JP2013021761A - Rotary electric machine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary electric machine for efficiently reducing a prescribed degree of electromagnetic excitation force by arranging magnetic barriers in appropriate positions.SOLUTION: The plurality of magnetic barrier sections 13 are arranged in parts positioned on an opposite side of a rotation axis P to a permanent magnet 20 in a first core section R1 positioned on a center side of a rotor 1 to a center of a stator among 2p pieces of core sections R1 to R4 obtained by dividing the rotor core 10 at respective pole faces 11a to 11d in a circumferential direction in a prescribed cross section perpendicular to the rotation axis P, and are arranged in positions symmetrical to a straight line A1 connecting a center PC1 in the circumferential direction of an outer peripheral face of the first core section R1 and the rotation axis P. A shape of the first core section R1 and that of the second core section R3 positioned on the opposite side of the first core section R1 to the rotation axis P among 2p pieces of core sections R1 to R4 are asymmetrical to the rotation axis P.

Description

本発明は回転電機に関し、特に回転電機が有する回転子用コアの形状に関する。   The present invention relates to a rotating electrical machine, and more particularly to the shape of a rotor core included in the rotating electrical machine.

特許文献1には回転子が記載されている。当該回転子は回転子鉄心と永久磁石とを有している。回転子鉄心は複数種類の鉄心部によって形成されている。複数種類の鉄心部は軸方向に並んで配置されて回転子鉄心を形成する。鉄心部の外周表面には第1及び第2の溝が形成されている。当該第1及び第2の溝は鉄心部の外周表面において磁極ごとに配置される。つまり、第1の溝は磁極の数と同じ数だけ設けられ、これらは周方向で等間隔の位置に配置される。第2の溝も同様である。またこれらの第1及び第2の溝によってスキューを形成すべく、各鉄心部において第1の溝が周方向で互いにずれた位置に設けられ、第2の溝も周方向で互いにずれた位置に設けられる。これによってコギングトルクを低減している。   Patent Document 1 describes a rotor. The rotor has a rotor core and a permanent magnet. The rotor core is formed by a plurality of types of core parts. The plurality of types of core parts are arranged side by side in the axial direction to form a rotor core. First and second grooves are formed on the outer peripheral surface of the iron core. The said 1st and 2nd groove | channel is arrange | positioned for every magnetic pole in the outer peripheral surface of an iron core part. That is, the same number of first grooves as the number of magnetic poles are provided, and these grooves are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The same applies to the second groove. Further, in order to form a skew by these first and second grooves, the first grooves are provided at positions shifted from each other in the circumferential direction in each iron core portion, and the second grooves are also shifted from each other in the circumferential direction. Provided. As a result, the cogging torque is reduced.

特許文献2においても、回転子鉄心の外周表面に溝が形成されている。かかる溝は磁極ごと設けられている。つまり、かかる溝も磁極の数と同じ数だけ設けられ、これらは周方向で等間隔の位置に配置される。また特許文献2においても、一つの磁極につき、第1乃至第3の溝が形成された回転子鉄心が記載されているものの、第1乃至第3の溝の各々は周方向で等間隔に配置される。   Also in patent document 2, the groove | channel is formed in the outer peripheral surface of a rotor core. Such a groove is provided for each magnetic pole. That is, the same number of grooves as the number of magnetic poles are provided, and these grooves are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Also, Patent Document 2 describes a rotor core in which first to third grooves are formed for one magnetic pole, but each of the first to third grooves is arranged at equal intervals in the circumferential direction. Is done.

特許文献3においても、回転子鉄心の外周面に溝が形成されているものの、これらの溝は磁極面ごとに形成されている。   Also in Patent Document 3, although grooves are formed on the outer peripheral surface of the rotor core, these grooves are formed for each magnetic pole surface.

その他、本発明に関連する技術として特許文献4〜8が開示されている。   In addition, Patent Documents 4 to 8 are disclosed as techniques related to the present invention.

特開2005−176424号公報JP 2005-176424 A 特許3655205号公報Japanese Patent No. 3655205 特開2008−206308号公報JP 2008-206308 A 特開2002−78260号公報JP 2002-78260 A 特開2010−161832号公報JP 2010-161832 A 特開2007−97387号公報JP 2007-97387 A 特開2011−50205号公報JP 2011-50205 A 特開2002−78260号公報JP 2002-78260 A

特許文献1乃至3においては磁極毎に溝が形成されている。一方で、電磁加振力は回転子の振れ回りによって影響を受けるところ、回転子の振れ回りに関連して溝を設けることは考慮されていない。   In Patent Documents 1 to 3, a groove is formed for each magnetic pole. On the other hand, since the electromagnetic excitation force is influenced by the swing of the rotor, it is not considered to provide a groove in relation to the swing of the rotor.

そこで、本発明は、適切な位置に磁気障壁を設けることで、ある次数の電磁加振力を効率的に低減できる回転電機を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the rotary electric machine which can reduce the electromagnetic excitation force of a certain order efficiently by providing a magnetic barrier in an appropriate position.

本発明にかかる回転電機の第1の態様は、所定の回転軸(P)の周りを回転する回転子(1)と、前記回転子に対して前記回転軸とは反対側でエアギャップを介して前記回転子と対向する固定子(3)とを備え、前記回転子は、前記固定子と対向する外周面(11)と、複数の磁気障壁部(13,131〜133)とを有する回転子用コア(10)と、前記回転子用コアにおいて前記回転軸の周りで環状に配置され、前記回転軸を中心とした周方向で交互に異なる磁極を発生する2p個の磁極面(11a〜11d)を前記外周面に形成する、複数の永久磁石(20)とを備え、前記複数の磁気障壁部は、前記回転軸に垂直な所定の断面において、前記周方向で前記回転子用コアを前記磁極面ごとに区分して得られる2p個のコア部(R1〜R4)のうち、前記固定子の中心(Q3)に対して前記回転子の中心(Q1)側に位置する第一のコア部(R1)の、前記永久磁石に対して前記回転軸とは反対側に位置する部分に設けられ、かつ前記第一のコア部の前記外周面の前記周方向における中心(PC1)と前記回転軸とを結ぶ直線(A1)に対して対称な位置に設けられ、前記回転軸を中心とした径方向における前記複数の磁気障壁部(13)の幅は、前記断面における前記エアギャップの最大値(G1)と最小値(G2)との差(W)の2倍よりも小さく、前記第一のコア部の形状と、前記2p個のコア部のうち前記回転軸に対して前記第一のコア部と反対側に位置する第二のコア部(R3)の形状とは、前記回転軸に対して非対称である。   A first aspect of the rotating electrical machine according to the present invention includes a rotor (1) rotating around a predetermined rotation axis (P), and an air gap on the opposite side of the rotation axis from the rotor. And a stator (3) facing the rotor, the rotor having an outer peripheral surface (11) facing the stator and a plurality of magnetic barrier portions (13, 131 to 133). A core (10) and 2p magnetic pole faces (11a to 11d) which are arranged in an annular shape around the rotation axis in the rotor core and generate different magnetic poles alternately in the circumferential direction around the rotation axis A plurality of permanent magnets (20) formed on the outer peripheral surface, wherein the plurality of magnetic barrier portions have the rotor core in the circumferential direction in the predetermined cross section perpendicular to the rotation axis. Of the 2p core parts (R1 to R4) obtained by dividing each face, the center (Q1) side of the rotor with respect to the center (Q3) of the stator The first core part (R1) to be placed is provided at a portion located on the opposite side of the rotation axis with respect to the permanent magnet, and the center in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the first core part (PC1) is provided at a position symmetrical to a straight line (A1) connecting the rotation axis, and the width of the plurality of magnetic barrier portions (13) in the radial direction around the rotation axis is the width in the cross section. Less than twice the difference (W) between the maximum value (G1) and the minimum value (G2) of the air gap, and the shape of the first core part and the rotational axis of the 2p core parts On the other hand, the shape of the second core portion (R3) located on the opposite side of the first core portion is asymmetric with respect to the rotation axis.

本発明にかかる回転電機の第2の態様は、第1の態様にかかる回転電機であって、前記複数の磁気障壁部(13,131〜133)のいずれもが前記直線(A1)を避けて設けられる。   A second aspect of the rotating electrical machine according to the present invention is the rotating electrical machine according to the first aspect, wherein any of the plurality of magnetic barrier portions (13, 131 to 133) is provided avoiding the straight line (A1). .

本発明にかかる回転電機の第3の態様は、第1の態様にかかる回転電機であって、前記複数の磁気障壁部(13,131〜133)の一つが前記直線(A1)上に設けられる。   A third aspect of the rotating electrical machine according to the present invention is the rotating electrical machine according to the first aspect, wherein one of the plurality of magnetic barrier portions (13, 131 to 133) is provided on the straight line (A1).

本発明にかかる回転電機の第4の態様は、第1から第4の何れか一つの態様にかかる回転電機であって、前記第1のコア部(R1)における前記中心(PC1)を、前記回転軸(P)を中心として±360/(2p+1)度回転させた位置において、前記永久磁石(20)に対して前記回転軸とは反対側に設けられる第2の磁気障壁部(14)を更に備える。   A fourth aspect of the rotating electrical machine according to the present invention is the rotating electrical machine according to any one of the first to fourth aspects, wherein the center (PC1) of the first core portion (R1) is At a position rotated about ± 360 / (2p + 1) degrees around the rotation axis (P), a second magnetic barrier portion (14) provided on the opposite side of the rotation axis with respect to the permanent magnet (20) is provided. In addition.

本発明にかかる回転電機の第5の態様は、第1から第4の何れか一つの態様にかかる回転電機であって、前記回転軸(P)に沿う軸方向の一方側から他方側へと向かって、前記第一のコア部と前記固定子との間の前記エアギャップが増大するように前記回転子(1)および前記固定子(3)とが配置されており、前記複数の磁気障壁部(13)の前記幅は、前記軸方向において前記一方側から前記他方側へと向かって低減する。   A fifth aspect of the rotating electrical machine according to the present invention is the rotating electrical machine according to any one of the first to fourth aspects, from one side of the axial direction along the rotational axis (P) to the other side. The rotor (1) and the stator (3) are arranged so that the air gap between the first core portion and the stator increases, and the plurality of magnetic barriers The width of the portion (13) decreases from the one side to the other side in the axial direction.

