JP2014241695A - Rotary electric machine - Google Patents

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祥平 松本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary electric machine which is multipolarized relatively to the prior arts.SOLUTION: In a rotor 14, a plurality of permanent magnets 44 are provided at intervals along a circumferential direction in such a manner that magnetic poles become alternate. Further, the rotor 14 comprises a bridge part 46 and a sub magnetic pole part 48 between the permanent magnets 44 and 44 neighboring along the circumferential direction. The bridge part 46 disturbs the flow of a magnetic flux, flowing within the rotor 14, from one permanent magnet 44 to the other permanent magnet 44. The sub magnetic pole part 48 opposes a magnetic pole 28A of a stator 12 and leaks the magnetic flux disturbed by the bridge part 46 to the outside of the rotor 14 for interlinkage with the magnetic pole 28A of the stator 12.

Description

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

従来の回転電機として、例えば特許文献1には、ロータ(回転子)に永久磁石を設けている。ロータは円環(中空リング)形状であって、その内周面に、周方向に沿って複数の永久磁石が設けられている。ロータ内には、第1の電機子が設けられており、また、ロータ外には、第2の電機子が設けられている。第1の電機子の磁極とロータの永久磁石とが電磁気的に結合する一方で、ロータの永久磁石から当該ロータのバックヨークを経由してロータ外に漏れた漏れ磁束が、第2の電機子の磁極に鎖交する。これにより第2の電機子の磁極とロータの永久磁石とが電磁気的に結合する。   As a conventional rotating electrical machine, for example, in Patent Document 1, a rotor (rotor) is provided with a permanent magnet. The rotor has an annular (hollow ring) shape, and a plurality of permanent magnets are provided on the inner peripheral surface along the circumferential direction. A first armature is provided in the rotor, and a second armature is provided outside the rotor. While the magnetic pole of the first armature and the permanent magnet of the rotor are electromagnetically coupled, the leakage magnetic flux leaked from the permanent magnet of the rotor to the outside of the rotor via the back yoke of the rotor becomes the second armature. Interlink with the magnetic poles. As a result, the magnetic poles of the second armature and the permanent magnets of the rotor are electromagnetically coupled.

特開2010−114959号公報JP 2010-114959 A

ところで、回転電機に対して、小型化の要望が近年高まっている。回転電機の小型化は、その多極化によって実現できることが、従来から知られている。そこで、本発明は、従来と比較した、回転電機の多極化を可能にする、回転電機を提供することを目的とする。   Incidentally, in recent years, there has been an increasing demand for downsizing of rotating electrical machines. It has been conventionally known that downsizing of rotating electrical machines can be realized by increasing the number of poles. Then, an object of this invention is to provide the rotary electric machine which enables the multipolarization of a rotary electric machine compared with the past.

本発明は、回転電機に関するものである。当該回転電機は、周方向に沿って複数の磁極を備え、回転磁界を生じさせるステータと、周方向に沿って間隔を空けて、それぞれ磁極が交互となるように永久磁石が複数設けられ、前記回転磁界に応じて回転させられるロータと、を備える。前記ロータは、前記周方向に沿って隣り合う永久磁石間に、前記ロータ内を流れる、一方の前記永久磁石から他方の前記永久磁石に向かう磁束の流れを妨げるブリッジ部と、前記ステータの磁極に面するとともに、前記ブリッジ部にて妨げられた磁束を前記ロータ外に漏らして前記ステータの磁極に鎖交させる副磁極部と、を備える。   The present invention relates to a rotating electrical machine. The rotating electrical machine includes a plurality of magnetic poles along a circumferential direction, a stator that generates a rotating magnetic field, and a plurality of permanent magnets that are spaced apart along the circumferential direction so that the magnetic poles are alternately arranged, And a rotor that is rotated according to the rotating magnetic field. The rotor includes a bridge portion between the permanent magnets adjacent to each other in the circumferential direction, the bridge portion blocking the flow of magnetic flux from the one permanent magnet toward the other permanent magnet, and the magnetic pole of the stator. And a secondary magnetic pole portion that leaks the magnetic flux blocked by the bridge portion to the outside of the rotor and interlinks with the magnetic pole of the stator.

また、上記発明において、前記副磁極部は、軟磁性材料から構成され、前記ブリッジ部は、軟磁性材料の径方向の厚さが前記副磁極部よりも薄くなるように形成された、薄肉部を備えることが好適である。   In the above invention, the sub-magnetic pole portion is made of a soft magnetic material, and the bridge portion is a thin-walled portion formed such that the radial thickness of the soft magnetic material is thinner than that of the sub-magnetic pole portion. Is preferably provided.

また、上記発明において、前記薄肉部の周方向の長さは、前記副磁極部と前記ステータの磁極とのエアギャップ距離よりも長くなるように形成され、前記薄肉部の径方向の厚さLBG[m]は、前記薄肉部の飽和磁化Js[T]、並びに、周方向に沿って前記薄肉部に隣接する前記永久磁石のうち、N極が前記ロータの内部を向いた永久磁石の、残留磁束密度Br[T]及び磁極幅WMG[m]を用いた数式Js・LBG<(Br・WMG)/2を満たすように形成されていることが好適である。 In the above invention, the circumferential length of the thin portion is formed to be longer than the air gap distance between the auxiliary magnetic pole portion and the magnetic pole of the stator, and the radial thickness L of the thin portion is formed. BG [m] is the saturation magnetization Js [T] of the thin portion, and among the permanent magnets adjacent to the thin portion along the circumferential direction, the N pole of the permanent magnet facing the inside of the rotor, It is preferable that the film is formed so as to satisfy the formula Js · L BG <(Br · W MG ) / 2 using the residual magnetic flux density Br [T] and the magnetic pole width W MG [m].

また、上記発明において、前記ロータには、その径方向に沿って、対向面が同極となるように、複数の永久磁石が設けられていることが好適である。   In the above invention, it is preferable that the rotor is provided with a plurality of permanent magnets along the radial direction so that the opposing surfaces have the same polarity.

また、上記発明において、前記永久磁石と前記副磁極部との間には、前記副磁極部から前記永久磁石への磁束の回り込みを抑制するための空隙または非磁性材料が設けられていることが好適である。   In the above invention, a gap or a nonmagnetic material may be provided between the permanent magnet and the sub-magnetic pole portion to prevent magnetic flux from flowing from the sub-magnetic pole portion to the permanent magnet. Is preferred.

