JP2007116833A

JP2007116833A - Ｉｐｍモータ

Info

Publication number: JP2007116833A
Application number: JP2005306298A
Authority: JP
Inventors: Kenji Fujiwara; 謙二藤原; Isao Baba; 功馬場
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2005-10-20
Filing date: 2005-10-20
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2025-10-20
Also published as: JP4848169B2

Abstract

【課題】要求されている場合には大きなトルクを発生できる一方、ロータが外力によって高速に回転されたときの誘起電圧を低減できるようなＩＰＭモータを提供する。
【解決手段】本発明によるＩＰＭモータは、ロータ１１と、ロータ１１に対向するステータ１２とを具備する。ロータ１１は、ロータ鉄心１７と、界磁磁石１３とを含む。前記界磁磁石１３の１極は、複数の永久磁石１９、２０で構成されている。ロータ鉄心１７は、ロータ鉄心本体１７ｂと、複数の永久磁石１９、２０の外側に位置する外側部分１７ａと、複数の永久磁石１９、２０の間を通過して外側部分１７ａをロータ鉄心本体１７ｂに連結するブリッジ部分１７ｃとを備えている。前記ロータ１１の周方向における前記ブリッジ部分１７ｃの幅は、複数の永久磁石１９、２０の前記周方向における幅の和の０．０５倍以上である。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＩＰＭ（Internal Permanent Magnet）モータに関する。

ロータ鉄心の内部に永久磁石が埋め込まれた構造を有するＩＰＭモータは、体積あたりの出力トルクが大きく、且つ、弱め界磁制御によって高速運転が可能であるという特徴を有している。このような特徴から、ＩＰＭモータは、電気自動車の駆動用モータへの応用が検討されている。なお、「モータ」という用語は、動力を発生するために使用可能な回転電機を意味しており、「モータ」という用語の使用によって本発明のＩＰＭモータが発電機としても使用されることが排除されていると解釈されてはならない。

ＩＰＭモータの永久磁石の位置は、ＩＰＭモータの特性に大きな影響を及ぼす。出願人は、特開２０００−１５３０３３号公報において永久磁石をロータ側面の近傍に位置させることによってマグネットトルクを増大させる技術を提案している。加えて、特開平１１−２７５７８４も永久磁石をロータ側面の近傍に位置させることが好適であることを開示している。

しかしながら、永久磁石をロータ側面の近傍に位置させることは、ロータの機械的強度に影響し得る。ＩＰＭモータでは、ロータ鉄心の一部分（外側部分）が永久磁石の外側に位置している。永久磁石がロータ側面の近傍に位置していると、ロータ鉄心の外側部分と中心部分とを接続する接続部の幅が小さくなり、ロータ鉄心の外側部分及び永久磁石を保持する機械的強度が低下する。これは、特に、高速でＩＰＭモータが運転される場合に問題になり得る。

このような問題に対処するために、実開平７−１１８４９号公報、及び特開２００５−６４８４号公報は、界磁の一極を複数の永久磁石で構成し、その複数の永久磁石の間に外側部分と中心部分とを接続するブリッジを設ける技術を開示している。このブリッジは複数の永久磁石が発生する磁束が漏れる経路となることから、一般に、ブリッジの幅は機械的強度が許す限り小さくされる。

ＩＰＭモータの電気自動車への応用において考慮すべきもう一つの事項は、ＩＰＭモータにトルクの発生が要求されていないときにも、ロータが外力によって高速に回転されるときにはＩＰＭモータに弱め界磁電流を供給する必要があることである。例えば、パラレルハイブリッド電気自動車では、ＩＰＭモータのロータはエンジンに機械的に結合されているため、パラレルハイブリッド電気自動車がエンジンによって駆動される場合にはロータがエンジンによって回転される。ロータがエンジンによって回転されると、電機子巻線に誘起電圧が発生し、この誘起電圧は、ロータの回転数が高くなるほど高くなる。誘起電圧が過剰に高くなると、ＩＰＭモータを駆動するインバータやバッテリが損傷する可能性がある。したがって、ＩＰＭモータ自体にはトルクの発生を要求されていない場合でも、ロータが外力によって高速に回転される場合には、ＩＰＭモータに弱め界磁電流を供給して誘起電圧を低減する必要がある。弱め界磁電流は、トルクの発生に寄与せず、むしろ、鉄損による損失を増加させる。これは、電気自動車の効率を低下させるため好ましくない。

