CN107852050A - 电动机 - Google Patents

Abstract

一种电动机，包括定子和转子，该定子具有绕组。转子受到旋转磁场而旋转，该旋转磁场是通过对绕组供给驱动电流而产生的。绕组包括第一绕组和第二绕组。第一绕组和第二绕组利用驱动电流在同一定时励磁，且串联连接。转子包括磁石磁极和磁通允许部，该磁石磁极具有永久磁石。磁通允许部在磁石磁极与第一绕组对置的转子的旋转位置与第二绕组对置，允许在第二绕组中产生基于弱励磁电流的交链磁通。

Description

电动机

技术领域

本发明涉及电动机。

背景技术

以往，无刷电动机等永久磁石电动机例如专利文献1所示，具备在定子芯上卷绕绕组而成的定子、和将与该定子对置的永久磁石作为磁极的转子，转子受到旋转磁场而旋转，该旋转磁场是通过对定子的绕组供给驱动电流而产生的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-135852号公报

发明内容

发明要解决的问题

在如上述的永久磁石电动机中，转子越是高速旋转驱动，由于转子的永久磁石的交链磁通增加而在定子的绕组中产生的感应电压变得越大，该感应电压使电动机输出降低，成为电动机的高速旋转化的妨碍。

本发明的目的是提供能实现高速旋转化的电动机。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明的一方式的电动机包括定子和转子，该定子具有绕组。所述转子受到旋转磁场而旋转，该旋转磁场是通过对所述绕组供给驱动电流而产生的。所述绕组包括第一绕组和第二绕组。该第一绕组和第二绕组利用所述驱动电流在同一定时励磁，且串联连接。所述转子包括磁石磁极和磁通允许部，该磁石磁极具有永久磁石。所述磁通允许部在所述磁石磁极与所述第一绕组对置的转子的旋转位置与所述第二绕组对置，允许在该第二绕组中产生基于弱励磁电流的交链磁通。

附图说明

图1(a)是本发明的实施方式的电动机的俯视图，图1(b) 是图1(a)的转子的俯视图。

图2是表示图1(a)的绕组的接线方式的电路图。

图3(a)是表示在图1(a)的转子旋转时在U相绕组中产生的感应电压的变化的曲线图，图3(b)是表示现有构成中在转子旋转时在U相绕组中产生的感应电压的变化的曲线图。

图4是表示其它例中的绕组的接线方式的电路图。

图5是其它例中的SPM结构的转子的俯视图。

图6是其它例中的SPM结构的转子的俯视图。

图7是其它例中的IPM结构的转子的俯视图。

图8是其它例中的IPM结构的转子的俯视图。

图9是其它例中的IPM结构的转子的俯视图。

图10是其它例中的IPM结构的转子的俯视图。

图11是其它例中的IPM结构的转子的俯视图。

图12是其它例中的IPM结构的转子的俯视图。

图13是其它例中的IPM结构的转子的俯视图。

图14是其它例中的IPM结构的转子的俯视图。

图15是其它例中的IPM结构的转子的俯视图。

图16是其它例的电动机的俯视图。

图17是其它例的转子的俯视图。

图18是其它例的转子的俯视图。

图19是其它例的转子的俯视图。

图20是其它例的转子的俯视图。

图21是其它例的转子的俯视图。

图22是其它例的转子的俯视图。

图23是其它例的转子的俯视图。

图24是其它例的转子的俯视图。

图25是其它例的转子的俯视图。

图26是其它例的转子的俯视图。

图27是其它例的转子的俯视图。

图28是其它例的转子的俯视图。

具体实施方式

以下对电动机的一实施方式进行说明。

如图1(a)所示，本实施方式的电动机10构成为无刷电动机，并构成为在圆环状的定子11的内侧配置有转子21。

[定子的构成]

定子11具备定子芯12和卷绕在该定子芯12上的绕组13。定子芯12用磁性金属形成为大致圆环状，在其周向上以等角度间隔具有分别向径向内侧延伸的12个齿12a。

具备与齿12a同数的12个绕组13，12个绕组13分别以集中缠绕的方式沿相同方向卷绕于各齿12a上。即，绕组13沿周向以等间隔(30°间隔)设置有12个。该绕组13根据被供给的3相的驱动电流(U相、V相、W相)分类为3相，在图1中按逆时针方向依次设为U1、V1、W1、U2、V2、W2、U3、V3、W3、U4、V4、 W4。

当按各相观看时，U相绕组U1～U4沿周向以等间隔(90°间隔) 配置。同样，V相绕组V1～V4沿周向以等间隔(90°间隔)配置。另外，同样，W相绕组W1～W4沿周向以等间隔(90°间隔)配置。

另外，如图2所示，绕组13按每个相串联连接。即，U相绕组U1～U4、V相绕组V1～V4、以及W相绕组W1～W4分别构成串联电路。此外，在本实施方式中，U相绕组U1～U4的串联电路、V 相绕组V1～V4的串联电路、以及W相绕组W1～W4的串联电路为星形连接。

[转子的构成]

如图1(b)所示，转子21的转子芯22用磁性金属形成为大致圆盘状，在中心部固定有旋转轴23。在转子芯22的外周部，在周向上交替地设置有磁极对(磁极组)P和与转子芯22一体形成的突部24，磁极对(磁极组)P由在周向上邻接的N极的磁石磁极Mn 和S极的磁石磁极Ms构成。在本实施方式中，磁极对P和突部24 分别设置有各两个。并且，两个磁极对P在周向上设置于呈180°对置的位置，两个突部24也同样在周向上设置于呈180°对置的位置。

N极的磁石磁极Mn及S极的磁石磁极Ms分别具有固装于转子芯22的外周面上的永久磁石25。即，转子21形成四个永久磁石 25固装于转子芯22的外周面上的表面磁石型结构(SPM结构)。各永久磁石25是相同的形状，各永久磁石25的外周面从旋转轴23 的轴线L方向观看形成以该轴线L为中心的圆弧状。

另外，各永久磁石25以磁取向朝向径向的方式形成。更详细地，N极的磁石磁极Mn的永久磁石25以在外周侧显现的磁极成为 N极的方式在径向上磁化，S极的磁石磁极Ms的永久磁石25以在外周侧显现的磁极成为S极的方式在径向上磁化。此外，各永久磁石25是例如各向异性的烧结磁石，由例如钕磁石、钐钴(SmCo) 磁石、SmFeN类磁石、铁氧体磁石、铝镍钴合金磁石等构成。另外，各永久磁石25以同极的永久磁石25在周向上呈180°对置的方式配置。即，N极的磁石磁极Mn彼此配置于相互呈180°对置的位置，同样，S极的磁石磁极Ms彼此配置于相互呈180°对置的位置。

将磁石磁极Mn、Ms的总数(永久磁石25的个数)设为n个，各永久磁石25的以轴线L为中心的开角度(占有角度)设定为 (360/2n)°。在本实施方式中，因为磁石磁极Mn、Ms的总数是四个，所以各永久磁石25的开角度设定为45°。另外，构成磁极对P 的N极的永久磁石25和S极的永久磁石25在周向上邻接配置，该磁极对P的开角度是两个永久磁石25的量，成为90°。

