. A rotor having a ring-shaped field magnet 2 is arranged on the inner peripheral side of each of the salient poles of the armature core 3, and the outer peripheral surface of the field magnet 2 and the inner peripheral surface of each salient pole are constant. Facing each other with a gap in between. The field magnet 2 is magnetized to have 10 poles in the circumferential direction. The salient poles are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and the salient poles are wound by a method described later.
【0010】 図1に示す実施例は、10極に着磁された界磁マグネット2と、12個の突極 とを有する、いわゆる10−12構造になっている。このような10−12構造 のモータにおいて、各突極に巻回される巻線は3相構成になっているが、ここで は、U相の巻線方法について重点的に説明する。図1、図2において、第1の突 極4aには線材5がスロットいっぱいに巻回されて第1の巻線5aが形成される 。このときの巻線方向を正方向とする。続いて、第1の突極4aと、この両側に 隣接する第2、第3の突極4b,4cにわたって第1の巻線5aとは逆方向に第 2の巻線5bをスロットを半分だけ埋めるように巻回す。第2の巻線5bは第1 の突極4aの位置では、第1の巻線5aの上を通過するだけである。続いて、第 1の突極4aから機械角で180°離れた位置に配設された第4の突極4dに第 1の巻線5aとは逆方向に、かつ、スロットを半分だけ埋めるように第3の巻線 5cを巻回す。The embodiment shown in FIG. 1 has a so-called 10-12 structure having a field magnet 2 magnetized to have 10 poles and 12 salient poles. In the motor having such a 10-12 structure, the winding wound around each salient pole has a three-phase structure. Here, the U-phase winding method will be mainly described. In FIGS. 1 and 2, the wire rod 5 is wound around the first salient pole 4a to fill the slot to form the first winding 5a. The winding direction at this time is the positive direction. Then, the first salient pole 4a and the second and third salient poles 4b and 4c adjacent to both sides of the first salient pole 4a are opposite to the first winding 5a in the opposite direction to the second winding 5b by half the slot. Wind to fill. The second winding 5b only passes over the first winding 5a at the position of the first salient pole 4a. Then, the fourth salient pole 4d arranged at a position 180 ° mechanically away from the first salient pole 4a is filled with the slot halfway in the direction opposite to the direction of the first winding 5a. The third winding 5c is wound around.
【0011】 このようにして、第1、第2、第3の巻線5a,5b,5cが直列接続されて 巻線群が構成され、この巻線群によってU相の巻線が形成されている。上記のよ うに、第1の巻線5aはスロットいっぱいに巻回され、第2、第3の巻線5b, 5cはスロット半分に巻回されるため、第1、第2、第3の巻線5a,5b,5 cの巻回数の比率は2:1:1になっている。V相、W相の巻線もU相と同様に 巻回される。図1においてUS,UEはそれぞれU相の巻初めと巻終りを、VS ,VEはそれぞれV相の巻初めと巻終りを、WS,WEはそれぞれW相の巻初め と巻終りを示している。図1に示すように、V相、W相の巻線はU相の巻線に対 して機械角で±120°ずれた位置に巻回されている。In this way, the first, second, and third windings 5a, 5b, and 5c are connected in series to form a winding group, and this winding group forms a U-phase winding. There is. As described above, the first winding 5a is wound to fill the slot, and the second and third windings 5b and 5c are wound to half the slots. Therefore, the first, second, and third windings are wound. The ratio of the number of turns of the wires 5a, 5b, 5c is 2: 1: 1. The V-phase and W-phase windings are also wound in the same manner as the U-phase. In FIG. 1, US and UE respectively indicate the beginning and end of the U phase, VS and VE respectively indicate the beginning and end of the V phase, and WS and WE respectively indicate the beginning and end of the W phase. . As shown in FIG. 1, the V-phase and W-phase windings are wound at a position deviated from the U-phase winding by ± 120 ° in mechanical angle.
