JP2010045919A - Rotary electric machine - Google Patents

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Kazutaka Tatematsu
和高 立松
Eiji Yamada
英治 山田
Ryoji Mizutani
良治 水谷
Taku Kosaka
卓 小坂
Nobuyuki Matsui
信行 松井
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Toyota Motor Corp
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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary electric machine capable of field weakening and field strengthening control, suppressing vibration of rotation of a rotor and suppressing magnetic saturation in a rotor core. <P>SOLUTION: The rotary electric machine includes the rotor core 43, wherein air gaps 47 positioned at intervals inside the diameter direction of the rotor core 43 for magnets 44 are formed on the rotor core 43, and a magnetic flux path 48 allowing a magnetic flux from the magnets 44 to flow is formed between the magnets 44 and each air gap 47. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、回転電機に関する。   The present invention relates to a rotating electrical machine.

従来から各種回転電機が提案されている。たとえば、特開2005−65385号公報に記載された永久磁石型モータは、中心軸に沿って配置された回転軸と、回転軸近傍に中心軸に平行に延設されたコアと、中心軸方向一端からステータ磁極に対向した位置に延設されたN極磁極と、コアの中心軸方向他端からステータ磁極に対向した位置に延設されたS極磁極とを備えている。さらに、この永久磁石式モータは、コアの一端及び他端間に巻装された界磁巻線と、中心軸方向にみてN極磁極及びS極磁極に挟まれた位置であって、ステータ磁極に対向した位置に配置された円筒形状の永久磁石とを備えている。   Conventionally, various rotating electrical machines have been proposed. For example, a permanent magnet motor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-65385 includes a rotating shaft disposed along a central axis, a core extending in parallel to the central axis in the vicinity of the rotating shaft, and a central axial direction An N-pole magnetic pole extending from one end to a position facing the stator magnetic pole and an S-pole magnetic pole extending from the other end in the central axis direction of the core to a position facing the stator magnetic pole are provided. Further, the permanent magnet type motor includes a field winding wound between one end and the other end of the core, and a position sandwiched between the N-pole magnetic pole and the S-pole magnetic pole as viewed in the central axis direction. And a cylindrical permanent magnet arranged at a position facing the.

また、特開2008−43099号公報に記載された回転電動機は、回転可能な回転シャフトと、筒状に形成されたステータコアと、回転シャフトに固設されたロータコアと、異なる磁性の一組の磁極が、ロータコアの径方向に並ぶようにロータコアに設定された磁石と、ステータコアの外周に設けられた磁界ヨークと、磁界ヨークとロータコアとの間に磁気回路を形成することで、ロータコアとステータコアとの間の磁束密度を制御可能な巻線とを備える。
特開2005−65385号公報 特開2008−43099号公報
In addition, a rotary electric motor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-43099 includes a rotatable rotary shaft, a cylindrical stator core, a rotor core fixed to the rotary shaft, and a set of magnetic poles having different magnetic properties. However, by forming a magnetic circuit between the magnet set on the rotor core so as to be aligned in the radial direction of the rotor core, the magnetic yoke provided on the outer periphery of the stator core, and the magnetic yoke and the rotor core, the rotor core and the stator core And a winding capable of controlling the magnetic flux density therebetween.
JP 2005-65385 A JP 2008-43099 A

しかし、特開2005−65385号公報に記載された永久磁石型モータにおいては、コアに供給される磁束量は、ロータに設けられた巻線によって調整されている。このため、ロータが高速回転すると、巻線が僅かにずれたりすることで、ロータに振動が生じる等の問題が生じる。   However, in the permanent magnet type motor described in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-65385, the amount of magnetic flux supplied to the core is adjusted by a winding provided on the rotor. For this reason, when the rotor rotates at a high speed, the windings slightly shift, which causes problems such as vibrations in the rotor.

特開2008−43099号公報に記載された回転電動機においては、ステータコイルからの磁束と、磁石からの磁束が合成されることで、磁気飽和が生じやすくなっている。   In the rotary electric motor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-43099, magnetic saturation is likely to occur because the magnetic flux from the stator coil and the magnetic flux from the magnet are combined.

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、弱め界磁および強め界磁制御を可能な回転電機であって、ロータの回転の振動が抑制されると共に、ロータコア内での磁気飽和の抑制が図られた回転電機を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is a rotating electrical machine capable of field-weakening and field-intensity control, in which the vibration of the rotation of the rotor is suppressed, and the rotor core It is an object of the present invention to provide a rotating electrical machine in which magnetic saturation is suppressed.

本発明に係る回転電機は、回転軸線を中心に回転可能に設けられた回転シャフトと、環状に形成されたステータコアおよび該ステータコアに巻回されたステータコイルを含むステータと、回転シャフトに固設され、ステータ内に挿入されたロータコア、および磁極がロータコアの径方向に並ぶようにロータコアに埋設された磁石を含むロータと、ステータコアの外周に設けられた界磁ヨークと、界磁ヨークとロータとの間に磁気回路を形成することで、ロータコアとステータコアとの間の磁束量を制御可能な巻線とを備える。そして、上記ロータコアには、磁石に対してロータコアの径方向内方側に間隔をあけて位置する空隙部が形成され、磁石と空隙部との間に、磁石からの磁束が流れる磁石用磁束通路が形成される。好ましくは、上記空隙部は、磁石の縁部に沿って延びる。   A rotating electrical machine according to the present invention is fixed to a rotating shaft provided rotatably around a rotation axis, a stator core formed in an annular shape and a stator coil wound around the stator core, and the rotating shaft. A rotor core inserted into the stator, and a rotor including a magnet embedded in the rotor core so that the magnetic poles are aligned in the radial direction of the rotor core; a field yoke provided on the outer periphery of the stator core; and a field yoke and a rotor By forming a magnetic circuit between them, a winding capable of controlling the amount of magnetic flux between the rotor core and the stator core is provided. The rotor core is formed with a gap that is spaced from the magnet on the radially inner side of the rotor core, and a magnetic flux passage for magnet through which the magnetic flux from the magnet flows between the magnet and the gap. Is formed. Preferably, the gap portion extends along the edge of the magnet.