转子芯22的各突部24在周向上的磁极对P之间向径向外侧突出地形成。即，突部24以在周向的一方与N极的永久磁石25相邻、在周向的另一方与S极的永久磁石25相邻的方式构成。另外，各突部24的外周面从旋转轴23的轴线L方向观看形成以该轴线L为中心的圆弧状，该突部24的外周面和永久磁石25的外周面构成为处在同一面上。

另外，在各突部24的周向两端部，与相邻的永久磁石25之间设置有空隙K。各突部24的以轴线L为中心的开角度设定为：相对于所述磁极对P的开角度(90°)减小设置有空隙K的量。

接着，对本实施方式的作用进行说明。

当从未图示的驱动电路对U相绕组U1～U4、V相绕组V1～V4 及W相绕组W1～W4分别供给分别具有120°的相位差的3相的驱动电流(交流)时，各绕组U1～W4按每个相在同一定时励磁，从而在定子11中产生旋转磁场，转子21基于该旋转磁场进行旋转。此时，通过供给3相的驱动电流而在定子11中形成的磁极按各相的每个绕组U1～W4成为同极。此外，本实施方式的转子21的磁极的数量(磁石磁极Mn、Ms的数量)是四个，但是对各相的绕组U1～W4 供给将转子21的极数视作磁石磁极Mn、Ms的数量的两倍(在本实施方式中为8极)而设定的驱动电流。

在转子21高速旋转时，执行对绕组13供给弱励磁电流(d轴电流)的弱励磁控制。在该转子21高速旋转时(弱励磁控制时)，例如，如图1(a)所示，在N极的磁石磁极Mn与U相绕组U1、 U3在径向上对置时，一对突部24分别与U相绕组U2、U4在径向上对置。

此时，对各U相绕组U1～U4供给弱励磁电流，但是在U相绕组U1、U3中，对置的N极的磁石磁极Mn发出的磁通(向径向外侧的磁通)超过基于弱励磁电流的交链磁通(向径向内侧的交链磁通)，在U相绕组U1、U3中产生朝向径向外侧通过的交链磁通

另一方面，在U相绕组U2、U4中，对置的转子21的部位不是磁石磁极Mn，而是转子芯22的突部24，因此基于弱励磁电流的交链磁通不消失，在U相绕组U2、U4中交链磁通朝向径向内侧通过。即，与U相绕组U2、U4对置的转子芯22的突部24构成为允许基于弱励磁电流的交链磁通产生的磁通允许部，因此在U相绕组U2、U4中产生与利用磁石磁极Mn而在U相绕组U1、 U3中产生的交链磁通为反相位的交链磁通并且，在各U 相绕组U1～U4中产生由交链磁通引起的感应电压。此外，上述的作用在S极的磁石磁极Ms与例如U相绕组U1、U3对置时也同样产生。

在此，图3(a)表示本实施方式中的转子21高速旋转时的U 相绕组U1～U4中产生的感应电压在规定的旋转范围(90°)的变化，图3(b)表示现有构成中的转子高速旋转时的U相绕组U1～U4中产生的感应电压在规定的旋转范围(90°)的变化。现有构成是在8 极转子中各磁极同样的构成，即，是N极及S极的永久磁石在周向上以等间隔交替地配置各四个的构成。

在现有构成中，因为转子的各磁极同样，所以在各U相绕组 U1～U4中产生相同方向的交链磁通。因此，如图3(b)所示，在各U相绕组U1～U4中产生相互相等的感应电压vx。并且，在各U 相绕组U1～U4串联的情况下，将在各U相绕组U1～U4中产生的感应电压vx合成的合成感应电压vu’成为各U相绕组U1～U4的感应电压vx之和(即，感应电压vx的4倍)。

另一方面，在本实施方式中，如上所述，在与转子芯22的突部24对置的例如U相绕组U2、U4中产生与通过磁石磁极Mn、 Ms而在U相绕组U1、U3中产生的交链磁通为反相位的交链磁通因此，如图3(a)所示，U相绕组U2、U4中产生的感应电压vy相对于U相绕组U1、U3中产生的感应电压vx成为反极性(反相位)。由此，将各U相绕组U1～U4的感应电压合成的合成感应电压vu(vu＝vx×2+vy×2)与现有构成中的合成感应电压vu’(参照图3(b))比较会有效地减少。

此外，在此以U相绕组U1～U4的合成感应电压vu为例进行了说明，但是在V相绕组V1～V4及W相绕组W1～W4中也同样，产生由于转子芯22的突部24引起的合成感应电压的减少。

接着，记载本实施方式的特征上的优点。

(1)定子11的绕组13包括与被供给的3相的驱动电流相应的、分别为四个U相绕组U1～U4、V相绕组V1～V4以及W相绕组 W1～W4，各相的四个绕组分别串联连接。即，定子11的绕组13 在各相中具备串联连接的至少两个绕组(第一绕组及第二绕组)。

另外，转子21具备：磁石磁极Mn、Ms，其具有永久磁石25；以及转子芯22的突部24(磁通允许部)，其在磁石磁极Mn(或者磁石磁极Ms)与例如U相绕组U1、U3对置的旋转位置与U相绕组U2、U4对置。该转子芯22的突部24允许在对置的绕组13(例如U相绕组U2、U4)中产生基于弱励磁电流的交链磁通

根据该构成，在与转子芯22的突部24对置的绕组13中通过基于弱励磁电流的交链磁通而产生的感应电压vy相对于在与磁石磁极Mn(或者磁石磁极Ms)对置的绕组13中产生的感应电压 vx成为反极性(参照图3(a))。由此，能将合成感应电压vx、 vy的合成感应电压vu抑制得较小，其结果是，能实现电动机10的高速旋转化。

此外，如本实施方式，在绕组13在各相中分别串联的绕组方式中，在每个相的各绕组中分别产生的感应电压之和成为合成感应电压，所以有该合成感应电压增大的倾向。因此，在绕组13在各相中分别串联的构成中，通过如上所述在转子21上设置突部24，从而能更显著地得到合成感应电压vu的抑制效果，更适合于实现电动机10的高速旋转化。

另外，通过转子21具备突部24，从而能将对绕组13供给的弱励磁电流抑制得较小。并且，由于能减小弱励磁电流，从而在弱励磁控制时永久磁石25不易退磁，另外，能抑制绕组13的铜损。另外，换言之，能以等同的弱励磁电流量减少的交链磁通量增加，因此能更有效地得到基于弱励磁控制的高速旋转化。

(2)磁石磁极Mn、Ms在转子芯22的外周面固装有永久磁石 25。即，转子21形成表面磁石型结构(SPM结构)，因此能有助于电动机10的高转矩化。

(3)作为磁通允许部的转子芯22的突部24在径向上形成于与永久磁石25相同的位置。根据该构成，能使转子芯22的突部24 (磁通允许部)相对于定子11的磁极(齿12a及绕组13)以更近距离对置，因此能将齿12a与转子芯22的突部24之间的磁阻(气隙)抑制得较小。由此，能使在与转子芯22的突部24对置的绕组 13中由于弱励磁电流而产生的交链磁通增加，其结果是，能更适当地抑制合成感应电压vu。

