JP2013099193A - Electric rotary machine - Google Patents
Electric rotary machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013099193A JP2013099193A JP2011242063A JP2011242063A JP2013099193A JP 2013099193 A JP2013099193 A JP 2013099193A JP 2011242063 A JP2011242063 A JP 2011242063A JP 2011242063 A JP2011242063 A JP 2011242063A JP 2013099193 A JP2013099193 A JP 2013099193A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- peripheral surface
- magnetic
- rotating machine
- electric rotating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、電動回転機に関し、詳しくは、高品質な回転駆動を実現したものに関する。 The present invention relates to an electric rotating machine, and more particularly, to an electric rotating machine that realizes high-quality rotation driving.
各種装置に搭載する電動回転機には、搭載装置に応じた特性が要求されることになり、例えば、駆動源として内燃機関と共にハイブリッド自動車(Hybrid Electric Vehicle)に搭載されたり、単独の駆動源として電気自動車(Electric Vehicle)に搭載される、駆動用モータの場合には、低回転域で大トルクを発生するのと同時に、広い可変速特性を備えることが要求される。 Electric rotating machines mounted on various devices are required to have characteristics corresponding to the mounted devices. For example, they are mounted on a hybrid electric vehicle with an internal combustion engine as a driving source, or as a single driving source. In the case of a drive motor mounted on an electric vehicle (Electric Vehicle), it is required to have a wide variable speed characteristic at the same time as generating a large torque in a low rotation range.
このような特性を有する電動回転機としては、マグネットトルクと共に、リラクタンストルクを効果的に利用可能な構造を採用するのが有効であり、外周面側に向かって開くV字型になるように、磁力の強いネオジム磁石(Neodymium magnet)などの永久磁石を回転子内に埋め込む、IPM(Interior Permanent Magnet)構造を採用することが提案されている(例えば、特許文献1)。 As an electric rotating machine having such characteristics, it is effective to adopt a structure that can effectively use reluctance torque together with magnet torque, so that it becomes a V shape that opens toward the outer peripheral surface side, It has been proposed to adopt an IPM (Interior Permanent Magnet) structure in which a permanent magnet such as a neodymium magnet having a strong magnetic force is embedded in a rotor (for example, Patent Document 1).
このIPM構造を採用する電動回転機にあっては、回転子内に永久磁石をV字型になるように埋め込んでq軸磁路を確保することによりリラクタンストルクを有効活用可能にする。このことから、この電動回転機におけるリラクタンストルクの比率がマグネットトルクよりも大きくなり、また、V字に永久磁石を埋め込んだ回転子におけるq軸とd軸のインダクタンス比(Lq/Ld)の突極比も大きくなって磁束波形に空間高調波が重畳し易くなる。なお、d軸は、磁極が作る磁束の方向、すなわち、V字の永久磁石間の中心軸となり、q軸は、そのd軸と電気的・磁気的に直交する、隣接する磁極(永久磁石)間の中心軸となる。 In an electric rotating machine that employs this IPM structure, a reluctance torque can be effectively utilized by embedding a permanent magnet in the rotor so as to be V-shaped and securing a q-axis magnetic path. From this, the ratio of the reluctance torque in this electric rotating machine becomes larger than the magnet torque, and the salient pole of the inductance ratio (Lq / Ld) of the q-axis and d-axis in the rotor in which the permanent magnet is embedded in the V-shape. The ratio is also increased, and spatial harmonics are easily superimposed on the magnetic flux waveform. The d-axis is the direction of the magnetic flux created by the magnetic pole, that is, the central axis between the V-shaped permanent magnets, and the q-axis is an adjacent magnetic pole (permanent magnet) that is electrically and magnetically orthogonal to the d-axis. It becomes the central axis between.
このため、このような電動回転機では、トルクの変動幅であるトルクリプル(torque
ripple)が増加してしまう。そして、このトルクリプルの増加は、電動回転機の振動や電磁騒音の増加原因になり、そのうちの電磁騒音は、内燃機関の駆動に起因する騒音よりも比較的周波数帯が高く、電動回転機を搭載する車両の乗員にとって不快な音になることから、できるだけ低減するのが好ましい。For this reason, in such an electric rotating machine, a torque ripple (torque) that is a fluctuation range of torque is used.
ripple) increases. This increase in torque ripple causes an increase in vibration and electromagnetic noise of the electric rotating machine. Among these, the electromagnetic noise has a relatively higher frequency band than the noise caused by the drive of the internal combustion engine, and the electric rotating machine is installed. It is preferable to reduce the noise as much as possible because the sound is uncomfortable for the vehicle occupant.
また、電動回転機は、電力消費を小さく、かつ、効率よく所望の駆動力を発生するために、高効率に駆動することが求められるが、振動等が発生すると損失となって、その効率の低下要因となる。 In addition, the electric rotating machine is required to be driven with high efficiency in order to reduce power consumption and efficiently generate a desired driving force. It becomes a factor of decline.
特に、ハイブリッド自動車や電気自動車には、搭載空間の制約と共に、近年のエネルギ効率(燃費)の向上の要求に伴って、軽量化と同時に小型化による高エネルギ密度出力が可能な電動回転機が求められており、例えば、発進後の市街地走行時などに常用される領域における高効率な駆動を実現する必要があり、異常振動であるジャダー(judder)の低減やスムーズな加速性能のためにも、トルクリプルと共に、永久磁石の吸引力に起因するコギングトルク(Cogging Torque)を抑えるのが効果的である。 In particular, hybrid vehicles and electric vehicles are required to have an electric rotating machine that is capable of high energy density output through weight reduction and miniaturization in response to the recent demand for improved energy efficiency (fuel consumption) as well as restrictions on mounting space. For example, it is necessary to realize high-efficiency driving in an area that is regularly used when driving in an urban area after starting, for reducing judder that is abnormal vibration and smooth acceleration performance, It is effective to suppress the cogging torque caused by the attractive force of the permanent magnet together with the torque ripple.
このような電動回転機(モータ)としては、単位体積当たりの出力密度を高めるほど、トルクリプルやコギングトルクの発生による電磁騒音の増加や効率悪化の傾向になるため、モータ単体として、小型化と共に、効率向上、電磁騒音低減、低トルクリプル、低コギングトルクを両立させることは極めて困難であるが、要望が大きいのも現実である。 As such an electric rotating machine (motor), as the output density per unit volume is increased, electromagnetic noise increases due to the generation of torque ripple and cogging torque, and the efficiency tends to deteriorate. It is extremely difficult to achieve both efficiency improvement, electromagnetic noise reduction, low torque ripple, and low cogging torque, but the demand is also great.
この種の電磁騒音、トルクリプル、コギングトルクの低減を実現する手段としては、回転子を軸方向に分割して永久磁石同士を回転方向(周回回転方向)に捩じった位置関係にする、所謂、スキューを施すことが提案されている(例えば、特許文献2)。 As a means for realizing reduction of this kind of electromagnetic noise, torque ripple, and cogging torque, the rotor is divided in the axial direction so that the permanent magnets are twisted in the rotational direction (circular rotation direction). It has been proposed to apply skew (for example, Patent Document 2).
