JP2005354798A - Electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転子の形状に係わり、より詳細には、インナーロータ型の回転子鉄心の形状を特定し、トルクを改善した電動機に関する。 The present invention relates to the shape of a rotor, and more particularly to an electric motor in which the shape of an inner rotor type rotor core is specified and torque is improved.
従来、インナーロータ型の電動機は一例として図5に示すように固定子の内周部に回転子を備えた構造であり、環状の固定子71は、固定子鉄心71cと6組の固定子コイル73u,73v,73w及び74u,74v,74wとにより構成されている。固定子鉄心71cは略環状をなしており、この固定子鉄心71cの内周面側には開孔部71bを有する半閉形スロット71aが、12個等間隔となるように円周状に形成されている。
Conventionally, an inner rotor type electric motor has a structure in which a rotor is provided on the inner periphery of a stator as shown in FIG. 5, and an
そして、この半閉形スロット71aには、6組の固定子コイル73u,73v,73w及び74u,74v,74wをそれぞれ所定の半閉形スロット71aに巻回収納されて配置している。これら各固定子コイル73u乃至74wには、三相の直流励磁電流が夫々供給されるように構成されている。
In this
また、固定子71の同心円内周部には、固定子71の内周面との間に若干の空隙部分80を均一となるように回転子82が配置されている。この回転子82は、図6においても示しているように、略円環状の薄板状の珪素鋼板を多数積層してなる回転子鉄心82cと、この回転子鉄心82cの中心位置に嵌着されている回転軸85、及びフェライト製の4つの界磁用永久磁石86,87,88及び89により構成されている。
In addition, a
界磁用永久磁石86乃至89は、ほぼ正方形状をなし、直交する位置で、かつ中心位置において回転軸85を包囲するように配置固定されている。これら4本の界磁用永久磁石86乃至89のうち、互いに対向している位置に配置された一対の界磁用永久磁石86及び88は、回転子82の外周面がN極となるように着磁されており、もう一方の対をなす界磁用永久磁石87及び89は、逆にS極に着磁されている。
The field permanent magnets 86 to 89 have a substantially square shape, and are arranged and fixed so as to surround the rotating
界磁用永久磁石86の半径方向外周側の面と、上記空隙部分80とに挟まれた回転子鉄心2c部分においては、上述のように固定子コイル1相分の通電区間が120度の場合、電気角にして30度乃至150度に相当する部分、機械角にすると15度乃至75度に相当する中心角が60度の部分に円弧状の突起部分6aを形成している。
In the rotor core 2c portion sandwiched between the radial outer peripheral surface of the field permanent magnet 86 and the
界磁用永久磁石87,88及び89についてもそれぞれの半径方向外周側には、突起部分86aと同様、1極分の電気角にして30度乃至150度に相当する部分、機械角にして15度乃至75度に相当する中心角60度の部分に円弧状の突起部分87a,88a及び89aが夫々形成されている。つまり、機械角にして75度乃至105度,165度乃至195度,255度乃至285度,345度乃至15度に相当する部分に切り欠きからなる空隙部分80を設けた構成である。これら突起部分86a乃至89aは、固定子コイル73u乃至74wに通電した場合、1相分の通電角に相当する電気角の位置、つまり電気角にして120度に相当する位置に設けられている。
The field
このように切り欠きからなる空隙部分80を設けた回転子の構造となっているため、固定子コイル83u乃至84wに通電した場合、空隙部分80における磁束分布は磁気的に突状となっていて、この部分の磁束密度は強められるようになり、1極分の磁束密度は1極分の電気角にして30度〜150度に相当する位置の磁束は多くなるので、1相分におけるトルクも大きくなり、従って、3相分の合成トルクも大きくなるようにした構造である(例えば、特許文献1参照。)。
Since the rotor structure is provided with the
しかしながら、図6の回転子形状では、個々の永久磁石の両端が近接して配置され、また、永久磁石の両端に磁束の短絡を防止する手段がないため、隣接する永久磁石に漏れ磁束が発生するという問題点がある。これを解決する従来技術としては、図7に示す回転子の構造が開示されている。 However, in the rotor shape of FIG. 6, both ends of each permanent magnet are arranged close to each other, and since there is no means for preventing a short circuit of magnetic flux at both ends of the permanent magnet, leakage flux is generated in the adjacent permanent magnet. There is a problem of doing. As a conventional technique for solving this problem, a rotor structure shown in FIG. 7 is disclosed.