【0012】 各相巻線に通電し、ロータの回転位置に応じて各相巻線への電流を制御するこ とにより、ロータを連続的に回転駆動することができる。ロータを回転した時に 各相巻線に発生する誘起電圧と、各相巻線に通電した時に発生するトルクとの関 係は次のとおりである。 1相の誘起電圧Eφ(θ)と電流Iφ(θ)を、 Eφ(θ)=E・sin(θ)・ω Iφ(θ)=I・sin(θ) とした場合、モータのトルクT(θ)・ωは次のとおりとなる。 T(θ)・ω=Eφ(θ)・Iφ(θ) +Eφ(θ−2π/3)・Iφ(θ−2π/3) +Eφ(θ+2π/3)・Iφ(θ+2π/3) =E・I{sin2(θ)+sin2(θ−2π/3) +sin2(θ+2π/3) =1.5・E・I 以上のように、各相に通電する電流波形が正弦波の場合、誘起電圧が正弦波で あればモータトルクにはリップルがなくなる。しかし、誘起電圧が正弦波でなく 、高調波をもつ場合はトルクにリップルを発生する。よって、トルクリップルを なくすためには、電圧波形を歪のない正弦波とする事が必要となる。By energizing each phase winding and controlling the current to each phase winding according to the rotational position of the rotor, the rotor can be continuously driven to rotate. The relationship between the induced voltage generated in each phase winding when the rotor rotates and the torque generated when the phase winding is energized is as follows. When the induced voltage Eφ (θ) and the current Iφ (θ) of one phase are Eφ (θ) = E · sin (θ) · ω Iφ (θ) = I · sin (θ), the motor torque T ( θ) and ω are as follows. T (θ) ・ ω = Eφ (θ) ・ Iφ (θ) + Eφ (θ-2π / 3) ・ Iφ (θ-2π / 3) + Eφ (θ + 2π / 3) ・ Iφ (θ + 2π / 3) = E ・ I {Sin 2 (θ) + sin 2 (θ-2π / 3) + sin 2 (θ + 2π / 3) = 1.5 · E · I As described above, when the current waveform flowing in each phase is a sine wave, the induced voltage If is a sine wave, the motor torque has no ripple. However, when the induced voltage is not a sine wave but has a harmonic wave, a ripple is generated in the torque. Therefore, in order to eliminate the torque ripple, it is necessary to make the voltage waveform a sinusoidal wave without distortion.
【0013】 そこで、図1、図2に示す実施例について、着磁強度に対するトルク定数と誘 起電圧波形の歪率の変化のデータをとって示したのが図3である。図3では、図 4の従来例のデータと比較するために縦横の目盛は同じにしてある。着磁強度が 最も弱いのは正弦波着磁であり、着磁強度が最も大きいフル着磁状態は矩形波着 磁である。図3と図4を比較すると、トルク定数に関しては本考案の実施例の場 合も従来例の場合もほぼ同等である。一方、誘起電圧波形の歪率に関しては、着 磁の強弱に対する傾向は本考案の実施例の場合も従来例の場合も同じ傾向を示す が、本考案の実施例の方が誘起電圧波形の歪率の絶対値が著しく小さくなってお り、特に、フル着磁して矩形波着磁とした場合も誘起電圧波形の歪率はそれほど 大きくなっていない。これから明らかなとおり、本考案の実施例によれば、誘起 電圧波形の歪率が小さく、よって、トルクリップルの小さい回転の円滑なモータ を得ることができるとともに、界磁マグネットをフル着磁して大きなトルク定数 を得た場合もトルクリップルが小さいため、従来のモータに比べて優れた特性の モータを得ることができる。Therefore, FIG. 3 shows the data of the change of the torque constant and the distortion rate of the induced voltage waveform with respect to the magnetizing strength in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2. In FIG. 3, the vertical and horizontal scales are the same for comparison with the data of the conventional example of FIG. The weakest magnetization intensity is the sine wave magnetization, and the full magnetization state with the highest magnetization intensity is the square wave magnetization. Comparing FIG. 3 and FIG. 4, the torque constant is almost the same in the embodiment of the present invention and the conventional example. On the other hand, with respect to the distortion factor of the induced voltage waveform, the tendency with respect to the strength and weakness of the magnetization shows the same tendency in both the embodiment of the present invention and the conventional example, but the embodiment of the present invention shows the distortion of the induced voltage waveform. The absolute value of the ratio is extremely small, and especially when the full magnetization is rectangular wave magnetization, the distortion factor of the induced voltage waveform is not so large. As is apparent from the above, according to the embodiment of the present invention, the distortion rate of the induced voltage waveform is small, and thus a smooth motor with small torque ripple can be obtained, and the field magnet is fully magnetized. Even when a large torque constant is obtained, the torque ripple is small, so a motor with excellent characteristics can be obtained as compared with a conventional motor.