また、上記発明において、前記ステータは円環形状であって、その内周面に前記磁極が形成され、前記ロータは前記ステータ内に配置されるとともに、円環形状であって、その外周面に前記永久磁石及び前記副磁極部が形成され、前記ロータ内には、その外周面に磁極が形成された電機子が配置され、前記電機子の磁極は、当該磁極に対向する前記ロータの永久磁石の磁極と同極となるように励磁され、前記電機子の磁極から前記ロータに流れる磁束が、前記ロータ内の磁束を増加させることが好適である。   In the above invention, the stator has an annular shape, and the magnetic pole is formed on an inner peripheral surface thereof, and the rotor is disposed in the stator and has an annular shape on an outer peripheral surface thereof. The permanent magnet and the sub magnetic pole portion are formed, and an armature having a magnetic pole formed on an outer peripheral surface thereof is disposed in the rotor, and the magnetic pole of the armature is the permanent magnet of the rotor facing the magnetic pole. It is preferable that the magnetic flux that is excited so as to have the same polarity as the magnetic pole of the armature and flows from the magnetic pole of the armature to the rotor increases the magnetic flux in the rotor.

また、上記発明において、前記ステータは円環形状であって、その内周面に前記磁極が形成され、前記ロータは前記ステータ内に配置されるとともに、円環形状であって、その外周面に前記永久磁石及び前記副磁極部が形成され、前記ロータ内には、その外周面に磁極が形成された電機子が配置され、前記電機子の磁極は、当該磁極に対向する前記ロータの永久磁石の磁極と異極となるように励磁され、前記電機子の磁極から前記ロータに流れる磁束が、前記ロータ内の磁束を打ち消すことが好適である。   In the above invention, the stator has an annular shape, and the magnetic pole is formed on an inner peripheral surface thereof, and the rotor is disposed in the stator and has an annular shape on an outer peripheral surface thereof. The permanent magnet and the sub magnetic pole portion are formed, and an armature having a magnetic pole formed on an outer peripheral surface thereof is disposed in the rotor, and the magnetic pole of the armature is the permanent magnet of the rotor facing the magnetic pole. It is preferable that the magnetic flux excited from the magnetic pole of the armature and flowing from the magnetic pole of the armature to the rotor cancels the magnetic flux in the rotor.

また、上記発明において、前記ブリッジ部は、前記回転子の全径方向に亘って非磁性材料が設けられていることが好適である。   In the above invention, it is preferable that the bridge portion is provided with a nonmagnetic material over the entire radial direction of the rotor.

本発明によれば、従来と比較して、多極化された回転電機を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a rotating electrical machine having a multi-polarity as compared with the prior art.

本実施形態に係る回転電機を搭載した車両を例示する図である。It is a figure which illustrates the vehicle carrying the rotary electric machine which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る回転電機の一部断面図である。It is a partial cross section figure of the rotary electric machine which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る回転電機の一部断面図である。It is a partial cross section figure of the rotary electric machine which concerns on this embodiment. 薄肉部の形状寸法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the shape dimension of a thin part. 従来技術に係る回転電機の一部断面図である。It is a partial cross section figure of the rotary electric machine which concerns on a prior art. 本実施形態に係る回転電機の一部断面図である。It is a partial cross section figure of the rotary electric machine which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る回転電機の一部断面図である。It is a partial cross section figure of the rotary electric machine which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る回転電機の一部断面図である。It is a partial cross section figure of the rotary electric machine which concerns on this embodiment. ステータの鎖交磁束について説明する図である。It is a figure explaining the interlinkage magnetic flux of a stator. ステータの鎖交磁束について説明する図である。It is a figure explaining the interlinkage magnetic flux of a stator. 本実施形態に係る回転電機の一部断面図である。It is a partial cross section figure of the rotary electric machine which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る回転電機の一部断面図である。It is a partial cross section figure of the rotary electric machine which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る回転電機の別例を示す一部断面図である。It is a partial cross section figure which shows another example of the rotary electric machine which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る回転電機の別例を示す一部断面図である。It is a partial cross section figure which shows another example of the rotary electric machine which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る回転電機の別例を示す一部断面図である。It is a partial cross section figure which shows another example of the rotary electric machine which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る回転電機の別例を示す一部断面図である。It is a partial cross section figure which shows another example of the rotary electric machine which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る回転電機の別例を示す一部断面図である。It is a partial cross section figure which shows another example of the rotary electric machine which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る回転電機の別例を示す一部断面図である。It is a partial cross section figure which shows another example of the rotary electric machine which concerns on this embodiment.

図1に、本実施形態に係る回転電機10を例示する。図1に示す実施形態では、回転電機10は、車両の駆動源として用いられている。回転電機10は、いわゆる中空ロータ型の回転電機であってよく、ステータ12(固定子)、ロータ14(回転子)、及び電機子16を備えている。ステータ12は円環形状であって、その内側に、エアギャップを介してロータ14が配置される。ロータ14もまた円環形状であって、その内側に、エアギャップを介して、円柱形状の電機子16が配置される。また、ロータ14と電機子16には、クラッチ機構26が設けられていてもよい。クラッチ機構26を係合状態にすることで、電機子16とロータ14とが物理的に結合される。   FIG. 1 illustrates a rotating electrical machine 10 according to this embodiment. In the embodiment shown in FIG. 1, the rotating electrical machine 10 is used as a drive source for a vehicle. The rotating electrical machine 10 may be a so-called hollow rotor type rotating electrical machine, and includes a stator 12 (stator), a rotor 14 (rotor), and an armature 16. The stator 12 has an annular shape, and the rotor 14 is disposed inside the stator 12 via an air gap. The rotor 14 is also in an annular shape, and a cylindrical armature 16 is disposed inside the rotor 14 via an air gap. Further, the rotor 14 and the armature 16 may be provided with a clutch mechanism 26. By bringing the clutch mechanism 26 into the engaged state, the armature 16 and the rotor 14 are physically coupled.

