JP2011083114A - Motor - Google Patents

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Masahiro Aoyama
真大 青山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress pulsation of a magnetic resistor to an electric angle and to reduce cogging torque, torque ripples and iron loss much more. <P>SOLUTION: A motor includes a rotor having a plurality of permanent magnet groups, teeth arranged at equal intervals and slots formed between the teeth. The respective permanent magnet groups are arranged at the equal intervals and are constituted of two permanent magnets. The two permanent magnets are disposed in a V-shape opened outward from a rotor center. A shape of a part positioned between the permanent magnet groups which are arranged at equal intervals in an outer circumference of the rotor and have the V-shape has a recessed shape. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は電動機に係り、特に電気角に対する磁気抵抗の脈動の抑制を図るとともに、コギントルクやトルクリップル、鉄損の低減をも図る電動機に関するものである。   The present invention relates to an electric motor, and more particularly to an electric motor that suppresses pulsation of magnetic resistance with respect to an electrical angle and also reduces cogging torque, torque ripple, and iron loss.

EV、HEV、PHEV、FCV等の車両に搭載される駆動用モータには、回転子に永久磁石を埋め込んだ電動機(永久磁石埋め込み型モータ:IPMモータ)が採用されている。
この電動機では、磁石の形状、配置、磁束の通り道を工夫することによって、自己インダクタンスの位置による磁気エネルギの変化によって生じる回転力であるリラクタンストルクを有効に活用することができ、このリラクタンストルクを有効に活用することで、永久磁石の磁界が形成する鎖交磁束と電機子電流との積によって生じるマグネットトルクとを合わせて、総トルク(モータトルク)を増強することができる。
As drive motors mounted on vehicles such as EVs, HEVs, PHEVs, FCVs, etc., electric motors in which a permanent magnet is embedded in a rotor (permanent magnet embedded motor: IPM motor) are employed.
In this motor, the reluctance torque, which is the rotational force generated by the change in magnetic energy due to the position of the self-inductance, can be effectively utilized by devising the shape, arrangement, and path of the magnetic flux. By utilizing this, the total torque (motor torque) can be enhanced by combining the magnet torque generated by the product of the interlinkage magnetic flux formed by the magnetic field of the permanent magnet and the armature current.

特開2004−328956号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-328956 特開2005−102461号公報JP-A-2005-102461

ところで、従来の電動機において、HEV、EVなどの駆動用モータに利用される電動機は、低回転減で大トルクに加えて、広い可変速特性が求められる。
これを実現するためには、前記のようにリラクタンストルクを有効的に使うことが有効で、そのために回転子の形状としては、永久磁石をV字形状に配置する方法が広く採用されている。
By the way, in a conventional electric motor, an electric motor used for a driving motor such as HEV and EV is required to have a wide variable speed characteristic in addition to a large torque and a low rotation reduction.
In order to realize this, it is effective to effectively use the reluctance torque as described above, and as a shape of the rotor, a method of arranging permanent magnets in a V shape is widely adopted.