電機子巻線に発生する誘起電圧は、永久磁石が電機子巻線に鎖交させる磁束に依存するから、飽和磁化が小さい永久磁石を採用し、永久磁石が発生する磁束を少なくすることによって誘起電圧を低減することも考えられるかもしれない。しかし、このようなアプローチは、ＩＰＭモータが発生可能な最大のトルクを低減させるため好ましくないことは明らかである。

このような背景から、要求されている場合には大きなトルクを発生するできる一方、ロータが外力によって高速に回転されたときの誘起電圧を低減できるようなＩＰＭモータの提供が望まれている。
特開２０００−１５３０３３号公報特開平１１−２７５７８４号公報実開平７−１１８４９号公報特開２００５−６４８４号公報

したがって、本発明の目的は、要求されている場合には大きなトルクを発生できる一方、ロータが外力によって高速に回転されたときの誘起電圧を低減できるようなＩＰＭモータを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、以下に述べられる手段を採用する。その手段を構成する技術的事項の記述には、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］の記載との対応関係を明らかにするために、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号・符号が付加されている。但し、付加された番号・符号は、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲を限定的に解釈するために用いてはならない。

本発明によるＩＰＭモータは、ロータ（１１）と、ロータ（１１）に対向するステータ（１２）とを具備する。ロータ（１１）は、ロータ鉄心（１７）と、界磁（１３）とを含む。前記界磁（１３）の１極は、複数の永久磁石（１９、２０）で構成されている。前記ロータ鉄心（１７）は、ロータ鉄心本体（１７ｂ）と、複数の永久磁石（１９、２０）の外側に位置する外側部分（１７ａ）と、複数の永久磁石（１９、２０）の間を通過して外側部分（１７ａ）をロータ鉄心本体（１７ｂ）に連結するブリッジ部分（１７ｃ）とを備えている。ロータ（１１）の周方向におけるブリッジ部分（１７ｃ）の幅は、複数の永久磁石（１９、２０）の周方向における幅の和の０．０５倍以上である。

このような構成のＩＰＭモータでは、大きなトルクが要求されておらず、駆動電流が小さい状態では、永久磁石（１９、２０）が発生した磁束のうちの相当の量がブリッジ部分（１７ｃ）を介して漏れるため、ステータ（１２）に鎖交する磁束が少ない。従って、誘起電圧を小さくできる。その一方で、大きなトルクが要求され、大きな駆動電流が供給される場合には、駆動電流による起磁力によってブリッジ部分（１７ｃ）に漏れる磁束が少なくなり、永久磁石（１９、２０）が発生した磁束の多くがステータ（１２）に鎖交する。従って、要求されている場合には大きなトルクを発生することができる。

ロータ（１１）の周方向におけるブリッジ部分（１７ｃ）の幅は、複数の永久磁石（１９、２０）の周方向における幅の和の０．１０倍以上であることが好適であり、０．２０倍以上であることが一層に好適である。

また、最大トルクの減少を抑制するためには、ロータ（１１）の周方向におけるブリッジ部分（１７ｃ）の幅は、複数の永久磁石（１９、２０）の周方向における幅の０．５０倍以下であることが好ましい。

当該ＩＰＭモータが、３相電力で駆動され、界磁（１３）の極数はｎ_１であり、ステータ（１２）が、ｎ_２本の電機子歯（１４）と、電機子歯（１４）のそれぞれに集中巻で巻きつけられた電機子巻線（１８）と、隣接する２つの電機子歯（１４）の間に形成されたｎ_２個のスロット（１５）を有する場合には、前記ｎ_１、ｎ_２は、下記組み合わせ：
ｎ_１＝１２，ｎ_２＝９，
ｎ_１＝１４，ｎ_２＝１２，
ｎ_１＝１６，ｎ_２＝１２，
ｎ_１＝２０，ｎ_２＝１５，
ｎ_１＝２０，ｎ_２＝１８，
ｎ_１＝２４，ｎ_２＝１８，
ｎ_１＝２６，ｎ_２＝２４，
ｎ_１＝２８，ｎ_２＝２４，
ｎ_１＝３０，ｎ_２＝２７．
から選択されることが好ましい。