(4)由在周向上邻接配置的N极的磁石磁极Mn和S极的磁石磁极Ms构成的磁极对(磁极组)P在周向上以等间隔配置有多个(两组)。根据该构成，能将转子21设为在磁性上、以及在机械上平衡优良的构成。

此外，上述实施方式也可以变更为如下。

·在上述实施方式中，各相的绕组、即U相绕组U1～U4、V相绕组V1～V4以及W相绕组W1～W4分别串联连接，但是并不特别限定于此，绕组方式也可以适当变更。

例如，在图4所示的例子中，在U相中，绕组U1、U2串联连接，另外，绕组U3、U4串联连接，那些绕组U1、U2的串联对和绕组U3、U4的串联对并联连接。在V相中也同样，绕组V1、V2串联连接，另外，绕组V3、V4串联连接，那些绕组V1、V2的串联对和绕组V3、V4的串联对并联连接。另外，在W相中也同样，绕组W1、W2串联连接，另外，绕组W3、W4串联连接，那些绕组W1、W2的串联对和绕组W3、W4的串联对并联连接。

在上述实施方式的转子21的构成(参照图1)中适用图4的绕组方式的情况下，在例如U相中，在绕组U1及绕组U3中产生相互等同的大小的感应电压(所述感应电压vx)，另外，在绕组U2 及绕组U4中产生相互等同的大小的感应电压(所述感应电压vy)。因此，由绕组U1、U2的串联对产生的合成感应电压和由绕组U3、 U4的串联对产生的合成感应电压大致等同(vx+vy)。由此，通过设置作为磁通允许部的突部24而引起的感应电压的减少在绕组 U1、U2的串联对及绕组U3、U4的串联对双方中始终产生。并且，因为绕组U1、U2的串联对和绕组U3、U4的串联对并联，所以U 相绕组整体中的合成感应电压vu会与绕组U1、U2的串联对的合成感应电压(以及绕组U3、U4的串联对的合成感应电压)大致等同(vx+vy)，能有效地抑制该合成感应电压vu。

在此，在图4所示的例子中，考虑到将绕组U2和绕组U3替换的情况，即，将感应电压的大小等同的绕组U1、U3串联并且将感应电压的大小等同的绕组U2、U4串联的情况。在该情况下，通过设置突部24而引起的感应电压的减少仅在绕组U2、U4的串联对和绕组U1、U3的串联对中的一方产生，感应电压在另一方不减少。并且，因为绕组U1、U3的串联对和绕组U2、U4的串联对并联，所以在有效地抑制U相绕组整体中的合成感应电压的方面变得不利。此外，在将各U相绕组U1～U4并联的情况下也同样，在有效地抑制U相绕组整体中的合成感应电压的方面变得不利。

如上，在各相中将绕组串联的情况下，将在转子21的规定的旋转位置上分别与磁石磁极Mn(磁石磁极Ms)和突部24对置的绕组(例如U相绕组U1和U相绕组U2)彼此串联连接。由此，能将该串联连接的同相绕组中产生的相互为反极性(反相位)的感应电压累加而形成为合成感应电压，并能有效地抑制各相中的合成感应电压。

此外，在图4的例子中，在U相中，将绕组U1、U2设为串联对，并且将绕组U3、U4设为串联对，但是即使将绕组U1、U4及绕组U2、U3分别设为串联对也能得到同样的优点。另外，在V相及W相中也能进行同样的变更。

另外，在图4的例子中，在U相中，绕组U1、U2的串联对和绕组U3、U4的串联对并联连接，但是并不特别限定于此，也可以将绕组U1、U2的串联对和绕组U3、U4的串联对分离，在该分离的串联对各自上设置一对逆变器以供给U相的驱动电流。根据该构成也能得到同样的优点。另外，在V相及W相中也能进行同样的变更。

另外，在上述实施方式(参照图2)及图4所示的例子中，将绕组的接线方式设为星形连接，但是不限于此，也可以设为例如三角形连接。

·在上述实施方式中，在周向上于磁极对P之间设置有从转子芯22突出的突部24，但是例如图5所示，也可以从上述实施方式的转子21省略突部24，即转子芯22的外形在轴向上观察形成为圆形。在该构成中，转子芯22的外周面中的没有固装永久磁石25的露出面22a作为磁通允许部发挥作用。根据这样的构成也能得到与上述实施方式的优点(1)同样的优点。

·在上述实施方式的转子21中，磁石磁极Mn、Ms(永久磁石 25)的同极的磁石磁极彼此配置于呈180°对置的位置，但是并不特别限定于此。

例如也可以如图6所示，使磁石磁极Mn、Ms(永久磁石25) 在转子芯22的半周上按N极和S极交替地设置，将剩余的半周构成为磁通允许部(在该图中构成为所述露出面22a)。根据这样的构成也能得到与上述实施方式的优点(1)同样的优点。此外，在该图中，将转子芯22的外周的露出面22a作为磁通允许部，但是不限于此，例如，也可以如上述实施方式那样将与转子芯22一体形成的突部24作为磁通允许部。

·上述实施方式的转子21形成构成磁石磁极Mn、Ms的永久磁石25固装于转子芯22的外周面上的SPM结构，但是例如也可以图7所示，设为在转子芯22的比外周面22b靠内侧部分埋入永久磁石25a的方式的埋入磁石型结构(IPM结构)。

在图7所示的例子中，转子芯22的外周面22b在轴向上观察形成圆形，构成磁石磁极Mn、Ms的各永久磁石25a的径向外侧面及径向内侧面在轴向观察形成以转子芯22的中心轴(旋转轴23的轴线L)为中心的圆弧状。在这样的构成中，转子芯22中的在周向上位于磁极对P之间的部位作为与上述实施方式的突部24同样的磁通允许部22c发挥作用，因此能得到与上述实施方式同样的优点。而且，根据该构成，磁石磁极Mn、Ms因为永久磁石25a埋设于转子芯22，所以在抑制弱励磁控制时的永久磁石25a的退磁的方面变得有利。

另外，图8所示的转子21将图7所示的构成进一步变更，各磁石磁极Mn、Ms具有的磁石收纳孔22d为相同形状，能埋设永久磁石25a的磁石收纳孔22e两个两个地形成于各磁通允许部22c。即，在转子芯22上，在周向上以等间隔(45°间隔)形成有八个能埋设永久磁石25的磁石收纳孔22d、22e。根据这样的构成，如果在磁石收纳孔22e中也埋设永久磁石25a，则也能将转子芯22构成为8极的IPM型转子，可提高转子芯22的通用性。

另外，图9所示的转子21将图7所示的构成进一步变更，各永久磁石25a在轴向上观察形成长方形。此外，各永久磁石25a设置成：从轴向观看时的包括长边的面(径向内侧面)与转子21的径向正交。根据这样的构成，能将各永久磁石25a形成为简化的长方体，因此成形容易，另外，能有助于磁石加工费的削减。此外，如图7所示的例子那样，在各永久磁石25a在轴向上观察形成为圆弧状的构成中，与各永久磁石25a在轴向上观察形成为长方形的构成比较，能增大磁石表面积，能有助于高转矩化。

