(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石挿入孔と回転子軸挿入孔を設けた回転子鉄心と、前記磁石挿入孔に挿入された永久磁石と前記永久磁石の外周側の回転子鉄心内の磁極部に設けた複数のスリットで構成される回転子を備えた永久磁石形モータにおいて、永久磁石の外周側の回転子鉄心内の磁極部に、複数のスリットを径方向に第１のスリットおよび第２のスリットに分割して設けたことを特徴とする永久磁石形モータ。
【請求項２】
永久磁石挿入孔と回転子軸挿入孔を設けた回転子鉄心と、前記磁石挿入孔に挿入された永久磁石と前記永久磁石の外周側の回転子鉄心内の磁極部に設けた複数のスリットで構成される回転子を備えた永久磁石形モータにおいて、永久磁石の外周側の回転子鉄心内の磁極部に、複数のスリットを径方向に第１のスリットおよび第２のスリットに分割し、且つ前記第１のスリットと第２のスリットとが交互に互い違いになるように配置したことを特徴とする永久磁石形モータ。
【請求項３】
スリットの外周部が開放されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の永久磁石形モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷蔵庫，エアコンの圧縮機駆動用のモータなどに使用される永久磁石型モータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷蔵庫やエアコンの圧縮機駆動用のモータなどには、回転数の制御が容易な永久磁石型モータが一般的に使用されている。
図１９に、圧縮機駆動用モータとしてよく用いられる典型的な永久磁石型モータを示す。
一般に、圧縮機駆動用モータにおいては、高効率且つ高速回転の要求に適した永久磁石を回転子内部に埋め込んだ磁石埋め込み方式が使用されるようになってきた。
【０００３】
以下に、この図を用いて、このモータの詳細について説明する。
図１９において、１は固定子、２はスロット、３はティース部、４は巻線、５は回転子軸、６は磁石挿入孔、７は永久磁石、９は空隙、１０は外周薄肉連結部、１１は磁石間薄肉連結部、１２は回転子、１３は固定子鉄心、１４は回転子鉄心である。
【０００４】
固定子１には、円筒状をなす固定子鉄心１３の内周に等間隔に形成された２４個のスロット２が配置され、前記スロット２にはそれぞれ巻線４を挿入配置して３相４極が形成されている。
【０００５】
一方、前記固定子鉄心１３の内径より若干の空隙９を隔てて回転子１２が配置され、回転子軸５を回転子鉄心１３の中央部に嵌合固着し、回転自在になるように支持されている。
回転子軸５の周囲には、４個の磁石挿入孔６が等間隔に設けられており、前記磁石挿入孔６の中には永久磁石７を軸方向から挿入して組み込むことによって一体型の回転子１２が構成されている。
また、上記永久磁石７はＮ極とＳ極が交互になるように着磁されている。
【０００６】
次に、このモータの駆動回路および駆動原理を、図２０を参照して、説明する。
図２０に、モータ駆動用として良く用いられる典型的なモータ駆動回路を示す。
前記モータ駆動回路は、直流電源部１５，主回路部１６および制御回路部１７から構成される。
直流電源部１５は主回路と並列に接続され前記主回路部１６へ電力を供給する。
【０００７】
一方、前記主回路部１６は、６個のスイッチング素子Ｕａ，Ｕｂ，Ｖａ，Ｖｂ，Ｗａ，Ｗｂ及び各スイッチング素子に並列接続された環流ダイオードＤ１，Ｄ２・・・・Ｄ６より構成され、スイッチング素子ＵａとＵｂを直列に接続してアーム部Ｕabを、スイッチング素子ＶａとＶｂを直列に接続しアーム部Ｖabを、同様にスイッチング素子ＷａとＷｂを直列に接続し、アーム部Ｗabが形成され、合計で三つのアームが形成されている。さらに、アーム部Ｕab，Ｖab，Ｗabは、それぞれ並列に接続され、３相のブリッジが形成される。
【０００８】