一方、当該ＩＰＭモータが、５相電力で駆動される場合には、前記ｎ_１、ｎ_２は、下記組み合わせ：
ｎ_１＝１２，ｎ_２＝１０，
ｎ_１＝１４，ｎ_２＝１０，
ｎ_１＝２２，ｎ_２＝２０，
ｎ_１＝２４，ｎ_２＝２０，
ｎ_１＝２６，ｎ_２＝２０，
ｎ_１＝２８，ｎ_２＝２０．
から選択されることが好ましい。

他の観点において、本発明によるＩＰＭモータは、ロータ（１１）と、電機子巻線（１８）を備えるステータ（１２）とを具備する。ロータ（１１）は、ロータ鉄心（１７）と、界磁（１３）とを含む。界磁（１３）の１極は、複数の永久磁石（１９、２０）で構成されている。ロータ鉄心（１７）は、ロータ鉄心本体（１７ｂ）と、複数の永久磁石（１９、２０）の外側に位置する外側部分（１７ａ）と、複数の永久磁石（１９、２０）の間を通過して外側部分（１７ａ）をロータ鉄心本体（１７ｂ）に連結するブリッジ部分（１７ｃ）とを備えている。ロータ（１１）の周方向におけるブリッジ部分（１７ｃ）の幅は、電機子巻線（１８）に駆動電流が流されていない状態において複数の永久磁石（１９、２０）が発生する磁束の１０％以上がブリッジ部分（１７ｃ）を通過するように決定されている。好適には、前記ロータ（１１）の周方向におけるブリッジ部分（１７ｃ）の幅は、電機子巻線（１８）に駆動電流が流されていない状態において複数の永久磁石（１９、２０）が発生する磁束の２０％以上がブリッジ部分（１７ｃ）を通過するように決定されていることが好ましく、３０％以上がブリッジ部分（１７ｃ）を通過するように決定されていることが一層に好ましい。

本発明によれば、要求されている場合には大きなトルクを発生できる一方、ロータが外力によって高速に回転されたときの誘起電圧を低減できるようなＩＰＭモータを提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るＩＰＭモータ１０の構成を示す断面図である。ＩＰＭモータ１０は、ロータ１１とステータ１２とを備えている。ステータ１２は、ロータ１１のロータ側面１１ａに対向している。ステータ１２は、電磁的作用によってロータ１１にトルクを与え、ロータ１１を中心軸１１ｂの周りに回転させる。ＩＰＭモータ１０は、外部から動力を供給することにより発電機としても機能する。

本実施気の形態のＩＰＭモータ１０は、１４極１２スロット構造を採用している。即ち、ロータ１１には１４極の界磁磁石１３が設けられ、ステータ１２には、１２本の電機子歯１４_１〜１４_１２が設けられ、隣接する２つの電機子歯の間に１２個のスロット１５が形成されている。以下において、電機子歯１４_１〜１４_１２は、互いに区別される必要がない場合には電機子歯１４と表記される。隣接する２つの界磁磁石１３は、互いに逆の方向の磁力線を発生する、即ち、隣接する２つの界磁磁石１３の極性は逆である。電機子歯１４は、同一円周上に等間隔に配置されている。ロータ１１は、シャフト１６とロータ鉄心１７とを含む。シャフト１６は、図示されない軸受によって回転可能に支持されている。ロータ鉄心１７は、シャフト１６に固定的に接合され、シャフト１６と同体に回転する。ロータ鉄心１７は、珪素鋼板のような磁性材料で形成されている。

