JPH04111279U - Permanent magnet field type DC rotating machine - Google Patents
Permanent magnet field type DC rotating machineInfo
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- JPH04111279U JPH04111279U JP2241491U JP2241491U JPH04111279U JP H04111279 U JPH04111279 U JP H04111279U JP 2241491 U JP2241491 U JP 2241491U JP 2241491 U JP2241491 U JP 2241491U JP H04111279 U JPH04111279 U JP H04111279U
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- Japan
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- rotating machine
- magnet
- field
- permanent magnet
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- Dc Machiner (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 永久磁石型界磁極の内周面の曲率を変化させ
ることなしにコギングトルクを小さくする。
【構成】 複数の固定子界磁マグネット磁極4乃至7を
有する永久磁石界磁型の直流回転機1において、界磁用
マグネット磁極4乃至7における直流回転機の回転軸方
向Xの長さを、周方向Yの端部に向かうに従って短くな
るようにし、周方向に沿う界磁磁束の分布が急激に変化
するのを防止し、コギングトルクの発生を抑制する。
(57) [Summary] [Purpose] To reduce cogging torque without changing the curvature of the inner peripheral surface of a permanent magnet type field pole. [Structure] In a permanent magnet field type DC rotating machine 1 having a plurality of stator field magnet magnetic poles 4 to 7, the length of the field magnet magnetic poles 4 to 7 in the rotation axis direction X of the DC rotating machine is The length is made shorter toward the end in the circumferential direction Y to prevent the distribution of field magnetic flux along the circumferential direction from changing rapidly and to suppress the generation of cogging torque.
Description
【0001】0001
本考案は、コギングトルクを減少させることができるようにした永久磁石界磁 型の直流回転機に関するものである。 This invention is a permanent magnet field that can reduce cogging torque. This relates to a type of DC rotating machine.
【0002】0002
例えば、回転子に突極形の電機子鉄心を用い固定子に界磁用永久磁石を用いた 構造の永久磁石界磁型の直流回転機にあっては、回転子と固定子との間の相互作 用によりコギングトルクが生じるという問題点を有していた。 この問題点を解決するため、磁性体の円筒形内周面に沿って扇形円弧状永久磁 石を複数個配置し、永久磁石の内側中空部に回転子を配置した回転機において、 複数個の扇形円弧状永久磁石の各々をその外周面と内周面とが円周方向端部を除 いてほぼ平行であるように形成すると共に、円周方向端部においては内周面曲率 を円周方向中心部分より小さくすることによって、永久磁石の内周面と回転子の 外周面とで形成する磁気空隙の半径方向寸法を各々の永久磁石の円周方向端部で のみ大きく設定し、かつ各々の永久磁石で外周面と内周面の各々が互いに直交す る二つの平面に、各々連続的かつ急激な変化を伴って連なっているようにした構 成とし、コギングトルクを低下させる構成が特公昭63−29504号公報に開 示されている。 For example, a salient pole armature core is used in the rotor, and a field permanent magnet is used in the stator. In a permanent magnet field type DC rotating machine, the interaction between the rotor and stator is However, there was a problem in that cogging torque was generated due to use. In order to solve this problem, we developed a permanent magnet in the shape of a fan-shaped arc along the inner cylindrical surface of the magnetic material. In a rotating machine with a plurality of stones arranged and a rotor placed inside a hollow part of a permanent magnet, Each of the plurality of sector-shaped arcuate permanent magnets has an outer circumferential surface and an inner circumferential surface excluding the circumferential end. In addition, the inner peripheral surface curvature is reduced at the circumferential end. By making the diameter smaller than the center part in the circumferential direction, the inner peripheral surface of the permanent magnet and the rotor are The radial dimension of the magnetic gap formed by the outer circumferential surface at the circumferential end of each permanent magnet. and the outer and inner circumferential surfaces of each permanent magnet are perpendicular to each other. The structure consists of two planes that are connected to each other with continuous and rapid changes. A structure for reducing the cogging torque was disclosed in Japanese Patent Publication No. 63-29504. It is shown.