【0014】 本考案にかかる回転電機は、界磁マグネットの磁極数と電機子鉄心の突極数と の比が10対12になっておればよく、これらをn倍(nは正の整数)したもの でもよい。従って、図5に示すように、nを2として界磁マグネットの磁極数を 20、電機子鉄心の突極数を24としたもの、あるいは図6に示すように、nを 3として界磁マグネットの磁極数を30、電機子鉄心の突極数を36としたもの でもよい。この場合、第1の突極から機械角で180°/n離れた位置に配設さ れている突極を第4の突極とし、これに第3の巻線を巻回す。以下、図5、図6 の実施例を具体的に説明する。In the rotating electric machine according to the present invention, the ratio of the number of magnetic poles of the field magnet to the number of salient poles of the armature core should be 10 to 12, and these are multiplied by n (n is a positive integer). You can use what you did. Therefore, as shown in FIG. 5, n is 2 and the number of magnetic poles of the field magnet is 20, and the number of salient poles of the armature iron core is 24, or as shown in FIG. The number of magnetic poles may be 30 and the number of salient poles of the armature core may be 36. In this case, the salient pole disposed at a mechanical angle of 180 ° / n from the first salient pole is the fourth salient pole, and the third winding is wound around the salient pole. Hereinafter, the embodiment of FIGS. 5 and 6 will be specifically described.
【0015】 図5において、界磁マグネット12の磁極数は20、電機子鉄心13の突極数 は24である。各相の巻線はそれぞれ2個の巻線群からなる。1個の巻線群の巻 初めをU1S、巻終りをU1Eで示し、他の1個の巻線群の巻初めをU2S、巻 終りをU2Eで示す。1個の巻線群の巻線方法について説明すると、まず、第1 の突極14aに線材をスロットいっぱいに巻回して第1の巻線15aを形成する 。このときの巻線方向を正方向とする。続いて、第1の突極14aと、この両側 に隣接する第2、第3の突極14b,14cにわたって第1の巻線15aとは逆 方向に第2の巻線15bをスロットを半分だけ埋めるように巻回す。第2の巻線 15bは第1の突極14aの位置では、第1の巻線15aの上を通過するだけで ある。続いて、第1の突極14aから機械角で180°/n離れた位置、すなわ ちこの実施例ではn=2であるから90°離れた位置に配設された第4の突極1 4dに第1の巻線15aとは逆方向に、かつ、スロットを半分だけ埋めるように 第3の巻線15cを巻回す。1個の巻線群を構成する第1、第2、第3の巻線1 5a,15b,15cは直列に接続する。他の1個の巻線群は上記の巻線群に対 して機械角で180°離れた位置に配設されている。巻線方法は上記巻線群と同 様である。符号14e,14f,14g,14hはそれぞれ第1、第2、第3、 第4の突極を示し、符号15e,15f,15gはそれぞれ第1、第2、第3の 巻線を示す。In FIG. 5, the field magnet 12 has 20 magnetic poles, and the armature core 13 has 24 salient poles. Each phase winding consists of two winding groups. The winding start of one winding group is indicated by U1S, the winding end is indicated by U1E, the winding start of the other winding group is indicated by U2S, and the winding end is indicated by U2E. Explaining the winding method of one winding group, first, a wire is wound around the first salient pole 14a to fill the slot to form the first winding 15a. The winding direction at this time is the positive direction. Next, the second salient pole 14a and the second and third salient poles 14b, 14c adjacent to both sides of the first salient pole 14a are opposite to the first winding 15a in the opposite direction to the second winding 15b by half the slot. Wind to fill. The second winding 15b only passes over the first winding 15a at the position of the first salient pole 14a. Subsequently, the fourth salient pole 1 is disposed at a position 180 ° / n away from the first salient pole 14a in mechanical angle, that is, at a position 90 ° away from n = 2 in this embodiment. The third winding 15c is wound on 4d in the opposite direction to the first winding 15a and so as to fill the slot by half. The first, second, and third windings 15a, 15b, and 15c forming one winding group are connected in series. The other one winding group is arranged at a position 180 ° apart from the above winding group by a mechanical angle. The winding method is the same as the above winding group. Reference numerals 14e, 14f, 14g, and 14h denote first, second, third, and fourth salient poles, respectively, and reference numerals 15e, 15f, and 15g denote first, second, and third windings, respectively.