永久磁石106、107をV字形状に配置したロータ102を備えた電動機101には、図5に示すものがある。
図5において、前記電動機101は、前記ロータ102と、このロータ102の外周側に配設したステータ103とを備えている。
前記ロータ102は、複数の永久磁石群105を周方向に等間隔に配置している。
そして、永久磁石群105は、2つの永久磁石106、107から構成され、ロータ102の中心から外方に向かって開いたV字形状に配置されている。
前記ステータ103は、内周側に等間隔に配置された複数のティース112と、このティース112間に形成されたスロット113とを有している。
このティース112には、巻線相としてのU相コイル114とV相コイル115とW相コイル116とをスロット113に通して巻回している。
また、前記電動機101は、永久磁石106、107をV字形状に配置するV字形型配置を採用することで、平板型配置に比べて、永久磁石106、107の開口度を調整することによりパーミアンスの微調整が可能になり、誘起電圧高調波含有率を下げることができ、高調波成分による鉄損低減の効果がある。
An example of the electric motor 101 including the rotor 102 in which the permanent magnets 106 and 107 are arranged in a V shape is shown in FIG.
In FIG. 5, the electric motor 101 includes the rotor 102 and a stator 103 disposed on the outer peripheral side of the rotor 102.
The rotor 102 has a plurality of permanent magnet groups 105 arranged at equal intervals in the circumferential direction.
The permanent magnet group 105 includes two permanent magnets 106 and 107, and is arranged in a V shape that opens outward from the center of the rotor 102.
The stator 103 has a plurality of teeth 112 arranged at equal intervals on the inner peripheral side, and slots 113 formed between the teeth 112.
A U-phase coil 114, a V-phase coil 115, and a W-phase coil 116 as winding phases are wound around the tooth 112 through a slot 113.
Further, the electric motor 101 employs a V-shaped arrangement in which the permanent magnets 106 and 107 are arranged in a V shape, so that the permeance is adjusted by adjusting the opening degree of the permanent magnets 106 and 107 compared to the flat plate arrangement. Can be fine-tuned, the induced voltage harmonic content can be lowered, and there is an effect of reducing iron loss due to the harmonic component.

しかし、前記永久磁石をV字形状に配置してV字型配置とした電動機は、リラクタンストルクの比率が大きくなると、すなわち突極比が大きくなると、電気角に対する磁気抵抗の差が大きくなることから、モータトルクのトルクリップルの増加につながるという不都合がある。
そして、q軸磁路を確保し、リラクタンストルクを有効利用することができるV字型配置は、永久磁石を回転子外径近くに平板型に配置した場合に比べ突極比が大きくなるため、モータトルクのトルクリップルが増加するという不都合がある。
このモータトルクのトルクリップルの増加は、電動機を車両の駆動用モータとして利用した場合に乗り心地に影響するため、できるだけ小さいことが望ましい。
また、モータトルクのトルクリップル、すなわち高調波トルクは電磁騒音増加にもつながり、運転者にとって不快な音となるため、できるだけ低減すべきである。
However, an electric motor in which the permanent magnets are arranged in a V shape to form a V shape has a large difference in magnetic resistance with respect to the electrical angle when the ratio of reluctance torque increases, that is, when the salient pole ratio increases. There is an inconvenience that the torque ripple of the motor torque is increased.
And the V-shaped arrangement that secures the q-axis magnetic path and can effectively use the reluctance torque has a larger salient pole ratio than the case where the permanent magnet is arranged in a flat plate near the rotor outer diameter. There is a disadvantage that the torque ripple of the motor torque increases.
The increase in the torque ripple of the motor torque affects the ride comfort when the electric motor is used as a driving motor for the vehicle.
Further, the torque ripple of the motor torque, that is, the harmonic torque, leads to an increase in electromagnetic noise, resulting in an unpleasant sound for the driver and should be reduced as much as possible.

上述の特許文献1のような箇所に溝を設けることで、モータトルクのトルクリップル低減と鉄損低減とを図る方策では、溝形状が複雑であるため製品バラツキが出やすいという不都合がある。
また、遠心力が集中する箇所であり、亀裂の恐れがあることや、プレス打ち抜きによる残留応力によりBH特性が劣化し、q軸磁路の抵抗が高くなることが懸念される。
By providing a groove at a location as described in Patent Document 1 described above, a measure for reducing the torque ripple of the motor torque and reducing the iron loss has the disadvantage that the groove shape is complex and product variations tend to occur.
Further, there is a concern that the centrifugal force is concentrated and there is a risk of cracking, or that the BH characteristics deteriorate due to residual stress due to press punching, and the resistance of the q-axis magnetic path increases.

この発明は、電気角に対する磁気抵抗の脈動を抑制すること、コギントルクやトルクリップル、鉄損をより低減することを目的としている。   An object of the present invention is to suppress the pulsation of the magnetic resistance with respect to the electrical angle, and to further reduce the cogging torque, torque ripple, and iron loss.

そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、複数の永久磁石群を有するロータと、等間隔に配置されたティースと、このティース間に形成されたスロットとを備えた電動機において、各々の永久磁石群は、等間隔に配置され、かつ2つの永久磁石から構成され、2つの永久磁石は、前記ロータ中心から外方に向かって開いたV字形状に配置され、前記ロータの外周の内、等間隔に配置され、かつV字形状を備えた永久磁石群同士の間に位置する部分の形状が、凹部形状を有していることを特徴とする。   Accordingly, in order to eliminate the above-described disadvantages, the present invention provides an electric motor including a rotor having a plurality of permanent magnet groups, teeth arranged at equal intervals, and slots formed between the teeth. The permanent magnet group is arranged at equal intervals and is composed of two permanent magnets, and the two permanent magnets are arranged in a V shape that opens outward from the rotor center, and are arranged on the inner periphery of the rotor. The shape of the part which is arrange | positioned at equal intervals and is located between permanent magnet groups provided with V shape has a recessed part shape, It is characterized by the above-mentioned.

以上詳細に説明した如くこの発明によれば、複数の永久磁石群を有するロータと、等間隔に配置されたティースと、ティース間に形成されたスロットとを備えた電動機において、各々の永久磁石群は、等間隔に配置され、かつ2つの永久磁石から構成され、2つの永久磁石は、ロータ中心から外方に向かって開いたV字形状に配置され、ロータの外周の内、等間隔に配置され、かつV字形状を備えた永久磁石群同士の間に位置する部分の形状が、凹部形状を有している。
従って、電気角に対する磁気抵抗の脈動を抑制することが可能である。
また、コギントルク、トルクリップル、鉄損をより低減することが可能である。
As described in detail above, according to the present invention, in an electric motor including a rotor having a plurality of permanent magnet groups, teeth arranged at equal intervals, and slots formed between the teeth, each permanent magnet group is provided. Are arranged at equal intervals and composed of two permanent magnets, and the two permanent magnets are arranged in a V shape that opens outward from the rotor center, and are arranged at equal intervals in the outer periphery of the rotor. And the shape of the part located between permanent magnet groups provided with V shape has a recessed part shape.
Therefore, it is possible to suppress the pulsation of the magnetic resistance with respect to the electrical angle.
Further, cogging torque, torque ripple, and iron loss can be further reduced.

図1は電動機の部分断面図である。(実施例)FIG. 1 is a partial cross-sectional view of an electric motor. (Example) 図2は変形例を示す電動機の部分断面図である。(実施例)FIG. 2 is a partial cross-sectional view of an electric motor showing a modification. (Example) 図3は無負荷誘起電圧波形の比較を示す図である。(実施例)FIG. 3 is a diagram showing a comparison of no-load induced voltage waveforms. (Example) 図4は削り深さとトルクリップルの比較を示す図である。(実施例)FIG. 4 is a diagram showing a comparison between the cutting depth and the torque ripple. (Example) 図5はこの発明の従来技術を示す電動機の部分断面図である。FIG. 5 is a partial cross-sectional view of an electric motor showing the prior art of the present invention.

