DE102018118141A1

DE102018118141A1 - Rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss

Info

Publication number: DE102018118141A1
Application number: DE102018118141.8A
Authority: DE
Inventors: Hideki OHGUCHI; Makoto Terajima; Hitoshi NAKAZONO
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2018-07-26
Publication date: 2019-03-28
Also published as: US20190097509A1; CN109560631B; JP6992368B2; JP2019062673A; US11088604B2; CN109560631A

Abstract

Geschaffen ist eine rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss, wobei eine Magnetflussstreuung, die von einem bestimmten Permanentmagneten, der im Rotorkern angeordnet ist, zu einem Permanentmagneten, der in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten angeordnet ist, streut, durch q-Achsenstrom kontrolliert wird, und wodurch ein Magnetfluss, der vom bestimmten Permanentmagneten ausgeht und sich mit der Ankerspule, die um den Stator gewickelt ist, verbindet, kontrolliert wird, ohne einen mechanisch schwachen Abschnitt im Rotorkern zu bilden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss.
Stand der Technik
Eine rotierende elektrische Maschine vom Typ variabler Magnetfluss, die dafür ausgelegt ist, eine Magnetflussstreuung, die von einem bestimmten, im Rotor angeordneten Permanentmagneten zu einem benachbarten Permanentmagneten streut, durch q-Achsenstrom zu kontrollieren, und dadurch den Magnetfluss zu kontrollieren, der vom dem bestimmten Permanentmagneten ausgeht und sich mit dem Ankerspule, die um den Stator gewickelt ist, verbindet, ist allgemein bekannt wie zum Beispiel offenbart in PTL 1.
Eine rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss offenbart in PTL 1 umfasst: einen Stator, der eine Statorwicklung aufweist, die um den Stator gewickelt ist; einen Rotor, der einen Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator definiert, wobei der Rotor mindestens einen Permanentmagneten aufweist; und einen Magnetfluss-Umgehungspfad, der als ein Weg für Magnetflussstreuung aus mindestens einem im Rotor angeordneten Permanentmagneten zu einem benachbarten Permanentmagneten dient. In dieser rotierenden elektrischen Maschine vom Typ variabler Magnetfluss sind der Stator und der Rotor angeordnet in Bezug auf den mindestens einen Permanentmagneten, um eine Laufeigenschaft von d(Kt(I))/dI ≥ 0 festzulegen in einem Bereich genau der oder unterhalb der magnetischen Sättigung eines Kernmaterials von mindestens entweder dem Stator und/oder dem Rotor, wobei KT eine Drehmomentkonstante bezeichnet und I einen angelegten Strom bezeichnet, und eine Funktion der Drehmomentkonstante KT in Bezug auf den angelegten Strom I dargestellt ist durch KT = Kt (I) für ein bestimmtes Drehmoment Tr, das auf den Rotor wirkt und dargestellt ist durch Tr = KT × I. Ferner ist ein Magnetfluss-Zufluss- und Ausflussabschnitt eines Magnetfluss-Umgehungspfads, der als ein Weg für Magnetflussstreuung zu einem benachbarten Permanentmagnetpol dient, in der Nähe des Luftspalts zwischen dem Rotor und dem Stator angeordnet, sodass ein Magnetfluss, der von dem mindestens einen Permanentmagneten ausgeht, einen geringeren Magnetfeld-Widerstand gegen Streuung zu einem entgegengesetzten Pol eines benachbarten Permanentmagneten, der neben dem mindestens einen Permanentmagneten angeordnet ist, erfährt, als ein Magnetfeld-Widerstand gegen Streuung zu einem entgegengesetzten Pol des mindestens einen Permanentmagneten.
Mit der rotierenden elektrischen Maschine vom Typ variabler Magnetfluss offenbart in PTL 1, kann Verlust bei niedriger Ladung, Eisenverlust bei Rotation mit hoher Geschwindigkeit und ohmschem Verlust gehemmt werden durch Bildung von Magnetfluss-Umgehungspfaden, welche die Menge von Magnetflussstreuung aufgrund der Wirkung des Statorankers zwischen benachbarten Magnetpolen hemmen.
Liste der Zitate
Patentliteratur
PTL 1: JP 6033425 B
Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
Die herkömmliche rotierende elektrische Maschine vom Typ variabler Magnetfluss offenbart in PTL 1 weist folgendes Problem auf.
Jeder der Magnetfluss-Umgehungspfade ist in dem Abschnitt gebildet, der vom Luftspaltabschnitt, der zwischen benachbarten Magnetpolen des Rotorkerns gebildet ist, radial nach außen angeordnet ist, und verbindet Magnetpole. Ein Magnetpfad ist gebildet zwischen dem Magnetschlitz, in welchem ein Permanentmagnet fest eingepasst ist, und einem Luftspaltabschnitt, und ein Magnetfluss, der vom N-Pol des Permanentmagneten ausgeht, streut durch den Magnetpfad zur S-Polseite des Permanentmagneten. Der Magnetfluss-Umgehungspfad ist mit einer größeren Breite gebildet, als jene des Magnetpfades, der zwischen dem Magnetschlitz und dem Luftspaltabschnitt gebildet ist, um sicherzustellen, dass der Magnetfluss, der vom N-Pol des Permanentmagneten ausgeht, auf einen geringeren magnetischen Widerstand trifft, wenn er zur S-Polseite eines dem vorherigen Permanentmagneten benachbarten Permanentmagneten streut, als wenn er zur S-Polseite des vorherigen Permanentmagneten streut. Somit ist der Magnetpfad, der zwischen dem Magnetschlitz und dem Luftspaltabschnitt gebildet ist, zwangsläufig schmal.