【0016】 図5にはU相の巻線しか示されていないが、V相、W相の巻線もU相の各巻線 に対して±60°離れた位置においてU相の巻線と同様に巻回される。図5に示 す実施例も、界磁マグネット12の磁極数と電機子鉄心13の突極数の比率は図 1、図2に示す実施例と同じであり、図1、図2に示す実施例と同じ効果を奏す る。Although only the U-phase winding is shown in FIG. 5, the V-phase and W-phase windings are the same as the U-phase winding at a position separated by ± 60 ° from each U-phase winding. Is wound around. In the embodiment shown in FIG. 5, the ratio of the number of magnetic poles of the field magnet 12 to the number of salient poles of the armature core 13 is the same as that of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, and the embodiment shown in FIGS. Has the same effect as the example.
【0017】 図6に示す実施例は、界磁マグネット22の磁極数は30、電機子鉄心23の 突極数は36であり、各相の巻線はそれぞれ3個の巻線群からなる。第1の巻線 群の巻初めをU1S、巻終りをU1Eで示し、第2の巻線群の巻初めをU2S、 巻終りをU2Eで示し、第3の巻線群の巻初めをU3S、巻終りをU3Eで示す 。符号24a,24e,24iはそれぞれ第1の突極を、24b,24f,24 jはそれぞれ第2の突極を、24c,24g,24kはそれぞれ第3の突極を、 24d,24h,24lはそれぞれ第4の突極を示す。第1の巻線群は、第1の 突極24aに巻回した第1の巻線25aと、第1、第2、第3の突極24a,2 4b,24cにわたって巻回した第2の巻線25bと、第1の突極24aから機 械角で180°/n離れた位置、すなわちn=3であるから60°離れた位置に 配設された第4の突極24dに第3の巻線25cを巻回す。これら第1、第2、 第3の巻線25a,25b,25cの巻回し方向および巻回数の比率は前記実施 例と同じである。符号25e,25f,25gは第2の巻線群を構成している。 符号25i,25j,25kは第3の巻線群を構成している。各巻線群を構成す る各巻線は直列に接続する。第1、第2、第3の巻線群は相互に機械角で120 °離れた位置に配設されている。In the embodiment shown in FIG. 6, the field magnet 22 has 30 magnetic poles, the armature iron core 23 has 36 salient poles, and each phase winding has three winding groups. The winding start of the first winding group is indicated by U1S, the winding end is indicated by U1E, the winding start of the second winding group is indicated by U2S, the winding end is indicated by U2E, and the winding start of the third winding group is indicated by U3S, The end of winding is indicated by U3E. Reference numerals 24a, 24e and 24i respectively denote first salient poles, 24b, 24f and 24j respectively second salient poles, 24c, 24g and 24k respectively third salient poles, and 24d, 24h and 24l respectively. Each shows a fourth salient pole. The first winding group includes a first winding 25a wound around the first salient pole 24a and a second winding 25a wound around the first, second and third salient poles 24a, 24b, 24c. The winding 25b and the fourth salient pole 24d disposed at a position 180 ° / n away from the first salient pole 24a at a mechanical angle, that is, at a position 60 ° away from n = 3 are the third salient poles 24d. The winding 25c of is wound. The winding direction of each of the first, second and third windings 25a, 25b and 25c and the ratio of the number of windings are the same as in the above embodiment. Reference numerals 25e, 25f, and 25g form a second winding group. Reference numerals 25i, 25j, and 25k form a third winding group. The windings that make up each winding group are connected in series. The first, second and third winding groups are arranged at positions separated from each other by a mechanical angle of 120 °.