【0003】0003
ところで、回転機にはセグメント状のマグネット磁極を2個以上用いており、 固定子のヨークにこれらのマグネット磁極を装着したときに装着バラツキが生じ た場合、装着後にこのバラツキを補正するための加工が必要となる。 しかしながら、上述の曲率を変化させたマグネット磁極を用いる従来技術にお いては、マグネット磁極を取り付けた後にその加工を行なうと電気的特性が変化 してしまうので、マグネット磁極をヨークに装着したときに装着バラツキが生じ たとしても、マグネット磁極を取り付けた後の加工は極めて困難であるという問 題を有している。 さらに、前述のように、界磁マグネット磁極の内周部の曲率が一定でないため 、各セグメントがリング状に一体に連続して設けられたリング状界磁マグネット 磁極を形成することも困難であるほか、不均一エアギャップとコギングトルクと の間の関係を計算により解析することも困難であるという欠点を有している。 本考案の目的は、したがって、従来技術における上述の問題点を解決すること ができる、永久磁石界磁型の直流回転機を提供することにある。 By the way, rotating machines use two or more segment-shaped magnetic poles, When these magnetic poles are attached to the stator yoke, there may be variations in the attachment. In this case, processing is required to correct this variation after installation. However, the conventional technology using magnet magnetic poles with changed curvature as described above If the magnetic poles are processed after they are installed, the electrical characteristics may change. As a result, when the magnet magnetic poles are attached to the yoke, there may be unevenness in the attachment. However, the problem is that machining after attaching the magnetic poles is extremely difficult. has a problem. Furthermore, as mentioned above, since the curvature of the inner circumference of the field magnet magnetic pole is not constant, , a ring-shaped field magnet in which each segment is integrally and continuously provided in a ring shape. It is also difficult to form magnetic poles, as well as uneven air gaps and cogging torque. It also has the disadvantage that it is difficult to analyze the relationship between them by calculation. The purpose of the present invention is therefore to solve the above-mentioned problems in the prior art. The purpose of the present invention is to provide a permanent magnet field type DC rotating machine that can perform
【0004】0004
上記課題を解決するための本考案の特徴は、複数の固定子界磁マグネット磁極 を有する永久磁石界磁型の直流回転機において、上記マグネット磁極の各々が、 内周部の曲率が一定で、直流回転機の回転軸方向の長さが周方向中央部において 最も長く、周方向端部に向かうに従って短くなるように形成されている点にある 。 上記マグネット磁極は、リング状マグネット磁極として一体に形成する構成で もよい。 The feature of this invention to solve the above problem is that multiple stator field magnet magnetic poles In a permanent magnet field type DC rotating machine having The curvature of the inner circumference is constant, and the length of the DC rotating machine in the direction of the rotation axis is at the center of the circumference. It is at the longest point and becomes shorter towards the circumferential end. . The above magnetic poles are integrally formed as ring-shaped magnetic poles. Good too.
【0005】[0005]
界磁用マグネット磁極における直流回転機の回転軸方向の長さを、上記の如く 周方向端部に向かうに従って短くなるようにしたので、これにより、周方向に沿 う界磁磁束の分布が急激に変化することがなく、コギングトルクの発生を抑制す ることができる。 The length of the field magnet magnetic pole in the direction of the rotation axis of the DC rotating machine is as shown above. Since it is made to become shorter toward the circumferential end, this makes it possible to The distribution of field magnetic flux does not change suddenly, and the generation of cogging torque is suppressed. can be done.
【0006】[0006]
以下、図面を参照しながら本考案の一実施例につき詳細に説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0007】 図1は本考案による、複数の固定子界磁マグネット磁極を有する永久磁石界磁 型の直流回転機1の概略断面図であり、2は図示しないケーシングに回転自在に 支持されている電機子、3はヨークである。ヨーク3は、円筒形に形成された磁 性材料から成り、電機子2と同心に配設されており、ヨーク3の内周面3Aには 、永久磁石である板状のマグネット部材が適宜の手段によりマグネット磁極とし て固定されている。[0007] Figure 1 shows a permanent magnet field having multiple stator field magnet magnetic poles according to the present invention. 2 is a schematic cross-sectional view of a type of DC rotating machine 1, and 2 is a casing (not shown) that is rotatably mounted. The supported armature, 3, is a yoke. The yoke 3 is a cylindrical magnetic It is made of a flexible material and is arranged concentrically with the armature 2, and the inner peripheral surface 3A of the yoke 3 has a , a plate-shaped magnet member that is a permanent magnet is used as a magnetic pole by an appropriate means. Fixed.
【0008】 図示の実施例では、同一の寸法形状に作られている4つのマグネット部材4〜 7がヨーク3の周方向に90度間隔で、且つ相隣るマグネット部材とは適宜のス ペースをあけるように配設され、4極固定子界磁マグネット磁極が構成されてい る。[0008] In the illustrated embodiment, four magnet members 4 to 4 are made to have the same size and shape. 7 are arranged at 90 degree intervals in the circumferential direction of the yoke 3, and at appropriate spacing from adjacent magnet members. The magnetic poles of the 4-pole stator field magnet are arranged so as to be spaced apart from each other. Ru.