この主回路部において、３相の各アーム部Ｕab，Ｖab，Ｗabが有するスイッチング素子の共通節点Ｕo ，Ｖo ，Ｗo は，それぞれ対応するモータの出力線Ｕ，Ｖ，Ｗに接続されている。
これら出力線Ｕ，Ｖ，Ｗは、上記固定子１の各相の巻線４に接続されている。各相の巻線はＵ相，Ｖ相，Ｗ相で構成され、Ｙ結線されている。
【０００９】
制御回路は、回転子１２の位置信号を受け、これに連動して、主回路の各スイッチング素子をオン・オフ制御することにより、巻線４に電流を通電する。これにより、固定子１には交番磁界が発生し、この交番磁界と永久磁石７のつくる磁束の間に作用する磁気的な吸引力および反発力により、回転子１２を回転駆動させる。
このとき、各巻線Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の通電幅は、電気角で１２０度とする、周知の１２０度通電となるように構成されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように構成された従来の永久磁石形モータにおいては、以下に述べる問題点があった。
すなわち、回転子１２の磁極部には、図２１に示すように永久磁石７のつくる磁束Ａと巻線４のつくる磁束Ｂの作用によって、回転子１２の磁極部の回転方向側端部へ向かって湾曲した磁束が流れ、ティース部３に磁束が集中する。
この結果、ティース部３に磁気飽和を生じ、鉄損が増大する。さらには、所望のトルクを得るための電流値が増大し、銅損が増加することとなり、効率が低下する。この減少は、希土類の永久磁石を用いた場合により顕著となる。
【００１１】
また、従来の回転子においては、永久磁石７の外径方向に磁性体を配置していたため、固定子１のスロット開口部と回転子１２の位置関係によって、磁気抵抗の変動が大きくなり、図２２に示す如く、スロット２の周期で空隙磁束密度の分布に大きな窪みを生じていた。
これにより、誘起電圧波形に高調波成分が重畳し、大きなトルクリップルを生じ、モータの振動・騒音を増加させる原因となっていた。
【００１２】
そして、製造上のばらつきなどから、回転子軸５の中心がずれるなどの偏心を生じた場合、空隙長にアンバランスを生じ、巻線電流のつくる磁束と回転子の磁極部との間に径方向の磁気吸引力が作用し、磁極数の周期で振動を引き起していた。
【００１３】
この発明は、上記の問題を解決し、低振動，低騒音で、かつ高効率な特性を有する永久磁石形モータを提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明の永久磁石形モータにおいては、永久磁石挿入孔と回転子軸挿入孔を設けた回転子鉄心と、前記磁石挿入孔に挿入された永久磁石と前記永久磁石の外周側の回転子鉄心内の磁極部に設けた複数のスリットで構成される回転子を備えた永久磁石形モータにおいて、永久磁石の外周側の回転子鉄心内の磁極部に、複数のスリットを径方向に第１のスリットおよび第２のスリットに分割して設けたものである。
【００１５】
第２の発明の永久磁石形モータにおいては、永久磁石挿入孔と回転子軸挿入孔を設けた回転子鉄心と、前記磁石挿入孔に挿入された永久磁石と前記永久磁石の外周側の回転子鉄心内の磁極部に設けた複数のスリットで構成される回転子を備えた永久磁石形モータにおいて、永久磁石の外周側の回転子鉄心内の磁極部に、複数のスリットを径方向に第１のスリットおよび第２のスリットに分割し、且つ前記第１のスリットと第２のスリットとが交互に互い違いになるように配置したものである。
【００１６】
第３の発明の永久磁石形モータにおいては、スリットの外周部が開放されているものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態を３相４極の永久磁石型モータを例に添付図を用いて詳細に説明する。
図１は、この発明の実施の形態１を示すモータの断面図、図２は回転子の斜視図、図３は積層部の側面を拡大した概略図である。
各図面において、同一符号のものは、同一構成要素を示している。
【００１８】
図において、５は回転子軸、６は磁石挿入孔、７は永久磁石、８はスリット、１０は外周薄肉連結部、１１は磁石間薄肉連結部、１８は磁極部である。