【0018】 図6にはU相の巻線しか示されていないが、V相、W相の巻線もU相の各巻線 に対して±40°離れた位置においてU相の巻線と同様に巻回される。図6に示 す実施例も、界磁マグネット22の磁極数と電機子鉄心23の突極数の比率は図 1、図2に示す実施例と同じであり、図1、図2に示す実施例と同じ効果を奏す る。Although only the U-phase winding is shown in FIG. 6, the V-phase and W-phase windings are also similar to the U-phase winding at a position separated by ± 40 ° from each U-phase winding. Is wound around. In the embodiment shown in FIG. 6, the ratio of the number of magnetic poles of the field magnet 22 to the number of salient poles of the armature iron core 23 is the same as that of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, and the embodiment shown in FIGS. Has the same effect as the example.
【0019】 界磁マグネットの磁極数と電機子鉄心の突極数との比を10:12にした場合 の巻線方法としては、図8ないし図10に示すように、これまで説明してきた方 法とは別の方法が考えられる。何れも界磁マグネットの磁極数が10、電機子鉄 心の突極数が12となっている。また、何れもU相の巻線しか示されていないが 、V相、W相についても同じように巻線されるものである。図8に示す例は、隣 接する第1、第2の突極45b,45cにわたって巻線したあと隣接する第2、 第3の突極45c,45dにわたって巻線をし、続いて、第1、第2の突極45 b,45cに対して機械角で180°離れた位置の第4、第5の突極45f,4 5gにわたって巻線をしたあと、隣接する第5、第6の突極45g,45hにわ たって巻線をしたものである。A winding method in the case where the ratio of the number of magnetic poles of the field magnet to the number of salient poles of the armature core is 10:12 is as described above as shown in FIGS. 8 to 10. A method different from the law can be considered. In both cases, the number of magnetic poles of the field magnet is 10, and the number of salient poles of the armature core is 12. Although only U-phase windings are shown in the drawings, the same applies to V-phase and W-phase windings. In the example shown in FIG. 8, the first and second salient poles 45b and 45c that are adjacent to each other are wound, and then the second and third salient poles 45c and 45d that are adjacent to each other are wound. After winding over the fourth and fifth salient poles 45f and 45g at positions mechanically 180 degrees apart from the second salient poles 45b and 45c, the adjacent fifth and sixth salient poles are wound. It was wound over 45g and 45h.
【0020】 図9に示す例は、隣接する第1、第2、第3の突極45a,45b,45cに わたって巻線したあと隣接する第2、第3、第4の突極45b,45c,45d にわたって巻線をし、続いて、第1、第2、第3の突極45a,45b,45c に対して機械角で180°離れた位置の第5、第6、第7の突極45e,45f ,45gにわたって巻線をしたあと、隣接する第6、第7、第8の突極45f, 45g,45hにわたって巻線をしたものである。In the example shown in FIG. 9, the first, second and third salient poles 45a, 45b and 45c which are adjacent to each other are wound, and then the second, third and fourth salient poles 45b and 45b which are adjacent to each other are wound. 45c, 45d, and then the fifth, sixth, and seventh protrusions which are located at a mechanical angle of 180 ° with respect to the first, second, and third salient poles 45a, 45b, 45c. After winding over the poles 45e, 45f, and 45g, winding is performed over the adjacent sixth, seventh, and eighth salient poles 45f, 45g, and 45h.
【0021】 図10に示す例は、第2の突極45cに巻線したあと、この第2の突極45c とその両側の第1、第3の突極45b,45dにわたって巻線をし、続いて、第 2の突極45cに対して機械角で180°離れた位置の第5の突極45gに巻線 したあと、この第5の突極45gとその両側の第4、第6の突極45f,45h にわたって巻線をしたものである。In the example shown in FIG. 10, after winding the second salient pole 45c, winding is performed over the second salient pole 45c and the first and third salient poles 45b and 45d on both sides of the second salient pole 45c. Subsequently, after winding the fifth salient pole 45g at a position 180 ° mechanically away from the second salient pole 45c, the fifth salient pole 45g and the fourth and sixth side portions on both sides thereof are wound. The salient poles 45f and 45h are wound.
