(57)【要約】回転子と固定子を含み、回転子には回転子鉄心（４０２）と回転子鉄心上に設置される永久磁石（４０５）が含まれている。固定子には固定子鉄心（４０１）と三相電機子コイルが含まれている。固定子上に９M個の電機子コイルを設置し、回転子上に８Ｍ又は１０Ｍの磁極を設置することによって、三相ＡＣ永久磁石モータが左右空間と上下空間において対称になるようにして、噛み合いトルクと片側磁気引っ張り力を大幅低減することができる。その中、Ｍは２以上の自然数である。関連ラジアル方向磁極性を有する永久磁石と回転子スロットの周期性設置によって、必要とする回転子磁極のペア数を実現することができ、これによって回転子永久磁石の機械強さとモータの性能を向上することができる。
2013524747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と固定子からなり、前記回転子には、回転子鉄心と回転子鉄心上に設置される永久磁石が含まれ、前記固定子には、固定子鉄心や、Ａ相電機子コイル、Ｂ相電機子コイル、Ｃ相電機子コイルが含まれており、前記固定子鉄心上には固定子スロットと固定子歯が設置されており、前記回転子の磁極ペア数は４Ｍ又は５Ｍで、つまり、前記回転子の磁極数は８Ｍ又は１０Ｍとなり、前記固定子のスロット数は９Ｍで、前記固定子の歯数は９Ｍで、Ａ相の電機子コイル数は３Ｍで、しかも、それぞれ独立に３Ｍ個の固定子歯上に設置され、Ｂ相の電機子コイル数も３Ｍで、やはり、それぞれ独立に３Ｍ個の固定子歯上に設置され、Ｃ相の電機子コイル数も３Ｍで、やはり、それぞれ独立に３Ｍ個の固定子歯上に設置され、その中、Ｍは２以上の自然数であることを特徴とする三相ＡＣ永久磁石モータ。
【請求項２】
前記永久磁石は回転子のラジアル方向に沿って、Ｎ極とＳ極が循環的に外側向けに前記回転子の表面上に固定され、各ペアの磁極には２つの磁場方向が反対となる永久磁石が含まれており、回転子磁場のＮ極とＳ極はいずれも永久磁石によって実現されることを特徴とする請求項１に記載の三相ＡＣ永久磁石モータ。
【請求項３】
前記回転子鉄心上には回転子スロットと回転子歯は設置され、前記永久磁石は回転子のスロット中に嵌め込まれ、しかも、Ｎ極（又はＳ極）が全て外向け状に設置され、前記回転子磁場のＮ極（又はＳ極）は永久磁石によって実現され、対応するＳ極（又はＮ極）は回転子歯によって実現されることを特徴とする請求項１に記載の三相ＡＣ永久磁石モータ。
【請求項４】
前記永久磁石は楔によって回転子のスロットの中に固定されることを特徴とする請求項３に記載の三相ＡＣ永久磁石モータ。
【請求項５】
前記回転子上には永久磁石の外表面上に支えれる磁性キャップが設置されており、当該磁性キャップは非磁性の楔と共に前記回転子鉄心を隔離することを特徴とする請求項３に記載の三相ＡＣ永久磁石モータ。
【請求項６】
前記磁性キャップは軟磁性材料で構成されることを特徴とする請求項５に記載の三相ＡＣ永久磁石モータ。
【請求項７】
前記回転子鉄心は、珪素鋼板を重ねてなり、又はソリッドスチールを加工してなることを特徴とする請求項６に記載の三相ＡＣ永久磁石モータ。
【請求項８】
前記回転子は、回転子のアキシアル方向において少なくとも２つのエリアに分けられ、各エリアは空間的に対称になっており、エリアの間には各エリアの噛み合いトルクの基本波成分をお互いに相殺させる位相差があることを特徴とする請求項１〜７に記載のいずれかの三相ＡＣ永久磁石モータ。
【請求項９】