本発明にかかる回転電機の第6の態様は、第1から第5の何れか一つの態様にかかる回転電機であって、前記複数の磁気障壁部(131)は前記磁極面に設けられる溝部である。   A sixth aspect of the rotating electrical machine according to the present invention is the rotating electrical machine according to any one of the first to fifth aspects, wherein the plurality of magnetic barrier portions (131) are groove portions provided on the magnetic pole surface. is there.

本発明にかかる回転電機の第7の態様は、第1から第5の何れか一つの態様にかかる回転電機であって、前記磁気障壁部(132)は前記永久磁石(20)と前記磁極面(11a)との間に設けられた非磁性体である。   A seventh aspect of the rotating electrical machine according to the present invention is the rotating electrical machine according to any one of the first to fifth aspects, wherein the magnetic barrier portion (132) includes the permanent magnet (20) and the magnetic pole surface. (11a) is a nonmagnetic material.

本発明にかかる回転電機の第8の態様は、第1から第5の何れか一つの態様にかかる回転電機であって、前記回転子用コア(10)は、前記回転軸(P)に沿う方向に積層された複数の電磁鋼板を更に有し、前記複数の電磁鋼板の少なくとも複数枚には相互に嵌合して前記回転軸に沿った軸方向における固定のために複数の凹凸(114)が設けられ、当該凹凸は前記複数の磁気障壁部(133)として機能する。   An eighth aspect of the rotating electrical machine according to the present invention is the rotating electrical machine according to any one of the first to fifth aspects, wherein the rotor core (10) is along the rotational axis (P). A plurality of magnetic steel sheets stacked in a direction, and a plurality of concave and convex portions (114) for fitting in at least a plurality of the magnetic steel sheets and fixing in the axial direction along the rotation axis The irregularities function as the plurality of magnetic barrier portions (133).

本発明にかかる回転電機の第1の態様によれば、電磁加振力は第一のコア部における中心(いわゆる磁極中心)に対してほぼ対称に存在するところ、複数の磁気障壁部は磁極中心に対称な位置に設けられる。よって、電磁加振力を効率的に低減できる次数が存在する。しかも、第一のコア部における回転子用コアの形状と第二のコア部における回転子用コアの形状とが非対称である。したがって、当該次数の電磁加振力のうち第一のコア部と第二のコア部とで非対称となる次数、即ち奇数次の電磁加振力を効率的に低減できる。   According to the first aspect of the rotating electrical machine according to the present invention, the electromagnetic excitation force exists substantially symmetrically with respect to the center (so-called magnetic pole center) in the first core portion, and the plurality of magnetic barrier portions are arranged at the magnetic pole center. Are provided at symmetrical positions. Therefore, there is an order that can efficiently reduce the electromagnetic excitation force. Moreover, the shape of the rotor core in the first core portion and the shape of the rotor core in the second core portion are asymmetric. Therefore, among the electromagnetic excitation forces of the order, the orders that are asymmetric between the first core portion and the second core portion, that is, odd-order electromagnetic excitation forces can be efficiently reduced.

本発明にかかる回転電機の第2の態様によれば、第1のコア部の中心において谷となる次数の電磁加振力を低減できる。   According to the 2nd aspect of the rotary electric machine concerning this invention, the electromagnetic excitation force of the order which becomes a trough in the center of a 1st core part can be reduced.

本発明にかかる回転電機の第3の態様によれば、第1のコア部の中心において山となる次数の電磁加振力を低減できる。   According to the 3rd aspect of the rotary electric machine concerning this invention, the electromagnetic excitation force of the order which becomes a peak in the center of a 1st core part can be reduced.

本発明にかかる回転電機の第4の態様によれば、(2p+1)次の電磁加振力の周期に対応する位置に第2の磁気障壁部が設けられることとなる。よって(2p+1)次の電磁加振力を効率的に低減できる。   According to the 4th aspect of the rotary electric machine concerning this invention, a 2nd magnetic barrier part will be provided in the position corresponding to the period of the (2p + 1) th order electromagnetic exciting force. Therefore, the (2p + 1) -th order electromagnetic excitation force can be efficiently reduced.

本発明にかかる回転電機の第5の態様によれば、軸方向における各位置における磁気障壁部の磁気抵抗とエアギャップの磁気抵抗との和を均一にすることができる。   According to the 5th aspect of the rotary electric machine concerning this invention, the sum of the magnetic resistance of the magnetic barrier part in each position in an axial direction and the magnetic resistance of an air gap can be made uniform.

本発明にかかる回転電機の第6の態様によれば、溝部を磁気障壁部として機能させることができる。   According to the 6th aspect of the rotary electric machine concerning this invention, a groove part can be functioned as a magnetic barrier part.

本発明にかかる回転電機の第7の態様によれば、磁気障壁部が磁極面から離れて設けられているので、磁気障壁部は、回転子の側面(磁極面)と固定子との間のエアギャップの測定を阻害しない。   According to the seventh aspect of the rotating electrical machine of the present invention, since the magnetic barrier portion is provided away from the magnetic pole surface, the magnetic barrier portion is provided between the side surface (magnetic pole surface) of the rotor and the stator. Does not interfere with air gap measurement.

本発明にかかる回転電機の第8の態様によれば、磁気障壁部は電磁鋼板を固定する機能と、磁気障壁の機能とを発揮するので、それぞれの機能を発揮する専用の固定部、磁気障壁部を設ける場合に比べて、製造コストを低減できる。   According to the 8th aspect of the rotary electric machine concerning this invention, since a magnetic barrier part exhibits the function which fixes an electromagnetic steel plate, and the function of a magnetic barrier, the exclusive fixing part which exhibits each function, a magnetic barrier Compared with the case where a part is provided, the manufacturing cost can be reduced.

回転子の概念的な構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a notional structure of a rotor. 回転電機の概念的な構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a notional structure of a rotary electric machine. 回転電機の概念的な構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a notional structure of a rotary electric machine. 回転子が振れ回りを伴って回転する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that a rotor rotates with a whirling. 回転子が振れ回りを伴って回転する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that a rotor rotates with a whirling. 回転子が振れ回りを伴って回転する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that a rotor rotates with a whirling. 回転子が振れ回りを伴って回転する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that a rotor rotates with a whirling. 電磁加振力の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an electromagnetic excitation force. 磁気障壁部の径方向における幅と電磁加振力の(2p+1)次の高調波成分との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the width | variety in the radial direction of a magnetic barrier part, and the (2p + 1) -order harmonic component of electromagnetic excitation force. 回転子の概念的な構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a notional structure of a rotor. 回転子の概念的な構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a notional structure of a rotor. 回転電機の概念的な構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a notional structure of a rotary electric machine. 回転子の概念的な構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a notional structure of a rotor. 回転子の概念的な構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a notional structure of a rotor. 圧縮機の概念的な構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a notional structure of a compressor.

<回転電機>
図1は回転軸Pに垂直な断面における回転子1の概念的な構成の一例を示す。図2は、当該断面における回転電機の概念的な構成の一例を示す。以下では、回転軸Pを中心とした径方向を単に径方向と呼び、回転軸Pを中心とした周方向を単に周方向と呼び、回転軸P1に沿う方向を軸方向と呼ぶ。
<Rotating electrical machinery>
FIG. 1 shows an example of a conceptual configuration of the rotor 1 in a cross section perpendicular to the rotation axis P. FIG. 2 shows an example of a conceptual configuration of the rotating electrical machine in the cross section. Hereinafter, the radial direction around the rotation axis P is simply called the radial direction, the circumferential direction around the rotation axis P is simply called the circumferential direction, and the direction along the rotation axis P1 is called the axial direction.

回転電機は回転子1と固定子3とを備える。回転子1と固定子3とは径方向においてエアギャップを介して互いに対面する。固定子3は回転子1に対して回転軸Pとは反対側において、所定のエアギャップを介して回転子1と対向する。なおここでは、回転軸Pは固定子3の中心Q3に相当すると把握する。   The rotating electrical machine includes a rotor 1 and a stator 3. The rotor 1 and the stator 3 face each other through an air gap in the radial direction. The stator 3 faces the rotor 1 via a predetermined air gap on the side opposite to the rotation axis P with respect to the rotor 1. Here, it is understood that the rotation axis P corresponds to the center Q3 of the stator 3.

固定子3は固定子用コア30と電機子巻線31とを備えている。固定子用コア30は複数(例えば6個)のティースと、環状のバックヨークとを備えている。複数のティースは固定子3の中心Q3(バックヨークの中心と見なすことができる)を中心として、放射状に配置される。バックヨークは、複数のティースの径方向における両端のうち中心Q3とは反対側の一端同士を連結する。   The stator 3 includes a stator core 30 and an armature winding 31. The stator core 30 includes a plurality of (for example, six) teeth and an annular back yoke. The plurality of teeth are arranged radially around the center Q3 of the stator 3 (which can be regarded as the center of the back yoke). The back yoke connects one ends of the plurality of teeth in the radial direction opposite to the center Q3.

電機子巻線31は径方向を軸としてティースに巻回される。なお、本願では特に断らない限り、電機子巻線は、これを構成する導線の一本一本を指すのではなく、導線が一纏まりに巻回された態様を指す。これは図面においても同様である。また、巻き始め及び巻き終わりの引き出し線、及びそれらの結線も図面においては省略した。図2の例示では、電機子巻線31はいわゆる集中巻き方式でティースに巻回される。   The armature winding 31 is wound around the teeth with the radial direction as an axis. In the present application, unless otherwise specified, the armature winding does not indicate each of the conductive wires constituting the armature winding, but indicates an aspect in which the conductive wires are wound together. The same applies to the drawings. In addition, the drawing lines at the start and end of winding and their connection are also omitted in the drawings. In the illustration of FIG. 2, the armature winding 31 is wound around the teeth by a so-called concentrated winding method.