【0022】 以上説明した図8ないし図10の例によれば、誘起電圧波形の歪率が大きくな るという難点がある。図11は、10:12構造の従来例と、本考案の実施例と 、図8ないし図10に示す設計例におけるトルク定数および誘起電圧波形の歪率 を比較して示したもので、横軸に示したAは図7に示す従来例、Bは図1、図2 に示す本考案の実施例、Cは図8に示す設計例、Dは図9に示す設計例、Eは図 10に示す設計例を示す。図11から明らかなように、本考案の実施例Bでは図 7の従来例よりもトルク定数は僅かに小さいものの誘起電圧波形の歪率は顕著に 小さくなっており、トルクリップルが大幅に改善されている。一方、図8ないし 図10に示す設計例C,D,Eについては、トルク定数が低く、誘起電圧波形の 歪率が極端に大きくなっていて、良好な特性は得られないことがわかる。According to the examples of FIGS. 8 to 10 described above, there is a drawback that the distortion rate of the induced voltage waveform becomes large. FIG. 11 shows a comparison of the torque constant and the distortion factor of the induced voltage waveform in the conventional example having the 10:12 structure, the embodiment of the present invention, and the design examples shown in FIGS. 7, A is a conventional example shown in FIG. 7, B is the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2, C is a design example shown in FIG. 8, D is a design example shown in FIG. 9, and E is shown in FIG. The design example shown is shown. As is clear from FIG. 11, the embodiment B of the present invention has a slightly smaller torque constant than the conventional example of FIG. 7, but the distortion factor of the induced voltage waveform is remarkably small, and the torque ripple is significantly improved. ing. On the other hand, in the design examples C, D, and E shown in FIGS. 8 to 10, the torque constant is low, the distortion factor of the induced voltage waveform is extremely large, and it is understood that good characteristics cannot be obtained.
【0023】 図1に示す実施例は、ロータが電機子鉄心および巻線の内側にあるインナーロ ータ型になっていたが、本考案はアウターロータ型にも適用可能である。In the embodiment shown in FIG. 1, the rotor is the inner rotor type inside the armature core and the winding, but the present invention is also applicable to the outer rotor type.
【0024】[0024]
以上の説明から明らかなように、本考案にかかる回転電機によれば、界磁マグ ネットの磁極数と電機子鉄心の突極数との比率が10:12の回転電機において 、第1の突極に正方向に巻回された第1の巻線と、第1の突極とこの両側に隣接 する第2、第3の突極にわたって第1の巻線とは逆方向に巻回された第2の巻線 と、第1の突極から機械角で180°/n離れた位置に配設された第4の突極に 第1の巻線とは逆方向に巻回された第3の巻線とを備え、第1、第2、第3の巻 線を直列接続して形成した巻線群により各相の巻線を形成したことにより、誘起 電圧波形の歪率が小さく、よって、トルクリップルの小さい回転の円滑な回転電 機を得ることができるとともに、モータの場合は、界磁マグネットをフル着磁し て大きなトルク定数を得た場合もトルクリップルが小さいため、従来のモータに 比べて優れた特性のモータを得ることができる。 As is apparent from the above description, according to the rotating electric machine of the present invention, in the rotating electric machine in which the ratio of the number of magnetic poles of the field magnet and the number of salient poles of the armature core is 10:12, The first winding wound around the pole in the positive direction, the first salient pole and the second and third salient poles adjacent to the first salient pole, and the first winding wound in the opposite direction. The second winding and the third salient pole, which is wound away from the first salient pole at a mechanical angle of 180 ° / n in the fourth salient pole, are wound in the opposite direction to the first winding. , And the winding group of each phase is formed by the winding group formed by connecting the first, second, and third windings in series, the distortion factor of the induced voltage waveform is small, and In addition, it is possible to obtain a smooth rotating electric machine with a small torque ripple and, in the case of a motor, fully magnetize the field magnet to generate a large torque. Because the torque ripple may obtain a number of small, it is possible to obtain a motor superior properties compared to conventional motors.
【図1】本考案にかかる回転電機の実施例を示す平面
図。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a rotating electric machine according to the present invention.
【図2】同上実施例の展開図。FIG. 2 is a development view of the embodiment.
【図3】同上実施例のトルク定数と誘起電圧波形の歪率
の変化を示す線図。FIG. 3 is a diagram showing changes in the torque constant and the distortion rate of the induced voltage waveform in the above embodiment.
【図4】図7に示す従来の回転電機のトルク定数と誘起
電圧波形の歪率の変化を示す線図。FIG. 4 is a diagram showing changes in the torque constant and the distortion rate of the induced voltage waveform of the conventional rotary electric machine shown in FIG. 7.
