JP2552824B2 - モ−タ− - Google Patents
モ−タ−Info
- Publication number
- JP2552824B2 JP2552824B2 JP60037524A JP3752485A JP2552824B2 JP 2552824 B2 JP2552824 B2 JP 2552824B2 JP 60037524 A JP60037524 A JP 60037524A JP 3752485 A JP3752485 A JP 3752485A JP 2552824 B2 JP2552824 B2 JP 2552824B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- armature
- motor
- poles
- pole
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2786—Outer rotors
- H02K1/2787—Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/2789—Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
- H02K1/2791—Surface mounted magnets; Inset magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2706—Inner rotors
- H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/03—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ラジアル方向に着磁されている磁石、特
に環状でラジアル方向に多極着磁されている磁石と、そ
の内側または外側に配置されている突極とを有するアー
マチュアを備えたモーターに関する。
に環状でラジアル方向に多極着磁されている磁石と、そ
の内側または外側に配置されている突極とを有するアー
マチュアを備えたモーターに関する。
［従来の技術］ 近年、種々の新しい機械装置、電気および電子機器の
開発に伴い、コギングが少なく、かつ、大きなトルクを
有する高品位の小型モーターが強く望まれるようになっ
た。
開発に伴い、コギングが少なく、かつ、大きなトルクを
有する高品位の小型モーターが強く望まれるようになっ
た。
コギングの解消策としてはコアレスモーター等が用い
られていたが、コアレスモーターは大きなトルクが得ら
れず、トルクを大にするためには大型化しなければなら
なかった。
られていたが、コアレスモーターは大きなトルクが得ら
れず、トルクを大にするためには大型化しなければなら
なかった。
これに対して、アーマチュアを有するモーターでは、
大きなトルクが得られるがコギングが発生するという不
都合があった。
大きなトルクが得られるがコギングが発生するという不
都合があった。
［発明が解決しようとする問題点］ この発明は、上記従来のモーターそれぞれの欠点を解
消し、コギングがなく、しかもトルクの大きなモーター
を提供しようとするものである。
消し、コギングがなく、しかもトルクの大きなモーター
を提供しようとするものである。
［問題点を解決するための手段］ この発明者等は上記問題点を解決するためにラジアル
方向に着磁されている磁石、特に環状でラジアル方向に
多極着磁されている磁石を用いたモーターについて種々
研究を重ねた結果、コギングの少ない着磁方法を見い出
したものである。
方向に着磁されている磁石、特に環状でラジアル方向に
多極着磁されている磁石を用いたモーターについて種々
研究を重ねた結果、コギングの少ない着磁方法を見い出
したものである。
すなわち、この発明の構成は、突極を有するアーマチ
ュアと、それに相対するラジアル方向に着磁され、か
つ、極部に凸部を設けた多極磁石を有するモーターにお
いて、この多極磁石が回転軸方向の長さが同じ偶数段の
磁石からなり、アーマチュアの突極の数と磁石の極数の
最小公倍数をｎとした場合に、この多極磁石の一対の回
転方向において、 式 θ＝360゜／（２×ｎ） で規定されるθなる角度だけ回転軸の長さ方向に段階的
に磁石の凸部をずらしたモーターである。
ュアと、それに相対するラジアル方向に着磁され、か
つ、極部に凸部を設けた多極磁石を有するモーターにお
いて、この多極磁石が回転軸方向の長さが同じ偶数段の
磁石からなり、アーマチュアの突極の数と磁石の極数の
最小公倍数をｎとした場合に、この多極磁石の一対の回
転方向において、 式 θ＝360゜／（２×ｎ） で規定されるθなる角度だけ回転軸の長さ方向に段階的
に磁石の凸部をずらしたモーターである。
図面を参照して具体的に説明すると、第２図は通常の
環状磁石を用いたモーターの例であって、このモーター
は突極を６個有するアーマチュア１と極数が４個ある環
状磁石２および磁気ヨーク３を主要部としているもので
ある。
環状磁石を用いたモーターの例であって、このモーター
は突極を６個有するアーマチュア１と極数が４個ある環
状磁石２および磁気ヨーク３を主要部としているもので