図7の回転子は、ブラシレスDCモータなどの永久磁石モータに適用される回転子であり、ほぼ円筒状の回転子1の内部に板状の永久磁石92を埋込状に設けている。なお、96は回転子91の中心を軸方向に貫通する回転軸部材である。
そして、各永久磁石92の周方向の端部に、永久磁石92の厚み(永久磁石92の半径方向の長さ)よりも大きい周方向長さを有し、かつ永久磁石装着位置から回転子外周に向かって延びる空間からなる扇状の非磁性部93を設けている。
The rotor of FIG. 7 is a rotor applied to a permanent magnet motor such as a brushless DC motor, and a plate-like
The circumferential end of each
また、各永久磁石92の外側に位置する磁性体部91aの外端部どうしを連結し、かつ非磁性部93の外側に位置する、磁性体からなるブリッジ部94を設けているとともに、非磁性部93どうしの間に位置して半径方向に延びる、磁性体からなる補強リブ部95を設けている。
In addition, a
このような構造は、個々の永久磁石の両端に磁束の短絡を防止することにより、永久磁石92に起因する磁束の流れを磁性体部91aに集中させるものである(例えば、特許文献2参照。)。
Such a structure concentrates the flow of magnetic flux caused by the
しかしながら、図7の回転子形状では、個々の永久磁石の両端に磁束の短絡を防止する非磁性部が設けられているが、ブリッジ部から対向する固定子を介して隣接する磁性体部に漏れ磁束が発生し、この漏れ磁束によりコギングトルクが増加し、結果的に騒音が増加するという問題があった。 However, in the rotor shape of FIG. 7, non-magnetic portions that prevent short-circuiting of magnetic flux are provided at both ends of each permanent magnet, but leakage from the bridge portion to the adjacent magnetic body portion via the opposing stator. A magnetic flux is generated, and the cogging torque is increased by the leakage magnetic flux, resulting in a problem that noise increases.
ところで、図7のように非磁性部93を備えた回転子のトルクを改善する構造として図8に示す構造がある。この構造は図7のブリッジ部94を切断して除去することにより、リラクタンストルクを減少させることなく主磁束量を増加させる構造となっている(例えば、特許文献3参照。)。
Incidentally, as shown in FIG. 7, there is a structure shown in FIG. 8 as a structure for improving the torque of the rotor provided with the
しかしながら、図8の構造では、内側鉄心部61と外側鉄心部62とが分割された構造であるため、次のような組立上の欠点を有している。つまり、磁石65を従来のように圧入できないため、磁石65の位置決めに手間がかかる。また、内側鉄心部61と外側鉄心部62とは、これらの鉄心の両端に備えられた端板(図示せず)で挟持され、鉄心と端板とを回転軸方向から挿通するカシメピン7、8で固定されている。従って、このカシメピン7、8が挿通する孔やカシメピン自体の寸法誤差や組立の誤差により、組上がった回転子の真円性が保てない場合があり、組立性が悪いという問題があった。
また、図6や図7の回転子の例からわかるように、一般的に電動機では出力トルクの増加とコギングトルクの低減とは相反する関係にあり、両者を実用的に満足させることは困難であった。
However, the structure shown in FIG. 8 has a structure in which the inner core portion 61 and the outer core portion 62 are divided, and thus has the following drawbacks in assembly. That is, since the magnet 65 cannot be press-fitted as in the prior art, it takes time to position the magnet 65. Further, the inner iron core portion 61 and the outer iron core portion 62 are sandwiched between end plates (not shown) provided at both ends of these iron cores, and caulking pins 7 and 8 are inserted through the iron core and the end plates from the rotation axis direction. It is fixed with. Therefore, the roundness of the assembled rotor may not be maintained due to dimensional errors or assembly errors of the holes through which the crimping pins 7 and 8 are inserted or the crimping pins themselves, and there is a problem that the assembling property is poor.