図2に、ステータ12、ロータ14、及び電機子16の詳細構造を例示する。図2では、ステータ12、ロータ14、及び電機子16を、その中心軸に垂直な平面で切り取ったときの断面の、1/4の部分を示している。残りの3/4の部分も、これと同様の形状をしている。   FIG. 2 illustrates detailed structures of the stator 12, the rotor 14, and the armature 16. In FIG. 2, a quarter portion of the cross section when the stator 12, the rotor 14, and the armature 16 are cut along a plane perpendicular to the central axis is shown. The remaining 3/4 portions have the same shape.

ステータ12は、回転磁界を生じさせてロータ14を回転させる。ステータ12は、周方向に沿って複数の磁極28Aを備える。ステータ12は、ステータコア30及びコイル32を備えており、コイル32及びステータコア30のティース34によって、磁極28Aが形成される。磁極28Aは、ロータ14に面するように設けられており、図2では、ステータ12の内周面に磁極28Aが設けられている。   The stator 12 generates a rotating magnetic field and rotates the rotor 14. The stator 12 includes a plurality of magnetic poles 28A along the circumferential direction. The stator 12 includes a stator core 30 and a coil 32, and a magnetic pole 28 </ b> A is formed by the coil 32 and the teeth 34 of the stator core 30. The magnetic pole 28 </ b> A is provided so as to face the rotor 14. In FIG. 2, the magnetic pole 28 </ b> A is provided on the inner peripheral surface of the stator 12.

磁極28Aは、回転磁界を生じさせるように励磁される。例えば、図1に示すように、ステータ12は、バッテリ等の直流電源からなる蓄電装置18から、インバータ20を経由して、電力が供給される。所望の回転磁界に応じた波形の電流が、インバータ20を介して磁極28Aに供給されることで、磁極28Aに回転磁界が生じる。   The magnetic pole 28A is excited so as to generate a rotating magnetic field. For example, as shown in FIG. 1, the stator 12 is supplied with electric power via an inverter 20 from a power storage device 18 including a DC power source such as a battery. A current having a waveform corresponding to a desired rotating magnetic field is supplied to the magnetic pole 28A via the inverter 20, whereby a rotating magnetic field is generated in the magnetic pole 28A.

図2に戻り、電機子16は、周方向に沿って複数の磁極28Bを備える。電機子16は、ステータ12と同様に、コア36及びコイル38を備えており、コイル38及びコア36のティース40によって、磁極28Bが形成される。磁極28Bは、ロータ14に面するように設けられており、図2では、電機子16の外周面に磁極28Bが設けられている。   Returning to FIG. 2, the armature 16 includes a plurality of magnetic poles 28 </ b> B along the circumferential direction. Similarly to the stator 12, the armature 16 includes a core 36 and a coil 38, and a magnetic pole 28 </ b> B is formed by the coil 38 and the teeth 40 of the core 36. The magnetic pole 28 </ b> B is provided so as to face the rotor 14. In FIG. 2, the magnetic pole 28 </ b> B is provided on the outer peripheral surface of the armature 16.

電機子16は、ロータとして機能してもよく、ステータとして機能してもよい。図1に示す実施形態では、電機子16は、エンジン24の駆動力を伝達するロータとして機能する。電機子16には、磁極28Bを励磁させるための電力供給手段が接続されている。例えば、蓄電装置18から、DC/DCコンバータ19及びインバータ21を経由して、電機子16に交流電流が供給される。また、電機子16がロータとして機能する場合、スリップリング42等の給電手段を介して、電機子16に電力を供給してもよい。   The armature 16 may function as a rotor or a stator. In the embodiment shown in FIG. 1, the armature 16 functions as a rotor that transmits the driving force of the engine 24. The armature 16 is connected to power supply means for exciting the magnetic pole 28B. For example, an alternating current is supplied from the power storage device 18 to the armature 16 via the DC / DC converter 19 and the inverter 21. Further, when the armature 16 functions as a rotor, electric power may be supplied to the armature 16 via power supply means such as a slip ring 42.

ロータ14は、ステータ12や電機子16と電磁気的に結合して、回転させられる回転子である。例えば図1に示す実施形態では、ロータ14は、変速機22を介して、車輪25に駆動力を伝達する。   The rotor 14 is a rotor that is electromagnetically coupled to the stator 12 and the armature 16 and rotated. For example, in the embodiment shown in FIG. 1, the rotor 14 transmits driving force to the wheels 25 via the transmission 22.

図2に示すように、ロータ14は、ロータコア43及び永久磁石44を備える。ロータコア43は、磁束を通過させる磁路としての機能を備える。例えば、ロータコア43は、軟磁性材料から構成される。ここで軟磁性材料とは、透磁率が高く保磁力が低い、言い換えると、外部磁界をかけると磁化されるが、外部磁界を除くと、磁化が消える磁性材料を指している。具体的には、ロータコア43は、積層鋼板から構成される。   As shown in FIG. 2, the rotor 14 includes a rotor core 43 and a permanent magnet 44. The rotor core 43 has a function as a magnetic path through which magnetic flux passes. For example, the rotor core 43 is made of a soft magnetic material. Here, the soft magnetic material refers to a magnetic material having a high magnetic permeability and a low coercive force, in other words, magnetized when an external magnetic field is applied, but disappears when the external magnetic field is removed. Specifically, the rotor core 43 is composed of laminated steel plates.

永久磁石44は、例えば平板形状であってよく、その最大面積となる対向面が、電機子16側及びステータ12側に向くように配置される。永久磁石44は、径方向に沿って磁極が反転するように設けられている。例えば電機子16側の面がN極である場合、ステータ12側の面はS極となる。また、永久磁石44は、周方向に沿って間隔を空けて、複数設けられている。このとき、永久磁石44は、周方向に沿って、それぞれ磁極が交互になるように設けられている。例えば、電機子16側の面が、周方向に沿って、N極、S極と交互に切り替わるように、永久磁石44が配置される。   The permanent magnet 44 may have a flat plate shape, for example, and is disposed such that the opposing surface having the maximum area faces the armature 16 side and the stator 12 side. The permanent magnet 44 is provided so that the magnetic poles are reversed along the radial direction. For example, when the armature 16 side surface is an N pole, the stator 12 side surface is an S pole. A plurality of permanent magnets 44 are provided at intervals along the circumferential direction. At this time, the permanent magnets 44 are provided such that the magnetic poles are alternately arranged along the circumferential direction. For example, the permanent magnet 44 is disposed so that the surface on the armature 16 side is alternately switched between the N pole and the S pole along the circumferential direction.

