DE112019001628T5

DE112019001628T5 - Motor

Info

Publication number: DE112019001628T5
Application number: DE112019001628.8T
Authority: DE
Inventors: Koji Mikami; Akihiro Utsumi; Yoshiaki Takemoto; Koji Hotta
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2020-12-10
Also published as: CN111869067A; US11322996B2; CN111869067B; US20210218299A1; WO2019189208A1

Abstract

Ein Motor hat eine sich drehende Welle, einen Rotor und einen Stator. Der Rotor hat einen Rotorkern und Magnetpolabschnitte, die jeweils Permanentmagnete haben, die in dem Rotorkern eingebettet sind. Die Magnetpolabschnitte weisen Polaritäten auf, die sich in einer Umfangsrichtung abwechselnd unterscheiden. Der Stator hat Zähne und eine Wicklung. Ein Radial von einem äußeren Umfangsabschnitt des Rotorkerns nach außen ragender Vorsprung ist zwischen den Magnetpolabschnitten angeordnet, die unterschiedliche Polaritäten aufweisen. In einem radialen Gegenüberlageverhältnis des Rotorkerns und der Zähne, das zu unterschiedlichen Zeiten erfasst wird, während der Rotor einmal umlaufen gelassen wird, ist zu einer bestimmten Zeit eine Menge der Zähne, die einem der Magnetpolabschnitte gegenüberliegen und nicht dem Vorsprung gegenüberliegen größer als eine Menge der Zähne, die gleichzeitig zwei der in der Umfangsrichtung angrenzend liegenden Magnetpolabschnitte und dem zwischen den Magnetpolabschnitten angeordneten Vorsprung gegenüberliegen.

Description

QUERBEZUG ZU VERWANDTER ANMELDUNG
Diese Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung Nummer 2018 - 060 407 , die am 27. März 2018 eingereicht wurde, und der japanischen Patentanmeldung Nummer 2018 - 060 408 , die am gleichen Tag eingereicht wurde, und deren Inhalte sind hiermit durch Bezug aufgenommen.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Motor der Art mit eingebettetem Magneten und einen Motor mit einem Rotor der Folgepolart.
STAND DER TECHNIK
Das Patentdokument 1 beschreibt ein Beispiel eines Motors der Art mit eingebettetem Magneten (Motor der Art mit innerem Permanentmagneten), in dem Magnetpolabschnitt eines Rotors durch in einem Rotorkern eingebettete Permanentmagnete ausgebildet sind. Außerdem ist der Motor des Patentdokuments 1 ein Motor der Art mit nur Magneten, in dem die Magnetpolabschnitte des Rotors ausbildenden Permanentmagnete abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet sind, um unterschiedliche Polaritäten aufzuweisen.
Das Patentdokument 2 offenbart ein Beispiel eines Rotors der Folgepolart (halbmagnetische Art) mit Magnetpolabschnitten, die durch eingebettete Permanentmagnete ausgebildet sind, und Pseudomagnetpolabschnitten, die durch Teile eines Rotorkerns ausgebildet sind, und jeweils relativ mit einem Spalt dazwischen angeordnet zu den Magnetpolabschnitten angeordnet sind. Die Magnetpolabschnitte und die Pseudomagnetpolabschnitte sind abwechselnd an einem äußeren Umfangsabschnitt des Rotorkerns in der Umfangsrichtung angeordnet. Die Magnetpolabschnitte (Permanentmagnete) sind eingestellt, die gleiche Polarität aufzuweisen. Außerdem ergibt der Magnetfluss der Permanentmagnete in den Magnetpolabschnitten, die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzend liegen, dass jeder pseudomagnetische Polabschnitt eine von den Magnetpolabschnitten unterschiedliche Polarität aufweist.
DRUCKSCHRIFT DES STANDS DER TECHNIK
Patentdokumente

Patentdokument 1: Japanische offengelegte Patentveröffentlichung mit der Nummer 2008 - 109 799
Patentdokument 2: Japanische offengelegte Patentveröffentlichung mit der Nummer 2014 - 131 376

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einem Motor der Art mit eingebetteten Magneten wie zum Beispiel dem des Patentdokuments 1 wird ein größeres Salienzverhältnis (Lq/Ld), das ein Verhältnis einer q-Achsen-Induktanz Lq zu einer d-Achsen-Induktanz Ld ist, ein Reluktanzmoment erhöhen. Wenn jedoch zum Beispiel in dem Motor der Art mit eingebetteten Magneten der Strom ansteigt, wird eine q-Achsen-Induktanz Lq einfach gesättigt. Dies verringert das Salienzverhältnis in einer unerwünschten Weise.
Ebenfalls erhöht in einem Motor mit einem Rotor wie zum Beispiel dem in dem Patentdokument 2 beschriebenen ein größeres Salienzverhältnis (Lq/Ld) einer q-Achsen-Induktanz Lq zu einer d-Achsen-Induktanz Ld das Reluktanzmoment. Jedoch liegen in diesem Motor die Zähne eines Stators gleichzeitig den Magnetpolabschnitten und den Pseudomagnetpolabschnitten gegenüber. Dies bildet einen Magnetpfad aus, der die Magnetpolabschnitte und die Pseudomagnetpolabschnitte kurzschließt, und dabei eine q-Achsen-Induktanz Lq verringert. Als ein Ergebnis wird das Salienzverhältnis in einer unerwünschten Weise verringert.
Die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, einen Motor bereitzustellen, der Verringerungen in dem Salienzverhältnis begrenzt.
Ein Motor gemäß einer ersten Betriebsart der vorliegenden Offenbarung hat eine sich drehende Welle, einen Rotor und einen Stator. Der Rotor hat einen Rotorkern und Magnetpolabschnitte. Der Rotorkern ist koaxial an der sich drehenden Welle befestigt. Die Magnetpolabschnitte haben entsprechend in dem Rotorkern eingebettete Permanentmagnete. Die Magnetpolabschnitte weisen Polaritäten auf, die in einer Umfangsrichtung abwechselnd unterschiedlich sind. Der Stator hat Zähne und eine Wicklung. Die Zähne sind in der Umfangsrichtung einer äußeren Umfangsoberfläche des Rotorkerns in einer radialen Richtung gegenüberliegend angeordnet. Die Wicklung ist um die Zähne gewickelt. Ein radial von einem äußeren Umfangsabschnitt des Rotorkerns nach außen vorragender Vorsprung ist zwischen den unterschiedliche Polaritäten aufweisenden Magnetpolabschnitten angeordnet. In einem radialen Gegenüberlageverhältnis des Rotorkerns und der Zähne, das zu unterschiedlichen Zeiten erfasst wird, während der Rotor einmal umlaufen gelassen wird, ist zu einer bestimmten Zeit eine Menge der Zähne, die einem der Magnetpolabschnitte gegenüberliegen und nicht dem Vorsprung gegenüberliegen, größer als eine Menge der Zähne, die gleichzeitig zwei aneinander in der Umfangsrichtung angrenzenden Magnetpolabschnitten und dem zwischen den Magnetpolabschnitten angeordneten Vorsprung gegenüberliegen.
Mit der voranstehend beschriebenen Konfiguration ist in dem radialen Gegenüberlageverhältnis des Rotorkerns und der Zähne, das zu unterschiedlichen Zeiten erfasst wird, während der Rotor einmal umlaufen gelassen wird, zu einer bestimmten Zeit die Menge der Zähne, die einem der Magnetpolabschnitte gegenüberliegen und nicht dem Vorsprung gegenüberliegen, größer als die Menge der Zähne, die gleichzeitig zwei in der Umfangsrichtung aneinander angrenzenden Magnetpolabschnitten und dem zwischen dem Magnetpolabschnitten angeordneten Vorsprung gegenüberliegen. Auf diese Weise sind durch einen erhöhten Strom verursachte Abfälle des Salienzverhältnisses begrenzt (siehe die 8).
Der Motor gemäß einer zweiten Betriebsart der vorliegenden Offenbarung hat eine sich drehende Welle, einen Rotor und einen Stator. Der Rotor hat einen koaxial an der sich drehenden Welle befestigten Rotorkern. Der Stator hat Zähne und eine Wicklung. Die Zähne sind in einer Umfangsrichtung einer äußeren Umfangsoberfläche des Rotorkerns gegenüberliegend in einer radialen Richtung angeordnet. Die Wicklung ist um die Zähne gewickelt. Der Rotorkern hat Magnetpolabschnitte und Pseudomagnetpolabschnitte. Die Magnetpolabschnitte weisen jeweils einen eingebetteten Permanentmagneten auf. Die Pseudomagnetpolabschnitte sind durch Abschnitte des Rotorkerns ausgebildet und sind jeweils relativ zu dem Magnetpolabschnitt mit einem dazwischen angeordneten Spalt angeordnet. Die Magnetpolabschnitte und die Pseudomagnetpolabschnitte sind in der Umfangsrichtung abwechselnd an einem äußeren Umfangsabschnitt des Rotorkerns angeordnet. Die Magnetpolabschnitte weisen die gleiche Polarität auf und die Pseudomagnetpolabschnitte sind Magnetpole, die von den Magnetpolabschnitten unterschiedliche Polaritäten aufweisen. In einem radialen Gegenüberlageverhältnis des Rotorkerns und der Zähne, das zu unterschiedlichen Zeiten erfasst wird, während der Rotor einmal Umlaufen gelassen wird, ist zu einer bestimmten Zeit eine Menge der Zähne, die einem der Magnetpolabschnitte und nicht den Pseudomagnetpolabschnitten gegenüberliegen, größer als eine Menge der Zähne, die gleichzeitig einem der Magnetpolabschnitte und einem der Pseudomagnetpolabschnitte gegenüberliegen, die in der Umfangsrichtung nacheinander angeordnet sind.
Mit der voranstehend beschriebenen Konfiguration ist in dem radialen Gegenüberlageverhältnis des Rotorkerns und der Zähne, das zu unterschiedlichen Zeiten erfasst wird, während der Rotor einmal Umlaufen gelassen wird, zu einer bestimmten Zeit die Menge der Zähne, die einem der Magnetpolabschnitte gegenüberliegen und nicht den Pseudomagnetpolabschnitten gegenüberliegen, größer als die Menge der Zähne, die gleichzeitig einem der Magnetpolabschnitte und einem der Pseudomagnetpolabschnitte gegenüberliegen, die in der Umfangsrichtung nacheinander angeordnet sind. Auf diese Weise sind Abfälle des Salienzverhältnisses begrenzt.
Figurenliste
Die Erfindung kann zusammen mit Aufgaben und Vorteilen davon am besten mit Bezug auf die folgende Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsform zusammen mit den anhängenden Zeichnungen verstanden werden, in denen:

Die 1A eine Querschnittsansicht eines Motors gemäß einer ersten Ausführungsform ist;
die 1B eine teilweise vergrößerte Draufsicht eines Rotors der ersten Ausführungsform ist;
die 2 eine Tabelle ist, die ein Gegenüberlageverhältnis eines Rotorkerns und von jedem Zahn zu jedem Drehwinkel des Rotors gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
die 3 eine Querschnittsansicht des Motors gemäß der ersten Ausführungsform ist, die darstellt, wenn der Drehwinkel (elektrische Winkel) des Rotors 18 Grad beträgt;
die 4 eine Querschnittsansicht eines Motors gemäß eines Vergleichsbeispiels 1 ist;
die 5 eine Tabelle ist, die das Gegenüberlageverhältnis eines Rotorkerns und von jedem Zahn an jedem Drehwinkel des Rotors gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 zeigt;
die 6 eine Querschnittsansicht eines Motors gemäß dem Vergleichsbeispiel 2 ist;
die 7 eine Tabelle ist, die das Gegenüberlageverhältnis eines Rotorkerns und von jedem Zahn an jedem Drehwinkel des Rotors gemäß dem Vergleichsbeispiel 2 zeigt;
die 8 ein Diagramm ist, das Änderungen in dem Salienzverhältnis gemäß Stromänderungen in der ersten Ausführungsform und den Vergleichsbeispielen 1 und 2 zeigt;
die 9 ein Diagramm ist, das Änderungen in der Abgabe gemäß Momentänderungen in der ersten Ausführungsform und den Vergleichsbeispielen 1 und 2 ist;
die 10 ein Diagramm ist, das Änderungen in dem Salienzverhältnis gemäß Momentänderungen in der ersten Ausführungsform und den Vergleichsbeispielen 1 und 2 zeigt;
die 11 eine Draufsicht ist, die einen Teil eines Rotors gemäß einem modifizierten Beispiel zeigt;
die 12A eine Querschnittsansicht eines Motors gemäß einer zweiten Ausführungsform ist;
die 12B eine teilweise vergrößerte Draufsicht ist, die einen Rotor der zweiten Ausführungsform zeigt;
die 13 eine Tabelle ist, die das Gegenüberlageverhältnis eines Rotorkerns und von jedem Zahn an jedem Drehwinkel des Rotors gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
die 14 eine Querschnittsansicht eines Motors gemäß dem Vergleichsbeispiel 3 ist;
die 15 ein Diagramm ist, das Änderungen in dem Salienzverhältnis gemäß Stromänderungen in der zweiten Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel 3 zeigt;
die 16 ein Diagramm ist, das Änderungen der Abgabe gemäß Momentänderungen in der zweiten Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel 3 zeigt.

ARTEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Eine erste Ausführungsform eines Motors wird nun beschrieben werden.
Die 1A zeigt einen Motor 10 der vorliegenden Ausführungsform. Der Motor 10, ist ein bürstenloser Motor einer Art mit eingebettetem Magneten (innerer Permanentmagnet), auch als IPM bekannt). Der Motor 10 hat einen Stator 12, eine sich drehende Welle 13 und einen Rotor 14. Der Stator 12 ist ringförmig und ist an einer inneren Umfangsoberfläche eines Motorgehäuses 11 befestigt. Die sich drehende Welle 13 ist koaxial mit dem Stator 12 angeordnet. Der Rotor 14 ist an einer radial innenliegenden Seite des Stators 12 angeordnet und ist einstückig mit der sich drehenden Welle 13 drehbar. Die sich drehende Welle 13 ist durch ein Lager (nicht gezeigt) gelagert, um relativ zu dem Motorgehäuse 11 drehbar zu sein.
Der Stator 12 hat einen ringförmigen Statorkern 15. Der Statorkern 15 hat eine äußere Umfangsoberfläche, die an dem Motorgehäuse 11 befestigt ist. Der Statorkern 15 ist zum Beispiel durch das Stapeln von durch elektromagnetische Stahlblätter ausgebildeten Kernblättern in einer axialen Richtung konstruiert. Der Statorkern 15 hat einen rohrförmigen ringförmigen Abschnitt R und Zähne T. Der rohrförmige Abschnitt R ist an der inneren Umfangsoberfläche des Motorgehäuses 11 befestigt. Die Zähne T sind an einer inneren Umfangsoberfläche des ringförmigen Abschnitts R angeordnet und erstrecken sich radial nach innen. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Anzahl der Zähne T (das heißt die Anzahl der Schlitze) 12, und die Zähne T sind identisch geformt. Mit anderen Worten ist ein Öffnungswinkel θs an einem distalen Ende (radial innenliegendes Ende) von jedem Zahn T, der später beschrieben werden wird, eingestellt, der gleiche zu sein. Außerdem sind die Zähne T in gleichen Abständen (in der vorliegenden Ausführungsform 30 Grad Abstände) in einer Umfangsrichtung angeordnet. Der Statorkern 15 der vorliegenden Ausführungsform ist in zwölf Kernsegmente 15a getrennt, eines für jeden Zahn T. Jedes Kernsegment 15a ist konfiguriert, einen Zahn T und einen Teil des ringförmigen Abschnitts R zu haben.
In der axialen Richtung betrachtet ist jeder Zahn T geformt, gerade zu sein und eine konstante Breite von einem radial proximalen Ende (äußeres Ende) zu einem radial distalen Ende (inneres Ende) aufzuweisen. Wie noch genauer aus der 1B ersichtlich ist, ist jeder Zahn T so angeordnet, dass die Breite W, die rechtwinklig zu der Umfangsmittellinie C1 liegt (eine Linie, die sich durch die Umfangsmitte des Zahns T und rechtwinklig zu der Achse L der sich drehenden Welle 13 erstreckt) in einer radialen Richtung konstant ist. Mit anderen Worten hat jeder Zahn T der vorliegenden Ausführungsform zum Beispiel keine Erstreckungen, die sich von dem radial innenliegenden Ende des Zahns T zu zwei gegenüberliegenden Seiten in der Umfangsrichtung (zum Beispiel Erstreckungen Tx, die aus der 4 ersichtlich ist) erstrecken. Außerdem ist eine radial innenliegende Oberfläche (distale Endoberfläche mit Bezug auf die Erstreckungsrichtung) von jedem Zahn T eine gegenüberliegende Oberfläche Ta, die einer äußeren Umfangsoberfläche des Rotors 14 gegenüberliegt. Die gegenüberliegende Oberfläche Ta von jedem Zahn T ist eine bogenförmige Oberfläche, die durch Erstrecken eines Bogens eines konzentrischen Kreises um die Achse L der sich drehenden Welle 13 in der axialen Richtung erhalten wird.
Drei-Phasen-Wicklungen 16 sind um die Zähne T in konzentrierter Wicklung gewickelt. Wenn eine Drei-Phasen-Leistungszufuhrspannung auf die Wicklungen 16 angelegt wird, ist in dem Stator 12 ein drehendes Magnetfeld ausgebildet. Eine Wechselwirkung des drehenden Magnetfelds und des Magnetfelds des Rotors 14 dreht den Rotor 14.
Wie aus den 1A und 1B ersichtlich ist, hat der an der inneren Seite des Stators 12 angeordnete Rotor 14 einen Rotorkern 21 und Permanentmagnete 22. Der Rotorkern 21 ist zylindrisch (der Querschnitt ist kreisförmig) und ist koaxial an der sich drehenden Welle 13 befestigt. Die Permanentmagnete 22 sind innerhalb des Rotorkerns 21 eingebettet. Der Rotorkern 21 ist zum Beispiel durch das Stapeln von Kernblättern in der axialen Richtung konstruiert, die durch elektromagnetische Stahlblätter ausgebildet sind.
Der Rotor 14 der vorliegenden Ausführungsform hat zehn identische geformte Permanentmagnete 22. Die Permanentmagnete 22 sind in der Nähe der äußeren Umfangsoberfläche des Rotorkerns 21 in gleichen Abständen (36 Grad Abstände) in der Umfangsrichtung angeordnet. Die Permanentmagnete 22 bilden an der äußeren Umfangsoberfläche des Rotorkerns 21 Magnetpolabschnitte 23 aus, deren Polaritäten sich in der Umfangsrichtung abwechselnd unterscheiden. Die Menge der Polaritäten des Rotors 14 (Menge der Magnetpolabschnitte 23) beträgt 10. Außerdem ist der Rotor 14 ein Rotor der Art mit nur Magneten, der den Permanentmagneten 22 in jedem Magnetpol hat. Jeder Permanentmagnet 22 ist zum Beispiel ein gesinterter Magnet oder ein gebondeter Magnet (Kunststoffmagnet, Kautschukmagnet oder ähnliches), der durch das Mischen eines magnetischen Pulvers mit einem Harz und Verfestigen des Gemischs erhalten ist. Außerdem ist jeder Permanentmagnet 22 der vorliegenden Ausführungsform im Wesentlichen kastenförmig und seine breiteste Oberfläche liegt rechtwinklig zu der radialen Richtung des Rotors 14.
Jeder Magnetpolabschnitt 23 (Permanentmagnet 22 und Abschnitt des Rotorkerns 21 nahe dem Bereich, an dem der Permanentmagnet 22 eingebettet ist), ist identisch geformt. Mit anderen Worten weist jeder Magnetpolabschnitt 23 den gleichen Öffnungswinkel θr auf, was später beschrieben werden wird. Die Magnetpolabschnitte 23 sind so eingestellt, dass die Magnetpolmittellinien Lp mit Bezug auf die Umfangsrichtung an gleichen Abständen (36 Grad Abstände) in der Umfangsrichtung angeordnet sind.
Der Rotorkern 21 hat einen Vorsprung 24 und zwei Aussparungen 25 zwischen zwei angrenzenden Magnetpolabschnitten 23, die in dem äußeren Umfangsabschnitt des Rotorkerns 21 unterschiedliche Polaritäten aufweisen. Der Vorsprung 24 ragt radial nach außen vor. Die zwei Aussparungen 25 erstrecken sich radial nach innen und sind zwischen dem Vorsprung 24 und den zwei Magnetpolabschnitten 23 angeordnet, die neben dem Vorsprung 24 angeordnet sind. Mit anderen Worten sind die zwei Umfangsseiten von jedem Magnetpolabschnitt 23 neben den Vorsprüngen 24 mit den zwischen dem Magnetpolabschnitt 23 und den Vorsprüngen 24 angeordnete Aussparungen 25 angeordnet. Die Vorsprünge 24 sind identisch geformt und in gleichen Abständen (36 Grad Abstände) in der Umfangsrichtung angeordnet. Der Vorsprung 24 und die zwei Aussparungen 25, die an den zwei Seiten des Vorsprungs 24 angeordnet sind, sind ausgebildet, symmetrisch (symmetrisch in einer Umfangsrichtung) mit Bezug auf die Umfangsmitte des Vorsprungs 24 zu sein.
Abmessungseinstellungen der Magnetpolabschnitte 23, der Vorsprünge 24, der Aussparungen 25 und des distalen Endes (radial innenliegendes Ende) der Zähne T in der Umfangsrichtung wird nun mit Bezug auf die 1B beschrieben.
Ein Öffnungswinkel des distalen Endes von jedem Zahn T (Winkelbreite zwischen zwei Umfangsenden der gegenüberliegenden Oberfläche Ta um die Achse L) ist durch „Os“ bezeichnet, ein Öffnungswinkel des Magnetpolabschnitts 23 (Winkelbreite zwischen zwei Umfangsenden der Umfangsoberfläche des Magnetpolabschnitts 23 um die Achse L) ist durch „θr“ bezeichnet, und die Abmessungen sind eingestellt, θs < θr zu erfüllen. Es ist bevorzugt, dass die zwei Umfangsenden der Umfangsoberfläche des Magnetpolabschnitts 23, die den Öffnungswinkel θr bestimmen, an Grenzen des Magnetpolabschnitts 23 und der in Umfangsrichtung angrenzenden Magnetwiderstände (Spalten in den Aussparungen 25 der vorliegenden Ausführungsform) eingestellt sind.
Wenn außerdem ein Öffnungswinkel des Vorsprungs 24 (Winkelbreite eines radial außenliegenden Endes des Vorsprungs 24 um die Achse L) durch „θt“ bezeichnet ist, und ein Öffnungswinkel der Aussparung 25 (Winkelbreite von radial außenliegenden Enden der Aussparung 25 um die Achse L) durch „θg“ bezeichnet ist, ist ein Öffnungswinkel zwischen zwei Magnetpolabschnitten 23 (Magnetpolabschnitte 23, die unterschiedliche Polaritäten aufweisen), die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzend liegen (zwischen Magnetabschnittöffnungswinkel θx) als θx = θt + (θg × 2) ausgedrückt. Der Zwischenmagnetabschnittöffnungswinkel θx ist eingestellt, kleiner als der Öffnungswinkel θs des distalen Endes von jedem Zahn T zu sein. Mit anderen Worten sind in der vorliegenden Ausführungsform die Öffnungswinkel eingestellt, θx < θs < θr zu erfüllen.
Die 2 ist eine Tabelle, die ein radiales Gegenüberlageverhältnis des Rotorkerns 21 und von jedem Zahn T (gegenüberliegende Oberfläche Ta) anzeigt, das zu unterschiedlichen Zeiten erfasst wurde, wenn der Rotor 14 zu einer Seite der Umfangsrichtung (in der 1A gegen den Uhrzeigersinn) in dem Motor 10 der vorliegenden Ausführungsform gedreht wird. Wie aus der 1A ersichtlich ist, werden Zahnzahlen „1“ bis „12“ den Zähnen T in einer Reihenfolge gegen den Uhrzeigersinn in der Umfangsrichtung so zugewiesen, dass jeder Zahn T einzeln beschrieben werden kann. Die Zahnzahlen entsprechenden in der Tabelle der 2 gezeigten Zahnzahlen.