好ましくは、上記磁石は、ロータコアの周方向に間隔を隔てて複数形成され、空隙部は、各磁石に対して、ロータコアの径方向内方側にそれぞれ設けられ、空隙部が、ロータコアの周方向に間隔を隔てて設けられることで、ロータコアのうち、空隙部間に位置する部分に、ステータコイルに電流を供給することで生じる磁束が流れるステータコイル磁束用通路が規定される。好ましくは、上記空隙部の幅は、磁石用磁束通路の幅よりも広く形成される。   Preferably, a plurality of the magnets are formed at intervals in the circumferential direction of the rotor core, and the gap portions are respectively provided on the radially inner side of the rotor core with respect to each magnet, and the gap portions are arranged in the circumferential direction of the rotor core. The stator coil magnetic flux passage through which the magnetic flux generated by supplying current to the stator coil flows is defined in a portion of the rotor core located between the gaps. Preferably, the gap is formed wider than the magnet magnetic flux path.

本発明に係る回転電機によれば、ロータに生じる振動を抑制することができると共に、弱め界磁および強め界磁制御を行うことができ、ロータコア内での磁気飽和の抑制が図られた回転電機を提供することである。   According to the rotating electrical machine of the present invention, it is possible to provide a rotating electrical machine capable of suppressing vibrations generated in the rotor, performing field weakening and field strengthening control, and suppressing magnetic saturation in the rotor core. It is to be.

本実施の形態に係る回転電機について、図1から図8を用いて説明する。
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。
A rotating electrical machine according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
Note that in the embodiments described below, when referring to the number, amount, and the like, the scope of the present invention is not necessarily limited to the number, amount, and the like unless otherwise specified. In the following embodiments, each component is not necessarily essential for the present invention unless otherwise specified. In addition, when there are a plurality of embodiments below, it is planned from the beginning to appropriately combine the features of each embodiment unless otherwise specified.

なお、下記の実施の形態では、本発明をハイブリッド車両に搭載されるモータジェネレータ(回転電機)に適用した例について図を用いて説明するが、ハイブリッド車両以外の各種車両(たとえば燃料電池車や電気自動車を含む電動車両)や、産業機器、空調機器、環境機器等の様々な機器に搭載される回転電機に対しても本発明は適用可能である。   In the following embodiment, an example in which the present invention is applied to a motor generator (rotary electric machine) mounted on a hybrid vehicle will be described with reference to the drawings. Various vehicles other than the hybrid vehicle (for example, a fuel cell vehicle and an electric vehicle) The present invention can also be applied to rotating electrical machines mounted on various devices such as electric vehicles including automobiles, industrial equipment, air conditioning equipment, and environmental equipment.

図1は、本実施の形態1に係る回転電機10の側断面図であり、図2は、図1のII−II線における断面図である。   FIG. 1 is a side sectional view of the rotating electrical machine 10 according to the first embodiment, and FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.

この図1および図2に示されるように、回転電機10は、回転シャフト41と、回転シャフト41に固設されたロータ40と、環状に形成されたステータ30と、ステータ30の外周に設けられた界磁ヨーク21と、界磁コイル50,51と備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the rotating electrical machine 10 is provided on a rotating shaft 41, a rotor 40 fixed to the rotating shaft 41, an annular stator 30, and an outer periphery of the stator 30. Field yoke 21 and field coils 50 and 51.

ロータ(回転子)40と、ステータ(固定子)30との間には、エアギャップGPが設けられており、ロータ40とステータ30とは、互いに僅かに径方向に離間するように配置されている。ステータ30は、中空円筒状に形成されており、複数の電磁鋼板を積層することで構成されている。ステータ30内には、ロータ40および回転シャフト41が回転軸線Oを中心に回転可能に配置されている。   An air gap GP is provided between the rotor (rotor) 40 and the stator (stator) 30, and the rotor 40 and the stator 30 are arranged so as to be slightly separated from each other in the radial direction. Yes. The stator 30 is formed in a hollow cylindrical shape, and is configured by laminating a plurality of electromagnetic steel plates. In the stator 30, the rotor 40 and the rotation shaft 41 are disposed so as to be rotatable about the rotation axis O.

ロータ40は、回転シャフト41に固設されたロータコア43と、このロータコア43に埋設された磁石44とを有している。   The rotor 40 includes a rotor core 43 fixed to the rotary shaft 41 and a magnet 44 embedded in the rotor core 43.

そして、ロータコア43は、円筒状に形成された積層ロータコア43aと、この積層ロータコア43aの内周に設けられた圧粉ロータコア43bとを有している。   The rotor core 43 includes a laminated rotor core 43a formed in a cylindrical shape, and a dust rotor core 43b provided on the inner periphery of the laminated rotor core 43a.

圧粉ロータコア43bは、一体の磁性材料から構成されており、具体的には粉末成形磁性体(SMC:Soft Magnetic Composites)から構成されている。   The dust rotor core 43b is made of an integral magnetic material, specifically, a powder-molded magnetic body (SMC: Soft Magnetic Composites).

積層ロータコア43aは、複数の電磁鋼板を積層して構成されており、鋼板間には隙間があるため、軸方向の磁気抵抗が、径方向および周方向の磁気抵抗より大きくなっている。このため、積層ロータコア43a内においては、磁石からの磁力線は、軸方向に流れ難く、径方向および周方向に流れやすくなっている。   The laminated rotor core 43a is configured by laminating a plurality of electromagnetic steel plates. Since there is a gap between the steel plates, the axial magnetic resistance is larger than the radial and circumferential magnetic resistance. For this reason, in the lamination | stacking rotor core 43a, the magnetic force line from a magnet is hard to flow to an axial direction, and it is easy to flow to radial direction and the circumferential direction.

圧粉ロータコア43bは、粉末成形磁性体から構成されているため、圧粉ロータコア43bの軸方向の磁気抵抗は、積層ロータコア43aの軸方向の磁気抵抗より小さくされている。このため、圧粉ロータコア43b内では、積層ロータコア43a内より軸方向に磁力線が流れやすくなっている。界磁ヨーク21は、中空円筒状に形成されており、ステータ30およびロータ40を収容する。界磁ヨーク21は、筒状に形成され、ステータ30の外周面上に装着された側壁部21bと、この側壁部21bの両端部に形成された天板部21aとを備えている。天板部21aの中央部には、貫通孔21dが形成されており、さらに、天板部21aの内表面側には、貫通孔21dを規定する突出部21cが形成されている。貫通孔21dには、軸受46を介して、回転シャフト41が回転可能に嵌め込まれている。   Since the dust rotor core 43b is composed of a powder-molded magnetic body, the axial magnetic resistance of the dust rotor core 43b is smaller than the axial magnetic resistance of the laminated rotor core 43a. For this reason, lines of magnetic force are more likely to flow in the axial direction in the dust rotor core 43b than in the laminated rotor core 43a. The field yoke 21 is formed in a hollow cylindrical shape and accommodates the stator 30 and the rotor 40. The field yoke 21 is formed in a cylindrical shape, and includes a side wall portion 21b mounted on the outer peripheral surface of the stator 30, and a top plate portion 21a formed at both ends of the side wall portion 21b. A through hole 21d is formed at the center of the top plate portion 21a, and a protruding portion 21c that defines the through hole 21d is formed on the inner surface side of the top plate portion 21a. A rotation shaft 41 is rotatably fitted in the through hole 21d via a bearing 46.