Further, as can be seen from the example of the rotor in FIGS. 6 and 7, in general, in an electric motor, an increase in output torque and a reduction in cogging torque are in a contradictory relationship, and it is difficult to satisfy both practically. there were.
本発明は以上述べた問題点を解決し、出力トルクの増加とコギングトルクの低減とを実用的に満足させ、かつ、組立性のよい回転子を備えた電動機を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide an electric motor having a rotor with good assemblability and practically satisfying an increase in output torque and a reduction in cogging torque.
本発明は上述の課題を解決するため、固定子と、同固定子内周面と隙間を隔てて対向し、鉄心内部に複数個の永久磁石が配設され、同永久磁石の周方向の端部に連続させて、表面近傍まで延びる非磁性部を備えた回転子とで構成されてなる電動機において、
前記非磁性部に対応する前記回転子の外周面に、磁束漏れを軽減する切欠溝を設け、同切欠溝の底辺中央から外周方向に向かって、出力トルクを増加させる突起を設ける。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention faces a stator and an inner peripheral surface of the stator with a gap therebetween, and a plurality of permanent magnets are disposed inside the iron core. In an electric motor composed of a rotor with a non-magnetic part that extends to the vicinity of the surface continuously to the part,
A notch groove for reducing magnetic flux leakage is provided on the outer peripheral surface of the rotor corresponding to the nonmagnetic portion, and a protrusion for increasing the output torque is provided from the center of the bottom of the notch groove toward the outer periphery.
本発明による電動機によれば、
請求項1に係わる発明は、非磁性部に対応する回転子の外周面に、磁束漏れを軽減する切欠溝を設け、同切欠溝の底辺中央から外周方向に向かって、出力トルクを増加させる突起を設けることにより、出力トルクの増加とコギングトルクの低減とを実用的に満足させることができる。また、出力トルク値を向上させるために磁性鋼板を分割する必要がないため、回転子の組立性を損ねることがない。
According to the motor according to the invention,
According to the first aspect of the present invention, a notch groove for reducing magnetic flux leakage is provided on the outer peripheral surface of the rotor corresponding to the non-magnetic portion, and the output torque is increased from the center of the bottom of the notch groove toward the outer periphery. By providing this, an increase in output torque and a reduction in cogging torque can be satisfied practically. Further, since it is not necessary to divide the magnetic steel plate in order to improve the output torque value, the assembling property of the rotor is not impaired.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。なお、背景技術で説明したブリッジ部は、隣接する磁性体部の外端部どうしを連結する橋絡部であるが、理解を容易とするため以下の実施例においても、この橋絡部をブリッジ部と呼称する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail as examples based on the attached drawings. The bridge portion described in the background art is a bridge portion that connects the outer end portions of adjacent magnetic body portions. However, in order to facilitate understanding, this bridge portion is also bridged in the following embodiments. Part.
図1は本発明による電動機に備えられる回転子8の軸方向から見た断面図である。
この回転子8は薄い磁性鋼板を積層して6極の回転子鉄心が形成されており、ほぼ円筒状の回転子8の内部に板状の永久磁石31を埋込状に設けている。また、回転子8の中心を軸方向に貫通する回転軸1が備えられている。
そして、長方形の各永久磁石31の周方向の端部に、永久磁石装着位置から回転子外周に向かって延びる空間からなる非磁性部32を設けている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a rotor 8 provided in an electric motor according to the present invention as seen from the axial direction.