【００１９】
固定子の構成は、図１９に示す従来の構成と同じであり、円筒状の軸方向に積層された固定子鉄心を有し、内側には２４個のスロットが等間隔になるように配置され、各スロットには３相４極の巻線が施されている。
固定子１の孔内には若干の空隙を隔てて回転子軸５により回転自在に支持された回転子１２を有している。
【００２０】
この回転子１２の内部には９０度間隔に４個の磁石挿入孔６が配置され、それぞれの磁石挿入用孔内にはＮ極，Ｓ極交互に着磁された直方体の永久磁石７が埋め込まれている。
磁石挿入孔６の両端部は、図１に示すように、回転子内部での短絡磁路の形成を防止するため、外周薄肉連結部１０と磁石間薄肉連結部１１を有する構造となっている。
また、外周薄肉連結部と磁石間薄肉連結部１１は、永久磁石７からみて外側に位置する磁極部１８と、永久磁石７からみて内側に位置するヨーク部１９を連結する役割を有し、一体形の回転子鉄心構造となっている。この一体構造により回転子１２の強度を確保し、高速回転駆動を可能にしている。
【００２１】
さらに、各磁極部には、径方向に延びる３個のスリット８を形成されている。
このとき、永久磁石の外周側に存する磁極番号を図中に示すようにそれぞれ磁極１，磁極２，磁極３，磁極４，同一磁極内に存する三つのスリットをそれぞれＡスリット，Ｂスリット，Ｃスリットと定め、極数をＮ（＝４）、スリットの幅をθｓとしたとき、磁極中心とＢスリット（三つのスリットの内、真ん中に位置するスリット）との成す角Δθは、次式を満たすように構成されている。
Δθ（ｉ）＝（ｉ−１）θｓ／Ａ …………………………（１）
但し、ｉは磁極番号、Ａは１<Ａ<Ｎの実数とする。
すなわち、磁極１ではΔθ（１）＝０，磁極２では、Δθ（２）＝θｓ／Ａ、磁極３では、Δθ（３）＝２θｓ／Ａ、磁極４ではΔθ（４）＝３θｓ／Ａとなるように構成される。
換言すれば、磁極番号に比例して、磁極中心とＢスリットの角度が大きくなるように構成されている。
【００２２】
このとき、Ａスリット，Ｃスリットについては、磁極番号が変わってもＢスリットに対して、間隔が常に一定となるように配置される。
【００２３】
図２は、積層された回転子鉄心を斜め方向からみたものであり、同図に示すように、軸方向に対して、スリットが連続したＶ字状スキューを成すようにジグザグに構成されている。
図３は、図２の側面を部分的に拡大した図であり、１枚積層される毎に、軸方向に対してθｓ／Ａだけ角度がずれるようにスリット８が配置されている。
【００２４】
次に、この回転子の組立方法を、図４および図５を用いて説明する。
図において、２０は上金型、２１は板厚0.3mm〜0.5mm程度の電磁鋼板からなる回転子素材、２２は下金型、２３はスクイズリング、２４は受け台、２５は受け台軸、２６は積層鉄心である。
【００２５】
この回転子の組立に用いられる製造装置は、電磁鋼板２１の上下に配置され、電磁鋼板２１を打ち抜くのに用いる上金型２０および下金型２２と、前記下金型２２の下方に配置され、電磁鋼板２１からなる回転子素材から打ち抜かれたコアパンチを軸方向に垂直に積層するための筒状のスクイズリング２３と、積層鉄心を水平に受けるための受け台２４と、前記受け台２４の中心に嵌合固着された受け台軸２５から構成される。
【００２６】
上記の構成により、１枚１枚、一定の周期で打ち抜かれた電磁鋼板２１からなる回転子素材のコアパンチは、スクイズリング２３を介して受け台２４の上で固定される。
このとき、コアパンチである打ち抜き後の回転子素材を上金型２０の打ち抜き周期と同一周期で受け台軸を磁極ピッチ分だけ定められた方向に回転させながら積層することにより、容易にスリットにスキューをつけることが可能となる。
このとき、受け台軸２５を極ピッチ分回転させても磁石挿入孔６にはスキューがかかららずまっすぐに積層されるため、磁石の挿入は従来通り容易に行うことができる。
【００２７】
図５は、受け台軸の回転のシーケンスを示した簡略図である。