突出部21cは、環状に形成されており、圧粉ロータコア43bの軸方向端面に向けて突出している。この突出部21cの外周面には、界磁コイル50,51が巻回されている。そして、界磁コイル50,51に電流が供給されることで、磁束が発生した磁束が、突出部21cと圧粉ロータコア43bとの間を流通可能となっている。   The protruding portion 21c is formed in an annular shape and protrudes toward the axial end surface of the dust rotor core 43b. Field coils 50 and 51 are wound around the outer peripheral surface of the protruding portion 21c. And by supplying an electric current to the field coils 50 and 51, the magnetic flux which generate | occur | produced the magnetic flux can distribute | circulate between the protrusion part 21c and the dust rotor core 43b.

図2に示すように、積層ロータコア43aには、ロータ40の周方向に間隔を隔てて複数の磁石対42が配置されている。この磁石対42は、ロータ40の外周側に位置する表面がS極とされ、ロータ40の径方向内方側の表面がN極となるように配置されている。さらに、積層ロータコア43aには、磁石対42(磁石44)に対して、ロータコア43の径方向内方側に間隔をあけて位置する空隙部47が形成されている。   As shown in FIG. 2, the laminated rotor core 43 a has a plurality of magnet pairs 42 arranged at intervals in the circumferential direction of the rotor 40. The magnet pair 42 is disposed such that the surface located on the outer peripheral side of the rotor 40 is an S pole and the radially inner surface of the rotor 40 is an N pole. Furthermore, a gap 47 is formed in the laminated rotor core 43a so as to be spaced from the magnet pair 42 (magnet 44) on the radially inner side of the rotor core 43.

ステータ30は、複数の電磁鋼板を積層することで構成されたステータコア22と、このステータコア22に巻回され、図1に示すステータコイル35とを備えている。ステータコア22の内周面には、周方向に間隔を隔てて複数形成されたステータティース23と、このステータティース23間に位置するスロットとが形成されている。そして、ステータコイル35がステータティース23に巻回されている。   The stator 30 includes a stator core 22 formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates, and a stator coil 35 wound around the stator core 22 and shown in FIG. A plurality of stator teeth 23 formed at intervals in the circumferential direction and slots positioned between the stator teeth 23 are formed on the inner peripheral surface of the stator core 22. A stator coil 35 is wound around the stator teeth 23.

なお、図1に示す制御装置100は、回転電機10が出力すべきトルク指令値を回転電機10の外部に設けられたECU(Electrical Control Unit)から受け取って、その受け取ったトルク指令値によって指定されたトルクを出力するためのモータ制御電流を生成し、その生成したモータ制御電流を三相ケーブルを介してステータコイル35に供給する。このように、ステータコイル35に電流を供給することで、ロータ40が回転する。図3は、磁石対42およびその周囲の構成の詳細を示す断面図である。なお、この図3に示す状態においては、界磁コイル50,51には、電流は供給されておらず、所謂、強め界磁制御および弱め界磁制御のいずれの制御も行われていない。   1 receives a torque command value to be output from the rotating electrical machine 10 from an ECU (Electrical Control Unit) provided outside the rotating electrical machine 10, and is designated by the received torque command value. A motor control current for outputting the obtained torque is generated, and the generated motor control current is supplied to the stator coil 35 via a three-phase cable. Thus, the rotor 40 rotates by supplying the current to the stator coil 35. FIG. 3 is a cross-sectional view showing details of the magnet pair 42 and the surrounding configuration. In the state shown in FIG. 3, no current is supplied to the field coils 50 and 51, and so-called strong field control and weak field control are not performed.

この図3および図2に示すように、磁石対42は、ロータコア43の周方向に配列する2つの磁石44A,44Bを含む。磁石44A,44Bは、V字形状となるように配置されており、それぞれ、ロータコア43に形成された磁石収容孔内に収容されている。空隙部47は、磁石対42の周方向中央部に位置する部分から、磁石対42の周方向端部に向かうに従って、漸次、ロータコア43の径方向外方側に沿うように屈曲している。そして、空隙部47は、磁石対42の径方向内方側の外周縁部に沿って延びている。   As shown in FIGS. 3 and 2, the magnet pair 42 includes two magnets 44 </ b> A and 44 </ b> B arranged in the circumferential direction of the rotor core 43. The magnets 44 </ b> A and 44 </ b> B are arranged in a V shape, and are accommodated in magnet accommodation holes formed in the rotor core 43, respectively. The gap 47 is gradually bent along the radially outward side of the rotor core 43 from the portion located in the circumferential center of the magnet pair 42 toward the circumferential end of the magnet pair 42. The gap 47 extends along the outer peripheral edge on the radially inner side of the magnet pair 42.

そして、積層ロータコア43aのうち、磁石44A,44Bと、空隙部47との間に位置する部分には、磁束経路部48が形成されている。この磁束経路部48は、磁石44A,44Bに対して、ロータコア43の径方向内方側に隣り合う部分に形成されている。なお、磁束経路部48の径方向の幅は、空隙部47の径方向の幅よりも小さくなっている。   A magnetic flux path portion 48 is formed in a portion of the laminated rotor core 43 a located between the magnets 44 </ b> A and 44 </ b> B and the gap portion 47. The magnetic flux path portion 48 is formed in a portion adjacent to the magnet 44A, 44B on the radially inner side of the rotor core 43. The radial width of the magnetic flux path portion 48 is smaller than the radial width of the gap portion 47.

この磁束経路部48は、磁石対42の周方向中央部に位置する部分に対して径方向内方側に隣り部分から、磁石対42の周方向端部に位置する部分に対して径方向内方側に隣り合う部分を通り、ロータコア43の周縁部に達するように延びている。   This magnetic flux path portion 48 is radially inward from a portion located radially inward with respect to a portion located in the central portion of the magnet pair 42 in the circumferential direction, and radially inward relative to a portion located at the circumferential end portion of the magnet pair 42 It extends so as to reach the peripheral edge of the rotor core 43 through a portion adjacent to the side.