另外，图10所示的转子21将图7所示的构成进一步变更，各永久磁石25a在轴向上观察形成向径向内侧凸的圆弧状。根据这样的构成，能增大转子芯22中的永久磁石25a的径向外侧的部位(外周芯部22g)的体积，因此能使磁阻转矩增减，能有助于更进一步的高转矩化。此外，在图10所示的例子中，在转子芯22中的磁石磁极Mn的永久磁石25a和磁石磁极Ms的永久磁石25a的对置端部之间(与磁石磁极Mn、Ms的边界部对应的位置)形成有空洞部22f，空洞部22f用于抑制那些永久磁石25a间的短路磁通。

另外，图11所示的转子21将图10所示的构成进一步变更，各磁石磁极Mn、Ms分别具有形成长方体状的一对永久磁石31。在各磁石磁极Mn、Ms中，一对永久磁石31以形成朝向径向外侧开放的大致V字状的方式配置于转子芯22内，并且相对于磁极中心线(参照图11中的直线L1)呈线对称地设置。此外，N极的磁石磁极Mn中的各永久磁石31为了将该磁石磁极Mn的外周侧设为N 极，以在相互相对的面显现N极的方式磁化。另外，在S极的磁石磁极Ms中的各永久磁石31中也同样，为了将磁石磁极Ms的外周侧设为S极，以在相互相对的面显现S极的方式磁化。

根据该构成也能将各磁石磁极Mn、Ms中的一对永久磁石31 的外周侧的外周芯部22g的体积增大，因此能使磁阻转矩增减，能有助于更进一步的高转矩化。而且，根据该构成，能将各永久磁石 31形成为简化的长方体，因此成形容易，另外，能有助于磁石加工费的削减。

另外，图12所示的转子21将图11所示的构成进一步变更，各磁极对P具有以旋转轴23的轴线L为中心呈放射状配置的三个永久磁石32a、32b、32c。这些永久磁石32a～32c形成相同的形状。在各磁极对P中，三个永久磁石32a～32c中位于正中的永久磁石32b 沿着N极的磁石磁极Mn和S极的磁石磁极Ms的边界部在径向上延伸。该永久磁石32b具有大致沿着转子21的周向的磁取向，以周向的靠近磁石磁极Mn的部位成为N极、周向的靠近磁石磁极Ms的部位成为S极的方式磁化。另外，该相对于正中的永久磁石 32b而言的周向两侧的永久磁石32a、32c相对于所述边界部(永久磁石32b)呈线对称地设置，从永久磁石32b到靠近N极的磁石磁极Mn的永久磁石32a的开角度、以及从永久磁石32b到靠近S极的磁石磁极Ms的永久磁石32c的开角度分别设定为大致45°。并且，永久磁石32a以在与正中的永久磁石32b相对的面显现N极的方式磁化，永久磁石32c以在与正中的永久磁石32b相对的面显现S极的方式磁化。

根据这样的构成也能将各磁石磁极Mn、Ms中的外周芯部22g 的体积增大，因此能使磁阻转矩增加，能有助于更进一步的高转矩化。而且，根据该构成，与图11所示的构成相比能减少永久磁石的个数，能有助于部件个数的削减。

另外，图13所示的转子21将图12所示的构成进一步变更，各磁石磁极Mn、Ms具有埋设于转子芯22中的外周面22b的附近位置(永久磁石32a～32c的径向外侧端部的附近位置)的永久磁石 32d。各永久磁石32d是相同的形状，形成长方体状。N极的磁石磁极Mn的永久磁石32d在周向上配置于永久磁石32a、32b的径向外侧端部之间，以径向外侧面成为N极的方式磁化。另外，S极的磁石磁极Ms的永久磁石32d在周向上配置于永久磁石32b、32c的径向外侧端部之间，以径向外侧面成为S极的方式磁化。根据这样的构成，能有助于电动机10的高转矩化。

另外，图14所示的转子21将图12所示的构成进一步变更，各磁石磁极Mn、Ms具有埋设于转子芯22中的永久磁石32a～32c 的径向内侧端部的附近位置的永久磁石32e。各永久磁石32e是相同的形状，形成长方体状。N极的磁石磁极Mn的永久磁石32e在周向上配置于永久磁石32a、32b的径向内侧端部之间，以径向外侧面成为N极的方式磁化。另外，S极的磁石磁极Ms的永久磁石 32e在周向上配置于永久磁石32b、32c的径向内侧端部之间，以径向外侧面成为S极的方式磁化。根据这样的构成，通过追加永久磁石32e能实现高转矩化，并且能确保各磁石磁极Mn、Ms中的外周芯部22g的体积，即能确保磁阻转矩。另外，在该构成中，与图13 所示的构成比较，各磁石磁极Mn、Ms的磁石转矩变小，但是能相应地将在转子旋转时绕组13中产生的感应电压抑制得较小。

另外，图15所示的转子21将图14所示的构成进一步变更，在各磁极对P中，N极侧及S极侧的永久磁石32a、32c以相对于磁极边界部上的永久磁石32b成为平行的方式配置。根据这样的构成，能确保永久磁石32a～32c的大小(磁石表面积)、以及配置于永久磁石32a～32c的内侧端部间的各永久磁石32e的大小(磁石表面积)，能有助于高转矩化。此外，在图15所示的构成中，也可以取代埋设于转子芯22的各永久磁石32e而形成空洞部(狭缝)。

·在上述实施方式中，将转子21中的磁石磁极Mn、Ms的总数设为四个，将定子11的绕组13的个数(齿槽数)设为12个，但是磁石磁极Mn、Ms的总数和绕组13的个数能根据构成适当变更。例如，也可以以磁石磁极Mn、Ms的总数和绕组13的个数的关系成为n：3n(其中，n是2以上的整数)的方式适当变更磁石磁极 Mn、Ms的总数和绕组13的个数。此外，如果如上述实施方式那样将磁石磁极Mn、Ms的总数设为偶数，则能将磁石磁极Mn、Ms设为同数，能设为在磁性上平衡良好的构成。

另外，磁石磁极Mn、Ms的总数与绕组13的个数的关系不必是n：3n(其中，n是2以上的整数)，例如，也可以以5：12或7： 12等构成磁石磁极Mn、Ms的总数与绕组13的个数的关系。

图16中示出将磁石磁极Mn、Ms的总数与绕组13的个数的关系设为5：12的电动机30的一例。此外，在图16的例子中，对与上述实施方式相同的构成标注相同附图标记，其详细的说明省略，对不同的部分详细说明。

在图16所示的电动机30中，定子11的12个绕组13根据被供给的3相的驱动电流(U相、V相、W相)分类，在图16中按逆时针方向依次设为U1、杠U2、杠V1、V2、W1、杠W2、杠U1、 U2、V1、杠V2、杠W1、W2。此外，相对于以正向缠绕构成的U 相绕组U1、U2、V相绕组V1、V2、W相绕组W1、W2，U相绕组杠U1、杠U2、V相绕组杠V1、杠V2、W相绕组杠W1、杠W2 以反向缠绕构成。另外，U相绕组U1、杠U1设置于相互呈180°对置的位置，同样，U相绕组U、杠U2设置于相互呈180°对置的位置。这在其它相(V相及W相)中也同样。