かかる固定子3において電機子巻線31に適切に電流を流すことで、固定子3は回転子1に回転磁界を印加することができる。回転子1はかかる回転磁界に応じて回転軸Pの周りを回転する。以下、回転子1の構成の一例について説明する。   The stator 3 can apply a rotating magnetic field to the rotor 1 by appropriately supplying a current to the armature winding 31 in the stator 3. The rotor 1 rotates around the rotation axis P in accordance with the rotating magnetic field. Hereinafter, an example of the configuration of the rotor 1 will be described.

図1を参照して、回転子1は回転子用コア10と複数の永久磁石20とを備えている。回転子用コア10は軟磁性体(例えば鉄)で構成され、固定子3と対向する外周面11を有している(図2も参照)。図1,2の例示では、回転子用コア10は例えば回転軸Pを中心とした略円柱状の形状を有している。よって図1,2の例示では外周面11は略円形状を有する。   Referring to FIG. 1, the rotor 1 includes a rotor core 10 and a plurality of permanent magnets 20. The rotor core 10 is made of a soft magnetic material (for example, iron) and has an outer peripheral surface 11 facing the stator 3 (see also FIG. 2). 1 and 2, the rotor core 10 has, for example, a substantially cylindrical shape with the rotation axis P as the center. 1 and 2, the outer peripheral surface 11 has a substantially circular shape.

また回転子用コア10には複数の磁石格納孔12が穿たれている。複数の磁石格納孔12は複数の永久磁石20を格納する。各磁石格納孔12は以下に詳述する各永久磁石20の形状及び配置に合わせた形状を有している。   The rotor core 10 is provided with a plurality of magnet storage holes 12. The plurality of magnet storage holes 12 store a plurality of permanent magnets 20. Each magnet storage hole 12 has a shape that matches the shape and arrangement of each permanent magnet 20 described in detail below.

複数の永久磁石20は例えば希土類磁石(例えばネオジム、鉄、ホウ素を主成分とした希土類磁石)であって、回転子用コア10において回転軸Pの周りで環状に並んで配置される。より詳細には、回転子用コア10の磁石格納孔12に格納される。図1の例示では、各永久磁石20は直方体状の板状形状を有している。各永久磁石20は、回転軸Pを中心とした周方向(以下、単に周方向と呼ぶ)における自身の中央において、その厚み方向が、径方向に沿う姿勢で配置される。なお、各永久磁石20は必ずしも図1,2に示す形状で配置される必要はない。各永久磁石20は、例えば回転軸Pに沿う方向(以下、単に軸方向と呼ぶ)に見て、回転軸Pとは反対側(以下、外周側とも呼ぶ)若しくは回転軸P側(以下、内周側とも呼ぶ)へと開口するV字形状、又は外周側若しくは内周側へと開口する円弧状の形状を有していてもよい。   The plurality of permanent magnets 20 are, for example, rare earth magnets (for example, rare earth magnets mainly composed of neodymium, iron, and boron), and are arranged in a ring around the rotation axis P in the rotor core 10. More specifically, it is stored in the magnet storage hole 12 of the rotor core 10. In the illustration of FIG. 1, each permanent magnet 20 has a rectangular parallelepiped plate shape. Each permanent magnet 20 is arranged in a posture in which the thickness direction is along the radial direction at the center of the permanent magnet 20 in the circumferential direction around the rotation axis P (hereinafter simply referred to as the circumferential direction). Each permanent magnet 20 is not necessarily arranged in the shape shown in FIGS. Each of the permanent magnets 20 is, for example, viewed in the direction along the rotation axis P (hereinafter simply referred to as the axial direction), or on the side opposite to the rotation axis P (hereinafter also referred to as the outer peripheral side) or the rotation axis P side (hereinafter referred to as inner It may have a V-shape that opens to the peripheral side) or an arc shape that opens to the outer peripheral side or the inner peripheral side.

また図1では4つの永久磁石20が例示されており、周方向で隣り合う任意の一対の永久磁石20は外周側へと互いに異なる極性の磁極面を向けて配置される。これにより複数の永久磁石20はいわゆる界磁磁石として機能する。言い換えれば、複数の永久磁石20は外周面11に2p(pは1以上の整数であり、図1,2の例示では2)個の磁極面11a〜11dを形成する。磁極面11a〜11dは周方向において交互に異なる磁極を発生する。例えば、正極の磁極面を外周面11に向けて配置された2つの永久磁石20が、それぞれ外周面11に正極の磁極面11a,11cを形成し、負極の磁極面を外周面11に向けて配置された2つの永久磁石20がそれぞれ外周面11に負極の磁極面11b,11dを形成する。   In FIG. 1, four permanent magnets 20 are illustrated, and any pair of permanent magnets 20 adjacent in the circumferential direction are arranged with their magnetic pole surfaces having different polarities facing toward the outer peripheral side. Thereby, the plurality of permanent magnets 20 function as so-called field magnets. In other words, the plurality of permanent magnets 20 form 2p (p is an integer of 1 or more, 2 in the illustrations of FIGS. 1 and 2) on the outer peripheral surface 11. The magnetic pole surfaces 11a to 11d generate different magnetic poles alternately in the circumferential direction. For example, the two permanent magnets 20 arranged with the positive pole face facing the outer peripheral face 11 respectively form the positive pole faces 11 a and 11 c on the outer peripheral face 11 and the negative pole face toward the outer peripheral face 11. The two arranged permanent magnets 20 form negative pole surfaces 11b and 11d on the outer peripheral surface 11, respectively.

なお図1の例示では4つの永久磁石20(いわゆる4極の回転子1)が例示されているが、回転子1は2個の永久磁石20を有していてもよく、6個以上の永久磁石20を有していてもよい。また図1の例示では、4つの永久磁石20の各々が一つの界磁磁極を構成しているが、例えば一つの界磁磁極が複数の永久磁石20によって構成されていてもよい。言い換えれば、例えば図1における各永久磁石20がそれぞれ複数の永久磁石に分割されていてもよい。   In the illustration of FIG. 1, four permanent magnets 20 (so-called four-pole rotor 1) are illustrated, but the rotor 1 may have two permanent magnets 20 and may have six or more permanent magnets. The magnet 20 may be included. In the illustration of FIG. 1, each of the four permanent magnets 20 constitutes one field magnetic pole. However, for example, one field magnetic pole may be constituted by a plurality of permanent magnets 20. In other words, for example, each permanent magnet 20 in FIG. 1 may be divided into a plurality of permanent magnets.

回転子用コア10は例えば軸方向に積層された電磁鋼板で構成されてもよい。これにより回転子用コア10の軸方向における電気抵抗を高めることができ、以って回転子用コア10を流れる磁束に起因した渦電流の発生を低減することができる。また回転子用コア10は、意図的に電気的絶縁物(例えば樹脂)を含んで形成される圧粉磁心によって構成されてもよい。絶縁物が含まれているので圧粉磁心の電気抵抗は比較的高く、以って渦電流の発生を低減できる。   The rotor core 10 may be composed of, for example, electromagnetic steel plates stacked in the axial direction. As a result, the electrical resistance in the axial direction of the rotor core 10 can be increased, so that the generation of eddy currents due to the magnetic flux flowing through the rotor core 10 can be reduced. Moreover, the rotor core 10 may be configured by a dust core formed intentionally including an electrical insulator (for example, resin). Since the insulator is included, the electric resistance of the dust core is relatively high, and the generation of eddy current can be reduced.

図1の例示では、回転子用コア10には一の界磁磁極を形成する永久磁石20の周方向における両側で空隙121が穿たれている。空隙121は永久磁石20の周方向における両側から外周側へと延在している。空隙121によって、永久磁石20の外周側の磁極面と内周側の磁極面との間で磁束が短絡することを抑制できる。   In the illustration of FIG. 1, the rotor core 10 is provided with air gaps 121 on both sides in the circumferential direction of the permanent magnet 20 forming one field magnetic pole. The air gap 121 extends from both sides in the circumferential direction of the permanent magnet 20 to the outer peripheral side. The gap 121 can prevent the magnetic flux from being short-circuited between the magnetic pole surface on the outer peripheral side and the magnetic pole surface on the inner peripheral side of the permanent magnet 20.

図1の例示では空隙121は磁石格納孔12と連結されているが、磁石格納孔12と離間していてもよい。この場合、空隙121と磁石格納孔12との間には回転子用コア10の一部が介在するので、回転子用コア10の強度を向上できる。   In the illustration of FIG. 1, the gap 121 is connected to the magnet storage hole 12, but may be separated from the magnet storage hole 12. In this case, since a part of the rotor core 10 is interposed between the gap 121 and the magnet storage hole 12, the strength of the rotor core 10 can be improved.

図1の例示では、周方向で隣り合う永久磁石20同士の間(以下、極間とも呼ぶ)には回転子用コア10の一部としてのリブ部16が介在している。かかるリブ部16はいわゆるq軸インダクタンスを向上することができる。よって、d軸インダクタンスとq軸インダクタンスとの差を増大でき、ひいてはリラクタンストルクを向上できる。   In the illustration of FIG. 1, a rib portion 16 as a part of the rotor core 10 is interposed between the permanent magnets 20 adjacent to each other in the circumferential direction (hereinafter also referred to as “between poles”). The rib portion 16 can improve so-called q-axis inductance. Therefore, the difference between the d-axis inductance and the q-axis inductance can be increased, and the reluctance torque can be improved.