Die Tabelle der 2 zeigt welches eines aus Mustern „A“, „B“ und „C“ die Zähne T, die Zahnzahlen „1“ bis „12“ aufweisen, sich in jeder Position befinden, wann immer der Rotor 14 um sechs Grad in dem elektrischen Winkel (1,2 Grad in dem mechanischen Winkel) gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird. Die Tabelle der 2 zeigt ebenfalls die Zahnmengen der Muster A bis C an jeder Position (Drehwinkel). In dem Muster A ist die gegenüberliegende Oberfläche Ta des Zahns T dem Magnetpolabschnitt 23 gegenüberliegend angeordnet und liegt nicht dem Vorsprung 24 gegenüber. In dem Muster B liegt die gegenüberliegende Oberfläche Ta des Zahns T gleichzeitig einem Magnetpolabschnitt 23 und einem Vorsprung 24 gegenüber. In dem Muster C liegt die gegenüberliegende Oberfläche Ta des Zahns T gleichzeitig zwei Magnetpolabschnitten 23 gegenüber, die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzend sind (Magnetpolabschnitte 23, die unterschiedliche Polaritäten aufweisen), und zu dem Vorsprung 24, der zwischen den zwei Magnetpolabschnitten 23 angeordnet ist. Das Muster B enthält nicht das Muster C.
Die 1A zeigt den Motor 10, wenn der Drehwinkel (elektrischer Winkel) des Rotors 14 sechs Grad beträgt. In diesem Fall liegen die Zähne T, die Zahnzahlen „1“ und „7“ aufweisen, vollständig einem Magnetpolabschnitt 23 gegenüber (Umfangsmitte des Zahns T fällt mit der Umfangsmitte des Magnetpolabschnitts 23 zusammen). Außerdem liegen die Zähne T, die Zahnzahlen „4“ und „10“ aufweisen, jeweils vollständig einem Vorsprung 24 gegenüber (Umfangsmitte des Zahns T fällt mit der Umfangsmitte des Vorsprungs 24 zusammen). In diesem Gegenüberlageverhältnis von jedem Zahn T und dem Rotorkern 21 befinden sich die Zähne T, die die Zahnzahlen „1“ und „7“ aufweisen, in dem Muster A, die Zähne T, die die Zahnzahlen „2“, „3“, „5“, „6“, „8“, „9“, „11“ und „12“ aufweisen, in dem Muster B, und die Zähne T, die Zahnzahlen „4“ und „10“ aufweisen, befinden sich in dem Muster C. Mit anderen Worten betragen die Zahnmengen der Muster A bis C 2,8 beziehungsweise 2.
Wenn der Rotor 14 von dem voranstehend beschriebenen Zustand gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, wird die Menge der Zähne T in dem Muster A zu einer bestimmten Zeit auf vier ansteigen. Zum Beispiel zeigt die 3 den Motor 10, wenn der Drehwinkel des Rotors 14 in der Tabelle der 2 18 Grad beträgt. In diesem Fall befinden sich die vier Zähne T, die Zahnzahlen „1“, „6“, „7“ und „12“ aufweisen, in dem Muster A, die sechs Zähne T, die Zahnzahlen „2“, „3“, „5“, „8“, „9“ und „11“ aufweisen, in dem Muster B, und die zwei Zähne T, die Zahnzahlen „4“ und „10“ aufweisen, befinden sich in dem Muster C. Mit anderen Worten werden die zwei Zähne T, die Zahnzahlen „6“ und „12“ aufweisen, von dem Muster C zu dem Muster A verschoben, und erhöhen dabei die Menge der Zähne T in dem Muster A. Die Zahnzahlen der Muster A bis C betragen bei diesem Grad (18 Grad) entsprechend „4“, „6“ und „2“ und verbleiben gleich bis der Drehwinkel 30 Grad wird.
Wenn der Drehwinkel des Rotors 14 6 Grad und 12 Grad beträgt, betragen die Zahnmengen der Muster A bis C auf diese Weise 2,8 beziehungsweise 2. Wenn dann der Drehwinkel 18 Grad, 24 Grad und 30 Grad beträgt, betragen die Zahnmengen der Muster A bis C 4,6 beziehungsweise 2. Die Zahnmengen der Muster A bis C ändern sich in Zyklen von 30 Grad in dem elektrischen Winkel, und der 30 Grad Zyklus wird während einer Umdrehung in dem elektrischen Winkel (360 Grad) wiederholt. Der Rotor 14 der vorliegenden Ausführungsform ist durch 10 Polaritäten ausgebildet. Somit entsprechen 5 Umdrehungen in dem elektrischen Winkel (1800 Grad) einer Umdrehung in dem mechanischen Winkel des Rotors 14.
Vergleichsbeispiel 1
Die 4 zeigt die Struktur des Vergleichsbeispiels 1, in dem der Öffnungswinkel θs des distalen Endes (gegenüberliegende Oberfläche Ta) von jedem Zahn T von der vorliegenden Ausführungsform erhöht wird. Das Vergleichsbeispiel 1 verwendet den gleichen Rotor 14 wie die vorliegende Ausführungsform. In der Struktur des Vergleichsbeispiels 1 erfüllt das Verhältnis des Öffnungswinkels θs von jedem Zahn T und dem Magnetpolabschnitt 23 des Rotors 14 θr < θs. Außerdem hat jeder Zahn T des Vergleichsbeispiels 1 Erstreckungen Tx, die sich von dem radial innenliegenden Ende des Zahns T zu zwei gegenüberliegenden Seiten der Umfangsrichtung erstrecken. Diese Erstreckung Tx erweitert die gegenüberliegende Oberfläche Ta (Öffnungswinkel θs), die dem Rotorkern 21 gegenüberliegt.
Die 5 zeigt eine Tabelle, die das Gegenüberlageverhältnis von jedem Zahn T und dem Rotorkern 21 in dem Vergleichsbeispiel 1 anzeigt (in der gleichen Weise wie die 2). In dem Vergleichsbeispiel 1 ändern sich Zahnmengen der Muster A bis C in Zyklen von 30 Grad in dem elektrischen Winkel. Während der Rotor 14 um 360 Grad in dem elektrischen Winkel gedreht wird, können die Zahnmengen der Muster B und C entsprechend 8 und 2 oder 6 und 4 sein. Nichtsdestotrotz ist die Zahnmenge des Musters A immer 2, wenn der Rotor 14 in dem elektrischen Winkel um 360 Grad gedreht wird. Mit anderen Worten wird in dem Vergleichsbeispiel 1 die Zahnmenge des Musters A nie größer als die Zahnmenge des Musters C sein.
Vergleichsbeispiel 2
Die 6 zeigt die Struktur des Vergleichsbeispiels 2, in dem der Öffnungswinkel θs des distalen Endes (gegenüberliegende Oberfläche Ta) von jedem Zahn T von der aus der 1A ersichtliche Struktur verringert ist. Das Vergleichsbeispiel 2 verwendet den gleichen Rotor 14 wie die vorliegende Ausführungsform. Außerdem erfüllt in der Struktur des Vergleichsbeispiels 2 das Verhältnis des Öffnungswinkels θs von jedem Zahn T und dem Zwischenmagnetabschnittöffnungswinkel θx des Rotors 14 θx < θs. Ebenfalls ist jeder Zahn T des Vergleichsbeispiels 2 geformt, gerade zu sein und weist eine konstante Breite in der radialen Richtung in der gleichen Weise wie jeder Zahn T der voranstehend beschriebenen Ausführungsform auf (in der 1A gezeigte Struktur).
Die 7 zeigt eine Tabelle, die das Öffnungsverhältnis von jedem Zahn T und dem Rotorkern 21 des Vergleichsbeispiels 2 zeigt (in der gleichen Weise wie die 2). In dem Vergleichsbeispiel 2 ändern sich die Zahnmengen der Muster A bis C in Zyklen von 30 Grad in dem elektrischen Winkel. Während der Rotor 14 um 360 Grad in dem elektrischen Winkel gedreht wird, betragen die Zahnmengen der Muster B und C entsprechend 6 und 2 oder 8 und 0, und die Zahnmenge des Musters A beträgt immer 4. Mit anderen Worten ist in dem Vergleichsbeispiel 2, während der Rotor 14 um 360 Grad in dem elektrischen Winkel gedreht wird (das heißt, während der Rotor 14 einmal in dem mechanischen Winkel umlaufen gelassen wird, die Zahnmenge des Musters A immer größer als die Zahnmenge des Musters C.
Der Betrieb der ersten Ausführungsform wird nun beschrieben.
Wie aus der 8 ersichtlich ist, wenn der zu den Wicklungen 16 zugeführte Strom erhöht wird, ist der Grad der Verringerung des Salienzverhältnisses (Lq/Ld) der q-Achseninduktion Lq zu der d-Achseninduktanz Ld in der Ausführungsform (in der 1A gezeigte Struktur) und dem Vergleichsbeispiel 2 kleiner als in dem Vergleichsbeispiel 1. In der ersten Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel 2 befinden sich mehr Zähne T in dem Muster A (Zahn T liegt dem Magnetpolabschnitt 23 gegenüber und nicht dem gegenüberliegenden Vorsprung 24) als in dem Vergleichsbeispiel 1. Wenn entsprechend der d-Achsenstrom eingegeben wird, wird die Menge des in die Vorsprünge 24 (q-Achse) strömenden Magnetflusses verringert. Auf diese Weise, wenn der Strom erhöht wird, ist der Verringerungsgrad in der q-Achseninduktanz Lq aufgrund der Sättigung des Magnetismus in den Vorsprüngen 24 begrenzt. Somit ist berücksichtigt, dass wenn der Strom erhöht wird, der Verringerungsgrad in dem Salienzverhältnis in der ersten Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel 2 kleiner als in dem Vergleichsbeispiel 1 ist. Außerdem ist in der ersten Ausführungsform und in dem Vergleichsbeispiel 2 die Ausbildung eines Magnetkreises über die d-Achse und die q-Achse behindert. Dies begrenzt eine magnetische Interferenz zwischen der d-Achse und der q-Achse. Als ein Ergebnis ist der Unterschied zwischen der q-Achseninduktanz Lq und der d-Achseninduktanz Ld sichergestellt, und dabei Verringerungen des Salienzverhältnisses in einer weiter bevorzugten Weise begrenzt.
Wie aus der 9 ersichtlich ist, ist die Abgabe (Drehzahl bei dem gleichen Moment) in der ersten Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel 2 höher als in dem Vergleichsbeispiel 1. Es ist berücksichtigt, dass diese Verbesserung aus einer Wirkung des weiteren Begrenzens der Verringerungen des Salienzverhältnisses in der ersten Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel 2 aus dem Vergleichsbeispiel 1 herrührt, wenn der Strom erhöht wird.
In einem Vergleich der Strukturen der ersten Ausführungsform und des Vergleichsbeispiels 2, wie aus der 8 ersichtlich ist, ist der Grad der Verringerung des Salienzverhältnisses in der ersten Ausführungsform kleiner. Wie außerdem aus der 9 ersichtlich ist, ist die Abgabe (Drehzahl bei dem gleichen Moment) in dem Vergleichsbeispiel 2 größer.
Wie auch aus der 10 ersichtlich ist wird das Salienzverhältnis in dem Vergleichsbeispiel 2, wenn das Moment stark geändert wird, größer als in der ersten Ausführungsform. Dies ist berücksichtigt, eine Wirkung zu sein, die auftritt, da der Magnetismus der d-Achse einfacher gesättigt ist (nämlich die d-Achseninduktanz Ld ist einfach verringert), wenn der Öffnungswinkel θs von jedem Zahn T (gegenüberliegende Oberfläche Ta) sich verringert, wenn der q-Achsenstrom erhöht wird.
Die erste Ausführungsform weist die folgenden Vorteile auf.