ある。
コギングとは、回転時に発生する回転むらであり、そ
の原因は突極１と環状磁石２の各磁極との間の相対的な
回転位置によって、磁石の動作点が変化し、磁極各部に
作用する力が回転軸に対して対称とならない場合に発生
する力（コギング力）によって生じる。
の原因は突極１と環状磁石２の各磁極との間の相対的な
回転位置によって、磁石の動作点が変化し、磁極各部に
作用する力が回転軸に対して対称とならない場合に発生
する力（コギング力）によって生じる。
アーマチュアの突極数をｑ、多極磁石の磁極数をｐと
すると、アーマチュアの円周方向での位置は360゜/q毎
に等価（同じ状態）となり、また、多極磁石に対する円
周方向での位置も360゜/p毎に等価となる。したがっ
て、突極を有するアーマチュアと多極磁石からなるモー
ターにおいては、アーマチュアの突極と多極磁石の円周
方向における相対的な位置関係は、360゜/qと360゜/pの
最小公倍数、すなわち、ｑとｐの最小公倍数をｎとして
360゜/n毎に等価となる。したがって、コギングトルク
はアーマチュアの回転位置によって静磁エネルギが変化
することによって発生するレラクタンストルクであり、
アーマチュアの突極と多極磁石の磁極の幾何学的位置に
よって決まる。アーマチュアの突極と磁極の円周方向
（回転方向）の相対的位置関係は360゜/n毎に等価とな
るので、コギングトルクは360゜/n毎に同じになる。す
なわち、第２図に示した６突極、４磁極の場合のコギン
グトルクの周期は30゜であり、そのトルクパターンを第
３図（ａ）の線ａで示す。
すると、アーマチュアの円周方向での位置は360゜/q毎
に等価（同じ状態）となり、また、多極磁石に対する円
周方向での位置も360゜/p毎に等価となる。したがっ
て、突極を有するアーマチュアと多極磁石からなるモー
ターにおいては、アーマチュアの突極と多極磁石の円周
方向における相対的な位置関係は、360゜/qと360゜/pの
最小公倍数、すなわち、ｑとｐの最小公倍数をｎとして
360゜/n毎に等価となる。したがって、コギングトルク
はアーマチュアの回転位置によって静磁エネルギが変化
することによって発生するレラクタンストルクであり、
アーマチュアの突極と多極磁石の磁極の幾何学的位置に
よって決まる。アーマチュアの突極と磁極の円周方向
（回転方向）の相対的位置関係は360゜/n毎に等価とな
るので、コギングトルクは360゜/n毎に同じになる。す
なわち、第２図に示した６突極、４磁極の場合のコギン
グトルクの周期は30゜であり、そのトルクパターンを第
３図（ａ）の線ａで示す。
このコギングトルクを減少させるために、従来は回転
軸方向に連続的にアーマチュアや磁石の着磁位置をずら
すようにして、スキューを施すことが一般的に行われて
きた。
軸方向に連続的にアーマチュアや磁石の着磁位置をずら
すようにして、スキューを施すことが一般的に行われて
きた。
しかし、この場合、軸方向に長いモーターの場合には
スキュー角が小さい角度でもネジリとしては大きくな
り、実際の製作上では困難となる問題があった。
スキュー角が小さい角度でもネジリとしては大きくな
り、実際の製作上では困難となる問題があった。
この発明ではこの問題を解決するために、より容易な
方法で同等の効果を奏する方法を見出した。
方法で同等の効果を奏する方法を見出した。
［実施例］ その具体的な例として、上記モーターに使用する磁石
の極部に半径方向に凸部を設け、その凸部を回転軸の長
さ方向に段階的にずらす方法である。
の極部に半径方向に凸部を設け、その凸部を回転軸の長
さ方向に段階的にずらす方法である。
具体的に説明すると、アーマチュアの突極の数と磁石
の極数の最小公倍数をｎとした場合、回転方向にθ＝36
0゜／（２×ｎ）で規定されるθなる角度だけ回転軸の
長さ方向に段階的に凸部をずらしている。
の極数の最小公倍数をｎとした場合、回転方向にθ＝36
0゜／（２×ｎ）で規定されるθなる角度だけ回転軸の
長さ方向に段階的に凸部をずらしている。
第２図の例では、ｎ＝12であるから、 θ＝360゜／（１×２）＝15゜ である。
本願発明の第１の具体例としては第１図のような着磁
になる。第１図では、多極磁石は回転軸の長さ方向が同
じ２段の磁石からなり、各段の磁石がラジアル方向に４
極に着磁されている。そして、この一対の磁石におい
て、凸部がθ＝15゜だけずれて設けられている。
になる。第１図では、多極磁石は回転軸の長さ方向が同
じ２段の磁石からなり、各段の磁石がラジアル方向に４
極に着磁されている。そして、この一対の磁石におい
て、凸部がθ＝15゜だけずれて設けられている。
この方法で作成した磁石を用い、コギングトルクを測
定すると第３図（ａ）の線ｂで示すように明らかにコギ
ングトルクが減少した。これは、第１図において、a1と
a2の磁石の磁極の凸部を15゜ずらしているために、a1の
磁石によるコギングトルク（第３図（ｂ）の線a1）とa2
の磁石によるコギングトルク（第３図（ｂ）の線a2）の
位相は15゜だけずれることになり、その結果、線a1と線
a2を重ねたトルク曲線（第３図（ｂ）の線ｂ）になるも
のと考えられる。a1およびa2の磁石によるコギングトル