しかしながら、スキューを施した電動回転機にあっては、組立工数が増加して生産コストが増加するとともに、隣接する永久磁石同士には段差が存在する状態で組み付けられることから、その段差の境界面付近での着磁率が悪化して永久磁石としての磁束密度が低下することになる。この結果、電動回転機に備えさせる出力トルクが低下してしまう。 However, in a skewed electric rotating machine, the assembly man-hours increase and the production cost increases, and since the adjacent permanent magnets are assembled in a state where there is a step, the boundary surface of the step The magnetization rate in the vicinity deteriorates, and the magnetic flux density as a permanent magnet decreases. As a result, the output torque provided for the electric rotating machine is reduced.
このことから、この種の電動回転機では、スキューを施すことなく、電磁騒音などの低減を実現するための各種工夫がなされており、固定子内で回転する回転子の外周面の断面形状を花弁状にするなどして、回転子の外周面と固定子の内周面との間の隙間(エアギャップ)を、q軸との交差位置で広くすることが提案されている(例えば、特許文献1、3、4)。 For this reason, in this type of electric rotating machine, various devices have been devised to reduce electromagnetic noise and the like without causing skew, and the cross-sectional shape of the outer peripheral surface of the rotor rotating in the stator is changed. It has been proposed that the gap (air gap) between the outer peripheral surface of the rotor and the inner peripheral surface of the stator is widened at the crossing position with the q axis, for example, by making it petal-like (for example, patents)
しかし、この特許文献1、3、4に記載のような電動回転機にあっては、励磁軸となるq軸を中心に広い範囲でのエアギャップが大きくなることにより磁気抵抗が増加して、突極比やトルクの低下と共に効率悪化を招くことになる。 However, in the electric rotating machine as described in
また、この種の電動回転機では、このような磁気抵抗の増加なく、トルク低下の問題点を解決しながらトルクリプルやコギングトルクを抑えるために、永久磁石の両側方に形成して磁束の回り込みを制限するフラックスバリアの形状を工夫することが提案されている(例えば、特許文献5、6)。 In addition, in this type of electric rotating machine, magnetic flux wraps around the permanent magnets in order to suppress torque ripple and cogging torque while solving the problem of torque reduction without increasing the magnetic resistance. It has been proposed to devise the shape of the flux barrier to be restricted (for example,
しかし、この特許文献5、6に記載のような電動回転機にあっては、特定形状のフラックスバリアを形成するために、永久磁石を挟んで回転子の外周面側を連結支持するブリッジ部の強度を確保することができずに、高速回転時における遠心力でそのブリッジ部が破損して破断などに至ってしまう、所謂、バースト現象が発生してしまう可能性が出てきてしまう。 However, in the electric rotating machine as described in
また、この種の電動回転機では、トルクリプルやコギングトルクを抑えるために、回転子の外周面に軸方向に延在する溝を形成することが提案されている(例えば、特許文献7〜11)。 Further, in this type of electric rotating machine, it is proposed to form a groove extending in the axial direction on the outer peripheral surface of the rotor in order to suppress torque ripple and cogging torque (for example, Patent Documents 7 to 11). .
しかし、この特許文献7〜11にあっては、3相のIPMモータ構造を採用する電動回転機の全ての条件に対応している訳ではなく、溝の形成位置をどのようにして決定すればよいのか、また、その溝幅はどの程度にすればよいのかなどの重要な形成条件が不明である。このため、他の構造に適用することができず、例えば、永久磁石の設置条件や固定子における後述のティース部の先端幅やスロットの開口幅などの各種条件に応じた最適条件にすることができない。 However, in Patent Documents 7 to 11, it does not correspond to all the conditions of the electric rotating machine that adopts the three-phase IPM motor structure, and how to determine the groove forming position. Important formation conditions such as whether the groove width should be good and what is necessary are unknown. For this reason, it cannot be applied to other structures. For example, the optimum conditions can be set according to various conditions such as permanent magnet installation conditions, the tip width of a tooth portion described later in the stator, and the opening width of the slot. Can not.
そこで、本発明は、トルクリプルやコギングトルクなどを低減させて、振動や騒音の少ない高品質で高効率な回転駆動をすることのできる電動回転機を提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an electric rotating machine that can reduce torque ripple, cogging torque, and the like, and can perform high-quality and high-efficiency rotational driving with less vibration and noise.
上記課題を解決する電動回転機に係る発明の第1の態様は、軸心の回転軸を一体回転させる回転子と、該回転子を回転自在に収容する固定子と、を備えて、前記固定子は、前記回転子の周回回転する外周面に向かって延在して該外周面に内周面側を対面させる複数本のティース部と、駆動電力を入力するコイルを前記ティース部に巻き掛ける空間であって該ティース部間に形成される複数のスロットと、を有し、前記回転子には、前記ティース部の対向面に対する磁気力を働かせるように複数の永久磁石が埋め込まれることにより、前記コイルへの通電時に発生する、前記ティース部内、当該ティース部背面側および前記回転子内を磁束が通過することによるリラクタンストルクおよび前記永久磁石との間の間で働く吸引力または反発力のマグネットトルクにより前記固定子内の前記回転子を回転駆動させる電動回転機であって、前記回転子側の1組の前記永久磁石と前記固定子側の1組の前記スロットとが対応する構成で、該1組の永久磁石側を1磁極としたときに、該1磁極に対応する前記1組のスロットを形成する前記ティース部毎の磁束密度が当該1磁極中心から両側方に滑らかに変化(連続)するように、前記回転子における当該磁束の磁路の形成領域を調整することを特徴とするものである。 A first aspect of the invention relating to an electric rotating machine that solves the above problems includes a rotor that integrally rotates a rotating shaft of a shaft center, and a stator that rotatably accommodates the rotor, and the fixed The child wraps around the teeth portion, a plurality of teeth portions extending toward the outer peripheral surface that rotates around the rotor and facing the inner peripheral surface side to the outer peripheral surface, and a coil for inputting driving power. A plurality of slots formed between the teeth portions in a space, and the rotor is embedded with a plurality of permanent magnets so as to exert a magnetic force against the opposing surface of the teeth portions, A reluctance torque generated when magnetic flux passes through the teeth portion, the back surface of the teeth portion, and the rotor, and an attractive force or a repulsive force generated between the permanent magnets and generated when the coil is energized. An electric rotating machine that rotates and drives the rotor in the stator by net torque, wherein one set of the permanent magnets on the rotor side corresponds to one set of the slots on the stator side. When the one set of permanent magnet side is one magnetic pole, the magnetic flux density for each of the tooth portions forming the one set of slots corresponding to the one magnetic pole smoothly changes from the center of the one magnetic pole to both sides ( It is characterized in that the formation region of the magnetic path of the magnetic flux in the rotor is adjusted so as to be continuous.
上記課題を解決する電動回転機に係る発明の第2の態様は、上記第1の態様の特定事項に加え、前記回転子の前記ティース部に対面する外周面と、前記1組の永久磁石の前記回転子の外周面側と、の間の前記磁束の磁路の形成領域の形状が前記1磁極中心から外方に向かって滑らかに連続するように形成されていることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the invention relating to the electric rotating machine that solves the above problem, in addition to the specific matter of the first aspect, an outer peripheral surface facing the teeth portion of the rotor, and the one set of permanent magnets The shape of the magnetic path forming region of the magnetic flux between the outer peripheral surface side of the rotor is formed so as to smoothly continue outward from the center of the one magnetic pole. is there.
