马达制造技术

本发明专利技术涉及马达。实施方式的马达具备定子和转子。定子包含轭部以及从轭部突出的齿。转子的外径相对于定子的外径的比率是0.3以下。另外，定子的轭部的厚度相对于定子的外径的比率是0.1～0.15。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】马达
本专利技术涉及马达。
技术介绍
近几年，例如正在推进被用于风扇等的马达的高速旋转化。例如提出了马达通过将定子、转子等的尺寸比最优化，由此获得伴随着超过50，000rpm那样的高速旋转而产生的铁损与铜损的平衡，并能够使马达高效率地工作的技术(例如参照专利文献1)。专利文献1：日本特开2006-280022号公报然而，在现有技术中，定子、转子的尺寸比未必被最优化。也就是说，以往在减少铁损、铜损这样的马达的损耗的方面存在改善的余地。
技术实现思路
本专利技术正是鉴于上述情况而完成的，目的是提供一种能够降低马达在高速旋转中的损耗的马达。为了解决上述课题，实现目的，本专利技术的一实施方式的马达具备定子和转子。上述定子包含轭部以及从上述轭部突出的齿。上述转子的外径相对于上述定子的外径的比率是0.3以下。另外，上述定子的上述轭部的厚度相对于上述定子的外径的比率是0.1～0.15。根据本专利技术的一实施方式，能够提供一种减少马达在高速旋转中的损耗，能够改善马达效率的马达。附图说明图1是表示实施方式的马达的图。图2是表示使轭部的厚度可变的模拟结果的图。图3是表示使轭部的厚度可变的模拟结果的图。图4是表示使轭部的厚度可变的模拟结果的图。图5是表示使定子的内径可变的模拟条件的图。图6是表示使定子的内径可变的模拟结果的图。具体实施方式以下，参照附图来说明实施方式的马达。此外，有时附图中的各要素的尺寸的关系、各要素的比率等与现实不同。有时在附图的相互间也包含相互的尺寸的关系、比率不同的部分。首先，使用图1对实施方式的马达1进行说明。图1是表示实施方式的马达1的图。以下，对马达1是内转子型的无刷马达的情况进行说明。如图1所示，实施方式的马达1具备定子2和转子3。定子2是马达1中的固定件，例如硅素钢板、电磁钢板等这样的软磁性钢板等板状的金属部件被层叠多张而形成。定子2具有：环状的轭部2a、多个齿2b以及线圈2c。另外，定子2的外径A是50mm以下，是比较小型的形状。齿2b从轭部2a的内周面向径向内侧突出。如图1所示，齿2b在周向被均等地配置六个，将对置的两个齿2b作为一组，各组与三相(U相、V相、W相)磁路的各相对应。此外，齿2b并不局限于六个，也可以是三个或者九个，只要是形成三相磁路的个数即可。导线分别被卷绕在齿2b而形成线圈2c。导线例如是由树脂等绝缘部件包覆铜等金属线材的部件。转子3是马达1中的旋转件，具备旋转轴3a和磁铁3b。另外，转子3的外径B相对于定子2的外径A的比率是0.3以下。磁铁3b是筒状的永久磁铁，被固定于旋转轴3a的外周面。磁铁3b例如能够使用铁素体磁铁、钕磁铁等。另外，磁铁3b的外周面空开规定的空隙50(以下，记载为气隙50)地与齿2b对置。即马达1是内转子型。在实施方式的马达1中，将定子2的外径A、转子3的外径B、定子2的内径C以及轭部2a的厚度D设为最优的尺寸比，从而降低铁损以及铜损等这样的马达1的损耗。具体而言，对实施方式的马达1而言，轭部2a的厚度D相对于定子2的外径A的比率是0.1～0.15。此外，关于该点的模拟结果使用图2～图4后述。另外，对于实施方式的马达1而言，气隙50相对于定子2的外径A的比率是0.042～0.064。此外，关于该点的模拟结果使用图5以及图6后述。接下来，使用图2～图4说明定子2的轭部2a的厚度D对损耗产生的影响。图2～图4是表示使轭部2a的厚度D可变的模拟结果的图。首先，使用图2以及图3对以100000rpm旋转的情况下的模拟结果进行说明。另外，图2所示的测定点P1表示模拟中的磁通密度的计测位置。另外，图2示出了模拟中的定子2以及转子3的尺寸条件。具体而言，在模拟中，定子2的外径A被固定为47mm，转子3的外径B被固定为12mm，定子2的内径C被固定为18mm。