ク（線a1および線a2）は一般的には正弦波にはならず歪
んだ波形をしている。よって、線a1と線a2を重ねたトル
ク曲線（線ｂ）は完全に基線に重ならず、周期が1/2に
なった小さなトルクが残った曲線になる。
定すると第３図（ａ）の線ｂで示すように明らかにコギ
ングトルクが減少した。これは、第１図において、a1と
a2の磁石の磁極の凸部を15゜ずらしているために、a1の
磁石によるコギングトルク（第３図（ｂ）の線a1）とa2
の磁石によるコギングトルク（第３図（ｂ）の線a2）の
位相は15゜だけずれることになり、その結果、線a1と線
a2を重ねたトルク曲線（第３図（ｂ）の線ｂ）になるも
のと考えられる。a1およびa2の磁石によるコギングトル
ク（線a1および線a2）は一般的には正弦波にはならず歪
んだ波形をしている。よって、線a1と線a2を重ねたトル
ク曲線（線ｂ）は完全に基線に重ならず、周期が1/2に
なった小さなトルクが残った曲線になる。
この例では凸部をずらして生じた対の数は第１図では
１としているが、２、あるいはそれ以上でも同様な効果
を奏する。
１としているが、２、あるいはそれ以上でも同様な効果
を奏する。
本願発明の他の具体例としては第４図に示したものが
ある。ただし、この図では、簡単のために凸部は省略し
てある。これは、a1とa2とはθだけずれており、b1とb2
も同じくθだけずれている。更に、これらの対A1,A2が
お互いにθ/2だけずれて構成されている。この場合の対
の数は２である。
ある。ただし、この図では、簡単のために凸部は省略し
てある。これは、a1とa2とはθだけずれており、b1とb2
も同じくθだけずれている。更に、これらの対A1,A2が
お互いにθ/2だけずれて構成されている。この場合の対
の数は２である。
この例ではθだけずらしたコギングトルクを更にθ/2
だけずらすことによって、周期1/2の減少したトルクに
するものである。この考え方を繰り返すと第５図（ａ）
に示したように、更にこの部分Ａと同じように着磁され
た部分Ｂが互いにθ/4だけずれて着磁されてもコギング
トルクが減少できるのは明らかである。この場合の対の
数は４である。
だけずらすことによって、周期1/2の減少したトルクに
するものである。この考え方を繰り返すと第５図（ａ）
に示したように、更にこの部分Ａと同じように着磁され
た部分Ｂが互いにθ/4だけずれて着磁されてもコギング
トルクが減少できるのは明らかである。この場合の対の
数は４である。
これを更に繰り返して第５図（ｂ）のαと、このαと
同じように構成された部分βとが互いにθ/8だけずれて
構成してもよい。この場合の対の数は８である。
同じように構成された部分βとが互いにθ/8だけずれて
構成してもよい。この場合の対の数は８である。
結局、一般的に θ/i（ｉは対の数） だけずらして構成された磁石を用いれば一層コギングト
ルクが減少できるのが明らかである。
ルクが減少できるのが明らかである。
以上、図面に示した具体例は、互いにθだけずれてい
る対（a1とa2、b1とb2）が互いに隣合っている図面を例
に説明したがこれが隣合っていなくてもよい。
る対（a1とa2、b1とb2）が互いに隣合っている図面を例
に説明したがこれが隣合っていなくてもよい。
以上の説明は、環状の磁石を使用したモーターを例に
して説明したが、Ｃ型の磁石を使用したモーターの場合
にもこの発明はそのまま適用できる。
して説明したが、Ｃ型の磁石を使用したモーターの場合
にもこの発明はそのまま適用できる。
また、以上述べてきた理由から凸部のみで構成し、か
つ、その凸部をずらしても同様な効果があるのは明らか
である。その一例を第６図に示してあるが、このＣ型磁
石を第７図に示すように別個に構成した場合と同じ効果
を奏することは明らかである。
つ、その凸部をずらしても同様な効果があるのは明らか
である。その一例を第６図に示してあるが、このＣ型磁
石を第７図に示すように別個に構成した場合と同じ効果
を奏することは明らかである。
［効果］ 以上、説明したように、この発明によれば、磁石の着
磁位置を回転軸方向に連続的にずらしてスキューを施す
ような複雑な方法をとらずに、磁石の凸部を回転軸の長
さ方向に段階的にずらせるだけの容易な構成によってコ
ギング力が減少できるのでトルクが大でしかも回転が安
定した小さいモーターを提供することができる。
磁位置を回転軸方向に連続的にずらしてスキューを施す
ような複雑な方法をとらずに、磁石の凸部を回転軸の長
さ方向に段階的にずらせるだけの容易な構成によってコ
ギング力が減少できるのでトルクが大でしかも回転が安
定した小さいモーターを提供することができる。
第１図、第４図、第５図は、環状磁石を用いたこの発明
のモーターの磁石の構成の例を示す説明図。 第２図は環状磁石を用いたモーターのアーマチュアの突
極と環状磁石の極の関係を示す断面略図。 第３図は従来のモーターとこの発明のモーターにおける
各回転角とコギングトルクの関係を示すグラフ。 第６図および第７図はＣ型磁石を用いたこの発明のモー
ターの磁石の構成の例を示す説明図である。 １……アーマチュア、 ２……環状磁石、 ３……磁気ヨーク。