上記課題を解決する電動回転機に係る発明の第3の態様は、上記第2の態様の特定事項に加え、前記ティース部毎の磁束密度が前記1磁極中心から両側方に滑らかに変化させる前記磁束の磁路の形成領域の形状として、前記1磁極の中心に対する両側均等位置で前記ティース部に対面する前記回転子の外周面に、当該ティース部の対面幅以内の幅で該ティース部と平行になるように形成されている調整溝を備えることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the invention relating to the electric rotating machine that solves the above problem, in addition to the specific matter of the second aspect, the magnetic flux density of each tooth portion is smoothly changed from the center of the one magnetic pole to both sides. The shape of the magnetic path formation region of the magnetic flux is parallel to the teeth portion at a width within the facing width of the teeth portion on the outer peripheral surface of the rotor facing the teeth portion at equal positions on both sides with respect to the center of the one magnetic pole. It is characterized by having an adjustment groove formed to become.
上記課題を解決する電動回転機に係る発明の第4の態様は、上記第3の態様の特定事項に加え、前記回転子側には、当該外周面側に向かってV字型に開くように一対で前記1組の永久磁石を埋め込んで前記1磁極が構成され、前記固定子側には、6つで前記1組のスロットが構成される電動回転機であって、前記1磁極中心に対する正逆方向の電気角30度の位置に、前記ティース部の対面幅の前記調整溝が形成されており、前記調整溝は、0.2≦溝深さ/当該ティース部と前記外周面の対向面間距離≦0.4を満たす形状に形成されていることを特徴とするものである。 In a fourth aspect of the invention relating to the electric rotating machine that solves the above problem, in addition to the specific matter of the third aspect, the rotor side is opened in a V shape toward the outer peripheral surface side. A pair of the permanent magnets is embedded to form the one magnetic pole, and the stator side is an electric rotating machine having six sets of the one set of slots on the stator side. The adjustment groove having a width opposite to the teeth portion is formed at a position with an electrical angle of 30 degrees in the reverse direction, and the adjustment groove is 0.2 ≦ groove depth / opposite surface of the tooth portion and the outer peripheral surface. It is formed in the shape which satisfy | fills distance ≦ 0.4.
上記課題を解決する電動回転機に係る発明の第5の態様は、上記第1から第4のいずれか1つの特定事項に加え、前記1組の永久磁石の外端側に、磁束の回り込みを制限するフラックスバリアが形成されている場合には、当該フラックスバリアの外端部を含んで前記1磁極を構成していることを特徴とするものである。 In a fifth aspect of the invention relating to the electric rotating machine that solves the above problem, in addition to any one of the first to fourth specific items, a magnetic flux wraps around the outer end side of the one set of permanent magnets. When the flux barrier to be restricted is formed, the one magnetic pole is constituted including the outer end portion of the flux barrier.
上記課題を解決する電動回転機に係る発明の第6の態様は、上記第5の態様の特定事項に加え、前記ティース部毎の磁束密度が前記1磁極中心から両側方に滑らかに変化させる前記磁束の磁路の形成領域の形状として、前記回転子の外周面との間で当該磁束の磁路の形成領域を形成する前記フラックスバリアの外側壁面を、前記永久磁石の外面の延長面から前記回転子の内方に湾曲する湾曲形状に形成することを特徴とするものである。 According to a sixth aspect of the invention relating to the electric rotating machine that solves the above-described problem, in addition to the specific matter of the fifth aspect, the magnetic flux density of each tooth portion is smoothly changed from the center of the one magnetic pole to both sides. As the shape of the magnetic path formation region of the magnetic flux, the outer wall surface of the flux barrier that forms the magnetic path formation region of the magnetic flux between the outer peripheral surface of the rotor and the extended surface of the outer surface of the permanent magnet It is characterized by being formed in a curved shape that curves inward of the rotor.
上記課題を解決する電動回転機に係る発明の第7の態様は、上記第6の態様の特定事項に加え、前記回転子側には、当該外周面側に向かってV字型に開くように一対で前記1組の永久磁石を埋め込んで前記1磁極が構成され、前記固定子側には、6つで前記1組のスロットが構成される電動回転機であって、前記フラックスバリアの外側壁面は、R6からR10の範囲内の湾曲面で、前記永久磁石の外面の延長面と該永久磁石の隣接箇所における当該外側壁面の接線との間の挟角が0°から4°の範囲内になるように形成されていることを特徴とするものである。 The seventh aspect of the invention relating to the electric rotating machine that solves the above-described problem is such that, in addition to the specific matter of the sixth aspect, the rotor side opens in a V shape toward the outer peripheral surface side. A pair of the permanent magnets are embedded to form the one magnetic pole, and the stator side is an electric rotating machine having six sets of the one set of slots, and the outer wall surface of the flux barrier. Is a curved surface within the range of R6 to R10, and the included angle between the extended surface of the outer surface of the permanent magnet and the tangent of the outer wall surface at an adjacent location of the permanent magnet is within a range of 0 ° to 4 °. It is formed so that it may become.
このように、本発明の上記の第1の態様によれば、固定子側のコイルに通電することより生成される磁束がティース部から対面する回転子側に連続する磁路を通過する際に、その回転子側の磁路の形成領域に応じてその磁束密度が1磁極毎に滑らかに変化する。したがって、各相コイルに通電する相間電圧が歪むことや磁束の急激な変化を抑制することができ、回転子の回転時に生じるトルク変動のトルクリプルと共にコギングトルクを低減することができ、振動や騒音の少ない高品質な回転駆動を実現し、また、同時に、損失の少ない高効率に回転駆動させることができる。 Thus, according to said 1st aspect of this invention, when the magnetic flux produced | generated by supplying with electricity to the coil by the side of a stator passes the magnetic path continuous on the rotor side which faces from a teeth part. The magnetic flux density changes smoothly for each magnetic pole in accordance with the magnetic path formation region on the rotor side. Therefore, the interphase voltage applied to each phase coil can be distorted and a sudden change in magnetic flux can be suppressed, and the cogging torque can be reduced together with the torque ripple of the torque fluctuation that occurs during the rotation of the rotor. A low-quality and high-quality rotational drive can be realized, and at the same time, it can be rotationally driven with high efficiency with little loss.
本発明の上記の第2の態様によれば、固定子側のティース部に対面する回転子の外周面と1磁極の永久磁石との間の磁束の磁路の形成領域が、その1磁極の相対移動時のティース部毎の磁束密度が1磁極中心から外方に向かって滑らかに連続するように調整されて、回転子の外周面にティース部から流れ込む磁束密度を調整することができる。したがって、ティース部毎の磁束波形を滑らかに連続させて、回転子の回転時に生じるトルクリプルと共にコギングトルクを低減させることができ、振動や騒音と共に損失の少ない高品質な回転駆動を実現することができる。 According to the second aspect of the present invention, the magnetic flux forming region between the outer peripheral surface of the rotor facing the teeth portion on the stator side and the one magnetic pole permanent magnet has the one magnetic pole. The magnetic flux density of each tooth portion at the time of relative movement is adjusted so as to continue smoothly from the center of one magnetic pole toward the outside, so that the magnetic flux density flowing from the tooth portion to the outer peripheral surface of the rotor can be adjusted. Therefore, the magnetic flux waveform for each tooth portion can be smoothly continued to reduce the cogging torque together with the torque ripple generated during the rotation of the rotor, and a high-quality rotation drive with less loss along with vibration and noise can be realized. .