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1〜図4はこの発明の実施例を示すものである。
図1において、1は電動機、2はロータ(「回転子」または「ロータコア」とも換言できる。)、3はロータ2の外周側に配設したステータ(「固定子」または「ステータコア」とも換言できる。)である。
前記ロータ2は、回転軸4に固定された磁性材料により円筒形状に形成され、このロータ2に複数の永久磁石群5を周方向に等間隔に配置している。
また、前記ロータ2の周方向に隣り合う永久磁石群5は、それぞれ周方向に交互に磁極が異なるように配置している。
そして、各々の永久磁石群5は、等間隔に配置され、かつ2つの第1、第2永久磁石6、7から構成される。
前記ロータ2には、各々の永久磁石群5を構成する2つの第1、第2永久磁石6、7をそれぞれ挿入して固定するための、2つの第1、第2磁石挿入孔8、9を軸方向に形成している。
このとき、一対の第1、第2磁石挿入孔8、9は、断面長四角形状に形成され、長手方向を前記ロータ2の中心から外方に向かって開いたV字形状に配置される。
前記第1、第2磁石挿入孔8、9の長手方向両端には、図1に示す如く、磁束の通過を阻止するフラックスバリア10、11を形成している。
前記第1、第2永久磁石6、7は、前記第1、第2磁石挿入孔8、9と同じ断面長四角形状に夫々形成され、第1、第2磁石挿入孔8、9に各々挿入されて固定される。
そして、前記第1永久磁石6が固定された第1磁石挿入孔8の長手方向両端には、前記フラックスバリア10が配置されるとともに、前記第2永久磁石7が固定された第2磁石挿入孔9の長手方向両端には、前記フラックスバリア11が配置される。
1 to 4 show an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, 1 is an electric motor, 2 is a rotor (also referred to as “rotor” or “rotor core”), and 3 is a stator (“stator” or “stator core”) disposed on the outer peripheral side of the rotor 2. .)
The rotor 2 is formed in a cylindrical shape by a magnetic material fixed to the rotating shaft 4, and a plurality of permanent magnet groups 5 are arranged on the rotor 2 at equal intervals in the circumferential direction.
Further, the permanent magnet groups 5 adjacent to each other in the circumferential direction of the rotor 2 are arranged so that the magnetic poles are alternately different in the circumferential direction.
Each permanent magnet group 5 is arranged at equal intervals and is composed of two first and second permanent magnets 6 and 7.
Two first and second magnet insertion holes 8 and 9 for inserting and fixing two first and second permanent magnets 6 and 7 constituting each permanent magnet group 5 in the rotor 2 respectively. Are formed in the axial direction.
At this time, the pair of first and second magnet insertion holes 8 and 9 are formed in a rectangular shape in cross section, and are arranged in a V shape whose longitudinal direction is opened outward from the center of the rotor 2.
As shown in FIG. 1, flux barriers 10 and 11 for preventing the passage of magnetic flux are formed at both longitudinal ends of the first and second magnet insertion holes 8 and 9, respectively.
The first and second permanent magnets 6 and 7 are respectively formed in the same rectangular shape as the first and second magnet insertion holes 8 and 9, and are inserted into the first and second magnet insertion holes 8 and 9, respectively. To be fixed.
The flux barrier 10 is disposed at both longitudinal ends of the first magnet insertion hole 8 to which the first permanent magnet 6 is fixed, and the second magnet insertion hole to which the second permanent magnet 7 is fixed. The flux barriers 11 are disposed at both longitudinal ends of 9.

また、前記電動機1の前記ステータ3は、図1に示す如く、磁性材料により円筒形状に形成され、ステータ3の内周側に等間隔に配置されたティース12と、このティース12間に形成されたスロット13とを有している。
前記ティース12には、巻線相としてのU相コイル14とV相コイル15とW相コイル16とを、例えば5つのティース12に跨りスロット13に通して巻回している。
このとき、前記U相コイル14は、ティース12の内周側に位置し、周方向に一つのティース12を挟んで配置している。
また、前記V相コイル15は、前記U相コイル14の外周側に位置し、周方向に一つのティース12を挟んで配置し、かつU相コイル14に対して周方向にずらして重なるように配置している。
更に、前記W相コイル16は、前記V相コイル15の外周側に位置し、周方向に一つのティース12を挟んで配置し、かつV相コイル15に対して周方向にずらして重なるように配置している。
前記電動機1は、ロータ2の周方向に等間隔に永久磁石群5を配置し、ステータ3のU相コイル14とV相コイル15とW相コイル16とにより回転磁界を発生させ、永久磁石群5の磁界との相互作用によりロータ2を回転させる。
Further, as shown in FIG. 1, the stator 3 of the electric motor 1 is formed in a cylindrical shape by a magnetic material, and is formed between teeth 12 disposed at equal intervals on the inner peripheral side of the stator 3. Slot 13.
A U-phase coil 14, a V-phase coil 15, and a W-phase coil 16 serving as winding phases are wound around the teeth 12 through, for example, five teeth 12 and through slots 13.
At this time, the U-phase coil 14 is located on the inner peripheral side of the tooth 12 and is disposed with one tooth 12 sandwiched in the circumferential direction.
The V-phase coil 15 is located on the outer peripheral side of the U-phase coil 14, is disposed with one tooth 12 sandwiched in the circumferential direction, and is shifted in the circumferential direction so as to overlap the U-phase coil 14. It is arranged.
Further, the W-phase coil 16 is located on the outer peripheral side of the V-phase coil 15, is arranged with one tooth 12 sandwiched in the circumferential direction, and overlaps the V-phase coil 15 while being shifted in the circumferential direction. It is arranged.
The electric motor 1 has permanent magnet groups 5 arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotor 2, and a rotating magnetic field is generated by the U-phase coil 14, the V-phase coil 15 and the W-phase coil 16 of the stator 3. The rotor 2 is rotated by the interaction with the magnetic field 5.