また、ロータ14は、周方向に沿って隣り合う永久磁石44間に、ブリッジ部46及び副磁極部48を備えている。図3に示すように、ブリッジ部46は、ロータ14内の磁束の流れを妨げる。ブリッジ部46を挟んで隣り合う永久磁石44の一方から、他方の永久磁石44に向かう磁束の流れは、このブリッジ部46によって妨げられる。   Further, the rotor 14 includes a bridge portion 46 and a sub magnetic pole portion 48 between the permanent magnets 44 adjacent in the circumferential direction. As shown in FIG. 3, the bridge portion 46 prevents the flow of magnetic flux in the rotor 14. The flow of magnetic flux from one of the adjacent permanent magnets 44 across the bridge portion 46 toward the other permanent magnet 44 is blocked by the bridge portion 46.

図2、3にて例示するブリッジ部46は、薄肉部50を備えている。薄肉部50は、軟磁性材料から形成されている。ブリッジ部46は、例えば、ロータ14のロータコア43の一部であってよい。薄肉部50は、副磁極部48よりもその径方向の厚さが薄くなるように形成されている。ロータ14内を流れる磁束は、薄肉部50にて磁気飽和して、ロータ14外に漏れるようになる。   The bridge portion 46 illustrated in FIGS. 2 and 3 includes a thin portion 50. The thin portion 50 is made of a soft magnetic material. The bridge portion 46 may be a part of the rotor core 43 of the rotor 14, for example. The thin portion 50 is formed so that its radial thickness is thinner than that of the sub magnetic pole portion 48. The magnetic flux flowing in the rotor 14 is magnetically saturated at the thin portion 50 and leaks out of the rotor 14.

副磁極部48は、ブリッジ部46にて妨げられた磁束をロータ14外に漏らしてステータ12の磁極28Aに鎖交させる。副磁極部48は、軟磁性材料から形成されてよく、ステータ12の磁極に面するように配置されている。副磁極部48は、ロータコア43の一部であってよい。   The sub magnetic pole portion 48 leaks the magnetic flux hindered by the bridge portion 46 to the outside of the rotor 14 and links it to the magnetic pole 28 </ b> A of the stator 12. The sub magnetic pole portion 48 may be made of a soft magnetic material and is disposed so as to face the magnetic pole of the stator 12. The sub magnetic pole part 48 may be a part of the rotor core 43.

また、副磁極部48は、永久磁石44への磁束の回り込みを防ぐために、永久磁石44との間に、空隙または非磁性材料が設けられていてもよい。   In addition, the sub magnetic pole portion 48 may be provided with a gap or a nonmagnetic material between the sub magnetic pole portion 48 and the permanent magnet 44 in order to prevent the magnetic flux from entering the permanent magnet 44.

薄肉部50の形状は、副磁極部48及び永久磁石44の特性に応じて定めてもよい。図4には、薄肉部50の形状を求める際の模式図が記載されている。薄肉部50の周方向の長さをWBG[m]とし、径方向の厚さをLBG[m]とする。副磁極部48とステータ12の磁極28Aとのエアギャップ距離をLAG[m]とする。さらに、周方向に沿って薄肉部50に隣接する永久磁石44A1,44A2,44B1,44B2のうち、N極がロータ14の内部を向いた永久磁石44A1,44B1の磁極幅をWMGとする。ここで、永久磁石44が径方向に複数設けられている場合は、磁極幅WMGは、それぞれの永久磁石44A1磁極幅Wと永久磁石44B1の磁極幅Wの和とする。さらに、薄肉部50の飽和磁化をJs[T]で表し、永久磁石44A1,44B1の残留磁束密度をBr[T]で示す。 The shape of the thin portion 50 may be determined according to the characteristics of the sub magnetic pole portion 48 and the permanent magnet 44. FIG. 4 is a schematic diagram for obtaining the shape of the thin portion 50. The circumferential length of the thin portion 50 is W BG [m], and the radial thickness is L BG [m]. The air gap distance between the sub magnetic pole portion 48 and the magnetic pole 28A of the stator 12 is L AG [m]. Furthermore, among the permanent magnets 44A1,44A2,44B1,44B2 adjacent to the thin portion 50 along the circumferential direction, the pole width of the permanent magnet 44A1,44B1 the N pole facing the interior of the rotor 14 and W MG. Here, if the permanent magnet 44 is provided with a plurality of radially, the pole width W MG is the sum of the pole width W 2 of each of the permanent magnets 44A1 pole width W 1 and the permanent magnets 44B1. Further, the saturation magnetization of the thin portion 50 is represented by Js [T], and the residual magnetic flux density of the permanent magnets 44A1, 44B1 is represented by Br [T].

まず、薄肉部50とステータ12の磁極28Aとのエアギャップ距離は、副磁極部48とステータ12の磁極28Aとのエアギャップ距離LAG以上とすることが好適である。また、薄肉部50は飽和磁化に近づくにつれて磁気抵抗が増加し、飽和磁化の近傍では空気の磁気抵抗と同等程度まで増加する。このことから、薄肉部50の周方向長さWBGを、副磁極部48とステータ12の磁極28Aとのエアギャップ距離LAGよりも長くする(WBG>LAG)ことが好適である。このようにすることで、薄肉部50にて漏れた磁束は、ステータ12側に振り向けられる。 First, the air gap distance between the thin portion 50 and the magnetic pole 28A of the stator 12 is preferably equal to or greater than the air gap distance LAG between the sub magnetic pole portion 48 and the magnetic pole 28A of the stator 12. Further, the magnetic resistance of the thin portion 50 increases as it approaches saturation magnetization, and increases to the same extent as that of air near saturation magnetization. For this reason, it is preferable that the circumferential length W BG of the thin portion 50 is longer than the air gap distance L AG between the sub magnetic pole portion 48 and the magnetic pole 28A of the stator 12 (W BG > L AG ). By doing in this way, the magnetic flux which leaked in the thin part 50 is turned to the stator 12 side.

また、薄肉部50の径方向の厚さLBGの範囲は、飽和磁化を十分に生じさせるために、以下の数式(1)を満たす範囲とすることが好適である。 In addition, the range of the thickness L BG in the radial direction of the thin portion 50 is preferably set to satisfy the following formula (1) in order to sufficiently generate saturation magnetization.