前記位相差は噛み合いトルク基本波の１８０°電気角度となることを特徴とする請求項８に記載の三相ＡＣ永久磁石モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータ技術に関するもので、特に三相ＡＣ永久磁石モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子技術や、センサー技術、コントロール技術および材料科学の発展につれ、三相ＡＣ永久磁石モータは、サーボシステムなどの数多くの分野に幅広く応用されており、各使用分野のその性能に対する要求も益々高まる一方である。
【０００３】
三相ＡＣ永久磁石モータの鉄心材料は飽和状態で運行されるので、モータの電機子反応は避けられない。電機子の反応はトルク係数に対する影響が非常に大きく、当該係数は電機子電流が増加するにつれ減少する。電機子の反応を低下させるために、数多くのサーボシステムに使われる三相ＡＣ永久磁石モータは表面実装マグネット（Surface mounted magnet, SMM)構造を使用しており、モータの固定子と回転子とのギャップを大きくしている。永久磁石回転子にＳＭＭ構造を使用する場合、永久磁石は接着剤によって回転子の表面上に接着される。モータのパワーが非常に小さい場合、永久磁石はNd-Fe-Bを接着させるようなモールディング方式によって形成されるが、このような永久磁石の表面実装方式は非常に効果的である。
【０００４】
回転子永久磁石のメイン磁気回路のリラクタンスは、回転子が異なる位置に回るにつれ、変わって来る。噛み合いトルクもこれによって生じる。片側磁気引っ張り力はモータ磁場の空間におけるアンバランスによって生じるものである。三相ＡＣ永久磁石モータは、高磁気エネルギーの永久磁石を使用したので、厳重な噛み合いトルク及び片側磁気引っ張り力を発生し易い。噛み合いトルクと片側磁気引っ張り力は三相ＡＣ永久磁石モータの重要な性能パラメータで、モータのノイズの大きさや、安定性などに重要な影響があるので、三相ＡＣ永久磁石モータの設計に重要な指導性意義がある。
【０００５】
モータの設計中、多くの情況において、噛み合いトルクに対する要求は、片側磁気引っ張り力に対する要求と相違している。例えば、固定子のスロット数が６で、回転子が４ペアの磁極からなる三相ＡＣ永久磁石モータが、目下通常の三相ＡＣ永久磁石モータとなっている。このような三相ＡＣ永久磁石モータは、片側磁気引っ張り力をかなり小さくしているが、噛み合いトルクは比較的大きい。その噛み合いトルクは図１を参照。噛み合いトルクを低減させるために、数多くの三相ＡＣ永久磁石モータはやむを得ず図２のとおり、固定子のスロット数が９で、回転子が４ペアの磁極からなる構造を使っている。このような、固定子のスロット数が９で、回転子が４ペアの磁極からなる構造は、噛み合いトルクの低減に非常に効果的であるが、片側磁気引っ張り力を発生させる構造で、駆動電流が「ゼロ」であっても、片側磁気引っ張り力が発生される。片側磁気引っ張り力は図３を参照。また、駆動電流の作用によって、このような片側磁気引っ張り力の影響はさらに厳重且つ煩雑になる。現在の三相ＡＣ永久磁石モータの構造は、噛み合いトルクが厳重になり、片側磁気引っ張り力が大きなる問題を同時に解決することができないので、それに対する改進が必要とする。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、ＡＣ永久磁石モータに、永久磁石を回転子の表面に実装させる効果的な方法を提供することによって、ＡＣ永久磁石モータの噛み合いトルクが厳重で、片側磁気引っ張り力が大きい技術問題を解決することに目的がある。
【０００７】