そして、前記電動機1において、前記ロータ2の外周の内、等間隔に配置され、かつV字形状を備えた永久磁石群5同士の間に位置する部分の形状が、凹部17形状を有している。
詳述すれば、前記ロータ2の外周に複数の永久磁石群5を設けた際に、図1及び図2に示す如く、隣接する永久磁石群5同士の間において、各々の永久磁石群5を構成する2つの第1、第2永久磁石6、7の内、一方の永久磁石群5の第1永久磁石6の外端角部6tと他方の永久磁石群5の第2永久磁石7の外端角部7tとの間、または一方の永久磁石群5の第2永久磁石7の外端角部7tと他方の永久磁石群5の第1永久磁石6の外端角部6tとの間を削って前記凹部17を形成するものである。
また、前記電動機1は、従来の電動機(図5)がロータ2に永久磁石をV字型に配置した真円ロータ構造に対して、図1及び図2に示す如く、ロータ2外径形状に凹部17を形成して非真円ロータ構造としている。
前記電動機1は、ロータ2が3極対、前記ステータ3が36個のスロット13、ティース12に5ピッチで巻線された、一般的な3相IPMモータである。
IPMモータである前記電動機1のモータトルクは、マグネットトルクとリラクタンストルクとを足し合わせた大きさになる。
そのため、モータトルクのトルクリップルは、当然マグネットトルクとリラクタンストルクとの両方のリップルを足し合わせた大きさになる。
前記電動機1のロータ2形状では、追加したロータ2外径形状の凹部17により、q軸磁路のエアギャップ長を長くしてq軸磁束の磁気抵抗を大きくすることで電気角に対する磁気抵抗の差を低減することができる。
And in the said motor 1, the shape of the part located in the outer periphery of the said rotor 2 at equal intervals, and located between the permanent magnet groups 5 provided with V-shape has the shape of a recessed part 17. Yes.
More specifically, when a plurality of permanent magnet groups 5 are provided on the outer periphery of the rotor 2, as shown in FIGS. 1 and 2, each permanent magnet group 5 is disposed between adjacent permanent magnet groups 5. Out of the two first and second permanent magnets 6, 7 constituting the outer end corner 6 t of the first permanent magnet 6 of one permanent magnet group 5 and the second permanent magnet 7 of the other permanent magnet group 5. Between the end corner 7t or between the outer end corner 7t of the second permanent magnet 7 of one permanent magnet group 5 and the outer end corner 6t of the first permanent magnet 6 of the other permanent magnet group 5. The concave portion 17 is formed by shaving.
Further, the electric motor 1 has a rotor 2 outer diameter shape as shown in FIG. 1 and FIG. 2 in contrast to the perfect circular rotor structure in which the conventional electric motor (FIG. 5) has a permanent magnet arranged on the rotor 2 in a V shape. A recess 17 is formed to form a non-round rotor structure.
The electric motor 1 is a general three-phase IPM motor in which a rotor 2 is a three-pole pair, and the stator 3 is wound around 36 slots 13 and teeth 12 at 5 pitches.
The motor torque of the electric motor 1 that is an IPM motor has a magnitude obtained by adding the magnet torque and the reluctance torque.
Therefore, the torque ripple of the motor torque is naturally a magnitude obtained by adding the ripples of both the magnet torque and the reluctance torque.
In the shape of the rotor 2 of the motor 1, the magnetic resistance of the electrical angle with respect to the electrical angle can be increased by increasing the magnetic resistance of the q-axis magnetic flux by increasing the air gap length of the q-axis magnetic path by the recessed portion 17 of the outer diameter shape of the rotor 2. The difference can be reduced.