本発明の上記の第3の態様によれば、固定子側のティース部に対面する回転子の外周面に、ティース部に対する対面幅以内で平行な調整溝が一磁極中心の両側に形成されて、1磁極の相対移動時のティース部毎の磁束密度が滑らかに連続するように調整される。すなわち、回転子のティース部に対面する外周面側との間の隙間を介する磁束の磁路の形成領域が1磁極中心から外方に向かって滑らかに連続するように調整溝が形成されて、回転子の外周面にティース部から流れ込む磁束密度を調整することができる。したがって、ティース部毎の磁束波形を滑らかに連続させて、回転子の回転時に生じるトルクリプルと共にコギングトルクを低減させることができ、振動や騒音と共に損失の少ない高品質な回転駆動を実現することができる。 According to the third aspect of the present invention, the adjustment grooves that are parallel to each other within the facing width of the teeth portion are formed on both sides of the center of one magnetic pole on the outer peripheral surface of the rotor facing the teeth portion on the stator side. The magnetic flux density for each tooth portion at the time of relative movement of one magnetic pole is adjusted so as to continue smoothly. That is, the adjustment groove is formed so that the formation region of the magnetic path of the magnetic flux through the gap between the outer peripheral surface facing the teeth portion of the rotor is smoothly continued outward from the center of one magnetic pole, The magnetic flux density flowing from the teeth portion into the outer peripheral surface of the rotor can be adjusted. Therefore, the magnetic flux waveform for each tooth portion can be smoothly continued to reduce the cogging torque together with the torque ripple generated during the rotation of the rotor, and a high-quality rotation drive with less loss along with vibration and noise can be realized. .
本発明の上記の第4の態様によれば、V字型の一対1組の永久磁石の1磁極が1組6スロットに対応する構造の場合に、溝深さ/ティース部と外周面の対向面間距離を0.2〜0.4になるように形成された調整溝が1磁極中心に対する正逆電気角30度の位置に形成される。したがって、トルクリプルやコギングトルクを低減することができ、振動や騒音と共に損失の少ない高品質な回転駆動を実現することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, in the case where one magnetic pole of a pair of V-shaped permanent magnets corresponds to one set of six slots, the groove depth / tooth portion opposes the outer peripheral surface. An adjustment groove formed so that the inter-surface distance is 0.2 to 0.4 is formed at a position where the forward / reverse electrical angle is 30 degrees with respect to the center of one magnetic pole. Therefore, torque ripple and cogging torque can be reduced, and high-quality rotation drive with less loss as well as vibration and noise can be realized.
本発明の上記の第5の態様によれば、1磁極内に永久磁石の外端部側のフラックスバリアも含めて(考慮して)、ティース部に対面する回転子の外周面における磁束の磁路の形成領域が1磁極中心から外方に向かって滑らかに連続するように形成される。したがって、磁束を有効活用しつつ、トルクリプルと共にコギングトルクを低減させることができ、振動や騒音と共に損失の少ない高品質な回転駆動を実現することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the magnetic flux of the magnetic flux on the outer peripheral surface of the rotor facing the teeth portion including (considering) the flux barrier on the outer end side of the permanent magnet in one magnetic pole. The path formation region is formed so as to continue smoothly from the center of one magnetic pole toward the outside. Therefore, it is possible to reduce the cogging torque together with the torque ripple while effectively utilizing the magnetic flux, and to realize a high-quality rotation drive with less loss along with vibration and noise.
本発明の上記の第6の態様によれば、固定子側のティース部に対面する回転子の外周面との間で磁束の磁路となる領域を形成するフラックスバリアの外側壁面が永久磁石の外面の延長面から回転子の内方に湾曲する湾曲形状に形成される。すなわち、回転子のティース部に対面する外周面側のフラックスバリアの外側壁面との間の磁束の磁路の形成領域(磁束の通過形状や通過面積)が外方に向かって滑らかに連続するように形成されて、回転子の外周面にティース部から流れ込む磁束密度を調整することができる。したがって、ティース部毎の磁束波形を滑らかに連続させて、回転子の回転時に生じるトルクリプルと共にコギングトルクを低減させることができ、振動や騒音と共に損失の少ない高品質な回転駆動を実現することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the outer wall surface of the flux barrier that forms the magnetic flux magnetic path between the outer peripheral surface of the rotor facing the teeth portion on the stator side is the permanent magnet. It is formed in a curved shape that curves inward of the rotor from the extended surface of the outer surface. That is, the magnetic flux path formation region (magnetic flux passage shape and passage area) between the outer peripheral wall surface of the flux barrier on the outer peripheral surface side facing the teeth portion of the rotor is smoothly continuous outward. The magnetic flux density flowing from the teeth portion into the outer peripheral surface of the rotor can be adjusted. Therefore, the magnetic flux waveform for each tooth portion can be smoothly continued to reduce the cogging torque together with the torque ripple generated during the rotation of the rotor, and a high-quality rotation drive with less loss along with vibration and noise can be realized. .
本発明の上記の第7の態様によれば、V字型の一対1組の永久磁石の1磁極が1組6スロットに対応する構造の場合に、永久磁石の外面からの延長面に対する接線の挟角が0°〜4°の範囲内で連続するR6〜R10の湾曲面になるように、フラックスバリアの外側壁面が形成される。したがって、トルクリプルやコギングトルクを低減することができ、振動や騒音と共に損失の少ない高品質な回転駆動を実現することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, in the case where one magnetic pole of a pair of V-shaped permanent magnets corresponds to one set of six slots, the tangent to the extended surface from the outer surface of the permanent magnet is obtained. The outer wall surface of the flux barrier is formed so as to be curved surfaces of R6 to R10 that are continuous within a range of 0 ° to 4 °. Therefore, torque ripple and cogging torque can be reduced, and high-quality rotation drive with less loss as well as vibration and noise can be realized.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図1〜図12は本発明に係る電動回転機の一実施形態を示す図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1-12 is a figure which shows one Embodiment of the electric rotary machine which concerns on this invention.