Der zwischen dem Magnetschlitz und dem Luftspaltabschnitt gebildete Magnetpfad verbindet den radial nach außen gerichteten Abschnitt und den radial nach innen gerichteten Abschnitt des Rotorkerns über den Magnetschlitz; somit kann der schmale Magnetpfad, der mechanisch schwach ist, aufgrund der Zentrifugalkraft während einer Rotation des Rotors mit hoher Geschwindigkeit brechen, was problematisch ist.
Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um dieses Problem des herkömmlichen Stands der Technik anzugehen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss, wobei eine Magnetflussstreuung, die von einem bestimmten Permanentmagneten, der im Rotorkern angeordnet ist, zu einem in Umfangsrichtung an jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten angeordneten Permanentmagneten streut, durch q-Achsenstrom kontrolliert wird, und wodurch ein Magnetfluss, der vom bestimmten Permanentmagneten ausgeht und sich mit der Ankerspule, die um den Stator gewickelt ist, verbindet, kontrolliert wird, ohne einen mechanisch schwachen Abschnitt im Rotorkern zu bilden.
Lösung des Problems
Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, umfasst eine rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen: einen Stator aufweisend eine Ankerspule, die um einen Statorkern gewickelt ist; einen Rotor, der drehbar innerhalb des Statorkerns des Stators angeordnet ist mit einem Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Statorkern, wobei der Rotor, der einen zylindrischen Rotorkern mit einer Mehrzahl von Magnetschlitzen, die in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, und eine Mehrzahl von Magnetpolen aufweist, eine Mehrzahl von Permanentmagneten aufweist, die jeweils in der Mehrzahl von Magnetschlitzen befestigt sind, und einen nichtmagnetischen Abschnitt, der zwischen benachbarten Magnetpolen des Rotorkerns gebildet ist und sich radial von den Magnetschlitzen nach außen erstreckt, wobei eine Magnetflussstreuung, die von einem bestimmten Permanentmagneten der Mehrzahl von Permanentmagneten zu einem in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten angeordneten Permanentmagneten streut, durch q-Achsenstrom kontrolliert wird, ein Magnetfluss, der von dem bestimmten Permanentmagneten ausgeht und sich mit der Ankerspule verbindet, wird kontrolliert, und ein Magnetfluss-Umgehungspfad für die Magnetflussstreuung, die von dem bestimmten Permanentmagneten zu den in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten angeordneten Permanentmagneten streut, ist gebildet in einem Abschnitt zwischen dem Magnetschlitz zum Befestigen des bestimmten Permanentmagneten und dem nichtmagnetischen Abschnitt, in einem Abschnitt, der radial vom nichtmagnetischen Abschnitt nach innen ausgerichtet ist, und in einem Abschnitt zwischen dem nichtmagnetischen Abschnitt und dem Magnetschlitz zum Befestigen des Permanentmagneten, der in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten angeordnet ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß einer rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss bereitgestellt, wobei eine Magnetflussstreuung, die von einem bestimmten Permanentmagneten, der im Rotorkern angeordnet ist, zu einem in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten angeordneten Permanentmagneten streut, durch q-Achsenstrom kontrolliert wird, und wodurch ein Magnetfluss, der vom bestimmten Permanentmagneten ausgeht und sich mit der Ankerspule, die um den Stator gewickelt ist, verbindet, kontrolliert wird, ohne einen mechanisch schwachen Abschnitt im Rotorkern zu bilden.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht, welche den Gesamtaufbau einer rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abbildet;
2 ist eine Querschnittsansicht, die einen Viertelabschnitt der rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet von 1 abbildet
3 ist eine Höhenkonturenkarte, die einen Fluss des Magnetflusses abbildet, wenn der q-Achsenstrom 0 beträgt;
4 ist eine Höhenkonturenkarte, die einen Fluss des Magnetflusses abbildet, wenn sich der q-Achsenstrom erhöht hat, um den Magnetfluss, der sich mit der Ankerspule verbindet, zu maximieren;
5 ist eine Querschnittsansicht, die einen Viertelabschnitt einer rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abbildet;
6 ist eine Querschnittsansicht, die einen Viertelabschnitt einer rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abbildet;
7 ist eine Querschnittsansicht, die einen Viertelabschnitt einer rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abbildet;
8 ist eine Querschnittsansicht, die einen Viertelabschnitt einer rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abbildet; und
9 ist eine Querschnittsansicht, die einen Viertelabschnitt einer rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abbildet.

Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen stellen ein Beispiel einer rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss dar, das dafür ausgelegt ist, den Magnetfluss, der von einem Permanentmagnet ausgeht und sich mit einer Ankerspule verbindet, und sind dafür vorgesehen, eine Vorrichtung zur Ausführung der technischen Idee der vorliegenden Erfindung darzustellen; die technische Idee der vorliegenden Erfindung ist in Bezug auf Material, Form, Aufbau und/oder Anordnung der Komponenten nicht auf die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
Ferner sind die Zeichnungen schematische Darstellungen. Es ist daher zu beachten, dass die Zeichnungen nicht in realitätsgetreuen Beziehungen, Verhältnissen oder Ähnlichem zwischen Dicken und Draufsichtabmessungen abgebildet sind und Abschnitte aufweisen, wo Beziehungen oder Verhältnisse zwischen den Zeichnungen unterschiedlich sein können.
(Erste Ausführungsform)
Zunächst wird eine rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 4 beschrieben.