【0009】 図2では、界磁用マグネット磁極を構成する1つのマグネット部材4が正面に 見えており、このマグネット部材4は、図1から判るように、その外周面4Aの 曲率はヨーク3の内周面3Aの曲率と同じに定められている。マグネット部材4 は、肉厚が一定の湾曲した部材であり、したがって、その外周面4Aに垂直な任 意の線に沿って測ったその外周面4Aとその内周面4Bとの間の距離は、一定で ある。[0009] In Fig. 2, one magnet member 4 constituting the field magnet magnetic pole is shown in front. As can be seen from FIG. 1, this magnet member 4 has its outer peripheral surface 4A The curvature is determined to be the same as the curvature of the inner peripheral surface 3A of the yoke 3. Magnet member 4 is a curved member with a constant wall thickness, therefore, any direction perpendicular to its outer circumferential surface 4A The distance between the outer circumferential surface 4A and the inner circumferential surface 4B measured along the line of interest is constant. be.
【0010】 マグネット部材4の直流回転機1の回転軸方向(X)の長さは、図2から判る ように、その周方向(Y)の中央部近くで最大長LXとなっており、その周方向 端部に向かうに従って短くなっている。図示の実施例では、マグネット部材4は 、全体として円筒の一部をなす湾曲した矩形の板状の部材であり、その回転軸に 沿う2つの4C,4Dを円弧状とした形状となっている。他の磁極を構成するマ グネット部材5,6,7も全く同様の構成である。0010 The length of the magnet member 4 in the rotation axis direction (X) of the DC rotating machine 1 can be seen from FIG. , the maximum length LX is near the center in the circumferential direction (Y), and It becomes shorter towards the end. In the illustrated embodiment, the magnetic member 4 is , is a curved rectangular plate-like member that forms part of a cylinder as a whole, and its axis of rotation is The two lines 4C and 4D along the line are shaped like an arc. The magnetic poles that make up the other magnetic poles The net members 5, 6, and 7 also have exactly the same structure.
【0011】 この構成によると、マグネット部材4〜7の各端部付近の上述の形状のため、 マグネット部材4〜7の各周方向端部に近づくにしたがって磁気抵抗が大きくな り、このために、ヨーク3とマグネット部材4〜7によって形成される複数(4 極)の永久磁石型界磁極により電機子2に与えられる磁界の強さが、磁極の切り 変わり線近傍で急激に変化するのを防ぐことができる。[0011] According to this configuration, due to the above-mentioned shape near each end of the magnet members 4 to 7, The magnetic resistance increases as the circumferential ends of the magnet members 4 to 7 are approached. For this purpose, a plurality of (4) formed by the yoke 3 and the magnet members 4 to 7 The strength of the magnetic field applied to the armature 2 by the permanent magnet type field poles of the magnetic poles It is possible to prevent sudden changes near the change line.
【0012】 したがって、電機子2と各界磁磁極との相対位置関係が変化しても電機子2に 与えられる磁界の強さが急変することがないので、コギングトルクを小さく抑え ることができる。0012 Therefore, even if the relative positional relationship between the armature 2 and each field magnetic pole changes, the armature 2 Since the strength of the applied magnetic field does not change suddenly, cogging torque can be kept small. can be done.
【0013】 しかも、マグネット部材4〜7の各内周面が所定の一定曲率の円周面上にある ため、マグネット部材の装着バラツキがあっても、これを補正するため加工を容 易に行なうことができる。[0013] Moreover, each inner circumferential surface of the magnet members 4 to 7 is on a circumferential surface having a predetermined constant curvature. Therefore, even if there is variation in the installation of the magnet components, processing is required to compensate for this. It can be done easily.
【0014】 さらに、マグネット部材4〜7は肉厚一定の湾曲した部材であるので、コギン グトルクのシミュレーションが容易である。[0014] Furthermore, since the magnet members 4 to 7 are curved members with constant wall thickness, the coggin It is easy to simulate torque.