ここで、図2に示すように、ロータコア43には、複数の磁石対42がロータコア43の周方向に間隔を隔てて複数設けられており、ロータコア43のうち、各磁石対42に対して径方向内方側に位置する部分に、空隙部47が形成されている。そして、ロータコア43のうち、隣り合うロータコア43間に位置する部分には、圧粉ロータコア43bの外周縁部から積層ロータコア43aの外周縁部に達する磁束経路部45が形成されている。なお、この磁束経路部45は、空隙部47によって、圧粉ロータコア43bの外周縁部から積層ロータコア43aの外周縁部に向かうにしたがって、幅細となる規定されている。   Here, as shown in FIG. 2, the rotor core 43 is provided with a plurality of magnet pairs 42 at intervals in the circumferential direction of the rotor core 43, and the rotor core 43 has a diameter with respect to each magnet pair 42. A gap 47 is formed in a portion located on the inner side in the direction. And the magnetic flux path part 45 which reaches the outer peripheral part of the lamination | stacking rotor core 43a from the outer peripheral part of the compacting rotor core 43b is formed in the part located between the adjacent rotor cores 43 among the rotor cores 43. The magnetic flux path portion 45 is defined by the gap portion 47 so as to become narrower from the outer peripheral edge portion of the dust rotor core 43b toward the outer peripheral edge portion of the laminated rotor core 43a.

図3において、磁石44Aの表面のうち、径方向内方側の表面から磁束MF10〜磁束MF12が放射され、磁束経路部48内に入り込む。磁束経路部48に対して磁石44Aと反対側に位置する部分には、空隙部47が形成されているため、磁石44Aからの磁束MF10〜磁束MF12が空隙部47を超えて、圧粉ロータコア43bに入り込むことが抑制されている。   In FIG. 3, magnetic fluxes MF <b> 10 to MF <b> 12 are radiated from the radially inner surface of the surface of the magnet 44 </ b> A and enter the magnetic flux path portion 48. Since a gap 47 is formed in a portion located on the side opposite to the magnet 44A with respect to the magnetic flux path 48, the magnetic fluxes MF10 to MF12 from the magnet 44A exceed the gap 47, and the dust rotor core 43b Intrusion is suppressed.

このため、磁石44Aから放射される磁束MF10〜磁束MF12のうち、大半の磁束MF10,MF11が、磁束経路部48を通る。そして、磁石44Aから放射される磁束MF10〜磁束MF12のうち、一部の磁束MF12が空隙部47を超えて、圧粉ロータコア43b内に入り込む。   For this reason, most of the magnetic fluxes MF10 and MF11 out of the magnetic fluxes MF10 to MF12 radiated from the magnet 44A pass through the magnetic flux path portion 48. A part of the magnetic flux MF12 out of the magnetic flux MF10 to the magnetic flux MF12 radiated from the magnet 44A enters the dust rotor core 43b beyond the gap 47.

そして、磁束MF10,MF11は、積層ロータコア43aの外周縁部からエアギャップGPを超えて、ステータティース23Aの端面に達する。   The magnetic fluxes MF10 and MF11 reach the end surface of the stator teeth 23A from the outer peripheral edge of the laminated rotor core 43a over the air gap GP.

なお、この図3に示す例においては、ステータティース23Bの端面がN磁極となると共に、ステータティース23Eの端面がS磁極となるように、コイル24に電流が供給されている。   In the example shown in FIG. 3, a current is supplied to the coil 24 so that the end face of the stator teeth 23B is an N magnetic pole and the end face of the stator teeth 23E is an S magnetic pole.

これにより、ステータティース23Aからステータコア22内に入り込んだ磁束MF10,MF11は、ステータティース23B内に入り込み、ステータティース23Bの端面からロータコア43内に入り込む。   Thereby, the magnetic fluxes MF10 and MF11 entering the stator core 22 from the stator teeth 23A enter the stator teeth 23B and enter the rotor core 43 from the end face of the stator teeth 23B.

その一方で、磁束MF13は、圧粉ロータコア43b内をロータコア43の軸方向に進む。そして、図1において、圧粉ロータコア43bの軸方向端部から突出部21c内に入り込む。その後、磁束MF12は、界磁ヨーク21の天板部21aから、側壁部21b内に入り込み、その後、積層ロータコア43a内に入り込む。そして、ステータティース23Bから磁石44Aに戻る。   On the other hand, the magnetic flux MF13 advances in the axial direction of the rotor core 43 in the dust rotor core 43b. And in FIG. 1, it penetrates in the protrusion part 21c from the axial direction edge part of the dust rotor core 43b. Thereafter, the magnetic flux MF12 enters the side wall portion 21b from the top plate portion 21a of the field yoke 21, and then enters the laminated rotor core 43a. Then, the stator teeth 23B return to the magnet 44A.

ここで、ステータティース23Aは、磁束MF10等が放射される磁束経路部48の端部よりも回転方向P前方側に位置している。さらに、ステータティース23Bの幅方向中央部は、磁石44Aの周方向中央部よりも、回転方向P前方側に位置している。   Here, the stator teeth 23A are located on the front side in the rotational direction P with respect to the end of the magnetic flux path portion 48 from which the magnetic flux MF10 and the like are radiated. Further, the center portion in the width direction of the stator teeth 23B is located on the front side in the rotational direction P with respect to the center portion in the circumferential direction of the magnet 44A.

このため、上記のように磁束MF10〜M13によって規定される磁気回路の経路長が短くなるように、ロータコア43には、回転方向Pのトルクが加えられる。   For this reason, torque in the rotational direction P is applied to the rotor core 43 so that the path length of the magnetic circuit defined by the magnetic fluxes MF10 to M13 is shortened as described above.

磁石44Bは、磁石44Aに対して回転方向P後方側に位置している。磁石44BのN極側の表面から磁束MF13〜MF14が放射され、磁束経路部48内に入り込む。   The magnet 44B is located on the rear side in the rotation direction P with respect to the magnet 44A. Magnetic fluxes MF13 to MF14 are radiated from the surface on the N-pole side of the magnet 44B and enter the magnetic flux path portion 48.