Die rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 1 abgebildet, und die rotierende elektrische Maschine 1 mit Permanentmagnet ist ein achtpoliger Synchronmotor mit Innenmagneten. Man beachte, dass die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die Anzahl von Polen, die Dimensionen oder andere Komponenten oder Ähnliches eingeschränkt ist.
Die rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss 1, die in 1 und 2 abgebildet ist, weist einen Stator 10 und einen Rotor 20, der drehbar innerhalb des Statorkerns 11 des Stators 10 angeordnet ist, auf, mit einem Luftspalt G zwischen dem Rotor 20 und dem Statorkern 11.
Der Stator 10 weist einen zylindrischen Statorkern 11 auf. An der inneren Umfangsfläche 11a des Statorkerns 11 sind 48 Stück Schlitze 12 und 48 Stück Magnetpolzähne 13 in gleichmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung gebildet. Eine Mehrzahl von Ankerspulen 14 sind um die Magnetpolezähne 13 gewickelt. Der Statorkern 11 ist ein Blechpaket.
Der Rotor 20 weist einen zylindrischen Rotorkern 21 mit einem in der Mitte des Rotorkerns 21 gebildeten Achsloch 26 und acht am Rotorkern 21 geschaffenen Magnetpolen 22 auf. Der Raum zwischen der äußeren Umfangsfläche 21a des Rotorkerns 21 und der inneren Umfangsfläche 11a des Statorkerns 11 stellt den zuvor erwähnten Luftspalt G dar. Der Rotorkern 21 ist ein Blechpaket. Eine Drehachse 40 ist fest in das Achsloch 26 des Rotorkerns 21 eingepasst und der Rotor 20 rotiert mit der Drehachse 40. In einem äußeren Umfangsabschnitt des Rotorkerns 21 sind acht Magnetschlitze 23 in gleichmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung gebildet.
Die acht Magnetpole 22 weisen acht Permanentmagneten 24 auf, die in den acht Magnetschlitzen 23, die im Rotorkern 21 gebildet sind, befestigt sind. Ein bestimmter Permanentmagnet 24 unter den acht Permanentmagneten 24 ist in einer radialen Richtung des Rotorkerns 21 magnetisiert, um einen Nordpol an der radialen Außenseite aufzuweisen, während die in Umfangsrichtung dem bestimmten Permanentmagneten benachbarten Permanentmagneten 24 in einer radialen Richtung magnetisiert sind, um Südpole an der radialen Außenseite aufzuweisen; die acht Magnetpole 22 sind in einer Weise gebildet, dass sich die Nordpole und die Südpole in Umfangsrichtung abwechseln.
Jeder der Magnetschlitze 23 ist ein Durchgangsloch, das beide axialen Enden des Rotorkerns 21 erreicht und einen in der Umfangsrichtung längsgestreckten und im Querschnitt rechteckigen Permanentmagnet-Einsatzabschnitt 23a aufweist, in welchem ein Permanentmagnet 24 mit rechteckigen Querschnitt fest eingesetzt ist, sowie ein Paar von Luftbereichen 23b, die an beiden Umfangsenden des Permanentmagnet-Einsatzabschnitts 23a als Flusssperre gebildet sind. Jeder der Magnetschlitze 23 ist so ausgebildet, dass er liniensymmetrisch (symmetrisch in der Umfangsrichtung) um die jeweilige d-Achse angeordnet ist, wie in 1 und 2 abgebildet. In den Permanentmagnet-Einsatzabschnitt 23a jedes der Magnetschlitze 23 ist ein Permanentmagnet 24 von plattenartiger Form und rechteckigem Querschnitt fest eingesetzt, und jeder Permanentmagnet 24 erstreckt sich zu beiden axialen Enden des Rotorkerns 21.
Die rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss 1 ist dafür ausgelegt, die Magnetflussstreuung A, die von einem bestimmten Permanentmagneten (N-Polmagnet, siehe 3) 24 unter den acht Permanentmagneten 24 zu einem Permanentmagneten (S-Polmagnet) 25, der in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten 24 angeordnet ist (nur ein benachbarter Permanentmagnet 24 auf einer Seite in Umfangsrichtung ist in 3 abgebildet), streut, durch q-Achsenstrom zu kontrollieren, wie in der Folge beschrieben ist, und dadurch den Magnetfluss zu kontrollieren, der von dem bestimmten Permanentmagneten 24 ausgeht und sich mit den Ankerspulen 14 verbindet.
Wie in 1 und 2 gezeigt, weist die rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss 1 Luftspalten 25 auf, die als nichtmagnetische Abschnitte im Rotorkern 21 dienen, wobei die Luftspalten zwischen benachbarten Magnetpolen 22 und radial von den Magnetschlitzen 24 nach außen angeordnet sind. Die Luftspalten 25 sind gebildet in einem bestimmten Abstand radial von der äußeren Umfangsfläche 21a des Rotorkerns 21 nach innen. Die Luftspalten 25 sind gebildet in einer in Umfangsrichtung längsgestreckten und im Querschnitt trapezförmigen Form und sind Durchgangslöcher, die beide axialen Enden des Rotorkerns 21 erreichen. Die Luftspalten 25 sind in allen Abschnitten zwischen benachbarten Magnetpolen 22 des Rotorkerns 21 gebildet.
Wie in 2 und 3 abgebildet, weist die rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss 1 einen Magnetfluss-Umgehungspfad 27 für die Magnetflussstreuung B auf, die von einem bestimmten Permanentmagneten (N-Polmagnet) 24 zu einem Permanentmagneten (S-Polmagnet) 24, der in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten 24 angeordnet ist, streut, wobei der Magnetfluss-Umgehungspfad 27 gebildet ist in einem Abschnitt zwischen dem Magnetschlitz 23 zum Befestigen des bestimmten Permanentmagnet (N-Polmagnet) 24 und einem Luftspalt 25, in einem Abschnitt vom Luftspalt 25 radial nach innen, und in einem Abschnitt zwischen dem Luftspalt 25 und dem Magnetschlitz 23 zum Befestigen des Permanentmagneten (S-Polmagnet) 24, der in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten 24 angeordnet ist.