図1の例示では、リブ部16と、永久磁石20に対して外周側に存する回転子用コア10とは、空隙121の外周側にて連結部15を介して相互に連結されている。かかる連結部15も回転子用コア10の一部として形成される。これにより、回転子用コア10の強度を向上することができる。なお、この連結部15の径方向における厚みは、当該連結部15を通る磁束によって容易に磁気飽和する程度に小さいことが望ましい。これにより、永久磁石20の磁束が、永久磁石20に対して外周側の回転子用コア10、連結部15、リブ部16、及び永久磁石20に対して内周側の回転子用コア10を経由して短絡することを防止できる。   In the illustration of FIG. 1, the rib portion 16 and the rotor core 10 existing on the outer peripheral side with respect to the permanent magnet 20 are connected to each other via the connecting portion 15 on the outer peripheral side of the gap 121. The connecting portion 15 is also formed as a part of the rotor core 10. Thereby, the intensity | strength of the core 10 for rotors can be improved. It is desirable that the thickness of the connecting portion 15 in the radial direction is small enough to be easily magnetically saturated by the magnetic flux passing through the connecting portion 15. Thereby, the magnetic flux of the permanent magnet 20 causes the rotor core 10 on the outer peripheral side with respect to the permanent magnet 20, the connecting portion 15, the rib portion 16, and the rotor core 10 on the inner peripheral side with respect to the permanent magnet 20. Short circuit via can be prevented.

また図1の例示では、回転子用コア10には空隙122が形成されている。同じ磁極面に近接して設けられる空隙121,122についてみれば、空隙122は空隙121に対して極間とは反対側に設けられている。空隙122の径方向における幅は極間から遠ざかるに従って低減している。これによって、外周面11上の磁束密度の波形をより正弦波に近づけることができる。なお、図1の例示では、空隙121,122は互いに離間しているが、これに限らず、周方向で連続していても良い。   In the illustration of FIG. 1, a gap 122 is formed in the rotor core 10. With regard to the gaps 121 and 122 provided close to the same magnetic pole surface, the gap 122 is provided on the opposite side of the gap 121 from the gap 121. The width in the radial direction of the gap 122 decreases as the distance from the gap increases. Thereby, the waveform of the magnetic flux density on the outer peripheral surface 11 can be made closer to a sine wave. In the illustration of FIG. 1, the gaps 121 and 122 are separated from each other, but the present invention is not limited thereto, and may be continuous in the circumferential direction.

<磁気障壁部>
本回転子用コア10には複数の磁気障壁部13が設けられている。以下、複数の磁気障壁部13が設けられる範囲について説明する。まず周方向における範囲について説明し、次に径方向における範囲について説明する。複数の磁気障壁部13は、周方向において回転子用コア10を磁極面11a〜11dで区分したコア部R1〜R4のうち、コア部R1に設けられる。図2も参照して、コア部R1は固定子3の中心Q3に対して回転子1の中心Q1側に位置する。換言すればコア部R1は中心Q1に対して中心Q3とは反対側に位置する。なお図1の例示では、コア部R1の磁極中心PC1が中心Q1,Q3を通る直線A2上に位置している。ただし、これは必須要件ではなく、図3に例示するように、磁極中心PC1は中心Q1,Q3を通る直線A2からずれていても良い。
<Magnetic barrier part>
A plurality of magnetic barrier portions 13 are provided in the rotor core 10. Hereinafter, the range in which the plurality of magnetic barrier portions 13 are provided will be described. First, the range in the circumferential direction will be described, and then the range in the radial direction will be described. The plurality of magnetic barrier portions 13 are provided in the core portion R1 among the core portions R1 to R4 obtained by dividing the rotor core 10 by the magnetic pole surfaces 11a to 11d in the circumferential direction. Referring also to FIG. 2, the core portion R <b> 1 is located on the center Q <b> 1 side of the rotor 1 with respect to the center Q <b> 3 of the stator 3. In other words, the core portion R1 is located on the opposite side of the center Q1 from the center Q3. In the illustration of FIG. 1, the magnetic pole center PC1 of the core portion R1 is located on a straight line A2 passing through the centers Q1 and Q3. However, this is not an essential requirement, and the magnetic pole center PC1 may be deviated from a straight line A2 passing through the centers Q1 and Q3 as illustrated in FIG.

なお、コア部R1は、少なくとも回転子1が回転しているときに、中心Q3に対して中心Q1側に(換言すれば中心Q1に対して中心Q3とは反対側に)位置する。以下、回転子1が回転しているときの、中心Q1,Q3の位置関係および中心Q1,Q3に対するコア部R1の位置について説明する。   The core portion R1 is located on the center Q1 side with respect to the center Q3 (in other words, on the side opposite to the center Q3 with respect to the center Q1) at least when the rotor 1 is rotating. Hereinafter, the positional relationship between the centers Q1 and Q3 and the position of the core portion R1 with respect to the centers Q1 and Q3 when the rotor 1 is rotating will be described.

回転子1は、上述のように固定子3からの回転磁界に応じて回転するところ、実際には振れ回りを伴って回転する。ここでいう振れ回りとは回転子1の中心Q1が固定子3の中心Q3の周りを回転する公転動作を意味する。かかる振れ回りは、回転子1が停止した状態における中心Q1と中心Q3とのずれ、回転子1の重量バランス、回転子1が駆動する負荷(例えば不図示の圧縮機)の重量バランス、不図示のシャフトの剛性などに起因して生じる。   As described above, the rotor 1 rotates according to the rotating magnetic field from the stator 3 and actually rotates with a swing. The swing around here means a revolving operation in which the center Q 1 of the rotor 1 rotates around the center Q 3 of the stator 3. Such swinging is caused by the deviation between the center Q1 and the center Q3 when the rotor 1 is stopped, the weight balance of the rotor 1, the weight balance of a load (for example, a compressor not shown) driven by the rotor 1, This is caused by the rigidity of the shaft.

図4〜図7は、回転子1が振れ回りを伴って回転する様子の一例を示している。図4〜図7では、回転子1を簡略して示し、固定子3についてはその内接円(ティースの内接円)のみを示している。また図X(Xは5,6又は7)は、図(X−1)に対して回転子1が反時計回り方向に90度回転した場合の様子を示している。図4〜7に示すように、回転子1は、その中心Q1が固定子3の中心Q3の周りを回転しつつ(即ち公転しながら)、中心Q1の周りを自転する。   4-7 has shown an example of a mode that the rotor 1 rotates with a whirling. 4 to 7, the rotor 1 is shown in a simplified manner, and only the inscribed circle (inscribed circle of the teeth) is shown for the stator 3. Further, FIG. X (X is 5, 6 or 7) shows a state where the rotor 1 is rotated 90 degrees counterclockwise with respect to FIG. (X-1). As shown in FIGS. 4 to 7, the rotor 1 rotates around the center Q <b> 1 while the center Q <b> 1 rotates around the center Q <b> 3 of the stator 3 (that is, revolves).

さて、回転磁界によって回転する回転子1においては、図4〜7に示すように、回転子1が自転すれば回転子1の中心Q1もほぼ同じ角度だけ回転する。つまり、回転子1の自転と公転とがほぼ同期する。例えば図4から図5へと回転子1が90度自転したときには、中心Q1も中心Q3の周りを90度回転する。したがって、図4〜図7に示すように、コア部R1は常に中心Q3に対して中心Q1側に(換言すれば中心Q1に対して中心Q3とは反対側に)位置する。   Now, in the rotor 1 rotated by the rotating magnetic field, as shown in FIGS. 4 to 7, when the rotor 1 rotates, the center Q1 of the rotor 1 also rotates by substantially the same angle. That is, the rotation and revolution of the rotor 1 are almost synchronized. For example, when the rotor 1 rotates 90 degrees from FIG. 4 to FIG. 5, the center Q1 also rotates 90 degrees around the center Q3. Accordingly, as shown in FIGS. 4 to 7, the core portion R1 is always located on the center Q1 side with respect to the center Q3 (in other words, on the opposite side to the center Q3 with respect to the center Q1).

なお、回転子1の回転中に、コア部R1が中心Q3に対して中心Q1側に位置しているかどうかは、回転電機の構造および材質などにより、計算で確認することができる。また例えば回転子1の軸方向の一方側にバランスウェイトが設けられている場合、簡易的には、中心Q3から見てバランスウェイトが設けられた方向に中心Q1が位置する、と見なすことができる。   Whether the core portion R1 is positioned on the center Q1 side with respect to the center Q3 during rotation of the rotor 1 can be confirmed by calculation according to the structure and material of the rotating electrical machine. Further, for example, when a balance weight is provided on one side of the rotor 1 in the axial direction, it can be simply assumed that the center Q1 is located in the direction in which the balance weight is provided when viewed from the center Q3. .

またコア部R1について、次のように表現することもできる。すなわち、固定子3との間のエアギャップが最も小さいコア部がコア部R1である。ただし、ここでいうエアギャップは、溝部131の径方向における幅を無視したものである。なお、エアギャップについては以下の説明でもこの内容が適用される。   The core part R1 can also be expressed as follows. That is, the core part with the smallest air gap between the stator 3 is the core part R1. However, the air gap here is one in which the width of the groove 131 in the radial direction is ignored. In addition, this content is applied also to the following description about an air gap.

次に、複数の磁気障壁部13の径方向における位置について説明する。図1,2を参照して、複数の磁気障壁部13は径方向において、永久磁石20に対して回転軸Pとは反対側に設けられる。これは、複数の磁気障壁部13が、永久磁石20と固定子3との間の磁束に起因して生じる電磁加振力を低減することを目的とするからである。なお、図1,2の例示では、複数の磁気障壁部13は外周面11に形成された溝部131として示されている。   Next, the position in the radial direction of the plurality of magnetic barrier portions 13 will be described. Referring to FIGS. 1 and 2, the plurality of magnetic barrier portions 13 are provided on the side opposite to the rotation axis P with respect to the permanent magnet 20 in the radial direction. This is because the purpose of the plurality of magnetic barrier portions 13 is to reduce the electromagnetic excitation force caused by the magnetic flux between the permanent magnet 20 and the stator 3. 1 and 2, the plurality of magnetic barrier portions 13 are shown as groove portions 131 formed on the outer peripheral surface 11.

また複数の磁気障壁部13は、回転軸Pと磁極中心PC1とを通る直線A1に対して対称となる位置に設けられる。図1,3の例示では、2つの磁気障壁部13が直線A1に対して対称となる位置に設けられている。この技術的意義については後に詳述する。   The plurality of magnetic barrier portions 13 are provided at positions symmetrical with respect to a straight line A1 passing through the rotation axis P and the magnetic pole center PC1. 1 and 3, the two magnetic barrier portions 13 are provided at positions that are symmetrical with respect to the straight line A1. This technical significance will be described in detail later.