Figure 2014241695
Figure 2014241695

なお、数式(1)の右辺は、永久磁石44A1,44B1の残留磁束密度Brと磁極幅WMGの積の半値となっているが、これは、永久磁石44の磁束は両隣の磁石に流れ、磁束は半分となることを考慮したものである。 Note that the right-hand side of Equation (1), but has become a half-value of the product of the residual magnetic flux density Br and the magnetic pole width W MG permanent magnet 44A1,44B1, which is the magnetic flux of the permanent magnet 44 flows to the magnet on both sides, The magnetic flux is considered to be halved.

本実施形態によれば、ブリッジ部46を設けることで、ロータ14内の磁束を飽和させて、ロータ14外への磁束漏れを促進する。さらにブリッジ部46に隣接して設けられた副磁極部48から、漏れ磁束がステータ12に流れるようになる。副磁極部48は、自身は軟磁性材料であるものの、上記の構成によって、見かけ上、磁極として振舞うようになる。図2、3のように、1つの永久磁石44に対して両脇に2つの副磁極部48及びブリッジ部46をそれぞれ設けることで、1つの永久磁石44から3つの磁極が得られるようになる。この結果、従来と比較して回転電機の多極化が可能となる。   According to the present embodiment, by providing the bridge portion 46, the magnetic flux in the rotor 14 is saturated, and magnetic flux leakage to the outside of the rotor 14 is promoted. Further, a leakage magnetic flux flows to the stator 12 from the auxiliary magnetic pole portion 48 provided adjacent to the bridge portion 46. Although the sub magnetic pole portion 48 itself is a soft magnetic material, it apparently behaves as a magnetic pole due to the above configuration. As shown in FIGS. 2 and 3, three magnetic poles can be obtained from one permanent magnet 44 by providing two sub-magnetic pole portions 48 and bridge portions 46 on both sides of one permanent magnet 44. . As a result, it is possible to increase the number of rotating electrical machines as compared with the conventional case.

また、多極化に伴って、回転電機10を小型化させることが可能となる。図5には、比較例として、ブリッジ部46及び副磁極部48を持たない回転電機が示されている。ロータ14の永久磁石44からエアギャップを介してステータ12の磁極28Aと鎖交する磁束は、そのままステータコア30のバックヨーク52に周り、隣接する永久磁石44に向かう。   Further, with the increase in the number of poles, the rotating electrical machine 10 can be reduced in size. FIG. 5 shows a rotating electrical machine that does not have the bridge portion 46 and the auxiliary magnetic pole portion 48 as a comparative example. The magnetic flux interlinking with the magnetic pole 28A of the stator 12 through the air gap from the permanent magnet 44 of the rotor 14 goes around the back yoke 52 of the stator core 30 and goes to the adjacent permanent magnet 44 as it is.

これに対して本実施形態のように、ブリッジ部46及び副磁極部48を設けた場合、図6に示すように、ステータ12の磁極28Aと鎖交した磁束の一部は、そのまま副磁極部48側に戻るように流れ、バックヨーク52に回る磁束は、その分少なくなる。バックヨーク52を流れる磁束が低減する分、バックヨーク52の薄肉化が可能となり、回転電機の小型化に繋がる。さらに、永久磁石44の個数は図5と図6で変わっておらず、基本的に出力トルクは図5の例と図6の例とで変わらないから、出力トルクを維持したままの小型化が可能となる。言い換えると、単位体積・重量当たりのトルク密度を向上させることが可能となる。   On the other hand, when the bridge portion 46 and the sub magnetic pole portion 48 are provided as in this embodiment, as shown in FIG. 6, a part of the magnetic flux interlinked with the magnetic pole 28A of the stator 12 remains as it is. The magnetic flux that flows back to the side 48 and turns to the back yoke 52 is reduced accordingly. Since the magnetic flux flowing through the back yoke 52 is reduced, the back yoke 52 can be thinned, leading to a reduction in the size of the rotating electrical machine. Further, since the number of permanent magnets 44 does not change between FIG. 5 and FIG. 6, and basically the output torque does not change between the example of FIG. 5 and the example of FIG. 6, it is possible to reduce the size while maintaining the output torque. It becomes possible. In other words, the torque density per unit volume / weight can be improved.

図7には、本実施形態に係る回転電機10の別例が示されている。ロータ14には、その径方向に沿って、複数の永久磁石44A,44Bが設けられている。永久磁石44A,44Bは、対向面が同極となるように、それぞれ設けられている。   FIG. 7 shows another example of the rotating electrical machine 10 according to the present embodiment. The rotor 14 is provided with a plurality of permanent magnets 44A and 44B along its radial direction. The permanent magnets 44A and 44B are provided so that the opposing surfaces have the same polarity.

このような構成を備えることで、ステータ12への鎖交磁束を効果的に増加させることが可能となる。図8には、その原理を説明する模式図が例示されている。図の上段には、ステータ12側の永久磁石44Aのみがロータ14に設けられているときの例(以下、ステータ側単独配置と呼ぶ)が示されている。この例では、永久磁石44Aからの磁束の一部(図では1本)がブリッジ部46を経由して隣接する永久磁石44Aに流れるともに、ブリッジ部46の磁気飽和に伴って、残りの一部(図では1本)が副磁極部48から漏れてステータ12に鎖交する。   By providing such a configuration, the interlinkage magnetic flux to the stator 12 can be effectively increased. FIG. 8 is a schematic diagram illustrating the principle. The upper part of the figure shows an example in which only the permanent magnet 44 </ b> A on the stator 12 side is provided on the rotor 14 (hereinafter referred to as a single arrangement on the stator side). In this example, a part (one in the figure) of the magnetic flux from the permanent magnet 44A flows to the adjacent permanent magnet 44A via the bridge portion 46, and the remaining part due to the magnetic saturation of the bridge portion 46. (One in the figure) leaks from the sub magnetic pole part 48 and is linked to the stator 12.