Nachfolgend wird der Betrieb/die Funktion der rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben.
3 zeigt einen Fluss des Magnetflusses, wenn kein elektrischer Strom durch die Ankerspulen 14, die rund um den Stator 10 gewickelt sind, fließt und der q-Achsenstrom 0 beträgt. Wenn, wie in 3 abgebildet, der q-Achsenstrom 0 beträgt, fließt der Großteil des Magnetflusses, der vom bestimmten Permanentmagneten 24 (N-Polmagnet) ausgeht, ein Magnetfluss A, zum Stator 10, und verbindet sich mit den Ankerspulen 14, während ein wenig des Magnetflusses, der von dem bestimmten Permanentmagneten (N-Polmagnet) 24 ausgeht, eine Magnetflussstreuung B, zum Permanentmagneten (S-Polmagnet) 24 streut, der in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten 24 angeordnet ist, hauptsächlich durch die Magnetfluss-Umgehungspfade 27. 3 zeigt nur in Bezug auf eine Seite in Umfangsrichtung, wie die Magnetflussstreuung B zum Permanentmagneten (S-Polmagnet) 24 streut. Dass die Magnetflussstreuung B durch den Magnetfluss-Umgehungspfad 27 fließt, ergibt sich aus dem Umstand, dass die Magnetflussdichte sowohl im Magnetfluss-Zuflussabschnitt 27a, zwischen dem Magnetschlitz 23 zum Befestigen des bestimmten Permanentmagneten (N-Polmagnet) 24 und dem Luftspalt 25, als auch im Magnetfluss-Ausflussabschnitt 27b, zwischen dem Luftspalt 25 und dem Magnetschlitz 23 zum Befestigen des Permanentmagneten (S-Polmagnet) 24, der in Umfangsrichtung auf beiden Seiten neben dem bestimmten Permanentmagneten 24 angeordnet ist, gleich hoch bei 2,0 T oder mehr steht.
Dass die Magnetflussstreuung B, die vom bestimmten Permanentmagneten (N-Polmagnet) 24 zu dem Permanentmagneten, der in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten 24 angeordnet ist, streut, durch den Magnetfluss-Umgehungspfad 27 fließt, das heißt, den Abschnitt zwischen dem Magnetschlitz 23 zum Befestigen des bestimmten Permanentmagnet (N-Polmagnet) 24 und dem Luftspalt 25, den Abschnitt vom Luftspalt 25 radial nach innen, und dem Abschnitt zwischen dem Luftspalt 25 und dem Magnetschlitz 23 zum Befestigen des Permanentmagneten (S-Polmagnet) 24, der in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten 24 angeordnet ist, bedeutet, dass der magnetische Widerstand durch den Magnetfluss-Umgehungspfad 27 etwas kleiner ist, als der magnetische Widerstand durch den Abschnitt radial vom Luftspalt 25 nach außen. Dass der magnetische Widerstand durch den Magnetfluss-Umgehungspfad 27 kleiner ist, als der magnetische Widerstand durch den Abschnitt radial vom Luftspalt 25 nach außen, bedeutet, dass die Breite des Magnetfluss-Umgehungspfads 27 größer ist, als die Breite des Abschnitts radial vom Luftspalt 25 im Rotorkern 21 nach außen. Insbesondere ist die Breite zwischen dem Magnetschlitz 23 zum Befestigen des bestimmten Permanentmagneten (N-Polmagnet) 24 und dem Luftspalt 25, die Breite des Abschnitts radial vom Luftspalt 25 nach innen, und die Breite zwischen dem Luftspalt 25 und dem Magnetschlitz 23 zum Befestigen des Permanentmagneten (S-Polmagnet) 24, der in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten 24 angeordnet ist, größer, als die Breite des Abschnitts radial vom Luftspalt 25 nach außen. Die Mindestbreite a (siehe 3) zwischen dem Magnetschlitz 23 zum Befestigen des bestimmten Permanentmagneten (N-Polmagnet) 24 und dem Luftspalt 25 und die Mindestbreite zwischen dem Luftspalt 25 und dem Magnetschlitz 23 zum Befestigen des Permanentmagneten (S-Polmagnet) 24, der in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten 24 angeordnet ist, sind dementsprechend groß. Daher ist eine ausreichende mechanische Festigkeit für die Breite zwischen dem Magnetschlitz 23 zum Befestigen des bestimmten Permanentmagneten (N-Polmagnet) 24 und dem Luftspalt 25 und für die Breite zwischen dem Luftspalt 25 und dem Magnetschlitz 23 zum Befestigen des Permanentmagneten (S-Polmagnet) 24, der in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten 24 angeordnet ist, sichergestellt, und der Rotorkern 21 weist keinen mechanisch schwachen Abschnitt auf.
Wenn elektrischer Strom durch die Ankerspulen 14 strömt und ein gewisser q-Achsenstrom fließt, sinkt die Magnetflussstreuung B, die vom bestimmten Permanentmagneten (N-Polmagnet) 24 zum Permanentmagnet (S-Polmagnet) 24, der in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Magneten 24 angeordnet ist, im Verhältnis zur Intensität des q-Achsenstroms, der als Ergebnis des Magnetflusses A, der vom bestimmten Permanentmagnet 24 (N-Polmagnet) zum Stator 10 fließt und sich mit den Ankerspulen 14 verbindet, zunimmt.