図1において、電動回転機(モータ)10は、概略円筒形状に形成された固定子(ステータ)11と、この固定子11内に回転自在に収納されて軸心に一致する回転軸13が固設されている回転子(ロータ)12と、を備えており、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車において、内燃機関と同様の駆動源として、あるいは車輪ホイール内に搭載するのに好適な性能を有している。 In FIG. 1, an electric rotating machine (motor) 10 includes a stator (stator) 11 formed in a substantially cylindrical shape, and a
固定子11には、回転子12の外周面12aにギャップG(図5を参照)を介して内周面15a側を対面させるように軸心の法線方向に延在する複数本のステータティース15が形成されている。このステータティース15には、内部に対面収納されている回転子12を回転駆動させる磁束を発生させるコイル(図4にU相コイルCUを図示)を構成する3相巻線が分布巻により巻付形成されている。The
回転子12は、外周面12aに向かって開くV字型になるように、一対で1組の永久磁石16を1磁極として埋め込むIPM(Interior Permanent Magnet)構造になるように作製されている。この回転子12は、図面の表裏方向に延在する平板状の永久磁石16の角部16aを対面状態に嵌め込んで不動状態に収容する空間17aと、その永久磁石16の幅方向の両側方に位置して磁束の回り込みを制限するフラックスバリアとして機能する空間17b(以下ではフラックスバリア17bともいう)とを形成するV字空間17が外周面12aに対面するように形成されている。このV字空間17の間には、永久磁石16を高速回転時の遠心力に抗して位置決め保持することができるように、永久磁石16間を連結支持するセンタブリッジ20が形成されている。 The
この電動回転機10は、ステータティース15間の空間が、巻線を通して巻き掛けることによりコイルを形成するためのスロット18を構成しており、8組の永久磁石16側にそれぞれ6本のステータティース15が対面するように、言い換えると、一対の永久磁石16側が構成する1磁極に6スロット18が対応するように構築されている。すなわち、電動回転機10は、隣接する1磁極毎に永久磁石16のN極とS極の表裏を交互にした、8極(4極対)、48スロットで、単相分布巻5ピッチで巻線した3相IPMモータに作製されている。なお、図中のN極、S極の表示は、部材表面に存在する訳ではなく、説明のために図示するものである。 In this electric rotating
これにより、電動回転機10は、固定子11のスロット18内のコイルに通電してステータティース15から対面する回転子12内に磁束を通したときに、永久磁石16との間に生じる吸引力と反発力に起因するマグネットトルクに加えて、その磁束が通過する磁路を最短にしようとするリラクタンストルクとの総合トルクにより回転駆動することができ、その回転子12と一体回転する回転軸13から通電入力する電気的エネルギを機械的エネルギとして出力することができる。 Thus, the electric
ここで、この電動回転機10は、図2に示すように、1磁極を構成する一対の永久磁石16に対応する複数のステータティース15毎に、固定子11から回転子12内に均等配置された磁路を形成するように、スロット18内に巻線コイルを分布巻きして形成されており、この磁路に沿うように、言い換えると、磁束の形成を妨げないように永久磁石16を収容するV字空間17が形成されている。なお、固定子11と回転子12は、ケイ素鋼などの電磁鋼板材料の薄板を所望の出力トルクに応じた厚さになるように軸方向に重ねてボルト穴19などを利用してネジ止めすることにより作製されている。 Here, as shown in FIG. 2, the electric
ところで、電動回転機10のように回転子12内に永久磁石16をV字に埋め込んだIPM構造では、磁極が作る磁束の方向、すなわち、V字の永久磁石16間の中心軸をd軸とし、また、そのd軸と電気的・磁気的に直交する、隣接する磁極間の永久磁石16間の中心軸をq軸としている。 By the way, in the IPM structure in which the
そして、電動回転機10は、例えば、図3に図示する無負荷時のU相−V相の線間電圧波形に示すように、1周期における時期α、βで高調波が重畳しており、この重畳する高調波の大きさに応じて線間電圧の歪みなどが増大する。この線間電圧波形における高調波の1周期における時期α、βは、相電圧と線間電圧の関係から、図4に示すように、固定子11側のスロット18に巻き掛けたU相電圧用コイルCUに、回転子12側の1磁極(一対の永久磁石16側)を合わせたときのd軸を中心にする対称位置B、Dのステータティース15が対応しており、この時期α、βにおける相電圧波形成分を低減することにより線間電圧の歪みなどを抑えることができる。The electric
このため、電動回転機10は、高調波成分の重畳時期α、βの該当ステータティース15に鎖交する磁束に対する磁気抵抗を高くすることによりその高調波成分を抑えるようになっており、図5に示すように、ステータティース15の内周面15aと回転子12の外周面12aとの間の隙間Gを調整する凹状の調整溝21が形成されている。この調整溝21は、後述するように、そのステータティース15の内周面15aに対面する回転子12の外周面12aに形成するなどして透磁率を下げることにより磁気抵抗を高くすることができ、重畳する高調波成分を抑えて線間電圧波形を正弦波に近づけて線間電圧の歪みなどを低減している。すなわち、調整溝21は、1磁極に対応する1周期内で固定子11側のステータティース15から回転子12側に通る磁束の磁束密度が滑らかに連続して変化するようにその磁束の磁路の形成領域における磁気抵抗を調整している。 For this reason, the electric
この調整溝21は、回転子12の外周面12aに形成する最適な位置や形状を有限要素法による電磁界解析を行って決定しており、斜面21aに挟まれている最深部21bの形成位置やその深さの最適条件が決定されて形成されている。 The
詳細には、調整溝21は、例えば、回転子12の外周面12aから最深部21aまでの溝深さRt、ステータティース15の内周面15aの対面幅に一致させた斜面21aの縁間隔の溝幅Tsを一定として、有限要素法による電磁界解析を行って形成位置を決定しており、回転子12の1磁極のd軸(一対の永久磁石16間の中心線)を中心にする対称位置B、Dのステータティース15に対面する最深部21bの位置の正逆方向のずれ量の変位角θ1をパラメータとしている。ここで、この調整溝21は、溝幅Tsをステータティース15の内周面15aの対面幅に一致させているが、この条件が好適ではあるがこれに限るものではなく、上記の対称位置B、Dに位置するステータティース15の内周面15aに対面する範囲内であればその対面幅以内に磁束の磁路の形成領域の調整の都合に応じて、適宜縮小してもよい。 Specifically, the
この有限要素法による電磁界解析では、一対の永久磁石16の磁力による吸引力に起因するコギングトルクの低減率や、線間電圧における高調波の含有率を表す線間電圧THD(Total Harmonic Distortion:高調波歪率)の増加率を導出すると、図6のグラフに示すような結果が得られる。この図6のグラフからは、d軸に対する正逆方向の変位角θ1は、次の条件1程度でコギングトルクと線間電圧THDを良好に抑えることができ、次の条件2程度の範囲内に納めるのが好ましく、さらに、次の条件3が最適値であることが分かる。このような条件を満たすことにより、調整溝21は、d軸を中心にする対称位置B、Dのステータティース15の内周面15aとこれに対面する外周面12aとの間の透磁率を効果的に下げて(磁気抵抗を上げて)線間電圧波形を正弦波に近づけることができる。なお、コギングトルクの低減率や線間電圧THDの増加率は、外周面12aに調整溝21を形成していない回転子12におけるコギングトルクや線間電圧THDを基準にして算出している。
条件1:28°≦|θ1(電気角)|≦32°
条件2:29°≦|θ1(電気角)|≦31°
条件3:θ1=±30°In the electromagnetic field analysis by this finite element method, the line voltage THD (Total Harmonic Distortion :) represents the cogging torque reduction rate due to the attractive force due to the magnetic force of the pair of
Condition 1: 28 ° ≦ | θ1 (electrical angle) | ≦ 32 °
Condition 2: 29 ° ≦ | θ1 (electrical angle) | ≦ 31 °
Condition 3: θ1 = ± 30 °
また、調整溝21は、溝幅Tsをそのままにして溝深さRtを変化させ、回転子12の外周面12aとステータティース15の内周面15aとの間のギャップGの隙間間隔(対向面間距離)Xgに対するその溝深さRtの比率δをパラメータとして、有限要素法による電磁界解析を行って、その溝深さRtを決定する。 Further, the
この有限要素法による電磁界解析では、電動回転機10に負荷が課されていない、例えば、下り坂の滑走時の場合におけるコギングトルクの低減率や線間電圧THDの増加率を導出すると、図7のグラフに示すような結果を得ることができる。また、発進後の市街地走行時などに必要とされるトルク常用領域における線間電圧THDの増加率と共にトルクの減少率やそのトルクの変動幅であるトルクリプルを導出すると、図8のグラフに示すような結果を得ることができる。この無負荷時の図7のグラフからは、比率δ=40%程度が最適条件であることが分かり、また、トルク常用領域の図8のグラフからは、比率δ=20%程度が最適条件であることが分かる。これらの両立を考慮すると、そのエアギャップGの間隔Xgに対する溝深さRtの比率δとしては、次の条件4程度の範囲内に納めるのが好ましく、このような条件を満たすことにより、トルクの低減率を小さく抑えつつトルクリプルや線間電圧THDを良好に抑えることができ、d軸を中心にする対称位置B、Dのステータティース15の内周面15aとこれに対面する外周面12aとの間の透磁率を効果的に下げて(磁気抵抗を上げて)線間電圧波形を正弦波に近づけることができる。なお、トルクの減少率やトルクリプルの低減率は、線間電圧THDの増加率などと同様に、外周面12aに調整溝21を形成していない回転子12におけるコギングトルクや線間電圧THDを基準にして算出している。
