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公開番号2024134476
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-03
出願番号2023044797
出願日2023-03-20
発明の名称モータ装置
出願人国立大学法人大阪大学,株式会社A.H.MotorLab
代理人弁理士法人プロウィン
主分類H02K 19/10 20060101AFI20240926BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】鉄損を抑制してトルクを継続的に出力することが可能なモータ装置を提供する。
【解決手段】回転軸を中心に回転可能に配置された回転子(11)と、内周に複数のティース部(13)が形成された固定子(12)を有し、回転子(11)が強磁性体で構成されたスイッチトリラクタンスモータであるモータ装置であって、複数のティース部(13)には、A相、B相、C相、D相、E相およびF相の巻線が巻回されており、回転子(11)の極数Pと、ティース部(13)のスロット数Sの比は、P:S=5:12であることを特徴とするモータ装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
回転軸を中心に回転可能に配置された回転子と、内周に複数のティース部が形成された固定子を有し、前記回転子が強磁性体で構成されたスイッチトリラクタンスモータであるモータ装置であって、
前記複数のティース部には、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｅ相およびＦ相の巻線が巻回されており、
前記回転子の極数Ｐと、前記ティース部のスロット数Ｓの比は、Ｐ：Ｓ＝５：１２であることを特徴とするモータ装置。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
請求項１に記載のモータ装置であって、
前記ティース部には前記巻線が、前記固定子の周方向に沿ってＡ相、Ｄ相、Ｆ相、Ｃ相、Ｅ相、Ｂ相、Ｄ相、Ａ相、Ｃ相、Ｆ相、Ｂ相、Ｅ相の順で巻回されていることを特徴とするモータ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のモータ装置であって、
前記Ａ相と前記Ｆ相、前記Ｆ相と前記Ｅ相、前記Ｅ相と前記Ｄ相、前記Ｄ相と前記Ｃ相、前記Ｃ相と前記Ｂ相、前記Ｂ相と前記Ａ相は、それぞれ電気角で６０度の位相差で配置されていることを特徴とするモータ装置。
【請求項４】
請求項１に記載のモータ装置であって、
前記Ａ相、前記Ｅ相、前記Ｃ相、前記Ｄ相、前記Ｂ相および前記Ｆ相は、それぞれ第１部分巻線と第２部分巻線が直列接続されており、
前記第１部分巻線と前記第２部分巻線は、それぞれ電気角で３０度の位相差で配置されていることを特徴とするモータ装置。
【請求項５】
請求項１に記載のモータ装置であって、
前記Ａ相、前記Ｂ相、前記Ｃ相、前記Ｄ相、前記Ｅ相および前記Ｆ相は、一端が中性点に接続されて、スター結線されていることを特徴とするモータ装置。
【請求項６】
請求項１に記載のモータ装置であって、
前記Ａ相、前記Ｂ相、前記Ｃ相、前記Ｄ相、前記Ｅ相および前記Ｆ相は、この順に環状に直列接続されて、ヘキサゴン結線されていることを特徴とするモータ装置。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一つに記載のモータ装置であって、
前記巻線は、前記ティース部の複数にまとめて巻回された分布巻きとして構成されていることを特徴とするモータ装置。
【請求項８】
請求項１から６の何れか一つに記載のモータ装置であって、
前記巻線は、個々の前記ティース部に巻回された集中巻きとして構成されていることを特徴とするモータ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ装置に関し、特に、回転子に強磁性体を用いるスイッチトリラクタンスモータのモータ装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から様々な技術分野において、交流の周波数を変化させることで回転数を制御でき、安定した回転数を得られる三相モータが動力源として用いられている。また、回転子に強磁性体を用いるスイッチトリラクタンスモータも提案されている（例えば特許文献１を参照）。また、複数の相を備えた多相巻線を複数系統備えたモータ装置も提案されている。
【０００３】
従来の三相巻線を２系統備えたモータ装置では、第１系統の三相巻線としてＡ相コイル、Ｅ相コイル、Ｃ相コイルを有し、第２系統の三相巻線としてＤ相コイル、Ｂ相コイル、Ｆ相コイルを有している。このような従来のモータ装置では、各相に対応したスイッチを用いて、各相の巻線に電流が流れるタイミングを交互に切替えることで、各相のコイルに適切に電流が流れて、スイッチトリラクタンスモータを回転させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－１０３９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来のモータ装置では、モータ装置の大型化を図る場合には、１２突極１０スロットから２４突極２０スロットのように突極数Ｐとスロット数Ｓを増加させる手法が用いられている。しかし、突極数Ｐとスロット数Ｓとの比率Ｐ：Ｓを固定して、モータ装置の大型化を図る場合には、コイルエンド高さやバックヨーク厚みの増加を抑制することはできるが、鉄損が増加するという問題があった。また、モータ装置の小型化を図る場合にも、突極やスロットの間隔が小さくなり、隣接するスロットと突極との間で磁束の短絡が発生しやすくトルクが低下するという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、鉄損を抑制してトルクを継続的に出力することが可能なモータ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のモータ装置は、回転軸を中心に回転可能に配置された回転子と、内周に複数のティース部が形成された固定子を有し、前記回転子が強磁性体で構成されたスイッチトリラクタンスモータであるモータ装置であって、前記複数のティース部には、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｅ相およびＦ相の巻線が巻回されており、前記回転子の極数Ｐと、前記ティース部のスロット数Ｓの比は、Ｐ：Ｓ＝５：１２であることを特徴とする。
【０００８】
このような本発明のモータ装置では、スロット数Ｓが１２に対して突極数Ｐが５の割合であり、鉄損を抑制してトルクを継続的に出力することができる。
【０００９】
また、本発明の一態様では、前記ティース部には前記巻線が、前記固定子の周方向に沿ってＡ相、Ｄ相、Ｆ相、Ｃ相、Ｅ相、Ｂ相、Ｄ相、Ａ相、Ｃ相、Ｆ相、Ｂ相、Ｅ相の順で巻回されている。
【００１０】
また、本発明の一態様では、前記Ａ相と前記Ｆ相、前記Ｆ相と前記Ｅ相、前記Ｅ相と前記Ｄ相、前記Ｄ相と前記Ｃ相、前記Ｃ相と前記Ｂ相、前記Ｂ相と前記Ａ相は、それぞれ電気角で６０度の位相差で配置されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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