Wenn der q-Achsenstrom weiter ansteigt (zum Beispiel auf ungefähr 70 % oder mehr des Maximalstroms), sinkt die Magnetflussstreuung B, die aus dem bestimmten Permanentmagnet (N-Polmagnet) 24 zu dem Permanentmagneten (S-Polmagnet) 24, der in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten 24 angeordnet ist, streut, weiter, und der Fluss B sinkt beinahe auf 0, wie in 4 abgebildet. Dies ergibt sich aus dem Umstand, dass die Magnetflussdichte im Magnetfluss-Zuflussabschnitt 27a des Magnetfluss-Umgehungspfads 27 bei sehr niedrigen 0,0 bis 0,5 T steht, wie in 5 abgebildet. Geht die Magnetflussstreuung B auf beinahe 0 zurück, so erreicht der Magnetfluss A, der vom bestimmten Permanentmagneten (N-Polmagnet) 24 zum Stator 10 fließt und sich mit den Ankerspulen 14 verbindet, sein Maximum.
Wie oben beschrieben ist gemäß der rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss 1 gemäß der ersten Ausführungsform eine rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss 1 bereitgestellt, wobei die Magnetflussstreuung B, die von einem bestimmten Permanentmagneten (N-Polmagnet) 24, der im Rotorkern 21 angeordnet ist, zu einem Permanentmagneten (S-Polmagnet), der in Umfangsrichtung auf jeder Seite des bestimmten Permanentmagneten 24 angeordnet ist, streut, durch q-Achsenstrom kontrolliert wird, wodurch der Magnetfluss A, der sich mit den Ankerspulen 14, die um den Stator 10 gewickelt sind, verbindet, kontrolliert wird, ohne irgendeinen mechanisch schwachen Abschnitt im Rotorkern 21 zu bilden.
Unter Bezugnahme auf 4 steht die Magnetflussdichte sowohl im Magnetschlitzverbindungsabschnitt 28, der die benachbarten Magnetschlitze 23, 23 verbindet, als auch im Magnetfluss-Ausflussabschnitt 27b des Magnetfluss-Umgehungspfads 27 im Rotorkern 21, gleich hoch auf 2,0 T oder mehr. Dies rührt daher, dass die Magnetflussstreuung C, die von der radialen Innenseite des Permanentmagneten (S-Polmagnet) 24 ausgeht, durch den Magnetschlitzverbindungsabschnitt 28 und den Magnetfluss-Ausflussabschnitt 27b zur radialen Außenseite des Permanentmagneten 24 (S-Polmagnet) fließt. Daher wird der Magnetschlitzverbindungsabschnitt 28, der die Magnetschlitze 23, 23 im Rotorkern 21 verbindet, vorzugsweise nichtmagnetisch gemacht. Durch das Nichtmagnetisch-Machen des Magnetschlitzverbindungsabschnitts 28 ist es möglich, die Magnetflussstreuung C, die von der radialen Innenseite des Permanentmagneten (S-Polmagnet) 24 zur radialen Außenseite des Permanentmagneten (S-Polmagnet) 24 fließt, zu hemmen, und den Magnetfluss A, der sich mit den Ankerspulen 14 verbindet, zu erhöhen.
Der Magnetschlitzverbindungsabschnitt 28 kann durch Verarbeitungsverfahren wie zum Beispiel Strukturumwandlung durch Hitze, Aufkohlen, Pressen und Ähnliches nichtmagnetisch gemacht werden.
(Zweite Ausführungsform)
Als nächstes wird eine rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. In 5 sind dieselben Elemente, wie die in 1 und 2 gezeigten, mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet und müssen nicht mehr ausführlicher beschrieben werden.
Die rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss 1, die in 5 abgebildet ist, weist denselben Grundaufbau auf, die die rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet 1 gemäß der ersten Ausführungsform, die in 1 und 2 abgebildet ist, außer dass die Luftspalten 25, die als nichtmagnetische Abschnitte dienen, anders angeordnet sind.
Insbesondere weist die rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet 1 gemäß der ersten Ausführungsform, die in 1 und 2 abgebildet ist, Luftspalten 25 auf, die in allen Abschnitten zwischen benachbarten Magnetpolen 22 des Rotorkerns 21 gebildet sind, während die rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet 1, die in 5 abgebildet ist, Luftspalten 25 aufweist, die in Abschnitten zwischen benachbarten Magnetpolen 22 des Rotorkerns 21 abwechselnd gebildet und nicht gebildet sind.
Durch diese Bildung der Luftspalten 25 in abwechselnden Abschnitten zwischen benachbarten Magnetpolen 22 des Rotorkerns 21, ist es möglich, die Streumenge der Magnetflussstreuung, die von einem bestimmten Permanentmagneten (N-Polmagnet) 24 zu einem in Umfangsrichtung benachbarten Permanentmagneten (S-Polmagnet) 24 streut, durch einen Abschnitt zwischen benachbarten Magnetpolen 22, wo kein Luftspalt 25 gebildet ist, zu erhöhen.
Die Luftspalten 25 der rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet 1, die in 5 abgebildet ist, sind insofern gleich den Luftspalten 25, der rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet 1 gemäß der ersten Ausführungsform, die in 1 und 2 abgebildet ist, dass die Luftspalten 25 radial von den Magnetschlitzen 24 nach außen gebildet sind, in einer Trapezform gebildet sind, die lang und in Umfangsrichtung schmal ist, und durch Durchgangslöcher gebildet sind, die beide axialen Enden des Rotorkerns 21 erreichen.