本発明は、一種の三相ＡＣ永久磁石モータを提供するが、その中には回転子と固定子が含まれる。前記回転子には、回転子鉄心と回転子鉄心上に設置される永久磁石が含まれ、前記固定子には、固定子鉄心や、Ａ相電機子コイル、Ｂ相電機子コイル、Ｃ相電機子コイルが含まれており、前記固定子鉄心上には固定子スロットと固定子歯が設置されており、その中、前記回転子の磁極ペア数は４Ｍ又は５Ｍで、つまり、前記回転子の磁極数は８Ｍ又は１０Ｍとなり、前記固定子のスロット数は９Ｍで、前記固定子の歯数は９Ｍで、Ａ相の電機子コイル数は３Ｍで、しかも、それぞれ独立に３Ｍ個の固定子歯上に設置され、Ｂ相の電機子コイル数も３Ｍで、やはり、それぞれ独立に３Ｍ個の固定子歯上に設置され、Ｃ相の電機子コイル数も３Ｍで、やはり、それぞれ独立に３Ｍ個の固定子歯上に設置され、Ｍは２以上の自然数である。
【０００８】
さらに、前記永久磁石は回転子のラジアル方向に沿って、Ｎ極とＳ極が循環的に外側向けに前記回転子の表面上に固定され、各ペアの磁極には２つの磁場方向が反対となる永久磁石が含まれており、回転子磁場のＮ極とＳ極はいずれも永久磁石によって実現される。
【０００９】
さらに、前記回転子鉄心上には回転子スロットと回転子歯は設置され、前記永久磁石は回転子のスロット中に嵌め込まれ、しかも、Ｎ極（又はＳ極）が全て外向け状に設置され、前記回転子磁場のＮ極（又はＳ極）は永久磁石によって実現され、対応するＳ極（又はＮ極）は回転子歯によって実現される。さらに、前記永久磁石は楔によって回転子のスロットの中に固定される。
【００１０】
さらに、前記回転子上には永久磁石の外表面上に支えれる磁性キャップが設置されており、当該磁性キャップは非磁性の楔と共に前記回転子鉄心を隔離し、さらに、磁性キャップは軟磁性材料で構成され、具体的に、前記磁性キャップは珪素鋼板を重ねてなり、又はソリッドスチールを加工してなる。
【００１１】
さらに、前記回転子は、回転子のアキシアル方向において少なくとも２つのエリアに分けられ、各エリアは空間的に対称になっており、エリアの間には各エリアの噛み合いトルクの基本波成分をお互いに相殺させる位相差がある。具体的に、前記回転子は回転子のアキシアル方向において２つのエリアに分けられており、位相差は噛み合いトルク基本波の１８０°電気角度となる。
【００１２】
さらに、前記回転子鉄心は、珪素鋼板を重ねてなり、又はソリッドスチールを加工してなる。
【００１３】
本発明中の三相ＡＣ永久磁石モータは特定数量の固定子スロット、極数を設置することによって、三相ＡＣ永久磁石モータの磁場が左右空間、上下空間上の対称を実現し、これによって噛み合いトルクと片側磁気引っ張り力を大きく低下させる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
図１は固定子スロット数が６で、回転子が４ペアの磁極からなる三相ＡＣ永久磁石モータの噛み合いトルクである。
図２は固定子スロット数が９で、回転子が４ペアの磁極からなる三相ＡＣ永久磁石モータである。
図３は固定子スロット数が９で、回転子が４ペアの磁極からなる三相ＡＣ永久磁石モータの片側磁気引っ張り力である。
図４は固定子スロット数が１８で、回転子が１６ペアの磁極からなる三相ＡＣ永久磁石モータである。
図５は固定子スロット数が１８で、回転子が２０ペアの磁極からなる三相ＡＣ永久磁石モータである。
図６は固定子スロット数が１８で、回転子が１６ペアの磁極からなり、一方向永久磁石ＳＭＭ回転子を有する三相ＡＣ永久磁石モータである。
図７は三相ＡＣ永久磁石モータの磁場分布図である。
図８は階段形嵌め込み式回転子である。
図９は梯形嵌め込み式回転子である。
図１０は弧形嵌め込み式回転子である。
図１１は固定楔形嵌め込み式回転子である。
図１２は磁性キャップ構造からなる回転子である。
図１３は２つのエリアを有する両方向永久磁石ＳＭＭ回転子である。
図１４は２つのエリアを有する一方向永久磁石ＳＭＭ回転子である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１５】