U相绕组U1、U2、杠U1、杠U2构成为串联连接，同样，V 相绕组V1、V2、杠V1、杠V2构成为串联连接，W相绕组W1、 W2、杠W1、杠W2构成为串联连接。并且，对U相绕组U1、U2、杠U1、杠U2供给U相的驱动电流。由此，相对于正向缠绕的U 相绕组U1、U2为反向缠绕的U相绕组杠U1、杠U2始终以反极性 (反相位)励磁，但是励磁时间相同。这在其它相(V相及W相) 中也同样。此外，对各相的绕组供给将转子21的极数视作磁石磁极Mn、Ms的数量的两倍(即，在本例中为10极)而设定的驱动电流。

在电动机30的转子21的外周部，三个磁石磁极Ms和两个磁石磁极Mn在周向上交替地邻接配置的磁极组Pa和转子芯22的突部24分别设置有一个。

磁石磁极Mn、Ms(永久磁石25)的以轴线L为中心的开角度设定为相互相等。另外，将磁石磁极Mn、Ms的总数(永久磁石25 的个数)作为n个，磁石磁极Mn、Ms(永久磁石25)的开角度设定为(360/2n)°。在本例中，磁石磁极Mn、Ms的总数是五个，因此磁石磁极Mn、Ms(永久磁石25)的开角度设定为36°，磁极组 Pa的开角度成为180°。

即，在本例中，在转子21的外周的一半设置有磁极组Pa，在另一半形成有开角度形成为大致180°的突部24。由此，转子21构成为突部24位于各磁石磁极Mn、Ms的180°相反侧。此外，转子芯22的突部24的开角度比180°小与在周向上相邻的磁石磁极Ms (永久磁石25)之间的空隙K的量。

在上述构成中，在转子21高速旋转时(弱励磁控制时)，例如在S极的磁石磁极Ms与U相绕组U1在径向上对置时，在其周向相反侧，转子芯22的突部24与U相绕组杠U1在径向上对置(参照图16)。即。磁石磁极Ms和突部24分别同时与相互以反相位 (同一定时)励磁的U相绕组U1、杠U1对置。

此时，对U相绕组U1、杠U1供给弱励磁电流，但是在U相绕组U1中，对置的磁石磁极Ms的磁通(向径向内侧的磁通)超过基于弱励磁电流的交链磁通(向径向外侧的交链磁通)，在U相绕组U1中产生朝向径向内侧通过的交链磁通

另一方面，在U相绕组杠U1中，因为对置的转子21的部位是转子芯22的突部24，所以基于弱励磁电流的交链磁通不消失，在U相绕组杠U1中交链磁通朝向径向外侧通过。即，与U相绕组杠U1对置的转子芯22的突部24构成为允许基于弱励磁电流的交链磁通产生的磁通允许部。这样，在U相绕组杠U1中产生与通过磁石磁极Ms而在U相绕组U1中产生的交链磁通为反相位的交链磁通由此，相对于通过交链磁通而在U相绕组 U1中产生的感应电压，通过交链磁通而在U相绕组杠U1中产生的感应电压成为反极性(反相位)，因此能将U相绕组U1、杠 U1中的合成感应电压抑制得较小。这样，能在各相中抑制合成感应电压，因此能实现电动机30的高速旋转化。

此外，磁石磁极Mn、Ms的各个数并不限于图16所示的例子，例如，也可以构成为磁石磁极Mn为3个，磁石磁极Ms为2个。

另外，转子21中的磁石磁极Mn、Ms及突部24的配置并不限定于图16所示的例子，如果是突部24在周向上位于磁石磁极Mn、 Ms相反侧的构成，例如也可以变更为图17所示的构成。

图17的构成是取代图16所示的构成的磁极组Pa中的中央的磁石磁极Ms而形成突部24、并且在其周向相反侧设置有磁石磁极 Mn(N极的永久磁石25)的构成。根据该构成，可得到与图16所示的构成等同的优点，而且，与图16所示的构成比较，能将转子 21设为在磁性上、以及在机械上平衡优良的构成。

另外，在定子11中，各U相绕组U1、U2、杠U1、杠U2不必全部串联连接，也可以设为将绕组U1、杠U1、以及绕组U2、杠 U2分别形成为别的串联对的构成。另外，在V相及W相中也能同样变更。

另外，图16中示出了将磁石磁极Mn、Ms的总数与绕组13的个数的关系设为5：12的例子，但是也能适用于设为7：12的构成。另外，也能适用于将5：12(或者7：12)的磁石磁极Mn、Ms的总数与绕组13的个数分别设为等倍的构成。

此外，在图18中示出将磁石磁极Mn、Ms的总数和绕组13的个数的关系设为10：24的转子21的一例。在该例子中，N极的磁石磁极Mn及S极的磁石磁极Ms在周向上交替地配置的磁极组Pa 与转子芯22的突部24在周向上分别以大致每90°的开角度(占有角度)交替地配置。这样，通过将磁极组Pa和突部24在周向上平衡良好地配置，从而能将转子21设为在磁性上、以及在机械上平衡优良的构成。

·也可以将上述实施方式的转子21设为如图19所示的埋入磁石型结构(IPM结构)。

在图19所示的例子中，在各磁石磁极Mn、Ms中形成于转子芯22的磁石收纳孔41中收纳固定有永久磁石42。磁石收纳孔41 在各磁石磁极Mn、Ms中沿径向排列形成有三个，在各自中收纳有永久磁石42。这些各磁石收纳孔41从轴向观看形成朝向转子21的中心(轴线L)凸的弯曲形状。另外，各磁石收纳孔41从轴向观看形成在各磁石磁极Mn、Ms的周向中心位置最接近轴线L的弯曲形状。另外，设置于各磁石收纳孔41内的各永久磁石42也形成与该各磁石收纳孔41的形状相应的弯曲形状，N极的磁石磁极Mn中的各永久磁石42以弯曲内侧(转子径向外侧)的部位成为N极的方式磁化，S极的磁石磁极Ms中的各永久磁石42以弯曲内侧(转子径向外侧)的部位成为S极的方式磁化。此外，在图19所示的构成中，将各磁石磁极Mn、Ms中在径向上并列设置的磁石收纳孔41 (永久磁石42)的个数设为三个，但是不限于此，也可以设为两个或者四个以上。

根据这样的构成，在各磁石磁极Mn、Ms中，转子芯22的各磁石收纳孔41间的部位(孔间部位R1)成为q轴磁路，因此q轴电感变得充分大。另外，在d轴磁路中，各磁石收纳孔41(及永久磁石42)成为磁阻，因此d轴电感变得充分小。由此，能增大q轴、 d轴电感之差(所谓凸极比)，所以能增大磁阻转矩，能有助于更进一步的高转矩化。

此外，在如图19的构成中，优选各永久磁石42由例如钕磁石、钐钴(SmCo)磁石、SmFeN类磁石、铁氧体磁石、铝镍钴合金磁石等构成。而且，关于各磁石磁极Mn、Ms中在径向上并列设置的多个永久磁石42，优选使它们的磁特性(保磁力、剩磁通密度)相互不同。例如，通过将容易受到外部磁场影响的外周侧的永久磁石 42的保磁力设定得大，从而能抑制退磁。另一方面，在内周侧的永久磁石42中，因为不易受到外部磁场的影响，所以不需要大的保磁力，因此能将保磁力设定得小(或者使剩磁通密度大)。因此，关于在径向上并列设置的多个永久磁石42，优选越是位于外周侧的永久磁石42，将保磁力设定得越大。