This rotor 8 is formed by laminating thin magnetic steel plates to form a 6-pole rotor core, and a plate-like
And the
また、各永久磁石31の外側に位置する磁性体部33の外端部同士を連結し、かつ非磁性部32の外側に位置する磁性体からなるブリッジ部34を設けているとともに、非磁性部32同士の間に位置して半径方向に延びる、磁性体からなる補強リブ部35を設けている。なお、磁性体部33やブリッジ部34、補強リブ部35は、磁性鋼板を回転子8の形状にプレス成形する際、同時に打ち抜かれて形成される。さらに、磁性体部33のほぼ中心には孔36が備えられており、積層された鋼板を固定するリベットが挿通される構造となっている。
In addition, the outer end portions of the
背景技術の項で説明したように、このような回転子形状では隣接する永久磁石31が近接している場合に、永久磁石どうしが直接磁束漏れを引き起こすが、本発明では隣接する永久磁石31を出来るだけ離間した構造となっている。
また、従来の回転子形状では、個々の永久磁石31の両端に磁束の短絡を防止する非磁性部32が設けられているが、磁性体からなるブリッジ部34から対向する固定子(図示せず)を介して漏れ磁束が発生し、この漏れ磁束によるコギングトルクが増加するという問題があった。
As described in the background art section, in such a rotor shape, when the adjacent
Moreover, in the conventional rotor shape, the
このため本発明では、図1に示すように非磁性部32と対応する回転子8の外周面に切欠溝37を設けることにより、固定子内周面とブリッジ部34との隙間を広げて磁束漏れを軽減させ、コギングトルクによる騒音を低減させている。
この切欠溝37を設けることにより、固定子を介しての漏れ磁束を軽減させると共に、結果的に磁性体部33に形成される円弧状の突極部33aにより、永久磁石31から発生する磁力をこの突極部33aに集中させて電動機の効率を高める構造としている。
For this reason, in the present invention, as shown in FIG. 1, by providing a
By providing this
この切欠溝37の位置は、回転子8の外周面に形成される円弧状の突極部33aの外周幅を規定する回転中心からの角度である突極角により決定される。つまり、突極角が38°で磁極数が6極の場合は、(360°−38°×6極)÷6極で規定され、22°の角度で、38°の突極角である突極部33aと交互に配置される。
そして、この切欠溝37の内周側の鋼板には、前述した補強リブ部35を挟持する配置で非磁性部32が設けられており、切欠溝37と非磁性部32との間の鋼板がブリッジ部34となっている。
The position of the
And the
そして、本発明では、この切欠溝37の底辺中央から突起を延出、つまり、補強リブ部35を回転子8の外周方向に延出した突起2を設けたことが特徴である。この突起2の高さは突極部33aの高さと同じであり、また、突起2の先端は回転子8の外周と対応するように円弧状に形成されている。なお、突起2の幅をWと定義する。
The present invention is characterized in that the protrusion is extended from the center of the bottom of the
この突起2は、磁極の中心軸をd軸として電気角で90°ずれた軸をq軸とした場合のq軸インダクタンスを増やし、リラクタンス成分を増やすことができるため、結果的に電動機の出力トルクを向上させることができる。ただし、背景技術の項で説明したように、コギングトルクをできるだけ増加させないことが必要となる。 Since the projection 2 can increase the q-axis inductance and increase the reluctance component when the axis shifted by 90 ° in electrical angle is the q-axis with the central axis of the magnetic pole as the d-axis, the reluctance component can be increased. Can be improved. However, as described in the background art section, it is necessary not to increase the cogging torque as much as possible.
種々の実験の結果、この突起2の幅Wとコギングトルクと電動機の出力トルクとの間には一定の関係があり、突起2の幅Wを特定の範囲の寸法に設定することにより、コギングトルクをできるだけ増加させないで電動機の出力トルクを向上できることが判明した。 As a result of various experiments, there is a certain relationship among the width W of the protrusion 2, the cogging torque, and the output torque of the electric motor. By setting the width W of the protrusion 2 to a specific range of dimensions, the cogging torque It has been found that the output torque of the motor can be improved without increasing as much as possible.
この突起2による出力トルクの向上の効果を確認するため、突起2の幅Wを変化させた以下の6つの形状の回転子を作成し、これらと1種類の固定子とを組み合わせて電動機を構成し、それぞれの回転子を別の駆動手段を用いて回転させ、固定子の巻線に発生する誘起電圧と、コギングトルク値と出力トルク値とを測定した。 In order to confirm the effect of improving the output torque by the protrusions 2, the following six rotors having different widths W of the protrusions 2 were created, and the motor was configured by combining these with one type of stator. Then, each rotor was rotated using another driving means, and the induced voltage generated in the stator winding, the cogging torque value, and the output torque value were measured.