条件4:20%≦δ(δ=Rt/Xg)≦40%In this electromagnetic field analysis by the finite element method, when the load is not imposed on the electric
Condition 4: 20% ≦ δ (δ = Rt / Xg) ≦ 40%
さらに、この電動回転機10は、回転子12側の一対のフラックスバリア17bを含む永久磁石16の1磁極が固定子11側に対して相対回転することにより、複数のステータティース15毎に一磁極が繰り返し対面しており、そのステータティース15と回転子12との間を磁束が通ることによりその回転子12を回転駆動させている。このとき、回転子12内では、固定子11のステータティース15の内周面15aに対面する1磁極の回転方向に対する前後における、回転子12の外周面12aとフラックスバリア17bのその外周面12a側に位置するフィレット部(外側壁面)17bwとの間の領域を通る磁束の形成状況が変化することになる。このことから、回転子12の外周面12a側は、図9に示すように、そのフラックスバリア17bの少なくともフィレット部17bwが湾曲形状に形成されている。これにより、回転子12の外周面12aとフラックスバリア17bのフィレット部17bwとの間の磁束形成領域は、磁束の通過面積や磁束の形成形状が1磁極の外側に向かって滑らかに連続して変化しており、回転子12の外周面12aに内周面15a側を対面させているステータティース15の切換を1磁極毎に滑らかに連続させることができ、ステータティース15内に形成される磁束の密度(強度)が急激に変化することを未然に防止して、トルクの変化を滑らかに連続させることができる。また、永久磁石16を回転子12内に支持する強度も十分に得ることができる(損なうことがない)。 Further, in this electric rotating
詳細には、回転子12側の1磁極におけるフラックスバリア17bのフィレット部17bwの湾曲形状は、ハイブリッド自動車や電気自動車に要求されるトルクの大きさに応じて設定すればよく、例えば、回転子12の外周面12aと間の領域における磁束の通過面積を大きくすればするほど回転子12の1磁極の外部への磁束漏れが多くなることから、それとの兼ね合いで作製すればよい。 Specifically, the curved shape of the fillet portion 17bw of the
例えば、電動回転機10としては、660〜1200ccのガソリンエンジンを搭載する車両と同等に、減速比7.0〜10.0で利用するハイブリッド自動車用を一例にして、ネオジム磁石(Nd−Fe−B)を採用して永久磁石16を製作し、4名乗車でトランク利用時の走行に必要なトルクを発生するのに十分な構造を決定する場合を説明する。 For example, the electric
この場合には、図9に示すように、回転子12の外周面12aとフラックスバリア17bのフィレット部17bwとの間の最薄となる箇所の肉厚幅Tfと、この肉厚幅Tfを回転子12の外周面12aに添わせる円弧面Rafとを用いて、V字空間17の永久磁石16の収容空間17aの対向壁面の延長面17awと円弧面Rafとの交差位置M付近におけるフラックスバリア17bのフィレット部17bwの湾曲形状Rfを、曲率半径R6〜R10にする。また、このフラックスバリア17bのフィレット部17bwは、V字空間17の収容空間17aの延長面17awに対する、永久磁石16の隣接箇所における接線であるフラックスバリア開口直線L1との挟角θ2が0°〜4°の範囲内に収まるように決定する。なお、図9中のθ3はd軸に対するV字空間17の収容空間17aの延長面17aw(永久磁石16)の傾斜角を示しており、この傾斜角θ3もトルクリプルなどを抑えることができるように決定すればよい。なお、ここでは、上記交差位置Mにおける曲率半径を説明するが、これに限るものではなく、単純にフラックスバリア17bのフィレット部17bwの全体をV字空間17の収容空間17aの延長面17awから滑らかに連続させて曲率半径R6〜R10に形成してもよいことは言うまでもない。 In this case, as shown in FIG. 9, the thickness Tf of the thinnest portion between the outer
このように、回転子12では、図10に示すように、1磁極におけるフラックスバリア17bのフィレット部17bwを湾曲形状にすることにより、その外周面12aとの間の領域を通る磁束をステータティース15の相対的な移動に応じて滑らかに増減させることができ、ステータティース15を通る磁束が急激に変化して大きなコギングトルクを発生させてしまうことを回避することができる。 As described above, in the
詳細には、図11に示すように、フラックスバリア17bのフィレット部17bwが、V字空間17の収容空間17aの延長面17awとフラックスバリア開口直線L1との挟角がθ2=0°のまま湾曲形状になることなく屈曲する従来の形状の場合には、磁束密度の変化が急激となっている。図中破線で示すステータティース15における縁部に注目すると明確なように、図11(a)〜図11(b)のタイミングT1、T2のように、フラックスバリア17bの1/4程度がステータティース15に対面する程度では磁束φが通ることはほとんどなく、図11(c)のタイミングT3になって、フラックスバリア17bの半分程度がステータティース15に対面して初めて磁束φが急激に増加し始め、その結果大きなコギングトルクとなってしまう。 Specifically, as shown in FIG. 11, the
これに対して、この電動回転機10では、図10に示すように、フラックスバリア17bのフィレット部17bwを上記の条件を満たす湾曲形状に形成しているので、磁束密度がステータティース15の相対位置に応じて変化している。図中破線で示すステータティース15における縁部に注目すると明確なように、図10(a)のタイミングT1から図10(b)のタイミングT2に示すように、フラックスバリア17bの1/4程度がステータティース15に対面する程度でも磁束φが既に増加し始めており、さらに、図10(c)のタイミングT3に示すように、フラックスバリア17bの半分程度以上にステータティース15が対面するに従って磁束φが滑らかに増加してコギングトルクとなることのない滑らかなトルクを生成出力することができている。 On the other hand, in this electric rotating
したがって、この電動回転機10では、図12に示すように、回転子12の外周面12aに調整溝21を形成することなく、フラックスバリア17bのフィレット部17bwも湾曲形状に形成されていない場合には、図中波形Aで示すように大きなコギングトルクが発生しているのに対して、回転子12の外周面12aに調整溝21を形成するだけでも図中波形Bで示すようにそのコギングトルクを低減することができている。さらに、その調整溝21に加えて、フラックスバリア17bのフィレット部17bwを上記条件の湾曲形状に形成することにより図中波形Cで示すように小さなコギングトルクの発生に抑えることができている。 Therefore, in this electric rotating
このように本実施形態においては、d軸に対する変位角θ1=30°となる回転子12の外周面12aの位置に、ステータティース15の内周面15aとの対面幅に一致する溝幅Tsで、その外周面12aと内周面15aとの隙間Gの間隔Xgに対する比率が20%〜40%となる溝深さRtの調整溝21が形成される。また、フラックスバリア17bのフィレット部17bwが曲率半径R6〜R10の湾曲形状に形成される。これにより、1磁極が相対移動する際に形成するステータティース15毎の磁束密度を滑らかに連続させることができ、滑らかな磁束波形にして高品質なトルクを発生させることのできるIPM構造モータとすることができる。したがって、電動回転機10を振動や騒音を少なく高品質回転をさせることができるとともに、損失を少なく高効率に回転駆動させることができる。 As described above, in the present embodiment, the groove width Ts coincides with the width of the
ここで、本実施形態では、永久磁石16をV字型にして回転子12内に埋め込む構造を採用する場合を一例に説明するが、これに限るものではなく、例えば、永久磁石を回転子12の外周面12aに対して平板状に対面する状態に埋め込む平板配置の場合にも適用することができ、同様の作用効果を得ることができる。 Here, in this embodiment, a case where a structure in which the
また、8極48スロットモータの構成の電動回転機10を一例にして、1磁極1対が1周期(360°)に対応する角度を電気角として説明するが、これに限るものではなく、1磁極に対して6スロットが対応する他のモータ構造にも適用することができ、例えば、6極36スロット、4極24スロット、10極60スロットのモータ構造にもそのまま適用することができる。 In addition, an electric
本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、各請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。 The scope of the present invention is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments, but includes all embodiments that provide the same effects as those intended by the present invention. Further, the scope of the invention is not limited to the combinations of features of the invention defined by the claims, but may be defined by any desired combination of particular features among all the disclosed features. .