ｙ軸正方向を基準Ｐ０とし、回転子の磁極中心の延長線と受け台の外周部とを交わる点をそれぞれ図中に示すように、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４と定め、基準Ｐ０とＰ１が一致する位置をＰ01，Ｐ０とＰ２が一致する位置をＰ02，Ｐ０とＰ３が一致する位置をＰ03，Ｐ０とＰ４が一致する位置をＰ04としたとき，受け台軸２０は、Ｐ01→Ｐ02→Ｐ03→Ｐ04→Ｐ03→Ｐ02→Ｐ01………の順に回転しながら積層することで、ジグザグ状のスキューが実現される。
【００２８】
以上のように構成された、永久磁石形モータにおいては、磁束密度の分布がなめらかになり、誘起電圧の高調波成分を低減させることができるため、トルクリップルの小さい永久磁石形モータを実現させることができる。
すなわち、図２２に示す空隙磁束密度の落ち込みが大きい従来のモータの空隙磁束密度分布に対し、この発明の実施の形態１で示すモータでは、隣接する磁極部のスリットの位置が磁極中心に対して、同じ位置に配置されることはなく、且つ、軸方向に対してもスリットの配置位置をずらしてＶ字状のジグザグスキューをつけた構造を有しているため、スリットの位置が同じ位置で重なることがなくなり、空隙磁束密度の落ち込みが分散されて、空隙磁束密度の分布は、図６に示すように落ち込みの小さい滑らかな分布となる。
【００２９】
モータの発生トルクは、空隙磁束密度と巻線に流れる電流の積に比例し、巻線電流は、矩形波の１２０度通電区間においてはほぼ一定であるため、空隙磁束密度の分布を滑らかにすることにより、回転子位置に対してのトルクの変動が小さくなり、ひいては、トルクリップルが小さい低振動，低騒音な永久磁石形モータが実現される。
【００３０】
また、スリットのスキューピッチはθｓ／Ａとなるようにしているため、軸方向に対してスリットが常にオーバーラップするように配置される。これにより、図７に示すような軸方向の磁束の漏れを防止することができ、スリットの効果を減少させることはない。
【００３１】
そして、磁極部に３本のスリットを配置することにより磁気抵抗が増加し、電機子反作用による磁束の湾曲を抑えることができるようになり、希土類などの磁力の大きい永久磁石を用いてた場合であっても、固定子ティース部に磁束が集中して、磁気飽和することがなくなり、鉄損を低減した高効率な永久磁石形モータが得られる。
【００３２】
さらに、組立上のばらつきで回転子軸が偏心した場合であっても、固定子の巻線のつくる磁束と回転子の磁極部によって作用する径方向の磁気吸引力を抑制することができるようになり、低振動，低騒音な永久磁石形モータが得られる。
【００３３】
実施の形態２．
図８は、この発明の実施の形態２を示したもので、上記の実施の形態１とは以下の点で異なっている。
すなわち、実施の形態１では、軸方向に積層する際に、スリット８のスキュー角をコアパンチ１枚毎に変えていたが、この発明の実施の形態２では、２枚おきにスリット８のスキュー角を変えるように積層されている。このとき、軸方向の積層枚数をＮｊ、極数をＮとしたとき、同一方向に積層するコアパンチの枚数Ｎｃは次式を満たす整数となる。
Ｎｃ≦Ｎｊ／（２Ｎ−１）
すなわち、少なくとも１個以上のＶ字スキューが形成されるように積層される。
以上のように構成された回転子においても、実施の形態１と同様な効果が得られる。
【００３４】
実施の形態３．
図９および図１０は、この発明の実施の形態３を示す永久磁石形モータの構成図である。
図９は、回転子を斜め方向からみた図、図１０は回転子の側面を部分的に拡大した図であり、実施の形態１とは以下の点で異なる。
すなわち、実施の形態１では、軸方向に積層する際にスリット８のスキューを連続したＶ字形状を成すようにスキューを形成していたが、この実施の形態では、スキューが斜めになるように形成される。
この図に示す回転子は、スリットを打ち抜くための専用の金型を用いて、金型を所定のピッチでずらしながら打ち抜くことにより実現することができる。
【００３５】
上記のように構成された永久磁石形モータにおいても、実施の形態１と同様な効果が得られる。