(1) Die Vorsprünge 24, die radial nach außen vorragen, sind an dem äußeren Umfangsabschnitt des Rotorkerns 21 zwischen den Magnetpolabschnitten 23 angeordnet, die unterschiedliche Polaritäten aufweisen. In der ersten Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel 2 besteht in dem radialen Gegenüberlageverhältnis des Rotorkerns 21 und jedem Zahn T, das zu unterschiedlichen Zeiten erfasst wird, während der Rotor 14 einmal umlaufen gelassen wird, eine bestimmte Zeit, zu der die Menge der Zähne T, die dem Magnetpolabschnitt 23 gegenüberliegen und dem nicht dem Vorsprung 24 gegenüberliegen (Zähne in dem Muster A) größer als die Menge der Zähne T ist, die gleichzeitig zwei angrenzenden Magnetpolabschnitten 23 in der Umfangsrichtung und dem zwischen den Magnetpolabschnitten 23 liegenden Vorsprung 24 gegenüberliegen (Zähne T in dem Muster C). Auf diese Weise sind Verringerungen des Salienzverhältnisses (Lq/Ld), wenn der Strom erhöht wird, begrenzt (siehe die 8). Als Ergebnis ist ein Reluktanzmoment verbessert. Wenn die Strukturen der ersten Ausführungsform und des Vergleichsbeispiels 2, die eine Verringerung des Salienzverhältnisses begrenzen, in einem Motor eingesetzt sind, der eine sensorlose Steuerung einer Störungseinspritzungsart anstelle eines Positionssensors durchführt, und dabei ermöglicht ist, dass die Größe des Motors reduziert ist, kann auch der Rotor 14 innerhalb begrenzter Fehler in der Drehposition gesteuert werden.
(2) In der ersten Ausführungsform besteht in dem radialen Gegenüberlageverhältnis des Rotorkerns 21 und von jedem Zahn T, das zu unterschiedlichen Zeiten erfasst wird, während der Rotor 14 einmal umlaufen gelassen wird, eine bestimmte Zeit, zu der die Menge der Zähne T, die dem Magnetpolabschnitt 23 gegenüberliegen und dem Vorsprung 24 nicht gegenüberliegen (Zähne in dem Muster A) gleich wird (zwei in der ersten Ausführungsform), zu der Menge der Zähne T, die gleichzeitig zwei angrenzenden Magnetpolabschnitten 23 in der Umfangsrichtung und dem zwischen den Magnetpolabschnitten 23 liegenden Vorsprung 24 gegenüberliegen (Zähne T in dem Muster C). Auf diese Weise sind durch einen erhöhten Strom verursachte Verringerungen des Salienzverhältnisses weiter begrenzt (siehe die 8).
(3) In dem Vergleichsbeispiel 2 ist in dem radialen Gegenüberlageverhältnis des Rotorkerns 21 und von jedem Zahn T, das zu unterschiedlichen Zeiten erfasst wird, während der Rotor 14 einmal umlaufen gelassen wird, die Menge der Zähne T, die den Magnetpolabschnitten 23 gegenüberliegen und die nicht dem Vorsprung 24 gegenüberliegen (Zähne in dem Muster A) immer größer als die Menge als die Zähne T, die gleichzeitig zwei angrenzenden Magnetpolabschnitten 23 in der Umfangsrichtung und dem zwischen den Magnetpolabschnitten 23 liegenden Vorsprung 24 gegenüberliegen (Zähne T in dem Muster C). Auf diese Weise ist die Abgabe des Motors 10 verbessert (siehe die 9).
(4) In der ersten Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel 2 erfüllt das Verhältnis zwischen dem Öffnungswinkel θs der gegenüberliegenden Oberfläche Ta (radial innenliegende Oberfläche) von jedem Zahn T, der radial den Rotorkern 21 gegenüberliegt, und der Öffnungswinkel θr von jedem Magnetpolabschnitt 23 θs < θr. Dies ermöglicht es, dass der Motor 10 so konfiguriert ist, dass eine bestimmte Zeit vorhanden ist, zu der die Menge der Zähne T, die dem Magnetpolabschnitt 23 gegenüberliegen und nicht dem Vorsprung 24 gegenüberliegen (Zähne T in dem Muster A) größer als die Menge der Zähne T ist, die gleichzeitig zwei angrenzenden Magnetpolabschnitten 23 in der Umfangsrichtung und dem zwischen den Magnetpolabschnitten 23 liegenden Vorsprung 24 gegenüberliegen (Zähne T in dem Muster C).
(5) In der ersten Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel 2 ist der Motor 10 so konfiguriert, dass jeder Öffnungswinkel zwischen den zwei angrenzenden Magnetpolabschnitten 23 in der Umfangsrichtung (zwischen Magnetabschnittsöffnungswinkel θx) eingestellt ist, gleich zu sein, und das Verhältnis des zwischen Magnetabschnittöffnungswinkel θx und des Öffnungswinkels θs der gegenüberliegenden Oberfläche Ta von jedem Zahn T erfüllt θx < θs. Somit wird, während der Rotor 14 gedreht wird, die gegenüberliegende Fläche Ta von jedem Zahn T nicht nur dem Vorsprung 24 gegenüberliegen. Dies verhindert, dass der Magnetfluss der Zähne T lediglich in die Vorsprünge 24 eindringt, und begrenzt dabei Verringerungen der Abgabe.
(6) In der ersten Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel 2 ist in der Achsenrichtung betrachtet jeder Zahn T geformt, gerade zu sein und weist eine konstante Breite von dem radial außenliegenden Ende zum radial innenliegenden Ende auf (gerade Form). Mit anderen Worten ist jeder Zahn T der ersten Ausführungsform und des Vergleichsbeispiels 2 nicht ausgebildet, ein distales Ende zu haben, das sich in der Umfangsrichtung erstreckt, wie in dem Vergleichsbeispiel 1 (Form mit einer Erstreckung Tx). Diese Struktur begrenzt Änderungen der Stellen, wo der Magnetismus an dem distalen Ende (radial innenliegendes Ende) von jedem Zahn T erfüllt ist, der dem Rotorkern 21 gegenüberliegt. Als ein Ergebnis sind Verringerungen des Salienzverhältnisses, wenn der Strom erhöht wird, in einer weiter bevorzugten Weise begrenzt. Im Vergleich mit einer Struktur in der jeder Zahn T die Erstreckungen Tx hat, wie dies in dem Vergleichsbeispiel 1 der Fall ist, und der Öffnungswinkel θs der gegenüberliegenden Oberfläche Ta des Zahns T die gleiche ist, erhält der gerade geformte Zahn T in der ersten Ausführungsform oder dem Vergleichsbeispiel 2 an dem radialen Zwischenabschnitt von jedem Zahn T eine ausreichende Breite. Somit ist die magnetische Sättigung an jedem Zahn T begrenzt und die Abgabe ist verbessert.