(Dritte Ausführungsform)
Als nächstes wird eine rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. In 6 sind dieselben Elemente, wie die in 1 und 2 gezeigten, mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet und müssen nicht mehr ausführlicher beschrieben werden.
Die rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss 1, die in 6 abgebildet ist, weist denselben Grundaufbau auf, wie die rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet 1 gemäß der ersten Ausführungsform, die in 1 und 2 abgebildet ist, außer dass Hilfsmagneten 29 radial nach innen von allen Luftspalten 25 im Rotorkern 21 bereitgestellt sind.
Durch diese Bereitstellung der Hilfsmagneten 29 radial nach innen von allen Luftspalten 25 im Rotorkern 21 ist es möglich, die Magnetflussstreuung, die von einem bestimmten Permanentmagneten 24 (N-Polmagnet) zu einem Permanentmagneten (S-Polmagnet) 24, der in Umstandsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten 24 angeordnet ist, streut, durch den Magnetfluss-Umgehungspfad 27 zu erhöhen.
Die Hilfsmagneten 29 sind in der Umfangsrichtung des Rotorkerns 21 magnetisiert, und ein Hilfsmagnet 29 neben dem bestimmten Permanentmagneten 24 (N-Polmagnet) weist einen Südpol an dem Ende auf, das zum bestimmten Permanentmagneten 24 zeigt, und weist einen Nordpol an dem Ende auf, das zum Permanentmagneten 24 (Südpolmagnet), der in Umfangsrichtung neben dem bestimmten Permanentmagneten 24 angeordnet ist, zeigt.
(Vierte Ausführungsform)
Als nächstes wird eine rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. In 7 sind dieselben Elemente, wie die in 1 und 2 gezeigten, mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet und müssen nicht mehr ausführlicher beschrieben werden.
Die rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss 1, die in 7 abgebildet ist, weist denselben Grundaufbau auf, wie die rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet 1 gemäß der ersten Ausführungsform, die in 1 und 2 abgebildet ist, außer dass ein Loch 30 in jedem der Magnetschlitzverbindungsabschnitte 28 gebildet ist, welche benachbarte Magnetschlitze 23, 23 im Rotorkern 21 verbinden.
Durch das Bilden der Löcher 30 in den Magnetschlitzverbindungsabschnitten 28 ist es möglich, die Magnetflussstreuung C, die von der radialen Innenseite zur radialen Außenseite jedes der Permanentmagneten (S-Polmagnet) 24 fließt, zu hemmen, und den Magnetfluss A, der sich mit den Ankerspulen 14 verbindet, zu erhöhen, wie in dem Fall, bei dem die Magnetschlitzverbindungsabschnitte 28 nichtmagnetisch gemacht worden sind.
Die Löcher 30 sind runde Durchgangslöcher, die beide axialen Enden des Rotorkerns 21 erreichen.
(Fünfte Ausführungsform)
Als nächstes wird eine rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. In 8 sind dieselben Elemente, wie die in 1 und 2 gezeigten, mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet und müssen nicht mehr ausführlicher beschrieben werden.
Die rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss 1, die in 8 abgebildet ist, weist denselben Grundaufbau auf, wie die rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet 1 gemäß der ersten Ausführungsform, die in 1 und 2 abgebildet ist, außer dass jeder der acht Magnetschlitze 23 in zwei Magnetschlitze 23A, 23A pro Magnetpol 22 getrennt ist, und dementsprechend jeder der acht Permanentmagneten 24 zweigeteilt ist. Ein weiterer Unterschied ist jener, dass in jedem der Magnetschlitzverbindungsabschnitte 28, welche benachbarte Magnetschlitze 23A, 23A im Rotorkern 21 verbinden, ein Verbindungsloch 31 gebildet ist, um eine Verbindung zwischen benachbarten Magnetschlitzen 23A, 23A zu ermöglichen.
Durch diese Bildung eines Verbindungslochs 21, um eine Verbindung zwischen benachbarten Magnetschlitzen 23A, 23A im Rotorkern 21 in jedem der Magnetschlitzverbindungsabschnitte 28, welche benachbarte Magnetschlitze 23A, 23A verbinden, ist es möglich die Magnetflussstreuung C, die von der radialen Innenseite zur radialen Außenseite jedes Permanentmagneten (S-Polmagnet) 24 streut, zu hemmen, und den Magnetfluss A, der sich mit den Ankerspulen 14 verbindet, zu erhöhen, wie in dem Fall, in welchem die Magnetschlitzverbindungsabschnitte 28 nichtmagnetisch gemacht worden sind.
Die Verbindungslöcher 31 sind Durchgangslöcher, die beide axialen Enden des Rotorkerns 21 erreichen.
Da ferner jeder der acht Magnetschlitze 23 in zwei Magnetschlitze 23A, 23A pro einem Magnetpol 22 getrennt ist, sind der radiale nach außen gerichtete Abschnitt und der radial nach innen gerichtet Abschnitt des Rotorkerns 21 über jeden Magnetschlitz 23 durch den unterteilenden Abschnitt zwischen den zwei Magnetschlitzen 23A, 23A miteinander verbunden, und die mechanische Festigkeit des Rotorkerns 21 ist nicht negativ beeinträchtigt.
(Sechste Ausführungsform)
Als nächstes wird eine rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. In 9 sind dieselben Elemente, wie die in 1 und 2 gezeigten, mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet und müssen nicht mehr ausführlicher beschrieben werden.