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。 Although one embodiment of the present invention has been described so far, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be implemented in various forms within the scope of the technical idea.
10 電動回転機
11 固定子
12 回転子
12a 外周面
13 回転軸
15 ステータティース
15a 内周面
16 永久磁石
16a 角部
17 V字空間
17b フラックスバリア
17bw フィレット部
18 スロット
20 センタブリッジ
21 調整溝
21a 斜面
21a 最深部
G エアギャップ
Rt 溝深さ
Ts 溝幅
Xg 隙間間隔
θ1 変位角
θ2 挟角
φ 磁束DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記固定子は、前記回転子の周回回転する外周面に向かって延在して該外周面に内周面側を対面させる複数本のティース部と、駆動電力を入力するコイルを前記ティース部に巻き掛ける空間であって該ティース部間に形成される複数のスロットと、を有し、
前記回転子には、前記ティース部の対向面に対する磁気力を働かせるように複数の永久磁石が埋め込まれることにより、
前記コイルへの通電時に発生する、前記ティース部内、当該ティース部背面側および前記回転子内を磁束が通過することによるリラクタンストルクおよび前記永久磁石との間の間で働く吸引力または反発力のマグネットトルクにより前記固定子内の前記回転子を回転駆動させる電動回転機であって、
前記回転子側の1組の前記永久磁石と前記固定子側の1組の前記スロットとが対応する構成で、該1組の永久磁石側を1磁極としたときに、該1磁極に対応する前記1組のスロットを形成する前記ティース部毎の磁束密度が当該1磁極中心から両側方に滑らかに変化するように、前記回転子における当該磁束の磁路の形成領域を調整することを特徴とする電動回転機。A rotor that integrally rotates the rotation shaft of the shaft center, and a stator that rotatably accommodates the rotor,
The stator includes a plurality of teeth portions that extend toward the outer peripheral surface that rotates around the rotor and faces the outer peripheral surface to the inner peripheral surface side, and a coil that inputs driving power to the teeth portion. A plurality of slots formed between the teeth portions in a space for winding,
In the rotor, a plurality of permanent magnets are embedded so as to exert a magnetic force against the opposing surface of the teeth portion,
Magnets of attraction force or repulsive force generated between the reluctance torque generated by the magnetic flux passing through the teeth portion, the back side of the teeth portion, and the rotor, and the permanent magnet, which are generated when the coil is energized. An electric rotating machine that rotationally drives the rotor in the stator by torque;
When one set of the permanent magnets on the rotor side corresponds to one set of the slots on the stator side, and the one set of permanent magnet side is one magnetic pole, it corresponds to the one magnetic pole. Adjusting the formation region of the magnetic path of the magnetic flux in the rotor so that the magnetic flux density of each tooth portion forming the set of slots smoothly changes from the center of the magnetic pole to both sides. Electric rotating machine.
前記1磁極の中心に対する両側均等位置で前記ティース部に対面する前記回転子の外周面に、当該ティース部の対面幅以内の幅で該ティース部と平行になるように形成されている調整溝を備えることを特徴とする請求項2に記載の電動回転機。As the shape of the magnetic path formation region of the magnetic flux that the magnetic flux density for each tooth portion smoothly changes from the center of the one magnetic pole to both sides,
An adjustment groove formed on the outer peripheral surface of the rotor that faces the teeth portion at equal positions on both sides with respect to the center of the one magnetic pole so as to be parallel to the teeth portion with a width within the facing width of the teeth portion. The electric rotating machine according to claim 2, wherein the electric rotating machine is provided.
前記固定子側には、6つで前記1組のスロットが構成される電動回転機であって、
前記1磁極中心に対する正逆方向の電気角30度の位置に、前記ティース部の対面幅の前記調整溝が形成されており、
前記調整溝は、0.2≦溝深さ/当該ティース部と前記外周面の対向面間距離≦0.4を満たす形状に形成されていることを特徴とする請求項3に記載の電動回転機。On the rotor side, the one magnetic pole is configured by embedding the pair of permanent magnets so as to open in a V shape toward the outer peripheral surface side,
The stator side is an electric rotating machine in which the one set of slots is composed of six,
The adjustment groove of the facing width of the teeth portion is formed at a position of an electrical angle of 30 degrees in the forward and reverse direction with respect to the one magnetic pole center,
4. The electric rotation according to claim 3, wherein the adjustment groove is formed in a shape satisfying 0.2 ≦ groove depth / distance between the opposing surfaces of the tooth portion and the outer peripheral surface ≦ 0.4. Machine.
前記回転子の外周面との間で当該磁束の磁路の形成領域を形成する前記フラックスバリアの外側壁面を、前記永久磁石の外面の延長面から前記回転子の内方に湾曲する湾曲形状に形成することを特徴とする請求項5に記載の電動回転機。As the shape of the magnetic path formation region of the magnetic flux that the magnetic flux density for each tooth portion smoothly changes from the center of the one magnetic pole to both sides,
The outer wall surface of the flux barrier that forms a magnetic path formation region of the magnetic flux between the outer peripheral surface of the rotor and a curved shape that curves inward of the rotor from an extended surface of the outer surface of the permanent magnet. The electric rotating machine according to claim 5, wherein the electric rotating machine is formed.