また、前記電動機1は、q軸電機子反作用磁束が通り難くなることで突極比が低くなり、その結果リラクタンストルクのリップルを小さくすることが可能になる。
トルクリップルは、マグネットトルクとリラクタンストルクのリップルを足し合わせたものなので、当然トルクリップルが低減することにつながる。
従って、前記電動機1は、従来の電動機と比べて、コギントルクやトルクリップルをより低減することが可能である。
トルクリップルの低減は、図4の実線およびその他の線分a、b、cから明らかなように、追加したロータ2外径形状の凹部17の削り深さ(a:0.2mm、b:0.3mm、c:0.4mm)にかかわらず可能になる。
よって、前記電動機1のロータ2に、図2に示す如く、極端に削り深さを大きくした凹部27を形成した場合でも、トルクリップルを低減することが可能である。ただし、リラクタンストルクが小さくなるため、モータトルクは低下することとなる。このため、適切なロータ2外径形状の凹部17の削り深さは、要求トルクとトルクリップルの低減量とによって決定する必要がある。
また、追加するロータ2外径形状の凹部17の削り深さや削り幅を調整することで、誘起電圧高調波含有率を下げることができ、高調波成分による鉄損低減の効果があり、鉄損をより低減することが可能である。
Further, the motor 1 has a low salient pole ratio due to the difficulty of passing the q-axis armature reaction magnetic flux, and as a result, the reluctance torque ripple can be reduced.
Since the torque ripple is the sum of the magnet torque and the reluctance torque ripple, the torque ripple is naturally reduced.
Therefore, the electric motor 1 can further reduce the cogging torque and the torque ripple as compared with the conventional electric motor.
As is apparent from the solid line and other line segments a, b, and c in FIG. 4, the torque ripple is reduced by the cutting depth (a: 0.2 mm, b: 0) of the recessed portion 17 having the outer shape of the rotor 2 added. .3 mm, c: 0.4 mm).
Therefore, even if the rotor 2 of the electric motor 1 is formed with a recess 27 having an extremely large cutting depth as shown in FIG. 2, torque ripple can be reduced. However, since the reluctance torque is reduced, the motor torque is reduced. For this reason, it is necessary to determine the appropriate cutting depth of the recess 17 having the outer diameter shape of the rotor 2 based on the required torque and the amount of torque ripple reduction.
Further, by adjusting the cutting depth and the cutting width of the concave portion 17 of the outer diameter of the rotor 2 to be added, the induced voltage harmonic content can be reduced, and there is an effect of reducing the iron loss due to the harmonic component. Can be further reduced.

なお、図3においては、従来のV字型配置(図3の実線の「ベースモデル」が該当。)による無負荷誘起電圧波形とこの発明のロータ2外径形状に凹部17(削り深さ0.3mm)を形成したV字型配置(図3の破線の「削り深さ0.3mm」が該当。)による無負荷誘起電圧波形とがほぼ一致している。   In FIG. 3, the no-load induced voltage waveform by the conventional V-shaped arrangement (corresponding to the “base model” in FIG. 3) and the outer diameter shape of the rotor 2 of the present invention are provided with a recess 17 (cutting depth 0 .3 mm) is substantially the same as the no-load induced voltage waveform obtained by the V-shaped arrangement (corresponding to the “shaving depth of 0.3 mm” in FIG. 3).