【００３６】
実施の形態４．
図１１に、実施の形態４を示す永久磁石形モータの構成を示す。
図１１において、回転子軸５と、前記回転子軸５の周りに配置された回転子鉄心１４と、前記回転子鉄心１４の周りに等間隔に配置された４個の磁石挿入孔６と、前記磁石挿入孔６の内部に埋め込まれ、Ｎ極，Ｓ極が交互になるように着磁された永久磁石７と、前記永久磁石７の外径側に存する前記回転子鉄心１４の磁極部１８に径方向に設けた４個のスリット８により構成される。
【００３７】
また、このスリット８は全周にわたって、不規則なランダムな間隔となるように配置されている。このような、回転子は、回転子鉄心の形状に打ち抜いた珪素鋼板を軸方向に所望の長さだけ積層し、磁石挿入孔に永久磁石を埋め込むことによって容易に得られる。
【００３８】
上記のように構成された永久磁石形モータにおいては、回転子の全周期にわたって、スリットをランダム間隔に配置することにより、従来、特定の周波数で発生していたｎ次の共振周波数を含む振動のピーク値を他の周波数帯域へ分散するという効果があり、振動のピーク値を抑えた低振動な永久磁石形モータが実現できる。
【００３９】
図１２は、この発明の永久磁石形モータの振動成分をＦＦＴ分析したものであり、同図に示すように従来の共振周波数で振動のピークを持つモータに対し、スリットをランダムな間隔に配置することにより特定周波数で発生する振動のピーク値をなまらせて、振動を抑制することができる。
また、巻線電流のつくる磁束と回転子の磁極部との間に作用する径方向の磁気吸引力がスリットの効果により低減でき、磁極周期（この場合は、回転周波数の４倍）で発生する振動成分を抑制することができる。
【００４０】
実施の形態５．
図１３に、この実施の形態５における永久磁石形モータの回転子の構成を示す。
図１３において、回転子軸５と、前記回転子軸５の周りに配置された回転子鉄心１４と、前記回転子鉄心１４の周りに等間隔に配置された４個の磁石挿入孔６と、前記磁石挿入孔６の内部に埋め込まれ、Ｎ極、Ｓ極が交互になるように着磁された永久磁石７と、前記永久磁石７の外径側に存する前記回転子鉄心１４の磁極部１８に回転子１２の回転方向に対して逆向きに斜めになるように設けた３個のスリット８により構成される。
【００４１】
上記のように構成された永久磁石形モータにおいては、回転方向に対して反対向きに斜めにスリットを配置することにより、巻線電流のつくる磁束の経路に対して磁気抵抗が増加するため、電機子反作用による磁束が効果的に弱められ、回転子の磁極部内での磁束の湾曲により固定子のティースが磁気飽和を生じるのを抑制することができるため、鉄損の小さい高効率な永久磁石形モータが得られる。
また、電機子反作用による磁束が弱められることにより、径方向に磁気吸引力が低減し、回転子軸が偏心を生じている場合であっても、磁極数周期で発生する振動成分を低減できるため、振動の小さい永久磁石形モータが実現できる。
また、斜めにスリットを入れることにより、巻線側からみたインダクタンスの変化が滑らかになり、従来、スロットの周期ででていた空隙磁束密度の落ち込みを小さくすることができるようになり、トルクリップルを低減することができる。
【００４２】
実施の形態６．
図１４は、この発明の実施の形態６を示す永久磁石形モータの回転子構成を示した図であり、実施の形態５とは以下の点で異なる。
すなわち、実施の形態５では、スリット８の形態を、回転子１２の回転方向に対して逆向きに傾けるように形成していたが、この実施の形態６においては、回転子軸５の中心を向く放射状になるように３個のスリット８を設けたことを特徴とする。
【００４３】
上記のように構成された永久磁石形モータにおいては、スリット８を、軸中心を向くように放射状に設けたことにより、永久磁石のつくる磁束が、ラジアル方向に分散されるため、表面に配置した円弧状の永久磁石をラジアル着磁したのと同様な効果が得られる。
これにより、空隙磁束密度分布は、図１５に示すように、台形波形状となり、１２０度の矩形波通電による制御とのマッチングが向上し、高効率な特性を有する永久磁石形モータが実現できる。