【図5】本考案にかかる回転電機の別の実施例を示す展
開図。FIG. 5 is a development view showing another embodiment of the rotating electric machine according to the present invention.
【図6】本考案にかかる回転電機のさらに別の実施例を
示す展開図。FIG. 6 is a development view showing still another embodiment of the rotating electric machine according to the present invention.
【図7】従来の回転電機の例を示す平面図。FIG. 7 is a plan view showing an example of a conventional rotating electric machine.
【図8】本考案に類似の設計例を示す平面図。FIG. 8 is a plan view showing a design example similar to the present invention.
【図9】本考案に類似の別の設計例を示す平面図。FIG. 9 is a plan view showing another design example similar to the present invention.
【図10】本考案に類似のさらに別の設計例を示す平面
図。FIG. 10 is a plan view showing still another design example similar to the present invention.
【図11】従来の回転電機の例と本考案の実施例と図8
ないし図10の設計例におけるトルク定数と誘起電圧波
形の歪率とを比較して示す線図。FIG. 11 shows an example of a conventional rotating electric machine, an embodiment of the present invention, and FIG.
11 is a diagram showing a comparison between the torque constant and the distortion rate of the induced voltage waveform in the design example of FIG.
2,12 界磁マグネット 3,13 電機子鉄心 4,14 突極 5a,15a,15e,25a,25e,25i 第1
の巻線 5b,15b,15f,25b,25f,25j 第2
の巻線 5c,15c,15g,25c,25g,25k 第3
の巻線2,12 Field magnet 3,13 Armature iron core 4,14 Salient poles 5a, 15a, 15e, 25a, 25e, 25i 1st
Winding 5b, 15b, 15f, 25b, 25f, 25j Second
Winding 5c, 15c, 15g, 25c, 25g, 25k Third
Winding
Claims (2)
界磁マグネットと、この界磁マグネットに対向して設け
られ12n個の突極を有する電機子鉄心と、上記突極に
巻回された3相の巻線とを備えた回転電機において、 第1の突極に正方向に巻回された第1の巻線と、 上記第1の突極とこの両側に隣接する第2、第3の突極
にわたって第1の巻線とは逆方向に巻回された第2の巻
線と、 第1の突極から機械角で180°/n離れた位置に配設
された第4の突極に第1の巻線とは逆方向に巻回された
第3の巻線とを備え、 上記第1、第2、第3の巻線が直列接続されて形成され
た巻線群により各相の巻線が形成されてなる回転電機。1. A field magnet magnetized to have a pole of 10n (n is a positive integer), an armature core having 12n salient poles provided facing the field magnet, and the salient pole. In a rotating electric machine provided with a wound three-phase winding, a first winding wound in a positive direction on a first salient pole, a first salient pole and a first salient pole adjacent to both sides of the first salient pole. The second winding wound around the second and third salient poles in the opposite direction to the first winding, and the second salient pole disposed 180 ° / n away from the first salient pole at a mechanical angle. A fourth salient pole is provided with a third winding wound in a direction opposite to the first winding, and the winding is formed by connecting the first, second and third windings in series. A rotary electric machine in which windings for each phase are formed by a wire group.
は、2:1:1である請求項1記載の回転電機。2. The rotating electric machine according to claim 1, wherein the ratio of the number of turns of the first, second and third windings is 2: 1: 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5900192U JPH0617374U (en) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | Rotating electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5900192U JPH0617374U (en) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | Rotating electric machine |
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JPH0617374U true JPH0617374U (en) | 1994-03-04 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2005185041A (en) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Structure of permanent magnet type generator for distributed power supply |
WO2023106337A1 (en) * | 2021-12-08 | 2023-06-15 | 株式会社小松製作所 | Stator and motor |
-
1992
- 1992-07-30 JP JP5900192U patent/JPH0617374U/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005185041A (en) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Structure of permanent magnet type generator for distributed power supply |
JP4544855B2 (en) * | 2003-12-22 | 2010-09-15 | 東洋電機製造株式会社 | Structure of permanent magnet generator for distributed power supply |
WO2023106337A1 (en) * | 2021-12-08 | 2023-06-15 | 株式会社小松製作所 | Stator and motor |
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