Die rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss 1, die in 9 abgebildet ist, weist denselben Grundaufbau auf, wie die rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet 1 gemäß der ersten Ausführungsform, die in 1 und 2 abgebildet ist, außer dass der Aufbau der nichtmagnetischen Abschnitte, die zwischen benachbarten Magnetpolen 22 des Rotorkerns 21 und radial von den Magnetschlitzen 23 nach außen gebildet sind, anders ist als jener des nichtmagnetischen Abschnitts der rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet 1 gemäß der ersten Ausführungsform, die in 1 und 2 abgebildet ist.
Insbesondere sind die nichtmagnetischen Abschnitte der rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet 1, die in 1 und 2 abgebildet ist, durch die Luftspalten 25 geschaffen, die in einem bestimmten Abstand radial von der äußeren Umfangsfläche 21a des Rotorkerns 21 nach innen gebildet sind. Im Gegensatz dazu sind die nichtmagnetischen Abschnitte der rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet 1, die in 9 abgebildet ist, durch Rillen 32 gebildet, die konkav an der äußeren Umfangsfläche des Rotorkerns 21 gebildet sind. Die Rillen 32 sind Durchgangsrillen mit rechteckigem Querschnitt, die beide axialen Enden des Rotorkerns 21 erreichen.
Die rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss 1, die in 9 abgebildet ist, weist einen Magnetfluss-Umgehungspfad 27 für die Magnetflussstreuung auf, die von einem bestimmten Permanentmagneten (N-Polmagnet) 24 zu einem Permanentmagneten (S-Polmagnet) 24, der in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten 24 angeordnet ist, streut, wobei der Magnetfluss-Umgehungspfad 27 gebildet ist in einem Abschnitt zwischen dem Magnetschlitz 23 zum Befestigen des bestimmten Permanentmagneten (N-Polmagnet) 24 und einer Rille 32, in einem Abschnitt radial von der Rille 32 nach innen und in einem Abschnitt zwischen der Rille 32 und dem Magnetschlitz 23 zum Befestigen des Permanentmagneten (S-Polmagnet) 24, der in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten 24 angeordnet ist.
Die Mindestbreite zwischen dem Magnetschlitz 23 zum Befestigen des bestimmten Permanentmagneten (N-Polmagnet) 24 und der Rille 32 und die Mindestbreite zwischen der Rille 32 und dem Magnetschlitz 23 zum Befestigen des Permanentmagneten (S-Polmagnet) 24, der in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten 24 angeordnet ist, ist dementsprechend groß, wie in der ersten Ausführungsform. Daher ist eine ausreichende mechanische Festigkeit für die Breite zwischen dem Magnetschlitz 23 zum Befestigen des bestimmten Permanentmagneten (N-Polmagnet) 24 und der Rille 32 und für die Breite zwischen der Rille 32 und dem Magnetschlitz 23 zum Befestigen des Permanentmagneten (S-Polmagnet) 24, der in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten 24 angeordnet ist, sichergestellt, und der Rotorkern 21 weist keinen mechanisch schwachen Abschnitt auf.
Gemäß der rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss 1 gemäß der sechsten Ausführungsform, die in 9 abgebildet ist, ist somit gleich wie bei der rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss 1 gemäß der ersten Ausführungsform, die in 1 und 2 abgebildet ist, eine rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss 1 bereitgestellt, wobei die Magnetflussstreuung, die von dem bestimmten Permanentmagneten (N-Polmagnet) 24, der im Rotorkern 21 angeordnet ist, zu dem Permanentmagneten (S-Polmagnet), der in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten 24 angeordnet ist, streut, durch q-Achsenstrom kontrolliert wird, wodurch der Magnetfluss, der vom bestimmten Permanentmagneten 24 ausgeht und sich mit den Ankerspulen 14, die um den Stator 10 gewickelt sind, verbindet, kontrolliert wird, ohne irgendeinen mechanisch schwachen Abschnitt im Rotorkern 21 zu bilden.
Man beachte, dass die nichtmagnetischen Teile, die in der zweiten bis fünften Ausführungsform durch Luftspalten 25 gebildet sind, stattdessen auch durch Rillen 32 gebildet sein können.
Vorstehend wurden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, aber die oben beschriebenen Ausführungsformen schränken die vorliegende Erfindung, zu der verschiedenste Modifikationen und Verbesserungen möglich sind, keinesfalls ein.
Zum Beispiel weist die rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss 1 gemäß der ersten bis sechsten Ausführungsform acht Pole auf, wobei die Anzahl von Polen aber auch eine andere als acht sein kann.
Ferner sind die nichtmagnetischen Abschnitte in der rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet 1 gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform durch Luftspalten 25 und in der rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet 1 gemäß der sechsten Ausführungsform durch Rillen 32 gebildet, aber die nichtmagnetischen Abschnitte können auch etwas Anderes als Luftspalten 25 und/oder Rillen 32 sein, und können durch Nichtmagnetisch-Machen der Abschnitte des Rotorkerns 21, in welchen in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Luftspalten 25 oder die Rillen 32 gebildet sind, geschaffen sein. Die Abschnitte können durch Nichtmagnetisch-Machen mittels Verarbeitungsverfahren wie zum Beispiel Strukturumwandlung durch Hitze, Aufkohlen, Pressen und Ähnliches geschaffen sein.
Ferner sind die Luftspalten 25 in der rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet 1 gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform in einer in Umfangsrichtung längsgestreckten und im Querschnitt trapezförmigen Form gebildet, was die Form der Luftspalten 25 jedoch nicht einschränkt, die einen Querschnitt anderer Form aufweisen können, wie zum Beispiel einen Querschnitt einer anderen schlitzähnlichen in Umfangsrichtung längsgestreckten Form, einer umgekehrten Dreiecksform oder irgendeiner anderen Polygonform.
