(57)【要約】【課題】電動機の電力損失を小さくし、高速動作を可能にする。【解決手段】固定子と回転子とを含む、ラジアル磁場型電動機であり、前記固定子の内円には、周方向に沿ってＮ個の固定子歯が均一に分布されており、固定子歯毎に一つのコイルが巻回されており、Ｎ個のコイルによって固定子巻線が構成されており、そのうち、Ｎは１２以上の整数である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と回転子とを含む、ラジアル磁場型電動機である永久磁石電動機であって、
前記固定子の内円には、周方向に沿ってＮ個の固定子歯が均一に分布されており、固定子歯毎に一つのコイルが巻回されており、Ｎ個のコイルによって固定子巻線が構成されており、そのうち、Ｎは１２以上の整数であり、
前記固定子が、複数の同じ形状の環状薄板を積層して製造されており、当該環状薄板の材質がアモルファス透磁材料である、
ことを特徴とする永久磁石電動機。
【請求項２】
前記アモルファス透磁材料がＦｅ基アモルファス合金である、ことを特徴とする請求項１に記載の永久磁石電動機。
【請求項３】
前記回転子は、複数の同じ形状の環状薄板を積層して製造されており、当該環状薄板の材質が珪素鋼であり、
前記回転子の外円には、周方向に沿ってＭ個の磁極が均一に分布されており、磁極毎にＬ個の回転子スロットがあり、各回転子スロット内に一つの磁石が埋め込まれており、そのうち、Ｍは１２以上の偶数であり、Ｌは１以上の整数である、
ことを特徴とする請求項１に記載の永久磁石電動機。
【請求項４】
前記磁石は、磁極方向が前記回転子の径方向に対して垂直又は斜めとなるように設けられている、ことを特徴とする請求項３に記載の永久磁石電動機。
【請求項５】
前記固定子巻線には、集中巻が用いられている、ことを特徴とする請求項１に記載の永久磁石電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機分野に関し、特に、永久磁石電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、公知の車両用電動機の構造は、固定子、回転子、回転軸、台座等を含み、固定子は、一般に、スロットが予め形成された冷間圧延珪素鋼板を積層して製造されており、スロット内に巻線が取り付けられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、固定子の透磁材料は、通常、交番磁界で電力損失が存在し、例えば珪素鋼板は、透磁材料として電力損失の数値が非常に大きく、特に高速回転領域で、電力損失が電動機の電力損失の合計の半分を超える場合もある。したがって、電動機の効率の低下を招き、動作の安全性に影響を及ぼすという問題がある。従来構造の電動機には、電力損失を低減するために、一般に、例えば６極や８極のような少数の磁極が用いられている。しかしながら、このような電動機は、極数が少なくて、回転子の各磁極の磁石の幅が大きいため、発生する遠心力が大きくなり、電動機の高速動作には不利である。
【０００４】
上記問題に鑑みて、本発明は、従来の電動機の電力損失が大きく、高速に動作できないという問題を解決するための永久磁石電動機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的に達するために、本発明の技術案は、下記のようにして実現される。
本発明は、固定子と回転子とを含む、ラジアル磁場型電動機である永久磁石電動機であって、前記固定子の内円には、周方向に沿ってＮ個の固定子歯が均一に分布されており、固定子歯毎に一つのコイルが巻回されており、Ｎ個のコイルによって固定子巻線が構成されており、そのうち、Ｎは１２以上の整数であり、前記固定子は、複数の同じ形状の環状薄板を積層して製造されており、当該環状薄板の材質がアモルファス透磁材料である。
【０００６】
前記アモルファス透磁材料がＦｅ基アモルファス合金であってもよい。
前記回転子は、複数の同じ形状の環状薄板を積層して製造されており、当該環状薄板の材質が珪素鋼であり、前記回転子の外円には、周方向に沿ってＭ個の磁極が均一に分布されており、磁極毎にＬ個の回転子スロットがあり、各回転子スロット内に一つの磁石が埋め込まれており、そのうち、Ｍは１２以上の偶数であり、Ｌは１以上の整数であってもよい。
【０００７】
前記磁石は、磁極方向が前記回転子の径方向に対して垂直又は斜めとなるように設けられてもよい。
前記固定子巻線には、集中巻が用いられていてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の有益な効果としては、固定子と回転子とを含む、ラジアル磁場型電動機である永久磁石電動機が提供され、前記固定子の内円には、周方向に沿ってＮ個の固定子歯が均一に分布されており、固定子歯毎に一つのコイルが巻回されており、Ｎ個のコイルによって固定子巻線が構成されており、そのうち、Ｎは１２以上の整数である。このように、磁極数が１２以上であることで各磁極の磁石の幅及び遠心力が制限される。これにより、電動機の高速動作が有利となり、安全性も向上する。前記固定子は、複数の同じ形状の環状薄板を積層して製造されており、当該環状薄板の材質がアモルファス透磁材料である。したがって、交番磁界に対する電力損失が珪素鋼よりも低くなり、電動機の效率を大幅に向上させることができる。
【０００９】