図1は前述した本発明による回転子の構造であり、この突起2の幅W(単位はmm)をそれぞれ、突起なし(w=0)、w=1.5、w=2.0、w=2.5、w=3.0、w=3.5、とした6つの回転子を作成した。
またいずれの回転子も、最大直径は68.8mmであり、回転軸部分の孔径は26mm、突極部33aの円周方向の角度である突極角は38.0°となっている、また、回転子の切欠溝37の深さ(突極部の高さ)はそれぞれ1.4mmである。
FIG. 1 shows the structure of the rotor according to the present invention described above, and the width W (unit: mm) of the protrusion 2 is set to no protrusion (w = 0), w = 1.5, w = 2.0, w. Six rotors with 2.5 = w, 3.0 = w, and 3.5 = w were created.
Each rotor has a maximum diameter of 68.8 mm, a hole diameter of the rotating shaft portion is 26 mm, and a salient pole angle which is an angle in the circumferential direction of the
なお、図1に示すように、少なくともブリッジ部34(橋絡部)の厚さ寸法(非磁性部32と切欠溝37との間)aよりも回転子の切欠溝37の深さ寸法b(最大の深さ)が大きくなるように回転子の構造を決定する。これは、磁性体からなるブリッジ部34の磁束の大きさが、円周方向の長さが一定とすると、その幅に比例して大きくなるため、この影響を低減させるためには、固定子(図示せず)の内周面との距離、つまり、切欠溝37の深さ寸法bをブリッジ部34の厚さ寸法に比例して広げなければならないからである。
本実施例では、ブリッジ部34の厚さ寸法aを0.5mmに、切欠溝37の深さ寸法bを1.4mmとし、ブリッジ部に対して、ほぼ3倍の切欠溝深さ寸法にした。
As shown in FIG. 1, at least the thickness dimension b of the rotor notch groove 37 (between the
In this embodiment, the thickness dimension a of the bridge portion 34 is 0.5 mm, the depth dimension b of the
図2は突起2の幅Wが異なる6つの回転子の測定結果であり、(A)は突起幅毎の誘起電圧とコギングトルク値と出力トルク値を表した表であり、(B)は図2(A)をグラフ化したものである。
図2(A)では、横方向の項目に突起幅を、縦方向に誘起電圧(1相分)で最大値(V)と実効値(Vrms)とを、また、誘起電圧(2相間)で最大値(V)と実効値(Vrms)とを、さらに、コギングトルク値(Nm)と出力トルク値(Nm)とをそれぞれ測定項目としており、結果を表の各対応欄に記載している。
なお、誘起電圧は1相分の巻線のみの測定でもよいが、実際の回転状況と対応させるため、2相間の巻線誘起電圧も合わせて測定した。
FIG. 2 shows the measurement results of six rotors having different widths W of the protrusions 2. FIG. 2A is a table showing the induced voltage, cogging torque value, and output torque value for each protrusion width, and FIG. 2 (A) is graphed.
In FIG. 2 (A), the width of the protrusion in the horizontal item, the maximum value (V) and effective value (Vrms) in the induced voltage (for one phase) in the vertical direction, and the induced voltage (between two phases). The maximum value (V) and effective value (Vrms), and the cogging torque value (Nm) and the output torque value (Nm) are the measurement items, and the results are listed in the corresponding columns of the table.
The induced voltage may be measured only for one phase of the winding, but the winding induced voltage between the two phases was also measured in order to correspond to the actual rotation state.
図2(B)のグラフでは、左の縦方向を出力トルク値(Nm)としており、右の縦方向をコギングトルク値(Nm)とし、横方向を各回転子の突起幅(mm)として表している。ここで「突起なし」は、比較の基準となる回転子構造を示している。 In the graph of FIG. 2B, the left vertical direction is the output torque value (Nm), the right vertical direction is the cogging torque value (Nm), and the horizontal direction is the protrusion width (mm) of each rotor. ing. Here, “no protrusion” indicates a rotor structure as a reference for comparison.
回転子の特性としては、誘起電圧と出力トルク値とが高く、かつ、コギングトルク値が低いことが理想的であるが、現実的には出力トルク値とコギングトルク値とは比例する傾向にある。従って現実的な設計としては、出力トルク値ができるだけ高く、かつ、コギングトルク値が出来るだけ小さい回転子形状を選択することになる。 Ideally, the induced voltage and the output torque value are high and the cogging torque value is low as the rotor characteristics, but in reality, the output torque value and the cogging torque value tend to be proportional. . Therefore, as a realistic design, a rotor shape having the highest possible output torque value and the smallest possible cogging torque value is selected.