そして、磁石44Bから放射される磁束MF13〜MF15のうち、大半の磁束MF14,MF15は、磁束経路部48内を進み、磁束経路部48の磁石44B側の端部からステータティース23E内に入り込む。その後、ステータティース23Cの端面からエアギャップGPを介して、積層ロータコア43a内に入り込み、磁石44Bに戻る。   Of the magnetic fluxes MF13 to MF15 radiated from the magnet 44B, most of the magnetic fluxes MF14 and MF15 travel through the magnetic flux path portion 48 and enter the stator teeth 23E from the end of the magnetic flux path portion 48 on the magnet 44B side. Then, it enters the laminated rotor core 43a from the end face of the stator teeth 23C via the air gap GP, and returns to the magnet 44B.

その一方で、磁石44Bからのうち、一部の磁束MF13は、空隙部47を超えて、圧粉ロータコア43b内に入り込む。そして、圧粉ロータコア43bを軸方向に進み、圧粉ロータコア43bの軸方向端部から突出部21c内に入り込む。その後、上記界磁ヨーク21内を通り、ステータティース23Bから積層ロータコア43a内に入り込み、磁石44Bに戻る。   On the other hand, a part of the magnetic flux MF13 from the magnet 44B enters the dust rotor core 43b beyond the gap 47. And it advances to the axial direction of the dust rotor core 43b, and enters the protrusion 21c from the axial end of the dust rotor core 43b. Thereafter, it passes through the field yoke 21, enters the laminated rotor core 43a from the stator teeth 23B, and returns to the magnet 44B.

この際、磁石44Bの幅方向中央部は、ステータティース23C,23Bの幅方向中央部よりも回転方向P後方側に位置している。このため、ロータコア43には、磁束MF13〜MF15によって規定される磁気回路の経路長が短くなるように、ロータコア43には、回転方向Pのトルクが加えられる。   At this time, the central portion in the width direction of the magnet 44B is located on the rear side in the rotational direction P with respect to the central portion in the width direction of the stator teeth 23C and 23B. For this reason, torque in the rotational direction P is applied to the rotor core 43 so that the path length of the magnetic circuit defined by the magnetic fluxes MF13 to MF15 is shortened.

ここで、磁束MF12,MF13は、ロータ40とステータ30との間を1度通る一方で、他の磁束は、2度通っている。このため、磁束MF12,MF13によって生じるトルクは、他の磁束によって生じる磁束よりも小さくなっている。   Here, the magnetic fluxes MF12 and MF13 pass once between the rotor 40 and the stator 30, while the other magnetic flux passes twice. For this reason, the torque generated by the magnetic fluxes MF12 and MF13 is smaller than the magnetic flux generated by other magnetic fluxes.

その一方で、本実施の形態に係る回転電機10においては、磁石44A,44Bと圧粉ロータコア43bとの間に空隙部47を配置することで、磁束MF12,MF13等のように、圧粉ロータコア43bに向かう磁束を低減することができる。これにより、ロータコア48aの磁気飽和が緩和され、回転電機10のトルクの上昇を図ることができる。特に、空隙部47のロータコア43の径方向の幅は、磁束経路部48の径方向の幅よりも大きいため、空隙部47を超える磁束量を低減することができる。   On the other hand, in the rotating electrical machine 10 according to the present embodiment, by arranging the gap 47 between the magnets 44A and 44B and the dust rotor core 43b, the dust rotor core as in the magnetic fluxes MF12 and MF13 and the like. The magnetic flux toward 43b can be reduced. Thereby, the magnetic saturation of the rotor core 48a is alleviated and the torque of the rotating electrical machine 10 can be increased. In particular, since the radial width of the rotor core 43 in the gap 47 is larger than the radial width of the magnetic flux path 48, the amount of magnetic flux exceeding the gap 47 can be reduced.

さらに、空隙部47は、磁石44A,44Bと、圧粉ロータコア43bとの間に位置しており、磁石44A,44Bに沿って延びてるため、磁石44A,44Bから放射される磁束が、圧粉ロータコア43bに達することを良好に抑制することができる。ここで、ステータティース23Eの端面がS磁極となるように、コイル24には、電流が供給されている。そして、ステータティース23の端面がS磁極に励磁することで、磁束MF20,MF21が生じる。   Further, since the gap 47 is located between the magnets 44A and 44B and the dust rotor core 43b and extends along the magnets 44A and 44B, the magnetic flux radiated from the magnets 44A and 44B is reduced by the dust. Reaching the rotor core 43b can be suppressed satisfactorily. Here, an electric current is supplied to the coil 24 so that the end face of the stator teeth 23E becomes the S magnetic pole. Magnetic fluxes MF20 and MF21 are generated by exciting the end face of the stator teeth 23 to the S magnetic pole.

磁束MF20,MF21は、ステータティース23E内を通り、ステータティース23EからエアギャップGPを介して、磁束経路部45内に入り込む。その後、磁束経路部45を回転方向Pに向けて通り、磁束経路部45の径方向端面からエアギャップGPを通り、ステータティース23E内に入り込む。   The magnetic fluxes MF20 and MF21 pass through the stator teeth 23E and enter the magnetic flux path portion 45 from the stator teeth 23E via the air gap GP. Thereafter, the magnetic flux path portion 45 passes in the rotation direction P, passes through the air gap GP from the radial end face of the magnetic flux path portion 45, and enters the stator teeth 23E.

ここで、ステータティース23Eの幅方向中央部は、磁束経路部45の幅方向中央部よりも、回転方向P前方側に位置している。このため、上記の磁束MF20,MF21によって規定される磁気回路の経路長が短くなるように、ロータコア43には、回転方向Pに向かうリラクタンストルクが生じる。   Here, the central portion in the width direction of the stator teeth 23 </ b> E is located on the front side in the rotational direction P with respect to the central portion in the width direction of the magnetic flux path portion 45. For this reason, the reluctance torque which goes to the rotation direction P arises in the rotor core 43 so that the path length of the magnetic circuit prescribed | regulated by said magnetic flux MF20, MF21 may become short.

ここで、磁石44Bからの磁束MF14〜MF15は、空隙部47と磁石44Bとの間に形成された磁束経路部48内を通り、その一方で、リラクタンストルクを生み出す磁束MF20,MF21はロータコア43のうち、空隙部47に対して磁束経路部48と反対側に位置する磁束経路部45内を通る。   Here, the magnetic fluxes MF14 to MF15 from the magnet 44B pass through the magnetic flux path portion 48 formed between the gap portion 47 and the magnet 44B, while the magnetic fluxes MF20 and MF21 that generate the reluctance torque are applied to the rotor core 43. Among these, it passes through the magnetic flux path portion 45 located on the opposite side of the magnetic flux path portion 48 with respect to the gap portion 47.

