JP2005168082A - Rotor structure of reluctance motor - Google Patents

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和高 立松
Akihide Takehara
明秀 竹原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide rotor structure for a reluctance motor which has high drive torque. <P>SOLUTION: A rotor 20 includes a shaft 100 and a rotor core 200. The rotor core 200 includes a outside diameter part 210 which passes magnetic flux by the rotating magnetic flux of a stator and a circular inside diameter part 220 which is engaged with the shaft 100. The outside diameter part 210 includes a plurality of flux barriers 212 each of which has such a form that it is opened in the periphery of the rotor core 200 and widened in the circumferential direction on the inside as compared with the outside in the radial direction, and a magnetic path 214 which has a magnetic path that passes the magnetic flux by the rotating magnetic flux of the stator and is a section sandwiched by adjacent flux barriers 212. The magnetic path 214 and the inside diameter part 220 are coupled with each other by a bridge 222 where magnetism is saturated by the magnetic flux flowing toward the center of the rotor 20 from the magnetic path 214. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、リラクタンスモータのロータ構造に関し、特に、ステータと、ステータの内周にエアギャップを介して配置されたロータとを有するリラクタンスモータのロータ構造に関する。   The present invention relates to a rotor structure of a reluctance motor, and more particularly, to a rotor structure of a reluctance motor having a stator and a rotor disposed on an inner periphery of the stator via an air gap.

従来より、ステータが発生する回転磁界により磁極を形成して回転するロータを有するリラクタンスモータが知られている。このリラクタンスモータのトルクは、d軸磁束の通りやすさを表すd軸インダクタンスLdと、q軸磁束の通りやすさを表すq軸インダクタンスLqとの差(Ld−Lq)に比例することが知られている。d軸インダクタンスLdとq軸インダクタンスLqとの差を大きくするため、ロータの外周部にフラックスバリアを設けた技術が提案されている。   Conventionally, a reluctance motor having a rotor that rotates by forming a magnetic pole by a rotating magnetic field generated by a stator is known. It is known that the torque of the reluctance motor is proportional to the difference (Ld−Lq) between the d-axis inductance Ld representing the ease of passing the d-axis magnetic flux and the q-axis inductance Lq representing the ease of passing the q-axis magnetic flux. ing. In order to increase the difference between the d-axis inductance Ld and the q-axis inductance Lq, a technique in which a flux barrier is provided on the outer peripheral portion of the rotor has been proposed.

特開2001−231229号公報(特許文献1)は、トルクを十分に高めることができ、高速回転させることができるリラクタンスモータを開示する。特許文献1に記載のリラクタンスモータは、交流信号を受けて回転磁界を生成するステータと、ステータの内周にエアギャップを介して配置され、ステータによる磁束を通過させる複数の磁路を有し、複数の磁路を通過する磁束により磁極を形成するロータとを含む。ロータは、磁極部において外周に開口するフラックスバリアを有する。   Japanese Patent Laying-Open No. 2001-231229 (Patent Document 1) discloses a reluctance motor that can sufficiently increase torque and rotate at high speed. The reluctance motor described in Patent Document 1 has a stator that generates an alternating magnetic field by receiving an AC signal, and a plurality of magnetic paths that are arranged on the inner periphery of the stator via an air gap and allow magnetic flux generated by the stator to pass through. And a rotor that forms magnetic poles by magnetic flux passing through a plurality of magnetic paths. The rotor has a flux barrier that opens to the outer periphery of the magnetic pole portion.

この公報に開示されたリラクタンスモータによると、ステータが生成する回転磁界に伴う磁束を通過させる複数の磁路を有するロータの磁極部において、外周に開口するフラックスバリアを設けたリラクタンスモータとしているので、q軸磁束はフラックスバリアを迂回してロータを通過することになり、q軸磁束に対する磁気抵抗を高めてq軸インダクタンスLqを小さくし、トルクを十分に高めることができる。
特開2001−231229号公報
According to the reluctance motor disclosed in this publication, since the magnetic pole part of the rotor has a plurality of magnetic paths that allow the magnetic flux associated with the rotating magnetic field generated by the stator to pass, the reluctance motor is provided with a flux barrier that opens to the outer periphery. The q-axis magnetic flux bypasses the flux barrier and passes through the rotor, increasing the magnetic resistance to the q-axis magnetic flux and reducing the q-axis inductance Lq, thereby sufficiently increasing the torque.
JP 2001-231229 A

しかしながら、特許文献1に記載のリラクタンスモータは、ロータの半径方向の中心側に向かって磁束が流れ、q軸インダクタンスLqの増大を十分に抑制できないという問題点があった。これについて、図9を用いて詳細に説明する。従来のリラクタンスモータは、ステータ300とロータ400とを含む。ロータ400は、シャフト410と、シャフト410に嵌合されたロータコア420とを含む。ステータ300に交流電流(たとえば三相交流電流)を流すと、ステータ300は回転磁界を生成する。ステータ300の回転磁界により、磁束がステータ300から、シャフト410に嵌合されたロータコア420に流れる。ロータコア420を流れるd軸磁束は、実線で示すように、ロータコア420の外径部422を円弧状に流れる。ロータコア420を流れるq軸磁束は、破線で示すように、ロータコア420の内径部424を流れる。ロータコア420の内径部424の磁気抵抗を増やすには、内径部424の肉厚(半径方向の厚さ)を薄くすればよいが、薄くするとロータコア420の剛性が低下してしまうため、内径部424の肉厚を薄くするには限度がある。このため、q軸インダクタンスLqを十分に小さくできない。   However, the reluctance motor described in Patent Document 1 has a problem that magnetic flux flows toward the center side in the radial direction of the rotor, and an increase in the q-axis inductance Lq cannot be sufficiently suppressed. This will be described in detail with reference to FIG. The conventional reluctance motor includes a stator 300 and a rotor 400. The rotor 400 includes a shaft 410 and a rotor core 420 fitted to the shaft 410. When an alternating current (for example, a three-phase alternating current) is passed through the stator 300, the stator 300 generates a rotating magnetic field. Magnetic flux flows from the stator 300 to the rotor core 420 fitted to the shaft 410 by the rotating magnetic field of the stator 300. The d-axis magnetic flux flowing through the rotor core 420 flows in an arc shape through the outer diameter portion 422 of the rotor core 420 as indicated by a solid line. The q-axis magnetic flux flowing through the rotor core 420 flows through the inner diameter portion 424 of the rotor core 420 as indicated by a broken line. In order to increase the magnetic resistance of the inner diameter portion 424 of the rotor core 420, the thickness (radial thickness) of the inner diameter portion 424 may be reduced. However, if the thickness is reduced, the rigidity of the rotor core 420 is reduced. There is a limit to reducing the wall thickness. For this reason, the q-axis inductance Lq cannot be made sufficiently small.

また、ロータコア420を流れるq軸磁束は、一点鎖線で示すように、内径部424に加えて、シャフト410を流れる。このため、q軸磁束が増え、q軸インダクタンスLqが増大してしまう。q軸磁束が増えると、それだけd軸磁束が減り、d軸インダクタンスLdが減少してしまう。   Further, the q-axis magnetic flux flowing through the rotor core 420 flows through the shaft 410 in addition to the inner diameter portion 424, as indicated by a one-dot chain line. For this reason, q-axis magnetic flux increases and q-axis inductance Lq will increase. As the q-axis magnetic flux increases, the d-axis magnetic flux decreases accordingly, and the d-axis inductance Ld decreases.