また磁気障壁部13の径方向における幅は、エアギャップの最大値G1と最小値G2との差Wの2倍よりも小さい。この点についても後述するが、簡単に言えば、電磁加振力を低減するための要件である。   The width in the radial direction of the magnetic barrier portion 13 is smaller than twice the difference W between the maximum value G1 and the minimum value G2 of the air gap. Although this point will also be described later, simply speaking, it is a requirement for reducing the electromagnetic excitation force.

また図1,3を参照して、コア部R1の形状と、回転軸Pに対してコア部R1と反対側に位置するコア部R3の形状とは、回転軸Pに対して非対称である。図1,3の例示では、コア部R3には磁気障壁部13が形成されていない。この技術的意義についても後に述べる。   1 and 3, the shape of the core portion R <b> 1 and the shape of the core portion R <b> 3 located on the opposite side to the core portion R <b> 1 with respect to the rotation axis P are asymmetric with respect to the rotation axis P. 1 and 3, the magnetic barrier portion 13 is not formed in the core portion R3. This technical significance will also be described later.

<電磁加振力>
さて、振れ回りを伴う回転子1の回転によって、回転子1には電磁加振力が生じる。これは次の理由による。即ち、図4〜7に例示する振れ回りを伴った回転によって、エアギャップによる磁気抵抗が不均一となり、これによって回転子1と固定子3との間の磁束密度に高調波成分が生じる。電磁加振力は磁束密度の2乗に基づいて表現されるので、磁束密度の高調波成分によって電磁加振力にも高調波成分が生じる。
<Electromagnetic excitation force>
Now, an electromagnetic excitation force is generated in the rotor 1 by the rotation of the rotor 1 accompanied by a swing. This is due to the following reason. That is, due to the rotation accompanied by the swing illustrated in FIGS. 4 to 7, the magnetic resistance due to the air gap becomes non-uniform, thereby generating a harmonic component in the magnetic flux density between the rotor 1 and the stator 3. Since the electromagnetic excitation force is expressed based on the square of the magnetic flux density, a harmonic component is also generated in the electromagnetic excitation force by the harmonic component of the magnetic flux density.

さて、かかる電磁加振力の各高調波成分は、図8に例示するように、直線A1に対してほぼ対称となる。この点は、出願人によるシミュレーションによって確認されている。図8の例示では、電磁加振力の(2p+1)次(ここでは5次)の高調波成分(実線で表示)と、電磁加振力の(6p+1)次(ここでは13次)の高調波成分(破線で表示)が示されている。電磁加振力の5次の高調波成分は回転軸Pの周りで5個の山と5個の谷を有し、電磁加振力の13次の電磁加振力は13個の山と13個の谷を有する。また電磁加振力の5次の高調波成分は直線A1において山となり、電磁加振力の13次の高調波成分は直線A1において谷となる。   Now, each harmonic component of the electromagnetic excitation force is substantially symmetrical with respect to the straight line A1, as illustrated in FIG. This point has been confirmed by simulation by the applicant. In the illustration of FIG. 8, the (2p + 1) th order (here 5th order) harmonic component (indicated by a solid line) of the electromagnetic excitation force and the (6p + 1) th order (here 13th order) harmonic of the electromagnetic excitation force. Components (shown in broken lines) are shown. The fifth harmonic component of the electromagnetic excitation force has five peaks and five valleys around the rotation axis P, and the thirteenth electromagnetic excitation force of the electromagnetic excitation force is 13 peaks and 13 Has troughs. Further, the fifth-order harmonic component of the electromagnetic excitation force becomes a peak on the straight line A1, and the 13th-order harmonic component of the electromagnetic excitation force becomes a valley on the straight line A1.

なお、以下では、電磁加振力のN次の高調波成分をN次の電磁加振力とも呼ぶ。   Hereinafter, the N-order harmonic component of the electromagnetic excitation force is also referred to as N-order electromagnetic excitation force.

また図3に示すように磁極中心PC1が直線A2に対してずれると、そのずれ方向(周方向)に沿って電磁加振力の高調波成分が回転するものの、その回転量は小さい。例えば磁極中心PC1が直線A2から最もずれた場合、すなわち磁極中心PC1が直線A2から45度ずれた場合に、5次の電磁加振力は3〜4度程度回転する。5次の電磁加振力は72度の周期を持つので、周期に対する回転量の最大値は5%程度である。よって、5次の電磁加振力は直線A1に対してほぼ対称となる。なお値pが増加すると(2p+1)次の電磁加振力の周期は短くなるが、磁極中心PC1が直線A2から最もずれる角度も小さくなるので、値pに依らずに電磁加振力の高調波成分は直線A1に対してほぼ対称となる。   As shown in FIG. 3, when the magnetic pole center PC1 is displaced from the straight line A2, the harmonic component of the electromagnetic excitation force rotates along the displacement direction (circumferential direction), but the amount of rotation is small. For example, when the magnetic pole center PC1 is most deviated from the straight line A2, that is, when the magnetic pole center PC1 is deviated 45 degrees from the straight line A2, the fifth-order electromagnetic excitation force rotates about 3 to 4 degrees. Since the fifth-order electromagnetic excitation force has a period of 72 degrees, the maximum value of the rotation amount with respect to the period is about 5%. Therefore, the fifth-order electromagnetic excitation force is substantially symmetric with respect to the straight line A1. As the value p increases, the period of the next electromagnetic excitation force becomes shorter (2p + 1), but the angle at which the magnetic pole center PC1 deviates most from the straight line A2 also becomes smaller. The components are almost symmetric with respect to the straight line A1.

<電磁加振力の低減>
本回転電機によれば、複数の磁気障壁部13は回転軸Pと磁極中心PC1とを結ぶ直線A1に対して対称に配置される。上述のように、電磁加振力は直線A1に対してほぼ対称となるので、かかる磁気障壁部13によって電磁加振力を効率的に低減できる次数が存在する。例えば図1,2では、13次の電磁加振力の、直線A1を挟んで隣り合う2つの山に相当する位置の近傍に、それぞれ2つの磁気障壁部13が位置する(図8も参照)。磁気障壁部13は磁気抵抗として機能して当該2つの山を低減することができるので、13次の高調波成分を効率的に低減することができる。
<Reduction of electromagnetic excitation force>
According to this rotating electrical machine, the plurality of magnetic barrier portions 13 are arranged symmetrically with respect to a straight line A1 connecting the rotation axis P and the magnetic pole center PC1. As described above, since the electromagnetic excitation force is substantially symmetric with respect to the straight line A1, there is an order in which the electromagnetic excitation force can be efficiently reduced by the magnetic barrier portion 13. For example, in FIGS. 1 and 2, two magnetic barrier portions 13 are positioned in the vicinity of positions corresponding to two peaks adjacent to each other with a straight line A <b> 1 between the 13th-order electromagnetic excitation forces (see also FIG. 8). . Since the magnetic barrier unit 13 functions as a magnetic resistance and can reduce the two peaks, the 13th-order harmonic component can be efficiently reduced.

しかも本回転電機によれば、コア部R1の形状とコア部R3の形状とは互いに非対称である。つまり、回転軸Pに対して複数の磁気障壁部13と対称な位置では、磁気障壁部が設けられない。一方、奇数次の電磁加振力は、その山の位置とその谷の位置とが回転軸Pに対して対称となる(図8も参照)。例えば13次の電磁加振力において、上記2つの山とそれぞれ回転軸Pに対して対称な位置ではそれぞれ谷が存在する。そして、この谷に相当する位置に磁気障壁部が設けられると、この磁気障壁部によって当該谷が更に低減されて結果として振幅が増大するところ、本回転子1によれば、この谷に相当する位置には磁気障壁部13が設けられない。よって、この位置に磁気障壁部13が設けられた場合に比べて、奇数次の電磁加振力を効率的に低減することができる。従来より提案されている手法により、偶数次の電磁加振力は大きく低減されてきており、近年は相対的に奇数次の電磁加振力が大きくなってきているため、本実施の形態にかかる回転電機によれば振動の低減効果が高い。   In addition, according to this rotating electrical machine, the shape of the core portion R1 and the shape of the core portion R3 are asymmetric with each other. That is, the magnetic barrier portion is not provided at a position symmetrical to the plurality of magnetic barrier portions 13 with respect to the rotation axis P. On the other hand, in the odd-order electromagnetic excitation force, the peak position and the valley position are symmetrical with respect to the rotation axis P (see also FIG. 8). For example, in the 13th-order electromagnetic excitation force, valleys exist at positions symmetrical to the two peaks and the rotation axis P, respectively. When a magnetic barrier portion is provided at a position corresponding to this valley, the valley is further reduced by the magnetic barrier portion, resulting in an increase in amplitude. According to the rotor 1, this valley corresponds to this valley. The magnetic barrier portion 13 is not provided at the position. Therefore, compared to the case where the magnetic barrier portion 13 is provided at this position, the odd-order electromagnetic excitation force can be efficiently reduced. The even-numbered electromagnetic excitation force has been greatly reduced by the conventionally proposed method, and in recent years, the odd-order electromagnetic excitation force has become relatively large. According to the rotating electrical machine, the effect of reducing vibration is high.

また図1,2の例示では、2つの磁気障壁部13のいずれもが直線A1を避けて設けられる。したがって、奇数次の電磁加振力のうち磁極中心PC1において谷となるものは、磁気障壁部13によって効率的に低減される。   1 and 2, both of the two magnetic barrier portions 13 are provided so as to avoid the straight line A1. Accordingly, the odd-order electromagnetic excitation force that becomes a trough at the magnetic pole center PC <b> 1 is efficiently reduced by the magnetic barrier portion 13.