回転子と固定子からなる、図４に示されている三相ＡＣ永久磁石モータにおいて、前記回転子には、回転子鉄心４０２と回転子鉄心４０２上に設置される永久磁石４０５が含まれ、前記固定子には、固定子鉄心４０１や、Ａ相電機子コイル、Ｂ相電機子コイル、Ｃ相電機子コイルが含まれており、固定子鉄心４０１上には固定子スロット４０３と固定子歯４０４が設置されており、回転子の磁極数は１６、固定子スロット４０３の数は１８、固定子歯４０４の数は１８で、Ａ相の電機子コイル数は６で、しかも、それぞれ独立に６個の固定子歯４０４上に設置され、個々のコイルは１つの固定子歯上に巻かれる。Ｂ相の電機子コイル数も６で、しかも、それぞれ独立に他の６個の固定子歯上に設置され、その巻き方法はＡ相と同様である。Ｃ相の電機子コイル数も６で、それぞれ独立に他の６個の固定子歯上に設置され、巻き方法はＡ相と同様である。
【００１６】
永久磁石４０５は、回転子のラジアル方向に沿って、Ｎ極とＳ極が循環的に外側向けに前記回転子の表面上に固定され、各ペアの磁極には２つの磁場方向が反対となる永久磁石が含まれており、回転子磁場のＮ極とＳ極はいずれも永久磁石によって実現される。
【００１７】
図４において、電機子コイルは次の電流流れ方向表示を有する。
Ａ：Ａ相電機子コイルの電流の流れ込む部分、Ｘ：Ａ相電機子コイルの電流の流れ出る部分。
Ｂ：Ｂ相電機子コイルの電流の流れ込む部分、Ｙ：Ｂ相電機子コイルの電流の流れ出る部分。
Ｃ：Ｃ相電機子コイルの電流の流れ込む部分、Ｚ：Ｃ相電機子コイルの電流の流れ出る部分。
【００１８】
図４から見れば、個々の相のコイルは２周期のコイルから構成される。この２周期の間は直列連結方式となっているが、並列連結方式を取ることもできる。図４に示されている三相のコイルの間はＹ型連結方式となっうているが、△型連結方式を取ることもできる。
【００１９】
このような１８スロット１６極構造は、左右空間と上下空間上で対称になっているので、片側磁気引っ張り力が発生しなく、理論的に、このような構造の噛み合いトルクの周期は２．５°であることを証明できるので、モータの噛み合いトルクは非常に小さい。
【実施例２】
【００２０】
実施例１と基本的に同様である、図５に示されている三相ＡＣ永久磁石モータにおいて、異なる所は回転子の磁極数が２０であるということである。このような１８スロット、２０極のモータ構造は、左右空間と上下空間上で対称となるため、やはり、片側磁気引っ張り力が発生しない。また、噛み合いトルクの周期が２°であるので、このようなモータの噛み合いトルクも非常に小さい。
【００２１】
実施例１、実施例２によって提供される三相ＡＣ永久磁石モータにおいて、その回転子上の個々のペアの磁極には２つの磁場方向が反対する永久磁石があり、こちらではこのような構造を有する回転子を両方向永久磁石ＳＭＭ回転子と定義する。両方向永久磁石ＳＭＭ回転子は、電機子反応がモータ特性に対しる影響を低減することはできるが、依然として次の問題が存在する。
（１）永久磁石は接着方式で回転子表面上に取り付けられるが、永久磁石が直接モータのギャップを向けるようになる。永久磁石底面の接着剤層および永久磁石サイズの誤差によって、ギャップ精度のコントロールが難しく、回転子を取り付けてからの重心分布の分散度が比較的大きいので、モータの運行とコントロール質に影響をもたらす。
（２）底面の接着剤層はモータの等価ギャップを大きくさせ、ギャップの磁場を低減させるので、モータのパワー密度と効率を低下させる。
（３）回転子の表面サイズは正確にコントロールすることが非常に難しいので、モータの効果的な運行を保証するために、モータの物理的ギャップは比較的大きく設計しなければならないので、これもモータのパワー密度と効率をさらに低下させる。