而且，使定子2的轭部2a的厚度D在3～9mm之间可变。另外，图2所示的图表表示“气隙”、“定子磁通密度”、“铁损(预测值)”、“绕线空间”、“绕线匝数”、“M/W线径”、“标准覆膜外径”、“占空系数”、“M/W导体电阻值”以及“线圈电阻值”。“气隙”表示转子3与齿2b之间的空隙(气隙50)在径向上的长度。“定子磁通密度”表示定子2的测定点P1处的磁通密度。“铁损(预测值)”表示基于磁通密度计算出的铁损的预测值。“绕线空间”表示线圈2c的剖视图中(例如图1)的截面面积。“绕线匝数”表示线圈2c针对齿2b的卷绕数。“M/W(磁铁线)线径”表示除去了线圈2c的绝缘覆膜的导线(即金属线材)的直径的长度。“标准覆膜外径”表示包含线圈2c的绝缘覆膜的导线的直径的长度。“占空系数”表示线圈2c占“绕线空间”的比例。“M/W导体电阻值”表示线圈2c的金属线材的电阻值。“线圈电阻值”表示线圈2c的电阻值。如图2所示，在模拟中，使线圈2c的匝数(卷绕数)以及占空系数固定。换言之，若使轭部2a的厚度D越厚则绕线空间越小，所以为了将占空系数保持为恒定，而使M/W线径、即导线的金属线材较细。另外，图3表示模拟结果中的铜损、铁损、总损耗以及磁通密度的图表。在上述图表中，纵轴表示各参数的值，横轴表示轭部2a的厚度D。此外，图3所示的铁损以及磁通密度的详细数值参照图2的“铁损(预测值)”、“定子磁通密度”。另外，对铜损的计算公式而言，在将电流值设为I，将线圈2c的电阻值设为R的情况下，由铜损＝I2×R表示。另外，铁损是将涡流损耗与磁滞损耗合计而得到的值，在100000rpm那样的高速旋转的条件下，通常与磁滞损耗相比涡流损耗尤其变大。涡流损耗的计算公式在将涡流损耗设为Pe，将比例常量设为ke，将板厚设为t，将频率设为f，将最大磁通密度设为Bm，将定子2的电阻率设为ρ的情况下，由Pe＝ke(t·f·Bm)2/ρ表示。总损耗是将铜损和铁损合计而得到的值。如图3所示，在轭部2a的厚度D是3mm～9mm的范围内的情况下，对于铜损而言，若轭部2a的厚度D越厚则损耗越大。这因为使轭部2a变厚从而绕线空间减少。因此，为了确保同等的线圈的匝数，导致线圈2c的导线变细。具体而言，导线变细，从而线圈2c的电阻值变大，结果是线圈2c的温度变高，所以损耗变大。另一方面，对于铁损而言，若轭部2a的厚度D越厚则损耗越小。这是因为使轭部2a变厚从而磁通密度变小。具体而言，若磁通密度变小，则涡流损耗降低，结果是线圈2c的温度上升被抑制，所以损耗变小。另外，对于总损耗而言，在轭部2a的厚度D是3mm～6mm之间的情况下，若轭部2a越厚则损耗越小。这是因为在轭部2a的厚度D是3mm～6mm之间的情况下，与铜损的增加相比铁损的降低是显著的。另一方面，对于总损耗而言，在轭部2a的厚度D是6mm～9mm之间的情况下，轭部2a越厚，则损耗越大。这是因为在轭部2a的厚度D是6mm～9mm之间的情况下，铜损的增加与铁损的降低相比是显著的。另外，如图3所示，对于因马达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种马达，其特征在于，具备：/n定子，该定子包含轭部以及从所述轭部突出的齿；以及/n转子，该转子的外径相对于所述定子的外径的比率是0.3以下，/n所述定子的所述轭部的厚度相对于所述定子的外径的比率是0.1～0.15。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170802 JP 2017-1496451.一种马达，其特征在于，具备：
定子，该定子包含轭部以及从所述轭部突出的齿；以及
转子，该转子的外径相对于所述定子的外径的比率是0.3以下，
所述定子的所述轭部的厚度相对于所述定子的外径的比率是0.1～0.15。


2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：大塚诚，癸生川幸嗣，
申请(专利权)人：美蓓亚三美株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP