CN113381537A - 旋转电机 - Google Patents
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Abstract
在本发明的一方面的IPM电动机(1)中，收容于磁体用孔(16)中的磁体结构体(30)中，第一软磁性体(34A)位于比第一永磁体(32A)靠径向外侧。由于第一软磁性体(34A)具有比转子铁芯(14)的电阻率高的电阻率，所以可抑制第一软磁性体(34A)中产生涡电流的情况。因此，在IPM电动机(1)中，可抑制因涡电流损耗导致的效率的降低，实现效率提高。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年2月25日提交的申请号为2020-29915的日本专利申请和于2020年12月14日提交的申请号为2020-206856的日本专利申请的优先权，并将其全部内容通过援引加入本文。
技术领域
本发明涉及一种旋转电机。
背景技术
目前，作为旋转电机，已知一种IPM电动机，该IPM电动机为内转子型电动机的一种，在转子内部嵌入了永磁体(例如，下述专利文献1)。
专利文献
专利文献1：日本特开2000－134842号公报
专利文献2：日本特开平11－262205号公报
发明内容
在上述的IPM电动机中，因为线圈在转子的轴线方向上卷绕于定子上，所以容易在转子端部附近形成死空间。因此，为了提高电动机特性，也考虑设为如下结构：将转子的长度设计成比定子的长度长，且转子端面从定子端面突出。在这种结构中，容易在转子的端面部产生具有垂直于转子端面的成分的磁通，因这种磁通变动而在转子的端面部产生涡电流。其结果是，可能招致涡电流损耗造成的电动机效率的降低。
发明人等经过深入研究，最新发现了在将转子的端面部从定子端面突出的结构中能够实现电动机效率的提高的技术。
根据本发明，提供一种可实现效率的提高的旋转电机。
本发明的一方面的旋转电机，其具备绕规定的轴线能够旋转的转子和定子，转子和定子中的一方具有安装多个磁体结构体的磁体保持部，另一方具有安装多个线圈的线圈保持部，其中，各磁体结构体收容于转子的沿着轴线方向延伸的多个磁体用孔的每一个中，并且具有永磁体和软磁性体的对，该软磁性体在转子的与轴线方向正交的径向的外侧与永磁体重叠。
在上述旋转电机中，各磁体结构体具有位于比永磁体靠径向外侧的软磁性体，可抑制软磁性体中产生涡电流的情况。因此，在上述旋转电机中，能够抑制因涡电流损耗导致的效率的降低，能够实现效率的提高。
就另一方面的旋转电机而言，各磁体结构体具有多对永磁体和软磁性体的对。
就另一方面的旋转电机而言，各磁体结构体包含多个永磁体和多个软磁性体，并且具有永磁体和软磁性体交替叠层的叠层结构，叠层结构中所包含的永磁体的数量为2个或3个。
就另一方面的旋转电机而言，各磁体结构体的、在转子的与轴线方向正交的径向上的最内层和最外层由软磁性材料构成。
就另一方面的旋转电机而言，从转子的轴线方向观察，各磁体结构体具有内弧位于转子的与轴线方向正交的径向的外侧的拱状。
就另一方面的旋转电机而言，磁体结构体的永磁体的取向朝向转子的与轴线方向正交的径向的外侧集中。
就另一方面的旋转电机而言，从转子的轴线方向观察，各磁体结构体具有相对于转子的与轴线方向正交的径向交叉延伸的长方形状。
就另一方面的旋转电机而言，从转子的轴线方向观察，各磁体结构体具有朝向转子的与轴线方向正交的径向的外侧的V字状。
就另一方面的旋转电机而言，磁体保持部由在转子的轴线方向上叠层了多个硅钢板的叠层钢板构成，磁体结构体的软磁性体由软磁性粉的压粉成形体构成。
就另一方面的旋转电机而言，软磁性体具有2.9×10－4～4×10Ω·m的电阻率，并且具有1.60～2.10T的饱和磁通密度。
就另一方面的旋转电机而言，永磁体为烧结磁体。
附图说明
图1是表示一实施方式的IPM电动机的概略俯视图。
图2是图1所示的IPM电动机的II－II线剖视图。
图3是图1所示的IPM电动机的主要部分的概略立体图。
图4是图3所示的IPM电动机的主要部分的俯视图。
图5是表示图3所示的磁体结构体的结构和磁体取向的图。
图6是表示不同方式的IPM电动机的主要部分的俯视图。
图7是表示不同方式的IPM电动机的主要部分的俯视图。
图8是表示不同方式的IPM电动机的主要部分的俯视图。
图9是表示不同方式的IPM电动机的主要部分的俯视图。
图10是表示实施例的IPM电动机的各种条件的表。
图11是表示实施例的结果的表。
图12是表示实施例的结果的表。
图13是表示不同方式的IPM电动机的概略俯视图。
图14是表示实施例的IPM电动机的各种条件的表。
图15是表示实施例的结果的表。
图16是表示实施例的结果的曲线图。
图17是表示实施例的结果的曲线图。
图18是表示实施例的结果的曲线图。
图19是表示实施例的结果的曲线图。
图20是表示实施例的结果的曲线图。
图21是表示实施例的结果的曲线图。
图22是表示实施例的结果的曲线图。
具体实施方式
下面，参照附图对各种实施方式和实施例进行说明。此外，在各附图中对相同或相当的部分标注相同的符号，省略重复的说明。
在如下所示的实施方式中，作为旋转电机，以电动机(更详细而言为IPM电动机)为例进行说明。图1中示出了实施方式的IPM电动机1。图1表示从轴线X的方向观察到的IPM电动机1的俯视图。IPM电动机1是具有转子10和定子20、且转子10位于定子20的内侧的内转子型电动机。IPM电动机1具有8极12槽的结构。
转子10具备轴12和转子铁芯14(磁体保持部)而构成。
轴12具有圆柱状的形状，沿着与图1的纸面垂直的方向延伸。轴12由例如不锈钢等构成。
转子铁芯14具有圆筒状的形状，在内侧具有轴孔14a。轴12嵌入转子铁芯14的轴孔14a中，转子铁芯14和轴12绕轴线X一体旋转。在本实施方式中，转子铁芯14的外径为158.4mm，内径为85mm。另外，转子铁芯14的宽度W(即，在轴线X的方向上的长度)为100mm。
转子铁芯14由在轴线X的方向上叠层了多个钢板的叠层钢板(电磁钢板)构成。各钢板的厚度例如为0.2～0.5mm。对于钢板而言，能够采用硅钢板。在转子铁芯14由硅钢板的叠层钢板构成的情况下，转子铁芯14具有5.6×10－7Ω·m左右的电阻率。
如图1～3所示，在转子铁芯14中安装有多个后述的磁体结构体30。各磁体结构体30收容于相对于转子10的轴线X平行地延伸的磁体用孔16中。更详细而言，针对一个磁体用孔16收容一个磁体结构体30。将磁体用孔16的内侧尺寸设计成略大于后述的磁体结构体30的外形尺寸。因此，磁体结构体30的位置、姿势在磁体用孔16内不变。
在本实施方式中，转子10具备相同形状的8个磁体结构体30，就8个磁体结构体30而言，磁体结构体30的对，在轴线X上隔开均等的角度间隔配置。从轴线X的方向观察，磁体结构体30均具有拱状(或C字状)的端面形状和截面形状，且以其内弧30a侧朝向转子铁芯14的外周面14b的方式配置。磁体结构体30的外弧30b位于转子10的轴线X侧。磁体结构体30的开度角能够根据IPM电动机1的极数从10～180°的范围中进行选择，在本实施方式中为100°。磁体结构体30可以相对于沿转子10的径向(穿过轴线X且与轴线X正交的方向)延伸的假想线呈线对称。磁体结构体30均整体进行径向取向，在内弧侧具有N极的N极磁体30A和在内弧侧具有S极的S极磁体30B绕轴线X交替配置。
磁体结构体30以其延伸方向平行于转子10的轴线X的方式配置于转子铁芯14的磁体用孔16内。如图2所示，磁体用孔16和磁体结构体30在轴线X的方向上遍及转子铁芯14的全长延伸。磁体结构体30的延伸方向上的长度实质上与转子铁芯14的宽度W相同，在本实施方式中为100mm。
定子20具备以包围转子10的外周的方式设置的圆筒状的定子铁芯21(线圈保持部)。在转子10和定子20之间设置有均匀宽度的空隙G(作为一例为0.8mm宽度)。在定子铁芯21的内周侧配置有多个(在本实施方式中为12个)线圈22。多个线圈22由集中绕线方式的Cu线构成，相对于转子10的轴线X隔开均等的角度间隔配置。如果从未图示的逆变器电路等对多个线圈22施加三相交流电压，则在定子铁芯21的内周侧产生旋转磁场。在本实施方式中，定子铁芯21的外径为250mm，内径为160mm。另外，定子铁芯21的宽度W(即，在轴线X的方向上的长度)实质上与转子铁芯14的宽度W相同，在本实施方式中为100mm。
如图4和图5所示，磁体结构体30具备第一永磁体32A和第一软磁性体34A而构成。
从轴线X的方向观察，第一永磁体32A具有拱状(或C字状)的端面形状和截面形状，其内弧侧朝向转子铁芯14的外周面14b。换言之，第一永磁体32A的内弧位于转子10的径向外侧。在本实施方式中，从轴线X的方向观察，第一永磁体32A具有350mm2的面积，且具有1～10mm左右的宽度(径向长度)。
第一永磁体32A为具有单轴各向异性的永磁体。在本实施方式中，第一永磁体32A由稀土系永磁体构成，例如为钕系烧结磁体(作为一例为NdFeB系烧结磁体)。第一永磁体32A可以为除钕系外的烧结磁体(例如SmCo系烧结磁体、铁氧体烧结磁体)，也可以为除烧结磁体外的磁体(例如粘结磁体或热加工磁体等)。
第一永磁体32A如图5那样进行径向取向，具体而言，朝着内侧曲面进行集中取向。与设为平行取向的情况相比，通过将第一永磁体32A设为径向取向，能容易地实现高扭矩化。第一永磁体32A的取向可以为与径向取向角度一致的形态，也可以为与平行取向相比使取向更集中于内侧曲面侧的形态。
与第一永磁体32A同样，从轴线X的方向观察，第一软磁性体34A具有拱状(或C字状)的端面形状和截面形状，其内弧侧朝向转子铁芯14的外周面14b。换言之，第一永磁体32A的内弧位于转子10的径向外侧。在本实施方式中，从轴线X的方向观察，第一软磁性体34A具有0.1～30mm左右的宽度(径向长度)。第一永磁体32A只要整体为拱状即可，可以由一个磁体片构成，也可以由多个磁体片构成。
第一软磁性体34A由软磁性材料构成。在第一软磁性体34A中，能够采用电磁钢板、磁性铁粉、软铁氧体、透磁合金等。在本实施方式中，第一软磁性体34A由软磁性粉的压粉成形体构成。作为压粉成形体的软磁性粉，能够采用Fe3Si粉等纯铁系磁性粉。压粉成形体的软磁性粉的平均粒径(d50)例如为20～100μm。压粉成形体通过将软磁性粉粘合而得到，粘合能够使用树脂等粘合剂。压粉成形体能够通过使用软磁性粉的热成形而得到。在第一软磁性体34A由Fe3Si粉的压粉成形体构成的情况下，第一软磁性体34A具有300Ω·m左右的电阻率。在第一软磁性体34A由软磁性粉的压粉成形体构成的情况下，第一软磁性体34A具有例如500～1000H/m的磁导率。在第一软磁性体34A由叠层钢板构成的情况下，第一软磁性体34A具有例如5000～20000H/m(作为一例为10000H/m)磁导率。第一软磁性体34A具有2.9×10－4～4×10Ω·m的电阻率，并且，可以具有1.60～2.10T的饱和磁通密度。
第一软磁性体34A在转子10的径向外侧与第一永磁体32A重叠。即，在磁体结构体30中，第一软磁性体34A位于内弧30a侧，第一永磁体32A位于外弧30b侧。
在构成磁体结构体30的工序中，第一永磁体32A和第一软磁性体34A能够通过粘接剂相互固定。或者，通过将构成第一软磁性体34A的压粉体和第一永磁体32A重叠并进行树脂模制，也能够得到磁体结构体30。这样，可以在构成磁体结构体30之后将磁体结构体30收容到磁体用孔16中。而且，可以预先将烧结磁体配置于磁体用孔16内，将压粉体和树脂的混合物注塑成型而固定。或者，可以通过压粉体和树脂的混合物与永磁体压缩成形而一体化。此时使用的树脂可以为聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、ABS等热塑性树脂、环氧系树脂或酚醛系树脂的热固性树脂。
在上述的IPM电动机1中，收容于磁体用孔16的磁体结构体30包含一对永磁体和软磁性体(即，第一永磁体32A和第一软磁性体34A)，第一软磁性体34A位于比第一永磁体32A靠径向外侧。第一软磁性体34A具有比转子铁芯14的电阻率高的电阻率，因此，第一软磁性体34A中产生涡电流的情况被抑制。因此，在IPM电动机1中，能够抑制因涡电流损耗导致的效率的降低，实现效率的提高。
在本实施方式中，除了具备一对永磁体和软磁性体(第一永磁体32A和第一软磁性体34A)以外，还具备第二软磁性体34B。第二软磁性体34B在转子10的径向内侧与第一永磁体32A重叠。即，在磁体结构体30中，第二软磁性体34B位于比第一软磁性体34A靠外弧30b侧。即，磁体结构体30具有第一永磁体32A被2个软磁性体34A、34B夹持的三明治结构，转子10的径向上的最内层(即，第一软磁性体34A)和最外层(即，第二软磁性体34B)由软磁性材料构成。在将磁体结构体30配置于磁体用孔16内时，需要一定的尺寸公差，但通过由软磁性材料构成磁体结构体30的最内层和最外层，能够在制成所希望的外形尺寸时加工软磁性体，能够将磁体结构体30配置于磁体用孔16内而不降低对IPM电动机1的扭矩施加大影响的磁力的产生即不改变永磁体的尺寸(不减小永磁体的体积)。
磁体结构体30是将永磁体加工成所希望的形状之后通过下述方法进行一体化。可以仅加工所需要的面，也可以使用未加工的磁体。就磁体结构体30的尺寸公差而言，以满足软磁性体的方式进行加工，因此能够省略永磁体的加工，其原因在于通过消减加工成本、烧结磁体的研磨费用而可实现低成本化。
在IPM电动机1中，除了磁体结构体30仅包含一对永磁体和软磁性体的对的方式以外，还能够设为磁体结构体30包含多对永磁体和软磁性体的对的方式。例如，也可以为如下方式：磁体结构体30包含多个永磁体和多个软磁性体，并且具有永磁体和软磁性体交替叠层的叠层结构。在该情况下，叠层结构中所包含的永磁体的数量可以为2个或3个。
图6是表示包含3对永磁体和软磁性体的对的磁体结构体30的图。图6所示的磁体结构体30具有包含3个永磁体32A、32B、32C和4个软磁性体34A、34B、34C、34D的叠层结构。3个永磁体32A、32B、32C能够由相同材料构成，4个软磁性体34A、34B、34C、34D也能够由相互相同的材料构成。3个永磁体32A、32B、32C的体积之和实质上能够与图4所示的第一永磁体32A的体积相同。关于3个永磁体32A、32B、32C中的任一个，因为重叠的软磁性体34A、34B、34C位于径向外侧(转子铁芯14的外周面14b侧)，所以与上述的IPM电动机1同样，通过软磁性体34A、34B、34C的较高电阻率抑制涡电流的产生。另外，在图6所示的磁体结构体30中，最内层和最外层也是由软磁性材料构成，因此能够容易地调整外形尺寸，从而能够较简便地进行将磁体结构体30收容于磁体用孔16内的工序。
图7是表示包含6对永磁体和软磁性体的对的磁体结构体30的图。图7所示的磁体结构体30具有包含6个永磁体32A～32F和7个软磁性体34A～34G的叠层结构。6个永磁体32A～32F能够由相同材料构成，7个软磁性体34A～34G也能够由相互相同的材料构成。6个永磁体32A～32F的体积之和实质上能够与图4所示的第一永磁体32A的体积相同。关于6个永磁体32A～32F中的任一个，因为重叠的软磁性体34A～34G位于径向外侧(转子铁芯14的外周面14b侧)，所以与上述的IPM电动机1同样，通过软磁性体34A～34G的较高电阻率抑制涡电流的产生。另外，在图7所示的磁体结构体30中，最内层和最外层也由软磁性材料构成，因此能够容易地调整外形尺寸，从而能够较简便地进行将磁体结构体30收容于磁体用孔16内的工序。
图6和图7所示的磁体结构体30能够在收容到磁体用孔16内的工序之前、将多个永磁体和多个软磁性体一体化而得到。在该情况下，与将多个永磁体逐一收容到磁体用孔16内的情况相比，能够实现组装工时的消减或制造的高效化。
另外，在图6和图7所示的磁体结构体30中，由于在永磁体之间存在软磁性体，从而d轴电感变小，q轴电感变大，其结果是，作为IPM电动机的总扭矩提高。
在IPM电动机1中，各磁体结构体30也可以是除了具有拱状(或C字状)的端面形状和截面形状的方式以外的方式，能够设为例如具有长方形状或V字状的端面形状和截面形状的方式。
图8是表示具有长方形状的端面形状和截面形状的磁体结构体30的图。从轴线X的方向观察，图8所示的磁体结构体30具有长方形状的端面形状和截面形状，以相对于转子10的径向交叉的方式延伸，在本实施方式中为以相对于转子10的径向正交的方式延伸。因此，以磁体结构体30的一长边30a侧与转子铁芯14的外周面14b对置、另一长边30b侧与转子铁芯14的内周面14a对置的方式进行配置。图8所示的磁体结构体30可以相对于沿转子10的径向延伸的假想线呈线对称。
在图8所示的磁体结构体30中，包含1对第一永磁体32A和第一软磁性体34A的对，从轴线X的方向观察，第一永磁体32A和第一软磁性体34A均具有长方形状的端面形状和截面形状。就图8所示的磁体结构体30而言，除了仅包含1对永磁体和软磁性体的对的方式以外，还能够设为磁体结构体30包含多对永磁体和软磁性体的对的方式。例如，磁体结构体30可以为仅包含2对永磁体和软磁性体的对的方式，也可以为仅包含3对永磁体和软磁性体的对的方式。第一永磁体32A只要整体为长方形状，就可以由一个磁体片构成，也可以由多个磁体片构成。
图9是表示具有V字状的端面形状和截面形状的磁体结构体30的图。从轴线X的方向观察，图9所示的磁体结构体30具有V字状的端面形状和截面形状，以劣角侧朝向转子铁芯14的外周面14b的方式配置。因此，磁体结构体30的劣角侧的面30a与转子铁芯14的外周面14b对置，优角侧的面30b与转子铁芯14的内周面14a对置。图9所示的磁体结构体30可以相对于沿转子10的径向延伸的假想线呈线对称。
在图9所示的磁体结构体30中，包含1对第一永磁体32A和第一软磁性体34A的对，从轴线X的方向观察，第一永磁体32A和第一软磁性体34A均具有V字状的端面形状和截面形状。就图9所示的磁体结构体30而言，除了仅包含1对永磁体和软磁性体的对的方式以外，还能够设为磁体结构体30包含多对永磁体和软磁性体的对的方式。例如，磁体结构体30可以为仅包含2对永磁体和软磁性体的对的方式，也可以为仅包含3对永磁体和软磁性体的对的方式。第一永磁体32A只要整体为V字状，就可以由一个磁体片构成，也可以由多个磁体片构成。
实施例
发明人等作为实施例进行了用于确认图6和图7所示的磁体结构体30等永磁体的多层化对电动机特性造成的影响的基于电磁场模拟的解析。实施例的电动机的规格和解析条件如图10中的表所示，解析结果如图11和图12所示。此外，在全部实施例中，磁体结构体中的永磁体的体积(的总和)相同。
根据图11所示的实施例1～4可知：与永磁体的数量为一个时相比，通过将永磁体的数量设为多个，最大扭矩增大且扭矩波动减小。另外，根据图11的实施例2和实施例3可知：在由电磁钢板构成的软磁性体和由软磁性粉的压粉成形体构成的软磁性体中，成为同程度的最大扭矩和扭矩波动。
图12所示的实施例5表示磁体结构体30仅包含1对永磁体和软磁性体的对、永磁体进行平行取向、并且软磁性体由电磁钢板构成时的结果。图12所示的实施例6表示磁体结构体30包含3对永磁体和软磁性体的对、由粘结磁体(HIDENSE1000)构成各永磁体、并且软磁性体由电磁钢板构成时的结果。图12所示的实施例7表示磁体结构体30包含6对永磁体和软磁性体的对、并且软磁性体由软磁性粉的压粉成形体构成时的结果。根据实施例1～7可知：通过由烧结磁体构成永磁体可实现最大扭矩的大幅度提高；与平行取向相比，通过设为径向取向可实现最大扭矩的提高和扭矩波动的减小。因为粘结磁体中有树脂成分，所以与烧结体磁体相比，剩余磁通密度降至60～70％。另外，因为粘结磁体需要在磁体用孔16内射出磁体成分，所以难以控制磁体成分的取向。
另外，发明人等对图13所示的分布绕线方式的IPM电动机1也进行了与实施例1～7同样的解析。该电动机的规格和解析条件如图14中的表所示，解析结果如图15所示。
根据图15所示的实施例8～11可知：在分布绕线方式的IPM电动机中，与集中绕线方式的IPM电动机同样，与永磁体的数量为一个时相比，通过将永磁体的数量设为多个，最大扭矩提高且扭矩波动减小。另外，根据图15的实施例9和实施例10可知：在分布绕线方式的IPM电动机中，在由电磁钢板构成的软磁性体和由软磁性粉的压粉成形体构成的软磁性体中，成为同程度的最大扭矩和扭矩波动。
而且，发明人等进行了用于确认磁体结构体的永磁体的形状和层数对电动机特性造成的影响的解析。具体而言，针对图4所示的拱状的永磁体、图8所示的长方形状的永磁体和图9所示的V字状的永磁体的每一个，求出设为1层、2层、3层、6层时的最大扭矩。解析结果如表1～表3和图16～图18所示。图16是绘制与拱状的永磁体有关的表1的结果的图。图17是绘制与长方形状的永磁体有关的表2的结果的图。图18是绘制与V字状的永磁体有关的表3的结果的图。图16～18的曲线图的横轴为电流相位角[deg.]。此外，在各形状的永磁体中，永磁体的体积(的总和)相同。
表1
表2
表3
根据表1～表3和图16～图18可确认：2层、3层和6层永磁体时的最大扭矩大于1层永磁体的最大扭矩、或者与1层永磁体的最大扭矩同程度。特别是可确认：就电流相位角45°附近的最大扭矩而言，2层、3层和6层永磁体均大于1层永磁体。
图19、图20是使用上述表1～表3的结果表示各形状的永磁体的最大扭矩和层数的关系的曲线图。图19的纵轴表示最大扭矩，图20的纵轴表示相对于1层永磁体时的最大扭矩的比例。根据图19、图20的曲线图可确认如果从1层成为2层则最大扭矩显著增加，还可确认即使从3层成为6层最大扭矩也不会大幅度地增加。伴随永磁体的层数增加，制造工序和制造成本也增加。因此，为了在抑制制造工序和制造成本的同时得到大的扭矩，将永磁体的层数设为2层或3层即可。
另外，发明人等进行了用于确认磁体结构体的软磁性体的构成材料对电动机特性造成的影响的解析。具体而言，针对多个构成材料(电磁钢板、压粉磁心A、压粉磁心B、压粉磁心C、铁氧体、压粉磁心D)的每一个，确认电阻值、80kA/m时的饱和磁通密度、扭矩、永磁体的涡电流损耗、效率。表4和表5是分别将永磁体的层数设为1层和3层时的数据。图21是使用表4和表5的数据表示软磁性体的电阻值和永磁体的涡电流损耗的关系的曲线图。图22是使用表4和表5的数据表示磁通饱和密度和扭矩的关系的曲线图。
表4
表5
根据表4、表5和图21的结果可确认：在由电阻值相对较低的电磁钢板构成的软磁性体中，永磁体的涡电流损耗较大，在其它构成材料(压粉磁心A～D、铁氧体)中可抑制涡电流损耗。另一方面，根据表4、表5和图22的结果可确认：在由铁氧体构成的软磁性体中，饱和磁通密度变低，从而难以得到实际上足够大的扭矩。根据这些结果可确认：通过使用由压粉磁心构成的软磁性体，可得到良好的电动机特性。而且还可确认：由于软磁性体具有2.9×10－4～4×10Ω·m的电阻率，并且具有1.60～2.10T的饱和磁通密度，从而可得到良好的电动机特性。
本发明的转子不限于上述的实施方式，可以进行各种变形。
例如，在上述的实施方式中，例如，可适当增减IPM电动机的极数或槽数。另外，永磁体上的端面形状和截面形状不限于拱状，可以为V字状等，也可以为从轴线X的方向观察分割成多个的形状。在上述的实施方式中，对旋转电机的一种即电动机(电动机)进行了说明，但本发明也可应用于旋转电机的一种即发电机中。
Claims (11)
1.一种旋转电机，其具备绕规定的轴线能够旋转的转子和定子，所述转子和所述定子中的一方具有安装多个磁体结构体的磁体保持部，另一方具有安装多个线圈的线圈保持部，其特征在于：
所述各磁体结构体收容于所述转子的沿着轴线方向延伸的多个磁体用孔的每一个中，并且具有永磁体和软磁性体的对，该软磁性体在所述转子的与轴线方向正交的径向的外侧与所述永磁体重叠。
2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：
所述各磁体结构体具有多对所述永磁体和所述软磁性体的对。
3.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：
所述各磁体结构体包含多个所述永磁体和多个所述软磁性体，并且具有所述永磁体和所述软磁性体交替叠层的叠层结构，所述叠层结构中所包含的所述永磁体的数量为2个或3个。
4.根据权利要求2或3所述的旋转电机，其特征在于：
所述各磁体结构体的、在所述转子的与轴线方向正交的径向上的最内层和最外层由软磁性材料构成。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的旋转电机，其特征在于：
从所述转子的轴线方向观察，所述各磁体结构体具有内弧位于所述转子的与轴线方向正交的径向的外侧的拱状。
6.根据权利要求5所述的旋转电机，其特征在于：
所述磁体结构体的所述永磁体的取向朝向所述转子的与轴线方向正交的径向的外侧集中。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的旋转电机，其特征在于：
从所述转子的轴线方向观察，所述各磁体结构体具有相对于所述转子的与轴线方向正交的径向交叉延伸的长方形状。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的旋转电机，其特征在于：
从所述转子的轴线方向观察，所述各磁体结构体具有朝向所述转子的与轴线方向正交的径向的外侧的V字状。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的旋转电机，其特征在于：
所述磁体保持部由在所述转子的轴线方向上叠层了多个硅钢板的叠层钢板构成，
所述磁体结构体的所述软磁性体由软磁性粉的压粉成形体构成。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的旋转电机，其特征在于：
所述软磁性体具有2.9×10－4～4×10Ω·m的电阻率，并且具有1.60～2.10T的饱和磁通密度。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的旋转电机，其特征在于：
所述永磁体为烧结磁体。
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