（４）永久磁石は主に接着剤と永久磁石底部と回転子鉄心との間の抗張力によって、回転子回転の際の遠心力を克服するが、このような能力は比較的弱いので、モータの高速運行が実現できない。
【００２２】
両方向永久磁石ＳＭＭ回転子の上記４つの技術的欠陥を解決するために、実施例３、実施例４、実施例５、実施例６、実施例７、実施例８などの５つの具体的な実施例を提出する。
【実施例３】
【００２３】
固定子と回転子からなる、三相ＡＣ永久磁石モータにおいて、
固定子は実施例１と同様な固定子構造となっており、つまり、固定子鉄心や、Ａ相電機子コイル、Ｂ相電機子コイル、Ｃ相電機子コイルが含まれており、固定子鉄心上には固定子スロットと固定子歯が設置され、固定子の磁極数は１６、固定子のスロット数は１８、固定子の歯数は１８、Ａ相電機子コイル数は６で、しかも、それぞれ独立に６個の固定子歯４０４上に設置され、個々のコイルは１つの固定子歯上に巻かれる。Ｂ相電機子コイル数も６で、しかも、それぞれ独立に他の６個の固定子歯上に設置され、巻き形式はＡ相と同様である。Ｃ相電機子コイル数も６で、しかも、それぞれ独立に他の６個の固定子歯上に設置され、巻き形式は、やはり、Ａ相と同様である。
【００２４】
回転子は図６のとおり、回転子鉄心６０１と回転子鉄心６０１上に設置される永久磁石６０３が含まれており、回転子鉄心６０１上には８個の回転子スロット６０８と８個の回転子歯６０２が設置される。８個の永久磁石６０３は、８個の回転子スロット６０８中に嵌め込まれ、永久磁石６０３と回転子歯６０２の歯壁の間は、非磁性パッキンおよびギャップ６０５によって隔離され、全ての永久磁石６０３の充磁方向は同様で、つまり、永久磁石６０３の磁場方向は、図６のとおり、外がＮ裏がＳの方式に設置され、当該回転子において、８ペアの磁極を形成し、１ペアの磁極には１つの永久磁石だけがあり、つまり、１ペアの磁極は永久磁石や、当該永久磁石と対応する固定子歯によって構成される。機械的構造から言えば、上記非磁性パッキンは永久磁石６０３を固定する楔６０４であり、楔６０４はステンレスや、アルミニウムプレート、銅プレートおよびプラスチックプレートなどの非磁性物質で構成される。本発明において、回転子中、１つの永久磁石によって形成される１ペアの磁極構造を一方向永久磁石ＳＭＭ回転子と定義する。
【００２５】
本実施例において、三相ＡＣ永久磁石モータの噛み合いトルクの周期は５°である。
【００２６】
図７は図６に示されている三相ＡＣ永久磁石モータの磁場分布図であり、この図から見れば、全ての永久磁石の磁場方向が同様であっても、磁気回路の設計において、ギャップ磁場によって発生できる永久磁石数と同様な磁場極ペア数にしなければならない。そのため、このような三相ＡＣ永久磁石モータの磁極ペア数は所用の永久磁石数と同様で、つまり、三相ＡＣ永久磁石モータの磁極数は永久磁石数の２倍となる。
【００２７】
永久磁石６０３は永久磁石６０３側面の楔６０４および楔６０４上の適当な接着剤によって、回転子スロット６０８の中に嵌め込まれるので、接続強さが大きくなり、回転子表面と永久磁石６０８の遠心力に対する抵抗力を大幅向上し、これによって回転子は高速回転にもっと適するようになる。永久磁石６０３の底部は直接回転子の鉄心６０１と接触されるので、両方向永久磁石ＳＭＭ回転子の底面接着剤層によって形成される隙間がなく、永久磁石の利用率が高くなり、効率も高くなる。製造中は、一方向永久磁石ＳＭＭ回転子の嵌め込み式構造を使用することによって、永久磁石表面６０６サイズに対する高精度のコントロールが実現し易くなり、そして、回転子歯６０２は回転子鉄心６０１の一部分となるので、回転子歯表面６０７サイズに対する精度も良くコントロールできるため、両方向永久磁石ＳＭＭ回転子の重心分布の分散度が大きい問題を解決することができ、一方向永久磁石ＳＭＭ回転子を有する三相ＡＣ永久磁石モータは、もっと優れた高速回転の安定性が得られる。