本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、高いトルクを発生させることができるリラクタンスモータのロータ構造を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a rotor structure of a reluctance motor capable of generating a high torque.

第1の発明に係るリラクタンスモータのロータ構造は、交流信号を受けて回転磁界を生成するステータと、ステータの内周にエアギャップを介して配置され、ステータによる磁束を通過させるロータとを有する。このロータ構造はさらに、回転自在に支持されたシャフトと、シャフトの外周を取囲むようにシャフトに嵌合された環状の内径部と、内径部よりも半径方向の外側に設けられ、ステータによる磁束を通過させる外径部と、内径部と外径部との間に設けられ、内径部と外径部とを連結するように形成されるとともに、外径部からロータの中心側に流れる磁束が飽和するように形成されたブリッジ部とを含む。   A rotor structure of a reluctance motor according to a first invention includes a stator that generates a rotating magnetic field in response to an AC signal, and a rotor that is disposed on an inner periphery of the stator via an air gap and allows a magnetic flux from the stator to pass therethrough. The rotor structure further includes a shaft that is rotatably supported, an annular inner diameter portion that is fitted to the shaft so as to surround the outer periphery of the shaft, and a magnetic flux generated by the stator that is provided radially outside the inner diameter portion. Is provided between the outer diameter portion and the inner diameter portion and the outer diameter portion, and is formed so as to connect the inner diameter portion and the outer diameter portion, and the magnetic flux flowing from the outer diameter portion to the center side of the rotor And a bridge portion formed so as to be saturated.

第1の発明によると、回転自在に支持されたシャフトの外周を取囲むように、環状の内径部がシャフトに嵌合されている。この内径部よりも半径方向で外側には、ステータによる磁束を通過させる外径部が設けられている。内径部と外径部とは、内径部と外径部との間に位置し、外径部からロータの中心側に流れる磁束が飽和するブリッジ部により連結されている。これにより、外径部からロータの中心側に流れる磁束が、ブリッジ部において飽和する(ブリッジ部が磁気飽和する)ため、外径部からロータの中心側に流れる磁束が制限され、内径部およびシャフトを流れる磁束が制限される。その結果、d軸磁束の減少およびq軸磁束の増大が抑制され、高いトルクを発生することができるリラクタンスモータのロータ構造を提供することができる。   According to the first invention, the annular inner diameter portion is fitted to the shaft so as to surround the outer periphery of the shaft that is rotatably supported. An outer diameter portion that allows the magnetic flux generated by the stator to pass therethrough is provided outside the inner diameter portion in the radial direction. The inner diameter portion and the outer diameter portion are located between the inner diameter portion and the outer diameter portion, and are connected by a bridge portion where magnetic flux flowing from the outer diameter portion to the center side of the rotor is saturated. As a result, the magnetic flux that flows from the outer diameter portion to the center side of the rotor is saturated in the bridge portion (the bridge portion is magnetically saturated), so that the magnetic flux that flows from the outer diameter portion to the center side of the rotor is limited. The magnetic flux flowing through is limited. As a result, it is possible to provide a rotor structure of a reluctance motor that can suppress a decrease in d-axis magnetic flux and an increase in q-axis magnetic flux and generate high torque.

第2の発明に係るリラクタンスモータのロータ構造においては、第1の発明の構成に加え、外径部は、外径部の外周に開口した複数の空隙を含む。各空隙は、隣合う空隙と予め定められた間隔を有するように設けられているとともに、各空隙の形状は、ロータ断面における半径方向の外側に比べて、内側が円周方向に広がるように形成されている。ブリッジ部は、隣合う空隙の間のうち最も間隔が狭い位置で、内径部と外径部とを連結する部分である。   In the rotor structure of the reluctance motor according to the second invention, in addition to the configuration of the first invention, the outer diameter portion includes a plurality of gaps opened on the outer periphery of the outer diameter portion. Each air gap is provided so as to have a predetermined interval with an adjacent air gap, and the shape of each air gap is formed so that the inner side expands in the circumferential direction as compared to the outer side in the radial direction in the rotor cross section. Has been. A bridge part is a part which connects an inner diameter part and an outer diameter part in the position where the space | interval is the narrowest among adjacent space | gap.

第2の発明によると、ブリッジ部は、外周に開口し、ロータ断面における半径方向の外側に比べて、内側が円周方向に広がるように形成された空隙の間であって、最も間隔が狭い位置で内径部と外径部とを連結している部分である。このため、ブリッジ部は、半径方向に幅が狭いものとなり、容易に磁気飽和する。その結果、d軸磁束の減少およびq軸磁束の増大が抑制される。   According to the second invention, the bridge portion is open between the outer circumferences, and is between the gaps formed so that the inner side extends in the circumferential direction as compared with the outer side in the radial direction in the rotor cross section, and the gap is the narrowest. It is the part which has connected the inner diameter part and the outer diameter part at the position. For this reason, the bridge portion has a narrow width in the radial direction, and is easily magnetically saturated. As a result, a decrease in d-axis magnetic flux and an increase in q-axis magnetic flux are suppressed.

第3の発明に係るリラクタンスモータのロータ構造においては、第2の発明の構成に加え、外径部には、隣合う空隙の間に設けられた、ロータの中心に向かって突出した円弧状のスリットを有している。各空隙は、スリットに沿った外形を有するように形成されている。ブリッジ部は、スリットの頂点とロータの中心と結ぶ直線上で、内径部と外径部とを連結するように形成されている。   In the rotor structure of the reluctance motor according to the third aspect of the invention, in addition to the configuration of the second aspect of the invention, the outer diameter portion is provided with an arc shape protruding toward the center of the rotor provided between the adjacent gaps. Has a slit. Each gap is formed to have an outer shape along the slit. The bridge portion is formed so as to connect the inner diameter portion and the outer diameter portion on a straight line connecting the apex of the slit and the center of the rotor.

第3の発明によると、外径部の隣合う空隙の間には、ロータの中心に向かって突出した円弧状のスリットが設けられている。空隙に挟まれ、スリットが設けられれた部分は、ステータによる磁束が通過する磁路部となる。磁束は、ステータに沿って円弧状に通過する。各空隙は、スリットに沿った外形を有していため、磁路部の内面(空隙の外形)は、ロータの中心に向かって突出した円弧状となる。ブリッジ部は、スリットの頂点とロータの中心と結ぶ直線上で、内径部と外径部とを連結している。したがって、ブリッジ部は、磁路部の内面の頂部で、内径部と外径部とを連結する。これにより、外径部(磁路部)は、ブリッジ部により遠心力方向に支持される。その結果、d軸磁束の減少およびq軸磁束の増大を抑制することができるとともに、ロータの回転時には外径部を安定して支持することができる。   According to the third invention, an arc-shaped slit protruding toward the center of the rotor is provided between the adjacent gaps of the outer diameter portion. The portion sandwiched between the gaps and provided with the slit becomes a magnetic path portion through which the magnetic flux by the stator passes. The magnetic flux passes along the stator in an arc shape. Since each air gap has an outer shape along the slit, the inner surface of the magnetic path portion (the outer shape of the air gap) has an arc shape protruding toward the center of the rotor. The bridge portion connects the inner diameter portion and the outer diameter portion on a straight line connecting the apex of the slit and the center of the rotor. Therefore, the bridge portion connects the inner diameter portion and the outer diameter portion at the top of the inner surface of the magnetic path portion. Thereby, an outer diameter part (magnetic path part) is supported in a centrifugal force direction by a bridge part. As a result, a decrease in d-axis magnetic flux and an increase in q-axis magnetic flux can be suppressed, and the outer diameter portion can be stably supported during rotation of the rotor.