Die erste Ausführungsform kann geändert werden, wie im Folgenden beschrieben ist. Die erste Ausführungsform und die folgenden Modifikationen können kombiniert werden, solange die kombinierten Modifikationen technisch miteinander konsistent verbleiben.
Der Rotor 14 der ersten Ausführungsform und des Vergleichsbeispiels 2 kann zu einem Rotor 30 geändert werden, wie er aus der 11 ersichtlich ist. Die gleichen Bezugszeichen werden den Bauteilen zugewiesen, die die gleichen wie die entsprechenden Bauteile der ersten Ausführungsform sind. Derartige Bauteile werden nicht beschrieben. In dem Rotor 14 in der ersten Ausführungsform und des Vergleichsbeispiels 2 entspricht ein Magnetwiderstand zwischen einem Magnetpolabschnitt 23 und einem in Umfangsrichtung angrenzenden Abschnitt 24 der Aussparung 25, die sich radial nach innen erstreckt. Jedoch ist dies in der aus der 11 ersichtlichen Struktur geändert. Noch genauer ist in der aus der 11 ersichtlichen Struktur ein Abschnitt 21a, der radial außerhalb des Permanentmagneten 22 des Rotorkerns 21 (Magnetpolabschnitt 23) angeordnet ist, einstückig mit den Vorsprüngen 24 verbunden, die an den Abschnitt 21a an zwei gegenüberliegenden Seiten in der Umfangsrichtung angrenzend liegen, mit Brückenabschnitten 31, die zwischen dem Abschnitt 21a und den Vorsprüngen 24 liegen. Mit anderen Worten erstrecken sich zwei Brückenabschnitte 31 von jedem Vorsprung 24 zu den Abschnitten 21a der Magnetpolabschnitte 23, die an den zwei gegenüberliegenden Seiten des Vorsprungs 24 in der Umfangsrichtung liegen, und die Brückenabschnitte 31 sind mit den Abschnitten 21a der Magnetpolabschnitte 23 verbunden. Ein Spalt 32 ist an der radial innenliegenden Seite von jedem Brückenabschnitt 31 ausgebildet. Umfangsseitenoberflächen von jedem Permanentmagneten 22 sind zu den Spalten 32 freigelegt. Jeder Brückenabschnitt 31 ist zum Beispiel in der axialen Richtung oder der radialen Richtung zusammengedrückt und plastisch verformt. Somit ist der Magnetwiderstand höher als andere Kernabschnitte (Abschnitt 21a und Vorsprung 24), und der Brückenabschnitt 31 funktioniert als ein Magnetwiderstand. In dieser Struktur ist es bevorzugt, dass die zwei Umfangsenden der Umfangsoberfläche von jedem Magnetpolabschnitt 23 (Abschnitt 21a), die den Öffnungswinkel θr des Magnetpolabschnitts 23 bestimmen, an Grenzen des Magnetpolabschnitts 23 (Abschnitt 21a) und der Brückenabschnitte 31 eingestellt sind, die als die Magnetwiderstände dienen.
In der ersten Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel 2 können Abschnitte 21b, die an zwei gegenüberliegenden Seiten des Permanentmagneten 22 des Rotorkerns 21 in der Umfangsrichtung liegen (Abschnitte zwischen dem Permanentmagneten 22 und der Aussparung 25) zum Beispiel in der axialen Richtung oder der radialen Richtung zusammengedrückt (plastisch verformt) werden, um den Magnetwiderstand der Abschnitte 21b zu erhöhen.
In der ersten Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel 2 ist jeder Zahn T geformt, gerade zu sein (Form mit konstanter Breite von dem radial außenliegenden Ende zu dem Ende zu dem radial innenliegenden Ende). Jedoch besteht keine Grenze hinsichtlich dieser Struktur, und die Erstreckung Tx des Vergleichsbeispiels 1 kann eingeschlossen sein, ohne den Öffnungswinkel θs der gegenüberliegenden Oberfläche Ta zu ändern.
Die Menge der Teile (Kernsegmente 15a), in die der Statorkern 15 getrennt ist, ist die gleiche wie die Menge der Zähne T. Jedoch gibt es keine Grenze hinsichtlich dieser Struktur und der Statorkern 15 kann als einstückiges Bauteil mit dem ringförmigen Abschluss R und den Zähnen T ausgebildet sein.
Die Menge der Polaritäten des Rotors 14 (Menge der Magnetpolabschnitte 23) und die Menge der Schlitze des Stators 12 (Menge der Zähne T) in der ersten Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel 2 sind lediglich Beispiele und können auf 14 Polaritäten und 12 Schlitze oder ähnliches geändert werden.
Eine zweite Ausführungsform eines Motors wird nun beschrieben.
Ein Motor 110 der zweiten Ausführungsform, der aus der 12A ersichtlich ist, ist ein bürstenloser Motor. Der Motor 110 hat einen Stator 112, eine sich drehende Welle 113, und einen Rotor 114 der Folgepolart. Der Stator 112 ist ringförmig und ist an einer inneren Umfangsoberfläche eines Motorgehäuses 111 befestigt. Die sich drehende Welle 113 ist koaxial mit dem Stator 112 angeordnet. Der Rotor 114 ist an einer radial innenliegenden Seite des Stators 112 angeordnet und ist einstückig mit der sich drehenden Welle 113 drehbar. Die sich drehende Welle 113 ist durch ein Lager (nicht gezeigt) gelagert, um relativ zu dem Motorgehäuse 111 drehbar zu sein.
Der Stator 112 hat einen ringförmigen Statorkern 115. Der Statorkern 115 hat eine äußere Umfangsoberfläche, die an dem Motorgehäuse 111 befestigt ist. Der Statorkern 115 ist zum Beispiel durch das Stapeln von Kernblättern in einer axialen Richtung konstruiert, die durch elektromagnetische Stahlblätter ausgebildet sind. Der Statorkern 115 hat einen rohrförmigen ringförmigen Abschnitt R und Zähne T. Der ringförmige Abschnitt R ist an der inneren Umfangsoberfläche des Motorgehäuses 111 befestigt. Die Zähne T sind an einer inneren Umfangsoberfläche des ringförmigen Abschnitts R angeordnet und erstrecken sich radial nach innen. Die Menge der Zähne in der vorliegenden Ausführungsform (das heißt die Menge der Schlitze) beträgt 12, und die Zähne T sind identisch geformt. Mit anderen Worten ist der Öffnungswinkel θs eines distalen Endes (radial innenliegendes Ende) von jedem Zahn T, der später beschrieben werden wird, eingestellt, gleich zu sein. Außerdem sind die Zähne T in gleichen Abständen (30 Grad Abstände in der vorliegenden Ausführungsform) in der Umfangsrichtung angeordnet. Der Statorkern 115 der vorliegenden Ausführungsform ist in zwölf Kernsegmente 115a getrennt, eines für jeden Zahn T. Jedes Kernsegment 15a ist konfiguriert, einen Zahn T und einen Teil des ringförmigen Abschnitts R zu haben.
In der axialen Richtung betrachtet ist jeder Zahn T geformt, gerade zu sein, und weist eine konstante Breite von dem radial proximalen Ende (äußeres Ende) zu dem radial distalen Ende (inneres Ende). Noch genauer, wie aus der 12B ersichtlich ist, ist jeder Zahn T so angeordnet, dass seine Breite W, die rechtwinklig zu der Umfangsmittellinie C1 liegt (sich durch die Umfangsmitte des Zahns T und rechtwinklig zu der Achse L der sich drehenden Welle 113 erstreckende Linie) in der radialen Richtung konstant ist. Mit anderen Worten hat jeder Zahn T der vorliegenden Ausführungsform nicht zum Beispiel eine Erstreckung, die sich von dem radial innenliegenden Ende des Zahns T zu zwei gegenüberliegenden Seiten in der Umfangsrichtung erstreckt (zum Beispiel eine Erstreckung Tx, die aus der 14 ersichtlich ist). Außerdem ist eine radial innenliegende Oberfläche (distale Endoberfläche mit Bezug auf die Erstreckungsrichtung) von jedem Zahn T eine gegenüberliegende Oberfläche Ta, die einer äußeren Umfangsoberfläche des Rotors 114 gegenüberliegt. Die gegenüberliegende Oberfläche Ta von jedem Zahn T ist eine bogenförmige Oberfläche, die durch das Erstrecken eines Bogens eines konzentrischen Kreises um die Achse L der sich drehenden Welle 113 in der axialen Richtung erhalten wird.
Drei-Phasen-Wicklungen 116 mit sind in konzentrierter Wicklung um die Zähne T gewickelt. Wenn die dreiphasige Leistungszufuhrspannung auf die Wicklungen 116 angelegt ist, wird in dem Stator 112 ein sich drehendes Magnetfeld ausgebildet.
Eine Interaktion des sich drehenden Magnetfelds und des Magnetfelds des Rotors 114 dreht den Rotor 114.
Wie aus den 12A und 12B ersichtlich ist, hat der an der inneren Seite des Stators 112 angeordnete Rotor 114 einen im Wesentlichen rohrförmigen Rotorkern 121. Der Rotorkern 121 ist koaxial an der sich drehenden Welle 113 befestigt. Der Rotorkern 121 ist zum Beispiel durch das Stapeln von Kernblättern in der axialen Richtung konstruiert, die durch elektromagnetische Stahlblätter ausgebildet sind.
Der Rotorkern 121 hat Magnetpolabschnitte 123 um Pseudomagnetpolabschnitte 124. Ein Permanentmagnet 122 ist in jedem Magnetpolabschnitt 123 eingebettet. Jeder Pseudomagnetpolabschnitt 124 ist ein Abschnitt des Rotorkerns 121 und ist relativ zu dem Magnetpolabschnitt 122 mit einem dazwischen angeordneten Spalt K angeordnet. Die Magnetpolabschnitte 123 und die Pseudomagnetpolabschnitte 124 sind abwechselnd an dem äußeren Umfangsabschnitt des Rotorkerns 121 in der Umfangsrichtung angeordnet. Die vorliegende Ausführungsform hat fünf Magnetpolabschnitte 123 und fünf Pseudomagnetpolabschnitte 124. Mit anderen Worten beträgt die Menge der Polaritäten des Rotors 114 (Menge der Magnetpolabschnitte 123) zehn.
Der Permanentmagnet 122 ist in einem Abschnitt des Rotorkerns 121 eingebettet, der radial nach außen vorragt (Abschnitt zwischen den Spalten K), um jeden Magnetpolabschnitt 123 auszubilden. Die Magnetpolabschnitte 123 sind in ihrer Form (Form des Permanentmagneten 122 und Form des Abschnitts in dem Rotorkern 121 nahe des Permanentmagneten 122) identisch. Mit anderen Worten weist jeder Magnetpolabschnitt 123 den gleichen Öffnungswinkel θr auf, der später beschrieben werden wird. Die Magnetpolabschnitte 123 sind so eingestellt, das Magnetpolmittellinien L1 des Magnetpolabschnitts 23 mit Bezug auf die Umfangsrichtung in gleichen Abständen (72 Grad Abstände) in der Umfangsrichtung angeordnet sind.
Der Permanentmagnet 122 von jedem Magnetpolabschnitt 123 ist im Wesentlichen kastenförmig und seine breiteste Oberfläche liegt rechtwinklig zu der radialen Richtung des Rotors 114. Außerdem sind die Permanentmagnete 122 so angeordnet, dass jede Magnetpoloberfläche, die an der radial außenliegenden Seite angeordnet ist, die gleiche Polarität (zum Beispiel Norden) aufweist. Auf diese Weise weist jeder Magnetpolabschnitt 123 die gleiche Polarität auf (zum Beispiel Norden). Jeder Permanentmagnet 122 ist zum Beispiel ein gesinterter Magnet oder ein gebondeter Magnet (Kunststoffmagnet, Kautschukmagnet oder ähnliches), der durch das Mischen eines Magnetpulvers mit einem Harz und Verfestigen des Gemischs erhalten wird.
Jeder Pseudomagnetpolabschnitt 124, der zwischen den Magnetpolabschnitten 123 in der Umfangsrichtung ausgebildet ist, ist ein Abschnitt des Rotorkerns 121, der radial nach außen vorragt. Eine Aussparung 125 erstreckt sich radial zwischen einem Pseudomagnetpolabschnitt 124 und einem angrenzenden Magnetpolabschnitt 123 in der Umfangsrichtung nach innen. Mit anderen Worten ist jeder Pseudomagnetpolabschnitt 124 neben einem Magnetpolabschnitt 123 in der Umfangsrichtung mit dem Spalt K einer Aussparung 125 zwischen dem Pseudomagnetpolabschnitt 124 und dem Magnetpolabschnitt 123 angeordnet. Die Pseudomagnetpolabschnitte 124 sind identisch geformt und in gleichen Abständen (72 Grad Abstände) in der Umfangsrichtung angeordnet.
Der Magnetfluss der zwei angrenzenden Magnetpolabschnitte 123 und in der Umfangsrichtung (Magnetfluss der Permanentmagnete 122) ergibt, dass jeder Pseudomagnetpolabschnitt 124 eine von den Magnetpolabschnitten 123 unterschiedliche Polarität aufweist (zum Beispiel Süden). Die Magnetmittellinie 1 von jedem Magnetpolabschnitt 123 und die Magnetmittellinie L2 von jedem Pseudomagnetpolabschnitt 124 sind abwechselnd in gleichen Abständen (36 Grad Abstände) in der Umfangsrichtung angeordnet.
Abmessungseinstellungen (Öffnungswinkel) der Magnetpolabschnitte 123, der Pseudomagnetpolabschnitte 124 und der Zähne T in der Umfangsrichtung werden nun beschrieben.
Wie aus der 12B ersichtlich ist, ist der Öffnungswinkel Tr von jedem Magnetpolabschnitt 123 eine Winkelbreite zwischen zwei Umfangsenden der Umfangsoberfläche des Magnetpolabschnitts 123 um die Achse L. Jeder Pseudomagnetpolabschnitt 124 weist einen Öffnungswinkel θd auf, der eine Winkelbreite zwischen zwei Umfangsenden der Umfangsoberfläche des Pseudomagnetpolabschnitts 124 um die Achse L ist. Außerdem beträgt der Öffnungswinkel θs von jedem Zahn T eine Winkelbreite zwischen zwei Umfangsenden der gegenüberliegenden Oberfläche Ta um die Achse L. Das Verhältnis der Öffnungswinkel θr, θd und θs erfüllt θs < θd < θr. Es ist bevorzugt, dass die zwei Umfangsenden der Umfangsoberfläche von jedem Magnetpolabschnitt 123, die den Öffnungswinkel θr bestimmen, an Grenzen des Magnetpolabschnitts 123 und der Magnetwiderstände (Spalte K in den Aussparungen 125 in der vorliegenden Ausführungsform) eingestellt sind, die in der Umfangsrichtung angrenzend liegen. In der gleichen Weise wie voranstehend beschrieben ist, ist es bevorzugt, dass die zwei Umfangsenden der Umfangsoberfläche von jedem Pseudomagnetpolabschnitt 124, die den Öffnungswinkel θd bestimmen, an Grenzen des Pseudomagnetpolabschnitts 124 und der Magnetwiderstände (Spalte K in den Aussparungen 125 in der vorliegenden Ausführungsform) eingestellt sind, die in der Umfangsrichtung angrenzend liegen.