電機子歯１４_１〜１４_１２には、それぞれ、電機子巻線１８_１〜１８_１２が集中巻で巻かれている。ステータ１２の内側に回転磁界を発生するために、電機子巻線１８_１〜１８_１２には、三相の電機子電流が供給される。詳細には、電機子巻線１８_１、１８_２、１８_７、１８_８には、Ｕ相電流が供給され、電機子巻線１８_３、１８_４、１８_９、１８_１０には、Ｖ相電流が供給され、電機子巻線１８_５、１８_６、１８_１１、１８_１２には、Ｗ相電流が供給される。電機子巻線１８_１、１８_４、１８_５、１８_８、１８_９、１８_１２は、第１方向に（例えば、時計周りに）電機子電流が流れるように巻かれており、電機子巻線１８_２、１８_３、１８_６、１８_７、１８_１０、１８_１１は、第１方向と逆の第２方向に（例えば、反時計周りに）電機子電流が流れるように巻かれている。電機子巻線１８_１〜１８_１２は、互いに区別される必要がない場合には、電機子巻線１８と表記される。

図２は、ロータ１１の表面部の構造を示す拡大図である。界磁磁石１３のそれぞれは、ロータ１１の円周方向に並んだ同一極性を有する２つの永久磁石１９、２０から構成されている。即ち、界磁の一極は、２つの永久磁石１９、２０から構成されている。永久磁石１９、２０は、ロータ鉄心１７に設けられた開口に挿入されている。永久磁石１９、２０は、ロータ１１の半径方向の外側に磁極面１９ａ、２０ａを有し、半径方向の内側に磁極面１９ｂ、２０ｂを有する。磁極面１９ａ、２０ａは同一平面上にあり、及び磁極面１９ｂ、２０ｂは同一平面上にある。永久磁石１９、２０が発生する磁束は、磁極面１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂから半径方向に放射される。一の界磁磁石１３に含まれる一組の永久磁石１９、２０は、同一の方向に磁力線を発生する、即ち、同一の極性を有する。

永久磁石１９、２０は、ロータ側面１１ａの近傍に設けられている。このような構造は、永久磁石１９、２０が発生する磁束の多くを電機子巻線１８に鎖交させ、マグネットトルクを増大させる。その一方で、永久磁石１９、２０がロータ側面１１ａの近傍に位置する構造では、発生するリラクタンストルクは小さくなる。即ち、本実施形態のＩＰＭモータは、一般的なＩＰＭモータとは異なり、その出力トルクの主成分はマグネットトルクであり、リラクタンストルクは補助的に使用されるに過ぎない。しかし、発明者の検討によれば、ＩＰＭモータであっても、マグネットトルクを最大限に利用する構成は、全体としての出力トルクを増大させるため好適である。

隣接する２つの界磁磁石１３の間には、Ｖ字型の溝２１が設けられている。溝２１は、永久磁石１９、２０が発生する磁束が、（永久磁石１９、２０の間ではなく）永久磁石１９、２０の外側を通過して漏れることを抑制し、マグネットトルクの増大に寄与する。

永久磁石１９、２０は、ロータ側面１１ａの近傍に設けられるが、永久磁石１９、２０は電機子歯１４に直接に対向しているわけではない；ロータ鉄心１７には、永久磁石１９、２０の半径方向外側に位置する部分１７ａ（外側部分１７ａ）が設けられる。この外側部分１７ａの存在は、弱め界磁制御を容易にするために重要である。外側部分１７ａの存在は、ｄ軸インダクタンスＬｄを増加させ、少ないｄ軸電流Ｉｄで弱め界磁制御を行うことを可能にする。

永久磁石１９、２０の間には、外側部分１７ａをロータ鉄心本体１７ｂに機械的に連結するブリッジ部分１７ｃが通されている。このブリッジ部分１７ｃの役割は、２つある。一つは、ロータ１１の機械的強度を向上させることである。本実施形態では、永久磁石１９、２０がロータ側面１１ａの近傍に設けられているため、永久磁石１９、２０の隅部とロータ側面１１ａとの間のロータ鉄心１７の厚みが薄い。これは、外側部分１７ａ及び永久磁石１９、２０を保持する上で問題になり得る。ブリッジ部分１７ｃは、外側部分１７ａをロータ鉄心本体１７ｂに機械的に強固に結合し、ロータ１１の機械的強度を有効に向上させる。