図の中段には、電機子16側の永久磁石44Bのみがロータ14に設けられているときの例(以下、電機子側単独配置と呼ぶ)が示されている。この例では、永久磁石44Bからの磁束の一部(図では1本)がブリッジ部46を経由して隣接する永久磁石44Bに流れるとともに、残りの一部(図では1本)が副磁極部48から漏れてステータ12に鎖交する。   The middle part of the figure shows an example in which only the permanent magnet 44B on the armature 16 side is provided on the rotor 14 (hereinafter referred to as armature side single arrangement). In this example, a part (one in the figure) of the magnetic flux from the permanent magnet 44B flows to the adjacent permanent magnet 44B via the bridge portion 46, and the other part (one in the figure) is the sub magnetic pole part. It leaks from 48 and interlinks with the stator 12.

図の下段には、永久磁石44A,44Bの両方を設けた例(以下、両側配置と呼ぶ)が示されている。ブリッジ部46を流れる磁束は上段及び中段の例と変わりがない(図では1本)が、副磁極部48からステータ12に向かう磁束が、上段と中段の和(2本)よりも増加している(図では3本)。つまり、本実施形態においては、個々の永久磁石44を設けた場合の和よりも多くの鎖交磁束を得ることができる。   In the lower part of the figure, an example in which both permanent magnets 44A and 44B are provided (hereinafter referred to as double-sided arrangement) is shown. The magnetic flux flowing through the bridge portion 46 is not different from the upper and middle examples (one in the figure), but the magnetic flux from the sub magnetic pole portion 48 to the stator 12 is greater than the sum (two) of the upper and middle stages. (3 in the figure). In other words, in the present embodiment, more interlinkage magnetic flux can be obtained than the sum in the case where the individual permanent magnets 44 are provided.

図9には、図8の各例についてシミュレーションを行った結果が示されている。横軸は電機角を表し、縦軸はステータ12への鎖交磁束を表している。ステータ側単独配置の鎖交磁束、及び電機子側単独配置の鎖交磁束と比較して、両側配置の鎖交磁束が大きく増加している。さらに、両側配置の鎖交磁束は、ステータ側単独配置の鎖交磁束と、電機子側単独配置の鎖交磁束の単純和よりも増加している。   FIG. 9 shows the result of simulation for each example of FIG. The horizontal axis represents the electrical angle, and the vertical axis represents the flux linkage to the stator 12. Compared with the interlinkage magnetic flux of the stator side single arrangement and the interlinkage magnetic flux of the armature side single arrangement, the interlinkage magnetic flux of both sides is greatly increased. Further, the interlinkage magnetic flux arranged on both sides is larger than the simple sum of the interlinkage magnetic flux arranged independently on the stator side and the interlinkage magnetic flux arranged on the armature side alone.

なお、参考例として、図10に、永久磁石44A及び44Bの対向する磁極を異極とした場合の例を示す。この場合、対向する磁極間で磁束が収束してしまうので、両側配置の鎖交磁束は、ステータ側単独配置の鎖交磁束と、電機子側単独配置の鎖交磁束の単純和よりも低下する。   As a reference example, FIG. 10 shows an example in which the opposing magnetic poles of the permanent magnets 44A and 44B are different polarities. In this case, since the magnetic flux converges between the opposing magnetic poles, the interlinkage magnetic flux arranged on both sides is lower than the simple sum of the interlinkage magnetic flux arranged on the stator side alone and the interlinkage magnetic flux arranged on the armature side alone. .

また、電機子16の磁極28Bの磁束を利用して、ステータ12への鎖交磁束を調整するようにしてもよい。図11には、その模式図が示されている。上段には、図8と同様に、ステータ側単独配置の例が示されている。中段には、電機子16の磁極28Bによる磁束をロータ14に鎖交させたときの例が示されている。さらに、下段には、両者の場合を組み合わせた例が示されている。下段の例に示されるように、電機子16の磁極28Bを、これと対向するロータ14の永久磁石44Aの磁極と同極にするように、磁極28Bを励磁することで、ロータ14内の磁束を増加させ、その結果、ステータ12への鎖交磁束を増加させることができる。   Further, the interlinkage magnetic flux to the stator 12 may be adjusted using the magnetic flux of the magnetic pole 28 </ b> B of the armature 16. FIG. 11 shows a schematic diagram thereof. In the upper stage, as in FIG. 8, an example of a single arrangement on the stator side is shown. In the middle stage, an example in which the magnetic flux by the magnetic pole 28B of the armature 16 is linked to the rotor 14 is shown. Further, in the lower part, an example in which both cases are combined is shown. As shown in the lower example, the magnetic flux in the rotor 14 is excited by exciting the magnetic pole 28B so that the magnetic pole 28B of the armature 16 has the same polarity as the magnetic pole of the permanent magnet 44A of the rotor 14 opposed thereto. As a result, the flux linkage to the stator 12 can be increased.

また、図12の下段のように、電機子16の磁極28Bを、これと対向するロータ14の永久磁石44Aの磁極と異極にするように、磁極28Bを励磁することで、ロータ14内の磁束を打ち消して、その結果、ステータ12への鎖交磁束を低減させることができる。   Further, as shown in the lower part of FIG. 12, by exciting the magnetic pole 28B so that the magnetic pole 28B of the armature 16 is different from the magnetic pole of the permanent magnet 44A of the rotor 14 opposed thereto, The magnetic flux is canceled out, and as a result, the interlinkage magnetic flux to the stator 12 can be reduced.

このように、電機子16の界磁が可変であることを利用して、ロータ14内の磁束を増減させることが可能となる。つまり、ロータ14とステータ12との電磁気的な結合力を制御することが可能となり、回転電機10のトルク制御等に利用することができる。   Thus, the magnetic flux in the rotor 14 can be increased or decreased by utilizing the fact that the field of the armature 16 is variable. That is, the electromagnetic coupling force between the rotor 14 and the stator 12 can be controlled, and can be used for torque control of the rotating electrical machine 10 or the like.

図13には、本実施形態に係る回転電機10の別例が示されている。ここでは、副磁極部48及び薄肉部50を、電機子16側に設けている。このように構成しても、薄肉部50の周方向長さWBGを、副磁極部48とステータ12の磁極28Aとのエアギャップ距離LAGよりも長く(WBG>LAG)するとともに、上記した数式(1)を満たす範囲で薄肉部50を形成することで、副磁極部48からステータ12への差交磁束を確保することが可能となる。 FIG. 13 shows another example of the rotating electrical machine 10 according to the present embodiment. Here, the sub magnetic pole part 48 and the thin part 50 are provided on the armature 16 side. Even with this configuration, the circumferential length W BG of the thin wall portion 50 is longer than the air gap distance L AG between the sub magnetic pole portion 48 and the magnetic pole 28A of the stator 12 (W BG > L AG ), By forming the thin portion 50 within a range that satisfies the above mathematical formula (1), it is possible to secure a crossing magnetic flux from the sub magnetic pole portion 48 to the stator 12.