このように、前記電動機1において、前記ロータ2の外周の内、等間隔に配置され、かつV字形状を備えた永久磁石群5同士の間に位置する部分の形状が、凹部17形状を有する。
これにより、前記電動機1は、モータトルクのトルクリップルを低減することが可能であり、電動機1を車両の駆動用モータとして利用した場合には、快適性向上に貢献できる。
Thus, in the electric motor 1, the shape of the portion located between the permanent magnet groups 5 that are arranged at equal intervals on the outer periphery of the rotor 2 and have a V-shape has the shape of the recess 17. .
Thereby, the electric motor 1 can reduce the torque ripple of the motor torque, and when the electric motor 1 is used as a driving motor for a vehicle, it can contribute to an improvement in comfort.

また、1つの永久磁石群5を構成する2つの前記第1、第2永久磁石6、7の外端角部6t、7tが、1つのティース12の両側左右方向に配置されたスロット13を数えて、各々2番目のスロット13の幅方向中心と、ロータ2中心とを結ぶ直線上に位置している。
つまり、2つの前記第1、第2永久磁石6、7を線対称に分け、かつロータ2の中心R0(アール・ゼロ)を通る直線L1とした際に、図1に示す如く、この直線L1上に幅方向中心を位置する1つのティース12を基準のティース12aとする。
また、この基準のティース12aの両側左右方向に配置されるスロット13を左側第1スロット13aと右側第1スロット13xとする。
そして、左側第1スロット13aから数えて2番目のスロット13を左側第3スロット13cとするとともに、右側第1スロット13xから数えて2番目のスロット13を右側第3スロット13zとする。
このとき、左側第3スロット13cの幅方向中心とロータ2の中心R0を通る直線をL2とする。
また、右側第3スロット13zの幅方向中心とロータ2の中心R0を通る直線をL3とする。
さすれば、図1に示す如く、前記第1永久磁石6の外端角部6tが直線L2上に位置する一方、前記第2永久磁石7の外端角部7tが直線L3上に位置することとなる。 従って、コギントルク、トルクリップルをより低減することが可能である。
In addition, the slots 13 in which the outer end corners 6t and 7t of the two first and second permanent magnets 6 and 7 constituting one permanent magnet group 5 are arranged in the left and right directions on both sides of one tooth 12 are counted. The second slot 13 is positioned on a straight line connecting the center in the width direction and the center of the rotor 2.
That is, when the two first and second permanent magnets 6 and 7 are line-symmetrically divided and formed as a straight line L1 passing through the center R0 (Earth Zero) of the rotor 2, as shown in FIG. One tooth 12 positioned at the center in the width direction is defined as a reference tooth 12a.
Further, the slots 13 arranged in the left and right directions on both sides of the reference tooth 12a are referred to as a left first slot 13a and a right first slot 13x.
The second slot 13 counted from the left first slot 13a is defined as the left third slot 13c, and the second slot 13 counted from the right first slot 13x is defined as the right third slot 13z.
At this time, a straight line passing through the center in the width direction of the left third slot 13c and the center R0 of the rotor 2 is defined as L2.
A straight line passing through the center in the width direction of the right third slot 13z and the center R0 of the rotor 2 is defined as L3.
Then, as shown in FIG. 1, the outer end corner 6t of the first permanent magnet 6 is positioned on the straight line L2, while the outer end corner 7t of the second permanent magnet 7 is positioned on the straight line L3. It will be. Therefore, cogging torque and torque ripple can be further reduced.