【実施例４】
【００２８】
実施例３と基本的に同様な構造となっている三相ＡＣ永久磁石モータにおいて、異なる所としては、永久磁石の磁場方向は、外がＳ裏がＮの方式に設置される。
【実施例５】
【００２９】
実施例３と基本的に同様な構造となっている三相ＡＣ永久磁石モータにおいて、異なる所としては、回転子は図８に示されている階段形の嵌め込み式構造を使用しているということである。
【実施例６】
【００３０】
実施例３と基本的に同様な構造となっている三相ＡＣ永久磁石モータにおいて、異なる所としては、回転子は図９に示されている梯形の嵌め込み式構造を使用しているということである。
【実施例７】
【００３１】
実施例３と基本的に同様な構造となっている三相ＡＣ永久磁石モータにおいて、異なる所としては、回転子は図１０に示されている弧形の嵌め込み式構造を使用しているということである。
【実施例８】
【００３２】
実施例３と基本的に同様な構造となっている三相ＡＣ永久磁石モータにおいて、異なる所としては、回転子は図１１に示されている固定楔形の嵌め込み式構造を使用しており、固定楔１１１は永久磁石１１２を回転子鉄心１１３上にしっかりとロッキングするということである。
【実施例９】
【００３３】
固定子と回転子からなる、三相ＡＣ永久磁石モータにおいて、固定子は実施例１中の固定子と同様な構造となっている。回転子は図１２に示された構造となっており、つまり、回転子の鉄心１２１上には８個の回転子スロット１２７と８個の回転子歯１２４、８個の軟磁性材料からなるギャップ１２２が支え接続方式によって、８個の永久磁石１２３をそれぞれ８個の回転子スロット１２７の中にしっかりと固定させ、ギャップ１２２は非磁性楔１２５によって、回転子歯１２４上にしっかりとロッキングされ、ギャップ１２２は、また、非磁性楔１２５によって、楔隙間１２６と固定子鉄心１２１を隔離して、永久磁石１２３の渦電流ロスを低減する。ギャップと回転子鉄心との間は直接的な磁気接触がないため、永久磁石が回転子の鉄心と「ショート」接続されている場合の磁束漏れは嵌め込み式回転子に比べて遥かに小さい。そのため、永久磁石の利用率が高くなり、モータのパワー密度も向上できる。回転子の鉄心とギャップが珪素鋼板を重ねてなる場合、回転子の鉄の消耗は大きく低減でき、永久磁石上の電気ロスは基本的に除去できる。これは永久磁石の寿命の向上に非常に有利である。
【００３４】
本実施例中の永久磁石や、楔、楔隙間および回転子の形状などは、その他の各種形式に換えることができる。
【実施例１０】
【００３５】
固定子と回転子からなる、三相ＡＣ永久磁石モータにおいて、固定子は実施例１中の固定子と同様な構造となっている。回転子は図１３に示された構造となっており、つまり、回転子は電磁構造が同様なＡ区切りとＢ区切りの２つのエリアからなり、２つのエリアの間は接線方向に沿って位置差異があり、当該位置差異は具体的にはＡ区切り回転子によって生じる噛み合いトルクの基本波とＢ区切りとの電気角度の差は１８０°である。２つのエリア上には均一に１６個の回転子スロットや、１６個の回転子歯と１６個の永久磁石が設置され、１６個の永久磁石は１６個の回転子スロット中に嵌め込まれる。電磁構造が同様なＡ区切りとＢ区切りの噛み合いトルクの基本波の電気角度差は１８０°であり、これは回転子によって生じる噛み合いトルクが基本的にお互いに相殺されるようにさせ、これによってモータのトータル噛み合いトルクは大きく低減される。
【００３６】