また、ロータ14の多極化に伴って、回転磁界が高周波数側にシフトする。言い換えると、多極化前のロータ14と同一の回転数を出力させようとすると、磁極が増加する分、回転磁界の周波数は高くなる。高周波化に伴って回転電機の速度制御が困難となったり、モータ損失が増加するおそれがある。そこで、電機子16の回転数を比較的低回転数で回転させたいときなどに、図13のような構成を採る事が好適である。   Further, as the rotor 14 becomes multipolar, the rotating magnetic field shifts to the high frequency side. In other words, if an attempt is made to output the same rotational speed as that of the rotor 14 before multipolarization, the frequency of the rotating magnetic field increases as the number of magnetic poles increases. As the frequency increases, it becomes difficult to control the speed of the rotating electrical machine, or the motor loss may increase. Therefore, when it is desired to rotate the armature 16 at a relatively low number of revolutions, it is preferable to adopt the configuration shown in FIG.

図14には、本実施形態に係る回転電機10の更なる別例が示されている。ここでは、ブリッジ部46は、ロータ14の全径方向に沿って、非磁性材料54が設けられている。非磁性材料は、例えばアルミ合金から構成される。また、非磁性材料54の周方向長さWBGは、副磁極部48とステータ12の磁極28Aとのエアギャップ距離LAGよりも長く(WBG>LAG)することが好適である。 FIG. 14 shows still another example of the rotating electrical machine 10 according to the present embodiment. Here, the bridge portion 46 is provided with a nonmagnetic material 54 along the entire radial direction of the rotor 14. The nonmagnetic material is made of, for example, an aluminum alloy. The circumferential length W BG of the nonmagnetic material 54 is preferably longer than the air gap distance L AG between the sub magnetic pole portion 48 and the magnetic pole 28A of the stator 12 (W BG > L AG ).

図15には、本実施形態に係る回転電機10の更なる別例が示されている。ここでは、永久磁石44と副磁極部48との間の、空隙または非磁性材料を省略した例が示されている。この場合、副磁極部48の磁束の一部が永久磁石44に回り込み、その分ステータ12への差交磁束が減少するが、空隙を介さずにロータコア43にて永久磁石44を確実に固定するので、強度が増加するという利点が得られる。   FIG. 15 shows still another example of the rotating electrical machine 10 according to the present embodiment. Here, an example in which a gap or a nonmagnetic material between the permanent magnet 44 and the sub magnetic pole portion 48 is omitted is shown. In this case, a part of the magnetic flux of the sub magnetic pole part 48 goes around to the permanent magnet 44, and the crossing magnetic flux to the stator 12 is reduced accordingly, but the permanent magnet 44 is securely fixed by the rotor core 43 without a gap. Therefore, the advantage that the strength is increased can be obtained.

図16には、本実施形態に係る回転電機10の更なる別例が示されている。ここでは、永久磁石44A,44Bをロータコア43内に埋め込んだ、いわゆるIPM構造を採っている。ロータコア43内に永久磁石が埋め込まれていることから、ロータ14の遠心力によって永久磁石44がロータコア43から剥離するおそれがないという利点が得られる。   FIG. 16 shows another example of the rotating electrical machine 10 according to the present embodiment. Here, a so-called IPM structure in which the permanent magnets 44A and 44B are embedded in the rotor core 43 is adopted. Since the permanent magnet is embedded in the rotor core 43, there is an advantage that the permanent magnet 44 is not likely to be separated from the rotor core 43 due to the centrifugal force of the rotor 14.

また、図17のように、電機子16側にも薄肉部50を形成するようにしてもよい。このようにすることで、ロータコア43の機械的な強度が向上するという利点が得られる。   Further, as shown in FIG. 17, the thin portion 50 may be formed also on the armature 16 side. By doing in this way, the advantage that the mechanical strength of the rotor core 43 improves is acquired.

さらに、本実施形態では、回転電機10として、ステータ12、ロータ14、及び電機子16を備えた、いわゆる中空ロータ型の回転電機を例示していたが、この例に限られない。例えば、図18に示すように、円環形状のステータ12と、円柱形状のロータ14を備えた回転電機10であってもよい。この場合、ブリッジ部46は、薄肉部50と中心軸シャフト56との間を空隙とするか、非磁性材料58を設けるようにしてもよい。   Further, in the present embodiment, as the rotating electrical machine 10, a so-called hollow rotor type rotating electrical machine including the stator 12, the rotor 14, and the armature 16 is illustrated, but the rotating electrical machine 10 is not limited to this example. For example, as shown in FIG. 18, a rotating electrical machine 10 including an annular stator 12 and a cylindrical rotor 14 may be used. In this case, the bridge portion 46 may have a gap between the thin portion 50 and the central shaft shaft 56 or may be provided with a nonmagnetic material 58.

10 回転電機、12 ステータ、14 ロータ、16 電機子、28A ステータ磁極、28B 電機子磁極、30 ステータコア、36 電機子コア、43 ロータコア、44 永久磁石、46 ブリッジ部、48 副磁極部、50 薄肉部、52 バックヨーク、54 非磁性材料。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotating electrical machine, 12 Stator, 14 Rotor, 16 Armature, 28A Stator magnetic pole, 28B Armature magnetic pole, 30 Stator core, 36 Armature core, 43 Rotor core, 44 Permanent magnet, 46 Bridge part, 48 Sub magnetic pole part, 50 Thin part , 52 Back yoke, 54 Non-magnetic material.