このため、磁石44Bからの磁束MF14,MF15と、コイル24に電流が供給されることで生じる磁束MF20,MF21とが分離されており、互いの流通領域が空隙部47によって区分されている。   For this reason, the magnetic fluxes MF14 and MF15 from the magnet 44B and the magnetic fluxes MF20 and MF21 generated by supplying a current to the coil 24 are separated, and the flow regions are separated by the gap 47.

このため、ロータコア43内で、磁束密度が過度に高くなる部分が生じることを抑制することができ、磁束が飽和することを抑制することができる。これに伴い、各磁束によって、ロータコア43を回転方向Pに回転させるトルクを生み出すことができる。   For this reason, in the rotor core 43, it can suppress that the part which magnetic flux density becomes high too much can be suppressed, and it can suppress that a magnetic flux is saturated. Along with this, torque that rotates the rotor core 43 in the rotation direction P can be generated by each magnetic flux.

図4は、強め界磁制御時における回転電機10の側断面図であり、図5は、強め界磁制御時の断面図である。図4に示すように、界磁コイル50,51に電流を供給することで、磁気回路K1を形成する。磁束回路K1を通る磁束MF50,MF51は、まず、突出部21cから圧粉ロータコア43bの軸方向端面に入り込む。そして、圧粉ロータコア43bを軸方向に進む。その後、積層ロータコア43a内に入り込む。ここで、圧粉ロータコア43bは、圧粉磁心によって構成されているため、軸方向および径方向の磁気抵抗が低減されいるため、磁束MF50,MF51は、圧粉ロータコア43b内を軸方向および径方向に良好に流通可能となっている。そして、磁束MF50,MF51が、積層ロータコア43a内に入り込むと、当該磁束MF50,MF51は、積層ロータコア43aを構成する電磁鋼板の主表面に沿って進む。その後、磁束MF50,MF51は、ロータ40の外周縁部からエアギャップGPを通り、ステータ30の内周面に達する。   FIG. 4 is a sectional side view of the rotating electrical machine 10 during the strong field control, and FIG. 5 is a sectional view during the strong field control. As shown in FIG. 4, the magnetic circuit K <b> 1 is formed by supplying current to the field coils 50 and 51. The magnetic fluxes MF50 and MF51 passing through the magnetic flux circuit K1 first enter the end surface in the axial direction of the dust rotor core 43b from the protruding portion 21c. Then, the powder rotor core 43b is advanced in the axial direction. Then, it enters the laminated rotor core 43a. Here, since the dust rotor core 43b is configured by a dust core, the magnetic resistance in the axial direction and the radial direction is reduced. Therefore, the magnetic fluxes MF50 and MF51 are axial and radial in the dust rotor core 43b. It is possible to circulate well. Then, when the magnetic fluxes MF50 and MF51 enter the laminated rotor core 43a, the magnetic fluxes MF50 and MF51 advance along the main surface of the electrical steel sheet constituting the laminated rotor core 43a. Thereafter, the magnetic fluxes MF50 and MF51 pass through the air gap GP from the outer peripheral edge of the rotor 40 and reach the inner peripheral surface of the stator 30.

ここで、積層ロータコア43aおよびステータ30は、複数の電磁鋼板を積層することで、構成されているので、磁束MF50,MF51は、積層ロータコア43aおよびステータ30を構成する電磁鋼板の主表面に沿って進み易く、積層ロータコア43aおよびステータ30の軸方向に進み難くなっている。   Here, since the laminated rotor core 43a and the stator 30 are configured by laminating a plurality of electromagnetic steel plates, the magnetic fluxes MF50 and MF51 are along the main surfaces of the electromagnetic steel plates constituting the laminated rotor core 43a and the stator 30. It is easy to advance, and it is difficult to advance in the axial direction of the laminated rotor core 43 a and the stator 30.

ステータ30に達した磁束MF50,MF51は、ステータ30を構成する電磁鋼板の主表面に沿って進み、ステータ30の外周縁部から、界磁ヨーク21内に入りこむ。その後、側壁部21bおよび天板部21aを通り、突出部21cに戻る。   The magnetic fluxes MF50 and MF51 reaching the stator 30 travel along the main surface of the electromagnetic steel plate constituting the stator 30, and enter the field yoke 21 from the outer peripheral edge of the stator 30. Then, it returns to the protrusion part 21c through the side wall part 21b and the top plate part 21a.

図5に示すように、強め界磁時には、磁束MF50,MF51は、圧粉ロータコア43bから積層ロータコア43a、エアギャップGPおよびステータコア22を通って、界磁ヨーク21に達している。   As shown in FIG. 5, during the strong field, the magnetic fluxes MF50 and MF51 reach the field yoke 21 from the dust rotor core 43b through the laminated rotor core 43a, the air gap GP, and the stator core 22.

このため、圧粉ロータコア43bの外周面は、N極としての性質を有し、界磁ヨーク21の内周面は、S極としての性質を有することになる。   For this reason, the outer peripheral surface of the dust rotor core 43b has a property as an N pole, and the inner peripheral surface of the field yoke 21 has a property as an S pole.

ここで、図3に示すように、界磁コイル50,51に電流が供給されていない状態においては、磁石44A,44Bからの磁束のうち、一部の磁束MF12,MF13は、空隙部47を介して、圧粉ロータコア43bに達する。   Here, as shown in FIG. 3, in the state where no current is supplied to the field coils 50 and 51, some of the magnetic fluxes MF12 and MF13 out of the magnetic fluxes from the magnets 44 </ b> A and 44 </ b> B have the gap 47. And reaches the dust rotor core 43b.

しかし、上記図5に示すように、圧粉ロータコア43bの表面がN極としての性質を有することで、上記磁束MF12,MF13が圧粉ロータコア43bに達することが抑制される。   However, as shown in FIG. 5 described above, the surface of the dust rotor core 43b has a property as an N pole, so that the magnetic fluxes MF12 and MF13 are suppressed from reaching the dust rotor core 43b.

このため、これら、磁束MF12,MF13においても、磁束MF10,MF11,MF14,MF15と同様に、磁束経路部48およびエアギャップGPを通り、ステータコア22に達するように流通する。その後、各磁束は各ステータティースからエアギャップGPを介して、積層ロータコア43a内に入り込む。   For this reason, these magnetic fluxes MF12 and MF13 also flow so as to reach the stator core 22 through the magnetic flux path 48 and the air gap GP in the same manner as the magnetic fluxes MF10, MF11, MF14, and MF15. Thereafter, each magnetic flux enters the laminated rotor core 43a from each stator tooth via the air gap GP.