なお図8に例示するように直線A1上に相当する位置では5次の電磁加振力の山の頂点が存在する。しかしながら、図1の例示では、この2つの磁気障壁部13は5次の電磁加振力が山となる半周期に相当する範囲W1内に設けられている(図8も参照)。より詳細には、直線A1を中心として±18度(=±360/(4(2p+1))度)の範囲W1内に、周方向において互いに反対側に位置する2つの磁気障壁部13の一端13aが存在する。したがって、磁気障壁部13が設けられていない回転子と比較すれば、5次の高調波成分も低減することができる。   As illustrated in FIG. 8, the peak of the fifth-order electromagnetic excitation force peak exists at a position corresponding to the straight line A1. However, in the illustration of FIG. 1, these two magnetic barrier portions 13 are provided in a range W1 corresponding to a half cycle in which the fifth-order electromagnetic excitation force is a peak (see also FIG. 8). More specifically, one end 13a of two magnetic barrier portions 13 positioned on opposite sides in the circumferential direction within a range W1 of ± 18 degrees (= ± 360 / (4 (2p + 1)) degrees) about the straight line A1. Exists. Therefore, the fifth-order harmonic component can be reduced as compared with a rotor in which the magnetic barrier portion 13 is not provided.

図9は磁気障壁部13の径方向における幅と、電磁加振力の(2p+1)次の高調波成分との関係を示す図である。当該関係は磁気障壁部13の幅に対して下に突の形状を有している。そして、磁気障壁部13の幅がエアギャップの最大値G1と最小値G2との差Wと一致するときに電磁加振力が最小値を採る。よって、磁気障壁部13の幅は差Wと略等しいこととが望ましい。   FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the radial width of the magnetic barrier 13 and the (2p + 1) -order harmonic component of the electromagnetic excitation force. The relationship has a protruding shape below the width of the magnetic barrier portion 13. And when the width | variety of the magnetic barrier part 13 corresponds with the difference W of the maximum value G1 and the minimum value G2 of an air gap, an electromagnetic excitation force takes the minimum value. Therefore, it is desirable that the width of the magnetic barrier portion 13 is substantially equal to the difference W.

一方、磁気障壁部13の幅が零であるときの電磁加振力と、磁気障壁部13の幅が当該差Wの2倍であるときの電磁加振力とが互いに一致する。なお磁気障壁部13の幅が零であることは、磁気障壁部13が設けられていないことを意味する。本磁気障壁部13の幅は当該差Wの2倍よりも小さいので、磁気障壁部13が設けられていない回転子に比べて適切に電磁加振力を低減することができる。   On the other hand, the electromagnetic excitation force when the width of the magnetic barrier portion 13 is zero and the electromagnetic excitation force when the width of the magnetic barrier portion 13 is twice the difference W match each other. In addition, that the width | variety of the magnetic barrier part 13 is zero means that the magnetic barrier part 13 is not provided. Since the width of the magnetic barrier portion 13 is smaller than twice the difference W, the electromagnetic excitation force can be appropriately reduced as compared with a rotor in which the magnetic barrier portion 13 is not provided.

なお、図2の例示では、電機子巻線31が集中巻き方式で巻回されている。かかる回転電機においては、電機子巻線が分布巻き方式で巻回された回転電機に比べて、電磁加振力が高い。よって、電磁加振力を低減できる本回転電機は特に有利である。   In the illustration of FIG. 2, the armature winding 31 is wound by the concentrated winding method. In such a rotating electrical machine, the electromagnetic excitation force is higher than that of a rotating electrical machine in which the armature winding is wound by the distributed winding method. Therefore, this rotary electric machine which can reduce electromagnetic excitation force is especially advantageous.

<回転子用コア10の他の例>
図10に例示する回転子1は、磁気障壁部14の有無を除いて図1の回転子1と同様である。図10の回転子用コア10には2つの磁気障壁部14が設けられている。2つの磁気障壁部14はそれぞれ、磁極中心PC1を回転軸Pの周りで、360/(2p+1)度(ここでは72度)回転させた位置において、永久磁石20よりも回転軸Pとは反対側に設けられている。図10の例示では、磁気障壁部14は外周面11に形成された溝部として例示されている。
<Another example of the rotor core 10>
The rotor 1 illustrated in FIG. 10 is the same as the rotor 1 of FIG. 1 except for the presence or absence of the magnetic barrier portion 14. Two magnetic barrier portions 14 are provided in the rotor core 10 of FIG. Each of the two magnetic barrier portions 14 is opposite to the rotation axis P from the permanent magnet 20 at a position where the magnetic pole center PC1 is rotated around the rotation axis P by 360 / (2p + 1) degrees (here 72 degrees). Is provided. In the illustration of FIG. 10, the magnetic barrier portion 14 is illustrated as a groove portion formed on the outer peripheral surface 11.

かかる2つの磁気障壁部14は、(2p+1)次の電磁加振力の周期に対応して設けられる(図8も参照)。より詳細には、2つの磁気障壁部14は、(2p+1)次の電磁加振力の山に相当する位置に設けられる。したがって、(2p+1)次の電磁加振力を効率的に低減することができる。   The two magnetic barrier portions 14 are provided corresponding to the period of the (2p + 1) -th electromagnetic excitation force (see also FIG. 8). More specifically, the two magnetic barrier portions 14 are provided at positions corresponding to (2p + 1) th order electromagnetic excitation force peaks. Therefore, the (2p + 1) th order electromagnetic excitation force can be efficiently reduced.

図11では複数の磁気障壁部13として3個の磁気障壁部13が例示されている。3個の磁気障壁部13は直線A1に対して対称な位置に設けられるので、一つの磁気障壁部13が直線A1上に設けられる。かかる一つの磁気障壁部13によって、磁極中心PC1において山となる奇数次の電磁加振力を効率的に低減することができる。特に、3個の磁気障壁部13の各々が設けられる位置において山となる電磁加振力であって、奇数次の電磁加振力を効率的に低減することができる。   In FIG. 11, three magnetic barrier portions 13 are illustrated as the plurality of magnetic barrier portions 13. Since the three magnetic barrier portions 13 are provided at positions symmetrical to the straight line A1, one magnetic barrier portion 13 is provided on the straight line A1. Such a single magnetic barrier portion 13 can efficiently reduce the odd-order electromagnetic excitation force that becomes a peak at the magnetic pole center PC1. Particularly, it is an electromagnetic excitation force that becomes a peak at a position where each of the three magnetic barrier portions 13 is provided, and the odd-order electromagnetic excitation force can be efficiently reduced.

また図11の例示では、磁気障壁部14が形成されているので、図10と同様に(2p+1)次の電磁加振力を効率的に低減することができる。   In the illustration of FIG. 11, since the magnetic barrier portion 14 is formed, the (2p + 1) -th order electromagnetic excitation force can be efficiently reduced as in FIG. 10.

<軸方向の各位置における磁気障壁部13の幅>
図12は、回転軸Pを含み磁気障壁部13を通る断面における回転電機の概念的な構成の一例を示す図である。なお図12の例示では、回転子1に取り付けられる回転シャフト5も示されている。回転シャフト5は例えば回転子用コア10に設けられたシャフト孔に貫挿配置される。
<Width of magnetic barrier portion 13 at each position in the axial direction>
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a conceptual configuration of the rotating electrical machine in a cross section including the rotation axis P and passing through the magnetic barrier portion 13. In addition, in the illustration of FIG. 12, the rotating shaft 5 attached to the rotor 1 is also shown. The rotating shaft 5 is inserted and disposed in a shaft hole provided in the rotor core 10, for example.

図12の例示では、コア部R1と固定子3との間のエアギャップが、軸方向の一方側(紙面上方側)から他方側へと向かって、増大するように、回転子1および固定子3が配置されている。即ち、回転子1が固定子3に対して傾斜して配置されている。このような配置は、特に回転シャフト5が片持ち支持される場合に顕著となる。なお図12に例示するように、回転軸Pにおける任意の位置において、回転軸Pに対して紙面左側のエアギャップは回転軸Pに対して紙面右側のエアギャップよりも大きい。   In the illustration of FIG. 12, the rotor 1 and the stator are arranged such that the air gap between the core portion R1 and the stator 3 increases from one side in the axial direction (the upper side in the drawing) to the other side. 3 is arranged. That is, the rotor 1 is disposed to be inclined with respect to the stator 3. Such an arrangement becomes prominent particularly when the rotating shaft 5 is cantilevered. As illustrated in FIG. 12, at an arbitrary position on the rotation axis P, the air gap on the left side of the drawing with respect to the rotation axis P is larger than the air gap on the right side of the drawing with respect to the rotation axis P.

そして、図12に例示するように、磁気障壁部13の幅は、エアギャップの増大に反して軸方向における一方側から他方側へと向かって低減している。これによって、軸方向の各位置での回転軸Pに垂直な断面において、磁気障壁部13による磁気抵抗とエアギャップによる磁気抵抗の和を均一にすることができる。したがって、電磁加振力の低減量の軸方向におけるばらつきを低減することができる。   As illustrated in FIG. 12, the width of the magnetic barrier portion 13 decreases from one side to the other side in the axial direction against the increase in the air gap. Accordingly, the sum of the magnetic resistance due to the magnetic barrier portion 13 and the magnetic resistance due to the air gap can be made uniform in a cross section perpendicular to the rotation axis P at each position in the axial direction. Therefore, the variation in the axial direction of the reduction amount of the electromagnetic excitation force can be reduced.

<磁気障壁部の他の例>
図13に示す回転子1は、図1に示す回転子1と比較して磁気障壁部13が相違している。
<Other examples of magnetic barrier part>
The rotor 1 shown in FIG. 13 is different from the rotor 1 shown in FIG.

複数の磁気障壁部13はコア部R1に属する磁極面11aと永久磁石20との間に設けられた非磁性体132として例示されている。非磁性体132は例えば軸方向で回転子用コア10を貫通する孔である。図13の例示では、磁気障壁部13は軸方向に沿って見て長尺状の形状を有し、その長辺が当該長辺の位置における周方向に接するように配置されている。当該孔はその内部を流体、例えば空気や冷媒によって充填されているので磁気障壁として機能することができる。なお磁気障壁部13が固体の非磁性体であってもよい。磁気障壁部13が固体の非磁性体であれば、回転子1の強度を向上できる。   The plurality of magnetic barrier portions 13 are exemplified as a non-magnetic material 132 provided between the magnetic pole surface 11a belonging to the core portion R1 and the permanent magnet 20. The nonmagnetic material 132 is, for example, a hole that penetrates the rotor core 10 in the axial direction. In the illustration of FIG. 13, the magnetic barrier portion 13 has a long shape when viewed in the axial direction, and is arranged such that its long side is in contact with the circumferential direction at the position of the long side. Since the hole is filled with a fluid such as air or a refrigerant, the hole can function as a magnetic barrier. The magnetic barrier portion 13 may be a solid nonmagnetic material. If the magnetic barrier portion 13 is a solid nonmagnetic material, the strength of the rotor 1 can be improved.