このため本発明では、「突起なし」よりも十分に高い出力トルク値であり、かつコギングトルク値が大幅に増加しない形状を効果があると判断する。
図2(B)のグラフにおいて、「突起なし」の場合よりも、突起がある(w=1.5〜w=3.5)構造の方が出力トルク値において高い値を示している。ただし、w=3.0よりも突起幅が広くなると、出力トルク値が減少する一方でコギングトルク値が増加し、現実的な許容範囲ではなくなる。従って、突起幅w=1.5〜w=3.0が出力トルク値の増加に寄与し、かつ、コギングトルク値が大幅に増加しない範囲であることが判明した。
For this reason, in the present invention, it is determined that a shape that has an output torque value sufficiently higher than “no protrusion” and that does not significantly increase the cogging torque value is effective.
In the graph of FIG. 2B, the output torque value is higher in the structure with protrusions (w = 1.5 to w = 3.5) than in the case of “no protrusion”. However, if the protrusion width becomes wider than w = 3.0, the output torque value decreases while the cogging torque value increases, which is not a practical allowable range. Accordingly, it has been found that the protrusion width w = 1.5 to w = 3.0 contributes to the increase of the output torque value and the cogging torque value does not increase significantly.
さらに、図2(A)には、出力トルク値とコギングトルク値とを両立させた場合において、その効果を客観的に判断するため、コギングトルク値に対する出力トルク値の割合である単位トルク値を記載している。この単位トルク値は出力トルク値をコギングトルク値で除算することで求められ、例えば「突起なし」の場合は、単位トルク値=10.060÷0.157=64.08であり、これが比較の基準となる。同様にして他の突起幅の場合を計算し、対応する表の欄に記載する。この単位トルク値は値が大きいほど効果が大きいことを示している。 2A shows a unit torque value that is a ratio of the output torque value to the cogging torque value in order to objectively determine the effect when the output torque value and the cogging torque value are both compatible. It is described. This unit torque value is obtained by dividing the output torque value by the cogging torque value. For example, in the case of “no protrusion”, the unit torque value = 10.060 ÷ 0.157 = 64.08, which is the comparison value. The standard. Similarly, the cases of other protrusion widths are calculated and listed in the corresponding table column. This unit torque value indicates that the larger the value, the greater the effect.
図2(A)の単位トルク値において、「突起なし」の場合(64.08)よりも大きい値を示すのは、突起幅w=1.5の場合(64.28)、w=2.0の場合(64.45)であり、突起幅がこの範囲にある場合は、コギングトルク値の増加割合よりも、出力トルク値の増加割合が高いことを示しており、非常に効果が高いことを示している。また、突起幅が2.0mmの場合が最も効果が高いことが読み取れる。 In the unit torque value of FIG. 2A, the value larger than the case of “no protrusion” (64.08) indicates a case where the protrusion width w = 1.5 (64.28), and w = 2. 0 (64.45), and when the protrusion width is within this range, it indicates that the increase rate of the output torque value is higher than the increase rate of the cogging torque value, and is very effective. Is shown. It can also be seen that the effect is highest when the protrusion width is 2.0 mm.
以上のように、回転子の外周に磁極に対応して切欠溝を設け、この切欠溝の中央に突起を設けることにより、出力トルク値を向上させることができる。また、回転子を構成する磁性鋼板は図6の従来構造のように複数に分割されないため、出力トルク値を向上させても組立性を損ねることがない。また、突起の幅を1.5mm〜3.0mmの範囲とすることにより、出力トルク値を向上させると共に、かつ、コギングトルク値の増加を抑制することが出来る。また、突起幅が2.0mmの場合が、出力トルク値とコギングトルク値とを両立させた場合に最も効果が高くなる。 As described above, the output torque value can be improved by providing a notch groove corresponding to the magnetic pole on the outer periphery of the rotor and providing a protrusion at the center of the notch groove. Further, since the magnetic steel plate constituting the rotor is not divided into a plurality of pieces as in the conventional structure of FIG. 6, the assemblability is not impaired even if the output torque value is improved. In addition, by setting the width of the protrusion in the range of 1.5 mm to 3.0 mm, it is possible to improve the output torque value and to suppress an increase in the cogging torque value. Further, the case where the protrusion width is 2.0 mm is most effective when both the output torque value and the cogging torque value are made compatible.