第4の発明に係るリラクタンスモータのロータ構造は、交流信号を受けて回転磁界を生成するステータと、ステータの内周にエアギャップを介して配置され、ステータによる磁束を通過させるロータとを有するリラクタンスモータのロータ構造である。このロータ構造はさらに、回転自在に支持されたシャフトと、シャフトよりも半径方向の外側に設けられ、ステータによる磁束を通過させる外径部と、シャフトと外径部との間に設けられ、外径部をシャフトに結合し、かつ外径部よりも透磁率が低い結合部とを含む。   A rotor structure of a reluctance motor according to a fourth aspect of the present invention is a reluctance having a stator that generates a rotating magnetic field in response to an AC signal, and a rotor that is disposed on the inner periphery of the stator via an air gap and allows a magnetic flux from the stator to pass therethrough. It is a rotor structure of a motor. This rotor structure is further provided between a shaft rotatably supported, a radially outer side than the shaft, an outer diameter part through which a magnetic flux by the stator passes, and an outer diameter part. And a coupling portion that couples the diameter portion to the shaft and has a lower magnetic permeability than the outer diameter portion.

第4の発明によると、回転自在に支持されたシャフトよりも半径方向の外側には、ステータによる磁束を通過させる外径部が設けられている。この外径部は、シャフトと外径部との間に設けられ、外径部よりも透磁率が低い結合部により、シャフトに結合されている。このため、外径部を通過する磁束は、結合部を通過し難く、外径部からの磁束の漏れが抑制される。その結果、d軸磁束の減少およびq軸磁束の増大が抑制され、高いトルクを発生することができるリラクタンスモータのロータ構造を提供することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the outer diameter portion through which the magnetic flux by the stator passes is provided on the outer side in the radial direction from the shaft supported rotatably. The outer diameter portion is provided between the shaft and the outer diameter portion, and is coupled to the shaft by a coupling portion having a lower magnetic permeability than the outer diameter portion. For this reason, the magnetic flux that passes through the outer diameter portion hardly passes through the coupling portion, and leakage of the magnetic flux from the outer diameter portion is suppressed. As a result, it is possible to provide a rotor structure of a reluctance motor that can suppress a decrease in d-axis magnetic flux and an increase in q-axis magnetic flux and generate high torque.

第5の発明に係るリラクタンスモータのロータ構造は、第4の発明の構成に加え、結合部は、非磁性材により形成され、シャフトの外周を取囲むようにシャフトに嵌合される環状のリング部である。   The reluctance motor rotor structure according to the fifth invention is an annular ring in which the coupling portion is formed of a nonmagnetic material and is fitted to the shaft so as to surround the outer periphery of the shaft in addition to the configuration of the fourth invention. Part.

第5の発明によると、結合部は、非磁性材により形成され、シャフトの外周を取囲むようにシャフトに嵌合される環状のリング部である。これにより、外径部を通過する磁束は、リング部を通過できず、外径部からの磁束の漏れをさらに抑制することができる。   According to the fifth invention, the coupling portion is an annular ring portion that is formed of a nonmagnetic material and is fitted to the shaft so as to surround the outer periphery of the shaft. Thereby, the magnetic flux which passes an outer diameter part cannot pass a ring part, but can further suppress the leakage of the magnetic flux from an outer diameter part.

第6の発明に係るリラクタンスモータのロータ構造は、交流信号を受けて回転磁界を生成するステータと、ステータの内周にエアギャップを介して配置され、ステータによる磁束を通過させるロータとを有するリラクタンスモータのロータ構造である。このロータ構造はさらに、ロータの外周部に設けられ、ステータによる磁束を通過させる外径部と、外径部よりも半径方向の内側に設けられ、回転自在に支持されているとともに、外径部よりも透磁率が低いシャフトとを含む。   A rotor structure of a reluctance motor according to a sixth aspect of the present invention is a reluctance having a stator that generates a rotating magnetic field in response to an AC signal, and a rotor that is disposed on the inner periphery of the stator via an air gap and allows a magnetic flux from the stator to pass therethrough. It is a rotor structure of a motor. The rotor structure is further provided on the outer periphery of the rotor, and is provided with an outer diameter part through which the magnetic flux from the stator passes, and is provided radially inside the outer diameter part, and is rotatably supported. And a shaft having a lower magnetic permeability.

第6の発明によると、ステータによる磁束を通過させる外径部よりも半径方向の内側に、外径部よりも透磁率が低いシャフトが回転自在に支持されている。これにより、外径部を通過する磁束は、シャフトを通過し難く、外径部からの磁束の漏れが抑制される。その結果、d軸磁束の減少およびq軸磁束の増大が抑制され、高いトルクを発生することができるリラクタンスモータのロータ構造を提供することができる。   According to the sixth invention, the shaft having a lower magnetic permeability than the outer diameter portion is rotatably supported on the inner side in the radial direction than the outer diameter portion through which the magnetic flux by the stator passes. As a result, the magnetic flux passing through the outer diameter portion is difficult to pass through the shaft, and leakage of the magnetic flux from the outer diameter portion is suppressed. As a result, it is possible to provide a rotor structure of a reluctance motor that can suppress a decrease in d-axis magnetic flux and an increase in q-axis magnetic flux and generate high torque.

第7の発明に係るリラクタンスモータのロータ構造は、第6の発明の構成に加え、シャフトは、非磁性材により形成されている。   In the rotor structure of the reluctance motor according to the seventh invention, in addition to the configuration of the sixth invention, the shaft is formed of a nonmagnetic material.

第7の発明によると、シャフトが非磁性材により形成されている。これにより、外径部を通過する磁束は、シャフトを通過できず、外径部からの磁束の漏れをさらに抑制することができる。   According to the seventh invention, the shaft is made of a nonmagnetic material. Thereby, the magnetic flux which passes an outer diameter part cannot pass a shaft, and can further suppress the leakage of the magnetic flux from an outer diameter part.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

<第1の実施の形態>
図1を参照して、本発明の第1の実施の形態に係るリラクタンスモータのロータ構造を適用したリラクタンスモータについて説明する。
<First Embodiment>
A reluctance motor to which a rotor structure of a reluctance motor according to a first embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG.

リラクタンスモータは、外装ケース(図示せず)に収容されたステータ10と、ステータの半径方向内方に収容されたロータ20とを含む。ロータ20は、ボールベアリングを介して外装ケースに回転自在に支持されたシャフト100と、シャフト100に嵌合されたロータコア200とを含む。このリラクタンスモータは、三相交流モータである。   The reluctance motor includes a stator 10 housed in an outer case (not shown) and a rotor 20 housed radially inward of the stator. The rotor 20 includes a shaft 100 that is rotatably supported by an exterior case via a ball bearing, and a rotor core 200 that is fitted to the shaft 100. This reluctance motor is a three-phase AC motor.