【0015】 図3には、本考案の他の実施例が示されている。図3の実施例においては、ヨ ーク2の内周面に装着されるマグネット部材が、肉厚一定の湾曲した部材である 、単一の円筒状のマグネットリング8として形成されており、マグネットリング 8の両端には切欠部8A〜8Hが形成されている。これらの各切欠部の形状は、 図2に示したマグネット部材4の端部の形状と同様に、回転軸方向の長さが周方 向端部に向かうに従って短くなるように定められている。[0015] Another embodiment of the invention is shown in FIG. In the embodiment of FIG. The magnet member attached to the inner peripheral surface of the arc 2 is a curved member with a constant wall thickness. , is formed as a single cylindrical magnet ring 8, and the magnet ring Cutout portions 8A to 8H are formed at both ends of 8. The shape of each of these notches is Similar to the shape of the end of the magnet member 4 shown in FIG. The length is set to become shorter toward the opposite end.
【0016】 このようにしてマグネットリング8には、4つの磁極P1,P2,P3,P4 が形成され、このマグネットリング8をヨーク3に装着することにより、図1及 び図2に示す回転機と同様に、コギングトルクの発生を有効に抑制することがで き、それと同様の効果を得ることができる。[0016] In this way, the magnet ring 8 has four magnetic poles P1, P2, P3, P4. is formed, and by attaching this magnet ring 8 to the yoke 3, the structure shown in FIGS. Similarly to the rotating machine shown in Fig. 2, the generation of cogging torque can be effectively suppressed. You can get the same effect by doing this.
【0017】[0017]
本考案によれば、上述の如く、界磁磁極の長さを周方向に対して変化させるこ とにより界磁束の均一化を図るようにしてコギングトルクを低下させるようにし たので、マグネット部材の内周面の曲率を一定とすることにより、マグネット部 材の装着バラツキを補正するための仕上げ加工を行なうことができる上に、コギ ングトルクのシミュレーションが容易となり、マグネット部材をリング状にして 一体化を図ることができる等の効果を有する。 According to the present invention, as described above, the length of the field magnetic pole can be changed in the circumferential direction. In this way, the cogging torque is reduced by making the field flux uniform. Therefore, by making the curvature of the inner circumferential surface of the magnet member constant, the magnet part In addition to being able to perform finishing processing to correct variations in the installation of materials, Kogi It is easier to simulate the ring torque, and the magnet member can be made into a ring shape. This has effects such as being able to achieve integration.
【図1】本考案の一実施例を示す概略断面図。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of the present invention.
【図2】図1のA−A線断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1.
【図3】本考案の他の実施例の要部を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing essential parts of another embodiment of the present invention.
1 直流回転機 3 ヨーク 4乃至7 マグネット部材 4B 内周面 8 マグネットリング P1乃至P4 磁極 1 DC rotating machine 3 York 4 to 7 Magnet member 4B Inner peripheral surface 8 Magnet ring P1 to P4 magnetic pole
Claims (1)
界磁型の直流回転機において、前記界磁磁極の各々が、
内周部の曲率が一定で、前記直流回転機の回転軸方向の
長さが周方向中央部において最も長く、周方向端部に向
かうに従って短くなるように形成されていることを特徴
とする永久磁石界磁型の直流回転機。1. In a permanent magnet field type DC rotating machine having a plurality of stator field magnetic poles, each of the field magnetic poles is
The permanent motor is characterized in that the curvature of the inner peripheral part is constant, and the length of the DC rotating machine in the direction of the rotational axis is longest at the center in the circumferential direction and becomes shorter toward the ends in the circumferential direction. Magnet field type DC rotating machine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2241491U JPH04111279U (en) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | Permanent magnet field type DC rotating machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2241491U JPH04111279U (en) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | Permanent magnet field type DC rotating machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04111279U true JPH04111279U (en) | 1992-09-28 |
Family
ID=31907926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2241491U Pending JPH04111279U (en) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | Permanent magnet field type DC rotating machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04111279U (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008043031A (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Mabuchi Motor Co Ltd | Small motor having thin part formed on ring shaped field magnet |
| JP2011015582A (en) * | 2009-07-06 | 2011-01-20 | Minebea Co Ltd | Motor magnet, method for manufacturing the same, and motor |
| JP2017099176A (en) * | 2015-11-26 | 2017-06-01 | 愛知製鋼株式会社 | Field permanent magnet |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP2241491U patent/JPH04111279U/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008043031A (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Mabuchi Motor Co Ltd | Small motor having thin part formed on ring shaped field magnet |
| JP2011015582A (en) * | 2009-07-06 | 2011-01-20 | Minebea Co Ltd | Motor magnet, method for manufacturing the same, and motor |
| JP2017099176A (en) * | 2015-11-26 | 2017-06-01 | 愛知製鋼株式会社 | Field permanent magnet |
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