更に、前記ロータ2を鉄心とした際に電気子電流が鎖交する磁束線の妨げにならないような位置に前記永久磁石群2は配置される。
つまり、磁束線は、磁場中のある一定面積を通りぬける磁力線の垂直成分を足し合わせた磁束(「磁気誘導束」とも言う。)を仮想線分にて表示されるものであり、この磁束線が前記永久磁石群2によって妨げられないように配置する必要がある。
例えば、この発明の実施例に開示されるように複数の前記永久磁石群2を等間隔、かつV字型配置とする。
従って、前記永久磁石群2を電気子電流が鎖交する磁束線の妨げにならないような位置に配置することが可能となり、前記電動機1の駆動効率の向上に寄与できる。
Further, the permanent magnet group 2 is arranged at a position where the magnetic flux lines with which the electric current is linked when the rotor 2 is an iron core are not hindered.
In other words, the magnetic flux line displays a magnetic flux (also referred to as “magnetic induction flux”) obtained by adding the vertical components of the magnetic field lines passing through a certain area in the magnetic field as a virtual line segment. Must be arranged so as not to be obstructed by the permanent magnet group 2.
For example, as disclosed in the embodiment of the present invention, the plurality of permanent magnet groups 2 are arranged at equal intervals and in a V-shape.
Therefore, it becomes possible to arrange the permanent magnet group 2 at a position where it does not hinder the magnetic flux lines interlinked with the electric current, which can contribute to the improvement of the driving efficiency of the electric motor 1.

1 電動機
2 ロータ(「回転子」または「ロータコア」とも換言できる。)
3 ステータ(「固定子」または「ステータコア」とも換言できる。)
4 回転軸
5 永久磁石群
6 第1永久磁石
6t 外端角部
7 第2永久磁石
7t 外端角部
8 第1磁石挿入孔
9 第2磁石挿入孔
10、11 フラックスバリア
12 ティース
13 スロット
14 U相コイル
15 V相コイル
16 W相コイル
17、27 凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric motor 2 Rotor (it can also be called "rotor" or "rotor core")
3 Stator (also referred to as “stator” or “stator core”)
4 Rotating shaft 5 Permanent magnet group 6 First permanent magnet 6t Outer end corner 7 Second permanent magnet 7t Outer end corner 8 First magnet insertion hole 9 Second magnet insertion hole 10, 11 Flux barrier 12 Teeth 13 Slot 14 U Phase coil 15 V phase coil 16 W phase coil 17, 27 Recess

Claims (3)

複数の永久磁石群を有するロータと、等間隔に配置されたティースと、このティース間に形成されたスロットとを備えた電動機において、各々の永久磁石群は、等間隔に配置され、かつ2つの永久磁石から構成され、2つの永久磁石は、前記ロータ中心から外方に向かって開いたV字形状に配置され、前記ロータの外周の内、等間隔に配置され、かつV字形状を備えた永久磁石群同士の間に位置する部分の形状が、凹部形状を有していることを特徴とする電動機。   In an electric motor including a rotor having a plurality of permanent magnet groups, teeth arranged at equal intervals, and slots formed between the teeth, each permanent magnet group is arranged at equal intervals, and two It is composed of permanent magnets, and the two permanent magnets are arranged in a V-shape that opens outward from the rotor center, are arranged at equal intervals in the outer periphery of the rotor, and have a V-shape. The electric motor characterized in that the shape of the portion located between the permanent magnet groups has a concave shape. 1つの永久磁石群を構成する2つの永久磁石の外端角部が、前記1つのティースの両側左右方向に配置されたスロットを数えて、各々2番目のスロットの幅方向中心と、ロータ中心とを結ぶ直線上に位置していることを特徴とする請求項1に記載の電動機。   The outer end corners of the two permanent magnets constituting one permanent magnet group count the slots arranged in the left and right directions on both sides of the one tooth, respectively, the width direction center of the second slot, the rotor center, The electric motor according to claim 1, wherein the electric motor is located on a straight line connecting the two. ロータを鉄心とした際に電気子電流が鎖交する磁束線の妨げにならないような位置に前記永久磁石群は配置されることを特徴とする請求項2に記載の電動機。   The electric motor according to claim 2, wherein the permanent magnet group is disposed at a position where the magnetic flux lines interlinked with the electric current are not obstructed when the rotor is an iron core.
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