シャフト100、ロータコア200およびステータ10は、鉄などの磁性材により形成されている。ステータ10に交流電流を流すと、ステータ10は回転磁界を生成する。ステータ10が生成した回転磁界による磁束は、ロータコア200を通過する。ロータコア200を磁束が通過すると、ロータコア200は磁極を形成する。これにより、ロータコア200が回転させられて、シャフト100が回転させられる。なお、リラクタンスモータの作動原理については、周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではさらなる詳細な説明は繰返さない。   The shaft 100, the rotor core 200, and the stator 10 are made of a magnetic material such as iron. When an alternating current is passed through the stator 10, the stator 10 generates a rotating magnetic field. Magnetic flux generated by the rotating magnetic field generated by the stator 10 passes through the rotor core 200. When the magnetic flux passes through the rotor core 200, the rotor core 200 forms a magnetic pole. Thereby, the rotor core 200 is rotated and the shaft 100 is rotated. The operating principle of the reluctance motor may be a well-known general technique, and therefore, detailed description thereof will not be repeated here.

図2を参照して、本実施の形態に係るリラクタンスモータのロータ構造について、さらに説明する。ロータコア200は、ステータ10の回転磁界による磁束を通過させる外径部210と、シャフト100を取囲むようにシャフト100に嵌合される環状の内径部220と、外径部210と内径部220との間に位置し、外径部210と内径部220とを連結する複数のブリッジ222とを含む。   With reference to FIG. 2, the rotor structure of the reluctance motor according to the present embodiment will be further described. The rotor core 200 includes an outer diameter portion 210 that allows a magnetic flux generated by the rotating magnetic field of the stator 10 to pass through, an annular inner diameter portion 220 that is fitted to the shaft 100 so as to surround the shaft 100, an outer diameter portion 210, and an inner diameter portion 220. And a plurality of bridges 222 that connect the outer diameter portion 210 and the inner diameter portion 220.

外径部210は、ロータコア200の外周面に開口し、ロータ20の中心側に向かって、その幅が広くなる形状を有する複数のフラックスバリア(エアギャップ)212と、隣合うフラックスバリア212に挟まれた部位であって、ステータ10の回転磁界による磁束を通過させる磁路を有する磁路部214を含む。磁路部214には、シャフト100の軸方向(紙面垂直方向)と平行に伸び、かつ、ロータ20の中心に向かって突出した円弧状のスリット216(A)、スリット216(B)およびスリット216(C)が設けられている。各フラックスバリア212の外形は、スリット216(A)に沿った円弧状である。したがって、磁路部214の内面215は、ロータ20の中心に向かって突出した円弧状となる。また、各フラックスバリア212は、半径方向の外側に比べて、内側が円周方向に広がるように形成されている。   The outer diameter portion 210 opens on the outer peripheral surface of the rotor core 200 and is sandwiched between a plurality of flux barriers (air gaps) 212 having a shape that increases in width toward the center of the rotor 20 and adjacent flux barriers 212. And includes a magnetic path portion 214 having a magnetic path through which the magnetic flux generated by the rotating magnetic field of the stator 10 passes. In the magnetic path portion 214, arc-shaped slits 216 (A), slits 216 (B), and slits 216 that extend in parallel with the axial direction of the shaft 100 (perpendicular to the paper surface) and project toward the center of the rotor 20. (C) is provided. The outer shape of each flux barrier 212 is an arc shape along the slit 216 (A). Therefore, the inner surface 215 of the magnetic path portion 214 has an arc shape protruding toward the center of the rotor 20. Each flux barrier 212 is formed so that the inner side extends in the circumferential direction as compared with the outer side in the radial direction.

ステータ10の回転磁界による磁束は、各スリットを避けて流れる。すなわち、各スリットの間およびスリット216(A)とフラックスバリア212との間が、d軸磁束を通過させる磁路となる。この磁路の両端部がステータ10の回転磁界により磁極となる。したがって、隣合う磁極の間にフラックスバリア212の開口が位置する。   Magnetic flux due to the rotating magnetic field of the stator 10 flows avoiding each slit. That is, between each slit and between the slit 216 (A) and the flux barrier 212 is a magnetic path through which the d-axis magnetic flux passes. Both ends of this magnetic path become magnetic poles by the rotating magnetic field of the stator 10. Therefore, the opening of the flux barrier 212 is located between adjacent magnetic poles.

ブリッジ222は、スリット216(A)の頂点とロータ20の中心とを結ぶ直線上で、外径部210(磁路部214)と内径部220とを連結するように、内径部220の外周面から突出して、円周方向に予め定められた間隔を空けて、磁路部214と同じ数だけ配列されており、ロータコア200の半径方向と平行に、すなわちロータコア200の遠心力方向と平行に伸びている。このため、各ブリッジ222は、各磁路部214の内面215の頂部で、外径部210(磁路部214)と内径部220とを連結する。また、ブリッジ222は、隣合うフラックスバリア212の間隔のうち、最も狭い位置で、外径部210(磁路部214)と内径部220とを連結している。   The bridge 222 is an outer peripheral surface of the inner diameter portion 220 so as to connect the outer diameter portion 210 (magnetic path portion 214) and the inner diameter portion 220 on a straight line connecting the apex of the slit 216 (A) and the center of the rotor 20. The same number of magnetic path portions 214 are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction, and extend parallel to the radial direction of the rotor core 200, that is, parallel to the centrifugal force direction of the rotor core 200. ing. Therefore, each bridge 222 connects the outer diameter portion 210 (magnetic path portion 214) and the inner diameter portion 220 at the top of the inner surface 215 of each magnetic path portion 214. The bridge 222 connects the outer diameter portion 210 (magnetic path portion 214) and the inner diameter portion 220 at the narrowest position among the intervals between adjacent flux barriers 212.

以上の構成に基づく、本実施の形態に係るリラクタンスモータの構造上の特徴により発現する作用について、図3を参照して説明する。   With reference to FIG. 3, an explanation will be given of the action that is manifested by the structural features of the reluctance motor according to the present embodiment based on the above configuration.