Die 13 ist eine Tabelle, die ein radial Gegenüberlageverhältnis des Rotorkerns 121 und von jedem Zahn T (gegenüberliegende Oberfläche Ta) angibt, das zu unterschiedlichen Zeiten erfasst wurde, wenn der Rotor 114 zu einer Seite der Umfangsrichtung (Richtung gegen den Uhrzeigersinn in der 12A) in dem Motor 110 der vorliegenden Ausführungsform gedreht wird. Wie aus der 12A ersichtlich ist, sind Zahnzahlen „1“ bis „12“ den Zähnen T in der Reihe gegen den Uhrzeigersinn in der Umfangsrichtung zugewiesen, so dass jeder Zahn T einzeln beschrieben werden kann. Die Zahnzahlen entsprechen den in der Tabelle der 13 gezeigten Zahnzahlen.
Die Tabelle der 13 zeigt, welches der Muster „A“, „B“ und „C“ der die Zahlen „1“ bis „12“ aufweisenden Zähne T sich in jeder Position befindet, wann immer der Rotor 114 um sechs Grad in dem elektrischen Winkel (1,2 Grad in dem mechanischen Winkel) gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird. Die Tabelle der 13 zeigt ebenfalls die Zahnmengen der Muster A bis C an jeder Position (Drehwinkel). In dem Muster A liegt die gegenüberliegende Oberfläche Ta des Zahns T dem Magnetpolabschnitt 123 gegenüber und liegt nicht den Pseudomagnetpolabschnitt 124 gegenüber. In dem Muster B liegt die gegenüberliegende Oberfläche Ta des Zahns T dem Pseudomagnetpolabschnitt 124 gegenüber und liegt nicht im Magnetpolabschnitt 123 gegenüber. In dem Muster C liegt die gegenüberliegende Oberfläche Ta des Zahns T gleichzeitig dem Magnetpolabschnitt 123 und dem Pseudomagnetpolabschnitt 124 gegenüber, die nebeneinander in der Umfangsrichtung angeordnet sind.
Die 12A zeigt den Motor 110, wenn der Drehwinkel (elektrischer Winkel des Rotors 114 6 Grad beträgt. In diesem Fall liegt der Zahn T, der die Zahnzahl „1“ aufweist, vollständig einem Magnetpolabschnitt 123 (Umfangsmitte des Zahns T fällt mit der Umfangsmitte des Magnetpolabschnitts 123) gegenüber. Außerdem liegt der Zahn T, der die Zahnzahl „7“ aufweist, vollständig einem Pseudomagnetpolabschnitt 124 (Umfangsmitte des Zahns T fällt mit der Umfangsmitte des Pseudomagnetpolabschnitts 124 zusammen) gegenüber. In diesem Gegenüberlageverhältnis von jedem Zahn T und dem Rotorkern 121 befinden sich die Zähne T mit den Zahnzahlen „1“, „3“, „6“, „8“ und „11“ in dem Muster A, die Zähne mit den Zahnzahlen „2“, „5“, „7“ und „12“ in dem Muster B und die Zähne T mit den Zahnzahlen „4“, „9“ und „10“ in dem Muster C. Mit anderen Worten betragen die Zahnmengen der Muster A bis C 5,4 beziehungsweise 3. Die Zahnmengen der Muster A bis C verbleiben gleich, während der Rotor 114 einmal in dem elektrischen Winkel umlaufen gelassen wird (360 Grad). Der Rotor 114 der vorliegenden Ausführungsform ist durch zehn Polaritäten ausgebildet. Somit entsprechen fünf Umdrehungen in dem elektrischen Winkel (1800 Grad) einer Umdrehung in dem mechanischen Winkel des Rotors 114.
Die 14 zeigt die Struktur des Vergleichsbeispiels 3, in dem der Öffnungswinkel θs der gegenüberliegenden Oberfläche Ta von jedem Zahn T von der vorliegenden Ausführungsform erhöht ist. Das Vergleichsbeispiel 3 verwendet den gleichen Rotor 114 wie die vorliegende Ausführungsform. In der Struktur des Vergleichsbeispiels 3 erfüllt das Verhältnis des Öffnungswinkels θr des Magnetpolabschnitts 123, des Öffnungswinkels θd des Pseudomagnetpolabschnitts 124 und des Öffnungswinkels θs von jedem Zahn T θd < θs < θr. Außerdem hat jeder Zahn T des Vergleichsbeispiels 3 Erstreckungen Tx, die sich von dem radial innenliegenden Ende zu zwei gegenüberliegenden Seiten der Umfangsrichtung erstrecken. Diese Erstreckung Tx verbreitert die gegenüberliegende Oberfläche Ta (Öffnungswinkel θs), die dem Rotorkern 121 gegenüberliegt.
In einem aus der 14 ersichtlichen Zustand liegen in dem Gegenüberlageverhältnis von jedem Zahn T und dem Rotorkern 121 die drei Zähne mit den Zahnzahlen „1“, „6“ und „8“ in dem Muster A, der einen Zahn T, der die Zahnzahl „7“ aufweist, liegt in dem Muster B, und die acht Zähne T, die Zahnzahlen „2“, „3“, „4“, „5“, „9“, „10“, „11“ und „12“ aufweisen, liegen in dem Muster C. Die Zahnmengen der Muster A bis C betragen entsprechend 3,1 beziehungsweise 8 und verbleiben gleich, während der Rotor 114 einmal umlaufen gelassen wird.
Der Betrieb der zweiten Ausführungsform wird nun beschrieben.
Der Zahn T, der gleichzeitig dem Magnetpolabschnitt 123 und dem Pseudomagnetpolabschnitt 124 (Muster C) gegenüberliegt, bildet einen Magnetpfad, der den Magnetpolabschnitt 123 und den Pseudomagnetpolabschnitt 124 kurzschließt. Somit ist in dem Vergleichsbeispiel 3, in dem die Zahnmenge in dem Muster C relativ groß ist, eine q-Achseninduktanz Lq einfach verringert, wenn der d-Achsenstrom eingegeben wird. Im Gegensatz ist in der vorliegenden Ausführungsform die Zahnmenge in dem Muster C verringert und die Zahnmenge in dem Muster A ist erhöht. Dies begrenzt Verringerungen in der q-Achseninduktanz Lq, wenn der d-Achsenstrom eingegeben wird. Als ein Ergebnis sind Verringerungen in dem Salienzverhältnis begrenzt.
Wie aus der 15 ersichtlich ist, wenn der zu den Wicklungen 116 zugeführte Strom erhöht wird, ist der Verringerungsgrad in dem Salienzverhältnis (Lq/Ld) der q-Achseninduktanz Lq bis zu der d-Achseninduktanz Ld in der vorliegenden Ausführungsform kleiner als in dem Vergleichsbeispiel 3.
Ebenfalls ist, wie aus der 16 ersichtlich ist, die Abgabe (Drehzahl bei dem gleichen Moment) in der vorliegenden Ausführungsform höher als in dem Vergleichsbeispiel 3. Es ist berücksichtigt, dass diese Verbesserung aus der Wirkung herrührt, Verringerungen in dem Salienzverhältnis in der Ausführungsform weiter als in dem Vergleichsbeispiel 3 zu begrenzen, wenn der Strom erhöht wird.
Die zweite Ausführungsform weist die folgenden Vorteile auf.
(7) In dem radialen Gegenüberlageverhältnis des Rotorkerns 121 und jedem Zahn T, das zu unterschiedlichen Zeiten erfasst wird, während der Rotor 114 einmal umlaufen gelassen wird, gibt es eine bestimmte Zeit, zu der die Menge der Zähne T, die dem Magnetpolabschnitt 123 gegenüberliegen und nicht dem Pseudomagnetpolabschnitt 124 (Zähne T in dem Muster A) gegenüberliegen, größer als die Menge der Zähne T ist, die gleichzeitig dem Magnetpolabschnitt 123 und dem Pseudomagnetpolabschnitt 124 gegenüberliegen, die nebeneinander in der Umfangsrichtung angeordnet sind (Zähne T in dem Muster C). Dies begrenzt Verringerungen in dem Salienzverhältnis (Lq/Ld, siehe die 15). Als ein Ergebnis ist das Reluktanzmoment verbessert. Wenn ein relativ niedriger Fehlstrom (d-Achsenstrom) eingegeben wird, ist ebenfalls ein zu dem Pseudomagnetpolabschnitt 124 ausfließender Magnetfluss begrenzt, und dadurch ein Antreiben mit hoher Drehzahl ermöglicht.
(8) In dem radialen Gegenüberlageverhältnis des Rotorkerns 121 und jedem Zahn T, das zu unterschiedlichen Zeiten erfasst wird, während der Rotor 114 einmal umlaufen gelassen wird, ist die Menge der Zähne T, die dem Magnetpolabschnitt 123 gegenüberliegen und nicht dem Pseudomagnetpolabschnitt 124 gegenüberliegen immer größer als die Menge der Zähne T, die gleichzeitig dem Magnetpolabschnitt 123 und dem Pseudomagnetpolabschnitt 124 gegenüberliegen, die nebeneinander in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Dies begrenzt weiter Verringerungen in dem Salienzverhältnis.
(9) Der Motor 110 ist so konfiguriert, dass das Verhältnis des Öffnungswinkels θr des Magnetpolabschnitts 123, des Öffnungswinkels θd des Pseudomagnetpolabschnitts 124 und des Öffnungswinkels θs der gegenüberliegenden Oberfläche Ta von jedem Zahn T θs < θd < θr erfüllt. In dieser Betriebsart ist der Motor 110 so konfiguriert, dass eine bestimmte Zeit vorhanden ist, zu der die Menge der Zähne T, die dem Magnetpolabschnitt 123 gegenüberliegen, und die dem Pseudomagnetpolabschnitt 124 nicht gegenüberliegen, größer als die Menge der Zähne T ist, die gleichzeitig dem Magnetpolabschnitt 123 und dem Pseudomagnetpolabschnitt 124 gegenüberliegen, die nebeneinander in der Umfangsrichtung angeordnet sind.
(10) In dem radialen Gegenüberlageverhältnis des Rotorkerns 121 und jedes Zahns T, das zu unterschiedlichen Zeiten erfasst wird, während der Rotor 114 einmal umlaufen gelassen wird, gibt es eine bestimmte Zeit, zu der die Menge der Zähne T, die dem Pseudomagnetpolabschnitten 124 gegenüberliegen und nicht den Magnetpolabschnitten 123 gegenüberliegen (Zähne T in dem Muster B) größer als die Menge der Zähne B ist, die gleichzeitig den Magnetpolabschnitt 123 und dem Pseudomagnetpolabschnitt 124 gegenüberliegen, die in der Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind (Zähne T in dem Muster C). Dies begrenzt weiterhin Verringerungen des Salienzverhältnisses.
(11) In der axialen Richtung betrachtet, weist jeder Zahn T eine konstante Breite von dem radial außenliegenden Ende zu dem radial innenliegenden Ende auf (gerade geformt). Mit anderen Worten ist jeder Zahn T der vorliegenden Ausführungsform nicht geformt, ein distales Ende zu haben, das sich in der Umfangsrichtung erstreckt, wie in dem Vergleichsbeispiel 3 (geformt, die Erstreckung Tx zu haben). Diese Struktur begrenzt Änderungen der Örtlichkeiten, an denen der Magnetismus an dem distalen Ende gesättigt ist (radial innenliegendes Ende) von jedem Zahn T, der dem Rotorkern 121 gegenüberliegt. Als ein Ergebnis sind Verringerungen in dem Salienzverhältnis in einer weiter bevorzugten Weise begrenzt. Ebenfalls im Vergleich mit einer Struktur, in der die Zähne T jeweils eine Erstreckung Tx haben, wie in dem Vergleichsbeispiel 3, und der Öffnungswinkel θs von jeder gegenüberliegenden Oberfläche Ta der gleiche ist, erhält der gerade geformte Zahn T der voranstehend beschriebenen Ausführungsform eine ausreichende Breite an dem radialen Zwischenabschnitt von jedem Zahn T. Somit ist die Sättigung des Magnetismus an jedem Zahn T begrenzt, und die Abgabe ist verbessert.
Die zweite Ausführungsform kann geändert werden, wie im Folgenden beschrieben ist. Die vorliegende Ausführungsform und die folgenden Modifikationen können kombiniert werden, solange die kombinierten Modifikationen technisch miteinander konsistent verbleiben.
In der zweiten Ausführungsform können Abschnitte 121a, die an zwei gegenüberliegenden Seiten des Permanentmagneten 122 des Rotorkerns 121 in der Umfangsrichtung angeordnet sind (Abschnitte zwischen Permanentmagnet 122 und Spalten K) zusammengedrückt werden (plastisch verformt werden), zum Beispiel in der axialen Richtung oder in der radialen Richtung, um den Magnetwiderstand des Abschnitts 121a zu erhöhen.
In der zweiten Ausführungsform ist jeder Zahn T geformt, gerade zu sein (geformt, eine konstante Breite von einem radial außenliegenden Ende zu einem radial innenliegenden Ende aufzuweisen). Jedoch gibt es keine Begrenzung hinsichtlich dieser Struktur, und die Erstreckung Tx wie zum Beispiel die in dem Vergleichsbeispiel 3 kann eingesetzt werden, ohne den Öffnungswinkel θs der gegenüberliegenden Oberfläche Ta zu ändern.
Die Menge der Teile, in die der Statorkern 115 getrennt ist, ist die gleiche wie die Menge der Zähne T (die durch Kernsegmente 115a) ausgebildet sind. Jedoch gibt es keine Grenze zu dieser Struktur und der Statorkern 115 kann als einstückiges Bauteil mit dem ringförmigen Abschnitt R und den Zähnen T ausgebildet sein.
In der zweiten Ausführungsform betragen die Zahnmengen der Muster A bis C, während der Rotor 114 gedreht wird, 5, 4 beziehungsweise 3. Jedoch besteht keine Grenze hinsichtlich einer solchen Anordnung, und die Zahnmengen der Muster A bis C können zum Beispiel 4, 5 beziehungsweise 3 sein.
Die Menge der Polaritäten des Rotors 114 (Menge der Magnetpolabschnitte 123) und die Menge der Schlitze des Stators 112 (Menge der Zähne T) in der zweiten Ausführungsform sind lediglich Beispiele und können auf 14 Polaritäten und 12 Schlitze oder ähnliches geändert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2018060407 [0001]
JP 2018060408 [0001]