Claims (8)

周方向に沿って複数の磁極を備え、回転磁界を生じさせるステータと、
周方向に沿って間隔を空けて、それぞれ磁極が交互となるように永久磁石が複数設けられ、前記回転磁界に応じて回転させられるロータと、
を備え、
前記ロータは、前記周方向に沿って隣り合う永久磁石間に、
前記ロータ内を流れる、一方の前記永久磁石から他方の前記永久磁石に向かう磁束の流れを妨げるブリッジ部と、
前記ステータの磁極に面するとともに、前記ブリッジ部にて妨げられた磁束を前記ロータ外に漏らして前記ステータの磁極に鎖交させる副磁極部と、
を備えることを特徴とする、回転電機。
A stator having a plurality of magnetic poles along the circumferential direction and generating a rotating magnetic field;
A plurality of permanent magnets are provided so that magnetic poles are alternately arranged at intervals along the circumferential direction, and a rotor that is rotated according to the rotating magnetic field;
With
The rotor is between permanent magnets adjacent along the circumferential direction,
A bridge portion that blocks the flow of magnetic flux flowing from one of the permanent magnets to the other permanent magnet flowing in the rotor;
A secondary magnetic pole portion facing the magnetic pole of the stator and leaking the magnetic flux blocked by the bridge portion to the outside of the rotor and interlinking with the magnetic pole of the stator;
A rotating electric machine comprising:
請求項1記載の回転電機であって、
前記副磁極部は、軟磁性材料から構成され、
前記ブリッジ部は、軟磁性材料の径方向の厚さが前記副磁極部よりも薄くなるように形成された、薄肉部を備えることを特徴とする、回転電機。
The rotating electrical machine according to claim 1,
The sub magnetic pole part is made of a soft magnetic material,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the bridge portion includes a thin portion formed so that a radial thickness of the soft magnetic material is thinner than that of the sub magnetic pole portion.
請求項2記載の回転電機であって、
前記薄肉部の周方向の長さは、前記副磁極部と前記ステータの磁極とのエアギャップ距離よりも長くなるように形成され、
前記薄肉部の径方向の厚さLBG[m]は、前記薄肉部の飽和磁化Js[T]、並びに、周方向に沿って前記薄肉部に隣接する前記永久磁石のうち、N極が前記ロータの内部を向いた永久磁石の、残留磁束密度Br[T]及び磁極幅WMG[m]を用いた数式Js・LBG<(Br・WMG)/2を満たすように形成されていることを特徴とする、回転電機。
A rotating electric machine according to claim 2,
The circumferential length of the thin wall portion is formed to be longer than the air gap distance between the sub magnetic pole portion and the stator magnetic pole,
The thickness L BG [m] in the radial direction of the thin-walled portion is the saturation magnetization Js [T] of the thin-walled portion, and among the permanent magnets adjacent to the thin-walled portion along the circumferential direction, The permanent magnet facing the inside of the rotor is formed so as to satisfy the formula Js · L BG <(Br · W MG ) / 2 using the residual magnetic flux density Br [T] and the magnetic pole width W MG [m]. A rotating electric machine characterized by the above.
請求項1から3のいずれかに記載の回転電機であって、
前記ロータには、その径方向に沿って、対向面が同極となるように、複数の永久磁石が設けられていることを特徴とする、回転電機。
The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3,
The rotating electric machine according to claim 1, wherein the rotor is provided with a plurality of permanent magnets along the radial direction so that the opposing surfaces have the same polarity.
請求項1から4のいずれかに記載の回転電機であって、
前記永久磁石と前記副磁極部との間には、前記副磁極部から前記永久磁石への磁束の回り込みを抑制するための空隙または非磁性材料が設けられていることを特徴とする、回転電機。
The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 4,
A rotating electrical machine is provided between the permanent magnet and the sub-magnetic pole portion, wherein a gap or a non-magnetic material is provided to prevent a magnetic flux from flowing from the sub-magnetic pole portion to the permanent magnet. .
請求項1から5のいずれかに記載の回転電機であって、
前記ステータは円環形状であって、その内周面に前記磁極が形成され、
前記ロータは前記ステータ内に配置されるとともに、円環形状であって、その外周面に前記永久磁石及び前記副磁極部が形成され、
前記ロータ内には、その外周面に磁極が形成された電機子が配置され、
前記電機子の磁極は、当該磁極に対向する前記ロータの永久磁石の磁極と同極となるように励磁され、前記電機子の磁極から前記ロータに流れる磁束が、前記ロータ内の磁束を増加させることを特徴とする、回転電機。
The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 5,
The stator has an annular shape, and the magnetic pole is formed on the inner peripheral surface thereof.
The rotor is disposed in the stator and has an annular shape, and the permanent magnet and the sub magnetic pole portion are formed on the outer peripheral surface thereof.
In the rotor, an armature having a magnetic pole formed on its outer peripheral surface is disposed,
The magnetic pole of the armature is excited to be the same as the magnetic pole of the permanent magnet of the rotor facing the magnetic pole, and the magnetic flux flowing from the magnetic pole of the armature to the rotor increases the magnetic flux in the rotor. A rotating electric machine characterized by the above.
請求項1から5のいずれかに記載の回転電機であって、
前記ステータは円環形状であって、その内周面に前記磁極が形成され、
前記ロータは前記ステータ内に配置されるとともに、円環形状であって、その外周面に前記永久磁石及び前記副磁極部が形成され、
前記ロータ内には、その外周面に磁極が形成された電機子が配置され、
前記電機子の磁極は、当該磁極に対向する前記ロータの永久磁石の磁極と異極となるように励磁され、前記電機子の磁極から前記ロータに流れる磁束が、前記ロータ内の磁束を打ち消すことを特徴とする、回転電機。
The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 5,
The stator has an annular shape, and the magnetic pole is formed on the inner peripheral surface thereof.
The rotor is disposed in the stator and has an annular shape, and the permanent magnet and the sub magnetic pole portion are formed on the outer peripheral surface thereof.
In the rotor, an armature having a magnetic pole formed on its outer peripheral surface is disposed,
The magnetic pole of the armature is excited so as to be different from the magnetic pole of the permanent magnet of the rotor facing the magnetic pole, and the magnetic flux flowing from the magnetic pole of the armature to the rotor cancels out the magnetic flux in the rotor. Rotating electric machine.
請求項1記載の回転電機であって、
前記ブリッジ部は、前記ロータの全径方向に亘って非磁性材料が設けられていることを特徴とする、回転電機。
The rotating electrical machine according to claim 1,
The rotating electrical machine, wherein the bridge portion is provided with a nonmagnetic material over the entire radial direction of the rotor.
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