のモーターの磁石の構成の例を示す説明図。 第２図は環状磁石を用いたモーターのアーマチュアの突
極と環状磁石の極の関係を示す断面略図。 第３図は従来のモーターとこの発明のモーターにおける
各回転角とコギングトルクの関係を示すグラフ。 第６図および第７図はＣ型磁石を用いたこの発明のモー
ターの磁石の構成の例を示す説明図である。 １……アーマチュア、 ２……環状磁石、 ３……磁気ヨーク。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神野 公行 調布市染地３丁目１ 多摩川住宅トー６ ―406 (56)参考文献 特開 昭60−13455（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−142109（ＪＰ，Ｕ)
Claims (5)
- 【請求項１】突極を有するアーマチュアと、それに相対
する、ラジアル方向に着磁され、かつ、極部に半径方向
に凸部を設けた多極磁石を有するモーターにおいて、こ
の多極磁石が回転軸方向の長さが同じ偶数段の磁石から
なり、アーマチュアの突極数と、磁石の極数の最小公倍
数をｎとした場合に、この多極磁石の一対が回転方向に
おいて 式 θ＝360゜／（２×ｎ） で規定されるθなる角度だけ回転軸の長さ方向に段階的
に磁石の凸部をずらしたことを特徴とするモーター。 - 【請求項２】多極磁石がＣ型ラジアル磁石である特許請
求の範囲（１）記載のモーター。 - 【請求項３】Ｃ型ラジアル磁石が一体物で構成されてい
る特許請求の範囲（２）記載のモーター。 - 【請求項４】多極磁石が凸部のみで構成されている特許
請求の範囲（１）記載のモーター。 - 【請求項５】θなる角度だけ回転軸の長さ方向に段階的
にずらした複数の対が、互いに一般的にθ/i（ｉは対の
数）だけずらして構成されている磁石を有している上記
特許請求の範囲（１）記載のモーター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60037524A JP2552824B2 (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | モ−タ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60037524A JP2552824B2 (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | モ−タ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61199447A JPS61199447A (ja) | 1986-09-03 |
| JP2552824B2 true JP2552824B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=12499929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60037524A Expired - Lifetime JP2552824B2 (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | モ−タ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2552824B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009213284A (ja) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Mitsuba Corp | ブラシレスモータ |
| JP2009213286A (ja) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Mitsuba Corp | ブラシレスモータ |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63178750A (ja) * | 1987-01-17 | 1988-07-22 | Fanuc Ltd | 同期型交流サ−ボモ−タのロ−タ構造 |
| JPS6464548A (en) * | 1987-09-03 | 1989-03-10 | Fanuc Ltd | Rotor construction of synchronous motor |
| JPH02254954A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-15 | Hitachi Ltd | スロットモータ |
| JP2672178B2 (ja) * | 1990-05-15 | 1997-11-05 | ファナック株式会社 | 同期電動機のロータ構造 |
| JPH0742227Y2 (ja) * | 1993-01-04 | 1995-09-27 | ファナック株式会社 | 同期型交流サーボモータのロータ構造 |