かかる磁気障壁部13であっても図1の回転子1と同様に電磁加振力を低減する次数が存在する。また本磁気障壁部13は磁極面11aと永久磁石20との間に設けられるので、磁極面11aには溝が形成される必要がない。よって、磁極面11aの周方向のいずれの位置においてもエアギャップを測定することができる。換言すれば、磁気障壁部13がエアギャップの測定を阻害しない。よって、エアギャップ測定の作業性を向上することができる。   Even in such a magnetic barrier portion 13, there is an order for reducing the electromagnetic excitation force as in the rotor 1 of FIG. 1. Further, since the magnetic barrier portion 13 is provided between the magnetic pole surface 11a and the permanent magnet 20, it is not necessary to form a groove in the magnetic pole surface 11a. Therefore, the air gap can be measured at any position in the circumferential direction of the magnetic pole surface 11a. In other words, the magnetic barrier 13 does not hinder measurement of the air gap. Therefore, the workability of air gap measurement can be improved.

図14に示す回転子1は、図1に示す回転子1と比較して磁気障壁部13が相違している。   The rotor 1 shown in FIG. 14 is different from the rotor 1 shown in FIG.

回転子用コア10は軸方向に積層された複数の電磁鋼板により構成されている。複数の電磁鋼板は、それぞれに設けられた凹凸が軸方向で嵌合しあって相互に固定される。かかる凹凸は、軸方向に沿って所定の部材を電磁鋼板に押し込むことで一方の面に凹部を形成するとともに同じ位置の他方の面に凸部を形成して、設けられる。このように凹凸は電磁鋼板の変形によって形成される。よって凹凸の磁気特性は劣化する。また、一の電磁鋼板の凸部とこれと軸方向で接する凹部とは完全に連続しないので、この境界でも磁気特性が劣化する。   The rotor core 10 is composed of a plurality of electromagnetic steel plates stacked in the axial direction. The plurality of electromagnetic steel plates are fixed to each other by the projections and recesses provided in each of them being fitted in the axial direction. Such irregularities are provided by pressing a predetermined member into the magnetic steel sheet along the axial direction to form a concave portion on one surface and a convex portion on the other surface at the same position. Thus, the irregularities are formed by deformation of the electrical steel sheet. Therefore, the magnetic properties of the unevenness deteriorate. Moreover, since the convex part of one magnetic steel sheet and the concave part which contacts this with an axial direction are not completely continuous, a magnetic characteristic deteriorates also in this boundary.

かかる磁気特性の劣化を考慮して、図14に示す回転子1では、磁気障壁部13として電磁鋼板を相互に固定する凹凸133を採用している。   In consideration of such deterioration of the magnetic characteristics, the rotor 1 shown in FIG. 14 employs the unevenness 133 that fixes the electromagnetic steel plates to each other as the magnetic barrier portion 13.

これにより、エアギャップ測定の作業性を向上することができる。しかも、磁気障壁部13は複数の電磁鋼板同士を固定する機能と、振動低減のための磁気障壁の機能とを発揮するので、それぞれの機能を発揮する専用の固定部、磁気障壁部を設ける場合に比べて、製造コストを低減できる。   Thereby, the workability | operativity of an air gap measurement can be improved. In addition, since the magnetic barrier unit 13 exhibits a function of fixing a plurality of electromagnetic steel plates and a function of a magnetic barrier for reducing vibration, a dedicated fixing unit and a magnetic barrier unit that exhibit each function are provided. Compared with this, the manufacturing cost can be reduced.

なお上述した磁気障壁部14(図10,11参照)として、外周面11と永久磁石20との間に設けられる非磁性体、或いは電磁鋼板を固定するための凹凸を採用してもよい。これによっても、磁気障壁部13と同様に回転子1と固定子3との間のエアギャップの測定を阻害しない。   In addition, as the above-described magnetic barrier portion 14 (see FIGS. 10 and 11), a nonmagnetic material provided between the outer peripheral surface 11 and the permanent magnet 20 or unevenness for fixing the electromagnetic steel plate may be employed. This also does not hinder measurement of the air gap between the rotor 1 and the stator 3 like the magnetic barrier portion 13.

<本回転電機が設けられる圧縮機>
上述した回転子1は例えば密閉型圧縮機用のモータに用いられる。図15は、上記のモータが適用される圧縮機の縦断面図である。図15に示された圧縮機は高圧ドーム型のロータリ圧縮機であって、その冷媒には例えば二酸化炭素が採用される。なお図15においてはアキュムレータK100も図示されている。
<Compressor provided with the rotating electrical machine>
The rotor 1 described above is used for a motor for a hermetic compressor, for example. FIG. 15 is a longitudinal sectional view of a compressor to which the motor is applied. The compressor shown in FIG. 15 is a high-pressure dome type rotary compressor, and for example, carbon dioxide is adopted as the refrigerant. In FIG. 15, the accumulator K100 is also shown.

この圧縮機は、密閉容器K1と、圧縮機構部K2と、モータK3とを備えている。圧縮機構部K2は密閉容器K1内に配置されている。モータK3は密閉容器K1内かつ圧縮機構部K2の上側に配置される。ここで、上側とは密閉容器K1の中心軸が水平面に対して傾斜しているか否かに関わらず、密閉容器K1の中心軸に沿った上側をいう。   This compressor includes a hermetic container K1, a compression mechanism K2, and a motor K3. The compression mechanism K2 is disposed in the sealed container K1. The motor K3 is disposed in the sealed container K1 and above the compression mechanism K2. Here, the upper side means the upper side along the central axis of the sealed container K1, regardless of whether the central axis of the sealed container K1 is inclined with respect to the horizontal plane.

モータK3は回転シャフトK4を介して圧縮機構部K2を駆動する。モータK3は回転子1と固定子3とを備えている。   The motor K3 drives the compression mechanism part K2 via the rotating shaft K4. The motor K3 includes a rotor 1 and a stator 3.

密閉容器K1の下側側方には吸入管K11が接続され、密閉容器K1の上側には吐出管K12が接続される。アキュムレータK100からの冷媒ガス(図示省略)が吸入管K11を経由して密閉容器K1へと供給され、圧縮機構部K2の吸込側に導かれる。このロータリ圧縮機は縦型であって、少なくともモータK3の下部に油溜めを有する。   A suction pipe K11 is connected to the lower side of the sealed container K1, and a discharge pipe K12 is connected to the upper side of the sealed container K1. Refrigerant gas (not shown) from the accumulator K100 is supplied to the sealed container K1 via the suction pipe K11 and guided to the suction side of the compression mechanism K2. This rotary compressor is a vertical type, and has an oil sump at least under the motor K3.

固定子3は、回転シャフトK4に対して回転子1よりも外周側に配置され、密閉容器K1に固定されている。   The stator 3 is disposed on the outer peripheral side of the rotor 1 with respect to the rotary shaft K4, and is fixed to the sealed container K1.

圧縮機構部K2は、シリンダ状の本体部K20と、上端板K8および下端板K9を備える。上端板K8および下端板K9はそれぞれ本体部K20の上下の開口端に取り付けられる。回転シャフトK4は、上端板K8および下端板K9を貫通し、本体部K20の内部に挿入されている。回転シャフトK4は上端板K8に設けられた軸受K21と、下端板K9に設けられた軸受K22により回転自在に支持されている。   The compression mechanism K2 includes a cylindrical main body K20, an upper end plate K8, and a lower end plate K9. The upper end plate K8 and the lower end plate K9 are respectively attached to the upper and lower open ends of the main body K20. The rotary shaft K4 passes through the upper end plate K8 and the lower end plate K9, and is inserted into the main body K20. The rotary shaft K4 is rotatably supported by a bearing K21 provided on the upper end plate K8 and a bearing K22 provided on the lower end plate K9.

回転シャフトK4には本体部K20内でクランクピンK5が設けられる。ピストンK6はクランクピンK5に嵌合されて駆動される。ピストンK6と、これに対応するシリンダとの間には圧縮室K7が形成される。ピストンK6は偏芯した状態で回転し、または、公転運動を行い、圧縮室K7の容積を変化させる。   The rotation shaft K4 is provided with a crank pin K5 in the main body K20. The piston K6 is fitted to the crank pin K5 and driven. A compression chamber K7 is formed between the piston K6 and the corresponding cylinder. The piston K6 rotates in an eccentric state or revolves to change the volume of the compression chamber K7.

次に、上記ロータリ圧縮機の動作を説明する。アキュムレータK100から吸入管K11を経由して圧縮室K7に冷媒ガスが供給される。モータK3により圧縮機構部K2が駆動されて、冷媒ガスが圧縮される。圧縮された冷媒ガスは冷凍機油(図示省略)と共に、吐出孔K23を経由して圧縮機構部K2から圧縮機構部K2の上側へ運ばれ、更にモータK3を経由して吐出管K12から密閉容器K1の外部に吐出される。   Next, the operation of the rotary compressor will be described. Refrigerant gas is supplied from the accumulator K100 to the compression chamber K7 via the suction pipe K11. The compression mechanism K2 is driven by the motor K3, and the refrigerant gas is compressed. The compressed refrigerant gas is transported together with refrigerating machine oil (not shown) from the compression mechanism part K2 to the upper side of the compression mechanism part K2 via the discharge hole K23, and further from the discharge pipe K12 to the sealed container K1 via the motor K3. Is discharged to the outside.