【００４４】
実施の形態７．
図１６は、この発明の実施の形態７における永久磁石形モータの回転子構成を示した図であり、実施の形態５とは以下の点で異なる。
すなわち、実施の形態５では、スリット８の形態を、回転子１２の回転方向に対して逆向きに傾けるように形成していたが、この実施の形態７においては、スリット８を径方向に第１のスリットと第２のスリットの上下２分割に形成し、かつ、上側の第１のスリットと下側の第２のスリットは同一直線上になるように配置したことを特徴とする。
すなわち、回転子内部に配置された径方向に延びるスリット８の中央部に磁性部を有する形状を呈する。
【００４５】
上記のように構成された、永久磁石形モータにおいては、第１および第２のスリットの上下２分割のスリットを設けることにより、回転子の位置の変化により、巻線電流のつくる磁束の通り難い位置と通り易い位置の落差が大きくなるように磁気回路が形成されるため、巻線インダクタンスの最大値と最小値の比を大きくすることができる。
すなわち、磁気抵抗の落差の大きい回転子を得ることができるようになり、リラクタンストルクの成分を増加させることができる。
【００４６】
したがって、永久磁石と巻線電流の作用によるマグネットトルクを有効に引き出すとともに、回転子磁極部と巻線電流のつくる磁束との間で働く電磁石作用によるリラクタンストルクが上乗せされ、高効率な永久磁石形モータを実現することができる。
【００４７】
実施の形態８．
図１７は、この発明の実施の形態８における永久磁石形モータの回転子構成を示した図であり、実施の形態７とは以下の点で異なる。
すなわち、実施の形態７では、スリット８を径方向に第１のスリットおよび第２のスリットの上下２分割に形成し、かつ上側の第１のスリットと下側の第２のスリットは同一直線上になるように配置していたが、この実施の形態においては、スリット８を径方向に第１のスリットと第２のスリットとに上下２分割に形成し、かつ、上側の第１のスリットと下側の第２のスリットを互い違いになるように形成したことを特徴とする。
【００４８】
上記のように構成された、永久磁石形モータにおいては、径方向の磁気吸引力が低減できる。
また、磁束集中による磁気飽和を回避しつつ、同時にリラクタンストルクの利用が可能になるため、電流辺りのトルクが上昇し、高効率な永久磁石形モータが実現できる。
また、空隙磁束密度の分布がなめらかになり、トルクリップルを低減できる。
【００４９】
実施の形態９．
図１８は、この発明の実施の形態９における永久磁石形モータの構成図を示したものであり、実施の形態１とは以下の点で異なる。
すなわち、実施の形態１においては、スリット８の外周側端部は、回転子鉄心内部において、閉塞された形態で形成されていたが、この実施の形態においては、スリット８の外周側の端部を開放された形態となるように形成される。
【００５０】
上記のように構成された永久磁石形モータにおいては、巻線電流のつくる磁束がスリットの外周部に流れて磁気飽和を生じることがなくなるため、同一トルクを得るための電流が減少し、より一層高効率な永久磁石形モータを実現することができる。
【００５１】
なお、この実施の形態は、実施の形態１への適用に限定されるものではなく、実施の形態２ないし実施の形態８のいずれについても適用することが可能である。
【００５２】
【発明の効果】
第１の発明によれば、第１のスリットおよび第２のスリットに分割されたスリットを設けることにより、回転子の位置の変化により、巻線電流のつくる磁束の通りにくい位置と通り易い位置の落差が大きくなるように磁気回路が形成されるため、巻線インダクタンスの最大値と最小値の比を大きくすることができる。
すなわち、磁気抵抗の落差の大きい回転子を得ることができるようになり、リラクタンストルクの成分を増加させることができる。
したがって、永久磁石と巻線電流の作用によるマグネットトルクを有効に引き出すとともに、回転子磁極部と巻線電流のつくる磁束との間で働く電磁石作用によるリラクタンストルクが上乗せされ、高効率な永久磁石形モータを実現することができる。