図3は本発明による突起(W=2mm)を備えた回転子に用いられる電磁鋼板の詳細寸法(単位はミリメートル)を示す図であり、図3(A)は平面図、図3(B)は図3(A)でのA部詳細拡大図である。
なお、この電磁鋼板は板厚0.35mmの珪素鋼板で形成され、この電磁鋼板を用いた回転子を密閉型圧縮機の電動機として用いるため、図3(A)に示すように、内周側に6個の冷媒循環用の孔が設けられており、回転子を冷媒で冷却するようになっている。
FIG. 3 is a diagram showing detailed dimensions (unit: millimeters) of a magnetic steel sheet used for a rotor having a protrusion (W = 2 mm) according to the present invention, FIG. 3 (A) is a plan view, and FIG. 3 (B). These are the A section detailed enlarged views in FIG. 3 (A).
In addition, since this electromagnetic steel plate is formed of a silicon steel plate having a thickness of 0.35 mm, and a rotor using this electromagnetic steel plate is used as an electric motor of a hermetic compressor, as shown in FIG. 6 holes for circulating the refrigerant are provided to cool the rotor with the refrigerant.
図4は図3で示した電磁鋼板を用いて作成した回転子を示す説明図であり、図4(A)は側断面図であり、図4(B)は正面(回転軸方向)から見た説明図である。
この回転子は積層された電磁鋼板をステンレスからなる端板で両側から挟持し、リベットを挿通させて、カシメ加工により固定した構造となっている。なお、一方の側面にはバランサが備えられており、圧縮機に使用した場合に回転の負荷に対してバランスを取るようになっている。なお、単位は全てミリメートルである。
4 is an explanatory view showing a rotor created using the electrical steel sheet shown in FIG. 3, FIG. 4 (A) is a side sectional view, and FIG. 4 (B) is a view from the front (rotation axis direction). FIG.
This rotor has a structure in which laminated electromagnetic steel plates are sandwiched from both sides by end plates made of stainless steel, rivets are inserted, and fixed by caulking. Note that a balancer is provided on one of the side surfaces so as to balance the rotational load when used in a compressor. All units are millimeters.
なお、図3及び図4に示した構造(バランサを除く)は、図2で示すデータを採取した構造と寸法であり、突起の幅のみを変化させてデータを採取した。
また、この回転子に使用する永久磁石は、69mm×20mmで板厚が2.8mmの希土類磁石であり、図4(C)に示す特性を備えている。
The structure shown in FIGS. 3 and 4 (excluding the balancer) has the same structure and dimensions as the data shown in FIG. 2, and the data was collected by changing only the width of the protrusions.
Moreover, the permanent magnet used for this rotor is a rare earth magnet of 69 mm × 20 mm and a plate thickness of 2.8 mm, and has the characteristics shown in FIG.
1 回転軸
2 突起
8 回転子
31 永久磁石
31 各永久磁石
32 非磁性部
33 磁性体部
33a 突極部
34 ブリッジ部
35 補強リブ部
36 孔
37 切欠溝
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記非磁性部に対応する前記回転子の外周面に、磁束漏れを軽減する切欠溝を設け、同切欠溝の底辺中央から外周方向に向かって、出力トルクを増加させる突起を設けてなることを特徴とする電動機。 The stator is opposed to the stator inner circumferential surface with a gap, and a plurality of permanent magnets are disposed inside the iron core, and are continuous to the circumferential end of the permanent magnet and extend to the vicinity of the surface. In an electric motor composed of a rotor having a magnetic part,
A notch groove for reducing magnetic flux leakage is provided on the outer peripheral surface of the rotor corresponding to the nonmagnetic part, and a protrusion for increasing output torque is provided from the bottom center of the notch groove toward the outer periphery. Features an electric motor.
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