冷媒ガスは冷凍機油と共にモータK3の内部を上側へと移動する。冷媒ガスはモータK3よりも上側に導かれるが、冷凍機油は回転子1の遠心力で密閉容器K1の内壁へと向かう。冷凍機油は密閉容器K1の内壁に微粒子の状態で付着することで液化した後、重力の作用によって、モータK3の冷媒ガスの流れの上流側に戻る。   The refrigerant gas moves upward in the motor K3 together with the refrigerating machine oil. The refrigerant gas is guided to the upper side of the motor K3, but the refrigerating machine oil moves toward the inner wall of the sealed container K1 by the centrifugal force of the rotor 1. The refrigeration oil is liquefied by adhering to the inner wall of the sealed container K1 in the form of fine particles, and then returns to the upstream side of the flow of the refrigerant gas of the motor K3 by the action of gravity.

かかる密閉型圧縮機において、モータK3の回転子1として本実施の形態にかかる回転子1を採用することで、回転子1の振動ひいては密閉型圧縮機の振動を低減することができる。   In such a hermetic compressor, by adopting the rotor 1 according to the present embodiment as the rotor 1 of the motor K3, the vibration of the rotor 1 and the vibration of the hermetic compressor can be reduced.

1 回転子
3 固定子
10 回転子用コア
20 永久磁石
13 磁気障壁部
131 溝部
132 孔
133 凹凸
CP1 磁極中心
P 回転軸
Q1,Q2 中心
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor 3 Stator 10 Rotor core 20 Permanent magnet 13 Magnetic barrier part 131 Groove part 132 Hole 133 Concavity and convexity CP1 Magnetic pole center P Rotation axis Q1, Q2 center

Claims (8)

所定の回転軸(P)の周りを回転する回転子(1)と、
前記回転子に対して前記回転軸とは反対側でエアギャップを介して前記回転子と対向する固定子(3)と
を備え、
前記回転子は、
前記固定子と対向する外周面(11)と、複数の磁気障壁部(13,131〜133)とを有する回転子用コア(10)と、
前記回転子用コアにおいて前記回転軸の周りで環状に配置され、前記回転軸を中心とした周方向で交互に異なる磁極を発生する2p個の磁極面(11a〜11d)を前記外周面に形成する、複数の永久磁石(20)と
を備え、
前記複数の磁気障壁部は、前記回転軸に垂直な所定の断面において、前記周方向で前記回転子用コアを前記磁極面ごとに区分して得られる2p個のコア部(R1〜R4)のうち、前記固定子の中心(Q3)に対して前記回転子の中心(Q1)側に位置する第一のコア部(R1)の、前記永久磁石に対して前記回転軸とは反対側に位置する部分に設けられ、かつ前記第一のコア部の前記外周面の前記周方向における中心(PC1)と前記回転軸とを結ぶ直線(A1)に対して対称な位置に設けられ、
前記回転軸を中心とした径方向における前記複数の磁気障壁部(13)の幅は、前記断面における前記エアギャップの最大値(G1)と最小値(G2)との差(W)の2倍よりも小さく、
前記第一のコア部の形状と、前記2p個のコア部のうち前記回転軸に対して前記第一のコア部と反対側に位置する第二のコア部(R3)の形状とは、前記回転軸に対して非対称である、回転電機。
A rotor (1) rotating around a predetermined rotation axis (P);
A stator (3) facing the rotor through an air gap on the opposite side of the rotating shaft to the rotor;
The rotor is
A rotor core (10) having an outer peripheral surface (11) facing the stator and a plurality of magnetic barrier portions (13, 131 to 133);
In the rotor core, 2p magnetic pole surfaces (11a to 11d) are formed on the outer peripheral surface, which are annularly arranged around the rotary shaft and generate different magnetic poles in the circumferential direction around the rotary shaft. A plurality of permanent magnets (20),
The plurality of magnetic barrier portions are formed of 2p core portions (R1 to R4) obtained by dividing the rotor core into the magnetic pole surfaces in the circumferential direction in a predetermined cross section perpendicular to the rotation axis. Among them, the first core portion (R1) located on the rotor center (Q1) side with respect to the stator center (Q3) is located on the opposite side of the rotation axis with respect to the permanent magnet. And provided at a position symmetrical with respect to a straight line (A1) connecting the center (PC1) in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the first core portion and the rotation axis,
The width of the plurality of magnetic barrier portions (13) in the radial direction around the rotation axis is twice the difference (W) between the maximum value (G1) and the minimum value (G2) of the air gap in the cross section. Smaller than
The shape of the first core part and the shape of the second core part (R3) located on the opposite side to the first core part with respect to the rotation axis among the 2p core parts are the above-mentioned A rotating electrical machine that is asymmetric with respect to the rotation axis.
前記複数の磁気障壁部(13,131〜133)のいずれもが前記直線(A1)を避けて設けられる、請求項1に記載の回転電機。   The rotating electrical machine according to claim 1, wherein any of the plurality of magnetic barrier portions (13, 131 to 133) is provided to avoid the straight line (A1). 前記複数の磁気障壁部(13,131〜133)の一つが前記直線(A1)上に設けられる、請求項1に記載の回転電機。   The rotating electrical machine according to claim 1, wherein one of the plurality of magnetic barrier portions (13, 131 to 133) is provided on the straight line (A1). 前記第1のコア部(R1)における前記中心(PC1)を、前記回転軸(P)を中心として±360/(2p+1)度回転させた位置において、前記永久磁石(20)に対して前記回転軸とは反対側に設けられる第2の磁気障壁部(14)を更に備える、請求項1から3の何れか一つに記載の回転電機。   The center (PC1) of the first core portion (R1) is rotated with respect to the permanent magnet (20) at a position obtained by rotating ± 360 / (2p + 1) degrees about the rotation axis (P). The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3, further comprising a second magnetic barrier portion (14) provided on a side opposite to the shaft. 前記回転軸(P)に沿う軸方向の一方側から他方側へと向かって、前記第一のコア部と前記固定子との間の前記エアギャップが増大するように前記回転子(1)および前記固定子(3)とが配置されており、
前記複数の磁気障壁部(13)の前記幅は、前記軸方向において前記一方側から前記他方側へと向かって低減する、請求項1から4の何れか一つに記載の回転電機。
The rotor (1) and the rotor (1) so that the air gap between the first core portion and the stator increases from one side in the axial direction along the rotation axis (P) to the other side. The stator (3) is arranged,
The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 4, wherein the width of the plurality of magnetic barrier portions (13) decreases from the one side to the other side in the axial direction.
前記複数の磁気障壁部(131)は前記磁極面に設けられる溝部である、請求項1から5の何れか一つに記載の回転電機。   The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the plurality of magnetic barrier portions (131) are grooves provided in the magnetic pole surface. 前記磁気障壁部(132)は前記永久磁石(20)と前記磁極面(11a)との間に設けられた非磁性体である、請求項1から5の何れか一つに記載の回転電機。   The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the magnetic barrier portion (132) is a nonmagnetic material provided between the permanent magnet (20) and the magnetic pole surface (11a). 前記回転子用コア(10)は、
前記回転軸(P)に沿う方向に積層された複数の電磁鋼板
を更に有し、
前記複数の電磁鋼板の少なくとも複数枚には相互に嵌合して前記回転軸に沿った軸方向における固定のために複数の凹凸(114)が設けられ、当該凹凸は前記複数の磁気障壁部(133)として機能する、請求項1から5の何れか一つに記載の回転電機。
The rotor core (10) is
A plurality of electrical steel sheets laminated in a direction along the rotation axis (P),
A plurality of irregularities (114) are provided on at least a plurality of the electromagnetic steel sheets so as to be fitted to each other and fixed in the axial direction along the rotation axis, and the irregularities are formed by the plurality of magnetic barrier portions ( 133) The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 5, which functions as 133).
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020162379A (en) * 2019-03-28 2020-10-01 ダイキン工業株式会社 Motor and motor system comprising the same
CN112117846A (en) * 2019-06-19 2020-12-22 上海海立电器有限公司 Special-shaped permanent magnet structure of motor rotor and compressor
WO2022044359A1 (en) * 2020-08-31 2022-03-03 日本電産株式会社 Rotary electric machine
WO2023132011A1 (en) 2022-01-05 2023-07-13 株式会社 東芝 Rotor

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000217287A (en) * 1999-01-19 2000-08-04 Toshiba Corp Permanent magnet type motor and compressor
JP2008206308A (en) * 2007-02-20 2008-09-04 Toyota Industries Corp Permanent-magnet rotating electric machine
JP2011030325A (en) * 2009-07-23 2011-02-10 Daikin Industries Ltd Rotor
JP2011030427A (en) * 2010-11-12 2011-02-10 Daikin Industries Ltd Rotor
JP2011050205A (en) * 2009-08-28 2011-03-10 Daikin Industries Ltd Rotor
JP2011101544A (en) * 2009-11-09 2011-05-19 Daikin Industries Ltd Rotary electric machine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000217287A (en) * 1999-01-19 2000-08-04 Toshiba Corp Permanent magnet type motor and compressor
JP2008206308A (en) * 2007-02-20 2008-09-04 Toyota Industries Corp Permanent-magnet rotating electric machine
JP2011030325A (en) * 2009-07-23 2011-02-10 Daikin Industries Ltd Rotor
JP2011050205A (en) * 2009-08-28 2011-03-10 Daikin Industries Ltd Rotor
JP2011101544A (en) * 2009-11-09 2011-05-19 Daikin Industries Ltd Rotary electric machine
JP2011030427A (en) * 2010-11-12 2011-02-10 Daikin Industries Ltd Rotor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020162379A (en) * 2019-03-28 2020-10-01 ダイキン工業株式会社 Motor and motor system comprising the same
JP7022282B2 (en) 2019-03-28 2022-02-18 ダイキン工業株式会社 Motor and motor system with it
CN112117846A (en) * 2019-06-19 2020-12-22 上海海立电器有限公司 Special-shaped permanent magnet structure of motor rotor and compressor
WO2022044359A1 (en) * 2020-08-31 2022-03-03 日本電産株式会社 Rotary electric machine
WO2023132011A1 (en) 2022-01-05 2023-07-13 株式会社 東芝 Rotor

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