ブリッジ部分１７ｃのもう一つの役割は、ＩＰＭモータ１０に高トルクの出力が要求されていない場合に、永久磁石１９、２０が発生する磁束を、ブリッジ部分１７ｃを介して積極的に漏洩させることである；図２の矢印は、永久磁石１９、２０が発生する磁束の方向を示していることに留意されたい。このような設計は、通常に採用されている手法と相反するものである。一般的には、ブリッジ部分は漏れ磁束の経路になるため、ブリッジ部分は細く設計される。発明者が知り得る限りにおいて、界磁の一極が２つの永久磁石で構成されるような公知のＩＰＭモータでは、ブリッジ部分の幅は、最大でも、該２つの永久磁石の幅の和の２〜４％であり、また、公知のＩＰＭモータでは、ブリッジ部分を介して漏れる漏れ磁束は、永久磁石が発生する磁束全体の５％以下である。本実施形態のＩＰＭモータ１０は、逆に、ブリッジ部分１７ｃの幅を積極的に増大させることにより、永久磁石１９、２０が発生する磁束を積極的に漏洩させる。このような構成は、ＩＰＭモータ１０に要求される出力トルクが小さい状態でロータ１１が外力によって高速に回転される場合の誘起電圧を低減し、必要な弱め界磁電流の大きさを有効に低減させることができる。

ブリッジ部分１７ｃの幅が大きいことは、漏れ磁束を増大させ、従って、ＩＰＭモータ１０の最大トルクに悪影響を及ぼすと考えられるかもしれない；しかしながら、発明者の検討によれば、これは正しくない。発明者の重要な発見の一つは、永久磁石１９、２０の間に設けられているブリッジ部分１７ｃの幅が大きくても、そのことがマグネットトルクの最大値に及ぼす影響は大きくないことである。これは、大きなトルクを発生するために電機子巻線１８に大きな駆動電流が流されている場合には、ブリッジ部分１７ｃを通過する漏れ磁束と反対方向の起磁力が発生し、漏れ磁束が自動的に小さくなることに起因している。

図３は、電機子巻線１８に大きな駆動電流が流されているときに発生する起磁力の方向を示す概念図である。電機子巻線１８に大きな駆動電流が流されると、この駆動電流は、ある界磁磁石１３_ｉからそれに対向する電機子歯１４_ｉ、電機子歯１４_ｉに隣接する電機子歯１４_ｉ＋１、及び界磁磁石１３_ｉに隣接する界磁磁石１３_ｉ＋１を通って界磁磁石１３_ｉに戻る経路に沿った起磁力を発生させる。この起磁力は、永久磁石１９、２０が発生した磁束がブリッジ部分１７ｃを通過することを阻害し、永久磁石１９、２０が発生した磁束のほぼ全部を電機子歯１４に鎖交させる。したがって、ブリッジ部分１７ｃの幅が大きくても、最大の出力トルクに及ぼす影響は小さい。

このように、永久磁石１９、２０の間に設けられているブリッジ部分１７ｃの幅が大きい構造は、要求されている場合には大きなトルクを発生できる一方で、ロータ１１が外力によって高速に回転される場合の誘起電圧を低減し、必要な弱め界磁電流の大きさを有効に低減させることができる。

図４を参照して、小さいトルクの出力しか要求されていないときの誘起電圧を低減させるためには、ブリッジ部分１７ｃの（周方向の）幅ｃ（即ち、最も接近する位置における永久磁石１９、２０の間の距離）は、下記式を満足させることが好ましい：
ｃ≧０．０５・（ａ＋ｂ）．
ここで、ａ、ｂは、それぞれ、永久磁石１９、２０の（周方向の）幅である。公知のＩＰＭモータでは、２つの永久磁石の間のブリッジ部分の幅は、上述のように、永久磁石の幅の和の０．０２〜０．０４倍（２％〜４％）以下であることに留意されたい。

誘起電圧を充分に低減させるためには、ブリッジ部分１７ｃの幅ｃは、０．１０×（ａ＋ｂ）以上であることが一層に好ましく、０．２０×（ａ＋ｂ）以上であることが更に好ましい。

一実施形態では、永久磁石１９、２０の幅ａ＋ｂの和は、２０ｍｍ〜３０ｍｍである。この場合、ブリッジ部分１７ｃの幅ｃは、２．０ｍｍ以上であることが好ましく、３．０ｍｍ以上であることが更に好ましい。