前記固定子側には、6つで前記1組のスロットが構成される電動回転機であって、
前記フラックスバリアの外側壁面は、R6からR10の範囲内の湾曲面で、
前記永久磁石の外面の延長面と該永久磁石の隣接箇所における当該外側壁面の接線との間の挟角が0°から4°の範囲内になるように形成されていることを特徴とする請求項6に記載の電動回転機。On the rotor side, the one magnetic pole is configured by embedding the pair of permanent magnets so as to open in a V shape toward the outer peripheral surface side,
The stator side is an electric rotating machine in which the one set of slots is composed of six,
The outer wall surface of the flux barrier is a curved surface within the range of R6 to R10,
The sandwiched angle between the extended surface of the outer surface of the permanent magnet and the tangent of the outer wall surface at an adjacent location of the permanent magnet is formed to be within a range of 0 ° to 4 °. Item 7. The electric rotating machine according to item 6.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011242063A JP2013099193A (en) | 2011-11-04 | 2011-11-04 | Electric rotary machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011242063A JP2013099193A (en) | 2011-11-04 | 2011-11-04 | Electric rotary machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013099193A true JP2013099193A (en) | 2013-05-20 |
Family
ID=48620555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011242063A Pending JP2013099193A (en) | 2011-11-04 | 2011-11-04 | Electric rotary machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013099193A (en) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015065088A1 (en) | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 삼성전자주식회사 | Magnet-embedded motor and compressor having magnet-embedded motor |
JP2015208184A (en) * | 2014-04-23 | 2015-11-19 | 株式会社デンソー | Rotor for rotary electric machine |
JP2015233368A (en) * | 2014-06-09 | 2015-12-24 | 富士電機株式会社 | Permanent magnet type motor |
JP2015233381A (en) * | 2014-06-10 | 2015-12-24 | 多摩川精機株式会社 | Ipm motor and method for suppressing cogging torque thereof |
CN105281459A (en) * | 2015-07-23 | 2016-01-27 | 珠海格力电器股份有限公司 | Motor rotor structure, permanent magnet motor and compressor |
CN106487133A (en) * | 2015-09-02 | 2017-03-08 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | A kind of motor and its rotor |
JP2017055560A (en) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | 日産自動車株式会社 | Permanent magnet type rotary electric machine |
JP2017514453A (en) * | 2014-04-25 | 2017-06-01 | ユナイテッド オートモーティブ エレクトロニック システムズ カンパニー リミテッド | Permanent magnet synchronous motor and its rotor |
JP2017229159A (en) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | 本田技研工業株式会社 | Electric motor |
US9929397B2 (en) | 2014-08-08 | 2018-03-27 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery having fuse |
JP2018085877A (en) * | 2016-11-25 | 2018-05-31 | スズキ株式会社 | Rotary electric machine |
CN108233572A (en) * | 2016-12-15 | 2018-06-29 | 福特全球技术公司 | For the rotor for shaping air gap flux density |
CN108711977A (en) * | 2018-06-25 | 2018-10-26 | 苏州汇川联合动力系统有限公司 | Rotor and magneto |
CN114183340A (en) * | 2017-09-13 | 2022-03-15 | Lg伊诺特有限公司 | Electric pump and motor |
JP7124247B1 (en) * | 2021-11-16 | 2022-08-23 | 株式会社東芝 | Rotor of rotary electric machine |
US11843080B2 (en) | 2017-12-26 | 2023-12-12 | Nikkiso Co., Ltd. | Nitride semiconductor light-emitting element |
-
2011
- 2011-11-04 JP JP2011242063A patent/JP2013099193A/en active Pending
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015065088A1 (en) | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 삼성전자주식회사 | Magnet-embedded motor and compressor having magnet-embedded motor |
JP2015208184A (en) * | 2014-04-23 | 2015-11-19 | 株式会社デンソー | Rotor for rotary electric machine |
JP2017514453A (en) * | 2014-04-25 | 2017-06-01 | ユナイテッド オートモーティブ エレクトロニック システムズ カンパニー リミテッド | Permanent magnet synchronous motor and its rotor |
JP2015233368A (en) * | 2014-06-09 | 2015-12-24 | 富士電機株式会社 | Permanent magnet type motor |
JP2015233381A (en) * | 2014-06-10 | 2015-12-24 | 多摩川精機株式会社 | Ipm motor and method for suppressing cogging torque thereof |
US9929397B2 (en) | 2014-08-08 | 2018-03-27 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery having fuse |
CN105281459A (en) * | 2015-07-23 | 2016-01-27 | 珠海格力电器股份有限公司 | Motor rotor structure, permanent magnet motor and compressor |
CN106487133A (en) * | 2015-09-02 | 2017-03-08 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | A kind of motor and its rotor |
CN106487133B (en) * | 2015-09-02 | 2018-10-19 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | A kind of motor and its rotor |
JP2017055560A (en) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | 日産自動車株式会社 | Permanent magnet type rotary electric machine |
JP2017229159A (en) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | 本田技研工業株式会社 | Electric motor |
CN107528398A (en) * | 2016-06-22 | 2017-12-29 | 本田技研工业株式会社 | Motor |
CN107528398B (en) * | 2016-06-22 | 2019-10-15 | 本田技研工业株式会社 | Motor |
US10693330B2 (en) | 2016-06-22 | 2020-06-23 | Honda Motor Co., Ltd. | Electric motor |
JP2018085877A (en) * | 2016-11-25 | 2018-05-31 | スズキ株式会社 | Rotary electric machine |
CN108233572A (en) * | 2016-12-15 | 2018-06-29 | 福特全球技术公司 | For the rotor for shaping air gap flux density |
CN108233572B (en) * | 2016-12-15 | 2022-06-17 | 福特全球技术公司 | Rotor for shaping air gap flux density |
CN114183340A (en) * | 2017-09-13 | 2022-03-15 | Lg伊诺特有限公司 | Electric pump and motor |
CN114183340B (en) * | 2017-09-13 | 2024-04-02 | Lg伊诺特有限公司 | Electric pump and motor |
US11843080B2 (en) | 2017-12-26 | 2023-12-12 | Nikkiso Co., Ltd. | Nitride semiconductor light-emitting element |
CN108711977A (en) * | 2018-06-25 | 2018-10-26 | 苏州汇川联合动力系统有限公司 | Rotor and magneto |
JP7124247B1 (en) * | 2021-11-16 | 2022-08-23 | 株式会社東芝 | Rotor of rotary electric machine |
WO2023089667A1 (en) * | 2021-11-16 | 2023-05-25 | 株式会社 東芝 | Dynamo-electric machine rotor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2013099193A (en) | Electric rotary machine | |
JP5861394B2 (en) | Electric rotating machine | |
US9184636B2 (en) | Electric rotating machine | |
JP2013106496A (en) | Electric rotary machine | |
JP5857627B2 (en) | Electric rotating machine | |
US20130106227A1 (en) | Electric rotating machine | |
WO2012014728A1 (en) | Rotor for electric motor | |
EP3534496B1 (en) | Permanent magnet motor | |
JP5958305B2 (en) | IPM type electric rotating machine | |
Dajaku et al. | New methods for reducing the cogging torque and torque ripples of PMSM | |
WO2011125308A1 (en) | Rotor for a permanent-magnet dynamo-electric machine | |
CN103023256A (en) | Permanent magnet electrical machine | |
CN103715852B (en) | IPM rotary motor | |
CN112953054A (en) | Electric machine with noise-reducing rotor recess | |
JP5688055B2 (en) | Rotating electrical machine | |
WO2018235145A1 (en) | Rotating electric machine rotor | |
JP6760014B2 (en) | Rotating electric machine | |
JP6015350B2 (en) | IPM type electric rotating machine | |
JP6070032B2 (en) | IPM type electric rotating machine | |
JP2014017943A (en) | Rotating electrical machine | |
JP6437706B2 (en) | IPM type electric rotating machine | |
JP5679695B2 (en) | Permanent magnet rotating electric machine | |
JP6075034B2 (en) | IPM type electric rotating machine | |
JP6015331B2 (en) | IPM type electric rotating machine | |
KR101628150B1 (en) | Rotor structure of wrsm motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20130326 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20130326 |