ステータ10に交流電流(たとえば三相交流電流)を流すと、ステータ10は回転磁界を生成する。ステータ10が生成した回転磁界による磁束は、ステータ10のティースから、エアギャップを通過してロータコア200に流れる。d軸磁束は、ロータコア200の磁路部214に設けられた各スリットの間およびスリット216(A)とフラックスバリア212との間を、実線の矢印の方向に流れる。一方、d軸磁束の一部は、破線の矢印で示すように、磁路部214からブリッジ222を通過してロータ20の中心側に漏れる。ブリッジ222に磁束が流れると、ブリッジ222において、磁束が飽和する(ブリッジ222が磁気飽和する)。ブリッジ222が磁気飽和すると、ブリッジ222を通過して、ロータ20の中心側に漏れる磁束が制限される。ブリッジ222を通過した磁束は、一点鎖線の矢印で示すように、q軸磁束として内径部220およびシャフト100を流れる。ブリッジ222が磁気飽和しているので、内径部220およびシャフト100には、ブリッジ222が磁気飽和した磁束以上の磁束は流れない。これにより、q軸磁束が制限されて、ロータコア200の磁路部214を流れるd軸磁束の漏れが制限され、d軸インダクタンスLdの減少およびq軸インダクタンスLqの増大が抑制される。   When an alternating current (for example, a three-phase alternating current) is passed through the stator 10, the stator 10 generates a rotating magnetic field. Magnetic flux generated by the rotating magnetic field generated by the stator 10 flows from the teeth of the stator 10 to the rotor core 200 through the air gap. The d-axis magnetic flux flows in the direction of the solid arrow between the slits provided in the magnetic path portion 214 of the rotor core 200 and between the slit 216 (A) and the flux barrier 212. On the other hand, a part of the d-axis magnetic flux leaks from the magnetic path portion 214 through the bridge 222 to the center side of the rotor 20 as indicated by a broken arrow. When the magnetic flux flows in the bridge 222, the magnetic flux is saturated in the bridge 222 (the bridge 222 is magnetically saturated). When the bridge 222 is magnetically saturated, the magnetic flux that passes through the bridge 222 and leaks to the center side of the rotor 20 is limited. The magnetic flux that has passed through the bridge 222 flows through the inner diameter portion 220 and the shaft 100 as a q-axis magnetic flux, as indicated by an alternate long and short dash line arrow. Since the bridge 222 is magnetically saturated, no magnetic flux greater than the magnetic flux that is magnetically saturated by the bridge 222 does not flow through the inner diameter portion 220 and the shaft 100. Thereby, the q-axis magnetic flux is limited, the leakage of the d-axis magnetic flux flowing through the magnetic path portion 214 of the rotor core 200 is limited, and the decrease in the d-axis inductance Ld and the increase in the q-axis inductance Lq are suppressed.

また、ブリッジ222を通過する磁束が制限されるため、内径部220に漏れる磁束も制限される。そのため、内径部220の半径方向の肉厚を厚くしても、q軸インダクタンスLqの増加に対する影響は小さい。その結果、内径部220の半径方向の肉厚を厚くし、ロータコア200の剛性を高くすることができる。   Further, since the magnetic flux passing through the bridge 222 is limited, the magnetic flux leaking to the inner diameter portion 220 is also limited. Therefore, even if the radial thickness of the inner diameter portion 220 is increased, the influence on the increase in the q-axis inductance Lq is small. As a result, the radial thickness of the inner diameter portion 220 can be increased and the rigidity of the rotor core 200 can be increased.

ロータ20が回転すると、各磁路部214に遠心力がかかる。磁路部214に遠心力がかかると、ロータ20の中心に向かって突出した内面215の頂部で、磁路部214が内径部20に連結されているので、磁路部214はブリッジ222により遠心力方向に支持される。このため、ブリッジ222により、ロータ20の回転中に磁路部214を安定して支持することができる。   When the rotor 20 rotates, a centrifugal force is applied to each magnetic path portion 214. When a centrifugal force is applied to the magnetic path part 214, the magnetic path part 214 is connected to the inner diameter part 20 at the top of the inner surface 215 protruding toward the center of the rotor 20. Supported in the force direction. For this reason, the magnetic path portion 214 can be stably supported by the bridge 222 during the rotation of the rotor 20.

以上のように、本実施の形態に係るリラクタンスモータのロータ構造においては、ロータの外径部と内径部とを、ブリッジにより連結している。ブリッジには、外径部から内径部側に漏れる磁束が通過する。これにより、ブリッジは磁気飽和する。その結果、外径から内径部側に漏れる磁束を制限し、d軸インダクタンスLdの減少およびq軸インダクタンスLqの増大を抑制することができる。   As described above, in the rotor structure of the reluctance motor according to the present embodiment, the outer diameter portion and the inner diameter portion of the rotor are connected by the bridge. Magnetic flux that leaks from the outer diameter portion to the inner diameter portion passes through the bridge. As a result, the bridge is magnetically saturated. As a result, the magnetic flux leaking from the outer diameter to the inner diameter side can be limited, and the decrease in the d-axis inductance Ld and the increase in the q-axis inductance Lq can be suppressed.

<第2の実施の形態>
図4を参照して、本発明の第2の実施の形態に係るリラクタンスモータのロータ構造を適用したリラクタンスモータについて説明する。前述の第1の実施の形態において、ブリッジは、各磁路部の内面の頂部で外径部と内径部とを連結していたが、本実施の形態においては、ブリッジは複数設けられ、各磁路部の内面の頂部付近には、ブリッジ間スリット228が設けられている。その他のハードウェア構成については、前述の第1の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
<Second Embodiment>
A reluctance motor to which a rotor structure of a reluctance motor according to a second embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG. In the first embodiment described above, the bridge connects the outer diameter portion and the inner diameter portion at the top of the inner surface of each magnetic path portion, but in this embodiment, a plurality of bridges are provided, An inter-bridge slit 228 is provided near the top of the inner surface of the magnetic path portion. Other hardware configurations are the same as those in the first embodiment. The function about them is the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.

外径部210(磁路部214)と内径部220とは、1つの磁路部214に対して2つのブリッジ226(A)およびブリッジ226(B)により連結されている。磁路部214の内面の頂部付近であって、ブリッジ226(A)とブリッジ226(B)との間には、ブリッジ間スリット228が設けられている。   The outer diameter portion 210 (magnetic path portion 214) and the inner diameter portion 220 are connected to one magnetic path portion 214 by two bridges 226 (A) and a bridge 226 (B). An inter-bridge slit 228 is provided between the bridge 226 (A) and the bridge 226 (B) near the top of the inner surface of the magnetic path portion 214.

このように構成しても、前述の第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。   Even if comprised in this way, the effect similar to the above-mentioned 1st Embodiment can be acquired.

<第3の実施の形態>
図5を参照して、本発明の第3の実施の形態に係るリラクタンスモータのロータ構造を適用したリラクタンスモータについて説明する。前述の第1の実施の形態においては、外径部を通過する磁束の磁路は、スリットにより半径方向内方の磁路と半径方向外方の磁路とに分けられていたが、本実施の形態においては、半径方向外方の磁路と内方の磁路とが連結されている。その他のハードウェア構成については、前述の第1の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
<Third Embodiment>
A reluctance motor to which a rotor structure of a reluctance motor according to a third embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG. In the first embodiment described above, the magnetic path of the magnetic flux passing through the outer diameter portion is divided into the radially inner magnetic path and the radially outer magnetic path by the slit. In this embodiment, the radially outer magnetic path and the inner magnetic path are connected. Other hardware configurations are the same as those in the first embodiment. The function about them is the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.

図5に示すように、半径方向最内方に位置するスリット216(A)の半径方向内方に位置する磁路217(A)と、半径方向外方に位置する磁路217(B)とが、磁路間ブリッジ218により連結されている。磁路間ブリッジ218は、ブリッジ222の延長線上に位置している。   As shown in FIG. 5, a magnetic path 217 (A) positioned radially inward of the slit 216 (A) positioned radially inward, and a magnetic path 217 (B) positioned radially outward Are connected by a bridge 218 between magnetic paths. The bridge 218 between magnetic paths is located on the extension line of the bridge 222.