Claims

Motor, mit: einer sich drehenden Welle; einem Rotor mit einem Rotorkern, der koaxial an der sich drehenden Welle befestigt ist, und mit Magnetpolabschnitten, die entsprechend Permanentmagnete haben, die in dem Rotorkern eingebettet sind, wobei die Magnetpolabschnitte Polaritäten aufweisen, die sich in einer Umfangsrichtung abwechselnd unterscheiden; einem Stator mit Zähnen, die in der Umfangsrichtung einer äußeren Umfangsoberfläche des Rotorkerns gegenüberliegend in einer radialen Richtung angeordnet sind, und einer um die Zähne gewickelten Wicklung, wobei ein radial von einem äußeren Umfangsabschnitt des Rotorkerns nach außen vorragender Vorsprung zwischen den Magnetpolabschnitten angeordnet ist, die unterschiedliche Polaritäten aufweisen, und in einem radialen Gegenüberlageverhältnis des Rotorkerns und der Zähne, das zu unterschiedlichen Zeiten erfasst wird, während der Rotor einmal umlaufen gelassen wird, zu einer bestimmten Zeit eine Menge der Zähne, die einem der Magnetpolabschnitte gegenüberliegen und nicht dem Vorsprung gegenüberliegen, größer als eine Menge der Zähne ist, die gleichzeitig zwei der in der Umfangsrichtung aneinander angrenzenden Magnetpolabschnitte und dem zwischen den Magnetpolabschnitten angeordneten Vorsprung gegenüberliegen.
Motor nach Anspruch 1, wobei in dem radialen Gegenüberlageverhältnis des Rotorkerns und der Zähne, das zu unterschiedlichen Zeiten erfasst wird, während der Rotor einmal umlaufen gelassen wird, zu einer bestimmten Zeit die Menge der Zähne, die einem der Magnetpolabschnitte gegenüberliegen und nicht dem Vorsprung gegenüberliegen, die gleiche wie die Menge der Zähne ist, die gleichzeitig zwei aneinander in der Umfangsrichtung angrenzenden Magnetpolabschnitten und dem zwischen dem Magnetpolabschnitten angeordneten Vorsprung gegenüberliegen.
Motor nach Anspruch 1, wobei in dem radialen Gegenüberlageverhältnis des Rotorkerns und der Zähne, das zu unterschiedlichen Zeiten erfasst wird, während der Rotor einmal umlaufen gelassen wird, die Menge der Zähne, die einem der Magnetpolabschnitte gegenüberliegen und nicht dem Vorsprung gegenüberliegen, immer größer als die Menge der Zähne ist, die gleichzeitig zwei der aneinander in der Umfangsrichtung angrenzenden Magnetpolabschnitten und dem zwischen den Magnetpolabschnitten angeordneten Vorsprung gegenüberliegen.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Magnetpolabschnitte eingestellt sind, den gleichen Öffnungswinkel θr aufzuweisen, die Zähne gegenüberliegende Oberflächen haben, die dem Rotorkern in der radialen Richtung gegenüberliegen, und die eingestellt sind, den gleichen Öffnungswinkel θs aufzuweisen, der Öffnungswinkel θs der gegenüberliegenden Oberflächen der Zähne und der Öffnungswinkel θr der Magnetpolabschnitte sich in einem θs < θr erfüllenden Verhältnis befinden.
Motor nach Anspruch 4, wobei die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzenden Magnetpolabschnitte so eingestellt sind, dass ein Öffnungswinkel θx zwischen den Magnetpolabschnitten der gleiche ist, und der Öffnungswinkel θx und der Öffnungswinkel θs der gegenüberliegenden Oberflächen der Zähne sich in einem θx < θs erfüllenden Verhältnis befinden.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Zähne in einer axialen Richtung betrachtet jeweils eine konstante Breite von einem radial außenliegenden Ende zu einem radial innenliegenden Ende aufweisen.
Motor, mit: einer sich drehenden Welle; einem Rotor mit einem koaxial an der sich drehenden Welle befestigten Rotorkern; einem Stator mit Zähnen, die in einer Umfangsrichtung einer äußeren Umfangsoberfläche des Rotorkerns gegenüberliegend in einer radialen Richtung angeordnet sind, und einer um die Zähne gewickelten Wicklung, wobei der Rotorkern Magnetpolabschnitte hat, die jeweils einen eingebetteten Permanentmagneten aufweisen und Pseudomagnetpolabschnitte, die durch Abschnitte des Rotorkerns ausgebildet sind und jeweils relativ zu den Magnetpolabschnitten mit einem dazwischen angeordneten Spalt angeordnet sind, die Magnetpolabschnitte und die Pseudomagnetpolabschnitte abwechselnd an einem äußeren Umfangsabschnitt des Rotorkerns in der Umfangsrichtung angeordnet sind, die Magnetpolabschnitte die gleiche Polarität aufweisen und die Pseudomagnetpolabschnitte Magnetpole sind, die Polaritäten aufweisen, die sich von den Magnetpolabschnitten unterscheiden, und in einem radialen Gegenüberlageverhältnis des Rotorkerns und der Zähne, das zu unterschiedlichen Zeiten erfasst wird, während der Rotor einmal umlaufen gelassen wird, zu einer bestimmten Zeit eine Menge der Zähne, die einem der Magnetpolabschnitte gegenüberliegen und nicht den Pseudomagnetpolabschnitten gegenüberliegen, größer als eine Menge der Zähne ist, die gleichzeitig einem der Magnetpolabschnitte und dem einem der Pseudomagnetpolabschnitte, gegenüberliegen, die in der Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind.
Motor nach Anspruch 7, wobei in dem radialen Gegenüberlageverhältnis des Rotorkerns und der Zähne, das zu unterschiedlichen Zeiten erfasst wird, während der Rotor einmal umlaufen gelassen wird, die Menge der Zähne, die einem der Magnetpolabschnitte gegenüberliegen und die nicht den Pseudomagnetpolabschnitten gegenüberliegen, immer größer als die Menge der Zähne ist, die gleichzeitig einem der Magnetpolabschnitte und einem der Pseudomagnetpolabschnitte gegenüberliegen, die in der Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind.
Motor nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Magnetpolabschnitte eingestellt sind, den gleichen Öffnungswinkel θr aufzuweisen, die Pseudomagnetpolabschnitte eingestellt sind, den gleichen Öffnungswinkel θd aufzuweisen, die Zähne gegenüberliegende Oberflächen haben, die dem Rotorkern in der radialen Richtung gegenüberliegen und den gleichen Öffnungswinkel θs aufweisen, und die Öffnungswinkel θr, θd und θs sich in einem θs < θd < θr erfüllenden Verhältnis befinden.
Motor nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei in dem radialen Gegenüberlageverhältnis des Rotorkerns und der Zähne, das zu unterschiedlichen Zeiten erfasst wird, während der Rotor einmal umlauf gelassen wird, zu einer bestimmten Zeit eine Menge der Zähne, die einem der Pseudomagnetpolabschnitte gegenüberliegen und die nicht den Magnetpolabschnitten gegenüberliegen, größer als die Menge der Zähne ist, die gleichzeitig einem der Magnetpolabschnitte und einem der Pseudomagnetpolabschnitte gegenüberliegen, die in der Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind.
Motor nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Zähne in einer axialen Richtung betrachtet jeweils eine konstante Breite von einem radial außenliegenden Ende zu einem radial innenliegenden Ende aufweisen.