一方、ＩＰＭモータ１０の最大トルクの過剰な減少を避けるためには、ブリッジ部分１７ｃの幅ｃは、０．５０×（ａ＋ｂ）以下であることが好ましい。

また、小さいトルクの出力しか要求されていない場合（即ち、駆動電流が小さい場合）の誘起電圧を低減させるためには、ブリッジ部分１７ｃの幅ｃは、無負荷状態（即ち、電機子巻線１８に駆動電流が流されていない状態）で永久磁石１９、２０が発生した磁束の１０％以上がブリッジ部分１７ｃを通過して漏洩するように決定されていることが好ましい。公知のＩＰＭモータでは、ブリッジ部分を介して漏れる漏れ磁束は、出願人が知る限りにおいて、永久磁石が発生する磁束全体の５％以下であることに留意されたい。より好適には、ブリッジ部分１７ｃの幅ｃは、無負荷状態で永久磁石１９、２０が発生した磁束の２０％以上がブリッジ部分１７ｃを通過して漏洩するように決定されていることが好ましく、３０％以上がブリッジ部分１７ｃを通過して漏洩するように決定されていることが一層に好ましい。

図３に示されているような経路（即ち、界磁磁石１３_ｉからそれに対向する電機子歯１４_ｉ、電機子歯１４_ｉに隣接する電機子歯１４_ｉ＋１、及び界磁磁石１３_ｉに隣接する界磁磁石１３_ｉ＋１を通って界磁磁石１３_ｉに戻る経路）で起磁力を発生させるためには、ＩＰＭモータ１０の極数とスロット数（即ち、電機子歯の数）が重要な役割をする。好適には、電機子巻線１８が集中巻で電機子歯１４に巻きつけられており、界磁の極数ｎ_１がスロットの数ｎ_２よりも大きく、且つ、極数ｎ_１とスロットの数ｎ_２との差が小さいことが好ましい。このような構成は、多くの数の界磁磁石１３を電機子歯１４に正対させ、図３に示されているような経路で起磁力を発生させるために好適である。界磁の極数ｎ_１がスロットの数ｎ_２の数よりも少ない構成は、一の電機子歯１４に複数の界磁磁石１３を正対させ、上述した経路で起磁力を発生させるために好適でない。

具体的には、ＩＰＭモータ１０が３相電力で駆動される場合には、下記の極数ｎ_１とスロットの数ｎ_２の組み合わせが好適である：
ｎ_１＝１２，ｎ_２＝９，
ｎ_１＝１４，ｎ_２＝１２，
ｎ_１＝１６，ｎ_２＝１２，
ｎ_１＝２０，ｎ_２＝１５，
ｎ_１＝２０，ｎ_２＝１８，
ｎ_１＝２４，ｎ_２＝１８，
ｎ_１＝２６，ｎ_２＝２４，
ｎ_１＝２８，ｎ_２＝２４，
ｎ_１＝３０，ｎ_２＝２７．

ＩＰＭモータ１０は、５相電力で駆動されることも可能である。この場合には、下記の極数ｎ_１とスロットの数ｎ_２の組み合わせが好適である：
ｎ_１＝１２，ｎ_２＝１０，
ｎ_１＝１４，ｎ_２＝１０，
ｎ_１＝２２，ｎ_２＝２０，
ｎ_１＝２４，ｎ_２＝２０，
ｎ_１＝２６，ｎ_２＝２０，
ｎ_１＝２８，ｎ_２＝２０．

図１は、本発明による一実施形態に係るＩＰＭモータの構成を示す断面図である。図２は、本実施形態のロータの表面部の構成を示す拡大図である。図３は、駆動電流が流されたときの起磁力の経路を示す概念図である。図４は、本実施形態に係るＩＰＭモータのロータ鉄心のブリッジ部分の構成を示す断面図である。

符号の説明

１０：ＩＰＭモータ
１１：ロータ
１２：ステータ
１３：界磁磁石
１４：電機子歯
１５：スロット
１６：シャフト
１７：ロータ鉄心
１８：電機子巻線
１９、２０：永久磁石
２１：溝