此外，在图19的例子中，在各磁石收纳孔41中各设置一个永久磁石42，但是例如图20所示，也可以将收纳于各磁石收纳孔41 中的永久磁石42在周向上分割为多个(在该图中为两个)。根据该构成，能减小每一个永久磁石42的尺寸，因此各永久磁石42的成形变得容易。此外，在图20所示的构成中，将各磁石磁极Mn、 Ms中在径向上并列设置的磁石收纳孔41(永久磁石42)的个数设为两个，但是不限于此，也可以设为一个或者三个以上。

·如图21所示，也可以构成为：在转子芯22中的在周向上位于磁极对P之间的部位(磁通允许部22c)形成狭缝43，通过该狭缝43的磁通整流作用，磁通允许部22c起到凸极44的作用。

在图21所示的构成中，在转子芯22的周向上，一对磁极对P 的占有角度为大致180°，剩余的范围构成为没有配置磁石的磁通允许部22c。即，在转子芯22中，一对磁极对P和一对磁通允许部 22c在周向上每隔大致90°地交替地构成。此外，各磁石磁极Mn、 Ms的磁石配置构成与图19所示的构成同样。

在各磁通允许部22c形成有一对狭缝组43H，狭缝组43H由在径向上排列的多个(在图21的例中为三个)狭缝43构成。各狭缝组43H的各狭缝43从轴向观看形成朝向转子21的中心(轴线L) 凸的弯曲形状。此外，在图21所示的例子中，各狭缝组43H的各狭缝43形成与各磁石磁极Mn、Ms中的各磁石收纳孔41相同的形状。另外，各狭缝组43H构成为：各狭缝43的弯曲顶点部分(在轴向观察最接近轴线L的部分)沿着径向排列。并且，构成为：各狭缝组43H的周向中心(弯曲顶点部分)和各磁石磁极Mn、Ms 的周向中心沿周向位于等间隔(在该图的例子中为45°等间隔)的位置。此外，在图21所示的构成中，也可以将各狭缝组43H中的狭缝43的个数设为三个，但是不限于此，也可以设为两个或者四个以上。

根据这样的构成，因为转子芯22中的各狭缝43间的部位(狭缝间部位R2)成为q轴磁路，因此q轴电感变得充分大。另外，在d轴磁路中，因为各狭缝43成为磁阻，所以d轴电感变得充分小。因此，能增大q轴、d轴电感之差(所谓凸极比)。由此，在各磁通允许部22c的周向中心位置(即，在周向上相邻的狭缝组43H 之间的中心位置)、和在周向上相邻的狭缝组43H与磁石磁极Mn、 Ms(磁石收纳孔41)之间的周向中心位置上产生凸极44。并且，能用这些各凸极44得到磁阻转矩，能有助于更进一步的高转矩化。此外，凸极44通过形成于转子芯22上的各狭缝43的磁通整流作用而成为极，不是具有永久磁石的磁石磁极，因此，即使在磁通允许部22c具有凸极44的情况下，该磁通允许部22c也能起到允许基于弱励磁电流的所述交链磁通(参照图1)产生的功能。

此外，在图21所示的例子中，将各磁石磁极Mn、Ms中的磁石构成设为图19所示的构成，但是不限于此，也可以设为如图20、图7及图9～图14所示的构成(IPM结构)、如上述实施方式(图 1)的构成(SPM结构)。

另外，也可以将图21的各狭缝组43H中的各狭缝43的形状如图22所示进行变更。在图22所示的构成中，成为在各狭缝组43H 的周向中心位置上分割各狭缝43的构成。即，在转子芯22上，在各狭缝组43H的周向中心位置形成有将各狭缝43的径向两侧的芯部分连接的连结部45。根据如图22所示的构成，与图21的构成相比，能使基于弱励磁电流的所述交链磁通增加，在实现高速旋转化的方面变得有利。

·如图23所示，也可以将由在周向上邻接的磁石磁极Mn、Ms 构成的磁极对P的开角度01(占有角度)构成得大于转子芯22的磁通允许部的开角度θ2(占有角度)。此外，磁极对P的开角度θ1 是从N极的永久磁石25(磁石磁极Mn)中的与S极的永久磁石25 (磁石磁极Ms)不邻接的周向端部到S极的永久磁石25中的与N 极的永久磁石25不邻接的周向端部为止的开角度。另外，磁通允许部的开角度θ2是包括转子芯22的突部24及其两侧的空隙K的开角度。此外，在磁极对P及突部24(磁通允许部)设置有各两个的本例的构成中，θ1+θ2＝180(度)。根据这样的构成，因为磁极对P的开角度θ1大于转子芯22的磁通允许部的开角度θ2，所以在实现高转矩化的方面有利。

此外，在图23所示的构成中，将本发明适用于构成磁石磁极 Mn、Ms的永久磁石25固装于转子芯22的外周面的SPM结构，但是不限于此，也可以例如图24所示，将本发明适用于IPM结构。图24所示的转子21对图12所示的构成中的永久磁石32a、32b、 32c的形状及配置进行了变更，磁极对P(永久磁石32a、32b、32c) 的开角度θ1构成为大于磁通允许部22c的开角度θ2，在实现高转矩化的方面有利。此外，在图23中示出将本发明适用于图12的IPM 结构的例子，但是也能将本发明适用于图7～图11、图13、图14 等所示的IPM结构。

另外，在图24所示的构成中，将永久磁石32a、32b、32c的板厚(轴向观察的短边方向宽度)设为全部相等，但是也可以如图 25所示，使各磁极对P中的永久磁石32a～32c中的位于正中的永久磁石32b的板厚比其它的永久磁石32a、32c的板厚更厚。另外，相反地，也可以如图26所示，使永久磁石32a、32c的板厚比位于正中的永久磁石32b的板厚更厚。通过如这些构成那样使永久磁石 32a、32b、32c的板厚不同，从而能容易调整电动机的输出特性。

·在上述实施方式中，构成磁通允许部的突部24与转子芯22 一体形成。即，转子芯22构成为包括突部24的一体部件，但是不限于此，也可以将突部24构成为分体。

例如，在图27所示的构成中，转子芯22具备芯主体51和分体芯部件52。芯主体51由例如冷轧钢板(SPCC)的铁材等形成为大致圆筒状，在中心部固定有旋转轴23。芯主体51在其外周面上沿周向交替地具备固定有永久磁石25的一对第一固定部53、和固定有分体芯部件52的一对第二固定部54。

在芯主体51的各第一固定部53固装有在周向上相互邻接的N 极的永久磁石25及S极的永久磁石25。由此，在芯主体51的各第一固定部53上构成有与上述实施方式同样的磁极对P(N极的磁石磁极Mn及S极的磁石磁极Ms)。

各第二固定部54在周向的各第一固定部53之间以从芯主体51 的外周面向径向内侧凹陷的方式凹设。并且，在各第二固定部54 上通过压入、粘合等固定有分体芯部件52。各分体芯部件52形成以旋转轴23的轴线L为中心的扇状。另外，各分体芯部件52由磁导率高于芯主体51(例如铁材)的材料(例如无定形的金属、坡莫合金等)构成。

对于各分体芯部件52，它们的径向内侧端部与各第二固定部54嵌合，该嵌合部位以外的部位比芯主体51的外周面(第一固定部53)更向径向外侧突出。各分体芯部件52中的从芯主体51突出的部位构成为：在周向的一方与N极的永久磁石25隔着空隙K相邻，在周向的另一方与S极的永久磁石25隔着空隙K相邻。此外，各分体芯部件52的以轴线L为中心的开角度相对于磁极对P的开角度(90°)设定得小设置有空隙K的量。另外，分体芯部件52在轴向观察相对于在周向上各磁极对P之间的中心线L2呈线对称，分体芯部件52的周向中心线(中心线L2)和磁极对P的周向中心线L3(邻接的磁石磁极Mn、Ms的边界线)形成的角度成为90°。另外，各分体芯部件52的外周面从旋转轴23的轴线L方向观看形成以该轴线L为中心的圆弧状，该分体芯部件52的外周面和永久磁石25的外周面构成为位于以轴线L为中心的同一圆上。

根据这样的构成，分体芯部件52与上述实施方式的突部24同样作为磁通允许部发挥作用。即，来自对置的绕组13的弱励磁磁通(通过施加弱励磁电流而产生的交链磁通)在分体芯部件52中通过。此外，期望分体芯部件52的开角度(周向宽度)设定为包括弱励磁磁通的磁路(d轴磁路Pd)。即，期望分体芯部件52的开角度设定为将转子21在周向上用磁石磁极Mn、Ms的总数的两倍(在本例中为八)等分时的角度(在本例中为45°)以上。此外，在图27所示的例子中，分体芯部件52的开角度设定为大约 75°～85°，但是不限于此，也可以设定为75°以下。

并且，这样的构成磁通允许部的分体芯部件52与具有磁极对P (N极的磁石磁极Mn及S极的磁石磁极Ms)的芯主体51分体构成。因此，能抑制分体芯部件52中的弱励磁磁通的磁路(d轴磁路 Pd)与芯主体51中的磁石磁极Mn、Ms的磁通的磁路(特别是一方磁极对P与另一方磁极对P之间的短路磁通的磁路)的干扰。由此，弱励磁磁通容易通过分体芯部件52，从而能有助于更进一步的高速旋转化。

而且，在该构成中，因为分体芯部件52由磁导率高于芯主体 51的材料构成，所以能使弱励磁磁通更进一步容易通过分体芯部件 52，其结果是，能有助于进一步的高速旋转化。另外，在转子芯22 的构成部件中，至少将分体芯部件52用磁导率高的材料构成，将芯主体51用廉价的材料(铁材等)构成，从而能抑制制造成本的增加，并且能实现高速旋转化。

·在上述的图27所示的构成中，将具备分体芯部件52的构成适用于表面磁石型结构(SPM结构)，但是也可以适用于埋入磁石型结构(IPM结构)。

将具备分体芯部件52的构成适用于IPM结构的转子21的一例在图28中示出。在图28所示的转子21中，芯主体51中的各磁石磁极Mn、Ms的周向位置与上述的IPM结构(参照例如图7的构成) 大致同样地构成。

各磁石磁极Mn、Ms具备埋设于芯主体51中的一对永久磁石 61。在各磁石磁极Mn、Ms中，一对永久磁石61在轴向上观察配置成向外周侧扩展的大致V字状，并且相对于周向上的磁极中心线 (参照图28中的直线L1)呈线对称地设置。此外，各永久磁石61 形成长方体。另外，各磁石磁极Mn、Ms中的一对永久磁石61配置成：收敛于将转子21在周向上用磁石磁极Mn、Ms的总数的两倍(在本例中为八)等分时的角度范围(在本例中为45°的范围)。

另外，在图28中，用实线箭头表示N极的磁石磁极Mn及S 极的磁石磁极Ms的各永久磁石61的磁化方向，箭头顶端侧表示N 极，箭头基端侧表示S极。如该箭头所示，N极的磁石磁极Mn中的各永久磁石61为了将该磁石磁极Mn的外周侧的部位设为N极，以在相互相对的面(靠近所述磁极中心线的面)显现N极的方式磁化。另外，S极的磁石磁极Ms中的各永久磁石61为了将该磁石磁极Ms的外周侧的部位作为S极，以在相互相对的面(靠近所述磁极中心线的面)显现S极的方式磁化。

在芯主体51上，在比各磁石磁极Mn、Ms中的一对永久磁石 61靠内周侧的位置形成有磁阻孔62。各磁阻孔62是在轴向观察沿着径向较长的长方形的孔，设置于各磁石磁极Mn、Ms的周向中心位置。即，在本例中，在周向上相邻的磁石磁极Mn、Ms的各磁阻孔62的中心彼此设定为45°。另外，各磁阻孔62在轴向上贯通芯主体51，各磁阻孔62内成为空隙。由此，各磁阻孔62抑制在周向上相邻的磁石磁极Mn、Ms间的磁通的短路，其结果是，能有助于高转矩化。

另外，在各永久磁石61的内周侧及外周侧分别设置有空隙K1、 K2。各空隙K1、K2是形成于芯主体51上的、分别收纳各永久磁石61的各磁石收纳孔63的一部分，以各永久磁石61的内周侧侧面面向各空隙K1、各永久磁石61的外周侧侧面面向各空隙K2的方式构成。即，在永久磁石61与磁石收纳孔63的径向内侧端部之间设置有空隙K1，在永久磁石61与磁石收纳孔63的径向外侧端部之间设置有空隙K2。并且，通过这些各空隙K1、K2的磁阻，能抑制各永久磁石61各自中的磁通的短路(各永久磁石61的磁通通过芯主体51在自身的N极和S极之间短路)，其结果是，能有助于高转矩化。

在周向上于芯主体51中的各磁极对P之间凹设有从芯主体51 的外周面向径向内侧凹陷的固定凹部64。固定凹部64的周向两端面形成沿着径向的平面状，在该两端面，在固定凹部64内分别形成有向周向突出的连结凸部65。各连结凸部65形成沿着转子21的径向的宽度扩展到突出顶端(周向顶端)的锥状。另外，在固定凹部64的径向内侧面中的周向中心部形成有主体侧连结凹部67，在主体侧连结凹部67上连结有连结部件66。

在固定凹部64中嵌入有与芯主体51形成分体的分体芯部件 52。各分体芯部件52的外周面从旋转轴23的轴线L方向观看形成以该轴线L为中心的圆弧状，该分体芯部件52的外周面和芯主体 51的外周面构成为处在同一面上。另外，分体芯部件52的周向两端面形成沿着径向的平面状。并且，分体芯部件52的周向两端面及径向内侧面分别与固定凹部64的周向两端面及径向内侧面抵接。

在分体芯部件52的周向两端面分别形成有第一连结凹部71，在第一连结凹部71中嵌合芯主体51的连结凸部65。各第一连结凹部71形成与芯主体51的连结凸部65相同的形状。另外，在固定凹部64的径向内侧面中的周向中心部形成有第二连结凹部72，在第二连结凹部72上连结有连结部件66。