以上の構成に基づく、本実施の形態に係るリラクタンスモータの構造上の特徴により発現する作用について説明する。   Based on the above configuration, an operation that is manifested by structural features of the reluctance motor according to the present embodiment will be described.

ステータ10に交流電流(たとえば三相交流電流)を流すと、ステータ10は回転磁界を生成する。ステータ10が生成した回転磁界による磁束は、ロータコア200に流れる。ロータコア200に磁束が流れると、ロータコア200が回転する。ロータコア200が回転すると、各磁路部214に遠心力がかかる。磁路部214の遠心力は、磁路217(A)と磁路217(B)とを引き離す方向に働き、磁路部214を変形させる力となる。ここで、磁路217(A)と磁路217(B)とが、ブリッジ222の延長線上に位置する磁路間ブリッジ218により連結されている。これにより、磁路間ブリッジ218は、磁路217(A)と磁路217(B)とを遠心力方向に連結する。そのため、磁路217(A)と磁路217(B)とが引き離されて、磁路部214が変形することを抑制することができる。   When an alternating current (for example, a three-phase alternating current) is passed through the stator 10, the stator 10 generates a rotating magnetic field. Magnetic flux generated by the rotating magnetic field generated by the stator 10 flows through the rotor core 200. When magnetic flux flows through the rotor core 200, the rotor core 200 rotates. When the rotor core 200 rotates, a centrifugal force is applied to each magnetic path portion 214. The centrifugal force of the magnetic path portion 214 acts in a direction to separate the magnetic path 217 (A) and the magnetic path 217 (B), and becomes a force that deforms the magnetic path portion 214. Here, the magnetic path 217 (A) and the magnetic path 217 (B) are connected by the inter-magnetic path bridge 218 located on the extension line of the bridge 222. Thereby, the bridge 218 between magnetic paths connects the magnetic path 217 (A) and the magnetic path 217 (B) in the centrifugal force direction. Therefore, it is possible to suppress the magnetic path 217 (A) and the magnetic path 217 (B) from being separated and the magnetic path portion 214 from being deformed.

以上のように、本実施の形態に係るリラクタンスモータのロータ構造においては、半径方向内方に位置する磁路と、半径方向外方に位置する磁路とが、磁路間ブリッジにより連結されている。これにより、遠心力により半径方向内方に位置する磁路と、半径方向外方に位置する磁路とが引き離され、磁路部が変形することを抑制することができる。   As described above, in the rotor structure of the reluctance motor according to the present embodiment, the magnetic path positioned radially inward and the magnetic path positioned radially outward are connected by the inter-magnetic path bridge. Yes. Thereby, it can suppress that the magnetic path located in a radial direction inner side and the magnetic path located in a radial direction outward are pulled apart by a centrifugal force, and a magnetic path part deform | transforms.

<第4の実施の形態>
図6を参照して、本発明の第4の実施の形態に係るリラクタンスモータのロータ構造を適用したリラクタンスモータについて説明する。前述の第1の実施の形態においては、ロータコア200の内径部をシャフト100に嵌合し、外径部と内径部とをブリッジで連結していたが、本実施の形態においては、シャフト100にリング230を嵌合し、外径部をリング230に保持させることで、外径部をシャフトに固定している。その他のハードウェア構成については、前述の第1の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
<Fourth embodiment>
A reluctance motor to which a rotor structure of a reluctance motor according to a fourth embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG. In the first embodiment described above, the inner diameter portion of the rotor core 200 is fitted to the shaft 100, and the outer diameter portion and the inner diameter portion are connected by a bridge. However, in the present embodiment, the shaft 100 is connected to the shaft 100. The outer diameter part is fixed to the shaft by fitting the ring 230 and holding the outer diameter part on the ring 230. Other hardware configurations are the same as those in the first embodiment. The function about them is the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.

シャフト100には、環状のリング230が、シャフト100を取囲むようにして嵌合されている。リング230は、たとえばステンレスなどの非磁性材により形成される。リング230には、予め定められた間隔で円周方向に沿って配列され、シャフト100の軸方向と平行に伸びた複数の保持部232が設けられている。隣合う保持部232に間に磁路部214を挿入することで、外径部210(磁路部214)がリング230に保持されて、シャフトに固定される。なお、非磁性材の代わりに、外径部210よりも透磁率の低い材料により、リング230を形成してもよい。   An annular ring 230 is fitted to the shaft 100 so as to surround the shaft 100. Ring 230 is formed of a nonmagnetic material such as stainless steel. The ring 230 is provided with a plurality of holding portions 232 arranged along the circumferential direction at predetermined intervals and extending in parallel with the axial direction of the shaft 100. By inserting the magnetic path portion 214 between the adjacent holding portions 232, the outer diameter portion 210 (magnetic path portion 214) is held by the ring 230 and fixed to the shaft. Note that the ring 230 may be formed of a material having a lower magnetic permeability than the outer diameter portion 210 instead of the nonmagnetic material.

以上の構成に基づく、本実施の形態に係るリラクタンスモータの構造上の特徴により発現する作用について説明する。   Based on the above configuration, an operation that is manifested by structural features of the reluctance motor according to the present embodiment will be described.

ステータ10に交流電流(たとえば三相交流電流)を流すと、ステータ10は回転磁界を生成する。ステータ10が生成した回転磁界による磁束は、ステータ10のティースからロータコア200の外径部210に流れる。ここで、外径部210は、非磁性材により形成されたリング230によりシャフト100に固定されているため、外径部210を流れる磁束は、リング230を通過できず、ロータ20の中心側には流れない。これにより、外径部210を流れるd軸磁束の漏れが抑制され、d軸インダクタンスLdの減少およびq軸インダクタンスLqの増大が抑制される。   When an alternating current (for example, a three-phase alternating current) is passed through the stator 10, the stator 10 generates a rotating magnetic field. Magnetic flux generated by the rotating magnetic field generated by the stator 10 flows from the teeth of the stator 10 to the outer diameter portion 210 of the rotor core 200. Here, since the outer diameter portion 210 is fixed to the shaft 100 by a ring 230 formed of a nonmagnetic material, the magnetic flux flowing through the outer diameter portion 210 cannot pass through the ring 230 and is located on the center side of the rotor 20. Does not flow. Thereby, the leakage of the d-axis magnetic flux flowing through the outer diameter portion 210 is suppressed, and the decrease of the d-axis inductance Ld and the increase of the q-axis inductance Lq are suppressed.

以上のように、本実施の形態に係るリラクタンスモータのロータ構造においては、非磁性材により形成されたリングがシャフトに嵌合されている。外径部は、リングに保持されている。これにより、外径部を流れるd軸磁束の漏れが抑制される。その結果、d軸インダクタンスLdの減少およびq軸インダクタンスLqの増大を抑制することができる。   As described above, in the rotor structure of the reluctance motor according to the present embodiment, the ring formed of the nonmagnetic material is fitted to the shaft. The outer diameter portion is held by the ring. Thereby, the leakage of the d-axis magnetic flux flowing through the outer diameter portion is suppressed. As a result, a decrease in d-axis inductance Ld and an increase in q-axis inductance Lq can be suppressed.