上記１８個のスロットと１６個の磁極からなる両方向永久磁石ＳＭＭ回転子にとって、空間噛み合いトルクの基本波磁極ペア数は回転子磁場の基本波磁極ペア数に比べて遥かに高いので、モータの電気パラメータとモータの特性にとって明らかな影響はない。そのため、２区切り型の回転子のような噛み合いトルクを減らす構造は合理的である。斜めのスロットおよび斜めの磁極を利用して噛み合いトルクを低減する伝統的な構造設計に比べて、２区切り型の構造による噛み合いトルクの除去は比較的実現し易く、これはモータのコスト低減とモータの安定性向上に非常に有利である。
【実施例１１】
【００３７】
固定子と回転子からなる、三相ＡＣ永久磁石モータにおいて、固定子は実施例３中の固定子と同様な構造となっている。回転子は図１４に示された構造となっており、つまり、回転子は電磁構造が同様なＡ区切りとＢ区切りの２つのエリアからなり、２つのエリアの間は接線方向に沿って位置差異があり、当該位置差異は具体的にはＡ区切り回転子によって生じる噛み合いトルクの基本波とＢ区切りとの電気角度の差は１８０°である。２つのエリア上には均一に８個の回転子スロットや、８個の回転子歯と８個の永久磁石が設置され、８個の永久磁石は８個の回転子スロット中に嵌め込まれる。電磁構造が同様なＡ区切りとＢ区切りの噛み合いトルクの基本波の電気角度差は１８０°であり、これは回転子によって生じる噛み合いトルクが基本的にお互いに相殺されるようにさせ、これによってモータのトータル噛み合いトルクは大きく低減される。
【００３８】
上記１８個のスロットと１６個の磁極からなる両方向永久磁石ＳＭＭ回転子にとって、空間噛み合いトルクの基本波磁極ペア数は回転子磁場の基本波磁極ペア数に比べて遥かに高いので、モータの電気パラメータとモータの特性にとって明らかな影響はない。そのため、２区切り型の回転子のような噛み合いトルクを減らす構造は合理的である。斜めのスロットおよび斜めの磁極を利用して噛み合いトルクを低減する伝統的な構造設計に比べて、２区切り型の構造による噛み合いトルクの除去は比較的実現し易く、これはモータのコスト低減とモータの安定性向上に非常に有利である。
【００３９】
実施例１０および実施例１１には２区切り型回転子構造の設計が開示されているが、実施例１０および実施例１１の説明から見れば、回転子は複数のエリアに設置することもでき、各エリア上の噛み合いトルクの基本波成分がお互いに相殺できるよにして、トータル噛み合いトルクを低減できれば、それで良い。
【００４０】
上記実施例１〜１１は、固定子のスロット数を９Ｍ、回転子のスロット数を８Ｍ、又は１０Ｍとし、Ｍを２として、詳しく説明したもので、本分野の技術者なら、Ｍを３、４、５などの自然数に設定することもできる。
【図１】
2013524747.tif 000003
【図２】
2013524747.tif 000004
【図３】
2013524747.tif 000005
【図４】
2013524747.tif 000006
【図５】
2013524747.tif 000007
【図６】
2013524747.tif 000008
【図７】
2013524747.tif 000009
【図８】
2013524747.tif 000010
【図９】
2013524747.tif 000011
【図１０】
2013524747.tif 000012
【図１１】
2013524747.tif 000013
【図１２】
2013524747.tif 000014
【図１３】
2013524747.tif 000015
【図１４】
2013524747.tif 000016
【国際調査報告】
2013524747.tif 000017
2013524747.tif 000018
2013524747.tif 000019
2013524747.tif 000020
2013524747.tif 000021
2013524747.tif 000022
2013524747.tif 000023
2013524747.tif 000024