これにより、上記図3に示す状態よりも、エアギャップGPを通って、ステータ30とロータ40との間を通る磁束量の向上を図ることができ、回転電機10のトルクの上昇を図ることができる。   Thereby, the amount of magnetic flux passing between the stator 30 and the rotor 40 through the air gap GP can be improved as compared with the state shown in FIG. 3, and the torque of the rotating electrical machine 10 can be increased. it can.

また、磁束MF50,MF51も加えられることで、さらに、エアギャップGPを介して、ステータ30およびロータ40間を通る磁束量の向上を図ることができ、発生するトルクの向上を図ることができる。これにより、たとえば、低回転時においても、大きなトルクを得ることができる。   Further, by adding the magnetic fluxes MF50 and MF51, the amount of magnetic flux passing between the stator 30 and the rotor 40 can be further improved through the air gap GP, and the generated torque can be improved. Thereby, for example, a large torque can be obtained even at a low rotation speed.

図6は、弱め界磁制御時の回転電機10の側断面図である。この図6に示すように、界磁コイル50,51に電流を供給することで、磁束MF50および磁束MF51によって磁束回路K2が形成される。   FIG. 6 is a sectional side view of the rotating electrical machine 10 during field weakening control. As shown in FIG. 6, by supplying a current to the field coils 50 and 51, a magnetic flux circuit K2 is formed by the magnetic flux MF50 and the magnetic flux MF51.

磁束回路K2を通る磁束MF50,MF51は、突出部21cから天板部21aおよび側壁部21bをとおり、ステータ30の外周面からステータ30内に入り込む。そして、磁束MF50,MF51は、ステータ30を構成する電磁鋼板の主表面に沿って、ステータ30の内周面に向けて進む。その後、ステータ30の内周面からエアギャップGPを介して、ロータ40の積層ロータコア43a内に入り込む。ロータ40内に入り込んだ磁束MF50,MF51は、その後、圧粉ロータコア43b内に入り込み、そして、圧粉ロータコア43bの軸方向に進み、圧粉ロータコア43bの軸方向端面から突出部21c内に入り込む。   Magnetic fluxes MF50 and MF51 passing through the magnetic flux circuit K2 enter the stator 30 from the outer peripheral surface of the stator 30 through the top portion 21a and the side wall portion 21b from the protruding portion 21c. The magnetic fluxes MF50 and MF51 travel toward the inner peripheral surface of the stator 30 along the main surface of the electromagnetic steel sheet constituting the stator 30. Then, it enters the laminated rotor core 43a of the rotor 40 from the inner peripheral surface of the stator 30 through the air gap GP. The magnetic fluxes MF50 and MF51 entering the rotor 40 then enter the dust rotor core 43b, proceed in the axial direction of the dust rotor core 43b, and enter the protruding portion 21c from the axial end surface of the dust rotor core 43b.

図7は、上記図6に示す弱め界磁制御時の回転電機10の断面図である。この図7に示すように、磁束MF50,MF51は、界磁ヨーク21からステータコア22、エアギャップGPおよび積層ロータコア43aを介して、圧粉ロータコア43bに達するように進む。   FIG. 7 is a cross-sectional view of the rotating electrical machine 10 during field weakening control shown in FIG. As shown in FIG. 7, the magnetic fluxes MF50 and MF51 travel from the field yoke 21 to the dust rotor core 43b via the stator core 22, the air gap GP, and the laminated rotor core 43a.

このため、界磁ヨーク21の内周面は、N極としての性質を有し、さらに、圧粉ロータコア43bの外周面は、S極としての性質を有する。   For this reason, the inner peripheral surface of the field yoke 21 has a property as an N pole, and the outer peripheral surface of the dust rotor core 43b has a property as an S pole.

これにより、磁石44A,44Bからの磁束MF10〜磁束MF15のうち、多くの磁束MF11〜磁束MF14が、圧粉ロータコア43bにひきつけられ、空隙部47を通り、圧粉ロータコア43bに達する。   As a result, among the magnetic fluxes MF10 to MF15 from the magnets 44A and 44B, many of the magnetic fluxes MF11 to MF14 are attracted to the dust rotor core 43b, pass through the gap 47, and reach the dust rotor core 43b.

そして、磁束MF11〜磁束MF14は、圧粉ロータコア43bを軸方向に進み、圧粉ロータコア43bの軸方向端部から突出部21cに達する。その後、天板部21a、21bを介して、ステータコア22内に入り込み、各ステータティースからエアギャップGPを介して、積層ロータコア43a内に入り込む。   Then, the magnetic fluxes MF11 to MF14 advance in the dust rotor core 43b in the axial direction, and reach the protruding portion 21c from the axial end of the dust rotor core 43b. Thereafter, it enters the stator core 22 through the top plate portions 21a and 21b, and enters the laminated rotor core 43a from each stator tooth through the air gap GP.

このように、多くの磁束が、圧粉ロータコア43bに入り込むことで、ステータ30とロータ40との間を通る磁束量を低減することができる。ステータコア22に巻回されたコイルを横切る磁束量を低減することができ、ステータコア22に巻回されたコイルに生じる逆起電力を低減することができる。   In this way, a large amount of magnetic flux enters the dust rotor core 43b, whereby the amount of magnetic flux passing between the stator 30 and the rotor 40 can be reduced. The amount of magnetic flux traversing the coil wound around the stator core 22 can be reduced, and the counter electromotive force generated in the coil wound around the stator core 22 can be reduced.

そして、ステータコア22に巻回されたコイルに生じる逆起電力を低減することで、コイルに電流を供給することが可能となる。これにより、ロータ40が高速回転しているときにおいても、ステータコイルに電流を供給することが可能となり、さらに、ロータ40を高速回転させることが可能となる。   And it becomes possible to supply an electric current to a coil by reducing the counter electromotive force generated in the coil wound around the stator core 22. Thereby, even when the rotor 40 is rotating at a high speed, it is possible to supply a current to the stator coil, and further, the rotor 40 can be rotated at a high speed.

上記のように、本実施の形態に係る回転電機10によれば、弱め界磁制御および強め界磁制御を行うことができ、低回転時に高トルクを確保すると共に、低いトルクでロータ40を高速回転させることができる。   As described above, according to the rotating electrical machine 10 according to the present embodiment, the field-weakening control and the field-strengthening control can be performed, and high torque can be ensured at low rotation and the rotor 40 can be rotated at high speed with low torque. it can.