<第5の実施の形態>
図7を参照して、本発明の第5の実施の形態に係るリラクタンスモータのロータ構造が適用されたリラクタンスモータについて説明する。前述の第4の実施の形態においては、非磁性材により形成されたリングを、磁性材により形成されたシャフトに嵌合していたが、本実施の形態においては、シャフトとリングとを、非磁性材を用いて一体的に形成している。その他のハードウェア構成については、前述の第1の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
<Fifth embodiment>
A reluctance motor to which a rotor structure of a reluctance motor according to a fifth embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG. In the above-described fourth embodiment, the ring formed of the non-magnetic material is fitted to the shaft formed of the magnetic material. However, in this embodiment, the shaft and the ring are It is formed integrally using a magnetic material. Other hardware configurations are the same as those in the first embodiment. The function about them is the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.

図7に示すように、シャフト110とリング230とが一体的に形成されている。シャフト110およびリング230とは、非磁性材により形成されている。このように構成しても、前述の第4の実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、非磁性材の代わりに、外径部210よりも透磁率の低い材料により、シャフト110およびリング230を形成してもよい。   As shown in FIG. 7, the shaft 110 and the ring 230 are integrally formed. The shaft 110 and the ring 230 are made of a nonmagnetic material. Even if comprised in this way, the effect similar to the above-mentioned 4th Embodiment can be acquired. The shaft 110 and the ring 230 may be formed of a material having a lower magnetic permeability than the outer diameter portion 210 instead of the nonmagnetic material.

<第6の実施の形態>
図8を参照して、本発明の第6の実施の形態に係るリラクタンスモータのロータ構造が適用されたリラクタンスモータについて説明する。前述の第1の実施の形態においては、磁性材によりシャフトが形成されていたが、本実施の形態においては、非磁性材によりシャフトが形成されている。また、外径部と内径部とは、ブリッジを介さず直接連結されている。その他のハードウェア構成については、前述の第1の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
<Sixth Embodiment>
A reluctance motor to which a rotor structure of a reluctance motor according to a sixth embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG. In the first embodiment described above, the shaft is formed of a magnetic material, but in the present embodiment, the shaft is formed of a nonmagnetic material. Moreover, the outer diameter part and the inner diameter part are directly connected without a bridge. Other hardware configurations are the same as those in the first embodiment. The function about them is the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.

本発明の第6の実施の形態に係るリラクタンスモータは、非磁性材により形成されたシャフト120と、シャフト120に固定されたロータコア240とを含む。ロータコア240は、シャフト120に嵌合された環状の内径部242と、内径部242に直接連結された外径部244とを含む。なお、非磁性材の変わりに、外径部244よりも透磁率の低い材料により、シャフト120を形成してもよい。   The reluctance motor according to the sixth embodiment of the present invention includes a shaft 120 formed of a nonmagnetic material, and a rotor core 240 fixed to the shaft 120. The rotor core 240 includes an annular inner diameter portion 242 fitted to the shaft 120 and an outer diameter portion 244 directly connected to the inner diameter portion 242. Note that the shaft 120 may be formed of a material having a lower magnetic permeability than the outer diameter portion 244 instead of the nonmagnetic material.

以上の構成に基づく、本実施の形態に係るリラクタンスモータの構造上の特徴により発現する作用について説明する。   Based on the above configuration, an operation that is manifested by structural features of the reluctance motor according to the present embodiment will be described.

ステータ10に交流電流(たとえば三相交流電流)を流すと、ステータ10は回転磁界を生成する。ステータ10が生成した回転磁界による磁束は、ステータ10のティースからロータコア240に流れる。ロータコア240を流れる磁束の一部は、外径部244から内径部242に漏れる。ここで、シャフト120は、非磁性材により形成されているため、内径部242に漏れた磁束はシャフト120を通過しない。これにより、ロータコア200の外径部244を流れる磁束は、内径部242のみに漏れる。その結果、ロータコア200の外径部244を流れる磁束の漏れが抑制され、d軸インダクタンスLdの減少およびq軸インダクタンスLqの増大が抑制される。   When an alternating current (for example, a three-phase alternating current) is passed through the stator 10, the stator 10 generates a rotating magnetic field. Magnetic flux generated by the rotating magnetic field generated by the stator 10 flows from the teeth of the stator 10 to the rotor core 240. Part of the magnetic flux flowing through the rotor core 240 leaks from the outer diameter portion 244 to the inner diameter portion 242. Here, since the shaft 120 is made of a nonmagnetic material, the magnetic flux leaking to the inner diameter portion 242 does not pass through the shaft 120. Thereby, the magnetic flux flowing through the outer diameter portion 244 of the rotor core 200 leaks only to the inner diameter portion 242. As a result, leakage of magnetic flux flowing through the outer diameter portion 244 of the rotor core 200 is suppressed, and a decrease in the d-axis inductance Ld and an increase in the q-axis inductance Lq are suppressed.

以上のように、本実施の形態に係るリラクタンスモータのロータ構造においては、非磁性材によりシャフトを形成している。これにより、ロータコアの外径部を流れる磁束の漏れが抑制され、d軸インダクタンスLdの減少およびq軸インダクタンスLqの増大が抑制される。その結果、リラクタンスモータのトルクの低下を抑制できる。   As described above, in the rotor structure of the reluctance motor according to the present embodiment, the shaft is formed of the nonmagnetic material. Thereby, leakage of the magnetic flux flowing through the outer diameter part of the rotor core is suppressed, and a decrease in d-axis inductance Ld and an increase in q-axis inductance Lq are suppressed. As a result, a reduction in torque of the reluctance motor can be suppressed.

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

第1の実施の形態に係るリラクタンスモータのロータ構造を適用したリラクタンスモータの断面図である。It is sectional drawing of the reluctance motor to which the rotor structure of the reluctance motor which concerns on 1st Embodiment is applied. 第1の実施の形態に係るリラクタンスモータのロータコアを拡大した拡大図である。It is the enlarged view to which the rotor core of the reluctance motor which concerns on 1st Embodiment was expanded. 磁束の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of magnetic flux. 第2の実施の形態に係るリラクタンスモータのロータ構造を適用したリラクタンスモータのロータコアを拡大した拡大図である。It is the enlarged view to which the rotor core of the reluctance motor to which the rotor structure of the reluctance motor which concerns on 2nd Embodiment was applied was expanded. 第3の実施の形態に係るリラクタンスモータのロータ構造を適用したリラクタンスモータのロータコアを拡大した拡大図である。It is the enlarged view to which the rotor core of the reluctance motor to which the rotor structure of the reluctance motor which concerns on 3rd Embodiment was applied was expanded. 第4の実施の形態に係るリラクタンスモータのロータ構造を適用したリラクタンスモータのロータコアを拡大した拡大図である。It is the enlarged view to which the rotor core of the reluctance motor to which the rotor structure of the reluctance motor which concerns on 4th Embodiment was applied was expanded. 第5の実施の形態に係るリラクタンスモータのロータ構造を適用したリラクタンスモータのロータコアを拡大した拡大図である。It is the enlarged view to which the rotor core of the reluctance motor to which the rotor structure of the reluctance motor which concerns on 5th Embodiment was applied was expanded. 第6の実施の形態に係るリラクタンスモータのロータ構造を適用したリラクタンスモータのロータコアを拡大した拡大図である。It is the enlarged view to which the rotor core of the reluctance motor to which the rotor structure of the reluctance motor which concerns on 6th Embodiment was applied was expanded. 従来のリラクタンスモータを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional reluctance motor.