【００５３】
第２の発明によれば、第１のスリットおよび第２のスリットに分割されたスリットを第１および第２のスリットが互い違いになるように配置することにより、回転子の位置の変化により、巻線電流のつくる磁束の通りにくい位置と通り易い位置の落差が大きくなるように磁気回路が形成されるため、巻線インダクタンスの最大値と最小値の比を大きくすることができる。
すなわち、磁気抵抗の落差の大きい回転子を得ることができるようになり、リラクタンストルクの成分を増加させることができる。
したがって、永久磁石と巻線電流の作用によるマグネットトルクを有効に引き出すとともに、回転子磁極部と巻線電流のつくる磁束との間で働く電磁石作用によるリラクタンストルクが上乗せされ、高効率な永久磁石形モータを実現することができる。
また、磁束集中による磁気飽和を回避しつつ、同時にリラクタンストルクの利用が可能になるため、電流辺りのトルクが上昇し、高効率な永久磁石形モータが実現できる。
また、空隙磁束密度の分布がなめらかになり、トルクリップルを低減できる。
【００５４】
第３の発明によれば、スリットの外周部を開放することにより、巻線電流のつくる磁束がスリットの外周部に流れて磁気飽和を生じることがなくなるため、同一トルクを得るための電流が減少し、より一層高効率な永久磁石形モータを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による永久磁石形モータの構成を示す断面図である。
【図２】図１の永久磁石形モータの斜視図である。
【図３】図２の永久磁石形モータの側面を部分的に拡大した図である。
【図４】図２の永久磁石形モータの組立方法を示す図である。
【図５】図４の組立シーケンスを詳細に示した図である。
【図６】図２の永久磁石形モータの空隙磁束密度分布を示した図である。
【図７】図２の永久磁石形モータの磁束の漏れ防止の効果を示した図である。
【図８】この発明の実施の形態２による永久磁石形モータの構成を示す側面図である。
【図９】この発明の実施の形態３による永久磁石形モータの構成を示す斜視図である。
【図１０】図９の永久磁石形モータの側面図である。
【図１１】この発明の実施の形態４による永久磁石形モータの構成を示す断面図である。
【図１２】図１１の永久磁石形モータの振動成分を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態５による永久磁石形モータの構成を示す断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態６による永久磁石形モータの構成を示す断面図である。
【図１５】図１４の永久磁石形モータの空隙磁束密度分布を示す図である。
【図１６】この発明の実施の形態７による永久磁石形モータの構成を示す断面図である。
【図１７】この発明の実施の形態８による永久磁石形モータの構成を示す断面図である。
【図１８】この発明の実施の形態９による永久磁石形モータの構成を示す断面図である。
【図１９】従来の永久磁石形モータの構成を示す断面図である。
【図２０】永久磁石形モータの駆動回路を示す構成図である。
【図２１】従来の永久磁石形モータの磁束の流れを示した図である。
【図２２】従来のブラシレスＤＣモータの空隙磁束密度を示した図である。
【符号の説明】
１  固定子、２  スロット、３  ティース部、４  巻線、５  回転子軸、６  磁石挿入孔、７  永久磁石、８  スリット、９  空隙、１０  外周薄肉連結部、１１  磁石間薄肉連結部、１２  回転子、１３  固定子鉄心、１４  回転子鉄心、１５  直流電源部、１６  主回路部、１７  制御回路部、１８  磁極部１９  ヨーク部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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