上記の説明は、あくまでも本発明の技術案の概要であり、本発明の技術手段をより明確に理解でき、明細書の内容に従ってそれを実施できるために、また、本発明の上記およびその他の目的、特徴、利点をより明白で分かり易くするために、以下、特に本発明の具体的な実施形態を挙げて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
以下の好ましい実施形態の詳しい説明を読むことにより、様々のその他の利点及びメリットが当業者にとって明白になる。図面は、好ましい実施形態を示すという目的のみに用いられ、本発明に対する制限にならない。また、図面全体では、同じ部品を同じ符号で示す。
【００１１】
【図１】本発明の実施例による電動機の構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の例示的な実施例を更に詳しく説明する。図面に本発明の例示的な実施例が示されているが、理解すべきなのは、本発明を様々の形で実現することができ、ここで述べた実施例に制限されるべきではない。逆に、これらの実施例を提供するのは、本発明をより十分に理解できるようにすると共に、本発明の範囲を当業者に完全に伝達できるようにするためである。
【００１３】
図１に示すように、本発明の実施例では、固定子１、回転子３及び回転軸６を含み、回転子３が回転軸６に取り付けられると共に、回転軸６と一緒に回転することができるラジアル磁場型電動機である永久磁石電動機が提供される。固定子１の内円には、周方向に沿ってＮ個の固定子スロット２が均一に分布されており、そのうち、Ｎは１２以上の整数である。本発明の一つの具体的な実施例においては、Ｎは１８である。固定子スロット２は、開口スロットであり、固定子１の内円の縁に位置し、且つ回転子３に向いて開口している。隣接する二つの固定子スロット２によって一つの固定子歯７が形成され、固定子歯７毎に一つのコイル（図示省略）が巻回されており、コイル毎のスパンが一つの歯ピッチで、Ｎ個のコイルによって固定子巻線が構成されている。固定子巻線には、集中巻が用いられている。集中巻は、巻線の挿入速度を向上させ、巻線の端部の高さを低減させるのに役立つ。
【００１４】
本発明の実施例において、固定子１が、複数の同じ形状の環状薄板を積層して製造されており、当該環状薄板の材質がアモルファス透磁材料である。本発明の一実施例においては、アモルファス透磁材料がＦｅ基アモルファス合金である。アモルファス透磁材料は、交番磁界に対する電力損失が珪素鋼よりも低く、特に電動機が高速に動作している時の、電動機の效率を大幅に向上させることができる。
【００１５】
回転子３は、複数の同じ形状の環状薄板を積層して製造されており、当該環状薄板の材質が珪素鋼である。回転子３の外円には、周方向に沿ってＭ個の磁極が設けられており、磁極毎にＬ個の回転子スロット４があり、各回転子スロット４内に一つの磁石５が埋め込まれており、そのうち、回転子スロット４の個数Ｍは１２以上の偶数であり、磁極毎の回転子スロット４の個数Ｌは１以上の整数である。本発明の実施例において、回転子３には、合計１２個の磁極があり、磁極毎に二つの回転子スロット４があり、各回転子スロット４内に一つの磁石５が埋め込まれていて、合計２４個の磁石５がある。ここでの磁極数とは、回転子３に設けられた磁場数を指し、そのうち、各二つの磁石５によって一つの強化された磁場が構成される。磁極の個数Ｍ及び磁極毎の回転子スロット４の個数Ｌは、いずれも必要に応じて柔軟に設定することができる。磁石５は、磁極方向が回転子３の径方向に対して斜めとなるように設けられており、各磁極の二つの磁石５が対称に設けられている。各磁極の磁石５の磁束が収束して、固定子１と回転子３との間のエアギャップを通して固定子鉄心に到達する。無論、磁石５は、磁極方向が回転子３の径方向に対して垂直となるように設けられてもよい。
【００１６】
本発明の実施例においては、磁極の個数が１２であり、磁石５の個数が２４である。同じサイズの回転子３では、磁極の個数が多くなると、磁極毎の磁石５の幅及び遠心力が制限され、これにより、電動機の高速動作に有利となり、電動機の安全性も向上する。
【００１７】
以上を纏めると、本発明の実施例の有益な効果としては、固定子と回転子とを含む、ラジアル磁場型電動機である永久磁石電動機が提供され、前記固定子の内円には、周方向に沿ってＮ個の固定子歯が均一に分布されており、固定子歯毎に一つのコイルが巻回されており、Ｎ個のコイルによって固定子巻線が構成されており、そのうち、Ｎは１２以上の整数である。また、回転子の磁極数が１２以上であることで各磁極の磁石の幅及び遠心力が制限され、これにより、電動機の高速動作に有利となり、安全性も向上する。前記固定子は、複数の同じ形状の環状薄板を積層して製造されており、当該環状薄板の材質がアモルファス透磁材料であり、交番磁界に対する電力損失が珪素鋼よりも低く、電動機の效率を大幅に向上させることができる。
【００１８】
上記したのは、あくまでも本発明の好ましい実施例であり、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の精神及び原則内になされたいかなる補正、均等的な置換、改善等は、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００１９】
１…固定子
２…固定子スロット
３…回転子
４…回転子スロット
５…磁石
６…回転軸
７…固定子歯
【図１】
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【国際調査報告】
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