| US7245054B1 (en) * | 2000-11-01 | 2007-07-17 | Emerson Electric Co. | Permanent magnet electric machine having reduced cogging torque |
| US6707209B2 (en) | 2000-12-04 | 2004-03-16 | Emerson Electric Co. | Reduced cogging torque permanent magnet electric machine with rotor having offset sections |
| US6597078B2 (en) | 2000-12-04 | 2003-07-22 | Emerson Electric Co. | Electric power steering system including a permanent magnet motor |
| JP4818540B2 (ja) * | 2001-07-19 | 2011-11-16 | 三菱電機株式会社 | 同期電動機の製造方法 |
| JP5012837B2 (ja) * | 2002-10-18 | 2012-08-29 | 三菱電機株式会社 | 永久磁石式回転電機の製造方法 |
| JP2006320090A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | モータ |
| JP6156030B2 (ja) * | 2013-09-30 | 2017-07-05 | Tdk株式会社 | 弓形磁石片およびモータ |
| JP2020022225A (ja) * | 2018-07-30 | 2020-02-06 | 株式会社ミツバ | 電動モータ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6013455A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-23 | Nippon Electric Ind Co Ltd | 電動機用積層マグネツト |
-
1985
- 1985-02-28 JP JP60037524A patent/JP2552824B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009213284A (ja) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Mitsuba Corp | ブラシレスモータ |
| JP2009213286A (ja) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Mitsuba Corp | ブラシレスモータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61199447A (ja) | 1986-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2552824B2 (ja) | モ−タ− | |
| EP0841738B1 (en) | Motor | |
| US5030864A (en) | Three-phase electrical machine with reduced cogging torque | |
| US4899075A (en) | Two-phase DC brushless motor | |
| JPS60226759A (ja) | ブラシレスモ−タ | |
| KR0121542B1 (ko) | 2상 브러시레스모터 | |
| JP2546636B2 (ja) | モ−タ− | |
| JPS61254054A (ja) | モ−タ | |
| US5942873A (en) | Permanent magnet type synchronous machine | |
| EP0431178B1 (en) | Synchronous machine | |
| JP2003125568A (ja) | ブラシレスモータ | |
| JPH06245466A (ja) | 多相ハイブリッド型ステッピングモータの駆動方法 | |
| JP2542600B2 (ja) | セグメント磁石 | |
| JP2598770Y2 (ja) | 回転電機 | |
| CN111614175A (zh) | 马达 | |
| JPH034133Y2 (ja) | ||
| JP2558514Y2 (ja) | 回転電機 | |
| JP2849023B2 (ja) | ブラシレスモータ | |
| JP3982873B2 (ja) | ３相ステッピングモータ | |
| JP2614437B2 (ja) | 回転電機 | |
| JPH0398445A (ja) | 回転電機 | |
| JP3372068B2 (ja) | 回転電機 | |
| JPH0469027A (ja) | 多極回転子を有する電気回転機 | |
| WO2023281892A1 (ja) | モータ | |
| JP2002107111A (ja) | 回転検出器の鉄心構造 |