符号の説明Explanation of symbols

10 ステータ、20 ロータ、100,110,120 シャフト、200 ロータコア、210 外径部、212 フラックスバリア、214 磁路部、220 内径部、222,226 ブリッジ、230 リング、232 保持部、240 ロータコア、242 内径部、244 外径部。   10 stator, 20 rotor, 100, 110, 120 shaft, 200 rotor core, 210 outer diameter part, 212 flux barrier, 214 magnetic path part, 220 inner diameter part, 222, 226 bridge, 230 ring, 232 holding part, 240 rotor core, 242 Inner diameter part, 244 outer diameter part.

Claims (7)

交流信号を受けて回転磁界を生成するステータと、前記ステータの内周にエアギャップを介して配置され、前記ステータによる磁束を通過させるロータとを有するリラクタンスモータのロータ構造であって、
回転自在に支持されたシャフトと、
前記シャフトの外周を取囲むように前記シャフトに嵌合された環状の内径部と、
前記内径部よりも半径方向の外側に設けられ、前記ステータによる磁束を通過させる外径部と、
前記内径部と前記外径部との間に設けられ、前記内径部と前記外径部とを連結するように形成されるとともに、前記外径部から前記ロータの中心側に流れる磁束が飽和するように形成されたブリッジ部とを含む、リラクタンスモータのロータ構造。
A rotor structure of a reluctance motor having a stator that generates a rotating magnetic field in response to an AC signal, and a rotor that is disposed on an inner periphery of the stator via an air gap and allows a magnetic flux from the stator to pass therethrough,
A shaft rotatably supported;
An annular inner diameter portion fitted to the shaft so as to surround the outer periphery of the shaft;
An outer diameter portion that is provided on the outer side in the radial direction than the inner diameter portion, and allows a magnetic flux by the stator to pass through;
Provided between the inner diameter part and the outer diameter part and formed to connect the inner diameter part and the outer diameter part, and the magnetic flux flowing from the outer diameter part to the center side of the rotor is saturated. A rotor structure of a reluctance motor, including a bridge portion formed as described above.
前記外径部は、前記外径部の外周に開口した複数の空隙を含み、各前記空隙は、隣合う空隙と予め定められた間隔を有するように設けられているとともに、各前記空隙の形状は、ロータ断面における半径方向の外側に比べて、内側が円周方向に広がるように形成され、
前記ブリッジ部は、隣合う空隙の間のうち最も間隔が狭い位置で、前記内径部と前記外径部とを連結する部分である、請求項1に記載のリラクタンスモータのロータ構造。
The outer diameter portion includes a plurality of voids opened on the outer periphery of the outer diameter portion, and each of the voids is provided to have a predetermined interval with an adjacent void, and the shape of each of the voids Is formed so that the inner side extends in the circumferential direction compared to the outer side in the radial direction in the rotor cross section,
2. The rotor structure of a reluctance motor according to claim 1, wherein the bridge portion is a portion that connects the inner diameter portion and the outer diameter portion at a position where an interval between adjacent gaps is the narrowest.
前記外径部には、隣合う空隙の間に設けられた、前記ロータの中心に向かって突出した円弧状のスリットを有し、前記各空隙は、前記スリットに沿った外形を有するように形成され、
前記ブリッジ部は、前記スリットの頂点と前記ロータの中心とを結ぶ直線上で、前記内径部と前記外径部とを連結するように形成されている、請求項2に記載のリラクタンスモータのロータ構造。
The outer diameter portion has an arc-shaped slit provided between adjacent gaps and projecting toward the center of the rotor, and each gap is formed to have an outer shape along the slit. And
3. The rotor of a reluctance motor according to claim 2, wherein the bridge portion is formed so as to connect the inner diameter portion and the outer diameter portion on a straight line connecting the apex of the slit and the center of the rotor. Construction.
交流信号を受けて回転磁界を生成するステータと、前記ステータの内周にエアギャップを介して配置され、前記ステータによる磁束を通過させるロータとを有するリラクタンスモータのロータ構造であって、
回転自在に支持されたシャフトと、
前記シャフトよりも半径方向の外側に設けられ、前記ステータによる磁束を通過させる外径部と、
前記シャフトと前記外径部との間に設けられ、前記外径部を前記シャフトに結合し、かつ前記外径部よりも透磁率が低い結合部とを含む、リラクタンスモータのロータ構造。
A rotor structure of a reluctance motor having a stator that generates a rotating magnetic field in response to an AC signal, and a rotor that is disposed on an inner periphery of the stator via an air gap and allows a magnetic flux from the stator to pass therethrough,
A shaft rotatably supported;
An outer diameter portion that is provided on the outer side in the radial direction from the shaft, and allows magnetic flux from the stator to pass through;
A rotor structure of a reluctance motor, comprising: a coupling portion that is provided between the shaft and the outer diameter portion, couples the outer diameter portion to the shaft, and has a lower magnetic permeability than the outer diameter portion.
前記結合部は、非磁性材により形成され、前記シャフトの外周を取囲むように前記シャフトに嵌合される環状のリング部である、請求項4に記載のリラクタンスモータのロータ構造。   5. The rotor structure of a reluctance motor according to claim 4, wherein the coupling portion is an annular ring portion that is formed of a nonmagnetic material and is fitted to the shaft so as to surround the outer periphery of the shaft. 交流信号を受けて回転磁界を生成するステータと、前記ステータの内周にエアギャップを介して配置され、前記ステータによる磁束を通過させるロータとを有するリラクタンスモータのロータ構造であって、
前記ロータの外周部に設けられ、前記ステータによる磁束を通過させる外径部と、
前記外径部よりも半径方向の内側に設けられ、回転自在に支持されているとともに、前記外径部よりも透磁率が低いシャフトとを含む、リラクタンスモータのロータ構造。
A rotor structure of a reluctance motor having a stator that generates a rotating magnetic field in response to an AC signal, and a rotor that is disposed on an inner periphery of the stator via an air gap and allows a magnetic flux from the stator to pass therethrough,
An outer diameter portion that is provided on an outer peripheral portion of the rotor and allows a magnetic flux from the stator to pass therethrough;
A rotor structure of a reluctance motor, including a shaft that is provided radially inward of the outer diameter portion, is rotatably supported, and has a lower magnetic permeability than the outer diameter portion.
前記シャフトは、非磁性材により形成されている、請求項6に記載のリラクタンスモータのロータ構造。   The rotor structure of a reluctance motor according to claim 6, wherein the shaft is made of a nonmagnetic material.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011223713A (en) * 2010-04-07 2011-11-04 Mitsubishi Electric Corp Reluctance motor
JP2013021840A (en) * 2011-07-12 2013-01-31 Honda Motor Co Ltd Rotor of reluctance motor
WO2022065470A1 (en) * 2020-09-28 2022-03-31 株式会社小松製作所 Rotor and motor

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