なお、図8は、従来の回転電機の磁束密度を示す断面図である。この図8において領域M1が最も磁束密度が高く、領域M1から領域M4に向かうにしたがって、磁束密度が低くなる。図8に示すように、従来の回転電機においては、ロータコアのうち、永久磁石の側方に位置する部分において、磁束密度が高くなっていることが分かる。そして、当該領域においては、リラクタンストルクを発生させる磁束と、永久磁石からの磁束とが混在しており、磁気飽和していることが分かる。   In addition, FIG. 8 is sectional drawing which shows the magnetic flux density of the conventional rotary electric machine. In FIG. 8, the region M1 has the highest magnetic flux density, and the magnetic flux density decreases from the region M1 toward the region M4. As shown in FIG. 8, in the conventional rotating electrical machine, it can be seen that the magnetic flux density is high in the portion of the rotor core located on the side of the permanent magnet. And in the said area | region, the magnetic flux which generate | occur | produces a reluctance torque and the magnetic flux from a permanent magnet are mixed, and it turns out that it is magnetically saturated.

その一方で、本実施の形態に係る回転電機10においては、空隙部47によって、リラクタンストルクを発生させる磁束と、永久磁石からの磁束とが混在することを抑制することができ、磁束が飽和することを抑制することができる。   On the other hand, in the rotating electrical machine 10 according to the present embodiment, the gap 47 can suppress the mixing of the magnetic flux that generates the reluctance torque and the magnetic flux from the permanent magnet, and the magnetic flux is saturated. This can be suppressed.

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、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。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。   Although the embodiment of the present invention has been described above, it should be considered that the embodiment disclosed this time is illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims. Furthermore, the above numerical values are examples, and are not limited to the above numerical values and ranges.

本発明は、回転電機に好適である。   The present invention is suitable for a rotating electrical machine.

本実施の形態1に係る回転電機の側断面図である。It is a sectional side view of the rotary electric machine which concerns on this Embodiment 1. FIG. 図2は、図1のII−II線における断面図である。2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 磁石対およびその周囲の構成の詳細を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detail of a magnet pair and the surrounding structure. 強め界磁制御時における回転電機の側断面図である。It is a sectional side view of the rotary electric machine at the time of strong field control. 強め界磁制御時の断面図である。It is sectional drawing at the time of strong field control. 弱め界磁制御時の回転電機の側断面図である。It is a sectional side view of the rotary electric machine at the time of field weakening control. 弱め界磁制御時の回転電機の断面図である。It is sectional drawing of the rotary electric machine at the time of field weakening control. 従来の回転電機の磁束密度を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the magnetic flux density of the conventional rotary electric machine.

符号の説明Explanation of symbols

10 回転電機、21 界磁ヨーク、22 ステータコア、23 ステータティース、24 コイル、30 ステータ、35 ステータコイル、40 ロータ、41 回転シャフト、42 磁石対、43 ロータコア、43b 圧粉ロータコア、43a 積層ロータコア、44A,44B 磁石、45 磁束経路部、47 空隙部、48 磁束経路部、50,51 界磁コイル、100 制御装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotating electrical machine, 21 Field yoke, 22 Stator core, 23 Stator teeth, 24 Coil, 30 Stator, 35 Stator coil, 40 Rotor, 41 Rotating shaft, 42 Magnet pair, 43 Rotor core, 43b Powdered rotor core, 43a Laminated rotor core, 44A , 44B magnet, 45 magnetic flux path part, 47 gap part, 48 magnetic flux path part, 50, 51 field coil, 100 control device.

Claims (4)

回転軸線を中心に回転可能に設けられた回転シャフトと、
環状に形成されたステータコアおよび該ステータコアに巻回されたステータコイルを含むステータと、
前記回転シャフトに固設され、前記ステータ内に挿入されたロータコア、および磁極が前記ロータコアの径方向に並ぶように前記ロータコアに埋設された磁石を含むロータと、
前記ステータコアの外周に設けられた界磁ヨークと、
前記界磁ヨークと前記ロータとの間に磁気回路を形成することで、前記ロータコアと前記ステータコアとの間の磁束量を制御可能な巻線と、
を備え、
前記ロータコアには、前記磁石に対して前記ロータコアの径方向内方側に間隔をあけて位置する空隙部が形成され、
前記磁石と前記空隙部との間に、前記磁石からの磁束が流れる磁石用磁束通路が形成された、回転電機。
A rotating shaft provided rotatably around a rotation axis;
A stator including an annularly formed stator core and a stator coil wound around the stator core;
A rotor core fixed to the rotating shaft and inserted into the stator, and a rotor including a magnet embedded in the rotor core such that magnetic poles are aligned in the radial direction of the rotor core;
A field yoke provided on the outer periphery of the stator core;
Winding capable of controlling the amount of magnetic flux between the rotor core and the stator core by forming a magnetic circuit between the field yoke and the rotor;
With
In the rotor core, a gap is formed that is spaced from the magnet on the radially inner side of the rotor core.
A rotating electrical machine in which a magnetic flux path for a magnet through which a magnetic flux from the magnet flows is formed between the magnet and the gap.
前記空隙部は、前記磁石の縁部に沿って延びる、請求項1に記載の回転電機。   The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the gap extends along an edge of the magnet. 前記磁石は、前記ロータコアの周方向に間隔を隔てて複数形成され、前記空隙部は、各前記磁石に対して、前記ロータコアの径方向内方側にそれぞれ設けられ、前記空隙部が、前記ロータコアの周方向に間隔を隔てて設けられることで、前記ロータコアのうち、前記空隙部間に位置する部分に、前記ステータコイルに電流を供給することで生じる磁束が流れるステータコイル磁束用通路が規定された、請求項1または請求項2に記載の回転電機。   A plurality of the magnets are formed at intervals in the circumferential direction of the rotor core, and the gap portions are provided on the radially inner side of the rotor core with respect to the magnets, and the gap portions are formed on the rotor core. The stator coil magnetic flux passage through which the magnetic flux generated by supplying current to the stator coil flows is defined in a portion of the rotor core located between the gaps. The rotating electrical machine according to claim 1 or claim 2. 前記空隙部の幅は、前記磁石用磁束通路の幅よりも広い、請求項1から請求項3のいずれかに記載の回転電機。   The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3, wherein a width of the gap is wider than a width of the magnetic flux passage for the magnet.
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