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公開番号2024037054
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-18
出願番号2022141693
出願日2022-09-06
発明の名称スイッチトリラクタンスモータ
出願人株式会社FINEMECH
代理人
主分類H02P 25/08 20160101AFI20240311BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】
SRモータのステータ歯の磁極を切り換える際に、磁力変動に伴う振動・騒音を小さくすること。
【解決手段】
励磁コイル(14)が巻かれたステータ歯(12)を突設したステータ(10)と、ロータ歯(22)を突設したロータ(20)からなり、励磁コイル(14)に流す電流でステータ歯(12)に生ずる磁力が、ロータ歯(22)を引きつけてロータ(20)にトルクを生じさせるものであって、ステータ歯(12)及びロータ歯(22)の歯数が、基数Bを4または6として、一方はBに3以上の整数を乗じた値であり、他方は一方の値にBの整数倍を加えた値であり、励磁コイル(14)の電流を、周方向隣のステータ歯(12)の励磁コイル(14)に切り換える際に、これによって生じる磁力の向き(N極、S極)が、切り換え前後のステータ歯(12)同士間で変化しない第1の作動モードを有した。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
中空のステータと該ステータ内に配置されたロータとからなり、前記ステータには、励磁コイルが巻かれた偶数のステータ歯が、周方向に等間隔に前記ロータに向けて突設され、前記ロータには、前記ステータ歯に対向して、前記ステータ歯と異なる偶数の歯数のロータ歯が周方向に等間隔に突設され、前記励磁コイルに順次流す電流により前記ステータ歯に生ずる磁力で、前記ロータ歯を引きつけることで前記ロータにトルクを生じさせるものであって、
前記ステータ歯及び前記ロータ歯の歯数が、基数Ｂを４または６として、一方はＢに３以上の整数を乗じた値であり、他方は前記一方の値にＢの整数倍を加えた値であり、前記励磁コイルに流す電流を、当該の前記ステータ歯の前記励磁コイルから周方向隣の前記ステータ歯の前記励磁コイルに切り換える構成として、この切り換えによって生じる前記磁力の向き（N極、S極）が、切り換え前後の前記ステータ歯同士間で常に変化しない第１の作動モードを有したことを特徴とするスイッチトリラクタンスモータ。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
前記励磁コイルに流す電流を、当該の前記ステータ歯の前記励磁コイルから周方向隣の前記ステータ歯の前記励磁コイルに切り換える際に、これによって生じる前記磁力の向きが、切り換え前後の前記ステータ歯同士間で常に逆転する第２の作動モードを有して、前記第１の作動モードと前記第２の作動モードとを、必要に応じて切り換え可能としたことを特徴とする請求項１に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
【請求項３】
少なくとも前記Ｂに２を乗じた数の周方向に隣合った前記電磁コイルに、励磁電流を順次供給して、シンクロナスリラクタンスモータとして作動するように切り換え可能にしたことを特徴とする請求項１又は２項に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
【請求項４】
前記ステータ歯及び前記ロータ歯の歯数が、一方は前記Ｂに４以上の整数を乗じた値であり、他方は前記一方の値にＢ加えた値としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のスイッチトリラクタンスモータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の駆動に用いるスイッチトリラクタンスモータ（以下、ＳＲモータと記述する）に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ＳＲモータは、希土類を含む永久磁石を用いないで、高性能と堅牢性を兼ね備え、電気自動車（ＥＶ）を始めとする車両用モータとして注目されている。従来、ＳＲモータとしては、励磁コイルの結線に関して、第１の巻線パターンと第２の巻線パターンとを備えて、運転条件に応じて両者を切り換えることで高い効率を得る例（例えば、特許文献１参照）が知られている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１の図２に記載された構成にあっては、ステータ（固定子）１０のステータ歯１１の数が１８で、ロータ（回転子）２０のロータ歯２１の数が１２であり、両者ともに６の倍数であるため、同時に６つのステータ歯１１を励磁することができるので、励磁によってステータ１０に作用する変形荷重が３方向に分散して、ステータ１０の変形が抑えられるメリットがある。しかし、ＳＲモータの回転に伴ってステータ歯１１の磁極を切り換える際に、周方向に離れたステータ歯１１に切り換える構成であるため、ステータ歯１１の磁力が激変するという問題があった。
【０００４】
すなわち、ＳＲモータの大きな課題である騒音に関しては、ステータ歯１１を励磁した際に、その都度、磁力によってステータ１０が変形を繰り返すことが主因である。つまり、励磁電流が流れたときにステータ歯１１に生ずる磁力で、ステータ１０がロータ２０側へ引き寄せられて変形し、この変形は、ＳＲモータの回転に伴ってステータ歯１１の磁極が切り換わる際に、一旦磁力がほぼ消えてステータ１０の変形が元に戻り、次に周方向に離れた別のステータ歯１１を励磁すると再びステータ１０が変形する、というパターンを繰り返すのが振動や騒音の元になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許６５１９５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、ＳＲモータの回転に伴ってステータ歯の磁極が切り換わる際に、ステータ歯に生ずる磁力が大きく変化するため、振動や騒音が発生しやすい点である。
【０００７】
すなわち、本発明の目的は、効率を重視しつつも、ＳＲモータの回転に伴ってステータ歯の磁極を切り換える際に、磁力変動に伴う振動・騒音を小さくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、中空のステータとこのステータ内に配置されたロータとからなり、ステータには、励磁コイルが巻かれた偶数のステータ歯が、周方向に等間隔にロータに向けて突設され、ロータには、ステータ歯に対向して、ステータ歯と異なる偶数の歯数のロータ歯が周方向に等間隔に突設され、励磁コイルに順次流す電流によりステータ歯に生ずる磁力で、ロータ歯を引きつけることでロータにトルクを生じさせるものであって、ステータ歯及びロータ歯の歯数が、基数Ｂを４または６として、一方はＢに３以上の整数を乗じた値であり、他方は一方の値にＢの整数倍を加えた値であり、励磁コイルに流す電流を、当該のステータ歯の励磁コイルから周方向隣のステータ歯の励磁コイルに切り換える構成として、この切り換えによって生じる磁力の向き（N極、S極）が、切り換え前後のステータ歯同士間で常に変化しない第１の作動モードを有した。
【０００９】
励磁コイルに流す電流を、当該のステータ歯の励磁コイルから周方向隣のステータ歯の励磁コイルに切り換える際に、これによって生じる磁力の向きが、切り換え前後のステータ歯同士間で常に逆転する第２の作動モードを有して、第１の作動モードと第２の作動モードとを、必要に応じて切り換え可能とすることが好ましい。
【００１０】
少なくともＢに２を乗じた数の周方向に隣合った電磁コイルに、三相交流電流を順次供給して、シンクロナスリラクタンスモータとして作動するように切り換え可能にすることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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