Claims

ロータと、
前記ロータに対向するステータ
とを具備し、
前記ロータは、
ロータ鉄心と、
界磁
とを含み、
前記界磁の１極は、複数の永久磁石で構成され、
前記ロータ鉄心は、
ロータ鉄心本体と、
前記複数の永久磁石の外側に位置する外側部分と、
前記複数の永久磁石の間を通過して前記外側部分を前記ロータ鉄心本体に連結するブリッジ部分
とを備え、
前記ロータの周方向における前記ブリッジ部分の幅は、前記複数の永久磁石の前記周方向における幅の和の０．０５倍以上である
ＩＰＭモータ。
請求項１に記載のＩＰＭモータであって、
前記ロータの周方向における前記ブリッジ部分の幅は、前記複数の永久磁石の前記周方向における幅の和の０．１０倍以上である
ＩＰＭモータ。
請求項１に記載のＩＰＭモータであって、
前記ロータの周方向における前記ブリッジ部分の幅は、前記複数の永久磁石の前記周方向における幅の０．２０倍以上である
ＩＰＭモータ。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のＩＰＭモータであって、
前記ロータの周方向における前記ブリッジ部分の幅は、前記複数の永久磁石の前記周方向における幅の０．５０倍以下である
ＩＰＭモータ。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のＩＰＭモータであって、
当該ＩＰＭモータは、３相電力で駆動され、
前記界磁の極数はｎ_１であり、
前記ステータは、ｎ_２本の電機子歯と、前記電機子歯のそれぞれに集中巻で巻きつけられた電機子巻線と、隣接する２つの前記電機子歯の間に形成されたｎ_２個のスロットを有し、
前記ｎ_１、ｎ_２は、下記組み合わせ：
ｎ_１＝１２，ｎ_２＝９，
ｎ_１＝１４，ｎ_２＝１２，
ｎ_１＝１６，ｎ_２＝１２，
ｎ_１＝２０，ｎ_２＝１５，
ｎ_１＝２０，ｎ_２＝１８，
ｎ_１＝２４，ｎ_２＝１８，
ｎ_１＝２６，ｎ_２＝２４，
ｎ_１＝２８，ｎ_２＝２４，
ｎ_１＝３０，ｎ_２＝２７．
から選択された
ＩＰＭモータ。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のＩＰＭモータであって、
当該ＩＰＭモータは、５相電力で駆動され、
前記界磁の極数はｎ_１であり、
前記ステータは、ｎ_２本の電機子歯と、前記電機子歯のそれぞれに集中巻で巻きつけられた電機子巻線と、隣接する２つの前記電機子歯の間に形成されたｎ_２個のスロットを有し、
前記ｎ_１、ｎ_２は、下記組み合わせ：
ｎ_１＝１２，ｎ_２＝１０，
ｎ_１＝１４，ｎ_２＝１０，
ｎ_１＝２２，ｎ_２＝２０，
ｎ_１＝２４，ｎ_２＝２０，
ｎ_１＝２６，ｎ_２＝２０，
ｎ_１＝２８，ｎ_２＝２０．
から選択された
ＩＰＭモータ。
ロータと、
電機子巻線を備えるステータ
とを具備し、
前記ロータは、
ロータ鉄心と、
界磁
とを含み、
前記界磁の１極は、複数の永久磁石で構成され、
前記ロータ鉄心は、
ロータ鉄心本体と、
前記複数の永久磁石の外側に位置する外側部分と、
前記複数の永久磁石の間を通過して前記外側部分を前記ロータ鉄心本体に連結するブリッジ部分
とを備え、
前記ロータの周方向における前記ブリッジ部分の幅は、前記電機子巻線に駆動電流が流されていない状態において前記複数の永久磁石が発生する磁束の１０％以上が前記ブリッジ部分を通過するように決定されている
ＩＰＭモータ。
請求項７に記載のＩＰＭモータであって、
前記ロータの周方向における前記ブリッジ部分の幅は、前記電機子巻線に駆動電流が流されていない状態において前記複数の永久磁石が発生する磁束の２０％以上が前記ブリッジ部分を通過するように決定されている
ＩＰＭモータ。
請求項８に記載のＩＰＭモータであって、
前記ロータの周方向における前記ブリッジ部分の幅は、前記電機子巻線に駆動電流が流されていない状態において前記複数の永久磁石が発生する磁束の３０％以上が前記ブリッジ部分を通過するように決定されている
ＩＰＭモータ。