Ferner sind die Rillen 32, in der rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet 1 gemäß der sechsten Ausführungsform in einer rechteckigen Form gebildet, können jedoch einen Querschnitt irgendeiner anderen Form haben.
Ferner sind in der rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet 1 gemäß der dritten Ausführungsform die Hilfsmagneten 29 radial von den Luftspalten 25 nach innen angeordnet, die in allen Abschnitten zwischen benachbarten Magnetpolen 22 des Rotorkerns 21 gebildet sind. In der rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet 1 gemäß der zweiten Ausführungsform, in welcher die Luftspalten 25 in abwechselnden Abschnitten zwischen benachbarten Magnetpolen 22 des Rotorkerns 21 gebildet bzw. nicht gebildet sind, kann der Hilfsmagnet 29 nur radial von den so gebildeten Luftspalten 25 nach innen angeordnet sein.
Ferner ist in der rotierenden elektrischen Maschine mit Permanentmagnet 1 gemäß der ersten bis sechsten Ausführungsform jeder der Magnetschlitze 23 liniensymmetrisch um die entsprechende d-Achse gebildet (symmetrisch in der Umfangsrichtung), kann aber auch nicht liniensymmetrisch rund um die entsprechende d-Achse gebildet sein.
Bezugszeichenliste

1: Rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss
10: Stator
11: Statorkern
14: Ankerspule
20: Rotor
21: Rotorkern
22: Magnetpol
23: Magnetschlitz
24: Permanentmagnet
25: Luftspalt (nichtmagnetischer Abschnitt)
27: Magnetfluss-Umgehungspfad
28: Magnetschlitzverbindungsabschnitt
29: Hilfsmagnet
30: Loch
31: Verbindungsloch
32: Rille (nichtmagnetischer Abschnitt)
G: Luftspalt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 6033425 B [0005]

Claims

Rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss umfassend: einen Stator aufweisend eine Ankerspule, die um einen Statorkern gewickelt ist; einen Rotor, der drehbar innerhalb des Statorkerns des Stators angeordnet ist mit einem Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Statorkern, der Rotor aufweisend einen zylindrischen Rotorkern mit einer Mehrzahl von Magnetschlitzen, die in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, und eine Mehrzahl von Magnetpolen aufweisend eine Mehrzahl von Permanentmagneten, die jeweils in der Mehrzahl von Magnetschlitzen befestigt sind, und einen nichtmagnetischen Abschnitt gebildet zwischen benachbarten Magnetpolen des Rotorkerns und radial von den Magnetschlitzen nach außen angeordnet, wobei eine Magnetflussstreuung, die aus einem bestimmten Permanentmagneten aus der Mehrzahl von Permanentmagneten zu einem Permanentmagneten, der in Umfangsrichtung auf jeder Seite des bestimmten Permanentmagneten angeordnet ist, streut, durch einen q-Achsenstrom kontrolliert wird, wobei ein Magnetfluss, der vom bestimmten Permanentmagneten ausgeht und sich mit der Ankerspule verbindet, kontrolliert wird, und ein Magnetfluss-Umgehungspfad für die Magnetflussstreuung, die von dem bestimmten Permanentmagneten zum Permanentmagneten, der in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten angeordnet ist, streut, in einem Abschnitt zwischen dem Magnetschlitz zum Befestigen des bestimmten Permanentmagneten und dem nichtmagnetischen Abschnitt, in einem Abschnitt radial vom nichtmagnetischen Abschnitt nach innen, und in einem Abschnitt zwischen dem nichtmagnetischen Abschnitt und dem Magnetschlitz zum Befestigen des Permanentmagneten, der in Umfangsrichtung auf jeder Seite neben dem bestimmten Permanentmagneten angeordnet ist, gebildet ist.
Rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss nach Anspruch 1, wobei eine Mehrzahl der nichtmagnetischen Abschnitte in allen Abschnitten zwischen benachbarten Magnetpolen des Rotorkerns gebildet ist.
Rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss nach Anspruch 1, wobei eine Mehrzahl der nichtmagnetischen Abschnitte abwechselnd in Abschnitten zwischen benachbarten Magnetpolen des Rotorkerns gebildet und nicht gebildet ist.
Rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Hilfsmagnet radial vom nichtmagnetischen Abschnitt des Rotorkerns nach innen angeordnet ist.
Rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Magnetschlitzverbindungsabschnitt, der die benachbarten Magnetschlitze des Rotorkerns verbindet, nichtmagnetisch gemacht ist.
Rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Loch in einem Magnetschlitzverbindungsabschnitt, der die benachbarten Magnetschlitze des Rotorkerns verbindet, gebildet ist.
Rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jeder der Mehrzahl von Magnetschlitzen und jeder der Mehrzahl von Permanentmagneten pro Magnetpol in zwei oder mehr aufgeteilt ist, und wobei ein Verbindungsloch gebildet ist in einem Magnetschlitzverbindungsabschnitt, der die benachbarten Magnetschlitze verbindet, um eine Verbindung zwischen den benachbarten Magnetschlitzen zu ermöglichen.
Rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der nichtmagnetische Abschnitt einen Luftspalt aufweist, der in einem bestimmten Abstand radial von einer äußeren Umfangsfläche des Rotorkerns nach innen gebildet ist.
Rotierende elektrische Maschine mit Permanentmagnet vom Typ variabler Magnetfluss nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der nichtmagnetische Abschnitt eine Rille aufweist, die konkav an einer äußeren Umfangsfläche des Rotorkerns gebildet ist.