连结部件66在分体芯部件52的径向内侧横跨该分体芯部件52 和芯主体51而设置，将分体芯部件52和芯主体51连结。详细地，连结部件66形成周向宽度从径向中心部扩展到径向两端的锥状。并且，连结部件66中的径向内侧的一半与芯主体51的主体侧连结凹部67嵌合，连结部件66中的径向外侧的一半与分体芯部件52 的第二连结凹部72嵌合。此外，优选连结部件66由磁阻大于芯主体51及分体芯部件52的材料(例如树脂、不锈钢、黄铜等)构成。

如上所述，通过芯主体51的各连结凸部65和分体芯部件52 的各第一连结凹部71的嵌合、以及连结部件66相对于主体侧连结凹部67和第二连结凹部72的嵌合，分体芯部件52固定于芯主体 51的固定凹部64。此外，分体芯部件52在轴向观察相对于在周向上位于各磁极对P之间的中心线L2呈线对称，分体芯部件52的周向中心线(中心线L2)和磁极对P的周向中心线L3(邻接的磁石磁极Mn、Ms的边界线)形成的角度成为90°。另外，在图28所示的构成中，将分体芯部件52的内径设为转子芯22的外径(芯主体 51的外径)的一半程度，但是不限于此，也可以将分体芯部件52 的内径设定为转子芯22的外径的一半以上或者一半以下。

在这样的构成中也与上述的例如图7所示的构成同样，转子芯 22中的在周向上位于磁极对P之间的部位作为磁通允许部22c发挥作用。并且，在图28所示的构成中，磁通允许部22c的一部分由分体芯部件52构成。此外，期望分体芯部件52的开角度(周向宽度)设定为包括弱励磁磁通的磁路(d轴磁路Pd)。即，期望设定为将转子21在周向上用磁石磁极Mn、Ms的总数的两倍(在本例中为八)等分时的角度(在本例中为45°)以上。此外，在图28所示的例子中，分体芯部件52的开角度设定为大约45°～50°，但是不限于此，也可以设定为45°以下或者50°以上。

根据上述的如图28所示的构成，引线芯主体51和分体芯部件 52也形成为分体，所以也能抑制分体芯部件52中的弱励磁磁通的磁路(d轴磁路Pd)与芯主体51中的磁石磁极Mn、Ms的磁通的磁路(特别是一方磁极对P与另一方磁极对P之间的短路磁通的磁路)的干扰。由此，弱励磁磁通容易通过构成磁通允许部22c的一部分的分体芯部件52，从而能有助于更进一步的高速旋转化。

另外，在图28所示的构成中也由磁导率高于芯主体51的材料构成分体芯部件52，从而能使弱励磁磁通更进一步容易通过分体芯部件52，其结果是，能有助于进一步的高速旋转化。另外，在转子芯22的构成部件中，通过至少将分体芯部件52用磁导率高的材料构成，将芯主体51由廉价的铁材等构成，从而能抑制制造成本增加，并且能实现高速旋转化。

而且，在图28所示的构成中，与上述的IPM结构的例子(例如图7)同样，在各磁石磁极Mn、Ms中永久磁石61埋设于芯主体 51，因此在抑制弱励磁控制时的永久磁石61退磁的方面变得有利。另外，在图28所示的磁石磁极Mn、Ms的构成(永久磁石61的配置构成)中，与上述的图11所示的构成同样，能增大永久磁石61 的径向外侧的转子芯的部位的体积(外周芯部22g的体积)，因此能使磁阻转矩增减，能有助于更进一步的高转矩化。

另外，在上述的如图27及图28所示的构成中，优选分体芯部件52主要由在周向上具有容易磁化的轴(容易磁化的晶体取向) 的材料构成。据此，弱励磁磁通在分体芯部件52中的d轴磁路Pd 中容易通过，其结果是，能有助于更进一步的高速旋转化。

另外，在上述的如图27及图28所示的构成中，也可以设置将转子21的外周面覆盖的圆筒状的盖部件。据此，能利用盖部件抑制分体芯部件52从芯主体51脱落。

·在上述实施方式中，将永久磁石25设为烧结磁石，但是除此以外，例如也可以设为粘结磁石。

·在上述实施方式中，具体化为将转子21配置于定子11的径向内侧的内转子型的电动机10，但是并不特别限定于此，也可以具体化为将转子配置于定子的径向外侧的外转子型的电动机。

·在上述实施方式中，将本发明具体化为定子11和转子21在径向上对置的径向间隙型的电动机10，但是并不特别限定于此，也可以将本发明适用于定子和转子在轴向上对置的轴向间隙型的电动机。

·上述的实施方式及各变形例也可以适当组合。

Claims (11)

1.一种电动机，具备：

定子，其具有绕组；

转子，其受到旋转磁场而旋转，该旋转磁场是通过对所述绕组供给驱动电流而产生的，

所述绕组包括第一绕组和第二绕组，该第一绕组和第二绕组利用所述驱动电流在同一定时励磁，且串联连接，

所述转子包括磁石磁极和磁通允许部，该磁石磁极具有永久磁石，

所述磁通允许部在所述磁石磁极与所述第一绕组对置的转子的旋转位置与所述第二绕组对置，允许在该第二绕组中产生基于弱励磁电流的交链磁通。

2.根据权利要求1所述的电动机，

所述磁石磁极构成为所述永久磁石被固装于转子芯的外周面。

3.根据权利要求2所述的电动机，

所述磁通允许部是在径向上形成于与所述永久磁石相同的位置上的所述转子芯的突部。

4.根据权利要求1所述的电动机，

所述磁石磁极构成为所述永久磁石被埋设于转子芯。

5.根据权利要求4所述的电动机，

所述磁石磁极具有形成于所述转子芯的多个磁石收纳孔，

该多个磁石收纳孔在径向上并列设置，

在所述磁石收纳孔各自中收纳有所述永久磁石，

所述磁石收纳孔各自在轴向上观察时形成朝向转子中心凸的弯曲形状。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的电动机，

所述磁石磁极是多个N极的磁石磁极和多个S极的磁石磁极中的一个，

该多个N极的磁石磁极和多个S极的磁石磁极包括多个磁极组，

该磁极组各自包括在周向上相互邻接的N极的磁石磁极和S极的磁石磁极，

所述多个磁极组在周向上以等间隔配置。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的电动机，

所述磁通允许部包括形成于转子芯的狭缝，

通过该狭缝，所述磁通允许部作为凸极发挥作用。

8.根据权利要求7所述的电动机，

所述狭缝是多个狭缝中的一个，

该多个狭缝在径向上并列设置，

所述多个狭缝各自在轴向上观察形成朝向转子中心凸的弯曲形状。

9.根据权利要求1～8中的任一项所述的电动机，

所述磁石磁极是在周向上相互邻接的N极的所述磁石磁极和S极的所述磁石磁极中的一个，

所述邻接的N极的所述磁石磁极和S极的所述磁石磁极构成磁极对，

该磁极对的开角度大于所述磁通允许部的开角度。

10.根据权利要求1～9中的任一项所述的电动机，

所述转子的转子芯包括芯主体和分体芯部件，该芯主体具有所述磁石磁极，

该分体芯部件是与所述芯主体连结的分体部件，构成所述磁通允许部的至少一部分。

11.根据权利要求10所述的电动机，

所述分体芯部件由磁导率高于所述芯主体的材料构成。